Electromagnetic Wave System Lab. Department of Media and Telecommunications Engineering The College of Engineering Ibaraki University

茨城大学工学部メディア通信工学科 電磁波システム研究室

<FONT size="+1">無線通信システムおいて必要不可欠なアンテナを中心に研究を行っています。<BR> アンテナの性能や制約条件を考慮したシステム構築を目指しています。<BR> 研究対象は、携帯電話端末用アンテナ、RFIDタグ、基地局アンテナ、アダプティブアレーアンテナ、またこれらを応用したウェアラブル機器、IOT、センサ無線端末です。<BR> </FONT>



■■■担当教員■■■



名誉教授  鹿子嶋 憲一 



教授 武田 茂樹
E-mail:
shigeki.takeda.tmkyou@vc.ibaraki.ac.jp



助教 Sun Ran
E-mail:ran.sun.es@vc.ibaraki.ac.jp

■■■研究テーマ■■■



○ RFID(UHF帯)、及びNFC

-動作原理


-災害時電子掲示板, デモ映像(2個のRFIDタグ内部に書き込まれた情報を読み出し液晶に表示している) 
(宮坂隆平, 武田茂樹, 鹿子嶋憲一, 梅比良正弘, " UHF帯RFIDによる災害時電子掲示板への情報伝達に関する検討," 電気学会東京支部茨城支所研究発表会, A13, pp.24-25, Nov. 2014.) (Impinj Monza X Dura Development Boardを使用)
(宮坂隆平, 武田茂樹, 鹿子嶋憲一, 梅比良正弘, "UHF帯RFIDによる災害電子掲示板に関する検討," 土木学会論文集F3(土木情報学), vol.71, no.2, pp.I_9-I_17, March 2016.)
(武田茂樹, 小林有理, 鹿子嶋憲一, 梅比良正弘, “災害時安否確認システムのためのUHF及び13.56MHz帯RFIDタグの共用化に関する検討," 土木情報学シンポジウム, vol.42, pp.129-130, Sept. 2017.) スライド
( S. Takeda, K. Kagoshima, and M. Umehira, "A feasibility study on the safety confirmation system using NFC and UHF band RFID tags," IEICE Transactions on Information and Systems, vol.E102-D, no.9, pp.1673-1675 , Sept. 2019.) ←
[オープンアクセスで閲覧可能]
(紹介サイト:災害時電子掲示板への情報伝達に関する研究)


-図書館システム(書籍中のアンテナ指向性の解析)
(市川智紀, 武田茂樹, 鹿子嶋憲一, 梅比良正弘, "図書館での蔵書管理におけるUHF帯ダイポールタグの読み取り特性に関する検討," 信学技報, AP2016-26, pp.56-60, May 2016.)
(木優生, 武田茂樹, 鹿子嶋憲一, 梅比良正弘, “書籍管理のための八木・宇田アンテナを用いたUHF帯RFIDタグに関する特性評価," 電子情報通信学会ソサイエティ大会, B-1-97, Sept. 2017.) スライド

-超高齢化社会に対応する認証用ウェアラブルデバイス

-RFIDを用いたIoT(Internet of Things), 無線センサ
(小林有理, 馮東方, 武田茂樹, 鹿子嶋憲一, 梅比良正弘, "バッテリーレスUHF帯無線傾斜/震動センサタグ," 土木情報学シンポジウム, vol.41, pp.47-50, Sept. 2016.)
(小林有理, 馮東方, 武田茂樹, 鹿子嶋憲一, 梅比良正弘, “バッテリーレスUHF帯無線傾斜/振動センサタグの提案," 土木学会論文集F3(土木情報学), vol.72, no.2, pp.I_14-I_20, March 2017.)
傾斜/衝撃デモ含む
土木情報学システム開発賞
土木情報学システム開発賞(工学部)

( X. Chen, D. Feng, S. Takeda, K.Kagoshima, and M. Umehira, "Experimental validation of a new measurement metric for radio-frequency identification-based shock-sensor systems," IEEE Journal of Radio Frequency Identification, vol.2, Issue 4, 2018.)
衝撃検出実験結果

振動周波数検出
(B. Rahmadya, X. Chen, S. Takeda, K. Kagoshima, M. Umehira and W. Kurosaki, "Measurement of a UHF RFID-based battery-less vibration frequency sensitive sensor tag using tilt/vibration switches," IEEE Sensors Journal, vol. 20, no. 17, pp. 9901-9909, Sept. 2020. doi: 10.1109/JSEN.2020.2992345.)
高感度振動センサによる地震の検出

- Color change tag

(F. Kong, J. Wang, S. Takeda, K. Kagoshima, and M. Umehira, “UHF band RFID tag enabling color change for inventory management systems in construction sites: a color-change tag,” Doboku joho symposium, vol.44, pp.145-148, Sept. 2019. slides)

(J. Wang, F. Kong, S. Takeda, K. Kagoshima and M. Umehira, " UHF band RFID tag enabling color change: A color-change tag," IEICE society conference, B-1-143, Sept.2019.)

(B. Rahmadya, J. Wang, F. Kong, S. Takeda, K. Kagoshima, and M. Umehira, "Ultra-High Frequency Band Radio Frequency Identification Tag Enabling Color-Change for Inventory Management Systems: a Color-Change Tag," IEEE Journal of Radio Frequency Identification, 2020.)

-DroneやRobotを利用したRFIDが貼付された物品の管理

(B. Rahmadya, S. Takeda, K. Kagoshima, and M. Umehira, ``Secure distances between a drone and an RFID-tag-axed metallic object for automated inventory management systems in warehouses,'' in Proc. Joint Indo-Jpn. Smart City Symp., Oct. 2019.)

(B. Rahmadya, R. Sun, S. Takeda, K. Kagoshima, and M. Umehira, “A framework to determine secure distances for either drones or robots based inventory management systems,” IEEE Access, 2020. DOI: 10.1109/ACCESS.2020.3024963)


-エンジニアリングデザイン教育で4年生が構築したRFIDタグを用いた入退室管理のデモ映像(2014)

-エンジニアリングデザイン教育で4年生が構築したRFIDタグを用いたポーカー役判定システムのデモ映像(2015)

-エンジニアリングデザイン教育で4年生が構築したRFIDタグを用いた探し物発見器デモ映像(2017)  スライド

-エンジニアリングデザイン教育で4年生が構築したNFCタグを用いた湿度検出センサデモ映像(2018) スライド


-エンジニアリングデザイン教育で4年生が構築したRFIDを用いた忘れ物防止装置(2019) スライド


○ ミリ波レーダ/光無線

-研究室説明スライド

-ミリ波レーダ

("Antenna Element Space Interference Cancelling Radar for Angle Estimations of Multiple Targets," in IEEE Access, doi: 10.1109/ACCESS.2021.3078895.)

(Ran Sun, Hiromasa Habuchi, and Yusuke Kozawa. "Free Space Optical Turbo Coded Communication System with Hybrid PPM-OOK Signaling." IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 103.1 (2020): 287-294.)

(Ran Sun, Hiromasa Habuchi, and Yusuke Kozawa. "Advanced Turbo Code System with HPOS for FSO Strong Turbulence Channel." Journal of Signal Processing 24.4 (2020): 167-170.)

(Y. Asano, R. Sun, H. Habuchi, and Y. Kozawa, “Theoretical Analysis of Frame Error Detecting Schemes for Optical-Wireless Advanced Framed-DOOK System”, Journal of Signal Processing, Vol.23, No.4, pp.163-166, (2019-7).)

(H.Iizuka, R. Sun, H. Habuchi, and Y. Kozawa, “Optical-Wireless VN-CSK Communication-Based Indoor Positioning System”, Journal of Signal Processing, Vol.23, No.4, pp.167-171., (2019-7).)

○ 円偏波/直線偏波混載アンテナ

-RFID用円偏波/直線偏波混載アンテナ



○ 携帯電話基地局アンテナ

-M字型誘電体移相器の従属接続構成による広帯域移相器

(孫冉, 武田茂樹, 鹿子嶋憲一, “M字形誘電体アレー構造による広帯域移相器,” 電気学会論文誌C, vol.141, no. 8, August 2021.)
(吉村拓馬, 武田茂樹, 鹿子嶋憲一, 梅比良正弘, "M字型誘電体移相器の従属接続構造による広帯域誘電体移相器の設計手法に関する検討," 信学技報, AP2014-56, pp.47-52, July 2014.)

-基地局アンテナの垂直面内指向性計算(エクセルVBA)

-水平偏波無指向性アンテナ
(鈴木貴之, 清水隆行, 武田茂樹, 鹿子嶋憲一, 梅比良正弘, "第4世代移動体通信システム中継局用逆L型プローブ給電水平偏波無指向性アンテナに関する検討," 信学技報, AP2014-59, pp.61-66, July 2014)
(清水隆行, 鈴木貴之, 武田茂樹, 鹿子嶋憲一, 梅比良正弘, “移動体通信用逆L型プローブ給電水平偏波無指向性アンテナ,” 信学論B, vol.J99-B., no.9, pp.693-704, Sept. 2016.)

アンテナ・伝播研究専門委員会優秀論文賞(AP研論文賞)
CST YEP AWARD

○ アダプティブアレーアンテナ

-時間差サンプリングMMSEアダプティブアレーアンテナ
(市川佳弘, 富塚浩志, 尾保手茂樹, 鹿子嶋憲一, "時間差サンプリングアダプティブアレーアンテナ," 信学論B, vol.J85-B, no.12, pp.2257-2264, Dec. 2002.)

-時空間等化
(尾保手茂樹, 鹿子嶋憲一, "タップ付遅延線型アダプティブアレーアンテナの装置規模に関する定式化," 信学技報, SIP2004-116, pp.37-42, Jan. 2005.)

○ 研究室ゼミ関連

-1次元 FDTD(エクセルVBA)


-モーメント法による2素子ダイポールアンテナのインピーダンス行列(Mathematica)

-電磁波(平面波)の伝搬アニメ(エクセルVBA)


茨城大学工学部メディア通信工学科
電磁波システム研究室