電気通信大学
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シンポジウム
セミナー
設計ガイドラインセミナー内容
設計ガイドライン事例
コンサルテーション・共同研究・受託研究

シンポジウム

■最新の情報提供を目的としたシンポジウムを年2回開催。
■シンポジウムは、以下の3つの構成で開催。

最新情報の提供
●会員企業に、年2回、最新の研究成果・規格などに関する動向を解説。
●定期的に最新情報を会員企業に配信。
技術交流の場
●年2回、研究会の大学研究グループの研究成果を発表。
●研究成果の発表と議論に十分な時間を確保。海外研究グループの発表に、日本の研究者も同席し、言語による不安を解消。
技術提案会
●研究グループから会員に対して、共同研究の研究テーマを提案し、参加企業を募集(原則、非競争領域のテーマが対象)。
●研究テーマについては、会員各社から研究テーマの推奨を行うことを可能とする。

■シンポジウムでの講演テーマ例

テーマ選定の基準
この研究会では、アンテナ・高速回路・EMCの設計評価に関して、電磁界理論に基づく理解をベースに据えて、今後必要となる情報の高速化、デバイスの小型化、システムの低消費電力化を中心に、情報・エネルギー・EV・医療/健康機器対応等の、主に近距離での電磁界に関する課題を題材にして、新しい知見・情報を得るこ とと同時に、議論によって理解を深めることを目的として選定する。
講演テーマ例
①電磁界理論による伝送回路・システムの表現と理解
②電磁界理論による超高周波半導体回路設計について
③高速伝送対応の回路・基板設計とEMC
④ミリ波近距離高速伝送システム設計とEMC
⑤複合帯域アンテナ等へのメタマテリアル応用
⑥近距離無線電力伝送とEMC
⑦新しい材料技術とEMC
参加費
●シンポジウムの参加費:法人会員は無料。*
*法人准会員 28,600円(税抜)   

■年2回開催のシンポジウムとは別に、最新の話題に関して特別シンポジウムを不定期に開催。
■シンポジウムから発展した研究テーマは、セミナーを開催し議論を継続。


セミナー

■半日~1日かけて、「研究テーマ」及び「設計ガイドライン」に関するセミナーを開催。

研究セミナー
●シンポジウムから発展した研究テーマについて、継続的な議論を実施。
設計ガイドライン
セミナー
●2ヶ月に1回セミナーを開催し、これまで必ずしも明確な理論的背景が与えられていなかった設計ガイドラインの内容を、シミュレーションの結果等も交えながら詳細に解説。設計ガイドラインの理論的背景を理解することにより、現実の設計の場面において応用のきく人材を養成。
●本セミナーへの参加者は、学部レベルの基礎的知識があることを前提(学部レベルからの詳しい説明をご希望される方は、『第一線技術者養成講座』の受講を推薦いたします)。
●セミナー参加者には、解説付きの設計ガイドラインと関連するソフトウェアを提供。
●配布されたガイドラインおよびソフトウェアは所属部門内で自由に利用可能。
●セミナーで解説した設計ガイドラインの概略に関しては、セミナー開催後、すべての会員企業に会報で配信(無料)。
●セミナーで解説した設計ガイドラインは最終的に体系化し、セミナーの講義映像と合わせて会員企業に特別価格で提供する予定。
●セミナー参加費:法人会員1回1人28,600円(税抜)。法人准会員1回1人47,600円(税抜)

設計ガイドラインセミナー内容


第1部
設計ガイドライン
セミナー

「ギガビット伝送を高周波的に見ると」
内容: 高速デジタル波形は高周波成分の固まりです。電気回路における回路素子の振る舞いは電磁気学の定義に立ち戻って考える必要があります。その結果、素子の働きがどのようになっているのかが見えてきます。以下の項目に関して理論的なバックグラウンドから述べ、回路素子に関連するガイドラインを明らかにします。
(1) クロック波形はどんな周波数成分で構成されているのか?
(2) 直流と高周波回路とでは、何が違う?
(3) 実配線の回路は集中定数だけで表現出来ない!?
(4) リード線の働きは?
(5) 表皮効果ではどんな効果があるのか?
(6) 不連続容量、浮遊容量とは?
第2部
設計ガイドライン
セミナー

「デジタル回路をアナログ高周波回路として取り扱うために」
内容: 高周波での分布定数回路の回路的な立場から導出された基本式は電信方程式です。Maxwellの方程式とどのような関係にあるのかを知ることによって、回路理論ではほとんど顧みられない暗黙の条件を理解することができ、配線設計を含むEMC問題をどのように考えるべきかを明らかにすることが出来ます。電磁波工学と伝送線路論との関係を考えながら、理論的なバックグラウンドを確立し、配線設計の基本的なガイドラインを導出します。
(1) 信号配線の電圧、電流は直流回路とは違う!?
(2) 伝送線路を分割して取り扱うと何時も正しい答えが得られるのか?
(3) 高周波電流による電界と磁界とは分離出来るのか?
(4) 伝送線路を電磁波論的にみると
(5) 電界と磁界がエネルギを運ぶ!?
(6) 整合しないとどんな現象が発生するのか?
(7) 平衡モードと不平衡モードとは?
第3部
設計ガイドライン
セミナー

「クロストーク(結合)を評価するために」
内容: 配線が多くなると、配線間の電気回路的振る舞いを記述するには、電信方程式を拡張することで解析を行います。解析が可能な多線条配線は平行な2+1(1はGND導体を意味する)本線路系です。この解を検討することで、クロストークに関する設計ガイドラインを定量的に与えることができます。
(1) 2本+GNDの導体系では、ディファレンシャルモードとコモンモードが代表的である!
(2) ディファレンシャルモード100Ω、コモンモード25Ωの特性インピーダンスは存在し得るのか?
(3) 独立なモード間で何故モード変換が発生するのか?
(4) [F]行列表示から、どんな現象が予測できるか?
(5) クロストークを評価するには?
第4部
設計ガイドライン
セミナー

「伝送線路の不連続はどんな働きをするか」
内容: 伝送線路の理論は、主として分布定数回路、伝送回路、マイクロ波回路などの回路理論の上級科目で取り扱われているのが主流です。回路論での取り扱いは電圧と電流を物理量とする理論ですので、通常は電磁界との関係を議論することは殆どありません。しかし、EMCの分野では電磁気学に立ち戻ることが重要です。ここでは、伝送線路理論の基礎方程式である電信方程式を電磁波論的に考えることから始めます。伝送線路が作る電磁界、回路素子(インダクタンスやキャパシタンス)の電磁気学での定義などを示し、伝送線路に物理的な不連続(ここではパターン線の変化を主題とする)が存在することでどのような物理現象が発生し、回路論的にはどのように取り扱えるのかを示します。
(1) 伝送線路を電磁界で考えると
(2) 有限長伝送線路が作る電磁界は
(3) 開放端子の働き
(4) トレースの変化による不連続
第5部
設計ガイドライン
セミナー

「フレキシブル線路やハーネスの動作を理解するために」
内容: 伝送線路理論の上級編として、『フレキシブル線路やハーネスの動作を理解するために』と題して、多線条線路の問題を取り上げます。
 昨今の電子機器における高速高周波化や小型軽量化に伴って回路基板では、非常に多くの配線が近接して配置されている状況を作り出しており、さらに回路基板間を接続するためには多線条の導体線路が平行に配置された多線条線路(多くがフレキシブル伝送線路)が使用されています。
 また、最近の自動車においては電子部品や電子機器用の伝送線路の他、各種センサ、車両用制御信号、駆動電流用などの配線が使用されており、ひとまとめにしたハーネスと呼ばれる線路系を構成しています。これも多線条線路の一種です。多線条線路の最も基本的な線路モデルが、グラウンド面上の2本の導体線路からなる系です。これに出現する現象が多線条線路の系においても類似の現象として観測されます。さらに、グラウンド面を持たない多線条線路のグラウンド線はグラウンドなのか、などの疑問が発生します。これらの問題を考える基礎について取り上げ、その結果浮上してくる設計ガイドラインを取り扱います。
(1) 電信方程式の前提条件は
(2) 平衡形線路と不平衡形線路系の接続は
(3) 多線条線路の電信方程式は
(4) モード分解法とは万能な手法か
(5) ディファレンシャルモード、コモンモードとは仮想成分
(6) 直交モードが求められないと
(7) グラウンド面有り無しの多線条線路接続は
第6部
設計ガイドライン
セミナー

ディファレンシャルモード伝送では
内容:昨今の電子機器における高速高周波化や小型軽量化に伴って回路基板では、非常に多くの配線が近接して配置されている状況を作り出しています。ディファレンシャル(差動)モード(DM)伝送はEMI問題を低減する手法として採用され、2本線路系で伝送される方式です。回路基板では複数存在する多線条線路系のうちから2本の線路がセットとして取り出され、使用される状態であると考えることが出来ます。線路系のクロストークをシングルエンド励振される2本線路の基本形から周波数領域と時間領域における取扱法とメカニズムとを解説することから始め、差動(DM)信号系でのSI問題に展開していきます。
(1)多線条線路の電信方程式とその解法
(2) 2本線路系でのSI
(3) 単独線路と差動伝送線路間のSI
(4) 2組の差動伝送線路間のSI
第7部
設計ガイドライン
セミナー

線路論から見る伝送線路での電磁界結合と電磁波放射現象
内容:伝送線路の動作を表現する電信方程式を電磁波論から考え、次いで電磁波と伝送線路間の結合現象を定式化します。この展開として放射現象を結合現象の相反問題として捉えることによって、放射現象も定式化が行えます。さらに定式化された結合現象を他の線路系のEMI問題を解決する手法へと発展させた例を示します。
(1) 電信方程式を電磁界から見ると
(2) 電磁界と伝送線路の結合を表現するには
(3) 誘導電流、電圧は
(4) 伝送線路からの放射現象は
(5) 変形電信方程式の応用

設計ガイドライン事例

  *上記の「(3)クロストーク(結合)レベルを評価するために」の事例です。

近接配置の線間は線幅の2倍以上に!

解説
注意1:複合している誘電体ではモードにより実効誘電率が異なるので、それぞれで λ/4 長に対応する周波数が異なる。このためにクロストークレベル最大値となる周波数を単純に規定できない。
注意2:線路幅や線路間隔によっても実効誘電率が異なる。

コンサルテーション・共同研究・受託研究

会員企業の課題解決のため、 個別コンサルテーション、共同研究、受託研究の実施が可能。

個別コンサルテー
ション
●会員企業は、具体的な課題に関して大学研究者に個別にコンサルテーションを受けることが可能。
●アンテナ、高速回路、EMCの分野で長年研究・実務に携わってきた経験豊かな大学、企業の研究者、実務経験者によりなるコンサルティンググループを形成。
●コンサルティンググループの大学・企業OBがタッグを組んで、会員企業が抱える課題に対してコンサルテーションのサービスを提供。
●課題の内容によっては、研究会に参加している大学研究グループとも連携し、コンサルテーションを実施。
●会員企業からの相談内容に対しては、秘密保持等を含むコンサルテーションに関する契約を締結した上で、コンサルテーションを実施。
●費用:時間単価2万円~。
個別共同研究・
受託研究
●コンサルテーションの範囲を超える課題に対しては、最適な研究グループをコーディネートして、共同研究・受託研究を実施することが可能。
マイクロストリップ線路の感受性の一例


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