JPH0476466A - 電磁波測定装置 - Google Patents

電磁波測定装置

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JPH0476466A
JPH0476466A JP18964490A JP18964490A JPH0476466A JP H0476466 A JPH0476466 A JP H0476466A JP 18964490 A JP18964490 A JP 18964490A JP 18964490 A JP18964490 A JP 18964490A JP H0476466 A JPH0476466 A JP H0476466A
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JP
Japan
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electromagnetic waves
electromagnetic wave
coefficient ratio
calculation means
external environmental
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JP18964490A
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English (en)
Inventor
Yoshiaki Kaneko
金子 良明
Nobufumi Miyahara
宮原 信文
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Sanki Denshi Kogyo KK
Original Assignee
Sanki Denshi Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 電気または電子装置、特にディジタル電気または電子装
置の普及に伴って、これらの装置から放出される電磁波
による無線受信機またはテレビジョン受像機等への妨害
が問題となり、国際電気標準会議の下部組織である国際
無線障害特別委員会によって、電気または電子装置から
放出される電磁波の許容限度値およびその測定方法等に
関する規格が制定され、各国政府にその採用が勧告され
、各国は国情に合った形で採用実施している。
本発明は、電気または電子装置の放出する電磁波の測定
装置に関するものである。
従来の技術 第8図は、電気または電子装置から放出される電磁波の
従来における測定装置を示す図で、Aは広帯域アンテナ
、SAはスペクトラムアナライザ、PLはプロッタであ
る。
この測定装置によって被試験電気または電子装置から放
出される電磁波の測定を行うに当っては、周囲に電磁波
の反射物体の存在しない場所(オーブンエリアテストサ
イト)を選定し、被試験電気または電子装置と広帯域ア
ンテナA間の距離を所定値に保ち、被試験電気または電
子装置から放出される電磁波を広帯域アンテナAで受信
し、スペクトラムアナライザSAによって受信電磁波の
周波数分布および各周波数毎の電界強度を測定してプロ
ッタPLにより記録する。
発明が解決しようとする課題 上記従来の測定装置は、被試験電気または電子装置が広
範囲の周波数領域に亙って電磁波を分散放出する場合に
おいても各周波数毎の電界強度を測定し得る利点を有す
るが、オーブンエリアテストサイトの選定が不適当であ
ると、例えば放送波または工場等に設置されている電気
または電子装置からの放出電磁波等の外来環境電磁波が
被試験電気または電子装置の放出する電磁波に重畳して
受信され、これらを分離識別することが出来ないため、
被試験電気または電子装置の放出する電磁波の周波数と
外来環境電磁波の周波数とが同一なる場合、または両波
の周波数差が小なる場合には、両波の重畳された電界強
度が測定されることとなり、外来環境電磁波の強度の方
が高い場合は勿論、外来環境電磁波の強度が被試験電気
または電子装置の放出電磁波の強度に匹敵する場合にも
正確な測定を行うことができない。
このため、国際無線障害特別委員会の規格においては、
外来環境電磁波の強度が、被試験電気または電子装置の
放出する電磁波の強度よりも6dB以上小なる条件にお
いて測定を行うように規定されて居り、このような条件
を満足するオーブンエリアテストサイトは部会から遠く
離れた山間僻地に限られ、測定を行う上で極めて不便で
ある。
なお、従来の測定装置としては、上記のほか、ダイポー
ルアンテナと電界強度測定装置とを組合せた装置も用い
られているが、その性能が上記従来の測定装置と同等で
あるばかりでなく、測定に際して多くの人手と時間を要
する欠点を有する。
課題を解決するための手段 本発明装置は、周囲に電磁波の反射物体の存在しない場
所において、被試験電気または電子装置から同一方向に
異なる距離L1およびL2を隔てて設けられるとともに
、実質的に同一またはほぼ等しい電気的特性を有する第
18よび第2の広帯域アンテナと、 前記第1および第2の広帯域アンテナの各受信出力が各
別に加えられるとともに、実質的に同一またはほぼ等し
い電気的特性を有する第1.t3よび第2のスペクトラ
ムアナライザと、 前記第1および第2の広帯域アンテナに外来環境電磁波
のみを受信せしめた際における前記第1および第2のス
ペクトラムアナライザの各測定出力を入力とし、 昇り工= F (f) A2(f)・N (f) A、(fl  :前記第1の広帯域アンテナの利得係数
A2(f)  :前記第2の広帯域アンテナの利得係数
N(f):外来環境電磁波のレベル f:任意の周波数 なる演算を行って利得係数比F(f)を求める第1の演
算手段と、 前記第1の演算手段において求められた利得係数比を記
憶する第1の記憶手段と、 前記第1および第2の広帯域アンテナに外来環境電磁波
を受信せしめるとともに、被試験電気または電子装置の
設置位置から放射せしめられ、外来環境電磁波に比し強
度の大なる擬似電磁波を受信せしめた際における前記第
1および第2のスペクトラムアナライザの各測定出力を
入力とし、α、 (t、、、fl  :前記距離L1間
における電磁波の空間伝送係数 α2 (L2.f)  :前記距離L2間における電磁
波の空間伝送係数 なる演算を行って電磁波の空間伝送係数比βを求める第
2の演算手段と、 前記第2の演算手段において求められた電磁波の空間伝
送係数比を記憶する第2の記憶手段と、前記第1および
第2の広帯域アンテナに被試験電気または電子装置の放
出電磁波および外来環境電磁波を受信せしめた際におけ
る前記第1および第2のスペクトラムアナライザの各測
定出力p、(f)およびp2(f)ならびに前記第1お
よび第2の記憶手段の記憶情報を入力とし、 α、 (Ll、f)・A、(f)・S (f)、 ’−
1(P、(f)−pg(f)・F(f))で表わされる
前記被試験電気または電子装置の放出電磁波成分を求め
る第3の演算手段と、前記第3の演算手段の出力の表示
装置とを備えることによって、従来装置の欠点を除こう
とするものである。
作用 第1および第2の広帯域アンテナに、外来環境電磁波の
みを受信せしめた際における第1および第2のスペクト
ラムアナライザの各測定出力から、第1および第2の広
帯域アンテナの利得係数比が求められる。
第1および第2の広帯域アンテナに、外来環境電磁波を
受信せしめるとともに、被試験電気または電子装置の設
置位置から放射せしめられ、外来環境電磁波に比し強度
の犬なる擬似電磁波を受信せしめた際における第1およ
び第2のスペクトラムアナライザの各測定出力から、被
試験電気または電子装置と第1および第2の広帯域アン
テナ間における電磁波の空間伝送係数比が求められる。
第1および第2の広帯域アンテナに、外来環境電磁波と
ともに被試験電気または電子装置の放出電磁波を受信せ
しめた際における第1および第2のスペクトラムアナラ
イザの各測定出力、前記第1および第2の広帯域アンテ
ナの利得係数比および電磁波の空間伝送係数比から、被
試験電気または電子装置の放出する電磁波成分が求めら
れる。
実施例 第1図は、本発明の一実施例を示す図で、八!およびA
2はそれぞれ受信用アンテナで、実質的に同一またはほ
ぼ等しい電気的特性を有し、所要の周波数領域(少なく
とも国際無線障害特別委員会の規格である30MHzな
いし100100O)に亙る電磁波の受信可能な広帯域
アンテナより成る。
受信用アンテナA、およびA2を設置するに当っては、
周囲に電磁波の反射物体の存在しない場所(オーブンエ
リアテストサイト)を選定し、第2図に平面概略図を示
すように、被試験電気または電子装置EUTから同一方
向に異なる距離L1およびL2を隔てるとともに、遠方
からの外来環境電磁波(例えば放送波または工場等に設
置されている電気または電子装置等の放出電磁波)に対
しては、受信用アンテナA1およびA2の各受信電界強
度が互いにほぼ等しくなるように設ける。
第1図に戻って、SA、およびSA2はそれぞれスペク
トラムアナライザで、電気的特性が実質的に同一または
ほぼ等しく、後述するコンピュータからのスタート信号
によって各々同一の周波数を掃引受信するように形成し
である。M++ 、Mi□、M21およびM2□はそれ
ぞれスペクトラムアナライザSA+およびSA2の内部
メモリ、INTtおよびIIIJT2はそれぞれインタ
フェース、CPUはコンピュータで、例えばパーソナル
コンピュータより成る。SLはコンピュータCPUから
スペクトラムアナライザSA、およびSA2に、共通の
スタート信号を加えるための信号伝送線、DISは表示
装置である。
本発明装置によって測定を行うには、先ず予備測定を行
って所要のパラメータを導出記憶せしめる。
すなわち、第2図に示した被試験電気または電子装置E
UTの位置に受信用アンテナA1およびA2と同様特性
の送信用広帯域アンテナを仮設し、例えばスペクトラム
アナライザSA、およびSA2の受信周波数範囲(少な
くとも国際無線障害特別委員会の規格である30MHz
ないし100100O)にほぼ一致する周波数信号を出
力するトラッキング発振器の出力によって励振せしめる
なお、トラッキング発振器の出力を適宜大ならしめて、
仮設送信用広帯域アンテナの放射電磁波を受信用アンテ
ナA1およびA2によって受信せしめた際に、この電磁
波の受信レベルが外来環境電磁波の受信レベルよりも6
dB以上大(国際無線障害特別委員会の規格)となるよ
うに調整する。
まず、トラッキング発振器の発振を停止し、受信用アン
テナA1およびA2によって外来環境電磁波(以下、外
来雑音と略記する)のみを受信せしめ、スペクトラムア
ナライザSA+およびSA2の各出力回路をメモリM□
1およびM21に接続した後、コンピュータCPUから
のスタート信号を伝送線SLを介してスペクトラムアナ
ライザSA+およびSA2に加えてこれらを同期して作
動せしめると、受信用アンテナA1およびA2の各受信
出力がスペクトラムアナライザSAtおよびSA2に各
別に加えられ、各周波数毎の測定出力がメモリM11お
よびM21に順次読み込まれる。
外来雑音をN(f)(fは任意の周波数)、受信用アン
テナA1およびA2の各利得係数をA、(flおよびA
2(f)でそれぞれ表わすと、メモリM11およびM2
1に記憶された外来雑音情報は、At(f)・N(f)
8よびA2(f)・N (f)で表わされる。
メモリM11およびM2□に記憶された外来雑音情報は
、コンピュータCPUに予め記憶されたプログラムに応
じて読み出され、インタフェースINT、およびINT
2を介してコンピュータCPUに導入され、なる演算に
より得られた利得係数比F (f)がコンピュータCP
Uにおける所定のメモリ内に格納される。
次にトラッキング発振器を発振せしめ、仮設送信用アン
テナから、擬似電磁波を順次放射せしめると、受信用ア
ンテナA、およびA2は外来雑音N (f)とともに、
仮設送信用アンテナから放射される擬似電磁波を受信す
る。
コンピュータCPUからのスタート信号によってスペク
トラムアナライザSA、およびSA2を同期して作動せ
しめると、受信用アンテナA+およびA2の各受信出力
がスペクトラムアナライザSA、およびSA2に加えら
れ、各周波数毎の測定出力がメモリM++、t3よびM
2□に順次読み込まれる。
仮設送信用アンテナから放射される擬似電磁波(以下、
擬似信号と略記する)をSTげ)、仮設送信用アンテナ
と受信用アンテナA8間における擬似信号Sアげ)の空
間伝送係数をα置り、、f) 、仮設送信用アンテナと
受信用アンテナA2間における擬似信号5T(f)の空
間伝送係数をA2(L2.f)、スペクトラムアナライ
ザSA、およびSA2の各測定出力をPTI (f)お
よびPア。(f)でそれぞれ表わすと、メモリM11お
よびM21に記憶された情報は次式で表わされる。
PTI (f) = at (Ll、f) −At (
f) −3T(f)  +AI (f) −N(f)・
・・・ (2) PT□(f)=α2 (t2.f)・A2 (f)・S
ア(fl  +Az(f)・N (f)・・・・ (3
) コンピュータCPUに予め記憶せしめたプログラムによ
ってメモリM11およびM21に記憶された情報を読み
出し、インタフェースINT、およびINT2を介して
コンピュータCPUに導入して、空間伝送係数a、 (
t、、、f)およびA2 (Lz、f)を比較し、例え
ば第2図に示したように、Ll<L2なる場合には、α
置し+、f) >A2 (L2.f)となるから、 at (t、+、f) =β、 (2z (L2.f)
   −−−−(4)が成立する空間伝送係数比β(β
〉■)を算出してコンピュータCPUにおける所定のメ
モリ内に格納する。
以上で予備測定を終了し、次いで本測定を行うが、この
場合には、仮設送信用アンテナおよびトラッキング発振
器を除き、被試験電気または電子装置EIJTを所定の
位置に置いて電源を投入するとともに、本発明測定装置
におけるスペクトラムアナライザSA、およびSA2の
各出力回路をメモリM+2およびM2□に切換え接続し
、コンピュータCPUからスタート信号を出力せしめて
スペクトラムアナライザSA、 8よびSA2を同期し
て作動せしめると、受信用アンテナAtおよびA2によ
って受信された電磁波、すなわち、被試験電気または電
子装置EIJTの放出電磁波および外来環境電磁波に対
応する出力がスペクトラムアナライザSA、およびSA
2に加えられ、各周波数毎の測定出力が順次メモリM1
□およびM2□に読み込まれる。
被試験電気または電子装置EUTの放出電磁波(以下、
信号と略記する)をS (f)、スペクトラムアナライ
ザSA+およびSA2の各出力、すなわち、各周波数に
対応する各測定出力をp+(flおよびP2(f)で表
わすと、測定出力p+(f)およびP2 (flは次式
で表わされる。
p、(fl=α、 (t、、、fl・At(fl・S 
(f) +A+ (f)・N (f)・・・・ (5) P2(f)=α2 (L2.f)・A2 (f)・5(
f) + A2 (f)・N (f)・・・・ (6) (5)式および(6)式で表わされた測定出力は、−旦
メモリM1□およびM2゜に各別に読み込まれ、メモリ
M1□およびM2□から読み出された情報p+(t)お
よびp2(f)はインタフェースINT、およびI N
T’xを介してコンピュータCPUに導入され、次の演
算が行われる。
(5)式の両辺にA2(f)を乗すると、p、(t’)
・A2(f)=α、 (1,、、f)・A、(fl・A
2(fl・S (f)+A、(f)・A2 (fl・N
 (f)上式から、 N (f) ・・ (7) (6)式の両辺にA、(flを乗すると、P2(f)・
A、(fl=α2(L2.f)・A、(f)・A2 (
f)・S (f)+AI(f)・A2 (f)・N (
f)上式から、 N (f) ・・・・ (8) (7)式および(8)式から、 P+(f)42(f)   at(Ll、f)4+(f
)42(f)・5(f)=p2(f)・AI(f)−A
2 (Lz、f)・At(t)・A2(t)・S (f
)上式から、 ・・・・ (9) (9)式に(4)式を代入すると、 ・・・・ (10) または、 ・・・・ (11) (10)式から、 α、 (L、、f)・A、(f)・S (f)(11)
式から、 α2 (Lg、f)・Aa(f)・S (f)(12)
式に(1)式を代入すると、 a、(L、、f) ・A、 (f) ・5(f)ニーゴ
し−(P、 (f)−P2(f)・Fげ))・ ・ ・
 (14)β−1 (13)式に(1)式を代入すると、 α2 (L2.f)・A2(f)・S (f)I   
P、(f) =     (P2げ))・ ・ ・ ・ ・ (15
)β−I  Fff) (14)式または(15)式からS (f)すなわち、
被試験電気または電子装置の放出する電磁波の周波数分
布および各周波数の強度を求めることができる。
第3図は、上記予備測定における第1および第2の受信
用広帯域アンテナA、およびA2の利得係数比F、(f
)を求める作動のフローチャート、第4図は、上記予備
測定における被試験電気または電子装置EtJTと第1
および第2の受信用広帯域アンテナA、およびA2間に
おける電磁波の空間伝送係数比βを求める作動のフロー
チャート、第5図は、上記本測定の作動のフローチャー
トである。
第6図は、本発明の他の実施例を示す図で、LOはスペ
クトラムアナライザSA、およびSA2の各受信部に共
通の局部発振器、SMPは両スペクトラムアナライザに
共通のサンプリング信号発振器、SWPは両スペクトラ
ムアナライザに共通の周波数掃引信号発振器で、他の符
号および構成は第1図と同様である。
この実施例においては、スペクトラムアナライザSA+
およびSA2はコンピュータCPUの出力する共通のス
タート信号によって同時に始動せしめられた後も、両ス
ペクトラムアナライザに共通の局部発振器LO、サンプ
リング信号発振器SMPおよび周波数掃引信号発振器S
WPの各出力信号によって同期が確保され、正確な測定
が行われることとなる。
第7図は、特許請求の範囲に対応する図で、ARTIは
第1および第2の受信用アンテナA1およびA2の利得
係数比F (f)を求める第1の演算手段、MEMO,
は第1の演算手段ARTtにおいて求められた利得係数
比F(f)を記憶する第1の記憶手段、ART2は被試
験電気または電子装置PUTと第1および第2の受信用
アンテナAtおよびA2間における電磁波の空間伝送係
数比βを求める第2の演算手段、MEMO3は第2の演
算手段ART2において求められた電磁波の空間伝送係
数比βを記憶する第2の記憶手段、ARTaは本測定に
おいて被試験電気または電子装置EUTの放出する電磁
波成分を求める第3の演算手段、DISは表示装置で、
他の符号は第1図と同様である。
発明の効果 本発明装置は、外来環境電磁波の到来の避けられない部
会地においても、被試験電気または電子装置の放出する
電磁波を、外来環境電磁波と分離してその周波数分布お
よび強度をほぼ正確に求め得るとともに、予備測定およ
び本測定を通じてほとんど自動的に測定を行い得るもの
で、被試験電気または電子装置の放出電磁波による妨害
対策を講する上で、本発明の効果極めて大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示す図、第2図は、その
要部の平面概略図、第3図ないし第5図は、作動説明の
ためのフローチャート、第6図は、本発明の他の実施例
を示す図、第7図は、クレーム対応図、第8図は、従来
の測定装置の一例を示す図で、AI、 A2およびA:
アンテナ、SA、 。 SA2およびSAニスペクトラムアナライザ、MIl+
M+2 、 M21およびM22  :メモ1ハINT
、およびINT2:インタフェース、CPU :コンピ
ュータ、SL:信号伝送線、DIS :表示装置、EU
T :被試験電気または電子装置、LO:局部発振器、
 SMP :サンプリング信号発振器、swp :周波
数掃引信号発振器、ARTt :第1の演算手段、ME
MO,:第1の記憶手段、ART、 :第2の演算手段
、MEMO2:第2の記憶手段、ART3 :第3の演
算手段、PL:プロッタである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、周囲に電磁波の反射物体の存在しない場所において
    、被試験電気または電子装置から同一方向に異なる距離
    L_1およびL_2を隔てて設けられるとともに、実質
    的に同一またはほぼ等しい電気的特性を有する第1およ
    び第2の広帯域アンテナと、前記第1および第2の広帯
    域アンテナの各受信出力が各別に加えられるとともに、
    実質的に同一またはほぼ等しい電気的特性を有する第1
    および第2のスペクトラムアナライザと、 前記第1および第2の広帯域アンテナに外来環境電磁波
    のみを受信せしめた際における前記第1および第2のス
    ペクトラムアナライザの各測定出力を入力とし、 [A_1(f)・N(f)]/[A_2(f)・N(f
    )]=F(f)A_1(f):前記第1の広帯域アンテ
    ナの利得係数A_2(f):前記第2の広帯域アンテナ
    の利得係数N(f):外来環境電磁波の強度 f:任意の周波数 なる演算を行って利得係数比F(f)を求める第1の演
    算手段と、 前記第1の演算手段において求められた利得係数比を記
    憶する第1の記憶手段と、 前記第1および第2の広帯域アンテナに外来環境電磁波
    を受信せしめるとともに、被試験電気または電子装置の
    設置位置から放射せしめられ、外来環境電磁波に比し強
    度の大なる擬似電磁波を受信せしめた際における前記第
    1および第2のスペクトラムアナライザの各測定出力を
    入力とし、α_1(L_1,f)/α_2(L_2,f
    )=βα_1(L_1,f):前記距離L_1間におけ
    る電磁波の空間伝送係数 α_2(L_2,f):前記距離L_2間における電磁
    波の空間伝送係数 なる演算を行って電磁波の空間伝送係数比βを求める第
    2の演算手段と、 前記第2の演算手段において求められた電磁波の空間伝
    送係数比を記憶する第2の記憶手段と、前記第1および
    第2の広帯域アンテナに被試験電気または電子装置の放
    出電磁波および外来環境電磁波を受信せしめた際におけ
    る前記第1および第2のスペクトラムアナライザの各測
    定出力P_1(f)およびP_2(f)ならびに前記第
    1および第2の記憶手段の記憶情報を入力とし、 α_1(L_1,f)・A_1(f)・S(f)={β
    /(β−1)}{P_1(f)−P_2(f)・F(f
    )}で表わされる前記被試験電気または電子装置の放出
    電磁波成分を求める第3の演算手段と、 前記第3の演算手段の出力の表示装置とを備えたことを
    特徴とする電磁波測定装置。 2、第1および第2のスペクトラムアナライザが、各受
    信部に共通の局部発振器、共通のサンプリング信号発振
    器および共通の周波数掃引信号発振器を備えて成る請求
    項1に記載の電磁波測定装置。
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