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。帯域幅は、中心周波数（一般的には共振周波数）の両側の周波数範囲と考えることができ、その範囲では、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、ビーム指向性、放射効率など）が中心周波数の値と比較して許容範囲内に収まります。
・広帯域アンテナの場合、帯域幅は通常、許容動作のための上限周波数と下限周波数の比で表されます。例えば、帯域幅が10:1ということは、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との周波数差をパーセンテージで表します。例えば、5%の帯域幅とは、許容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、帯域幅特性は一様ではありません。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、この違い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となります。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、ビーム方向に関係し、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係します。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で表されます。

上記の議論は、周波数の変化に伴って結合ネットワーク（トランス、カウンターポイズなど）やアンテナの寸法が一切変化しないことを前提としています。周波数の変化に応じてアンテナや結合ネットワークの重要な寸法を適切に調整できれば、狭帯域アンテナの帯域幅を広げることができます。これは一般的には容易なことではありませんが、実現可能な用途も存在します。最も一般的な例は、カーラジオのアンテナです。カーラジオのアンテナは通常、調整可能な長さを備えており、受信感度を向上させるためにアンテナを調整することができます。