De meest voorkomende apparaten worden aangedreven en bestuurd door elektrische stroom. Signalen en stroom kunnen worden verzonden door elektriciteit over te brengen via een elektrisch circuit dat bestaat uit geleiders die elektrische stroom geleiden. Echter, interacties tussen een circuit en zijn omgeving, zoals de grond en de aarde, EM-ruis genereren, storingen veroorzaken en warmte genereren. De vergelijkingen die in deze studie werden ontwikkeld, bevestigden theoretisch dat EM-ruis niet alleen werd veroorzaakt door de interferentie tussen transmissielijnen, maar ook door omstandigheden van elementen die op het elektrische circuit zijn aangesloten.

Omdat het moeilijk is om oorzaken van onzichtbare EM-ruis te vinden, er zijn verschillende maatregelen genomen op basis van ervaring en knowhow van opgeleide ingenieurs om dit te verminderen. Om EM-ruis te beschrijven, de onderzoekers gebruikten een circuit met drie lijnen (multi-conductor transmissielijn (MTL)), waarop gegroepeerde parametercircuits waren aangesloten. Naast een conventionele configuratie met twee lijnen, een andere geleiderlijn werd aan de bronzijde als aarde aangesloten. (Figuur 1)

Dus, dit team van onderzoekers heeft telegrafische vergelijkingen afgeleid, golfvergelijkingen, en reflectiecoëfficiënten in de normale modus (NM) die circuitsignalen vertegenwoordigt en de gewone modus (CM) die wordt gegenereerd door interactie met de omgeving en verschillende ruis veroorzaakt. Gezien de conversie van de ruismodus in de MTL, ze hebben vergelijkingen afgeleid die het gedrag van de NM en CM beschrijven.

Als resultaat, ze hebben theoretisch aangetoond dat de CM is geconverteerd naar de NM vanwege (a) de geometrische relatie tussen het circuit en de omgeving en (b) de elektrische verbindingen tussen de MTL en de elementen die zijn aangesloten op de MTL, EM-ruis genereren.

Hun methode heeft theoretische berekeningen mogelijk gemaakt van elektrische circuits met verschillende configuraties en elektrische verbindingen, bevestigend dat een symmetrische configuratie van drie transmissielijnen samen met samengevoegde circuits de enige oplossing was om EM-ruis te elimineren. (Figuur 2)

Deze methode maakt kwantificering van het gedrag van EM-ruis en tijddomeinanalyse mogelijk, waardoor iemand intuïtief EM-ruis kan begrijpen. Deze methode heeft het potentieel om de hoofdoorzaak van EM-ruis fundamenteel te elimineren.

Prof. Abe zegt, "Naast de verbetering van de apparaatprestaties, we streven naar de ontwikkeling van een "EM-ruisloze infrastructuur" om een ​​samenleving te creëren waarin mensen apparaten met een hoge toegevoegde waarde kunnen gebruiken, apparaten met een ultra-laag stroomverbruik en ultra-lage afvalwarmte."

Het artikel "Mechanisme van common-mode ruisopwekking in meeraderige transmissielijnen" is gepubliceerd in: Wetenschappelijke rapporten .