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球状誘電体球コアの上に異なる誘電体層を1～3層設けた材料による、無指向性電波吸収材料実現の可能性を探ることを目的として研究を行った。平成21年度は電波吸収球状複合材料の集合体としての特性をシミュレーションにより検討した。具体的には、下記の項目の研究を行い、マクスウエルの方程式を基本とする電磁波シミュレーションを行い、誘電体積層構造ボールの設計手法を汎用性のある形にまとめた。
(1)シミュレーション手法に基づく最適材料設計
マクスウエルの方程式を基本とするシミュレーションを用いて球状積層構造の最適化を行った。シミュレーションに用いる幾何学的パラメーターはこれまでの結果を参考とした構造とし、球状誘電体ボール上の誘電体多層膜は最大3層とした。モデル内部での電磁波と材料の相互作用を詳細に検討した。
(2)任意の方向から入射する場合の電波吸収特性評価
球状誘電体ボールに入射角度を変化させて電波を入射し、電波の吸収を調べた。任意の方向からの入射条件でも同じような電波吸収特性が得られることを確認した。また、異なる中心周波数で設計した複合材料(表面層の厚さを変化させることにより対応する)を混合して広帯域で電波を吸収できるかを調べた。
(3)研究成果のまとめ
現在までに得られた結果を総合的に整理し、誘電体積層構造ボールの設計手法を汎用性のある形にまとめて提案できるようにした。
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