| 研究課題/領域番号 |
20H02205
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 三重大学 |
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研究代表者 |
村田 博司 三重大学, 工学研究科, 教授 (20239528)
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| 研究分担者 |
塩見 英久 大阪大学, 量子情報・量子生命研究センター, 特任准教授(常勤) (00324822)
大田垣 祐衣 三重大学, 工学研究科, 助教 (10909914)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2020年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
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| キーワード | 5G無線 / 光変調 / 光ファイバ無線 / アンテナ / 5G / 無線・光融合 / 光変調器 / ３次元アンテナ / 無線 / たたみ込み / 3次元アンテナ / 5G 無線 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、研究代表者がかねてから開発を進めてきた「アンテナ電極光変調器」の性能を格段に向上させて、次世代（5G）無線システムにおける多数端末同時接続用パッシブアンテナモジュールのための『無線－光信号変換デバイス』を開発することを目的とする。
これまでに開発した「アンテナ電極光変調器」をベースとして、これに八木アンテナに対比させることができる3次元アンテナ構造を導入することで、アンテナの利得を格段に向上させて高い信号変換効率を得ることを狙う。
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| 研究成果の概要 |
代表者がかねてから研究を進めてきた「アンテナ電極光変調器」に、八木アンテナのような3次元高利得アンテナ構造を導入することにより、信号変換効率を飛躍的に向上させた「小型高性能無線－光信号変換デバイス」を追究した。
電磁界シミュレータを用いて詳細な解析を行い、受信信号の電界強度を1200倍高める新構造を見出した。解析を元に設計・試作を行い、高性能信号変換デバイスを得るための基礎データの取得に成功した。さらに、アンテナ電極光変調器と波長多重通信用レーザーおよび光ファイバ分散を利用した新しい無線信号復調技術を考案して、基礎実験を行った。その結果、無線信号復調が可能であることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
当初想定していた構造を改良した新デバイス構造を用いることで、無線信号変換効率を決める電界増強係数として1200倍もの特性を得る条件を見出した。これは、重要な成果であると考えている（学会において優秀論文発表賞を受賞）。光変調器とアンテナとを融合させた「アンテナ電極光変調器」の研究は、2次元平面構造を用いたものがほとんどであるが、本研究により3次元立体構造の有用性を実証した。また、無線信号を復調・検波するための新技術も考案し、基礎実験によりその有効性を確かめた。これらは、世界的にも例を見ないものであり、独創性が高いと考えている。第5世代（5G）・第6世代（6G）無線への応用展開が期待できる。
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