主要

アンテナ帯域幅

帯域幅は、アンテナのもう一つの基本的なパラメータです。帯域幅とは、アンテナが正しくエネルギーを放射または受信できる周波数範囲を表します。通常、必要な帯域幅は、アンテナの種類を選択する際に使用されるパラメータの一つです。例えば、帯域幅が非常に狭いアンテナの種類は数多く存在します。これらのアンテナは、広帯域アプリケーションには使用できません。

帯域幅は通常、電圧定在波比(VSWR)で示されます。例えば、あるアンテナのVSWRが100~400MHzで1.5未満であると記載されているとします。この記載では、記載されている周波数範囲全体にわたって反射係数が0.2未満であるとされています。したがって、アンテナに供給された電力のうち、送信機に反射されるのはわずか4%です。さらに、反射損失S11は20×LOG10(0.2)=13.98デシベルとなります。

上記は、電力の96%が伝播電磁波の形でアンテナに供給されることを意味するものではないことにご注意ください。電力損失を考慮する必要があります。

さらに、放射パターンは周波数によって変化します。一般的に、放射パターンの形状は周波数によって劇的に変化することはありません。

帯域幅を記述する際には、他の規格が用いられる場合もあります。これは、特定の範囲内での偏波に関するものです。例えば、円偏波アンテナは、1.4~1.6GHzにおいて軸比が3dB未満(3dB未満)であると説明されます。この偏波帯域幅の設​​定範囲は、円偏波アンテナのおおよその目安となります。

帯域幅は、多くの場合、比帯域幅(FBW)で規定されます。FBWは、周波数範囲を中心周波数(最高周波数から最低周波数を引いた値)で割った比です。アンテナの「Q」も帯域幅と関連しています(Qが高いほど帯域幅は狭くなり、Qが低いほど帯域幅は狭くなります)。

帯域幅の具体的な例として、一般的なアンテナタイプの帯域幅の表を以下に示します。これは、「ダイポールアンテナの帯域幅はどれくらいですか?」「パッチアンテナとヘリックスアンテナでは、どちらのアンテナの方が帯域幅が広いですか?」といった疑問にお答えします。比較のために、中心周波数が1GHz(ギガヘルツ)のアンテナをいくつか示します。

新図

いくつかの一般的なアンテナの帯域幅。

表からわかるように、アンテナの帯域幅は大きく異なります。パッチ(マイクロストリップ)アンテナは帯域幅が非常に狭いのに対し、ヘリカルアンテナは帯域幅が非常に広くなります。


投稿日時: 2023年11月24日

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