ワークショップ プログラム

第6世代移動通信での無線通信とセンシングの融合(ISAC)の実現に向けた議論が活発になっている。その中で、アレーアンテナを用いた方向推定アルゴリズムは、ターゲットの方向をセンシングするのに必要なキーテクノロジーになると考えられる。
本講座では、若手技術者、学生などを対象に、センシング(レーダ)とアレーアンテナの基礎、代表的な方向推定アルゴリズムの解説、MIMOレーダへの方向推定の拡張について、数式やシミュレーション結果を交えてご解説いただく。
・センシング（レーダ）とアレーアンテナ(SIMOアンテナ)の基礎
・代表的な方向推定アルゴリズムの解説〜ビームフォーマ法、Capon法、Music法、SAGE法、圧縮センシング法など
・MIMOアンテナを用いた方向推定への拡張

キーワード ： アレーアンテナ、方向推定アルゴリズム、時空間信号処理、センシング(レーダ)

これまでの量子コンピュータの研究開発は、量子ビットの操作や状態の検出といった物理現象の観測に重きを置かれ、研究者の知見や経験に基づきラボレベルの取組が中心となっている。昨今、量子コンピュータを研究開発の対象からツールとして利用する動きが加速しており、「産業製品」としての1000量子物理ビットを超える大規模な量子コンピュータの実現が必須となってきている。ただ、このような大規模な量子コンピュータを実現するためには、これまでのラボレベルの延長での量子コンピュータシステム開発では、性能、コスト、消費電力や品質保証など様々な点で限界があり、また、ごく限られたサプライヤーに依存した部素材の調達は、昨今の経済安全保障の観点からも量子コンピュータの産業化において世界的な課題となっている。そこで、大規模量子コンピュータに不可欠となる新たな部素材の開発をシステムレベルの設計からバックキャストするとともに、既存の製品開発フレームワーク (設計・シミュレーション・製造・評価のサイクル) と品質保証の仕組みを取り込むことで、産業レベルの大規模量子コンピュータを支えるサプライチェーン自体を産業化する取り組みを提案する。このスキームを十分理解することで、量子コンピュータ向けの部素材製品の開発は、さほど特殊な活動ではないことをご理解いただけると考えている。
本セッションでは、今後の量子コンピュータの進化と昨今の国際情勢を、マイクロ波システム設計・シミュレーションなどの技術と合わせて紹介する。

キーワード ： 大規模量子コンピュータ、サプライチェーン、マイクロ波システム設計技術

インダストリーIoTを基盤としたスマートファクトリを実現するためには、情報だけでなく電力も無線で伝送し、時間・周波数・空間・電力などの多次元の無線資源を用途に応じて統合的かつ動的に割り当てることで、無線資源を効率よく利用することが必要不可欠となる。
本ワークショップでは、通信環境が厳しい屋内環境における無線資源の効率的な利用と情報・電力伝送のための無線資源の共用を目指したスマートファクトリ向け6G技術として、無線環境センシング技術、環境変化に適応する多次元資源割当技術、および大電力無線電力伝送のための電波の仮想保護エリア制御技術に関する最新の研究動向を紹介する。

キーワード ： インダストリー IoT、資源割り当て、屋内位置推定、無線環境認識、マイクロ波給電、ビームフォーミング

カーボンニュートラル対策への解決策として、マイクロ波技術による産業電化は、重要な選択肢として開発を継続してゆく必要がある。日本学術振興会R024電磁波励起反応場委員会では、この問題を中心に据え、アカデミアと企業の委員が研究開発と実装化検討を通して協働することにより、2050年のゼロカーボン社会実現に向けて、活動をしている。
今回は、会員企業が有する技術、製品が、いかに産業電化に貢献できるか、という点に焦点を当て、話題提供を行い、現在、わたしたちが立っている座標を確認したい。

キーワード ： マイクロ波化学、化学プロセス、産業電化、物質製造、物質処理、発振器、マイクロ波加熱、誘電加熱

シミュレーション技術を基礎としたマルチフィジックス / デジタルツインについて、各業界の最善線でご活躍の専門家に活用例・技術についてご講演いただく。
便利で豊かな社会を実現するためのデジタルトランスフォーメーション(DX)、サイバーフィジカルシステム(CPS)、デジタルツイン、また、効率的な製品開発を実現するモデルベース開発(MBD)、MBSE、CAEについて活用例をご紹介いただく。

キーワード ： マルチフィジックス、デジタルツイン、デジタルトランスフォーメーション(DX)、サイバーフィジカルシステム(CPS)、モデルベース開発(MBD)、MBSE、CAE

アンテナ・伝搬分野の研究において、電磁界シミュレーション技術は不可欠な技術の1つである。。電磁界シミュレーション技術の発展に伴い、商用電磁界シミュレータを用いた高周波デバイスの設計は当たり前になってきているものの、電磁界シミュレータでは解くのが困難な問題もまだ多く残されている。
本ワークショップでは、モーメント法 (Method of moments, MoM) や有限差分時間領域 (Finite Difference Time Domain, FDTD) 法のような電磁界シミュレーション技術に焦点を合わせ、電磁界シミュレータで解くのが不可能、あるいは困難な問題を解くための最先端技術について紹介する。本ワークショップの主な題材は周期構造、人体の広帯域電磁界応答、および低周波の無線電力伝送である。

キーワード ： アンテナ、伝搬，数値シミュレーション、モーメント法、FDTD法

5G/Beyond 5G/6Gにおいてデータ通信量の急激な増加が見込まれることから、高効率かつ線形な電力増幅器が必要とされている。しかし、電力増幅器の効率と線形性を同時に向上させることは、特に広い動作帯域や、変調帯域幅に対して非常に困難である。
本ワークショップでは、電力増幅器の高効率化・低歪化技術を取り上げ、その最新技術を紹介する。

キーワード ： 5G、B5G、6G、電力増幅器、次世代通信、半導体、化合物、高効率、負荷変調、ドハティ、LMBA

テラヘルツ帯を用いた無線通信の研究開発は、従来の要素技術から、それを組み合わせたシステムやアプリケーションの構築に進化しつつある。
本セッションでは、6G時代の超大容量無線LANの実現に向けて研究全体の紹介をしたうえで、MIMO伝送を想定した電波伝搬、小型の端末への実装に向けたCMOSデバイス、無線LANとしてのシステムコンセプトや構成などについて説明する。

キーワード ： 第6世代移動通信システム (6G)、テラヘルツ、電波伝搬、集積回路、CMOS、MAC、無線LAN

現在商用展開されている無線通信サービスでは、28GHz帯などのミリ波帯を用いてサービスが行われている。ミリ波帯は帯域が確保しやすく高速大容量通信に向いているという利点がある。一方で、伝搬損失の増加による不感地帯の増加や、大規模アレーアンテナ使用に伴う基地局運用費の増加などの課題も多い。今後ミリ波帯以上の周波数を積極的に活用するためには、前述の課題を解決する必要がある。そのため、メタサーフェス技術を活用したRIS (Reconfigurable Intelligent Surface) / IRS (Intelligent Reflecting Surface) によるエリアカバレッジを拡張する研究や、メタサーフェス技術を用いてビーム形成を効率的に行うリフレクト/トランスミットアレーアンテナの研究が盛んにおこなわれている。
] 本セッションでは、高周波数帯移動通信用メタサーフェス技術に関する研究開発についてご講演いただく。

キーワード ： B5G/6G、無線LAN、メタサーフェス技術、リフレクト / トランスミットアレーアンテナ、ミリ波、RIS/IRS

近年、電波と光の融合領域についての研究開発が注目を集めている。次世代無線通信（Beyond-5G/6G）システムにおいて超高速度性や低遅延性、多数同時接続性を実現するためには、無線通信と光ファイバ通信とのシームレスな接続・変換がポイントになると考えられる。また、光ファイバ無線（Radio-over-Fiber: RoF）技術は、ミリ波アンテナ計測やインフラ非破壊検査・診断における有用性が認識され、応用研究が進められている。さらに、電波・光融合技術におけるキーデバイスであるLiNbO3光変調器についても、薄膜LiNbO3結晶（LNOI）技術を適用した高速・高性能デバイスが報告されている。
本ワークショップでは、電波・光融合技術に関する最新の研究開発動向について紹介する。

キーワード ： 電波・光融合、光ファイバ無線、光変調、アンテナ計測、光電界センサ、LNOI

各種通信やセンシング、電力伝送など電波を利用するシステムが幅広い分野で活用されるようになった。電波を利用するためにはアンテナは必須の技術であり、設計の妥当性検証や認証などのためにはその特性を測定することも必須となっている。
本基礎講座ではインピーダンス、放射パターンなどのアンテナ特性を測定するための基礎と、ミリ波・テラヘルツ波帯の放射指向性測定で重要となる近傍界アンテナ計測法の基礎について解説する。

キーワード ： アンテナ、測定、インピーダンス、放射パターン、近傍界計測

近年、無線システムに要求されるユースケースは多様な環境・サービスへと拡大している。複雑に変化する通信品質をリアルタイムにサイバー空間上で模擬し、フィジカル空間でのネットワーク制御により安定した通信品質を維持することが重要となる。
本セッションでは、複雑な環境においても高精度、高速な電波伝搬特性の推定を実現するための研究についてご講演いただく。

キーワード ： 電波伝搬、ミリ波、測定法、シミュレータ、量子アニーリング

近年、携帯電話やスマートフォンが普及し、無線通信が身近なものになっている。一方、アンテナは無線通信には欠かせない重要な構成要素であるが、いざ設計するとなると、その敷居が高いと感じている技術者が多くいると思われる。
本講座では、これまでアンテナに携わってこなかった技術者を主な対象とし、基本的なアンテナの種類やその特性を述べるとともに、アンテナ設計や測定について事例を交えながらわかりやすく解説する。

キーワード ： アンテナ、電波伝搬、放射パターン、指向性、利得

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マイクロ波回路の設計や測定では、Sパラメータが広く使われている。また、マイクロ波回路を設計する際には、インピーダンスマッチングを行うことが重要である。
そこで、本講座では、マイクロ波技術に興味を持つ初学者を主な対象に、Sパラメータの基礎について述べる。加えて、整合対象に回路を追加することによるインピーダンスのスミスチャート上での軌跡を追いながら整合回路設計の事例を示す。

キーワード ： Sパラメータ、dB、挿入損失、リターンロス、VSWR、スミスチャート、インピーダンスマッチング

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