3次元電磁界シミュレータ

3次元電磁界シミュレータ ((MoM, FEM, FDTD))
アプリケーション・シリーズ
事例: メカニカル・シールド装着時の
RF/マイクロ波 回路評価の効率設計
アプリケーション概要
実情と現状の問題点
多くの RF/マイクロ波 回路は、最終的に放射を遮断するなどの目的でメカニカル・シールドを装着しま
す。 このメカニカル・シールドは同時に、回路特性へも影響を与えることになります。
このシールドの影響も考慮した評価をするために、設計した回路のレイアウトを3次元電磁界シミュレー
タ上に取り込み、3次元形状であるシールド・ボックスを加えて評価するといった、余計な工数を使うこと
になります。
主な対象となる方 アプリケ ション
主な対象となる方・アプリケーション
ƒ RF/マイクロ波・モジュール, ボード設計者
ƒ RF/マイクロ波ボード, 航空宇宙防衛関連
最適な解析ソリューション
EMPro ユーザインタフェース： 3次元形状入力
: ADS 用ライブラリ作成
有限要素法3次元電磁界シミュレータ・エンジン
ADS FEMエンジン
FEM ンジン （EMDS G2）
設計上の問題点
問題点
RF/マイクロ波回路の設計において、シールドを装着することにより、共振周波数のシフトなど特性が変
化するため、シールド装着を想定した回路特性評価を行う必要があります。
のような問題により、設計サイクル回数が増え、設計期間や ストの増大を招く とは少なくありませ
このような問題により、設計サイクル回数が増え、設計期間やコストの増大を招くことは少なくありませ
ん。
多くの場合、3次元電磁界シミュレータを用いて、シールドを装着した回路レイアウトを準備して解析が
すすめられていますが、回路レイアウト・データを3次元CADに取り込んだり、電磁界解析結果を回路シ
ミ レ タに持ち込むなど 面倒でエラ を招く手間を強いられることにな ています
ミュレータに持ち込むなど、面倒でエラーを招く手間を強いられることになっています。
解決策
ADS上の3次元電磁界コンポーネントを用いて、回路レイアウトにシールドを装着した形での回路特性
評価が可能です。
導入のメリット
複数のツール間でのファイル転送を何度も行うことなく、設計回路に3次元形状を付加した状態での特
性評価が行え、設計期間低減が実現できます。
3次元電磁界シミュレーションを統合した
Advanced Design System設計・検証フロー
System設計・検証フロ
電磁界解析ツールの統合による評価サイクルの効率化
電磁界シミュレータで評価する形状の設定も、レイアウト・データを利用するなどに
より、より簡素化可能。 何時間もの設定に要する時間が節約できます。
Non-Integrated EM Flow
EM統合フロー
統合
3次元部品デザイン・キット（ADS EMDS G2）による
電磁界設計フロー
電磁界設計フロ
ADS
EMPro
Create
Custom 3D
Objects
In EMPro
Generate
ADS
3D EM
Component
Design Kit
Install 3D
Component
Design Kit
Complete
C
l t ADS
Layout with 3D
Component
Done!
3D EM
Simulation
3D EM (FEM)
Simulation
Setup
Check
3D
View
ADS レイアウト上のヘアピン・フィルタに
3次元形状のシ ルド ボ クスを実装
3次元形状のシールド・ボックスを実装
ADS上の3D EM シールド部品
(EMPro を用いてカスタム部品の作成）
3次元シールド・ボックスを装着したADSレイアウト
ADSレイアウトの3次元形状確認Viewer
シールド装着によるフィルタ特性の変化
Frequency
Response
Shift Due to
Shield
Parasitic Resonance
due to bad grounding
実際のモデルを検証することにより 事前に特性の評価が可能です
実際のモデルを検証することにより、事前に特性の評価が可能です。
ADS EMDS G2 解析結果の3次元表示
FEM Adaptive
Ad ti Meshの確認
M hの確認
(構造に対して最適なMeshの自動生成)
水平・垂直両プレーンでの
電界分布表示
（位相変化によるアニメーション表
示も可能)
まとめ
シールドを装着した状態での回路特性評価など、実環境での性能評価も、
EMProで作成した3次元EMコンポーネントを用いて
EMProで作成した3次元EMコンポ
ネントを用いて、ADS
ADS EMDS G2上で手
間をかけることなく電磁界解析を行うことができます。さらに回路シミュレータと
も簡単に協調解析を行うことが可能です。
実環境を想定した設計・評価を試作前に実行することにより、設計・開発効率
の向上が重要となります。
• スパイラル
パイラ / ヘリカル・インダクタ、マイクロストリップ・ラインなどRF/マイクロ波回
リカ
イ ダクタ
イク
トリ プ ライ などRF/ イク 波回
路レイアウトはADSレイアウト上のライブラリ活用により容易に実現
• 3次元形状をADS上に手間なく装着することにより、より実環境に即した状態での
解析が可能
©Agilent Technologies. Inc. 2010
Published in Japan, April 01,2010
5990-4145JAJP
0000-08A