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例題１４ 同軸線路
本例題について
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高周波ケーブルの基本構造である同軸線路を解析した事例を示します。
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伝搬定数（周波数を指定）および電磁界分布を解析結果として確認することができます。
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表に記載されていない条件はデフォルトの条件を使用します。
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プロジェクトファイルを取得（右クリックし、名前を付けてリンク先を保存してください。）
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Femtetのバージョンや環境により結果が多少ことなります。
解析空間
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項目 |
条件 |
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解析空間 |
２次元解析 |
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モデル単位 |
mm |
解析条件
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項目 |
条件 |
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電磁波解析[Hertz] |
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解析の種類 |
導波路解析の設定を以下のように行っています。
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タブ設定 |
設定項目 |
条件 |
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要素の種類 |
２次要素 |
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アダプティブ法 |
アダプティブメッシュを使用するをチェック |
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周波数依存メッシュの設定 |
参照周波数：1.0×109[Hz]
本設定によってMETALの厚みが表皮厚みより厚いため、 METALの表面は銀材料の損失を有する境界条件が適用されます。 |
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導波路解析 |
解析方法 |
伝搬定数解析 |
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間隔 |
等間隔をチェック 分割数： 0 |
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伝搬定数解析 |
伝搬モードの最大数： １ 最小周波数： 1×109[Hz] 最大周波数： 1×109[Hz] |
モデル図
円形のシートボディでAIRおよびMETAL部分を作成し、外導体（AIR部の外周）と内導体（METAL)
の間を最短の直線で結んだ転写用ボディを定義して積分路の境界条件を設定しています。
この積分路は電位差を計算し、特性インピーダンスの算出を行う場合に用います。
ボディ属性および材料定数の設定
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ボディ No./ボディタイプ |
ボディ属性名 |
材料名 |
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0/Sheet |
METAL |
003_銀Ag※ |
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1/Sheet |
AIR |
000_空気※ |
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2/Wire |
転写用ボディ |
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※材料データベースを利用
境界条件
外導体として外部境界条件に電気壁が設定されています。
また特性インピーダンス算出のために積分路が転写用ボディに設定されています。
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境界条件名/トポロジ |
タブ |
境界条件の種類 |
条件 |
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INTEG/Edge |
電気 |
積分路 |
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外部境界条件 |
電気 |
電気壁 |
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解析結果
テーブルに解析結果が出力されます。
特性インピーダンスは66.3[Ω]、位相定数βは21.0という結果となっており、理論式による結果に
良く一致（理論式による結果： Z0＝65.9[Ω]、β=21.0）しています。
電界および磁界分布の解析結果を以下に示します。(上図：電界ベクトル、下図：磁界ベクトル）
