AMC反射板付ダイポールアンテナのための反射板の最適構成

村上 靖宜  堀 俊和  藤元 美俊  

誌名
電子情報通信学会論文誌 B   Vol.J98-B   No.11   pp.1212-1220
発行日: 2015/11/01
Online ISSN: 1881-0209
DOI: 
論文種別: 論文
専門分野: アンテナ・伝搬
キーワード: 
反射板付アンテナ,  AMC,  PMC,  FSS,  メタマテリアル,  

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あらまし: 
人工磁気導体(AMC; Artificial Magnetic Conductor)をアンテナの反射板として使用することにより,アンテナの低姿勢化と高利得化が実現できる.しかし,AMC反射板付アンテナの構成は多くの検討で条件が固定されており,AMC反射板の最適な構成は明らかにされていない.本論文ではダイポールアンテナの高利得化に適したAMC反射板の構成法の確立を目的に,FSSのユニットセルの配置範囲,AMCの厚さ及びユニットセルの周期が,反射板付ダイポールアンテナの指向性利得に及ぼす影響を明らかにする.検討の結果,指向性利得はユニットセルの配置範囲に大きく存在し,最大の指向性利得を得る最適な配置範囲が存在することがわかった.また,地板上の電流分布から最適配置範囲で指向性利得が最も高くなる要因を示した.更に,同じ厚さのAMCにおいてはユニットセルの周期に依らず配置範囲が指向性利得に及ぼす影響の傾向が同じであることを示した.次に,AMC反射板の厚さが薄い場合には,指向性利得が高くなり,厚さとユニットセルの周期により最適な構成が決まることを示した.本論文で得られた最も指向性利得が高いAMC反射板付ダイポールアンテナの構成は,地板の辺長は2.2λ0,ユニットセルの周期は0.35λ0,AMC反射板とダイポールアンテナの距離0.01λ0及びAMC反射板の厚さ0.04λ0で,FSSのユニットセルの配置範囲は1.75λ0 × 1.05λ0であり,z軸方向の指向性利得は13.6dBiであった.