多層基板用電磁界シミュレータ

回路シミュレータ▎解 析手 法▎特 徴

層 構 造 の 解 析ソルバ は 、四 方 を 金 属 で 囲まれ たシールド 領 域グリーン 関 数と開 放 領 域 の グリーン 関 数 を有していま す。開 放 領 域 は定常状態、過渡状態の解析機能を持つ、線形／非線形の回路シミュレータで、直流からマイクロ波回路まで対応します。ハーモニック・バラ

Sommerfeld積分とＲＷＧ展開関数を用いているため自由度の高い図形を処理することができます。またシールド領域グリーン関数は、ンス解析法とコンボリューション・トランジェント解析法により、定常状態、過渡状態のソリューションを得ることできます。これらは互い導波管モード展開に基づいており、数値積分を用いないため高精度な解を得ることができます。に補完関係として不可欠な組み合わせ機能です。また、各解析モードにおいて最適化機能を有しており、容易に回路定数を最適値に追い込むことが可能です。またSパラメータからSPICE等価回路を抽出する機能など豊富な機能を有しています。

▎特 徴

S パ ラメー タ / ハ ー モ ニック・バ ラ ン ス / ト ラ ン ジェント 解 析・

非線形回路部品を実装しての電磁界シミュレーションが可能

・

平面波入射のシミュレーションが可能で、レクティナアンテナの入射特性が解析可能

Sパラメー タ解 析では、小信 号だけで なく、ハー モ・オープン領域、シールド領域の選択が可能

ニック・バ ラン ス 法 を 用 い た 大 信 号 S パ ラメー タ
解 析 も可 能 で す。右 図 は 、バイ ア ス 点 を 可 変した

マイク ロ スト リップ フィル タ 等 平 面 回 路 解 析

場合のSパラメータ特性と､2信号を入力した場合の3次 相互 変 調ひずみをハーモニック・バランス法をマイクロストリップやストリップラインなどで構成される平面回路フィルタ、整合回路などの解析が可能です。

用いて解析しています。
最適化機能

ヘアピ ン フィル タ ( シ ールド 領 域 )最 適 化 機 能 は 、回 路 定 数 を 指 示 さ れ た ゴ ール に 向 か って自動 的に調 整 する機 能 で、右図は、エッジカップルマイクロストリップフィルタの最 適化前後の 特 性です。6個の変 数が適切に最適値に収束し、希望特性が得られています。
最適化前

SPICE 等価回路出力
SPICE等価回路出力は、NポートのSパラメータを２N端子のSPICEサブサーキットに変換する機能です。

I F 段 増 幅 器 ( オープ ン 領 域 )******************************* SPICE Model generated by S-NAP*****************************.SUBCKT x3_sparam p1p p1n p2p p2nX1 p1p p1n p2p p2n x3_sparam0.SUBCKT x3_sparam0 p1p p1n p2p p2n
VP_1 p1p p1c 0
HI_1 I1_1 I2_1 VP_1 1

・・ 出力したSPICEサブサーキット
自動設計機能L C フィル タ、マイク ロ ストリップ フィル タ、トラン ジ ス タ
整合回路、低雑音アンプ、インピーダンス整合回路、ブロードバンド整合回路、ディレクショナルカップラ、パワーディバイダ、発振回路、アクティブフィルタ回路、PLL回路
ガーバーファイルからの読み込み例

高精度な解析

< 取扱店 >

平面回路 の問題では、高 精度の解を得ることがで き ま す 。右 図 は 、ビ ア に よ る 背 面 給 電 の2.45GHzのマイクロストリップパッチアンテナの株式会社

11GHzまでの、高次モードの共 振 周波 数において、一致を示しています。

エム・イー・エル〒452-0808 名古屋市西区宝地町207 番地

ほ ぼ すべ て で 位 相 を 含 めて 実 測 と 非 常 に 良 い
REF:MWE2014 Work shop 規範問題

赤線：実測

青：シミュレーション

実線：電磁界解析結果
破線：等価回路特性

仕 様を設 定するだけで以下の回路が自動的に設 計できます。

シ ミ ュレ ー シ ョン で す が 、基 本 波 の みならず、最適化後

TEL 052-504-6068（ 代）/ FAX 052-504-6067
ホームページ http://www.melinc.co.jp/
E-mail info@melinc.co.jp

概要

S-NAP Wireless Suite は、電磁界シミュレータと高周波用回路シミュレータ、高周波回路自動設計ツールを実装したワイヤレス製品開発用のEDA ツールです。統合された環境で、高周波（ マイクロ波、ミリ波）回路、高速デジタル回路の解析、自動設計、多層基板の電磁界、3 次元電磁界解析を行うことができます。

▎IoT 機器アンテナ解析▎ワイヤレス電力伝送解析

300MHz、900MHz、2.4GHz 帯などのIoT 機器やRF-TAG、Wi-Fi 機器などの設計ではサイズが限定され、また筐体や人体の影響を大きく電磁誘導方式、磁界共鳴方式、電界結合方式、空間伝搬方式などいろいろな手法、数 kHz ～ GHz 帯以上の広範囲の周波数に対応できます。

受けます。3 次元電磁界はこのような設計ニーズに最適なソリューションを提供します。

磁界結合方式

小 型 アン テ ナ 設 計

複数の共振コイルにより伝送を行う磁界結合の解析サンプルです。宗純子いるのは整合回路が付加されていますが、これらは自動設計機能で整合回路定数を容易に得ることができます。

チップアンテナ解析例です。電流分布、S パラメータ特性、電解分布、指向性などが解析可能です。

共 振 コ イル回路解析

η = 81.7 %多層基板電磁界解析
倉庫内のアンテナ特性（HF 帯）

S パラメータと伝送効率

磁界分布

電界結合方式人体の影 響IoT 用のアンテナなどでは人体や周囲金属などの影響を大きく受けます。STLファイルで人体構造を読み込みsaline として設定することで大地に設置されたレールとホイルの間で電界結合で電力伝送を行っている解析サンプルです。レールの下の大地はSommerfeld 境界が人体の影響を考慮することが可能です。

適用され、大地の影響を知ることもできます。

3 次元電磁界解析

3 次元電磁界シミュレータ

η =98%大地
リアル大地を考慮した電界分布

解析手法

磁界共鳴方式

3次元 Mixed Potential Integral Equationsによるモーメント法を用いて、各領域間で境界方程式を連立させることにより、誘電体や磁性体の混在を3m 間隔に設置された２つの共鳴コイルの電力伝送特性です。空間の離散化は行いませんので、距離が10mでも解析時間は同じです。

可能にしています。対応周波数は、数 Hz オーダーから解析が可能です。また、この方式の採用により、任意の位置に単独ポートを設定可能です。

特徴

3m

・ 非常に小さな構造物と大きな構造物を混在して解析することが可能

・ プリント基板の3 次元空間への配置、筐体を含めた解析

・ 送受信間距離が離れた場合も広範囲な解析が可能

・ 3DCAD との連携（STLファイルの読み込み）

・ Sommerfeld 積分によるリアル大地や海面の考慮が可能

・ 電流密度分布、電荷密度分布、近傍電磁界、遠方界、・ 電磁界解析における最適化		

ポインティングベクトル、インピーダンスマップの表示が可能

・ 塩水中（ 人体）の解析（ 温度と濃度で設定）

D600 5.2T▎極大極小の混在解析

η =55%

磁界分布

非常に小さな素子と非常に大きな物体が広い範囲に混在するような場合、空間を離散化する解析手法では解析が困難になる場合が多いです

空 間 伝 搬 方 式（ レ クティナ）

が、モーメント法ではこのような条件でも容易に解析が可能です。

４アレイパッチアンテナに検波回路を実装したレクティナアンテナに平面波入射を行った状態でハーモニック・バランスにより検波出力を得ている解析例です。このように素子が実装されたパターンに入射波を照射した状態で非線形解析を行うことが可能です。

モ ーメント 法 の 最 大 の 特 徴
右図は、2 つのアンテナが空間の離れた位置に置かれた状態をイメージしています。このような解析を行う場合、有限要素法やFD-TD 法などの空間の離散化が必要な方式ではアンテナ間距離が離れるほど解析規模が大きくなりますが、モーメント法ではアンテナ表面にしか変数を設定しないために、アンテナ間距離に依存することなく容易に解析が可能です。

数波長
キーホルダアンテナと車内に置かれた受信器との同時解析

ループアンテナと鉄塔の結合

倉庫内のアンテナ特性（HF 帯）

接地型バーチカル(Sommerfeld solution)
素子が実装されたレクティナアンテナ

検波出力（DC）

入射電界と散乱電界