FDTD法, CIP法およびR-CIP法を用いた矩形波の伝播特性に関する検討(化合物半導体IC及び超高速・超高周波デバイス)
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概要
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本研究では, FDTD法, CIP法およびR-CIP法を用いて, 矩形波を伝播させた場合, CFL条件に対する解析波形の依存性を検討した.具体的には, CFL(=Cdt/dx C: 速度, dt: タイムステップ, dx: ノード幅)を1から僅かに減少させた場合および0.5, 0.25, 0.125と大きく変化させた場合について解析を行い, 得られた時間波形にFFT処理をすることで周波数スペクトルに変換した.そして, 理論値と得られた解析値から誤差を計算し, 各解析手法の矩形波伝搬の特徴について考察を行った.この結果, まず, CFLがほぼ1の場合においては, どの手法も解析値と理論値の周波数スペクトルは一致するが, CFLを0.9999, 0.99とした場合では, FDTD法においてはそのスペクトルは発散および振動等が生じ, CIP法, R-CIP法ではスペクトルが減衰することが分かった.次に, CFLを0.5以下にした場合では, FDTD法は, 高周波においてもスペクトルが保存されるが, スペクトルが落ち込む箇所においてずれが大きいことを確認した.また, CIP法では, FDTD法に比べ, 高周波においてスペクトルが減衰し, さらにR-CIP法では, より低い周波数においてスペクトルが減少するため, 解析値がより拡散的になることを確認した.
- 2006-01-13
著者
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