JP2014026599A - 遠方電界強度予測装置、方法及びプログラム - Google Patents

遠方電界強度予測装置、方法及びプログラム Download PDF

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篤 上村
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Abstract

【課題】放射ノイズの発生原因をより詳細に解析し、これにより、放射ノイズの低減のために適切な対応をとることを容易にする。
【解決手段】ドライバー部がノードを介してレシーバー部に信号を送るように構成された解析対象が発生する遠方電界強度を算出する遠方電界強度予測装置２０が提供される。当該遠方電界強度予測装置は、回路シミュレーター２８と、遠方電界強度演算モジュール２９とを備え、回路シミュレーター２８は、伝送路部充放電電流と、ドライバー部充電電流と、ドライバー部貫通電流と、レシーバー部充電電流と、レシーバー部貫通電流とを算出し、遠方電界強度算出手段は、伝送路部充放電電流と、ドライバー部充電電流と、ドライバー部貫通電流と、レシーバー部充電電流と、レシーバー部貫通電流のそれぞれに起因する遠方電界強度をそれぞれに算出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、遠方電界強度予測装置、方法及びプログラムに関し、特に、半導体集積回路又は半導体集積回路を搭載した製品のＥＭＩ（electro-magnetic interference）によって発生する遠方電界の強度を予測する技術に関する。
高速インターフェースが搭載される半導体集積回路が増加する中で、伝導ノイズによるデータ伝送品質の劣化が顕著化してきている。この問題に対して製品開発の後工程における設計変更で対処することは不経済であることから、設計上流において伝導ノイズを低減する施策をすることが求められている。設計上流において伝導ノイズを低減する施策をとるためには、設計上流において伝導ノイズの強度を予測することが重要であり、伝導ノイズの強度を予測する技術が様々に検討されている。
本願発明の発明者らは、伝導ノイズのみならず、放射ノイズについても設計上流における施策をとることが重要となってきていると考えている。従来は、放射ノイズについては、半導体チップがプリント配線基板に実装された製品セットの開発において検討されることが一般的であった。これは、放射ノイズ量を決定する要素の一つであるアンテナの多くが、プリント配線基板で形成されていることが背景となっている。しかしながら、製品セットの開発の段階で、根本対策を定量的に、且つ、的確にとることは困難であり、的外れな箇所に過剰な対策がとられる問題も発生している。このような背景から、発明者らは、放射ノイズの原因のＬＳＩモデルについて検討し、定量的な根本対策をとることが重要であると考えている。放射ノイズの強度を予測する技術が重要である。
放射ノイズについても設計上流における施策をとるためには、放射ノイズの強度を予測する技術が重要である。放射ノイズの強度を予測する技術は、例えば、特開２００１−２５６２７１号公報、特開２００２−１６４４３４号公報、特開２００５−１９０４９５号公報、特開２００７−２４３２１１号公報、特開２００５−１９６８０２号公報、特開２００２−２２２２３０号公報、特開２００１−０２８０１３号公報、及び、特開２００１−０２２８１３号公報に開示されている。
加えて、半導体集積回路が搭載された製品の放射ノイズの強度を予測する技術は、Spartaco Caniggia et al., "Signal Integrity and Radiated
Emission of High-Speed Digital Systems", first edition, United Kingdom,
John Wiley & Son Ltd., 2008, pp. 298-303（非特許文献１）にも開示されている。この非特許文献１には、ドライバーの電流、レシーバーの電流、及び、伝送路（traces）のディファレンシャルモード電流の分布をそれぞれ算出し、それらによる放射の和として放射ノイズを算出する技術が開示されている。ここで、ドライバーの電流は、負荷キャパシタンスを充電する電流と出力トランジスタのスイッチング電流の和として算出され、レシーバーの電流は、出力トランジスタのスイッチング電流として算出される。
図１は、この非特許文献１に開示されている計算例を示すグラフである。このグラフにおいて、凡例“Traces+Driver
Loop+Receiver Loops”は、伝送路とドライバーとレシーバーによる遠方電界強度の和を示している。また、凡例“Traces+Driver ”は、伝送路とドライバーによる遠方電界強度の和を示している。更に、凡例“Traces”は、伝送路による遠方電界強度を示している。
特開２００１−２５６２７１号公報 特開２００２−１６４４３４号公報 特開２００５−１９０４９５号公報 特開２００７−２４３２１１号公報 特開２００５−１９６８０２号公報 特開２００２−２２２２３０号公報 特開２００１−０２８０１３号公報 特開２００１−０２２８１３号公報
Spartaco Caniggia et al., "Signal Integrity andRadiated Emission of High-Speed Digital Systems", first edition, UnitedKingdom, John Wiley & Son Ltd., 2008, pp. 298-303 宮下卓也他、「ディジタルプリント回路基板上の信号線からの放射ＥＭＩスペクトルのモデル化」、電子情報通信学会論文誌 Ｂ−ＩＩ，ｖｏｌ．Ｊ７９−Ｂ−ＩＩ，Ｎｏ．１１，ｐｐ．８０５−８１１，１９９６年，１１月
しかしながら、発明者の検討によれば、従来技術は、放射ノイズの予測をする手法としては問題ないかもしれないが、放射ノイズの原因及び対策を分析するには不十分である。例えば、非特許文献１に記載された技術におけるドライバーとレシーバーの放射ノイズの予測では、電源ループに流れる電流に充電電流と貫通電流とが混在した形で放射ノイズを予測するため、放射ノイズの要因が充電電流と貫通電流のいずれによるものか分析できない。更に、充電電流に起因する放射ノイズと貫通電流に起因する放射ノイズを低減するための対策は異なるため、分析により根本対策を導き出すことができない。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
一実施形態では、ドライバー部とレシーバー部とドライバー部とレシーバー部とを接続するノードを含む伝送路部とを備え、ドライバー部がノードを介してレシーバー部に信号を送るように構成された解析対象が発生する遠方電界強度を算出する遠方電界強度予測装置が提供される。当該遠方電界強度予測装置は、ドライバー部とレシーバー部の電源ループに流れる電流を充電電流と貫通電流とに分離し、それぞれに起因する放射ノイズを算出するように構成される。より具体的には、当該遠方電界強度予測装置は、回路シミュレーション手段と、遠方電界強度算出手段とを備えている。回路シミュレーション手段は、伝送路部充放電電流と、ドライバー部充電電流と、ドライバー部貫通電流と、レシーバー部充電電流と、レシーバー部貫通電流とを回路シミュレーションによって算出する。遠方電界強度算出手段は、伝送路部充放電電流と、ドライバー部充電電流と、ドライバー部貫通電流と、レシーバー部充電電流と、レシーバー部貫通電流のそれぞれに起因する遠方電界強度をそれぞれに算出する。ここで、伝送路部充放電電流は、ドライバー部がノードをプルアップ又はプルダウンするときに伝送路部に流れ込む電流である。また、ドライバー部充電電流は、ドライバー部がノードをプルアップするときに、ドライバー部の電源線から伝送路部に流れ込む電流であり、ドライバー部貫通電流は、ドライバー部がノードをプルアップ又はプルダウンするときに、ドライバー部の電源線から接地線に流れる電流である。更に、レシーバー部充電電流は、レシーバー部の入力回路が、入力回路の出力に接続された信号線をプルアップするときにレシーバー部の電源線から信号線に流れ込む電流であり、レシーバー部貫通電流は、レシーバー部の入力回路が、信号線をプルアップ又はプルダウンするときにレシーバー部の電源線から接地線に流れる電流である。
上記実施形態によれば、ドライバー部とレシーバー部の電源ループに流れる電流を充電電流と貫通電流とに分離し、それぞれに起因する放射ノイズを算出可能であるため、放射ノイズの原因分析及びその対策を容易にすることができる。
従来技術による放射ノイズの強度の計算例を示すグラフである。 本実施形態の遠方電界強度予測装置及び方法において採用される解析対象のモデルを示す図である。 第１の実施形態の遠方電界強度予測装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態の遠方電界強度予測装置によって行われる演算を概略的に示す図である。 第１の実施形態の遠方電界強度予測方法を示すフローチャートである。 第１の実施形態における暗室係数演算結果格納ファイルの内容の例を示す図である。 第１の実施形態における放射アンテナ面積格納ファイルの内容の例を示す図である。 第１の実施形態における動作電流演算結果格納ファイルの内容の例を示す図である。 第１の実施形態における動作電流の演算方法の一例における、第１シミュレーションの内容を示す図である。 第１の実施形態における動作電流の演算方法の一例における、第２シミュレーションの内容を示す図である。 第１の実施形態における動作電流の演算方法の他の例を示す図である。 図１１に図示されている動作電流の演算方法において、電流モニターによってモニターされる電流波形の例を示すグラフである。 第１の実施形態における遠方電界強度演算結果格納ファイルの内容の例を示す図である。 第１の実施形態における遠方電界強度の算出結果の例を示すグラフである。 暗室係数演算結果格納ファイルの内容の他の例を示す図である。 複数のＬＳＩ回路のそれぞれについて用意されている暗室係数演算結果格納ファイルの内容の例を示す図である。 複数のＬＳＩ回路のそれぞれについて用意されている放射アンテナ面積格納ファイルの内容の例を示す図である。 複数のＬＳＩ回路のそれぞれについて用意されている動作電流演算結果格納ファイルの内容の例を示す図である。 複数のＬＳＩ回路のそれぞれについて用意されている遠方電界強度演算結果格納ファイルの内容の例を示す図である。 第２の実施形態の遠方電界強度予測装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態の遠方電界強度予測装置によって行われる演算を概略的に示す図である。 第２の実施形態の遠方電界強度予測方法を示すフローチャートである。 第３の実施形態における遠方電界強度の算出を説明する図である。 第３の実施形態において遠方電界強度の算出に使用されるネット記述の例を示す図である。 第３の実施形態において、回路シミュレーションによって得られる電流波形の例を示すグラフである。 典型的な波形ビューワーの動作を示す図である。 第３の実施形態における波形ビューワーの動作を示す図である。
まず、以下に述べられる実施形態の遠方電界強度予測装置及び方法の原理について説明する。図２は、当該実施形態の遠方電界強度予測装置及び方法において採用される解析対象１０のモデルを示す図である。本実施形態においては、解析対象１０について、予め、ドライバー部１とレシーバー部２と伝送路部３とが定義される。
詳細には、解析対象１０のうち、信号を出力する回路要素がドライバー部１として定義され、該信号を受け取る回路要素がレシーバー部２として定義される。更に、ドライバー部１からレシーバー部２に信号を伝送する回路要素（例えば、配線や伝送線路）が伝送路部３として定義される。例えば、解析対象１０が伝送線路で接続された、（別々のチップに集積化された）２つの半導体デバイスで構成される半導体モジュールである場合、信号を出力する半導体デバイスがドライバー部１と定義され、信号を受け取る半導体デバイスがレシーバー部２として規定され、当該伝送線路が伝送路部３として規定される。また、解析対象１０が、ある単一の半導体チップに集積化された半導体集積回路（ＬＳＩ(large scale integrated circuit)）である場合には、信号を出力する機能を有する回路部がドライバー部１と規定され、信号を受け取る機能を有する回路部がレシーバー部２として規定され、当該配線が伝送路部３として規定される。
一実施形態では、解析対象１０のどの回路部分がドライバー部１、レシーバー部２及び伝送路部３に該当するかは、ユーザによって指定される。その代わりに、解析対象１０のネットリストやレイアウトデータをコンピュータプログラムによって自動的に解析してドライバー部１とレシーバー部２と伝送路部３とを定義してもよい。
図２のモデルでは、ドライバー部１が、出力回路１ａと、電圧安定化キャパシタ１ｂと、電源線１ｃと、接地線１ｄとを含んでいる。出力回路１ａは、伝送路部３を通じてレシーバー部２に信号を出力する回路であり、電源線１ｃから電源電圧ＶＤＤ１の供給を受けて動作する。電圧安定化キャパシタ１ｂは、電源線１ｃと接地線１ｄの間に接続されており、電源電圧ＶＤＤ１を安定化する機能を有している。
図２において、出力回路１ａ、電圧安定化キャパシタ１ｂ、電源線１ｃ及び接地線１ｄをモノリシックに集積化した半導体チップが、ドライバー部１と定義されてもよい。また、半導体チップに出力回路１ａが集積化され、電圧安定化キャパシタ１ｂが該半導体チップに外部接続されたチップコンデンサとして実装され、電源線１ｃが該半導体チップに外部から電源電圧ＶＤＤ１を供給し、接地線１ｄが外部から回路接地（circuit grounding）を提供するように構成された回路が、ドライバー部１と定義されてもよい。
また、図２のモデルでは、レシーバー部２が、入力回路２ａと、電圧安定化キャパシタ２ｂと、電源線２ｃと、接地線２ｄとを含んでいる。図２において、符号２ｅは、入力回路２ａの出力に接続された信号線を示しており、符号２ｆは、信号線２ｅと接地線２ｄとの間の寄生容量を表わしている。入力回路２ａは、伝送路部３を通じてドライバー部１から信号を受け取る回路であり、電源線２ｃから電源電圧ＶＤＤ２の供給を受けて動作する。入力回路２ａによって受け取られた信号は、信号線２ｅに接続された他の回路（図示されない）に供給されて利用される。電圧安定化キャパシタ２ｂは、電源線２ｃと接地線２ｄの間に接続されており、電源電圧ＶＤＤ2を安定化する機能を有している。
ここで、入力回路２ａ、電圧安定化キャパシタ２ｂ、電源線２ｃ及び接地線２ｄをモノリシックに集積化した半導体チップが、レシーバー部２と規定されてもよい。また、半導体チップに入力回路２ａが集積化され、電圧安定化キャパシタ２ｂが該半導体チップに外部接続されたチップコンデンサとして実装され、電源線２ｃが該半導体チップに外部から電源電圧ＶＤＤ２を供給し、接地線２ｄが外部から回路接地（circuit grounding）を提供するように構成された回路が、レシーバー部２と規定されてもよい。
伝送路部３は、ドライバー部１からレシーバー部２に信号を伝送する回路要素であり、ドライバー部１とレシーバー部２とを接続するノード３ａを有している。伝送路部３は、ドライバー部１とレシーバー部２とを接続する配線として実装されてもよく、特定形態の伝送線路（例えば、マイクロストリップ線路）として実装されてもよい。
以下に述べられる各実施形態の遠方電界強度予測装置は、回路シミュレーションにより、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５を個別に計算し、更に、そのそれぞれに起因する遠方電界強度を算出するように構成される。ここで、伝送路部３の充放電電流Ｉ１とは、ドライバー部１が、伝送路部３のドライバー部１とレシーバー部２とを接続するノード３ａ（例えば、配線や伝送線路を構成する導体）をプルアップ又はプルダウンするときに、伝送路部３を流れる電流である。ドライバー部１の充電電流Ｉ２とは、ドライバー部１が、伝送路部３のノード３ａをプルアップするときにドライバー部１の電源線１ｃから伝送路部３に流れ込む電流である。ドライバー部１の貫通電流Ｉ３とは、ドライバー部１が、伝送路部３のノード３ａをプルアップ又はプルダウンするときにドライバー部１の電源線１ｃから接地線１ｄに流れる電流である。レシーバー部２の充電電流Ｉ４とは、レシーバー部２の入力回路２ａが、その出力に接続された信号線２ｅをプルアップするときにレシーバー部２の電源線２ｃから信号線２ｅに流れ込む電流である。レシーバー部２の貫通電流Ｉ５とは、レシーバー部２の入力回路２ａが、その出力に接続された信号線２ｅをプルアップ又はプルダウンするときにレシーバー部２の電源線２ｃから接地線２ｄに流れる電流である。
伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５のそれぞれに起因する遠方電界強度を算出する各実施形態の遠方電界強度予測装置は、放射ノイズの発生原因をより詳細に解析することができる。これは、放射ノイズの低減のために適切な対応をとることを容易にする。以下では、各実施形態の遠方電界強度予測装置の構成や動作について詳細に説明する。
第１の実施形態：
図３は、第１の実施形態の遠方電界強度予測装置の構成の例を示すブロック図である。図３においては、遠方電界強度予測装置の全体が符号２０によって示されている。本実施形態の遠方電界強度予測装置２０は、遠方電界強度を算出するコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ（central processor unit）２１と、メモリ２２と、表示装置２３と、入力装置２４と、外部記憶装置２５とを備えている。ＣＰＵ２１は、メモリ２２や外部記憶装置２５に記憶されているプログラムコードを実行する演算装置である。メモリ２２は、ＣＰＵ２１がプログラムコードを実行するワークエリアとしても使用される。表示装置２３と入力装置２４は、遠方電界強度予測装置２０のマン−マシンインターフェースとして用いられる。例えば、ＣＰＵ２１による演算に使用される様々なデータは、入力装置２４を介して入力されて外部記憶装置２５に格納される。また、ＣＰＵ２１による演算によって得られた演算結果（例えば、算出された遠方電界強度）は、表示装置２３によって表示される。
外部記憶装置２５は、ＣＰＵ２１による演算に使用される様々なプログラム及びデータを格納する。本実施形態では、外部記憶装置２５に、暗室係数演算モジュール２６と、回路シミュレーター２８と、遠方電界強度演算モジュール２９とがインストールされている。加えて、外部記憶装置２５には、暗室係数演算結果格納ファイル３１、放射アンテナ面積格納ファイル３２、動作電流演算結果格納ファイル３３、及び、遠方電界強度演算結果格納ファイル３４が用意される。
暗室係数演算モジュール２６は、遠方電界強度の算出に用いられる暗室係数を演算するプログラムコードを含んでいる。後述のように、本実施形態では、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５のそれぞれについて、暗室係数が算出される。暗室係数演算モジュール２６によって算出された暗室係数は、外部記憶装置２５に用意された暗室係数演算結果格納ファイル３１に格納される。
放射アンテナ面積格納ファイル３２には、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５それぞれが流れるループ経路の面積が格納される。本実施形態では、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５それぞれが流れるループ経路の面積を示すデータが外部から与えられ、放射アンテナ面積格納ファイル３２に格納される。
回路シミュレーター２８は、解析対象１０の回路動作をシミュレーションするプログラムである。回路シミュレーター２８は、回路シミュレーションにより、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５を算出する機能を有している。算出された伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５は、動作電流演算結果格納ファイル３３に格納される。
遠方電界強度演算モジュール２９は、解析対象１０から放射される放射ノイズの遠方電界強度を算出するプログラムである。上述のように、本実施形態では、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５のそれぞれに起因する放射ノイズの遠方電界強度が算出される。算出された遠方電界強度は、遠方電界強度演算結果格納ファイル３４に格納される。
図４は、本実施形態の遠方電界強度予測装置２０によって行われる演算を概略的に示す図である。本実施形態の遠方電界強度予測装置２０には、外部から、入力データとして電波暗室物理パラメータ４１、放射アンテナ面積データ４２及び設計データ４３が与えられる。電波暗室物理パラメータ４１、放射アンテナ面積データ４２及び設計データ４３は、例えば、入力装置２４から入力されて外部記憶装置２５に保存されて利用される。
電波暗室物理パラメータ４１は、解析対象１０から放射される放射ノイズが測定される環境、具体的には、電波暗室の物理的な配置を記述したデータを含んでいる。電波暗室物理パラメータ４１は、例えば、電波暗室における、解析対象１０から測定アンテナまでの距離、測定アンテナのアンテナ高さ、及び、測定時に解析対象１０が置かれるターンテーブルの高さを含んでいる。本実施形態では、解析対象１０から測定アンテナまでの距離として、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２及び貫通電流Ｉ３並びにレシーバー部２の充電電流Ｉ４及び貫通電流Ｉ５のループ経路のそれぞれから測定アンテナまでの距離が電波暗室物理パラメータ４１に記述される。この電波暗室物理パラメータ４１は、暗室係数演算モジュール２６の入力データとして使用される。
放射アンテナ面積データ４２は、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２及び貫通電流Ｉ３並びにレシーバー部２の充電電流Ｉ４及び貫通電流Ｉ５のループ経路の面積を記述したデータを含んでいる。この放射アンテナ面積データ４２は、放射アンテナ面積格納ファイル３２に格納される。
設計データ４３は、解析対象１０に含まれる回路要素の接続関係及び電気的特性を示すデータを含んでいる。設計データ４３は、例えば、解析対象１０のネットリスト、及び、解析対象１０のＳＰＩＣＥ（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）トランジスタモデルを含んでいる。設計データ４３には、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２及び貫通電流Ｉ３並びにレシーバー部２の充電電流Ｉ４及び貫通電流Ｉ５のループ経路のそれぞれに存在する回路要素の接続関係、及び、その動作特性が記述されることになる。この設計データ４３は、回路シミュレーター２８の入力データとして使用される。
暗室係数演算モジュール２６は、電波暗室物理パラメータ４１から伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５のそれぞれについて暗室係数を算出し、暗室係数演算結果格納ファイル３１に格納する。ここで、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２及び貫通電流Ｉ３並びにレシーバー部２の充電電流Ｉ４及び貫通電流Ｉ５のループ経路のそれぞれから測定アンテナまでの距離は基本的には相違するから、ループ経路毎に異なる暗室係数が算出されることに留意されたい。
回路シミュレーター２８は、回路シミュレーションにより、設計データ４３から伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５をそれぞれ算出し、動作電流演算結果格納ファイル３３に格納する。
遠方電界強度演算モジュール２９は、暗室係数演算結果格納ファイル３１、放射アンテナ面積格納ファイル３２及び動作電流演算結果格納ファイル３３に格納された上記のデータを用いて遠方電界強度を算出する。上述のように、遠方電界強度演算モジュール２９は、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５のそれぞれについて遠方電界強度を算出し、遠方電界強度演算結果格納ファイル３４に格納する。
図５は、本実施形態の遠方電界強度予測方法を示すフローチャートである。なお、図５に示されているステップＳ０１〜Ｓ０６は、遠方電界強度を算出できる範囲であれば、様々に入れ替え可能であることに留意されたい。
ステップＳ０１では、電波暗室物理パラメータ４１から伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５のそれぞれについて暗室係数が算出され、暗室係数演算結果格納ファイル３１に格納される。図６は、暗室係数演算結果格納ファイル３１の内容を示している。暗室係数演算結果格納ファイル３１は、伝送路充放電電流暗室係数ＫＥ１、ドライバー充電電流暗室係数ＫＥ２、ドライバー貫通電流暗室係数ＫＥ３、レシーバー充電電流暗室係数ＫＥ４、レシーバー貫通電流暗室係数ＫＥ５を格納している。ここで、伝送路充放電電流暗室係数ＫＥ１は、伝送路部３の充放電電流Ｉ１（図２参照）に対して算出された暗室係数である。伝送路充放電電流暗室係数ＫＥ１は、電波暗室物理パラメータ４１に含まれているデータ（例えば、電波暗室における、充放電電流Ｉ１が流れるループ経路から測定アンテナまでの距離、測定アンテナのアンテナ高さ、及び、測定時に解析対象１０が置かれるターンテーブルの高さ）から算出される。また、ドライバー充電電流暗室係数ＫＥ２は、ドライバー部１の充電電流Ｉ２に対して同様にして算出された暗室係数であり、ドライバー貫通電流暗室係数ＫＥ３は、ドライバー部１の貫通電流Ｉ３に対して同様にして算出された暗室係数である。更に、レシーバー充電電流暗室係数ＫＥ４は、レシーバー部２の充電電流Ｉ４に対して同様にして算出された暗室係数であり、レシーバー貫通電流暗室係数ＫＥ５は、レシーバー部２の貫通電流Ｉ５に対して同様にして算出された暗室係数である。
図５に戻り、ステップＳ０２では、放射アンテナ面積データ４２が外部から取り込まれ、放射アンテナ面積格納ファイル３２に格納される。図７は、放射アンテナ面積格納ファイル３２の内容を示している。放射アンテナ面積格納ファイル３２は、伝送路充放電電流放射アンテナ面積Ｓ１、ドライバー充電電流放射アンテナ面積Ｓ２、ドライバー貫通電流放射アンテナ面積Ｓ３、レシーバー充電電流放射アンテナ面積Ｓ４、及び、レシーバー貫通電流放射アンテナ面積Ｓ５を格納している。
伝送路充放電電流放射アンテナ面積Ｓ１は、伝送路部３の充放電電流Ｉ１が流れるループ経路の面積である。同様に、ドライバー充電電流放射アンテナ面積Ｓ２はドライバー部１の充電電流Ｉ２が流れるループ経路の面積であり、ドライバー貫通電流放射アンテナ面積Ｓ３はドライバー部１の貫通電流Ｉ３が流れるループ経路の面積である。更に、レシーバー充電電流放射アンテナ面積Ｓ４はレシーバー部２の充電電流Ｉ４が流れるループ経路の面積であり、レシーバー貫通電流放射アンテナ面積Ｓ５はレシーバー部２の貫通電流Ｉ５が流れるループ経路の面積である。
図５を再度に参照して、ステップＳ０３では、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５を算出するために必要な設計データ４３が取り込まれる。取り込まれる設計データ４３としては、例えば、解析対象１０のネットリスト、及び、解析対象１０のＳＰＩＣＥトランジスタモデルのデータを含んでいてもよい。
更に、ステップＳ０４では、設計データ４３から、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５が回路シミュレーター２８によって算出され、動作電流演算結果格納ファイル３３に格納される。図８は、動作電流演算結果格納ファイル３３の内容を示している。
図９、図１０は、一実施形態における伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５の算出方法を示す図である。これらの電流の算出においては、まず、回路シミュレーター２８上において、解析対象１０に電流モニター１１、１２、１４が設置される。ここで、電流モニター１１は、伝送路部３の入力端の電流をモニターし、電流モニター１２は、ドライバー部１において電源線１ｃから出力回路１ａに流れる電流をモニターする。また、電流モニター１４は、レシーバー部２において電源線２ｃから入力回路２ａに流れる電流をモニターする。
更に、設計データ４３を用いて解析対象１０の回路動作のシミュレーション（以下、「第１のシミュレーション」という。）が行われ、電流モニター１１、１２、１４によって電流がモニターされる。伝送路部３の充放電電流Ｉ１は、このシミュレーションの際に電流モニター１１によってモニターされた電流として得られる。また、電流モニター１２によってモニターされた電流Ｉ１２はドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３の和であり、電流モニター１４によってモニターされた電流Ｉ１４はレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５の和である。
続いて、図１０に図示されているように、ドライバー部１の出力回路１ａの出力を伝送路部３から切り離し、レシーバー部２の入力回路２ａの出力を伝送路部３から切り離して、再度、回路動作のシミュレーション（以下、「第２のシミュレーション」という）が行われる。ドライバー部１の貫通電流Ｉ３は、この第２のシミュレーションの際に電流モニター１２によってモニターされた電流として得られる。また、ドライバー部１の充電電流Ｉ２は、第１のシミュレーションにおいて電流モニター１２によってモニターされた電流Ｉ１２から第２のシミュレーションで得られたドライバー部１の貫通電流Ｉ３を減じた差として得られる。更に、レシーバー部２の貫通電流Ｉ５は、この第２のシミュレーションの際に電流モニター１４によってモニターされた電流として得られる。また、レシーバー部２の充電電流Ｉ４は、第１のシミュレーションにおいて電流モニター１４によってモニターされた電流Ｉ１４から第２のシミュレーションで得られたレシーバー部２の貫通電流Ｉ５を減じた差として得られる。
伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５の算出は、上記の手順に限られない。図１１、図１２は、他の手順による、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５の算出方法を示す図である。
図１１を参照して、まず、回路シミュレーター２８上において、解析対象１０に電流モニター１１〜１５が設置される。ここで、電流モニター１１は、伝送路部３の入力端の電流をモニターし、電流モニター１２は、ドライバー部１において電源線１ｃから出力回路１ａに流れる電流をモニターする。電流モニター１３は、ドライバー部１において出力回路１ａから接地線１ｄに流れる電流をモニターし、電流モニター１４は、レシーバー部２において電源線２ｃから入力回路２ａに流れる電流をモニターする。更に、電流モニター１５は、レシーバー部２において入力回路２ａから接地線２ｄに流れる電流をモニターする。図１１とは異なり、ドライバー部１の出力回路１ａから接地線１ｄに流れる電流、及び、レシーバー部２の電源線２ｃから入力回路２ａに流れる電流がモニターされることに留意されたい。
設計データ４３を用いて解析対象１０の回路動作のシミュレーションが行われ、電流モニター１１〜１５によって電流がモニターされる。電流モニター１１〜１５によってモニターされた電流から、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５が算出される。
図１２は、電流モニター１１〜１３によってモニターされる電流と、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２及び貫通電流Ｉ３の関係を概念的に示す図である。伝送路部３のノード３ａがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルにプルアップされる場合の伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２及び貫通電流Ｉ３は、以下のようにして算出される。伝送路部３のノード３ａがＨｉｇｈレベルにプルアップされる場合、伝送路部３の入力に接続されている電流モニター１１には、伝送路部３のノード３ａを充電する充電電流が流れる。また、電流モニター１２には、伝送路部３のノード３ａを充電する充電電流と出力回路１ａの貫通電流の和の電流が流れ、電流モニター１３には、出力回路１ａの貫通電流が流れる。回路シミュレーター２８は、電流モニター１１を流れる電流を、伝送路部３の充放電電流Ｉ１として算出する。また、回路シミュレーター２８は、電流モニター１２を流れる電流と電流モニター１３を流れる電流との差を、ドライバー部１の充電電流Ｉ２として算出し、電流モニター１３を流れる電流を、ドライバー部１の貫通電流Ｉ３として算出する。
一方、伝送路部３のノード３ａがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルにプルダウンされる場合の伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２及び貫通電流Ｉ３は、以下のようにして算出される。伝送路部３のノード３ａがＬｏｗレベルにプルダウンされる場合、伝送路部３の入力に接続されている電流モニター１１には、伝送路部３のノード３ａから放電される放電電流が流れる。また、電流モニター１２には、出力回路１ａの貫通電流が流れ、電流モニター１３には、伝送路部３のノード３ａから放電される放電電流と出力回路１ａの貫通電流との和の電流が流れる。回路シミュレーター２８は、電流モニター１１を流れる電流を、伝送路部３の充放電電流Ｉ１として算出する。また、回路シミュレーター２８は、電流モニター１２を流れる電流をドライバー部１の貫通電流Ｉ３として算出する。伝送路部３のノード３ａがプルダウンされる場合には、ドライバー部１の充電電流Ｉ２は算出されない。
レシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５についても電流モニター１４、１５を流れる電流から同様に算出可能である。レシーバー部２の入力回路２ａの出力がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルにプルアップされる場合、電流モニター１４には、入力回路２ａの出力に接続された信号線２ｅを充電する充電電流と入力回路２ａの貫通電流の和の電流が流れ、電流モニター１５には、入力回路２ａの貫通電流が流れる。回路シミュレーター２８は、電流モニター１４を流れる電流と電流モニター１５を流れる電流との差を、レシーバー部２の充電電流Ｉ４として算出し、電流モニター１５を流れる電流を、レシーバー部２の貫通電流Ｉ５として算出する。また、レシーバー部２の入力回路２ａの出力がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルにプルダウンされる場合、回路シミュレーター２８は、電流モニター１４を流れる電流をレシーバー部２の貫通電流Ｉ５として算出する。レシーバー部２の入力回路２ａの出力がプルダウンされる場合には、レシーバー部２の充電電流Ｉ４は算出されない。
図５を再度に参照して、ステップＳ０５では、ステップＳ０４で算出されて格納された伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５のそれぞれに起因する遠方電界強度が算出され、遠方電界強度演算結果格納ファイル３４に格納される。図１３は、遠方電界強度演算結果格納ファイル３４の内容を示している。遠方電界強度演算結果格納ファイル３４は、伝送路充放電電流による遠方電界強度Ｅ１、ドライバー充電電流による遠方電界強度Ｅ２、ドライバー貫通電流による遠方電界強度Ｅ３、レシーバー充電電流による遠方電界強度Ｅ４、レシーバー貫通電流による遠方電界強度Ｅ５を格納している。
一実施形態では、遠方電界強度Ｅは、公知の次式（１）に基づいて算出される：
２０ｌｏｇ｜Ｅ｜＝ＫＥ＋２０ｌｏｇＳ＋２０ｌｏｇ｜Ｉ｜ …（１）
ここで、ｌｏｇは、１０を底とする対数であり、Ｓは、放射アンテナ面積であり、Ｉは、信号線電流である。上記式は、例えば、宮下卓也他、「ディジタルプリント回路基板上の信号線からの放射ＥＭＩスペクトルのモデル化」、電子情報通信学会論文誌 Ｂ−ＩＩ，ｖｏｌ．Ｊ７９−Ｂ−ＩＩ，Ｎｏ．１１，ｐｐ．８０５−８１１，１９９６年，１１月に開示されている。
より具体的には、伝送路部３の充放電電流Ｉ１による遠方電界強度Ｅ１は、下記式（２ａ）により算出される:
２０ｌｏｇ｜Ｅ１｜＝ＫＥ１＋２０ｌｏｇＳ１＋２０ｌｏｇ｜Ｉ１｜ …（２ａ）
ここでＫＥ１は、暗室係数演算結果格納ファイル３１に格納されている、伝送路部３の充放電電流Ｉ１に対して算出された暗室係数であり、Ｓ１は、放射アンテナ面積格納ファイル３２に格納されている、伝送路部３の充放電電流Ｉ１のループ経路の面積である。
同様に、ドライバー部１の充電電流Ｉ２による遠方電界強度Ｅ２、ドライバー部１の貫通電流Ｉ３による遠方電界強度Ｅ３は、レシーバー部２の充電電流Ｉ４による遠方電界強度Ｅ４、レシーバー部２の貫通電流Ｉ５による遠方電界強度Ｅ５は、下記式（２ｂ）〜（２ｅ）により算出される:
２０ｌｏｇ｜Ｅ２｜＝ＫＥ２＋２０ｌｏｇＳ２＋２０ｌｏｇ｜Ｉ２｜ …（２ｂ）
２０ｌｏｇ｜Ｅ３｜＝ＫＥ３＋２０ｌｏｇＳ３＋２０ｌｏｇ｜Ｉ３｜ …（２ｃ）
２０ｌｏｇ｜Ｅ４｜＝ＫＥ４＋２０ｌｏｇＳ４＋２０ｌｏｇ｜Ｉ４｜ …（２ｄ）
２０ｌｏｇ｜Ｅ５｜＝ＫＥ５＋２０ｌｏｇＳ５＋２０ｌｏｇ｜Ｉ５｜ …（２ｅ）
ここでＫＥ２は、暗室係数演算結果格納ファイル３１に格納されている、ドライバー部１の充電電流Ｉ２に対して算出された暗室係数であり、Ｓ２は、放射アンテナ面積格納ファイル３２に格納されている、ドライバー部１の充電電流Ｉ２のループ経路の面積である。また、ＫＥ３は、暗室係数演算結果格納ファイル３１に格納されている、ドライバー部１の貫通電流Ｉ３に対して算出された暗室係数であり、Ｓ３は、放射アンテナ面積格納ファイル３２に格納されている、ドライバー部１の貫通電流Ｉ３のループ経路の面積である。更に、ＫＥ４は、暗室係数演算結果格納ファイル３１に格納されている、レシーバー部２の充電電流Ｉ４に対して算出された暗室係数であり、Ｓ４は、放射アンテナ面積格納ファイル３２に格納されている、レシーバー部２の充電電流Ｉ４のループ経路の面積である。また、ＫＥ５は、暗室係数演算結果格納ファイル３１に格納されている、レシーバー部２の貫通電流Ｉ５に対して算出された暗室係数であり、Ｓ５は、放射アンテナ面積格納ファイル３２に格納されている、レシーバー部２の貫通電流Ｉ５のループ経路の面積である。
更に、ステップＳ０６では、ステップＳ０５で算出された、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５による遠方電界強度Ｅ１〜Ｅ５が表示される。遠方電界強度演算モジュール２９は、遠方電界強度演算結果格納ファイル３４に格納されている遠方電界強度Ｅ１〜Ｅ５を読み出し、表示装置２３に表示する。ユーザは、表示された遠方電界強度Ｅ１〜Ｅ５から、様々なＥＭＩ対策を検討することができる。
図１４は、遠方電界強度の算出結果の一例を示す図である。図１４において、太線５１は、合計の遠方電界強度（即ち、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５による遠方電界強度Ｅ１〜Ｅ５の合計）を示している。また、実線５２は、ドライバー部１及びレシーバー部２の充電電流Ｉ２、Ｉ４による遠方電界強度Ｅ２、Ｅ４の合計を示しており、破線５３は、ドライバー部１及びレシーバー部２の貫通電流Ｉ３、Ｉ５による遠方電界強度Ｅ３、Ｅ５の合計を示している。この例では、伝送路部３の充放電電流Ｉ１による遠方電界強度Ｅ１は小さいとされ、表示されていない。
図１４の例では、充電電流Ｉ２、Ｉ４による遠方電界強度Ｅ２、Ｅ４と、貫通電流Ｉ３、Ｉ５による遠方電界強度Ｅ３、Ｅ５との間で、奇数次高調波成分（３次、５次、７次、９次）と偶数次高調波成分（２次、４次、６次、８次）に対する寄与が相違することが理解できる。ここで、図１４では、遠方電界強度の一次の周波数成分が１００ＭＨｚである場合の算出結果が図示されていることに留意されたい。詳細には、遠方電界強度の奇数次高調波成分（１次、３次、５次、７次、９次）を低減させたい場合には、充電電流Ｉ２、Ｉ４による遠方電界強度Ｅ２、Ｅ４の寄与が大きく、充電電流Ｉ２、Ｉ４に関連する回路部分に対策を打てばよいことが分かる。一方、遠方電界強度の偶数次高調波成分（２次、４次、６次、８次）を低減させたい場合には、ドライバー部１及びレシーバー部２の貫通電流Ｉ３、Ｉ５による遠方電界強度Ｅ３、Ｅ５が大きく、貫通電流Ｉ３、Ｉ５に関連する回路部分に対策を打てばよいことが分かる。このように、図１４に示されている遠方電界強度の算出結果の例では、ＥＭＩ対策の検討において、奇数次高調波成分への対策と偶数次高調波成分への対策とが相違することが理解できる。
上述のように、図１４の例では、ドライバー部１及びレシーバー部２の充電電流Ｉ２、Ｉ４がまとめて検討され、ドライバー部１及びレシーバー部２の貫通電流Ｉ３、Ｉ５がまとめて検討されている。しかしながら、ドライバー部１及びレシーバー部２の充電電流Ｉ２、Ｉ４及びドライバー部１及びレシーバー部２の貫通電流Ｉ３、Ｉ５が個別に検討されてもよい。これにより、更に詳細な対策をとることも可能になる。
以上に説明されているように、本実施形態では、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５のそれぞれについて遠方電界強度が算出される。これにより、放射ノイズの発生原因をより詳細に解析することが可能になり、放射ノイズの低減のために適切な対応をとることが容易になる。
なお、上記の本実施形態では、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５について、別個に暗室係数ＫＥ１〜ＫＥ５が算出されている。しかしながら、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５のループ経路から測定アンテナの距離の差異が無視できる場合には、解析対象１０に共通の暗室係数ＫＥが算出されてもよい。共通の暗室係数ＫＥを算出することは、演算量を低減させるために有効である。この場合、電波暗室物理パラメータ４１には解析対象１０から測定アンテナまでの距離が記述され、解析対象１０から測定アンテナまでの距離が共通の暗室係数ＫＥの算出に使用される。更に、図１５に図示されているように、暗室係数演算結果格納ファイルには、共通の暗室係数ＫＥが保存される。また、式（２ａ）〜（２ｅ）による伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５の算出が行われる場合、暗室係数ＫＥ１〜ＫＥ５の代わりに、共通の暗室係数ＫＥが使用される。
また、上述の実施形態では、解析対象１０が、伝送線路で接続された、（別々のチップに集積化された）２つの半導体デバイスで構成される半導体モジュール又は単一の半導体チップに集積化されたＬＳＩ回路（半導体集積回路）であるとして説明が行われている。しかしながら、解析対象１０が、複数のＬＳＩ回路を含んでおり、複数のＬＳＩ回路の個々について別個に遠方電界強度を算出してもよい。
図１６〜図１９は、ｎ個のＬＳＩ回路＃１〜＃ｎのそれぞれについて、遠方電界強度を算出する場合に、外部記憶装置２５に格納されるデータの内容を示す図である。図１６に図示されているように、暗室係数が、ＬＳＩ回路＃１〜＃ｎのそれぞれについて算出される。詳細には、ＬＳＩ回路＃１〜＃ｎのそれぞれに対応する暗室係数演算結果格納ファイル３１−１〜３１−ｎが用意される。そして、ＬＳＩ回路＃１〜＃ｎのそれぞれについて、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５についての暗室係数ＫＥ１〜ＫＥ５が、対応する暗室係数演算結果格納ファイル３１に格納される。
また、図１７に図示されているように、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５のループ経路の面積が、ＬＳＩ回路＃１〜＃ｎのそれぞれについて与えられる。詳細には、ＬＳＩ回路＃１〜＃ｎのそれぞれに対応する放射アンテナ面積格納ファイル３２−１〜３２−ｎが用意される。そして、ＬＳＩ回路＃１〜＃ｎのそれぞれについて、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５のループ経路の面積Ｓ１〜Ｓ５が格納される。
更に、図１８に図示されているように、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５が、ＬＳＩ回路＃１〜＃ｎのそれぞれについて算出される。詳細には、ＬＳＩ回路＃１〜＃ｎのそれぞれに対応する動作電流演算結果格納ファイル３３−１〜３３−ｎが用意される。そして、ＬＳＩ回路＃１〜＃ｎのそれぞれについて算出されたドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５が、対応する動作電流演算結果格納ファイル３３に格納される。
また、図１９に図示されているように、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５による遠方電界強度Ｅ１〜Ｅ５が、ＬＳＩ回路＃１〜＃ｎのそれぞれについて算出される。詳細には、ＬＳＩ回路＃１〜＃ｎのそれぞれに対応する遠方電界強度演算結果格納ファイル３４−１〜３４−ｎが用意される。そして、ＬＳＩ回路＃１〜＃ｎのそれぞれについて算出されたドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５による遠方電界強度Ｅ１〜Ｅ５が、対応する遠方電界強度演算結果格納ファイル３４に格納される。
このような構成によれば、複数のＬＳＩ回路の遠方電界強度の比較が可能となり、複数のＬＳＩ回路のうち遠方電界強度への寄与が大きいものに対する対策をとることが可能になる。これは、放射ノイズの低減のために一層に適切な対応をとることを可能にする。
第２の実施形態：
図２０は、第２の実施形態の遠方電界強度予測装置２０Ａの構成の例を示すブロック図である。第２の実施形態の遠方電界強度予測装置２０Ａは、第１の実施形態の遠方電界強度予測装置２０と類似した構成を有しているが、外部記憶装置２５に放射アンテナ面積演算モジュール２７が追加でインストールされている点で相違する。上述のように、第１の実施形態では、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２及び貫通電流Ｉ３並びにレシーバー部２の充電電流Ｉ４及び貫通電流Ｉ５のループ経路の面積Ｓ１〜Ｓ５は放射アンテナ面積データ４２として予め与えられる。一方、本実施形態では、放射アンテナ面積演算モジュール２７により、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２及び貫通電流Ｉ３並びにレシーバー部２の充電電流Ｉ４及び貫通電流Ｉ５のループ経路の面積Ｓ１〜Ｓ５が算出される。算出された面積Ｓ１〜Ｓ５が、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５による遠方電界強度Ｅ１〜Ｅ５の算出に使用される。
図２１は、本実施形態の遠方電界強度予測装置２０Ａによって行われる演算を概略的に示す図である。本実施形態の遠方電界強度予測装置２０Ａで行われる演算は、第１の実施形態の遠方電界強度予測装置２０で行われる演算と類似している（図４参照）。ただし、本実施形態では、アンテナパラメータ４２Ａが外部から与えられ、放射アンテナ面積演算モジュール２７は、アンテナパラメータ４２Ａを用いて伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２及び貫通電流Ｉ３並びにレシーバー部２の充電電流Ｉ４及び貫通電流Ｉ５のループ経路の面積Ｓ１〜Ｓ５を算出する。ここで、アンテナパラメータ４２Ａは、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２及び貫通電流Ｉ３並びにレシーバー部２の充電電流Ｉ４及び貫通電流Ｉ５のループ経路の面積Ｓ１〜Ｓ５の算出に必要なデータを含んでいる。より具体的には、アンテナパラメータ４２Ａは、例えば、解析対象１０の物理的なレイアウトを示すレイアウトデータ（例えば、プリント配線基板のレイアウトデータや半導体集積回路のレイアウトデータ）を含んでいる。放射アンテナ面積演算モジュール２７は、算出した伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２及び貫通電流Ｉ３並びにレシーバー部２の充電電流Ｉ４及び貫通電流Ｉ５のループ経路の面積Ｓ１〜Ｓ５を放射アンテナ面積格納ファイル３２に格納する。
図２２は、本実施形態の遠方電界強度予測方法を示すフローチャートである。本実施形態では、本実施形態の遠方電界強度予測方法は、第１の実施形態の遠方電界強度予測方法と類似している（図５参照）。ただし、放射アンテナ面積データ４２の取り込み（図５のＳ０２）の代わりに、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２及び貫通電流Ｉ３並びにレシーバー部２の充電電流Ｉ４及び貫通電流Ｉ５のループ経路の面積Ｓ１〜Ｓ５の算出が行われる（ステップＳ１２）。上述のように、ループ経路の面積Ｓ１〜Ｓ５は、アンテナパラメータ４２Ａを用いて、放射アンテナ面積演算モジュール２７によって算出される。なお、図１８に示されているステップＳ０１、Ｓ１２、Ｓ０３〜Ｓ０６は、遠方電界強度を算出できる範囲であれば、様々に入れ替え可能であることに留意されたい。
本実施形態においても、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５のそれぞれについて遠方電界強度が算出される。これにより、放射ノイズの発生原因をより詳細に解析することが可能になり、放射ノイズの低減のために適切な対応をとることが容易になる。
なお、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５について別個に暗室係数ＫＥ１〜ＫＥ５が算出されてもよく、また、解析対象１０に共通の暗室係数ＫＥが算出されてもよい。
また、本実施形態においても、解析対象１０が複数のＬＳＩ回路を含んでいる場合には、複数のＬＳＩ回路の個々について別個に遠方電界強度を算出してもよい。
第３の実施形態：
上記の実施形態では、遠方電界強度演算モジュール２９によって遠方電界強度が算出されているが（図３及び図２０参照）、遠方電界強度を算出する機能が、回路シミュレーター２８の一機能として実装されてもよい。
例えば、回路シミュレーター２８上で解析対象１０の回路に挿入される電流モニターの一機能として遠方電界強度を算出する機能が実装されてもよい。
例えば、図２３に図示されているように、解析対象１０に電流モニター１１〜１５が設置される場合について考える。ここで、電流モニター１１は、伝送路部３の入力端の電流をモニターし、電流モニター１２は、ドライバー部１において電源線１ｃから出力回路１ａに流れる電流をモニターする。電流モニター１３は、ドライバー部１において出力回路１ａから接地線１ｄに流れる電流をモニターし、電流モニター１４は、レシーバー部２において電源線２ｃから入力回路２ａに流れる電流をモニターする。更に、電流モニター１５は、レシーバー部２において入力回路２ａから接地線２ｄに流れる電流をモニターする。
図２４は、図２３のように電流モニター１１〜１５が設置される場合における、伝送路部３の充放電電流Ｉ１及びドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３を得るためのネット記述の一例を示している。当該ネット記述に遠方電界強度を算出するために必要なパラメータを記述することで、遠方電界強度が算出される。図２４に図示されたネット記述のうち、１行目は伝送路部３の充放電電流Ｉ１による遠方電界強度Ｅ１を得るための記述である。また、２行目はドライバー部１の充電電流Ｉ２による遠方電界強度Ｅ２を得るための記述であり、３行目はドライバー部１の貫通電流Ｉ３による遠方電界強度Ｅ３を得るための記述である。
ここで、符号６１で示された記述は、算出された遠方電界強度を出力することを意味している。また、符号６２で示された記述は、それぞれ、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２及び貫通電流Ｉ３を算出することを意味している。ここで、１行目の記述“Ｉ（Ｖ２）”は、電流モニター１１によって検出された電流Ｉ（Ｖ２）を伝送路部３の充放電電流Ｉ１として算出することを意味している。２行目の記述“Ｉ（Ｖ１）ａｎｄＩ（Ｖ３）”は、電流モニター１２、１３によって検出された電流Ｉ（Ｖ１）、Ｉ（Ｖ３）の論理積をドライバー部１の充電電流Ｉ２として算出することを意味している。３行目の記述“Ｉ（Ｖ１）−Ｉ（Ｖ１）ａｎｄＩ（Ｖ３）”は、電流モニター１２によって検出された電流Ｉ（Ｖ１）から電流Ｉ（Ｖ１）、Ｉ（Ｖ３）の論理積を減じて得られる差を、ドライバー部１の貫通電流Ｉ３として算出することを意味している。図２５は、電流モニター１１、１２、１３によって検出された電流Ｉ（Ｖ２）、Ｉ（Ｖ１）、Ｉ（Ｖ３）、電流Ｉ（Ｖ１）、Ｉ（Ｖ３）の論理積、及び、これらの電流から算出されるＩ（Ｖ１）−Ｉ（Ｖ１）ａｎｄＩ（Ｖ３）の波形の例を示している。
図２４に戻り、符号６３で示された記述には、それぞれ、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２及び貫通電流Ｉ３が流れるループ経路の面積が記述されている。更に、符号６４で示された記述には、暗室係数を算出するために用いられるパラメータが記述されている。ここで、“ＡＴ”は、電波暗室内のアンテナ高さを示しており、“ＡＬ”は、電波暗室における各ループ経路（又は解析対象１０）から測定アンテナまでの距離を示しており、“ＴＴ”は、解析対象１０が置かれるターンテーブルの高さを示している。
ネット記述に記述されたパラメータから、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２及び貫通電流Ｉ３についての暗室係数が算出されると共に、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２及び貫通電流Ｉ３が回路シミュレーションにより算出される。更に、算出された暗室係数、伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２及び貫通電流Ｉ３と、当該ネット記述に記述されている伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２及び貫通電流Ｉ３のループ経路の面積から、遠方電界強度が算出されて表示される。レシーバー部２の充電電流Ｉ４及び貫通電流Ｉ５についても、同様にして算出されて表示される。
また、回路シミュレーター２８の波形ビューワーとして遠方電界強度を算出する機能が実装されてもよい。一般的な回路シミュレーター２８の波形ビューワーは、図２６Ａに図示されているように、シミュレーションによって電流が算出された場合に、時間軸（時間ドメイン）での電流波形と、周波数軸（周波数ドメイン）での電流波形、即ち、電流の周波数スペクトルを表示する機能を有している。本実施形態では、図２６Ｂに図示されているように、波形ビューワーに、電波暗室物理パラメータ４１（即ち、暗室係数を算出するために用いられるパラメータ）及び放射アンテナ面積データ４２を取り込み、更に、遠方電界強度を算出する機能が追加される。波形ビューワーは、電波暗室物理パラメータ４１から暗室係数を算出すると共に、放射アンテナ面積データ４２に記述されている伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５が流れるループ経路の面積を取り込む。更に、波形ビューワーは、回路シミュレーター２８によって算出される伝送路部３の充放電電流Ｉ１、ドライバー部１の充電電流Ｉ２、貫通電流Ｉ３及びレシーバー部２の充電電流Ｉ４、貫通電流Ｉ５と、算出された暗室係数と、ループ経路の面積とを用いて、遠方電界強度を算出して表示する。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
１０：解析対象
１：ドライバー部
１ａ：出力回路
１ｂ：電圧安定化キャパシタ
１ｃ：電源線
１ｄ：接地線
２：レシーバー部
２ａ：入力回路
２ｂ：電圧安定化キャパシタ
２ｃ：電源線
２ｄ：接地線
２ｅ：信号線
２ｆ：寄生容量
３：伝送路部
３ａ：ノード
２０、２０Ａ：遠方電界強度予測装置
２１：ＣＰＵ
２２：メモリ
２３：表示装置
２４：入力装置
２５：外部記憶装置
２６：暗室係数演算モジュール
２８：回路シミュレーター
２９：遠方電界強度演算モジュール
３１：暗室係数演算結果格納ファイル
３２：放射アンテナ面積格納ファイル
３３：動作電流演算結果格納ファイル
３４：遠方電界強度演算結果格納ファイル
４１：電波暗室物理パラメータ
４２：放射アンテナ面積データ
４２Ａ：アンテナパラメータ
４３：設計データ

Claims (12)

  1. ドライバー部とレシーバー部と前記ドライバー部とレシーバー部とを接続するノードを含む伝送路部とを備え、前記ドライバー部が前記ノードを介して前記レシーバー部に信号を送るように構成された解析対象が発生する遠方電界強度を算出する遠方電界強度予測装置であって、
    伝送路部充放電電流と、ドライバー部充電電流と、ドライバー部貫通電流と、レシーバー部充電電流と、レシーバー部貫通電流とを回路シミュレーションによって算出する回路シミュレーション手段と、
    前記伝送路部充放電電流と、前記ドライバー部充電電流と、前記ドライバー部貫通電流と、前記レシーバー部充電電流と、前記レシーバー部貫通電流のそれぞれに起因する遠方電界強度をそれぞれに算出する遠方電界強度算出手段
    とを具備し、
    前記伝送路部充放電電流は、前記ドライバー部が前記ノードをプルアップ又はプルダウンするときに前記伝送路部に流れ込む電流であり、
    前記ドライバー部充電電流は、前記ドライバー部が前記ノードをプルアップするときに、前記ドライバー部の電源線から前記伝送路部に流れ込む電流であり、
    前記ドライバー部貫通電流は、前記ドライバー部が前記ノードをプルアップ又はプルダウンするときに、前記ドライバー部の前記電源線から接地線に流れる電流であり、
    前記レシーバー部充電電流は、前記レシーバー部の入力回路が、前記入力回路の出力に接続された信号線をプルアップするときに前記レシーバー部の電源線から前記信号線に流れ込む電流であり、
    前記レシーバー部貫通電流は、前記レシーバー部の前記入力回路が、前記信号線をプルアップ又はプルダウンするときに前記レシーバー部の前記電源線から接地線に流れる電流である
    遠方電界強度予想装置。
  2. 請求項１に記載の遠方電界強度予想装置であって、
    更に、
    前記伝送路部充放電電流と、前記ドライバー部充電電流と、前記ドライバー部貫通電流と、前記レシーバー部充電電流と、前記レシーバー部貫通電流のそれぞれに対応する暗室係数を算出する暗室係数算出手段を具備し、
    前記遠方電界強度算出手段は、
    前記暗室係数算出手段によって算出された前記伝送路部充放電電流に対応する前記暗室係数に基づいて前記伝送路部充放電電流に起因する遠方電界強度を算出し、
    前記暗室係数算出手段によって算出された前記ドライバー部充電電流に対応する前記暗室係数に基づいて前記ドライバー部充電電流に起因する遠方電界強度を算出し、
    前記暗室係数算出手段によって算出された前記ドライバー部貫通電流に対応する前記暗室係数に基づいて前記ドライバー部貫通電流に起因する遠方電界強度を算出し、
    前記暗室係数算出手段によって算出された前記レシーバー部充電電流に対応する前記暗室係数に基づいて前記レシーバー部充電電流に起因する遠方電界強度を算出し、
    前記暗室係数算出手段によって算出された前記レシーバー部貫通電流に対応する前記暗室係数に基づいて前記レシーバー部貫通電流に起因する遠方電界強度を算出する
    遠方電界強度予想装置。
  3. 請求項１に記載の遠方電界強度予想装置であって、
    前記解析対象に共通の暗室係数を算出する暗室係数算出手段を具備し、前記遠方電界強度算出手段は、前記共通の暗室係数を用いて、前記伝送路部充放電電流と、前記ドライバー部充電電流と、前記ドライバー部貫通電流と、前記レシーバー部充電電流と、前記レシーバー部貫通電流のそれぞれに起因する遠方電界強度をそれぞれに算出する
    遠方電界強度予想装置。
  4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の遠方電界強度予想装置であって、
    更に、
    前記伝送路部充放電電流と、前記ドライバー部充電電流と、前記ドライバー部貫通電流と、前記レシーバー部充電電流と、前記レシーバー部貫通電流のそれぞれが流れるループ経路の面積をそれぞれに示す放射アンテナデータを保存する記憶装置を具備し、
    前記遠方電界強度算出手段は、前記放射アンテナデータに基づいて、前記伝送路部充放電電流と、前記ドライバー部充電電流と、前記ドライバー部貫通電流と、前記レシーバー部充電電流と、前記レシーバー部貫通電流のそれぞれに起因する遠方電界強度をそれぞれに算出する
    遠方電界強度予想装置。
  5. 請求項４に記載の遠方電界強度予想装置であって、
    前記放射アンテナデータが当該遠方電界強度予想装置の外部から取り込まれる
    遠方電界強度予想装置。
  6. 請求項４に記載の遠方電界強度予想装置であって、
    更に、
    前記解析対象のレイアウトデータから、前記伝送路部充放電電流と、前記ドライバー部充電電流と、前記ドライバー部貫通電流と、前記レシーバー部充電電流と、前記レシーバー部貫通電流のそれぞれが流れる前記ループ経路の面積を算出する放射アンテナ面積演算手段
    を具備する
    遠方電界強度予想装置。
  7. ドライバー部とレシーバー部と前記ドライバー部とレシーバー部とを接続するノードを含む伝送路部とを備え、前記ドライバー部が前記ノードを介して前記レシーバー部に信号を送るように構成された解析対象が発生する遠方電界強度を算出する遠方電界強度予測方法であって、
    回路シミュレーション手段が、伝送路部充放電電流と、ドライバー部充電電流と、ドライバー部貫通電流と、レシーバー部充電電流と、レシーバー部貫通電流とを回路シミュレーションによって算出するステップと、
    遠方電界強度算出手段が、前記伝送路部充放電電流と、前記ドライバー部充電電流と、前記ドライバー部貫通電流と、前記レシーバー部充電電流と、前記レシーバー部貫通電流のそれぞれに起因する遠方電界強度をそれぞれに算出するステップ
    とを具備し、
    前記伝送路部充放電電流は、前記ドライバー部が前記ノードをプルアップ又はプルダウンするときに前記伝送路部に流れ込む電流であり、
    前記ドライバー部充電電流は、前記ドライバー部が前記ノードをプルアップするときに、前記ドライバー部の電源線から前記伝送路部に流れ込む電流であり、
    前記ドライバー部貫通電流は、前記ドライバー部が前記ノードをプルアップ又はプルダウンするときに、前記ドライバー部の前記電源線から接地線に流れる電流であり、
    前記レシーバー部充電電流は、前記レシーバー部の入力回路が、前記入力回路の出力に接続された信号線をプルアップするときに前記レシーバー部の電源線から前記信号線に流れ込む電流であり、
    前記レシーバー部貫通電流は、前記レシーバー部の前記入力回路が、前記信号線をプルアップ又はプルダウンするときに前記レシーバー部の前記電源線から接地線に流れる電流である
    遠方電界強度予想方法。
  8. 請求項７に記載の遠方電界強度予想方法であって、
    更に、
    暗室係数算出手段が、前記伝送路部充放電電流と、前記ドライバー部充電電流と、前記ドライバー部貫通電流と、前記レシーバー部充電電流と、前記レシーバー部貫通電流のそれぞれに対応する暗室係数を算出するステップを具備し、
    前記伝送路部充放電電流に起因する遠方電界強度が、前記伝送路部充放電電流に対応する前記暗室係数に基づいて算出され、
    前記ドライバー部充電電流に起因する遠方電界強度が、前記ドライバー部充電電流に対応する前記暗室係数に基づいて算出され、
    前記ドライバー部貫通電流に起因する遠方電界強度が、前記ドライバー部貫通電流に対応する前記暗室係数に基づいて算出され、
    前記レシーバー部充電電流に起因する遠方電界強度が、前記レシーバー部充電電流に対応する前記暗室係数に基づいて算出され、
    前記レシーバー部貫通電流に起因する遠方電界強度が、前記レシーバー部貫通電流に対応する前記暗室係数に基づいて算出される
    遠方電界強度予想方法。
  9. 請求項７に記載の遠方電界強度予想方法であって、
    更に、
    暗室係数算出手段が、前記解析対象に共通の暗室係数を算出するステップを具備し、
    前記伝送路部充放電電流と、前記ドライバー部充電電流と、前記ドライバー部貫通電流と、前記レシーバー部充電電流と、前記レシーバー部貫通電流のそれぞれに起因する遠方電界強度が、前記共通の暗室係数を用いてそれぞれに算出される
    遠方電界強度予想方法。
  10. ドライバー部とレシーバー部と前記ドライバー部とレシーバー部とを接続するノードを含む伝送路部とを備え、前記ドライバー部が前記ノードを介して前記レシーバー部に信号を送るように構成された解析対象が発生する遠方電界強度を算出するために、コンピュータを
    伝送路部充放電電流と、ドライバー部充電電流と、ドライバー部貫通電流と、レシーバー部充電電流と、レシーバー部貫通電流とを回路シミュレーションによって算出する回路シミュレーション手段と、
    前記伝送路部充放電電流と、前記ドライバー部充電電流と、前記ドライバー部貫通電流と、前記レシーバー部充電電流と、前記レシーバー部貫通電流のそれぞれに起因する遠方電界強度をそれぞれに算出する遠方電界強度算出手段
    として動作させるプログラムであって、
    前記伝送路部充放電電流は、前記ドライバー部が前記ノードをプルアップ又はプルダウンするときに前記伝送路部に流れ込む電流であり、
    前記ドライバー部充電電流は、前記ドライバー部が前記ノードをプルアップするときに、前記ドライバー部の電源線から前記伝送路部に流れ込む電流であり、
    前記ドライバー部貫通電流は、前記ドライバー部が前記ノードをプルアップ又はプルダウンするときに、前記ドライバー部の前記電源線から接地線に流れる電流であり、
    前記レシーバー部充電電流は、前記レシーバー部の入力回路が、前記入力回路の出力に接続された信号線をプルアップするときに前記レシーバー部の電源線から前記信号線に流れ込む電流であり、
    前記レシーバー部貫通電流は、前記レシーバー部の前記入力回路が、前記信号線をプルアップ又はプルダウンするときに前記レシーバー部の前記電源線から接地線に流れる電流である
    プログラム。
  11. 請求項１０に記載のプログラムであって、
    前記コンピュータを、更に、
    前記伝送路部充放電電流と、前記ドライバー部充電電流と、前記ドライバー部貫通電流と、前記レシーバー部充電電流と、前記レシーバー部貫通電流のそれぞれに対応する暗室係数を算出する暗室係数算出手段
    として動作させ、
    前記遠方電界強度算出手段は、
    前記暗室係数算出手段によって算出された前記伝送路部充放電電流に対応する前記暗室係数に基づいて前記伝送路部充放電電流に起因する遠方電界強度を算出し、
    前記暗室係数算出手段によって算出された前記ドライバー部充電電流に対応する前記暗室係数に基づいて前記ドライバー部充電電流に起因する遠方電界強度を算出し、
    前記暗室係数算出手段によって算出された前記ドライバー部貫通電流に対応する前記暗室係数に基づいて前記ドライバー部貫通電流に起因する遠方電界強度を算出し、
    前記暗室係数算出手段によって算出された前記レシーバー部充電電流に対応する前記暗室係数に基づいて前記レシーバー部充電電流に起因する遠方電界強度を算出し、
    前記暗室係数算出手段によって算出された前記レシーバー部貫通電流に対応する前記暗室係数に基づいて前記レシーバー部貫通電流に起因する遠方電界強度を算出する
    プログラム。
  12. 請求項１０に記載のプログラムであって、
    前記コンピュータを、更に、前記解析対象に共通の暗室係数を算出する暗室係数算出手段として動作させ、
    前記遠方電界強度算出手段が、前記共通の暗室係数を用いて、前記伝送路部充放電電流と、前記ドライバー部充電電流と、前記ドライバー部貫通電流と、前記レシーバー部充電電流と、前記レシーバー部貫通電流のそれぞれに起因する遠方電界強度をそれぞれに算出する
    プログラム。
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