6.7 パッチアンテナ

誘電体基板の表面にアンテナを印刷し、 裏面のグラウンド板から同軸線路の内導体を接続したアンテナを、 ここではパッチアンテナと呼びます。
リスト6-7-1にパッチアンテナの入力データを示します。
本プログラムでは重複した場所の物性値は後のデータが優先されますので、 誘電体基板を最初に入力する必要があります。
また、給電点の位置が基板内になるように、 給電点のZ座標はグラウンド板表面の少し上を指定します。
本アンテナは給電点の位置を中心から少しずらすと、 特定の周波数で固有モードが発生しアンテナとして動作します。
図6-7-2,図6-7-3に入力インピーダンスと反射係数の周波数特性を示します。
図6-7-4が共振周波数での遠方界パターンです。 利得は正面(+Z方向)で最大7.2dBとなります。


リスト6-7-1 パッチアンテナ(patch.ofd)

OpenFDTD 2 1
title = patch antenna
xmesh = -5.000000e-002 50 5.000000e-002
ymesh = -5.000000e-002 50 5.000000e-002
zmesh = -2.000000e-003 1 0.000000e+000 1 2.000000e-003 9 2.000000e-002
material = 2.2 0 1 0
geometry = 2 1 -0.05 0.05 -0.05 0.05 0 0.002
name = 基板
geometry = 1 1 -0.05 0.05 -0.05 0.05 -0.002 0
name = グラウンド板
geometry = 1 1 -0.018 0.018 -0.018 0.018 0.002 0.002
name = パッチ
geometry = 1 1 0.004 0.004 0.004 0.004 0 0.002
name = 給電線
feed = Z 4.000000e-003 4.000000e-003 1.000000e-004 1 0 50
rfeed = 5
abc = 1 5 2 1e-5
frequency1 = 2300e6 2700e6 80
frequency2 = 2500e6 2500e6 0
solver = 20000 200 1e-3
plotiter = 1
plotfreq = 1 1 1 1 0
plotfar1d = X 72
far1dstyle = 0
far1dcomponent = 1 1 0
far1ddb = 1
plotfar2d = 18 36
far2dcomponent = 1 0 0 0 0 0 0
far2ddb = 1
end

図6-7-1 アンテナ形状         図6-7-2 入力インピーダンス(2300-2700MHz)

図6-7-3 反射係数(Z0=50Ω, 2300-2700MHz)         図6-7-4 遠方界(Y面)