JP2021051467A - Analysis apparatus, analysis method and analysis program - Google Patents

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Abstract

To shorten calculation time associated with readout of data from a storage unit for storing data.SOLUTION: An analysis apparatus that uses an FDTD method, comprises: a storage unit for storing a medium constant defined per each block for each of a plurality of models; a calculation unit for calculating an electromagnetic field component per each block using the medium constant; an area division unit for dividing a finite area to be analyzed into a common part, which consists of a plurality of blocks with the medium constant that is common among the plurality of models, and a non-common part, which consists of the plurality of blocks with different medium constants for each model; and a control unit for controlling the calculation unit to calculate to update the electromagnetic field component of the common part for the plurality of models by reading the medium constant for the common part from the storage unit once, and to calculate to update the electromagnetic field components for the non-common parts for each model by reading the medium constants for the non-common parts from the storage unit for each model.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、解析装置、解析方法及び解析プログラムに関する。 The present invention relates to an analyzer, an analysis method and an analysis program.

無線通信システムの高速化が進むにつれて、装置から発生する電磁界を適切に解析する必要性が高まっている。例えば、FDTD法(Finite-difference time-domain method)は、解析領域を多数のブロック(セル)に分割し、マクスウェル方程式を用いて、ブロックごとに予め定められた繰り返し回数まで電界と磁界を時間更新していく電磁界解析手法である。 As the speed of wireless communication systems increases, there is an increasing need to properly analyze the electromagnetic fields generated by devices. For example, in the FDTD method (Finite-difference time-domain method), the analysis area is divided into a large number of blocks (cells), and the electric field and magnetic field are time-updated up to a predetermined number of repetitions for each block using Maxwell's equations. This is an electromagnetic field analysis method.

FDTD法では、電界と磁界の時間更新を行うときに、前時間ステップにおける電界と磁界、及びブロックごとの導電率や透磁率などの媒質定数を用いる。そのため、電磁界解析のための計算には、ブロック数に応じた電界、磁界、媒質定数を保持するためのメモリが必要である(例えば、特許文献1〜4参照)。 In the FDTD method, when the electric field and the magnetic field are time-updated, the electric field and the magnetic field in the previous time step, and the medium constants such as the conductivity and the magnetic permeability of each block are used. Therefore, the calculation for electromagnetic field analysis requires a memory for holding the electric field, the magnetic field, and the medium constant according to the number of blocks (see, for example, Patent Documents 1 to 4).

特開2012−003546号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-003546 特開2014−006851号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-006851 特開2015−022693号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-022693 特開2017−011518号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-011518

従来、FDTD法には、ブロックごとに媒質定数を設定されたモデルが複数ある場合、モデルごとに媒質定数をメモリなどの記憶部から読出し、初期(0時刻)から電磁界の時間更新をやり直さなければならないため、長時間を要するという問題があった。 Conventionally, in the FDTD method, when there are a plurality of models in which the medium constant is set for each block, the medium constant must be read from a storage unit such as a memory for each model, and the time of the electromagnetic field must be updated again from the initial stage (0 time). There was a problem that it took a long time because it had to be done.

本発明は、データを記憶する記憶部からのデータの読出しを伴う計算時間を短縮させることができる解析装置、解析方法及び解析プログラムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an analysis device, an analysis method, and an analysis program capable of shortening the calculation time associated with reading data from a storage unit that stores data.

本発明の一態様にかかる解析装置は、FDTD法を用いて電磁界解析を行う解析装置において、複数のモデルそれぞれに対してブロックごとに定められた媒質定数を記憶する記憶部と、前記記憶部が記憶している媒質定数を用いてブロックごとに電磁界成分を計算する計算部と、解析対象となる有限領域を、複数のモデル間で媒質定数が共通である複数のブロックからなる共通部分と、モデルごとに媒質定数が異なる複数のブロックからなる非共通部分とに領域分割する領域分割部と、前記共通部分に対する媒質定数を前記記憶部から1回読出すことにより、前記計算部が前記共通部分に対する電磁界成分を複数のモデルに対して更新する計算を行い、前記非共通部分に対する媒質定数を前記記憶部からモデルごとに読出すことにより、前記計算部が前記非共通部分に対する電磁界成分をモデルごとに更新する計算を行うように制御する制御部とを有することを特徴とする。 The analysis device according to one aspect of the present invention is an analysis device that performs electromagnetic field analysis using the FDTD method, and includes a storage unit that stores a medium constant determined for each block for each of a plurality of models, and the storage unit. A calculation unit that calculates the electromagnetic field component for each block using the medium constant stored in, and an intersection consisting of multiple blocks that have a common medium constant among multiple models for the finite region to be analyzed. By reading the area division unit that divides the area into non-common parts composed of a plurality of blocks having different medium constants for each model and the medium constants for the common parts once from the storage unit, the calculation unit makes the common parts. By performing a calculation to update the electromagnetic field component for a plurality of models and reading the medium constant for the non-intersection from the storage unit for each model, the calculation unit obtains the electromagnetic field component for the non-intersection. It is characterized by having a control unit that controls to perform a calculation to be updated for each model.

また、本発明の一態様にかかる解析方法は、FDTD法を用いて電磁界解析を行う解析方法において、解析対象となる有限領域を、複数のモデル間で媒質定数が共通である複数のブロックからなる共通部分と、モデルごとに媒質定数が異なる複数のブロックからなる非共通部分とに領域分割する領域分割工程と、複数のモデルそれぞれに対してブロックごとに定められた媒質定数を記憶する記憶部から前記共通部分に対する媒質定数を1回読出すことにより、前記共通部分に対する電磁界成分を複数のモデルに対して計算し、前記非共通部分に対する媒質定数を前記記憶部からモデルごとに読出すことにより、前記非共通部分に対する電磁界成分をモデルごとに計算する計算工程とを含むことを特徴とする。 Further, the analysis method according to one aspect of the present invention is an analysis method in which electromagnetic field analysis is performed using the FDTD method, in which a finite region to be analyzed is divided into a plurality of blocks having a common medium constant among a plurality of models. A region division step of dividing the area into a common part and a non-common part consisting of a plurality of blocks having different medium constants for each model, and a storage unit for storing the medium constants determined for each block for each of the plurality of models. By reading the medium constant for the common portion once from, the electromagnetic field component for the common portion is calculated for a plurality of models, and the medium constant for the non-common portion is read from the storage unit for each model. It is characterized by including a calculation step of calculating the electromagnetic field component for the non-intersection for each model.

また、本発明の一態様にかかる解析プログラムは、上述した解析装置の各部としてコンピュータを機能させる。 Further, the analysis program according to one aspect of the present invention causes a computer to function as each part of the above-mentioned analysis device.

本発明によれば、データを記憶する記憶部からのデータの読出しを伴う計算時間を短縮させることができる。 According to the present invention, it is possible to shorten the calculation time associated with reading data from a storage unit that stores data.

(a)は、屋内に人がいない場合の解析領域を多数のブロックに分割した状態を例示する図である。(b)は、屋内に人がいる場合の解析領域を多数のブロックに分割した状態を例示する図である。(A) is a diagram illustrating a state in which an analysis area is divided into a large number of blocks when there is no person indoors. FIG. (B) is a diagram illustrating a state in which the analysis area when there is a person indoors is divided into a large number of blocks. 2つのモデルを用いて解析領域に対する電磁界を解析する方法の第1例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the 1st example of the method of analyzing an electromagnetic field with respect to an analysis area using two models. 図2に示した電磁界を解析する方法を実施するために解析装置が行う処理例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing example which the analysis apparatus performs in order to carry out the method of analyzing the electromagnetic field shown in FIG. 2つのモデルを用いて解析領域に対する電磁界を解析する方法の第2例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the 2nd example of the method of analyzing the electromagnetic field with respect to the analysis area using two models. 図4に示した電磁界を解析する方法を実施するために解析装置が行う処理例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing example which the analysis apparatus performs in order to carry out the method of analyzing the electromagnetic field shown in FIG. 一実施形態にかかる解析装置が有する機能を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the function which the analysis apparatus which concerns on one Embodiment has. 2つのモデルを用いて解析領域に対する電磁界を解析装置が解析する方法を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the method which the analyzer analyzes the electromagnetic field with respect to the analysis area using two models. 図7に示した電磁界を解析する方法を実施するために解析装置が行う処理例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing example which the analysis apparatus performs in order to carry out the method of analyzing the electromagnetic field shown in FIG. 7. 一実施形態にかかる解析装置のハードウェア構成例を示す図である。It is a figure which shows the hardware configuration example of the analysis apparatus which concerns on one Embodiment.

以下に、FDTD法を用いた電磁界解析例を説明する。図1は、屋内(室内)における人(人体)の有無による電波伝搬特性の差を比較するために、FDTD法を用いる場合の解析領域を多数のブロックに分割した状態を例示する図である。図1(a)は、屋内に人がいない場合の解析領域を多数のブロックに分割した状態を例示する図である。図1(b)は、屋内に人がいる場合の解析領域を多数のブロックに分割した状態を例示する図である。 An example of electromagnetic field analysis using the FDTD method will be described below. FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which an analysis region when the FDTD method is used is divided into a large number of blocks in order to compare the difference in radio wave propagation characteristics depending on the presence or absence of a person (human body) indoors (indoors). FIG. 1A is a diagram illustrating a state in which an analysis area is divided into a large number of blocks when there is no person indoors. FIG. 1B is a diagram illustrating a state in which the analysis area when there is a person indoors is divided into a large number of blocks.

図1(a)に示すように、解析領域1は、例えば室内の空間を多数のブロック2によって分割されている。ブロック2は、それぞれ媒質定数がモデルごとに設定されている。また、解析領域1は、周囲に吸収境界条件を設定された解析対象であり、ブロック2の数が有限となっている。 As shown in FIG. 1A, in the analysis region 1, for example, the indoor space is divided by a large number of blocks 2. In each block 2, the medium constant is set for each model. Further, the analysis region 1 is an analysis target in which absorbing boundary conditions are set around it, and the number of blocks 2 is finite.

解析領域1には、例えば上方の1つの角に電磁界の送信点となる波源3が設けられているとする。解析領域1においては、媒質定数が均一である場合には、波源3を中心とする球面状(電界強度コンター図では放射状)に電波が伝搬されることとなる。また、室内において固定されている物体についての媒質定数は変化しないとする。 It is assumed that the analysis region 1 is provided with a wave source 3 serving as a transmission point of an electromagnetic field, for example, at one upper corner. In the analysis region 1, when the medium constant is uniform, the radio wave is propagated in a spherical shape (radial in the electric field strength contour diagram) centered on the wave source 3. Further, it is assumed that the medium constant for an object fixed in the room does not change.

一方、解析領域1内に人がいる場合には、人の位置や姿勢によって解析領域1内の電磁界特性(電波伝搬における遮蔽など)が変化する。人の媒質定数が人の周囲の媒質定数とは異なるためである。 On the other hand, when there is a person in the analysis area 1, the electromagnetic field characteristics (shielding in radio wave propagation, etc.) in the analysis area 1 change depending on the position and posture of the person. This is because the medium constant of a person is different from the medium constant of the surroundings of a person.

また、室内に人が存在している解析領域1に対して複数のモデルを適用する場合、複数のモデルそれぞれに用いられる媒質定数は、大部分のブロック2においてほぼ共通である。 Further, when a plurality of models are applied to the analysis region 1 in which a person exists in the room, the medium constants used for each of the plurality of models are almost the same in most of the blocks 2.

例えば、図1(b)に示すように、解析領域1は、複数のモデルそれぞれに用いられる媒質定数が共通である共通部分4と、複数のモデルそれぞれに用いられる媒質定数がモデルごとに異なる非共通部分5とに領域分割することが可能である。ここで、共通部分4は、人等がいない領域に相当する。また、非共通部分5は、人等が占有している領域に相当する。 For example, as shown in FIG. 1 (b), in the analysis region 1, the intersection 4 in which the medium constants used in each of the plurality of models are common and the medium constants used in each of the plurality of models are different for each model. It is possible to divide the area into the common portion 5. Here, the common part 4 corresponds to an area where there are no people or the like. Further, the non-common portion 5 corresponds to an area occupied by a person or the like.

次に、複数のモデルを用いて解析領域1に対する電磁界を解析する方法について説明する。ここでは、例えばコンピュータを解析装置として用いることとする。 Next, a method of analyzing the electromagnetic field with respect to the analysis region 1 using a plurality of models will be described. Here, for example, a computer is used as an analysis device.

図2は、2つのモデルを用いて解析領域1に対する電磁界を解析する方法の第1例を模式的に示す図である。図2に示すように、まず、解析装置は、ブロックごとに定められた第1モデルに対する媒質定数をメモリから読出し、第1モデルを用いてブロックごとに電界及び磁界を計算する。そして、解析装置は、第1モデルを用いて各ブロックの電磁界を所定の時間間隔で更新する計算を行う。このとき、解析装置は、電磁界の更新を行うごとに媒質定数をメモリから読出す。 FIG. 2 is a diagram schematically showing a first example of a method of analyzing an electromagnetic field with respect to an analysis region 1 using two models. As shown in FIG. 2, first, the analyzer reads the medium constant for the first model determined for each block from the memory, and calculates the electric field and the magnetic field for each block using the first model. Then, the analysis device performs a calculation to update the electromagnetic field of each block at predetermined time intervals using the first model. At this time, the analyzer reads the medium constant from the memory every time the electromagnetic field is updated.

解析装置は、第1モデルの計算が終了すると、ブロックごとに定められた第2モデルに対する媒質定数をメモリから読出し、第2モデルを用いてブロックごとに電界及び磁界を計算する。そして、解析装置は、第2モデルを用いて各ブロックの電磁界を所定の時間間隔で更新する計算を行う。このとき、解析装置は、電磁界の更新を行うごとに媒質定数をメモリから読出す。 When the calculation of the first model is completed, the analyzer reads the medium constants for the second model defined for each block from the memory, and calculates the electric field and the magnetic field for each block using the second model. Then, the analysis device performs a calculation to update the electromagnetic field of each block at predetermined time intervals using the second model. At this time, the analyzer reads the medium constant from the memory every time the electromagnetic field is updated.

このように、解析装置は、複数のモデルを用いて電磁界を解析する場合、例えば単一のモデルごとに計算を終了させる。そして、解析装置は、各モデルにおいて、媒質定数をメモリから読出し、電界・磁界の更新を行う。 In this way, when the analysis device analyzes the electromagnetic field using a plurality of models, the calculation is completed for each single model, for example. Then, in each model, the analysis device reads the medium constant from the memory and updates the electric field / magnetic field.

図2に示した例では、モデル数をM、各モデルの収束までのタイムステップ数をT、各モデルのブロック数をNとすると、媒質定数をメモリから読出すためにメモリにアクセスする回数は、M×T×N(回)となる。 In the example shown in FIG. 2, assuming that the number of models is M, the number of time steps until convergence of each model is T, and the number of blocks of each model is N, the number of times the memory is accessed to read the medium constant from the memory is , M × T × N (times).

図3は、図2に示した電磁界を解析する方法を実施するために解析装置が行う処理例を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing an example of processing performed by the analysis apparatus in order to carry out the method of analyzing the electromagnetic field shown in FIG.

まず、解析装置は、計算対象モデルを更新し(S100)、3次元(i,j,k)絶対座標値をモデルに対して入力する(S102)。 First, the analysis device updates the calculation target model (S100) and inputs three-dimensional (i, j, k) absolute coordinate values to the model (S102).

ここで、iはx軸インデックス(i=1・・・Nx)、jはy軸インデックス(j=1・・・Ny)、kはz軸インデックス(k=1・・・Nz)であるとする。 Here, i is an x-axis index (i = 1 ... Nx), j is a y-axis index (j = 1 ... Ny), and k is a z-axis index (k = 1 ... Nz). To do.

次に、解析装置は、各座標値に対応する媒質定数を例えば以下のように割当てる(S104)。
W(1,1,1)=ε(air)
W(1,1,2)=ε(Glass)
W(1,1,3)=ε(air)
W(1,1,4)=ε(air)
W(1,2,1)=ε(人体)



W(Nz,Ny,Nz)=ε(air)
Next, the analysis device assigns the medium constants corresponding to each coordinate value as follows, for example (S104).
W (1,1,1) = ε 0 (air)
W (1, 1, 2) = ε 1 (Glass)
W (1,1,3) = ε 0 (air)
W (1,1,4) = ε 0 (air)
W (1,2,1) = ε 2 (human body)



W (Nz, Ny, Nz) = ε 0 (air)

そして、解析装置は、時間ステップの更新を行う(S106)。次に、解析装置は、計算対象ブロックの媒質定数の読出しを行う(S108)。このとき、解析装置は、上述した各座標値に対応する媒質定数を読出す。 Then, the analysis device updates the time step (S106). Next, the analysis device reads out the medium constant of the calculation target block (S108). At this time, the analysis device reads out the medium constants corresponding to the above-mentioned coordinate values.

続けて、解析装置は、前時間ステップの電磁界成分を読込み(S110)、電磁界成分の計算・更新(S112)を行った後、全ブロックの計算が終了したか否かを判定する(S114)。解析装置は、全ブロックの計算が終了したと判定した場合(S114:Yes)にはS116の処理に進み、全ブロックの計算が終了していないと判定した場合(S114:No)にはS108の処理に戻る。 Subsequently, the analysis device reads the electromagnetic field component of the previous time step (S110), calculates and updates the electromagnetic field component (S112), and then determines whether or not the calculation of all blocks is completed (S114). ). When the analyzer determines that the calculation of all blocks is completed (S114: Yes), the process proceeds to the process of S116, and when it is determined that the calculation of all blocks is not completed (S114: No), the analysis device proceeds to S108. Return to processing.

S116の処理において、解析装置は、電界成分計算が収束したか否かを判定する。解析装置は、電界成分計算が収束したと判定した場合(S116:Yes)にはS118の処理に進み、電界成分計算が収束していないと判定した場合(S116:No)にはS106の処理に戻る。 In the process of S116, the analyzer determines whether or not the electric field component calculation has converged. When the analyzer determines that the electric field component calculation has converged (S116: Yes), it proceeds to the processing of S118, and when it determines that the electric field component calculation has not converged (S116: No), it proceeds to the processing of S106. Return.

S118の処理において、解析装置は、全モデルについて計算を終了したか否かを判定する。解析装置は、全モデルについて計算を終了したと判定した場合(S118:Yes)には処理を終了し、全モデルについて計算を終了していないと判定した場合(S118:No)にはS100の処理に戻る。 In the process of S118, the analysis device determines whether or not the calculation has been completed for all the models. When the analyzer determines that the calculation has been completed for all models (S118: Yes), the processing is completed, and when it is determined that the calculation has not been completed for all models (S118: No), the processing of S100 is completed. Return to.

図4は、2つのモデルを用いて解析領域1に対する電磁界を解析する方法の第2例を模式的に示す図である。図4に示すように、解析装置は、複数のモデルを用いて電磁界を解析する場合に、全モデルの媒質定数をメモリから読出し、各時間ステップにおいて全モデルの電界・磁界を順次に更新する計算を行ってもよい。このとき、解析装置は、電磁界の更新を行うごとに全モデルの媒質定数をメモリから読出す。 FIG. 4 is a diagram schematically showing a second example of a method of analyzing an electromagnetic field with respect to an analysis region 1 using two models. As shown in FIG. 4, when analyzing an electromagnetic field using a plurality of models, the analysis device reads the medium constants of all models from the memory and sequentially updates the electric and magnetic fields of all models in each time step. Calculations may be performed. At this time, the analyzer reads the medium constants of all the models from the memory every time the electromagnetic field is updated.

図4に示した例では、モデル数をM、各モデルの収束までのタイムステップ数をT、各モデルのブロック数をNとすると、媒質定数をメモリから読出すためにメモリにアクセスする回数は、M×T×N(回)となる。 In the example shown in FIG. 4, assuming that the number of models is M, the number of time steps until convergence of each model is T, and the number of blocks of each model is N, the number of times the memory is accessed to read the medium constant from the memory is , M × T × N (times).

図5は、図4に示した電磁界を解析する方法を実施するために解析装置が行う処理例を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing an example of processing performed by the analysis apparatus in order to carry out the method of analyzing the electromagnetic field shown in FIG.

まず、解析装置は、全計算モデルの読込を行い(S200)、各モデルの3次元(i,j,k)絶対座標値をモデルそれぞれに対して入力する(S202)。 First, the analysis device reads all the calculation models (S200), and inputs the three-dimensional (i, j, k) absolute coordinate values of each model to each model (S202).

ここで、iはx軸インデックス(i=1・・・Nx)、jはy軸インデックス(j=1・・・Ny)、kはz軸インデックス(k=1・・・Nz)であるとする。 Here, i is an x-axis index (i = 1 ... Nx), j is a y-axis index (j = 1 ... Ny), and k is a z-axis index (k = 1 ... Nz). To do.

次に、解析装置は、各モデルの各座標値に対応する媒質定数をそれぞれ以下のように割当てる(S204)。 Next, the analysis device assigns the medium constants corresponding to the coordinate values of each model as follows (S204).

例えば、解析装置は、第1モデルに対して以下の媒質定数を割当てる。
(1,1,1)=ε(air)
(1,1,2)=ε(Glass)
(1,1,3)=ε(air)
(1,1,4)=ε(air)
(1,2,1)=ε(人体)



(Nz,Ny,Nz)=ε(air)
For example, the analyzer assigns the following medium constants to the first model.
W 1 (1,1,1) = ε 0 (air)
W 1 (1, 1, 2) = ε 1 (Glass)
W 1 (1,1,3) = ε 0 (air)
W 1 (1,1,4) = ε 0 (air)
W 1 (1, 2, 1) = ε 2 (human body)



W 1 (Nz, Ny, Nz) = ε 0 (air)

また、解析装置は、例えば第2モデルに対して以下の媒質定数を割当てる。
(1,1,1)=ε(Glass)
(1,1,2)=ε(Glass)
(1,1,3)=ε(air)
(1,1,4)=ε(air)
(1,2,1)=ε(人体)



(Nz,Ny,Nz)=ε(人体)
Further, the analyzer assigns the following medium constants to, for example, the second model.
W 2 (1,1,1) = ε 1 (Glass)
W 2 (1, 1, 2) = ε 1 (Glass)
W 2 (1,1,3) = ε 0 (air)
W 2 (1,1,4) = ε 0 (air)
W 2 (1,2,1) = ε 2 (human body)



W 2 (Nz, Ny, Nz) = ε 2 (human body)

なお、解析装置は、モデルがM個である場合には、例えばWM(Nz,Ny,Nz)=ε(Glass)などを割当てる。 When the number of models is M, the analysis device allocates, for example, WM (Nz, Ny, Nz) = ε 1 (Glass).

そして、解析装置は、時間ステップの更新を行う(S206)。次に、解析装置は、計算対象ブロックの媒質定数の読出しを行う(S208)。このとき、解析装置は、上述した各モデルの各座標値に対応する媒質定数を読出す。 Then, the analysis device updates the time step (S206). Next, the analysis device reads out the medium constant of the calculation target block (S208). At this time, the analysis device reads out the medium constant corresponding to each coordinate value of each model described above.

続けて、解析装置は、前時間ステップの電磁界成分を読込み(S210)、電磁界成分の計算・更新(S212)を行った後、各モデルにおける全ブロックの計算が終了したか否かを判定する(S214)。解析装置は、各モデルにおける全ブロックの計算が終了したと判定した場合(S214:Yes)にはS216の処理に進み、各モデルにおける全ブロックの計算が終了していないと判定した場合(S214:No)にはS208の処理に戻る。 Subsequently, the analysis device reads the electromagnetic field component of the previous time step (S210), calculates and updates the electromagnetic field component (S212), and then determines whether or not the calculation of all blocks in each model is completed. (S214). When the analyzer determines that the calculation of all blocks in each model has been completed (S214: Yes), the process proceeds to S216, and when it is determined that the calculation of all blocks in each model has not been completed (S214: Yes). In No), the process returns to S208.

S216の処理において、解析装置は、電界成分計算が収束したか否かを判定する。解析装置は、電界成分計算が収束したと判定した場合(S216:Yes)には処理を終了し、電界成分計算が収束していないと判定した場合(S216:No)にはS206の処理に戻る。 In the process of S216, the analyzer determines whether or not the electric field component calculation has converged. The analyzer ends the process when it is determined that the electric field component calculation has converged (S216: Yes), and returns to the process of S206 when it determines that the electric field component calculation has not converged (S216: No). ..

次に、データを記憶する記憶部からのデータの読出しを伴う計算時間を短縮させ、複数のモデルを用いて解析領域1に対する電磁界を解析する解析装置について説明する。 Next, an analysis device that shortens the calculation time involved in reading data from the storage unit that stores data and analyzes the electromagnetic field with respect to the analysis region 1 using a plurality of models will be described.

図6は、一実施形態にかかる解析装置10が有する機能を例示するブロック図である。図6に示すように、解析装置10は、記憶部11、パラメータ設定部12、配列初期化部13、配列データ読取部14、計算部15、領域分割部16及び制御部17を有し、FDTD法を用いて電磁界解析を行う。例えば、解析装置10は、複数のモデルを用いて解析領域1に対する電磁界を解析する。 FIG. 6 is a block diagram illustrating the functions of the analysis device 10 according to the embodiment. As shown in FIG. 6, the analysis device 10 includes a storage unit 11, a parameter setting unit 12, an array initialization unit 13, an array data reading unit 14, a calculation unit 15, a region division unit 16, and a control unit 17, and includes an FDTD. Perform electromagnetic field analysis using the method. For example, the analysis device 10 analyzes the electromagnetic field with respect to the analysis region 1 using a plurality of models.

記憶部11は、解析空間情報記憶部110及びブロックモデル記憶部112を有し、例えばバス100及びバス102を介してデータの読込み(書込み)及び読出しを可能にされたメモリなどによって構成されている。また、記憶部11は、計算部15及び領域分割部16が処理した結果も記憶するようにされている。 The storage unit 11 has an analytic space information storage unit 110 and a block model storage unit 112, and is composed of, for example, a memory capable of reading (writing) and reading data via the bus 100 and the bus 102. .. Further, the storage unit 11 is also designed to store the results processed by the calculation unit 15 and the area division unit 16.

解析空間情報記憶部110は、解析領域1に関する情報を記憶する。例えば、解析空間情報記憶部110は、上述したブロック2それぞれの媒質定数をモデルごとに記憶する。ブロックモデル記憶部112は、例えば上述した第1モデル及び第2モデルなどの複数のモデルを記憶する。 The analysis space information storage unit 110 stores information about the analysis area 1. For example, the analytic space information storage unit 110 stores the medium constants of each of the above-mentioned blocks 2 for each model. The block model storage unit 112 stores a plurality of models such as the first model and the second model described above.

パラメータ設定部12は、解析を行うための解析領域1に対する解析空間サイズ、ブロック(セル)サイズ、離散時間間隔の定義、解析モデル(アンテナや空間の条件等)の設定を行い、バス100を介して設定値を記憶部11に記憶させる。 The parameter setting unit 12 sets the analysis space size, block (cell) size, discrete time interval definition, and analysis model (antenna, space conditions, etc.) for the analysis area 1 for analysis, and sets the analysis model (antenna, space conditions, etc.) via the bus 100. The set value is stored in the storage unit 11.

配列初期化部13は、解析を行うために必要なサイズの配列を、解析空間の電界及び磁界を算出するために確保し、バス100を介して記憶部11に記憶させる。 The array initialization unit 13 secures an array of a size required for performing the analysis for calculating the electric field and the magnetic field in the analysis space, and stores the array in the storage unit 11 via the bus 100.

配列データ読取部14は、算出に用いる配列データを読取り、バス100を介して記憶部11に記憶させる。 The array data reading unit 14 reads the array data used for the calculation and stores it in the storage unit 11 via the bus 100.

計算部15は、電界成分計算部150、電界吸収境界条件計算部152、磁界成分計算部154、及び磁界吸収境界条件計算部156を有する。 The calculating unit 15 includes an electric field component calculating unit 150, an electric field absorbing boundary condition calculating unit 152, a magnetic field component calculating unit 154, and a magnetic field absorbing boundary condition calculating unit 156.

電界成分計算部150は、解析空間情報記憶部110からブロックごとに媒質定数を読出し、ブロックモデル記憶部112から読出したモデルごとに各ブロック2に対する電界成分を計算し、バス102を介して計算結果を記憶部11に記憶させる。 The electric field component calculation unit 150 reads the medium constant for each block from the analysis space information storage unit 110, calculates the electric field component for each block 2 for each model read from the block model storage unit 112, and calculates the calculation result via the bus 102. Is stored in the storage unit 11.

電界吸収境界条件計算部152は、解析領域1における電界成分の吸収境界条件を算出し、電界成分計算部150が算出した電界成分に対して吸収境界条件を適用する計算を行い、バス102を介して計算結果を記憶部11に記憶させる。 The electric field absorbing boundary condition calculation unit 152 calculates the absorbing boundary condition of the electric field component in the analysis region 1, performs the calculation of applying the absorbing boundary condition to the electric field component calculated by the electric field component calculating unit 150, and via the bus 102. The calculation result is stored in the storage unit 11.

磁界成分計算部154は、解析空間情報記憶部110からブロックごとに媒質定数を読出し、ブロックモデル記憶部112から読出したモデルごとに各ブロック2に対する磁界成分を計算し、バス102を介して計算結果を記憶部11に記憶させる。 The magnetic field component calculation unit 154 reads the medium constant for each block from the analytic space information storage unit 110, calculates the magnetic field component for each block 2 for each model read from the block model storage unit 112, and calculates the calculation result via the bus 102. Is stored in the storage unit 11.

磁界吸収境界条件計算部156は、解析領域1における磁界成分の吸収境界条件を算出し、磁界成分計算部154が算出した磁界成分に対して吸収境界条件を適用する計算を行い、バス102を介して計算結果を記憶部11に記憶させる。 The magnetic field absorbing boundary condition calculation unit 156 calculates the absorbing boundary condition of the magnetic field component in the analysis region 1, performs a calculation to apply the absorbing boundary condition to the magnetic field component calculated by the magnetic field component calculating unit 154, and performs a calculation via the bus 102. The calculation result is stored in the storage unit 11.

領域分割部16は、解析対象となる有限領域である解析領域1を、複数のモデル間で媒質定数が共通である複数のブロック2からなる共通部分と、モデルごとに媒質定数が異なる複数のブロック2からなる非共通部分とに領域分割し、バス102を介して領域分割した結果を記憶部11に記憶させる。 The region division unit 16 divides the analysis region 1, which is a finite region to be analyzed, into a common portion composed of a plurality of blocks 2 having a common medium constant among a plurality of models, and a plurality of blocks having a different medium constant for each model. The area is divided into a non-common part composed of 2, and the result of the area division via the bus 102 is stored in the storage unit 11.

制御部17は、バス102を介して記憶部11、計算部15及び領域分割部16を制御する。例えば、制御部17は、上述した共通部分に対する媒質定数を記憶部11から1回読出すことにより、計算部15が共通部分に対する電磁界成分を複数のモデルに対して更新する計算を行うように制御する。また、制御部17は、上述した非共通部分に対する媒質定数を記憶部11からモデルごとに読出すことにより、計算部15が非共通部分に対する電磁界成分をモデルごとに更新する計算を行うように制御する。 The control unit 17 controls the storage unit 11, the calculation unit 15, and the area division unit 16 via the bus 102. For example, the control unit 17 controls the calculation unit 15 to perform a calculation for updating the electromagnetic field component for the common portion for a plurality of models by reading the medium constant for the common portion described above once from the storage unit 11. To do. Further, the control unit 17 reads the medium constant for the non-common portion described above from the storage unit 11 for each model, so that the calculation unit 15 performs a calculation for updating the electromagnetic field component for the non-common portion for each model. Control.

次に、図7,8を用いて解析装置10の具体的な動作例について説明する。図7は、2つのモデルを用いて図1(b)に示した解析領域1に対する電磁界を解析装置10が解析する方法を模式的に示す図である。 Next, a specific operation example of the analyzer 10 will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a diagram schematically showing a method in which the analysis device 10 analyzes an electromagnetic field with respect to the analysis region 1 shown in FIG. 1 (b) using two models.

図7に示すように、解析装置10は、複数のモデルを用いて電磁界を解析する場合に、全モデルの媒質定数をメモリから読出し、各時間ステップにおいて全モデルの電界・磁界を順次に更新する計算を行う。このとき、解析装置10は、波源3(図1(b)参照)を基準点として、全モデルにおける共通部分4の各ブロック2に対する媒質定数をメモリからなる記憶部11から1回読出し、モデルごとに非共通部分5の各ブロック2に対する媒質定数を記憶部11から読出す。また、解析装置10は、電磁界の更新を行うごとに、媒質定数をメモリから読出す。 As shown in FIG. 7, when analyzing an electromagnetic field using a plurality of models, the analysis device 10 reads the medium constants of all the models from the memory and sequentially updates the electric and magnetic fields of all the models in each time step. Do the calculation. At this time, the analysis device 10 reads the medium constant for each block 2 of the common portion 4 in all models once from the storage unit 11 made of memory, using the wave source 3 (see FIG. 1B) as a reference point, for each model. The medium constant for each block 2 of the non-intersection 5 is read from the storage unit 11. Further, the analysis device 10 reads the medium constant from the memory every time the electromagnetic field is updated.

つまり、解析装置10は、モデル数が複数であっても、共通部分4に対する媒質定数をメモリから1回読出し、非共通部分5に対する媒質定数のみをモデルごとにメモリから読出して電磁界の計算を行う。 That is, even if the number of models is plural, the analysis device 10 reads the medium constant for the common portion 4 from the memory once, reads only the medium constant for the non-common portion 5 from the memory for each model, and calculates the electromagnetic field. Do.

このとき、制御部17(図6)は、共通部分4及び非共通部分5に対し、互いの境界面における境界条件を共通にするように制御する。また、計算部15は、モデルごとに並列させて電磁界成分を計算する。 At this time, the control unit 17 (FIG. 6) controls the common portion 4 and the non-common portion 5 so that the boundary conditions at the boundary surfaces of each other are common. Further, the calculation unit 15 calculates the electromagnetic field component in parallel for each model.

図8は、図7に示した電磁界を解析する方法を実施するために解析装置10が行う処理例を示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing an example of processing performed by the analyzer 10 in order to carry out the method of analyzing the electromagnetic field shown in FIG. 7.

まず、解析装置10は、全計算モデルの読込を行い(S300)、各モデルの3次元(i,j,k)絶対座標値をモデルそれぞれに対して入力する(S302)。 First, the analysis device 10 reads all the calculation models (S300), and inputs the three-dimensional (i, j, k) absolute coordinate values of each model to each model (S302).

ここで、iはx軸インデックス(i=1・・・Nx)、jはy軸インデックス(j=1・・・Ny)、kはz軸インデックス(k=1・・・Nz)であるとする。 Here, i is an x-axis index (i = 1 ... Nx), j is a y-axis index (j = 1 ... Ny), and k is a z-axis index (k = 1 ... Nz). To do.

次に、解析装置10は、各モデルの各座標値に対応する媒質定数をそれぞれ以下のように割当てる(S304)。 Next, the analysis device 10 assigns the medium constants corresponding to the coordinate values of each model as follows (S304).

例えば、解析装置10は、座標値に基づいて共通部分4(図1(b))に対して以下の媒質定数を割当てる。
W(1,1,2)=ε(Glass)
W(1,1,3)=ε(air)
W(1,1,4)=ε(air)


For example, the analysis device 10 assigns the following medium constants to the intersection 4 (FIG. 1 (b)) based on the coordinate values.
W (1, 1, 2) = ε 1 (Glass)
W (1,1,3) = ε 0 (air)
W (1,1,4) = ε 0 (air)


また、解析装置10は、座標値に基づいて非共通部分5に対して以下の媒質定数を割当てる。例えば、解析装置10は、非共通部分5の第1モデルに対して以下の媒質定数を割当てる。
(1,1,1)=ε(air)



(Nz,Ny,Nz)=ε(air)
Further, the analysis device 10 assigns the following medium constants to the non-intersection 5 based on the coordinate values. For example, the analyzer 10 assigns the following medium constants to the first model of the non-intersection 5.
W 1 (1,1,1) = ε 0 (air)



W 1 (Nz, Ny, Nz) = ε 0 (air)

また、解析装置は、座標値に基づいて非共通部分5の第2モデルに対して以下の媒質定数を割当てる。
(1,1,1)=ε(Glass)



(Nz,Ny,Nz)=ε(人体)
Further, the analysis device assigns the following medium constants to the second model of the non-intersection 5 based on the coordinate values.
W 2 (1,1,1) = ε 1 (Glass)



W 2 (Nz, Ny, Nz) = ε 2 (human body)

なお、解析装置10は、モデルがM個である場合には、例えばWM(Nz,Ny,Nz)=ε(Glass)などを割当てる。 When the number of models is M, the analysis device 10 allocates, for example, WM (Nz, Ny, Nz) = ε 1 (Glass).

次に、解析装置10は、領域分割部16が媒質定数に基づいて共通部分4と非共通部分5とを領域分割する(S306)。 Next, in the analysis device 10, the region dividing unit 16 divides the common portion 4 and the non-common portion 5 into regions based on the medium constant (S306).

そして、解析装置10は、時間ステップの更新を行う(S308)。次に、解析装置10は、前時間ステップの電磁界成分を読込み(S310)、共通部分4に対する電磁界成分の計算・更新(S312)を行った後、共通部分4と非共通部分5との境界条件を評価周波数と媒質定数に基づいて共有(共通化)する(S314)。 Then, the analysis device 10 updates the time step (S308). Next, the analyzer 10 reads the electromagnetic field component of the previous time step (S310), calculates and updates the electromagnetic field component for the common part 4 (S312), and then sets the common part 4 and the non-common part 5 together. The boundary conditions are shared (intersectioned) based on the evaluation frequency and the medium constant (S314).

次に、解析装置10は、非共通部分5に対する電磁界成分の計算・更新(S316)を行った後、共通部分4と非共通部分5との境界条件を評価周波数と媒質定数に基づいて共有(共通化)する(S318)。 Next, the analysis device 10 calculates and updates the electromagnetic field component for the non-intersection 5 (S316), and then shares the boundary conditions between the common part 4 and the non-common part 5 based on the evaluation frequency and the medium constant. (Common) (S318).

その後、S320の処理において、解析装置10は、電界成分計算が収束したか否かを判定する。解析装置10は、電界成分計算が収束したと判定した場合(S320:Yes)には処理を終了し、電界成分計算が収束していないと判定した場合(S320:No)にはS308の処理に戻る。 After that, in the process of S320, the analysis device 10 determines whether or not the electric field component calculation has converged. The analysis device 10 ends the process when it is determined that the electric field component calculation has converged (S320: Yes), and proceeds to the process of S308 when it determines that the electric field component calculation has not converged (S320: No). Return.

このように、解析装置10は、共通部分4に対する媒質定数の記憶部11からの読出しを複数モデルでまとめて1回とし、電磁界の時間更新を並列計算して、記憶部11に対するアクセス回数を減少させ、記憶部11からのデータの読出しを伴う計算時間を短縮させる。 In this way, the analysis device 10 collectively reads the medium constants from the storage unit 11 for the intersection 4 once in a plurality of models, calculates the time update of the electromagnetic field in parallel, and determines the number of accesses to the storage unit 11. It is reduced and the calculation time associated with reading data from the storage unit 11 is shortened.

なお、非共通部分5の媒質が完全導体である場合、又は、評価周波数帯が第5世代移動通信(5G)候補周波数帯であって非共通部分5の媒質が人体程度の複素誘電率である場合においては、解析装置10は、共通部分4と非共通部分5との境界条件のみを考慮し、非共通部分5の内部の電磁界計算を省略してもよい。 When the medium of the non-intersection 5 is a perfect conductor, or the evaluation frequency band is the 5th generation mobile communication (5G) candidate frequency band, the medium of the non-intersection 5 has a complex dielectric constant of about that of a human body. In the case, the analyzer 10 may consider only the boundary condition between the common portion 4 and the non-common portion 5, and omit the calculation of the electromagnetic field inside the non-common portion 5.

なお、解析装置10が有する各機能は、それぞれ一部又は全部がハードウェアによって構成されてもよいし、CPU等のプロセッサが実行するプログラムとして構成されてもよい。 Each function of the analysis device 10 may be partially or wholly configured by hardware, or may be configured as a program executed by a processor such as a CPU.

すなわち、本発明にかかる解析装置10は、コンピュータとプログラムを用いて実現することができ、プログラムを記憶媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。 That is, the analysis device 10 according to the present invention can be realized by using a computer and a program, and the program can be recorded on a storage medium or provided through a network.

図9は、一実施形態にかかる解析装置10のハードウェア構成例を示す図である。図9に示すように、解析装置10は、例えば入力部20、出力部21、通信部22、CPU23、メモリ24及びHDD25がバス26を介して接続され、コンピュータとしての機能を備える。また、解析装置10は、記憶媒体27との間でデータを入出力することができるようにされている。 FIG. 9 is a diagram showing a hardware configuration example of the analysis device 10 according to the embodiment. As shown in FIG. 9, the analysis device 10 has, for example, an input unit 20, an output unit 21, a communication unit 22, a CPU 23, a memory 24, and an HDD 25 connected via a bus 26, and has a function as a computer. Further, the analysis device 10 is capable of inputting / outputting data to / from the storage medium 27.

入力部20は、例えばキーボード及びマウス等である。出力部21は、例えばディスプレイなどの表示装置である。通信部22は、例えば有線及び無線のネットワークインターフェースである。 The input unit 20 is, for example, a keyboard, a mouse, or the like. The output unit 21 is a display device such as a display. The communication unit 22 is, for example, a wired and wireless network interface.

CPU23は、解析装置10を構成する各部を制御し、上述した計算等を行う。メモリ24及びHDD25は、データを記憶する記憶部11を構成する。特に、メモリ24は、上述した計算に用いる各データを記憶する。記憶媒体27は、解析装置10が有する機能を実行させる解析プログラム等を記憶可能にされている。なお、解析装置10を構成するアーキテクチャは図9に示した例に限定されない。 The CPU 23 controls each part constituting the analysis device 10 and performs the above-mentioned calculation and the like. The memory 24 and the HDD 25 form a storage unit 11 for storing data. In particular, the memory 24 stores each data used in the above-mentioned calculation. The storage medium 27 is made capable of storing an analysis program or the like for executing the function of the analysis device 10. The architecture constituting the analysis device 10 is not limited to the example shown in FIG.

以上述べた実施形態は、本発明の実施形態を例示的に示すものであって、限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様でも実施することができる。 The embodiments described above are exemplary and not limited to the embodiments of the present invention, and the present invention can also be implemented in various other modifications and modifications.

1・・・解析領域、2・・・ブロック、3・・・波源、4・・・共通部分、5・・・非共通部分、10・・・解析装置、11・・・記憶部、12・・・パラメータ設定部、13・・・配列初期化部、14・・・配列データ読取部、15・・・計算部、16・・・領域分割部、17・・・制御部、20・・・入力部、21・・・出力部、22・・・通信部、23・・・CPU、24・・・メモリ、25・・・HDD、26・・・バス、27・・・記憶媒体、110・・・解析空間情報記憶部、112・・・ブロックモデル記憶部、150・・・電界成分計算部、152・・・電界吸収境界条件計算部、154・・・磁界成分計算部、156・・・磁界吸収境界条件計算部
1 ... Analysis area, 2 ... Block, 3 ... Wave source, 4 ... Common part, 5 ... Non-common part, 10 ... Analysis device, 11 ... Storage unit, 12. .. Parameter setting unit, 13 ... Array initialization unit, 14 ... Sequence data reading unit, 15 ... Calculation unit, 16 ... Area division unit, 17 ... Control unit, 20 ... Input unit, 21 ... Output unit, 22 ... Communication unit, 23 ... CPU, 24 ... Memory, 25 ... HDD, 26 ... Bus, 27 ... Storage medium, 110.・ ・ Analysis space information storage unit, 112 ・ ・ ・ block model storage unit, 150 ・ ・ ・ electric field component calculation unit, 152 ・ ・ ・ electric field absorption boundary condition calculation unit, 154 ・ ・ ・ magnetic field component calculation unit, 156 ・ ・ ・Magnetic field absorption boundary condition calculation unit

Claims (7)

FDTD法を用いて電磁界解析を行う解析装置において、
複数のモデルそれぞれに対してブロックごとに定められた媒質定数を記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶している媒質定数を用いてブロックごとに電磁界成分を計算する計算部と、
解析対象となる有限領域を、複数のモデル間で媒質定数が共通である複数のブロックからなる共通部分と、モデルごとに媒質定数が異なる複数のブロックからなる非共通部分とに領域分割する領域分割部と、
前記共通部分に対する媒質定数を前記記憶部から1回読出すことにより、前記計算部が前記共通部分に対する電磁界成分を複数のモデルに対して更新する計算を行い、前記非共通部分に対する媒質定数を前記記憶部からモデルごとに読出すことにより、前記計算部が前記非共通部分に対する電磁界成分をモデルごとに更新する計算を行うように制御する制御部と
を有することを特徴とする解析装置。
In an analyzer that performs electromagnetic field analysis using the FDTD method,
A storage unit that stores medium constants defined for each block for each of multiple models,
A calculation unit that calculates the electromagnetic field component for each block using the medium constants stored in the storage unit,
Region division that divides the finite region to be analyzed into a common part consisting of a plurality of blocks having a common medium constant among a plurality of models and a non-common part consisting of a plurality of blocks having a different medium constant for each model. Department and
By reading the medium constant for the common portion once from the storage unit, the calculation unit performs a calculation to update the electromagnetic field component for the common portion with respect to a plurality of models, and obtains the medium constant for the non-common portion. An analyzer characterized by having a control unit that controls the calculation unit to perform a calculation for updating the electromagnetic field component for the non-intersection for each model by reading from the storage unit for each model.
前記制御部は、
前記共通部分及び前記非共通部分に対し、互いの境界面における境界条件を共通にするように制御すること
を特徴とする請求項1に記載の解析装置。
The control unit
The analysis apparatus according to claim 1, wherein the common portion and the non-common portion are controlled so that the boundary conditions at the interface between the common portions and the non-common portions are controlled to be common.
前記計算部は、
モデルごとに並列させて電磁界成分を計算すること
を特徴とする請求項1又は2に記載の解析装置。
The calculation unit
The analysis apparatus according to claim 1 or 2, wherein the electromagnetic field components are calculated in parallel for each model.
FDTD法を用いて電磁界解析を行う解析方法において、
解析対象となる有限領域を、複数のモデル間で媒質定数が共通である複数のブロックからなる共通部分と、モデルごとに媒質定数が異なる複数のブロックからなる非共通部分とに領域分割する領域分割工程と、
複数のモデルそれぞれに対してブロックごとに定められた媒質定数を記憶する記憶部から前記共通部分に対する媒質定数を1回読出すことにより、前記共通部分に対する電磁界成分を複数のモデルに対して計算し、前記非共通部分に対する媒質定数を前記記憶部からモデルごとに読出すことにより、前記非共通部分に対する電磁界成分をモデルごとに計算する計算工程と
を含むことを特徴とする解析方法。
In an analysis method that performs electromagnetic field analysis using the FDTD method,
Region division that divides the finite region to be analyzed into a common part consisting of a plurality of blocks having a common medium constant among a plurality of models and a non-common part consisting of a plurality of blocks having a different medium constant for each model. Process and
By reading the medium constant for the common part once from the storage unit that stores the medium constant determined for each block for each of the plurality of models, the electromagnetic field component for the common part is calculated for the plurality of models. An analysis method including a calculation step of calculating the electromagnetic field component for the non-intersection for each model by reading the medium constant for the non-intersection for each model from the storage unit.
前記計算工程は、
前記共通部分及び前記非共通部分に対し、互いの境界面における境界条件を共通にして電磁界成分を計算すること
を特徴とする請求項4に記載の解析方法。
The calculation process is
The analysis method according to claim 4, wherein the electromagnetic field component is calculated for the common portion and the non-common portion by making the boundary conditions at the boundary surfaces common to each other.
前記計算工程は、
モデルごとに並列させて電磁界成分を計算すること
を特徴とする請求項4又は5に記載の解析方法。
The calculation process is
The analysis method according to claim 4 or 5, wherein the electromagnetic field components are calculated in parallel for each model.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の解析装置の各部としてコンピュータを機能させるための解析プログラム。
An analysis program for operating a computer as each part of the analysis device according to any one of claims 1 to 3.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115358173A (en) * 2022-10-21 2022-11-18 芯和半导体科技(上海)有限公司 Electromagnetic modeling method and system for chip packaging power supply network

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10132879A (en) * 1996-09-06 1998-05-22 Fujitsu Ltd Electromagnetic wave analyzer and storage medium
JP2008250947A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Fujifilm Corp Wave field analysis method and device, and computer-readable recording medium recording program for making computer execute the wave field analysis method
JP2015022693A (en) * 2013-07-23 2015-02-02 日本電信電話株式会社 Analysis method, analyzer, and analysis program
JP2015125492A (en) * 2013-12-25 2015-07-06 日本電信電話株式会社 Analyzer, analysis method, and computer program

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10132879A (en) * 1996-09-06 1998-05-22 Fujitsu Ltd Electromagnetic wave analyzer and storage medium
JP2008250947A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Fujifilm Corp Wave field analysis method and device, and computer-readable recording medium recording program for making computer execute the wave field analysis method
JP2015022693A (en) * 2013-07-23 2015-02-02 日本電信電話株式会社 Analysis method, analyzer, and analysis program
JP2015125492A (en) * 2013-12-25 2015-07-06 日本電信電話株式会社 Analyzer, analysis method, and computer program

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115358173A (en) * 2022-10-21 2022-11-18 芯和半导体科技(上海)有限公司 Electromagnetic modeling method and system for chip packaging power supply network

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