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Title 16素子スロットアレイアンテナの給電回路および放射指向性

Author(s) 木村, 憲一; 中岡, 快二郎; 伊藤, 精彦; 松本, 正

Citation 北海道大學工學部研究報告, 76, 55-65

Issue Date 1975-08-20

Doc URL http://hdl.handle.net/2115/41290

Type bulletin (article)

File Information 76_55-66.pdf

Hokkaido University Collection of Scholarly and Academic Papers : HUSCAP

北海．道大学工学部研究報告

第76号（昭和50年）

Bulletin　of　the　Faculty　of　Engineering，

　　　Hokkaido　University，　No．　76　（1975）

16素子スロットアレイアンテナの　　　　給電回路および放射指向性

木村憲一＊中岡快二郎＊

伊藤精彦＊松本　正＊　　（昭和49年12．月27日受理）

The　Radiation　Pattern　and　Eeeding　Circuit　of

　　　　　　16　Elernents　Slot　Array　Antenna

Kenichi　KiMuRA　Kaijiro　NAKAoKA

Kiyohiko　IToH　Tadashi　MATsuMoTo　　　　　（Received　December　27，　1974）

Abstract

　　　Various　workers　have　investigated　the　antenna　synthesis　theory　for　a　considerable

length　of　time．　Theoretical　current　amp1itude　and　phase　on　array　elements　can　be

obtained　from　a　designed　radiation　pattern．　As　to　the　method　of　production，　numerous

arguments　have　been　set　forth．　However，　theories　applied　to　the　slot　antenna　have

apparently　not　been　published　to　date　compared　with　studies　on　dipole　antenna．

　　　We　have　investigated，　slot　antennas　having　fabricated　metallized　dielectric　substrates　；

the　so－called　printed　slot　antenna．

　　　In　this　report，　utilizing　the　above，　we　have　designed　and　developed　a　16　elements

printed　slot　array　aRtenna　at　X　band．　lt　was　shown　that　experimental　values　agreed

well　with　the　theoretical　results．

1．　諸 言

　　　アンテナの指向性合成理論は，古くから多くの研究老によって研究され，ほぼ完成されてい

る1）。そして設計通りの放射パターンを与えるようアレイ各素子上の電流の振幅，位相が理論的

に求められる。またその実現方法に関しても，種々の方法が研究されている12）。しかしながら，

それらは素子アンテナとしてダイポールアンテナを利用したものが多く，スロットアンテナを利

用したものは余り見られない。その理由として，スロットアンテナは，理論および実験等につい

て畜積された資料が少ないために，扱いにくいことが揚げられる。

　　　筆者等は，以前からスPットアンテナの．研究を続けているが，最：近プリン｝・基板を利胴して

作ったスロットアンテナを考察し，研究している3・4＞。このアンテナは，給電法としてストリップ

線路とスロットとの結合を利用したもので，アンテナと給電線とが一体化されており，フ．リン

チaド・スロッ1・・アンテナと呼ぽ1れている。

＊　　異ま子工学9斗疑蟄皮伝送工学i鑓座

56 木村憲一・中岡快二郎・伊藤精彦・松本　正 2

　　今回，このアンテナを利用して，XBandにおいて一様分布をもった16素子アレイアンテナ

を設計，試作し良好な結果を得たので，その指向性および給電回路について報告する。

　　　　　　　　　　　　　　2．　アレイアンテナの給電回路

2．1　整合回路の設計

　　アレイアンテナの給電回路には，広い周波数帯域で，各アンテナ素子に電力を供給する必要

がある。このため分岐回路，整合回路等が用いられる。ストリップ線路で整合回路を作るには，

！／4波長変成器が適しているeこの変成器を多段縦続し，広帯域化したものに二項変成器，チェ

ビシェフ変成器などがある。これらについて，その設計法および特徴を以下にしるす。

　童）1／4波長変成器

　　Fig．1のように，二つの特性インピーダンスの異なる線路をXo，　Xf．とし，整合回路の特性イ

ンピーダンスをXlとする。整合回路の長さは中心周波数の1／4波長である。ここで21を次のよ

うに設計すると，整合が容易に得られる。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　Zi－VM．L　〈1）　　Fig．1は端子aaノでの反射関係数の周波数特性である。

　　この変成器の特微は，整合線路の長さが短かくてよいため，アレイアンテナなどでスペース

が限られたところに使用することができる。しかしFig．1より，完金整合は中心周波数のみで得

られ，周波数が変化すると反射が生じ，広帯域特性にできないという欠点がある。

　　　　　くア　　・・　、〆　認・　　　㍑

p

臨長門

ρノ，t

垂

dO

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　t？1＝．0　　　　　　　0．，’r，／2　’Ti　’3r・／2

Fig．　1．　9uarter－wave　impedance　matching　circuit　and

　Reflection　coefficient　versus　frequency．

　ii）二項変成器（最平たん変成器）

　　この変成器は，1／4波長変成器を多段縦続にし広帯域化したものであり，多段にするほど効

果がある。しかし，スペースが問題となるアレイアンテナの給電回路では，2段位で充分である。

ここでは2段二項変成器の設計法を影像パラメータで示す。

　　各線路の特性インピーダンスをXo，　Zl，之2，㍑とし，変成部の長さは中心周波数の！／4波長で

ある。αα’端，ろ6’端での影像インピーダンスは（2），（3）式で表わされる。

3 16素子スロットアレイアンテナの給電圓銘および放射指向性

娠噛藷三雛羅

賠膿漏1㍊　（ただし，β　u・　2rt／7，，　Z嵩2。／4）

（2）

（3）

57

中心周波数茜では，完全整合が可能で，Ze　・・　Xr，t，翫＝勘より（4），（5）式が得られる。

　　　　　　　　　　　　　　　　x，＝zg／426／4　（4）　　　　　　　　　　　　　　　　22＝＝2志ノ4之ン崖　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（5）

端子α‘〆での反射係数の周波数特性は，Fig．2のようになり，一段1／4波長変成器に比べか

なり広帯域になっている。比帯域幅は（6）式で与えられる。

　　　　　　　　　　　条2（攣L・号…一・論。。）

　　　　　　　　　　　　　（ただし，編。：最大反射係数）

1／2

（6）

．，，，k“一一一一一〇一一M一一

　ロニご。 @ar　　偽．

　　～ノ

驚2　　　　　窓五　　ゐノ

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驚2 訂幻

20f4 20，t．4

f痔ノ；一£0

　　　ル　け　　kr・1；十kVo

R

　ρ“ル

　　　　　　　　　　　　　　　0　　　　　0ht　r，／2　r．

Fig．　2．　Binomial　impeclance　matchinsr

　circuit　and　Refiection　coefficient　ver－

　sus　frequency．

康朗

　　　　　　　Om　zf2

Fig．　3．　Tschebyscheff　impedance　matching

　circuit　and　Reflection　coefficient　versus

　frequency．

iii）チェビシェフ変成器

　　この変成器は，二項変成器よりも通過帯域幅を増力［．1させることができるが，反射係数が等リ

プル特性をもっている。このため中心周波数で，必ずしも整合がとれるとは限らない。この変成

器の設計は小反射理論で求められる。各段での反射係数をρO，ρ1，ρ2とし，変成器は対称（ρ0嵩ρ2）

とする。aaノ端での全反射係数∫1は（7）式で表わされる。

　　　　　　　　　　　1一　＝＝　po＋，oie－2」’e＋，02e’4j’e　＝：　eH2pm　（2po　cos　20＋pi）　（7）

　　一方，この変成器の金反射係数はチェビシェフ多項式で表わされ，かつ0－0のときの反射

係数r一（2ノ．一」ご0）／（翫＋πo）を用いて，（8）式となる。

　　　　　　　　　　　　　・▼｝下酒：讐ぞ葺欝紹　　　　　（・）

58 木村憲一・中岡快二郎・伊藤精彦・松本　正 4

通過帯域内では，T2（cosθノcos　O賜）の最大値は1であり，（9）式が得られる。

　　　　　　　　　　　　ρ，，b　・＝（x、．一z。）／（2L＋2。）T2（sec勾　　　　　　　 （10）

（7），（8），（9）式より，全反射係数を等しく置いて（10）式となり，係数比較でρo，ρ1が求まる。

（11）式。

　　　　　　　　　　2po　cos　20＋pi　＝＝　pnt　T2（cos　0／cos　0．）

　　　　　　　　　　　　　　　　　＝　p．　sec2　Om　cos　20＋pm　（sec2　0．一1）　（10）

　　　　　　　　　　，oo　＝＝　Rm　sec2　Om／＝？」，　pi＝　pm　（sec2　0．一1）　（！！）

よって，最大反射係数Pmが与えられると，（9），（11）式より通過帯域0。、，反射係数ρo，ρ1が決ま

り，（12）式によって特性インピーダンスXl，為が設定される。また，比帯域幅は（13）式である。

　　　　　　　　　　　　　　…一・・1主1：…　一二鶉　　　　　（・2）

　　　　　　　　　　　　　　誓一2（ノ究ルL・一払　　　　（・3）

2．2　分岐回路と整合回路の特性

　　アレイアンテナの放射指向性が理論値通りのものとなるためには，各アンテナ素子に定まっ

た電力分配を行う必要がある。このため分岐回路・整合回路の特性が閥題となる。以下にこれら

についての考察を行う。分岐回路については，分岐点での整合条件から，分岐後の各線路の特性

インピーダンスはかなり高いものになる。このことは，給電線をストリップ線路で作った場合，

非常に細い線路となる。たとえば03mmのプリント基板（ε。・＝2．5）で100オームの線路はO．2　mm

である。このためわずかな製作誤差によっても，線路のインピーダンスの値がかなり変化し，分

岐点での不整合が生じ望ましくない。これを解決するため，分岐後直ちに整合回路を挿入し，高

インピーダンス線路を省くことである（Fig．4）。たとえば，50オームの線路から等振幅分割を行

うと，分岐後の線路は100オームとなるべきところ84．0オーム，59．5オームの1／4波長変成器

（二項変成器）でよい。

　　また分岐回路を，ストリップ線路のT分岐を用いることも可能喪が，分岐点での容量性不連

続や，整合回路としての1／4波長変成器の長さの不明確さのため望ましくない。このため分岐部

を，T分岐からY分岐にすることが考えられる。以上のことについて実験で確かめた。

1｝osyeer　1〈atio

i　：　L．　［；fi，

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　　　　Tsehel）ys

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穿　x　XN一

Fig．　4．　Y　junction　and　matching　circuit．

5 16素子スロットアレイアンテナの給電回路および放射指向性 59

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oooooooOOoOOOOOe 盾盾盾盾

　　　　　　　　　L，．o　L，．5　3，0　3．5　・i．e　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　FIU一］QUENCILT　〈GHz）

　　　　　　　　Fig．　5．　lnput　V．　S．W．R．　and　Power　ratio　of　Y　junction　and

　　　　　　　　　　matching　circuit　at　3　GHz　band．

　　Fig．4はストリップ線路を用いたy分岐回路および整舎回路を示す。整合回路にチェビシ

ェフ変成器（ρ，。　・　O．1，最大V．S．WRL22）を用い，電力分配比を1：233の場合を示す。中心周

波数を3．2　GHzとしたときのこの分岐・整合回路を，厚さ1，2　mmのプリント基板（ファイバー

グラス・ラミネートε。＝2．6）に試作し，その特性を測定した。その結果はFig．5である。周波数

2～4GHzにかけて，入力V，S．W．R．はチェビシェフ多項式とほぼ団型であり，最大V．S．W．R

で！．33である。また両端子への電力透過比は，周波数によらずほぼ1：3．0と一定な値が得ら

れた。

　　次に，中心周波数を105GHzにした場合の分岐・整合回路を，厚さ0．3　mmのプリント基板

1，一1

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　　　　　Y．e　LJ．5　lo．　o　le．fl　11．U　11．5　IL．U　　　　　　　　　　　　　I；RF．QtJ・E．〉，CCY　（GIIz）

Fig．　6．　lnput　V．　S．W．R．　and　Power　ratio　of　Y　junction　and

　　matching　circuit　at　le　GHz　band．

6e 木村憲一・中岡快二郎・伊藤精彦・松本　正 6

（ε，　＝2．5）上に試作，実験を行なった。電力分配は等

振幅分配とした。その結果はFig．6に示す。一般に　　謡舗

10GHz帯での入力特性を良くすることはかなり難

しいが，Y分岐および2段整合回路を用いるとFig．

6のように良特性が得られる。

　　このように，分岐嗣路としてY分岐を用い，整

合回路を分岐後直ちに挿入することにより，非常に

良好な入力特性が得られる。よってこれらは，アレ

イアンテナの給電回路に適している。

2。3　r分岐回路の可逆性について

　　アレイアンテナの送受儒可逆性に関係するY

分岐回路の可逆性について考察する。Fig．7のよう

な分岐回路を考え，アンテナを送信アンテナとした

場合，電力は端子①より入りy分岐を通って端子

②，③に1：nの割合で分配される。分岐点での整

合条件からXl，之2は（！4）式になる。

　　　　　　　　　　　　　　之玉＝（π十1）Xo，

＠

POWER　1〈ATIO

　　：　tl．

堵u

’posver’d

i　Generatar

Fig．　7．　Y　junction．

1盈器

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　22　＝4’　（n十1／n）　zo　（！4）

　　次にアンテナを受信アンテナとした場合を考える。一般に無損失な3端子対網では，完全整

合は不可能であることはよく知られている。このため端子②，③よりの入力が，不整合によって

端子①にすべて表われないのであれば，このアンテナの送受信可逆性が成立しなくなる。しか

し特殊な条件下では，端子②，③からの入力はすべて端子①に出てくることを示し，アンテナ

の送受信可逆性を確かめる。

　　Fig．　7のY分岐のSマトリックスは次のようになる。

　　　　　　　働イ騰）イ淵漏寵

各端子での入力波をa1，α2，α3，出力波をb，，　b，，　b，とすると

（i，II　．．　（，）（dii）

璽）

の関係が成立する。特殊な条件として，端子①には入力がなく（α1－0），端子②，③への入力は

同相で，端子③は端子②のπ倍（α2置α，α3篇VヲZ‘ののときの各端子への出力を求める。

　　　　　　　　　　　　　　　　bi　＝　Si2a2＋Si．3　a3　＝　VTJItlF’ITI　a

　　　　　　　　　　　　　　　　b2　＝i　S22　t12＋S23（t3　＝＝　e

　　　　　　　　　　　　　　　　b3　＝　S32　C12＋S33（Z3　＝＝　O

このことは，端子②，③への出力がなく（整合），端子①へは全入射電力であるlbi12　・一　（n＋1）a2

が得られる。ゆえに完全整合の不可能なY分岐を含む給電囲路をもつアレイアンテナにおいて

も，送受信可逆性が成立する

7 16素子スロットアレイァソテナの給電回路および放射指向性 61

2。4　16素子スロットアレイアンテナの

　　　給電回路および入力特性

　　特性の良いY分岐・整合回路を利用して，

16素子スPットアレイアンテナを試作した。

その給電回路はFig．8に写真を示す。ここに用

いられている整合回路は，中心周波数（今の場

合10．5・GHz）で完全整合が可能で，広帯域特性

の二項変成器である。また使用している基板は

0．3皿mで，50オーム線路の幅は0．8mmとな

り，分岐後の高インピーダンス線路の幅はかな

り細くなり，製作精度が要求される。このため

今回の給電回路の設計は，分岐前後の線路の特

性インピーダンスを常に25オームにし，アン

テナへの給電線路だけが50オームになるよう

にした。さらにスPッ1・アンテナへの給電法に

ついては文献（3）によっている。

　　Fig．9はこのアレイアンテナの入力特性を

示している。これによると9．8～12．O　GHzにわ

たって，V．S．W．R．2．0以内とかなり良好な結

果であることが明らかである。

　　　　　　　　　　　　　　　　　羅．．．　i　　　　　　　　　　　　　　　　　慧響ノ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

ヂ　　　　　　　　　　　　　　　鍵遣

　　　　　　　　　　　　　　　　蓼

　　　　　　　　　　　　　　　　嚢

　　　　　　　　　　　　　　　　　藝；；

　　　　　　　　　　　　　灘．嚢

　　　　　　　　　　　　　　　　饗1

　　　　　一置曜1一．tt．　　　　＿、

Fig．8。　16　elements　slot　array　antenna

　at　10　GHz　band．

・1

Fig．　g．　Swept　frequency皿easurements　of　input　impedance

　of　16　elements　slot　array　antenna，

62 木村憲一・中岡快二郎・伊藤精彦・松本　正 8

3．　アレイアンテナの放射指向性

3．1　点波源列からの放射指向性

　　Fig，！0に示すように，π個の直線上等間隔点波源列の指向性は，アンテナ素子の指向｛Yk　f（g）

と（15）式で表わされる配列係数D＠）との積で

ある。（指向性乗積の理）

1）（9）＝・A。＋Aleゴy’＋A2e2ゴψ＋…＋A，、一、eゴ（7t－1）ψ

　　　　クむヘユ　　　＝ΣA．　e2’　”ψ　　　　　　　　（15）　　　　　　　　　　　P　　　　v＝o　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　一一一一一一一◎一一一一ここにψは全位相差であり（16）式で与えられ　　　　ト（1→1

る。ただしδは隣接した2つの波源の位相差で　　　Aa　418ヅ・’12e　一．iD　　　　An－te一．i（”一1）’7

ある。　　　　　　　　　　　　　　　　　Fig．10．　Equispaced　linear　arry・f　n　radiat・rs．

　　　　　　　　　　　　　　　　ψ＝（2π／2）dcos乎）一δ　　　　　　　　　　　　　　（16）

3．2　16素子スロットアレイアンテナの放射指向性

　　スロットアレイアンテナの設計は次のように決めた。①各スロットアンテナは同相励振

（δ＝O）で，中心周波数！0．5GHzにおいて半波長共振している。②アンテナ間隔は中心周波数の

半波長である。③振幅分布は一期分布とする（Ae－Ai＝・A2＝A，）。試f／Fを行なったスロットアレ

イアンテナはFig．8に示す。

　　Fig．11，12，！3に周波数！＝10．5，11．0，12．O　GHzにおけるこのアレイアンテナのE面，　H面

指向性の測定結果を，理論値とともに示す。（角度は直線列に盤直の方向を0・・　ooとする。すなわ

ち0＝ψ一90。）。これによると主ローブに対しては，周波数の変化によらず0。方向が最大となって

おり，半値角，単方向などが理論値とよく一致している。！一12，0GHzのE面指向性で若干主

。

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　ANGLE（DEGIミElこS）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ANGしE｛DEG［ミEES♪

　　　（a）　（b）Fig．　11．　（a）　E－plane　（b）　H－plane　radiation　patterns　of　16　elements

　slot　array　antenna　at　10．5　GHz，　一　calculated；　一・o…　measured．

＋“ll

凶

9 16素子スロットアレイアンテナの給電川路および放射指向性 63

ps　一ブがずれているが，これは角度に対する測定誤差が考えられる。　Table　1にf＝　11。0　GHzで

のE面，H面指向性の測定値と計算健を半値角，最大サイドローブレベル，零方向について比較

している。ただし，E面指向性でgo。方向が乱れている。この原園としては同軸／マイクロスト

リップ変換器（文献5）参照）の存在である。変換器の高さは全体で3cmになっており，10　GHz

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　　　　　　（a）　（p）　　Fig．　12．　（a）　E－plane　（b）　1－1－plane　radiation　pac　tterns　of　16　elements

　　　　slot　ftc　rray　antennac　at　11．O　GHz，　一　calculated；　・・o一・・　measurecl．

GO 90

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　　　　AI　G］．Jl　｛DE〈；REI；．．S｝　A：　GLE　cDlilGRF．E．．9＞

　　　　　　（a）　（b）　　Fig．　13．　（a）　E－plane　（b）　1｛一plane　radiation　patterns　of　16　elements

　　　　slot　arrary　antenna　at　12．0　GHz，　一　calculated　；　・・一〇…　measured．

cio vo

64 木村憲一・中岡侠二郎・伊藤精彦・松本　正 IO

Table　1． Radiation　characteristic　of　16　elements

slot　array　antenna　at　11．0　G｝lz

E　plane

H　plane

Beam　wi（玉亡h

theoretical

　values

26，30

experimental．

　values

2se

Maximum　side　lobe　leve1

25．oo

theoretical

　values

11．3　dB

220 15．4　dB

experimental

　values

11．5　dB

13．0　dB

15．5　dB

Null　direction

theoretical

　values

300，　3300

experimental

　values

300，　3310

　　　　；3ee，　3300 @1　3eQ，　330e

C，　1一

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lt／，（’i’””Mt一）c　．lso　2，lu　L，．lu　er・e　9Cl　12（・1　150　ISCI）　LIO　L）．；e　．2；’o

　　　iXN（］LE．　｛｝’）E’（1｝REFAS）　ANGI．E　｛DF．Gl｛，IL’1：tS．｝

　　　　　（a）　（b）　　Fig．　14．　（a）　E－plane　（b）　｝E［一plane　patterns　radiated　to　the　feeding

　　　　network　side　of　16　elements　slot　arrary　antenna　at　11．O　GHz，

　　　　一　calculated；　…O…　measured．

帯では約一波長に相当し，かなり大きい。従って変換器が反射板のような役割をし，そのため変

換器の付いている側とは逆の方向の指向性が乱れる。これは変換器を小さくすることにより改善

される。またH面指向性でも一90。方向に比べ90。方向が少々乱れている。このことは基板のま

がり，測定条件の悪さなどにより生じたものと考えられる。

　　また相当乱れると予想していた給電回路側の指向性については，Fig．　14にf－！10　GHzの

E薗，H面指向性を示す。これによると副ローブは少し乱れているが，主ローブに関しては，表

側の指向性と比べて余り大きな変化はなく，半値角は表側と同じであった。

4．　結 言

　　スロットアンテナを利用したアレイアンテナの各素子に振幅分布を持たせるための給電回路

について実験，考察を行い，使用に耐え得る給電回路パターンを開発した。さらにこれを利用し

て，XBandでの16素子のアレイアンテナを設計，試作し，その指向性が理論値とかなり良く一

1正 ！6素子スロットアレイアンテナの給電回路および放身臓旨向性 65

致することを確かめた。

　　現段階では，アレイ各素子上の振幅のみを考慮して設計，製作を行なってきたが，位根も考

えた場合，その給電回路をどのように実現させるかが今後の課題となる。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　文　　　　献

1）　関口利男，稲垣直樹：　‘‘指向性合成〕里論”，信学誌，Vol．48，　pp，541－551（1昭禾i：140宕三4月）．

2）永井淳，田村克彦：“アレイアンテナ上の電流分布爽現の一方法”，電子通信学会アンテナ・伝卿r究会資

　　　料，AP　68－10（1968－06）．

3）中岡快二郎，伊藤精彦，松本　正：“PRINTED　SLOT　ANTENNAの素子およびアレイについて”，電子

　　　通儒学会アンテナ・伝播研究会資料，AP　73－36（1973－09＞。

4）木村憲一，中岡快二郎，伊藤精彦，松本　正：“プリンテッドスロットァレイァンテナ｝こついて”，昭和4g年

　　　電子通信学会全国大会，784，

5）中岡快二郎，木村憲一，伊藤精彦，松本　正：“10G｝｛z帯プリγテッド」K　Ptットアレイアンテナについて”，

　　　電子通信学会アンテナ・伝播研究会資料，AP　74－59（1974－11＞．

6）R．E．　CoHin：“マイクμ波工学”，近代科学社．