(57)【要約】【課題】簡便かつ高精度に漏洩電磁波の強度を評価する電磁波漏洩の評価方法および装置を提供することを目的とする。【解決手段】金属板と金属板を重ねた状態で、金属板間に生ずる通電部の位置と形状を測定し、前記通電部同士の間隔の中で最大の間隔と、電磁波の透過する方向に対する前記通電部の長さとに基づいて、金属板間の隙間を漏洩する電磁波の強度を評価する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板と金属板を重ねた状態で、金属板間に生ずる通電部の位置と形状を測定し，前記通電部同士の間隔の中で最大の間隔に基づいて、金属板間の隙間を漏洩する電磁波の強度を評価することを特徴とする電磁波漏洩の評価方法。
【請求項２】
金属板と金属板を重ねた状態で、金属板間に生ずる通電部の位置と形状を測定し，前記通電部同士の間隔の中で最大の間隔と、電磁波の透過する方向に対する前記通電部の長さとに基づいて、金属板間の隙間を漏洩する電磁波の強度を評価することを特徴とする電磁波漏洩の評価方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電磁波漏洩の評価方法において、
前記金属板間に電流を流し、金属板表面に生ずる電位分布を測定することによって通電部の位置と形状を測定することを特徴とする電磁波漏洩の評価方法。
【請求項４】
請求項３に記載の電磁波漏洩の評価方法において、
前記金属板表面に複数の導線を接続して、その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電磁波漏洩の評価方法。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の電磁波漏洩の評価方法において、
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して電磁波漏洩を評価することを特徴とする電磁波漏洩の評価方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電磁波漏洩の評価方法において、
前記金属板は、鋼板であることを特徴とする電磁波漏洩の評価方法。
【請求項７】
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し、前記通電部同士の間隔の中で最大の間隔と、電磁波の透過する方向に対する前記通電部の長さとに基づいて、金属板間の隙間を漏洩する電磁波の強度を評価する演算装置と、
を備えることを特徴とする電磁波漏洩の評価装置。
【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】
漏洩電磁波の強度を低下させるために、発信源を導電体で囲み電磁波を遮断することが広く行われている。例えば電磁波シールド室の場合、壁、床、天井を電磁波シールド用の導電性シートで覆い電磁波の漏洩を抑制している。また、コンピュータ等の電子機器の中では、発信源となる回路を金属製の箱で覆って、電磁波の漏洩を抑制している。
【０００４】
しかし、発信源を金属製の箱で囲む場合、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。一般にこのすき間の部分での電気的な導通を確保することで、漏洩する電磁波の強度を小さくできることは広く知られている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、電磁波シールド室の庫口周縁と閉鎖部材周縁とを通電しうる状態に保ち、電気の流れがとだえないようにして、電磁波の漏洩を抑制する電磁波シールド技術が開示されている。また、特許文献２には、電磁波シールド用ガスケットとして、スポンジ状の芯材の周囲にシート状の導電性シートを覆設する技術が開示されている。さらに、特許文献３には、導電性の布で弾性体を被覆する技術が開示されている。
【特許文献１】実開平３−９８号公報
【特許文献２】特開平１０−９３２８１号公報
【特許文献３】特開平１０−２８４８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１ないし特許文献３に記載の技術は、いずれも接触部での通電を確保するためのものである。しかしながら、これらは接触部での通電を良くして、漏洩電磁波をかなりの程度少なくすることが可能な場合があるものの、一般にばらつきが大きく完全な電磁波シールド技術とは言えないものである。これは、電磁波漏洩の機構が明確になっておらず、電磁波漏洩に影響する因子を定量的に評価できないためであり、これら電磁波シールド技術を評価するためにも、簡便かつ高精度に漏洩電磁波に影響する因子を評価する技術が要望されている。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、簡便かつ高精度に漏洩電磁波に影響する因子を評価する電磁波漏洩の評価方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に係る発明は、金属板と金属板を重ねた状態で、金属板間に生ずる通電部の位置と形状を測定し，前記通電部同士の間隔の中で最大の間隔に基づいて、金属板間の隙間を漏洩する電磁波の強度を評価することを特徴とする電磁波漏洩の評価方法である。
【０００９】
また本発明の請求項２に係る発明は、金属板と金属板を重ねた状態で、金属板間に生ずる通電部の位置と形状を測定し，前記通電部同士の間隔の中で最大の間隔と、電磁波の透過する方向に対する前記通電部の長さとに基づいて、金属板間の隙間を漏洩する電磁波の強度を評価することを特徴とする電磁波漏洩の評価方法である。
【００１０】
また本発明の請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の電磁波漏洩の評価方法において、前記金属板間に電流を流し、金属板表面に生ずる電位分布を測定することによって通電部の位置と形状を測定することを特徴とする電磁波漏洩の評価方法である。
【００１１】
また本発明の請求項４に係る発明は、請求項３に記載の電磁波漏洩の評価方法において、前記金属板表面に複数の導線を接続して、その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電磁波漏洩の評価方法である。
【００１２】
また本発明の請求項５に係る発明は、請求項３または請求項４に記載の電磁波漏洩の評価方法において、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して電磁波漏洩を評価することを特徴とする電磁波漏洩の評価方法である。
【００１３】
また本発明の請求項６に係る発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電磁波漏洩の評価方法において、前記金属板は、鋼板であることを特徴とする電磁波漏洩の評価方法である。
【００１４】
さらに本発明の請求項７に係る発明は、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し、前記通電部同士の間隔の中で最大の間隔と、電磁波の透過する方向に対する前記通電部の長さとに基づいて、金属板間の隙間を漏洩する電磁波の強度を評価する演算装置と、を備えることを特徴とする電磁波漏洩の評価装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、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ので、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図1は、金属板と金属板を重ねた部分を透過する電磁波の様子を模式的に示す図である。図中、１は金属板、２は電磁波（入力）、３は電磁波（出力）、および４は通電部をそれぞれ表す。
【００１７】
本発明者らは、金属板１と金属板１を重ねた部分を電磁波が透過する（電磁波（入力）２として入り、電磁波（出力）３として出て行く）場合、電磁波の透過する方向に対して、通電部間の間隔ｄが狭く、通電部の長さｌが長いほど電磁波の減衰が大きく、漏洩する電磁波の強度が弱くなることを見出した。この知見より金属板と金属板間の通電部の位置と形状を特定し、通電部間の最大の間隔ｄと通電部の長さｌによって、漏洩する電磁波の強度が評価できることが分かった。
【００１８】
しかし、一般に２つの物体を重ねた界面で起きている事象を測定することは非常に困難であり、この場合も金属板と金属板を重ねた界面の通電部の位置と形状を特定することは非常に困難である。通電部の位置と形状を測定するためには、金属板と金属板を重ねその板間に電流を流し、（１）板表面の温度分布を測定する（２）板表面での磁界の分布を測定する（３）板表面の電位分布を測定する等の方法が考えられる。
【００１９】
しかし、前記（１）の方法では、通電部の面積が広くなったときに、電流密度の低下によって発熱密度が低下し、温度上昇が非常に小さくなるため、測定が困難となる場合が多い。前記（２）の方法の場合、電流によって発生する磁界が非常に小さく、電流によって発生する磁界を地磁気に影響されずに測定することは、非常に困難である。また、鋼板等の磁性体表面で磁界を測定する場合、磁性体の残留磁気の影響が大きく測定がさらに困難となる。
【００２０】
前記（３）の方法を採る場合、金属板と金属板を重ね、上側におかれた板の電位を下側におかれた板の電位より高くして、電流を流したとき、上側の板表面では通電部付近の電位がその周囲より低くなることが理論的に計算される。板が導電性の高い（抵抗が低い）金属の場合には、金属板と金属板間に流す電流値が小さいと、この電位差も小さくなる。例えば数A程度の電流を金属板と金属板間に流した場合には、板表面の電位分布をμV程度の精度で測定する。
【００２１】
金属板と金属板間に流す電流を大きくすると、電位差は大きくなり測定は容易となる。一般に１０A程度以上の大電流を流すとなると、電源が大きくなり測定の費用が高くなる。さらに、配線や板での発熱も大きくなるため、小さい電流を流すとよい。
【００２２】
板表面の電位分布の測定には、探針を板表面に接触させて測定する方法、板表面に導線を直接接続してその導線によって、電位を測定する方法等が考えられる。前者の方法の場合、板表面と探針の接触状態によって、接触抵抗が大きく変化するため、電位に大きなばらつきが生じる傾向がある。一方後者の方法を用いれば、数μV程度の精度で電位分布の測定が可能で、金属板と金属板間の通電部の位置と形状が測定可能であることを本発明者らは見出した。
【００２３】
測定された電位分布より、電位が極小（あるいは極大）となっている部分を通電部と判断できるが、より正確に通電部を求める方法を以下に示す。
【００２４】
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。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。
【００２５】
【数１】
2007139750.tif 000003
【００２６】
さらに、電流密度の分布から以下の（２）式のように発散（divergence）を求める。
【００２７】
【数２】
2007139750.tif 000004
【００２８】
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。
【実施例１】
【００２９】
本発明の実施例１を以下に示す。図２は、電磁波の漏洩の測定方法と通電部の評価方法を説明する図であり、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。
【００３０】
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）は厚さ50μｍの絶縁シートを挟み、通電のない状態（絶縁部１０）とした。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で測定した。
【００３１】
次に電磁波の強度は、以下のようにして評価する。図３は、電磁波の基準強度（Est(f)）の測定を示す図である。図に示すようにふち全体（幅70ｍｍ長さ50ｍｍ）に50μｍの絶縁シートをはさんだときに、ふちから測定される電磁波の強度を基準強度とする。基準強度は測定する周波数毎に測定され、基準強度をEst(f) （ｆ：周波数）とする。
ここで、E(f)/Est(f)（電磁波の強度/電磁波の基準強度）を電磁波の強度を評価する指標とした。
【００３２】
さらに通電点の状態の評価方法を説明する。まず、図２に示すように、通電部間の距離（ｄ１，２，３，４）を求め、最も距離の遠いもの（ｄ３）を通電部の最大間隔とする。また、電磁波の透過する方向に対する通電部の長さの一例としては、最大の通電部間となる通電部を結ぶ直線（ｌ３）に垂線を引きその垂線に投影される通電部の長さｌａ，ｌｂを求め、長さの短い方（ｌｂ）を通電部長さとする。
【００３３】
図４は、電位分布の測定方法を説明する図である。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た。ふちの板同士に電圧を印加し、４Ａの電流を流した。そして図中でＧｒｏｕｎｄと記されている導線に対する電位差を導線毎に測定を行い、電位分布を求めた。図５は、電位分布の測定結果例を示す図である。同図中のａ，ｂおよびｃ点では、その電位が周囲より低く極小値となっており、通電部となっていることが分かる。
【００３４】
このようして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、これらと電磁波の強度との関係を調べたのが、次に示す図６である。
【００３５】
通電部長さが５ｍｍ（図５中、電位−５０μＶでａの大きさを決定した）の場合の、通電部の最大間隔ｄ（図５中のａとｂの間隔）による、漏洩電磁波の強度（電磁波の強度/電磁波の基準強度）の変化を、図６に示す。通電部の最大間隔が小さくなる程電磁波の強度が弱くなることが分かる。
【００３６】
以上説明したように、金属板と金属板間の通電部の位置と形状を特定し、それらから求めた通電部間の最大の間隔ｄと通電部の長さｌに基づいて、図６の関係から演算装置（図示せず）を用いて、直接漏洩する電磁波を測定するのではなく、間接的に漏洩する電磁波の強度を特定できる。
【実施例２】
【００３７】
図１中のｄ（通電部間の最大間隔）による電磁波（出力）の変化を、図７に示す（通電部長さｌ=30ｍｍ）。ｄ=0ｍｍの場合、板-板間を透過する電磁波はほとんど測定されない。通電部間の最大間隔dが40，さらに80ｍｍと広くなると、透過する電磁波の強度が強くなり、また透過する電磁波の周波数の下限値が低くなることが分かる。このように通電部の長さ（=ｌ）を30ｍｍとし、通電部間の最大間隔dが0,40,80ｍｍなどと測定されると、板-板間のすき間を漏洩する電磁波の強度が評価できる。 
【実施例３】
【００３８】
図８に示すように、幅100ｍｍ，長さ35ｍｍのふちの電位分布を測定して通電部を求め、
板−板間を透過する電磁波を測定した。(状態−１)および(状態−２)の場合の電位分布を、図９および１０に示す。白い矢印の部分で電位が極小となっており、通電部となっていることが分かる。通電点間の最大距離は、(状態−１)の場合は80ｍｍ，(状態−２)の場合は60ｍｍであった。
【００３９】
それぞれの場合に板−板間を透過した電磁波の周波数特性を、図１１および１２に示す。(状態−２)の場合は、(状態−1)の場合と比較して電磁波の強度が弱くなっている。つまり、通電点間の最大距離が小さくなると、板−板間を透過する電磁波の強度が弱くなり、通電点間の最大距離から透過する電磁波の強度を評価することが可能であることが分かる。
【実施例４】
【００４０】
図１３に、板−板を重ね、電流を流したときに測定された板表面の電位分布を示す。この電位分布より電流密度の分布を求め、それから計算された発散の分布を、図１４に示す。発散が負となっている部分（矢印）が、板−板間の通電部であると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】金属板と金属板を重ねた部分を透過する電磁波の様子を模式的に示す図である。
【図２】電磁波の漏洩の測定方法と通電部の評価方法を説明する図である。
【図３】電磁波の基準強度（Est(f)）の測定を示す図である。
【図４】電位分布の測定方法を説明する図である。
【図５】電位分布の測定結果例を示す図である。
【図６】通電部の最大間隔による電磁波の減衰を示す図である。
【図７】通電部の最大間隔による電磁波の周波数特性の変化を示す図である。
【図８】電位分布の測定条件を示す図である。
【図９】電位分布（状態−１）を示す図である。
【図１０】電位分布（状態−２）を示す図である。
【図１１】測定された電磁波の特性（状態−１）を示す図である。
【図１２】測定された電磁波の特性（状態−２）を示す図である。
【図１３】電位分布を示す図である。
【図１４】電流密度の発散の分布を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図５】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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