コイルとコンデンサでアンテナを作れますか。

質問

コイルで磁界は作れますが周波数は低く放射がほとんどしないとします。同様に空気コンデンサで電界を作ります。やはり波長に対してサイズが小さくほとんど放射しないとします。
コイルとコンデンサの位置関係をうまく調整して同相で電界、磁界を作り直交するようにします。このときコイル、コンデンサ単体の電磁波の放射よりも強い放射が期待できるでしょうか。勿論周波数は互いに同じとします。ポインテイングベクトルが構成でき放射波と結合しやすいため私は放射性の良いアンテナになると思うのですが・・・ご意見をお聞かせください。なおアンテナ技術者ではありませんが電磁波のことは多少解ります。よろしくお願いします。

回答No.3

bufa

こんなアイデアもあるんだなぁ，と感心しました．

Cで作る E とLで作る H ，アンテナというものは，それ自身の金属線や板の大きさや形状と位置を工夫することで，これらを作り出す電気部品になってますね．

Maxwellの方程式をちゃんと追っていませんので自信がありませんが，その方程式を満たす条件はごく限られた範囲になってしまうような気がしました．つまり，C と L のごくごく近傍であれば，たとえば，E と H の直交性や位相差が Maxwell を満たしても，電磁波としての伝播を期待する遠方界ではそれらを満たせない…，ような直感があります．ひどく古典的ですが．

電磁波のことがわかるのであれば，今一度，数式から追ってみてください，そして，その導出過程の整合性をここで問い掛けてもらえれば，すごく発展すると思います(私には答えられるだけの知識がありませんが)．

あ，NMR(NQR)などのセンサーは結局のところ L のみで構成されるアンテナだったりしますね．

お礼

アイデアを褒めて頂いてありがとうございました。もう一度勉強してから再度質問させていただきます。

回答No.2

noname#77472

延長コイルで延長し、短縮コンデンサで反射波調整をする訳ですので
反射はしないとは思いますが、

サインウエーブ波がどこを通るのかが問題です。
インダクタンスやリアクタンスなども考査してみて下さい。

補足

回答ありがとうございました。
＞延長コイルで延長し、短縮コンデンサで反射波調整をする訳ですので
反射はしないとは思いますが、

コイルとコンデンサだけで整合を取ることはできますがその時の
共振系のＱは極端に大きくなり両方の素子が持つ僅かな抵抗値に
エネルギーは全部吸われてしまいます。すなわち入力ポートから見たとき完全整合でも放射しません。

私が考えているシステムは共振状態の回路系ではありません。電磁場を別々の素子でかつ同相で作り出したとき放射電磁界に結合するかどうかということです。電源も二つ用意すると言ったほうが正確に理解していただけると思います。　

＞サインウエーブ波がどこを通るのかが問題です。

コイルにはサイン波の電流を流します。同時にコンデンサには同じ周波数でサイン波の電圧を別の電源で与えます。このとき相互の位置関係をうまく調整して電場と磁場が直交するようにしてポインティングベクトルを作り出します。

＞インダクタンスやリアクタンスなども考査してみて下さい。

二つの電源の出力インピーダンスを調整して打ち消せば良いと考えます。しかしこのことはこの問題の本質ではありません。

再度のコメントお待ちします。

回答No.1

eroermine

理論は知りませんが 1/4λより短いロッドアンテナにはコイルが入ってますよ。
C が入ってるのも有ったような。

補足

ありがとうございました。ご覧になったロッドアンテナは共振型のアンテナで入力周波数で共振します。そのためにコイルやＣが入っています。このアンテナが作る近傍電磁界は共振のため９０度ずれています。

同相で電磁場を作るときの質問です。よろしくお願いします。