偏波共用アクティブアンテナの研究

双极化有源天线研究

• 批准号: 13750370
• 负责人: 久我 宣裕
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tokyo Polytechnic University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750370/
• 关键词: パッチアンテナ; スロットアンテナ; 偏波共用アンテナ; アクティブアンテナ; 移動体通信; 相互変調歪

アクティブアンテナは発振電力が未知であるため,放射効率に関する議論が少ない.この点が受動アンテナとは大きく異なる.そこで,本年度は既に開発済みのアクティブアンテナについて,放射効率評価を実施した.バイアス消費電力に対する放射電力の比率として放射効率を評価し,放射電力は実測による最大放射電界と計算機シミュレーションにより求めた絶対利得により算出した。その結果,水平偏波を放射する変形スロットアクティブアンテナが28.4%,パッチ型アクティブアンテナが17.1%と異なる放射効率を有することを確認した.次にアクティブアンテナ近接配置時における干渉抑制法について,直交偏波素子の配置間隔(中心間隔)を実用的観点から0.43λとして検討を実施した.その結果,隣接素子の地板を物理的に不連続とすることにより素子間干渉を低減できることを確認した.特に地板不連続部分の寸法を0.1λ以上とし,かつ変形スロットアクティブアンテナを直交配置した偏波共用アンテナの特性が良好であることを確認した.なお本構成は,地板からの距離を素子ごとに適宜設定することにより,バイアス電圧を一定としても発振周波数を微調整できる利点がある.以上の結果を基に,変形スロットアクティブアンテナを垂直偏波用に2素子,水平偏波用に2素子,それぞれ交互に配置した偏波共用アレーアンテナを製作し,その特性を評価した.本アンテナは基本的には垂直面内半値幅が30°〜35°,水平面内半値幅が60°の放射特性を有する偏波共用ブロードサイドアレーとなったが,各素子のバイアス投入順序によっては素子間の同期状態が失われ,逆相励振される問題が生じた.なお当初の研究目標であった,アレー構成素子の励振位相制御等については,十分な成果を得るには至らなかったため,今後の検討課題としたい.

The power of vibration is unknown, and the radiation efficiency is discussed. The point of contact is affected. This year, the company started to develop new technologies and implement radiation efficiency evaluation. The ratio of power consumption to radiation efficiency is evaluated, and the maximum radiation efficiency is calculated. As a result, the horizontal partial wave radiation rate was 28.4%, the horizontal partial wave radiation rate was 17.1%, and the horizontal partial wave radiation rate was confirmed. In the next step, the interference suppression method is used to suppress the interference in the proximity configuration. The distance between the orthogonal polarizers (center interval) is 0.43λ. As a result, it was confirmed that the floors of adjacent elements were physically disconnected and the interference between elements was reduced. Special floor not connected to the part of the size of 0.1λ or more, change the shape of the switch, cross configuration, partial wave sharing, characteristics of good, confirm this. This structure is suitable for setting the distance between the floor and the ground. The voltage is constant and the number of vibration cycles is slightly adjusted. The above results are based on two elements for vertical polarization, two elements for horizontal polarization, and three elements for interactive polarization. The radiation characteristics of this kind of element are as follows: the half-value amplitude in the vertical plane is 30° ~ 35°, and the half-value amplitude in the horizontal plane is 60°. The radiation characteristics of each element are as follows: the input sequence of each element is as follows: the synchronous state between the elements is lost, and the reverse phase excitation is generated. The purpose of this research is to study the excitation phase control of the constituent elements, and the future research topics.