低周波電磁波ノイズ源の可視化に関する研究

低频电磁噪声源可视化研究

• 批准号: 14750287
• 负责人: 八木谷 聡
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750287/
• 关键词: 波源位置推定; MUSIC法; ループ電流波源; 可視化; 推定誤差; 低周波; EMC; EMI; ボリュームレンダリング; 低周波電磁波ノイズ; 近傍界; 電磁界センサ; ダイポール波源

電気・電子・情報機器や産業機器などから放射される不要電磁波ノイズを抑制するためには、機器のどの部分から実際にノイズが放射されているかを特定することが重要である。本研究では、特に従来あまり研究の行われていなかった低周波(数十MHz以下)に着目し、機器周辺の電磁界ベクトル分布を測定することにより機器内部の低周波電磁波ノイズ源を特定する逆問題の解法を検討し、波源の位置及び分布を目に見えるようにする「低周波電磁波源可視化装置」を開発することを目的とする。昨年度は、主に波源周辺で観測された磁界波形にMUSIC法を適用することにより、電気及び磁気ダイポール点波源の位置及び方向を推定する手法を検討した。その際の計算量を削減するために、位置の走査のみで方向も特定できる手法を開発し、また、粗い走査点上で求められた評価関数に補間を施すことで真の波源位置を精度良く推定することにも成功した。今年度は、MUSIC法を位置推定に適用した際に推定誤差分散を与える理論式を導出し、波源と電磁界センサの相対位置や観測信号のS/N比により、誤差分散がどのように変化するかをシミュレーションにより評価した。その結果、位置推定の誤差分散は、理論値が示す通り主としてS/N比に依存することを確認した。その際、MUSIC法では本質的に発生しないはずのバイアス誤差が見られたが、その原因は評価関数の補間にあることが分かった。また一方では、直線状電流波源や大きさを持つループ電流波源に対してもMUSIC法を適用することで、それらの位置や向きだけでなく長さや大きさをも推定できる可能性を示した。更に、任意のアングルから撮影された実際の波源のカメラ画像に、推定された波源位置及び向きを重ねて表示し、ボリュームレンダリングの手法も用いて波源を直感的に見ることのできる可視化ソフトウェアを開発し、実験によりその動作を確認した。

Electromagnetic, electronic and information equipment, industrial equipment, emission, electromagnetic wave suppression, electromagnetic wave suppression,は、The part of the machine is the most important part of the machine. The purpose of this study is to use low-frequency waves (below tens of MHz) ), the measurement of electromagnetic field distribution around the machine, the measurement of the electromagnetic field around the machine, and the low temperature inside the machine. The solution of the specific inverse problem of the source of the cycle electromagnetic wave, the location and distribution of the wave sourceに见えるようにする「Low frequency electromagnetic wave source visualization device」を开発することをpurpose とする. The MUSIC method was used to measure the magnetic waveforms around the main wave source last year. The position and direction of the point wave source of the electric, electric and magnetic wave sources are estimated using the following techniques. The amount of calculation is reduced, the location is checked, the direction is specified, the method is opened, and the direction is rough. Check the number of points to be evaluated, and the number of tweens is correct. The true wave source position is accurate and the accuracy is good. This year, the MUSIC method is applied to position estimation, the estimation error dispersion and the theoretical formula are derived, and the wave source and electromagnetic field are used The S/N ratio of the phase measurement signal and the error dispersion are the same as the measurement signal. The result, the error dispersion of position estimation, the theoretical value and the S/N ratio dependence on the theoretical value are confirmed. Errors caused by the nature of the MUSIC method and the MUSIC methodが见られたが、そのreasonは Comment価关数のtween にあることが分かった. The linear current wave source is suitable for the MUSIC method. Use the することで, それらの position やきだけでなく长さや大きさをも to infer the possibility of できるをshowing した. Update, any image of the source of the wave source of any photo taken by the cameraに、Estimated wave source position and びきを重ねて expressionし、ボリュームThe レンダリングの technique uses the いてwave source and the intuitive に见ることのできるVisualize the action and confirm the action.

项目成果

K.Ishibana, S.Yagitani, I.Nagano, M.Kawauchi, Y.Yoshimura, H.Hayakawa, K.Tsuruda: "Localization and visualization of low-frequency electromagnetic sources"Proceedings of 2004 International Symposium on Electromagnetic Compatibility. (印刷中). (2004)

K. Ishibana、S. Yagitani、I. Nagano、M. Kawauchi、Y. Yoshimura、H. Hayakawa、K. Tsuruda：“低频电磁源的定位和可视化”2004 年国际电磁兼容性研讨会论文集（印刷版） ）（2004）

Y.Yoshimura, I.Nagano, S.Yagitani, T.Ueno, T.Nakayabu: "FDTD analysis of electromagnetic shielding clothes"The Transactions of IEE of Japan A. 123-A・7. 623-629 (2003)

Y. Yoshimura、I. Nagano、S. Yagitani、T. Ueno、T. Nakayabu：“电磁屏蔽衣服的 FDTD 分析” 日本 IEE 交易 A. 123-A・7 (2003)

長野勇, 吉村慶之, 八木谷聡, 横本広章, 登坂俊英, 中藪俊博: "薄板電磁シールド材の電気定数推定"電気学会論文誌A. 123・2. 192-199 (2003)

Isamu Nagano、Yoshiyuki Yoshimura、Satoshi Yagitani、Hiroaki Yokomoto、Tosaka Tosaka、Toshihiro Nakayabu：“薄板电磁屏蔽材料的电气常数的估计”日本电气工程师学会会刊 A.123・2.（2003 年） ）

S.Yagitani, K.Ishibana, I.Nagano, Y.Nishi, Y.Yoshimura, H.Hayakawa, K.Tsuruda: "MUSIC localization of low-frequency electromagnetic sources"Proceedings of 2004 URSI International Symposium on Electromagnetic Theory. (印刷中). (2004)

S.Yagitani、K.Ishibana、I.Nagano、Y.Nishi、Y.Yoshimura、H.Hayakawa、K.Tsuruda：“低频电磁源的音乐定位”2004 年 URSI 国际电磁理论研讨会论文集（印刷版） ）（2004）

Y.Yoshimura, I.Nagano, S.Yagitani, T.Ueno, T.Nakayabu: "FDTD analysis of electromagnetic shielding clothes"The Transactions of IEE of Japan A. (印刷中). (2003)

Y.Yoshimura、I.Nagano、S.Yagitani、T.Ueno、T.Nakayabu：“电磁屏蔽服的 FDTD 分析”日本 IEE 会刊 A.（出版中）。