【研究分野】情報通信工学

【研究領域課題番号】12555108 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ミリ波 / ポスト / スロットアンテナ / 平面アンテナ / バトラーマトリックス / 導波管

【研究成果の概要】

76GHzポスト壁導波路給電平行平板スロットアレーアンテナにおいて、大きさを変えて設計、試作した。大きさが26mm×24mmから104mm×100mmの5種類のアンテナにおいて40%から50%の効率が得られた。また、サイドローブ抑圧設計を行った。測定されたサイドローブレベルは、E面あるいはH面の一方で抑圧した場合は-22dB、両面で抑圧した場合には-18dBであった。さらに、入射TEM平面波面に対して45度傾いた直線偏波を放射する、3本のスロットからなる構成を新たに提案した。正面方向で-25dB以下の良好な交差偏波抑圧が実現できた。
オーバーサイズ方形導波管スロットアレーの内部電磁界および開口分布を検討した。反射抑圧放射単位を反映した進行波動作の原理に基づき、各放射単位への入射界を、列ごとに入射側から終端側へ順番に計算する方法を提案している。スロットが存在しない場合のオーバーサイズ導波管電磁界とスロット散乱界の和で各放射単位への入射界を求め、これを周期構造1次元アレーモデルで求められる放射単位への入射界と比較して摂動比と素子励振係数を簡易に計算する方法を提案した。開口分布を計算した結果、計算結果は、実験結果とよく一致し、オーバーサイズ方形導波管スロットアレーの開口分布の評価を行えた。
ポスト壁導波路を用いて4分岐バトラーマトリックスをスロットアレーと同一の誘電体基板上に一体化した構造を検討した。入射ポートを変えて隣接する放射導波管間に異なった位相差を与え、主ビーム方向を変化させた。バトラーマトリックスには線路が交差する部分があり平面一体化の妨げになっていたが、ショートスロット方向性結合器(交差結合器)で実現した。26GHz帯で試作・実験を行い、主ビーム方向が所望どおりに切り替わることを確認した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2000 - 2001

【配分額】13,400千円 (直接経費: 13,400千円)