ワークショップ プログラム

本セッションの前半では、第1世代から第4世代まで発展してきた移動通信システムの歴史と最近活発に研究開発が行われてい る第5世代システム実現に向けた超高速無線通信技術について紹介する。
次いで、セッション後半では、ベースバンド部とRF フロントエンド部を合わせてシステムの物理層全体をシミュレーション できるシステム・シミュレータを用いて、通信機の試作前の性能見積りや、送受信性能の検証を効率化できることを紹介する。

キーワード ： 移動無線通信システム、第5世代システム、協調無線通信、無線システム設計、シミュレーション

2020年サービス開始を目指した第5世代移動通信システム (5G)が脚光を浴びており、各国で研究開発が進められている。 5Gを実現するキー技術としてMassive MIMO技術が検討されている。MassiveMIMO技術は、 従来通信距離が短く移動通信には不向きとされていた6GHz帯以上の高周波数帯を有効活用するとともに、 空間的に信号を分離することにより飛躍的に周波数利用効率を向上する技術である。一方、チャネルレシプロシティの活用、 Massive MIMOで形成されるビーム制御手法、超多素子アンテナの実装技術等、解決すべき課題も多い。
本ワークショップではMassive MIMOの基本原理、研究開発トレンドからオペレータ、ベンダ視点における Massive MIMOシステムの実用化に向けた最新技術を紹介する。

キーワード ： 5G、Massive MIMO、高周波数帯、周波数利用効率、チャネルレシプロシティ、ビーム制御、超多素子アンテナ実装技術

日本版GPSである準天頂衛星システムの実用サービスが2018年4月に開始され、GPS互換信号に加えて、 測位精度を飛躍的に向上させる補強サービス信号が提供される。衛星測位は、GPSに加えて、欧州のガリレオ、 中国のBeidouなど、複数のシステムが使用可能となっており、測位技術の高度化、 測位端末の低コスト化・高精度化により自動車の制御等への応用が期待されている。
本ワークショップでは、準天頂衛星システムの開発状況および測位技術、受信機、アプリケーションの動向を紹介する。

キーワード ： 衛星測位、GNSS、高精度測位、衛星航法、3次元地図

第4/5世代移動体通信システムでは、高速大容量通信を実現するために周波数変調帯域幅の拡大と使用周波数の高周波化が進んでおり、 基地局で用いられる送信機、特に高出力増幅器には、高効率動作を複数周波数帯・複数変調方式の下で実現することが求められる。
本ワークショップでは、デジタル技術を適用したフレキシビリティの高い送信機、高出力増幅器の最新技術を紹介する。

キーワード ： 携帯電話基地局、エンベロープトラッキング増幅器、スイッチング増幅器、デジタル送信機、高効率化技術、フレキシブル技術

100GHzを超える周波数帯でのデバイス技術が近年著しく進展をみせている。 InPデバイスが300GHz帯での無線通信等の実証実験等に適用されるとともに、 シリコンCMOS集積回路で140GHz帯レーダーモジュールや100Gbit/s超の300GHz帯無線トランシーバが実現されている。 また、半導体では難しい高出力の電力増幅については、進行波管による電力増幅モジュールが開発されている。
本ワークショップでは、これらの最新動向について紹介する。

キーワード ： ミリ波、テラヘルツ、電子デバイス、通信、レーダー

電波と光の中間の波長であるテラヘルツは残された電磁波のフロンティアである。 近年光源や受光器の性能向上により、テラヘルツは様々な応用に活用されるようになってきた。 その応用分野は、非破壊検査や高速通信の他、電波天文や惑星探査といった宇宙へと広がっている。
本ワークショップでは、多岐にわたるテラヘルツ技術の最新応用について紹介する。

キーワード ： ミリ波、テラヘルツ、通信、センシング、宇宙、天文

電磁界シミュレータは高周波回路設計を効率的に開発する上で不可欠なツールとなっている。 共振器、発振器、フィルタではQ値という評価指標がよく用いられる。Q値は共振器における基本特性の1つである。
これまでMWEにおける電磁界シミュレーション関係のワークショップでは励振問題を取り上げてきたが、 本ワークショップでは非励振問題である共振器の解析(固有値解析)の技術について直方体空洞共振器の厳密解 およびシミュレーションの両面から解析する方法について説明する。 シミュレーションについてはシミュレータベンダー各社に説明していただき、 会場内で意見交換してシミュレータの有意義な利用法について議論する。

キーワード ： 電磁界シミュレーション、厳密解、共振、固有値問題、直方体空洞共振器、シミュレータ、Q値

鉄道無線用周波数帯としてはこれまでVHF/UHF帯が中心に用いられてきたが、最近の安心・安全な鉄道運行に関する データトラフィックの増加要求と乗客への高速データインターネットサービスの需要が高まりつつある環境の変化により、 列車搭載機器と沿線無線アクセス機器間の大容量通信システムの構築が急務になっている。これに対処すべく、 我が国においては広帯域幅を比較的容易に確保できるミリ波帯利用の検討がすでに行われており、デバイス機器開発、 伝搬特性評価、通信実験等において大きな進展が得られている。
本ワークショップでは、このような世界に先駆けたミリ波鉄道無線システムの研究開発動向を紹介する。

キーワード ： 高速鉄道無線システム、安全高速運輸システム、ミリ波技術、列車搭載機器、沿線アクセス機器、列車〜沿線間無線通信方式

デバイス、システムだけでなく材料の高周波特性などでも基本となるSパラメータ計測は、 高周波計測だけでなく高周波製品の開発や品質評価においても重要な技術となっている。 中でも、Sパラメータの物理的な意味を理解するとともに、ベクトルネットワークアナライザの測定原理を熟知することは、 正しい測定を実現するうえで最も重要であり、基礎である。
今回の基礎講座では、Sパラメータの物理的な意味とベクトルネットワークアナライザの測定原理および基本的な測定方法について解説する。

キーワード ： 高周波計測、Sパラメータ、ベクトルネットワークアナライザ、6ポート計測

電磁波の利用は、自動車衝突防止レーダーや第5世代携帯通信、4K/8Kハイビジョン放送など多岐にわたっている。 また、それらの製品を具現化する上では、材料の電磁波特性の評価、デバイスや回路レベルでの計測、 それに加え、コンポーネントやシステムレベルでの計測が必要とされている。
ここでは、第5世代携帯電話などで利用が進むミリ波帯の材料特性、オンウェハ計測およびコンポーネントレベル計測に加え、 放送向けの75Ω系のコンポーネント等の計測技術についての最新技術動向を解説する。

キーワード ： ミリ波計測、材料計測、オンウェハ計測、通信・放送、ベクトルネットワークアナライザ

某ソフトウェアベンダーの電磁界シミュレータを利用して、伝送線路のSパラメータを計算した。特に変なところはなかったが、 念のため、と思って別のシミュレータで同じ伝送線路のシミュレーションをやってみた。 両者からの結果を重ねてみると、なんと、結果に定性的な違いがある！ 一方からの透過係数の位相は、遅れしか示さないが、 他方からの結果は位相の進みが見られる。寸法や材料定数が一致していることは確認し、メッシュもかなり細かくしたが、差は縮まらない。 どういうことだ？ ん？ まさか、ベクトルネットワークアナライザ(VNA)も 製品によって、こういう違いがあるのか？
そういえば、最近MWEで、Sパラメータには定義がいろいろあるとかいう話を聞いた気がするが…。
今年もMWE行かなきゃ！(ベンダー各社に直撃質問＆ついでに講演聴講)

キーワード ： Sパラメータ、電磁界シミュレータ、マイクロ波シミュレータ、ベクトルネットワークアナライザ(VNA)、基準インピーダンス

4端子回路パラメータは回路内部をブラックボックスとして解析できるだけでなく、 簡単な回路素子を4端子回路パラメータで表現しそれらを相互接続することにより、 複雑な回路を解析することもできる便利なパラメータである。
本講座では、4端子回路パラメータの基本的理解と回路解析への応用までを、 トランジスタ回路設計において有効な活用法にフォーカスし、具体的な設計例を交えながらわかりやすく解説する。

キーワード ： 4端子回路パラメータ、hパラメータ、Sパラメータ