2次界スペクトル界を用いた管軸方向一様導波管スロットアレーの精密高速解析法の確立

管轴方向均匀波导缝隙阵列二阶谱场精密高速分析方法的建立

基本信息

批准号：
06J05794
负责人：
鈴木健仁
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、ミリ波帯において固定無線アクセス(FWA)などの無線通信サービスが展開される中、一層構造導波管スロッアレーは高利得、高効率を実現可能な平面アンテナとして注目が集まっている。導波管アレーの外部に管軸と平行に縦壁(金属壁)を設けた構造の解析、設計が行われている。しかし、以前はプラズマ励振用であったため隣り合うスロット2つを単位として共通なパラメータを持つモデルを用いた簡易な励振設計でも十分であった。本稿では、通信用として管軸方向の外部相互結合をスペクトル領域法解析により正確に評価した一様励振設計を行い、試作によりその動作を確認した。反射特性は、縦壁装着時、25.4GHZで-25.8dBと極小値をとり、24.3GHzから25.6GHzの1.3GHzに渡って、-15dB以下と良好な結果が得られた。脱着時には反射が最小値となる周波数が24.5GHzと0.8GHzずれた。いずれの場合もHFSSと実験値は広い周波数でよく一致している。指向性利得は中心周波数で縦壁装着時に32.7dBである。縦壁脱着時には一様励振が崩れるため30.1dBまで低下する。またピークとなる周波数も25.5GHzと0.2GHz高くずれる。本研究の成果はIEICEに現在論文を投稿し、査読中である。また、縦壁構造は、横スロット形状の場合にはグレーディングローブ抑圧に効果を発揮する。そこで、反射抑圧スロットペアに縦壁構造を装着したモデルで一様励振設計を行った。さらに試作、実験により解析の妥当性を確認し、論文として投稿し、条件付き採録中である。さらに以上の内容を元に、縦壁、及び空胴を用いて、導波管スロットアンテナの繰り返し不要設計法を考案し、IEEEに論文を投稿した。

近年来，随着无线通信服务（例如固定无线访问（FWA））在毫米波带上开发了，分层的波导Sloarrays一直引起人们的注意，作为一种可以实现高增益和高效率的平面天线。分析和设计平行于与管轴的波导阵列外提供垂直壁（金属壁）的结构。但是，由于先前用于等离子体激发，因此使用两个相邻插槽作为一个单位的模型使用模型的简单激发设计就足够了。在本文中，进行了均匀的激发设计，其中通过光谱区域分析对管道轴向方向的外部互连进行通信进行了准确评估，并通过原型生产确认了其运行。当安装在垂直壁上时，反射特性的最小值为25.4GHz的最小值为-25.8db，获得了良好的结果，范围从24.3GHz到25.6GHz，最小为-15db。分离时，最小反射值的频率将0.8GHz转移到24.5GHz。在这两种情况下，HFSS和实验值在较大的频率下都很好地匹配。安装在垂直墙上时，定向增益为中心频率的32.7dB。当垂直壁分离时，激发均匀地崩溃，导致30.1db的下降。峰值频率也将0.2GHz转移到25.5GHz。这项研究的结果已提交给IEICE，目前正在同行评审。此外，当水平槽的形状形状时，垂直壁结构可有效抑制分级叶。因此，在模型上进行了均匀的激发设计，其中将垂直壁结构附着在一对反射抑制插槽上。此外，通过原型和实验证实了分析的有效性，并作为纸张提交，目前在条件下接受了这本书。此外，基于上述，设计了使用垂直壁和空腔设计无重复的波导插槽天线的方法，并将纸提交给IEEE。