超小形ノーマルモードヘリカルアンテナの内部電磁界分布と自己共振構造決定式

摘要

ノーマルモードヘリカルアンテナ(NMHA)は，自己共振構造とすることにより，効率の良いアンテナとなる．これまでは，電磁界シミュレーションで様々な構造のインピーダンス特性を求めて共振構造を見出していた．実際にアンテナを設計する際には，自己共振構造決定式が分かっていると便利である．本報告では，NMHAの電磁気的振る舞いを基に自己共振構造を求める方法を試みた．まずアンテナ内部の電磁界分布を電磁界シミュレーションにより求めた．電界分布の特徴を基に，アンテナの容量性リアクタンスの表示式を求めた．誘導性リアクタンスはH．A．Wheelerの式を利用した．容量性と誘導性リアクタンスが等しくなる条件より，自己共振構造決定式を求めた．決定式の有効性を，電磁界シミュレーション結果と比較及び実測結果により確認した．