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移動境界適合座標系とMRTD法を用いた可動電極を持つMEMSデバイスの数値解析

研究課題

研究課題/領域番号 15560309
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関東京工科大学

研究代表者

黒田 道子  東京工科大学, コンピュータサイエンス学部, 教授 (70225308)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2004年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2003年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードMEMS / 可変機能RF-MEMS / 移動境界適合座標系 / 電磁界-振動連成解析 / FD-TD法 / MRTD法 / 可変機能デバイス / FDTD法
研究概要

RF-MEMSデバイスは高性能かつ省エネルギー性に優れ、ユビキタスネットワーク社会のデバイスとして、実用化が期待されている。しかし、可変機能RF-MEMSは可動するため、その過渡的振る舞いの数値解析は困難であり、その詳細な設計・開発のため解析支援技術の構築が強く望まれている。そこで本研究では、移動境界適合座標系という座標変換法を用いた解析法を提案している。この手法を用いることで、これまで困難であった運動する物体の電磁界数値解析が可能になった。等速運動するくし型電極間の静電容量と速度の関係をはじめとして、ばねの力とクーロン力より求めた加速度で運動する電極板の運動と静電容量の関係を求め、その過渡的現象を明らかにすることができた。この成果は、2003年IEEE_APS2003(Antenna & Propagation Society),2003年10月IEEE_TCWCT2003,2,003年11月電磁界理論シンポジウム、2004年4月のACES2004(Applied Computational Electromagnetics Society),2004年6月IEEE_APS2004,2004年9月電気学会電磁界理論シンポジウム、2005年4月のIEEE/ACES2005で発表した。論文誌では2003年3月の電気学会論文誌をはじめとして、2004年1月に電子情報通信学会誌に、2004年3月にACES Journal(Applied Computational Electromagnetics Society)に掲載されている。さらに、複数の周波数帯で使用できるMEMSアンテナを提案し、数値解析を行った結果、求めたS11パラメータより可動部を持つマイクロストリップアンテナは、複数の周波数で使用できることを確認できた。この結果は、2005年3月の電子情報通信学会総合大会で発表し、2005年7月IEEE_APS2005で発表予定である。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (31件) 文献書誌 (11件)

  • [雑誌論文] Dynamic and Electrical Analysis of MEMS capacitor with Accelerated Motion Effect2005

    • 著者名/発表者名
      K.Kawano, S.Shahrani, T.Moi, M.Kuroda, M.M.Tentzeris
    • 雑誌名

      Proc.of the IEEE/ACES2005

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Modeling of Antennas with Mechanically MEMS-Enabled Moving Parts2005

    • 著者名/発表者名
      K.Yamagata, M.Kuroda, M.M.Tentzeris
    • 雑誌名

      Proc.of the IEEE APS/URSI2005

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dynamic and Electrical Analysis of MEMS Capacitor with Accelerated Motion Effects2005

    • 著者名/発表者名
      Kohei Kawano, Shafrida Shahrani, Takashi Mori, Michiko Kuroda, Manos M.Tentzeris
    • 雑誌名

      Proc.of the IEEE/ACES2005 International Conference

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Modeling of Antennas with Mechanically MEMS-Enabled Moving Parts (accepted for the presentation)2005

    • 著者名/発表者名
      Kohei Yamagata, Michiko Kuroda, Manos M.Tentzeris
    • 雑誌名

      Proc.of the IEEE APS/URSI2005

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 移動境界適合座標系を用いたMEMSアンテナの数値解析2005

    • 著者名/発表者名
      山形幸平, 黒田道子
    • 雑誌名

      電子情報通信学会総合大会

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical Technique for the Analysis of MEMS Structures Including the Complex Motion Effect2005

    • 著者名/発表者名
      Michiko Kuroda
    • 雑誌名

      PIERS2005 (Progress of International Electromagnetic Research Symposium)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Dynamic and Electrical Analysis of MEMS capacitor with Accelerated Motion Effect2005

    • 著者名/発表者名
      K.Kawano, S.Shahrani, T.Mori, M.Kuroda, M.M.Tentzeris
    • 雑誌名

      Proc. of the IEEE/ACES2005

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A Novel Numerical Approach for the Analysis of 2D MEMS-Based Variable Capacitors Including the Effect of Arbitrary Motions2004

    • 著者名/発表者名
      M.Kuroda, N.Miura, M.Tentzeris
    • 雑誌名

      ACES Journal(Applied Computational Electromagnetic Society) 191b

      ページ: 133-138

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 移動境界適合座標系を用いた可動電極をもつMEMSバリヤブルキャパシタの数値解析2004

    • 著者名/発表者名
      河野, 三浦, 黒田, テンジェリス
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌C J87-C,1

      ページ: 32-38

    • NAID

      110003172188

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Analysis of MEMS-Based Variable Capacitors Involving the Combined effect of Mechanical and Electrical Forces(invited paper)2004

    • 著者名/発表者名
      M.Kuroda, K.Kawano, T.Mori, A.Sato, M.M.Tentzeris
    • 雑誌名

      Proc.of ACES2004

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Modeling of MEMS Structures Involving Motion Effected by the Coupling of Maxwell's and Mechanical Equations2004

    • 著者名/発表者名
      Michiko Kuroda, Kohei Kawano, Takashi Mori, Manos M.Tentzeris
    • 雑誌名

      Proc.of the IEEE APS/URSI2004(Antenna & Propagation Society)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Novel Numerical Approach for the Analysis of 2D MEMS-Based Variable Capacitors Including the Effect of Arbitrary Motions2004

    • 著者名/発表者名
      Michiko Kuroda, Noriyuki Miura, Manos M.Tentzeris
    • 雑誌名

      ACES Journal vol.19, no.1b

      ページ: 133-138

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Novel Numerical Approach for the Analysis of MEMS-Based Variable Capacitors with Moving Metallic Plates2004

    • 著者名/発表者名
      Kohei Kawano, Noriyuki Miura, Michiko Kuroda, Manos M.Tentzeris
    • 雑誌名

      IEICE Tarns.on Electronics Vol.J87-C No.1

      ページ: 32-38

    • NAID

      110003172188

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Numerical Technique for the Analysis of MEMS Structures using the Coupling of Electromagnetic and Mechanical Equations (invited paper)2004

    • 著者名/発表者名
      Kohei Kawano, Noriyuki Miura, Michiko Kuroda, Manos M.Tentzeris
    • 雑誌名

      PIERS2004

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Adaptive Body Fitted Grid Generation Method with Moving Boundaries and the Application (invited paper)2004

    • 著者名/発表者名
      Michiko Kuroda
    • 雑誌名

      PIERS2004

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Analysis of MEMS-Based Variable Capacitors Involving the Combined Effect of Mechanical and Electrical Forces (invited paper)2004

    • 著者名/発表者名
      Michiko Kuroda, Kohei Kawano, Takashi Mori, Akira Sato, Manos M.Tentzeris
    • 雑誌名

      Proc.of ACES2004

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Modeling of MEMS Structures Involving Motion Effected by the Coupling of Maxwell's and Mechanical Equations2004

    • 著者名/発表者名
      Kohei Kawano, Takashi Mori, Michiko Kuroda, Manos M.Tentzeris
    • 雑誌名

      Proc.of the IEEE APS/URSI2004

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Novel Numerical Approach for the Analysis of 2D MEMS-Based Variable Capacitors Including the Effect of Arbitrary Motions2004

    • 著者名/発表者名
      M.Kuroda, N.Miura, M.Tentzeris
    • 雑誌名

      ACES Journal(Applied Computational Electromagnetics Society) 19-1b

      ページ: 133-138

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical Modeling of MEMS Structures Involving Motion Effected by the Coupling of Maxwell's and Mechanical Equations2004

    • 著者名/発表者名
      Michiko Kuroda, Kohei Kawano, Takashi Mori, Manos M.Tentzeris
    • 雑誌名

      Proc. of the IEEE APS2004 (Antenna & Propagation Society)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A Numerical Technique for the Analysis of MEMS Structures using the Coupling of Electromagnetic and Mechanical Equations2004

    • 著者名/発表者名
      Kohei Kawano, Noriyuki Miura, Michiko Kuroda, Manos M.Tentzeris
    • 雑誌名

      PIERS2004 (Progress of International Electromagnetic Research Symposium)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The Adaptive Body Fitted Grid Generation Method with Moving Boundaries and the Application2004

    • 著者名/発表者名
      Michiko Kuroda
    • 雑誌名

      PIERS2004 (Progress of International Electromagnetic Research Symposium)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 可変機能をもつRF MEMS構造体の最適設計のための数値解析2004

    • 著者名/発表者名
      森貴史, シャフリダ・サラニ, 河野幸平, 黒田道子
    • 雑誌名

      電気学会電磁界理論研究会 EMT-04-77

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 移動境界適合座標系のマイクロマシン解析への応用2003

    • 著者名/発表者名
      河野, 三浦, 高橋, 黒田
    • 雑誌名

      電気学会論文誌A 123,3

      ページ: 280-284

    • NAID

      10013970378

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Novel Numerical approach for the analysis of 2D MEMS-Based variable Capacitors with Arbitrary Motions(invite paper)2003

    • 著者名/発表者名
      M.Kuroda, N.Miura, M.M.Tentzeris
    • 雑誌名

      Proc.of ACES2003

      ページ: 48-53

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Modeling of the Transient behavior of MEMS Structures Involving Motion in Arbitrary Directions2003

    • 著者名/発表者名
      M.Kuroda, N.Miura, K.Kawano, M.Tentzeris
    • 雑誌名

      Proc.of the IEEE APS2003(Antenna & Propagation Society) I

      ページ: 359-362

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Approach for the Modeling of MEMS Structures Including Accelerated Motion Effects2003

    • 著者名/発表者名
      K.Kawano, N.Miura, M.Kuroda, M.Tentzeris
    • 雑誌名

      Proc.of the IEEE TCWCT2003(Topical Conference on Wireless Communication Technology

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An application of the FD-TD Method for Analysis of MEMS Structures using Body Fitted Grid generation Method with Moving Boundaries2003

    • 著者名/発表者名
      K.Kawano, N.Miura, R.Takahashi, M.Kuroda
    • 雑誌名

      IEEJ Trans.FM Vol123, No.3

      ページ: 280-284

    • NAID

      130000081568

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Novel Numerical Approach for the Analysis of 2D MEMS-Based Variable Capacitors with Arbitrary Motions (invited paper)2003

    • 著者名/発表者名
      M.Kuroda, N.Miura, M.M.Tentzeris
    • 雑誌名

      Proc.of ACES2003

      ページ: 48-53

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Modeling of the Transient behavior of MEMS Structures Involving Motion in Arbitrary Directions (invited paper)2003

    • 著者名/発表者名
      M.Kuroda, N.Miura, K.Kawano, M.M.Tentzeris
    • 雑誌名

      Proc.of the IEEE APS2003

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Novel Numerical Technique for the Analysis and Design of MEMS Structures with Non-Uniform Membrane Motions2003

    • 著者名/発表者名
      M.Kuroda, N.Miura, R.Takahashi, Manos M.Tentzeris
    • 雑誌名

      PIERS2003

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Approach for the Modeling of MEMS Structures Including Accelerated Motion Effects2003

    • 著者名/発表者名
      Kohei Kawano, Noriyuki Miura, Michiko Kuroda, Manos M.Tentzeris
    • 雑誌名

      Proc.of the IEEE TCWCT2003

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 河野, 三浦, 高橋, 黒田: "移動境界適合座標系のマイクロマシン解析への応用"電気学会論文誌A. 123,3. 280-284 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 河野, 三浦, 黒田, テンジェリス: "移動境界適合座標系を用いた可動電極をもつMEMSバリヤブルキャパシタの値解析"電子情報通信学会論文誌C. J87-C,1. 32-38 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kuroda, N.Miura, M.Tentzeris: ""A Novel Numerical Approach for the Analysis of 2D MEMS-Based Variable Capacitors Including the Effect of Arbitrary Motions"ACES Journal(Applied Computational Electromagnetics Society). (採録決定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kuroda, N.Miura, K.Kawano, M.Tentzeris: "Numerical Modeling of the Transient behavior of MEMS Structures Involving Motion in Arbitrary Directions"Proc.of the IEEE APS2003(Antenna & Propagation Society). I. 359-362 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M Kuroda, N, Miura, R.Takahashi, M.Tentzeris: "A Novel Numerical Technique for the Analysis and Design of MEMS Structures with Non-Uniform Membrane Motions"Progress of International Electromagnetic Research Symposium. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kawano, N.Miura, M.Kuroda, M.Tentzeris: "Numerical Approach for the Modeling of MEMS Structures Including Accelerated Motion Effects"Proc.of the IEEE TCWCT2003(Topical Conference on Wireless Communication technology. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 森, 佐藤, 河野, 黒田: "MEMSコンデンサの電気系と機械系の結合による運動を考慮した数値解析法"電気学会電磁界理論研究会資料. EMT-03-77. 37-42 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kawano, N.Miura, M.Kuroda, M.Tentzeris: "A Numerical Technique for the Analysis of MEMS Structures using the Coupling of Electromagnetic and Mechanical Equations"Progress of International Electromagnetic Research Symposium. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kuroda: "The Adaptive Body Fitted Grid Generation Method with Moving Boundaries and the Application"Progress of International Electromagnetic Research Symposium. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Michiko Kuroda, Kohei Kawano, Takashi Mori, Manos M. Tentzeris: "Numerical Analysis of MEMS-Based Variable Capacitors Involving the Combined Effect of Mechanical and Electrical Forces"Proc.of the ACES2004. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kohei Kawano, Takashi Mori, Michiko Kuroda, Manos M. Tentzeris: "Numerical Modeling of MEMS Structures Involving Motion Effected by the Coupling of Maxwell's and Mechanical Equations"Proc.of the IEEE APS2004(Antenna & Propagation Society). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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