［KIT］4エレメント×2フェーズドアレイ・アンテナ mmant2

同時に複数の方角に！1つの方向に集中的に！

• 型名：z-mmant2（ステータス：開発中）
• 見積り等，問い合わせ：info@zep.co.jp
• 予価：15万円/1台（税込・送料無料，受注生産）
• 開発：株式会社ラジアン（加藤 隆志/Takashi Kato）
• 販売：ZEPエンジニアリング株式会社


• 内容物：本体，三脚取り付け可能なアルミ・ブロック


• ご購入前に：本器は実験・評価用にて，保証はいたしません．RF端子や電源端子の電子回路やコネクタは非常に繊細です．お取り扱いには十分な高周波の知識とスキルが必要です．なお，出荷前に全機能と性能をテストし納品しております．


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• 技術解説：ソフトウェア制御フェーズドアレイ・ミリ波モジュール“mmcon3”誕生［Vol.1　分散型マルチビーム無線機のハードウェア］
• 技術解説：ソフトウェア制御フェーズドアレイ・ミリ波モジュール“mmcon3”誕生［Vol.2　1エレメント1モジュール独立分散型の理由］
• 技術解説：ソフトウェア制御フェーズドアレイ・ミリ波モジュール“mmcon3”誕生［Vol.3　ソフトウェアによるマルチビーム制御の実験］
• 技術解説：ソフトウェア制御フェーズドアレイ・ミリ波モジュール“mmcon3”誕生［Vol.4　非接触共振カプラによるアレイ・チャネル拡張］

ミリ波帯のフェーズドアレイ・アンテナ

図1に外観を示します．

下段の4エレメントを送信用として使った例です．下側の端子はSMPMです．上段の4エレメントには，SMPM端子を付けていません（未使用状態）．下段の4エレメントを送信用に，上段の4エレメントを受信用に使うことも可能です．8エレメントのフェーズドアレイ・アンテナとして利用することも可能です．

ソフトウェア制御によるマルチビーム放射のようす

実測の方法

図2に示すのは，4台のz-mmcon3-txと1台のz-mmcon3-pll，z-mmcon3-base，z-mmant2を使ったソフトウェア制御の独立分散型マルチビーム・フェーズドアレイ送信器の構成例です．

mmCon3のモジュールで構成したミリ波送信システムを電波暗室にもちこんで実測しました（図3）まず，2つの電磁波ビームが放出されていることを確認します．

USRP N310とmmCon3をターン・テーブルに載せて回転させます．周波数が高いため，アンテナ・ケーブルは長く引き回すことができません．図4に示すように，ホーン・アンテナで受信して，ミリ波スペアナで信号レベルを測定します．伝搬距離は1.3mです．

2つのビームは，スペアナの画面上で容易に見分けられるよう，片方をOFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing），もう片方をCW（Continuous Wave）としています．

2つのビームが異なる方向に放出されていることを確認

図5に示すのは，2つの変調波（CWとOFDM）を異なる方向に同時に出したときの受信スペクトラムです．

ターン・テーブルの方向を変えると，OFDMとCWの信号強度が入れ替わります．黄色と紫色で角度が異なります．異なる方向にビームが放射されています．

図6と図7に測定結果を示します．縦軸はdBではなくリニアです．最大値を1.0に正規化しています．実際に，同時に異なる方向に別々の変調波が放射されることが確認できました．

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22. 電波超解像!スペクトラムプロセッサSDR誕生，トランジスタ技術，2018年9月号　特集，CQ出版社．
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24. 信号処理プログラミングで操るソフトウェア無線機＆計測機，2019年春号，トランジスタ技術SPECIAL No.146，CQ出版社．

略歴

• 1990年　無線通信機器メーカで設計開発．その後，計測器メーカでRF測定機器，半導体試験装置の設計開発
• 2017年　フリーランスエンジニアとして独立，無線通信機器やSDR機器の受託開発
• 2019年　株式会社ラジアンとして法人化，現在に至る