ケーブルで接続された基板の放射ノイズの高速計算

基板＋ケーブルの高速計算を実現する 3D PEEC ソルバーの価値を、具体的な計算事例を通してご紹介します。

ここでは、プリント基板2枚を2本のケーブルでつないだシステムについて、約1m離れた評価点における放射電界強度を計算します。各基板はマイクロストリップ線路で、一方の終端部にsin波状の電圧信号を設定しています。

本項で用いる 3D PEEC（ピーク）は、1970年代に原型が発表されたシミュレーション手法です。3次元形状全体を等価回路モデルに変換することで、電流だけでなく電磁界の分布も、回路シミュレーションによって高速に計算することができます。その計算フローは、図のようになります。

元々は、主にプリント基板の計算に利用されている手法ですが、EMCoS Studio の PEEC ソルバーは基板以外の任意の3次元形状へ適用可能です。

PEEC ソルバーの結果と、より精密な3次元電磁界解析（モーメント法）の計算結果を比較すると、以下のようになります。PEEC ソルバーの放射電界は、精密なモーメント法と比べて若干の違いがあるものの、おおむね同じ傾向であり、十分妥当な精度であると言えます。一方で計算時間は、PEEC ソルバーのほうが大幅に短くおさえられます。 　

厳密な精度は求めないので高速に放射ノイズの傾向を見たいという場合、PEEC ソルバーの活用をぜひ検討いただければと思います。