FDTD法による3次元過渡応答解析 マイクロストリップラインの解析

概 要

 マイクロストリップラインは誘電体の一面に導体箔を張りつけ、対抗する面にライン状の導体を貼り付けた構造をしています。電磁波がライン上を伝播することから主に高周波回路で利用されます。図1に解析モデルを掲載します。緑色の部分が誘電体で比誘電率をεr=3としています。赤色の部分がマイクロストリップラインで、荷重条件から電場を0としています。実際はこの上に空気の領域を用意しています。総ボクセル数は1,200,000です。

解析モデル
                     図1:解析モデル

解析条件

○入力条件
図2に電磁波の入力部分の拡大図を示します。黄色の点が入力部分で、z方向に規格化した強さ1の電場を設定しました。

電磁波入力部分拡大図
            図2:電磁波入力部分拡大図

電場強度は以下のような関数でパルス状に与えています。



ただしt 0=3x10-11[s]、τ=2x10-11[s]としました。

○境界条件
z方向の底面と上面で電場が垂直となるように電気壁の境界条件を設定しました。それ以外の面には電磁波の無反射境界条件を設定しました。

解析結果

以下に電場強度の時間変化をアニメーションで掲載します。

解析結果