(57)【要約】【課題】Ｓパラメータ等、周波数領域特性表現で特性化された素子モデルを時間領域で解析可能な素子モデルに変換するための処理の高速化を図ることができる素子モデル変換方法を提供する。【解決手段】畳み込み積分前処理結果の参照先が自分自身である要素（同一値を取る要素を持たない要素、および、同一値を取る要素の中の代表要素）についてのみ、逆ＦＦＴでの時間領域のインパルス応答関数Ｆの取得（Ｑ４）および畳み込み積分前処理（Ｑ７）を実行し、他の要素を参照先とする要素（同一値を取る要素のうち、代表要素でない要素）については、参照先の要素の畳み込み積分前処理の結果を利用する。各解析時刻におけるインパルス応答関数Ｆとポートの信号値ｖとの畳み込み積分は、有効区間（関数値を０値とみなされない領域）の開始点（ｅ１）から終了点（ｅＮ）について実行する（Ｑ８）。【選択図】          図１
2006221492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インパルス応答関数取得手段により、解析対象素子の周波数領域特性表現からインパルス応答関数を取得する第１の工程と、
解析時刻におけるインパルス応答関数値取得手段により、各解析時刻に対応するインパルス応答関数値を取得する第２の工程と、
畳み込み積分計算手段により、前記インパルス応答関数と前記解析対象素子のポートの信号値とを畳み込み積分する第３の工程を有し、
前記解析対象素子の周波数領域特性表現からなる素子モデルを時間領域で解析可能な素子モデルに変換する素子モデル変換方法であって、
前記解析対象素子の周波数領域特性表現中の同一値を取る要素については、代表要素についてのみ前記第１、第２の工程を実行し、前記代表要素以外の要素については、前記代表要素についての前記第２の工程の結果を使用する
ことを特徴とする素子モデル変換方法。
【請求項２】
前記インパルス応答関数の関数値が所定値以上の区間についてのみ、前記畳み込み積分を行うことを特徴とする請求項１記載の素子モデル変換方法。
【請求項３】
前記インパルス応答関数の最大絶対値を基準に前記所定値を決定することを特徴とする請求項２記載の素子モデル変換方法。
【請求項４】
前記解析対象素子の周波数領域特性表現中の同一値を取る要素は、絶対値が許容範囲内で一致しているか否かにより決定することを特徴とする請求項１、２又は３記載の素子モデル変換方法。
【請求項５】
解析対象素子の周波数領域特性表現からインパルス応答関数を取得する第１の工程と、
各解析時刻に対応するインパルス応答関数値を取得する第２の工程と、
前記インパルス応答関数と前記解析対象素子のポートの信号値とを畳み込み積分する第３の工程をコンピュータに実行させ、
前記解析対象素子の周波数領域特性表現からなる素子モデルを時間領域で解析可能な素子モデルに変換する素子モデル変換プログラムであって、
前記解析対象素子の周波数領域特性表現中の同一値を取る要素については、代表要素についてのみ前記第１、第２の工程を実行させ、前記代表要素以外の要素については、前記代表要素についての前記第２の工程の結果を使用させることを特徴とする素子モデル変換プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｓパラメータ（scattering parameter：拡散パラメータ）等、周波数領域特性表現で特性化された素子モデルを時間領域で解析可能な素子モデルに変換する場合に使用して好適な素子モデル変換方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は従来の素子モデル変換方法の一例を示す流れ図であり、Ｓパラメータからなる素子モデルを時間領域の信号波形を取り扱う回路シミュレータで解析可能な素子モデルに変換する場合の従来方法の一例を示している。
【０００３】
この素子モデル変換方法はコンピュータを使用して実行されるものであり、この方法では、まず、解析対象素子のＳパラメータファイルを入力し（ステップＰ１）、逆ＦＦＴ（高速フーリエ変換）でＳパラメータから時間領域のインパルス応答関数Ｆ（ｔ）を取得する（ステップＰ２）。
【０００４】
そして、最終解析時刻であるか否かを判断し（ステップＰ３）、最終解析時刻になるまで、各解析時刻に対応するインパルス応答関数値を補間で取得する処理（ステップＰ４）と、各解析時刻において、インパルス応答関数Ｆ（ｔ）とポートの電圧値ｖ（ｔ）との畳み込み積分を実行し、ポートに流入する電流値ｉ（ｔ）を計算する処理（ステップＰ５）を繰り返して実行する。
【０００５】
なお、畳み込み積分前に、各解析時刻に対応するインパルス応答関数値を補間で取得する処理（ステップＰ４）は、回路シミュレータの解析時間間隔と、逆ＦＦＴで得られたインパルス応答関数Ｆ（ｔ）のサンプル時間間隔とが、一般には等しくないために必要な処理である。以下、この処理を「畳み込み積分前処理」と呼ぶことがある。
【０００６】
また、畳み込み積分計算式（１）において、ｔ_ｎはｎ番目の解析点に対応する時刻の値、ｔ_Ｎは現在時刻（Ｎ番目の解析点に対応する時刻）、ｉ（ｔ_Ｎ）は時刻ｔ_Ｎにおけるポートに流入する電流値、ｖ（ｔ_ｎ）は時刻ｔ_ｎにおけるポートの電圧値であり、畳み込み積分は、積分範囲を０時刻（解析開始時刻）から解析時刻までとし、各解析時刻において、ニュートン反復により収束解が得られるまで繰り返して実行する。
【特許文献１】特開２０００−３４６８９１号公報
【特許文献２】特開２００２−３２４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図５に示す従来の素子モデル変換方法では、畳み込み積分は、Ｓパラメータの要素毎に行われるため、解析対象素子のポート数の増加（ポート数が１つ増加すると、扱うＳパラメータの要素数は２乗で増加する）や解析時刻区間の伸長が、計算時間コストの指数関数的増大に直結することになるという問題点があった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑み、Ｓパラメータ等、周波数領域特性表現で特性化された素子モデルを時間領域で解析可能な素子モデルに変換するための処理の高速化を図ることができるようにした素子モデル変換方法およびプログラム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】
【０００９】
本発明の素子モデル変換方法は、インパルス応答関数取得手段により、解析対象素子の周波数領域特性表現からインパルス応答関数を取得する第１の工程と、解析時刻におけるインパルス応答関数値取得手段により、各解析時刻に対応するインパルス応答関数値を取得する第２の工程と、畳み込み積分計算手段により、前記インパルス応答関数と前記解析対象素子のポートの信号値とを畳み込み積分する第３の工程を有し、前記解析対象素子の周波数領域特性表現からなる素子モデルを時間領域で解析可能な素子モデルに変換する素子モデル変換方法であって、前記解析対象素子の周波数領域特性表現中の同一値を取る要素については、代表要素についてのみ前記第１、第２の工程を実行し、前記代表要素以外の要素については、前記代表要素についての前記第２の工程の結果を使用するというものである。
【００１０】
本発明の素子モデル変換プログラムは、解析対象素子の周波数領域特性表現からインパルス応答関数を取得する第１の工程と、各解析時刻に対応するインパルス応答関数値を取得する第２の工程と、前記インパルス応答関数と前記解析対象素子のポートの信号値とを畳み込み積分する第３の工程をコンピュータに実行させ、前記解析対象素子の周波数領域特性表現からなる素子モデルを時間領域で解析可能な素子モデルに変換する素子モデル変換プログラムであって、前記解析対象素子の周波数領域特性表現中の同一値を取る要素については、代表要素についてのみ前記第１、第２の工程を実行させ、前記代表要素以外の要素については、前記代表要素についての前記第２の工程の結果を使用させるというものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、解析対象素子の周波数領域特性表現中の同一値を取る要素については、代表要素についてのみ第１、第２の工程が実行され、代表要素以外の要素については、代表要素についての第２の工程の結果が使用される。したがって、第１、第２の工程に要する時間を短縮し、周波数領域特性表現からなる素子モデルを時間領域で解析可能な素子モデルに変換するための処理の高速化を図ることができる。
【００１２】
また、インパルス応答関数の関数値が所定値以上の区間についてのみ、第３の工程の畳み込み積分を行うようにする場合には、第３の工程に要する時間を短縮し、周波数領域特性表現からなる素子モデルを時間領域で解析可能な素子モデルに変換するための処理の更なる高速化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図１〜図４を参照して、本発明の素子モデル変換方法およびプログラムの一実施形態について、解析対象素子の周波数領域特性表現としてＳパラメータが使用されている場合を例にして説明する。
【００１４】
図１は本発明の素子モデル変換方法の一実施形態を示す流れ図である。本発明の素子モデル変換方法の一実施形態は、Ｓパラメータからなる素子モデルを時間領域の信号波形を取り扱う回路シミュレータで解析可能な素子モデルに変換する場合を例にしており、コンピュータを使用して実行するものである。
【００１５】
本発明の素子モデル変換方法の一実施形態では、まず、解析対象素子のＳパラメータファイルを入力する（ステップＱ１）。ここで、Ｓパラメータ行列の要素（成分）の中には、解析対象素子の特性によっては、同一値を取るものが２つ以上存在する場合がある。例えば、数１は、同軸ケーブルの一例のＳパラメータ行列を示している。
【００１６】
【数１】
2006221492.tif 000003
【００１７】
この例では、Ｓ１１＝Ｓ２２＝Ｓ３３＝Ｓ４４、Ｓ１２＝Ｓ２１＝Ｓ３４＝Ｓ４３、Ｓ１３＝Ｓ３１＝Ｓ２４＝Ｓ４２、Ｓ１４＝Ｓ４１＝Ｓ２３＝Ｓ３２となっている。この場合には、Ｓパラメータ行列の全ての要素Ｓ１１〜Ｓ４４について、逆ＦＦＴおよび畳み込み積分前処理を行う必要はなく、要素Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４についてだけ逆ＦＦＴおよび畳み込み積分前処理を実行すれば足りる。
【００１８】
なぜなら、要素Ｓ２２、Ｓ３３、Ｓ４４については、要素Ｓ１１についての畳み込み積分前処理結果を使用し、要素Ｓ２１、Ｓ３４、Ｓ４３については、要素Ｓ１２についての畳み込み積分前処理結果を使用し、要素Ｓ３１、Ｓ２４、Ｓ４２については、要素Ｓ１３についての畳み込み積分前処理結果を使用し、要素Ｓ４１、Ｓ２３、Ｓ３２については、要素Ｓ１４についての畳み込み積分前処理結果を使用すれば足りるからである。
【００１９】
また、数２は、高周波信号用コネクタの一例のＳパラメータ行列を示している。
【００２０】
【数２】
2006221492.tif 000004
【００２１】
この例では、Ｓ１２＝Ｓ２１、Ｓ１３＝Ｓ３１、Ｓ１４＝Ｓ４１、Ｓ２３＝Ｓ３２、Ｓ２４＝Ｓ４２、Ｓ３４＝Ｓ４３となっている。この場合には、要素Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ３３、Ｓ３４、Ｓ４４についてだけ逆ＦＦＴおよび畳み込み積分前処理を実行すれば足りる。
【００２２】
なぜなら、要素Ｓ２１については、要素Ｓ１２についての畳み込み積分前処理結果を使用し、要素Ｓ３１については、要素Ｓ１３についての畳み込み積分前処理結果を使用し、要素Ｓ３２については、要素Ｓ２３についての畳み込み積分前処理結果を使用し、要素Ｓ４１については、要素Ｓ１４についての畳み込み積分前処理結果を使用し、要素Ｓ４２については、要素Ｓ２４についての畳み込み積分前処理結果を使用し、要素Ｓ４３については、要素Ｓ３４についての畳み込み積分前処理結果を使用すれば足りるからである。
【００２３】
そこで、本発明の素子モデル変換方法では、解析対象素子のＳパラメータファイル入力後に、解析対象素子のＳパラメータ行列の各要素の値の同一性をチェックする（ステップＱ２）。Ｓパラメータ行列の各要素の値の同一性判断は、同一性判断基準を示す許容範囲パラメータを用意することにより行う。
【００２４】
具体的には、Ｓパラメータの要素Ｓｍｎの値と他の要素Ｓｉｊの値との同一性判断は、Ｓパラメータファイルに記述された全ての周波数に対して、要素Ｓｍｎと要素Ｓｉｊの絶対値が許容範囲内で一致していれば、同一であるとみなすことにより行う。なお、許容範囲パラメータは、入力データ内に記述することが可能であるが、省略値を設定しておく。
【００２５】
次に、解析対象素子のＳパラメータ行列の各要素について、畳み込み積分前処理結果の参照先を示す参照テーブルを作成する（ステップＱ３）。この場合、同一値を取る要素を持たない要素は自分自身を参照先とする。また、同一値を取る要素については、その中の一要素を代表要素とし、代表要素は自分自身を参照先とし、その他の要素は代表要素を参照先とする。そして、参照先テーブルは、参照先をＳパラメータ行列における行番号および列番号を参照行番号および参照列番号として指定する構成とする。
【００２６】
表１は、前述した同軸ケーブルのＳパラメータについて作成した参照テーブルを示している。
【００２７】
【表１】
2006221492.tif 000005
【００２８】
この例では、要素Ｓ１１、Ｓ２２、Ｓ３３、Ｓ４４は、参照行番号＝１、参照列番号＝１とされているので、要素Ｓ１１は自分自身が参照先となり、要素Ｓ２２、Ｓ３３、Ｓ４４は要素Ｓ１１が参照先となる。また、要素Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ３４、Ｓ４３は、参照行番号＝１、参照列番号＝２とされているので、要素Ｓ１２は自分自身が参照先となり、要素Ｓ２１、Ｓ３４、Ｓ４３は要素Ｓ１２が参照先となる。
【００２９】
また、要素Ｓ１３、Ｓ３１、Ｓ２４、Ｓ４２は、参照行番号＝１、参照列番号＝３とされているので、要素Ｓ１３は自分自身が参照先となり、要素Ｓ３１、Ｓ２４、Ｓ４２は要素Ｓ１３が参照先となる。要素Ｓ１４、Ｓ４１、Ｓ２３、Ｓ３２は、参照行番号＝１、参照列番号＝４とされているので、要素Ｓ１４は自分自身が参照先となり、要素Ｓ４１、Ｓ２３、Ｓ３２は要素Ｓ１４が参照先となる。
【００３０】
表２は、前述した高周波信号用コネクタのＳパラメータについて作成した参照テーブルを示している。
【００３１】
【表２】
2006221492.tif 000006
【００３２】
この例では、要素Ｓ１１は、参照行番号＝１、参照列番号＝１、要素Ｓ２２は、参照行番号＝２、参照列番号＝２、要素Ｓ３３は、参照行番号＝３、参照列番号＝３、要素Ｓ４４は、参照行番号＝４、参照例番号＝４とされているので、要素Ｓ１１、Ｓ２２、Ｓ３３、Ｓ４４は自分自身が参照先になる。
【００３３】
また、要素Ｓ１２、Ｓ２１は、参照行番号＝１、参照列番号＝２とされているので、要素Ｓ１２は自分自身が参照先となり、要素Ｓ２１は要素Ｓ１２が参照先となる。要素Ｓ１３、Ｓ３１は、参照行番号＝１、参照列番号＝３とされているので、要素Ｓ１３は自分自身が参照先となり、要素Ｓ３１は要素Ｓ１３が参照先となる。要素Ｓ１４、Ｓ４１は、参照行番号＝１、参照列番号＝４とされているので、要素Ｓ１４は自分自身が参照先となり、要素Ｓ４１は要素Ｓ１４が参照先となる。
【００３４】
また、要素Ｓ２３、Ｓ３２は、参照行番号＝２、参照列番号＝３とされているので、要素Ｓ２３は自分自身が参照先となり、要素Ｓ３２は要素Ｓ２３が参照先となる。要素Ｓ２４、Ｓ４２は、参照行番号＝２、参照列番号＝４とされているので、要素Ｓ２４は自分自身が参照先となり、要素Ｓ４２は要素Ｓ２４が参照先となる。要素Ｓ３４、Ｓ４３は、参照行番号＝３、参照列番号＝４とされているので、要素Ｓ３４は自分自身が参照先となり、要素Ｓ４３は要素Ｓ３４が参照先となる。
【００３５】
次に、畳み込み積分前処理結果の参照先が自分自身である要素についてのみ、逆ＦＦＴで時間領域のインパルス応答関数Ｆ（ｔ）を取得する（ステップＱ４）。例えば、前述した同軸ケーブルの場合には、要素Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４についてのみ、逆ＦＦＴでインパルス応答関数Ｆ（ｔ）を取得する。また、前述した高周波信号用コネクタの場合には、要素Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ３３、Ｓ３４、Ｓ４４についてのみ、逆ＦＦＴでインパルス応答関数Ｆ（ｔ）を取得する。
【００３６】
次に、取得したインパルス応答関数Ｆ（ｔ）について、関数値を０値ないし０値とみなせる領域を無効区間、０値とみなせない領域を有効区間とし、無効区間と有効区間とを判別し、有効区間の開始点（ｅ１）と終了点（ｅＮ）とを保存する（ステップＱ５）。
【００３７】
この処理は、後述する畳み込み積分を有効区間についてのみ行うためであり、畳み込み積分は、インパルス応答関数Ｆ（ｔ）とポートの信号値、例えば、電圧値ｖ（ｔ）との積の総和であり、インパルス応答関数Ｆ（ｔ）の関数値を０値又は０値とみなせる場合には、インパルス応答関数Ｆ（ｔ）とポートの電圧値ｖ（ｔ）との積も０値又は０値とみなせることになり、畳み込み積分計算結果に寄与しないという考えに基づいている。
【００３８】
図２は前述した同軸ケーブルのＳパラメータ行列の要素Ｓ１２のインパルス応答関数を示し、図３は前述した高周波信号用コネクタのＳパラメータ行列の要素Ｓ１２のインパルス応答関数を示している。このように、インパルス応答が一瞬のパルスに近いような場合には、インパルス応答関数Ｆ（ｔ）は、殆どの領域で０値ないし殆ど０値を取ることになる。
【００３９】
なお、インパルス応答関数Ｆ（ｔ）の関数値を０値とみなせるか否かの判断は、逆ＦＦＴで得られたインパルス応答関数の全範囲から関数値の最大絶対値を探し、判断対象の関数値が最大絶対値の何％以下であるか否かにより行う。この判断は、判断基準を示すパラメータを用意することにより行う。なお、このパラメータは入力データ内に記述することが可能であるが、省略値を設定しておく。
【００４０】
次に、最終解析時刻であるか否かを判断し（ステップＱ６）、最終解析時刻になるまで、畳み込み積分前処理結果の参照先が自分自身である要素についてのみ、畳み込み積分前処理、即ち、各解析時刻に対応するインパルス応答関数値を補間で取得する処理（ステップＱ７）と、各解析時刻において、インパルス応答関数Ｆ（ｔ）とポートの信号値、例えば、電圧値ｖ（ｔ）との畳み込み積分を実行し、ポートに流入する電流値ｉ（ｔ）を計算する処理（ステップＱ８）を繰り返して実行する。
【００４１】
なお、各解析時刻に対応するインパルス応答関数値を補間で取得する処理（ステップＱ７）は、回路シミュレータの解析時間間隔と、逆ＦＦＴで得られたインパルス応答関数のサンプル時間間隔とが、一般には等しくないために必要な処理である。
【００４２】
また、畳み込み積分計算式（２）において、ｔ_ｎはｎ番目の解析点に対応する時刻の値、ｔ_Ｎは現在時刻（Ｎ番目の解析点に対応する時刻）、ｉ（ｔ_Ｎ）は時刻ｔ_Ｎにおけるポートに流入する電流値、ｖ（ｔ_ｎ）は時刻ｔ_ｎにおけるポートの電圧値である。
【００４３】
本発明の素子モデル変換方法の一実施形態では、畳み込み積分は、参照先テーブルを使用し、各要素について、参照先が示す要素についてのインパルス応答関数値を使用し、かつ、積分範囲を有効区間の開始点（ｅ１）から終了点（ｅＮ）までとし、各解析時刻において、ニュートン反復により収束解が得られるまで繰り返して実行する。
【００４４】
図４は本発明の素子モデル変換方法の一実施形態の実施に使用するコンピュータの概略的構成図である。図４中、１はＣＰＵ（central processing unit）、２は記憶手段、３は入力手段、４は表示手段、５は記憶手段２内に入力した解析対象素子のＳパラメータファイル、６は本発明の素子モデル変換方法の一実施形態を実施するための素子モデル変換プログラムである。
【００４５】
素子モデル変換プログラム６において、７はＳパラメータ行列要素同一性判断プログラム、８は参照テーブル作成プログラム、９はインパルス応答関数取得プログラム、１０はインパルス応答関数有効区間判別プログラム、１１は最終解析時刻判断プログラム、１２は解析時刻におけるインパルス応答関数値取得プログラム、１３は畳み込み積分計算プログラムである。
【００４６】
ここで、Ｓパラメータ行列要素同一性判断プログラム７は、入力したＳパラメータファイル５内のＳパラメータ行列の各要素の値の同一性をチェックするためのものであり、ＣＰＵ１をＳパラメータ行列要素同一性判断手段として機能させることにより、ステップＱ２を実行するものである。
【００４７】
参照テーブル作成プログラム８は、解析対象素子のＳパラメータ行列の各要素について、畳み込み積分前処理結果の参照先を示す参照テーブルを作成するためのものであり、ＣＰＵ１を参照テーブル作成手段として機能させることにより、ステップＱ３を実行するものである。
【００４８】
インパルス応答関数取得プログラム９は、畳み込み積分前処理結果の参照先が自分自身である要素についてのみ、逆ＦＦＴで時間領域のインパルス応答関数Ｆ（ｔ）を取得するためのものであり、ＣＰＵ１をインパルス応答関数取得手段として機能させることにより、ステップＱ４を実行するものである。
【００４９】
インパルス応答関数有効区間判定プログラム１０は、取得したインパルス応答関数Ｆ（ｔ）について、関数値を０値ないし０値とみなせる領域を無効区間、関数値を０値とみなせない領域を有効区間とし、無効区間と有効区間とを判別し、有効区間の開始点（ｅ１）と終了点（ｅＮ）とを保存するためのものであり、ＣＰＵ１をインパルス応答関数有効区間判別手段として機能させることにより、ステップＱ５を実行するものである。
【００５０】
最終解析時刻判断プログラム１１は、最終解析時刻であるか否かを判断するためのものであり、ＣＰＵ１を最終解析時刻判断手段として機能させることにより、ステップＱ６を実行するものである。
【００５１】
解析時刻におけるインパルス応答関数値取得プログラム１２は、畳み込み積分前処理結果の参照先が自分自身である要素についてのみ、各解析時刻に対応するインパルス応答関数値を補間で取得する処理を実行するためのものであり、ＣＰＵ１を解析時刻におけるインパルス応答関数値取得手段として機能させることにより、ステップＱ７を実行するものである。
【００５２】
畳み込み積分計算プログラム１３は、解析時刻において、インパルス応答関数Ｆ（ｔ）とポートの電圧値ｖ（ｔ）との畳み込み積分を実行し、ポートに流入する電流値ｉ（ｔ）を計算するためのものであり、ＣＰＵ１を畳み込み積分計算手段として機能させることにより、ステップＱ８を実行するものである。
【００５３】
本発明の素子モデル変換方法の一実施形態によれば、自分自身が参照先である要素（同一値を取る要素を持たない要素、および、同一値を取る要素の中の代表要素）についてのみ、逆ＦＦＴでのインパルス応答関数Ｆ（ｔ）の取得、および、畳み込み積分前処理を実行し、他の要素を参照先とする要素（同一値を取る要素のうち、代表要素でない要素）については、参照先の要素の畳み込み積分前処理の結果を利用するとしている。したがって、逆ＦＦＴでインパルス応答関数Ｆ（ｔ）を取得する工程と、畳み込み積分前処理の工程に要する時間を短縮することができる。
【００５４】
また、各解析時刻におけるインパルス応答関数Ｆ（ｔ）とポートの電圧値ｖ（ｔ）との畳み込み積分は、有効区間の開始点（ｅ１）から終了点（ｅＮ）について実行するとしている。したがって、各解析時刻におけるインパルス応答関数Ｆ（ｔ）とポートの電圧値ｖ（ｔ）との畳み込み積分に要する時間を短縮することができる。
【００５５】
表３は前述した同軸ケーブルについて、表４は前述した高周波信号用コネクタについて、逆ＦＦＴでインパルス応答関数を取得する処理および畳み込み積分前処理に要する時間と、畳み込み積分に要する時間と、これらのトータルの時間を、従来技術の場合と本発明の素子モデル変換方法の一実施形態の場合とで比較すると共に、従来技術に対する本発明の素子モデル変換方法の一実施形態による高速化の度合い（処理時間比）を効果として示している。
【００５６】
【表３】
2006221492.tif 000007
【００５７】
【表４】
2006221492.tif 000008
【００５８】
なお、逆ＦＦＴでインパルス応答関数を取得する処理および畳み込み積分前処理に要する時間と、畳み込み積分に要する時間は、素子モデル変換プログラムに時間計測関数を追加して計測したものであり、トータルの時間は、時間計測関数を削除して計測した結果である。
【００５９】
以上のように、本発明の素子モデル変換方法の一実施形態によれば、逆ＦＦＴでインパルス応答関数Ｆ（ｔ）を取得する工程と、畳み込み積分前処理の工程に要する時間を短縮することができると共に、各解析時刻におけるインパルス応答関数Ｆ（ｔ）とポートの電圧値ｖ（ｔ）との畳み込み積分に要する時間を短縮することができるので、周波数領域でのパラメータであるＳパラメータからなる素子モデルを時間領域で解析可能な素子モデルに変換するための処理の高速化を図ることができる。
【００６０】
なお、本発明の素子モデル変換方法およびプログラムの一実施形態では、解析対象素子の周波数領域特性表現としてＳパラメータが使用されている場合を例にして説明したが、本発明は、解析対象素子の周波数領域特性表現としてＹパラメータ、Ｚパラメータ、Ｆパラメータ、Ｈパラメータ、Ｇパラメータが使用されている場合においても適用することができる。
【００６１】
ここで、本発明を整理すると、本発明には、少なくとも、以下の素子モデル変換方法及び素子モデル変換プログラムが含まれる。
【００６２】
（付記１）インパルス応答関数取得手段により、解析対象素子の周波数領域特性表現からインパルス応答関数を取得する第１の工程と、解析時刻におけるインパルス応答関数値取得手段により、各解析時刻に対応するインパルス応答関数値を取得する第２の工程と、畳み込み積分計算手段により、前記インパルス応答関数と前記解析対象素子のポートの信号値とを畳み込み積分する第３の工程を有し、前記解析対象素子の周波数領域特性表現からなる素子モデルを時間領域で解析可能な素子モデルに変換する素子モデル変換方法であって、前記解析対象素子の周波数領域特性表現中の同一値を取る要素については、代表要素についてのみ前記第１、第２の工程を実行し、前記代表要素以外の要素については、前記代表要素についての前記第２の工程の結果を使用することを特徴とする素子モデル変換方法。
【００６３】
（付記２）前記インパルス応答関数の関数値が所定値以上の区間についてのみ、前記畳み込み積分を行うことを特徴とする付記１記載の素子モデル変換方法。
【００６４】
（付記３）前記インパルス応答関数の最大絶対値を基準に前記所定値を決定することを特徴とする付記２記載の素子モデル変換方法。
【００６５】
（付記４）前記解析対象素子の周波数領域特性表現中の同一値を取る要素は、絶対値が許容範囲内で一致しているか否かにより決定することを特徴とする付記１、２又は３記載の素子モデル変換方法。
【００６６】
（付記５）前記解析対象素子の周波数領域特性表現中の要素のうち、同一値を取る要素を持たない要素は、自分自身を参照先、前記同一値を取る要素については、前記代表要素は自分自身を参照先、前記代表要素以外の要素は前記代表要素を参照先とする参照テーブルを作成し、該参照テーブルを参照して、前記第３の工程で利用するインパルス応答関数値を選択することを特徴とする付記１〜４のいずれか一の付記に記載の素子モデル変換方法。
【００６７】
（付記６）前記解析対象素子の周波数領域特性表現は、Ｓパラメータ、Ｙパラメータ、Ｚパラメータ、Ｆパラメータ、Ｈパラメータ、Ｇパラメータのいずれかであることを特徴とする付記１〜５のいずれか一の付記に記載の素子モデル変換方法。
【００６８】
（付記７）解析対象素子の周波数領域特性表現からインパルス応答関数を取得する第１の工程と、各解析時刻に対応するインパルス応答関数値を取得する第２の工程と、前記インパルス応答関数と前記解析対象素子のポートの信号値とを畳み込み積分する第３の工程をコンピュータに実行させ、前記解析対象素子の周波数領域特性表現からなる素子モデルを時間領域で解析可能な素子モデルに変換する素子モデル変換プログラムであって、
前記解析対象素子の周波数領域特性表現中の同一値を取る要素については、代表要素についてのみ前記第１、第２の工程を実行させ、前記代表要素以外の要素については、前記代表要素についての前記第２の工程の結果を使用させることを特徴とする素子モデル変換プログラム。
【００６９】
（付記８）前記インパルス応答関数の関数値が所定値以上の区間についてのみ、前記畳み込み積分を実行させることを特徴とする付記７記載の素子モデル変換プログラム。
【００７０】
（付記９）前記インパルス応答関数の最大絶対値を基準に前記所定値を決定することを特徴とする付記８記載の素子モデル変換プログラム。
【００７１】
（付記１０）前記解析対象素子の周波数領域特性表現中の同一値を取る要素は、絶対値が許容範囲内で一致しているか否かにより決定することを特徴とする付記７、８又は９記載の素子モデル変換プログラム。
【００７２】
（付記１１）前記解析対象素子の周波数領域特性表現中の要素のうち、同一値を取る要素を持たない要素は、自分自身を参照先、前記同一値を取る要素については、前記代表要素は自分自身を参照先、前記代表要素以外の要素は前記代表要素を参照先とする参照テーブルを作成させ、該参照テーブルを参照して、前記第３の工程で利用するインパルス応答関数値を選択させることを特徴とする付記７〜１０のいずれか一の付記に記載の素子モデル変換プログラム。
【００７３】
（付記１２）前記解析対象素子の周波数領域特性表現は、Ｓパラメータ、Ｙパラメータ、Ｚパラメータ、Ｆパラメータ、Ｈパラメータ、Ｇパラメータのいずれかであることを特徴とする付記７〜１１のいずれか一の付記に記載の素子モデル変換プログラム。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の素子モデル変換方法の一実施形態を示す流れ図である。
【図２】同軸ケーブルの一例のＳパラメータ行列の要素Ｓ１２のインパルス応答関数を示す図である。
【図３】高周波信号用コネクタの一例のＳパラメータ行列の要素Ｓ１２のインパルス応答関数を示す図である。
【図４】本発明の素子モデル変換方法の一実施形態の実施に使用するコンピュータの概略的構成図である。
【図５】従来の素子モデル変換方法の一例を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００７５】
１…ＣＰＵ
２…記憶手段
３…入力手段
４…表示手段
５…Ｓパラメータファイル
６…素子モデル変換プログラム
７…Ｓパラメータ行列要素同一性判断プログラム
８…参照テーブル作成プログラム
９…インパルス応答関数取得プログラム
１０…インパルス応答関数有効区間判別プログラム
１１…最終解析時刻判断プログラム
１２…解析時刻におけるインパルス応答関数値取得プログラム
１３…畳み込み積分計算プログラム
【図１】
2006221492.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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