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| 講演名 | 2023-11-22 09:30 ［ショートペーパー］3次元ルーネベルグレンズを用いたアナログビームフォーミング給電回路の入出力ポート配置に関する一検討 ○新井麻希・長谷川幹雄（東京理科大）  SRW2023-34 |
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| 抄録 | （和） | 本報告では，3次元ルーネベルグレンズを用いたアナログビームフォーミング給電回路における指向性相関行列を用いた入出力ポート配置設計法について提案する． 将来無線通信システムの大容量化のため，ミリ波等の高い周波数帯域の利用が検討されている． 高い周波数帯域の電波は直進性が高く伝搬損失が大きいため．多数のアンテナ素子とビームフォーミング給電回路を用いた信号位相制御により高利得ビームを形成し，電波を送受信することが必要不可欠である． アンテナ素子数を増やすにつれて特定の方向への利得を高めることが出来る一方で，ビームフォーミング給電回路の配線が複雑化する． これまでに著者らは，3次元ルーネベルグレンズという球型誘電体レンズを通して各アンテナ素子への信号入出力を行う構成を提案し，配線の簡易化および1つのレンズ構成で水平・垂直両方向へのビームフォーミングを可能とした． 本報告では，3次元ルーネベルグレンズを用いたアナログビームフォーミング給電回路について，ビーム指向性の角度方向の相関を最小化する目的関数を定義し，入出力ポートの最適な配置を導出する． さらに，半波長間隔のアレーアンテナと提案給電回路を用いた場合の通信路容量特性について評価を行う． |
| （英） | In this report, we propose a method to design an input/output-port arrangement using a directivity correlation matrix for an analog beamforming network with a 3-dimensional Luneburg lens. To increase the capacity of future wireless communication systems, high-frequency bands such as millimeter waves are useful. Since the high-frequency bands have high linearity and high propagation loss, it is essential to form high-gain beams using a large number of antenna elements with a phase control feeding circuit, called as a beamforming network. While increasing the number of antenna elements enables higher gain in a specific direction, the wiring for the beamforming network becomes more complex. To solve the problem, the authors have proposed a beamforming network using a 3-dimensional Luneburg lens, which provides multiple input and output signals corresponding to each antenna element through a spherical dielectric lens. The proposed configuration enables simple wiring and beamforming in both horizontal and vertical directions with a single lens. In this report, we define an objective function that minimizes the angular correlation of beam directivity to derive the optimal port arrangement of the proposed beamforming network. Furthermore, we evaluate the characteristic of channel capacity in the case of the array antenna with half-wavelength spacing using the proposed beamforming network. |
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| キーワード | （和） | massive MIMO / ビームフォーミング / 指向性相関行列 / 通信路容量 / / / / |
| （英） | massive MIMO / beamforming / directivity correlation matrix / channel capacity / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 123, no. 275, SRW2023-34, pp. 31-31, 2023年11月. | |
| 資料番号 | SRW2023-34 | |
| 発行日 | 2023-11-14 (SRW) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | SRW2023-34 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SRW SeMI |
| 開催期間 | 2023-11-21 - 2023-11-22 |
| 開催地（和） | 東京農工大小金井キャンパス |
| 開催地（英） | Koganei Campus, Tokyo University of Agriculture and Technology |
| テーマ（和） | IoTワークショップ |
| テーマ（英） | IoT Workshop |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | SRW |
| 会議コード | 2023-11-SRW-SeMI |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 3次元ルーネベルグレンズを用いたアナログビームフォーミング給電回路の入出力ポート配置に関する一検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Study on Port Arrangement of Analog Beamforming Network Using 3-dimensional Luneburg Lens |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | massive MIMO / massive MIMO |
| キーワード(2)（和/英） | ビームフォーミング / beamforming |
| キーワード(3)（和/英） | 指向性相関行列 / directivity correlation matrix |
| キーワード(4)（和/英） | 通信路容量 / channel capacity |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 新井 麻希 / Maki Arai / アライ マキ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京理科大学 (略称： 東京理科大) Tokyo University of Science (略称： Tokyo Univ. of Science) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 長谷川 幹雄 / Mikio Hasegawa / ハセガワ ミキオ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京理科大学 (略称： 東京理科大) Tokyo University of Science (略称： Tokyo Univ. of Science) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2023-11-22 09:30:00 |
| 発表時間 | 15分 |
| 申込先研究会 | SRW |
| 資料番号 | SRW2023-34 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | no.275 |
| ページ範囲 | p.31 |
| ページ数 | 1 |
| 発行日 | 2023-11-14 (SRW) |
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