為了設計無噪聲電磁(EM)設備，有必要闡明EM噪聲背后的機制，并進行理論計算，并對設備的預測評估進行計算機模擬。大阪大學的兩位研究人員開發(fā)了一種用于電路中EM噪聲(干擾)數(shù)值計算的算法。

EM噪聲是一個已被證明難以解決的問題。由傳輸線和連接部件的干擾引起，已采取各種方法來減少它，例如向電路添加濾波器和/或無源器件或使用配置的對稱性。

本研究中開發(fā)的算法用于電路的計算機模擬，其中傳輸線與集總元件模型連接。通常，使用偏微分方程來執(zhí)行沿傳輸線的問題的解決方案，而在集總常數(shù)電路中的問題的解決方案使用常微分方程。為了連接這兩個不同的微分方程并解決這些問題，這對研究人員，Masayuki Abe教授和Hiroshi Toki教授介紹了電路理論和時域阻抗中發(fā)現(xiàn)的關聯(lián)矩陣，后者是一個新概念。

以前，該解決方案需要一種用傳輸線代替集總常數(shù)電路的方法，但是這種新方法不需要這樣的替換，允許更實際的計算。這項研究的結果發(fā)表在科學報告上。

根據(jù)使用該算法的計算結果，兩位研究人員證明，通過使用電路的對稱3線配置可以降低EM噪聲。他們的計算方法是針對一維多導體傳輸線，但他們已經(jīng)在二維和三維多導體傳輸線(專利申請中)中開發(fā)了一種計算算法，使其有可能推進其應用研究。

該計算方法還可以發(fā)展成用于EM噪聲(和信號)的延遲效應的計算方法，其難以通過傳統(tǒng)的計算機模擬來計算。目前，研究人員正在開發(fā)一種計算這些延遲效應的計算算法。除了分析EM噪聲的時域和頻域之外，該算法還將用于各種應用，例如通過噪聲產(chǎn)生熱量，超材料和天線分析。

“最終，我們的目標是開發(fā)'EM無噪音基礎設施'。除了提高設備性能外，我們還希望實現(xiàn)一個人們可以使用高附加值設備的社會，例如具有超低功耗和超低廢熱的設備，“安倍教授說。“具體來說，我們理論上將闡明電子電路的無噪聲結構，并證明EM噪聲的大幅減少可以帶來突破，從而實現(xiàn)低功耗。”

Toki教授說：“我們的目標是利用我們的方法將先進技術發(fā)展成通用技術，并制定指導方針，將無噪音電子設備概念發(fā)展為具有社會和經(jīng)濟影響的項目。”