COMSOL Multiphysics® 電磁波解析とポート設定

橋口真宜、米大海 第１技術部

計測エンジニアリングシステム株式会社 東京都千代田区内神田1-9-5 井門内神田ビル5F

2017 3.29 http://www.kesco.co.jp/ https://www.comsol.jp/

COMSOL Multiphysics

汎用マルチフィジックス解析ソフトウェア

有限要素法

ノートＰＣからTSUBAMEなどで稼働

Windows, Mac, Linux

マルチ言語対応

開発・販売：COMSOL社（ストックホルム/ボストン）

国内販売総代理：計測エンジニアリングシステム（株） トライアル発行、技術サポート、セミナー開催など COMSOL カンファレンス東京、12月8日 秋葉原（無料）

http://www.kesco.co.jp/conference/2017/index.html

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COMSOL Multiphyiscs®

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問題の設定

偏微分方程式の 初期値・境界値問題

要素分割（メッシュ） 計算、結果処理（可視化）

Finite-Element Method (FEM)

https://www.comsol.jp/multiphysics/finite-element-method

COMSOL Multiphysicsは一つのソフトウェア、一つのGUI（COMSOL Desktop）で 有限要素解析に必要な全ての内容を操作できる。

COMSOL Multiphysicsと電磁波解析 時間依存、周波数領域、固有周波数の各解析が可能

アプローチ方法

トライアルライセンス申請

アプリケーションライブラリで似た例題を探す。

編集し、自分の課題を解いてみる

セミナー参加（神田、大阪/名古屋など）

https://www.comsol.jp/events/webinars

Ｗｅｂｉｎａｒ参加

https://www.comsol.jp/videos

http://www.kesco.co.jp/comsol/trial.html

https://www.comsol.jp/videos

ビデオギャラリー

発展

入門

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クロストークの時間領域反射率測定(Time-domain reflectmetry)

時間依存解析の例: EMI/EMC関連

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固有周波数解析例

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周波数領域の解析例

https://cn.comsol.com/paper/download/190091/HASHIGUCHI_poster.pdf

平野拓一先生（東工大） 規範問題（実験値ご提供）との比較

COMSOL Multiphysicsの精度検証

藤井智先生との共同研究 （当時、千葉大学、 現在、沖縄高専、東工大）

集中ポートの使用例

0.1GHzから60GHzｄで 実験値とよく一致。

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電磁界規範問題

http://www.takuichi.net/em_analysis/canonical/index_j.html

平野拓一先生（東京工業大学）

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周波数領域の解析例

スプリットリング共振(Split Ring Resonator)

mphファイル: 編集可能 pdf: 問題説明、手順書、解析結果の説明

数値ポートの使用例

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ポートの設定例：サーキュレーター

http://www.kesco.co.jp/comsol/download/intro/intro_v52_0102_rf_circulator.pdf

該当境界を選択し、そこにポートを設定

GUI操作はとても簡単である。 物理背景はよく考える必要がある。

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ポートタイプの選択

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ポートタイプ：矩形の例

３Ｄ導波管

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ポートタイプ：数値 数値ポート＝＞境界モード解析＝＞周波数領域解析

境界モード解析

周波数領域解析

数値

数値

矩形から楕円への変換

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境界モード解析の設定例 数値ポート１に対応する境界モード解析

設定する上で物理背景を 知っておく必要がある。

方程式レベルで分析しておくと安心して使える。

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周波数領域解析の設定例

COMSOL は計算対象のOn,Offも容易である。

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マルチフィジックス解析へ

https://www.comsol.jp/blogs/research-microwave-heating-chemical-applications/

COMSOL BLOG、COMSOL Newsなどに多数掲載。

化学反応へのマイクロ波加熱の応用例：藤井先生他

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