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熊本大学 工学部の教員によるミニ講義

関心ワード
  • スマートフォン、
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  • 自動車、
  • レーダー、
  • 通信、
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電波でものを「見る」技術とは?

「電波」は情報を送受信するだけじゃない!

 テレビやラジオ、スマホなどが、電波で情報を送受信できますが、電波を使って「見る」こともできるのを知っていますか? 見る機能が期待されているのが、マイクロ波の中でも周波数が高い「ミリ波」です。直進性が非常に高く、物体に衝突すると反射する特性を利用して、さまざまな「見る」方法が考えられています。例えば、煙が充満して部屋の奥が見えないような火災現場で、ミリ波の反射波の形状を調べれば、逃げ遅れた人がいないかどうかを確認することができるのです。

「ミリ波」で見る技術はすでに実用化されている

 ミリ波を用いた技術のうち、すでに身近な分野で実用化されているのが、自動車に搭載されている「衝突防止レーダー」です。クルマの前方にミリ波を発信し、反射した電波によって障害物を検出するのですが、ムダに拡散せず正確に直進する特性のおかげで、障害物との距離と接近速度とを高精度に計測できます。ドライバーがわき見運転をしていても、必要に応じて緊急ブレーキを作動させてくれるのですから、まさに「人間の代わりに見てくれる」システムと言えるでしょう。レーダー分野や計測分野でのミリ波活用法は、今後さらに増加していくと予想されています。

工夫次第で、いろいろな活用法も

 電波の周波数が高いほど、大きな容量のデータを高速に送れます。そのため、大容量データの通信にミリ波を活用する方法も研究されています。動画を含む大容量データを、高速に送らなければならないテレビ電話など、工夫次第でいろいろな活用法が生まれるでしょう。
 ただし、壁や柱などの障害物の先には電波が回り込まないほか、遠距離通信も不向きという、高周波数・短波長ならではの特性も考えておかないと、ミリ波のメリットを100%引き出すことができません。ミリ波よりさらに周波数が高く、光に近い特性を持つ「テラヘルツ波」の研究も始まっています。電波の可能性は、今後ますます広がっていくでしょう。

ブロードバンドな電波で見て測って伝える

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電波ができる仕組み

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災害対策への応用

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この学問が向いているかも 電気・電子工学、通信・情報工学


工学部 情報電気工学科 教授
福迫 武

メッセージ

 あなたは、数学と物理は好きですか。世界の人たちとコミュニケーションを図る際、英語が意思を伝える「ツール」になるのと同じように、数学は、さまざまな物理現象を理解するために必要不可欠なツールです。あらゆる物理現象を、コンパクトに表す手段が数学だと言ってもよいでしょう。
 あなたが、電気電子工学分野への進学を志望しているのなら、高校の数学と物理はしっかり学んで、その基礎知識が何に活用できるか、イメージするようにしてください。

先生の学問へのきっかけ

 子どもの頃から、ラジオやテレビなどを分解するのが大好きで、「これはどんな働きをする部品なんだろう」と考えていました。小学生の頃、ゲルマニウムラジオを作って、きちんと音が出ることに感激し、目に見えない電波が情報を乗せて飛び回っていることに強い関心を持つようになりました。中学入学後はアマチュア無線の免許を取り、電気店で買ってきたコードでアンテナも作りました。電線をどんなふうに巻けば、より遠くまで電波が飛ぶか工夫していました。そして回路やアンテナについて、大学でもっと詳しく勉強しようと決意したのです。

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