メタ・サーフェスの基礎、設計法と技術動向

メタ・サーフェスは、自然界には存在しない反射特性を持つ人工表面であり、その表面に入射した電磁波の反射位相および反射振幅を任意に制御可能な特徴を有しており、アンテナ・電波伝搬、マイクロ波領域をはじめとして様々な領域での応用が検討されています。 　本セミナーでは、メタ・サーフェスの定義から始め、メタ・サーフェスを理解するために必要な基礎知識について概括します。次に、周波数選択板を用いたメタ・サーフェスを取り上げ、光学近似理論を用いたメタ・サーフェスの最適設計法を紹介するとともに、この設計法を用いて、人工磁気導体の低姿勢設計、完全磁気導体特性や電波吸収特性を有するメタ・サーフェスの設計、また偏波変換や反射角制御の可能なメタ・サーフェスの設計について具体的に明らかにします。さらに、これらの特異な反射板の技術をアンテナ・電波伝搬に適用した例について紹介するとともに、メタ・サーフェスに関する最新の技術研究動向を明らかにします。 　本セミナーで述べるメタ・サーフェス技術が、次世代ワイヤレスシステム実現のための基盤技術として、新たな応用面で更なる発展を遂げるきっかけとなることを期待します。

1. メタ・サーフェス (MTS) の概要
   1. MTSの定義
   2. MTSの基本構造
   3. MTSの反射特性と帯域特性
   4. MTSで実現できる特性と適用領域
2. メタ・サーフェスの理解に必要な基礎知識
   1. 電磁波の反射と透過
   2. 周波数選択板
   3. 完全電気導体と完全磁気導体
   4. 等価回路を用いた反射波の定式化
   5. 光学近似理論を用いた反射波の定式化
   6. 電磁界解析ツールを用いた特性解析
3. 周波数選択板を用いたメタ・サーフェスの設計・解析
   1. 空間フィルタとしての周波数選択板の特性解析
   2. 等価回路モデルを用いたMTSの簡易解析
   3. 光学近似理論を用いたMTSの最適設計
4. メタ・サーフェスを用いた特異な反射板の最適設計
   1. 人工磁気導体の低姿勢設計
   2. 完全磁気導体特性を有するMTSの設計
   3. 電波吸収特性を有するMTSの設計
   4. 偏波変換の可能なMTSの設計
   5. 反射角制御の可能なMTSの設計
5. 特異な反射板のアンテナ・電波伝搬への適用例
   1. MTS反射板上に置かれたアンテナ
   2. MTS反射板を用いた平面反射鏡アンテナ
   3. MTS反射板を用いたモノスタティックRCS低減
   4. MTS反射板を用いた電波伝搬環境改善
6. メタ・サーフェスに関する最新の技術研究動向
   1. 特異なMTS反射板の開発
   2. 透過型MTSの実現
   3. MTS反射板を用いたメタ・スペースの構築
   4. 遠赤外領域へのMTSの適用
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