遷移境界条件を用いたマイクロ波層間結合器のトポロジー最適化h-連続法とR-連続法の比較

摘要

マイクロ波デバイス設計のための，プリント基板パターンを想定した金属薄膜を対象としたトポロジー最適化手法の構築を目指している．多層基板の金属層を遷移境界条件（Transition boundary condition，TBC）でモデル化し，ヘルムホルツ方程式を用いた平滑化PDEフィルター（Partial Differential Equationフィルター）と，連続関数に緩和したヘビサイド関数を用いた写像法を組み合わせた密度法によるトポロジー最適化を用い，多層基板上のマイクロストリップ線路の層間結合器と分配器の機能を併せ持った複合デバイスの設計問題に適用する．そして，緩和ステップ関数の遷移幅九の制御による連続法，すなわちh－連続法と，平滑化フィルター半径Rの制御による連続法，すなわちR-連続法を用いて設計問題を解き，両者の違いを比較する．