RF・マイクロ波アプリケーション向けアンテナシミュレーション

アンテナ解析について

EMWorks のアンテナソルバーは、現実的な3Dジオメトリ上で RF およびマイクロ波アンテナの設計と検証を可能にします。放射パターン、インピーダンス、帯域幅、効率、結合をシミュレーションすることで、試作前に最適なアンテナ構成、給電方式、配置を確定できます。

主な機能

• フルウェーブ3Dアンテナシミュレーション – パッチ、スロット、ダイポール、モノポール、ホーン、導波管、ヘリカル、コンフォーマルアンテナなどを、単一の RF & MICROWAVES 環境でモデル化できます。

• 広帯域・マルチバンド解析 – 周波数スイープにより、動作帯域およびガードバンド全体で入力整合、利得、放射パターンを評価します。

• 給電・整合構造の解析 – 同軸給電、マイクロストリップ給電、導波管給電、整合回路を、Sパラメータ、VSWR、スミスチャートで解析します。

• 実製品との統合評価 – レドーム、筐体、PCB、周辺の金属・樹脂構造の影響を考慮し、アンテナ性能のデチューンを早期に検出します。

• パラメトリックスタディと設計チューニング – 寸法、材料特性、給電位置を変更し、複数のアンテナ設計案を迅速に比較・最適化できます。

一般的に解析されるデバイスおよび構造

• Wideband dipole antennas with integrated balun – 整合性と帯域幅を向上させた広帯域ダイポール。

• Printed circular monopole antennas – 超広帯域通信向けのコンパクトな放射素子。

• Compact GPS patch antennas – 1.575 GHz に同調した GPS 用小型パッチ。

• RFID tag antennas – 特定の RFID バンド向けに最適化された印刷型タグ。

• Single-feed dual-band microstrip antennas – 2 つのサービスバンドをカバーする平面アンテナ。

• Dual-band mm-wave antennas for 5G – 高利得 5G 通信用の平面放射器。

• Dual-band PIFA antennas – GPS／WiMAX 用の低背携帯端末アンテナ。

• Bluetooth smartwatch antennas – 曲げの影響を受けやすい小型ウェアラブルアンテナ。

• Wearable / smart-glasses antennas – 眼鏡フレームに統合されたコンフォーマルアンテナ。

• Dielectric resonator antennas (DRAs) – 5G および mmWave 向け高効率 DRA。

• Miniature multi-band PCB antennas – 複数規格に対応する IoT 向け小型アンテナ。

• UAV communication antennas – Lightweight antennas for reliable drone links.

• Standard horn antennas – RF・マイクロ波リンク用の代表的な利得ホーン。

• Tilted horn antennas – 指向性やカバレッジを制御する傾斜型ホーン。

• Circularly polarized feedhorn antennas – 円偏波を提供するフィードホーン。

• Self-filtering horn antennas with metamaterials – フィルタ機能を内蔵した高機能ホーン。

• Wire Antenna - 高利得ワイヤアンテナ。

EMWORKS アンテナ解析の出力  

アンテナソルバーは、性能評価と整合確認に必要な主要 RF・アンテナ指標を提供します。

• 放射パターン（2D／3D） – 利得、主ローブ方向、ビーム幅、サイドローブ。

• 利得・指向性・効率 – 放射電力とエネルギー集中度。

• 偏波および軸比 – リンク互換性を確保する直線／円偏波特性。

• 入力インピーダンス、反射損失、VSWR – インピーダンス整合と電力伝送効率。

• スミスチャートおよび S パラメータ – システム全体でのインピーダンス挙動とポート結合。

• 近傍界・遠方界分布 – アンテナ近傍および遠方での電磁界分布。

• 周波数特性 – 動作帯域における利得と整合の変化。

これらの結果により、アンテナ設計が性能目標を満たしているかを迅速に確認し、ジオメトリ、給電、整合の最適化ポイントを明確にできます。