JP2003296395A - 相互インミッタンス計算プログラム、相互インミッタンス計算装置、相互インミッタンス計算方法および電磁界強度計算プログラム - Google Patents

相互インミッタンス計算プログラム、相互インミッタンス計算装置、相互インミッタンス計算方法および電磁界強度計算プログラム

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JP2003296395A
JP2003296395A JP2002098862A JP2002098862A JP2003296395A JP 2003296395 A JP2003296395 A JP 2003296395A JP 2002098862 A JP2002098862 A JP 2002098862A JP 2002098862 A JP2002098862 A JP 2002098862A JP 2003296395 A JP2003296395 A JP 2003296395A
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mutual immittance
calculation
immittance
mutual
patches
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Kenji Nagase
健二 長瀬
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 計算量を削減して高速に計算すること。 【解決手段】 電磁界強度の解析対象となる電気回路装
置のモデルであって複数のパッチに分割されたモデルの
データを入力する入力部101と、本体部分に対応する
パッチ間の組み合わせについて相互インミッタンスを計
算するとともに、追加部分に対応するパッチ間の組み合
わせについて相互インミッタンスを計算する相互インミ
ッタンス計算部104とを備え、相互インミッタンス計
算部104は、本体部分に対応する相互インミッタンス
の計算結果を記憶部107に保存した後、追加部分のみ
を変更したモデルに関する2回目以降の計算について、
保存された計算結果を利用し、変更した追加部分に対応
する相互インミッタンスを再計算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、モーメント法に基
づいて電気回路装置における相互インミッタンスや電磁
界強度の計算に用いられる相互インミッタンスを計算す
る相互インミッタンス計算プログラム、相互インミッタ
ンス計算装置、相互インミッタンス計算方法および電磁
界強度計算プログラムに関するものであり、特に、計算
量を削減して高速に計算できるようにした相互インミッ
タンス計算プログラム、相互インミッタンス計算装置、
相互インミッタンス計算方法および電磁界強度計算プロ
グラムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、電気回路装置から不要放射さ
れる電波は、テレビやラジオ等の他の電波と干渉するこ
とから、各国で厳しく規制されている。このような電波
の規制を満足させるためには、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を使う必要があり、これ
らの対策技術がどの程度電波を減少させるかを定量的に
シミュレートする技術が必要となる。
【0003】このような電磁波解析のシミュレーション
には、膨大な計算機の処理時間が必要になるので、高速
に電気回路装置の放射する電磁界強度を計算する装置が
要求される。
【0004】ここで、任意形状の物体から放射される電
磁界強度は、物体各部に流れる電流がわかれば、公知の
理論式を用いて容易に計算することができる。理論的に
は、マックスウェルの電磁波動方程式を与えられた境界
条件の下で解くと、電流の値が得られる。しかしなが
ら、現時点において、任意形状物体を対象とした複雑な
境界条件の下での直接的な数式解は知られていない。
【0005】したがって、かかる電磁界強度計算装置で
用いられている電流を求める解法は、難易の程度はある
にせよ、すべて近似的なものである。現在、この近似的
な解法の代表的なものとして、モーメント法が知られて
いる。
【0006】このモーメント法は、マックスウェルの電
磁波動方程式から導かれる積分方程式の解法の1つであ
り、3次元の任意形状物体を扱うことができる。具体的
には、物体を小さな要素に分割して電流の計算を行うも
のである。
【0007】このように、モーメント法が3次元の任意
形状物体を扱えることから、電磁界強度計算装置では、
モーメント法を使って、電気回路装置の放射する電磁界
強度を計算するという構成が有力である。
【0008】このモーメント法を用いる方式では、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、分割した金属間の相互インミッタンスZi,j
を求め、この相互インミッタンスZi,j と、波源Vi
と、分割した金属に流れる電流Ii との間に成立するモ
ーメント法の連立方程式〔Zi,j〕〔Ii 〕=〔Vi
を解いて電流Ii を求め、この結果から放射される電磁
界強度を計算するという方法を採る。ここで、
「〔 〕」はマトリクスを表している。
【0009】なお、モーメント法についての参考文献と
しては、以下のものがある。 〔参考文献1〕H.N.Wang、 J.H.Richmond and M.C.Gilr
eath :“Sinusoidal reaction formulation for radia
tion and scattering from conducting surface”IEEE
TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION vol.AP-2
3、1975
【0010】ここで、実機(電気回路装置)を対象とし
て電磁波解析を行う場合には、通常、解析モデルの一部
を変更しながら類似モデルを繰り返し解析している。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うに、従来の電磁界強度計算装置においては、たとえ、
軽微な解析モデルの変更であっても、全要素の組み合わ
せについて相互インミッタンスを計算しているため、膨
大な計算量が必要となる。この相互インミッタンスの計
算は、電磁波解析に要する時間の半分近くを占める。
【0012】従って、実機を対象として電磁波解析を行
った場合には、解析モデルの一部を変更した回数分だけ
計算量が膨大となり、数時間から数十時間もの時間がか
かるという問題があった。
【0013】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
計算量を削減して高速に計算することができる相互イン
ミッタンス計算プログラム、相互インミッタンス計算装
置、相互インミッタンス計算方法および電磁界強度計算
プログラムを提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、コンピュータを、電磁界強度の解析対象
となる電気回路装置のモデルであって複数のパッチに分
割されたモデルのデータを入力する入力手段、前記複数
のパッチにおいて本体部分と追加部分とを区別する区別
手段、前記本体部分に対応するパッチ間の組み合わせに
ついて相互インミッタンスを計算するとともに、前記追
加部分に対応するパッチ間の組み合わせについて相互イ
ンミッタンスを計算する相互インミッタンス計算手段、
前記本体部分に対応する相互インミッタンスの計算結果
を保存する保存手段、として機能させるための相互イン
ミッタンス計算プログラムであって、前記相互インミッ
タンス計算手段は、前記追加部分のみを変更したモデル
に関する2回目以降の計算について、前記保存手段によ
り保存された計算結果を利用し、変更した追加部分に対
応する相互インミッタンスを再計算することを特徴とす
る相互インミッタンス計算プログラムである。
【0015】また、本発明は、電磁界強度の解析対象と
なる電気回路装置のモデルであって複数のパッチに分割
されたモデルのデータを入力する入力手段と、前記複数
のパッチにおいて本体部分と追加部分とを区別する区別
手段と、前記本体部分に対応するパッチ間の組み合わせ
について相互インミッタンスを計算するとともに、前記
追加部分に対応するパッチ間の組み合わせについて相互
インミッタンスを計算する相互インミッタンス計算手段
と、前記本体部分に対応する相互インミッタンスの計算
結果を保存する保存手段と、を備え、前記相互インミッ
タンス計算手段は、前記追加部分のみを変更したモデル
に関する2回目以降の計算について、前記保存手段によ
り保存された計算結果を利用し、変更した追加部分に対
応する相互インミッタンスを再計算することを特徴とす
る。
【0016】また、本発明は、電磁界強度の解析対象と
なる電気回路装置のモデルであって複数のパッチに分割
されたモデルのデータを入力する入力工程と、前記複数
のパッチにおいて本体部分と追加部分とを区別する区別
工程と、前記本体部分に対応するパッチ間の組み合わせ
について相互インミッタンスを計算するとともに、前記
追加部分に対応するパッチ間の組み合わせについて相互
インミッタンスを計算する相互インミッタンス計算工程
と、前記本体部分に対応する相互インミッタンスの計算
結果を保存する保存工程と、を含み、前記相互インミッ
タンス計算工程では、前記追加部分のみを変更したモデ
ルに関する2回目以降の計算について、前記保存工程で
保存された計算結果を利用し、変更した追加部分に対応
する相互インミッタンスを再計算することを特徴とす
る。
【0017】かかる発明によれば、本体部分に対応する
相互インミッタンスの計算結果を保存しておき、追加部
分のみを変更したモデルに関する2回目以降の計算につ
いて、保存された計算結果を利用し、変更した追加部分
に対応する相互インミッタンスを再計算することとした
ので、計算量を削減して高速に相互インミッタンスを計
算することができる。
【0018】また、本発明は、コンピュータを、電磁界
強度の解析対象となる電気回路装置のモデルであって複
数のパッチに分割されたモデルのデータを入力する入力
手段、前記複数のパッチにおいて本体部分と追加部分と
を区別する区別手段、前記本体部分に対応するパッチ間
の組み合わせについて相互インミッタンスを計算すると
ともに、前記追加部分に対応するパッチ間の組み合わせ
について相互インミッタンスを計算する相互インミッタ
ンス計算手段、前記本体部分に対応する相互インミッタ
ンスの計算結果を保存する保存手段、前記相互インミッ
タンスの計算結果に基づいて、前記電磁界強度を計算す
る電磁界強度計算手段として機能させるための電磁界強
度計算プログラムであって、前記相互インミッタンス計
算手段は、前記追加部分のみを変更したモデルに関する
2回目以降の計算について、前記保存手段により保存さ
れた計算結果を利用し、変更した追加部分に対応する相
互インミッタンスを再計算することを特徴とする電磁界
強度計算プログラムである。
【0019】この発明によれば、本体部分に対応する相
互インミッタンスの計算結果を保存しておき、追加部分
のみを変更したモデルに関する2回目以降の計算につい
て、保存された計算結果を利用し、変更した追加部分に
対応する相互インミッタンスを再計算し、相互インミッ
タンスの計算結果に基づいて、電磁界強度を計算するこ
ととしたので、計算量を削減して高速に相互インミッタ
ンス、電磁界強度を計算することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明にか
かる相互インミッタンス計算プログラム、相互インミッ
タンス計算装置、相互インミッタンス計算方法および電
磁界強度計算プログラムの一実施の形態について詳細に
説明する。
【0021】図1は、本発明にかかる一実施の形態の構
成を示すブロック図である。この図において、電磁界強
度計算装置100は、前述したモーメント法を用いて、
金属部分を解析対象としてメッシュ化されたモデルにつ
いて、分割された金属間の相互インミッタンスZ
i,j と、波源Vi と、分割した金属に流れる電流Ii
の間に成立するモーメント法の連立方程式〔Zi,j
〔Ii 〕=〔Vi 〕を解いて電流Ii を求め、この結果
から放射される電磁界強度を計算する装置である。
【0022】ここで、一実施の形態の動作原理について
図2〜図5を参照して説明する。図2(a)には、メッ
シュ化されたモデル200が図示されている。このモデ
ル200では、本体部分200aに追加部分200bが
追加されている。また、モデル200の解析が終了する
と、モデル200は、図2(c)に示したモデル20
0’に変更される。このモデル200’においては、本
体部分200aに変更がなく、追加部分200bが追加
部分200b’に変更されている。
【0023】なお、一実施の形態では、メッシュ状に分
割された領域(四角形または三角形)をパッチと称し、
パッチを構成する辺をそれぞれエッジと称し、エッジの
端部をポイントと称する。
【0024】ここで、図2(a)に示したモデル200
の各パッチに対して、同図に示した1〜24までの番号
を付けたダイポール間の相互インミッタンス行列〔Z
i,j](図2(b)参照)について考察する。
【0025】はじめに、上記ダイポールは、図4(a)
に示したように2本のモノポールから構成されている。
同図において、例えば、ダイポール1は、モノポール1
とモノポール2から構成されている。1本のモノポール
は、1枚のパッチに対応づけられている。従って、2本
のモノポールからなるダイポールは、隣接する2枚のパ
ッチにまたがるように対応付けられている。
【0026】また、図4(a)において、本体部分(パ
ッチ)に追加部分(パッチ)が追加された場合には、追
加部分に対応するモノポール3および4が追加されると
ともに、ダイポール2および3も追加される。この場
合、ダイポール間の相互インミッタンスを計算する上
で、ダイポール1〜3のそれぞれが、本体要素、追加要
素うちいずれかであるかが問題となる。
【0027】まず、図4(a)に示したダイポール1〜
3のうち、図4(b)に示したダイポール1は、本体部
分に対応するモノポール1および2から構成されている
ため、本体要素である。また、図4(a)に示したダイ
ポール1〜3のうち、図4(c)に示したダイポール3
は、追加部分に対応するモノポール3および4から構成
されているため、追加要素である。
【0028】これらに対して、図4(c)に示したダイ
ポール2は、本体部分に対応するモノポール2と、追加
部分に対応するモノポール3とから構成されているた
め、本体要素、追加要素のうちいずれかであるという区
別を付けることができない。そこで、一実施の形態で
は、ダイポール2は、追加要素として扱う。
【0029】つぎに、相互インミッタンス行列
[Zi,j]は、図2(b)に示したようにi行(1〜2
4)×j列(1〜24)の要素(相互インミッタンスZ
i,j)からなる行列式であり、図3に示したモーメント
法の連立方程式に用いられる。以下では、iおよびjを
モードと称する。
【0030】この連立方程式〔Zi,j〕〔Ii 〕=〔Vi
〕においては、波源V1 〜V24が既知として与えら
れ、相互インミッタンスZ1,1 〜Z24,24 および電流I
1 〜I 24 が計算される。
【0031】例えば、Z1,1 は、図2(a)に示したダ
イポール1とダイポール1との相互イミッタンスであ
る。Z1,2 は、図2(a)に示したダイポール1とダイ
ポール2との相互インミッタンスである。以下同様にし
て、Z24,24 は、図2(a)に示したダイポール24と
ダイポール24との相互インミッタンスである。
【0032】ここで、解析対象のモデルが、図2(a)
に示したモデル200から図2(c)に示したモデル2
00’に変更された場合の相互インミッタンス行列[Z
i,j]について考察する。モデル200’においては、
本体部分200aに変更がなく、追加部分200b’が
変更されている。
【0033】図2(c)に示した相互インミッタンス行
列[Zi,j]において、Z1,1 〜Z1 7,17 は、図2
(a)および図2(c)に示した本体部分200aにお
けるダイポール1〜17の組み合わせに対応している。
図5は、相互インミッタンス行列[Zi,j]の配列(モ
ードi(1〜m)、モードj(1〜m))を模式的に表
している。
【0034】従って、図5に示したX領域は、図2
(b)に示したZ1,1 〜Z17,17 に対応しており、モデ
ル変更の前後においても変化しない。
【0035】これに対して、図2(b)に示したY領域
(図5参照)は、図2(a)および図2(c)に示した
本体部分200aにおけるダイポール1〜17と、追加
部分200b(または追加部分200b’)におけるダ
イポール18〜24の組み合わせに対応しており、モデ
ル変更の前後において変化する。
【0036】また、図2(b)に示したZ領域(図5参
照)は、図2(a)および図2(c)に示した追加部分
200b(または追加部分200b’)におけるダイポ
ール18〜24の組み合わせに対応しており、モデル変
更の前後において変化する。
【0037】このように、相互インミッタンス行列[Z
i,j]においては、モデル変更の前後で、X領域が変化
せず、Y領域およびZ領域が変化する。一実施の形態で
は、この点に着目しており、変化しないX領域の相互イ
ンミッタンスの計算結果を保存しておき、モデル変更の
度に、上記計算結果を読み出し、変化するY領域および
Z領域の相互インミッタンスのみを再計算することで、
全体の計算量を減らしている。
【0038】図1に戻り、入力部101は、例えば、図
9(a)に示したメッシュ化されたモデル210や、図
10(a)に示したメッシュ化されたモデル210’に
関するモデルデータを入力する。ここで、図9(a)お
よび図10(a)に示したモデル210、210’は、
ノート型パーソナルコンピュータの形状に対応してお
り、メッシュ状に分割されている。
【0039】また、図1に示したモード設定部102
は、図5に示したように、相互インミッタンス行列[Z
i,j]をX領域、Y領域およびZ領域に分離するため
に、上述したモードを設定する機能を備えている。この
モード設定のアルゴリズムについては、後述する。周波
数設定部103は、相互インミッタンスを計算する際の
所定の周波数を設定する機能を備えている。
【0040】相互インミッタンス計算部104は、相互
インミッタンス行列[Zi,j]における各相互インミッ
タンスZi,j を計算する機能を備えている。電流計算部
105は、図3に示した連立方程式〔Zi,j〕〔Ii
=〔Vi 〕を解いて、電流Iiを計算する機能を備えて
いる。
【0041】電磁界強度計算部106は、電流Ii に基
づいて、放射される電磁界強度を計算する機能を備えて
いる。記憶部107は、上述したX領域(図5参照)に
対応する相互インミッタンスZi,j の計算結果等を記憶
する。出力部108は、電磁界強度の計算結果を出力す
る機能を備えている。
【0042】つぎに、一実施の形態の動作について、図
6〜図8に示したフローチャート、図9〜図13を参照
しつつ説明する。以下では、初回で、図9(a)に示し
たモデル210を解析対象として電磁界強度の計算を行
った後、2回目以降で図10(a)に示したモデル21
0’を解析対象として電磁界強度の計算を行う例につい
て説明する。
【0043】図9(a)に示したモデル210では、本
体部分210aに追加部分210bが追加されている。
また、モデル210の解析が終了すると、モデル210
は、図10(a)に示したモデル210’に変更され
る。このモデル210’においては、本体部分210a
に変更がなく、追加部分210bが追加部分210b’
に変更されている。
【0044】図6に示したステップSA1では、初回計
算処理が実行される。具体的には、図7に示したステッ
プSB1では、入力部101は、図9(a)に示したモ
デル210(本体部分210a、追加部分210b)を
表すモデルデータを入力する。
【0045】ステップSB2では、モード設定部102
は、モデル210についてエッジ表を作成する。このエ
ッジ表は、例えば、図11(b)に示したように、モデ
ルを構成するエッジ、ポイント、パッチの対応関係を表
す。
【0046】以下では、説明を簡単にするために、図1
1(a)に示した4枚のパッチ(田型)からなるモデル
に対応するエッジ表を作成する場合について説明する。
図11(a)において、p1〜p9は、各パッチの隅で
ある各ポイントに対応するポイント番号を表す。q1〜
q4は、各パッチに対応するパッチ番号を表す。e1〜
e12は、ポイント間を結ぶエッジ(辺)に対応するエ
ッジ番号を表す。
【0047】また、上記モデルにおいては、パッチ番号
q1およびq3に対応するパッチが本体部分であり、パ
ッチ番号q2およびq4に対応するパッチが追加部分で
ある。
【0048】モード設定部102は、上記モデルにおい
て、最も若いエッジ番号(この場合、e1)を図11
(b)に示したエッジ表の「エッジ番号」に登録する。
但し、エッジ表においては、「エッジ番号」、「ポイン
ト番号1」、「ポイント番号2」、「パッチ番号1」お
よび「パッチ番号2」のそれぞれに番号のみが登録され
る(e、p、qは省略)。
【0049】つぎに、モード設定部102は、「エッジ
番号」に登録されたエッジ番号(この場合、e1)に対
応するエッジの両端のポイント番号(この場合、p2、
p1)を「ポイント番号1」および「ポイント番号2」
に登録する。つぎに、モード設定部102は、「エッジ
番号」に登録されたエッジ番号(この場合、e1)に対
応するエッジ(2枚存在する場合は若いパッチ番号のほ
う)を含むパッチのパッチ番号(この場合、q1)を
「パッチ番号1」に登録する。
【0050】また、上記エッジを挟むように、パッチが
2枚存在する場合には、「パッチ番号1」に登録されて
ないパッチ番号を「パッチ番号2」に登録する。一方、
当該エッジを含むパッチが1枚しか存在しない場合、
「パッチ番号2」には、0が登録される。
【0051】そして、上述した「エッジ番号」、「ポイ
ント番号1」、「ポイント番号2」、「パッチ番号1」
および「パッチ番号2」への登録が終了すると、つぎの
エッジ番号(この場合、e2)から最終のエッジ番号
(この場合、e12)まで順次登録が実行され、エッジ
表が作成される。
【0052】図7に示したステップSB3では、モード
設定部102は、ステップSB2で作成されたエッジ表
のエッジ番号が若い順に、「パッチ番号1」および「パ
ッチ番号2」の双方に0以外のパッチ番号が登録されて
いるか否かをチェックし、登録されている場合、本体部
分のモードを設定する。このモードは、図5に示したモ
ードi(本体部分)およびモードj(本体部分)に対応
している。
【0053】但し、「パッチ番号1」および「パッチ番
号2」に登録された2つのパッチ番号(0以外)のう
ち、少なくとも一方のパッチ番号が、追加部分のパッチ
を表している場合には、モード設定部102は、モード
を設定しない。
【0054】具体的には、図11(b)に示したエッジ
表の例では、「エッジ番号」=3の場合、「パッチ番号
1」=1、「パッチ番号2」=2の双方にパッチ番号が
登録されているが、「パッチ番号」=2に対応するパッ
チが追加部分であるため、モード(本体部分)が設定さ
れない。
【0055】これに対して、「エッジ番号」=4の場
合、「パッチ番号1」=1、「パッチ番号2」=3の双
方にパッチ番号が登録されており、しかも両パッチ番号
に対応する両パッチ(p1、p3)が共に追加部分でな
いため、モードとしてm1(図12参照)が設定され
る。
【0056】このm1は、図5に示したモードi(=
1)、モードj(=1)に対応している。以後、本体部
分のモードが順次設定される。ここで、本体部分で最後
に設定されたモードは、図5に示したモードi(=m
0)、モードj(=m0)に対応している。
【0057】図7に示したステップSB4では、モード
設定部102は、追加部分のモードを設定する。具体的
には、モード設定部102は、図11(b)に示したエ
ッジ表で「パッチ番号1」および「パッチ番号2」の双
方に0以外のパッチ番号が登録されており、かつ本体部
分のモードが設定されなかったものについて、エッジ番
号が若い順に、追加部分のモードを順次設定する。
【0058】図11(b)に示したエッジ表の例では、
「エッジ番号」=3の場合、「パッチ番号1」=1、
「パッチ番号2」=2の双方にパッチ番号が登録されて
おり、かつ本体部分のモードが設定されていないため、
モード(追加部分)としてm2(図12参照)が設定さ
れる。
【0059】このm2は、図5に示したモードi(=m
0+1)、モードj(=m0+1)に対応している。以
後、追加部分のモードが順次設定される。ここで、追加
部分で最後に設定されたモードは、図5に示したモード
i(=m)、モードj(=m)に対応している。
【0060】ここで、図9(a)に示したモデル210
の場合、ステップSB3では、図9(b)に示した本体
部分のモードiおよびjが1〜85に設定される。モー
ドiおよびj(1〜85)は、図9(a)に示した本体
部分210aの各ダイポール(図示略)に対応してい
る。
【0061】また、モデル210の場合、ステップSB
4では、図9(b)に示した追加部分のモードiおよび
jが86〜92に設定される。モードiおよびj(86
〜92)は、図9(a)に示した追加部分210bの各
ダイポール86〜92に対応している。
【0062】図7に示したステップSB5では、周波数
設定部103は、所定の周波数を設定する。ステップS
B6では、相互インミッタンス計算部104は、図9
(b)に示した相互インミッタンス行列[Zi,j](i
=1〜92、j=1〜92)の各相互インミッタンスZ
ij (X領域(本体部分)、Y領域およびZ領域(追加
部分))をそれぞれ計算する。ここで、相互インミッタ
ンス行列[Zi,j]において、X領域、Y領域およびZ
領域は、図5に示したX領域、Y領域およびZ領域に対
応している。
【0063】ステップSB7では、相互インミッタンス
計算部104は、本体部分(X領域)の相互インミッタ
ンスZij の計算結果を記憶部107に保存する。ステ
ップSB8では、電流計算部105は、モーメント法の
連立方程式〔Zi,j〕〔Ii〕=〔Vi 〕(図3参照)を
解いて電流Ii を計算する。ステップSB9では、電磁
界強度計算部106は、上記計算結果から、モデル21
0で放射される電磁界強度を計算する。ステップSB1
0では、出力部108は、計算結果を出力する。
【0064】図6に示したステップSA2では、2回目
以降計算処理が実行される。具体的には、図8に示した
ステップSC1では、入力部101は、図10(a)に
示したモデル210’(本体部分210a、追加部分2
10b’)を表すモデルデータを入力する。
【0065】このモデル210’においては、図9
(a)に示した追加部分210bが追加部分210b’
に変更されており、本体部分210aが変更されていな
い。
【0066】ステップSC2では、モード設定部102
は、ステップSB2(図7参照)と同様にして、モデル
210’についてエッジ表を作成する。
【0067】ステップSC3では、モード設定部102
は、ステップSB3(図7参照)と同様にして、図10
(b)に示した本体部分のモードiおよびjが1〜85
に設定される。モードiおよびj(1〜85)は、図1
0(a)に示した本体部分210aの各ダイポール(図
示略)に対応している。
【0068】ステップSC4では、モード設定部102
は、ステップSB4(図7参照)と同様にして、図10
(b)に示した追加部分のモードiおよびjが86〜9
5に設定される。モードiおよびj(86〜95)は、
図10(a)に示した追加部分210b’の各ダイポー
ル86〜95に対応している。
【0069】ステップSC5では、周波数設定部103
は、所定の周波数を設定する。ステップSC6では、相
互インミッタンス計算部104は、記憶部107から、
ステップSB7で保存された本体部分(X領域)の相互
インミッタンスZij の計算結果を記憶部107から読
み込む。
【0070】ステップSC7では、相互インミッタンス
計算部104は、図10(b)に示した各相互インミッ
タンスZij (Y領域およびZ領域(追加部分))をそ
れぞれ計算する。また、図10(b)に示した本体部分
に対応する相互インミッタンス行列[Zi,j](X領
域)としては、ステップSC6で読み込まれた計算結果
が用いられる。
【0071】ステップSC8では、電流計算部105
は、モーメント法の連立方程式〔Zi, j〕〔Ii 〕=
〔Vi 〕(図3参照)を解いて電流Ii を計算する。ス
テップSC9では、電磁界強度計算部106は、上記計
算結果から、モデル210’で放射される電磁界強度を
計算する。ステップSC10では、出力部108は、計
算結果を出力する。
【0072】図6に示したステップSA3では、モデル
の追加部分の変更が最終回であるか否かが判断され、こ
の判断結果が「No」である場合、すなわち、モデルの
追加部分がさらに変更された場合、ステップSA2が実
行される。そして、ステップSA3の判断結果が「Ye
s」である場合、一連の処理が終了する。
【0073】以上説明したように、一実施の形態によれ
ば、ステップSB7(図7参照)で本体部分に対応する
相互インミッタンスの計算結果を記憶部107に保存し
ておき、図8に示したように、追加部分のみを変更した
モデルに関する2回目以降の計算について、ステップS
C6で、保存された計算結果を利用し、変更した追加部
分に対応する相互インミッタンスを再計算することとし
たので、計算量を削減して高速に相互インミッタンス、
電磁界強度を計算することができる。
【0074】また、一実施の形態よれば、図4(c)を
参照して説明したように、本体部分と追加部分との境界
部分において、本体部分のモノポール(パッチ)と追加
部分のモノポール(パッチ)との間の組み合わせを追加
部分に対応するパッチ間の組み合わせとすることとした
ので、計算量を削減しつつ追加部分の相互インミッタン
スを正確に計算することができる。
【0075】また、一実施の形態によれば、図4(a)
〜図4(c)を参照して説明したように、隣接する2つ
のパッチをまたがって存在するダイポールを対象として
計算されることとしたので、本体部分のパッチと追加部
分のパッチとの間の組み合わせについての相互インミッ
タンスを追加部分として正確に計算することができる。
【0076】ここで、図13(a)に示した相互インミ
ッタンス行列[Zij] において、本体部分のモードi
およびモードjの数をAとし、追加部分のモードiおよ
びモードjの数をBとした場合、初回の計算時における
要素の組み合わせは、(A*(A+1)/2+A*B+
B*(B+1)/2)である。一方、2回目以降の要素
の組み合わせは、(A*B+B*(B+1)/2)であ
る。
【0077】図13(b)には、AB比(AとBとの
比)と、組み合わせ数比(初回の組み合わせと2回目以
降の組み合わせとの比)とが図示されている。この図か
らわかるように、AB比が大きいほど、組み合わせ数比
が小さくなるため、計算量が減り、高速化の効果が大き
くなる。
【0078】以上本発明にかかる一実施の形態について
図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成例はこの
一実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれ
る。
【0079】例えば、前述した一実施の形態において
は、電磁界強度計算装置100の機能を実現するための
プログラムを図14に示したコンピュータ読み取り可能
な記録媒体400に記録して、この記録媒体400に記
録されたプログラムを同図に示したコンピュータ300
に読み込ませ、実行することにより各機能を実現しても
よい。
【0080】同図に示したコンピュータ300は、上記
プログラムを実行するCPU(Central Processing Uni
t)310と、キーボード、マウス等の入力装置320
と、各種データを記憶するROM(Read Only Memory)
330と、演算パラメータ等を記憶するRAM(Random
Access Memory)340と、記録媒体400からプログ
ラムを読み取る読取装置350と、ディスプレイ、プリ
ンタ等の出力装置360と、装置各部を接続するバス3
70とから構成されている。
【0081】CPU310は、読取装置350を経由し
て記録媒体400に記録されているプログラムを読み込
んだ後、プログラムを実行することにより、前述した機
能を実現する。なお、記録媒体400としては、光ディ
スク、フレキシブルディスク、ハードディスク等が挙げ
られる。
【0082】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
本体部分に対応する相互インミッタンスの計算結果を保
存しておき、追加部分のみを変更したモデルに関する2
回目以降の計算について、保存された計算結果を利用
し、変更した追加部分に対応する相互インミッタンスを
再計算することとしたので、計算量を削減して高速に相
互インミッタンスを計算することができるという効果を
奏する。
【0083】また、本発明によれば、本体部分と追加部
分との境界部分において、本体部分のパッチと追加部分
のパッチとの間の組み合わせを追加部分に対応するパッ
チ間の組み合わせとすることとしたので、計算量を削減
しつつ追加部分の相互インミッタンスを正確に計算する
ことができるという効果を奏する。
【0084】また、本発明によれば、隣接する2つのパ
ッチをまたがって存在するダイポールを対象として計算
されることとしたので、本体部分のパッチと追加部分の
パッチとの間の組み合わせについての相互インミッタン
スを追加部分として正確に計算することができるという
効果を奏する。
【0085】また、本発明によれば、本体部分に対応す
る相互インミッタンスの計算結果を保存しておき、追加
部分のみを変更したモデルに関する2回目以降の計算に
ついて、保存された計算結果を利用し、変更した追加部
分に対応する相互インミッタンスを再計算し、相互イン
ミッタンスの計算結果に基づいて、電磁界強度を計算す
ることとしたので、計算量を削減して高速に相互インミ
ッタンス、電磁界強度を計算することができるという効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる一実施の形態の構成を示すブロ
ック図である。
【図2】同一実施の形態における動作原理を説明する図
である。
【図3】モーメント法における連立方程式を示す図であ
る。
【図4】同一実施の形態における動作原理を説明する図
である。
【図5】同一実施の形態における動作原理を説明する図
である。
【図6】同一実施の形態の動作を説明するフローチャー
トである。
【図7】図6に示した初回計算処理を説明するフローチ
ャートである。
【図8】図6に示した2回目以降計算処理を説明するフ
ローチャートである。
【図9】図7に示した初回計算処理を説明する図であ
る。
【図10】図8に示した2回目以降計算処理を説明する
図である。
【図11】同一実施の形態におけるモード設定を説明す
る図である。
【図12】同一実施の形態におけるモード設定を説明す
る図である。
【図13】同一実施の形態の効果を説明する図である。
【図14】同一実施の形態の変形例の構成を示すブロッ
ク図である。
【符号の説明】
100 電磁界強度計算装置 101 入力部 102 モード設定部 103 周波数設定部 104 相互インミッタンス計算部 105 電流計算部 106 電磁界強度計算部 107 記憶部 108 出力部

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンピュータを、 電磁界強度の解析対象となる電気回路装置のモデルであ
    って複数のパッチに分割されたモデルのデータを入力す
    る入力手段、 前記複数のパッチにおいて本体部分と追加部分とを区別
    する区別手段、 前記本体部分に対応するパッチ間の組み合わせについて
    相互インミッタンスを計算するとともに、前記追加部分
    に対応するパッチ間の組み合わせについて相互インミッ
    タンスを計算する相互インミッタンス計算手段、 前記本体部分に対応する相互インミッタンスの計算結果
    を保存する保存手段、 として機能させるための相互インミッタンス計算プログ
    ラムであって、 前記相互インミッタンス計算手段は、前記追加部分のみ
    を変更したモデルに関する2回目以降の計算について、
    前記保存手段により保存された計算結果を利用し、変更
    した追加部分に対応する相互インミッタンスを再計算す
    ることを特徴とする相互インミッタンス計算プログラ
    ム。
  2. 【請求項2】 前記相互インミッタンス計算手段は、前
    記本体部分と前記追加部分との境界部分において、前記
    本体部分のパッチと前記追加部分のパッチとの間の組み
    合わせを前記追加部分に対応するパッチ間の組み合わせ
    とすることを特徴とする請求項1に記載の相互インミッ
    タンス計算プログラム。
  3. 【請求項3】 前記相互インミッタンスは、隣接する2
    つのパッチをまたがって存在するダイポールを対象とし
    て計算されることを特徴とする請求項1または2に記載
    の相互インミッタンス計算プログラム。
  4. 【請求項4】 電磁界強度の解析対象となる電気回路装
    置のモデルであって複数のパッチに分割されたモデルの
    データを入力する入力手段と、 前記複数のパッチにおいて本体部分と追加部分とを区別
    する区別手段と、 前記本体部分に対応するパッチ間の組み合わせについて
    相互インミッタンスを計算するとともに、前記追加部分
    に対応するパッチ間の組み合わせについて相互インミッ
    タンスを計算する相互インミッタンス計算手段と、 前記本体部分に対応する相互インミッタンスの計算結果
    を保存する保存手段と、を備え、 前記相互インミッタンス計算手段は、前記追加部分のみ
    を変更したモデルに関する2回目以降の計算について、
    前記保存手段により保存された計算結果を利用し、変更
    した追加部分に対応する相互インミッタンスを再計算す
    ることを特徴とする相互インミッタンス計算装置。
  5. 【請求項5】 電磁界強度の解析対象となる電気回路装
    置のモデルであって複数のパッチに分割されたモデルの
    データを入力する入力工程と、 前記複数のパッチにおいて本体部分と追加部分とを区別
    する区別工程と、 前記本体部分に対応するパッチ間の組み合わせについて
    相互インミッタンスを計算するとともに、前記追加部分
    に対応するパッチ間の組み合わせについて相互インミッ
    タンスを計算する相互インミッタンス計算工程と、 前記本体部分に対応する相互インミッタンスの計算結果
    を保存する保存工程と、を含み、 前記相互インミッタンス計算工程では、前記追加部分の
    みを変更したモデルに関する2回目以降の計算につい
    て、前記保存工程で保存された計算結果を利用し、変更
    した追加部分に対応する相互インミッタンスを再計算す
    ることを特徴とする相互インミッタンス計算方法。
  6. 【請求項6】 コンピュータを、 電磁界強度の解析対象となる電気回路装置のモデルであ
    って複数のパッチに分割されたモデルのデータを入力す
    る入力手段、 前記複数のパッチにおいて本体部分と追加部分とを区別
    する区別手段、 前記本体部分に対応するパッチ間の組み合わせについて
    相互インミッタンスを計算するとともに、前記追加部分
    に対応するパッチ間の組み合わせについて相互インミッ
    タンスを計算する相互インミッタンス計算手段、 前記本体部分に対応する相互インミッタンスの計算結果
    を保存する保存手段、 前記相互インミッタンスの計算結果に基づいて、前記電
    磁界強度を計算する電磁界強度計算手段、 として機能させるための電磁界強度計算プログラムであ
    って、 前記相互インミッタンス計算手段は、前記追加部分のみ
    を変更したモデルに関する2回目以降の計算について、
    前記保存手段により保存された計算結果を利用し、変更
    した追加部分に対応する相互インミッタンスを再計算す
    ることを特徴とする電磁界強度計算プログラム。
  7. 【請求項7】 前記相互インミッタンス計算手段は、前
    記本体部分と前記追加部分との境界部分において、前記
    本体部分のパッチと前記追加部分のパッチとの間の組み
    合わせを前記追加部分に対応するパッチ間の組み合わせ
    とすることを特徴とする請求項6に記載の電磁界強度計
    算プログラム。
  8. 【請求項8】 前記相互インミッタンスは、隣接する2
    つのパッチをまたがって存在するダイポールを対象とし
    て計算されることを特徴とする請求項6または7に記載
    の電磁界強度計算プログラム。
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