JP4252683B2 - 電磁波シールド特性測定評価装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波シールド特性測定評価装置に関し、特に、心臓ペースメーカ等の体内植え込み機器を設術した人体の近傍にある、携帯電話機や無線機器などのアンテナによる、体内植え込み機器への影響を防止する電磁波シールド衣服の特性測定評価装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、体内植え込み機器への影響を防止することを目的とする電磁波シールド衣服の電磁波シールド特性測定は、一般に広く採用されているＫＥＣ法及びアドバンテスト法等の電磁波シールド特性測定評価器を用いて、電磁波シールド衣服の素材片に対して実施していた。
【０００３】
しかしながら、電磁波シールド衣服の素材片において所定の電磁波シールド特性が得られたとしても、衣服としてみた場合、衣服の形状によっては所定の電磁波シールド特性を満足しない場合があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、実際の電磁波シールド衣服を着用した状態での電磁波シールド特性を把握することができる、衣服形状での電磁波シールド特性測定に有効な、電磁波シールド特性測定評価装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、次の技術的手段を講じた。
即ち、本発明は、電磁波シールド特性を測定する評価装置において、高周波信号を発生させるための信号発信器と、該高周波信号発信器に接続され自由空間に高周波電磁界を放射する送信アンテナと、疑似生体と、該疑似生体の内部の所定位置に内設された高周波電磁界を受信するための受信アンテナと、該受信アンテナに接続され高周波信号を受信するための信号受信器とからなることに特徴を有する。
【０００６】
また、疑似生体に被測定体を装着すること、被測定体が電磁波シールド衣服であること、疑似生体の形状及び誘電率や透磁率等の電気定数が実際の人体と略等しいこと、受信アンテナが生体と等価なインピーダンスを有しかつ実際の人体内に設術される体内植え込み機器のリード線と略同等の形状を有すること、体内植え込み機器が心臓ペースメーカであることにそれぞれ特徴を有する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
前記構成において、疑似生体２は、その形状及び誘電率や透磁率等の電気定数が実際の人体と略等しい模擬人体であり、この疑似生体２の内部の所定位置には高周波電磁界を受信するための受信アンテナ４が内設されている。
この受信アンテナ４は、生体と等価なインピーダンスを有しかつ実際の人体内に設術される体内植え込み機器と略同等の形状を有しているので、人体の近傍に置かれた携帯電話機や無線機器などのアンテナによる、心臓ペースメーカ等の体内植え込み機器への影響を、衣服の素材及び形状に対する電磁波シールド特性として再現することが可能となり、更に所望の位置、角度及び距離からの電磁波伝搬に対する電磁波シールド特性測定評価が可能となる。
【０００８】
また、前記構成において、被測定体１とは、肌着やＴシャツ、Ｙシャツ、ベスト、チョッキ、セーター等の上衣形状の電磁波シールド衣服であればよく、特にその素材や構成については制限されるものではない。
【０００９】
【実施例】
以下、実施例を挙げて更に詳細に説明する。なお、以下の実施例は本発明の一実施例であり、本発明を限定するものではない。
【００１０】
（実施例１）
図１は、電磁波シールド特性の測定系統図を示した図である。本発明の電磁波シールド特性測定評価装置によって実際に測定する際には、まず電磁波シールド特性を測定する電磁波シールド衣服等の被測定体１を、疑似生体２に直接装着する。次に、この状態で送信アンテナ３の方向から所定の周波数帯の高周波電力を信号発信器５により印加し、更に疑似生体２の内部の所定位置に内設した受信アンテナ４から前記被測定体１を通過した高周波電力を信号受信器６によって検出することにより、被測定体１の電磁波シールド特性を測定する。
【００１１】
すなわち、上記送信アンテナ３に対して高周波電力を印加するために信号発信器５を用いる一方、受信アンテナ４から前記被測定体１を通過した高周波電力を検出するために信号受信器６を用いる。なお、上記信号発信器５と信号受信器６は、両者を合わせ持ったネットワークアナライザ等を用いることにより、自動掃引された周波数の高周波電力を出力し、且つ高周波電力の検出が可能となる構成も適用できる。
【００１２】
図２は、疑似生体２の構成図を示した図である。疑似生体２は、比誘電率が３のＦＲＰで成形した容器２１に、生体と等価な誘電率や透磁率等の電気定数を有するものとして広く用いられている０．５％ＮａＣｌ水溶液を溶液２２として満たした模擬人体である。
【００１３】
なお、本実施例では、疑似生体２として、容器２１及び溶液２２を用いたが、広く一般に用いられている人体などの生体の誘電率および透磁率がほぼ等価なファントムで構成することも可能である。要するに、疑似生体２は、実際の人体の形状と誘電率や透磁率などの電気定数が略等しい模擬人体であればよく、またその内部の所定位置に受信アンテナ４を内設できる構成であれば適用できるものである。
【００１４】
次に図３は、受信アンテナ４の構成図を示した図であり、本実施例における受信アンテナ４は、体内植え込み機器、特に心臓ペースメーカのリード線と略同等の形状を有するものである。図３において、受信アンテナ４は、同軸ケーブル４１の先端部に負荷抵抗４２を接続し、更に生体と等価なインピーダンスを有するものであり、同軸ケーブル４１の形状は、実際の人体内に設術される心臓ペースメーカのリード線と略同等の形状とすることが望ましい。
【００１５】
なお、本実施例では、同軸ケーブル４１及び負荷抵抗４２を用いたが、無論心臓ペースメーカのリード線本体を用いて構成することも可能である。要するに、生体と等価なインピーダンスを有し、かつ実際の人体内に設術される形状を模擬した構成であれば適用できるものである。
【００１６】
更に、本実施例では、体内植え込み機器として心臓ペースメーカを対象とし、受信アンテナ４を構成したが、その他の体内植え込み機器を対象とする場合は、受信アンテナ４を所望の構成とすることで適用できるものである。
【００１７】
図４は、上記のような測定システムにおける電磁波シールド特性を表した図である。すなわち、送信アンテナ３を疑似生体２の所望の位置、角度に設定し、更に周波数を８００MHzとして出力し、被測定体１の電磁波シールド特性を測定したデータを記録したものの一例である。図４において、横軸は疑似生体２から受信アンテナ４までの距離を示し、縦軸は検出電力（ｄＢｍ）を示している。また、横軸の一目盛りは５０ｍｍを示しており、縦軸の一目盛りは１０ｄＢｍを示している。
【００１８】
更に図４において、波形Ａは疑似生体２に被測定体１を装着させない状態、波形Ｂは疑似生体２にＴシャツ形状の被測定体１を装着させた状態、更に波形Ｃは疑似生体２にＹシャツ形状の被測定体１を装着させた状態での、それぞれ疑似生体２から所望の距離に設定した受信アンテナ４からの高周波出力に対する検出電力を示したものである。すなわち、波形Ａと波形Ｂ、及び波形Ａと波形Ｃとの検出電力の差が、それぞれ被測定体１（電磁波シールド衣服）の電磁波シールド効果となる。
【００１９】
例えば、疑似生体２から受信アンテナ４までの距離が１００ｍｍの場合、波形Ａと波形Ｂ、及び波形Ａと波形Ｃとの検出電力の差は、それぞれ２３．５ｄＢ、及び０．５ｄＢであり、本実施例においては、波形Ｂ（疑似生体２にＴシャツ形状の被測定体１を装着させたもの）の方が、波形Ｃ（疑似生体２にＹシャツ形状の被測定体１を装着させたもの）よりも電磁波シールド効果が大きいと評価することができる。
【００２０】
従って、上記したように検出電力の差が大きければ大きい程、電磁波シールド効果が大きい電磁波シールド衣服であると評価することができる。また、上記のように測定条件が同じであるにも関わらず、波形Ｂと波形Ｃとで大きな検出電力の差が生じたのは、衣服の素材及び形状の差であると評価することができる。すなわち、衣服の素材及び形状による電磁波シールド特性と所望の位置、角度及び距離に設定した送信アンテナ３からの電磁波伝搬に対する電磁波シールド特性を評価することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、実際の電磁波シールド衣服を着用した状態での電磁波シールド特性を把握することができる、衣服形状での電磁波シールド特性測定に有効な、電磁波シールド特性測定評価装置であるので、衣服の素材及び形状に対する電磁波シールド特性と所望の位置、角度及び距離からの電磁波伝搬に対する電磁波シールド特性を簡単に評価でき、しかも電磁波シールド衣服の設計開発や電磁波シールド特性評価対策用として有効なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電磁波シールド特性の測定系統図である。
【図２】疑似生体の構成図である。
【図３】受信アンテナの構成図である。
【図４】本発明の実施例１における電磁波シールド特性記録図である。
【符号の説明】
１ 被測定体（電磁波シールド衣服）
２ 疑似生体
３ 送信アンテナ
４ 受信アンテナ
５ 信号発信器
６ 信号受信器
２１ 容器
２２ 溶液
４１ 同軸ケーブル
４２ 負荷抵抗
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波シールド特性測定評価装置に関し、特に、心臓ペースメーカ等の体内植え込み機器を設術した人体の近傍にある、携帯電話機や無線機器などのアンテナによる、体内植え込み機器への影響を防止する電磁波シールド衣服の特性測定評価装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、体内植え込み機器への影響を防止することを目的とする電磁波シールド衣服の電磁波シールド特性測定は、一般に広く採用されているＫＥＣ法及びアドバンテスト法等の電磁波シールド特性測定評価器を用いて、電磁波シールド衣服の素材片に対して実施していた。
【０００３】
しかしながら、電磁波シールド衣服の素材片において所定の電磁波シールド特性が得られたとしても、衣服としてみた場合、衣服の形状によっては所定の電磁波シールド特性を満足しない場合があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、実際の電磁波シールド衣服を着用した状態での電磁波シールド特性を把握することができる、衣服形状での電磁波シールド特性測定に有効な、電磁波シールド特性測定評価装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、次の技術的手段を講じた。
即ち、本発明は、電磁波シールド特性を測定する評価装置において、高周波信号を発生させるための信号発信器と、該高周波信号発信器に接続され自由空間に高周波電磁界を放射する送信アンテナと、疑似生体と、該疑似生体の内部の所定位置に内設された高周波電磁界を受信するための受信アンテナと、該受信アンテナに接続され高周波信号を受信するための信号受信器とからなることに特徴を有する。
【０００６】
また、疑似生体に被測定体を装着すること、被測定体が電磁波シールド衣服であること、疑似生体の形状及び誘電率や透磁率等の電気定数が実際の人体と略等しいこと、受信アンテナが生体と等価なインピーダンスを有しかつ実際の人体内に設術される体内植え込み機器のリード線と略同等の形状を有すること、体内植え込み機器が心臓ペースメーカであることにそれぞれ特徴を有する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
前記構成において、疑似生体２は、その形状及び誘電率や透磁率等の電気定数が実際の人体と略等しい模擬人体であり、この疑似生体２の内部の所定位置には高周波電磁界を受信するための受信アンテナ４が内設されている。
この受信アンテナ４は、生体と等価なインピーダンスを有しかつ実際の人体内に設術される体内植え込み機器と略同等の形状を有しているので、人体の近傍に置かれた携帯電話機や無線機器などのアンテナによる、心臓ペースメーカ等の体内植え込み機器への影響を、衣服の素材及び形状に対する電磁波シールド特性として再現することが可能となり、更に所望の位置、角度及び距離からの電磁波伝搬に対する電磁波シールド特性測定評価が可能となる。
【０００８】
また、前記構成において、被測定体１とは、肌着やＴシャツ、Ｙシャツ、ベスト、チョッキ、セーター等の上衣形状の電磁波シールド衣服であればよく、特にその素材や構成については制限されるものではない。
【０００９】
【実施例】
以下、実施例を挙げて更に詳細に説明する。なお、以下の実施例は本発明の一実施例であり、本発明を限定するものではない。
【００１０】
（実施例１）
図１は、電磁波シールド特性の測定系統図を示した図である。本発明の電磁波シールド特性測定評価装置によって実際に測定する際には、まず電磁波シールド特性を測定する電磁波シールド衣服等の被測定体１を、疑似生体２に直接装着する。次に、この状態で送信アンテナ３の方向から所定の周波数帯の高周波電力を信号発信器５により印加し、更に疑似生体２の内部の所定位置に内設した受信アンテナ４から前記被測定体１を通過した高周波電力を信号受信器６によって検出することにより、被測定体１の電磁波シールド特性を測定する。
【００１１】
すなわち、上記送信アンテナ３に対して高周波電力を印加するために信号発信器５を用いる一方、受信アンテナ４から前記被測定体１を通過した高周波電力を検出するために信号受信器６を用いる。なお、上記信号発信器５と信号受信器６は、両者を合わせ持ったネットワークアナライザ等を用いることにより、自動掃引された周波数の高周波電力を出力し、且つ高周波電力の検出が可能となる構成も適用できる。
【００１２】
図２は、疑似生体２の構成図を示した図である。疑似生体２は、比誘電率が３のＦＲＰで成形した容器２１に、生体と等価な誘電率や透磁率等の電気定数を有するものとして広く用いられている０．５％ＮａＣｌ水溶液を溶液２２として満たした模擬人体である。
【００１３】
なお、本実施例では、疑似生体２として、容器２１及び溶液２２を用いたが、広く一般に用いられている人体などの生体の誘電率および透磁率がほぼ等価なファントムで構成することも可能である。要するに、疑似生体２は、実際の人体の形状と誘電率や透磁率などの電気定数が略等しい模擬人体であればよく、またその内部の所定位置に受信アンテナ４を内設できる構成であれば適用できるものである。
【００１４】
次に図３は、受信アンテナ４の構成図を示した図であり、本実施例における受信アンテナ４は、体内植え込み機器、特に心臓ペースメーカのリード線と略同等の形状を有するものである。図３において、受信アンテナ４は、同軸ケーブル４１の先端部に負荷抵抗４２を接続し、更に生体と等価なインピーダンスを有するものであり、同軸ケーブル４１の形状は、実際の人体内に設術される心臓ペースメーカのリード線と略同等の形状とすることが望ましい。
【００１５】
なお、本実施例では、同軸ケーブル４１及び負荷抵抗４２を用いたが、無論心臓ペースメーカのリード線本体を用いて構成することも可能である。要するに、生体と等価なインピーダンスを有し、かつ実際の人体内に設術される形状を模擬した構成であれば適用できるものである。
【００１６】
更に、本実施例では、体内植え込み機器として心臓ペースメーカを対象とし、受信アンテナ４を構成したが、その他の体内植え込み機器を対象とする場合は、受信アンテナ４を所望の構成とすることで適用できるものである。
【００１７】
図４は、上記のような測定システムにおける電磁波シールド特性を表した図である。すなわち、送信アンテナ３を疑似生体２の所望の位置、角度に設定し、更に周波数を８００MHzとして出力し、被測定体１の電磁波シールド特性を測定したデータを記録したものの一例である。図４において、横軸は疑似生体２から受信アンテナ４までの距離を示し、縦軸は検出電力（ｄＢｍ）を示している。また、横軸の一目盛りは５０ｍｍを示しており、縦軸の一目盛りは１０ｄＢｍを示している。
【００１８】
更に図４において、波形Ａは疑似生体２に被測定体１を装着させない状態、波形Ｂは疑似生体２にＴシャツ形状の被測定体１を装着させた状態、更に波形Ｃは疑似生体２にＹシャツ形状の被測定体１を装着させた状態での、それぞれ疑似生体２から所望の距離に設定した受信アンテナ４からの高周波出力に対する検出電力を示したものである。すなわち、波形Ａと波形Ｂ、及び波形Ａと波形Ｃとの検出電力の差が、それぞれ被測定体１（電磁波シールド衣服）の電磁波シールド効果となる。
【００１９】
例えば、疑似生体２から受信アンテナ４までの距離が１００ｍｍの場合、波形Ａと波形Ｂ、及び波形Ａと波形Ｃとの検出電力の差は、それぞれ２３．５ｄＢ、及び０．５ｄＢであり、本実施例においては、波形Ｂ（疑似生体２にＴシャツ形状の被測定体１を装着させたもの）の方が、波形Ｃ（疑似生体２にＹシャツ形状の被測定体１を装着させたもの）よりも電磁波シールド効果が大きいと評価することができる。
【００２０】
従って、上記したように検出電力の差が大きければ大きい程、電磁波シールド効果が大きい電磁波シールド衣服であると評価することができる。また、上記のように測定条件が同じであるにも関わらず、波形Ｂと波形Ｃとで大きな検出電力の差が生じたのは、衣服の素材及び形状の差であると評価することができる。すなわち、衣服の素材及び形状による電磁波シールド特性と所望の位置、角度及び距離に設定した送信アンテナ３からの電磁波伝搬に対する電磁波シールド特性を評価することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、実際の電磁波シールド衣服を着用した状態での電磁波シールド特性を把握することができる、衣服形状での電磁波シールド特性測定に有効な、電磁波シールド特性測定評価装置であるので、衣服の素材及び形状に対する電磁波シールド特性と所望の位置、角度及び距離からの電磁波伝搬に対する電磁波シールド特性を簡単に評価でき、しかも電磁波シールド衣服の設計開発や電磁波シールド特性評価対策用として有効なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電磁波シールド特性の測定系統図である。
【図２】疑似生体の構成図である。
【図３】受信アンテナの構成図である。
【図４】本発明の実施例１における電磁波シールド特性記録図である。
【符号の説明】
１ 被測定体（電磁波シールド衣服）
２ 疑似生体
３ 送信アンテナ
４ 受信アンテナ
５ 信号発信器
６ 信号受信器
２１ 容器
２２ 溶液
４１ 同軸ケーブル
４２ 負荷抵抗
Claims (4)
- 電磁波シールド特性を測定する評価装置において、高周波信号を発生させるための信号発信器（５）と、該高周波信号発信器（５）に接続され自由空間に高周波電磁界を放射する送信アンテナ（３）と、電磁波シールド衣服を装着した疑似生体（２）と、該疑似生体（２）の内部の所定位置に内設された高周波電磁界を受信するための受信アンテナ（４）と、該受信アンテナ（４）に接続され高周波信号を受信するための信号受信器（６）とからなることを特徴とする電磁波シールド特性測定評価装置。
- 前記疑似生体（２）の形状及び誘電率や透磁率等の電気定数が、実際の人体と略等しいことを特徴とする請求項１に記載の電磁波シールド特性測定評価装置。
- 前記受信アンテナ（４）が、生体と等価なインピーダンスを有し、かつ実際の人体内に設術される体内植え込み機器のリード線と略同等の形状を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電磁波シールド特性測定評価装置。
- 前記体内植え込み機器が、心臓ペースメーカであることを特徴とする請求項３に記載の電磁波シールド特性測定評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24967399A JP4252683B2 (ja) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | 電磁波シールド特性測定評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24967399A JP4252683B2 (ja) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | 電磁波シールド特性測定評価装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001074798A JP2001074798A (ja) | 2001-03-23 |
| JP4252683B2 true JP4252683B2 (ja) | 2009-04-08 |
Family
ID=17196514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24967399A Expired - Fee Related JP4252683B2 (ja) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | 電磁波シールド特性測定評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| CN106291128A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-04 | 航宇救生装备有限公司 | 一种航空用电磁辐射防护服的检测方法 |
| CN113884774B (zh) * | 2021-08-30 | 2024-04-26 | 西安工程大学 | 一种连续测试电磁屏蔽服装反射电磁波性能的装置及方法 |
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1999
- 1999-09-03 JP JP24967399A patent/JP4252683B2/ja not_active Expired - Fee Related
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