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電波伝搬シミュレータ【RapLab】:RapLabは、見えない電波をレイトレース法により可視化。アンテナ伝搬研究者に愛され続け、国内でユーザー数は100を超えました。

事例紹介

市街でのシミュレーション

市街地交差点での、車載アンテナのカバーエリア範囲をシミュレーションしました。車載アンテナが、建物・移動する車の影響を受けている様子がシミュレーションされています。

  • 受信レベル

屋内シミュレーション - 1

屋内のカバーエリアをシミュレーションしました。送信アンテナ(赤)をオムニから指向性アンテナに変えるとカバーエリアが変化します。

  • オムニアンテナ 受信レベル
  • ビームアンテナ 受信レベル

屋内シミュレーション - 2

3階建物の1Fに送信点、3Fに受信点を配置シミュレーションしました。

MIMO高速化適用例

高品質であり大容量化通信を可能とするMIMO(Multi-Input Multi-Output)は、IEEE802.11n 無線LAN、WiMAXでも採用されています。
MIMO伝搬特性をレイトレース法で求めるためには、計算時間が増大してしまいます。それは、4×4MIMOの伝搬チャネルを計算する場合、レイトレース法により16倍の計算量が必要となるためです。
RapLabでは、素子間隔はλ/2などと通常小さいため、平面波近似が成り立つという仮定に基づき、複数素子の中心点同士による解析結果を用い、計算時間を高速化をしました。

鉄道でのシミュレーション -1 : 新幹線の車両に設置されたMSと線路沿いBSとの通信

現在総務省の周波数再編アクションプランの中では「40GHz帯を用いた移動体通信システムの周波数有効利用技術に関する検討」 が行われており、今後新幹線等の列車無線に利用されることが予想されます。本事例では、線路沿いに配置された基地局と 列車に配置された移動局との伝搬環境をレイトレース法を用いてシミュレーションしています。

鉄道でのシミュレーション -2 : 車両内の無線LANのカバーエリア

近年、列車内でのブロードバンド活用が盛んになっています。本事例では、列車内に 配置したアクセスポイントと乗客が使用するモバイル機器との間の伝搬環境をレイトレース法を用いてシミュレーションしています。

鉄道でのシミュレーション -3 : トンネル内における車両の影響

鉄道では、運行管理や列車制御をおこなうために、地上と列車の間をLCXや無線で通信を行っております。下記事例は列車無線のようにトンネル内に基地局と電車車両を配置して、 車両の有無によりトンネル内の伝搬環境がどのように変化するかをシミュレーションしました。遅延プロファイル、角度プロファイル、受信レベルを比較しています。

  • 車両なしの場合
  • 車両ありの場合

見通しのない環境の通信 New!

電波は反射、透過、及び回折をしながら広がっていきます。見通しのない環境でも通信できることがありますが、3次元レイトレース法を利用すると電波の通り道を可視化することができ、そのときの受信電力もわかるので、電波が届いたり届かなかったりする原因も把握することができます。


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RFIDシステムの事前検証 New!

RFIDシステムの送受信機を設置や運用をする前に、実環境をシミュレーションして現地の電波伝搬状況を検証可能です。例えば工場で送信機を複数設置し、RFIDをベルトコンベア上で移動する受信機としてシミュレーションすると、受信レベルの変化や送信機から受信機までの伝搬経路を確認することができます。 下図のシミュレーションは、送信周波数 920 MHz , 送信電力 30 dBm で行いました。

RFID_920MHz_pic1-2.png RFID_920MHz_pic3.png

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