安全・安心な電気・電子機器の低ノイズ設計実現に不可欠な等価回路モデルの開発

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16H04318
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 豊田 啓孝 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (20311798)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 等価回路モデル / 低ノイズ設計 / 平衡度整合 / 伝送線路 / ノイズ源モデル / モード変換

研究成果の概要

実際の設計現場でしばしば問題となる事例を対象に，これまでに提案した理論（モード等価回路）の有効性を確かめた。差動線路では，非対称テーパ付密結合屈曲構造の設計手順の確立やガラスクロスなどのメッシュ構造における差動スキュー低減設計法の提案，さらに，周期構造導入によるクロストーク抑制とそのメカニズム解明を行った。コネクタ周辺では，基板パターン形状の改善によるモード変換抑制やコネクタの平衡度算出方法の提案を行った。さらに，伝導妨害波電圧の定量評価のためDC/DCコンバータ回路を対象にノイズ源等価回路モデルの構築と評価を行った。

自由記述の分野

環境電磁工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

小型化，高密度実装などによりしばしば生じるモード変換は，線路設計上で重要な信号完全性（SI），電磁環境両立性（EMC）への影響が甚大であるが，従来の電気回路・伝送線路の両理論では扱うことができない。「平衡度整合」の概念を導入した本研究の成果は，従来理論と電磁気学の間を埋める新たな理論体系の構築に役立つ。さらに，実際の設計において問題となるモード変換やクロストークなどを対象に，現場エンジニアに理解しやすいよう具体的事例を用いて本研究成果の実用上の有効性を示した。