電磁界シミュレーター関係のリンク
(EM Simulator Link)

知っている範囲でコメントしてあります。参考にしていただくのは構いませんが、正確でないこともあるかもしれません。また、私が使ったことあるシミュレータは限られているので、各社のコメントに関して説明不足になっていることもあるかもしれません。

モーメント法 (Method of Moments, MoM) または 境界要素法(Boundary Element Method)

[3次元]

• ACCUFIELD by 富士通(Fujitsu)
• EEM-MOM by EEM
  PLANC-MMを改定した新バージョン。線状アンテナの解析。
• EMC Studio by JSOL
  モーメント法と回路網解析を組み合わせたソフトで、EMC問題が得意らしい。
• FEKO by FEKO Development Center (日本販売代理店: ファラッド）
  高速多重極展開法(Fast Multipole Method, FMM)および、 その拡張であるML-FMM(Multilevel Fast Multipole Method)を採用し、大規模問題を解くことができる。基底関数の重み係数の数である、未知数Nに対して、メモリ、計算時間ともにO(N log N)で解くことができる。
• SuperNEC by Poynting Software (Pty) Ltd. (日本販売代理店: TSS-Japan）
  アメリカ海軍で開発され、現在はフリーで公開されているNEC(ネックと読む)を元に、C++でプログラムを書き換えた市販ソフト。グラフを描いたりするデータの後処理にはMATLABが必要らしい。
• WIPL-D by WIPL-D (日本販売代理店: WIPL-D Japan）
  誘電体の解析も可能で、そのために、誘電体境界面には面電流と面磁流の両方を仮定している。基本的に四角パッチの基底関数（ルーフトップを含む）を用いている。また、多項式の高次基底関数を用いており、少ない分割数で精度が高い。内部共振問題を回避するためにPMCHWの手法を用いている。Optimizerもあり、自動設計も可能。アルゴリズムは次の論文が関連。
  • K. Umashankaret al., "Electromagnetic scattering by arbitrary shaped three-dimensional homogeneous lossy dielectric objects," IEEE Trans. Antennas Propag., vol. AP-34, no.6, pp.758-766, June 1986.
  • B.M. Kolundzija, "Electromagnetic modeling of composite metallic and dielectric structures," IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 47, no.7, pp.1021-1032, July 1999. （開発者のブランコ先生の論文）
• V_CALAR by Tohoku Univ. and Device Co., Ltd.
  東北大学の澤谷・陳研究室で開発されたソフト。Richmond法を採用した線状アンテナの解析ソフトで形状入力が簡単。

[2.5次元]・・・マイクロストリップ線路のような基板構造

• Ansys Designer by Ansys
  旧Ansoft Designer。スペクトル領域法によるをベースとし（たぶん）、電子回路基板上のマイクロストリップ線路などの解析を得意とする。この製品の前のバージョンのソフト名はEnsembleであった。層構造の平面回路も解析可能である。
• AXIEM by AWR
  Microwave Officeの電磁界解析ソフト。モーメント法らしいが、詳しい解析アルゴリズムはわからない。"3Dプレーナー平面電磁界解析ソフトウエア"と書かれているので、スペクトル領域法などが使われているのではないかと思われる（？）。
• HyperLynx 3D EM SSD by Mentor Graphics
  誘電体を含めた解析も可能。元Zeland社のIE3D。
• Momentum by Keysight
  平面構造を解析する電磁界シミュレーター。ADS(Advanced Design System)という集積解析ソフトの一部に組み込まれている。
• SONNET by Sonnet Software (日本販売代理店: ソネット技研）
  マイクロストリップ線路やパッチアンテナなどの解析が得意であり、層構造の平面回路も解析可能である。導波管モードで展開し、高速離散サイン・コサイン変換を行っている。有限な大きさの誘電体も解析可能（誘電体に分極電流を流して解析するため時間がかかるそうだが）であり、独自の周波数スイープなどがサポートされている。ソフトウェアの理論に関する説明はホームページに説明がある(リンク)。また、SONNET Liteという無料のお試し版が配布されており、教育用だけでなく、簡易モデル計算用に使えるそうである。
• S-NAP by エム・イー・エル
  Ansoft Designerと同じように、電子回路基板上のマイクロストリップ線路などの解析を得意とする。このソフトでは閉じた領域の解析を得意とするらしい（それは、解析はスペクトル領域法でなく、導波管モードで展開し、高速離散サイン・コサイン変換を行っているからである。たぶん）。このソフトの特徴は、基板上の配線に配置された集中定数素子R,L,Cを表現するために、空間的に離れた場所を集中定数素子で接続できることである。層構造の平面回路も解析可能である。

有限要素法 (Finite Element Method, FEM)

• Ansys HFSS by Ansys
  旧Ansoft HFSS。導波管系のマイクロ波回路の解析は非常に使いやすく、使った経験では実験ともよく合い、かなり信頼できるようになった。Ver.9からはユーザーインターフェースと後処理のグラフィックも充実している。
• COMSOL by COMSOL (日本販売代理店: 計測エンジニアリングシステム）
  海外名称はFEMLAB。様々な分野で使用される偏微分方程式(PDE)を連立させて、いくつもの分野にまたがる問題のシミュレーションが出来るらしい。
• Femtet by ムラタソフトウェア
  村田製作所が社内で開発したソフトウェアを市販にしたもの。電磁界解析だけでなく、応力、熱伝導解析などのマルチフィジクスに対応。
• Analyst by AWR
  ３次元有限要素電磁界解析。CADデータからのインポートなどが簡単に行えるらしい。
• SOPRANO by Kyokuto Boeki Kaisha, Ltd.

時間領域差分法 (Finite-Difference Time-Domain method, FDTD method) ＆ 有限積分法 (Finite Integral Method, FIM または Finite Integral Technique, FIT または Finite Integral Algorithm, FIA)

• FIDELITY by Zeland
• XFDTD by Remcom (日本販売代理店: 構造計画研究所）
• SEMCAD X by SPEAG
• Concerto by Cobham
  元Vector Fieldsの製品(?)。
• EEM-FDM by EEM
  PLANC-FDTDとEEM-FDを統合した新バージョン。周波数領域差分法もサポートされている。
• CST-Studio (旧 MW-Studio) by CST (日本販売代理店: エーイーティー)
  MAFIA（荷電粒子の超粒子シミュレーションソフトウェア）の新バージョンで、メッシュの自由度が増え、モデリングは正確かつ簡単になったが、荷電粒子解析の超粒子シミュレーションはできなくなっている。 時間領域解析(普通のFDTD法)だけでなく、FIMの概念を取り入れているので、周波数領域解析、固有モード解析ができる。
• MAGNA/TDM by 伊藤忠テクノソリューションズ
  FDTDを用いたシミュレータ。電磁界解析用。
• Poynting by 富士通(Fujitsu)
• EMC Studio by JSOL
• QUICKWAVE by QWED (日本販売代理店: Kyokuto Boeki Kaisha, Ltd.)
• EMPIRE XCcel by IMST GmbH
• EMPro FDTD by Keysight
• GEMS EM Simulator by 2COMU

伝送線路モデリング法(Transmission Line Modeling method, TLM method)または伝送線路行列法(Transmission Line Matrix method, TLM method)

• Microstripes
  元Flomerics社開発のシミュレータ。CST、Mentor Graphicsへと開発元が変わっている（ようにみえます）。

GO, GTD, UTD, PO, PTD, Ray Traceなど

• FEKO by FEKODevelopment Center
  基本的にはML-FMMのMoMであるが、POやUTDとのハイブリッド解析もできるそうである。
• XGTD by Remcom
  GTDとUTDが使えるようである。
• RapLab by 構造計画研究所
  3Dレイトレーシング法による伝播シミュレータ。レイラウンチング法よりも精度が高いと言われるイメージング法を採用している。
• EEM-RTM by EEM
  レイトレーシング法(レイラウンチング法)の市街地、建物内電界分布計算シミュレータ。

Others

• WASP-NET by MiG
  電磁界解析法には長所・短所がある。全体構造をある１つの解析法で行うのではなく、全体構造をブロックに分け、そのブロックに適した解析法を用いてブロックの散乱行列を解析し、散乱行列を繋いで全体構造の特性を解析することができる。解析法としては、モード整合法、有限要素法、モーメント法、FDTD法をサポートしており、デフォルトではソフトウェアが全体構造を自動分割し、どの解析法を用いるか自動判別してくれる。また、自分で解析法を指定することもできる。
• μWaveWizard by MiCIAN
  モード整合法(MM)でフィルタなどの設計ができるようである。MM/boundary contour, MM/2D-finite-element methodのハイブリッド解析もできるらしい。

Companies

• エーイーティー(AET)
  Address: Kanagawa, Japan
• Agilent Technologies
  Address: Palo Alto, CA, USA
• Ansys
  Address: PA, USA
• AWR
  Address: CA, USA
• Cobham
  IL 60505, USA
• COMSOL
  Address: Stockholm, Sweden
• CST
  Address: Darmstadt Germany
• デバイス(Device Co., Ltd.)
  Address: Saitama, Japan
• 伊藤忠テクノソリューションズ(CTC)
  Address: Tokyo, Japan
• EEM
  Address: Saitama, Japan
• EMCoS
  Address: Georgia, USA
• FEKO Development Center
  Address: South Africa
• Flomerics
  Address: MA, USA
• 富士通(Fujitsu)
  Address: Kanagawa, Japan
• IMST GmbH
  Address: Kamp-Lintfort, Germany
• JSOL
  Address: Tokyo, Japan
• 構造計画研究所(KOZO KEIKAKU ENGINEERING (KKE) Inc.)
  Address: Tokyo, Japan
• Kyokuto Boeki Kaisha, Ltd.
  Address: Tokyo, Japan
• エム・イー・エル(MEL)
  Address: Nagoya, Japan
• Microwave Innovation Group (MiG)
  Address: Bremen, Germany
• ムラタソフトウェア(Murata Software Co., Ltd.)
  Address: Kanagawa, Japan
• Poynting Software (Pty) Ltd.
  Address: South Africa
• Remcom
  Address: PA, USA
• Sonnet Software
  Address: NY, USA
  ソネット技研 (Address: Chiba, Japan)
• SPEAG
  Address: Zurich, Switzerland
• WIPL-D
  Address: Serbia, Europe
  WIPL-D Japan (Address: Saitama, Japan)
• Zeland
  Address: CA, USA
• 2COMU
  Address: PA, USA
• MiG
  Bremen, Germany
• MiCIAN
  Bremen, Germany

2012年11月5日 平野拓一
2012.11.5 By Takuichi Hirano

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