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スマートシティの電磁環境対策    
[コードNo.12STA092]

■体裁/ B5判上製本 294ページ
■発行/ 2012年12月10日 S&T出版(株)
■定価/ 64,800円(税込価格)
■ISBNコード/ 978-4-907002-09-1
 
電磁環境対策の基礎技術から各新技術の具体例まで。メガソーラー、ワイヤレス通信、RFID、電力線通信など。

著者

藤原修名古屋工業大学 名誉教授
原田公樹NEC トーキン(株) EMC 事業部 第一製品技術部 ノイズグループグループマネージャー
三枝健二日本大学 理工学部 電子情報工学科 教授
岩井通(有)カワサキテクノリサーチ コンサルティングスタッフ
舟木剛大阪大学 大学院工学研究科 電気電子情報工学専攻 システム・制御工学講座 パワーシステム領域 教授
市川紀充工学院大学 工学部 電気システム工学科 電気安全研究室 准教授
大島正明オリジン電気(株) 研究開発本部 調査役
篠原真毅京都大学 生存圏研究所 生存圏電波応用分野 教授
馬場崎忠利日本電信電話(株) 環境エネルギー研究所 エネルギーシステムプロジェクト エネルギー供給方式グループ グループリーダー
小西博雄(株)NTT ファシリティーズ ソーラープロジェクト本部 部長
庄山正仁九州大学 大学院システム情報科学研究院 電気システム工学部門 教授
秋山佳春日本電信電話(株) 環境エネルギー研究所 エネルギーシステムプロジェクト 電磁環境技術グループ 主幹研究員
岡野好伸東京都市大学 知識工学部 情報ネットワーク工学科 教授
都築伸二愛媛大学 工学部 電気電子工学科 准教授
中村隆岐阜大学 工学部 電気電子工学科 教授
原田高志日本電気(株) NEC 中央研究所 C&C イノベーション推進本部 イノベーションプロデューサー
黒川悟(独)産業技術総合研究所 計測標準研究部門 電磁波計測科 電磁界標準研究室 研究室長
木村英樹(株)ノイズ研究所 テストラボ船橋

目次

第1章電磁環境対策の概要
1節電磁波の概要
1電磁波の基本と諸元
1.1電界
1.2磁界
1.3電磁界の基本方程式
1.4電力分配とポインティングベクトル
1.5電磁波と名称分類
2電磁波のスペクトルとバイオエフェクト
3電波の発熱作用と安全基準
3.1電波の強さとは
3.2発熱作用とSAR
3.3SARと安全基準
4むすび
2節電磁波対策部品の概要、メカニズム及び評価方法
1ラインフィルタ
1.1メカニズム
1.1.1インピ-ダンス-周波数特性
1.1.2減衰量-周波数特性
1.1.3コモンモードチョークコイル
1.1.4ノーマルモードチョークコイル
1.2ラインフィルタの新技術動向
1.2.1高インピーダンス化
1.2.2広帯域化
1.2.3デュアルモード化
2ノイズフィルタ
2.1メカニズム
2.1.1回路構成
2.1.2減衰量-周波数特性
2.1.3ノイズ抑圧効果の検証
2.1.3.1伝導性ノイズの伝搬モード分離計測
2.1.3.2Cx及びCyコンデンサによるノイズ低減効果
2.1.3.3コモンモードチョークコイル追加よるノイズフィルタとしてのノイズ抑圧効果
2.1.4構造
2.2評価方法
2.2.1減衰特性
2.2.2安全規格
2.3ノイズフィルタの新技術動向
2.3.1PLCへの応用展開
2.3.1.1ブロッキングフィルタ
2.3.1.2インピーダンスアッパー
2.3.2EV急速充電器への応用展開
3ビ-ズ・EMIコア
3.1メカニズム
3.1.1ビーズ
3.1.2EMIコア
4ノイズ抑制シ-ト
4.1メカニズム
4.2種類
4.2.1構造
4.2.2種類
4.2.2.1スタンダードタイプ
4.2.2.2高熱伝導タイプ
4.2.2.3ハロゲンフリータイプ
4.3評価方法
4.3.1内部減結合率 (Intra-decoupling ratio; Rda)の測定系と測定例
4.3.2相互減結合率 (Inter-decoupling ratio; Rde)の測定系と測定例
4.3.3伝送減衰率 (Transmission attenuation power ratio ; Rtp)
4.3.4輻射抑制率 (Radiation suppression ratio ; Rrs)
4.4使用例
4.5ノイズ抑制シートの新技術動向
3節電磁波シールドの概要、種類、メカニズム、使用法、評価
1電磁波シールドの概要
2電磁波シールドの種類
3電磁波シールドのメカニズム
3.1シールド効果の定義
3.2電磁波の反射、透過および損失性媒質中の伝搬減衰
3.3伝送線路理論を用いたシールド効果の計算式
3.4材料の透過による電磁波シールド
3.4.1平板材料の遠方界のシールド効果
3.4.1.1低周波帯のシールド効果
3.4.1.2高周波帯のシールド効果
3.4.1.3材料の厚みを変えた場合のシールド効果
3.4.2平板材料の近傍界のシールド効果
3.5導波管の遮断状態を利用する電磁波シールド
3.6チョ-ク構造による電磁波シールド
3.7開口部における電磁波シールド
4電磁波シールドの使用法
5電磁波シールド材料の評価
5.1MIL-STD-285準拠法
5.2同軸管法
5.3遮へい衝立を用いる方法
5.4KEC法
5.5誘電体導波路法
5.6球形チャンバー法
4節電波吸収体
1電波吸収体とは
2電波吸収体の使用されるところ
2.1遠方界用途
2.2準近傍界用途
2.3近傍界用途
3電波吸収体の歴史
4吸収を担う材料
4.1導電性損失
4.2誘電損失
4.3磁性損失
5形態による分類と動作原理
5.1平坦型吸収体
5.2楔形・ピラミッド形吸収体
6人工材料を用いた電波吸収体
7近傍界用吸収体(ノイズ抑制シート)
第2章エネルギーマネジメントシステムから俯瞰した電磁環境対策
1節HEMSを構成する機器と電磁環境対策の概要
1HEMS の構成機器と電磁環境対策の概要
1.1スマートシティにおけるHEMSの位置づけ
1.2HEMSの機能・役割・構成機器
1.3HEMS機器の電磁環境対策
1.3.1太陽光発電システム
1.3.2LED照明
1.3.3通信ネットワーク
2節BEMS の構成機器と電磁波対策の概要
1BEMSの構成機器1)
2EMIに関する基本法則
3BEMSの構成機器の故障や誤動作の原因
3.1電磁波障害
3.1.1直接EMI
3.1.2間接EMI
4BEMSの構成機器のEMI障害
4.1帯電した人体の移動により電子機器内に生じる誘導電圧
5BEMS機器の故障や誤動作防止対策
5.1直接EMI対策
5.2間接EMI対策
第3章スマートエネルギー機器における電磁環境対策
1節太陽光発電システム
1太陽光発電
2太陽光発電用パワーコンディショナの回路構成
3EMCから見たPVパワコン
4コモンモード電位変動
5コモンモード電位変動抑制対策
2節ワイヤレス給電の電磁環境対策
1ワイヤレス給電のスペクトル
2ワイヤレス給電の干渉評価実験例-ZigBeeセンサーネットワークへのマイクロ波ワイヤレス給電送-
3節直流給電
1直流給電
1.1直流給電の歴史
1.2直流給電の特徴
1.2.1効率の向上
1.2.2信頼性の向上
2直流給電の応用例
2.1データセンタ直流給電
2.1.1高電圧化によるメリット
2.2宅内直流給電
3直流給電におけるEMC・接地課題
3.1スマートシティの実現と機器
3.1.1短絡事故対策
3.1.2通信ビルでの接地対策
3.1.3家庭での接地対策
4節メガソーラーの電磁環境対策
1北杜メガソーラーシステム
2研究内容と結果
2.1大容量PCSの開発
2.2LS-PCSの動作検証
3太陽電池モジュールの評価
3.1支持架台
3.2太陽電池の特性評価
4電磁ノイズの評価
4.1電磁ノイズの発生要因と影響
4.2電磁ノイズの測定方法
4.3測定結果と考察
5今後の取組み
5節スイッチング電源
1はじめに
2伝導ノイズの測定法(雑音端子電圧)
3コモンモードノイズ電流とノーマルモードノイズ電流
4スイッチングサージの発生とスナバ回路によるノイズ低減
5共振形コンバータ(ソフトスイッチング)によるノイズ低減
6スイッチング電源回路の平衡化によるコモンモードノイズ電流の低減法
7アクティブクランプ回路への平衡化手法の適用によるコモンモードノイズ電流の低減法
8むすび
第4章通信システム機器における電磁環境対策
1節通信機器の電磁環境対策
1通信機器を取り巻く電磁環境
2通信機器の電磁波対策の現状
2.1エミッション問題
2.2イミュニティ問題
2.3過電圧問題
2.4電磁波セキュリティ問題
3スマートシティ実現に向けた課題と対策
3.1エミッション問題
3.2イミュニティ問題
3.3過電圧問題
3.4電磁波セキュリティ問題
2節RFID の電磁環境対策
1静的管理区域と動的管理区域での電磁環境問題
2UHF-RFIDシステムの低エミッション化技術
2.1漏洩ケーブル技術の利用
2.2UHF-RFIDによるTag管理に特化した漏洩ケーブルの開発事例
2.3Tag管理用漏洩ケーブルの性能評価結果
3動的管理区域における電磁干渉抑圧技術
3.1多重波伝播環境がRFIDシステムに与える影響
3.2簡便な電波吸収体の構成方法
3.3Tagの動的管理に適した電波吸収体の開発事例
3節電力線通信(PLC)
1PLCの概要
2欧州におけるNB-PLCの状況
3NB-PLCの電磁環境対策
3.1PLC 信号の減衰および歪の原因とその対策
3.2線路のノイズ特性
4節アンテナの電磁環境対策 ―線路との融合―
1基本アンテナ
2アンテナの放射特性
3不連続部放射理論
4伝送線路曲がりからの放射
5アンテナを含む任意導線の分布定数
6電磁波対策
第5章電磁環境対策のシミュレーション・解析・評価・規制
1節シミュレーションと可視化
1シミュレータの種類
2回路シミュレータとその応用
2.1回路シミュレータの基本
2.2回路シミュレータによるシグナルインテグリティ解析
2.3回路シミュレータによる不要電磁波放射の特性の解析
3電磁界シミュレータとその応用
3.1電磁界シミュレータの基本原理
3.2時間領域解析手法
3.3周波数領域解析手法
3.4コモンモード電流による不要電磁波放射特性の解析例
2節電磁波発生源の特定、解析
1電磁環境測定に用いるアンテナの自由空間アンテナ係数測定
1.1アンテナ係数の理論
1.21GHz以下用広帯域アンテナのアンテナ係数測定への到来波推定手法の適用[LPDA]
1.3パルス圧縮処理を用いた直接波の推定
2放射EMI測定用コムジェネレータ測定結果の差の時間領域波形の比較による原因推定手法
2.1コムジェネシステムによる放射EMI比較測定
2.2コムジェネシステムによる測定の概要
3節EMC 試験の概要、信頼性評価
1EMCとは?
2EMC規格について
3エミッション評価
3.1放射エミッション試験
3.2伝導エミッション試験
4イミュニティ評価
4.1静電気試験
4.2放射電磁界試験
4.3EFT/B試験
4.4サージ試験
4.5伝導電磁界試験
4.6電源周波数磁界試験
4.7電圧ディップ・瞬停試験



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