我們日常生活中使用的大多數設備都是通過電力操作和控制的。從安全性和電力的緊張供求的角度來看，滿足低電磁噪聲和節(jié)能的電路設計變得越來越重要。

在電路中，電信號在導體內部傳輸，電磁場在導體外部輻射。此外，電磁場在空氣中傳播，并轉換為自身和其他電路的信號，從而導致電磁噪聲。現在，大阪大學的研究團隊制定了一種數值方法，以可視化信號如何根據導體的形狀傳播和輻射，從而使我們能夠在電路設計階段預測電磁噪聲的原因。

“必須同時計算電信號和外部輻射現象以處理電磁噪聲。為此，我們的目標是精確求解標量電勢(電勢)U和從麥克斯韋方程導出的矢量電勢A的延遲積分方程，如圖1所示。”第一作者Souma Jinno說。

在傳統(tǒng)方法中，如圖2所示，延遲時間由不依賴于空間的常數來近似，但是該數值計算是不穩(wěn)定的。這項研究通過更嚴格考慮延遲時間的數值計算(離散化)方法實現了數值穩(wěn)定性。該團隊還開發(fā)了一種算法，可以同時計算歐姆定律，連續(xù)性方程和邊界的電路元素(集中參數電路)。

“通過將我們的方法應用于圖3所示的電路，并將其與忽略輻射的計算結果進行比較，我們將顯示輻射對傳導信號的影響，分別用紅線和藍線表示。通過比較這兩個結果，我們可以看到有輻射的計算立即被衰減并收斂到零，而沒有輻射的計算繼續(xù)無衰減地振蕩，因為假定導體的電阻分量為零，所以沒有因傳導而造成的損耗。結果，傳導信號電流衰減由于外部輻射。衰減指示單個導體不適合，因為廣泛的外部輻射的傳導的信號。通常，電路 使用兩個導體，它們可以傳導較少的輻射。” Souma Jinno解釋說。

“為了實現可持續(xù)發(fā)展目標(SDGs)，社會正在走向電氣化移動。然而，快速電氣化等供求緊張的電力和無形的環(huán)境造成污染的電磁噪聲的潛在問題。使用電磁發(fā)達的電路仿真器通過這項研究，我們旨在通過正確處理和消耗電力來進一步降低電路的噪聲和功耗，以實現'可持續(xù)的電氣化社會'。”

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