A computational model is developed that allows one to estimate in a real 3-D geometry the electrodynamic characteristics of complicated waveguide antennas ('grills') generating plasma waves in the lower hybrid frequency band. The antenna coupling efficiency and the shape of the wavenumber spectrum are found as a solution of a self-consistent problem taking into account a complete set of waveguide eigenmodes and finite waveguide dimensions in both directions and an arbitrary orientation to the plasma magnetic field. Electric and magnetic fields inside the waveguides are equated to the outside fields represented as a Fourier sum over wavenumbers Ny, Nz in the plane parallel to the plasma surface. The fields at the plasma edge are determined by the 2*2 plasma surface impedance matrix found as a numerical solution of the wave equation in the cold plasma approximation using the finite element (Galerkin) method. The solution is found on a 1-D mesh, i=1, 2, ..., N, in the form E(xi,Ny,Nz) exp(i(Nyy+Nzz- omega t)) so that the fourth order differential equation with appropriate boundary conditions is reduced to a set of 4N+2 algebraic equations. The developed model is applied to modelling a quite new antenna design for generating the fast H waves, which can be used for plasma heating and current drive in tokamaks of ITER scale. The antenna parameters are optimized to obtain the best coupling efficiency. The structure of waves excited in the plasma at various angles between the antenna and the plasma magnetic field is considered. The nature of the waves with Nz<1 excited by the grill is discussed
計算モデルを開発し、これにより複雑な導波管アンテナ（グリル）が低ハイブリッド周波数帯域でプラズマ波を生成する際の電気力学的特性を、実3次元形状において推定できるようにした。アンテナ結合効率と波数スペクトルの形状は、完全な導波管固有モードのセットと、両方向における有限導波管寸法、およびプラズマ磁場に対する任意の向きを考慮した自己無撞着問題の解として求められる。導波管内部の電界および磁界は、プラズマに平行な平面における波数Ny、Nzに関するフーリエ級数和として表される外部の場と等置される。プラズマ端における場は、冷プラズマ近似における波動方程式を有限要素法（ガラーキン法）を用いて数値的に解いて得られる2×2プラズマ表面インピーダンス行列によって決定される。解は、1次元メッシュi=1,2,...,N上で、E(xi,Ny,Nz)exp(i(Nyy+Nzz-ωt))の形で求められ、これにより適切な境界条件を伴う4階の微分方程式が、4N+2個の代数方程式系に帰着される。開発したモデルを、高速波を生成する新しいアンテナ設計のモデル化に適用した。この高速波は、ITER規模のトカマクにおけるプラズマ加熱および電流駆動に使用できる。アンテナパラメータは、最良の結合効率を得るために最適化された。アンテナとプラズマ磁場の間の様々な角度におけるプラズマ中で励起される波の構造を考察した。グリルによって励起されるNz<1の波の性質について議論する。