JP2000330973A - 有限差分時間領域電磁界解析法を過渡電気回路解析法に結合するハイブリッド解析方法及びハイブリッド有限差分時間領域電磁界−過渡電気回路解析装置 - Google Patents
有限差分時間領域電磁界解析法を過渡電気回路解析法に結合するハイブリッド解析方法及びハイブリッド有限差分時間領域電磁界−過渡電気回路解析装置Info
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- JP2000330973A JP2000330973A JP11137747A JP13774799A JP2000330973A JP 2000330973 A JP2000330973 A JP 2000330973A JP 11137747 A JP11137747 A JP 11137747A JP 13774799 A JP13774799 A JP 13774799A JP 2000330973 A JP2000330973 A JP 2000330973A
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- electric circuit
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 直接的に内部ノードにアクセスできないサブ
回路では実質的に解析が不可能であるという課題があっ
た。 【解決手段】 ハイブリッド解析法は、有限差分時間領
域電磁界解析と過渡電気回路解析との両方をユーザ指定
の所定の期間の間連続的に実行する実行ステップと、過
渡電気回路解析を実行する際にリンクの等価源回路をそ
の所定の期間にわたって継続的に更新する更新ステップ
とを備える。
回路では実質的に解析が不可能であるという課題があっ
た。 【解決手段】 ハイブリッド解析法は、有限差分時間領
域電磁界解析と過渡電気回路解析との両方をユーザ指定
の所定の期間の間連続的に実行する実行ステップと、過
渡電気回路解析を実行する際にリンクの等価源回路をそ
の所定の期間にわたって継続的に更新する更新ステップ
とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、有限差分時間領
域（ｆｉｎｉｔｅ−ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｔｉｍｅ−
ｄｏｍａｉｎ：ＦＤＴＤ）電磁界解析法（以下単にＦＤ
ＴＤ法と略す）を過渡電気回路解析（ｔｒａｎｓｉｅｎ
ｔ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｉｒｃｕｉｔａｎａｌｙｓｉ
ｓ：ＴＥＣＡ）法に結合するハイブリッド解析方法、及
びこの方法を実現するハイブリッド有限差分時間領域電
磁界−過渡電気回路解析装置（以下単にハイブリッドＦ
ＤＴＤ−ＴＥＣＡ装置と略す）に関するものである。
域（ｆｉｎｉｔｅ−ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｔｉｍｅ−
ｄｏｍａｉｎ：ＦＤＴＤ）電磁界解析法（以下単にＦＤ
ＴＤ法と略す）を過渡電気回路解析（ｔｒａｎｓｉｅｎ
ｔ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｉｒｃｕｉｔａｎａｌｙｓｉ
ｓ：ＴＥＣＡ）法に結合するハイブリッド解析方法、及
びこの方法を実現するハイブリッド有限差分時間領域電
磁界−過渡電気回路解析装置（以下単にハイブリッドＦ
ＤＴＤ−ＴＥＣＡ装置と略す）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＦＤＴＤ法は、構造物及び材料中におけ
る電磁界の時間的及び空間的な生成及び伝搬をシミュレ
ートするために使用される。例えば、ＦＤＴＤ法を実現
する装置は、そのようなシミュレーションを可能にし、
マクロストリップライン内の電磁波の伝搬、プリント回
路基板の層間接続等を調べることができる。ＦＤＴＤ法
では、調べる対象となる空間は、対応する格子の構成及
び仕様により規定される。電界の強度Ｅ（ベクトル量）
及び磁界の強度Ｈ（ベクトル量）は、通常、時間及び空
間領域でのマックスウェル回転方程式系を解くＹｅｅア
ルゴリズム（Ｙｅｅ格子）を用いて計算される。このこ
とは、図６に示すように、全ての電界成分が磁界成分の
循環により囲まれ、全ての磁界成分が電界成分の循環に
より囲まれるように、電界成分及び磁界成分が空間的に
中心になるように、電界Ｅ及び磁界ＨがＹｅｅ格子にお
いて位置決めされることを意味する。
る電磁界の時間的及び空間的な生成及び伝搬をシミュレ
ートするために使用される。例えば、ＦＤＴＤ法を実現
する装置は、そのようなシミュレーションを可能にし、
マクロストリップライン内の電磁波の伝搬、プリント回
路基板の層間接続等を調べることができる。ＦＤＴＤ法
では、調べる対象となる空間は、対応する格子の構成及
び仕様により規定される。電界の強度Ｅ（ベクトル量）
及び磁界の強度Ｈ（ベクトル量）は、通常、時間及び空
間領域でのマックスウェル回転方程式系を解くＹｅｅア
ルゴリズム（Ｙｅｅ格子）を用いて計算される。このこ
とは、図６に示すように、全ての電界成分が磁界成分の
循環により囲まれ、全ての磁界成分が電界成分の循環に
より囲まれるように、電界成分及び磁界成分が空間的に
中心になるように、電界Ｅ及び磁界ＨがＹｅｅ格子にお
いて位置決めされることを意味する。
【０００３】さらに、電界Ｅがｔ＝ｔ１で計算された場
合、その後、磁界Ｈはｔ＝ｔ１＋△ｔ／２で計算され、
電界Ｅの新しい値がｔ＝ｔ１＋△ｔで計算されるよう
に、電界Ｅ及び磁界Ｈはそれぞれ時間的に時間ステップ
△ｔのリープフロッグ配置において中心になるように位
置決めされる。即ち、電界Ｅ及び磁界Ｈは、リープフロ
ッグ（蛙飛び）の形で時間的に交互に計算される。この
ような電界Ｅ及び磁界Ｈの計算を交互に挿入するシーケ
ンスは、時間ｔがユーザ指定の時間リミットＴになるま
で、即ちｔ≧Ｔとなるまで繰り返される。また、格子の
寸法及びその複雑さはモデルの正確さを決定するもので
あるが、それらはコンピュータメモリのサイズ及び計算
時間への要求により限定される。
合、その後、磁界Ｈはｔ＝ｔ１＋△ｔ／２で計算され、
電界Ｅの新しい値がｔ＝ｔ１＋△ｔで計算されるよう
に、電界Ｅ及び磁界Ｈはそれぞれ時間的に時間ステップ
△ｔのリープフロッグ配置において中心になるように位
置決めされる。即ち、電界Ｅ及び磁界Ｈは、リープフロ
ッグ（蛙飛び）の形で時間的に交互に計算される。この
ような電界Ｅ及び磁界Ｈの計算を交互に挿入するシーケ
ンスは、時間ｔがユーザ指定の時間リミットＴになるま
で、即ちｔ≧Ｔとなるまで繰り返される。また、格子の
寸法及びその複雑さはモデルの正確さを決定するもので
あるが、それらはコンピュータメモリのサイズ及び計算
時間への要求により限定される。
【０００４】実際には、例えば、１つ以上の集積回路
（ＩＣ）が複雑な機器に装着される複数のプリント回路
基板（ＰＣＢ）にそれぞれ設けられている。１つのＩＣ
をモデル化する場合、格子セルの寸法は、現在２ミクロ
ン以下であるＩＣ特有の寸法を越えることはできない。
さらに、数値的な安定性のために、時間ステップ△ｔは
以下の不等式により限定される。
（ＩＣ）が複雑な機器に装着される複数のプリント回路
基板（ＰＣＢ）にそれぞれ設けられている。１つのＩＣ
をモデル化する場合、格子セルの寸法は、現在２ミクロ
ン以下であるＩＣ特有の寸法を越えることはできない。
さらに、数値的な安定性のために、時間ステップ△ｔは
以下の不等式により限定される。
【０００５】
【数１】
【０００６】ここでｃは光速、△ｘ，△ｙ，△ｚはそれ
ぞれｘ，ｙ，ｚ軸方向の格子セルの寸法である。この結
果、時間ステップは例えば６．７ｘ１０-5秒である。従
って、非常に大きな計算時間が必要であり、もし電気回
路解析により提供されるような他の有効なアルゴリズム
が利用されないならば、現実の電子装置のシミュレーシ
ョンへのＦＤＴＤ法の実際の使用は疑問である。
ぞれｘ，ｙ，ｚ軸方向の格子セルの寸法である。この結
果、時間ステップは例えば６．７ｘ１０-5秒である。従
って、非常に大きな計算時間が必要であり、もし電気回
路解析により提供されるような他の有効なアルゴリズム
が利用されないならば、現実の電子装置のシミュレーシ
ョンへのＦＤＴＤ法の実際の使用は疑問である。
【０００７】現在、ＳＰＩＣＥ（カリフォルニア大学バ
ークレイ校による）シミュレータが、過渡電気回路解析
（以下ＴＥＣＡと略す）用のツールとして知られてい
る。そのツールは、非常に複雑な電子装置におけるプロ
セスをシミュレートする効率的な手段を提供する。複雑
な集積回路を含む非常に多くのサブ回路（ｓｕｂ−ｃｉ
ｒｃｕｉｔ）をカバーするライブラリが、製造業者、ソ
フトウェア会社、及び大学関係者による協力により構築
され維持されている。
ークレイ校による）シミュレータが、過渡電気回路解析
（以下ＴＥＣＡと略す）用のツールとして知られてい
る。そのツールは、非常に複雑な電子装置におけるプロ
セスをシミュレートする効率的な手段を提供する。複雑
な集積回路を含む非常に多くのサブ回路（ｓｕｂ−ｃｉ
ｒｃｕｉｔ）をカバーするライブラリが、製造業者、ソ
フトウェア会社、及び大学関係者による協力により構築
され維持されている。
【０００８】そこで、宇野亨著“ＦＤＴＤ法による電磁
界およびアンテナ解析”、コロナ社、１７５〜１９１ペ
ージに記載されているように、モノシリックマイクロ波
集積回路等の回路をシミュレーションする方法として、
ＦＤＴＤ法とＳＰＩＣＥとを組み合わせた方法が提案さ
れている。この従来のＦＤＴＤ法とＴＥＣＡ法（この場
合はＳＰＩＣＥ）とを結合するハイブリッド解析方法で
は、図６に示すように、小さいサイズの電子部品、デバ
イス、又はＩＣ（即ちチップ）が、サブセルレベルに設
けられ組み込まれる。その結果、輻射パスはＦＤＴＤ格
子を通り、チップ内の電流はＳＰＩＣＥモデルの分岐を
流れるとともに、内部スケールでの相互作用は特別なリ
ンクにより扱われる。ＳＰＩＣＥ解析をＦＤＴＤ法に導
入する考えの背景にある、物理的な定式化及び数学的な
記述は、タフロブ（Ｔａｆｌｏｖｅ）著の“有限差分時
間領域法”、アーテックハウス、１９９５、トーマス等
による“ＦＤＴＤ解析用のサブ格子モデルとして一塊り
になったＳＰＩＣＥ回路の使用”、ＩＥＥＥ ｍｉｃｒ
ｏｗａｖｅ ａｎｄ ｇｕｉｄｅｄ ｗａｖｅ ｌｅｔ
ｔｅｒｓ、Ｖｏｌ．４、Ｎｏ．５、１４１〜１４３ペー
ジ、１９９４、及び、クオ等による“電圧源によるアプ
ローチに基づくＦＤＴＤ解析を用いたマイクロ波アクテ
ィブデバイスのモデリング”、ＩＥＥＥ ｍｉｃｒｏｗ
ａｖｅ ａｎｄ ｇｕｉｄｅｄ ｗａｖｅ ｌｅｔｔｅ
ｒｓ、Ｖｏｌ．６、Ｎｏ．５、１９９〜２０１ページ、
１９９６に開示されている。
界およびアンテナ解析”、コロナ社、１７５〜１９１ペ
ージに記載されているように、モノシリックマイクロ波
集積回路等の回路をシミュレーションする方法として、
ＦＤＴＤ法とＳＰＩＣＥとを組み合わせた方法が提案さ
れている。この従来のＦＤＴＤ法とＴＥＣＡ法（この場
合はＳＰＩＣＥ）とを結合するハイブリッド解析方法で
は、図６に示すように、小さいサイズの電子部品、デバ
イス、又はＩＣ（即ちチップ）が、サブセルレベルに設
けられ組み込まれる。その結果、輻射パスはＦＤＴＤ格
子を通り、チップ内の電流はＳＰＩＣＥモデルの分岐を
流れるとともに、内部スケールでの相互作用は特別なリ
ンクにより扱われる。ＳＰＩＣＥ解析をＦＤＴＤ法に導
入する考えの背景にある、物理的な定式化及び数学的な
記述は、タフロブ（Ｔａｆｌｏｖｅ）著の“有限差分時
間領域法”、アーテックハウス、１９９５、トーマス等
による“ＦＤＴＤ解析用のサブ格子モデルとして一塊り
になったＳＰＩＣＥ回路の使用”、ＩＥＥＥ ｍｉｃｒ
ｏｗａｖｅ ａｎｄ ｇｕｉｄｅｄ ｗａｖｅ ｌｅｔ
ｔｅｒｓ、Ｖｏｌ．４、Ｎｏ．５、１４１〜１４３ペー
ジ、１９９４、及び、クオ等による“電圧源によるアプ
ローチに基づくＦＤＴＤ解析を用いたマイクロ波アクテ
ィブデバイスのモデリング”、ＩＥＥＥ ｍｉｃｒｏｗ
ａｖｅ ａｎｄ ｇｕｉｄｅｄ ｗａｖｅ ｌｅｔｔｅ
ｒｓ、Ｖｏｌ．６、Ｎｏ．５、１９９〜２０１ページ、
１９９６に開示されている。
【０００９】問題となっているチップのポートにおける
ＦＤＴＤ格子を示すノートン又はテブナン等価回路（即
ち、等価電流源又は等価電圧源）は各時間ステップにお
いて求められる。その結果、等価電流源法及び等価電圧
源法は同様な手順となる。以下では、等価電流源法のみ
を参照して考えることとする。式（２）で表されるアン
ペア法則は、チップを含むＦＤＴＤセルに対して式
（３）のように書き換えられる。
ＦＤＴＤ格子を示すノートン又はテブナン等価回路（即
ち、等価電流源又は等価電圧源）は各時間ステップにお
いて求められる。その結果、等価電流源法及び等価電圧
源法は同様な手順となる。以下では、等価電流源法のみ
を参照して考えることとする。式（２）で表されるアン
ペア法則は、チップを含むＦＤＴＤセルに対して式
（３）のように書き換えられる。
【００１０】
【数２】
【００１１】
【数３】
【００１２】ここで、Ｖはチップに印加される電圧、Ｃ
＝εＡ△ｘはＦＤＴＤセルの静電容量（Ａ＝△ｙ・△ｚ
はＦＤＴＤセルの面積、△ｘはその高さである）、Ｉ
（Ｖ）（＝ＡＪ（Ｅ））はチップを流れる電流、Ｉは全
セル電流Ａ・∇ｘＨn+1/2 である。即ち、ＦＤＴＤ法と
ＳＰＩＣＥの結合は、３つの素子、即ち、並列に接続さ
れたコンデンサＣ、定電流源Ｉ、チップ回路を備えた等
価回路により表される。図７はこのような等価電流源と
して実現される、ＦＤＴＤ法とＳＰＩＣＥとを結合する
リンクを含む等価回路の構成を示す概略回路図である。
図において、１０はＦＤＴＤセルに含まれる上記チップ
のような回路網である。
＝εＡ△ｘはＦＤＴＤセルの静電容量（Ａ＝△ｙ・△ｚ
はＦＤＴＤセルの面積、△ｘはその高さである）、Ｉ
（Ｖ）（＝ＡＪ（Ｅ））はチップを流れる電流、Ｉは全
セル電流Ａ・∇ｘＨn+1/2 である。即ち、ＦＤＴＤ法と
ＳＰＩＣＥの結合は、３つの素子、即ち、並列に接続さ
れたコンデンサＣ、定電流源Ｉ、チップ回路を備えた等
価回路により表される。図７はこのような等価電流源と
して実現される、ＦＤＴＤ法とＳＰＩＣＥとを結合する
リンクを含む等価回路の構成を示す概略回路図である。
図において、１０はＦＤＴＤセルに含まれる上記チップ
のような回路網である。
【００１３】次に動作について説明する。この場合、計
算シーケンスは図８に示すように実行される。もし、電
界Ｅの値がｔ＝ｔ１で知られているならば（電界Ｅの値
はＥn ）、磁界ＨはＦＤＴＤ法によりｔ＝ｔ１＋Δｔ／
２において、Ｈn-1/2 とＥn とを用いて計算される。し
かしながら、ｔ＝ｔ１＋Δｔにおける、チップを含むセ
ル即ち結合セルに対する電界Ｅの新しい値Ｅn+1 はＳＰ
ＩＣＥにより計算される。この際、コンデンサＣの印加
電圧Ｖの初期条件即ち初期値が必要となる。ＳＰＩＣＥ
は、コンデンサＣに印加されるＥn Δｘに等しい初期電
圧Ｖn の上記等価回路と等価電流源値（ＥＳＶ）Ｉ＝Ａ
・∇ｘＨn+1/2 を有する等価電流源とをシミュレートす
る。この場合、ＳＰＩＣＥシミュレータによる過渡解析
は、その期間Δｔの間実行される。ＳＰＩＣＥの計算は
時間ステップを十分細かくとって時間間隔ｔ１からｔ１
＋Δｔの間で実行され、初期電圧Ｖn を用いて上式
（３）によりＶn+1 が計算される。この出力即ち結果と
して得られるコンデンサＣの印加電圧Ｖn+1 は電界の強
度Ｅ n+1 ＝Ｖn+1 ／Δｘに変換されＦＤＴＤ法側へデー
タとして引き渡される。このようにして、順次、ＦＤＴ
Ｄ法とＳＰＩＣＥが結合しながら計算が実行される。な
お、チップを含まない複数のセルのｔ＝ｔ１＋Δｔにお
けるＥの新しい値は、ＦＤＴＤ法により計算される。
算シーケンスは図８に示すように実行される。もし、電
界Ｅの値がｔ＝ｔ１で知られているならば（電界Ｅの値
はＥn ）、磁界ＨはＦＤＴＤ法によりｔ＝ｔ１＋Δｔ／
２において、Ｈn-1/2 とＥn とを用いて計算される。し
かしながら、ｔ＝ｔ１＋Δｔにおける、チップを含むセ
ル即ち結合セルに対する電界Ｅの新しい値Ｅn+1 はＳＰ
ＩＣＥにより計算される。この際、コンデンサＣの印加
電圧Ｖの初期条件即ち初期値が必要となる。ＳＰＩＣＥ
は、コンデンサＣに印加されるＥn Δｘに等しい初期電
圧Ｖn の上記等価回路と等価電流源値（ＥＳＶ）Ｉ＝Ａ
・∇ｘＨn+1/2 を有する等価電流源とをシミュレートす
る。この場合、ＳＰＩＣＥシミュレータによる過渡解析
は、その期間Δｔの間実行される。ＳＰＩＣＥの計算は
時間ステップを十分細かくとって時間間隔ｔ１からｔ１
＋Δｔの間で実行され、初期電圧Ｖn を用いて上式
（３）によりＶn+1 が計算される。この出力即ち結果と
して得られるコンデンサＣの印加電圧Ｖn+1 は電界の強
度Ｅ n+1 ＝Ｖn+1 ／Δｘに変換されＦＤＴＤ法側へデー
タとして引き渡される。このようにして、順次、ＦＤＴ
Ｄ法とＳＰＩＣＥが結合しながら計算が実行される。な
お、チップを含まない複数のセルのｔ＝ｔ１＋Δｔにお
けるＥの新しい値は、ＦＤＴＤ法により計算される。
【００１４】上記から明らかなように、ＳＰＩＣＥ等の
回路シミュレータを用いて過渡解析を正確に実行するた
めには、対応する初期条件がチップ回路内で設定されな
ければならない。特に、メモリ素子の初期状態ととも
に、導体に印加される電圧の連続性及びインダクタを流
れる電流の連続性とを維持する必要がある。それを解決
するためには、前の時間ステップでの過渡解析中に計算
された対応する値を記憶して、それらを初期条件として
使用すればよい。これは、例えば、ＳＰＩＣＥの生のフ
ァイルを保存し、次の時間ステップで処理をそれぞれ再
開することにより実現され得る。
回路シミュレータを用いて過渡解析を正確に実行するた
めには、対応する初期条件がチップ回路内で設定されな
ければならない。特に、メモリ素子の初期状態ととも
に、導体に印加される電圧の連続性及びインダクタを流
れる電流の連続性とを維持する必要がある。それを解決
するためには、前の時間ステップでの過渡解析中に計算
された対応する値を記憶して、それらを初期条件として
使用すればよい。これは、例えば、ＳＰＩＣＥの生のフ
ァイルを保存し、次の時間ステップで処理をそれぞれ再
開することにより実現され得る。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】従来のＦＤＴＤ法をＴ
ＥＣＡ法に結合するハイブリッド解析方法は以上のよう
に構成されているので、直接的に内部ノードにアクセス
できない複雑な素子がチップモデルの記述において使用
される場合であっても、ＴＥＣＡ法に移行する際には初
期条件として使用するためにそれらの内部データを保存
しなければならないという課題があった。特に、サブ回
路を扱ったり、例えば集積回路、標準ゲート及び素子等
を記述したりする場合には、このような課題があり、直
接的に内部ノードにアクセスできないサブ回路では実質
的に解析が不可能であるという課題があった。
ＥＣＡ法に結合するハイブリッド解析方法は以上のよう
に構成されているので、直接的に内部ノードにアクセス
できない複雑な素子がチップモデルの記述において使用
される場合であっても、ＴＥＣＡ法に移行する際には初
期条件として使用するためにそれらの内部データを保存
しなければならないという課題があった。特に、サブ回
路を扱ったり、例えば集積回路、標準ゲート及び素子等
を記述したりする場合には、このような課題があり、直
接的に内部ノードにアクセスできないサブ回路では実質
的に解析が不可能であるという課題があった。
【００１６】さらに、チップ回路が、ダイオードのよう
に、遷移領域を通過しその極性を変化させる際に出力が
時間的に突然変化する非線形素子を含んでいるという場
合には、時間ステップΔｔの時間間隔内では定等価源で
あるという仮定に基づいたＳＰＩＣＥによる過渡解析は
重大な誤差をもたらすという課題があった。
に、遷移領域を通過しその極性を変化させる際に出力が
時間的に突然変化する非線形素子を含んでいるという場
合には、時間ステップΔｔの時間間隔内では定等価源で
あるという仮定に基づいたＳＰＩＣＥによる過渡解析は
重大な誤差をもたらすという課題があった。
【００１７】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、精度を向上でき、同時に、内部デ
ータに直接アクセスできないサブ回路のような複雑な回
路を含む全ての回路素子に対して、正確で連続的な電圧
及び電流を維持することができる、ＦＤＴＤ法をＴＥＣ
Ａ法に結合するハイブリッド解析方法及びハイブリッド
ＦＤＴＤ−ＴＥＣＡ装置を得ることを目的とする。
めになされたもので、精度を向上でき、同時に、内部デ
ータに直接アクセスできないサブ回路のような複雑な回
路を含む全ての回路素子に対して、正確で連続的な電圧
及び電流を維持することができる、ＦＤＴＤ法をＴＥＣ
Ａ法に結合するハイブリッド解析方法及びハイブリッド
ＦＤＴＤ−ＴＥＣＡ装置を得ることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】この発明に係るＦＤＴＤ
法をＴＥＣＡ法に結合するハイブリッド解析方法は、有
限差分時間領域電磁界解析と過渡電気回路解析との両方
をユーザ指定の所定の期間の間連続的に実行する実行ス
テップと、過渡電気回路解析を実行する際にリンクの前
記等価源回路をその時間領域について更新する更新ステ
ップとを備えたものである。
法をＴＥＣＡ法に結合するハイブリッド解析方法は、有
限差分時間領域電磁界解析と過渡電気回路解析との両方
をユーザ指定の所定の期間の間連続的に実行する実行ス
テップと、過渡電気回路解析を実行する際にリンクの前
記等価源回路をその時間領域について更新する更新ステ
ップとを備えたものである。
【００１９】この発明に係るＦＤＴＤ法をＴＥＣＡ法に
結合するハイブリッド解析方法は、実行ステップでは、
リンクの等価源回路及びその時間領域［ｔ１．．ｔ２］
を定義し、過渡電気回路解析をその時間領域の間実行
し、時間領域の上限ｔ２がユーザ指定の所定の時間リミ
ットＴ以上であるか否かを判定し、上限ｔ２が前記時間
リミットＴ未満であるならば前記過渡電気回路解析を一
時停止し、その後、有限差分時間領域電磁界解析を実行
し電磁的な値を電気回路上の値に変換し、その後前記有
限差分時間領域電磁界解析を一時停止し、更新ステップ
では、有限差分時間領域電磁界解析を一時停止後、前記
等価源回路の時間領域をｔ１＝ｔ２,ｔ２＝ｔ２＋Δｔ
と変更するとともにその出力を変更された時間領域につ
いて更新し、その後過渡電気回路回路解析の実行へ移行
するものである。
結合するハイブリッド解析方法は、実行ステップでは、
リンクの等価源回路及びその時間領域［ｔ１．．ｔ２］
を定義し、過渡電気回路解析をその時間領域の間実行
し、時間領域の上限ｔ２がユーザ指定の所定の時間リミ
ットＴ以上であるか否かを判定し、上限ｔ２が前記時間
リミットＴ未満であるならば前記過渡電気回路解析を一
時停止し、その後、有限差分時間領域電磁界解析を実行
し電磁的な値を電気回路上の値に変換し、その後前記有
限差分時間領域電磁界解析を一時停止し、更新ステップ
では、有限差分時間領域電磁界解析を一時停止後、前記
等価源回路の時間領域をｔ１＝ｔ２,ｔ２＝ｔ２＋Δｔ
と変更するとともにその出力を変更された時間領域につ
いて更新し、その後過渡電気回路回路解析の実行へ移行
するものである。
【００２０】この発明に係るＦＤＴＤ法をＴＥＣＡ法に
結合するハイブリッド解析方法は、リンクの等価源回路
の出力は、電磁界強度の現在及び以前の値に従って内挿
及び外挿によりその時間領域にわって継続的に更新され
るものである。
結合するハイブリッド解析方法は、リンクの等価源回路
の出力は、電磁界強度の現在及び以前の値に従って内挿
及び外挿によりその時間領域にわって継続的に更新され
るものである。
【００２１】この発明に係るＦＤＴＤ法をＴＥＣＡ法に
結合するハイブリッド解析方法は、リンクの等価源回路
の出力は、電磁界強度の現在及び以前の値に従って定義
される、変更された時間領域に関する区分線形時間関数
を用いて内挿及び外挿されるものである。
結合するハイブリッド解析方法は、リンクの等価源回路
の出力は、電磁界強度の現在及び以前の値に従って定義
される、変更された時間領域に関する区分線形時間関数
を用いて内挿及び外挿されるものである。
【００２２】この発明に係るハイブリッドＦＤＴＤ−Ｔ
ＥＣＡ装置は、リンクの前記等価源回路及びその時間領
域［ｔ１．．ｔ２］を定義する等価源定義手段と、過渡
電気回路解析を前記時間領域の上限ｔ２まで実行し計算
された電気回路上の値を電磁的な値に変換する過渡電気
回路解析手段と、時間領域の上限ｔ２がユーザ指定の所
定の時間リミットＴ以上であるか否かを判定し、上限ｔ
２が前記時間リミットＴ未満ならば過渡電気回路解析を
一時停止する過渡電気回路解析一時停止手段と、有限差
分時間領域電磁界解析を実行し電磁的な値を電気回路上
の値に変換する有限差分時間領域電磁界解析手段と、こ
の解析終了後に有限差分時間領域電磁界解析を一時停止
する有限差分時間領域電磁界解析一時停止手段と、有限
差分時間領域電磁界解析の一時停止後に等価源回路の時
間領域をｔ１＝ｔ２,ｔ２＝ｔ２＋Δｔと変更するとと
もにその出力を変更された時間領域について更新する等
価源再定義手段とを備えたものである。
ＥＣＡ装置は、リンクの前記等価源回路及びその時間領
域［ｔ１．．ｔ２］を定義する等価源定義手段と、過渡
電気回路解析を前記時間領域の上限ｔ２まで実行し計算
された電気回路上の値を電磁的な値に変換する過渡電気
回路解析手段と、時間領域の上限ｔ２がユーザ指定の所
定の時間リミットＴ以上であるか否かを判定し、上限ｔ
２が前記時間リミットＴ未満ならば過渡電気回路解析を
一時停止する過渡電気回路解析一時停止手段と、有限差
分時間領域電磁界解析を実行し電磁的な値を電気回路上
の値に変換する有限差分時間領域電磁界解析手段と、こ
の解析終了後に有限差分時間領域電磁界解析を一時停止
する有限差分時間領域電磁界解析一時停止手段と、有限
差分時間領域電磁界解析の一時停止後に等価源回路の時
間領域をｔ１＝ｔ２,ｔ２＝ｔ２＋Δｔと変更するとと
もにその出力を変更された時間領域について更新する等
価源再定義手段とを備えたものである。
【００２３】この発明に係るハイブリッドＦＤＴＤ−Ｔ
ＥＣＡ装置は、等価源再定義手段が、リンクの等価源回
路の出力を、電磁界強度の現在及び以前の値に従って定
義される、変更された時間領域に関する区分線形時間関
数を用いて内挿及び外挿するものである。
ＥＣＡ装置は、等価源再定義手段が、リンクの等価源回
路の出力を、電磁界強度の現在及び以前の値に従って定
義される、変更された時間領域に関する区分線形時間関
数を用いて内挿及び外挿するものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態
１によるＦＤＴＤ法をＴＥＣＡ法に結合するハイブリッ
ド解析方法（以下単にハイブリッドＦＤＴＤ−ＴＥＣＡ
法と略す）において、等価電流源として実現されるＦＤ
ＴＤ法−ＴＥＣＡ法を結合するリンクを含む等価回路の
構成を示す概略回路図である。図１に示すように等価回
路の構成は基本的に従来のものとなんら変わりはない。
図において、１０は選択されたＳＰＩＣＥ等のＴＥＣＡ
法の電気回路モデルにより記述されるチップ等の回路網
を示しており、ここでは、一般性を失うことなく、回路
網１０はｘ方向を向いていると仮定する。また、Ｃはコ
ンデンサであってセルの静電容量を示しており、Ｉは等
価電流源であってＦＤＴＤ空間（ＦＤＴＤセル）と回路
網１０との相互作用即ちリンクを示している。なお、等
価電流源Ｉに代わって、等価電圧源が使用され得る。ま
た、１つのチップだけではなく複数のチップが設けられ
てもよく、この場合には、１つの格子に対して複数の等
価回路が異なった場所で且つ／または異なった方向に存
在する。
説明する。実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態
１によるＦＤＴＤ法をＴＥＣＡ法に結合するハイブリッ
ド解析方法（以下単にハイブリッドＦＤＴＤ−ＴＥＣＡ
法と略す）において、等価電流源として実現されるＦＤ
ＴＤ法−ＴＥＣＡ法を結合するリンクを含む等価回路の
構成を示す概略回路図である。図１に示すように等価回
路の構成は基本的に従来のものとなんら変わりはない。
図において、１０は選択されたＳＰＩＣＥ等のＴＥＣＡ
法の電気回路モデルにより記述されるチップ等の回路網
を示しており、ここでは、一般性を失うことなく、回路
網１０はｘ方向を向いていると仮定する。また、Ｃはコ
ンデンサであってセルの静電容量を示しており、Ｉは等
価電流源であってＦＤＴＤ空間（ＦＤＴＤセル）と回路
網１０との相互作用即ちリンクを示している。なお、等
価電流源Ｉに代わって、等価電圧源が使用され得る。ま
た、１つのチップだけではなく複数のチップが設けられ
てもよく、この場合には、１つの格子に対して複数の等
価回路が異なった場所で且つ／または異なった方向に存
在する。
【００２５】この実施の形態１によるハイブリッドＦＤ
ＴＤ−ＴＥＣＡ法は、図１に示すように従来のＦＤＴＤ
法をＳＰＩＣＥに結合する方法と同様に、ＦＤＴＤセル
を介したＳＰＩＣＥ等のＴＥＣＡ法とのリンクが等価源
回路（等価電流源又は等価電圧源）により実現され、そ
のＦＤＴＤセル内の電磁界の強度によりその等価源回路
の出力が規定されているものであるが、従来の方法とは
異なり、ＦＤＴＤ法とＴＥＣＡ法との両方をユーザ指定
の所定の期間の間連続的に実行する実行ステップと、上
記リンクの等価源回路の出力をその時間領域にわたって
継続的に更新する更新ステップとを備えている。
ＴＤ−ＴＥＣＡ法は、図１に示すように従来のＦＤＴＤ
法をＳＰＩＣＥに結合する方法と同様に、ＦＤＴＤセル
を介したＳＰＩＣＥ等のＴＥＣＡ法とのリンクが等価源
回路（等価電流源又は等価電圧源）により実現され、そ
のＦＤＴＤセル内の電磁界の強度によりその等価源回路
の出力が規定されているものであるが、従来の方法とは
異なり、ＦＤＴＤ法とＴＥＣＡ法との両方をユーザ指定
の所定の期間の間連続的に実行する実行ステップと、上
記リンクの等価源回路の出力をその時間領域にわたって
継続的に更新する更新ステップとを備えている。
【００２６】次に動作について説明する。図２はこの実
施の形態１によるハイブリッドＦＤＴＤ−ＴＥＣＡ法の
処理手順の概要を示すフローチャートであり、以下で
は、まず図２を参照しながら、簡単にその処理について
説明し、その後、詳細についてはハードウェア構成とと
もに説明することとする。
施の形態１によるハイブリッドＦＤＴＤ−ＴＥＣＡ法の
処理手順の概要を示すフローチャートであり、以下で
は、まず図２を参照しながら、簡単にその処理について
説明し、その後、詳細についてはハードウェア構成とと
もに説明することとする。
【００２７】まず、格子セルの寸法、時間ステップΔ
ｔ、最大時間リミットＴは解析の前に設定されているも
のとする。さらに、電界Ｅ及び時間Ｈの値はそれぞれあ
る初期値に設定される。それらの初期値は、ゼロに設定
されるか、または、追加のソルバ（ある解決法）により
静的な固有値等に設定される。しかしながら、このこと
はこの発明の目的ではないので、その詳細は省略する。
ｔ、最大時間リミットＴは解析の前に設定されているも
のとする。さらに、電界Ｅ及び時間Ｈの値はそれぞれあ
る初期値に設定される。それらの初期値は、ゼロに設定
されるか、または、追加のソルバ（ある解決法）により
静的な固有値等に設定される。しかしながら、このこと
はこの発明の目的ではないので、その詳細は省略する。
【００２８】図２に示すように、この実施の形態１によ
るハイブリッドＦＤＴＤ−ＴＥＣＡ法では、ステップＳ
１において、磁界Ｈの初期値に従って、一時的な時間領
域［ｔ１．．ｔ２］（ｔ１＝０，ｔ２＝Δｔ／２）を有
する等価電流源が定義される。そして、ステップＳ２に
おいて、過渡時間ｔ＝ｔ２までＴＥＣＡが等価回路に対
して実行される。この際、ＴＥＣＡにより計算された等
価コンデンサＣに印加される電圧Ｖは、式Ｅｘ＝Ｖ／Δ
ｘに従い、ｘ方向のＦＤＴＤセルの電界強度Ｅｘへと変
換される。次に、ステップＳ３において、時間領域の上
限ｔ２は最大時間リミットＴと比較される。この場合、
もし上限ｔ２が最大時間リミットＴ以上となっていない
ならば、ステップＳ４において、ＴＥＣＡは一時停止さ
れる。この際、ＴＥＣＡは終了されずに、全ての内部デ
ータは以下に示す手順に従っていつでも復帰するように
用意されたままとなっている。
るハイブリッドＦＤＴＤ−ＴＥＣＡ法では、ステップＳ
１において、磁界Ｈの初期値に従って、一時的な時間領
域［ｔ１．．ｔ２］（ｔ１＝０，ｔ２＝Δｔ／２）を有
する等価電流源が定義される。そして、ステップＳ２に
おいて、過渡時間ｔ＝ｔ２までＴＥＣＡが等価回路に対
して実行される。この際、ＴＥＣＡにより計算された等
価コンデンサＣに印加される電圧Ｖは、式Ｅｘ＝Ｖ／Δ
ｘに従い、ｘ方向のＦＤＴＤセルの電界強度Ｅｘへと変
換される。次に、ステップＳ３において、時間領域の上
限ｔ２は最大時間リミットＴと比較される。この場合、
もし上限ｔ２が最大時間リミットＴ以上となっていない
ならば、ステップＳ４において、ＴＥＣＡは一時停止さ
れる。この際、ＴＥＣＡは終了されずに、全ての内部デ
ータは以下に示す手順に従っていつでも復帰するように
用意されたままとなっている。
【００２９】上記のＴＥＣＡの一時停止は、ステップＳ
５において、ＦＤＴＤ解析をトリガしてＦＤＴＤを実行
する。このことは、磁界強度Ｈの新しい値が新しい既存
の電界Ｅの値及び磁界Ｈの以前に計算された値から計算
されることを意味する。チップを含まない複数のセルの
新しい電界Ｅの値は、リープフロッグ（蛙飛び）なやり
かたにより計算される。さらに、磁界Ｈの新しい値は、
等価電流源の出力値ＥＳＶ（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃ
ｕｒｒｅｎｔ Ｓｏｕｒｃｅ Ｖａｌｕｅ）がＥＳＶ＝
Ｉ＝Ａ・∇ｘＨと更新することを可能にする。このステ
ップの終了後、ステップＳ６において、次にＦＤＴＤ解
析が一時停止となる。
５において、ＦＤＴＤ解析をトリガしてＦＤＴＤを実行
する。このことは、磁界強度Ｈの新しい値が新しい既存
の電界Ｅの値及び磁界Ｈの以前に計算された値から計算
されることを意味する。チップを含まない複数のセルの
新しい電界Ｅの値は、リープフロッグ（蛙飛び）なやり
かたにより計算される。さらに、磁界Ｈの新しい値は、
等価電流源の出力値ＥＳＶ（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃ
ｕｒｒｅｎｔ Ｓｏｕｒｃｅ Ｖａｌｕｅ）がＥＳＶ＝
Ｉ＝Ａ・∇ｘＨと更新することを可能にする。このステ
ップの終了後、ステップＳ６において、次にＦＤＴＤ解
析が一時停止となる。
【００３０】このＦＤＴＤ解析の一時停止は、ステップ
Ｓ７において、等価電流源の新出力値ＥＳＶによる等価
電流源モデルの再定義をトリガする。現在の等価電流源
モデルの時間領域［ｔ１．．ｔ２］は、ｔ１＝ｔ２、ｔ
２＝ｔ２＋Δｔに変更される。また、現在の等価電流源
モデルは、必ずしも、定電流源である必要はない。その
代わりに、等価電流源は、新しく得られた新ＥＳＶと以
前に得られた旧ＥＳＶとに従い、新しい時間領域内で内
挿及び外挿され得る。即ち、定電流源モデルに代わり変
更された時間領域について線形な電流源モデルを使用す
ることができ、この線形電流源モデルを用いた場合に
は、以下の式により現在の等価定電流源の出力である電
流を計算することができる。
Ｓ７において、等価電流源の新出力値ＥＳＶによる等価
電流源モデルの再定義をトリガする。現在の等価電流源
モデルの時間領域［ｔ１．．ｔ２］は、ｔ１＝ｔ２、ｔ
２＝ｔ２＋Δｔに変更される。また、現在の等価電流源
モデルは、必ずしも、定電流源である必要はない。その
代わりに、等価電流源は、新しく得られた新ＥＳＶと以
前に得られた旧ＥＳＶとに従い、新しい時間領域内で内
挿及び外挿され得る。即ち、定電流源モデルに代わり変
更された時間領域について線形な電流源モデルを使用す
ることができ、この線形電流源モデルを用いた場合に
は、以下の式により現在の等価定電流源の出力である電
流を計算することができる。
【００３１】
【数４】
【００３２】計算ループは、過渡時間ｔ＝ｔ２までにＴ
ＥＣＡを復帰させることにより閉じ、ステップＳ２に戻
る。この際、ＴＥＣＡは、以前に計算されたＶ及び上記
式（４）により計算される等価電流源の出力Iを用い
て、上記式（３）に従って新しいＶを計算する。このハ
イブリッドな解析は、等価電流源の時間領域の上限ｔ２
の再定義された値が指定された最大時間リミットＴに到
達するまで、実行される。
ＥＣＡを復帰させることにより閉じ、ステップＳ２に戻
る。この際、ＴＥＣＡは、以前に計算されたＶ及び上記
式（４）により計算される等価電流源の出力Iを用い
て、上記式（３）に従って新しいＶを計算する。このハ
イブリッドな解析は、等価電流源の時間領域の上限ｔ２
の再定義された値が指定された最大時間リミットＴに到
達するまで、実行される。
【００３３】図３は、この発明の実施の形態１によるＦ
ＤＴＤ法をＴＥＣＡ法に結合する装置即ちハイブリッド
ＦＤＴＤ−ＴＥＣＡ装置の構成を示すブロック図であ
り、図において、１はハイブリッドＦＤＴＤ−ＴＥＣＡ
装置、２は入力データ準備部（等価源定義手段）、３は
データ交換/変換部、４はＦＤＴＤ解析部（有限差分時
間領域電磁界解析手段）、５はＴＥＣＡ部（過渡電気回
路解析手段）、６はＦＤＴＤ解析一時停止部（有限差分
時間領域電磁界解析一時停止手段）、７はＦＤＴＤ解析
一時停止チェック部、８はＦＤＴＤ解析復帰部、９はＴ
ＥＣＡ一時停止部（過渡電気回路解析一時停止手段）、
１０はＴＥＣＡ復帰部、１１は等価源時間領域調整部
（等価源再定義手段）、１２は等価源再定義部（等価源
再定義手段）、１３は表示／記憶部である。
ＤＴＤ法をＴＥＣＡ法に結合する装置即ちハイブリッド
ＦＤＴＤ−ＴＥＣＡ装置の構成を示すブロック図であ
り、図において、１はハイブリッドＦＤＴＤ−ＴＥＣＡ
装置、２は入力データ準備部（等価源定義手段）、３は
データ交換/変換部、４はＦＤＴＤ解析部（有限差分時
間領域電磁界解析手段）、５はＴＥＣＡ部（過渡電気回
路解析手段）、６はＦＤＴＤ解析一時停止部（有限差分
時間領域電磁界解析一時停止手段）、７はＦＤＴＤ解析
一時停止チェック部、８はＦＤＴＤ解析復帰部、９はＴ
ＥＣＡ一時停止部（過渡電気回路解析一時停止手段）、
１０はＴＥＣＡ復帰部、１１は等価源時間領域調整部
（等価源再定義手段）、１２は等価源再定義部（等価源
再定義手段）、１３は表示／記憶部である。
【００３４】入力データ準備部２は、入力初期データを
準備するために、ＦＤＴＤ及びＴＥＣＡ即ちＦＤＴＤ格
子、材料仕様、ＴＥＣＡにより記述されるチップの位置
及び方向、等価源回路等を初期化する。このようにし
て、入力データ準備部２は、ユーザにより指定された解
析対象の構成を前処理する。等価電流源モデルの場合、
等価回路は、Ｃ＝εＡΔｘのセルコンデンサを含んでい
る。さらに、入力データ準備部２は、等価電流源の時間
領域［ｔ１．．ｔ２］をｔ１＝０，ｔ２＝Δｔ／２と設
定する。上記動作の完了の後、入力データ準備部２は、
初期データをＴＥＣＡ部５へ送るとともに、ＴＥＣＡ部
５を起動する。ＴＥＣＡ部５及びＦＤＴＤ解析部４は、
順に起動され一時停止される。ＴＥＣＡ部５は、入力デ
ータ準備部２により準備された等価回路の過渡解析を実
行する。過渡解析は、過渡時間が電流源の時間領域の上
限ｔ２に到達するまで実施される。ＴＥＣＡ一時停止部
９は、ＴＥＣＡ部５を一時停止させる。データ交換／変
換部３は、等価回路の出力を電磁的な値Ｅｘ＝Ｖ／Δｘ
に変換し、その値をＦＤＴＤ解析部４に出力する。その
時、ＦＤＴＤ解析復帰部８はＴＥＣＡ部５からＴＥＣＡ
部５が一時停止したことを示す信号を受信する。ＦＤＴ
Ｄ解析復帰部８はまたｔ２≧Ｔか否かをチェックする。
もしｔ２≧Ｔならば、表示／記憶部１３は、ユーザ指定
のデータセット（たとえば、問題となっている平面内の
電界強度の値等）を表示及び／又は記憶し、全ての処理
をクローズし、ハイブリッドＦＤＴＤ−ＴＥＣＡ装置１
は正常に停止する。もしｔ２＜Ｔならば、ＦＤＴＤ解析
一時停止チェック部７は、ＦＤＴＤ解析部４が活動中で
あるか否かを調べる。ＦＤＴＤ解析復帰部８は、ＦＤＴ
Ｄ解析部４が活動中ではないことを示す信号をＦＤＴＤ
解析一時停止チェック部７から受信する。ＴＥＣＡ部５
及びＦＤＴＤ解析一時停止チェック部７からの上記の２
つの信号は、一緒になって、ＦＤＴＤ解析復帰部８にＦ
ＤＴＤ解析部４を起動させて１つのＦＤＴＤ解析ステッ
プを実行させる。新しい磁界Ｈ及び電界Ｅの値は、ＦＤ
ＴＤ解析部４により、チップ位置を除くＦＤＴＤ格子の
全ての場所において計算される。１つのＦＤＴＤ解析ス
テップが終了すると、ＦＤＴＤ解析一時停止部６は、Ｆ
ＤＴＤ解析部４を一時停止させる。その時、データ交換
／変換部３は、ＦＤＴＤ解析部４により計算された新し
い電磁データを変換して、Ｉ＝Ａ∇ｘＨの等価電流源の
出力値ＥＳＶを得る。等価源時間領域調整部１１は、等
価源時間領域［ｔ１．．ｔ２］を、ｔ１＝ｔ２，ｔ２＝
ｔ２＋Δｔと更新する。さらに、等価源再定義部１２
は、線形電流源モデルを用いた場合には、等価電流源の
新しく得られた新ＥＳＶと以前に得られた旧ＥＳＶとに
従い新しい時間領域に関する上記式（４）を用いて、そ
の新しい時間領域における等価電流源の出力である電流
Ｉを内挿及び外挿により再定義する。ＦＤＴＤ解析一時
停止部６は、また、ＴＥＣＡ復帰部１０にＴＥＣＡ部５
を起動させ、新しい時間ｔ＝ｔ２まで等価回路解析を実
行させる。この際、ＴＥＣＡ部５は、以前に計算された
Ｖ及び上記式（４）により計算されるIを用いて、上記
式（３）に従って新しいＶを計算する。
準備するために、ＦＤＴＤ及びＴＥＣＡ即ちＦＤＴＤ格
子、材料仕様、ＴＥＣＡにより記述されるチップの位置
及び方向、等価源回路等を初期化する。このようにし
て、入力データ準備部２は、ユーザにより指定された解
析対象の構成を前処理する。等価電流源モデルの場合、
等価回路は、Ｃ＝εＡΔｘのセルコンデンサを含んでい
る。さらに、入力データ準備部２は、等価電流源の時間
領域［ｔ１．．ｔ２］をｔ１＝０，ｔ２＝Δｔ／２と設
定する。上記動作の完了の後、入力データ準備部２は、
初期データをＴＥＣＡ部５へ送るとともに、ＴＥＣＡ部
５を起動する。ＴＥＣＡ部５及びＦＤＴＤ解析部４は、
順に起動され一時停止される。ＴＥＣＡ部５は、入力デ
ータ準備部２により準備された等価回路の過渡解析を実
行する。過渡解析は、過渡時間が電流源の時間領域の上
限ｔ２に到達するまで実施される。ＴＥＣＡ一時停止部
９は、ＴＥＣＡ部５を一時停止させる。データ交換／変
換部３は、等価回路の出力を電磁的な値Ｅｘ＝Ｖ／Δｘ
に変換し、その値をＦＤＴＤ解析部４に出力する。その
時、ＦＤＴＤ解析復帰部８はＴＥＣＡ部５からＴＥＣＡ
部５が一時停止したことを示す信号を受信する。ＦＤＴ
Ｄ解析復帰部８はまたｔ２≧Ｔか否かをチェックする。
もしｔ２≧Ｔならば、表示／記憶部１３は、ユーザ指定
のデータセット（たとえば、問題となっている平面内の
電界強度の値等）を表示及び／又は記憶し、全ての処理
をクローズし、ハイブリッドＦＤＴＤ−ＴＥＣＡ装置１
は正常に停止する。もしｔ２＜Ｔならば、ＦＤＴＤ解析
一時停止チェック部７は、ＦＤＴＤ解析部４が活動中で
あるか否かを調べる。ＦＤＴＤ解析復帰部８は、ＦＤＴ
Ｄ解析部４が活動中ではないことを示す信号をＦＤＴＤ
解析一時停止チェック部７から受信する。ＴＥＣＡ部５
及びＦＤＴＤ解析一時停止チェック部７からの上記の２
つの信号は、一緒になって、ＦＤＴＤ解析復帰部８にＦ
ＤＴＤ解析部４を起動させて１つのＦＤＴＤ解析ステッ
プを実行させる。新しい磁界Ｈ及び電界Ｅの値は、ＦＤ
ＴＤ解析部４により、チップ位置を除くＦＤＴＤ格子の
全ての場所において計算される。１つのＦＤＴＤ解析ス
テップが終了すると、ＦＤＴＤ解析一時停止部６は、Ｆ
ＤＴＤ解析部４を一時停止させる。その時、データ交換
／変換部３は、ＦＤＴＤ解析部４により計算された新し
い電磁データを変換して、Ｉ＝Ａ∇ｘＨの等価電流源の
出力値ＥＳＶを得る。等価源時間領域調整部１１は、等
価源時間領域［ｔ１．．ｔ２］を、ｔ１＝ｔ２，ｔ２＝
ｔ２＋Δｔと更新する。さらに、等価源再定義部１２
は、線形電流源モデルを用いた場合には、等価電流源の
新しく得られた新ＥＳＶと以前に得られた旧ＥＳＶとに
従い新しい時間領域に関する上記式（４）を用いて、そ
の新しい時間領域における等価電流源の出力である電流
Ｉを内挿及び外挿により再定義する。ＦＤＴＤ解析一時
停止部６は、また、ＴＥＣＡ復帰部１０にＴＥＣＡ部５
を起動させ、新しい時間ｔ＝ｔ２まで等価回路解析を実
行させる。この際、ＴＥＣＡ部５は、以前に計算された
Ｖ及び上記式（４）により計算されるIを用いて、上記
式（３）に従って新しいＶを計算する。
【００３５】図４は、上記したこの実施の形態によるハ
イブリッドＦＤＴＤ−ＴＥＣＡ装置の解析動作を示すフ
ローチャートである。また、図５は詳細な解析動作を説
明するための電圧波形及び電流波形を示す図である。図
４に示した解析手順は、図２に示した手順の詳細の一例
を示すものである。図５（ａ）及び５（ｂ）に示した波
線は、それぞれ、等価電流源の電流及びその両端の電圧
の実際の振る舞いを示している。しかしながら、この解
析では、計算された波形は、実際のものの数値的な近似
である。図５（ａ）における点Ｑ1 ，Ｑ2c，Ｑ3cは、等
価電流源モデルが区分的に一定である場合の、時間Δ
ｔ，２Δｔ，３Δｔにおける等価電流源の電流に対応し
ている。太い線Ｑ1/2 Ｑ3/2 Ｑ5/2 Ｑ7/2 は、等価電流
源モデルが区分的に線形である場合の、時間間隔［Δ
ｔ．．７Δｔ／２］におけるの等価電流源の電流に対応
している。さらに、図５（ｂ）における実線は、等価電
流源モデルが区分的に一定である場合の、電流源の両端
の電圧に対応している。また、図５（ｂ）の太い実線
は、等価電流源モデルが区分的に線形である場合の、電
流源の両端の電圧に対応している。実線上の点Ｐ1/2 ，
Ｐ3/2c，Ｐ5/2c，Ｐ7/2c、及び太い実線上の点Ｐ1/2 ，
Ｐ3/2 ，Ｐ5/2 ，Ｐ7/2 は、それぞれ、時間Δｔ／２，
３Δｔ／２，５Δｔ／２，７Δｔ／２における等価電流
源の電圧に対応している。
イブリッドＦＤＴＤ−ＴＥＣＡ装置の解析動作を示すフ
ローチャートである。また、図５は詳細な解析動作を説
明するための電圧波形及び電流波形を示す図である。図
４に示した解析手順は、図２に示した手順の詳細の一例
を示すものである。図５（ａ）及び５（ｂ）に示した波
線は、それぞれ、等価電流源の電流及びその両端の電圧
の実際の振る舞いを示している。しかしながら、この解
析では、計算された波形は、実際のものの数値的な近似
である。図５（ａ）における点Ｑ1 ，Ｑ2c，Ｑ3cは、等
価電流源モデルが区分的に一定である場合の、時間Δ
ｔ，２Δｔ，３Δｔにおける等価電流源の電流に対応し
ている。太い線Ｑ1/2 Ｑ3/2 Ｑ5/2 Ｑ7/2 は、等価電流
源モデルが区分的に線形である場合の、時間間隔［Δ
ｔ．．７Δｔ／２］におけるの等価電流源の電流に対応
している。さらに、図５（ｂ）における実線は、等価電
流源モデルが区分的に一定である場合の、電流源の両端
の電圧に対応している。また、図５（ｂ）の太い実線
は、等価電流源モデルが区分的に線形である場合の、電
流源の両端の電圧に対応している。実線上の点Ｐ1/2 ，
Ｐ3/2c，Ｐ5/2c，Ｐ7/2c、及び太い実線上の点Ｐ1/2 ，
Ｐ3/2 ，Ｐ5/2 ，Ｐ7/2 は、それぞれ、時間Δｔ／２，
３Δｔ／２，５Δｔ／２，７Δｔ／２における等価電流
源の電圧に対応している。
【００３６】図４に示すように、ハイブリッド解析の前
に、ステップＳ１０において、入力データ準備部２によ
り新たなプロセス（フォーク）が生成され、ＦＤＴＤ解
析及びＴＥＣＡの両方が実行される。次に、ステップＳ
１１において、ＴＥＣＡがチップ及び等価電流源回路を
指定することにより初期化されるとともに、暫定的な時
間領域［０．．Δｔ／２］が設定される。図５（ａ）に
示す点Ｑ1/2 の値からわかるように、等価電流源の出力
の初期値はたとえばゼロに設定される。ステップＳ１２
において、ＦＤＴＤ解析がさらに初期化されるが、ステ
ップＳ１３において、ＦＤＴＤ解析部はＦＤＴＤ解析一
時停止部６により即座に一時停止とされるので、計算を
実行することはない。ステップＳ１４において、ＴＥＣ
Ａ部５は、時間ｔ＝ｔ２＝Δｔ／２まで過渡解析を実行
し、データ交換／変換部３は点Ｐ 1/2 に対応するコンデ
ンサＣの印加電圧Ｖ（即ちＥ）の値を計算する。ＴＥＣ
Ａ一時停止部９は、ステップＳ１５において、ＴＥＣＡ
部５を一時停止する。ＦＤＴＤ解析一時停止チェック部
７は、ステップＳ１６において、ＦＤＴＤ解析が一時停
止されているか否かを調べ、もし一時停止されていない
ならばＦＤＴＤ解析部４が一時停止するまで待機する。
ステップＳ１６及びＳ１７は、ＦＤＴＤ解析及びＴＥＣ
Ａシーケンスを順に実行することを調整するために使用
される。ＦＤＴＤ解析復帰部８は、ステップＳ１８にお
いて、等価電流源の時間領域［ｔ１．．ｔ２］が問題と
なる時間リミットＴ未満であるか否かを調べる。そし
て、もし、時間領域の上限ｔ２が時間リミットＴ以上と
なったならば、表示／記憶部１３は、ステップＳ２６に
おいて、ユーザが必要とするデータを表示及び／又は記
憶する。そして、ステップＳ２７において、全ての起動
され活動中のプロセスがＦＤＴＤ解析復帰部８によりク
ローズされる。もし、等価電流源の時間領域［ｔ１．．
ｔ２］が問題となる時間リミットＴ未満であるならば、
ステップＳ１９において、ＦＤＴＤ解析部４は復帰さ
れ、新しい磁界Ｈの値をその以前の値及び既存の電界Ｅ
の値から計算する。そして、データ交換／変換部３は、
ステップＳ２０において、点Ｑ1 で示される新しいＥＳ
Ｖ＝Ｉ＝Ａ∇ｘＨを得る。磁界Ｈの値の計算の後に、Ｆ
ＤＴＤ解析部４は、ステップＳ２１において、チップに
相当する場所を除くＦＤＴＤ格子の全ての場所のおける
電界Ｅの値を計算し、ＦＤＴＤ解析一時停止部６は、ス
テップＳ２２において、ＦＤＴＤ解析を一時停止する。
さらに、ステップＳ２０の後、等価電流源時間領域調整
部１１は、ステップＳ２３において、時間領域［ｔ
１．．ｔ２］をｔ１＝ｔ２，ｔ２＝ｔ２＋Δｔと変更
し、さらに、ステップＳ２４において、等価源再定義部
１２は等価電流源モデルを更新する。この際、等価電流
源モデルが区分一定である場合には、等価電流源の電流
は、時間間隔［Δｔ／２．．３Δｔ／２］内の点Ｑ1 を
通る水平な実線で示されているように、時間領域［ｔ
１．．ｔ２］では一定である。他方、線形電流源モデル
の場合には、等価源の電流はその時間領域に関して区分
線形時間関数である上記式（４）で表され得る、実線Ｑ
1/2 Ｑ3/2 により決定される。等価電流源モデルの再定
義の後、ステップＳ２５においてＴＥＣＡ復帰部１０は
ＴＥＣＡを復帰させる。そして、ステップＳ１４におい
て、ＴＥＣＡ部５は再び時間ｔ２まで過渡解析を実行す
る。このようにして、計算ループが閉じる。
に、ステップＳ１０において、入力データ準備部２によ
り新たなプロセス（フォーク）が生成され、ＦＤＴＤ解
析及びＴＥＣＡの両方が実行される。次に、ステップＳ
１１において、ＴＥＣＡがチップ及び等価電流源回路を
指定することにより初期化されるとともに、暫定的な時
間領域［０．．Δｔ／２］が設定される。図５（ａ）に
示す点Ｑ1/2 の値からわかるように、等価電流源の出力
の初期値はたとえばゼロに設定される。ステップＳ１２
において、ＦＤＴＤ解析がさらに初期化されるが、ステ
ップＳ１３において、ＦＤＴＤ解析部はＦＤＴＤ解析一
時停止部６により即座に一時停止とされるので、計算を
実行することはない。ステップＳ１４において、ＴＥＣ
Ａ部５は、時間ｔ＝ｔ２＝Δｔ／２まで過渡解析を実行
し、データ交換／変換部３は点Ｐ 1/2 に対応するコンデ
ンサＣの印加電圧Ｖ（即ちＥ）の値を計算する。ＴＥＣ
Ａ一時停止部９は、ステップＳ１５において、ＴＥＣＡ
部５を一時停止する。ＦＤＴＤ解析一時停止チェック部
７は、ステップＳ１６において、ＦＤＴＤ解析が一時停
止されているか否かを調べ、もし一時停止されていない
ならばＦＤＴＤ解析部４が一時停止するまで待機する。
ステップＳ１６及びＳ１７は、ＦＤＴＤ解析及びＴＥＣ
Ａシーケンスを順に実行することを調整するために使用
される。ＦＤＴＤ解析復帰部８は、ステップＳ１８にお
いて、等価電流源の時間領域［ｔ１．．ｔ２］が問題と
なる時間リミットＴ未満であるか否かを調べる。そし
て、もし、時間領域の上限ｔ２が時間リミットＴ以上と
なったならば、表示／記憶部１３は、ステップＳ２６に
おいて、ユーザが必要とするデータを表示及び／又は記
憶する。そして、ステップＳ２７において、全ての起動
され活動中のプロセスがＦＤＴＤ解析復帰部８によりク
ローズされる。もし、等価電流源の時間領域［ｔ１．．
ｔ２］が問題となる時間リミットＴ未満であるならば、
ステップＳ１９において、ＦＤＴＤ解析部４は復帰さ
れ、新しい磁界Ｈの値をその以前の値及び既存の電界Ｅ
の値から計算する。そして、データ交換／変換部３は、
ステップＳ２０において、点Ｑ1 で示される新しいＥＳ
Ｖ＝Ｉ＝Ａ∇ｘＨを得る。磁界Ｈの値の計算の後に、Ｆ
ＤＴＤ解析部４は、ステップＳ２１において、チップに
相当する場所を除くＦＤＴＤ格子の全ての場所のおける
電界Ｅの値を計算し、ＦＤＴＤ解析一時停止部６は、ス
テップＳ２２において、ＦＤＴＤ解析を一時停止する。
さらに、ステップＳ２０の後、等価電流源時間領域調整
部１１は、ステップＳ２３において、時間領域［ｔ
１．．ｔ２］をｔ１＝ｔ２，ｔ２＝ｔ２＋Δｔと変更
し、さらに、ステップＳ２４において、等価源再定義部
１２は等価電流源モデルを更新する。この際、等価電流
源モデルが区分一定である場合には、等価電流源の電流
は、時間間隔［Δｔ／２．．３Δｔ／２］内の点Ｑ1 を
通る水平な実線で示されているように、時間領域［ｔ
１．．ｔ２］では一定である。他方、線形電流源モデル
の場合には、等価源の電流はその時間領域に関して区分
線形時間関数である上記式（４）で表され得る、実線Ｑ
1/2 Ｑ3/2 により決定される。等価電流源モデルの再定
義の後、ステップＳ２５においてＴＥＣＡ復帰部１０は
ＴＥＣＡを復帰させる。そして、ステップＳ１４におい
て、ＴＥＣＡ部５は再び時間ｔ２まで過渡解析を実行す
る。このようにして、計算ループが閉じる。
【００３７】ほとんどの場合がそうであるように、太い
実線Ｑ1/2 Ｑ3/2 が図５（ａ）に示す波線により近く、
図示した曲線の区分線形内挿がより水平な実線よりより
正確であるならば、次の過渡解析では結果的に時間領域
［Δｔ／２..３Δｔ／２］は線形モデルに対してより正
確なものとなり、その結果、線形モデルの太い実線の曲
線Ｐ1/2Ｐ3/2は、区分一定モデルに対応する実線Ｐ1/2c
Ｐ3/2cに比べると、図５（ｂ）に示す波線の実際の解に
より近いものとなる（ダイオード等の突然に電流が変化
するような素子の場合にはそうではない可能性があ
る）。
実線Ｑ1/2 Ｑ3/2 が図５（ａ）に示す波線により近く、
図示した曲線の区分線形内挿がより水平な実線よりより
正確であるならば、次の過渡解析では結果的に時間領域
［Δｔ／２..３Δｔ／２］は線形モデルに対してより正
確なものとなり、その結果、線形モデルの太い実線の曲
線Ｐ1/2Ｐ3/2は、区分一定モデルに対応する実線Ｐ1/2c
Ｐ3/2cに比べると、図５（ｂ）に示す波線の実際の解に
より近いものとなる（ダイオード等の突然に電流が変化
するような素子の場合にはそうではない可能性があ
る）。
【００３８】上記の実施の形態１には多くの変形例があ
り得る。まず、上記したように、等価源モデルは等価電
流源の代わりに等価電圧源であってもよい。この場合、
等価源定義部１２は、公知の方法に従って、等価電圧を
計算することができる。第２に、ＴＥＣＡ及びＦＤＴＤ
解析処理は、必ずしも並列に実行される必要はなく、む
しろ逐次に処理されてもよく、一度に１つだけのプロセ
ッサが実施してもよい。この場合、ステップＳ１２及び
Ｓ１３は、ＴＥＣＡ初期化より前に開始直後から実行さ
れ得る。
り得る。まず、上記したように、等価源モデルは等価電
流源の代わりに等価電圧源であってもよい。この場合、
等価源定義部１２は、公知の方法に従って、等価電圧を
計算することができる。第２に、ＴＥＣＡ及びＦＤＴＤ
解析処理は、必ずしも並列に実行される必要はなく、む
しろ逐次に処理されてもよく、一度に１つだけのプロセ
ッサが実施してもよい。この場合、ステップＳ１２及び
Ｓ１３は、ＴＥＣＡ初期化より前に開始直後から実行さ
れ得る。
【００３９】また、ハイブリッドＦＤＴＤ−ＴＥＣＡ装
置１は、図３に示した構成に限定されるものではなく、
これとは異なった構成を有していてもよい。例えば、上
記の実施の形態１では個々に設けられたＦＤＴＤ解析部
４、ＦＤＴＤ解析一時停止部６、及びＦＤＴＤ解析一時
停止チェック部７は、ＦＤＴＤ解析部として１つにまと
めてもよい。さらに、入力データ準備部２及び表示／記
憶部１３は、ハイブリッドＦＤＴＤ−ＴＥＣＡ装置１の
外に設けてもよい。
置１は、図３に示した構成に限定されるものではなく、
これとは異なった構成を有していてもよい。例えば、上
記の実施の形態１では個々に設けられたＦＤＴＤ解析部
４、ＦＤＴＤ解析一時停止部６、及びＦＤＴＤ解析一時
停止チェック部７は、ＦＤＴＤ解析部として１つにまと
めてもよい。さらに、入力データ準備部２及び表示／記
憶部１３は、ハイブリッドＦＤＴＤ−ＴＥＣＡ装置１の
外に設けてもよい。
【００４０】以上のように、この発明によれば、直接的
に内部ノードにアクセスできない複雑な素子がチップモ
デルの記述において使用される場合であっても、ＴＥＣ
Ａに移行する際に初期条件として使用するためにそれら
の内部データを保存することなく、正確で連続的な電圧
及び電流を維持することができ、直接的に内部ノードに
アクセスできないサブ回路等の解析を可能にするという
効果を奏する。
に内部ノードにアクセスできない複雑な素子がチップモ
デルの記述において使用される場合であっても、ＴＥＣ
Ａに移行する際に初期条件として使用するためにそれら
の内部データを保存することなく、正確で連続的な電圧
及び電流を維持することができ、直接的に内部ノードに
アクセスできないサブ回路等の解析を可能にするという
効果を奏する。
【００４１】さらに、チップ回路が出力が時間的に変化
する非線形素子を含んでいるという場合においても、時
間ステップΔｔの時間間隔内では定等価源であるという
仮定に基づいた従来の方法とは異なり、時間ステップΔ
ｔの時間間隔内では区分線形等価源であるとして過渡解
析を行うので、誤差を小さくできるという効果を奏す
る。
する非線形素子を含んでいるという場合においても、時
間ステップΔｔの時間間隔内では定等価源であるという
仮定に基づいた従来の方法とは異なり、時間ステップΔ
ｔの時間間隔内では区分線形等価源であるとして過渡解
析を行うので、誤差を小さくできるという効果を奏す
る。
【００４２】以上のように、この発明をその好ましい実
施の形態について説明したが、この発明には様々な変更
をなすことができ、さらには、添付の特許請求の範囲は
この発明の精神および範囲内のそのような全ての変更を
包含するものである。
施の形態について説明したが、この発明には様々な変更
をなすことができ、さらには、添付の特許請求の範囲は
この発明の精神および範囲内のそのような全ての変更を
包含するものである。
【００４３】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、有限
差分時間領域電磁界解析と過渡電気回路解析との両方を
ユーザ指定の所定の期間の間連続的に実行する実行ステ
ップと、過渡電気回路解析を実行する際にリンクの前記
等価源回路の出力をその時間領域について更新する更新
ステップとを備えるように構成したので、ＴＥＣＡに移
行する際に初期条件として使用するためにそれらの内部
データを保存することなく、正確で連続的な電圧及び電
流を維持することができ、直接的に内部ノードにアクセ
スできないサブ回路等の解析を可能にするという効果が
ある。
差分時間領域電磁界解析と過渡電気回路解析との両方を
ユーザ指定の所定の期間の間連続的に実行する実行ステ
ップと、過渡電気回路解析を実行する際にリンクの前記
等価源回路の出力をその時間領域について更新する更新
ステップとを備えるように構成したので、ＴＥＣＡに移
行する際に初期条件として使用するためにそれらの内部
データを保存することなく、正確で連続的な電圧及び電
流を維持することができ、直接的に内部ノードにアクセ
スできないサブ回路等の解析を可能にするという効果が
ある。
【００４４】この発明によれば、実行ステップでは、時
間領域の上限ｔ２が時間リミットＴ未満であるならば過
渡電気回路解析を一時停止し、その後、有限差分時間領
域電磁界解析を実行し電磁的な値を電気回路上の値に変
換し、その後有限差分時間領域電磁界解析を一時停止
し、更新ステップでは、有限差分時間領域電磁界解析を
一時停止後、等価源回路の時間領域をｔ１＝ｔ２,ｔ２
＝ｔ２＋Δｔと変更するとともにその出力を変更された
時間領域について更新し、その後過渡電気回路回路解析
の実行へ移行するようにしたので、正確で連続的な電圧
及び電流を維持することができ、直接的に内部ノードに
アクセスできないサブ回路等の解析を可能にするという
効果がある。
間領域の上限ｔ２が時間リミットＴ未満であるならば過
渡電気回路解析を一時停止し、その後、有限差分時間領
域電磁界解析を実行し電磁的な値を電気回路上の値に変
換し、その後有限差分時間領域電磁界解析を一時停止
し、更新ステップでは、有限差分時間領域電磁界解析を
一時停止後、等価源回路の時間領域をｔ１＝ｔ２,ｔ２
＝ｔ２＋Δｔと変更するとともにその出力を変更された
時間領域について更新し、その後過渡電気回路回路解析
の実行へ移行するようにしたので、正確で連続的な電圧
及び電流を維持することができ、直接的に内部ノードに
アクセスできないサブ回路等の解析を可能にするという
効果がある。
【００４５】この発明によれば、リンクの等価源回路の
出力を、電磁界強度の現在及び以前の値に従って内挿及
び外挿により、その時間領域にわって継続的に更新する
ようにしたので、時間ステップΔｔの時間間隔内では定
等価源であるという仮定に基づいた従来の方法とは異な
り、時間ステップΔｔの時間間隔内では内挿及び外挿に
より等価源を再定義して過渡解析を行うので、誤差を小
さくできるという効果がある。
出力を、電磁界強度の現在及び以前の値に従って内挿及
び外挿により、その時間領域にわって継続的に更新する
ようにしたので、時間ステップΔｔの時間間隔内では定
等価源であるという仮定に基づいた従来の方法とは異な
り、時間ステップΔｔの時間間隔内では内挿及び外挿に
より等価源を再定義して過渡解析を行うので、誤差を小
さくできるという効果がある。
【００４６】この発明によれば、リンクの等価源回路の
出力を、電磁界強度の現在及び以前の値に従って定義さ
れる、変更された時間領域に関する区分線形時間関数を
用いて内挿及び外挿するようにしたので、時間ステップ
Δｔの時間間隔内では定等価源であるという仮定に基づ
いた従来の方法とは異なり、時間ステップΔｔの時間間
隔内では区分線形等価源であるとして過渡解析を行うの
で、誤差を小さくできるという効果がある。
出力を、電磁界強度の現在及び以前の値に従って定義さ
れる、変更された時間領域に関する区分線形時間関数を
用いて内挿及び外挿するようにしたので、時間ステップ
Δｔの時間間隔内では定等価源であるという仮定に基づ
いた従来の方法とは異なり、時間ステップΔｔの時間間
隔内では区分線形等価源であるとして過渡解析を行うの
で、誤差を小さくできるという効果がある。
【００４７】この発明によれば、ハイブリッドＦＤＴＤ
−ＴＥＣＡ装置は、時間領域の上限ｔ２が時間リミット
Ｔ未満ならば過渡電気回路解析を一時停止する過渡電気
回路解析一時停止手段と、有限差分時間領域電磁界解析
を実行し電磁的な値を電気回路上の値に変換する有限差
分時間領域電磁界解析手段と、この解析終了後に有限差
分時間領域電磁界解析を一時停止する有限差分時間領域
電磁界解析一時停止手段と、等価源回路の時間領域をｔ
１＝ｔ２,ｔ２＝ｔ２＋Δｔと変更するとともにその出
力を変更された時間領域について更新する等価源再定義
手段とを備えるように構成したので、ＴＥＣＡに移行す
る際に初期条件として使用するためにそれらの内部デー
タを保存することなく、正確で連続的な電圧及び電流を
維持することができ、直接的に内部ノードにアクセスで
きないサブ回路等の解析を可能にするという効果があ
る。
−ＴＥＣＡ装置は、時間領域の上限ｔ２が時間リミット
Ｔ未満ならば過渡電気回路解析を一時停止する過渡電気
回路解析一時停止手段と、有限差分時間領域電磁界解析
を実行し電磁的な値を電気回路上の値に変換する有限差
分時間領域電磁界解析手段と、この解析終了後に有限差
分時間領域電磁界解析を一時停止する有限差分時間領域
電磁界解析一時停止手段と、等価源回路の時間領域をｔ
１＝ｔ２,ｔ２＝ｔ２＋Δｔと変更するとともにその出
力を変更された時間領域について更新する等価源再定義
手段とを備えるように構成したので、ＴＥＣＡに移行す
る際に初期条件として使用するためにそれらの内部デー
タを保存することなく、正確で連続的な電圧及び電流を
維持することができ、直接的に内部ノードにアクセスで
きないサブ回路等の解析を可能にするという効果があ
る。
【００４８】この発明によれば、等価源再定義手段が、
リンクの等価源回路の出力を、電磁界強度の現在及び以
前の値に従って定義される、変更された時間領域に関す
る区分線形時間関数を用いて内挿及び外挿するように構
成したので、時間ステップΔｔの時間間隔内では定等価
源であるという仮定に基づいた従来の方法とは異なり、
時間ステップΔｔの時間間隔内では区分線形等価源であ
るとして過渡解析を行うので、誤差を小さくできるとい
う効果がある。
リンクの等価源回路の出力を、電磁界強度の現在及び以
前の値に従って定義される、変更された時間領域に関す
る区分線形時間関数を用いて内挿及び外挿するように構
成したので、時間ステップΔｔの時間間隔内では定等価
源であるという仮定に基づいた従来の方法とは異なり、
時間ステップΔｔの時間間隔内では区分線形等価源であ
るとして過渡解析を行うので、誤差を小さくできるとい
う効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１によるＦＤＴＤ法を
ＴＥＣＡ法に結合する方法で用いられる、ＦＤＴＤ法と
ＴＥＣＡ法とのリンクに対応しており、等価電流源法に
よる等価回路の構成を示す概略回路図である。
ＴＥＣＡ法に結合する方法で用いられる、ＦＤＴＤ法と
ＴＥＣＡ法とのリンクに対応しており、等価電流源法に
よる等価回路の構成を示す概略回路図である。
【図２】 この発明の実施の形態１によるＦＤＴＤ法を
ＴＥＣＡ法に結合する方法による処理手順の概要を示す
フローチャートである。
ＴＥＣＡ法に結合する方法による処理手順の概要を示す
フローチャートである。
【図３】 この発明の実施の形態１によるＦＤＴＤ法を
ＴＥＣＡ法に結合する装置の構成を示すブロック図であ
る。
ＴＥＣＡ法に結合する装置の構成を示すブロック図であ
る。
【図４】 図３に示したこの発明の実施の形態１による
ＦＤＴＤ法をＴＥＣＡ法に結合する装置を用いた場合の
解析動作を示すフローチャートである。
ＦＤＴＤ法をＴＥＣＡ法に結合する装置を用いた場合の
解析動作を示すフローチャートである。
【図５】 図４に示した詳細な解析動作を説明するため
の電圧波形及び電流波形を示す図である。
の電圧波形及び電流波形を示す図である。
【図６】 従来のＦＤＴＤ法をＳＰＩＣＥに結合する方
法における、ＦＤＴＤ格子とＳＰＩＣＥにより解析され
る回路の関係を示す図である。
法における、ＦＤＴＤ格子とＳＰＩＣＥにより解析され
る回路の関係を示す図である。
【図７】 従来のＦＤＴＤ法をＳＰＩＣＥに結合する方
法で用いられる、等価電流源法による等価回路の構成を
示す概略回路図である。
法で用いられる、等価電流源法による等価回路の構成を
示す概略回路図である。
【図８】 従来のＦＤＴＤ法をＳＰＩＣＥに結合する方
法における、データの流れを示す図である。
法における、データの流れを示す図である。
２ 入力データ準備部（等価源定義手段）、４ ＦＤＴ
Ｄ解析部（有限差分時間領域電磁界解析手段）、５ Ｔ
ＥＣＡ部（過渡電気回路解析手段）、６ ＦＤＴＤ解析
一時停止部（有限差分時間領域電磁界解析一時停止手
段）、９ ＴＥＣＡ一時停止部（過渡電気回路解析一時
停止手段）、１１ 等価源時間領域調整部（等価源再定
義手段）、１２ 等価源再定義部（等価源再定義手
段）。
Ｄ解析部（有限差分時間領域電磁界解析手段）、５ Ｔ
ＥＣＡ部（過渡電気回路解析手段）、６ ＦＤＴＤ解析
一時停止部（有限差分時間領域電磁界解析一時停止手
段）、９ ＴＥＣＡ一時停止部（過渡電気回路解析一時
停止手段）、１１ 等価源時間領域調整部（等価源再定
義手段）、１２ 等価源再定義部（等価源再定義手
段）。
Claims (6)
- 【請求項１】 セルを介したリンクが等価源回路により
実現されており前記セル内の電磁界の強度により前記等
価源回路の出力が規定される、有限差分時間領域電磁界
解析を過渡電気回路解析に結合する方法において、 有限差分時間領域電磁界解析と過渡電気回路解析との両
方をユーザ指定の所定の期間の間連続的に実行する実行
ステップと、 前記過渡電気回路解析を実行する際に前記リンクの前記
等価源回路の出力をその時間領域について更新する更新
ステップとを備えたことを特徴とする有限差分時間領域
電磁界解析法を過渡電気回路解析法に結合する方法。 - 【請求項２】 実行ステップは、リンクの等価源回路及
びその時間領域［ｔ１．．ｔ２］を定義するステップ
と、過渡電気回路解析をその時間領域の間実行するステ
ップと、時間領域の上限ｔ２がユーザ指定の所定の時間
リミットＴ以上であるか否かを判定するステップと、前
記上限ｔ２が前記時間リミットＴ未満であるならば前記
過渡電気回路解析を一時停止するステップと、前記過渡
電気回路解析を一時停止後、有限差分時間領域電磁界解
析を実行し電磁的な値を電気回路上の値に変換するステ
ップと、その後前記有限差分時間領域電磁界解析を一時
停止するステップとを備えており、更新ステップは、前
記有限差分時間領域電磁界解析を一時停止後、前記等価
源回路の時間領域をｔ１＝ｔ２,ｔ２＝ｔ２＋Δｔと変
更するとともに前記等価源回路の出力をこの変更された
時間領域について更新するものであり、前記更新ステッ
プの実行の後に前記実行ステップの前記過渡電気回路回
路解析を実行する前記ステップへ移行することを特徴と
する請求項１記載の有限差分時間領域電磁界解析法を過
渡電気回路解析法に結合する方法。 - 【請求項３】 リンクの等価源回路の出力は、電磁界強
度の現在及び以前の値に従って内挿及び外挿により、そ
の時間領域にわたって継続的に更新されることを特徴と
する請求項２記載の有限差分時間領域電磁界解析法を過
渡電気回路解析法に結合する方法。 - 【請求項４】 リンクの等価源回路の出力は、電磁界強
度の現在及び以前の値に従って定義される、変更された
時間領域に関する区分線形時間関数を用いて内挿及び外
挿されることを特徴とする請求項３記載の有限差分時間
領域電磁界解析法を過渡電気回路解析法に結合する方
法。 - 【請求項５】 セルを介したリンクが等価源回路により
実現されており前記セル内の電磁界の強度により前記等
価源回路の出力が規定される、有限差分時間領域電磁界
解析を過渡電気回路解析に結合するハイブリッド有限差
分時間領域電磁界−過渡電気回路解析装置において、 前記リンクの前記等価源回路及びその時間領域［ｔ
１．．ｔ２］を定義する等価源定義手段と、 過渡電気回路解析を前記時間領域の上限ｔ２まで実行し
計算された電気回路上の値を電磁的な値に変換する過渡
電気回路解析手段と、 前記上限ｔ２がユーザ指定の所定の時間リミットＴ以上
であるか否かを判定し、前記上限ｔ２が前記時間リミッ
トＴ未満ならば過渡電気回路解析を一時停止する過渡電
気回路解析一時停止手段と、 有限差分時間領域電磁界解析を実行し電磁的な値を電気
回路上の値に変換する有限差分時間領域電磁界解析手段
と、 該有限差分時間領域電磁界解析手段による解析終了後に
有限差分時間領域電磁界解析を一時停止する有限差分時
間領域電磁界解析一時停止手段と、 有限差分時間領域電磁界解析の一時停止後に前記等価源
回路の時間領域をｔ１＝ｔ２,ｔ２＝ｔ２＋Δｔと変更
するとともに前記等価源回路の出力をこの変更された時
間領域について更新する等価源再定義手段とを備えたハ
イブリッド有限差分時間領域電磁界−過渡電気回路解析
装置。 - 【請求項６】 等価源再定義手段は、リンクの等価源回
路の出力を、電磁界強度の現在及び以前の値に従って定
義される、変更された時間領域に関する区分線形時間関
数を用いて内挿及び外挿することにより更新することを
特徴とする請求項５記載のハイブリッド有限差分時間領
域電磁界−過渡電気回路解析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11137747A JP2000330973A (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 有限差分時間領域電磁界解析法を過渡電気回路解析法に結合するハイブリッド解析方法及びハイブリッド有限差分時間領域電磁界−過渡電気回路解析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11137747A JP2000330973A (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 有限差分時間領域電磁界解析法を過渡電気回路解析法に結合するハイブリッド解析方法及びハイブリッド有限差分時間領域電磁界−過渡電気回路解析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000330973A true JP2000330973A (ja) | 2000-11-30 |
Family
ID=15205893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11137747A Pending JP2000330973A (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 有限差分時間領域電磁界解析法を過渡電気回路解析法に結合するハイブリッド解析方法及びハイブリッド有限差分時間領域電磁界−過渡電気回路解析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000330973A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7027941B2 (en) | 2003-06-05 | 2006-04-11 | Fujitsu Limited | Device and method for calculating electro-magnetic field intensity by cooperation of circuit analyses and electro-magnetic wave analyses |
-
1999
- 1999-05-18 JP JP11137747A patent/JP2000330973A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7027941B2 (en) | 2003-06-05 | 2006-04-11 | Fujitsu Limited | Device and method for calculating electro-magnetic field intensity by cooperation of circuit analyses and electro-magnetic wave analyses |
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