軍事機器向け密閉モジュールの電磁干渉シールドを実現するには？
電力・電子技術の急速な発展に伴い、電気システムの自動化は継続的に向上しており、電磁干渉による混乱も深刻化しています。今後、電力・電子システムにおける電磁干渉（EMI、EMP）の排除は極めて重要です。原子力、軍事産業、大規模電力設備といった特殊な状況では、システム全体を麻痺させる電磁パルス爆弾の影響を回避するため、戦時中の電子対策も検討する必要があります。

TSTシールは、上記の特殊なニーズに応えるため、シールド（ES、PE）および接地（BG）機能を備えた密閉モジュールを開発・製造しています。これらのモジュールは、従来の密閉モジュールと組み合わせることで、ケーブルシールド層に沿った電磁干渉信号の伝導を大幅に低減し（360°サラウンドラッピングにより「ピグテール」効果を排除）、空間伝導干渉を大幅に低減します。

洋上ブースターステーション
洋上ブースターステーション

電磁干渉（EMI）信号のシールドを実現するためにシーリングモジュールを使用するには、材料選定、構造設計、接地技術、そして包括的なシステムソリューションを組み合わせる必要があります。以下は、ナレッジベース情報に基づいた詳細な方法です。

1. コア原理：シーリングモジュールの電磁シールドの基本メカニズム
電磁シールドは、以下の3つのメカニズムによって実現されます。

吸収損失：シールド材は、電気双極子または磁気双極子を介して電磁場と相互作用し、電磁エネルギーを熱エネルギーに変換します。

反射損失：シールド層が空間インピーダンスに整合せず、電磁波を反射します（金属材料の高い反射率など）。

多重反射：電磁波はシールド層内で複数回反射・減衰し、エネルギーをさらに低減します。

2. シーリングモジュールの設計と材料選定
(1) 導電性材料と構造設計
導電性銅箔／銅編組：
TSTシールのシーリングモジュールは、銅箔または銅編組を用いてケーブルシールド層または金属パイプを360°包み込み、低インピーダンスの接地経路を形成します。
機能：ケーブルを伝わる電磁干渉を遮断し（「ピグテール効果」を排除）、干渉信号を接地を通して大地に導きます。
例：シールドルームや制御室のケーブル入口にこのモジュールを設置することで、外部からの放射や伝導干渉を遮断できます。

半導体チップと接地フレーム：
モジュールには半導体チップが組み込まれており、空間放射を銅箔に伝導し、接地金属フレームを介してファラデーケージを形成して外部からの干渉を遮断します。

高耐久性導電性編組テープ：
装甲ケーブルまたはシールドケーブルの確実な接地に使用され、落雷やサージ電流を共通接地端子に導き、機器を保護します。

(2) 多層シールド構造
複合材料の積層：
アルミ箔＋銅メッシュ＋導電性ゴムなどの多層材料により、シールド効果が向上します。例：
アルミ箔マイラー：軟質アルミ箔とポリエステルフィルムの複合材。通信ケーブルのシールドに適しており、シールド範囲は100kHz～3GHzです。
MXene/カーボン複合材料：高い導電性と柔軟性を備えた新興の2次元材料。5G機器の高周波シールドに適しています。

銅めっきガラス繊維織物：
銅めっきガラス繊維織物は、化学銅めっきにより3次元構造上に銅ナノ粒子を堆積させたもので、軽量、耐熱性、優れたシールド性能（EMI SEは62.65dBに達する）を備えています。

3. 接地システムの最適化
(1) 低インピーダンス接地経路
接地フレームとケーブルシールド層間の接続：
TSTシールモジュールは、シールド層の信号を接地金属フレームを介して接地に伝導することで、接地線が短く安定し、インピーダンスを低減します。
ファラデーケージ設計：
車両シェルと建物のシールド層と連携して完全な閉ループを形成し、外部からの電磁波の侵入を遮断します。

(2) パーティションシールドとコンフォーマルシールド
パーティションシールド（SiP技術）：
TSTシールのSiPパーティションシールド技術は、金属溶接ワイヤ＋スパッタリング、導電性接着剤＋スパッタリングなどのソリューションを用いて、異なる機能モジュールを分離し、内部の電磁両立性の問題を解決します。
コンフォーマル電磁バリア：
チップパッケージの表面に5～10ミクロンの金属層（銅や銀など）をスパッタリングすることで、サイズを大きくすることなく効率的なシールドを実現します（シールド効果30dB以上）。

4. アプリケーション

シーリングモジュールの種類とモジュールタイプ
(1) シーリングモジュールの分類
用途に応じて、様々なタイプのシールドモジュールを選択してください。
ESモジュール：
空間伝導干渉とケーブルシールド層の伝導干渉の両方を低減し、制御室やコンピュータ室に適しています。
PEモジュール：
ケーブルシールド層のみをシールドし、伝導干渉を防ぎます。一般的な産業機器に使用されます。
BGモジュール：
高電流／高電圧環境（発電設備、変電所など）向けに特別に設計されており、接地保護を提供します。
(2) 主な用途
航空宇宙：
600℃耐熱ケーブルのシールド層は導電性銅箔と組み合わせることで、エンジンエリアにおける高周波干渉を遮断します。
鉄道輸送：
TSTシールの同軸ケーブルは、低煙・ゼロハロゲン（LSZH）シースと銅メッシュシールドを採用し、EN50264規格に準拠しています。
データセンター：
ケーブル貫通部シーリングシステムサプライヤー（TSTシールなど）は、銅箔シールドを組み合わせることで、機械室内の信号クロストークを防止します。
5. シーリングモジュールの設置と保守のポイント
(1) 設置仕様
360°ラッピング：磁気漏れの原因となる隙間を防ぐため、シールド材がケーブルまたはパイプを完全に覆っていることを確認してください。
接地の信頼性：
– 誘導リアクタンスを低減するため、接地線の長さは0.1λ以下（λは干渉信号の波長）としてください。
– 誤接続を防ぐため、接地端子は圧着または溶接されています。
動的環境への適応：
船舶や高速鉄道などの振動環境には、柔軟な導電性材料（シリコーンゴムと銅箔の複合シースなど）が選択されます。
(2) シーリングモジュールの保守と試験
定期点検：
– シールド層の損傷や接地接続の緩みがないか確認してください。
– スペクトラムアナライザを使用して、シールド効果（EMI SE ≥ 30dBなど）を検出してください。
環境適応性試験：
– 塩水噴霧試験（IEC 60068-2-11）による耐腐食性の検証。
– 高温・低温サイクル試験（-60℃～+600℃）による材料安定性の確保。
6. シーリングモジュールの革新技術と今後の動向
(1) 新材料のブレークスルー
エアロゲル材料：
二重架橋法で製造されたTOCNF/CGGエアロゲル（密度0.1071 g/cm³）は、62.65 dBのシールド効果を有し、軽量機器に適しています。
フレキシブルシールド材料：
TSTシールが新たに開発したポリイミド（PI）ベースの複合材料は、高周波と低周波の両方のシールド性能を考慮しており、ウェアラブルデバイスのニーズを満たします。

(2) インテリジェントな統合
壁貫通型シールフィルタコネクタ：
TSTシールの特許取得済み技術は、内蔵のフィルタ素子により、特定の周波数帯域（5G通信帯域など）における干渉を動的に抑制します。
インテリジェント監視システム：
内蔵光ファイバーセンサーがケーブルの温度と応力状態をリアルタイムで監視し、シールドの故障リスクを予測します。

TSTシールのシーリングモジュールで電磁干渉シールドを実現するには、材料の導電性、構造の完全性、接地の信頼性、そして現場への適応性を総合的に考慮する必要があります。TSTシールの銅箔／銅編組テープモジュール、分割シールド技術、銅メッキガラス繊維織物などのソリューションは、従来の金属から新しい複合材料まで、多様な選択肢を提供しています。今後、軽量、柔軟、インテリジェント化への需要が高まるにつれて、シールド技術は多機能統合と適応性の方向へと発展していくでしょう。原子力、航空、鉄道、軍事産業、大型設備などの分野でシーリングモジュールが必要な場合は、メールでお問い合わせください。無料サンプルもご提供いたします。