JP5677066B2 - ノイズ分布測定装置 - Google Patents

Description

この発明は、試験対象物の外部からノイズを印加し、試験対象物上に侵入したノイズの分布を測定するノイズ分布測定装置に関するものである。

従来より、プリント基板等において、外部からの妨害によって誤動作が発生するかを確認するため、プリント基板等にノイズを印加し、そのノイズ分布を測定するようにしたノイズの可視化システムがある。
例えば、特許文献１に記載された可視化システムでは、プリント基板等の試験対象物に対して、インタフェース等を介して高周波ノイズを注入し、注入されたノイズが試験対象物のどの部分から多く発生しているかを検出して可視化している。

特開２００２−３１８２５２号公報

しかしながら、上記従来の構成では、試験対象物が出すノイズと外部から印加したノイズの両方のノイズを可視化用アンテナで検出している。従って、試験対象物が出すノイズと外部から印加したノイズを分離できず、外部から侵入したノイズに対する対策箇所の特定が困難であるという問題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、試験対象物が出すノイズと外部から印加したノイズを分離でき、外部から侵入したノイズに対する対策箇所の特定を容易に行うことのできるノイズ分布測定装置を得ることを目的とする。

この発明に係るノイズ分布測定装置は、試験対象物に対してノイズを印加するノイズ印加手段と、試験対象物から発生するノイズを検出するためのノイズ検出手段と、試験対象物上の任意の検出位置で、ノイズ印加手段の印加レベルを予め決められた波形となるよう変化させ、ノイズ検出手段の検出レベルが予め決められた波形に追従した変化となる場合、検出位置に印加したノイズが伝搬したと判定する判別手段とを備えたものである。

この発明のノイズ分布測定装置は、ノイズ印加手段の印加レベルを予め決められた波形となるよう変化させ、ノイズ検出手段の検出レベルが予め決められた波形に追従した変化となる場合、検出位置に印加したノイズが伝搬したと判定するようにしたので、試験対象物が出すノイズと外部から印加したノイズを分離することができ、外部から侵入したノイズに対する対策箇所の特定を容易に行うことができる。

この発明の実施の形態１によるノイズ分布測定装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態１によるノイズ分布測定装置におけるノイズ判別処理を示すフローチャートである。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるノイズ分布測定装置を示す構成図である。
図示のノイズ分布測定装置は、試験対象物１のノイズ分布を測定する装置であり、ケーブル２、ノイズ印加用プローブ３、信号発生器４、制御部５、表示部６、判別器７、受信機８、可動部９、ノイズ検出用プローブ１０を備えている。

試験対象物１は、例えばプリント基板であり、ケーブル２はプリント基板の内部回路に電気的に接続されるケーブルである。ノイズ印加用プローブ３は、ケーブル２に対してノイズを印加するためのプローブであり、信号発生器４とケーブルで接続されている。信号発生器４は、制御部５によって制御される信号波形となるようノイズ信号を発生し、ノイズ印加用プローブ３に供給するための信号発生器であり、制御部５とケーブルで接続されている。なお、ノイズ印加用プローブ３と信号発生器４との間に増幅器を追加し、印加するノイズのレベルを増幅しても良い。制御部５は、ノイズ分布測定装置としての各部の制御を司るものであり、信号発生器４が発生するノイズ信号の制御を行うと共に、ノイズ検出用プローブ１０を移動させる可動部９の位置制御や、判別器７の判別処理の制御、および、表示部６への各種情報の表示制御を行う。表示部６は、ノイズ分布の測定結果を表示するためのディスプレイである。

判別器７は、試験対象物１に対して印加したノイズの印加レベルの変化とノイズ検出レベルの変化とに基づいて外部からのノイズが伝搬するかを判別するものである。受信機８は、ノイズ検出用プローブ１０とケーブルを介して接続され、ノイズ検出用プローブ１０で検出されたノイズ信号を受信するものである。なお、受信機８とノイズ検出用プローブ１０との間に増幅器を追加し、受信するノイズのレベルを増幅しても良い。可動部９は制御部５からの指示に基づいてノイズ検出用プローブ１０をｘ（横）、ｙ（縦）、ｚ（高さ）、θ（回転）方向に移動させるための可動手段であり、ノイズ検出用プローブ１０は、試験対象物１上を所定の間隔をもって設置されたプローブである。ノイズ検出用プローブが移動する座標系は直交座標系だけではなく、極座標系，円筒座標系，球座標系など問わない。

また、ケーブル２、ノイズ印加用プローブ３、信号発生器４および制御部５によって、試験対象物１に対してノイズを印加するためのノイズ印加手段が構成されている。さらに、受信機８、可動部９、ノイズ検出用プローブ１０によって、試験対象物１から発生するノイズを検出するためのノイズ検出手段が構成されている。また、可動部９及びノイズ検出用プローブ１０によって、ノイズ検出手段の検出位置を試験対象物１上で移動させる可動手段が構成されている。また、制御部５および判別器７によって、可動手段によって試験対象物１上を移動させる際に、任意の検出位置で、ノイズ印加手段の印加レベルを予め決められた波形となるよう変化させ、ノイズ検出手段の検出レベルが予め決められた波形に追従した変化となる場合、この検出位置に印加したノイズが伝搬したと判定する判別手段が構成されている。なお、制御部５と判別器７からなる判別手段はコンピュータによって実現され、それぞれの機能に対応したソフトウェアと、ソフトウェアを実行するためのＣＰＵやメモリといったハードウェアから構成されている。あるいは、一部または全てを専用のハードウェアで構成してもよい。

次に、実施の形態１におけるノイズ分布測定装置の動作について説明する。
試験対象物１に接続されているケーブル２からノイズを印加する場合、制御部５からの指示に基づき信号発生器４でノイズ信号を発生させる。このノイズ信号はノイズ印加用プローブ３と信号発生器４の間のケーブル内を伝搬し、ノイズ印加用プローブ３に入力される。さらに、ノイズ印加用プローブ３に入力されたノイズがケーブル２を介して試験対象物１に入力され、試験対象物１の内部を伝搬する。その時、可動部９は、制御部５に入力されたｘｙｚθ等の座標情報を元に、ノイズ検出用プローブ１０を試験対象物１上で移動させ、また、制御部５は表示部６にその座標情報を表示させる。同時に、ノイズ検出用プローブ１０は各可動位置でのノイズを検出し、ノイズ検出用プローブ１０が検出したノイズ信号が、ノイズ検出用プローブ１０と受信機８の間のケーブル内を伝搬し、受信機８に入力される。受信機８に入力されたノイズ信号は制御部５に取り込まれて保持される。判別器７では、制御部５が信号発生器４に指示したノイズ印加レベルと受信機８からのノイズ検出レベルを比較することでノイズ判別処理を行い、制御部５は、その判別結果を表示部６に表示させる。

次に、判別手段におけるノイズ判別処理について説明する。
図２は、その判別方法を示すフローチャートである。
制御部５は、ノイズの印加レベルを設定し（ステップＳＴ１）、その印加レベルを記憶する（ステップＳＴ２）。信号発生器４は、制御部５からの印加レベルに基づいてノイズ信号を発生させ、このノイズ信号がノイズ印加用プローブ３からケーブル２を介して試験対象物１に印加される（ステップＳＴ３）。ノイズ検出用プローブ１０は、試験対象物１から発生するノイズを検出し、このノイズ検出信号が受信機８に入力される（ステップＳＴ４）。制御部５は、受信機８に入力されたノイズ検出信号の検出レベルを記憶する（ステップＳＴ５）。その後、制御部５は印加レベルを変更し（ステップＳＴ６）、ステップＳＴ２に戻る。このようなステップＳＴ２〜ステップＳＴ６を数回繰り返し、印加レベルをステップ状に変化させて印加レベル毎のノイズ検出を行う。

所定数回のノイズ検出が行われると、判別器７は、検出レベルが印加レベルの変化量に追従した変化を得られたかを判定する（ステップＳＴ７）。ステップＳＴ７において、追従した変化を得られたと判定した場合、その位置は試験対象物１に接続されているケーブル２に印加したノイズが伝搬したと判断し、制御部５は、その位置でＭＡＸＨＯＬＤ値を表示部６に表示させ（ステップＳＴ８）、ノイズ検出用プローブ１０を次の位置に移動させるよう可動部９に指示を行う（ステップＳＴ９）。一方、ステップＳＴ７において、追従した変化が得られなかった場合、判別器７は、その位置では印加したノイズは伝搬しないと判定し、制御部５はその位置に対応した情報を表示部６には特に表示させずに、ノイズ検出用プローブ１０を次の位置に移動させるよう可動部９に指示を行う（ステップＳＴ９）。
以上のような処理を、試験対象物１上の全面にわたって実施し、試験対象物１に侵入したノイズの分布を測定する。

なお、上記例では、ノイズの印加レベルをステップ状に変化させたが、ノイズ印加の信号レベルの変化が検出できるものであればどのような波形状の変化であってもよく、例えばノイズ印加電圧を三角波状に変化させてもよい。
また、上記例では、試験対象物１を固定させ、ノイズ検出用プローブ１０側を移動させるよう構成したが、試験対象物１側を移動させるようにしてもよい。

以上のように、実施の形態１のノイズ分布測定装置によれば、試験対象物に対してノイズを印加するノイズ印加手段と、試験対象物から発生するノイズを検出するためのノイズ検出手段と、試験対象物上の任意の検出位置で、ノイズ印加手段の印加レベルを予め決められた波形となるよう変化させ、ノイズ検出手段の検出レベルが予め決められた波形に追従した変化となる場合、検出位置に印加したノイズが伝搬したと判定する判別手段とを備えたので、試験対象物が出すノイズと外部から印加したノイズを分離することができ、外部から侵入したノイズに対する対策箇所の特定を容易に行うことができる。

また、実施の形態１のノイズ分布測定装置によれば、判別手段は、ノイズ印加手段の印加レベルをステップ状に変化させるようにしたので、容易かつ確実に外部から侵入したノイズに対する対策箇所の特定を行うことができる。

また、実施の形態１のノイズ分布測定装置によれば、判別手段は、ノイズ印加手段の印加レベルを三角波状に変化させるようにしたので、容易かつ確実に外部から侵入したノイズに対する対策箇所の特定を行うことができる。

また、実施の形態１のノイズ分布測定装置によれば、ノイズ印加手段は、試験対象物に対して電気的に接続されたケーブルにノイズを印加するノイズ印加用プローブと、ノイズ印加用プローブに信号を供給する信号発生器と、信号発生器で供給する信号を制御する制御部とを備え、ノイズ検出手段は、試験対象物上に位置するノイズ検出用プローブと、ノイズ検出用プローブで検出したノイズ検出信号を受信する受信機とを備え、判別手段は、制御部から出力した信号と、受信機で受信したノイズ検出信号とを比較してノイズが伝搬したか否かを判定する判別器とを備え、かつ、ノイズ検出結果を表示する表示部を備えたので、試験対象物に侵入したノイズの分布を測定するための装置を簡単な構成で実現することができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ 試験対象物、２ ケーブル、３ ノイズ印加用プローブ、４ 信号発生器、５ 制御部、６ 表示部、７ 判別器、８ 受信機、９ 可動部、１０ ノイズ検出用プローブ。

Claims (4)

1. 試験対象物に対してノイズを印加するノイズ印加手段と、
   前記試験対象物から発生するノイズを検出するためのノイズ検出手段と、
   前記試験対象物上の任意の検出位置で、前記ノイズ印加手段の印加レベルを予め決められた波形となるよう変化させ、前記ノイズ検出手段の検出レベルが前記予め決められた波形に追従した変化となる場合、当該検出位置に印加したノイズが伝搬したと判定する判別手段とを備えたことを特徴とするノイズ分布測定装置。
2. 前記判別手段は、前記ノイズ印加手段の印加レベルをステップ状に変化させることを特徴とする請求項１記載のノイズ分布測定装置。
3. 前記判別手段は、前記ノイズ印加手段の印加レベルを三角波状に変化させることを特徴とする請求項１記載のノイズ分布測定装置。
4. 前記ノイズ印加手段は、前記試験対象物に対して電気的に接続されたケーブルにノイズを印加するノイズ印加用プローブと、当該ノイズ印加用プローブに信号を供給する信号発生器と、前記信号発生器で供給する信号を制御する制御部とを備え、
   前記ノイズ検出手段は、前記試験対象物上に位置するノイズ検出用プローブと、当該ノイズ検出用プローブで検出したノイズ検出信号を受信する受信機とを備え、
   前記判別手段は、前記制御部から出力した信号と、前記受信機で受信したノイズ検出信号とを比較してノイズが伝搬したか否かを判定する判別器とを備え、
   かつ、ノイズ検出結果を表示する表示部を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のノイズ分布測定装置。

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