陳 強

携帯無線や無線電力伝送等、無線を利用した機器の電波防護指針適合性評価に使用する光電磁界プローブに対して、高感度化するためのプローブ構造や測定手法について検討する。 ア 液剤中における光電磁界プローブの高感度化及びシステム製作 イ 光電磁界プローブを用いた測定手法の不確かさ評価

北極研究においては、氷下の調査研究が非常に重要であるが、氷に閉ざされた空間の調査は容易ではない。氷下観測プラットフォームとして予てより自律型無人探査機（AUV）が候補にあげられているが、無補給で千キロメートルを超える航行を行う技術はもとより、氷下での通信・測位技術が確立されておらず、AUVの実用化が困難となっている。 本研究においては、海氷下においてAUV等のプラットフォームを利用する場合に、母船と海氷下の通信ならびに海氷下の測位を行うために、電磁波等の新たな波動技術の適用可能性を実験的に研究する。最終ゴールは氷下通信・測位のネットワーク構築であり、本研究では、新たな波動技術の適用性についてGO/NOGO判断を行う。

電波伝搬モデリング技術の開発

イ 電波伝搬環境改善技術の研究開発 (a) 反射特性制御装置の開発 (1) リフレクトアレー反射特性制御装置の開発 これまでは反射板付プリントダイポールなどの散乱素子を周期的に配列した無限周期アレーに平面波が垂直入射した場合の散乱波の位相特性を求め，その結果に基づいて反射装置（リフレクトアレー）を設計してきた．この設計により所望の方向に電波を散乱するリフレクトアレーが得られることを確認している．また，反射板の代わりにループアレーを反射板とすることにより，特定の周波数の電波を所望方向に散乱させ，それ以外の周波数の電波は透過させることができることを示し，その有効性を確認した．しかしながら，この設計では散乱方向に限界があり，より広角に散乱させるためには新たな設計法の導入が必要である．また，このようにして設計されたリフレクトアレーはその動作帯域幅が狭いという課題を有している．さらに，ループアレーを反射板として用いることにより周波数選択性を達成してきたが，その周波数特性には改善の余地が残されていた． そこで本研究では，より広角に散乱させるための新たな設計法の確立を図る．具体的には，第1段階として上記の無限周期アレー構造に基づいた設計を行って大まかなリフレクトアレーの構造を求め，次に第2段階としてこの設計で得られた有限の大きさのリフレクトアレーの散乱特性を求め，各散乱素子の構造を最適化する．これにより，広角散乱が可能な反射装置を開発できるものと考えられる．また，リフレクトアレーの広帯域化を図るために，散乱素子の構造や反射板と散乱素子の間隔などを最適化する．さらに，ループアレー以外の構造を用いた反射板についても検討することにより，周波数特性の改善を図る． 次に，上記の設計によって得られた反射装置の有効性を確認するために，これを試作して電波無響室等の実験環境でその特性を測定する。また、実際の環境においても測定を行い、実用性を検証する。さらに，計算機シミュレーションによりブースタや小型基地局、リレー、分散アンテナシステム等を用いた場合の特性を求め，反射装置の特性と比較してそれぞれの適用領域等を明確にする。 上記の設計法では与えられた入射角と散乱角に対して個別に設計することになる．しかしながら，これを実用化する際には，製作された反射装置の散乱方向を制御できることが望ましい．そこで，散乱方向を自由に制御する手法として，散乱素子にリアクタンスを負荷し，その値を調整する方法を検討する．これが成功すれば，1種類のリフレクトアレーで任意の入射角と散乱角に対応できるので，その製作コストの大幅の低減を図ることが可能となる．

イ 電波伝搬環境改善技術の研究開発 (a) 反射特性制御装置の開発 (1) リフレクトアレー反射特性制御装置の開発 これまでは反射板付プリントダイポールなどの散乱素子を周期的に配列した無限周期アレーに平面波が垂直入射した場合の散乱波の位相特性を求め，その結果に基づいて反射装置（リフレクトアレー）を設計してきた．この設計により所望の方向に電波を散乱するリフレクトアレーが得られることを確認している．また，反射板の代わりにループアレーを反射板とすることにより，特定の周波数の電波を所望方向に散乱させ，それ以外の周波数の電波は透過させることができることを示し，その有効性を確認した．しかしながら，この設計では散乱方向に限界があり，より広角に散乱させるためには新たな設計法の導入が必要である．また，このようにして設計されたリフレクトアレーはその動作帯域幅が狭いという課題を有している．さらに，ループアレーを反射板として用いることにより周波数選択性を達成してきたが，その周波数特性には改善の余地が残されていた． そこで本研究では，より広角に散乱させるための新たな設計法の確立を図る．具体的には，第1段階として上記の無限周期アレー構造に基づいた設計を行って大まかなリフレクトアレーの構造を求め，次に第2段階としてこの設計で得られた有限の大きさのリフレクトアレーの散乱特性を求め，各散乱素子の構造を最適化する．これにより，広角散乱が可能な反射装置を開発できるものと考えられる．また，リフレクトアレーの広帯域化を図るために，散乱素子の構造や反射板と散乱素子の間隔などを最適化する．さらに，ループアレー以外の構造を用いた反射板についても検討することにより，周波数特性の改善を図る． 次に，上記の設計によって得られた反射装置の有効性を確認するために，これを試作して電波無響室等の実験環境でその特性を測定する。また、実際の環境においても測定を行い、実用性を検証する。さらに，計算機シミュレーションによりブースタや小型基地局、リレー、分散アンテナシステム等を用いた場合の特性を求め，反射装置の特性と比較してそれぞれの適用領域等を明確にする。 上記の設計法では与えられた入射角と散乱角に対して個別に設計することになる．しかしながら，これを実用化する際には，製作された反射装置の散乱方向を制御できることが望ましい．そこで，散乱方向を自由に制御する手法として，散乱素子にリアクタンスを負荷し，その値を調整する方法を検討する．これが成功すれば，1種類のリフレクトアレーで任意の入射角と散乱角に対応できるので，その製作コストの大幅の低減を図ることが可能となる．

空港等の高度の保安対策を要する拠点における、テロ・ 破壊工作等を未然に防ぐための、危険物検知システムとし て、ミリ波パッシブイメージング装置の小型化、軽量化、 高画質化を図るとともに、空港保安検査場等の設置余地を 考慮し、既設装置との併設あるいは一体化が可能な装置を 開発する。製品化は基本性能を向上させ随時進める。分解 能と装置サイズの関係をもとに、空港保安等を担う関係機 関の要望、プライバシーの問題を相互に配慮した装置を実 用化する。また、金属探知機との一体化が容易な壁型装置 等の開発を進めるとともに、二次的な検査を目的としたハ ンディー型装置の開発を進める。最終的に、開発した装置 の量産化・低コスト化を実現することを目標とする。

イ 電波伝搬環境改善技術の研究開発 (a) 反射特性制御装置の開発 (1) リフレクトアレー反射特性制御装置の開発 これまでは反射板付プリントダイポールなどの散乱素子を周期的に配列した無限周期アレーに平面波が垂直入射した場合の散乱波の位相特性を求め，その結果に基づいて反射装置（リフレクトアレー）を設計してきた．この設計により所望の方向に電波を散乱するリフレクトアレーが得られることを確認している．また，反射板の代わりにループアレーを反射板とすることにより，特定の周波数の電波を所望方向に散乱させ，それ以外の周波数の電波は透過させることができることを示し，その有効性を確認した．しかしながら，この設計では散乱方向に限界があり，より広角に散乱させるためには新たな設計法の導入が必要である．また，このようにして設計されたリフレクトアレーはその動作帯域幅が狭いという課題を有している．さらに，ループアレーを反射板として用いることにより周波数選択性を達成してきたが，その周波数特性には改善の余地が残されていた． そこで本研究では，より広角に散乱させるための新たな設計法の確立を図る．具体的には，第1段階として上記の無限周期アレー構造に基づいた設計を行って大まかなリフレクトアレーの構造を求め，次に第2段階としてこの設計で得られた有限の大きさのリフレクトアレーの散乱特性を求め，各散乱素子の構造を最適化する．これにより，広角散乱が可能な反射装置を開発できるものと考えられる．また，リフレクトアレーの広帯域化を図るために，散乱素子の構造や反射板と散乱素子の間隔などを最適化する．さらに，ループアレー以外の構造を用いた反射板についても検討することにより，周波数特性の改善を図る． 次に，上記の設計によって得られた反射装置の有効性を確認するために，これを試作して電波無響室等の実験環境でその特性を測定する。また、実際の環境においても測定を行い、実用性を検証する。さらに，計算機シミュレーションによりブースタや小型基地局、リレー、分散アンテナシステム等を用いた場合の特性を求め，反射装置の特性と比較してそれぞれの適用領域等を明確にする。 上記の設計法では与えられた入射角と散乱角に対して個別に設計することになる．しかしながら，これを実用化する際には，製作された反射装置の散乱方向を制御できることが望ましい．そこで，散乱方向を自由に制御する手法として，散乱素子にリアクタンスを負荷し，その値を調整する方法を検討する．これが成功すれば，1種類のリフレクトアレーで任意の入射角と散乱角に対応できるので，その製作コストの大幅の低減を図ることが可能となる．

平成19年度委託契約「宇宙太陽発電システム用大規模アレーアンテナの設計法の研究（その2）」の成果であるインピーダンス拡張法をフェーズドアレーアンテナ，及び2次元配列フェーズドアレーアンテナへも適用出来るように改良する． フェーズドアレーアンテナ，及び2次元配列フェーズドアレーアンテナのパターン解析すること．

（１）正規反射以外の方向に二次放射させるEBG反射板について設計法を確立 （２）動作メカニズムの検証を行い、電界強度、入射角、反射角などの限界値、能力値を明らかにする。 （３）実際に高誘電材料などを用いてものをつくり、効果を実証する。 （４）周波数選択性との同時実現検討 （５）高性能化検討 （６）試作品作成 （７）権利化、外部発表（連名）

モーメント法を用いたアレーアンテナのシミュレーション技術の研究

電流分布拡張法の適用範囲の拡大 本学は、平成18年度委託契約「宇宙太陽発電システム用大規模アレーアンテナの設計法の研究」の成果である電流分布拡張法を一様分布以外のアレーアンテナへも適用出来るように改良する。 電流分布拡張法の精度の検討 本学は、4.3.2で適用範囲を拡大した電流分布拡張法の精度の検討を行う。 実用システム用送信アンテナのアンテナパターンの解析 本学は、表1に示す実用システムの送信アンテナに相当する大規模アレーアンテナのアンテナパターンを解析する。尚、開口面分布はガウシアンとする。

変調プローブアレーを用いた電波測定法の研究

大規模アレーアンテナ設計法の作成 本学は真空中に配置した1万素子程度のアレーアンテナの電流分布より、億単位の素子を有する大規模なアレーアンテナの電流分布を推定し、アンテナパターンを算出する大規模アレーアンテナの設計法を作成する。 大規模アレーアンテナ設計法の精度の検討 本学は4.3.2で作成した大規模アレーアンテナ設計法の精度の検討を行う

４．３．２ 大規模アレーアンテナ素子の電流分布の解析 本学はモーメント法により、真空中に配置した1万素子程度のアレーアンテナの解析を行い、電流分布を明らかにする。 ４．３．３ 解析の高速化／メモリ削減の検討 本学はより大規模なアレーアンテナの解析を可能にする為に、モーメント法の高速化、計算機メモリの削減の検討を行う。

４．３．２ 大規模アレーアンテナのアンテナ特性の解析 モーメント法により、真空中に配置した1万素子程度のアレーアンテナの解析を行い、アンテナ特性を明らかにする。 ４．３．３ 解析の高速化の伝送検討 より大規模なアレーアンテナの解析を可能にする為に、モーメント法の高速化の検討を行う。

インテリジェントコミュニケーションインターフェース