MWE 2017 基礎講座データ集

激動の時代の中で、マイクロ波フィルタをはじめとする受動回路は、電波を用いた無線通信システムの中心的役割を担ってきた。 5Gをはじめとする次世代無線通信システムにおいては高周波化が必然となっており、今後も受動回路においては低損失特性、回路の小型化等が求められる。
本基礎講座では平面フィルタを題材に、その設計、シミュレーション、試作に必要な基礎と勘所について述べると共に、 小型化や高周波化を行う上での留意点について紹介する。

キーワード ： 平面フィルタ、設計、シミュレーション、試作、高周波プリント基板材料

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

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

マイクロ波電力増幅器は、通信やレーダ、さらには無線電力伝送を含めたパワーエレクトロニクスなど、 エレクトロニクス全般における基本構成要素です。
本講座では、このような電力増幅器に共通する具体的構造をデバイスと回路の両面で原点に立ち返って解説し、 直面する課題ならびにこれに対する解決手法を提示します。電力増幅器の動作は、 理論的に確立している線形回路理論をベースとした小信号動作状態と、非線形回路としてトランジスタのドレーン(コレクタ) 電圧・電流の波形を制御して電力効率やひずみ特性を改善する大信号動作状態に分類できます。 これらに対する理論的および実験的な取扱い手法について初学者向けに解説します。 またマイクロ波GaN HEMT電力増幅器を例にとり、100％の電力効率を目指す基本波・高調波回路設計手法、 ならびにこれら高効率増幅器の広帯域化ならびに複数バンド同時増幅に関する手法を解説します。 さらに、高効率増幅器の原型となる飽和型増幅器は、時間反転双対原理により、整流器としても動作することも説明し、 電力増幅器理論がエレクトロニクスの中で有する一般性について理解します。

キーワード ： 電力増幅器、整合回路、動作級、利得、効率

無線通信システムにとってアンテナ・伝搬は必要不可欠な基盤技術であり、アンテナ・伝搬研究において無線システムはneedsの坩堝(るつぼ)である。
本基礎講座では、アンテナ・伝搬研究を理解するための最低限の基礎知識について簡単に説明するとともに、 アンテナ・伝搬研究が無線通信システムの実現において果たしてきた役割と実用アンテナの変遷を明らかにし、 さらにアンテナ・伝搬研究も推移と動向についてまとめる。
まず、アンテナ・伝搬研究の基礎知識については、電磁波とアンテナ・伝搬との関係から説き起こし、アンテナの概念と研究開発の推移、アンテナからの放射、 アンテナに要求される特性と評価、基本アンテナの動作原理およびアレーアンテナの基礎知識と動作原理について簡単に説明する。 無線通信システムとの関わりについては、国内無線通信システムの変遷を示し、無線通信における基幹ネットワークを支えたアンテナ開発の変遷について概括する。 最後に、学界におけるアンテナ・伝搬研究の推移、P2Pの無線システムにおけるアンテナ・伝搬研究の位置付け、 それに続くアクセス系システムにおけるアンテナ・伝搬研究の位置付けおよび研究動向についてまとめる。

キーワード ： アンテナ・伝搬、無線通信システム、移動通信、衛星通信、電磁界解析