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Development of training program for high-frequency circuit designers based on visualization of electromagnetic field and experiment using PDCA cycle

Research Project

Project/Area Number 16K16310
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Science education
Research InstitutionOyama National College of Technology

Principal Investigator

Oshima Shinpei  小山工業高等専門学校, 電気電子創造工学科, 准教授 (60608230)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords高周波回路 / シミュレータ / 電磁界可視化 / PDCA / 技術者育成 / 技術者育成プログラム / 工学教育 / 科学教育 / 教育工学
Outline of Final Research Achievements

Recently, there are a lot of wireless communication systems using high-frequency signals. Therefore, an effective training method for high-frequency circuit designers is important for our society. In this study, educational materials based on visualization of electromagnetic field and a method of experiment using plan-do-check-action (PDCA) cycle were developed. Specifically, the educational materials for learning impedance matching and electromagnetic interference between components are realized. The method of experiment using PDCA cycle which relates to an impedance transformer using a chip component and a transmission line is also developed. This method is suitable for learning high-frequency equivalent circuit, impedance matching, and design method for considering electromagnetic interference.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

スマートフォン等の普及により無線通信は社会の基盤技術となっている。また、通信の大容量化、高速化及び多様化が急速に進んでおり、今後も更なる技術の発展が期待されている。これらの無線通信の多くは周波数がメガヘルツ~ギガヘルツの高周波信号を扱うため、そのハードウェア回路設計においては、高周波回路設計技術者の育成が非常に重要で切迫した課題である。本研究では、高周波回路設計者が必要とする基礎知識の習得に適した技術者育成方法として、電磁界可視化教材を開発するとともに、回路・電磁界シミュレータを併用した手法を導入したPDCA式の実験方法を開発した。

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Products Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] チップ部品と伝送線路を用いたインピーダンス変成器に関する学生実験の開発2020

    • Author(s)
      大島 心平
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌C

      Volume: J103-C Issue: 1 Pages: 37-40

    • Related Report
      Products Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] チップ部品を用いた高周波回路に関する学生実験の基礎検討2019

    • Author(s)
      大島心平
    • Organizer
      第24回 高専シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 高周波増幅器に関する教材開発の基礎検討2019

    • Author(s)
      布施晴輝 大島心平
    • Organizer
      平成30年度 第9回電気学会栃木・群馬支所合同研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 小型積層チップインダクタの部品配置とその電気特性に関する一検討2019

    • Author(s)
      小島大智  大島心平
    • Organizer
      平成30年度 第9回電気学会栃木・群馬支所合同研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 高周波回路に関する回路・電磁界シミュレータを活用した学生実験の一検討2019

    • Author(s)
      大島心平
    • Organizer
      平成31年 電気学会全国大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 技術者教育のための積層インダクタに関する電磁界可視化を用いた教材の基礎検討2018

    • Author(s)
      大島 心平
    • Organizer
      電子情報通信学会 2018年総合大会講演論文集
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] シールドケース及び実装部品が積層インダクタに与える影響の基礎検討 ―技術者教育用の教材開発を想定して―2017

    • Author(s)
      大島 心平、渡邊 優貴
    • Organizer
      一般社団法人エレクトロニクス実装学会 超高速・高周波エレクトロニクス実装研究会 平成29年度第2回公開研究会論文集
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2021-07-06  

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