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電磁界解析(EM) Insightsシリーズ

このページは、実際のデザイン上の問題を解決するために、Keysight EEsof EDA電磁界(EM)シミュレーション・ソフトウェア・ツールをどのように使用できるかについてのアプリケーション例を紹介します。各アプリケーション例で、特定のデザイン上の問題を表し、適切なKeysight 電磁界シミュレーション・ツールがデザインに有効であることを示します。

電磁界シミュレータ&回路シミュレータの効率的な協調解析事例:パッケージの影響を考慮した回路評価

電磁界解析(EM) Insightsシリーズ
番号 タイトル 概要 サンプル画像
20 ミリ波帯同軸導波管変換器 解析事例 株式会社ワカ製作所 様のご協力のもと、ミリ波帯同軸導波管変換器の解析を行いました。
導波管構造は、周波数帯域が狭く柔軟性を持たせることが難しい構造です。ネットワークアナライザなどの測定器には、同軸構造が使われているため、それらを接続するために、同軸導波管変換器が使用されています。
           Waka_Waveguide_connector
19 試作前に回路全体の設計・検証:基板+パッケージ+IC 信号の高速化、回路の高集積化にともない、基板、パッケージ、IC全体を統合させた状態での評価が重要になります。 実際には形状の合成が困難な為、実現されていないケースが多々ありますが、ADS2011マルチ・テクノロジー環境により、容易に形状統合ができ、全体の評価が行えるようになっています。  更に、設計情報の共有も容易になっており、設計・効率の向上も可能となっています。  
18 多層パッケージ+ボンディング・ワイヤの設計・検証が効率的に実現 ボンディング・ワイヤを含む回路の評価では、フル3次元電磁界シミュレータを用いた解析が一般的でしたが、3次元プレナ電磁界シミュレータMomentumに、ボンディング・ワイヤの影響も取り込んだ解析に対応しており、多層パッケージなどと組み合わせた回路の評価が高速に行えます。  

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EMI問題について、試作前に解析・検証

EMI を考慮して伝送路、基板設計を行い、設計変更を少なくしたい!
EMI 対策部品の実装をできるだけ少なくしたい!…そんな声にお応えする、時間軸電磁界シミュレータなどを用いた効果的検証方法例などについて紹介いたします。同時スイッチングの低減に向けた対策の効果の検証にも有効です。

本ソリューションのアプリケーション資料はこちら

     EMI_Episode
16 高速デジタル伝送路解析:実測とシミュレーションの整合 高速デジタル回路における高速伝送線路の設計では、シミュレーションを活用した解析が不可欠です。 また同時に、効率的にシミュレーションを行うためには、実測による検証も考慮することが重要となります。 本事例では、各種電磁界シミュレータ、回路シミュレータを実測と照合しながら、伝送特性評価をすすめる事例をご紹介いたします。  High_speed_digital
15 高速差動伝送ラインAdvanced PPmLの評価 Display用の高速差動伝送ラインとして脚光をあびるAdvanced PPmLについて、ルネサス エレクトロニクス様よりご提供いただいたデータおよび評価結果を用い、キーサイト3次元プレナ電磁界シミュレータにて効率的に解析し、回路シミュレータADSによる伝送特性の検証までを行った事例をご紹介いたします。 電磁界解析においては、速度と精度はトレードオフの関係にありますが、各条件による速度、精度の考察も行っており、電磁界ツールの活用におけるヒントも盛り込ませて頂いています。  Renesas_AdvancedPPmL
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磁気共鳴方式の無線電力送信システムの解析

伝送効率、伝送距離の双方のニーズにマッチするシステム実現に向けた磁気共鳴による無線電力送信システムが脚光を浴びています。 本事例では共鳴型無線給電システムの特性評価をEMPro電磁界シミュレータを用いて行い、金属板挿入時の影響、リピータ・デバイス挿入時の効果も含めた解析などの応用例を、MITによる理論との比較などと共に紹介します。 更には、回路シミュレータ上に電磁界解析によるモデルを取り込み、システム全体の評価への展開方法について紹介しています。

 episode_WPT_JP

13 マルチパワーSBGA パッケージの評価:PI問題への対応 パワーインテグリティの問題に際し、電源系のインピーダンスを解析するためには、パッケージ、パターン、ビアなど各要素の正確なモデリングが重要となります。 本事例ではSBGAパッケージの例を取り上げ、ADS レイアウトを介して回路レイアウト情報を流用し、EMPro上で3次元形状として電磁界解析した例を実測データとの比較と共に紹介しています。  episode_SBGA
12 欠陥グランド構造のシミュレーション このプレゼンテーションでは、欠陥接地構造(Defected Ground Structure :DGS) を題材とした解析例・実測との比較を紹介します。このテクノロジーは、グランド・プレーン上に意図的に欠陥構造を作成することにより生じるインダクタンス・キャパシタンスを利用し、マイクロストリップラインのインピーダンスをコントロールします。これによって従来に比べ大幅にサイズを削減しフィルタ特性を実現することに成功しています。  Simulation of Defected Ground Structure
11 統合された3次元電磁界による発振器のデザイン・フロー 3次元電磁界の統合により、VOCの予測可能デザインが向上することを示します。共振子とボード・デザインの間の相互作用を考慮することで、シミュレーション精度が向上します。  Coaxial Ceramic Resonator
10 RF/マイクロ波回路・デザインの機械的シールド ADSでカスタム3次元電磁界コンポーネントを使用することで、デザインを3次元電磁界ツールにエクスポート/インポートせずに、メカニカル・シールドを持つRF/マイクロ波ボード/モジュールの性能を正確に予測できます。  Mechanical Shield
9 誘電ブリック、ラミネート、LTCC 3次元電磁界シミュレーション 3次元プレーナ電磁界シミュレーション・テクノロジーは、ほとんどの場合、ラミネート/LTCC/モジュール・アプリケーションに適しています。しかし、全波3次元電磁界シミュレーションの方がより正確な結果を得ることができる場合があります。アプリケーション例では、2種類のアプリケーションを紹介し、EMDS G2の利点を示します。  Dielectric Bricks
8 フリップ・チップ/CSP/WLPアプリケーション用のソルダ/ウェーハ・バンプ ソルダ/ウェーハ・バンプの普及は、3次元全波電磁界ツールが必要になるという、新しいデザイン上の問題をもらたらしています。アプリケーション例では、ADSのパラメータ化3Dコンポーネント・デザイン・キットにより、ソルダ・バンプなどの3Dコンポーネントを迅速にドローイングでき、他のスケマティック・コンポーネントとのコデザイン/最適化を実現できることを示します。この統合型の3次元電磁界デザイン・フローにより、サイクル時間を短縮し、ファースト・パス・デザインを実現できます。  Solder Bumps
7 EMProによる高速SATAコネクタのモデリング 今日の民生用エレクトロニクス市場で要求されている高速データ転送レートのために、PCBインタフェースへのSATA(Serial Advanced Technology Attachment)などのインターコネクト・デザインは無視できなくなりました。シグナル・インテグリティを正確に解析するには、SATAコネクタの電磁界効果(カップリング、クロストークなど)とボード・トレースを考慮する必要があります。アプリケーション例では、EMProを使用してSATAを解析し、その後、EMProシミュレーション・ファイルをデザイン・キットとしてADSにエクスポートします。このため、コネクタ・データは、他の回路コンポーネントとともにADSで、シグナル・インテグリティ解析用に再利用することができます。  SATA Connector
6 EMProによる高速コネクタのモデリング 高速コネクタの正確なモデリング/シミュレーションは、信号の高速伝送にとって非常に重要です。アプリケーション例では、タイム・ドメイン・ベースの電磁界シミュレータがコネクタの問題領域および不連続部の特定に有効であることを示します。この高速シミュレータにより、より良く理解するための複数のシミュレーションや、トランザクション全体での優れたインピーダンス・プロファイルの最適化を容易に実行できます。結果として、高性能コネクタのデザインを実現できます。  High Speed Connector Modeling
5 BGAパッケージのシミュレーション ボール・グリッド・アレイ(BGA)パッケージは、高密度、低熱抵抗、低インダクタンス・リードにより、高速デジタル・アプリケーション用の一般的なパッケージです。しかし、ICデザインでは、動作周波数とデータ・レートが高くなるにつれ、パッケージに起因する寄生成分のために、パッケージの電気性能を理解することが非常に重要となっています。アプリケーション例では、Momentumを使用して、BGAを高速かつ正確に解析して必要なパッケージ性能を1回で得る方法を示します。  BGA Package
4 量産用RFテスト・フィクスチャのコンタクタのデザイン コンタクタは、量産RFテスト・フィクスチャのコアで、RFテスト・システムをRFICパッケージに接続する最後のリンクとして機能します。以前は、量産コンタクタは主にデジタルICのテスト用に使用されていました。しかし、クロック速度が1 GHzが超え、ICの動作周波数が高速になると、コンタクタに起因する性能の低下を無視できなくなりました。アプリケーション例では、テスト性能全体(すなわち製品の歩留まり)に対するコンタクタの影響を迅速に解析するためにEMProが有効であることを示します。  RF Contactor and Socket
3 無線ネットワーク・カードのアンテナのデザイン 多くの電磁界シミュレーション・テクノロジー/ツールが販売されていますが、アンテナのデザインに最適なものはどれでしょうか?アプリケーション例では、無線ネットワーク・カード・アンテナ・デザインでの、EMPro(Electromagnetic Professional)の使用法を示します。EMProの超高速シミュレーション機能により、構成やサイズがさまざまなアンテナのテスト/検証を迅速に実行できます。EMProの優れた表示機能は、アンテナの表面電流/電磁界パターンも表示でき、小型アンテナを効果的にデザインすることができます。  Antenna Far-Field Patterns
2 シングル/マルチバンド・マイクロストリップ・プレーナ・アレイ・アンテナ プレーナ・マイクロストリップ・プレーナ・パッチ・アンテナの主なボトルネックは、大型アレイ・アンテナを処理するための電磁界ソルバの容量と速度の問題です。アンテナがマルチ・バンド用の場合は、状況はさらに複雑です。以前は、アンテナの問題は通常、小さなサイズに分割して、後で統合(リニアに付加)しました。電磁界シミュレーションをフル・ストラクチャ・レベルで実行することはありませんでした。この方法では、大規模なストラクチャ・レベルでの結合は考慮されませんでした。アプリケーション例では、Momentumの新しい機能向上が、マイクロストリップ・パッチ・アンテナの大型アレイのデザインに有効であることをかを示します。  C-Band Antenna
1 QFNパッケージ ICデザインは、パッケージ化されて初めて完成します。パッケージが動作する上限周波数はどの程度でしょうか?最終製品のコストを下げるために低コストのパッケージ・タイプを使用することは可能でしょうか?パッケージ・アイソレーションの性能はどの程度でしょうか?例として、アップ/ダウンコンバータICのRFへのLOリーケージ性能は、ICのアイソレーションだけでなく、パッケージにも左右されます。この例では、EMDS G2を使用して、3x3[mm]、16ピンのQFN(Quad Flat No Leads)パッケージを最適化し、周波数性能を向上させています。  QFN Package

電磁界解析(EM) InsightsシリーズKeysight EEsof EDA 電磁界シミュレーション・ソフトウェア・ツールの詳細については、以下を参照してください。

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