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| [原著] |
EMC Question of the Week 2017-2020 |
| [著] |
Todd Hubing (LearnEMC社代表，米クレムソン大学名誉教授) |
| [訳] |
櫻井 秋久 |
| [企画・制作] |
ZEPエンジニアリング |
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問40 [レベル：基本] |
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高周波のディファレンシャル信号伝送に用いるべきではないケーブルはどれでしょうか？
(a) リボン・ケーブル(ribbon cable)
(b) 遮蔽されたツイスト・ペア線(twisted wire pair)
(c) 遮蔽のないツイスト・ペア線
(d) 同軸ケーブル(coaxial cable) |
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●即答
正しい答えは(d)です．
ディファレンシャル信号は，平衡伝送線路で伝送するべきです．上から3つの選択肢(a)(b)(c)はすべて平衡線路であり，同軸ケーブル(図1)だけが不平衡線路となります．
平衡線路を伝搬するディファレンシャル信号が不平衡のケーブルに移るとき，接続点にコモン・モード電圧が誘起されます．この電圧が平衡線路を基準に不平衡ケーブルを駆動し，コモン・モード電流を流します．わずか5μAのコモン・モード電流が長さ1mの同軸ケーブルのシールドを流れると，許容できない放射エミッションをもたらします．
図1 同軸ケーブルのいろいろ
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●訳注
(1)次式はよく知られたコモンモードの放射電界を表すものである．
\begin{align} E_{C\mathrm{max}}=1.257 \times 10 ^{-6} \frac {I_C f L}{R} [\mathrm{V/m}] \end{align} ここで，\( I_C \)はコモン・モード電流，\( f \)は対象周波数，\( L \)は線路長である．この式で，\( I_C = 8μA，f=30MHz \)，\( L=1m \)，観測距離 \(R=3m \) とおくと，\(36dB\)が得られる．実際にはグラウンド・プレーンからの反射による電界が加わるため，最大\(6dB\)アップする．つまり，\(5μA\)で\(36dB\)なので，\(6dB\)を足して\(42dB\)となり、FCCクラスBの30MHzでの限界値．\(40dB\)を超える．
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