広帯域マイクロストリップアンテナの解析手法に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750361
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 藤本 孝文 長崎大学, 工学部, 助手 (40264204)
• Keywords: スタック型マイクロストリップアンテナ / 表面アドミタンス / キャビティモデル / スペクトル領域でのグリーン関数 / 表面波

Research Abstract

本年度の研究では、申請者が提案する拡張されたキャビティモデルを用いスタック型円形MSAの解析を行った。
スタック型円形マイクロストリップアンテナ(MSA)はキャビティモデルにより、上層、下層の二つのキャビティにより構成される。このとき、上下層間に置かれたパッチ導体をどのよりに取り扱うかが問題になってくる。そこで、最初に上下層間に置かれた円形パッチ導体の解への影響について調べた。この影響を調べるために、単層の円形MSAについて、そのパッチ導体の上下に別々の電流が流れていると仮定し、それらの電流による解への影響について調べた。これらの電流は、パッチ導体上での積分方程式にスペクトル領域モーメント法を適用し導出した。数値計算結果より、上側の電流は円形MSAの入力インピーダンスにほとんど影響しておらず、解への影響としては下側の電流のみを考慮すれば良いことが明らかとなった。これにより、スタック型円形MSAにおいて、上下層間のパッチ導体は、上層キャビティでは放射素子としての働きはなく、接地導体板として取り扱えばよいことになる。
次に4層構造、すなわち自由空間、誘電体1、誘電体2、接地導体からなる層状媒質での誘電体各層でのグリーン関数を導出し、上層キャビティ、下層キャビティでの開口の表面アドミタンスの公式化を行った。この表面アドミタンスには上下層間の相互影響が含まれている。このことより、申請者が提案する解析法において、上下層間の相互影響を考慮したアンテナの解析が可能となる。また、各層の誘電基板方向に流れる表面波の影響も含んでいる。