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NON-RECIPROCAL TRANSMISSION LINE DEVICE AND ANTENNA DEVICE

Patent code P190016431
File No. S2018-0382-N0
Posted date Oct 28, 2019
Application number P2018-039017
Publication number P2019-153977A
Date of filing Mar 5, 2018
Date of publication of application Sep 12, 2019
Inventor
  • (In Japanese)上田 哲也
  • (In Japanese)金田 拓海
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人京都工芸繊維大学
Title NON-RECIPROCAL TRANSMISSION LINE DEVICE AND ANTENNA DEVICE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-reciprocal transmission line device operable with high efficiency in multiple bands.
SOLUTION: A non-reciprocal transmission line device comprises at least one unit cell circuit including a microwave transmission line part, a series branch circuit including a parallel resonance circuit, a first parallel branch circuit including a series resonance circuit and branched from the transmission line part and grounded via the series branch circuit, and a second parallel branch circuit including an inductive element equivalently, and branched from the transmission line part and grounded via the inductive element, and is configured so that the propagation constant in the forward direction and the propagation constant in the inverse direction are different from each other. The transmission line part of each unit cell has spontaneous magnetization so that it is magnetized in a different direction for the microwave propagation direction and has gyroscope anisotropy, or magnetized by external magnetic field and resonates at at least two frequencies, by setting the resonance frequency of the series branch circuit to be different from the resonance frequencies of the first and second parallel branch circuits.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

特許文献1において、広帯域で高周波信号を伝送できる非相反メタマテリアル伝送線路装置及びアンテナ装置が提案されている。

また、特許文献2では、伝送線路を用いたマルチバンドフィルタにおいて、複数のフィルタを近接して合成した場合でも、帯域外のアイソレーション特性を改善したマルチバンドフィルタが開示されている。

上記の特許文献1,2のほか、2周波で動作するメタマテリアル伝送線路は既に提案され(例えば、非特許文献1参照)、伝搬方向により屈折率が正負入れ替わる非相反メタマテリアル伝送線路及びビーム走査アンテナへの応用も既に提案されている(例えば、非特許文献2参照)。しかし、典型的なビーム走査アンテナとしては、フェーズドアレーアンテナが主流であり、簡易にビーム走査可能なアンテナとして伝送線路からなる漏れ波アンテナが提案されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、デュアルバンドで動作する非相反伝送線路装置と、それを用いたアンテナ装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
マイクロ波の伝送線路部分と、並列共振回路を含む直列枝の回路と、直列共振回路を含みかつ上記伝送線路部分から分岐して当該直列共振回路を介して接地される第1の並列枝の回路と、誘導性素子を等価的に含みかつ上記伝送線路部分から分岐して当該誘導性素子を介して接地される第2の並列枝の回路とを備えた少なくとも1つの単位セル回路を備えて構成され、かつ、順方向の伝搬定数と逆方向の伝搬定数とが互いに異なるように構成された非相反伝送線路装置であって、
上記各単位セルの伝送線路部分は、上記マイクロ波の伝搬方向に対して異なる方向に磁化されてジャイロ異方性を有するように自発磁化を有するか又は外部磁界により磁化され、
上記直列枝の回路の共振周波数と、上記第1及び第2の並列枝の回路の共振周波数を異なるように設定することで、少なくとも2つの周波数で共振することを特徴とする非相反伝送線路装置。

【請求項2】
 
上記第1の並列枝の回路は、容量性素子と、誘導性素子との直列回路とを含むことを特徴とする請求項1記載の非相反伝送線路装置。

【請求項3】
 
上記第2の並列枝の回路は、誘導性素子を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の非相反伝送線路装置。

【請求項4】
 
上記直列枝の回路は、
隣接する各単位セル回路間に接続された容量性素子と、
上記伝送線路部分の長手方向を有するように並置された3本のストリップ導体と、
上記3本のストリップ導体のうち、両端のストリップ導体の間に配置されたストリップ導体の実質的な中央部に接続された容量性素子と
を含むことを特徴とする請求項1~3のうちのいずれか1つに記載の非相反伝送線路装置。

【請求項5】
 
請求項1~4のうちのいずれか1つに記載の非相反伝送線路装置と、
上記非相反伝送線路装置にマイクロ波を入力する給電線路とを備えたことを特徴とするアンテナ装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2018039017thum.jpg
State of application right Published
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