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

1次元エッジスロットアレーアンテナの研究を行った。方形導波管の狭壁上に複数のスロットが傾きを持って切られている構造である。このアレーアンテナを正確かつ効率よく解析するプログラムを作成した。このプログラムでは,2次元解のスペクトルを用いて導波管の外部構造の影響を正確に考慮できる。さらに,有限要素法と境界積分方程式を組み合わせて,曲がりのあるエッジスロットの導波管壁厚による効果も含められる。現在では,10素子程度のエッジスロットアレーアンテナを解析できる。また,エッジスロットアレーアンテナの等振幅励振を仮定した場合の電磁界の周期性を取り込んだ素子設計モデルも構築した。このモデルではビームチルトを相当する素子間の位相差もフロケの定理にしたがって取り込んだ。10素子アレーの等振幅励振設計を試みた。エッジスロットアンテナの結合量は主にその傾き角で制御できる。上記の周期性を取り込んだ素子設計モデルにより,各素子の傾き角の初期値を決定した。次にアレー解析モデルにより等振幅励振が実現されるよう傾き角の補正を行った。スロット反射係数や指向性の本プログラムによる解析結果は有限要素法汎用シュミレータによる結果と良好な一致を得た。実験による確認も行った。また,外部構造が方形断面だけでなくフィンなどを設けた場合に対しても適用できるようプログラムの拡張を行っている。また,船舶レーダなどにおいて,エッジスロットアレーの前に置かれた交差偏波抑圧用のグリッドを含めた解析も進めている。

1次元エッジスロットアレーアンテナの研究を行った。方形導波管の狭壁上に複数のスロットが傾きを持って切られている構造である。このアレーアンテナを正確かつ効率よく解析するプログラムを作成した。このプログラムでは,2次元解のスペクトルを用いて導波管の外部構造の影響を正確に考慮できる。さらに,有限要素法と境界積分方程式を組み合わせて,曲がりのあるエッジスロットの導波管壁厚による効果も含められる。現在では,10素子程度のエッジスロットアレーアンテナを解析できる。また,エッジスロットアレーアンテナの等振幅励振を仮定した場合の電磁界の周期性を取り込んだ素子設計モデルも構築した。このモデルではビームチルトを相当する素子間の位相差もフロケの定理にしたがって取り込んだ。10素子アレーの等振幅励振設計を試みた。エッジスロットアンテナの結合量は主にその傾き角で制御できる。上記の周期性を取り込んだ素子設計モデルにより,各素子の傾き角の初期値を決定した。次にアレー解析モデルにより等振幅励振が実現されるよう傾き角の補正を行った。スロット反射係数や指向性の本プログラムによる解析結果は有限要素法汎用シュミレータによる結果と良好な一致を得た。実験による確認も行った。また,外部構造が方形断面だけでなくフィンなどを設けた場合に対しても適用できるようプログラムの拡張を行っている。また,船舶レーダなどにおいて,エッジスロットアレーの前に置かれた交差偏波抑圧用のグリッドを含めた解析も進めている。