技術詳細

Photonic Edge Inc.

所在地

岐阜県岐阜市柳戸1−1 (国立大学法人東海国立大学機構 岐阜大学  岐阜大学研究推進・社会連携機構 インキュベーション施設内)

ホームページ

https://www.photonic-edge.com/

ミリ波・テラヘルツ波帯電波の実測による可視化計測技術(※受託計測サービスはじめました※)

Photonic Edge Inc.
用途
自動車のミリ波レーダー対応エンブレムやバンパーの材料・成型・塗料(塗装)などの設計評価
解決できる課題
樹脂材料や塗料、形状、レイアウトなどが電波に及ぼす影響を調査。設計的な問題点の洗い出しや設計評価、メカニズム解明、検査用途などに適用でき、これまで解明できなかった電波特性を把握することで適切な設計フィードバックをサポートします。
用途
ミリ波電波吸収体・吸収材・透過材の評価
解決できる課題
電波吸収体はこれまで平板やシート形状でのSパラメータ特性の把握による減衰、反射の評価がほとんどで、実環境においてどれほどの効果があるかを実証することは困難ですが、我々の技術では実環境における効果や透過・反射・散乱の特性を可視化することができます。設計評価や顧客へのアピール(商材)としてお使いいただけます。
用途
ミリ波帯電界シミュレーションとの突合せ評価
解決できる課題
ミリ波帯では表面形状を含め詳細な寸法や形状をモデル化することが困難、規模の大きな解析は計算負荷が高い、正確な誘電物性の取得を必要とする、など忠実なモデルのもとシミュレーションを行うことは困難な場合があります。そのような場合・状況を直接実測、可視化することで複雑な電波状況の把握や、シミュレーションとの突合せをすることができ、信頼性の高い設計をサポートできます。
用途
ミリ波部品(アンテナや誘電体レンズなど)の検査や校正、日常管理
解決できる課題
高周波部品は正確な寸法、形状、他部品との適合具合が要求されますが、例えば自由空間法などの計測システムでお使いの各部品がそれぞれが適切な電波特性を得ているかを把握することは困難です。アンテナ開口やレンズ透過後の電波を直接可視化することで日常的な管理や校正にお使いいただけます。
用途
多素子アンテナの校正・評価
解決できる課題
基地局などの多素子アンテナにおいて、各ブロックで位相を変えたときの電波(ビーム)挙動や電力(振幅・位相)分布を把握することができ、またVNAを使用せず光ファイバーによるフレキシブルな取り回しが可能なため、多素子アンテナの校正や評価用途のニーズにお応えします。
用途
アンテナ放射パターンの計測
解決できる課題
通信基地局や衛星などの高周波でサイズの大きなアンテナの遠方界を計測することは計測環境を整えることが難しくなる課題がありますが、近傍界を計測することによって課題解決へ導きます。
用途
高周波発信源の空間電力密度の計測
解決できる課題
6GHz以上の周波数では発信源近傍の空間電界強度(電力密度)の計測や、その他、高周波・高電力の発信源や医療機器などの発信源近傍の電界強度計測を必要とするニーズにお応えします。
用途/解決できる課題 (+6)
各種技術サービス、学術・研究
機械部品、機械
公開日
2020/11/25
最終更新日
2021/01/06

PV

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詳細説明

電波可視化計測システムと光ファイバーセンサプローブミリ波の反射、散乱の可視化事例310GHzアンテナ計測の事例77GHzアンテナ計測のシミュレーションと実測の比較エンブレムの透過減衰マッピングエンブレムの透過電波計測と放射パターン電波吸収体の反射特性評価

概要:ミリ波帯、テラヘルツ波帯の電波を、実測によって可視化することにより、複雑な電場の状況を暴くことができる技術

※実測による可視化とは:電界の振幅と位相の空間分布を取得することができる技術



1)これまでの課題

・自社の電波可視化技術は、車載ミリ波レーダーなどのレーダーセンサや、5Gから次世代6G通信まで、高周波広帯域の電波計測を可能とする技術を適用することで、今後の高周波化産業におけるあらゆる計測ニーズに応えることができます

https://www.photonic-edge.com/home

波長がミリオーダーとなる高周波領域では、アンテナだけでなく周囲の環境によって電波は影響を受け、その振る舞いは複雑になります。

例えば、車載レーダーセンサにおいては、レーダーにはレドームやカバーが設置され、周囲は様々な金属部品やバンパー・エンブレムなどの樹脂部品が多く配置され、さらには電波吸収材も適用されます。レドームやバンパーの厚みや形状、表面状態、塗装状態、他部材とのレイアウトなどによって電波は複雑に振る舞い、シミュレーションで正確にモデル化することも困難となるため、実際の電場の状況を把握する手段は今までありませんでした。

自社の技術によって、これまで解析や評価ができなかった電場を実測によって可視化することで、設計検討や原因究明のための評価、検査など多様なシーンにおいてお客様の困りごとを解決する手段を提供します。


2)技術の特長

https://www.photonic-edge.com/features

  • VNAによる測定のように測定対象となる波源に信号を入力したり、測定対象から位相計測のための基準信号を引き出す必要がないため、測定対象と測定環境を選ばずに近傍界の振幅と位相の空間分布の可視化が可能。

  • 計測器は高周波電子回路部品を用いておらず、高い信頼性が実証されてきた光通信部品と低周波電子回路部品から計測器は構成されるため、システムがは非常に安価

  • 電界を検出するプローブは光ファイバケーブルや電気光学結晶などの誘電体部品で構成されており、従来技術のような金属アンテナや金属ケーブルを用いていないため、電界分布を乱さず非侵襲で計測可能。

  • 電気光学結晶により検出された信号は光波としてフレキシブルな光ファイバー中を伝送されるため、測定点へのアクセスが容易

  • 光ファイバは伝送路として低損失でありまた光アンプにより光波は容易に増幅可能なため、長尺な光ファイバを利用することで遠隔からの計測が可能。

  • 光技術に基づき高周波信号をロックイン検出が容易に可能な低周波信号に周波数変換しており、マイクロ波からテラヘルツ波までの広い周波数範囲に適用可能


3)技術適用による効果

  • 高周波を広帯域に計測できる技術のため、計測対象の周波数条件を変更する際や高周波数側に拡張する際に、拡張・改良のための大規模設備投資や複雑な機器段替え・校正を必要とすることなく、広帯域計測が可能になる。

  • 複雑な電場を実測することができるため、設計シーンにおいてシミュレーションとの突合せ評価で活用ができ、信頼性が高く手戻りの少ない設計プロセスを構築することが可能になる。

  • 電界を乱さず非侵襲で計測できるため、アンテナ近傍の計測を高精度に行うことが可能となる。近傍の正確な電力密度分布の把握や、放射パターン(ビーム形状)の把握、多素子アンテナにおける電力分布把握、などの計測シーンに適用が可能。

  • 高周波電子回路部品を用いず低周波信号に変換し光ファイバーでフレキシブルにアクセスが出来、VNAのようなハイエンドな機器も必要としないため、ラボ使用だけでなく検査工程(ライン)での使用も可能。

  • 光ファイバー方式による非侵襲で空間分布を高分解能で計測することができるため、アンテナなどの発信源の評価だけでなく、レドームやエンブレム・バンパーなどの誘電体樹脂部品、電波吸収体における透過や反射特性などの詳細な評価も可能。


4)開発体制

  • 岐阜大学発認定ベンチャー企業となります。今後様々な産業界の事業会社様や研究開発機関様とコラボレーションして、技術の普及と事業の拡大を目指しております。

  • 本技術の一部は「JST先端計測分析技術・機器開発プログラム」(S評価のサポートの元開発されました。産業界の電波計測ニーズを是非お寄せください。

 


5)提供方法

 提供方法:【受託計測/受託研究/装置リース・販売/商材/ソリューション/コンサルタント/その他※】

 ※その他:お客様と相談して最適な方法を模索いたします。

  • ご予算についても是非ご相談ください。お客様の予算も考慮させていただきながら一緒に困りごと解決の道を模索させていただきます。また、ご要望に応じて、単発計測からサブスクリプション、計測評価代行などご相談次第で柔軟に様々なスタイルを検討させていただきます。

 


6)解決・導入実績と見込み

 解決実績: 車載ミリ波レーダーセンサにおける、エンブレムやバンパーなどの樹脂部品が電波に影響を及ぼす特性の調査、電波吸収体の実効果検証、などの調査実績があります。

 今後導入を見込んでいる業界:車載ミリ波レーダーセンサ以外にも、産業やヘルスケアにおけるミリ波レーダー業界、5Gから6G通信業界、各種多素子アンテナやレドームなど。


7)受託計測サービスはじめました

車載レーダーセンサや5G、6G通信など、ミリ波・テラヘルツ波において研究・開発をされるお客様をサポートするための受託計測をはじめました。

お客様の困りごとや電波計測ニーズをお聞きし、私たちの技術で解決に導く(サポートする)ことができないか共に検討させていただきます。まずはお気軽にご連絡をお寄せください。

https://think-lands.co.jp/business/electric_field_sensor.html

(協力会社のシンクランド株式会社様にて問合せを承っております)

すでに車載レーダーのエンブレムやバンパー、電波吸収体の評価実績がございます。具体的な計測ラインナップも随時追加していきます。下記リンクに実績のあるソリューションを掲載しており、こちらで掲載の計測サービスは直ぐに提供することが可能です。

https://www.photonic-edge.com/offer


8)公開情報

  • 国立大学法人岐阜大学 久武研究室 https://www.sh-research-lab.com/

  • JST先端計測分析技術・機器開発プログラムhttps://www.jst.go.jp/sentan/hyouka/h30jigo/4_02hisatake.html

  • 論文

    ・応用物理学会 [Visualization of frequency-modulated electric field based on photonic frequency tracking in asynchronous electro-optic measurement system] 

    ・Scientific Reports [Mapping of electromagnetic waves generated by free-running self-oscillating devices]

    ・OSA The Optical Society [Visualization of the spatial–temporal evolution of continuous electromagnetic waves in the terahertz range based on photonics technology]