JP2007192744A - Electromagnetic wave analyzer, design supporting device, electromagnetic wave analysis program, and electromagnetic wave analysis method - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、携帯電話等のような電磁波を送受信する電子機器の送受信機能を評価することができる電磁波解析装置、設計支援装置、電磁波解析プログラムまたは電磁波解析方法に関する。 The present invention relates to an electromagnetic wave analysis device, a design support device, an electromagnetic wave analysis program, or an electromagnetic wave analysis method that can evaluate a transmission / reception function of an electronic device that transmits and receives an electromagnetic wave such as a mobile phone.
近年、デジタルAV機器や携帯情報端末に代表される電子機器は、小型化、高機能化されている。電子機器の小型化、高性能化によって、電子機器を構成するプリント回路基板の実装密度が高くなる。また、プリント回路基板に実装されるIC(Integrated Circuit)の動作周波数は高速になる。その結果、プリント回路基板から放射される電磁波、すなわち不要輻射ノイズに起因する電子機器の誤動作、送受信障害をはじめとする電磁波障害(EMI:Electro Magnetic Interference)が増大する。このようなEMIへの対策を講ずるには、多大なる時間と労力が必要となる。 In recent years, electronic devices typified by digital AV devices and portable information terminals have been reduced in size and functionality. With the downsizing and higher performance of electronic devices, the mounting density of printed circuit boards constituting the electronic devices is increased. In addition, the operating frequency of an IC (Integrated Circuit) mounted on the printed circuit board becomes high. As a result, electromagnetic interference (EMI: Electro Magnetic Interference) such as malfunction of electronic devices and transmission / reception failure due to electromagnetic waves radiated from the printed circuit board, that is, unnecessary radiation noise increases. In order to take measures against such EMI, much time and labor are required.
そこで、従来のEMI対策として、電子機器の回路基板の近傍における電磁界の強度を測定する装置が提案されている(例えば、特許文献1)。この装置は、回路基板の近傍にループアンテナを接近させる。その際に、ループアンテナには、回路基板とループアンテナとの間に存在する電界によって生じる電流と、磁界によって生じる電流との合成電流が流れる。この合成電流を測定することにより、回路基板近傍の電磁界の電界成分および磁界成分を測定することが可能となる。 Therefore, as a conventional EMI countermeasure, an apparatus for measuring the intensity of an electromagnetic field in the vicinity of a circuit board of an electronic device has been proposed (for example, Patent Document 1). This device brings a loop antenna close to the circuit board. At that time, a combined current of a current generated by the electric field existing between the circuit board and the loop antenna and a current generated by the magnetic field flows through the loop antenna. By measuring this combined current, the electric field component and magnetic field component of the electromagnetic field near the circuit board can be measured.
また、基板から放射される電磁波によるノイズの強度分布図と画像データを重ねて表示する装置も提案されている(例えば、特許文献2)。この装置においては、ノイズ検出用の微小アンテナプローブが基板上を走査することによって、基板から放射される電磁波によるノイズを測定する。測定されたノイズは、スペクトラムアナライザによって、周波数分析される。この分析結果に基づいて得られたノイズ強度分布が、基板の画像データと重ねられてディスプレイ上に表示される。
回路基板に実装されるICの動作周波数の高速化等によって、回路基板から発生する不要輻射ノイズが電子機器の電磁波送受信機能に及ぼす影響が無視できなくなっている。しかしながら、上記従来の技術は、あくまでも電子機器から発生する電磁波を測定する装置の提案に留まるものである。すなわち、電子機器から発生する不要輻射ノイズが、その電子機器が行う電磁波の送受信にどのような影響を及ぼすのかについての情報を得るための装置や方法は提案されていない。そのため、例えば、携帯電話等の電子機器の設計において、不要輻射ノイズによる送受信障害の発生の有無や発生箇所についての情報を得ることは困難であるという課題があった。 The influence of unnecessary radiation noise generated from a circuit board on an electromagnetic wave transmission / reception function of an electronic device cannot be ignored due to an increase in operating frequency of an IC mounted on the circuit board. However, the above conventional technique is merely a proposal of an apparatus for measuring an electromagnetic wave generated from an electronic device. In other words, no device or method has been proposed for obtaining information about how unwanted radiation noise generated from an electronic device affects the transmission and reception of electromagnetic waves performed by the electronic device. Therefore, for example, in the design of an electronic device such as a mobile phone, there is a problem that it is difficult to obtain information about the presence / absence of a transmission / reception failure due to unnecessary radiation noise and the occurrence location.
本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あり、電子機器の不要輻射ノイズが電子機器の送受信機能に与える影響についての情報を得ることができる電磁波解析装置、設計支援装置、電磁波解析プログラムまたは設計支援プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an electromagnetic wave analysis device, a design support device, and a design support device that can obtain information on the influence of unwanted radiation noise of an electronic device on the transmission / reception function of the electronic device, An object is to provide an electromagnetic wave analysis program or a design support program.
本発明にかかる電磁波解析装置は、アンテナを介して電磁波の送受信を行う電子機器の回路基板から発生する不要輻射ノイズが、前記アンテナを介して送受信される電磁波に及ぼす影響を調べる電磁波解析装置であって、前記アンテナを介して送受信される電磁波の磁界成分または電界成分であるアンテナの電磁界の分布を表すアンテナ電磁界分布データを入力するアンテナ電磁界分布入力部と、前記回路基板に設けられる電子部品から発生する不要輻射ノイズによる近傍電磁界の電界成分または磁界成分またはその両方の分布を表す基板近傍電磁界分布データを入力する基板近傍電磁界分布入力部と、前記アンテナ電磁界分布データおよび前記基板近傍電磁界分布データに基づいて、前記アンテナの電磁界と前記基板近傍電磁界との相関性を表す相関値の分布を生成する相関値生成部とを備える。 An electromagnetic wave analysis apparatus according to the present invention is an electromagnetic wave analysis apparatus for examining the influence of unnecessary radiation noise generated from a circuit board of an electronic device that transmits and receives electromagnetic waves via an antenna on the electromagnetic waves that are transmitted and received via the antenna. An antenna electromagnetic field distribution input unit for inputting antenna electromagnetic field distribution data representing a distribution of the electromagnetic field of the antenna, which is a magnetic field component or an electric field component of electromagnetic waves transmitted and received via the antenna, and an electron provided on the circuit board Substrate near-field electromagnetic field distribution input unit for inputting near-field electromagnetic field distribution data representing the distribution of the electric field component and / or magnetic field component of the near electromagnetic field due to unwanted radiation noise generated from the component, the antenna electromagnetic field distribution data, and the antenna Correlation between the electromagnetic field of the antenna and the electromagnetic field near the substrate based on the electromagnetic field distribution data near the substrate And a correlation value generation unit for generating a distribution of correlation values representative.
本発明にかかる電磁波解析プログラムは、アンテナを介して電磁波の送受信を行う電子機器の回路基板から発生する不要輻射ノイズが、前記アンテナを介して送受信される電磁波に及ぼす影響を調べる処理をコンピュータに実行させる電磁波解析プログラムであって、前記アンテナを介して送受信される電磁波の磁界成分または電界成分であるアンテナの電磁界の分布を表すアンテナ電磁界分布データを入力するアンテナ電磁界分布入力処理と、前記回路基板に設けられる電子部品から発生する不要輻射ノイズによる近傍電磁界の電界成分または磁界成分またはその両方の分布を表す基板近傍電磁界分布データを入力する基板近傍電磁界分布入力処理と、前記アンテナ電磁界分布データおよび前記基板近傍電磁界分布データに基づいて、前記アンテナの電磁界と前記基板近傍電磁界との相関性を表す相関値の分布を生成する相関値生成処理とをコンピュータに実行させる。 The electromagnetic wave analysis program according to the present invention executes a process for examining, on a computer, the effect of unnecessary radiation noise generated from a circuit board of an electronic device that transmits and receives electromagnetic waves via an antenna on the electromagnetic waves that are transmitted and received via the antenna. An electromagnetic field distribution input process for inputting antenna electromagnetic field distribution data representing an electromagnetic field distribution of an antenna that is a magnetic field component or an electric field component of an electromagnetic wave transmitted and received via the antenna; Substrate near-field electromagnetic field distribution input processing for inputting near-field electromagnetic field distribution data representing the distribution of the electric field component and / or magnetic field component of the near electromagnetic field due to unwanted radiation noise generated from electronic components provided on the circuit board, and the antenna Based on the electromagnetic field distribution data and the substrate vicinity electromagnetic field distribution data, To perform a correlation value generation process of generating a distribution of correlation values representing the correlation between the electromagnetic field and the substrate near electromagnetic field of antenna to the computer.
本発明にかかる電磁波解析方法は、アンテナを介して電磁波の送受信を行う電子機器の回路基板から発生する不要輻射ノイズが、前記アンテナを介して送受信される電磁波に及ぼす影響をコンピュータを用いて調べる電磁波解析方法であって、前記コンピュータが備えるアンテナ電磁界分布入力部が、前記アンテナを介して送受信される電磁波の磁界成分または電界成分であるアンテナの電磁界の分布を表すアンテナ電磁界分布データを入力する工程と、前記コンピュータが備える基板近傍電磁界分布入力部が、前記回路基板に設けられる電子部品から発生する不要輻射ノイズによる近傍電磁界の電界成分または磁界成分またはその両方の分布を表す基板近傍電磁界分布データを入力する工程と、前記コンピュータが備える相関値生成部が、前記アンテナ電磁界分布データおよび前記基板近傍電磁界分布データに基づいて、前記アンテナの電磁界と前記基板近傍電磁界との相関性を表す相関値の分布を生成する工程とを含む。 The electromagnetic wave analysis method according to the present invention uses a computer to examine the influence of unwanted radiation noise generated from a circuit board of an electronic device that transmits and receives electromagnetic waves via an antenna on the electromagnetic waves that are transmitted and received via the antenna. In the analysis method, the antenna electromagnetic field distribution input unit provided in the computer inputs antenna electromagnetic field distribution data representing the electromagnetic field distribution of the antenna that is a magnetic field component or an electric field component of electromagnetic waves transmitted and received via the antenna. And the vicinity of the board representing the distribution of the electric field component and / or the magnetic field component of the near electromagnetic field due to unwanted radiation noise generated from the electronic components provided on the circuit board. A step of inputting electromagnetic field distribution data, and a correlation value generation unit provided in the computer, Serial based on the antenna electromagnetic field distribution data and said substrate near electromagnetic field distribution data, and a step of generating a distribution of correlation values representing the correlation between the substrate near electromagnetic field and the electromagnetic field of the antenna.
本発明によれば、電子機器の不要輻射ノイズが電子機器の送受信機能に与える影響についての情報を得ることができる電磁波解析装置、設計支援装置、電磁波解析プログラムまたは設計支援プログラムが得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain an electromagnetic wave analysis device, a design support device, an electromagnetic wave analysis program, or a design support program that can obtain information on the influence of unwanted radiation noise of an electronic device on the transmission / reception function of the electronic device.
上述のとおり、本発明にかかる電磁波解析装置は、アンテナを介して電磁波の送受信を行う電子機器の回路基板から発生する不要輻射ノイズが、前記アンテナを介して送受信される電磁波に及ぼす影響を調べる電磁波解析装置であって、前記アンテナを介して送受信される電磁波の磁界成分または電界成分であるアンテナの電磁界の分布を表すアンテナ電磁界分布データを入力するアンテナ電磁界分布入力部と、前記回路基板に設けられる電子部品から発生する不要輻射ノイズによる近傍電磁界の電界成分または磁界成分またはその両方の分布を表す基板近傍電磁界分布データを入力する基板近傍電磁界分布入力部と、前記アンテナ電磁界分布データおよび前記基板近傍電磁界分布データに基づいて、前記アンテナの電磁界と前記基板近傍電磁界との相関性を表す相関値の分布を生成する相関値生成部とを備える。 As described above, the electromagnetic wave analysis apparatus according to the present invention is an electromagnetic wave for investigating the influence of unnecessary radiation noise generated from a circuit board of an electronic device that transmits and receives an electromagnetic wave via an antenna on the electromagnetic wave that is transmitted and received via the antenna. An antenna electromagnetic field distribution input unit for inputting antenna electromagnetic field distribution data representing an electromagnetic field distribution of an antenna that is a magnetic field component or an electric field component of an electromagnetic wave transmitted and received via the antenna, and the circuit board A near-field electromagnetic field distribution input unit for inputting near-field electromagnetic field distribution data representing the distribution of the electric field component and / or magnetic field component of the near electromagnetic field due to unwanted radiation noise generated from an electronic component provided in the electronic component; and the antenna electromagnetic field Based on the distribution data and the near-field electromagnetic field distribution data, the antenna electromagnetic field and the near-field electromagnetic field are obtained. And a correlation value generation unit for generating a distribution of correlation values representing the correlation of the field Prefecture.
本発明にかかる電磁波解析装置によれば、アンテナ電磁界分布入力部は、電子機器の電磁波送受信時におけるアンテナ電磁界分布データを入力し、基板近傍電磁界分布入力部は、回路基板の電子部品から発生する不要輻射ノイズを表す基板近傍電磁界分布データを入力する。相関値生成部が、これらの2つの分布データに基づいて相関値の分布を生成する。生成される相関値分布は、アンテナ電磁界分布と基板近傍電磁界分布との相関性を表す相関値の分布なので、電子部品による不要輻射ノイズが、アンテナの電磁界に与える影響、すなわち電子部品から発生する不要輻射ノイズが電子機器の送受信する電磁波に与える影響を表す値の分布である。したがって、相関値分布より、電子部品から発生する不要輻射ノイズが電子機器の電磁波送受信機能へ与える影響を示すデータが得られることになる。 According to the electromagnetic wave analysis apparatus according to the present invention, the antenna electromagnetic field distribution input unit inputs antenna electromagnetic field distribution data at the time of electromagnetic wave transmission / reception of the electronic device, and the board vicinity electromagnetic field distribution input unit receives from the electronic component of the circuit board. Inputs near-field electromagnetic field distribution data representing unnecessary radiation noise. A correlation value generation unit generates a distribution of correlation values based on these two distribution data. The generated correlation value distribution is a distribution of correlation values representing the correlation between the antenna electromagnetic field distribution and the near-field electromagnetic field distribution. Therefore, the influence of unwanted radiation noise from the electronic component on the antenna electromagnetic field, that is, from the electronic component It is distribution of the value showing the influence which the unnecessary radiation noise which generate | occur | produces has on the electromagnetic waves transmitted and received by the electronic device. Therefore, data indicating the influence of unwanted radiation noise generated from the electronic component on the electromagnetic wave transmission / reception function of the electronic device can be obtained from the correlation value distribution.
また、相関値分布は、アンテナ電磁界分布入力部、基板近傍電磁界分布入力部および相関値生成部を備える構成という簡単な構成の装置により得られる。そのため、電子機器の不要輻射ノイズが電子機器の送受信機能へ与える影響についての情報が容易に得られることとなる。 Further, the correlation value distribution is obtained by an apparatus having a simple configuration including an antenna electromagnetic field distribution input unit, a substrate near electromagnetic field distribution input unit, and a correlation value generation unit. Therefore, information about the influence of unnecessary radiation noise of the electronic device on the transmission / reception function of the electronic device can be easily obtained.
また、基板近傍電磁界分布データは、基板全体から発生する不要輻射ノイズのうち、部品から発生する不要輻射ノイズによる電磁界を表すデータである。そのため、基板近傍電磁界分布入力部が入力する基板近傍電磁界分布データのサイズは、基板全体の電磁界を表すデータより少なくなる。その結果、相関値生成部は、少ない計算量で相関値分布を生成することができる。 The board near electromagnetic field distribution data is data representing an electromagnetic field caused by unnecessary radiation noise generated from components among unnecessary radiation noise generated from the entire board. For this reason, the size of the near-field electromagnetic field distribution data input by the near-field electromagnetic field distribution input unit is smaller than data representing the electromagnetic field of the entire substrate. As a result, the correlation value generation unit can generate a correlation value distribution with a small amount of calculation.
本発明にかかる電磁波解析装置において、前記基板近傍電磁界分布入力部は、前記回路基板に設けられる前記電子部品間を接続する配線から発生する不要輻射ノイズによる近傍電磁界の電界成分または磁界成分またはその両方の分布を表すデータを、前記基板近傍電磁界分布データとしてさらに入力することが好ましい。 In the electromagnetic wave analyzing apparatus according to the present invention, the near-field electromagnetic field distribution input unit includes an electric field component or a magnetic field component of a near electromagnetic field caused by unnecessary radiation noise generated from wiring connecting the electronic components provided on the circuit board, or It is preferable that data representing both distributions is further input as the near-field electromagnetic field distribution data.
これにより、電子部品から発生する不要輻射ノイズだけでなく、配線から発生する不要輻射ノイズが電子機器のアンテナを介する送受信機能に与える影響を示すデータが得られる。 Thereby, not only the unnecessary radiation noise generated from the electronic component but also data indicating the influence of the unnecessary radiation noise generated from the wiring on the transmission / reception function via the antenna of the electronic device can be obtained.
本発明にかかる電磁波解析装置は、前記相関値分布内の各々の相関値と、予め決められた閾値とを比較することにより、前記電子機器における電磁波の送受信障害の有無を判断する比較部をさらに備えることが好ましい。 The electromagnetic wave analysis device according to the present invention further includes a comparison unit that determines whether or not there is an electromagnetic wave transmission / reception failure in the electronic device by comparing each correlation value in the correlation value distribution with a predetermined threshold value. It is preferable to provide.
前記比較部が、相関値分布内の各々の相関値と、判定閾値とを比較することで、相関値分布内における各々の位置での不要輻射ノイズによる電磁波送受信障害の発生有無の判断を行うことができる。そのため、相関値分布内での電磁波送受信障害発生箇所が特定される。その結果、電子機器における不要輻射ノイズによる問題の発生の有無および発生箇所についての情報が得られる。ひいては、電磁波送受信障害の原因となる不要輻射ノイズを発生する電子部品に関する情報が得られる。 The comparison unit compares each correlation value in the correlation value distribution with a determination threshold to determine whether or not an electromagnetic wave transmission / reception failure has occurred due to unnecessary radiation noise at each position in the correlation value distribution. Can do. Therefore, the electromagnetic wave transmission / reception failure location in the correlation value distribution is specified. As a result, it is possible to obtain information about whether or not a problem has occurred due to unnecessary radiation noise in the electronic device, and where the problem has occurred. As a result, the information regarding the electronic component which generates the unnecessary radiation noise which causes the electromagnetic wave transmission / reception failure is obtained.
本発明にかかる電磁波解析装置において、前記相関値は、前記アンテナの電磁界の値と前記基板近傍電磁界の値との積を含むことが好ましい。 In the electromagnetic wave analyzing apparatus according to the present invention, it is preferable that the correlation value includes a product of an electromagnetic field value of the antenna and a near-field electromagnetic field value.
前記アンテナの電磁界の値と前記基板近傍電磁界の値との積によって相関値を求めることで、簡単な計算処理で、アンテナの電磁界と基板近傍電磁界との相関性を示す相関値を求めることができる。 By calculating the correlation value by the product of the electromagnetic field value of the antenna and the electromagnetic field value near the substrate, a correlation value indicating the correlation between the electromagnetic field of the antenna and the electromagnetic field near the substrate can be obtained by a simple calculation process. Can be sought.
本発明にかかる電磁波解析装置において、前記相関値生成部は、前記相関値の最大値または最小値またはその両方を評価値としてさらに生成することが好ましい。 In the electromagnetic wave analysis device according to the present invention, it is preferable that the correlation value generation unit further generates a maximum value, a minimum value, or both of the correlation values as an evaluation value.
前記前記相関値生成部が前記評価値を生成するので、電子機器の回路基板から発生する不要輻射ノイズが、前記アンテナを介して送受信される電磁波に及ぼす影響が定量的に表された値が得られる。 Since the correlation value generation unit generates the evaluation value, a value is obtained that quantitatively represents the influence of unwanted radiation noise generated from a circuit board of an electronic device on electromagnetic waves transmitted and received via the antenna. It is done.
本発明にかかる電磁波解析装置において、前記アンテナ電磁界分布データおよび前記基板近傍電磁界分布データは、各座標におけるベクトルで表されるデータであって、前記相関値生成部は、互いに対応する座標にある前記アンテナ電磁界分布データのベクトルの少なくとも1つの成分と、前記基板近傍電磁界分布データのベクトルの前記成分との積を用いて相関値を算出することによって、前記相関値の分布を生成することが好ましい。 In the electromagnetic wave analysis device according to the present invention, the antenna electromagnetic field distribution data and the substrate near-field electromagnetic field distribution data are data represented by vectors at each coordinate, and the correlation value generation unit has coordinates corresponding to each other. The correlation value distribution is generated by calculating a correlation value using a product of at least one component of the vector of the antenna electromagnetic field distribution data and the component of the vector of the near-field electromagnetic field distribution data. It is preferable.
前記相関値生成部は、少なくとも1方向についての相関値を生成することができる。すなわち、アンテナの電磁界の方向性と、基板近傍電磁界の方向性とを考慮した相関値が得られる。 The correlation value generation unit can generate a correlation value for at least one direction. That is, a correlation value can be obtained in consideration of the directionality of the electromagnetic field of the antenna and the directionality of the near-field electromagnetic field.
本発明にかかる電磁波解析装置において、前記アンテナを介して送受信される電磁波の磁界成分または電界成分であるアンテナの電磁界の分布を、前記電子機器周辺の電磁界を測定することにより求め、前記アンテナ電磁界分布入力部へアンテナ電磁界分布データとして渡すアンテナ電磁界分布測定部を備えることが好ましい。 In the electromagnetic wave analysis apparatus according to the present invention, the distribution of the electromagnetic field of the antenna, which is a magnetic field component or an electric field component of the electromagnetic wave transmitted and received via the antenna, is determined by measuring the electromagnetic field around the electronic device, and the antenna It is preferable to provide an antenna electromagnetic field distribution measurement unit that is passed as antenna electromagnetic field distribution data to the electromagnetic field distribution input unit.
アンテナ電磁界分布測定部により、アンテナ電磁界分布データが得られるので、前記アンテナ電磁界分布入力部は、入力データを得ることができる。 Since the antenna electromagnetic field distribution measurement unit obtains the antenna electromagnetic field distribution data, the antenna electromagnetic field distribution input unit can obtain the input data.
本発明にかかる電磁波解析装置において、前記電子機器が動作することによって前記電子機器の回路基板に設けられる電子部品から放射される不要輻射ノイズによる近傍電磁界の電界成分または磁界成分またはその両方の分布を、前記電子部品周辺の電磁界を測定することにより求め、前記基板近傍電磁界分布入力部へ基板近傍電磁界分布データとして渡す基板近傍電磁界分布測定部をさらに備えることが好ましい。 In the electromagnetic wave analysis apparatus according to the present invention, the distribution of the electric field component and / or the magnetic field component of the near electromagnetic field due to unnecessary radiation noise radiated from the electronic component provided on the circuit board of the electronic device when the electronic device operates. Is preferably obtained by measuring an electromagnetic field around the electronic component, and further includes a board vicinity electromagnetic field distribution measurement unit that passes the board vicinity electromagnetic field distribution input unit as board vicinity electromagnetic field distribution data.
基板近傍電磁界分布測定部により、基板近傍電磁界分布データが得られるので、基板近傍電磁界分布入力部は入力データを得ることができる。 Since the near-field electromagnetic field distribution measurement unit obtains near-field electromagnetic field distribution data, the near-field electromagnetic field distribution input unit can obtain input data.
本発明にかかる電磁波解析装置において、前記アンテナを介して送受信される電磁波の磁界成分または電界成分であるアンテナの電磁界の分布を、前記電子機器周辺の電磁界を解析するシミュレーションにより求め、前記アンテナ電磁界分布入力部へアンテナ電磁界分布データとして渡すアンテナ電磁界分布解析部をさらに備えることが好ましい。 In the electromagnetic wave analysis device according to the present invention, the distribution of the electromagnetic field of the antenna, which is a magnetic field component or an electric field component of the electromagnetic wave transmitted and received via the antenna, is obtained by a simulation analyzing the electromagnetic field around the electronic device, and the antenna It is preferable to further include an antenna electromagnetic field distribution analysis unit that passes the data to the electromagnetic field distribution input unit as antenna electromagnetic field distribution data.
アンテナ電磁界分布解析部により、アンテナ電磁界分布データが得られるので、前記アンテナ電磁界分布入力部は、入力データを得ることができる。 Since the antenna electromagnetic field distribution analysis unit obtains the antenna electromagnetic field distribution data, the antenna electromagnetic field distribution input unit can obtain the input data.
本発明にかかる電磁波解析装置は、前記電子機器が動作することによって前記電子機器の回路基板に設けられる電子部品から放射される不要輻射ノイズによる近傍電磁界の電界成分または磁界成分またはその両方の分布を、前記電子部品周辺の電磁界を解析するシミュレーションにより求め、前記基板近傍電磁界分布入力部へ基板近傍電磁界分布データとして渡す基板近傍電磁界分布解析部をさらに備えることが好ましい。 The electromagnetic wave analysis device according to the present invention is a distribution of an electric field component and / or a magnetic field component of a near electromagnetic field due to unnecessary radiation noise radiated from an electronic component provided on a circuit board of the electronic device when the electronic device operates. Is preferably obtained by simulation for analyzing the electromagnetic field around the electronic component, and further includes a board vicinity electromagnetic field distribution analysis unit that passes the board vicinity electromagnetic field distribution input unit as board vicinity electromagnetic field distribution data.
基板近傍電磁界分布解析部により、基板近傍電磁界分布データが得られるので、基板近傍電磁界分布入力部は入力データを得ることができる。 Since the board vicinity electromagnetic field distribution analysis unit obtains the board vicinity electromagnetic field distribution data, the board vicinity electromagnetic field distribution input unit can obtain input data.
本発明にかかる電磁波解析装置は、電子部品から発生する不要輻射ノイズを表すデータを、複数の電子部品について記憶する部品ノイズ記憶部と、前記電子機器の回路基板に設けられる電子部品の配置を表す部品データを入力する部品データ入力部と、前記部品データで表される電子部品から発生する不要輻射ノイズを表すデータを、前記部品ノイズ記憶部から読み込んで、読み込んだ該データと前記部品データとを用いて前記基板近傍電磁界分布データを生成し、前記基板近傍電磁界分布入力部へ渡すノイズデータ生成部とをさらに備えることが好ましい。 An electromagnetic wave analysis device according to the present invention represents a component noise storage unit that stores data representing unnecessary radiation noise generated from an electronic component for a plurality of electronic components, and an arrangement of electronic components provided on a circuit board of the electronic device. A component data input unit for inputting component data, and data representing unnecessary radiation noise generated from the electronic component represented by the component data are read from the component noise storage unit, and the read data and the component data are It is preferable to further include a noise data generation unit that generates the substrate vicinity electromagnetic field distribution data using the generated data and passes it to the substrate vicinity electromagnetic field distribution input unit.
前記ノイズデータ生成部は、部品データ入力部で入力された部品データと、前記部品データで表される電子部品から発生する不要輻射ノイズを表すデータとに基づいて、前記基板近傍電磁界分布データを生成する。前記ノイズデータ生成部が生成した基板近傍電磁界分布データは、基板近傍電磁界分布入力部に渡される。相関値分布生成は、基板近傍電磁界分布入力部が入力した基板近傍電磁界分布データと、アンテナ電磁界分布データとに基づいて相関値を生成する。そのため、生成される相関値は、部品データが示す電子部品の不要輻射ノイズが、前記電子機器の送受信機能に与える影響を表すデータとなる。すなわち、部品データが示す部品の配置が、前記電子機器の送受信機能に与える影響についての情報が得られる。例えば、部品データ入力部が、電子機器設計の初期段階における電子部品の配置を示すデータを部品データとして入力した場合、電子機器設計の初期段階において、その電子部品の配置が電子機器の送受信機能にどのような影響を及ぼすかを示す情報が得られる。 The noise data generation unit calculates the near-field electromagnetic field distribution data based on the component data input by the component data input unit and data representing unnecessary radiation noise generated from the electronic component represented by the component data. Generate. Substrate vicinity electromagnetic field distribution data generated by the noise data generation unit is passed to the substrate vicinity electromagnetic field distribution input unit. In the correlation value distribution generation, a correlation value is generated based on the board vicinity electromagnetic field distribution data input by the board vicinity electromagnetic field distribution input unit and the antenna electromagnetic field distribution data. Therefore, the generated correlation value is data representing the influence of unnecessary radiation noise of the electronic component indicated by the component data on the transmission / reception function of the electronic device. That is, information about the influence of the component arrangement indicated by the component data on the transmission / reception function of the electronic device can be obtained. For example, when the component data input unit inputs data indicating the arrangement of the electronic component at the initial stage of electronic device design as the component data, the arrangement of the electronic component becomes the transmission / reception function of the electronic device at the initial stage of electronic device design. Information indicating what effect it has is obtained.
本発明にかかる電磁波解析装置は、前記部品データに基づいて、前記回路基板に設けられる電子部品に接続される配線パターンを示す配線データを生成する配線パターン生成部と、前記配線データに基づいて、前記配線からから発生する不要輻射ノイズによる近傍電磁界の電界成分または磁界成分またはその両方の分布を表すデータを生成し、生成したデータを前記基板近傍電磁界分布データとして前記基板近傍電磁界分布入力部へ渡す配線ノイズデータ生成部とをさらに備えることが好ましい。 The electromagnetic wave analysis device according to the present invention is based on the wiring data, a wiring pattern generation unit that generates wiring data indicating a wiring pattern connected to an electronic component provided on the circuit board, based on the component data, Generates data representing the distribution of the electric field component and / or magnetic field component of the near electromagnetic field due to unwanted radiation noise generated from the wiring, and inputs the generated data as the board near electromagnetic field distribution data as the board near electromagnetic field distribution data It is preferable to further include a wiring noise data generation unit to be passed to the unit.
前記配線ノイズデータ生成部は、前記部品データで表される電子部品に接続される配線から発生する不要輻射ノイズを表すデータを基板近傍電磁界分布データとして生成する。相関値生成部は、部品データが示す電子部品の基板近傍電磁界分布データに加えて、その配線から発生する不要輻射ノイズを表す基板近傍電磁界分布データを用いて相関値を生成する。そのため、生成される相関値は、部品データが示す電子部品に接続される配線の不要輻射ノイズが、前記電子機器の送受信機能に与える影響を表すデータを含む。 The wiring noise data generation unit generates data representing unnecessary radiation noise generated from wiring connected to the electronic component represented by the component data as near-field electromagnetic field distribution data. The correlation value generation unit generates a correlation value using near-board electromagnetic field distribution data representing unnecessary radiation noise generated from the wiring in addition to near-board electromagnetic field distribution data of the electronic component indicated by the component data. Therefore, the generated correlation value includes data representing the influence of unnecessary radiation noise of the wiring connected to the electronic component indicated by the component data on the transmission / reception function of the electronic device.
本発明にかかる電磁波解析装置は、前記アンテナ電磁界分布データを、複数のアンテナについて記憶するアンテナ電磁界分布記憶部と、前記電子機器におけるアンテナに関するデータを入力するアンテナデータ入力部と、前記アンテナデータで表されるアンテナに対応するアンテナ電磁界分布データを、前記アンテナ電磁界分布記憶部から読み込んで、前記アンテナ電磁界分布入力部へアンテナ電磁界分布データとして渡すアンテナ電磁界分布選択部とをさらに備えることが好ましい。 An electromagnetic wave analysis apparatus according to the present invention includes an antenna electromagnetic field distribution storage unit that stores the antenna electromagnetic field distribution data for a plurality of antennas, an antenna data input unit that inputs data related to an antenna in the electronic device, and the antenna data. An antenna electromagnetic field distribution selection unit that reads antenna electromagnetic field distribution data corresponding to the antenna represented by the antenna electromagnetic field distribution storage unit and passes the antenna electromagnetic field distribution data to the antenna electromagnetic field distribution input unit as antenna electromagnetic field distribution data. It is preferable to provide.
アンテナデータを用いることで、測定やシミュレーションをしなくても、アンテナ磁界分布データを得ることができる。例えば、アンテナ電磁界分布記憶部が、あるアンテナについて過去の測定またはシミュレーションにより得られたアンテナ電磁界分布データを記憶しておくことができる。この場合に、アンテナデータ入力部で、そのアンテナに関するデータが入力されると、アンテナ電磁界分布選択部は、そのアンテナのアンテナ電磁界分布データをアンテナ電磁界分布記憶部から読み込んでアンテナ電磁界分布入力部へ渡すことができる。 By using antenna data, antenna magnetic field distribution data can be obtained without performing measurement or simulation. For example, the antenna electromagnetic field distribution storage unit can store antenna electromagnetic field distribution data obtained by past measurement or simulation for a certain antenna. In this case, when data related to the antenna is input by the antenna data input unit, the antenna electromagnetic field distribution selection unit reads the antenna electromagnetic field distribution data of the antenna from the antenna electromagnetic field distribution storage unit, and the antenna electromagnetic field distribution. Can be passed to the input section.
本発明にかかる電磁波解析装置において、前記電子機器は携帯電話である態様とすることができる。 In the electromagnetic wave analysis device according to the present invention, the electronic device may be a mobile phone.
本発明にかかる電磁波解析装置において、前記アンテナ電磁界分布データは、前記アンテナを介して送受信される電磁波の磁界成分を電流で表したアンテナ電流または前記電磁波の電界成分を電圧で表したアンテナ電圧の分布を表すデータである態様とすることができる。 In the electromagnetic wave analysis device according to the present invention, the antenna electromagnetic field distribution data is an antenna current in which a magnetic field component of an electromagnetic wave transmitted and received via the antenna is represented by a current or an antenna voltage in which the electric field component of the electromagnetic wave is represented by a voltage. It can be set as the aspect which is the data showing distribution.
本発明にかかる設計支援装置は、本発明における電磁波解析装置を含む態様とすることができる。 The design support apparatus according to the present invention may include an electromagnetic wave analysis apparatus according to the present invention.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
本実施形態は、携帯電話のプリント回路基板に設けられた電子部品から放射される不要輻射ノイズの基板近傍電磁界分布と、電子機器の送受信時におけるアンテナ電磁界分布との2種類の分布データを用いることによって、携帯電話の実使用に近い状態での送受信特性を評価する設計支援装置に関するものである。
[First Embodiment]
In the present embodiment, two types of distribution data, ie, a near-field electromagnetic field distribution of unwanted radiation noise radiated from an electronic component provided on a printed circuit board of a cellular phone and an antenna electromagnetic field distribution at the time of transmission / reception of an electronic device, are distributed. The present invention relates to a design support apparatus that evaluates transmission / reception characteristics in a state close to actual use of a mobile phone.
図1は、本実施形態における設計支援装置の構成を表す機能ブロック図である。図1に示すように、設計支援装置100は、アンテナ電磁界分布測定部12および基板近傍電磁界分布測定部13と、それらに接続された計算機15で構成されている。また、計算機15は、CADシステム57にも接続されている。計算機15は、インタフェース部16、演算部17、記憶部18および出力部19を備える。
FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the design support apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
アンテナ電磁界分布測定部12は、携帯電話のアンテナを介して送受信される電磁波の磁界成分を測定する。基板近傍電磁界分布測定部13は、携帯電話の回路基板に設けられた電子部品から放射される不要輻射ノイズによる電磁界を測定する。アンテナ電磁界分布測定部12および基板近傍電磁界分布測定部13の詳細については、後述する。
The antenna electromagnetic field
インタフェース部16は、アンテナ電磁界分布入力部51、基板近傍電磁界分布入力部52および制御部59を含む。アンテナ電磁界分布入力部51は、アンテナ電磁界分布測定部12からアンテナ磁界分布データを受け取って記憶部18へ保存する。基板近傍電磁界分布入力部52は、基板近傍電磁界分布測定部13から基板近傍電磁界分布データを受け取って記憶部18へ保存する。制御部59は、アンテナ電磁界分布測定部12、基板近傍電磁界分布測定部13の動作を制御する。このような制御は、例えば、制御用ソフトウェアを計算機15が備えるCPU(後述)が実行することによって行われる。
The
演算部17は、相関値生成部53、比較部54、基板設計データ入力部55、指針情報生成部56を備える。相関値生成部53は、記憶部18に記憶されたアンテナ磁界分布データおよび基板近傍電磁界分布データに基づいて相関値を生成する。比較部54は、相関値生成部53が生成した相関値と記憶部18に保存された閾値とを比較することにより、携帯電話の評価を行い、評価の結果を表すデータを記憶部18に保存する。基板設計データ入力部55は、例えば、CADシステム57等から、基板14aの構造を表す基板設計データを入力する。指針情報生成部56は、この基板設計データと、記憶部18に保存された結果データとに基づいて、携帯電話の設計の指針となる設計指針データを生成し、記憶部18に保存する。
The
出力部19は、記憶部18に保存された結果データや設計指針データを、設計者に分かりやいように、ディスプレイ等(後述)を用いて表示する。
The
計算機15は、例えば、EWS(Engineering Work Station)またはPC(Personal Computer)等(以下、PC等と言う)を用いて構成することができる。インタフェース部16および演算部17等の機能は、PC等のCPUが設計支援プログラムを実行することで実現できる。また、記憶部18には、PC等に内蔵されているハードディスク、RAM等の記憶媒体の他、フレキシブルディスク、メモリカード等の可搬型記憶媒体や、ネットワーク上にある記憶装置内の記憶媒体等を用いることができる。出力部19としてPC等のディスプレイを含む表示装置やプリンタ等の出力装置を用いることができる。
The
上記のインタフェース部16および演算部17の機能を実現するための設計支援プログラムを、例えば、CD−ROM等の記憶媒体から、あるいは通信回線を介したダウンロード等により、任意のPC等へインストールすることによって、計算機15を構築することもできる。
Installing a design support program for realizing the functions of the
なお、本発明にかかる設計支援装置100は、計算機15がPC等のような汎用装置である場合に限られない。例えば、計算機15を、CPUや記憶媒体を備えた専用制御装置としてもよいし、アンテナ電磁界分布測定部12および基板近傍電磁界分布測定部13と計算機15を一体として、1つの設計支援装置を構成してもよい。
The
次に、アンテナ電磁界分布測定部12および基板近傍電磁界分布測定部13の詳細について説明する。図2(a)は、アンテナ電磁界分布測定部12および基板近傍電磁界分布測定部13の詳細な構成を含む、設計支援装置100の構成を表す機能ブロック図と、携帯電話の基板の概略図である。
Next, the details of the antenna electromagnetic field
図2(a)に示すように、アンテナ電磁界分布測定部12は、測定器(アンテナの磁界成分用)12aおよび検出器(アンテナの磁界成分用)12bを備える。基板近傍電磁界分布測定部13は、測定器(基板近傍電磁界用)13aおよび検出器(基板近傍電磁界用)13bを備える。図2(a)に示す基板14aは、測定対象の携帯電話の回路基板である。
As shown in FIG. 2A, the antenna electromagnetic field
アンテナ電磁界分布測定部12は、基板14aから放射されるアンテナによる電磁波の磁界成分、すなわち、アンテナの磁界成分の分布を測定する。アンテナの磁界成分については後述する。基板近傍電磁界分布測定部13は、基板14aに設けられた電子部品から放射される不要輻射ノイズによる電磁界の分布を測定する。計算機15は、アンテナ電磁界分布測定部12および基板近傍電磁界分布測定部13を制御し、これらから出力されるデータを処理する。
The antenna electromagnetic field
基板14aは、電子部品として、アンテナ32、RF回路ブロック33、メモリ34、CPU(Central Processing Unit)35、電源36、37を含んでいる。各電子部品間は配線38によって接続されている。メモリ34、CPU35、電源36、37は、例えば、IC(Integrated Circuit)で構成される。
The
基板14aにおける電磁波の送受信は、アンテナ32を介して行われる。例えば、基板14aを含む携帯電話が、通話やインターネットアクセス等を無線通信によって行う場合、アンテナ32から電磁波が送信され、または、アンテナ32で電磁波が受信される。
Transmission / reception of electromagnetic waves on the
アンテナの磁界成分とは、上記のように、例えば、携帯電話等の電子機器が備えるアンテナ32を介して送受信される電磁波の磁界成分である。このアンテナの磁界成分の分布が、アンテナの磁界分布である。また、アンテナの磁界成分を電流で表したものをアンテナ電流と称する。
As described above, the magnetic field component of the antenna is a magnetic field component of electromagnetic waves transmitted and received via the
なお、電子機器におけるアンテナは、部品として実装されたアンテナのみでなく、電子機器において、実質的にアンテナとして機能している部材全てを含むものとする。例えば、図2(b)に示すような携帯電話14のアンテナ32および筐体の一部または全体がアンテナとして機能する場合がある。
In addition, the antenna in an electronic device shall contain not only the antenna mounted as components but all the members which function substantially as an antenna in an electronic device. For example, the
検出器(アンテナの磁界成分用)12bは、基板14a周辺のアンテナの磁界成分を検出する。検出器12bは、例えば、検出用アンテナを含む(図示せず)。前記検出用アンテナが基板14aの周辺部に配置されると、アンテナ32と前記検出用アンテナ間における電磁結合により前記検出用アンテナに電流が流れる。この電流を測定器12aが測定することにより、アンテナ32から放射される電磁波の磁界成分が測定される。なお、電磁波の磁界成分と電流はI(電流)=μB(磁束密度)の関係にあるので、いずれか一方の値が得られれば、他方の値も計算により求めることができる。
The detector (for antenna magnetic field component) 12b detects the magnetic field component of the antenna around the
同様に、電磁波の電界成分と電圧においても、いずれか一方の値が得られれば、他方の値も計算により求めることができる。本実施の形態においては、アンテナから放射される電磁波の磁界成分が測定され、アンテナの磁界成分が求められているが、磁界成分の替わりに電界成分を測定することにより、アンテナの電界成分が求められてもよい。アンテナの電界成分は、アンテナから放射される電磁波の電界成分である。また、アンテナの電界成分の替わりに、アンテナの電界成分を電圧で表したアンテナ電圧が求められてもよい。 Similarly, if either value is obtained for the electric field component and voltage of the electromagnetic wave, the other value can also be obtained by calculation. In this embodiment, the magnetic field component of the electromagnetic wave radiated from the antenna is measured and the magnetic field component of the antenna is obtained. However, the electric field component of the antenna is obtained by measuring the electric field component instead of the magnetic field component. May be. The electric field component of the antenna is an electric field component of electromagnetic waves radiated from the antenna. Further, instead of the electric field component of the antenna, an antenna voltage representing the electric field component of the antenna as a voltage may be obtained.
また、検出器12bが、基板14aの周辺を移動することにより、複数の場所でアンテナの磁界成分が測定される。その結果、基板14aの周辺におけるアンテナの磁界分布が得られる。
Further, the
測定器12aとして、例えば、スペクトラムアナライザが用いられる。スペクトラムアナライザを用いることで、検出器12bで検出されたアンテナの磁界成分の周波数毎の強度分布すなわちスペクトラムを出力することができる。
For example, a spectrum analyzer is used as the measuring
ところで、基板14aの動作状態においては、メモリ34、CPU35、電源36、37のそれぞれから不要輻射ノイズである電磁波が発生する。また、メモリ34、CPU35、電源36、37の間に引き回された配線38に、クロック周波数やスイッチング速度等に起因する逓倍周波数の高周波電流が流れる。その結果、配線38を介して基板の周辺へ不要輻射ノイズである電磁波が放射される。検出器検出器(基板近傍電磁界用)13bは、メモリ34、CPU35、電源36、37から放射される不要輻射ノイズの電界成分および磁界成分を検出する。
By the way, in the operation state of the
通常、不要輻射ノイズの強度は、アンテナから放射される電磁波の強度に比べて、非常に小さい。そのため、不要輻射ノイズの電界成分および磁界成分を検出する検出器検出器(基板近傍電磁界用)13bの構成は、検出器(アンテナの磁界成分用)12bの構成と比べて、より小さい強度の磁界および電界を測定することに適した構成とすることが好ましい。また、不要輻射ノイズは、強度が小さいため、基板近傍において測定されることが多い。そのため、不要輻射ノイズの分布は、近傍電磁界分布と呼ばれることもある。 Usually, the intensity of unwanted radiation noise is very small compared to the intensity of electromagnetic waves radiated from an antenna. Therefore, the configuration of the detector detector (for near-field electromagnetic field) 13b for detecting the electric field component and magnetic field component of unwanted radiation noise is smaller than that of the detector (for antenna magnetic field component) 12b. A configuration suitable for measuring a magnetic field and an electric field is preferable. Further, unnecessary radiation noise is often measured in the vicinity of the substrate because the intensity is small. For this reason, the distribution of unwanted radiation noise is sometimes referred to as a near electromagnetic field distribution.
検出器13bには、例えば、微小アンテナ(図示せず)が備えられる。前記微小アンテナが基板14aに設けられた電子部品に接近すると、電子部品と前記微小アンテナ間に生じる静電結合による静電結合電流と、電子部品と前記微小アンテナ間に生じる電磁結合による電磁結合電流との合成電流が前記微小アンテナに流れる。この合成電流を、測定器13aが測定することにより、電子部品から放射された電磁波すなわち不要輻射ノイズの電界成分および磁界成分が検出される。
For example, the
測定器13aとして、測定器12aと同様に、例えば、スペクトラムアナライザが用いられる。なお、測定器13aは、必ずしも、不要輻射ノイズの電界成分および磁界成分の両方を測定する必要はなく、少なくともいずれか1つを測定するものであってもよい。検出器13bおよび測定器13aによって測定されるのは、メモリ34、CPU35、電源36、37から放射される不要輻射ノイズの電界成分および磁界成分に限られない。検出器13bおよび測定器13aは、例えば、基板14aに設けられた上記の電子部品以外の電子部品から放射される不要輻射ノイズや、基板14aの配線から放射される不要輻射ノイズを測定してもよい。
As the measuring
なお、検出器12bおよび検出器13bにおいて、前記検出用アンテナおよび前記微小アンテナを除く部分は、外来ノイズからの影響を除去するために、シールドで覆われていることが好ましい。
In the
また、アンテナ電磁界分布測定部12および基板近傍電磁界分布測定部13は、検出器12bおよび検出器13bを基板14aの周辺で移動させる移動装置(図示せず)を備えることが好ましい。検出器12b、13bが基板14aの周辺を移動することにより、基板周辺のアンテナ磁界分布および基板近傍電磁界分布が得られる。
The antenna electromagnetic field
設計支援装置100では、アンテナ電磁界分布測定部12および基板近傍電磁界分布測定部13の2つの測定部を具備するので、計算機15がこれらを制御することによって、基板近傍電磁界分布とアンテナの磁界成分の同時測定が可能となる。そのため、設備の共通化と、測定時間の短縮を図ることができる。
Since the
また、検出器12b、13bを移動させることにより、アンテナ磁界分布および基板近傍電磁界分布を得るのではなく、検出器12b、13bを複数設けて、それらの検出器を、例えば、マトリックス状に配置することにより、アンテナの磁界分布および基板近傍電磁界分布を得ることもできる。
Also, instead of obtaining the antenna magnetic field distribution and the near-field electromagnetic field distribution by moving the
なお、アンテナ電磁界分布測定部12および基板近傍電磁界分布測定部13については、ここでは一例を示したものであり、アンテナの磁界分布および基板近傍電磁界分布を測定するためには、別の測定系を用いても良い。
Note that the antenna electromagnetic field
図3は、別の測定系の構成例であり、アンテナの磁界分布および基板近傍電磁界分布を測定する測定部の他の構成例を表す機能ブロック図である。図3に示すように、1台の測定器21aと、1台の検出器21bで、アンテナの磁界分布および基板近傍電磁界分布を測定する測定部21を構成することもできる。検出器21bは、例えば、アンテナの磁界成分を検出するための検出用アンテナと、基板近傍電磁界を検出する微小アンテナを備える。測定器21aは、検出器21bで検出されたアンテナの磁界成分および基板近傍電磁界を測定する。測定器21aとして、たとえば、スペクトラムアナライザが用いられる。図3に示す構成によって、設備の共通化を図ることができる。
FIG. 3 is a functional block diagram showing another configuration example of another measurement system and showing another configuration example of the measurement unit that measures the magnetic field distribution of the antenna and the electromagnetic field distribution in the vicinity of the substrate. As shown in FIG. 3, the measuring
次に、設計支援装置100の動作について、図を用いて説明する。図4は、設計支援装置100における処理の動作を示すフローチャートである。
Next, the operation of the
図4において、まず、計算機15が、アンテナ電磁界分布測定部12および基板近傍電磁界分布測定部13に対する測定条件設定を行う(ステップS11、S12)。計算機15は、例えば、測定を行う周波数、空間ピッチ、測定範囲など測定に必要な初期条件を、測定条件として設定する。
In FIG. 4, first, the
測定器(アンテナの磁界成分用)12aは、制御部59の制御により、ステップS11で設定された設定条件に従って、アンテナの磁界成分の測定を行う(ステップS13)。ここで、図2(a)において、被計測体である基板14aに平行な面をXY平面、基板14aに垂直な方向をZ軸方向とする。例えば、XY平面に平行な面であって、基板14aから一定の距離にある平面上を、検出器13bが移動することによって、基板14aから一定の距離を隔てた平面におけるアンテナの磁界分布が測定される。このような測定をXY平面に平行な複数の面で行うことによって、基板14aの周囲におけるアンテナの磁界分布を示すデータが得られる。なお、測定領域は平面に限られない。例えば、基板14a周辺の球面上あるいは曲面上の分布を測定してもよい。
The measuring instrument (for antenna magnetic field component) 12a measures the magnetic field component of the antenna according to the setting conditions set in step S11 under the control of the control unit 59 (step S13). Here, in FIG. 2A, a plane parallel to the
アンテナの磁界分布の測定は、例えば、携帯電話が実際に送受信を行っている状態で行われる。また、簡易な手法として、アンテナ給電点に発振器を取り付け、所定の周波数でアンテナが励振されている状態でアンテナの磁界分布を測定することができる。 The antenna magnetic field distribution is measured, for example, in a state where the mobile phone is actually transmitting and receiving. As a simple method, an antenna is attached to the antenna feeding point, and the magnetic field distribution of the antenna can be measured in a state where the antenna is excited at a predetermined frequency.
アンテナの磁界分布の測定においては、基板14aが携帯電話のメイン基板である場合は、図2(b)に示すように、筐体も含めた状態で、携帯電話14の周囲全体におけるアンテナの磁界成分を測定することが好ましい。筐体も含めた携帯電話全体がアンテナとして機能する場合があるからである。なお、ここで測定される携帯電話14または基板14aは、設計初期段階の試作品であっても、完成品であってもよい。
In the measurement of the antenna magnetic field distribution, when the
アンテナ電磁界分布測定部12で測定されたアンテナ磁界分布は、アンテナ電磁界分布入力部51によって計算機15へ入力されて、記憶部18に保存される(ステップS15)。入力されるアンテナ磁界分布データには、例えば、測定点の座標等の位置を表す情報、アンテナの磁界成分の周波数、強度、位相、方向性を表す情報等が含まれる。また、測定ばらつきを減らすために複数回測定が行われた場合には、測定値の平均値を示すデータ、測定の精度が悪い場合には測定値の最大値を示すデータ等がアンテナ磁界分布データに含まれてもよい。
The antenna magnetic field distribution measured by the antenna electromagnetic field
図6(a)は、アンテナ磁界分布データが表すアンテナの磁界分布をXY座標上に表示した場合の画像の例である。図6(a)では、XY平面において、アンテナの磁界成分が同じ値である点を結んだ線でアンテナの磁界分布が表されている。図6(a)中、閉曲線hで囲まれた領域が、XY平面において最もアンテナの磁界が大きい領域である。図6(a)に示すXYZ方向は、図2(a)に示す基板14aにおけるXYZ方向に対応する。基板14aは、X=0〜X1、Y=0〜Y1の領域に位置している。
FIG. 6A is an example of an image when the magnetic field distribution of the antenna represented by the antenna magnetic field distribution data is displayed on the XY coordinates. In FIG. 6A, the magnetic field distribution of the antenna is represented by a line connecting points where the magnetic field components of the antenna have the same value on the XY plane. In FIG. 6A, the region surrounded by the closed curve h is the region where the antenna magnetic field is the largest in the XY plane. The XYZ directions shown in FIG. 6A correspond to the XYZ directions in the
測定器(基板近傍電磁界用)13aは、ステップS12で設定された設定条件に従って、基板近傍電磁界すなわち不要輻射ノイズの測定を行う(ステップS14)。例えば、検出器13bが、基板14aに設けられた各電子部品の周囲の測定範囲内を3次元方向に移動することによって、各電子部品から放射される不要輻射ノイズの基板近傍電磁界が測定される。その結果、各電子部品による不要輻射ノイズの基板近傍電磁界分布を示すデータが得られる。なお、本実施形態において、測定器13aは、一例として、基板14aに設けられたメモリ34、CPU35、電源36、37からそれぞれ放射される不要輻射ノイズの電界成分および磁界成分を測定する。
The measuring instrument (for board near electromagnetic field) 13a measures the board near electromagnetic field, that is, unnecessary radiation noise, in accordance with the setting conditions set in step S12 (step S14). For example, when the
基板に設けられた電子部品から放射される不要輻射ノイズの電磁波の強度は小さいので、例えば、基板14aが、携帯電話のメイン基板である場合は、筐体を除いた状態の基板14aに設けられた電子部品を被測定物として、検出器13bを接近させて測定することが好ましい。
For example, when the
また、携帯電話には、例えば、ディスプレイ、カメラ、SDカード(メモリカード)など様々なアプリケーションが備えられる場合がある。それらのアプリケーションのうちいずれか1つを動作させた状態で、基板近傍電磁界分布を測定することにより、動作させたアプリケーションによる不要輻射ノイズを測定することができる。すなわち、実際に使用状態に近い状態での不要輻射ノイズを測定することができる。 In addition, a mobile phone may be provided with various applications such as a display, a camera, and an SD card (memory card). By measuring the near-field electromagnetic field distribution in a state where any one of these applications is operated, unnecessary radiation noise due to the operated application can be measured. That is, it is possible to measure unnecessary radiation noise in a state that is actually close to the use state.
基板近傍電磁界分布測定部13で測定された基板近傍電磁界分布は、基板近傍電磁界分布入力部52によって計算機15へ入力されて、基板近傍電磁界分布データとして記憶部18に保存される(ステップS16)。入力される基板近傍電磁界分布データには、例えば、測定点の座標等の位置を示す情報、磁界または電界の周波数、強度、位相、方向性を表す情報等が含まれる。また、測定ばらつきを減らすために複数回測定が行われた場合には、測定値の平均値を示すデータ、測定の精度が悪い場合には、測定値の最大値を示すデータが基板近傍電磁界分布データ含まれてもよい。
The board vicinity electromagnetic field distribution measured by the board vicinity electromagnetic field
図6(b)は、基板近傍電磁界分布データが表すメモリ34、CPU35、電源36、37からそれぞれ放射される不要輻射ノイズの基板近傍電磁界磁界分布をXY座標上に表示した場合の画像の例である。図6(b)では、四角g34で囲まれた領域がメモリ34の基板近傍電磁界分布を、四角g35で囲まれた領域がCPU35の基板近傍電磁界分布を、四角g36、37で囲まれた領域が電源36、37の基板近傍電磁界分布をそれぞれ表している。四角g34、35、36、37において、磁界成分が同じ値である点を結んだ線によって基板近傍電磁界磁界分布が表されている。図6(b)に示すXYZ方向は、図2(a)に示す基板14aにおけるXYZ方向に対応する。基板14aは、X=0〜X1、Y=0〜Y1の領域に位置している。
FIG. 6B shows an image in the case where the near-field electromagnetic field distribution of unnecessary radiation noise radiated from the
相関値生成部53は、ステップS15およびS16で入力されたアンテナ磁界分布データおよび基板近傍電磁界分布データを基に相関値を生成する(図4のステップS17)。相関値は、基板近傍電磁界すなわち不要輻射ノイズがアンテナの磁界成分に及ぼす影響の度合いを表す値である。相関値は、アンテナの磁界成分と基板近傍電磁界との相関性を含む計算式により、測定位置ごとに求められる。相関値は、例えば、図6(a)に示すアンテナ電磁界分布と、図6(b)に示される基板近傍電磁界分布との重なる部分について求められる。以下、相関値を求める計算の例を説明する。
The correlation
(相関値を求める計算の例1)
例えば、座標(x1、y1、z1)の位置における相関値A(x1、y1、z1)は、下記(式1)により求められる。
(Example 1 for calculating correlation value)
For example, the coordinates (x 1, y 1, z. 1) the correlation value at the position of A (x 1, y one, z 1) is obtained by the following equation (1).
(式1)
A(x1、y1、z1)=ka2+ma・b+nb2
k、m、nは定数
a:(x1、y1、z1)におけるアンテナの磁界成分の強度
b:(x1、y1、z1)における基板近傍電磁界の強度
(Formula 1)
A (x 1 , y 1 , z 1 ) = ka 2 + ma · b + nb 2
k, m, and n are the strength of the magnetic field component of the antenna at the constant a: (x 1 , y 1 , z 1 ) b: the strength of the near-field electromagnetic field at (x 1 , y 1 , z 1 )
また、計算を簡単にして、下記(式2)により相関値Aを求めてもよい。 Further, the correlation value A may be obtained by the following (formula 2) by simplifying the calculation.
(式2)
A(x1、y1、z1)=ma・b
mは定数
a:(x1、y1、z1)におけるアンテナの磁界成分の強度
b:(x1、y1、z1)における基板近傍電磁界の強度
k、m、n等の定数は、後述する閾値との関係を考慮して、状況に応じて適切な値を設定することが好ましい。
(Formula 2)
A (x 1 , y 1 , z 1 ) = ma · b
m is the strength of the magnetic field component of the antenna at a constant a: (x 1 , y 1 , z 1 ) b: the strength of the near-field electromagnetic field at (x 1 , y 1 , z 1 ) Constants such as k, m, n are It is preferable to set an appropriate value according to the situation in consideration of the relationship with the threshold value described later.
(相関値を求める計算の例2)
また、上記(式1)および(式2)では、アンテナの磁界成分の強度aおよび基板近傍電磁界の強度bを用いて相関値が求められているが、上記a、bのようなスカラー値ではなく、ベクトル値でアンテナの磁界成分および基板近傍電磁界を表した値を用いて相関値を求めることもできる。相関値生成部53は、例えば、(x1、y1、z1)におけるアンテナの磁界成分ベクトルa=(ax、ay、az)と、(x1、y1、z1)における基板近傍電磁界ベクトルb=(bx、by、bz)とを用いて、下記(式3)により相関値Aを求めることができる。
(Example 2 for calculating correlation value)
In the above (Expression 1) and (Expression 2), the correlation value is obtained using the strength a of the magnetic field component of the antenna and the strength b of the electromagnetic field in the vicinity of the substrate. Instead, the correlation value can also be obtained using a value representing the magnetic field component of the antenna and the electromagnetic field near the substrate by a vector value. The correlation
(式3)
A={(ax・bx)2+(ay・by)2+(az・bz)2}1/2
(Formula 3)
A = {(a x · b x ) 2 + (a y · b y ) 2 + (a z · b z ) 2 } 1/2
上記(式3)は、ベクトルaのxyz成分(ax、ay、az)とベクトルbのxyz成分(bx、by、bz)のそれぞれの積で表されるベクトル(ax・bx、ay・by、az・bz)の大きさを相関値Aとしている。また、相関値生成部53は、xyz成分のうち少なくとも1つの成分における積で相関値Aを求めてもよい。例えば、x成分における積ax・bxおよびy成分における積ay・byを用いて、下記(式4)により相関値Aを求めることもできる。
Above (Equation 3), xyz components of a vector a (a x, a y, a z) and the vector b xyz components (b x, b y, b z) of each vector represented by the product (a x · b x, is set to a y · b y, a z · b z) of the magnitude correlation value a. The correlation
(式4)
A={(ax・bx)2+(ay・by)2}1/2
(Formula 4)
A = {(a x · b x) 2 + (a y · b y) 2} 1/2
相関値生成部53は、上記(式4)のようにz成分の積を省略してzy成分についての積を用いて相関値を求めることで、xyz成分の積を用いる場合に比べて計算量を少なくすることができる。
The correlation
(相関値を求める計算の例3)
上記式1〜4に示す例では、1つの点(x1、y1、z1)におけるアンテナの磁界成分と、その点(x1、y1、z1)における基板近傍電磁界と基づいて相関値を求めているが、例えば、1つの点(x1、y1、z1)におけるアンテナの磁界成分と、その点(x1、y1、z1)およびその点の周辺に位置する複数の点における基板近傍電磁界とに基づいて相関値を求めることもできる。例えば、(x1、y1、z1)の周辺の3点(x2、y2、z2)、(x3、y3、z4)、(x4、y4、z4)における基板近傍電磁界の強度をそれぞれ、c、d、eとすると、例えば、下記(式5)により相関値を求めることができる。下記(式5)において、Mは定数である。
(Example 3 of calculating the correlation value)
In the example shown in the above formula 1-4, based and one point (x 1, y 1, z 1) of the antenna in the magnetic field components, and that point (x 1, y 1, z 1) substrate near electromagnetic field in The correlation value is obtained. For example, the magnetic field component of the antenna at one point (x 1 , y 1 , z 1 ), the point (x 1 , y 1 , z 1 ), and the vicinity of the point Correlation values can also be obtained based on near-substrate electromagnetic fields at a plurality of points. For example, at three points (x 2 , y 2 , z 2 ), (x 3 , y 3 , z 4 ), (x 4 , y 4 , z 4 ) around (x 1 , y 1 , z 1 ) Assuming that the intensities of the near-field electromagnetic fields are c, d, and e, for example, the correlation value can be obtained by the following (formula 5). In the following (Formula 5), M is a constant.
(式5)
A=M(a・b+a・c+a・d+a・e)
(Formula 5)
A = M (a · b + a · c + a · d + a · e)
相関値生成部53は、上記(式5)のように、複数の点における基板近傍電磁界強度と、1つの点におけるアンテナの磁界成分の強度と用いて相関値Aを求めることにより、複数の点における基板近傍電磁界とアンテナの磁界成分との相互作用を考慮して相関値を求めることができる。また、相関値生成部53は、例えば、複数の点におけるアンテナの磁界成分の強度と、1つの点における基板近傍電磁界の強度とを用いて相関値を求めてもよいし、アンテナの磁界成分および基板近傍電磁界をベクトルで表したデータを用いて相関値を求めてもよい。
The correlation
以上に示した計算により、相関値生成部53は、アンテナ電磁界分布測定部12が測定した領域と、基板近傍電磁界分布測定部13が測定した領域とが重なる領域における相関値を求める。その結果、不要輻射ノイズが発生する領域における相関値の分布が得られる。例えば、ある平面において測定されたアンテナの磁界分布と、その平面に含まれる平面部分において測定された基板近傍電磁界分布から、その平面部分における相関値の分布が得られる。すなわち、不要輻射ノイズの基板近傍電磁界分布と、電子機器の送受信時におけるアンテナの磁界分布との2つの分布図を組み合わることにより相関値分布を求めることができる。
Based on the calculation described above, the correlation
図6(c)は、相関値生成部53が示す相関値の分布をXY座標上に表示した場合の画像の例である。図6(c)では、四角f34で囲まれた領域がメモリ34の基板近傍電磁界分布とアンテナ磁界分布とが重なる領域、四角f35で囲まれた領域がCPU35の基板近傍電磁界分布とアンテナ磁界分布とが重なる領域、四角f36、37で囲まれた領域が電源36、37の基板近傍電磁界分布とアンテナ磁界分布とが重なる領域をそれぞれ表している。四角f34、35、36、37において、磁界成分が同じ値である点を結んだ線によって基板近傍電磁界磁界分布が表されている。図6(c)に示すXYZ方向は、図2(a)に示す基板14aにおけるXYZ方向に対応する。基板14aは、X=0〜X1、Y=0〜Y1の領域に位置している。
FIG. 6C is an example of an image when the correlation value distribution indicated by the correlation
なお、相関値を求める計算式は、上記の例に限られない。例えば、計算式は、送受信障害の問題発生有無に基づき、携帯電話システムごとに任意に設定されてもよい。 The calculation formula for obtaining the correlation value is not limited to the above example. For example, the calculation formula may be arbitrarily set for each mobile phone system based on whether a transmission / reception failure problem occurs.
比較部54は、ステップS17で生成された相関値と、あらかじめ別の方法によって算出され、記憶部18に保存されている判定閾値(X)とを比較する(ステップS18)。比較部54は、例えば、相関値Aが閾値Xより小さい(X>A)場合は、不要輻射ノイズによる電子機器の送受信障害は発生しないと判断し、相関値Aが閾値X以上の場合は、不要輻射ノイズによる電子機器の送受信障害が発生すると判断することができる。
The
この比較は、ステップS17で生成される相関値全てについて行うことが好ましい。ステップS17において、アンテナ電磁界分布測定部12が測定した領域と基板近傍電磁界分布測定部13が測定した領域とが重なる領域すなわちノイズ発生領域において相関値が求められるので、それぞれのノイズ発生領域における相関値について、上記比較処理を行うことにより、ノイズ発生領域ごとに送受信障害発生の有無を判断できることになる。送受信障害が有ると判断されたノイズ発生領域は、送受信障害の発生箇所と認識されてもよい。判断結果は、結果データとして記憶部18に保存される。
This comparison is preferably performed for all correlation values generated in step S17. In step S17, since a correlation value is obtained in a region where the region measured by the antenna electromagnetic field
図6(c)に示す画面の例において、最も濃く表示された部分61が、比較処理(ステップS18)で、不要輻射ノイズによる送受信障害が有ると判断された箇所である。設計者は、設計初期の段階の試作品について測定による結果データを、図6(a)〜(c)に示すような表示を見ることによって、送受信障害の発生有無および送受信障害の発生箇所を設計初期の段階で把握することができる。
In the example of the screen shown in FIG. 6C, the
ここで、判定閾値(X)の算出方法の例を説明する。例えば、W−CDMA方式を用いた携帯電話は、市場に出荷されるために必要な仕様が3GPP(3rd Generation Partnership Project)において規格化されている。その規格のなかで、送受信障害を起こさないために必要な仕様として受信感度があり、その値は−117dBm/3.84MHzと規定されている。つまり、入力電力が−117dBm/3.84MHzよりも大きい場合には必ず、受信が出来なければならないことを意味している。 Here, an example of a method for calculating the determination threshold (X) will be described. For example, for mobile phones using the W-CDMA system, specifications necessary for shipping to the market are standardized in 3GPP (3rd Generation Partnership Project). Among the standards, there is a reception sensitivity as a specification necessary for preventing a transmission / reception failure, and the value is defined as −117 dBm / 3.84 MHz. In other words, this means that reception must be possible whenever the input power is greater than −117 dBm / 3.84 MHz.
携帯電話がこの受信感度を達成するためには、アンテナが受信する不要輻射ノイズ量をある一定の基準値以下まで下げる必要がある。不要輻射ノイズは受信感度特性を劣化させる要因であるからである。 In order for the mobile phone to achieve this reception sensitivity, it is necessary to reduce the amount of unnecessary radiation noise received by the antenna to a certain reference value or less. This is because unnecessary radiation noise is a factor that degrades the reception sensitivity characteristic.
アンテナが受信する不要輻射ノイズは、例えば、図5に示す構成を用いて測定することができる。図5は、携帯電話のアンテナが受信する電波を測定するための構成を示す図である。図5に示すように、携帯電話14のアンテナ32に、RF回路ブロック33と外部端子96との接続を切り替えるスイッチ95を設けて、外部端子96に測定器94を接続し、スイッチ95を外部端子96側へ切り替えることによって、アンテナ32が受信する電磁波を測定することができる。測定器94として、例えば、スペクトラムアナライザ、ベクトルシングルアナライザ等を用いることができる。
Unwanted radiation noise received by the antenna can be measured, for example, using the configuration shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing a configuration for measuring radio waves received by an antenna of a mobile phone. As shown in FIG. 5, the
まず、携帯電話14において、アンテナの送受信を行わず、例えば、カメラやSDカード(メモリカード)等、送受信機能以外の機能を動作させた状態すなわち不要輻射ノイズのみが放射されている状態で測定を行うことにより、アンテナが受信する不要輻射ノイズを測定することができる。
First, the
このようにして測定された不要輻射ノイズ強度が基準値以下を実現した場合、その測定時と同じ条件で、アンテナ送受信機能をさらに動作させてアンテナの磁界分布および基板近傍電磁界分布を測定し(ステップS11〜S16)、相関値分布を算出する(ステップS17)。そこで得られた相関値分布中の最大値を判定閾値とすることができる。 When the unnecessary radiation noise intensity measured in this way is below the reference value, the antenna transmission / reception function is further operated under the same conditions as the measurement to measure the antenna magnetic field distribution and the near-field electromagnetic field distribution ( Steps S11 to S16), a correlation value distribution is calculated (step S17). The maximum value in the correlation value distribution obtained there can be used as the determination threshold.
以上のように、アンテナ特性と不要輻射ノイズ量の間の密接な関係を考慮して、送受信障害を起こさないために必要な判定閾値(X)を求めることが好ましい。なお、閾値Xの算出方法は上記例に限られない。例えば、経験則に基づいて適切な値を設定してもよい。 As described above, it is preferable to obtain the determination threshold (X) necessary for preventing a transmission / reception failure in consideration of the close relationship between the antenna characteristics and the amount of unnecessary radiation noise. The method for calculating the threshold value X is not limited to the above example. For example, an appropriate value may be set based on an empirical rule.
比較処理(図4のステップS18)の後、基板設計データ入力部55は、CADシステム57から、基板14aの基板の構造を表す基板設計データを入力する(ステップS19)。基板設計データには、例えば、基板に実装される部品の配置や配線パターン、部品の大きさ、高さ等を表す設計データが含まれる。
After the comparison process (step S18 in FIG. 4), the board design
指針情報生成部56は、ステップS18の比較処理の結果データと、ステップS19で入力された基板設計データに基づいて、基板14aの設計の指針となる情報を生成する(ステップS20)。例えば、指針情報生成部56は、比較処理(ステップS18)の結果データに含まれる送受信障害発生位置と、基板設計データに含まれる基板上に実装された電子部品の位置とを比較することで、送受信障害の原因となっている電子部品を特定することができる。さらに、指針情報生成部56は、過去の事例データ等から、送受信障害を避けるために部品の最適な実装位置を示す情報を生成してもよい。また、指針情報生成部56は、複数の電子部品が送受信障害の原因となっている場合には、予め複数の電子部品について決められている優先順位にしたがって、最適な実装位置またはノイズ対策部品の選定を示す情報を生成することができる。指針情報生成部56が生成した情報は、設計指針データとして記憶部18に保存される。
The guideline
出力部19は、比較処理(ステップS18)の結果データおよび設計指針データ生成処理(ステップS20)で生成された設計指針データをディスプレイ等に表示する(ステップS21)。比較処理の結果データとして、例えば、図6(c)に示す画像がディスプレイ等に表示される。
The
また、出力部19は、基板設計データ入力処理(ステップS19)で入力された基板設計データを用いて、相関値分布と基板の構造を対比できるように重ね合わせて表示することもできる。さらに、出力部19は、設計指針データとして、送受信障害の原因となる基板上の実装部品や、送受信障害を回避するための好ましい設計例を表示してもよい。指針情報生成部56が、例えば上記のように、過去の事例から対策を示す情報を生成し、出力部19がその情報を表示することにより、経験の浅い設計者でも設計できるような情報を得ることができる。このようなアドバイザ機能を装置に付加することにより、汎用的で親切な設計支援装置が提供されることとなる。
Further, the
設計者は、出力部19で出力された設計指針データに基づいて、CADシステム57を用いて基板設計データを適切な設計に変更することができる。また、CADシステム57が、記憶部18に記憶された設計指針データを自動的に読み込んで、設計指針データに基づいて基板設計データを変更する態様とすることができる。
The designer can change the board design data to an appropriate design using the
なお、CADシステム57は、計算機15内に設けられてもよい。その場合、CADシステム57で生成される基板設計データも、記憶部18に記憶される。
The
出力部19は、上記の情報の他に、例えば、アンテナの磁界分布の測定結果や基板近傍電磁界分布の測定結果等を表示することもできる。また、携帯電話等の電子機器の形状を表す二次元、三次元のグラフィックデータを表示することもできる。
In addition to the above information, the
以上、設計支援装置100の動作について説明したが、設計支援装置100の動作の順番は、図4に示すフローチャートの順番に限られない。例えば、ステップS19の基板設計データ入力処理は、ステップS17の前に行ってもよい。
The operation of the
また、基板設計データ入力処理(ステップS19)および設計指針データ生成処理(ステップS20)は、状況に応じて省略することもできる。さらに、比較処理(ステップS18)を省略して、相関値生成処理(ステップS17)で得られた相関値の分布を出力部19で表示するだけでも、設計者は、その表示を見ることによって、不要ノイズがアンテナの磁界成分に及ぼす影響についての情報を得ることができる。例えば、設計者が、ノイズ対策のために携帯電話の設計変更を行い、設計変更後の測定により算出された相関値分布の表示を見ることで、ノイズ対策による効果を携帯電話端末の実使用時を想定しながら定量的に把握することができる。
Further, the board design data input process (step S19) and the design guideline data generation process (step S20) can be omitted depending on the situation. Furthermore, by omitting the comparison process (step S18) and only displaying the distribution of the correlation values obtained in the correlation value generation process (step S17) on the
本発明の実施形態によれば、アンテナの磁界分布と基板近傍電磁界分布の2つのパラメータを任意の計算式に代入して相関値を算出し、この相関値と閾値とを比較することにより、電子部品から発生する不要輻射ノイズに起因する電子機器の送受信障害との因果関係を判定することができる。すなわち、不要輻射ノイズによる送受信障害発生の有無および発生箇所を特定することができる。その結果、携帯電話をはじめとする無線機器等の電子機器の設計初期段階で問題箇所を事前に把握することができる。 According to the embodiment of the present invention, the correlation value is calculated by substituting the two parameters of the antenna magnetic field distribution and the near-field electromagnetic field distribution into an arbitrary calculation formula, and the correlation value is compared with the threshold value. It is possible to determine a causal relationship with a transmission / reception failure of an electronic device caused by unnecessary radiation noise generated from an electronic component. That is, it is possible to specify whether or not a transmission / reception failure has occurred due to unnecessary radiation noise and where it occurs. As a result, the problem part can be grasped in advance at the initial design stage of an electronic device such as a mobile phone and other wireless devices.
また、計算機15においては、電子機器のプリント回路基板の電子部品から発生する不要輻射ノイズの基板近傍電磁界分布と、電子機器が送受信する時のアンテナの磁界分布との組み合わせ計算により相関値分布が求められる。この相関値分布により、不要輻射ノイズの影響も加味された電子機器の実使用時に近い状態でのアンテナの磁界分布を得ることができる。実使用時に近い状態でのアンテナの磁界分布に基づいて、例えば、アンテナの指向性、利得および効率等のアンテナの主要特性を計算することもできる。
Further, in the
また、基板近傍電磁界分布測定部13は、基板14aに設けられた電子部品ごとに、不要輻射ノイズの基板近傍電磁界分布を測定し、相関値生成部53は、ぞれぞれの電子部品における基板近傍電磁界分布をアンテナ電磁界分布と重ね合わせて、重なった部分の相関値を計算する。そのため、基板14aのうち、不要輻射ノイズが発生する可能性の高い部分について相関値が計算される。したがって、基板14a全体について相関値を計算するよりも、計算量が少なくなる。また、すなわち、各電子部品について、不要輻射ノイズによる送受信障害発生の有無および発生箇所が特定されやすくなる。
Further, the board vicinity electromagnetic field
通常、携帯電話で用いるアンテナの評価方法としては、アンテナのみを動作させた際の評価が行われている。しかし、携帯電話において、ディスプレイやカメラ、SDカード(メモリカード)等が動作する状態では、CPU、電源、メモリなどICが動作し、これらICが不要輻射ノイズの波源となるので、アンテナのみを動作させた場合に比べて、アンテナ特性が大きく変化することが予想される。そこで、上記のように実使用時に近い状態でのアンテナの磁界分布に基づいてアンテナ特性の評価を行うことで、実使用状態に近い状態のアンテナ特性を評価することができる。 Usually, as an evaluation method for an antenna used in a cellular phone, evaluation is performed when only the antenna is operated. However, when a display, camera, SD card (memory card), etc. are operating in a mobile phone, ICs such as a CPU, power supply, and memory operate. These ICs act as a source of unwanted radiation noise, so only the antenna operates. It is expected that the antenna characteristics will change greatly compared to the case where it is used. Therefore, by evaluating the antenna characteristics based on the magnetic field distribution of the antenna in a state close to actual use as described above, the antenna characteristic in a state close to the actual use state can be evaluated.
なお、本実施形態は、設計対象の電子機器が携帯電話である場合の例であるが、本発明は、携帯電話以外の無線通信機能を持つ電子機器にも適用できる。例えば、無線LAN機能を持つ電子機器等の設計にも本発明にかかる設計支援装置を適用することができる。 Note that this embodiment is an example in which the electronic device to be designed is a mobile phone, but the present invention can also be applied to an electronic device having a wireless communication function other than the mobile phone. For example, the design support apparatus according to the present invention can be applied to the design of an electronic device having a wireless LAN function.
[第2の実施形態]
図7は、本実施形態にかかる設計支援装置の構成を表す機能ブロック図である。図7においては、図1に示す設計支援装置100と同様の部分には同様の番号を付し、その説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 7 is a functional block diagram showing the configuration of the design support apparatus according to the present embodiment. 7, parts similar to those of the
図7に示す設計支援装置103は、図1に示す設計支援装置100に示したアンテナ電磁界分布測定部12、基板近傍電磁界分布測定部13および制御部59の替わりに、アンテナ磁界分布解析部75および基板近傍電磁界分布解析部76を備える。すなわち、アンテナ電磁界分布入力部51が入力するアンテナ磁界分布および基板近傍電磁界分布入力部52が入力する基板近傍電磁界分布は、測定の結果得られたデータではなくて、シミュレーションの結果得られたデータである。
A
アンテナ電磁界分布解析部75および基板近傍電磁界分布解析部76として、例えば、市販の電磁界シミュレータ、EMIシミュレータまたは自作の解析プログラム等を用いることができる。アンテナの磁界分布および基板近傍電磁界分布をシミュレーションによって得ることで、実際に試作品を作って測定する必要がないので、比較的簡単にこれら2つの分布を得ることができる。 As the antenna electromagnetic field distribution analysis unit 75 and the board vicinity electromagnetic field distribution analysis unit 76, for example, a commercially available electromagnetic field simulator, EMI simulator, self-made analysis program, or the like can be used. By obtaining the magnetic field distribution of the antenna and the electromagnetic field distribution in the vicinity of the substrate by simulation, it is not necessary to actually make a prototype and measure it, so these two distributions can be obtained relatively easily.
なお、図7においては、計算機15内にアンテナ電磁界分布解析部75および基板近傍電磁界分布解析部76が設けられているが、これらが外部のPC等に設けられる構成とすることもできる。
In FIG. 7, the antenna electromagnetic field distribution analysis unit 75 and the board vicinity electromagnetic field distribution analysis unit 76 are provided in the
次に、設計支援装置103の動作について、図を用いて説明する。図10は、設計支援装置103における処理の動作を示すフローチャートである。
Next, the operation of the
まず、アンテナ電磁界分布解析部75および基板近傍電磁界分布解析部76は、解析条件を設定する(ステップS31、S32)。設定される解析条件は、例えば、解析対象の電子機器(一例として携帯電話)の構造を表すデータ、電子機器を構成する材料の材料定数(例えば、比誘電率、比透磁率、損失を表す材料定数等)、入出力における励振条件、解析領域(範囲)、解析領域を閉空間にするための境界条件等である。電子機器の構造を表すデータは、例えば、CADシステム57から供給されてもよい。
First, the antenna electromagnetic field distribution analysis unit 75 and the board vicinity electromagnetic field distribution analysis unit 76 set analysis conditions (steps S31 and S32). Analysis conditions to be set include, for example, data representing the structure of an electronic device to be analyzed (for example, a mobile phone), and material constants of materials constituting the electronic device (for example, a material representing relative permittivity, relative permeability, and loss) Constants, etc.), excitation conditions in input / output, analysis region (range), boundary conditions for making the analysis region a closed space, and the like. Data representing the structure of the electronic device may be supplied from the
アンテナ電磁界分布解析部75は、設定された解析条件に基づいて、解析対象となる電子機器周辺のアンテナの磁界分布をシミュレーションによって解析する(ステップS33)。解析結果として、例えば、解析対象である電子機器の近傍平面におけるアンテナ磁界分布を表すデータが得られる。 Based on the set analysis conditions, the antenna electromagnetic field distribution analysis unit 75 analyzes the magnetic field distribution of the antenna around the electronic device to be analyzed by simulation (step S33). As the analysis result, for example, data representing the antenna magnetic field distribution in the plane near the electronic device to be analyzed is obtained.
基板近傍電磁界分布解析部76は、設定された解析条件に基づいて、解析対象となる電子機器の基板に設けられた電子部品周辺の基板近傍電磁界分布をシミュレーションによって解析する(ステップS34)。解析結果として、例えば、解析対象である電子部品の近傍平面における基板近傍電磁界分布を表すデータが得られる。 The board vicinity electromagnetic field distribution analysis unit 76 analyzes the board vicinity electromagnetic field distribution around the electronic component provided on the board of the electronic device to be analyzed based on the set analysis condition (step S34). As the analysis result, for example, data representing the near-substrate electromagnetic field distribution in the near plane of the electronic component to be analyzed is obtained.
アンテナ電磁界分布入力部51は、アンテナ磁界分布解析(ステップS33)の解析結果を記憶部18へ保存する(ステップS15)。
The antenna electromagnetic field
基板近傍電磁界分布入力部52は、基板近傍電磁界分布解析(ステップS34)の解析結果を記憶部18へ保存する(ステップS16)。
The board vicinity electromagnetic field
ステップS15およびステップS16以降の処理は、実施の形態1における設計支援装置100の処理(図4参照)と同様であるので、説明を省略する。
Since the process after step S15 and step S16 is the same as the process (refer FIG. 4) of the
[第3の実施形態]
図9は、本実施形態にかかる設計支援装置の構成を表す機能ブロック図である。図9においては、図1に示す設計支援装置100と同様の部分には同様の番号を付し、その説明を省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 9 is a functional block diagram showing the configuration of the design support apparatus according to the present embodiment. 9, parts similar to those of the
図9に示すように、本実施形態にかかる設計支援装置104において、インタフェース部16aは、ユーザインタフェース69、アンテナデータ入力部61、アンテナ電磁界分布記憶部63、アンテナ電磁界分布選択部62、アンテナ電磁界分布入力部51a、アンテナ電磁界分布解析部75a、部品データ入力部64、部品ノイズ記憶部66、ノイズデータ生成部65、配線パターン生成部67、配線ノイズデータ生成部68および基板近傍電磁界分布入力部52aを備える。演算部17、出力部19の構成および動作は、図1に示す設計支援装置100の構成および動作と同様である。
As shown in FIG. 9, in the
ユーザインタフェース69は、例えば、キーボードやマウス等の入力装置で構成される。アンテナデータ入力部61は、設計者からユーザインタフェース69を介して、解析対象の電子機器におけるアンテナに関するデータを入力する。アンテナデータは、電子機器が備えるアンテナの特性、種類、識別子、構造、アンテナが実装される電子機器等のうちの少なくとも1つを表すデータである。
The
アンテナ電磁界分布記憶部63には、複数のアンテナについてのアンテナ電磁界分布データが予め記憶されている。この予め記憶されるアンテナ電磁界分布データは、例えば、過去に測定されたアンテナの磁界分布またはシミュレーションによって生成されたアンテナの磁界分布を表すデータである。
The antenna electromagnetic field
アンテナ電磁界分布選択部62は、アンテナデータ入力部61が入力したアンテナアンテナデータに基づいて、アンテナ電磁界分布記憶部63から適切なアンテナ電磁界分布データを読み込んで、前記アンテナ電磁界分布入力部51aへアンテナ電磁界分布データとして渡す。アンテナ電磁界分布入力部51aは、アンテナ電磁界分布データを記憶部18へ記憶し、演算部17からアクセスできるようにする。
The antenna electromagnetic field
部品データ入力部64は、解析対象の電子機器の回路基板に設けられる電子部品の配置を表す部品データを入力する。部品データ入力部64、例えば、設計者からユーザインタフェース69を介して入力される部品の配置を表すデータを部品データとして受け付ける。
The component
部品ノイズ記憶部66には、電子部品から発生する不要輻射ノイズを表すデータが複数の電子部品について記憶されている。ノイズデータ生成部65は、この複数の電子部品についてデータの中から、部品データ入力部64が入力した部品データで表される電子部品に関するデータを選んで読み込む。ノイズデータ生成部65は、この読み込んだデータと前記部品データとに基づいて基板近傍電磁界分布データを生成し、基板近傍電磁界分布入力部52aへ渡す。
The component
配線パターン生成部67は、部品データ入力部64が入力した部品データに基づいて、部品データで示される電子部品に接続される配線のパターンを示す配線データを生成する。配線ノイズデータ生成部68は、配線パターン生成部67が生成した配線データに基づいて、配線からから発生する不要輻射ノイズによる近傍電磁界の電界成分または磁界成分またはその両方の分布を表すデータを生成する。生成したデータは基板近傍電磁界分布データとして基板近傍電磁界分布入力部52aへ渡される。基板近傍電磁界分布入力部52aは、基板近傍電磁界分布データを記憶部18へ記憶し、演算部17からアクセスできるようにする。
The wiring
次に、設計支援装置104の動作について、図を用いて説明する。図10は、設計支援装置104における処理の動作を示すフローチャートである。図10に示すステップにおいて、図4に示すステップと同様のステップには同様の番号を付し、説明を省略する。
Next, the operation of the
図10において、まず、インタフェース部16aが、アンテナ磁界分布データを生成する(ステップS150)。アンテナ磁界分布データを生成する処理の詳細は後述する。アンテナ電磁界分布入力部51aは、ステップS150で生成されたアンテナ磁界分布データを記憶部18に保存する(ステップS15)。また、インタフェース部16aは、基板近傍電磁界分布データを生成する(ステップS160)。基板近傍電磁界分布データを生成する処理の詳細は後述する。基板近傍電磁界分布入力部52aは、ステップS160で生成された基板近傍電磁界分布データを記憶部18へ保存する。
In FIG. 10, first, the
以降のステップS17〜S21の処理は、図4に示すステップS17〜S21の処理と同様である。 The subsequent steps S17 to S21 are the same as the steps S17 to S21 shown in FIG.
ここで、アンテナ磁界分布データを生成する処理(ステップS150)の詳細について図11を参照して説明する。まず、アンテナデータ入力部61が、ユーザインタフェース69を介して設計者からのアンテナデータの入力を受け付ける(ステップS1501)。アンテナデータとして、設計者が解析しようとするアンテナで送受信される電磁波の周波数、アンテナが実装される携帯電話の種類、アンテナの型、解析対象のアンテナを指定するための識別子等がアンテナデータとして入力される。
Here, details of the process of generating the antenna magnetic field distribution data (step S150) will be described with reference to FIG. First, the antenna
アンテナ電磁界分布選択部62は、ステップS1501で入力されたアンテナデータを用いて、アンテナ電磁界分布記憶部63に記憶された複数のアンテナのアンテナ電磁界分布データを参照し、入力されたアンテナデータに応じたアンテナのアンテナ電磁界分布データを抽出する(ステップS1502)。なお、アンテナ電磁界分布記憶部63に記憶される複数のアンテナ電磁界分布データには、それぞれIDが割り当てられていることが好ましい。
The antenna electromagnetic field
図12は、アンテナ電磁界分布記憶部63に記憶されているアンテナ磁界分布データに対応付けられるデータの例である。図12に示す例では、それぞれのアンテナ磁界分布データの示すIDに、携帯電話の種類、周波数、使用するアンテナが対応付けられて記憶されている。このように、アンテナ磁界分布データに関わるデータをIDごとに対応付けておけば、解析対象のアンテナを示すアンテナデータに対応したアンテナ磁界分布データのIDを検索することが容易になる。
FIG. 12 is an example of data associated with the antenna magnetic field distribution data stored in the antenna electromagnetic field
図12における携帯電話の種類は、例えば、W−CDMA(Wideband―Code Division Multiple Access)やGSM(Global
System for Mobile Communications)等のシステム種別や、型番名等とすることができる。
The types of mobile phones in FIG. 12 are, for example, W-CDMA (Wideband-Code Division Multiple Access) or GSM (Global).
System type such as System for Mobile Communications), model name, and the like.
例えば、アンテナデータ入力部61で入力されたアンテナデータが、解析対象のアンテナが実装される携帯電話の種類がW−CDMAであること、携帯電話の送受信電波の周波数帯域が700MHz〜800MHzであること、アンテナの種類はA型であることを示している場合、アンテナ電磁界分布選択部62は、図12に示すデータにおいて、これらの条件を満たすID=1のアンテナ電磁界分布データを、アンテナ電磁界分布記憶部63から抽出する。
For example, in the antenna data input by the antenna
なお、アンテナデータ入力部61が入力したアンテナデータが示すアンテナ電磁界分布データは複数あってもよい。例えば、解析対象の携帯電話に複数のアンテナが実装される場合、それらの複数のアンテナを示すアンテナデータがアンテナデータ入力部61によって入力される。その場合、アンテナ電磁界分布選択部62は、それらの複数のアンテナにおけるアンテナ電磁界分布データをアンテナ電磁界分布記憶部63から抽出する。
Note that there may be a plurality of antenna electromagnetic field distribution data indicated by the antenna data input by the antenna
また、設計者は、アンテナデータ入力部61が入力アンテナデータとして、例えば、解析対象のアンテナのアンテナ電磁界分布データを識別するためのIDを指定することができる。この場合、アンテナ電磁界分布選択部62は、指定されたIDのアンテナ電磁界分布データをアンテナ電磁界分布記憶部63から抽出する。
Further, the designer can specify, for example, an ID for identifying the antenna electromagnetic field distribution data of the antenna to be analyzed as the input antenna data by the antenna
このように、アンテナデータが示すアンテナに対応するアンテナ電磁界分布データがアンテナ電磁界分布記憶部63に存在する場合(ステップ1503でYes)、アンテナ電磁界分布選択部62が、該当するアンテナ電磁界分布データを取得し(ステップS1504)、その取得したデータをアンテナ電磁界分布入力部へ渡す(ステップS1506)。
As described above, when the antenna electromagnetic field distribution data corresponding to the antenna indicated by the antenna data is present in the antenna electromagnetic field distribution storage unit 63 (Yes in step 1503), the antenna electromagnetic field
もし、アンテナデータで示されるアンテナに対応するアンテナ電磁界分布データがアンテナ電磁界分布記憶部63に存在しない場合(ステップS1503でNo)、アンテナ電磁界解析部75aがシミュレーションによって、そのアンテナの電磁電磁界分布を示すデータを生成する(ステップS1505)。生成されたデータはアンテナ電磁界分布入力部へ渡される(ステップS1506)。 If the antenna electromagnetic field distribution data corresponding to the antenna indicated by the antenna data does not exist in the antenna electromagnetic field distribution storage unit 63 (No in step S1503), the antenna electromagnetic field analysis unit 75a performs electromagnetic simulation of the antenna by simulation. Data indicating the field distribution is generated (step S1505). The generated data is passed to the antenna electromagnetic field distribution input unit (step S1506).
図11に示す処理により、アンテナデータによって示されるアンテナの電磁界分布を示すアンテナ電磁界データが、アンテナ電磁界分布入力部51aにより設計支援装置104へ入力される。
By the process shown in FIG. 11, antenna electromagnetic field data indicating the electromagnetic field distribution of the antenna indicated by the antenna data is input to the
次に、基板近傍電磁界分布データを生成する処理(ステップS160)の詳細について図13を参照して説明する。まず、部品データ入力部64が、ユーザインタフェース69を介して設計者が指定する解析対象周波数fを入力する(ステップS1601)。また、部品データ入力部64は、解析対象の携帯電話の回路基板上に設けられる電子部品の配置を表す部品データを、例えばCADシステム57から入力する(ステップS1602)。
Next, details of the process of generating the near-field electromagnetic field distribution data (step S160) will be described with reference to FIG. First, the component
CADシステム57には、例えば、設計者が設計した携帯電話の設計データが予め記憶されている。設計データには、携帯電話の回路基板上に設けられる電子部品の配置を表すデータが含まれているので、これが部品データとして、部品データ入力部64によって読み込まれる。部品データには、例えば、電子部品の配置される位置、大きさ、配置方向、種類、型番、端子の位置等を示すデータが含まれる。なお、部品データ入力部64は、CADシステム57の設計データを読み込む替わりに、設計者からユーザインタフェース69を介して部品データを受け付けてもよい。
In the
図14(a)は、携帯電話における電子部品の配置の例を示す図である。図14(a)では、携帯電話の筐体73に対する部品71a、71bの位置が示されている。なお、実際には、部品71a、71bは、筐体の中の回路基板に設けられる。
FIG. 14A is a diagram illustrating an example of the arrangement of electronic components in a mobile phone. FIG. 14A shows the positions of the
ノイズデータ生成部65は、部品データ入力部64が入力した部品データを基に、部品ノイズ記憶部66を参照し、部品データが示す部品から発生する不要輻射ノイズを表すデータを取得する(図13のステップS1603)。部品ノイズ記憶部66には、複数の部品について、部品から発生する不要輻射ノイズを表すデータが記憶されているので、ノイズデータ生成部65は、部品ノイズ記憶部66のデータの中から、部品データに対応する部品のデータを抽出する。
The noise
不要輻射ノイズを表すデータは、部品から発生する不要輻射ノイズの電磁界を表すデータである。不要輻射ノイズを表すデータは、例えば、部品から一定の距離を隔てた位置における電磁界の磁界成分の分布を表すデータである。不要輻射ノイズを表すデータは、例えば、位置を示すデータと、その位置における電磁界の磁界成分または電界成分の大きさを示すデータとで構成される。各部品についての不要輻射ノイズを表すデータは、個別の部品について予め測定またはシミュレーションにより得られたデータでもよいし、部品を製造するメーカによって提供されるデータであってもよい。 Data representing unnecessary radiation noise is data representing an electromagnetic field of unnecessary radiation noise generated from a component. The data representing the unwanted radiation noise is data representing the distribution of the magnetic field component of the electromagnetic field at a position spaced apart from the component, for example. The data representing the unwanted radiation noise includes, for example, data indicating the position and data indicating the magnitude of the magnetic field component or electric field component of the electromagnetic field at the position. The data representing the unwanted radiation noise for each part may be data obtained by measurement or simulation in advance for each part, or may be data provided by a manufacturer that manufactures the part.
ここで、部品の不要輻射ノイズを表すデータを測定により得る例を、図15を参照して説明する。例えば、図15に示すように、評価基板77に実装された単体の部品71の周辺における電磁界分布を、計算機15の制御により基板近傍電磁界分布測定部13が測定する。これにより、部品71が単体で動作している状態で発生する不要輻射ノイズが測定される。その測定結果は、部品71の不要輻射ノイズを表すデータとして計算機15に記憶される。なお、図15に示す基板近傍電磁界分布測定部13および計算機15は、図2(a)に示した基板近傍電磁界分布測定部13および計算機15と同様のものを用いることができる。
Here, an example in which data representing unnecessary radiation noise of a component is obtained by measurement will be described with reference to FIG. For example, as shown in FIG. 15, the near-field electromagnetic field
このような個別の部品についての測定を様々な種類の部品それぞれについて行うことで、様々な部品の不要輻射ノイズを表すデータが得られる。部品ノイズ記憶部66には、そのようにして得られた複数の部品についての不要輻射ノイズを表す複数のデータが記憶されている。複数のデータにはそれぞれどの部品についての不要輻射ノイズであるかを識別するためのIDが割り当てられている。IDは、例えば、部品の種類、メーカ、周波数等を示すデータと対応付けられて記憶されている。
By performing the measurement for such individual components for each of various types of components, data representing unnecessary radiation noise of various components can be obtained. The component
図16は、IDに対応付けられるデータのテーブルの例である。図16に示す例では、それぞれの不要輻射ノイズを表すデータのIDに、部品の種類、周波数、製造元のメーカ、商品の番号を表すデータが対応付けられて記憶されている。 FIG. 16 is an example of a data table associated with an ID. In the example shown in FIG. 16, data representing the type of component, frequency, manufacturer of the manufacturer, and product number is stored in association with the ID of the data representing each unnecessary radiation noise.
ノイズデータ生成部65は、図16に示すようなテーブルを参照することにより、部品データ入力部64が入力した部品データに対応する部品の不要輻射ノイズを表すデータのIDを特定することができる。例えば、図16に示すテーブルのように、個別の電子部品の不要輻射ノイズを表すデータのIDを、CPU、電源、メモリ等の部品の種類、すなわち部品の機能を表すデータと対応付けて記憶させることで、解析対象となる電子部品の種類に対応する不要輻射ノイズデータを必要に応じて取り出すことが容易となる。
The noise
また、部品ノイズ記憶部66が、例えば、過去に使用された部品についての不要輻射ノイズを表すデータが記憶することで、過去のデータを有効に活用することができる。その結果、様々なパターンの電子部品の配置について、試作を繰返し行うことなく、ノイズ問題発生の有無をおよび優劣を判定することができる。
In addition, the component
配線パターン生成部67は、ステップS1602で入力された部品データに基づいて、部品間の配線パターンを示す配線データを生成する(ステップS1604)。配線データは、例えば、配線の位置を示すデータ等である。配線パターン生成部67は、例えば、部品データが示す部品の端子間を接続する最短の線を自動的に計算して配線データを生成してもよいし、ユーザインタフェース69を介して設計者から入力された配線パターンを示すデータを用いて配線データを生成してもよい。
The wiring
図14(b)は、部品間の配線パターンの例を示す図である。図14(b)に示す例では、部品71aと部品71bとが配線72によって接続されている。
FIG. 14B is a diagram illustrating an example of a wiring pattern between components. In the example shown in FIG. 14B, the
配線ノイズデータ生成部68は、ステップS1604で生成された配線データで表される配線を通る信号の時系列波形を取得する(ステップS1605)。部品から出力される信号の時系列波形を示すデータが、予め、例えば部品ノイズ記憶部等に記憶されている。配線ノイズデータ生成部68は、その時系列波形を示すデータを取得する。時系列波形を示すデータは、例えば、オシロスコープに接続されたプローブを部品の各端子にあてて、各端子から出力される信号の時系列波形を測定することにより得られる。また、部品の各端子から出力される信号の周期、周波数、立ち上がり時間等を示すデータが、部品のスペック情報として部品メーカから提供されている場合もあるので、そのようなデータを、配線を通る信号の時系列波形を示すデータとして用いることもできる。
The wiring noise
配線ノイズデータ生成部68は、配線を通る信号の時系列波形を基に、その配線から発生するノイズの強度を算出する(ステップS1606)。配線ノイズデータ生成部68は、例えば、時系列波形を高速フーリエ変換(First Fourier Transform)することによって、配線を通る信号のスペクトルを求め、そのスペクトルから、配線から発生するノイズの強度の周波数変化を求めることができる。配線ノイズデータ生成部68は、ノイズの強度の周波数変化から解析対象周波数fにおけるノイズ強度を算出することができる。
The wiring noise
なお、配線から発生するノイズの大きさを求める方法は、上記の高速フーリエ変換を用いる方法に限られない。例えば、配線を流れる信号により発生する電磁界を、シミュレーションにより計算することもできる。 The method for obtaining the magnitude of noise generated from the wiring is not limited to the method using the fast Fourier transform described above. For example, an electromagnetic field generated by a signal flowing through the wiring can be calculated by simulation.
図17は、配線から発生するノイズの強度の周波数変化を表すグラフである。図17に示すグラフにおいて、横軸は周波数、縦軸はノイズの強度を示している。このグラフから解析対象周波数fにおけるノイズ強度Nfが得られる。 FIG. 17 is a graph showing a frequency change in the intensity of noise generated from the wiring. In the graph shown in FIG. 17, the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents noise intensity. From this graph, the noise intensity Nf at the analysis target frequency f is obtained.
配線ノイズデータ生成部68は、配線から発生するノイズの強度と、配線の位置を示すデータとで、配線によるノイズ強度の分布を表すデータ、すなわち配線から発生する不要輻射ノイズを表すデータを生成する。
The wiring noise
ステップS1603で得られた部品の不要輻射ノイズを表すデータと、ステップS1606で得られた配線の不要輻射ノイズを表すデータは、基板近傍電磁界分布入力部52aに渡される。基板近傍電磁界分布入力部52aは、これらのデータを基板近傍電磁界分布データとして記憶部18へ記憶する(ステップS1607)。
The data representing the unwanted radiation noise of the part obtained in step S1603 and the data representing the unwanted radiation noise of the wiring obtained in step S1606 are passed to the board vicinity electromagnetic field
図13に示す処理により、携帯電話の電子部品の配置を表すデータから、その電子部品およびその電子部品に接続される配線から発生する不要輻射ノイズの基板近傍電磁界分布を表すデータが生成される。 With the processing shown in FIG. 13, data representing the near-board electromagnetic field distribution of unnecessary radiation noise generated from the electronic component and wiring connected to the electronic component is generated from the data representing the arrangement of the electronic component of the mobile phone. .
以上のように、本実施形態にかかる設計支援装置104は、アンテナの磁界分布を示すデータがアンテナ電磁界分布記憶部63に、部品から発生する不要輻射ノイズを示すデータが部品ノイズ記憶部66に予め記憶されている構成である。そのため、インタフェース16aにこれらのデータが用いられることにより、携帯電話のアンテナ構成や、部品の配置等が決定した段階で、試作を行うことなく、ノイズ問題発生の有無および優劣を判定することが可能になる。
As described above, in the
[第4の実施形態]
図18は、本実施形態における設計支援装置の動作を示すフローチャートである。本実施形態における設計支援装置の構成は、図7に示す設計支援装置と同様である。図18に示す処理は、CADシステム57で、異なる部品配置を持つ複数の携帯電話の構造を表すデータが作成された場合に、それぞれの携帯電話について解析を行う場合の処理の例である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 18 is a flowchart showing the operation of the design support apparatus in this embodiment. The configuration of the design support apparatus in the present embodiment is the same as that of the design support apparatus shown in FIG. The process shown in FIG. 18 is an example of a process in the case where data representing the structure of a plurality of mobile phones having different component arrangements is created in the
まず、インタフェース部16aが、1番目の携帯電話についてアンテナ磁界分布データを生成する(ステップS150)。アンテナ磁界分布データを生成する処理は図11に示した処理と同様である。アンテナ電磁界分布入力部51aは、ステップS150で生成されたアンテナ磁界分布データを記憶部18に保存する(ステップS15)。また、インタフェース部16aは、1番目の携帯電話について基板近傍電磁界分布データを生成する(ステップS160)。基板近傍電磁界分布データを生成する処理は図13に示した処理と同様である。基板近傍電磁界分布入力部52aは、ステップS160で生成された基板近傍電磁界分布データを記憶部18へ保存する。
First, the
演算部17は、記憶部18へ保存されたアンテナ磁界分布データおよび基板近傍電磁界分布データを読み出して、相関値分布データを生成する(ステップS17)。相関値分布データの生成処理は、実施の形態1における相関値生成部53による相関値生成処理(図1のステップS17)と同様の処理によって行うことができる。
The
相関値分布データは、アンテナ磁界分布データが示す領域と基板近傍で生地界分布データが示す領域の重なる部分、すなわち不要輻射ノイズ発生領域における相関値の分布を表すデータである。相関値分布データは、例えば、不要輻射ノイズ発生領域内の複数の点それぞれにおける相関値の集合で表現される。 The correlation value distribution data is data representing the distribution of correlation values in the overlapping area of the area indicated by the antenna magnetic field distribution data and the area indicated by the fabric boundary distribution data in the vicinity of the substrate, that is, in the unwanted radiation noise generation area. The correlation value distribution data is expressed, for example, as a set of correlation values at each of a plurality of points in the unwanted radiation noise generation region.
演算部17は、相関値分布データを用いて、評価値を算出する(ステップS17a)。演算部17は、例えば、相関値分布データで表される相関値の集合のうち、最大値を評価値として生成する。この場合、評価値は、基板近傍電磁界がアンテナの磁界成分に及ぼす影響の度合いが最も大きい点の相関値を示すことになる。
The
なお、評価値は、最大値に限られない。例えば、相関値の集合のうちの最小値、相関値の平均値、相関値の和、相関値の積等であってよい。 The evaluation value is not limited to the maximum value. For example, it may be a minimum value of a set of correlation values, an average value of correlation values, a sum of correlation values, a product of correlation values, or the like.
上記ステップS17aの処理により、1番目の携帯電話の構造を表すデータについて、評価値が生成されると、設計支援装置103は、CADシステム57に解析対象となる携帯電話(2番目の携帯電話)の構造を表すデータが存在するか否かを判断する(ステップS17b)。解析対象となるデータが存在すると判断されれば、そのデータに基づいて2番目の携帯電話についてアンテナ電磁界分布データ生成処理処理(ステップS150)および基板近傍電磁界分布データ生成処理(ステップS160)が実行される。以降、1番目の携帯電話について、ステップS15、S16、S17、S17aの処理が繰り返される。
When an evaluation value is generated for the data representing the structure of the first mobile phone by the process of step S17a, the
このようにして、CADシステム57で作成された、異なる部品配置を持つ複数の携帯電話の構造を表すデータについて、順次、評価値が生成される。出力部19は、それらの評価値を対比可能なようにディスプレイ等に表示してもよい(ステップS21)。設計者は、出力部19による表示を見ることにより、CADシステム57で作成された複数の携帯電話の構造を表すデータの評価値を比較することができる。
In this way, evaluation values are sequentially generated for data representing the structures of a plurality of mobile phones having different component arrangements created by the
図19(a)は、携帯電話における部品配置の一例を示す図である。図19(b)は、図19(a)とは異なる部品配置の例を示す図である。図19(a)に示す部品71aの筐体73に対する位置と、図19(b)に示す部品71aの筐体73に対する位置は同じであるが、図19(a)に示す部品71bの筐体73に対する位置と、図19(b)に示す部品71bの筐体73に対する位置は異なっている。このように、部品の配置が異なると、部品71a、71bおよび配線72から発生する不要輻射ノイズの近傍電磁界分布も異なる。そのため、不要輻射ノイズがアンテナを介する電磁波の送受信機能に与える影響も異なる。その影響の度合いは上記の図18に示す処理のステップS17aで生成される評価値に反映される。したがって、設計支援装置は、図18に示す処理によって、携帯電話の設計の初期段階で、部品および配線のノイズ問題発生の有無、ノイズ問題の発生箇所、ノイズによる影響の優劣等を複数の部品配置について判断することができる。
FIG. 19A is a diagram showing an example of component arrangement in a mobile phone. FIG. 19B is a diagram showing an example of component arrangement different from that in FIG. The position of the
図20(a)は、図19(a)に示す部品配置を持つ携帯電話を試作した場合に、その携帯電話のアンテナが送受信する信号に含まれるノイズの大きさの実測値を示すグラフである。図20(b)は、図19(b)に示す部品配置を持つ携帯電話を試作した場合に、その携帯電話のアンテナが送受信する信号に含まれるノイズの大きさの実測値を示すグラフである。図20(a)、(b)に示すように、部品配置の違いにより、アンテナの送受信信号に含まれるノイズの大きさが異なる。このようなノイズの実測値と、図18のステップS17で生成される相関値とを対応付けてデータとして記憶しておくことができる。出力部19は、例えば、ノイズの実測値と相関値とを対比可能なようにディスプレイ等に表示してもよい。このような表示は、設計者が相関値からノイズの問題発生を推定する手助けになる。
FIG. 20A is a graph showing measured values of the magnitude of noise included in signals transmitted and received by the antenna of the mobile phone when the mobile phone having the component arrangement shown in FIG. 19A is prototyped. . FIG. 20B is a graph showing measured values of the magnitude of noise included in the signal transmitted and received by the antenna of the mobile phone when the mobile phone having the component arrangement shown in FIG. . As shown in FIGS. 20A and 20B, the magnitude of noise included in the transmission / reception signal of the antenna varies depending on the difference in the component arrangement. Such an actual measurement value of noise and the correlation value generated in step S17 in FIG. 18 can be stored in association with each other. For example, the
[第5の実施形態]
本実施形態は、上記第3、4の実施形態における設計支援装置を、より複雑な構成の基板を有する携帯電話の設計について適用した場合の実施形態である。本実施形態の設計支援装置の構成は、上記第3または第4の実施形態と同様にすることができるのでその説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
The present embodiment is an embodiment in the case where the design support apparatus in the third and fourth embodiments is applied to the design of a mobile phone having a substrate with a more complicated configuration. The configuration of the design support apparatus of the present embodiment can be made the same as that of the third or fourth embodiment, and the description thereof is omitted.
図21は、本実施形態における設計支援装置の解析対象となる携帯電話のYZ平面における断面図である。図21に示す携帯電話80は、筐体81、アンテナ87、および筐体81内に設けられたメイン基板82およびサブ基板84を備える。メイン基板82の上面には、部品85a、85b、85cが設けられ、下面には部品85f、85d、85eが設けられている。メイン基板82の下側にサブ基板84がコネクタ86を介して設けられている。サブ基板の上面には部品85h、下面に部品85gが設けられている。
FIG. 21 is a cross-sectional view in the YZ plane of a mobile phone to be analyzed by the design support apparatus in the present embodiment. A
本実施形態における設計支援装置の動作は、図10に示す動作と同様である。図10の示す処理中の基板近傍電磁界データ生成(ステップS160)の詳細は、図13に示される。図13に示した処理の部品データ入力(ステップS1602)において、本実施形態における部品データ入力部64は、図21に示す部品の配置を表すデータを部品データとして入力する。
The operation of the design support apparatus in this embodiment is the same as the operation shown in FIG. Details of the near-field electromagnetic field data generation (step S160) during the processing shown in FIG. 10 are shown in FIG. In the part data input (step S1602) of the process shown in FIG. 13, the part
次のステップS1604において、本実施形態におけるノイズデータ生成部65は、図21に示す部品85a〜85hそれぞれの不要輻射ノイズを表すデータを部品ノイズ記憶部66から取得する。この際、取得した部品85a〜85hそれぞれの不要輻射ノイズを表すデータは、例えば、部品から所定の距離だけ離れた平面における近傍電磁界の磁界成分の分布を表すデータである。ノイズデータ生成部65は、これらの複数の部品85a〜85hについての近傍電磁界の磁界成分分布を合成して、例えば、メイン基板82から一定の距離だけ離れたXY平面88における分布を求める。ノイズデータ生成部65は、部品85a〜85hそれぞれの不要輻射ノイズを表すデータを、XY平面88における近傍電磁界の磁界成分を表すデータに変換することが好ましい。
In the next step S1604, the noise
例えば、部品85gについて、部品ノイズ記憶部66から取得したデータが、部品85gからm1だけ離れた平面88aにおける近傍電磁界の分布を表すデータであった場合、ノイズデータ生成部65は、これを部品85gからm2だけ離れた平面における近傍電磁界の分布を表すデータに変換する。これにより、部品85gの不要輻射ノイズを表すデータは、XY平面88における電磁界の分布を表すデータとなる。
For example, if the data acquired from the component
通常、部品から放射されるノイズの強度は、部品からの距離rによって変化する。例えば、部品85gから放射されるノイズの強度は、部品85gからの距離をrとすると、部品85gに近い所では、1/r3に比例し、ある距離を超えると1/r2、さらにある距離を超えると1/rに比例することが知られている。このような関係を用いて、m1とm2の距離の差を考慮することにより、部品ノイズ記憶部66から取得したノイズの強度を、XY平面88におけるノイズの強度に変換することができる。
Usually, the intensity of noise radiated from a component varies depending on the distance r from the component. For example, the intensity of the noise radiated from the
また、例えば、部品85cと部品85gのように、Z方向に重なっている部品がある場合、ノイズデータ生成部65は、部品85c、85gが重なっている部分については、不要輻射ノイズの強度を足し合わせた値を、その部分における不要輻射ノイズの強度とすることができる。
Further, for example, when there are parts overlapping in the Z direction, such as the
このようにして、ノイズデータ生成部65は、部品85a〜85hから発生する不要輻射ノイズのXY平面88における電磁界の磁界成分の分布を表すデータを生成することができる。生成されたデータは、部品85a〜85hの不要輻射ノイズによる基板近傍電磁界分布データとして以降の処理で使用される。
In this way, the noise
以上、設計支援装置を、複雑な構成の基板を有する携帯電話の設計について適用した場合の実施形態について図21に示す構造の携帯電話を例に説明したが、設計支援装置が適用される携帯電話の構造は図21に示す構造に限られない。複数の基板が接続された構造や、基板の両面に部品が実装されている構造を有するその他の電子機器にも設計支援装置が適用されうる。 The embodiment in which the design support apparatus is applied to the design of a mobile phone having a substrate having a complicated configuration has been described by taking the mobile phone having the structure shown in FIG. 21 as an example, but the mobile phone to which the design support apparatus is applied. The structure is not limited to the structure shown in FIG. The design support apparatus can also be applied to other electronic devices having a structure in which a plurality of boards are connected or a structure in which components are mounted on both sides of the board.
以上のように、実施の形態1〜5によれば、アンテナの磁界分布と基板近傍電磁界分布の2つの分布から計算される値と、送受信障害が起こらないために必要な判定閾値と比較することによって、回路基板に実装する半導体IC等の電子部品や各電子部品間に引き回される配線パターンに起因する不要輻射ノイズによる送受信特性への影響を、簡単な構成で容易に把握することができる。さらに、ノイズ対策による効果を携帯電話端末の実使用時を想定しながら定量的に把握することができる。携帯電話端末の設計過程において、設計支援装置が、図4、8、10または17に示すフローチャートの処理を行うことで開発期間の短縮化ができ、開発投資の低減も行うことができる。 As described above, according to the first to fifth embodiments, the value calculated from the two distributions of the antenna magnetic field distribution and the near-field electromagnetic field distribution is compared with a determination threshold necessary for preventing transmission / reception failure. As a result, it is possible to easily grasp the influence on the transmission / reception characteristics due to unnecessary radiation noise caused by electronic components such as semiconductor ICs mounted on the circuit board and wiring patterns routed between the electronic components. it can. Furthermore, it is possible to quantitatively grasp the effects of noise countermeasures while assuming actual use of the mobile phone terminal. In the design process of the mobile phone terminal, the design support apparatus can perform the processing of the flowchart shown in FIG. 4, 8, 10 or 17, so that the development period can be shortened and the development investment can be reduced.
なお、実施の形態1〜5における設計支援装置は、電磁波解析装置として利用することもできる。 In addition, the design support apparatus in Embodiment 1-5 can also be utilized as an electromagnetic wave analysis apparatus.
本発明にかかる電磁波解析装置、電磁波解析プログラムは、電子機器の回路基板上に設けられる部品または配線の配置が、電子機器のアンテナを介する送受信機能に与える影響についての情報を得ることができる電磁波解析装置および電磁波解析プログラムとして利用できるので、電子機器の効率的な開発に有用である。 An electromagnetic wave analysis apparatus and an electromagnetic wave analysis program according to the present invention are capable of obtaining information on an influence of an arrangement of components or wiring provided on a circuit board of an electronic device on a transmission / reception function via an antenna of the electronic device. Since it can be used as a device and an electromagnetic wave analysis program, it is useful for the efficient development of electronic devices.
12 アンテナ電磁界分布測定部
12a 測定器(アンテナの磁界成分用)
13 基板近傍電磁界分布測定部
13a 測定器(基板近傍電磁界用)
14 携帯電話
14a 基板
15 計算機
16、16a インタフェース部
17 演算部
18 記憶部
19 出力部
21 測定部
21a 測定器
21b 検出器
22a、22b IC
23 電源端子
24 クロック端子
25a、25b、25c 信号端子
26 グランド端子
27a、27b、27c 信号端子
28a、28b、28c 配線
29 アンテナの磁界分布
30 アンテナの磁界分布の中で予め決めておいた閾値を超えた部分
31 周波数スペクトラム
32、87 アンテナ
33 RF回路ブロック
34 メモリ
35 CPU
36、37電源
38 配線
40a 基板近傍電磁界分布測定面
40b アンテナ磁界分布測定面
42 指針情報生成部
44 判定部
45 抽出部
46 周波数入力部
47 位置入力部
51、51a アンテナ電磁界分布入力部
52、52a 基板近傍電磁界分布入力部
53 相関値生成部
54 比較部
55 基板設計データ入力部
56 指針情報生成部
57 CADシステム
58 修正部
59 制御部
61 アンテナデータ入力部
63 アンテナ電磁界分布記憶部
62 アンテナ電磁界分布選択部
64 部品データ入力部
66 部品ノイズ記憶部
65 ノイズデータ生成部
67 配線パターン生成部
68 配線ノイズデータ生成部
69 ユーザインタフェース
71、71a、71b 部品
72 配線
73、81 筐体
75、75a アンテナ電磁界分布解析部
76 基板近傍電磁界分布解析部
77 評価基板
80 携帯電話
85a、85b、85c、85d、85e、85f、85g、85h 部品
86 コネクタ
88 XY平面
94 測定器
95 スイッチ
96 外部端子
100、103、104 設計支援装置
12 Antenna Electromagnetic Field
13 Substrate Near Electromagnetic Field
DESCRIPTION OF
23 Power supply terminal 24 Clock terminal 25a, 25b, 25c Signal terminal 26 Ground terminal 27a, 27b, 27c Signal terminal 28a, 28b, 28c Wiring 29 Magnetic field distribution of
36, 37
Claims (18)
前記アンテナを介して送受信される電磁波の磁界成分または電界成分であるアンテナの電磁界の分布を表すアンテナ電磁界分布データを入力するアンテナ電磁界分布入力部と、
前記回路基板に設けられる電子部品から発生する不要輻射ノイズによる近傍電磁界の電界成分または磁界成分またはその両方の分布を表す基板近傍電磁界分布データを入力する基板近傍電磁界分布入力部と、
前記アンテナ電磁界分布データおよび前記基板近傍電磁界分布データに基づいて、前記アンテナの電磁界と前記基板近傍電磁界との相関性を表す相関値の分布を生成する相関値生成部とを備える電磁波解析装置。 An electromagnetic wave analysis device for examining the influence of unwanted radiation noise generated from a circuit board of an electronic device that transmits and receives electromagnetic waves via an antenna on electromagnetic waves that are transmitted and received via the antenna,
An antenna electromagnetic field distribution input unit for inputting antenna electromagnetic field distribution data representing a distribution of an electromagnetic field of the antenna that is a magnetic field component or an electric field component of electromagnetic waves transmitted and received via the antenna;
A near-field electromagnetic field distribution input unit for inputting near-field electromagnetic field distribution data representing a distribution of an electric field component or a magnetic field component of a near electromagnetic field due to unnecessary radiation noise generated from electronic components provided on the circuit board, or both;
An electromagnetic wave comprising a correlation value generation unit that generates a distribution of correlation values representing the correlation between the electromagnetic field of the antenna and the electromagnetic field in the vicinity of the substrate, based on the antenna electromagnetic field distribution data and the near-field electromagnetic field distribution data. Analysis device.
前記相関値生成部は、互いに対応する座標にある前記アンテナ電磁界分布データのベクトルの少なくとも1つの成分と、前記基板近傍電磁界分布データのベクトルの前記成分との積を用いて相関値を算出することによって、前記相関値の分布を生成する請求項1に記載の電磁波解析装置。 The antenna electromagnetic field distribution data and the board vicinity electromagnetic field distribution data are data represented by vectors in respective coordinates,
The correlation value generation unit calculates a correlation value by using a product of at least one component of the vector of the antenna electromagnetic field distribution data at coordinates corresponding to each other and the component of the vector of the near-field electromagnetic field distribution data. The electromagnetic wave analysis apparatus according to claim 1, wherein the correlation value distribution is generated.
前記電子機器の回路基板に設けられる電子部品の配置を表す部品データを入力する部品データ入力部と、
前記部品データで表される電子部品から発生する不要輻射ノイズを表すデータを、前記部品ノイズ記憶部から読み込んで、読み込んだ該データと前記部品データとを用いて前記基板近傍電磁界分布データを生成し、前記基板近傍電磁界分布入力部へ渡すノイズデータ生成部とをさらに備える請求項1に記載の電磁波解析装置。 A component noise storage unit that stores data representing unnecessary radiation noise generated from electronic components for a plurality of electronic components;
A component data input unit for inputting component data representing an arrangement of electronic components provided on a circuit board of the electronic device;
Data representing unnecessary radiation noise generated from the electronic component represented by the component data is read from the component noise storage unit, and the near-field electromagnetic field distribution data is generated using the read data and the component data. The electromagnetic wave analysis device according to claim 1, further comprising: a noise data generation unit that passes to the substrate vicinity electromagnetic field distribution input unit.
前記配線データに基づいて、前記配線からから発生する不要輻射ノイズによる近傍電磁界の電界成分または磁界成分またはその両方の分布を表すデータを生成し、生成したデータを前記基板近傍電磁界分布データとして前記基板近傍電磁界分布入力部へ渡す配線ノイズデータ生成部とをさらに備える請求項11に記載の電磁波解析装置。 Based on the component data, a wiring pattern generation unit that generates wiring data indicating a wiring pattern connected to an electronic component provided on the circuit board;
Based on the wiring data, data representing the distribution of the electric field component and / or magnetic field component of the near electromagnetic field due to unnecessary radiation noise generated from the wiring is generated, and the generated data is used as the substrate near electromagnetic field distribution data. The electromagnetic wave analysis device according to claim 11, further comprising: a wiring noise data generation unit that is passed to the substrate vicinity electromagnetic field distribution input unit.
前記電子機器におけるアンテナに関するデータを入力するアンテナデータ入力部と、
前記アンテナデータで表されるアンテナに対応するアンテナ電磁界分布データを、前記アンテナ電磁界分布記憶部から読み込んで、前記アンテナ電磁界分布入力部へアンテナ電磁界分布データとして渡すアンテナ電磁界分布選択部とをさらに備える請求項1に記載の電磁波解析装置。 An antenna electromagnetic field distribution storage unit for storing the antenna electromagnetic field distribution data for a plurality of antennas;
An antenna data input unit for inputting data relating to an antenna in the electronic device;
An antenna electromagnetic field distribution selection unit that reads antenna electromagnetic field distribution data corresponding to the antenna represented by the antenna data from the antenna electromagnetic field distribution storage unit and passes it to the antenna electromagnetic field distribution input unit as antenna electromagnetic field distribution data The electromagnetic wave analysis apparatus according to claim 1, further comprising:
前記アンテナを介して送受信される電磁波の磁界成分または電界成分であるアンテナの電磁界の分布を表すアンテナ電磁界分布データを入力するアンテナ電磁界分布入力処理と、
前記回路基板に設けられる電子部品から発生する不要輻射ノイズによる近傍電磁界の電界成分または磁界成分またはその両方の分布を表す基板近傍電磁界分布データを入力する基板近傍電磁界分布入力処理と、
前記アンテナ電磁界分布データおよび前記基板近傍電磁界分布データに基づいて、前記アンテナの電磁界と前記基板近傍電磁界との相関性を表す相関値の分布を生成する相関値生成処理とをコンピュータに実行させる電磁波解析プログラム。 An electromagnetic wave analysis program for causing a computer to execute processing for examining the influence of unwanted radiation noise generated from a circuit board of an electronic device that transmits and receives electromagnetic waves via an antenna on electromagnetic waves transmitted and received via the antenna,
Antenna electromagnetic field distribution input processing for inputting antenna electromagnetic field distribution data representing the distribution of the electromagnetic field of the antenna that is a magnetic field component or an electric field component of electromagnetic waves transmitted and received via the antenna;
Substrate vicinity electromagnetic field distribution input processing for inputting near-field electromagnetic field distribution data representing the distribution of the electric field component and / or magnetic field component of the near electromagnetic field due to unnecessary radiation noise generated from electronic components provided on the circuit board, and
Correlation value generation processing for generating a correlation value distribution representing the correlation between the electromagnetic field of the antenna and the electromagnetic field near the substrate based on the antenna electromagnetic field distribution data and the substrate electromagnetic field distribution data. An electromagnetic wave analysis program to be executed.
前記コンピュータが備えるアンテナ電磁界分布入力部が、前記アンテナを介して送受信される電磁波の磁界成分または電界成分であるアンテナの電磁界の分布を表すアンテナ電磁界分布データを入力する工程と、
前記コンピュータが備える基板近傍電磁界分布入力部が、前記回路基板に設けられる電子部品から発生する不要輻射ノイズによる近傍電磁界の電界成分または磁界成分またはその両方の分布を表す基板近傍電磁界分布データを入力する工程と、
前記コンピュータが備える相関値生成部が、前記アンテナ電磁界分布データおよび前記基板近傍電磁界分布データに基づいて、前記アンテナの電磁界と前記基板近傍電磁界との相関性を表す相関値の分布を生成する工程とを含む電磁波解析方法。
An electromagnetic wave analysis method for examining, using a computer, an effect of unwanted radiation noise generated from a circuit board of an electronic device that transmits and receives an electromagnetic wave via an antenna, on the electromagnetic wave that is transmitted and received via the antenna,
An antenna electromagnetic field distribution input unit provided in the computer inputs antenna electromagnetic field distribution data representing an electromagnetic field distribution of an antenna that is a magnetic field component or an electric field component of an electromagnetic wave transmitted and received via the antenna;
Substrate near-field electromagnetic field distribution data in which the near-field electromagnetic field distribution input unit included in the computer represents the distribution of the electric field component and / or magnetic field component of the near electromagnetic field due to unnecessary radiation noise generated from electronic components provided on the circuit board. A process of inputting
A correlation value generation unit provided in the computer generates a correlation value distribution indicating a correlation between the antenna electromagnetic field and the substrate near electromagnetic field based on the antenna electromagnetic field distribution data and the substrate near electromagnetic field distribution data. An electromagnetic wave analysis method including a generating step.
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