指装着型デバイスに適用するための誘電体装荷半だ円・指輪型UWBアンテナ

前田 忠彦  荒川 敬  小林 智貴  浅沼 健一  藤本 勝大  若林 孝行  

誌名
電子情報通信学会論文誌 B   Vol.J98-B   No.9   pp.914-928
発行日: 2015/09/01
Online ISSN: 1881-0209
DOI: 
論文種別: 特集論文 (無線で未来を描き続けるアンテナ・伝搬並びにその関連システムの論文特集)
専門分野: 
キーワード: 
指輪型アンテナ,  UWB,  人体,  放射効率,  小型化,  

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あらまし: 
指装着型デバイスは腕時計型デバイスと比較して,指に装着されることでデバイスの方向を操作者がより柔軟に変更できる自由度を有している.このような特徴からインタラクティブなセンサやポインターとしての応用が期待されている.更に,超小型カメラや極薄型表示装置の開発と相まって指装着型デバイスに適用し超高速通信を実現するための超広帯域アンテナの開発が求められている.本論文ではUWB帯での使用を目的とした人体装着型アンテナの一つである指輪型アンテナについて設計目標を検討し,人体を含めた放射メカニズムを考察する.円形素子を用いた基本構造のリング幅,リング厚,円形素子半径を調整した結果,UWB帯においてVSWR 1.5以下,放射効率85%以上となる構造パラメータが得られ,実験によりこれを確認した.次に,放射素子の小型化を検討した結果,円形素子を半だ円形素子に変形し,誘電体装荷と整合スタブを設けることでアンテナ高が17 mmの設計目標を満足するUWBアンテナを提案し,実験により妥当性を確認した.最後に,手部が本提案アンテナの放射特性に与える影響及び放射メカニズムの考察を行った.