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ランダム媒質中の電磁波伝搬における交差偏波成分算定法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K04187
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21030:計測工学関連
研究機関有明工業高等専門学校

研究代表者

南部 幸久  有明工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (00228115)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード不規則媒質 / 偏波特性の劣化 / 電波伝搬 / 多重散乱理論 / 多重散乱
研究成果の概要

本研究では,不規則媒質中を通過した電磁波の主偏波成分が僅かに減衰する現象(depolarization)の量的な評価方法の検討を行った。この主偏波成分の減衰量は非常に小さな量であり,この減衰量を定量的に評価できれば,ランダム媒質の実効的な媒質定数が得られ,リモートセンシングや気象の測定精度向上に寄与できる。そこで,主偏波成分の減少と同時に生じる交差偏波成分を,前方多重散乱近似に基づいて摂動法を適用し,第ゼロ次摂動解を主偏波成分,第一次摂動解を交差偏波成分として解析的に求めた。今後は,本研究の成果より理論解析と実験の両面から研究を進める予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

雨滴の存在する降雨空間や積乱雲の中などのランダム媒質中を通過した電磁波は,主偏波成分が僅かに減少することが知られている。本研究は,この主偏波成分の僅かな減少と同時に生じる交差偏波成分を解析するために,ランダム媒質中を伝播する電磁波を前方多重散乱理論に基づいて定式化し,波動方程式の導出を行った。そして摂動法を適用し,第0次摂動解(主偏波成分)と第1次摂動解(交差偏波成分)を解析的に求め,交差偏波成分の一次モーメント(コヒーレント界)とその電力を表す二次モーメントを得た。今後は,主偏波成分と交差偏波成分の間の量的な関係について調べる予定である。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] MHz帯の電磁波に対する積乱雲及び降雨空間の有する等価誘電率2022

    • 著者名/発表者名
      南部幸久
    • 雑誌名

      有明工業高等専門学校紀要

      巻: 57 ページ: 28-31

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Spatial Coherence Function of Crossly Polarized EM-waves Caused by Depolarization in Continuous Random Medium2019

    • 著者名/発表者名
      Nanbu Yukihisa、Tateiba Mitsuo
    • 雑誌名

      2019 Photonics & Electromagnetics Research Symposium - Fall (IEEE Digital Library)

      巻: - ページ: 83-90

    • DOI

      10.1109/piers-fall48861.2019.9021738

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Second Order Moment Equation of Crossly Polarized EM-waves Due to Depolarization in Propagation through Continuous Isotropic Random Medium2018

    • 著者名/発表者名
      Yukihisa Nanbu and Mitsuo Tateiba
    • 雑誌名

      2018 Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS-Toyama) ( IEEE Xplore Digital Library )

      巻: - ページ: 137-143

    • DOI

      10.23919/piers.2018.8597624

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 地上デジタルテレビジョン放送を利用した半波長アンテナの素子幅と受信レベルの関係の調査研究2021

    • 著者名/発表者名
      牛川和哉,南部幸久
    • 学会等名
      令和2年度電気学会九州支部高専研究講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] メアンダライン・ダイポール組み合わせアンテナのアレー化について―2枚のアンテナの設置幅についての検討―2021

    • 著者名/発表者名
      手嶋諒治, 南部幸久, 中嶋徳正
    • 学会等名
      令和2年度電気学会九州支部高専研究講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] メアンダラインとダイポールを組み合わせた線状アンテナのアレーアンテナ化の検討2020

    • 著者名/発表者名
      手嶋諒治,南部幸久,中嶋徳正
    • 学会等名
      2020年度電子情報通信学会九州支部学生会講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ダイポールアンテナと蛇行アンテナの組み合わせアンテナの600MHz帯における受信特性 ― 地デジ用受信アンテナとしての検討 ―2019

    • 著者名/発表者名
      手嶋 諒治,南部 幸久,高松 竜二,中嶋徳正
    • 学会等名
      令和元年度 電気学会九州支部沖縄支所講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ランダム媒質を通過した電磁波の主偏波劣化によって生じる交差偏波成分の平均界2018

    • 著者名/発表者名
      南部幸久,立居場光生
    • 学会等名
      電気関係学会九州支部第71回連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-11-20  

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