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応用例

ネットブックのWiFiアンテナ

プロジェクトファイルのリクエスト

アンテナを正しくチューニングすることは、バッテリ駆動の機器にとって、無駄な電力を最小限に抑えるために特に重要です。この例では、自由空間で設計された2周波反転FLアンテナをネットブックコンピュータの中に設置します。この動作環境はアンテナ性能に悪影響を及ぼしますが、XFdtdによって予測され、修正されます。

このプロセスは、効率的なチューニング方法を理解するために、アンテナ自体の簡単な調査から始まります。図1は、アンテナを特定するために使用されるパラメータを示しています。表面電流を3つの異なる周波数で保存し(図2-4)、どのアンテナの特徴がさらに調査する価値があるかを特定します。LL, LF, LP パラメーターが良い候補として特定されたので、これらの各パラメーターがアンテナにどのような影響を与えるかを判断するために、値の範囲にわたってスイープされます。自動定点観測により、セル・サイズの最適化が図られ、必要な場所でより小さなセルを使用することができます。各スイープは、XStream GPUアクセラレーションを使って約1分で完了します。結果のリターンロスを図5-7に示します。

図1:原著論文のアンテナ概略図。

図1:原著論文のアンテナ概略図。

 

 図2:2.45GHzにおけるアンテナの表面電流。

図2:2.45GHzにおけるアンテナの表面電流。

 

 図3:5.17GHzにおけるアンテナの表面電流。

図3:5.17GHzにおけるアンテナの表面電流。

 

 図4:6.43GHzにおけるアンテナの表面電流。

図4:6.43GHzにおけるアンテナの表面電流。

 

図5:リターン・ロス対LL

図5:リターン・ロス対LL

 

図6:リターン・ロス対LF

図6:リターン・ロス対LF

 

図7:リターンロス対LP

図7:リターンロス対LP

 

これでアンテナはネットブックに適切に配置されました。図8は、コンピュータの蓋の上隅にアンテナが配置され、ケーブルがマザーボードに取り付けられている様子を示している。メモリ使用量を最小限に抑えるため、自動固定点とグリッド領域の組み合わせが採用されています。アンテナの初期シミュレーションは、元の自由空間パラメータを使用して実行されます。その結果、2.4GHz付近の共振は変化しないが、上側の周波数帯域が大きく影響を受けていることがわかった。先に行ったアンテナの調査から、パラメータLFを増やすことで、この変化を修正できることがわかりました。図9は、チューニング前と、LFを12mmに増加させた後の、自由空間におけるアンテナのS11を比較したものです。その結果、5.2 GHzにおける3D放射パターンが、図10にメインローブの方向とともに表示されています。

 

図8:ネットブックコンピューター内のアンテナ配置。

図8:ネットブックコンピューター内のアンテナ配置。

 

図9:チューニング前後の自由空間とコンピューター内のアンテナ性能の比較。

図9:チューニング前後の自由空間とコンピューター内のアンテナ性能の比較。

 

図10:5.2GHzにおけるファーゾーン・パターン。

図10:5.2GHzにおけるファーゾーン・パターン。

 

プロジェクトファイルのリクエスト

このアプリケーション例にご関心をお寄せいただき、ありがとうございます。WiFi Antenna In Netbookプロジェクトファイルをダウンロードするには、以下のフォームにご記入ください。