東北工業大学

東北工業大学

情報通信工学科 | 研究室・教員紹介
情報通信工学科 | 研究室・教員紹介

情報通信工学科

研究室・教員紹介

  > 学部・大学院 > 工学部 > 情報通信工学科 > 研究室・教員紹介 > 袁 巧微

工学部 情報通信工学科/通信系

袁巧微研究室

近年、携帯電話や、テレビ放送、自動運転に欠かせない車衝突防止、ワイヤレス送電など、電磁波が幅広い分野に応用されています。本研究室では電磁波を軸にし、通信及びエネルギー伝送用アンテナの最適設計手法、高効率な通信及びワイヤレス送電システムに関する研究を主に行っています。また、モノづくり体験として、電磁波の “力” を借りて、プラレール・ミニ四駆・ドローン・水中モータなど電池なしで走行できるシステムの設計もできます。

学位

工学博士 西安電子科技大学1997年

略歴

1992年4月 - 1995年3月 株式会社パナソニック システムネットワークス開発研究所
1997年11月 - 2002年7月 大井電気株式会社
2002年8月 - 2007年3月 インテリジェントコスモス研究所研究員
2007年4月 - 2008年3月 東京農工大学 特任准教授
2009年4月 - 2020年3月 仙台高等専門学校 准教授・教授
2020年4月 - 現在 東北工業大学 工学部 情報通信工学科 教授

研究分野

ワイヤレス給電技術・電磁界数値解析・アンテナ工学

担当科目

  • 電気回路I
  • 電気回路III
  • 電波工学
  • (大学院)電磁波工学特論
  • 情報通信実験
  • 情報通信工学研修

研究室所属学生の卒業研修(論文/設計/制作)

  • MIMO-WPTシステムの最適設計手法
  • 実用ワイレス給電システムの開発
  • 整合回路の最適化設計手法

教員からのメッセージ

●電波の力で電波のように世の中に役に立ってください!
●地道の努力で必ず自分の得意分野を見つける! (1.01の 365乗 = ?  0.99の 365乗 = ? )
●未知への挑戦は実力アップ!
教育の過程は「教える」と「学ぶ」のチームワークです。教師の財産は知識と経験です。学生の財産は時間、好奇心と行動力です。良い教育チームを皆の力でつくりましょう。

著書

Chapter 4, ”Classic Antennas: Dipole, Monopole, Loop, and Slot Antennas,” Antenna Engineering, John L. Volakis 監修, 5th EDITION, McGraw Hill Education, 2018.

アンテナ設計に基礎となるDipole, Monopole, Loop, and Slot Antennasに関する基本特性と設計注意点を説明した。

Chapter Antennas in Wireless Charging Systems, Handbook of Antenna Technologies, Zhi Ning Chen 監修,Springer, 2015.

無線電力伝送システム用アンテナ設計及び効率計算手法を説明した。

論文

アンテナの電力伝送効率から求めた近傍界領域と遠方界領域の境界

本論文ではアンテナにおける近傍界と遠方界の境界を定量的に明らかにした。放射アンテナから離れた観測点における試験アンテナの電力伝送効率の距離特性から近傍界か遠方界の判断を試み、その効率が距離の2乗に反比例して変化する領域は遠方界領域、他は近傍界領域との明確な基準を提案した。

Efficient Method of Moments for Numerical Analysis of Antennas with Variable Load Impedance

本論文がモーメント法(MoM)に基づき、可変負荷インピーダンスを持つアンテナの特性解析に効率的な方法を提案する。提案された方法は、可変負荷インピーダンスとその電流の両方を等価電圧源として扱う。可変負荷インピーダンスを持つアンテナの電流分布が、無負荷のフルアドミタンスマトリックスと可変負荷インピーダンスに対応するブロックインピーダンスマトリックスから直接取得される。アンテナの負荷インピーダンスが変化する場合、アンテナの全インピーダンス行列の逆行列を求めることが不要であるため、提案された方法は非常に計算効率が高い。さらに、提案された方法は近似を含まず、その結果は従来の解析結果と完全に一致している。

Practical applications of universal approach for calculating maximum transfer efficiency of MIMO-WPT system

本論文では任意形状・任意数の多数送電素子と受電素子を有する無線電力伝送システム、所謂MIMO-WPTにおける最大伝送効率と最大効率が得られる条件に関して、送受電素子で構成されている多ポートZ行列またはS行列を用いる計算手法を提案し、有効性と実用性を明らかにした。

Accurate DOA estimation using array antenna with arbitrary geometry

本論文は素子パターンに等しいいわゆるユニバーサルステアリングベクトル(USV)が複数信号分類(MUSIC)アルゴリズムによる到来方向(DOA)推定に適用することを提案した。 アレイ素子間の相互結合の効果を含むUSVが使用されると、相互結合の効果を除去するための受信電圧の補償はもはや必要ないことを示す。 任意形状のアレイアンテナのUSVは、モーメント法(MoM)を使用して効率的に導出できるため、任意形状のアレイアンテナを使用してもDOAの推定を正確に実行できる。最後にダイポールアレイアンテナ、およびモバイルハンドセットに取り付けられたモノポールアンテナと平面逆Fアンテナ(PIFA)で構成されるアンテナアレイによるDOA推定の数値例を示し、提案方法の有効性を示した。

研究室・教員紹介へ戻る

学部・大学院