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2020年02月14日

【IMV NEWS Vol.25】EMC試験「電磁波による電子機器誤動作のメカニズムについて」

今回はEMC試験「電磁波による電子機器誤動作のメカニズムについて」について紹介いたします!

目次
1. 電磁波による電子機器誤動作のメカニズムについて(第1弾)

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◆電磁波による電子機器誤動作のメカニズムについて
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前回のメルマガではISO11452-2(ALSE法)試験の概要を説明しましたが、この試験に代表される“空間”と伝搬して機器が受ける電磁波によって、電子機器が誤動作するメカニズムを簡単に説明します。
キーワードは「波長」「アンテナ」「コモンモードノイズ」です!

第一弾として今回は電磁波における“波長”と“アンテナ”について簡単に解説します。
ISO11452-2の試験では、地球上で発生しうる電磁波の内、空間を伝搬して自動車に影響を与える可能性のある“電界”の電磁波を放射アンテナより模擬的に機器に照射します。
この為、導体的に直接何らかの信号を与えるのではなく、あくまで空間を伝搬する電界成分の影響を確認します。
(電磁波は電界の他に磁界の成分もありますがこの試験では電界を主に確認します。)
車載機器はこの規格では主に周波数200MHz以上の確認を要求することが多いです。
その理由の一つが“波長”です。波長の計算式は細かい計算方法はあるのですが、目安の簡易計算としては【300/f[MHz] = λ [m] ※1波長】となります。
例えば、30MHzの波長は10m、200MHzの波長は1.5mとなります。電磁波は電波と同じなので、送信もしくは受信する為に必ずアンテナとなるものが必要です。

車両本体を一つのアンテナとすれば、その長さから普通乗用車で2m未満、すなわち150MHzより高い周波数に同調することが考えられます。
※お気づきかもしれませんが、ALSE法では主に“200MHz以上の試験要求”が多いと説明させて頂きましたが、この理由は複数の理由でこの周波数と決まっている為、全てを詳しく説明することはここでは割愛しますが、“ISO11452-2だけの試験をクリアすれば良いことになっていない。他の試験と複合的にクリアされることによって担保される”とご理解頂ければと思います。

また電磁波のもう一つの特色として電界は1波長よりは半波長(1/2)や1/4波長の方がより強く放射、受信する傾向にあることも、この試験の範囲を決定づける上で重要なファクターになります。
更に、基本的には本規格は車載機器の試験規格の為、車両の大きさよりは確実に小さいことも上げられます。

まずここで重要になるのは、本放射イミュニティ試験において、誤動作を受けるために必要なファクター(※本来は必要ないのですがここではあえて)の最初に上げられるのが“アンテナ”であり、その原理を理解する上で“波長”は重要な事項となります。
そしてアンテナとなりうるものは金属導体であれば何でも可能性がある!ということを最初に理解しておくことが重要です。

次回は、ノイズを受信するアンテナから電子機器が誤動作する要因となる「コモンモードノイズの発生のメカニズム」についてご紹介させて頂きます。

EMC設備一覧はこちら
https://www.imvlab.com/labo/iruma/

最後までお読みいただきありがとうございました。本日の紹介は以上です。
次回も簡単にこの試験によって誤動作が発生する基本メカニズムをご紹介します。
今後ともなにとぞよろしくお願いいたします。

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