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比透磁率が0付近を示す構造の応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K06416
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関東京農工大学

研究代表者

有馬 卓司  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20361743)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードメタマテリアル / 磁性体 / 電波の制御 / 磁性メタマテリアル / FDTD法 / 測定 / 平行平板 / 負の透磁率 / 数値解析 / メタマテリアルの測定 / 電磁界解析 / MNZ (Mu Nearly Zero) / Epsilon Nearly Zero
研究成果の概要

本研究では下記を明らかにした.まず,広い周波数範囲で透磁率が0付近となる構造を開発した.さらに,この構造の応用についても明らかにした.さらに,広い周波数範囲で透磁率を測定できる装置を開発した.そして,その開発にはシミュレーションを多用し,シミュレーションで測定装置を開発できることを明らかにした.また,測定装置においては有効な校正方法を明らかにした.この校正方法は,TRL校正を基本とし,本研究に適応しその有効性を示している.以上より,磁性メタマテリアルの実用化に向け大きく前進したといえる.

研究成果の学術的意義や社会的意義

電波の中でもマイクロ波(通常は1GHz~30GHzの周波数の電磁波を指す)の電波は通信などで広く用いられている.今後,5G通信などで高周波数化が予測されるが,マイクロ波はその特性より今後も広く用いられると考える.本研究では,このマイクロ波を高度に制御する技術の開発を行った.技術としては透磁率に注目し,その透磁率を広い周波数にわたって,ごく低くすることのできる構造の開発を行った.その結果,電波を高度に制御できる構造を,実験的に確かめることができた.また,実験装置その物の開発にも成功した.この成果は今後,電波のさらなる応用につながるといえる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] FDTD modeling of nonperiodic antenna located above metasurface using surface impedance boundary condition2019

    • 著者名/発表者名
      Uno Toru、Arima Takuji、Kurahara Akihide
    • 雑誌名

      EPJ Applied Metamaterials

      巻: 6 ページ: 17-17

    • DOI

      10.1051/epjam/2019014

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Planar CRLH Leaky-Wave Antenna with Asymmetric Unit Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Yujiro Kushiyama, Takuji Arima, and Toru Uno
    • 雑誌名

      Proc. Progress ln Electromagnetics Research Symposium 2018

      巻: - ページ: 1552-1552

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reconstruction of Internal Field of Dielectric Objects for Noninvasive SAR Measurement Using Boundary Integral Equation2018

    • 著者名/発表者名
      Shuntaro Omi, Toru Uno, Takuji Arima, Joe Wiart
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques

      巻: 印刷中 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Development of Permittivity and Permeability Measurement System for Periodic Metamaterial2019

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Oka, Toru Uno, Takuji Arima
    • 学会等名
      The URSI-Japan Radio Science Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 平行平板を用いた周期構造メタマテリアルの誘電率および透磁率の広帯域測定2019

    • 著者名/発表者名
      岡 祥太郎,宇野 亨,有馬卓司
    • 学会等名
      2020年 電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Wide Band Permeability Nearly Zero Structure2018

    • 著者名/発表者名
      Takuji Arima, Toru Uno
    • 学会等名
      The 2018 Asian Workshop on Antennas and Propagation (AWAP2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 表面インピーダンス法を組み込んだFDTD法による周期構造上の水平ダイポールアンテナの解析2018

    • 著者名/発表者名
      倉原彰秀、宇野 亨、有馬卓司
    • 学会等名
      電子情報通信学会 アンテナ伝播研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Low frequency Antenna Analysis by FDTD Method Utilizing Signal Processing Techniques2017

    • 著者名/発表者名
      Takuji Arima, Keita Asano, Toru Uno
    • 学会等名
      The 2017 International Applied Computational Electromagnetics Society Symposium in China (ACES-China 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Not Aligned Multiple-Region/Dual-Grid Finite-Difference Time-Domain Method2017

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Yamaji, Toru Uno, Takuji Arima
    • 学会等名
      2017 Asian Workshop on Antennas and Propagation (AWAP)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 、Enhancementof Bandwidth for a TL Resonator Based CRLH Leaky Wave Antenn2017

    • 著者名/発表者名
      Yujiro Kushiyama, Takuji Arima, Toru Uno
    • 学会等名
      2017International Symposium on Antennas and Propagatio(ISAP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Improved Current Reconstruction Technique for Internal Field Assessment of Dielectric Phantom2017

    • 著者名/発表者名
      Shuntaro Omi, Toru Uno, Takuji Arima, Joe Wiar
    • 学会等名
      2017International Symposium on Antennas and Propagatio(ISAP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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