JP2011012990A - Radiation immunity testing device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To apply an intense electric field in an immunity test by a small-output amplifier, and to uniform an irradiation electric field required by an immunity test of electronic equipment.SOLUTION: A radiation immunity testing device includes: an array antenna where a plurality of element antennas 5 are disposed in a prescribed element pattern; a signal generator 1 for generating test signals of prescribed electromagnetic noise; signal distribution means (distribution circuits 2, 3) for equally distributing output test signals of the signal generator to an element pattern region of the array antenna; and a plurality of amplifiers 4 for amplifying each of output distribution signals obtained by the signal distribution means for supplying the signals to the element antennas 5, respectively.

Description

この発明は、電磁ノイズを電子機器に照射して、その電子機器や、その電子機器を搭載しているシステムが正常に動作するか否かを試験する放射イミュニティ試験(Electro Magnetic Susceptibility;EMS試験とも呼ばれる)装置に関するものである。   In the present invention, an electromagnetic noise is applied to an electronic device, and a radiation immunity test (Electro Magnetic Susceptibility; EMS test) is performed to test whether the electronic device or a system in which the electronic device is mounted normally operates. Device).

従来の放射イミュニティ試験装置は、1台の信号発生器と、1台のアンプと、1台のアンテナとから構成されており、単一のアンテナから電磁ノイズを試験対象の電子機器に照射して、その電子機器が誤動作する状況を評価するようにしている(例えば、非特許文献1、非特許文献2参照)。例えば、非特許文献1に開示されている放射イミュニティ試験装置では、電磁ノイズとして、100V/m以上の電界を自動車搭載用の電子機器に照射するようにして、その電子機器が誤動作する状況を評価している。一方、非特許文献2に開示されている放射イミュニティ試験装置では、アンテナから指定の距離の垂直面内の電界レベルが均一であることが決められており、その電界レベルが均一であるエリアに試験対象の電子機器を設置して、当該電子機器が誤動作する状況を評価している。
また、複数のアンテナを用いた放射イミュニティ評価装置として、高周波信号発生器と複数の放射アンテナと、高周波信号発生器から出力した信号を放射アンテナに分配する第一の分配回路と、上記複数の放射アンテナと同数の電力増幅装置を備えたものがある(例えば特許文献1参照)。
A conventional radiation immunity test apparatus is composed of one signal generator, one amplifier, and one antenna, and radiates electromagnetic noise from a single antenna to the electronic device to be tested. The situation where the electronic device malfunctions is evaluated (for example, see Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2). For example, the radiation immunity test apparatus disclosed in Non-Patent Document 1 evaluates a situation in which an electronic device mounted on an automobile is irradiated with an electric field of 100 V / m or more as electromagnetic noise, and the electronic device malfunctions. is doing. On the other hand, in the radiation immunity test apparatus disclosed in Non-Patent Document 2, it is determined that the electric field level in the vertical plane at a specified distance from the antenna is uniform, and the test is performed in an area where the electric field level is uniform. The target electronic device is installed and the situation where the electronic device malfunctions is evaluated.
In addition, as a radiation immunity evaluation apparatus using a plurality of antennas, a high-frequency signal generator, a plurality of radiation antennas, a first distribution circuit that distributes a signal output from the high-frequency signal generator to the radiation antennas, and the plurality of radiations There is one provided with the same number of power amplifying devices as antennas (for example, see Patent Document 1).

特開2005−221436号公報JP 2005-221436 A

国際標準化規格ISO 11452−2 「路上走行車−狭帯域放射電磁エネルギーによる電気的妨害のコンポーネント試験方法」International Standard ISO 11452-2 “Road Vehicle-Component Test Method for Electrical Interference Caused by Narrowband Radiated Electromagnetic Energy” 国際電気標準化規格IEC61000−4−3 「放射無線周波磁界イミュニティ試験」International Electrotechnical Standard IEC61000-4-3 “Radiation Radio Frequency Magnetic Field Immunity Test”

上記のような構成の車載用の放射イミュニティ試験装置の場合、信号発生器、アンプまたはアンテナのいずれか1つでも故障すると、イミュニティ試験を継続することができなくなるという問題があった。また、その修理のため要する時間が長期化し、費用が高額になることも問題であった。特に単一のアンプで、100V/m以上の強電界を出力可能なアンプは非常に高価となるため、装置の導入コストが高くなることも問題の一つであった。
また、上記のような複数のアンテナを用いた放射イミュニティ評価装置の場合、アンプの個体差を考慮して、照射電界の電界強度の制御や電界均一度の制御を行うために移相器を使った場合、広帯域の移相器は高価であるという問題があった。また、規格や技術基準で決められた放射イミュニティ試験では、水平と垂直の両偏波を照射する必要があるため、この両偏波を考慮したアレーパターンを作る必要があった。また、いくつもの分配回路を用いる場合、分配回路の個体差による分配回路のロスや、分配出力された試験信号間のレベルの違いにより、最終的に素子アンテナ個々への入力レベルが変わり、放射パターンが設計通りに形成されないことも問題の一つであった。
In the case of the on-vehicle radiation immunity test apparatus configured as described above, there is a problem that if any one of the signal generator, the amplifier, and the antenna fails, the immunity test cannot be continued. Another problem is that the time required for the repair is prolonged and the cost is high. In particular, an amplifier capable of outputting a strong electric field of 100 V / m or more with a single amplifier is very expensive, and the introduction cost of the apparatus is also a problem.
In addition, in the case of a radiation immunity evaluation device using multiple antennas as described above, a phase shifter is used to control the electric field strength of the irradiation electric field and the electric field uniformity in consideration of individual differences of amplifiers. In this case, there is a problem that the broadband phase shifter is expensive. In addition, in the radiation immunity test determined by the standards and technical standards, it is necessary to irradiate both horizontal and vertical polarized waves, so it is necessary to create an array pattern that takes into account both polarized waves. In addition, when multiple distribution circuits are used, the input level to each element antenna will eventually change due to the loss of the distribution circuit due to individual differences in the distribution circuit and the difference in level between the test signals that are distributed and output. However, it was one of the problems that was not formed as designed.

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、複数の小出力なアンプを用いたアレーアンテナを用いることでイミュニティ試験における強電界の照射を可能にすると共に、電子機器のイミュニティ試験で必要とされる照射電界の均一化を可能にする放射イミュニティ試験装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and by using an array antenna using a plurality of small output amplifiers, it is possible to irradiate a strong electric field in an immunity test, and an electronic device. An object of the present invention is to obtain a radiation immunity test apparatus that makes it possible to equalize the irradiation electric field required in the immunity test.

この発明に係る放射イミュニティ試験装置は、複数の素子アンテナを所定の素子パターンに配置したアレーアンテナと、所定の電磁ノイズの試験信号を発生する信号発生器と、信号発生器の出力試験信号をアレーアンテナの素子パターン領域に対して均等に分配する信号分配手段と、信号分配手段による出力分配信号のそれぞれを増幅して素子アンテナにそれぞれ供給する複数のアンプを備えたものである。   A radiation immunity test apparatus according to the present invention includes an array antenna in which a plurality of element antennas are arranged in a predetermined element pattern, a signal generator that generates a test signal of predetermined electromagnetic noise, and an output test signal of the signal generator. A signal distribution unit that equally distributes to the element pattern region of the antenna, and a plurality of amplifiers that amplify each of the output distribution signals from the signal distribution unit and supply them to the element antenna, respectively.

この発明によれば、分配回路により試験信号をアレーアンテナの各素子アンテナ宛に分配し、その際、素子アンテナ単位に設けた増幅器により分配信号を増幅してアレーアンテナの素子パターンに均一に行き渡るようにしている。したがって、小出力の低廉なアンプを用いて所望の電界強度を得ることが可能となるため、従来のような高出力の高価なアンプを用いることなく、強電界を照射するイミュニティ試験を実施できると共に、照射する電界を均一にすることが可能となるため電子機器の試験にも適用することができる。また、アンプの1台や素子アンテナ単体や素子アンテナユニット(アレーアンテナのパターン領域の一部として構成された複数の素子アンテナからなる中間組立体)の一部が故障した場合でも、イミュニティ試験を継続させて行うことができるようになる。さらに、素子アンテナユニットの一部を交換した場合でも、電界の均一性や照射する電界強度への影響を少なくすることができる。また、素子アンテナまたは素子アンテナユニットの交換だけで修理が可能なため、メンテナンスに掛かる費用や時間等の負荷を軽減することができる。   According to the present invention, the test signal is distributed to each element antenna of the array antenna by the distribution circuit, and at this time, the distribution signal is amplified by the amplifier provided for each element antenna so as to be uniformly distributed to the element pattern of the array antenna. I have to. Therefore, since it is possible to obtain a desired electric field strength using an inexpensive amplifier with a small output, an immunity test for irradiating a strong electric field can be performed without using an expensive amplifier with a high output as in the prior art. Further, since the electric field to be irradiated can be made uniform, it can be applied to an electronic device test. In addition, immunity testing is continued even if one of the amplifiers, element antenna alone, or element antenna unit (intermediate assembly consisting of multiple element antennas configured as part of the array antenna pattern area) fails. Let it be done. Furthermore, even when a part of the element antenna unit is replaced, the influence on the uniformity of the electric field and the intensity of the applied electric field can be reduced. Further, since repair is possible only by exchanging the element antenna or the element antenna unit, it is possible to reduce a load such as cost and time required for maintenance.

この発明の実施の形態1による放射イミュニティ試験装置の構成と動作状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure and operation state of the radiation immunity test apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による放射イミュニティ試験装置の構成と動作状態の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of a structure and operating state of the radiation immunity test apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2による放射イミュニティ試験装置の構成と動作状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure and operating state of the radiation immunity test apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2による放射イミュニティ試験装置の構成と動作状態の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of a structure and operating state of the radiation immunity test apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3による放射イミュニティ試験装置の構成と動作状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure and operating state of the radiation immunity test apparatus by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4による放射イミュニティ試験装置の構成と動作状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure and operating state of the radiation immunity test apparatus by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4による放射イミュニティ試験装置の構成と動作状態の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of a structure and operating state of the radiation immunity test apparatus by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態5による放射イミュニティ試験装置の構成と動作状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure and operating state of the radiation immunity test apparatus by Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態6による放射イミュニティ試験装置の素子アンテナの構造例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the element antenna of the radiation immunity test apparatus by Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態7による放射イミュニティ試験装置の構成と動作状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure and operating state of the radiation immunity test apparatus by Embodiment 7 of this invention. この発明の実施の形態7による放射イミュニティ試験装置の構成と動作状態の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of a structure and operating state of the radiation immunity test apparatus by Embodiment 7 of this invention.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による放射イミュニティ試験装置の構成と動作状態を示す説明図である。
図において、素子アンテナ5は、複数個均等に配列されてアレーアンテナを構成している。今、アレーアンテナの放射面をボアサイト方向から視た面を座標平面と見立てて、当該平面を、その中心で直交する2直線で四つの同面積の平面(象限または区分)に分けて考える。この場合、各象限の素子パターン領域を構成する素子アンテナ5の数は同数である。また、複数の素子アンテナ5は、ボアサイト方向から見たときに重ならないように配置されており、また、ボアサイト方向に向って配置されているものとする。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration and operating state of a radiation immunity test apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In the figure, a plurality of element antennas 5 are equally arranged to constitute an array antenna. Now, assuming that the radiation plane of the array antenna viewed from the boresight direction is a coordinate plane, the plane is divided into four planes (quadrants or sections) of the same area by two straight lines orthogonal at the center. In this case, the number of element antennas 5 constituting the element pattern region in each quadrant is the same. The plurality of element antennas 5 are arranged so as not to overlap when viewed from the boresight direction, and are arranged toward the boresight direction.

信号発生器(「SG」と表示)1は、電磁ノイズである試験信号を発生する手段である。分配回路2は、信号発生器1の出力試験信号をアレーアンテナの象限数(すなわち4つ)に均等に分配する手段である。また、分配回路3は、分配回路2で分配された象限数の試験信号を、各象限内にある素子アンテナの数に均等に分配する手段である。アンプ4は、分配回路3により分配された試験信号を増幅して対応する素子アンテナ5に与える回路である。各素子アンテナ5は、それぞれ対応するアンプ4で増幅された試験信号を空中に電波にして放射する。   A signal generator (labeled “SG”) 1 is a means for generating a test signal that is electromagnetic noise. The distribution circuit 2 is a means for evenly distributing the output test signal of the signal generator 1 to the quadrant number of the array antenna (that is, four). The distribution circuit 3 is means for evenly distributing the number of quadrant test signals distributed by the distribution circuit 2 to the number of element antennas in each quadrant. The amplifier 4 is a circuit that amplifies the test signal distributed by the distribution circuit 3 and supplies it to the corresponding element antenna 5. Each element antenna 5 radiates the test signal amplified by the corresponding amplifier 4 as a radio wave in the air.

次に動作について説明する。
信号発生器1は、電磁ノイズである試験信号を発生すると、出力試験信号を初段の分配回路2に与える。分配回路2では、信号発生器1から入力された試験信号をアレーアンテナの象限宛に4つに均等に分配し、各出力分配信号を次段の分配回路3にそれぞれ与える。分配回路3では、分配回路2で分配された象限単位の試験信号を、1象限を構成している全素子アンテナ5宛に均等に分配し、各素子アンテナ5の入力段に接続されたアンプ4にそれぞれ与える。各アンプ4では、分配回路3で分配された素子アンテナ単位の試験信号を増幅し、増幅後の信号を対応する素子アンテナ5に与える。各素子アンテナ5は、アンプ4で増幅された試験信号を受けとると、その試験信号を空中に電波放射する。
Next, the operation will be described.
When the signal generator 1 generates a test signal that is electromagnetic noise, the signal generator 1 provides the output test signal to the first-stage distribution circuit 2. In the distribution circuit 2, the test signal input from the signal generator 1 is evenly distributed to four quadrants of the array antenna, and each output distribution signal is given to the distribution circuit 3 in the next stage. In the distribution circuit 3, the test signal in the quadrant unit distributed by the distribution circuit 2 is evenly distributed to all the element antennas 5 constituting one quadrant, and the amplifier 4 connected to the input stage of each element antenna 5. Give to each. Each amplifier 4 amplifies the test signal for each element antenna distributed by the distribution circuit 3 and applies the amplified signal to the corresponding element antenna 5. When each element antenna 5 receives the test signal amplified by the amplifier 4, it radiates the test signal into the air.

図1において、各素子アンテナ5は試験信号である電波により放射パターン6を形成し、アレーアンテナとしては重ね合わされて照射電界、すなわち放射パターン7を形成する。この例では、アレーアンテナの形状がボアサイト方向に対して中央が凹状の曲面となるように素子アンテナ5を配置しており、アレーアンテナから任意の距離にある所望の面内に均一な振幅の電界分布8が形成する。すなわち、照射する電界を均一にする必要がある電子機器のイミュニティ試験に適用できるようになっている。このアレーアンテナから任意の距離にある所望の面内に形成される均一な振幅の電界分布8は、アレーアンテナの放射面の形状をボアサイト方向に対して中央が凹状の曲面となるように複数の素子アンテナ5を配置すること、および分配回路2により試験信号をアレーアンテナの各象限に均一になるように分配回路2で分散分配することにより可能になっている。   In FIG. 1, each element antenna 5 forms a radiation pattern 6 by radio waves as test signals, and is superimposed as an array antenna to form an irradiation electric field, that is, a radiation pattern 7. In this example, the element antenna 5 is arranged so that the shape of the array antenna is a curved surface having a concave center with respect to the boresight direction, and a uniform amplitude is obtained in a desired plane at an arbitrary distance from the array antenna. An electric field distribution 8 is formed. That is, it can be applied to an immunity test of an electronic device that requires a uniform electric field to be irradiated. The electric field distribution 8 of uniform amplitude formed in a desired plane at an arbitrary distance from the array antenna has a plurality of radiating surfaces of the array antenna such that the center is a concave curved surface with respect to the boresight direction. This is possible by arranging the element antennas 5 and by distributing the distribution signal by the distribution circuit 2 so that the test signal is made uniform in each quadrant of the array antenna.

図1の回路配置では、分配回路2が第1象限、第2象限、第3象限および第4象宛に試験信号を均一に分配する構成について説明してきたが、別の方法として図2に示すような回路配置にしてもよい。すなわち、図2の場合では、分配回路2が試験信号を象限数である4つに分配し、分配回路3が分配回路2の出力信号を1象限を構成している素子アンテナの数に均等に分配し、分配した信号をそれぞれ各象限の対応関係にある素子アンテナ宛に送信している。この場合、図1に比べて、各象限に与える信号を作る分配回路が1台から4台に増えるために、分配回路3間で個体差があっても、電界強度や電界均一度に与える影響を小さくできるため、分配回路の個体差によらずに、任意の距離にある所望の面内に均一な振幅の電界分布8を形成し、強電界を得ることが可能である。
なお、上記例では、素子アンテナに与える試験信号は、分配回路2と分配回路3の2段で分配しているが、象限内の素子アンテナ数が多いアレーアンテナの場合にはさらに分配回路の段数を増やして分配する構成としてもよい。
また、上記例では、アレーアンテナの象限数(分割数)を4つにしているが、この発明はこの分割数を制限するものではない。すなわち2分割(上と下、左と右、あるいは内側と外側など)や3分割、6分割、8分割などのようにしてもよい。
In the circuit arrangement of FIG. 1, the distribution circuit 2 has described the configuration in which the test signal is uniformly distributed to the first quadrant, the second quadrant, the third quadrant, and the fourth quadrant, but another method is illustrated in FIG. 2. Such a circuit arrangement may be adopted. That is, in the case of FIG. 2, the distribution circuit 2 distributes the test signal into four quadrants, and the distribution circuit 3 equalizes the output signal of the distribution circuit 2 to the number of element antennas constituting one quadrant. The distributed signals are transmitted to the element antennas corresponding to the respective quadrants. In this case, since the number of distribution circuits for generating signals to be given to each quadrant is increased from one to four compared to FIG. Therefore, a strong electric field can be obtained by forming the electric field distribution 8 having a uniform amplitude in a desired plane at an arbitrary distance regardless of the individual difference of the distribution circuit.
In the above example, the test signal applied to the element antenna is distributed in two stages of the distribution circuit 2 and the distribution circuit 3. However, in the case of an array antenna having a large number of element antennas in the quadrant, the number of stages of the distribution circuit is further increased. It is good also as a structure which increases and distributes.
In the above example, the number of quadrants (number of divisions) of the array antenna is four, but the present invention does not limit the number of divisions. That is, it may be divided into two parts (up and down, left and right, or inside and outside), three parts, six parts, and eight parts.

以上のように、この実施の形態1によれば、複数の素子アンテナ5を配置して放射面の形状がボアサイト方向に対して中央が凹状の曲面となるようにアレーアンテナを構成し、信号発生器1により所定の電磁ノイズの試験信号を発生し、信号分配手段(分配回路2,3)により、信号発生器1の出力試験信号をアレーアンテナの素子パターン領域に対して均等に分配し、信号分配手段の出力分配信号のそれぞれを複数のアンプ4により増幅して素子アンテナにそれぞれ供給するようにしている。したがって、素子アンテナ5ごとにアンプ4を設けているため、小出力の低廉なアンプを用いて所望の電界強度を得ることが可能となるため、従来のような高出力の高価なアンプを用いることなく、強電界を照射するイミュニティ試験を実施できると共に、照射する電界を均一にすることが可能となるため電子機器の試験にも適用することができる。また、アンプの1台や素子アンテナユニットの一部が故障した場合でも、イミュニティ試験を継続させて行うことができるようになる。さらに、素子アンテナユニットの一部を交換した場合でも、電界の均一性や照射する電界強度への影響を少なくすることができる。素子アンテナまたは素子アンテナ単体や素子アンテナユニットの交換だけで修理が可能なため、メンテナンスに掛かる費用や時間等の負荷を軽減することができる。   As described above, according to the first embodiment, the array antenna is configured such that the plurality of element antennas 5 are arranged so that the shape of the radiation surface is a concave curved surface at the center with respect to the boresight direction. A test signal of predetermined electromagnetic noise is generated by the generator 1, and the output test signal of the signal generator 1 is evenly distributed to the element pattern region of the array antenna by the signal distribution means (distribution circuits 2 and 3). Each of the output distribution signals of the signal distribution means is amplified by a plurality of amplifiers 4 and supplied to the element antennas. Therefore, since the amplifier 4 is provided for each element antenna 5, it becomes possible to obtain a desired electric field strength using a low-priced low-priced amplifier. In addition, an immunity test for irradiating a strong electric field can be performed, and the electric field to be radiated can be made uniform, so that it can be applied to an electronic device test. Further, even when one of the amplifiers or a part of the element antenna unit fails, the immunity test can be continued. Furthermore, even when a part of the element antenna unit is replaced, the influence on the uniformity of the electric field and the intensity of the applied electric field can be reduced. Since repair is possible only by exchanging the element antenna or the element antenna alone or the element antenna unit, it is possible to reduce the load such as cost and time required for maintenance.

実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2による放射イミュニティ試験装置の構成と動作状態を示す説明図である。図において、図1、図2と同じ部分には同一符号を付し、原則として同じ部分の説明は省略する。
上記実施の形態1の場合は、アレーアンテナの放射面の形状をボアサイト方向に対して中央が凹状となるように複数の素子アンテナ5を配置した例について示したが、この実施の形態2の場合は、複数の素子アンテナ5からなるアレーアンテナの放射面の形状が、図3に示すように直線となるように複数の素子アンテナ5を配置している。また、図4に示すように放射面の形状が平面となるように、複数の素子アンテナ5を2次元に配置してもよい。さらに、アレーアンテナの曲面形状は、2次曲面、楕円曲面、球面などでもよいし、さらにまた平面と曲面の組み合せによるものでもよい。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration and operating state of a radiation immunity test apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIGS.
In the case of the first embodiment, the example in which the plurality of element antennas 5 are arranged so that the center of the radiation surface of the array antenna is concave with respect to the boresight direction has been described. In this case, the plurality of element antennas 5 are arranged so that the radiation surface shape of the array antenna including the plurality of element antennas 5 is a straight line as shown in FIG. In addition, as shown in FIG. 4, the plurality of element antennas 5 may be two-dimensionally arranged so that the radiation surface has a flat shape. Further, the curved shape of the array antenna may be a quadratic curved surface, an elliptical curved surface, a spherical surface, or the like, or may be a combination of a flat surface and a curved surface.

実施の形態3.
図5は、この発明の実施の形態3による放射イミュニティ試験装置の構成と動作状態を示す説明図である。図において、図2と同じ部分には同一符号を付し、同一部分の説明は原則として省略する。
上記実施の形態1の場合は、複数のアンプ4が分配回路3により分配された試験信号を増幅し、複数の素子アンテナ5がアンプ4により増幅された試験信号を放射するものについて説明したが、この実施の形態3の場合は、図5に示すように、アンプ41を分配回路3の前段に追加し、初段の分配回路2により分配された試験信号を増幅するようにしている。すなわち、分配回路とアンプの組み合わせは、必要な電界強度を得るためにツリー状に幾重にも接続すればよい。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the configuration and operating state of a radiation immunity test apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description of the same parts will be omitted in principle.
In the case of the first embodiment, the description has been given of the case where the plurality of amplifiers 4 amplify the test signal distributed by the distribution circuit 3 and the plurality of element antennas 5 radiate the test signal amplified by the amplifier 4. In the case of the third embodiment, as shown in FIG. 5, an amplifier 41 is added in front of the distribution circuit 3, and the test signal distributed by the distribution circuit 2 at the first stage is amplified. That is, the combination of the distribution circuit and the amplifier may be connected in a tree shape in order to obtain the required electric field strength.

また、実施の形態1の図2では、最終段にある分配回路3の出力分配信号を、各象限内の素子アンテナに供給しているが、分配回路とアンプを複数段使う場合には、これに限らず、回路の途中で、象限毎に分配することもありうる。つまり、上記実施の形態1では、分配回路2と分配回路3とアンプ4の縦続構成であるものについて示したが、例えば分配回路3とアンプ4による接続構成が2段以上あってもよい。分配回路とアンプによる接続構成をツリー状に複数段組み合わせることにより、分配出力される試験信号をより広範囲に渡り供給することが可能になるため、分配回路やアンプの特性の個体差による影響を、さらにアレーアンテナの全象限に分散させ、所望の面内に均一な振幅の電界分布を形成できるようになる。   Further, in FIG. 2 of the first embodiment, the output distribution signal of the distribution circuit 3 in the final stage is supplied to the element antenna in each quadrant. However, the distribution may be made for each quadrant in the middle of the circuit. That is, in the first embodiment, the cascade configuration of the distribution circuit 2, the distribution circuit 3, and the amplifier 4 is shown. However, for example, the connection configuration of the distribution circuit 3 and the amplifier 4 may be two or more stages. By combining the connection configuration of the distribution circuit and amplifier in multiple stages in a tree shape, it becomes possible to supply a wider range of test signals to be distributed and output, so the influence of individual differences in the characteristics of the distribution circuit and amplifier Furthermore, it is possible to form an electric field distribution having a uniform amplitude in a desired plane by dispersing the signals in all quadrants of the array antenna.

実施の形態4.
図6は、この発明の実施の形態4による放射イミュニティ試験装置の構成と動作状態を示す説明図である。図において、図2と同じ部分には同一符号を付し、同一部分の説明は原則として省略する。
上記実施の形態1〜実施の形態3の場合は、アレーアンテナを構成している複数の素子アンテナ5がボアサイト方向に向けて配置されていたが、この実施の形態4の場合は、図6に示すように、複数の素子アンテナ5が放射口を凹状の面の法線方向に向けて配置されている。このように配置することにより、アレーアンテナの全象限に均等に分配された電力が各象限から均等に照射されるため、均一かつ強電界な電界分布8を形成することができる。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the configuration and operating state of a radiation immunity test apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG.
In the first to third embodiments, the plurality of element antennas 5 constituting the array antenna are arranged toward the boresight direction. In the case of the fourth embodiment, FIG. As shown in FIG. 2, the plurality of element antennas 5 are arranged with the radiation ports directed in the normal direction of the concave surface. By arranging in this way, the electric power evenly distributed to all the quadrants of the array antenna is evenly irradiated from each quadrant, so that a uniform and strong electric field distribution 8 can be formed.

図6では、分配回路2と分配回路3とアンプ4が1段の縦続構成となっているが、図7に示すように、分配回路とアンプが2段以上の複数段構成としてもよいし、各象限に均一分配する分配回路も必ずしも初段の分配回路で実施する必要はない。この結果として、分配回路の特性の個体差による影響をアレーアンテナ全象限に分散分配することが可能になるため、所望の面内に均一な振幅の電界分布8を形成することができる。
また、図6および図7では、複数の素子アンテナ5を1次元状に配置しているものを示しているが、この複数の素子アンテナ5を直線状に配置しても、1次曲面に配置しても、また2次曲面や球面状の曲面形状のアレーアンテナでもよいし、さらに、平面と曲面の組み合せによるものでもよい。また、各素子アンテナ5が2次曲面や球面の法線方向を向いていてもよい。
In FIG. 6, the distribution circuit 2, the distribution circuit 3, and the amplifier 4 have a one-stage cascade configuration, but as shown in FIG. The distribution circuit that uniformly distributes to each quadrant does not necessarily need to be implemented by the first-stage distribution circuit. As a result, it becomes possible to distribute and distribute the influence of individual differences in the characteristics of the distribution circuit to all quadrants of the array antenna, so that the electric field distribution 8 having a uniform amplitude can be formed in a desired plane.
6 and 7 show a plurality of element antennas 5 arranged in a one-dimensional shape. However, even if the plurality of element antennas 5 are arranged linearly, they are arranged on a primary curved surface. Alternatively, a secondary curved surface or a spherical curved array antenna may be used, or a combination of a flat surface and a curved surface may be used. Moreover, each element antenna 5 may face the normal direction of a quadric surface or a spherical surface.

実施の形態5.
図8は、この発明の実施の形態5による放射イミュニティ試験装置の構成と動作状態を示す説明図である。図において、図1と同じ部分には同一符号を付し、同一部分の説明は原則として省略する。
図8において、回転機構9は、アレーアンテナ全体を支持しながら素子パターンを電界放射方向に垂直な面内で90度回転させ、放射電界の偏波面を90度切り替える手段である。ここで、素子アンテナ5中の矢印は電界の向きを示す。回転機構9でアレーアンテナ全体を90度回転させることにより、図8(a)から図8(b)の状態に電界の向きが90度変わるため、垂直偏波、水平偏波の両偏波についてイミュニティ評価を実施することが可能になる。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the configuration and operating state of a radiation immunity test apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description of the same parts will be omitted in principle.
In FIG. 8, a rotating mechanism 9 is means for rotating the element pattern by 90 degrees in a plane perpendicular to the electric field radiation direction while supporting the entire array antenna, and switching the polarization plane of the radiated electric field by 90 degrees. Here, the arrow in the element antenna 5 indicates the direction of the electric field. By rotating the entire array antenna by 90 degrees with the rotation mechanism 9, the direction of the electric field is changed by 90 degrees from the state of FIG. 8 (a) to FIG. 8 (b). It becomes possible to carry out immunity evaluation.

実施の形態6.
図9は、この発明の実施の形態6による放射イミュニティ試験装置の素子アンテナの概略構造を示す透視斜視図である。
この実施の形態6では、アレーアンテナを構成する素子アンテナ5として、図9に示すような広帯域アンテナであるテーパスロットアンテナ10を使用することを提案している。このテーパスロットアンテナ10は電波の放射口を除きシールドケース11で囲まれた構造となっている。このシールドケース11により、隣接および近在する他のアンテナとの電磁結合を抑制することが可能になるため、テーパスロットアンテナ10から照射する電力が他のアンテナで受信されて、装置が破壊されるのを防ぐことができる。また、シールドケース11の構造に導波管としての機能を具備することも可能である。また、シールドケース11を設けたことで、素子アンテナの交換時などに、テーパスロットアンテナ10自身に触れることなく作業できるため、破損を防ぐことができる。
なお、この実施の形態6では、広帯域アンテナとしてテーパスロットアンテナを用いているが、所望の電界分布と電界強度が広帯域に渡って得られるならば、この発明におけるアンテナの種類については特に限定されるものではない。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 9 is a perspective view showing a schematic structure of an element antenna of a radiation immunity test apparatus according to Embodiment 6 of the present invention.
In the sixth embodiment, it is proposed to use a tapered slot antenna 10 which is a broadband antenna as shown in FIG. 9 as the element antenna 5 constituting the array antenna. The tapered slot antenna 10 has a structure surrounded by a shield case 11 except for a radio wave emission port. Since this shield case 11 can suppress electromagnetic coupling with other adjacent and adjacent antennas, the power irradiated from the taper slot antenna 10 is received by the other antennas, and the device is destroyed. Can be prevented. Further, the structure of the shield case 11 can have a function as a waveguide. Further, since the shield case 11 is provided, it is possible to work without touching the taper slot antenna 10 itself when exchanging the element antenna, and therefore, damage can be prevented.
In the sixth embodiment, a tapered slot antenna is used as a wideband antenna. However, the type of antenna in the present invention is particularly limited if a desired electric field distribution and electric field strength can be obtained over a wide band. It is not a thing.

実施の形態7.
図10は、この発明の実施の形態5による放射イミュニティ試験装置を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
この実施の形態5では、初段の分配回路2の出力段に位相制御部12をそれぞれ設けた構成となっている。これらの位相制御部12は、試験信号の励振位相を制御する手段である。このように、位相制御部12を実装することで、同じ段の入力レベルや位相を制御することが可能になる。その結果、複数の素子アンテナ5から放射される電界の位相を制御することが可能になり、強電界や電界均一度を制御することが可能になる。
Embodiment 7 FIG.
10 is a block diagram showing a radiation immunity test apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
In the fifth embodiment, the phase control unit 12 is provided at the output stage of the first-stage distribution circuit 2. These phase control units 12 are means for controlling the excitation phase of the test signal. Thus, by mounting the phase control unit 12, it becomes possible to control the input level and phase of the same stage. As a result, the phase of the electric field radiated from the plurality of element antennas 5 can be controlled, and the strong electric field and the electric field uniformity can be controlled.

また、位相制御部12は、図11に示すように、アンテナの入力段に設けてもよい。図11の配置の場合、素子アンテナ5一つ一つの位相制御を行えるようになるため、より強い電界、より均一な電界分布を形成することが可能になる。
なお、上記位相制御部12の具体例としては、試験信号の位相を制御することができるものであればよく、例えば移相器やラインストレッチャーなどでもでもよい。
Further, the phase control unit 12 may be provided at the input stage of the antenna as shown in FIG. In the case of the arrangement shown in FIG. 11, since the phase control of each element antenna 5 can be performed, a stronger electric field and a more uniform electric field distribution can be formed.
As a specific example of the phase control unit 12, any phase control unit 12 may be used as long as it can control the phase of the test signal. For example, a phase shifter or a line stretcher may be used.

1 信号発生器、2,3 分配回路、4,41 アンプ、5 アンテナ、6 素子アンテナ5の放射パターン、7 アレーアンテナの放射パターン、8 電界分布、9 回転機構、10 テーパスロットアンテナ、11 シールドケース、12 位相制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Signal generator, 2, 3 distribution circuit, 4,41 amplifier, 5 antenna, 6 element antenna 5 radiation pattern, 7 array antenna radiation pattern, 8 electric field distribution, 9 rotation mechanism, 10 taper slot antenna, 11 shield case , 12 Phase control unit.

Claims (9)

複数の素子アンテナを所定の素子パターンに配置したアレーアンテナと、
所定の電磁ノイズの試験信号を発生する信号発生器と、
前記信号発生器の出力試験信号を前記アレーアンテナの素子パターン領域に対して均等に分配する信号分配手段と、
前記信号分配手段による出力分配信号のそれぞれを増幅して前記素子アンテナにそれぞれ供給する複数のアンプを備えたことを特徴とする放射イミュニティ試験装置。
An array antenna in which a plurality of element antennas are arranged in a predetermined element pattern;
A signal generator for generating a test signal of predetermined electromagnetic noise;
Signal distribution means for evenly distributing the output test signal of the signal generator to the element pattern region of the array antenna;
A radiation immunity test apparatus comprising a plurality of amplifiers for amplifying each of the output distribution signals by the signal distribution means and supplying the amplified signal to the element antenna.
信号分配手段は、
信号発生器の出力試験信号を均等に分配する第1の分配回路と、
前記第1の分配回路による出力分配信号を、アレーアンテナの放射面を象限に分けた場合の1象限を構成する全素子アンテナ宛に均等に分配する各象限ごとの第2の分配回路を有したことを特徴とする請求項1記載の放射イミュニティ試験装置。
The signal distribution means
A first distribution circuit for evenly distributing the output test signal of the signal generator;
A second distribution circuit for each quadrant that equally distributes the output distribution signal from the first distribution circuit to all the element antennas constituting one quadrant when the radiation surface of the array antenna is divided into quadrants; The radiation immunity test apparatus according to claim 1.
信号分配手段は、
信号発生器の出力試験信号を均等に分配する第1の分配回路と、
前記第1の分配回路による出力分配信号を、アレーアンテナの放射面を象限に分けた場合の各象限の対応関係にある素子アンテナ宛に均等に分配する第2の分配回路を有したことを特徴とする請求項1記載の放射イミュニティ試験装置。
The signal distribution means
A first distribution circuit for evenly distributing the output test signal of the signal generator;
And a second distribution circuit for equally distributing the output distribution signal from the first distribution circuit to the element antennas corresponding to each quadrant when the radiation surface of the array antenna is divided into quadrants. The radiation immunity test apparatus according to claim 1.
信号分配手段とアンプの構成は、分配回路とアンプによる接続構成をツリー状に複数段組み合わせたものとすることを特徴とする請求項1記載の放射イミュニティ試験装置。   2. The radiation immunity test apparatus according to claim 1, wherein the signal distribution means and the amplifier are configured by combining a plurality of stages of connection structures of the distribution circuit and the amplifier in a tree shape. アレーアンテナは、複数の素子アンテナが放射口を凹状の面の法線方向に向けて配置されていることを特徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか1項記載の放射イミュニティ試験装置。   The radiation immunity test according to any one of claims 1 to 4, wherein the array antenna has a plurality of element antennas arranged such that a radiation port faces a normal direction of the concave surface. apparatus. アレーアンテナ全体を支持し素子パターンを電界放射方向に垂直な面内で90度回転させて、放射電界の偏波面を90度切り替える回転機構を備えたことを特徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか1項記載の放射イミュニティ試験装置。   5. A rotating mechanism that supports the entire array antenna and rotates the element pattern by 90 degrees in a plane perpendicular to the electric field radiation direction to switch the polarization plane of the radiated electric field by 90 degrees. The radiation immunity test apparatus according to any one of the above. アレーアンテナを構成している素子アンテナは、隣接および近在する他の素子アンテナアとの間の電磁結合を抑制するシールド構造を有したことを特徴とする請求項1から請求項6のうちのいずれか1項記載の放射イミュニティ試験装置。   7. The element antenna constituting the array antenna has a shield structure that suppresses electromagnetic coupling between adjacent and adjacent other element antennas. The radiation immunity test apparatus according to any one of the preceding claims. アレーアンテナを構成している各素子アンテナから放射される電界の励振位相を制御する位相制御部を備えたことを特徴とする請求項1から請求項7のうちのいずれか1記載の放射イミュニティ試験装置。   The radiation immunity test according to any one of claims 1 to 7, further comprising: a phase control unit that controls an excitation phase of an electric field radiated from each element antenna constituting the array antenna. apparatus. アレーアンテナは、放射面の形状がボアサイト方向に対して中央が凹状の曲面となるようにしたことを特徴とする請求項1から請求項8のうちのいずれか1項記載の放射イミュニティ試験装置。   9. The radiated immunity test apparatus according to claim 1, wherein the array antenna is configured such that a radiation surface is a curved surface having a concave center with respect to the boresight direction. .
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