淡水から空気中へ伝搬する電磁波の3次元および時系列解析

摘要

淡水中の水棲生物調査を目的としたテレメトリーシステムは生態調査の重要な手法であるが，電磁波を用いた計測システムは水中と空中の伝搬に問題があると考えられ未だ開発されていない．本研究では，電磁波を用いたテレメトリーシステム開発の基礎検討として，淡水中から空中へ放射される電磁界分布の実験とFDTD法によるシミュレーション，および電磁波伝搬の時間変化についてのシミュレーションを行った．淡水中での電磁波は水面と水底で反射を繰り返して伝搬すること，空中での電磁波伝搬のシミュレーションと実験結果は3dBで一致し，距離が離れるにつれて距離に反比例し減衰することを明らかにした．また，淡水中から空気中へ放射する電磁波の時刻毎の伝搬過程を明らかにすることから，淡水中の魚の位置決めシステムを開発するために必要な信号を受信できることが示された．