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2017 年度 実績報告書

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
キーワードメタマテリアル / 電磁界 / アンテナ / シミュレーション / 無限周期 / 表面インピーダンス / メタサーフェス
研究実績の概要

本研究は,メタマテリアルを用いたアンテナを設計するための電磁界シミュレーション法を開発することである.シミュレーション法としては計算精度を保ちながらも計算機に過度の負荷を与えない方法として,モーメント法とFDTD(Finite Difference Time Domain)法を中核とする電磁界解析法をとりあげるここととし,(1)メタマテリアルベースアンテナと,(2)メタマテリアルインスパイアードアンテナの設計法の開発と,その有効性の検証を行うとともに,メタマテリアルアンテナがIoT(Internet of Things)などの実用無線システムに応用されることを想定して,(3)人体や物に装着されて使用される場合の解析法などについても検討してきた.(1)に関しては従来の方法の有用性と限界とを見極めながら,本研究では特に異方性媒質の解析に不可欠な吸収境界条件の設定法について検討してきたが,プラズマのような異方性媒質については極めて精度の良いPML吸収境界を開発することができた.また,その検討から任意の異方性媒質にも適用できる方法の見通しを得ることがでている.(2)に関しては,アレースキャン法をモーメント法とFDTD法に導入する方法と,表面インピーダンス法を導入する方法とを比較検討し,後者は計算機負荷が小さく実用的な精度をたもった方法であることを明らかにした.(3)に関してはIoTに応用することを強く意識して,アンテナの特性が周囲の物体に影響されないようなメタサーフェスを開発し,それらアンテナシステムの特性と電磁界とを高精度・高速に計算する手法を開発した.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
    • 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
    • 国際学会
  • [備考] http://www.tuat.ac.jp/~uno

  • [学会・シンポジウム開催] International Symposium on Antennas and Propagation2017

  • [学会・シンポジウム開催] Asian Workshop on Antennas and Propagation2017

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公開日: 2018-12-17  

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