International Standardization for Millimeter Wave Band Wireless System by Statistical and Computational Method

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K04000
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21010:Power engineering-related
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: Kodera Sachiko 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40874219)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平田 晃正 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00335374) ; 増田 宏 久留米大学, 医学部, 助教 (10321861)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 人体ばく露 / 国際標準化 / 温度上昇 / 温熱生理応答

Outline of Final Research Achievements

To evaluate the variation of exposure dose at millimeter wave, we investigated the effect of individual variability on exposure dose and associated temperature rise. First, we developed a free-segmentation model to estimate the dielectric and thermal parameters of tissues directly from the MR images by using machine learning without tissue segmentation. Next, we improved the thermoregulation model based on the relationship between local temperature rise and blood perfusion change in skin tissue. The computed data agreed well with the measured data. Finally, we computed the power absorption and temperature rise using the proposed the free-segmentation and the segmentation-based models. The free-segmentation models reduced the individual differences in power absorption and temperature rise.

Free Research Field

生体電磁

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

電波防護に関する国際ガイドラインでは6 GHz超における科学的根拠が不足しており、数値計算にもとづき概算されたものである。本研究で開発した非セグメンテーションモデルにより、組織の水分含有率などに基づく電気・熱定数の個々人間のばらつきを考慮することを可能にした。さらに、これらを考慮することにより、6 GHz超における吸収電力量、温度上昇の個人間の変動は小さくなることなどを明らかにした。本これらの知見は、国際ガイドラインにおける、生物学的変動や環境要因などの不確かさを考慮した低減係数のより詳細な検討を行う際に有効な手法になるといえる。