JP2010010268A - Jamming electromagnetic wave-reducing device and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁波ノイズ対策に用いられる妨害電磁波低減装置及びこれを備えた電子機器に関する。 The present invention relates to a disturbing electromagnetic wave reducing device used for countermeasures against electromagnetic noise and an electronic apparatus including the same.
近年の電子機器の高機能化、高クロック化に伴い、電子機器から発生する電磁波による障害が問題となってきている。特に、複写機などの画像読取部においては高画質化のためにクロック周波数が高くなっており、漏洩する電磁波ノイズが重要な問題となってきている。 As electronic devices have higher functionality and higher clocks in recent years, obstacles due to electromagnetic waves generated from electronic devices have become a problem. In particular, in an image reading unit such as a copying machine, the clock frequency is high for high image quality, and leakage electromagnetic wave noise has become an important problem.
そこで特許文献1では、強磁性体に金属板を密着させて、強磁性体に集まった磁界による誘導電流を金属板に発生させたモジュール熱により磁界エネルギーを吸収する電磁波吸収体が提案されている。
Therefore,
しかし、一般に高周波域では強磁性体の比透磁率は低下するため、数百MHzの周波数でどの程度、強磁性体としての効果があるか不明である。 However, since the relative permeability of a ferromagnetic material generally decreases in a high frequency region, it is unclear to what extent it is effective as a ferromagnetic material at a frequency of several hundred MHz.
また、特許文献2では、筐体の共振モードでの電流分布に着目してスリットを配置しているが、本来の筐体シールド性能を乱さないようにスリットを配置するものでスリットが電磁波を吸収するものではない。
Further, in
また、特許文献3には、等角スパイラル構造の板に電気抵抗体を付けて筐体内の電界エネルギーを吸収することが開示されている。
しかし、特許文献3に記載の発明は、円偏波には効果があるが、ハーネスのような長手構造から発せられる直線偏波の電磁波ノイズは、効率的には吸収できない。
However, although the invention described in
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、直線偏波に対して広帯域での電磁波低減効果を奏する電子機器である妨害電磁波低減装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an interference electromagnetic wave reduction device that is an electronic device that exhibits an electromagnetic wave reduction effect in a wide band with respect to linearly polarized waves.
上記目的を達成するため、本発明は、第1の態様として、電子機器から発せられる妨害電磁波を低減するための妨害電磁波低減装置であって、妨害電磁波の発生源である電磁波ノイズ源の長手方向と同一方向に配列させた二つの導電性部材を、抵抗体を介して電気的に接続して構成した第1の長手構造体と、第1の長手構造体を中心として、該第1の長手構造体の短手方向に対称に配置された少なくとも一対の第2の長手構造体とを有し、第2の長手構造体の各々は、中心側に隣接する第1又は第2の長手構造体の導電性部材の半分の長さの導電性部材が、その2倍の数、抵抗体を介して電気的に接続されて構成されていることを特徴とする妨害電磁波低減装置を提供するものである。 In order to achieve the above object, as a first aspect, the present invention provides a disturbance electromagnetic wave reduction device for reducing electromagnetic interference emitted from an electronic device, and is a longitudinal direction of an electromagnetic noise source that is the source of the electromagnetic interference A first longitudinal structure formed by electrically connecting two conductive members arranged in the same direction via a resistor, and the first longitudinal structure around the first longitudinal structure. And at least a pair of second longitudinal structures arranged symmetrically in the short direction of the structure, each of the second longitudinal structures being adjacent to the center side of the first or second longitudinal structure The present invention provides an interference electromagnetic wave reducing device characterized in that a conductive member having a length half that of the conductive member is electrically connected through a resistor, twice as many as the conductive member. is there.
本発明の第1の態様においては、長手構造体の出力インピーダンスをZ1、出力抵抗をR、リアクタンスをXとして、Z1=R+jX(jは虚数単位)とした場合、抵抗体のインピーダンスをZ2=R−jXとすることが好ましい。また、導電性部材が金属であることが好ましい。また、導電性部材は、薄膜を基に形成されており、第1及び第2の長手構造体が絶縁薄膜層の上に設けられることが好ましく、これに加えて、絶縁薄膜層は、第1及び第2の長手構造体が設けられた側と反対側の面に粘着層が設けられていることがより好ましい。 In the first aspect of the present invention, when the output impedance of the longitudinal structure is Z1, the output resistance is R, the reactance is X, and Z1 = R + jX (j is an imaginary unit), the impedance of the resistor is Z2 = R -JX is preferable. The conductive member is preferably a metal. The conductive member is formed on the basis of a thin film, and the first and second longitudinal structures are preferably provided on the insulating thin film layer. In addition, the insulating thin film layer includes the first thin film layer. It is more preferable that an adhesive layer is provided on the surface opposite to the side on which the second longitudinal structure is provided.
また、上記目的を達成するため、本発明は、第2の態様として、上記本発明の第1の態様に係る妨害電磁波低減装置が筐体に設置されたことを特徴とする電子機器を提供するものである。 Moreover, in order to achieve the said objective, this invention provides the electronic device characterized by the interference electromagnetic wave reduction apparatus which concerns on the said 1st aspect of the said invention being installed in the housing | casing as a 2nd aspect. Is.
本発明によれば、直線偏波に対する電磁波低減効果を広帯域で奏する妨害電磁波低減装置及びこれを備えた電子機器を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electromagnetic wave reduction apparatus which shows the electromagnetic wave reduction effect with respect to a linear polarization in a wide band, and an electronic device provided with the same can be provided.
本発明の好適な実施の形態について説明する。図1に、本実施形態に係る妨害電磁波低減装置の外観を示す。妨害電磁波低減装置は、導電性部材及び抵抗体2を有する長手構造体1を有し、ノイズ源であるハーネスを模した半波長ダイポールアンテナ3を備えた電子機器の筐体4に設置されている。
A preferred embodiment of the present invention will be described. In FIG. 1, the external appearance of the interference electromagnetic wave reduction apparatus which concerns on this embodiment is shown. The interference electromagnetic wave reducing device has a
図2、3において、導電性長手構造群のX、Y方向の寸法をa1、b1とする。またノイズ源である電子機器のハーネスを模した半波長ダイポールアンテナ3のY方向の寸法をb2として、導電性長手構造群までの距離をdとする。また、電子機器を内蔵した筐体のX、Y、Z方向の寸法をa3、b3、c3とする。
2 and 3, the dimensions in the X and Y directions of the conductive longitudinal structure group are a1 and b1. In addition, the dimension in the Y direction of the half-
図4を用いて、放射電磁波が低減される原理を説明する。放射源としてのハーネスが筐体の内部にある構造を例とするが、筐体としては開口部の広いスキャナを想定しており、筐体の影響はほとんどないものとする。図4(a)において、半波長ダイポールアンテナ3の感度の関係から、半波長ダイポールアンテナ3と導電性の長手構造体群1とは平行であることが好ましい。
The principle that the radiated electromagnetic wave is reduced will be described with reference to FIG. An example is a structure in which a harness as a radiation source is inside the housing, but a scanner having a wide opening is assumed as the housing, and the housing is hardly affected. In FIG. 4A, from the relationship of the sensitivity of the half-
長手構造体群1には、ダイポールアンテナの長さを半波長とし電圧分布7のように半波長電圧分布が発生し、抵抗体2に電圧が発生する。その時、抵抗体2に電流が流れることにより、ジュール熱が発生し電磁波ノイズの低減が可能である。
In the
しかし周波数が高くなると電圧分布7は図4(b)のようになり、抵抗体2にかかる電圧がゼロとなるため、電磁波ノイズ低減効果が低下する。
However, when the frequency is increased, the
その場合、図4(c)に示すように、長手構造体1の両脇に長手構造体1dを設置し、それぞれの長手構造体1dには抵抗2dを3個ずつ、長手構造体を4等分するように配置する。これにより、電圧分布7で電圧の高い箇所に抵抗体をおくことができるため、高い周波数でも電磁波ノイズ低減効果を実現できる。
In this case, as shown in FIG. 4 (c), a
また、順次長手構造体群を設置し、抵抗体の個数を6、14、30、62・・・とし、導電性部材の個数を8、16、32、64とおけばよい。抵抗体の個数y1を下記の式(1)、導電性部材の個数y2を下記の式(2)として示す。そして複数の長手構造体を置くことで、広帯域での低減効果が実現できる。
y1=−2+8×2(k-1) (k=1,2,3,・・・) ・・・(1)
y2=8×2(k-1) (k=1,2,3,・・・) ・・・(2)
In addition, the longitudinal structure group may be sequentially installed, the number of resistors may be 6, 14, 30, 62, and the number of conductive members may be 8, 16, 32, and 64. The number y1 of resistors is represented by the following formula (1), and the number y2 of conductive members is represented by the following formula (2). And the reduction effect in a wide band is realizable by putting a some longitudinal structure.
y1 = −2 + 8 × 2 (k−1) (k = 1, 2, 3,...) (1)
y2 = 8 × 2 (k−1) (k = 1, 2, 3,...) (2)
次に、上記構成からなる筐体によって得られた効果を数値シミュレーションによって検証する。
まず、図1に示す筐体に内蔵したノイズ源の上に抵抗体2と導電性部材とからなる長手構造群1を置いた場合(CASE1)と、図5に示すように筐体に内蔵したノイズ源だけの場合(CASE2)について放射電界強度を計算する。
なお、図1、図5の寸法形状は既に図2、図3に示されている。ここで、a1=100mm、b1=400mm、b2=390mm、a3=500mm、b3=400mm、c3=60mm、d=40mmである。また、抵抗体2の抵抗値は50Ωとする。ここではFDTD法(Finite Difference Time Domain method:有限差分時間領域法)と呼ばれる計算解析手法によるシミュレーションによって放射磁界を評価する。この解析では、解析空間を格子状に分割して、Maxwell方程式を差分して時間領域で解く。具体的には、入力点であるダイポールアンテナの入力端に広い範囲の周波数成分を含んだガウシアンパルスを入力し、抵抗体からz方向に55mm上のxy面での時間領域での全格子点での磁界情報を取り込む。そしてこの磁界情報を周波数変換して周波数領域でのxy平面での平均磁界情報を得る。
Next, the effect obtained by the casing having the above configuration is verified by numerical simulation.
First, when the
1 and 5 are already shown in FIGS. 2 and 3. FIG. Here, a1 = 100 mm, b1 = 400 mm, b2 = 390 mm, a3 = 500 mm, b3 = 400 mm, c3 = 60 mm, and d = 40 mm. The resistance value of the
図1に示すCASE1と図5に示すCASE2との場合における放射磁界強度を図6に示す。例えば、周波数374MHzについてCASE2は5.29e-5[A/m]に対してCASE1は1.28e-5[A/m]と4倍程度の低減効果がある。そして周波数270MHz以上で低減効果が得られることが確認できる。
FIG. 6 shows the radiated magnetic field intensity in the case of
このように、長さが2倍違う半波長ダイポールアンテナを隣接して置くことにより、ハーネスのような長手構造からの直線偏波の電磁波ノイズに対して、広い範囲の周波数で電磁波ノイズの低減が可能となる。 In this way, by placing half-wave dipole antennas of different lengths adjacent to each other, electromagnetic noise can be reduced over a wide range of frequencies against linearly polarized electromagnetic noise from a longitudinal structure such as a harness. It becomes possible.
導電性部材の出力インピーダンスをZ1、出力抵抗をR、リアクタンスをX、虚数をjとして、Z1=R+jXとした場合、抵抗体のインピーダンスをZ2=R−jXとすることが好ましい。このようにすると、佐治 学,「電気回路A」,オーム社,p75に示されているように、最大電力供給の定理から電力が抵抗体に一番効果的に消費される。これにより電磁波ノイズの低減効果がより顕著に得られる。すなわち、抵抗体と半波長ダイポールアンテナとで出力インピーダンスを整合させることにより、電磁波ノイズをよりいっそう低減可能である。 When the output impedance of the conductive member is Z1, the output resistance is R, the reactance is X, the imaginary number is j, and Z1 = R + jX, the impedance of the resistor is preferably Z2 = R−jX. In this way, as shown in Saji Manabu, “Electric Circuit A”, Ohm Co., p75, power is most effectively consumed by the resistor from the maximum power supply theorem. Thereby, the effect of reducing electromagnetic wave noise can be obtained more remarkably. That is, electromagnetic wave noise can be further reduced by matching the output impedance between the resistor and the half-wave dipole antenna.
なお、長手構造体1を構成する導電性部材は、導電性を備える材料であれば任意の材料を適用可能であるが、金属製とすることにより、導電性プラスチック等を用いる場合よりも材料コストを低く抑え、同等の電磁波低減効果をより安価な構成で実現できる。
The conductive member constituting the
また、図7に示すように、絶縁層5の上に導電性の長手構造体群1、抵抗体2を設けた構造とし、これらを全て薄膜として形成してもよい。このような構造とすることで、全体としても薄い吸収構造体を実現することが可能となる。例えば、複写機のドキュメントフィーダのような薄い構造体に対しても、吸収構造体任意の場所に設置することが可能となる。
Further, as shown in FIG. 7, a structure in which the conductive
さらに図8に示すように、絶縁層5の一方に導電性の長手構造体群1、抵抗体2を設け、他方に粘着層6を設けた構造とし、絶縁層5、導電性の長手構造体群1及び抵抗体2を薄膜として形成しても良い。一般に複写機の場合は金属フレームを囲うように外装プラスチックで覆われる。ハーネスから電磁波ノイズが発生する場合に、その箇所の外装プラスチックの内側に粘着層6を用いて妨害電波低減装置を容易に設置することが可能である。
Further, as shown in FIG. 8, the insulating
なお、上記実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることなく様々な変形が可能である。 In addition, the said embodiment is an example of suitable implementation of this invention, and various deformation | transformation are possible for this invention, without being limited to this.
1 長手構造体
2 抵抗体
3 半波長ダイポールアンテナ
4 筐体
5 絶縁層
6 粘着層
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記妨害電磁波の発生源である電磁波ノイズ源の長手方向と同一方向に配列させた二つの導電性部材を、抵抗体を介して電気的に接続して構成した第1の長手構造体と、
前記第1の長手構造体を中心として、該第1の長手構造体の短手方向に対称に配置された少なくとも一対の第2の長手構造体とを有し、
前記第2の長手構造体の各々は、前記中心側に隣接する第1又は第2の長手構造体の導電性部材の半分の長さの導電性部材が、その2倍の数、抵抗体を介して電気的に接続されて構成されていることを特徴とする妨害電磁波低減装置。 An interference electromagnetic wave reducing apparatus for reducing electromagnetic interference emitted from electronic equipment,
A first longitudinal structure configured by electrically connecting two conductive members arranged in the same direction as the longitudinal direction of the electromagnetic noise source that is the source of the disturbing electromagnetic wave through a resistor;
Having at least a pair of second longitudinal structures disposed symmetrically in the lateral direction of the first longitudinal structure, with the first longitudinal structure as a center,
Each of the second longitudinal structures is composed of a conductive member that is half the length of the conductive member of the first or second longitudinal structure adjacent to the center side, and has twice as many resistors. A device for reducing interference electromagnetic waves, characterized in that the device is configured to be electrically connected to each other.
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JP2008165719A JP2010010268A (en) | 2008-06-25 | 2008-06-25 | Jamming electromagnetic wave-reducing device and electronic equipment |
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JP2020178016A (en) * | 2019-04-17 | 2020-10-29 | 富士通株式会社 | Integrated circuit package |
-
2008
- 2008-06-25 JP JP2008165719A patent/JP2010010268A/en not_active Withdrawn
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