スピードマスタ・シリーズ
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[VOD]広帯域ソフトウェア無線&フェーズドアレイANT開発 要点100
超高速・大容量通信を実現する次世代通信技術
- 型名:z-sdrpaa-on1
- 仕様:講義231分,解説194頁
- 定価:33,000円(税込・送料無料)
- 著者・講師:山田 浩之(Y-Logic) / 加藤 隆志(株式会社ラジアン) / 中尾 彰宏(東京大学大学院工学系研究科 教授)/ 川口 正(SIGL代表)
- 企画編集・制作: ZEPエンジニアリング
- 本製品は,1人当たり1ライセンスです
本製品のあらまし
5G/6G通信では,ミリ波帯や他の高周波数帯域を使用することで,超高速・大容量通信が可能になります.しかし,高周波数ほど電波の指向性が鋭くなるという課題があり,精密なビーム制御が必要となります.
フェーズド・アレイ・アンテナは,ビームフォーミング技術を用いて広帯域の電波を特定の方向に集中させ,干渉を減らして通信効率を向上させます.ロケットや衛星との通信,レーダ,気象観測,医療スキャナなど,幅広く利用されており,超高速・広帯域通信が期待される5G/6Gの鍵を握っています.
本VODは,オンライン・セミナ「広帯域ソフトウェア無線&フェーズドアレイANT開発 要点100」の講義動画とテキストのセット商品です.製品購入後に送信される案内メールに,講義動画の視聴と講義テキストのダウンロードが可能になるパスワードが記載されています.
本製品のすべての映像,画像,文書テキストは著作権法によって厳格に守られています.無許可の転載,複製,転用は法律により罰せられます.
【セッション1】
MATLABによるフェーズドアレイANT制御SDRの評価ソフト開発
ビームフォーミングの基本からベースバンドによる指向性制御のしくみまで

- 講師: 山田 浩之(Y-Logic)
講演内容フェーズドアレイ・アンテナは,配列状に配置された複数のエレメントを用いたアンテナです.各エレメントの位相制御により任意の向きに電波を送受信することができます. 昨今,ドローンは日常的に耳にする存在となり,海外では宅配用ドローンがすでに生活 MATLABとSDRを組み合わせて 28GHz帯の基本的なアンテナ“ULA”(Uniform Linear Array)を使って電波を送信し,アンテナを評価するためのソフトウェアを作成しました.ULAとは,アンテナ要素間の間隔や特性が均一で,配列が直線上に並んでいるアンテナのことです. フェーズドアレイ・アンテナの制御にはいくつかの方式があります.ここでは SDR の出力により直接アンテナ位相を変化させる「ソフトウェアフェーズドアレイ・アンテナ」方式を実装します.実装するうえで課題となった SDR ハードウェアの制約や,その対応策についても説明します. 説明はフェーズドアレイ・アンテナの原理から始めますので,前提知識がなくても理解できる内容です.使用するアンテナについては,セッション2で詳しく解説があります. 受講対象
講師紹介略歴
主な著書
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【セッション2】
ソフトウェア制御マルチビーム・フェーズドアレイANTシステムの開発
複数ビームを別角度に同時放射!PAの低歪化と熱雑音平均化による感度向上も実現

講演内容従来のフェーズドアレイは,変調されたRF信号をRFアナログ位相遅延回路を使って実現していました.この方法は送受信機が1組で構成できるため,安価に実現できますが,複数の変調波を重畳してもすべて同じ遅延量になるため個別のビーム制御は不可能でした.本セッションで紹介するソフトウェア制御のマルチビーム・フェーズドアレイ方式は,位相遅延の制御をSDRを使った信号処理で実現します. アンテナ・エレメントの数だけ送受信機が必要になりますが,複数の変調波それぞれに異なる位相遅延処理ができるため,複数の異なる角度のビームをアンテナから同時に放射可能です.複数の送信機によるパワー合成になるため,各パワー・アンプに要求される歪特性は大幅に緩和されます. 受信は,NF(Noise Figure)を決定する初段のLNAが複数並列のパワー合成になるため,熱雑音は平均化され変調波は加算されることで感度が改善します. このようにソフトウェア・フェーズドアレイはマルチビーム制御だけにとどまらず,さまざまな可能性,将来性のある技術です.本セッションでは,実際に試作した28GHz帯の4エレメント(送受信機が4チャネル)のハードウェアを紹介します.さまざまな回路上の工夫や実現方法やマルチビームの実測結果も紹介します. 解説動画
技術解説
関連製品
受講対象
講師紹介略歴
主な著書
キット&モジュール
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【セッション3】
無線通信の民主化:ソフトウェア化が切り拓く次世代サイバーインフラ
SDRとオープンソース・ソフトウェアが切り拓くローカル5Gから宇宙通信の未来

- 講師:中尾 彰宏(東京大学大学院工学系研究科 教授)
講演内容無線通信システムのソフトウェア化は,サイバー世界を支える情報通信基盤,「次世代サイバーインフラ」の進化を大きく加速させています.その鍵となるのが,SDR(Software Defined Radio)技術とOAI(OpenAirInterface)をはじめとするオープンソース・ソフトウェアです.これらの技術は,無線通信システムにおける柔軟性と拡張性を飛躍的に向上させ,誰もが技術革新に貢献可能とする「無線通信の民主化」を推進しています. SDRやOAIの活用により,ローカル5Gをはじめとした自営網技術への適用が進むと同時に,次世代通信規格への迅速な対応や商用ネットワークの効率的な最適化の実現が期待されています. 本セッションでは,ソフトウェア化されたローカル5Gシステムの最新応用事例を紹介します.特に,地域創生を目的とした取り組みや,宇宙通信を含む最先端の研究開発事例を通じて,無線通信技術がどのように未来を変えていくのかをご提案します. 受講対象
講師紹介略歴
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【セッション4】
3D電磁界シミュレータ CST Studioで見るフェーズドアレイANT解析
電波のふるまいを可視化して,エレメント数と形状の最適解を探す

- 講師: 川口 正(SIGL代表)
講演内容本セッションでは,フェーズドアレイ・アンテナの基本的な動作を3D電磁界解析で解説します. フェーズドアレイ・アンテナは,複数のエレメントを並べたアンテナです.機械で回転させるのではなく,各エレメントに位相差をもたせることで励起(受信)し,任意の方向の電波を高い感度で受信したり発射したりするものです.機械式より圧倒的高速に,電波の受信方向や発信方向を変えることが可能です. 電磁界シミュレータ CST Studio Suiteには,碁盤の目状や円周形状など任意の構成のアレイ・アンテナの動作を解析するツールが付属しています.このツールを動かして,さまざまな形状,さまざまなエレメント数のアレイ・アンテナの電磁界のふるまいをシミュレーション実験し,フェーズドアレイ・アンテナの動作を理解します.
講師紹介略歴
主な著書
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紹介動画
ビームフォーミングの基本原理と時間遅延・位相制御による指向性制御
フェーズド・アレイの感度向上のしくみ
低軌道衛星NB-IoTソフトウェア基地局のシステム・アーキテクチャと実装
電磁界シミュレータCST Stduioによるアンテナ・アレイのビーム方向と放射パターンの可視化
本製品を購入された方へ 「講義動画とテキストの視聴方法」
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講義動画(著作権保護のためパスワードがかけられています)
「広帯域ソフトウェア無線&フェーズドアレイANT開発 要点100」講義動画.mp4(4時間35分13秒)
- 00:00:10 【セッション1】MATLABによるフェーズドアレイANT制御SDRの評価ソフト開発
- 00:57:48 【セッション2】ソフトウェア制御マルチビーム・フェーズドアレイANTシステムの開発
- 01:55:03 【セッション3】無線通信の民主化:ソフトウェア化が切り拓く次世代サイバーインフラ
- 02:55:31 【セッション4】3D電磁界シミュレータ CST Studioで見るフェーズドアレイANT解析