Study of 32-multiplexing transmission antenna system in the millimeter-wave band based on rectangular-coordinate two-dimensional polarity orthogonality

基于直角坐标二维极性正交性的毫米波段32复用发射天线系统研究

基本信息

批准号：
21H01321
负责人：
廣川二郎
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01321/
关键词：
アンテナシステムミリ波多重伝送極性直交性直角座標系

项目摘要

(a)アンテナ…並列給電導波管スロットアンテナの構造簡素化の1つとして，リッジグルーブギャップ導波路を用いた非接触並列給電により，8x8素子の側壁装荷型磁電ダイポールアンテナを検討した。金属ピラーの周囲に側壁を装荷して広帯域化を実現した。リッジギャップ導波路とE面グルーブギャップ導波路を組み合わせて給電層を構成し，低損失とギャップ導波路間のアイソレーションを向上させた。製作の都合上，Qバンド(33GHz-50GHz)で設計，試作した。反射が-10dB以下の帯域幅は，34.5～49.4 GHzにおいて35.9%に拡大した。また，34.3 GHzから34.7 GHzおよび35.6 GHzから48.7 GHzにおいてアンテナ効率は75%以上となり，帯域幅は32.5%となった。(b)伝送特性…60GHz帯において2次元モノパルス並列給電導波管スロットアレーと高速近接無線モジュールを組み合わせた2多重QPSK伝送実験を行った。誤り訂正でエラーフリーとなるBERを10^-3としたときのSNR9.8dB以上となる2つのポートにおける入力電力比の範囲は，送信ポートの固定減衰器が10dBの場合には25dB，20dBの場合には30dB，30dBの場合には15dBとなった。60GHz帯での空間多重が伝送できることが実ハード上にて確認した。(c)信号処理…直角座標系直交多重伝送の劣化を信号処理により補正する手法を修得した。ROM伝送の応答は理想的に既知であることと，補正用の送信信号を用意することで受信信号からポート間の振幅・位相誤差を逆行列計算により算出した。

（a）天线：平行喂养的波导槽天线的结构之一，我们使用脊槽gap gap waveguides研究了使用非接触式平行摄入的8x8元件的侧壁负载的磁电偶极偶极天线。将侧壁装载在金属支柱周围，以实现更宽的带子。将脊间隙波导和电子平面凹槽间隙波导组合在一起以形成电源层，从而改善了间隙波导之间的低损耗和隔离。由于生产原因，使用Q频段（33GHz-50GHz）进行了设计和原型。反射低于-10dB的带宽在34.5至49.4 GHz时增加到35.9％。此外，天线效率在34.3 GHz至34.7 GHz和35.6 GHz至48.7 GHz之间的75％或更高，带宽为32.5％。（b）传输特性：进行了两维单杆QPSK传输实验，其中在60GHz频段中合并了二维单杆并行喂养的波导插槽阵列和高速接近无线电模块。当将误差校正的无误BER设置为10^-3时，当Transmit端口的固定衰减器为10dB，20dB的30dB和30dB的15dB时，两个SNR的输入功率比范围为9.8dB或更多的端口为25dB。在实际硬件上证实，可以传输60GHz频段中的空间多路复用。（c）信号处理：我们采用了一种技术，可以使用信号处理来纠正正交多路复用传输中的恶化。 ROM传输的响应是理想的，并且通过准备传输信号进行校正，通过反基质计算计算接收信号和端口之间的幅度和相位误差。