複素比誘電率の妥当性

前項で求めた複素比誘電率の妥当性を検証するために，試作した電波暗箱を 用いて電界強度特性を測定して，上記の複素比誘電率を適用した電磁界解析シ ミュレーション値との比較実験を行った。解析には，有限要素法（アンソフト 社製 HFSS Ver.11）を用い，シミュレーション時間の短縮のため，影像法を適 用した。また，試作した電波暗箱も影像法を適用した構造となっている。

スマートフォンクラスのサイズを評価することを想定して，市販の電波暗箱

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サイズを参考に，影像法を適用した解析寸法を図２－６に示す。実際にシミュ レーションおよび試作した電波暗箱は，金属で構成した箱の中に，寸法75 mm ×

75 mm × 200 mmのピラミッド型電波吸収体（図２－７）を配置した構造となっ

ている。図２－８に λ/4 モノポールアンテナ（λ：波長）を配置した解析モデ ルを示す。先に求めたピラミッド型電波吸収体の複素比誘電率を適用して，図 ２－８の電波暗箱の電界強度特性を電磁界解析シミュレーションから求めた。

図２－６．影像法を適用した解析寸法

図２－７．ピラミッド型電波吸収体の外形寸法

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-次に試作した電波暗箱を用いた測定について述べる。試作した電波暗箱の内 部写真を図２－９に示す。また，実験は，図２－１０に示す構成で測定を行っ た。シグナルジェネレータ（アンリツ社製 MG3700A）とスペクトラムアナライ ザ（ヒューレットパッカード社製 8563E）で構成される。実験に用いた Tx（送 信）アンテナは，シミュレーションモデルと同様に，λ/4 モノポールアンテナ である。Tx アンテナは固定し，プローブアンテナ（長さ：10 mm）を y=300 mm を中心に，x=350 mmの位置から x=900 mmまで可動させて，電界強度を測定し

た(2),(6),(7)。測定結果とシミュレーション結果を比較したグラフを図２－１１に

示す。 このグラフは，700 MHz, 1.5 GHzそして3.0 GHzの各周波数で，それぞ れ任意の位置の値で正規化した相対電界強度を，x軸上の各位置で示している。

図２－８．ピラミッド型電波吸収体を適用した解析モデル（Internal View）

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図２－９．試作した電波暗箱の内部写真（Internal View）

図２－１０．実験系構成図

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-図２－１１．測定結果とシミュレーション結果の比較

これらの結果から全体的に良好な両者の一致を確認できる。 700 MHz の結果 に関して，傾き等，若干の差異がある。これは，本実験では長さ 10 mm のプロ ーブアンテナを使用しているが，周波数が低いほど感度が低下し，1.5 dB 程度 以内であるが誤差が波源から離れるほど顕著になったためである。

この検証結果から図２－５の複素比誘電率が妥当であり，更に，本論で述べ るこの複素比誘電率を用いた電波暗箱内の電界分布特性は，妥当な結果と言え る。

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