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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2026-09-10 09:30 モード整合法と一般化散乱行列による損失性円柱誘電体が装荷された方形導波管のSパラメータ解析法の基礎検討 ○柴田幸司（八戸工大）  MW2026-68 |
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| 抄録 | （和） | 本論文では, 当該の解析モデルに対するSパラメータの計算に対して根探索を必要としない標準線型行列固有値問題とGSMを組み合わせた1次元のQ行列に基づくシンプルな根探索フリーのモード整合法を提案する. その為, 横方向の不連続な比誘電率分布を空洞方形導波管の正弦固有関数を用いて厳密な行列定式（Q行列）へ展開し, 断面のヘルムホルツ波動方程式を標準的な線形行列固有値問題へ帰着した. これにより, 反復的な根探索ルーチンを完全に排除した. そして, 任意の高次モードにおける全ての複素伝搬定数およびモード振幅が単一の代数的な固有値演算で同時かつ一意に抽出された. この手続きで得た固有値と固有ベクトルから, 方形導波管内に方形, 十字, 円形の各誘電体柱が配置された解析モデルに対するSパラメータをモード整合法に基づき計算した. 本手法による計算値の正当性は, WR-90による8-18GHzでの3次元有限要素法（FEM）による計算値と比較した. その結果, 本手法の妥当性, 高い計算効率および数値的な堅牢性を確認した. |
| （英） | This paper proposes a simple, root-finding-free mode-matching method based on a one-dimensional (1-D) Q-matrix approach combined with the generalized scattering matrix (GSM) technique. By rigorously expanding the transverse discontinuous relative permittivity distribution into a matrix formulation using the sinusoidal eigenfunctions of a hollow waveguide, the transverse Helmholtz equation is successfully reduced to a standard linear matrix eigenvalue problem. This formulation completely eliminates the need for iterative root-finding, allowing all complex propagation constants and corresponding mode amplitudes to be extracted simultaneously and uniquely through a single algebraic operation. Unlike existing multidimensional projection methods that suffer from dimensional explosion, the proposed 1-D formulation significantly reduces the computational matrix size while perfectly preserving numerical robustness via deterministic mode sorting under high-loss conditions. The validity, high computational efficiency, and numerical stability of the proposed method are verified through S-parameter calculations for rectangular dielectric posts inside a WR-90 waveguide over the 8–18 GHz range, demonstrating excellent agreement with three-dimensional finite-element method (3-D FEM) results. | |
| キーワード | （和） | マイクロ波 / 導波管 / 誘電体ポスト / 誘電体スラブ / モード整合法 / 一般化散乱行列 / / |
| （英） | Microwave / Waveguide / Dielectric Post / Dielectric Slab / Mode-Matching Technique / Generalized Scattering Matrix / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 126, no. 173, MW2026-68, pp. 1-5, 2026年9月. | |
| 資料番号 | MW2026-68 | |
| 発行日 | 2026-09-03 (MW) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | MW2026-68 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | MW AP |
| 開催期間 | 2026-09-09 - 2026-09-11 |
| 開催地（和） | 石川県立図書館 |
| 開催地（英） | Ishikawa Prefectural Library |
| テーマ（和） | ミリ波/マイクロ波, 電波伝搬, ⼀般 |
| テーマ（英） | Microwave, Millimeter wave, Radio propagation, Antennas and Propagation |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | MW |
| 会議コード | 2026-09-MW-AP |
| 本文の言語 | 英語（日本語タイトルあり） |
| タイトル（和） | モード整合法と一般化散乱行列による損失性円柱誘電体が装荷された方形導波管のSパラメータ解析法の基礎検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Fundamental Study of S-Parameter Analysis for the Lossy-Cylindrical-Dielectric-Loaded Rectangular Waveguide via Mode-Matching and Generalized Scattering Matrix Methods |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | マイクロ波 / Microwave |
| キーワード(2)（和/英） | 導波管 / Waveguide |
| キーワード(3)（和/英） | 誘電体ポスト / Dielectric Post |
| キーワード(4)（和/英） | 誘電体スラブ / Dielectric Slab |
| キーワード(5)（和/英） | モード整合法 / Mode-Matching Technique |
| キーワード(6)（和/英） | 一般化散乱行列 / Generalized Scattering Matrix |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 柴田 幸司 / Kouji Shibata / シバタ コウジ |
| 第1著者 所属（和/英） | 八戸工業大学 (略称： 八戸工大) Hachinohe Institute of Technology (略称： Hachinohe Inst. of Tech.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-09-10 09:30:00 |
| 発表時間 | 20分 |
| 申込先研究会 | MW |
| 資料番号 | MW2026-68 |
| 巻番号（vol） | vol.126 |
| 号番号（no） | no.173 |
| ページ範囲 | pp.1-5 |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2026-09-03 (MW) |
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