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高周波近似を用いた回折散乱問題における高精度・高効率な統一的解法の確立

Research Project

Project/Area Number 04J04611
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Communication/Network engineering
Research InstitutionTokyo Institute of Technology
Research Fellow 司城 徹  東京工業大学, 大学院理工学研究科, 特別研究員(DC1)
Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords物理光学近似 / モーメント法 / レーダ断面積 / GTD / 修正法線ベクトル / 高周波近似 / 高周波近似解法 / 電磁波散乱解析 / 可視化 / 修正エッジ法 / 大規模局所基底関数
Research Abstract

本研究は,高周波散乱問題における高精度・高効率な計算法の確立を目指す.散乱解析法として,数値的に境界条件を解くモーメント法などの数値解析法と,高周波特有の近似を使った高周波近似解法がある.前者は高い精度を有するが計算コストが高く大規模問題への適用が問題であり,後者は精度では劣るが計算コストの面での利点を持つ.本研究では,前者の数値計算法における計算負荷を低減と後者の高周波近似解法における精度向上という2つのアプローチで,高精度・高効率な計算法の確立を目指す.
高周波近似解法の一つである物理光学近似(PO)は,GTDやPTDなどの他の高周波近似解法に比べ,精度において劣るが,簡易な計算アルゴリズムから工学的に汎用とされ,その使用頻度は高い.POの汎用性を損なわず,誤差改良する手法である修正法線ベクトルを適用したPOを提案し,各種散乱問題に対し精度検証した.また,修正法線ベクトルを適用したPOをレーダ断面積解析への応用し,その有効性を示した.
モーメント法に対する効率的な解法として,局所モーメント法とPOとの混合解法の補完手法を提案した.局所モーメント法およびPOとの混合解法は,解析領域がすべての境界上ではなく,共に局所部分の境界値問題を解ことにより,計算コストの削減を実現している.それぞれの解析領域は,ともに界および電流に対する局所性に基づきフレネルゾーンを用いて定義される.レーダ断面積解析に対し,その補完的な手法は周波数に依存しない未知数の数で解析できる利点を持つ.
これまでに,POの誤差の修正法として「POと開口面法との混合解法」,「修正法線ベクトルを用いたPO」,そしてモーメント法の計算コストの削減法として,「大規模局所基底関数」,「局所的なモーメント法」の主に四つの高周波解析問題における効率的な解法を確立した.

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report

Research Products

(18 results)

All 2007 2006 2005 2004

All Journal Article (18 results)

  • [Journal Article] Application of the Locality Principle in the Method of Moments for Induced Currents or Fields in Electrically Large Scattering Problems2007

    • Author(s)
      T.Shijo, M.Oishi, Y.Katakai, N.Omaki, K.Yukimasa, L.Rodriguez, M.Ando
    • Journal Title

      IEICE Technical Report vol.106, no. 561, AP2006-169

      Pages: 109-112

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    • Author(s)
      Tetsu Shijo, Luis Rodriguez, Makoto Ando
    • Journal Title

      IEEE AP-S International Symposium and USNC/URSI National Radio Science Meeting Session : 276.11

      Pages: 1873-1876

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  • [Journal Article] The MER Line Integration for the PO Far Field from a Parabola with Defocused Feed2006

    • Author(s)
      Luis Rodriguez, Tetsu Shijo, Makoto Ando
    • Journal Title

      IEEE AP-S International Symposium and USNC/URSI National Radio Science Meeting Session : 510.5

      Pages: 4413-4416

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  • [Journal Article] Convergence of the Equivalent Edge Current Line Integration around the Stationary Phase Point on Planar Surface -Extraction of Geometrical Optics by the Modified Edge Representation-2006

    • Author(s)
      Koji Yukimasa, Tetsu Shijo, Luis Rodriguez, Makoto Ando
    • Journal Title

      IEEE AP-S International Symposium and USNC/URSI National Radio Science Meeting Session : 358.7

      Pages: 2482-2485

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  • [Journal Article] 修正エッジおよび修正法線ベクトルを用いた等価端部電磁流における数値検証2006

    • Author(s)
      司城徹, ロドリゲスルイス, 安藤真
    • Journal Title

      第35回電磁界理論シンポジウム 電気学会研究会資料 EMT-06-136

      Pages: 115-118

    • NAID

      10018313491

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      Makoto Ando, Tetsu Shijo, Luis Rodriguez, Takuichi Hirano
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      The European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP2006) Session : 5A3

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    • Author(s)
      Tetsu Shijo, Takuichi Hirano, Makoto Ando
    • Journal Title

      IEICE Trans. Electron Vol.E88-C, No.12

      Pages: 2208-2215

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      Tetsu Shijo, Takuichi Hirano, Makoto Ando
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      IEEE AP-S International Symposium and USNC/URSI National Radio Science Meeting Session:116, Vol.4A

      Pages: 272-275

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      Tetsu Shijo, Jun Goto, Makoto Ando
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      2005 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ANTENNAS AND PROPAGATION TC3-4, Vol.2

      Pages: 447-450

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    • Author(s)
      司城徹, 後藤準, 安藤真
    • Journal Title

      電気学会研究会資料 EMT-05-21

      Pages: 41-46

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      10015673300

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      司城徹, 安藤真
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      電気学会研究会資料 EMT-05-68

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      10017117376

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      司城徹, 安藤真
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      電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集 CS-1-2

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      110004746132

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    • Author(s)
      Tetsu Shijo, Makoto Ando
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      Electrical Engineering in Japan 150・2

      Pages: 1-10

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      司城徹, 安藤真
    • Journal Title

      電子情報通信学会総合大会 C-1・25

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      2004 Annual Research Report
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    • Author(s)
      Tetsu Shijo, Takayoshi Itoh, Makoto Ando
    • Journal Title

      IEICE Trans. Electron. 87・9

      Pages: 1607-1614

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Visualization of Physical Optics for Interpretation of High Frequency Phenomena2004

    • Author(s)
      Tetsu Shijo, Takayoshi Itoh, Makoto Ando
    • Journal Title

      2004 URSI International Symposium on Electromagnetic Theory I

      Pages: 30-32

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] モーメント法の行列要素を疎にする大領域の局所基底関数2004

    • Author(s)
      司城徹, 後藤準, 安藤真
    • Journal Title

      電子情報通信学会研究技術報告 EMT04・80

    • NAID

      10013609054

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Modified Edge Representation Computer Code for Diffraction Analysis of Slot Antennas with Finite Ground Plane2004

    • Author(s)
      Masanori Kosugi, Tetsu Shijo, Makoto Ando
    • Journal Title

      2004 International Symposium on Antennas and Propagation 2E2-3

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      2004 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-03-31   Modified: 2016-04-21  

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