電磁波解析での導体表面粗さ

電磁波解析で導体表面粗さを考慮した計算の、計算方法を示します。導体表面に表皮厚み程度の凹凸がある場合、

表面が滑らかな場合に比べて抵抗が大きくなります。その抵抗が大きくなる割合にあわせて、導電率を調整し、電磁波

の解析を行っています。下に示した(3)式で、表面の凹凸を考慮した導電率σcを求めています。

αc,0 ：　表面が滑らかな場合の導体損失

αc ：　表面に凹凸がある場合の導体損失

f　　　：　周波数

δ　　：　表皮厚み

Δ　　：　RMS表面粗さ

μ　　：　透磁率

σ　　：　導電率

σc ：　導体表面の凹凸による損失の増加を、導電率の減少に置き換えた時の導電率の値。

図１は、横軸を　（表面粗さ/表皮厚み）　にとり、損失の変化を(2)式を用いて計算したものである。

　　表面粗さ/表皮厚みδ

図1　α：表面に凸凹がある時の損失

　　　α0：表面が滑らかな時の損失

上の(1),(2)式は、参考文献[1]に示された式を用いています。

参考文献[1] : Transmission Line Design Handbook　　Brian C.Wadell　　　Artech House

3.5.1.2.2　Effect of Conductor Surface Roughness