5.15 周期境界条件とアンテナ

■入力データ: data/sample/pbc_dipole.oth

一つのアンテナに周期境界条件を設定するとその方向に無限に同じアンテナが繰り返されるモデルになります。
ここでは二つのアンテナに位相差を与えて周期境界条件を設定する例を示します。
図5-15-1に計算モデルを示します。X方向に周期境界条件を設定しています。
二つの半波長ダイポールアンテナが半波長離れて置かれています。 X方向の計算領域の大きさを1波長とするとアンテナ間距離の2倍であるために、 X方向にアンテナが等間隔で無限に繰り返されるモデルになります。
ここで、-X側のアンテナに+90度(=λ/4)の位相差を与えると水平面内放射パターンのビーム中心がY方向から、
sin-1(位相差/アンテナ間距離)=sin-1((λ/4)/(λ/2))=sin-1(0.5)=30度
傾きます。これは図5-15-2で確認することができます。 なお、遠方界の計算では周期境界条件を設定した境界面(この場合は+X面と-X面)は計算に使用しません。
このときの水平面での電界のZ成分の振幅と位相の分布図を図5-15-3,図5-15-4に示します。
図5-15-4から等位相面が30度傾いていることが確認できます。


図5-15-1 周期境界条件とアンテナ


図5-15-2 遠方界面上パターン図(Z面)


図5-15-3 近傍界面上分布図(Z面、Ez振幅)


図5-15-4 近傍界面上分布図(Z面、Ez位相)