(57)【要約】  非線型の高周波回路における電圧源の電圧を演算により求めること。  決定部（１ａ）は、非線型デバイスを備える高周波回路のモデルが備える非線型デバイスモデル、および非線型デバイスモデルに接続された受動素子の回路モデルそれぞれにおける入力と出力の電圧と電流の関係を示すパラメータを決定する。演算部（１ｂ）は、設計者が予め定めた入力電力とインピーダンス整合条件、および決定部（１ａ）が決定したパラメータに基づいて、等価回路モデル（２）の基本波を与える電圧源（ｍｐｃ１、ｍｐｃ５）の振幅と位相を演算する。また、演算部（１ｂ）は、設計者が予め定めた高調波終端条件および決定部（１ａ）が決定したパラメータに基づいて、等価回路モデル（２）の高調波を与える電圧源（ｍｐｃ２〜ｍｐｃ４）および電圧源（ｍｐｃ６〜ｍｐｃ８）の振幅と位相をそれぞれ演算する。
2012131863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータが、
検証対象回路モデルが備える非線型デバイスモデルおよび前記非線型デバイスモデルに接続された受動素子の回路モデルそれぞれにおける入力と出力の電圧と電流の関係を示すパラメータを決定し、
与えられる前記検証対象回路モデルへの入力電力条件とインピーダンス整合条件および演算した前記パラメータに基づいて、前記検証対象回路モデルの基本波を与える電圧源の電圧を演算し、
与えられる高調波終端条件および決定した前記パラメータに基づいて、前記検証対象回路モデルの高調波を与える電圧源の電圧を演算する、
処理を実行することを特徴とする設計支援方法。
【請求項２】
前記検証対象回路モデルをシミュレートした結果得られる等価回路モデルの前記パラメータに基づいて、基本波を与える前記電圧源の電圧と高調波を与える前記電圧源の電圧を演算することを特徴とする請求の範囲第１項記載の設計支援方法。
【請求項３】
演算により得られた基本波を与える前記電圧源の電圧および高調波を与える電圧源の電圧を用いて前記検証対象回路モデルを再度シミュレートし、得られる等価回路モデルの前記パラメータに基づいて、基本波を与える前記電圧源の電圧と高調波を与える前記電圧源の電圧を再度演算することを特徴とする請求の範囲第２項記載の設計支援方法。
【請求項４】
前回の演算により得られた基本波を与える前記電圧源の電圧と前記受動素子の回路モデルの前記パラメータとに基づいて、前記等価回路モデルの出力電力を最大にする今回の基本波を与える前記電圧源の電圧を演算し、演算により得られた前記電圧を用いて前記検証対象回路モデルを再度シミュレートすることを特徴とする請求の範囲第２項記載の設計支援方法。
【請求項５】
前記パラメータは、前記受動素子の回路モデルの２端子対回路のパラメータであることを特徴とする請求の範囲第４項記載の設計支援方法。
【請求項６】
前回の演算により得られた基本波を与える前記電圧源の電圧と前記受動素子の回路モデルの前記パラメータとに基づいて、前記等価回路モデルの出力電力の効率を最大にする今回の基本波を与える前記電圧源の電圧を演算し、演算により得られた前記電圧を用いて前記検証対象回路モデルを再度シミュレートすることを特徴とする請求の範囲第２項記載の設計支援方法。
【請求項７】
前回の演算により得られた高調波を与える前記電圧源の電圧と前記受動素子の回路モデルの前記パラメータとに基づいて、今回の高調波を与える前記電圧源の電圧を演算し、演算により得られた前記電圧を用いて前記検証対象回路モデルを再度シミュレートすることを特徴とする請求の範囲第２項記載の設計支援方法。
【請求項８】
前回の演算により得られた基本波を与える前記電圧源の電圧と前記受動素子の回路モデルの前記パラメータとに基づいて前記等価回路モデルの出力電力を最大にする今回の基本波を与える前記電圧源の電圧を演算する処理を複数回繰り返すことにより得られた基本波を与える前記電圧源の電圧と前記受動素子の回路モデルの前記パラメータとに基づいて、前記等価回路モデルの出力電力の効率を最大にする基本波を与える前記電圧源の電圧を演算することを特徴とする請求の範囲第２項記載の設計支援方法。
【請求項９】
コンピュータに、
検証対象回路モデルが備える非線型デバイスモデルおよび前記非線型デバイスモデルに接続された受動素子の回路モデルそれぞれにおける入力と出力の電圧と電流の関係を示すパラメータを決定し、
与えられる入力電力条件とインピーダンス整合条件および演算した前記パラメータに基づいて、前記検証対象回路モデルの基本波を与える電圧源の電圧を演算し、
与えられる高調波終端条件および決定した前記パラメータに基づいて、前記検証対象回路モデルの高調波を与える電圧源の電圧を演算する、
処理を実行させることを特徴とする設計支援プログラム。
【請求項１０】
検証対象回路モデルが備える非線型デバイスモデルおよび前記非線型デバイスモデルに接続された受動素子の回路モデルそれぞれにおける入力と出力の電圧と電流の関係を示すパラメータを決定する決定部と、
与えられる入力電力条件とインピーダンス整合条件および演算した前記パラメータに基づいて、前記検証対象回路モデルの基本波を与える電圧源の電圧を演算し、与えられる高調波終端条件および決定した前記パラメータに基づいて、前記検証対象回路モデルの高調波を与える電圧源の電圧を演算する演算部と、
を有することを特徴とする設計支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は設計支援方法、設計支援プログラムおよび設計支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波回路における消費電力の低減等を目的として、電力増幅器等の非線型回路をできるだけ高い効率で動作させる方法が求められている。
図８は、非線型回路の入出力インピーダンスを測定する回路の一例を示す図である。【０００３】
図８に示す回路９０は、非線型回路のＤＵＴ９１が設けられている。ＤＵＴ９１の入力側には、基本波を出力する電圧源９２および、２倍、３倍の高調波をそれぞれ出力する電圧源９３、９４が設けられている。また、ＤＵＴ９１の出力側には基本波を出力する電圧源９５および、２倍、３倍の高調波をそれぞれ出力する電圧源９６、９７が設けられている。【０００４】
出力電力や、効率等を評価する際には、例えば、回路９０の入力側と出力側の基本波および高調波の組合せについて、１次から高次に至るインピーダンスを順次変化させてインピーダンス平面上を走査しながら出力電力や効率を各点で測定する。そして、測定された特性値の等高線をインピーダンス平面上に表示し、人間が等高線を見てどの点を選ぶのかを決定する。この方法によれば、ＤＵＴ９１に提供される入出力インピーダンスを自由に定めることができるので、入出力インピーダンスを変化させながらＤＵＴ９１の出力電力や、効率等を評価することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】A. mallet他,「A DESIGN METHOD FOR EFFICIENCY CLASS F HBT AMPLIFIERS」,IEEE MTT-S Digest, 1996, pp.855-858
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非線型の高周波回路の１次から高次に至るインピーダンス整合条件および高調波終端条件はそれぞれ独立しているわけではなく、相互に関連性がある。従って、設計者が多くの評価結果を総合的に判断した上で電圧源の位相および振幅を決定すると、手続きが煩雑になるという問題がある。【０００７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、非線型の高周波回路における電圧源の電圧を演算により求める設計支援方法、設計支援プログラムおよび設計支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、開示の設計支援方法が提供される。この設計支援方法は、コンピュータが、以下の処理を実行する。
検証対象回路モデルが備える非線型デバイスモデルおよび非線型デバイスモデルに接続された受動素子の回路モデルそれぞれにおける入力と出力の電圧と電流の関係を示すパラメータを決定する。そして、与えられる検証対象回路モデルへの入力電力条件とインピーダンス整合条件および演算したパラメータに基づいて、検証対象回路モデルの基本波を与える電圧源の電圧を演算する。また、与えられる高調波終端条件および決定したパラメータに基づいて、検証対象回路モデルの高調波を与える電圧源の電圧を演算する。
【発明の効果】
【０００９】
非線型の高周波回路における電圧源の電圧を演算により求めることができる。
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態の設計支援装置を示す図である。
【図２】第２の実施の形態の設計支援装置のハードウェアの一構成例を示す図である。
【図３】第２の実施の形態の設計支援装置の機能を示すブロック図である。
【図４】検証対象回路モデルの一例を示す図である。
【図５】等価回路モデルを示す図である。
【図６】第２の実施の形態の設計支援装置の処理を説明するフローチャートである。
【図７】第３の実施の形態の設計支援装置の処理を説明するフローチャートである。
【図８】非線型回路の入出力インピーダンスを測定する回路の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態の設計支援装置を、図面を参照して詳細に説明する。第１の実施の形態において、開示の設計支援装置の実施の形態について説明し、その後、第２、第３の実施の形態において、開示の設計支援装置をより具体的に説明する。
【００１２】
＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態の設計支援装置を示す図である。
第１の実施の形態の設計支援装置（コンピュータ）１は、決定部１ａと、演算部１ｂとを有している。
【００１３】
決定部１ａは、非線型デバイスを備える高周波回路のモデル（以下、「検証対象回路モデル」と言う）が備える非線型デバイスモデル、および非線型デバイスモデルに接続された受動素子の回路モデルそれぞれにおける入力と出力の電圧と電流の関係を示すパラメータを決定する。本実施の形態では、検証対象回路モデルの等価回路モデルを用いてパラメータを決定する。図１には、等価回路モデルの一例を示している。この等価回路モデル２の入力端子１０ａには、電圧源ｍｐｃ１〜ｍｐｃ４が直列に接続されている。なお、図１では、紙面の都合上、１つの電圧源を表記している。電圧源ｍｐｃ１は、基本波を与える電圧源であり、電圧源ｍｐｃ２〜ｍｐｃ４は、それぞれ２次〜４次の高調波終端条件を与える電圧源である。また、等価回路モデル２の出力端子１０ｂには、電圧源ｍｐｃ５〜ｍｐｃ８が直列に接続されている。なお、図１では、紙面の都合上、１つの電圧源を表記している。電圧源ｍｐｃ５は、基本波を与える電圧源であり、電圧源ｍｐｃ６〜ｍｐｃ８は、それぞれ２次〜４次の高調波終端条件を与える電圧源である。
【００１４】
等価回路モデル２は、デバイスモデル２ａと、受動回路モデル２ｂ、２ｃ、２ｄとを有している。
デバイスモデル２ａは、検証対象回路モデルが備える非線型デバイスをモデル化したものである。デバイスモデル２ａは、電流源や電圧源を有する。
【００１５】
受動回路モデル２ｂは、入力端子１０ａとデバイスモデル２ａ間の検証対象回路モデルのワイヤのインピーダンスや、配線上のインピーダンスをモデル化したものである。受動回路モデル２ｃは、デバイスモデル２ａと出力端子１０ｂ間の検証対象回路モデルのワイヤのインピーダンスや、配線上のインピーダンスをモデル化したものである。また、受動回路モデル２ｄは、デバイスモデル２ａとグランド（ＧＮＤ）間の検証対象回路モデルのワイヤのインピーダンスや、配線上のインピーダンスをモデル化したものである。
【００１６】
決定部１ａは、検証対象回路モデルを具現した回路を実測したり、検証対象回路モデルの回路シミュレーションを行ったりすることにより、デバイスモデル２ａおよび受動回路モデル２ｂ〜２ｄ各接点の電圧および電流の基本波成分と高次の成分を求める。求める電圧および電流の基本波成分と高次の成分としては、例えば、受動回路モデル２ｂの入力電流ｉ１（１）〜ｉ１（４）、デバイスモデル２ａの入力電流ｉ２（１）〜ｉ２（４）、ｉ３（５）〜ｉ３（８）、受動回路モデル２ｃの入力電流ｉ４（５）〜ｉ４（８）、受動回路モデル２ｄの入力電流ｉ５、受動回路モデル２ｄの出力電流ｉ６、デバイスモデル２ａと受動回路モデル２ｂとの間の電圧ｖ１、デバイスモデル２ａと受動回路モデル２ｃとの間の電圧ｖ２、デバイスモデル２ａと受動回路モデル２ｄとの間の電圧ｖ３等が挙げられる。なお、カッコ内の数字は、電圧源ｍｐｃ１〜ｍｐｃ８にそれぞれ対応している。例えば、ｉ１（１）は、電圧源ｍｐｃ１による受動回路モデル２ｂの入力電流を示している。また、ｉ１（２）は、電圧源ｍｐｃ２による受動回路モデル２ｂの入力電流を示している。
【００１７】
そして、決定部１ａは、求めた各接点の電圧および電流の基本波成分と高次の成分に基づいて、デバイスモデル２ａおよび受動回路モデル２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれにおける、入力と出力の電圧と電流の関係を示すパラメータを求める。求めるパラメータとしては、例えば受動回路モデル２ｃを二端子対回路とみなし、受動回路モデル２ｃのｇパラメータやｙパラメータ等が挙げられる。
【００１８】
演算部１ｂは、設計者が予め定めた入力電力とインピーダンス整合条件、および決定部１ａが決定したパラメータに基づいて、等価回路モデル２の基本波を与える電圧源ｍｐｃ１、ｍｐｃ５の振幅と位相を演算する。また、演算部１ｂは、設計者が予め定めた高調波終端条件および決定部１ａが決定したパラメータに基づいて、等価回路モデル２の高調波を与える電圧源ｍｐｃ２〜ｍｐｃ４および電圧源ｍｐｃ６〜ｍｐｃ８の振幅と位相をそれぞれ演算する。
【００１９】
なお、演算部１ｂは、決定した電圧源ｍｐｃ１〜ｍｐｃ８の振幅と位相に基づいて、等価回路モデル２のパラメータを再計算するようにしてもよい。再計算を行う判断基準としては、例えば、電圧源ｍｐｃ１〜ｍｐｃ８の振幅および位相が一定範囲内に収束するか否か等によって判断することができる。
【００２０】
この設計支援装置１によれば、非線型の高周波回路における電圧源の電圧を演算により求めることができる。従って、例えば設計者が測定値に基づいて電圧源の電圧を決定する場合に比べ、非線型の高周波回路における電圧源の位相および振幅の決定時間を短縮することができる。また、等価回路モデル２のパラメータを再計算することによって電圧源ｍｐｃ１〜ｍｐｃ８の振幅および位相の収束を図ることにより、インピーダンス整合条件や、高調波終端条件等を満たす電圧源ｍｐｃ１〜ｍｐｃ８が得られる可能性を高めることができる。
【００２１】
なお、決定部１ａおよび演算部１ｂは、設計支援装置１が有するＣＰＵ（Central Processing Unit）が備える機能により実現することができる。また、電圧源ｍｐｃ１〜ｍｐｃ８や、等価回路モデル２を記憶する記憶領域は、設計支援装置１が有するＲＡＭ（Random Access Memory）やハードディスクドライブ（ＨＤＤ:Hard Disk Drive）等が備えるデータ記憶領域により実現することができる。
【００２２】
＜第２の実施の形態＞
図２は、第２の実施の形態の設計支援装置のハードウェアの一構成例を示す図である。設計支援装置１０は、ＣＰＵ１０１によって装置全体が制御されている。ＣＰＵ１０１には、バス１０８を介してＲＡＭ１０２と複数の周辺機器が接続されている。
【００２３】
ＲＡＭ１０２は、設計支援装置１０の主記憶装置として使用される。ＲＡＭ１０２には、ＣＰＵ１０１に実行させるＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、ＲＡＭ１０２には、ＣＰＵ１０１による処理に使用する各種データが格納される。
【００２４】
バス１０８に接続されている周辺機器としては、ハードディスクドライブ１０３、グラフィック処理装置１０４、入力インタフェース１０５、ドライブ装置１０６、および通信インタフェース１０７がある。
【００２５】
ハードディスクドライブ１０３は、内蔵したディスクに対して、磁気的にデータの書き込みおよび読み出しを行う。ハードディスクドライブ１０３は、設計支援装置１０の二次記憶装置として使用される。ハードディスクドライブ１０３には、ＯＳのプログラム、アプリケーションプログラム、および各種データが格納される。なお、二次記憶装置としては、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置を使用することもできる。
【００２６】
グラフィック処理装置１０４には、モニタ１０４ａが接続されている。グラフィック処理装置１０４は、ＣＰＵ１０１からの命令に従って、画像をモニタ１０４ａの画面に表示させる。モニタ１０４ａとしては、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）を用いた液晶表示装置等が挙げられる。
【００２７】
入力インタフェース１０５には、キーボード１０５ａとマウス１０５ｂとが接続されている。入力インタフェース１０５は、キーボード１０５ａやマウス１０５ｂから送られてくる信号をＣＰＵ１０１に送信する。なお、マウス１０５ｂは、ポインティングデバイスの一例であり、他のポインティングデバイスを使用することもできる。他のポインティングデバイスとしては、タッチパネル、タブレット、タッチパッド、トラックボール等が挙げられる。
【００２８】
ドライブ装置１０６は、例えば、光の反射によって読み取り可能なようにデータが記録された光ディスクや、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の持ち運び可能な記録媒体に記録されたデータの読み取りを行う。例えば、ドライブ装置１０６が光学ドライブ装置である場合、レーザ光等を利用して、光ディスク２００に記録されたデータの読み取りを行う。光ディスク２００には、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）等が挙げられる。
【００２９】
通信インタフェース１０７は、ネットワーク５０に接続されている。通信インタフェース１０７は、ネットワーク５０を介して、他のコンピュータまたは通信機器との間でデータの送受信を行う。以上のようなハードウェア構成によって、本実施の形態の処理機能を実現することができる。
【００３０】
このようなハードウェア構成の設計支援装置１０内には、以下のような機能が設けられる。
図３は、第２の実施の形態の設計支援装置の機能を示すブロック図である。
【００３１】
設計支援装置１０は、主制御部１１と、シミュレーション実行部１２と、等価回路モデル作成部１３と、電圧調整部１４とを有している。
主制御部１１は、シミュレーション実行部１２、等価回路モデル作成部１３、および電圧調整部１４に指示を与えることにより、検証対象回路モデルに基本波および高調波を供給する電圧源の振幅および位相を決定する。
【００３２】
シミュレーション実行部１２は、主制御部１１の指示により、増幅素子の非線型デバイスモデルを有する検証対象回路モデルに対しシミュレーションを実行する。
図４は、検証対象回路モデルの一例を示す図である。
【００３３】
検証対象回路モデル２０の入出力端子それぞれには、同じ数の電圧源が直列に接続されている。なお、図４では、紙面の都合上、入出力端子それぞれに接続された電圧源を１つずつ表記している。後述する図５も同様である。具体的には、検証対象回路モデル２０の入力端子２０ａには、入力信号の基本波を出力する電圧源ｍｐｃ２１と、それぞれが２次〜４次の高調波終端条件を与える電圧源ｍｐｃ２２〜２４が直列に接続されている。また、検証対象回路モデル２０の出力端子２０ｂには、出力信号の基本波を出力する電圧源ｍｐｃ２５と、それぞれが２次〜４次の高調波終端条件を与える電圧源ｍｐｃ２６〜２８が直列に接続されている。以下、電圧源ｍｐｃ２１〜ｍｐｃ２８の電圧値を、ｍｐｃ（１）〜ｍｐｃ（８）と表記する。入力側の電圧値をｍｐｃ（１）〜ｍｐｃ（ｎ）とすると、出力側の電圧値は、ｍｐｃ（ｎ＋１）〜ｍｐｃ（２ｎ）の関係にある。
【００３４】
検証対象回路モデル２０は、増幅素子の非線型デバイスのデバイスモデル２１と、デバイスモデル２１の入力側の受動素子をモデル化した容量Ｃ２１、抵抗Ｒ２１、インダクタＬ２１と、デバイスモデル２１の出力側の受動素子をモデル化した容量Ｃ２２、インダクタＬ２２と、デバイスモデル２１とＧＮＤ間の受動素子をモデル化した容量Ｃ２３、インダクタＬ２３とを有している。
【００３５】
ここで図４に示す電流ｃ（１）〜ｃ（４）は、それぞれ電圧源ｍｐｃ２１〜ｍｐｃ２４から入力端子２０ａへの１次〜４次の電流である。また、電流ｃ（５）〜ｃ（８）は、それぞれ電圧源ｍｐｃ２５〜ｍｐｃ２８から出力端子２０ｂへの１次〜４次の電流である。電流ｃｉｄ（１）〜ｃｉｄ（４）は、それぞれデバイスモデル２１のトランジスタＴｒ１の１次〜４次のゲート電流であり、電流ｃｉｄ（５）〜ｃｉｄ（８）は、それぞれデバイスモデル２１のトランジスタＴｒ１の１次〜４次のドレイン電流である。電圧ｖｉｄ（１）〜ｖｉｄ（４）は、それぞれデバイスモデル２１のトランジスタＴｒ１の１次〜４次のゲート電圧であり、電圧ｖｉｄ（５）〜ｖｉｄ（８）は、それぞれデバイスモデル２１のトランジスタＴｒ１の１次〜４次のドレイン電圧である。
【００３６】
電流ｃｉｓは、デバイスモデル２１のトランジスタＴｒ１のソース電流である。この電流ｃｉｓは、電流ｃｉｄ（１）〜ｃｉｄ（８）の組合せに応じて変化する。電圧ｖｉｓは、デバイスモデル２１のトランジスタＴｒ１のソース電圧である。この電流ｖｉｓは、電圧ｖｉｄ（１）〜ｖｉｄ（８）の組合せに応じて変化する。電流ｃｇｎｄは、受動回路モデル３２ｃとＧＮＤ間の電流である。
【００３７】
等価回路モデル作成部１３は、主制御部１１の指示により、シミュレーション実行部１２が実行したシミュレーションの結果に基づいて、等価回路モデルを作成する。なお、等価回路モデル作成部１３は、決定部の一例である。
【００３８】
図５は、等価回路モデルを示す図である。
等価回路モデル３０の入力端子３０ａには、電圧源ｍｐｃ２１〜ｍｐｃ２４が直列に接続されている。また、等価回路モデル３０の出力端子３０ｂには、電圧源ｍｐｃ２５〜ｍｐｃ２８が接続されている。この等価回路モデル３０は、電流源３１ａ、３１ｂと、受動回路モデル３２ａ、３２ｂ、３２ｃを有している。電流源３１ａ、３１ｂは、デバイスモデル２１をモデル化したものである。受動回路モデル３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、いずれも線型のモデルである。受動回路モデル３２ａは、容量Ｃ２１、抵抗Ｒ２１、インダクタＬ２１をモデル化したものである。受動回路モデル３２ｂは、容量Ｃ２２、インダクタＬ２２をモデル化したものである。受動回路モデル３２ｃは、容量Ｃ２３、インダクタＬ２３をモデル化したものである。
【００３９】
等価回路モデル作成部１３は、検証対象回路モデル２０のシミュレーションにより得られた各接点の電流値および電圧値を等価回路モデル３０に与える。図５において、図４と対応する接点の電流値および電圧値には、図４と同じ符号を付している。
【００４０】
電圧調整部１４は、等価回路モデル３０を用いて電圧源ｍｐｃ２１〜ｍｐｃ２８の振幅および位相を演算により決定する。この電圧調整部１４は、入力電圧調整部１４ａと、インピーダンス整合部１４ｂと高調波終端条件決定部１４ｃとを有している。
【００４１】
インピーダンス整合部１４ｂは、前回求めた電圧値ｍｐｃ（１）を用いて電圧値ｍｐｃ（１）を再計算する処理を繰り返し実行することにより、電圧源ｍｐｃ２１の電圧値ｍｐｃ（１）の値を収束させる処理を実行する。
【００４２】
インピーダンス整合部１４ｂは、前回求めた電圧値ｍｐｃ（５）を用いて電圧値ｍｐｃ（５）を再計算する処理を繰り返し実行することにより、電圧源ｍｐｃ２５の電圧値ｍｐｃ（５）の値を収束させる処理を実行する。
【００４３】
高調波終端条件決定部１４ｃは、デバイスモデル２１のゲート接点およびドレイン接点における高調波終端条件に基づいて、電圧源ｍｐｃ２２〜ｍｐｃ２４の電圧値ｍｐｃ（２）〜ｍｐｃ（４）および電圧源ｍｐｃ２６〜ｍｐｃ２８の電圧値ｍｐｃ（６）〜ｍｐｃ（８）を決定する。
【００４４】
以下、電圧源ｍｐｃ２１の電圧値ｍｐｃ（１）を決定する方法、電圧源ｍｐｃ２５の電圧値ｍｐｃ（５）を決定する方法、電圧源ｍｐｃ２２〜ｍｐｃ２４の電圧値ｍｐｃ（２）〜ｍｐｃ（４）および電圧源ｍｐｃ２６〜ｍｐｃ２８の電圧値ｍｐｃ（６）〜ｍｐｃ（８）を決定する方法を順に説明する。
【００４５】
＜電圧値ｍｐｃ（１）の決定方法＞
入力電圧調整部１４ａは、等価回路モデル３０に入力される信号の電力ｐｉｎｍを、前回求めた電圧源ｍｐｃ２１の電圧値ｍｐｃ（１）、電圧源ｍｐｃ２１と受動回路モデル３２ａとの間の電流ｃ（１）の電流値を用いて以下の式（１）で求める。なお、式（１）内のアスタリスクは複素共役を示している。電圧値ｍｐｃ（１）の初期値は、設計者が決定した値（例えば１ｍＶ）を与える。
【００４６】
【数１】
2012131863.tif 000003
【００４７】
入力電圧調整部１４ａは、式（１）にて求めた電力ｐｉｎｍと、設計者が与える目標入力電力ｐｉｎｏとの比の２乗根を、電圧源ｍｐｃ２１の現在の電圧値ｍｐｃ（１）に乗じた値を、次回のシミュレーションに使用する電圧源ｍｐｃ２１の電圧値に決定する。この電圧値ｍｐｃ’（１）は、入力電圧調整部１４ａが次式（２）を実行して求める。
【００４８】
【数２】
2012131863.tif 000004
【００４９】
＜出力電力整合による電圧値ｍｐｃ（５）の決定方法＞
次に、出力電力が最大となる電圧源ｍｐｃ２５の電圧値ｍｐｃ（５）の求め方を説明する。まず、インピーダンス整合部１４ｂは、受動回路モデル３２ａのパラメータ（二端子対回路のｇパラメータ）ｇａｃ５を求める。パラメータｇａｃ５は、電圧源ｍｐｃ２５の電圧値ｍｐｃ（５）、電圧源ｍｐｃ２５と受動回路モデル３２ｂとの間の電流ｃ（５）の電流値、受動回路モデル３２ｂと電流源３１ｂとの間の電流ｃｉｄ（５）の電流値、および受動回路モデル３２ｂと電流源３１ｂとの間の電圧ｖｉｄ（５）の電圧値を用いて次式（３）で求めることができる。
【００５０】
【数３】
2012131863.tif 000005
【００５１】
ここで、出力電力ｐｏｕｔは、次式（４）で求めることができる。
【００５２】
【数４】
2012131863.tif 000006
【００５３】
従って、インピーダンス整合部１４ｂは、式（４）の出力電力ｐｏｕｔが最大となる条件より次回の式（３）に代入する電圧源ｍｐｃ（５）を次式（５）および次式（６）にて求める。
【００５４】
【数５】
2012131863.tif 000007
【００５５】
【数６】
2012131863.tif 000008
【００５６】
ここで、ｇａｃ５（１，２）および（１，１）は、式（３）の行列の位置の値を示している。また、Ｉ（）は、虚数部を示しており、Ｒ（）は、実数部を示している。
＜出力効率整合による電圧値ｍｐｃ（５）の決定方法＞
次に、効率が最大となる電圧源ｍｐｃ２５の電圧値ｍｐｃ（５）の求め方を説明する。まず、インピーダンス整合部１４ｂは、前述した式（３）を用いてパラメータｇａｃ５を求める。
【００５７】
次に、本実施の形態では、ドレイン効率（有効出力と最終段トランジスタ入力との比）を高くするためにデバイスモデル２１の損失が最小となる条件を与える。これは、デバイスモデル２１の電圧ｖｉｄ（５）の位相が、電流ｃｉｄ（５）の位相の逆であればよい。従って、次式（７）
【００５８】
【数７】
2012131863.tif 000009
【００５９】
を用いてインピーダンス整合部１４ｂは、次回のパラメータｇａｃ５を式（３）で求める際に、式（３）に代入する電圧値ｍｐｃ’（５）を次式（８）および次式（９）にて求める。
【００６０】
【数８】
2012131863.tif 000010
【００６１】
【数９】
2012131863.tif 000011
【００６２】
＜高調波終端条件による電圧値ｍｐｃ（２）〜ｍｐｃ（４）および電圧値ｍｐｃ（６）〜ｍｐｃ（８）の決定方法＞
Ｆ−級または逆Ｆ−級の増幅器では、デバイスモデル２１のゲートおよびドレイン接点において各高調波は、ｈｔクラスベクトル（以下、「ｈｔｃ」と表記する）に応じて高インピーダンスによる反射（高調波終端条件は、ｈｔｃ（ｉ）＝１）または低インピーダンスによる反射（高調波終端条件は、ｈｔｃ（ｉ）＝−１）が起こる。なお、引数ｉは、電圧源ｍｐｃ２２〜２４の次数２、３、４に対し、ｉ＝２、３、４とする。また、電圧源ｍｐｃ２６〜２８の次数２、３、４に対し、ｉ＝６、７、８とする。一般化すると、引数ｉは、電圧源ｍｐｃ２２〜２（ｎ）の次数２、３、・・・ｎに対し、ｉ＝２、３、・・・、ｎとする。また、電圧源ｍｐｃ２６〜２（ｎ）の次数２、３、・・・ｎに対し、ｉ＝ｎ＋２、ｎ＋３、・・・、２ｎとする。
【００６３】
ここで、電圧源ｍｐｃ２２〜ｍｐｃ２４の高調波と電圧源ｍｐｃ２６〜ｍｐｃ２８の高調波の各次の位相関係は、デバイスモデル２１のゲートおよびドレイン接点において逆相の関係となる。
【００６４】
本実施の形態では、Ｆ−級では、ｈｔｃ＝［0,1,-1,0,-1,1］とする。なお、［］内の数字は、左側からそれぞれ電圧源ｍｐｃ２２〜２４および電圧源ｍｐｃ２６〜２８の次数に対応している。なお、次数が５以上の場合、入力側、出力側の電圧源それぞれについて［］内の数字を繰り返し代入する。例えば、入力側、出力側の電圧源がそれぞれ７次であれば、ｈｔｃ＝［0,1,-1,0,1,-1,0,-1,1,0,-1,1,］とする。
【００６５】
また、Ｆ−級の電圧と電流の波形を入れ替えた逆Ｆ−級では、ｈｔｃ＝［0,-1,1,0,1,-1］とする。なお、基本波については高調波終端条件を、ｈｔｃ（１）＝０とする。
本実施の形態では、高インピーダンスによる反射（ｈｔｃ（ｉ）＝１）または低インピーダンスによる反射（ｈｔｃ（ｉ）＝−１）を実現する電圧ｖｉｄおよび電流ｃｉｄの目標値をそれぞれｖｉｄ’、ｃｉｄ’とすると、次式（１０）、（１１）のように関係を定める。
【００６６】
ｖｉｄ’＝（Ｆ＋１）．＊ｖｉｄ・・・（１０）
ｃｉｄ’＝（１−Ｆ）／２．＊ｃｉｄ・・・（１１）
ここで、「．＊」は、次数毎の積を表す。
【００６７】
従って、高調波終端条件決定部１４ｃは、電圧ｖｉｄと電流ｃｉｄが式（１０）、（１１）の関係を満たすように、電圧値ｍｐｃ（２）〜ｍｐｃ（４）および電圧値ｍｐｃ（６）〜ｍｐｃ（８）の値を決定する。具体的には、高調波終端条件決定部１４ｃは、以下の式（１３）および式（１５）を演算する。
【００６８】
低インピーダンスによる反射（ｈｔｃ（ｉ）＝−１）では、出力電圧ｖｉｄ（ｉ）＝０となるので、ｍｐｃ'（ｉ）＝ｖ（ｉ）とすれば次式（１２）の関係を満たす。
【００６９】
【数１０】
2012131863.tif 000012
【００７０】
この式（１２）により、ｈｔｃ＝［0,1,-1,0,-1,1］のとき、実質的に｜ｖｉｄ（ｎ）｜＝πｖｄｄ／２となる。また、ｈｔｃ＝［0,-1,1,0,1,-1］のとき実質的に｜ｖｉｄ（ｎ）｜＝２πｖｄｄとなる。
【００７１】
ここで、ｇａｃｉ（２，１）は、電圧値ｍｐｃ（ｉ）における受動回路モデル３２ａのｇパラメータの２行１列目の値を示す。例えば、ｇａｃ２（２，１）は、電圧源ｍｐｃ２２の電圧値ｍｐｃ（２）における受動回路モデル３２ａのｇパラメータの２行１列目の値を示す。また、例えば、ｇａｃ７（２，１）は、電圧源ｍｐｃ２７の電圧値ｍｐｃ（７）における受動回路モデル３２ｂのｇパラメータの２行１列目の値を示す。
【００７２】
高調波終端条件決定部１４ｃは、電圧源ｍｐｃ’（ｉ）の振幅および位相を、式（１２）を変形した次式（１３）にて求める。
【００７３】
【数１１】
2012131863.tif 000013
【００７４】
高インピーダンスによる反射（ｈｔｃ（ｉ）＝１）ではｃｉｄ（ｉ）＝０であるので、次式（１４）の関係を満たす。
【００７５】
【数１２】
2012131863.tif 000014
【００７６】
ここで、ｙａｃは、受動回路モデル３２ａ、３２ｂのｙパラメータ（アドミタンス行列）を示す。
従って、高調波終端条件決定部１４ｃは、電圧源ｍｐｃ’（ｉ）の振幅および位相を、次式（１５）にて求める。
【００７７】
【数１３】
2012131863.tif 000015
【００７８】
以上、説明した方法で求めた電圧源ｍｐｃ２１の電圧値ｍｐｃ（１）、電圧源ｍｐｃ２５の電圧値ｍｐｃ（５）、電圧源ｍｐｃ２２〜ｍｐｃ２４の電圧値ｍｐｃ（２）〜ｍｐｃ（４）および電圧源ｍｐｃ２６〜ｍｐｃ２８の電圧値ｍｐｃ（６）〜ｍｐｃ（８）を用いて検証対象回路モデル２０のシミュレーションを繰り返し実行する。シミュレーションを繰り返すことにより、電圧源ｍｐｃ２１〜ｍｐｃ２８の振幅および位相の収束が図れる。このため、インピーダンス整合条件や、高調波終端条件等を満たす電圧源ｍｐｃ２１〜ｍｐｃ２８が得られる可能性を高めることができる。
【００７９】
次に、設計支援装置１０の処理を、フローチャートを用いて説明する。
図６は、第２の実施の形態の設計支援装置の処理を説明するフローチャートである。
［ステップＳ１］  主制御部１１は、設計者が定義した目標入力電力ｐｉｎｏの入力を受け付ける。その後、ステップＳ２に遷移する。
【００８０】
［ステップＳ２］  主制御部１１は、電圧源ｍｐｃ２１〜ｍｐｃ２８の電圧値ｍｐｃ（１）〜ｍｐｃ（８）を初期化する。その後、ステップＳ３に遷移する。
［ステップＳ３］  主制御部１１は、Ｆ−級および逆Ｆ−級のｈｔクラスベクトルを定義する。その後、ステップＳ４に遷移する。
【００８１】
［ステップＳ４］  主制御部１１は、繰り返し回数を示すパラメータｋ＝０に設定する。その後、ステップＳ５に遷移する。
［ステップＳ５］  主制御部１１は、パラメータｋに１を加える。その後、ステップＳ６に遷移する。
【００８２】
［ステップＳ６］  主制御部１１は、検証対象回路モデル２０のシミュレーションを実行させる指示をシミュレーション実行部１２に送る。この指示により、シミュレーション実行部１２は、検証対象回路モデル２０のシミュレーションを実行する。検証対象回路モデル２０のシミュレーションが終了すると、主制御部１１は、等価回路モデルの作成を実行させる指示を等価回路モデル作成部１３に送る。この指示により、等価回路モデル作成部１３は、シミュレーション結果に基づく等価回路モデルを作成する。その後、主制御部１１は、設計者により与えられる出力電力整合または出力効率整合を含む電圧調整指示を電圧調整部１４に送る。その後、ステップＳ７に遷移する。
【００８３】
［ステップＳ７］  主制御部１１の電圧調整指示により、入力電圧調整部１４ａは、式（１）および式（２）を演算して電圧源ｍｐｃ２１の電圧値ｍｐｃ’（１）を決定する。その後、ステップＳ８に遷移する。
【００８４】
［ステップＳ８］  主制御部１１の電圧調整指示により、インピーダンス整合部１４ｂは、ステップＳ６にて指示された出力電力整合または出力効率整合に応じて、電圧源ｍｐｃ２５の電圧値ｍｐｃ’（５）を決定する。前述したように、出力電力整合による電圧源ｍｐｃ２５の電圧値ｍｐｃ’（５）を決定する際には、インピーダンス整合部１４ｂは、式（３）〜式（６）を演算する。また、出力効率整合による電圧源ｍｐｃ２５の電圧値ｍｐｃ’（５）を決定する際には、インピーダンス整合部１４ｂは、式（３）、および式（７）〜式（９）を演算する。その後、ステップＳ９に遷移する。
【００８５】
［ステップＳ９］  主制御部１１の電圧調整指示により、高調波終端条件決定部１４ｃは、ステップＳ３にて定義したｈｔクラスベクトルに基づいて、式（１２）〜式（１５）を演算して電圧値ｍｐｃ（２）〜ｍｐｃ（４）および電圧値ｍｐｃ（６）〜ｍｐｃ（８）を決定する。その後、ステップＳ１０に遷移する。
【００８６】
［ステップＳ１０］  主制御部１１は、パラメータｋが、予め定めた値（ｋ＿ｍａｘ）に一致するか否かを判断する。パラメータｋが、ｋ＿ｍａｘに一致する場合（ステップＳ１０のＹｅｓ）、図６の処理を終了する。パラメータｋが、ｋ＿ｍａｘに一致しない場合（ステップＳ１０のＮｏ）、ステップＳ５に遷移し、ステップＳ５以降の処理を引き続き行う。以上で、図６の処理の説明を終了する。なお、設計支援装置１０の処理の順番は、図６に限定されない。
【００８７】
以上述べたように、設計支援装置１０によれば、シミュレーション結果に基づいて電圧源ｍｐｃ２１〜ｍｐｃ２８の各電圧値ｍｐｃ（１）〜ｍｐｃ（８）を求める。従って、従来に比べ基本波および高調波の組合せを迅速に得ることができる。
【００８８】
また、ｋ＿ｍａｘを定め、各基本波および高調波の計算を、ある程度収束するまで繰り返し実行することにより、得られる基本波および高調波の信頼性を向上させることができる。
【００８９】
＜第３の実施の形態＞
以下、第３の実施の形態の設計支援装置について、前述した第２の実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００９０】
第３の実施の形態は、主制御部１１の制御方法が、第２の実施の形態とは異なっている。
第３の実施の形態の主制御部１１の制御方法は、電圧値ｍｐｃ（１）〜ｍｐｃ（８）の決定方法が第２の実施の形態と異なっている。以下、フローチャートを用いて第３の実施の形態の設計支援装置１０の処理を説明する。
【００９１】
図７は、第３の実施の形態の設計支援装置の処理を説明するフローチャートである。
［ステップＳ１１］  主制御部１１は、設計者が定義した目標入力電力ｐｉｎｏの入力を受け付ける。その後、ステップＳ１２に遷移する。
【００９２】
［ステップＳ１２］  主制御部１１は、入力側の電圧源ｍｐｃ（１）〜ｍｐｃ（４）および出力側の電圧源ｍｐｃ（５）〜ｍｐｃ（８）を初期化する。その後、ステップＳ１３に遷移する。
【００９３】
［ステップＳ１３］  主制御部１１は、Ｆ−級および逆Ｆ−級のｈｔクラスベクトルを定義する。その後、ステップＳ１４に遷移する。
［ステップＳ１４］  主制御部１１は、検証対象回路モデル２０のシミュレーションを実行させる指示をシミュレーション実行部１２に送る。この指示により、シミュレーション実行部１２は、検証対象回路モデル２０のシミュレーションを実行する。検証対象回路モデル２０のシミュレーションが終了すると、主制御部１１は、等価回路モデル３０の作成を実行させる指示を等価回路モデル作成部１３に送る。この指示により、等価回路モデル作成部１３は、シミュレーション結果に基づく等価回路モデル３０を作成する。その後、ステップＳ１５に遷移する。
【００９４】
［ステップＳ１５］  主制御部１１は、次数を示すパラメータｈｎを用意する。そして、パラメータｈｎの初期値を０に設定する。その後、ステップＳ１６に遷移する。
［ステップＳ１６］  主制御部１１は、パラメータｈｎに１を加える。その後、ステップＳ１７に遷移する。
【００９５】
［ステップＳ１７］  主制御部１１は、パラメータｈｎの値が偶数か否かを判断する。パラメータｈｎの値が偶数である場合（ステップＳ１７のＹｅｓ）、ステップＳ１８に遷移する。パラメータｈｎの値が偶数ではない場合（ステップＳ１７のＮｏ）、ステップＳ１９に遷移する。
【００９６】
［ステップＳ１８］  主制御部１１の電圧調整指示により、インピーダンス整合部１４ｂは、出力電力整合による電圧源ｍｐｃ２５の電圧値ｍｐｃ’（５）を決定する。その後、ステップＳ１６に遷移する。
【００９７】
［ステップＳ１９］  主制御部１１は、パラメータｈｎの値が１か否かを判断する。パラメータｈｎの値が１である場合（ステップＳ１９のＹｅｓ）、ステップＳ２０に遷移する。パラメータｈｎの値が１ではない場合（ステップＳ１９のＮｏ）、ステップＳ２１に遷移する。
【００９８】
［ステップＳ２０］  主制御部１１の電圧調整指示により、入力電圧調整部１４ａは、式（１）および式（２）を演算して電圧源ｍｐｃ２１の電圧値ｍｐｃ’（１）を決定する。その後、ステップＳ１６に遷移する。
【００９９】
［ステップＳ２１］  主制御部１１は、パラメータｈｎの値が１５か否かを判断する。パラメータｈｎの値が１５である場合（ステップＳ２１のＹｅｓ）、ステップＳ２３に遷移する。パラメータｈｎの値が１５ではない場合（ステップＳ２１のＮｏ）、ステップＳ２２に遷移する。
【０１００】
［ステップＳ２２］  主制御部１１の電圧調整指示により、高調波終端条件決定部１４ｃは、式（１０）〜式（１３）を演算して電圧値ｍｐｃ（２）〜ｍｐｃ（４）および電圧値ｍｐｃ（６）〜ｍｐｃ（８）を決定する。なお、パラメータｈｎの値に応じて、ｍｐｃの引数ｉの値を変える。例えば、パラメータｈｎ＝３のとき引数ｉ＝６に設定する。パラメータｈｎ＝５のとき引数ｉ＝７に設定する。パラメータｈｎ＝７のとき引数ｉ＝８に設定する。パラメータｈｎ＝９のとき引数ｉ＝２に設定する。パラメータｈｎ＝１１のとき引数ｉ＝６に設定する。パラメータｈｎ＝１３のとき引数ｉ＝４に設定する。これは、高調波の主な発生源がデバイスモデル２１の出力端であり、低次の高調波の終端条件が大きな効果をもつことによる。高調波終端処理が終了すると、ステップＳ１６に遷移する。
【０１０１】
［ステップＳ２３］  主制御部１１の電圧調整指示により、インピーダンス整合部１４ｂは、出力効率整合による電圧源ｍｐｃ２５の電圧値ｍｐｃ’（５）を決定する。その後、図７の処理を終了する。なお、設計支援装置１０の処理の順番は、図７に限定されない。
【０１０２】
この第３の実施の形態の設計支援装置１０によれば、第２の実施の形態の設計支援装置１０と同様の効果が得られる。そして、第３の実施の形態の設計支援装置１０によれば、第２の実施の形態に比べ、電圧値ｍｐｃ（１）〜ｍｐｃ（８）が収束する可能性をさらに高めることができる。また、検証対象回路モデル２０の出力電力の効率と電力値の両立を意図した電圧値ｍｐｃ（１）〜ｍｐｃ（８）を決定することができる。
【０１０３】
なお、第３の実施の形態では、シミュレーションを１回行い、行ったシミュレーションの結果に基づいて処理を行った。しかし、第２の実施の形態にて説明したように、回路シミュレーションを複数回実行してもよい。その際、自然勾配法を用いてもよい。また、多変数非線型問題の解放として、一般的な遺伝的アルゴリズム（Genetic Algorithm）やシミュレイテド・アニーリング（Simulated Annealing）法を用いることができる。
【０１０４】
なお、設計支援装置１０が行った処理が、複数の装置によって分散処理されるようにしてもよい。例えば、１つの装置が、検証対象回路モデル２０に対し回路シミュレーションを行って等価回路モデル３０を生成しておき、他の装置が、等価回路モデル３０を用いて電圧源ｍｐｃ２１〜ｍｐｃ２８の振幅および位相を求めるようにしてもよい。
【０１０５】
なお、前述した各実施の形態では、基本波および２次〜４次の高調波を出力する電圧源の値を算出する例を説明したが、５次以上の高調波を出力する電圧源の値を算出することもできる。
【０１０６】
以上、本発明の設計支援方法、設計支援プログラムおよび設計支援装置を、図示の実施の形態に基づいて説明したが、上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
【０１０７】
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、設計支援装置１、１０が有する機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等が挙げられる。磁気記憶装置には、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ等が挙げられる。光ディスクには、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ／ＲＷ等が挙げられる。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等が挙げられる。
【０１０８】
プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
【０１０９】
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、ネットワークを介して接続されたサーバコンピュータからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。
【０１１０】
また、上記の処理機能の少なくとも一部を、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）等の電子回路で実現することもできる。
【符号の説明】
【０１１１】
１、１０  設計支援装置
１ａ  決定部
１ｂ  演算部
２、３０  等価回路モデル
２ａ、２１  デバイスモデル
２ｂ、２ｃ、２ｄ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ  受動回路モデル
１１  主制御部
１２  シミュレーション実行部
１３  等価回路モデル作成部
１４  電圧調整部
１４ａ  入力電圧調整部
１４ｂ  インピーダンス整合部
１４ｃ  高調波終端条件決定部
３１ａ、３１ｂ  電流源
ｍｐｃ１〜ｍｐｃ８、ｍｐｃ２１〜ｍｐｃ２８  電圧源
【図１】
2012131863.tif 000016
【図２】
2012131863.tif 000017
【図３】
2012131863.tif 000018
【図４】
2012131863.tif 000019
【図５】
2012131863.tif 000020
【図６】
2012131863.tif 000021
【図７】
2012131863.tif 000022
【図８】
2012131863.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成25年9月12日(2013.9.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【非特許文献１】A. Mallet他,「A DESIGN METHOD FOR EFFICIENCY CLASS F HBT AMPLIFIERS」,IEEE MTT-S Digest, 1996, pp.855-858
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
電流ｃｉｓは、デバイスモデル２１のトランジスタＴｒ１のソース電流である。この電流ｃｉｓは、電流ｃｉｄ（１）〜ｃｉｄ（８）の組合せに応じて変化する。電圧ｖｉｓは、デバイスモデル２１のトランジスタＴｒ１のソース電圧である。この電圧ｖｉｓは、電圧ｖｉｄ（１）〜ｖｉｄ（８）の組合せに応じて変化する。電流ｃｇｎｄは、受動回路モデル３２ｃとＧＮＤ間の電流である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
なお、第３の実施の形態では、シミュレーションを１回行い、行ったシミュレーションの結果に基づいて処理を行った。しかし、第２の実施の形態にて説明したように、回路シミュレーションを複数回実行してもよい。その際、自然勾配法を用いてもよい。また、多変数非線型問題の解法として、一般的な遺伝的アルゴリズム（Genetic Algorithm）やシミュレイテド・アニーリング（Simulated Annealing）法を用いることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータが、
検証対象回路モデルが備える非線型デバイスモデルおよび前記非線型デバイスモデルに接続された受動素子の回路モデルそれぞれにおける入力と出力の電圧と電流の関係を示すパラメータを決定し、
与えられる前記検証対象回路モデルへの入力電力条件とインピーダンス整合条件および演算した前記パラメータに基づいて、前記検証対象回路モデルの基本波を与える電圧源の電圧を演算し、
与えられる高調波終端条件および決定した前記パラメータに基づいて、前記検証対象回路モデルの高調波を与える電圧源の電圧を演算する、
処理を実行することを特徴とする設計支援方法。
【請求項２】
前記検証対象回路モデルをシミュレートした結果得られる等価回路モデルの前記パラメータに基づいて、基本波を与える前記電圧源の電圧と高調波を与える前記電圧源の電圧を演算することを特徴とする請求項１記載の設計支援方法。
【請求項３】
演算により得られた基本波を与える前記電圧源の電圧および高調波を与える電圧源の電圧を用いて前記検証対象回路モデルを再度シミュレートし、得られる等価回路モデルの前記パラメータに基づいて、基本波を与える前記電圧源の電圧と高調波を与える前記電圧源の電圧を再度演算することを特徴とする請求項２記載の設計支援方法。
【請求項４】
前回の演算により得られた基本波を与える前記電圧源の電圧と前記受動素子の回路モデルの前記パラメータとに基づいて、前記等価回路モデルの出力電力を最大にする今回の基本波を与える前記電圧源の電圧を演算し、演算により得られた前記電圧を用いて前記検証対象回路モデルを再度シミュレートすることを特徴とする請求項２記載の設計支援方法。
【請求項５】
前記パラメータは、前記受動素子の回路モデルの２端子対回路のパラメータであることを特徴とする請求項４記載の設計支援方法。
【請求項６】
前回の演算により得られた基本波を与える前記電圧源の電圧と前記受動素子の回路モデルの前記パラメータとに基づいて、前記等価回路モデルの出力電力の効率を最大にする今回の基本波を与える前記電圧源の電圧を演算し、演算により得られた前記電圧を用いて前記検証対象回路モデルを再度シミュレートすることを特徴とする請求項２記載の設計支援方法。
【請求項７】
前回の演算により得られた高調波を与える前記電圧源の電圧と前記受動素子の回路モデルの前記パラメータとに基づいて、今回の高調波を与える前記電圧源の電圧を演算し、演算により得られた前記電圧を用いて前記検証対象回路モデルを再度シミュレートすることを特徴とする請求項２記載の設計支援方法。
【請求項８】
前回の演算により得られた基本波を与える前記電圧源の電圧と前記受動素子の回路モデルの前記パラメータとに基づいて前記等価回路モデルの出力電力を最大にする今回の基本波を与える前記電圧源の電圧を演算する処理を複数回繰り返すことにより得られた基本波を与える前記電圧源の電圧と前記受動素子の回路モデルの前記パラメータとに基づいて、前記等価回路モデルの出力電力の効率を最大にする基本波を与える前記電圧源の電圧を演算することを特徴とする請求項２記載の設計支援方法。
【請求項９】
コンピュータに、
検証対象回路モデルが備える非線型デバイスモデルおよび前記非線型デバイスモデルに接続された受動素子の回路モデルそれぞれにおける入力と出力の電圧と電流の関係を示すパラメータを決定し、
与えられる入力電力条件とインピーダンス整合条件および演算した前記パラメータに基づいて、前記検証対象回路モデルの基本波を与える電圧源の電圧を演算し、
与えられる高調波終端条件および決定した前記パラメータに基づいて、前記検証対象回路モデルの高調波を与える電圧源の電圧を演算する、
処理を実行させることを特徴とする設計支援プログラム。
【請求項１０】
検証対象回路モデルが備える非線型デバイスモデルおよび前記非線型デバイスモデルに接続された受動素子の回路モデルそれぞれにおける入力と出力の電圧と電流の関係を示すパラメータを決定する決定部と、
与えられる入力電力条件とインピーダンス整合条件および演算した前記パラメータに基づいて、前記検証対象回路モデルの基本波を与える電圧源の電圧を演算し、与えられる高調波終端条件および決定した前記パラメータに基づいて、前記検証対象回路モデルの高調波を与える電圧源の電圧を演算する演算部と、
を有することを特徴とする設計支援装置。
【国際調査報告】
2012131863.tif 000024
2012131863.tif 000025