私たちが普段目にするテレビ用の屋外アンテナや、車の屋根についているラジオアンテナ、そしてスマートフォンやIoT機器に内蔵された小型アンテナ。これらは一体何でできているのでしょうか？また、なぜその長さや形状が異なるのでしょうか？ここでは、アンテナの基本構造や、周波数と波長の関係によるサイズの違いについてわかりやすくご紹介します。
アンテナは「金属」でできている
- 基本構造はシンプル：アンテナは主に金属でできており、極端な話、2本の針金を正しく配置すればアンテナとして機能します。
- 電磁波を放射する仕組み：アンテナに電流を流すと、その周囲に電磁波が発生します。この電磁波に情報（信号）を乗せることで、無線通信が可能になります。
アンテナの長さと「周波数」「波長」の関係
- 波長と半波長：アンテナの最適な長さは「半波長（λ/2）」が目安になります。半波長とは、ある電波の波長（λ）を半分にした長さのこと。
- 周波数と波長の関係：周波数（f）が低いほど波長（λ）は長くなります。波長は、光速（約3×10^8 m/s）を周波数で割ると求まるため、低周波数帯ほど波長は長くなり、その結果アンテナも長くなるのです。
周波数が低いほどアンテナが大きくなる
- 具体例：いわゆる「プラチナバンド」と呼ばれる800MHz帯では、半波長は約180mmと長め。一方、2GHz帯では約70mmと、半波長がコンパクトになります。
- IoT・5G時代のアンテナ設計：近年、IoT機器や5G通信に対応するため、より高周波数帯で小型のアンテナが求められています。一方で、電波伝播特性やカバレッジを考慮すると、低周波数帯も依然として重要です。このような背景から、複数の周波数帯に対応できる高性能なアンテナ技術が注目されています。
スタッフ株式会社のご提案
当社は、30年以上にわたるノウハウを活かし、広帯域のアンテナをコンパクトに内蔵化するソリューションを提供しております。
- 高周波から低周波まで幅広く対応：製品開発段階からのご相談や、機器筐体内への最適なアンテナ設置など、さまざまなニーズにお応えします。
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