講演名 2021-09-09
バトラーマトリクスを用いたビーム反射回路の基本検討
本間 優作(東北大), 末松 憲治(東北大),
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抄録(和) Radio Frequency Identification (RFID)などのバックスキャッタシステムでは,通信距離の延伸を可能とするタグ側アンテナの高利得化が課題となっている.しかし,タグに入射する電波の到来方向が定まっていないため,高利得化のためには,任意の到来方向に電波を反射することができるバックスキャッタ通信用アンテナが必要となる.本稿では,一次元アレーアンテナとバトラーマトリクス回路を組み合わせた新しいビーム反射器を提案し,その動作原理を示すとともに,回路シミュレーターを用いて,アレーアンテナ素子に任意の位相差で入力した信号が,提案回路により逆相の位相差で反射され,一次元アレーアンテナからは入射した方向に電波が再放射されることを検証した.さらに,二次元アレーアンテナへの適用についても検討を行った.本ビーム反射回路は,バトラーマトリクス回路の終端条件を同時に切り替えることで,バックスキャッタ無線機として動作可能であり,かつ,多層誘電体基板を用いてアンテナを含めた小型・薄型モジュール化も可能であるため,RFIDタグの高利得化に適した構成であると考えられる.
抄録(英) In backscatter system such as Radio Frequency Identification (RFID), increasing the gain of the tag antennas is an important task for extending the communication range. Since the arrival direction of a radio wave to the tag are irregular, the antenna for backscatter system that can reflect to the arrival direction is required for increasing the gain. In this paper, we propose a beam reflector composed of a one-dimensional array antenna and a Butler matrix for this purpose. First, we show the principle of the circuit, then we evaluate with a circuit simulator that signals given to input ports of the array antenna with an arbitrary phase difference can reflect with the opposite phase difference by using the proposed circuit. It means that the radio wave can reradiate to the arrival direction from the one-dimensional array antenna. Furthermore, we examine applying the circuit to a two-dimensional array antenna. This beam reflection circuit can use as a radio equipment for backscatter by switching terminals of the Butler matrix simultaneously. In addition, by integrating the circuit and antennas into a multilayer dielectric substrate, it can become a compact and thin module. Thus, this configuration is a optimal for increasing the gain of RFID tags.
キーワード(和) バトラーマトリクス / アレーアンテナ / ビームフォーミング / 反射器 / バックスキャッタ / RFID / レーダー
キーワード(英) Butler matrix / array antenna / beam forming / reflector / backscatter / RFID / radar
資料番号 MW2021-33
発行日 2021-09-02 (MW)

研究会情報
研究会 MW / AP
開催期間 2021/9/9(から2日開催)
開催地(和) オンライン開催
開催地(英) Online
テーマ(和) マイクロ波ミリ波, 一般
テーマ(英) Microwave, Millimeter wave
委員長氏名(和) 末松 憲治(東北大) / 山田 寛喜(新潟大)
委員長氏名(英) Noriharu Suematsu(Tohoku Univ.) / Hiroshi Yamada(Niigata 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) / 中溝 英之(三菱電機) / 藤元 美俊(福井大)
副委員長氏名(英) Tadashi Kawai(Univ. of Hyogo) / Kensuke Okubo(Okayama Prefectural Univ.) / Hideyuki Nakamizo(Mitsubishi Electric) / Mitoshi Fujimoto(Fukui Univ)
幹事氏名(和) 大平 昌敬(埼玉大) / 河口 民雄(東芝) / 北尾 光司郎(NTTドコモ) / 道下 尚文(防衛大)
幹事氏名(英) Masataka Ohira(Saitama Univ.) / Tamio Kawaguchi(Toshiba) / Koshiro Kitao(NTT DOCOMO) / Naobumi Michishita(National Defense Academy)
幹事補佐氏名(和) 長谷川 直輝(ソフトバンク) / 片山 光亮(早大) / 金 ミンソク(新潟大)
幹事補佐氏名(英) Naoki Hasegawa(Softbank) / Kosuke Katayama(Waseda Univ.) / Dr. Kim(Niigata Univ.)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Microwaves / Technical Committee on Antennas and Propagation
本文の言語 JPN
タイトル(和) バトラーマトリクスを用いたビーム反射回路の基本検討
サブタイトル(和)
タイトル(英) Fundamental Examination of Beam Reflection Circuit Using Butler Matrix
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) バトラーマトリクス / Butler matrix
キーワード(2)(和/英) アレーアンテナ / array antenna
キーワード(3)(和/英) ビームフォーミング / beam forming
キーワード(4)(和/英) 反射器 / reflector
キーワード(5)(和/英) バックスキャッタ / backscatter
キーワード(6)(和/英) RFID / RFID
キーワード(7)(和/英) レーダー / radar
第 1 著者 氏名(和/英) 本間 優作 / Yusaku Honma
第 1 著者 所属(和/英) 東北大学(略称:東北大)
Tohoku University(略称:Tohoku Univ.)
第 2 著者 氏名(和/英) 末松 憲治 / Noriharu Suematsu
第 2 著者 所属(和/英) 東北大学(略称:東北大)
Tohoku University(略称:Tohoku Univ.)
発表年月日 2021-09-09
資料番号 MW2021-33
巻番号(vol) vol.121
号番号(no) MW-169
ページ範囲 pp.1-5(MW),
ページ数 5
発行日 2021-09-02 (MW)