地中レーダー

本例題について

• 指数関数型TEMホーンアンテナを送受信アンテナとした地中レーダーの解析例を示します。

• 送信アンテナから入射された電磁波が受信アンテナ側で受信される様子を出力電圧やフィールドで確認できます。
   

• 異物がある場合とない場合の結果を比較することで、受信電圧から異物の検知を確認できます。
   

• 表に記載されていない条件は初期設定の条件を使用します。

• 電磁波過渡解析は特別オプション機能です。

解析空間

解析条件

このモデルでは電磁波の伝搬を数波長程度追う必要があるため解析規模が大きくなります。そこで１次要素を使用することで解析時間を短縮します。

※１　結果容量を減らしたい場合はフィールド出力間隔を増やすか、フィールドを出力するのチェックをオフにしてください。
フィールド出力をしない場合はテーブル値のみの出力となります。

モデル図

モデルは送受信アンテナである指数関数型TEMホーンアンテナ（Horn1, Horn2）と直接波の受信や回折によるノイズを防ぐための電気壁を設定した反射鏡（Reflector）、

空気領域（Air）、土壌（Soil）、異物としての導体パイプ（Pipe）から構成されます。

ボディ属性および材料定数の設定

※材料データベースを利用

材料Soilの材料定数は以下のように設定しています。

境界条件

解析結果

結果テーブルから得られる出力電圧の時刻歴結果を示します（赤線）。

この図では比較として異物無しのモデル（WithoutPipe）の結果も示しています（黒線）。グラフからわかるように異物がある場合の結果では異物がない場合の結果と比較して

10nsあたりに大きな受信シグナルがあります。これは送信アンテナ（Port1）から入射された電磁波が異物としての導体パイプに反射され、受信アンテナ（Port2）へと伝搬して

いることを意味します。

次の図は断面（XY平面）における電界のコンター図です。この図からも送信アンテナから入力された電磁波が導体パイプで反射され受信アンテナへと伝搬してく様子が

確認できます。この電界コンター図では比較をわかりやすくするために描画設定より電界の最大値を0.5[V/m]に固定しています。