Efieldによるアンテナおよびマイクロ波の設計

電磁界解析ソフトEfield -ケーススタディ アンテナおよびマイクロ波の設計

Efieldによるアンテナ設計

単一のアンテナ素子でも大型のアンテナアレイでも、Efieldの数値合成法によって効率的な設計が可能です。
例えば以下のアンテナ問題に適用できます。

  • ホーンアンテナ
  • パッチアンテナ
  • 通信アンテナ
  • 広帯域アンテナ
  • アンテナアレイ
  • リフレクタアンテナ

Efieldは、ほとんどのアンテナ問題とマイクロ波問題のシミュレーションが可能なユニークなソルバー技術を提供しています。

マイクロ波およびRFコンポーネントの設計

Efieldは、S-パラメータの抽出と、高周波および高速コンポーネントの三次元電磁気シミュレーションに対する業界最高レベルのソフトウェアです。エンジニアはEfieldの精度、能力、そして性能を最大限に活かして、オンチップ埋め込み受動部品、ICパッケージ、PCB配線、アンテナ、マイクロ波やRFのコンポーネント、生物医学装置などを設計することができます。

ほとんどのマイクロ波やRFのコンポーネントは、Efieldの周波数領域MoMソルバーまたは時間領域FDTD-FEMソルバーを用いて、効率よく高精度に解析することが可能です。どちらのソルバーも、このような問題で精度の良い結果を得るために最も重要な、形状に適合したメッシュが可能であり、形状細部の正確な表現を保証しています。


EfieldのFDTDソルバーで解析したRF MEMSフェーズドアレイ(35~37 GHz)

オンチップ埋め込み受動部品の大型構造のシミュレーション

Efieldはオンチップ埋め込み受動部品の非常に大型の構造に特に適しています。Efieldは、分散メモリー型と共有メモリー型のマルチプロセッサのアーキテクチャに基づく、周波数領域と時間領域の両方の並列ソルバーを内蔵したシミュレーションツールです。Efieldには、以下のようなマイクロ波およびRFコンポーネントのエンジニアリング問題に適した高機能ツールが備えられています。

  • 主要CADシステムからネイティブCADデータのインポート
  • 均質および不均質導波路ポートの励振
  • S-パラメータ計算
  • 電流、近接場、遠方場の可視化

導波管空洞フィルタの表面電流

EfieldのMLFMM-POソルバーを用いた効率的なリフレクタアンテナのシミュレーション

現時点で、EfieldはMLFMM-POソルバーを提供する唯一の商用ソフトウェアです。MLFMM-POソルバーは、領域分割法を用いて、問題をMLFMM領域とPO領域に分割します。ユーザー定義または曲率ベースの分割など、領域分割のセットアップのためのツールが利用可能です。導波モード励振、ならびに波源の球面波展開(SWE)による励振も可能です。MLFMM-PO法を用いることで、純粋なMLFMM法よりも、メモリー量と計算時間を大幅に節減できます。

テーパースロットアレイに対するFDTDシミュレーションの近接場の可視化 EfieldのFDTDソルバーで解析されたテーパースロットアンテナアレイ

Efieldの周波数領域ソルバーによるアレイアンテナのモデリング

Efieldは、カップリングおよびアクティブ反射係数のような、大型アンテナアレイの特性をシミュレーションするための優れたツールです。Efield のMoMソルバーを用いることで、1回の実行でアレイの全アンテナ素子間のカップリングを計算することが可能です。

ユーザー定義の走査角シーケンスに対して、アクティブ反射係数の計算をセットアップするためのツールが準備されています。また、どのような方法でも自由に励振を組み合わせることが可能です。組み合わせ励振に対する結果は、元の励振に対するものと同様の方法で計算されます。この新機能はGUIツールから簡単に利用できます。

EfieldのMLFMMソルバーで解析されたパラボラ型ハット給電リフレクタアンテナの表面電流 アレイのカップリングおよびアクティブ反射係数を計算する際は、EfieldのGUIツールを用いて簡単に励振を組み合わせることができます