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MAFIA

MAFIA

MAFIA(Solution of Maxwell's equations by the Finite Integration Algorithm)はマクスウェル方程式を有限積分法で解く3次元電磁界解析のソフトウェアであり、また電磁界のあらゆる問題を対象とする汎用解析ツールです。

MAFIAは20年以上にわたって開発テストされた、完成したソフトウェアです。 電磁界解析CADとして世界の200以上のユーザに広範囲に利用されています。

MAFIAはモジュラー構造で構成されており、用途に応じたソルバをプリプロセッサM(メッシュジェネレーター)とポストスクリプトPに組み合わせることにより、各種電磁気問題を容易に解くことができます。

MAFIAの特長

  • 完成された3次元ソフトウェア
  • 完全なメニューコントロール
  • 簡易化されたコマンド構成
  • モジュール化
  • メッシュの自動作成
  • スピード性 (CPU Time)
  • Windows、UNIXに対応
  • 図形出力
  • 電磁界ベクトル表示による出力
  • 境界条件にオープンバウンダリを指定可能

MAFIAソルバ構成 (下の各項目をクリックして詳細をご覧ください)

M:プリプロセッサ:メッシュ作成
S:静電磁界解析
W3:3次元過電流解析
E:2次元⁄3次元周波数解析
T2:2次元過度現象解析
T3:3次元過度現象解析
TS2:2次元電磁界と荷電粒子運動解析
TS3:3次元電磁界と荷電粒子運動解析
P:ポストプロセッサ：グラフィック表示
プリプロセッサ:メッシュジェネレータ
へリックス コイルのメッシュ作成例

M プリプロセッサ:
 メッシュジェネレータ

幾何構造をグリッドのメッシュに直します

適用範囲

  • へリックス型TWT
  • クライストロン
  • アンプリトロン
  • ジャイロトロン
  • RFの伝搬と分散　反射ダイオード・トライオード
  • アスタリスクダイオード
  • プラズマオープニングスイッチ
  • マグネトロン
  • CFA
  • BWO
  • オーロラダイオード
  • ミクロジオメトリ

S 静電磁界解析ソルバ

静電磁界のソルバですが、電磁界以外のポアソンの方程式(例えば熱解析)も解くことが出来ます


回路ボード上の熱分布

解析内容

  • 2次元・3次元電磁界

応用例

  • 磁石
  • 磁気シールド
  • 静電レンズ
  • MRI
  • イグニッションレコーダヘッド
  • 電磁スイッチ
  • 電磁モニター
  • ウィグラー
  • 絶縁体
  • 誘電体
  • 電磁回路
  • 高圧タンク
  • 電子銃

特 徴

  • 電流の計算
  • 無限境界条件
  • 熱拡散の解析機能
  • 熱源定義機能
  • フィラメント(微小電極)用アルゴリズム
  • 円筒座標系のサポート
  • 非線型、異方体の物性を定義・サポート
  • 定常電流の解析機能
渦電流による非破壊検査
回路ボード上の熱分布

W3 3次元渦電流解析ソルバ

低周波と高周波と両方に使える周波数領域で計算するソルバで、渦電流や高周波の励振を含む電磁界の問題を解くことができます。

解析内容

  • 3次元渦電流解析

応用例

  • 電子機器
  • 渦電流発熱および測定
  • センサー
  • レコーダーヘッド
  • MRI
  • 加速器
  • 非破壊検査装置
  • 電磁モーター
  • 電磁バルブ
  • 医療電子装置
  • 誘導熱
  • トランス

特徴

  • 電気的、磁気的に損失のある媒体
  • 無限境界条件の設定
  • 有限の誘電率の設定
  • 異方性の媒体
周波数解析ソルバ
共振器の電磁界分布

E2 / E3 2次元、3次元周波数解析ソルバ

共振などの固有値問題を周波数領域で2次元と3次元で解くソルバです。 導波管や空胴共振器の計算につかわれます。

解析内容

  • 2次元・3次元周波数解析

応用例

  • 共振器
  • 導波管
  • マイクロストリップ線路
  • アンテナ
  • ファイバー
  • フィルター
  • 加速空胴

特徴

  • 損失のある媒体の複素ベクトルによる解析
  • 有限の誘電率
  • 周期構造の計算
  • あらゆるモードを精度良く計算
  • 無限小の厚さの物体解析
  • メモリー効率が非常に高い

T2 / T3 2次元、3次元過渡現象解析ソルバ

電磁界の伝播を時間領域で2次元と3次元で解くソルバです。アンテナやフィルターのSパラメーターの計算や電磁波の放射クロストークとEMIの問題を解くのに使われます。
電磁界の計算は時間を段階的に計算するリーブフロッグ方式を使っておりメモリーの効率が非常に高く超高速に解析を行います。

3次元過渡現象解析ソルバ
2線路間のクロストーク(T3計算例)

解析内容

  • 2次元・3次元過渡現象解析

応用例

  • アンテナ
  • フィルター
  • 導波管
  • EMI
  • 同軸ケーブル
  • Sパラメーター
  • マイクロストリップ線路
  • ウェークフィールド
  • クロストーク
  • マイクロ波装置

特徴

  • 無限境界条件の設定
  • 損失のある媒体の計算
  • 表皮効果の解析
  • 導波管モードによる入力
  • 自由に設定できる入力波形
  • Sパラメーターの超高速広帯域解析

TS2 / TS3 2次元、3次元電磁界と荷電粒子解析ソルバ

電磁界と荷電粒子運動との相互作用を時間領域で相対論的に解析するソルバで、2次元(対称軸:TS2)と3次元(TS3)に対応します。又荷電粒子の運動と電磁界とのエネルギーのやりとりをエネルギー保存則にそって計算します。

2次元、3次元電磁界と荷電粒子解析ソルバ
電子銃における電子の動き(TS2計算例)

解析内容

  • 2次元・3次元電磁界と荷電粒子の相互作用

応用例

  • 加速器
  • RFQ
  • 電子銃
  • クライストロン
  • TWT
  • マグネトロン
  • 電解放出
  • 真空マイクロエレクトロニクス
  • ジャイラトロン
  • 電子管

特徴

  • 無限境界条件可能
  • ウェークフィールドの計算可能
  • 静電磁場とダイナミックな電磁場両方が電磁界として入力可能
  • 異方性の媒体が可能
  • 導波管の境界条件入力可能
4重極子の磁場解析
4重極子の磁場解析

P ポストプロセッサ:グラフィック表示

結果をグラフィック的に表示するだけでなく計算で得られ電磁界ベクトルの結果を処理することによって他の数値、例えばエネルギー密度、電力損失、壁面電流等を求めることができます。

特徴

  • グラフィックエディターによって電磁場のプロットの重ね合わせやエディットが可能
  • 様々な物理量(インピーダンス、移相、力とトルク、損失、エネルギー密度、FFT、壁面電流、熱流等)の計算と表示可能
  • 各種の数値変換(ベクトル変換、curl、grad、div、積分、加算、減算、等)可能
  • 2次元と3次元のグラフ表示
  • ベクトル、等高面の3次元表示