導波管スロットアレーアンテナの電磁界解析に関する研究

波导缝隙阵列天线电磁场分析研究

• 批准号: 03F00906
• 负责人: 廣川 二郎
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F00906/
• 关键词: 導波管; スロットアンテナ; スペクトル領域法; 1

任意の形状の断面が一様に伸びた筒状導波管の壁面に切られた複数のスロットからなるアンテナの解析と設計を行った。このような形式のアンテナを移動通信システムでの基地局アンテナ用として検討している。現在までに,方形導波管壁面上に管軸に対して平行あるいは垂直に切られた複数のスロットアンテナを解析できるFortranプログラムを作成した。このプログラムでは,導波管内部の反射係数,透過係数開ロアドミタンス,そして放射指向性が計算できる。大規模アンテナアレーでは,解析。上の近似によるわずかな誤差が最終解析結果において大きな誤差となりうる。そこで,本解析プログラムでは,この種のアンテナの解析でよく用いられる多くの近似を用いずに,導波管軸方向にフーリエ変換を施した2次元解を用いたスペクトル領域法で正確に解析した。実空間領域では一般に時間がかかり実用的ではない。このスペクトル領域法により効率的に導波管の断面形状を考慮でき計算時間を短縮できた。また,方形断面だけでなく任意の断面形状に対して適用できるようにプログラムを作成した。導波管断面とスロットの形状に対し、ビームの幅や形状の観点から水平面放射指向性および反射係数と透過係数の変化を定量的に評価した。さらに,導波管の複数の壁面にまたがるようなスロットアンテナを解析できるようにプログラムの拡張を現在進めている。この際にはスロットの曲がった部分の壁厚の効果を正確に評価するため有限要素法を組み込む。

The analysis and design of the arbitrary shape of the cross-section of the cylindrical waveguide The mobile communication system is based on the mobile communication system. Now, on the wall of the square waveguide, the axis of the tube is parallel to the axis of the square waveguide, and the axis of the square waveguide is perpendicular to the axis of the square waveguide. The reflection coefficient, transmission coefficient and radiation directivity of the waveguide are calculated. A large-scale analysis of the situation. The upper approximation error is the final analysis error. This analysis is based on a two-dimensional solution, which is the correct analysis of the waveguide axis direction using a multi-dimensional approximation. The space domain is not general, the time is not practical. The calculation time is shortened by considering the cross-section shape of the waveguide with high efficiency. The square cross section is made up of any cross section shape suitable for application. A quantitative evaluation of the shape of the waveguide section, the amplitude of the waveguide section, the radiation directivity of the waveguide section, and the transmission coefficient. In this case, the waveguide has a plurality of wall surfaces, and the analysis of the waveguide wall surfaces is carried out. At this time, the finite element method is included to correctly evaluate the effect of the wall thickness of the curved part of the shoe.

项目成果

J.C.Young, J.Hirokawa, M.Ando: "Reflection and Transmission Coefficients for Vertical and Horizontal Slots in the Broad Wall of a Rectangular Wave guide"2004 IEEE APS/LTRSI Symposium. (2004)

J.C.Young、J.Hirokawa、M.Ando：“矩形波导宽壁中垂直和水平槽的反射和传输系数”2004 IEEE APS/LTRSI 研讨会。