材料への微細空孔生成による低損失化の電磁界シミュレーション

矢尾 裕樹  平野 拓一  広川 二郎  安藤 真  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J97-C    No.12    pp.535-541
公開日: 2014/11/13
Online ISSN: 1881-0217
DOI: 
論文種別: 特集論文 (大学発マイクロ波論文特集)
専門分野: 
キーワード: 
空孔,  実効媒質定数,  固有値解析,  電磁界シミュレーション,  低損失化,  

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あらまし: 
本論文では,損失の大きな基板材料に多数の微細空孔を周期的にあけた場合の低損失化の電磁界解析シミュレーションを行い,比誘電率の減少及び損失の低減効果と空孔の体積率との関係を調べた.比誘電率1〜100,誘電正接0.1〜0.001の材料に対して球及び立方体の空孔をあけた場合の解析を行った.微細空孔の周期が1/10波長程度以下ならば,空孔の形状に依らず,空孔の体積率のみで実効材料定数が決まることがわかった.空孔の体積率が大きくなると実効比誘電率は低下し,実効導電率も低下して損失も減ることが確認できた.立方体空孔に対する近似等価回路モデルにより,実効比誘電率及び実効導電率が高精度に計算できることを示した.実モデルと実効材料定数を用いた均質モデルの散乱係数の周波数特性を比較し,良好な一致を確認した.