CN102967771A

CN102967771A - 确定电磁干扰源的测定装置、其推测方法及信息存储介质

Info

Publication number: CN102967771A
Application number: CN201210321874.8A
Authority: CN
Inventors: 风间智; 茑谷洋
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2011-09-01
Filing date: 2012-09-03
Publication date: 2013-03-13
Also published as: JP2013053859A; US20130238264A1

Abstract

本发明提供一种确定电磁干扰源的装置、方法和存储有计算机程序的信息存储介质，针对由从电子设备产生的干扰电磁波造成的EMC问题，通过测定其干扰电磁波的发生源附近的电磁波，来确定干扰电磁波的发生源。比较由受干扰的天线（3）接收的电磁波的波形和扫描产生电磁波的电子设备（1）的附近的传感器（2）所检测出的电磁波的时间性的变动，确定这些波形即信号功率的大小的变化一致的情况或者信号的相位差基本稳定在一定的值时的传感器（2）的位置附近是干扰电磁波的发生源。

Description

确定电磁干扰源的测定装置、其推测方法及信息存储介质

技术领域

本发明涉及针对由从电子设备产生的干扰电磁波造成的EMC（Electro Magnetic Compatibility：电磁兼容性）问题，通过测定该干扰电磁波的发生源的近区电磁场，来确定其发生源的测定装置、其确定方法以及存储有驱动它们的动作的计算机程序的信息存储介质。

背景技术

近年，高功能（多功能）便携终端采用将多通道的DC-DC转换器、低功耗功能、保护电路等多种功能集成于1枚芯片的半导体，开关频率的高频化、低电压驱动不断发展。进一步来说，从具备无线通信功能的便携式电子设备辐射（辐射）的电磁波尤其成问题，各国的业界团体也对辐射电磁波的强度设定了标准。因此，电子设备厂商为了减少不必要的辐射电磁波而在开发设计时实施了各种EMC对策。对于该EMC对策，为了确认作为对象的电子设备是否满足上述标准，需要以在开阔场（open sight）或电波暗室中离被测定物数米（m）左右的远处的测定为条件实施电磁场强度的测定。

再进一步，由上述电子设备产生的电磁波对该电子设备本身的功能造成干扰、或者对其他设备的功能造成干扰的内部系统（intra system）EMC、EMI（Electro Magnetic Interference：电磁干扰）变得显著并成为问题。

为了减少这样的问题，开始采用测定电子设备附近的电磁场分布、推定原因和干扰机理并实施对策这样的手段。例如，可参照专利文献1～4。

作为现有的电测场分布测定，采用扫描电磁场传感器、用光谱分析仪测定其输出、显示电磁场的强度分布的方法等。利用光谱分析仪进行不考虑随时间变化的、每个时刻（每时每刻）的强度评价。也就是说，是一种不考虑所显示的时间变化的、推定电磁场强度强的位置为干扰源的方法。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2002-372558号公报

专利文献2：日本特开2006-201007号公报

专利文献3：日本特开2006-337082号公报

专利文献4：日本特开2011-17718号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，仅根据不考虑随时间变化的电磁场的强度的分布的话，当相同频率的信号存在于多个场所时，有可能不能准确地推定干扰源。例如，IC的输出端子有多个的情况下，当知道是从哪个输出端子输出的信号成为干扰源时，能够采取精确位置（pin point）上的有效对策。但是，当从IC的多个输出端子输出的信号与同样的动作时钟信号同步时，产生相同频率的电磁场，因此仅测定由IC的各输出端子产生的电磁场强度不能够区分干扰源。

如此，仅测定产生的电磁场的强度分布的话，与作为内部系统（intra-system）EMC中的干扰源和不必要的辐射EMI的原因的基本噪声无关的信号也同时被检测出来，难以确定其发生源的位置。因此，不得不采取包含不是原因的点的对策。

本发明鉴于上述问题点，提供针对由电子设备产生的干扰电磁波造成的EMC问题，通过测定该干扰电磁波的发生源附近的电磁场，能够确定干扰电磁波的发生源的测定装置、其确定方法以及存储有驱动它们的动作的计算机程序的信息存储介质。

用于解决课题的方法

本发明为了实现上述目的，提出了一种电磁干扰源确定方法，用于使用电磁干扰源确定装置来确定电子设备产生的干扰电磁波的发生位置，所述电磁干扰源确定装置包括：传感器，被设置成能够在产生干扰电磁波的电子设备的附近空间移动，接收近区电磁场，将所接收的近区电磁场的信号功率作为第一信号功率输出；第一信号检测部，被输入从所述传感器输出的所述第一信号功率，输出与该第一信号功率的大小对应的第一数字值；第二信号检测部，被输入作为第二信号功率的在受干扰的电子设备接收的干扰电磁波的信号功率，输出与该第二信号功率的大小对应的第二数字值；和计算机装置，输入所述第一和第二数字值，所述计算机装置按每个规定采样时间取得从所述第一信号检测部输出的所述第一数字值，顺次使存储地址变化将该第一数字值存储于第一存储器，并且按每个所述规定采样时间取得从所述第二信号检测部输出的所述第二数字值，顺次使存储地址变化将所述第二数字值存储于第二存储器，比较存储于所述第一存储器的所述第一数字值随时间经过的变化与存储于所述第二存储器的所述第二数字值随时间经过的变化，求出这两个变化的一致度或不一致度，通知所述一致度或不一致度。

进一步，本发明为了实现上述目的，提出了一种电磁干扰源确定方法，用于使用电磁干扰源确定装置确定电子设备产生的干扰电磁波的发生位置，所述电磁干扰源确定装置包括：传感器，被设置成能够在产生干扰电磁波的电子设备的附近空间移动，接收近区电磁场，将所接收的近区电磁场的信号功率作为第一信号功率输出；第一信号检测部，被输入从所述传感器输出的所述第一信号功率，输出与以规定的基准信号为基准时的所述第一信号功率的相位对应的第一相位数字值；第二信号检测部，被输入作为第二信号功率的在受干扰的电子设备接收的干扰电磁波的信号功率，输出与以规定的基准信号为基准时的所述第二信号功率的相位对应的第二相位数字值；和计算机装置，输入所述第一相位数字值和所述第二相位数字值，所述计算机装置按每个规定采样时间取得从所述第一信号检测部输出的所述相位第一数字值，顺次使存储地址变化将该第一相位数字值存储于第一存储器，并且按每个所述规定采样时间取得从所述第二信号检测部输出的所述第二相位数字值，顺次使存储地址变化将所述第二相位数字值存储于第二存储器，根据存储于所述第一存储器的所述第一相位数字值和存储于所述第二存储器的所述第二相位数字值的差分即相位差随时间经过的稳定性，求出一致度或不一致度，通知所述一致度或不一致度。

还有，本发明为了实现上述目的，提出了一种计算机可读取的信息存储介质，存储有使实施上述方法的装置和上述计算机装置动作的计算机程序。

发明效果

本发明能够确定具有与接收干扰电磁波的天线所输出的噪声的信号功率一致的信号功率的干扰电磁波的发生源。由此，能够有效地应对EMC问题。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式中的电磁干扰源的确定装置的电路的框图。

图2是表示第一存储器存储的信号功率的大小与时间的关系的图。

图3是表示第二存储器存储的信号功率的大小与时间的关系的图。

图4是表示本发明的第一实施方式中的电磁干扰源的确定装置的动作的流程图。

图5是表示一个实施例中的地址总线或数据总线等数字信号线中传送的信号的电压波形的图。

图6是表示一个实施例中的地址总线或数据总线等数字信号线中传送的信号的电压波形的细节的图。

图7是表示本发明的第一实施方式中的其它结构例的电路的框图。

图8是表示本发明的第一实施方式中的其它结构例的电路的框图。

图9是表示本发明的第二实施方式中的电磁干扰源的确定装置的动作的流程图。

图10是表示本发明的第二实施方式中的电子设备的俯视图。

图11是表示本发明的第二实施方式中的不一致度的绘图图。

图12是表示本发明的第二实施方式中的用天线接收的电磁波的信号波形的图。

图13是表示本发明的第二实施方式中的传感器在阶段D3的范围内检测出的电磁波的信号波形的图。

图14是表示本发明的第二实施方式中的传感器在阶段D4的范围内检测到的电磁波的信号波形的图。

图15是表示本发明的第二实施方式中的传感器在阶段D6的范围内检测到的电磁波的信号波形的图。

图16是表示本发明的第三实施方式中的电磁干扰源的确定装置的电路的框图。

图17是表示本发明的第三实施方式中测定出的相位差的一例的图。

图18是表示本发明的第三实施方式中测定出的相位差的一例的图。

图19是表示本发明的第三实施方式中测定出的相位差的一例的图。

图20是表示本发明的第三实施方式中测定出的相位差的频度分布的图。

图21是表示本发明的第三实施方式中测定出的相位差的频度分布的图。

图22是表示本发明的第三实施方式中测定的相位差的频度分布的图。

图23是表示本发明的第三实施方式中的电磁干扰源的确定装置的动作的流程图。

图24是表示本发明的第三实施方式中的其它结构例的电路的框图。

图25是表示本发明的第三实施方式中的其它结构例的电路的框图。

图26是表示本发明的第四实施方式中的电磁干扰源的确定装置的动作的流程图。

附图标记说明

1 电子设备

1a 天线

2 传感器

3 天线

3A EMI测定天线

4 扫描装置

5、6 混频器

7 第一信号检测部

8 第二信号检测部

9 振荡器

10 分波器

11 计算机装置

12 测定部

12a 第一存储器

12b 第二存储器

13 不一致度计算部

14 显示控制部

15 显示部

16 扫描装置控制部

17 一致度计算部

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。

首先说明第一实施方式。

第一实施方式，对将在受到干扰的天线接收的电磁波的大小的时间波形与在扫描发出干扰电磁波的电子设备附近的传感器检测到的电磁波的大小的时间波形相近时的传感器的位置附近确定为干扰电磁波的发生源的装置进行说明。在此，比较电磁波的接收信号的大小的变化，计算出其不一致度，由此确定发生源。

例如，关注接收到的电磁波的信号大小的时间变化，在受到干扰的天线所接收到的信号按某个时间间隔进行强（a dB）弱（-b dB）强（c dB）弱（-d dB）变化时，如果在电磁波传感器检测到的信号以（a，-b，c，-d dB）与在天线接收到的信号相同的方式进行强弱强弱变化，则100%一致，误差率为0dB/点，在电磁波传感器检测出的信号变化为（e，f，g，h dB）时，能够表示为误差率（不一致度）=（｜（a-e）｜+｜（-b-f）｜+｜（c-g）｜+｜（-d-h）｜）/4[dB/点]。另外，不同的各热噪声彼此的一致度极低，因此只要与这些热噪声彼此的误差率的值相同，就可以判断为一致度足够低。这样能够将电磁波大小的一致度作为基准来正确地确定干扰电磁波的发生源。

图1是表示本发明的第一实施方式中的电磁干扰源确定装置的电路的框图。

在图中，1为产生干扰电磁波并且本身受到产生的干扰电磁波干扰的电子设备，例如是携带电话的电路基板等。2为扫描用传感器，例如是屏蔽环（Shielded loop）结构的探针天线（probe antenna）。3为干扰电磁波接收用的天线，例如由单极天线构成。4为扫描装置，使传感器2在设定于电子设备1周围的规定扫描面扫描。5、6为混频器，7为第一信号检测部，8为第二信号检测部，9为振荡器，10为分波器，11为计算机装置，12为测定部，13为不一致度计算部，14为显示控制部，15为显示部，16为扫描装置控制部。

本实施方式中的电磁干扰源确定装置由上述之中除电子设备1以外的其他结构要素构成。

传感器2经由混频器5与第一信号检测部7连接，天线3经由混频器6与第二信号检测部8连接。

由振荡器9生成的频率转换用的基准信号由分波器10分配输入到混频器5、6。由此，向第一信号检测部7和第二信号检测部8输入的信号由混频器5、6进行降频转换。

虽然未图示，但在降频转换时插入滤波器，仅将测定所需的信号输入第一信号检测部7和第二信号检测部8，使得在混频时产生的不必要的信号等不会对第一信号检测部7和第二信号检测部8造成影响。

第一信号检测部7具有正交调制器和模数转换器，能够获得在正交调制器中使用的内部基准信号为基础的、具有90度相位差的I、Q两个数字数据。通过对该数据进行数字滤波，提取测定的频率成分，来将被输入到第一信号检测部7的测定频带的输入信号功率的大小作为数字值A1（第一数字值）输出、将相位信息作为数字值θ1（第一相位数字值）输出。该相位θ1以在正交调制器使用的信号为基准。另外，从第一信号检测部7输出的大小和相位这两个数字值被输入到计算机装置11的测定部12。

对于第二信号检测部8，同样地将输入信号功率的大小作为数字值A2（第二数字值）输出、将相位信息作为数字值θ2（第二相位数字值）输出。另外，从第二信号检测部8输出的大小和相位这两个数字值被输入到计算机装置11的测定部12。

计算机装置11是通过预先存储在未图示的存储部中的计算机程序而进行动作的，包括由第一存储器12a和第二存储器12b构成的测定部12、不一致度计算部13、显示控制部14、显示部15和扫描装置控制部16。计算机装置11具备的这些结构部由计算机程序和硬件构成。

测定部12输入从扫描装置控制部16输出的传感器2的XY平面内的坐标信息（位置信息），将从第一信号检测部7输出的大小的数字值A1（第一数字值）和相位的数字值θ1（第一相位数字值）与上述坐标信息一起按每个规定的采样时间ts边顺次改变记录地址边将它们存储到第一存储器12a。而且，测定部12将从第二信号检测部8输出的大小的数字值A2（第二数字值）和相位的数字值θ2（第二相位数字值）与上述坐标信息一起按每个规定的采样时间ts边顺次改变记录地址边将它们存储到第二存储器12b。

不一致度计算部13将存储在第一存储器12a和第二存储器12b的信号功率的大小的值按基于传感器2的位置信息的传感器2的每个位置读出。使用该读出的大小的值，计算出由传感器2检测出的信号功率的大小和由天线3接收的信号功率的大小的不一致度。

即，在第一存储器12a中存储由传感器2检测出的信号功率的大小的值A1={A11，A12，…A1n}和其相位的值θ1={θ11，θ12，…θ1n}，在第二存储器12b中存储由天线3接收的信号功率的大小的值A2={A21，A22，…A2n}和其相位的值θ2={θ21，θ22，…θ2n}。在本实施例中，说明使用这些大小的值A1、A2、不使用相位θ1、θ2的值的情况。

在第一存储器12a存储的信号功率的大小的值例如在传感器2的各个位置如图2所示那样变化，按每个采样时间ts（=T（m+1）-Tm：m是自然数）被存储。另外，在第二存储器12b存储的信号功率的大小的值例如与传感器2的各个位置对应，如图3所示那样变化，按每个采样时间ts被存储。

另外，测定时间=采样时间ts×采样数n（n为自然数）。采样时间ts和采样数n优选配合被测定噪声适当设定。另外，在不一致度的计算中可以使用所有测定数据，也可以使用取样数据（间隔剔除）。不一致度可按下式（1）计算。

在此，将由传感器2检测出的信号功率的大小的采样时间单位的变动量与由天线3接收的信号功率的大小的采样时间带的变动量的差的绝对值的从上述测定时间开始到结束的累计值作为不一致度。

由上述式（1）计算出的不一致度越小，由传感器2检测出的信号功率的大小的变化和由天线3接收的信号功率的大小的变化越趋于相等，由传感器2的位置能够确定干扰电磁波的发生源。

另外，也可以如接下来的（2）式那样计算出累计值的平均值来作为不一致度。

通过这样将累计值的平均值作为不一致度使用，与将累计值作为不一致度相比，即使采样数n变大不一致度的值也变小，并且也能够比较采样数n不同的不一致度。

显示控制部14从不一致度计算部13输入由不一致度计算部13计算出的不一致度和对应于该不一致度的传感器2的位置信息，在显示部15显示传感器2的位置信息和不一致度。

另外，扫描装置控制部16，控制扫描装置4的驱动，使得传感器2扫描在电子设备1的附近设定的规定的测定面（XY平面），并且将传感器2的位置信息（XY坐标）输出到第一存储器12a和第二存储器12b。

另外，在显示测定结果时，也可以只显示当前的传感器2的位置的不一致度。还有，也可以用关联表的形式显示测定的全部传感器2的位置和不一致度。显示形式优选适当设定。

接着，参照图4所示的流程图，对本实施方式的电磁干扰源确定装置的动作进行说明。

计算机装置11开始测定后，在传感器2的每一个位置进行以下的SA1～SA5（参照图4）的处理。

即，将传感器2的位置信息和第一信号检测部7的输出数据（上述大小的值和相位的值）存储到第一存储器12a，并且将传感器2的位置信息和第二信号检测部8的输出数据（上述大小的值和相位的值）存储到第二存储器12b（SA1）。

接着，计算出存储在第一存储器12a的大小的值的每个采样时间ts的变化量作为第一变化量（=（A1（m+1）-A1m））（SA2）。进一步，计算出存储在第二存储器12b的大小的值的每个采样时间ts的变化量作为第二变化量（=（A2（m+1）-A2m））（SA3）。

之后，使用上述（2）式计算出第一变化量和第二变化量的差值（=（A1（m+1）-A1m）-（A2（m+1）-A2m））的累计值的平均值（SA4）。接着，将计算出的平均值作为不一致度显示在显示部15（SA5）。

如上所述，根据本实施方式，通过一边使扫描被测定物1的附近的传感器2扫描，一边比较其检测信号和天线3的接收信号的不一致度，能够确定传感器2的扫描位置的电磁波和由天线3接收的电磁波随时间变化相似的位置。

接着，对本实施方式的具体的实施例进行说明。

设置在被干扰天线3的附近的、具有基本时钟频率是27MHz的数字电路的电子设备1中，例如在连接到该电路的DRAM的地址总线或者数据总线等数字信号线上，能够观测表示逻辑值0或者逻辑值1的电压波形，上述逻辑值与以基本时钟5倍频后的135MHz的频率为基础而生成的图5所示的数字信息相对应。

而且，该DRAM在与周边连接的IC等半导体部件之间，进行传送或者接收某一固定数量的所需要的信息列（比特列）。该信息并不是没有中断一直传送的，而是一边取得与各个半导体类别的异步，一边稍有间断地传送信息。因此，在信息传送进行期间，逻辑值0和逻辑值1对应于信息而反复，在信息传送停止期间则被逻辑值0或者逻辑值1固定。而且，该信息传送进行的期间和停止的期间在半导体的每个时钟或者每个端子伴随着一定程度的时间性的变动。

观测电压波形时，如图6那样约15ms的期间进行信息传送，约1.5ms传送停止。即，能够确认每16.5ms信息传送和停止反复进行。本实施例是将这样的时间性的变动的特性用于确定干扰源的实施例。

另一方面，存在如下情况，如该DRAM具有的数字信号在逻辑值0或者逻辑值1迁移的瞬间，释放出电场或者磁场或者这两者，其能量成为电磁波向外（空间）传递，被位于远离的地方（其他的地方）的天线接收。

天线是电场型的情况下，更多地接收电场能量，是磁场型的情况则更多地接收磁场能量。通常来说，普遍的天线是不只接收电场或磁场的其中之一、而接收电场和磁场双方。在采用任意一种的情况下，在所述那样的数字电路（如DRAM那样的半导体）的附近配置天线时，天线就接收所述数字信号产生的能量。此时的天线称为被干扰天线。所述实施方式中天线3为被干扰天线。

作为天线的基本功能，被干扰天线接收的电场或者磁场或者其两者的能量被转换为电力，被输出到同轴连接器。被干扰天线的同轴连接器和测定器的同轴连接器由具有50Ω的阻抗特性的同轴电缆连接，由此能够将被干扰天线接收的电信号导到测定器。该测定器是所述实施方式的第二信号检测部8。在第二信号检测部8的前级设置有混频器6，分波器10和振荡器9被连接到混频器6。这些电路具有转换频率的功能，例如从天线3输入到混频器6的电信号是A[MHz]时，设定振荡器9的频率为B[MHz]，则能够得到混频器6的输出为A+B[MHz]和|A-B|[MHz]。即，通过适当的设定振荡器9的频率，即使从天线3输入到混频器6的信号功率的频率变高，也能够转换为连接在混频器6的后级的第二信号检测部8能够处理的频率。作为例子，在进行由被干扰天线3接收的240MHz的电力的测定情况下，将振荡器的频率设定为170MHz，作为混频器6的输出频率得到240+170=410MHz和240-170=70MHz，输入到后级的第二信号检测部8。另外，这种情况下需要过滤（除去）70MHz以外的信号。

在第二信号检测部8进行95MSa/s的采样，每10.5ns将从混频器6输入的电信号从模拟值变换为数字值。然后，进行正交解调，通过数字过滤（除去），得到所需要频带的信号的大小和相位的数字数据。然后，第二存储器12b按顺序存储该大小的数字值。被存储到第二存储器12b的数字值被传送到连接在后级的不一致度计算部13。

另外，此时的存储器块长是32768点（point），波形的存入时间约为44ms，适当地设定采样间隔、数据量等各种条件，则能够进行比被干扰天线3接收的电磁波能量的反复周期时间长的测定。

使用所述的结构得到的数据是第一信号检测部、第二信号检测部共同在每1.34μs转换为数字值的32768点的振幅数据。

如所述，由于在地址总线或者数据总线等数字信号线传送的信号几乎都具有各具特征的时间性的变化，所以通过比较干扰信号的时间性的变化，能够确定从IC的哪一个输出端子输出的信号是干扰电磁波的发生源。因此，也能够将抑制干扰电磁波的发生的对策限制在必要最小程度，所以比现有技术能够降低对策所需的费用。

另外，虽然基本时钟频率使用27MHz等，但是也可以根据半导体的规格在约32kHz～1GHz的范围内任意设定。

虽然时钟频率的倍频数是3倍、5倍等，但也可以根据半导体的规格任意设定。

DRAM等信息传送的周期性根据半导体的规格任意设定。

混频器5、6的输出不限定于70MHz，能够根据在后级使用的第一和第二信号检测部7、8的规格任意设定。

第一和第二信号检测部7、8的采样不限于95MSa/s，能够根据使用的A/D转换器的规格任意设定。

计算机装置11中的数字信号处理能够根据需要测定的条件，调整频率和频带的宽度。

另外，作为干扰电波接收用的天线3，也可以使用如图7所示的接收干扰的电子设备1的天线1a。另外，作为干扰电波接收用的天线3，也可以使用如图8所示的EMI测定天线3A。

接着，说明本发明的第二实施方式。

第二实施方式的装置结构与所述的第一实施方式基本相同，第二实施方式和第一实施方式的差异点在于，在显示部15对测定结果的不一致度进行绘图显示。也就是说，将不一致度区分为多个阶段，对每个该阶段变化显示色，在显示部15的监视画面显示电子设备1的平面（XY平面）上的不一致度。

参照图9所示的流程图，对此时的计算机装置11的动作进行说明。

计算机装置11开始测定后，一边扫描传感器2的位置，一边进行以下的SB1～SB9的处理。

即，将传感器2的位置信息和第一信号检测部7的输出数据（上述大小的值和相位的值）存储到第一存储器12a，并且将传感器2的位置信息和第二信号检测部8的输出数据（上述大小的值和相位的值）存储到第二存储器12b（SB1）。

将全部的测定对象位置的测定数据存储到第一存储器12a和第二存储器12b后，取得在第一存储器12a和第二存储器12b中存储的位置信息（SB2）。接着，对于每个相同的位置信息，计算出在第一存储器12a中存储的大小的值的每个采样时间ts的变化量作为第一变化量（A1（m+1）-A1m）（SB3）。进而，计算出在第二存储器12b中存储的大小的值的每个采样时间ts的变化量作为第二变化量（A2（m+1）-A2m）（SB4）。

之后，使用上述（2）式计算出第一变化量和第二变化量的差值、即（A1（m+1）-A1m）-（A2（m+1）-A2m）的累计值的平均值（SB5）。该计算出的平均值作为不一致度，对应于位置信息存储到未图示的硬盘等存储部（SB6）。

接着，判断是否进行了XY平面状的全部测定对象位置的上述平均值（不一致度）的计算（SB7）。同样，在对全部测定对象位置没有进行上述平均值（不一致度）的计算时，更新位置信息（SB8），转移到上述SB2的处理。

另外，在对全部测定对象位置结束了上述平均值、即不一致度的计算时，将对应于XY平面上的传感器2的位置信息计算出的平均值作为不一致度，如上述那样按阶段用颜色区分并显示在显示部15（SB9）。

此时，电子设备1的俯视形状是图10那样时，如图11所示用颜色区分来绘图显示不一致度。图11中，分为阶段D1～D6的6阶段来用颜色区分显示，比如D1>D2>D3>D4>D5>D6，阶段D1的不一致度最大，阶段D6的不一致度最小。即，在作为阶段D6而被显示的位置，存在有干扰电磁波的发生源。

例如，从接收干扰电磁波的天线3输出的信号的大小的时间波形图12所示。此处，图12的横轴是时间，纵轴是信号的大小（电平）。此时，阶段D3的位置的信号大小的波形如图13所示，阶段D4的位置的信号大小的波形如图14所示，阶段D6的位置的信号大小的波形如图15所示。如此，阶段D6的位置的信号大小的波形与由天线3接收的信号大小的波形基本一致。由此，干扰电磁波的发生源存在于显示为阶段D6的位置。

如上所述，根据本实施方式，一边使扫描被测定物1的附近的传感器2进行扫描，一边比较该检测信号和天线3的接收信号，对其不一致度进行绘图显示。通过观察该绘图显示，能够确定传感器2的扫描位置的电磁波和由天线3接收的电磁波的时间轴的变化大致相同的位置、即干扰电磁波的发生源。

接着，说明本发明的第三实施方式。

第三实施方式，对确定传感器的位置的附近是干扰电磁波的发生源的装置进行说明，该传感器的位置能够测定由受干扰的天线3接收的电磁波的相位和对发出干扰电磁波的电子设备的附近进行扫描的传感器所检测出的电磁波的相位差稳定为某一定的值。此处，测定输入到两个输入部的电磁波的接收信号的相位差，计算出该值的稳定度作为一致度，由此确定发生源。

通过由受干扰的天线接收的电信号的相位和由电磁波传感器检测出的电信号的相位的差是否稳定，判断是否是具有相干性（coherency）的相同信号。

一般来说，由于从相同发生源产生的电磁波的信号具有相干性，两个不同的、由放置在发生源附近位置的电磁波传感器所接收的信号和由受干扰的天线接收的电磁波的相位差为某值，所以该相位差稳定表示为一定的值。例如即使频率相同，若信号的发生源不同，则相位产生偏差，所以相位差不为一定的值，由此能够判别信号源。

另外，在该信号进行时间性的变动的情况下，在信号大的时间能够测定稳定的相位差，但是在信号小的时间由于测定也包含测定器等的热噪声，所以相位差不稳定。如此，不能得到一直稳定的相位差，若某个时间是稳定的值，则能够判断为相同的信号。

在规定时间测定两个电信号之间的相位的情况下，并且在该信号完全不同步、即完全不一致的情况下，该相位差的值分散遍布在±180度的范围内。在相位一致的信号混入其中的情况下，相位差的值的偏差集中在确定的值附近。该偏差的大小即偏差宽度、半值宽度、直方图的最小值和最大值的差等为一致度的大小的基准。例如，在偏差宽度是相位差±5度的范围、相位差的值稳定时，能够判断为一致。

图16是表示本发明的第三实施方式中的电磁干扰源确定装置的电路的框图。

在图中，对与所述第一实施方式相同的结构部分用相同的符号表示，下述省略其说明。

在该第三实施方式中，包括具有与第二信号检测部8相同的结构的第一信号检测部7。第一信号检测部7和第二信号检测部8是相同的电路结构，使从分波器10向混频器5、6配线的同轴电缆的长度为相等的长度。使从传感器2向混频器5配线的同轴电缆的长度与从天线3向混频器6配线的同轴电缆的长度相等。而且，使从混频器5向第一信号检测部7配线的同轴电缆的长度与从混频器6向第二信号检测部8配线的同轴电缆的长度为相同的长度。由此，保持输入到第一信号检测部7的信号的相位和输入到第二信号检测部8的信号的相位相等。即，能够将向第一信号检测部7输入的电力与向第二信号检测部8输入的电力（电信号）的相位关系保持为与由传感器2以及天线3接收信号时相同。即使在第一和第二信号检测部7、8的采样中，双方的采样也没有相位差地通过同时进行数字转换来保持两输入电力（电信号）的相位关系并进行数字化。

即，能够得到通过第二信号检测部8得到的被干扰天线3所接收的信号功率和通过第一信号检测部7得到的传感器2所接收的信号功率的相位关系被保持的、将每个一定时间间隔的信号的振幅作为数字值的数据。

另外，第三实施方式和所述第一实施方式的差异点在于，在第三实施方式中，改变计算机装置11的程序，以使用信号功率的相位的数字值θ1、θ2计算出一致度，来取代第一实施方式中使用信号功率的大小的数字值A1、A2计算出不一致度，设置一致度计算部17取代第一实施方式中的不一致度计算部13。

即，本实施方式的一致度计算部17使用相位的数字值θ1、θ2，根据由传感器2检测出的信号功率的相位和由天线3接收的信号功率的相位的相位差随时间经过的稳定性计算出一致度，其中相位的数字值θ1、θ2是基于传感器2的位置信息按传感器2的每个位置读出存储在第一存储器12a和第二存储器12b的信号功率的相位的值的数字值θ1、θ2。

即，在第一存储器12a中存储有由传感器2检测出的信号功率的大小的值A1={A11、A12、…A1n}和其相位的值θ1={θ11、θ12、…θ1n}，在第二存储器12b中存储有由天线3接收的信号功率的大小的值A2={A21、A22、…A2n}和其相位的值θ2={θ21、θ22、…θ2n}。在本实施例中，不使用这些大小的值A1、A2，只使用相位θ1、θ2的值。该相位θ1、θ2以在所述信号检测部7、8的正交调制器中使用的信号为基准。因此，通常不是一定的值。但是，若两个输入信号具有相同的相干性，则该信号的相位差θd=θ1-θ2是某一定的值。

存储在第一存储器12a中的信号功率的相位的值θ1（第一相位数字值）和存储在第二存储器12b中的信号功率的相位的值θ2（第二相位数字值）的差值、即相位差θd=θ1-θ2，例如对应于传感器2的位置的不同如图17～图19所示那样变化。

另外，测定时间=采样时间ts×采样数n（n为自然数）。采样时间ts和采样数n优选为根据被测定噪声而适当设定。另外，在一致度的计算中可以使用全部的测定数据，也可以使用抽取的数据。

在本实施方式中，画出在传感器2的每个位置各相位差θd的直方图，求出出现频度，各相位差θd的频度中的最大的值与均匀偏差的情况下的出现频度的差为一致度。该一致度越大，由传感器2检测出的信号功率的相位和由天线3接收的信号功率的相位越能够表示相干性，并通过传感器2的位置越能够确定干扰电磁波的发生源。也就是说，如图17所示的相位差变化时的频度分布成为如图20所示，如图18所示的相位差变化时的频度分布成为如图21所示，如图19所示的相位差变化时的频度分布如图22所示。如此，相位差θd越收敛到一定的值，由传感器2检测出的信号功率的相位和由天线3接收的信号功率的相位的差成为某一值，越表示相干性高。也就是说，此时的频度和均匀偏差的情况下的出现频度、即测定参数/值范围的分割数（分区数）：采样数3600的测定次数以10度切分画出频度分布的情况下的出现频度100的差是一致度。

另外，使采样数为n时，因为能够认为每个时间的相位差的值没有变化，所以一致度也可以定义为以下的（3）式，

或者以下的（4）式，

显示控制部14从一致度计算部17输入由一致度计算部17计算出的一致度和对应于该一致度的传感器2的位置信息，在显示部15显示传感器2的位置信息和一致度。

在本实施方式中，也能够得到与所述第一实施方式相同的效果。

另外，在显示测定结果时，可以只显示当前的传感器2的位置的一致度，也可以用对应表的形式显示测定的全部的传感器2的位置和一致度。显示形式优选适当设定。

另外，在内部系统EMC的情况下，作为干扰电波接收用的天线3，也可以使用如图24所示的受干扰电子设备1的天线1a。另外，作为干扰电波接收用的天线3，也可以使用如图25所示的EMI测定天线3A。

接着，参照图23所示的流程图，对本实施方式的电磁干扰源确定装置的动作进行说明。

计算机装置11开始测定后，对传感器2的每个位置进行以下的SC1～SC4的处理。

即，将传感器2的位置信息和第一信号检测部7的输出数据（上述大小的值和相位的值）存储到第一存储器12a，并且将传感器2的位置信息和第二信号检测部8的输出数据（上述大小的值和相位的值）存储到第二存储器12b（SC1）。

接着，计算出在第一存储器12a中存储的相位的值θ1和在第二存储器12b中存储的相位的值θ2的差值（相位差θd）（SC2）。

之后，通过计算在SC2中求出的相位差θd的倒数，计算出一致度（SC3）。接着，将计算出的一致度显示在显示部15（SC4）。

如上所述，根据本实施方式，通过一边使对被测定物1的附近进行扫描的传感器2扫描，一边比较其检测信号和天线3的接收信号的相位，能够确定传感器2的扫描位置的电磁波和由天线3接收的电磁波的相干性变高的位置即干扰电磁波的发生源。

因此，在本实施方式中也能够得到与所述第一实施方式相同的效果。

另外，在本实施方式中，由于是比较信号的相位差来判断相干性的有无，所以是以与第一和第二实施方式那样比较信号的大小的时间变动的情况不同的条件，来进行信号的确定。若组合使用这些不同的方法，则可能更正确地确定干扰电波的发生源。

接着，说明本发明的第四实施方式。

第四实施方式的装置结构与所述的第三实施方式基本相同，第四实施方式和第三实施方式的差异点在于，在显示部15绘图显示测定结果的一致度。也就是说，将一致度区分为多个阶段，按每个阶段改变显示色地在显示部15的监视画面显示电子设备1的平面（XY平面）上的一致度。

参照图26所示的流程图，对此时的计算机装置11的动作进行说明。

计算机装置11开始测定后，一边扫描传感器2的位置，一边进行以下的SD1～SD8的处理。

即，将传感器2的位置信息和第一信号检测部7的输出数据（上述大小的值和相位的值）存储到第一存储器12a，并且将传感器2的位置信息和第二信号检测部8的输出数据（上述大小的值和相位的值）存储到第二存储器12b（SD1）。

将全部的测定对象位置的测定数据存储到第一存储器12a和第二存储器12b后，取得在第一存储器12a和第二存储器12b中存储的位置信息（SD2），按每个相同的位置信息，计算出在第一存储器12a中存储的相位的值θ1和在第二存储器12b中存储的相位的值θ2的差值（相位差θd）（SD3）。

之后，计算出相位差θd的频度（SD4），将该频度的值对应于位置信息存储到未图示的硬盘等存储部（SD5）。

接着，对于XY平面状的全部的测定对象位置，判断是否进行了上述频率的计算（SD6），对全部的测定对象位置没有进行上述频率的计算时，更新位置信息（SD7），转移到上述SD2的处理。

另外，对全部的测定对象位置的上述频率计算结束时，对应于XY平面上的传感器2的位置信息计算出的一致度，如上述那样按阶段用颜色区分显示在显示部15（SD8）。

此时，电子设备1的平面（俯视）形状如图10时，如图11所示那样用颜色区分绘图表示一致度。在图11中，分为阶段D1～D6的6阶段用颜色区分表示，如D1<D2<D3<D4<D5<D6，阶段D6的一致度最大，阶段D1的一致度最小。即，在表示为阶段D6的位置存在干扰电磁波的发生源。

如上所述，根据本实施方式，一边使对被测定物1附近进行扫描的传感器2扫描，一边比较其检测信号和天线3的接收信号，绘图显示其一致度，由此通过观察绘图显示，能够确定传感器2的扫描位置的电磁波和由天线3接收的电磁波的相干性变高的位置、即干扰电磁波的发生源。

因此，在本实施方式也能够得到与所述第一实施方式相同的效果。

可以单独使用所述的各实施方式的干扰电磁波的发生源确定方法，也能够组合使用多个方法确定发生源。另外，考虑在噪声测定中一般能观察到的随机性，也可以考虑在同一条件下进行反复多次测定，也考虑得到不一致度或者一致度的平均值、标准偏差等的统计处理。

使用使检测电磁波的传感器2移动的2轴（互相正交的X轴和Y轴）或者3轴（互相正交的X轴、Y轴和Z轴）的扫描装置4，一边改变传感器2的位置一边进行测定，通过绘图显示各个地方上的上述不一致度或者一致度，能够比现有技术更正确地确定干扰电磁波的发生源。

如所述的那样，在上述各实施方式中，能够确定具有从接收干扰电磁波的天线输出的噪声的信号功率和时间变动或相干性等一致的可能性高的信号功率的干扰电磁波的发生源。因此，能够确定成为内部系统EMC的干扰电磁波发生源或不必要辐射EMI的原因的基础噪声的电磁波发生源，能够有效应对EMC问题。

由此，在内部系统EMC中，通过将配置在设备内部的天线接收的信号作为基准信号来标准化，能够确定其干扰源。另外，在10m法电波暗室等不必要的辐射EMI中，通过将测定天线的信号作为基准信号来标准化，能够确定EMI的发生源。

另外，虽然使用了屏蔽环天线作为上述传感器2，但不限定于此，使用其它的天线，例如单极天线等也能够得到同样的效果是不言而喻的。

另外，通过制作记录有使上述计算机装置如上述各实施方式那样动作的计算机程序的floppy（日本注册商标）软盘、CD或DVD等计算机能够读取的信息存储介质，在与上述计算机装置11一样地使用任意的计算机装置时都是有效的。

工业上的可利用性

由能够扫描的传感器扫描产生干扰电磁波的电子设备的附近，通过比较由传感器检测出的电磁波的信号功率和从接收干扰电磁波的天线输出的信号功率，能够由传感器的位置确定干扰电磁波的发生源。因此，能够确定作为内部系统EMC的干扰电磁波发生源或不必要的辐射EMI的原因的基础噪声的电磁波发生源，能够有效应对EMC问题。

Claims

1.一种电磁干扰源确定装置，用于确定电子设备产生的干扰电磁波的发生位置，其特征在于，包括：

传感器，被设置成能够在产生干扰电磁波的电子设备的附近空间移动，接收近区电磁场，将所接收的近区电磁场的信号功率作为第一信号功率输出；

第一信号检测部，被输入从所述传感器输出的所述第一信号功率，输出与该第一信号功率的大小对应的第一数字值；

第二信号检测部，被输入作为第二信号功率的在受干扰的电子设备接收的干扰电磁波的信号功率，输出与该第二信号功率的大小对应的第二数字值；

测定部，输入所述第一数字值和所述第二数字值，测定所述第一信号功率和所述第二信号功率各自的大小随时间经过的变化；

计算部，比较由所述测定部测定的所述第一信号功率的大小的变化和所述第二信号功率的大小的变化，计算出变化的一致度或不一致度；和

通知部，通知由所述计算部计算出的一致度或不一致度。

2.一种电磁干扰源确定装置，用于确定电子设备产生的干扰电磁波的发生位置，其特征在于，包括：

计算部，比较由所述测定部测定的所述第一信号功率的大小的变化和所述第二信号功率的大小的变化，计算出变化的一致度或不一致度；

位置信息取得装置，取得所述传感器相对于产生干扰电磁波的所述电子设备的位置信息；和

绘图装置，对所述传感器的位置和该位置上的所述一致度或不一致度进行绘图。

3.如权利要求1或2所述的电磁干扰源确定装置，其特征在于：

所述计算部包括计算出规定时间内的所述第一信号功率的大小的时间变化量与所述第二信号功率的大小的时间变化量的差值，并基于该计算出的两个时间变化量的差值决定所述一致度或不一致度的装置。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的电磁干扰源确定装置，其特征在于：

所述第二信号功率是从搭载在受干扰的所述电子设备上的天线输出的信号功率。

5.如权利要求1至3中任意一项所述的电磁干扰源确定装置，其特征在于：

所述第二信号功率是从EMI测定天线输出的信号功率。

6.一种电磁干扰源确定装置，用于确定电子设备产生的干扰电磁波的发生位置，其特征在于，包括：

第一信号检测部，被输入从所述传感器输出的所述第一信号功率，输出与以规定的基准信号为基准时的所述第一信号功率的相位对应的第一相位数字值；

第二信号检测部，被输入作为第二信号功率的在受干扰的电子设备接收的干扰电磁波的信号功率，输出与以规定的基准信号为基准时的所述第二信号功率的相位对应的第二相位数字值；

测定部，输入所述第一相位数字值和所述第二相位数字值，测定所述第一信号功率的相位和所述第二信号功率的相位；

计算部，基于由所述测定部测定的所述第一信号功率的相位和所述第二信号功率的相位，根据所述第一信号功率的相位和所述第二信号功率的相位的差随时间经过的稳定性计算一致度或不一致度；和

通知部，通知由所述计算部计算出的一致度或不一致度。

7.一种电磁干扰源确定装置，用于确定电子设备产生的干扰电磁波的发生位置，其特征在于，包括：

计算部，基于由所述测定部测定的所述第一信号功率的相位和所述第二信号功率的相位，根据所述第一信号功率的相位和所述第二信号功率的相位的差随时间经过的稳定性计算一致度或不一致度；

8.如权利要求6或7所述的电磁干扰源确定装置，其特征在于：

所述计算部包括计算出所述第一信号功率的相位和所述第二信号功率的相位的相位差值，并基于计算出的该相位差值决定所述一致度或不一致度的装置。

9.如权利要求8所述的电磁干扰源确定装置，其特征在于：

所述计算部包括计算所述相位差值的时间统计值并基于该时间统计值决定所述一致度或不一致度的装置。

10.如权利要求6～9中任意一项所述的电磁干扰源确定装置，其特征在于：

所述第二信号功率是从搭载于受干扰的所述电子设备上的天线输出的信号功率。

11.如权利要求6～9任意一项所述的电磁干扰源确定装置，其特征在于：

所述第二信号功率是从EMI测定天线输出的信号功率。

12.一种电磁干扰源确定方法，用于使用电磁干扰源确定装置确定电子设备产生的干扰电磁波的发生位置，其特征在于：

所述电磁干扰源确定装置包括：

第二信号检测部，被输入作为第二信号功率的在受干扰的电子设备接收的干扰电磁波的信号功率，输出与该第二信号功率的大小对应的第二数字值；和

计算机装置，输入所述第一数字值和第二数字值，

所述电磁干扰源确定方法包括以下步骤：

所述计算机装置按每个规定采样时间取得从所述第一信号检测部输出的所述第一数字值，顺次使存储地址变化将所述第一数字值存储于第一存储器，

并且，所述计算机装置按每个所述规定采样时间取得从所述第二信号检测部输出的所述第二数字值，顺次使存储地址变化将所述第二数字值存储于第二存储器，

所述计算机装置比较存储于所述第一存储器的所述第一数字值随时间经过的变化和存储于所述第二存储器的所述第二数字值随时间经过的变化，求出这两个变化的一致度或不一致度，通知所述一致度或不一致度。

13.一种电磁干扰源确定方法，用于使用电磁干扰源确定装置确定电子设备产生的干扰电磁波的发生位置，其特征在于：

所述电磁干扰源确定装置包括：

计算机装置，输入所述第一和第二数字值；和

检测所述传感器相对于产生干扰电磁波的所述电子设备的位置信息，将该检测出的位置信息输出到所述计算机装置的装置，

所述电磁干扰源确定方法包括以下步骤：

所述计算机装置比较存储于所述第一存储器的所述第一数字值随时间经过的变化和存储于所述第二存储器的所述第二数字值随时间经过的变化，求出这两个变化的一致度或不一致度，

每次采样时取得前次采样时的所述传感器相对于产生干扰电磁波的所述电子设备的位置信息，

对所述传感器的位置和该位置上的所述一致度或不一致度进行绘图。

14.如权利要求12或13所述的电磁干扰源确定方法，其特征在于：

所述计算机装置计算规定时间内的所述第一信号功率的大小的时间变化量，并且计算出所述第二信号功率的大小的时间变化量，然后计算出这两个时间变化量的差值，基于该计算出的两个变化量的差值决定所述一致度或不一致度。

15.一种电磁干扰源确定方法，用于使用电磁干扰源确定装置确定电子设备产生的干扰电磁波的发生位置，其特征在于：

所述电磁干扰源确定装置包括：

第二信号检测部，被输入作为第二信号功率的在受干扰的电子设备接收的干扰电磁波的信号功率，输出与以规定的基准信号为基准时的所述第二信号功率的相位对应的第二相位数字值；和

计算机装置，输入所述第一相位数字值和所述第二相位数字值，

所述电磁干扰源确定方法包括以下步骤：

所述计算机装置按每个规定采样时间取得从所述第一信号检测部输出的所述第一相位数字值，顺次使存储地址变化将所述第一相位数字值存储于第一存储器，

并且，所述计算机装置按每个所述规定采样时间取得从所述第二信号检测部输出的所述第二相位数字值，顺次使存储地址变化将所述第二相位数字值存储于第二存储器，

根据存储于所述第一存储器的所述第一相位数字值和存储于所述第二存储器的所述第二相位数字值这两者的相位差随时间经过的稳定性，求出一致度或不一致度，通知所述一致度或不一致度。

16.一种电磁干扰源确定方法，用于使用电磁干扰源确定装置确定电子设备产生的干扰电磁波的发生位置，其特征在于：

所述电磁干扰源确定装置包括：

所述电磁干扰源确定方法包括以下步骤：

所述计算机装置按每个规定采样时间取得从所述第一信号检测部输出的所述相位第一数字值，顺次使存储地址变化将所述相位第一数字值储于第一存储器，

根据存储于所述第一存储器的所述第一相位数字值和存储于所述第二存储器的所述第二相位数字值这两者的相位差随时间经过的稳定性，求出一致度或不一致度，

17.如权利要求15或16所述的电磁干扰源确定方法，其特征在于：

所述计算机装置计算出所述第一信号功率的相位和所述第二信号功率的相位的相位差值，基于该计算出的相位差值决定所述一致度或不一致度。