二重周期構造による平面波散乱特性の三次元ハイブリッドトレフツ有限要素解析法

摘要

三次元二重周期構造による平面波散乱問題に対するハイブリッドトレフツ有限要素法（HTFEM）の定式化を行い，数値計算例からその妥当性を確認している．本手法は，不連続部に適用するベクトル有限要素と一様均質半無限領域に適用するトレフツ要素を，ハイブリッド変分原理を用いて接続するものである．トレフツ要素の補間関数として，系の支配方程式と放射条件を満足する関数を用いるので，設定された問題よりも一つ次元が落ちた積分で一様均質半無限領域全体の汎関数を評価できる．このため，無限領域を模擬するために有限要素法で利用される仮想吸収媒質あるいは吸収境界条件の設定が不要となる特長がある．本論文では，従来課していた一方向の界の変化が一様の制約を取り除いた三次元二重周期構造問題の定式化を示している．具体的に誘電体ブロック周期構造，周波数選択板の平面波散乱特性を数値解析し，他の解析法による結果との比較から，本解析法の妥当性を示している．