電磁波解析ソフトとは？高周波電磁界シミュレータとマルチフィジックスの違いと、解析手法・連成・価格の選び方

電磁波解析ソフトとは

電磁波解析ソフトは、アンテナや基板、筐体のまわりで電磁波がどう伝わり、どこに集まるかを計算するソフトです。試作の前に、アンテナの性能やEMCの問題を確かめられます。

比較ページには、日本の会社が自社で開発するか、海外メーカーの日本法人が自社グループの製品として提供するソフトを、製品の単位で載せています。低周波の磁場解析だけのソフト、総代理店が売るソフトは載せていません。

2つの種類

• 高周波電磁界シミュレータは、高周波の電磁界を3次元で解くことに絞ったソフトです。例は、アンシスのHFSS、ダッソー・システムズのCST Studio Suite、アルテアエンジニアリングのSimcenter Fekoです
• マルチフィジックスの電磁波解析は、電磁波を熱・応力・流体などとまとめて解くソフトです。例は、ムラタソフトウェアのFemtet、フォトンのPHOTO-WAVEjωです

解析手法

• HFSSは有限要素法（FEM）で、アダプティブな自動メッシングで精度を保ちます
• CST Studio Suiteは、時間領域・周波数領域・FEM・積分方程式のソルバーを持ち、連結してハイブリッドで解けます
• PHOTO-WAVEjωは、エッジエレメント法とICCG法の有限要素法で、パソコンで3次元の解析ができます
• Simcenter Fekoは、ハイブリッドソルバーで幅広い周波数を扱います

連成

• Femtetは、電場・磁場・電磁波・熱伝導・応力・流体・圧電・音波を1本で解き、ソルバを複数選ぶだけで連成解析を始められます
• PHOTO-WAVEjωは、誘電体の中の減衰による発熱を求め、温度分布まで連成して解けます
• HFSSは、AEDTの上で熱などとのマルチフィジックス解析につなげられます

値段

• 価格を公式に出しているのは、ムラタソフトウェアのFemtetだけで、年間23.8万円からです
• HFSS、CST Studio Suite、PHOTO-WAVEjω、Simcenter Fekoは、問い合わせて決めます

選び方

• アンテナの設計と配置、SI/PI、EMC/EMIを詳しく解くなら、高周波電磁界シミュレータを選びます
• 誘電加熱のように発熱と温度をまとめて見るなら、マルチフィジックスのソフトを選びます
• 3次元の解析は計算機の性能が要るので、動作環境を先に確かめます