出版社内容情報
【内容紹介】
本書は，MIMO ( Multiple-Input Multiple-Output ) 技術をアンテナの視点から体系的に学び，設計・シミュレーション・測定・実装へとつなげるための実践的な専門書です．MIMOの性能は，アンテナのインピーダンス，反射，相互結合，複素指向性，放射効率，素子間隔，伝搬環境などに大きく左右されます．本書では，アンテナ技術とディジタル信号処理の間にある知識の隔たりを埋め，アンテナ特性が空間相関，固有値，SNR，チャネル容量にどのように結びつくかを，数式だけでなく物理的な意味や具体的な計算例を通して丁寧に説明します．
第1章ではMIMO技術の位置づけと本書の目的を示し，第2章では信号モデル，相関係数，固有値，チャネルモデル，チャネル容量，MU-MIMO・分散MIMO・大規模MIMOなどの基礎を解説します．第3章では本書の中核として，回路パラメータ，Sパラメータ，複素指向性とMIMO性能の関係を整理し，複数の相関係数や相関行列の定義，適用条件，誤用しやすい点まで詳述します．第4章では，モーメント法やFDTD法によるアンテナ解析と，散乱リングモデル，レイトレース法などを用いたMIMOチャネルのシミュレーションを扱い，終端条件，位相基準点，角度分解能など，正しい結果を得るための注意点にも力を入れました．第5章では，MIMOアンテナに関わる測定方法の実際についてまとめ，Sパラメータ，複素指向性，伝搬チャネルの測定の概念から，ネットワークアナライザやチャネルサウンダといった具体的な装置の扱いや実験方法までを詳しく紹介します．第6章では，直交偏波，減結合回路などのMIMOアンテナを構成するための技術について触れるとともに，スマートフォン，4G/5G機器，基地局，Wi-Fiアクセスポイントなどの実用アンテナを豊富な事例から学びます．第7章では，近年のMIMO技術の新たな応用例として，見通し内MIMOにおけるアナログ固有モード伝送とその延長にあるOAM，RISに先駆けた可変トランスミットアレーによる伝搬環境制御を解説します．
MIMOアンテナをこれから学ぶ学生・大学院生，アンテナ技術者，信号処理技術者，無線機器の研究開発者に特におすすめです．本書を通して，仕様や測定値を表面的に比較するだけでなく，性能を決める要因を物理・回路・信号処理の各側面から見極め，目的に適した設計法，評価指標，シミュレーション法，測定系を自ら選択できる力が身につきます．
【本書を特に読んでほしい読者】
・電気電子工学・情報工学・通信工学の研究者，大学院生，大学学部生，高専生
・電機系の企業技術者，設計・開発担当者
【キーワード】
空間相関・相関行列，空間相関・相関行列，相互結合・減結合回路，複素指向性，Sパラメータ，MIMOチャネルサウンダ・伝搬測定，大規模MIMO（Massive MIMO），見通し内MIMO（LOS-MIMO），軌道角運動量多重伝送（OAM），RIS・伝搬環境制御
【目次】
☆発行前情報のため，一部変更となる場合がございます
1．はじめに
1.1 MIMOの用語と位置づけ
1.2 MIMO技術の登場およびアンテナ技術との関わり
1.3 本書の目的
2．MIMO技術の概要
2.1 アンテナ数によるマルチアンテナシステムの分類
2.2 MIMOの信号モデル
2.2.1 信号モデルと空間相関行列
2.2.2 相関係数
2.2.3 固有ベクトルと固有値
2.3 チャネルモデル
2.3.1 レイリーフェージングと仲上?ライスフェージングモデル
2.3.2 クロネッカモデル
2.3.3 散乱リングモデル
2.4 MIMOチャネル容量
2.5 MIMO方式の発展
2.5.1 MU-MIMO
2.5.2 分散MIMO/協調マルチポイントMIMO
2.5.3 大規模MIMO
3．アンテナ特性とMIMOの関係
3.1 従来のアレーアンテナとMIMOアンテナの違い
3.2 求められるアンテナ特性
3.3 アンテナ特性がMIMOチャネルに与える影響
3.4 回路パラメータとMIMOチャネル
3.4.1 単素子アンテナ
3.4.2 M素子アンテナ
3.4.3 MR × MT アンテナシステム
3.5 複素指向性と相関係数
3.5.1 複素指向性を用いた相関係数計算法
3.5.2 結合による相関係数への影響
3.6 Sパラメータと相関係数
3.7 各種計算法により得られた相関特性の比較
3.8 MIMOチャネル容量
3.8.1 アンテナの反射・相互結合とチャネル容量
3.8.2 相関行列を用いたチャネル容量計算法
4．アンテナ特性を考慮したMIMOのシミュレーション
4.1 シミュレーションの流れと分類
4.2 アンテナ特性の数値解析
4.2.1 モーメント法，FDTD法
4.2.2 複素指向性
4.3 アンテナを考慮したMIMOチャネルの計算
4.3.1 散乱リングモデル
4.3.2 レイトレース法
4.3.3 FDTD法
5．実アンテナを用いたMIMOの測定
5.1 測定の流れ
5.2 アンテナの測定
5.2.1 Sパラメータの測定
5.2.2 複素指向性の測定
5.3 伝搬測定
5.3.1 MIMOチャネルサウンダの種類
5.3.2 MIMOチャネルの測定系の例
6．MIMOシステム実践例
6.1 MIMOアンテナの研究動向
6.1.1 直交偏波の利用
6.1.2 減結合
6.2 MIMOアンテナの実際
