Sパラメータシミュレーション

EMWORKS における Sパラメータ解析の役割

EMWORKS の Sパラメータソルバーは、多ポート RF および高速構造に対する散乱パラメータを計算します。RF & MICROWAVES モジュールで定義された 3D モデルを用い、周波数に対する信号の伝送、反射、およびポート間結合を解析します。

アンテナ、フィルタ、コネクタ、遷移部、伝送線路、PCB インターコネクトなど、形状や材料特性が整合性や損失に大きく影響する構造の特性評価に広く使用されます。

主な機能

• 多ポートネットワーク解析
  定義した周波数範囲にわたり、2ポートおよび多ポートデバイスの完全な Sパラメータ行列を計算。

• 周波数依存特性
  挿入損失、反射損失、結合特性の周波数変化を評価し、帯域幅やインピーダンス整合を確認。

• 柔軟なポート定義
  波動ポート、集中定数ポートなどを使用し、同軸給電、マイクロストリップ、ストリップライン、導波管などを正確にモデル化。

• 複雑形状への対応
  EMWORKS 内蔵 CAD 環境や外部 CAD モデルを使用し、コネクタ、パッケージ、開口部、筐体などの詳細を含めた解析が可能。

主な解析対象デバイス・構造

EMWORKS の Sパラメータ解析は、以下の用途に一般的に適用されます。

• Connectors and transitions – 同軸ランチ、基板間コネクタ、同軸–マイクロストリップ／ストリップライン遷移

• Filters – 導波管、キャビティ、平面フィルタの通過帯域・阻止帯域・整合評価

• Transmission lines – PCB 上のマイクロストリップ、ストリップラインなどのインピーダンス制御構造

• Chip-package-board paths – IC パッケージ、ビア、配線を含む信号経路

• Waveguide and cavity components – 分岐、カプラなどの受動構造

• Passive RF components – Sパラメータで機能を表現するカプラ等

• Antennas -無線通信システムにおけるアンテナのインピーダンス整合、放射特性、利得評価

EMWORKS の Sパラメータ解析結果

EMWORKS の Sパラメータ解析では、RF および信号品質評価に使用される以下の結果が得られます。

• 指定周波数範囲における一般化 Sパラメータ行列

• 挿入損失、反射損失、アイソレーション、VSWR などの派生量

• 異なる基準インピーダンスに対する再正規化 Sパラメータ行列

• インピーダンス行列およびアドミタンス行列

• 各ポートの伝搬パラメータ

• 各ポートのインピーダンス

• ポートおよび重要部位周辺の電界分布

• ポートおよび重要部位周辺の磁界分布

これらの結果は回路シミュレータへのエクスポートや、測定結果との比較・追加解析に利用できます。