5G向けアンテナの設計、実装技術と評価、解析方法

第1部 5Gアンテナの要求特性と設計、性能評価技術

(2021年5月14日 10:30〜12:00)

　本講座では5Gシステムとして新たな周波数に対応するアンテナ方式とその実装・評価法について具体例をもとに解説する。多素子アレーアンテナを用いたマッシブMIMO方式アンテナの原理と特性、それに対応する端末素子アンテナについても、新たに導入されるアンテナ評価法も含めて解説し、5G用のアンテナシステムについて明らかにする。

1. 5Gシステムで使用されるアンテナの要求仕様
   1. Sub-6用アンテナシステム
   2. ミリ波帯アンテナシステム
2. 基地局用アンテナの構成法とアンテナ素子
   1. 広帯域アンテナ素子
   2. マッシブMIMO用アンテナ
   3. ミリ波帯アンテナの構成法
3. 端末用アンテナの構成法とアンテナ素子
   1. 各種アンテナ素子
   2. AIP (Antenna In Package)
4. 端末用アンテナの実装法
   1. アンテナ配置と特性の最適化
   2. 筐体のアンテナとしての利用法
5. 端末用アンテナの評価法
   1. ホワイト、グレー、ブラックボックステスト
   2. OTA測定法
• 質疑応答

第2部 5Gスマートフォンのための効率的なアンテナ設計技術とワークフロー

(2021年5月14日 13:00〜14:30)

　5Gスマートフォンアンテナ設計の効率的なワークフロー及びその手順のキーポイント (技術ポイント) を説明します。CAEツールを如何に使うのかがとても重要であり、現在の5Gアンテナ開発設計の現場で使われている実際のCAE技術についても紹介します。

1. はじめに
   1. 5Gの概要
   2. 5Gのスマートフォンについて
   3. 5Gの周波数帯域
2. 設計ツール
   1. 設計ツールについて
   2. 電磁界シミュレーターについて
3. Sub6アンテナ設計ワークフロー
   1. 4G LTEの設計資産の活用
   2. アンテナ配置の課題
   3. シミュレーションモデルの簡略化
   4. アンテナ候補選択と要求仕様
4. ミリ波アンテナ設計ワークフロー
   1. チップアンテナについて
   2. プラスチックカバーの影響
   3. カバーの材質と厚みの関係
   4. FSS技術を応用した金属カバー
   5. アンテナアレイについて
   6. アンテナアレイの効率的な設計法
   7. アンテナアレイの回転について
5. ミリ波アンテナと人体
   1. SAR試験
   2. 人体がミリ波アンテナに与える影響
   3. 人体を含めたミリ波シミュレーション技術
   4. ポスト処理によるFCC規格適合調査
6. まとめ
• 質疑応答

第3部 タッチパネル一体型透明5Gアンテナの設計と解析

(2021年5月14日 14:45〜16:15)

　5Gにより使用周波数がさらに増え、また、通信速度向上のためMIMO技術を取り入れるなど、アンテナの数を増やす必要がある。スマートフォンなど小型端末では、アンテナを設置するためのスペースが非常に限られており、そのため、タッチパネルにもアンテナを設置が迫られている。本講演では、タッチパネルに設置する透明アンテナを紹介するとともに、その設計・解析について解説する。

1. 背景
   1. タッチパネルアンテナの必要性
   2. タッチパネル構造
2. 材質の電気特性
   1. アンテナ設計に必要な材質特性
   2. 材質特性の測定
3. アンテナ
   1. 小型端末用アンテナ
   2. タッチパネル用アンテナ
4. シミュレーション
   1. FDTD法
   2. 解析モデル
5. 実験
   1. 試作モデル
   2. 実験結果
6. まとめ
• 質疑応答