目次
基本アンテナ事例
1．モノポールアンテナとは -Monopole antenna-
モノポールアンテナとは、グランド(Ground Plane)が存在してアンテナとなるので、グランドもアンテナの重要な構成要素となります。
グランドは、原理上、無限の大きさで良好な特性となりますが、実際にはグランドの大きさは限られます。
製品に占めるグランドの大きさと特性のバランスを考えてた時、グランドの半径(r)が波長(λ)より大きいと、諸特性は無限大の特性に近くなり、λ/4以下になると急激に特性が変化します。
例: 計算上 λ (mm) = 300 / f (GHz)
⇒ つまり 1.5GHz のアンテナでは、λは200mmとなり、rも200mm以上の時に良好な特性。
モノポールアンテナのメリットとデメリット
グランド上にλ/4のエレメントを立てるだけという簡単な構造となります。グランド形状や大きさに性能が左右されます。
グランドは、原理上、無限の大きさで良好な特性となりますが、実際にはグランドの大きさは限られます。
製品に占めるグランドの大きさと特性のバランスを考えてた時、グランドの半径(r)が波長(λ)より大きいと、諸特性は無限大の特性に近くなり、λ/4以下になると急激に特性が変化します。
例: 計算上 λ (mm) = 300 / f (GHz)
⇒ つまり 1.5GHz のアンテナでは、λは200mmとなり、rも200mm以上の時に良好な特性。
モノポールアンテナのメリットとデメリット
グランド上にλ/4のエレメントを立てるだけという簡単な構造となります。グランド形状や大きさに性能が左右されます。
2．ダイポールアンテナとは -Dipole antenna-
ダイポールアンテナは、モノポールアンテナのグランド側を長さλ/4の線状にしたものになります。
グランドとは独立した構成になっているため、グランド形状に左右されず、特性が安定しています。
特性が定まっているため、標準アンテナなどに用いられています。
ダイポールアンテナのメリットとデメリット
特性が安定しているが、トータルの長さがλ/2になる為、アンテナ形状が大きくなります。
グランドとは独立した構成になっているため、グランド形状に左右されず、特性が安定しています。
特性が定まっているため、標準アンテナなどに用いられています。
ダイポールアンテナのメリットとデメリット
特性が安定しているが、トータルの長さがλ/2になる為、アンテナ形状が大きくなります。
3．逆Fアンテナとは -Inverted F antenna-
モノポールアンテナを低背化し、入出力インピーダンスの補正の為、ショートエレメントを追加した形状が、逆さまの"F"のようになっていることから、逆Fアンテナといわれています。
モノポールと同様グランド板が存在してアンテナとなりますが、エレメント直下のグランドとの距離が近く結合が強くなるために、グランドの形状や大きさに特性は大きく左右されません。
逆Fアンテナのメリットとデメリット
入出力インピーダンスのコントロールが容易ですが、周波数帯域幅が狭くなります。
モノポールと同様グランド板が存在してアンテナとなりますが、エレメント直下のグランドとの距離が近く結合が強くなるために、グランドの形状や大きさに特性は大きく左右されません。
逆Fアンテナのメリットとデメリット
入出力インピーダンスのコントロールが容易ですが、周波数帯域幅が狭くなります。
4．パッチアンテナ -Patch antenna-
正式名称は、マイクロストリップアンテナ (Microstrip antenna) ですが、パッチアンテナと呼ばれることが多いです。
グランド板とパッチ状の素子間に誘電体を挟んだ簡単な構造となります。
給電点の位置を変えることにより、インピーダンス調整が出来ます。
パッチアンテナのメリットとデメリット
誘電体の誘電率による波長短縮効果が得られ、アンテナを小型化出来ます。周波数帯域幅が狭くなります。
グランド板とパッチ状の素子間に誘電体を挟んだ簡単な構造となります。
給電点の位置を変えることにより、インピーダンス調整が出来ます。
パッチアンテナのメリットとデメリット
誘電体の誘電率による波長短縮効果が得られ、アンテナを小型化出来ます。周波数帯域幅が狭くなります。
