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株式会社トーキンEMCエンジニアリング
製品・技術

テクニカルノート | 電磁シールド - (1)

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テクニカルノート  / 2022年10月25日 /  産業機械機器 電子・半導体 試験・分析・測定

EMCに関連したさまざまな技術情報をテクニカルノートとして、順次掲載していきます。設計・開発に携わる方以外にも、多くの皆様にご覧いただき何かの参考になれば幸いです。
内容について、ご不明な点どありましたらお気軽にお問い合わせくださいますようお願い申し上げます。

第二回概要:今回の電磁シールド編は、①金属材料のシールド効果、②筐体接合部、③放熱のための開口部、の全3回で構成されています。第1回は「金属材料のシールド効果」についてです。電子機器の放射妨害波低減対策として電磁シールドは大変に有効な手段です。主に鉄やアルミなどの金属によって機器の筐体を構成することによりノイズの漏洩や抑制をすることができます。そのメカニズムについて解説していきます。

電磁シールド - ①

1.はじめに

電子機器の放射妨害波低減対策として電磁シー
ルドは大変に有効な手段です。主として鉄やアル
ミなどの金属によって機器の筐体を構成すること
により、機器の内部で発生した電磁ノイズが外部
への漏洩の抑制(放射妨害波対策)、また、外部の
電磁界により回路が誤動作するのを抑制(イミュ
ニティ対策)することができます。金属筐体の電
磁シールドを考える上でポイントとなるのは、主
として図 1 に示すように 3 点です。
1.金属材料のシールド効果
2.筐体接合部
3.放熱のための開口部
ここではそれぞれについて原理的に解説します。

図 1 金属筐体におけるシールドのポイント

それぞれの寄与は周波数や妨害波の波源の種類
や、波源からの距離によって異なります。ここで
は材料固有の特性で決まり、波源の種類や波源か
らの距離によらない②吸収損を中心に説明します。
吸収損は金属に電磁波が侵入した際に発生する
渦電流による損失です。電磁波が金属板の表面に
当たると図3に示すように金属の表面に電流が流
れます。この電流は金属板の内部に浸透するにし
たがい、表皮効果によって指数関数的に減衰し、
反対の面に到達したとこで再放射されます。この
ときの入射面に誘起された電流の振幅𝐼𝑖と反対の
面の電流の振幅𝐼𝑜の比𝐼𝑜 𝐼 ⁄ 𝑖を吸収損と呼びます。

図 2 金属材料によるシールドのメカニズム

2.金属材料によるシールド

筐体に鉄、ステンレス、アルミなどの金属を用
いることで電磁波をシールドすることができます。
金属板の電磁シールドのメカニズムは図 2 に示す
ように①反射損 R、②吸収損 A、③多重反射補正
項 B の三つの要素の合成とし表されます。
①「反射損」は空気と金属の境界面で生じます。
②「吸収損」は電磁波が金属板内を伝搬すると
き、一定の割合で減衰していく項です。
③「多重反射補正項」は金属板の両面の間を多
重反射する際の影響を補正するものです。

図 3 金属内部での電流(電磁波)の減衰

© 2022 TOKIN EMC Engineering Co., Ltd.

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