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FAQ

一般的なお悩み
EMCとITS関連に関するお悩み
無線LANに関するお悩み
RFIDに関するお悩み

一般的なお悩み

Q1電波伝搬のシミュレーションは実測結果と合いますか。

A1

什器などが無い部屋や暗室内の環境では、シミュレーションは実測と良くあいます。 しかし、ビル、人、車等があるような屋外環境や什器・物が数多くあるような部屋での測定結果とシミュレーションを合わせるためには、各種パラメータのチューニングが必要です。
このような環境では、約5~10dBの誤差であれば大体あっていると言えます。 さらにモデル化の改善、材質特性やアンテナパターンまた計算条件などをチューニングしていくと、受信レベル等の絶対値もあってきます。 なお、送受信点の距離が離れていく時の受信レベルの傾向や屋内での壁一枚の透過損失などは大体実測と合っていると言われています。

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Q2携帯電話の電波が建物の中で、どれくらい受かるか知りたい。

A2

一般的には測定器を使い受信レベルを確認することができます。電波は、建物外にある基地局から窓を通り(透過)侵入してきます。 その経路を3次元的に解析するレイトレース法を使うことで、電波の通り道を可視化でき、建物内への電波の侵入する理由やまた侵入できない理由を把握することができます。

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Q3自作のシミュレーションの妥当性を検証したい。

A3

FDTD法は手法自体がシンプルであり、また弊社で扱っているXFdtdの計算エンジンもシンプルに作られているので、自作のシミュレーションと比較しやすいパッケージソフトウェアです。 また、レイトレース法を採用しているRapLabは弊社開発のシミュレーションツールで計算式はオープンとなっています。また、中抜けや三角形など様々なモデルを解くことが可能ですのでRapLabも自作のシミュレーションと比較し易くなっています。

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Q4屋外での伝搬測定の回数を減らしたい。

A4

現地での伝搬測定を始める前に、机上で測定場所のシミュレーションを行うことで測定間隔の検証や受信レベルが低すぎるような場所の特定などを事前に把握することができ、測定場所の最適化を行うことができます。 また測定した後にシミュレーションとの比較を行うことで、測定結果の妥当性を確認でき再調査を省くことができます。また実測と異なる条件で(例えば周波数、アンテナの変更)シミュレーションすることで、再測定を行う必要がなくなります。

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Q5電波が届かない理由を知りたい。

A5

測定器を使い測定しても電波が届かない事は解りますが、届かない理由を知る事はできません。電波は反射、透過しながら広がっていきます。その経路を3次元的に解析するレイトレース法を使う事で電波の通り道が可視化でき、電波の届かない理由を把握する事ができます。

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EMCとITS関連に関するお悩み

Q6列車に搭載される電子機器から発生するノイズの影響を知りたい。

A6

電子機器から発生するノイズは、通常FDTD法等の電磁界解析の手法で解析します。 しかし、機器単体ではなく列車全体の影響を解析するような場合、大規模モデルに対応したソルバーが必要となります。

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Q7電子機器の金属ケース(金属筺体)のシールド効果を検討したい。

A7

電子機器の金属ケース(金属筐体)の検討では、スリットによる電磁波の漏洩問題と熱放射冷却の問題がトレードオフの関係にあり、非常に複雑な現象を考えなければなりません。特に金属ケースのシールド効果は周波数やスリットの大きさ、位置等によって異なるため、装置の試作前に電磁界シミュレーションを行う事で、その現象を模擬し確認する事ができます。FDTD法による時間領域のソルバを用いれば、あらゆる周波数の状況を一度の計算で確認でき生産性も高まります。

Q8基板設計におけるEMI・EMSの検討をしたい。

A8

近年の基板は小さくかつ複雑になり基板設計も単体では無く、他のコンポーネントとのEMCについても検討しなければなりません。また扱う周波数が高くなる事で、これまでになかったクロストークなどの新たな問題も生じています。 これらの問題は基板の試作前に電磁界シミュレーションを行う事で、その現象を模擬し確認する事ができます。FDTD法による時間領域のソルバを用いれば、あらゆる周波数の状況を一度の計算で確認でき効果的です。

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Q9船体のマスト等、突起物によるアンテナの放射パターンの影響を知りたい。

A9

アンテナの放射パターンの解析は通常、FDTD法のような電磁界解析の手法で解析されますが、船体のマスト等の突起物がアンテナよりも十分離れた位置にある場合(遠方界)は電磁界解析手法は適しておらず、一般的には幾何光学的近似による解析が使われています。

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Q10列車内部にアンテナを取り付けた場合、アンテナの放射パターンを知りたい。

A10

列車内部に取り付けられたアンテナは、車体の影響を受けるのでアンテナ単体の放射パターンとは異なります。 このような大規模構造体を扱うケースではFDTD法のような電磁界解析の手法では適用が難しく、一般的には幾何光学的近似による解析が使われています。

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無線LANに関するお悩み

Q11アンテナ、WiFiのアクセスポイントの設置を行いたい。

A11

WiFiのアクセスポイントを経験と勘で設置する場合が多いのですが、予想していた受信可能エリアと異なりアクセスポイントを増やしたり設置をやり直さなければならない事があります。 電波伝搬シミュレータを用いて、事前に受信可能エリアをシミュレーションによって確認し設置場所を検討しておけば、無駄が無く効率的です。また、アクセスポイント設置後に問題が生じた場合、シミュレータで電波状況を可視化する事によりその原因を探るのに役立ちます。

Q12無線LANで建物の外に電波が漏れないようにしたい。

A12

無線LANで電波が建物外に漏れるかどうかは、セキュリティやチャネル干渉の点からも知っておく事は重要です。電波の漏洩を防ぐにはアンテナの出力電力や指向性を調整しますが、電波吸収体などを用いた電磁シールドによる対策も行われています。 正確な漏洩電力を知るためには、スペクトラムアナライザー等の電波測定器を使用する必要がありますが、電磁界シミュレータや電波伝搬シミュレータを用いれば、様々な仮想的なケースでの漏洩電力をシミュレーションする事が可能です。また、シミュレーションによって対策後の効果もわかります。

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Q13電波吸収体をどこに設置すれば電磁シールド効果が出るのかを把握したい。
遅延波、不要波、邪魔な電波を消すために、電波吸収体を設置したい。

A13

電波吸収体を設置するには、まず電波の通り道(反射面や透過面)を知る必要があります。適切な反射面や透過面に電波吸収体を設置する事で、その効果を高める事が可能です。では、見えない電波の反射面や透過面を知るにはどうすればいいのでしょうか?その解決にはレイトレース法を使った電波伝搬シミュレーションが最適です。レイトレース法では電波の通り道(パス)を可視化し、効果のある反射面や透過面を確認する事ができます。 また、電波吸収体を配置したシミュレーションを行えば、吸収体を設置する前/後の効果を検討する事が可能です。

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RFIDに関するお悩み

Q14貼り付けるタグのRFIDを選定したい。

A14

現在RFIDタグはUHF帯(900MHz帯と2.45GHz)をはじめとする複数の周波数帯に対応し、既に実用化されている市販製品も数多くあります。これらの中から、目的に合ったRFIDを選択するには実環境を模擬してシミュレーションを行い検討してみる方法があります。

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Q15現地でのRFIDシステムの事前検証がしたい。

A15

RFIDシステムは使用するタグだけではなく、実際に使用する周りの電波環境によって性能が大きく変わってきます。特に電波伝搬状況の確認をしておく事はシステム運用の検討にはかかせません。 RFIDシステムを設置・運用する前に、現地の実環境を模擬してシミュレーションを行う事でシステム動作の事前検証が可能です。

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