超小形ノーマルモードヘリカルアンテナの折返しアンテナ構成時の特性

摘要

UHF帯のRFIDタグアンテナとして，アンテナ長が0.035波長の超小形ノーマルモードヘリカルアンテナが研究されている．本論文では，更なる小形化における利得低下を救済する手段として，折返しアンテナ構成の導入法を明確にしたものである．まず，電波放射の必須条件である自己共振構造を求めるとともに，折返し構成として必要となる基本電気性能の確認を行った．次に，折返し構成の機能を明確に表す量である放射抵抗と導体抵抗のステップアップ比の違いを確認するとともに，放射特性や実用時に必須となるインピーダンス整合法を明らかにした．最後に，電磁界シミュレーションにより求めた値の妥当性と超小形折返しアンテナの実現性を検証するため，アンテナを製作し電気性能の測定を行った．測定での工夫点は，放射抵抗と導体抵抗を測定により切り分けるため，アンテナを窒素冷却して測定する方法を用いた点である．測定と計算値は，入力インピーダンス，主偏波放射特性で良い一致が得られるとともに，放射抵抗と導体抵抗の値でも良い対応関係が得られたため，計算結果の妥当性を確認できた．