| 授業科目名（和文） ［Course］ |
計算電磁気学 |
| 授業科目名（英文） ［Course］ |
Computational Electromagnetics |
| 学部（研究科） ［Faculty］ |
情報系工学研究科 |
| 学科（専攻） ［Department］ |
システム工学専攻前期 |
| 担当教員（○：代表教員） [Principle Instructor(○) and Instructors] |
○岸原 充佳 自室番号（2409）、電子メール（kisihara**c.oka-pu.ac.jp） ※利用の際は,** を @に置き換えてください |
| 単位数 ［Point(Credit)］ |
2単位 |
| 対象学生 ［Eligible students］ |
1?2年次生 |
| 授業概略と目標 ［Course description and Objects］ |
電磁波回路の諸問題を解決する方法として、Maxwellの方程式に基づく様々な数値アルゴリズムを取り上げて解説する。また、簡易な計算機シミュレーションを通して、電磁波の伝搬特性、電磁波回路の周波数特性などの評価例を紹介する。 |
| 到達目標 ［Learning Goal］ |
1. 電磁波回路の役割を理解する。 2. FDTD法によるMaxwell方程式の解法を理解する。 3. 電磁波の伝搬特性，解析方法を学ぶ。 4. 様々な電磁波回路の周波数特性を学ぶ。 |
| 履修上の注意 ［Notes］ |
履修の要件:C言語を習得していることが望ましい。 その他 : |
| 授業計画とスケジュール ［Course schedule］ |
１. 概要 ２. 無線通信における電磁波回路の役割 ?アンテナなど無線通信に使われる電磁波回路について説明する。 ３. 主な数値解析アルゴリズム ?電磁波回路特性や伝搬特性の解析に使用される主な数値解析手法を紹介する。 ４. FDTD法の基本概念 ?有限差分時間領域法による偏微分方程式の解法について説明する。 ５. Maxwell方程式の離散化 ?Maxwell方程式を離散化し、FDTD法を適用する。 ６. 空間と時間のステップ ?Maxwell方程式へFDTD法を適用した場合の空間と時間の離散化間隔について議論する。 ７. 境界条件１ ?計算領域の端部における吸収境界条件について議論する。(1次元空間) ８. 境界条件２ ?完全整合層について議論する。(2次元空間) ９. 波源 ?ガウシアンパルス、正弦波、およびハードソース、ソフトソースの違いと役割を説明する。 １０. 電磁界分布と周波数特性 ?散乱電磁界のシミュレーション、および周波数特性の計算方法を示す。 １１. シミュレーション課題の説明 ?C言語によるFDTDシミュレーションプログラムの作成方法について説明する。 １２. 応用(1) ：障害物による電磁波の散乱 １３. 応用(2) ：アンテナの放射特性 １４. 応用(3) ：受動回路素子 １５. 総括 |
| 成績評価方法と基準 ［Grading policy (Evaluation)］ |
出席状況，レポート等で総合的に判断する。 |
| 教科書 ［Textbook］ |
教科書 : 使用しません。 参考書 : K.S. Kunz, R.J. Luebbers, The Finite Difference Time Domain Method for Electromagnetics, CRC Press |
| 自主学習ガイド及び キーワード ［Self learning］ |
テキストとして、プリントを配布する。予め次回の授業箇所を指示するので、テキスト(プリント)の該当箇所を熟読して授業に臨むこと。また、テキストにある「PROBLEM SET」を解いてみること。 |
| 開講年度 ［Year of the course］ |
28 |