アンテナ設計の入門講座

無線通信機器は、電子回路とアンテナから構成されるが、電子回路は専用のチップセットやモジュールが供給されており、かつてのような高周波回路の設計の難しさはなくなってきた。一方、アンテナは、その近傍の金属などの影響を受けるため、電子回路の設計 (共振器やインピーダンス整合) に加え、アンテナからの電波の放射を常にイメージしながら設計する電磁気学のセンスが必要となるため、複雑な電磁気学の式が技術者の脳裏をかすめ、アンテナ設計はとても難しいと感じてしまう。 　近年のアンテナの設計は、過去のアンテナの設計と異なってきた。それは、ウェアラブル機器などの近距離無線通信が広く用いられるようになったことで、今までの遠方と通信するためのアンテナ設計と異なる、近距離無線通信用のアンテナ設計を本来は行わなければならない。しかし、現実では、従来の遠距離無線通信用のアンテナをそのまま近距離無線通信用に流用している事例が多い。これは無線回線の伝搬のパフォーマンスを低下させているのであるが、近距離であるがゆえに無線通信ができてしまうので、近距離無線通信用のアンテナ設計手法が議論されることがほとんどなかった。ところが、遠方界のアンテナ設計と近傍界のアンテナ設計の違いを理解すると、今、多用されている近距離無線通信のアンテナ効率を高めることができ、微弱な送信電力での通信が可能となり、無線端末の消費電力を抑えることができる。 　本セミナーでは、前半でアンテナ設計に用いられている式を整理し、その式が表す物理的な意味を具体的に、わかりやすく説明することで電磁気学に対する抵抗感を緩和し、後半で具体的なアンテナ設計事例を学ぶことによりアンテナ設計への理解を高める。本セミナーの大きな特徴は、講師のアンテナ設計業務の経験から得た独自の設計手法を用いて解説するので、受講者はアンテナの専門知識を有していなくても受講ができ、アンテナに興味がある人であれば職種を問わずに楽しく学ぶことができる。また、今流の近距離無線通信用のアンテナ設計と遠距離無線通信用のアンテナ設計の両方がかるようになる。

1. はじめに
2. アンテナ設計を学ぶ前に
   1. いまさら聞けない!数式で表わされる物理現象
   2. 波動関数
   3. Maxwell の方程式の意味
3. アンテナって何?
   1. グラウンド (大地や金属板とアンテナの関係)
   2. 雑音発生のメカニズム
   3. 平衡型アンテナと不平衡型アンテナ
4. インピーダンス
   1. アンテナのインピーダンス
   2. 特性インピーダンスとは
   3. インピーダンス マッチング
5. アンテナの設計
   1. 線状アンテナの設計
   2. 線状アンテナの小形化
   3. 平面アンテナ (パッチアンテナ) の設計
6. 近距離無線通信用アンテナ
   1. 近距離無線通信用について
   2. 近距離無線通信用アンテナ設計の考え方
7. 質疑応答