電磁界解析

電磁界解析

電磁界解析は、モータやアンテナなどの性能を予測し、適切な機能を果たすためにはなくてはならない技術です。近頃では、電気製品からの電気ノイズの問題への取り組みや、実環境に近い状況での評価を効率的に行うために電磁界解析を用いることが増えてきています。

電磁界解析の適用例
  • アンテナ配置解析
    アンテナ設計において、アンテナだけを取り出した解析では実際の運用状況での特性を予想することが困難であることがわかってきたため、電磁界解析ではアンテナの配置する箇所もアンテナと共に解析モデルに含めることで、実際に利用されるときの特性をより正確に予測できるようになります。
  • モータの回転子形状最適化
    モータの回転子形状は、構造的な強度を確保しつつ、磁気回路として望ましい形状に近づける必要があります。そのためには磁界解析と構造解析の複合領域での解析を実施する必要があります。これにより、モータの回転子の強度を確保しつつ、高効率化を行うことが可能となります。

Altairの電磁界解析ソリューション

Altairが提供する電磁界解析ソフトウェアは、静的な問題から低周波、高周波の問題までの広範な電磁界問題を解くために、数多くの産業で活用されています。Altairの各種ツールを使用すれば、複数の周波数領域 / 時間領域ソルバーを完全にハイブリッド化して広範なEM問題を効率的に解析することも、静磁界、定常磁界、変動磁界の状態を模擬することも可能です。

電磁界解析ソフトウェアの一覧

モーター設計

モーター設計

Altair FluxMotor™は、電気モーターのシミュレーション主導の設計(Simulation-driven Design)に特化した製品です。標準部品やカスタム部品をベースに巻線の追加や材料の変更を行うだけで、コンセプト設計を素早く作成できます。設計を準備したら、モーター開発専用の直感的なインターフェースを備えたAltair Flux™で解析します。Fluxでは、任意の試験の実行、複数の構成の解析、結果の比較、性能の最適化が可能です。

アンテナの設計と配置

アンテナの設計と配置

Altair Feko™が活用されている分野は、ラジオ、テレビ、ワイヤレス / 携帯電話 / 通信システム、リモートキーレスエントリシステム、タイヤ空気圧モニタリングシステム、GPS、レーダー、RFID、その他のアンテナなど多岐にわたります。アンテナ設計では、Fekoのモーメント法(MoM)ソルバーが活躍します。また、マルチレベル高速多重極法(MLFMM)などの高速なフルウェーブ解析法や、物理光学法(PO)、レイランチング法に基づく幾何光学法(RL-GO)、回折均一理論(UTD)などの漸近法により、モデルを分解(実際のモデルの代わりに同等の放射源を生成して使用)することができます。

電波伝搬

電波伝搬

Fekoは、放送システム、携帯電話システム、Wi-Fiなどの分野の電波伝搬モデリングや無線ネットワークプランニングに活用できる先進的なツールです。Fekoには、非常に正確なモデル、経験的 / 半経験的なモデル、厳密な3次元レイトレーシングモデル、そして独自のDominant Path Model(DPM)が含まれます。また、地方、都市、室内、トンネル、車両内など、多種多様なシナリオが用意されています。Fekoでは、新たなアンテナ設計の放射パターンを模擬し、それをネットワークの中で評価することができます。

電気機械装置

電気機械装置

Fluxなら、複雑さを極める電磁界システムもモデリングできます。その正確性は折り紙付きです。静磁界、定常磁界、変動磁界の各状態を、電気特性と熱的特性とともに模擬するマルチフィジックス機能により、装置の性能、効率、寸法、コスト、重量を最適化できます。Fluxでは、電気モーターを2D、3Dおよびスキューモデルに落とし込むことができます。大容量の電流が流れる電気装置(トランス、インシュレーター、電流バー、サーキットブレーカーなど)に加え、様々なセンサーやアクチュエーターの開発で使用されています。

電磁両立性(EMC)と電磁干渉(EMI)

EMCとEMI

電磁両立性(EMC)と電磁干渉(EMI)は、コネクテッドデバイスの増加に伴い、今やホットなトピックになりました。コンポーネントの一体化とEMC規格への適合を実現するには、EMCとEMIの確認が不可欠です。Fluxなら、電流ケーブルとバスバーが放射する磁界や、外部電磁界がセンサーやアクチュエーターの動作に与える影響を評価できます。Fekoでは、ケーブル、アンテナ、装置の放射と照射の両方を模擬できるため、効果的な遮蔽を設計する際に役立ちます。

生体電磁気学

生体電磁気学

Fekoでは、体内または身体近傍における電磁界の相互作用について重要な知見を得られます。様々な人体モデルを集めたデータベースを備えており、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、補聴器、MRI、植込み型医療機器などの使用状況を模擬することが可能です。生体組織の解析により、充分な信号が放射されているか、吸収比率(SAR)および体温上昇の上限値を定めた規制を順守しているか、といったことを確認できます。

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電磁界解析に関連するリソース

ダイムラー社:乗用車のガラスアンテナのレイアウトを最適化する

ドイツのDaimler社は、ガラスアンテナの開発手法を実験ベースからシミュレーション主導へといち早く切り替えた企業です。 この開発手法の変更により、車両開発の初期段階でアンテナ性能を向上させ、高品質のアンテナレイアウトを開発することが可能になりました。

ユーザー事例

磁界結合型ワイヤレス給電の最新研究

ケーブルや電池に変わる新たな電力供給手段として、ワイヤレス給電技術の研究開発が進められています。中でも実用性に優れ注目されているのが、「磁界結合型ワイヤレス給電」です。 その給電性能に関わる大事な要素の一つが、コイルの形状と配置です。 東京大学では、目的性能に対する最適なコイル形状と配置を自動で算出するシステムを研究されています。そのシステム構築に欠かせない強力かつ高速なソルバーを備えるとして、高周波電磁界解析ソフトウェアAltair Fekoを選定いただきました。 本ウェビナーでは、コイル自動設計技術を中心に東京大学の成末様より最新研究を発表いただくほか、弊社よりソルバーの解説をします。

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航空・宇宙業界のためのアンテナ設計セミナー

アンテナ設計および設置アンテナ性能と、仮想フライト試験や仮想走行試験を含む無線カバレージ解析を組み合わせたAltair独自の電磁界解析ソリューションをご紹介します。その他、複雑なレドーム設計のための新たなソリューションや散乱およびレーダー反射断面積(RCS)計算のための強力な解析/設計機能についてもご紹介します。

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5G利用、IoT開発、EMI対策のための 電磁界・電波伝搬シミュレーション活用セミナー

電磁界および電波伝搬シミュレーションは、コンピュータの性能向上に伴いより高精度に行えるようになり、アンテナ設計・無線機器開発・EMI対策などへの適用が進められています。一方で、解析をうまく業務に活用できない、測定値と解析値が一致しない、などの課題も多数聞かれます。 本ウェビナーでは、20年以上にわたり電磁界・電波伝搬シミュレーションを活用し、実測値と比較しながら、様々な製品を効率的に設計しているパナソニックシステムネットワークス開発研究所(PSNRD)様にご協力いただき、シミュレーションを有効に活用するためのノウハウや活用事例等をお話しいただきます。 「実測値と解析値が一致しない」とお悩みの方や、開発業務での電磁界・電波伝搬シミュレーションの活用方法にご興味お持ちの方にとり必聴の内容と自負しています。

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電磁界解析に関する資料一覧