画面上で高周波電磁界シミュレーションを見る人のグループ。

Simcenter

高周波電磁界シミュレーション

Simcenter高周波電磁界により、エンジニアはアンテナおよびワイヤー・ハーネスのモデルを開発できます。関連するCADを使用してSimcenter 3Dグラフィカル・インターフェースから高周波デバイスを設計および最適化します。複雑な材料、要素プロパティ、境界条件、加振を定義します。

あらゆる規模の電磁界を調査

複雑さをモデル化
Simcenter 3D 電磁界を使用し、超大規模システムの問題 (大きな電気サイズ) を、さまざまな長さのスケールのモデル (大規模システムに統合された小さなアンテナ) で調査できます。ユーザー定義の複雑な材料、要素プロパティ、境界条件、加振の影響を調べ、改善された値を使用して、関連するCADモデルの設計を即座に更新します。

統合を維持
3Dパスの自動生成とプロパティの割り当てにより、Capitalソフトウェアからワイヤー・ハーネスを直接インポートし、電磁両立性 (EMC) パフォーマンスを分析します。

Simcenter 3D電磁界で実現した高周波電磁界の自動車シミュレーション。

高周波電磁界機能

一様回折理論 (UTD)

一様回折理論 (UTD) は、Maxwell方程式の漸近解に基づく「光線」法です。UTDは、放射源がフィールド波長の寸法よりもはるかに大きな散乱構造 (例: 船舶や自動車、または空港や工場、都市のようなシナリオ構成) と相互作用する場合にあてはまります。光学の場合と同様に、電磁散乱は、光線の伝播に関する比較的単純な幾何学的法則にしたがって、構造体 (エッジ、ウェッジ、頂点) 上に分布する多くの「ホットポイント」からの離散寄与 (次数の異なる反射と回折) の組み合わせとして記述することができます。UTDは透過係数と反射係数に特徴づけられる実際の材料を管理します。

一様回折理論 (UTD) は、Maxwell方程式の漸近解に基づく「光線」法です。UTDは、放射源がフィールド波長の寸法よりもはるかに大きな散乱構造 (例: 船舶や自動車、または空港や工場、都市のようなシナリオ構成) と相互作用する場合にあてはまります。

モーメント法 (MoM)

Maxwell方程式を近似せずに離散形式で解くMoMは、問題を離散化して、連立一次方程式に変換します。標準 (直接) 解法と高速 (多段階高速多重極アルゴリズムを使った反復) 解法のアプローチがあります。電界積分方程式 (EFIE) やインピーダンス境界条件 (IBC)、混合界積分方程式 (CFIE)、ポッジョ・ミラー・チャン・ハリントン・ウー・ツァイ (PMCHWT) 定式化など、異なる境界条件に対応しています。

前処理 (多重解像度、SPLU、ILUTなど) を行うことで、反復解法を迅速に収束させます。低周波ブレークダウンの問題 (非常に悪条件の連立一次方程式) を解く低周波安定化法 (S-PEEC式) や、アクティブな解を評価するときの計算負荷を最小化するマルチ・ポート・アプローチもサポートします。MoMは、複雑な問題 (形状や材料など) に精度が求められる場合や、放射線源と散乱構造間の相互作用が強い場合に適しています。

モーメント法 (MoM) の画像。

反復物理光学

反復物理光学 (IPO: Iterative Physical Optics) は、電流に基づく反復的な高周波技術です。IPOは、フィールド波長の寸法よりも大きな散乱構造 (アンテナ反射板、レドーム、自動車など) と放射源の相互作用を評価する場合に利用できます。散乱メカニズムの記述に等価定理を適用し、反復プロセスを採用することで、レイトレーシングに頼らずに複雑なシナリオにおける物体間の相互作用を再構築することができます。計算能力は、GPUコンピューティングや高速遠方界近似アルゴリズム、緩和反復法といった最先端の技術を駆使して最適化されます。薄層およびインピーダンス境界条件式が利用可能です。

反復物理光学の画像。

ワイヤー・ハーネス・モデリング

ワイヤー・ハーネスのEMCパフォーマンス解析を実行し、多導体送電線ネットワークを解析して、バンドル内およびバンドル間の放射、感受性、クロストークを改善します。

自動車内のワイヤー・ハーネス・モデリングの表現。