FDTD法を用いたトポロジー最適化によるアンテナ設計手法(アンテナ・伝搬)
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概要
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電磁材料の内部に構造を設けることにより,アンテナや共振器などの高周波コンポーネントの小型化,性能の大幅な向上,更にはコンポーネントへの新しい性能の付加の可能性が期待されている.本論文では,所望の特性値をもつ構造を合理的に,かつ効率的に設計する方法として,FDTD法を用いたトポロジー最適化によるアンテナ設計手法を提案する.最初に,目的関数にアンテナ給電点からの反射波のエネルギーを用い,誘電体材料の比誘電率を設計変数とし,時間領域における数値解析手法であるFDTD法と,トポロジー最適化法の一つである密度法を組み合わせた新しいトポロジー最適化設計手法を示す.次に,直方体形状の誘電体共振器アンテナの反射特性の広帯域化設計を例に挙げ,その有用性を示す.提案手法を用いてアンテナを設計した結果,初期構造の直方体形状の誘電体共振器アンテナの3,5倍の20.3%の周波数特性を得ることができた.最後に,設計結果に基づき,実際にアンテナを試作し,設計とほぼ同様な結果を得ることができ,提案手法の有用性を検証できた.
- 社団法人電子情報通信学会の論文
- 2006-12-01
著者
-
田口 健治
北見工業大学
-
佐藤 和夫
(株)豊田中央研究所エレクトロニクス部
-
野村 壮史
(株)豊田中央研究所
-
佐藤 和夫
株式会社 豊田中央研究所
-
野村 壮史
株式会社 豊田中央研究所
-
柏 達也
北見工業大学
-
野村 壮史
豊田中研
-
田口 健治
熊本電波工業高等専門学校
-
野村 壮士
(株)豊田中央研究所
-
佐藤 康夫
(株)豊田中央研究所
-
佐藤 和夫
(株)豊田中央研究所
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