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メタマテリアルアンテナ設計のための電磁界シミュレーション法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K06052
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関東京農工大学

研究代表者

宇野 亨  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80176718)

研究分担者 有馬 卓司  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20361743)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードメタマテリアル / アンテナ / 計算電磁気学 / FDTD法 / シミュレーション / 電磁界 / 無限周期 / 表面インピーダンス / メタサーフェス / 伝送線路近似
研究成果の概要

メタマテリアルを用いたアンテナを正確に設計するためには,協力な電磁界シミュレーションが不可欠である.本研究では,計算精度を保ちながらも計算機に過度の付加を与えない方法としてFDTD(Finite Difference Time Domain)法を採用することとし,メタマテリアルベースアンテナとメタマテリアルインスパイアードアンテナを効率良く設計するための電磁界シミュレーション法を開発した.また,本研究で開発したメタマテリアルベースアンテナを実環境に応用する場合の計算手法もまた開発した.これらの成果の一部は,研究分担者と共著の数値電磁解析の専門書で紹介した.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 11件、 招待講演 6件) 図書 (1件) 備考 (2件) 学会・シンポジウム開催 (6件)

  • [雑誌論文] Acceleration of FDTD calculation of EM fields due to loop antennas used for MHz band wireless transfer system placed near human body2017

    • 著者名/発表者名
      Keita Asano, Toru Uno, and Takuji Arima
    • 雑誌名

      IEICE Communications Express

      巻: 6 号: 6 ページ: 325-330

    • DOI

      10.1587/comex.2016SPL0036

    • NAID

      130006907608

    • ISSN
      2187-0136
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modification of meta-film surface impedance expression for accurate scattering analysis of meta-surface using equivalent transmission line model2017

    • 著者名/発表者名
      Akie Kuriyama, Toru Uno, and Takuji Arima
    • 雑誌名

      IEICE Communications Express

      巻: 6 号: 6 ページ: 331-335

    • DOI

      10.1587/comex.2016SPL0037

    • NAID

      130006907597

    • ISSN
      2187-0136
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] メタマテリアル設計のための電磁界解析法2015

    • 著者名/発表者名
      宇野 亨
    • 雑誌名

      電子情報通信学会通信ソサイエティマガジン

      巻: 33 ページ: 12-19

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 一次元不均一線路とPML2018

    • 著者名/発表者名
      宇野亨
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] パッチ型EBGの等価回路表現の適用範囲に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      舟木大士,宇野亨,有馬卓司,櫛山祐次郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 広帯域電波吸収体の開発2018

    • 著者名/発表者名
      中井浩介,宇野亨,櫛山祐次郎,有馬卓司
    • 学会等名
      電子情報通信学会アンテナ伝播研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] FDTD法を用いた半空間上アンテナの遠方界解析法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      向田隆浩,宇野亨,櫛山祐次郎,有馬卓司
    • 学会等名
      電子情報通信学会アンテナ伝播研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] FDTD法における計算量低減法2017

    • 著者名/発表者名
      有馬卓司,宇野亨
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 垂直・水平偏波共用メタマテリアルアンテナの開発に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      小泉和貴,櫛山裕次郎,有馬卓司,宇野亨
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] StabilizedMultiple-Region Finite Difference Time Domain Method2017

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Yamaji, Toru Uno and Takuji Arima
    • 学会等名
      IEEE Conference on Computational Electromagnetics
    • 発表場所
      Paera Kumamoto Prefectual Community Center, Kumamoto-shi, Kumamoto
    • 年月日
      2017-03-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Meta-surface Modeling Method in FDTD Analysis by introducing Surface Impedance Boundary Conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Takuji Arima and Toru Uno
    • 学会等名
      IEEE Conference on Computational Electromagnetics
    • 発表場所
      Paera Kumamoto Prefectual Community Center, Kumamoto-shi, Kumamoto
    • 年月日
      2017-03-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Artificial Magnetic Conductor for Low-Profile and Human-Friendly IoT Antenna2017

    • 著者名/発表者名
      Pornanong Pongpaibool, Takuji Arima and Toru Uno
    • 学会等名
      International Symposium on Antennas and Propagation
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhancement of Bandwidth for a TL Resonator Based CRLH Leaky Wave Antenna2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Kushiyama, Takuji Arima and Toru Uno
    • 学会等名
      International Symposium on Antennas and Propagation
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of Meta-film Surface Impedance to Equivalent Transmission Line Model of Meta-surface for Scattering Analysis2016

    • 著者名/発表者名
      Akie Kuriyama, Toru Uno and Takuji Arima
    • 学会等名
      International Symposium on Antennas and Propagation
    • 発表場所
      Okinawa Convention Center, Ginowan-shi, Okinawa
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ARMA/FDTD Analysis of Loop Antennas near Human Body for MHz Band Wireless Power Transfer System2016

    • 著者名/発表者名
      Keita Asano, Toru Uno and Takuji Arima
    • 学会等名
      International Symposium on Antennas and Propagation
    • 発表場所
      Okinawa Convention Center, Kinowan-shi, Okinawa
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CRLH Leaky-Wave Antenna using Transmission Line Resonators2016

    • 著者名/発表者名
      Yuji Kushiyama, Takuji Arima and Toru Uno
    • 学会等名
      International Symposium on Antennas and Propagation
    • 発表場所
      Okinawa Convension Center, Ginowan-shi, Okinawa
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FDTD法によるARMAアルゴリズムを用いた定常電磁界解析の高速化2016

    • 著者名/発表者名
      浅野慶太,宇野亨,有馬卓司
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] メタサーフェスの伝送線路モデルによる散乱解析の精度について2016

    • 著者名/発表者名
      栗山彰衛,宇野亨,有馬卓司
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 伝送線路共振器を用いた右手左手系漏れ波アンテナの設計2016

    • 著者名/発表者名
      櫛山裕次郎,有馬卓司,宇野亨
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Effective Modeling Method of Metamaterials in FDTD Method by Utilizing Surface Impedance Boundary Condition2016

    • 著者名/発表者名
      Takuji Arima, Nasahiro Gunji and Toru Uno
    • 学会等名
      Asia Pacific Radio Science Conference
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Design of CRLH Transmission Lines with Stepped Impedance Resonators2016

    • 著者名/発表者名
      Yujiro Kushiyama, Takuji Arima and Toru Uno
    • 学会等名
      Asia Pacific Radio Science Conference
    • 発表場所
      Seoul Korea
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FDTD法による有利関数モデルを利用した極低周波電磁界解析のためのマルチスケール解析手法2016

    • 著者名/発表者名
      浅野慶太,宇野亨,有馬卓司,古川洋之,西村裕之
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] FDTD法による有利関数モデルを用いたkHz帯電磁解析の高速化2016

    • 著者名/発表者名
      浅野慶太,宇野亨,有馬卓司,古川洋之,西村裕之
    • 学会等名
      電子情報通信学会アンテナ・伝播研究会
    • 発表場所
      拓殖大学(東京都八王子市)
    • 年月日
      2016-01-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] メタマテリアルの高精度な回路解析法について2015

    • 著者名/発表者名
      栗山彰衛,宇野亨,有馬卓司
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Multiple Region/Dual Grid FDTD法の有効性について2015

    • 著者名/発表者名
      小畑輝,宇野亨,有馬卓司
    • 学会等名
      電子情報通信学会アンテナ・伝播研究会
    • 発表場所
      稚内総合文化センター(北海道稚内市)
    • 年月日
      2015-07-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ARMA/FDTD Technique for Reflection Properties of Periodic Structures at Oblique Incidence and Developing Wide Angle EBG Application2015

    • 著者名/発表者名
      Takuji Arrima, Akie Kuriyama and Toru Uno
    • 学会等名
      Asia-Pacific Conference on Antennas and Propagation
    • 発表場所
      Bali Island, Indoneshia
    • 年月日
      2015-06-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mhz Range Analysis by FDTD/Autoregressive Moving Avarage Model Method2015

    • 著者名/発表者名
      Takuji Arima, Kenta Kuwahara and Toru Uno
    • 学会等名
      URSI Atlantic Radio Science Conference
    • 発表場所
      Gran Kanaria, Spain
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 数値電磁界解析のためのFDTD法2016

    • 著者名/発表者名
      宇野亨,何一偉,有馬卓司
    • 総ページ数
      362
    • 出版者
      コロナ社
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] http://www.tuat.ac.jp/~uno

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] http://www.tuat.ac.jp/~uno

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] International Symposium on Antennas and Propagation2017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Asian Workshop on Antennas and Propagation2017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] International Symposium on Antennas and Propagation2016

    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県・宜野湾市)
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Asia Pacific Radio Science Conference2016

    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] The Asian Workshop on Antenans Propagation2016

    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2016-01-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] IEEE Asia-Pscific Conference on Antennas and Propagation2015

    • 発表場所
      Bali Island, Indonesia
    • 年月日
      2015-06-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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