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Development of three-dimensional circuit deign learning system realizing visualization and alternative of actual experiences

Research Project

Project/Area Number 21K02917
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 09080:Science education-related
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)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 羽山 徹彩  長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (00432138)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords高周波回路 / 学習システム / 疑似実験環境 / 技術者育成 / 電磁界シミュレーション / e-learning / 疑似試作実験
Outline of Research at the Start

無線通信技術は社会の基盤技術であるとともに,今後最も成長が期待される分野の一つである。一方,この分野の製品開発を支えるギガヘルツ帯の信号を扱える回路技術者の育成には,長い実地経験を必要とし,効果的な育成方法が未確立であることが,この分野の更なる発展において大きな障害の一つとなっていた。この問題を解決するため,本研究では短期間で効果的に知識を習得できる3次元回路設計学習システムの開発に取り組む。

Outline of Final Research Achievements

A learning system for three-dimensional circuit design is developed to cultivate high frequency circuit designers effectively. The system provides electromagnetic simulation with three-dimensional models of chip inductors and capacitors. It calculates the characteristics of circuits using various chip inductors and capacitors for a short time. Visualized electromagnetic fields can be utilized to design high-frequency circuits in the system. We also develop e-learning materials and an experimental program based on the system. The effectiveness of the method is verified through educational practice.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

無線通信技術は社会の基盤技術であるとともに,今後最も成長が期待される分野の一つである。一方,この分野の製品開発を支えるギガヘルツ帯の信号を扱える回路技術者の育成には,長い実地経験を必要とし,効果的な育成方法が未確立であった。本研究では,育成期間の短縮と知識の効果的な習得を支援する一手法として,高精度なシミュレーション技術を活用した新規の育成法を示すことができた。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2024 2023 Other

All Presentation (5 results) Remarks (2 results)

  • [Presentation] 3次元回路設計学習システムを活用した学生実験の一検討2024

    • Author(s)
      大島心平 , 天野理音 , 羽山徹彩
    • Organizer
      令和6年電気学会全国大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 高周波回路設計実習への適用を想定した疑似実験システムの動作検証2024

    • Author(s)
      大島心平 , 羽山徹彩
    • Organizer
      電気学会 教育フロンティア研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 3次元回路設計学習システムの基礎検討2023

    • Author(s)
      大島 心平, 羽山 徹彩
    • Organizer
      令和5年電気学会全国大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 疑似実験システムを活用した共振器直結型 BPF の設計に関する一検討2023

    • Author(s)
      齋藤 涼太, 大島 心平
    • Organizer
      令和4年度(第13回) 電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] チップ部品を用いたダイプレクサの高精度設計に関する基礎検討2023

    • Author(s)
      近藤 瑛爽, 大島 心平
    • Organizer
      令和4年度(第13回) 電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 回路設計コンペティションでの学生の活躍について

    • URL

      https://www.oyama-ct.ac.jp/college/202402091347/

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 国際的な回路設計コンペティションでの学生の活躍について

    • URL

      https://www.oyama-ct.ac.jp/college/kairo20221215/

    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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