(57)【要約】【課題】電磁波漏洩の評価にあたって通電部の位置を正確に測定するための金属板の電位分布測定方法および装置を提供することを課題とする。【解決手段】電磁波漏洩の評価にあたって通電部の位置を正確に測定するための金属板の電位分布測定方法であって、一枚の連続した金属板表面に複数の導線を接続し、導線間の電位差を測定することによって、前記金属板表面の電位分布を測定する。【選択図】図４
2011232063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波漏洩の評価にあたって通電部の位置を正確に測定するための金属板の電位分布測定方法であって、
前記金属板は、任意の形状で一枚の連続した金属板であり、
該金属板表面に複数の導線を接続し、導線間の電位差を測定することによって、前記金属板表面の電位分布を測定することを特徴とする金属板の電位分布測定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の金属板の電位分布測定方法において、
金属板表面の電位分布より電流密度の分布を求め、求めた電流密度分布の発散の値が負または正となっている部分を通電部と判断することを特徴とする金属板の電位分布測定方法。
【請求項３】
電磁波漏洩の評価にあたって通電部の位置を正確に測定するための金属板の電位分布測定装置であって、
金属板と金属板を重ねた状態で、前記金属板の表面に接続した導線と、
該導線間の電位差を測定する電位差計と、
該電位差計で測定した電位差から前記金属板の表面での電位分布を求めて、金属板間で生ずる通電部の位置と形状を演算する演算装置と、を備えることを特徴とする金属板の電位分布測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＡ・電機製品などの内部に組み込まれた電子回路からの電磁波漏洩の評価に関し、特に電磁波漏洩の評価にあたって通電部の位置を正確に測定するための金属板の電位分布測定方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＯＡ・電機製品には、製品内部に組み込まれた電子回路からの漏洩電磁波をシールドすることが求められている。これは、漏洩電磁波が他のＯＡ・電機商品を誤作動させる可能性があるだけでなく、心臓ペースメーカなどの電子機器を誤作動させて、使用している人へ影響を及ぼす可能性があるためである。
【０００３】
ＯＡ・電機製品の筐体は、鋼板やアルミ板等の金属で作製されている場合が多い。そして、金属製の筐体内部に電磁波の発信源がある場合に、金属板が重なった部分を溶接など連続的な接合を施さない限り、隙間ができてしまい、ここから電磁波が漏洩することが問題となる。そのため、筐体外部へ電磁波が漏洩する機構に基いて、その漏洩電磁波の強度を評価する手法は、電磁波漏洩を制御する上で重要な技術である。
【０００４】
このような漏洩電磁波の強度を評価する技術として、特許文献１に開示された技術がある。この技術は、通電部の位置と形状を測定し、通電部の間隔および長さを求めて電磁波の強度を評価するようにしたものであり、簡便かつ高精度に漏洩電磁波の強度を評価することができるという特徴がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１３９７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された技術では、電磁波減衰の評価を以下のように行っている。すなわち、図１に示すように金属板１と金属板１を重ねたときの各通電部４の間隔をｄ１、ｄ２（ｄ１＞ｄ２）とする。このときの通電部の最大距離（ｄｍａｘ）は、ｄ１となり、金属板１と金属板１の隙間を電磁波が透過する場合、電磁波の減衰量はこのｄｍａｘで決まる。そこで、金属板を重ねた部分に生じる通電部の位置を測定してｄｍａｘを求め、ｄｍａｘから隙間を透過する電磁波の減衰を推定するものである。
【０００７】
２枚の金属板が重ねられている場合、通電部の位置測定にあたっては、直流電流を印加し、電位分布を測定する。図２は、直流電流を印加した場合の電位分布測定方法を示す図である。一方の金属板１の表面に複数の導線１２を接続し、この２枚の金属板１に直流電源から直流電流を印加して、そのときのGroundとの電位差を電圧計で測定して、金属板表面にわたる電位分布を測定する。このように導線１２が接続されて、電位分布を測定する部分が点線で示す電位分布測定部である。
【０００８】
測定された電位分布より、電位が不連続に変化している部分が通電部と判断できる。通電部をより正確に求めるには、以下の方法による。
【０００９】
金属板表面で測定された２次元（ｘ，ｙ）の電位分布をV（ｘ，ｙ）とする。金属板の導電率をσとすると電流密度の分布（ｉ（ｘ，ｙ））は、（１）式で与えられる。
【００１０】
【数１】
2011232063.tif 000003
【００１１】
さらに、上述の電流密度の分布から以下の（２）式のように発散（divergence）divi(x、y)を求める。
【００１２】
【数２】
2011232063.tif 000004
【００１３】
求めた発散の値が、負である部分では電流の吸い込みが、正である部分では電流の湧き出しが生じている部分である。このように、電位分布から電流密度の分布を求め、その発散が負（あるいは正）である部分は通電部とみなせる。こうして得られた通電部の位置から通電部の間隔を測定し、最も大きなものをｄｍａｘとしている。
【００１４】
図３は、金属板を重ねた部分の通電部とそこを透過する電磁波の特性の関係を求める方法を示す図であり、上図は上面図、下図は側面図を表している。図中、５はシールドボックス、６は発信機、７はアンテナ、８は受信機、９は溶接部、１０は絶縁部、および１１は通電測定部をそれぞれ表す。
【００１５】
箱型形状のシールドボックス５の中に発信機６を入れ、幅70ｍｍ、長さ50ｍｍのふちから漏洩する電磁波３の強度を、通電部の状態とともに測定し、周波数ｆでの電磁波の強度をE(f)とする。シールドボックス５の材料は、厚さ１．２ｍｍの電気亜鉛めっき鋼板である。ふちの端部（溶接部９）は溶接されておりここからの電磁波の漏洩はない。またふちから10ｍｍ内側（図中の斜線部）に厚さ50μｍの絶縁シートを挟み、通電のない状態（絶縁部１０）とし、絶縁部１０以外の通電測定部１１からの電磁波（出力）３を、発信機６から３ｍ離れたアンテナ７を経由して受信機８で測定する。
【００１６】
シールドボックス５の一部が金属板と金属板が重なった部分となるようにして、その部分に電流を印加して通電部を求め、そこを透過する電磁波の特性を求めている。５ｍｍ×５ｍｍ間隔で導線１２をシールドボックス５のふちの表面にはんだ付けによって接続している。ふちの金属板同士に電圧を印加し、直流電流を流して、図中でＧｒｏｕｎｄと記されている導線に対する電位差を導線毎に測定し、電位分布を求める。この方法は、電位分布測定部が四角形など比較的単純な形状の場合に適用されるものである。
【００１７】
しかしながら、対象とする電位分布測定部の形状は、比較的単純な形状であるとは限らない。例えば、電位分布測定部の形状が図４（ａ）に示すような形状の場合、金属板の中央部に四角形の穴を空ける加工は困難である。そこで、図４（ｂ）に示すように、電位分布測定部を２つの部品に分離することが考えられる。
【００１８】
一般に金属製の導線は、抵抗が非常に低く、抵抗はほぼ０とみなされる。そこで、２つの部品を金属製の導線で接続すると、導線と部品の接続部間どうし（図４（ｂ）のＡ１−Ｂ１間，Ａ２−Ｂ２間）の電位差はほぼ０となり、２つの電位分布測定部は図４（ａ）に示す連続した電位分布測定部と等価とみなせると予想される。
【００１９】
しかし、電位分布測定部内での非常に小さな抵抗と比べて、導線部分の抵抗は大きく、図４（ｂ）に示す導線で接続された２つの電位分布測定部では、通電部を特定するための電位分布を測定できないという問題がある。すなわち、例えば、図４（ｂ）に示す導線で接続された２つの電位分布測定部では、連続した電位分布測定部（図４（ａ））と等価にみなすことができないというものである。
【００２０】
本発明では、これら従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、電磁波漏洩の評価にあたって通電部の位置を正確に測定するための金属板の電位分布測定方法および装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題は次の発明により解決される。
【００２２】
［１］  電磁波漏洩の評価にあたって通電部の位置を正確に測定するための金属板の電位分布測定方法であって、
前記金属板は、任意の形状で一枚の連続した金属板であり、
該金属板表面に複数の導線を接続し、導線間の電位差を測定することによって、前記金属板表面の電位分布を測定することを特徴とする金属板の電位分布測定方法。
【００２３】
［２］  上記［１］に記載の金属板の電位分布測定方法において、
金属板表面の電位分布より電流密度の分布を求め、求めた電流密度分布の発散の値が負または正となっている部分を通電部と判断することを特徴とする金属板の電位分布測定方法。
【００２４】
［３］  電磁波漏洩の評価にあたって通電部の位置を正確に測定するための金属板の電位分布測定装置であって、
金属板と金属板を重ねた状態で、前記金属板の表面に接続した導線と、
該導線間の電位差を測定する電位差計と、
該電位差計で測定した電位差から前記金属板の表面での電位分布を求めて、金属板間で生ずる通電部の位置と形状を演算する演算装置と、を備えることを特徴とする金属板の電位分布測定装置。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、任意の形状で一枚の連続した金属板の表面に複数の導線を接続し電流を印加して、導線間の電位差を測定することによって、前記金属板表面の電位分布を測定するようにしたので、通電部の位置と形状を簡便かつ高精度に特定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】金属板と金属板を重ねた部分を透過する電磁波を示す図である。
【図２】直流電流を印加した場合の電位分布測定方法を示す図である。
【図３】金属板を重ねた部分の通電部とそこを透過する電磁波の特性の関係を求める方法を示す図である。
【図４】連続した電位分布測定部と分離した電位分布測定部とを示す図である。
【図５】本実施形態で用いた電位分布測定部の形状を示す図である。
【図６】電位分布測定部の測定例(その１)を示す図である。
【図７】電位分布測定部の測定例(その２)を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に本発明を実施するための形態を添付図面を参照して説明する。図５は、本実施形態で用いた電位分布測定部の形状を示す図である。
【００２８】
幅１４０ｍｍ長さ１４０ｍｍ正方形の中央部を口の形にくりぬいた形状の金属板を、電位分布測定部としたものである。この金属板は、板厚０.２ｍｍの真ちゅう製で、一枚の連続したものとなっている。そして、電位分布測定部には、同図中左下のｘ方向及びｙ方向それぞれ２．５ｍｍのところを原点にして５×５ｍｍ間隔で導線が接続されている。
【００２９】
電位分布測定部の上に１４０ｍｍ×１４０ｍｍのくりぬき部の無い金属板(真ちゅう製)を載せて、金属板と電位分布測定部に約５Ａの電流を通電した。ここでは、金属板と電位分布測定部を直流電源のプラスとマイナスに接続している。
【００３０】
通電部を意図的に変化させた場合の電位分布の測定結果２種類を、図６及び７に示す。図６及び７中の矢印で示した部分は、前述した方法により、金属板表面の電位分布から電流密度の分布を求め、求めた電流密度分布の発散の値が負または正となっている部分であり通電部と判断するあり、実際の通電部とも一致した。
【００３１】
図６及び７中のこれら通電部では、測定した電位分布が不連続に変化して、極値を示していることが分かる。一枚の連続した金属板では、通電部の位置が変化しても電位分布の測定結果から前述の（１）および（２）式に基づいて、通電部の位置を特定できる。
【００３２】
図４（ｂ）のように電位分布測定部を２つに分離して、分離した電位分布測定部を金属製の導線で接続した場合についても、上記と同様に電位分布測定部に金属板を載せて、電位分布測定を行った。しかしながら、導線での電位差が大きいため、電位分布測定部全体の電位分布は測定できず、通電部の位置を特定することができなかった。
【符号の説明】
【００３３】
１          金属板
２          電磁波（入力）
３          電磁波（出力）
４          通電部
５          シールドボックス
６          発信機
７          アンテナ
８          受信機
９          溶接部
１０        絶縁部
１１        通電測定部
１２        導線
【図１】
2011232063.tif 000005
【図２】
2011232063.tif 000006
【図３】
2011232063.tif 000007
【図４】
2011232063.tif 000008
【図５】
2011232063.tif 000009
【図６】
2011232063.tif 000010
【図７】
2011232063.tif 000011