1. HOME
  2. 3次元電磁界シミュレータ【XFdtd】
  3. 事例紹介

3次元電磁界シミュレータ XFdtd

事例紹介

アンテナ

3パッチアレイ

5.0GHzで共振する2重偏波パッチアンテナを解析した例。

N. J. McEwan, et al., “A New Design of Horizontally Polarized and Dual-Polarized Uniplanar Conical Beam Antennas for HIPERLAN,” IEEE Trans. Antennas Propag. 51, 229-237 (2003).

詳細: Three Patch Array

EGB反射板上の低姿勢等角スパイラルアンテナ

曲線で構成された導体パターンをXFdtd7のコンフォーマルメッシュXACTを利用し解析した例。

H. Nakano et al., “Low-Profile Equiangular Spiral Antenna Backed by an EBG Reflector,” IEEE Trans. Antennas Propag. 57, 1309-1318 (2009).

詳細: Spiral Antenna Over EBG Reflector

BBSMアンテナ グラウンド湿度による特性変化と最適化

225-500MHzの広帯域で利用されるBBSMアンテナにおいて、特性に寄与する複数寸法を、三種類の地面湿度を想定した条件で、PSOをスクリプトで用い最適化。地面の湿度は、乾燥状態(比誘電率εr = 4)、中程度(εr = 8)、吸湿状態(εr = 25)とした。 PSO:Particle Swarm Optimization (最適化の一手法)

詳細: Optimized Device Design: A Demonstration of Parameterization, Optimization, and High-Performance Computing with Hardware Accelerated FDTD

リュネブルグレンズアンテナ

125mm内球(εr = 1.7)と250mm外球(εr = 1.4)の2種類の同心球で近似したリュネブルクレンズに、15GHzの平面波を照射し、球端から100mm離れた入射方向と反対側の誘電体板に、実際にレンズ効果が見られることを確認した例。



詳細: Luneburg Dielectric Lens

このページのTOPへ

アンテナ インストールパフォーマンス

携帯電話とSAR

小型集積したアンテナを携帯電話に実装し、SAMファントムに近接させ解析した例。アンテナパターン、利得、効率、VSWRに加え、1g/10g平均SAR、最大SARとその位置を導出。

詳細: SAM Head

生体に埋め込んだアンテナ

XFdtd Bio-Proに備わる人体メッシュモデルに、2.45GHzパッチアンテナを埋め込み、アンテナの動作、および人体への影響を検証した解析。実験が困難な状況を模擬した、電磁界シミュレーションによる事前検討例。

詳細: Patch Antenna in Body

ノートPC内のWiFiアンテナ

下記文献による2.45 & 5.2GHz共振のデュアルバンド逆FLアンテナを用い、ノートPCに搭載した状況でのアンテナ特性の変化を解析し、チューニングを施した例。5.2GHz帯のみ影響を受ける事、アンテナ寸法の最適化方法等を理解することが可能。

H. Nakano, et al., “An Inverted FLAntenna for Dual-Frequency Operation,” IEEE Trans. Antennas Propag. 53, 2417-2421 (2000).

詳細: WiFi Antenna In Netbook

対IEDアンテナ 設置位置の最適化

米国軍用車両HUMVEEに搭載される、IED(即製爆発装置)探知アンテナの設置位置を最適化した解析事例。(下段中央図上から順に)アスファルト上のコンクリート、鉄筋コンクリート、土、アスファルトを想定した異なる地面パターンで、スクリプトを用いて最適化。

詳細: Defeat The Device: Cutting-Edge Modeling And Simulation To Assess And Improve IED Jammer Effectivenes

このページのTOPへ

EMC

金属筐体 スロットからの放射

スロットの開いた金属筐体からの漏洩電磁波を理解するために、3m法電界強度を出力した例。

M. Li, et al., “EMI from Cavity Modes of Shielding Enclosures - FDTD Modeling and Measurements,” IEEE Trans. Electromagn. Compat. 42, 29-38 (2000).

詳細: Radiation from Enclosure with Slot

このページのTOPへ

FSS

金属板装荷FSR

2重リング構造の金属板装荷FSRの透過・反射係数及び位相を解析し、実測データと比較した例。

牧野滋他, “金属板装荷キャパシタンスグリッドによるPMC基板の薄型化”, IEICE Tech. Rep., AP2009-97, 109(183), pp. 103-107 (2009).

詳細: Double-Ringed Frequency Selective Surface

このページのTOPへ

MRI

バードケージコイル

64MHz(中心部1.5テスラ)で利用されるMRIバードケージコイル内で、人体頭部の有無によるB1磁場の変化を解析した例。湾曲したコイル形状も、XACTにより精緻に解析可能。

W. Liu, et al., Resonance in Medicine, no. 51, pp. 217-221 (2004).



詳細: MRI Birdcage-Type Coil at 64 MHz

このページのTOPへ

NIM

ネガティブインデックスマテリアル

30GHzホーンアンテナから出力された電磁波の、DNG材質中の波面を可視化した例。下図では(1)自由空間、(2)εr=16の誘電体板、(3)30GHzでεr=μr=-1を持つ板による影響を比較。

詳細: NIM

このページのTOPへ

マイクロ波デバイス

ウィルキンソン パワーデバイダ

比誘電率2.94、厚み1.524mmの誘電体を完全導体板で上下から挟み、中央層に2分配型のパワーデバイダを配置したモデル。アイソレーション抵抗 100オームを入れ、Sパラメータの周波数特性を図示、そして最も反射の少ない8.8 GHzでの定常電界を可視化。

フェライトサーキュレータ

300エルステッドのバイアス磁界を持つ半径12mmのフェライト上に金属平板を載せた3端子フェライトサーキュレータ。S11、S21、S31の他に、6.6 GHzの共振周波数における定常電場を表示しヌルポートが生じている様子を確認。

詳細: Wilkinson Power Divider

このページのTOPへ

Static Discharge

スイッチ(回路コンポーネント)

スケジ