ラジコン用送信機に装着した
密巻きコイル状小形アンテナの放射特性
日 大 生 産 工 ○ 坂 口 浩 一 日 大 ・ 理 工 長 谷 部 望 1. はじめに
先に密巻きコイル状小形アンテナを提案
し
[1][2],ラジコン用の小型送信機に装着した
ときの装着姿勢が特性におよぼす影響を報 告してきた
[3].本稿では,操縦者が小型送 信機を操作するときの地面の影響および操 縦者自身がアンテナの放射特性におよぼす 影響
[4]について,人体の腕の影響を含め検討 している.
2. アンテナ形状と解析モデル
小型送信機に装着した 72MHz で動作する アンテナ形状および寸法を図 1(a) に示す.
このアンテナの放射特性が地面の影響をど のように受けるのか,同図(b)に示すモデル で高さおよび傾きを変え検討した.さらに 操縦者自身の人体の影響を調べるため,同 図(c)に示すモデルを用いた.無線機の地面 からの高さは 1000mm 固定とし,人体と無線 機の距離Dと傾きを変化させた.地面並び に人体の媒質定数は図中に示す値とした.
解析にはモーメント法(Zeland 社,IE3D)を 用いた.
3. 結果
図2に地面の影響を示す.結果より地面 の状態により放射特性の受ける影響は比較 的大きいことが確認できた.図3に人体の 影響を示す.人体があることにより特性が 変化する.特に腕の影響は大きい.またD が大きい方が影響が大きいのは,それだけ 腕に乗る電磁波が増え,地面と平行な電磁 波成分が増えるためであり,人体本体より も放射特性としては腕の影響が大きいこと
h l
l
h S
X Y
Z
l
c hv
f
W
L H
h =320 lv=300 lh = 40 lc = 95 hf = 20 S = 0.2 a = 2 L =200 W= 60 H =200 unit:mm
The radiation characteristics of the small antenna mounted on a small transmitter
Koichi SAKAGUCHI and Nozomu HASEBE (a) アンテナ形状
図 1 アンテナ形状および解析モデル
280mm
1000mm Z
Y γ
1700mm
X 200mm
D
T
Z
Y γ
コンクリート
(εr =6.0, σ=0.002 S/m)
土:湿土
(εr =15.0,σ=0.001 S/m)
土:乾土
(εr =2.0,σ=0.00001 S/m)
X
(b) 地面の影響
(c) 人体+地面の影響
人体(εr =42.1,σ=0.514 S/m)
がわかった.図2と3を比較すると人体の 影響は大きいが,人体はアンテナの一部と して動作していることもわかる.
4. まとめ
地面の放射特性に及ぼす影響は大きいこ と,操縦者自身が放射特性に影響すること,
特に操縦者の腕に乗る電磁波の影響が大き いことを示した.
本研究の一部は双葉電子記念財団の援助 を受けた.ここに謝意を表す.
参考文献
[1] 長谷部, 坂口:”密巻きコイル状小形アンテ ナ”, 2007 信学総大,B-1-91
[2] 長谷部, 坂口:”密巻きコイル状小型アンテ ナ”,信学論 B, Vol.J90-B, No.7, pp.670-678 (2007)
[3] 長谷部,坂口:”小型筐体上の密巻きコイル 状小形アンテナ”, 2007 信学ソ大,B-1-160 [4] 廣重,坂口,長谷部: ” 密巻きコイル状小形 アンテナの使用姿勢による放射特性への影 響”, 2008 信学総大,B-1-126
(b) YZ面 (a) XZ面
E
θE
φE
θE
φθ= 0°
-10 -20 -30
0 [dBi]
-90° 90°
(a) XZ面
(b) YZ面 θ= 0 °
-10 -20 -30
0[dBi]
90°
-90°
θ= 0 °
-10 -20 -30
0[dBi]
90°
-90°
θ= 0 °
-10 -20 -30
0[dBi]
-90° 90°
θ= 0°
-10 -20 -30
0[dBi]
-90° 90°
人体なし
人体腕なし D=200mm 人体腕なし D=400mm 人体腕あり D=200mm 人体腕あり D=400mm
θ= 0°
-10 -20 -30
0 [dBi]
コンクリート乾土
湿土