4. エスパアンテナ


■ 研究しているアンテナ


アンテナ



アンテナは電波を空間へ放射、もしくは空間中の電波を
受信する装置です。
皆さんの周りにはさまざまなアンテナがあります。
たとえば、携帯電話やラジオ、テレビの受信アンテナ、
衛星放送用のパラボラアンテナなどなど。


さまざまなアンテナ




アンテナの中でも八木アンテナやパラボラアンテナは
指向性アンテナと呼ばれ、
特定の方向に電波を放射したり、受信したりすることができます。
そして、我々は可変指向性アンテナ
(電波の飛ぶ方向を操ることができるアンテナ)
の一種である、 エスパアンテナの研究を行っています。

■ 可変指向性アンテナ


無指向性アンテナと可変指向性アンテナの基本構造





では可変指向性アンテナがあると何が良いのでしょうか。
たとえば、携帯電話など無線機器が膨大に増えた現在を
思い浮かべてください。
四方八方に電波が放射されるアンテナ(無指向性アンテナ)を
持つ無数の無線機器が同時に通信を行うと、
電波が干渉を起こして通信ができなくなる問題が発生しています。


可変指向性アンテナを使った通信







この問題は指向性通信(通信相手方向にだけ電波を出して通信)
ができれば解決します。
つまり、可変指向性アンテナがこれを実現するのです。
指向性通信は干渉問題の解決以外にも、余計な方向に電波
(エネルギ)を出さないので省電力となります。
そして、エスパアンテナはより省電力で低価格、制御が簡単
といった素晴らしい特徴を持ちます。

■ 研究内容



エスパアンテナの写真

研究内容としては、新しいエスパアンテナの設計
(より遠くへ電波を放射、小型化などを目指します)や
エスパアンテナを高速に解析する手法の研究、
ある用途に最適なエスパアンテナの設計等を行っています。
(修士学生は論文を読むことで課題を見つけて自分で
研究内容を決定します!
もちろん学部生も自由に研究内を決めることができます!
学部生は基礎知識を習得することがメインとなるので、
教授や先輩からのアドバイスを受けて研究を行います。)

技術:
    電磁界解析(シミュレーション)
    アンテナ製作
    数式による解析
    高周波回路設計
    測定器操作(スペクトルアナライザ、ネットワークアナライザ)
    プログラミング、etc…