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[情報通信]

マイクロ波・ミリ波帯用電波吸収体・遮へい材・透過材の開発

大学院工学研究科 電子情報工学専攻 准教授 山本 真一郎

電磁環境対策材料である電波吸収体・遮へい材はこれからの情報通信技術の発展には欠かせないものです。本研究では、低周波から高周波において実装可能な新たな電波吸収体・遮へい材の開発・評価を進めています。さらに、所望の周波数帯の電磁波を通過させる電磁波透過材の開発も行っています。

最新の情報通信技術を実現するための電磁環境(EMC: Electromagnetic Compatibility)対策技術に関する研究を行っています。世の中の電磁環境を整備するためには、電磁環境対策材料である電波吸収体・遮へい材の研究開発が欠かせません。本研究では、不要電磁波を抑制するこれまでにはない新たなマイクロ波・ミリ波帯用電波吸収体、遮へい材の設計・開発を進めています。さらに電磁波有効利用として、所望の周波数帯の電磁波を全て通過させる電磁波透過材の開発も行っています。

背景

近年の情報通信技術の急速な発展に伴い、電磁波の有効利用は我々が快適に生活していく上で必要不可欠なものとなっています。5G(第5世代移動通信システム)や自動車ミリ波レーダに代表されるように、それら技術の使用周波数帯も低周波からミリ波を含む高周波数帯へと移行してきております。一方でそれら技術の開発とは裏腹に、各種電子機器等から放射される不要電磁波が原因で生じる機器間の電磁干渉等が問題となっております。この問題に対処するためには、電磁環境対策材料である電波吸収体・遮へい材の利用が非常に有効になります。本研究では、従来構造の電磁環境対策材料に加え、整合周波数選択性等の新たな機能を付加した電波吸収体・遮へい材・透過材を種々提案しています。

詳細

簡易な構造の人工材料を通常の電波吸収体の一部に取り入れた構造の電波吸収体を提案しています。一例として、半波⻑程度の金属パターンを同一平面上に周期配列した人工材料をフェライト混合ゴム材等の損失材あるいはアクリル板等の低損失材と組み合わせることにより整合周波数選択機能を有する電波吸収体として動作することを明らかにしています。また、上記人工材料単体の場合、周波数選択性電磁遮へい材として動作することも確認しています。さらに、金属格子等の人工材料と低損失材を適切に組み合わせることにより、電磁波透過材(空間フィルタ)が構成でき、全透過周波数を制御できることも確認しています。

展望

本研究内容は、自動車の衝突防止ミリ波レーダのように、ある特定周波数帯の電磁波のみを有効利用するような技術発展に寄与することが期待できます。さらに、以下の分野に技術展開できると考えられます。
・Beyond 5G技術への応用
・医療分野への応用(例えば、医療関係機関の電磁環境対策)
・自動運転技術への応用

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大学院工学研究科 電子情報工学専攻 准教授 山本 真一郎

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https://researchmap.jp/s_yamamoto123

研究者情報

研究者マップ

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