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CST Studio Suite

CAE解析ダッソー・システムズ

低周波から高周波までを可視化しEMC評価と設計判断を支える電磁界解析

製品・サービス概要

CST Studio Suiteは、電気部品やシステムの設計・解析・最適化のための高性能3次元電磁界解析ソフトウェア・パッケージです。
電磁界に関わる全領域のアプリケーションに対応する電磁界ソルバーが単一のユーザインタフェースに集約されており、アンテナ、フィルター、EMC対策、電磁場への人体暴露、モーターおよび発電機などの電磁現象を解析します。

CST Studio Suiteは、あらゆる電磁界問題をカバーするワン・パッケージ・ソリューションとして、

  • 静電磁界から高周波まで対応する豊富なソルバー群
  • アンテナ設計・フィルター設計・RF解析
  • EMC / EMI 評価
  • マルチフィジクス連成解析
  • 大規模・広帯域モデルへの対応

といった解析領域を一体で扱うことで、電磁界シミュレーションを設計フローに統合し、初期段階から開発プロセスを推進できる環境を実現します。

アルゴグラフィックスは、CST Studio Suiteの導入支援に加え、解析目的に応じたソルバー選定、モデル作成、計算環境(HPC / GPU)の構成提案まで含めて支援します。

現状の課題 AsIs

EMC・電磁ノイズ対策が「試験とやり直し」に依存している

次世代EVやSDVの開発では、

  • 高回転・高電圧化したモータ / インバータ
  • 5Gなどの高速・大容量無線通信
  • ワイヤレス給電などの新技術

の採用により、電磁ノイズ・漏洩磁界・EMC規格対応の難易度が急速に高まっています。

その結果、

  • 試作後のEMC試験で問題が発覚
  • 影響要因の特定に時間がかかる
  • 対策結果を事前にシミュレーションで比較評価できない

といった状況が発生しやすく、試作回数・開発工数・コスト増大、および再設計やリコールのリスクが課題となっています

ありたき姿 ToBe

設計段階で電磁現象を可視化・定量評価できる状態へ

設計プロセスの初期段階からバーチャルプロトタイプで電磁界解析を活用することで、

  • 低周波電磁ノイズの発生源と伝搬経路
  • 磁気シールドや筐体構造の効果
  • EMC規格範囲拡大への影響

試作前に評価・比較することが可能になります。

CST Studio Suiteは、静解析から光学周波数まで電磁スペクトル全体をカバーできる統合解析環境を提供し、設計変更の妥当性を定量的に判断するための手段として活用できます。

機能

1. 広帯域電磁界解析(低周波〜高周波まで)

CST Studio Suiteは、モータやインバータに起因する低周波磁界から、車載アンテナや高速通信機器に関わる高周波領域まで、広い周波数帯域の電磁現象を一貫して扱える電磁界シミュレーション環境です。

  • 数kHz帯の低周波磁界・漏洩磁界の評価
  • EMC規格に対応した広帯域電磁界解析
  • GHz帯までを含む高周波電磁界解析
  • 設計対象・周波数レンジに応じた解析モデル構築

2. 解析目的に応じたソルバー選択

解析対象や評価したい現象に応じて、複数のソルバーを使い分けることで、精度と計算効率の両立を図ります。

  • 周波数領域ソルバー(FEM)による定常・共振構造解析
  • 時間領域ソルバー(FIT / TLM)による広帯域・大規模解析
  • 漸近ソルバー(レイトレース法)による電気的大規模構造の解析
  • 解析規模・目的に応じた計算時間の最適化

3. EMC・磁気シールド対策への適用

基板・筐体・ケーブルなどを含むモデルを用いて、電磁ノイズ対策や磁気シールド効果を設計段階で評価できます。回路と3次元電磁界解析の双方向連成解析にも対応しています。

  • 低周波磁界の漏洩量評価
  • アルミ / 鉄など材料差による磁気シールド効果の比較
  • 対策前後の電界・磁界分布の可視化(周波数軸・時間軸)
  • 規格値とのスペクトラム比較による妥当性確認

4. CAD / EDA データとの連携

既存の設計データを活用し、設計フローを大きく変えずに電磁界解析を組み込むことが可能です。

  • SolidWorks・CATIA・STEPなど各種CADフォーマットのインポート
  • 基板・筐体・ケーブルを含むモデル作成
  • 基板データ(図研、Cadence Allegro など)のインポートに対応
  • 設計変更を反映した解析の繰り返し実行

導入効果

CST Studio Suite の導入効果は、単に電磁界を「解析できる」ようになることに留まりません。

設計段階から電磁現象を可視化・定量評価できるようになることで、試作や評価に依存していたプロセスそのものを見直し、開発の進め方に直接影響を与える効果をもたらします。

  • 電磁ノイズ・EMC課題の事前把握
  • バーチャルプロトタイプによる対策案の比較評価と設計判断力の向上
  • 物理試作の削減による開発工数・コスト低減と市場投入時間の短縮
  • EMC規格および電磁場暴露制限への適合性の事前確認

アルゴグラフィックスは、CST Studio Suiteを「電磁現象を理由に設計を止めないための解析基盤」として位置づけ、ソフトウェアだけでなく、計算環境や活用定着まで含めて支援します。

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