2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a super high-precision 3-D analytical method of an electromagnetic wave considering the edge property of the conductor
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25390159
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| Research Institution | Numazu National College of Technology |
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Principal Investigator |
芹澤 弘秀 沼津工業高等専門学校, 制御情報工学科, 教授 (70226687)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 小林ポテンシャル / 厳密解 / 方形開口 / 電磁波回折 / 電磁波漏洩 / 透過係数 / 結合問題 / 多重回折 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
完全導体遮蔽板の板厚を考慮した方形開口（ただし媒質を真空と仮定）の研究については、半波長以下の様々な開口寸法（開口アスペクト比も変化）に対して、透過係数を板厚の関数として表し、電力透過量が指数関数的に減少することを明らかにした。特に、比較的厚い平板内の正方形開口に平面電磁波が垂直に入射した場合のエネルギー透過量（近似値）を求めるための簡潔な表示式を導出した。また、エネルギー透過が大きい場合と小さい場合の現象の差異についてベクトルプロットによるエネルギー流の視覚化によって確認した。開口寸法が半波長以上の場合には導波管内部の透過電力と全放射電力が一致しないという問題があったが、理論式の再確認および他の計算結果との比較など様々な角度から検討を行った。その結果、二重無限級数の計算コードに一部誤りがあることを発見し、その部分を修正して再計算したところ、電力流の連続性が確認できた。さらに正しい計算コードを用いて大きな開口に関して透過係数の再計算も行い、板厚に対する電力透過量の依存性が周期的に振動することを明らかにした。
誘電体を考慮した方形開口（板厚を無視）とフランジ付き方形導波管の研究については、計算コードに更なる誤りが発見されたため、その部分の修正を行ったが、妥当性の確認は未実施であり、データの再計算までには至らなかった。
導波管アンテナの結合係数を厳密に求めるための基礎となる二つの方形開口の結合問題については、物理量の計算コードを開発するために必要となる二重無限積分の計算アルゴリズムについて検討した。さらに、複雑な開口形状による回折界を求めるために必要となるN個の方形開口（N個の方形状金属平板の補対構造）の結合問題を、二つの開口の問題を拡張して定式化し、回折波の表示式を示した。
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