マイクロ波アンテナは、精密に設計された構造を用いて、電気信号を電磁波に変換し（またその逆も行います）、その動作は3つの基本原理に基づいています。
1. 電磁波の変換
送信モード:
送信機からのRF信号は、アンテナコネクタ（SMA、N型など）を経由して給電点まで伝わります。アンテナの導体素子（ホーン／ダイポール）は、電波を指向性ビームに整形します。
受信モード:
入射電磁波はアンテナに電流を誘導し、受信機の電気信号に変換されます。
2. 指向性と放射線制御
アンテナの指向性はビームの焦点を定量化します。高指向性アンテナ（例：ホーンアンテナ）は、以下の要素によってエネルギーを狭いローブに集中させます。
指向性（dBi）≈10 log₁₀（4πA/λ²）
ここで、A = 開口部面積、λ = 波長です。
パラボラアンテナなどのマイクロ波アンテナ製品は、衛星リンクに対して 30 dBi を超える指向性を実現します。
3. 主要コンポーネントとその役割
| 成分 | 関数 | 例 |
|---|---|---|
| 放射要素 | 電気-電磁エネルギーを変換する | パッチ、ダイポール、スロット |
| フィードネットワーク | 損失を最小限に抑えて波を誘導する | 導波管、マイクロストリップ線路 |
| 受動部品 | 信号の整合性を向上 | 位相シフター、偏光子 |
| コネクタ | 伝送線路とのインターフェース | 2.92mm（40GHz）、7/16（高出力） |
4. 周波数特化設計
6 GHz 未満: コンパクトなサイズのため、マイクロストリップ アンテナが主流です。
> 18 GHz: 導波管ホーンは低損失性能に優れています。
重要な要素: アンテナ コネクタでのインピーダンス整合により反射が防止されます (VSWR <1.5)。
実際のアプリケーション:
5G Massive MIMO: ビームステアリング用のパッシブコンポーネントを備えたマイクロストリップアレイ。
レーダー システム: アンテナの高い指向性により、正確なターゲット追跡が保証されます。
衛星通信: パラボラ反射鏡は 99% の開口効率を実現します。
結論：マイクロ波アンテナは、電磁共鳴、高精度のアンテナコネクタタイプ、そして最適化されたアンテナ指向性によって信号を送受信します。高度なマイクロ波アンテナ製品は、受動部品を統合することで損失を最小限に抑え、通信範囲を最大化します。
アンテナの詳細については、以下をご覧ください。
投稿日時: 2025年8月15日
