環境計測・精密測定用電磁界シュミレーション

技術情報
研究成果報告
環境計測・精密測定用電磁界シミュレーションに関する研究
（平成
年度）
工業技術指導センター
宮 崎 俊
之
．はじめに
算機の高機能化、低価格化にともない、容易に入手
携帯電話の普及、パーソナルコンピュータの高ク
できるパーソナルコンピュータでも充分な解析がで
ロック化など、
私達の身の周りのいたるところに 電
磁ノイズ
きるようになりました。本研究では
の放射源が存在するようになり、それに
、
のメモリをもつパーソナルコン
伴う電子機器の誤動作が世界的に大きな問題になっ
ピュータ上でシミュレータを開発し、
ています。電子機器の高度化や軽量・小型化が進む
セル
中で、電磁ノイズへの耐性は弱くなる傾向にあり、
可能です。解析例を図 に示します。
セル
セル程度の中規模のシミュレーションが
またシステムの複雑化に伴い、一部の機器の誤作動
がシステム全体に致命的な影響を与える危険性も増
加してきています。悪化する電磁環境の中で、それ
ぞれの機器システムや生態、自然環境が全て両立す
る（電磁環境両立性
）ためには、機器の内部で
どの様に電磁ノイズが発生し、それがどのように伝
わって、他の機器に誤動作を発生させるかを知るこ
図
とが、非常に重要になってきています。
セル
図
解析空間の分割
一方、物体の内部や表面で電磁波の状態が変化す
ることを利用して、情報伝送以外の分野でも電磁波
の特徴を積極的に利用した機器開発が盛んになって
います。
電磁波のもつ特徴をうまく利用することで、
従来はわからなかった物体内部の性質を測定をする
こともできる様になってきています。
これらの問題に対応するためには、物体の内部や
空間内で電磁界がどのような振る舞いをするのかを
知ることが必要となります。本研究ではこれらの問
題に幅広く対応できる電磁界シミュレーションを
パーソナルコンピュータ上に構築しました。
．電磁界シミュレーションの概要
図
解析例
（自由空間中の完全導体による散乱）
本研究では、電磁界シミュレーション手法として
法を採用しました。
する空間を
法は解析しようと
セルという直方体で分割し、この
．電磁界シミュレーションの応用
本シミュレーションは 任意形状に対して解析可
基本的にどの様な材質でもシミュレーション
直方体の面、辺上に離散的においた電界と磁界の相
能、
互作用として電磁波の伝播を表現します
（図 、 ）。
が可能、 過渡現象の解析が可能という特徴をもち、
この手法では任意の形状や媒質をシミュレーション
幅広い分野で有効なツールとなります。今後、本シ
でき、また時間的にどの様に電磁波が伝播していく
ミュレーションを用いたノイズ対策技術の開発や、
かを、文字通り直感的に把握することができる特徴
新しいセンサーの開発を行っていく予定です。
をもっています。反面、大きなメモリ容量や速い計
算機速度を必要とする欠点がありますが、近年の計
北海道立工業試験場技術情報
内線
電話
＠