JP2020180837A - 電磁シールド監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多数の送受信アンテナおよび切替器を用いない簡易なシステムで１ＧＨｚ以上の高周波でのシールド監視を可能とする電磁シールド監視装置を提供する。【解決手段】電磁シールド室と外部とを仕切る出入り口の周縁部に沿って導電性の扉枠１が配置され、このかつ扉枠１に導電性のシールド扉２が開閉可能に取り付けられ、両者１、２の対面箇所に導電性のガスケット３が配置されている構造に適用されるもので、シールド扉２が閉じられた状態においてガスケット３を間に挟んで電磁波放射用およびガスケット３を通じて漏洩する電磁波受信用の２つの漏洩導波線路５ａ、５ｂが敷設されるとともに、電磁波放射用の漏洩導波線路５ａには無線周波信号を入力する送信器８が、電磁波受信用の漏洩導波線路５ｂには電磁波受信に伴って得られる無線周波信号を受信する受信器９が接続されている。【選択図】図１

Description

本願は、電磁シールド室の出入り口に設置されるシールド扉のシールド性能を監視する電磁シールド監視装置に関する。

例えば、ＯＡ（Ｏｆｆｉｃｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）機器を有する事務所において、ＯＡ機器から放射された電磁波がセキュリティエリア外に漏洩してしまう場合、漏洩した電磁波を用いてコンピュータ画面等を復元する電磁盗聴技術により、事務所がセキュリティエリアで区分されていても情報漏洩してしまうリスクがある。

このような情報漏洩のリスクに対し、事務所を金属または磁性材等の電磁シールド材で覆い電磁シールド室とすることで、ＯＡ機器から放射された電磁波が外部に漏洩しないようにすることが可能である。ただし、電磁シールド室に人が出入りする必要があるため、電磁シールド室を一様に電磁シールド材で覆うことはできない。

そこで、電磁シールド室の隔壁に人の出入りのための開口部を形成し、この開口部の外周縁部に導電性の扉枠を配置するとともに、開口部を開閉するための導電性のシールド扉を開閉可能に設け、かつ、シールド扉と扉枠とが互いに接触する箇所に導電性のガスケットを配置する。そして、シールド扉が閉じた際にガスケットを圧縮することで、シールド扉と扉枠とが隙間なく電気的に接触して、電磁波が漏洩可能な開口部が生じないようにすることで、電磁シールド室に人が出入りするシールド扉を設けた場合でもシールド性能が損なわれないようにしている。

シールド扉に用いられるガスケットは、扉を開け閉めするごとに次第に劣化していくため、定期的な保守点検が必要である。保守点検日より前にガスケットの劣化が生じた場合には、劣化発生日から保守点検日まで、事務所が情報漏洩のリスクに晒されてしまうことになる。そのため、情報漏洩のリスクを最小限に低減するためには、ガスケットの劣化を常時監視する装置が必要となる。

そこで、従来技術では、電磁シールド室内に送信用のアンテナを設け、電磁シールド室外に受信用のアンテナを設け、受信アンテナが受信する信号量を監視することで、シールド性能の低下を検出するシステムが提案されている（下記の特許文献１、特許文献２参照）。

特許第４６３３４７６号公報 特開２００７−１８３２１１号公報

コンピュータ画面の復元による電磁盗聴を防止するために、電磁シールド室に求められるシールド性能の周波数上限は１ＧＨｚ程度であったが、近年、電磁盗聴のリスクだけでなく、高出力のマイクロ波を事務所に照射しＯＡ機器を破壊することで、事務所の業務を妨害する電磁攻撃のリスクが高まっており、シールド性能の周波数上限は１０ＧＨｚ以上まで高まりつつある。

１０ＧＨｚの電磁波は１ＧＨｚの電磁波よりも、電力で計算すると１００倍距離減衰が大きく、特許文献１に記載の従来技術では、アンテナがシールド扉に対し離れていると、受信アンテナにおいて十分な感度を得ることが難しく、シールド監視ができない問題がある。

一方、特許文献２に記載の従来技術では、アンテナがシールド扉の直近に敷設されるが、シールド扉のガスケット全体に電磁波を照射するためには１組の受信アンテナと送信アンテナでは不可能であり、多数組のアンテナが必要である。

また、この特許文献２記載の従来技術は、１ＧＨｚ帯のシールド監視を想定したものであり、１０ＧＨｚ帯のシールド監視に適用しようとすると、数組のアンテナでも不十分であり、数十組以上のアンテナが必要になる。

すなわち、従来の１ＧＨｚ以下のシールド監視であれば、シールド扉のガスケット全体に電磁波を照射して、ガスケット欠陥部からの漏洩電磁波を検出するために、パッチアンテナまたはロッドアンテナ等のアンテナを用いたとしても、送信アンテナと受信アンテナは少数組あれば十分であるが、１０ＧＨｚ帯のシールド監視に適用しようとすると、１０ＧＨｚの電磁波は１ＧＨｚの電磁波よりも、電力で計算すると１００倍距離減衰が大きいため、ガスケットとアンテナの距離が近くなければならず、ガスケット全体のシールド監視をするためには数十組以上のアンテナが必要となる。

そのため、送信器と受信器の両方にアンテナの接続を切替える膨大な切替器および、各切替器を制御する制御部が必要となり、システムが複雑化してしまう問題がある。さらに、膨大な切替器では信号が伝搬する際に信号が減衰されるため、シールド監視の感度が低下してしまう問題がある。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、多数の送受信アンテナおよび切替器を用いない簡易なシステムでもって、１ＧＨｚ以上の高周波であっても確実にシールド監視を可能とする電磁シールド監視装置を提供することを目的とする。

本願に開示される電磁シールド監視装置は、電磁シールド室と外部とを区画するシールド壁に形成された出入り口の周縁部に沿って導電性の扉枠が配置されるとともに、前記出入り口を開閉する導電性のシールド扉が前記扉枠に開閉可能に取り付けられ、前記扉枠と前記シールド扉との対面箇所に、導電性のガスケットが枠状に配置されている構造に適用される電磁シールド監視装置であって、
電磁波放射用の漏洩導波線路および前記ガスケットを通じて漏洩する電磁波受信用の漏洩導波線路を備え、前記シールド扉が閉じられた状態において、前記ガスケットを間に挟んで前記漏洩導波線路が共に前記扉枠または前記シールド扉のいずれか一方に配置され、あるいは前記ガスケットを間に挟んで前記漏洩導波線路のいずれか一方が前記扉枠に、他方が前記シールド扉に配置されており、前記電磁波放射用の前記漏洩導波線路には無線周波信号を入力する送信器が、前記電磁波受信用の前記漏洩導波線路には電磁波受信に伴って得られる無線周波信号を受信する受信器がそれぞれ接続されていることを特徴としている。

本願に開示される電磁シールド監視装置によれば、従来技術のような多数の送受信アンテナを用いない簡易なシステムでありながら、１ＧＨｚ以上の高周波であっても、シールド扉の外周に接触するガスケットの劣化の有無を確実に監視することが可能となる。

本願の実施の形態１に係る電磁シールド監視装置の概念図であり、図１Ａは電磁シールド室の室外側から見た正面図、図１Ｂは室内側から見た正面図である。 図１ＡのＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 実施の形態１の電磁シールド監視装置を構成する漏洩同軸ケーブルの一部を示す斜視図である。 図１に示す構成の電磁シールド監視装置のガスケット欠陥発生時の説明図であり、図４Ａは電磁シールド室の室外側から見た正面図、図４Ｂは室内側から見た正面図である。 本願の実施の形態２に係る電磁シールド監視装置の部分断面図である。 本願の実施の形態３に係る電磁シールド監視装置の概念図であり、図６Ａは電磁シールド室の室外側から見た正面図、図６Ｂは室内側から見た正面図である。 図６ＡのＹ−Ｙ線に沿う断面図である。 図６に示す構成の電磁シールド監視装置のガスケット欠陥発生時の説明図であり、図８Ａは電磁シールド室の室外側から見た正面図、図８Ｂは室内側から見た正面図である。 本願の実施の形態４に係る電磁シールド監視装置の部分断面図である。 本願の実施の形態５に係る電磁シールド監視装置の部分断面図である。 実施の形態６に係る電磁シールド監視装置の部分断面図である。 本願の実施の形態７に係る電磁シールド監視装置の概念図であり、図１２Ａは電磁シールド室の室外側から見た正面図、図１２Ｂは室内側から見た正面図である。 本願の実施の形態７に係る電磁シールド監視装置のガスケット欠陥発生時の説明図であり、図１３Ａは電磁シールド室の室外側から見た正面図、図１３Ｂは室内側から見た正面図である。 本願の実施の形態８に係る電磁シールド監視装置の概念図であり、図１４Ａは電磁シールド室の室外側から見た正面図、図１４Ｂは室内側から見た正面図である。 本願の実施の形態９に係る電磁シールド監視装置を構成する漏洩同軸ケーブルの反射特性を示す特性図である。

実施の形態１．
図１は本願の実施の形態１に係る電磁シールド監視装置の概念図であり、図１Ａは電磁シールド室の室外側から見た正面図、図１Ｂは室内側から見た正面図である。また、図２は図１ＡのＸ−Ｘ線に沿う断面図、図３は実施の形態１の電磁シールド監視装置を構成する漏洩同軸ケーブルの一部を示す斜視図である。

この実施の形態１において、電磁シールド監視装置が配備される場所では、電磁シールド室と外部とを区画するシールド壁に人の出入りのための出入り口が形成され、この出入り口の周縁部に沿って導電性の扉枠１が配置されるとともに、出入り口を開閉するための導電性のシールド扉２が図示しない蝶番などにより扉枠１に開閉可能に取り付けられている。

上記の扉枠１は、出入り口の周縁部に沿って周回して設けられた枠部１ａと、シールド扉２が閉じられた状態でその周縁部の一部と対面する扉係止部１ｂとが一体成形されてなる平断面が略Ｌ字状のものであり、この扉枠１の扉係止部１ｂのシールド扉２との対面箇所に、導電性のガスケット３が枠状に配置されている。そして、シールド扉２が閉じた際にガスケット３を圧縮することで、シールド扉２と扉枠１とが隙間なく電気的に接触して、電磁波が電磁シールド室から外部に漏洩しないようにしてシールド性能を発揮する。なお、ここでは、ガスケット３は扉枠１の側に設けているが、これに限らず、シールド扉２の扉係止部１ｂとの対面箇所にガスケット３を設けた構成とすることも可能である。

この実施の形態１の電磁シールド監視装置は、扉枠１の枠部１ａの出入り口に面する内周面に沿ってケーブル収納溝１ｃが形成され、このケーブル収納溝１ｃに第１の漏洩同軸ケーブル５ａが収納配置されている。また、扉枠１の扉係止部１ｂの出入り口に面する解放端の内周面に沿ってケーブル収納溝１ｄが形成され、このケーブル収納溝１ｄに第２の漏洩同軸ケーブル５ｂが収納配置されている。したがって、ガスケット３が第１の漏洩同軸ケーブル５ａと第２の漏洩同軸ケーブル５ｂとの間に挟まれて配置された構成となっている。

この場合、第１の漏洩同軸ケーブル５ａは、スロット６を介して広範囲に電磁波を外部に放射する役割をもつ。また、第２の漏洩同軸ケーブル５ｂは、スロット６を介して外部からの電磁波を内部に取り込んで受信する役割をもつ。

上記の第１、第２の漏洩同軸ケーブル５ａ、５ｂは、いずれも円柱状の内導体と円筒状の外導体とが同軸上に配置されるとともに、内導体と外導体間に絶縁材が介在され、さらに外導体には電磁波漏洩用の開口部としてのスロット６が形成されている。そして、第１、第２の漏洩同軸ケーブル５ａ、５ｂが特許請求の範囲における漏洩導波線路に該当する。

なお、内導体は必ずしも円柱でなくてもよく、多角柱でもよく、複数本の導線による撚線でもよい。また、外導体は中空であれば断面形状が必ずしも円でなくてもよく、多角形でもよく、また、複数本の導線によるチューブ状の編組線でもよい。絶縁材は、例えばポリエチレンが用いられるが、空気であってもよい。

第１の漏洩同軸ケーブル５ａについては、その一端側に送信器７が、他端側に第１の終端器８ａがそれぞれ接続されている。また、第２の漏洩同軸ケーブル５ｂについては、その一端側に第２の終端器８ｂが、他端側に受信器９がそれぞれ接続されている。

しかも、この実施の形態１では、送信器７のちょうど裏側の位置に第２の終端器８ｂが配置され、また受信器９のちょうど裏側の位置に第１の終端器８ａが配置された構成となっている。なお、ここでは、送信器７、受信器９、および第１、第２の終端器８ａ、８ｂは、いずれもシールド壁の内部に設けられているが、これに限らず床下に設けることも可能である。

送信器７は、無線周波信号を発生する信号発生器と、無線周波信号を増幅する増幅器（いずれも図示省略）を備える。また、受信器９は無線周波信号を増幅する増幅器と、無線周波信号を検出する検波器（いずれも図示省略）を備える。なお、無線周波信号の周波数は、例えば１ＧＨｚ〜４０ＧＨｚであり、単一周波数の信号でもよく、また複数の周波数の信号を含んでいてもよい。

また、第１、第２の終端器８ａ、８ｂは、第１、第２の漏洩同軸ケーブル５ａ、５ｂの端部における無線周波信号の反射を抑えるためのもので、そのインピーダンスは第１、第２の漏洩同軸ケーブル５ａ、５ｂのインピーダンスと整合していることが望ましい。例えば、第１、第２の漏洩同軸ケーブル５ａ、５ｂのインピーダンスが５０Ωであれば、第１、第２の終端器８ａ、８ｂのインピーダンスも５０Ωとすることが望ましい。

次に、この実施の形態１における電磁シールド監視装置の動作について、図１、図２、図４を参照して説明する。

例えば、図１に示すように、シールド扉２の開閉に伴って送信器７に近い位置でガスケット３が劣化して切れるなどの欠陥部４が発生したとすると、送信器７から第１の漏洩同軸ケーブル５ａのスロット６を介して放射された電磁波は、ガスケット３の欠陥部４を通過してこの欠陥部４に近い位置にある第２の漏洩同軸ケーブル５ｂのスロット６を介してその内部に取り込まれる。

そして、第２の漏洩同軸ケーブル５ｂの内部に取り込まれた電磁波は、取り込まれた位置（すなわち、ガスケット３の欠陥部４の近傍に位置する箇所）を起点として、受信器９側に向かう方向と、第２の終端器８ｂ側に向かう方向の二方向に分かれて伝搬する。

図１に示す構成では、前述のように、送信器７のちょうど裏側の位置に第２の終端器８ｂが配置され、受信器９のちょうど裏側の位置に第１の終端器８ａが配置されているので、無線周波信号が送信器７から受信器９に至るまでに第１の漏洩同軸ケーブル５ａと第２の漏洩同軸ケーブル５ｂの内部を伝搬する長さの合計は、第１、第２の漏洩同軸ケーブル５ａ、５ｂのそれぞれの全長に等しくなる。

また、図４に示すように、受信器９に近い位置でガスケット３に欠陥部４が発生した場合、電磁波が取り込まれた位置を起点として、受信器９側に向かう方向と、第２の終端器８ｂ側に向かう方向の二方向に分かれて伝搬するが、図１の場合と同様に、無線周波信号が送信器７から受信器９に至るまでに第１の漏洩同軸ケーブル５ａと第２の漏洩同軸ケーブル５ｂの内部を伝搬する長さの合計は第１、第２の漏洩同軸ケーブル５ａ、５ｂのそれぞれの全長に等しくなる。

このように、送信器７のちょうど裏側の位置に第２の終端器８ｂを配置し、また受信器９のちょうど裏側の位置に第１の終端器８ａを配置しておけば、送信器７に近い位置にガスケット３の欠陥部４が発生する場合（図１）、あるいは受信器９に近い位置にガスケット３の欠陥部４が発生する場合（図４）のいずれの場合でも、無線周波信号が送信器７から受信器９に至るまでに第１の漏洩同軸ケーブル５ａと第２の漏洩同軸ケーブル５ｂの内部を伝搬する長さの合計は第１、第２の漏洩同軸ケーブル５ａ、５ｂのそれぞれの全長に等しくなり、ガスケット３の欠陥部４の発生位置に依存しない。

第１、第２の漏洩同軸ケーブル５ａ、５ｂの内部を無線周波信号が伝搬する場合、その伝搬する長さに比例して無線周波信号は減衰して受信器９に到達するため、第１、第２の漏洩同軸ケーブル５ａ、５ｂの内部を伝搬する無線周波信号の伝搬長の合計がガスケット３の欠陥部４の発生箇所に依存せずに常に同じであるということは、無線周波信号の検出感度がガスケット３の欠陥部４の発生箇所に依存しないということを意味する。ガスケット３の欠陥部４の度合いが進行するほど、受信器９で受信する信号強度は強くなるため、受信器９で受信する信号強度とガスケット３の欠陥部４の進行度とを関連づけて監視するためには、図１に示したような送信器７、受信器９、および第１、第２の終端器８ａ、８ｂの配置構成とすれば、無線周波信号の検出感度はガスケット３の欠陥部４の位置に依存しなくなる。

なお、ガスケット３の欠陥部４の欠陥度合いの進行度に関係なく、欠陥部４の発生の有無のみを単に検出することが目的であれば、欠陥部４の検出感度は、その欠陥部４の位置に依存してもよい。その場合には、送信器７、受信器９、第１、第２の終端器８ａ、８ｂの位置は、必ずしも図１に示したような配置構成になっている必要はなく、これらは任意の位置に配置してもよく、例えば図１の受信器９と第２の終端器８ｂの位置が上下入れ替わっていてもよい。

以上のように、この実施の形態１の電磁シールド監視装置は、第１の漏洩同軸ケーブル５ａから外部に放射された電磁波のうち、ガスケット３の欠陥部４を通した電磁波をガスケット３の欠陥部４の近傍に位置する第２の漏洩同軸ケーブル５ｂの箇所で取り込んで受信器９で受信するので、ガスケット３の欠陥部４の発生の有無を確実に検出することができる。このため、従来のように多数の送受信アンテナおよび切替器を用いなくても、簡易なシステムで１ＧＨｚ以上の高周波でのガスケット全体のシールド監視が可能となる。

なお、この実施の形態１では、扉枠１の枠部１ａに形成されたケーブル収納溝１ｃに電磁波照射用の第１の漏洩同軸ケーブル５ａを、また、扉係止部１ｂに形成されたケーブル収納溝１ｄの内部に電磁波受信用の第２の漏洩同軸ケーブル５ｂをそれぞれ収納配置しているが、これに限らず、例えば配置関係を逆にして、一方のケーブル収納溝１ｃの内部に電磁波受信用の第２の漏洩同軸ケーブル５ｂを、他方のケーブル収納溝１ｄの内部に電磁波放射用の第１の漏洩同軸ケーブル５ａを配置した構成とすることも可能である。また、第１の漏洩同軸ケーブル５ａをシールド扉２の枠部１ａ側に設けているが、例えばシールド扉２の枠部１ａとの対向面側に設けることも可能である。さらに、ケーブル収納溝１ｃ、１ｄの断面形状は必ずしも角型でなくてもよく、丸形など任意の形をとってよい。

実施の形態２．
図５は本願の実施の形態２に係る電磁シールド監視装置の部分断面図であり、実施の形態１（図１〜図４）と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態２の特徴は、扉枠１の扉係止部１ｂのシールド扉２と対向する面に沿って枠状にケーブル収納溝１ｄ形成されており、このケーブル収納溝１ｄに電磁波受信用の第２の漏洩同軸ケーブル５ｂが収納配置されていることである。なお、第１の漏洩同軸ケーブル５ａは、実施の形態１と同様、扉枠１の枠部１ａに形成されたケーブル収納溝１ｃに収納配置されている。したがって、２つのケーブル収納溝１ｃ、１ｄの開口部の相互間の距離は、実施の形態１の場合よりも距離的に短くなっている。

ここで、１ＧＨｚ以上の高周波の電磁波は１ＧＨｚ以下の低周波の電磁波に比べて回折しにくい特徴をもつことから、ガスケット３の欠陥部４を通過した電磁波は、回折せずとも第２の漏洩同軸ケーブル５ｂに受信される方が望ましい。

この観点から、実施の形態１（図２）の場合には、第１の漏洩同軸ケーブル５ａから放射された電磁波が第２の漏洩同軸ケーブル５ｂに受信されるには、ガスケット３の欠陥部４を通過した後に扉枠１の扉係止部１ｂとシールド扉２との間の隙間を伝搬し、さらに扉係止部１ｂを出入り口側まで余分に回折してまわりこむ必要がある。

これに対して、この実施の形態２では、図５に示すように、ガスケット３の欠陥部４を通過した電磁波は、扉枠１の扉係止部１ｂとシールド扉２との間の隙間を伝搬して第２の漏洩同軸ケーブル５ｂに直接受信されるので、ガスケット３の欠陥部４の検出感度をさらに向上させることができる。
その他の構成、および作用、効果は実施の形態１と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態３．
図６は本願の実施の形態３に係る電磁シールド監視装置の概念図で、図６Ａは電磁シールド室の室外側から見た正面図、図６Ｂは室内側から見た正面図である。また、図７は図６ＡのＹ−Ｙ線に沿う断面図であり、実施の形態１（図１〜図４）と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態３の特徴は、シールド扉２の扉枠１の枠部１ａと対向する面にケーブル収納溝２ａが形成され、このケーブル収納溝２ａに電磁波放射用の第１の漏洩同軸ケーブル５ａが収納配置されるとともに、シールド扉２の扉係止部１ｂと対向する面にもケーブル収納溝２ｂが枠状に形成され、このケーブル収納溝２ｂに電磁波受信用の第２の漏洩同軸ケーブル５ｂが収納配置されている。

そのため、第１の漏洩同軸ケーブル５ａの両端に取り付けられる送信器７と第１の終端器８ａ、および第２の漏洩同軸ケーブル５ｂの両端に取り付けられる受信器９と第２の終端器８ｂは、いずれもシールド扉２の内部に配置された構造となっている。

しかも、この実施の形態３においても、実施の形態１の場合と同様、送信器７のちょうど裏側の位置に第２の終端器８ｂが配置され、また受信器９のちょうど裏側の位置に第１の終端器８ａが配置されている。

図６に示すように、送信器７に近い位置でガスケット３に欠陥部４が発生した場合、あるいは、図８に示すように、受信器９に近い位置でガスケット３に欠陥部４が発生した場合のいずれにおいても、無線周波信号が送信器７から受信器９に至るまでに第１の漏洩同軸ケーブル５ａと第２の漏洩同軸ケーブル５ｂの内部を伝搬する長さの合計は第１、第２の漏洩同軸ケーブル５ａ、５ｂのそれぞれの全長に等しくなり、ガスケット３の欠陥部４の検出感度は、欠陥部４の発生位置に依存しない。
その他の構成、および作用、効果は、実施の形態１と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態４．
図９は本願の実施の形態４に係る電磁シールド監視装置の部分断面図であり、実施の形態２（図５）と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態４の特徴は、扉枠１の扉係止部１ｂのシールド扉２との対面箇所の内外に、導電性の第１、第２のガスケット３ａ、３ｂがそれぞれ枠状に配置されている２重ガスケット構造であり、第１のガスケット３ａと第２のガスケット３ｂとの間に受信用の第２の漏洩同軸ケーブル５ｂが配置されている。
なお、図９に示すシールド扉２は、第１のガスケット３ａとの接触部と、第２のガスケット３ｂとの接触部の間に段差があるが、必ずしも段差は無くてもよい。

この実施の形態４の構成によれば、第１のガスケット３ａの欠陥部４を電磁波が通過した場合、その電磁波は第２のガスケット３ｂによって反射される。そのため、第２のガスケット３ｂが無い場合に比べて、第２の漏洩同軸ケーブル５ｂに受信される電磁波を増加させることができ、実施の形態１の場合よりもガスケット３ａの欠陥部４の検出感度を向上させることができる。
その他の構成、および作用、効果は、実施の形態２と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態５．
図１０は本願の実施の形態５に係る電磁シールド監視装置の部分断面図であり、実施の形態４（図９）と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態５の特徴は、扉枠１の扉係止部１ｂのシールド扉２との対面箇所の内外の２箇所それぞれに導電性の第１、第２のガスケット３ａ、３ｂが枠状に配置されることに加えて、さらに、扉枠１の枠部１ａのシールド扉２との対向面に導電性の第３のガスケット３ｃが枠状に取り付けられた３重ガスケット構造である。そして、第１のガスケット３ａと第３のガスケット３ｃの間に電磁波放射用の第１の漏洩同軸ケーブル５ａが配置され、第１のガスケット３ａと第２のガスケット３ｂとの間に電磁波受信用の第２の漏洩同軸ケーブル５ｂが配置されている。

この実施の形態５の構成によれば、第１の漏洩同軸ケーブル５ａから放射された電磁波は第３のガスケット３ｃによって反射されるので、第３のガスケット３ｃが無い場合に比べて、第１のガスケット３ａに照射される電磁波を増加させることができる。このため、実施の形態４の場合よりもガスケット３ａの欠陥部４の検出感度を向上させることができる。さらに、第１の漏洩同軸ケーブル５ａから放射される電磁波がシールド扉２の外部に漏洩することを抑制できるため、電磁波の人体被ばくを防ぐことが可能となる。
その他の構成、および作用、効果は、実施の形態４と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態６．
図１１は本願の実施の形態６に係る電磁シールド監視装置の部分断面図であり、実施の形態５（図１０）と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態６の特徴は、実施の形態５の構成に加えて、扉枠１の扉係止部１ｂの解放端側のシールド扉２との対面箇所にさらにケーブル収納溝１ｅが枠状に形成され、このケーブル収納溝１ｅに第３の漏洩同軸ケーブル５ｃが収納配置されている。これにより、第２のガスケット３ｂがその両側の漏洩同軸ケーブル５ａ、５ｃで挟まれた状態になっている。

そして、第１、第２のガスケット３ａ、３ｂとの間に位置する第２の漏洩同軸ケーブル５ｂが電磁波の外部放射用として、また、第１、第３の漏洩同軸ケーブル５ａ、５ｃが共に外部からの電磁波を内部に取り込む受信用として設けられている。したがって、第２の漏洩同軸ケーブル５ｂに送信器が接続され、第１，第３の漏洩同軸ケーブル５ａ、５ｃに受信器が接続されている。

この実施の形態６の構成によれば、２重のガスケット３ａ、３ｂにより電磁シールド室から室外に電磁波が漏洩するのを抑制できることに加えて、第１のガスケット３ａまたは第２のガスケット３ｂに欠陥部が生じたときには、第２の漏洩同軸ケーブル５ｂから放射される電磁波が第１の漏洩同軸ケーブル５ａ、あるいは第３の漏洩同軸ケーブル５ｃによって受信されるため、第１のガスケット３ａと第２のガスケット３ｂの劣化を個別に監視することが可能となる。
その他の構成、および作用、効果は、実施の形態５と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態７．
図１２は本願の実施の形態７に係る電磁シールド監視装置の概念図であり、図１２Ａは電磁シールド室の室外側から見た正面図、図１２Ｂは室内側から見た正面図であり、実施の形態１（図１〜図４）と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態７では、電磁波を放射する第１の漏洩同軸ケーブル５ａについては、その一端側に送信器７が、他端側に終端器８がそれぞれ接続されているが、実施の形態１と異なる点は、ガスケット３の欠陥部４を通過した電磁波を受信する第２の漏洩同軸ケーブル５ｂについては、その一端側に第１の受信器９ａが接続され、他端側には終端器ではなくて第２の受信器９ｂが接続されている。そして、送信器７のちょうど裏側の位置に第２の受信器９ｂが配置され、終端器８のちょうど裏側の位置に第１の受信器９ａが配置された構成となっていることである。

この実施の形態７の構成によれば、第１の受信器９ａの受信電力Ｐ１（ｄＢｍ）と第２の受信器９ｂの受信電力Ｐ２（ｄＢｍ）の差分を監視することで、ガスケット３の欠陥部４の位置を特定することが可能となる。

すなわち、いま、送信器７が発生する無線周波信号の電力をＰ（ｄＢｍ）、ガスケット３の欠陥部４を電磁波が通り抜ける際に電磁波が受ける減衰量をＡ１（ｄＢ）、第１、第２の漏洩同軸ケーブル５ａ、５ｂのそれぞれの全長を共にＬ、第１、第２の漏洩同軸ケーブル５ａ、５ｂの単位長さ当たりの減衰量をＡ２（ｄＢ／ｍ）とする。

そして、図１２に示すように、送信器７から第１の漏洩同軸ケーブル５ａに沿ってｘ（ｍ）の長さの位置にガスケット３の欠陥部４が存在し、この欠陥部４の位置から第２の漏洩同軸ケーブル５ｂに沿ってＬ−ｘ（ｍ）の長さの位置に第１の受信器９ａが存在し、また、欠陥部４の位置からｘ（ｍ）の長さの位置に第２の受信器９ｂが存在する場合を考える。

そうすると、第１の受信器９ａの受信電力Ｐ１は、［Ｐ−ｘ・Ａ２−Ａ１−（Ｌ−ｘ）・Ａ２］＝［Ｐ−Ａ１−Ｌ・Ａ２］（ｄＢｍ）となる。また、第２の受信器９ｂの受信電力Ｐ２は、［Ｐ−ｘ・Ａ２−Ａ１−ｘ・Ａ２］＝［Ｐ−Ａ１−２ｘ・Ａ２］（ｄＢｍ）となる。

したがって、第１の受信器９ａの受信電力Ｐ１から第２の受信器９ｂの受信電力Ｐ２をｄＢｍ同士で引くと、
Ｐ１（ｄＢｍ）−Ｐ２（ｄＢｍ）＝［（２ｘ−Ｌ）×Ａ２］（ｄＢ）
となり、この値からガスケット３の欠陥部４の位置ｘ（ｍ）を特定することが可能となる。なお、Ｐ１（ｄＢｍ）とＰ２（ｄＢｍ）の減算は、ｍＷ標記で考えると、Ｐ１（ｍＷ）とＰ２（ｍＷ）の除算に対応することに注意を要する。

また、図１３に示すように、送信器７から第１の漏洩同軸ケーブル５ａに沿ってｙ（ｍ）の長さの位置にガスケット３の欠陥部４が存在し、この欠陥部４の位置から第２の漏洩同軸ケーブル５ｂに沿ってＬ−ｙ（ｍ）の長さの位置に第１の受信器９ａが存在する場合も、図１２の場合と同様にしてガスケット３の欠陥部４の位置ｙ（ｍ）を特定することが可能となる。

このように、この実施の形態７では、ガスケット３の欠陥部４の位置を特定することができるので、部分的にガスケット３を交換することでシールド性能を回復させることができ、ガスケット３をすべて交換する場合に比べて、その交換量および交換工数を削減することができる。
その他の構成、および作用、効果は、実施の形態１と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態８．
図１４は本願の実施の形態７に係る電磁シールド監視装置の概念図であり、図１４Ａは電磁シールド室の室外側から見た正面図、図１４Ｂは室内側から見た正面図であり、実施の形態１（図１〜図４）と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態８の特徴は、電磁波放射用の第１の漏洩同軸ケーブル５ａとして２本の漏洩同軸ケーブル５ａ１、５ａ２を備え、一方の漏洩同軸ケーブル５ａ１は扉枠１の上半分の内周面に沿って配置され、他方の漏洩同軸ケーブル５ａ２は扉枠１の下半分の内周面に沿って配置されている。そして、両漏洩同軸ケーブル５ａ１、５ａ２の一端側は共に送信器７に接続され、他端側は共に第１の終端器８ａに接続されている。

さらに、ガスケット３の欠陥部４を通過する電磁波受信用の第２の漏洩同軸ケーブル５ｂとして２本の漏洩同軸ケーブル５ｂ１、５ｂ２を備え、一方の漏洩同軸ケーブル５ｂ１は扉枠１の上半分の内周面に沿って配置され、他方の漏洩同軸ケーブル５ｂ２は扉枠１の下半分の内周面に沿って配置されている。そして、両漏洩同軸ケーブル５ｂ１、５ｂ２の一端側は共に受信器９に接続され、他端側は共に第２の終端器８ｂに接続されている。なお、この場合も、実施の形態１と同様、送信器７のちょうど裏側の位置に第２の終端器８ｂが配置され、また受信器９のちょうど裏側の位置に第１の終端器８ａが配置された構成となっている。

この実施の形態８の構成によれば、図１４に示すように、例えばガスケット３の欠陥部４がシールド扉２の上端部側で発生した場合、送信器７からの無線周波信号が漏洩同軸ケーブル５ａ１、５ｂ１を通過して受信器９で受信されるまでのケーブル伝搬長さは、実施の形態１の場合の半分となる。

このように、この実施の形態８の構成によれば、無線周波信号が漏洩同軸ケーブルを伝搬する長さが実施の形態１の場合の半分になり、漏洩同軸ケーブルの内部を伝搬することで生じる減衰を低減することができ、ガスケット３の欠陥部４の検出感度を向上させることが可能となる。
その他の構成、および作用、効果は、実施の形態１と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態９
次に、本願の実施の形態９に係る電磁シールド監視装置について説明する。

この実施の形態９に係る電磁シールド監視装置は、基本的には実施の形態１に係る電磁シールド監視装置と同様の構成を備えるが、送信器７の発生する無線周波信号の周波数スペクトルの強度が最大となる周波数が時間的に変化するようにしている点で実施の形態１の場合と異なっている。

すなわち、この実施の形態９では、送信器７の内部の増幅器の前段に、ｆ１（Ｈｚ）の固定周波信号を発生する第１の信号発生器、ｆ２±Δｆ／２（Ｈｚ）の変動周波信号を発生する第２の信号発生器、および第１の信号発生器が発生する信号と第２の信号発生器が発生する信号を乗算する混合器を備え（いずれも図示省略）、混合器で乗算された無線周波信号を増幅器に入力することで、送信器７からΔｆの幅だけ周波数が時間的に変化する無線周波信号を発生するようにしている。

この場合、混合器から出力される無線周波信号は、ｆ１＋（ｆ２±Δｆ／２）（Ｈｚ）の周波数成分と、ｆ１−（ｆ２±Δｆ／２）（Ｈｚ）の周波数成分の２つの成分をもつため、バンドパスフィルタ、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタなどにより、どちらか片方を除去してもよい。また、変動周波信号の周波数はｆ２−Δｆ／２からｆ２＋Δｆ／２の範囲で連続的に変化してもよく、離散的に変化してもよい。また、周波数がｆ２−Δｆ／２からｆ２＋Δｆ／２に変化して再度ｆ２−Δｆ／２に戻るまでに要する時間は任意である。

次に、上記のようにして周波数を時間変化させることで得られる効果について説明する。
図１５は本願の実施の形態９に係る電磁シールド監視装置を構成する電磁波放射用の第１の漏洩同軸ケーブルの反射特性の一例を示す特性図である。

図１５の縦軸が大きいほど反射が大きく、送信器７から電磁波放射用の第１の漏洩同軸ケーブル５ａの内部に信号が入りにくくなっていることを示す。無線周波信号の周波数スペクトルの強度が最大となる周波数が、反射が大きくなる周波数と重なってしまうと、第１の漏洩同軸ケーブル５ａの発生する電磁波の強度が小さくなり、ガスケット３の欠陥部４の検出感度が低下してしまう問題がある。このような反射は、第１の漏洩同軸ケーブル５ａと第１の終端器８ａの接続部におけるインピーダンス不整合に起因して発生し、送信器７の発生する無線周波信号の入射波の位相と、反射波の位相とが重なってしまうことが原因であることが分かっている。

第１の漏洩同軸ケーブル５ａのインピーダンスと第１の終端器８ａのインピーダンスを可能な限り整合させたとしても、必ず微小なインピーダンスのずれが生じるため、現実には反射をゼロにすることは難しい。

ここで、いま、第１の漏洩同軸ケーブル５ａの全長をＬ、同ケーブルの内部の絶縁材の比誘電率εとしたとき、光速ｃ（ｍ／ｓ）を、２Ｌ（ｍ）とεの平方根の積で除することで得られる周波数の整数倍の周波数で反射が大きくなることが分かっている。

図１５において、Ｌを１．１（ｍ）、εを１．２５とすると、概ね０．１２ＧＨｚの整数倍の周波数で反射が大きくなっている。したがって、仮に無線周波信号の周波数が、反射の大きくなる周波数と重なったとしても、周波数を０．１２ＧＨｚの半分以上時間変化させることで、反射が最大となる周波数を避けるタイミングを作ることができ、ガスケット３の欠陥部４の検出感度を向上させることができる。反射が大きくなる周波数は、ケーブル長Ｌまたは比誘電率εによって変わるため、より一般には、光速ｃ（ｍ／ｓ）を、４Ｌ（ｍ）とεの平方根の積で除することで得られる周波数Δｆの幅以上変化させればよい。

なお、図１５では２ＧＨｚ以下での反射特性を示しているが、無線周波信号の周波数は必ずしも２ＧＨｚ以下である必要は無く、２ＧＨｚ以上でも同様の効果を得ることができる。

なお、漏洩導波線路としては、上記の実施の形態１〜９において示した漏洩同軸ケーブルの代わりに、中空導体の内部に内導体を有さず、中空導体にスロット６を有する漏洩導波管を用いることが可能である。しかし、漏洩同軸ケーブルは、ケーブル完成後に曲げることが可能である一方、漏洩導波管は導波管完成後に曲げることが困難なため、漏洩同軸ケーブルの方がシールド扉２への敷設が容易となるので好ましい。

なお、本願には、例示的な実施の形態が記載されているが、上記の各実施の形態１〜９に記載された様々な特徴、態様、および機能は、特定の実施の形態のみに適用されるものではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
したがって、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも一つの構成要素を変形する場合、追加する場合、または省略する場合、さらには、少なくとも一つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれものとする。

１ 扉枠、１ａ 枠部、１ｂ 扉係止部、１ｃ，１ｄ，１ｅ ケーブル収納溝、
２ シールド扉、２ａ，２ｂ ケーブル収納溝、３ ガスケット、
３ａ 第１のガスケット、３ｂ 第２のガスケット、４ 欠陥部、
５ａ 第１の漏洩同軸ケーブル（漏洩導波線路）、
５ｂ 第２の漏洩同軸ケーブル（漏洩導波線路）、
５ｃ 第３の漏洩同軸ケーブル（漏洩導波線路）、
６ スロット、７ 送信器、８ 終端器、８ａ 第１の終端器、８ｂ 第２の終端器、
９ 受信器、９ａ 第１の受信器、９ｂ 第２の受信器。

Claims (7)

1. 電磁シールド室と外部とを区画するシールド壁に形成された出入り口の周縁部に沿って導電性の扉枠が配置されるとともに、前記出入り口を開閉する導電性のシールド扉が前記扉枠に開閉可能に取り付けられ、前記扉枠と前記シールド扉との対面箇所に、導電性のガスケットが枠状に配置されている構造に適用される電磁シールド監視装置であって、
   電磁波放射用の漏洩導波線路および前記ガスケットを通じて漏洩する電磁波受信用の漏洩導波線路を備え、前記シールド扉が閉じられた状態において、前記ガスケットを間に挟んで前記漏洩導波線路が共に前記扉枠または前記シールド扉のいずれか一方に配置され、あるいは前記ガスケットを間に挟んで前記漏洩導波線路のいずれか一方が前記扉枠に、他方が前記シールド扉に配置されており、前記電磁波放射用の前記漏洩導波線路には無線周波信号を入力する送信器が、前記電磁波受信用の前記漏洩導波線路には電磁波受信に伴って得られる無線周波信号を受信する受信器がそれぞれ接続されている電磁シールド監視装置。
2. 前記漏洩導波線路は、前記シールド扉が閉じられた状態で前記扉枠と対面する箇所に設けられている、請求項１に記載の電磁シールド監視装置。
3. 前記ガスケットは、前記扉枠と前記シールド扉との対面する複数の箇所に配置されており、前記電磁波放射用の前記漏洩導波線路と、前記電磁波受信用の前記漏洩導波線路のいずれか一方が、複数箇所に配置された前記ガスケットの間に位置する、請求項１または請求項２に記載の電磁シールド監視装置。
4. 前記電磁波受信用の前記漏洩導波線路の両端に前記受信器が接続されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電磁シールド監視装置。
5. 前記送信器は、周波数スペクトルの強度が最大となる周波数が時間的に変化する無線周波信号を発生するものである、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電磁シールド監視装置。
6. 前記送信器が発生する前記無線周波信号の周波数スペクトルの強度が最大となる周波数について、前記電磁波放射用の前記漏洩導波線路の長さをＬ、内部の比誘電率をεとしたとき、光速ｃ（ｍ／ｓ）を、４Ｌ（ｍ）とεの平方根の積で除することで得られる周波数Δｆ（Ｈｚ）の幅以上変化させる、請求項５に記載の電磁シールド監視装置。
7. 前記漏洩導波線路は、中空導体の内部において、前記中空導体と同軸上に内導体を有する漏洩同軸ケーブルである、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電磁シールド監視装置。

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