正方形パッチとクロスダイポールで構成された3層型テラヘルツ周波数選択板のFDTD解析

柴山 純  尾崎 慎吾  山内 潤治  中野 久松  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J100-C   No.3   pp.123-131
公開日: 2017/02/07
Online ISSN: 1881-0217
論文種別: 招待論文
専門分野: マイクロ波,ミリ波
キーワード: 
テラヘルツ波,  周波数選択板(FSS),  正方形パッチ,  クロスダイポール,  周期構造,  有限差分時間領域(FDTD)法,  

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あらまし: 
正方形パッチとクロスダイポールで構成されるTHz帯での周波数選択版(FSS)を周期境界条件を適用した有限差分時間領域(FDTD)法により解析し,材料の損失による影響と透過特性の広帯域化を議論する.周波数依存型FDTD法に触れた後,パッチ-ダイポール-パッチ(PDP)型FSSの透過特性を評価する.金属と誘電体基板の損失を考慮してもピーク周波数での透過率の低下は1%程度であり,損失の影響を無視した解析が有効であることを明らかにする.また,正方形パッチの素子長を90 μm以下に選び,クロスダイポールの素子長を周期長と一致させ網状化することで,100%以上のバンドパス状の透過帯域が得られることを見出す.更に,PDP型FSSを構成する2層正方形パッチ及びクロスダイポール単一素子を解析し,透過帯域の上限を正方形パッチが,下限をクロスダイポールが決定していることを確認する.最後に,空隙を設けPDP型FSSを2枚使用したサンプルホルダを解析する.単体のPDP型FSSと同様に,サンプルホルダとして利用しても,良好なバンドパス特性が維持されることを明らかにする.