2019 Fiscal Year Annual Research Report
高周波電磁波のポインティングベクトル分布計測に関する研究
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17H03263
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
八木谷 聡 金沢大学, 電子情報通信学系, 教授 (30251937)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾崎 光紀 金沢大学, 電子情報通信学系, 准教授 (70422649)
井町 智彦 金沢大学, 総合メディア基盤センター, 准教授 (60372489)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ポインティングベクトル計測 / 高周波電磁界センサ / メタサーフェス / 電磁界エネルギー / 電磁環境計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 有限サイズ波源周辺におけるポインティングベクトルの解析
半波長ダイポールアンテナ等の有限の大きさを持つ波源周辺に生じる電磁界及びポインティングベクトル分布を理論及び電磁界シミュレーションにより解析し、電磁界エネルギー発生・蓄積・伝搬の観点からその様子を理解した。また、アンテナから放射された高周波電波をメタサーフェス板により計測する際、その電界成分及び磁界成分並びにポインティングベクトルがメタサーフェス構造によりどのように影響を受けるか、またどのように計測されるかのメカニズムを詳細に解析し、メタサーフェス板周辺における電磁界エネルギーがどのように計測点に集中して計測されるかを明らかにした。
2. 電磁界分布検出メタサーフェスの設計・試作・評価
前年度までに検討した磁界ベクトル検出構造（基板上に形成した3方向のループ構造を利用）と電界ベクトル検出構造（基盤表面及び裏面の3方向の電極構造を利用）を組み合わせ、電磁界ベクトル6成分を同時に検出できるメタサーフェス板の構成を電磁界シミュレーションにより解析し、各計測点における電界及び磁界の計測性能を評価した。それに基づき、30cm×30cmの電磁界同時検出メタサーフェス板を設計・試作した。各計測点において検出された電磁界信号の振幅・位相をソフトウェア無線機を用いて計測し、実際のアンテナから放射されるポインティングベクトル分布の計測を行った。
3. 電磁界分布可視化手法の検討
透過型ヘッドマウントディスプレイを利用し、電磁界センサで計測された電磁界やポインティングベクトルを、センサが見えている場所に重ねて表示することで、強度やベクトル分布を直感的に可視化する手法を開発した。また、計測された電磁界分布から波源を推定し、波源から周辺に電磁波が放射される様子を3次元的に表示する手法を開発した。あたかも実際に計測されている電磁波がその場で見えるようになった。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
・金沢大学研究者情報（八木谷聡）：http://ridb.kanazawa-u.ac.jp/public/detail.php?id=2281
・展示会に出展：「電波可視化シート～その場の電波が見える～」
(1) CEATEC Japan 2019、幕張メッセ（令和元年10月15～16日）；(2) マイクロウェーブ展（MWE 2019）、パシフィコ横浜（令和元年11月27～29日）
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