工学部 電子情報通信工学科

牧野滋 研究室

MAKINO SHIGERU
LABORATORY

オリンピックもリアルタイムで観戦、人工衛星に搭載されるアンテナの研究開発

小さな金属を絶縁体の上に周期的に配列することにより、自然界に存在しない物質を人工的に作り出すことのできる「メタマテリアル」が注目されている。研究室では「メタマテリアル」技術を用いたアンテナを研究しており、通常はお椀型のパラボラアンテナを平面で構成した反射鏡アンテナや、金属の上にも張り付けることができる小型薄型アンテナなどの開発に取り組んでいる。

キーワード

  • 人工衛星
  • アンテナ
  • 衛星放送

ニュース&トピックス

NEWS & TOPICS

研究紹介

RESEARCH

メタマテリアル技術を用いたアンテナの薄型化

研究内容

従来の磁気壁基板は、図1に示すように、板状誘電体の片面を金属板、もう一方の面に金属よりなる素子を周期的に配置し、この素子を金属ビアによって裏側の金属膜と接地した、いわゆるマッシュルーム型EBG基板により構成されていました。磁気壁として動作する周波数帯域においては、磁気壁基板とアンテナ素子との間隔を近接させることができるため、アンテナ全体を薄型化することが可能です。しかし、従来の磁気壁基板では、金属素子と金属板とを金属ビアによって接地する必要があるため、製作コストが高いという問題点がありました。図2は提案する金属板装荷キャパシタンスグリッドを用いた磁気壁基板の構成図です。図1に示したマッシュルーム型EBGとの主な相違は下記の2点です。(1)従来の磁気壁基板では金属素子を二次元的に周期的に配列しているのに対し、提案の磁気壁基板では金属膜にスリットを施した簡易な構造になっている。(2)従来の磁気壁基板では金属素子を金属板と接地するための金属ビアが必要であったが、提案の磁気壁基板では金属ビアが不要であり、低コスト化が可能である。現在、電磁界シミュレーションにより、自由空間波長の約200分の1以下という極めて薄い磁気壁を実現できることを確認しています。以上のように、提案の磁気壁基板により、従来よりも安価で薄型の磁気壁基板を実現することができます。現在、広い周波数帯域で使用できる磁気壁基板、および、アンテナを実装したときの性能について研究中です。

教員紹介

TEACHERS

牧野滋  教授・博士(工学)

広島県広島大学教育学部附属福山高校出身

略歴

京都大学工学部電気工学第二学科卒。1977年三菱電機(株)入社。情報技術総合研究所アンテナ技術部長などを経て、2003年本学客員教授就任。2007年本学教授就任。

専門分野

専門:アンテナ工学
論文・著書:論文に「国際通信衛星搭載用複反射鏡形式マルチビームアンテナの設計に関する研究」(学位論文)など。
受賞:1987年、1996年、1997年、1998年関東地方発明表彰発明奨励賞、1998年R&D100賞、2005年第16回電波功績賞電波産業会会長表彰、2006年市村産業賞貢献賞など

横顔

企業では、衛星通信、地上マイクロ波回線、レーダなどに用いられるアンテナの研究開発に従事しました。企業における約30年の経験を、将来の日本を支える若者に伝え、育成していくことが、私の第二の人生における使命であると思っています。

趣味

ゴルフ、読書

近況

故郷である広島を出て以来、京都、鎌倉、そして金沢と、歴史のある美しい街々に住むことになったのは嬉しい偶然です。金沢での単身赴任生活を楽しみたいと思っています。

オリジナルコンテンツ

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