携帯電話など無線通信の急速な普及に伴い，電波の人体防護に関心が寄せられている.電波ばく露の評価指標として比吸収率(SAR: Specific Absorption Rate)が用いられている.国際非電離放射線防護委員会(ICNIPR)ガイドラインあるいはIEEE/ICES規格によれば，携帯電話等の局所ばく露に対する指標として局所SARを用いている.このため，局所SARを低減する技術に関して多くの報告がなされている.その一つとしてElectromagnetic Band-Gap(EBG)構造を基板としたアンテナによるSARの低減例が報告されている.本稿では，第四世代無線通信システムが用いられる3.5 GHz带においてSARを低減可能なアンテナの設計を目指し，パッチ数が異なる有限EBG基板上ダイポールアンテナの特性を解析した.主な数値結果として，パッチ数を減らすにつれて共振周波数が高くなることがわかった.また，簡易的な立方体モデル解析では，PEC基板上アンテナと比較して，EBG基板を用いることによりSARの低減が確認できた.詳細頭部モデル解析では，20,24枚のパッチを有するEBG基板上アンテナによるSARは，12,16枚のパッチを有するEBG基板上アンテナによるSARに比べて16％低滅することがわかつた.また，アンテナの動作帯域(|Su_(11)|＞10dB，帯域幅3.8-4.5％)におけるSARのばらつきは，5％から35％変化することがわかった.%The present study investigates the performance of a dipole antenna above electromagnetic band gap (EBG) substrates with different number of patches to realize a low specific absorption rate (SAR) antenna for a 4G wireless communications system (3.5 GHz band). A cubic head model is used as an empirical study to estimate the radiation characteristics and the SAR of the antenna. Computational results show that the antenna above an EBG substrate can provide a maximum reduction of 81% in the SAR and a radiation efficiency improvement of 10% as compared with the antenna above a perfect electric conductor (PEC) ground plane. However, the antenna above the EBG substrate with a lower number of patches results in a higher resonance frequency and cannot provide sufficient SAR reduction. In both the cubic and realistic head models, a similar tendency was observed in the SAR reduction capability of the antenna above the EBG substrates as compared with the antenna above the PEC ground plane. For the anatomically based head model, the SARs of the dipoie above EBG substrates with 20 or 24 EBG patches can be reduced by 16% when compared to the case with 12 or 16 EBG patches. The variability of the SAR in the operating frequency band (|S_(11)| ＞10dB) of the antenna is found to be 5-35 %, which is dependent on different EBG substrates.
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