コイルアンテナ+共振用コンデンサの磁界分布解析

本例題について

• LF帯(130kHz付近)におけるコイルアンテナ+共振用コンデンサの磁界分布を計算する解析例を示します。

• 磁束密度分布、回路電流、インダクタンスなどを計算します。

• 外部回路連成解析機能を利用します。
  外部回路の中に共振用のコンデンサを配置しています。

• 表に記載されていない条件はデフォルトの条件を使用します。
   

解析空間

解析条件

過渡解析タブを以下のように設定しています。

入力が周波数130[kHz]の正弦波ですので、その波形を十分再現するため、130[kHz]の1周期分を12分割した時間ステップとして4周期分計算します。

外部回路図は以下の通りです。

1次コイル(FEM1)側にAC電源を配置しています。

1次コイルと2次コイル(FEM2)はモデル側で結合しています。

LC直列共振させるためのコンデンサを1次コイル、2次コイルの双方に接続しています。

モデル図

1次コイル（Coil1）と2次コイル（Coil2）をループコイルで定義しています。

ボディ属性および材料の設定

※材料データベースを利用

ボディ属性は以下のように設定しています。

それぞれのコイルを外部回路上のFEMコイル素子と紐づけしています。

境界条件

設定なし

解析結果

0.25641e-5[s]での磁束密度分布を示します。

回路電流波形を示します。

電圧源（cos波）に対し、1次コイルの電流（青色の波形）はsin波になってπ/2位相がずれていることが分かります。

１次コイルの電流と２次コイルの電流は逆位相になっていることが分かります。

インダクタンスの計算結果を示します。

自己インダクタンス[H]  相互インダクタンス[H]