JP2000214191A - シミュレ―ション装置及び方法並びにプログラム記録媒体 - Google Patents

シミュレ―ション装置及び方法並びにプログラム記録媒体

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JP2000214191A
JP2000214191A JP1828499A JP1828499A JP2000214191A JP 2000214191 A JP2000214191 A JP 2000214191A JP 1828499 A JP1828499 A JP 1828499A JP 1828499 A JP1828499 A JP 1828499A JP 2000214191 A JP2000214191 A JP 2000214191A
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dipole
input
impedance
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Takeshi Kishimoto
武士 岸本
Shinichi Otsu
信一 大津
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、モーメント法を使って電子機器に流
れる電流をシミュレーションするシミュレーション装置
に関し、電子機器が増幅器を持つときに、正確なシミュ
レーション処理を実行できるようにすることを目的とす
る。 【解決手段】電子機器の持つ増幅器の入力端子及び出力
端子に、要素に流れる電流を導出するために定義するダ
イポールを割り付ける割付手段１２と、割付手段１２の
割り付ける入力端子のダイポールに、増幅器の入力イン
ピーダンスが挿入され、割付手段１２の割り付ける出力
端子のダイポールに、増幅器の出力インピーダンスある
いはその逆数と、増幅器の増幅特性に応じた依存電圧源
とが挿入される形式を持つモーメント法の連立方程式を
作成する作成手段１３と、作成手段１３の作成するモー
メント法の連立方程式を解く解法手段１４とを備えるよ
うに構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モーメント法を使
って電子機器に流れる電流をシミュレーションするシミ
ュレーション装置及び方法と、そのシミュレーション装
置の実現に用いられるプログラムが格納されるプログラ
ム記録媒体とに関し、特に、電子機器が増幅器を持つと
きに、正確なシミュレーション処理を実行できるように
するシミュレーション装置及び方法と、そのシミュレー
ション装置の実現に用いられるプログラムが格納される
プログラム記録媒体とに関する。
【０００２】電子機器に対する社会的要請として、一定
のレベル以上の不要な電波やノイズを放射してはならな
いということがあり、各国の規格で厳しく規制されるよ
うになってきた。
【０００３】このような電波規格を満足させるために、
シールド技術やフィルタ技術等のような種々の対策技術
が用いられるが、これらの対策技術の採用に当たって、
それらがどの程度電波を減少できるのかを定量的に算出
できるようにするシミュレーション技術の開発が必要で
ある。
【０００４】また、電子機器に対する社会的要請とし
て、他の電子機器から放射される一定のレベル以下の電
波により影響を受けてはならないということがあり、各
国の規格で厳しく規制されるようになってきた。
【０００５】このような電波規格は、アンテナの放射す
る電波により電子機器が影響を受けるのか否かというこ
とで検査されることになる。これから、アンテナの放射
する電波が電子機器に与える影響をシミュレーションで
きるようにするシミュレーション技術の開発が必要であ
る。
【０００６】このようなことを背景にして、本発明者ら
は、モーメント法を使って電子機器に流れる電流をシミ
ュレーションするシミュレーション技術の発明を開示し
てきた。このシミュレーション技術を実用的なものとし
ていくには、正確なシミュレーション処理を実行できる
ようにする技術を構築していく必要がある。
【０００７】
【従来の技術】物体各部に流れる電流や磁流は、理論的
には、マックスウェルの電磁波方程式を与えられた境界
条件の下に解くことで得られる。
【０００８】これを解くものとしてモーメント法があ
る。モーメント法は、マックスウェルの電磁波方程式か
ら導かれる積分方程式の解法の１つで、物体を小さな要
素に分割して電流や磁流の計算を行う手法であり、３次
元の任意形状物体を扱うことができる。このモーメント
法についての参考文献としては、「H.N.Wang, J.H.Rich
mond and M.C.Gilreath:"Sinusoidal reaction formula
tion for radiation andscattering from cond-ucting
surface" IEEE TRANSACTIONS ANTENNAS PROPAGATION vo
l.AP-23 1975 」がある。
【０００９】モーメント法では、シミュレーション対象
となる電子機器の構造をメッシュ化し、処理対象の周波
数を選択すると、その周波数について、メッシュ化した
要素間の相互インピーダンスや相互アドミッタンスや相
互リアクションを所定の計算処理によって求めて、その
求めた相互インピーダンスなどと構造情報で指定される
波源とをモーメント法の連立方程式に代入し、それを解
くことで、各要素に流れる電流や磁流を求めることにな
る。
【００１０】すなわち、金属対象物を扱うときには、金
属部分を解析対象としてメッシュ化し、メッシュ化した
金属要素間の相互インピーダンスＺij（処理対象の周波
数での値）を求めて、この相互インピーダンスＺijと、
その周波数成分の波源Ｖi と、メッシュ化した金属要素
に流れる電流Ｉi との間に成立するモーメント法の連立
方程式 [Ｚij][Ｉi]＝[Ｖi] 但し、[ ] はマトリックス を解くことで電流Ｉi を求めて、この結果から電子機器
の放射する電磁界強度などを算出する方法を採ってい
る。
【００１１】なお、相互インピーダンスは、ある要素の
電流が誘起する電界と、他の要素の電流との間の関係を
表し、相互アドミッタンスは、誘電体の存在を考慮する
ときに必要となるものであって、ある要素の磁流が誘起
する磁界と、他の要素の磁流との間の関係を表し、相互
リアクションは、誘電体の存在を考慮するときに必要と
なるものであって、ある要素の電流（磁流）が誘起する
電界（磁界）と、他の要素の磁流（電流）との間の関係
を表す。ここで、金属には電流が流れ、誘電体の表面に
は電流及び磁流が流れる。
【００１２】モーメント法を使って電子機器に流れる電
流や磁流をシミュレーションする場合にあって、電子機
器が増幅器を持つ場合には、従来では、増幅器の入力端
子に、増幅器に入力される電圧に相当する電圧を発生す
る波源を想定するとともに、増幅器の出力端子に、増幅
器から出力される電圧に相当する電圧を発生する波源を
想定することで、電子機器に流れる電流や磁流をシミュ
レーションするように処理していた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術に従っていると、電子機器に流れる電流や
磁流を正確にシミュレーションできないという問題点が
あった。
【００１４】すなわち、増幅器から出力される電圧や電
流は、実際には、増幅器に入力される電圧や電流が外部
からの電波や電子機器の持つ他の回路要素からの電波に
より変動すると、それに応じて変動することになるのに
対して、従来技術では、そのようなモデルを用いていな
いことから、電子機器に流れる電流や磁流を正確にシミ
ュレーションできないという問題点があった。
【００１５】従来技術では、シミュレーション対象とな
る電子機器が増幅器を持つ場合、それぞれ独立した形態
で設けられる２つの波源（増幅器の入力端子に設ける波
源と、増幅器の出力端子に設ける波源）に従って増幅器
をモデル化しており、これから、増幅器に入力される電
圧や電流が外部からの電波や電子機器の持つ他の回路要
素からの電波により変動しても、増幅器から出力される
電圧や電流は変動せず、これがために、電子機器に流れ
る電流や磁流を正確にシミュレーションできないのであ
る。
【００１６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、モーメント法を使って電子機器に流れる電流
をシミュレーションするときにあって、電子機器が増幅
器を持つときに、正確なシミュレーション処理を実行で
きるようにする新たなシミュレーション装置及び方法の
提供と、そのシミュレーション装置の実現に用いられる
プログラムが格納される新たなプログラム記録媒体の提
供とを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】図１に本発明の原理構成
を図示する。
【００１８】図中、１は本発明を具備するシミュレーシ
ョン装置であって、電子機器データファイル２からシミ
ュレーション対象の電子機器の構造情報を読み込み、モ
ーメント法を使ってその電子機器に流れる電流をシミュ
レーションして出力装置３に出力する処理を行う。
【００１９】本発明のシミュレーション装置１は、モデ
ル化手段１０と、増幅器モデル化手段１１と、割付手段
１２と、作成手段１３と、解法手段１４とを備える。
【００２０】このモデル化手段１０は、電子機器データ
ファイル２から読み込んだ電子機器を要素に分割し、要
素の対に対して電流関数の割付単位となるダイポールを
割り付けることで、電子機器のシミュレーションモデル
を作成する。
【００２１】増幅器モデル化手段１１は、モデル化手段
１０に展開され、電子機器の持つ増幅器の入力端子及び
出力端子にダイポールを割り付ける割付手段１２を備え
ることで、その増幅器のシミュレーションモデルの基本
構成を作成する。
【００２２】作成手段１３は、割付手段１２の割り付け
た増幅器入力端子のダイポールに、増幅器の入力インピ
ーダンスが挿入され、割付手段１２の割り付けた増幅器
出力端子のダイポールに、増幅器の出力インピーダンス
あるいはその逆数と、増幅器の増幅特性に応じた依存電
圧源とが挿入される形式を持つモーメント法の連立方程
式を作成する。
【００２３】解法手段１４は、作成手段１３の作成した
モーメント法の連立方程式を解くことで、電子機器に流
れる電流を算出して出力装置３に出力する。
【００２４】ここで、本発明のシミュレーション装置１
の持つ機能は具体的にはプログラムで実現されるもので
あり、このプログラムは、フロッピィディスクなどに格
納されたり、サーバなどのディスクなどに格納され、そ
れらからシミュレーション装置１にインストールされて
メモリ上で動作することで、本発明を実現することにな
る。
【００２５】このように構成される本発明のシミュレー
ション装置１では、作成手段１３は、先ず最初に、割付
手段１２の割り付けた増幅器入力端子のダイポールに、
増幅器の入力インピーダンスを挿入し、割付手段１２の
割り付けた増幅器出力端子のダイポールに、増幅器の出
力インピーダンスあるいはその逆数と、増幅器の増幅特
性に応じた依存電圧源とを挿入することで増幅器のシミ
ュレーションモデルを完成させ、それに続けて、モデル
化手段１０（割付手段１２）の割り付けたダイポールを
使って要素間の相互インピーダンスなどを算出すること
でモーメント法の連立方程式を作成したり、あるいは、
先ず最初に、モデル化手段１０（割付手段１２）の割り
付けたダイポールを使って要素間の相互インピーダンス
などを算出し、それに続けて、この入力インピーダンス
／出力インピーダンス／依存電圧源の挿入処理が実現さ
れることになるようにと相互インピーダンスなどに変更
を加えることでモーメント法の連立方程式を作成する。
【００２６】このようにして、作成手段１３は、割付手
段１２の割り付けた増幅器入力端子のダイポールに、増
幅器の入力インピーダンスが挿入され、割付手段１２の
割り付けた増幅器出力端子のダイポールに、増幅器の出
力インピーダンスあるいはその逆数と、増幅器の増幅特
性に応じた依存電圧源とが挿入される形式を持つモーメ
ント法の連立方程式を作成する。
【００２７】このとき、作成手段１３は、増幅器が電圧
増幅器の場合には、増幅器出力端子のダイポールに、増
幅器の出力インピーダンスが挿入される形式を持つモー
メント法の連立方程式を作成する。
【００２８】そして、作成手段１３は、増幅器が電流増
幅器の場合には、増幅器出力端子のダイポールに、増幅
器の出力インピーダンスの逆数が挿入される形式を持つ
モーメント法の連立方程式を作成する。
【００２９】そして、作成手段１３は、増幅器の出力電
圧が入力電圧に依存している場合には、増幅器出力端子
のダイポールに、増幅器の入力インピーダンスと増幅器
の増幅率と増幅器入力端子のダイポールに流れる電流と
の乗算値に応じた電圧を発生する依存電圧源が挿入され
る形式を持つモーメント法の連立方程式を作成する。
【００３０】そして、作成手段１３は、増幅器の出力電
圧が入力電流に依存している場合には、増幅器出力端子
のダイポールに、増幅器の増幅率と増幅器入力端子のダ
イポールに流れる電流との乗算値に応じた電圧を発生す
る依存電圧源が挿入される形式を持つモーメント法の連
立方程式を作成する。
【００３１】そして、作成手段１３は、増幅器の出力電
流が入力電圧に依存している場合には、増幅器出力端子
のダイポールに、増幅器の入力インピーダンスと増幅器
の出力インピーダンスと増幅器の増幅率と増幅器入力端
子のダイポールに流れる電流との乗算値に応じた電圧を
発生する依存電圧源が挿入される形式を持つモーメント
法の連立方程式を作成する。
【００３２】そして、作成手段１３は、増幅器の出力電
流が入力電流に依存している場合には、増幅器出力端子
のダイポールに、増幅器の出力インピーダンスと増幅器
の増幅率と増幅器入力端子のダイポールに流れる電流と
の乗算値に応じた電圧を発生する依存電圧源が挿入され
る形式を持つモーメント法の連立方程式を作成する。
【００３３】このように構成されるときにあって、任意
の２点の間の電圧が増幅器の出力に及ぼす影響をシミュ
レーションする必要があるときには、割付手段１２は、
その任意の２点の間にダイポールを割り付け、これを受
けて、作成手段１３は、その割り付られるダイポール
に、その２点の間のインピーダンスに対応付けられる観
測用インピーダンスが挿入され、出力端子のダイポール
に、その２点の間の電圧による影響を示す値と観測用イ
ンピーダンスとその割り付られるダイポールに流れる電
流との乗算値に応じた電圧を発生する依存電圧源が挿入
される形式を持つモーメント法の連立方程式を作成す
る。
【００３４】また、任意の２点の間の電流が増幅器の出
力に及ぼす影響をシミュレーションする必要があるとき
には、割付手段１２は、その任意の２点の間にダイポー
ルを割り付け、これを受けて、作成手段１３は、出力端
子のダイポールに、その２点の間の電流による影響を示
す値とその割り付けられたダイポールに流れる電流との
乗算値に応じた電圧を発生する依存電圧源が挿入される
形式を持つモーメント法の連立方程式を作成する。
【００３５】このようにして、本発明のシミュレーショ
ン装置１では、モーメント法を使って電子機器に流れる
電流をシミュレーションするときにあって、電子機器が
増幅器を持つ場合には、増幅器の出力に、増幅器の入力
電圧や入力電流に依存する電圧や電流を発生する依存電
圧源を設けることで増幅器の正確なシミュレーションモ
デルを作成して、それに従ってシミュレーション処理を
実行する構成を採ることから、電子機器が増幅器を持つ
ときに正確なシミュレーション処理を実行できるように
なる。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態に従って本発明
を詳細に説明する。
【００３７】図２に、本発明を具備するシミュレーショ
ン装置１の一実施例を図示する。
【００３８】この実施例に従う本発明のシミュレーショ
ン装置１は、シミュレーション対象の電子機器の構造情
報を格納する電子機器データファイル２と、シミュレー
ション対象の電子機器の持つ増幅器の情報を格納する増
幅器ライブラリ４と、シミュレーション結果を表示する
ディスプレイ装置３ａと、フロッピィディスクや回線な
どを介してインストールされて、モーメント法を使って
シミュレーション対象の電子機器に流れる電流をシミュ
レーションして、それに従って電子機器の放射する電磁
界強度を算出する処理を行うシミュレーションプログラ
ム１００とを備える。
【００３９】図３に、増幅器ライブラリ４のデータ構造
の一例を図示する。
【００４０】増幅器ライブラリ４は、この図に示すよう
に、ライブラリ名と、コメントと、ライブラリ種別と、
増幅器の種別と、増幅器の入力部回路形式と、増幅器の
出力部回路形式と、増幅器の増幅率テーブル（テーブル
数・テーブル形式が定義される）というデータ項目に従
って、増幅器の情報を管理する。
【００４１】例えば、シミュレーション対象の電子機器
の持つ増幅器が図４（ａ）に示すような回路構造を持つ
場合には、増幅器ライブラリ４は、この増幅器に関して
図５に示すような情報を管理する。
【００４２】すなわち、増幅器情報の格納先のライブラ
リ名が“＃ＡＭＰーＶーＶ”で、そのライブラリ種別が
“２０”（増幅器ライブラリであることを示す）で、増
幅器種別が“１”（電圧入力ー電圧出力タイプの増幅器
であることを示す）で、入力部回路形式が“１１”（直
列接続の入力部回路形式であることを示す）で、その入
力部の回路素子の特性を記述するテーブル数が“１”
で、その回路素子が“１”（抵抗であることを示す）
で、その回路素子の周波数特性が“０”（周波数に依存
しないことを示す）で、その回路素子の抵抗値が“１
０.0ＭΩ”で、出力部回路形式が“１１”（直列接続の
入力部回路形式であることを示す）で、その出力部を構
成する回路素子の特性を記述するテーブル数が“１”
で、その回路素子が“１”（抵抗であることを示す）
で、その回路素子の周波数特性が“０”（周波数に依存
しないことを示す）で、その回路素子の抵抗値が“５
０.0ＭΩ”で、その増幅器の増幅率が“１０”個のテー
ブルで定義されており、増幅率の記述形式が“１００”
（実数・虚数形式であることを示す）で、１００ＭＨｚ
〜１０００ＭＨｚでの各増幅率がこのような値を持つと
いうことを管理する。
【００４３】ここで、シミュレーション対象の電子機器
の持つ増幅器が図４（ａ）に示すような回路構造を持つ
場合、電子機器データファイル２から読み込む増幅器に
ついての情報は、 「＄ＡＭＰ １ １ 101 102 103 104 ＃ＡＭＰーＶーＶ amplib.prv」 というように記述されている。
【００４４】これは、シーケンス番号１の増幅器は、増
幅器種別が“１”（電圧入力ー電圧出力タイプの増幅器
であることを示す）で、入力端子（＋）の位置は１０１
で定義されるもので、入力端子（−）の位置は１０２で
定義されるもので、出力端子（＋）の位置は１０３で定
義されるもので、出力端子（−）の位置は１０４で定義
されるもので、増幅器情報の格納先ライブラリー名が
“＃ＡＭＰーＶーＶ”で、そのライブラリのファイル名
が“amplib.prv”であることを示している。
【００４５】また、シミュレーション対象の電子機器の
持つ増幅器が図４（ｂ）に示すような回路構造を持つ場
合には、増幅器ライブラリ４は、この増幅器に関して図
６に示すような情報を管理する。
【００４６】すなわち、増幅器情報の格納先のライブラ
リ名が“＃ＤＡＭＰーＶーＶ”で、そのライブラリ種別
が“２０”（増幅器ライブラリであることを示す）で、
増幅器種別が“５”（電圧入力ー電圧出力タイプの差動
増幅器であることを示す）で、入力１の入力部回路形式
が“１１”（直列接続の入力部回路形式であることを示
す）で、その入力部の回路素子の特性を記述するテーブ
ル数が“１”で、その回路素子が“１”（抵抗であるこ
とを示す）で、その回路素子の周波数特性が“００”
（周波数に依存しないことを示す）で、その回路素子の
抵抗値が“３５.0ＭΩ”で、入力２の入力部回路形式が
“１１”（直列接続の入力部回路形式であることを示
す）で、その入力部の回路素子の特性を記述するテーブ
ル数が“１”で、その回路素子が“１”（抵抗であるこ
とを示す）で、その回路素子の周波数特性が“００”
（周波数に依存しないことを示す）で、その回路素子の
抵抗値が“３５.0ＭΩ”で、入力１ー２間の入力部回路
形式が“１１”（直列接続の入力部回路形式であること
を示す）で、その入力部の回路素子の特性を記述するテ
ーブル数が“１”で、その回路素子が“１”（抵抗であ
ることを示す）で、その回路素子の周波数特性が“０
０”（周波数に依存しないことを示す）で、その回路素
子の抵抗値が“５０.0ＭΩ”で、出力部回路形式が“１
１”（直列接続の入力部回路形式であることを示す）
で、その出力部を構成する回路素子の特性を記述するテ
ーブル数が“１”で、その回路素子が“１”（抵抗であ
ることを示す）で、その回路素子の周波数特性が“０
０”（周波数に依存しないことを示す）で、その回路素
子の抵抗値が“４０.0ＭΩ”で、その増幅器の増幅率が
“１０”個のテーブルで定義されており、増幅率の記述
形式が“１０１”（絶対値・位相形式であることを示
す）で、１００ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚでの各増幅率が
このような値を持ち、その増幅器のコモンモード除去比
が“１０”個のテーブルで定義されており、コモンモー
ド除去比の記述形式が“１０１”（絶対値・位相形式で
あることを示す）で、１００ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚで
の各コモンモード除去比がこのような値を持つというこ
とを管理する。
【００４７】ここで、シミュレーション対象の電子機器
の持つ増幅器が図４（ｂ）に示すような回路構造を持つ
場合、電子機器データファイル２から読み込む増幅器に
ついての情報は、 「＄ＡＭＰ １ ５ 101 102 102 103 104 105 106 ＃ＤＡＭＰーＶーＶ amplib.prv」 というように記述されている。
【００４８】これは、シーケンス番号１の増幅器は、増
幅器種別が“５”（電圧入力ー電圧出力タイプの差動増
幅器であることを示す）で、入力端子１（＋）の位置は
１０１で定義されるもので、入力端子１（−）の位置は
１０２で定義されるもので、入力端子２（＋）の位置は
１０３で定義されるもので、入力端子２（−）の位置は
１０４で定義されるもので、出力端子（＋）の位置は１
０５で定義されるもので、出力端子（−）の位置は１０
６で定義されるもので、増幅器情報の格納先ライブラリ
ー名が“＃ＡＭＰーＶーＶ”で、そのライブラリのファ
イル名が“amplib.prv”であることを示している。
【００４９】次に、シミュレーションプログラム１００
の実行するシミュレーション処理について説明する。
【００５０】シミュレーションプログラム１００は、シ
ミュレーション対象となる電子機器の構造をメッシュ化
して、解析対象となる周波数を設定する。そして、その
設定した解析対象の周波数について、メッシュ化した要
素間の相互インピーダンスや相互アドミッタンスや相互
リアクションを所定の計算処理によって求めて、その求
めた相互インピーダンスなどと構造情報で指定される波
源とをモーメント法の連立方程式に代入し、それを解く
ことで各要素に流れる電流や磁流を求める処理を行う。
【００５１】金属対象物を扱うときには、金属部分を解
析対象としてメッシュ化し、このメッシュ化した金属要
素間の相互インピーダンスＺij（解析対象の周波数にお
ける値）を求めて、この相互インピーダンスＺijと、そ
の周波数成分の波源Ｖi と、メッシュ化した金属要素に
流れるその周波数成分の電流Ｉi との間に成立する図７
に示すモーメント法の連立方程式を解くことで、金属要
素に流れる電流Ｉi を求めることになる。
【００５２】ここで、誘電体の存在を考慮するときに
は、図８に示すモーメント法の連立方程式を解くことに
なる。図中、Ｙijは要素間の相互アドミッタンス、Ｂij
は要素間の相互リアクション、Ｉc,n は金属に流れる電
流、Ｉd,n は誘電体の表面に流れる電流、Ｍn は誘電体
の表面に流れる磁流、肩付き文字０は空気中での値、肩
付き文字ｄは誘電体中での値、添字ｃは金属、添字ｄは
誘電体を表している。
【００５３】金属ワイヤ間の相互インピーダンスの算出
を具体例に説明するならば、金属ワイヤを線分割する
と、図９に示すように、隣同士のワイヤ要素にダイポー
ル（モノポールの２つで定義される）を生成し、このダ
イポールに、三角波などで定義される電流の展開関数Ｊ
n を割り付けて、この電流の展開関数Ｊn を使って金属
ワイヤに流れる電流Ｊs を、 Ｊs ＝ΣＩn ×Ｊn のように展開する。ここで、この係数Ｉn が電流の大き
さを表し、最終的にはモーメント法の連立方程式の未知
数となる。
【００５４】ダイポール（モノポールの２つで定義され
る）の割り付けられる要素ｉと要素ｊとの間の相互イン
ピーダンスＺijは、図１０に示すような要素ｉを構成す
るモノポールと、要素ｊを構成するモノボール
とを想定することで実行される。
【００５５】すなわち、要素ｉと要素ｊとの間の相互イ
ンピーダンスＺijの一般式は、図１１（ａ）に図示する
数式で表される。図中、ωは角周波数、ｋは波数、ｒは
モノポール間の距離、Ｊ1,Ｊ2 はモノポール上の電流分
布の形状、φはモノポール間の傾きを表し、ρ1 ＝（−
１／ｊω）×〔∂Ｊ1 ／∂ｔ〕、ρ2 ＝（−１／ｊω）
×〔∂Ｊ2 ／∂ｔ〕である。
【００５６】モノポール上の電流分布Ｊ1,Ｊ2 として、 電流モノポール Ｊ1＝sink(z-z0)/sinkd1 電流モノポール Ｊ1＝sink(z2-z)/sinkd2 電流モノポール Ｊ2＝sink(t-t0)/sinkd3 電流モノポール Ｊ2＝sink(t2-t)/sinkd4 d1：モノポールの長さ、d2：モノポールの長さ d3：モノポールの長さ、d4：モノポールの長さ を想定すると、モノポールとモノポールの相互イン
ピーダンスＺ13と、モノポールとモノポールの相互
インピーダンスＺ14とは、図１１（ｂ）に図示する数式
のように表される。
【００５７】モノポールとモノポールの相互インピ
ーダンスＺ23と、モノポールとモノポールの相互イ
ンピーダンスＺ24とについても同様の数式で表される。
これから、要素ｉと要素ｊとの間の相互インピーダンス
Ｚij（＝Ｚ13＋Ｚ14＋Ｚ23＋Ｚ24）が求まる。
【００５８】このようにして、シミュレーションプログ
ラム１００は、シミュレーション対象となる電子機器の
構造をメッシュ化し、解析対象の周波数について、メッ
シュ化した要素間の相互インピーダンスや相互アドミッ
タンスや相互リアクションを所定の計算処理によって求
めて、その求めた相互インピーダンスなどと構造情報で
指定される波源とをモーメント法の連立方程式に代入
し、それを解くことで各要素に流れる電流や磁流を求め
る処理を行うことになるが、シミュレーション対象とな
る電子機器が増幅器を持つ場合には、このシミュレーシ
ョン処理を正確なものとするために本発明に特徴的な処
理を行う。
【００５９】図１２及び図１３に、シミュレーションプ
ログラム１００が実行する本発明に特徴的な処理フロー
の一実施例を図示する。次に、この処理フローに従って
本発明について詳細に説明する。ここで、説明の便宜
上、この処理フローでは誘電体の存在を考慮していな
い。
【００６０】シミュレーションプログラム１００は、電
子機器の放射する電磁界強度の算出要求が発行される
と、図１２及び図１３の処理フローに示すように、先ず
最初に、ステップ１で、電子機器データファイル２か
ら、シミュレーション対象となる電子機器の構造情報を
読み込み、続くステップ２で、増幅器ライブラリ４か
ら、その読み込んだ電子機器の持つ増幅器に関する情報
を読み込む。
【００６１】続いて、ステップ３で、読み込んだ電子機
器を要素に分割し、要素の対に対してダイポールを割り
付け、続くステップ４で、図１４（ａ）に示すように、
電子機器の持つ増幅器の入出力に対してダイポールを割
り付ける。なお、電子機器を要素に分割する場合には、
要素の形状に合わせた形状で分割する。また、各要素が
例えば“０.1×λ（λ：解析周波数の波長）”以下の大
きさを持つようにと電子機器を分割する。また、増幅器
の入力端子間（出力端子間）の長さが長いときには、増
幅器の入力（出力）に対して複数のダイポールを割り付
けることになる。
【００６２】続いて、ステップ５で、未処理の解析周波
数の中から解析周波数を１つ選択し、続くステップ６
で、全ての解析周波数の選択を終了したのか否かを判断
して、全ての解析周波数の選択終了を判断するときに
は、シミュレーション処理を終了する。
【００６３】一方、ステップ６で、全ての解析周波数の
選択終了を判断しないとき、すなわち、ステップ５で解
析周波数を１つ選択できたことを判断するときには、ス
テップ７に進んで、増幅器ライブラリ４から読み込んだ
増幅器の入力部回路形式の情報を使って、その選択した
解析周波数における増幅器の入力インピーダンスＺiを
計算し、増幅器ライブラリ４から読み込んだ増幅器の出
力部回路形式の情報を使って、その選択した解析周波数
における増幅器の出力インピーダンスＺo を計算すると
ともに、増幅器ライブラリ４から読み込んだ増幅率テー
ブルのテーブル情報から、その選択した解析周波数にお
ける増幅器の増幅率Ａを特定する。
【００６４】続いて、ステップ８で、図１４（ｂ）に示
すように、ステップ４で割り付けた増幅器の入力ダイポ
ールに、ステップ７で算出した増幅器の入力インピーダ
ンスＺi を挿入する。
【００６５】続いて、ステップ９（図１３の処理フロ
ー）で、増幅器が電圧増幅器である場合には、ステップ
４で割り付けた増幅器の出力ダイポールに、ステップ７
で算出した増幅器の出力インピーダンスＺo を挿入し、
増幅器が電流増幅器である場合には、ステップ４で割り
付けた増幅器の出力ダイポールに、ステップ７で算出し
た増幅器の出力インピーダンスの逆数“１／Ｚo ”を挿
入する。すなわち、増幅器が電圧増幅器である場合に
は、図１４（ｂ）に示すように、増幅器の出力ダイポー
ルに出力インピーダンスＺo を挿入するのである。
【００６６】続いて、ステップ１０で、図１４（ｃ）に
示すように、ステップ４で割り付けた増幅器の出力ダイ
ポールに、依存電圧源Ｖ0 を挿入する。
【００６７】具体的には、増幅器の出力電圧が入力電圧
に依存している場合には、増幅器の出力ダイポールに、
増幅器の入力インピーダンスＺi と増幅器の増幅率Ａv
と増幅器の入力ダイポールに流れる電流との乗算値に応
じた電圧を発生する依存電圧源Ｅo を挿入し、増幅器の
出力電圧が入力電流に依存している場合には、増幅器の
出力ダイポールに、増幅器の増幅率Ａi と増幅器の入力
ダイポールに流れる電流との乗算値に応じた電圧を発生
する依存電圧源Ｅo を挿入し、増幅器の出力電流が入力
電圧に依存している場合には、増幅器の出力ダイポール
に、増幅器の入力インピーダンスＺi と増幅器の出力イ
ンピーダンスＺo と増幅器の増幅率Ａiと増幅器の入力
ダイポールに流れる電流との乗算値に応じた電圧を発生
する依存電圧源Ｅo を挿入し、増幅器の出力電流が入力
電流に依存している場合には、増幅器の出力ダイポール
に、増幅器の出力インピーダンスＺo と増幅器の増幅率
Ａ i と増幅器の入力ダイポールに流れる電流との乗算値
に応じた電圧を発生する依存電圧源Ｅo を挿入する。
【００６８】続いて、ステップ１１で、ステップ３及び
ステップ４で割り付けたダイポールを使って、ステップ
５で選択した解析周波数における電子機器要素間の相互
インピーダンスＺijを算出する。
【００６９】続いて、ステップ１２で、ステップ８で挿
入した入力インピーダンスＺi と、ステップ９で挿入し
た出力インピーダンスＺo あるいはその逆数“１／
Ｚo ”と、ステップ１０で挿入した依存電圧源Ｅo と、
ステップ１１で算出した相互インピーダンスＺijとか
ら、増幅作用を考慮したモーメント法の連立方程式を組
み立てる。
【００７０】続いて、ステップ１３で、ステップ１２で
組み立てたモーメント法の連立方程式を解くことで、電
子機器の各要素に流れる電流を算出し、続くステップ１
４で、その各要素に流れる電流から公知の算出式に従っ
て電子機器の放射する電磁界強度を算出することで、ス
テップ５で選択した解析周波数における電子機器の放射
電磁界強度を求めてから、次の解析周波数のシミュレー
ション処理に入るべくステップ５に戻る。
【００７１】このようにして、シミュレーションプログ
ラム１００は、シミュレーション対象となる電子機器が
増幅器を持つ場合には、増幅器の出力に、増幅器の入力
電圧や入力電流に依存する電圧や電流を発生する依存電
圧源を設けることで、増幅器の正確なシミュレーション
モデルを作成して、それに従ってシミュレーション処理
を実行するように処理するのである。
【００７２】次に、シミュレーションプログラム１００
の作成するモーメント法の連立方程式について具体的に
説明する。 （１）入力電圧Ｖi の変化に対して増幅率Ａv 倍した電
圧Ｖo を出力する増幅器の場合 この場合、シミュレーションプログラム１００は、図１
２及び図１３の処理フローに従って、図１５に示すシミ
ュレーションモデルを生成する。ここで、図中のａは増
幅器の入力に割り付けられる入力ダイポール、ｂは増幅
器の出力に割り付けられる出力ダイポール、Ｉa は入力
ダイポールａに流れる電流、Ｉb は出力ダイポールｂに
流れる電流である。
【００７３】このときには、依存電圧源Ｅo は、入力ダ
イポールａに流れる電流Ｉa に応じて変化する Ｅo ＝Ａv ×Ｖi ＝Ａv ×Ｚi ×Ｉa Ｚi ：増幅器の入力インピーダンス という電圧を発生する。
【００７４】このシミュレーションモデルに従って、シ
ミュレーションプログラム１００は、図１６に示すモー
メント法の連立方程式を作成して、それを解くことで、
電子機器に流れる電流をシミュレーションする。なお、
図中のＶs は電子機器の持つ波源を示している。
【００７５】ここで、入力ダイポールａに入力インピー
ダンスＺi が挿入されるので、入力ダイポールａの自己
インピーダンスＺaaは、見かけ上、 Ｚaa→Ｚaa＋Ｚi となり、出力ダイポールｂに出力インピーダンスＺo が
挿入されるので、出力ダイポールｂの自己インピーダン
スＺbbは、見かけ上、 Ｚbb→Ｚbb＋Ｚo となる。また、「Ｚba−Ａv ×Ｚi 」という項が現れる
のは、依存電圧源Ｅo に関する項を右辺から左辺に移し
たからである。 （２）入力電流Ｉi の変化に対して増幅率Ａi 倍した電
圧Ｖo を出力する増幅器の場合 この場合、シミュレーションプログラム１００は、図１
２及び図１３の処理フローに従って、図１７に示すシミ
ュレーションモデルを生成する。ここで、図中のａは増
幅器の入力に割り付けられる入力ダイポール、ｂは増幅
器の出力に割り付けられる出力ダイポール、Ｉa は入力
ダイポールａに流れる電流、Ｉb は出力ダイポールｂに
流れる電流である。
【００７６】このときには、依存電圧源Ｅo は、入力ダ
イポールａに流れる電流Ｉa に応じて変化する Ｅo ＝Ａi ×Ｉi ＝Ａi ×Ｉa という電圧を発生する。
【００７７】このシミュレーションモデルに従って、シ
ミュレーションプログラム１００は、図１８に示すモー
メント法の連立方程式を作成して、それを解くことで、
電子機器に流れる電流をシミュレーションする。
【００７８】ここで、入力ダイポールａに入力インピー
ダンスＺi が挿入されるので、入力ダイポールａの自己
インピーダンスＺaaは、見かけ上、 Ｚaa→Ｚaa＋Ｚi となり、出力ダイポールｂに出力インピーダンスＺo が
挿入されるので、出力ダイポールｂの自己インピーダン
スＺbbは、見かけ上、 Ｚbb→Ｚbb＋Ｚo となる。また、「Ｚba−Ａi 」という項が現れるのは、
依存電圧源Ｅo に関する項を右辺から左辺に移したから
である。 （３）入力電圧Ｖi の変化に対して増幅率Ａi 倍した電
流Ｉo を出力する増幅器の場合 この場合、シミュレーションプログラム１００は、図１
２及び図１３の処理フローに従って、図１９に示すシミ
ュレーションモデルを生成する。ここで、図中のａは増
幅器の入力に割り付けられる入力ダイポール、ｂは増幅
器の出力に割り付けられる出力ダイポール、Ｉa は入力
ダイポールａに流れる電流、Ｉb は出力ダイポールｂに
流れる電流、Ｙo は増幅器の出力インピーダンスＺ0 の
逆数（アドミッタンス）である。
【００７９】このときには、依存電圧源Ｅo は、入力ダ
イポールａに流れる電流Ｉa に応じて変化する Ｅo ＝Ｉo ／Ｙo ＝（Ａi ×Ｖi ）／Ｙo ＝（Ａi ×Ｚ
i ×Ｉa ）／Ｙo＝Ａi ×Ｚi ×Ｚo ×Ｉa Ｚi ：増幅器の入力インピーダンス Ｚo ：増幅器の出力インピーダンス という電圧を発生する。
【００８０】このシミュレーションモデルに従って、シ
ミュレーションプログラム１００は、図２０に示すモー
メント法の連立方程式を作成して、それを解くことで、
電子機器に流れる電流をシミュレーションする。
【００８１】ここで、入力ダイポールａに入力インピー
ダンスＺi が挿入されるので、入力ダイポールａの自己
インピーダンスＺaaは、見かけ上、 Ｚaa→Ｚaa＋Ｚi となり、出力ダイポールｂに出力インピーダンスＺo が
挿入されるので、出力ダイポールｂの自己インピーダン
スＺbbは、見かけ上、 Ｚbb→Ｚbb＋Ｚo となる。また、「Ｚba−Ａi ×Ｚi ×Ｚo 」という項が
現れるのは、依存電圧源Ｅo に関する項を右辺から左辺
に移したからである。 （４）入力電流Ｉi の変化に対して増幅率Ａi 倍した電
流Ｉo を出力する増幅器の場合 この場合、シミュレーションプログラム１００は、図１
２及び図１３の処理フローに従って、図２１に示すシミ
ュレーションモデルを生成する。ここで、図中のａは増
幅器の入力に割り付けられる入力ダイポール、ｂは増幅
器の出力に割り付けられる出力ダイポール、Ｉa は入力
ダイポールａに流れる電流、Ｉb は出力ダイポールｂに
流れる電流、Ｙo は増幅器の出力インピーダンスＺ0 の
逆数（アドミッタンス）である。
【００８２】このときには、依存電圧源Ｅo は、入力ダ
イポールａに流れる電流Ｉa に応じて変化する Ｅo ＝Ｉo ／Ｙo ＝（Ａi ×Ｉi ）／Ｙo ＝（Ａi ×Ｉ
a ）／Ｙo＝Ａi ×Ｚo ×Ｉa Ｚo ：増幅器の出力インピーダンス という電圧を発生する。
【００８３】このシミュレーションモデルに従って、シ
ミュレーションプログラム１００は、図２２に示すモー
メント法の連立方程式を作成して、それを解くことで、
電子機器に流れる電流をシミュレーションする。
【００８４】ここで、入力ダイポールａに入力インピー
ダンスＺi が挿入されるので、入力ダイポールａの自己
インピーダンスＺaaは、見かけ上、 Ｚaa→Ｚaa＋Ｚi となり、出力ダイポールｂに出力インピーダンスＺo が
挿入されるので、出力ダイポールｂの自己インピーダン
スＺbbは、見かけ上、 Ｚbb→Ｚbb＋Ｚo となる。また、「Ｚba−Ａi ×Ｚo 」という項が現れる
のは、依存電圧源Ｅo に関する項を右辺から左辺に移し
たからである。 （５）２入力の電圧差（Ｖi1−Ｖi2）に対して増幅率Ａ
v 倍した電圧Ｖo を出力する増幅器の場合 この場合、シミュレーションプログラム１００は、図１
２及び図１３の処理フローに従って、図２３に示すシミ
ュレーションモデルを生成する。ここで、図中のａは増
幅器の入力１に割り付けられる入力ダイポール、ｂは増
幅器の入力２に割り付けられる入力ダイポール、ｃは増
幅器の出力に割り付けられる出力ダイポール、Ｉa は入
力ダイポールａに流れる電流、Ｉb は入力ダイポールｂ
に流れる電流、Ｉc は出力ダイポールｃに流れる電流、
Ｚi1は入力１の入力インピーダンス、Ｚi2は入力２の入
力インピーダンスである。
【００８５】このときには、依存電圧源Ｅo は、入力ダ
イポールａに流れる電流Ｉa と入力ダイポールｂに流れ
る電流Ｉb とに応じて変化する Ｅo ＝Ａv （Ｖi1−Ｖi2）＝Ａv （Ｚi1×Ｉa −Ｚi2×
Ｉb ） という電圧を発生する。
【００８６】このシミュレーションモデルに従って、シ
ミュレーションプログラム１００は、図２４に示すモー
メント法の連立方程式を作成して、それを解くことで、
電子機器に流れる電流をシミュレーションする。
【００８７】ここで、入力ダイポールａに入力１の入力
インピーダンスＺi1が挿入されるので、入力ダイポール
ａの自己インピーダンスＺaaは、見かけ上、 Ｚaa→Ｚaa＋Ｚi1 となり、入力ダイポールｂに入力２の入力インピーダン
スＺi2が挿入されるので、入力ダイポールｂの自己イン
ピーダンスＺbbは、見かけ上、 Ｚbb→Ｚbb＋Ｚi2 となり、出力ダイポールｃに出力インピーダンスＺo が
挿入されるので、出力ダイポールｃの自己インピーダン
スＺccは、見かけ上、 Ｚcc→Ｚcc＋Ｚo となる。また、「Ｚca−Ａv ×Ｚi1」という項と、「Ｚ
cb＋Ａv ×Ｚi2」という項とが現れるのは、依存電圧源
Ｅo に関する項を右辺から左辺に移したからである。 （６）２入力の電流差（Ｉa −Ｉb ）に対して増幅率Ａ
i 倍した電圧Ｖo を出力する増幅器の場合 この場合、シミュレーションプログラム１００は、図１
２及び図１３の処理フローに従って、図２５に示すシミ
ュレーションモデルを生成する。ここで、図中のａは増
幅器の入力１に割り付けられる入力ダイポール、ｂは増
幅器の入力２に割り付けられる入力ダイポール、ｃは増
幅器の出力に割り付けられる出力ダイポール、Ｉa は入
力ダイポールａに流れる電流、Ｉb は入力ダイポールｂ
に流れる電流、Ｉc は出力ダイポールｃに流れる電流、
Ｚi1は入力１の入力インピーダンス、Ｚi2は入力２の入
力インピーダンスである。
【００８８】このときには、依存電圧源Ｅo は、入力ダ
イポールａに流れる電流Ｉa と入力ダイポールｂに流れ
る電流Ｉb とに応じて変化する Ｅo ＝Ａi （Ｉa −Ｉb ） という電圧を発生する。
【００８９】このシミュレーションモデルに従って、シ
ミュレーションプログラム１００は、図２６に示すモー
メント法の連立方程式を作成して、それを解くことで、
電子機器に流れる電流をシミュレーションする。
【００９０】ここで、入力ダイポールａに入力１の入力
インピーダンスＺi1が挿入されるので、入力ダイポール
ａの自己インピーダンスＺaaは、見かけ上、 Ｚaa→Ｚaa＋Ｚi1 となり、入力ダイポールｂに入力２の入力インピーダン
スＺi2が挿入されるので、入力ダイポールｂの自己イン
ピーダンスＺbbは、見かけ上、 Ｚbb→Ｚbb＋Ｚi2 となり、出力ダイポールｃに出力インピーダンスＺo が
挿入されるので、出力ダイポールｃの自己インピーダン
スＺccは、見かけ上、 Ｚcc→Ｚcc＋Ｚo となる。また、「Ｚca−Ａi 」という項と、「Ｚcb＋Ａ
i 」という項とが現れるのは、依存電圧源Ｅo に関する
項を右辺から左辺に移したからである。 （７）２入力の電圧差（Ｖi1−Ｖi2）に対して増幅率Ａ
i 倍した電流Ｉo を出力する増幅器の場合 この場合、シミュレーションプログラム１００は、図１
２及び図１３の処理フローに従って、図２７に示すシミ
ュレーションモデルを生成する。ここで、図中のａは増
幅器の入力１に割り付けられる入力ダイポール、ｂは増
幅器の入力２に割り付けられる入力ダイポール、ｃは増
幅器の出力に割り付けられる出力ダイポール、Ｉa は入
力ダイポールａに流れる電流、Ｉb は入力ダイポールｂ
に流れる電流、Ｉc は出力ダイポールｃに流れる電流、
Ｚi1は入力１の入力インピーダンス、Ｚi2は入力２の入
力インピーダンス、Ｙo は増幅器の出力インピーダンス
Ｚ 0 の逆数（アドミッタンス）である。
【００９１】このときには、依存電圧源Ｅo は、入力ダ
イポールａに流れる電流Ｉa と入力ダイポールｂに流れ
る電流Ｉb とに応じて変化する Ｅo ＝Ｉo ／Ｙo ＝Ａi （Ｖi1−Ｖi2）／Ｙo＝Ａ
i （Ｚi1Ｉa −Ｚi2Ｉb ）／Ｙo＝Ａi ×Ｚo （Ｚi1Ｉ
a −Ｚi2Ｉb ） という電圧を発生する。
【００９２】このシミュレーションモデルに従って、シ
ミュレーションプログラム１００は、図２８に示すモー
メント法の連立方程式を作成して、それを解くことで、
電子機器に流れる電流をシミュレーションする。
【００９３】ここで、入力ダイポールａに入力１の入力
インピーダンスＺi1が挿入されるので、入力ダイポール
ａの自己インピーダンスＺaaは、見かけ上、 Ｚaa→Ｚaa＋Ｚi1 となり、入力ダイポールｂに入力２の入力インピーダン
スＺi2が挿入されるので、入力ダイポールｂの自己イン
ピーダンスＺbbは、見かけ上、 Ｚbb→Ｚbb＋Ｚi2 となり、出力ダイポールｃに出力インピーダンスＺo が
挿入されるので、出力ダイポールｃの自己インピーダン
スＺccは、見かけ上、 Ｚcc→Ｚcc＋Ｚo となる。また、「Ｚca−Ａi ×Ｚi1×Ｚo 」という項
と、「Ｚcb＋Ａi ×Ｚi2×Ｚo 」という項とが現れるの
は、依存電圧源Ｅo に関する項を右辺から左辺に移した
からである。 （８）２入力の電流差（Ｉa −Ｉb ）に対して増幅率Ａ
i 倍した電流Ｉo を出力する増幅器の場合 この場合、シミュレーションプログラム１００は、図１
２及び図１３の処理フローに従って、図２９に示すシミ
ュレーションモデルを生成する。ここで、図中のａは増
幅器の入力１に割り付けられる入力ダイポール、ｂは増
幅器の入力２に割り付けられる入力ダイポール、ｃは増
幅器の出力に割り付けられる出力ダイポール、Ｉa は入
力ダイポールａに流れる電流、Ｉb は入力ダイポールｂ
に流れる電流、Ｉc は出力ダイポールｃに流れる電流、
Ｚi1は入力１の入力インピーダンス、Ｚi2は入力２の入
力インピーダンス、Ｙo は増幅器の出力インピーダンス
Ｚ 0 の逆数（アドミッタンス）である。
【００９４】このときには、依存電圧源Ｅo は、入力ダ
イポールａに流れる電流Ｉa と入力ダイポールｂに流れ
る電流Ｉb とに応じて変化する Ｅo ＝Ｉo ／Ｙo ＝Ａi （Ｉa −Ｉb ）／Ｙo＝Ａi ×
Ｚo （Ｉa −Ｉb ） という電圧を発生する。
【００９５】このシミュレーションモデルに従って、シ
ミュレーションプログラム１００は、図３０に示すモー
メント法の連立方程式を作成して、それを解くことで、
電子機器に流れる電流をシミュレーションする。
【００９６】ここで、入力ダイポールａに入力１の入力
インピーダンスＺi1が挿入されるので、入力ダイポール
ａの自己インピーダンスＺaaは、見かけ上、 Ｚaa→Ｚaa＋Ｚi1 となり、入力ダイポールｂに入力２の入力インピーダン
スＺi2が挿入されるので、入力ダイポールｂの自己イン
ピーダンスＺbbは、見かけ上、 Ｚbb→Ｚbb＋Ｚi2 となり、出力ダイポールｃに出力インピーダンスＺo が
挿入されるので、出力ダイポールｃの自己インピーダン
スＺccは、見かけ上、 Ｚcc→Ｚcc＋Ｚo となる。また、「Ｚca−Ａi ×Ｚo 」という項と、「Ｚ
cb＋Ａi ×Ｚo 」という項とが現れるのは、依存電圧源
Ｅo に関する項を右辺から左辺に移したからである。
【００９７】図１２及び図１３の処理フローでは説明し
なかったが、シミュレーションプログラム１００は、任
意の２点の間の電圧（例えば電源電圧）が増幅器に与え
る影響をシミュレーションする機能を有している。
【００９８】このシミュレーション機能は、指定される
２点の間にダイポールを割り付けるとともに、その割り
付けるダイポールに、その２点の間のインピーダンスに
対応付けられる観測用インピーダンスを挿入し、更に、
増幅器の出力ダイポールに、その２点の間の電圧による
影響を示す値と観測用インピーダンスとその割り付ける
ダイポールに流れる電流との乗算値で規定される電圧を
発生する依存電圧源を挿入することで実現される。
【００９９】すなわち、シミュレーションプログラム１
００は、指定される２点の間の電圧が増幅器に与える影
響をシミュレーションする必要があるときには、図３１
に示すように、指定される２点の間にダイポールｃを割
り付けるとともに、その割り付けるダイポールｃに、そ
の２点の間のインピーダンスに対応付けられる観測用イ
ンピーダンスＲM を挿入し、更に、増幅器の出力ダイポ
ールｂに、その２点の間の電圧による影響を示す値ＡM
と観測用インピーダンスＲM とその割り付けるダイポー
ルｃに流れる電流Ｉc との乗算値で規定される電圧を発
生する依存電圧源Ｅ02を挿入する。
【０１００】ここで、増幅器の出力ダイポールｂには、
この依存電圧源Ｅ02に加えて、上述の（１）で説明した
「Ｅo ＝Ａv ×Ｚi ×Ｉa 」という電圧を発生する本来
の依存電圧源Ｅ01も挿入する。
【０１０１】そして、シミュレーションプログラム１０
０は、このシミュレーションモデルに従って、図３２に
示すモーメント法の連立方程式を作成して、それを解く
ことで、電子機器に流れる電流をシミュレーションす
る。
【０１０２】ここで、入力ダイポールａに入力インピー
ダンスＺi が挿入されるので、入力ダイポールａの自己
インピーダンスＺaaは、見かけ上、 Ｚaa→Ｚaa＋Ｚi となり、出力ダイポールｂに出力インピーダンスＺo が
挿入されるので、出力ダイポールｂの自己インピーダン
スＺbbは、見かけ上、 Ｚbb→Ｚbb＋Ｚo となり、２点間のダイポールｃに観測用インピーダンス
ＲM が挿入されるので、２点間のダイポールｃの自己イ
ンピーダンスＺccは、見かけ上、 Ｚcc→Ｚcc＋ＲM となる。また、「Ｚba−Ａv ×Ｚi 」という項が現れる
のは、依存電圧源Ｅ01に関する項を右辺から左辺に移し
たからであり、「Ｚbc−ＡM ×ＲM 」という項が現れる
のは、依存電圧源Ｅ02に関する項を右辺から左辺に移し
たからである。
【０１０３】また、図１２及び図１３の処理フローでは
説明しなかったが、シミュレーションプログラム１００
は、任意の２点の間の電流が増幅器に与える影響をシミ
ュレーションする機能を有している。
【０１０４】このシミュレーション機能は、指定される
２点の間にダイポールを割り付けるとともに、増幅器の
出力ダイポールに、その２点の間の電流による影響を示
す値ＡM とそのダイポールに流れる電流との乗算値で規
定される電圧を発生する依存電圧源を挿入することで実
現される。
【０１０５】すなわち、シミュレーションプログラム１
００は、指定される２点の間の電流が増幅器に与える影
響をシミュレーションする必要があるときには、図３３
に示す（この図では２組の２点が指定されたことを想定
している）ように、指定される２点の間にダイポール
ｃ，ｄを割り付けるとともに、増幅器の出力ダイポール
ｂに、その２点の間の電流による影響を示す値ＡM とそ
のダイポールｃ，ｄに流れる電流Ｉc,Ｉd との乗算値で
規定される電圧“ＡM （Ｉc −Ｉd ）”を発生する依存
電圧源Ｅ02を挿入する。
【０１０６】ここで、増幅器の出力ダイポールｂには、
この依存電圧源Ｅ02に加えて、上述の（１）で説明した
「Ｅo ＝Ａv ×Ｚi ×Ｉa 」という電圧を発生する本来
の依存電圧源Ｅ01も挿入する。
【０１０７】そして、シミュレーションプログラム１０
０は、このシミュレーションモデルに従って、図３４に
示すモーメント法の連立方程式を作成して、それを解く
ことで、電子機器に流れる電流をシミュレーションす
る。
【０１０８】ここで、入力ダイポールａに入力インピー
ダンスＺi が挿入されるので、入力ダイポールａの自己
インピーダンスＺaaは、見かけ上、 Ｚaa→Ｚaa＋Ｚi となり、出力ダイポールｂに出力インピーダンスＺo が
挿入されるので、出力ダイポールｂの自己インピーダン
スＺbbは、見かけ上、 Ｚbb→Ｚbb＋Ｚo となる。また、「Ｚba−Ａv ×Ｚi 」という項が現れる
のは、依存電圧源Ｅ01に関する項を右辺から左辺に移し
たからであり、「Ｚbc−ＡM 」という項と「Ｚbd＋
ＡM 」という項とが現れるのは、依存電圧源Ｅ02に関す
る項を右辺から左辺に移したからである。
【０１０９】図１２及び図１３の処理フローでは説明し
なかったが、シミュレーションプログラム１００は、増
幅器が複数の入力端子を有するときには、その増幅器の
増幅特性に合わせて入力端子にダイポールを挿入すると
ともに、その増幅器の増幅特性に合わせて出力端子に依
存電圧源を挿入する処理を行う。
【０１１０】例えば、シミュレーション対象となる電子
機器が、２つの入力電圧の差（Ｖa−Ｖb ）を増幅率Ａ
d 倍した電圧と、その入力電圧の平均値（Ｖa ＋Ｖb ）
／２を“１／Ａc ”倍した電圧との和を算出して出力す
る増幅器を持つ場合には、図３５に示すように、増幅器
の入力２にダイポールｉを割り付け、増幅器の入力１に
ダイポールｊを割り付け、増幅器の入力１と入力２との
間にダイポールｋを割り付け、増幅器の出力にダイポー
ルｌを割り付けるとともに、ダイポールｉに入力２の入
力インピーダンスＺa を挿入し、ダイポールｊに入力１
の入力インピーダンスＺb を挿入し、ダイポールｋに入
力１と入力２との間のインピーダンスに対応付けられる
入力インピーダンスＺabを挿入し、ダイポールｌに出力
インピーダンスＺo を挿入する。
【０１１１】そして、この増幅器の増幅特性に合わせ
て、出力ダイポールｌに、 Ｅc ＝〔（Ｖa ＋Ｖb ）／２〕×（１／Ａc ） ＝（Ｚa ×Ｉi ＋Ｚb ×Ｉj ）／２Ａc ＝（Ｚa ×Ｉi ）／２Ａc ＋（Ｚb ×Ｉj ）／２Ａc Ｉi ：ダイポールｉに流れる電流 Ｉj ：ダイポールｊに流れる電流 という電圧を発生する依存電圧源Ｅc と、 Ｅd ＝（Ｖa −Ｖb ）×Ａd ＝Ｚab×Ａd ×Ｉk Ｉk ：ダイポールｋに流れる電流 という電圧を発生する依存電圧源Ｅk とを挿入する。
【０１１２】そして、シミュレーションプログラム１０
０は、このシミュレーションモデルに従って、図３６に
示す相互インピーダンスのマトリックスを持つモーメン
ト法の連立方程式を作成して、それを解くことで、電子
機器に流れる電流をシミュレーションする。
【０１１３】また、例えば、シミュレーション対象とな
る電子機器が、２つの入力電圧の差（Ｖa −Ｖb ）を増
幅率Ａd 倍した電流と、その入力電圧の平均値（Ｖa ＋
Ｖb）／２を“１／Ａc ”倍した電流との和を算出して
出力する増幅器を持つ場合には、図３７に示すように、
増幅器の入力２にダイポールｉを割り付け、増幅器の入
力１にダイポールｊを割り付け、増幅器の入力１と入力
２との間にダイポールｋを割り付け、増幅器の出力にダ
イポールｌを割り付けるとともに、ダイポールｉに入力
２の入力インピーダンスＺa を挿入し、ダイポールｊに
入力１の入力インピーダンスＺb を挿入し、ダイポール
ｋに入力１と入力２との間のインピーダンスに対応付け
られる入力インピーダンスＺabを挿入し、ダイポールｌ
に出力インピーダンスＺo を挿入する。
【０１１４】そして、この増幅器の出力電流Ｉc,Ｉ
d が、 Ｉc ＝〔（Ｖa ＋Ｖb ）／２〕×（１／Ａc ） ＝（Ｚa ×Ｉi ＋Ｚb ×Ｉj ）／２Ａc ＝（Ｚa ×Ｉi ）／２Ａc ＋（Ｚb ×Ｉj ）／２Ａc Ｉi ：ダイポールｉに流れる電流 Ｉj ：ダイポールｊに流れる電流 Ｉd ＝（Ｖa −Ｖb ）×Ａd ＝Ｚab×Ａd ×Ｉk Ｉk ：ダイポールｋに流れる電流 となることから、図３５に示した形態と同一の形態に従
って、出力ダイポールｌに、 Ｅc ＝Ｚo ×Ｉc ＝（Ｚa ×Ｚo ×Ｉi ）／２Ａc＋
（Ｚb ×Ｚo ×Ｉj ）／２Ａc という電圧を発生する依存電圧源Ｅc と、 Ｅd ＝Ｚo ×Ｉd ＝Ｚab×Ｚo ×Ａd ×Ｉk という電圧を発生する依存電圧源Ｅk とを挿入する。
【０１１５】そして、シミュレーションプログラム１０
０は、このシミュレーションモデルに従って、図３８に
示す相互インピーダンスのマトリックスを持つモーメン
ト法の連立方程式を作成して、それを解くことで、電子
機器に流れる電流をシミュレーションする。
【０１１６】このようにして、シミュレーションプログ
ラム１００は、モーメント法に従って電子機器に流れる
電流をシミュレーションする構成を採るときに、シミュ
レーション対象となる電子機器が増幅器を持つ場合に
は、増幅器の出力に、増幅器の入力電圧や入力電流に依
存する電圧や電流を発生する依存電圧源を設けること
で、増幅器の正確なシミュレーションモデルを作成し
て、それに従ってシミュレーション処理を実行するよう
に処理するのである。
【０１１７】図示実施例に従って本発明を説明したが、
本発明はこれに限定されるものではない。
【０１１８】例えば、図１２及び図１３の処理フローで
は、増幅器の入出力にダイポールを割り付けた後、その
割り付けた入力ダイポールに増幅器の入力インピーダン
スを挿入するとともに、その割り付けた出力ダイポール
に増幅器の出力インピーダンスあるいはその逆数と依存
電圧源とを挿入してから、ダイポール間の相互インピー
ダンスを算出することでモーメント法の連立方程式を導
出するという構成を採ったが、増幅器の入出力にダイポ
ールを割り付けた後、ダイポール間の相互インピーダン
スを算出して、その後に、入力インピーダンスと出力イ
ンピーダンスと依存電圧源とを使って、その算出した相
互インピーダンスを変更することでモーメント法の連立
方程式を導出するという構成を採ってもよい。
【０１１９】また、実施例では、電子機器の持つ誘電体
を考慮しないことで説明したが、本発明は、電子機器の
持つ誘電体を考慮する場合にもそのまま適用できるもの
である。
【０１２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のシミュレ
ーション装置では、モーメント法を使って電子機器に流
れる電流をシミュレーションするときにあって、電子機
器が増幅器を持つ場合には、増幅器の出力に、増幅器の
入力電圧や入力電流に依存する電圧や電流を発生する依
存電圧源を設けることで増幅器の正確なシミュレーショ
ンモデルを作成して、それに従ってシミュレーション処
理を実行する構成を採ることから、電子機器が増幅器を
持つときに正確なシミュレーション処理を実行できるよ
うになる。
【０１２１】これから、電子機器の放射する電磁界強度
を正確にシミュレーションできるようになるとともに、
電波により影響される電子機器の状態を正確にシミュレ
ーションできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理構成図である。
【図２】本発明の一実施例である。
【図３】増幅器ライブラリのデータ構造の説明図であ
る。
【図４】増幅器の説明図である。
【図５】増幅器ライブラリの説明図である。
【図６】増幅器ライブラリの説明図である。
【図７】モーメント法の連立方程式の説明図である。
【図８】モーメント法の連立方程式の説明図である。
【図９】ダイポールの説明図である。
【図１０】相互インピーダンスの算出方法の説明図であ
る。
【図１１】相互インピーダンスの算出方法の説明図であ
る。
【図１２】シミュレーションプログラムの処理フローで
ある。
【図１３】シミュレーションプログラムの処理フローで
ある。
【図１４】シミュレーションプログラムの処理の説明図
である。
【図１５】シミュレーションプログラムの処理の説明図
である。
【図１６】モーメント法の連立方程式の説明図である。
【図１７】シミュレーションプログラムの処理の説明図
である。
【図１８】モーメント法の連立方程式の説明図である。
【図１９】シミュレーションプログラムの処理の説明図
である。
【図２０】モーメント法の連立方程式の説明図である。
【図２１】シミュレーションプログラムの処理の説明図
である。
【図２２】モーメント法の連立方程式の説明図である。
【図２３】シミュレーションプログラムの処理の説明図
である。
【図２４】モーメント法の連立方程式の説明図である。
【図２５】シミュレーションプログラムの処理の説明図
である。
【図２６】モーメント法の連立方程式の説明図である。
【図２７】シミュレーションプログラムの処理の説明図
である。
【図２８】モーメント法の連立方程式の説明図である。
【図２９】シミュレーションプログラムの処理の説明図
である。
【図３０】モーメント法の連立方程式の説明図である。
【図３１】シミュレーションプログラムの処理の説明図
である。
【図３２】モーメント法の連立方程式の説明図である。
【図３３】シミュレーションプログラムの処理の説明図
である。
【図３４】モーメント法の連立方程式の説明図である。
【図３５】シミュレーションプログラムの処理の説明図
である。
【図３６】モーメント法の連立方程式の説明図である。
【図３７】シミュレーションプログラムの処理の説明図
である。
【図３８】モーメント法の連立方程式の説明図である。
【符号の説明】
１ シミュレーション装置 ２ 電子機器データファイル ３ 出力装置 １０ モデル化手段 １１ 増幅器モデル化手段 １２ 割付手段 １３ 作成手段 １４ 解法手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G035 AB04 AB09 AC02 AC13 5B046 AA08 JA04 KA06 5B049 BB07 CC23 EE03 EE41 EE56 FF00 9A001 HH32 KK37 LL05

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子機器を要素に分割することで導出さ
    れるモーメント法の連立方程式を解くことで、電子機器
    に流れる電流をシミュレーションするシミュレーション
    装置において、 電子機器の持つ増幅器の入力端子及び出力端子に、要素
    に流れる電流を導出するために定義するダイポールを割
    り付ける割付手段と、 上記割付手段の割り付ける入力端子のダイポールに、上
    記増幅器の入力インピーダンスが挿入され、上記割付手
    段の割り付ける出力端子のダイポールに、上記増幅器の
    出力インピーダンスあるいはその逆数と、上記増幅器の
    増幅特性に応じた依存電圧源とが挿入される形式を持つ
    モーメント法の連立方程式を作成する作成手段と、 上記作成手段の作成するモーメント法の連立方程式を解
    く解法手段とを備えることを、 特徴とするシミュレーション装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のシミュレーション装置に
    おいて、 割付手段は、増幅器が複数の入力端子を持つ場合には、
    増幅器の増幅特性に応じた形式に従って該入力端子にダ
    イポールを割り付けることを、特徴とするシミュレーシ
    ョン装置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のシミュレーション
    装置において、 作成手段は、増幅器が電圧増幅器の場合には、出力端子
    のダイポールに、増幅器の出力インピーダンスが挿入さ
    れる形式を持つモーメント法の連立方程式を作成するこ
    とを、 特徴とするシミュレーション装置。
  4. 【請求項４】 請求項１又は２記載のシミュレーション
    装置において、 作成手段は、増幅器が電流増幅器の場合には、出力端子
    のダイポールに、増幅器の出力インピーダンスの逆数が
    挿入される形式を持つモーメント法の連立方程式を作成
    することを、 特徴とするシミュレーション装置。
  5. 【請求項５】 請求項１又は２記載のシミュレーション
    装置において、 作成手段は、増幅器の出力電圧が入力電圧に依存してい
    る場合には、出力端子のダイポールに、増幅器の入力イ
    ンピーダンスと増幅器の増幅率と入力端子のダイポール
    に流れる電流との乗算値に応じた電圧を発生する依存電
    圧源が挿入される形式を持つモーメント法の連立方程式
    を作成することを、特徴とするシミュレーション装置。
  6. 【請求項６】 請求項１又は２記載のシミュレーション
    装置において、 作成手段は、増幅器の出力電圧が入力電流に依存してい
    る場合には、出力端子のダイポールに、増幅器の増幅率
    と入力端子のダイポールに流れる電流との乗算値に応じ
    た電圧を発生する依存電圧源が挿入される形式を持つモ
    ーメント法の連立方程式を作成することを、 特徴とするシミュレーション装置。
  7. 【請求項７】 請求項１又は２記載のシミュレーション
    装置において、 作成手段は、増幅器の出力電流が入力電圧に依存してい
    る場合には、出力端子のダイポールに、増幅器の入力イ
    ンピーダンスと増幅器の出力インピーダンスと増幅器の
    増幅率と入力端子のダイポールに流れる電流との乗算値
    に応じた電圧を発生する依存電圧源が挿入される形式を
    持つモーメント法の連立方程式を作成することを、 特徴とするシミュレーション装置。
  8. 【請求項８】 請求項１又は２記載のシミュレーション
    装置において、 作成手段は、増幅器の出力電流が入力電流に依存してい
    る場合には、出力端子のダイポールに、増幅器の出力イ
    ンピーダンスと増幅器の増幅率と入力端子のダイポール
    に流れる電流との乗算値に応じた電圧を発生する依存電
    圧源が挿入される形式を持つモーメント法の連立方程式
    を作成することを、 特徴とするシミュレーション装置。
  9. 【請求項９】 請求項１〜８に記載されるいずれかのシ
    ミュレーション装置において、 割付手段は、増幅器の電源端子と接地端子との間にダイ
    ポールを割り付け、 作成手段は、その割り付けられるダイポールに、電源端
    子と接地端子との間のインピーダンスに対応付けられる
    観測用インピーダンスが挿入され、出力端子のダイポー
    ルに、電源電圧による影響を示す値と該観測用インピー
    ダンスとその割り付けられるダイポールに流れる電流と
    の乗算値に応じた電圧を発生する依存電圧源が挿入され
    る形式を持つモーメント法の連立方程式を作成すること
    を、 特徴とするシミュレーション装置。
  10. 【請求項１０】 請求項１〜８に記載されるいずれかの
    シミュレーション装置において、 割付手段は、任意の２点の間にダイポールを割り付け、 作成手段は、その割り付られるダイポールに、上記２点
    の間のインピーダンスに対応付けられる観測用インピー
    ダンスが挿入され、出力端子のダイポールに、上記２点
    の間の電圧による影響を示す値と該観測用インピーダン
    スとその割り付られるダイポールに流れる電流との乗算
    値に応じた電圧を発生する依存電圧源が挿入される形式
    を持つモーメント法の連立方程式を作成することを、 特徴とするシミュレーション装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１〜８に記載されるいずれかの
    シミュレーション装置において、 割付手段は、任意の２点の間にダイポールを割り付け、 作成手段は、出力端子のダイポールに、上記２点の間の
    電流による影響を示す値とその割り付けられるダイポー
    ルに流れる電流との乗算値に応じた電圧を発生する依存
    電圧源が挿入される形式を持つモーメント法の連立方程
    式を作成することを、 特徴とするシミュレーション装置。
  12. 【請求項１２】 電子機器を要素に分割することで導出
    されるモーメント法の連立方程式を解くことで、電子機
    器に流れる電流をシミュレーションするシミュレーショ
    ン方法において、 電子機器の持つ増幅器の入力端子及び出力端子に、要素
    に流れる電流を導出するために定義するダイポールを割
    り付ける第１の処理過程と、 第１の処理過程で割り付けた入力端子のダイポールに、
    上記増幅器の入力インピーダンスが挿入され、第１の処
    理過程で割り付けた出力端子のダイポールに、上記増幅
    器の出力インピーダンスあるいはその逆数と、上記増幅
    器の増幅特性に応じた依存電圧源とが挿入される形式を
    持つモーメント法の連立方程式を作成する第２の処理過
    程と、 第２の処理過程で作成したモーメント法の連立方程式を
    解く第３の処理過程とを備えることを、 特徴とするシミュレーション方法。
  13. 【請求項１３】 電子機器を要素に分割することで導出
    されるモーメント法の連立方程式を解くことで、電子機
    器に流れる電流をシミュレーションするシミュレーショ
    ン装置の実現に用いられるプログラムが格納されるプロ
    グラム記録媒体であって、 電子機器の持つ増幅器の入力端子及び出力端子に、要素
    に流れる電流を導出するために定義するダイポールを割
    り付ける割付処理と、 上記割付処理の割り付ける入力端子のダイポールに、上
    記増幅器の入力インピーダンスが挿入され、上記割付処
    理の割り付ける出力端子のダイポールに、上記増幅器の
    出力インピーダンスあるいはその逆数と、上記増幅器の
    増幅特性に応じた依存電圧源とが挿入される形式を持つ
    モーメント法の連立方程式を作成する作成処理と、 上記作成処理の作成するモーメント法の連立方程式を解
    く解法処理とをコンピュータに実行させるプログラムが
    格納されることを、 特徴とするプログラム記録媒体。
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