講演情報
[B-1C-19]バトラーマトリクスとレンズを用いた非遠方界領域多重ビーム伝送の基礎検討
◎△杉本 大河1、広川 二郎1、戸村 崇1 (1. 東京科学大学)
キーワード：
バトラーマトリックス、非遠方界領域、多重ビーム伝送、レンズアンテナ、信号対干渉比
近年，非遠方界領域における無線通信は，大容量な空間多重伝送を実現する手段として注目されているが，複数のビームを近接して伝送する場合，隣接ビーム間の干渉によって信号対干渉電力比（SIR）が劣化することが課題となる．本稿では，バトラーマトリクスの前方に平凸レンズと整合層を配置し，これを二組相対させたアンテナ系を提案し，その伝送特性を基礎検討する．バトラーマトリクス単体では隣接ビームの交差レベルが約−4 dBと高くSIRが低い．そこで各出力ポートに逆相2分配回路を付加し，電力分配比を調整することで交差レベルとサイドローブを抑圧したうえで，平凸レンズにより各ビームを正面方向へ整相する．一次元の4ビーム8開口アレー（開口間隔0.55λ，開口幅0.51λ）を用い，位相差 ΔΦ = ±45°，±135°の4ビームを66 GHzで形成した．レンズは z = zR 地点で領域ごとに位相が平坦化されるよう曲面形状を設計し，各ビームの伝搬経路差と開口アレーの位相差を補償した結果，中心面での各ビーム間の位相差をほぼ打ち消すことができた．さらに対向レンズ系を構成し，凸面先端間距離 ls に対するSIRを評価したところ，ls = 6 mm において4本のビームの変動が同位相で重なり，ΔΦ = ±45°で12.24 dB，±135°で11.46 dBと，全ビームのSIRが同時に所要値10 dBを超えることを確認した．以上より，バトラーマトリクスとレンズを組み合わせた非遠方界領域多重ビーム伝送の実現可能性を示した．