(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波の解析の対象となる機器をモデル化して得られるネットパターンに関するネットパターン情報に基づき、前記電磁波の解析を行う電磁波解析処理部を有する電磁波解析処理装置において、
前記ネットパターン情報から、前記ネットパターンを構成する複数のセグメントの各々の端点の座標を示す座標データを抽出する座標データ抽出部と、
前記座標データ抽出部により抽出された座標データに基づき、前記ネットパターンを、予め定められた最大の長さ以下になるように、所定の数のセグメントを含む対象区間に分割し、各々の対象区間毎に、前記対象区間に含まれる所定の数のセグメントを、当該セグメントの数よりも少ない単一または複数の直線に置き換えることによって前記ネットパターンの平滑化処理を行うネットパターン平滑化処理部とを備え、
前記ネットパターン平滑化処理部は、各々の前記対象区間毎に、前記対象区間の開始点の座標と終了点の座標との間に位置する任意の中間点を選定し、前記開始点と前記中間点との距離、および、前記中間点と前記終了点との距離の和が、前記対象区間に含まれる所定の数のセグメントの長さの総和に等しくなるように前記中間点の座標を設定することによって前記平滑化処理を行い、該平滑化処理が完了した前記対象区間の前記開始点、前記中間点および前記終了点の座標を含む座標データを前記電磁波解析処理部に入力し、前記電磁波の電磁界強度を算出することを特徴とする電磁波解析処理装置。
【請求項２】
前記中間点が、前記対象区間の前記開始点および前記終了点から同じ距離の位置に配置されることを特徴とする請求項１記載の電磁波解析処理装置。
【請求項３】
電磁波の解析の対象となる機器をモデル化して得られるネットパターンに関するネットパターン情報に基づき、前記電磁波の解析を行う電磁波解析処理部を有する電磁波解析処理装置において、
前記ネットパターン情報から、前記ネットパターンを構成する複数のセグメントの各々の端点の座標を示す座標データを抽出する座標データ抽出部と、
前記座標データ抽出部により抽出された座標データに基づき、前記ネットパターンを、予め定められた最大の長さ以下になるように、所定の数のセグメントを含む対象区間に分割し、各々の対象区間毎に、前記対象区間に含まれる所定の数のセグメントを、当該セグメントの数よりも少ない単一または複数の直線に置き換えることによって前記ネットパターンの平滑化処理を行うネットパターン平滑化処理部とを備え、
前記ネットパターン平滑化処理部は、各々の前記対象区間毎に、前記対象区間に含まれる所定の数のセグメントを、前記対象区間の開始点と終了点とを結ぶ第１の方向の成分および第２の方向の成分からなる２種の直線に置き換えることによって前記平滑化処理を行い、該平滑化処理が完了した前記対象区間の前記開始点および前記終了点の座標を含む座標データを前記電磁波解析処理部に入力し、前記電磁波の電磁界強度を算出することを特徴とする電磁波解析処理装置。
【請求項４】
電磁波の解析の対象となる機器をモデル化して得られるネットパターンに関するネットパターン情報に基づいて前記電磁波の解析を行うために、前記ネットパターン情報から、前記ネットパターンを構成する複数のセグメントの各々の端点の座標を示す座標データを抽出するステップと、
抽出された前記座標データに基づき、前記ネットパターンを、予め定められた最大の長さ以下になるように、所定の数のセグメントを含む対象区間に分割し、各々の対象区間毎に、各々の前記対象区間の開始点の座標と終了点の座標との間に位置する任意の中間点を選定し、前記開始点と前記中間点との距離、および、前記中間点と前記終了点との距離の和が、前記対象区間に含まれる所定の数のセグメントの長さの総和に等しくなるように前記中間点の座標を設定することによって前記ネットパターンの平滑化処理を行うステップと、
前記平滑化処理が完了した前記対象区間の前記開始点、前記中間点および前記終了点の座標を含む座標データに基づき、前記電磁波の電磁界強度を算出するステップとを有することを特徴とする電磁波解析方法。
【請求項５】
電磁波の解析の対象となる機器をモデル化して得られるネットパターンに関するネットパターン情報に基づいて前記電磁波の解析を行うために、コンピュータを、
前記ネットパターン情報から、前記ネットパターンを構成する複数のセグメントの各々の端点の座標を示す座標データを抽出する手段、
抽出された前記座標データに基づき、前記ネットパターンを、予め定められた最大の長さ以下になるように、所定の数のセグメントを含む対象区間に分割し、各々の対象区間毎に、各々の前記対象区間の開始点の座標と終了点の座標との間に位置する任意の中間点を選定し、前記開始点と前記中間点との距離、および、前記中間点と前記終了点との距離の和が、前記対象区間に含まれる所定の数のセグメントの長さの総和に等しくなるように前記中間点の座標を設定することによって前記ネットパターンの平滑化処理を行う手段、および
前記平滑化処理が完了した前記対象区間の前記開始点、前記中間点および前記終了点の座標を含む座標データに基づき、前記電磁波の電磁界強度を算出する手段として機能させるための電磁波解析処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波（特定の周波数帯の電磁波を「電波」と称する）の解析の対象となる電子機器等の機器をモデル化して得られるネットパターンに関するネットパターン情報に基づき、上記電子機器等が放射する電磁波の電磁界強度等の解析を行うための電磁波解析処理装置、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体、および電磁波解析処理プログラムに関する。
【０００２】
ＥＭＣ（electro-magnetic compatibility）に基づく規制によって、電子機器等の機器が製品になった段階で放射する電磁波の電磁界強度に対する制限が年々厳しくなる傾向にある。それゆえに、上記電子機器等が放射する電磁波に対する対策を早急に講じることが必要不可欠になっている。この対策の一環として、シミュレーションにより電子機器等の機器をモデル化することによって複数のネットパターンを形成し、電磁波解析用のソフトウェアをツールとして利用して上記ネットパターン内の電磁波の電磁界強度等を迅速かつ正確に算出することが重要になってきている。
【０００３】
【従来の技術】
電子機器等の機器が放射する電磁波を解析する際に、ＣＡＤ（computer aided design : コンピュータ援用設計システム）からのネットパターン情報としてネットパターンの配置情報を取り込むと、上記機器をモデル化して電磁波解析用のモデルを作成することが容易に可能になる。ここで、ネットパターンの配置情報とは、電子機器内の電子部品の実装位置を示すものである。
【０００４】
図１０は、電磁波解析に使用される従来のネットパターンの一例を示す模式図である。
【０００５】
一般に、電磁波の解析の対象となる電子機器をモデル化することによって、図１０に示すようなネットパターンＮが得られる。実際の電子機器では、プリント基板における各種の電子部品の実装の高密度化によって上記電子部品を配線するスペースが狭くなり、短いピッチでネットパターンを折れ曲げざるを得ない。このため、上記のネットパターンＮは、通常、数多くのセグメント（線分ともよばれる）Ｓと、隣接するセグメントを互いに接続するための端点Ｐにより構成されている。なお、この端点Ｐには、一つのセグメントを２つ以上のセグメントに分岐するための分岐点も含まれる。このようなネットパターンにおける電磁波の電磁界強度等の解析に際しては、各々のセグメントを電磁波放射の一要素として計算するため、セグメントの数が増加するに従って、それだけ電磁波の解析時間が長くなる傾向にある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のとおり、電子機器等に対して確立されたネットパターンにおける電磁波の解析を行う場合、従来は、ネットパターン内の各々のセグメント毎に、当該セグメントから放射される電磁波の電磁界強度等を算出することが必要であった。通常、電子機器内の複数のプリント基板の各々には１００〜２００程度のネットパターンが存在するので、それだけでも比較的多くの解析時間を必要とする。
【０００７】
また一方で、ある例では、６つのネットパターンのデータで約１５００のセグメントに達する場合もあり、このようなネットパターンのデータを含んだ計算を完了させるために４０時間もかかる。
【０００８】
換言すれば、ＣＡＤからのネットパターン情報として、プリント基板における各種の電子部品の実装位置に基づいて作成されたネットパターンの配置情報をそのまま利用すると、セグメントの総数が多くなって電磁波の解析に膨大な時間がかかることになる。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、電磁波の解析の精度に影響を及ぼすことなく電磁波の解析に要する時間をできる限り短縮することが可能な電磁波解析処理装置、上記の電磁波解析処理装置用のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体、および電磁波解析処理プログラムを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
図１は、本発明の原理構成を示すブロック図である。ただし、ここでは、本発明の電磁波解析処理装置１の構成を簡略化して示す。
【００１１】
図１に示す電磁波解析処理装置１は、電磁波の解析の対象となる機器をモデル化して得られるネットパターンに関するネットパターン情報に基づき、上記電磁波の解析を行う電磁波解析処理部４を備えている。
【００１２】
さらに、上記問題点を解決するために、本発明の電磁波解析処理装置１は、図１に示すように、上記ネットパターン情報から、上記ネットパターンを構成する複数のセグメントの各々の端点の座標を示す座標データを抽出する座標データ抽出部２と、上記座標データ抽出部により抽出された座標データに基づき、上記ネットパターンを、予め定められた最大の長さ以下になるように、所定の数のセグメントを含む対象区間に分割し、各々の対象区間毎に、上記対象区間に含まれる所定の数のセグメントを、当該セグメントの数よりも少ない単一または複数の直線に置き換えることによって上記ネットパターンの平滑化処理（すなわち、スムージング処理）を行うネットパターン平滑化処理部３とを備えている。
【００１３】
本発明の電磁波解析処理装置１では、ネットパターン平滑化処理部３による平滑化処理が完了した座標データを上記電磁波解析処理部４に入力して上記電磁波の電磁界強度を算出するようになっている。上記の座標データ抽出部２およびネットパターン平滑化処理部３は、本発明の重要な特徴となる構成要件である。
【００１４】
さらに、図１の電磁波解析処理装置１は、ネットパターンに関するネットパターン情報を保持するネットパターン情報保持部６と、ネットパターン内の対象区間の最大の長さを示すデータを保持する対象区間最大長保持部７とを備えている。
【００１５】
さらに、図１の電磁波解析処理装置１は、前述のネットパターン情報保持部６、対象区間最大長保持部７、座標データ抽出部２、ネットパターン平滑化処理部３、および電磁波解析処理部４の動作を制御する制御部５を備えている。好ましくは、制御部５は、パーソナルコンピュータのＣＰＵ（central processing unit : 中央処理装置）により構成される。より詳しく説明すると、制御部５は、ネットパターン情報保持部６からネットパターンのデータを読み出して座標データ抽出部２に供給したり、対象区間最大長保持部７から対象区間の最大の長さを示すデータを読み出してネットパターン平滑化処理部３に供給したり、ネットパターンのデータや、電磁波解析処理部４による電磁波の解析結果を表示部８に表示したりする機能を有する。
【００１６】
好ましくは、上記ネットパターン平滑化処理部３は、各々の対象区間毎に、上記対象区間の開始点の座標と終了点の座標との間に位置する任意の中間点を選定し、上記開始点と上記中間点との距離、および、上記中間点と上記終了点との距離の和が、上記対象区間に含まれる所定の数のセグメントの長さの総和に等しくなるように上記中間点の座標を設定することによって上記平滑化処理を行い、上記平滑化処理が完了した上記対象区間の上記開始点、上記中間点および上記終了点の座標を含む座標データを上記電磁波解析処理部４に入力する。
【００１７】
さらに、好ましくは、上記ネットパターン平滑化処理部３は、各々の対象区間毎に、上記対象区間に含まれる所定の数のセグメントを、上記対象区間の開始点と終了点とを結ぶ直線に置き換えることによって上記平滑化処理を行い、上記平滑化処理が完了した上記対象区間の上記開始点および上記終了点の座標を含む座標データを上記電磁波解析処理部４に入力する。
【００１８】
さらに、好ましくは、上記ネットパターン平滑化処理部３は、各々の対象区間毎に、上記対象区間に含まれる所定の数のセグメントを、上記対象区間の開始点と終了点とを結ぶ第１の方向の成分および第２の方向の成分からなる２種の直線に置き換えることによって上記平滑化処理を行い、上記平滑化処理が完了した上記対象区間の上記開始点および上記終了点の座標を含む座標データを上記電磁波解析処理部４に入力する。
【００１９】
また一方で、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を使用して本発明の電磁波解析処理装置等を動作させる場合、ネットパターンを構成する複数のセグメントの各々の端点の座標を示す座標データをネットパターン情報から抽出する手段と、抽出された上記座標データに基づき、上記ネットパターンを、予め定められた最大の長さ以下になるように、所定の数のセグメントを含む対象区間に分割し、各々の対象区間毎に、上記対象区間に含まれる所定の数のセグメントを、当該セグメントの数よりも少ない単一または複数の直線に置き換えることによって上記ネットパターンの平滑化処理を行う手段と、上記平滑化処理が完了した座標データに基づき、上記電磁波の電磁界強度を算出する手段とを記憶した記憶媒体が提供される。
【００２０】
また一方で、電磁波の解析の対象となる機器をモデル化して得られるネットパターンに関するネットパターン情報に基づいて上記電磁波の解析を行うために、コンピュータを、上記ネットパターン情報から、上記ネットパターンを構成する複数のセグメントの各々の端点の座標を示す座標データを抽出する手段、抽出された上記座標データに基づき、上記ネットパターンを、予め定められた最大の長さ以下になるように、所定の数のセグメントを含む対象区間に分割し、各々の対象区間毎に、上記対象区間に含まれる所定の数のセグメントを、当該セグメントの数よりも少ない単一または複数の直線に置き換えることによって上記ネットパターンの平滑化処理を行う手段、および、上記平滑化処理が完了した座標データに基づき、上記電磁波の電磁界強度を算出する手段として機能させるための電磁波解析処理プログラムが提供される。
【００２１】
要約すれば、本発明では、ネットパターンを分割して得られる各々の対象区間毎に、当該対象区間に含まれるセグメントの数よりも少ない直線にて当該対象区間のネットパターンを近似することにより、ネットパターンの平滑化処理を行っている。
【００２２】
より詳しく説明すると、第１の具体的な平滑化処理方法として、当該対象区間の開始点と終了点との間に位置する任意の中間点を選定し、上記開始点と上記中間点との距離、および、上記中間点と上記終了点との距離の和が、上記対象区間内の複数のセグメントの長さの総和に等しくなるように上記中間点の座標を設定する。換言すれば、この方法では、各々の対象区間にてネットパターンの長さを変化させないように、複数の直線を用いてネットパターンの平滑化処理が行われる。
【００２３】
第２の具体的な平滑化処理方法として、当該対象区間内の複数のセグメントを、当該対象区間の開始点と終了点とを結ぶ直線に置き換える。さらに、ネットパターンの共振点が変化しないようにするために、当該対象区間内の複数のセグメントの長さの総和に基づいてネットパターン内の電流値を計算し、この電流値を上記ネットパターンに対し平均的に分配する。
【００２４】
第３の具体的な平滑化処理方法として、当該対象区間内の複数のセグメントを、当該対象区間の開始点と終了点とを結ぶ第１の方向の成分および第２の方向の成分（例えば、ｘ方向およびｙ方向の成分）からなる２種の直線に置き換える。さらに、ネットパターンの共振点が変化しないようにするために、当該対象区間内の複数のセグメントの長さの総和に基づいてネットパターン内の電流値を計算し、この電流値を上記ネットパターンに対し平均的に分配する。
【００２５】
かくして、本発明によれば、電磁波の解析の精度に実質的に影響を及ぼさないようにネットパターン内の平滑化処理を行ってセグメントの数を減らすことができるので、電磁波の解析の精度を下げることなく電磁波の解析に要する時間を大幅に短縮することが可能になる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面（図２〜図９）を参照しながら、本発明の好ましい実施例の構成および動作を説明する。
【００２７】
図２は、本発明の一実施例の構成を示すブロック図である。なお、これ以降、前述した構成要素と同様のものについでは、同一の参照番号を付して表すこととする。
【００２８】
図２の実施例に係る電磁波解析処理装置は、電子機器をモデル化して得られるネットパターンに関するネットパターン情報に基づき、電子機器が放射する電磁波の解析を行う電磁波解析処理手段４０を備えている。この電磁波解析処理手段４０は、前述の図１の電磁波解析処理部４にほぼ対応しており、一般に知られている電磁波解析用のソフトウェアにより実現される。好ましくは、電磁波解析処理手段４０は、一般に知られている電磁波解析用のプログラム等により実現される。電磁波解析用のプログラムとして現在利用されているものは以下のとおりである。
【００２９】
(1) ＡＣＣＵＦＩＥＬＤ（富士通株式会社製）
(2) ＥＭＣ−ＷＯＲＫＢＥＮＣＨ（ＩＮＣＡＳＥ製（ドイツ））
(3) ＱＵＩＥＴ（ＶＩＥＷｌｏｇｉｃ製（カナダ））
さらに、図２の実施例に係る電磁波解析処理装置において、前述の制御部５および座標データ抽出部２（いずれも図１）は、パーソナルコンピュータのＣＰＵ５０により構成される。換言すれば、上記の制御部５および座標データ抽出部２は、コンピュータのソフトウェアにより実現されることになる。なお、上記の制御部５および座標データ抽出部２は、ワークステーションやＵＮＩＸ等のソフトウェアを利用して実現することも可能である。
【００３０】
さらに、図２の実施例に係る電磁波解析処理装置は、前述のネットパターン情報保持部６として、ＣＡＤを利用して作成されたＣＡＤデータ６２を予め格納するためのＣＡＤデータ格納部６０を備えている。このＣＡＤデータ格納部６０は、ハードディスクや光ディスクや光磁気ディスク等を含む記憶装置により構成され、電磁波の解析の対象となる電子機器のネットパターンに関連した各種のＣＡＤデータ６２が格納されている。ＣＡＤとして現在利用されているものは以下のとおりである。
【００３１】
(1) ＩＣＡＤ／ＰＣＢ（富士通株式会社製）
(2) ＣＲ５０００，ＶＩＳＵＬＡ（図研製）
(3) ＶＥＲＩＢＥＳＴ（メンターグラフィックスジャパン製）
さらに、図２の実施例に係る電磁波解析処理装置は、前述の対象区間最大長保持部７として、各々の対象区間毎にネットパターンのデータのスムージング処理を行う場合に、当該対象区間の最大の長さを示すスムージング最大長データ７２を予め設定して格納するためのスムージング最大長データ格納部７０を備えている。このスムージング最大長データ格納部７０もまた、ハードディスクや光ディスクや光磁気ディスク等を含む記憶装置により構成される。
【００３２】
さらに、図２の実施例では、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を使用してスムージング最大長データを予め格納しておく場合、適宜変更することが可能なスムージング最大長データを記憶する記憶媒体、例えば、ハードディスクを用意することが好ましい。
【００３３】
ここで、上記ＣＰＵ５０は、ＣＡＤデータ格納部６２からＣＡＤデータを読み出し、このＣＡＤデータの中から、ネットパターンを構成する複数のセグメントの各々の端点の座標を示す座標データＣｘｙを抽出する機能や、スムージング最大長データ保持部７０からスムージング最大長データ７２を読み出して後述のデータスムージング処理装置３０に供給する機能や、ネットパターンのデータおよび電磁波の解析結果を表示部８に表示する機能を有する。
【００３４】
さらに、図２の実施例に係る電磁波解析処理装置は、ネットパターンの座標データＣｘｙを使用してネットパターンのデータのスムージング処理を行うデータスムージング処理装置３０が設けられている。このデータスムージング処理装置３０は、前述の図１のネットパターン平滑化処理部３にほぼ対応しており、上記の制御部５および座標データ抽出部２の場合と同様に、コンピュータのソフトウェアにより実現される。
【００３５】
より詳しくいえば、データスムージング処理装置３０は、ＣＡＤデータ６２の中から抽出されたネットパターンの座標データＣｘｙに基づき、スムージング最大長データが示すスムージング最大長を越えないように、ネットパターンを複数の対象区間に分割し、各々の対象区間毎に、当該対象区間に含まれる複数のセグメントを、当該セグメントの数よりも少ない単一または複数の直線に置き換えることによってネットパターンの経路を変更する機能を有する。データスムージング処理装置３０による処理が完了した座標データは電磁波解析処理手段４０に入力され、この電磁波解析処理手段４０にて電磁波の電磁界強度が容易に算出されるようになっている。
【００３６】
ここで、ネットパターンに関するネットパターン情報に基づいて電磁波の解析を行うために、コンピュータを、上記ネットパターン情報から、上記ネットパターンを構成する複数のセグメントの各々の端点の座標を示す座標データを抽出する手段、抽出された座標データに基づき、上記ネットパターンを、予め定められた最大の長さ以下になるように、所定の数のセグメントを含む対象区間に分割し、各々の対象区間毎に、上記対象区間に含まれる所定の数のセグメントを、当該セグメントの数よりも少ない単一または複数の直線に置き換えることによって上記ネットパターンの平滑化処理を行う手段、および、上記平滑化処理が完了した座標データに基づき、電磁波の電磁界強度を算出する手段として機能させるための電磁波解析処理プログラム（例えば、後述のスムージング処理用プログラム）を用意することが好ましい。
【００３７】
さらに、図２の実施例に係る電磁波解析処理装置は、ネットパターンの座標データＣｘｙや、各々の対象区間内のネットパターンの実際のネット全長Ｂｎを示すネット全長データを一時的に記憶する記憶部５４を備えている。また一方で、記憶部５４は、本発明のスムージング処理を実行させるスムージング処理用プログラムを格納する機能も有する。この記憶部５４は、ＲＡＭ（random access memory :ランダム・アクセス・メモリ）またはＲＯＭ（read-only memory :リード・オンリ・メモリ）により構成される。なお、記憶部５４として、ＣＰＵ５０に内蔵のＲＡＭまたはＲＯＭを用いることも可能である。
【００３８】
より詳しく説明すると、上記のスムージング処理用プログラムは、ＣＡＤデータの中から、ネットパターンを構成する複数のセグメントの各々の端点の座標を示す座標データを抽出するステップと、抽出された座標データに基づき、スムージング最大長データに対応するスムージング最大長を越えないように、ネットパターンを複数の対象区間に分割し、各々の対象区間毎に、当該対象区間に含まれる複数のセグメントを、当該セグメントの数よりも少ない単一または複数の直線に置き換えることによってネットパターンのデータのスムージング処理を行うステップと、スムージング処理が完了した座標データに基づき、電磁波の電磁界強度を算出するステップとを含む。
【００３９】
さらに、図２の実施例では、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を使用して電磁波解析処理装置を動作させる場合、前述のようなスムージング処理用プログラムの内容を保持している記憶媒体、例えば、ハードディスクＨを用意することが好ましい。このハードディスクＨは、ハードディスク駆動装置１５により駆動される。
【００４０】
さらに、図２の実施例に係る電磁波解析処理装置は、電磁波の解析の対象である電子機器のネットパターン情報に関連した種々のデータを入力するための入力部５２を備えている。この入力部５２は、好ましくは、マウスやキーボード等により構成される。
【００４１】
図２の実施例によれば、電磁波の解析の精度に影響を及ぼさないようにしながら、ネットパターンのデータのスムージング処理を行って各々の対象区間内のセグメントの数を減らすようにしているので、電磁波の解析の精度を下げることなく電磁波の電磁界強度の計算に要する時間を大幅に短縮することが可能になる。
【００４２】
ここで、電磁波の解析の精度を下げないようにするためには、以下の２つの条件が重要になる。
【００４３】
条件（１）…ネットパターンの共振点では、電磁波が特に強く発生するので、スムージング処理を行う前の共振点とスムージング処理を行った後の共振点とを等しくする。
【００４４】
条件（２）…スムージング処理を行った後の電磁波の放射方向が著しく変化しないようにする。
【００４５】
上記の２つの点を満たすための具体的な方策として、以下の（ａ）〜（ｃ）に示すようなスムージング処理方法（図３〜図８に基づいて後述する）が考えられる。
【００４６】
（ａ）前述の条件（１）、（２）を満足させるため、スムージング処理を行っても各々の対象区間のネットパターンの全長が変わらないようにする（第１のスムージング処理）。
【００４７】
（ｂ）（ａ）のスムージング処理が不可能な場合、対象区間内の複数のセグメントを、当該対象区間の開始点と終了点とを結ぶ直線に置き換え、この直線からなるネットパターンの共振点が変化しないようにするために、最初の複数のセグメントの長さの総和（すなわち、元の伝送線路）に基づいて伝送線路内の電流値を計算し、この電流値を上記ネットパターンに対し平均的に分配する（第２のスムージング処理）。
【００４８】
あるいは、ネットパターンの共振点が変化しないようにするために、誘電体の誘電率（媒質）を変更して伝送線路内の電流値を計算するか、もしくは、伝送線路の終端にコンデンサを挿入する。
【００４９】
（ｃ）（ａ）のスムージング処理が不可能な場合、対象区間内の複数のセグメントを、当該対象区間の開始点と終了点とを結ぶｘ成分およびｙ方向の成分からなる２種の直線に置き換え、これらの直線からなるネットパターンの共振点が変化しないようにするために、元の伝送線路に基づいて伝送線路内の電流値を計算し、この電流値を上記ネットパターンに対し平均的に分配する（第３のスムージング処理）。
【００５０】
図３は、本発明の実施例に適用されるネットパターンを複数の対象区間に分割する様子を示す模式図である。ただし、ここでは、電磁波の解析の対象となる電子機器をモデル化して得られるネットパターンＮとして、電子機器内のプリント基板の配線パターンを選定し、この配線パターンを複数の対象区間に分割する様子を例示することとする。
【００５１】
図３に示すネットパターンＮを複数の対象区間に分割する場合、まず初めに、ネットパターンＮのある端点（端点ａ）から同一層内のもう一方の端点（または分岐点）まで検索する。端点ａからセグメントＳの長さを順次加算していき、予め設定されたスムージング最大長（例えば１cm）以上になった位置の直前の位置に相当する端点ｂで検索を止め、端点ａから端点ｂまでに含まれる複数のセグメントを一つの対象区間の経路変更の対象とする（図３のａ−ｂ間）。今度は、端点ｂから同一層内のもう一方の端点まで前述と同様のネットパターン検索を行い、さらに、このようなネットパターン検索を繰り返すことによって、ネットパターン全体を複数の対象区間に分割する。さらに、各々の対象区間毎に、当該対象区間に含まれる複数のセグメントを、当該セグメントの数よりも少ない単一または複数の直線に置き換えることによってネットパターンＮのデータのスムージング処理を行う。
【００５２】
図４は、本発明の実施例に適用されるネットパターンの第１のスムージング処理の様子を示す模式図である。
【００５３】
この第１のスムージング処理においては、前述のようなネットパターン検索（図３参照）を行うことによって決定される一つの対象区間（ａ−ｂ間）内の複数のセグメントの長さの総和を変化させないように、２本の直線を用いてａ−ｂ間のスムージング処理を行う。
【００５４】
換言すれば、ある一つの対象区間（ａ−ｂ間）の開始点（端点ａ）の座標と終了点（端点ｂ）の座標との間に位置する任意の中間点ｃを選定する。さらに、端点ａ、中間点ｃおよび端点ｂを結ぶ２本の直線の長さの和が、当該対象区間内の複数のセグメントの長さの総和に等しくなるように、中間点ｃの座標を決定する。この場合、当該対象区間の端点ａおよび端点ｂから同じ距離の位置に中間点ｃを配置することによって、端点ａ、中間点ｃおよび端点ｂを結ぶ２本の直線の長さを同じにすることが好ましい（このような位置にある中間点を、「中点」と称する）。
【００５５】
より具体的には、端点ａおよび端点ｂの座標をそれぞれ（ｘａ，ｙａ）、（ｘｂ，ｙｂ）とした場合に、（ｘｃ，ｙｃ）となる中間点ｃを定義し、端点ａ、中間点ｃおよび端点ｂを２本の直線で結ぶ。
【００５６】
ａ−ｂ間のネットパターンの全長からｘｃ，ｙｃの値を求めると、下記の〔数１〕の式が得られる。
【００５７】
【数１】
0003960760.tif 000002
【００５８】
さらに、当該対象区間の複数のセグメントを、端点ａ、中間点ｃおよび端点ｂを結ぶ２本の直線に置き換えることによって、当該対象区間のネットパターンのスムージング処理が完了する。
【００５９】
図５は、本発明の実施例に適用されるネットパターンの第２のスムージング処理の様子を示す模式図であり、図６は、ネットパターンのインピーダンスと電界強度との関係を示すグラフである。
【００６０】
この第２のスムージング処理においては、ある一つの対象区間（ａ−ｂ間）の開始点（端点ａ）と終了点（端点ｂ）とを直接結ぶ１本の直線を用いてａ−ｂ間のスムージング処理を行う。
【００６１】
換言すれば、ある一つの対象区間（ａ−ｂ間）に含まれる複数のセグメントＳを、当該対象区間の端点ａと端点ｂとを結ぶ直線に置き換えることによってａ−ｂ間のスムージング処理を行う。
【００６２】
ある一つの対象区間のネットパターンに関していえば、周波数とインピーダンスとの関係を示す図６の上部のグラフから明らかなように、固有の周波数付近で（例えば、２００MHz 付近と７００MHz 付近）共振点が存在する。これらの共振点では、電磁波が特に強く発生するので、図６の下部の周波数と電界強度との関係を示す図６の下部のグラフから明らかなように、電界強度の絶対値のレベルも強くなっている。したがって、電子機器が放射する電磁波の電界強度を高精度にて算出するためには、スムージング処理を行う前の共振点とスムージング処理を行った後の共振点とを等しくすることが特に重要である。
【００６３】
しかしながら、図５に示したようなスムージング処理では、スムージング処理後の対象区間の長さ（すなわち、ａ−ｂ間を結ぶ直線の長さ）は、スムージング処理前の対象区間の実際の長さ（すなわち、ａ−ｂ間に含まれる複数のセグメントＳの総和）よりも短くなる。換言すれば、スムージング処理後の当該対象区間のネットパターン全体の長さ（ネット全長）をＣｎ、スムージング処理前に保存している当該対象区間の実際のネットパターン全体の長さ（実際のネット全長）をＢｎとすると、Ｂｎ−Ｃｎの長さだけ、スムージング処理後のネット全長が実際のネット全長よりも短くなっている。このため、当該対象区間のネットパターンの共振点が、周波数の高いほうにずれていく。このような共振点のずれを補正するために、ａ−ｂ間に含まれる複数のセグメントＳの総和（例えば、元の伝送線路）に基づいてネットパターン内の電流値を計算し、この電流値を上記ネットパターンに対し平均的に分配する。このようにすれば、共振点に変化が生じないので、スムージング処理を行ったことによる電磁波の電界強度の誤差を抑えることが可能になる。
【００６４】
ここで、ネットパターンの共振点のずれを補正するための他の方策について考察する。ネットパターン内の伝送線路に使用される誘電体の誘電率を、予め設定された誘電率よりも大きくし、ネットパターンの共振点を周波数の低いほうに移動させて伝送線路内の電流値を計算することにより、共振点に変化が生じないようにすることが可能である。
【００６５】
あるいは、共振点のずれを補正するためのさらに他の方策として、伝送線路の終端にコンデンサを挿入し、ネットパターンの共振点を周波数の低いほうに移動させることにより、共振点に変化が生じないようにすることが可能である。
【００６６】
図７は、本発明の実施例に適用されるネットパターンをｘ方向およびｙ方向に分解する様子を示す模式図であり、図８は、本発明の実施例に適用されるネットパターンの第３のスムージング処理の様子を示す模式図である。
【００６７】
図７に示すように、ネットパターンＮは、ｘ方向およびｙ方向のように互いに直交する２方向の成分に分解することが可能である。第３のスムージング処理においては、ネットパターンＮをｘ方向およびｙ方向の成分に一旦分解し、図８に示すように、ある一つの対象区間（ａ−ｂ間）の開始点（端点ａ）と終了点（端点ｂ）とを結ぶｘ方向およびｙ方向の成分からなる２方向の直線を用いてａ−ｂ間のスムージング処理を行う。
【００６８】
換言すれば、ある一つの対象区間（ａ−ｂ間）に含まれる複数のセグメントＳを、当該対象区間の端点ａと端点ｂとを結ぶｘ方向およびｙ方向の成分からなる２方向の直線に置き換えることによってａ−ｂ間のスムージング処理を行う。この場合、ｘ方向およびｙ方向の各々の方向に対して第３のスムージング処理を行うことによって、前述の第２のスムージング処理（図５参照）の場合よりも高い精度にて電磁界の電界強度を算出することが可能になる。
【００６９】
ただし、上記の第３のスムージング処理においても、前述の第２のスムージング処理の場合と同じように、当該対象区間のネットパターンの共振点が、周波数の高いほうにずれていくという不都合な事態が発生する。このようなネットパターンの共振点のずれを補正するために、前述の第２のスムージング処理（図５参照）の場合と同様に、ａ−ｂ間に含まれる複数のセグメントＳの総和に基づいてｘ方向およびｙ方向に対してネットパターン内の電流値を計算し、この電流値を上記ネットパターンに対し平均的に分配する。
【００７０】
あるいは、前述の第２のスムージング処理の場合と同様に、ネットパターン内の誘電体の誘電率を変更して伝送線路内の電流値を計算するか、もしくは、伝送線路の終端にコンデンサを挿入する。
【００７１】
図９は、本発明の実施例におけるスムージング処理の手順を説明するためのフローチャートである。ここでは、電子機器をモデル化して得られるネットパターンに基づいて電磁波の解析を行う場合に、前述の図２のＣＰＵ５０およびデータスムージング処理装置３０により実行される処理手順を説明する。
【００７２】
図９のフローチャートに示すように、まず第１に、予め設定されハードディスクやＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置に格納されているスムージング最大長データＤを読み込む（ステップＳ１）。
【００７３】
つぎに、ネットパターン内のある端点（端点ａ）から同一層内のもう一方の端点（端点ｂ）まで、ネットパターンを構成するドライバを検索する（ステップＳ２）。さらに、ネットパターン内のある端点ａを開始点ａとして、第１番目のドライバ（ドライバ１）の開始点ａに設定する（ステップＳ３）。
【００７４】
さらに、この開始点ａから次の端点ｂまでの判定を行う場合、この端点ｂがビア（via-hole :  またはスルーホール（through-hole）ともよばれる）にならないという条件（すなわち、端点ｂがプリント基板の同一層内にあること）、および、複数のセグメントの合計の距離がスムージング最大長データＤ以下であるという条件を満たしている限り、１番目のドライバの開始点ａからセグメントの長さを順次加算していく。ここで、開始点ａからもう一方の端点ｂまでの判定を行った結果として得られる判定点までの距離をＡ、判定をすべき端点の直前の端点に相当する判定直前点までの距離をＡ′とすると、上記のような判定の動作は、Ａ＝Ａ＋Ａ′で表される（ステップＳ４）。
【００７５】
さらに、次の端点ｂがビアになってプリント基板内の他の層へネットパターンが移動するか、または、複数のセグメントの合計の距離Ａがスムージング最大長データＤ以上になった時点で、１番目のドライバの検索を止め、端点ａから端点ｂまでに含まれる複数のセグメントを一つの対象区間（ａ−ｂ間）の経路変更の対象とする。１番目のドライバは、この一つの対象区間内に含まれる複数のセグメントを、当該セグメントの数よりも少ない単一または複数の直線に置き換えることによってａ−ｂ間のスムージング処理を行う（ステップＳ５）。
【００７６】
今度は、上記の端点ｂを開始点ａとして（端点ａ＝端点ｂ）、２番目のドライバ（ドライバ２）の開始点ａに設定し、新たな端点ｂがネットパターンの終了点であるか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００７７】
この端点ｂがネットパターンの終了点であると判定されない限り、ｎ番目（ｎは任意の正の整数）のドライバ（ドライバｎ）を動作させて前述のステップＳ４からステップＳ６までの処理を繰り返し実行する。ここで、ある一つの対象区間の実際のネット全長をＢｎとすると、ｎ番目のドライバを動作させてスムージング処理を実行した時点でのネット全長は、Ｂｎ＝Ｂｎ＋Ａの関係式で表される。
【００７８】
端点ｂがネットパターンの終了点であると判定された場合、Ｂｎ＝Ｂｎ＋ＡのＡの値をクリヤすることによって、ネット全長Ｂｎが最終的に算出される。このネット全長Ｂｎに対応するネット全長データが、ハードディスクやＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置に保存される（ステップＳ７）。
【００７９】
前述のステップＳ２からステップＳ７までの処理は、電磁波解析の対象となる電子機器内の全てのドライバの検索が完了するまで繰り返し実行される。
【００８０】
付記  本発明は以下の特徴を包含する。
【００８１】
（付記１）  電磁波の解析の対象となる機器をモデル化して得られるネットパターンに関するネットパターン情報に基づき、前記電磁波の解析を行う電磁波解析処理部を有する電磁波解析処理装置において、
前記ネットパターン情報から、前記ネットパターンを構成する複数のセグメントの各々の端点の座標を示す座標データを抽出する座標データ抽出部と、
前記座標データ抽出部により抽出された座標データに基づき、前記ネットパターンを、予め定められた最大の長さ以下になるように、所定の数のセグメントを含む対象区間に分割し、各々の対象区間毎に、前記対象区間に含まれる所定の数のセグメントを、単一または複数の直線に置き換えることによって前記ネットパターンの平滑化処理を行うネットパターン平滑化処理部とを備え、
前記平滑化処理が完了した座標データを前記電磁波解析処理部に入力して前記電磁波の電磁界強度を算出することを特徴とする電磁波解析処理装置。
【００８２】
（付記２）  前記ネットパターン平滑化処理部が、各々の前記対象区間毎に、前記対象区間の開始点の座標と終了点の座標との間に位置する任意の中間点を選定し、前記開始点と前記中間点との距離、および、前記中間点と前記終了点との距離の和が、前記対象区間に含まれる所定の数のセグメントの長さの総和に等しくなるように前記中間点の座標を設定することによって前記平滑化処理を行い、該平滑化処理が完了した前記対象区間の前記開始点、前記中間点および前記終了点の座標を含む座標データを前記電磁波解析処理部に入力することを特徴とする付記１記載の電磁波解析処理装置。
【００８３】
（付記３）  前記中間点が、前記対象区間の前記開始点および前記終了点から同じ距離の位置に配置されることを特徴とする付記２記載の電磁波解析処理装置。
【００８４】
（付記４）  前記ネットパターン平滑化処理部が、各々の前記対象区間毎に、前記対象区間に含まれる所定の数のセグメントを、前記対象区間の開始点と終了点とを結ぶ直線に置き換えることによって前記平滑化処理を行い、該平滑化処理が完了した前記対象区間の前記開始点および前記終了点の座標を含む座標データを前記電磁波解析処理部に入力することを特徴とする付記１記載の電磁波解析処理装置。
【００８５】
（付記５）  前記ネットパターン平滑化処理部が、各々の前記対象区間毎に、前記対象区間に含まれる所定の数のセグメントを、前記対象区間の開始点と終了点とを結ぶ第１の方向の成分および第２の方向の成分からなる２種の直線に置き換えることによって前記平滑化処理を行い、該平滑化処理が完了した前記対象区間の前記開始点および前記終了点の座標を含む座標データを前記電磁波解析処理部に入力することを特徴とする付記１記載の電磁波解析処理装置。
【００８６】
（付記６）  前記平滑化処理によって前記ネットパターンの共振点が変化しないようにするために、前記対象区間に含まれる所定の数のセグメントの長さの総和に基づき、前記ネットパターン内の電流値を計算することを特徴とする付記１記載の電磁波解析処理装置。
【００８７】
（付記７）  前記平滑化処理によって前記ネットパターンの共振点が変化しないようにするために、前記ネットパターンの誘電率を変更して前記ネットパターン内の電流値を計算することを特徴とする付記１記載の電磁波解析処理装置。
【００８８】
（付記８）  前記平滑化処理によって前記ネットパターンの共振点が変化しないようにするために、前記ネットパターンの終端にコンデンサを挿入することを特徴とする付記１記載の電磁波解析処理装置。
【００８９】
（付記９）  電磁波の解析の対象となる機器をモデル化して得られるネットパターンに関するネットパターン情報に基づいて前記電磁波の解析を行うために、前記ネットパターン情報から、前記ネットパターンを構成する複数のセグメントの各々の端点の座標を示す座標データを抽出する手段と、
抽出された前記座標データに基づき、前記ネットパターンを、予め定められた最大の長さ以下になるように、所定の数のセグメントを含む対象区間に分割し、各々の対象区間毎に、前記対象区間に含まれる所定の数のセグメントを、単一または複数の直線に置き換えることによって前記ネットパターンの平滑化処理を行う手段と、
前記平滑化処理が完了した座標データに基づき、前記電磁波の電磁界強度を算出する手段とを記憶したことを特徴とする、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【００９０】
（付記１０）  電磁波の解析の対象となる機器をモデル化して得られるネットパターンを、所定の数のセグメントを含む対象区間に分割して各々の対象区間毎に前記ネットパターンの平滑化処理を行う場合に、前記対象区間の最大の長さを示すデータであって適宜変更することが可能なデータを記憶したことを特徴とする、付記９記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【００９１】
（付記１１）  電磁波の解析の対象となる機器をモデル化して得られるネットパターンに関するネットパターン情報に基づいて前記電磁波の解析を行うために、前記ネットパターン情報から、前記ネットパターンを構成する複数のセグメントの各々の端点の座標を示す座標データを抽出するステップと、
抽出された前記座標データに基づき、前記ネットパターンを、予め定められた最大の長さ以下になるように、所定の数のセグメントを含む対象区間に分割し、各々の対象区間毎に、各々の前記対象区間の開始点の座標と終了点の座標との間に位置する任意の中間点を選定し、前記開始点と前記中間点との距離、および、前記中間点と前記終了点との距離の和が、前記対象区間に含まれる所定の数のセグメントの長さの総和に等しくなるように前記中間点の座標を設定することによって前記ネットパターンの平滑化処理を行うステップと、
前記平滑化処理が完了した前記対象区間の前記開始点、前記中間点および前記終了点の座標を含む座標データに基づき、前記電磁波の電磁界強度を算出するステップとを有することを特徴とする電磁波解析方法。
【００９２】
（付記１２）  電磁波の解析の対象となる機器をモデル化して得られるネットパターンに関するネットパターン情報に基づいて前記電磁波の解析を行うために、前記ネットパターン情報から、前記ネットパターンを構成する複数のセグメントの各々の端点の座標を示す座標データを抽出するステップと、
抽出された前記座標データに基づき、前記ネットパターンを、予め定められた最大の長さ以下になるように、所定の数のセグメントを含む対象区間に分割し、各々の対象区間毎に、各々の前記対象区間に含まれる所定の数のセグメントを、前記対象区間の開始点と終了点とを結ぶ直線に置き換えることによって前記ネットパターンの平滑化処理を行うステップと、
前記平滑化処理が完了した前記対象区間の前記開始点および前記終了点の座標を含む座標データに基づき、前記電磁波の電磁界強度を算出するステップとを有することを特徴とする電磁波解析方法。
【００９３】
（付記１３）  電磁波の解析の対象となる機器をモデル化して得られるネットパターンに関するネットパターン情報に基づいて前記電磁波の解析を行うために、前記ネットパターン情報から、前記ネットパターンを構成する複数のセグメントの各々の端点の座標を示す座標データを抽出するステップと、
抽出された前記座標データに基づき、前記ネットパターンを、予め定められた最大の長さ以下になるように、所定の数のセグメントを含む対象区間に分割し、各々の対象区間毎に、各々の前記対象区間に含まれる所定の数のセグメントを、前記対象区間の開始点と終了点とを結ぶ第１の方向の成分および第２の方向の成分からなる２種の直線に置き換えることによって前記ネットパターンの平滑化処理を行うステップと、
前記平滑化処理が完了した前記対象区間の前記開始点および前記終了点の座標を含む座標データに基づき、前記電磁波の電磁界強度を算出するステップとを有することを特徴とする電磁波解析方法。
【００９４】
（付記１４）  電磁波の解析の対象となる機器をモデル化して得られるネットパターンに関するネットパターン情報に基づいて前記電磁波の解析を行うために、コンピュータを、
前記ネットパターン情報から、前記ネットパターンを構成する複数のセグメントの各々の端点の座標を示す座標データを抽出する手段、
抽出された前記座標データに基づき、前記ネットパターンを、予め定められた最大の長さ以下になるように、所定の数のセグメントを含む対象区間に分割し、各々の対象区間毎に、前記対象区間に含まれる所定の数のセグメントを、当該セグメントの数よりも少ない単一または複数の直線に置き換えることによって前記ネットパターンの平滑化処理を行う手段、および
前記平滑化処理が完了した座標データに基づき、前記電磁波の電磁界強度を算出する手段として機能させるための電磁波解析処理プログラム。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ネットパターンを分割して得られる各々の対象区間毎に、当該対象区間に含まれるセグメントの数よりも少ない直線にて当該対象区間のネットパターンを近似することにより、ネットパターンの平滑化処理を行っている。それゆえに、電磁波の解析の精度に影響を及ぼさないようにネットパターン内の平滑化処理を行ってセグメントの数を減らすことができるので、電磁波の解析の精度を下げることなく電磁波の解析に要する時間を大幅に短縮することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例に適用されるネットパターンを複数の対象区間に分割する様子を示す模式図である。
【図４】本発明の実施例に適用されるネットパターンの第１のスムージング処理の様子を示す模式図である。
【図５】本発明の実施例に適用されるネットパターンの第２のスムージング処理の様子を示す模式図である。
【図６】ネットパターンのインピーダンスと電界強度との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例に適用されるネットパターンをｘ方向およびｙ方向に分解する様子を示す模式図である。
【図８】本発明の実施例に適用されるネットパターンの第３のスムージング処理の様子を示す模式図である。
【図９】本発明の実施例におけるスムージング処理の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１０】電磁波解析に使用される従来のネットパターンの一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１…電磁波解析処理装置
２…座標データ抽出部
３…ネットパターン平滑化処理部
４…電磁波解析処理部
５…制御部
６…ネットパターン情報保持部
７…対象区間最大長保持部
８…表示部
１５…ハードディスク駆動装置
３０…データスムージング処理装置
４０…電磁波解析処理手段
５０…ＣＰＵ
５２…入力部
５４…記憶部
６０…ＣＡＤデータ格納部
６２…ＣＡＤデータ
７０…スムージング最大長データ保持部
７２…スムージング最大長データ
【図１】
0003960760.tif 000003
【図２】
0003960760.tif 000004
【図３】
0003960760.tif 000005
【図４】
0003960760.tif 000006
【図５】
0003960760.tif 000007
【図６】
0003960760.tif 000008
【図７】
0003960760.tif 000009
【図８】
0003960760.tif 000010
【図９】
0003960760.tif 000011
【図１０】
0003960760.tif 000012