В нашей повседневной жизни обычные электроприборы запускаются при подключении к розетке. Когда прибор подключен к розетке, к вилке прикладывается «разность» потенциалов, и электрическая цепь в изделии приводится в действие. Однако электромагнитный шум возникает из «суммы» потенциалов, на что мы обычно не обращаем особого внимания.
Поскольку трудно представить себе, почему, где и когда «сумма» потенциала генерируется в электрических цепях, методы обработки шума основаны на простом ноу-хау. Результаты этого исследования позволили количественно оценить не только «разницу» физических величин, которая обычно используется в традиционной теории цепей, но также «сумму» физических величин, которые могут выступать в качестве источника явления электромагнитного шума. Поскольку наша жизнь становится все более удобной из-за распространения устройств, работающих от электричества, риск проблем, вызванных электромагнитным шумом, также увеличился. Поэтому визуализация процесса генерации электромагнитного шума и понимание того, как он возникает, очень важны при проектировании передовых схем.
В этом исследовании группа разработала метод расчета для количественной оценки «суммы» физических величин, вызывающих электромагнитный шум, а также симулятор, который может визуализировать происхождение шумового явления. В частности, они смогли напрямую вычислить одновременное интегральное уравнение в частных производных с переменными скалярного потенциала, заряда, векторного потенциала и тока, которые являются физическими величинами ЭМ в трехмерных проводниках, составляющих схему.
Кроме того, группа разработала алгоритм, который соединяет элементы схемы (источники напряжения, резисторы и т. Д.).) на произвольных границах в качестве входов. Метод, разработанный в этом исследовании, позволяет визуализировать, как физические величины в электропроводных материалах распространяются и изменяются с течением времени. В результате можно интуитивно понять, почему, где и когда генерируется ЭМ-шум, и разработать схему, которая принципиально устраняет происхождение ЭМ-шума.
Этот метод также учитывает форму проводника, которая с высокой точностью определяет характеристики схемы.
В демонстрационном эксперименте наблюдалось, что технология расчета, разработанная в этом исследовании, точно воспроизводит форму волны эксперимента. В будущем группа будет использовать эту исследовательскую технологию для выяснения явления электромагнитного шума, вызванного «суммой» потенциалов, генерируемых в различных часто используемых проводниках цепи, и применяет полученные результаты к бесшумному проектированию схем.
Исследовательская группа стремится создать «бесшумное» общество и ожидает, что их теории и расчеты могут привести к созданию бесшумного оборудования с низким энергопотреблением. Они активно стремятся реализовать бесшумную инфраструктуру и хотят проводить как фундаментальные, так и прикладные исследования электромагнитного шума в целях социального внедрения оборудования, которое снижает электромагнитный шум.
Проф. Эйб и проф.
Toki ищет партнеров из промышленной сферы в различных областях для всего, от фундаментальных исследований до прикладных разработок.