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2014 Fiscal Year Annual Research Report

高周波電磁界の局所性を活かした近似計算法の確立

Research Project

Project/Area Number 13J07840
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

小濱 臣将  東京工業大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsモーメント法 / 局所化 / 高周波近似解法
Outline of Annual Research Achievements

モーメント法(以下、MoM)における解析領域の局所化(以下、Local-MoM)について進捗を得た。Local-MoMとは観測点ごとに局所的に未知電流を配置するMoMであり、その「局所」の定義に、フレネルゾーンを用いている。局所化と同時に、電流分布の不連続の解消や、適切な境界条件を設定するために重み関数を適用する必要がある。今年度は以下の進捗を得た。
平成26年2月末から5月末までの3ヶ月間、セルビア・ベオグラード大学のProf. Branko Kolundzijaのもとに渡航し、研究遂行した。具体的にはLocal-MoMを汎用電磁界シミュレータに組み込む手法について研究した。彼が開発しているMoMベース汎用電磁界シミュレータ「WIPL-D」の各種設定やオプションを活かしてLocal-MoMをWIPL-D上で再現できるようになった。これにより矩形版についてはWIPL-D上で完全に再現出来るようになった。
Local-MoMは以下の利点を有する。1. 通常のMoMでは32GB程度のメモリでは一辺40波長の矩形板までしか解けないが、Local-MoMを用いることにより、結果として、一辺100波長でも解けるようになる。2. 通常のMoMの場合、周波数の4乗に比例して必要なメモリ量が増えていく。一方、Local-MoMを採用することでメモリ量の増加オーダーを理論的には周波数の2乗、実際には3乗未満で抑えることができることを確認した。3. 高周波近似法の考え方を組み込んだアルゴリズムのため、計算精度は高周波になるほど向上する。4. 汎用シミュレータに組み込めたことから、Local-MoM自体に汎用性があることがわかった。
現在この内容をIEEE Transactionとして論文投稿するよう進めている。さらに様々な形状の散乱体に適用することが、課題として挙げられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

曲面散乱体へLocal-MoMを適用することや、PO-MoMという別の解法についても検討する予定であったが、上手く進んでいない。特に曲面散乱体へ適用する際の、局所領域の決め方に困難があり、難航している。

Strategy for Future Research Activity

検討しているLocal-MoMを他形状のモデルについて検討する.曲面や複数の散乱体に対しても有効であるかどうか検討する.その際、局所領域をどのように決めるのがベストか考える必要がある。
PO-MoMという他の手法についても検討する。

  • Research Products

    (3 results)

All 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Physical Optics Radiation Integrals with Frequency-Independent Number of Division utilizing Fresnel Zone Number Localization and Adaptive Sampling Method2014

    • Author(s)
      Takayuki KOHAMA and Makoto ANDO
    • Journal Title

      IEICE Transaction on Electronics

      Volume: E97-C Pages: pp.1134-1141

    • DOI

      10.1587/transele.E97.C.1134

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 汎用電磁界シミュレータを用いたLocal-MoMの実用性の検証2014

    • Author(s)
      小濱臣将, 安藤 真
    • Organizer
      電気学会電磁界理論研究会
    • Place of Presentation
      群馬県吾妻郡草津町 中沢ビレッジ
    • Year and Date
      2014-11-20 – 2014-11-22
  • [Presentation] Application of the Local-MoM with Reduced Matrix Size to the Dipole Scattering Analysis from a Rectangular Plate2014

    • Author(s)
      Takayuki Kohama, Makoto Ando
    • Organizer
      IEEE AP-S International Symposium
    • Place of Presentation
      Memphis Cook Convention Center, Memphis, TN, USA
    • Year and Date
      2014-07-06 – 2014-07-13

URL: 

Published: 2016-06-01  

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