2次元TE_FDTD

Linux, gfortran 環境では動作確認済みですが、他のOSでは動作確認していません
Windows, gfortran 環境の設定方法は「数値計算のためのFortran90/95プログラミング入門」 牛島 省(Ushijima Satoru)著・森北出版 追加・訂正などの情報に丁寧で詳しい説明があります。

1.解説

1.解析モデル (ルーネベルクレンズ) luneberg.pdf
2.2次元TM_FDTD 実行方法 how_to_run_2dtm.pdf
3.2次元TM_FDTD ファイル説明 code_guide_2dtm.pdf
4.2次元FDTDソースコード解説 3次元で代用
5.Gimpによる Gif animation の手引き li_gif_animation.pdf

2.サンプルソースコード

1.モジュールファイル fdtd_alloc_lib_2dtm.f90
2.メインファイル main_2dtm.f90
3.セル時間ファイル lattice_time_2dtm.f90
4.媒質ファイル media_coeff_2dtm.f90
5.フィールド計算ファイル eh_field_2dtm.f90
6.PMLファイル eh_pml_wg_2dtm.f90
7.波源ファイル source_2dtm.f90
8.フィールド出力ファイル output_field_2dtm.f90
9. 時系列出力ファイル output_tdd_2dtm.f90
10.Gnuplotスクリプト(電磁界描画用) set_2dtm.txt
11.Gnuplotスクリプト(境界条件描画) view_bc_2dtm.txt
12.Mur-1stファイル e_mur1_2dtm.f90

新たに計算したい構造の解析モデルを作る場合に修正が必要となるのは、上記サンプルソースコードのうち、③セル時間ファイル、④媒質ファイル、⑦波源ファイルのみです。

3.2次元TE解析事例 A

1.ルーネベルクレンズ(受信) モデル 境界条件 低周波 境界条件 欠損
2.誘電体レンズアンテナ(受信) モデル 境界条件 低周波 境界条件 歪み
3.パラボラアンテナ(受信) モデル 境界条件 低周波 高周波
4.ホーンアンテナ(送受信) モデル 境界条件 送信 受信
5.ダイポールアンテナ(送信) 境界条件 λ/2 λ
6.八木アンテナ(送信) 境界条件 2素子 境界条件 3素子
7.パッチアンテナ(送信) 送信2.5G 送信2.5G 2.5Gvia 送信5G
8.携帯端末(λ/4モノポール) モデル 境界条件 送信
9.導波管アレイアンテナ(2本) モデル 境界条件 単相励振 同相励振 位相差
10.導波管アレイアンテナ(4本) モデル 境界条件 単相励振 同相励振 位相差
11.導波管フェーズシフタ 境界条件 π/2位相
12.干渉(ダブルスリット) モデル 境界条件 低周波 高周波
13.回折(波長より小さいスリット) モデル 境界条件 低周波 高周波
14.回折(波長より大きい開口) モデル 境界条件 低周波 高周波
15.散乱(誘電体球) モデル 境界条件 εr=2.0 εr=4.0 εr=9.0
16.散乱(金属球) モデル 境界条件 1つ 横2つ 縦3つ
17.散乱(導体ストリップ) モデル 境界条件 導体片 開口
18.シールド(金属球殻散乱) モデル 境界条件 完全
19.シールド(センターギャップ) モデル 境界条件 不完全
20.シールド(誘導導線付き) モデル 境界条件 リード

4.2次元TE解析事例 B

1.電子レンジ1a(多重モード共振器) モデル 境界条件 共振 強調表示
2.電子レンジ1b(中央給電) モデル 境界条件 共振
3.電子レンジ1c(上部給電) モデル 境界条件 共振
4.電子レンジ2a(中央給電+水負荷) モデル 境界条件 水負荷
5.電子レンジ2b(中央給電+氷負荷) モデル 境界条件 氷負荷
6.電子レンジ3a(薄壁+ドアギャップ) モデル 境界条件 漏洩 境界条件 左右漏洩
7.電子レンジ3b(厚壁+ドアギャップ) モデル 境界条件 漏洩
8.電子レンジ4a(幅狭チョーク) モデル 境界条件 不完全
9.電子レンジ4b(幅広チョーク) モデル 境界条件 完全

5.参考文献

[1] 橋本 修, FDTD時間領域差分法入門, 森北出版
[2] 宇野 亨, FDTD法による電磁界およびアンテナ解析,コロナ社
[3] 平野 拓一, http://www-antenna.ee.titech.ac.jp/~hira/hobby/edu/em/em-j.html