逆相給電一層構造導波管平面アンテナの高利得・高能率化の研究

负相馈电单层平面波导高增益高效率天线研究

• 批准号: 16760287
• 负责人: 木村 雄一
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760287/
• 关键词: 導波管スロットアンテナ; マイクロ波・ミリ波アンテナ; 平面アンテナ; 高能率アンテナ; 逆相給電; 一層構造; グレーティンググローブ抑圧; 低コスト・大量生産; グレーティングローブ抑圧

平成17年度においては、準ミリ波帯およびミリ波帯で高利得・高能率が期待され、かつ、大量生産可能な簡素な構造である逆相給電一層構造導波管スロットアレーアンテナの高利得・高能率化を目的として、以下の検討を行った。(1)本研究により提案されたスロットを直線状に配列した逆相給電導波管平面アレーを設計するため、スロット単素子の解析モデルを構築した。本解析モデルは、方形導波管の広壁中央に置かれたスロットおよびスロット励振するための壁構造の摂動素子により構成される。2次元的に配列されたスロットアレーの外部領域における素子間相互結合を考慮するため、導波管の外部に周期境界条件を導入した。(2)本研究費により導入された3次元有限要素法電磁界シミュレータ(Ansoft HFSS)を用いて上述の単素子モデルを解析し、摂動素子長に対する反射・透過特性の変化を求めた。なお、設計・解析周波数は25.33GHzとし、スロット長は共振長と設定した。解析の結果、摂動素子自身が有するリアクタンス成分の影響により、透過位相が30°〜50°前後の比較的大きな値を示した。そこで、このリアクタンス成分を打ち消すため、スロット長を共振長よりやや短く設定すると透過位相の値は最大で15°以内に抑制されることが明らかにされた。(3)単素子モデルの解析結果を基にして、一様開口分布となる16素子アレーの設計を行った。スロットの放射量は摂動素子長により制御し、スロットを一定の間隔で配置するためスロット長は透過位相の値が最小となるように設定した。なお、アレーの反射量を抑制するため、ビームチルト設計を採用した。その結果、一様な励振分布が実現され、放射パターンの第1サイドローブレベルは-13dBとなることを確認した。以上のことから、本研究により提案された新しいスロットアレーの設計手法を確立した。

Pp.47-53 17 year に お い て は, quasi ミ リ wave 帯 お よ び ミ リ wave 帯 で high benefits, high-energy が expect さ れ, か つ, mass production may な invigorative な tectonic で あ る anti-phase for electric layer structure guided wave tube ス ロ ッ ト ア レ ー ア ン テ ナ の high benefits, high duty を purpose と し て, the following の 検 line for を っ た. (1) this study に よ り proposal さ れ た ス ロ ッ ト を straight line shape に match column し た inverse phase to the in-plane conductivity wave ア レ ー を design す る た め, ス ロ ッ ト 単 element child の parsing モ デ ル を build し た. This analytic モ デ ル は, square wave guide tube の hiroo wall central に buy か れ た ス ロ ッ ト お よ び ス ロ ッ ト LiZhen す る た め の の wall structure, dynamic element child に よ り constitute さ れ る. Two yuan に match column さ れ た ス ロ ッ ト ア レ ー の external field に お け る element combination between child を consider す る た め, guided wave tube の external に periodic boundary conditions を import し た. (2) this study fee に よ り import さ れ た three dimensional finite element method of electromagnetic field シ ミ ュ レ ー タ (Ansoft HFSS) を with い て above の 単 element child モ デ ル を analytical し, smaller, dynamic element に す seaborne る reflection, through features の patches.by - を め た. Youdaoplaceholder0, design · analysis frequency なお 25.33GHzと と, スロット long resonance length と setting た た. Parsing の results,, dynamic element son own が す る リ ア ク タ ン ス component の に よ り, through phase が の comparison before and after 30 ° ~ 50 ° big き な numerical を shown し た. そ こ で, こ の リ ア ク タ ン ス composition を play ち す elimination た め, ス ロ ッ ト を resonance long よ り や や short く set す る と through phase の numerical は biggest で within 15 ° に inhibit さ れ る こ と が Ming ら か に さ れ た. (3) 単 element child モ デ ル の analytical results を に し て, opening a others と な る 16 subtype eumelanin ア レ ー の line design を っ た. ス ロ ッ ト の は radiation quantity, dynamic element smaller に よ り royal し, ス ロ ッ ト を certain の interval で configuration す る た め ス ロ ッ ト long は through phase の numerical が minimum と な る よ う に set し た. な お, ア レ ー の bounces back を inhibit す る た め, ビ ー ム チ ル ト adopts を し た. そ の results, a others な LiZhen distribution が be presently さ れ, radiation パ タ ー ン の 1 サ イ ド ロ ー ブ レ ベ ル は - 13 db と な る こ と を confirm し た. The above <s:1> た と ら ら ら, the によ <s:1> proposal of this study された new <s:1> スロットアレ スロットアレ スロットアレ <s:1> <s:1> design approach を establishes た た.

项目成果

格子状金属板を装荷した逆相給電一層構造導波管スロットアレーにおけるスロット結合量の検討

格状金属板负相馈电单层波导缝隙阵列缝隙耦合量研究

• 发表时间: 2005
• 期刊: 2005年電子情報通信学会ソサイエティ大会
• 作者: 大室富広;木村雄一;羽石 操
• 通讯作者: 羽石 操

A low-cost and very compact wireless terminal integrated on the back of a waveguide planar array for 26 GHz band fixed wireless access (FWA) systems

• DOI: 10.1109/tap.2005.852320
• 发表时间: 2005-08
• 期刊: IEEE Transactions on Antennas and Propagation
• 影响因子: 5.7
• 作者: Yuichi Kimura;Y. Miura;T. Shirosaki;T. Taniguchi;Yasuhiro Kazama;J. Hirokawa;M. Ando;Tetsuya Shirouzu

緩やかに導波路をオフセットした逆相給電一層構造導波管スロットアレーの基礎検討

微偏置波导负相位馈电单层结构波导缝隙阵列基础研究

• 发表时间: 2005
• 期刊: 2005年電子情報通信学会総合大会 (発表予定)
• 作者: 花村尚史;木村雄一;羽石 操
• 通讯作者: 羽石 操

壁構造により励振された逆相給電一層構造導波管スロットアレーの設計

壁结构激励反相馈电单层波导缝隙阵列设计

• 发表时间: 2005
• 期刊: 2005年電子情報通信学会総合大会 (発表予定)
• 作者: 榊原孝典;木村雄一;羽石 操
• 通讯作者: 羽石 操

格子状金属板を装荷した逆相給電一層構造導波管スロットアレーの基礎的検討

负相馈电点阵金属板单层结构波导缝隙阵列基础研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: 2004年電子情報通信学会ソサイエティ大会
• 作者: 大室富広;木村雄一;羽石 操
• 通讯作者: 羽石 操