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電波障害(でんぱしょうがい)とは、電波の受信に障害が発生したり、電波により電子機器が誤動作することである。

◆概要

電波障害により生ずる現象は、機器の誤動作、TVI(テレビの受信に影響する)、BCI(ラジオの受信に影響する)、テレホンI(電話に影響する)、アンプI(オーディオなどのアンプに影響する)などさまざまである。

一例としては

・テレビにスノーノイズが入る、画面がふらつく、二重になる(ゴースト)

・ラジオにノイズ(ガーガー、バリバリといった雑音)が入る

・電話やラジオ、テレビ、オーディオ機器に無線交信の話し声が入る

などの現象がある。

一方、ビルなどの大規模建築物や鉄道、道路などの高架構造物による遮蔽や反射によるテレビ電波のゴースト障害や、列車の走行によるフラッター障害などについては、一種の環境問題となっており、自治体によっては環境アセスメントなどで扱われることがある。

一般家庭においては、従来では各種の無線通信を行う無線局(不法局も含む)や、高圧送電線からの放電、鉄道や工場などの工業用機械を原因とする電波障害が最も大きな問題とされていた。しかし、近年では電波や高周波の電気信号を扱う電子機器(特に携帯電話やパーソナルコンピュータなどのデジタル信号を扱う情報通信機器)が増えたことから、どこの家庭にもあるような普通の電子機器でも、電波障害の発生源となる可能性がある。また、携帯電話やPHSによる電波障害は、特に医療機器に対する影響が問題となっている。

類似の用語として電磁波障害(いわゆる電磁波過敏症)がある。これは主に人体に対する影響を指すこと、磁界による影響(送電線など電波以外を扱うもの)を含めることから、電波障害とは区別して考えられる。電磁波#生体への影響を参照。

◆電波障害の分類

電波障害はいくつかの種類に分類できる。それぞれ基本的な対策方法が異なるため、

電波障害の防止に当たっては、現象がどの分類に当てはまるかを注意深く見極める

必要がある。

◇高周波電流の伝達経路による分類

・ ノーマル・モード - 電波障害を及ぼす高周波電流が、

電源線を電源電流と同様の経路(行きと帰りの2本の線が接続された場合に電流が流れる)

で流れる場合をノーマル・モードと呼ぶ。高周波電流は2本の電源線を逆位相で流れる。

・ コモン・モード - 電波障害を及ぼす高周波電流が、

電源線と大地で形成される経路で流れる場合をコモン・モードと呼ぶ。

高周波電流は2本の電源線を同位相で流れる。

◇電波が放射される部位による分類

・ アンテナから放射される場合

・ 機器のケース(筐体)から放射される場合

・ 電源端子・電源線から放射される場合

・ 周辺機器から放射される場合

◇障害を与える高周波電流の種類による分類

・ 無線機器における基本波

・ 無線機器における高調波

・ 局部発振の漏れ、内部ノイズなど、回路の

性質に起因する高周波電流

・ 異常発振

◆電波障害の対策

電波障害が生じた場合に重要なことは、その発生源を特定することである。発生源と疑われる機器の電源を切ることにより、電波障害が消滅することを確認する。次に、原因となる高周波電流の発生原因と伝達経路を調べ、必要な対策を講じる。対策における基本的な知識を次に述べる。

◇ノーマル・モードによるもの

ノーマル・モードでは原因となる高周波電流は電源回路を通して伝達するため、発生源の機器と障害を受ける機器のどちらか、あるいは両方の電源回路に、ライン・フィルターと呼ばれる高周波電流を阻止する回路を挿入する。ライン・フィルターにはノーマル・モード用、コモン・モード用、ノーマル・コモン両用の3種類があるので、使用時には確認が必要である。

◇コモン・モードによるもの

コモン・モードによる電波障害の原因は、おおむね次の通りである。

・ 発生源の機器において、アースの電位が一定しない場合(設計の不都合、部品の劣化などが原因)

・ アンテナからアンテナ給電線への漏洩電流が多く、アンテナ給電線やケース(筐体)、さらには電源線など本来電波が放射されない部分から電波が放射されている場合

そのため、次のような対策が必要である。

・ 発生源の機器に、十分に高周波インピーダンスの低いアースを接続する。

:高周波インピーダンスを低くするにはアース線の長さを波長に対して十分短くする必要がある。例えば、長さが λ/4 の場合、高周波インピーダンスは ∞(無限大)となり、高周波アースとしての役目はまったく果たさない。

・ 平衡型アンテナに同軸ケーブルで給電している場合は、平衡度の良好な強制バランを挿入する。

・ 原理上、漏洩電流の大きいアンテナがあるので、アンテナを別の種類のアンテナに変更する。

・ 発生源から外部に出ている線(アンテナ、アース、各種周辺機器)に高周波電流を阻止するフィルターを挿入する。

:この場合のフィルターとして、「トロイダル・コア」と呼ばれるドーナツ型のフェライトでできた製品、「スナップ・オン・チョーク」と呼ばれる円筒形のフェライトを半分に切った形状の製品がある。この中に対象とする電線を通すか、巻きつけて用いる。巻きつけた場合、減衰量は大きくなるが、自己共振周波数が低下するため、どちらが良いかは減衰させたい周波数を明確にした上で判断する。

・ 発生源から外部に出ている線(アンテナ、アース、各種周辺機器)を大地に通す。

:コモン・モードの場合、大地に対して電位差が発生しているので、大地と同電位にすればよい。

◇無線機器における基本波によるもの

電波障害の発生源となる無線機器において、次のような場合の多くは基本波に起因するものである。

・ 設計や調整の不都合が無い場合

・ 電池を電源とする機器で、他の機器と配線が接続されていない場合

携帯電話やPHSによる電波障害もこの部類に当てはまる。

無線機器における基本波は止めることができないので、可能であれば電波の出力電力を低減するか、発生源の機器と障害を受ける機器の間隔を離す。また、障害を受ける機器をシールドすることも有効である。原理的には、障害を受ける機器が電波を受信するための機器の場合には、帯域消去フィルタを接続することにより基本波による障害を防ぐことができるが、この方法は他に比較して非常にコストが掛かり、また基本波以外による障害は防ぐことができないため、できる限り他の方法を検討すべきである。

◇無線機器における高調波によるもの

無線機器から発生する高調波は、出力側にローパス・フィルター(ある一定の周波数以下の高周波電流のみを通過させる回路)を接続することによって抑制できる。また、障害を受ける側の機器にローパス・フィルターを設けることも効果がある。この場合にも、機器組み込み型の回路のほか、前々項で述べたトロイダル・コアやスナップ・オン・チョークが用いられる。

◇回路や装置の性質に起因するもの

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