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例題１１ 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
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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。
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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。
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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。
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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。
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プロジェクトファイルを取得（右クリックし、名前を付けてリンク先を保存してください。）
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Femtetのバージョンや環境により結果が多少ことなります。
解析空間
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項目 |
条件 |
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解析空間 |
3次元 |
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モデル単位 |
mm |
解析条件
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項目 |
条件 |
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磁場解析[Luvens] |
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解析の種類 |
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解析オプション |
[インダクタンスを計算する]にチェック |
過渡解析タブを以下のように設定しています。
波数50[kHz]の交流入力4サイクル分の解析を行います。
入力波形を十分再現するため、50[kHz]の1周期分を12分割(デフォルト値)した時間ステップで計算します。
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タブ設定 |
設定項目 |
条件 |
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過渡解析 |
時間ステップ |
自動 |
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時間ステップ設定 |
サイクル数 4 |
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
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ボディ No./ボディタイプ |
ボディ属性名 |
材料名 |
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5/Solid |
Coil1 |
008_銅(Cu)※ |
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4/Solid |
Coil2 |
008_銅(Cu)※ |
※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。
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ボディ属性名 |
タブ |
設定 |
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Coil1 |
電流 |
波形：外部回路連成 回路上のコイル名：FEM_Coil_1 巻数： 100[Turn] 方向：ループコイル/磁場方向指定 磁場方向ベクトル：X=0、Y=0、Z=1 |
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Coil2 |
電流 |
波形：外部回路連成 回路上のコイル名：FEM_Coil_2 巻数： 100[Turn] 方向：ループコイル/磁場方向指定 磁場方向ベクトル：X=0、Y=0、Z=1 |
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。
時間が経つと、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次コイルの電流は位相にずれ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]
