| 講演名 | 2021-01-21 任意形状をもつ分散性媒質解析のためのFDTD法の開発 柴山 純(法政大), 岩本 哲弥(法政大), 山内 潤治(法政大), 中野 久松(法政大), |
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| 抄録(和) | 直交座標系の有限差分時間領域（FDTD）法を用いて，金属のような分散性媒質を含む円柱構造を解析すると，階段近似により誤差が生じる．解析領域の空間の刻み幅を小さく選べば誤差を低減することができるが，計算時間とメモリ使用量が膨大になる．本稿ではDispersive Contour-Patｈ（DCP）アルゴリズムを導入したTrapezoidal Recursive Convolution（TRC）法に基づくFDTD 法を開発し，任意形状の分散性媒質の解析を行う．はじめに，DCPアルゴリズムを導入したFDTD 法の計算式を示す．次に，傾斜入射時における周期構造解析のための手法を新たに定式化する．本研究では，Split-fi eld 法が導入されたTRC-FDTD 法にDCP アルゴリズムを適用する．最後に，本手法を用いて金属円柱配列を解析する．刻み幅の大きい場合でも精度の良い解析が可能であり，計算時間を1%以下に短縮し，メモリ使用量を50%以上削減できることを見出す． |
| 抄録(英) | With the fi nite-difference time-domain (FDTD) method in the Cartesian coordinate system, the staircase approximation should be used for the analysis of a cylindrical structure consisting of dispersive media. Unfortunately, this gives rise to spurious errors along the cylinder surface. Although these errors can be reduced with a small mesh size, the computational time and memory become enormous. The purpose of this article is to develop the FDTD method based on the trapezoidal recursive convolution (TRC) technique, in which the dispersive contour-path (DCP) algorithm is introduced for the analysis of arbitarily-shaped dispersive media. First, we show the FDTD formulations with the DCP algorithm. Next, we newly formulate the method for the analysis of a periodic structure at oblique incidence. The DCP algorithm is applied to the TRC-FDTD method with a split- field scheme. Finally, we analyze a metal cylinder array using the DCP-TRC-FDTD method. It is found that a larger mesh size can be used, in which the computational time and memory are respectively reduced to less than 1% and 50% of the explicit counterparts. |
| キーワード(和) | 有限差分時間領域(FDTD)法 / Dispersive Contour-Path（DCP）アルゴリズム / 周期境界条件 |
| キーワード(英) | Finite-difference time-domain (FDTD) method / Dispersive contour-path (DCP) algorithm / Periodic boundary condition (PBC) |
| 資料番号 | EST2020-59 |
| 発行日 | 2021-01-14 (EST) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EST |
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| 開催期間 | 2021/1/21(から2日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | シミュレーション技術、一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 大貫 進一郎(日大) |
| 委員長氏名（英） | Shinichiro Ohnuki(Nihon Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 君島 正幸(アドバンテスト研) / 柴山 純(法政大) / 辻 寧英(室蘭工大) |
| 副委員長氏名（英） | Masayuki Kimishima(Advantest) / Jun Shibayama(Hosei Univ.) / Yasuhide Tsuji(Muroran Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 須賀 良介(青学大) / 毛塚 敦(電子航法研) |
| 幹事氏名（英） | Ryosuke Suga(Aoyama Gakuin Univ.) / Atsushi Kezuka(ENRI) |
| 幹事補佐氏名（和） | 石橋 秀則(三菱電機) / 岸本 誠也(日大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Hidenori Ishibashi(MitsubishiElectric) / Seiya Kishimoto(Nihon Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Electronics Simulation Technology |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 任意形状をもつ分散性媒質解析のためのFDTD法の開発 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Development of the FDTD method for the analysis of arbitrarily-shaped dispersive media |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 有限差分時間領域(FDTD)法 / Finite-difference time-domain (FDTD) method |
| キーワード(2)（和/英） | Dispersive Contour-Path（DCP）アルゴリズム / Dispersive contour-path (DCP) algorithm |
| キーワード(3)（和/英） | 周期境界条件 / Periodic boundary condition (PBC) |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 柴山 純 / Jun Shibayama |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 法政大学(略称：法政大) Hosei University(略称：Hosei Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 岩本 哲弥 / Tetsuya Iwamoto |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 法政大学(略称：法政大) Hosei University(略称：Hosei Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 山内 潤治 / Junji Yamauchi |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 法政大学(略称：法政大) Hosei University(略称：Hosei Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 中野 久松 / Hisamatsu Nakano |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 法政大学(略称：法政大) Hosei University(略称：Hosei Univ.) |
| 発表年月日 | 2021-01-21 |
| 資料番号 | EST2020-59 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | EST-328 |
| ページ範囲 | pp.34-38(EST), |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2021-01-14 (EST) |