JP2004514143A - 自動化放出波測定方法及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】人為的ミスが起きにくい電子装置からの放出電磁波を測定するシステムを提供する。
【解決手段】電子装置からの放出電磁波を測定するシステム（１０）は、試験すべき装置と、自動化放出波走査のための試験機器が配置される半無響室（１２）と、半無響室の内外に収容されている試験機器からの放出波データを受信し、マルチデバイスコントローラを動作させるコンピュータ（１４）と、ＥＭＩ受信器（４２）と、試験機器を制御するマルチデバイスコントローラ（１６）とを含む。放出波の広帯域測定と、広帯域測定から選択された放出波の狭帯域測定とを行ない、ケーブル及び配線の最適位置に対応する最大順ピーク値を判定し、ワードプロセシングプログラム（３８）に結果を通信して、試験限界に照らした測定値の報告を作成する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に試験する方法及びシステムに関し、特に、電子装置からの放出電磁波を測定する方法及びシステムに関する。
【０００２】
【発明の背景】
エレクトロニクス業界では、他の装置を電磁波により妨害するおそれがある放出電磁波を減少させることが望まれている。従って、世界の大半の地域においては、電子装置を販売するのに先立って、通常、様々な周波数で放射放出波及び伝導放出波のレベルを判定するためにその装置を試験する。工業的免除を請求できないプログラマブルロジックコントローラ（「ＰＬＣ」）は、伝導放出波及び放射放出波を測定する電子装置の一例である。電子装置により発生又は使用される最高の周波数に基づく範囲、又は電子装置が動作する最高の周波数に基づく範囲で放出波が測定される。装置からの放出波を測定して、アメリカ連邦通信委員会（ＦＣＣ）及び他の国のこれに匹敵する法的機関により課された規制に準拠していることを確認する。
【０００３】
電子装置に接続する様々な配線やケーブルの物理的位置が測定される放射のレベルに影響を及ぼす可能性があることは良く知られている。このため、悪影響を及ぼす電磁放射の問題に取り組んでいる多くの法的機関は、配線及びケーブルを「磁界強度を最大にする位置に配置すること」を指定している。
【０００４】
しかし、実際の経験によれば、複雑な電子装置の場合、全ての周波数で最大の放出波を発生するのは１つの位置だけではないことがわかっており、それぞれ異なる周波数ごとに、装置のケーブルや配線の様々に異なる相対的位置で最大放出波が発生する。従って、試験すべき装置について問題となる周波数ごとにケーブル及び配線の最適の、すなわち、「最良」の位置どりを発見することが望ましい。
【０００５】
周知の放出波試験システムには２つの点で限界がある。第１の限界は、放出波走査の間に機器を動作させるために広範囲にわたるオペレータの介入が必要になるので、周知のシステムは人為的ミスを起こしやすいということである。第２の限界は、典型的な周知のシステムはケーブルの最適の配置に対応する最大準ピーク値を計算できないということである。
【０００６】
【発明の概要】
一実施例においては、放出波測定システムは、放出波走査試験手続き中の適切な時点で試験技師にケーブル操作を実行するのを促すことを含めて、放出波走査試験手続きの大半を自動化することにより、人為的ミスの要因を最小限に抑える。更に、試験手続き中、複雑な電子装置に合わせてケーブル操作を実行しつつデータを記録する。
【０００７】
特に、放出波測定システムは関心周波数スペクトルにわたる伝導放出波及び放射放出波の広帯域測定を実行する。また、システムは広帯域測定の結果得られた選択放出波の付近の伝導放出波及び放射放出波の狭帯域測定を実行する。加えて、システムは狭帯域測定からケーブル及び配線の最適位置に対応する最大準ピーク値を判定し、且つ標準ワードプロセシングプログラムと通信して、測定された放出波値、測定された準ピーク値及び関連する試験条件のレポートを作成する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、コンピュータシステム１４及びマルチデバイスコントローラ１６に接続する半無響室１２を含む放出電磁波測定システム１０の一実施例のブロック線図である。半無響室１２には、試験すべき電子装置と、放射走査を自動化するために使用される試験機器とが配置されている。試験機器は電気機械式ターンテーブル１８と、２位置回転ブーム２０と、ビデオカメラ２２と、電気機械式アンテナタワー２４とを含む。コンピュータシステム１４はビデオキャプチャカード２６と、通信インタフェースカード２８と、放射走査ソフトウェアパッケージ３０と、ビデオモニタ／制御装置３４と、プリンタ３６と、ワードプロセシングソフトェアパッケージ３８と、電源４０とを含む。コンピュータシステム１４はマルチデバイスコントローラ１６を動作させ、試験条件に関するデータを検索する。コンピュータシステム１４は更に放出波受信器（ＥＭＩ受信器）４２又はスペクトルアナライザを動作させ、試験すべき電気装置の放射値、準ピーク値及び周波数特性に関するデータを検索する。マルチデバイスコントローラ１６は半無響室１２内の試験機器を制御する。
【０００９】
測定システム１０は４つの主要タスクと、いくつかの支援タスクとを実行する。４つの主要タスクは、関心周波数スペクトルにわたる伝導放出波及び放射放出波の広帯域測定を実行することと、広い帯域測定の結果として得られた選択放出波の付近の伝導放出波及び放射放出波の狭帯域測定を実行することと、狭帯域測定値からケーブル及び配線の最適の位置どりを決定するために最大順ピーク値を判定することと、標準ワードプロセシングプログラムと通信して、測定された放出波値、測定された準ピーク値及び関連する試験条件のレポートを作成することとを含む。
【００１０】
また、測定システム１０は電気機械式ターンテーブル１８の自動制御及び校正、並びに電気機械式アンテナタワー２４の偏波及び高さを含めた自動制御及び校正を含む支援タスクを実行する。測定システム１０は放出波受信器４２又はスペクトルアナライザを自動的に制御する。システム１０はくし形発生器からの多数の高調波を測定し、測定値を履歴データと比較対照することにより、自動的に性能を検証する。アンテナの極性は手動操作で選択される。
【００１１】
測定システム１０は、まず、関心周波数スペクトルの広帯域測定を実行する。ターンテーブル１８は３６０度回転される。回転ブーム２０は垂直極性と水平極性の双方で位置決めされ、アンテナタワー２４は放出波を測定している間に指定の高さ範囲にわたり移動する。各周波数で測定された放出波は政府機関により制定された適用可能な基準と比較される。システム１０は、放出波が適用可能な基準に関して最高である周波数におけるいくつかの放出波を選択するように構成されており、狭帯域測定プロセスを使用してそれらの放出波をより精密に測定する。更に、システム１０は広帯域測定プロセスの間にケーブル操作を指示するように構成されている。一実施例では、ケーブル操作は広帯域測定プロセスの不可欠の一部分である。
【００１２】
システム１０は広帯域測定プロセスの間に判定された各放出ピークの付近の狭い帯域の中の全ての放出波を測定する。システム１０はターンテーブル１８を目標位置まで回転させ、回転ブーム２０を垂直極性と水平極性の双方で位置決めし、ケーブル操作及び位置決めを指示し、アンテナタワー２４を広帯域測定の場合の高さ範囲より小さい指定の高さ範囲にわたって移動させ、その結果得られる放出波を測定し、得られた放出波のリストをコンパイルすることにより、狭帯域測定を実行する。一実施例では、ケーブル操作は狭帯域測定プロセスの不可欠の一部分である。システム１０は、ケーブル配置場所からの放出を最大限にするために不可欠のケーブル操作戦略を伴って構成されている。
【００１３】
狭帯域測定中にコンパイルされたいずれかの放出波のピーク値が適用可能な基準を越えるか、又は適用可能な基準の所定の安全限界内にある場合、システム１０は自動的に準ピーク検出器を使用してその放出波を測定する。システム１０はケーブル操作中に複数のケーブル位置で測定されたピーク値と、ケーブル操作後に測定されたピーク値及び準ピーク値とを使用して、最適のケーブル位置に対する準ピーク値を計算する。最適のケーブル位置とは、法規による放出基準を満たすように試験すべき電気装置を構成するようなケーブル配線位置である。更に、最高の測定放出を発生するように配置されたケーブルの位置に相当する最大準ピーク値を反映するように測定準ピーク値を必要に応じてスケーリングする。すなわち、測定値から最大準ピーク値を自動的に計算する。
【００１４】
最後に、システム１０は標準ワードプロセシングプログラムと通信して、測定された放出波値、測定された準ピーク値及び関連する試験条件に関する公式レポートと、より簡潔な工学的要約レポートの双方を作成する。測定値と関連する試験条件は表の形で表示される他に、標準周波数ドメイングラフとしても表示される。
【００１５】
システム１０を使用することで、オペレータが放出試験の大半に介入する手間が省かれるため、オペレータによる誤操作のおそれが少なくなる。放出試験全体におけるいくつかの重大なポイントでケーブル操作を指示することにより、検査可能である全てのケーブル位置の数が大幅に増加し、それに伴って、所定の周波数で最大放出を発生するケーブル位置を発見する確率も大幅に高くなる。
【００１６】
本発明を様々な特定の実施例に関して説明したが、特許請求の範囲の趣旨の範囲内で変形を伴って本発明を実施できることは当業者には了解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動化放出電磁波測定システムのブロック線図。
【符号の説明】
１０…放出電磁波測定システム、１２…半無響室、１４…コンピュータシステム、１６…マルチデバイスコントローラ、１８…電気機械式ターンテーブル、２０…２位置回転ブーム、２４…電気機械式アンテナタワー、３８…ワードプロセシングソフトェアパッケージ

Claims (16)

1. 放出試験中にケーブルの位置決めを指示するように構成された自動化放出波測定システム（１０）を使用して、電子装置からの測定電磁放出波を最大にする方法において、
   少なくとも１つのケーブル位置に対して関心周波数スペクトルにわたる伝導放出波及び放射放出波の広帯域測定を実行する過程と、
   放出波を最大にするためにケーブル操作戦略を判定する過程と、
   広帯域測定で放出ピークが測定された周波数で伝導放出波及び放射放出波の狭帯域測定を実行する過程と、
   ケーブル及び配線の最適位置に対応する最大準ピーク値を判定する過程とから成る方法。
2. 標準ワードプロセシングプログラム（３８）と通信して、測定された放出波値、測定された準ピーク値及び関連する試験条件のレポートを作成する過程を更に含む請求項１記載の方法。
3. 関心周波数スペクトルにわたる伝導放出波及び放射放出波の広帯域測定を実行する前記過程は、
   電気機械式ターンテーブル（１８）を３６０度回転させる過程と、
   電気機械式回転ブーム（２０）を垂直極性と水平極性の双方で位置決めする過程と、
   指定の高さ範囲にわたりアンテナタワー（２４）を移動する過程と、
   得られる放出波を測定する過程と、
   各周波数で得られた放出波を適用可能な基準と比較する過程とを更に含む請求項１記載の方法。
4. 伝導放出波及び放射放出波の狭帯域測定を実行する前記過程は、
   広帯域測定から、政府機関により制定された適用可能な基準に匹敵する少なくとも１つの最高の放出波を選択する過程と、
   電気機械式ターンテーブル（１８）を広帯域測定から確定された目標角度まで回転させる過程と、
   電気機械式回転アンテナブーム（２０）を垂直極性と水平極性の双方で位置決めする過程と、
   前記電気機械式アンテナタワー（２４）を広帯域測定の場合より小さい指定の高さ範囲にわたり移動させる過程と、
   得られた放出波を測定する過程と、
   前記得られた放出波のリストをコンパイルする過程とを更に含む請求項１記載の方法。
5. ケーブル及び配線の最適位置に対応する最大準ピーク値を判定する前記過程は、
   狭帯域測定からの放出波レベルを適用可能な基準と比較する過程と、
   準ピーク値を求めるための準ピーク検出器を使用して、適用可能な基準を超えるか、又は適用可能な基準の所定の安全限界内にある各々の放出波を測定する過程とを更に含む請求項１記載の方法。
6. 最高レベルの放出波を発生させる電子装置ケーブル位置に相当するであろう準ピーク値を判定するために、前記検出器からの前記準ピーク値をスケーリングする過程を更に含む請求項５記載の方法。
7. 標準ワードプロセシングプログラム（３８）と通信する前記過程は、広帯域測定、狭帯域測定及び準ピーク判定の間に測定された放出波値をダウンロードし且つ格納する過程を更に含む請求項１記載の方法。
8. 試験すべき電子装置及び放出波測定システムを自動化するために使用される他の試験機器を収容する半無響室（１２）と、
   マルチデバイスコントローラ（１６）と、
   前記半無響室内のケーブル配置に対して関心周波数スペクトルにわたる伝導放出波及び放射放出波の広帯域測定を実行し、放出波を最大にするためのケーブル操作戦略を判定し、広帯域測定において放出ピークを有していた周波数における伝導放出波及び放射放出波の狭帯域測定を実行し、ケーブル及び配線の最適の位置どりに対応する最大準ピーク値を判定し、且つ測定された放出波値、測定された準ピーク値及び関連する試験条件のレポートを作成するように構成されたコンピュータシステム（１４）とを具備する自動化放出波測定システム（１０）。
9. 前記コンピュータシステム（１４）は、くし形発生器からの多数の高調波を測定し、測定値を履歴データと比較対照することにより、前記システムの性能を自動的に検証するように構成されている請求項８記載のシステム（１０）。
10. 前記放出波測定システムはケーブル損失を測定するように構成されている請求項８記載のシステム（１０）。
11. 自己校正を行うように構成されている電気機械式ターンテーブル（１８）を更に具備する請求項８記載のシステム（１０）。
12. 垂直アンテナ極性及び水平アンテナ極性の双方を有するように構成されたアンテナタワー（２４）を更に具備する請求項８記載のシステム（１０）。
13. 前記アンテナタワー（２４）は自己校正を行うように構成されている請求項１２記載のシステム（１０）。
14. 前記アンテナタワー（２４）は更にアンテナ極性の手操作選択を行えるように構成されている請求項１２記載のシステム（１０）。
15. 前記コンピュータシステム（１４）は、測定された放出波値、測定された準ピーク値及び関連する試験条件に関する受信データに基づいて最適のケーブル位置配置を認識するように構成されている請求項８記載のシステム（１０）。
16. 前記マルチデバイスコントローラ（１６）は、前記半無響室（１２）内に収容された電気機械式ターンテーブル（１８）、２位置回転ブーム（２０）及び電気機械式アンテナタワー（２４）を自動的に制御するように構成されている請求項８記載のシステム（１０）。

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