著作：電波環境協議会

第

38

号

EMCC レポート第 38 号●

目次

ITU-R におけるワイヤレス電力伝送の検討状況 － CISPR における標準化との連携－… ……………… 3
一般財団法人テレコムエンジニアリングセンター
参与

久保田

文人

● 2021 年度 妨害波委員会の活動
ループアンテナによるエミッション測定の課題と影響低減方法の検討 … ……………………………… 7
NTT アドバンステクノロジ株式会社

小松周平● 2021 年度 イミュニティ委員会の活動
近接電磁界イミュニティ試験の適用除外規定（IEC 61000-4-39、8.6.2 節）に関する調査研究 ………… 12
一般社団法人 情報通信ネットワーク産業協会（CIAJ）
電磁妨害対策委員会

飯塚二郎● 第 20 回技術講演会を開催… …………………………………………………………………………………… 22● 編集後記…………………………………………………………………………………………………………… 22−2−

ITU-R におけるワイヤレス電力伝送の検討状況 － CISPR における標準化との連携－
一般財団法人テレコムエンジニアリングセンター
参与

久保田

文人

は電磁気学界では 100 年ぶりの快挙で大きな話題とな

１．はじめにり、世界中で研究が始まるとともに、近距離伝送シス

2022 年 5 月、電波法関係規則が改正され、わが国検討されたが、最も期待されたのは電気自動車（EV）

で空間伝送型ワイヤレス電力伝送（WPT）システムの充電である。自動車業界では早速標準化に乗り出し、が無線設備として認められることとなった。折しもIEC・ISO でも製品の国際規格化が開始された。自ITU-R でビーム WPT の利用周波数に関する勧告が承動車業界が重視したのは国際的な相互運用性である。

認された。また CISPR でも関連の規格化作業が進め

EV の場合、国境を越えて自由に移動した際にどこでられているところである。本稿では ITU-R におけるも互換性のある充電器があることは非常に重要である。

研究経緯と CISPR との連携について WPT をめぐる最

結局製品規格の策定には予想以上の 10 年余を要した。

テムの開発競争が始まることとなった。様々な応用が近の動向を報告する。

電磁誘導は数センチ以下でしか有効でないため無線
通信への影響は小さいが、離隔数メートルとなると看過できず、ましてや EV の充電など大電力の伝送シ

２．ITU-R はなぜ WPT を
研究するのか？

ステムが実用化されると無線通信への影響は大きい

いま我々が WPT と識別しているシステムを ITU-R

Q.210/1 を 2012 年に改訂し、ノンビーム WPT の研究ではビーム WPT とノンビーム WPT に大きく分けてを追加することとした。当時の研究内容は以下の 3 項いる。ビーム WPT（空間伝送型）とは、無線通信シ目であった。

と予想された。このため ITU-R で周波数管理を所掌する SG1 が進めていたビーム WPT に関する研究課題

ステムと同様、電気エネルギーを電磁波の形で送受す① 主管庁は WPT をどのような利用カテゴリーでるもの。ノンビーム WPT（近接結合型）は電磁誘導・管理すべきか？（ISM か、それ以外か？）

磁界共振等の原理に基づき電磁界の結合を介して送受②

間でエネルギーを伝達する WPT を呼ぶ。電磁界の結③ WPT から無線通信サービスを保護するために合はセンチメートル以下の極めて近距離でしか有効で

WPT に適切な周波数バンドはどこか？
どんなステップが必要か？

ないという常識があったので、以前は WPT といえばITU では無線通信の国際的な秩序を定める無線通電磁波で送受するビーム型しか研究されていなかった。

信規則（RR）を制定している。RR は国際電波法でところが 2007 年に MIT のチームが磁界共鳴技術をあって様々な無線通信を 40 のサービスにまとめ定発明し、送受システムを構成するデバイスの共振状態

義し、無線サービスが互いに混信を与えず、かつ全を適切に制御することにより、効率的なエネルギー伝

体として周波数スペクトルを有効に利用するための送が数メートル程度はできることが判明した。これ

国際ルールである。各国政府に対して強制力を持つ。

−3−

RR の改正は 3-4 年毎に開催される世界無線通信会議

こさないレベルであることを確保するために，（WRC）が行う。

すべての実際的かつ必要な措置を講じなければならない ...。

一方、常設機関である ITU-R の研究委員会（SG）

15.12.1 及び 15.13.1

は特定の研究課題について研究を行い、勧告を策定す

この件に関して主管庁は、最新の関連する ITU-R 勧告に従うことが望まる。勧告に強制力はないが、新しい課題への対応におしい。

いて、時間のかかる RR の改正までの間を補うルール

つまり、定義された無線サービス以外の電気機器・の役割もある。
（図 1 を参照）
WPT は無線サービスには定義されていないので

ISM 機器等からの障害を規制するのは各国政府の責

RR には明示的に適用される規定はない。しかし無線任であると規定する。しかしこれらの規定だけではサービスに大きな影響が想定される。このような場合

WPT を各国がどのように扱ったらよいのか明確になに適用すべき条文が RR Nos.15.12 及び 15.13 である。

らないため、Q.210/1 に基づき、まずはノンビーム

15.12

主管庁は，電力及び電気通信分配網を含むあらゆる種類の電気機器又は設備（ただし ISMに使用される機器を除く）の動作が無線通信サービスに有害な干渉を与えないことを確保するために，あらゆる実際的かつ必要な措置を講じなければならない ...。

WPT に関しての研究を先行させた。
この議論の中で、WPT からの放射電磁界の強度に関しては CISPR において規定すべきであるとの意見が出された。かつて WARC-79 のあと、1980 年代から 1990 年代にかけて、ISM 機器からの放射電磁界強度の許容値に関して ITU-R（当時は CCIR）と CISPR

主管庁は，ISM に使用される機器からの放の共同作業が進められた。その結果は勧告 SM.1056 と射が最小限であり，当該機器が使用するため

CISPR11 第 2 版及び TR28 にまとめられた。しかしそ15.13に指定された帯域外では，当該機器からの放射が無線通信サービスに有害な干渉を引き起

図1の後協力関係は低調で、近年はラポータ不在であった。ノンビーム WPT の研究を始めると、その放射電

ITU の主要組織−4−磁界の規定に関しては CIPSR に期待するところとなの勧告（勧告 SM.2110-1 及び SM.2129-0）は全会一致

り、2013 年、ITU-R SG1 から CISPR へ新たにリエゾで合意された。ただし郵便投票での承認は WRC-19

ンラポータを任命することとなり、日本が WPT に関の直前となり、WRC の審議に反映できなかった。そしてボランティアを申し出て合意された。以後、筆者の結果 WPT 導入の課題は明確にならず RR を改正すとドイツ代表の 2 名が指名を受けリエゾンラポータとる段階にないとされた。なお、その後も ITU-R で研して両機関の情報交換・相互理解に務めてきた。

究中の許容値勧告案は膠着状態で、提起から 5 年後の2022 年になって EBU の提案で作業を中断することとなった。

３．WRC-19 へ向けた緊急研究
がノンビーム WPT の勧告化を後押しした

この緊急研究の過程で、Q.210/1 の①の課題について ITU-R は、WPT の周波数管理上の位置付けを統一することができなかった。すなわち、ある国の政府

2015 年に開催した WRC-15 は、EV 用 WPT 充電器

は「WPT は ISM 機器の一種」と扱うが、他の国の政の導入により無線サービスへの影響が懸念されること

府は「WPT は無線機器（SRD またはその他の機器）」から将来 RR の改正が必要かどうかについて検討すると扱うという、国毎に政府が判断する在り方に合意しため次回に向け ITU-R にて緊急研究を行い、2019 年

た。また利用周波数に関する勧告は、各国政府へのガの WRC-19 に報告することを求めた。地球温暖化対イダンスとして示すものという位置づけとされた。

策の観点から自動車の EV 化は急務であり、その一環

参考のため表 1 にノンビーム WPT に関する勧告ととして EV の普及には WPT 充電器の普及が必要と考

その根拠とする報告を示した。なお、インパクト研究えられたからである。そのために ITU-R がすべきこの報告では、CISPR の許容値が随所に引用されている。

とは EV 用 WPT 充電器の利用周波数を特定し勧告す

表1

ることである。なぜなら、スペクトル利用に関して国際的な責任を持つ ITU が WPT 用の周波数帯を示すことは国際的な電波秩序にとって極めて重要であるからである。
緊急研究では、EV 用 WPT の基本波および高調波

ノンビーム WPT に関する ITU-R 勧告と報告

ITU-R 勧告／報告のタイトル

概要と現状

勧告SM.2110-1：EV用WPTの利用周波数のガイダンス

019 勧告改正。79-90kHz 及
び 19-21kHz の利用を勧告。

報告SM.2451-1：EV用WPTの無線サービスへの影響評価

2022 改 訂。19-21kHz は 再検討中。

勧告 SM.2129-0：移動・可 2019 勧 告｡ 100-148.5kHz、搬機器用 WPT の利用周波数 6.78MHz の利用を勧告。
のガイダンス

により影響を受ける可能性のある無線サービスについて、影響評価（インパクト研究）を行い、適切な利用報告 SM.2449-0：移動・可 中短波帯で周波数帯の追加
搬機器用 WPT の無線サービ を検討中。
スへの影響分析

周波数を特定する作業を集中的に行った。インパクト
研究は EV 用に限らず、携帯用のノンビーム WPT でも並行して進められた。各国が提出した多数の寄書審報告 SM.2303-3：ビーム型 2014 第 1 版承認。改訂作業
以外の WPTが継続中。

議に基づく合意形成には、特に音声放送サービスの保護を求める欧州放送連合（EBU）等からの強硬な反対があり想定以上に時間を要した。EBU は、CISPR

４．ビーム WPT に関する
勧告の成立が規定している放射許容値の中短波帯における許容値
は WPT の保護には不十分であるとして、ITU-R において独自に許容値を策定し、勧告案に周波数と許容値をセットで規定することを提案したため、議論は暗礁

WRC-19 が終了し EV 用 WPT に関する議論は低調に乗り上げた。この状況で日本は勧告案を周波数勧告となったが、一方、ノンビーム WPT をウェアラブル

と許容値勧告に分離し、周波数勧告を先に合意すべ

機器の充電等の用途にも広げ、新たな周波数を提案すきと提案し、これが受け入れられ、EV 用と一般用そる動きが活発化している。このため中・短波帯でイン

れぞれのノンビーム WPT の利用周波数に関する 2 件

パクト研究が進められている。

−5−

また、ビーム WPT に関しても日米等で進む実用化する」との選択肢が追加されているが、3 択目は日本を背景に研究が進み、2022 年 6 月にインパクト研究のの例に基づく。表 2 にビーム WPT に関する勧告と報報告を承認し、郵便投票により 9 月には利用周波数に告を示す。

関する新勧告 SM.2151-0 が承認された。

表2

ビーム WPT ではノンビームとは異なる課題があ

ビーム WPT に関する ITU-R 勧告と報告

ITU-R 勧告／報告のタイトルる。これまで提案されたシステム（一部が今回勧告

概要と現状

勧 告 SM.2151-0： 移 動 / 可 2022新勧告。920Hz, 2.4GHz,
搬機器及びセンサ NW 用ビー 5.8GHz, 61GHz の ISM バ ン
ム WPT の利用周波数のガイ ドの利用を勧告。
ダンスされた）のほとんどは、マイクロ波帯の「ISM バンド」を利用する。ISM バンドとは正式な名称ではない
が、RR の周波数分配表で ISM の利用のために指定した（designated）周波数帯であり、そこでは無線サー
ビスは障害を受けても容認すべきとされている。例え

報 告 SM.2505-0： ビ ー ム
WPT のインパクト研究

2022 新 報 告。870MHz, 24
GHz の追加を検討中。

報 告 SM.2392-1： ビ ー ム
WPT の応用2016 第 1 版承認。改訂作業が継続中。

ば 2.4GHz の ISM バンドは電子レンジなどの ISM 機器が利用する。このためこのバンドは ISM 機器からの5．今後の課題

障害を受ける可能性はあるが、一方、全世界で共通に使えるバンドであるという別のメリットもある。そのため Wi-Fi や Bluetooth などある程度の障害を許容でWPT に関する規則を制定した国はまだほとんど

きる通信方式の無線システムが今や世界中で共通に使ない。日本はその中で率先して制度化を進めてきた。

われている。公衆通信キャリア系の 4G/5G モバイルWPT の使用を許可している国でも WPT に関して新システムもトラフィックの相当部分を Wi-Fi 経由に回たな規制をするのではなく、既存の規則の拡張解釈ですことで無線アクセス部分の負荷の軽減を図っている

済ませている例が多いと考えられる。CISPR はこれ現状である。つまり Wi-Fi 等は世界的な公衆無線通信まで ISM 機器や電気製品等から無線サービスへの障サービスの一翼を担うインフラシステムとなっている

害を抑制するために一連の国際規格を整備してきた。

のである。ビーム WPT の実用化では、すでに社会的ノンビーム WPT の導入に対応して各規格の改定を進に重要なサービスにも使われているバンドに新たにめてきたが、許容値の合意に至っていないものもある。

割って入ることになるため、その影響を危惧する意

ノンビームの場合は ISM バンド以外の周波数を利用見がある。もし、ビーム WPT を ISM の一種とした場するものが多数のため、CISPR が近い将来に許容値

合、RR の規定により WPT の利用が優先され、結果、を決定することが期待されている。

Wi-Fi 等が影響を受ける可能性が高まる。既存の無線

一方、ビーム WPT について各国の研究開発はこれサービスを保護するには、放射電力の制限のない ISM

からの段階であり、各国の制度検討もこれから活発化として扱うべきでなく、既存サービスと共存できる在すると考えられる。そのため今後数年は模索が続くとり方が望ましい。

考えられるため、ITU-R と CISPR の情報交換・連携

日本では情報通信審議会で電波法における技術基準

はますます重要となると考えられる。

が審議された結果、2022 年以降、携帯デバイス及びセンサーネットワーク用の 3 種類の空間伝送型 WPTは無線設備の一種として規律することとされた。うち2 種は無線局免許を要する管理がされる。
ビーム WPT の新勧告では、ノンビームの勧告を踏襲して、「ある国は ISM 機器と扱うが、他の国は無線機器（SRD その他）と扱う」に加えて、「一部の国は有害な干渉から無線サービスを適切に保護するために、
ビーム WPT の特定の応用を無線サービスとして分類−6−

2021 年度

妨害波委員会の活動

ループアンテナによるエミッション測定の課題と影響低減方法の検討
NTT アドバンステクノロジ株式会社（NTT Advanced Technology Corporation）

小松

周平（Shuhei Komatsu）

下、「ギャップ」、という。）が設けられている。

1.  調査背景と目的
30MHz 以下の妨害波エミッション測定では、ループアンテナを用いた磁界強度の評価を行う。ループア
ンテナを用いる磁界強度測定は、日本では電波法や電気用品安全法などの関連法令で測定方法が定められている。磁界強度測定では、電界の受信を抑制するため

図 2
ループアンテナのギャップ位置の例に遮へいが付いたシールデッドループアンテナが用いられる。しかし、シールデッドループアンテナは、図1 に示すように、継ぎ目（給電ギャップ）、遮へい部

2. ル ープアンテナが電界を受信することの確認のための測定
系構築と中心導体の構造が要因となって電界を受信することがある。

電波発射源とループアンテナ間の距離とアンテナ設
置高の基準点は、ダイポールアンテナでは給電点、ループアンテナではループ面の中心とした。ループアンテ

図1

シールデッドループアンテナが電界を受信するイメージ

本調査研究では 30MHz 以下のエミッション測定
時に課題となる、シールデッドループアンテナでの1MHz 以上の周波数帯での電界受信による影響調査を行った。
調査で扱うループアンテナは、エレメント部が電気的に遮へいされているシールデッドループアンテナ（以下、「ループアンテナ」、という。）である。この
ループアンテナは、磁界を検出するため図 2 に示すよ
うに、遮へい部であるシールドの一部に切り欠き（以図 3 ループアンテナの各軸方向での電波発射源との配置方向
の設定

−7−

ナの各軸方向の表記とループ面方向の対応は以下に示

大地面から 1.3m となるように設置したループアンテ

す図 3 の通りとした。

ナを使用した。
受信側のループアンテナは、ギャップ位置が、天井

2．1．ループアンテナが電界を受信することの確認

方向を基準（0 度）とし、ループ面の中心位置とルー

ループアンテナを用いる測定では、ループ面を通過

プ面の向きを維持したままギャップ位置が横の壁面方

する磁束によって誘起された電圧値を計測する。その向（90 度）に向いて回転するようにして、測定を実ため、ループの面積や設置方向、中心位置を変えずに施した。なお、受信側ループアンテナの測定軸方向は、

ループアンテナのギャップ位置だけが変わるように送信源がダイポールアンテナの時に放射される磁界をループアンテナを回転させても、ループ面を通過する

受信し難くするため、X 軸方向に設置した。設置高は、磁束は変化しないことから、アンテナから出力される

CISPR 16-2-3 に従って基準点が大地面から 1.3m の高電圧値は変動しないはずである。しかし、ループアン

さになるように FRP 製支持台を用いて設置した。

テナが電界受信の作用を有している場合には、図 4 に構築した測定系概要を図 5 に示す。

示すようにループアンテナを回転させると、アンテナの受信偏波の方向が変わることとなり、回転させて角度や方向によってアンテナから出力される電圧値に変化が生じて、測定での再現性低下の要因となり得る。

図 5 測定系概要（送信側アンテナがダイポールアンテナのとき）

電界の受信確認の測定結果を図 6 に示す。測定結果
は、受信側のループアンテナのギャップの位置（角度）が 0 度のときの強度を基準に、ギャップ位置 90 度との強度差を相対値として送信アンテナの種別ごとに示し
ている。

図4

ギャップ位置と電界に対する受信特性

本項目では、電界の送信源としてダイポールアンテ
ナ、磁界の送信源としてループアンテナを放射源として用いて、受信側のループアンテナのギャップ位置を変えたときの受信強度の変化について、電界送信時と磁界送信時を比較することで、ループアンテナが電界を受信していることの確認を行うこととした。

図 6 送信アンテナごとのギャップ位置 0 度と 90 度との受信
強度差

送信アンテナと受信アンテナは電波暗室内の中央部に 10m の離隔で配置した。送信側アンテナは、大地送信源のアンテナをループアンテナとして、磁界の面と垂直、基準点が高さ 1m となるように配置したダ放射が支配的な場合には、受信側のループアンテナのイポールアンテナ、または X 軸方向で基準点の高さがギャップ位置を回転させても受信強度値の変化は最大−8−

でも 3dB 程度と小さい。一方、ダイポールアンテナをであった。従って、受信強度の変化の要因は、同軸ケー送信源として、電界の放射が支配的な場合に、受信ブルの配置が変わることが主要因ではないことを確認

側のループアンテナのギャップ位置を回転させると、した。

ギャップ位置 0 度と 90 度での強度値の差は約 30dB で

2．3．外部導体の接地の有無と接地点以降のケーあった。

ブル配置状態の違い

これは、ループアンテナを回転させてギャップ位置を変えると、ギャップの左右のシールド部分が電界ア

同軸ケーブルに受信ループアンテナを接続した場合ンテナの受信エレメントの様に作用していることを示には、アンテナから同軸ケーブルの外部導体の接地点唆している。このことにより、ループアンテナが実際まで全体がアンテナとして作用して電界の受信特性がに電界を受信していることを確認した。

変化することが考えられる。そのため、同軸ケーブルの配置が変化すると受信強度が変化して測定の再現性

2．2．同軸ケーブルの配置変更による電界受信特性の変化の有無の確認を低下させることが想定される。この項目では、受信アンテナに接続する同軸ケーブルの外部導体を接地す

同軸ケーブルの外部導体は金属製であることから、ることによって、接地点から測定器までの間の同軸

ループアンテナから同軸ケーブルの外部導体が接地さケーブルの配置状態が変化しても測定値の変化を低減

れた位置までが受信アンテナとして作用して電界を受することが可能か検討した。

信していることが考えられる。そこで、ダイポールア

ここでは、受信アンテナから測定器までの間の同軸ンテナを送信アンテナとして、ループアンテナの代わ

ケーブルの一部区間の配置（高さ）を大地面から 0cm

りに同軸ケーブル端に 50 Ω終端器を接続した状態でと 40cm に変えてそれぞれで受信強度の測定を行った。

同軸ケーブルの配置状態を変えて強度値の変化を確認

測定では図 8 に示すように、受信側アンテナに接続すした。測定では、２．１項と同様の測定系を用い、受る同軸ケーブルの外部導体の接地点をアンテナ後方位

信側のアンテナの代わりに、50 Ω終端器を接続して置に設けて、接地の有無および同軸ケーブルの配置

ループアンテナのギャップ位置が 0 度または 90 度とな（高さ）の違いによる受信強度差の変化を確認した。

る位置と同じ位置となるように同軸ケーブルを配置して受信強度の測定を実施した。
同軸ケーブルに 50 Ω終端接続時と、同軸ケーブルにループアンテナを接続した時のギャップ位置 0 度とギャップ位置 90 度での受信強度の差を図 7 に示す。
ループアンテナ接続時での受信強度差が最大 30dB 程度に対し、50 Ω終端接続時の受信強度差は最大 6dB

図8

同軸ケーブルの外部導体の接地の効果確認の測定系

同軸ケーブルの外部導体の接地の有無ごとの、同軸ケーブルの一部区間の配置を変えたときの受信強度の差を図 9 に示す。
図 9 に示すように、同軸ケーブルの一部区間の高さを変えることで受信強度に最大 25dB 程度の変化が生図 7 アンテナ接続の有無と同軸ケーブルの位置の変化による受信強度差

じた。ただし、同軸ケーブルの外部導体の接地を行うと、接地点以降で同軸ケーブルの高さを変化させた場−9−

合でも受信強度の変動は最大でも 5dB 程度となり、同に変えてそれぞれで受信強度測定を行った。

軸ケーブルの配置が変化しても、受信強度の変動を大各代替手段とした 2 種類の方法の効果を図 10 に示す。

きく低減することを確認した。
これらのことから、測定結果の再現性を向上するためには、同軸ケーブルの外部導体を接地することが有効であることを確認した。

図 10

外部導体を銅板に接続した時とフェライトコア挿入した時の同軸ケーブルの配置変化による受信強度差

図 10 に示すように、基準大地面から高さ 10cm に設
図 9 外部導体の接地の有無ごとの同軸ケーブルの配置を変えたときの受信強度差置した銅板に同軸ケーブルの外部導体を接続したときには、同軸ケーブルの一部区間の高さを変えることで受信強度に最大で 35dB 程度の差が生じた。従っ

2．4．外部導体の接地を行えない測定を想定したて、大きさ 50cm 四方で厚さ 1 mm 程度の小型の金属

同軸ケーブル接地の代替手段の検討

板を基準大地面の代用として用いることは適切でない

ループアンテナでの磁界測定は、電波暗室以外の場と言える。一方、同軸ケーブルにフェライトコアを挿所でも行われる。そのような環境では、同軸ケーブル入したときに同軸ケーブルの配置を同様に変化させての外部導体を接地することは容易ではない。そこで、も受信強度の差は最大でも 3dB 程度となった。従って、

外部導体の接地が行えない場所での代替方法の検討を

フェライトコアの装着は、外部導体の接地の代替手段行った。代替方法の検討測定では、基準大地面に見立として用いることができることを確認した。

てた銅板への外部導体の接続や、フェライトコア等のこれらの結果から、同軸ケーブルの外部導体を接地

同軸ケーブルへの装着を行い、それぞれで受信強度のすることができない場合には、同軸ケーブルにフェラ測定を行い同軸ケーブルの配置の変化に起因する再現

イトコアを装着することで、同軸ケーブルの配線状態性低下の低減が可能かを検討した。

が変化することによる受信強度の変化を抑制すること

測定系は、２．３項の外部導体の接地効果の検証にが可能であることを確認した。

用いたものと同様とし、同軸ケーブルの外部導体を基準大地面に接地する代わりに、① 50cm 四方で厚みがのフェライトコアの挿入、2 種類の代替方法で測定を

３．EUT 実機からのエミッション
測定における電界受信の確認行った。なお、外部導体の接地に用いる銅板の基準大

前節までの調査結果から、ループアンテナが電界を地面から高さ、フェライトコアを挿入する同軸ケーブ

受信していることが確認された。そこで、測定対象にルの位置での基準大地面からの高さは、基準大地面とEUT 実機を用いたエミッション測定においても、ルーの電気的結合を低減するために発泡スチロールを用いプアンテナが電界を受信することによって、測定の再て 10cm とした。

現性に影響が生じるかを検証した。

1mm の銅板への外部導体の接地、②同軸ケーブルへ

測定は、受信アンテナから測定器までの同軸ケーブ

本項目の測定では、EUT 実機として市販の電球型

ルの一部区間の配置の高さを大地面から 0cm と 40cm

LED 照明を選定した。選定した電球型 LED 照明は、

− 10 −

一般的な家庭用口金に取り付けて使用するタイプで、ら、EUT に実機を用いたエミッション測定において

予め 30MHz 帯以下の周波数帯でエミッションの発生

も、ギャップ位置が変わるようにループアンテナを回を確認したものである。

転させると受信強度に変化が生じたことを確認した。
従って、ループアンテナを用いた測定再現性を保つ

3．1．測定条件

ためには、ループアンテナのギャップ位置を常に一定

EUT 実機からの放射測定は、10m 法に対応した電に定めておくことが重要であると言える。

波暗室で実施した。なお、測定距離は、比較検証を行うのに十分な強度が得られるように 3m とした。構築
した測定系を図 11 に示す。

４． まとめ
本調査研究では、「ループアンテナによるエミッショ
ン測定の課題と影響低減方法の検討」として、EMC
測定で一般的に使用されるシールデッドループアンテ
ナによる電界受信の有無と、電界受信による測定の再現性への影響、およびその影響を低減する方法について各種調査を行い、結果を取りまとめた。
図 11

本調査研究での成果は、今後、磁界測定に用いるルー

測定系概要

プアンテナを規定している CISPR 16-1-4、30MHz 以

検証条件は、受信側ループアンテナのギャップ位置下の磁界測定法を規定している CISPR 16-2-3 や、放を天井方向（0 度）とした時と真横方向（90 度）に設

射磁界の許容値と測定法を規定している CISPR 製品

置したときの 2 条件とした。なお、ギャップ位置を変群規格（CISPR 11, CISPR 14-1, CISPR 15）での規定

える時には、各条件でループ面の位置と設置軸方向がの改善検討に資することが期待される。

変化しないようにレーザ墨出し器などを使って慎重に設置した。

【参考文献】

3．2．測定結果
ループアンテナのギャップ位置 0 度の強度を基準としてギャップ位置 90 度との受信強度値の差を図 12 に示す。ギャップ位置を変えることによる受信強度の差は、17MHz 付近で約 13dB 程度となった。このことか

図 12 EUT 実機によるエミッション測定でのギャップ位置 0
度と 90 度との強度差− 11 −(1) CISPR 16-2-3 Ed. 4.0:2016 Specification
for radio disturbance and immunity measuringapparatus and methods - Part 2-3: Methods ofmeasurement of disturbances and immunity Radiated disturbance measurements

2021 年度

イミュニティ委員会の活動

近接電磁界イミュニティ試験の適用除外規定（IEC 61000-4-39、8.6.2 節）に関する調査研究
一般社団法人 情報通信ネットワーク産業協会（CIAJ）
電磁妨害対策委員会

飯塚二郎

本研究テーマでは、2 種の TEM ホーンアンテナを

１．背景

用いて、この試験免除項目のうち a)、b)、d) の条件にスマートフォンやタブレット端末などのモバイル送て調査・検討を行うこととした。

基づいた測定系を構成して、記載条件の妥当性につい

信デバイスの通信性能向上により、5G システムに対応した製品が普及し始めている。これらのモバイル送られており、パーソナルコンピュータや通信装置等の３．試験免除項目の条件と
測定項目

マルチメディア機器の近傍で使用されている。これ

IEC 61000-4-39 の 8.6.2 節には、試験免除項目とし

信デバイスは、娯楽や仕事といった多岐にわたり用いらのモバイル送信デバイスなどの RF 送信機が装置のて以下の 5 項目が記載されている。

近接で使用される状況においてのイミュニティ耐性(a) 装置の外側に固定された機械的なバリアがあり、試験について国際規格として IEC 61000-4-39[1] が規電磁界源が装置表面から 25cm 以下に近接すること定しているが、本規格の 8.6.2 節には試験免除項目がを防止できる EUT 面

記載されている。マルチメディア機器は、プリンタ、(b) EUT のアクティブな部品（センサ、ケーブル、

FAX、パーソナルコンピュータ、通信伝送装置等多種

PCB 等）に 25cm 以下に近接できないようになってあり、この試験免除項目が適用される装置も存在する。

いる EUT の表面（例えば、受動的な機械的構造のこのため本研究では、この試験免除項目に着目して、背後に空間を有するか、またはそれだけを覆うプ
ラスチックハウジング）

試験免除項目となる条件について実験的検証を行い、条件の妥当性について調査・検討をすることとした。

(c) EUT を設置した後は可搬型送信機が近接する可能性のない点または表面（たとえば、機器やエリアの底面や壁側）２．目的(d) 厚が 0.25mm を超える均一な金属で TEM ホーン
アンテナの均一領域の 150% 以上の大きさを有する

IEC 61000-4-39 の 8.6.2 節に試験免除項目が記載さ

1 つの部品から成る表面れている。試験免除項目は a) から e) の 5 項目あり、c）(e) サービス又は保守作業中にのみ携帯送信装置がEUT 設置後に物理的制約（壁側や床側）により RF 送近接して使用されて電磁界に曝される EUT の表面

信機が近接できない場合や e) サービスや保守作業中

又は領域にのみ RF 送信機が近接して使用される EUT の表面

これら 5 項目のうち、条件 c) および e) は物理的な制や領域の 2 項目以外の 3 項目が、RF 送信機から発生す約により RF 送信機が近接できないこと、サービスやる電磁波に曝される可能性がある。

保守作業時のみであることから本研究テーマでは、条− 12 −

件⒜、⒝、⒟について条件の妥当性を検証することとナの電界均一領域から 150% のサイズを算出して検証した。

用金属板のサイズとした。なお、スリット穴とパンチ

条件⒟は、TEM ホーンアンテナの均一領域の 150% 以上の大きさを有する 1 つの部品から成る表面とあ

ング穴のサイズは多種あることから、入手しやすい市
販品を選定した。

るが、本研究では均一な金属板以外に装置類を格納す
るキャビネットで使用されることが想定されるスリッ
ト穴やパンチング穴についても測定を行い、本条件に適用できるか検証することとした。
本研究テーマでは、携帯電話で使用されている 2
GHz 帯、3 GHz 帯の周波数から 2.0GHz、3.5GHz の周波数を検証周波数として、2 種の TEM ホーンアンテ− 13 −

４．使用機材
本研究テーマで使用する使用機材を表 5.1 に示す。
各アンテナの外観を図 5.1 から図 5.2 に示す。

界強度の校正を行った後、1 cm 間隔でアンテナから電界センサを離して電界強度の距離特性を測定することとした。
また、医療機器への実影響評価では、携帯電話端末
実機及びこれに相当する電界強度を発生させることのできる半波長ダイポールアンテナが使用されている。
このため、半波長ダイポールアンテナの電界強度の距
離特性を比較として示すこととした。なお、半波長ダイポールアンテナの電界強度の距離特性は、電磁環境の分類に関する技術レポートでありイミュニティに関する基礎的なガイドを与えている IEC TR 61000-25[2] Annex B に記載されている近傍界・遠方界におけるダイポールアンテナの電界強度の計算式を用いて算出することとした。

２） 試験構成

５．電界強度の距離特性
１） 試験条件
IEC 61000-4-39 では、電界照射用アンテナである
TEM ホーンアンテナと被試験装置（EUT： Equipment

３） 測定結果

under test）との離隔を規定しており、アンテナ端面

図 6.3.1 および図 6.3.2 の 0cm は、TEM ホーンアンテ

から EUT の端面までを 10cm としている。市販製品

ナと電界センサを 10cm 離して 10V/m の校正を行ったである TEM ホーンアンテナのサイズは各メーカによ位置である。なお、半波長ダイポールアンテナの計

り異なるため、アンテナ端面と位相中心給電点の位置算についても、0 cm の位置を電界センサから 10cm 離も異なると考えられることから、端面を基準にしてした位置にして、10V/m に設定している。TEM ホー

10cm 以上離すと電界の広がりや距離ごとに対する電ン 2 は、TEM ホーン１よりも距離に対する電界強度

界強度の変化に違いが発生する可能性がある。このたの減少が早いが、いずれのアンテナも半波長ダイポー

め、2 種の TEM ホーンアンテナを用いて、アンテナ

ルアンテナに比べて電界強度の減少が遅い結果である。

端面から 10cm 離したアンテナ開口中心点の位置で電これは、IEC 61000-4-39 において、アンテナと EUT− 14 −

の離隔をアンテナ端面からと規定しているため、アン
テナ毎に位相中心からの距離が異なるためであると考６．試験免除項目 ⒜および⒝えられる。
しかしながら、各アンテナの位相中心を実測する

IEC 61000-4-39 の 8.6.2 節の試験免除項目の⒜およには、正確な位相パターンの測定が必要であり容易

び⒝の記載内容は 25cm を境にして近接することを防なことではない。本研究にて使用した TEM ホーン１

止できる EUT 表面であるか EUT のアクティブな部品の位相中心は、IEICE 2021 ComExVol.10, No.11, 881-に 25cm 以上近接できないようになっている表面であ886[3] の論文にて報告されている。このため、本論文る。このことからこれらの条件と比較できるような測の位相中心位置の情報を引用して、半波長ダイポー定構成系にて実験検討を実施することとした。

ルアンテナの給電点の位置を TEM ホーンアンテナの１）試験構成位相中心位置に合わせることにより、距離における電TEM ホーンアンテナの電界均一エリアは上下左右界強度を算出してみることとした。計算した結果を図でシンメトリーであるため、中心から X 軸方向、Z 軸

6.3.3 に示す。半波長ダイポールアンテナの給電点の位方向に測定を行った。X 軸方向、Z 軸方向の測定終了

置を TEM ホーン１の位相中心位置に合わせて計算し位置は、試験免除項目⒟の電界均一エリアの 150% をた結果、電界強度の距離特性は実測値に非常に近い傾考慮して決定した。
測定は、TEM ホーンアンテナの中心位置と電界セ向であることがわかる。

ンサの中心位置を合わせて、アンテナ端面から 10cmの離隔をとり、10V/m の校正をした後に 1 cm 間隔で
X 軸方向または Z 軸方向に電界センサを移動して測定した。（測定系①）この後に、アンテナと電界センサの間隔を 25cm 離して、10cm の時と同様に測定を行った。（測定系②）２）測定結果測 定 結 果 を、 図 7.2.1 か ら 図 7.2.8 に 示 す。 横 軸 は
TEM ホーンアンテナの中心軸から X 軸方向または Z
軸方向へ移動した位置である。 TEM ホーン１の中心位置において離隔を 10cm から 25cm に離すと電界強度は 2.0GHz で約 25% の減少、3.5GHz で約 19% 減少する。これに対して、TEM ホーン 2 は、中心位置にお− 15 −

いて 2.0GHz で約 40%、3.5GHz で約 36% 減少し、中心位置では TEM ホーン１よりも電界強度の減少が大き

７．試験免除項目い。

⒟

IEC 61000-4-39 の 8.6.2 節の試験免除項目⒟の記載

これは、電界強度の距離特性にて考察した位相中心

内容は、厚さ 0.25mm を超える均一な金属で TEM ホーの差によるものと考える。
また、測定位置が中心から外れると、間隔が 25cm

ンアンテナの均一領域の 150% 以上の大きさを有するの時の方が電界強度の大きくなる領域がある。これは1 つの部品から成る表面である。このため、4 項の「試TEM ホーンアンテナの照射角による減少が距離によ験免除項目の条件と測定項目」に示した各種金属板をる減少よりも大きくなるためと考えられる。

各 TEM ホーンアンテナと電界センサ間に入れて測定− 16 −

を実施した。
試験免除の規定ではアンテナの均一領域の 150％以上の金属板のどこかにアンテナの均一領域が入る場合も試験から除外されるので、アンテナを金属板の中心に設置した場合と、さらに、金属板が最大限中心から外れた場合について、電界強度がどのように変化するのかを明らかにするために以下の条件にて確認することとした。
・金属板の中心にアンテナの中心を合わせて設置する。
・アンテナの電界均一エリアの上下左右のそれぞれの端を金属板の端に合わせて設置する。

１）試験構成TEM ホーンアンテナの中心軸を金属板の中心に合わせたときには、電界分布が上下左右でシンメトリー
であるため、測定方法は試験免除項目 (a)、(b) と同様に中心から X 軸方向、Z 軸方向に行い、測定終了位置
は電界均一エリアの 150% を考慮した金属板の端をカバーする位置とした。
TEM ホーンアンテナの中心位置と電界センサの中心位置を合わせた後、電界センサと金属板、金属板と TEM ホーンアンテナ間でそれぞれ離隔を設定する
が、電界センサと金属板との離隔は物理的な制約により 4 cm とした。TEM ホーンアンテナと金属板間は 10cm の離隔とした。このため、電界強度の校正は
IEC 61000-4-39 の規定であるアンテナとセンサ間を10cm とする構成と異なるが 14cm の離隔にて 10V/mとした後、1 cm 間隔で中心から X 軸方向、Z 軸方向に測定した。
（測定系③）この後に、アンテナと電界センサ間に各種金属板を入れて 14cm の離隔にて校正時と同様に電界強度の測定を行った。（測定系④）なお、測定結果は TEM ホーンアンテナと電界センサの間隔
10cm で 10V/m とした場合に補正をして示す。
金属板の位置をずらした場合の測定では、電界強度
分布はシンメトリーではなくなるが、測定治具の都合と時間的制約のため上下方向は TEM ホーンアンテナの中心軸から Z 軸方向に、左右方向は TEM ホーンア
ンテナの均一領域を含む± X 軸方向について実施し

２） 測定結果
測 定 結 果 を 図 8.1.1 か ら 図 8.1.16 に 示 す。 横 軸 はた。

TEM ホーンアンテナの中心軸から X 軸方向または Z
軸方向へ移動した位置である。なお、金属板をずらし− 17 −

た測定結果のグラフに示している垂直線は、金属板のいては、金属板を入れることによる電界強度の減少は、境界であり、青と緑の矢印の部分は金属板から外れた

2.0GHz で約 98%、3.5GHz で約 88% であった。

部分である。TEM ホーン１の中心位置においては、

金属板の位置をずらした測定では、2 種のアンテナ

金属板を入れることにより電界強度は 2.0GHz およびとも金属板がアンテナ開口面から外れる手前から電界

3.5GHz ともに約 98% 減少した。パンチングメタルに強度が上昇する傾向にあり、特に TEM ホーン１は 2.0

ついては減少率が少なくなったがそれでも約 90% のGHz で約 8 V/m まで上昇した。

減少であった。また、TEM ホーン 2 の中心位置にお− 18 −

遠ざかるにつれて電界強度に差が生じた。また、医療

８．まとめ

機器の影響評価では、携帯電話端末実機相当の電波強IEC 61000-4-39 で規定された試験構成であるアンナが使用されていることから、半波長ダイポールアン

テナから離隔距離 10cm にて 10V/m になるように校正

テナの電界強度の距離特性を計算して上記の測定値とを行った後、2 種の TEM ホーンアンテナの電界強度比較した結果、両アンテナとも半波長ダイポールアンの距離依存性の測定を行った。その結果、離隔距離がテナの電界強度よりも高い傾向であった。また、半波度を発生させることのできる半波長ダイポールアンテ− 19 −

長ダイポールアンテナの給電点の位置を TEM ホーン

なることを基準としたと考えられる。

アンテナの位相中心位置に合わせることにより、電界強度の距離特性は TEM ホーンアンテナの実測値に非さらに、実際のイミュニティ試験は TEM ホーンア
ンテナの種類によって、装置内の電界強度の常に近い傾向であることがわかった。

減衰が異なるので、これがイミュニティ試験結果に

IEC 61000-4-39 の 8.6.2 節の試験免除項目⒜、⒝の影響するかどうかについても注意が必要である。

結果から、TEM ホーン１の中心位置において 10cmの校正位置から 25cm 離すと電界強度は 2.0GHz で約⑵

金属板表面の除外規定について

25% の減少、3.5GHz で約 19% の減少であるのに対しTEM ホーンアンテナの中心軸と金属板の中心を一て、TEM ホーン 2 は中心位置において 2.0GHz で約 40致させたときには、均一な金属板、スリットのある金%、3.5GHz で約 36% の減少であり、TEM ホーン 2 は属板、パンチングメタルの 3 種の金属板による電界強TEM ホーン１よりも電界強度は減少する傾向である

度の変化の差は小さく、いずれの金属板も中心部分でことがわかった。

は電界強度は約 20dB 程度減少した。また、金属板の試験免除項目⒟の結果から、TEM ホーン１の中心端の部分でも 4 V/m 以下に減衰しており、金属板で位置において、金属板を入れることにより電界強度覆われた部分は、金属板がない場合の 25cm 離隔でのは 2.0GHz および 3.5GHz ともに約 98% 減少した。ただ電界強度より低い値となった。

し、パンチングメタルについては約 90% の減少であっ

TEM ホーンアンテナの電界均一面の角と金属板のた。これに対して、TEM ホーン 2 の中心位置におい角を一致させたとき（除外規定の境界）にも、3 種のて、金属板を入れることによる電界強度の減少は、2.0金属板による電界強度の変化の差は小さく、いずれのGHz で約 98%、3.5GHz で約 88% であった。金属板の金属板も中心部分では電界強度は約 20dB 程度減少し位置をずらした測定では、2 種のアンテナとも金属板た。また、金属板の端の部分でも TEM ホーン１の 2.0の端の手前から電界強度が上昇する傾向にあり、特にGHz の場合以外は、4 V/m 以下に減衰しており、金TEM ホーン１は 2.0GHz で約 8 V/m まで上昇した。

属板で覆われた部分は、金属板がない場合の 25cm 離隔での電界強度より低い値となった。
TEM ホーン１の 2.0GHz の場合は、金属板の端近く

９．考察⑴（約 30mm）で 4 V/m を超えるが、大部分では 4 V/m
以下となり、金属板の種類による差も小さかった。

照射アンテナからの電界強度の離隔依存性

除外規定がダイポールアンテナを基準としているな

2 種の TEM ホーンアンテナの電界強度の距離特性

らば、今後ダイポールアンテナでの測定も必要と考えに違いが生じたのは、アンテナの端面を基準としたられる。また、金属板の外側にも EUT となる機器が離隔距離と位相中心を基準とした離隔距離が異なるある場合には、そこを照射できるように TEM ホーンためであると考えられる。これは、半波長ダイポー

アンテナを配置して試験することとなるので、そのとルアンテナの給電点の位置を TEM ホーン１の位相中

きに金属面の後方に電磁界が照射されて、結果として心位置に合わせて計算した結果、電界強度の距離依存

除外エリアの試験を行うこととなるケースがあり、そ性が非常に近い傾向となったことからわかる。ただし、の点についても検討が必要と思われる。

EUT となる機器の近傍で使用されるモバイル送信デ
バイスを電磁波発生源と考えると、半波長ダイポール⑶

金属板の開口について

アンテナのほうが実機の電磁波減衰特性に近いのでは

今回の検討ではスリット板、パンチングメタルは入ないかと考えられる。この場合、25cm の位置での電手性を考慮して市販品を選定したことから、スリット

界強度は約 4 V/m であり 10V/m の半分以下に減少すの寸法、パンチングメタルの丸穴の大きさと試験周波ることとなる。このため、除外規定の⒜、⒝の 25cm

数との関係はつかめていない。スリットやパンチング

近接することがないという条件は、約 4 V/m 以下とメタルの丸穴の大きさも遮蔽効果に影響を与える要因− 20 −

であると考えるので、文献調査を含めて今後の検討がの提案が今後される予定である。これらの動向を注視必要であると考えられる。

するとともに、これまで実施した研究テーマにおいて明らかとなった課題および本研究による結果の情報を
CISPR SC-I へ報告し、検討に寄与すると共に、課題

10．課題の解決に向けて各国と協調して検討を進める予定である。

以上のことより、今後の課題となる点を列挙する。
・今回の測定結果では、金属板の違いによる差異は小さかったが、一般的な結論を得るためには、スリッ
ト、パンチングメタルの寸法を更に考慮して電界強度の減衰量を調査する必要がある。
・5 G システムでさらなる高周波帯域での使用が予想されるなか、周波数が高くなるとスリットの大きさ
は波長に対して相対的に大きくなるので、周波数の高い領域での影響の違いを確認することも必要である。
・除外規定の基準としては、実際に携帯電話などで使用されるアンテナに特性が近いダイポールアンテナ
による特性把握も必要と考えられる。

11．ＣＩＳＰＲへの対応
マルチメディア機器は、多種多様であり通信伝送
装置等はキャビネットに収納される。このため、IEC
61000-4-39 の試験免除項目が適用されることから、
本研究テーマにて試験免除項目の記載事項⒜、⒝、⒟について検証することとした。試験免除項目⒜、⒝の検証結果から、TEM ホーンアンテナを電界発生用アンテナとした場合、位相中心位置の関係から 25cm の位置の電界強度の減衰量はアンテナにより異なっていた。しかしながら、モバイル送信デバイスの実機を考えた場合、半波長ダイポールアンテナのほうが放射源に近いと考えられ、25cm の位置での電界強度は半分以下となる。この距離の算出根拠を SC77B へ確認す
ることは必要かもしれない。試験免除項目⒟の検証結果から、金属板による減衰効果は期待でき、スリット
板やパンチングメタルも有効であることがわかった。
コロナ禍であり、審議の進捗が滞っている状況であるが、近接イミュニティ試験は、他国においても注目されており、IEC 61000-4-39 をベースとした試験法− 21 −

電波環境協議会 第 20 回技術講演会を開催
2022 年 12 月 1 日（木）に、電波環境協議会 第 20 回技術講演会をオンラインセミナー形式にて開催しました。
今回は、特別講演１件と、電波環境協議会の妨害波委員会・イミュニティ委員会の成果報告２件、高周波利用設備の制度についての講演１件の、４講演を実施いたしました。
特別講演は、「ITU-R SG1 における WPT の検討状況」について、一般財団法人 テレコムエンジニアリングセン
ターの 久保田 文人 様に講演いただきました。
２件目は、妨害波委員会の調査研究として、「ループアンテナによるエミッション測定の課題と影響低減方法の検討」について、調査研究を実施されたＮＴＴアドバンステクノロジ株式会社の 小松 周平 様に講演いただきました。
３件目は、イミュニティ委員会の調査研究として、「近接電磁界イミュニティ試験の適用除外規定 (IEC 61000-439、8.6.2 節 ) に関する調査研究」について、調査研究を実施された一般社団法人 情報通信ネットワーク産業協会の飯塚 二郎 様に講演いただきました。
４件目は、「高周波利用設備の制度」について、総務省 総合通信基盤局 電波部 電波監理課の 伊藤 琢範 様に講演頂きました。
当日は、94 名の会員の皆様が参加され、熱心にご聴講いただきました。

編

集

後

記

今回の EMCC レポートは、上記技術講演会にて講演いただいた皆様に執筆いただきました。
編集にあたり、執筆者の皆様をはじめ、ご協力をいただきました方々に感謝申し上げます。
		

				

− 22 −（事務局）

－無断転載を禁ず－

ＥＭＣＣレポート第38号
2023年３月
著

作：電波環境協議会
Electromagnetic Compatibility Conference Japan〒100 －0013 東京都千代田区霞が関1－4－1（日土地ビル）
一般社団法人電波産業会内
電波環境協議会事務局
TEL ０３‐５５１０‐８５９６
FAX ０３‐３５９２‐１１０３

表１の図形を50%縮小、
白線0.15mm
インデザ上で縮小すると白線も細るため、１個を使いまわそうと思わないこと