JP2011038875A - ノイズ注入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズの周波数が変えられても、回路定数を決定し直すなどの手間を要することなく、簡単にノイズを注入することができるノイズ注入装置を得ることを目的とする。
【解決手段】ノイズを発生するノイズ信号源１と接続されているケーブル２を収容するコネクタ５と、シールド部材６に収納されており、一端がコネクタ５と接続される可変容量部材８と、一端が可変容量部材８の他端と接続され、他端がノイズ注入対象の部品の各端子と接続される接触ピン１０とを備えるようにしたものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、ノイズ注入対象の部品にノイズを注入するノイズ注入装置に関するものである。

以下の特許文献１に開示されているノイズ注入装置は、図７に示すように、同軸ケーブルを介して信号発生器と接続され、信号発生器から発生されたノイズを被測定物のプリント基板に注入している。
図８はノイズ注入装置が信号発生器側とプリント基板側のインピーダンス整合を図っている旨を示す説明図である。

図９は以下の特許文献１に開示されているノイズ注入装置を示す構成図であり、図１０は図９のノイズ注入装置の等価回路図である。
図９及び図１０において、ＳＭＡコネクタ１０１は同軸ケーブルと接続されており、信号発生器から発生されて、同軸ケーブルを伝搬してきたノイズを入力する。
銅板１０２は整合回路１０３などの部品を実装するための筐体を形成している。
整合回路１０３は信号発生器側とプリント基板側のインピーダンス整合を図る回路である。
グラウンド接続用銅板１０４は銅板１０２の先端に設けられており、プリント基板のグラウンドと接続される。
電線１０５は整合回路１０３とプリント基板の電源ピン間を電気的に接続する線路である。

Ｃ１，Ｃ２はコンデンサ、Ｒ１は抵抗、Ｌ１，Ｌ２はインダクタである。
信号発生器側の信号部分がコンデンサＣ１の一端と接続され、コンデンサＣ１の他端がコンデンサＣ２及び抵抗Ｒ１の一端と接続されている。
抵抗Ｒ１の他端は、インダクタＬ１及びインダクタＬ２の一端と接続されており、コンデンサＣ２及びインダクタＬ２の他端は、グラウンドと接続されている。

次に動作について説明する。
信号発生器から発生されたノイズは、同軸ケーブル上を伝搬して、ＳＭＡコネクタ１０１から入力される。
ノイズ注入装置の電線１０５は、一端が整合回路１０３と接続され、他端がプリント基板の電源ピンと接続されているので、整合回路１０３によって、信号発生器側とプリント基板側のインピーダンス整合が図られていれば、ＳＭＡコネクタ１０１から入力されたノイズが電線１０５を介してプリント基板に注入される。

このとき、整合回路１０３では、信号発生器から発生されるノイズの周波数に対応できるようにするために、ネットワークアナライザのスミスチャートの測定を通じて、インダクタ及びコンデンサからなる回路と定数の調整を行っている。
即ち、整合回路１０３では、信号発生器から発生されるノイズの周波数が変えられる毎に、回路定数を決定し直すようにしている。

特開２００６−２３４８０３号公報（図１から図５）

従来のノイズ注入装置は以上のように構成されているので、信号発生器から発生されるノイズの周波数が変えられる毎に、回路定数を決定し直す必要があり、多くの手間を要するなどの課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ノイズの周波数が変えられても、回路定数を決定し直すなどの手間を要することなく、簡単にノイズを注入することができるノイズ注入装置を得ることを目的とする。

この発明に係るノイズ注入装置は、ノイズを発生するノイズ信号源と接続されているケーブルを収容するコネクタと、シールド部材に収納されており、一端がコネクタと接続される可変容量部材と、一端が可変容量部材の他端と接続され、他端がノイズ注入対象の部品の各端子と接続される接触ピンとを備えるようにしたものである。

この発明によれば、ノイズを発生するノイズ信号源と接続されているケーブルを収容するコネクタと、シールド部材に収納されており、一端がコネクタと接続される可変容量部材と、一端が可変容量部材の他端と接続され、他端がノイズ注入対象の部品の各端子と接続される接触ピンとを備えるように構成したので、ノイズ信号源から発生されるノイズの周波数が変えられても、回路定数を決定し直すなどの手間を要することなく、簡単にノイズをノイズ注入対象の部品に注入することができる効果がある。

この発明の実施の形態１によるノイズ注入装置を示す斜視図である。 ノイズ信号源が接続されているノイズ注入装置を示す等価回路図である。 この発明の実施の形態１によるノイズ注入装置の可変容量部材８を示す等価回路図である。 ノイズの周波数とノイズ注入量の関係を示す説明図である。 シールド部材６の先端にグラウンド端子１１が設けられている場合のノイズ注入量の周波数特性を示す説明図である。 この発明の実施の形態２によるノイズ注入装置の可変容量部材８を示す等価回路図である。 被測定物のプリント基板にノイズを注入するノイズ注入装置を示す概略図である。 ノイズ注入装置が信号発生器側とプリント基板側のインピーダンス整合を図っている旨を示す説明図である。 特許文献１に開示されているノイズ注入装置を示す構成図である。 図９のノイズ注入装置の等価回路図である。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるノイズ注入装置を示す斜視図であり、図２はノイズ信号源が接続されているノイズ注入装置を示す等価回路図である。
図１及び図２において、ノイズ信号源１は任意の周波数のノイズを発生する信号発生器である。
ケーブル２はノイズ信号源１とノイズ注入装置４を接続している例えば同軸ケーブルなどの電線である。
なお、３はケーブル２の特性インピーダンスである。

ノイズ注入装置４はノイズ信号源１から発生された任意の周波数のノイズを低インピーダンス回路（例えば、被測定物のプリント基板）であるノイズ注入対象の部品に注入する装置である。
ノイズ注入装置４のコネクタ５はノイズ信号源１と接続されているケーブル２を収容する接続部材である。
シールド部材６は可変容量部材８を収納している中空円筒導体であり、可変容量部材８をシールドしている。
コネクタ端子７はケーブル２と可変容量部材８の入力側が接続される端子である。

可変容量部材８はノイズ信号源１から発生されるノイズの周波数に応じて容量を可変することが可能な部材である。
接触ピン用端子９は可変容量部材８の出力側と接触ピン１０が接続される端子である。
接触ピン１０は一端が接触ピン用端子９と接続され、他端がノイズ注入対象の部品の各端子と接続されるピンである。
グラウンド端子１１はシールド部材６の先端に設けられている端子である。

図３はこの発明の実施の形態１によるノイズ注入装置の可変容量部材８を示す等価回路図である。
図３において、コンデンサ２１はＣ１の容量を有しており、出力側が接触ピン用端子９と接続されている。
コンデンサ２２はコンデンサ２１の容量Ｃ１と異なるＣ２の容量を有しており、出力側が接触ピン用端子９と接続されている。
切換スイッチ２３は一端がコネクタ端子７と接続されており、ノイズ信号源１から発生されるノイズの周波数に応じて、他端がコンデンサ２１の入力端子２１ａ又はコンデンサ２２の入力端子２２ａと接続されることで、可変容量部材８の容量をＣ１又はＣ２に設定するための部材である。

次に動作について説明する。
低インピーダンス回路（例えば、被測定物のプリント基板）であるノイズ注入対象の部品にノイズを注入する場合、ノイズ信号源１と接続されているケーブル２をノイズ注入装置４のコネクタ端子７に接続するとともに、ノイズ注入装置４の接触ピン１０をノイズ注入対象の部品の各端子に接続する。
また、シールド部材６の先端に設けられているグラウンド端子１１をノイズ注入対象の部品のグラウンドに接続する。

これにより、ノイズ信号源１から発生されたノイズは、特定インピーダンス３を有するケーブル２内を伝搬して、ノイズ注入装置４のコネクタ５に入力される。
コネクタ５に入力されたノイズは、可変容量部材８を介して、接触ピン１０からノイズ注入対象の部品の各端子に出力される。
即ち、可変容量部材８によって、ノイズ注入装置４の入力側（コネクタ端子７よりノイズ信号源１側）と、ノイズ注入装置４の出力側（接触ピン用端子９よりノイズ注入対象の部品側）との整合が図られることで、ノイズ信号源１から発生されるノイズがノイズ注入対象の部品の各端子に注入される。

ただし、ノイズ信号源１から発生されるノイズの周波数がｆ１又はｆ２に切り換えられる場合、周波数ｆ１のノイズの注入に適する可変容量部材８の容量と、周波数ｆ２のノイズの注入に適する可変容量部材８の容量とが異なり、可変容量部材８の容量が、ノイズの周波数に対応していれば、図４に示すように、十分なノイズ注入量を確保することができる。即ち、広帯域にノイズを注入することができる。

そこで、可変容量部材８は、周波数ｆ１のノイズの注入に適する容量Ｃ１のコンデンサ２１と、周波数ｆ２のノイズの注入に適する容量Ｃ２のコンデンサ２２とを備え、ノイズ信号源１から発生されるノイズの周波数がｆ１である場合には、切換スイッチ２３の接続先がコンデンサ２１に切り換えられて、可変容量部材８の容量がＣ１に設定されるようにしている。
一方、ノイズ信号源１から発生されるノイズの周波数がｆ２である場合には、切換スイッチ２３の接続先がコンデンサ２２に切り換えられて、可変容量部材８の容量がＣ２に設定されるようにしている。
なお、切換スイッチ２３の接続先は、ユーザが手動で切り換えるようにしてもよいし、ノイズ信号源１から発生されるノイズの周波数に連動して、自動的に切り換えられるようにしてもよい。

この実施の形態１では、上述したように、シールド部材６の先端に設けられているグラウンド端子１１をノイズ注入対象の部品のグラウンドに接続するようにしているが、シールド部材６の先端にグラウンド端子１１が設けられていることにより、高周波において、インダクタンス特性を向上させて、残留インダクタンスを低減することができる。
このため、図５に示すように、高周波において、ノイズ注入量を増加させることができる。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、ノイズ信号源１から発生されるノイズの周波数に応じて容量を可変することが可能な可変容量部材８がシールド部材６に収納されているように構成したので、ノイズ信号源１から発生されるノイズの周波数が変えられても、回路定数を決定し直すなどの手間を要することなく、簡単にノイズをノイズ注入対象の部品に注入することができる効果を奏する。

また、この実施の形態１によれば、シールド部材６の先端にグラウンド端子１１が設けられているので、高周波において、インダクタンス特性を向上させて、残留インダクタンスを低減することができるようになり、ノイズ注入量を増加させることができる効果を奏する。

なお、この実施の形態１では、ノイズ信号源１から発生されるノイズの周波数がｆ１又はｆ２に切り換えられる場合について示したが、３以上の周波数に切り換えられる場合には、可変容量部材８が３以上のコンデンサを備えて、ノイズ信号源１から発生されるノイズの周波数に応じて、切換スイッチ２３が３以上のコンデンサのいずれかの入力端子に接続されるようにすればよい。

実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２によるノイズ注入装置の可変容量部材８を示す等価回路図であり、図において、図３と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
切換スイッチ２４はノイズ信号源１から発生されるノイズの周波数に応じて、一端がコンデンサ２１の出力端子２１ｂ又はコンデンサ２２の出力端子２２ｂと接続され、他端が接触ピン用端子９と接続されることで、可変容量部材８の容量をＣ１又はＣ２に設定するための部材である。

次に動作について説明する。
この実施の形態２でも、上記実施の形態１と同様に、可変容量部材８が、周波数ｆ１のノイズの注入に適する容量Ｃ１のコンデンサ２１と、周波数ｆ２のノイズの注入に適する容量Ｃ２のコンデンサ２２とを備えている。

ノイズ信号源１から発生されるノイズの周波数がｆ１である場合には、切換スイッチ２４がコンデンサ２１の出力端子２１ｂと接続されて、可変容量部材８の容量がＣ１に設定される。
一方、ノイズ信号源１から発生されるノイズの周波数がｆ２である場合には、切換スイッチ２４がコンデンサ２２の出力端子２２ｂと接続されて、可変容量部材８の容量がＣ２に設定される。
なお、切換スイッチ２４の接続先は、ユーザが手動で切り換えるようにしてもよいし、ノイズ信号源１から発生されるノイズの周波数に連動して、自動的に切り換えられるようにしてもよい。

この実施の形態２の場合も、上記実施の形態１と同様に、ノイズ信号源１から発生されるノイズの周波数が変えられても、回路定数を決定し直すなどの手間を要することなく、簡単にノイズをノイズ注入対象の部品に注入することができる効果を奏する。

なお、この実施の形態２では、ノイズ信号源１から発生されるノイズの周波数がｆ１又はｆ２に切り換えられる場合について示したが、３以上の周波数に切り換えられる場合には、可変容量部材８が３以上のコンデンサを備えて、ノイズ信号源１から発生されるノイズの周波数に応じて、切換スイッチ２４が３以上のコンデンサのいずれかの出力端子に接続されるようにすればよい。

実施の形態３．
上記実施の形態１，２では、可変容量部材８が複数個のコンデンサと切換スイッチから構成されているものについて示したが、容量を可変することができればよく、例えば、可変容量部材８がバリキャップや、バリコンから構成されているようにしてもよい。

１ ノイズ信号源、２ ケーブル、３ 特性インピーダンス、４ ノイズ注入装置、５ コネクタ、６ シールド部材、７ コネクタ端子、８ 可変容量部材、９ 接触ピン用端子、１０ 接触ピン、１１ グラウンド端子、２１ コンデンサ、２１ａ 入力端子、２１ｂ 出力端子、２２ コンデンサ、２２ａ 入力端子、２２ｂ 出力端子、２３，２４ 切換スイッチ、１０１ ＳＭＡコネクタ、１０２ 銅板、１０３ 整合回路、１０４ グラウンド接続用銅板、１０５ 電線、Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、Ｒ１ 抵抗、Ｌ１，Ｌ２ インダクタ。

Claims (5)

1. ノイズを発生するノイズ信号源と接続されているケーブルを収容するコネクタと、シールド部材に収納されており、一端が上記コネクタと接続される可変容量部材と、一端が上記可変容量部材の他端と接続され、他端がノイズ注入対象の部品の各端子と接続される接触ピンとを備えたノイズ注入装置。
2. シールド部材の先端にグラウンド端子が設けられていることを特徴とする請求項１記載のノイズ注入装置。
3. 可変容量部材が、相互に容量が異なる複数のコンデンサと、一端がコネクタと接続され、他端が上記複数のコンデンサのいずれかの入力端子と接続される切換スイッチとから構成されており、上記複数のコンデンサの出力側が接触ピンと接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のノイズ注入装置。
4. 可変容量部材が、相互に容量が異なる複数のコンデンサと、一端が上記複数のコンデンサのいずれかの出力端子と接続され、他端が接触ピンと接続される切換スイッチとから構成されており、上記複数のコンデンサの入力側がコネクタと接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のノイズ注入装置。
5. 可変容量部材が、バリキャップ又はバリコンから構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のノイズ注入装置。

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