Beyond 5G/6Gを支える
計量標準・較正技術ロードマップ

研究トピック
ミリ波・テラヘルツ波※電力の標準器
産業技術総合研究所

計量標準総合センター

物理計測標準研究部門

高周波標準研究グループ

カロリーメータは電波（電磁波）を熱に変換し、直流で発生するジュール熱と比較することで精密に電磁波のパワーを測定する装置です。基準となる直流電力は抵抗と電圧からSI単位を基に測定できるため、信頼性の高い電磁波パワー測定が実現されます。産総研ではマイクロ波をはじめとして、ミリ波やテラヘルツ波を対象としたカロリーメータを開発し、電磁波の電力の標準器として運用しています。

テラヘルツ波カロリーメータ

ミリ波導波管カロリーメータ※：ミリ波（30 GHz〜300 GHz）
/テラヘルツ波（100 GHz（0.1 THz）〜10 THz）

ミリ波帯での材料・デバイス計測技術と６Gデバイスの設計・試作
産業技術総合研究所

計量標準総合センター

物理計測標準研究部門

電磁気計測研究グループ

100 GHz以上で動作するアンテナやアンプ、メタサーフェス反射板等のデバイスを開発するためには、所望の周波数での計測結果を基にデバイスを設計する必要があります。この帯域では、デバイスや回路の高性能化と低損失化を可能とする材料、製造、計測技術を組み合わせた研究開発が必要であり、産総研で開発を行ってきた300 GHz帯に至る広帯域材料計測技術や、オンウェハ計測技術が極めて重要な役割を果たします。

平衡型円盤共振器法によるミリ波帯誘電率・導電率計測

メタサーフェス反射板（140 GHz）

300 GHz帯アンテナ放射パターン・メタマテリアル反射板RCSパターン評価技術
産業技術総合研究所

計量標準総合センター

物理計測標準研究部門

電磁界標準研究グループ
パラボラ反射鏡↙
楕円鏡↙

フィード用アンテナ↘

AUT

100 GHz帯を超える周波数帯では、低い周波数に比べて回折が少ないため、効率的な伝搬路形成が重要な課題となります。そのためにはアレーアンテナ放射パターンの高度化やメタサーフェス反射板による反射方向の制御が重要です。産総研では、330 GHzまでのアンテナ放射パターン及びメタサーフェスRCS（Radar Cross Section、レーダー散乱断面積）
パターン評価のためのオフセットグレゴリアン型反射鏡による評オフセットグレゴリアン型反射鏡価システムを開発しました。

テラヘルツ帯での標準ゲインホーンの較正技術
情報通信研究機構

電磁波研究所電磁波標準研究センター

電磁環境研究室

500‒750 GHz

近年、無線機の小型化が進み、アンテナを取り外すことができない無線機が増えてきました。NICTでは、無線機から発射される電波（電磁波）の強さを知ることができるように、アンテナ較正に関する研究開発を行っ

330‒500 GHz
220-330 GHz
アンテナ較正の様子 330‒500 GHzています。特に最近では、300 GHzを超える周波数帯を使った無線機が開発されるようになってきているため、750 GHzまでのアンテナ較正技術の開発に取り組んでいます。

標準ゲインホーン

ミリ波帯パルス電磁界計測・解析技術
情報通信研究機構

電磁波研究所電磁波標準研究センター

電磁環境研究室

Beyond 5G/6Gで扱われる広帯域無線信号の伝搬経路の特性を把握するためには、信号の生成・伝搬・受信の各過程で生じた歪みをSIにトレーサブルな状態で評価する必要があります。NICTでは、コプレー
ナ導波路上の電磁界の高精度計測システムの開発や大規模空間内・基板内パルスの伝搬解析などのミリ波帯パルス電磁界計測・解析技術に関する研究開発を行い、次世代無線通信技術の実現に貢献します。

コプレーナ導波路上のパルス計測

コプレーナ導波路

はじめに新しい無線通信システムBeyond 5G/6Gの開発やサービスを支える計量標準・較正技術
Beyond 5G/6Gは、超高速大容量サービス、超低遅延性が求められるサービス、超多数のIoTセンサが同時接続されるサービスなどを実現し、時間・場所の制約から解放し、利用者が求めるサービス品質を安定的かつセキュアに提供する2030年代のあらゆる産業・社会活動の基盤となる新しい情報通信システムです。この研究開発においては、電波利用に関係する物理量の正確な計測が欠かせません。
開発過程のみならず、実用化後の安定的なサービス継続を図る運用面においても、計量標準となる物理量・基準量を整備し、その計量※が求められています。
標準を基にした測定装置の較正（校正）※：電波法では測定装置等が示す測定値について基準となる値からの差を確定する作業を示す一般的な用語である「校正」
について「較正」という表現を用いています。

高精度かつ信頼性の高い計量標準や較正の技術開発に向けて2機関の協働によってロードマップを作成
Beyond 5G/6Gを実現する各種技術の発展とともに、国際同等性が担保された信頼性の高い計量標準の整備、正確な計測を保証する較正（校正）技術の開発に向けて、産業技術総合研究所（産総研）計量標準総合センターと情報通信研究機構（NICT）電磁波研
究所は、2機関の協働によって「Beyond 5G/6Gを支える計量標準・較正技術ロードマップ」
を作成しました。
計量標準に基づく較正（校正）を通じて、研究や開発の場において高精度かつ信頼性の高い計測や評価を可能とし、事業化に必要な製品規格や規制の導入、国際標準化、製品の品質管理において必要とされる簡便かつ信頼性の高い計測・評価技術を確立します。
産総研とNICTでは、正確な計測や評価を必要とする研究開発現場や生産現場、さらにはサービスの提供元に速やかに計量標準・較
正（校正）サービスを供給する体制を整えることができるよう、研究開発を進めてまいります。

消費者安心・安全・快適・豊か計量標準の開発・維持較正（校正）
正しく比べる・供給する

計量・較正
（校正）
トレーサビリティ

正しく作る・保つ

適合性確認・試験や国際相互認証

計測データの精度向上

・研究所
・大学
・企業

性能評価の信頼性向上

規制・基準の導入・改正

試作

研究
シーズ

・試験・認証機関
・業界団体

事業化
商品化

開発

普及

品質管理・監督官庁
・標準化機関

・研究所
・大学
・企業

本ロードマップは2030年頃の導入が見込まれるBeyond 5G/6Gシステムと、さらにより将来の情報通信システムで必要とされる計量標準と較正（校正）サービスを提供するために作成されたものです。不確実な将来予測に基づいているため、将来の情報通信システムのサービス開始時期や利用周波数帯によって内容が大きく変更する可能性があります。

周 波 数軸線表

Beyond 5G/6Gを実現するために必要な計量標準・較正技術を周波数別に線表にまとめました。
各ブロックの右に開発目標年を記載し、目標年ごとに色分けしました。
開発済み

9 kHz

1 GHz
アンテナ係数（ダイポールアンテナ）
アンテナ係数（広帯域アンテナ）
30 MHz〜1 GHz

磁界アンテナ係数（ループアンテナ）
9 kHz〜30 MHz

磁界アンテナ係数の計測技術の開発〜1 GHz→磁界計測の高周波化への対応

校正

RCSパターン

アンテナ係数（広帯域ホーンアンテナ）
1 GHz〜18 GHz

アンテナ利得（ホーンアンテナ）
18 GHz〜40 GHz

校正

2030年まで2040年まで

110 GHz〜60 GHz

2050年以降750 GHz

1.1 THz

アンテナ利得（ホーンアンテナ） アンテナ利得
アンテナ計測アンテナ計測 〜1.1 THz〜500 GHz〜750 GHz
220 GHz〜330 GHz
計測技術の開発
基本技術の確立
基本技術の確立2055

校正

埋め込みアンテナ・ウェアラブル 〜5 GHz
アンテナの精密計測技術の開発 2027

2050年まで

300 GHz

アンテナ利得（ホーンアンテナ）
50 GHz〜110 GHz

校正

校正

校正

2032

〜300 GHz

校正

校正

2037

→誘電体媒質中のアンテナ評価
バイスタティックRCS計測技術の開発

アンテナ放射指向性
電界・磁界・電力密度・EMC計測43.5 GHz

校正

アンテナ利得/アンテナ係数

2025年まで

アンテナ放射パターン計測技術の開発〜40 GHz2030〜110 GHz

2030〜330 GHz

2035〜40 GHz2025〜110 GHz

2030〜330 GHz

2035〜110 GHz

2030〜330 GHz

2035→通信6Gエリア設計/ 伝搬制御技術
磁界強度標準の開発~100 kHz

電力密度計測技術の開発〜6 GHz 2030

電界強度標準 20 MHz〜2 GHz~400 kHz〜40 GHz2025→無線電力伝送への対応、→携帯端末人体防護指針への対応→電気自動車のEMC計測

空間パルス波形の精密計測技術の開発〜40 GHz2026〜110 GHz

2030→EMC計測の高度化
2028 2028

誘電率・誘電正接・電気伝導率評価技術の開発 〜330 GHz
メタマテリアルおよび評価技術の開発 〜330 GHｚ

材料/デバイス計測

2028 2028

受動部品／デバイス評価技術の開発 〜330 GHｚ

2028 2028

伝送特性評価技術（配線等）〜500 GHｚ

2028

粉体の誘電率評価技術の開発 〜71 GHｚ

2028
2028
10 MHz〜330 GHz

電力（パワー）標準

100 kHz〜10 MHz拡張

2023

2026 プローブ校正 標準の高度化

独自標準の開発

量子計測技術の開発

校正システムの効率化・高度化 自己校正技術の開発
校正移相量

733 MHz 〜 5.6 GHz
9 kHz 〜 40 GHz

スペクトラム分析器

9 kHz 〜 330 GHz

高周波減衰器9 kHz 〜 75 GHz

高周波電力計9 kHz 〜 330 GHz

周波数標準・周波数計

2026〜500 GHz

40 GHz〜330 GHz〜110 GHz 2030 〜330 GHz

周波数計の開発 110 〜300 GHz
2025

43.5 GHz〜110 GHz〜750 GHz

2035

1.1 THz

2030

2050

2050 〜1.1 THz

2060〜500 GHz

2035 〜750 GHz

2050 〜1.1 THz

2060〜1.1 THz

2060

2035 〜750 GHz

2050 〜1.1 THz

2060

2030 〜750 GHz

2035 〜1.1 THz

2045〜1.1 THz

2060

2050

2027 〜500 GHz

110 GHz〜330 GHz

2040

2035 〜750 GHz〜500 GHz

1 GHz〜 43.5 GHz

2030

2030 〜500 GHz

2040

CISPR標準化 18 GHz 〜 43.5 GHz 2030

9 kHz 〜 18 GHz

移動通信システム

8G 高周波数帯域
7G 高周波数帯域

B5G/6G

6G 低/中周波数帯域

5G
EMC計測、EMC対策技術

2060

2040 新しい無線システムへの対応 〜1.1 THz

Wi-Fi6, 5G mm-wave 対応 6 GHz〜30 GHz 2030 新しい無線システムへの対応 〜500 GHz

周波数標準 10 MHz

パルス波形標準2055
1.1 THz
校正

2045 テラヘルツ減衰器・応答直線性評価技術の開発〜1 THz

光コムを用いたテラヘルツ信号源の開発
100 GHz 〜330 GHz

アンテナ2045 1 THz標準750 GHz
校正

2030 110 GHz標準開発 2040

独自標準の開発

SARプローブ、電力密度プローブ

2035 750 GHz標準
500 GHz
校正

量子計測技術の開発

周波数（信号源）

放射妨害波測定用アンテナ

300 GHz
校正

2030 300 GHz減衰量標準2030 導波管減衰量校正システムの改修・高度化18 GHz ~ 110 GHz

500 GHz標準2030〜110 GHz
校正

9 kHz〜110 GHz

減衰量

2028

6G 高周波数帯域

5G Sub-6
9 kHz 〜 18 GHz

9 kHz

5G mm-wave
5G mm-wave 対応

1 GHz

to 300 GHz

to 71 GHz
2035

43.5 GHz

to 750 GHz

新しい無線システムへの対応

110 GHz

2060

300 GHz

750 GHz

1.1 THz

携帯電話などの無線システムへの周波数の割当ては、国際電気通信連合（ITU）世界無線通信会議（WRC）で決定された周波数の国際分配に基づき、総務省が行います。6G以降の携帯電話システムへの周波数割当ては未だ行われていません。総務省電波利用ホームページ：http://www.tere.soumu.go.jp/j/adm/freq/process/index.htm

時 間軸線表

Beyond 5G/6Gを実現するために必要な計量標準・較正技術について、2033年ごろまでの開発計画を線表にまとめました。各ブロックは開発段階に応じて色分けしました。
基礎検討・設計

2023

アンテナ利得330 GHz - 500 GHz

アンテナ放射指向性

100 GHz - 330 GHz

散乱断面積

100 GHz - 330 GHz

電力（パワー）40 GHz - 110 GHz

110 GHz - 500 GHz

SARプローブ
電力密度プローブ

6 GHz - 30 GHz

アンテナ

40 GHz ‒ 330 GHz

2025

基礎検討

設計

試作

基礎検討

球面近傍界
測定装置開発球面散乱断面積測定装置開発

不確かさ評価

2029

社会実装

2031

2032

不確かさ評価

技術提供

技術提供

技術マニュアル整備
比較校正技術開発

試作

設計

不確かさ評価比較校正技術開発

校正サービス

不確かさ評価校正サービス

較正装置開発

不確かさ評価較正サービス

較正装置開発

不確かさ評価較正サービス

比較装置開発確認サービス
比較装置開発確認サービス
比較装置開発確認サービス

比較装置開発確認サービス

500 GHz - 750 GHz

比較装置開発較正サービス

確認サービス

750 GHz - 1.1 THz

比較装置開発基礎検討・設計

試作

確認サービス

不確かさ評価330 GHz - 500 GHz

技術提供
基礎検討・設計

試作

不確かさ評価技術提供

500 GHz - 750 GHz

基礎検討・設計

2023

2033

技術提供

設計

330 GHz - 500 GHz

検証・評価

2030

外挿法校正装置開発

試作

750 GHz ‒ 1.1 THz

周波数計

2028

不確かさ評価基礎検討

500 GHz - 750 GHz

110 GHz - 330 GHz

2027

国際比較

不確かさ評価基礎検討

330 GHz - 500 GHz

電力計

2026

基礎検討

330 GHz - 500 GHz

減衰量スペクトル分析器

2024

試作

2024

2025

2026

2027

2028

2029

2030

2031

試作

2032

2033

線表中の「確認サービス」とは、テラヘルツ帯（110 GHz〜）の無線局（特定実験試験局）の開設に必要な測定器等の性能確認を、情報通信研究機構又は測定器メーカが実施するものです。確認サービス実施済みの測定器等を使って無線機を検査することにより特定実験試験局の免許申請が可能です。

2024年5月公開

問い合わせ先国立研究開発法人産業技術総合研究所

国立研究開発法人情報通信研究機構

https://unit.aist.go.jp/nmij/others/inquiry/

B5G-cal@ml.nict.go.jp

計量標準総合センター

電磁波研究所 電磁波標準研究センター

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