リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

大学・研究所にある論文を検索できる 「Control of EM wave propagation using periodic structure」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

コピーが完了しました

URLをコピーしました

論文の公開元へ論文の公開元へ
書き出し

Control of EM wave propagation using periodic structure

篠﨑 友花 横浜国立大学 DOI:info:doi/10.18880/00013474

2020.11.19

概要

無線通信を利用する場面が急増するにつれ,利用する電波をあらゆる面で制御する必要が出てくる.本研究では「電波を平面内で伝送させる」,「電波の反射を抑える」,「電波の伝搬方向を制御する」を目的として検討を進めた.本論文ではそれぞれの目的を達成させるパッシブデバイスを提案する.電波を平面内で伝送させるために,マイクロストリップ型共振器からなる平面導波路を提案した.4ポートのバンドパスフィルタを最小単位構造とし,それを1次元にアレー化したものをフリーアクセス伝送線路,2次元にアレー化したものをフリーアクセス伝送マットと呼ぶ.アンテナと平面導波路の共振器が結合することで,本来空間中を伝送する電波を伝送線路もしくは伝送マット内に閉じ込める.このとき平面導波路と結合させるために専用のアンテナやコネクタを必要とせず,任意のアンテナを使用できる.また共振器との結合量はアンテナの偏波に依存しない.

 電波の反射を抑えるためには,周波数選択表面(FSS:Frequency Selective Surface)と誘電体基板および金属板を用いた電波吸収体を作成した.これはFSSと誘電体により入射平面波とインピーダンス整合を取ることで反射を抑制する.FSS,誘電体,金属板の積層構造となっているため,入射平面波が背面に透過することはない.FSSには真円のパッチに8本のノッチを等間隔の放射状にいれた.この形状にすることにより入射平面波の偏波に因らず安定した吸収を実現した.

 電波の伝搬方向の制御には,非相反空間バンドパスフィルタを提案した.これは磁化されたフェライトと構造の非対称性を利用し空間バンドパスフィルタの透過量を電波の入射方向によって変えるものである.構造体は平面波の入射方向両面にある正方形のパッチと誘電体と地板,4つの穴の開いた金属板,穴を貫通しパッチ同士を接続する4本の金属棒,金属棒と金属片を穴内部で接続する4つの金属片,金属板の穴内部で金属棒を取り囲み金属片を挟むように配置されている8つのフェライトから構成されている.各金属棒を中心として金属片を回転させることで構造に非対称性を付与している.入射方向による透過係数の差は磁化されたフェライトによる磁気損失が構造体内部の伝搬方向によって異なることを利用している.

 いずれも単位構造を2次元にアレー化することによって目的を達成しており,論文内では解析及び実験結果についてまとめた.

この論文で使われている画像

参考文献

第1章

[1] 総務省、令和元年版情報通信白書、pp. 293

第2章

[1] 張兵,太田敏史,門洋一,板井裕人,手塚謙一,浅村直也,“ 二次元通信における多点入力の位相制御による効率的な電力伝送システム ”,信学論 B,Vol.J93-B,No.7,pp.937-946,Jul. 2010

[2] 米山直樹,新井宏之,“シート状導波路を用いた走行中給電システムにおける高効率かつ均一な伝送特性と損失詳細の検討 ”,信学論 B,Vol.J96-B,No.7,pp.712-719,Jul. 2013

[3] 大倉拓也,新井宏之,“ 一次元フリーアクセス伝送線路の RF タグ読み取り性能の評価 ”,信学論 B,Vol.J98-B,No.9,pp.896-905,Sept. 2015

[4] T. T. Lan, Y. Shinozaki, T. Okura and H. Arai, ”A Free-Access Segmented Coplanar Waveguide for On-Body Communication,” in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 66, no. 9, pp. 4524-4532, Sept. 2018, doi: 10.1109/TAP.2018.2842302.

[5] Yuka Shinozaki, Takuya Okura, Hiroyuki Arai, Basic Performance of Free Access Transmission Line using Paper Substrate, IEICE Communications Express, Feb. 2017 2017/02/21, doi:10.1587/comex.2016SPL0033

[6] 中妻啓,篠田裕之,“ 二次元通信におけるデバイス位置 · 方向計測 ”,計測自動制御学会論文集,vol. 47,no. 12,p.606-613, Jan. 2011,doi:10.9746/sicetr.47.606

[7] 篠田裕之,“素材表面に形成する高速センサネットワーク”,計測と制御,vol.46,no.2,pp. 98-103,Nov. 2009,doi:10.11499/sicejl1962.46.98

[8] 野田聡人,増田祐一,篠田裕之,“ 二次元通信タイルを介した微弱無線相当の高速室内ネットワーク ”,信学技報, vol. 116,no. 88,SRW2016-29,pp. 21-26, Jun. 2016

[9] Kunsun EOM and Hiroyuki ARAI, ”A Free Access Mat by Tightly Coupled Patch Array for Short Range Wireless Access”, IEICE TRANS. Elec., vol.E90-C, no.12, pp.2254-2260, Dec. 2007, doi:10.1093/ietele/e90-c.12.2254

[10] 新井宏之,嚴槿宣,“ シート状の導波路の構成法とその応用について ”,信学技報,A・ P2007-50,Jul. 2007

[11] 嚴槿宣,新井宏之,“ スマートスーツ : オンボディチャネル特性改善のための装着可能なシート状導波路 ”,信学技報,A・P2010-12,May. 2010

[12] K. Eom and H. Arai, ”Smart blanket: Flexible and easy to couple waveguide,” 2011 IEEE Topical Conference on Biomedical Wireless Technologies, Networks, and Sensing Systems, Phoenix, AZ, 2011, pp. 15-18, doi: 10.1109/BIOWIRELESS.2011.5724343.

[13] 大倉拓也,”半波長両側面結合形マイクロストリップバンドパスフィルタの近距離無線通への応用に関する研究”,横浜国立大学審査学位論文 [博士 (工学) ],平成 28 年 9 月

第3章

[1] 橋本康雄,栗原弘,平井義人,石野健,清水康敬,”フェライトを用いたテレビゴースト防止対策用 3 層型電波吸収体,” テレビ誌,vol.44,no.9,pp.1253-1259,Sept.1990

[2] 安斎弘樹,内藤喜之,水本哲弥,”ピラミッド形電波呼吸体の斜入射特性とその等価回路近似モデルについて,” 信学論(B)vol.J79-B2,no.10,pp.686-693,Oct.1996

[3] 小野光弘,菅井義和,”垂・斜入射特性に優れるピラミッド形電波吸収体の設計 · 試作,” 通学論(B)vol.J64-B,no.10,pp.1069-1076,Oct.1981

[4] 青柳貴洋,西方敦博,清水康敬,”伝搬モード近似によるウェッジ形電波吸収体の周期長を考慮した特性解析,” 信学論(B),vol.J77-B2,no.12,pp.813-820,Dec.1994

[5] 清水康敬,西方敦博,鈴木松一,”ゴムカーボンシートによるレーダ電波障害対策用吸収体,” 信学論(B)vol.J68-B,no.8,pp.928-934,Aug.1985

[6] 宗哲,橋本修,”炭素粒子混入エポキシ変成ウレタンゴムを用いたミリ波電波吸収体の耐候性に関する検討,” 信学論(B)vol.J83-B,no.1,pp.138-140,Jan.2000

[7] 弥政和宏,橋本修”円筒に装着する抵抗皮膜材を用いた電波吸収体に関する理論的検討,” 信学論(B)vol.J82-B,no.3,pp.476-483,Mar.1999

[8] 花澤理宏,橋本修,江原英利”X帯における斜入射用透明電波吸収体の実現,” 信学論(B)vol.J83-B,no.2,pp.245-251,Feb.2000

[9] 北川真也,高萩和宏,原崎亜紀子,千葉英利,”ランダム配列構造を用いたメタマテリアルによる RCS 低減効果の検討,” 信学技報,AP2013-76,pp.77-81,Aug.2013

[10] 堀俊和,”メタ・サーフェスの設計技術とアンテナ・伝搬への応用,” 信学論(B)vol.J99-B,no.9,pp.646-654,Sep.2016 DOI: 10.14923/transcomj.2016API0003

[11] J. Lee, M. Yoo, and S. Lim, ”A study of ultra-thin single layer frequency selective surface microwave absorbers with three different bandwidths using double resonance, ” IEEE Trans. Antennas Propag, vol.63,no.1, p.221-230, Jan.2015

[12] D. Kundu, S. Baghel, A. Mohan and A. Chakrabarty, ”Design and Analysis of Printed Lossy Capacitive Surface-Based Ultrawideband Low-Profile Absorber,” IEEE Trans. Antennas Propag, vol. 67, no. 5, pp.3533-3538, May 2019. doi: 10.1109/TAP.2019.2902660

[13] 浅田順之,”周波数選択板を用いた電波吸収体に関する基礎検討” 信学論(B)vol.J90-B,no.1,pp.56-62,Jan.2007

[14] 森孝幸,渡辺宅治,”タイム・ドメイン機能による電波吸収体の反射減衰量の測定,”信学論(B)vol.J73-B2,no.2,pp.124-126,Feb.1990

[15] S. Ghosh, S. Bhattacharyya, D. Chaurasiya, and K. V. Srivastava, ”An ultrawideband ultrathin metamaterial absorber based on circular split rings, ” IEEE Antennas Wirel. Propag. Lett., vol.14, pp.1172-1175,Jan.2015

[16] O. Ayop, M. K. A. Rahim, and N. A. Murad,”Wide angle and polarization insensitive circularring metamaterial absorber at 10 GHz, ” IEEE Proc.ISAP2013, Oct. 2013

[17] 三谷浩史,角和俊,伊藤昌彦,橋本修,”X 帯における FSS を用いた薄型抵抗被膜電波吸収体の実用化検討,” 信学論(B)vol.J86-B,no.6,pp.1020-1023,Jun.2003

[18] 浅田順之,”周波数選択板を用いた電波吸収体に関する基礎検討,” 信学論(B)vol.J90-B,no.1,pp.56-62,Jan.2007

[19] 伊藤昌彦,橋本修,横川英広,角和俊,”FSS を用いたλ/4 型電波吸収体の薄型化に関する基礎検討,” 信学論(B)vol.J86-B,no.5,pp.805-813,May.2003

[20] 伊藤昌彦,橋本修,中島英実,”裏打ち FSS を用いた 2 周波対応周波数選択型電波吸収体の基礎的検討,” 電学論 (A) vol.122-A, No.11,pp.943-950, Nov. 2002

[21] 久世竜司,”周波数選択板を用いたメタ・サーフェスの高機能設計に関する研究,”福井大学審査学位論文 [博士 (工学) ],平成 28 年 9 月

[22] A. E. Yilmaz and M. kuzuoglu,“Design of the square loop frequency selective surfaces with particle swarm optimization via the equivalent circuit model, ”Radioengineering, vol. 18, no.2, June 2009

第4章

[1] 野口務,“両側面開放形線路を用いた磁気共鳴形エッジモードアイソレータ―動作モード解析および広帯域化の検討―,”信学論B,Vol.J60-B,No.10,pp.736-742,Oct. 1977

[2] 岡部隆博,大下正秀 ,篠原茂信,“ 真空蒸着 InSb 薄膜を用いた低磁界ミリ波アイソレータ ”,信学論 B,Vol.J57-B,No.4,pp.244-249,Oct. 1974

[3] D. L. Sounas and C. Caloz, ”Graphene-based non-reciprocal spatial isolator,” 2011 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation (APSURSI), Spokane, WA, 2011, pp. 1597-1600, doi: 10.1109/APS.2011.5996606.

[4] D. L. Sounas and C. Caloz, ”Graphene for highly tunable non-reciprocal electromagnetic devices,” Proceedings of the 2012 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation, Chicago, IL, 2012, pp. 1-2, doi: 10.1109/APS.2012.6349123.

[5] D. L. Sounas and C. Caloz, ”Gyrotropic properties of graphene and subsequent microwave applications,” 2011 41st European Microwave Conference, Manchester, 2011, pp. 1142-1145, doi: 10.23919/EuMC.2011.6102014.

[6] A. Parsa, T. Kodera and C. Caloz, ”Ferrite Based Non-Reciprocal Radome, Generalized Scattering Matrix Analysis and Experimental Demonstration,” in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 59, no. 3, pp. 810-817, March 2011, doi:10.1109/TAP.2010.2103016.

[7] T. Kodera, A. Parsa and C. Caloz, ”Non-reciprocal ferrite antenna radome : The faradome,” 2009 IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium, Charleston, SC, 2009, pp. 1-4, doi: 10.1109/APS.2009.5171697.

[8] B. A. Khan, S. Gupta and C. Caloz, ”Spatial nonreciprocal and nongyrotropic structure,” 2015 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP), Hobart, TAS, 2015, pp. 1-4.

[9] Y. Yu, Y. Chen, H. Hu, W. Xue, K. Yvind and J. Mork, ”Experimental demonstration of non-reciprocal transmission in a nonlinear photonic-crystal Fano structure,” 2015 Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO), San Jose, CA, 2015, pp. 1-2, doi:10.1364/CLEO SI.2015.SF2H.5.

[10] 上田哲也,“ 非相反メタマテリアルとその応用,”信学技報,A・P2013-65

[11] 殷紀芳,内藤喜之,水本哲弥,“ フェライトを用いた対称コプレーナ線路におけるエッジガイドモード,”信学論 C,Vol.J71-C,No.1,pp.152-154,Jan. 1988

参考文献をもっと見る

全国の大学の
卒論・修論・学位論文

一発検索!

この論文の関連論文を見る