JP2000346890A - 電磁波ノイズの遠方界推定装置 - Google Patents

電磁波ノイズの遠方界推定装置

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JP2000346890A
JP2000346890A JP11160978A JP16097899A JP2000346890A JP 2000346890 A JP2000346890 A JP 2000346890A JP 11160978 A JP11160978 A JP 11160978A JP 16097899 A JP16097899 A JP 16097899A JP 2000346890 A JP2000346890 A JP 2000346890A
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JP
Japan
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magnetic field
field
far
electromagnetic wave
wave noise
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JP11160978A
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Takeshi Kanai
健 金井
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 測定近傍磁界から遠方界を推定する方法を一
般装置に拡張した電磁波ノイズの遠方界推定装置を提供
する。 【解決手段】 本装置は、回転ステージ2、磁界測定用
アンテナ3、アンテナ3の位置移動装置4、ディジタイ
ザ5、記憶装置6、表示装置7、中央制御装置8、比較
装置9を備える。中央制御装置8は、回転ステージ2と
アンテナ3の位置移動装置4を制御して測定対象1の磁
界を格子状に4面で測定し、周波数解析を行い磁界デー
タから仮想のある面電流を再構成し、その面電流から遠
方の電界強度を計算する機能を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁波ノイズ対
策、あるいは波動解析等のための、電磁波ノイズの遠方
界推定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ディジタル機器から放射される電波は、
他の電子機器に対して誤動作等の様々な影響を与える。
従って、ディジタル機器の製作に際しては、予めその放
射電波を正確に測定、表示して、これを一定値以下に抑
えるような対策を立てた後、販売あるいは使用に供する
ことが要求される。
【0003】ディジタル機器等の被測定装置(EUT)
からの放射電波は、EUTから一定距離だけ離れたアン
テナで捕捉し、スペクトラムアナライザ等の測定機器に
よって測定する。
【0004】ところが一般にEUTとアンテナとの間隔
が大きいため、EUTとアンテナを含んだ測定系全体を
シールドすることは困難であり、通常はシールドの無い
いわゆるオープンサイトの構成とする。従って、アンテ
ナはEUTからの放射電波の他に、放送電波やアマチュ
ア無線電波等の外来ノイズも捕捉することになる。
【0005】このような背景の基に特開平5−1099
6号公報には、シールドの無いオープンサイトで放射電
界強度を測定するときに、測定電界強度がある閾値を超
えた場合、隣接した帯域での測定データから平均値を算
出して置き換える方法が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、通常
は測定系全体をシールドの無いオープンサイトの構成と
するとは言うものの、最近では都市部で外来電磁波ノイ
ズが余りに大きいために外部のノイズをシールドした電
波暗室が使用されている。しかし、多くの試作機の評価
のために電波暗室のスケジュールは混雑しており、簡易
的にでも実験室レベルで放射電界強度を測定し評価した
いと言う要望がある。
【0007】本発明は、衛星アンテナのような高ゲイン
アンテナ、つまり指向性パターンのサイドロブに比べて
メインロブが非常に大きいアンテナの特性評価に使われ
た、測定近傍磁界から遠方界を推定する方法を一般装置
に拡張した電磁波ノイズの遠方界推定装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、測定対象を搭載する回転ス
テージ、測定対象の磁界を測定する磁界測定用アンテ
ナ、磁界測定用アンテナを所定の位置に移動する位置移
動装置、測定対象の信号を所定のスレッショルドと比較
する比較装置、磁界信号をディジタル化するディジタイ
ザ、磁界データの周波数解析結果を記憶する記憶装置、
遠方の電界強度を表示する表示装置、全体を制御する中
央制御装置を備え、中央制御装置は、回転ステージとア
ンテナの位置移動装置を制御して測定対象の磁界を格子
状に4面で測定し、周波数解析を行い磁界データから仮
想のある面電流を再構成し、その面電流から遠方の電界
強度を計算する機能を有することを特徴とするものであ
る。
【0009】また上記目的を達成するために、請求項2
記載の発明は、請求項1記載において、中央制御装置に
よる周波数解析は、短時間高速フーリエ変換であること
を特徴とするものである。
【0010】また上記目的を達成するために、請求項3
記載の発明は、請求項1記載において、測定対象から比
較装置までのケーブルに、エレクトロ−光変換器と、光
−エレクトロ変換器が挿入されていることを特徴とする
ものである。
【0011】また上記目的を達成するために、請求項4
記載の発明は、請求項1記載において、中央制御装置
は、磁界の測定と周波数解析を複数回行い、同期加算を
行うことを特徴とするものである。
【0012】また上記目的を達成するために、請求項5
記載の発明は、請求項1記載において、記憶装置には予
めEMI規制での規制値が記憶されており、中央制御装
置は、磁界測定が終了して遠方の電界強度の計算を行う
とき、規制値を超えるタイミングを表示装置に表示する
ことを特徴とするものである。
【0013】また上記目的を達成するために、請求項6
記載の発明は、請求項1記載において、中央制御装置
は、測定対象のあるボードについて格子状に4面で磁界
を測定、周波数解析した後、別のボードについて格子状
に4面で磁界を測定、周波数解析し、2つのボードのシ
ーケンスのずれを考慮に入れて磁界データを合成し、遠
方の電界強度を計算することを特徴とするものである。
【0014】また上記目的を達成するために、請求項7
記載の発明は、請求項1記載において、ディジタルカメ
ラを付加すると共に、記憶装置には予めEMI規制での
規制値が記憶されており、中央制御装置は、磁界測定が
終了して遠方の電界強度の計算を行うとき、規制値を超
えるタイミングでの測定磁界データを、ディジタルカメ
ラで撮影した測定対象の撮影図にスーパインポーズして
表示装置に表示することを特徴とするものである。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。まず第1の実施の形態を説明する。
図1は第1の実施の形態を示す電磁波ノイズの遠方界推
定装置のブロック図である。この装置は、回転ステージ
2、磁界測定用アンテナ3、アンテナ3の位置移動装置
4、ディジタイザ5、記憶装置6、表示装置7、中央制
御装置8、比較装置9を備えている。測定対象1は回転
ステージ2上に搭載されている。
【0016】各ユニットの機能については以下の動作と
共に説明する。中央制御装置8は、位置移動装置4で磁
界測定用アンテナ3を所定の位置に移動する。測定対象
1は、この場合、クロック回路のような周期信号でしか
動作していないとする。その信号を、比較装置9で所定
のスレッショルドと比較して、トリガ信号(スレッショ
ルドレベルを超える信号)を中央制御装置8に送る。中
央制御装置8は、受けたトリガ信号からディジタイザ5
を動かして測定対象1からの磁界信号をディジタル化
し、記憶装置6に記憶する。
【0017】次に中央制御装置8は、記憶装置6に記憶
された時系列の磁界データを周波数解析し、またそのデ
ータを記憶装置6に記憶する。その後、中央制御装置8
は、位置移動装置4で磁界測定用アンテナ3を次の位置
に移動して同様な処理を行う。
【0018】格子状の位置での磁界を測定解析し終わっ
たら中央制御装置8は、回転ステージ2を90度回し、
次の格子状の位置での測定対象1の磁界を測定解析す
る。そして4面の磁界データを測定解析したら、中央制
御装置8は磁界データから仮想の、ある面電流を再構成
し、その面電流から遠方の電界強度を計算する。通常、
面電流から発生する電界は、面電流から電界計算地点ま
での距離をrとすれば、rの逆数の項と、rの2乗の逆
数の項と、rの3乗の逆数の項の和となる。
【0019】ここで、rが十分に大きい遠方の場合、r
の2乗の逆数の項とrの3乗の逆数の項は無視できるの
で、遠方の電界強度(遠方界)は、rの逆数の項だけで
計算し、表示装置7で表示する。これにより、面電流か
ら遠方の電界強度が推定可能となる。
【0020】次に図1を利用して第2の実施の形態を説
明する。第1の実施の形態と異なるところのみ説明す
る。第2の実施の形態において、測定対象1は、CPU
ボードのようなクロック回路の信号によりシーケンシャ
ルな動作をするものとする。この場合はCPUのメモリ
ーリクエスト要求の信号を比較装置9の入力として、或
るスレッショルドと比較して、トリガ信号を中央制御装
置8に送る。
【0021】中央制御装置8は、記憶装置6に記憶され
た時系列の磁界データを短時間FFT(高速フーリエ変
換)で周波数解析し、またそのデータを記憶装置6に記
憶する。
【0022】本実施形態では、短時間FFTにより時間
軸で動的に変化する遠方界の指向性の変化も推定するこ
とができる。
【0023】次に第3の実施の形態を説明する。図2は
第3の実施の形態を示す電磁波ノイズの遠方界推定装置
のブロック図である。第1の実施の形態と異なるところ
のみ説明する。第3の実施の形態においては、第1の実
施の形態の構成に、エレクトロ−光変換器10と光−エ
レクトロ変換器11を追加する。
【0024】測定対象1は、この場合、クロック回路の
ような周期信号でしか動作していないとして、その周期
信号をエレクトロ−光変換器10で光信号に変換し、こ
の光信号を光ファイバー等で光−エレクトロ変換器11
に伝送して電気信号に変換する。そしてその電気信号を
比較装置4であるスレッショルドと比較して、トリガ信
号を中央制御装置8に送る。
【0025】本実施形態では、トリガ信号を光に変換
し、光ファイバー伝送するため、電磁波ノイズの影響を
最小限に抑えることができる。
【0026】次に図1を利用して第4の実施の形態を説
明する。図1を利用する第2の実施の形態と異なるとこ
ろのみ説明する。第4の実施の形態においては、中央制
御装置8は、メモリーリクエストによる一連の処理を繰
り返し、それぞれのタイムステップ毎の短時間FFTを
同期加算する。
【0027】本実施形態では、短時間FFTの結果を同
期加算することにより外来ノイズの影響を少なくするこ
とができる。
【0028】次に図1を利用して第5の実施の形態を説
明する。図1を利用する第2の実施の形態と異なるとこ
ろのみ説明する。第5の実施の形態においては、記憶装
置6にEMI規制での規制値が記憶されており、中央制
御装置8により、それぞれのタイムステップでの360
度の指向性でEMI規制値を超えているところを探し、
そのタイミングを表示装置7に表示する。
【0029】本実施形態では、EMI規制値を超えるタ
イミングが直ぐ分かる効果がある。
【0030】次に図1を利用して第6の実施の形態を説
明する。図1を利用する第2の実施の形態と異なるとこ
ろのみ説明する。第6の実施の形態においては、中央制
御装置8は、4面の磁界データを測定解析したら、測定
対象1内の別のCPUボードのメモリーリクエスト要求
の信号を比較装置9の入力とし、これをトリガ信号とし
て同様に4面の磁界データを測定解析する。そしてこの
2つの4面の磁界データを2つのCPUボードの時刻の
ずれを考慮に入れて合成し、磁界データからある面電流
を再構成する。
【0031】本実施形態では、2つのCPUボードから
の遠方界の推定も可能となる。
【0032】次に第7の実施の形態を説明する。図3は
第7の実施の形態を示す電磁波ノイズの遠方界推定装置
のブロック図である。第1の実施の形態と異なるところ
のみ説明する。第7の実施の形態においては、第1の実
施の形態の構成に、ディジタルカメラ12を追加する。
【0033】測定対象1は、CPUボードのようなクロ
ック回路の信号によりシーケンシャルな動作をするもの
とする。この場合は、CPUのメモリーリクエスト要求
の信号を比較装置9の入力としてあるスレッショルドと
比較して、トリガ信号を中央制御装置8に送る。
【0034】中央制御装置8は、記憶装置6に記憶され
た時系列の磁界データを短時間FFTで周波数解析す
る。また、中央制御装置8は、格子状の位置での磁界を
測定解析し終わったら、ディジタルカメラ12で測定対
象1の測定面を撮影し、記憶装置6に記憶する。
【0035】記憶装置6にはEMI規制での規制値が記
憶されており、中央制御装置8によりそれぞれのタイム
ステップでの規制値を超える磁界データが、ディジタル
カメラ12で先に撮影された測定対象1の撮影図にスー
パインポーズされた状態で表示装置7に表示される。
【0036】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、測定対象
から遠方界を推定することができる。請求項2記載の発
明によれば、測定対象の周期的ではないシーケンシャル
な動作にも適応して時間軸でダイナミックな遠方界を推
定することができる。請求項3記載の発明によれば、測
定対象から比較装置までのケーブルからの電磁波ノイズ
に乱されずに磁界の測定を行うことができる。
【0037】請求項4記載の発明によれば、外来ノイズ
に乱されずに遠方界を推定することができる。請求項5
記載の発明によれば、EMI規制値を超えるタイミング
が直ぐ分かる。請求項6記載の発明によれば、幾つかの
ボードでの合成された遠方界の推定を行うことができ
る。請求項7記載の発明によれば、EMI規制値を超え
るタイミングでの測定対象の磁界分布が分かる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す電磁波ノイズ
の遠方界推定装置のブロック図である。
【図2】本発明の第3の実施の形態を示す電磁波ノイズ
の遠方界推定装置のブロック図である。
【図3】本発明の第7の実施の形態を示す電磁波ノイズ
の遠方界推定装置のブロック図である。
【符号の説明】
1 測定対象 2 回転ステージ 3 磁界測定用アンテナ 4 アンテナ3の位置移動装置 5 ディジタイザ 6 記憶装置 7 表示装置 8 中央制御装置 9 比較装置

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定対象を搭載する回転ステージ、測定
    対象の磁界を測定する磁界測定用アンテナ、磁界測定用
    アンテナを所定の位置に移動する位置移動装置、測定対
    象の信号を所定のスレッショルドと比較する比較装置、
    磁界信号をディジタル化するディジタイザ、磁界データ
    の周波数解析結果を記憶する記憶装置、遠方の電界強度
    を表示する表示装置、全体を制御する中央制御装置を備
    え、 中央制御装置は、回転ステージとアンテナの位置移動装
    置を制御して測定対象の磁界を格子状に4面で測定し、
    周波数解析を行い磁界データから仮想のある面電流を再
    構成し、その面電流から遠方の電界強度を計算する機能
    を有することを特徴とする電磁波ノイズの遠方界推定装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の電磁波ノイズの遠方界推
    定装置において、 中央制御装置による周波数解析は、短時間高速フーリエ
    変換であることを特徴とする電磁波ノイズの遠方界推定
    装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の電磁波ノイズの遠方界推
    定装置において、 測定対象から比較装置までのケーブルに、エレクトロ−
    光変換器と、光−エレクトロ変換器が挿入されているこ
    とを特徴とする電磁波ノイズの遠方界推定装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の電磁波ノイズの遠方界推
    定装置において、 中央制御装置は、磁界の測定と周波数解析を複数回行
    い、同期加算を行うことを特徴とする電磁波ノイズの遠
    方界推定装置。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の電磁波ノイズの遠方界推
    定装置において、 記憶装置には予めEMI規制での規制値が記憶されてお
    り、中央制御装置は、磁界測定が終了して遠方の電界強
    度の計算を行うとき、規制値を超えるタイミングを表示
    装置に表示することを特徴とする電磁波ノイズの遠方界
    推定装置。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の電磁波ノイズの遠方界推
    定装置において、 中央制御装置は、測定対象のあるボードについて格子状
    に4面で磁界を測定、周波数解析した後、別のボードに
    ついて格子状に4面で磁界を測定、周波数解析し、2つ
    のボードのシーケンスのずれを考慮に入れて磁界データ
    を合成し、遠方の電界強度を計算することを特徴とする
    電磁波ノイズの遠方界推定装置。
  7. 【請求項7】 請求項1記載の電磁波ノイズの遠方界推
    定装置において、 ディジタルカメラを付加すると共に、記憶装置には予め
    EMI規制での規制値が記憶されており、中央制御装置
    は、磁界測定が終了して遠方の電界強度の計算を行うと
    き、規制値を超えるタイミングでの測定磁界データを、
    ディジタルカメラで撮影した測定対象の撮影図にスーパ
    インポーズして表示装置に表示することを特徴とする電
    磁波ノイズの遠方界推定装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030032473A (ko) * 2001-10-18 2003-04-26 기아자동차주식회사 차량의 전자파 측정장치
JP2008128986A (ja) * 2006-11-24 2008-06-05 Toshiba Corp 不要輻射部位特定装置

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