電磁界解析の本おすすめ4選｜有限要素法とFDTDシミュレーションを比較

この記事を書いている人（せせら）

普段は個人事業主のプログラマーとして仕事をしています。
個人で作業効率化サービスを運営し、挑戦を続ける人々を静かに応援しています。

電磁界シミュレーションの本は数式が多くて選ぶのが迷いますよね。

解析の目的や扱う計算手法に合わせた専門書を選ぶのが近道なんです。

今回は代表的な手法をしっかり学べるおすすめの4冊をまとめてみました。

おすすめ本の早見表

目的・解析課題	主な解析手法	おすすめ書籍
回路やアンテナの定常解析	有限要素法（FEM）	有限要素法による電磁界シミュレーション
パルス波や広帯域の過渡解析	時間領域差分法（FDTD法）	数値電磁界解析のためのFDTD法- 基礎と実践 –
高周波回路の直感的な理解	シミュレータ活用	[改訂]電磁界シミュレータで学ぶ高周波の世界
モータやアクチュエータの設計	有限要素法・境界要素法	実践数値電磁界解析法

有限要素法シミュレーション

マイクロ波回路やアンテナ、電磁両立性（EMC）の定常解析をしたい人に向いています。

網の目状に要素を分割する有限要素法（FEM）なら複雑な3次元形状も正確に扱えます。

ただしパルス波のような時間変化を追う過渡応答の解析には向いていません。

有限要素法による電磁界シミュレーション: マイクロ波回路・アンテナ設計・EMC対策 (近代科学社Digital)

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FDTD法の基礎と実践

パルス信号の伝搬や広帯域の過渡現象を自作コードで解く学習に向いています。

時間領域差分法（FDTD法）の基本式から吸収境界条件まで体系的に学べる構成なんです。

格子状に分割して計算するため滑らかな曲面の再現には工夫が必要になります。

数値電磁界解析のためのFDTD法- 基礎と実践 –

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シミュレータで学ぶ高周波

初めて解析ツールを扱う基板設計者や高周波回路の入門にちょうどよい一冊でしょう。

数式展開を抑えて豊富な電磁界の分布図から物理現象を視覚的に理解できます。

計算アルゴリズムの内部構造を一から自作したい用途には物足りないこともあります。

[改訂]電磁界シミュレータで学ぶ高周波の世界―高速ディジタル時代に対応した回路設計者の基礎知識 (RFデザイン・シリーズ)

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実践数値電磁界解析法

モータや電磁石など電気機器の電磁力解析を行いたい実務者に適しています。

有限要素法や境界要素法を組み合わせた実践的なモデル作成手順が身につきます。

電波の空間放射や高周波アンテナを主目的にした解析には向いていない構成です。

実践数値電磁界解析法 (日本AEM学会:電磁力応用シリーズ)

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主要４冊のスペック比較

比較項目	有限要素法による電磁界シミュレーション	数値電磁界解析のためのFDTD法- 基礎と実践 –	[改訂]電磁界シミュレータで学ぶ高周波の世界	実践数値電磁界解析法
中心手法	有限要素法（FEM）	時間領域差分法（FDTD法）	シミュレータ活用	有限要素法・境界要素法
主な対象	マイクロ波回路・EMC	パルス伝搬・過渡現象	高周波回路・基板	モータ・電磁力機器
数式展開	標準	詳細	少なめ	実務中心
出版社	近代科学社	コロナ社	CQ出版	日本AEM学会

用途別の購入結論

基礎理論から順を追って学びたいなら入門書から読み始めるのが安全でしょう。

専門書は紙書籍や電子書籍など手元で扱いやすい判型から揃えると快適に進められます。

• アンテナや高周波回路の定常解析を学びたい場合は、有限要素法による電磁界シミュレーションがおすすめ
• パルス波の伝搬や広帯域の過渡解析を行いたい場合は、数値電磁界解析のためのFDTD法- 基礎と実践 –がおすすめ
• 数式よりも回路基板の挙動を直感的に掴みたい場合は、[改訂]電磁界シミュレータで学ぶ高周波の世界がおすすめ
• モータや電磁石などの電磁力応用を設計したい場合は、実践数値電磁界解析法がおすすめ