誘電体平板の複素誘電率測定法に関する有限要素法解析と逆問題への適用

平山 浩一  林 義男  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J83-C   No.7   pp.623-631
公開日: 2000/07/25
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Print ISSN: 1345-2827
論文種別: 論文
専門分野: マイクロ波,ミリ波
キーワード: 
複素誘電率測定法,  円筒空洞共振器,  軸対称有限要素法,  逆問題,  ニュートン法,  

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あらまし: 
周方向に変化のない電磁界に対して軸対称スカラ有限要素法を用い,誘電体全体と表面に近い導体内部を複素誘電率をもつ媒質として取り扱うことで,円筒空洞共振器の共振周波数と無負荷Qを精密に評価している.軸対称構造を有限要素法で解析する場合,有限要素行列の成分の中に1/rrは円筒座標系の径方向)を含む項の積分が現れるが,ここでは解析的に取り扱って精密に評価する方法を提案している.また,共振周波数と無負荷Qの値から誘電体試料の比誘電率とtanδを推定する逆問題を定式化し,数値計算を行ったところ,数回の反復計算で測定精度の範囲内で収束し,比誘電率とtanδの推定が可能であることを示している.更に,試料が損失シートで,共振器内部でその形状が変形した場合を取り上げ,複雑な形状をもち,損失の大きい試料に対しても適用可能であることを示して,本手法の有効性を確認している.