はじめに

Axial Mode Helical Antennaの特性について、Electro Magnetica Numerica version 1.7.0で解析を行った。 本稿では、そのモデルと解析結果について報告する。

Helical Antenna

2.4GHz帯 Axial Mode Helix Antennaを解析対象とする。 表1にその諸元を示す。

全体像は図1の通りである。

Figure 1: Axial Mode Helical Antenna

このモデルでは、入力は同軸ケーブルで行われる。 インピーダンスはHelix Antennaのインピーダンスに合わせて、120Ωとした。

計算モデル

Helical Antennaモデルは、FreeCAD[1]で作成し、各パーツ（Helicalワイヤー部、グランド板、同軸部)をSTLフォーマットで出力し、それをEMで読み込んだ。

計算領域は、0.15 x 0.15 x 0.6でレベル4-3でセルを生成する。 その結果を図2に示す。

Figure 2: Helical Antennaモデルに対し自動生成されたブロックセル

[a]  [b]

計算結果

このモデルでElectro Magnetica Numerica 1.7.0で計算を行った。 この計算例だと、iMac 21.5inch late 2013モデル(Intel i5 2 core)で、398秒で計算できる。

この計算例でのディレクティビティは図3にあるとおりである。

Figure 3: ディレクティビティ

まとめ

2.4GHz帯Axial Mode Helical Antennaの解析を行った。 インパルス応答解析を行い、合わせて、Near 2 Far Field変換を行い、遠方での放射パターンを解析した。 その結果、期待通りの放射パターンを得ることが示された。

Bibliography

1

FreeCAD: An open-source parametric 3D CAD modeler, http://www.freecadweb.org/.