移動体通信用超小型・薄型板状アンテナのスペクトル領域法による解析および実験的検討

本研究では、カードサイズあるいは腕時計サイズの板状アンテナをスペクトル領域法で解析するための定式化、ならびに、その実験的検証手法であるWheeler法の理論的検討を行った。定式化においては、アンテナを電気壁ならび磁気壁で囲まれた空胴共振器とみなし、展開関数ならびに試験関数の導出を行った。これらの展開関数ならびに試験関数の波数領域での形式が微積分を含まないclosed formで与えられることを示し、スペクトル領域積分を一次元無限数値積分の形で評価できるようにした。また、数値積分の際に問題となるブランチカット・極の扱いについても物理的な意味合いを明確にしつつ検討を行い、コーティングを行った。Wheeler法は、自由空間およびシールド時の反射係数を測定することで放射効率を算出する方法で、簡単かつ精度のよい測定が可能である。しかしながら、シールドによる放射抑制機構について物理的な意味付け、あるいは、シールドの大きさに関する定量的な考察はほとんどされていない。そこで、このシールド効果について理論的に扱うために、電磁界空間における作用関係を記述するグリーン関数に着目した考察を試みた。その結果、シールドが空胴共振器として動作する周波数までは、Wheeler法の前提となる「シールドによる放射のみの除去」が可能であることがわかった。また、等方性の点波源を仮定した場合の自由空間とシールド空間を伝送線路モデルで類似し、放射抑制シールド効果について検討を行った。

本研究では、カードサイズあるいは腕時計サイズの板状アンテナをスペクトル領域法で解析するための定式化、ならびに、その実験的検証手法であるWheeler法の理論的検討を行った。定式化においては、アンテナを電気壁ならび磁気壁で囲まれた空胴共振器とみなし、展開関数ならびに試験関数の導出を行った。これらの展開関数ならびに試験関数の波数領域での形式が微積分を含まないclosed formで与えられることを示し、スペクトル領域積分を一次元無限数値積分の形で評価できるようにした。また、数値積分の際に問題となるブランチカット・極の扱いについても物理的な意味合いを明確にしつつ検討を行い、コーティングを行った。Wheeler法は、自由空間およびシールド時の反射係数を測定することで放射効率を算出する方法で、簡単かつ精度のよい測定が可能である。しかしながら、シールドによる放射抑制機構について物理的な意味付け、あるいは、シールドの大きさに関する定量的な考察はほとんどされていない。そこで、このシールド効果について理論的に扱うために、電磁界空間における作用関係を記述するグリーン関数に着目した考察を試みた。その結果、シールドが空胴共振器として動作する周波数までは、Wheeler法の前提となる「シールドによる放射のみの除去」が可能であることがわかった。また、等方性の点波源を仮定した場合の自由空間とシールド空間を伝送線路モデルで類似し、放射抑制シールド効果について検討を行った。