DE112006002864T5

DE112006002864T5 - Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit

Info

Publication number: DE112006002864T5
Application number: DE112006002864T
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Nisshin Sugiura; Masamune Nisshin Takeda; Junichi Nisshin Takahashi
Original assignee: Maspro Denkoh Corp
Current assignee: Maspro Denkoh Corp
Priority date: 2005-10-27
Filing date: 2006-10-26
Publication date: 2008-09-11
Also published as: WO2007049715A1; US20090140750A1; US7999560B2

Abstract

Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit zur Verwendung bei der Prüfung, ob ein Prüfkörper in der Lage ist, Interferenzen auszuschließen, indem eine elektromagnetische Welle von einer strahlenden Antenne in Richtung des Prüfkörpers gestrahlt wird, wobei die strahlende Antenne ein elektromagnetisches Horn und eine Wellenleiterplatte aufweist, die eine von dem elektromagnetischen Horn ausgestrahlte elektromagnetische Welle auf den Prüfkörper lenkt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit, um zu prüfen, ob ein elektronisches Gerät in der Lage ist, Interferenzen auszuschließen (so genannte Störungsunempfindlichkeit).
STAND DER TECHNIK
Herkömmlicherweise ist eine Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunempfindlichkeit mit einem Prüfkörper als zu prüfendem Objekt versehen, der auf einem Drehtisch angeordnet ist, der sich an einem Ende einer reflexionsarmen Kammer befindet, und einer Antenne auf einem Antennenaufnahmepfosten, die sich an dem anderen Ende der reflexionsarmen Kammer befindet. Dann wird eine elektromagnetische Welle, die von einer Antenne ausgestrahlt wird, auf eine vorgeschriebene Prüfebene emittiert, auf welcher der Prüfkörper angeordnet ist (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1).
Ferner sind Prüfverfahren bekannt wie ein Verfahren zur Prüfung eines ausgestrahlten elektromagnetischen Felds, bei dem eine elektromagnetische Welle einer horizontal oder vertikal polarisierten Welle von einer bikonischen Antenne oder einer Log-periodischen Antenne, die in einer Dunkelkammer angeordnet ist, auf einen Prüfkörper aufgebracht wird, der in derselben Dunkelkammer angeordnet ist, und ein TEM-Wellenleiter-Verfahren, bei dem eine TEM-Zelle und eine GTEM-Zelle verwendet werden.
Ferner gibt es ein Verfahren zur Aufbringung eines elektromagnetischen Drehfelds auf einen Prüfkörper-(siehe zum Beispiel Patentliteratur 2).

Patentliteratur 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. 7-55863
Patentliteratur 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. 2003-98211

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
PROBLEMSTELLUNG DER ERFINDUNG
Bei einer herkömmlichen Prüfung der Störungsunempfindlichkeit ist eine Feldstärke einer Prüffunkwelle, die von einer Antenne ausgestrahlt wird, dafür vorgesehen, auf 200 V/m eingestellt zu werden, was relativ niedrig ist. Dementsprechend ist es in Abhängigkeit davon, welches Produkt als zu prüfendes Objekt (Prüfkörper) verwendet wird, zuweilen nicht möglich, eine ausreichende Störungsunempfindlichkeitsprüfung durchzuführen.
Das bedeutet, dass, wenn das Produkt zum Beispiel auf einem beweglichen Körper montiert ist, wie ein Kraftfahrzeug, und der bewegliche Körper in der Nähe eines Leitradargeräts verkehrt, das für den Start/die Landung eines Flugzeugs verwendet wird, ein Problem darin besteht, dass ein elektronisches Gerät fehlschlägt oder nicht richtig funktioniert oder in einigen Fällen fatale Fehler verursacht, selbst wenn das Produkt eine Störungsunempfindlichkeitsprüfung mit einer Prüffunkwelle mit einer Feldstärke von 200 V/m durchlaufen hat.
Deshalb wurde bei einer kürzlich durchgeführten Störungsunempfindlichkeitsprüfung eine Feldstärke einer Prüffunkwelle unter Prüfbedingungen auf 600 V/m geändert.
Für den Fall, dass die Feldstärke von 600 V/m durch einen einzigen Verstärker und eine einzige Antenne bewikrt wird, wie bei den oben vorgeschlagenen Techniken, ist jedoch nicht nur eine Antenne mit hoher Stehspannung notwendig, sondern auch ein Leistungsverstärker mit hoher Stehspannung und hoher Leistung erforderlich. Ein Problem besteht darin, dass eine Vorrichtung zur Prüfung der Störunfälligkeit physikalisch größer und kostspielig ist.
Die vorliegende Erfindung erfolgte in Anbetracht der oben genannten Probleme. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit, die mit einem kostengünstigen Leistungsverstärker mit niedriger Leistung verwendet werden kann.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEME
Die Erfindung gemäß Anspruch 1, die vorgenommen wurde, um die oben genannte Aufgabe zu lösen, stellt eine Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit zur Verwendung bei der Prüfung der Störungsunanfälligkeit eines Prüfkörpers bereit, indem eine elektromagnetische Welle von einer strahlenden Antenne aus in Richtung des Prüfkörpers gestrahlt wird. Die strahlende Antenne weist ein elektromagnetisches Horn und eine Wellenleiterplatte auf, die eine von dem elektromagnetischen Horn ausgestrahlte elektromagnetische Welle auf den Prüfkörper lenkt.
Da die Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit der vorliegenden Erfindung wie oben erwähnt die Wellenleiterplatte aufweist, welche die elektromagnetische Welle, die von dem elektromagnetischen Horn ausgestrahlt wird, auf den Prüfkörper lenkt, kann die elektromagnetische Welle von dem elektromagnetischen Horn auf effiziente Weise auf den Prüfkörper gestrahlt werden. Im Vergleich zu dem Fall, indem die elektromagnetische Welle einfach von dem elektromagnetischen Horn ausgestrahlt wird, lässt sich der Verlust der elektromagnetischen Welle, der in dem Strahlengang von dem elektromagnetischen Horn zu dem Prüfkörper stattfindet, reduzieren.
Auf diese Weise ist es entsprechend der Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit der vorliegenden Erfindung nicht notwendig, einen Leistungsverstärker mit hoher Leistung bei Eingabe eines Hochfrequenzsignals für die Übertragung an das elektromagnetische Horn zu verwenden. Der Leistungsverstärker kann eine niedrige Leistung aufweisen und bewirkt eine Verkleinerung und Kostenherabsetzung für die Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit.
Lediglich eine einzige Wellenleiterplatte ist im Einsatz. Allerdings ist gemäß Anspruch 2 vorzugsweise eine Vielzahl von Wellenleiterplatten so angeordnet, dass sie einen Teil des Wegs der elektromagnetischen Welle von dem elektromagnetischen Horn zu dem Prüfkörper umgeben.
Ferner kann gemäß Anspruch 3 für den Fall, dass die Wellenleiterplatte von einem Wellenleiter gebildet ist und der Wellenleiter zwischen dem elektromagnetischen Horn und dem Prüfkörper angeordnet ist, der Verlust der elektromagnetischen Welle, der in dem Strahlengang von dem elektromagnetischen Horn zu dem Prüfkörper stattfindet, vorteilhafterweise reduziert werden. Der oben genannte Effekt lässt sich besser nutzen. In diesem Fall ist der Wellenleiter vorzugsweise so angeordnet, dass eine Mittelachse des Wellenleiters koaxial zu der radialen Achse des elektromagnetischen Horns ist.
Für den Fall, dass die Wellenleiterplatte von einem Wellenleiter gebildet ist, sind das elektromagnetische Horn und der Wellenleiter gemäß Anspruch 4 ferner vorzugsweise so angeordnet, dass die jeweiligen Endflächen des elektromagnetischen Horns und des Wellenleiters eng aneinander befestigt sind.
Dann kann die elektromagnetische Welle, die von der strahlenden Antenne ausgestrahlt wird, auf effiziente Weise auf den Prüfkörper gestrahlt werden. Es ist möglich, eine Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit mit einem geringeren Leistungsverlust bereitzustellen.
Ferner ist es nicht immer notwendig, das elektromagnetische Horn und den Wellenleiter so anzuordnen, dass sie an den Endflächen eng aneinander befestigt sind. Das elektromagnetische Horn und der Wellenleiter können gemäß Anspruch 5 mit einem Abstand zueinander angeordnet sein.
Das bedeutet, dass selbst wenn das elektromagnetische Horn und der Wellenleiter mit einem Abstand zueinander angeordnet sind, sich der Leistungsverlust in manchen Fällen durch Anpassung des Abstands, einer axialen Länge des Wellenleiters usw. im Vergleich zu dem Fall reduzieren lässt, in dem das elektromagnetische Horn und der Wellenleiter eng aneinander befestigt sind. Auf diese Weise können das elektromagnetische Horn und der Wellenleiter mit einem Abstand angeordnet werden, wenn der Abstand zwischen dem elektromagnetischen Horn und dem Wellenleiter usw. gemäß den Prüfbedingungen richtig festgelegt wird.
Für den Fall beispielsweise, dass eine Entfernung von einer offener Endfläche des elektromagnetischen Horns zu dem Prüfkörper und eine Frequenz der elektromagnetischen Welle, die von dem elektromagnetischen Horn ausgestrahlt wird, unter Prüfbedingungen für den Prüfkörper festgelegt werden, ist es wünschenswert, dass die axiale Länge des Wellenleiters auf ungefähr die Hälfte der Entfernung von der offenen Endfläche des elektromagnetischen Horns zu dem Prüfkörper, die unter Prüfbedingungen festgelegt wurde, eingestellt wird (insbesondere eine Länge, die das 0,8- bis 1,2-Fache der Länge der Hälfte der Entfernung beträgt) und der Abstand zwischen dem elektromagnetischen Horn und dem Prüfkörper auf eine Entfernung eingestellt wird, die ungefähr gleich der Wellenlänge der elektromagnetischen Welle ist (insbesondere eine Länge, die das 0,8- bis 1,2-Fache der Länge der Wellenlänge beträgt). Diese Zahlen stellen Werte dar, die durch ein Experiment, das später noch erklärt wird, erhalten wurden, das von den vorliegenden Erfindern usw. durchgeführt wurde.
Anhand dieses Experiments wurde ferner herausgefunden, dass sich die Feldstärke in einer angeordneten Position des Prüfkörpers und einem Halbleistungsbereich (so genannte Ruhezone), bei dem die Feldstärke innerhalb eines Bereichs von einer maximalen Stärke auf –3 dB fällt, verändern, wenn das elektromagnetische Horn und der Prüfkörper mit einem Abstand zueinander angeordnet werden und eine Breite des Abstands verändert wird. Das heißt, indem der Wellenleiter an das elektromagnetische Horn herangeführt wird, wird der Halbleistungsbereich breiter, aber die Feldstärke sinkt. Indem der Wellenleiter von dem elektromagnetischen Horn wegbewegt wird, erhöht sich im Gegenzug die Feldstärke, jedoch wird der Halbleistungsbereich schmäler.
Dementsprechend ist es für den Fall, dass der Halbleistungsbereich und die Feldstärke festgelegt werden oder eine Vielzahl von Bedingungen unter den Bedingungen einer Störungsunempfindlichkeitsprüfung eingestellt werden, wünschenswert, dass sich der Abstand zwischen dem elektromagnetischen Horn und dem Prüfkörper beliebig anpassen lässt. Zu diesem Zweck kann gemäß Anspruch 7 ein Aufnahmeelement vorgesehen sein, das den Wellenleiter aufnimmt, der an dem elektromagnetischen Horn befestigt und von ihm abgenommen werden soll.
In diesem Fall kann das Aufnahmeelement ferner mit einem Rad versehen sein, so dass es beweglich ist. Vorzugsweise kann das Aufnahmeelement gemäß Anspruch 8 aus einer Gleitschiene und einer Vielzahl von Aufnahmen bestehen, die in der Gleitschiene beweglich vorgesehen sind. Bei einer derartigen Anordnung bedeutet das, dass der Wellenleiter relativ zu dem elektromagnetischen Horn bewegt werden kann in einen Zustand, in dem die axialen Achsen des elektromagnetischen Horns und des Wellenleiters miteinander zur Deckung kommen. Dementsprechend kann eine axiale Falschausrichtung zwischen dem elektromagnetischen Horn und dem Prüfkörper verhindert werden.
Für den Fall, dass eine Störungsunempfindlichkeitsprüfung mittels einer elektromagnetischen Welle einer linear polarisierten Welle durchgeführt wird, kann das elektromagnetische Horn gemäß Anspruch 9 mit einer Drehvorrichtung versehen sein, die das elektromagnetische Horn auf einer radialen Achse des elektromagnetischen Horns dreht. Das bedeutet, dass auf diese Weise eine polarisierte Wellenfläche der elektromagnetischen Welle, die auf den Prüfkörper gestrahlt wird, auf einen beliebigen Winkel eingestellt werden kann.
Das elektromagnetische Horn strahlt die elektromagnetische Welle von seiner offenen Fläche nach vorne aus. Ein Teil der elektromagnetischen Welle, die von dem elektromagnetischen Horn ausgestrahlt wird, verläuft zuweilen jedoch von der offenen Fläche des elektromagnetischen Horns nach hinten. Gemäß Anspruch 10 kann daher eine Reflektorplatte das elektromagnetische Horn umgebend vorgesehen sein, welche die von der offenen Fläche nach hinten verlaufende elektromagnetische Welle reflektiert und zu dem Prüfkörper lenkt. Auf diese Weise kann die elektromagnetische Welle von dem elektromagnetischen Horn auf effizientere Weise auf den Prüfkörper gestrahlt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine erläuternde Ansicht einer Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet wird.
2 ist eine erläuternde Ansicht einer strahlenden Antenne.
3 ist eine erläuternde Ansicht, die eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine erläuternde Ansicht, die eine andere Ausführungsform der strahlenden Antenne zeigt.
5(a) bis (c) sind erläuternde Ansichten, welche die Testbedingungen für ein Experiment 1 und die experimentellen Ergebnisse zeigen.
6(a), (b) sind graphische Darstellungen, welche die Ergebnisse des Experiments 1 zeigen.
7(a) bis (c) sind erläuternde Ansichten, welche die Testbedingungen für ein Experiment 2 und die experimentellen Ergebnisse zeigen.
8(a), (b) sind graphische Darstellungen, welche die Ergebnisse des Experiments 2 zeigen.
9(a) bis (c) sind erläuternde Ansichten, die eine Ausführungsform zeigen, bei der ein Abstand zwischen dem elektromagnetischen Horn und dem Wellenleiter anpassbar ist.
10 ist eine erläuternde Ansicht, die eine Ausführungsform zeigt, bei der eine polarisierte Wellenfläche einer elektromagnetischen Welle anpassbar ist.
11 ist eine Endansicht von einem Pfeil A-A in 8 aus gesehen.
12 ist eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung eines Messverfahrens eines Abstandsmessgeräts.
13(a) bis (c) sind erläuternde Ansichten, die Beispiele weiterer Ausgestaltungen des Wellenleiters zeigen.
14 ist eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels der Prüfbedingungen einer Störungsunempfindlichkeitsprüfung.
15 ist eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung einer Veränderung in der Empfangsfeldstärke durch eine Länge des elektromagnetischen Horns.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden werden im Detail die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Hilfe der Zeichnungen beschrieben.
Ausführungsform 1
1 zeigt eine erläuternde Ansicht einer Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet wird. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet die Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit. Ein Wellenabsorber 11 wird auf eine gesamte innere Fläche einer reflexionsarmen Kammer 7 aufgebracht 7. Eine elektromagnetische Welle, die in das Innere der reflexionsarmen Kammer 7 gestrahlt wird, und eine elektromagnetische Welle, die von einem Prüfkörper reflektiert wird, usw. werden in dem Wellenabsorber 11 absorbiert, um in Wärmeenergie umgewandelt zu werden.
Ein Tisch 3 ist an einem Ende im Innern der reflexionsarmen Kammer 7 vorgesehen. Ein Prüfkörper 2 ist über eine Spannvorrichtung 3a zur Höhenverstellung auf dem Tisch 3 montiert.
Eine strahlende Antenne 5 ist an dem anderen Ende über eine Plattform 6a und eine Plattform 6b vorgesehen. Die strahlende Antenne 5 besteht aus einem elektromagnetischen Horn 4 und einem Wellenleiter 8. Der Wellenleiter 8 und der Prüfkörper 2 sind auf einer radialen Achse 12 des elektromagnetischen Horns 4 angeordnet.
Das Bezugszeichen 17a bezeichnet eine Stromversorgung für den Anschluss einer weiter unten beschriebenen Richtungsgabel 14 und der strahlenden Antenne 5 (insbesondere des elektromagnetischen Horns 4). Das Bezugszeichen 20 bezeichnet einen Sender.
L1 stellt eine Länge des Wellenleiter 8 dar. In der vorliegenden Ausführungsform ist L1 zum Beispiel auf 50 cm eingestellt. L2 stellt einen räumlichen Abstand von einem offenen Ende des Wellenleiters 8 zu dem Prüfkörper 2 dar. In der vorliegenden Ausführungsform ist L2 zum Beispiel auf 50 cm eingestellt. L0 stellt einen Abstand von einem offenen Ende des elektromagnetischen Horns 4 zu dem Prüfkörper dar. In der vorliegenden Ausführungsform ist L0 auf 1 m eingestellt.
Mit Hilfe von 2 erfolgt nun eine detaillierte Erläuterung zu der strahlenden Antenne 5. Die strahlende Antenne 5 besteht aus dem elektromagnetischen Horn 4 und dem Wellenleiter 8. Als elektromagnetisches Horn 4 wird ein rechteckiges elektromagnetisches Horn verwendet, das an einem Ende offen ist. An dem anderen Ende des elektromagnetischen Horns 4 ist eine Sonde 40 zwischen einem Haltekörper 41 und einem Steckverbinder 42 angeordnet. Eine Stromversorgung 17a ist mit dem Steckverbinder 42 verbunden. Der Haltekörper 41 ist von einem dielektrischen Körper gebildet.
Als Wellenleiter 8 wird ein rechteckiger Wellenleiter verwendet, der eine Öffnung aufweist, die in ihrer Form identisch mit einer Öffnung des elektromagnetischen Horns 4 ausgebildet ist. Das elektromagnetische Horn 4 und der Wellenleiter 8 sind derart angeordnet, dass die radiale Achse 12 einer elektromagnetischen Welle, die von dem elektromagnetischen Horn 4 ausgestrahlt wird, mit einer Mittelachse des Wellenleiters 8 zur Deckung kommt. Die jeweiligen Endflächen des elektromagnetischen Horns 4 und des Wellenleiters 8 sind eng aneinander befestigt.
Der Wellenleiter 8 ist aus einem leitenden Material gebildet. Der Wellenleiter 8 kann aus einer Faser gebildet sein, in die ein leitendes Material eingewebt ist. Der Wellenleiter 8 kann ferner in einem Maschenwerk ausgebildet sein, wenn die Abstände zwischen den Maschen des Maschenwerks kürzer sind als ein Viertel einer Wellenlänge einer verwendeten Frequenz. Wenn der Wellenleiter 8 aus Faser oder in einem Maschenwerk gebildet ist, lässt sich eine Gewichtsreduzierung des Wellenleiters bewirken. Wenngleich in der vorliegenden Ausführungsform ein rechteckiges elektromagnetisches Horn und ein rechteckiger Wellenleiter verwendet werden, können auch ein kreisförmiges elektromagnetisches Horn und ein kreisförmiger Wellenleiter verwendet werden.
Nun erfolgt eine Erläuterung zu dem Sender 20. Wie in 2 veranschaulicht, weist der Sender 20 einen Signalgeber 10, einen Leistungsverstärker 13, die Richtungsgabel 14 und einen Blindwiderstand 18 auf. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet den Signalgeber. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird als Signalgeber 10 ein Oszillator verwendet, der von 1 bis 1,5 GHz schwingt. Das Bezugszeichen 13 bezeichnet den Leistungsverstärker. Wenngleich in der vorliegenden Ausführungsform die Richtungsgabel 14 und der Blindwiderstand 18 verwendet werden, kann stattdessen auch ein Einwegleiter verwendet werden.
Nun wird die Funktionsweise erläutert. Ein Sweep-Signal von 1 bis 1,5 GHz, das von dem Signalgeber 10 erzeugt wird, wird durch den Leistungsverstärker 13 verstärkt (in der vorliegenden Ausführungsform werden 50 W verwendet). Das verstärkte Hochfrequenzsignal wird über die Richtungsgabel 14 für das elektromagnetische Horn 4 zur Verfügung gestellt. Eine dem elektromagnetischen Horn 4 ausgestrahlte elektromagnetische Welle wird mit geringerem Übertragungsverlust über eine Sonde 40 durch den Wellenleiter 8 hindurch übertragen, um auf den Prüfkörper gestrahlt zu werden. Da das elektromagnetische Horn 4 und der Wellenleiter 8, dessen Öffnung in ihrer Form identisch mit der Öffnung des elektromagnetischen Horns 4 ist, eng aneinander angeordnet werden können, kann die elektromagnetische Welle, die von dem elektromagnetischen Horn 4 ausgestrahlt wird, im Falle der vorliegenden Ausführungsform auf effiziente Weise ohne Verlust auf den Wellenleiter 8 gelenkt werden.
Die elektromagnetische Welle, die auf den Wellenleiter 8 gelenkt wird, wird von der anderen Endfläche des Wellenleiters 8 auf den Prüfkörper 2 gestrahlt. Im Ergebnis wird auf einer Prüfebene (mit φ 30 cm in der vorliegenden Ausführungsform) des Tisches 3, auf dem der Prüfkörper 2 montiert ist, ein gleichförmiges elektromagnetisches Feld erzeugt.
Für den Fall, dass aufgrund der Größe des Prüfkörpers 2, der auf dem Tisch 3 montiert ist, eine Änderung der Prüfebene, einer Position eines Prüfplatzes usw. notwendig ist, kann die Spannvorrichtung 3a zur Höhenverstellung geändert werden oder die Höhe usw. der Plattform 6 und des Tisches 3 kann verändert werden, so dass die elektromagnetische Welle auf die Prüfebene gestrahlt werden kann.
Die von der strahlenden Antenne 5 ausgestrahlte elektromagnetische Welle kann auf einem metallischen Teil des Prüfkörpers reflektiert und von der strahlenden Antenne 5 empfangen werden. Die Richtungsgabel 14 ist dafür vorgesehen, eine Fehlfunktion oder ein Versagen des Leistungsverstärkers 13 aufgrund der Aufbringung der empfangenen Leistung auf den Leistungsverstärker 13 zu verhindern.
Nun wird berechnet, welche Versorgungsleistung für das elektromagnetische Horn 4 notwendig ist, um auf der Prüfebene bei 1,3 GHz eine Feldstärke von 600 V/m zu erreichen.
Zunächst wird eine Empfangsfeldstärke von 600 (V/m) in eine Einheit von (dBμ/m) umgerechnet.
Empfangsfeldstärke A = 20 × Log (600 × 106)
Dementsprechend ist A = 175,56 (dBμ/m).
Als nächstes wird die Feldstärke (dBμ/m) in eine elektrische Spannung (dBμ) umgerechnet. Spannung Et = E + G + Le – (Lf × L) – 6,wobei

Et:: Empfänger-Eingangssignalspannung (dBμ),
E:: Feldstärke (dBμ/m),
G:: Antennenverstärkung (dBi)
Le:: aktive Antennenlänge (dB) = 20 × Log(λ/π),
λ:: Wellenlänge (m),
Lf:: Kabelverlust pro Längeneinheit (dB/m),
L:: Kabellänge (m), und
Wert 6:: Korrekturwert für die Umrechnung von einem offenen Wert in einen Endwert.

Demententsprechend ist, wenn die Antennenverstärkung G = 0 dBi und die Kabellänge L = 0 m, λ = (3 × 108)/(1,3 × 109) = 0,23 (m), Le = 20 × Log(0,23/3,14) = –22,7 (dB), Et = 175,56 – 22,7 – 6 = 146,86 (dBμ).
Als nächstes wird die Spannung (dBμ) in eine elektrische Leistung (dBm) umgerechnet. elektrische Leistung Pi = Et – 20 × Log (√0,001 × √50 × 106),wobei
Pi: Empfangspegel (dBm) und Et: Empfänger-Eingangssignalspannung (dBμ),
Dementsprechend ist die elektrische Leistung Pi = 146,86 – 20 × 5,35 = 39,86 (dBm).
Wobei, wenn ein Verlust G1 von der Endfläche des elektromagnetischen Horns 4 zu einer Endfläche (auf der Seite, die mit dem elektromagnetischen Horn in Kontakt ist) des Wellenleiters 8 gleich 1 dB ist, ein Verlust G2 des Wellenleiters 8 gleich 1 dB ist und ein Verlust G3 von der anderen Endfläche des Wellenleiters 8 zu der Prüfebene gleich 5 dB ist, dann ist die Versorgungsleistung P für das elektromagnetische Horn 4 aus der obigen Gleichung: P = Pi + G1 + G2 + G3 = 39,86 + 1 + 1 + 5 = 46,86 (dBm) = 48,5 (W).
Als Ergebnis der von den Erfindern durchgeführten Experimente wurde herausgefunden, dass der Verlust G3 von einem offenen Ende des Wellenleiters 8 zu der Prüfebene gleich 5 dB beträgt. Das heißt, der Verlust von dem offenen Ende des Wellenleiters 8 zu der Prüfebene beträgt 28,7 dB, sofern als Verlust im freien Raum berechnet. Ferner wurde herausgefunden, dass der Verlust allerdings wesentlich reduziert wird (23,7 dB), wenn das elektromagnetische Horn 4 und der Wellenleiter 8 wie in der vorliegenden Ausführungsform eng aneinander angeordnet werden. Es wird davon ausgegangen, dass der Grund dafür darin besteht, dass der Großteil der Energie der elektromagnetischen Welle, die von dem offenen Ende des Wellenleiters 8 ausgestrahlt wird, konvergiert und auf die Testfläche auf dem Tisch 3 gestrahlt wird, auf welche der Prüfkörper 2 montiert ist.
Um eine Feldstärke von 600 V/m auf herkömmliche Weise zu erhalten, bei der die Strahlung auf einen freien Raum ausgeübt wird, ist eine Versorgungsleistung von 28 (KW) notwendig, wenn eine Entfernung zwischen einem Sendepunkt und einem Empfangspunkt 1 m beträgt, wie unten veranschaulicht.
Für den Fall, dass die Strahlung auf einen freien Raum ausgeübt wird, ergibt sich eine Versorgungsleistung Pf aus der unten stehenden Gleichung. Pf = Pi + G0
Wobei G0 = Ausbreitungsverlust im freien Raum (dB), für den Fall, dass die Entfernung zwischen dem Sendepunkt und dem Empfangspunkt 1 m beträgt
= 34,7 (dB).
Dementsprechend ist Pt = 39,86 + 34,7 = 74,56 (dBm) = 28576 (W).
Im Ergebnis lässt sich mit der Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit der vorliegenden Ausführungsform eine benötigte Leistungsfähigkeit mit einer Versorgungsleistung von ungefähr einem 600stel der Versorgungsleistung im vorherigen Fall bewirken, bei dem die elektromagnetische Welle direkt von einer strahlenden Antenne auf den Prüfkörper gestrahlt wird.
Wie oben angemerkt, ist dadurch, dass in der vorliegenden Ausführungsform die elektromagnetische Welle, die von dem elektromagnetischen Horn 4 ausgestrahlt wird, auf den Wellenleiter 8 gelenkt wird, ein Verlust in dem Ausbreitungsweg (in der vorliegenden Ausführungsform ein Verlust von insgesamt 7 dB, da der Verlust G1 von der Endfläche des elektromagnetischen Horns 4 zu einem Ende des Wellenleiters 8 gleich 1 dB ist, der Verlust G2 des Wellenleiters 8 gleich 1 dB ist und der Verlust G3 von der anderen Endfläche des Wellenleiters 8 zu der Prüfebene gleich 5 dB ist) kleiner ist als ein Verlust in einem Ausbreitungsweg in einem herkömmlichen Verfahren, bei dem die Strahlung auf einen freien Raum ausgeübt wird (eine Übertragungsentfernung zwischen dem Sender und dem Empfänger beträgt 1 m, der Ausbreitungsverlust im freien Raum G0 bei einer Frequenz von 1,3 GHz beträgt 34,7 dB). Im Ergebnis wird eine hervorragende Wirkung erzielt, bei der eine elektrische Leistung, mit der eine Antenne versorgt werden soll, auf ungefähr ein 600stel reduziert werden kann.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Richtungsgabel 14 ferner an einer Eingangsseite des elektromagnetischen Horns 4 vorgesehen. Auf diese Weise ist es möglich, eine Fehlfunktion oder ein Versagen des Verstärkers 13 aufgrund der Aufbringung der elektromagnetischen Welle, die von einem metallischen Teil usw. des Prüfkörpers 2 reflektiert wird und von einer Ausgangsklemme des Verstärkers 13 zurückgegeben wird, zu verhindern.
Ausführungsform 2
Nun erfolgt eine Erläuterung zu einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Einbeziehung von 3.
In der folgenden Beschreibung sind dieselben Komponenten wie bei der Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit der ersten Ausführungsform mit denselben Bezugszeichen be zeichnet, und die detaillierte Erläuterung wird nicht nochmals wiederholt.
Bei einer Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit 100 in 3 wird an Stelle der reflexionsarmen Kammer 7 der ersten Ausführungsform eine kleine reflexionsarme Kammer 70 verwendet, die eine Öffnung an einer Seitenwand aufweist und in der Strahlungsrichtung der elektromagnetischen Welle kurz ist.
Ferner unterscheidet sich die vorliegende Ausführungsform von der ersten Ausführungsform darin, dass das elektromagnetische Horn 4 und die Plattform 6a, auf der das elektromagnetische Horn 4 montiert ist, außerhalb der reflexionsarmen Kammer 70 angeordnet sind.
Eine Öffnung des elektromagnetischen Horns 4 ragt von einer Öffnung, die in der Wandfläche der reflexionsarmen Kammer 70 vorgesehen ist, in die reflexionsarme Kammer 70 hinein.
Der Wellenleiter 8 ist so angeordnet, dass er in Kontakt mit der vorspringenden Öffnung des elektromagnetischen Horns 4 in Kontakt gebracht wird. Eine derartige Anordnung vereinfacht die Arbeitsweise der Geräte, wie der Signalgeber 10 und der Leistungsverstärker 13, und verbessert die Bedienbarkeit, wenn eine Störungsunanfälligkeitsprüfung durchgeführt wird.
Ausführungsform 3
Nun erfolgt eine Erläuterung zu einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Einbeziehung von 4.
In der folgenden Beschreibung sind dieselben Komponenten wie bei der Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit der ersten Ausführungsform mit denselben Bezugszeichen be zeichnet, und die detaillierte Erläuterung wird nicht nochmals wiederholt.
Wie in 4 veranschaulicht, besteht ein Unterschied zwischen der ersten Ausführungsform und der vorliegenden Ausführungsform darin, dass das elektromagnetische Horn 4 und der Wellenleiter 8, aus denen die strahlende Antenne 50 besteht, derart voneinander beabstandet angeordnet sind, dass ihre jeweiligen Endflächen um einen Abstand La beabstandet sind, und dass eine Reflektorplatte 44, welche die von der offenen Fläche des elektromagnetischen Horns 4 nach hinten verlaufende elektromagnetische Welle, die auf den Prüfkörper gelenkt werden soll, reflektiert, auf jeder der oberen und unteren umlaufenden Flächen des elektromagnetischen Horns 4 vorgesehen ist.
Für den Fall, dass das elektromagnetische Horn 4 und der Wellenleiter 8 auf diese Weise voneinander beabstandet angeordnet sind, ist der Übertragungsverlust zwar geringfügig erhöht, jedoch kann die reflektierte elektrische Leistung, welche die von dem elektromagnetischen Horn 4 ausgestrahlte elektromagnetische Welle durch einen Metallkörper, wie den Prüfkörper 2, reflektiert und an das elektromagnetische Horn 4 zurückgegeben wird, durch einen Ausbreitungsverlust im Raum des Raumabstands La abgeschwächt werden. Ferner kann ein Versagen des Einwegleiters 14, des Blindwiderstands 18 und des Leistungsverstärkers 13 verhindert werden.
Ferner wurde anhand von Experimenten der vorliegenden Erfinder herausgefunden, dass für den Fall, dass das elektromagnetische Horn 4 und der Wellenleiter 8 mit einem derartigen Abstand zueinander angeordnet werden, ein Leistungsverlust im Vergleich zu dem Fall, in dem das elektromagnetische Horn 4 und der Wellenleiter 8 eng aneinander befestigt sind, verringert wird, wenn der Abstand (das heißt die Entfernung zwi schen der Antenne und dem Wellenleiter) und eine axiale Länge Lb des Wellenleiters 8 (siehe 5(a) bis 5(c) angepasst werden.
Im Folgenden erfolgt eine Erläuterung zu den Experimenten.
(Experiment 1)
Unter den Prüfbedingungen, dass eine Länge von der offenen Endfläche des elektromagnetischen Horns 4 bis zu dem Prüfkörper 1 m beträgt und die Frequenz der elektromagnetischen Welle 1,3 GHz beträgt, ist der Abstand zwischen dem elektromagnetischen Horn 4 und dem Wellenleiter 8 (Entfernung La zwischen der Antenne und dem Wellenleiter), der den Leistungsverlust am besten reduzieren kann, und die axiale Länge Lb des Wellenleiters 8 zu ermitteln. Wie in 5(a) veranschaulicht, sind das elektromagnetische Horn 4 ohne die Reflektorplatte 44 und der Wellenleiter 8 zu diesem Zweck mit einem Abstand La auf der radialen Achse des elektromagnetischen Horns 4 angeordnet. Darüber hinaus ist eine Feldsonde zur Empfangsfeldstärkemessung in einer Position von 1 m (100 cm) Abstand zu der offenen Endfläche des elektromagnetischen Horns 4 auf der radialen Achse des elektromagnetischen Horns 4 angeordnet.
Ferner ist bei diesem Experiment im Einklang mit den spezifischen Prüfbedingungen, die derzeit bei einer Störungsunempfindlichkeitsprüfung gelten, eine Höhe von der Bodenfläche der axialen Achse des elektromagnetischen Horns 4 und eine Höhe von der Bodenfläche einer elektromagnetischen Sonde auf 100 cm bzw. 105 cm festgelegt. Eine Metallplatte wurde in einer Position von 15 cm unterhalb der Feldsonde horizontal angeordnet. Die Metallplatte ragte von dem Feldsensor 10 cm zu der Seite des Wellenleiters 8 hinaus.
Als Wellenleiter 8 wurden Wellenleiter mit der axialen Länge Lb von 25 cm, 50 cm und 75 cm verwendet. Die Entfernung (Ent fernung zwischen der Antenne und dem Wellenleiter) La von der offenen Endfläche des elektromagnetischen Horns 4 zu der offenen Endfläche des Wellenleiters 8 wurde verändert, indem der Wellenleiter auf der radialen Achse 8 bewegt wurde. Eine durch die Feldsonde erhaltene Empfangsfeldstärke wurde gemessen.
Die Messergebnisse sind in 5(b) und 6(a) veranschaulicht. Bei den Messergebnissen handelt es sich um Messergebnisse für den Fall, dass eine Frequenz f der elektromagnetischen Welle, die von dem elektromagnetischen Horn 4 ausgestrahlt wird, auf 1,3 GHz eingestellt ist.
Wie aus 5(b) und 6(a) deutlich hervorgeht, wurde unter den oben genannten Prüfbedingungen herausgefunden, dass die Befestigung des elektromagnetischen Horns 4 und des Wellenleiters 8 eng aneinander den Übertragungsverlust besser reduziert als die Anordnung des elektromagnetischen Horns 4 und des Wellenleiters 8 im Abstand zueinander, wenn die Länge Lb des Wellenleiters 8 gleich 75 cm ist, während die Anordnung des elektromagnetischen Horns 4 und des Wellenleiters 8 im Abstand zueinander den Übertragungsverlust besser reduziert als eine Anordnung des elektromagnetischen Horns 4 und des Wellenleiters 8 eng aneinander, wenn die Länge Lb des Wellenleiters 8 gleich 50 cm und 25 cm ist.
Ferner wurde herausgefunden, dass die Entfernung La zwischen der Antenne und dem Wellenleiter, die den Übertragungsverlust der elektromagnetischen Welle am besten reduzieren kann, ungefähr 25 cm beträgt, wenn die Länge Lb des Wellenleiters 8 gleich 50 cm ist, und die Entfernung La zwischen der Antenne und dem Wellenleiter, die den Übertragungsverlust der elektromagnetischen Welle am besten reduzieren kann, ungefähr 45 cm beträgt, wenn die Länge Lb des Wellenleiters 8 gleich 25 cm ist.
(Experiment 2)
Unter den Prüfbedingungen, dass die Länge von der offenen Endfläche des elektromagnetischen Horns 4 bis zu dem Prüfkörper 1,1 m beträgt und die Frequenz der elektromagnetischen Welle 2,9 GHz beträgt, ist der Abstand zwischen dem elektromagnetischen Horn 4 und dem Wellenleiter 8 (Entfernung La zwischen der Antenne und dem Wellenleiter), der den Leistungsverlust am meisten reduzieren kann, und die axiale Länge Lb des Wellenleiters 8 zu ermitteln. Wie in 7(a) veranschaulicht, sind das elektromagnetische Horn 4 ohne die Reflektorplatte 44 und der Wellenleiter 8 in einem Abstand La auf der radialen Achse des elektromagnetischen Horns 4 angeordnet. Darüber hinaus ist eine Feldsonde zur Empfangsfeldstärkemessung in einer Position von 1,1 m (110 cm) Abstand zu der offenen Endfläche des elektromagnetischen Horns 4 auf der radialen Achse des elektromagnetischen Horns 4 angeordnet.
Ferner ist bei diesem Experiment im Einklang mit den spezifischen Prüfbedingungen, die derzeit bei einer Störungsempfindlichkeitsprüfung gelten, eine Höhe von der Bodenfläche der axialen Achse des elektromagnetischen Horns 4 und eine Höhe von der Bodenfläche der elektromagnetischen Sonde auf 100 cm bzw. 105 cm eingestellt. Eine Metallplatte wurde in einer Position von 15 cm unterhalb der Feldsonde horizontal angeordnet. Die Metallplatte ragte von dem Feldsensor 20 cm zu der Seite des Wellenleiters 8 hinaus.
Es wurde ein Wellenleiter 8 mit der axialen Länge von 10 cm, 30 cm, 50 cm und 70 cm verwendet. Die Entfernung (Entfernung zwischen der Antenne und dem Wellenleiter) La von der offenen Endfläche des elektromagnetischen Horns 4 zu der offenen Endfläche des Wellenleiters 8 wurde verändert, indem der Wellenleiter 8 auf der Strahlungsachse bewegt wurde. Eine durch die Feldsonde erhaltene Empfangsfeldstärke wurde gemessen.
Die Messergebnisse sind in 7(b) und 8(a) veranschaulicht. Bei den Messergebnissen handelt es sich um Messergebnisse für den Fall, dass eine Frequenz f der elektromagnetischen Welle, die von dem elektromagnetischen Horn 4 ausgestrahlt wird, auf 2,9 GHz eingestellt ist.
Wie aus 7(b) und 8(a) deutlich hervorgeht, wurde unter den oben genannten Prüfbedingungen herausgefunden, dass die Befestigung des elektromagnetischen Horns 4 und des Wellenleiters 8 eng aneinander den Übertragungsverlust besser reduziert als die Anordnung des elektromagnetischen Horns 4 und des Wellenleiters 8 im Abstand zueinander, wenn die Länge Lb des Wellenleiters 8 gleich 70 cm ist, während die Anordnung des elektromagnetischen Horns 4 und des Wellenleiters 8 im Abstand zueinander den Übertragungsverlust besser reduziert als eine Anordnung des elektromagnetischen Horns 4 und des Wellenleiters 8 eng aneinander, wenn die Länge Lb des Wellenleiters 8 gleich 50 cm, 30 cm und 10 cm ist.
Ferner wurde herausgefunden, dass die Entfernung La zwischen der Antenne und dem Wellenleiter, die den Übertragungsverlust der elektromagnetischen Welle am besten reduzieren kann, ungefähr 10 cm beträgt, wenn die Länge Lb des Wellenleiters 8 gleich 50 cm ist, die Entfernung La zwischen der Antenne und dem Wellenleiter, die den Übertragungsverlust der elektromagnetischen Welle am besten reduzieren kann, ungefähr 30 cm beträgt, wenn die Länge Lb des Wellenleiters 8 gleich 30 cm ist, und die Entfernung La zwischen der Antenne und dem Wellenleiter, die den Übertragungsverlust der elektromagnetischen Welle am besten reduzieren kann, ungefähr 50 cm beträgt, wenn die Länge Lb des Wellenleiters 8 gleich 10 cm ist.
Anhand jedes einzelnen der obigen experimentellen Ergebnisse wurde herausgefunden, dass dadurch, dass die Empfangsfeld stärke selbst größer wird, je länger der Wellenleiter 8 wird, die Länge Lb des Wellenleiters 8 vorzugsweise auf ungefähr die halbe Länge (50 cm) der Entfernung (100 cm, 1,10 cm) von der offenen Endfläche des elektromagnetischen Horns 4 und dem Prüfkörper 2 eingestellt wird, die unter Prüfbedingungen festgelegt wurde, und der Abstand zwischen dem elektromagnetischen Horn 4 und dem Wellenleiter 8 vorzugsweise auf eine Entfernung (25 cm, 10 cm) eingestellt wird, die im Wesentlichen gleich der Wellenlänge λ (ungefähr 23 cm bei 1,3 GHz, ungefähr 10 cm bei 2,9 GHz) der elektromagnetischen Welle ist, wenn das elektromagnetische Horn 4 und der Wellenleiter 8 voneinander beabstandet angeordnet sind.
Derartige Experimente wurden unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt. Es wurde herausgefunden, dass die Länge Lb des Wellenleiters 8 vorzugsweise auf das 0,8- bis 1,2-Fache der Länge der halben Entfernung von der offenen Endfläche des elektromagnetischen Horns 4 und dem Prüfkörper 2 eingestellt wird, die unter Prüfbedingungen festgelegt wurde, und der Abstand zwischen dem elektromagnetischen Horn 4 und dem Wellenleiter 8 vorzugsweise auf das ,8- bis 1,2-Fache der Länge der Wellenlänge λ (ungefähr 23 cm bei 1,3 GHz, ungefähr 10 cm bei 2,9 GHz) der elektromagnetischen Welle eingestellt wird, wenn das elektromagnetische Horn 4 und der Wellenleiter 8 voneinander beabstandet angeordnet sind.
Ferner wurde bei jedem einzelnen der obigen Experimente 1 und 2 herausgefunden, dass sich nicht nur die Empfangsfeldstärke in einer angeordneten Position des Prüfkörpers 2, sondern auch ein Halbleistungsbereich (sogenannte Ruhezone), der innerhalb eines Bereichs von der maximalen Stärke auf –3 dB fällt, verändert, wenn die Entfernung La zwischen dem elektromagnetischen Horn 4 und dem Wellenleiter 8 verändert wird.
Das bedeutet, dass, wie in 5(c) und 6(b) oder in 7(c) und 8(b) veranschaulicht, der Halbleistungsbereich breiter wird, je näher der Wellenleiter 8 an das elektromagnetische Horn 4 herangeführt wird.
Dementsprechend ist es bei der Ausgestaltung eines Prüfkörpers, der eine Störungsunempfindlichkeitsprüfung unter verschiedenen Bedingungen mit einem Halbleistungsbereich durchlaufen kann, wünschenswert, dass der Abstand zwischen dem elektromagnetischen Horn 4 und dem Wellenleiter 8 im Einklang mit den Prüfbedingungen beliebig anpassbar ist.
Wie in den 9(a) bis (c) veranschaulicht, werden das elektromagnetische Horn 4 und der Wellenleiter 8 zu diesem Zweck über einen Aufnahmeträger 22 oder einen Aufnahmeträger 32 vorzugsweise in einer Antennenaufnahme 24 bzw. einer Wellenleiteraufnahme 34 befestigt, und der Abstand zwischen dem elektromagnetischen Horn 4 und dem Wellenleiter 8 kann beliebig eingestellt werden, indem die Aufnahme 24 und 34 in einer Gleitschiene 38 gleitbar angeordnet werden, so dass sie in der Gleitschiene 38 bewegt werden.
Auf diese Weise kann der Abstand zwischen dem elektromagnetischen Horn 4 und dem Wellenleiter 8 angepasst werden in einen Zustand, in dem die Mittelachsen des elektromagnetischen Horns 4 und des Wellenleiters 8 miteinander zur Deckung kommen. Auf diese Weise kann eine axiale Falschausrichtung zwischen dem elektromagnetischen Horn 4 und dem Wellenleiter 8 verhindert werden.
Ferner kann bei der in den 9(a) bis (c) veranschaulichten Vorrichtung das elektromagnetische Horn 4 in der Gleitschiene 38 bewegt werden. Auf diese Weise kann der Ab stand zwischen dem elektromagnetischen Horn 4 und dem Wellenleiter 8 beliebig angepasst werden in einem Zustand, in dem die Gleitschiene 38 fest installiert ist. Selbst wenn beispielsweise eine Prüfbedingung vorhanden ist, bei welcher der Abstand zwischen dem elektromagnetischen Horn 4 und dem Wellenleiter 8 gleich 1 m ist, und eine Prüfbedingung, bei welcher der Abstand zwischen dem elektromagnetischen Horn 4 und dem Wellenleiter 8 gleich 1,1 m ist, kann ein Experiment unter jeder dieser Bedingungen mühelos durchgeführt werden.
In 9 ist (a) eine Seitenansicht des elektromagnetischen Horns 4 und des Wellenleiters 8 von einer seitlichen Richtung aus gesehen, (b) ist eine Vorderansicht des elektromagnetischen Horns 4 von der Seite der offenen Fläche aus gesehen und (c) ist eine Vorderansicht des Wellenleiters 8 von der Seite der offenen Fläche aus gesehen.
Wie aus diesen Ansichten deutlich hervorgeht, sind zwei Nuten 39 in der Gleitschiene 38 ausgebildet. Eine Vielzahl von Gleitrollen (Rädern) 26, 36, die sich entlang der Nuten 39 drehen, sind unterhalb der Antennenaufnahme 24 und der Wellenleiteraufnahme 34 vorgesehen. Auf diese Weise können das elektromagnetische Horn 4 und der Wellenleiter 8 mit extremer Leichtigkeit entlang der Nuten in der Gleitschiene 38 bewegt werden.
Bei der Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit der ersten Ausführungsform, die in 4 veranschaulicht ist, ist die Reflektorplatte 44 auf jeder der oberen und unteren umlaufenden Flächen des elektromagnetischen Horns 4 vorgesehen. Jede Reflektorplatte 44 ist in einer Position fixiert, die sich in einem Abstand Li von 20 cm von dem offenen Ende entfernt in der umlaufenden Fläche des elektromagneti schen Horns 4 befindet. Ferner ist ein Winkel D zwischen einer Plattenfläche jeder der Reflektorplatten 44 und der umlaufenden Fläche des elektromagnetischen Horns 4 auf der Seite des offenen Endes auf 41° eingestellt.
In beiden Fällen, d. h. mit der an dem elektromagnetischen Horn 4 befestigten Reflektorplatte 44 und mit der an dem elektromagnetischen Horn 4 nicht befestigten Reflektorplatte 44, wurde gemessen, wie sich die Empfangsfeldstärke verändert. Im Ergebnis wurde herausgefunden, dass für den Fall, dass die Empfangsfeldstärke ohne die Reflektorplatte 44 gleich 600 V/m ist, sich die Empfangsfeldstärke auf 619 V/m erhöhen lässt, wenn die Reflektorplatte 44 befestigt ist. Die Messung wurde unter den Prüfbedingungen von Experiment 1, wie in 5 veranschaulicht, durchgeführt. Die Länge Lb des Wellenleiters 8 ist auf 50 cm und der Abstand La zwischen dem elektromagnetischen Horn 4 und dem Wellenleiter 8 ist auf 25 cm eingestellt.
Anhand der Ergebnisse dieser Messung lässt sich verstehen, dass, wenn das elektromagnetische Horn 41 wie in der vorliegenden Ausführungsform mit der Reflektorplatte 44 versehen ist, die elektromagnetische Welle von dem elektromagnetischen Horn 4 auf effizientere Weise auf den Prüfkörper gestrahlt werden kann.
Für den Fall, dass das elektromagnetische Horn 41 mit der Reflektorplatte 44 versehen ist, kann die Reflektorplatte 44 nicht auf der oberen und unteren umlaufenden Fläche, sondern auf der rechten und linken umlaufenden Fläche des elektromagnetischen Horns 41 vorgesehen sein. Ferner kann jede der Reflektorplatten 44 nicht nur von einem Stück Metallplatte gebildet sein, sondern kann durch eine im Wesentlichen paralle le Anordnung einer Vielzahl von Metallplatten gebildet sein, wie in 4 als Variante dargestellt ist. Auf diese Weise ist es möglich, durch die Reflektorplatten 44 die Reflexionseffizienz der elektromagnetischen Welle zu erhöhen. Die elektromagnetische Welle von dem elektromagnetischen Horn 4 kann auf effizientere Weise auf den Prüfkörper gestrahlt werden.
Ausführungsform 4
Nun erfolgt eine Erläuterung zu einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Einbeziehung von 10.
In der folgenden Beschreibung sind dieselben. Komponenten wie bei der Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit der ersten Ausführungsform mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und die detaillierte Erläuterung wird nicht nochmals wiederholt.
In 10 ist eine strahlende Antenne 51 an Stelle einer strahlenden Antenne 5 vorgesehen.
Die strahlende Antenne 51 ist dafür vorgesehen, die polarisierte Wellenfläche der elektromagnetischen Welle, die auf den Prüfkörper 2 gestrahlt wird, auf beliebige Winkel einzustellen.
Das Bezugszeichen 6c bezeichnet eine Plattform, welche den drehbeweglichen Halt der strahlenden Antenne 51 auf einer radialen Achse 12 bewirkt.
Das Bezugszeichen 9 bezeichnet ein Abstandsmessgerät, wobei es sich um ein Gerät zur Messung einer Entfernung von einer Endfläche (auf der Seite des Prüfkörpers) eines Wellenleiters 80 zu dem Prüfkörper 2 handelt.
Das Bezugszeichen 15 bezeichnet einen elektrischen Motor, der eine Leistungsquelle für die Drehbewegung der strahlenden Antenne 51 bildet.
Das Bezugszeichen 16 bezeichnet einen Antriebsriemen, der zur Übertragung der elektrischen Energie des elektrischen Motors auf die strahlende Antenne 51 verwendet wird.
Ein Flansch 47 ist auf einer offenen Fläche eines elektromagnetischen Horns 45 ausgebildet.
Ferner ist ein Flansch 82 an einem Ende des Wellenleiters 80 ausgebildet.
Eine Endfläche 46 des Flansches 47 und eine Endfläche 81 des Flansches 82 stoßen aneinander an und sind mit einer Schraube 90 und einer Mutter 91 befestigt.
Ferner sind ein Aufnahmekörper 61 und eine Riemenscheibe 62 einstückig an einem Ende (auf der Seite der Sonde) des elektromagnetischen Horns 45 ausgebildet.
Eine Vertiefung 65 ist oberhalb der Plattform 6c vorgesehen. Die Vertiefung 65 nimmt den Aufnahmekörper 61 über ein Lager 60 auf.
11 zeigt eine Endansicht von einem Pfeil A-A in 10 aus gesehen. Das Bezugszeichen 48 bezeichnet eine Öffnung in dem elektromagnetischen Horn 45. Eine Öffnung in dem Wellenleiter 80 ist ferner mit derselben Form ausgebildet.
Das Bezugszeichen 92 bezeichnet ein Durchgangsloch für die Einführung der Schraube 90.
Eine Vielzahl von Gleitrollen 64 ist derart angeordnet, dass die strahlende Antenne 5 bei ihrer Drehung ruhig läuft.
Nun wird die Funktionsweise erläutert.
Ein vorgegebenes elektromagnetisches Feld des Prüfkörpers 2 wird von dem elektromagnetischen Horn 45 über den Wellenleiter 80 durch ein Hochfrequenzsignal ausgestrahlt, das für die strahlende Antenne 5 zur Verfügung gestellt wird.
Für den Fall, dass eine Störungsunanfälligkeit geprüft wird, indem eine polarisierte Wellenfläche des auszustrahlenden elektromagnetischen Felds geändert wird, ist es möglich, die Störungsunanfälligkeit der polarisierten Wellenfläche eines beliebigen Winkels auf einer Prüfebene zu prüfen, indem der elektrische Motor 15 zur Drehung der strahlenden Antenne 51 auf der Strahlungsachse angetrieben wird.
Nun erfolgt eine Erläuterung zu dem Messverfahren des Abstandsmessgeräts 9. Wie in 12 veranschaulicht, ist eine Vielzahl von Abstandsmessgeräten 9a, 9b in einer Entfernung L3 unterhalb der strahlenden Antenne 51 vorgesehen, welche eine elektromagnetische Welle ausstrahlt.
Als Abstandsmessgeräte werden beispielsweise Laserpointer verwendet. Eine Mitte der Prüfebene des Prüfkörpers 2 wird durch jeden Laserpointer bestrahlt.
Wenn ein Winkel zu der horizontalen Ebene gleich 81 ist und ein Winkel zu der vertikalen Ebene gleich 82 ist, kann an dieser Stelle eine Entfernung L4 von dem offenen Ende des Wellenleiters 80 zu der Prüfebene des Prüfkörpers 2 anhand der unten stehenden Gleichung berechnet werden. L4 = (L3/2) tan(Θ1) sin(Θ2) – L5
L5 ist eine Einbautiefe des Wellenleiters 80, die eine bekannte Größe darstellt.
Die Verwendung von Laserpointern als solche ermöglichen es, die Entfernung L4 von der Endfläche des Wellenleiters 80 zu der Prüfebene des Prüfkörpers 2 auf einfache Weise ohne Verwendung eines Vermessungsgeräts zu berechnen.
Es ist wünschenswert, dass die Werte der obigen T1 und T2 direkt ablesbar sind.
In den obigen Ausführungen wurden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung darf jedoch nicht nur auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt werden, sondern kann durch beliebige Änderung jeder einzelnen Komponente innerhalb des Schutzbereiches verwirklicht werden, solange nicht der Kern der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
Jede der obigen Ausführungsformen zeigte ein Beispiel der Prüfvorrichtung mittels einer elektromagnetischen Welle einer linear polarisierten Welle. Die Zwischenlagerung eines Erzeugers kreisförmig polarisierter Wellen, wie ein Verzögerungselement, im Innern des elektromagnetischen Horns (insbesondere zwischen der Sonde 40 und dem Horn) ermöglicht jedoch die Ausstrahlung einer kreisförmig polarisierten elektromagnetischen Welle, und dementsprechend kann eine Prüfung mittels einer kreisförmig polarisierten Welle durchgeführt werden. Ferner wurde beschrieben, dass die Frequenz der elektromagnetischen Welle im Bereich von 1 GHz oder 3 GHz liegt. Als elektromagnetische Welle zur Verwendung bei einer Störungsunempfindlichkeitsprüfung kann allerdings eine elektromagnetische Welle verwendet werden, wenn die Frequenz dieser letzten in einem Bereich von UHF bis SHF liegt.
In den vorliegenden Ausführungsformen wurde die Plattform 6 als eine fest installierte Plattform beschrieben. Indem an einem Boden der Plattform Laufrollen vorgesehen werden, lässt sich aus der Plattform jedoch mühelos eine bewegliche Plattform machen. Es ist wünschenswert, dass die Plattform mit einer Funktion versehen ist, um die Laufrollen in ihrer Drehung zu sperren, so dass die Plattform während der Messungen nicht bewegt werden kann.
Es ist ferner möglich, einen Detektor vorzusehen, der die reflektierte Leistung zwischen der Richtungsgabel 14 und dem Leistungsverstärker 13 ermittelt. Wenn das von dem Detektor ausgegebene Detektionssignal einen vorgegebenen Wert übersteigt, wird ein von dem Signalgeber ausgegebener Signalpegel herabgesetzt oder ausgeschaltet.
Die obige Ausgestaltung bewirkt, dass ein Versagen des Leistungsverstärkers durch reflektierte Leistung verhindert wird.
In jeder der obigen Ausführungsformen wurde beschrieben, dass ein Öffnungsbereich des Wellenleiters 8 (oder 80) dem Bereich der Öffnung des elektromagnetischen Horns 4 (45) entspricht. Selbst wenn jedoch beispielsweise der Öffnungsbereich des Wellenleiters 8a breiter ist als der Öffnungsbereich des elektromagnetischen Horns 4, wie in den 13 (a-1) und (a-2) veranschaulicht, oder selbst wenn der Öffnungsbereich des Wellenleiters 8b schmäler ist als der Öffnungsbereich des elektromagnetischen Horns 4, wie in den 13 (b-1) und (b-2) veranschaulicht, ist es möglich, eine Strahlungsrich tung der elektromagnetischen Welle von dem elektromagnetischen Horn 4 so zu korrigieren, dass sie auf den Prüfkörper gelenkt wird.
Selbst wenn ein Wellenleiter 8c derart ausgebildet ist, dass die Öffnung auf der Seite des Prüfkörpers schmäler ist als die Öffnung auf der Seite des elektromagnetischen Horns 4, wie in den 13 (c-1) und (c-2) veranschaulicht, oder selbst wenn ein Wellenleiter 8d derart ausgebildet ist, dass die Öffnung auf der Seite des Prüfkörpers breiter ist als die Öffnung auf der Seite des elektromagnetischen Horns 4, wie in den 13 (d-1) und (d-2), ist es ferner möglich, eine Strahlungsrichtung der elektromagnetischen Welle von dem elektromagnetischen Horn 4 so zu korrigieren, dass sie auf den Prüfkörper gelenkt wird. Oder die Wirkung lässt sich auch erzielen, indem lediglich Wellenleiter 8e und 8f in einer horizontalen oder vertikalen Richtung vorgesehen werden, wie in den 13 (e-1) und (e-2) veranschaulicht.
In den 13(a) bis 13(e) ist eine Figur mit einer Endung "–1" eine Seitenansicht des elektromagnetischen Horns 4 und des Wellenleiters 8 von einer seitlichen Richtung aus gesehen, und eine Figur mit einer Endung "–2" ist eine erläuternde Ansicht zur Darstellung eines Zustands der Öffnungsfläche des elektromagnetischen Horns 4 durch den Wellenleiter 8 hindurch gesehen. Es ist nicht immer notwendig, dass die oben erwähnten Wellenleiterplatten 8e und 8f und Wellenleiter 8a bis 8d von Metallplatten gebildet sind, sondern sie können auch von einem Maschenwerk mit Abschirmeffekt gebildet sein.
Bei der Erläuterung jeder einzelnen der obigen Ausführungsformen wurde beschrieben, dass eine Entfernung zwischen dem offenen Ende des elektromagnetischen Horns 4 zu dem Prüfkör per (Empfangspunkt) unter den Prüfbedingungen einer Störungsempfindlichkeitsprüfung festgelegt wurde. Selbst wenn eine Entfernung von dem offenen Ende des Wellenleiters 8 auf der Seite des Prüfkörpers zu dem Prüfkörper unter einer Prüfbedingung festgelegt wurde, wie in 14 veranschaulicht, kann eine Prüfvorrichtung zur Anwendung kommen, die eine elektromagnetische Welle auf effiziente Weise auf einen Prüfkörper strahlen kann, indem die Länge Lb des Wellenleiters 8 und die Entfernung La zwischen dem elektromagnetischen Horn 4 und dem Wellenleiter 8 eingestellt werden.
Ferner wurde in der Erläuterung der obigen Ausführungsformen nicht speziell eine Größe des elektromagnetischen Horns 4 selbst beschrieben. Eine Antennenverstärkung der strahlenden Antenne 5 wird jedoch durch den Öffnungsbereich und einen Wert der Verstärkungsverminderung des elektromagnetischen Horns 4 bestimmt. Je breiter der Öffnungsbereich des elektromagnetischen Horns 4 ist, desto größer wird die Antennenverstärkung der strahlenden Antenne 5. Je größer ferner eine Länge des elektromagnetischen Horns 4 in einer Mittelachsenrichtung ist, desto kleiner wird der Wert der Verstärkungsverminderung des elektromagnetischen Horns 4.
Das bedeutet, wie in 15 veranschaulicht, dass in allen Fällen, in denen als elektromagnetisches Horn 4 ein elektromagnetisches Horn 4S mit einer Länge LS verwendet wird und in denen ein elektromagnetisches Horn 4L mit einer Länge LL (LL > LS) verwendet wird, die Eingangssignale Sin1 und Sin2, die für die jeweiligen elektromagnetischen Hörner 4S und 4L zur Verfügung gestellt werden, um am Empfangspunkt identische Feldstärken zu haben, auf verschiedene Signalpegel eingestellt werden können. Das längere elektromagnetische Horn 4L kann den Signalpegel des Eingangssignals besser reduzieren.
Um die Antennenverstärkung der strahlenden Antenne 5 zu erhöhen und um die Strahlungseffizienz der elektromagnetischen Welle zu verbessern, ist es demzufolge vorteilhaft, das elektromagnetische Horn 4 zu verwenden, das in der Richtung der Mittelachse länger ist.
Zusammenfassung
Eine Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit zur Messung der Störungsunanfälligkeit mit einer elektromagnetischen Welle mit hoher Feldstärke wird bereitgestellt, die einen kostengünstigen Verstärker mit geringer Leistung verwenden kann. Die Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit (1) weist einen Signalgeber (10) für die Erzeugung eines Hochfrequenzsignals, eine strahlende Antenne (5), einen Verstärker (13) und einen Tisch (3) auf, um einen Prüfkörper (2) darauf anzuordnen. Die strahlende Antenne (5) weist ein elektromagnetisches Horn (4) und einen Wellenleiter (8) auf, der die gleiche Öffnung aufweist wie das elektromagnetische Horn (4)). Das elektromagnetische Horn (4) und der Wellenleiter (8) sind eng aneinander koaxial zu einer radialen Achse (12) des elektromagnetischen Horns (4) angeordnet. Die elektromagnetische Welle, die von dem elektromagnetischen Horn (4) ausgestrahlt wird, wird in einen Wellenleiter (8) gelenkt und die gelenkte elektromagnetische Welle wird auf den Prüfkörper (2) gestrahlt.

1: Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit,
2: Prüfkörper,
3: Tisch,
4: elektromagnetisches Horn,
5: strahlende Antenne,
6: Plattform,
7: reflexionsarme Kammer,
8, 8a bis 8d: Wellenleiter,
8e, 8f: Wellenleiterplatte,
9: Abstandsmessgerät,
10: Signalgeber,
11: Wellenabsorber,
12: radiale Achse,
13: Leistungsverstärker,
14: Richtungsgabel,
15: elektrischer Motor,
16: Antriebsriemen,
17: Stromversorgung,
18: Blindwiderstand,
20: Sender,
40: Sonde,
41: Haltekörper,
42: Steckverbinder,
44: Reflektorplatte,
45: elektromagnetisches Horn,
46: Endfläche,
47: Flansch,
48: Öffnung,
50: strahlende Antenne,
51: strahlende Antenne,
60: Lager,
61: Aufnahmekörper,
62: Riemenscheibe,
63: Riemenscheibe,
64: Gleitrolle,
65: Vertiefung,
70: reflexionsarme Kammer,
80: Wellenleiter,
81: Endfläche,
82: Flansch,
90: Schraube,
91: Mutter,
92: Durchgangsloch,
100: Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 7-55863 [0004]
- JP 2003-98211 [0004]

Claims

Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit zur Verwendung bei der Prüfung, ob ein Prüfkörper in der Lage ist, Interferenzen auszuschließen, indem eine elektromagnetische Welle von einer strahlenden Antenne in Richtung des Prüfkörpers gestrahlt wird, wobei die strahlende Antenne ein elektromagnetisches Horn und eine Wellenleiterplatte aufweist, die eine von dem elektromagnetischen Horn ausgestrahlte elektromagnetische Welle auf den Prüfkörper lenkt.
Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von Wellenleiterplatten vorgesehen ist und jede der Wellenleiterplatten so angeordnet ist, dass sie einen Teil des Wegs der elektromagnetischen Welle von dem elektromagnetischen Horn zu dem Prüfkörper umgibt.
Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit nach Anspruch 2, wobei die Wellenleiterplatte von einem Wellenleiter gebildet ist und der Wellenleiter zwischen dem elektromagnetischen Horn und dem Prüfkörper angeordnet ist.
Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit nach Anspruch 3, wobei das elektromagnetische Horn und der Wellenleiter so angeordnet sind, dass die jeweiligen Endflächen des elektromagnetischen Horns und des Wellenleiters eng aneinander befestigt sind.
Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit nach Anspruch 4, wobei das elektromagnetische Horn und der Wellenleiter mit einem Abstand zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit nach Anspruch 5, wobei • eine Entfernung von einer offenen Endfläche des elektromagnetischen Horns zu dem Prüfkörper und eine Frequenz der elektromagnetischen Welle, die von dem elektromagnetischen Horn ausgestrahlt wird, unter Prüfbedingungen für den Prüfkörper festgelegt werden, • eine axiale Länge des Wellenleiters auf ungefähr die Hälfte der Entfernung von der offenen Endfläche des elektromagnetischen Horns zu dem Prüfkörper, die unter Prüfbedingungen festgelegt wurde, eingestellt wird, • und der Abstand zwischen dem elektromagnetischen Horn und dem Prüfkörper auf eine Entfernung eingestellt wird, der ungefähr gleich der Wellenlänge der elektromagnetischen Welle ist.
Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei ein Aufnahmeelement vorgesehen sein kann, das den Wellenleiter aufnimmt, der an dem elektromagnetischen Horn befestigt und von ihm abgenommen werden soll.
Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit nach Anspruch 7, wobei das Aufnahmeelement aus einer Gleitschiene und einer Vielzahl von Aufnahmen bestehen kann, die auf der Gleitschiene beweglich vorgesehen sind und den Wellenleiter aufnehmen.
Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das elektrogmagnetische Horn derart ausgestaltet ist, dass eine Drehvorrichtung vor gesehen ist, die das elektrogmagnetische Horn auf einer radialen Achse des elektromagnetischen Horns dreht, und eine elektromagnetische Welle einer linear polarisierten Welle von dem elektromagnetischen Horn ausgestrahlt wird.
Vorrichtung zur Prüfung der Störungsunanfälligkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine Reflektorplatte, welche die von einer offenen Fläche des elektromagnetischen Horns nach hinten verlaufende elektromagnetische Welle reflektiert und zum Prüfkörper lenkt, das elektromagnetische Horn umgebend ist vorgesehen.