2022 Fiscal Year Annual Research Report
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20K04496
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
陳 強 東北大学, 工学研究科, 教授 (30261580)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 弘康 東北大学, 工学研究科, 助教 (20302234)
今野 佳祐 東北大学, 工学研究科, 准教授 (20633374)
石井 望 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (50232236)
高橋 応明 千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (70267342)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 海中アンテナ / アンテナ / 海中位置推定 / スケールモデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度では、(a)フェライト装荷シース型ヘリカルアンテナの基本特性を電磁界シミュレーションと実験の両面から明らかにした。また、本アンテナとこれまで検討してきた海中アンテナとの性能比較を行い、これらのアンテナの利用条件と実用上の可能性について検討した。(b)海中における位置推定について、従来はダイポールアンテナでの検討を行ってきたが、新たにループアンテナによる検討を行った。ループアンテナでの位置推定では、ダイポールアンテナと比べ、アンテナの角度特性がほぼ一定であるため、位置推定のアルゴリズムにおいて、角度特性を補正しなくても、位置推定がほぼ同程度の精度でできることがわかった。(c)海中スケールモデルの検討については、水槽に海水と同等の塩分濃度の食塩水を満たすことで、実寸モデルに対する疑似スケールモデル実験系の構築を完成しており、疑似スケールモデル実験系内で観測される電界分布は水槽壁面の影響を受ける可能性があったことを示した。FDTD数値シミュレーションにより、昨年度構築した疑似スケールモデル実験系において、水槽壁面からどれだけの距離を離せば、電界分布に乱れが生じないかを定量的に評価した。
研究期間を通して、本研究の目的として掲げていた(a)海中アンテナ設計法の確立、(b)海中電波測位法の確立、及び(c)擬似スケールモデルによるアンテナ設計・測定法の検討をすべて達成し、VLF帯域における実用可能な海中用シース型アンテナの開発、2メート以下の誤差まで低減できた海中位置推定手法の開発、及び実験的に応用が可能な高損失媒質中の疑似スケールモデルの開発に成功した。これらの研究成果を2023年にスタートした基盤研究（B）「高効率海中・海上混合電磁波伝送路の構築」の研究においてさらに発展されることになる。
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