Study on electrically small antennas based on radiation and external quality factors

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本研究では電気的小形アンテナを共振器として取扱い，アンテナそのもののQ値について理論的に解析する．また，近接物体のQ値（外部Q値）を解析することにより，アンテナ系の放射について明らかにすることを目的としている．本研究で明らかにしようとする点は３点あり，（１）材料の特性を考慮した小形アンテナの Q 値とアンテナと結合する近接物体の影響を考慮したアンテナ系のQ値との関係，（２）アンテナ系のQ値と帯域，放射効率，利得との関係，（３）アンテナおよびアンテナ系の小型化とQ値，帯域，放射効率，利得との関係，である．これらの目的について，2022年度までに研究成果を得ることを目標としていたが，（２）までの進捗にとどまっており，2023年度への延長申請を行った．研究実績として，損失を含む小形アンテナのQ値の解析と実測を進めた．半球ヘリカルアンテナについて扱い，Q値をもとに小型化評価を行うとともに，小型化した際の広帯域化を検討した．具体的内容として，損失を考慮した簡易な等価回路をもとに解析し，損失抵抗の影響について定量的に評価した．広帯域化した場合の帯域幅に与える損失の影響について検討した．その成果については国際会議ISAP2022において発表した．この内容をもとに，今後，材料を含めた広帯域化設計，外部Q値の検討を進め，アンテナおよびアンテナ系の小型化，トータルのQ値，帯域，放射効率等，アンテナ特性を明らかにすることを目標とする．