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2015 年度 実施状況報告書

空間位置情報を用いた電波伝搬推定とその可視化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K06083
研究機関中央大学

研究代表者

白井 宏  中央大学, 理工学部, 教授 (00196594)

研究分担者 佐藤 亮一  新潟大学, 人文社会・教育科学系, 教授 (00293184)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード電磁波伝搬推定 / 可視化 / 空間位置情報 / 光線近似 / GTD
研究実績の概要

本研究は、大都市空間における高速かつ高品質な情報通信サービスの提供に向けて、複雑な建造物の空間位置情報を効果的に用いて、電波伝搬の予測を高速で行い、その予測結果をわかりやすく可視化して表示するシステムの構築を目的としている。
平成27年度は、本研究課題の研究開始の年度であったことから、解析に適した手法の検討や今までの研究成果を過去の文献や、各種学会が開催する国際会議や研究会に参加した際の研究討論から調査した。その結果、使用周波数と建物等の大きさの関係から、高周波漸近解法に基づく、光線近似による計算手法が効率的であるという結論に達し、Shooting and Bouncing Rays Method (SBR法)という解析手法を用いることにした。
次に本手法の適用範囲を調べ、その使用範囲を更に拡張した場合についての解析に適した計算アルゴリズムの検討、建物等の壁厚までも考慮した場合の構造物情報データベースの構築法の改良、提案手法の精度の確認のための実験や比較に用いるための他の解析手法の開発などを行い、それらの結果を順次研究発表することができた。
建物等の壁による電波の反射について、特に建物内への透過量を把握するためには、コンクリートでできた建物壁を透過するう電波は大きな減衰を受けるので、主要な透過口となる窓の影響が重要となる。窓を透過した電波の透過量について、複数の窓があった場合についての推定を行うための解析手法を検討したり、また誘電体であるガラスの誘電率についても効率よく推定できる手法の開発を開始することができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成27年度の研究実施計画は順調であったので、現在のところ、特に予定していた計画を変更する必要はないと考えている。そこで平成27年度の最初に考えた研究実施計画の通り、建物の内部構造を組み込んだ解析を検討する。

今後の研究の推進方策

平成27年度の最初に考えた研究実施計画の通り、建物の内部構造を組み込んだ解析を検討する。建物の壁の厚みを考慮して、その壁において反射・透過する電波の強度をいかに簡単な形で表現でき、かつ精度がいいかを検討する。また建物の窓を透過する電波は、壁を透過する電波よりも強いので、その解析についても、窓の誘電率を考慮した解析を進める必要がある。

次年度使用額が生じた理由

物品費や謝金について、若干の節約ができたので、次年度へ繰り越して使用したい。

次年度使用額の使用計画

繰り越した金額は、為替の変動により、国際会議出張する旅費の金額が変化する可能性があるので、旅費に使用したい。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 14件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Electromagnetic Scattering Analysis from Rectangular Dielectric Cuboids - TE polarization -2016

    • 著者名/発表者名
      A. N. Nguyen and H. Shirai
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Electron.

      巻: E99-C ページ: 11-17

    • DOI

      10.1587/transele.E99.C.11

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electromagnetic Plane Wave Diffraction by Loaded N-slits on Thick Conducting Screen2016

    • 著者名/発表者名
      R. Sato and H. Shirai
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Electron.

      巻: E99-C ページ: 72-75

    • DOI

      10.1587/transele.E99.C.72

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 内部のエネルギーを考慮した薄い小型球殻共振アンテナの放射効率2016

    • 著者名/発表者名
      藤田 佳祐,白井 宏
    • 雑誌名

      2016年電子情報通信学会 総合大会 講演論文集

      巻: I ページ: CDROM

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 誘電体円筒からの電磁波散乱推定に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      相磯 潤也,白井 宏
    • 雑誌名

      2016年電子情報通信学会 総合大会 講演論文集

      巻: I ページ: CDROM

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] SBR法を用いた屋内の壁厚を考慮した電磁波伝搬推定について2016

    • 著者名/発表者名
      林 孝洋,白井 宏
    • 雑誌名

      2016年電子情報通信学会 総合大会 講演論文集

      巻: I ページ: CDROM

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Theoretical Study on the Radiation Efficiency of Electrically Small and Thin Spherical Shell Antennas2015

    • 著者名/発表者名
      K. Fujita and H. Shirai
    • 雑誌名

      Proc. of the 2015 1st URSI Atlantic Radio Science Conference

      巻: I ページ: CDROM

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Non-Destructive Estimation Method of Permittivity of Dielectric Materials2015

    • 著者名/発表者名
      A. N. Nguyen and H. Shirai
    • 雑誌名

      Proc. of 2015 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications

      巻: I ページ: CDROM

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Compact Triple-Band Metamaterial Antenna for WLAN and WiMAX Applications2015

    • 著者名/発表者名
      H. N. Quang and H. Shirai
    • 雑誌名

      Proc. of 2015 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications

      巻: I ページ: CDROM

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dimension Estimation of Polygonal Dielectric Targets From Surface Reflection RCS2015

    • 著者名/発表者名
      A. Kisumi and H. Shirai
    • 雑誌名

      Proc. of 2015 International Symposium on Antennas and Propagation

      巻: I ページ: CDROM

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multiple Edge Interaction Effect to Plane Wave Scattering by a Wide and Thick Slit2015

    • 著者名/発表者名
      M. Shimizu, H. Shirai and R. Sato
    • 雑誌名

      Proc. of 2015 International Symposium on Antennas and Propagation

      巻: I ページ: CDROM

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ray-mode Conversion Technique Applied To Plane Wave Diffraction By a Thick Slit2015

    • 著者名/発表者名
      H. Shirai and M. Shimizu
    • 雑誌名

      Proc. of 2015 Korea-Japan Joint Conference on EMT/EMC/BE

      巻: I ページ: CDROM

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 厚みのあるスリット構造中の非伝搬モードによる散乱への影響2015

    • 著者名/発表者名
      清水 将行,白井 宏,佐藤 亮一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 電磁界理論研究会 研究会資料

      巻: EMT2015-61 ページ: 89-94

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 表面反射散乱量からの誘電体四角柱の寸法推定2015

    • 著者名/発表者名
      木角 飛鳥,白井 宏
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 電磁界理論研究会 研究会資料

      巻: EMT2015-64 ページ: 103-108

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 車内アンテナの遠方放射指向性の解析2015

    • 著者名/発表者名
      鄭 子才,白井 宏
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 電磁界理論研究会 研究会資料

      巻: EMT2016-55 ページ: 57-62

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] SBR 法を用いた電磁波伝搬の推定2015

    • 著者名/発表者名
      田畑 貴宏,白井 宏
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 電磁界理論研究会 研究会資料

      巻: EMT2015-70 ページ: 137-142

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 誘電体円筒からの電磁波散乱推定に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      相磯 潤也,白井 宏
    • 学会等名
      2016年電子情報通信学会 総合大会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2016-03-18
  • [学会発表] SBR法を用いた屋内の壁厚を考慮した電磁波伝搬推定について2016

    • 著者名/発表者名
      林 孝洋,白井 宏
    • 学会等名
      2016年電子情報通信学会 総合大会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2016-03-18
  • [学会発表] 内部のエネルギーを考慮した薄い小型球殻共振アンテナの放射効率2016

    • 著者名/発表者名
      藤田 佳祐,白井 宏
    • 学会等名
      2016年電子情報通信学会 総合大会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2016-03-16
  • [学会発表] Ray-mode Conversion Technique Applied To Plane Wave Diffraction By a Thick Slit2015

    • 著者名/発表者名
      H. Shirai and M. Shimizu
    • 学会等名
      2015 Korea-Japan Joint Conference on EMT/EMC/BE
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2015-11-23
    • 国際学会
  • [学会発表] Dimension Estimation of Polygonal Dielectric Targets From Surface Reflection RCS2015

    • 著者名/発表者名
      A. Kisumi and H. Shirai
    • 学会等名
      2015 International Symposium on Antennas and Propagation
    • 発表場所
      Tasmania, Australia
    • 年月日
      2015-11-11
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiple Edge Interaction Effect to Plane Wave Scattering by a Wide and Thick Slit2015

    • 著者名/発表者名
      M. Shimizu, H. Shirai and R. Sato
    • 学会等名
      2015 International Symposium on Antennas and Propagation
    • 発表場所
      Tasmania, Australia
    • 年月日
      2015-11-11
    • 国際学会
  • [学会発表] SBR 法を用いた電磁波伝搬の推定2015

    • 著者名/発表者名
      田畑 貴宏,白井 宏
    • 学会等名
      電子情報通信学会 電磁界理論研究会
    • 発表場所
      宮崎市
    • 年月日
      2015-10-30
  • [学会発表] 厚みのあるスリット構造中の非伝搬モードによる散乱への影響2015

    • 著者名/発表者名
      清水 将行,白井 宏,佐藤 亮一
    • 学会等名
      電子情報通信学会 電磁界理論研究会
    • 発表場所
      宮崎市
    • 年月日
      2015-10-29
  • [学会発表] 表面反射散乱量からの誘電体四角柱の寸法推定2015

    • 著者名/発表者名
      木角 飛鳥,白井 宏
    • 学会等名
      電子情報通信学会 電磁界理論研究会
    • 発表場所
      宮崎市
    • 年月日
      2015-10-29
  • [学会発表] 車内アンテナの遠方放射指向性の解析2015

    • 著者名/発表者名
      鄭 子才,白井 宏
    • 学会等名
      電子情報通信学会 電磁界理論研究会
    • 発表場所
      宮崎市
    • 年月日
      2015-10-29
  • [学会発表] A Compact Triple-Band Metamaterial Antenna for WLAN and WiMAX Applications2015

    • 著者名/発表者名
      H. N. Quang and H. Shirai
    • 学会等名
      2015 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications
    • 発表場所
      Turin, Italy
    • 年月日
      2015-09-08
    • 国際学会
  • [学会発表] A Non-Destructive Estimation Method of Permittivity of Dielectric Materials2015

    • 著者名/発表者名
      A. N. Nguyen and H. Shirai
    • 学会等名
      A. N. Nguyen and H. Shirai, "A Non-Destructive Estimati2015 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications
    • 発表場所
      Turin, Italy
    • 年月日
      2015-09-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Theoretical Study on the Radiation Efficiency of Electrically Small and Thin Spherical Shell Antennas2015

    • 著者名/発表者名
      K. Fujita and H. Shirai
    • 学会等名
      the 2015 1st URSI Atlantic Radio Science Conference
    • 発表場所
      Gran Canaria, Spain
    • 年月日
      2015-05-20
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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