2022年度公募 seeds-2525 - 【近畿】 電気磁気結合メタ表面によるビームフォーミング技術の研究開発
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VISIONビジョン

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VISION

ビジョン

次世代通信の高機能化

メタマテリアルによる通信の高機能化

5G以降の次世代通信規格であるBeyond5Gや6Gにおいては、狙った場所で電波を送受信するためのビームフォーミング技術が必須である。しかし、実際のアンテナに存在するサイドローブや屋内での反射波により、望ましくない形での電波の送受信がビームフォーミング品質を劣化させてしまう。本研究では、通信に不要なビームを低減し、ビームフォーミングを高機能化するため。ある方向にのみビーム伝搬を許容するメタ表面を実現する。このメタ表面は入射偏波方向に依存することなく動作するために、偏波多重通信に用いることが可能である。このようにメタ表面を使うことで次世代通信の高機能化を行う。

USE CASE

最終用途例

次世代通信用の電磁波制御素子

USE CASE 01高機能ビームフォーミング素子

APPLICATION

APPLICATION

次世代通信の高機能化

本研究開発により製品化されるデバイスは、Beyond5Gや6Gに必要なビームフォーミング機能と反射波抑制機能を同時に併せ持つことで通信を安定化する素子として用いられる。

STRENGTHS

強み

無偏波に対する一方向ビーム伝搬素子は他の技術では実現することが困難であり、本研究開発の優位性となる。

STRENGTHS 01

無偏波に対する一方向ビームフォーミング技術

https://doi.org/10.1364/OE.469675

TECHNOLOGY

テクノロジー

電気磁気非相反メタ表面

TECHNOLOGY 01

電気分極と磁性が結合したメタ表面によるビームフォーミング

H. Kurosawa et al. Optics Express Vol. 30, Issue 20, pp. 37066-37075 (2022). 黒澤裕之ほか、“自発磁化をもつメタ分子による巨大磁気カイラル効果”第69回応用物理学会注目講演Editor’s Picks, 応用物理学会(フォトニクス分科会), 2022.

PRESENTATION

共同研究仮説

メタマテリアル技術の実用化

共同研究仮説01

メタ表面の次世代通信への応用

メタ表面の実用化に向けた検証

実際の通信状況を想定した状況下でのビーム伝搬測定を行う。特に、メタ表面を透過した後のビーム強度に関して、通信が実際に成立するために十分であるかどうかを検証する。更に、システム全体のコストを検証する。以上のような共同研究を通じて次世代通信技術の構築を行いたい。

EVENT MOVIE

イベント動画

RESEARCHER

研究者

黒澤 裕之 国立大学法人京都工芸繊維大学
電気電子工学系(助教)
経歴

2013年3月 東北大学大学院 理学研究科物理学専攻

博士後期課程 修了 博士(理学)
2013年4月-2015年3月 北海道大学電子科学研究所 博士研究員
2015年4月-2016年8月 物質・材料研究機構 NIMSポスドク研究員
2016年9月-2020年3月 情報通信研究研究機構 研究員
2020年3月-現在 京都工芸繊維大学 電気電子工学系 助教

研究者からのメッセージ

メタマテリアルの実用化へ向けて

メタマテリアルはサブ波長領域で電磁波を自在に操ることが可能となる技術です。メタマテリアルの提案から20年ほど経ち、いよいよその研究成果を私たちの生活に還元する段階に入ってきました。このようなメタマテリアルの実用化をご一緒に取り組んでいきたいと考えています。