| 講演名 | 2022-01-21 バトラーマトリクスと階段状アレーアンテナによる小型アレーアンテナの提案 宗 秀哉(湘南工科大), 渡辺 義唯(湘南工科大), 加保 貴奈(湘南工科大), 菅 瑞紀(NTT), 新井 拓人(NTT), 白戸 裕史(NTT), 俊長 秀紀(NTT), 内田 大誠(NTT), 北 直樹(NTT), |
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| 抄録(和) | 無線通信の高速・大容量化を実現するために，多数のアンテナ素子をもちいたMassive Multiple-Input Multiple-Output (Massive MIMO)が検討されている．しかしながら，アンテナ数が増大することにともない，ディジタル−アナログ変換器や増幅器，給電回路等のデバイス数が増大することが問題となる．さらに，ミリ波といった高周波数帯をもちいることによりアンテナ素子間の距離も小さくなるため，これらデバイスの実装や，配線やコネクタにおけるロスや位相誤差が問題となる．これらの課題を解決するために，本報告では小型なMassive MIMO構成を提案する．提案するアンテナは，一次元のパッチアレーアンテナにバトラーマトリクスを組み合わせた基板を，複数枚階段状に重ねる構成となる．二次元のバトラーマトリクスをもちいて給電する場合と較べて，給電回路やコネクタを削減することができるため，伝送損失を減らすことができる．提案アンテナは，同一基板を複数枚重ねて作製されるため，設計コストや製造コストを削減することができる．シミュレーションにより，基板厚が0.1波長以下となる場合に，従来アンテナと同等の特性を得ることができることを明らかにした．また，提案アンテナは，サイドローブやバックローブを低減できることも明らかにした． |
| 抄録(英) | Massive Multiple-Input Multiple-Output (Massive MIMO), which uses a large number of antenna elements, has been investigated to realize high-speed and high-capacity wireless communications. However, as the number of antennas increases, the number of digital-to-analog converters, amplifiers, and feeder circuits also increases. In addition, it has the problem that circuit mounting becomes difficult due to the narrow antenna spacing and increased loss and phase deviation of connectors and wiring, especially in the millimeter-wave band. To solve these problems, we propose a compact Massive MIMO configuration. The proposed antenna is composed of a one-dimensional patch array antenna and a Butler matrix, which are stacked on top of each other in a staircase configuration. The proposed antenna is fabricated by stacking several identical substrates, reducing design and manufacturing costs. Simulation results show that the proposed antenna has the same radiation characteristics as the conventional antenna when the substrate thickness is less than 0.1 wavelength. Furthermore, the proposed antenna can reduce the sidelobes and backlobe. |
| キーワード(和) | Massive MIMO / バトラーマトリクス / アレーアンテナ |
| キーワード(英) | Massive MIMO / Butler matrix / array antenna |
| 資料番号 | AP2021-151 |
| 発行日 | 2022-01-13 (AP) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | AP / WPT |
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| 開催期間 | 2022/1/20(から2日開催) |
| 開催地（和） | 鳥取県立生涯学習センター |
| 開催地（英） | Kenmin-Fureai-Kaikan |
| テーマ（和） | 電波伝搬・無線電力伝送・一般 |
| テーマ（英） | Radio propagation, Wireless transmission technology, Antennas and Propagation |
| 委員長氏名（和） | 山田 寛喜(新潟大) / 石崎 俊雄(龍谷大) |
| 委員長氏名（英） | Hiroshi Yamada(Niigata Univ.) / Toshio Ishizaki(Ryukoku Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 藤元 美俊(福井大) |
| 副委員長氏名（英） | Mitoshi Fujimoto(Fukui Univ) |
| 幹事氏名（和） | 北尾 光司郎(NTTドコモ) / 道下 尚文(防衛大) / 藤森 和博(岡山大) / 居村 岳広(東京理科大) |
| 幹事氏名（英） | Koshiro Kitao(NTT DOCOMO) / Naobumi Michishita(National Defense Academy) / Kazuhiro Fujimori(Okayama Univ.) / Takehiro Imurai(Tokyo Univ. of Science) |
| 幹事補佐氏名（和） | 金 ミンソク(新潟大) / 成末 義哲(東大) / 田中 勇気(パナソニック) |
| 幹事補佐氏名（英） | Dr. Kim(Niigata Univ.) / Yoshiaki Narusue(Univ. of Tokyo) / Yuki Tanaka(Panasonic) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Antennas and Propagation / Technical Committee on Wireless Power Transfer |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | バトラーマトリクスと階段状アレーアンテナによる小型アレーアンテナの提案 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Proposal on Novel Staircase Array Antenna Configuration utilizing Stacked Butler Matrix |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | Massive MIMO / Massive MIMO |
| キーワード(2)（和/英） | バトラーマトリクス / Butler matrix |
| キーワード(3)（和/英） | アレーアンテナ / array antenna |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 宗 秀哉 / Hideya So |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 湘南工科大学(略称：湘南工科大) Shonan Institute of Technology(略称：SIT) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 渡辺 義唯 / Yoshitada Watanabe |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 湘南工科大学(略称：湘南工科大) Shonan Institute of Technology(略称：SIT) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 加保 貴奈 / Takana Kaho |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 湘南工科大学(略称：湘南工科大) Shonan Institute of Technology(略称：SIT) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 菅 瑞紀 / Mizuki Suga |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 日本電信電話株式会社(略称：NTT) NIPPON TELEGRAPH AND TELEPHONE CORPORATION(略称：NTT) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 新井 拓人 / Takuto Arai |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 日本電信電話株式会社(略称：NTT) NIPPON TELEGRAPH AND TELEPHONE CORPORATION(略称：NTT) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 白戸 裕史 / Yushi Shirato |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 日本電信電話株式会社(略称：NTT) NIPPON TELEGRAPH AND TELEPHONE CORPORATION(略称：NTT) |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 俊長 秀紀 / Hideki Toshinaga |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 日本電信電話株式会社(略称：NTT) NIPPON TELEGRAPH AND TELEPHONE CORPORATION(略称：NTT) |
| 第 8 著者 氏名（和/英） | 内田 大誠 / Daisei Uchida |
| 第 8 著者 所属（和/英） | 日本電信電話株式会社(略称：NTT) NIPPON TELEGRAPH AND TELEPHONE CORPORATION(略称：NTT) |
| 第 9 著者 氏名（和/英） | 北 直樹 / Naoki Kita |
| 第 9 著者 所属（和/英） | 日本電信電話株式会社(略称：NTT) NIPPON TELEGRAPH AND TELEPHONE CORPORATION(略称：NTT) |
| 発表年月日 | 2022-01-21 |
| 資料番号 | AP2021-151 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | AP-330 |
| ページ範囲 | pp.92-97(AP), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-01-13 (AP) |