JP4647886B2 - 電磁界強度算出装置、電磁界強度算出方法および電磁界強度算出プログラム - Google Patents
電磁界強度算出装置、電磁界強度算出方法および電磁界強度算出プログラム Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電磁界強度算出装置、電磁界強度算出方法および電磁界強度算出プログラムに関し、特に、波源電力が与えられた場合にモーメント法に基づいて電磁界強度を算出できる電磁界強度算出装置、電磁界強度算出方法および電磁界強度算出プログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、波源を有する対象物の相互インミッタンス行列と電圧ベクトルを用いて算出された電流ベクトルに基づいて波源電力が与えられた波源の周囲の電磁界強度を算出する電磁界強度算出装置が知られている。かかる電磁界強度算出装置は、マックスウエルの電磁波動方程式から導かれる積分方程式にモーメント法を適用し、数値解析することによって三次元の任意形状物体の電流を算出する。
【０００３】
具体的には、物体を有限個の小さな要素に分割し、要素内で定義した重み関数を上記積分方程式に掛けて、要素内で積分し、有限個の要素に関する相互インミッタンス行列と電圧ベクトルと電流ベクトルに関する行列式を求める。そして、波源電圧を与え、金属表面の電界がゼロであるという境界条件を満たすように行列式を解いて、物体の電流ベクトルを算出していた。さらに、このようにして求められた物体の電流に基づいて放射される電磁界強度を算出していた。
【０００４】
例えば、特許文献１では、波源電圧を与え、金属表面の電界がゼロであるという境界条件を満たすように行列式を解いて、プリント基板に流れる電流だけでなくケーブル、ワイヤ、リードおよび筐体に流れるコモンモード電流を算出することにより高い精度で電磁界強度を算出する従来技術を開示している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０７−３０２２７８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年、携帯電話などの電磁界強度の算出をする場合には、波源電圧ではなく波源電力で与えられることが多い。ところが、上記特許文献の従来技術は、波源電圧を与え、金属表面の電界がゼロであるという境界条件を満たすように行列式を解いて、電磁界強度を算出する技術であり、波源電力を与えて電磁界強度を算出することはできないという問題があった。
【０００７】
そこで、この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、波源電力が与えられた場合にモーメント法に基づいて電磁界強度を算出できる電磁界強度算出装置、電磁界強度算出方法および電磁界強度算出プログラムを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る電磁界強度算出装置は、波源を有する対象物を有限個の小さな要素に分割した解析モデルに対してマックスウエルの電磁波動方程式から導かれる積分方程式にモーメント法を適用して算出された相互インミッタンス行列と電圧ベクトルを用いて算出された電流ベクトルに基づいて波源電力が与えられた波源の周囲の電磁界強度を算出する電磁界強度算出装置であって、波源電圧を単位電圧と仮想する前記電圧ベクトルと前記相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出する仮想電流算出手段と、前記仮想電流算出手段によって算出された仮想電流ベクトルの波源位置における電流成分である仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出する波源入力インピーダンス算出手段と、前記波源入力インピーダンス算出手段によって算出された波源入力インピーダンスと前記波源電力に基づいて波源電圧を算出する波源電圧算出手段と、前記波源電圧算出手段によって算出された波源電圧と前記仮想電流ベクトルに基づいて前記電流ベクトルを算出する電流算出手段と、前記電流算出手段によって算出された電流ベクトルに基づいて放射される電磁界強度を算出する電磁界強度算出手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この請求項１の発明によれば、波源電圧を単位電圧と仮想する電圧ベクトルと相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出し、仮想電流ベクトルの仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出し、波源入力インピーダンスと波源電力に基づいて波源電圧を算出し、波源電圧と仮想電流ベクトルに基づいて電流ベクトルを算出することとしたので、波源電力が与えられた場合にモーメント法に基づいて電磁界強度を算出することができる。
【００１０】
また、請求項２の発明に係る電磁界強度算出方法は、波源を有する対象物を有限個の小さな要素に分割した解析モデルに対してマックスウエルの電磁波動方程式から導かれる積分方程式にモーメント法を適用して算出された相互インミッタンス行列と電圧ベクトルを用いて算出された電流ベクトルに基づいて波源電力が与えられた波源の周囲の電磁界強度を算出する電磁界強度算出方法であって、波源電圧を単位電圧と仮想する前記電圧ベクトルと前記相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出する仮想電流算出工程と、前記仮想電流算出工程によって算出された仮想電流ベクトルの波源位置における電流成分である仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出する波源入力インピーダンス算出工程と、前記波源入力インピーダンス算出工程によって算出された波源入力インピーダンスと前記波源電力に基づいて波源電圧を算出する波源電圧算出工程と、前記波源電圧算出工程によって算出された波源電圧と前記仮想電流ベクトルに基づいて前記電流ベクトルを算出する電流算出工程と、前記電流算出工程によって算出された電流ベクトルに基づいて放射される電磁界強度を算出する電磁界強度算出工程と、を含んだことを特徴とする。
【００１１】
この請求項２の発明によれば、波源電圧を単位電圧と仮想する電圧ベクトルと相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出し、仮想電流ベクトルの仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出し、波源入力インピーダンスと波源電力に基づいて波源電圧を算出し、波源電圧と仮想電流ベクトルに基づいて電流ベクトルを算出することとしたので、波源電力が与えられた場合にモーメント法に基づいて電磁界強度を算出することができる。
【００１２】
また、請求項３の発明に係る電磁界強度算出プログラムは、波源を有する対象物を有限個の小さな要素に分割した解析モデルに対してマックスウエルの電磁波動方程式から導かれる積分方程式にモーメント法を適用して算出された相互インミッタンス行列と電圧ベクトルを用いて算出された電流ベクトルに基づいて波源電力が与えられた波源の周囲の電磁界強度を算出する電磁界強度算出プログラムであって、波源電圧を単位電圧と仮想する前記電圧ベクトルと前記相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出する仮想電流算出手順と、前記仮想電流算出手順によって算出された仮想電流ベクトルの波源位置における電流成分である仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出する波源入力インピーダンス算出手順と、前記波源入力インピーダンス算出手順によって算出された波源入力インピーダンスと前記波源電力に基づいて波源電圧を算出する波源電圧算出手順と、前記波源電圧算出手順によって算出された波源電圧と前記仮想電流ベクトルに基づいて前記電流ベクトルを算出する電流算出手順と、前記電流算出手順によって算出された電流ベクトルに基づいて放射される電磁界強度を算出する電磁界強度算出手順と、をコンピュータで実行することを特徴とする。
【００１３】
この請求項３の発明によれば、波源電圧を単位電圧と仮想する電圧ベクトルと相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出し、仮想電流ベクトルの仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出し、波源入力インピーダンスと波源電力に基づいて波源電圧を算出し、波源電圧と仮想電流ベクトルに基づいて電流ベクトルを算出することとしたので、波源電力が与えられた場合にモーメント法に基づいて電磁界強度を算出することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る電磁界強度算出装置、電磁界強度算出方法および電磁界強度算出プログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、下記に示す実施の形態１では、本発明に係る電磁界強度算出装置を適用し波源電力に基づいて電磁界強度を算出する場合について説明し、実施の形態２では、本発明に係る電磁界強度算出プログラムを実行するコンピュータシステムにについて説明することとする。最後に、他の実施の形態として変形例を説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
本実施の形態１では、本発明に係る電磁界強度算出装置を適用し波源電力に基づいて電磁界強度を算出する場合について説明する。なお、ここでは、本実施の形態１に係る電磁界強度算出装置の概要および特徴を説明した後に、この電磁界強度算出装置の構成を説明し、最後に、この電磁界強度算出装置の電磁界強度算出処理手順について説明する。
【００１６】
［概要および特徴］
最初に、本実施の形態１に係る電磁界強度算出装置の概要および主たる特徴を説明する。図１は、本実施の形態１に係る電磁界強度算出装置の構成を示す機能ブロック図である。
【００１７】
同図に示す電磁界強度算出装置１００は、概略的には、モーメント法に基づいて電磁界強度を算出する電磁界強度算出装置であり、波源電力が与えられた場合に電磁界強度を算出することを特徴とする。
【００１８】
具体的には、本発明の請求項１に係る電磁界強度算出装置１００は、波源電圧を単位電圧と仮想する電圧ベクトルと相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出し、仮想電流ベクトルの仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出し、波源入力インピーダンスと波源電力に基づいて波源電圧を算出し、波源電圧と仮想電流ベクトルに基づいて電流ベクトルを算出することを特徴とする。従って、波源電力が与えられた場合にモーメント法に基づいて電磁界強度を算出することができる。
【００１９】
［電磁界強度算出装置の構成］
本実施の形態１に係る電磁界強度算出装置の構成について説明する。図１に示すように、電磁界強度算出装置１００は、物体を有限個の小さな要素に分割した解析モデルにモーメント法を適用し、算出された相互インミッタンス行列｛Ｚ｝と、電圧ベクトル［Ｖ］と、電流ベクトル［Ｉ］との間に成立する行列式｛Ｚ｝［Ｉ］＝［Ｖ］を解いて電流ベクトル［Ｉ］を求め、この結果より物体から放射される電磁界強度を算出する装置である。
【００２０】
具体的には、入力部１０５と、周波数設定部１１０と、相互インミッタンス算出部１２０と、仮想電流算出部１３０と、波源入力インピーダンス算出部１４０と、波源電圧算出部１５０と、電流算出部１６０と、電磁界強度算出部１７０と、記憶部１８０と、出力部１８５と、制御部１９０とからなる。
【００２１】
入力部１０５は、ユーザの要求や指示、物体の形状データや物性値などの解析モデルデータを入力する装置であり、具体的には、キーボード、マウスなどである。また、周波数設定部１１０は、相互インミッタンス行列｛Ｚ｝を算出する場合に所定の周波数を設定する処理部である。また、相互インミッタンス算出部１２０は、相互インミッタンス行列｛Ｚ｝の各要素を算出する処理部である。
【００２２】
仮想電流算出部１３０は、波源電圧Ｖｓを単位電圧と仮想する電圧ベクトル［Ｖ］と相互インミッタンス行列｛Ｚ｝から仮想電流ベクトル［Ｉｖ］を算出する処理部であり、具体的には、行列式｛Ｚ｝［Ｉｖ］＝［Ｖ］を掃出し法、ガウスザイデル法または逐次過大緩和法などの数値計算法によって算出する。
【００２３】
波源入力インピーダンス算出部１４０は、仮想電流算出部１３０によって算出された仮想電流ベクトル［Ｉｖ］の仮想波源電流Ｉｖｓと波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスＺｓを算出する処理部であり、具体的には、Ｚｓ＝１／Ｉｖｓを算出する。
【００２４】
波源電圧算出部１５０は、波源入力インピーダンス算出部１４０によって算出された波源入力インピーダンスＺｓと波源電力Ｐｓに基づいて波源電圧Ｖｓを算出する処理部であり、具体的には、Ｖｓ＝√（Ｐｓ×｜Ｚｓ｜）を算出する。
【００２５】
電流算出部１６０は、波源電圧算出部１５０によって算出された波源電圧Ｖｓと仮想電流ベクトル［Ｉｖ］に基づいて電流ベクトル［Ｉ］を算出する処理部であり、具体的には、［Ｉ］＝Ｖｓ×［Ｉｖ］を算出する。
【００２６】
電磁界強度算出部１７０は、対象物の電流ベクトル［Ｉ］が算出されると、電流ベクトルに基づいて放射される電磁界強度を算出する処理部である。また、記憶部１８０は、入力部１０５から入力された解析モデルデータ、各処理部が算出したデータを記憶する記憶部である。
【００２７】
出力部１８５は、各処理部が算出したデータを表示あるいは出力する処理部であり、具体的には、ＣＲＴやＬＣＤなどの画像表示装置、プリンタである。また、制御部１９０は、電磁界強度算出装置１００の全体を制御する処理部であり、具体的には、ユーザの要求を受け付けて各処理部のデータの流れを制御する。
【００２８】
次に、図２に示す電磁界強度算出装置の電磁界強度算出処理手順について説明する。図２は、図１に示す電磁界強度算出装置の電磁界強度算出処理手順を示すフローチャートである。
【００２９】
同図に示すように、相互インミッタンス算出部１２０は、マックスウエルの電磁波動方程式から導かれる積分方程式にモーメント法を適用し、数値積分することによって相互インミッタンス行列｛Ｚ｝を算出する。具体的には、物体を有限個の小さな要素に分割し、要素内で定義した重み関数を上記積分方程式に掛けて、要素内で積分し、有限個の要素に関する相互インミッタンス行列｛Ｚ｝を算出する（ステップＳ２０１）。
【００３０】
ここで、電磁界強度算出処理手順における解析モデルと相互インミッタンス行列の一例について説明する。図３は、図２に示す電磁界強度算出処理手順における解析モデルと相互インミッタンス行列の一例を示す図である。
【００３１】
同図に示すように、解析モデルは、８個の要素に分割したプリント基板である。図３（ａ）の○で指定される個所に波源があり、波源電圧Ｖｓに単位電圧を与えると、要素間に電流Ｉ1〜Ｉ8が流れる。
【００３２】
まず、モーメント法によってプリント基板の８個の要素のそれぞれについて相互インミッタンスを算出し、８個の要素のそれぞれの相互インミッタンスから第３図（ｂ）に示すような８行８列の対称な相互インミッタンス行列を合成する。
【００３３】
そして、各要素の表面は金属なので波源以外の電圧はゼロであるという境界条件を満たすように図３（ｂ）に示す行列式を数値解析することによって、要素間に流れる電流Ｉ1〜Ｉ8が算出される。
【００３４】
図２の説明に戻ると、仮想電流算出部１３０は、波源電圧を単位電圧と仮想する電圧ベクトル［Ｖ］と相互インミッタンス行列｛Ｚ｝から仮想電流ベクトル［Ｉｖ］を算出する（ステップＳ２０２）。
【００３５】
そして、波源入力インピーダンス算出部１４０は、仮想電流算出部１３０によって算出された仮想電流ベクトル［Ｉｖ］から仮想波源電流Ｉｖｓを取得し（ステップ２０３）、仮想波源電流Ｉｖｓと波源の単位電圧Ｖｓに基づいて波源入力インピーダンスＺｓを算出する。具体的には、Ｚｓ＝１／Ｉｖｓを算出する（ステップＳ２０４）。
【００３６】
さらに、波源電圧算出部１５０は、波源電力Ｐｓを取得し（ステップＳ２０５）、波源入力インピーダンス算出部１４０によって算出された波源入力インピーダンスＺｓの絶対値と波源電力Ｐｓに基づいて波源電圧Ｖｓを算出する。具体的には、Ｖｓ＝√（Ｐｓ×｜Ｚｓ｜）を算出する（ステップＳ２０６）。
【００３７】
そして、電流算出部１６０は、波源電圧算出部１５０によって求められた波源電圧Ｖｓと仮想電流ベクトル［Ｉｖ］に基づいて電流ベクトル［Ｉ］を算出する。具体的には、［Ｉ］＝Ｖｓ×［Ｉｖ］を算出する（ステップＳ２０７）。
【００３８】
この結果、電磁界強度算出部１７０は、電流算出部１６０によって対象物の電流ベクトル［Ｉ］が算出されると、電流ベクトル［Ｉ］に基づいて放射される電磁界強度を算出する（ステップＳ２０８）。
【００３９】
以上説明したように、本発明によれば、波源電圧を単位電圧と仮想する電圧ベクトルと相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出し、仮想電流ベクトルの仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出し、波源入力インピーダンスと波源電力に基づいて波源電圧を算出し、波源電圧と仮想電流ベクトルに基づいて電流ベクトルを算出することとしたので、波源電力が与えられた場合にモーメント法に基づいて電磁界強度を算出できるという効果を奏する。
【００４０】
（実施の形態２）
ところで、上記実施の形態１で説明した電磁界強度算出装置および電磁界強度算出方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータシステムで実行することによって実現することができる。そこで、本実施の形態２では、上記実施の形態１で説明した電磁界強度算出装置と同様の機能を有する電磁界強度算出プログラムを実行するコンピュータシステムについて説明する。
【００４１】
図４は、本実施の形態２に係るコンピュータシステムの構成を示すシステム構成図であり、図５は、このコンピュータシステムにおける本体部の構成を示すブロック図である。図４に示すように、本実施の形態に係るコンピュータシステム２００は、本体部２０１と、本体部２０１からの指示によって表示画面２０２ａに画像などの情報を表示するためのディスプレイ２０２と、このコンピュータシステム２００に種々の情報を入力するためのキーボード２０３と、ディスプレイ２０２の表示画面２０２ａ上の任意の位置を指定するためのマウス２０４とを備える。
【００４２】
また、このコンピュータシステム２００における本体部２０１は、図５に示すように、ＣＰＵ２２１と、ＲＡＭ２２２と、ＲＯＭ２２３と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２２４と、ＣＤ−ＲＯＭ２０９を受け入れるＣＤ−ＲＯＭドライブ２２５と、フレキシブルディスク（ＦＤ）２０８を受け入れるＦＤドライブ２２６と、ディスプレイ２０２、キーボード２０３並びにマウス２０４を接続するＩ／Ｏインターフェース２２７と、ローカルエリアネットワークまたは広域エリアネットワーク（ＬＡＮ／ＷＡＮ）２０６に接続するＬＡＮインターフェース２２８とを備える。
【００４３】
さらに、このコンピュータシステム２００には、インターネットなどの公衆回線２０７に接続するためのモデム２０５が接続されるとともに、ＬＡＮインターフェース２２８およびＬＡＮ／ＷＡＮ２０６を介して、他のコンピュータシステム（ＰＣ）２１１、サーバ２１２並びにプリンタ２１３などが接続される。
【００４４】
そして、このコンピュータシステム２００は、所定の記録媒体に記録された電磁界強度算出プログラムを読み出して実行することで電磁界強度算出装置を実現する。ここで、所定の記録媒体とは、フレキシブルディスク（ＦＤ）２０８、ＣＤ−ＲＯＭ２０９、ＭＯディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」の他に、コンピュータシステム２００の内外に備えられるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２２４や、ＲＡＭ２２２、ＲＯＭ２２３などの「固定用の物理媒体」、さらに、モデム２０５を介して接続される公衆回線２０７や、他のコンピュータシステム２１１並びにサーバ２１２が接続されるＬＡＮ／ＷＡＮ２０６などのように、プログラムの送信に際して短期にプログラムを保持する「通信媒体」など、コンピュータシステム２００によって読み取り可能な電磁界強度算出プログラムを記録する、あらゆる記録媒体を含むものである。
【００４５】
すなわち、電磁界強度算出プログラムは、上記した「可搬用の物理媒体」、「固定用の物理媒体」、「通信媒体」などの記録媒体に、コンピュータ読み取り可能に記録されるものであり、コンピュータシステム２００は、このような記録媒体から電磁界強度算出プログラムを読み出して実行することで電磁界強度算出装置および電磁界強度算出方法を実現する。なお、電磁界強度算出プログラムは、コンピュータシステム２００によって実行されることに限定されるものではなく、他のコンピュータシステム２１１またはサーバ２１２が電磁界強度算出プログラムを実行する場合や、これらが協働して電磁界強度算出プログラムを実行するような場合にも、本発明を同様に適用することができる。
【００４６】
（他の実施の形態）
さて、これまで本発明の実施の形態１，２について説明したが、本発明は上述した実施の形態１，２以外にも、上記特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施の形態にて実施されてもよいものである。
【００４７】
例えば、本実施の形態では、本発明をモーメント法に適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の解析手法、例えば分布乗数線路近似法を使用する場合に適用することができる。
【００４８】
また、本実施の形態において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【００４９】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、波源電圧を単位電圧と仮想する電圧ベクトルと相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出し、仮想電流ベクトルの仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出し、波源入力インピーダンスと波源電力に基づいて波源電圧を算出し、波源電圧と仮想電流ベクトルに基づいて電流ベクトルを算出するよう構成したので、波源電力が与えられた場合にモーメント法に基づいて電磁界強度を算出することができる。
【００５１】
また、請求項２の発明によれば、波源電圧を単位電圧と仮想する電圧ベクトルと相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出し、仮想電流ベクトルの仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出し、波源入力インピーダンスと波源電力に基づいて波源電圧を算出し、波源電圧と仮想電流ベクトルに基づいて電流ベクトルを算出するよう構成したので、波源電力が与えられた場合にモーメント法に基づいて電磁界強度を算出することができる。
【００５２】
また、請求項３の発明によれば、波源電圧を単位電圧と仮想する電圧ベクトルと相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出し、仮想電流ベクトルの仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出し、波源入力インピーダンスと波源電力に基づいて波源電圧を算出し、波源電圧と仮想電流ベクトルに基づいて電流ベクトルを算出するよう構成したので、波源電力が与えられた場合にモーメント法に基づいて電磁界強度を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態１に係る電磁界強度算出装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】図１に示す電磁界強度算出装置の電磁界強度算出処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図２に示す電磁界強度算出処理手順における解析モデルと相互インミッタンス行列の一例を示す図である。
【図４】本実施の形態２に係るコンピュータシステムの構成を示すシステム構成図である。
【図５】図４に示したコンピュータシステムにおける本体部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ 電磁界強度算出装置
１０５ 入力部
１１０ 周波数設定部
１２０ 相互インミッタンス算出部
１３０ 仮想電流算出部
１４０ 波源入力インピーダンス算出部
１５０ 波源電圧算出部
１６０ 電流算出部
１７０ 電磁界強度算出部
１８０ 記憶部
１８５ 出力部
１９０ 制御部
２００ コンピュータシステム
２０１ 本体部
２０２ ディスプレイ
２０２ａ 表示画面
２０３ キーボード
２０４ マウス
２０５ モデム
２０６ ローカルエリアネットワークまたは広域エリアネットワーク（ＬＡＮ／ＷＡＮ）
２０７ 公衆回線
２０８ フレキシブルディスク（ＦＤ）
２０９ ＣＤ−ＲＯＭ
２１１ 他のコンピュータシステム（ＰＣ）
２１２ サーバ
２１３ プリンタ
２２１ ＣＰＵ
２２２ ＲＡＭ
２２３ ＲＯＭ
２２４ ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）
２２５ ＣＤ−ＲＯＭドライブ
２２６ ＦＤドライブ
２２７ Ｉ／Ｏインターフェース
２２８ ＬＡＮインターフェース
【発明の属する技術分野】
この発明は、電磁界強度算出装置、電磁界強度算出方法および電磁界強度算出プログラムに関し、特に、波源電力が与えられた場合にモーメント法に基づいて電磁界強度を算出できる電磁界強度算出装置、電磁界強度算出方法および電磁界強度算出プログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、波源を有する対象物の相互インミッタンス行列と電圧ベクトルを用いて算出された電流ベクトルに基づいて波源電力が与えられた波源の周囲の電磁界強度を算出する電磁界強度算出装置が知られている。かかる電磁界強度算出装置は、マックスウエルの電磁波動方程式から導かれる積分方程式にモーメント法を適用し、数値解析することによって三次元の任意形状物体の電流を算出する。
【０００３】
具体的には、物体を有限個の小さな要素に分割し、要素内で定義した重み関数を上記積分方程式に掛けて、要素内で積分し、有限個の要素に関する相互インミッタンス行列と電圧ベクトルと電流ベクトルに関する行列式を求める。そして、波源電圧を与え、金属表面の電界がゼロであるという境界条件を満たすように行列式を解いて、物体の電流ベクトルを算出していた。さらに、このようにして求められた物体の電流に基づいて放射される電磁界強度を算出していた。
【０００４】
例えば、特許文献１では、波源電圧を与え、金属表面の電界がゼロであるという境界条件を満たすように行列式を解いて、プリント基板に流れる電流だけでなくケーブル、ワイヤ、リードおよび筐体に流れるコモンモード電流を算出することにより高い精度で電磁界強度を算出する従来技術を開示している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０７−３０２２７８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年、携帯電話などの電磁界強度の算出をする場合には、波源電圧ではなく波源電力で与えられることが多い。ところが、上記特許文献の従来技術は、波源電圧を与え、金属表面の電界がゼロであるという境界条件を満たすように行列式を解いて、電磁界強度を算出する技術であり、波源電力を与えて電磁界強度を算出することはできないという問題があった。
【０００７】
そこで、この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、波源電力が与えられた場合にモーメント法に基づいて電磁界強度を算出できる電磁界強度算出装置、電磁界強度算出方法および電磁界強度算出プログラムを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る電磁界強度算出装置は、波源を有する対象物を有限個の小さな要素に分割した解析モデルに対してマックスウエルの電磁波動方程式から導かれる積分方程式にモーメント法を適用して算出された相互インミッタンス行列と電圧ベクトルを用いて算出された電流ベクトルに基づいて波源電力が与えられた波源の周囲の電磁界強度を算出する電磁界強度算出装置であって、波源電圧を単位電圧と仮想する前記電圧ベクトルと前記相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出する仮想電流算出手段と、前記仮想電流算出手段によって算出された仮想電流ベクトルの波源位置における電流成分である仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出する波源入力インピーダンス算出手段と、前記波源入力インピーダンス算出手段によって算出された波源入力インピーダンスと前記波源電力に基づいて波源電圧を算出する波源電圧算出手段と、前記波源電圧算出手段によって算出された波源電圧と前記仮想電流ベクトルに基づいて前記電流ベクトルを算出する電流算出手段と、前記電流算出手段によって算出された電流ベクトルに基づいて放射される電磁界強度を算出する電磁界強度算出手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この請求項１の発明によれば、波源電圧を単位電圧と仮想する電圧ベクトルと相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出し、仮想電流ベクトルの仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出し、波源入力インピーダンスと波源電力に基づいて波源電圧を算出し、波源電圧と仮想電流ベクトルに基づいて電流ベクトルを算出することとしたので、波源電力が与えられた場合にモーメント法に基づいて電磁界強度を算出することができる。
【００１０】
また、請求項２の発明に係る電磁界強度算出方法は、波源を有する対象物を有限個の小さな要素に分割した解析モデルに対してマックスウエルの電磁波動方程式から導かれる積分方程式にモーメント法を適用して算出された相互インミッタンス行列と電圧ベクトルを用いて算出された電流ベクトルに基づいて波源電力が与えられた波源の周囲の電磁界強度を算出する電磁界強度算出方法であって、波源電圧を単位電圧と仮想する前記電圧ベクトルと前記相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出する仮想電流算出工程と、前記仮想電流算出工程によって算出された仮想電流ベクトルの波源位置における電流成分である仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出する波源入力インピーダンス算出工程と、前記波源入力インピーダンス算出工程によって算出された波源入力インピーダンスと前記波源電力に基づいて波源電圧を算出する波源電圧算出工程と、前記波源電圧算出工程によって算出された波源電圧と前記仮想電流ベクトルに基づいて前記電流ベクトルを算出する電流算出工程と、前記電流算出工程によって算出された電流ベクトルに基づいて放射される電磁界強度を算出する電磁界強度算出工程と、を含んだことを特徴とする。
【００１１】
この請求項２の発明によれば、波源電圧を単位電圧と仮想する電圧ベクトルと相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出し、仮想電流ベクトルの仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出し、波源入力インピーダンスと波源電力に基づいて波源電圧を算出し、波源電圧と仮想電流ベクトルに基づいて電流ベクトルを算出することとしたので、波源電力が与えられた場合にモーメント法に基づいて電磁界強度を算出することができる。
【００１２】
また、請求項３の発明に係る電磁界強度算出プログラムは、波源を有する対象物を有限個の小さな要素に分割した解析モデルに対してマックスウエルの電磁波動方程式から導かれる積分方程式にモーメント法を適用して算出された相互インミッタンス行列と電圧ベクトルを用いて算出された電流ベクトルに基づいて波源電力が与えられた波源の周囲の電磁界強度を算出する電磁界強度算出プログラムであって、波源電圧を単位電圧と仮想する前記電圧ベクトルと前記相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出する仮想電流算出手順と、前記仮想電流算出手順によって算出された仮想電流ベクトルの波源位置における電流成分である仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出する波源入力インピーダンス算出手順と、前記波源入力インピーダンス算出手順によって算出された波源入力インピーダンスと前記波源電力に基づいて波源電圧を算出する波源電圧算出手順と、前記波源電圧算出手順によって算出された波源電圧と前記仮想電流ベクトルに基づいて前記電流ベクトルを算出する電流算出手順と、前記電流算出手順によって算出された電流ベクトルに基づいて放射される電磁界強度を算出する電磁界強度算出手順と、をコンピュータで実行することを特徴とする。
【００１３】
この請求項３の発明によれば、波源電圧を単位電圧と仮想する電圧ベクトルと相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出し、仮想電流ベクトルの仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出し、波源入力インピーダンスと波源電力に基づいて波源電圧を算出し、波源電圧と仮想電流ベクトルに基づいて電流ベクトルを算出することとしたので、波源電力が与えられた場合にモーメント法に基づいて電磁界強度を算出することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る電磁界強度算出装置、電磁界強度算出方法および電磁界強度算出プログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、下記に示す実施の形態１では、本発明に係る電磁界強度算出装置を適用し波源電力に基づいて電磁界強度を算出する場合について説明し、実施の形態２では、本発明に係る電磁界強度算出プログラムを実行するコンピュータシステムにについて説明することとする。最後に、他の実施の形態として変形例を説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
本実施の形態１では、本発明に係る電磁界強度算出装置を適用し波源電力に基づいて電磁界強度を算出する場合について説明する。なお、ここでは、本実施の形態１に係る電磁界強度算出装置の概要および特徴を説明した後に、この電磁界強度算出装置の構成を説明し、最後に、この電磁界強度算出装置の電磁界強度算出処理手順について説明する。
【００１６】
［概要および特徴］
最初に、本実施の形態１に係る電磁界強度算出装置の概要および主たる特徴を説明する。図１は、本実施の形態１に係る電磁界強度算出装置の構成を示す機能ブロック図である。
【００１７】
同図に示す電磁界強度算出装置１００は、概略的には、モーメント法に基づいて電磁界強度を算出する電磁界強度算出装置であり、波源電力が与えられた場合に電磁界強度を算出することを特徴とする。
【００１８】
具体的には、本発明の請求項１に係る電磁界強度算出装置１００は、波源電圧を単位電圧と仮想する電圧ベクトルと相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出し、仮想電流ベクトルの仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出し、波源入力インピーダンスと波源電力に基づいて波源電圧を算出し、波源電圧と仮想電流ベクトルに基づいて電流ベクトルを算出することを特徴とする。従って、波源電力が与えられた場合にモーメント法に基づいて電磁界強度を算出することができる。
【００１９】
［電磁界強度算出装置の構成］
本実施の形態１に係る電磁界強度算出装置の構成について説明する。図１に示すように、電磁界強度算出装置１００は、物体を有限個の小さな要素に分割した解析モデルにモーメント法を適用し、算出された相互インミッタンス行列｛Ｚ｝と、電圧ベクトル［Ｖ］と、電流ベクトル［Ｉ］との間に成立する行列式｛Ｚ｝［Ｉ］＝［Ｖ］を解いて電流ベクトル［Ｉ］を求め、この結果より物体から放射される電磁界強度を算出する装置である。
【００２０】
具体的には、入力部１０５と、周波数設定部１１０と、相互インミッタンス算出部１２０と、仮想電流算出部１３０と、波源入力インピーダンス算出部１４０と、波源電圧算出部１５０と、電流算出部１６０と、電磁界強度算出部１７０と、記憶部１８０と、出力部１８５と、制御部１９０とからなる。
【００２１】
入力部１０５は、ユーザの要求や指示、物体の形状データや物性値などの解析モデルデータを入力する装置であり、具体的には、キーボード、マウスなどである。また、周波数設定部１１０は、相互インミッタンス行列｛Ｚ｝を算出する場合に所定の周波数を設定する処理部である。また、相互インミッタンス算出部１２０は、相互インミッタンス行列｛Ｚ｝の各要素を算出する処理部である。
【００２２】
仮想電流算出部１３０は、波源電圧Ｖｓを単位電圧と仮想する電圧ベクトル［Ｖ］と相互インミッタンス行列｛Ｚ｝から仮想電流ベクトル［Ｉｖ］を算出する処理部であり、具体的には、行列式｛Ｚ｝［Ｉｖ］＝［Ｖ］を掃出し法、ガウスザイデル法または逐次過大緩和法などの数値計算法によって算出する。
【００２３】
波源入力インピーダンス算出部１４０は、仮想電流算出部１３０によって算出された仮想電流ベクトル［Ｉｖ］の仮想波源電流Ｉｖｓと波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスＺｓを算出する処理部であり、具体的には、Ｚｓ＝１／Ｉｖｓを算出する。
【００２４】
波源電圧算出部１５０は、波源入力インピーダンス算出部１４０によって算出された波源入力インピーダンスＺｓと波源電力Ｐｓに基づいて波源電圧Ｖｓを算出する処理部であり、具体的には、Ｖｓ＝√（Ｐｓ×｜Ｚｓ｜）を算出する。
【００２５】
電流算出部１６０は、波源電圧算出部１５０によって算出された波源電圧Ｖｓと仮想電流ベクトル［Ｉｖ］に基づいて電流ベクトル［Ｉ］を算出する処理部であり、具体的には、［Ｉ］＝Ｖｓ×［Ｉｖ］を算出する。
【００２６】
電磁界強度算出部１７０は、対象物の電流ベクトル［Ｉ］が算出されると、電流ベクトルに基づいて放射される電磁界強度を算出する処理部である。また、記憶部１８０は、入力部１０５から入力された解析モデルデータ、各処理部が算出したデータを記憶する記憶部である。
【００２７】
出力部１８５は、各処理部が算出したデータを表示あるいは出力する処理部であり、具体的には、ＣＲＴやＬＣＤなどの画像表示装置、プリンタである。また、制御部１９０は、電磁界強度算出装置１００の全体を制御する処理部であり、具体的には、ユーザの要求を受け付けて各処理部のデータの流れを制御する。
【００２８】
次に、図２に示す電磁界強度算出装置の電磁界強度算出処理手順について説明する。図２は、図１に示す電磁界強度算出装置の電磁界強度算出処理手順を示すフローチャートである。
【００２９】
同図に示すように、相互インミッタンス算出部１２０は、マックスウエルの電磁波動方程式から導かれる積分方程式にモーメント法を適用し、数値積分することによって相互インミッタンス行列｛Ｚ｝を算出する。具体的には、物体を有限個の小さな要素に分割し、要素内で定義した重み関数を上記積分方程式に掛けて、要素内で積分し、有限個の要素に関する相互インミッタンス行列｛Ｚ｝を算出する（ステップＳ２０１）。
【００３０】
ここで、電磁界強度算出処理手順における解析モデルと相互インミッタンス行列の一例について説明する。図３は、図２に示す電磁界強度算出処理手順における解析モデルと相互インミッタンス行列の一例を示す図である。
【００３１】
同図に示すように、解析モデルは、８個の要素に分割したプリント基板である。図３（ａ）の○で指定される個所に波源があり、波源電圧Ｖｓに単位電圧を与えると、要素間に電流Ｉ1〜Ｉ8が流れる。
【００３２】
まず、モーメント法によってプリント基板の８個の要素のそれぞれについて相互インミッタンスを算出し、８個の要素のそれぞれの相互インミッタンスから第３図（ｂ）に示すような８行８列の対称な相互インミッタンス行列を合成する。
【００３３】
そして、各要素の表面は金属なので波源以外の電圧はゼロであるという境界条件を満たすように図３（ｂ）に示す行列式を数値解析することによって、要素間に流れる電流Ｉ1〜Ｉ8が算出される。
【００３４】
図２の説明に戻ると、仮想電流算出部１３０は、波源電圧を単位電圧と仮想する電圧ベクトル［Ｖ］と相互インミッタンス行列｛Ｚ｝から仮想電流ベクトル［Ｉｖ］を算出する（ステップＳ２０２）。
【００３５】
そして、波源入力インピーダンス算出部１４０は、仮想電流算出部１３０によって算出された仮想電流ベクトル［Ｉｖ］から仮想波源電流Ｉｖｓを取得し（ステップ２０３）、仮想波源電流Ｉｖｓと波源の単位電圧Ｖｓに基づいて波源入力インピーダンスＺｓを算出する。具体的には、Ｚｓ＝１／Ｉｖｓを算出する（ステップＳ２０４）。
【００３６】
さらに、波源電圧算出部１５０は、波源電力Ｐｓを取得し（ステップＳ２０５）、波源入力インピーダンス算出部１４０によって算出された波源入力インピーダンスＺｓの絶対値と波源電力Ｐｓに基づいて波源電圧Ｖｓを算出する。具体的には、Ｖｓ＝√（Ｐｓ×｜Ｚｓ｜）を算出する（ステップＳ２０６）。
【００３７】
そして、電流算出部１６０は、波源電圧算出部１５０によって求められた波源電圧Ｖｓと仮想電流ベクトル［Ｉｖ］に基づいて電流ベクトル［Ｉ］を算出する。具体的には、［Ｉ］＝Ｖｓ×［Ｉｖ］を算出する（ステップＳ２０７）。
【００３８】
この結果、電磁界強度算出部１７０は、電流算出部１６０によって対象物の電流ベクトル［Ｉ］が算出されると、電流ベクトル［Ｉ］に基づいて放射される電磁界強度を算出する（ステップＳ２０８）。
【００３９】
以上説明したように、本発明によれば、波源電圧を単位電圧と仮想する電圧ベクトルと相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出し、仮想電流ベクトルの仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出し、波源入力インピーダンスと波源電力に基づいて波源電圧を算出し、波源電圧と仮想電流ベクトルに基づいて電流ベクトルを算出することとしたので、波源電力が与えられた場合にモーメント法に基づいて電磁界強度を算出できるという効果を奏する。
【００４０】
（実施の形態２）
ところで、上記実施の形態１で説明した電磁界強度算出装置および電磁界強度算出方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータシステムで実行することによって実現することができる。そこで、本実施の形態２では、上記実施の形態１で説明した電磁界強度算出装置と同様の機能を有する電磁界強度算出プログラムを実行するコンピュータシステムについて説明する。
【００４１】
図４は、本実施の形態２に係るコンピュータシステムの構成を示すシステム構成図であり、図５は、このコンピュータシステムにおける本体部の構成を示すブロック図である。図４に示すように、本実施の形態に係るコンピュータシステム２００は、本体部２０１と、本体部２０１からの指示によって表示画面２０２ａに画像などの情報を表示するためのディスプレイ２０２と、このコンピュータシステム２００に種々の情報を入力するためのキーボード２０３と、ディスプレイ２０２の表示画面２０２ａ上の任意の位置を指定するためのマウス２０４とを備える。
【００４２】
また、このコンピュータシステム２００における本体部２０１は、図５に示すように、ＣＰＵ２２１と、ＲＡＭ２２２と、ＲＯＭ２２３と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２２４と、ＣＤ−ＲＯＭ２０９を受け入れるＣＤ−ＲＯＭドライブ２２５と、フレキシブルディスク（ＦＤ）２０８を受け入れるＦＤドライブ２２６と、ディスプレイ２０２、キーボード２０３並びにマウス２０４を接続するＩ／Ｏインターフェース２２７と、ローカルエリアネットワークまたは広域エリアネットワーク（ＬＡＮ／ＷＡＮ）２０６に接続するＬＡＮインターフェース２２８とを備える。
【００４３】
さらに、このコンピュータシステム２００には、インターネットなどの公衆回線２０７に接続するためのモデム２０５が接続されるとともに、ＬＡＮインターフェース２２８およびＬＡＮ／ＷＡＮ２０６を介して、他のコンピュータシステム（ＰＣ）２１１、サーバ２１２並びにプリンタ２１３などが接続される。
【００４４】
そして、このコンピュータシステム２００は、所定の記録媒体に記録された電磁界強度算出プログラムを読み出して実行することで電磁界強度算出装置を実現する。ここで、所定の記録媒体とは、フレキシブルディスク（ＦＤ）２０８、ＣＤ−ＲＯＭ２０９、ＭＯディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」の他に、コンピュータシステム２００の内外に備えられるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２２４や、ＲＡＭ２２２、ＲＯＭ２２３などの「固定用の物理媒体」、さらに、モデム２０５を介して接続される公衆回線２０７や、他のコンピュータシステム２１１並びにサーバ２１２が接続されるＬＡＮ／ＷＡＮ２０６などのように、プログラムの送信に際して短期にプログラムを保持する「通信媒体」など、コンピュータシステム２００によって読み取り可能な電磁界強度算出プログラムを記録する、あらゆる記録媒体を含むものである。
【００４５】
すなわち、電磁界強度算出プログラムは、上記した「可搬用の物理媒体」、「固定用の物理媒体」、「通信媒体」などの記録媒体に、コンピュータ読み取り可能に記録されるものであり、コンピュータシステム２００は、このような記録媒体から電磁界強度算出プログラムを読み出して実行することで電磁界強度算出装置および電磁界強度算出方法を実現する。なお、電磁界強度算出プログラムは、コンピュータシステム２００によって実行されることに限定されるものではなく、他のコンピュータシステム２１１またはサーバ２１２が電磁界強度算出プログラムを実行する場合や、これらが協働して電磁界強度算出プログラムを実行するような場合にも、本発明を同様に適用することができる。
【００４６】
（他の実施の形態）
さて、これまで本発明の実施の形態１，２について説明したが、本発明は上述した実施の形態１，２以外にも、上記特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施の形態にて実施されてもよいものである。
【００４７】
例えば、本実施の形態では、本発明をモーメント法に適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の解析手法、例えば分布乗数線路近似法を使用する場合に適用することができる。
【００４８】
また、本実施の形態において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【００４９】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、波源電圧を単位電圧と仮想する電圧ベクトルと相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出し、仮想電流ベクトルの仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出し、波源入力インピーダンスと波源電力に基づいて波源電圧を算出し、波源電圧と仮想電流ベクトルに基づいて電流ベクトルを算出するよう構成したので、波源電力が与えられた場合にモーメント法に基づいて電磁界強度を算出することができる。
【００５１】
また、請求項２の発明によれば、波源電圧を単位電圧と仮想する電圧ベクトルと相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出し、仮想電流ベクトルの仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出し、波源入力インピーダンスと波源電力に基づいて波源電圧を算出し、波源電圧と仮想電流ベクトルに基づいて電流ベクトルを算出するよう構成したので、波源電力が与えられた場合にモーメント法に基づいて電磁界強度を算出することができる。
【００５２】
また、請求項３の発明によれば、波源電圧を単位電圧と仮想する電圧ベクトルと相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出し、仮想電流ベクトルの仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出し、波源入力インピーダンスと波源電力に基づいて波源電圧を算出し、波源電圧と仮想電流ベクトルに基づいて電流ベクトルを算出するよう構成したので、波源電力が与えられた場合にモーメント法に基づいて電磁界強度を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態１に係る電磁界強度算出装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】図１に示す電磁界強度算出装置の電磁界強度算出処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図２に示す電磁界強度算出処理手順における解析モデルと相互インミッタンス行列の一例を示す図である。
【図４】本実施の形態２に係るコンピュータシステムの構成を示すシステム構成図である。
【図５】図４に示したコンピュータシステムにおける本体部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ 電磁界強度算出装置
１０５ 入力部
１１０ 周波数設定部
１２０ 相互インミッタンス算出部
１３０ 仮想電流算出部
１４０ 波源入力インピーダンス算出部
１５０ 波源電圧算出部
１６０ 電流算出部
１７０ 電磁界強度算出部
１８０ 記憶部
１８５ 出力部
１９０ 制御部
２００ コンピュータシステム
２０１ 本体部
２０２ ディスプレイ
２０２ａ 表示画面
２０３ キーボード
２０４ マウス
２０５ モデム
２０６ ローカルエリアネットワークまたは広域エリアネットワーク（ＬＡＮ／ＷＡＮ）
２０７ 公衆回線
２０８ フレキシブルディスク（ＦＤ）
２０９ ＣＤ−ＲＯＭ
２１１ 他のコンピュータシステム（ＰＣ）
２１２ サーバ
２１３ プリンタ
２２１ ＣＰＵ
２２２ ＲＡＭ
２２３ ＲＯＭ
２２４ ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）
２２５ ＣＤ−ＲＯＭドライブ
２２６ ＦＤドライブ
２２７ Ｉ／Ｏインターフェース
２２８ ＬＡＮインターフェース
Claims (3)
- 波源を有する対象物を有限個の小さな要素に分割した解析モデルに対してマックスウエルの電磁波動方程式から導かれる積分方程式にモーメント法を適用して算出された相互インミッタンス行列と電圧ベクトルを用いて算出された電流ベクトルに基づいて波源電力が与えられた波源の周囲の電磁界強度を算出する電磁界強度算出装置であって、
波源電圧を単位電圧と仮想する前記電圧ベクトルと前記相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出する仮想電流算出手段と、
前記仮想電流算出手段によって算出された仮想電流ベクトルの波源位置における電流成分である仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出する波源入力インピーダンス算出手段と、
前記波源入力インピーダンス算出手段によって算出された波源入力インピーダンスと前記波源電力に基づいて波源電圧を算出する波源電圧算出手段と、
前記波源電圧算出手段によって算出された波源電圧と前記仮想電流ベクトルに基づいて前記電流ベクトルを算出する電流算出手段と、
前記電流算出手段によって算出された電流ベクトルに基づいて放射される電磁界強度を算出する電磁界強度算出手段と、
を備えたことを特徴とする電磁界強度算出装置。 - 波源を有する対象物を有限個の小さな要素に分割した解析モデルに対してマックスウエルの電磁波動方程式から導かれる積分方程式にモーメント法を適用して算出された相互インミッタンス行列と電圧ベクトルを用いて算出された電流ベクトルに基づいて波源電力が与えられた波源の周囲の電磁界強度を算出する電磁界強度算出方法であって、
波源電圧を単位電圧と仮想する前記電圧ベクトルと前記相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出する仮想電流算出工程と、
前記仮想電流算出工程によって算出された仮想電流ベクトルの波源位置における電流成分である仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出する波源入力インピーダンス算出工程と、
前記波源入力インピーダンス算出工程によって算出された波源入力インピーダンスと前記波源電力に基づいて波源電圧を算出する波源電圧算出工程と、
前記波源電圧算出工程によって算出された波源電圧と前記仮想電流ベクトルに基づいて前記電流ベクトルを算出する電流算出工程と、
前記電流算出工程によって算出された電流ベクトルに基づいて放射される電磁界強度を算出する電磁界強度算出工程と、
を含んだことを特徴とする電磁界強度算出方法。 - 波源を有する対象物を有限個の小さな要素に分割した解析モデルに対してマックスウエルの電磁波動方程式から導かれる積分方程式にモーメント法を適用して算出された相互インミッタンス行列と電圧ベクトルを用いて算出された電流ベクトルに基づいて波源電力が与えられた波源の周囲の電磁界強度を算出する電磁界強度算出プログラムであって、
波源電圧を単位電圧と仮想する前記電圧ベクトルと前記相互インミッタンス行列から仮想電流ベクトルを算出する仮想電流算出手順と、
前記仮想電流算出手順によって算出された仮想電流ベクトルの波源位置における電流成分である仮想波源電流と波源の単位電圧に基づいて波源入力インピーダンスを算出する波源入力インピーダンス算出手順と、
前記波源入力インピーダンス算出手順によって算出された波源入力インピーダンスと前記波源電力に基づいて波源電圧を算出する波源電圧算出手順と、
前記波源電圧算出手順によって算出された波源電圧と前記仮想電流ベクトルに基づいて前記電流ベクトルを算出する電流算出手順と、
前記電流算出手順によって算出された電流ベクトルに基づいて放射される電磁界強度を算出する電磁界強度算出手順と、
をコンピュータで実行することを特徴とする電磁界強度算出プログラム。
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