移動体通信用超小型・薄型板状アンテナのスペクトル領域法による解析および実験的検討

移动通信超小型薄板天线谱域法分析与实验研究

• 批准号: 06750362
• 负责人: 石井 望
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750362/
• 关键词: 移動体通信; 板状アンテナ; スペクトル領域方; Wheeler法; 空胴共振器; 数値積分; シールド効果; 伝送線路モデル

本研究では、カードサイズあるいは腕時計サイズの板状アンテナをスペクトル領域法で解析するための定式化、ならびに、その実験的検証手法であるWheeler法の理論的検討を行った。定式化においては、アンテナを電気壁ならび磁気壁で囲まれた空胴共振器とみなし、展開関数ならびに試験関数の導出を行った。これらの展開関数ならびに試験関数の波数領域での形式が微積分を含まないclosed formで与えられることを示し、スペクトル領域積分を一次元無限数値積分の形で評価できるようにした。また、数値積分の際に問題となるブランチカット・極の扱いについても物理的な意味合いを明確にしつつ検討を行い、コーティングを行った。Wheeler法は、自由空間およびシールド時の反射係数を測定することで放射効率を算出する方法で、簡単かつ精度のよい測定が可能である。しかしながら、シールドによる放射抑制機構について物理的な意味付け、あるいは、シールドの大きさに関する定量的な考察はほとんどされていない。そこで、このシールド効果について理論的に扱うために、電磁界空間における作用関係を記述するグリーン関数に着目した考察を試みた。その結果、シールドが空胴共振器として動作する周波数までは、Wheeler法の前提となる「シールドによる放射のみの除去」が可能であることがわかった。また、等方性の点波源を仮定した場合の自由空間とシールド空間を伝送線路モデルで類似し、放射抑制シールド効果について検討を行った。

在本研究中，我们开发了一种使用谱域方法分析卡片大小或手表大小的板式天线的公式，并对惠勒方法（一种实验验证方法）进行了理论上的研究。在公式中，我们将天线视为由电壁和磁壁包围的空腔谐振器，并推导了展开函数和测试函数。我们证明了波数域中这些展开函数和测试函数的形式以不包括微积分的封闭形式给出，使得以一维无限数值积分的形式评估谱域积分成为可能。我们还研究并涂覆了数值积分过程中的分支切割和极点的处理问题，同时阐明了它们的物理含义。惠勒法是一种通过测量自由空间和屏蔽时的反射系数来计算辐射效率的方法，测量简单且准确。然而，很少有人对屏蔽的辐射抑制机制给出物理意义，或者对屏蔽的尺寸进行定量考虑。因此，为了从理论上处理这种屏蔽效应，我们尝试考虑描述电磁场空间中相互作用关系的格林函数。结果发现，作为惠勒方法的前提的“仅通过屏蔽去除辐射”在屏蔽作为空腔谐振器工作的频率下是可能的。此外，假设各向同性点波源，采用传输线模型模拟自由空间和屏蔽空间，并研究辐射抑制屏蔽效果。

项目成果

石井望: "Wheeler法における放射抑制シールドに関する考察" 電子情報通信学会技術研究報告. A・P94-58,RCS94-82. 49-54 (1994)

Nozomi Ishii：“惠勒方法中辐射抑制屏蔽的考虑”IEICE 技术研究报告 A·P94-58，RCS94-54 (1994)。