2023 Fiscal Year Research-status Report
スマート電波環境の設計：人工電磁材料メタサーフェスによるパッシブ時空間制御
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22KF0171
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
若土 弘樹 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00725278)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
FATHNAN ASHIF 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2025-03-31
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| Keywords | メタマテリアル / メタサーフェス / 知的反射面 / IRS / 電波 / 電磁波 / 時空間 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電磁材料・メタサーフェスはその周期構造を巧みに調節することで、たとえ自然界からは得ることのできない特性であっても人工的に作り出すことができる。このため、同電磁材料は到来する電波信号を任意の角度へと反射・透過することができる。なお、一般的にメタサーフェスの電磁特性は静的であるものの、バラクタなどの回路素子を取り込みFPGAによって制御することで、周囲の電波環境に応じてアクティブに変化させることができる。しかしながら、このようなアクティブ制御手法では常に外部電源を必要とするため、移動・再設置などの観点から応用可能性を限定することになる。そこで本研究では自己チューニング可能かつ時空間的に振る舞いを変化させるメタサーフェスを開発し、無線通信環境の改善に貢献する。2023年度は上記メタサーフェスを数値解析に基づいて設計し、実証実験により評価する位置づけであった。まず、本研究ではAnsys社製Electronics Desktopにて利用可能な電磁界解析シミュレータHFSSに回路シミュレータCircuitを統合した協調解析手法をベースとした評価手法を用いた。前年度までに考案したQ値に着目した設計法により、メタサーフェスの性能の向上を図った。さらに実証実験の測定系を考案するに至った。関連成果はIEEE Transactions Vehicular Technology誌（IF=6.8）など発表された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の想定よりも早く研究を進めており、かつ関連成果を学術論文誌等で発表できているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
基本方針としては当初計画に沿って実施される。具体的には実証実験フェーズへと移行することで、数値解析に基づいて設計されたメタサーフェスの実現可能性や実力値を解明する。また、研究成果を国際会議等で発表予定であり、さらなる学術論文誌への投稿を計画している。
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