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デバイス関連DEVICE

 本研究室ではメタマテリアル、MEMS(Micro Electro Mechanical System)等のマイクロ波デバイスの電磁界を解析し、EMC(電磁両立性)や人体への電波ばく露に低減する技術の開発に役立てています。そのためには、デバイス近傍における電磁界の変化や人体など他の媒質との相互作用を明らかにすることは大切です。

電磁バンドギャップ構造(EBG)
MEMS

電磁バンドギャップ構造

 電気的な周期構造(バンドギャップ構造)を用いると、電波の放射される方向を制御することができます。小型かつ簡易な構造を提案し、携帯電話など無線通信端末への実装を目指します。

アンテナからの電波は一様に放射されるのではなく、その様相はアンテナ個々で異なります。無線通信機器など限られたスペースにアンテナを装荷する場合には、必ずしも所望の方向に電磁界が放射するわけではありません。アンテナの周辺に電気的な周期構造を配置することにより、その制御を行い、安心・安全な電波利用への貢献を目指しています。具体的には、人体への吸収電力を低減し、かつ高効率なアンテナの設計となります。

 

【参考文献】

R. Ikeuchi and A. Hirata “Dipole antenna above EBG substrate for local SAR reduction,”
IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 2011.
K. H. Chan, R. Ikeuchi, and A. Hirata, "Effect of phase difference in dipole phased array antenna above EBG substrates,"
IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 2013.

MEMS

 MEMSは、機械構造により電極を駆動させることでスイッチや可変コンデンサとなり、従来の受動素子(半導体デバイス)では、得ることのできない高い性能とサイズの小型化を同時に実現することができます。しかしながら、駆動によって生じる電磁界の変化を正確に解析することが困難であるため、現在ではその数値解析手法の開発を目指しています。特に、不要放射などを考慮した、EMC設計への応用を検討しています。

【参考文献】
Y. Shimizu, A. Hirata, and M. Kuroda, “FDTD analysis of emission from capacitor with mechanical motion,”
Microwave and Optical Technology Letters, 2013.

contents


平田研究室

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