60GHz帯セクタアンテナのための素子密配置広帯域導波管スロットアレー

摘要

This paper proposes a new wideband waveguide slot array for a planar sector antenna of multi-gigabit wireless LAN in 60GHz band. The proposed antenna is constructed by making a series of slots with ascending lengths at the interval of the length less than a quarter guided wavelengths. The operating principle of the slot configuration is based on a log-periodic dipole array, so that the slot array realizes low reflection of over 15% bandwidth, and also obtains a high gain radiation over a wide elevation-angle range. In this paper, the structural parameters of the slot array in each sector are optimized for the design of 60GHz-band sector antenna. The designed slot array achieves both the reflection of S_(11)≤-10dB and the radiation characteristic of relatively high coverage 88-98% in 59-66GHz. The effectiveness of the proposed slot array for sector antenna is verified by the comparison with the simulated and the measured results.%60GHz帯高速無線LANの平面セクタアンテナとして高利得・広帯域導波管スロットアレーを提案する．本スロットアレーは対数周期アレーの動作原理を利用し，長さの異なる複数の導波菅スロット素子が1/4管内波長以下の間隔で配置された構成である．そのため広帯域な反射帯域幅が得られると同時に，放射素子及び反射素子の少数構成により，60GHz帯無線LANに必要な仰角方向に広角かつ高利得の相反する放射指向性が得られる．これにより，本スロットアレーを用いて各セクタ内のアンテナの最適設計を行い．給電回路を含めて59GHヱ～66GHzにおいて仕様を満足する反射S_(11)≤-10dBを達成した．さらに，帯域内においてセクタ内カバー率88%～98%を達成した．解析結果と実験結果の比較により本アンテナの有効性ならびに60GHz帯用マルチセクタアンテナとしての有用性を示した．