32×32 MIMO・AOA複合アンテナのリアクタンス装荷による測角精度改善

生川 菜々  小川 晃一  

誌名
電子情報通信学会論文誌 B   Vol.J103-B   No.2   pp.79-89
発行日: 2020/02/01
Online ISSN: 1881-0209
DOI: 10.14923/transcomj.2019GTP0005
論文種別: 特集論文 (通信の未来を拓く学生論文特集)
専門分野: アンテナ・伝搬
キーワード: 
デイジーチェーンMIMOアンテナ,  到来波方向推定,  位相モノパルス,  電磁結合,  

本文: FreePDF(10.9MB)


あらまし: 
本論文では,32×32 MIMO (Multiple Input Multiple Output)・AOA (Angle of Arrival)複合アンテナに関し,MIMO・AOAアンテナ間の電磁結合による到来波推定機能の位相摂動を緩和させるため,リアクタンス素子の装荷を図り,測角精度の改善方法ついて検討した.32×32 MIMOシステムの位相モノパルスAOAアンテナは多数のMIMOサブアレーに囲まれているため,電磁結合が生じ到来波方向推定が困難になる.この問題を解決するため,負荷インピーダンスのリアクタンス値を制御する方法を提案し,高精度な到来波方向推定が可能となることを示した.解析結果より,負荷インピーダンスを最適化することによって,0.2度以下の推定角度誤差が得られた.直接波レベルが小さいKファクターが-10dBのライスフェージング環境下においても5度以下の測角精度が達成できることを明らかにした.更に,負荷インピーダンスを装荷し,ライスフェージング環境下のOTA (Over-The-Air)実験を行った.その結果,リアクタンス負荷を装荷することにより測角誤差を低減できることを確認した.更に,測角誤差低減メカニズムを素子上の電流分布から考察した.