アンテナの高性能化技術

5Gあるいは6Gの次世代ワイヤレスシステム実現に不可欠なアンテナの広帯域・マルチバンド化技術について、アンテナの帯域特性の定義から始め、広帯域・マルチバンド化の手法から応用まで、実例を示して解説する。 　本講演では、まず広帯域・マルチバンド化の基礎として、「帯域特性」と「マルチバンド特性」に対する定義および評価法について述べ、「広帯域アンテナ」と「アンテナの広帯域化」、「マルチバンドアンテナ」と「アンテナのマルチバンド化」に対する考え方、さらに広帯域・マルチバンドアンテナを用いた周波数共用について整理する。次に、既存の広帯域アンテナの構造と特性を明らかにし、共振型アンテナの広帯域化手法を紹介するとともに、広帯域化を図ったアンテナの実現例について詳述する。同様に、マルチバンドアンテナについても、共振型アンテナのマルチバンド化手法と、マルチバンド化を図ったアンテナの実現例について詳述する。 　アンテナの帯域特性およびマルチバンド特性の基礎から始め、既存の広帯域およびマルチバンドアンテナの概要を示すとともに、共振型アンテナの広帯域化およびマルチバンド化の手法および実例までを関連付けて解説するため、実際の広帯域・マルチバンド特性を持つアンテナを用いた新たな製品開発を行う上で、所望のアンテナの最適設計力が身に付き、また、広帯域およびマルチバンド特性を有するアンテナの具体的効果の予測が可能となり、製品開発における判断基準を修得できる。

1. アンテナの帯域特性とマルチバンド特性
   1. 帯域特性の評価
      1. 帯域特性
      2. 比帯域幅の限界
      3. VSWRの帯域特性の評価
      4. 帯域特性と小形化の評価
      5. マルチバンド特性
   2. 広帯域アンテナとアンテナの広帯域化
      1. 広帯域アンテナ
      2. アンテナの広帯域化
   3. マルチバンドアンテナとアンテナのマルチバンド化
      1. マルチバンドアンテナと周波数共用
      2. 共振型アンテナのマルチバンド化
2. 広帯域アンテナの構造と帯域特性
   1. 進行波アンテナ
      1. 進行波アンテナと帯域特性
      2. ひし形アンテナ
      3. ヘリカルアンテナ
   2. 自己相似アンテナ
      1. 相似の理と自己相似アンテナ
      2. バイコニカルアンテナ
      3. ディスコーンアンテナ
      4. ボウタイアンテナ
      5. 等角渦巻きボウタイアンテナ
   3. 自己補対アンテナ
      1. 自己補対構造の原理
      2. 回転対称自己補対アンテナ
      3. 軸対称自己補対アンテナ
      4. 対数周期自己補対アンテナ
3. アンテナの広帯域化
   1. 共振型アンテナの広帯域化手法
      1. 給電インピーダンスの最適化
      2. 構造パラメータの最適化
      3. 付加素子を用いた帯域拡大
      4. 誘電体による帯域拡大
      5. 金属導体の太径化
   2. アンテナの広帯域化の実現例
      1. 反射板付ダイポールアンテナの広帯域化
      2. ボウタイアンテナの広帯域化と小形化
      3. 板状モノポールアンテナの広帯域化
      4. カード型アンテナの広帯域化と小形化
      5. プリントアンテナの広帯域化
4. マルチバンドアンテナの構造と特性
   1. 対数周期アンテナ
      1. 構造と特性
      2. 自己補対アンテナとの差別化
   2. マルチバンドアンテナを用いた周波数共用
      1. 単一給電マルチバンドアンテナを用いた周波数共用
      2. 複数の共振型アンテナを用いた周波数共用
5. アンテナのマルチバンド化
   1. 共振型アンテナのマルチバンド化手法
      1. 既存アンテナの複数共振特性の利用
      2. 複数の共振長を持つ構造による複数共振化
      3. 付加素子を用いた複数共振化
      4. フラクタル構造を用いた複数共振化
   2. 共振型アンテナのマルチバンド化の実現例
      1. 無給電素子を用いたモノポールアンテナ
      2. 2周波数帯共用円偏波マイクロストリップアンテナ
      3. 2周波数帯共用2層構造平面反射板付ダイポールアンテナ