| 事例1: モジュールの電磁波解析(ノイズ解析) |
| 事例2: ビアを使った熱設計 |
| 事例3: 生産設備の共振解析 |
| 事例4: フォトニック結晶構造型フィルター解析 |
| 事例5: セラブリッドアンテナ™の解析 |
| 事例6: チップ誘電体アンテナの解析 |
| 事例7: ギガフィル®の解析 |
設計段階で、不要なノイズ (電流) の発生を確認し、設計変更を行った事例です。設計変更後はノイズが抑制できていることが確認できます。この解析事例は64bit版Femtet(メモリ8GB実装)を使用しています。Femtetではこのような複雑な構造の大規模モデルでも解析が可能です。
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ICの下にある放熱用ビアをなくした場合の影響を解析した例です。ビアをなくした場合の最高温度は52.7℃となり、温度上昇は2℃以内となりました。ビアをなくした場合も、許容温度内に収まる事が確認できたため、設計変更を行い、金型作成のコストの削減につながりました。
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生産設備の共振周波数を解析した事例です。共振周波数を前もって解析することで異常な振動の発生を避けた設備設計が可能です。この生産設備では治具の上下方向の動きを伴うため、伸縮みモードの375Hzを避けた設備設計を行いました。
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今後広帯域システムの導入が促進され、電波資源の不足は深刻化するものと予測されます。ミリ波帯は電波資源拡大の候補であり、特に60GHz帯は高速無線伝送に対して注目されています。
ミリ波通信装置ではアクティブ回路の効率が高く望めないため、パッシブ回路の低損失化(低損失フィルタ、高Q共振器)が望まれています。この解析事例ではフォトニック結晶構造のバンドギャップによるエネルギー閉じ込め効果をミリ波共振器に応用することを検討しています。
(2007年 電子情報通信学会 ソサイエティ大会 CS-2-6)

フォトニック結晶構造型フィルタ

解析モデル図

解析結果図
セラブリッドアンテナ™は主に携帯電話を対象とした電波を送受信する内蔵アンテナです。(株)村田製作所で開発した高誘電率樹脂 (セラブリッド材) と金属電極による成形アンテナであり、携帯電話内の複雑な形状にも対応が可能です。近年の携帯電話は音声通話やデータ転送など多機能になっており多くのアンテナが必要となってきております。 携帯電話の音声通話用アンテナを主用途としていますが他にもBluetooth®やGPSなどデータ通信などの送受信にも使用されています。

セラブリッドアンテナ™

解析モデル図

解析結果図
現在、携帯電話では音声通話用の内蔵アンテナ以外に、ヘッドセットやPCとの無線接続用のBluetooth®アンテナやナビゲーション用のGPSアンテナが内蔵されてきています。チップ誘電体アンテナはそれらのBluetooth®アンテナやGPSアンテナに広く使用されています。 携帯電話に内蔵されるBluetooth®アンテナ、GPSアンテナは、携帯電話の多機能化/薄型化のトレンドの中で小型化/薄型化が強く求められています。それを実現するため、チップ誘電体アンテナでは高誘電率のセラミックス材料を使用してアンテナを小型化しています。

チップ誘電体アンテナ

解析モデル図

解析結果図
誘電体フィルタ(ギガフィル® )は共振器の長さや本数 (段数) を変えることで、フィルタの周波数や特性を変えることができます。このため、お客様の要求するフィルタ特性,サイズに合わせた製品を比較的容易に生産することが出来ます。 主な用途としては800MHz〜3GHz程度の周波数の電波を利用するシステムに使用されていて、携帯電話の基地局などに使用されています。一つの基地局に複数個のギガフィル®が使用されることもあります。

ギガフィル®

解析モデル図

解析結果図