アンテナの基本パラメータ - ビーム効率と帯域幅

2. 帯域幅
アンテナの帯域幅は、「アンテナの特定の特性の性能が特定の基準を満たす周波数範囲」と定義されます。帯域幅とは、中心周波数（通常は共振周波数）の値と比較した際に、アンテナ特性（入力インピーダンス、指向性パターン、ビーム幅、偏波、サイドローブレベル、利得、ビーム指向、放射効率など）が許容範囲内となる、中心周波数の両側の周波数範囲と考えることができます。
広帯域アンテナの場合、帯域幅は通常、動作可能な上限周波数と下限周波数の比として表されます。例えば、帯域幅が10:1の場合、上限周波数が下限周波数の10倍であることを意味します。
狭帯域アンテナの場合、帯域幅は中心周波数に対する周波数差のパーセンテージで表されます。例えば、5%の帯域幅は、許容される周波数範囲が中心周波数の5%であることを意味します。
アンテナの特性（入力インピーダンス、指向性パターン、利得、偏波など）は周波数によって変化するため、帯域幅特性は一意ではありません。通常、指向性パターンと入力インピーダンスの変化は異なります。そのため、この区別を明確にするために、指向性パターン帯域幅とインピーダンス帯域幅が必要になります。指向性パターン帯域幅は、利得、サイドローブレベル、ビーム幅、偏波、ビーム方向に関連し、入力インピーダンスと放射効率はインピーダンス帯域幅に関連します。帯域幅は通常、ビーム幅、サイドローブレベル、およびパターン特性によって表されます。

上記の議論は、結合ネットワーク（トランス、カウンターポイズなど）やアンテナの寸法が周波数の変化に伴って変化しないことを前提としています。アンテナや結合ネットワークの臨界寸法を周波数の変化に応じて適切に調整できれば、狭帯域アンテナの帯域幅を拡大できます。これは一般的に容易なことではありませんが、実現可能なアプリケーションも存在します。最も一般的な例はカーラジオのラジオアンテナで、通常は長さを調整することで受信状態を良好にすることができます。