1 電磁界シミュレータの 相互運用性とファイル互換性 2009/4/15 (有)ソネット技研 石飛 http://www.sonnetsoftware.co.jp/ Agenda • Sonnetとは – それはなに？、強み、弱み • ファイルコンバータ • インターフェース • Sonnetを試すには？ Sonnetとは • 高周波用平面3次元電磁界シミュレータ • 超高周波分野での豊富な実績 • 主要アプリケーションの変遷 – 航空宇宙軍事 – 移動体通信 – RFID – EMC/EMI/SI/PI Sonnetの強み • 多層平面構造に特化したアルゴリズム – 完全な3次元シミュレータより早く正確 • 精度 – 広いダイナミックレンジ – 厳密な導体モデル – 厳密なポート周辺の校正 • 速度（特に広帯域の周波数解析） – 最小回数の電磁界解析から帯域全体の特性を正確に予測でき る – オーバーヘッドの小さいマルチスレッド解析エンジン – 効率的なメッシュ Sonnetの弱み • 厳密すぎる解析 – EMC,SI,PI問題にそのまま使うには厳密すぎ る – 日常意識しない周囲条件を厳密に定義しない と解析できない • 専用ソフト故の使い勝手 – 統合環境、設計環境を持たない Agenda • Sonnetとは • ファイルコンバータ – ファイルの種類 – GDSIIファイル読み込み例 – DXFファイル読み込み例 – Gerberファイル読み込み例 • インターフェース • Sonnetを試すには？
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電磁界シミュレータの相互運用性とファイル互換性
2009/4/15(有)ソネット技研 石飛
http://www.sonnetsoftware.co.jp/
Agenda
• Sonnetとは
–それはなに？、強み、弱み
• ファイルコンバータ
• インターフェース
• Sonnetを試すには？
Sonnetとは
• 高周波用平面3次元電磁界シミュレータ
• 超高周波分野での豊富な実績
• 主要アプリケーションの変遷
–航空宇宙軍事
–移動体通信
– RFID – EMC/EMI/SI/PI
Sonnetの強み
• 多層平面構造に特化したアルゴリズム– 完全な3次元シミュレータより早く正確
• 精度– 広いダイナミックレンジ
– 厳密な導体モデル
– 厳密なポート周辺の校正
• 速度（特に広帯域の周波数解析）– 最小回数の電磁界解析から帯域全体の特性を正確に予測でき
る
– オーバーヘッドの小さいマルチスレッド解析エンジン
– 効率的なメッシュ
Sonnetの弱み
• 厳密すぎる解析– EMC,SI,PI問題にそのまま使うには厳密すぎ
る
–日常意識しない周囲条件を厳密に定義しないと解析できない
• 専用ソフト故の使い勝手
–統合環境、設計環境を持たない
Agenda
• Sonnetとは
• ファイルコンバータ
– ファイルの種類
– GDSIIファイル読み込み例
– DXFファイル読み込み例
– Gerberファイル読み込み例
• インターフェース
• Sonnetを試すには？
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Gerber
GDSII
DXF
S2P(Touchstone)
SPICE
インターフェース
メカ構造ファイルコンバータ
電気パラメータファイル
コンバータ ファイルコンバータ
• GDSII (Graphic Data System)– ICレイアウトデータの標準。Calmaのフォーマットとして生まれ、現在のGDSIIはCadence社が所有。
• DXF(Drawing Interchange File) – CAD図面データの標準。主に2次元。Autodesk社の
AutoCADのフォーマットとして開発された
• Gerber– プリント基板製造データの標準。photo plotterの動作
に対応している。
DXFファイルの読み込み例
• マイクロ波回路は線路幅やギャップ寸法を自由に設定するために汎用CADで描画されることが多いです。
• 汎用CADの多くはDXF形式での出力が可能です。
DXFファイルの読み込み例
• sonnetの[File]-[Import]で各種ファイルを読み込むことができます。
DXFファイルの読み込み例
• 読み込み時にdxfファイルとレイアーの対応を設定したり、その設定を保存することもできます。
DXFファイルの読み込み例
• 読み込めたようです。
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DXFファイルの読み込み例
• 不要な部分を削除し、寸法線を入れてみるとインチ単位になっています。
• 外部ファイルの読み込みでは、座標系や単位系で矛盾が起こりがちです。外部からファイルを読み込んだら必ず確認しましょう。
DXFファイルの読み込み例
• 立体情報を設定します。dxfは2次元
データしか持ちませんが、sonnetはあくまで3次元電磁界シミュレータなので3次元情報が必要です。
DXFファイルの読み込み例
• 基板の厚みと物性、その上の空気の空間を指定しました。
• また端子（ポート）位置を設定しました。
DXFファイルの読み込み例
• 解析周波数ははじめと終わりだけの指定で十分です。
• 間は適当にやってくれます。
DXFファイルの読み込み例
• 2GHzで通
過、低域では周波数に応じて減衰します。
• 10Mhzで-110dbの微小な電力まできれいに表示されています。これは測定器のダイナミックレンジと同等です。
Gerberファイルの読み込み例
• 本格的なGerberファイルを読み込んでみます。
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Gerberファイルの読み込み例
• sonnetの[File]-[Import]で各種ファイルを読み込むことができます。
Gerberファイルの読み込み例
• 大きなファイルだと読み込みだけで数分かかるかもしれません。
Gerberファイルの読み込み例
• とにかく読み込めましたが、これをそのまま解析するのは不可能です。
– 重要な線路だけのSI解析
– 基板全体のPI解析
• をやってみます。
Gerberファイルの読み込み例
• 重要な線路の周辺だけを取り出して、関係ない部分を削除しました。
• 差動線路にジャンパーがついています。
Gerberファイルの読み込み例
• 立体的な構造です。
Gerberファイルの読み込み例
• 入出力が200オームの条件なら6GHzまでき
れいに伝送できているようです。
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Gerberファイルの読み込み例
• 基板の周囲に基板と同程度の空間を確保します。
• 基板の電源ピン付近にポートを設定します。
Gerberファイルの読み込み例
• メッシュをとても荒く設定します。
• PI問題では
細かい形状より波長に比較して無視できない全体の形状が重要なので粗いメッシュで解析できます。
Gerberファイルの読み込み例
• 広い周波数範囲で、どこにあるか判らない共振点を探すのはsonnetが得意な解析です。
• この問題では120MHzに共振が見つかりました。
Gerberファイルの読み込み例
• 放射レベルです。
• PI共振を放置するとその周波数で不要放射が起こります。
Gerberファイルの読み込み例
• そのときの電流分布です。
– 赤い部分が電流が強く、
– 青い部分は電圧が高いです。
• 青い部分にパスコンを配置すればこの共振をなくすことができます。
EMC,SI,PI問題の難しさ
• 問題に応じてモデルや解析条件を変えなければならない– SI問題
• 必要な部分だけ取り出す
– PI問題
• 全体を粗く解析する
• 普段意識しない条件を整えなければならない
• レイアウト図だけからすべての解析を解析しようとすると– 莫大な費用
– 莫大な時間
– 莫大な誤差
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Agenda
• Sonnetとは
• ファイルコンバータ
• インターフェース– AWR社インターフェース
– Agilent社インターフェース
– Cadense社インターフェース
• Sonnetを試すには？
AWR社インターフェースhttp://www.sonnetsoftware.co.jp/product/characteristic/mwoif
/• AWR社の
統合環境の中から電磁界解析に使うシミュレータを変更できる。
• Sonnetで解析していることを意識する必要も無い。
Agilent社インターフェースhttp://www.sonnetsoftware.co.jp/product/characteristic/ebridge/
• Agilent社の統
合環境の中にSONNETメニューが統合される。
• [Sonnet]-[Analysis]-[Simulate]でSonnetが呼び
出され解析される。
Sonnetを試すには？http://www.sonnetsoftware.co.jp/
• AWR社やAgilent社の統合環境があれば、無料版で
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無料版 入門書
価格帯の目安とグレードの特徴Agenda
• Sonnetとは
• ファイルコンバータ
• インターフェース
• Sonnetを試すには？
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