2017 Fiscal Year Research-status Report
高性能フェライトを活用した小型広帯域UHFアンテナの開発
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16K06299
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
山本 節夫 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (30182629)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | アンテナ / UHF / フェライト / 広帯域 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
携帯無線端末での地上波デジタルTV放送の受信では、極めて広帯域に対応できる（比帯域の大きい）アンテナが求められている。ところが、広帯域化・小型化・高感度化を同時に満足するアンテナの設計・実現は非常に困難である。本研究では、UHF帯で低磁気損失なフェライト磁性体の活用、および筐体や基板グランドも含む統合的な設計によって、小型で広帯域かつ高アンテナ利得のUHFアンテナの実現とマルチバンド化の可能性を追求することを目的とする。
平成２９年度には、前年度に実施したアンテナ設計の結果をベースに、マルチバンド化実現のためのデュアルモード動作の可能性を追求した。具体的には、筆者らが既に提案したフェライトを装荷した逆L型アンテナ（アンテナエレメントを誘電体基板とNi-Zn-Cuフェライト板で挟み込んだ構造）について、UHF帯の地上波テレビ放送周波数帯(470-710 MHz)（これを「1次共振」と呼ぶ）に加えて、1GHz超の高い周波数帯においても共振が起こってVSWR（電圧定在波比）が下がって良好なアンテナとして機能する現象（これを「2次共振」呼ぶ）が起こることを確認した。これら共振の発現メカニズムについて調査した結果、1次共振の発現は、ダイポールアンテナの等価回路であるLCR直列接続回路にLとCが並列接続された等価回路で非常に良く説明できること、この等価回路によってもたらされる複共振によってミスチャート上に表示されるインピーダンスの軌跡には滞留部分ができて、非常に広い帯域幅が実現されることが明らかになった。2次共振には当該アンテナのアンテナエレメント終端部が特に大きく影響を与えることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
特段の問題もなく研究は進捗し、予定していた研究成果が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成３０年度は当該研究の最終年度である。アンテナエレメント部の長さが45mm以下（スマートフォンに内蔵可能なサイズ）のアンテナを試作して、所望のアンテナ特性（放射パターン、アンテナ利得、帯域幅、マルチバンド動作等）を計測し、目標とするアンテナ性能を実証するとともに、３年間のアンテナの設計・試作・評価を通して、本提案アンテナの基本設計指針を確立する。
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| Causes of Carryover |
（理由）研究が順調に推移し、情報収取のための旅費が当初よりもかからなかったため。
（使用計画）平成30年度にはアンテナ試作を行う予定であり、その材料費の一部に充てる。
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