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熊本大学 工学部 情報電気電子工学科 福迫 武 教授

エンジニアから見た数学の話

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熊本大学 
工学部 情報電気電子工学科

福迫 武 教授

30分のミニ講義を聴講しよう!ブロードバンドな電波で見て測って伝える

携帯電話で使われている電波ですが、伝えるだけでなく見たり測ったりできます。最近は、細かく見て、精密に測り、たくさん伝えることが望まれています。ブロードバンド無線技術はこの要求に答えることができ、安心・安全かつ人にやさしい社会を作ります。

再生スピードを変更できます。

先生からのメッセージ

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私の研究室では、無線通信のアンテナの設計技術に関する研究をしています。アンテナは電波の出入り口となり、無線通信性能を決定づける重要な素子です。たいへん複雑な設計となりますが、電波のふるまいをコンピュータで視覚的に見ることができます。そして、電波のふるまいを観察しながら新しいアンテナのカタチを設計できますので、非常に創造的で、大変やりがいのある研究です。また、これにより携帯電話や電波天文学、そして多くの無線通信に貢献できます。興味があれば、ぜひ一緒に研究しましょう。

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夢ナビ講義も読んでみよう無線通信の発達を支える「アンテナの技術」

無線通信の性能を左右するアンテナ技術 携帯電話をはじめ、Wi-Fiによる無線LANやブルートゥースなどの無線技術を使った情報通信サービスや機器が、生活の中に急速に浸透しています。また無線技術は、衛星通信や電波天文学、レーダーといった、地球規模でのデータ通信や観測にも活用されています。こうした無線通信の性能を決定づける重要な素子のひとつがアンテナです。電波の出入り口として、それぞれの無線通信サービスや機器に求められる電波を、目的とする方向へいかに効率的に飛ばすことができるかが求められます。 無線機器のニーズに応じた設計が求められる 電波は、電界と磁界が相互に干渉しながら伝わっていく波動エネルギーとしてとらえることができます。また周波数成分を持っており、メガヘルツ(MHz)では建物などの障害物を回り込んで遠くまで伝わっていきますが、ギガヘルツ(GHz)と周波数が高くなれば高くなるほど光に近くなり、直進する性質を持ちます。そして、はるかかなたまで電波を飛ばす宇宙通信、一度に多くの人が電波を使う携帯電話、さらに近距離の情報機器をつないでウェアラブル(身につけられる)コンピュータを実現する通信など目的や手段に応じた電波が使われるので、アンテナにもそうした無線機器の個性やニーズに応じた設計が求められるのです。 アンテナの設計が情報社会を支える 電波は目で見ることができません。しかし、計算式で表すことはできます。そこで最近では、コンピュータを使って電波のふるまいを視覚的に見ながら、アンテナを設計することが可能になりました。例えば携帯電話では、より小さくて周囲の電子部品と干渉せず、複数の周波数に対応したアンテナやUWB(ウルトラワイドバンド)と呼ばれる、パソコンのUSBポートに替わるような、近距離だが高速な通信を実現する小型アンテナなどがあります。無線通信が複雑になればなるほど、ニーズにあったアンテナの設計が求められ、その開発が今日の情報社会を支えているのです。

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私の研究室では、無線通信のアンテナの設計技術に関する研究をしています。アンテナは電波の出入り口となり、無線通信性能を決定づける重要な素子です。たいへん複雑な設計となりますが、電波のふるまいをコンピュータで視覚的に見ることができます。そして、電波のふるまいを観察しながら新しいアンテナのカタチを設計できますので、非常に創造的で、大変やりがいのある研究です。また、これにより携帯電話や電波天文学、そして多くの無線通信に貢献できます。興味があれば、ぜひ一緒に研究しましょう。

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