2020 Fiscal Year Annual Research Report
Realization of an extremely small high performance antenna using origami structure
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18K13760
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| Research Institution | Maebashi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
藤田 佳祐 前橋工科大学, 工学部, 助教 (90804857)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 小形アンテナ / 理論限界 / 放射効率 / 折りたたみアンテナ / Q値 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの小形アンテナは特に平面形状に特化したものが多く，形状から設置の容易性が高いという利点があったが，性能が低下してしまうことが知られていた．一方，立体形状のアンテナは小形でも性能を高くすることができるが，機器への取り付けに不利であるという問題があった．そこで本研究では，立体的な形状のアンテナに折り紙のような折りたたみ構造を導入することで小形と高性能を両立するアンテナの開発を目指した．
本研究では以上を踏まえ，以下の3つの事項を中心に研究を行った．
(1) 高性能と折りたたみ容易性を両立するアンテナ形状の模索: 結果として，ワイヤを円筒側面全体に巻き付けた円筒ヘリカルアンテナによって従来よりも高性能で折りたたみが容易なアンテナを実現できる可能性を示した．
(2) 折りたたみに伴う性能変化の全容についての解明: 円筒ヘリカルアンテナを例にして，微小ループアンテナの理論とシミュレーションを利用することによって，性能低下の極限値についての知見を得ることができた．
(3) アンテナの使用状況における放射特性変化の解明(最終年度に実施した研究内容): 折りたたみ可能なアンテナの理論モデルとなるアンテナの性能に関する理論を構築し一部の検証を行うことができた．折りたたみを行うアンテナは立体形状のヘリカルアンテナであるため，これまで解析が行われてきた球ヘリカルアンテナを理論モデルとして採用した．性能の指標としてはアンテナを小型化する際に重要となる放射効率と放射抵抗を対象にした．その結果，アンテナの性能を球面波展開で表現することによって，アンテナのサイズ等のパラメータが性能にどのように影響しているのかを理論的に解明することができた．また，一部の物体が存在する場合の性能変化について検討をはじめ理論的な結果を得ることができた．
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Research Products
(4 results)
