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翻訳: T. Sato
これらの６個の論文でカバーするトピックは：
これらの EMC テクニックは大半の地上系のシステムや施設に適用されるが、 このシリーズの最初の論文で既に述べたように、 乗物を含む特殊なある種のシステムや施設は いくつかの異なった、あるいは追加のテクニックを用いるかも知れない。 このシリーズのテクニックのいくつかは、 規定された、あるいは伝統的なプラクティスと矛盾するかも知れないが、 これら全ては、執筆の時点において、充分に証明された、 国際的に標準化された現代的なベスト・プラクティスであり、 プロの技術者はその仕事に常に最良の知識とプラクティスを適用する明白な (職業的な、倫理的な、そして法的な) 義務を持つ。
安全性は常に至上であり、EMC の達成を助けることを意図した いかなるテクニックによっても損なわれてはならないことを忘れないこと。 これは、EMC の決定に際して資格のある安全性専門家の関与を必要とするかも知れない。
EMC 指令に適合することは、 多数の安全規制 (機械指令のような) によって要求されているような 機能的安全性の達成のための充分な EMC 作業ではないことに注意すること。 電子デバイスの誤動作が機能的安全性リスクを増加させ得る場合 (例えば全てのロボットや、ある種の機械やプロセス制御) には EMC は安全性の論点として分類しなければならず、 単に EMC 指令や対応する整合 EMC 規格に適合することは充分ではないかも知れない。 このトピックはこの論文のシリーズでは特にカバーされないが、 EMC と機能的安全性に関する IEE Professional Guidance の出版から 遅れ過ぎることなくこのジャーナル がレポートすることが期待される。
この種の保護ゾーンは常に空間である ―― 我々はしばしば領域 (例えばフロアのある範囲) という用語で考えるが、 ゾーンは３次元であることを常に憶えておくべきである。 ゾーンは大きい場合も小さい場合もある。 これは、そのオペレータが使用する携帯無線機による干渉を受けるかも知れない 製造工程のためのタッチ・スクリーン遠隔制御ユニットのような、 機器の１つの要素だけを含む場合もある。
計装、コンピュータ、あるいはテレコム機器室などの敏感な電子機器が ノイジーな電磁環境の妨害を受ける可能性がある場合には、 フィルタとシールドが、 それらのための保護ゾーンを与えることによってその信頼性を向上させられる。 高レベルの電磁妨害を発生する機械 (例えば、プラスチック溶着機、誘導加熱器、あるいは木材接着機などの 強力な RF フィールドを用いるもの、 あるいは電気アークやプラズマを用いる全てのもの) が用いられる場合には、 その妨害を専用のゾーンに制限して施設の他の部分や外部環境を保護するために フィルタとシールドを用いることができる。
New Scientist [2] の７月１日号の カバー・ストーリーより ―― 我々全てがコンピュータやテレコムにより依存し、 また一般にこれらが複雑化するにつれて電磁妨害への耐性が低くなっているため、 電磁妨害からの保護は、金融、商業、そして安全保障と同様、 一般社会のためにも重要となっている。
このシリーズの第２部 (2.2章、及び Figure 2A) は、 それらのあいだの干渉の可能性を最小とするために、 ある種類の装置とその電源や信号のケーブルを 他のものから地理的に隔離することがいかに重要であるかを示すことから始まった。 隔離はゾーン分離の本質的な部分である。 保護されるべきもの (あるいはそれから保護すべきもの) の隔離なくしては、 フィルタやシールドの利益を実感することは不可能かも知れない。
Figure 4A はゾーン分離の一般的な原理を示している。
施設における入れ子になったゾーンの数には制限はないが、
Figure 4A では２個をわずかに超えるものだけが示されている。
電子機器のエンクロージャはもう１つのゾーンを提供し、
また電子機器の内部にもさらに入れ子になった保護ゾーン
(例えば、敏感な、あるいはノイジーな回路のための) があるかも知れず、
従って電子機器を含んだ２ゾーン施設の完全な分析は、実際には４個、
あるいはそれ以上の入れ子になったゾーンが関係することを明らかにするかも知れない。
機器のゾーンは私の以前の論文のシリーズ、
「EMC のための設計テクニック」 [4]
で解説したテクニックを用い、ここでは詳しく解説しない。
ゾーン内の全ての電気／電子回路とゾーン外部の環境とのあいだの電磁結合は、
ゾーンの境界でフィルタとシールド
(そして光絶縁や光ファイバのようなその他のテクニック) を用いて制御される。
電磁結合がゾーン境界を横切ることができる全ての経路を考慮する必要がある。
このシリーズの第６部においては、
ゾーン分離が雷防護のためにも非常に重要であることを見るであろう
―― これは、(電子戦のように)
集積回路をより強力にするためにシリコンの外形が小さくなるにつれて
さらに厄介なものとなっている。
伝導性結合は、緑／黄のストライプの被覆の導体を含めて、 いかなる金属を通しても発生し得る。 これは、純粋でない水やある種の工業用溶剤などの導電性の液体、 そして土や人体などを通しても発生し得る。 放射性結合は空気を通して伝搬するが、 木材、ガラス、プラスチック、ガラス繊維、絶縁性の液体やガス、 そして真空を通しても伝搬する。
Figure 4B は、主電源の相において
どのように共通インピーダンス結合が生じるかを示す。
電源から溶接機 (例として) に流れる急速に変動する電流は、
不可避な給電インピーダンスにより、
コンピュータに影響するかも知れない相電圧の変動を引き起こす。
同様の状況は CBN においても発生するが、 それが主に主電源フィルタからの「接地漏洩」、絶縁の故障、 そしてモーターの漏洩電流 (巻線とフレームのあいだの浮遊容量による) によって引き起こされるために、この電流はさらに予測しにくい。 現代的なオフィスにおいては、 コンピュータに取り付けられた RFI フィルタによる「接地漏洩」は 非常に大きいものとなり得る。 ある最近の建物において、その主接地端子において コンピュータの RFI フィルタのみによる 70A の漏洩電流が見出された [13]。
主電源フィルタによる漏洩電流は、 特に今日ではしばしばそうであるように主電源が高調波妨害の影響を受ける場合には、 50Hz よりも遥かに高い周波数を多く含む傾向がある。 主電源ケーブルや CBN は主として誘導性であり、 そのインピーダンスは周波数に比例して上昇するため、 より高い周波数の電流は それに比例してより大きな共通インピーダンス問題を引き起こす。
ある種の構成では中性導体と保護接地導体の双方に単一の導体を用いる配電システム (例えば TN-C) が用いられる。 これらは EMC のためには非常に劣悪なものであり、 その代わりに TN-S (３相、中性導体、保護導体) のような ５線システムを用いるべきである [7]。 ある種の環境では、 TT、及び IT 配電システムが受け入れ可能な代替手段となるかも知れない。 (IT やテレコム施設のための多くの現代的な規格が同じ勧告をしている。)
通常の使用で共通インピーダンス結合が問題を引き起こさないとしても、 スイッチ投入サージ、地絡、そして落雷事象 (直撃に限らない) が 相と CBN 導体の双方に大電流を流れさせ、 それに応じて大きな共通インピーダンス結合電圧を引き起こすことがある。
共通インピーダンス結合を低減するためのテクニックはこのシリーズで既に示した
―― 第２部 [3] の
2.2章 の
異なった分類の機器のための異なった配電変圧器の使用、
2.4〜2.7章 の
MESH-CBN や並行接地導体 (PEC) の使用など。
ケーブルの重要なパラメータは その不平衡減衰量 (LCL; longitudinal conversion loss) ――それが運んでいる必要な信号を不要なコモン・モード (CM) ノイズに変換する割合 ([4] の 第３部を参照)―― である。 これはケーブルとコネクタの双方に用いられる ZT 仕様 (surface transfer impedance) と似ている。 全ての金属導体は必要な DM 信号を不要な CM ノイズに (そして不要な CM ノイズを信号上の不要な DM ノイズに) 変換する。 この詳細については [1] の第７章を参照されたい。 CM ノイズは、どのような遮蔽をも含め、ケーブル中の全ての導体を等しく伝搬し、 一般に数 MHz 以上の周波数での電磁結合問題の大半を引き起こす。
デジタルやアナログの DM 信号の高周波成分、 あるいは信号に乗っている高周波 DM ノイズは、いずれも CM に変換され、 そしておそらくは伝導性や放射性の公害の原因となり得る。 [11] でさらに詳しく調べたように、 この点で信号インテグリティと EMC には関係がある。
金属の相互接続はその環境から CM ノイズを拾い上げることもある。 例えば：
無線や光ファイバによるインターフェースは、その高い材料コストのため、 プロジェクトの初期には考慮されないことが多い。 しかし、 (違約条項が発効されないとしても) システムの稼働開始の１日の遅延でさえも、 光ファイバを使用するためのコストよりも プロジェクトの総コストを引き上げることがある。 年に数時間のダウンタイムでさえも、 顧客に次回は他の供給業者を選択させることがある。 従って、金属のインターフェースを避けることは、 非常に費用効果の良い戦略となり得る。
ケーブルが用いられる場合においても、伝導性結合は 1:1 トランスや光絶縁素子のような電気的絶縁テクニックによって低減させられる。 これらのいくつかは、広帯域の絶縁を得るために フィルタと組み合わせる必要があるかも知れない。 今では、実に多数のフィールド・サービス要員が、 光学的データ絶縁デバイスを常に携帯している。 しかし、この論文はフィルタやシールドを念頭に置いたものであり、 内蔵電源や非金属の通信に関するこれ以上の議論は対象範囲外となる。
ケーブルがケーブルの長さと同等の波長の信号やノイズを運ぶ場合には、 それは非常に効率的な RF 放射アンテナとして振舞い始める ―― RF 受信アンテナとして振舞う他の導体に拾い上げられるような 電磁平面波 (無線波) を空中に放射する。 ツイスト・ペア、及び／もしくは遮蔽の使用 ([4] の 第２部を参照) のような、 ケーブルの放射効率を低減するいくつもの方法がある ―― しかし、これらはケーブルの LCL にのみ影響する ―― これらはケーブルの CM ノイズに対する RF アンテナとしての効率には 違いを生じない。
ケーブルは、その長さが関係する周波数における波長のおおよそ 1/10 を超えると、 CM ノイズの送信や受信のための非常に効率的な RF アンテナとなり始める。 10kHz (50kW 空調用モーター・ドライブの典型的なスイッチング周波数) においては、3km までの長さのケーブルは、 他のケーブルへの相当のクロストークを引き起こすことができるものの、 非常に効率的な RF フィールド送信器と見られることはないであろう。 しかし、10MHz (10kW モーター・ドライブで見られる典型的なスイッチングの高調波) においては、しばしばケーブルは 3m 以上の長さで かなりの RF 送信／受信アンテナとなり、その「クロストーク」特性を著しく変える。 (この 1/10 ルールはおおまかなものである ―― もし非常に高い水準の保護を目指すのであれば、 波長の 1/100 でさえも問題となる長さとなり得る。)
Figure 4C はゾーン境界を横切って起こり得る様々な電磁結合を図示している。
Figure 4D はゾーン境界を横切った結合を抑制するために
どのようにフィルタとシールドが用いられるかを示している。
ゾーン内の CBN をフィルタすることは不可能であるが、
その管理すべき周波数におけるインピーダンスが充分に低ければ
それは「ファラデー・ケージ」シールドの一部とできることに注意せよ。
放射されたフィールドはケーブルによって拾い上げられ、 そのケーブルを伝導性ノイズとして伝搬することがある。 ケーブル上の伝導性ノイズはフィールドとして空中に放射されることがある。 従って、不適切なフィルタリングは望まれない放射性結合を容易に増加させ、 また貧弱なシールディングは望まれない伝導性結合を容易に悪化させ得ることを 理解することが重要である。
もしあるゾーンで 40.68MHz で 40dB のシールドが必要であれば、 その周波数で 20dB しか達成しないフィルタを通して導入されるケーブルは そのシールド効率を損なう可能性がある。 同様に、あるゾーンを保護するために フィルタが 40.68MHz で 40dB の減衰を達成する必要があるならば、 そのゾーンのシールドのフィルタの近くの 100mm 以上の開口は フィルタの性能を損ない得る。
フィルタの設計や組み立てについては他で遥かに詳しくカバーされているが、 回路設計の教科書やシミュレータを用いて設計されたフィルタが 実際のシステムや施設における電磁妨害を制御するために用いられた場合には、 しばしばそれでは不足であることが判明する。 この問題の多くは組み立てと設置に関連して引き起こされるものであり、 このシリーズの第３部 [8] の 3.9章 と同様、 [9] や [10] でもカバーされている。 これらの実践的な論点全ての詳細に踏み込む代わりに、 以下でそれらの要点を示すのみとする。
CM フィルタは、しばしば、 電子ユニット内の CM ノイズがケーブルに入ることを防止するため、 あるいはケーブル上の CM ノイズが電子ユニットに入って DM に変換されることを防止するために用いられる。 CM フィルタは、必要な DM 信号の帯域内の周波数で 高い減衰を与えるように設計できる。
大抵の D 形の隔壁取り付け形フィルタのように、 フィルタが信号線からシャーシへの単純なコンデンサである場合には、 (ケーブルの長さと伝搬速度に関係するある周波数よりも上においては ケーブルの特性インピーダンスが遠端の信号源や負荷のそれを左右することを忘れずに) 異なった終端インピーダンスの影響を扱うことはそれほど難しくはない。
主電源フィルタにおいては、その信号源インピーダンス (AC 主電源) は その位置や時刻によって 2〜2,000Ω (より典型的には 5〜300Ω) の範囲で変化し得る。 その負荷端においては、AC/DC コンバータのインピーダンスは 整流器が導通している時には非常に低く、それ以外の時には非常に高い。 全体としての状況は、フィルタの製造業者が減衰率を求めるために通常用いている 整合した 50Ω/50Ω の構成とは大きく異なっている。
このシリーズの第３部 [8] の 3.9章 では、 主電源フィルタを扱うための図表的な手法を示唆した。 これは、整合した、及び不整合の CM、及び DM 曲線全てを フィルタ製造業者から入手し、 それら全ての最悪値の新しい曲線を描くことを必要とする。 フィルタがこの新しい曲線 ([8] の Figure 3M を参照) よりも悪い性能を与える可能性は高くない。 これは過剰性能をもたらすかも知れないが、 最適なフィルタを確実に得る唯一の方法は 様々なフィルタ設計に対して伝導性エミッション試験を行なうことであるので、 この図表的な手法はカスタム設計における利点がある。
ゾーン境界が金属面 (例えばシールド・キャビネットやシールド・ルーム) である場合には、 フィルタはケーブルがその金属面を貫通する点の隔壁に取り付けられるべきである。 ほとんどの主電源フィルタ製造業者は、 この目的のために特に設計された「ルーム・フィルタ」を作っている。 ある種の隔壁取り付け形のコネクタ (例えば D 形のもの) は、 組み込みのフィルタを持つものが入手可能である。
隔壁取り付け形のものの代わりに安価なねじ端子のフィルタを用いる場合には、 このシリーズの第３部 [8] の Figure 3R で示した クリーン・ボックス／ダーティー・ボックス手法が、 そのゾーンのシールドのインテグリティの保護を助ける。 フィルタをそれが関係するゾーンの外に取り付けることしかできない場合には、 そのゾーンへの配線は撚り合わせ、常に CBN の要素の近くを走らせるべきである。 フィルタからゾーンへのケーブルをシールドする (その遮蔽はフィルタとゾーンの双方の端で 360°接続しなければならない) ことが状況を改善するであろうものの、 そのような構成から高周波での良好な減衰を期待してはならない。
フィルタの本体とゾーン障壁
――これは通常はキャビネットやチャンバーのシールド壁、
あるいは接地メッシュの環状接続導体であろう――
との金属と金属の直接の接続は、
必要とされる高いインテグリティの「接地」接続を与える。
隔壁取り付け形フィルタを取り付けるべき金属の壁が存在しない場合には、
Figure 4E に示すように、
大きな金属板 (例えば、少なくとも 1m×1m の) や金属のキャビネットを
ゾーン境界で CBN に可能な限り多くの点で接続し、
これをフィルタの局所 RF 基準として用いるべきである。
もしそのゾーン分離された領域で
絶縁された接続メッシュやシステム基準電位プレーン
(MESH-IBN ―― このシリーズの第２部 [3] の
2.4.5章を参照)
が用いられているのであれば、その金属板やキャビネットは
その「単一接続点 (SPC)」に取り付けなければならない。
もし PEC として振る舞うケーブル・トレイやコンジットの中に
フィルタを取り付けなければならないのであれば、Figure 4F に示すように
そのコンジットの中の全ての遮蔽なしケーブルは同じ位置でフィルタしなければならず、
さもなくばそのフィルタされていないケーブルからの、
あるいはそのケーブルへの結合 (クロストーク) が
フィルタされたケーブルの高周波減衰率を損なうであろう。
並行するケーブルが遮蔽されている場合には、
フィルタと同じ位置でそれらの遮蔽を露出させて PEC に接続すべきである。
安全を達成することは、 ユニットやシステムからの漏洩電流がユーザーや保守要員を流れられるようにする 保護導体のワイヤや接続の損傷などの、 全ての合理的に予見可能な単一故障の影響を考慮することを意味する。 大きなシステムにおいては、 個々の機器に含まれている多数の小さいフィルタからの小さな漏洩が 危険なほど大きい漏洩電流を生じ得る。 規格によっては、建物の中の恒久的に接続された機器は 入力電流の 5% までの漏洩電流を持つことが許されている ―― 特に昇降機や空調で用いられているような強力な可変速モータにおいては、 これは非常に大きなものとなり得る。
安全に関する影響と同時に、CBN の大きな電流は、 機器間のケーブルにハム、及び／もしくは高いトランジェント電圧を引き起こす、 電位差の上昇を与え得る。 コンデンサのインピーダンスは周波数の上昇に伴って低下するので、 漏洩電流は主電源電圧の高周波成分を強調したものとなる。 ある種の古い CBN の高いインダクタンスはこの高周波をさらに強調し得る。
現代的なベスト EMC プラクティスは 低インダクタンスの３次元メッシュ接地接続 (MESH-CBN) を要求する。 そのような CBN を持たない古い施設では、 特殊な低漏洩フィルタを使用する利点があるかも知れない。
絶縁トランスの使用は、 その接地されていない「フローティング」側に接続されたフィルタからの漏洩を、 そのトランスの一次側 ― 二次側間の静電容量で可能な程度まで除去し得る。 その代わりに、問題となるフィルタに給電するために、 センター・タップ付きトランスを CBN にそのセンター・タップを接続して使用することもできる。 これらは安全に関係する全てのバランスが確保できる場合にのみ用いるべきである。
３相システムにおいては、フィルタ漏洩は (コンデンサの許容差を無視すると) それぞれの周波数における相のバランス ――すなわち中性線と接地電極のあいだの電圧―― と同程度に良いものとなる。 今日では主電源の基本周波数の高調波の消費が増大しており、 高調波は伝統的な方法ではバランスさせることができない。 特に、3×n 次の高調波 (3次、9次、15次など) は打ち消されず、 常に中性線で加算される。 スター接続された側の負荷の 3×n 次の高調波のバランスが良い限り、 これはスター ― デルタ・トランスで阻止できる。
受動フィルタ、アクティブ高調波キャンセル、 そしてモーター・ジェネレータ・セットのような特定の種類の無停電電源 (ソリッド・ステートの無停電電源の多くは それが解決するのと同程度の主電源高調波問題を生じる) など、 主電源の高調波汚染を低減し、 従って CBN へのフィルタ漏洩電流による電位差も低減する多くの方法がある。 これらはこのシリーズの対象から外れる。
(例えば) 低エネルギーの照明やモータ駆動用のインバータも、 ピーク電流が極めて高い (時には定格 RMS 値の 5〜10倍の)、 正弦波からかけ離れた波形を持ち得るため、 適切な定格のフィルタを選択することは単純であるとは限らない。 ピーク電流がフィルタの瞬時電流容量を超える可能性があるならば、 フィルタの製造業者に相談すること。
フィルタの製造業者は、過熱に関係する、 RMS 電流に適用されるディレーティング曲線を公表していることがある。 インダクタンス飽和曲線も与えられるかも知れない； これは電流に対するインダクタンスの低下を示し、 減衰率が損なわれ過ぎないかどうかを確認するために ピーク電流に対して適用すべきである。 フィルタを DC 電源で使用する場合にもインダクタの飽和を起こしやすくなる。 製造業者はインダクタンス、及び／もしくは フィルタ減衰率 対 DC 電流のグラフも提供できるべきである。
稀に受けるかも知れないトランジェント電圧に応じたフィルタ部品を指定するのは 高価すぎるが、それが高信頼性を達成するために重要である場合には、 それら (そしてそれらのゾーンの機器) は [1] の第９章に示されている雷防護手段によって保護できるかも知れない。 このシリーズの次のパートではこれらの落雷／サージ防護手段の要約を示す。
ソフト・フェライト材料は 低周波においてはそれが取り付けられたケーブルに直列インダクタンスを加えるが、 高周波においては直列抵抗を加える ―― これは望ましくない共振の発生の防止を助ける。 ケーブルの送出、及び還流経路の周囲に取り付けられた場合には CM のみを減衰させ、 単一の導体の周囲に取り付けられた場合には DM を減衰させる。 特にフェライトを DM 抑制に用いる場合には、飽和効果に注意すること。 いかなる磁気材料とも同様にフェライトは飽和し得る ―― 肉圧のシリンダーは、通常はある長さに対してより大きな磁束容量を示す。
フェライトは高い誘電率を持つので、 フェライト・シリンダーをケーブルの周囲に付け、 そのフェライトを局所 RF 基準の近くに置くことは、 直列インピーダンスと並列容量を加える効果を持つ。 フェライトについては、[1] の８章で詳細に扱っているのとともに、 [4] の第３部 でも述べている。
ほとんどの EMC 技術者は、干渉問題の調査や対策のために施設を訪れる際に、 様々な寸法の丸形やフラットのケーブルに合う分割フェライトのキットを携帯する。 しかし、一般に、それらは 3〜12dB の減衰を達成できるだけである。
安価な大量生産品 (コンピュータやそのモニタのような) が購入され、 保護ゾーンに設置されて様々な環境で使用されることがある。 この方針は、米軍の COTS (「commercial off the shelf」) プログラム [12] で ある程度の成功を収めている。
機器のエンクロージャ以外のゾーンや部屋のシールドも、 エンクロージャのシールドと同一の物理法則に支配される。 そのゾーンが多数の機器を含むコンソールやキュービクルである場合には、 このシリーズの第３部 [8] を適用すべきである。 保護すべきゾーンがこれよりも大きい場合については、 そのシールドのための主なテクニックは以下に要約する。 機器やキュービクルのエンクロージャであるゾーン境界と区別するために、 「建築物シールド (architectural shielding)」という用語を用いよう。
建築物シールドは、実施しやすくも、低コストでもない。 全てのシールド・テクニックは、 関係する周波数の表皮深さの何倍もの厚さの継目なしの金属の壁の内側に ゾーン全体を閉じ込めようとすることに基づいている。 継目、接合部、配管導入部、そして特にケーブルの貫通部はシールドの弱点であり、 詳細にわたる充分な注意が必要となる。
非常に低い抵抗の３次元 MESH-CBN は、
外部の非常に低い周波数のフィールドをゾーン内で減衰させられる。
これから、架空電力線の下や鉄道の近くの鉄のフレームの建物は、
50/60Hz の電界をその外側におけるレベルの 1/20 にまで低減できる。
しかし、架空線の電流によって発生する低周波磁界は非常に低いインピーダンスを持ち、
またそのような低周波での表皮深さは
非常に厚い金属面 (Figure 4G を参照) を必要とするので、
これをシールドによって低減することは困難である。
ミューメタルやラジオメタルは遥かに小さい表皮深さを持つが、
それでさえも非常に低い周波数の磁界に対して
良好な建築物シールドを達成するために
それらを用いることは困難であることがわかっている。
達成されるシールド効率 (SE) はそのメッシュの大きさに関係するが、 MESH-CBN によって作られる３次元メッシュも、 この周波数でのシールドではさらに効果的となる。 落雷の影響からのゾーンの保護 (次の第５部を参照) を助けるためには、 3〜4m を超えない大きさのメッシュが推奨される。 金属線の入った天井や床と共に、建物のコンクリート構造内の全ての鉄筋を 全ての交点や継目で電気的に接続する (事前に計画する必要がある) ことにより、 容易により小さいメッシュを達成できる。
部屋を軽量金網 (Gene Hackman と Will Smith による最近の映画、 「Enemy of the State」で見られるように)、溶接されたメッシュ、 あるいはエキスパンド・メタルで囲い込むことは、 全ての継目がその全長にわたって接続されているならば、 非常に良いシールド効率を与え得る。
ゾーンが部屋の一部である場合には、その枠組 ――２層とするために両側で行なうことが望ましい―― はこれらの材料とスタッドや滅金とから容易に作れる。 より高い導電性、より高い誘電率、あるいはより厚い材料は、 いずれも低周波に対する保護を改善するために良い。 開口部が小さい、より高い導電性の材料は、高周波のために良い。
200MHz で 80dB のシールド効率を達成する筈の金属の部屋は、 フィルタされていない照明用ケーブルの貫通によって 10dB 以下にまで、 また人が指を通せる程の大きさしかない単一の穴によって 40dB にまで悪化し得る。
Figure 4H は、２つのシールドされたゾーンが、そのシールド効率を損なわずに、
相互に、また施設の他の部分にどのように接続されるかを示している。
これらのエンクロージャは、キャビネットから大きな部屋から建物全体に至る、
どのような寸法であっても良い。
シールドされたゾーンに出入りする全ての遮蔽ケーブルは、 そのエンクロージャの壁でのシールド・グランド (あるいはコネクタ) による 360°電気的接触によって、その遮蔽を終端しなければならない。 ゾーンが単純に MESH-CBN によって定められるならば 高周波に対してはシールドされない (メッシュの寸法に依存する) が、 例えば上の Figure 4E で示した フィルタ接続板に接続するための鞍形クランプを用いて、 依然として遮蔽ケーブルはゾーン境界で接続されなければならない。
ゾーンに出入りする遮蔽なしケーブルは、 ゾーン境界に取り付けられたフィルタを介してのみ入ることができる。 隔壁取り付け形フィルタは、この目的のために最良である (上、及び Figure 4D を見よ)。 PEC (例えば、少なくとも１つの金属のケーブル・トレイ、ダクト、コンジット、 あるいは金属構造の一部) はそれぞれのシールドされたゾーンに接続されて それらのあいだを走り、それらのあいだの電流全てを運ぶ。 このシリーズの第２部 [3] の 2.8章で述べたように、 これらのケーブルはその分類に応じて隔離すべきである。
(ある臨界周波数よりも下では) 著しい漏洩を引き起こさない導波管を通して引き込めることから、 そのような部屋のためには 金属を使用していない光ファイバー・ケーブルは金属の導体よりも良い。 残念ながら光ファイバーを通して充分な電力 (数十ワット以上) を送ることは 依然として不可能であるので、 依然として AC 主電源や DC 電源のために金属のケーブルとフィルタを必要とする。
Figure 4J は、シーム溶接された金属の隔壁によって２つに分割された
シールドされたゾーンのあいだのケーブルのための相互接続テクニックを示す。
後者の目的のためにはしばしばハニカム金属パネルが用いられ、 構造の残りの部分にそのエッジの周囲で慎重にシーム溶接される。 しかし、導波路はそのカットオフ周波数よりも充分に下、 非常におおまかに言うとその導波路の断面の最長の寸法の４倍よりも長い波長でのみ 充分なシールドを与えることを忘れないこと。
検証が良好に完了するまで 委託費用の相当の部分 (あるいは全て) の支払いを控えることは、 経験のある委託先から望ましい履行を得るための強力な方法である。 彼らに経験的学習を享受させるための時間と金を持っているのでない限り、 この業務に関する証明できる記録がない業者を使おうと考えさえしないこと。
シールド・ルームはその扉のいずれかが開けられている時には シールドされていないことを忘れないこと。 いかに多くの人がより快適に過ごそうとして扉を開いたままとするかには驚かされる。 これがゾーンの空気の品質と空調を切り詰めるべきではない重要な理由である。
TEMPEST での使用のための主電源フィルタは ２段よりも多くのステージを持つ傾向があり、 10kHz から 1GHz にわたって確実に数十 dB の減衰を与える。 TEMPEST のためのシールドは EMC 試験チャンバーに似たものとなる傾向がある。 UK National Security Operatives が最近は 非常に大きなフィルタを介して導入される単一の金属導体 ――主電源ケーブル―― しか持たない EMC 遮蔽ルームでの作業を計画しているものと理解している。 その部屋に出入りする全てのデータは金属を使っていない光ファイバー ――おそらくはタッピングの検出のための 光信号レベルを監視する敏感なデバイスを付けた―― によって運ばれる。 彼らが作業する際にその部屋への扉を閉めることを忘れないことを望む。
スパイのオフィスのために用意される保護の水準は 大抵の状況では過剰であるかも知れないものの、 毎日何億万ドル (あるいはそれ以上) もの取り引きを扱う銀行などは、 実際のスパイ行為や電子テロ事件を考慮しないとしても、 数時間で回復する一度のダウンタイムによって何千万も失う状況にある。 原子力制御室と同様、そのような企業においては 全てのものからの適切な水準の保護を財政面から判断するが、 特に、構築が完了した後で追加するよりも遥かに低いコストで 必要な対策を設計に組み入れられる計画段階においては、 ほとんど全ての電磁的脅威に関してはその実施は困難ではない。
これは、Keith Armstrong 氏が EMC+Compliance Journal 上で発表した文書を、 その許諾を得て T. Sato が翻訳したものです。 この翻訳については、原著者らはいかなる責任も持ちません。 これについての意見、質問などは VEF00200@nifty.com (T.Sato) 宛にお送り下さい。
Last update: 2000-10-11