岩手大学工学部 研究室訪問 Lab.Navi《ラボナビ》

岩手大学 工学部・大学院工学研究科

本間 尚樹 准教授Naoki Honma

博士(工学)。1998年日本電信電話株式会社入社。2005年東北大学工学研究科博士課程修了。2009年より准教授として勤務。

本間 尚樹 准教授
研究室イメージ

研究室のテーマを教えて下さい。

 オフィシャルな名前ではないのですが、ワイヤレスコミュニケーション研究室ということで、無線や電波などを中心に検討しています。多くの人が携帯電話を一斉に使うと将来的に電波がなくなってしまうので、電波の利用効率を上げる技術を研究しています。その中で注目しているのがMIMO(マイモ[Multiple-Input Multiple-Output])という技術です。今までスピードを上げるには電波の周波数、つまり帯域を沢山使うしかありませんでしたが、沢山使い続けるといつか枯渇してしまいます。そこで、少ない帯域でも情報を高速に伝送することができるのがMIMOという技術です。複数のアンテナを使うことで、帯域を広げずに通信スピードを上げることができ、理論上はアンテナ数に応じていくらでも増やせることになります。MIMO自体は実用化されていて、皆さんも知らずに使っているほど普及し始めているのですが、その中でうちの研究室では、電源が無くてもMIMO伝送を可能にする技術の研究、MIMO技術を応用してアンテナの間の電波の飛び方を調べることによって人感センサーに利用する研究にも取り組んでいます。他には、電波の伝わり方を調べる電磁界解析技術、性能の高いアンテナの開発も行っています。

本間 尚樹 准教授

電波を取り扱うというのは、とてもデリケートな作業なのですね?

 私たちは無線LANなどを使っていますが、MIMOでは電波を受けた側、出す側もどのように電波が飛ぶかを事前に知っていると、効率良く信号を送ることができます。今まではそんなに厳密に調べなくても良かったのですが、MIMO技術では、各アンテナの電波が干渉してしまうという問題があります。また、一旦電波の飛び方を調べたとしても、人が動いたりするだけで電波の届き方が変わってしまいます。人が歩いたり車が通ったりすることで伝送速度が落ちてしまうのです。ですので、MIMO技術を使ったシステム、例えばWimaxやLTEなどは高速で走行している新幹線では動画のダウンロード等が遅くなると思います。これはとても難しい問題で、仮にアンテナが止まっていたとしても、近くを車が走ったり、人が歩いたりするだけで電波の飛び方が変化してしまいます。しかし、この電波の敏感な特性を利用できないと考えていました。私たちの研究ではこの性質を逆手に取り、人感センサーとして利用します。私たちが考えているのは、普段使用している無線LANの複数のアンテナを使って、電波の変化を感知できるのではないかと検討しています。

本間 尚樹 准教授

電磁界解析やアンテナの開発はどのような作業を行うのでしょうか?

 電波の飛び方を調べるためには、電磁界解析ツールを使ったシミュレーションが必要になります。シミュレーションでは、電波の伝搬のしかたや、アンテナからどのように電波が放射されるかなどの評価を行います。実際に設計したアンテナを実験で評価する作業もしています。
 また、こういったシミュレーション結果に基づいて、高効率な情報伝送を可能にするアンテナを実際に作る検討もしています。昔のアンテナは携帯電話本体から引き出して使うホイップアンテナというものが使われていて、それなりに性能が良かったのです。最近の携帯電話ではアンテナを見かけませんが、アンテナが消えてしまった訳ではありません。デザインを重視して、アンテナは狭い本体の中に内蔵されているのですが、実はこの内蔵アンテナは性能がとても悪いのです。そのような狭いところに置かれたときでも従来のアンテナのような性能を実現する方法についても研究していて、実際に小形アンテナを試作して実験をしています。

本間 尚樹 准教授
応用化学・生命工学科
生理工学研究室
一ノ瀬 充行 教授
大石研究室
大石 好行 教授
八代研究室
八代 仁 教授
有機合成化学研究室
嶋田 和明 教授
マテリアル工学科
藤代研究室
藤代 博之 教授
平塚研究室
平塚 貞人 教授
山口(勉)研究室
山口 勉功 教授
吉本研究室
吉本 則之 教授
菊池研究室
菊池 弘昭 准教授
吉澤・中西研究室
中西 良樹 准教授
電気電子・情報システム工学科
高木研究室
高木 浩一 教授
今野研究室
今野 晃市 教授
西館研究室
西館 数芽 教授
本間研究室
本間 尚樹 准教授
機械システム工学科
船﨑研究室
船﨑 健一 教授
佐藤研究室
佐藤 淳 准教授
水野研究室
水野 雅裕 教授
柳岡研究室
柳岡 英樹 教授
小野寺研究室
小野寺 英輝 准教授
熱工学研究室
廣瀬 宏一 教授
社会環境工学科
福祉支援工学研究室
大川井 宏明 教授
構造工学研究室
岩崎 正二 教授
環境システム工学研究室
中澤 廣 教授
環境衛生工学研究室
海田 輝之 教授
都市計画学研究室
南 正昭 教授