FDTD法による電磁波散乱解析における平面大地のモデル化

有馬 卓司  渡辺 聡一  宇野 亨  高橋 応明  

誌名
電子情報通信学会論文誌 B   Vol.J92-B   No.9   pp.1457-1463
発行日: 2009/09/01
Online ISSN: 1881-0209
DOI: 
Print ISSN: 1344-4697
論文種別: 特集論文 (シミュレーション・解析手法とアンテナ・伝搬技術論文特集)
専門分野: 電磁界理論
キーワード: 
FDTD法,  大地上の物体と電磁波の相互作用,  PML吸収境界,  表面インピーダンス法,  

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あらまし: 
本論文では,大地上人体がVHF帯の電磁波に曝露された際の影響をFDTD法を用いて定量的に評価することを目的とし,FDTD法における半無限大地の効率的なモデル化手法を検討した.FDTD法を用いて,半無限の媒質をモデル化するには,半無限媒質と整合をとったPML吸収条件を用いるのが一般的であるが,損失性媒質に対するPML吸収境界条件は計算コストの面で不利である.そこで本論文では,VHF帯においては大地の損失が小さいことに着目し,低損失媒質に対する表面インピーダンス条件を用いることで効率的な半無限大地のモデル化ができることを示す.解析対象は,地面に接触していない金属ワイヤ,及び人体の平均的な電気定数値をもつ損失性角柱とした.解析結果より,表面インピーダンス境界条件を用いた手法はPML吸収境界条件を用いた結果と同程度の精度を保ちながら大幅な計算時間の削減が可能であることが分かった.また,計算手法の妥当性は,モーメント法と比較することによって確認した.