| 第1章 電磁波問題におけるスーパーコンピュータの利用技術 |
| 1.1 歴史的背景 1 |
| 1.2 数値解法の特徴と適用範囲 4 |
| 1.3 スーパーコンピュータの基礎事項 6 |
| 1.3.1 スカラプロセッサとアレープロッセサ 6 |
| 1.3.2 パイプライン方式ベクトル計算機の基本構造 6 |
| 1.3.3 スカラ処理とベクトル処理 8 |
| 1.3.4 ベクトル化率と実効性能 11 |
| 1.3.5 高速化のためのハードウェア機構 12 |
| 1.4 ベクトル化とプログラミング上の注意 15 |
| 1.4.1 データ参照関係とベクトル化 15 |
| 1.4.2 自動ベクトル化機能 17 |
| 1.4.3 ベクトル化支援ツール 20 |
| 1.5 誘電体装荷導波管フィルタの解析とプログラミング例 21 |
| 1.5.1 基本方程式 21 |
| 1.5.2 有限要素法 22 |
| 1.5.3 境界要素法 23 |
| 1.5.4 有限・境界要素結合法 24 |
| 1.5.5 反射・透過係数 25 |
| 1.5.6 数値計算例 26 |
| 1.6 演習問題 32 |
| 第2章 有限差分時間領域法 |
| 2.1 歴史的背景 41 |
| 2.1.1 マクスウェル方程式の直接計算 41 |
| 2.1.2 シミュレーション 42 |
| 2.2 方法の適用範囲 46 |
| 2.3 FD-TD法 50 |
| 2.3.1 マクスウェル方程式の差分表示 50 |
| 2.3.2 プログラム例 58 |
| 2.4 解析例 82 |
| 2.5 演習問題 85 |
| 第3章 積分方程式によるアンテナの解析 |
| 3.1 歴史的背景 92 |
| 3.2 アンテナ特性 94 |
| 3.3 直線状導体から成るアンテナ 95 |
| 3.4 モーメント法 97 |
| 3.4.1 マトリクス表示 97 |
| 3.4.2 部分的正弦関数を使用したガレルキン法 98 |
| 3.5 任意形状導体から成るアンテナ 100 |
| 3.5.1 メイの積分方程式 100 |
| 3.5.2 ポイントマッチング法 104 |
| 3.6 中野の積分方程式 107 |
| 3.6.1 微積分を含まない積分核 107 |
| 3.6.2 π2の簡略化 110 |
| 3.6.3 π3の簡略化と最終形πij(Si、Sj) 110 |
| 3.7 任意形状の開口と線状導体から成るアンテナ 113 |
| 3.7.1 二つの領域における電磁界 113 |
| 3.7.2 直線状導体素子による磁界 116 |
| 3.7.3 直線状開口素子のよる磁界 118 |
| 3.7.4 線状導体とスロットからの合成接線磁界 120 |
| 3.7.5 合成接線電界 122 |
| 3.7.6 モーメント法によるIn、Mnの決定 124 |
| 3.8 誘電体上の線状アンテナ 124 |
| 3.8.1 仮定と展開関数 124 |
| 3.8.2 分割素子からの電界 125 |
| 3.8.3 電界の接線成分 128 |
| 3.8.4 インピーダンス行列 130 |
| 3.9 まとめ 132 |
| 3.10 演習問題 132 |
| 付記3.1 ダイポールの電流分布を求めるプログラム例 134 |
| 付記3.2 136 |
| 付記3.3 136 |
| 第4章 物理光学近似 |
| 4.1 歴史的背景 139 |
| 4.2 本手法の適用範囲 140 |
| 4.3 物理光学近似の実際 141 |
| 4.4 応用例 144 |
| 4.4.1 平板による平面波の散乱 144 |
| 4.4.2 平板によるダイポール波の散乱 149 |
| 4.4.3 2次元柱状物体の散乱 153 |
| 4.4.4 反射鏡アンテナの指向性 159 |
| 4.5 物理光学近似に関する考察 161 |
| 4.5.1 等価定理による物理光学近似の解釈と各種算法の比較 163 |
| 4.5.2 停留位相法による積分の近似 169 |
| 4.5.3 物理光学近似の誤差 174 |
| 4.6 演習問題 177 |
| 第5章 不規則表面による電磁波散乱の解析 |
| 5.1 歴史的背景 180 |
| 5.2 ランダム表面の統計的性質 182 |
| 5.3 グリーン関数と散乱波動場 186 |
| 5.4 表面散乱のキルヒホッフ近似 188 |
| 5.4.1 境界条件と散乱波の漸近形 188 |
| 5.4.2 散乱振幅の平均とゆらぎ 192 |
| 5.5 表面散乱の摂動法 200 |
| 5.6 表面散乱の確率汎関数法 203 |
| 5.6.1 確率波動場の表現 204 |
| 5.6.2 散乱波の統計量 209 |
| 5.7 演習問題 215 |
| 第6章 固有関数展開法 |
| 6.1 歴史的背景 217 |
| 6.2 平面回路の固有関数展開法による解析 218 |
| 6.2.1 平面回路と平面回路方程式 219 |
| 6.2.2 平面回路の固有関数展開法による解析 225 |
| 6.2.3 適用例-正方形平面回路 236 |
| 6.3 立体回路の固有関数法による解析 242 |
| 6.3.1 一意性定理と等価定理 243 |
| 6.3.2 ディレクショナルフィルタ 246 |
| 6.3.3 ダイアディックグリーン関数と積分方程式 250 |
| 6.3.4 積分方程式の数値解法 255 |
| 6.3.5 グリーン関数の固有モード関数展開 263 |
| 6.3.6 方形・円形導波管の固有モード関数 268 |
| 6.3.7 数値計算例 270 |
| 6.3.8 更に勉強したい人のために 274 |
| 6.4 演習問題 274 |
| 付記6.1 平行平板平面回路の平面回路方程式の導出 275 |
| 付記6.2 平面的伝送線路の姿態解析、等価伝送線路モデル 276 |
| 付記6.3 平面回路内の電圧分布のグリーン関数表示 278 |
| 付記6.4 グリーン関数の固有関数展開 279 |
| 付記6.5 2開口正方形平面回路の固有モード展開法による解析プログラムリスト 280 |
| 第7章 方形境界分割法 |
| 7.1 歴史的背景 288 |
| 7.2 特徴と適用範囲 290 |
| 7.2.1 方形境界分割法の適用範囲 290 |
| 7.2.2 解析法の特長 291 |
| 7.3 方形境界分割法による一般化マイクロストリップ線路の特性解析 292 |
| 7.3.1 伝送線路の特性と線路キャパシタンス 293 |
| 7.3.2 各領域内の電位関数 294 |
| 7.3.3 境界条件と1次スプライン関数 295 |
| 7.3.4 静電界エネルギーの最小化による電位分布決定 300 |
| 7.4 他の応用例 301 |
| 7.4.1 ストリップ導体線路の結合 301 |
| 7.4.2 誘電体基板端付近に置かれたマイクロストリップ線路の特性 305 |
| 7.4.3 マイクロストリップリング構造の特性解析 308 |
| 7.4.4 減衰定数の計算 309 |
| 7.5 数値計算上の注意 312 |
| 7.5.1 フーリエ級数の項数 313 |
| 7.5.2 2次のスプライン関数を使う場合 315 |
| 7.5.3 スプライン関数の節点の配置 316 |
| 7.6 まとめ 318 |
| 7.7 演習問題 319 |
| 付記 一般化マイクロストリップ線路の方形境界分割法による解析プログラム 319 |
| 付記7.1 プログラム使用上の注意 319 |
| 付記7.2 プログラムリスト 320 |
| 演習問題の解答 332 |
| 索引 349 |
| 第1章 電磁波問題におけるスーパーコンピュータの利用技術 |
| 1.1 歴史的背景 1 |
| 1.2 数値解法の特徴と適用範囲 4 |
| 1.3 スーパーコンピュータの基礎事項 6 |
| 1.3.1 スカラプロセッサとアレープロッセサ 6 |
| 1.3.2 パイプライン方式ベクトル計算機の基本構造 6 |
