無料の電磁界シミュレータソネットLiteを使った、お問い合わせの多い例題集です．


2125チップ部品を使った1GHzのバイアスT回路のモデル

  1. このモデルの解析にはSonnet Lite V13以上が必要です．
  2. biastee.zonファイルを適当な場所に保存してください.(windowsが勝手にbiastee.zipと名前を変えてしまうことがあります．biastee.zonに直してください)
  3. 保存したbiastee.zonをダブルクリックするとxgeomが起動し，biastee.sonをunpackする場所を聞いてきますから，適当な場所を指定してbiastee.sonを展開してください．
  4. ソネット入門の "パラメータスイープと部品-バイアスティー"に詳しい説明 があります．
  5. [Project]-[View Responce]-[New Graph]を選んで、グラフを表示してください．
  6. このモデルはチップ部品を使ったバイアスTで、周波数は約1GHzです．
  7. ミアンダ線路の折り返しピッチは狭く、また50オームΩ線路と接近しすぎて不要結合を起こしています．
  8. モデルではミアンダ線路の長さをさまざまに変化させて最適な長さを選択できます．

1005チップ部品を使ったHPFのモデル

  1. このモデルの解析にはSonnet Lite V12以上が必要です．
  2. component_hpf.zgrファイルを適当な場所に保存してください.(windowsが勝手にcomponent_hpf.zipと名前を変えてしまうことがあります．component_hpf.zgrに直してください)
  3. 保存したcomponent_hpf.zonをダブルクリックすると 10MHzから15GHzにおよぶ超広帯域の特性が表示されます．
  4. このモデルはチップ部品を使ったT型HPFで、カットオフ周波数は約1GHzですが，LPF,HPFではこのように広帯域な特性を把握する必要があります．
  5. このHPFは，FR4基板上に配置するために0.4φのviaの等価インダクタンスがチップLに影響を与えています．またLCを配置するパッドの対地容量がチップLと並列に入って3GHz付近で並列共振を起こしています．さらにチップC自身の自己共振、実装構造に依存する並列共振の影響も解析に反映しています．
  6. [Project]-[Edit]で，モデルを見ることが出来ます．

デスクトップPC内の配線によるグランド導体への誘導電流のモデル

  1. このモデルの解析にはSonnet Lite V12以上が必要です．
  2. pc.zgrファイルを適当な場所に保存してください.(windowsが勝手にpc.zipと名前を変えてしまうことがあります．pc.zgrに直してください)
  3. 保存したpc.zgrをダブルクリックするとemgraphが起動し， グラフが表示されます．S11もS21も0.1GHzを超えると急激に変化し始め， この配線で伝送できる信号はせいぜい150MHz程度に過ぎないことがわかります．
  4. [project]-[view current]を選ぶと，電流分布を表示するemvuが起動します．[Vew]-[View 3D]で3次元表示に切り替えてください． emvuの右上に0.001と表示されているはずです．これが周波数です．0.001の右側の▼で0.662GHｚ付近に切り替えてください．信号線とは一見無関係なグランド導体全体に異常な電流が流れる様子が見えます．
  5. [project]-[edit]でモデルを見ることが出来ます．このモデルは省スペースPCを想定して、380x300x100の空間にFR4基板を置き、その表面に差動線路を引き回してあります．ソネットLiteで解析できるよう線路は非常に太く作ってあります．

コプレナ線路で構成した2.45GHzバンドパスフィルタのモデル

  1. このモデルの解析にはSonnet Lite V12以上が必要です．
  2. cpw_bpf.zonファイルを適当な場所に保存してください.(windowsが勝手にcpw_bpf.zipと名前を変えてしまうことがあります．cpw_bpf.zonに直してください)
  3. 保存したcpw_bpf.zonをダブルクリックするとxgeomが起動し，cpw_bpf.sonをunpackする場所を聞いてきますから，適当な場所を指定してcpw_bpf.sonを展開してください．
  4. このモデルはFR4基板のコプレナ線路を使った2.45GHzバンドパスフィルタです．
  5. [Project]-[View Response]-[New Graph]で解析結果のS11のグラフが見えます.
  6. emgraphで[Curve]-[Add Curves...]を選びさらに　cpw_bpfを選んで[OK]ボタンを押します．
  7. 左のunselectedの領域のDB[S21]をダブルクリックして右側のselectedの領域に移します．そして[OK]ボタンを押すとS11とS21のグラフが現れます．
  8. コプレナ線路は簡単に製造できると誤解されることが多いのですが、 ，安定して動作させるには多くの寄生伝播モードを制御するための電磁気的な知識が不可欠です．
  9. このモデルで上下のグランドから外側に出ている細い導体を取り除くと何が起こるか解析してみてください．

FR4基板のエッジに構成した2.45GHz逆Fアンテナのモデル

  1. このモデルの解析にはSonnet Lite V13以上が必要です．
  2. inv_f.zonファイルを適当な場所に保存してください.(windowsが勝手にinv_f.zipと名前を変えてしまうことがあります．inv_f.zonに直してください)
  3. 保存したinv_f.zonをダブルクリックするとxgeomが起動し，inv_f.sonをunpackする場所を聞いてきますから，適当な場所を指定してinv_f.sonを展開してください．
  4. このモデルは、2.45GHzの逆Fアンテナで、約27mm□のFR4基板のエッジに構成してあります．
  5. [Project]-[View Response]-[New Graph]で解析結果のグラフが見えます.
  6. [Project]-[View current]を選んで、電流分布を観測するemvuを起動してください．
  7. emvuの右上に2.0と表示されているはずです．これが周波数です．2.0の右側の▼で2.45GHzに切り替えてください．
  8. アンテナエレメントだけでなく、グランド導体にも電流が流れていることに注意してください．有限な大きさのグランドに接続された逆Fアンテナの動作はグランド導体の大きさに依存するので、グランド導体を含めたシミュレーションや実験が必要です．

FR4基板の両面に構成した2.45GHz短縮ダイポールアンテナのモデル

  1. このモデルの解析にはSonnet Lite V13以上が必要です．
  2. ofs_dipole.zonファイルを適当な場所に保存してください.(windowsが勝手にofs_dipole.zipと名前を変えてしまうことがあります．ofs_dipole.zonに直してください)
  3. 保存したofs_dipole.zonをダブルクリックするとxgeomが起動し，ofs_dipole.sonをunpackする場所を聞いてきますから，適当な場所を指定してofs_dipole.sonを展開してください．
  4. このモデルにはFR4基板の両面に左右のエレメントを配置したダイポールアンテナで、小型化のために先端を太くしてあります．
  5. このモデルの入力方法と製品版を使った放射特性の解析例が "ソネット入門"に記載されています．

900MHz一点給電円偏波パッチアンテナ

  1. このモデルの解析にはSonnet Lite V12以上が必要です．
  2. msant1lite.zonファイルを適当な場所に保存してください.(windowsが勝手にmsant1lite.zipと名前を変えてしまうことがあります．msant1lite.zonに直してください)
  3. 保存したmsant1lite.zonをダブルクリックするとxgeomが起動し，msant1lite.sonをunpackする場所を聞いてきますから，適当な場所を指定してmsant1lite.sonを展開してください．
  4. このモデルにはFR4基板を使って900MHzに最適化した、一点給電円偏波パッチアンテナのモデルと解析結果が含まれています．
  5. [Project]-[View Response]-[New Graph]で解析結果のグラフが見えますが，さらにスミスチャートに切り替えるためにemgraphで[Graph]-[Type]-[Smith]を選んでください．ハート型の円偏波パッチアンテナの典型的なインピーダンス特性が見えるはずです．
  6. xgeomで[Project]-[View current]を選んで、電流分布を観測するemvuを起動してください．
  7. emvuの右上に0.6と表示されているはずです．0.6の右側の▼で0.9に切り替えてください．これが周波数です．
  8. [Plot]-[Scale]でSet Scaleダイアログを開き "User Scale"に切り替えて"OK"を押します．
  9. [Animation]-[Settings]でAnimation Settingsダイアログを開きます．
  10. Animation TypeをTimeに切り替え、"OK"を押してダイアログを閉じます．
  11. [Animation]-[Animation View]でAnimation Controlsダイアログを開きます．
  12. 再生ボタンを押すと電流分布のアニメーションが始まります． 円偏波を放射すべく、電流分布が時間とともに回転する様子が見えるはずです．

2.45GHz パッチアンテナのパッチ寸法と給電位置を最適化するモデル．

  1. このモデルの解析にはSonnet Lite V12以上が必要です．
  2. patch.zonファイルを適当な場所に保存してください.(windowsが勝手にpatch.zipと名前を変えてしまうことがあります．patch.zonに直してください)
  3. 保存したpatch.zonをダブルクリックするとxgeomが起動し，patch.sonをunpackする場所を聞いてきますから，適当な場所を指定してpatch.sonを展開してください．
  4. このモデルには給電位置fpとパッチの寸法qlを様々に変化させてその都度周波数特性を解析した結果が含まれています．
  5. [Project]-[View Response]-[New Graph]で解析結果のグラフが見えます.
  6. emgraphのwindowでグラフの曲線をクリックして選択し，
  7. [Curve]-[Edit Curve Group]を選んで，"Edit Curve Group"ダイアログを開いてください．
  8. [Select Combinations...]ボタンを押し，"Select Parameters"ダイアログを開きます．
  9. 右上のUnselected Parameter Combinationsのフレームの右上の[Select All]ボタンを押し，下向きの三角形▼のボタンを押します．
  10. [OK]で"Select Parameters"ダイアログを閉じます．
  11. [OK]で"Edit Curve Group"ダイアログを閉じます．
  12. グラフには給電位置fpとパッチの寸法qlを変えたときの周波数特性が現れます．

13MHz RFIDタグを金属箱の横壁に近づけたときの等価インダクタンスの変化を観測するモデル

  1. このモデルの解析にはSonnet Lite V12以上が必要です．
  2. rfid.zgrファイルを適当な場所に保存してください.　(windowsが勝手にrfid.zipと名前を変えてしまうことがあります．rfid.zgrに直してください)
  3. このモデルにはインダクタを金属の壁に徐々に近づけたときのインピーダンスの周波数特性の変化が含まれています．
  4. 保存したrfid.zgrをダブルクリックすると 横軸が壁までの距離，縦軸がインピーダンスの虚数部のグラフが表示されます．

キャパシタや斜めのパターンを含んだ13MHz RFIDタグのモデル

  1. このモデルの解析にはSonnet Lite V12以上が必要です．
  2. rfid2.zgrファイルを適当な場所に保存してください.　(windowsが勝手にrfid2.zipと名前を変えてしまうことがあります．rfid2.zgrに直してください)
  3. 保存したrfid2.zgrをダブルクリックするとemgraphが起動し 横軸が周波数，縦軸がインピーダンスの虚数部のグラフが表示されます．13MHz付近に明確な共振が観察できます．
  4. [Project]-[view current]で電流分布が見えます．
  5. [project]-[edit]でモデルを見ることが出来ます． このモデルにはSonnetLiteで解析できるぎりぎりの解析規模のモデルです．特に斜めの線路の解析には多くのメモリが必要です．

対向して配置されたviaホール相互の結合量を観測するモデル．

  1. このモデルの解析にはSonnet Lite V12以上が必要です．
  2. via.zonファイルを適当な場所に保存してください.(windowsが勝手にvia.zipと名前を変えてしまうことがあります．via.zonに直してください)
  3. 保存したvia.zonをダブルクリックするとxgeomが起動し，via.sonをunpackする場所を聞いてきますから，適当な場所を指定してvia.sonを展開してください．
  4. このモデルにはviaの対向間隔gを様々に変化させてその都度周波数特性を解析した結果が含まれています．
  5. [Project]-[View Response]-[New Graph]で解析結果のグラフが見えます.
  6. emgraphのwindowでグラフの曲線をクリックして選択し，
  7. [Curve]-[Edit Curve Group]を選んで，"Edit Curve Group"ダイアログを開いてください．
  8. UnselectedリストからDB[S21]をダブルクリックして右側のSelectedリストに移してください．
  9. [Select Combinations...]ボタンを押し，"Select Parameters"ダイアログを開きます．
  10. 右上のUnselected Parameter Combinationsのフレームの右上の[Select All]ボタンを押し，下向きの三角形▼のボタンを押します．
  11. [OK]で"Select Parameters"ダイアログを閉じます．
  12. [OK]で"Edit Curve Group"ダイアログを閉じます．
  13. グラフにはviaの対向間隔dを変えたときのS11とS21の周波数特性が現れます．

マイクロストリップ線路の線路幅と特性インピーダンス、実効誘電率を調べるモデル

  1. このモデルの解析にはSonnet Lite V12以上が必要です．
  2. zo.zgrファイルを適当な場所に保存してください.(windowsが勝手にzo.zipと名前を変えてしまうことがあります．zo.zgrに直してください)
  3. 保存したzo.zgrをダブルクリックすると横軸が線路幅，縦軸が特性インピーダンスと実効誘電率のグラフが現れます．
  4. [Project]-[Edit]で，モデルを見ることが出来ます．
  5. このモデルは線路幅を様々に変えて，その都度2.4GHzで 線路インピーダンスを解析するよう設定してあります．
  6. Sonnetで特性インピーダンスを計算するにはこのように1ポートのモデルで十分です．