波長よりも大きな物体を隠せる透明マントの設計理論の確立および実現

令和4年度は, 波長よりも大きな物体を隠せる反射型と透過型の2種類の透明マントの実現の可能性について検討した. 反射型透明マントについては, 研究を実施する前段階として, 1次元分布定数線路モデルを用い, モデルの線路長を場所ごとに変えることで反射位相を操作して構成する手法を提案していたため, 反射型透明マントから先に取り組んだ. まず, 複数の1次元ミアンダマイクロストリップ線路構造を提案し, モデルの理論式から線路長を計算して, 実現可能な範囲で反射型の透明マントを構成できることを示した. また, 有限要素法に基づく電磁界解析の結果から, 反射型透明マントが波長よりも大きな物体を隠すことができ, 広帯域動作も実現できることを実証した. 次に, 反射型透明マントの設計法を参考に, 透過型の透明マントの設計理論を考えた. 具体的には, 単位セル長と伝送線路の線路長が同一の1次元分布定数線路モデルと, 1次元ミアンダマイクロストリップ線路構造で実現することを念頭に置いた, 単位セル長よりも伝送線路の線路長が長い1次元分布定数線路モデルを使い, 透過位相を制御する目的でそれら2種類のモデルを上手く使い分け, 線路長を場所ごとに変えて透過型透明マントを構成する方法を提案した. また, 線路長をモデルに与えて回路シミュレーションを行い, 透明マントが波長よりも大きな物体を隠し広帯域動作も実現できることを確認した.

令和4年度は, 波長よりも大きな物体を隠せる反射型と透過型の2種類の透明マントの実現の可能性について検討した. 反射型透明マントについては, 研究を実施する前段階として, 1次元分布定数線路モデルを用い, モデルの線路長を場所ごとに変えることで反射位相を操作して構成する手法を提案していたため, 反射型透明マントから先に取り組んだ. まず, 複数の1次元ミアンダマイクロストリップ線路構造を提案し, モデルの理論式から線路長を計算して, 実現可能な範囲で反射型の透明マントを構成できることを示した. また, 有限要素法に基づく電磁界解析の結果から, 反射型透明マントが波長よりも大きな物体を隠すことができ, 広帯域動作も実現できることを実証した. 次に, 反射型透明マントの設計法を参考に, 透過型の透明マントの設計理論を考えた. 具体的には, 単位セル長と伝送線路の線路長が同一の1次元分布定数線路モデルと, 1次元ミアンダマイクロストリップ線路構造で実現することを念頭に置いた, 単位セル長よりも伝送線路の線路長が長い1次元分布定数線路モデルを使い, 透過位相を制御する目的でそれら2種類のモデルを上手く使い分け, 線路長を場所ごとに変えて透過型透明マントを構成する方法を提案した. また, 線路長をモデルに与えて回路シミュレーションを行い, 透明マントが波長よりも大きな物体を隠し広帯域動作も実現できることを確認した.