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書籍詳細

  FDTD法による電磁界およびアンテナ解析

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宇野亨 東京農工大教授 工博 著

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発行年月日:1998/03/20 , 判 型: A5,  ページ数:286頁

ISBN:978-4-339-00689-6,  定 価:3,996円 (本体3,700円+税)

本書は,電磁界解析やアンテナ解析のためのFDTD法のプログラムが自由に組めるようになることを目的とし,初歩的なものから,電磁界の散乱解析,アンテナ解析への応用,回路とアンテナとの結合問題などについて述べている。

【目次】

1.基本概念と定式化
1.1 マクスウェルの方程式
1.2 Yeeアルゴリズム
1.2.1 基木概念
1.2.2 2次元FDTD法
1.基本概念と定式化
1.1 マクスウェルの方程式
1.2 Yeeアルゴリズム
1.2.1 基木概念
1.2.2 2次元FDTD法
1.2.3 3次元FDTD法
1.3 物体のモデル化
1.3.1 誘電体と磁性体
1.3.2 媒質境界近傍の処理
1.3.3 完全導体
1.4 入射波源
1.4.1 電流源と磁流源
1.4.2 平面波
1.4.3 励振パルス
1.5 計算上の注意
1.5.1 セルサイズ
1.5.2 時間ステップ
1.5.3 計算機資源
文献
2.吸収境界条件
2.1 概要
2.2 Murの吸収境界条件
2.3 Higdonの吸収境界条件
2.4 Liaoの吸収境界条件
2.5 BerengerのPML
2.5.1 基本概念
2.5.2 基本方程式
2.5.3 反射係数
2.5.4 PML媒質内のFDTD法
文献
3.散乱界表示
3.1 概要
3.2 損失性媒質
3.3 完全導体
3.4 解析例と注意事項
3.4.1 TEミFDTD法
3.4.2 TMミFDTD法
文献
4.遠方界
4.1 概要
4.2 遠方界の計算法
4.2.1 3次元
4.2.2 2次元
4.3 散乱断面積
文献
5.サブセル法とサブグリッド法
5.1 概要
5.2 サブセル法
5.2.1 基本概念
5.2.2 細線導体
5.2.3 導体板
5.2.4 誘電体板
5.2.5 導体表面
5.3 サブグリッド法
文献
6.アンテナ解析
6.1 アンテナ導体部のモデル化
6.2 給電部のモデル化
6.2.1 デルタギャップ給電
6.2.2 同軸線路給電
6.2.3 マイクロストリップ線路給電
6.3 アンテナ特性の計算法
6.3.1 人力インピーダンス
6.3.2 相互インピーダンス
6.3.3 指向性
6.3.4 利得
6.3.5 効率
6.4 解析例と注意事項
6.4.1 ダイポールアンテナ
6.4.2 ループアンテナ
6.4.3 八木・宇田アンテナ
6.4.4 筐体上モノポールアンテナ
6.4.5 筐体上逆Fアンテナ
6.5 対称性の利用
文献
7.回路とアンテナ
7.1 概要
7.2 集中定数素子
7.2.1 抵抗
7.2.2 コンデンサ
7.2.3 コイル
7.2.4 ダイオード
7.3 回路シミュレータとの直接接合
7.3.1 電流源法
7.3.2 電圧源法
7.4 回路網方程式の数値解析
7.5 ブラックボックスモデル
文献
8.分散性媒質
8.1 概要
8.2 RC法
8.2.1 1次デバイ分散
8.2.2 1次Drude分散
8.2.3 2次ローレンツ分散
8.2.4 多極分散
8.2.5 重根の場合
8.3 補助微分方程式法
8.4 散乱境界条件
8.5 吸収境界条件
8.5.1 Mur,HigdonおよびLiao
8.5.2 分散性媒質に対するPML
8.6 PLRC法
8.6.1 デバイ散
8.6.2 ローレンツ分散
8.7 導電率について
文献
9.異方性媒質
9.1 概要
9.2 一軸異方性
9.3 磁化プラズマ
9.4 磁化フェライト
9.5 異方性PML
文献
10.表面インピーダンス法
10.1 概要
10.2 誘導性定表面インピーダンス
10.3 周波数分散表面インピーダンス
10.4 RC法
10.5 導体板付損失性誘導体
文献
A.付録
A1 ガウスの法則
A2 安定条件
A3 グリッド分散
A4 インターネット上の情報
索引

【おすすめ本】

【レビュー】

【FDTD法の入門書としては最適】

◎本書はFDTD法の入門書としては最適である。必要な知識はマクスウェルの方程式や電磁気学などが挙げられるが、必要に応じてそれらの方程式を記述しているのでそれほど苦にならなかった。また、PML吸収境界条件が丁寧にかかれているためプログラムにこれを採用したくなった。これらのプログラム作成にあたり、しばしばプログラムのコード(FORTRAN77)を記述しているため、本書で得た知識を十分に理解できているのかを確認するのにも大いに役に立った。本書の内容には十分満足しているが、不満があるとすれば、特性を示す図を作成した際のプログラムのコードをもう少し記述してもらえると助かった点くらいである。(大学院生)

【FDTD法について書かれた和書の中では、最も丁寧に解説している書籍】

◎FDTD法について書かれた和書の中では、最も丁寧に解説している書籍ではないかと思います。プログラム例はFortranで書かれていますがそれほど難しくはなく、C言語しか扱ったことのなかった私でも、解説をしっかり読み込んでいけば理解していくことは出来ました(ただし吸収境界条件は難しい)。また、ところどころでFDTD法とモーメント法の比較が出ていますが、モーメント法に関することは基本概念であっても書かれてはいません。欲を言えば、かなりざっくりとしたものでも良いので、モーメント法の基本的な概念や優位性、FDTD法と比べた欠点などが述べられていると、更にFDTD法の特徴が掴みやすくなるのではないかと思います。(大学院生)

在庫は時期によりまして変動することがございますので、ご了承ください。