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近傍磁界プローブの測定距離

2009年8月31日

密着の場合,磁界強度の大きい箇所(赤)がはっきり見えますが,距離が離れると急激に減衰することが分かります。これは,この部分が遠方の放射EMIレベルに直接,影響していないことを示しています。微小なループは遠くまで磁界を飛ばすことが出来ないのです。

一方,中程度のレベルの箇所(緑)は距離を離してみても,それほど減衰しません。このプリント基板は平行平板共振によって,広範囲に磁界が生じていますが,このようなコモンモードの磁界は,遠方の放射レベルに大きな影響を与えます。

たとえ,赤い部分が多いプリント基板であっても,少し距離を離してみて,強度が低下する基板は,良いプリント基板と言えるのではないでしょうか。

プローブの距離=0mm(密着)
プローブの距離=0mm(密着)
プローブの距離=3mm

このプリント基板では,信号線がGND層をまたぐことで,GND層を励振させています。その時,プリント基板の大きさによって,固有の共振が発生します。

この共振はGND層と電源(Vcc)層が「平行平板共振器」を形成することから,一般に平行平板共振と呼ばれています。
B基板はGND層と電源層の厚みを薄くすることで,平行平板共振を抑え込んでいます。
実際の基板では,平行平板共振の状態は,励振の状態や,実装された多数の電子部品(コンデンサなど)の影響により,正確に予想するのは困難です。

したがって,近傍磁界強度の測定により,共振の状態を把握することは,放射EMI対策にとって極めて重要となります。

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