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講義概要/Course Information

2024/04/29 現在

科目基礎情報/General Information

授業科目名 /Course title (Japanese)	環境電磁工学特論
英文授業科目名 /Course title (English)	Advanced Electromagnetic Compatibility
科目番号 /Code
開講年度 /Academic year	2021年度	開講年次 /Year offered	全学年
開講学期 /Semester(s) offered	前学期	開講コース・課程 /Faculty offering the course	博士前期課程、博士後期課程
授業の方法 /Teaching method	講義	単位数 /Credits	2
科目区分 /Category	大学院専門教育科目 - 専門科目Ⅱ
開講類・専攻 /Cluster/Department	情報・ネットワーク工学専攻
担当教員名 /Lecturer(s)	肖　鳳超、萱野　良樹
居室 /Office	西2-727(肖), 西2-717(萓野)
公開E-mail /e-mail	f.xiao@uec.ac.jp, ykayano@uec.ac.jp
授業関連Webページ /Course website	Google Classroomを使って，「オンデマンド型遠隔授業」講義を行う予定です。
更新日 /Last update	2021/03/24 20:04:49	更新状況 /Update status	公開中 /now open to public

講義情報/Course Description

主題および 達成目標（2,000文字以内） /Themes and goals（up to 2,000 letters）	電気的環境問題を扱う学問として『環境電磁工学』がある。電子機器が外部への不要電磁放射を行なわず、且つあるレベルまでの電磁環境にあってもその機器が正常に動作するとき、これを狭義の電磁両立性または整合性(EMC)を有するといい、これを考慮した電子機器の設計法が、情報化社会を支えている基盤技術として重要な役割を演じている。ここで取り扱うEMCの課題は、電磁気学や電磁場論と電気回路学や伝送線路論の両方にまたがる分野の問題である。電子機器の設計・開発に必要な環境電磁工学的アプローチの基礎を学ぶ。 In essence,  Electromagnetic Compatibility (EMC) deals with electromagnetic interference (EMI) and the prevention of it through the design of electronic systems. The purpose of this course is to provide basic skills, principles, and concepts and apply them to the design of modern electronic systems so that these systems will operate compatibly with other electronic systems and also comply with various governmental regulations on radiated and conducted electromagnetic emissions and susceptibilities.
前もって履修 しておくべき科目（1,000文字以内） /Prerequisites（up to 1,000 letters）	線形代数学、電磁気学、電気回路または回路システム学、電磁波工学、計測工学、信号処理論など Linear Algebra, Electromagnetism Fundamentals, Electrical Circuit, Electromagnetic Wave Engineering, Instrumentation Engineering, Signal Processing, etc.
前もって履修しておくこ とが望ましい科目（1,000文字以内） /Recommended prerequisites and preparation（up to 1,000 letters）	電子回路関連科目、通信方式関連科目 Subjects related to Electrical Circuit and Communication Systems
教科書等（1,000文字以内） /Course textbooks and materials（up to 1,000 letters）	教科書：特になし、この授業用に作成した資料をpdfまたはパワーポイントファイルで配布する。 参考書：C. R. Paul, Introduction to Electromagnetic Compatibility, 2nd Edition, Wiley Interscience, 2006.　第1版の日本語訳版: EMC概論, 監修　東北大学名誉教授・佐藤利三郎氏, 監訳　日本アイ・ビー・エム株式会社・櫻井秋久氏　 Specific textbook is not assigned. However, C. R. Paul, Introduction to Electromagnetic Compatibility, 2nd Edition, Wiley Interscience, 2006, is a very good reference.
授業内容と その進め方（2,000文字以内） /Course outline and weekly schedule（up to 2,000 letters）	The lecture in this course, type II, is offered in Japanese; materials such as PPT slides and handouts are given in both English and Japanese. 【授業内容】 第１回： 電磁妨害とEMCの概念          The Basic Concept of EMI and EMC 第２回： 電磁妨害現象の概要と国際規格          EMI Phenomena and International EMC Standards 第３回： Maxwellの方程式、電荷保存則、境界条件          Maxwell's Equations, Boundary Conditions 第４回： 時間領域と周波数領域からみたEMI          EMI in Time domain and Frequency Domain 第５回： 部品の非理想的特性          Nonideal Behavior of Components 第６回： 分布伝送線路、線路方程式の回路論的意味と電磁界論的意味          Transmission Lines 第７回： 伝送線路からの放射          Radiations from Transmission Lines 第８回： 伝送線路の感受性          Susceptibility of Transmission Lines 第９回： 多線条線路解析法          Multiconductor Transmission Lines 第１０回： ディファレンシャルモードとコモンモード            Differential Mode and Common Mode 第１１回： 信号品質問題－線路の損失            Signal Integrity -- Loss of Transmission Lines 第１２回： 信号品質問題－クロストーク、電界結合と磁界結合、容量結合と誘導結合            Signal Integrity -- Crosstalk 第１３回： 信号品質問題－電源品質問題：平行平板共振            Signal Integrity and Power Integrity 第１４回： EMCアンテナ            EMC Antennas 第１５回： 最近の話題から            Recent Topics related to EMC 【授業の進め方】 　この授業用に作成したファイルを事前に配布し、それに基づいて説明を加える。   Slides are used in the lecture and will be uploaded to the above HP before the lecture. 【時間外の学習】 　環境電磁工学は電磁波工学と伝送工学を組み合わせた学問体系をなしている。そのため それぞれの教科の理解がなされることが重要であるので、これら個々に関しては各自に合ったレベルでの復習も必要である．
実務経験を活かした 授業内容 (実務経験内容も含む) /Course content utilizing practical experience	なし
授業時間外の学習 （予習・復習等）（1,000文字以内） /Preparation and review outside class（up to 1,000 letters）	ベクトル解析（勾配・回転・発散、ガウスの発散定理、ストークスの定理）が手段になるので、それを良く復習しておいて欲しい。 vector analysis, dot product, cross product, divergence, curl, divergence theorem, line integral, Stokes' theorem, etc.
成績評価方法 および評価基準 （最低達成基準を含む） （1,000文字以内） /Evaluation and grading （up to 1,000 letters）	レポートの内容採点結果によって評価する。 The evaluation is based on the submitted reports. 評価基準は、以下を最低達成基準とする。 １．与えた課題のEMC特有の現象を定性的に表現できること ２．定性的に表現した現象を定量的に、また物理的な現象機構として説明し、評価できること ただし、これらに対応する課題は、各年度において変更する。 The reports are expected to qualitatively and quantitatively explain the assigned EMC phenomena based on the basic EMC principles and concepts.
オフィスアワー： 授業相談（1,000文字以内） /Office hours（up to 1,000 letters）	西2-727号室、月曜、５時限。この時間帯であっても、出張等で不在となる場合があるので、必ずメールや電話などによりアポイントメントを取ること。 The office hour is 16:15 to 17:45 on every Monday, however, it is necessary to be appointed.
学生へのメッセージ（1,000文字以内） /Message for students（up to 1,000 letters）	環境電磁工学は、情報化社会を支えている電子機器の基盤技術であり、EMC技術がなければ新製品の開発はない。信号の伝送をするという目的で作られている機器がこれまで無視してきているものがどれだけ負の電磁気現象を引き起こしているかを把握する必要がある。利便性だけが脚光を浴びがちであるが、電子機器、応用製品を設計・開発する裏を支える技術のバックボーンの必要性を学んで欲しい。 The reasons for EMC having grown in importance at a rapid pace are due to (1) the increasing speeds and use of digital electronics in today's world and (2) the virtual worldwide imposition of governmental limits on the radiated and conducted noise emissions of digital electronic products. This caused a drastic change in how companies producing electronic products and designing those products. It no longer matters that the product has some new and revolutionary use or function; if it does not comply with these legal limits, it can not be placed on the market! Electrical engineers that have not been trained in EMC design will be severely handicapped when they enter the workplace.
その他 /Others	演習（レポート）問題を解く上では、何らかの計算プログラミングの手法を習得しておくことが必要である。 Basic programming skills are needed for the excise reports.
キーワード /Keywords	電磁環境、電磁妨害、信号品質、電源品質 EMC、EMI、SI、PI