表面接線電界によるプリント回路からの不要電磁波放射推定方法に関する研究

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K04487
• Research Institution: Akita Prefectural University
• Principal Investigator: 戸花 照雄 秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (00315649)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: FDTD法解析 / コプレーナ線路 / 線路特性測定 / 並列計算

Outline of Annual Research Achievements

２０２０年度は主に、研究の準備を行うことに重点を置いて進行した。本研究においては、数値計算（FDTD法）を用いて表面接線電界を用いた不要電磁波放射の解析方法の妥当性を検討する予定であるが、より詳細に、そして高速に数値計算を実施するために、備品として高速計算機を購入した。購入した高速計算機に数値計算法のアプリケーションを導入した。また、さらなる高速化のためにインテル製の並列コンパイラを用いてプログラムの並列処理化を図り、実際にマイクロストリップ線路およびコプレーナ線路の伝送特性の数値計算を行い、従来のプログラムによる結果と比較することで、従来より2倍程度の高速化を実現できた。また、SDA法による解析手法を用いて、マイクロストリップ線路とコプレーナ線路の表面接線電界を解析するためのプログラムをMatlab上で作成した。そして、その伝送線路特性と表面接線電界の計算結果を、FDTD法を用いた数値計算結果と比較してその妥当性を確認した。そして、表面接線電界から不要電磁波放射を計算するためのプログラムについてMatlab上開発を進めている。さらに、不要電磁波放射特性を測定するための準備として、ミリ波帯域まで測定可能な高周波コネクタを選定し、そのコネクタを接続する回路を製作して、本研究で進めているコプレーナ線路とマイクロストリップ線路、グラウンド付きコプレーナ線路にコネクタ接続回路を付加して、その特性を測定し、ミリ波帯域まで測定可能なことを確認した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

昨年のコロナ禍により、２０２０年度の前半は遠隔授業の準備などに時間をとられて研究の時間をとることが困難となった。そのため、上記研究実績は２０２０年度後半において主に実施したため、予定していた進捗状況と比較して数か月ほど遅くなっている。

Strategy for Future Research Activity

２０２１年度は、２０２０年度に遅れていたマイクロストリップ線路の表面接線電界から不要電磁波放射を提案手法を用いて計算する。FDTD法を用いた数値計算により提案手法の妥当性を検討する。また、実際にマイクロストリップ線路を製作して放射電磁波を測定し、測定値と提案手法により得られた放射電磁波の値を比較して手法の妥当性を示す。また、差動マイクロストリップ線路およびコプレーナ線路に本手法を適用して、数値計算および測定値と比較することで、本手法がその他の伝送線路にも適用できることを示す。２０２２年度以降は、予定どうり多層プリント回路を構築して、多層プリント回路の表面と裏面の接線電界を用いて不要電磁波放射を提案手法を用いて計算して、数値計算および測定値と比較して手法の妥当性を示す。

Causes of Carryover

2020年度のコロナ禍により、研究がやや遅れており、研究発表ができなかったため。また、学会発表がほぼ遠隔で行われるため、研究発表旅費がかからなかったため、その分を次年度使用とした。