안테나의 과학

고토나오히사

일본도쿄공업대학전기공학과를졸업하고동대학원을수료한공학박사이다.전자정보통신학회안테나-전파연구전문위원회위원장,도쿄공업대학교수를역임했다.저서로는『전자기파란무엇인가』,『새로운안테나공학』,『안테나의과학』등이있다.

머리말
프롤로그―안테나는진화한다

1장파동이란무엇인가?

1.파동의근원
전파를복사,흡수하는더듬이
수면의파동
3차원으로퍼져가는파동

2.구면파는모든파동의기본
사방으로퍼져나가는구면파
복사되는파동,복사되지않는파동

3.평면파라고하는이상적인파동
평행이되는파동의면
빛은평면파이다

4.하위헌스의원리
갈릴레이와뉴턴의사이에서
광파동설의뒷받침

5.파동의반사
하위헌스의원리에의한설명
키르히호프의수정

2장전파의근원

1.전하와전류
근원에「전하가있느니라」
전류는진공속에서도흐른다

2.다이폴
플러스와마이너스의쌍
전류가공간으로흐르면전파가나간다
전파가보이면……

3.송전선에서의전자와전류
전류는광속으로진행한다
전자는진동만할뿐

4.송전선과안테나의차이
송전선으로부터복사되는전파
송전선은두가닥,안테나는한가닥

5.효율이좋은전파발생기―반파장다이폴안테나
반파장도체선에송전선을접속할수있다
가로방향으로세게나가는전파

3장개구면안테나

1.반사망원경―파라볼라의원형
뉴턴의발명
평행광선이초점에집합한다

2.오래되고고급인파라볼라안테나
짧은파장의전파에서이용이가능
개량된카세그레인안테나

3.안테나의지향성
전파의세기와방향의관계
안테나가커지면빔폭은좁아진다

4.안테나의이득이란?
전파를얼마만큼이나집중할수있는가?
이득을나타내는데시벨

5.고성능개구면안테나
이득을크게하는방법
반사경안테나의두가지조건

4장어레이안테나

1.안테나의배열
작은안테나를배열
안테나의간격이중요

2.야기-우다안테나
전파의복사방향제한의장점
전파를유도하고반사하는도체선

3.야기-우다안테나의비밀
한가닥의안테나에만급전
두가닥안테나의상호작용
이득을최대로하는유도전류

4.고급인어레이안테나
전파복사방향의고속전환이가능하다
소자안테나가증가하면빔이좁아진다

5.저(低)사이드로우브안테나
잡음과고스트퇴치
방해가되는사이드로우브
사이드로우브를없애는방법

5장첨단기술시대의안테나

1.전자주사안테나
레이더의탐지한계를높이다
위상을바꾸어빔의방향을바꾼다
꿈의레이더

2.멀티빔안테나
주파수와위성궤도의이용확대
한개의안테나로여러개의빔을

3.소형안테나
「유선통신」과「무선통신」의특징
휴대전화기의꿈
관건이되는소형안테나

4.원편파안테나
위성방송을효율적으로이용하기위하여
전파가진동하는방향一편파
원편파의이점
새로운평면안테나

에필로그

전파나안테나가어렵다고하는큰원인은수식에의한설명이많기때문이다.이책에서는수식은일체사용하지않고모두도면으로써해설하며,안테나로부터전파가나가는상태등은퍼스컴그래픽으로제시했을뿐만아니라,안테나주위의전파를정확하게계산해서전파의강약을점의밀도로써나타내었다.간단한계산식을이용했지만,안테나에서부터조금만거리를두고바라본다면전파의상태는매우정확하게나타내어져있을것이다.

안테나의원리와안테나가어떻게동작하고있는가를알기쉽게설명하면서위성통신이나자동차전화등에사용되고있는안테나의특징등을면밀히살펴본다.맥스웰의이론에따르면전파를발생시키는근원은전류이므로,안테나를이해하기위해서는전류를잘알아야할필요가있다.이책은송전선이나안테나에흐르는전류에대해자세히설명한다.