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磁気ギアによる革新的なアンテナ駆動技術を実現 ―次世代無線システム用の基盤技術として期待―

【本学研究者情報】

〇大学院工学研究科通信工学専攻 准教授 今野佳祐
研究室ウェブサイト

【発表のポイント】

  • Beyond 5Gなどの次世代無線通信を想定し、磁気ギア(注1)を応用した非接触駆動型のパターンリコンフィギャラブル(注2)(注2)八木・宇田アンテナ(注3)を開発しました。
  • 電磁波を放射する方向(ビーム方向)を360°全周囲に走査可能で、ほぼ同一の強度を維持できます。
  • 可変機構を機械的に接続しない構造により、従来の課題であった高周波特性の劣化や構造の複雑化を抑制できます。
  • 簡素な構造により安価な材料で構成でき、実用化を見据えた次世代無線システムへの応用が期待されます。

【概要】

Beyond 5Gなどの次世代無線通信では、高周波帯の電磁波を用いた高速・大容量通信の実現に向けて、電磁波を放射する方向(ビーム方向)を柔軟に制御できるアンテナ技術が求められています。

東北大学大学院工学研究科の今野佳祐准教授らは、英国サリー大学のGabriele Gradoni教授らとの共同研究により、モーター分野で用いられている磁気ギアを応用し、非接触で駆動可能なパターンリコンフィギャラブル八木・宇田アンテナを開発しました。本アンテナは360°全周囲に渡って、ほぼ同一強度でビーム走査が可能です。簡素な構造により、従来の可変アンテナで課題となっていた構造の複雑化や電磁波の減衰を抑制でき、また、安価な材料で構成できることから、次世代無線技術の実用化を見据えた基盤技術としての展開が期待されます。

本成果は、2026年2月12日(現地時間)付けで、科学誌IEEE Transactions on Antennas and Propagationにオンライン掲載されました。

図1. 従来のビーム走査システムと提案システムとの違い

【用語解説】

注1. 磁気ギア
磁石の磁力(吸引力・反発力)を利用して、機械的に非接触で動力を伝達する歯車のこと。

注2. パターンリコンフィギャラブルアンテナ
電磁波を送受信するアンテナの一種で、電磁波を放射する方向(ビーム方向)を切り替えられるもの。

注3. 八木・宇田アンテナ
東北大学の八木秀次名誉教授、宇田新太郎名誉教授によって1920年代中頃に発明されたアンテナで、テレビ放送受信用アンテナとして広く用いられている。

【論文情報】

タイトル:Mechanically Pattern Reconfigurable Yagi-Uda Monopole Antenna Using Magnetic Gear
著者:Keisuke Konno, Satoshi Yoshida, Sho Muroga, Nozomi Haga, Jerdvisanop Chakarothai, Qiang Chen, Gabriele Gradoni
*筆頭著者:東北大学大学院工学研究科通信工学専攻 准教授 今野 佳祐
掲載誌:IEEE Transactions on Antennas and Propagation
DOI:10.1109/TAP.2026.3662161

詳細(プレスリリース本文)PDF

問い合わせ先

(研究に関すること)
東北大学大学院工学研究科 通信工学専攻
准教授 今野 佳祐
TEL: 022-795-7096
Email: keisuke.konno.b5*tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

(報道に関すること)
東北大学大学院工学研究科
情報広報室 担当 沼澤 みどり
TEL: 022-795-5898
Email: eng-pr*grp.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

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