研究課題
本研究では、フォトニック結晶やメタ・マテリアルをマイクロ波・ミリ波の導波管に適用し、新しい機能を持った導波管デバイスを提供することを目的とし、低い周波数帯ではそのまま通過するモード変換器を、他のモードで出来ないかを設計で確かめると同時に、応用を考える。前年度までに、周波数に依存するTE10-TE20モード変換器をすでに考案している。今年度はこの発展形であるが、TE10-TE40モード変換器を考案した。計算は、通常マイクロ波で行う方法でも一見可能のように思えるが、設定変数が多すぎて、始めから設計することは事実上不可能である。(但し、ある程度構造が決まれば、最適設計のための微調整のための計算には適当と思われる。)本研究の計算には、フォトニック結晶のバンドを計算するときに用いられる逆格子の概念を取り入れ、設計を可能にした。すなわち、導波管内に周期的に配置された誘電体棒により、導波管内を伝搬するモードの特性を変化させることができる。このため、誘電体棒の誘電率と周期は変えずに、位置と太さを変化させることで、モードの形状と群速度を徐々に変化させて反射を抑制させ、周波数依存性を持たせた所望のモードに変換させることができた。このような周波数依存性を持たせたモード変換器は、おそらく世界で初めてである。
すべて 2011
すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件)
Journal of Electromagnetic Analysis and Applications
巻: Vol.3, No.7 ページ: 287-290
