FDTD法の基礎と応用および活用例
磁界解析にたずさわる技術者に必須であるFDTD法!電磁波のイメージが理解でき、実践的なプログラムが組めるようになる特別セミナー!
共催:R&D支援センター
日時:2011年8月25日(木) 10:30〜17:30
[講師の言葉]
「自社でFDTDソースコードを開発したいが、どこから手を付けて良いかわからない」、「光学の方から入ったので、マクスウェル方程式はよく分からない」、また「市販解析ソフトで解析しているが、解がうまく得られない」といったご相談をよく受けます。これらのお悩みに対し、大学で電磁気や電磁波を30年近く教えて来た実績と、FDTD解析ソフト開発のお手伝いを行っている立場から、お話をさせて頂きます。電磁波のイメージを理解して、基礎的なところから、実践的なプログラムを組めるところまで解説させて頂きます。特に、leapfrog(馬跳び)アルゴリズムをしっかり理解してもらいます。
そして、今注目されているPhotonics、光波散乱やアンテナなどでの活用事例をご説明致します。本セミナー全体で、FDTD法解析の考え方の基礎から実際のプログラム開発の進め方までご理解頂け、現場で即お役に立てるものと考えております。
[プログラム]
Ⅰ.ベクトル解析
1.スカラ・ベクトル・テンソル量
2.スカラ積とベクトル積
3.勾配
4.発散
5.ガウスの発散定理
6.回転
7.ストークスの定理
Ⅱ.電磁波
1.変位電流
2.マクスウェルの基礎方程式(積分型)
3.マクスウェルの基礎微分方程式
4.一般電磁波
5.ポインチングベクトル
Ⅲ.1次元FDTD解析
1.1次元でのマクスウェル方程式とFDTD定式化(馬跳び-leapfrog-アルゴリズムの理解)
2.FDTD法の安定性(セルサイズや時間ステップの決め方)
3.1次元での吸収境界条件
4.色々な入射波源(平面波、励振パルス)
5.損失誘電体中でのFDTD法
Ⅳ.2次元FDTD解析
1.損失誘電体中での2次元FDTD定式化
2.Murの吸収境界条件
3.BerengerのPML(PerfectlyMatchingLayer)
4.全電磁界領域と散乱界領域
Ⅴ.3次元FDTD解析
1.損失誘電体中での3次元FDTD定式化
2.プログラム例
3.遠方界
Ⅵ.実際の活用事例
1.マイクロストリップ線路
2.平面アンテナ
3.光導波路
4.光波散乱