| 研究課題/領域番号 |
22K14302
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 大阪工業大学 (2023)
大阪大学 (2022) |
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研究代表者 |
神野 崇馬 大阪工業大学, 工学部, 講師 (70885508)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 電磁ノイズ / 放射ノイズ / 伝導ノイズ / コモンモード / 電磁ポテンシャル / 放射 / 伝導 / 電磁回路 / 集中定数回路 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
電気回路内の伝導と外部への放射現象を表す理論は実用上、切り離されて発展してきた。しかし近年では、回路からの予期しない放射が電磁ノイズの原因となっており、製品設計の現場で多くの電磁ノイズ問題を引き起こしている。本研究では、伝導と放射の基本的な変数である電磁ポテンシャルを用いて、伝導と放射現象を統一して記述したシミュレーション手法を確立し、電磁ノイズを考慮した回路設計の実現を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、電気回路内に発生する電磁ノイズ現象の解明に向け、電気回路内の伝導と電気回路外部へと放射する現象を同時に扱う理論と数値計算手法の開発に取り組んだ。その結果、電磁気学の基本変数である電磁ポテンシャルを用いた電気回路の数値計算手法を開発した。また、汎用的な手法であるFDTD法のシミュレーション結果を再現することを確認し、電磁ポテンシャルを変数とした新たな回路シミュレーション手法の開発を実現した。さらに、実証実験でもプリント基板を用いた実験結果と良好な一致を示したことから、本手法が製品設計の現場においても実用可能であることを実証できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果により、電気回路内を伝導する現象と外部へと放射する現象を共通の変数で記述する新たな回路シミュレーション手法を開発することができた。これにより、電気回路から放射する要因やメカニズムを解明するための新たなアプローチを提案することができる。本手法を製品設計に応用することで、製品開発のプロセスを大幅に短縮することができると期待される。本研究で開発された手法は、電磁ノイズ問題に悩まされている電気・電子機器の設計者にとって、非常に有用なツールとなり得る。
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