2~10 GHzにおける人体の組織構造がアンテナ特性に与える影響評価

宇野 由美子  齊藤 一幸  高橋 応明  伊藤 公一  

誌名
電子情報通信学会論文誌 B   Vol.J93-B   No.2   pp.278-285
発行日: 2010/02/01
Online ISSN: 1881-0209
DOI: 
Print ISSN: 1344-4697
論文種別: 特集論文 (通信の未来を担う学生論文特集)
専門分野: アンテナ・伝搬
キーワード: 
生体等価ファントム,  近傍界,  アンテナ特性,  FDTD法,  

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あらまし: 
人体近傍で用いられる機器のアンテナの設計では,人体との相互作用を考慮することが重要であり,その影響を評価する際には,人体の組織構造を簡易化した均質ファントムを用いた検討が一般的である.しかしながら,均質なモデルを用いることの妥当性の検討例は少ない.本論文では,2~10 GHzにおける人体の組織構造がアンテナ特性に与える影響の基礎的な検討として,均質媒質モデルと人体の組織構造を考慮した層構造モデルの近傍に半波長ダイポールアンテナを配置し,それらの人体構造の差異がアンテナ特性に与える影響について定量的に評価した.また,実験により数値計算の妥当性を確認するために,広帯域層構造ファントムの開発を行った.その結果,アンテナをファントムから0.3 λ以上に配置した際の両モデル間の入力特性,放射指向性,放射効率の差異は小さいことを確認した.しかしながら,アンテナとファントム間の距離が0.1 λの場合の両モデル間の差異は,VSWRは0.1以上,放射効率は15%以上あるなど,アンテナ特性の差異が大きいことを確認した.