JPH08304494A - 電磁界強度算出装置 - Google Patents
電磁界強度算出装置Info
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- JPH08304494A JPH08304494A JP7104935A JP10493595A JPH08304494A JP H08304494 A JPH08304494 A JP H08304494A JP 7104935 A JP7104935 A JP 7104935A JP 10493595 A JP10493595 A JP 10493595A JP H08304494 A JPH08304494 A JP H08304494A
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- electromagnetic field
- coaxial cable
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Abstract
(57)【要約】
【目的】電気回路装置が放射する電磁界強度を算出する
電磁界強度算出装置に関し，ピグテイルからの電波放射
を，モーメント法を用いて高速・高精度にシミュレーシ
ョンすることを目的とする。 【構成】入力した電気回路装置の構造情報から，同軸ケ
ーブル端のピグテイル部を抽出し，ケーブル端に近い部
分の同軸ケーブルシールド部を多角形の筒で近似して，
ピグテイルリード部および筐体と接続したモデルを生成
する。または，ケーブル端において同軸ケーブルシール
ド部とピグテイルリード部とを同軸ケーブルの方向に対
して直角方向に電流が流れるワイヤーで接続したモデル
を生成し，そのモデルを用いてモーメント法による電磁
界強度の計算を行う。
電磁界強度算出装置に関し，ピグテイルからの電波放射
を，モーメント法を用いて高速・高精度にシミュレーシ
ョンすることを目的とする。 【構成】入力した電気回路装置の構造情報から，同軸ケ
ーブル端のピグテイル部を抽出し，ケーブル端に近い部
分の同軸ケーブルシールド部を多角形の筒で近似して，
ピグテイルリード部および筐体と接続したモデルを生成
する。または，ケーブル端において同軸ケーブルシール
ド部とピグテイルリード部とを同軸ケーブルの方向に対
して直角方向に電流が流れるワイヤーで接続したモデル
を生成し，そのモデルを用いてモーメント法による電磁
界強度の計算を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，モーメント法に基づい
て電気回路装置の放射する電磁界強度を算出する電磁界
強度算出装置に関し，特にケーブル端末部のモデル化に
より精度よく電磁界強度を算出できるようにした電磁界
強度算出装置に関する。
て電気回路装置の放射する電磁界強度を算出する電磁界
強度算出装置に関し，特にケーブル端末部のモデル化に
より精度よく電磁界強度を算出できるようにした電磁界
強度算出装置に関する。
【０００２】電気回路装置から不要放射される電波は，
テレビやラジオ等の他の電波と干渉することから，最
近，各国で厳しく規制されるようになってきた。このよ
うな規制の規格として，日本ではＶＣＣＩ規格があり，
米国ではＦＣＣ規格があり，ドイツではＶＤＥ規格があ
る。
テレビやラジオ等の他の電波と干渉することから，最
近，各国で厳しく規制されるようになってきた。このよ
うな規制の規格として，日本ではＶＣＣＩ規格があり，
米国ではＦＣＣ規格があり，ドイツではＶＤＥ規格があ
る。
【０００３】このような電波規制を満足させるために
は，シールド技術やフィルタ技術等のような種々の対策
技術を使う必要があり，これらの対策技術がどの程度電
波を減少させるかを定量的にシミュレートする技術が必
要となる。このための電磁波解析のシミュレーションに
は，膨大な計算機の処理時間が必要になるので，高速か
つ高精度で電気回路装置の放射する電磁界強度を算出す
る装置が要求される。
は，シールド技術やフィルタ技術等のような種々の対策
技術を使う必要があり，これらの対策技術がどの程度電
波を減少させるかを定量的にシミュレートする技術が必
要となる。このための電磁波解析のシミュレーションに
は，膨大な計算機の処理時間が必要になるので，高速か
つ高精度で電気回路装置の放射する電磁界強度を算出す
る装置が要求される。
【０００４】
【従来の技術】任意形状の物体から放射される電磁界強
度は，物体各部に流れる電流が分かれば，公知の理論式
を用いて容易に計算することができる。この電流値は，
理論的には，マックスウェルの電磁波動方程式を与えら
れた境界条件の下で解くことで得られるが，任意形状物
体を対象とした複雑な境界条件の下での直接的な数式解
は現在知られていない。
度は，物体各部に流れる電流が分かれば，公知の理論式
を用いて容易に計算することができる。この電流値は，
理論的には，マックスウェルの電磁波動方程式を与えら
れた境界条件の下で解くことで得られるが，任意形状物
体を対象とした複雑な境界条件の下での直接的な数式解
は現在知られていない。
【０００５】したがって，現在の電磁界強度算出装置で
用いられている電流を求める解法は，難易の程度はある
にせよ，すべて近似的なものである。現在，この近似的
な解法の代表的なものとして，微小ループアンテナ近似
法と，分布定数線路近似法と，モーメント法という３種
類のものが知られている。
用いられている電流を求める解法は，難易の程度はある
にせよ，すべて近似的なものである。現在，この近似的
な解法の代表的なものとして，微小ループアンテナ近似
法と，分布定数線路近似法と，モーメント法という３種
類のものが知られている。
【０００６】微小ループアンテナ近似法は，波源回路と
負荷回路との間を接続する配線をループアンテナとして
扱い，ループ上の電流は平坦なものと仮定して，これを
集中定数回路の計算手法で求める方法である。図７に，
この微小ループアンテナ近似法の構成を図示する。
負荷回路との間を接続する配線をループアンテナとして
扱い，ループ上の電流は平坦なものと仮定して，これを
集中定数回路の計算手法で求める方法である。図７に，
この微小ループアンテナ近似法の構成を図示する。
【０００７】この微小ループアンテナ近似法による計算
は，最も簡単であるが，ループの寸法が電磁波の波長に
比べて無視できない条件では精度が極めて低下すること
から，現実にはほとんど用いられていない。
は，最も簡単であるが，ループの寸法が電磁波の波長に
比べて無視できない条件では精度が極めて低下すること
から，現実にはほとんど用いられていない。
【０００８】また，分布定数線路近似法は，１次元の構
造物として近似できる物体に対して，分布定数線路の方
程式を適用することで電流を求める方法である。計算は
比較的簡単であり，計算時間および記憶容量も解析要素
数にほぼ比例して増加するだけで，線路の反射や共振等
の現象も含めた解析ができることから，１次元の近似が
成立する物体については，高速・高精度の解析ができ
る。図８に，この分布定数線路近似法の構成を図示す
る。
造物として近似できる物体に対して，分布定数線路の方
程式を適用することで電流を求める方法である。計算は
比較的簡単であり，計算時間および記憶容量も解析要素
数にほぼ比例して増加するだけで，線路の反射や共振等
の現象も含めた解析ができることから，１次元の近似が
成立する物体については，高速・高精度の解析ができ
る。図８に，この分布定数線路近似法の構成を図示す
る。
【０００９】この分布定数線路近似法による計算は，１
次元の構造物として近似できる物体については，高速・
高精度の解析ができるものの，近似できない物体につい
ては解析できないという問題点がある。
次元の構造物として近似できる物体については，高速・
高精度の解析ができるものの，近似できない物体につい
ては解析できないという問題点がある。
【００１０】一方，モーメント法は，マックスウェルの
電磁波動方程式から導かれる積分方程式の解法の１つで
あり，３次元の任意形状物体を扱うことができる。具体
的には，物体を小さな要素に分割して電流の計算を行う
ものである。
電磁波動方程式から導かれる積分方程式の解法の１つで
あり，３次元の任意形状物体を扱うことができる。具体
的には，物体を小さな要素に分割して電流の計算を行う
ものである。
【００１１】このように，モーメント法が３次元の任意
形状物体を扱えることから，電磁界強度算出装置では，
モーメント法を使って，電気回路装置の放射する電磁界
強度を算出するという構成が有力である。
形状物体を扱えることから，電磁界強度算出装置では，
モーメント法を使って，電気回路装置の放射する電磁界
強度を算出するという構成が有力である。
【００１２】このモーメント法を用いる方式では，金属
対象物を扱うときには，金属部分を解析対象としてメッ
シュ化し，分割した金属間の相互インピーダンスＺijを
求め，この相互インピーダンスＺijと，波源Ｖi と，分
割した金属に流れる電流Ｉiとの間に成立するモーメン
ト法の連立方程式 〔Ｚij〕〔Ｉi 〕＝〔Ｖi 〕 を解いて電流Ｉi を求め，この結果から放射される電磁
界強度を算出するという方法を採る。ここで，
「〔 〕」はマトリクスを表している。 〔参考文献〕H.N.Wang, J.H.Richmond and M.C.Gilreat
h ：“Sinusoidal reaction formulation for radiatio
n and scattering from conducting surface”IEEE TRA
NSACTIONS ANTENNAS PROPAGATION vol.AP-23 1975. ところで，電気回路装置のケーブルからの電波放射は，
ピグテイルと呼ばれるケーブルの端末処理部が主な原因
となっている。図９はピグテイルからの放射メカニズム
と従来技術を説明する図である。図中，２０は同軸ケー
ブル，２１は電気回路装置の筐体を表している。
対象物を扱うときには，金属部分を解析対象としてメッ
シュ化し，分割した金属間の相互インピーダンスＺijを
求め，この相互インピーダンスＺijと，波源Ｖi と，分
割した金属に流れる電流Ｉiとの間に成立するモーメン
ト法の連立方程式 〔Ｚij〕〔Ｉi 〕＝〔Ｖi 〕 を解いて電流Ｉi を求め，この結果から放射される電磁
界強度を算出するという方法を採る。ここで，
「〔 〕」はマトリクスを表している。 〔参考文献〕H.N.Wang, J.H.Richmond and M.C.Gilreat
h ：“Sinusoidal reaction formulation for radiatio
n and scattering from conducting surface”IEEE TRA
NSACTIONS ANTENNAS PROPAGATION vol.AP-23 1975. ところで，電気回路装置のケーブルからの電波放射は，
ピグテイルと呼ばれるケーブルの端末処理部が主な原因
となっている。図９はピグテイルからの放射メカニズム
と従来技術を説明する図である。図中，２０は同軸ケー
ブル，２１は電気回路装置の筐体を表している。
【００１３】ピグテイル部のリードワイヤーが長く，こ
の部分がシールドされていない場合，図９（Ａ）に示す
ように，線路電流Ｉ1 ，Ｉ2 が発生する電界が同軸ケー
ブル２０のシールド部に照射され，コモンモード電流Ｉ
3 が誘起される。ここで，線路電流Ｉ1 ，Ｉ2 は，行き
と帰りがほぼ等しく（Ｉ1 ≒Ｉ2 ），ディファレンシャ
ルモードのため，電波放射は打ち消される方向にある。
しかし，Ｉ3 はコモンモード電流のため打ち消されるこ
とがなく，大きな電波発生の原因となる。
の部分がシールドされていない場合，図９（Ａ）に示す
ように，線路電流Ｉ1 ，Ｉ2 が発生する電界が同軸ケー
ブル２０のシールド部に照射され，コモンモード電流Ｉ
3 が誘起される。ここで，線路電流Ｉ1 ，Ｉ2 は，行き
と帰りがほぼ等しく（Ｉ1 ≒Ｉ2 ），ディファレンシャ
ルモードのため，電波放射は打ち消される方向にある。
しかし，Ｉ3 はコモンモード電流のため打ち消されるこ
とがなく，大きな電波発生の原因となる。
【００１４】この電磁界強度を算出するために，従来，
図９（Ｂ）に示すように，ピグテイル部のリード線に発
生する電圧Ｖを等価的に算出し，筐体２１と同軸ケーブ
ル２０間に挿入するようなアンテナモデル化を行って，
電波放射の大きさを計算していた。等価回路的には，図
９（Ｃ）に示すようになる。Ｚinは同軸ケーブル２０の
インピーダンス，Ｚ１はピグテイルリード線のインピー
ダンス，Ｒa は同軸ケーブル２０から放射される放射抵
抗を表す。筐体２１をグランドとするアンテナ構造が形
成されて電波が発生する。
図９（Ｂ）に示すように，ピグテイル部のリード線に発
生する電圧Ｖを等価的に算出し，筐体２１と同軸ケーブ
ル２０間に挿入するようなアンテナモデル化を行って，
電波放射の大きさを計算していた。等価回路的には，図
９（Ｃ）に示すようになる。Ｚinは同軸ケーブル２０の
インピーダンス，Ｚ１はピグテイルリード線のインピー
ダンス，Ｒa は同軸ケーブル２０から放射される放射抵
抗を表す。筐体２１をグランドとするアンテナ構造が形
成されて電波が発生する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】図１０は本発明の課題
説明図である。図１０（Ａ）に示すように，同軸ケーブ
ル２０の先に負荷Ｚ0 が接続されている装置では，ピグ
テイル部が負荷部にも発生し，電波放射の原因となるこ
とがある。このような場合，従来の方式では，同軸ケー
ブル２０の先に筐体がないためアンテナモデルを形成す
ることはできない。
説明図である。図１０（Ａ）に示すように，同軸ケーブ
ル２０の先に負荷Ｚ0 が接続されている装置では，ピグ
テイル部が負荷部にも発生し，電波放射の原因となるこ
とがある。このような場合，従来の方式では，同軸ケー
ブル２０の先に筐体がないためアンテナモデルを形成す
ることはできない。
【００１６】そこで，アンテナモデル化を行わずに，リ
ード線に流れる電流をそのままモーメント法で解析する
ことを考える。その場合，次のような問題を解決する必
要がある。
ード線に流れる電流をそのままモーメント法で解析する
ことを考える。その場合，次のような問題を解決する必
要がある。
【００１７】 太い円筒状の同軸ケーブル２０のシー
ルドと細いピグテイルリード線２２とをどのようにつな
ぐか。 同軸ケーブル２０はそのまま筐体２１に接続される
こともあり，その接続法をどうするか。
ルドと細いピグテイルリード線２２とをどのようにつな
ぐか。 同軸ケーブル２０はそのまま筐体２１に接続される
こともあり，その接続法をどうするか。
【００１８】 同軸ケーブル２０のシールドの電流
は，通常は平行に流れているが，ピグテイルに近づく
と，ピグテイルリード線２２の一点に絞られてきて，図
１０（Ｂ）に示すように，平行から縦方向へと電流の向
きが変わる。この電流をどのように表現しどのように扱
うか。
は，通常は平行に流れているが，ピグテイルに近づく
と，ピグテイルリード線２２の一点に絞られてきて，図
１０（Ｂ）に示すように，平行から縦方向へと電流の向
きが変わる。この電流をどのように表現しどのように扱
うか。
【００１９】本発明は上記問題点の解決を図り，モーメ
ント法に適したケーブルピグテイル部のモデル化を行
い，ピグテイルからの電波放射を，モーメント法を用い
て効率よくシミュレーションする手段を提供することを
目的とする。
ント法に適したケーブルピグテイル部のモデル化を行
い，ピグテイルからの電波放射を，モーメント法を用い
て効率よくシミュレーションする手段を提供することを
目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
図である。図中，１はＣＰＵおよびメモリ等からなる処
理装置であって，モーメント法に基づいて解析対象とな
る電気回路装置の放射する電磁界強度を算出する装置で
ある。データ入力部１０は，解析対象となる電気回路装
置の構造情報を入力する入力手段である。
図である。図中，１はＣＰＵおよびメモリ等からなる処
理装置であって，モーメント法に基づいて解析対象とな
る電気回路装置の放射する電磁界強度を算出する装置で
ある。データ入力部１０は，解析対象となる電気回路装
置の構造情報を入力する入力手段である。
【００２１】モデル生成部１１は，入力した電気回路装
置の構造情報をもとに，本発明に係るケーブルピグテイ
ル部のモデル化を行う手段である。モデル生成部１１
は，ケーブルピグテイル部抽出部１２，モデル選択部１
３，多角形モデルによる厳密モデル化処理部１４，ワイ
ヤーによる簡略モデル化処理部１５からなる。
置の構造情報をもとに，本発明に係るケーブルピグテイ
ル部のモデル化を行う手段である。モデル生成部１１
は，ケーブルピグテイル部抽出部１２，モデル選択部１
３，多角形モデルによる厳密モデル化処理部１４，ワイ
ヤーによる簡略モデル化処理部１５からなる。
【００２２】ケーブルピグテイル部抽出部１２は，入力
した電気回路装置の構造情報から，同軸ケーブル端のピ
グテイル部を抽出する処理手段てある。モデル選択部１
３は，入力データまたはオペレータの入力等による外部
からの指定により多角形モデルによる厳密モデル化処理
部１４によるモデル化を行うかワイヤーによる簡略モデ
ル化処理部１５によりモデル化を行うかを選択する手段
である。
した電気回路装置の構造情報から，同軸ケーブル端のピ
グテイル部を抽出する処理手段てある。モデル選択部１
３は，入力データまたはオペレータの入力等による外部
からの指定により多角形モデルによる厳密モデル化処理
部１４によるモデル化を行うかワイヤーによる簡略モデ
ル化処理部１５によりモデル化を行うかを選択する手段
である。
【００２３】多角形モデルによる厳密モデル化処理部１
４は，ケーブルピグテイル部抽出部１２により抽出した
ピグテイル部の構造情報に基づき，ケーブル端に近い部
分の同軸ケーブルシールド部を多角形の筒で近似し，か
つピグテイルリード部と近似した多角形部とを接続する
ともに，前記多角形部と電気回路装置の筐体またはクラ
ンプパッチとを接続したモデルを生成する手段である。
４は，ケーブルピグテイル部抽出部１２により抽出した
ピグテイル部の構造情報に基づき，ケーブル端に近い部
分の同軸ケーブルシールド部を多角形の筒で近似し，か
つピグテイルリード部と近似した多角形部とを接続する
ともに，前記多角形部と電気回路装置の筐体またはクラ
ンプパッチとを接続したモデルを生成する手段である。
【００２４】ワイヤーによる簡略モデル化処理部１５
は，ケーブルピグテイル部抽出部１２により抽出したピ
グテイル部の構造情報に基づき，ケーブル端において同
軸ケーブルシールド部とピグテイルリード部とを同軸ケ
ーブルの方向に対して直角方向に電流が流れるワイヤー
で接続し，かつ同軸ケーブルシールド部と電気回路装置
の筐体またはクランプパッチとを接続したモデルを生成
する手段である。
は，ケーブルピグテイル部抽出部１２により抽出したピ
グテイル部の構造情報に基づき，ケーブル端において同
軸ケーブルシールド部とピグテイルリード部とを同軸ケ
ーブルの方向に対して直角方向に電流が流れるワイヤー
で接続し，かつ同軸ケーブルシールド部と電気回路装置
の筐体またはクランプパッチとを接続したモデルを生成
する手段である。
【００２５】電磁界強度算出部１６は，モデル生成部１
１によりモデル化した情報に基づきモーメント法を用い
て電気回路装置が放射する電磁界強度を計算する手段で
ある。
１によりモデル化した情報に基づきモーメント法を用い
て電気回路装置が放射する電磁界強度を計算する手段で
ある。
【００２６】
【作用】太い円筒状の同軸ケーブルをピグテイル部に近
い部分で多角形で近似し，ピグテイルリード線と接続し
たモデルを生成することにより，モーメント法を用いて
リード線に流れる電流をそのまま解析することができ，
電磁界強度のかなり厳密な算出が可能になる。
い部分で多角形で近似し，ピグテイルリード線と接続し
たモデルを生成することにより，モーメント法を用いて
リード線に流れる電流をそのまま解析することができ，
電磁界強度のかなり厳密な算出が可能になる。
【００２７】また，同軸ケーブルシールド部とピグテイ
ルリード線との間で縦方向電流を表現するためのワイヤ
ーを接続したモデルを生成することにより，計算時間が
少なくデータ入力も容易なモデル化が可能になる。
ルリード線との間で縦方向電流を表現するためのワイヤ
ーを接続したモデルを生成することにより，計算時間が
少なくデータ入力も容易なモデル化が可能になる。
【００２８】多角形モデルによる厳密モデル化とワイヤ
ーによる簡略モデル化を選択できるようにすることによ
り，状況に応じた最適なモデル化が可能になる。また，
モデル化の妥当性のチェックも可能になる。
ーによる簡略モデル化を選択できるようにすることによ
り，状況に応じた最適なモデル化が可能になる。また，
モデル化の妥当性のチェックも可能になる。
【００２９】
【実施例】図２は，本発明の一実施例による厳密モデル
化の例を示す。図１に示す多角形モデルによる厳密モデ
ル化処理部１４は，例えば図２（Ａ）に示すように，ピ
グテイル部に近い部分の同軸ケーブル２０を多角形の筒
で近似する。Ｚi は，同軸ケーブル２０の内部に存在す
るインピーダンスを表す。伝送線路のピグテイルリード
線２２と同軸ケーブル２０との接続部は，図２（Ｂ）に
示すようにモデル化する。この部分は，サーフェイスパ
ッチを三角形とする。また，筐体２１と多角形部側面の
一つとを，図２（Ａ）に示すようにワイヤーで接続す
る。
化の例を示す。図１に示す多角形モデルによる厳密モデ
ル化処理部１４は，例えば図２（Ａ）に示すように，ピ
グテイル部に近い部分の同軸ケーブル２０を多角形の筒
で近似する。Ｚi は，同軸ケーブル２０の内部に存在す
るインピーダンスを表す。伝送線路のピグテイルリード
線２２と同軸ケーブル２０との接続部は，図２（Ｂ）に
示すようにモデル化する。この部分は，サーフェイスパ
ッチを三角形とする。また，筐体２１と多角形部側面の
一つとを，図２（Ａ）に示すようにワイヤーで接続す
る。
【００３０】多角形と同軸ケーブル２０の円筒との境界
には，図２（Ｃ）に示すように段部が生じることになる
が，この境目のブレイク電流は，多角形／円筒に流れる
電流に対して直角で一様と考えられるため，相互インピ
ーダンスの計算にいれなくてもよい。このように多角形
で近似することにより，縦方向電流の表現および各部と
の接続が可能となり，精度のよい計算が可能になる。
には，図２（Ｃ）に示すように段部が生じることになる
が，この境目のブレイク電流は，多角形／円筒に流れる
電流に対して直角で一様と考えられるため，相互インピ
ーダンスの計算にいれなくてもよい。このように多角形
で近似することにより，縦方向電流の表現および各部と
の接続が可能となり，精度のよい計算が可能になる。
【００３１】なお，図２（Ａ），（Ｂ）に示すように，
モーメント法の適用において多角柱側面の通常の部分で
は，長方形のサーフェイスパッチとし，ピグテイルリー
ド線２２を接続する部分では，電流が集まるので三角形
のサーフェイスパッチとするのがよい。
モーメント法の適用において多角柱側面の通常の部分で
は，長方形のサーフェイスパッチとし，ピグテイルリー
ド線２２を接続する部分では，電流が集まるので三角形
のサーフェイスパッチとするのがよい。
【００３２】図３は，クランプを用いた筐体との直接接
続例を示す。厳密モデル化において，同軸ケーブル２０
をクランプ３０で直接筐体２１に接続したモデルでは，
図３に示すように，クランプ３０についても多角形で近
似し，モーメント法の対象とすることにより，精度のよ
い計算が可能になる。
続例を示す。厳密モデル化において，同軸ケーブル２０
をクランプ３０で直接筐体２１に接続したモデルでは，
図３に示すように，クランプ３０についても多角形で近
似し，モーメント法の対象とすることにより，精度のよ
い計算が可能になる。
【００３３】図４は，本発明の一実施例による簡略モデ
ル化の例を示す。図１に示すワイヤーによる簡略モデル
化処理部１５は，例えば図４に示すような同軸ケーブル
ピグテイル部のモデル化を行う。図２および図３に示す
ような厳密モデル化はかなりよい精度を期待できるが，
サーフェイスパッチが多く，データ入力も複雑である。
これに対し，図４に示すように，ワイヤーだけで構成さ
れる簡略モデル化によれば，計算時間も少なく，データ
入力も容易化することが可能である。
ル化の例を示す。図１に示すワイヤーによる簡略モデル
化処理部１５は，例えば図４に示すような同軸ケーブル
ピグテイル部のモデル化を行う。図２および図３に示す
ような厳密モデル化はかなりよい精度を期待できるが，
サーフェイスパッチが多く，データ入力も複雑である。
これに対し，図４に示すように，ワイヤーだけで構成さ
れる簡略モデル化によれば，計算時間も少なく，データ
入力も容易化することが可能である。
【００３４】このモデル化では，図４（Ａ）に示すよう
に，同軸ケーブルシールド４０とピグテイルリード線２
２とを，例えば０．００１ｍ〜０．０１ｍｍくらいの微
小スペースを保つように，縦方向電流用ワイヤー４１で
接続する。これにより，ピグテイルリード線２２と同軸
ケーブルシールド４０が接続され，縦方向電流の表現が
可能になる。
に，同軸ケーブルシールド４０とピグテイルリード線２
２とを，例えば０．００１ｍ〜０．０１ｍｍくらいの微
小スペースを保つように，縦方向電流用ワイヤー４１で
接続する。これにより，ピグテイルリード線２２と同軸
ケーブルシールド４０が接続され，縦方向電流の表現が
可能になる。
【００３５】また，図４（Ｂ）に示すように，筐体２１
との接続も筐体ケーブル接続用ワイヤー４２によって行
う。厳密モデルで説明したのと同様に，同軸ケーブル２
０を筐体２１に直接接続する場合には，筐体ケーブル接
続用ワイヤー４２の長さを微小（例えば０．００１ｍ〜
０．０１ｍｍ）にして，さらにワイヤー径を同軸ケーブ
ルシールド４０と同等にする。実際にリード線で接続さ
れている場合には，実際のリード長やリード径を用い
る。
との接続も筐体ケーブル接続用ワイヤー４２によって行
う。厳密モデルで説明したのと同様に，同軸ケーブル２
０を筐体２１に直接接続する場合には，筐体ケーブル接
続用ワイヤー４２の長さを微小（例えば０．００１ｍ〜
０．０１ｍｍ）にして，さらにワイヤー径を同軸ケーブ
ルシールド４０と同等にする。実際にリード線で接続さ
れている場合には，実際のリード長やリード径を用い
る。
【００３６】図５は本発明の一実施例処理フローチャー
トである。図中，５０は入力データファイルであって，
解析対象となる電気回路装置の構造情報等を管理するも
の，５１は出力データファイルであって，算出結果の電
磁界強度を格納するものである。
トである。図中，５０は入力データファイルであって，
解析対象となる電気回路装置の構造情報等を管理するも
の，５１は出力データファイルであって，算出結果の電
磁界強度を格納するものである。
【００３７】電磁界強度算出装置（処理装置１）は，起
動されると，最初にステップＳＴ１で，入力データファ
イル５０から電気回路装置の構造情報を読み込んで，金
属要素や他のデータ（周波数等）を構造体，配列として
設定する。
動されると，最初にステップＳＴ１で，入力データファ
イル５０から電気回路装置の構造情報を読み込んで，金
属要素や他のデータ（周波数等）を構造体，配列として
設定する。
【００３８】次に，ステップＳＴ２で，入力した電気回
路装置の構造情報をもとに，ピグテイルからの電波放射
を算出するためのモデルの生成・変換を行う。この処理
については図６を参照して後述する。
路装置の構造情報をもとに，ピグテイルからの電波放射
を算出するためのモデルの生成・変換を行う。この処理
については図６を参照して後述する。
【００３９】ステップＳＴ３では，処理済の周波数をカ
ウントすることで，登録されている全周波数についての
処理が終了したか否かを判断する。終了した場合には電
磁界強度算出の処理を終了し，未処理の周波数がある場
合には，次に処理する周波数を未処理の中から１つ選択
して，続くステップＳＴ４で，この選択した周波数の波
長λを計算する。
ウントすることで，登録されている全周波数についての
処理が終了したか否かを判断する。終了した場合には電
磁界強度算出の処理を終了し，未処理の周波数がある場
合には，次に処理する周波数を未処理の中から１つ選択
して，続くステップＳＴ４で，この選択した周波数の波
長λを計算する。
【００４０】続いて，順次，相互インピーダンスＺijを
算出するために，ステップＳＴ５によりｍ個ある金属要
素の中から要素ｉ（ｉ＝１〜ｍ）と要素ｊ（ｊ＝１〜
ｍ）の組み合わせを生成し，ステップＳＴ６で，モーメ
ント法の連立方程式に用いる相互インピーダンスＺijを
計算する。ステップＳＴ７の判定により，すべての要素
の組み合わせについて相互インピーダンスＺijの計算が
終了するまで，ステップＳＴ５〜ＳＴ６を繰り返し，終
了したならばステップＳＴ８へ進む。
算出するために，ステップＳＴ５によりｍ個ある金属要
素の中から要素ｉ（ｉ＝１〜ｍ）と要素ｊ（ｊ＝１〜
ｍ）の組み合わせを生成し，ステップＳＴ６で，モーメ
ント法の連立方程式に用いる相互インピーダンスＺijを
計算する。ステップＳＴ７の判定により，すべての要素
の組み合わせについて相互インピーダンスＺijの計算が
終了するまで，ステップＳＴ５〜ＳＴ６を繰り返し，終
了したならばステップＳＴ８へ進む。
【００４１】ステップＳＴ８では，算出した相互インピ
ーダンスＺijと，入力データファイル５０から読み込ん
だ波源Ｖi とを使って，金属要素に流れる電流Ｉi を未
知数とするモーメント法の連立方程式 〔Ｚij〕〔Ｉi 〕＝〔Ｖi 〕 を導出し，これを解くことで，金属要素に流れる電流Ｉ
i を求める。
ーダンスＺijと，入力データファイル５０から読み込ん
だ波源Ｖi とを使って，金属要素に流れる電流Ｉi を未
知数とするモーメント法の連立方程式 〔Ｚij〕〔Ｉi 〕＝〔Ｖi 〕 を導出し，これを解くことで，金属要素に流れる電流Ｉ
i を求める。
【００４２】そして，続くステップＳＴ９で，処理済の
観測点をカウントすることで，登録されている全観測点
についての処理が終了したか否かを判断する。終了して
いない場合には，ステップＳＴ１０に進んで，算出した
電流Ｉi が観測点にもたらす電磁界強度を規定の算出式
に従って算出する。その算出結果を出力データファイル
５１に格納してからステップＳＴ９に戻り，すべての観
測点について電界・磁界を計算する。全観測点について
の処理が終了した場合にはステップＳＴ３に戻り，次の
周波数について同様に処理を繰り返す。
観測点をカウントすることで，登録されている全観測点
についての処理が終了したか否かを判断する。終了して
いない場合には，ステップＳＴ１０に進んで，算出した
電流Ｉi が観測点にもたらす電磁界強度を規定の算出式
に従って算出する。その算出結果を出力データファイル
５１に格納してからステップＳＴ９に戻り，すべての観
測点について電界・磁界を計算する。全観測点について
の処理が終了した場合にはステップＳＴ３に戻り，次の
周波数について同様に処理を繰り返す。
【００４３】上記ステップＳＴ６による相互インピーダ
ンスＺijの計算，ステップＳＴ８による電流計算および
ステップＳＴ１０による電界，磁界の計算法について
は，従来から知られている方法を用いることができるの
で，ここでの詳細な説明は省略する。
ンスＺijの計算，ステップＳＴ８による電流計算および
ステップＳＴ１０による電界，磁界の計算法について
は，従来から知られている方法を用いることができるの
で，ここでの詳細な説明は省略する。
【００４４】図６は，図５のステップＳＴ２で行うモデ
ル生成部の処理フローチャートである。ステップＳＴ２
０では，入力した電気回路装置の構造情報から，同軸ケ
ーブル端のピグテイル部を抽出する。次に，ステップＳ
Ｔ２１では，入力データまたは外部からの指定により，
厳密モデルまたはワイヤーによる簡略モデルのいずれか
を選択する。厳密モデルの場合ステップＳＴ２２へ，ワ
イヤーによる簡略モデルの場合，ステップＳＴ２６へ進
む。
ル生成部の処理フローチャートである。ステップＳＴ２
０では，入力した電気回路装置の構造情報から，同軸ケ
ーブル端のピグテイル部を抽出する。次に，ステップＳ
Ｔ２１では，入力データまたは外部からの指定により，
厳密モデルまたはワイヤーによる簡略モデルのいずれか
を選択する。厳密モデルの場合ステップＳＴ２２へ，ワ
イヤーによる簡略モデルの場合，ステップＳＴ２６へ進
む。
【００４５】ステップＳＴ２２では，例えば図２（Ａ）
に示すような同軸ケーブル２０の円筒に外接する多角形
モデルの多角形部を生成する。なお，多角形は六角形で
も，八角形でも任意である。外部からの入力で選択でき
るようにしてもよい。次にステップＳＴ２３により，多
角形部と円筒同軸部とを接続する。ステップＳＴ２４で
は，伝送線路と多角形部，すなわち図２（Ｂ）に示すよ
うに，ピグテイルリード線２２と多角形部とを接続す
る。また，ステップＳＴ２５により，多角形部と筐体２
１とを接続する。または，クランプにより筐体２１に同
軸ケーブル２０を直接接続する場合には，図３に示すよ
うに，筐体２１とクランプパッチとを接続する。
に示すような同軸ケーブル２０の円筒に外接する多角形
モデルの多角形部を生成する。なお，多角形は六角形で
も，八角形でも任意である。外部からの入力で選択でき
るようにしてもよい。次にステップＳＴ２３により，多
角形部と円筒同軸部とを接続する。ステップＳＴ２４で
は，伝送線路と多角形部，すなわち図２（Ｂ）に示すよ
うに，ピグテイルリード線２２と多角形部とを接続す
る。また，ステップＳＴ２５により，多角形部と筐体２
１とを接続する。または，クランプにより筐体２１に同
軸ケーブル２０を直接接続する場合には，図３に示すよ
うに，筐体２１とクランプパッチとを接続する。
【００４６】一方，簡略モデルが選択された場合には，
ステップＳＴ２６により，図４に示すような縦方向電流
用ワイヤー４１を生成する。次に，ステップＳＴ２７に
より，縦方向電流用ワイヤー４１と同軸ケーブルシール
ド４０とを接続する。また，ステップＳＴ２８により，
伝送線路（ピグテイルリード線２２）と縦方向電流用ワ
イヤー４１とを接続する。さらに，ステップＳＴ２９に
より，筐体ケーブル接続用ワイヤー４２を生成し，同軸
ケーブルシールド４０と筐体２１とを接続する。以上の
モデル化を入力データから抽出したすべてのケーブルピ
グテイル部に対して行う。
ステップＳＴ２６により，図４に示すような縦方向電流
用ワイヤー４１を生成する。次に，ステップＳＴ２７に
より，縦方向電流用ワイヤー４１と同軸ケーブルシール
ド４０とを接続する。また，ステップＳＴ２８により，
伝送線路（ピグテイルリード線２２）と縦方向電流用ワ
イヤー４１とを接続する。さらに，ステップＳＴ２９に
より，筐体ケーブル接続用ワイヤー４２を生成し，同軸
ケーブルシールド４０と筐体２１とを接続する。以上の
モデル化を入力データから抽出したすべてのケーブルピ
グテイル部に対して行う。
【００４７】なお，本発明は，電気回路装置のすべての
部分にモーメント法を用いる場合だけではなく，一部に
のみモーメント法を用いる場合にも適用できることは言
うまでもない。
部分にモーメント法を用いる場合だけではなく，一部に
のみモーメント法を用いる場合にも適用できることは言
うまでもない。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
モーメント法を用いた電磁界強度の算出において，ピグ
テイルからの電波放射を精度よくシミュレーションする
ことができ，電気回路装置の放射する電磁界強度を高速
・高精度に算出できるようになる。
モーメント法を用いた電磁界強度の算出において，ピグ
テイルからの電波放射を精度よくシミュレーションする
ことができ，電気回路装置の放射する電磁界強度を高速
・高精度に算出できるようになる。
【図１】本発明の原理構成図である。
【図２】本発明の一実施例による厳密モデル化の例を示
す図である。
す図である。
【図３】クランプを用いた筐体との直接接続例を示す図
である。
である。
【図４】本発明の一実施例による簡略モデル化の例を示
す図である。
す図である。
【図５】本発明の一実施例処理フローチャートである。
【図６】本発明の一実施例によるモデル生成部の処理フ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図７】微小ループアンテナ近似法の説明図である。
【図８】分布定数線路近似法の説明図である。
【図９】ピグテイルからの放射メカニズムと従来技術を
説明する図である。
説明する図である。
【図１０】本発明の課題説明図である。
１ 処理装置（ＣＰＵ／メモリ） １０ データ入力部 １１ モデル生成部 １２ ケーブルピグテイル部抽出部 １３ モデル選択部 １４ 多角形モデルによる厳密モデル化処理部 １５ ワイヤーによる簡略モデル化処理部 １６ 電磁界強度算出部
Claims (3)
- 【請求項１】 電気回路装置が放射する電磁界強度を算
出する電磁界強度算出装置において，解析対象となる電
気回路装置の構造情報を入力するデータ入力手段と，入
力した電気回路装置の構造情報から，同軸ケーブル端の
ピグテイル部を抽出するケーブルピグテイル部抽出手段
と，抽出したピグテイル部の構造情報に基づき，ケーブ
ル端に近い部分の同軸ケーブルシールド部を多角形の筒
で近似し，かつピグテイルリード部と近似した多角形部
とを接続するともに，前記多角形部と電気回路装置の筐
体とを接続したモデルを生成する多角形モデルによるモ
デル化処理手段と，前記モデル化した情報に基づきモー
メント法を用いて電気回路装置が放射する電磁界強度を
計算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。 - 【請求項２】 電気回路装置が放射する電磁界強度を算
出する電磁界強度算出装置において，解析対象となる電
気回路装置の構造情報を入力するデータ入力手段と，入
力した電気回路装置の構造情報から，同軸ケーブル端の
ピグテイル部を抽出するケーブルピグテイル部抽出手段
と，抽出したピグテイル部の構造情報に基づき，ケーブ
ル端において同軸ケーブルシールド部とピグテイルリー
ド部とを同軸ケーブルの方向に対して直角方向に電流が
流れるワイヤーで接続し，かつ同軸ケーブルシールド部
と電気回路装置の筐体とを筐体ケーブル接続用ワイヤー
により接続したモデルを生成するワイヤーによるモデル
化処理手段と，前記モデル化した情報に基づきモーメン
ト法を用いて電気回路装置が放射する電磁界強度を計算
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。 - 【請求項３】 電気回路装置が放射する電磁界強度を算
出する電磁界強度算出装置において，解析対象となる電
気回路装置の構造情報を入力するデータ入力手段と，入
力した電気回路装置の構造情報から，同軸ケーブル端の
ピグテイル部を抽出するケーブルピグテイル部抽出手段
と，抽出したピグテイル部の構造情報に基づき，ケーブ
ル端に近い部分の同軸ケーブルシールド部を多角形の筒
で近似し，かつピグテイルリード部と近似した多角形部
とを接続するともに，前記多角形部と電気回路装置の筐
体またはクランプパッチとを接続したモデルを生成する
多角形モデルによる第１のモデル化処理手段と，抽出し
たピグテイル部の構造情報に基づき，ケーブル端におい
て同軸ケーブルシールド部とピグテイルリード部とを同
軸ケーブルの方向に対して直角方向に電流が流れるワイ
ヤーで接続し，かつ同軸ケーブルシールド部と電気回路
装置の筐体またはクランプパッチとを接続したモデルを
生成するワイヤーによる第２のモデル化処理手段と，指
定により前記第１のモデル化手段または前記第２のモデ
ル化手段を選択するモデル選択手段と，前記第１のモデ
ル化手段または前記第２のモデル化手段によりモデル化
した情報に基づきモーメント法を用いて電気回路装置が
放射する電磁界強度を計算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。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7104935A JPH08304494A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 電磁界強度算出装置 |
| DE19654995A DE19654995B4 (de) | 1995-04-28 | 1996-04-26 | Berechnungsgerät und Verfahren für eine elektromagnetische Feldintensität |
| DE19616772A DE19616772A1 (de) | 1995-04-28 | 1996-04-26 | Berechnungsgerät für eine elektromagnetische Feldintensität |
| US09/017,667 US6182023B1 (en) | 1995-04-28 | 1998-02-03 | Electromagnetic field intensity computing device |
| US09/017,927 US6185517B1 (en) | 1995-04-28 | 1998-02-03 | Electromagnetic field intensity computing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7104935A JPH08304494A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 電磁界強度算出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08304494A true JPH08304494A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=14393960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7104935A Pending JPH08304494A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 電磁界強度算出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08304494A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6285973B1 (en) | 1997-11-26 | 2001-09-04 | Fujitsu Limited | Apparatus for, and method of, calculating electromagnetic field strength and medium for recording program to achieve the method |
| JP2006116583A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Aida Eng Ltd | トランスファプレス機械 |
| JP2010205004A (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Tokyo Institute Of Technology | 回路モデル作成装置、回路モデル作成方法、シミュレーション装置、及び、シミュレーション方法 |
| US7891223B2 (en) | 2004-10-29 | 2011-02-22 | Aida Engineering, Ltd. | Transfer press machine |
| US9126379B2 (en) | 2011-01-28 | 2015-09-08 | Aida Engineering Ltd. | Servo press system |
-
1995
- 1995-04-28 JP JP7104935A patent/JPH08304494A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6285973B1 (en) | 1997-11-26 | 2001-09-04 | Fujitsu Limited | Apparatus for, and method of, calculating electromagnetic field strength and medium for recording program to achieve the method |
| DE19826236B4 (de) * | 1997-11-26 | 2007-09-20 | Fujitsu Ltd., Kawasaki | Vorrichtung und Verfahren zum Berechnen der Elektromagnetischen Feldstärke |
| JP2006116583A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Aida Eng Ltd | トランスファプレス機械 |
| US7891223B2 (en) | 2004-10-29 | 2011-02-22 | Aida Engineering, Ltd. | Transfer press machine |
| JP2010205004A (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Tokyo Institute Of Technology | 回路モデル作成装置、回路モデル作成方法、シミュレーション装置、及び、シミュレーション方法 |
| US9126379B2 (en) | 2011-01-28 | 2015-09-08 | Aida Engineering Ltd. | Servo press system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030114 |