電波伝搬のシミュレーションについて

質問

電波伝搬のシミュレーションの方式についてご教授下さい。
ビルの階段で電波の測定を行うのですが、電波伝搬の方式として、

●FDTD方式
●レイトレース方式
●モーメント方式

があります。
この中ではどの方式で電波測定をすればいいのか、悩んでおります。
アンテナのシミュレーションにお詳しい方がいたら教えて下さい。
何卒お願いします。

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回答No.2

gn_drive · ベストアンサー

仕事で使うのでしょうか？卒論や修論など研究で使うのでしょうか？
解析ツールは持っているのでしょうか？自作するのでしょうか？
解析ツール開発が大事なのか、解析ツールを使うユーザーとして大事なのか？

FDTDは基本的に差分法なので、それ以外というとFEMやBEMなどがありますが、先ずは解析のベースがあるか無いかが大事です。

周波数に応じた適切な差分量を与えた正確なモデリングが出来れば答えはどれもそれなりの結果が出ます。いいか悪いかというのはもう少し別の次元の話と思います。

学生で先輩の資産が無く初めての電磁波伝搬解析なら、今はPCメモリが昔に比べて大量に使えCPUも早いのでFDTD法でトライされたらどうでしょう。FDTD法なら一般的ですしいろいろソースプログラムがネット上で出回っていますし、自分で階段状のモデル空間を描くこともソースコード上で書くことも可能と思います。給電部の導波管構造から解析も出来ます。Sパラメータもあとで処理して出すことも可能です。またFDTDで解析で使う式はMaxwellの方程式から簡単に最終的な式まで追うことが出来ますので、勉強になると思います。

今はFDTDも市販ソフトでモデル作りが簡単なものが出回ってきましたが、会社でお金が使えるなら一般の3DCADでモデルを組んでFEMで電磁波解析する方が簡単だと思います。

お礼

再度のとても詳細でご親切なご回答、本当にありがとうございます。勉強、頑張ります。

回答No.1

gn_drive

何を得たいかで変わると思います。単に電波強度だけでよければモーメント法でも良いでしょうし、減衰と広がりを知りたければレイトレース法でも良いでしょう。周囲の反射の影響を知るにはFDTDでしょう。

これだけの相談内容から判断するなら、FDTDなら近距離電場も遠距離電場も同じソルバで解けますので、周囲のビルの反射が考慮できるFDTD法が良い気がします。

補足

丁寧なご回答、本当にありがとうございます。
ビルという建物の中で、階段という段差のあるところと、階段の踊り場という段差のないところでのホイップアンテナの電波伝搬の測定を行いたいのです。

ただ、電波伝搬の測定をする際、

●FDTD方式
●レイトレース方式
●モーメント方式

のうち、アンテナのシミュレーション、受信電力を測定で得たい場合、どの方式で行うと一番いいのか、また上記の３つ以外にもいい方式がありましたら、ご教授下さい。