2013 Fiscal Year Research-status Report
導体のエッジ特性を考慮した超高精度三次元電磁波解析法の開発
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25390159
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Numazu National College of Technology |
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Principal Investigator |
芹澤 弘秀 沼津工業高等専門学校, 制御情報工学科, 教授 (70226687)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 小林ポテンシャル / 厳密解 / 方形開口 / 電磁波回折 / 透過係数 / 反射係数 / 導波管モード |
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| Research Abstract |
厚さを無視した方形開口および無限に広いフランジの付いた方形導波管からの電磁波放射に関する研究を進展させるため、媒質が誘電体のときの計算コードの開発を行った。さらに、遮蔽板の板厚を考慮した方形開口（ただし媒質を真空と仮定）に対する計算コードの開発を行い、解の収束性について評価を行った。開口の電力透過量の指標となる透過係数を垂直入射のみならず斜め入射に対しても計算し、それを板厚の関数として示した。その結果、端点条件組み込みにより解の収束が非常に速くなること、特定の板厚で電力透過量が著しく増加すること等が明らかとなった（ただし、電力透過量の局所的最大点には規則性や周期性が見られなかった）。板厚と電力透過量の関係を明らかにする目的で、開口内部（導波管領域）の導波管モードの発生量（モード係数）を垂直入射の場合に関して調べ、特定のモード（伝播モード）の発生量に周期性が現れ、局所的最大点で位相の大きな推移が見られることを示した。開口内部に非伝播モードしか存在できない場合でも大きな電力透過現象が起こることも明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
板厚を考慮した方形開口による電磁波透過に関する研究は当初の計画以上に進展が見られ、透過係数だけでなく導波管モードの発生量（斜め入射の場合も含む）等、既に多くのデータが蓄積されている。しかし、その計算コードの開発（計算式の再確認も含む）やデータ整理に予想していた以上に時間を費やしてしまったため、当初予定していた誘電体媒質に関する厚さを無視した方形開口とフランジ付き方形導波管の計算コードの開発が遅れることとなった（誘電体を考慮したフランジ付き方形導波管の計算コードは開発を終えているが、確認がまだ十分ではない）。
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| Strategy for Future Research Activity |
予定よりも大幅に進展した板厚を考慮した方形開口（ただし媒質を真空と仮定）の研究については、得られた様々なデータを分析し、透過係数とモード係数の関係等について詳しく調査する。さらに開口分布と電力流の計算を行い、特に開口分布については収束性について評価する（様々な端点条件の組み込みに対する収束性の違いについて調べる）。電力流はベクトルプロットによってエネルギーの流れを視覚化し、エッジ等の影響について考察を行う。進捗が遅れている誘電体を考慮した方形開口（板厚を無視）とフランジ付き方形導波管の研究については解の収束性評価と放射特性の評価を実施し、透過係数や反射係数、開口分布等を様々な構造パラメータに対して計算し、その依存性と収束性を明らかにする予定である。さらに、二枚の方形状金属平板（または方形開口）の結合問題の厳密解も導出する予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
理論展開の再確認や計算コード開発で予定よりも多くの時間を要し、実際にデータ整理・解析等で必要となる科学計算ソフトの導入が年度内に間に合わなかったことが、次年度使用額が生じた一番の理由である。さらに、年度初めの国内旅費（研究成果の発表）が別予算での執行となり、また年度末の学会が比較的近距離の会場（東京）であったことも経費執行額が予定より低くなった理由である。
平成26年度はデータ整理・解析等で必要となる科学計算ソフトとデータ保存用のLAN接続ハードディスクを購入する。さらに、国際会議や国内での学会発表を積極的に行う予定である（既に沖縄での学会発表が決定している）。年度末には、研究成果をまとめて査読付き論文誌に論文を投稿する。
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