例題２５ループアンテナ

調和解析および開放境界の設定を以下のように行っています。

タブ設定	設定項目	条件
メッシュ	周波数依存メッシュの設定	参照周波数：13.56×106[Hz] 表皮厚みより厚い導体ボディを境界条件とするをチェック本設定によってMetalの厚みが表皮厚みより厚いため、 Metalの表面は銅材料の損失を有する境界条件が適用されます。
メッシュ	メッシュのコントロール	周期曲面の切断最小切断数 : 12 ループアンテナの丸い形状を多角形で近似します。デフォルトでは最小切断数６が入力されている為、６角形となりますが、近似の精度を上げるため、ここでは１２を入力し、１２角形になるようにしました。
調和解析	スイープタイプ	等間隔分割数をチェック
	スイープ値	最小　12×106[Hz] 最大　14×106[Hz] 分割数：　50
	スイープの設定	逐次スイープを選択
	入力	1.0[W]
開放境界	種類	吸収境界
開放境界	吸収境界の次元	1次

高速スイープを利用すると、結果として得られるインピーダンス特性が若干不自然で

あったため、高速スイープの機能は利用していません。

SolidBodyでループアンテナを作成し、ループの途中に、ポートと集中定数のCを挿入しています。ポートと

集中定数のCは、それらを挿入したい位置にSheetBodyを作成し、ポートあるいは集中定数の境界条件

の指定をしました。

ループアンテナを覆うように球状の空気部（air)半径６ｍを定義しています。６ｍは１３MHｚで、ほぼ波長の

1/4になります。空気部の表面には外部境界条件で指定した、開放境界が適用されます。

※材料データベースを利用

境界条件名/トポロジー	タブ	境界条件の種類	条件
ポート_001/Face	電気	入出力ポート	基準インピーダンス：　指定する　をチェックし、５０Ωを入力。モード数：　導波路の計算で求めるモード数：　5 　実際に３次元解析で使用するモード数：　1 モードの選択：チェックしない
C/Face	電気	集中定数	容量：20.65×10-12[F]
外部境界条件	電気	開放境界	解析条件の開放境界タブにて設定

解析で得られる結果は下図のようになります。左図はインピーダンスの周波数特性をスミスチャートで示したもので中心は５０Ωです。右図はS11[dB]（反射率）の周波数

特性を示しています。

S11[dB]の図において、S11[dB]が大きくそれは反射する電力が大きいことを意味します。反射を減らす方法としてポートの基準インピーダンスを変更する方法があります。

スミスチャートの図より13MHｚでのインピーダンスが2.348+ｊ10.158[Ω]である事がわかります。反射を最も少なくするにはそのインピーダンスに対して共役な値（2.348ｊ10.158[Ω]）

をポートの基準インピーダンスに指定します。そのポートの設定で解析した結果が下図となります。基準インピーダンスを13GHｚのインピーダンスから決めたので13GHｚに

おいて整合がとれ、反射が少なくなっていることがわかります。

ここで示した結果と同様の解析結果を得るためには基準インピーダンスを変更する前後で同じメッシュを使い解析を行う必要があります。
基準インピーダンスを変更するとアダプティブメッシュによるメッシュも変わってしまうため、アンテナのインピーダンスが変化し整合がとれない
場合があります。それを避ける方法としては、基準インピーダンスの変更前後は別のプロジェクトとし使用するメッシュについてはあらかじめ
用意されたメッシュを使用する「既存メッシュで解析する」機能を使う方法があります。この機能を使う場合は基準インピーダンスを変更
する前のプロジェクトのpdtファイルを指定して解析します。

例題２５ ループアンテナ