JP3471607B2 - 疑似大地化方法及び装置 - Google Patents
疑似大地化方法及び装置Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
- H05K9/0064—Earth or grounding circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
- H05K9/0007—Casings
- H05K9/0018—Casings with provisions to reduce aperture leakages in walls, e.g. terminals, connectors, cables
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子装置のＥＭＩ
（electromagnetic interference）対策に関し、特に
通信線、電源線、インタフェース線等複数のケーブルに
接続する電子装置の疑似大地化方法及び装置に関する。
（electromagnetic interference）対策に関し、特に
通信線、電源線、インタフェース線等複数のケーブルに
接続する電子装置の疑似大地化方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ビル建設と同時に屋内配線工事がなされ
る多くの通信線、例えば非シールドのツイスト・ペアの
電話線等に接続されるＰＢＸ(構内交換機)、ＡＴＭ（非
同期転送モード）スイッチ等の企業情報通信機器にあっ
ては、一般的に、パソコン及びメインフレーム等の情報
機器で実施されているシールド線の採用のために全ての
屋内配線を取り替えることは不可能である。
る多くの通信線、例えば非シールドのツイスト・ペアの
電話線等に接続されるＰＢＸ(構内交換機)、ＡＴＭ（非
同期転送モード）スイッチ等の企業情報通信機器にあっ
ては、一般的に、パソコン及びメインフレーム等の情報
機器で実施されているシールド線の採用のために全ての
屋内配線を取り替えることは不可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このため、一般的に、
穴あきフェライトコアに、通信線、インタフェース線、
もしくは電源線等を挿入してＥＭＩ対策を行っていた
が、高価格のフェライトコアを多用することによるＥＭ
Ｉ対策費用は膨大なものとなっていた。
穴あきフェライトコアに、通信線、インタフェース線、
もしくは電源線等を挿入してＥＭＩ対策を行っていた
が、高価格のフェライトコアを多用することによるＥＭ
Ｉ対策費用は膨大なものとなっていた。
【０００４】また、CISPR22、VCCIの測定条件として、
装置内部に複数のパッケージ、ケーブルがある場合に
は、パッケージの枚数およびケーブル本数を増加させて
いった時に、その放射雑音測定値が２ｄＢ以上の増加が
無くなるまで、パッケージ、ケーブルを追加していくこ
との規格が追加されたため、最大数のパッケージ収容、
ケーブル本数を収容した状態のシステムで測定を行う必
要があり、パッケージ及びケーブルの増加により、全く
放射雑音エネルギーが増加しない安定したＥＭＩ対策が
必須となるに至っている。
装置内部に複数のパッケージ、ケーブルがある場合に
は、パッケージの枚数およびケーブル本数を増加させて
いった時に、その放射雑音測定値が２ｄＢ以上の増加が
無くなるまで、パッケージ、ケーブルを追加していくこ
との規格が追加されたため、最大数のパッケージ収容、
ケーブル本数を収容した状態のシステムで測定を行う必
要があり、パッケージ及びケーブルの増加により、全く
放射雑音エネルギーが増加しない安定したＥＭＩ対策が
必須となるに至っている。
【０００５】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、通信線等を疑似
大地化することにより高価格なフェライトコアを全く不
要とする安価な対策を可能とし、ＥＭＩ対策に要する作
業工数の削減及びコストの低減を図る疑似大地化方法及
び装置を提供することにある。
てなされたものであって、その目的は、通信線等を疑似
大地化することにより高価格なフェライトコアを全く不
要とする安価な対策を可能とし、ＥＭＩ対策に要する作
業工数の削減及びコストの低減を図る疑似大地化方法及
び装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、疑似大地化した筐体に、前記筐体よりも
放射雑音エネルギーのレベルを低減し且つ接地用の線で
はない配線を容量を介して高周波的に接続させること
で、前記配線も疑似大地化する、ようにしたものであ
る。
め、本発明は、疑似大地化した筐体に、前記筐体よりも
放射雑音エネルギーのレベルを低減し且つ接地用の線で
はない配線を容量を介して高周波的に接続させること
で、前記配線も疑似大地化する、ようにしたものであ
る。
【０００７】本発明に係る方法においては、疑似大地化
した１つの筐体に収容されるパッケージの放射雑音エネ
ルギーレベルを前記筐体の放射雑音エネルギーレベルよ
りも小とし、前記パッケージ上の回路ブロックと接続し
且つコネクタを介して外部配線と接続し且つ接地用の線
ではない配線を、前記疑似大地化した筐体に、容量素子
を介して高周波的に接続させることで、前記配線を疑似
大地化するものである。
した１つの筐体に収容されるパッケージの放射雑音エネ
ルギーレベルを前記筐体の放射雑音エネルギーレベルよ
りも小とし、前記パッケージ上の回路ブロックと接続し
且つコネクタを介して外部配線と接続し且つ接地用の線
ではない配線を、前記疑似大地化した筐体に、容量素子
を介して高周波的に接続させることで、前記配線を疑似
大地化するものである。
【０００８】また、本発明に係る装置においては、１つ
の筐体内に収容されるパッケージにおいて、前記パッケ
ージ上の集積回路ブロックに接続し且つコネクタを介し
て外部配線と接続し且つ接地用の線ではない配線が、疑
似大地化された前記筐体に、容量素子を介して高周波的
に接続して構成される。
の筐体内に収容されるパッケージにおいて、前記パッケ
ージ上の集積回路ブロックに接続し且つコネクタを介し
て外部配線と接続し且つ接地用の線ではない配線が、疑
似大地化された前記筐体に、容量素子を介して高周波的
に接続して構成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。本発明は、その好ましい実施の形態におい
て、筐体の収容されるパッケージの集積回路ブロックに
接続し且つコネクタ（図４の４６１、４６２）を介して
外部配線に接続する配線（図４の４７）を、ＥＭＩ規制
値レベル以下に放射雑音エネルギーが低減された筐体
（疑似大地化された筐体）（図４の４２）に、容量（図
４の４５１、４５２）を介して高周波的に接続し、前記
疑似大地化された筐体の放射雑音エネルギーレベル（図
４の５０）よりも小となるまでＥＭＩ対策が施された前
記パッケージの放射雑音エネルギー（図４の４９）を、
前記容量を介して前記疑似大地化された筐体の放射雑音
エネルギーレベルに同一化することで前記配線を疑似大
地化するようにしたものである。
に説明する。本発明は、その好ましい実施の形態におい
て、筐体の収容されるパッケージの集積回路ブロックに
接続し且つコネクタ（図４の４６１、４６２）を介して
外部配線に接続する配線（図４の４７）を、ＥＭＩ規制
値レベル以下に放射雑音エネルギーが低減された筐体
（疑似大地化された筐体）（図４の４２）に、容量（図
４の４５１、４５２）を介して高周波的に接続し、前記
疑似大地化された筐体の放射雑音エネルギーレベル（図
４の５０）よりも小となるまでＥＭＩ対策が施された前
記パッケージの放射雑音エネルギー（図４の４９）を、
前記容量を介して前記疑似大地化された筐体の放射雑音
エネルギーレベルに同一化することで前記配線を疑似大
地化するようにしたものである。
【００１０】本発明は、その好ましい実施の形態におい
て、モールド筐体に収容されるパッケージ上で回路ブロ
ック（図１０の１０４）と接続し且つコネクタ（図１０
の１０７）を介して外部配線（図１０の１０８）と接続
する配線（図１０の１１０Ａ、１１０Ｂ）を、前記パッ
ケージ上の疑似大地化した特定のアース箇所（図１０の
１０９）に、容量素子（図１０の１０６Ａ、１０６Ｂ）
を介して高周波的に接続させることで、前記配線を疑似
大地化するようにしてもよい。
て、モールド筐体に収容されるパッケージ上で回路ブロ
ック（図１０の１０４）と接続し且つコネクタ（図１０
の１０７）を介して外部配線（図１０の１０８）と接続
する配線（図１０の１１０Ａ、１１０Ｂ）を、前記パッ
ケージ上の疑似大地化した特定のアース箇所（図１０の
１０９）に、容量素子（図１０の１０６Ａ、１０６Ｂ）
を介して高周波的に接続させることで、前記配線を疑似
大地化するようにしてもよい。
【００１１】また、本発明は、その好ましい実施の形態
において、筐体に収容されるパッケージが、回路ブロッ
クと接続し且つコネクタ（図１１の１１３）を介して外
部配線（図１１の１１４）と接続する配線パターン層
（図１１の１１５）と、前記パッケージ上の疑似大地化
したアース箇所に接続するパターン層（図１１の１１
２）を備えた配線基板を備え、前記配線パターン層を、
前記疑似大地化したアース箇所と容量を介して高周波的
に接続させることで、前記配線を疑似大地化するように
してもよい。
において、筐体に収容されるパッケージが、回路ブロッ
クと接続し且つコネクタ（図１１の１１３）を介して外
部配線（図１１の１１４）と接続する配線パターン層
（図１１の１１５）と、前記パッケージ上の疑似大地化
したアース箇所に接続するパターン層（図１１の１１
２）を備えた配線基板を備え、前記配線パターン層を、
前記疑似大地化したアース箇所と容量を介して高周波的
に接続させることで、前記配線を疑似大地化するように
してもよい。
【００１２】以下では、まず本発明の原理について図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１３】図１に示すように、地球の地面である大地
１１に穴を掘って線材１２を埋めた場合、この線材１２
からは如何なる電磁波も放射しない。
１１に穴を掘って線材１２を埋めた場合、この線材１２
からは如何なる電磁波も放射しない。
【００１４】図２に示すように、放射する雑音エネルギ
ーレベルをＥＭＩ規制値レベル以下にまで低減した筐体
２１は、疑似大地と見なすことができ、疑似大地筐体２
１にネジ止めした線材２２からも如何なる電磁波も放射
しない。
ーレベルをＥＭＩ規制値レベル以下にまで低減した筐体
２１は、疑似大地と見なすことができ、疑似大地筐体２
１にネジ止めした線材２２からも如何なる電磁波も放射
しない。
【００１５】図６は、本発明を適用した筐体の一実施の
形態の外観を示す斜視図である。図６を参照すると、筐
体６１の隙間塞ぎ、Quineの式による放熱穴寸法、導波
管理論によるネジピッチ間隔決定等により、筐体からの
放射雑音エネルギーを低減し、筐体６１に、金属フロン
トプレート６２付の通信線機能パッケージを全て搭載
し、通信線６４、およびコネクタ６３を引き抜いた上
で、金属フロントプレート６２の上下ネジに、通信線を
ネジ止めした状態とする。この状態を図８に模式的に示
す。
形態の外観を示す斜視図である。図６を参照すると、筐
体６１の隙間塞ぎ、Quineの式による放熱穴寸法、導波
管理論によるネジピッチ間隔決定等により、筐体からの
放射雑音エネルギーを低減し、筐体６１に、金属フロン
トプレート６２付の通信線機能パッケージを全て搭載
し、通信線６４、およびコネクタ６３を引き抜いた上
で、金属フロントプレート６２の上下ネジに、通信線を
ネジ止めした状態とする。この状態を図８に模式的に示
す。
【００１６】すなわち、図８に示すように、内部に全て
のパッケージを収容した筐体８０５から引き出される、
あらゆる通信線８０６、電源線８０７、インタフェース
線８０８、その他の線８０９は、筐体８０５にネジ止め
されている。
のパッケージを収容した筐体８０５から引き出される、
あらゆる通信線８０６、電源線８０７、インタフェース
線８０８、その他の線８０９は、筐体８０５にネジ止め
されている。
【００１７】この状態で、放射雑音エネルギーがＥＭＩ
規制値以下である場合、この筐体８０５は、疑似大地筐
体となる。
規制値以下である場合、この筐体８０５は、疑似大地筐
体となる。
【００１８】次に、図８の通信線８０６、電源線８０
７、インタフェース線８０８、その他の線８０９のネジ
止めを全て筐体８０５から外して、通信線回路等を有す
るパッケージ内部（図３の３５）で、疑似大地筐体の雑
音エネルギーレベル以下まで対策した通信線回路と、疑
似大地筐体と、を高周波接続すれば、筐体の疑似大地エ
ネルギーの増加は全くないこととなる。
７、インタフェース線８０８、その他の線８０９のネジ
止めを全て筐体８０５から外して、通信線回路等を有す
るパッケージ内部（図３の３５）で、疑似大地筐体の雑
音エネルギーレベル以下まで対策した通信線回路と、疑
似大地筐体と、を高周波接続すれば、筐体の疑似大地エ
ネルギーの増加は全くないこととなる。
【００１９】図３は、本発明の実施の形態を説明するた
めの図であり、図３（ａ）は、筐体及びパッケージの構
成を模式的に示す図、図３（ｂ）及び図３（ｃ）は筐体
及びパッケージの放射雑音エネルギー特性を示す図であ
る。
めの図であり、図３（ａ）は、筐体及びパッケージの構
成を模式的に示す図、図３（ｂ）及び図３（ｃ）は筐体
及びパッケージの放射雑音エネルギー特性を示す図であ
る。
【００２０】図３において、疑似大地筐体３３の雑音エ
ネルギー４０はコネクタ３６１近傍で最も小さくＢとな
る。疑似大地筐体３３から引き出されるあらゆる通信
線、電源線、インタフェース線等をここでは通信線３７
で代表する。
ネルギー４０はコネクタ３６１近傍で最も小さくＢとな
る。疑似大地筐体３３から引き出されるあらゆる通信
線、電源線、インタフェース線等をここでは通信線３７
で代表する。
【００２１】図３を参照すると、ＢＷＢ（バックボー
ド）３２に挿入されている通信線回路パッケージ３５内
部の雑音源であるＬＳＩ３４からのエネルギーを、コモ
ンモードチョーク３８等の対策部品により、パッケージ
内部の放射雑音エネルギー３９が通信線コネクタ３６１
の箇所でレベルＡとなるまでエネルギー低減を行う。す
なわち、通信線回路のコネクタ３６１の放射雑音エネル
ギーＡを、疑似大地筐体３３の雑音エネルギーＢ以下と
なるまで、パッケージ３５内部で放射雑音エネルギーを
低減させる。
ド）３２に挿入されている通信線回路パッケージ３５内
部の雑音源であるＬＳＩ３４からのエネルギーを、コモ
ンモードチョーク３８等の対策部品により、パッケージ
内部の放射雑音エネルギー３９が通信線コネクタ３６１
の箇所でレベルＡとなるまでエネルギー低減を行う。す
なわち、通信線回路のコネクタ３６１の放射雑音エネル
ギーＡを、疑似大地筐体３３の雑音エネルギーＢ以下と
なるまで、パッケージ３５内部で放射雑音エネルギーを
低減させる。
【００２２】図３の状態から、次の図４に示すように、
パッケージ４４において、通信線回路のコモンモードチ
ョーク４８とコネクタ４６１との間の通信線配線パター
ンと、疑似大地筐体４２のコネクタ４６１に近傍の筐体
部分(図６、図７のパッケージの金属フロントプレート
６２、７６)とを高周波特性コンデンサ４５１、４５２
により高周波的に接続することにより、通信線４７も、
疑似大地化でき、ＥＭＩ規制に適合させることができ
る。
パッケージ４４において、通信線回路のコモンモードチ
ョーク４８とコネクタ４６１との間の通信線配線パター
ンと、疑似大地筐体４２のコネクタ４６１に近傍の筐体
部分(図６、図７のパッケージの金属フロントプレート
６２、７６)とを高周波特性コンデンサ４５１、４５２
により高周波的に接続することにより、通信線４７も、
疑似大地化でき、ＥＭＩ規制に適合させることができ
る。
【００２３】図４を参照すると、パッケージ内部の放射
雑音エネルギー４９と筐体の雑音エネルギー５０の境界
の段差は、図３の状態から高周波特性を有するコンデン
サ４５１、４５２を接続する瞬間の直前におけるエネル
ギーレベル差のＢ、Ａを表している。
雑音エネルギー４９と筐体の雑音エネルギー５０の境界
の段差は、図３の状態から高周波特性を有するコンデン
サ４５１、４５２を接続する瞬間の直前におけるエネル
ギーレベル差のＢ、Ａを表している。
【００２４】高周波特性を有するコンデンサ４５１、４
５２接続後には、筐体の雑音エネルギー５０（図３
（ｃ）のレベルＢ）からパッケージ内部の放射雑音エネ
ルギー４９（図３（ｂ）のレベルＡ）側へのエネルギー
の移動があり、筐体の雑音エネルギー５０のレベルはＢ
よりも低減する。
５２接続後には、筐体の雑音エネルギー５０（図３
（ｃ）のレベルＢ）からパッケージ内部の放射雑音エネ
ルギー４９（図３（ｂ）のレベルＡ）側へのエネルギー
の移動があり、筐体の雑音エネルギー５０のレベルはＢ
よりも低減する。
【００２５】このように、疑似大地化した筐体に、この
筐体よりも雑音エネルギーレベルを低減した通信線を高
周波的に接続をすれば、図２に示した疑似大地筐体２１
に埋めた線材２２と等価となり、これが、本発明の疑似
大地化の原理である。すなわち、本発明の実施の形態に
おいては、以下の２点が重要な条件とされる。
筐体よりも雑音エネルギーレベルを低減した通信線を高
周波的に接続をすれば、図２に示した疑似大地筐体２１
に埋めた線材２２と等価となり、これが、本発明の疑似
大地化の原理である。すなわち、本発明の実施の形態に
おいては、以下の２点が重要な条件とされる。
【００２６】・通信線からの放射雑音エネルギーＡを疑
似大地筐体の雑音エネルギーＢ以下に低減する。
似大地筐体の雑音エネルギーＢ以下に低減する。
【００２７】・疑似大地化した筐体に上記通信線を高周
波的に接続する。
波的に接続する。
【００２８】ここで、比較例として従来の方式について
説明すると、従来方式では、例えば図５に示すように、
通信線からの放射雑音エネルギーを筐体５３に流すこと
で通信線からの放射雑音を低減する方法が用いられてい
た。
説明すると、従来方式では、例えば図５に示すように、
通信線からの放射雑音エネルギーを筐体５３に流すこと
で通信線からの放射雑音を低減する方法が用いられてい
た。
【００２９】しかし、この従来方式の問題点は、通信線
から筐体へ流れ出す雑音電流で、筐体が汚染されてしま
い、そのエネルギー量が多くなると、筐体がアンテナと
なり放射してしまうということである。
から筐体へ流れ出す雑音電流で、筐体が汚染されてしま
い、そのエネルギー量が多くなると、筐体がアンテナと
なり放射してしまうということである。
【００３０】すなわち、金属筐体は、地球の無限大地と
は異なり、有限の疑似大地であり、その筐体に流せる疑
似大地としての吸収エネルギー量には限界がある。
は異なり、有限の疑似大地であり、その筐体に流せる疑
似大地としての吸収エネルギー量には限界がある。
【００３１】この点について、例えば図７を参照して説
明すると、金属筐体７１のスタッド８１によりＢＷＢ
（バックボード）のＥ（アース）７２と多点接続され、
バックボードに挿入されたＰＷＢ（プリント配線板）７
３のアースとも接続され、全てのアースが唯一の基準大
地状態とする構成としたため、筐体７１の表面には、微
少の放射雑音電流が流れる。
明すると、金属筐体７１のスタッド８１によりＢＷＢ
（バックボード）のＥ（アース）７２と多点接続され、
バックボードに挿入されたＰＷＢ（プリント配線板）７
３のアースとも接続され、全てのアースが唯一の基準大
地状態とする構成としたため、筐体７１の表面には、微
少の放射雑音電流が流れる。
【００３２】このため、通信線の放射雑音エネルギー低
減不足の場合には、筐体に放射雑音エネルギーを流して
しまう。特に、複数枚のパッケージを挿入し複数本の通
信線をＥＭＩ対策するにあたって、通信線から流れ出る
放射雑音電流が多くなり、何時、筐体がアンテナとなっ
てしまうか分からず、ＥＭＩ対策の効率も非常に悪くな
ってしまうという問題点がある。
減不足の場合には、筐体に放射雑音エネルギーを流して
しまう。特に、複数枚のパッケージを挿入し複数本の通
信線をＥＭＩ対策するにあたって、通信線から流れ出る
放射雑音電流が多くなり、何時、筐体がアンテナとなっ
てしまうか分からず、ＥＭＩ対策の効率も非常に悪くな
ってしまうという問題点がある。
【００３３】本発明の実施の形態においては、図４に示
した高周波接続のコンデンサ４５１、４５２は、疑似大
地筐体４２の放射雑音エネルギーよりも小さくなるまで
対策が施された通信線機能パッケージの放射雑音エネル
ギーＡを、疑似大地筐体４２の雑音エネルギーＢに同一
化させるための役割を果たすためのものである。これ
は、図５に示すように、従来より一般的にＥＭＩ対策と
して用いられている、通信線からの放射雑音エネルギー
を、Ｙコンデンサ５４から筐体５３へ流す方式とは、全
く逆の理論に基づくものである。
した高周波接続のコンデンサ４５１、４５２は、疑似大
地筐体４２の放射雑音エネルギーよりも小さくなるまで
対策が施された通信線機能パッケージの放射雑音エネル
ギーＡを、疑似大地筐体４２の雑音エネルギーＢに同一
化させるための役割を果たすためのものである。これ
は、図５に示すように、従来より一般的にＥＭＩ対策と
して用いられている、通信線からの放射雑音エネルギー
を、Ｙコンデンサ５４から筐体５３へ流す方式とは、全
く逆の理論に基づくものである。
【００３４】すなわち、一般的に、通信線回路からの雑
音が例えばコモンモードであった場合には、図３に示し
たようなコモンモードチョーク３８によりコモンモード
雑音を低減するのであって、一見、コモンモード雑音
を、筐体に逃がす目的のように見える高周波接続用コン
デンサ（図４の４５１、４５２）は、通信線からの雑音
を低減するＹコンデンサ（図５の５４）とは全く逆の目
的で動作する。
音が例えばコモンモードであった場合には、図３に示し
たようなコモンモードチョーク３８によりコモンモード
雑音を低減するのであって、一見、コモンモード雑音
を、筐体に逃がす目的のように見える高周波接続用コン
デンサ（図４の４５１、４５２）は、通信線からの雑音
を低減するＹコンデンサ（図５の５４）とは全く逆の目
的で動作する。
【００３５】ところで、通信線の放射雑音エネルギーの
レベルが筐体の放射雑音エネルギーのレベルよりも低け
れば、高周波接続用コンデンサ（図４の４５１、４５
２）は不要ではないかとも考えられるが、これには、次
のような重要な意味がある。
レベルが筐体の放射雑音エネルギーのレベルよりも低け
れば、高周波接続用コンデンサ（図４の４５１、４５
２）は不要ではないかとも考えられるが、これには、次
のような重要な意味がある。
【００３６】通信線を有するパッケージは複数機能毎に
多くの種類があり、パッケージ内部でＥＭＩ対策を施し
た通信線回路の放射雑音エネルギーレベルは筐体のレベ
ル以下ではあるが、その通信線回路の放射雑音エネルギ
ーレベルは、パッケージ種類の差、部品のバラツキによ
って多くの差が存在するのは当然である。
多くの種類があり、パッケージ内部でＥＭＩ対策を施し
た通信線回路の放射雑音エネルギーレベルは筐体のレベ
ル以下ではあるが、その通信線回路の放射雑音エネルギ
ーレベルは、パッケージ種類の差、部品のバラツキによ
って多くの差が存在するのは当然である。
【００３７】このように、放射雑音エネルギ−低減後の
各通信線に放射雑音エネルギーのレベルの差があると、
複数の通信線が太束のケーブルとして束ねられると、ケ
ーブル内の通信線間に存在する放射雑音エネルギーのレ
ベル差により、高周波電流（漏話現象のように）が流れ
ることになる。
各通信線に放射雑音エネルギーのレベルの差があると、
複数の通信線が太束のケーブルとして束ねられると、ケ
ーブル内の通信線間に存在する放射雑音エネルギーのレ
ベル差により、高周波電流（漏話現象のように）が流れ
ることになる。
【００３８】つまり図９において、Ｘ−Ｙ平面上の面積
Ｓである電流ループに周波数ｆの電流Ｉが流れたとき、
電流ループの中心でありＸ−Ｙ平面の中心点であるＡ点
から距離ｄ離れたＢ点での電磁波の強度Ｅ（Ｖ／ｍ）
は、一般的に、 E(V/m)＝K×{S（m2）×I(A)×f2(Hz)／d(m)}×sinθ …(1) で表される。ここでＫは定数、θ(rad)はＡ点とＢ点を
結ぶ線とＺ軸が作る角度である。
Ｓである電流ループに周波数ｆの電流Ｉが流れたとき、
電流ループの中心でありＸ−Ｙ平面の中心点であるＡ点
から距離ｄ離れたＢ点での電磁波の強度Ｅ（Ｖ／ｍ）
は、一般的に、 E(V/m)＝K×{S（m2）×I(A)×f2(Hz)／d(m)}×sinθ …(1) で表される。ここでＫは定数、θ(rad)はＡ点とＢ点を
結ぶ線とＺ軸が作る角度である。
【００３９】式（１）において、電流値Ｉは同じであっ
てもループ面積Ｓが大きくなれば、Ｓ×Ｉに比例して電
磁波強度が大きくなってしまい放射雑音エネルギーも大
きくなってしまう。
てもループ面積Ｓが大きくなれば、Ｓ×Ｉに比例して電
磁波強度が大きくなってしまい放射雑音エネルギーも大
きくなってしまう。
【００４０】すなわち、電流値Ｉが小さくても、ケーブ
ル内の通信線間のエネルギーレベル差によって、ケーブ
ルの長さ方向で大きな電流ループ面積Ｓを構成してしま
うと、Ｓ×Ｉは大きくなってしまい、放射雑音電磁波Ｅ
もまた大きくなってしまう。
ル内の通信線間のエネルギーレベル差によって、ケーブ
ルの長さ方向で大きな電流ループ面積Ｓを構成してしま
うと、Ｓ×Ｉは大きくなってしまい、放射雑音電磁波Ｅ
もまた大きくなってしまう。
【００４１】従って、通信線がケーブルとして束ねられ
た場合に、ケーブル内の通信線間で放射雑音エネルギー
差ができないように、疑似大地筐体の箇所で全ての通信
線のエネルギーレベルを一致させる目的で、高周波接続
コンデンサが必要となる。
た場合に、ケーブル内の通信線間で放射雑音エネルギー
差ができないように、疑似大地筐体の箇所で全ての通信
線のエネルギーレベルを一致させる目的で、高周波接続
コンデンサが必要となる。
【００４２】また本発明の実施の形態において、疑似大
地筐体と通信線との高周波接続位置（図４の４５１、４
５２）は、図９および電磁波強度の式（１）を最も小さ
くする離間距離であること、すなわち、放射雑音源であ
る電流ループから最も遠い距離ｄである必要があり、雑
音源であるバックボード側（図７の７２）とは反対側の
フロントプレート側（図７の７６）にあることが必要で
ある。
地筐体と通信線との高周波接続位置（図４の４５１、４
５２）は、図９および電磁波強度の式（１）を最も小さ
くする離間距離であること、すなわち、放射雑音源であ
る電流ループから最も遠い距離ｄである必要があり、雑
音源であるバックボード側（図７の７２）とは反対側の
フロントプレート側（図７の７６）にあることが必要で
ある。
【００４３】この放射雑音エネルギーの最も小さなフロ
ントプレート（図７の７６）側に通信線（図７の７８）
を高周波的に接続すること、すなわちネジ止めすること
は、通信線がアンテナとなって雑音を放射させない為に
も重要である。
ントプレート（図７の７６）側に通信線（図７の７８）
を高周波的に接続すること、すなわちネジ止めすること
は、通信線がアンテナとなって雑音を放射させない為に
も重要である。
【００４４】例えば、誤って筐体の放射雑音エネルギー
の大きいバックボードに近い筐体側に通信線をネジ止め
してしまうと、通信線がアンテナとなって電磁波を放射
してしまう。以下、本発明の実施例について詳細に説明
する。
の大きいバックボードに近い筐体側に通信線をネジ止め
してしまうと、通信線がアンテナとなって電磁波を放射
してしまう。以下、本発明の実施例について詳細に説明
する。
【００４５】
【実施例】図６は、本発明の一実施例の装置の外観を示
す図である。金属筐体６１、金属フロントプレート６２
付の通信回路機能パッケ―ジ（パッケージ）が筐体６１
にネジ止めされている。金属フロントプレート付６２の
通信機能パッケージは外部の屋内配線６４と接続するた
めにコネクタ６３が準備されている。
す図である。金属筐体６１、金属フロントプレート６２
付の通信回路機能パッケ―ジ（パッケージ）が筐体６１
にネジ止めされている。金属フロントプレート付６２の
通信機能パッケージは外部の屋内配線６４と接続するた
めにコネクタ６３が準備されている。
【００４６】図７は、図６のＡ−Ａ線を矢線から見た側
断面図である。図７において、バックボード（ＢＷＢ）
７２のＥ（アース）と金属筐体７１のスタッド８１はネ
ジ等で電気的に接続されている。バックボード７２のコ
ネクタ８４には通信線回路機能パッケージ７３が挿入さ
れる。
断面図である。図７において、バックボード（ＢＷＢ）
７２のＥ（アース）と金属筐体７１のスタッド８１はネ
ジ等で電気的に接続されている。バックボード７２のコ
ネクタ８４には通信線回路機能パッケージ７３が挿入さ
れる。
【００４７】この通信線回路機能パッケージ７３のバッ
クボードと正反対側には金属フロントプレート７６があ
り、この金属フロントプレート７６は筐体７１とネジ等
で電気的に接続されるとともに、パッケージ内のベタ配
線パターン７５とも電気的に接続される。
クボードと正反対側には金属フロントプレート７６があ
り、この金属フロントプレート７６は筐体７１とネジ等
で電気的に接続されるとともに、パッケージ内のベタ配
線パターン７５とも電気的に接続される。
【００４８】一方、この通信線回路機能パッケージ７３
のバックボード７２に近い箇所に雑音源であるＬＳＩ等
の集積回路部品を実装し、式（１）のＳ、Ｉ、ｆを小さ
く、ｄを大きくする放射雑音エネルギ−低減化手法を用
いた通信線回路ブロック８０から、通信配線パターン８
５、８６が引き出される。
のバックボード７２に近い箇所に雑音源であるＬＳＩ等
の集積回路部品を実装し、式（１）のＳ、Ｉ、ｆを小さ
く、ｄを大きくする放射雑音エネルギ−低減化手法を用
いた通信線回路ブロック８０から、通信配線パターン８
５、８６が引き出される。
【００４９】この通信線８５、８６のコモンモード雑音
エネルギーが大きい場合には、通信線８５と通信線８８
および通信線８６と通信線８９の中間にコモンモードチ
ョーク８７を挿入する。
エネルギーが大きい場合には、通信線８５と通信線８８
および通信線８６と通信線８９の中間にコモンモードチ
ョーク８７を挿入する。
【００５０】通信線８８は、コネクタ７７２及び高周波
特性を有するコンデンサ７４の一端と接続され、通信線
８９は、コネクタ７７２および高周波特性を有するコン
デンサ７９の一端と接続されている。コンデンサ７４、
７９の他端はともにベタ配線パターン７５に電気的に接
続されている。
特性を有するコンデンサ７４の一端と接続され、通信線
８９は、コネクタ７７２および高周波特性を有するコン
デンサ７９の一端と接続されている。コンデンサ７４、
７９の他端はともにベタ配線パターン７５に電気的に接
続されている。
【００５１】ツイストペアの屋内通信線７８は、コネク
タ７７１によりパッケージ７３に取り付けられたコネク
タ７７２に挿入されるようになっている。
タ７７１によりパッケージ７３に取り付けられたコネク
タ７７２に挿入されるようになっている。
【００５２】本発明の他の実施例について説明する。本
発明は、上記した金属筐体のみならず、図１０に示すよ
うなモールド筐体１０１において、疑似大地はパッケー
ジ１０２のアース１０３であり、パッケージ１０２のア
ース１０３からの放射雑音エネルギーをＥＭＩ規制値以
下となるまで対策したパッケージ１０２のアース１０３
は疑似大地と見なすことができる。
発明は、上記した金属筐体のみならず、図１０に示すよ
うなモールド筐体１０１において、疑似大地はパッケー
ジ１０２のアース１０３であり、パッケージ１０２のア
ース１０３からの放射雑音エネルギーをＥＭＩ規制値以
下となるまで対策したパッケージ１０２のアース１０３
は疑似大地と見なすことができる。
【００５３】また、この疑似対地となったパッケージ１
０２のアース１０３においても雑音エネルギーが一様で
は無く斑模様である。電磁波式（１）のｄの大きい箇所
すなわちＬＳＩ等の放射雑音源１０４から最も離隔距離
が大きい箇所が最も放射雑音エネルギ−が小さい箇所で
あり、安定して通信線を引き出すことができる箇所は、
図１０の１０９である。
０２のアース１０３においても雑音エネルギーが一様で
は無く斑模様である。電磁波式（１）のｄの大きい箇所
すなわちＬＳＩ等の放射雑音源１０４から最も離隔距離
が大きい箇所が最も放射雑音エネルギ−が小さい箇所で
あり、安定して通信線を引き出すことができる箇所は、
図１０の１０９である。
【００５４】疑似大地化したアースとは、放射雑音エネ
ルギーが最小の箇所１０９であり、この箇所で、疑似大
地化したアース１０９と通信線１１０Ａ、１１０Ｂと高
周波特性を有するコンデンサ１０６Ａ、１０６Ｂで高周
波接続する。
ルギーが最小の箇所１０９であり、この箇所で、疑似大
地化したアース１０９と通信線１１０Ａ、１１０Ｂと高
周波特性を有するコンデンサ１０６Ａ、１０６Ｂで高周
波接続する。
【００５５】すなわち、モールド筐体にあってもパッケ
ージのＥ（アース）を疑似大地まで低減した特定箇所で
通信線と高周波接続すればよい。
ージのＥ（アース）を疑似大地まで低減した特定箇所で
通信線と高周波接続すればよい。
【００５６】また、疑似大地化にとって重要な疑似大地
に通信線を高周波的に接続する手段としては、上記実施
例では高周波特性を有するコンデンサを用いているが、
本発明は、かかる構成に限定されるものではない。
に通信線を高周波的に接続する手段としては、上記実施
例では高周波特性を有するコンデンサを用いているが、
本発明は、かかる構成に限定されるものではない。
【００５７】例えば図１１に示すように、耐圧を考慮す
る必要が無い、パターン配線技術による分布容量で構成
するようにしてもよく、この場合、より安価なＥＭＩ対
策が可能となる。
る必要が無い、パターン配線技術による分布容量で構成
するようにしてもよく、この場合、より安価なＥＭＩ対
策が可能となる。
【００５８】図１１を参照すると、通信線１１５はコネ
クタ１１３を介して屋内通信線１１４に接続される。２
層構造のプリント基板を想定し第１層目は、通信線１１
５のパターン配線が、第２層目は、疑似大地金属筐体ま
たはモールド筐体属疑似大地Ｅ箇所と電気的に接続され
たベタ配線パターン１１２の構成となっている。
クタ１１３を介して屋内通信線１１４に接続される。２
層構造のプリント基板を想定し第１層目は、通信線１１
５のパターン配線が、第２層目は、疑似大地金属筐体ま
たはモールド筐体属疑似大地Ｅ箇所と電気的に接続され
たベタ配線パターン１１２の構成となっている。
【００５９】通信線パターン１１５とベタ配線パターン
１１２は２層基板の板厚、若しくは多層基板の場合には
層間厚さで構成される分布容量によって高周波接続を可
能とすることができる。
１１２は２層基板の板厚、若しくは多層基板の場合には
層間厚さで構成される分布容量によって高周波接続を可
能とすることができる。
【００６０】つまり、疑似大地化のための高周波接続は
コンデンサ５pＦ以下で充分に疑似大地化できること、
さらにＥＭＩ対策で動作機能性能を低減するようなこと
があってはならないため、一般的には、容量値５pＦ〜1
0pＦのものを用いる。従って、パターン設計手法でＰＷ
Ｂの層間の数umの厚さの上下層すなわち上層に通信線、
下層に疑似大地層を設けることにより、分布容量による
高周波接続を行うことができる。
コンデンサ５pＦ以下で充分に疑似大地化できること、
さらにＥＭＩ対策で動作機能性能を低減するようなこと
があってはならないため、一般的には、容量値５pＦ〜1
0pＦのものを用いる。従って、パターン設計手法でＰＷ
Ｂの層間の数umの厚さの上下層すなわち上層に通信線、
下層に疑似大地層を設けることにより、分布容量による
高周波接続を行うことができる。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
疑似大地化した筐体に複数の通信線、インタフェース線
および電源線を高周波的に接続することにより、全ての
通信線、インタフェース線、電源線もまた、疑似大地と
なり、ＥＭＩ規制値を超える電磁波を放射しないようす
ることができ、安価、良好且つ安定なＥＭＩ対策を行う
とが出来るという顕著な効果を奏する。
疑似大地化した筐体に複数の通信線、インタフェース線
および電源線を高周波的に接続することにより、全ての
通信線、インタフェース線、電源線もまた、疑似大地と
なり、ＥＭＩ規制値を超える電磁波を放射しないようす
ることができ、安価、良好且つ安定なＥＭＩ対策を行う
とが出来るという顕著な効果を奏する。
【００６２】すなわち、本発明によれば、高価格のフェ
ライトコア、シールド線等を全く採用せず、ビル建設と
同時に屋内配線される一般的通信線等(非シールドの電
話線、インタフェース線等、また安全規格上シールドで
きない電源線線等)を、そのまま何らの加工をする必要
が無く、本発明にしたがい、企業通信機器側に、疑似大
地化対策を施すだけで、安定したＥＭＩ対策が可能であ
り、その実用的価値はきわめて高い。
ライトコア、シールド線等を全く採用せず、ビル建設と
同時に屋内配線される一般的通信線等(非シールドの電
話線、インタフェース線等、また安全規格上シールドで
きない電源線線等)を、そのまま何らの加工をする必要
が無く、本発明にしたがい、企業通信機器側に、疑似大
地化対策を施すだけで、安定したＥＭＩ対策が可能であ
り、その実用的価値はきわめて高い。
【図１】本発明の原理を説明するための図である。
【図２】本発明の原理を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態を説明するための図であ
り、（ａ）は筐体側断面図、（ｂ）、（ｃ）は、パッケ
ージ内、筐体の放射雑音エネルギーの特性を示す図であ
る。
り、（ａ）は筐体側断面図、（ｂ）、（ｃ）は、パッケ
ージ内、筐体の放射雑音エネルギーの特性を示す図であ
る。
【図４】本発明の実施の形態を説明するための図であ
り、（ａ）は筐体側断面図、（ｂ）は、パッケージ内、
筐体の放射雑音エネルギーの特性を示す図である。
り、（ａ）は筐体側断面図、（ｂ）は、パッケージ内、
筐体の放射雑音エネルギーの特性を示す図である。
【図５】比較例として従来のＥＭＩ対策技術を説明する
ための図である。
ための図である。
【図６】本発明の実施例の筐体外観を示す斜視図であ
る。
る。
【図７】図６のＡ−Ａ線断面を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態を説明するための図であ
る。
る。
【図９】本発明の実施の形態を説明するための図であ
り、電磁波強度の一般式を説明するための図である。
り、電磁波強度の一般式を説明するための図である。
【図１０】本発明の第２の実施例を説明するための図で
ある。
ある。
【図１１】本発明の第３の実施例を説明するための図で
ある。
ある。
１１ 大地
１２ 線材
２１ 筐体
２２ 線材
３１ スタッド
３２ ＢＷＢ（バックボード）
３３ 筐体
３４ ＬＳＩ
３５ パッケージ
３６１、３６２ コネクタ
３７ 通信線
３８ チョークコイル
３９ パッケージ内部の放射雑音エネルギー
４０ 筐体の放射雑音エネルギー
４１ ＢＷＢ（バックボード）
４２ 筐体
４３ ＬＳＩ
４４ パッケージ
４５１、４５２ コンデンサ
４６１、４６２ コネクタ
４７ 通信線
４８ チョークコイル
４９ パッケージ内部の放射雑音エネルギー
５０ 筐体の放射雑音エネルギー
５１ ノーマルモードチョーク
５２ コモンモードチョーク
５３ 筐体
５４ Ｙコンデンサ
６１ 筐体
６２ 金属フロントプレート
６３ コネクタ
６４ 通信線
７１ 金属筐体
７２ バックボード
７３ パッケージ
７４、７９ コンデンサ
７５ ベタ配線パターン
７６ 金属フロントプレート
７７１、７７２ コネクタ
７８ 屋内通信線
８０ 回路ブロック
８１ スタッド
８５、８６、８８、８９ 通信線
８７ コモンモードチョーク
８０５ 筐体
８０６〜８０９ 通信線（電源線、インタフェース線）
等ケーブル １０２ パッケージ １０３ アース １０４ ＬＳＩ等の放射雑音源 １０６Ａ、１０６Ｂ コンデンサ １０７ コネクタ １０８ 通信線 １０９ 放射雑音エネルギー １１２ ベタ配線パターン １１３ コネクタ １１４ 通信線 １１５ 通信線のパターン配線
等ケーブル １０２ パッケージ １０３ アース １０４ ＬＳＩ等の放射雑音源 １０６Ａ、１０６Ｂ コンデンサ １０７ コネクタ １０８ 通信線 １０９ 放射雑音エネルギー １１２ ベタ配線パターン １１３ コネクタ １１４ 通信線 １１５ 通信線のパターン配線
フロントページの続き
(72)発明者 出口 大
東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気
株式会社内
(56)参考文献 特開 平８−153986（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−312488（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−107195（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−22857（ＪＰ，Ａ)
実開 平６−2786（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05K 9/00
Claims (2)
- 【請求項１】１つのモールド筐体に収容されるパッケー
ジ上で回路ブロックと接続し且つコネクタを介して外部
配線と接続し且つ接地用の線ではない複数の配線を、前
記パッケージ上の疑似大地化した放射雑音エネルギーの
最も小さい特定のアース箇所に、前記配線の間の放射雑
音エネルギーレベルを前記アース箇所で一致させる役割
を持つ容量素子を介して高周波的に接続させることで、
前記配線を疑似大地化する、ことを特徴とするＥＭＩ対
策方法。 - 【請求項２】１つのモールド筐体に収容されるパッケー
ジにおいて、前記パッケージ上の集積回路ブロックに接
続し且つコネクタを介して外部配線と接続し且つ接地用
の線ではない複数の配線が、疑似大地化された放射雑音
エネルギーの最も小さい特定のアース箇所と、前記配線
の間の放射雑音エネルギーレベルを前記アース箇所で一
致させる役割を持つ容量素子を介して高周波接続されて
なる、ことを特徴とする電子装置のＥＭＩ対策構造。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13145398A JP3471607B2 (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 疑似大地化方法及び装置 |
| US09/296,234 US6249062B1 (en) | 1998-04-24 | 1999-04-22 | Method and apparatus of pseudogrounding |
| FR9905177A FR2778058B1 (fr) | 1998-04-24 | 1999-04-23 | Procede et dispositif de pseudo-mise a la masse |
| AU23985/99A AU747125B2 (en) | 1998-04-24 | 1999-04-23 | Method and apparatus of pseudogrounding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13145398A JP3471607B2 (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 疑似大地化方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11307986A JPH11307986A (ja) | 1999-11-05 |
| JP3471607B2 true JP3471607B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=15058321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13145398A Expired - Fee Related JP3471607B2 (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 疑似大地化方法及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6249062B1 (ja) |
| JP (1) | JP3471607B2 (ja) |
| AU (1) | AU747125B2 (ja) |
| FR (1) | FR2778058B1 (ja) |
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| JP3654136B2 (ja) | 2000-05-17 | 2005-06-02 | 日本電気株式会社 | 擬似大地化の方法及び装置 |
| JP2005233833A (ja) * | 2004-02-20 | 2005-09-02 | Sony Corp | 電磁波測定システム |
| JP5423691B2 (ja) * | 2011-01-12 | 2014-02-19 | 株式会社デンソー | 電子装置 |
| JP7355640B2 (ja) * | 2019-12-23 | 2023-10-03 | 日立Astemo株式会社 | 電子制御装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| EP0181286A1 (de) | 1984-10-29 | 1986-05-14 | Ascom Autophon Ag | Geschirmte Anordnung zum Störschutz von Nachrichtenleitungen |
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| JPH0716116B2 (ja) | 1986-10-24 | 1995-02-22 | 株式会社東芝 | 電子装置 |
| JPH062786U (ja) * | 1992-06-05 | 1994-01-14 | 株式会社富士通ゼネラル | Ｅｍｉフィルタ |
| JPH062786A (ja) | 1992-06-18 | 1994-01-11 | Sekisui Chem Co Ltd | 真空弁 |
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| JP3265669B2 (ja) * | 1993-01-19 | 2002-03-11 | 株式会社デンソー | プリント基板 |
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