| 講演名 | 2020-12-10 低誘電率基板を用いたOAM多重通信用ループアンテナアレイの集積化に関する検討 菊池 晴貴(電通大), 斉藤 昭(電通大), 三宅 久之助(電通大), 和田 渉(電通大), 鈴木 博(電通大), 石川 亮(電通大), 本城 和彦(電通大), |
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| 抄録(和) | 近年，電磁波の軌道角運動量(OAM) を用いたOAM 多重通信が注目されており，通信容量を大幅に拡大できることが期待されている．一方，スマートフォンなどによる近距離通信(NFC) が普及している．OAM 通信用アンテナをスマートフォンなどに搭載することで，NFC の通信容量を大幅に向上させることが期待できる．ここでは，円形ループアンテナアレイを用いた近距離OAM 通信の実用化に向け，反射板を含めたアンテナアレイの一体集積を検討し，実測にて評価を行った．集積基板には低誘電率であるテフロン(PTFE：?r = 2.2，tan δ = 0.0009) を用いた．基板表面にループを配置し，ビアで端子を基板裏側に引き出し，バランや整合回路を配置することを見越した設計とした．通信距離4mm，送受で端子方位を180 deg 回転した構成において最も通信特性が良く，従来手法と同程度である通過アイソレーション20.8 dB が得られた．また，8 端子入出力回路の通信路行列と固有値，固有モード伝送の関係を考察する．OAM 通信に信号処理を用いるOAM-MIMO 通信の場合は，通過アイソレーションを無限大に出来ることと等価であるため，アンテナアレイのみで固有モード伝送を効率よく行うことが重要と考えられる．アンテナのリターンロスを補正した固有値を導入し，どの程度効率よく固有モード伝送が出来ているかを評価する． |
| 抄録(英) | Recently, OAMmultiplexing using orbital angular momentum (OAM) of electromagnetic waves has been attracting attention, and it is expected to expand the communication capacity significantly. On the other hand, near-field communication using smartphones is becoming more popular. It is expected that mounting an OAM communication antenna on smartphones and other devices will greatly improve the communication capacity. In this paper, the integration of an antenna array with a circular loop antenna array is studied and evaluated for the practical application of OAM communication with a reflector. Teflon was used as an integrated substrate because of its low dielectric constant. Loops are placed on the surface of the board, and the terminals are pulled out to the backside of the board through vias, in anticipation of the placement of baluns and matching circuits. In the configuration with a communication distance of 4mm and 180 degturned terminal orientation, the best communication characteristics are obtained and a Isolation-of-transmission of 20.8 dB, which is comparable to that of the conventional method. In addition, the relationship between the channel matrix of the 8-terminal I/O circuit, eigenvalue and eigenmode transmission is discussed. In the case of OAM-MIMO communication using signal processing for OAM communication, it is considered important to perform efficient eigenmode transmission using only an antenna array because it is equivalent to having infinite Isolation-of-transmittion. This paper introduces eigenvalues corrected for antenna return loss and evaluates the efficiency of eigenmode transmission. |
| キーワード(和) | ループアンテナ / 軌道角運動量 / 多重化 / 集積化 |
| キーワード(英) | Loop antenna / OAM / Multiplexing / Integration |
| 資料番号 | MW2020-74 |
| 発行日 | 2020-12-03 (MW) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MW |
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| 開催期間 | 2020/12/10(から1日開催) |
| 開催地（和） | 富士通研究所 (厚木)オンライン併催 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 計測技術/一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 古神 義則(宇都宮大) |
| 委員長氏名（英） | Yoshinori Kogami(Utsunomiya Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 河合 正(兵庫県立大) / 大久保 賢祐(岡山県立大) / 新庄 真太郎(三菱電機) |
| 副委員長氏名（英） | Tadashi Kawai(Univ. of Hyogo) / Kensuke Okubo(Okayama Prefectural Univ.) / Shintaro Shinjo(Mitsubishi Electric) |
| 幹事氏名（和） | 佐藤 優(富士通研) / 大平 昌敬(埼玉大) |
| 幹事氏名（英） | Masaru Sato(Fujitsu Labs.) / Masataka Ohira(Saitama Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 高野 恭弥(東京理科大) / 長谷川 直輝(ソフトバンク) |
| 幹事補佐氏名（英） | Kyoya Takano(Tokyo Univ. of Science) / Naoki Hasegawa(Softbank) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Microwaves |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 低誘電率基板を用いたOAM多重通信用ループアンテナアレイの集積化に関する検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Circular Loop Antenna Array Integrated on Low-Permittivity Substrate for OAM Multiplexing Communication Systems |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | ループアンテナ / Loop antenna |
| キーワード(2)（和/英） | 軌道角運動量 / OAM |
| キーワード(3)（和/英） | 多重化 / Multiplexing |
| キーワード(4)（和/英） | 集積化 / Integration |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 菊池 晴貴 / Haruki Kikuchi |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 電気通信大学(略称：電通大) The University of Electro-Comunication(略称：UEC) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 斉藤 昭 / Akira Saito |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 電気通信大学(略称：電通大) The University of Electro-Comunication(略称：UEC) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 三宅 久之助 / Hisanosuke Miyake |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 電気通信大学(略称：電通大) The University of Electro-Comunication(略称：UEC) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 和田 渉 / Wataru Wada |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 電気通信大学(略称：電通大) The University of Electro-Comunication(略称：UEC) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 鈴木 博 / Hiroshi Suzuki |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 電気通信大学(略称：電通大) The University of Electro-Comunication(略称：UEC) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 石川 亮 / Ryo Ishikawa |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 電気通信大学(略称：電通大) The University of Electro-Comunication(略称：UEC) |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 本城 和彦 / Kazuhiko Honjo |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 電気通信大学(略称：電通大) The University of Electro-Comunication(略称：UEC) |
| 発表年月日 | 2020-12-10 |
| 資料番号 | MW2020-74 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | MW-280 |
| ページ範囲 | pp.18-23(MW), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2020-12-03 (MW) |