電磁環境(EMC)の基礎知識

　電磁環境(EMC)の基礎の中でもAV機器使いこなしに直接関わる基礎知識だけを まとめてメモ。

電磁現象

■電磁誘導
　ループ状の銅線のループを貫く磁束が変化すると電圧が発生する。これを 「電磁誘導」という。
　大電力の送電線に近接して通信線を設置した場合、送電線で発生する 「変化する磁界」によって通信線の対となった電線の間に電圧が発生する。 これを「電磁誘導障害」という。

　より対線(ツイステッドペア)を用いると、誘導によって発生する電圧が 一ひねりごとに逆方向になるために打ち消しあい、「電磁誘導障害」を受けにくい (LANケーブルなどで使用されている)。
　ただし上記のようなケースでは電力線による「誘導妨害」も同時に受けるので、 シールド線を用いることが多い。

■熱雑音
　抵抗体には「熱雑音」が発生する。

雑音の有能電力(実効値) = kTB[W]
k : ボルツマン定数( 1.381e-23 (J/K) )
T[K] : 絶対温度
B[Hz] : 周波数帯域

電源

■電源高調波
　商用電源は50/60Hzの正弦波であるが、高調波成分が混じると、 電力用コンデンサの振動/過熱、TV/蛍光灯のちらつき、ステレオの音質低下などを引き起こす。
　発生源としては、インバータ、サイリスタ応用機器が代表的。
　対策として、リアクトルとコンデンサでトラップ回路を作り、高調波を吸収する。

■コモン・モード/ディファレンシャル(ノーマル)・モード
　電気回路は、電源と負荷を結ぶ一対の導線で成り立ち、行き帰りの導線に流れる 電流は等しい。
　しかし、導線と基準面(筐体、大地など)の間に電気容量など「浮遊インピーダンス」 が存在すると、高周波でその影響を無視できなくなる。
　コモン・モード電圧/電流とは、回路と基準面の電圧/基準面を流れる電流のこと。
　コモン・モード・ノイズとは、大地やグランド線に流れるノイズ。
　コモン・モード・ノイズは、導線と基準面からなる大きなループを電流が流れるために これが電磁波を発生し、他の機器に放射妨害を与えやすい。
　一方、無線妨害、落雷のサージ電圧、商用電源からのノイズは、いずれもコモン･モード･ ノイズとして伝搬し機器に障害を与える。
　対策は

• 信号伝送路の平衡化
• 信号源及び受信端のインピーダンス平衡化
• コモン・モード・チョークの挿入

対策･その他

■遮蔽(シールド)

• 静電シールド
  　金属導体板、金網などで被い、接地する
• 磁気シールド
  　透磁性の高い材料を使う
• 電磁シールド
  　金属導体板、金網などで被う。
  　金属シールドなら、数十μmで効果がある。
  　導電性プラスチックでは、金属より厚みが必要。
  　金網の場合は、網線がしっかり接続し電気抵抗が低いこと。

■電波吸収体
電波吸収体は

• 誘電体(抵抗体)…セラミック、発泡材料にカーボンを塗布したものなど
• 磁性体…フェライトをゴムに練りこんだ物など
• 複合材料