学位論文 面上可動型の近距離電磁界伝送に関する研究

山中, 拓也  ,  ヤマナカ, タクヤ  ,  Yamanaka, Takuya

pp.1 - 61 , 2016-03-25 , The University of Electro-Communications
内容記述
本研究では,基板の設計や情報伝送方法の構築,回路設計を行うことで,電波を用いない近距離無線情報伝送を面上可動で実現可能とする方法を構築した.まず,面上可動型の電界結合方式の無線情報伝送を実現させるための基板設計を行った.具体的な方法として,常時固定させる下側基板とXY方向に面上可動させる上側基板のパターン間隔やパターン幅,端子数を工夫した結果,端部分を除く下側基板に対して上側基板を任意の位置に配置した場合においても最低2端子同士が重なる構造が可能となり,3種類の端子の重なり方に分類することができた.次に,設計電極を用いた伝送方法を構築した.はじめに,上側基板をX軸方向に面上可動させてISDB-T信号を伝送する実験を行った.この結果,実験系でグラウンドが共通となっていたため,情報伝送では考慮する必要がない信号の極性を考慮する必要が生じた.その後,Ethernet信号をHD-PLC信号に変換させて同様の実験を行った結果,信号の極性に関係なく伝送が可能となったことが示せた.情報伝送の質を測定するパラメータとして,ISDB-T信号はMER値,HD-PLC信号はスループットを用いた.上側基板の3端子の内,2端子に導線を接続し,1端子を切り捨てた状態で上側基板をX方向に2mmずつ面上可動させる伝送実験を3種類に対して行った.この結果,導線に接続されている上側基板と下側基板の端子が重なった場合は,情報伝送の質が高かったのに対し,重ならなかった場合は情報伝送の質が低くなった.ゆえに,上側端子の3種類の接続方法の内,1種類を選ぶ方法として,情報伝送の質が下がった場合に接続方法を決まった順序で切り替える3状態スイッチアンドステイダイバーシチを用いることが有用であると考えた.これをハードウェア上で実現させるために電気回路を設計し,上側基板に実装させた.この状態でHD-PLC信号の伝送実験を行った結果,回路無しで伝送を行った場合と比較して情報伝送の性能に大きな低下が見られず,概ね安定した性能で面上可動型の情報伝送が行えることが確認できた.

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