Center for Industrial and Govermental Relations（ギガビット時代におけるアンテナ・高速回路・EMC 設計研究会）

2011 年 10 月に国内外の 16 大学の協力を得て立ち上げた本研究会は、ギガビット時代における製品設計に必要な高周波アナログ技術者（ギガビットアナログ技術者）の養成と、大学の研究成果と知識のより有効な産業活用を目指し、シンポジウム、セミナーなど多岐にわたる活動を行っており、現在、法人会員、法人准会員合わせて75 社、特別会員 37 名の規模になっ産学官連携支援部門の活動ている。
最近では、従来から高周波を扱っている通信機器、コンピュータ機器などに加え、パワーエレクトロニクス、車載電子機器、自動運転 /ドローン、ワイヤレス電力伝送、ウェアラブル機器、介護・福祉ロボットを含む医療機器等々、高周波技術を必要とする分野が広範に拡大し、新たにEMC 規制を設ける分野が広がってきた。それに伴い企業の方々から、高周波アナログ技術者の不足、企業内新人教育の必要性など数々の問題が指摘され、ギガビット研究会に対して多くの要望が寄せられている。今後も継続して会員の要望に応えられるよう提供できる内容を充実させていく予定である。

ベンチャー支援部門の活動

ギガビット研究会の概要、及び 2017 年度の活動内容の概略を以下に記す。
ギガビット研究会活動は大きく、シンポジウム、セミナー、会員企業個別対応に分かれている。
2017 年度に行われたギガビット研究会諸活動の中で会員向けの主なイベントは次の通りである。
1回

シンポジウム

2回

特別シンポジウム

3回

シンポジウム分科会
設計ガイドラインセミナー入門編

PSD 分科会

2回

ウェアラブル分科会

2回

第1部

電気回路編

2回

第2部

伝送線路編

1回

知的財産部門の活動

通常総会

ギガビット研究会の活動

7-1 シンポジウム
シンポジウムシンポジウム特別シンポジウム
シンポジウム分科会

巻頭言、運営体制、活動状況

第 7 章 ギガビット研究会

ウェアラブル分科会
PSD 分科会

UECアライアンスセンター運営支援室

7-1-1 シンポジウム
シンポジウムは年 2 回開催し、ギガビット研究会について活動報告および今後の活動計画などを会員と討議する場としている。またその時々の最もホットな話題に関しての講演を行い、ギガビット研究会活動の参考としている。年 2 回のう
ち1 回は、法人会員、特別会員による総会も併せて行っている。

データ集85

Annual report 2018
第 12 回 シンポジウム【開催日】2017 年 7 月 7 日（金）【プログラム】
基調講演「開離する電気接点から発生する高周波電磁ノイズ問題」
秋田大学 名誉教授、電気通信大学 客員教授

井上浩

川又憲

「マイクロギャップ ESD（静電気放電）によって発生する電磁妨害波とその特異性」
東北学院大学 工学部 電子工学科 教授「ギガビット研究会の活動状況と今後の取り組み」
1. 設計ガイドラインセミナー入門編

ギガビット研究会代表

上芳夫

2. PSD 分科会

ギガビット研究会代表

上芳夫

藤原修

3. ウェアラブル分科会

名古屋工業大学 名誉教授、電気通信大学 客員教授

【講演概要】
第 12 回シンポジウムでは、具体的な実験データから実証された2 件のご講演をいただいた。まず基調講演として、秋田大学の井上浩名誉教授より「開離する電気接点から発生する高周波電磁ノイズ問題」と題して、高周波まで発生する電気接点の電磁ノイズについてご講演いただいた。続いて、東北学院大学の川又憲教授より「マイクロギャップ ESD（静電気放電）によって発生する電磁妨害波とその特異性」と題してご講演いただいた。休憩の後、「設計ガイドラインセミナー入門編及び PSD 分科会の活動状況と今後の取り組み」として本研究会の上代表より報告があり、次に名古屋工業大学の藤原修名
誉教授より「ウェアラブル分科会の活動状況と今後の取り組み」について報告があった。

シンポジウム講演の様子

86Center for Industrial and Govermental Relations
巻頭言、運営体制、活動状況

第 13 回 シンポジウム【開催日】2017 年 12 月 5 日（火）【プログラム】
基調講演「次世代交通・運輸システムにおける通信の役割と課題」
電気通信大学 先端ワイヤレス・コミュニケーション研究センター センター長 教授

泰中村克己

産学官連携支援部門の活動

山尾「自動車に関わるEMC の変遷と今後の課題」
株式会社デンソー 基盤技術開発部 EMC 技術開発室「ギガビット研究会の活動状況と今後の取り組み」
ギガビット研究会代表

上芳夫

2. PSD 分科会

ギガビット研究会代表

上芳夫

藤原修3. ウェアラブル分科会

名古屋工業大学 名誉教授、電気通信大学 客員教授

ベンチャー支援部門の活動

1. 設計ガイドラインセミナー入門編【講演概要】
第 13 回シンポジウムでは「次世代の車載通信とEMC」をテーマに2 件のご講演をいただいた。まず基調講演として、電気通信大学の山尾泰教授より「次世代交通・運輸システムにおける通信の役割と課題」と題し、車車間通信および車とNWインフラ間の通信の役割と課題についてご講演いただいた。続いて、株式会社デンソーの中村克己氏より「自動車に自動車（PHEV／EV）の EMC 調知的財産部門の活動関わるEMC の変遷と今後の課題」と題し、自動車に関わるEMC の変遷と、電気学会査専門委員会での調査内容の概要をご紹介いただいた。その後、「設計ガイドラインセミナー入門編及び PSD 分科会の活動状況と今後の取り組み」として本研究会の上代表より報告があり、次に名古屋工業大学の藤原修名誉教授より「ウェアラブル分科会の活動状況と今後の取り組み」について報告があった。

ギガビット研究会の活動
UECアライアンスセンター運営支援室

シンポジウム講演の様子

データ集87

Annual report 20187-1-2

特別シンポジウム

特別シンポジウムは、ギガビット研究会に関係するテーマを広く採り上げ、その分野で実際に活躍されている方を講師に招き最新の技術や話題についてお話しいただくもので、大変好評をいただいている。今後とも、学会での講演、出版社やイベントでの講演などとはまた少し異なった観点からの講演を、広く積極的に開催していく予定である。
第 23 回 特別シンポジウム【開催日】2017 年 7 月 14 日（金）【テーマ】
『30MHz 以下を含む電磁界測定評価と高周波利用設備等におけるEMC の課題』
「省エネルギー機器からの電磁雑音について」
情報通信研究機構 電磁波研究所 電磁環境研究室 主任研究員

呉奕鋒

久保田文人

「ワイヤレス電力伝送に関する標準化および制度化の動向」
テレコムエンジニアリングセンター 松戸試験所 副本部長
【講演概要】
インバータやスィッチング電源を含む機器や WPT（無線電力伝送）等の「30MHz 以下を含む電磁界測定評価と高周波利用設備等におけるEMC の課題」をテーマに取り上げ、この分野関連での専門家のお二人に最新の情況や成果を含めてご講演いただき解決すべき課題等を共有した。
第 24 回 特別シンポジウム【開催日】2017 年 11 月 13 日（月）【テーマ】
『ウェアラブル機器等の新たな技術とEMC 課題の将来展望』「わが国におけるEMC 研究の技術動向と将来課題」
名古屋工業大学 名誉教授、電気通信大学 客員教授

藤原修

首都大学東京 理工学研究科 電気電子工学専攻 教授多氣昌生「人体周辺で使用する新たな技術と生体 EMC」

【講演概要】
専門家のお二人に「ウェアラブル機器等の新たな技術と EMC 課題の将来展望」をテーマに、今までの EMC 研究の動向に加え今後の課題と展望等もご講演をいただき解決すべき問題を皆様と共有した。

特別シンポジウム講演の様子
88Center for Industrial and Govermental Relations
巻頭言、運営体制、活動状況

第 25 回 特別シンポジウム【開催日】2018 年 3 月 30 日（金）【テーマ】
『5Gを考慮したミリ波帯アンテナ技術と高速伝送での EMC 設計』「ミリ波帯平面アンテナの実際」
東京工業大学 工学院 電気電子系 教授二郎

萓野良樹

産学官連携支援部門の活動

廣川「差動伝送線路からの不要電磁放射の予測と抑制を目指したEMC 計測と解析（その 2）」
電気通信大学 大学院 情報理工学研究科 准教授【講演概要】
専門家のお二人を迎え、現在、国際規格化や技術開発が進められている次世代移動通信システム（5G）でのミリ波帯応用を念頭に、ミリ波帯アンテナ設計・評価技術と、高速伝送基板での EMC 設計についてご講演をいただき解決すべベンチャー支援部門の活動

き課題を皆様と共有した。

7-1-3 シンポジウム分科会
分科会は、大学の研究者と企業の技術者が実際のソフトや機器を動かしながら技術的問題を議論する場である。大学の研究者の発表を材料として、あたかも同じ研究室・職場での侃侃諤諤の議論を目指している。

知的財産部門の活動

1）PSD 分科会
【開催日】 第 6 回 2017 年 6 月 1 日（木）第 7 回 2018 年 3 月 5 日（月）ギガビット研究会の活動

PSD 分科会の様子
PSDとは、Preference Set-based Design（選好度付セットベース設計）の頭文字を取ったもので、電気通信大学の石川晴雄名誉教授が開発した「多目的最適化設計」の手法であり、機械系で適用されて多くの成果を得ている。大学発の研究成果を広く展開して社会に貢献する活動の一環にと、ギガビット研究会では石川先生の協力の下に、PSD 手法を電UECアライアンスセンター運営支援室

気系に適用するために2015 年度に分科会を立ち上げた。
多目的最適化設計とは、多くの目的（要求性能）を同時に最適化（満足）するように多くの設計変数を決める協調設計のことを言う。従来の設計での「解析（analysis）による試行錯誤的な手法」から脱出し、「合成（synthesis）を行う設計手法」を目指そうと考えている。セットベースとは、集合論に基づくことを意味し、選好度とは設計変数範囲の評価・決定過程を数学的に取り扱うための指標で、これによって他のセットベース手法とは異なり定量的な評価を明確にしながら設計変数範囲を決定している利点がある。

データ集

実験計画法を用いると少ない数の実験やシミュレータの結果を用いて応答曲面式を作ることが可能であり、2017 年度
はその一例として、レジスト層のあるPCB の配線設計、これを用いる分布定数フィルタ回路の配線設計への適用に拡張・展開した。
89

Annual report 2018
◆ PSDを適用した回路設計に関する公表成果（2017 年度）[1] Y. Kayano, et al., A study on design of bent differential-paired lines by preference set-based designing
method, IEICE Tech. Report, EMCJ2017-16, 2017-05.
[2] 萓野他 , 負の群遅延特性のための SIR 型スタブを持つ伝送線路の PSD 手法による設計 ,信学通ソ大 , B-4-22, 2017-09.
[3] 萓野他 , 選好度付きセットベースデザイン手法による負の群遅延特性を持つ SIR 型伝送線路構造の設計に関する一検討 , 信学技報 , EMCJ2017-26（EMD2017-14）, 2017-07.
[4] 上他 , 選好度付きセットベースデザイン手法について , 信学技報 , EMCJ2017-59, 2017-11.
[5] 萓野他 , 選好度付きセットベースデザイン手法を用いた伝送線路型フィルタの設計法に関する一検討 ,信学技報 , EMCJ2017-60, 2017-11.
[6] 萓野他 , 選好度付きセットベースデザイン手法を用いた伝送線路型フィルタの設計法に関する一検討（その 2）
メタモデリングに実験計画法を用いた場合 , 信学技報 , EMCJ2017-106, 2018-03.
[7] 萓野他 , 等長配線用ミアンダ遅延線をもつ差動伝送線路の PSD 手法による多目的設計に関する一検討 ,信学総大 , B-4-33, 2018-3.
[8] 川上他 , 選好度付セットベース設計手法を用いた電源 -GNDプレーンへのデカップリングキャパシタの素子値決定手法の検討 , 信学総大 , B-4-34, 2018-3.

2）ウェアラブル分科会【開催日】 第 9 回 2017 年 9 月 29 日（金）第 10 回 2018 年 3 月 27 日（火）本分科会では、研究担当者が筋電義手システムの実機を用いて取り組んでいる課題に関しての説明、問題点の開示と結果を報告し、参加者と一緒に筋電義手を対象にウェアラブル機器に関するEMC 問題の議論を深めている。
筋電義手は最近話題になっているウェアラブル（人体装着型）機器の一種である。微小な筋電位を取り込むセンサ、CPU への伝送信号系、アクチュエータを動作させる信号配線系、さらには電源配線系での EMC 問題が予想され、それらに関する研究を担当者が取り組んできた。現在は、試験法や規制値が確立されていない分野であるこの種の機器での検討として、人体を介する機器に対してのイミュニティ試験、特にESD 試験に関し活発な議論がなされている。さらに信号伝送を無線化する手法などの検討も提案されている。
また、本研究会の雨宮不二雄客員教授がこれまでの成果を、国際電気標準会議（IEC）の国際無線障害特別委員会（CISPR）へ提案しIEC 内での議論の端緒を開いている。 静電気学会誌 41 巻 4 号（2017）において「ウェアラブル機
器の EMCに関する検討事例と国際標準化に向けた今後の課題」と題する特集解説も執筆している。今後も、筋電義手開発者（電気通信大学 横井研究室）を交え、更なる展開・発展を目指して分科会を進めていく予定である。
【研究担当者】
1. 名古屋工業大学グループ「現用システムとしての ESD 試験評価」
ワイヤレス筋電義手に対するESDイミュニティ試験。
2. 岡山大学グループ「現用システムとしての EMI 評価」
名古屋工業大学開発の疑似筋電信号発生装置を評価系に組み込み、筋電義手からの不要放射の評価法や評価条件等を検討。
90

Center for Industrial and Govermental Relations

セミナー（第 1 部〜第 2 部）

設計ガイドラインセミナー（第 1 部〜第 7 部）

設計ガイドラインセミナー ｅラーニング版（第 1 部〜第 7 部）

設計ガイドラインセミナー入門編

産学官連携支援部門の活動

7-2-1

設計ガイドラインセミナー 入門編

巻頭言、運営体制、活動状況

7-2 セミナー「やさしい電磁気学から始める電磁波・伝送回路の基礎」（初心者・新入社員教育用に）【開催日】 第 7 回

第 1 部（電気回路編）2017 年 8 月 24 日（木）、25 日（金）第8回

第 2 部（伝送線路編）2017 年 10 月 26 日（木）、27 日（金）第9回

第 1 部（電気回路編）2018 年 1 月 25 日（木）、26 日（金）ベンチャー支援部門の活動

最近の企業現場にみられる、バックグラウンドが電気系出身者ではないとか、電気系出身者であっても電磁波や高周波回路、伝送線路などを未履修の若手技術者が多いこと、企業内教育がこれらに対応しきれていないことなどに応えるために、設計ガイドラインセミナー入門編を立ち上げた。
第 1 部「電気回路編」：電気系以外の出身者を対象
第 2 部「伝送線路編」：電気（交流）回路を履修済みの電気系、または同等の知識を有する方々を対象

知的財産部門の活動「デモ実験」を取り入れながら「式を用いずに定性的な説明で EMC 現象の基礎を理解する」ことを目的に、波形発生器とオシロスコープをセットとする測定システムを用意し、各受講者に直接実験に取り組んでいただいている。
第 2 部「伝送線路編」

1. 直流での電圧・電流と電界・磁界

1. 集中定数回路（復習）2. 回路素子と電磁界

2. 伝送線路の基礎

3. 交流での電磁界と回路素子

3.クロストーク現象の基礎

ギガビット研究会の活動

第 1 部「電気回路編」

4. 交流での回路解析の手法【受講者の声】
・講義では難しかった部分が自ら実験することで理解が深まる。

設計ガイドラインセミナー入門編

実験の様子

UECアライアンスセンター運営支援室

・電気回路についての知識がなかったので大変勉強になった。回路学と電磁気学を分けて説明されており素人でも分かりやすかった。
・電圧・電流、電界・磁界の違いで曖昧だった理論を学び直せてよかった。
・交流でのＣとＬの動作がよく分かった。波形を参照しながら説明してもらえたのが分かりやすかった。
・電流は一巡していないことがよく分かった。
・クロストークの発生原因や条件が分かり良かった。実験が講義内容の理解の助けになった。

データ集

この入門編は企業の新入社員教育用にというご要望にも応えている。
またこの結果を見て、引き続き「設計ガイドラインセミナー中級編」も計画している。
91

Annual report 2018
7-2-2

設計ガイドラインセミナー

これまでに必ずしも明確な理論的背景が与えられていなかった設計ガイドラインの内容を、シミュレーションの結果等を交えながら詳細に解説する。設計ガイドラインの理論的背景を理解することにより、現実の製品設計の現場において応用のきく人材を養成し、試作機器の動作不良といった事態を避け、試作期間の短縮を目指す。またセミナーの中で使用したシミュレーションソフトは、受講生の方が職場で実際の業務に使用することが可能となっている。全体は7 部に分かれており、それぞれ eラーニング版が用意されている。
第 1 部「ギガビット伝送を高周波的に見ると」
第 2 部「デジタル回路をアナログ高周波回路として取り扱うために」
第 3 部「クロストーク（結合）を評価するために」
第 4 部「伝送線路の不連続はどんな働きをするか」
第 5 部「フレキシブル線路やハーネスの動作を理解するために」
第 6 部「ディファレンシャルモード伝送では」
第 7 部「線路論から見る伝送線路での電磁界結合と電磁波放射現象」

7-3

会員企業個別対応

会員の方々は個別の問題を抱えそれに具体的に対応することを希望されることが多く、そのご要望にできるだけ応えるために、出張セミナー、個別コンサルテーション、個別共同研究、個別受託研究などの制度を設けている。いずれも会員企業個別の問題をなるべく具体的に扱うために機密保持を厳守し必要に応じて契約を行う。

7-3-1

出張セミナー

設計ガイドラインセミナーを社内で行ってほしいという会員企業に対して行っているもので、設計ガイドラインセミナー
及び設計ガイドラインセミナー入門編の内容をベースに実際の業務内容に即して行う。今後は、会員企業の技術内容や製品をベースにした講義と実験・測定を行うことを目指している。

7-3-2

個別コンサルテーション、個別共同研究、受託研究

会員の方々から気軽にご相談いただき、個々の問題の明確化や対応可能性の検討等を行えるよう無料の「プレ個別コンサルテーション」を設けている。双方で十分に検討したうえで、個別コンサルテーション、個別共同研究、個別受託研究に本格移行できる制度で、これらの活動のために、ギガビット研究会コンサルティンググループに10 名の先生方、さらに研究グループに32 名の先生方が所属している。
2017 年度は、会員企業と機密保持契約を結び個別共同研究 1 件、個別受託研究 1 件を実施した。個別共同研究では、コンサルティンググループの専門家の先生と組んで、理解の難しい電磁界シミュレーション結果を如何に物理的現象として理解するか、如何に設計に応用するかなど、会員企業のご要望に短期間でお応えし成果を挙げることができた。
ギガビット研究会の活動内容は、ギガビット研究会ホームページに報告されている。
http：//www.sangaku.uec.ac.jp/gigabit/index.html

92Center for Industrial and Govermental Relations

組織

巻頭言、運営体制、活動状況

7-4

国内研究グループ
所

属

研究者

専門分野

畠山賢一、山本真一郎

電磁界（電磁波シールド、人工材料）

京都大学

和田修己

PCB 関連、チップレベル EMC

九州工業大学松嶋徹

PCB 関連、チップレベル EMC

名古屋工業大学

藤原修、王建青、安在大祐

ESD、生体、人体通信

岐阜大学

中村隆

電磁界理論（アンテナ）

東海大学

小塚洋司、村野公俊

電磁界（電波吸収体、人工材料）、イミュニティ測定

青山学院大学橋本修

電磁界解析（電波吸収体、遮蔽）、材料測定

首都大学東京多氣昌生、清水敏久

生体効果、パワーエレクトロニクス

電気通信大学上芳夫、肖鳳超、萓野良樹、安藤芳晃

伝送理論、電磁界解析、コンタクト雑音、PCB、電磁波プローブ

東京工業大学西方敦博

電磁界理論、材料測定

芝浦工業大学

須藤俊夫

回路実装関連東北大学

山口正洋、曽根秀昭

磁界プローブ、電磁セキュリティ

秋田大学

井上浩

コンタクト雑音、PCB、電磁波プローブ

秋田県立大学

戸花照雄

PCB、電磁界解析

東北学院大学

川又憲、嶺岸茂樹、石上忍

コンタクト雑音、ESD、通信 EMC

鈴鹿工業高等専門学校

森育子

ESD

ギガビット研究会の活動

兵庫県立大学知的財産部門の活動

PCB 関連ベンチャー支援部門の活動

古賀隆治、豊田啓孝、五百旗頭健吾

産学官連携支援部門の活動

岡山大学

海外研究グループ
Missouri University S&T

James L. Drewniak, Jun Fan

PCB 関連コンサルティンググループ
PCB 関連名古屋工業大学藤原修

ESD、生体岐阜大学

中村隆

電磁界理論（アンテナ）

東海大学

小塚洋司

電磁界（電波吸収体、人工材料）

電気通信大学上芳夫、福澤恵司、雨宮不二雄

伝送理論、電磁界解析、高周波伝送、通信システムの EMC 技術と標準化

東北学院大学越後宏

伝送線路、電磁波

秋田大学

井上浩

コンタクト雑音、PCB、電磁波プローブ

東京農工大学

仁田周一

EMC 全般、品質管理

データ集

古賀隆治

UECアライアンスセンター運営支援室

岡山大学

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