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真性複素透磁率の推定方法 コモンズ

国内特許コード P140010949
整理番号 N13089
掲載日 2014年8月28日
出願番号 特願2014-059534
公開番号 特開2015-184852
出願日 平成26年3月24日(2014.3.24)
公開日 平成27年10月22日(2015.10.22)
発明者
  • 佐藤 敏郎
  • 曽根原 誠
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 真性複素透磁率の推定方法 コモンズ
発明の概要 【課題】解析対象物の真性複素透磁率を正確に推定する方法を提供する。
【解決手段】解析対象物の複素透磁率を実測する装置の測定系をモデル化し12、モデル化した解析モデルに、解析対象物の複素透磁率の初期値として、解析対象物を実測して得られた複素透磁率を入力し14、解析対象物の複素透磁率を解析により求め16、解析ソフトウェアに入力した複素透磁率と、解析により求めた複素透磁率が誤差範囲αにあるか否かを判断し18、複素透磁率の入力値を修正して18、20得られた解析結果の複素透磁率を、解析対象物の真性複素透磁率とする22。
【効果】真性複素透磁率を正確に推定することにより、電磁界解析ソフトウェアを用いる高周波デバイス等の解析をより高精度に行うことができる。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


磁性薄膜インダクタや高周波キャリア型センサなど各種高周波磁気デバイスの開発に、電磁界開発ソフトウェアの導入が進んでいる。電磁界解析ソフトウェアによる高周波磁気デバイスの解析には、設計対象物の物性値の一つとして複素透磁率を入力する。
複素透磁率の入力値としては、従来、設計対象物を実測して得られた複素透磁率を使用している。しかしながら、磁性材料を実測して得られた複素透磁率は、材料の厚さや寸法によって変化する渦電流損失による作用を含めた値である。
一方、高周波磁気デバイスの解析に用いられる電磁界解析ソフトウェアでは、解析対象物の厚さや寸法、形状、積層構造等をモデリングして解析するから、その解析結果は解析対象物の寸法、形状等を反映しており、渦電流損失を取り込んだ結果となる。すなわち、実測データを解析ソフトウェアに入力して解析した結果は、渦電流損失を2重に取り込むことになり、正確な解析結果にならない。



なお、複素透磁率の測定装置には、テストフィクスチャー(試験装置)として同軸型のテストフィクスチャーを用いるもの、TEMセルとシールドループコイルをテストフィクスチャーとするもの(非特許文献2)、コプレーナ線路をテストフィクスチャーとするもの(非特許文献3)等があり、用途に応じて、適宜のテストフィクスチャーを用いて測定されている。

産業上の利用分野


本発明は、高周波磁気デバイス等の設計、解析等を正確に行うために必要となる解析対象物の真性複素透磁率を推定する方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
解析対象物の複素透磁率を実測する装置の測定系をモデル化し、
測定系のモデルに解析ソフトウェアを適用して、解析対象物の複素透磁率を解析し、解析に用いた複素透磁率の入力値と複素透磁率の解析結果とが、設定した誤差範囲内に収束したときに、解析した結果の複素透磁率を解析対象物の真性複素透磁率とすることを特徴とする真性複素透磁率の推定方法。

【請求項2】
前記解析ソフトウェアに入力する解析対象物の複素透磁率の初期値として、
解析対象物を実測して得られた複素透磁率を用いることを特徴とする請求項1記載の真性複素透磁率の推定方法。

【請求項3】
解析対象物の実測に用いるテストフィクスチャーをモデル化するステップと、
前記モデル化した解析モデルに、解析対象物の複素透磁率の初期値として、解析対象物を実測して得られた複素透磁率μmを入力するステップと、
解析ソフトウェアを使用して解析モデルの複素透磁率μa*を求めるステップと、
解析結果の複素透磁率μa*と、解析ソフトウェアに入力した複素透磁率μmとが、設定した誤差範囲αにあるか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップにおいて、入力値である複素透磁率μmと解析結果の複素透磁率μa*とが誤差範囲αから外れている場合には、解析ソフトウェアに入力した直前の入力値μmを新たな入力値μx*に修正し、修正後の複素透磁率μa*を得るステップと、
前記判断ステップにおいて、解析結果の複素透磁率μa*と、複素透磁率の入力値μx*との誤差が、誤差範囲αに収束したときに、解析結果の複素透磁率μa*を真性複素透磁率μi*(=μa*)とするステップ、
とを備えることを特徴とする真性複素透磁率の推定方法。

【請求項4】
解析対象物の真性複素透磁率を推定するための、コンピュータが実行可能な真性複素透磁率の解析プログラムであって、
解析対象物の実測に用いるテストフィクスチャーをモデル化するステップと、
前記モデル化した解析モデルに、解析対象物の複素透磁率の初期値として、解析対象物を実測して得られた複素透磁率μmを入力するステップと、
解析ソフトウェアを使用して解析モデルの複素透磁率μa*を求めるステップと、
解析結果の複素透磁率μa*と、解析ソフトウェアに入力した複素透磁率μmとが、設定した誤差範囲αにあるか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップにおいて、入力値である複素透磁率μmと、解析結果の複素透磁率μa*とが誤差範囲αから外れている場合には、解析ソフトウェアに入力した直前の入力値μmを新たな入力値μx*に修正し、修正後の複素透磁率μa*を得るステップと、
前記判断ステップにおいて、解析結果の複素透磁率μa*と、複素透磁率の入力値μx*との誤差が、誤差範囲αに収束したときに、解析結果の複素透磁率μa*を真性複素透磁率μi*(=μa*)とするステップ、
とを備えることを特徴とする真性複素透磁率の解析プログラム。

国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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