JP4272211B2 - Ground plate and method of manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、電子機器の新設時のみならず、不具合時の補足的施工も、容易かつ経済的に行うことができ、かつ、20MHz程度に及ぶ高周波雑音の抑制に効果のある、電子機器の接地板および高周波接地装置に関する。 In the present invention, not only when an electronic device is newly installed, but also supplementary construction at the time of failure can be easily and economically performed, and the connection of the electronic device is effective in suppressing high frequency noise of about 20 MHz. The present invention relates to a ground plane and a high-frequency grounding device.
近年、電子機器への高周波雑音の影響、または、電子機器からの高周波雑音の発生が問題となっている。すなわち、電子機器が、その近傍で発生した高周波雑音によって、その動作に影響を受けることがある。また、その電子機器自体が高周波雑音の発生源となって、他の電子機器の動作に障害を与えたりする事態が生じ易くなっている。これは、多種多様の電子機器が大量に使用されるようになったことに起因する。勿論、予め、規格を定めて所定値以上の無用な電磁界を発生しないような対策も講じられている。しかし、極めて僅かな動作状態の変化や、部材の経年変化などで、高周波雑音を発生する場合も少なくない。ここで、高周波雑音は、電子機器にとって無用な高周波の電磁界を意味する。雑音とはいうが、もちろん音響ではない。一般には、電子機器を誤動作させる可能性のあるレベルの電磁波を指す。 In recent years, the influence of high frequency noise on electronic devices or the generation of high frequency noise from electronic devices has become a problem. That is, an electronic device may be affected by its operation due to high-frequency noise generated in the vicinity thereof. In addition, the electronic device itself becomes a source of high-frequency noise, and it is easy to cause a situation that the operation of other electronic devices is disturbed. This is due to the fact that a wide variety of electronic devices have been used in large quantities. Of course, measures have been taken in advance so as not to generate an unnecessary electromagnetic field exceeding a predetermined value by setting a standard. However, there are many cases in which high-frequency noise is generated due to a very slight change in the operating state or aging of the member. Here, high-frequency noise means a high-frequency electromagnetic field that is useless for electronic equipment. It is noise, but of course it is not acoustic. In general, it refers to electromagnetic waves at a level that can cause electronic devices to malfunction.
一般に、電子機器におけるこの種の障害は、常時、確実に発生し続けることが少ない、いわゆるインタミッテント障害である。このため、当該機器について個別的に対策することは難しい。しかし、高周波雑音は、電子機器を誤動作させることがあり、何らかの対策が採られるべきである。 Generally, this type of failure in an electronic device is a so-called intermittent failure that does not always occur reliably. For this reason, it is difficult to individually take measures for the device. However, high frequency noise can cause electronic devices to malfunction, and some measures should be taken.
電子機器についても、一般の電気を用いた機器と同様に、図2に示すように、フレームアース線12を、その電源となる分電盤10の接地端子11に接続することによって、該接地端子11から接地線13を介して接地することができる。
As in the case of a device using general electricity, the electronic device is connected to the
この場合の接地線13は、一般に、線材として十分太い線を用いているため、電気抵抗が比較的小さい。このため、商用交流や直流に対してはインピーダンスが低く有効である。
In this case, the
この場合、分電盤10の接地端子11から接地線13を引き出して接地するため、接地線の長さが長くなる。この結果、接地線13のインダクタンスが増大する。これに伴って、接地線13のインピーダンスが高くなる。インピーダンスの高い接地線は、前述した高周波雑音の抑制などに対しては、役に立たない。例えば、図2に示すような場合、接地線13の断面積は充分大きく、抵抗値はほとんど0Ωとみなしてよい。しかし、インダクタンスは、太さや断面形状(例えば扁平な編組線)によっても変わるが、接地線13の長さが長くなるほど大きくなる。例えば、1m当たり0.5〜1μHと見做すと、高周波雑音の周波数が10MHzならば、インダクタンスを0.5μH/mとしても、インピーダンスは50mで1570Ωになる。このような接地線13は、高周波域では、接地導体として機能しない。
In this case, since the
そこで、電子機器において、前述したような高周波雑音を抑制するため、図2に示すように、いわゆる高周波接地を併用することが提案されている。すなわち、形状不問で、面積0.3m2以上、厚さ0.8mm程度の銅板を建屋の鉄骨2の上にあるコンクリート床3の床面3aに、導電性接着して接地板15として用い、これに長さ1.5m以内で断面積3.5mm2以上の接続線16(1本)により接続する。ここで、接続線16は、電子機器自体、または、その筐体に接続されて、それらを高周波接地板に接続して、接地するために用いられる線である。しかし、本明細書では、分電盤の接地電極を大地1に直接接続するための太い導線である接地線と区別するため、接続線と称している。
Therefore, in order to suppress high-frequency noise as described above in electronic devices, it has been proposed to use so-called high-frequency grounding together as shown in FIG. That is, regardless of the shape, a copper plate having an area of 0.3 m 2 or more and a thickness of about 0.8 mm is conductively bonded to the
なお、図2の場合、フリーアクセス床14を用いており、分電盤10は、フリーアクセス床14の上に設置されている。フリーアクセス床14は、支持脚14bによって床板14aが支持される構造となっている。
In the case of FIG. 2, the
ところで、従来、コンピュータ等の電子機器を新たに設置する際の高周波雑音対策として、図3に示すように、電子機器を設置するフリーアクセス床の床板14a直下の建屋自体の床に、大面積の銅板を接地板15として敷くことが行なわれている。接地板15が複数枚になる場合は、各接地板15間を編組線15aで接続し、接地板15と図示していない機器筐体とは、編組線(図示せず)によって多点接続し、銅板と床上の間にはゴム板を敷いて絶縁した例がある。
Conventionally, as a countermeasure against high frequency noise when newly installing an electronic device such as a computer, as shown in FIG. 3, a large area is placed on the floor of the building itself directly below the floor plate 14a of the free access floor where the electronic device is installed. A copper plate is laid as the
図3に示すような方法は、高周波雑音を抑制することについて良好な結果が得られる。しかし、複数の接地板15について編組線の接続に手間がかかり、また、新設時以外には施工が困難である。
The method as shown in FIG. 3 provides good results for suppressing high frequency noise. However, it takes time to connect the braided wires for the plurality of
接地板に関する上述した各種問題を解決するものとして、本出願人は、電子機器の高周波接地方法(公開特許公報:JP−6−104066−A)を提案した。この方法では、床材を隔てて建屋の導電性構造体の上に、周縁端面を含めて表面に絶縁加工を施した導電性接地板を、高周波接地すべき電子機器対応に設け、該導電性接地板と電子機器とを複数の接続線を用いて接続している。ここで、複数の接続線は、上記導電性接地板の互いに離れた位置に分散して接続される。この方法により電子機器の接地を行うと、20MHz程度の高い周波数に至るまで、十分低い接地インピーダンスが得られる。その上、資材、施工法を標準化することにより、経費も低く押さえられ、容易に高周波雑音対策が可能となるものと思われる。 In order to solve the above-described various problems related to the ground plate, the present applicant has proposed a high-frequency grounding method for electronic equipment (JP-6-104066-A). In this method, a conductive grounding plate having an insulating surface on its surface including a peripheral edge surface is provided on a conductive structure of a building with a flooring material for an electronic device to be grounded at a high frequency. The ground plate and the electronic device are connected using a plurality of connection lines. Here, the plurality of connection lines are connected in a distributed manner at positions separated from each other on the conductive ground plate. When the electronic device is grounded by this method, a sufficiently low ground impedance can be obtained up to a high frequency of about 20 MHz. In addition, by standardizing materials and construction methods, it is expected that costs will be kept low and high-frequency noise countermeasures can be easily implemented.
ところで、接地等による雑音対策は、一見、簡単に見えるが、実際には、机上の計画だけでは、うまく行かないことも多い。それは、現場の施工が、計画の通りになされないことがあるからである。そのため、確実に、対策を実現するには、そのために使用する資材等についても、明確に規定しておく必要がある。上記JP−6−104066−Aは、高周波雑音対策のための優れた接地方法を提案するものである。 By the way, noise countermeasures such as grounding seem simple at first glance, but in practice, there are many cases where the plan on the desk alone does not work. This is because on-site construction may not be performed as planned. Therefore, in order to reliably realize the measures, it is necessary to clearly define the materials used for that purpose. JP-6-104066-A proposes an excellent grounding method for countermeasures against high frequency noise.
しかし、上記JP−6−104066−Aは、具体的にどのような接地板を使用することがよいのかについてまでは開示していない。例えば、接地板のどのような位置に突起端子を設けることが接地効果と接地板の大きさとの関係で効率的であるのかといった問題については、解決手段を示唆していない。また、接地板とケーブルとの接続を行なうための突起端子の構造についても、具体的には示していない。したがって、これらの点が、今後、上記JP−6−104066−Aで提案された接地方法を実現するために、解決すべき課題として残されている。 However, JP-6-104066-A does not disclose what kind of ground plate should be specifically used. For example, there is no suggestion of a solution to the problem of where the protrusion terminal is provided on the ground plate is efficient in relation to the ground effect and the size of the ground plate. Further, the structure of the protruding terminal for connecting the ground plate and the cable is not specifically shown. Therefore, these points remain as problems to be solved in order to realize the grounding method proposed in the above JP-6-104066-A in the future.
本発明は、施工が容易で、高周波雑音の抑制を確実に行うことができる高周波接地のための接地板、および、それを用いた接地装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の第1の態様によれば、 電子機器と接続線により接続されて、電子機器の高周波雑音を抑制するための接地板であって、 導体板と、 前記導体板に設けられ、前記電子機器に接続される接続線を接続させるための少なくとも1の突起端子とを有し、 前記突起端子は、接地板に対して角度θをなして傾斜した状態で接地板から突出することを特徴とする接地板が提供される。
An object of the present invention is to provide a ground plate for high-frequency grounding that can be easily constructed and can reliably suppress high-frequency noise, and a grounding device using the ground plate.
In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a ground plate connected to an electronic device by a connection line for suppressing high frequency noise of the electronic device, the conductor plate, and the conductor At least one projecting terminal for connecting a connecting line connected to the electronic device, the projecting terminal being inclined at an angle θ with respect to the ground plate. A ground plate is provided that protrudes from the surface.
前記角度は、例えば、45度以上90度未満とすることが好ましい。 The angle is preferably 45 degrees or more and less than 90 degrees, for example.
前記突起端子は、接地板に複数個設けられ、かつ、それぞれの突出方向が、同一の方向であることができる。 A plurality of the protruding terminals may be provided on the ground plate, and the protruding directions may be the same.
前記導体板は、例えば、方形に形成されることができる。また、前記突起端子は、導体板に接着するための座部と、座部に一体的に設けられ、前記接続線と結合するための結合部とを有し、前記座部は、前記方形の導体板のいずれか一辺と平行に配置されることができる。 The conductor plate can be formed in a square shape, for example. Further, the protruding terminal has a seat part for bonding to the conductor plate, and a joint part provided integrally with the seat part and coupled to the connection line, and the seat part has the rectangular shape. It can be arranged in parallel with any one side of the conductor plate.
また、本発明の第2の態様によれば、 電子機器と接続線により接続されて、電子機器の高周波雑音を抑制するための接地板であって、 導体板と、 前記導体板に設けられ、前記電子機器に接続される接続線を接続させるための複数の突起端子とを有し、 前記各突起端子は、各突起端子の中心位置を中心とする互いに重なり合わない最大の円を、互いに等しい半径で前記導体板上に形成し得る位置に設けられることを特徴とする接地板が提供される。 Further, according to the second aspect of the present invention, the ground plate is connected to the electronic device by the connection line and suppresses high frequency noise of the electronic device, and is provided on the conductive plate, the conductive plate, A plurality of projecting terminals for connecting connection lines connected to the electronic device, and the projecting terminals are equal to each other in a maximum circle that does not overlap each other with the center position of each projecting terminal as a center. A ground plate is provided which is provided at a position that can be formed on the conductor plate by a radius.
また、本発明の第3の態様によれば、 電子機器の高周波雑音を抑制するための高周波接地装置であって、 導電性の接地板と、 前記接地板と前記電子機器とを接続するための複数の接続線とを有し、 前記複数の接続線の各々は、一方の端部に、前記電子機器に接続されるための接続端子を備え、他方の端部に、前記接地板に接続される差込型の接続端子を備え、 前記接地板は、 導体板と、 前記導体板に設けられ、前記電子機器に接続される接続線を接続させるための複数の突起端子とを有し、 前記突起端子は、接地板に対して角度θをなして傾斜した状態で接地板から突出することを特徴とする高周波接地装置が提供される。 According to the third aspect of the present invention, there is provided a high-frequency grounding device for suppressing high-frequency noise of an electronic device, comprising: a conductive grounding plate; and the grounding plate and the electronic device connected to each other. Each of the plurality of connection lines includes a connection terminal for connection to the electronic device at one end, and is connected to the ground plate at the other end. The grounding plate has a conductor plate, and a plurality of protruding terminals provided on the conductor plate for connecting connection wires connected to the electronic device, A high frequency grounding device is provided in which the protruding terminal protrudes from the ground plate in an inclined state with respect to the ground plate at an angle θ.
本発明の第4の態様によれば、 電子機器の高周波雑音を抑制するための高周波接地装置であって 導電性の接地板と、 前記接地板と前記電子機器とを接続するための複数の接続線とを有し、 前記接地板は、 導体板と、 前記導体板に設けられ、前記電子機器に接続される接続線を接続させるための複数の突起端子とを有し、 前記各突起端子は、各突起端子の中心位置を中心とする互いに重なり合わない最大の円を、互いに等しい半径で前記導体板上に形成し得る位置に設けられることを特徴とする高周波接地装置が提供される。 According to the fourth aspect of the present invention, there is provided a high-frequency grounding device for suppressing high-frequency noise of an electronic device, a conductive grounding plate, and a plurality of connections for connecting the grounding plate and the electronic device. The ground plate has a conductor plate, and a plurality of projecting terminals provided on the conductor plate for connecting connection wires connected to the electronic device, A high-frequency grounding device is provided in which maximum circles that do not overlap each other centered on the center position of each protruding terminal are provided at positions where they can be formed on the conductor plate with the same radius.
ここで、上記円は、上記導体板とそれに接続される接続線とで形成する直列共振回路において、接地板として機能する上限の周波数を実現し得る導体板の面積に相当する大きさに形成することができる。 Here, the circle is formed in a size corresponding to the area of the conductor plate capable of realizing an upper limit frequency that functions as a ground plate in a series resonance circuit formed by the conductor plate and a connection line connected thereto. be able to.
また、本発明の第5の態様によれば、 電子機器の高周波雑音を抑制するための高周波接地装置であって、 導電性の接地板と、 前記接地板と前記電子機器とを接続するための複数の接続線とを有し、 前記接地板は、 導体板と、 前記導体板に設けられ、前記電子機器に接続される接続線を接続させるための複数の突起端子とを有し、 上記導体板に設けられる突起端子の数は、上記導体板とそれに接続される接続線とで形成する直列共振回路における、高周波雑音を抑圧すべき下限の周波数でのインピーダンスが接地板として機能し得る値より小さくなる導体板の面積をA2とし、接地板として機能する上限の周波数を実現し得る導体板の面積A1として、(A2/A1)の商に最も近い整数nであることを特徴とする高周波接地装置が提供される。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a high-frequency grounding device for suppressing high-frequency noise of an electronic device, comprising: a conductive grounding plate; and a connection between the grounding plate and the electronic device. A plurality of connection lines, the ground plate includes a conductor plate, and a plurality of projecting terminals provided on the conductor plate for connecting connection lines connected to the electronic device. The number of protruding terminals provided on the plate is such that the impedance at the lower limit frequency at which high-frequency noise should be suppressed in the series resonance circuit formed by the conductor plate and the connection line connected to the conductor plate is a value that can function as a ground plate. The area of the conductor plate that becomes smaller is A 2, and the area A 1 of the conductor plate that can realize the upper limit frequency that functions as a ground plate is an integer n that is closest to the quotient of (A 2 / A 1 ). Provided with high frequency grounding device That.
本発明の第6の態様によれば、 電子機器の高周波雑音を抑制するための高周波接地装置であって、 導体板からなる複数枚の接地板と、 前記接地板と前記電子機器とを接続するための複数の接続線とを有し、 上記各接地板は、接地板とそれに接続される接続線とで形成する直列共振回路において、接地板として機能する上限の周波数を実現し得る面積A1を有し、 上記接続線および接地板の数は、上記接地板とそれに接続される接続線とで形成する直列共振回路における、高周波雑音を抑圧すべき下限の周波数でのインピーダンスが接地板として機能し得る値より小さくなる導体板の面積をA2として、(A2/A1)の商に最も近い整数nであることを特徴とする高周波接地装置が提供される。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a high-frequency grounding device for suppressing high-frequency noise of an electronic device, wherein a plurality of ground plates made of a conductor plate are connected to the ground plate and the electronic device. Each of the ground plates has an area A 1 capable of realizing an upper limit frequency that functions as a ground plate in a series resonant circuit formed by the ground plate and the connection wires connected thereto. In the series resonance circuit formed by the grounding plate and the connecting wire connected to the grounding plate, the number of the connection lines and the grounding plate functions as a grounding plate with an impedance at a lower limit frequency at which high-frequency noise should be suppressed. Provided is a high-frequency grounding device characterized in that the area of the conductor plate smaller than a possible value is A 2 and is an integer n closest to the quotient of (A 2 / A 1 ).
本発明の第7の態様によれば、 電子機器の高周波雑音を抑制するための接地板の製造方法において、 金属板を予め定めた形状および大きに切断し、 L字タブ端子の座部を前記金属板上の定められた位置に、定められた向きで、電気的に導通する状態で接着し、 ケーブルとの接続を行うべき、L字タブ端子の結合部をマスクで覆い、前記金属板およびL字タブ端子に絶縁材料をコーティングし、 前記マスクを外すことを特徴とする接地板の製造方法が提供される。 According to a seventh aspect of the present invention, in the method of manufacturing a ground plate for suppressing high frequency noise of an electronic device, the metal plate is cut into a predetermined shape and size, and the seat portion of the L-shaped tab terminal is Adhering to a predetermined position on the metal plate in a predetermined orientation in an electrically conductive state, covering the joint portion of the L-shaped tab terminal to be connected to the cable with a mask, There is provided a method for manufacturing a ground plate, wherein an L-shaped tab terminal is coated with an insulating material and the mask is removed.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。なお、本発明は、以下に述べる形態に限定されるものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the form described below.
図1(a)、(b)および(c)に示すように、本発明は、最良の形態として、高周波接地用の資材、施工法を標準化した、標準対策用セットを構成する高周波接地装置を提案する。このセットによれば、何処でも誰でも容易に対策することができる。 As shown in FIGS. 1 (a), (b) and (c), as a best mode, the present invention provides a high-frequency grounding device that constitutes a standard countermeasure set that standardizes high-frequency grounding materials and construction methods. suggest. According to this set, anyone can easily take measures anywhere.
本発明の高周波接地装置は、図1(a)に示すように、接続線との結合部を除いて、他の部分に絶縁加工が施された導電性の接地板110と、電子機器に接続される接続線を接続させるために、接地板110にはんだ付けされた突起端子である複数のL字タブ端子100とを備える。さらに、図1(c)に示すように、複数のL字タブ端子100にそれぞれ接続される複数の接続ケーブル160をさらに備える。
As shown in FIG. 1A, the high-frequency grounding device according to the present invention is connected to an electrically
接続ケーブル160は、絶縁被覆130を有する導電線である。接続線として用いられる。具体的には、絶縁被覆130として、ビニールが表面コーティングされた導電線である。この接続ケーブル160の一方の端部に、電子機器に接続されるための接続端子である圧着端子140が接続され、他方の端部に、L字タブ端子100に接続されるファストン端子などの差込型接続端子150が接続されている。
The
L字タブ端子100は、図1(b)に示すように、接地板に接着され、かつ、電気的に接続される座部102と、接続線が結合される結合部104とを備える。結合部104と座部102とは、共に金属等の導電性を有する材料で形成される。また、結合部104と座部102とは、角度θをなして一体に設けられる。この角度θは、座部102を接地板110の表面に取付けたとき、結合部104が該接地板110表面から突出した状態となる角度に設定される。通常は、接地板110に垂直な角度とされる。
As shown in FIG. 1B, the L-shaped
ただし、この角度θの大きさは、図1(a)および図1(b)に示すように、接地板110とのなす角度が45度以上90度未満となるように設定することが好ましい。このような角度とする理由は、フリーアクセス床等の狭い空間で、接続ケーブル160の差込型接続端子150を結合部104に装着するには、接地板に対して垂直な状態より、斜めになっていた方が作業しやすいためである。一方、45度より角度が小さくなるほど、接続ケーブル160と機器との接続に際して、接続ケーブル160を大きく曲げる必要が生じるため、曲げに応じてインダクタンスが大きくなるという問題が生じやすくなる。そこで、上記角度範囲の中では、作業性を考慮すると、45度ないし60度とすることが好ましい。作業性の点では、45度に近いほどよい。
However, the magnitude of the angle θ is preferably set so that the angle formed with the
複数個のL字タブ端子100の接地板110での配置は、例えば、図1(a)に示すように、正方形の接地板110の場合、その一つの対角線上に3個のL字タブ端子100を配置することができる。L字タブ端子100を配置するに好ましい位置については後述する。
The arrangement of the plurality of L-shaped
L字タブ端子100を配置する場合、図1(a)に示すように、結合部104の傾きが同じ方向に揃うように配列することが好ましい。このようにすることで、複数の接続ケーブル160の差込型接続端子150を、複数の結合部104のそれぞれに差し込む際に、各差込型接続端子150を同じ方向に差し込む動作を繰り返すことによって、それぞれ接続することができるので能率的である。
When the L-shaped
ところで、接地板110は、その製作過程、保管、搬送を考慮すると、正方形または長方形の形態とすることが好ましい。一方、接地板110をそれが設置される建屋内部の床に多数枚設置する場合、各接地板110の辺を部屋の辺と平行となるように配置することが考えられる。したがって、座部102の向きを、接地板110のいずれかの辺に平行となるように揃えることは、そうでない配置に比べてより好ましい。また、このようにすることで、座部102を接地板110に接着する際における座部102の向きおよび位置決めも、接地板110のある辺を基準とすればよいことになる。その結果、座部102の接地板110への接着を機械化することが容易となる。また、このようにすることで、複数の接続ケーブル160の差込型接続端子150を、複数の結合部104のそれぞれに差し込む際に、各差込型接続端子150を、接地板110の、座部102が並んでいる辺に平行な向きに揃えて、差し込む動作を繰り返すことで、接続することができるので能率的であるともいえる。
By the way, it is preferable that the
また、結合部104は、接地板110の搬入時には、その部分を接地板の平面に対して平行になるように寝かした状態とし、接続線を接続させるときに、引き起こすようにした構造としてもよい。この時の引き起こしの角度も、上述した45度以上90度未満とすることが好ましい。このように、結合部104を寝かせた状態とすることにより、搬入時には、接地板を重ねることができて、接地板を多数枚持ち運びする際に、嵩張りが少なくなる利点がある。
Further, the
また、L字タブ端子100には、図1(b)に示すように、ロック穴106が設けられている。一方、差込型接続端子150の内部には、ロック用の突起151が設けられている。差込型接続端子150にL字タブ端子100が挿入されて嵌合すると、差込型接続端子150内部にあるロック用の突起151が、L字タブ端子100のロック穴に嵌まる構造になっている。
Further, the L-shaped
なお、本実施の形態のように、L字タブ端子を採用した理由は、後述するように、接地板を建屋自体の床に敷いたときに、接地板110の上方に位置する電子機器と接続する際に、短い長さで、折り曲げが少ない状態で、配線できるようにするためである。
The reason why the L-shaped tab terminal is adopted as in the present embodiment is that, as will be described later, when the ground plate is laid on the floor of the building itself, it is connected to the electronic device located above the
また、一般に、導電板に接続線を接続するには時間がかかり、また、接続用の工具が必要となる。本発明の実施の形態においては、導電板に突起端子を、図1(a)に示すように、はんだ付け等により予め接着しておく。このため、施工時の作業が容易になる。また、タブ端子とすることにより特別な工具なしで嵌合することができる。はんだ付けの代わりに、タブ端子を、接地板にねじ止めしておいたり、溶接により結合させたり、圧着させたりしてもよい。 In general, it takes time to connect the connection line to the conductive plate, and a connection tool is required. In the embodiment of the present invention, the projecting terminal is bonded in advance to the conductive plate by soldering or the like as shown in FIG. For this reason, the operation | work at the time of construction becomes easy. Further, the tab terminal can be fitted without a special tool. Instead of soldering, the tab terminal may be screwed to the ground plate, joined by welding, or crimped.
L字タブ端子100の代わりに、図4(a)および(b)に示すような、T字のタブ端子200を用いることもできる。図4(a)および(b)において、T字タブ端子200は、接地板110に電気的に接続される座部202と、接続線が結合される結合部204とを備える。
Instead of the L-shaped
結合部204は、接地板110の表面に突起し、座部202に電気的に接続されている。また、T字タブ端子200は、L字タブ端子100と同様に、図4(b)に示すように、ロック穴206があけられており、図1(C)に示す差込型接続端子150にT字タブ端子200が挿入されて嵌合すると、差込型接続端子150内部にあるロック用の突起151が、T字タブ端子200のロック穴206にはまる構成になっている。T字タブ端子200の場合、L字タブ端子より座部202が大きくなるため接地板110との接触面積が大きくなる。
The
このT字タブ端子200についても、上述したL字タブ端子と同様に、結合部204を座部202に対して、角度θをなすように形成することが好ましい。この場合の角度θの大きさ、その突出方向を揃えること、および、座部の向きを接地板110のいずれかの辺に揃えることについては、上述したL字タブ端子の場合と同様である。
The T-shaped
さらに、L字タブ端子100の代わりに、図5(a)および図5(b)に示すような、切り起こし型端子300を複数備えるようにしてもよい。切り起こし型端子300は、図5(a)に示すように、接地板の一部を予め切り込んでおき、施工時に、図5(b)に示すように、切り起こし型端子300を起こして利用する。また、切り起こし型端子300には、L字タブ端子100と同様に、図5(b)に示すように、ロック穴306があけられており、図1に示す差込型接続端子150に切り起こし型端子300が挿入されて嵌合すると、差込型接続端子150内部にあるロック用の突起が、切り起こし型端子300のロック穴にはまる構成になっている。この場合、接地板の厚さは、差込型接続端子150に嵌合するような厚さにしておく。切り起こし型端子300を備える場合には、タブ端子などのような接続端子を設ける必要がない。また、搬入時には接地板の平面に対して平行になるように寝かせておき、接続線を接続させるときに、接地板の平面に対し、ほぼ垂直方向になるように起こすことができるので、搬入時には、接地板を重ねることができ、持ち運びが容易となる。また、切り起こし型端子の各々に、接続線を結合させるためのコネクタを装着するようにしてもよい。
Furthermore, instead of the L-shaped
なお、図5(a)および図5(b)に示す切り起こし型端子300の場合、当該端子300の切り起こし方向が、接地板110の対角線方向に揃った例を示している。しかし、この切り起こし型端子300の場合についても、上述したL字タブ端子の座部102の配列向きと同様に、切り起こしの向きを接地板110のいずれかの辺に揃えれば、上記差込型接続端子150の装着がより容易になって好ましい。また、接地板110に対する端子の切り起こし角度θの大きさ、および、その突出方向を揃えることについても、上述したL字タブ端子の場合と同様である。
In the case of the cut-and-raised
接地板110の材質は、銅、アルミニウム、鉄などの導電性の金属とすることができる。本発明者らは、いずれの材質がよいか、また、どのような厚さとすることがよいのかについて、種々測定を行って検討した。それによると、10kHz〜100MHzの範囲で、定評があり、また、実績のある、いわゆるインピーダンスアナライザを用いてインピーダンス測定実験を繰り返し行った結果、銅、アルミニウム、鉄のうちのいずれの材質であっても、殆ど相違が認められなかった。したがって、接地板110としては、導電性がある材料であれば足りるといえる。また、接地板110の厚さについても、0.2mm、0.5mm、2.0mmと変えて、インピーダンス測定実験を行った結果、殆ど相違が認められないことが分かった。したがって、どのような厚さにしてもよい。持ち運びや取扱を考慮すると、なるべく薄いことが望ましい。なお、インピーダンスアナライザは、インピーダンス測定対象を流れる電流によって両測定端子間に生じた電位差を測定する測定器である。この測定器においては、測定端子から測定器自体の側へは電流が流れない。
The material of the
接地板110の平面的な大きさは、勿論、静電容量およびインダクタンスに影響する。また、雑音抑圧を目的とする周波数帯域によっても異なる。また、面積が大きいと、それだけ取扱いに不便であったり、電子機器設置後に高周波雑音障害が生じて、その対策を講ずる場合に、施工し難い。したがって、これらの点を考慮して好ましい面積の接地板とすべきである。この点については、後述する。
Of course, the planar size of the
なお、本発明者らが実験によって設定した代表的な大きさを例示しておく。すなわち、本発明の実施の形態では、取扱い易さを考慮して、0.3m×0.3mの板が、代表的な仕様の一つとして挙げられる。 A typical size set by the inventors through experiments is illustrated. That is, in the embodiment of the present invention, a 0.3 m × 0.3 m plate is cited as one of typical specifications in consideration of ease of handling.
また、接地板110は、その裏面と、表面の周辺の端部とに絶縁加工120をしておく。確実に絶縁するために、市販の厚さ0.1mm程度のいわゆる絶縁フィルムで被覆してみたところ、良い実験結果を得た。絶縁加工120を施すのは、フリーアクセス床板の鉄製支持脚に接地板周縁端面が接触して電気的接続状態になってしまうと、後述する接地板の静電容量効果がなくなってしまうのを防ぐためである。
In addition, the
次に、接地板の大きさについて説明する。本発明者らは、0.3m×0.3m、0.3m×0.6m、0.3m×1mの三種の接地板についてインピーダンスと周波数の関係を調べた。その結果、図6に示すような結果が得られた。 Next, the size of the ground plate will be described. The inventors investigated the relationship between impedance and frequency for three types of ground plates of 0.3 m × 0.3 m, 0.3 m × 0.6 m, and 0.3 m × 1 m. As a result, a result as shown in FIG. 6 was obtained.
図6において、0.3m×0.3mの場合の値を実線で、0.6m×0.3mの場合の値を破線で、1.0m×0.3mの場合の値を一点鎖線でそれぞれ示す。図6において、インピーダンスの最低値は、板の面積が大きいほど僅かに小さくなっている。しかし、最小インピーダンス値が現れる周波数は、面積が大きいほど低く、面積の小さい0.3m×0.3mの板では20MHz辺で最小値が現れている。これは、接続線のインダクタンスの影響が現れるためと思われる。また、上記インピーダンス最小値が現れる辺りから分布定数回路的特徴が現れてくる。 In FIG. 6, the value in the case of 0.3 m × 0.3 m is a solid line, the value in the case of 0.6 m × 0.3 m is a broken line, and the value in the case of 1.0 m × 0.3 m is a one-dot chain line. Show. In FIG. 6, the minimum impedance value is slightly smaller as the area of the plate is larger. However, the frequency at which the minimum impedance value appears is lower as the area is larger, and the minimum value appears around 20 MHz on a 0.3 m × 0.3 m plate with a smaller area. This seems to be due to the influence of the inductance of the connection line. Further, distributed constant circuit characteristics appear from the vicinity where the minimum impedance value appears.
また、接地板の大きさを0.3m×0.3mにしたとき、電子機器またはその筐体の高周波接地部位から上記接地板までの間の接続線の長さは、0.5m以下にすることが望ましい。接地板を0.3m×0.3mにして、長さ0.5m、1.0m、1.5m、2.0mの1本の接続線でつないだときのインピーダンスを測定したところ図7に示すような結果が得られた。同図中、0.5mの場合の値を実線で、1.0mの場合の値を破線で、1.5mの場合の値を一点鎖線で、2.0mの場合の値を二点鎖線でそれぞれ示す。図7に示すように、20MHz近辺まで低いインピーダンスを得ようとすれば、接続線の長さを0.5m以下にしなければならないことが判る。 Further, when the size of the ground plate is 0.3 m × 0.3 m, the length of the connection line from the high frequency grounding portion of the electronic device or its casing to the ground plate is 0.5 m or less. It is desirable. Fig. 7 shows the impedance measured when the grounding plate is 0.3m x 0.3m and connected with one connecting line of length 0.5m, 1.0m, 1.5m and 2.0m. The result was obtained. In the figure, the value at 0.5 m is a solid line, the value at 1.0 m is a broken line, the value at 1.5 m is a one-dot chain line, and the value at 2.0 m is a two-dot chain line. Each is shown. As shown in FIG. 7, it is understood that the length of the connection line must be 0.5 m or less in order to obtain a low impedance around 20 MHz.
以上の議論では、接地板1枚に1本の接続線を接続する構造を前提として、大まかな特性について述べた。しかし、本発明者らは、本出願において、接地板の平面形状および面積についてさらに厳密に検討し、より適切な接地装置を提案する。そこで、接地板における高周波特性について検討する。 In the above discussion, the rough characteristics have been described on the premise of a structure in which one connection line is connected to one ground plate. However, in the present application, the present inventors further strictly examine the planar shape and area of the ground plate, and propose a more appropriate ground device. Therefore, the high-frequency characteristics of the ground plate are examined.
接地板上を接続点から四方へ電流が広がって流れて行く状況をミクロに考えると、高周波接地板は、図8に示すように、微小なインダクタンスを持つ経路の先に微小容量が接続されたものが繰返して直列に接続された等価モデルとして考えられる。このモデルによると、電流の伝搬にも時間が必要であるから、高周波の場合には、大きさ0.3m×0.3mという比較的小さい接地板の場合でも、板の中央の一点に接続しただけでは板の全面積を有効に利用していないことになる。すなわち、図11において、接地効果の広がりと大きさを濃度分布で示すように、接続点P1で接地効果が大きく、周辺に向かって広がるほどに、効果が小さくなる。したがって、接地板として実効的に作用する領域は、ある範囲に限られることになる。この範囲Ea1が、接地板がコンデンサの電極として実効的に作用する領域といえる。 Considering microscopically the situation where the current spreads from the connection point to the four directions on the grounding plate, the high-frequency grounding plate has a minute capacitance connected to the end of the path having a minute inductance, as shown in FIG. Think of it as an equivalent model in which things are repeatedly connected in series. According to this model, it takes time to propagate the current. Therefore, in the case of high frequency, even in the case of a relatively small ground plate having a size of 0.3 m × 0.3 m, it is connected to one point in the center of the plate. This alone does not effectively use the entire area of the board. That is, in FIG. 11, the grounding effect is large at the connection point P <b> 1, and the effect becomes smaller as it spreads toward the periphery, as shown by the concentration distribution of the grounding effect. Therefore, the region that effectively acts as the ground plate is limited to a certain range. This range Ea1 can be said to be a region where the ground plate effectively acts as an electrode of the capacitor.
次に、上記接地板と接続線とを接続した接地装置について検討する。すなわち、接地装置について、その共振特性、および、接地板と大地との間に形成される静電容量との関係から、接地板の適切な大きさ、および、接続線との接続の仕方の条件を求める。 Next, a grounding device in which the ground plate and the connection line are connected will be examined. That is, for the grounding device, the appropriate size of the grounding plate and the conditions of how to connect to the connection line from the relationship between the resonance characteristics and the capacitance formed between the grounding plate and the ground Ask for.
まず、接地装置を等価回路で表わすと、図20に示すようになる。すなわち、図20に示すように、接地装置の等価回路は、インダクタンスLおよびキャパシタンスCが直列に接続された回路で構成され、接続点Pと大地の間に挿入接続される。ここで、接地装置と大地との間におけるインピーダンスZの時間変化(dZ/dt)と直列共振周波数frとは、次の通りとなる。 First, the grounding device is represented by an equivalent circuit as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 20, the equivalent circuit of the grounding device is configured by a circuit in which an inductance L and a capacitance C are connected in series, and is inserted and connected between the connection point P and the ground. Here, the time change of the impedance Z between the ground unit and the earth and (dZ / dt) and the series resonance frequency f r becomes as follows.
この関係を模式的に図示すると、図24に示すようになる。すなわち、周波数が高くなるにしたがって、インピーダンスZが低下し、共振周波数frの点で最小となり、その後、増加に転じる。ここで、高周波雑音抑圧に効果があるのは、共振周波数frより低い周波数域である。 This relationship is schematically shown in FIG. That is, as the frequency becomes higher, impedance Z is lowered, at a minimum in terms of the resonant frequency f r, then, changes to increase. Here, there is an effect in the high frequency noise suppression is a frequency range lower than the resonance frequency f r.
一方、接地板110と、大地と見做せる建屋の鉄骨2とで、例えば、図21に示すように、コンデンサを形成している。ここで、接地板110の面積をA、コンクリート床3の比誘電率をεs、厚さをdとして、図21に示す端子a、b間の静電容量は、次式で与えられる。
On the other hand, the
接地板110を敷くコンクリート床3の条件(εs、d)が一定であるとすると、上記静電容量Cは、接地板の面積Aの大きさに比例する。
Assuming that the condition (ε s , d) of the
次に、上記(2)式および(3)式より、次式を得る。 Next, the following equation is obtained from the above equations (2) and (3).
ここで、上記コンクリート床の条件と、接続線のインダクタンスLが一定であるとして、 Here, the condition of the concrete floor and the inductance L of the connecting line are constant,
とおくと、(4)式は、 Then, equation (4) is
または、 Or
となる。 It becomes.
ここで、接地板の面積をA1、A2(A1<A2)とすると、図20のP点と大地間のインピーダンスの周波数特性は、図25に示すようになる。図25に示すように、接地板は、面積が大きい方が小さい方に比べて共振周波数が低くなる。 Here, when the area of the ground plate is A 1 and A 2 (A 1 <A 2 ), the frequency characteristic of the impedance between the point P and the ground in FIG. 20 is as shown in FIG. As shown in FIG. 25, the ground plate has a lower resonance frequency when the area is larger than when it is smaller.
さて、接地板が機能する周波数の条件(fu=fr)を要求条件として求めると、接地板の面積は、上記(6)式で決定される。もし、(6)式で決定された接地板の面積より大きい面積の接地板を用いると、図25に示すように、接地板が機能する周波数の上限が低い周波数の方に移動する。そこで、(6)式で決定した面積を、目的の上限周波数において接地板として機能し得る限界の面積を有する電極領域として実効電極領域と定義する。
次に、接地板が機能する周波数の下限について検討する。接地板を機能させる上で、問題となるのは、インピーダンスZである。図25に示すように、接地板の面積を小さくすると、インピーダンスは大きくなる。したがって、接地板の機能する下限周波数fbにおいて、インピーダンスZを所定の値Zmより小さくしなければならない。Zmは、
When the frequency condition (f u = f r ) at which the ground plate functions is obtained as a required condition, the area of the ground plate is determined by the above equation (6). If a ground plate having an area larger than the area of the ground plate determined by equation (6) is used, the upper limit of the frequency at which the ground plate functions is shifted to a lower frequency as shown in FIG. Therefore, the area determined by the equation (6) is defined as an effective electrode region as an electrode region having a limit area that can function as a ground plate at a target upper limit frequency.
Next, consider the lower limit of the frequency at which the ground plate functions. When the ground plate functions, the problem is the impedance Z. As shown in FIG. 25, when the area of the ground plate is reduced, the impedance is increased. Therefore, the impedance Z must be smaller than the predetermined value Z m at the lower limit frequency f b at which the ground plate functions. Z m is
であるので、 So
とおくと、 After all,
となる。接地板の面積Aは、上記(8)式の値より大きくなければならない。 It becomes. The area A of the ground plate must be larger than the value of the above equation (8).
(8)式と上記(6)式の結果とは、矛盾することになる。そこで、(6)式で求めた面積をA1、(8)式で求めた面積をA2として、(A2/A1)に最も近い整数nを考え、A1の面積の接地板をn枚並べて並列に接続することを考える。図22に、その等価回路を示す。そして、図22の並列回路を合成した等価回路を図23に示す。この図23の共振周波数frは、次式で与えられる。 The formula (8) and the result of the formula (6) are contradictory. Therefore, assuming that the area obtained by equation (6) is A 1 and the area obtained by equation (8) is A 2 , an integer n closest to (A 2 / A 1 ) is considered, and a ground plate having an area of A 1 is obtained. Consider connecting n in parallel. FIG. 22 shows an equivalent circuit thereof. FIG. 23 shows an equivalent circuit obtained by synthesizing the parallel circuit of FIG. The resonance frequency f r in FIG. 23 is given by the following equation.
上述したように、機能し得る上限周波数と、所望のインピーダンスで機能し得る下限周波数とを考慮すると、効率よく高周波雑音抑制するためには、上記(6)式を満たす面積A1の接地板をn枚並列に接続することが好ましいことが明らかとなった。 As described above, considering the upper limit frequency that can function and the lower limit frequency that can function at a desired impedance, in order to efficiently suppress high-frequency noise, a ground plane having an area A 1 that satisfies the above equation (6) is used. It became clear that it was preferable to connect n sheets in parallel.
図16に、実効電極領域に相当する大きさの接地板の一例を示す。すなわち、図16に示す接地板は、タブ端子を1個配置して、接地板110を、実効電極領域に外接する正方形とした例である。この例の場合には、一つの電子機器に、必要な静電容量となる枚数の接地板を、各接地板毎に接続線で当該電子機器に接続する。すなわち、接地板と接続線とが複数組み並列接続される。
FIG. 16 shows an example of a ground plate having a size corresponding to the effective electrode region. That is, the ground plate shown in FIG. 16 is an example in which one tab terminal is arranged and the
なお、接地板の外形を実効電極領域の円周と一致する円盤としてもよい。 Note that the outer shape of the ground plate may be a disk that matches the circumference of the effective electrode region.
ところで、図16に示すように、1つの電子機器について複数枚の接地板を配置することは、作業上手間がかかる。そこで、1枚の接地板に、複数の接続線を接続して、複数の実効電極領域を形成して、上述した図16の接地板と接続線とを複数組並列接続されたものと等価な接地装置を構成してもよい。例えば、図9に示すように、5つの接続点P1−P5(接続線5本)を配置することが考えられる。 By the way, as shown in FIG. 16, it takes a lot of work to arrange a plurality of ground plates for one electronic device. Therefore, a plurality of connection lines are connected to a single ground plate to form a plurality of effective electrode regions, and this is equivalent to a plurality of sets of the ground plate and connection lines in FIG. 16 described above connected in parallel. A grounding device may be configured. For example, as shown in FIG. 9, it is conceivable to arrange five connection points P1-P5 (five connection lines).
ただし、この場合、重要なことは、接続点を設ける位置である。適切な位置に接続点を設けないと、十分な高周波雑音抑圧効果が得られない。すなわち、上述した図16の接地板と接続線とを複数組並列接続されたものと等価な接地装置を構成し得ない。接続点を設けるべき適切な位置がどこであるかについては、上述したJP−6−104066−Aは、何も述べていない。本発明は、この点を明確にしている。 However, in this case, what is important is the position where the connection point is provided. If a connection point is not provided at an appropriate position, a sufficient high frequency noise suppression effect cannot be obtained. That is, it is not possible to configure a grounding device equivalent to the above-described grounding plate and connection line in FIG. JP-6-104066-A mentioned above does not say anything about the appropriate position where the connection point is to be provided. The present invention makes this point clear.
すなわち、本発明では、接地板に複数設けられる接続点は、各接続点を中心とする互いに重なり合わない最大の円を、互いに等しい半径で前記接地板上に形成し得る位置に設けられる。具体的には、複数の突起端子を各突起端子の中心位置が上記接続点の位置となるように配置する。以下、突起端子の種々の配置例について述べる。 That is, in the present invention, a plurality of connection points provided on the ground plate are provided at positions where the largest circles that do not overlap each other with the respective connection points as the centers can be formed on the ground plate with the same radius. Specifically, the plurality of protruding terminals are arranged so that the center position of each protruding terminal is the position of the connection point. Hereinafter, various examples of arrangement of the protruding terminals will be described.
図12に示すように5つの接続点P1−P5(接続線5本)を用いた場合と、図1に示すように3つの接続点P1−P3(接続線3本)を用いた場合と、板の中央の一点に接続点(接続線1本)を用いた場合とについてインピーダンスを測定して、図10に示す結果を得た。図10において、接続線が5本の場合の値を実線で、接続線が3本の場合の値を破線で、接続線が1本の場合の値を一点鎖線でそれぞれ示す。実験の結果では、5本の場合が20MHz以上でインピーダンスがより低くなっている。 When using five connection points P1-P5 (five connection lines) as shown in FIG. 12, and using three connection points P1-P3 (three connection lines) as shown in FIG. The impedance was measured with respect to the case where a connection point (one connection line) was used at one point in the center of the plate, and the result shown in FIG. 10 was obtained. In FIG. 10, the value when there are five connection lines is indicated by a solid line, the value when there are three connection lines is indicated by a broken line, and the value when there is one connection line is indicated by a one-dot chain line. As a result of the experiment, in the case of five, the impedance is lower at 20 MHz or more.
しかし、実際の工事を考えると、5本の接続線を必ず接続するのはかなり厄介である。そのため、本実施の形態においては、3本で接続することにしている。 However, considering actual construction, it is quite troublesome to always connect the five connecting lines. Therefore, in this embodiment, three connections are used.
3本ならば20MHz程度でインピーダンスが最低になっており、差し支えないと考えられる。しかも、接続の手間も5本の場合に比べると少なくてすむ。 If there are three, the impedance is the lowest at about 20 MHz, and it is considered safe. In addition, the amount of time required for connection is less than in the case of five.
また、L字タブ端子100の配置位置は、上述した条件を満たすように決定する。高周波接地板は、接地板上を接続点から四方へ電流が広がって流れて行く状況をミクロに考えると、高周波接地板は、図8に示すように、微小なインダクタンスを持つ経路の先に微小容量が接続されたものが繰返して直列に接続された等価モデルとして考えられる。このため、接続線の高周波接地板上の接続点から離れるにつれて、インダクタンスが増すのでコンデンサの効果がなくなる。
The arrangement position of the L-shaped
この様子を、模式的に図11、図12、図14、図15および図16に示す。 This state is schematically shown in FIGS. 11, 12, 14, 15 and 16. FIG.
各図において、接続線の接続位置Pを中心とする同心円状に、コンデンサとしての効果の大きさを示す。すなわち、効果が大きいほど濃度を高くし、効果が小さくなるほど、濃度を低くするように表現してある。この表現から明らかなように、高周波の場合、接地板のような導体であっても、接続線の接続位置から接地板のすべての点がコンデンサとして働くものではないことが分かる。 In each figure, the magnitude | size of the effect as a capacitor | condenser is shown in concentric form centering on the connection position P of a connection line. In other words, the density is increased as the effect increases, and the density decreases as the effect decreases. As is clear from this expression, in the case of a high frequency, it can be understood that not all the points of the ground plate act as a capacitor from the connection position of the connection line even if the conductor is a ground plate.
上述したように、本発明者らは、この点に着眼して研究し、上述した同心円の最も大きな円が、目的の上限周波数において共振し得るコンデンサの電極の大きさの限界に相当することを見出した。そこで、この大きさを、高周波で用いる接地板の効率的な大きさを定める目安として用いることとした。この円が、上述した実効電極領域である。なお、この領域の形状は、円とは限らないが、電流が放射状に流れることを考えると、円形で近似できると考えられる。 As described above, the present inventors have studied with this point in mind that the largest concentric circle described above corresponds to the limit of the size of the capacitor electrode that can resonate at the target upper limit frequency. I found it. Therefore, this size is used as a guideline for determining the effective size of the ground plate used at high frequency. This circle is the effective electrode region described above. Note that the shape of this region is not necessarily a circle, but it can be approximated by a circle considering that the current flows radially.
図11に、接続線が1本の場合における実効電極領域Ea1を、接続線の接続位置P1を中心とする同心円状に示す。図11では、コンデンサとして効果のある領域が、接地板のほとんど中心部のみであることが分かる。すなわち、図11の場合には、高周波接地板が、目的の上限周波数を実現するには大きすぎることが分かる。 FIG. 11 shows the effective electrode region Ea1 in the case of a single connection line in a concentric shape with the connection position P1 of the connection line as the center. In FIG. 11, it can be seen that the region effective as a capacitor is almost only the center of the ground plate. That is, in the case of FIG. 11, it can be seen that the high-frequency grounding plate is too large to achieve the target upper limit frequency.
これに対して、接続線を5本にし、図12に示すように接続線の接続位置Pを配置した場合には、上述した図22に示す等価回路の構成を実質的に実現するもので、高周波接地板を有効に使用することができる。この場合、L字タブ端子100の各々が配置される位置P1−P5を円の中心と仮定したときの同一半径rの各々の実効電極領域Ea1−Ea5が、接地板110の平面上において、重ならないような位置に配置しておく。実効電極領域Ea1−Ea5の半径rは、上記のように定義される実効電極領域が円であると仮定して、その面積から求めることができる。
On the other hand, when the number of connection lines is five and the connection position P of the connection lines is arranged as shown in FIG. 12, the configuration of the equivalent circuit shown in FIG. 22 is substantially realized. A high-frequency grounding plate can be used effectively. In this case, the effective electrode regions Ea1-Ea5 having the same radius r when the positions P1-P5 at which the L-shaped
L字タブ端子100を5個配置する場合の位置は、正方形の接地板110の場合、2つの対角線が交差する位置P1に1つを配置し、その配置した位置から、2r離れた対角線上の4つの位置P2−P5にそれぞれ配置する。このように、L字タブ端子100の各々が配置される位置を、実効電極領域を、互いに重ならないことを条件に近接させて配置することにより、大きな面積の接地板110により、低いインピーダンスで、より高い周波数までの高周波雑音の抑圧を可能とすることができる。
When the five L-shaped
また、図14に示すように、L字タブ端子100の各々が配置される位置を正方形の接地板110の一つの対角線上としてもよい。このような配置でも効果がある。ただし、タブ端子100の個数が少ない分、タブ端子1個当たりの面積が大きくなるため、共振周波数が低くなり、上限周波数が、タブ端子を5個設ける場合に比べて、やや落ちる。
Further, as shown in FIG. 14, the position where each of the L-shaped
そこで、接地板110を実質的に必要な面積として、より小型化したものとして、図15に示すものが挙げられる。図15に示す例は、目的とする周波数における実効電極領域Ea1、Ea2、およびEa3を重ならないように近接させて一列になるように、3個のタブ端子を接地板110に一列に配列したものである。接地板110の外縁は、実効電極領域Ea1、Ea2、およびEa3の列に外接する形状としてある。これにより、タブ端子1個当たりの面積をほぼ実効電極領域と等しくすることができる。したがって、図15に示す接地板110は、上記図14の場合より、より高い周波数まで抑圧性能を確保できる。また、接地板110自体の面積を小さくすることができる。すなわち、接地板を効率的に構成することができる。
Then, what is shown in FIG. 15 is mentioned as what further reduced the
この他に、例えば、図17に示すように、正方形の接地板110に、4つの突起端子を設けることができる。また、図18に示すように、三角形の接地板110とすることができる。さらに、図19に示すように、円形の接地板110とすることもできる。
In addition, for example, as shown in FIG. 17, four protruding terminals can be provided on the
実際に施工する場合には、以上に説明したような構成の高周波接地装置を、図2に示すような、電子機器を設置するフリーアクセス床14の直下の建屋自体の床3に設置する。その設置は、模式的に示すと、例えば、図13(b)のようになる。具体的には、本発明の実施の形態では、電子機器を、その筐体と共に、高周波接地部位それぞれに対して、床材を隔てて建屋の導電性構造体の上に配置する。次に、周縁端面を含めて表面に絶縁加工を施した一辺が0.3mである正方形の導電性の接地板110の突起端子(例えば、L字タブ端子100)に、それぞれが長さ0.5m以下で断面積1mm2以上の導線を接続線とする3本の接続ケーブル160の各一端部(差込型接続端子150)を接続する。さらに、電子機器に各接続ケーブル160の他端(圧着端子140)の一端を接続する。これにより、電子機器は、その接続線が接地板110上、互いに離れた位置で分散接続されたことになる。
In actual construction, the high-frequency grounding device having the above-described configuration is installed on the
これを、上述した図3に示す例と比較する。図3に示す例を模式的に示せば、図13(a)に示すようになる。既述のように、図3に示した従来例の方法は、目的の上限周波数まで確実に高周波雑音を抑圧するため、接地板の面積をどのように選ぶかについては、格別に考慮されていない。単に、接地板に接続線を接続しているに過ぎない。このため、接続される接続線の1本当りの、接地板の面積が大きくなり、インピーダンスは低いものの、共振周波数が低くなって、高周波領域まで雑音を抑圧することは困難であろう。これに対して、本発明では、接地板について、その形状をおよび接続線との接続位置の配置が、共振周波数を高くし、かつ、低いインピーダンスを実現することができるように決定されている。したがって、高周波雑音の抑圧性能の点で、明白に相違する。 This is compared with the example shown in FIG. If the example shown in FIG. 3 is shown typically, it will become as shown in FIG. As described above, the method of the conventional example shown in FIG. 3 does not specifically consider how to select the area of the ground plane in order to reliably suppress high frequency noise up to the target upper limit frequency. . Simply connecting the connection line to the ground plate. For this reason, although the area of the ground plate per connection line to be connected becomes large and the impedance is low, the resonance frequency becomes low and it is difficult to suppress noise up to the high frequency region. On the other hand, in the present invention, the shape of the ground plate and the arrangement of the connection position with the connection line are determined so that the resonance frequency can be increased and a low impedance can be realized. Therefore, there is a clear difference in terms of high-frequency noise suppression performance.
また、図13(a)に示す接地板の場合、非常に大きいため、取り扱いが不便であり、機器の新設時には施工できても、その後は施工し難く、施工費用もかさむ。一方、図13(b)に示すように、接地板を分散配置して、接地のための接続線を接地板に合理的に接続することによって、図13(a)に示すような大きな高周波接地板を用いないので、取扱が容易である。そのため、機器新設時はもちろん、その後であっても、容易に施工できる。 In addition, the ground plate shown in FIG. 13 (a) is very large, so it is inconvenient to handle, and even if it can be constructed at the time of newly installing the equipment, it is difficult to construct and the construction cost is high. On the other hand, as shown in FIG. 13 (b), a large number of high-frequency connections as shown in FIG. 13 (a) can be obtained by distributing the ground plates and rationally connecting the connection lines for grounding to the ground plate. Since the main plate is not used, handling is easy. Therefore, it can be easily constructed not only when the equipment is newly installed but also afterwards.
また、接地対象の機器や筐体があまり大きくなければ、必ずしも多点接地でなくてもよい。図13(b)に示すように、機器や筐体側では1部位に接続し、これを複数本の接続線を用いて、接地板110上で互いに離れた位置で分散接続してもほぼ同様の効果が得られる。
In addition, if the equipment and casing to be grounded are not so large, the multipoint grounding is not necessarily required. As shown in FIG. 13 (b), it is almost the same even if connected to one part on the device or the housing side, and this is distributedly connected at positions separated from each other on the
このように、建屋自体の床に、実効電極領域を実現できる接地板を、複数の接地板を敷きつめて、各々の接地板と電子機器と接続させることにより、目的とする上限周波数までの高周波雑音を確実に抑制することができる。 In this way, the ground plate that can realize the effective electrode area on the floor of the building itself is laid with a plurality of ground plates, and each ground plate is connected to the electronic device, thereby allowing high-frequency noise up to the target upper limit frequency. Can be reliably suppressed.
上述したように、本発明で用いられる接地板は、高周波接地を、標準的な資材、施工法で実施することを狙って、実験を重ね、費用対効果の点で最も良好な結果が得られる形態として、上述したいくつかの形態が設定されたものである。ここで、上記の高周波接地板の大きさは、実効電極領域に相当する大きさとすることができればよい。また、一枚の接地板に複数の接続線接続端子を設ける場合には、その接続端子ごとに定義される実効電極領域が互いに重なり合わずに配置でき、かつ、全体として、可能な限り面積が小さくなるように形成されることが好ましい。この他、標準化の点、材料取りの経済性などを考慮して、最適な形態とすることが好ましい。例えば、図15に示す形態とすることが推奨される。なお、インピーダンス測定の結果では、接地板の材質や厚さは、接地効果に殆ど影響しない。 As described above, the ground plate used in the present invention is the result of repeated experiments with the aim of implementing high-frequency grounding with standard materials and construction methods, and the best results in terms of cost effectiveness are obtained. Some forms described above are set as forms. Here, the size of the high-frequency ground plate may be a size corresponding to the effective electrode region. In addition, when providing a plurality of connection line connection terminals on one ground plate, the effective electrode regions defined for each connection terminal can be arranged without overlapping each other, and as a whole, the area is as much as possible. It is preferably formed so as to be small. In addition to this, it is preferable to adopt an optimum form in consideration of standardization and material economy. For example, the form shown in FIG. 15 is recommended. As a result of impedance measurement, the material and thickness of the ground plate hardly affect the ground effect.
接続線の長さは、余り長くならないことが望ましい。例えば、上述した長さ程度に抑えることが重要である。しかし、接続線の材質や断面積の影響は小さい。 It is desirable that the length of the connecting line is not so long. For example, it is important to suppress to the above-described length. However, the influence of the connecting wire material and cross-sectional area is small.
断面積も余り細くすれば取扱い中に断線する恐れがある。したがって、一応、1mm2以上の銅線を使用することを想定している。 If the cross-sectional area is too thin, it may break during handling. Therefore, it is assumed that a copper wire of 1 mm 2 or more is used.
また、接地板の周縁端面部がフリーアクセス床板の支持脚に触ると、電気的接続状態となってしまって、接地板の静電容量の効果が現れなくなる。このため、本発明は、この端面部を絶縁して、このような自体が発生しないようにしている。 Further, when the peripheral edge surface portion of the ground plate touches the support leg of the free access floor plate, the ground connection plate is brought into an electrically connected state, and the electrostatic capacitance effect of the ground plate does not appear. For this reason, the present invention insulates this end face portion so that such an occurrence does not occur.
次に、接地板110の製造方法について説明する。接地板を製造するには、種々の方法が可能である、好ましい一例を挙げれば、次の通りである。
Next, a method for manufacturing the
第1に、銅板を、目的の大きさ、例えば、0.3m×0.3mとする。これは、銅板をこの大きさに切断することで得られる。 First, the copper plate has a target size, for example, 0.3 m × 0.3 m. This is obtained by cutting a copper plate to this size.
第2に、L字タブ端子100の座部102を定められた位置に、定められた向きで接着する。接着は、導電性を確保でき、かつ、座部102の底面全体ができる限り接地板110に電気的に接するようにできる方法とする。ここでは、はんだ付けを行う。
Second, the
第3に、接続ケーブル160との接続を行う部分、すなわち、結合部104をマスクで覆う。そして、接地板110全体に、絶縁材料を塗布する。絶縁材料としては、例えば、エポキシ・ポリエステル樹脂粉体塗料を用いる。なお、塗布に代えて、絶縁フィルムを貼付する方法でもよい。
Thirdly, a portion to be connected to the
第4に、上記マスクを外す。これにより、接地板110を製造することができる。
なお、この接地板を使用する場合には、上述したように、結合部104を45度以上90度未満の角度範囲となるように引き起こす。
Fourth, the mask is removed. Thereby, the
When this ground plate is used, the
上述した本発明の実施の形態により、高周波雑音対策工事を実施したところ、対策工事を実施したうち約80%の場合に効果が認められた。高周波雑音というのはインタミッテント障害であり、実際になかなか対策しにくいものであり、80%で実績が得られたのは、ほぼ満足すべき結果といえる。 According to the above-described embodiment of the present invention, when high frequency noise countermeasure construction was performed, the effect was recognized in about 80% of the countermeasure construction. High-frequency noise is an intermittent failure, and it is actually difficult to take countermeasures. The fact that 80% of the results were obtained is almost satisfactory.
上述したように、本発明によれば、比較的小さく取扱いの容易な、例えば、0.3m四方の接地板を用い、接地板と電子機器や筐体との間を接続する線の長さを短く、例えば、0.5m以下に抑え、かつ、接続線数を複数、例えば、3本にして接地板に接続する個所を複数個所に分散させた場合、20MHz程度の高い周波数に至るまで充分低い接地インピーダンスが得られる。しかも、上記のように、資材、施工法を標準化することにより、経費も低く抑えられ、容易に高周波雑音対策をすることができる。さらに、具体的には、接地板の面積を小さく、接続線それぞれの長さを短くして、上記接続線を含めた接地板と建屋の導電性構造体の間の容量性インピーダンスを、20MHzで20Ω以下に抑制することができる。 As described above, according to the present invention, a relatively small and easy to handle, for example, 0.3 m square ground plate is used, and the length of the line connecting the ground plate and the electronic device or the housing is reduced. Short, for example, less than 0.5 m, and when the number of connection lines is plural, for example, three, and the points connected to the ground plate are dispersed at plural points, the frequency is sufficiently low to reach a high frequency of about 20 MHz. A ground impedance is obtained. Moreover, by standardizing materials and construction methods as described above, costs can be kept low and high-frequency noise countermeasures can be easily taken. More specifically, the area of the ground plate is reduced, the length of each connection line is shortened, and the capacitive impedance between the ground plate including the connection line and the conductive structure of the building is 20 MHz. It can be suppressed to 20Ω or less.
また、本発明は、接地板に対する接続線の接続位置、すなわち、タブ端子等の突起端子を設ける位置を、高周波電流の分布を考慮した実効電極領域が重なり合わないように近接する位置に配置している。これにより、接地板を小さくしつつ、高周波雑音を押さえるために必要な静電容量を確保することができる。なお、本明細書では、説明の便宜上、実効電極領域の理想的な形状として円を想定しているが、実効電極領域は、接続位置から広がりを持った領域を意味し、厳密な幾何学的形状の円であることを要しない。 Further, according to the present invention, the connection position of the connection line with respect to the ground plate, that is, the position where the projecting terminal such as the tab terminal is provided is positioned close to the effective electrode area in consideration of the distribution of the high-frequency current. ing. As a result, it is possible to secure a capacitance necessary for suppressing high-frequency noise while reducing the size of the ground plate. In this specification, for convenience of explanation, a circle is assumed as an ideal shape of the effective electrode region. However, the effective electrode region means a region having a spread from the connection position, and is strictly geometric. It does not need to be a circle of shape.
さらに、本発明の実施の形態によれば、予め接続端子が複数備えられているので、接続線を接続させやすい。また、接続線の端部に、差込型の接続端子を予め装着しておけば、接続端子を接続線の差し込み型の接続端子に差し込み、嵌合させるだけで、施工時の作業がさらに容易となる。 Furthermore, according to the embodiment of the present invention, since a plurality of connection terminals are provided in advance, it is easy to connect the connection lines. In addition, if a plug-in type connection terminal is pre-installed at the end of the connection line, simply inserting the connection terminal into the connection type connection terminal of the connection line and fitting them together makes the work at construction easier. It becomes.
また、接地板は、当該接地板の裏面と、表面の周辺の端部とを絶縁加工しておくことにより、従来のようにゴム板などを利用せずに、そのまま敷設することができ、施工が容易となる。 In addition, the grounding plate can be laid as it is without using a rubber plate or the like as in the prior art by insulating the back surface of the grounding plate and the peripheral edge of the surface. Becomes easy.
以上説明したように、本発明の高周波接地装置によれば、極めて容易に施工できる。 As described above, according to the high-frequency grounding device of the present invention, it can be constructed very easily.
Claims (6)
導体板と、
前記導体板に設けられ、前記電子機器に接続される接続線を接続させるための複数の突起端子と、を有し、
前記導体板に設けられる突起端子の数は、前記導体板とそれに接続される接続線とで形成する直列共振回路における、高周波雑音を抑圧すべき下限の周波数fbでのインピーダンスZが接地板として機能し得る値Zmより小さくなる導体板の面積をA2とし、接地板として機能する上限の周波数を実現し得る導体板の面積をA1として、(A2/A1)の商に最も近い整数nであり、
前記直列共振回路の共振周波数fr、前記接地板と大地と形成するコンデンサの静電容量をC,前記コンクリート床の比誘電率をεs、真空の誘電率をε0、前記コンクリート床の厚さをd、前記接続線のインダクタンスをLとして、
前記A1は、κ=Lε0εs/dとおくと、
A1=1/{κ(2πfr)2}
であり、
前記A2は、κ’=ε0εs/dとおくと、
A2=1/{2πfbκ’Zm}
であり、
前記各突起端子は、各突起端子の中心位置を中心とする互いに重なり合わない前記面積A1の円を、互いに等しい半径で前記導体板上に形成し得る位置に設けられることを特徴とする接地板。 A ground plate installed on a concrete floor and connected to an electronic device by a connection line to suppress high frequency noise of the electronic device,
A conductor plate;
A plurality of protruding terminals provided on the conductor plate for connecting connection lines connected to the electronic device;
The number of protruding terminals provided on the conductor plate is such that the impedance Z at the lower limit frequency f b at which high frequency noise should be suppressed in a series resonance circuit formed by the conductor plate and a connection line connected thereto is a ground plate. The area of the conductor plate that is smaller than the functionable value Z m is A 2, and the area of the conductor plate that can realize the upper limit frequency that functions as a ground plate is A 1 , which is the most quotient of (A 2 / A 1 ). A close integer n,
The resonant frequency f r of the series resonant circuit, the capacitance of the capacitor formed with the ground plate and the ground, C, the relative dielectric constant of the concrete floor ε s , the dielectric constant of vacuum ε 0 , the thickness of the concrete floor Where d is the inductance of the connecting line and L is
The A 1 is set as κ = Lε 0 ε s / d.
A 1 = 1 / {κ (2πf r ) 2 }
And
A 2 is set as κ ′ = ε 0 ε s / d.
A 2 = 1 / {2πf b κ′Z m }
And
Wherein each projection terminals, contact the circle of the area A 1 that does not overlap with each other around the center position of each projection terminals, and which are located in a position that can be formed on the conductor plate on the radius equal to each other Ground plate.
前記導体板は、方形であり、
前記突起端子は、複数個が前記導体板の対角線上に並べられること
を特徴とする接地板。 The ground plate according to claim 1,
The conductor plate is square,
A plurality of the protruding terminals are arranged on a diagonal line of the conductor plate.
前記導体板は、長方形であり、
前記突起端子は、複数個が前記導体板の長辺に沿って並べられること
を特徴とする接地板。 The ground plate according to claim 1,
The conductor plate is rectangular,
A plurality of the projecting terminals are arranged along the long side of the conductor plate.
前記導体板は、円盤であること
を特徴とする接地板。 The ground plate according to claim 1,
The ground plate is characterized in that the conductor plate is a disk.
前記各突起端子は、接地板に対して角度θをなして傾斜した状態で接地板から突出すること
を特徴とする接地板。 The ground plate according to claim 1,
Each of the protruding terminals protrudes from the ground plate in an inclined state with respect to the ground plate at an angle θ.
金属板を予め定めた形状および大きさに切断して導体板を形成し、
L字タブ端子の座部を前記導体板上の定められた複数の位置に、定められた向きで、電気的に導通する状態でそれぞれ接着し、
ケーブルとの接続を行うべき、各L字タブ端子の結合部をマスクで覆い、
前記導体板および各L字タブ端子に絶縁材料をコーティングし、
前記マスクを外すことにより製造し、
前記L字タブ端子の数は、前記導体板とそれに接続される接続線とで形成する直列共振回路における、高周波雑音を抑圧すべき下限の周波数fbでのインピーダンスZが接地板として機能し得る値Zmより小さくなる導体板の面積をA2とし、接地板として機能する上限の周波数を実現し得る導体板の面積をA1として、(A2/A1)の商に最も近い整数nであり、
前記直列共振回路の共振周波数fr、前記接地板と大地と形成するコンデンサの静電容量をC,前記コンクリート床の比誘電率をεs、真空の誘電率をε0、前記コンクリート床の厚さをd、前記接続線のインダクタンスをLとして、
前記A1は、κ=Lε0εs/dとおくと、
A1=1/{κ(2πfr)2}
であり、
前記A2は、κ’=ε0εs/dとおくと、
A2=1/{2πfbκ’Zm}
であり、
前記各L字タブ端子の座部を接着する前記導体板上の定められた位置は、各L字タブ端子の中心位置を中心とする互いに重なり合わない前記面積A1の円を、互いに等しい半径で前記導体板上に形成し得る位置であること
を特徴とする接地板の製造方法。 In the manufacturing method of the ground plate to be installed on the concrete floor and suppress high frequency noise of electronic equipment,
A metal plate is cut into a predetermined shape and size to form a conductor plate ,
Adhering the seats of the L-shaped tab terminals to a plurality of predetermined positions on the conductor plate in a predetermined orientation and electrically conducting,
Cover the joint of each L-shaped tab terminal to be connected to the cable with a mask,
Coating the conductor plate and each L-shaped tab terminal with an insulating material;
Manufactured by removing the mask,
The number of the L-shaped tab terminals, in the series resonant circuit formed by the connection line and connected thereto and the conductor plate, the impedance Z at the frequency f b of the lower limit to be suppressed high frequency noise can function as a ground plate An area n of the conductor plate that is smaller than the value Z m is A 2, and an area of the conductor plate that can realize an upper limit frequency that functions as a ground plate is A 1. An integer n closest to the quotient of (A 2 / A 1 ) And
The resonant frequency f r of the series resonant circuit, the capacitance of the capacitor formed with the ground plate and the ground, C, the relative dielectric constant of the concrete floor ε s , the dielectric constant of vacuum ε 0 , the thickness of the concrete floor Where d is the inductance of the connecting line and L is
The A 1 is set as κ = Lε 0 ε s / d.
A 1 = 1 / {κ (2πf r ) 2 }
And
A 2 is set as κ ′ = ε 0 ε s / d.
A 2 = 1 / {2πf b κ′Z m }
And
Wherein a defined position on the said conductor plate to bond the seat of the L-shaped tab terminal, the circle of the area A 1 that does not overlap with each other around the center position of each L-shaped tab terminals, each other equal radius A method for producing a ground plate, wherein the ground plate can be formed on the conductor plate.
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