JP2000088906A - 代替テストサイト及びオ―プンエリアテストサイトの比較を実施するためのトレ―ス可能な内蔵式プログラマブル周波数発生源 - Google Patents

代替テストサイト及びオ―プンエリアテストサイトの比較を実施するためのトレ―ス可能な内蔵式プログラマブル周波数発生源

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JP2000088906A
JP2000088906A JP11253925A JP25392599A JP2000088906A JP 2000088906 A JP2000088906 A JP 2000088906A JP 11253925 A JP11253925 A JP 11253925A JP 25392599 A JP25392599 A JP 25392599A JP 2000088906 A JP2000088906 A JP 2000088906A
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signal
cylindrical structure
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antenna
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JP11253925A
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Kenneth E Hall
ケネス・イー・ホール
David Pommerenkee
デイビッド・ポメレンキー
Lowell Edward Kolb
ローウェル・エドワード・コルブ
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/28Provision in measuring instruments for reference values, e.g. standard voltage, standard waveform

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来技術で得られなかった、優れたEMI測定
信号源を提供すること。 【解決手段】サイト基準信号源(23)がフ゜ロク゛ラマフ゛ル周波数発
生源の働きをする。サイト基準信号源(23)には対称放射ユニッ
トが含まれている。対称放射ユニットには円筒形構造物(1
3)、信号発生器(26)、電源(23)、及びアンテナ(14)が含まれ
ている。信号発生器(26)は円筒形構造物(13)内に収容さ
れている。電源も円筒形構造物(13)内に収容されてい
る。電源(23)は信号発生器(26)に電力を供給する。アンテナ
(14)は円筒形構造物(13)の外部にある。アンテナ(14)は円筒
形構造物(13)内に収容された信号発生器(26)に電気的に
接続されている。信号を放射するため、信号発生器(26)
は信号を発生し、円筒形構造物(13)を介してアンテナに信号
を伝送する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁適合性の測定
に関するものであり、とりわけ、代替テストサイト及び
オープンエリアテストサイトの比較を実施するためのト
レース可能な内蔵式プログラマブル周波数発生源に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】さまざまな規則に従い、顧客の性能要件
を満たすため、電子装置は、伝導し、放射する望ましく
ない電磁エネルギを最大限度未満にする必要があり、ま
た、他の電磁気発生源に対して一定レベルの耐性を備え
る必要がある。測定方法は、IEC1000-4-3、IEC1000-4-
6、ANSI C63.4、CISPR22といった規格によって与えられ
る。
【0003】システムに対する、及びシステムからのエ
ネルギの結合は、システム設計によって影響されるだけ
ではなく、装置をテストするために利用されるサイトの
特性によって影響を受ける可能性もある。
【0004】過去20年間にわたって、放射EMI信号
と、伝導EMI信号の両方について、電磁妨害(EM
I)測定サイトの比較を試みて、いくつかのサイト源が
開発された。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】これらには、それぞ
れ、1つの大きい欠点があった。すなわち、ユニットご
とに、信号出力の振幅を任意の精度で再現することがで
きなかった。利用可能な製品のいくつかには、同じ「ロ
ット/バッチ」のコンポーネントを用いて造られている
場合、+/−0.5dBのユニット間変動を指定するこ
とが可能なものもあった。ユニットが故障すると、その
基準が失われた。再現可能タイプの1つのユニットが、
3000 Hanover Street,Palo Alto,California 94304を
会社所在地とする、ヒューレットパッカード社によっ
て、1986年に開発された。しかし、このユニット
は、1996年、輸送中に失われた。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の好適な実施態様
に従って、対称放射パターンを用いるプログラマブル周
波数発生源の働きをする、サイト基準信号源を設計す
る。サイト基準信号源には、対称放射ユニットが含まれ
ている。対称放射ユニットには、円筒形構造物、信号発
生器、電源、及びアンテナが含まれている。信号発生器
は、円筒形構造物内に収容されている。電源も、円筒形
構造物内に収容されている。電源は、信号発生器に電力
を供給する。アンテナは、円筒形構造物の外部にある。
アンテナは、円筒形構造物内に収容された信号発生器に
電気的に接続されている。信号を放射するため、信号発
生器は信号を発生し、円筒形構造物を介して、アンテナ
に信号を伝送する。
【0007】好適な実施態様において、対称放射ユニッ
トには、さらに、光ファイバトランシーバが含まれてい
る。光ファイバトランシーバは、遠隔発信元から制御情
報を受信する。例えば、遠隔発信元は、追加の光ファイ
バトランシーバに接続されたコンピュータシステムであ
る。コンピュータシステムは、対称放射ユニットに制御
情報を伝送する。
【0008】本発明によれば、従来技術では得られなか
った、優れたEMI測定信号源が提供される。本明細書
において解説の実施態様は、10kHz〜4GHzの範
囲で利用可能な各定義周波数毎に、変動が発生信号の+
/−0.1dB未満であるように、ユニット毎に較正可
能な振幅を備え、国内及び国際規格団体のそれぞれの規
格に沿って較正ができるという点において独特である。
変調特性と共に、伝導信号のための結合装置、または、
放射信号のためのアンテナ(電界又は磁界)(E field
or H field)を選択することによって、検出器のタイプ
(ピーク、QP、及び平均)及び放出の全態様を、10
kHz〜4GHzの範囲にわたって評価することが可能
になる。
【0009】振幅が正確なEMI測定信号源を利用する
ことによって、EMI測定サイトを備える国際的に公認
の全ての規格団体(NIST、JQL、NPL、Austrian Researc
h Center、BZT等)が測定できるサイト基準信号源を開
発することが可能になる。このデータから、各周波数毎
に、平均偏差及び標準偏差を明らかにすることが可能に
なる。さらに、これを他のテストサイトに適用すると、
全ての国際サイトに関する統計値と比較して、そのサイ
トに関する不確実性の誤差を評価することが可能にな
る。
【0010】さまざまな変調方式及びランダム周波数発
生を利用することによって、該ユニットを用いて、国際
団体(NAMAS、NVLAP、BZT、A2LA、DATech等)による検
定のためのテストサイト又は要員の、性能又は技能を評
価することが可能になる。他のサイト信号源には、EMCO
Royce Field Source、EMCO/ARC Ref Rad、The Univers
ity of York CNE and Societe Moderne d'Etudes Elect
roniques Conducted Emissions Generator and Comb Ge
neratorが含まれている。これらの信号源に較正可能な
ものはない。
【0011】
【発明の実施の形態】図1には、半無響室10内のテー
ブル12上に配置された円筒形構造物13が示されてい
る。代替案として、円筒形構造物13は、他の支持構造
または直接地面に配置することも可能である。
【0012】テーブル12は、回転構造物11上に配置
されている。光ファイバケーブル15によって、円筒形
構造物13内の信号発生器とサイト基準信号源(SR
S)の制御システム部分の間における通信が提供され
る。制御システムは、半無響室10の外部に配置されて
いる。
【0013】アンテナ14は、例えば、13.3cm(5.25イ
ンチ)の放射垂直アンテナである。これによって、CISPR
22で規定されている、受信アンテナから10メートルの
電界強度を提供することが可能になる。
【0014】円筒形構造物13は、できるだけ小さく造
られる。好適な実施態様の場合、円筒形構造物13は、
高さが32.4cm(12.75インチ)で、直径が67.9cm(26.75
インチ)である。円筒形構造物13は、厚さ1.31cm(1
/4インチ)のアルミニウム材から構成されている。
【0015】円筒形構造物13及びそれに収容された装
置は、テストにおいて関心のある周波数で対称放射パタ
ーンをなすRFエネルギを供給する放射ユニットの働き
をする。半無響室10内において円筒形構造物13から
等距離のさまざまな位置から測定した場合、円筒形構造
物13に収容された標準信号発生器の発生信号の変動は
1.5dB未満である。これは、同様のテスト条件下に
おける変動が20dBを超える標準信号発生器からの信
号と比べて有利である。本発明の実施態様によって得ら
れる信号電力の変動の大幅な低減は、円筒形構造物13
の形状、及び外部金属ケーブルの排除によるものであ
る。
【0016】ユニットごとの信号発生器の較正は、ヒュ
ーレットパッカード社から入手可能なHP436パワーメー
タを利用して、円筒形構造物13内の信号発生器のプロ
グラムされた振幅を基準電力に合わせて調整することに
よって実現される。
【0017】図2は、円筒形構造物13によって部分的
に収容されたサイト基準信号源(SRS)全体の略ブロ
ック図である。
【0018】コンピュータ21が、SRSの制御システ
ムとして利用されている。コンピュータ21は、例え
ば、ノートブックコンピュータである。コンピュータ2
1は、光ファイバトランシーバ22を介して光ファイバ
ケーブル15に接続されている。例えば、光ファイバト
ランシーバ22は、TeleByte Technology,Inc.から入
手可能なTeleByte製の型式番号271FSTの光ファイバトラ
ンシーバである。代わりに、他の非金属ケーブルを利用
して、接続することも可能である。コンピュータ21と
光ファイバトランシーバ22の間の通信には、RS232接
続が利用される。
【0019】本発明の好適な実施態様において、コンピ
ュータ21及び光ファイバトランシーバ22は、半無響
室10の外部にとどまっている。光ファイバケーブル1
5は、半無響室10に入り、円筒形構造物13を貫通し
て、光ファイバトランシーバ29に接続されている。例
えば、光ファイバトランシーバ29は、TeleByte Techn
ology,Inc.から入手可能なTeleByte製の型式番号271F
STの光ファイバトランシーバである。
【0020】コンピュータ21と円筒形構造物13の離
隔距離が、609.6m(200フィート)までの場合、光ファ
イバケーブル15によって、サイト基準信号源の遠隔制
御を可能にする光ファイバによるRS232通信リンクが提
供される。従って、円筒形構造物13には、電力又は制
御のための外部金属接続がなく、このため、金属ケーブ
ルの放射によって生じる望ましくないサイドローブの放
射が排除される。
【0021】信号発生器26は、SRSによって発生す
る信号源である。例えば、信号発生器26は、ヒューレ
ットパッカード社から入手可能な型式番号E4433A信号発
生器である。信号発生器26は、コンピュータ21の制
御下にある。好適な実施態様において、コンピュータ2
1で実行される、HP BASICで書かれたプログラムによっ
て、信号発生器26の周波数及び振幅が制御される。信
号発生器26は、コネクタ27を介して信号発生器26
に接続されたRS232ケーブルを介して、光ファイバトラ
ンシーバ29に接続される。例えば、コネクタ27は、
4677 Old Ironsides Drive #160,Santa Clara,CA 950
54を会社所在地とするNewark Electronics Corporation
から入手可能な、型式番号がGCU16053のデュアル9ピン
のオスアダプタである。
【0022】信号発生器26の電力は、バッテリ23に
よって供給される。例えば、バッテリ23は、ヒューレ
ットパッカード社から入手可能な、12ボルト動作用に
修正された、型式番号HP0957-0069のバッテリである。
スイッチ24を用いて、バッテリ23を電力用インバー
タ25に接続する。例えば、電力用インバータ25は、
1755 Redbourne Drive,Atlanta,Geogia 30350を会社
所在地とするStat Power,Inc.から入手可能なportawa
tt300電力用インバータである。
【0023】アンテナ14は、円筒形構造物13内の6
dBパッド28に接続されている。信号発生器26は、
Semflex515-sw180-012接続を介して6dBパッド28に
取り付けられている。
【0024】以上の説明は、本発明の単なる具体例とな
る方法及び実施態様を開示し、解説しただけのものであ
る。当該技術者には明らかなように、本発明は、その思
想または本質的な特性から逸脱することなく、他の特定
の形態で実施することが可能である。従って、本発明の
開示は、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲の例
証となることを意図したものであるが、その制限を意図
したものではない。
【0025】以下においては、本発明の種々の構成要件
の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。
【0026】1.プログラマブル周波数発生源を設ける
ための方法であって、(a)円筒形構造物(13)内に
信号発生器(26)と電源(23)を収容するステップ
と、(b)前記円筒形構造物(13)の外部に、前記信
号発生器(26)に電気的に接続されたアンテナ(1
4)を設けるステップと、及び(c)(c.1)前記信
号発生器(26)によって信号を発生するサブステップ
と、(c.2)前記アンテナ(14)を介して、前記円
筒形構造物(13)の外部に前記信号を伝送するサブス
テップとを含む、対称信号を放射するステップと、を含
む、方法。
【0027】2.(d)ファイバケーブルを介して前記
信号発生器(26)と通信するコンピュータシステム
(21)から、前記信号発生器(26)を遠隔制御する
ステップをさらに含む、上記1の方法。
【0028】3.前記ステップ(a)において、前記円
筒形構造物(13)が、半無響室内に配置される、上記
1の方法。
【0029】4.プログラマブル周波数発生源を設ける
ためのサイト基準信号源であって、円筒形構造物(1
3)と、前記円筒形構造物(13)内に収容された信号
発生器(26)と、前記円筒形構造物(13)内に収容
されて、前記信号発生器(26)に電力を供給する電源
(23)と、及び前記円筒形構造物(13)の外部にあ
って、前記円筒形構造物(13)内に収容された前記信
号発生器(26)に電気的に接続されたアンテナ(1
4)とを含む、対称放射ユニットが含まれており、対称
信号を放射するため、前記信号発生器(26)が、信号
を発生し、前記円筒形構造物(13)を介して前記アン
テナ(14)に該信号を伝送する、サイト基準信号源。
【0030】5.前記対称放射ユニットが、前記信号発
生器(26)に結合されて、遠隔発信元から制御情報を
受信するための光ファイバトランシーバ(29)をさら
に含む、上記4のサイト基準信号源。
【0031】6.コンピュータシステム(21)と、及
び前記コンピュータシステム(21)に結合されて、制
御情報を前記対称放射ユニットに伝送する追加の光ファ
イバトランシーバ(22)をさらに含む、上記5のサイ
ト基準信号源。
【0032】7.前記対称放射ユニットから遠隔位置に
あり、制御情報を前記対称放射ユニットに伝送するコン
ピュータシステム(21)をさらに含む、上記4のサイ
ト基準信号源。
【0033】
【発明の効果】本発明により、従来技術では得られなか
った、優れたEMI測定信号源が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の望ましい実施態様に従って、半無響室
内のテーブル上に配置され、信号発生器を収容する円筒
形構造物を示す略図である。
【図2】本発明の望ましい実施態様に従って、図1に示
す円筒形構造物によって部分的に収容されたサイト基準
信号源の略ブロック図である。
【符号の説明】
13 円筒形構造物 14 アンテナ 21 コンピュータシステム 22 追加の光ファイバトランシーバ 23 電源 26 信号発生源 29 光ファイバトランシーバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイビッド・ポメレンキー アメリカ合衆国カリフォルニア州95677, ロックリン,サード・ストリート・4985 (72)発明者 ローウェル・エドワード・コルブ アメリカ合衆国コロラド州80538,ラブラ ンド,サンライズ・リッジ・7508

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プログラマブル周波数発生源を設けるため
    の方法であって、(a)円筒形構造物(13)内に信号
    発生器(26)と電源(23)を収容するステップと、
    (b)前記円筒形構造物(13)の外部に、前記信号発
    生器(26)に電気的に接続されたアンテナ(14)を
    設けるステップと、及び(c)(c.1)前記信号発生
    器(26)によって信号を発生するサブステップと、
    (c.2)前記アンテナ(14)を介して、前記円筒形
    構造物(13)の外部に前記信号を伝送するサブステッ
    プとを含む、対称信号を放射するステップと、 を含む、方法。
JP11253925A 1998-09-08 1999-09-08 代替テストサイト及びオ―プンエリアテストサイトの比較を実施するためのトレ―ス可能な内蔵式プログラマブル周波数発生源 Pending JP2000088906A (ja)

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