• 締切済み

パッチアンテナの絶対利得について

現在1GHz帯の直線偏波パッチアンテナをシミュレーション(HFSS)を用いて設計しています。基板はガラスエポキシを考え、誘電率4.0厚さ1.5mm、銅厚35μmとしています。表面の銅パターンは75mm*75mmで、裏面はgndとして100mm*100mm、給電点は端から12mmの位置においています。 このようなパッチアンテナで50オームに共振させることができたのですが絶対利得が-0.8dBとなってしまい、放射効率がとても低いです。指向性利得は6dBあります。なぜこんなに放射効率が低いのでしょうか。給電点をずらしても、gndをもっと広くしても絶対利得は改善できませんでした。パッチアンテナは一般的に放射効率を大きくとることができないのでしょうか。

みんなの回答

  • masudaya
  • ベストアンサー率47% (250/524)
回答No.1

アンテナの教科書(小形・平面アンテナ,新アンテナ工学など) にパッチの計算式が出てきますので,それで概算を求めて 比較なさってはいかがでしょうか.

printempsk
質問者

お礼

アドバイスありがとうございました。

関連するQ&A

  • アンテナについての疑問

    アンテナに給電することで、電波が放射されますよね。 受信アンテナのほうには給電しないのでしょうか? 私は給電しなければいけないと思いますが、その場合受信アンテナから電波が放射していかないのでしょうか? もっと基本的なところですが、そもそもアンテナはなんで電波を出すのでしょう??共振器云々の理屈はわかりますが、いまいちピンと来ません・・

  • 無線工学 アンテナ 利得

    半波長ダイポールアンテナから放射電力 20〔W〕で送信したとき、最大放射方向にある受信点の電界強度が 20〔mV/m〕であった。同じ送信点に置いた八木アンテナから放射電力 10〔W〕で送信したとき、最大放射方向にある同じ受信点での電界強度が 40〔mV/m〕となった。八木アンテナの相対利得の値は?という問題の考え方がわかりません。 ヒントもしくは解説を頂けませんか? よろしくお願いします。

  • デシベルの計算

    出力40Wのアンプから、効率50%のフィルタと給電損失6dbの給電系を通してアンテナに給電するとき、アンテナに到達する電力は何Wになるでしょう。log2=0.30とする。 この計算式を教えてください。

  • ループアンテナの放射パターン(指向性)についての質問です。

    ループアンテナの放射パターン(指向性)についての質問です。 現在、仕事で送信用30MHzループアンテナを製作中です。 お客の要求仕様上、ループの放射パターンにNULLが2つ出る必要があるのですが、 測定すると、ほぼ円形のパターンになってしまいます。 ループアンテナの指向性は理論的にNULLが2つ出るはずですが、 なぜ今の状況ではでないのでしょうか? 以下は、測定状況です。 (1)製作ループアンテナ:5ターンループ(直径500mm) ⇒要求仕様上、これ以上直径を大きくできません。 (2)受信アンテナ:バイコニカルアンテナ (3)周波数:30MHz (4)測定距離:3m (5)測定場所:電波暗室(400MHz付近から対応) ⇒30MHz付近には厳密には対応していません。 (6)測定方法:ループアンテナをターンテーブル上に立てた状態で給電しながら、 ターンテーブルを回転させます。 そして放射された電波を受信アンテナで受信し、ループの30MHzの放射パターンを取得します。 受信アンテナはHとV偏波両方で取得します。 結果は、NULLが全く出ず、ほぼ円形のパターンになります。 補足測定として、別の市販のループアンテナ2種(直径200mm程度と300mm程度) で同様の測定をこころみましたが、やはりNULLは出ませんでした。

  • 1波長ループアンテナの指向特性について判然としない所があります。

    1波長ループアンテナの指向特性について判然としない所があります。 1.偏波面について。    ループ面を地表と平行に寝かせた時は水平偏波と考えて良いでしょうか? 2.指向特性。    ループ面の方向には無指向性と考えていいのでしょうか?    または、給電点から+-90度の方向にnull点があるのでしょうか。    ループ面と直角の方向は一番感度が悪いと考えていいのでしょうか。 ご存知の方、教えていただけませんか。

  • 電波(電磁エネルギー)が放射されると、アンテナの電流はどうなる???

    お世話になります。 どうしても分かりません。詳しい方、教えてください。 <今の私の理解・・> 垂直偏波の半波長ダイポールアンテナ(定在波型アンテナ)は、アン テナ上下の先端に向け給電部から電流が供給され、先端が開放されて いるため、先端まで到達すると、前進波と同様の振幅を持つ反射波が 給電部に向け進む。結果的に「アンテナの先端が節」「給電部が腹」 となる定在波ができる。 電流がアンテナに流れると電流に応じて磁界が発生し、さらにその磁 界の変化に応じて電界ができ・・・と電波が伝搬していくことはイメ ージできます。 <分からないこと・・> 1 アンテナの先端で進行波が反射し給電部に戻る(定在波が立つ)   とうことは、給電部に電流が戻るということ?無線機は壊れない? 2 放射される電磁エネルギーはどこから生まれる?エネルギー保存   則?のようなものを考えると、電流のエネルギーが電磁エネルギ   ーとなる??そうなると、電流の振幅は小さくなる??綺麗な定   在波は立たない?何が減って、電磁エネルギーとなるのでしょう?    →単に、電流が行ったり来たりするだけではなにも電力を消費     していないように思えてしまいます。等価回路で考える「放     射抵抗」とは実アンテナではどのようなイメージなの?アン     テナ内の電流の流れにくさを表す? アンテナの勉強を始めましたが、アンテナの根本が分かりません。 どうか宜しくお願いします。

  • 電波(電磁エネルギー)が放射されると、アンテナの電流はどうなる???

    お世話になります。 どうしても分かりません。詳しい方、教えてください。 <今の私の理解・・> 垂直偏波の半波長ダイポールアンテナ(定在波型アンテナ)は、ア ンテナ上下の先端に向け給電部から電流が供給され、先端が開放さ れているため、先端まで到達すると、前進波と同様の振幅を持つ反 射波が給電部に向け進む。結果的に「アンテナの先端が節」「給電 部が腹」となる定在波ができる。 電流がアンテナに流れると電流に応じて磁界が発生し、さらにその 磁界の変化に応じて電界ができ・・・と電波が伝搬していくことは イメージできます。 <分からないこと・・> 1 アンテナの先端で進行波が反射し給電部に戻る(定在波が立つ) とうことは、給電部に電流が戻るということ?無線機は壊れない? 2 放射される電磁エネルギーはどこから生まれる?エネルギー保存   則?のようなものを考えると、電流のエネルギーが電磁エネルギ   ーとなる??そうなると、電流の振幅は小さくなる??綺麗な定   在波は立たない?何が減って、電磁エネルギーとなるのでしょう?    →単に、電流が行ったり来たりするだけではなにも電力を消費     していないように思えてしまいます。等価回路で考える「放     射抵抗」とは実アンテナではどのようなイメージなの?アン     テナ内の電流の流れにくさを表す? アンテナの勉強を始めましたが、アンテナの根本が分かりません。 どうか宜しくお願いします。

  • 定在波アンテナの電磁波の放射について

    現在、伝送路からでる不要な放射ノイズについて勉強しています。 そこで、アンテナについて勉強を行っているのですが、 λ/4の垂直接地型アンテナは、伝送路の長さをLとすると 負荷端がオープンのとき L=nλ/4(n=1,3,5…)のとき定在波が発生し、 電磁波の放射が起きると認識しています。 ここから先は僕のイメージなのですが、 伝送路が共振時には、CとLの成分がゼロとなり、放射抵抗のみになるので 信号源の出力抵抗が放射抵抗の値と等しくなるように設定すれば、 入力端では反射が起きず、一番効率よく電波を放射することができるのでしょうか??

  • 無線アンテナ: 7/14のトラップで14/21

    W-721(第ー電波工業の7/21メガ用 ダイポールアンテナ)ありますよね、それのトラップ・コイル使ってアンテナエレメントの長さ変えれば 14/21のλ/2 ダイポールとして使えるのでしょうか? W-721の説明書を見ると以下の構造になっている。 0-------[トラップ]---------(給電点)    ※左セグメントのみ表示   (I)           (H) エレメント H: 3.75m  エレメント I: 3.45m H と I の長さ それぞれ 約 3.5m (21.3 MHz共振) と 約1.7m (H + I で 5.2m=14.25MHz共振)ではうまく行かないのでしょうか? アナライザー等道具持っていないので経験者に聞いてから買うことにします。 バラン:BU-50使う予定です。 最悪SWR:3以下希望 (内蔵チューナーで調整できる範囲)

  • 最も簡単な電波の飛ばし方(アンテナの接続の方法)は?

    いま手元に正弦波発生器(ファンクションジェネレーター(以下FGとします))があります。これをつかって一番簡単に電波を放出する方法は、FGのOUTとGND間に直接、抵抗でつないでOUT側に適当な長さの銅線を垂直に立てる(1/4λ垂直設置アンテナ)ように接続するだけでOKでしょうか?ダイポール型などは給電点とGNDが分かれているので何となくわかるのですがラジコン送信機などの伸び縮みするアンテナのような物は回路にどう接続されているかちょっと疑問におもってしまいました。当方のレベルはアマチュア無線の4級をうけようとしていレベルで、電波に関しては全くの素人です・・・が、一応電磁気学の授業はうけたことがあり、Maxwell方程式などは当時は理解していたような“気が”します。宜しくお願いいたします。