(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波発生源から送信される電波を受信する物体の受信特性をシミュレートするシミュレーション装置であって、
前記発生源を複数の要素に分割した場合の各要素に流れる電流を未知数とする、発生源の連立方程式を用いて、発生源の電流値を計算する第１の電流計算手段と、
前記発生源の電流値を格納する電流格納手段と、
前記発生源と前記物体の位置関係が変化したとき、該物体を複数の要素に分割した場合の各要素に流れる電流を未知数とし、前記電流格納手段に格納された電流値を定数とする、物体の連立方程式を用いて、物体の電流値を計算する第２の電流計算手段と、
前記物体の電流値に基づいて前記物体の受信特性を求め、該物体の受信特性を出力する出力手段と
を備えることを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項２】
前記第２の電流計算手段は、前記物体の要素間の相互インピーダンスを計算する手段と、前記発生源の要素と前記物体の要素の間の相互インピーダンスを計算する手段と、前記物体の要素間の相互インピーダンスの行列データを格納する行列格納手段とを含み、前記発生源の位置が変化したとき、新たな位置に対応する前記発生源の要素と物体の要素の間の相互インピーダンスを計算し、前記行列格納手段に格納された行列データを係数行列として用いて、該新たな位置に対応する物体の連立方程式を生成し、新たな電流値を計算することを特徴とする請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項３】
電波発生源から送信される電波を受信する物体の受信特性をシミュレートするシミュレーション装置であって、
前記発生源を複数の要素に分割した場合の該発生源の要素間の相互インピーダンスのデータと、前記物体を複数の要素に分割した場合の該物体の要素間の相互インピーダンスのデータとを、該発生源の位置に依存しないデータとして格納するインピーダンス格納手段と、
前記発生源の位置が変化したとき、新たな位置に対応する前記発生源の要素と前記物体の要素の間の相互インピーダンスを計算する手段と、
前記発生源および物体の各要素に流れる電流を未知数とし、前記インピーダンス格納手段に格納されたデータと、前記発生源の要素と物体の要素の間の相互インピーダンスとからなる行列を係数行列とする、連立方程式を用いて、電流値を計算する電流計算手段と、
前記電流値に基づいて前記物体の受信特性を求め、該物体の受信特性を出力する出力手段と
を備えることを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項４】
電波発生源から送信される電波を受信する物体の受信特性をシミュレートするコンピュータのためのプログラムを記録した記録媒体であって、該プログラムは、
前記発生源を複数の要素に分割した場合の各要素に流れる電流を未知数とする、発生源の連立方程式を用いて、発生源の電流値を計算し、
前記発生源の電流値を保存し、
前記発生源と前記物体の位置関係が変化したとき、該物体を複数の要素に分割した場合の各要素に流れる電流を未知数とし、保存された電流値を定数とする、物体の連立方程式を用いて、物体の電流値を計算し、
前記物体の電流値に基づいて前記物体の受信特性を求め、
前記物体の受信特性を出力する
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項５】
電波発生源から送信される電波を受信する物体の受信特性をシミュレートするシミュレーション方法であって、
前記発生源を複数の要素に分割した場合の各要素に流れる電流を未知数とする、発生源の連立方程式を生成し、
前記発生源の連立方程式を用いて、発生源の電流値を計算し、
前記発生源の電流値を保存し、
前記発生源の位置に応じて、前記物体を複数の要素に分割した場合の各要素に流れる電流を未知数とし、保存された電流値を定数とする、物体の連立方程式を生成し、
前記物体の連立方程式を用いて、前記発生源の位置に対応する物体の電流値を計算し、
前記物体の電流値に基づいて前記物体の受信特性を求め、
前記物体の受信特性を提示する
ことを特徴とするシミュレーション方法。
【請求項６】
電波発生源から送信される電波を受信する物体の受信特性をシミュレートするコンピュータのためのプログラムであって、
前記発生源を複数の要素に分割した場合の各要素に流れる電流を未知数とする、発生源の連立方程式を用いて、発生源の電流値を計算し、
前記発生源の電流値を保存し、
前記発生源と前記物体の位置関係が変化したとき、該物体を複数の要素に分割した場合の各要素に流れる電流を未知数とし、保存された電流値を定数とする、物体の連立方程式を用いて、物体の電流値を計算し、
前記物体の電流値に基づいて前記物体の受信特性を求め、
前記物体の受信特性を出力する
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電波発生源から送信された電波の解析に係り、電波を受信する物体の受信特性をシミュレートする装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話や自動車アンテナのように、外部からの電波を受信する製品にとっては、アンテナの指向特性に基づく受信感度が重要な要素となる。これらの製品を、被試験物（equipment under test，ＥＵＴ）と呼ぶことにすると、ＥＵＴが外部からの電波に対してどのような指向特性を持っているかを、ヴァーチャルにモデル化し計算するソフトウェアは、従来より用いられている。
【０００３】
図１１は、このようなモデルにおいて、電波発生源（波源）となる送信アンテナとＥＵＴに含まれる受信アンテナの関係を示している。図１１において、受信アンテナ１２を中心として送信アンテナ１１を任意角度θだけ回転させ、送信アンテナ１１から電界を照射したときの受信アンテナ１２の任意点の電圧Ｖinを求めることで、受信アンテナ１２の指向特性を調べることができる。このＶinは、受信アンテナ１２の受信感度と呼ばれる。このとき、回転角度θによってＶinの値が変化し、図１２に示すような指向特性が現れる。
【０００４】
図１２において、座標軸１３は、受信アンテナ１２の受信感度が最大となる方向を表し、この座標軸１３を任意角度θだけ回転させて得られる直線１４上において、原点Ｏから曲線１５上の点Ｐまでの長さが、θに対するＶinを表す。言い換えれば、曲線１５は、角度θのそれぞれの値に対する電圧Ｖinの値を表している。
【０００５】
受信アンテナ１２を任意形状のＥＵＴに置き換えて、その指向特性を求める方法の１つとして、モーメント法が知られている。モーメント法は、例えば、「電磁界強度算出装置」（特開平７−２３４８９０）に記載されているように、マックスウェルの電磁波方程式から導かれる積分方程式の解法の１つであり、物体を多数の小さな要素に分割して、各要素に流れる電流を計算する方法である。各要素に流れる電流が分かれば、物体の任意点の電圧を求めることができる。
【０００６】
ＥＵＴの指向特性をモーメント法で求めるには、送信アンテナとＥＵＴからなるシステムをモデル化し、システムを小さな要素に分割して、ＥＵＴの各要素に流れる電流を計算する必要がある。モーメント法の連立方程式は、次式で与えられる。
【０００７】
［Ｚij］［Ｉj ］＝［Ｖi ］                                    （１）
ここで、［Ｚij］は、システムのｉ番目の要素とｊ番目の要素の間の相互インピーダンスＺijを要素とする行列であり、［Ｉj ］は、ｊ番目の要素に流れる電流Ｉj を要素とする列ベクトルであり、［Ｖi ］は、ｉ番目の要素の電圧Ｖi を要素とする列ベクトルである。このうち、［Ｖi ］は、モデルの波源電圧として与えられ、［Ｚij］は、モデルに基づいて計算される。また、［Ｉj ］は、連立方程式の未知数に対応する。
【０００８】
図１３は、このようなモーメント法による従来の電流計算処理のフローチャートである。従来の処理装置は、まず、送信アンテナとＥＵＴのモデルのデータを読み込み（ステップＳ１）、送信アンテナの回転角度の初期値に対する相互インピーダンスＺijを計算する（ステップＳ２）。
【０００９】
次に、（１）式の係数行列［Ｚij］を生成し、その行列のＬＤＵ分解を行って（ステップＳ３）、前進代入・後退代入により電流Ｉjを求める（ステップＳ４）。ここで、ＬＤＵ分解とは、連立方程式を解くために、係数行列を下三角行列Ｌ、対角行列Ｄ、および上三角行列Ｕの積に変換する操作を表し、前進代入および後退代入とは、これらの行列を用いて解を求める計算方法を表す。
【００１０】
次に、処理装置は、送信アンテナの角度を変更するか否かを判定する（ステップＳ５）。角度を変更する場合は、次の角度に対する相互インピーダンスＺijを計算し（ステップＳ２）、ステップＳ３以降の処理を行う。そして、すべての角度における電流計算が終了すると、ステップＳ５において角度の変更を停止し、処理を終了する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の計算方法には、以下のような問題がある。
従来の計算方法では、アンテナの角度を変更する度に（１）式の左辺の相互インピーダンスＺijを計算し、相互インピーダンス行列［Ｚij］を再構成して、連立方程式を解く必要がある。このとき、１つの相互インピーダンスＺijの値を計算するだけでも長い時間がかかるため、システムの要素数が多数になると、［Ｚij］を構成するすべての要素Ｚijを求めるのに膨大な時間を要する。さらに、ｋ個の角度について［Ｚij］を構成し直すと、計算時間はｋ倍になってしまう。
【００１２】
本発明の課題は、電波を受信する任意形状の物体の受信特性のシミュレーションを高速化するシミュレーション装置および方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
図１は、本発明のシミュレーション装置の原理図である。図１のシミュレーション装置は、電流計算手段２１、２２、電流格納手段２３、および出力手段２４を備え、波源から送信される電波を受信する物体の受信特性をシミュレートする。
【００１４】
電流計算手段２１は、波源を複数の要素に分割した場合の各要素に流れる電流を未知数とする、波源の連立方程式を用いて、波源の電流値を計算する。電流格納手段２３は、波源の電流値を格納する。電流計算手段２２は、波源と物体の位置関係が変化したとき、物体を複数の要素に分割した場合の各要素に流れる電流を未知数とし、電流格納手段２３に格納された電流値を定数とする、物体の連立方程式を用いて、物体の電流値を計算する。出力手段２４は、物体の電流値に基づいて物体の受信特性を求め、その受信特性を出力する。
【００１５】
波源は、例えば、送信アンテナに対応し、物体は、例えば、受信アンテナやＥＵＴに対応する。シミュレーション装置は、（１）式の代わりに、波源に関する連立方程式と物体に関する連立方程式を別々に生成して、電流値を計算する。
【００１６】
まず、電流計算手段２１は、波源を構成する複数の要素の電流に関する連立方程式を解くことで、波源の電流値を求め、電流格納手段２３に格納する。次に、波源と物体の相対的な位置関係が変化すると、電流計算手段２２は、電流格納手段２３に格納された電流値を取り出し、それらの値を定数として用いて、物体を構成する複数の要素の電流に関する連立方程式を生成する。そして、その連立方程式を解くことで、物体の電流値を求め、出力手段２４に渡す。出力手段２４は、受け取った電流値を用いて、受信感度のような物体の受信特性を求め、それを出力する。
【００１７】
このようなシミュレーション装置によれば、波源の電流値を一定とみなすことで、波源の連立方程式と物体の連立方程式を分離することができ、波源の電流値と物体の電流値を別々に求めることが可能となる。このとき、波源の連立方程式の係数行列は、波源の要素間の相互インピーダンスのみから構成することができ、物体の連立方程式の係数行列は、物体の要素間の相互インピーダンスのみから構成することができる。
【００１８】
これらの相互インピーダンスは、物体に対する波源の相対的な位置が変化しても変わらないので、係数行列の計算は１回で済むことになる。したがって、従来のように、送信アンテナの角度毎に係数行列の計算を繰り返す必要がなくなり、処理時間が大幅に短縮される。
【００１９】
例えば、図１の電流計算手段２１、２２は、後述する図６の電流計算部５３に対応し、図１の電流格納手段２３は、図６の電流格納部６３に対応し、図１の出力手段２４は、図６の電圧計算部５５に対応する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図２は、送信アンテナとＥＵＴからなるシステムの解析モデルの例を示している。図２のモデルにおいて、送信アンテナ３１は、電波の波源に対応し、ＥＵＴ３２に電界を照射することで電波を送信する。ＥＵＴ３２は、ガラスアンテナを装備した自動車に対応し、送信アンテナ３１から送信される電波を受信する。このとき、（１）式は、図３に示すような連立方程式に書き換えることができる。
【００２１】
図３の係数行列において、小行列４１は、ＥＵＴ３２を構成するｎ個の要素間の相互インピーダンスＺEi,j（ｉ＝１，．．．，ｎ、ｊ＝１，．．．，ｎ）を要素とする行列であり、小行列４４は、送信アンテナ３１を構成するｍ個の要素間の相互インピーダンスＺAi,j（ｉ＝１，．．．，ｍ、ｊ＝１，．．．，ｍ）を要素とする行列である。
【００２２】
また、小行列４２は、ＥＵＴ３２を構成する要素と送信アンテナ３１を構成する要素の間の相互インピーダンスＺTi,j（ｉ＝１，．．．，ｎ、ｊ＝１，．．．，ｍ）を要素とする行列であり、小行列４３は、相互インピーダンスＺTi,j（ｉ＝１，．．．，ｍ、ｊ＝１，．．．，ｎ）を要素とする行列である。
【００２３】
また、電流ＩEj（ｊ＝１，．．．，ｎ）は、ＥＵＴ３２の各要素に流れる電流を表し、電流ＩAj（ｊ＝１，．．．，ｍ）は、送信アンテナ３１の各要素に流れる電流を表す。また、電圧Ｖは、送信アンテナ３１の送信電圧である。
【００２４】
ここで、送信アンテナ３１とＥＵＴ３２の距離が十分に離れている場合、ＥＵＴ３２に流れる電流による送信アンテナ３１への影響は非常に小さいと考えられる。したがって、ＥＵＴ３２に対する送信アンテナ３１の角度が変わっても、送信アンテナ３１に流れる電流はほとんど変化せず、一定値とみなすことができる。この場合、ＥＵＴ３２の電流の計算において、送信アンテナ３１を定電流源として利用することができる。
【００２５】
そこで、最初に送信アンテナ３１のみをモデル化し、送信アンテナ３１の電流ＩA1〜ＩAmを求める。これらの電流ＩA1〜ＩAmのみを未知数とする連立方程式は、図３の小行列４４を用いて、図４のように構成される。この連立方程式を解いて得られた電流値を既知の値として、図３の小行列４１、４３を係数行列とする連立方程式に代入し、ＥＵＴ３２の電流ＩE1〜ＩEnのみを未知数とする連立方程式を作成する。電流ＩE1〜ＩEnに関する連立方程式は、図５のように構成される。
【００２６】
図５において、右辺の電圧項は、電流ＩAjと相互インピーダンスＺTi,jの積で与えられ、送信アンテナ３１の角度毎に変化する。しかし、左辺の相互インピーダンス行列［ＺEi,j］は角度が変わっても変化しないので、この行列の計算は１回だけで済むことになる。
【００２７】
例えば、ｎを３〜４万程度とし、ｍを１００程度とすると、相互インピーダンスＺEi,jの計算には、相互インピーダンスＺTi,jの計算よりはるかに多くの時間を必要とする。したがって、角度が変化したときの相互インピーダンスＺEi,jの計算を省略することで、電流計算を大幅に高速化することが可能になる。このような簡略化された計算方法は、一般に、波源である送信部と電波を受信する受信部との距離が十分にある場合に、利用可能となる。
【００２８】
図６は、このような電流計算に基づくシミュレーション装置の構成図である。図６のシミュレーション装置は、インピーダンス計算部５１、ＬＤＵ分解部５２、電流計算部５３、電圧項計算部５４、電圧計算部５５、行列格納部６１、インピーダンス格納部６２、電流格納部６３、および電圧項格納部６４を備える。
【００２９】
インピーダンス計算部５２は、与えられたモデルの相互インピーダンスを計算し、インピーダンス格納部６２に格納する。ＬＤＵ分解部５２は、計算された相互インピーダンスを要素とする相互インピーダンス行列を生成し、その行列のＬＤＵ分解を行って、分解された行列のデータを行列格納部６１に格納する。
【００３０】
電流計算部５３は、インピーダンス計算部５１からのデータ、ＬＤＵ分解部５２からのデータ、行列格納部６１のデータ、および電圧項格納部６４のデータのうち、必要なものを用いて電流を計算し、電流格納部６３に格納する。
【００３１】
電圧項計算部５４は、インピーダンス計算部５１からのデータと電流格納部６３のデータを用いて、図５の電圧項を計算し、電圧項格納部６４に格納する。電圧計算部５５は、電流計算部５３からのデータを用いてＥＵＴの所定位置の電圧を計算し、その値をシミュレーション結果として出力する。
【００３２】
図７は、図６のシミュレーション装置によるシミュレーション処理のフローチャートである。シミュレーション装置は、まず、与えられたモデルに対して、送信アンテナの電流を一定とみなした計算方法が利用できるか否かを判定する（ステップＳ１１）。ここでは、例えば、送信アンテナとＥＵＴの距離が所定の閾値以上か否かをチェックし、距離が閾値以上であれば、この計算方法が利用可能と判定し、距離が閾値未満であれば、この計算方法は利用不可能と判定する。
【００３３】
この計算方法が利用可能であれば、次に、シミュレーション装置は、送信アンテナとＥＵＴのモデルのデータを読み込み（ステップＳ１２）、インピーダンス計算部５１は、送信アンテナのみの相互インピーダンスＺAi,jを計算し、計算結果を電流計算部５３に渡す（ステップＳ１３）。そして、電流計算部５３は、受け取ったＺAi,jを用いて図４の連立方程式を生成し、送信アンテナの電流ＩAjを求めて、電流格納部６３に格納する（ステップＳ１４）。
【００３４】
次に、インピーダンス計算部５１は、ＥＵＴのみの相互インピーダンスＺEi,jを計算し、計算結果をＬＤＵ分解部５２に渡す（ステップＳ１５）。そして、ＬＤＵ分解部５２は、受け取ったＺEi,jを用いて相互インピーダンス行列［ＺEi,j］を生成し、その行列のＬＤＵ分解を行って、分解結果を行列格納部６１に格納する（ステップＳ１６）。
【００３５】
次に、インピーダンス計算部５１は、送信アンテナとＥＵＴの相互インピーダンスＺTi,jを計算し、計算結果を電圧項計算部５４に渡す。そして、電圧項計算部５４は、受け取ったＺTi,jと電流格納部６３に格納された電流ＩAjを用いて、図５の電圧項を計算し、電圧項格納部６４に格納する（ステップＳ１７）。
【００３６】
次に、シミュレーション装置は、送信アンテナの角度を変更するか否かを判定する（ステップＳ１８）。角度を変更する場合、インピーダンス計算部５１は、次の角度に対する新たな相互インピーダンスＺTi,jを計算し、電圧項計算部５４は、新たなＺTi,jと電流格納部６３に格納された電流ＩAjを用いて、新たな電圧項を計算し、電圧項格納部６４に格納する（ステップＳ１７）。そして、すべての角度における電圧項の計算が終了すると、シミュレーション装置は、ステップＳ１８において角度の変更を停止する。
【００３７】
次に、電流計算部５３は、行列格納部６１に格納された［ＺEi,j］の分解結果と、電圧項格納部６４に格納された電圧項を用いて、図５の連立方程式を生成する。そして、前進代入・後退代入により、各角度に対するＥＵＴの電流ＩEjを求め、電圧計算部５５に渡す（ステップＳ１９）。
【００３８】
そして、電圧計算部５５は、受け取った電流ＩEjを用いて、各角度に対するＥＵＴの電圧を計算し、計算結果をＥＵＴの受信特性として出力する（ステップＳ２０）。このとき、電圧値の計算結果は、例えば、図１２のような指向特性のグラフとして、画面上に表示される。
【００３９】
また、ステップＳ１１において、送信アンテナの電流を一定とみなした計算方法が利用不可能な場合、シミュレーション装置は、図１３に示した処理に従って電流を計算し（ステップＳ２１）、ステップＳ２０の処理を行う。
【００４０】
このようなシミュレーション処理によれば、最も時間のかかるＥＵＴの相互インピーダンスＺEi,jの計算が１回で済むため、処理時間が大幅に短縮できる。また、相互インピーダンス行列［ＺEi,j］のＬＤＵ分解も１回で済むため、処理がさらに高速化されるという利点がある。
【００４１】
ここで、送信アンテナから自動車に電波を照射して、自動車のガラスアンテナの指向特性を計算する解析を例に挙げて、このシミュレーション処理の効果を説明する。シミュレーション対象の送信アンテナの角度が７２個ある場合、まず、従来の計算方法では、全解析時間は次式のようになる。
【００４２】
解析時間＝（１角度当たりの解析時間）×７２                    （２）
これに対して、図７の計算方法によれば、全解析時間は次式のようになる。
【００４３】
解析時間＝（１角度当たりの解析時間）×１＋
（アンテナ−ＥＵＴの相互インピーダンスの計算時間）×７１
（３）
ここで、（アンテナ−ＥＵＴの相互インピーダンスの計算時間）＜＜（１角度当たりの解析時間）という関係があるため、（３）式の解析時間は、ほとんど１角度当たりの解析時間に等しいとみなすことができる。つまり、図７の計算方法により、およそ７２倍もの高速化を図ることができる。
【００４４】
図７のシミュレーション処理では、送信アンテナの回転角度の変化に対するＥＵＴの指向特性をシミュレートしているが、同様にして、ＥＵＴに対する送信アンテナの相対的な位置の変化に対するＥＵＴの受信特性を、シミュレートすることができる。
【００４５】
この場合、シミュレーション装置は、送信アンテナの位置を変化させて、新たな位置に対応する相互インピーダンスＺTi,jを計算する。そして、そのＺTi,jと、電流格納部６３に保存された電流ＩAjと、行列格納部６１に保存された行列データを用いて、新たな位置に対応するＥＵＴの連立方程式を生成し、新たな電流値を計算する。
【００４６】
また、図７のシミュレーション処理は、上述したように、送信アンテナとＥＵＴの距離が十分に離れている場合に有効であるが、このような条件を課すことなく、処理を高速化することも可能である。例えば、ＥＵＴの相互インピーダンスＺEi,jを保存しておき、各角度における電流計算においてそれを利用することで、図３の相互インピーダンスの計算時間を削減することができる。
【００４７】
図８は、このようなシミュレーション処理のフローチャートである。シミュレーション装置は、まず、送信アンテナとＥＵＴのモデルのデータを読み込み（ステップＳ３１）、インピーダンス計算部５１は、送信アンテナの相互インピーダンスＺAi,jを計算して、インピーダンス格納部６２に格納する（ステップＳ３２）。
【００４８】
次に、インピーダンス計算部５１は、ＥＵＴの相互インピーダンスＺEi,jを計算して、インピーダンス格納部６２に格納し（ステップＳ３３）、送信アンテナとＥＵＴの相互インピーダンスＺTi,jを計算して、計算結果をＬＤＵ分解部５２に渡す。
【００４９】
この場合、ＺAi,jとＺEi,jは、送信アンテナの角度に依存しないデータとして、インピーダンス格納部６２に格納され、ＺTi,jは、送信アンテナの角度に依存するデータとして、ＬＤＵ分解部５２に渡される。
【００５０】
次に、ＬＤＵ分解部５２は、インピーダンス格納部６２に格納されたＺAi,jおよびＺEi,jを取り出し、それらのデータとインピーダンス計算部５１から受け取ったＺTi,jを用いて、図３の相互インピーダンス行列を生成する（ステップＳ３５）。そして、その行列のＬＤＵ分解を行って、分解結果を電流計算部５３に渡す（ステップＳ３６）。
【００５１】
次に、電流計算部５３は、受け取った相互インピーダンス行列の分解結果を用いて、図３の連立方程式を生成する。そして、前進代入・後退代入により、ＥＵＴの電流ＩEjと送信アンテナの電流ＩAjを求め、電流ＩEjを電圧計算部５５に渡す（ステップＳ３７）。
【００５２】
次に、シミュレーション装置は、送信アンテナの角度を変更するか否かを判定する（ステップＳ３８）。角度を変更する場合、インピーダンス計算部５１は、次の角度に対する新たな相互インピーダンスＺTi,jを計算して、計算結果をＬＤＵ分解部５２に渡す（ステップＳ３４）。次に、ＬＤＵ分解部５２は、受け取ったＺTi,jと、インピーダンス格納部６２に格納されたＺAi,jおよびＺEi,jを用いて、相互インピーダンス行列を生成する。そして、新たに生成された相互インピーダンス行列に基づき、ステップＳ３６およびＳ３７の処理が繰り返される。
【００５３】
こうして、すべての角度における電流計算が終了すると、シミュレーション装置は、ステップＳ３８において角度の変更を停止する。そして、電圧計算部５５は、受け取った電流ＩEjを用いて、各角度に対するＥＵＴの電圧を計算し、受信特性として出力する（ステップＳ３９）。
【００５４】
このようなシミュレーション処理によれば、図７の処理と同様に、ＥＵＴの相互インピーダンスＺEi,jの計算が１回で済むため、処理時間が大幅に短縮できる。
【００５５】
図２の例では、ＥＵＴとして自動車を用いているが、本実施形態では、自動車の代わりに任意の物体を用いて解析モデルを生成することができる。また、本実施形態では、連立方程式の解法としてＬＤＵ分解を用いているが、ＬＤＵ分解の代わりに任意の行列分解法を用いることができる。例えば、係数行列を下三角行列Ｌと上三角行列Ｕの積に変換するＬＵ分解を用いてもよい。
【００５６】
ところで、図６のシミュレーション装置は、例えば、図９に示すような情報処理装置（コンピュータ）を用いて構成される。図９の情報処理装置は、ＣＰＵ（中央処理装置）７１、メモリ７２、入力装置７３、出力装置７４、外部記憶装置７５、媒体駆動装置７６、およびネットワーク接続装置７７を備え、それらはバス７８により互いに接続されている。
【００５７】
メモリ７２は、例えば、ＲＯＭ（read only memory）、ＲＡＭ（random access memory）等を含み、処理に用いられるプログラムとデータを格納する。ＣＰＵ７１は、メモリ７２を利用してプログラムを実行することにより、必要な処理を行う。
【００５８】
図６のインピーダンス計算部５１、ＬＤＵ分解部５２、電流計算部５３、電圧項計算部５４、および電圧計算部５５は、プログラムにより記述されたソフトウェアコンポーネントに対応し、メモリ７２の特定のプログラムコードセグメントに格納される。
【００５９】
入力装置７３は、例えば、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル等であり、ユーザからの指示や情報の入力に用いられる。出力装置７４は、例えば、ディスプレイ、プリンタ、スピーカ等であり、ユーザへの問い合わせや処理結果の出力に用いられる。
【００６０】
外部記憶装置７５は、例えば、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク（magneto-optical disk）装置、テープ装置等である。情報処理装置は、この外部記憶装置７５に、上述のプログラムとデータを保存しておき、必要に応じて、それらをメモリ７２にロードして使用する。また、外部記憶装置７５は、図６の行列格納部６１、インピーダンス格納部６２、電流格納部６３、および電圧項格納部６４として用いることもできる。
【００６１】
媒体駆動装置７６は、可搬記録媒体７９を駆動し、その記録内容にアクセスする。可搬記録媒体７９としては、メモリカード、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（compact disk read only memory ）、光ディスク、光磁気ディスク等、任意のコンピュータ読み取り可能な記録媒体が用いられる。ユーザは、この可搬記録媒体７９に上述のプログラムとデータを格納しておき、必要に応じて、それらをメモリ７２にロードして使用する。
【００６２】
ネットワーク接続装置７７は、ＬＡＮ（local area network）等の任意の通信ネットワークに接続され、通信に伴うデータ変換を行う。また、情報処理装置は、上述のプログラムとデータをネットワーク接続装置７７を介して、サーバ等の他の装置から受け取り、必要に応じて、それらをメモリ７２にロードして使用する。
【００６３】
図１０は、図９の情報処理装置にプログラムとデータを供給することのできるコンピュータ読み取り可能な記録媒体を示している。可搬記録媒体７９やサーバ８０のデータベース８１に保存されたプログラムとデータは、メモリ７２にロードされる。このとき、サーバ８０は、プログラムとデータを搬送する搬送信号を生成し、ネットワーク上の任意の伝送媒体を介して、情報処理装置に送信する。そして、ＣＰＵ７１は、そのデータを用いてそのプログラムを実行し、必要な処理を行う。
（付記１）  電波発生源から送信される電波を受信する物体の受信特性をシミュレートするシミュレーション装置であって、
前記発生源を複数の要素に分割した場合の各要素に流れる電流を未知数とする、発生源の連立方程式を用いて、発生源の電流値を計算する第１の電流計算手段と、
前記発生源の電流値を格納する電流格納手段と、
前記発生源と前記物体の位置関係が変化したとき、該物体を複数の要素に分割した場合の各要素に流れる電流を未知数とし、前記電流格納手段に格納された電流値を定数とする、物体の連立方程式を用いて、物体の電流値を計算する第２の電流計算手段と、
前記物体の電流値に基づいて前記物体の受信特性を求め、該物体の受信特性を出力する出力手段と
を備えることを特徴とするシミュレーション装置。
（付記２）  前記第２の電流計算手段は、前記物体の要素間の相互インピーダンスを計算する手段と、前記発生源の要素と前記物体の要素の間の相互インピーダンスを計算する手段と、前記物体の要素間の相互インピーダンスの行列データを格納する行列格納手段とを含み、前記発生源の位置が変化したとき、新たな位置に対応する前記発生源の要素と物体の要素の間の相互インピーダンスを計算し、前記行列格納手段に格納された行列データを係数行列として用いて、該新たな位置に対応する物体の連立方程式を生成し、新たな電流値を計算することを特徴とする付記１記載のシミュレーション装置。
（付記３）  前記第２の電流計算手段は、所定の分解方法で係数行列を分解する分解手段をさらに含み、前記行列格納手段は、分解された係数行列の行列データを格納することを特徴とする付記２記載のシミュレーション装置。
（付記４）  前記発生源の電流値を定数とみなした計算方法が利用できるか否かを判定する判定手段をさらに備え、前記第２の電流計算手段は、該計算方法が利用できる場合に、前記物体の連立方程式を用いて前記物体の電流値を計算することを特徴とする付記１記載のシミュレーション装置。
（付記５）  送信アンテナから送信される電波を受信する物体の指向特性をシミュレートするシミュレーション装置であって、
前記送信アンテナを複数の要素に分割した場合の各要素に流れる電流を未知数とする、送信アンテナの連立方程式を用いて、送信アンテナの電流値を計算する第１の電流計算手段と、
前記送信アンテナの電流値を格納する電流格納手段と、
前記物体の要素間の相互インピーダンスの行列データを格納する行列格納手段と、
前記物体に対する前記送信アンテナの角度に応じて、該送信アンテナの要素と該物体の要素の間の相互インピーダンスを計算する手段と、
前記物体を複数の要素に分割した場合の各要素に流れる電流を未知数とし、前記行列格納手段に格納された行列データを係数行列とし、前記電流格納手段に格納された電流値と、前記送信アンテナの要素と物体の要素の間の相互インピーダンスとを定数として用いて、前記送信アンテナの角度に対応する物体の連立方程式を生成し、物体の電流値を計算する第２の電流計算手段と、
前記物体の電流値に基づいて前記物体の指向特性を求め、該物体の指向特性を出力する出力手段と
を備えることを特徴とするシミュレーション装置。
（付記６）  電波発生源から送信される電波を受信する物体の受信特性をシミュレートするシミュレーション装置であって、
前記発生源を複数の要素に分割した場合の該発生源の要素間の相互インピーダンスのデータと、前記物体を複数の要素に分割した場合の該物体の要素間の相互インピーダンスのデータとを、該発生源の位置に依存しないデータとして格納するインピーダンス格納手段と、
前記発生源の位置が変化したとき、新たな位置に対応する前記発生源の要素と前記物体の要素の間の相互インピーダンスを計算する手段と、
前記発生源および物体の各要素に流れる電流を未知数とし、前記インピーダンス格納手段に格納されたデータと、前記発生源の要素と物体の要素の間の相互インピーダンスとからなる行列を係数行列とする、連立方程式を用いて、電流値を計算する電流計算手段と、
前記電流値に基づいて前記物体の受信特性を求め、該物体の受信特性を出力する出力手段と
を備えることを特徴とするシミュレーション装置。
（付記７）  電波発生源から送信される電波を受信する物体の受信特性をシミュレートするコンピュータのためのプログラムを記録した記録媒体であって、該プログラムは、
前記発生源を複数の要素に分割した場合の各要素に流れる電流を未知数とする、発生源の連立方程式を用いて、発生源の電流値を計算し、
前記発生源の電流値を保存し、
前記発生源と前記物体の位置関係が変化したとき、該物体を複数の要素に分割した場合の各要素に流れる電流を未知数とし、保存された電流値を定数とする、物体の連立方程式を用いて、物体の電流値を計算し、
前記物体の電流値に基づいて前記物体の受信特性を求め、
前記物体の受信特性を出力する
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
（付記８）  電波発生源から送信される電波を受信する物体の受信特性をシミュレートするコンピュータにプログラムを搬送する搬送信号であって、該プログラムは、
前記発生源を複数の要素に分割した場合の各要素に流れる電流を未知数とする、発生源の連立方程式を用いて、発生源の電流値を計算し、
前記発生源の電流値を保存し、
前記発生源と前記物体の位置関係が変化したとき、該物体を複数の要素に分割した場合の各要素に流れる電流を未知数とし、保存された電流値を定数とする、物体の連立方程式を用いて、物体の電流値を計算し、
前記物体の電流値に基づいて前記物体の受信特性を求め、
前記物体の受信特性を出力する
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする搬送信号。
（付記９）  電波発生源から送信される電波を受信する物体の受信特性をシミュレートするシミュレーション方法であって、
前記発生源を複数の要素に分割した場合の各要素に流れる電流を未知数とする、発生源の連立方程式を生成し、
前記発生源の連立方程式を用いて、発生源の電流値を計算し、
前記発生源の電流値を保存し、
前記発生源の位置に応じて、前記物体を複数の要素に分割した場合の各要素に流れる電流を未知数とし、保存された電流値を定数とする、物体の連立方程式を生成し、
前記物体の連立方程式を用いて、前記発生源の位置に対応する物体の電流値を計算し、
前記物体の電流値に基づいて前記物体の受信特性を求め、
前記物体の受信特性を提示する
ことを特徴とするシミュレーション方法。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、波源から任意形状の物体に電波が送信される場合の物体の受信特性のシミュレーションにおいて、冗長な相互インピーダンスの計算を省略することができ、シミュレーション処理が高速化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシミュレーション装置の原理図である。
【図２】解析モデルを示す図である。
【図３】モデルの連立方程式を示す図である。
【図４】送信アンテナの電流の連立方程式を示す図である。
【図５】ＥＵＴの電流の連立方程式を示す図である。
【図６】シミュレーション装置の構成図である。
【図７】第１のシミュレーション処理のフローチャートである。
【図８】第２のシミュレーション処理のフローチャートである。
【図９】情報処理装置の構成図である。
【図１０】記録媒体を示す図である。
【図１１】送信アンテナと受信アンテナを示す図である。
【図１２】受信アンテナの指向特性を示す図である。
【図１３】従来の電流計算処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１１、３１  送信アンテナ
１２  受信アンテナ
１３  座標軸
１４  直線
１５  曲線
２１、２２  電流計算手段
２３  電流格納手段
２４  出力手段
３２  ＥＵＴ
４１、４２、４３、４４  小行列
５１  インピーダンス計算部
５２  ＬＤＵ分解部
５３  電流計算部
５４  電圧項計算部
５５  電圧計算部
６１  行列格納部
６２  インピーダンス格納部
６３  電流格納部
６４  電圧項格納部
７１  ＣＰＵ
７２  メモリ
７５  外部記憶装置
７６  媒体駆動装置
７７  ネットワーク接続装置
７８  バス
７９  可搬記録媒体
８０  サーバ
８１  データベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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