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電波吸収材およびシールド材の開発とその応用    
Development of Electromagnetic Wave Absorbers and Shielding Materials and Its Application
[コードNo.2016T994]

※ 本書籍はご試読頂けません ※

■監修/ 橋本修
■体裁/ B5判 247ページ
■発行/ 2016年1月29日 (株)シーエムシー出版
■定価/ 71,280円(税込価格)
■ISBNコード/ 978-4-7813-1141-8

 
★様々な電子機器、スマートフォン、大容量通信の普及により悪化する電磁波環境。通信機能障害や情報漏えい防止、生体への影響緩和のためその対策が求められている!
★大容量・高速通信網や電子マネー、RFIDタグによる流通管理、ITS、建築分野など多くの分野で高まり続ける電波吸収、シールド材料を徹底解説!

キーワード

国内外の規格 / 回折波の解析 / 抵抗膜 / イプシロン型 / ダイオード / パッチ配列型 / 圧延銅箔 / 液状導電性ポリマー / フレキシブルプリント基板 / 電磁干渉対策 / スマートフォン / カーエレクトロニクス / 物流システム / 建築

刊行にあたって

 最近の電波利用はスマートフォンや自動車レーダに代表されるように、様々な周波数帯においてますます急増し、それにともないMHz帯からミリ波帯に至る各種の周波数帯において電波を効率良く吸収・シールドし、電波環境を整える必要性も急速に高まっている。その例を思いつくまま挙げても、室内無線LANにおける室内環境、ITSにおける自動料金システム周辺、自動車レーダ周辺や自動車内の搭載電子機器、電子機器の匡体内など、カーエレクトロニクス分野から建築分野などに幅広く及んでいる。

 本書は、そのような時代の背景の中で、電波吸収技術とシールド技術について、その基礎から応用までをまとめたものである。すなわち、第1編では、電波吸収技術とシールド技術について、設計法を中心にその基礎と、国内外の規格について説明した。第2編では、種々の電波吸収材とシールド材の開発事例を、電波吸収技術、シールド技術およびノイズ抑制技術に分類して紹介した。続いて、第3編では、近傍界と遠方界について、種々の測定技術を述べた。最後の第4編では、電波吸収材とシールド材の応用分野について、通信分野、自動車分野、物流分野、建築分野さらには電波暗室など各種分野において具体例を紹介した。

 以上のように、本書は最近の電波吸収技術とシールド技術をまとめたもので、この分野に興味を持たれる方々や、この分野に実際に携わっている方々の役に立てて頂きたいと考えている。
2016年1月
青山学院大学 理工学部長
橋本 修

著者一覧

橋本修青山学院大学
山中稔(株)UL Japan
青柳貴洋東京工業大学
亀井利久防衛大学校
畠山賢一兵庫県立大学
大越慎一東京大学
生井飛鳥東京大学
北川真也青山学院大学
鎌田香織東京工業大学;防衛医科大学校
朴貞子東京工業大学
彌田智一東京工業大学
荻野哲(株)新日本電波吸収体
須賀良介青山学院大学
船橋真吾JX金属(株)
西村剛出光興産(株)
深津文起出光興産(株)
小林英宣トーヨーケム(株)
阿部正和NECトーキン(株)
齋藤章彦大同特殊鋼(株)
永澤志保山形大学
日高貴志夫山形大学
戸高嘉彦キーサイト・テクノロジー合同会社
土屋明久神奈川県産業技術センター
井上浩放送大学
田島宏タツタ電線(株)
山内志朗タツタ電線(株)
尾崎清和タツタ電線(株)
西澤振一郎青山学院大学
岡野好伸東京都市大学
川瀬隆治東急建設(株)
遠藤哲夫大成建設(株)
吉敷由起子(株)構造計画研究所
石塚一男(株)リケン環境システム

目 次

【第一編 基礎】
第1章電波吸収体・電磁波シールドの基礎  (橋本修)
1はじめに
2電波吸収体の基礎
3シールドの基礎
第2章国内外のEMC規制概要  (山中稔)
1はじめに
2日本のEMC規制概要
3欧州のEMC規制概要
4米国のEMC規制概要
5中国のEMC規制概要
6韓国のEMC規制概要
7台湾のEMC規制概要
【第二編 材料開発】
<電波吸収体>
第1章電波吸収体における回折波の解析  (青柳貴洋)
1電波吸収体と回折波
2ピラミッド型電波吸収体から発生する回折波
3回折現象と電波吸収体
4ピラミッド吸収体からの回折波の電磁界シミュレーションによる検討
5ピラミッド型電波吸収体からの回折波の数値シミュレーション結果
6まとめ
第2章抵抗膜を用いた電波吸収体  (亀井利久)
1はじめに
2伝送線路理論による電波吸収体の設計
3数値解析による検討
4自由空間法による測定
5試作電波吸収体の実験結果
6実用例
7おわりに
第3章いぶし瓦製法によるピラミッド形電波吸収体  (畠山賢一)
1はじめに
2製造法
3電波吸収特性
4耐熱性(大電力吸収の影響)
5耐久性
6吸収体に水分や汚れが付着することによる吸収特性への影響
6.1吸収体表面の水膜の影響
6.2ピラミッド下部に水が貯まることの影響
6.3汚れ付着の影響
7おわりに
第4章イプシロン型酸化鉄(ε-Fe2O3)磁性体を用いた高周波ミリ波吸収体の開発  (大越慎一、生井飛鳥)
1はじめに
2巨大な保磁力を示すイプシロン型酸化鉄の発見
3イプシロン型酸化鉄の合成と発現メカニズム
4金属置換型ε-Fe2O3の磁気特性と、ε-Fe2O3および金属置換型ε-Fe2O3の電磁波吸収特性
5最後に
第5章ダイオードを用いた電波吸収体  (北川真也、橋本修)
1はじめに
2電波吸収/反射切替板
3電波吸収/透過切替板
4まとめ
第6章バイオテンプレートプロセスによる微小金属構造吸収体の開発  (鎌田香織、朴貞子、彌田智一、荻野哲)
1緒言
2バイオマテリアルを利用した電磁波吸収材料
3バイオテンプレートプロセスの電磁波吸収材料作製への応用
3.1微小コイルの電磁誘導特性
3.2蓮由来の金属マイクロコイルの電磁誘導特性
4バイオテンプレートプロセスによる金属マイクロコイルの構造制御と電磁波吸収特性
4.1スピルリナを用いたバイオテンプレートプロセス
4.2作製したマイクロコイルの特性
5おわりに
第7章円形パッチ配列電波吸収体  (須賀良介)
1はじめに
2円形パッチ配列吸収体の構造
2.1構造
2.2パッチの配列周期
2.3基板厚
3動作周波数および帯域幅
3.1動作周波数
3.2帯域幅
4試作評価
5まとめ
<電磁波シールド>
第8章電磁波シールド材としての圧延銅箔  (船橋真吾)
1はじめに
2二種類の銅箔:圧延銅箔と電解銅箔
3圧延銅箔の電磁波シールド応用例:SnCuPET電磁波シールドフィルム
3.1電磁波シールド特性
3.2錫めっき
3.3編組および金属箔シールドの重量比較
3.4SnCuPETとAlPETの屈曲性比較
4まとめ
第9章導電性ポリマーを用いた電波吸収体/シールド材  (橋本修、須賀良介、西村剛、深津文起)
1はじめに
2ポリアニリンの特長
3抵抗被膜型電波吸収体への応用
3.1ミリ波帯用3層型電波吸収体
3.2設計チャート
4シールド特性
第10章フレキシブルプリント基板用電磁波シールドフィルム  (小林英宣)
1はじめに
2フレキシブルプリント基板
2.1片面フレキシブルプリント基板
2.2両面フレキシブルプリント基板
2.3多層フレキシブルプリント基板
2.4リジッド・フレックスプリント基板
3フレキシブルプリント基板のノイズ対策
3.1ノイズの影響
3.2ノイズ対策の種類
3.3電磁波シールドの種類
3.4電磁波シールド効果
4フレキシブルプリント基板用電磁波シールドフィルム
4.1使用例と求められる性能
4.2電磁波シールド性と接続抵抗値
4.3今後のトレンド(高速伝送化対策)
5おわりに
<ノイズ抑制>
第11章極薄型ノイズ抑制シート  (阿部正和)
1はじめに
2ノイズ抑制シートの特長と構造
3ノイズ抑制シートの評価方法
4ノイズ抑制シートの使用方法
5ノイズ抑制シートの実用化例
6むすび
第12章柔軟性ゴムシートによる電子機器の電磁干渉対策  (齋藤章彦)
1背景
2不要な電磁結合問題の顕在化および検証実験例
3主な対策手法
4柔軟性電磁波吸収ゴムシートの設計手法
5柔軟性ゴムシートの最適設計
6まとめ
【第三編 測定】
第1章電波吸収材料の特性・評価と効果的使用法  (永澤志保、日高貴志夫)
1はじめに
2インピーダンスアナライザ
3ネットワークアナライザ
3.1空洞共振法
3.2マイクロストリップライン法
3.3同軸管法
3.4自由空間法
4その他の評価法
5効果的使用法
5.1ノイズ対策材料の必要性
5.2電波吸収・抑制材料の適切な選択
6おわりに
第2章電波吸収体の測定・分析(遠方界用)  (戸高嘉彦)
1垂直・斜入射自由空間法―はじめに
2アンテナの選択と測定感度改善
3矩形・円形ホーンアンテナを使用する場合の測定条件
4誘電体レンズ付きホーンアンテナの場合の測定条件
5電波吸収体の反射量測定における校正法について
6時間領域解析とゲーティングの応用
7反射測定の感度改善のポイント
8測定結果
9短焦点誘電体アンテナを使用する上での注意点
10垂直入射・自由空間Sパラメータ法
第3章電波吸収体、電波シールドの測定・分析(近方界用)  (土屋明久、橋本修)
1はじめに
2近傍界における電波吸収体の評価方法
2.1電磁界の入出力特性を利用した吸収量評価方法
2.2波源の結合特性の変化に着目した吸収量評価方法
2.3Q値の低下率から吸収量を評価する方法
2.4アンテナの反射特性を利用した吸収量推定法
3ノイズ抑制シート(Noise suppression sheet:NSS)の評価方法
3.1相互減結合率(Intra-decoupling ratio:Rda)
3.2内部減結合率(Inter-decoupling ratio:Rde)
3.3伝送減衰率(Transmission attenuation power ratio:Rtp)
3.4輻射抑制率(Radiation suppression ratio:Rrs)
4まとめ
第4章フレキシブル導体シールドにおける伝送特性とシールド特性  (井上浩)
1伝送特性とシールド特性
2時間領域でインピーダンスを計測
3伝送特性
4シールド特性の測定
【第四編 応用】
第1章モバイル端末向け電磁波シールドフィルムとGND強化材料  (田島宏、山内志朗、尾崎清和)
1はじめに
2電磁波シールドフィルムの構造について
3電磁波シールドフィルムの種類について
4電磁波シールドフィルムの特性について
4.1シールド効果:モバイル端末の安定動作への貢献
4.2クロストークによる電磁波ノイズ低減効果:モバイル端末の小型化への貢献
4.3伝送特性:モバイル端末の高性能化への貢献
5電磁波シールドフィルムを使用した一般的なFPCの工程フローと留意点
5.1電磁波シールドフィルムを使用したFPC工程フロー
5.2電磁波シールドフィルムを使用する際の留意点
6GND強化材料について
6.1GND強化材料:FGF-500の製品構造および特徴
6.2GND強化材料:FGBF-700を使用したFPC構造および特徴
7電磁波シールドフィルムおよびGND強化材を組み合わせた採用事例のご紹介
7.1スマートフォン:Micro USB Port とメイン基板を接続する両面FPCの採用事例-1
8おわりに
第2章車載用パワーエレクトロニクスにおけるシールドケーブルの役割  (西澤振一郎)
1はじめに
2インバータとコモンモードノイズ
3ノイズ伝播とシールドケーブルの関係
4シールドケーブルの特性と伝達インピーダンス
第3章UHF-RFIDシステム用通信エリア制御ゲート  (荻野哲、岡野好伸)
1はじめに
2電磁波吸収体の基本原理
3制御ゲート
3.1UHF-RFIDゲートの構成
3.2Tag読み取り率
4Tag認証エリアの解析結果
5その他制御ゲート実用例
5.1電波シールド材料を利用したシールドゲート
6結論
第4章周波数選択性を有する鉄筋コンクリート壁  (川瀬隆治、橋本修)
1はじめに
2解析結果にもとづく周波数選択型鉄筋コンクリート壁の存在確認
3周波数選択性能の原理
4周波数選択型鉄筋コンクリート壁の実測事例との比較
5まとめ
第5章建築分野におけるシールド技術  (遠藤哲夫)
1建築用電磁シールドの定義と目的
2建築用電磁シールドの構成
3建築用電磁シールドに用いられる材料と工法
4電磁シールド建具の特徴
5建物における電磁シールドの例
第6章拡張3Dレイトレース法による電波暗室(ピラミッド型吸収体)解析  (吉敷由起子、石塚一男)
1はじめに
2レイトレース法
3ピラミッド型吸収体
3.1多層平板近似
3.2吸収量の計算結果と多層平板近似法の比較
3.3電波吸収体の斜入射の散乱特性
4拡張レイトレース法
4.1吸収体反射量のデータベース化
4.2レイトレース法の拡張
5金属平板と床吸収体モデルの結果
5.1受信レベルの比較
5.2自由空間損失との偏差
6暗室モデルの結果
6.1受信レベルの比較
6.2自由空間損失との偏差
7まとめ



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