60GHz帯広帯域平面マルチセクタ切替アンテナの実験的評価  [in Japanese] Experimental evaluation of wideband planar multi-sector switched-beam antenna in 60GHz band  [in Japanese]

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ミリ波を使用した超高速無線LANシステム用のアンテナの研究開発を行っている.本システムでは,3GHzをカバーするリターンロス特性,最大利得13dBiで広角に渡る高利得な指向性,高利得で室内全体をカバーするためのビームステアリング機能,Media Access Control(MAC)からの指示により規定の応答時間でビームステアリングを行うための高速応答性が要求される.これらを簡易な構成で実現するため,著者らが提案した広帯域・平面型の素子密配置導波管スロットアレーアンテナとSingle Pole Eight Throw(SP8T)スイッチならびに制御回路で構成した60GHz帯マルチセクタ切替アンテナを開発した.本稿では,開発したアンテナのマルチセクタ構成における各種特性の評価を実験的に行った.その結果,素子密配置導波管スロットアレーアンテナをセクタ素子とする8セクタアンテナの10dBリターンロス帯域は8GHzが得られ,良好な広帯域特性が得られた.放射特性は,仰角0°〜66°,方位角-11.25°〜11.25°の広角に渡り,所要利得を所要帯域内において78.0%〜88.2%の良好なカバー率で満足した.また,ビームステアリング時のカバー率を確認するため全8セクタの放射特性を評価した結果,中心周波数61GHzにおいて平均で81.9%の良好なカバー率で要求利得を満足することを確認した.以上の評価結果は要求仕様をほぼ満足することから,開発したアンテナが超高速無線LANシステム用アンテナとして有用であることが確認できた.

We have carried out a research and development of the antenna for millimeter-wave multi-gigabit wireless LAN system. The antenna needs to meet the requirements such as the return loss of 3-GHz bandwidth, high gain over the wide direction with maximum gain of 13dBi, beam-steering capability within the specified response time under the control of Media Access Control (MAC). To meet those requirements with simple configuration, we developed the multi-sector switched-beam antenna in 60GHz consisting of our proposed wideband planar waveguide slot array antenna, the Single Pole Eight Throw (SP8T) switch, and the control unit for the switch. The experimental evaluation for the characteristics of the multi-sector antenna indicated that the multi-sector antenna with the waveguide slot array as each sector element showed 10dB return loss bandwidth of 8GHz, the coverage of from 78.0% to 88.2% at the specified band. Radiation pattern for all the eight sectors were measured to evaluate the coverage when the antenna beam is steered. As a result, the average coverage for all the eight sectors was 81.9% at 61GHz. These results almost meet the requirements for the antenna. Therefore the developed antenna can be used as the antenna for the multi-gigabit wireless LAN system.


  • IEICE technical report

    IEICE technical report 108(341), 57-62, 2008-12-04

    The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

References:  8

Cited by:  4


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