JP2001194399A - 放射妨害波源の探知方法 - Google Patents
放射妨害波源の探知方法Info
- Publication number
- JP2001194399A JP2001194399A JP2000000540A JP2000000540A JP2001194399A JP 2001194399 A JP2001194399 A JP 2001194399A JP 2000000540 A JP2000000540 A JP 2000000540A JP 2000000540 A JP2000000540 A JP 2000000540A JP 2001194399 A JP2001194399 A JP 2001194399A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wave source
- electric field
- virtual
- current
- source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 CISPR測定系を用いて任意方向を向いた放射
妨害波源の波源位置、電流振幅、波源の向きを精度良く
推定すること。 【解決手段】 本発明では、放射妨害波源の周辺の水平
電界及び垂直電界を測定する一方、仮想波源位置での仮
想波源電流を設定し、同仮想波源電流から仮想電界を算
出するステップをステップ１とし、同仮想電界と前記水
平電界及び垂直電界との偏差を最小とする仮想波源位置
及び仮想波源電流に対する補正量をそれぞれ求めるステ
ップをステップ２とし、仮想波源位置に対する補正量が
収束するまでステップ１及びステップ２を繰り返し行う
ことによって、放射妨害波源を探知することとした。
妨害波源の波源位置、電流振幅、波源の向きを精度良く
推定すること。 【解決手段】 本発明では、放射妨害波源の周辺の水平
電界及び垂直電界を測定する一方、仮想波源位置での仮
想波源電流を設定し、同仮想波源電流から仮想電界を算
出するステップをステップ１とし、同仮想電界と前記水
平電界及び垂直電界との偏差を最小とする仮想波源位置
及び仮想波源電流に対する補正量をそれぞれ求めるステ
ップをステップ２とし、仮想波源位置に対する補正量が
収束するまでステップ１及びステップ２を繰り返し行う
ことによって、放射妨害波源を探知することとした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射妨害波源の探
知方法に関するものである。
知方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の放射妨害波源の探知方法として
は、近磁界プローブを使用して近傍界の測定を行う方法
があるが、遠方界における妨害波測定値との相関が不明
であり、また、測定者自身が電磁界を乱す等の問題があ
った。
は、近磁界プローブを使用して近傍界の測定を行う方法
があるが、遠方界における妨害波測定値との相関が不明
であり、また、測定者自身が電磁界を乱す等の問題があ
った。
【０００３】一方、遠方界の電磁界測定値から波源探知
を行う方法としては、合成開口法（C.Wu,K.Y.Kiu,and
M.Jin.:Modeling and Correlation algorithm for spac
eborne SAR signals,IEEE Trans.Aerosp.and Electron.
Sys.,VOL.AES-18 No.5(1982))、ＭＵＳＩＣ法（R.O.Sch
midt:Multiple emitter location and signal paramete
r estimation,IEEE Trans.Antennaspropagat.,VOL.AP-3
4 No.3(1986)）、最大エントロピー法（W.J.Gabriel:Sp
ectral analysis and adaptive array superresolution
techniques,Proc.IEEE,VOL.68 No.6(1980)）等があ
る。しかし、いずれの方法も、電磁界の振幅だけでな
く、位相を測定する必要があり、ＣＩＳＰＲ（国際無線
障害特別委員会）の妨害波測定系をそのまま利用するこ
とができないものであり、また、通常の電子機器の放射
妨害波は位相が変動しているため、位相の正確な測定そ
のものが困難であった。
を行う方法としては、合成開口法（C.Wu,K.Y.Kiu,and
M.Jin.:Modeling and Correlation algorithm for spac
eborne SAR signals,IEEE Trans.Aerosp.and Electron.
Sys.,VOL.AES-18 No.5(1982))、ＭＵＳＩＣ法（R.O.Sch
midt:Multiple emitter location and signal paramete
r estimation,IEEE Trans.Antennaspropagat.,VOL.AP-3
4 No.3(1986)）、最大エントロピー法（W.J.Gabriel:Sp
ectral analysis and adaptive array superresolution
techniques,Proc.IEEE,VOL.68 No.6(1980)）等があ
る。しかし、いずれの方法も、電磁界の振幅だけでな
く、位相を測定する必要があり、ＣＩＳＰＲ（国際無線
障害特別委員会）の妨害波測定系をそのまま利用するこ
とができないものであり、また、通常の電子機器の放射
妨害波は位相が変動しているため、位相の正確な測定そ
のものが困難であった。
【０００４】上記の問題を解決する新たな方法として、
電磁界の散乱問題に用いられる離散的特異点法（西村、
高松、繁沢：最適化手法を用いた離散的特異点法による
完全導体柱の散乱電磁界の数値解析、電子情報通信学会
論文誌、VOL.J67 B-II No.5(1984)）の応用により、Ｃ
ＩＳＰＲの妨害波測定系をそのまま利用し、測定電界の
振幅情報のみから波源探知を行う方法が提案されている
（村川、高橋、大橋、徳田：通信装置に対する放射妨害
波漏洩個所探知方法の検討、電子情報通信学会論文誌、
VOL.J79 B-II No.9(1996)）。
電磁界の散乱問題に用いられる離散的特異点法（西村、
高松、繁沢：最適化手法を用いた離散的特異点法による
完全導体柱の散乱電磁界の数値解析、電子情報通信学会
論文誌、VOL.J67 B-II No.5(1984)）の応用により、Ｃ
ＩＳＰＲの妨害波測定系をそのまま利用し、測定電界の
振幅情報のみから波源探知を行う方法が提案されている
（村川、高橋、大橋、徳田：通信装置に対する放射妨害
波漏洩個所探知方法の検討、電子情報通信学会論文誌、
VOL.J79 B-II No.9(1996)）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来の波源探知
方法にあっては、波源の電流成分が垂直方向を向く場合
に対して基本的な有効性が確認され（Y.Ishida,K.Murak
awa,K.Yamashita,and M.Tokuda:New Finding Method of
Radiated Emission Sources Utilizing CISPR Emissio
n Measurement System,Proc.EMC'98 ROMA,K-6(199
8)）、さらに探知精度の向上が図られ（Y.Ishida,K.Mur
akawa,K.Yamashita,and M.Tokuda:Rasing Accuracy in
Finding Method of Radiated Emission Sources Utiliz
ing CISPR Emission Measurement System,Proc.EMC'99
TOKYO,18P3(1999)）、また、波源の電流成分が水平方向
を向く場合にも適用できることが示されている（山下、
石田、徳田：ＣＩＳＰＲ妨害波測定系を用いた放射妨害
波源推定法に対する実験的検証、信学技法ＥＭＣJ98-92
(1999)）が、水平及び垂直の両電流成分を持つ場合等の
任意方向を向く波源に対しては、探知精度（位置偏差、
電流値偏差）が悪くなり、波原電流成分の角度推定がで
きないといった問題があった。
方法にあっては、波源の電流成分が垂直方向を向く場合
に対して基本的な有効性が確認され（Y.Ishida,K.Murak
awa,K.Yamashita,and M.Tokuda:New Finding Method of
Radiated Emission Sources Utilizing CISPR Emissio
n Measurement System,Proc.EMC'98 ROMA,K-6(199
8)）、さらに探知精度の向上が図られ（Y.Ishida,K.Mur
akawa,K.Yamashita,and M.Tokuda:Rasing Accuracy in
Finding Method of Radiated Emission Sources Utiliz
ing CISPR Emission Measurement System,Proc.EMC'99
TOKYO,18P3(1999)）、また、波源の電流成分が水平方向
を向く場合にも適用できることが示されている（山下、
石田、徳田：ＣＩＳＰＲ妨害波測定系を用いた放射妨害
波源推定法に対する実験的検証、信学技法ＥＭＣJ98-92
(1999)）が、水平及び垂直の両電流成分を持つ場合等の
任意方向を向く波源に対しては、探知精度（位置偏差、
電流値偏差）が悪くなり、波原電流成分の角度推定がで
きないといった問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、放
射妨害波源の周辺の水平電界及び垂直電界を測定する一
方、仮想波源位置での仮想波源電流を設定し、同仮想波
源電流から仮想電界を算出するステップをステップ１と
し、同仮想電界と前記水平電界及び垂直電界との偏差を
最小とする仮想波源位置及び仮想波源電流に対する補正
量をそれぞれ求めるステップをステップ２とし、仮想波
源位置に対する補正量が収束するまでステップ１及びス
テップ２を繰り返し行うことによって、放射妨害波源を
探知することとした。
射妨害波源の周辺の水平電界及び垂直電界を測定する一
方、仮想波源位置での仮想波源電流を設定し、同仮想波
源電流から仮想電界を算出するステップをステップ１と
し、同仮想電界と前記水平電界及び垂直電界との偏差を
最小とする仮想波源位置及び仮想波源電流に対する補正
量をそれぞれ求めるステップをステップ２とし、仮想波
源位置に対する補正量が収束するまでステップ１及びス
テップ２を繰り返し行うことによって、放射妨害波源を
探知することとした。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明に係る放射妨害波源の探知
方法は、放射妨害波源の周辺の水平電界及び垂直電界を
測定する一方、仮想波源位置での仮想波源電流を設定
し、同仮想波源電流から仮想電界を算出するステップを
ステップ１とし、同仮想電界と前記水平電界及び垂直電
界との偏差を最小とする仮想波源位置及び仮想波源電流
に対する補正量をそれぞれ求めるステップをステップ２
とし、仮想波源位置に対する補正量が収束するまでステ
ップ１及びステップ２を繰り返し行うことによって、放
射妨害波源を探知するものである。
方法は、放射妨害波源の周辺の水平電界及び垂直電界を
測定する一方、仮想波源位置での仮想波源電流を設定
し、同仮想波源電流から仮想電界を算出するステップを
ステップ１とし、同仮想電界と前記水平電界及び垂直電
界との偏差を最小とする仮想波源位置及び仮想波源電流
に対する補正量をそれぞれ求めるステップをステップ２
とし、仮想波源位置に対する補正量が収束するまでステ
ップ１及びステップ２を繰り返し行うことによって、放
射妨害波源を探知するものである。
【０００８】そのため、CISPR測定系を用いて任意方向
を向いた放射妨害波源の波源位置、電流振幅、波源の向
きを精度良く推定することができるものである。
を向いた放射妨害波源の波源位置、電流振幅、波源の向
きを精度良く推定することができるものである。
【０００９】
【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１０】座標系及び電流モデルを図１に示す。放射
妨害波源として電流値Ji(Jxi,Jyi,Jzi)、位置座標Qi(x
i,yi,zi)の微小ダイポール波源を設定する。ここで、Ji
は（１）式で表され、添え字iはi番目の波源（Ｎ：電流
総数）であることを意味する。一方、Pm(xm,ym,zm)(m=
1,2,・・・Mp)は測定点の座標で、図１に示す測定半径
一定の円筒上の点であり、Mpは総測定点数である。ここ
で、rmiはQi-Pm間の距離であり、（２）式で表される。
尚、添え字(-i)は、床面の反射波による寄与を意味す
る。
妨害波源として電流値Ji(Jxi,Jyi,Jzi)、位置座標Qi(x
i,yi,zi)の微小ダイポール波源を設定する。ここで、Ji
は（１）式で表され、添え字iはi番目の波源（Ｎ：電流
総数）であることを意味する。一方、Pm(xm,ym,zm)(m=
1,2,・・・Mp)は測定点の座標で、図１に示す測定半径
一定の円筒上の点であり、Mpは総測定点数である。ここ
で、rmiはQi-Pm間の距離であり、（２）式で表される。
尚、添え字(-i)は、床面の反射波による寄与を意味す
る。
【数１】
【００１１】波源Jiによる水平電界を図２に示すように
モデル化する。測定点Pmにおける水平電界振幅Emhiは、
放射界のみで近似すると（３）式のように表される。
モデル化する。測定点Pmにおける水平電界振幅Emhiは、
放射界のみで近似すると（３）式のように表される。
【数２】
【００１２】ここで、kは波数（２π／波長）であり、J
hmiは波源電流の直線Qi-Pmに垂直な成分、Dhmiは測定ア
ンテナの指向性である。直線Qi-PmとＸ軸との角度をφq
miとすると、Jhmiは（４）式で表される。
hmiは波源電流の直線Qi-Pmに垂直な成分、Dhmiは測定ア
ンテナの指向性である。直線Qi-PmとＸ軸との角度をφq
miとすると、Jhmiは（４）式で表される。
【数３】
【００１３】一方、波源の垂直成分Jziによる垂直電界E
mviaを図３に示すようにモデル化する。Ｚ軸と直線Qi-P
mとの角度をθqmiとすると、波源電流の直線Qi-Pmに垂
直な成分Jwmiaは（５）式で表される。
mviaを図３に示すようにモデル化する。Ｚ軸と直線Qi-P
mとの角度をθqmiとすると、波源電流の直線Qi-Pmに垂
直な成分Jwmiaは（５）式で表される。
【数４】
【００１４】従来の波源探知法では、垂直電界が波源の
垂直成分にのみ依存する場合を扱っていたが、本発明で
は、波源の水平成分による影響を考慮し、図４に示すよ
うに、波源の水平成分Jpmiによる垂直電界Emvibを検討
する。すなわち、Jpmiは上述したJhmiに垂直な波源電流
であり、図４において、Jpmiの直線Qi-Pmに垂直な成分
をJwmibとすると、Jwmibは（６）式で表される。
垂直成分にのみ依存する場合を扱っていたが、本発明で
は、波源の水平成分による影響を考慮し、図４に示すよ
うに、波源の水平成分Jpmiによる垂直電界Emvibを検討
する。すなわち、Jpmiは上述したJhmiに垂直な波源電流
であり、図４において、Jpmiの直線Qi-Pmに垂直な成分
をJwmibとすると、Jwmibは（６）式で表される。
【数５】
【００１５】JwmiaとJwmibの和をJvmiと定義すると、任
意方向を向いた波源による垂直電界Emviは（７）式で示
される。ここで、Dvmiは測定アンテナの指向性である。
意方向を向いた波源による垂直電界Emviは（７）式で示
される。ここで、Dvmiは測定アンテナの指向性である。
【数６】
【００１６】実際の電子機器においては、その内部を流
れる個々のディジタル信号の高調波成分がランダムに位
相変動しており、それに起因する放射妨害波の高調波成
分も大きな位相変動を持ち、また、複数波の電界相加性
は電力加算に近い特性を示すことが報告されている（高
橋、大橋、村川、徳田：大規模通信装置における放射妨
害波相加性の実験的理論的検討、電子情報通信学会論文
誌、VOL.J79 B-II No.10(1996)）。
れる個々のディジタル信号の高調波成分がランダムに位
相変動しており、それに起因する放射妨害波の高調波成
分も大きな位相変動を持ち、また、複数波の電界相加性
は電力加算に近い特性を示すことが報告されている（高
橋、大橋、村川、徳田：大規模通信装置における放射妨
害波相加性の実験的理論的検討、電子情報通信学会論文
誌、VOL.J79 B-II No.10(1996)）。
【００１７】そこで、本発明においても同様に、複数波
の相加性を電力加算として、電界計算に（８−１）式を
用いている。ここで、Emは水平電界Emh及び垂直電界Emv
の総称とする。
の相加性を電力加算として、電界計算に（８−１）式を
用いている。ここで、Emは水平電界Emh及び垂直電界Emv
の総称とする。
【数７】
【００１８】尚、複数波の相加性は、電力加算によるほ
かに電圧加算によっても求めることができる。複数波の
相加性が電圧加算である場合、すなわち、波源間の位相
差が固定されている場合には、電界計算に（８−２）式
を用いる。ここで、［Emi］Ｒ及び［Emi］Iは、それぞ
れEmiの実数成分、虚数成分を意味する。
かに電圧加算によっても求めることができる。複数波の
相加性が電圧加算である場合、すなわち、波源間の位相
差が固定されている場合には、電界計算に（８−２）式
を用いる。ここで、［Emi］Ｒ及び［Emi］Iは、それぞ
れEmiの実数成分、虚数成分を意味する。
【数８】
【００１９】本発明に係る探知アルゴリズムを図５に示
す。本発明では、放射妨害波源の周辺の水平電界及び垂
直電界を測定する一方、仮想波源位置での仮想波源電流
を設定し、同仮想波源電流から仮想電界を算出するステ
ップをステップ１とし、同仮想電界と前記水平電界及び
垂直電界との偏差を最小とする仮想波源位置及び仮想波
源電流に対する補正量をそれぞれ求めるステップをステ
ップ２とし、仮想波源位置に対する補正量が収束するま
でステップ１及びステップ２を繰り返し行うことによっ
て放射妨害波源を探知している。
す。本発明では、放射妨害波源の周辺の水平電界及び垂
直電界を測定する一方、仮想波源位置での仮想波源電流
を設定し、同仮想波源電流から仮想電界を算出するステ
ップをステップ１とし、同仮想電界と前記水平電界及び
垂直電界との偏差を最小とする仮想波源位置及び仮想波
源電流に対する補正量をそれぞれ求めるステップをステ
ップ２とし、仮想波源位置に対する補正量が収束するま
でステップ１及びステップ２を繰り返し行うことによっ
て放射妨害波源を探知している。
【００２０】すなわち、最初に放射妨害波源の周辺の水
平電界及び垂直電界を測定しておき、全測定点の電界測
定値を入力する。ここで、従来は水平電界或いは垂直電
界のいずれかを入力し、波源の水平成分、垂直成分を別
々に探知計算するものであったが、本アルゴリズムで
は、水平及び垂直の両電界測定値を同一の計算において
用いている。
平電界及び垂直電界を測定しておき、全測定点の電界測
定値を入力する。ここで、従来は水平電界或いは垂直電
界のいずれかを入力し、波源の水平成分、垂直成分を別
々に探知計算するものであったが、本アルゴリズムで
は、水平及び垂直の両電界測定値を同一の計算において
用いている。
【００２１】次ぎに、N=1として、適当な波源初期値
（Y.Ishida,K.Murakawa,K.Yamashita,and M.Tokuda:Ras
ing Accuracy in Finding Method of Radiated Emissio
n Sources Utilizing CISPR Emission Measurement Sys
tem,Proc.EMC'99 TOKYO,18P3(1999)）を仮想波源位置で
の仮想波源電流として設定する。
（Y.Ishida,K.Murakawa,K.Yamashita,and M.Tokuda:Ras
ing Accuracy in Finding Method of Radiated Emissio
n Sources Utilizing CISPR Emission Measurement Sys
tem,Proc.EMC'99 TOKYO,18P3(1999)）を仮想波源位置で
の仮想波源電流として設定する。
【００２２】次ぎに、仮想波源位置での仮想波源電流か
ら仮想電界を算出し（ステップ１）、（９）式で定義す
る測定電界（EmM）との偏差（Norm）が最小となるよう
に、（10）式から導かれる連立方程式を解いて未知数β
（波源位置、電流値、角度）の補正量Δβを求める（ス
テップ２）。尚、αは波源位置座標の総称である。
ら仮想電界を算出し（ステップ１）、（９）式で定義す
る測定電界（EmM）との偏差（Norm）が最小となるよう
に、（10）式から導かれる連立方程式を解いて未知数β
（波源位置、電流値、角度）の補正量Δβを求める（ス
テップ２）。尚、αは波源位置座標の総称である。
【数９】
【００２３】ここで、水平電界を用いたNormに関して、
（10）式を表すと、
（10）式を表すと、
【数１０】
【００２４】以上からなる連立方程式（未知数５Ｍ個）
を解いて得られた解を、ΔJx1h(n)、ΔJy1h(n)、Δx1h
(n)、Δy1h(n)、Δz1h(n)、ΔJx2h(n)、ΔJy2h(n)、Δx
2h(n)、Δy2h(n)、Δz2h(n)、・・・、ΔJxMh(n)、ΔJy
Mh(n)、ΔxMh(n)、ΔyMh(n)、ΔzMh(n)、とする。
を解いて得られた解を、ΔJx1h(n)、ΔJy1h(n)、Δx1h
(n)、Δy1h(n)、Δz1h(n)、ΔJx2h(n)、ΔJy2h(n)、Δx
2h(n)、Δy2h(n)、Δz2h(n)、・・・、ΔJxMh(n)、ΔJy
Mh(n)、ΔxMh(n)、ΔyMh(n)、ΔzMh(n)、とする。
【００２５】また、垂直電界を用いたNormに関して、
（10）式を表すと、
（10）式を表すと、
【数１１】
【００２６】以上からなる連立方程式（未知数６Ｍ個）
を解いて得られた解を、ΔJx1v(n)、ΔJy1v(n)、ΔJz1v
(n)、Δx1v(n)、Δy1v(n)、Δz1v(n)、ΔJx2v(n)、ΔJy
2v(n)、ΔJz2v(n)、Δx2v(n)、Δy2v(n)、Δz2v(n)、・
・・、ΔJxMv(n)、ΔJyMv(n)、ΔJzMv(n)、ΔxMv(n)、
ΔyMv(n)、ΔzMv(n)、とする。
を解いて得られた解を、ΔJx1v(n)、ΔJy1v(n)、ΔJz1v
(n)、Δx1v(n)、Δy1v(n)、Δz1v(n)、ΔJx2v(n)、ΔJy
2v(n)、ΔJz2v(n)、Δx2v(n)、Δy2v(n)、Δz2v(n)、・
・・、ΔJxMv(n)、ΔJyMv(n)、ΔJzMv(n)、ΔxMv(n)、
ΔyMv(n)、ΔzMv(n)、とする。
【００２７】以上のようにして計算された水平電界に対
する補正量（ΔJx1h(n)、ΔJy1h(n)、Δx1h(n)、Δy1h
(n)、Δz1h(n)・・・）と垂直電界に対する補正量（ΔJ
x1v(n)、ΔJy1v(n)、ΔJz1v(n)、Δx1v(n)、Δy1v(n)、
Δz1v(n)・・・）を(n)回目の推定値に加えることで、
(n+1)回目の推定値が導かれる。
する補正量（ΔJx1h(n)、ΔJy1h(n)、Δx1h(n)、Δy1h
(n)、Δz1h(n)・・・）と垂直電界に対する補正量（ΔJ
x1v(n)、ΔJy1v(n)、ΔJz1v(n)、Δx1v(n)、Δy1v(n)、
Δz1v(n)・・・）を(n)回目の推定値に加えることで、
(n+1)回目の推定値が導かれる。
【００２８】すなわち、
【数１２】
【００２９】ここで得られた新たな推定値をもとに再び
補正量を計算し、その繰り返しによって計算の収束を図
る。収束判定のためにΔγ(n)を（11）式で定義する。
補正量を計算し、その繰り返しによって計算の収束を図
る。収束判定のためにΔγ(n)を（11）式で定義する。
【数１３】
【００３０】ここで、ｎは繰り返し計算の回数であり、
(n)の添え字があるものは繰り返し計算によって得られ
た推定値であることを意味する。
(n)の添え字があるものは繰り返し計算によって得られ
た推定値であることを意味する。
【００３１】次ぎに、本アルゴリズムの有効性を検証す
るために、予め設定した既知の波源を対象に電界測定及
び波源探知計算を行い、推定結果が設定値と合致するか
を評価した。その実験系を図６に示す。
るために、予め設定した既知の波源を対象に電界測定及
び波源探知計算を行い、推定結果が設定値と合致するか
を評価した。その実験系を図６に示す。
【００３２】模擬波源として、送信用球状ダイポールア
ンテナ（SDA）２個を電波半無響室（内寸Ｗ6m ｘ Ｌ6.8
m ｘ Ｈ5.8m）内のターンテーブル（直径1.5m）上に設
置した。SDAは、入力に光信号を用い内部でO/E変換する
ことで、入力ケーブルからの不要放射をなくした模擬波
源であり、その放射特性は微小ダイポール波源とよく一
致する（村川、桑原、雨宮：光／電気変換器を用いた球
状ダイポールアンテナ、電子情報通信学会論文誌、VOL.
J74 B-II No.12(1991)）。また、電波の反射吸収を防ぐ
ために、SDAの固定には発泡スチロールを用いた。
ンテナ（SDA）２個を電波半無響室（内寸Ｗ6m ｘ Ｌ6.8
m ｘ Ｈ5.8m）内のターンテーブル（直径1.5m）上に設
置した。SDAは、入力に光信号を用い内部でO/E変換する
ことで、入力ケーブルからの不要放射をなくした模擬波
源であり、その放射特性は微小ダイポール波源とよく一
致する（村川、桑原、雨宮：光／電気変換器を用いた球
状ダイポールアンテナ、電子情報通信学会論文誌、VOL.
J74 B-II No.12(1991)）。また、電波の反射吸収を防ぐ
ために、SDAの固定には発泡スチロールを用いた。
【００３３】非同期の２個の信号発生器から出された信
号をSDAにて電波に変換し、3m離れたログペリオディッ
クアンテナ（UHALP9107）で受信した。ここで、２信号
の位相差がランダムに変動していることを、あらかじめ
ベクトルボルトメータで確認した。受信信号は、スペク
トラムアナライザ（R3361C）をもちいて検波及び平均化
し、円筒スキャンによるデータファイルをもとに探知計
算を行った。尚、測定条件を表１に示す。
号をSDAにて電波に変換し、3m離れたログペリオディッ
クアンテナ（UHALP9107）で受信した。ここで、２信号
の位相差がランダムに変動していることを、あらかじめ
ベクトルボルトメータで確認した。受信信号は、スペク
トラムアナライザ（R3361C）をもちいて検波及び平均化
し、円筒スキャンによるデータファイルをもとに探知計
算を行った。尚、測定条件を表１に示す。
【表１】
【００３４】推定結果の評価指標として位置偏差Δｄを
（12）式で定義し、また、電流値偏差Δｊを（13）式で
定義する。
（12）式で定義し、また、電流値偏差Δｊを（13）式で
定義する。
【数１４】
【００３５】また、波源の電流方向を併せて評価するた
めに、図７に示すように角度θi及びφiを定義し、それ
ぞれ（14）式及び（15）式で示す。
めに、図７に示すように角度θi及びφiを定義し、それ
ぞれ（14）式及び（15）式で示す。
【数１５】
【００３６】推定角度の評価指標として、角度偏差Δθ
及びΔφをそれぞれ（16）式及び（17）式に示す。
及びΔφをそれぞれ（16）式及び（17）式に示す。
【数１６】
【００３７】検証実験に用いた設定波源を図８に示す。
モデル１は、波源がJyを持つ場合でＹ方向を向いてい
る。モデル２は、波源がJzを持つ場合でＺ方向を向いて
いる。モデル３は、波源がJy及びJzを持つ場合、モデル
４は、波源がJx、Jy及びJzを持つ場合である。いずれも
波源位置はQ1＝（0.4m、0.4m、1.25m）であり、周波数
は700MHzである。各モデルにおいて、水平電界及び垂直
電界を測定し、本アルゴリズムを用いて探知計算を行っ
た結果を表２に示す。
モデル１は、波源がJyを持つ場合でＹ方向を向いてい
る。モデル２は、波源がJzを持つ場合でＺ方向を向いて
いる。モデル３は、波源がJy及びJzを持つ場合、モデル
４は、波源がJx、Jy及びJzを持つ場合である。いずれも
波源位置はQ1＝（0.4m、0.4m、1.25m）であり、周波数
は700MHzである。各モデルにおいて、水平電界及び垂直
電界を測定し、本アルゴリズムを用いて探知計算を行っ
た結果を表２に示す。
【表２】
【００３８】表２に示すように、ここで設定したような
任意方向を向いた波源に対しても、位置偏差Δｄが0.06
m以下、角度偏差Δθが8.4deg.以下、Δφが4.0deg.以
下と極めて高い精度で未知の波源位置と電流方向角度が
推定されている。
任意方向を向いた波源に対しても、位置偏差Δｄが0.06
m以下、角度偏差Δθが8.4deg.以下、Δφが4.0deg.以
下と極めて高い精度で未知の波源位置と電流方向角度が
推定されている。
【００３９】次ぎに、モデル２及びモデル４を例に、高
さ2mにおける垂直電界アングルパターンの測定値と計算
値の比較を図９に示す。
さ2mにおける垂直電界アングルパターンの測定値と計算
値の比較を図９に示す。
【００４０】図９(a)に示すように、モデル２は、波源
が垂直成分（Jz）のみを持つ場合であり、測定値と計算
値がよく一致していることがわかる。
が垂直成分（Jz）のみを持つ場合であり、測定値と計算
値がよく一致していることがわかる。
【００４１】また、図９(b)に示すように、モデル４
は、波源が垂直成分（Jx）及び水平成分（Jy）両方を持
つ場合であり、計算に水平成分を含めないと測定値と計
算値が大きく異なるが（図９(b)中、波線で示す。）、
水平成分を含めた場合には両者がよく一致している（図
９(b)中、実線で示す。）。
は、波源が垂直成分（Jx）及び水平成分（Jy）両方を持
つ場合であり、計算に水平成分を含めないと測定値と計
算値が大きく異なるが（図９(b)中、波線で示す。）、
水平成分を含めた場合には両者がよく一致している（図
９(b)中、実線で示す。）。
【００４２】これらの検討により、波源の水平成分によ
る垂直電界への影響を考慮することで、任意方向を向い
た波源に対しても電界が正確に計算されることがわか
る。このように、本アルゴリズムにおいて、任意方向を
向いた波源に対しての電界計算が改善され、良好な波源
探知結果が得られた。
る垂直電界への影響を考慮することで、任意方向を向い
た波源に対しても電界が正確に計算されることがわか
る。このように、本アルゴリズムにおいて、任意方向を
向いた波源に対しての電界計算が改善され、良好な波源
探知結果が得られた。
【００４３】次ぎに、本アルゴリズムの一般的な有効性
を確認するために、図１０に示すように、２個の波源が
存在する場合を設定した。すなわち、モデル５は、Q1＝
（0.4m、0.4m、1.25m）に位置する波源がJy、Q2＝（-
0.4m、-0.4m、1.25m）に位置する波源がJzより構成さ
れる場合であり、モデル６は、波源がJy及びJz、波源
がJx及びJzより構成される場合である。
を確認するために、図１０に示すように、２個の波源が
存在する場合を設定した。すなわち、モデル５は、Q1＝
（0.4m、0.4m、1.25m）に位置する波源がJy、Q2＝（-
0.4m、-0.4m、1.25m）に位置する波源がJzより構成さ
れる場合であり、モデル６は、波源がJy及びJz、波源
がJx及びJzより構成される場合である。
【００４４】モデル５及びモデル６、更には前述したモ
デル４において、探知計算を行った際の推定偏差（周波
数300MHz〜１GHz）を図１１に示す。図１１からわかる
ように、位置偏差Δｄが0.15m以下、電流値偏差Δｊが
2.1dB以下、角度偏差Δθが18deg.以下、Δφが12deg.
以下であり、任意方向を向く２波源に対しても広い周波
数範囲にわたって波源位置と電流振幅さらに波源の向き
の正確な推定が行われている。
デル４において、探知計算を行った際の推定偏差（周波
数300MHz〜１GHz）を図１１に示す。図１１からわかる
ように、位置偏差Δｄが0.15m以下、電流値偏差Δｊが
2.1dB以下、角度偏差Δθが18deg.以下、Δφが12deg.
以下であり、任意方向を向く２波源に対しても広い周波
数範囲にわたって波源位置と電流振幅さらに波源の向き
の正確な推定が行われている。
【００４５】次ぎに、位置座標を固定した仮波源を多数
配置し、それらの電流値のみを未知数とした場合につい
て検証実験を行った。設定波源数は１、設定電流値はＪ
X1＝０、ＪＹ1＝１、ＪＺ1＝１、設定位置はＱ１＝（0.
4ｍ、0.4ｍ、1.25ｍ）、周波数は３００ＭＨｚとする。
ここで、均等間隔の仮波源９個を同一ＸＹ平面内に置
き、その位置を固定して探知計算を行った結果を表３に
示す。電流値の初期値は、いずれもＪX1（０）＝１、Ｊ
Ｙ1（０）＝１、ＪＺ1（０）＝１である。
配置し、それらの電流値のみを未知数とした場合につい
て検証実験を行った。設定波源数は１、設定電流値はＪ
X1＝０、ＪＹ1＝１、ＪＺ1＝１、設定位置はＱ１＝（0.
4ｍ、0.4ｍ、1.25ｍ）、周波数は３００ＭＨｚとする。
ここで、均等間隔の仮波源９個を同一ＸＹ平面内に置
き、その位置を固定して探知計算を行った結果を表３に
示す。電流値の初期値は、いずれもＪX1（０）＝１、Ｊ
Ｙ1（０）＝１、ＪＺ1（０）＝１である。
【表３】
【００４６】表３に示すように、探知結果として、座標
（0.4m、0.4m、1.25m）の位置で電流値ＪＹ1（ｎ）＝
１、ＪＺ1（ｎ）＝１が得られており、それ以外の位置
では電流推定値が０に近いことから、設定波源が正しく
探知されたことがわかる。尚、設定波源や周波数を変え
た場合も同様の結果が得られた。また、最初に均等配置
した仮波源間隔を縮め、さらにＺ軸方向にも分散させて
仮波源数を増すことで、より複雑な波源対象にも適用で
きると考えられる。
（0.4m、0.4m、1.25m）の位置で電流値ＪＹ1（ｎ）＝
１、ＪＺ1（ｎ）＝１が得られており、それ以外の位置
では電流推定値が０に近いことから、設定波源が正しく
探知されたことがわかる。尚、設定波源や周波数を変え
た場合も同様の結果が得られた。また、最初に均等配置
した仮波源間隔を縮め、さらにＺ軸方向にも分散させて
仮波源数を増すことで、より複雑な波源対象にも適用で
きると考えられる。
【００４７】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００４８】すなわち、本発明では、放射妨害波源の周
辺の水平電界及び垂直電界を測定する一方、仮想波源位
置での仮想波源電流を設定し、同仮想波源電流から仮想
電界を算出するステップをステップ１とし、同仮想電界
と前記水平電界及び垂直電界との偏差を最小とする仮想
波源位置及び仮想波源電流に対する補正量をそれぞれ求
めるステップをステップ２とし、仮想波源位置に対する
補正量が収束するまでステップ１及びステップ２を繰り
返し行うことによって、放射妨害波源を探知することと
したため、CISPR測定系を用いて任意方向を向いた放射
妨害波源の波源位置、電流振幅、波源の向きを精度良く
推定することができる。
辺の水平電界及び垂直電界を測定する一方、仮想波源位
置での仮想波源電流を設定し、同仮想波源電流から仮想
電界を算出するステップをステップ１とし、同仮想電界
と前記水平電界及び垂直電界との偏差を最小とする仮想
波源位置及び仮想波源電流に対する補正量をそれぞれ求
めるステップをステップ２とし、仮想波源位置に対する
補正量が収束するまでステップ１及びステップ２を繰り
返し行うことによって、放射妨害波源を探知することと
したため、CISPR測定系を用いて任意方向を向いた放射
妨害波源の波源位置、電流振幅、波源の向きを精度良く
推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】座標系及び電流モデルを示す説明図。
【図２】水平電界モデルを示す説明図。
【図３】垂直電界モデル（波源の垂直成分）を示す説明
図。
図。
【図４】垂直電界モデル（波源の水平成分）を示す説明
図。
図。
【図５】探知アルゴリズムを示す説明図。
【図６】実験系を示す説明図。
【図７】波源の電流角度を示す説明図。
【図８】設定波源（１波源の場合）を示す説明図。
【図９】垂直電界アングルパターンを示す説明図。
【図１０】設定波源（２波源の場合）を示す説明図。
【図１１】推定偏差（300MHz〜１GHz）を示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳田 正満 福岡県北九州市戸畑区仙水町１−１九州工 業大学工学部電気工学科内
Claims (1)
- 【請求項１】 放射妨害波源の周辺の水平電界及び垂直
電界を測定する一方、仮想波源位置での仮想波源電流を
設定し、 同仮想波源電流から仮想電界を算出するステップをステ
ップ１とし、同仮想電界と前記水平電界及び垂直電界と
の偏差を最小とする仮想波源位置及び仮想波源電流に対
する補正量をそれぞれ求めるステップをステップ２と
し、仮想波源位置に対する補正量が収束するまでステッ
プ１及びステップ２を繰り返し行うことによって、放射
妨害波源を探知することを特徴とする放射妨害波源探知
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000000540A JP2001194399A (ja) | 2000-01-05 | 2000-01-05 | 放射妨害波源の探知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000000540A JP2001194399A (ja) | 2000-01-05 | 2000-01-05 | 放射妨害波源の探知方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001194399A true JP2001194399A (ja) | 2001-07-19 |
Family
ID=18529875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000000540A Pending JP2001194399A (ja) | 2000-01-05 | 2000-01-05 | 放射妨害波源の探知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001194399A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011153860A (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Hitachi Ltd | 電磁波源探査方法、電磁波源探査プログラム、電磁波源探査装置 |
| JP2019158479A (ja) * | 2018-03-09 | 2019-09-19 | 国立大学法人金沢大学 | 波源情報提示システム、波源情報提示方法、およびプログラム |
-
2000
- 2000-01-05 JP JP2000000540A patent/JP2001194399A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011153860A (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Hitachi Ltd | 電磁波源探査方法、電磁波源探査プログラム、電磁波源探査装置 |
| JP2019158479A (ja) * | 2018-03-09 | 2019-09-19 | 国立大学法人金沢大学 | 波源情報提示システム、波源情報提示方法、およびプログラム |
| JP7090882B2 (ja) | 2018-03-09 | 2022-06-27 | 国立大学法人金沢大学 | 波源情報提示システム、波源情報提示方法、およびプログラム |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nelles et al. | A parameterization for the radio emission of air showers as predicted by CoREAS simulations and applied to LOFAR measurements | |
| Strukov et al. | Anisotropy of the microwave background radiation | |
| Cornelius et al. | Spherical wave expansion with arbitrary origin for near-field antenna measurements | |
| Xiang et al. | A particle swarm optimization-based approach for predicting maximum radiated emission from PCBs with dominant radiators | |
| KR20050050462A (ko) | 티이엠 도파관을 이용한 복사체의 전자파 복사 패턴 및이득 측정 방법 | |
| Gemmer et al. | Accurate and efficient computation of antenna measurements via spherical wave expansion | |
| Varela et al. | Under-sampled spherical near-field antenna measurements with error estimation | |
| Claeys et al. | An iterative interpolated DFT to remove spectral leakage in time-domain near-field scanning | |
| WO2003081265A1 (fr) | Dispositif de detection de source de production d'ondes electromagnetiques | |
| Spang et al. | Application of probes with multiple outputs on probe-compensated EMC near-field measurements | |
| JPH11304858A (ja) | 電磁波発生源探査装置およびその探査方法 | |
| Malmström et al. | On the accuracy of equivalent antenna representations—A case study | |
| JP2001194399A (ja) | 放射妨害波源の探知方法 | |
| Samizadeh Nikoo et al. | Single‐site source localisation using scattering data | |
| Carobbi et al. | Validation of far-field numerical predictions through near-field measurements | |
| JP2755955B2 (ja) | 電磁界強度推定方法及び電磁界強度推定システム | |
| Dirix et al. | Calculating arbitrarily located sampling data from quiet zone spherical near-field scanning measurements | |
| Laroussi et al. | Far-field predictions from near-field measurements using an exact integral equation solution | |
| JP3489363B2 (ja) | 回路基板の電磁障害測定方法および測定装置 | |
| Nie et al. | Spherical equivalent dipole array theory and its applications to complex electromagnetic system | |
| Mikheev et al. | Approximate calculation methods for pulse radiation of a TEM-horn array | |
| Xiong et al. | Efficient broadband electromagnetic modeling of anechoic chambers | |
| Rammal et al. | Far-field reconstruction from transient near-field measurement using cylindrical modal development | |
| Scriven et al. | Electromagnetic noise source approximation for finite-difference time-domain modeling using near-field scanning and particle swarm optimization | |
| JPH06249899A (ja) | 電磁界分布推定方式 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040830 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20061205 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061213 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20061205 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081114 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081202 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090121 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090202 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20090121 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090224 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090428 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090901 |