IoT・M2Mシステムのための小型・高性能アンテナ設計技術・実装技術

近年、身のまわりのすべての機器・モノをネットワーク接続するIoT (Internet of Things) /M2M (Machine to Machine) に注目が集まっています。特に、IoT/M2Mシステムにおけるモバイル・ウェアラブル機器、小型センサネットワーク機器をはじめとし、大型情報処理機器などにおいてもワイヤレス機能は必要不可欠とされ、これらのシステムにおいては、3G・4G・5G ・LTE、無線LAN (WiFi) 、Bluetoothなどのマイクロ波技術からミリ波技術まで、利用周波数帯の異なる複数のワイヤレス通信システムが混載・共用されます。 　これらのワイヤレスシステムにおけるアンテナは、電波の出入り口となるキーデバイスとなり、機器の小型化や高性能化のためには、アンテナの小型・薄型化やマルチバンド化、広帯域化、高性能化が重要となります。 　本講演では、IoT・M2Mシステムのための小型アンテナをターゲットとし、アンテナの小型・薄型化や、マルチバンド化、広帯域化、高性能化などに有効なテクニックを解説するとともに、さらには、アンテナのフレキシブル化や、機器筐体内へのアンテナ内蔵技術、アンテナ配置やアンテナ形状の変化に対する特性変動、人体のアンテナ特性への影響、電磁環境両立性 (EMC) などを含めたアンテナ実装技術について、小型アンテナ設計やワイヤレスシステムなどの研究開発に携わった経験をもとに、基礎から実践までわかりやすく解説します。

1. IoT/M2Mシステムとアンテナ
   1. IoT/M2Mシステムにおけるアンテナ
   2. IoT/M2Mシステムにおけるアンテナに求められる性能
2. IoT/M2Mシステムのためのアンテナの基礎
   1. 電磁放射発生のメカニズム ～伝送線路からアンテナ～
   2. アンテナの種類・分類・特徴
   3. アンテナの測定・評価パラメータ
      • リターンロス特性、VSWR特性など
      • 入力インピーダンス特性など
      • 放射パターン、指向性利得、放射効率など
      • 生体安全性、SARなど
3. IoT/M2Mシステムのためのアンテナ設計技術「小型化」
   1. アンテナ小型化技術
      • アンテナの小型化の考え方
      • 放射素子の形状・構造変形を利用する小型化手法
      • 材料技術 (高誘電率、高透磁率) を利用する小型化手法
   2. 小型アンテナの具体的な設計・開発事例
4. IoT/M2Mシステムのためのアンテナの設計技術「マルチバンド化」
   1. アンテナマルチバンド化技術
      • アンテナのマルチバンド化の考え方
      • 単一共振から複数共振の実現
   2. マルチバンドアンテナの具体的な設計・開発事例
5. IoT/M2Mシステムのためのアンテナ設計技術「広帯域化」
   1. アンテナ広帯域化技術術
      • アンテナの広帯域化の考え方
      • 定インピーダンスの実現と設計プロセス
   2. 広帯域アンテナの具体的な設計・開発事例
6. IoT/M2Mシステムのためのアンテナ実装技術
   1. アンテナ内蔵時の特性変動
   2. 内蔵に柔軟に対応するフレキシブルタイプの小型・広帯域アンテナの実現
   3. 機器筐体曲面部へのアンテナ配置と形状変化に対する特性変動
   4. 金属筐体のアンテナ特性への影響
   5. 人体の近接によるアンテナ特性への影響
7. IoT/M2Mシステムにおける電磁環境両立性 (EMC)
   1. IoT/M2Mシステムにおける放射ノイズ発生の要因
   2. 伝送線路の曲がり部分からの電磁放射
   3. スロット部分など不連続部からの電磁放射
8. IoT/M2Mシステムにおけるアンテナ技術最新動向
   1. 筐体自体をアンテナとする技術
   2. メタマテリアルを利用した小型アンテナ
   3. EBGメタマテリアルを利用したアンテナの特性改善 など