私たちは 50 Ω SMA ケーブルと PCB アンテナ（2.4 GHz これにより、リターンロスは-15dB以下、VSWRは1.5以下、アンテナ効率は2.36～2.48GHzで90%以上を維持します。
シンプルなL型ネットワークを選び、帯域幅が必要なら小さなシャント・コンデンサーを追加するつもりでした。
まず、HFSSを使用して、裸の プリント基板 FR-4（ε_1=4.3、h=1.6mm、tanδ=0.02）上のアンテナフィードと50Ωマイクロストリップライン。2.2～2.6GHzにわたって給電ポートのインピーダンスを抽出し、どの程度のリアクタンス補正が必要かを調べました。
次に、L-ネットワークを選び、f₀ = 2.42 GHzでの開始値を計算しました：
次に、LとCの実際のSMDモデルをシミュレータに入れ、シミュレーションしたリターンロスS₁₁が2.42GHzで-18dBを下回り、2.36GHzと2.48GHzで-15dBを下回るまでチューニングしました。
マッチング・ネットワークはアンテナ・フィードから5mm以内に収め、余分なリアクタンスを避けるためにトレースを45°曲げました。これらのルールによって寄生リアクタンスを低く抑え、設計の再現性を高めています。
レイアウト後、アンテナ一式とマッチング・ネットワークの全波シミュレーションを行い、測定用のプロトタイプを作りました。すべての測定データは、シミュレーションと±5％の部品公差の範囲内で一致しました。
表1：テスト結果の概要
| パラメータ | シミュレーション値と実測値 |
|---|---|
| リターンロス (S₁₁) | ≤ -18 dB at 2.42 GHz, ≤ -15 dB at 2.36 & 2.48 GHz |
| VSWR | 2.36～2.48GHzにわたって≤1.3 |
| ゲイン | ≥ 2.2 dBi以上 |
| 効率性 | ≥ 92パーセント |
まずリターンロス曲線を示し、次にVSWR曲線を簡単な解析とともに示します：
図1：リターンロス対周波数
ご覧のように、リターンロス曲線は2.42GHzで-18dBの深いノッチに達し、2.36GHzから2.48GHzまでは-15dB以下にとどまっています。これは、80MHzの全帯域で反射電力を3%以下に抑えるという私たちの目標を満たしています。
図2：VSWR対周波数
ここでは、VSWRは中心周波数で1.29まで低下し、2.36～2.48GHzにわたって1.5未満を維持しています。これにより、インピーダンスのマッチングが50Ωの±15%以内に収まっていることが確認でき、挿入損失を低く抑え、アンテナの帯域幅を維持しています。
