JP5266888B2 - 放射イミュニティ試験装置および放射イミュニティ試験方法 - Google Patents

Description

この発明は、電磁ノイズである試験信号を電子機器に照射してイミュニティを試験するための放射イミュニティ試験装置および放射イミュニティ試験方法に関するものである。

従来、電子機器の妨害排除能力（イミュニティともいう）を試験するためのイミュニティ試験装置として、電波無響室と、高周波信号を発生する信号発生器と、複数の放射アンテナと、複数の増幅器と、前記電波無響室の一端に供試機器を載置するためのターンテーブルと、前記電波無響室の他端に前記放射アンテナを自在に移動するための架台と、前記放射アンテナを上下方向に移動するための昇降装置とを備え、前記高周波信号を各増幅器で増幅したのち各放射アンテナの被測定面（試験平面ともいう）で均一な電界分布となるようにそれぞれ対応する各放射アンテナから前記供試機器に向けて電磁波を放射するように構成されたものが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００５−２２１４３６号公報

特許文献１に開示された従来のイミュニティ試験装置においては、高周波信号の周波数を変えると、周波数に応じて所定の広さで均一な電界分布となる面が変化して試験平面からずれてしまうため、架台や昇降装置を操作してアンテナを移動させてイミュニティ試験をしなければならず、手間と時間がかかり、周波数を変えながら連続的な放射イミュニティ試験を行い難いという問題点があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、放射イミュニティ試験装置において、電磁ノイズである試験信号の周波数を変えながら連続的な放射イミュニティ試験を容易に行えるようにすることを目的としている。

この発明に係る放射イミュニティ試験装置は、電磁ノイズである試験信号を発生する信号発生器と、前記信号発生器で発生した試験信号を分配する分配器と、前記分配器で分配された試験信号をそれぞれ増幅する複数のアンプと、前記複数のアンプで増幅された試験信号をそれぞれ放射する複数のアンテナと、前記複数のアンテナと試験対象装置との間隔であって前記複数のアンテナから前記試験対象装置へ向かう方向の間隔である試験間隔を可変させる駆動機構と、前記試験信号の周波数と前記試験間隔とが対応付けられた制御データを記憶する記憶装置と、前記記憶装置で記憶された制御データに基づいて、前記信号発生器で発生させる試験信号の周波数を制御するとともに、この試験信号の周波数に応じて前記駆動機構により前記試験間隔を制御する制御装置と、を備えたものである。

この発明は、放射イミュニティ試験装置において、試験信号の周波数を変えながら連続的な放射イミュニティ試験を容易に行えるようにすることができる。

実施の形態１．
この発明の実施の形態１による放射イミュニティ試験装置は、複数のアンテナが架台に固定されてアレーアンテナを構成し、アレーアンテナからの放射電界分布が試験対象装置で均一となるような対応関係として、複数のアンテナと試験対象装置との間隔である試験間隔と試験信号の周波数との関係が対応付けられた制御データを記憶装置に記憶し、この制御データに基づいて、信号発生器で発生させる試験信号の周波数を制御するともに、この試験信号の周波数に応じて駆動機構で架台を移動させることにより試験間隔を制御するようにしたものである。これにより、試験信号の周波数を変えても、試験対象装置に均一な電界分布で電磁ノイズとしての試験信号を照射することが可能となり、試験信号の周波数を変えながら連続的な放射イミュニティ試験を容易に行えるようにすることができる。

図１は、この発明の実施の形態１による放射イミュニティ試験装置を示す構成図としての側面図である。なお、各図において、同一符号は同一または相当部分を示す。図１において、１は信号発生器（図中、“ＳＧ”と記載）、２は分配器、３は複数のアンプ（図中、“ＡＭＰ”と記載）、４は複数のアンテナ、５は複数のアンテナ４をアレーアンテナとして固定する架台、６はモーターの駆動力によりキャスタで架台５を移動させることが可能な架台の駆動機構、７は制御装置、８は記憶装置、９は複数のアンテナ４によるアレーアンテナの放射パターン、１０はアレーアンテナの放射パターン９で形成された所定の広さで略均一な電界分布面としての電界均一面である。なお、信号発生器１、分配器２、複数のアンプ３、複数のアンテナ４、駆動機構６、制御装置７、および記憶装置８は、図１に示すように電気ケーブル等で電気的に接続されている。また、複数のアンテナ４は、３６個のホーンアンテナとしてのアンテナ素子が平面上の６×６の格子状に２次元的に配置されてアレーアンテナを構成している。

また、図２は、この発明の実施の形態１による放射イミュニティ試験装置による放射イミュニティ試験を説明するための説明図である。なお、各図において、同一符号は同一または相当部分を示す。図２（ａ）、（ｂ）において、１１は放射イミュニティ試験の対象となる電子機器としての試験対象装置であり、図示していないターンテーブル等に置かれている。

なお、図１、２において、駆動機構６は、キャスタを採用したものに限るものではなく、例えば、タイヤ、車輪とレール、キャタピラ、またはエアーパレットによるものに置き換えても良い。すなわち、架台５と試験対象装置１１の間隔を可変し調節できる機構であれば、どのようなものでも良い。特に、レール上を車輪で架台５を移動させるものでは、調節方向のみに横振れなく一次元的に動かせるという効果も期待される。

次に動作について説明する。図１、２において、放射イミュニティ試験装置の信号発生器１は、電磁ノイズである試験信号（電界）を発生する。分配器２は、信号発生器１から試験信号を受けると、その試験信号を分配して、その試験信号を複数のアンプ３に出力する。複数のアンプ３は、分配器２から試験信号を受けると、その試験信号を増幅して、増幅後の試験信号を複数のアンテナ４にそれぞれ出力する。複数のアンテナ４は、複数のアンプ３から増幅後の試験信号を受けると、その試験信号を電波としてそれぞれ空中に放射する。

複数のアンテナ４はアレーアンテナを構成しており、複数のアンテナ４から放射された試験信号の電界が放射パターン９として重ね合わされて、所定の広さの電界均一面１０が形成される。このとき、試験対象装置１１の被測定面が設置される平面である試験平面に電界均一面１０を形成するように、架台５と試験平面との間隔の調節を可能とする駆動機構６と、信号発生器１と駆動機構６の動作を制御するための制御装置７と，制御装置７が用いる制御データを記憶する記憶装置８が動作を行う。

すなわち、制御装置７は、記憶装置８に保存されている制御データを読み出し、その制御データに基づいて試験信号の周波数を設定するための第１の制御命令を信号発生器１に送信するとともに、架台５に固定された複数のアンテナ４と試験対象装置間の間隔（試験間隔と言う）を可変するための第２の制御命令を駆動機構６に送信する。ここで、記憶装置８に保存されている制御データは、複数のアンテナ４からの試験信号の電界均一面１０と試験対象装置が置かれる試験平面とを一致させるような対応関係として、試験信号の周波数と試験間隔との関係が対応付けられている。これにより、信号発生器１および駆動機構６がそれぞれ第１および第２の制御命令に則った動作を行うことで、試験対象装置が置かれる位置において略均一な電界分布となるように、架台５を移動させて試験間隔を調節することが可能となる。

例えば、図２（ａ）において、試験信号の周波数ｆ１＝１ＧＨｚのとき、複数のアンテナ４から１．５ｍ四方の電界均一面１０までの距離と等しい試験間隔Ｌ１＝１１．０ｍとし、次に、図２（ｂ）において、試験信号の周波数ｆ２＝３ＧＨｚのとき、複数のアンテナ４から１．５ｍ四方の電界均一面１０までの距離と等しい試験間隔Ｌ２＝１０．０ｍとするように動作する。これにより、試験信号の周波数を１ＧＨｚから３ＧＨｚに変えても、試験対象装置１１に略均一な分布で電磁ノイズとしての試験信号を照射することが可能となり、試験信号の周波数を１ＧＨｚから３ＧＨｚに変えながら連続的な放射イミュニティ試験を自動的に行うことができる。

以上のように、この発明の実施の形態１による放射イミュニティ試験装置においては、複数のアンテナが架台に固定されてアレーアンテナを構成し、アレーアンテナからの放射電界分布が試験対象装置で均一となるような対応関係として、試験信号の周波数と試験間隔との関係が対応付けられた制御データを記憶装置に記憶し、この制御データに基づいて、信号発生器で発生させる試験信号の周波数を制御するともに、この試験信号の周波数に応じて駆動機構で架台を移動させることにより試験間隔を制御するようにしたものである。これにより、試験信号の周波数を変えても、試験対象装置に略均一な電界分布で電磁ノイズとしての試験信号を照射することが可能となり、試験信号の周波数を変えながら連続的な放射イミュニティ試験を容易に行えるという効果を奏する。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２による放射イミュニティ試験装置は、複数のアンテナがそれぞれ複数のエアシリンダに固定されてアレーアンテナを構成し、アレーアンテナからの放射電界分布が試験対象装置で均一となるような対応関係として、複数のアンテナと試験対象装置との間隔である試験間隔と試験信号の周波数との関係が対応付けられた制御データを記憶装置に記憶し、この制御データに基づいて、信号発生器で発生させる試験信号の周波数を制御するともに、この試験信号の周波数に応じて複数のエアシリンダで複数のアンテナをそれぞれ移動させることにより試験間隔を制御するようにしたものである。これにより、試験信号の周波数を変えても、試験対象装置に均一な電界分布で電磁ノイズとしての試験信号を照射することが可能となり、試験信号の周波数を変えながら連続的な放射イミュニティ試験を容易に行えるようにすることができる。

図３は、この発明の実施の形態２による放射イミュニティ試験装置を示す構成図としての側面図である。なお、各図において、同一符号は同一または相当部分を示す。図３において、架台の駆動機構６に代えて、複数のアンテナ４の各アンテナ素子を各エアシリンダで移動させることが可能なアンテナ素子の駆動機構６ａを有するように構成した以外は、図１に示した実施の形態１による放射イミュニティ試験装置と同様の構成である。なお、駆動機構６ａの各エアシリンダと制御装置７は、電気ケーブル等で電気的に接続されている。

なお、図３において、駆動機構６ａは、エアシリンダを採用したものに限るものではなく、ローラーやベルトコンベア等によって実現しても良い。すなわち、複数のアンテナ４の各アンテナ素子と試験対象装置１１の間隔を可変し調節できる機構であれば、どのようなものでも良い。

次に動作について説明する。各部の動作も、アンテナ素子の駆動機構６ａに関する動作以外は，実施の形態１の動作と同様である。そこで、アンテナ素子の駆動機構６ａに関する動作について説明する。

図３において、制御装置７は、記憶装置８に保存されている制御データを読み出し、その制御データに基づいて試験信号の周波数を設定するための第１の制御命令を信号発生器１に送信するとともに、エアシリンダに配置された複数のアンテナ４と試験対象装置との間の間隔（試験間隔という）を可変するための第２の制御命令を駆動機構６ａに送信する。ここで、記憶装置８に保存されている制御データは、複数のアンテナ４からの試験信号の電界均一面１０と試験対象装置が置かれる試験平面とを一致させるような対応関係として、試験信号の周波数と試験間隔との関係が対応付けられている。これにより、信号発生器１および駆動機構６ａがそれぞれ第１および第２の制御命令に則った動作を行うことで、試験対象装置が置かれる位置において略均一な電界分布となるように、各アンテナ素子を各エアシリンダで移動させて試験間隔を調節することが可能となる。

以上のように、この発明の実施の形態２による放射イミュニティ試験装置においては、複数のアンテナがそれぞれ複数のエアシリンダに配置されてアレーアンテナを構成し、アレーアンテナからの放射電界分布が試験対象装置で均一となるような対応関係として、試験信号の周波数と試験間隔との関係が対応付けられた制御データを記憶装置に記憶し、この制御データに基づいて、信号発生器で発生させる試験信号の周波数を制御するともに、この試験信号の周波数に応じて複数のエアシリンダで複数のアンテナをそれぞれ移動させることにより試験間隔を制御するようにしたものである。これにより、試験信号の周波数を変えても、試験対象装置に略均一な電界分布で電磁ノイズとしての試験信号を照射することが可能となり、試験信号の周波数を変えながら連続的な放射イミュニティ試験を容易に行えるという効果を奏する。

なお、上述の実施の形態１、２による放射イミュニティ試験装置において、複数のアンテナ４におけるアンテナ素子の構造は、例えばリッジホーンアンテナ、テーパースロットアンテナなど、試験条件等に応じて、どのようなものを採用しても良い。また、複数のアンテナ４におけるアンテナ素子の配置は、例えば、４×６の２次元的な配置でも良いし、１次元的な配置でも良いし、アンテナ素子間の間隔が一定でなくても良いし、曲面上に配置しても良く、要するに所望の広さの面内に対して所望の電界強度を照射できれば、どのようなものでも良い。

また、上述のように、この発明の実施の形態１、２による放射イミュニティ試験装置では、複数のアンテナ４と試験対象装置１１との間隔を調整するために、複数のアンテナ４を移動させる場合を示したが、これに限られるものではなく、試験対象装置１１を移動させるようにしても良く、例えば試験対象装置１１を載置したターンテーブルをモーターの駆動力によりキャスタで移動させるようにしても良い。

また、上述の実施の形態１、２による放射イミュニティ試験装置の動作に対応する放射イミュニティ試験方法は、制御装置７や記憶装置８としてのコンピュータ等に実行させるプログラムを用いてソフトウエア処理により実現するようにしても良い。なお、記憶装置８に保存される制御データは、試験信号の周波数と試験間隔との関係が設定されているデータであれば、連続的なデータであっても離散的なデータであっても良く、その形式は限らない。

この発明の実施の形態１による放射イミュニティ試験装置を示す構成図 この発明の実施の形態１による放射イミュニティ試験装置を説明するための説明図 この発明の実施の形態２による放射イミュニティ試験装置を示す構成図

符号の説明

１ 信号発生器
２ 分配器
３ 複数のアンプ
４ 複数のアンテナ
５ 架台
６、６ａ 駆動機構
７ 制御装置
８ 記憶装置

Claims (6)

1. 電磁ノイズである試験信号を発生する信号発生器と、
   前記信号発生器で発生した試験信号を分配する分配器と、
   前記分配器で分配された試験信号をそれぞれ増幅する複数のアンプと、
   前記複数のアンプで増幅された試験信号をそれぞれ放射する複数のアンテナと、
   前記複数のアンテナと試験対象装置との間隔であって前記複数のアンテナから前記試験対象装置へ向かう方向の間隔である試験間隔を可変させる駆動機構と、
   前記試験信号の周波数と前記試験間隔とが対応付けられた制御データを記憶する記憶装置と、
   前記記憶装置で記憶された制御データに基づいて、前記信号発生器で発生させる試験信号の周波数を制御するとともに、この試験信号の周波数に応じて前記駆動機構により前記試験間隔を制御する制御装置と、
   を備えたことを特徴とする放射イミュニティ試験装置。
2. 前記記憶装置は、前記試験信号の電界分布が前記試験対象装置で略均一となるように前記試験信号の周波数と前記試験間隔との関係が対応付けられた制御データを記憶することを特徴とする請求項１に記載の放射イミュニティ試験装置。
3. 前記駆動機構は、前記複数のアンテナを移動させることにより前記試験間隔を可変させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射イミュニティ試験装置。
4. 前記駆動機構は、前記複数のアンテナが固定された架台を移動させることにより前記試験間隔を可変させることを特徴とする請求項３に記載の放射イミュニティ試験装置。
5. 前記駆動機構は、前記複数のアンテナをそれぞれ移動させることにより前記試験間隔を可変させることを特徴とする請求項３に記載の放射イミュニティ試験装置。
6. 電磁ノイズである試験信号を発生する信号発生ステップと、
   前記信号発生ステップで発生した試験信号を分配する分配ステップと、
   前記分配ステップで分配された試験信号をそれぞれ増幅する増幅ステップと、
   前記増幅ステップで増幅された試験信号を複数のアンテナでそれぞれ放射する放射ステップと、
   前記複数のアンテナと試験対象装置との間隔であって前記複数のアンテナから前記試験対象装置へ向かう方向の間隔である試験間隔を可変させる駆動ステップと、
   前記試験信号の周波数と前記試験間隔とが対応付けられた制御データを記憶する記憶ステップと、
   前記記憶ステップで記憶された制御データに基づいて、前記信号発生ステップで発生させる試験信号の周波数を制御するとともに、この試験信号の周波数に応じて前記駆動ステップにより前記試験間隔を制御する制御ステップと、
   を備えたことを特徴とする放射イミュニティ試験方法。

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