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	UWB評価用電波暗室の一例

　ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ　Ｗｉｄｅｂａｎｄ）通信は従来の無線システムと異なり、特定の周波数帯域の搬送波（キャリア波）を使わずに通信を行う新しい無線通信方式である。送受信される電力は非常に広い周波数帯域に拡散される。米国ＦＣＣ（連邦通信員会）の定義ではＵＷＢ通信では比帯域幅（＝周波数帯域幅／中心周波数）が２５％以上または周波数帯域幅が５００ＭHz以上の電波を利用する。
これは、従来方式の中でも、広い帯域を利用する２．４ＧHz無線ＬＡＮの比帯域幅、０．９０％に比較して非常に広く、これがＵｌｔｒａ　Ｗｉｄｅｂａｎｄ（超広帯域）と呼ばれる所以である。
このような広い周波数帯域に電力を分布させるためには１ｎｓを下回る非常に短いパルス（インパルス）を利用する。現在では単独のインパルスではなく強度の異なるインパルスを組み合わせた独特のＵＷＢ信号を用いて通信を行う方法がＵＷＢ通信規格の有力候補となっている。ＭＢＯＡ（Ｍｕｌｔｉｂａｎｄ　ＯＦＤＭ　Ａｌｌｉａｎｃｅ）では、さらにＯＦＤＭ（直交周波数分割多重方式）を組み合わせた通信方式の実用化を目指している。
　ＭＢＯＡが提唱する方式では表１に示したように３ｍの距離において４８０Ｍｂｐｓの通信レートを実現できるとしており、高画質の動画でも複数同時にストリーミングすることが可能である。また、パソコンなどで利用されているＵＳＢ２．０の無線版であるＷｉｒｅｌｅｓｓ　ＵＳＢの物理層として、ＭＢＯＡ方式のＵＷＢ通信が採用されることが発表されたばかりである。微弱電力を利用することに加えて通信時間が短くなることから、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈをも下回る非常に低い電力レベルで通信が実現できる点もＵＷＢ通信の大きな特徴であり、携帯電話をはじめとするモバイル機器への実装も検討されている。

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	UWB通信における通信レートと距離の関係(MBOAによる)

　ＵＷＢ通信では、微弱な電力とはいえ非常に広い周波数にわたって信号伝送を行うので既存の無線システムと周波数を共用することになり、相互干渉による悪影響の懸念が持たれてきている。特に公的機関が使う無線システムやＧＰＳや電波天文など微弱な電波を利用する無線システムへの影響を心配する声がある。
米国ＦＣＣでは他の無線システムとの干渉が起きないように考えられた図１のような周波数マスクを設定している。最も強度が高い周波数でもノイズの規制レベルと同等である。ＵＷＢ通信の普及・促進を進める企業などでも科学的な根拠に基づいた検討によって、周波数マスクに従い、周波数の利用方法を工夫することによって、ＵＷＢ通信が他の無線システムと重大な干渉問題を引き起こすことがないことを示す努力を続けている。ＵＷＢ通信のように、従来とは異なる周波数の利用をするシステムでは、干渉問題についてひとつずつ理解を得ていくことが必要であろう。

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	米国FCCのUWB周波数マスク(室内)

　このような干渉問題がその実用化の議論の初期から大きな問題とされてきたＵＷＢ通信においては、相互干渉や電磁波状態などについて再現性があり、正確な測定データを得ることは非常に重要である。
地球上に数多く存在する電波源から隔離され、また、気候などの影響を避けて安定した測定を行うためには電磁波環境が整えられた電波暗室を利用することが必要である。
とくにＵＷＢ通信では非常に広い帯域で微弱な電波を利用しているため、注意深く設計された電波暗室内で専用のアンテナなどを備えた評価システムを用いてＵＷＢ通信の電波状態を調べることが必要である（写真）。
　干渉問題を議論する上では、整えられた環境中で規格や標準に則っていることが確認された通信機を用いて、他の無線システムとの干渉について実験を行うことが、他システムの利用者からの理解を得るために必要であろう。
ＴＤＫでは１９６８年に世界で初めてフェライトを電波吸収体として用いた電波暗室を開発して以来、高性能の電波暗室やＥＭＣ（電磁両立性）評価システムの開発を続けてきており、この分野をリードしてきた。
ＴＤＫでは培ってきた技術をベースにＵＷＢ通信評価システムを開発した。ＵＷＢ通信における超広帯域、高周波、および微弱電力という非常に難しい技術的条件をクリアして測定ができるように、電波吸収体、測定用アンテナ、およびシステムを構成する各部分に細心の注意を払って設計・開発を行っている。とくに測定用アンテナは、ＵＷＢ通信で利用するよりも広い周波数帯域をカバーできる新設計のアンテナを用意している。
　また、このような評価システムはＵＷＢ通信における干渉問題の検証のためだけではなく、ＵＷＢ通信機やそれを構成する部品の開発にも必要なツールである。
この評価システムを用いれば、放射されるＵＷＢ信号や電磁波を正確に測定することができ、そのデータは通信機や部品の改良に役立つであろう。さらに、無線通信においては公的あるいは中立の第三者機関から、その無線機が規格や標準に準拠していることが認証されることが必要である。このような認証は決められた機関でしか行うことができず、この機関では高いレベルの評価システムを備えることが必要である。
図２のようにＵＷＢ通信の開発、普及、あるいはビジネスを進めるためにはＵＷＢ通信に最適化された評価システムが必要不可欠であり、ＴＤＫではそれを世界に先駆けて実現・提供してきている。

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	UWB開発、ビジネス、普及における評価システムの役割

　現在、ＵＷＢ通信用のチップセットやそれを用いた通信機の開発が多くの企業によって進められている。ＵＷＢ通信機は非常にシンプルな構成で形成されるとされており、例えばＵＷＢ通信モジュールは２〜３個のチップセットにアンテナを含む数個のＲＦ部品、クロック、そしてコンデンサーや抵抗などの受動部品で構成されるものと考えられる。このようなモジュールではＲＦチップとＲＦ部品のそれぞれの特性や、相互のマッチングが非常に重要である。
現在、ＲＦチップや部品、あるいはそれらを組み合わせたモジュールなどの開発が急ピッチで進められている。５０社を超えるＵＷＢ開発企業が加盟しているＭＢＯＡでは２００４年４Ｑにチップセット、２００５年１Ｑにモジュールの開発をアナウンスしている（表２）。このためＵＷＢ評価システムによる評価を行う必要性と重要性が高まってくるものと予想されており、ＴＤＫでは継続的にＵＷＢ評価の場を提供し続けていく予定である。
　また、ＵＷＢ開発が進むにつれて高まるであろう評価技術に対する要求にも応えられるように、ＵＷＢ評価システムの改良を進め、常に最先端の評価技術によってＵＷＢ開発をサポートしていくべく努力を重ねている。
ＴＤＫでは、電子機器のＥＭＣ評価・認証サービスも提供しており、ＵＷＢ通信機に関するすべての電磁気的評価をワンストップで実現できる。さらにはＥＭＣ対策部品や低ノイズの電源も提供できる体制をとっている。

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	UWB通信の開発スケジュール(MBOAによる)

　新たな高速無線通信方式であるＵＷＢ通信では、他の無線システムの干渉とＵＷＢ通信機の開発の両面からＵＷＢ評価システムの利用が不可欠である。ＴＤＫでは長年培った電波暗室・ＥＭＣ評価システムの技術を核にＵＷＢ評価システムを開発し、その改良を続けている。今後もＵＷＢ評価システムを軸に、ＵＷＢ開発や普及に貢献するために多角的に製品やソリューションを提供していきたい。