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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。

コラム

第3回:RapLab v7 リリース

RapLab v7 が2012/5/15に発売されます。

Windows7へ対応すると共に、小さな散乱体と、多層吸収体へ対応しました。

小さな散乱体への物理光学法(PO)の適用法

市街地の街道沿いなどの電波伝搬の解析精度が向上しました。
基地局カバーエリア確認、車車間通信、路車間通信の為に行われる電測結果にシミュレーション結果が近づきました。
レイトレース法による電波伝搬シミュレーションでは、街道沿いのように、送信点と受信点の間に多くの建物がある場合には、電波の反射・回折波が実際の電波状況と異なって計算され、実測値との差が大きくなる傾向にあります。RapLab v7では、小さな建物(小さな散乱体)に着目し、アルゴリズムを見直しました。幾何光学法(GO)による近似を扱えない領域(小さな散乱体)に対して、物理光学近似(PO)による効果をRCS(散乱係数)により適用し、第一フレネルゾーン内の小さな散乱体を探索することで、POとGOのハイブリット計算を可能にしました。

電波吸収体対応(多層材質対応)

異なる特性の材料を、3層以上重ね合わせて解析を行う事が可能になりました。
電波吸収体は電波干渉問題等に対し電磁波の吸収・遮蔽のために用いられ、誘電体は電気の絶縁体として利用されています。RapLab v7では、3層の制限を解除し、背面が金属に裏打ちされた「多層型吸収体」や背面が真空になっている「多層型誘電体」の解析が可能となりました。 なお、本機能の開発には青山学院大学橋本修教授にご協力いただきました。

第2回:鉄道に関するシミュレーション

鉄道の伝搬シミュレーションも可能

鉄道において、列車無線を始めとする様々な無線通信システムや,鉄道利用者への情報提供や通信環境の提供など,旅客サービスの向上にも無線通信システムが活用されています。
これらの無線通信システムの構築には、サービスエリアを事前に予測する電波伝搬の推定は重要です。 RapLabは3Dレイトレース法を使用した電波伝搬の解析ツールで、列車無線のような路車間の伝搬、トンネル内の電波伝搬、また、列車内、駅構内のブロードバンド利用等における無線の伝搬環境のシミュレーションを行うことが可能です。
シミュレーション事例はこちらを御覧ください。

第1回:レイトレース法とは

電波を光に見立て、伝搬経路を探索する手法です。

幾何光学的理論に基づき送信点から受信点へ到達する電波を追跡することにより、伝搬損失(受信レベル)、遅延時間、出射方向、到来方向を算出します。計算は、反射・透過・回折の回数を拘束条件としています。

レイの軌跡を求める2つの手法

イメージング法とは......
送信点、受信点、その他すべての反射面の組み合わせから、反射・回折・透過を計算し、軌跡を求める方法です。この方法により受信点に到達するレイを厳密に求めることができます。

 レイラウンチング法とは......
送信点より一定角度ごとにレイを発射し、受信点に到達するレイを求める方法です。この方法では、受信点の周りに一定の受信エリアを設定し、その受信エリア内に到達したレイを受信点に到達したとみなします。

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