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EMI対策（伝導・放射ノイズ対策）対策検証受託サービス

2018年01月13日
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EMI対策（伝導・放射ノイズ対策）検証受託サービス

伝導ノイズ、放射ノイズの対策でお困りのお客様に最適なサービスです。

EMI（伝導・放射ノイズ）対策検証受託サービス

機器の高速化に伴い製品開発の工程では、EMC（Electro-Magnetic Compatibility：電磁両立性）対策の占める割合が増加する傾向にあります。

EMC ＝ EMI（Electro-Magnetic Interference：電磁妨害）
＋ EMS（Electro-Magnetic
Susceptibility：電磁感受性）

このような状況の中、伝導ノイズ、放射ノイズなどのEMI対策を行う電波暗室や対策設備の確保にお困りではないでしょうか？
Wave Technology（WTI）ではこれらお客様が抱える製品開発上の課題をクリアするため、各種国際規格（IEC、FCC、CISPR、VCCI）に対応した簡易電波暗室や伝導ノイズ、放射ノイズの分析に必要な設備を保有しており、これら設備をフル活用したEMI対策検討受託サービスを提供しております。

EMI規格認証前の伝導ノイズ、放射ノイズ対策・検討を専門の技術スタッフがお客様に代わって実施させていただきます。

<EMI対策検討可能な製品>
民生機器、医療機器、舶用機器、電源装置（単相最大4.5 KVA※1）、無線通信機器など※2

※1 放射エミッション（最大20 A , 310 VAC（40～550
Hz）, 440 VDC）、
雑音端子電圧（最大16 A, 250 VAC（50/60 Hz）, 400 VDC）
※2 現在、車載機器の測定に必要な設備は保有しておりません。

■EMI対策検証受託サービスの特長

①当社は設計開発受託サービスを主体に事業を行っていることから、アナログ、デジタル、高周波、電源および筐体設計など各種技術分野に精通した技術スタッフが揃っております。
これら技術スタッフが設計者の視点から伝導ノイズ、放射ノイズなどのEMI対策検証を実施致します。

EMI対策検証受託サービス

 

②伝導ノイズ、放射ノイズ対策検証の結果、ハードウェアの改版が必要な場合は、基板設計～試作、再評価～認証試験代行サービスまでワンストップで対応いたします。
当社のワンストップサービスをご利用いただくことによって、お客様は再試作の段取り、電波暗室の再予約から検証準備など手間を要する作業から解放され、その他の開発業務に集中することが可能となります。

ワンストップサービスの流れ

EMI対策検証サービス料金の詳細は↓からお問い合わせ下さい。

「電波暗室レンタルサービス」をご利用のお客様には、通常価格29,800 円の「ノイズ周波数解析ツール」を無料で進呈いたします。⇒サービスご利用有無にかかわらず今だけ無料（お試しキャンペーン）

●「ノイズ周波数解析ツール」の詳細はこちら

ノイズ周波数解析ツールの無料お試しキャンペーンをご希望のお客様は、「無料ご相談お問い合わせはこちら」ボタンをクリックし、問い合わせページのコメント欄に「ノイズ周波数解析ツール希望」と記入して送信してください。

 

EMI対策検証サービスをご利用いただいたお客様の声

EMI対策検証受託サービスをご利用いただいたお客様から以下のような満足したとの言葉をいただいています。

自社では難しかった対策がすぐにできた   改善結果に満足   ノイズ低減の知見と共に
良好な結果が得られた
社内で一週間以上かけて対策できなかった内容が、すぐに改善できました。結果に満足しています。
（放射ノイズ対策をご依頼いただいたお客様）		   結果が改善したので満足しています。
（伝導・放射ノイズ対策をご依頼いただいたお客様）		   ノイズ対策に想定よりも時間がかかったが、ノイズ発生源を特定し、ノイズ低減方法の知見も教えてもらえました。さらに改版で良好な結果を得ることができたので満足しています。
（伝導・放射ノイズ対策をご依頼いただいたお客様）

 

EMI対策検証サービスで使用する設備の特長

当社の設備は伝導ノイズや放射ノイズなどのEMI対策検討を効率的に実施することを想定し、EMI対策検討に特化したもの導入しております。これら設備をお客様にご利用いただくレンタルサービスも実施しております。

電波暗室レンタルサービスのページはこちら

◆電磁波可視化システム

電磁波可視化システムをご利用いただけることで対策ポイントを容易に特定することができます。測定した電磁界の強度レベルは測定対象物の実画像と重ね合わせて、パソコンのモニタ上でヒートマップ上にカラー表示できます。測定周波数や対象物の大きさなど、仕様に応じてカスタマイズできます。よって、基板上のノイズ分布はもちろんのこと、ケーブルなどに伝導・放射するノイズの状態も可視化して確認することができます。

電磁波可視化システム

電磁化可視化システムのシステム構成、測定手順、測定データ解析手順については以下の動画をご覧ください。

 

 

【伝導ノイズ対策への活用例】

電磁波可視化システムを使った伝導ノイズ対策への活用例をイメージ図でご紹介します。

伝導ノイズで規格NGになっている製品の基板を電磁波可視化システムで確認したところ以下の図のようになっておりました。（赤いところほどノイズレベルが高いイメージです。青はノイズの影響がないエリアです。）

これを見ると、発信源となるノイズは小さいエリアに閉じ込められており理想的な設計であることがわかります。
しかし、このノイズに起因する伝導ノイズが電源ケーブルに漏れていました。
実はこの基板を筐体に組み込んだ時に問題がありました。

この図の様に筐体に組み込む際、電源ケーブルを筐体内部に引き込み基板上の電源コネクタに接続するのですが、その余剰ケーブルがノイズ源の真上を通っていました。せっかく、基板上のノイズを理想的な状態で閉じ込めているのに、これでは肝心の電源ケーブルがノイズで汚染され伝導ノイズとして外部に伝播します。そればかりか、この電源ケーブルがアンテナとして作用し外部に放射ノイズも放出します。
このような場合、ノイズ源に干渉しないように内部ケーブルの引き回しを見直してやるだけで、大幅にノイズレベルが改善します。

内部ケーブルの配線見直し例

伝導ノイズ対策は、わかってみれば意外に単純なことなのですが、設計者はまず自分の設計した基板の対策が不十分だったんじゃないか？などを考え、それらを対策検討の中で1つずつ確認しようとします。もちろん、その手法でも答えに辿り着くのですが、圧倒的に時間と労力が掛かります。

Wave Technology（WTI）は伝導ノイズおよび放射ノイズの対策を効率的に行うため、電磁波可視化システムやΔ型LISNなど最新の設備を導入しております。

Wave Technology（WTI）はこれら設備を駆使しお客様のEMI対策を効率的にサポート致します。また、電波暗室レンタルサービスとしてお客様自身にもご利用いただけます。

電波暗室レンタルサービスはこちら⇒　emi-01.htm

 

◆雑音端子電圧※3測定システム

関西初のサービスとして、雑音端子電圧（伝導ノイズ）の測定では、ディファレンシャルモードとコモンモードノイズの切り分けが可能な電源インピーダンス安定化回路網（Δ型LISN：Line Impedance Stabilizing Network）をご利用いただけます。このことによって効率的な伝導ノイズの対策検討が可能となります。

雑音端子電圧測定システム

 

※3　伝導ノイズレベルのことを雑音端子電圧と呼びます。

【雑音端子電圧（伝導ノイズ）測定例】
図1に通常のV型LISNによる雑音端子（伝導ノイズ）電圧測定結果を示します。
この測定結果にはディファレンシャルモードノイズとコモンモードノイズが混在しております。よって、ノイズ成分の切り分けが困難であり、ノイズ対策は経験と勘に頼った試行錯誤のアプローチが中心となります。
このため、伝導ノイズの対策・検証には多くの時間を要しておりました。

図1　通常の雑音端子電圧（伝導ノイズ）測定結果

図1　通常の雑音端子電圧（伝導ノイズ）測定結果

当社のΔ型LISNは、図2に示しますとおりディファレンシャルモードノイズとコモンモードノイズを別々に測定することが可能です。

(a) ディファレンシャルモードノイズ測定結果図2　当社のΔ型LISNで測定した結果 (a) ディファレンシャルモードノイズ測定結果

(b) コモンモードノイズ測定結果図2　当社のΔ型LISNで測定した結果 (b) コモンモードノイズ測定結果

図2　当社のΔ型LISNで測定した結果

伝導ノイズの原因を分析し、効率的な対策検討を実施するためにΔ型LISNは無くてはならない設備です。

もちろん、通常のV型LISNもございます。

<設備の詳細>
◆簡易電波暗室の仕様
IEC、FCC、CISPR、VCCIなど各種国際規格に対応した簡易電波暗室となります。放射エミッションは150 kHz
~　6 GHz、雑音端子電圧は9 kHz ~ 30 MHzの周波数範囲で測定が可能です。

簡易電波暗室の仕様

 

主な仕様

暗室サイズ

・3×7×2.6(H)m

測定距離

・3 m

測定可能周波数

・150 kHz ~ 6 GHz

シールド特性

・150 kHz～1 GHz　100 dB以上、1 GHz～10 GHz　80 dB以上
　(MIL Std285）

測定装置

・システムコントローラ　(マイクロウェーブファクトリ)
・EMIテストレシーバー　(ローデ・シュワルツ)

アンテナ

・ループアンテナ　　(9 kHz ~ 30 MHz)
・バイログアンテナ　(30 ~ 1000 MHz)
・ホーンアンテナ　　(1 ~ 6 GHz)

電源インピーダンス
安定化回路網
（Δ型LISN）
（V型LISN）

・9 kHz ~　30 MHz
・単相2 線(L/N/PE)、16A(250V AC)

電源装置

・電源フィルタ　AC500V 30A
・交流安定化電源DP045S　単相４.5 KVA

計測支援システム
（自動制御）

・ターンテーブル　φ1.2m埋込型、　耐荷重100kg
・アンテナ昇降機　昇降範囲　1～1.6m（グラウンドプレーン面より）

付帯設備

・ITVカメラシステム
・インターホン

 

◆弊社のEMI測定システム図

同じ簡易電波暗室内で放射エミッション測定、雑音端子電圧（伝導ノイズ）測定、電磁波可視化測定ができます。

弊社のEMI測定システム図

 

電波暗室レンタルサービスのページはこちら

WTIブログをご覧ください（電波暗室レンタル・EMI対策サービス関連）
電波暗室の予約が一杯だー！　さあどうする？　EMI対応
ついにフル稼働しました！　WTIの電波暗室レンタル＆EMI対策検証サービス
伝導ノイズ対策に魔法の杖はない。でも、必ず原因と対策手法は見つかる！（Part 1）
伝導ノイズ対策に魔法の杖はない。でも、必ず原因と対策手法は見つかる！（Part 2）

社長ブログ（電波暗室レンタル・EMI対策サービス関連）
設計お役立ち情報「電子回路設計 ヒントPLUS☆」を立ち上げました
EMC対策に有効な　無料「ノイズ周波数解析ツール」をご提供中

・EMI対策プレスリリース記事はこちらをご覧ください
⇒　関西初「EMI対策」雑音端子電圧ノイズ成分を切り分ける検証サービス開始

電子回路設計 ヒントPLUS☆（電波暗室レンタル・EMI対策サービス関連）
～「あーここまでできているのにー！」～
～ノイズってなぜ発生するんだろう？　寄生成分を疑え～
～ノイズ放射３つの要因　対策は上流で打て～
～ノイズ源を突き止めるには、周波数の把握、そして解析ツール～
～ノイズ伝播経路での対策は、フィルタ挿入とグラウンド改善～
～ノイズ対策は、悪化方向の逆を狙え～
～電波暗室の予約で困っているなら、社外簡易電波暗室も考慮すべし～
～シミュレーションでの対策加速、やみくも計算はダメ～
～時間を要してしまうパターン変更は避けたいが・・～
～パスコンはコンデンサじゃないって？？～
～パスコン　大は小を兼ねる？？～
～パスコン配置にも作法がある～
～パスコンは、容量ばらつきに御用心～
～パスコンの効果を上げたい？　Ｒさまのお出ましだ～
～コモンモードとノーマルモードってなに？～
～コモンモードノイズ発生のメカニズム　その①モード変換～
～コモンモードノイズ発生のメカニズム　その②～
～コモンモードノイズ発生のメカニズム　その②続編～
～信号伝送路設計とEMI～
～コモンモードノイズ対策～
～伝導エミッション(雑音端子電圧)　Ｖ型電源インピーダンス安定化回路網～
～伝導エミッション(雑音端子電圧)　⊿型電源インピーダンス安定化回路網～
～磁性シート～
～フィルタ（インダクタ　その１）～
～フィルタ（インダクタ　その２）～
～フィルタ（キャパシタ　その１）～
～フィルタ（キャパシタ　その２）～
～伝送線路1（電気信号の伝搬速度）～
～伝送線路2（分布定数と集中定数）～
～伝送線路3（インピーダンス1）～
～伝送線路3（インピーダンス2）～
～伝送線路4（オーバーシュート）～
～伝送線路5（アンダーシュート1）～
～伝送線路5（アンダーシュート2）～
～伝送線路6（ダンピング抵抗1）～
～伝送線路6（ダンピング抵抗2）～
～キャパシタの共振1～
～キャパシタの共振2～
～キャパシタの共振3～
～キャパシタの共振4～
～キャパシタの共振5～
～キャパシタの共振6～

 

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  WTIの技術、設備、設計/開発会社の使い方、採用関連など、幅広い内容を動画で解説しています。

事例１．マイコンEOLに対応したリニューアル設計

2018年01月13日
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事例１．マイコンEOLに対応したリニューアル設計

概要

お客様の産業機器向け制御基板で使用しているマイコンのEOLに伴う代替設計に際して、ワンチップマイコンを用いて同等機能を持つシステムに再設計を実施。
部品点数削減によるコスト削減と、部品入手性を改善しました。

 
事例１．マイコンEOLに対応したリニューアル設計
 

再設計内容

  • 生産中止となるマイコンをワンチップマイコンに置き換え、プログラム格納用ROMを内蔵FLASHに変更することで部品削減
  • 産業機器の状態記憶方法を変更することで部品削減

現行品：　外付けRAMに状態データを保存（バックアップ用電池併用）
　↓
再設計品：マイコン内蔵RAMに状態データ保存。電源遮断時は内蔵FLASHに状態データを書き込み保持。

  • マイコン変更に伴う電源の再設計
  • 入出力機器、産業機器とのインターフェースが現行品と同等になるよう、インターフェースブロックに電圧変換機能を付加して再設計

 

再設計フロー

WTIでは以下のような設計フローでお客様と情報を共有して開発を実施しています。

再設計フロー

 

【関連リンク】

WTIブログもご覧ください
WTIの請負（受託）ビジネスの注文件数第1位は、生産中止対応（EOL、ディスコン）！
部品が買えない？製品出荷どーしよう！・・・そんなときはおまかせください！
生産中止部品の置き換えは大変です！
WTIの生産中止部品対応における見えないサービスをご紹介！
LCDの生産中止は大変です！
ガーバーデータで基板改版？
無線機の開発もお任せ下さい！
生産中止部品の置き換えは大変です！（２）A/D Converter編
VBAで測定器を自在に制御！～EOLの評価業務も効率化しています～
そのお困りごとはFPGAで解決できるかもしれません
代替コンデンサが特性不良のもとになる!? ～高周波アンプ整合回路のEOL対応はコンデンサの周波数特性も考慮した設計が必要です～
オーディオ回路にセラミックコンデンサはNG
EOL対策における代替品調査　～水晶発振器を例に～
ハードウェア、ソフトウェアの組み込み開発はお任せください

 

WTI動画リンクはこちら
  WTIの技術、設備、設計/開発会社の使い方、採用関連など、幅広い内容を動画で解説しています。

EOL対応（ディスコン）

2018年01月13日
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EOL対応（生産中止・ディスコン）

Wave Technology（WTI）は半導体・電子部品・LSIのEOL（生産中止・ディスコン）に伴う設計変更・検証業務全般をサポートいたします。

◆お客様の声

●量産製品のEOLが膨大にあり対応が追い付かない。
●だが、社内のリソースは新商品の開発に集中させたい。
●EOL対応は丸ごとアウトソース（外部委託）したい。

　　　　　　　↓

Wave Technology（WTI）は、このようなお客様の声にお応えしEOL対応全般を請け負うサービスを提供しております。

生産中止

EOL対応受託範囲

代替品検討から設計変更（改版設計）・評価検証までワンストップでサポートさせていただきます。

代替検討

設計変更

評価検証

書類作成

代替検討

・代品調査
・特性比較

設計変更

・回路
・基板
・ソフトウェア

評価検証

・電気特性
・EMI検証
・各種信頼性試験

書類作成

・検証報告書
・資料作成代行※
 

部材調達
～実装・試作

※お客様の社内で必要となる設計変更申請書類などの作成を代行します。

EOL対応ワンストップサービス
           

 

EOL（生産中止・ディスコン）対応事例

事例１． マイコンEOLに対応したリニューアル設計

事例１．
マイコンEOLに対応したリニューアル設計
産業機器向け制御基板のマイコンEOL対応でワンチップマイコンを採用したリニューアル設計によって、部品点数とコスト削減を実現した事例をご紹介。

事例２． 電源回路部品のEOL対応に伴う実装基板の小型化

事例２．
電源回路部品のEOL対応に伴う実装基板の小型化
プラズマ発生器で使用している高耐圧コンデンサの代替に伴い、基板レイアウトの見直しと部品の再選定によって実装基板の小型化、コスト抑制を実現しました。

事例３． デジタル制御電源アイソレーション回路変更

事例３．
デジタル制御電源アイソレーション回路変更
デジタル制御電源で使用しているフォトカプラの生産中止に伴い、これをパルストランスに置き換えるなど再設計を実施し、小型・高速化かつ部品の入手性向上を実現しました。

事例４． ジョイスティックのEOL対応

事例４．
ジョイスティックのEOL対応
機械式８接点ジョイスティックの置き換えでは、構造的制約から２軸のアナログ式（可変抵抗式）ジョイスティックを採用し小型マイコンと組み合わせることにより機能を実現した事例をご紹介。

事例５． 業務用無線機の高周波(RF)部生産中止(EOL)コンデンサの変更

事例５．
業務用無線機の高周波(RF)部生産中止(EOL)コンデンサの変更
400MHz帯の業務無線機で使用しているコンデンサの代替検討では、基板は改版せず、インピーダンス整合によって定数変更だけで代替品への置き換えを実現しました。

EOLお悩み解決ストーリー ハードな課題をソフトな発想で解決

EOLお悩み解決ストーリー
ハードな課題をソフトな発想で解決
タイの洪水被害などによる影響でEOL対応が大きな社会問題となっていた2013年頃、大きな課題に直面しながらも試行錯誤の上、EOL問題を解決に導いたエンジニア達のストーリーをご紹介します。

 

WTIのEOL対応が支持される理由

●技術範囲が広い

アナログ・デジタルから高周波回路および基板・機構・熱設計と対応可能な技術範囲が広く、お客様からの多様なニーズにお応えすることが可能です。

当社対応領域の例

アプリケーション 対象技術 対象部品
無線通信機器 高周波回路設計 高出力FET, 低雑音増幅FET,
ショットキーバリアダイオード, PLL,
Duplexerなど
デジタル制御 ADC, DAC, CODEC,
SDRAM, SRAM, FLASH ROM,
FPGA※1,LCD, LCDコントローラ
マイコン制御 MPU（CPU）※2
車載機器 センサ応用技術 GPSモジュール
ネットワーク機器 高速データ通信技術
パターン伝送線路解析		 FPGA, 光通信モジュール
電源機器 AC・DCコンバータ
DC・DCコンバータ		 スイッチング用FET,
整流ダイオード, フォトカプラ,
PWMコントローラIC

※1　 AMD製Spartan、Artix、Kintex、Virtex、CoolRunner-II CPLD、 Intel製Cyclone、 Arria、Stratix、 MAX10、 Lattice製ispMACH4000など
※2　 NXP製i.MXアプリケーション・プロセッサ（ARM）、Microchip製PIC、ルネサス製RL78、78K、R8C、V850、SuperHなど

上記以外のアプリケーションや部品についてもご要望に応じ対応いたします。

 

●ワンストップで対応

パターン設計から部品調達、試作についても対応します。
基板改版を伴うEOL（生産中止・ディスコン）対応にもスピーディーに対応します。

 

●設計提案力

Wave Technology（WTI）は「電子デバイス周辺および情報通信機器の設計・開発・受託」を主体とする会社です。
当社は、「設計的視点」から代替品、回路変更および適切な検証手法についてご提案させていただくことが可能です。

 

●証明取得サービス

無線機のEOL（生産中止・ディスコン）対応では、技術基準適合証明書の取得代行サービスも実施しております。

 

●EMI検証

自社で保有する簡易電波暗室を利用し部品置き換え後のEMI評価を実施することが可能です。このため、お客様での再検証の必要がなくなりEOL対応をスピードアップさせることができます。

 

【関連リンク】

WTIブログもご覧ください
WTIの請負（受託）ビジネスの注文件数第1位は、生産中止対応（EOL、ディスコン）！
部品が買えない？製品出荷どーしよう！・・・そんなときはおまかせください！
生産中止部品の置き換えは大変です！
WTIの生産中止部品対応における見えないサービスをご紹介！

社長ブログ（EOL関連）
セラミックコンデンサ（セラコン）の生産中止　大変ダー！

電子部品入手難サポートサービス（お問い合わせ急増中）
～　電子部品入手難に伴う置き換え検討における複数のプランをご用意いたしました　～
電子部品の置き換え調査～リニューアル設計まで、試作、評価を含めてワンストップで対応いたします。

 

WTI動画リンクはこちら
  WTIの技術、設備、設計/開発会社の使い方、採用関連など、幅広い内容を動画で解説しています。

固有技術開発

2018年01月11日
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固有技術開発

 

無線電力伝送技術

近年注目が高まっている無線電力伝送技術の開発を進めています。龍谷大学　石崎研究室のご指導をいただき、特に伝送距離を伸ばすことが可能となる共振器結合方式に関する設計技術を構築いたしました。

【知財権】
特許第6024013 号 「無線電⼒伝送システム」
特許第6024015 号 「無線電⼒伝送装置」
特許第6644234 号 「無線電⼒伝送装置」

 

※共振結合コイルの設計技術

無線電力伝送技術
無線電力伝送システムの概略

* お客様のご要望に応じて対応可能
基板コイル 銅線コイル
基板コイル 銅線コイル
 

 

 

 

 

 

※共振結合コイルの設計事例

送電用コイル （直径5cm,スパイラル巻き） 送電用コイル （直径5cm,エッジワイズ巻き）
 
  受電用コイル （直径1cm、2層）

 
送電用コイル
（直径5cm,スパイラル巻き）		 送電用コイル
（直径5cm,エッジワイズ巻き）		 受電用コイル
（直径1cm、2層）
 
  伝送効率の測定結果
図．伝送効率の測定結果

※3Ｄフリーアクセス無線電力伝送を実現するための要素技術

3Ｄフリーアクセス無線電力伝送を実現するための要素技術

 

【参考】無線電力伝送の方式と特長

 

  動作原理 等価回路（ブロック図） 特徴
電磁誘導
方式		 電磁誘導 方式 電磁誘導 方式 距
離		 ～数cm
効
率		 高い
媒
体		 磁界
共振器結合
方式		 共振器結合 方式 共振器結合 方式 距
離		 ～数m
効
率		 高い
媒
体		 電磁界
（主に磁界）
電界結合
方式		 電界結合 方式 電界結合 方式 距
離		 ～数mm
効
率		 高い
媒
体		 電界
マイクロ波
方式		 マイクロ波 方式 マイクロ波 方式 距
離		 ～数百km
効
率		 低い
媒
体		 電波
(マイクロ波)

 

高効率マイクロ波電力増幅技術

モバイル通信分野では送受信されるデータの増大に伴い、通信の高速化、大容量化が進められており、低消費電力化がますます重要となっています。

これに貢献する技術として、東北大学 電気通信研究所 21世紀情報通信研究開発センターのご指導の下、送信電力増幅器の高調波注入による高効率化技術の開発しました。

本開発の一部は科学技術振興機構 開発成果最適展開支援プログラム(A-STEP)の支援を受けて⾏われました。
以下にA-STEP 開発成果の概要をご紹介いたします。

■A-STEP開発成果概要

（１）適用プログラム：

A-STEP産学共同促進ステージ（ハイリスク挑戦タイプ）

（２）期間：2014/12/1－2017/11/30

（３）研究機関：

東北大学電気通信研究所 21世紀情報通信研究開発センターおよび株式会社Wave Technology

（４）研究テーマ：

低炭素社会に貢献する情報通信用高効率送信電力増幅モジュールの開発

（５）開発成果概要：

本開発では2倍波フィードバックを用いて増幅器に高調波(2倍波)を注入する技術を開発しCMOS電力増幅器、及びGaNドハティ電力増幅器に適用しました。CMOS電力増幅器ではACLR=-38dBc時の電力付加効率改善量2.2%、GaNドハティ電力増幅器では8dBバックオフ時電力付加効率改善量2.6%をそれぞれ達成し、本技術が高効率化に有効であることを確認しました。

高調波注入CMOS電力増幅器 (f=2.2GHz)
高調波注入CMOS電力増幅器 (f=2.2GHz)

 高調波注入CMOS電力増幅器の特性評価結果
高調波注入CMOS電力増幅器の特性評価結果

高調波注入ドハティ電力増幅器 (f=2.6GHz)
高調波注入ドハティ電力増幅器 (f=2.6GHz)

高調波注入ドハティ電力増幅器の特性評価結果
高調波注入ドハティ電力増幅器の特性評価結果

【取得特許】

  • 特許第5713197号 「バラン」
  • 特許第5829885号 「バラン」
  • 特許第6497564 号 「バラントランスおよびそれを⽤いた電⼦機器」
  • 特許第6589208 号 「バラントランスおよびそれを⽤いた電⼒増幅器」
  • 特許第6736024 号 「ドハティ増幅器」

【出願中】

  • 特開2016-076752 「プシュプル電力増幅器」

【関連ページ】　WTIの高周波・無線技術全般についてはこちらをクリックしてください

■高周波(RF)・無線関連その他サービスご紹介
高周波(RF)・無線　設計受託
高周波(RF)電力増幅器開発
各種高周波(RF)部品開発
無線通信モジュール用アンテナ設計・評価受託
高周波マッチング工房
高周波開発インサイドストーリー　～「貴重な存在」と云われるからこそ、「責任」と「やりがい」がある～

■参考資料

電波の周波数による分類・定義

■高周波(RF)・無線関連ブログ

　　　ブログ目次はこちら

■電子回路設計 ヒントPLUS☆（高周波(RF)・無線関連）

■関連YouTube動画へのリンク

概略コンセプトだけで設計/開発/コンサル受託｜WTI（シールドルームのご紹介）
高周波の電力増幅器｜ 評価系紹介 ｜WTI（高周波電力増幅器評価系のご紹介）

※※　お役立ち情報のご請求はこちら　※※

【当ページ関連の資料タイトル】
●「高周波(RF)回路設計サービスのご提案」
●「無線通信モジュール用アンテナ設計・評価受託」

 

学会発表実績

 

2016年
  • 寺嶋一真, 藤井憲一, 高木直, 坪内和夫, 亀田卓,末松憲治, “2倍波分波機能を備えた2GHz帯超小型CMOSオンチップバラン” 2016信学総大 C-2-55, Mar. 2016
  • 寺嶋一真, 藤井憲一, 高木直, 亀田卓,末松憲治,坪内和夫,"N本結合線路でなる2GHz帯超小型CMOSオンチップバラン".2016 信学ソ大 C-2-64,Sep. 2016
2014年
  • 藤井憲一, 寺嶋一真, 園田琢二, 高木直, 中山英太, 亀田卓, 末松憲治, 坪内和夫, "2GHz Si-CMOS トリプルカスコードプシュプル電力増幅器".2014 信学総大 C-2-3,Mar. 2014
  • 寺嶋一真, 藤井憲一, 園田琢二, 高木直, 中山英太, 亀田卓, 末松憲治, 坪内和夫, "樹脂多層基板による分波機能を備えた2GHz帯バラン回路".2014 信学総大 C-2-47,Mar. 2014
  • Kazuma Terajima, Kenichi Fujii,
    Takuji.Sonoda, Tadashi Takagi, Eita Nakayama, Suguru Kameda, Noriharu
    Suematsu, Kazuo Tsubouchi, "A 2.0GHz CMOS Triple Cascode Push-Pull
    Power Amplifier with Second Harmonic  Injection for Linearity
    Enhancement" in Microwave Conference (EuMC), 2014 44th European, Rome,
    2014, pp. 1265-1268.
  • Kazuma Terajima, Kenichi Fujii,
    Takuji.Sonoda, Tadashi Takagi, Eita Nakayama, Suguru Kameda, Noriharu
    Suematsu, Kazuo Tsubouchi, " Linearization
    of CMOS triple cascode push-pull power amplifiers by second harmonic
    feedback " in 2014 Asia-Pacific Microwave Conference, Sendai,
    Japan, 2014, pp. 107-109.
  • Kenichi Fujii, Kazuma Terajima, Takuji
    Sonoda,Tadashi Takagi, Suguru Kameda, Noriharu Suematsu, Kazuo Tsubouchi
    "The improvement of efficiency in L-band 10W GaN HEMT power amplifier
    by harmonic injection, in 2014 Asia-Pacific Microwave Conference, Sendai,
    Japan, 2014, pp. 786-788.]
2013年
  • 寺嶋一真, 藤井憲一園田琢二,高木直,中山英太,亀田卓,末松憲治,坪内和夫,"2.0GHz
    Si-CMOS トリプルカスコード電力増幅器".2013 信学ソ大 C-2-28,Sep. 2013
2012年
  • 石田哲也, 石崎俊雄, 淡井郁雄, “受電体の設置角度に依存しないシームレスな非接触給電” , 信学技報告, WPT2012-04(2012-05)
2010年
  • 藤井憲一,辻岡孝作, 高木直, "L帯10W
    GaN HEMT増幅器の高調波注入による効率改善効果の実験的検討",信学技報,MW2010-121(2010-11)

 

過去の開発事例

※ニッケル水素二次電池の急速充放電・劣化抑制技術
充電中の電池の劣化反応に着目して充電制御することにより急速充電、劣化抑制を実現する技術を開発
 (特許第5372208号)

充電制御模式図
分極電圧挙動の異常を検知して
可変充電電流制御を行うことで過充電を防止
充電制御模式図

 

 

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ワイヤレス給電

2018年01月11日
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ワイヤレス給電の受託設計・評価サービス（WPT：無線電力伝送)

ワイヤレス給電は、無線電力伝送、無線給電、非接触電力伝送、Wireless Power Transfer (WPT)などとも言われ、電子機器の給電をワイヤレスで行うこの技術は、先端技術を駆使するIoT機器の無線端末への給電手法として、近年注目されている技術です。

ワイヤレス給電は現在、国内外で新しい規格検討が活発に行われており、スマートフォンやウェアラブル端末などの小電力アプリケーションに限らず、EVなどの大電力アプリケーションの製品化も間近に迫ってきています。

関西ものづくり新撰2018そんな中、当社のワイヤレス給電技術は、経済産業省近畿経済産業局の「関西ものづくり新撰2018」に選定されました。

当社のワイヤレス給電は、磁界共鳴型という方式を用いています。この方式は、伝送距離が長い、高効率であるなどの特長を有しています。

また、龍谷大学のご支援の下に７年間に亘って技術開発に取り組み、アンテナの形状、ターン数、太さと伝送効率の関係、伝送距離と伝送効率の関係、整合回路など、磁界共鳴型ワイヤレス給電に必要な技術を蓄積してまいりました（関連特許3件保有)。

これらの蓄積した技術を基に、お客様のご要望にあわせた最適設計を実施いたします。

実際に電力伝送を行うためには、アンテナ設計以外にも、様々な技術と組み合わせる必要がありますので、受託設計をはじめとして、お客様のご要望に合せたソリューション提案をしてまいります。

WTIは、本社所在地は関西ですが、日本全国どの地域でも対応しております。
ご相談は無料ですので、まずはご連絡ください。

■ワイヤレス給電用コイルの受託設計サービス

  • アプリケーション(機器)に合わせた最適なコイルを設計いたします。
  • 電磁界シミュレータを活用してコイルの各種パラメータ(直径や巻き数など)の最適化を行い、低損失のコイルを設計いたします。
  • コイルと周辺回路(高周波電源や受電回路など)との接続を最適化することで、御要望の伝送距離で伝送効率を最大化いたします。

■磁界共鳴方式ワイヤレス給電の受託評価サービス

  • ワイヤレス給電部分の伝送効率や出力電力の評価を実施いたします。
  • 磁界共鳴の調整を行い、伝送効率が最大となるよう調整いたします。

ワイヤレス給電について
ワイヤレス給電用コイルの設計事例
磁界共鳴方式ワイヤレス給電評価の事例

 

ワイヤレス給電について

無線電力伝送でよく用いられる電磁誘導方式の電力伝送は概ね1 cm程度までであるのに対し、磁界共鳴方式では数十 cmの距離でも高効率で電力伝送ができるという特長があります。
当社はここに着目し龍谷大学と共同で技術開発に取り組んでまいりました(※)。
この研究開発をとおして蓄積した技術やノウハウを活用した、ワイヤレス給電の設計・評価サービスを提供いたします。
(※技術開発の取り組みについては、こちらをご参照ください。)

方式

動作原理

等価回路（ブロック図）

特徴

電磁誘導

電磁誘導

電磁誘導

距
離

～数cm

効
率

高い

媒
体

磁界

磁界共鳴

(共振結合)

磁界共鳴

磁界共鳴

距
離

～数十cm

効
率

高い

媒
体

電磁界
（主に磁界）

電界結合

電界結合

電界結合

距
離

～数mm

効
率

高い

媒
体

電界

マイクロ波

マイクロ波

 マイクロ波

距
離

～数百km

効
率

低い

媒
体

電波
(マイクロ波)

無線電力伝送方式の概略説明図

ワイヤレス給電は、充電や電池交換が困難である機器や面倒である機器を中心に様々なアプリケーションへの広がりを見せています。下図はワイヤレス給電化が進められているアプリケーションの例示です。

アプリケーション例

アプリケーション例

ワイヤレス給電用コイルの設計事例

コイルの設計サービスの事例として、ワイヤレス給電で走行するミニカーのデモ機をご紹介いたします。
この事例では、送電コイルと受電コイルの設計最適化を行っています。
送電コイルは、パラメータ最適化により、コイルから60 mmの距離で均一な磁界強度を実現しています。
受電コイルは、パラメータの最適化によってコイル損失最小を実現しています。
これら２つの最適化によって、コイルから60 mmの距離であればどこでも均一な電力伝送が可能となり、３コースのいずれのミニカーも等速で走らせることができています。

 

コイルの上面の磁界強度が一定(伝送効率が一定)になるように、コイルの形状を設計しています。※特許第6024013号「無線電力伝送システム」 コイル形状 コイルの上面の磁界分布
コイル形状　　　　　　　　　　　　コイルの上面の磁界分布

↓

設計したコイルを使用したワイヤレス給電で走行するミニカー

設計したコイルを使用したワイヤレス給電で走行するミニカー

 

 

 

 

 

 

磁界共鳴方式ワイヤレス給電評価の事例

ワイヤレス給電の評価事例として、伝送距離(送受電コイルの間隔)に対する伝送効率の測定結果をご紹介します。

ワイヤレス給電に使用するコイルを図１に示します。
このコイルを図２のように配置し、伝送距離に対する伝送効率を測定しています。
伝送効率の測定結果を図３に示します。この伝送効率の測定では、各伝送距離において伝送効率が最大となるように各コイルと周辺回路の接続(ここでは測定器との接続)を最適化しています。伝送距離50 mmでは約90 %、伝送距離100mmでは約60 %の伝送効率が得られています。

図１　送受電コイル(直径100mm)　 図２　伝送効率の測定構造
図１　送受電コイル(直径100mm)　　　　　　　　　　　　　　　図２　伝送効率の測定構造

↓
図３　伝送効率の測定事例

 

図３　伝送効率の測定事例

※各伝送距離において、伝送効率が最大となるよう各コイルと周辺回路(測定器)との接続を最適化して測定しています。

ワイヤレス給電について
ワイヤレス給電用コイルの設計事例
磁界共鳴方式ワイヤレス給電評価の事例

WTIブログもご覧ください
ワイヤレス給電　設計サービス　リリース間近！
ワイヤレス給電の設計・評価サービスを開始！
展示会もやります！　～無線電力伝送（ワイヤレス給電）～
WTIのワイヤレス給電サービスが「関西ものづくり新撰2018」に選定されました！

社長ブログもご覧ください
ワイヤレス給電の設計は経験とノウハウが必要
中小企業でも、技術開発を頑張っている会社はある
自主技術で勝負だ！ WTI
「自主技術開発をやっておられる会社なので応募しましたー」って言われます
びわ湖環境ビジネスメッセで、ワイヤレス給電デモ機を展示します
びわ湖環境ビジネスメッセのワイヤレス給電展示、無事終わりました
「新ものづくり新サービス展」今日から３日間　出展しています
ワイヤレス給電の応用をこう考える
関西ものづくり新撰2018選定証を交付いただきました
ワイヤレス給電技術の引合を次々にいただいています
「神戸ものづくり中小企業展示商談会」に出展
無接点給電/ケーブルレス給電 得意です！

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電源（パワエレ）

2018年01月11日
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電源（パワエレ）設計サービス

●当社カスタム電源設計サービスの特長
●電源設計実績（電源方式・電力別）
●電源設計サービスの流れ（受託／請負）
●電源設計実務の内容
●電源評価事例
●カスタム電源設計事例

 

当社カスタム電源設計サービスの特長

 

お客様のご要求に応じ、カスタム電源(特殊電源)の受託設計サービスをご提供いたします。
  • 0.1W以下の小電力からkWオーダーの大電力まで幅広く対応いたします。
  • 汎用電源では対応できない、ご使用機器に合わせた形状・サイズ、カスタム入出力機能にお応えいたします。
  • 経験豊かなエンジニアがご相談を承ります。仕様や機能を決めかねておられるお客様はまずご相談ください。お客様と一緒に仕様や機能を構築いたします。
  • パワーデバイス部門、高周波デバイス部門、応力・熱シミュレーション部門など、社内のコア技術を活用することにより、難易度の高いカスタム電源の設計を可能とします。
  • 必要に応じてお客様の社内に駐在し、お客様の設計基準・開発ルールに基づいて設計を行います。
  • 基板設計や試作実装のみ、評価のみなど、設計の一部受託も行いますので、お気軽にご相談ください。

 

電源設計実績（電源方式・電力別）

当社は、絶縁方式・非絶縁方式共に数kWまでの多様なカスタム電源の設計実績がございます。
この実績に基づき、お客様のご要求仕様、用途に合わせて最適な回路方式を選定し、電源の受託設計サービスをご提供いたします。

電源設計実績（電源方式・電力別）

種別 型 機能 用途例
①フライバック電源（AC/DC） 絶縁 数W程度のトランスを使用した電源、0.1W以下の待機電力 TV等の低コスト、省電力を要求される家電製品の補助電源に使用
②疑似共振電源（AC/DC） 絶縁 100W以下の小型絶縁電源 TV、照明等の低コストを要求される用途に使用
③複合共振電源（DC/DC） 絶縁 高効率、低ノイズ、高出力 大型薄型TV等、高効率且つ低ノイズを要求される用途に使用
④昇圧電源（DC/DC） 非絶縁 LEDドライバー回路（アナログ調光、DUTY調光） LEDバックライト等多出力、高機能が要求される用途に使用
⑤降圧電源（DC/DC） 非絶縁 高効率、数W～数十W程度の小型電源 家電製品から産業用機器まで、幅広い用途に使用
⑥PFC電源（AC/DC） 非絶縁 高効率（連続モード、臨界モード） 高調波抑制用途に使用
⑦昇圧電源（DC/DC） 非絶縁 高効率、高出力（2kW～3.2kW） パワーコンディショナー等高出力を必要とする用途に使用
⑧複合共振電源（DC/DC） 絶縁 小型、高効率、高出力（2kW） パワーコンディショナー等高出力を必要とする用途に使用
⑨充放電電源（DC/DC） 非絶縁 高効率、高出力（5kW） 蓄電池等高出力で充放電が必要な用途に使用

 

電源設計サービスの流れ（受託／請負）

 

仕様決め お客様のご要求に基づき、電気的特性やサイズ、機能など詳細仕様を決定します。
また、仕様が流動的な場合、開発途中での仕様変更にも柔軟に対応いたします。
回路設計 用途に合わせた回路選定・部品選定を行います。またご要求仕様に合わせ保護回路や調光回路など付加機能を設計いたします。
機構設計 サイズや形状、またIP規格を満足する筐体設計など、お客様のご要求に応じ機構設計を行います。
また、熱シミュレーションを活用し、自然対流の最適化やFANの流量設計を行い、小型化やFANレス化を可能とします。
基板設計 回路設計者と基板設計者がコラボし、パターンレイアウト・引き回しを検討し、基板設計を行います。電源設計のノウハウを生かし、低ノイズ・高効率を実現いたします。
試作評価 電気的特性や温度、シーケンスなど評価し、ご要求仕様を満足すべく幅広い評価を実施いたします。（電源評価事例参照）
納品 開発した電源と合わせて、理論計算などの設計資料や評価データ、CADデータやソースプログラムなど、お客様のご要求に応じた成果物を納品させていただきます。

 

電源設計実務の内容

 

回路設計 l  用途に合わせた回路選定、部品選定
l  要求仕様に基づく機能回路の設計（起動回路、保護回路の設計、調光機能等）
基板設計 l  部品レイアウトやパターン引き回し、安全距離確保等、設計基準に基づき設計
試作品評価
（電源設計事例参照）		 l  試作品の基板単品評価（お客様設計基準に基づく）
l  製品TOTALとしての評価：イミュニティ試験、ノイズ試験、環境試験等
EOL対策
（生産中止・ディスコン）		 l  機種情報の整理
l  代替部品の選定（部品定格や使用回路を考慮して決定）
l  評価項目の検討・評価実施

 

電源評価事例

 

電源回路の電気的特性評価 l  入出力特性
l  起動・停止時、負荷急変等の過渡応答
l  電源効率
l  保護回路の動作
部品の定格確認 l  FET/Tr/コンデンサ/抵抗/リレー/ヒューズ等全ての部品の電圧/電流/電力確認
異常試験 l  使用部品のオープン/ショートを行い故障時の安全性を確認
温度上昇試験 l  実動作における各部品の温度をサーモビューア、熱電対で確認
イミュニティ試験
(お客様設備借用）		 l  静電気試験、雷サージ試験、ACラインノイズ試験等

 

カスタム電源設計事例

項目 内容 電力 回路トポロジー
高耐圧電源の開発 1500V超える高耐圧絶縁型DCDCコンバータ 10W以下 フライバック絶縁DCDC
モータードライバー用
電源の開発		 コントロールICの置き換え（EOL対応） 50W フライバック絶縁DCDC
液晶TV用電源の開発 ワールドワイド対応薄型10mm厚電源 200W 臨界モードPFC
LLC絶縁DCDC
フライバック絶縁DCDC
太陽光パワコン用
絶縁電源の開発		 最大450V入力　絶縁DCDCコンバータ 2000W PSFB絶縁DCDC
産業用システム電源 多出力非絶縁型DCDCコンバータ 300W 非絶縁DCDC
車載用充電器の開発 ワールドワイド対応水冷絶縁ACDCコンバータ 7000W インターリーブ連続モードPFC
PSFB絶縁DCDC
フライバック絶縁DCDC
リチウムイオン充電器
の開発		 CCCV制御DCDCコンバータ 200W 非絶縁昇降圧DCDC
大電流絶縁電源の開発 200A出力絶縁DCDCコンバータ 3000W LLC絶縁DCDC

 

当社カスタム電源設計サービスの特長
電源設計実績（電源方式・電力別）
電源設計サービスの流れ（受託／請負）
電源設計実務の内容
電源評価事例
カスタム電源設計事例

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技術者は原理原則の理解が大事なんです！
太陽光発電システムの縁の下の力持ち　～パワコンとは～
自動車の電動化を支える機器の開発
回路図には登場しないインダクタンスに注意
電源にもデジタルの波が カスタム電源設計とは？
電源機器の寿命検証
DC-DCコンバータ設計　電源設計時の着眼点
SiCデバイスを使って電源を高効率化してみました
電気自動車の家での活用法
電源に思ふ（スイッチング電源・リニア電源・デジタル電源）

電子回路設計 ヒントPLUS☆（電源関連）
～パワエレ設計（スイッチング素子）～
～パワエレ設計（ダイオードの選定）～
～パワエレ設計（IGBTの選定）～
～パワエレ設計（MOSFETの選定）～
～パワエレ設計（電解コンデンサの選定）～
～パワエレ設計（フィルムコンデンサの選定）～
～パワエレ設計（リアクトルの選定）～

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機構（筐体）

2018年01月11日
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機構設計（防水設計・小型化設計・改良設計）

 

このようなことでお困りではないですか？
✔　新機種・派生機種に防水・防塵の機能を持たせたい
✔　放熱や強度を考慮した筐体設計をサポートしてほしい
✔　筐体の小型化を検討してほしい
✔　仕様決めは設計を進めながら詰めていきたい
（一定費用で定量的に設計検討業務を委託したい）

 

筐体設計

WTIの筐体設計には3つの特長があります。

ものづくりを意識した設計
●樹脂製品の加工（射出成型、切削）の違いを考慮した設計
●試作品の組立性を考慮した設計
防水設計
●防水化設計の経験が豊富
●防水試験設備を保有しており、IP防水試験だけでなく限界試験も可能
シミュレーションを活用した設計
●フロントローディングで事前に設計課題の抽出・対策が可能
●設計根拠のエビデンスをご報告可能
 

【防水試験の請負サービスはこちら】

【受託可能な業務範囲】

実装部品・ユニット部品の概略配置検討から、機構設計（防水設計・小型化）、試作・評価、課題の解決といった一連の業務をワンストップで請負・受託いたします。
仕様検討 詳細設計 試作評価

●仕様打合せ
●基本構造検討

●レイアウト設計
●意匠デザイン

●試作
●各種評価・試験
●改良検討
案件内容毎の受託サービス以外に以下のようなサービスも対応可能です。
月々の定額料金の範囲内で対応可能な設計業務や評価業務などを、お客様とのお打合わせで決定し、月単位で成果物をお納めするサービス
防水対策の技術アドバイスや設計検証をご提供する技術サービス

設計ツール

★設計ツール
3D-CAD ：Creo Parametric（旧Pro/ENGINEER）、SolidWorks

 

機構（筐体）設計の主な実績

 

ウェアラブル・ヘルスケア機器
 スマートフォン
家庭用情報機器
 高周波アンプ
 屋外監視装置
船舶用機器
 工業施設 監視装置
 工業プラント機器

 

(1)樹脂筐体

＜携帯・ウェアラブル機器＞

製品 特徴 サイズ(mm) 開発要素
健康管理用ウェアラブル
IoT端末
  • Bluetoothモジュールを搭載した樹脂製小型ウェアラブル端末で基本デザインの提案から試作まで対応
  • 二色成型品（シボ）
 42×38×10 デザイン性
小型化
防滴（IPX2）
耐衝撃・振動
心拍センサ搭載
IoT端末
  • 人体への取付けを考慮し、デザイン性と防水性を有する樹脂筐体の機構（筐体）設計
 56×30×15 デザイン性
小型化
防水性（IPX5）
スマートフォン
（携帯電話）
  • 耐衝撃、振動、防塵、防水性能を有する軽薄短小を追及した機構（筐体）設計
  • 構想検討、デザイン調整、詳細設計まで対応
 49×110×15.5 デザイン性
小型化
防塵・防水性（IP67）
耐衝撃・振動

 

＜屋外使用機器＞
製品 特徴 サイズ(mm) 開発要素
ハンドセット
（陸上、海上）
  • 耐衝撃、振動、防塵、防水性能を有する機器の機構（筐体）設計
  • 熱シミュレーションで放熱構造および部品レイアウトを検討
  • 筐体に加えられる荷重に対する強度設計（応力シミュレーション）
 192×71×49 デザイン性
小型化
防塵・防水性（IP56）
耐衝撃・振動
放熱性（熱設計）
マリン無線機
  • 海上での使用を想定した防水無線端末の機構（筐体）設計
 137×62×42 デザイン性
小型化
防塵・防水性（IP56）
耐衝撃・振動
船舶用センサ端末
  • 船外の稼働装置に取付けられるセンサ端末の機構（筐体）設計
 720×550×70 堅牢性
小型化
防塵・防水性（IP65）
耐衝撃・振動
大気環境検知モジュール
搭載IoT端末
  • 大気センサの特性を考慮し、通風性を確保した屋外設置型IoT端末の機構（筐体）設計
 284×230×105 デザイン性
通気性
設置時の作業性
センサー搭載
IoT端末
  • 屋外設置環境に対応する防塵・防水設計と無線性能を確保するために樹脂筐体で構成したIoT端末および専用充電台の機構（筐体）設計
 102×76×53 防塵・防水性（IP55）
設置時の作業性
無線特性

 

＜屋内使用機器＞

製品 特徴 サイズ(mm) 開発要素
電圧監視用ユニット
  • 配電盤に搭載している電圧監視ユニットで、設置時の作業性と小型化を両立した樹脂筐体の機構（筐体）設計
 160×66×41 デザイン性
小型化
設置時の作業性
プラント用検査装置
  • 高温環境下で用いられる計測端末の機構（筐体）設計
  • 熱シミュレーションで高温環境下における使用を想定した機構（筐体）の検討
  • 応力シミュレーションで電池の逆挿入を考慮した時の電極バネの構造検討
 185×70×35 デザイン性
小型化
防塵・防水性（IP65）
耐衝撃・振動
放熱性（熱設計）
無線セキュリティー端末
  • 一般家庭用のセキュリティー監視端末の機構（筐体）設計
 250×180×40 デザイン性
小型化
耐衝撃・振動
無線機能を有する昇降装置用制御システム
  • 無線性能と設置時の作業性（汎用DINレール）を考慮した小型樹脂筐体端末の試作まで対応
 99×69×35 小型化
設置時の作業性
無線特性
電圧検査装置
（高電圧施設用）
  • 搭載LEDの視認性を向上させるための機構設計
  • 製品設置時の荷重に耐える剛性を有した樹脂筐体の応力シミュレーションを用いた機構（筐体）設計
  • 熱シミュレーションで放熱構造および部品レイアウトを検討
 150×40×17 デザイン性
小型化
設置時の作業性
視認性（照光性）
放熱性（熱設計）
無線電力
伝送システム
  • 無線電力伝送の性能確保を考慮し、製品外郭を樹脂筐体で構成した薄型筐体の試作・設計
 128×62×12 デザイン性
小型化
無線特性

 

(2)板金筐体

＜携帯・ウェアラブル機器＞

製品 特徴 サイズ(mm) 開発要素
モーションセンサ端末
  • 動作センサを搭載した持ち運び可能サイズの小型端末
 130×90×30 操作性
小型化

 

＜屋内使用機器＞

製品 特徴 サイズ(mm) 開発要素
車載IoT端末
  • 通信モジュールを内蔵した車載用端末の機構（筐体）設計
  • 筐体のデザイン設計
 263×195×50 デザイン性
小型化

 

(3)ダイカスト（ダイキャスト）筐体

＜屋外使用機器＞

製品 特徴 サイズ(mm) 開発要素
屋外用監視カメラ
  • 屋外使用を想定した防水型監視カメラの機構（筐体）設計
  • 熱シミュレーションで放熱構造を検討
 214×164×60 デザイン性
防塵・防水性（IP66）
放熱性（熱設計）

 

＜屋内使用機器＞

製品 特徴 サイズ(mm) 開発要素
高周波アンプ搭載
モジュール
  • 外郭を金属製としてシールド性を確保した小型筐体の機構（筐体）設計
 179×129×33 小型化
シールド性
車載用電源
  • 電源ユニット製品の放熱性を高めるための水冷ジャケットや放熱板金を有する金属筐体の機構（筐体）設計
  • 外郭部品の嵌合部および筐体外に露出するインターフェース部品の防水設計
 230×230×60 放熱性（熱設計）
小型化
防水性（IPX5）
高周波用制御BOX
  • 外装BOXおよび高周波基板のケースはノイズ対策として、カスタム金属筐体を採用
  • 熱シミュレーションで放熱構造および部品レイアウトを検討
 150×200×60 放熱性（熱設計）
軽量化
操作性
シールド性

 

評価・信頼性試験

当社では、お客様のご要望スペックに合わせた各種評価の対応が可能です。

★対応可能な試験（一部試験は外部サイトを利用）
機械試験 ： 落下・衝撃試験、振動試験
温湿度環境試験 ： 温度サイクル試験、熱衝撃試験、恒温恒湿試験
屋外環境試験 ： 防水試験、防塵試験
疲労・強度試験  ： 押し圧（静圧）試試験、打鍵試験

　　※上記以外の試験や詳細な試験条件が必要な場合は、ご相談ください。

 


写真はIPX6
防水試験機（IPX5，6） 防水試験機（IPX9K）

 

サイト内リンク

・防水試験サービス
・防水設計の御提案（技術紹介パンフレット）
・熱流体解析を用いた放熱対策
・応力解析を用いた強度検証・対策
・その他シミュレーション技術
・WTIブログもご覧ください
筐体設計はやらなきゃいけないことがいっぱい。でもお客様のために頑張るぞ！
筐体設計はやらなきゃいけないことがいっぱい。でもお客様のために頑張るぞ！（Part 2）
頭を悩ます防水設計←強い味方を導入しました！
防水製品の開発で押さえておきたいポイントとは？
製品の熱マージンがもうない！正しく予測するには半導体を知る必要がある
2017年度インターンシップの受入を終えて
温度変化で発生する熱応力は、想像以上に大きい
金属筐体ってどうやってできてるの？
シミュレーション結果のフィードバック先は機構設計
熱問題の対処には予防診断が必要！
電子機器の構造評価で確認すべき内容とは？
後付け熱対策、追加熱対策が必要！どうする？
防水設計におけるネジの重要性について
防水設計の落とし穴
CAE解析を活用した機構設計

 

WTI動画リンクはこちら
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電気設計受託サービス

2018年01月11日
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電気設計受託サービス

【製品開発のトータルコーディネートが可能】

Wave Technology（WTI）には、製品開発で必要となる全ての設計部隊（電気、機構、基板、ソフト）が揃っており、これらを一括で受託し社内で綿密に連携して設計を進めるため、デザイン、コスト、性能などを最適化した製品に仕上げることが可能です。

 

また、位置検出、ワイヤレス給電、信号処理、画像認識、AI など近年の製品開発でニーズの多い要素技術についても社内外のネットワークを活用し製品に組み込むことが可能です。

製品開発のトータルコーディネートが可能

【試作もスピーディーに対応】

  • 技術領域の広さと幅広い対応力から生まれるワンストップサービスで製品開発を全般的にサポートします
  • ワンストップサービスでお客様の製品開発をスピードアップします
  • 開発請負、技術派遣などお客様のご要望に応じフレキシブルに対応します

 

Wave Technology（WTI）は試作専門の製造メーカと複数のネットワークを有しております。
また、部品調達は基本的にネット通販で行うため、部品の納期に伴う試作遅れなどは発生しません。

Wave Technology（WTI）は試作専門の製造メーカと複数のネットワークを有しております。

設計段階から試作時の入手性を見据えて部品を選定するため部品の納期トラブルは発生しません。
4層基板であればプリント基板の製造から実装までおよそ2週間で対応いたします。

充実した評価設備で機能・性能を確認
電気的な検証に必要なオシロスコープ、マルチメータ、スペクトラムアナライザー、ネットワークアナライザ、恒温槽はもとより、200名規模の設計会社としては異例の電波暗室や防水試験機まで保有しており製品として求められる機能・性能を確認いたします。

電波暗室 防水試験機
電波暗室 防水試験機

電気設計受託範囲

 

●技術領域の広さと幅広い対応力から生まれるワンストップサービスで製品開発を全般的にサポートします。
●ワンストップサービスでお客様の製品開発をスピードアップします。
●開発請負、技術派遣などお客様のご要望に応じフレキシブルに対応します。

 

仕様検討 詳細設計 試作機製作 検証

●システム検討
●ハードウェア検討
●ソフトウェア検討
●仕様書作成

●アナログ回路設計
●デジタル回路設計
●高周波回路設計
●FPGA設計
●ソフトウェア設計
●基板レイアウト設計
●筐体設計

●部材調達
●基板製作
●部品実装
●筐体製作
●動作確認

●検証計画作成
●ハードウェア検証
●ソフトウェア検証
●EMI検証
●検証報告書作成

Wave Technology（WTI）のワンストップサービス

 

●IoT・ICT機器以外にもマイコン、FPGAを有するカスタムボード全般について受託開発可能です。
●アナログ・デジタル・高周波・基板アートワークの各設計者が集結しており最適なハードウェアをご提案できます。

対応可能デバイス一覧

デバイス メーカ 対象シリーズ
マイクロコントローラ NXP i.MXアプリケーション・プロセッサ（ARM）,
8-bit S08シリーズ
Microchip PIC16、18、24，dsPIC
Texas Instruments MSP430, C6000DSP,
TIVA C シリーズ
ルネサス 8, 16-bit 超低消費電力マイコン
（RL78, 78K, R8C）
32-bit RISCマイコン
（V850, SuperH）
FPGA
CPLD		 AMD Spartan, Artix, Kintex, Virtex,
CoolRunner-Ⅱ CPLD
Altera Cyclone, Arria, Stratix,
MAX10
Lattice ispMACH4000

※本表に無いデバイスについてもご相談に応じます。

 

主な開発実績

IoT向け電子基板評価事例（←クリック！）

各種センサデータ、GNSS位置情報などの取り込みや、有線・無線通信を制御するボードの設計とGNSS受信感度評価、有線通信規格のコンプライアンス試験、無線通信規格の品質試験への対応

IoT向け電子基板評価

 

ゴルフカートナビ開発事例（←クリック！）

ゴルフカートの位置情報を920 MHzの特定小電力無線モジュールによって本部に集約するユニット
ゴルフカートナビ開発事例

920MHz

 ゴルフカートナビ開発事例

 

デジタル制御電源開発事例（←クリック！）

システム要求に対してMPU（dsPIC）がリアルタイムに電源を制御し、動的に電圧、電流を可変させることができる電源
デジタル制御電源開発事例 デジタル制御電源開発事例

 

その他の主な開発実績

開発件名 概要 開発要素
高精度位置測位
ユニット		 車に搭載するユニットでGNSS位置情報に加え、加速度センサ、ジャイロセンサの他、無線通信で得られる情報も利用して高精度で位置を測定する装置。
通信キャリアが提供する位置補正情報をLTE通信により取得し、高精度な位置情報を演算する。		 回路、基板、筐体、ファームウェア、PC用アプリケーションソフト
高速通信制御
ユニット		 高速シリアル通信をCPUで制御し、逐次更新される大容量環境データを高速で処理するシステム。 回路、基板、筐体、ファームウェア
自動車運転状態
解析ユニット		 車に搭載するユニットで加速度センサ、ジャイロセンサから得られるデータをSDカードに保存する。このデータをPC用アプリケーションで解析することによって、ドライバーの運転状態（急発進などの有無）を解析する装置 回路、基板、筐体、ファームウェア、PC用アプリケーションソフト
バイク用位置
情報通信ユニット		 バイクの位置情報を3G回線で本部に送信するユニット 回路、基板、筐体、ファームウェア
ファームウェア：
GPSモジュールからの位置情報を取得し、プロトコル変換して３Gで送信する処理を1チップマイコンに搭載
Wakeup
Receiver		 一定周期で起動し電波が届いた時だけ完全に起動する無線LANモジュール 回路、基板、筐体
無線機用パワー
アンプ評価ソフト		 無線機用パワーアンプ（PA）を制御する基板とその評価プログラム
PLL、AGCをパソコンから制御し、レベル測定してグラフ化するGUIソフト		 PC用アプリケーションソフト
店内連絡
システム		 店舗内で使用する業務用無線機 回路、基板
RF IC（LTE用IC）制御ボード LTE用RF ICの制御ボードおよびRF ICを搭載するサブシステムボード 回路、FPGA、GUIソフトウェア
物質分析装置 測定対象物にLED光を照射し、反射光を測定。測定結果をホスト（パソコン）にBluetoothまたはUSB通信で送信し、ホスト側でパターンマッチングにより対象物を特定する装置 回路、基板、筐体、ファームウェア、PC用アプリケーションソフト
ファームウェア：
測定端末側の制御ソフトウエア（Bluetoothデバイス側）
処理結果をBluetoothモジュールを使って通信
業務用カメラ
制御基板		 カメラからの映像、音声データを光ケーブルから受信しO/E変換後FPGA内で映像データに加工を施しホストCPUに受け渡す機能を有するボードの開発 回路、FPGA設計、基板
ジョイスティック
制御基板		 ジョイスティックからのアナログ出力をマイコンのADCでデジタル変換しそのデータをホストCPUに受け渡すための制御ボード 回路、基板、ファームウェア
ファームウェア：
EOLになった接点式ジョイスティックの置き換えを実現するために、1チップマイコンがキャリブレーション情報を制御しアナログジョイスティックで旧システムを実現
LCDバックライト
制御ボード		 LCDバックライト用制御ボード 回路、基板、ファームウェア
ファームウェア：
電源制御とPWMを使った調光機能を1チップマイコンに搭載
EV用
モータ制御基板
EV車用のモータ制御基板、IPM（インテリジェントパワーモジュール）駆動電源ブロック図

EV車用のモータ制御基板、IPM（インテリジェントパワーモジュール）駆動電源の開発

 回路、基板
エアコン異常検知
監視ストレージ		 エアコン稼働状態（消費電力、エラー発生の有無など）をロギングするシステム 回路、基板
信号発生器 10 MHz入力から2系統の122 MHz (0 dBm)　を生成し出力するボード 回路、基板
光LANユニット 通信レート1.25 Gbpsの光通信制御ボード
FPGAで通信データのパケット化などの高速処理を行う		 回路、FPGA、ファームウェア、基板、筐体
PCモニタ用
光LANユニット		 通信レート1.25 Gbpsの光LANネットワーク内に設置し通信内容をPCでモニタする装置　PCとの通信にはUSB3.0を使用する 回路、FPGA、ファームウェア、基板、筐体
病院内ネットワーク
システム

医療機器のデータを病院内で使用可能な315 MHzの微弱無線を使用し集約するシステム

315MHz帯を使用したシリアル通信の無線化315MHz帯を使用したシリアル通信の無線化
 回路、ファームウェア、基板、筐体
ファームウェア：
有線通信をプロトコル変換し無線通信を実現。音声アラームなどの情報も通信相手に通知。送受信機の1チップマイコンにファームウェアを搭載
音声合成ユニット 日本語のテキストデータを音声にして読み上げる装置
市販品のPCボード（Intel製Edisonボード）を内蔵する
OSはYocto Linux v1.6		 回路、ファームウェア、基板、筐体、PCアプリケーションソフト
LED照明用
スイッチング電源		 最大22 W　16 VのLEDを駆動するためのLEDコントローラ基板
PWMパルスによって調光制御が可能		 回路、基板
ニッケル水素用
急速充電器		 6chニッケル水素電池用急速充電器
Wave Technology（WTI）で開発した劣化抑制充電アルゴリズムを採用		 回路、ファームウェア、基板、筐体
ファームウェア：
充電器の２次電池充電制御ソフトウエア
当社独自アルゴリズムで劣化を抑制しつつ急速充電に対応
充電器の１チップマイコンに搭載
モバイルPV充電器 リチウムイオン電池を内蔵し太陽電池やUSBからの充電が可能
リチウムイオン電池に蓄電した電力を基にスマートホンなどのモバイル端末を充電する		 回路、ファームウェア、基板
ファームウェア：
太陽電池内蔵のUSBモバイルバッテリの充放電制御プログラム
ZigBee
RFモジュール		 NXP製ARM内蔵RF ICを使用した2.4 GHz ZigBeeモジュール 回路、基板
車載用
Hブリッジコントローラ		 車の駐車ブレーキ制御コントローラ
車載用モータドライバICをMPUから制御する		 回路、基板
ワイヤレス
マイクシステム		 300 MHz帯のワイヤレスマイクシステム
主にチューナ受信部の開発を担当		 回路、基板、ファームウェア
ファームウェア：
通信システムの制御ファームウェア
通信情報に付加された制御信号をデコードする処理を1チップマイコンに搭載
920MHz
無線モジュール		 Silicon Labs　RF ICを使用した920 MHz無線モジュール 回路、基板
ナットライナー用
モータコントロール
ユニット		 自動車の生産工場などで使用されるナット類を締める装置に内蔵されるモータコントロール用の基板 回路、基板
太陽追尾架台用
制御基板		 太陽光発電用ソーラパネルが太陽に対して常に最適な向きになるようにモータで制御する装置に内蔵されるDCブラシレスモータ制御基板 回路、基板
血液透析用
排液モニタ装置		 血液透析装置の排液ラインに光学的センサ（受発光1セット）を2セット装着し、2セットの間にフィルターを設置することで、排液のフィルター前後（濾過前後）の吸光度を測定する。測定結果を演算することによってフィルターでトラップされた大分子量物質の漏出量などを推算する装置 回路、基板、ファームウェア、筐体
ファームウェア：
検出器のLED制御と光センサーの情報を処理し状況を監視できるファームウェア
検出器の１チップマイコンに搭載

 

検証業務受託

 

●製品開発で大きなウェイトを占めるEMI対策も保有する電波暗室で対応します。
●検証報告書の作成に関して、社内教育を徹底しており、簡潔明瞭でわかりやすい報告書を作成します。

 

簡易電波暗室内部イメージ

簡易電波暗室内部イメージ

※   Wave Technology（WTI）のEMI対策検証サービスが支持される理由
  1. アンテナ放射エミッション・雑音端子電圧について測定できる簡易電波暗室をご利用いただけるだけでなく、専門の技術スタッフがEMI対策検討まで対応いたします。
  2. 対策検討の結果、ハードウェアの改版が必要な場合は、基板設計～試作、再評価～認証試験代行サービスまでワンストップで対応いたします。
  3. 電磁波可視化システムをご利用いただけることで対策ポイントを容易に特定することができます。

電磁波可視化システム

電磁波可視化システム
 

EMI対策でお困りの場合は、是非Wave Technology（WTI）にご相談ください。

 

Wave Technology（WTI）のEMI測定システム全体図

Wave Technology（WTI）のEMI測定システム全体図

 

《技術コンサルティングのご案内》

WTIは、EMC 対策コンサルサービスを「テクノシェルパ」のブランド名で行っております。以下のようなお悩み・ご要望にお応えします。

  • 「いろいろ対策してみたがノイズが落ちない」
  • 「自社電波暗室が混んでいるので、社外の電波暗室で現物を前にして相談したい」
  • 「他業務に追われて、じっくりノイズ対策を検討する時間がない」
  • 「試作前の設計段階でEMC 設計としての妥当性について第三者検証を受けたい」

詳しくは「テクノシェルパ」のEMC 対策コンサルサービスのページをご覧ください。

 

「EMI（伝導・放射ノイズ）対策検証受託サービス」の説明はこちら
「電波暗室レンタルサービス」の説明はこちら
「FPGA設計受託サービス」の説明はこちら
「ソフトウェア設計受託サービス」の説明はこちら

・WTIブログもご覧ください
IoT関連ブログ
テクノシェルパ関連ブログ
電波暗室・EMI関連ブログ

・電子回路設計 ヒントPLUS☆（EMI対策関連）

※※　お役立ち情報のご請求はこちら　※※
【当ページ関連の資料タイトル】
●「電気設計受託サービス」
●「ノイズビジョン～電波暗室レンタルサービス～」

 

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  WTIの技術、設備、設計/開発会社の使い方、採用関連など、幅広い内容を動画で解説しています。

【参考】 電波の周波数による分類・定義

2018年01月10日
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【参考】 電波の周波数による分類・定義

電波の周波数による分類をまとめてみました。 マイクロ波の周波数帯については特別な名前がつけられています。

電波の周波数による分類 マイクロ波の周波数帯(IEEE)
周波数 範囲 慣用の名称 特徴 主な用途（日本国内） 名称 帯域 (GHz) 用途
英語 日本語
3kHz ～ 30kHz VLF (very low frequency) 超長波 水中へも到達する。 オメガ(電波航法)・標準電波・対潜水艦通信
30kHz ～ 300kHz LF (low frequency) 長波 地表波による安定した通信が可能。大電力の送信機の製作が容易 LORAN-C・標準電波（電波時計）・船舶無線電信・RFID・長波ラジオ放送・航空無線標識局・海上無線標識局・ILS・コンパスロケータ・鉄道誘導無線・アマチュア無線（135kHz帯。2009年3月30日に割り当てられた）
300kHz ～ 3MHz MF (medium frequency) 中波 昼間は地表波による安定した通信・夜間は電離層による反射で遠距離通信が可能。 中波ラジオ放送・船舶気象通報・無線航法（NDB/ADF）・アマチュア無線（トップバンド）・航空無線標識局・海上無線標識局・ILS・コンパスロケータ
3MHz ～ 30MHz HF (high frequency) 短波 電離層による反射で遠距離通信が可能。季節や時間帯による伝送特性の変化が大きい。 非常通信連絡設定（4630kHz)・船舶無線・（洋上）航空無線・短波ラジオ放送・RFID・アマチュア無線・OTHレーダー・市民ラジオ・ISMバンド（トランシーバー玩具・ラジコン）
30MHz ～ 300MHz VHF (very high frequency) 超短波 空間波による見通し範囲の通信が可能。スポラディックE層やラジオダクトによる異常伝搬で遠くの送信局の妨害を受けることもある。 ISMバンド（ワイヤレスマイク・ラジコン）・産業用ラジコン・MRI・業務用移動通信・無線航法（MKR/LOC/VOR）・民間航空無線・ELT・EPIRB・国際VHF船舶無線・同報無線・FMラジオ放送・VHFテレビ放送（1～12ch）・アマチュア無線・無線呼び出し・アナログコードレス電話子機・防災無線
G帯 0.2 ～ 0.25 軍用航空無線
P帯 0.25 ～ 0.5 移動体通信・アナログコードレス電話・特定小電力無線・アマチュア無線（430MHz帯）
300MHz ～ 3GHz UHF (ultra high frequency) 極超短波 アンテナが小さくなるため移動体通信に適する。 マイクロ波工学。マイクロ波加熱。 列車無線・アナログコードレス電話親機・特定小電力無線・空港無線電話・UHFテレビ放送（13～62ch）・地上デジタルテレビジョン放送・RFID・パーソナル無線・800MHz帯・第三者無線・携帯電話・PHS・業務用移動通信・GPS・無線航法(GS/DME/TACAN/ATC/TCAS)・ELT・EPIRB・軍用航空無線・アマチュア無線・ISMバンド（電子レンジ・無線LAN・デジタルコードレス電話・VICSなど）
L帯 0.5 ～ 1.5 テレビ放送・携帯電話・インマルサット衛星電話・800MHz帯・アマチュア無線（1.2GHz帯）
S帯 2 ～ 4 固定無線・移動体向けデジタル衛星放送・ISMバンド（電子レンジ・無線LAN・アマチュア無線など）・ワイドスター（衛星電話）
3GHz ～ 30GHz SHF (super high frequency) センチメートル波 高速データ通信用として技術開発が行われている。 衛星通信・衛星（BS・CS）テレビ放送・放送用中継回線（STL・固定通信・非常用・FPU）・無線アクセス・無線LAN・ISMバンド（ETC）・電波高度計・ESR・アマチュア無線
C帯 4 ～ 8 通信衛星・固定無線・無線アクセス
X帯 8 ～ 12 軍事通信・気象衛星・地球観測衛星
Ku帯 12 ～ 18 衛星テレビ放送・通信衛星
K帯 18 ～ 26 通信衛星
Ka帯 26 ～ 40 通信衛星
30GHz ～ 300GHz EHF (extremely high frequency) ミリ波 直進性が非常に強い。 レーダー・衛星通信・50GHz帯簡易無線・プラズマ診断・アマチュア無線・ESR
V帯 40 ～ 75 レーダー・通信衛星
W帯 75 ～ 111 電波天文学
300GHz ～ 3THz テラヘルツ波（サブミリ波） 光と電波の中間領域。日本の電波法での電波の定義は3THz以下の電磁波とされる。 電波天文（宇宙電波の受信）・非破壊検査

●高周波・無線関連その他サービスご紹介 高周波・無線　設計受託（親ページ） 高周波電力増幅器開発 各種高周波部品開発 無線通信モジュール用アンテナ設計・評価受託 高周波マッチング工房 高周波開発インサイドストーリー ●高周波・無線関連ブログ ブログ目次はこちら ●電子回路設計 ヒントPLUS☆（高周波・無線関連）
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人は、欲しいものを教えてくれると嬉しくなる

2018年01月05日
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みなさん、明けましておめでとうございます。
心身ともにリフレッシュして新たな年をお迎えのこととお慶び申し上げます。

新年にちなみまして、今年のWTIの目指していく方向を少しお話しさせていただきますね。
少々、お固いお話で恐縮ですが、何卒お付き合いくださいませ。

人は意外と自分の本当に必要なものが分からないと言われています。

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