機能

電磁界解析ソフトEfield -機能

Efieldは、様々な電磁気学問題の三次元解析が可能な統合ソフトウェア環境一式を提供しています。
Efieldには、以下のように、設計プロセスのあらゆる段階に対応した効果的なツールが備えられています。

  • 時間領域と周波数領域の両方に対する独特なソルバー技術
  • フルウェーブ解析のソルバー技術(MoM, MLFMM, FDTD, FEM)
  • 近似法のソルバー技術(PO)
  • 最新のハイブリッド技術(FDTD-FEM, MoM-PO, MLFMM-PO, およびEFIE-CFIE)
  • 主要CADフォーマットからのモデルインポート
  • 複雑なCADモデルの修正・修復機能
  • 三次元可視化など、高品質なポストプロセッシング

領域分割法を用いて、空洞と外部構造は別々に取り扱われます。マージ処理のステップでは、連続性が保証されています。
また、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並列ソルバーを用いた、ハイパフォーマンス・コンピューティング(HPC)環境を提供しています。

完全に統合された計算環境

  時間領域 周波数領域
FDTD法 ハイブリッド
FDTD-FEM法
MoM法 MLFMM法 ハイブリッド
PO法
アンテナ設計 単一素子
広帯域    
アレイ    
アンテナ統合 船舶/航空機
衛星
車両
マイクロ波&RF設計 コンポーネント    
統合回路      
ナノ構造体      
EMI/EMC 落雷      
シールド&妨害      
散乱&RCS RCS&ステルス
EM吸収体

時間領域ソルバー

FDTD
FDTD法は、直交格子においてマルチブロック並列化された基本の時間領域ソルバーです。
その機能には、平面波、導波路ポート、電圧源、S-パラメータ計算、および様々な遠方場変換があり、EfieldのFDTD法は、マイクロ波やアンテナ問題の広帯域解析に最適なものとなっています。

FDTD-FEM
ハイブリッドFDTD-FEMソルバーは、直交格子に対する並列FDTDソルバーと、非構造格子に対するFEMソルバーを組み合わせています。その目的は、個々のソルバーの弱点をカバーしつつ、それらの長所を引き出すことにあります。FEMソルバーでは非構造格子を用いることで複雑な形状の正確なモデリングが可能であり、一方、FDTDソルバーは均質領域において最適な性能を発揮します。
このハイブリッドソルバーによって、非構造格子では局所的な細分化が可能となり、形状細部を正確に表現することや、鋭いコーナー、エッジ、または ポイント付近の特異性を考慮することも可能になります。FDTDソルバーとFEMソルバーの連成については慎重に設計されており、その安定性は保証されています。

周波数領域ソルバー

MoM
MoM法は、マックスウェルの積分方程式に基づいた三次元の境界積分法です。MoM法は、境界値のみを計算するため、表面/体積比が小さな問題で は、体積を離散化する手法に比べて効率的です。

MLFMM
MLFMM法は、大規模問題の三次元フルウェーブ解析に適しています。典型的なアプリケーションには以下のものがあります。
・レーダー反射断面積(RCS)のシミュレーション
・大型構造物へのアンテナ配置
・有限アンテナアレイ
EfieldのMLFMM法は、MoM法に比べて計算時間を大幅に削減できます。この解法は電磁場の多重極展開法に基づいています。計算空間は、階層構造を形成するように複数のボックスに繰り返し分割され、物体が含まれるボックスのみがシミュレーションで保持されます。

PO
PO法(物理光学法)は近似解法の1つであり、高周波近似法を電気的に規模の大きな金属構造物に適用されます。この解法では、物体のサイズが大きいほど精度も向上します。その曲率は波長に比べて十分小さくなければいけません。
EfieldのPO法は、通常、物体のサイズが大きすぎてMLFMM法が適さない場合のRCS解析に用いられます。

電磁界解析ソフトEfield -アプリケーション

Efieldは、様々な電磁気学問題の三次元解析が可能な統合ソフトウェア環境一式を提供しています。

アンテナ設計 アンテナ統合
あらゆる種類のアンテナ(ホーン、リフレクタ、ワイヤ、マイクロストリップ、アレイなど)の設計 車両、航空機、船舶など大型プラットフォームに設置されるアンテナの解析
衛星GPSアンテナの表面電流 EfieldのMLFMMソルバーを用いた衛星のアンテナ配置
マイクロ波設計 EMI/EMC相互作用
フィルタ、コネクタ、カプラなどの設計、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 電磁シールドや電磁結合など、さまざまなEMC/EMI問題の解析
導波管空洞フィルタの表面電流 SAAB 2000への落雷問題に対するハイブリッドFDTD/FEMシミュレーション
散乱&RCS  
航空機、船舶、吸排気装置、アンテナなどの構造体のRCS解析  
 
EfieldのMLFMMソルバーを用いたジェット戦闘機のRCSシミュレーション