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自然電磁気現象解明と電磁界解析調査専門委員会の技術報告

電気学会 技術報告 第1065号
Natural Electromagnetic Phenomena and Electromagnetic Theory
自然電磁気現象と電磁界解析
自然電磁気現象解明と電磁界解析調査専門委員会編
英語 64ページ
ISSN 0919-9195


注文方法 このフォームに記入の上、FAXにて学会に注文して下さい。
定価 2,520円

日本語の概要

従来の環境問題としては大気や海洋汚染 が議論されてきたが、更なる地球環境問題への意識の高まり とともに、今後は地球周辺の電磁気環境が重要な問題となる ことが予想される。

地球周辺の電磁気環境に関わる自然現象 としては、従来から知られている大気中の電磁気現象として 雷放電とその放射（空電）と上空（地球電離層、磁気圏プラズ マ）からの電波雑音とがある。これらに加え、近年の学問の 進展により全く新しい電磁気・プラズマ現象として地震 （地殻活動）に伴う電磁気現象が登場しており、この前駆的 現象は地震予知の可能性をも示唆するものである。 更に、 正極性落雷に伴う中間圏での発光現象が発見され、大気圏と 電離圏との電磁結合として注目されている。しかしながら、 これらの現象の本質については充分には解明されていないの が実情である。

他方で、近年の電子計算機の性能向上に より、種々の計算手法を用いた電磁界解析の発展は目を見張る ものがあり、上述の自然電磁気現象の解析において電磁界解析 が威力を発揮する事は明らかである。

本技術報告書では、自然現象の解明を目指 す物理研究者と電磁界解析研究者とが有機的に協力し、様々な 自然電磁現象の性質とそれを明らかにする観測手法について 詳述し、またそれらの解析に有効な計算電磁気学手法の紹介や 応用、更には現在までに適用された例について詳しく解説を行 っている。

Table of Contents

  1. Natural Electromagnetic Phenomena and Electromagnetic Theory
  2. Random Problems and Inverse Problems
  3. Finite-Element Methods for Nonlinear Optical Waveguide Analysis
  4. "Anderson Localization" Hypothesis of Ball Lightning
  5. Fine Scale 3D Wind Field Observed with a Multistatic Equatorial Atmosphere Radar
  6. Three-dimensional Simulation of Upper Atmospheric Ionisation above a Horizontal Lightning Discharge
  7. Finite Difference Analyses of Schumann Resonance and Reconstruction of Lightning Distribution
  8. Remote Sensing of the Ionosphere using VLF Transmissions
  9. VHF Broadband Digital Interferometer
  10. Propagation Anomaly in Oversea VHF Broadcasting Waves Possibly Associated with Earthquakes
  11. Penetration of ELF(223Hz) Radio Waves into the Upper Ionosphere
  12. ELF Band EM Precursor and Signal Processing to Predict Earthquakes
  13. ULF Geomagnetic Changes Associated with Large Earthquakes

「計算電磁気学」　（計算電磁気学調査専門委員会編）


培風館
A5判、ハードカバー、238ページ
3,400円
ISBN 4-563-06723-7 アマゾンで購入する

Table of Contents

1. 序論
2. FDTD法
2.1 FDTD法
2.1.1 FDTD差分式
2.1.2 安定条件
2.1.3 境界条件
2.1.4 吸収境界条件
2.1.5 励振条件
2.1.6 空間的補間と時間的補間
2.1.7 格子形状
2.1.8 適用分野
2.2 マイクロ波線路特性の求め方
2.2.1 伝搬定数
2.2.2 特性インピーダンス
2.2.3 電圧反射係数
2.2.4 具体例
2.3 アンテナ解析
2.3.1 アンテナ給電部のモデル化
2.3.2 アンテナ特性の計算法
2.3.3 解析例と注意事項
2.3.4 セルを斜めに切る導体
2.3.5 電磁界特性の導入
2.3.6 負荷の取り扱い
2.3.7 対称性の利用
2.4 問題点
3. 有限要素法
3.1 辺要素による固有値解析
3.1.1 スプリアス解と辺要素　3.1.2 固有値解析
3.1.3 辺要素と要素行列 3.1.4 全体系行列の生成
3.1.5 解析例
3.2 導波路不連続解析
3.2.1 完全整合層と基本式 3.2.2 不連続領域の離散化
3.2.3 入出力導波路の取り扱い 3.2.4 直接解法と反復解法
3.2.5 フォトニック結晶導波路解析への応用
3.3 ビーム伝搬解析
3.3.1 ビーム伝搬法の概要
3.3.2 光導波路の導波モード
3.3.3 有限要素ビーム伝搬法
3.3.4 有限要素時間領域ビーム伝搬法
3.3.5 有限要素虚軸ビーム伝搬法
4. 境界要素法
4.1 2次元積分表現
4.2 2次元積分方程式
4.3 離散化
4.4 連立1次方程式
4.5 遠方界
4.6 TE波の場合
4.7 完全導体の場合
4.8 数値解の検証
4.9 大規模問題への適用
4.10 反復解法の利用
4.11 不定解(共振解),高次の展開・試験関数
4.12 近接場光学プローブへの適用
4.13 計算例
4.14 3次元積分表現
4.15 基底関数
4.16 連立1次方程式
4.17 数値計算例
5. モーメント法
5.1 モーメント法による定式化
5.2 グリーン関数の表現
5.3 電流展開関数の選択
5.4 重み関数の選択
5.5 適用例(中央給電ダイポールアンテナ)
5.6 プログラミング
5.7 数値計算例(中央給電ダイポール)
5.8 任意形状の線状アンテナ
5.9 面状導体で構成されたアンテナ
5.10 モーメント法をアンテナに適用する場合の問題点
6. フーリエ変換法 --- 不均質誘電体グレーティングの散乱・伝搬解析への応用
6.1 光デバイスのシミュレーション技術と計算電磁気学
6.2 周期構造媒体内の電磁界解析法
6.3 不均質誘電体グレーテイングへの応用
6.3.1 散乱問題の解析法
6.3.2 伝搬問題の解析法
6.4 数値解析
6.5 多層構造の適用法
7. ビーム伝搬法
7.1 BPMの概要
7.2 FD-BPMの基本式
7.2.1 波動方程式
7.2.2 FD-BPMとしての定式化
7.2.3 透明境界条件
7.2.4 パデ近似演算子による広角解析
7.3参照屈折率の選択
7.4 固有モード解析
7.4.1 虚軸法
7.4.2 実効屈折率の計算方法
7.5 FD-BPMのための高精度差分式
7.5.1 一般化されたテイラー級数展開
7.5.2 4次精度改良差分式の導出
7.6 高精度3次元FD-BPM
7.6.1 定式化
7.6.2 ADIMの妥当性と有効性
7.6.3 リブ導波路テーパのビーム伝搬解析
7.6.4 リブ導波路カプラの解析
7.7 時間領域ビーム伝搬法(TD-BPM)
7.7.1 定式化
7.7.2 パルス波の伝搬解析
7.8 吸収境界条件
7.9 他の手法との比較
7.10 付録

このページに関するお問い合わせは幹事補佐の杉坂 (e-mail address) まで