由大阪大學三年級博士生 Takama Jinno 領導的研究小組設計了一種理論來量化導致電子電氣設備故障和發熱的電磁噪音現象,並正在努力闡明其產生機制。從理論上成功推導出不會產生電磁噪音的電路結構。
電路由於與周圍導體(環境)的電磁幹擾而產生電磁噪聲,但要找出原因很困難,因此需要根據熟練工程師的經驗和知識採取對策。 隨著物聯網等未來電氣設備的普及,闡明電磁噪音產生的機制已成為一個重要議題。
在本研究中,為了描述電磁雜訊現象,我們使用了三線電路,其中電路由兩根導體(訊號的往返路徑)表示,環境由一個導體表示。結果,可以製定代表訊號的普通模式和代表電磁幹擾的共模。此外,考慮到三線電路輸入和輸出的連接關係,我們導出了代表每種模式行為的方程式。結果,從理論上證明,由於電路與環境之間的幾何位置關係以及連接元件之間的電連接關係,共模轉換為簡正模並產生電磁雜訊。
這使得可以對各種電路幾何形狀和電氣連接條件進行理論計算。結果,確定消除電磁雜訊的唯一解決方案是電路具有相對於環境幾何對稱的結構,並且其中電路和環境電對稱連接的結構。此外,隨著時間的推移,量化和追蹤電磁噪音現像已經成為可能,從而可以直觀地理解這些現象。
這項研究的結果是基於理論方法,而不是傳統的經驗方法,因此有可能從根本上消除電磁噪音的根源。