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ソリューションを探す小規模シミュレーション・解析ガラス貼付アンテナ 簡易設計ツール
TOOL DEMO / QUASI-STATIC LOADING MODEL

ガラス貼付アンテナ 簡易設計ツール

フィルムアンテナなどをガラスに貼り付けると、ガラスの誘電体としての影響(誘電体装荷)で実効的な波長が縮み、共振周波数が空気中の設計から大きく下がります。このデモでは、ガラスの誘電率・板厚と素子幅から実効誘電率を準静的モデルで見積もり、「空気中設計のまま貼ると共振はどこへ行くか」と「狙いの周波数に合わせ込むにはエレメント長をいくつにすべきか」を計算します。結果とグラフは既知の値を貼り付けたものではなく、条件を変えるたびにブラウザ内でその場で計算・描画しています。目標周波数は任意に入力できますので、自由に動かしてお確かめください。

本ページはデモ(設計事例)です。こうしたライトな解析を組み合わせることで、ガラスアンテナ設計の大部分(同調・寸法・パターン形状の当たり付け)はPC・Web上で素早く回せます。妥当性は当社の実測(近傍界計測・電場可視化)との突き合わせで担保します。設計から試作・実測評価まで対応できますので、お気軽にご相談ください。

パラメータ

設計目標
ガラス・素子

素子幅が太いほど電界がガラス外にも広がるため、装荷はわずかに軽くなります(本モデルの充填率に反映)。デモのため一部条件はプリセットからの選択です。任意の材料定数・素子形状は、ご要望に応じたカスタマイズ・受託解析でご相談ください。

条件を変えると自動で再計算されます。

IRカット膜(導電膜)付きガラスでは、膜が素子のすぐ近くで電波を遮ってしまうため、貼付は膜のない通信窓部が前提です。膜自体の透過は 車載ガラス透過解析ツール で確認できます。

実効誘電率 εeff(現在の板厚)
波長短縮率 1/√εeff
空気中の設計素子長(目標周波数)
ガラス貼付時の必要素子長
空気中設計のまま貼った場合の共振周波数

必要素子長 vs ガラス板厚

目標周波数で共振させるための素子長。板厚が増えると半無限ガラスの極限(εeff=(εr+1)/2、点線)に漸近します。●が現在の入力条件です。

空気中設計のまま貼った場合の共振周波数 vs ガラス板厚

空気中で目標周波数に設計したアンテナを、そのままガラスに貼ったときの共振周波数。「貼ったら同調が大きくずれる」を定量で確認できます。

このデモについて

ガラスに貼った薄い素子まわりの電界は、空気側とガラス側に分かれて分布します。本デモでは実効誘電率を εeff = 1 + q·(εr−1) の準静的な充填率モデルで見積もっています。充填率は q = 0.5·h/(h + w/4) とし、板厚 h が素子幅 w に比べて十分厚い極限で半無限ガラスの εeff = (εr+1)/2 に、薄い極限で空気の εeff = 1 に漸近する経験的な補間です。素子長は端効果込みの目安として 0.95×(λ/2)(ダイポール)を用いています。

  • デモ版の簡略化:共振周波数(同調)のずれのみを扱い、入力インピーダンス・帯域幅・放射効率(ガラス損失 tanδ の影響)・車体やガラス曲率の影響は含みません。充填率は経験的な補間式で、数値は参考値・精度保証はありません。整合・帯域・パターン形状まで含めた設計も、回路論・解析式ベースのライトなツール群で大部分を回せます。解析エンジンは揃っており、パラメータの開放・出力の変更など、御社の設計ニーズに合わせてカスタマイズします。妥当性は計測会社である当社の実測(近傍界計測・電場可視化)と突き合わせて担保し、必要な箇所だけ3Dフルウェーブでスポット検証します。
  • 「短くする」方向は実務の定石と一致します。ガラス(εr≒7)に密着した素子の波長短縮率はおよそ1/2で、ガラスアンテナが空中線より大幅に短く作られるのはこのためです。

高周波関連に関するお困り事は、ぜひ当社にご相談ください。

受託研究・開発(業務委託)、計測装置の開発・製造、ソフトウェア開発、共同研究など、形態を問わず対応します。

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