“未来予測”による研究開発テーマの決め方

●「薄型、軽量」「GHz帯域」新たな用途先へ向けた材料開発と電波障害対策を詳解

電磁波吸収・シールド材料の設計、評価技術と最新ノイズ対策

~車載機器、パワーデバイス、スマートフォンなど新しいノイズ抑制技術と対策部材~

価格 80,000円+税 出版社 技術情報協会
発刊日 2016年09月30日 体裁 A4判 446ページ
ISBNコード 978-4-86104-628-5 商品コード 1866

執筆者

※敬称略

吉門 進三
同志社大学
日高 貴志夫
山形大学
堺 健司
岡山大学
笠置 映寛
徳山工業高等専門学校
生井 飛鳥
東京大学
山本 孝
防衛大学校
遠藤 恭
東北大学
藤井 達生
岡山大学
山本 一美
戸田工業(株)
中島 晋
日立金属(株)
荻野 哲
(株)新日本電波吸収体
齋藤 章彦
大同特殊鋼(株)
田中 智也
旭化成せんい(株)
蔦岡 孝則
広島大学
佐野 栄一
北海道大学
山本 剛
東北大学
田中 健一郎
(地独)大阪府立産業技術総合研究所
須田 善行
豊橋科学技術大学
三浦 健司
岩手大学
飯塚 博
山形大学
三枝 健二
日本大学
菅 武
藤倉化成(株)
岩井 靖
タツタ電線(株)
友田 琢也
帝人(株)
高木 進
セーレン(株)
曽根原 誠
信州大学
廣垣 和正
福井大学
倪 慶清
信州大学
大矢 剛嗣
横浜国立大学
中村 考志
(国研)産業技術総合研究所
宮野 忠文
(地独)広島県立総合技術研究所
クライソン トロンナムチャイ
日産自動車(株)
船戸 裕樹
(株)日立製作所
高橋 俊輔
早稲田大学
志賀 章紀
(株)JSOL
中山 勝
(株)UL Japan
岩室 憲幸
筑波大学
関口 秀紀
(国研)海上技術安全研究所
大島 正明
オリジン電気(株)
庄山 正仁
九州大学
峯松 育弥
(一社)KEC関西電子工業振興センター
安永 守利
筑波大学
浅井 秀樹
静岡大学
清水 義明
コーセル(株)
黒川 佳宏
(株)村田製作所
川又 憲
東北学院大学
鈴木 洋介
キーコム(株)
加藤 悠人
(国研)産業技術総合研究所
飴谷 充隆
(国研)産業技術総合研究所
高橋 丈博
拓殖大学
飴谷 充隆
(国研)産業技術総合研究所
高橋 丈博
拓殖大学

目次

第1章 電磁波の種類と発生・反射メカニズム

  • 1.電磁波の種類
  • 2.電磁波の発生
  • 2.1 マイクロ波シンセサイザ
  • 2.2 電子管による発振方式
  • 2.2.1 マグネトロンの構造と発振原理
  • 3.電磁波の検出
  • 4.電磁波の伝送法
  • 5.電磁波の反射・透過
  • 5.1 導体による電波の反射および透過
  • 5.2 誘電体による電波の反射および透過
  • 5.3 磁性体による電波の反射および透過
  • 6.マイクロ波の人体への安全性

第2章 電磁波吸収材料の設計、加工技術と性能評価

第1節 電磁波吸収・シールド材料の設計とノイズ対策
  • 1.シールドおよび電磁波吸収の原理
  • 2.電磁波吸収材料
  • 2.1 透磁率を用いた電磁波吸収材料
  • 2.2 誘電率を用いた電磁波吸収材料
  • 3.電磁波吸収・シールドの計測法
  • 3.1 近傍界の評価法
  • 3.1.1 相互減結合率
  • 3.1.2 内部減結合率
  • 3.1.3 伝送減衰率
  • 3.1.4 輻射抑制率
  • 3.2 遠方界の測定法
  • 3.2.1 同軸管法
  • 3.2.2 空洞共振法
  • 3.2.3 自由空間法
  • 4.まとめと今後の展望
第2節 軟磁性体粒子と金属粒子分散複合体による電波吸収体の設計と高周波化への対応
  • 1.近年の動向と電波吸収体の設計
  • 2.試料の作製方法および測定方法
  • 3.センダスト粒子とアルミニウム粒子分散複合体の複素比誘電率と複素比透磁率
  • 4.センダスト粒子とアルミニウム粒子の混合比が異なる複合体
  • 4.1 センダスト、アルミニウム粒子の混合比と複素比誘電率・複素比透磁率の変化
  • 4.2 混合比を変化させた場合の吸収特性
第3節 磁性粒子分散複合材料の設計とその電磁気特性
  • 1.磁性粒子分散複合材料の製作
  • 2.フェライトの高周波透磁率
  • 2.1 透磁率の周波数分散
  • 2.2 透磁率の周波数分散機構と分散式
  • 3.フェライト粒子分散複合材料の磁気特性
  • 3.1 フェライト粒子分散複合材料の透磁率スペクトル
  • 3.2 磁性粒子分散複合材料における低周波透磁率の粒子濃度依存
  • 4.金属磁性粒子分散複合材料の電磁気特性
  • 4.1 金属磁性粒子分散複合材料の電気伝導率と複素比誘電率スペクトル
  • 4.2 金属磁性粒子分散複合材料の複素比誘電率スペクトル
  • 4.3 金属磁性粒子分散複合材料における粒子の形状効果
第4節 イプシロン型‐酸化鉄からなる高周波ミリ波吸収材料
  • 1.イプシロン型‐酸化鉄とは
  • 1.1 結晶構造
  • 1.2 磁気特性
  • 1.3 合成法、相安定性
  • 1.4 ミリ波吸収特性
  • 2.ミリ波吸収メカニズムと金属置換によるミリ波吸収特性の制御
  • 2.1 ミリ波吸収メカニズム
  • 2.2 金属置換による磁気特性
  • 2.3 金属置換型ε-Fe2O3におけるミリ波吸収特性
第5節 磁性・誘電性複合体を用いたギガヘルツ帯向け電波吸収体の設計
  • 1.理論
  • 2.シミュレーションと実験結果
  • 3.結論
第6節 軟磁性薄膜を用いた電磁ノイズ抑制体の開発
  • 1. 軟磁性薄膜に関する種類
  • 1.1 結晶軟磁性薄膜
  • 1.2 アモルファス軟磁性薄膜
  • 1.3 高電気抵抗軟磁性薄膜
  • 2. 電磁ノイズ抑制特性としての磁気・電気特性とその評価法
  • 3. 軟磁性薄膜の電磁ノイズ抑制体としての応用
第7節 高周波用フェライト薄膜の作製技術と電磁波吸収特性
  • 1. スピネル型フェライト薄膜
  • 2. フェロックスプラナ型フライト薄膜
第8節 磁性フェライトの複合化によるノイズ抑制手法とその評価
  • 1.磁性フェライトとコイルを複合化したインダクタ
  • 1.1 インダクタに用いられる磁性フェライト
  • 1.2 チョークコイル
  • 1.3 チップインダクタとチップビーズ
  • 2.NFC(Near Field Communication)、ワイヤレス給電コイル用の磁気シールド
第9節 ナノ結晶軟磁性材料の製法、特性、およびノイズ対策部品への応用
  • 1.ナノ結晶軟磁性材料の製法
  • 1.1 ナノ結晶軟磁性材料用アモルファス合金の製造方法
  • 1.2 ナノ結晶化のための熱処理方法
  • 2.ナノ結晶軟磁性材料の特性
  • 2.1 主な物理特性
  • 2.2 主な磁気特性
  • 2.3 比透磁率の周波数特性
  • 2.4 鉄損特性
  • 2.5 温度依存性
  • 3.ナノ結晶軟磁性材料のノイズ対策部品への応用
  • 3.1 EMIフィルタ用コモンモードチョーク
  • 3.2 サージ吸収用可飽和コア
  • 3.3 磁気シールドシート
第10節 塗布型電磁波吸収体材料の組成および塗布方法とノイズ対策事例
  • 1.小型電子機器に発生するノイズの変化
  • 2.シート型電磁波吸収体の発達
  • 3.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の研究開発
  • 4.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の組成
  • 5.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の対策事例とその効果
第11節 電磁波吸収ゴムシートの設計部品化と応用例(高周波増幅器筐体内の不要電磁波結合をアイソレート)
  • 1.高周波増幅器内の不要な電磁波結合問題及び検証実験
  • 2.主な対策・設計手法
  • 2.1 電子機器筐体の小型化
  • 2.2 電子基板PCB(Printed Circuit Board)の薄厚化
  • 2.3 電磁波吸収ゴムシートによる不要な電磁波結合対策
  • 3.電磁波吸収ゴムシートの設計
  • 4.電磁波吸収ゴムシートの最適設計
第12節 金属被覆不織布によるノイズ抑制シートの開発とその性能評価
  • 1.非磁性体ノイズ抑制シートPULSHUTとは
  • 1.1 PULSHUTの構成
  • 1.2 PULSHUTの特徴
  • 1.2.1 薄く軽い
  • 1.2.2 柔軟性に優れる
  • 1.2.3 高い絶縁性
  • 1.2.4 ノイズ抑制性能
  • 1.3 PULSHUTのノイズ抑制メカニズム
  • 2.PULSHUTのノイズ抑制性能測定方法
  • 2.1 マイクロストリップライン測定
  • 2.2 マイクロループアンテナによる結合及び透過減衰量測定
  • 2.3 プリント基板におけるPULSHUTのノイズ抑制効果
  • 2.4 ケーブルにおける放射ノイズ抑制効果測定:3m法
  • 2.5 アイパターン測定
  • 2.6 音質改善効果測定
  • 3.新タイプPULSHUT-DL
第13節 メタマテリアルによる電磁波吸収・遮へい複合材料の設計と応用技術
  • 1.DNG媒質における電磁パラメータ
  • 1.1 Maxwellの方程式と伝搬定数
  • 1.2 DNG媒質における特性インピーダンスとポインティング電力
  • 1.3 DNG媒質における位相速度と群速度
  • 2.粒子分散型複合材料によるDNGメタマテリアル
  • 3.ホールアレイと誘電体積層構造による空間フィルター
  • 3.1 ホールアレイ金属板の等価比誘電率
  • 3.2 ホールアレイ/誘電体積層構造の電磁気特性
第14節 カーボンナノチューブ複合材料のミリ波帯域電波吸収材料への応用
  • 1.電磁波吸収体の設計
  • 2.CNT複合材料の設計と作製方法
  • 3.CNT複合材料の評価
第15節 カーボンナノチューブを用いた電磁波吸収材料の作製と評価
  • 1.供試体の作製と基礎的特性評価
  • 2.電磁波吸収帯域ならびに吸収量に及ぼすMWCNTの直径寸法の影響
  • 3.電磁波吸収特性に及ぼす複合材料中のMWCNTの分散状態の影響
第16節 マイクロ波、ミリ波、テラヘルツ波領域におけるナノカーボン複合材の電磁波吸収特性の評価
  • 1.電波吸収体の原理
  • 1.1 単層型電波吸収体
  • 1.2 多層型電波吸収体
  • 2.ナノカーボン複合材の作製
  • 3.電波吸収材料の評価方法
  • 3.1 同軸管法
  • 3.2 自由空間法による誘電率と吸収量の測定
  • 3.3 テラヘルツ時間領域分光法
  • 4.評価結果と考察
  • 4.1 同軸管法によるカーボンナノ材料の比較
  • 4.2 SEBS-5 wt% CNCの電波吸収特性
  • 4.3 SEBS-5 wt% VGCFのテラヘルツ領域における電磁波吸収特性
  • 4.4 ミリ波帯における3層型電波吸収体の吸収特性
第17節 多層カーボンナノコイルの電磁波吸収特性
  • 1.MWCNCの合成
  • 1.1 触媒化学気相合成(CCVD)法
  • 1.2 MWCNC合成条件
  • 1.3 合成結果
  • 2.MWCNCの電磁波吸収特性
  • 2.1 電磁波吸収体の作製ならびに測定方法
  • 2.2 電磁波吸収特性
  • 2.3 測定結果
  • 2.4 結果の考察
第18節 電波吸収性能を有するウッドプラスチックコンポジット材の開発とその評価
  • 1.混練型WPCの特徴と電波吸収体母材としての適合性
  • 2.試料作製
  • 3.評価方法
  • 3.1 表面硬さ試験および曲げ試験
  • 3.2 平衡含水率測定
  • 3.3 複素比誘電率・複素比透磁率測定
  • 4.実験結果
  • 4.1 表面硬さと曲げ性能
  • 4.2 平衡含水率
  • 4.3 複素比誘電率、複素比透磁率
  • 5.二層型電波吸収体の反射減衰量
  • 6.多層構造電波吸収体の最適化
第19節 農業系副産物を用いた電磁波吸収材料の作製と特性評価
  • 1.評価試験
  • 1.1 抄紙法に基づくシート材製造方法
  • 1.2 測定方法
  • 2.導電特性
  • 3.電磁波吸収量
  • 4.電磁波吸収体の設計
  • 5.成形方法の影響
  • 6.その他電磁波吸収素材との比較

第3章 電磁波シールド材料の設計、加工技術と性能評価

第1節 電磁波シールドのメカニズムと材料選定、評価技術
  • 1.電磁波シールドの概要
  • 2.電磁波の基礎
  • 2.1 電磁波の反射と透過
  • 2.2 損失性媒質中の伝搬減衰
  • 2.3 伝送線路理論
  • 3.電磁波シールドのメカニズム
  • 3.1 シールド効果の定義
  • 3.2 導電性平板材料の電磁波シールド特性(遠方界)
  • 3.2.1 低周波帯のシールド効果
  • 3.2.2 高周波帯のシールド効果
  • 3.2.3 材料の厚みを変えた場合のシールド効果
  • 3.3 導電性平板材料の電磁波シールド特性(近傍界)
  • 3.4 ワイヤメッシュ状材料の電磁波シールド特性(遠方界)
  • 4.電磁波シールド材料の選定
  • 5.電磁波シールド材料の評価
  • 5.1 MIL-STD-285準拠法
  • 5.2 遮へい衝立を用いる方法
  • 5.3 同軸管法
  • 5.4 KEC法
  • 5.5 誘電体導波路法
  • 5.6 球形チャンバー法
第2節 電磁波シールド塗料の設計、特性とEMI/EMC対策
  • 1.シールド塗料の構成
  • 2.シールドのメカニズム
  • 3.電磁波とシールド塗料の相互作用の概念
  • 4.電磁波シールド塗料について
  • 5.磁気シールド塗料について
  • 6.部品シールド用導電性ペーストについて
  • 7.磁気シールド塗料の特性
第3節 電磁波シールドフィルムの設計と薄型、軽量化
  • 1.FPCのシールド対策について
  • 2.電磁波シールドフィルムのコンセプト
  • 3.電磁波シールドフィルムについて
  • 3.1 電磁波シールドフィルムの構造について
  • 3.1.1 保護層について
  • 3.1.2 3層タイプの特徴について
  • 3.1.3 2層タイプの特徴について
  • 4.電磁波シールドフィルムの種類
  • 5.電磁波シールドフィルムのシールド特性について
  • 5.1 シールド対策について
  • 5.2 電磁シールドとは
  • 5.3 シールドフィルムのシールド効果について
  • 5.4 伝送特性について
  • 6.電磁波シールドフィルムの周辺材料について-GND強化材料-
  • 6.1 GND強化材料:FGF-500について
  • 6.2 GND強化材料:FGBF-700について
第4節 電磁波シールド樹脂複合材料の設計とシールド性能の向上技術
  • 1.市場動向
  • 2.従来技術
  • 2.1 電磁波シールドについて
  • 2.2 電磁波シールド樹脂複合材料について
  • 3.「パンライト(R)Eシリーズ」について
  • 3.1 開発の経緯
  • 3.2 導電性の発現
  • 3.3 「パンライト(R)Eシリーズ」の特長
  • 3.4 「パンライト(R)E-8910」の開発
  • 4.当社の「パンライト(R)Eシリーズ」の開発動向
  • 5.電磁波シールド ポリフェニレンサルファイド樹脂複合材料の開発
第5節 導電性繊維の特性を生かした電磁波障害対策
  • 1.導電性繊維の機能と特徴
  • 1.1 導電性繊維の構造と特徴
  • 1.2 導電性繊維の種類
  • 1.2.1 導電性織物
  • 1.2.2 導電性不織布
  • 1.2.3 導電性メッシュ織物
  • 1.2.4 導電性フォーム
  • 1.3 導電性繊維の製造法
  • 2.導電性繊維の性能と評価法
  • 2.1 電磁波シールド特性
  • 2.1.1 電磁波シールド性の評価法と性能
  • 2.2 導電性能
  • 2.3 導電性繊維の耐久性
  • 3.導電性繊維の電磁波対策への応用
  • 3.1 導電性繊維を用いたグランドによる電磁波対策
  • 3.2 シールド用途への導電性繊維の応用
  • 3.3 導電性繊維の電磁波シールド窓材への応用
  • 4.スマートフォン、タブレット用途への特化
  • 4.1 情報機器端末でのシールド材の傾向の変化
  • 4.2 極薄粘着導電テープMSTテープ
  • 4.2.1 MSTテープの構造・特徴
  • 4.2.2 性能
  • 4.2.3 極薄導電フォーム材“極薄導電パッキン”
第6節 不織布への金属磁性材料の被覆と電磁波シールド特性
  • 1.電磁波シールド効果の測定方法
  • 2.電磁波シールド効果を有するナノファイバー不織布の作製
  • 2.1 ナノファイバー不織布の作製
  • 2.2 金属磁性材料Ni-Feの被覆
  • 2.3 電磁波シールド特性
  • 2.3.1 単層ナノファイバー不織布のSE
  • 2.3.1.1 Ni-Fe被覆ナノファイバー不織布におけるSEの周波数特性
  • 2.3.1.2 Ni-Fe被覆ナノファイバー不織布におけるSEとNi-Feスパッタ時間の関係
  • 2.3.1.3 Ni-Fe被覆PANフィルムとナノファイバー不織布のSEの比較
  • 2.3.2 多層ナノファイバー不織布のSE
  • 3.電磁波シールド効果を有する数十μm径ファイバー不織布の作製
  • 3.1 金属磁性材料Ni-P、Ni-Bの被覆
  • 3.2 電磁波シールド特性
  • 3.2.1 各試料におけるSEの周波数特性
  • 3.2.2 Ni-B被覆厚さとSEの関係
第7節 超臨界二酸化炭素を用いた繊維の導電化技術と電磁波シールド特性
  • 1.scCO2を媒体とした繊維への機能性物質の注入
  • 2.scCO2を媒体とした無電解めっきの前処理
  • 3.scCO2を媒体とした金属微粒子の堆積による導電性付与
第8節 CFRPの電磁波遮蔽特性とその評価
  • 1.電磁波遮蔽材料
  • 2.電磁波遮蔽理論
  • 3.評価方法
  • 4.CFRPの電磁波遮蔽特性
第9節 カーボンナノチューブ複合紙の「電磁波シールド“紙”」への応用展開とその特性評価
  • 1.カーボンナノチューブ複合紙
  • 2.電磁波シールド性能評価の手法
  • 3.カーボンナノチューブ複合紙による「電磁波シールド“紙”」の作製・加工と性能評価
第10節 還元酸化グラフェン/粘土複合膜の調製と電磁波遮蔽性の評価
  • 1.電磁波利用環境の課題と電磁波遮蔽・吸収材
  • 2.層状化合物と複合化
  • 3.調製方法および膜の構造の化学分析
  • 3.1 塗工液の調製
  • 3.2 フィルム化
  • 3.3 アルミナ板への塗工
  • 3.4 膜の構造の化学分析
  • 4.電磁波遮蔽特性
  • 4.1 還元酸化グラフェン/粘土複合膜の電磁波遮蔽特性評価
  • 4.2 処理温度が遮蔽特性に与える影響
  • 4.3 厚みが遮蔽特性に与える影響
  • 4.4 スプレー塗工サンプルの電磁波遮蔽特性
第11節 自動車軽量化を考慮した電磁シールド材の評価
  • 1.電磁シールド評価
  • 1.1 KEC法
  • 1.2 電磁シールド評価システム
  • 1.3 測定限界の向上
  • 2.電磁シールド評価
  • 2.1 評価した試料
  • 2.2 電磁シールド評価結果

第4章 車載用電子機器、パワーデバイスのノイズ対策

第1節 自動車における電磁波ノイズの発生要因と対策
  • 1.矩形波状パルスおよび共振による電磁波ノイズの発生と増幅
  • 2.周波数帯域ごとの電磁波ノイズ発生および伝播メカニズムの違い
  • 3.半導体デバイスが関与している場合の共振
  • 4.分布定数領域でのコモンモードノイズの発生
第2節 電磁ノイズ対策の設計上流段階での作り込みに向けた車両全体電磁ノイズ解析技術
  • 1.コンポーネントEMC試験と車両EMC試験
  • 2.車両全体電磁ノイズ解析
  • 3.解析の精度検証
第3節 自動車分野におけるワイヤレス電力伝送技術とEMC対策
  • 1.ワイヤレス給電の原理と事例
  • 1.1 電磁誘導式
  • 1.2 磁界共振式
  • 2.EV用ワイヤレス給電のEMC対策
  • 2.1 電磁放射
  • 2.2 標準化と規格化
  • 2.2.1 総務省のWPT作業班での制度化
  • 2.2.2 利用周波数の国際協調
  • 3.EVでの今後の展開とEMC
第4節 自動車のEMCシミュレーションとノイズの可視化技術
  • 1.自動車のEMCシミュレーションの概要
  • 1.1 部品スケールと車両スケール
  • 1.2 EMCシミュレーション手法の分類
  • 1.3 車両スケールのEMCシミュレーションの特徴
  • 1.3.1 部品の数量の多さ
  • 1.3.2 設計情報の不完全性
  • 1.3.3 ワイヤーハーネスの存在
  • 2.車両スケールのEMCシミュレーションの具体例
  • 2.1 車両の電波照射試験
  • 2.2 シールドケーブルの終端方法とクロストーク
  • 2.3 ケーブルのランダムなねじれを考慮した解析
  • 2.4 ラジオノイズの解析
第5節 車載機器のEMC規格と試験方法
  • 1.ISO 11452シリーズの試験に関する一般原則
  • 1.1 ISO 11452-2 ALSE法
  • 1.2 ISO 11452-3 TEMセル法
  • 1.3 ISO 11452-4 バルク電流注入及びハーネス励振法
  • 1.4 ISO 11452-5 ストリップライン法
  • 1.5 ISO 11452-6 RF直接注入法
  • 1.6 ISO 11452-8 磁界イミュニティ試験
  • 1.7 ISO 11452-9 携帯送信機試験
  • 1.8 ISO 11452-10 オーディ周波数伝導イミュニティ
  • 1.9 ISO 11452-11 リバーブレーションチャンバー
  • 2.ISO 10605 静電気放電試験
  • 3.ISO 7637-2、-3過渡ノイズエミッション及びイミュニティ試験
  • 4.CISPR 25受信機保護のための妨害限度値と測定法

第5章 パワーエレクトロニクス機器のEMI/EMC設計と解析技術

第1節 パワー半導体デバイスの電磁ノイズ発生とその対策技術
  • 1.電磁ノイズの発生とその伝播
  • 2.シリコンIGBT開発の歴史に見るパワー半導体デバイス開発のポイント
  • 3.SiCパワー半導体デバイスの動向
  • 4.電磁ノイズの低減に向けての方策
第2節 パワーエレクトロニクス機器のEMI対策
  • 1.パワーエレクトロニクス機器を用いた電力変換とEMC
  • 1.1 電力変換とパワーエレクトロニクス機器
  • 1.2 EMCとパワーエレクトロニクス機器
  • 1.3 主な機器のEMC規格
  • 1.4 パワーエレクトロニクス機器のEMC規格
  • 2.パワーエレクトロニクス機器とEMI(コモンモードノイズ)
  • 2.1 スイッチング回路内のパワー半導体スイッチングデバイス
  • 2.1.1 シリコン半導体材料パワー半導体スイッチングデバイス
  • 2.1.2 新材料パワー半導体スイッチングデバイス
  • 2.2 スイッチング波形とその周波数スペクトラム
  • 2.3 スイッチング回路内の寄生成分
  • 2.4 スイッチング回路のコモンモードノイズの発生メカニズム
  • 3.パワーエレクトロニクス機器のEMI対策
  • 3.1 スイッチング回路基板開発時の基本事項
  • 3.2 フィルタ挿入手法
  • 3.3 電流経路のインピーダンス平衡化手法
第3節 インバータドライブ/パワーコンディショナのEMC問題と対策技術
  • 1.インバータのEMC問題と対策技術
  • 1.1 インバータドライブの長所と短所
  • 1.2 インバータドライブの回路構成
  • 1.3 EMCから見たインバータドライブ
  • 1.4 ノイズ問題の発生原因
  • 1.5 ノイズ対策技術
  • 2.パワーコンディショナのEMC問題と対策技術
  • 2.1 パワーコンディショナ
  • 2.2 太陽光発電用パワーコンディショナの回路構成
  • 2.3 太陽光発電用パワーコンディショナの回路構成
  • 2.4 コモンモード電位変動
  • 2.5 コモンモード電位変動抑制対策
第4節 パワーエレクトロニクス回路の低ノイズ化技術
  • 1.パワーエレクトロニクス回路と高周波スイッチング
  • 2.スイッチングノイズの発生機構
  • 3.スナバ回路、クランプ回路による低ノイズ化技術
  • 4.ソフトスイッチングによる低ノイズ化技術
  • 5.ランダムスイッチングによる低ノイズ化技術
  • 6.ノイズ電流相殺による低ノイズ化技術
第5節 パワーエレクトロニクス応用機器のEMC試験と注意点
  • 1.パワーエレクトロニクス応用機器のEMC規格
  • 1.1 太陽光発電用パワーコンディショナーのEMC規格
  • 1.2 急速充電器のEMC規格
  • 1.3 可変モータードライブ機器のEMC規格
  • 1.4 車載搭載機器のEMC規格
  • 2.EMC試験における注意点
  • 2.1 擬似電源回路網の特性に関する注意
  • 2.2 擬似電源回路網の回路定数に関する注意点
  • 2.3 規制対象外周波数帯域に生じている雑音の影響
  • 2.4 供試装置の配列に関する注意点
  • 3.パワーエレクトロニクス応用機器EMC規格動向
  • 4.30MHz未満の放射エミッション測定の概要

第6章 電子機器、電子部品のノイズ、EMC対策

第1節 高速ディジタル伝送信号の波形整形技術
  • 1.セグメント分割伝送線(STL)の概略
  • 2.遺伝的アルゴリズムとSTLの設計
  • 3.STLの設計と試作
  • 3.1 設計仕様
  • 3.2 設計結果
  • 3.3 試作基板と測定系
  • 3.4 測定と評価結果
第2節 SI/PI/EMI解析のための電気シミュレーション技術
  • 1.SI/PI/EMIと解析技術
  • 2.電磁界シミュレーション技術
  • 3.回路シミュレーション技術
第3節 スイッチング電源のEMC対策
  • 1.EMCについて
  • 1.1 代表的な規格
  • 2.スイッチング電源とシリーズ電源の比較
  • 2.1 シリーズ電源
  • 2.2 スイッチング電源
  • 2.3 シリーズ電源とスイッチング電源の外観
  • 3.スイッチング電源から発生するノイズについて
  • 3.1 ノイズ発生源
  • 3.2 疑似電源回路網の考慮
  • 3.3 ノイズの分類(ノーマルモードノイズとコモンモードノイズ)
  • 3.4 雑音端子電圧と出力ノイズ
  • 3.5 雑音電界強度(不要輻射)
  • 4.ノイズの伝搬経路、識別方法と簡易的な対策について
  • 4.1 雑音端子電圧について
  • 4.1.1 ノーマルモードノイズ
  • 4.1.2 コモンモードノイズ
  • 4.2 雑音電界強度について
  • 4.2.1 静電シールド
  • 4.2.2 磁束シールド
  • 4.2.3 電磁シールド
第4節 デジタルICの電源ラインのノイズ対策とノイズ除去技術
  • 1.デジタルIC電源ラインのノイズ
  • 1.1 デジタルIC電源ラインのノイズ
  • 1.2 デジタルIC電源ラインのノイズ発生メカニズム
  • 1.3 デジタルIC電源ラインからの輻射ノイズ
  • 2.デジタルIC電源ラインにおける対策
  • 2.1 デカップリングコンデンサによる対策
  • 2.2 デカップリングコンデンサを効果的にするために
  • 2.2.1 電源ラインの残留インダクタンス
  • 2.2.2 デカップリングコンデンサのインダクタンス
  • 2.2.3 デカップリングコンデンサの容量値
  • 2.2.4 デカップリングコンデンサを複数個組み合わせて使用する場合の注意点
  • 2.2.5 低ESLコンデンサ
  • 2.2.6 3端子コンデンサ
  • 2.3 フィルタリングによる対策
  • 2.3.1 フェライトビーズを使ったフィルタリング
  • 2.3.2 フェライトビーズとコンデンサを組み合わせたフィルタリング
  • 3.GND強化による対策
  • 3.1 GND強化による対策
第5節 ESD電磁ノイズの特性解明
  • 1.マイクロギャップ放電に伴うギャップ長と電極間の電位傾度特性
  • 2.球電極ESDによるインパルス性電磁波の放射特性
  • 2.1 電磁波放射特性の測定システム
  • 2.2 放射電磁波の振幅特性と励振エネルギー
  • 2.3 電磁波放射の偏波面特性と指向特性
  • 3.放射電磁波の過渡特性
  • 3.1 電極サイズと放電電流による励振パス長
  • 3.2 電磁波放射の励振ポテンシャル
  • 3.3 電磁波放射の励振要素

第7章 電磁波ノイズ対策における測定、評価技術

第1節 電波吸収体の測定方法と評価技術
  • 1.低周波用シールドシートの評価方法
  • 2.ケーブルのシールド効果測定
  • 3.ケースのEMI対策とその評価方法
  • 4.部品付きプリント基板のEMI対策とその評価方法
  • 5.遠方界用電波吸収体の評価方法
第2節 材料定数(誘電率、透磁率)の計測技術とその標準化動向
  • 1.誘電率と透磁率
  • 2.誘電率の代表的な測定方法
  • 2.1 集中定数法
  • 2.2 反射伝送法
  • 2.3 共振器法
  • 3.誘電率測定の不確かさ解析事例
  • 4.透磁率の代表的な測定方法
  • 5.材料定数計測の標準化動向
  • 5.1 国外の動向
  • 5.2 国内の動向
  • 6.材料定数の国家計量標準整備状況
  • 6.1 国外NMIの状況
  • 6.2 日本の状況
第3節 EMI試験用電波暗室の性能評価法
  • 1.EMI試験用電波暗室の分類と性能評価法の分類
  • 1.1 NSA法
  • 1.2 RSM
  • 1.3 SVSWR法
  • 1.4 TD-SVSWR法
第4節 電磁界シミュレーションの原理と上手な活用法
  • 1.電磁界シミュレーションの原理と上手な活用法
  • 1.1 電磁界シミュレーションの原理
  • 1.1.1 電磁界と電気回路
  • 1.1.2 静電磁界シミュレーションと伝送線路モデル
  • 1.1.3 電磁界シミュレーション
  • 1.1.3.1 FDTD法
  • 1.1.3.2 モーメント法
  • 2.電磁界シミュレーションの活用法
  • 2.1 電磁界シミュレーションの注意点
  • 2.2 電磁界モデルの簡略化
  • 2.3 簡単なモデルによる電磁界の計算