EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 1 Ver. 2010 / 10 EMPro 2010.07 FEM Tutorial はじめに ここでは、EMPro 2010.07 のFEM解析を用いたシミュレーションについて説明 します。Microstrip Line の解析を通して操作の流れを学びます。 Microstrip LineのFEM解析 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 環境の準備、FEM機能の選択、使用する単位の設定 形状入力 材料の定義と割り当て メッシュ優先順位の設定 Portの設定と解析空間の設定 境界条件と解析空間の設定 FEM Simulationセットアップと実行 解析結果の表示 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 2 Ver. 2010 / 10 EMPro 2010.07 FEM Tutorial 解析対象の構造 ここで解析する構造は、以下の形状です。 ■基板 15mm x 20mm x 2mm 比誘電率 : 9.9 ■マイクロストリップ線路 15mm x 2mm 導体 : 完全導体(PEC) EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 2 mm 今回作成する図形は以下の通りです。 Er: 9.9 Slide - 3 Ver. 2010 / 10 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 4 Ver. 2010 / 10 1-1. 環境の準備: EMPro 2010.07 ■EMProで使用する作業フォルダを準備します。 EMPro上での操作では、特定のホーム・ディレクトリ(作業フォルダ)に固定されません。 デフォルトのままでは、EMProのインストールディレクトリの下にプロジェクトファイルを 作成してしまいます。 従いまして、EMProでシミュレーションを実行する前に作業フォルダを準備しておく 必要があります。 Windowsのエクスプローラで 作業フォルダを作成しておき ます。 例： Work_EMro (C:¥users¥Work_EMPro) EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 5 Ver. 2010 / 10 1-2. FEM機能の選択: EMPro 2010.07 ■FEMソルバを選択します。 EMProでは FDTD/FEMソルバで共通のユーザインタフェースを使用します。 EMProメイン・ウィンドウの左下側にあるスキンと呼ぶスイッチを用いて使用するソ ルバを切り替えます。FDTD/FEMの各ソルバには専用のメニュー・機能が存在し、 他方のソルバではそれらを使用することはできません。（メニューがグレイアウトさ れ選択不能となります） ここでは、FEMソルバを使用しますのでFEMのみを選択します。 ソルバをスイッチで切り替え EMPro 2010.07 GUI FDTDを選択 FEMを選択 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 6 Ver. 2010 / 10 1-3. 使用する単位の設定: EMPro 2010.07 ■次に使用する単位系を定義します。 1. メニューから Edit > Project Properties を選択します。 2. Display Units タブを選択し、 Lengthの項目で millimeterの単位を選択します。 3. 最後にDoneを押して、 ダイアログを閉じます。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 7 Ver. 2010 / 10 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 8 Ver. 2010 / 10 2-1. 形状入力 プロジェクトの保存 File > Save Project As… でプロジェクトにMicrostrip_50_Ohmの名前を つけて保存します。 プロジェクトを保存するフォルダは、先に準備して おいた作業フォルダ C:¥users¥Work_EMProを 選択してください。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 9 Ver. 2010 / 10 2-2. 形状入力 基板作成 ■基板の形状を入力します。Extrude を実行し、構造の底面の断面図を 入力します。 1. Geometryワークスペース・ウィンドウの “+ Create… > Extrude” を実行 2. Geometryワークスペース・ ウィンドウがCreate Extrude 用に変化 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 10 Ver. 2010 / 10 2-2. 形状入力 基板作成 3. タブは３つあり、下記の用途で使います。 Specify Orientation ･･･ 基準座標系の設定 Edit Cross Section ･･･ 平面形状の作成 Extrude ･･･ Extrude (押し出し) の設定 4. Specify Orientation のタブを選択すると、 現在設定されている座標系 がwindowに表示されます。 ここでは確認のみです。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 11 Ver. 2010 / 10 2-2. 形状入力 基板作成 5. Edit Cross Section タブを選択します。 画面右のツールより、Top(-Z) を選択します。 これにより、上面から見た状態で形状の入力 を行うことができます。 6. Construction Grid では、 画面に表示されるGridのサイズ、 マウスの最小移動距離を設定できます。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 12 Ver. 2010 / 10 2-2. 形状入力 基板作成 7. Edit Cross Section タブの下にある アイコン群から、Rectangle を選択します。 形状入力は、 ・マウスで位置を直接クリックする方法 ・座標を直接入力する方法 ・形状入力後Editする方法 などがあります。 ここでは、直接、座標入力を行います。 描画面内でマウスの右ボタンを一度クリック した後、 TABキーを実行すると座標入力 ダイアログが開きます。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 13 Ver. 2010 / 10 2-2. 形状入力 基板作成 (7.5, 10) 8. TABキー で開いた最初のSpecify Positionダイアログで左下の座標 (-7.5 mm, -10 mm) を入力し、 再度TABキー を実行して開いた２番目 のSpecify Positionダイアログで右上の 座標(7.5 mm, 10 mm) を入力します。 (-7.5, -10) Tip：各入力フィールドで数値のみを入力し、 タブキーで入力フィールドを移動すると自動 的に単位が付加され、入力値が確定します。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 14 Ver. 2010 / 10 2-2. 形状入力 基板作成 9. このModel に名前をつける為に Name: Substrate と設定します。 ここで名前をつけなかった場合、 Model という名前がつけられます。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 15 Ver. 2010 / 10 2-2. 形状入力 基板作成 10. 次に基板の厚みを設定します。 Extrude タブを選択します。 11. Extrude Distance: 2 mm に設定します。 Tip：数値と単位の間には スペースを入力します。 入れないとエラーになり、 入力フィールドが赤く ハイライトされます。 矢印をドラッグすることで、 Extrude Distance を変更 することもできます。 Extrude する方向は、画面上 に矢印で表示されます。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 16 Ver. 2010 / 10 2-2. 形状入力 基板作成 12. 最後にDoneをクリックすると、 Substrateが作成されます。 材質を定義していない ので、灰色です。 Project Tree の Parts に Substrate が追加されました。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 17 Ver. 2010 / 10 2-3. 形状入力 マイクロストリップ・ライン ここからは、Microstrip Line の形状を入力していきます。 1. Sheet Body の長方形 を作成します。 視点は、Front/Right/Top に して表示します。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 18 Ver. 2010 / 10 2-3. 形状入力 マイクロストリップ・ライン 2. Create > Sheet Body を選択します。 3. 基板上面にマイクロ ストリップを描画する為に、 Specify Orientationタブ を選択し、 この設定により、描画する Z: 2 mm 平面のZ座標が2 mmに に設定します。 設定されます。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 19 Ver. 2010 / 10 2-3. 形状入力 マイクロストリップ・ライン 4. Edit Profile タブに移動してRectangle を選択します。 基板作成時と同様に、描画面で一度マウスの右ボタンを クリックした後にTABキーを実行してダイアログで座標を 入力します。 (7.5 mm, -1 mm) および (-7.5 mm, 1 mm) と設定します。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 20 Ver. 2010 / 10 2-3. 形状入力 マイクロストリップ・ライン 5. Name: Microstrip と入力します。 7. Doneを押すと Microstrip が作成されます。 6. Preview タブを選択すると、 作成される形状を確認できます。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 21 Ver. 2010 / 10 2-4. 形状入力 パーツの確認 ■ 形状入力直後は、材料が割り当てられていない為、オブジェクトの色が同じになり 識別できません。GeometryウィンドウのParts VisibilityをオフにしてからParts ツリー内の各モデルをマウスで選択しますと各パーツを確認することが出来ます。 Parts Visibility をオフに した後、モデルを選択すると そのモデルのみ表示 Parts Visibility: クリックでオン／オフ 確認できたらParts Visibility をオンに戻します。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 22 Ver. 2010 / 10 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 23 Ver. 2010 / 10 3-1. 材料の定義と割り当て 誘電体の定義 ■解析する基板および導体の材質を定義します。 材料特性は、以下の様に定義します。 Substrate(基板)： ε= 9.9の誘電体 Microstrip(導体)： 完全導体(PEC) 1. Project Tree の Definitions > Material 上で右クリックし New Material Definition を選択します。 2. Materialsツリーの下に New Materialとして 追加されるので、名前を Dielectricに設定 します。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 24 Ver. 2010 / 10 3-1. 材料の定義と割り当て 誘電体の定義 3. Dielectricを選択し、マウスの右ボタンからメニューを開いてProperties…を クリックし、Material Editor を開きます。 設定は、 Name: Dielectric Electric: Isotropic Electricタブ内 Conductivity: 0 S/m Relative Permittivity: 9.9 とします。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 25 Ver. 2010 / 10 3-1. 材料の定義と割り当て 誘電体の定義 4. Appearance タブを選択し、 Face Color の四角クリックして Preset から Dark green を選択します。 5. Doneをクリックして設定を 反映します。 これでDefinitions > Materials にDielectricが正しく設定され ました。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 26 Ver. 2010 / 10 3-2. 材料の定義と割り当て 導体の定義 6. 次にMicrostrip用のPEC をDefault Material Libraryから定義します。 Project Tree の Definitions > Materials 上で右クリックし、 Select from Default Library を選択します。 7. Add a default material ダイアログの Material nameの欄上で適当なマテリアルを一時選択します。 Material nameの欄が選択されてる状態で“P” をタイプします。 これで、Pの文字で始まる材料の行に移動します。 ここでPEC を選択し、 Add ボタンを押します。 これで Materialsツリーの下にPECも追加されます。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 27 Ver. 2010 / 10 3-3. 材料の定義と割り当て 材料の割り当て：Substrate 8. 定義した材料をオブジェクトに割り当てます。 Project TreeのDefinitions > Materials > Dielectricをマウスで選択し、ドラッグして Parts > Substrateにドロップします。 Substrate に Dielectric で設定した色が反映され、 材質が適用されたことを 確認できます。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 28 Ver. 2010 / 10 3-3. 材料の定義と割り当て 材料の割り当て：Microstrip 9. 引き続き、同じ操作で定義した材料をオブジェクトに割り当てます。 Project TreeのDefinitions > Materials > PECをマウスで選択し、ドラッグして Parts > Microstripにドロップします。 Microstrip に PECの デフォルトの色が反映され、 材質が適用されたことを 確認できます。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 29 Ver. 2010 / 10 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 30 Ver. 2010 / 10 4. メッシュ優先順位の設定 ■メッシュの優先順位を設定します。 同一座標に異なる図形同士が存在する場合、どちらの図形を優先するかを決定する 必要があります。今回の場合、マイクロストリップラインが厚み0 のシート形状のため、 基板表面と座標が同一になっています。 図形の見た目は同じですが、シミュレータには優先順位によっては以下の2通りに 解釈されます。 Microstrip > Substrate の場合 Substrate > Microstrip の場合 or EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 31 Ver. 2010 / 10 4. メッシュ優先順位の設定 ■メッシュ優先順位は以下のルールに従い決定されます。 1. 設定された優先度(整数)が大きいものから優先 2. 優先度が同じ場合は、プロジェクトツリーで上にあるほうが優先 1. Parts > View Parts List (All Parts) メニューを選択し、全図形の優先度を確認します。 図形作成時には優先順位は全て同一(50)に設定されています。 この状態では、上記のルールに従い Substrate > Microstrip の順に優先されるので、 優先順位を変更する必要があります。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 32 Ver. 2010 / 10 4. メッシュ優先順位の設定 2. 今回はSubstrate の優先順位を下げます。Parts Listダイアログ内のSubstrate を右クリックで 選択し、Meshing Order > Move Down メニューを選択します。 Substrate の優先度が 49 となり Microstrip(50) > Substrate(49) の順に 優先されるように設定変更されました。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 33 Ver. 2010 / 10 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 34 Ver. 2010 / 10 5-1. Port の設定と解析空間の設定 ポートタイプ FEMソルバでは以下の2種類のポートを使用することができます。 今回はWaveguide Port を使用します。 Waveguide Port - 解析空間の境界面に設置可能 - ポートを設置する箇所を面で指定 - Nodal/Modal S-parameter を求める場合に使用します Voltage Source(Internal Port) - 解析空間内部に設置可能 - 導体間に線分を引き、給電する箇所を指定 （※線分の間に導体を跨ぐことはできません） - Nodal S-parameter を求める場合に使用します ※Voltage Sourceの使用方法は、テクニカルサポート・日本語 技術資料の“EMPro 2009 チュートリアル FEM版”から資料を ダウンロードし、Appendixをご確認ください。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 35 Ver. 2010 / 10 5-2. Port の設定と解析空間の設定 Waveguide Portの設定 ■Waveguide Port の追加・設定方法を説明します 1. 視点をBack/Left/Top に変更し、Project Tree のCircuit Components/Ports を 右クリックしてNew Waveguide Port を選択します。 2. Location タブの、マウスポインタのアイコンをクリックし、 マウスカーソルでポートを置く図形の端面を選択します。 (ここでは、以後の説明の関係上、Microstripの –X座標側 を最初のポートとして設定 します。）指定した面は青くなり、マウスクリックでWaveguide Port が設定されます。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 36 Ver. 2010 / 10 5-2. Port の設定と解析空間の設定 Waveguide Portの設定 3. EditCrossSetionPage タブ で Port 断面の大きさを変更します。 初期設定では “Auto-extend to simulation design boundaries” がON になって いるためPort断面のサイズが解析境界全体まで設定されます。 変更前 チェックを外し、縦方向(v軸)のUpperを “10 mm” 延長します。 変更後 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 37 Ver. 2010 / 10 5-2. Port の設定と解析空間の設定 Waveguide Portの設定 4. Properties タブで “Port Definition” と”Impedance Definition” を設定します。 Nodal S-parameter を解析するように Waveguide Port Definition を “50 ohm Voltage Source” に設定します。 Name: を Waveguide Port1 に変更します。 Impedance Definition が “Power/Current” になっていることを確認します。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 38 Ver. 2010 / 10 5-2. Port の設定と解析空間の設定 Waveguide Portの設定 5. Impedance Lines タブで ポートインピーダンスを計算するインピーダンスラインを 設定します。 インピーダンスラインの両端を以下の座標へ設定します。 Endpoint 1(-): (-7.5 mm, 0 mm, 0 mm) ：基板下面の中点 Endpoint 2(+): (-7.5 mm, 0 mm, 2 mm) ：マイクロストリップラインの中点 ※数値を入力する代わりに マウスポインタで図形を直接選択することも可能です。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 39 Ver. 2010 / 10 5-2. Port の設定と解析空間の設定 Waveguide Portの設定 6. 最後に OK を押してポート設定を終了します。 7. 作成したポートの右側に マークが出た場合はポートが正しく設定できていません。 ※マウスカーソルを マークに重ねてしばらく待つと Warningメッセージが表示されどこが正しくないのか がわかります。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Waveguide Port は解析空間 の境界上にしか置くことができ ない、というメッセージが表示さ れます。 Slide - 40 Ver. 2010 / 10 5-3. Port の設定と解析空間の設定 FEM Padding 8. Waveguide Port を解析空間の境界上に設定するために、解析空間を狭めます。 Simulation Domain > FEM Padding をダブルクリックします。 変更前 移動前の境界面 Lower X を “0 mm” とし、Port面 がある方向には空間を追加 しないように変更します。 変更後 境界面が移動 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 41 Ver. 2010 / 10 5-3. Port の設定と解析空間の設定 FEM Padding 9. マークが消え、ポートが正しく設定できていることを確認します。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 42 Ver. 2010 / 10 5-4. Port の設定と解析空間の設定 Waveguide Port(続き)とFEM Paddingの設定 10. マイクロストリップラインの反対側の端面にも、同様にWaveguide Port 2 [Port2]を 設定します。更に、 Simulation Domain > FEM Padding から、Upper X を “0 mm” として、Port面がある方向には空間を追加しないように変更します。 Waveguide Port2 [Port2]の追加 FEM Paddingの設定 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 43 Ver. 2010 / 10 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 44 Ver. 2010 / 10 6. 境界条件と解析空間の設定 境界条件の定義: Boundary Condition Boundary(解析境界) は解析図形ではなく、解析空間の6面に対して設定します。 Simulation Domain > Boundary Conditions から設定可能です。 Upper Y Upper Z Lower X Upper X Lower Y Lower Z EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 45 Ver. 2010 / 10 6-2. 境界条件と解析空間の設定 FEM PaddingとBoundary Conditions ■今回はマイクロストリップラインのグラウンドにLower Z境界を使用するため、 PEC(完全電気導体)に設定し、それ以外をAbsorbing(吸収境界)に設定します。 1. Boundary Conditions Editorで、Lower Z の 2. FEM Padding Editorで、Lower Z に 境界条件を “PEC” に変更します。 追加する空間を “0 mm” にします。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 46 Ver. 2010 / 10 6-3. 境界条件と解析空間の設定 FEM Padding 3. 解析空間の設定を確認、変更を行います。 - Waveguide Port 設定時にも確認しましたが、Lower X, Upper X は Waveguide Port を設定したため “0 mm” となっています。 - Lower Z は前頁でグラウンドとして使用するために、”0 mm” となっています。 - 上記以外の方向には ”20 mm” の空間を追加するように設定します。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 47 Ver. 2010 / 10 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 48 Ver. 2010 / 10 7. FEM Simulationセットアップと実行 ■FEM シミュレーションのセットアップを行います 1. GUI左下で “FEM” が ON になっていることを確認します 2. 画面右上の Simulations アイコンをクリックすると、 Simulationsワークスペース・ウィンドウ が立ち上がります Simulations ワークスペース ウィンドウ EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 49 Ver. 2010 / 10 7. FEM Simulationセットアップと実行 3. Simulationsワークスペース・ウィンドウ で + Create FEM simulation を クリックすると、EMPro - Create FEM Simulationウィンドウが表示されます。 Simulations ワークスペース ウィンドウ EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Create FEM Simulation ウィンドウ Slide - 50 Ver. 2010 / 10 7. FEM Simulationセットアップと実行 Simulation Name 名前の記入 (DefaultのままでもOK) Frequencies Plans 解析周波数の設定 Mesh/Convergence Properties アダプティブメッシュの 条件設定 Matrix Solver ソルバの指定 複数の解析周波数プラン を設定できます。 Create FEM Simulation ウィンドウ Create Simulation シミュレーション実行 ファイルの作成と実行 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 51 Ver. 2010 / 10 7. FEM Simulationセットアップと実行 4. Frequencies Plans メニューの設定は、 Sweep Type: Adaptive Start Freq.: 0.1 GHz Stop Freq.: 3 GHz Sample Points Limit: 20 に設定してAdd To List ボタンを押し、 Frequency Planに追加します。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 52 Ver. 2010 / 10 7. FEM Simulationセットアップと実行 5. Mesh/Convergence Properties メニューの 設定を Basicタブ内で、 Delta error: 0.01 Minimum number of adaptive passes: 5 Maximum number of adaptive passes: 15 に設定します。 ※今回はAdvancedタブ内は Defaultのまま使用します。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 53 Ver. 2010 / 10 7. FEM Simulationセットアップと実行 6. Matrix Solver メニューの設定を Typeタブで “Direct” を選択します。 ※(今回の解析には100MB程度使用するため) 使用マシンに搭載されているメモリが1GB以下 の場合は、Iterative Solver を選択してください。 Direct Solver (直接法) 利用メモリ大・マルチスレッド→高速 64ビットでメモリがある場合、こちらを推奨 Iterative Solver (反復法) 利用メモリ小（直接法よりも一桁程度小さくなることが多い） シングルコア動作。 メモリ消費が少ないため、32bitマシンや、搭載メモリに 余裕がない場合でも使用可能。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 54 Ver. 2010 / 10 7. FEM Simulationセットアップと実行 7. Create FEM Simulation ウィンドウでSolverタイプまで選択が終了したら 下部にある、Create & Queue Simulationボタンを押して、解析を実行します。 自動的にSimulationsウィンドウに戻り、解析が始まります。 Status は、Runningの表示になります。 次にMeshプロセスが起 動し、Meshの作成が行 われます。 初期Meshが作成され た後、Adaptive Mesh プロセスが実行されま す。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 55 Ver. 2010 / 10 7. FEM Simulationセットアップと実行 8. Output タブを選択し、解析の進行状況をモニタします。 Simulation ID 解析結果を表示させる際に IDで区別することがあります。 Simulation Name セットアップ時に設定した名前 Status ・Created ・Queued ・Running ・Completed ・Error ・Killed のいずれか Adaptive Mesh Refinement アダプティブ メッシュの途中 経過 周波数Planに 沿って各周波数 で解析 Dm64: Direct Solver 64bit (その他： I64/Dm32/I32) Delta error 収束状況 mem(GB), Elapsed time, CPU time 使用メモリ、実時間、CPU時間 (3GHz のデータは再利用の為、値がゼロ) EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 56 Ver. 2010 / 10 7. FEM Simulationセットアップと実行 9. Simulation が終了するとStatusがCompletedになり 結果を確認することが出来る様になります。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 57 Ver. 2010 / 10 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 58 Ver. 2010 / 10 8. 解析結果の表示 ■ 解析が終了したら、結果を表示します。解析結果は、EMPro上で、直交座標やスミス チャートで表示することが出来ます。まず、Work Space Tool barのResultsアイコンを 押して、Resultsワークスペース・ウィンドウを開きます。 このダイアログでは、解析ID毎に結果管理などを行います。 1. Results アイコンをクリックします。 2. Resultsワークスペース・ウィンドウが立ち上がります。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 59 Ver. 2010 / 10 8. 解析結果の表示 3. Results ウィンドウの上段は、複数の解析結果をフィルタリングし、所望の結果を 抽出してくれます。 欄のタイトルの上で マウス右クリックにより フィルタリングする項目を 変更することができます。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 60 Ver. 2010 / 10 8. 解析結果の表示 4. 2つ目のソート項目を Simulation ID に変更し、図のようにフィルタ項目を選択します。 S11, S12, S21, S22 の４つの結果が下段に抽出されます。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 61 Ver. 2010 / 10 8. 解析結果の表示 5. S21 を選択し、マウスの右クリックでView (default) メニューを選択します。 6. S21(dB) の結果が直交プロットで表示されます。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 62 Ver. 2010 / 10 8. 解析結果の表示 7. 同様にS11 をマウスの右クリックで選択し、View Smith Chart メニューを選択します。 9. 作成したグラフは、プロジェクトツリー 下方のGraphs 内に追加されます。 8. S11 の結果がスミスチャートで表示されます。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 63 Ver. 2010 / 10 8. 解析結果の表示 ■近傍界を3次元で表示します。 1. Project Name で “Microstrip_50_Ohm” を選択すると Advanced Visualization ボタンが有効になるので、ボタンを押します。 2. Advanced Visualizationウィンドウが 立ち上がるので、結果を選択するダイアロ グのStatus がCompleted となっているこ とを確認し、ID(Run):000001を選択しOK を押します。 もし、同じプロジェクト名において、複数の 解析を実行している場合、ここには複数の IDが表示されます。その場合、表示させたい 解析を行った、IDを選択します。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 64 Ver. 2010 / 10 8. 解析結果の表示 3. Propertiesタブで画面の表示状態を変更できます。Materialsタブ内のDielectricの Shd（シェード）のチェック・ボックスにチェックを入れると、色で塗り潰すことができます。 Materialsタブ Dielectricの Shdにチェック 色の変更もできます Propertiesタブ EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 65 Ver. 2010 / 10 8. 解析結果の表示 4. Solution Setupタブで表示する周波数の選択を行います。 図では1.55GHzが選択されています。 表示する周波数 の選択 Solution Setupタブ EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 66 Ver. 2010 / 10 8. 解析結果の表示 5. Plot Propertiesタブでプロットするデータを表示方法を編集します。 Field Plot Plane欄で、電界を表示す る面を指定します。 ここでは、Z-2 の面を指定します。 電界を表示する これは、マイクロストリップラインを含む 面を指定 平面を表しています。 Shaded plot や Arrow Plot欄に、 チェックを入れて、電界を等高線表示、 矢印表示します。 Log Scaleにもチェックを入れ、Option ボタンで矢印を見やすくします。 電界の最大値を変更し表示スケール を変更したり、X arrow density, Y arrow density を変更しベクトル 密度を変更できます。 入力後、×でウィンドウを閉じると、 矢印表示を行うことができます。 Plot Propertiesタブ EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 67 Ver. 2010 / 10 8. 解析結果の表示 6. X-7.5 の面をEnableにし、Editボタンを押します。 平面を平行移動することができるので、マイクロストリップラインの中央付近まで スライダーバーで移動させて表示することができます。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 68 Ver. 2010 / 10 8. 解析結果の表示 ■新たにE/H分布表示の面を追加したい場合 1. Add ボタンから Add Planeウィンドウを立ち上げ、 Select Object Faceタブ内の Select a face from a shaded object で 色のつい た図形の表面を指定します。 注意：図形が選択できない時には、選びたい図形を Propertiesタブより“Shd”を選択をして、あらかじめ表示させる 必要があります。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 69 Ver. 2010 / 10 8. 解析結果の表示 2. 表面を選択した後、アクティブになったSave ボタンを押し、追加された面をEnableにします。 これで、新しく追加した面で電界または磁界の分布状態を表示させることが出来ます。 Tip：電界分布と磁界分布 の同時表示は出来ません。 選択したいずれか側のみ となります。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 70 Ver. 2010 / 10 EMPro 2010.07 FEM Tutorial 終わりに ここでは、EMPro 2010.07 のFEM解析を用いたMicrostrip Line の シミュレーションの基本操作について説明しました。 より詳しい操作については、EMPro のトレーニングを受講してください。 EMPro 2010.07 FEMシミュレーション・チュートリアル Copyright Agilent Technologies 2010 Slide - 71 Ver. 2010 / 10
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