Development of Circular Polarized Antenna To Support High Speed Distributed Antenna System In Sub-6GHz band.

开发圆极化天线以支持 Sub-6GHz 频段的高速分布式天线系统。

• 批准号: 22K14261
• 负责人: GUAN ChaiEu
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14261/
• 关键词: サブ6G; 円偏波アンテナの広帯域化; 偏波ダイバーシティ; 円偏波アンテナ; 広帯域特性; サブ6GHz; 平面型アンテナ

本研究はサブ6 GHz帯（3.7 GHz /4.5 GHz帯）で広帯域な偏波切り替えを可能にする平面型円偏波用アンテナの開発を目的としている．ダイポールアンテナ（dipole antenna, 以下DPAと記す）は広帯域な周波数特性を持ち、二つの半波長DPAを直交配置し、給電位相差を90度とすることにより円偏波を発生させることができる。通常、上記のクロスダイポールアンテナ（crossed dipole antenna, 以下CDPAと記す）では、90度位相差をつけるために2点給電式を採用し、移相器や円偏波変換器などが必要になる。本研究は、二つのDPAの間に波長が4分の１のリング線路を装荷し、1点給電式のCDPAを考案した。初年度の研究進捗を以下に示す．1．アンテナの形状と軸比の周波数特性の関係： DPAは複数のセグメントで構成されており、第1セグメントと第2セグメントの電気長は、それぞれ3.7 ＧＨzと4.5 GHzにおいて約4分の1の波長に設定されている。第1及び第2セグメントが放射部であるため、セグメントの長さを調整することで、CDPAの軸比の周波数範囲を拡大することができる。2．アンテナの利得の向上：CDPAの指向性は、ダイポール素子を含む面（ダイポール面）に対し上下方向に放射する双方向放射型指向性である。指向性を単方向にするためにダイポール面から4分の１波長の距離に反射板を設ける。本設計では1点給電式CDPAの背面に円筒形キャビティを設置する。誘電体の外径とキャビティの高さを調整することで、ダイポール面からキャビティまでの距離を4分の1波長よりも短くすることが可能であり、CDPAの放射が単一指向性となる。シミュレーションおよび試作品の実験により、本設計法でCDPAが良好な軸比特性が得られることを確認した。

这项研究旨在开发平面圆形极化天线，该天线允许宽带极化切换（3.7 GHz/4.5 GHz频段）。偶极天线（以下称为DPA）具有宽带频率的特征，通过将两个半波长DPA正交放置，喂食相差为90度，可以产生圆形极化波。通常，上面交叉的偶极天线（CDPA）使用两点功率进料系统实现90度相位差，需要相位变速器或圆形极化转换器。这项研究设计了一个单点驱动的CDPA，在两个DPA之间的一部分中，将环线载有一个四分之一的波长。第一年的研究进度如下所示。 1。天线的形状与轴向比的频率特性之间的关系：DPA由多个段组成，第一和第二个段的电气长度分别设置为大约在3.7 GHz和4.5 GHz的四分之一波长。由于第一部分和第二部分是辐射部分，因此可以通过调整片段的长度来扩展CDPA的轴向比率。 2。改进的天线增益：CDPA的方向性是双向辐射方向，相对于包含偶极元件（偶极表面）的表面垂直辐射。反射器以偶极平面四分之一波长的距离提供，以使方向性单向。该设计涉及单点驱动CDPA背面的圆柱腔。通过调节电介质的外径和腔的高度，可以使从偶极表面到腔的距离要短于波长的四分之一，从而使CDPA辐射单向。通过模拟和原型实验证实，CDPA可以通过这种设计方法获得良好的轴向比率。

项目成果

3D-Printed Cavity Backed Crossed Dipole Antenna For High Gain, Wideband Circular Polarization in Sub-6 GHz

• DOI: 10.1016/j.aeue.2022.154442
• 发表时间: 2022-10
• 期刊: AEU - International Journal of Electronics and Communications
• 作者: Chai-Eu Guan;T. Fujimoto;S. Iwasaki

Polarization Agile Circular Polarized Crossed Dipole Antenna For Sub-6 GHz Band

适用于 Sub-6 GHz 频段的极化捷变圆极化交叉偶极天线

• 发表时间: 2022
• 作者: Chai-Eu Guan,Takafumi Fujimoto;Shohei Iwasaki
• 通讯作者: Shohei Iwasaki