境界要素法によるマイクロストリップ線路の特性解析

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本研究課題の目的とするところは,誘電体基板の端付近にプリントされたストリップ線路の導波特性を境界要素法によって解析し,誘電体基板の端の影響を詳細に検討することであった.また,この種の数値解析法にはつきもののスプリアス解に関する検討も同時に行うことを目的としていた.この研究課題に対して,TEM波近似に基づく準静的解析と,厳密なハイブリッドモード解析の二通りのアプローチを試みることにした.すなわち,準静的近似解析に対しては導体上のポテンシャルを未知関数とする積分方程式を取り扱うことにし,そして,ハイブリッドモード解析では線路横断面内の不連続境界上での電磁界成分を未知関数とする積分方程式を取り上げ,それぞれ,境界要素法の標準的な離散化法に従って定式化した.準静的解析の方は,実際の数値計算でスプリアス解が現れることはなく,解析は当初の予定どおり順調に遂行することができた.そして,誘電体基板の端の影響や近接する線路間の相互作用が,固有モードの実効誘電率並びに特性インピーダンスに及ぼす効果について,近似的にではあるが,詳細に検討した.その比較の対象として,結合形線路の導波特性をスペクトル領域法で解析し,まとめたものを口頭で発表した.一方,ハイブリッドモード解析の方は,当初予想したとおり数値計算の段階で多数のスプリアス解が出現し,そのままでは真の解の特定が極めて困難な状況であることが判明した.以来,真の解の特定法を模索するとともに,スプリアス解の除去方法についても検討し続けているが,解決の糸口はまだ掴めていない.これを解決しない限り,より厳密な解析は不可能であり,現在引き続き検討している.