ランダム媒質中の電磁波伝搬における交差偏波成分算定法の開発

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K04187
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21030:計測工学関連
• 研究機関: 有明工業高等専門学校
• 研究代表者: 南部 幸久 有明工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (00228115)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 不規則媒質 / 偏波特性の劣化 / 電波伝搬 / 多重散乱理論

研究成果の概要

本研究では，不規則媒質中を通過した電磁波の主偏波成分が僅かに減衰する現象(depolarization)の量的な評価方法の検討を行った。この主偏波成分の減衰量は非常に小さな量であり，この減衰量を定量的に評価できれば，ランダム媒質の実効的な媒質定数が得られ，リモートセンシングや気象の測定精度向上に寄与できる。そこで，主偏波成分の減少と同時に生じる交差偏波成分を，前方多重散乱近似に基づいて摂動法を適用し，第ゼロ次摂動解を主偏波成分，第一次摂動解を交差偏波成分として解析的に求めた。今後は，本研究の成果より理論解析と実験の両面から研究を進める予定である。

自由記述の分野

電磁界理論

研究成果の学術的意義や社会的意義

雨滴の存在する降雨空間や積乱雲の中などのランダム媒質中を通過した電磁波は，主偏波成分が僅かに減少することが知られている。本研究は，この主偏波成分の僅かな減少と同時に生じる交差偏波成分を解析するために，ランダム媒質中を伝播する電磁波を前方多重散乱理論に基づいて定式化し，波動方程式の導出を行った。そして摂動法を適用し，第0次摂動解（主偏波成分）と第1次摂動解（交差偏波成分）を解析的に求め，交差偏波成分の一次モーメント（コヒーレント界)とその電力を表す二次モーメントを得た。今後は，主偏波成分と交差偏波成分の間の量的な関係について調べる予定である。