南通大学の研究者らは、ミリ波（mmWave）応用向けに、統合フィルタリング機能を備えた広帯域基板統合型誘電体共振器（SIDR）アンテナを提案しました。本アンテナは、スロット結合型の二重T字形マイクロストリップ給電構造によって励起される二重モードSIDRを特徴としています。SIDRは、周辺部にエアービアを配置し、金属ビアキャビティを含む積層基板で構成されており、TE111モードとTE131モードを同時に励起することが可能です。
さらにアンテナのフィルタリング性能を向上させるため、一対のマイクロストリップ伝送線路、小型パッチおよびショートピン、および中央部に配置された二つのエアービアを補助構造として導入しています。これらの構造はTE131モードを擾乱し、放射ゼロ点を生成することで、帯域外抑制性能を大幅に向上させます。
二重T字型給電ネットワークには、長さの異なるオープンスタブが2組搭載されており、放射零点と反射ゼロ点の両方を生成する。この構成により、スロット共振器のインピーダンスマッチングが最適化されるとともに、上帯域停止帯における抑制性能が向上する。
提案設計の検証のため、1×4アンテナアレイのプロトタイプを製作し、実験的に評価した。24 GHzで動作する当該アンテナは、19.8–27.9 GHzの34％のインピーダンス帯域幅、13.1 dBiのピーク実現利得、および約21 dBの帯域外抑制を達成し、次世代ミリ波通信システム向けに優れた広帯域特性およびフィルタリング性能を示した。
キーワード：誘電体共振器アンテナ（DRA）、フィルタリングアンテナ、ミリ波アンテナ、基板内蔵型誘電体共振器（SIDR）、広帯域アンテナ、帯域外抑制、放射零点、24 GHzアンテナ。
本論文では、ミリメートル波帯向けの広帯域基板統合型フィルタリング誘電体共振器アンテナ（SIFDRA）を提案し、その性能を実験的に検証した。提案されたSIFDRAは、4つの反射ゼロ点を有する広いインピーダンス帯域幅を示し、さらに3つの放射零点によって優れたフィルタリング特性を実現している。また、阻止帯域内において高い帯外抑制性能を提供し、周波数選択性を大幅に向上させている。
提案設計の検証のため、1×4アンテナアレイのプロトタイプを製作・測定した。実験結果はシミュレーションによる性能と非常に良好な一致を示し、提案アンテナ設計の有効性および信頼性を確認した。さらに、基板統合型構造により平面アレイ構成が可能となり、ミリメートル波帯応用における組立公差を効果的に低減し、製造精度を向上させている。 
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