電磁界シミュレーションの基礎から5G・ミリ波デバイス開発への応用について説明します。シミュレーションするためには、対象とする物理現象がモデル化されていなければなりません。幸い、電磁界現象はアンペア、ファラデー、マクスウェルなどの先達が導出した方程式があり、これを数値的に解くシミュレータが開発されています。現在ではコンピュータの性能向上のおかげで実験による基礎検討をシミュレーションで代替できる実用的なレベルに達しています。しかしながら、シミュレータを使うためには基礎知識を知らなければ適切な結果が得られません。
本講演では、いろいろなアンテナや高周波回路解析に応用できるように基礎知識を説明しながら電磁界シミュレータ (有限要素法) でダイポールアンテナ、マイクロストリップ線路、レーダーの基礎問題のシミュレーションの実例について解説します。また、アレーアンテナ、RFチップ、パッケージ (ワイヤボンディング) ・PCB設計など、5G・ミリ波デバイス開発に向けたシミュレータ利用の応用方法について説明します。
- 電磁界理論の基礎
- 電磁界の概念
- マクスウェルの方程式の概要 (難しい数式ではなく、概念的な説明をします)
- 電磁波放射の原理
- 高周波回路の基礎
- 高周波特有の問題 (分布定数線路)
- Z, Y, Sパラメータ
- 伝送線路の種類と特徴
- アンテナ特性
- レーダー特性
- 電磁界シミュレーション概要
- 各シミュレーション手法の比較
- 有限要素法 (FEM) の原理
- 有限要素法シミュレーションの流れ
- 有限要素法シミュレータを用いた解析例
- ダイポールアンテナの解析と設計
- マイクロストリップ線路の設計
- レーダー問題 (導体球による散乱)
- 電磁界シミュレーションの5G・ミリ波デバイス開発への応用
- アレーアンテナ設計への応用
- パッケージ・PCB設計への応用
- EMC特性解析への応用
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