本研究室では,主にマイクロ波・ミリ波帯に関する応用研究を行っています.マイクロ波・ミリ波とはそれぞれ,3GHz〜30GHz, 30GHz〜300GHz という周波数の高い電磁波であり,携帯電話や無線LANなどの通信システムだけでなく,材料の電気的特性評価や電子レンジ等での加熱など, 今後とも幅広い利用が見込まれます.本研究室では様々な電磁界シミュレーターを利用した解析だけでなく、本研究室独自の厳密な電磁界解析法を用いた設計や試作,測定・評価を行っています.
電磁波
主な研究テーマ
マイクロ波材料の特性評価

 

本研究室で開発したハイブリッド電磁界解析法ESDMMに基づき,マイクロストリップ線路などの種々の平面型伝送線路のみならず、導波管,同軸線路,円筒空洞共振器等を用いた汎用かつ高効率・高精度なマイクロ波材料の測定法の開発, ならびに多様な材料の電気的特性の評価を行っています.

矩形導波管法同軸線路法
共振器法マイクロストリップ線路法
導波路解析

 

ハイブリッド電磁界解析法を基に,マイクロ波・ミリ波集積回路用の各種平面型導波路の高精度解析を行っています.今後の更なる高周波回路の高集積微細化の観点から, 不均質や多層基板構造を含む円筒・傾斜状伝送路の解析の他、周期ポスト構造を有する導波路についても解析を進めています.

円筒基板上マイクロストリップ線路傾斜基板上マイクロストリップ線路
不均一基板上コプレーナウェーブガイドポスト壁導波路
RFID・無線電力伝送

 

RFIDはセキュリティ管理,物流管理,プリペイド機能等さまざまな分野において利用されています.しかし,RFIDは金属表面に装荷すると,通信遮断が生じます.本研究室では,磁性体スペーサ等を含む多層構造RFIDのスペクトル領域法による解析を行い問題の改善を図ります.また、上記の導波路解析手法を応用して, 距離の変化や位置ずれを考慮に入れたワイヤレス電力伝送の高効率化に向けた研究をしています.

医療用マイクロ波アプリケータ

 

近年,癌治療において,切開部分が小さく患者にかかる負担が少ないマイクロ波凝固療法が注目されています.この方法は患部に細いアンテナプローブを挿入し,電磁波を照射することにより腫瘍を加熱して固化させるものです.本研究室ではこれらに用いるアンテナプローブの最適設計を行っています.

同軸プローブ癌治療モデル図
アンテナ

 

移動体通信機器用の小型,高性能なアンテナ素子として,集積化に適した平面型アンテナが注目されています.本研究室では,従来の共振型アンテナの他、広帯域な漏洩波アンテナについても解析,設計,試作回路の測定を行っています.また、メタマテリアル技術(CRLH)を用いアンテナシステム全体の広帯域化も検討しています。さらに,円筒基板上のコンフォーマルアンテナの解析や,アレーアンテナの研究なども行っています.

小型平面アンテナ
広帯域漏洩波アンテナ
電波吸収体

 

電磁波環境の悪化に伴う電子機器の誤動作を防ぐ対策の一つとして,電波吸収体の研究・開発が行われています.本研究室では,各種母材を用いた吸収体の設計、開発および評価を行います.

電波吸収体アーチ型反射測定装置