JP3187790B2 - 直線型結合伝送線路セル - Google Patents
直線型結合伝送線路セルInfo
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- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
- G01R29/0807—Measuring electromagnetic field characteristics characterised by the application
- G01R29/0814—Field measurements related to measuring influence on or from apparatus, components or humans, e.g. in ESD, EMI, EMC, EMP testing, measuring radiation leakage; detecting presence of micro- or radiowave emitters; dosimetry; testing shielding; measurements related to lightning
- G01R29/0821—Field measurements related to measuring influence on or from apparatus, components or humans, e.g. in ESD, EMI, EMC, EMP testing, measuring radiation leakage; detecting presence of micro- or radiowave emitters; dosimetry; testing shielding; measurements related to lightning rooms and test sites therefor, e.g. anechoic chambers, open field sites or TEM cells
- G01R29/0828—TEM-cells
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、結合伝送線路（Co
upled Transmission Line）の内部で相互反対方向の電
力を伝送する時、同位相で出会う地点では低インピーダ
ンス電磁波（磁場）を発生させ、１８０°の位相差をも
つ地点では高インピーダンス電磁波（電気場）を発生さ
せる特性を用いて、電磁波耐性（ＥＭＳ：Electromagne
tic Susceptibility）及び電磁波障害（ＥＭＩ：Electr
omagnetic Interference）測定、電磁界プローブの校
正、無線機器感度測定などの分野で必ず必要な標準電磁
波を発生させるための直線型結合伝送線路セルに関す
る。
upled Transmission Line）の内部で相互反対方向の電
力を伝送する時、同位相で出会う地点では低インピーダ
ンス電磁波（磁場）を発生させ、１８０°の位相差をも
つ地点では高インピーダンス電磁波（電気場）を発生さ
せる特性を用いて、電磁波耐性（ＥＭＳ：Electromagne
tic Susceptibility）及び電磁波障害（ＥＭＩ：Electr
omagnetic Interference）測定、電磁界プローブの校
正、無線機器感度測定などの分野で必ず必要な標準電磁
波を発生させるための直線型結合伝送線路セルに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＴＥＭセル装置は、クローフォ
ードＴＥＭセル（Crawford TEM cell）、ギガ−ヘルツ
ＴＥＭセル（Giga-Hertz TEM cell：ＧＴＥＭセル）、
トリプルＴＥＭセル（Triple TEM cell：ＴＴＥＭセ
ル）、ワイヤＴＥＭセル（Wire TEM cell：WTEMセ
ル）、改良型ＧＴＥＭセル、自動測定用ＴＥＭセル、６
端子ＴＥＭセルなどいろいろな種類があるが、これは２
種に大別することができる。ＧＴＥＭセル、ＷＴＥＭセ
ル、ＴＴＥＭセル、改良型ＧＴＥＭセルなどのように一
端側に入出力端子が存在する「一端ＴＥＭセル」と、ク
ローフォードＴＥＭセル（一名、対称型ＴＥＭセルとも
呼ぶ）、非対称型ＴＥＭセル、自動測定用ＴＥＭセル、
６端子ＴＥＭセルなどのように両端側に入出力端子が存
在する「両端ＴＥＭセル」に区分することができる。こ
れらは共に不要電磁波測定、電磁波耐性測定、アンテナ
校正などに活用されるが、前者は遠域場に対する試験の
みが可能であり、後者は遠域場及び近域場の試験に対し
て支援することができるという点で、これらは相違す
る。
ードＴＥＭセル（Crawford TEM cell）、ギガ−ヘルツ
ＴＥＭセル（Giga-Hertz TEM cell：ＧＴＥＭセル）、
トリプルＴＥＭセル（Triple TEM cell：ＴＴＥＭセ
ル）、ワイヤＴＥＭセル（Wire TEM cell：WTEMセ
ル）、改良型ＧＴＥＭセル、自動測定用ＴＥＭセル、６
端子ＴＥＭセルなどいろいろな種類があるが、これは２
種に大別することができる。ＧＴＥＭセル、ＷＴＥＭセ
ル、ＴＴＥＭセル、改良型ＧＴＥＭセルなどのように一
端側に入出力端子が存在する「一端ＴＥＭセル」と、ク
ローフォードＴＥＭセル（一名、対称型ＴＥＭセルとも
呼ぶ）、非対称型ＴＥＭセル、自動測定用ＴＥＭセル、
６端子ＴＥＭセルなどのように両端側に入出力端子が存
在する「両端ＴＥＭセル」に区分することができる。こ
れらは共に不要電磁波測定、電磁波耐性測定、アンテナ
校正などに活用されるが、前者は遠域場に対する試験の
みが可能であり、後者は遠域場及び近域場の試験に対し
て支援することができるという点で、これらは相違す
る。
【０００３】なお、前記両端ＴＥＭセルはさらに、２種
類に区分可能である。すなわち、クローフォードＴＥＭ
セル、非対称型ＴＥＭセル、結合伝送線路セルなどのよ
うに垂直分極のみ支援されるＴＥＭセルと、６端子ＴＥ
Ｍセル、自動測定用ＴＥＭセル、回転型円筒ＴＥＭセル
などのように垂直、水平分極両方とも支援されるＴＥＭ
セルとに分けることができる。
類に区分可能である。すなわち、クローフォードＴＥＭ
セル、非対称型ＴＥＭセル、結合伝送線路セルなどのよ
うに垂直分極のみ支援されるＴＥＭセルと、６端子ＴＥ
Ｍセル、自動測定用ＴＥＭセル、回転型円筒ＴＥＭセル
などのように垂直、水平分極両方とも支援されるＴＥＭ
セルとに分けることができる。
【０００４】一般に、垂直分極のみ支援されるＴＥＭセ
ルの一つである結合伝送線路セルは、既存施設に比べて
電磁波均一度が約４倍程度高く、電力有用度は約２倍程
度良い特性をもっている。
ルの一つである結合伝送線路セルは、既存施設に比べて
電磁波均一度が約４倍程度高く、電力有用度は約２倍程
度良い特性をもっている。
【０００５】しかし、従来の結合伝送線路セルは、電磁
波均一度が極めて高く、電力有用度に優れているという
特性をもっているが、図１に示すように上、下側内部導
体１０１、１０２が、被試験体領域２０１の両端部から
両側の同軸コネクタ接続部に至るまで、両者の相互間の
間隔が段々狭くなる折り曲げられた構造となっているた
め、小さい角度誤差でも上、下側内部導体１０１、１０
２の終端１０３位置に対する誤差が大きく、インピーダ
ンス整合がわずらわしいという問題点を抱えている。
波均一度が極めて高く、電力有用度に優れているという
特性をもっているが、図１に示すように上、下側内部導
体１０１、１０２が、被試験体領域２０１の両端部から
両側の同軸コネクタ接続部に至るまで、両者の相互間の
間隔が段々狭くなる折り曲げられた構造となっているた
め、小さい角度誤差でも上、下側内部導体１０１、１０
２の終端１０３位置に対する誤差が大きく、インピーダ
ンス整合がわずらわしいという問題点を抱えている。
【０００６】なお、被試験体領域２０１の両側における
上、下側内部導体１０１，１０２が進行波の反射を誘発
するか、外部導体１０４の壁での反射を誘発するなど多
重点による反射１０５が発生して、Ｑ（Quality Facto
r）が小さくなる技術的な問題点がある。これは図１０
に示すように１４９ＭＨｚ〜２００ＭＨｚ中の定在波が
高いため、共振周波数間の周波数窓（frequency windo
w）を活用することができなくて可用周波数帯域が減る
ことになり、上、下側内部導体１０１、１０２の折曲部
では角波が発生し、前記角波は被試験体の置かれる領域
に流入して均一場領域（uniform area）における標準電
磁波を歪ませる問題点として作用している一方、携帯電
話人体有害の可否を測定するための電磁界プローブは、
大部分電波の進行方向に対して水平に固定して電界を測
定するために、このような方向に対する校正は必ず行わ
れるべきであり、電磁界プローブにおけるこのような位
置の校正は非常に重要である。
上、下側内部導体１０１，１０２が進行波の反射を誘発
するか、外部導体１０４の壁での反射を誘発するなど多
重点による反射１０５が発生して、Ｑ（Quality Facto
r）が小さくなる技術的な問題点がある。これは図１０
に示すように１４９ＭＨｚ〜２００ＭＨｚ中の定在波が
高いため、共振周波数間の周波数窓（frequency windo
w）を活用することができなくて可用周波数帯域が減る
ことになり、上、下側内部導体１０１、１０２の折曲部
では角波が発生し、前記角波は被試験体の置かれる領域
に流入して均一場領域（uniform area）における標準電
磁波を歪ませる問題点として作用している一方、携帯電
話人体有害の可否を測定するための電磁界プローブは、
大部分電波の進行方向に対して水平に固定して電界を測
定するために、このような方向に対する校正は必ず行わ
れるべきであり、電磁界プローブにおけるこのような位
置の校正は非常に重要である。
【０００７】電磁波人体影響研究分野で用いられる電磁
界プローブに対する校正は、測定周波数帯域の高い個所
に対する校正が必要であるため、小さい結合伝送線路セ
ルを用いて校正を行っているが、従来の結合伝送線路セ
ルを電磁界プローブ校正分野に利用しようとする場合、
前記外部導体の給電用Ｎ型コネクタが近接して密集して
いるので、電波の進行方向に対してプローブが平行に位
置するようにする校正ができないという問題点がある。
界プローブに対する校正は、測定周波数帯域の高い個所
に対する校正が必要であるため、小さい結合伝送線路セ
ルを用いて校正を行っているが、従来の結合伝送線路セ
ルを電磁界プローブ校正分野に利用しようとする場合、
前記外部導体の給電用Ｎ型コネクタが近接して密集して
いるので、電波の進行方向に対してプローブが平行に位
置するようにする校正ができないという問題点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
点を解決するためのもので、その目的は結合伝送線路内
の上、下側内部導体を水平的に撓まないように平行に備
えさせ、給電端子を所定の距離だけ離隔して設置するこ
とにより、インピーダンス整合を容易に具現し、多重反
射を無くし、Ｑの大きい周波数窓が発生するようにして
使用周波数帯域を広めた直線型結合伝送線路セルを提供
することにある。
点を解決するためのもので、その目的は結合伝送線路内
の上、下側内部導体を水平的に撓まないように平行に備
えさせ、給電端子を所定の距離だけ離隔して設置するこ
とにより、インピーダンス整合を容易に具現し、多重反
射を無くし、Ｑの大きい周波数窓が発生するようにして
使用周波数帯域を広めた直線型結合伝送線路セルを提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、その内部に被試験体を位置させるための内
部空間が形成され、中央部の両側に一体に結合されるテ
ーパー部と、前記両側テーパー部の終端部を夫々遮断す
るように対向して形成された終わり部が備えられた外部
導体と、前記外部導体の一側終わり部の上下位置に備え
られ、相互間に所定の離隔距離をもつように配置された
第１及び第２コネクタ接続手段と、前記外部導体の他側
終わり部の上下位置に備えられ、相互間に所定の離隔距
離をもつように配置された第３及び第４コネクタ接続手
段と、前記外部導体から離隔するようにその内部空間に
備えられ、前記第１及び第３コネクタ接続手段と一直線
上に位置する上側導体板と、前記第２及び第４コネクタ
接続手段と一直線上に位置しながら、前記上側導体板と
対向する平行面を成す下側導体板からなる内部導体と、
前記内部導体を前記外部導体の内側に固定させるための
内部導体支持手段と、前記中央部外部導体の一側面で開
閉可能に備えられ、被試験体の状態を観察するための所
定の大きさの電磁波遮蔽窓付き開閉手段とを含む直線型
結合伝送線路セルを提供する。
の本発明は、その内部に被試験体を位置させるための内
部空間が形成され、中央部の両側に一体に結合されるテ
ーパー部と、前記両側テーパー部の終端部を夫々遮断す
るように対向して形成された終わり部が備えられた外部
導体と、前記外部導体の一側終わり部の上下位置に備え
られ、相互間に所定の離隔距離をもつように配置された
第１及び第２コネクタ接続手段と、前記外部導体の他側
終わり部の上下位置に備えられ、相互間に所定の離隔距
離をもつように配置された第３及び第４コネクタ接続手
段と、前記外部導体から離隔するようにその内部空間に
備えられ、前記第１及び第３コネクタ接続手段と一直線
上に位置する上側導体板と、前記第２及び第４コネクタ
接続手段と一直線上に位置しながら、前記上側導体板と
対向する平行面を成す下側導体板からなる内部導体と、
前記内部導体を前記外部導体の内側に固定させるための
内部導体支持手段と、前記中央部外部導体の一側面で開
閉可能に備えられ、被試験体の状態を観察するための所
定の大きさの電磁波遮蔽窓付き開閉手段とを含む直線型
結合伝送線路セルを提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。
の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】本発明による直線型結合伝送線路セルはＱ
の大きい共振が出現するようにしてより優れた広帯域特
性をもたせ、電磁波進行方向の垂直成分に対する電磁界
プローブの校正ができるように具現したもので、本発明
では図２〜図５に示すように、被試験体の載せられる被
試験体領域部１と、同軸ケーブルコネクタと外部本体を
連結するための同軸コネクタ接続部３と、前記被試験体
領域部１と同軸コネクタ接続部３を連結するテーパー領
域部２とに区分される。
の大きい共振が出現するようにしてより優れた広帯域特
性をもたせ、電磁波進行方向の垂直成分に対する電磁界
プローブの校正ができるように具現したもので、本発明
では図２〜図５に示すように、被試験体の載せられる被
試験体領域部１と、同軸ケーブルコネクタと外部本体を
連結するための同軸コネクタ接続部３と、前記被試験体
領域部１と同軸コネクタ接続部３を連結するテーパー領
域部２とに区分される。
【００１２】ここで、前記被試験体領域部１は、内部空
間を有する中心外部導体４と、第１内部導体７及び第２
内部導体８とを有する。第１及び第２内部導体は、それ
ぞれ、平面形状は、その幅が両端部で中心方向に向かっ
て狭まった形状であり、正面形状は直線状である。これ
ら第１内部導体７及び第２内部導体８が、前記中心外部
導体４の内部で上下平行に設置された構造を取ってい
る。
間を有する中心外部導体４と、第１内部導体７及び第２
内部導体８とを有する。第１及び第２内部導体は、それ
ぞれ、平面形状は、その幅が両端部で中心方向に向かっ
て狭まった形状であり、正面形状は直線状である。これ
ら第１内部導体７及び第２内部導体８が、前記中心外部
導体４の内部で上下平行に設置された構造を取ってい
る。
【００１３】なお、前記被試験体領域部１の中心外部導
体４は、その一側面には被試験体の状態を観察するため
の遮蔽窓１６付きのドア１５が装着され、且つ底面には
胴体全体を支え、移動自在にするため輪が装着されてい
る支え台１４が備えられる。ここで、前記遮蔽窓は、ガ
ラス、プラスチックのような透明物質に薄く金または銀
などでコーティング処理するか、或いは細い金属網のワ
イヤメッシュなどを用いて電磁波が遮蔽されるように構
成する。
体４は、その一側面には被試験体の状態を観察するため
の遮蔽窓１６付きのドア１５が装着され、且つ底面には
胴体全体を支え、移動自在にするため輪が装着されてい
る支え台１４が備えられる。ここで、前記遮蔽窓は、ガ
ラス、プラスチックのような透明物質に薄く金または銀
などでコーティング処理するか、或いは細い金属網のワ
イヤメッシュなどを用いて電磁波が遮蔽されるように構
成する。
【００１４】前記第１内部導体７は、中心外部導体４の
内部上面に懸架されるように第１支持台１７によって支
持され、前記第２内部導体８は中心外部導体４の内部底
面から直立した第２支持台１８によって支持される。
内部上面に懸架されるように第１支持台１７によって支
持され、前記第２内部導体８は中心外部導体４の内部底
面から直立した第２支持台１８によって支持される。
【００１５】前記同軸コネクタ接続部３は、第１及び第
２内部導体７、８の両端のそれぞれに給電するためのコ
ネクタ１０〜１３と、前記それぞれのコネクタを支持し
外部本体と連結するための第１外部導体６が備えられ
る。この時、前記両側第１外部導体６の上下面に２つず
つ所定の距離だけ離隔したまま第１乃至第４コネクタ１
０、１１、１２、１３が装着された構造を取っており、
前記テーパー領域部２は被試験体領域部１の中心外部導
体４と前記同軸コネクタ接続部３の第１外部導体６を所
定の勾配で連結するための第２外部導体５が備えられ
る。
２内部導体７、８の両端のそれぞれに給電するためのコ
ネクタ１０〜１３と、前記それぞれのコネクタを支持し
外部本体と連結するための第１外部導体６が備えられ
る。この時、前記両側第１外部導体６の上下面に２つず
つ所定の距離だけ離隔したまま第１乃至第４コネクタ１
０、１１、１２、１３が装着された構造を取っており、
前記テーパー領域部２は被試験体領域部１の中心外部導
体４と前記同軸コネクタ接続部３の第１外部導体６を所
定の勾配で連結するための第２外部導体５が備えられ
る。
【００１６】従って、図３の結合伝送線路セルの正断面
図に示すように、前記第１内部導体７は、左側端第１コ
ネクタ１０及び右側端第３コネクタ１２と水平的に一直
線上に位置しながら連結され、且つ前記第２内部導体８
も同様に、第２コネクタ１１及び第４コネクタ１３と一
直線上に位置しながら連結される。
図に示すように、前記第１内部導体７は、左側端第１コ
ネクタ１０及び右側端第３コネクタ１２と水平的に一直
線上に位置しながら連結され、且つ前記第２内部導体８
も同様に、第２コネクタ１１及び第４コネクタ１３と一
直線上に位置しながら連結される。
【００１７】一方、このような被試験体領域部１では、
被試験体の位置する均一場領域、即ち内部導体と外部導
体との間の１／３中心領域（国際規格であるＩＥＣ１０
００−４−３、ＩＥＣ：International Electrotechnic
al Commission）を最大限確保して、多様な被試験体に
対する電磁波障害及び耐性などの測定を可能にし、均一
場領域での良質の標準電磁波発生を可能とするために均
一度（field uniformity）を提供する。
被試験体の位置する均一場領域、即ち内部導体と外部導
体との間の１／３中心領域（国際規格であるＩＥＣ１０
００−４−３、ＩＥＣ：International Electrotechnic
al Commission）を最大限確保して、多様な被試験体に
対する電磁波障害及び耐性などの測定を可能にし、均一
場領域での良質の標準電磁波発生を可能とするために均
一度（field uniformity）を提供する。
【００１８】前記均一場領域における均一度は、従来の
ＴＥＭセルよりも良い特性をもつ。なぜなら、従来のＴ
ＥＭセルの場合、内部電磁界分布は両側第１外部導体６
と内部導体との間の電位差によって形成される電磁場に
よる影響で均一度が崩れるが、本発明の構造上内部導体
が上下平行に置かれ両端から電圧が同時に給電されるこ
とにより、両側外部導体側に向かう電界及びこのような
電界の垂直方向に形成される磁界成分が相殺されるから
である。
ＴＥＭセルよりも良い特性をもつ。なぜなら、従来のＴ
ＥＭセルの場合、内部電磁界分布は両側第１外部導体６
と内部導体との間の電位差によって形成される電磁場に
よる影響で均一度が崩れるが、本発明の構造上内部導体
が上下平行に置かれ両端から電圧が同時に給電されるこ
とにより、両側外部導体側に向かう電界及びこのような
電界の垂直方向に形成される磁界成分が相殺されるから
である。
【００１９】従って、電磁波障害及び電磁波耐性などの
測定や、均一場領域での良質の標準電磁波発生を可能に
するため最大均一度（field uniformity）を提供しなけ
ればならないという条件を満足させるには、前記第１及
び第２内部導体７、８を中心外部導体４の上下壁面に近
く設置して均一場領域を広めることができるが、それだ
け第１外部導体６の側壁に近くなり、これは前記第１外
部導体６の壁面で電磁波が遺棄されて均一度を崩すの
で、電磁波の均一度が悪くなるという性質がある。
測定や、均一場領域での良質の標準電磁波発生を可能に
するため最大均一度（field uniformity）を提供しなけ
ればならないという条件を満足させるには、前記第１及
び第２内部導体７、８を中心外部導体４の上下壁面に近
く設置して均一場領域を広めることができるが、それだ
け第１外部導体６の側壁に近くなり、これは前記第１外
部導体６の壁面で電磁波が遺棄されて均一度を崩すの
で、電磁波の均一度が悪くなるという性質がある。
【００２０】前記中心外部導体４の横及び縦長さが定め
られる時、均一場領域の均一度（ＣＩＳＰＲ２４では電
界が６ｄＢ偏差以内に在るべきと規定しており、ＩＥＣ
１０００−４−３では占有領域比が７５％以上を確保し
なければ電磁波耐性試験施設と認めていない）を満足す
る範囲内にできる限り前記第１及び第２内部導体７、８
間の間隔を広くしながらインピーダンス整合が行われる
ように構造を設定する必要がある。
られる時、均一場領域の均一度（ＣＩＳＰＲ２４では電
界が６ｄＢ偏差以内に在るべきと規定しており、ＩＥＣ
１０００−４−３では占有領域比が７５％以上を確保し
なければ電磁波耐性試験施設と認めていない）を満足す
る範囲内にできる限り前記第１及び第２内部導体７、８
間の間隔を広くしながらインピーダンス整合が行われる
ように構造を設定する必要がある。
【００２１】本実施の形態では上記の点を考慮して、図
５に示すように、前記被試験体領域部１の第１及び第２
内部導体７，８がその幅方向について第１外部導体６の
側壁で電磁波が遺棄されない限度内に位置するように、
第１及び第２内部導体７，８を中心外部導体４に内壁上
下面に近接させて設置することにより、より広い均一場
領域を確保できるようにした構造を取っている。
５に示すように、前記被試験体領域部１の第１及び第２
内部導体７，８がその幅方向について第１外部導体６の
側壁で電磁波が遺棄されない限度内に位置するように、
第１及び第２内部導体７，８を中心外部導体４に内壁上
下面に近接させて設置することにより、より広い均一場
領域を確保できるようにした構造を取っている。
【００２２】また、前記第１及び第２内部導体７、８は
共に一般同軸ケーブルの特性インピーダンスである５０
Ωに整合しなければならないので、第１及び第２内部導
体７、８の位置が固定されると、それらの幅も決定され
なければならず、且つ給電方式によっても５０Ωの特性
インピーダンスをもつ構造に変更されなければならな
い。即ち、ＥＭＩ／ＥＭＳ用に制作するモデルの場合、
精巧な制作をするために、前記第１及び第２内部導体
７、８は、同一大きさの入力電圧及び１８０°位相差を
もつように給電する方式である奇数モード（odd mode）
給電にして、特性インピーダンスZ0o整合構造を決定す
るのが好ましい。
共に一般同軸ケーブルの特性インピーダンスである５０
Ωに整合しなければならないので、第１及び第２内部導
体７、８の位置が固定されると、それらの幅も決定され
なければならず、且つ給電方式によっても５０Ωの特性
インピーダンスをもつ構造に変更されなければならな
い。即ち、ＥＭＩ／ＥＭＳ用に制作するモデルの場合、
精巧な制作をするために、前記第１及び第２内部導体
７、８は、同一大きさの入力電圧及び１８０°位相差を
もつように給電する方式である奇数モード（odd mode）
給電にして、特性インピーダンスZ0o整合構造を決定す
るのが好ましい。
【００２３】前記被試験体領域部１において第１内部導
体７と第２内部導体８との位相差が１８０ °で電圧が
同一であれば、これらはそれぞれ被試験体領域の中心で
大きさが同一であり且つ相互反対方向の磁界を形成して
相殺される反面、電波の進行方向が相互反対方向となる
ように給電するので、電界は大きさが同一で方向も互い
に同一であって２倍の値をもつ。
体７と第２内部導体８との位相差が１８０ °で電圧が
同一であれば、これらはそれぞれ被試験体領域の中心で
大きさが同一であり且つ相互反対方向の磁界を形成して
相殺される反面、電波の進行方向が相互反対方向となる
ように給電するので、電界は大きさが同一で方向も互い
に同一であって２倍の値をもつ。
【００２４】この時、一側端の電圧を調節すると、高い
電界、低い磁界をもつ任意の電波インピーダンス（３７
７Ω以上）具現が可能である。たとえば、本発明では前
記第１及び第２内部導体７、８のインピーダンス整合時
に、一方の第１外部導体６に位置した第１及び第２コネ
クタ１０、１１または第３及び第４コネクタ１２、１３
に対して、反対位相としての奇数モード給電を行う時、
形成される特性インピーダンスが、連結しようとする第
３及び第４コネクタ１２、１３または第１及び第２コネ
クタ１０、１１の特性インピーダンスを備えるように具
現した。
電界、低い磁界をもつ任意の電波インピーダンス（３７
７Ω以上）具現が可能である。たとえば、本発明では前
記第１及び第２内部導体７、８のインピーダンス整合時
に、一方の第１外部導体６に位置した第１及び第２コネ
クタ１０、１１または第３及び第４コネクタ１２、１３
に対して、反対位相としての奇数モード給電を行う時、
形成される特性インピーダンスが、連結しようとする第
３及び第４コネクタ１２、１３または第１及び第２コネ
クタ１０、１１の特性インピーダンスを備えるように具
現した。
【００２５】また、給電端子としての前記第１乃至第４
コネクタ１０、１１、１２、１３における反射を最小化
させるために、いずれか一つの端子のみ給電し、残りは
すべて終端させる一端子給電方式として特性インピーダ
ンスＺ0整合構造を決定するのが好ましい。
コネクタ１０、１１、１２、１３における反射を最小化
させるために、いずれか一つの端子のみ給電し、残りは
すべて終端させる一端子給電方式として特性インピーダ
ンスＺ0整合構造を決定するのが好ましい。
【００２６】前記被試験体領域部１で第１内部導体７と
第２内部導体８は、それぞれ外部導体との位相差が同位
相で電圧が同一であれば、これはそれぞれ被試験体領域
の中心で同一大きさで相互反対方向の電界を形成させて
相殺される反面、電波の進行方向が相互反対方向となる
ように給電するので、磁界は大きさが同一で方向も相互
同一であって２倍の値をもつ。
第２内部導体８は、それぞれ外部導体との位相差が同位
相で電圧が同一であれば、これはそれぞれ被試験体領域
の中心で同一大きさで相互反対方向の電界を形成させて
相殺される反面、電波の進行方向が相互反対方向となる
ように給電するので、磁界は大きさが同一で方向も相互
同一であって２倍の値をもつ。
【００２７】この時、一側端の電圧を調節すると、低い
電界、高い磁界をもつ任意の電波インピーダンス（３７
７Ω以下）具現が可能である。即ち、入力電圧の大きさ
が同一で同位相差をもつように給電する方式である偶数
モード給電にして決定される特定インピーダンスをＺ0e
とする場合、常時Ｚ0＝√（Ｚ0oＺ0e）の関係が成立す
るので、前記特性インピーダンスＺ0が５０Ωとなるよ
うに内部構造とするのが好ましい。
電界、高い磁界をもつ任意の電波インピーダンス（３７
７Ω以下）具現が可能である。即ち、入力電圧の大きさ
が同一で同位相差をもつように給電する方式である偶数
モード給電にして決定される特定インピーダンスをＺ0e
とする場合、常時Ｚ0＝√（Ｚ0oＺ0e）の関係が成立す
るので、前記特性インピーダンスＺ0が５０Ωとなるよ
うに内部構造とするのが好ましい。
【００２８】第１内部導体７と第２内部導体８間の位相
差が１８０゜であり且つ電圧の大きさが同一である場合
（奇数モード給電）、形成される特性インピーダンスを
Ｚ0oとする。そして、第１内部導体７と第２内部導体８
間の位相差が同位相であり且つ電圧の大きさが同一であ
る場合（偶数モード給電）、形成される特性インピーダ
ンスＺ0eとする。本発明は、これら特性インピーダンス
Ｚ0o、Ｚ0eの幾何平均値Ｚ0＝√（Ｚ0oＺ0e）が、両側
の外部導体に付いているコネクタ１０、１１、１２、１
３の特性インピーダンス（通常５０Ω）と同じ値を持つ
ように具現した。
差が１８０゜であり且つ電圧の大きさが同一である場合
（奇数モード給電）、形成される特性インピーダンスを
Ｚ0oとする。そして、第１内部導体７と第２内部導体８
間の位相差が同位相であり且つ電圧の大きさが同一であ
る場合（偶数モード給電）、形成される特性インピーダ
ンスＺ0eとする。本発明は、これら特性インピーダンス
Ｚ0o、Ｚ0eの幾何平均値Ｚ0＝√（Ｚ0oＺ0e）が、両側
の外部導体に付いているコネクタ１０、１１、１２、１
３の特性インピーダンス（通常５０Ω）と同じ値を持つ
ように具現した。
【００２９】前記同軸コネクタ接続部３は、第１乃至第
４コネクタ１０、１１、１２、１３と第１外部導体６の
他に、一端は前記第１乃至第４コネクタ１０、１１、１
２、１３のそれぞれに連結され、他端は第１及び第２内
部導体７、８の端部に連結される第３内部導体９を備え
る。前記第３内部導体９の内部には、第１及び第２内部
導体７、８を固定し得るように誘電率の低いテフロンの
ような非伝導性誘電体２１が充たされている。これらの
構造は、すべてインピーダンス整合が保たれるように設
計されるべきである。
４コネクタ１０、１１、１２、１３と第１外部導体６の
他に、一端は前記第１乃至第４コネクタ１０、１１、１
２、１３のそれぞれに連結され、他端は第１及び第２内
部導体７、８の端部に連結される第３内部導体９を備え
る。前記第３内部導体９の内部には、第１及び第２内部
導体７、８を固定し得るように誘電率の低いテフロンの
ような非伝導性誘電体２１が充たされている。これらの
構造は、すべてインピーダンス整合が保たれるように設
計されるべきである。
【００３０】また、前記テーパー領域部２は、被試験体
領域部１の大きさを保つためにテーパーを有する領域
で、その断面形状は被試験体領域部１と同様であり、前
記同軸コネクタ接続部３側へ行けば行くほど段々窄まる
テーパー構造をもつ。
領域部１の大きさを保つためにテーパーを有する領域
で、その断面形状は被試験体領域部１と同様であり、前
記同軸コネクタ接続部３側へ行けば行くほど段々窄まる
テーパー構造をもつ。
【００３１】このようなテーパー構造は、被試験体領域
部１の構造と共に可用周波数と非常に密接な関係をもっ
ており、前記テーパー領域部２の大きさ及び長さが小さ
いほど、被試験体の空間は小さくなるが、加用周波数の
範囲は広くなる。従って、このようなテーパー領域では
適切な大きさを保つと共に有効長さを短くすべきであ
る。
部１の構造と共に可用周波数と非常に密接な関係をもっ
ており、前記テーパー領域部２の大きさ及び長さが小さ
いほど、被試験体の空間は小さくなるが、加用周波数の
範囲は広くなる。従って、このようなテーパー領域では
適切な大きさを保つと共に有効長さを短くすべきであ
る。
【００３２】一方、前記テーパー長さが長くなると、有
効長さが増加して共振周波数が低くなるので、前記テー
パー領域部２はできる限り電磁波歪みの無い範疇内で短
く維持すべきである。
効長さが増加して共振周波数が低くなるので、前記テー
パー領域部２はできる限り電磁波歪みの無い範疇内で短
く維持すべきである。
【００３３】本実施の形態では許容限度内でインピーダ
ンスマッチングが最も適切に行われるように、同軸コネ
クタ接続部３に連結されるテーパー領域部２の最小幅と
被試験体領域部１に連結されるテーパー領域部２の最大
幅との傾きが４５°となるようにした構造を取ってい
る。前述した被試験体領域部１、テーパー領域部２、同
軸コネクタ接続部３は、組立て式で、分離・制作ができ
るように螺旋によって結合される。
ンスマッチングが最も適切に行われるように、同軸コネ
クタ接続部３に連結されるテーパー領域部２の最小幅と
被試験体領域部１に連結されるテーパー領域部２の最大
幅との傾きが４５°となるようにした構造を取ってい
る。前述した被試験体領域部１、テーパー領域部２、同
軸コネクタ接続部３は、組立て式で、分離・制作ができ
るように螺旋によって結合される。
【００３４】一方、本発明の他の実施の形態では、図６
〜図９に示すように、電磁界プローブを校正し得るよう
にするための直線型結合伝送線路セル構造を提示してい
る。本実施の形態の構成は、図示したように前述した図
２〜図５の実施の形態の構成と同様の構成であるが、前
記同軸コネクタ接続部３の一方の第１外部導体６の中央
部から中心外部導体４側に貫通し、電磁界プローブが進
入可能な大きさの第１プローブ孔１９ａを形成して、電
波が進む方向に対して電磁界プローブが水平に置かれる
位置に対する校正ができるようにしている。
〜図９に示すように、電磁界プローブを校正し得るよう
にするための直線型結合伝送線路セル構造を提示してい
る。本実施の形態の構成は、図示したように前述した図
２〜図５の実施の形態の構成と同様の構成であるが、前
記同軸コネクタ接続部３の一方の第１外部導体６の中央
部から中心外部導体４側に貫通し、電磁界プローブが進
入可能な大きさの第１プローブ孔１９ａを形成して、電
波が進む方向に対して電磁界プローブが水平に置かれる
位置に対する校正ができるようにしている。
【００３５】この時、前記第１孔１９ａは電磁界プロー
ブ及び内部被測定体の観察を容易にするため半径に比べ
て長さが長い形の中空管１９に連結されている。また、
前記第１プローブ孔１９ａに対して垂直方向に位置する
ように、前記被試験体領域部１の中心外部導体４の一面
に装着され、その中央部に第２孔２０ａが貫通するよう
に形成されたドア２０が備えられている。従って、本実
施の形態では全ての方向に対する電磁界プローブ校正が
できるものである。
ブ及び内部被測定体の観察を容易にするため半径に比べ
て長さが長い形の中空管１９に連結されている。また、
前記第１プローブ孔１９ａに対して垂直方向に位置する
ように、前記被試験体領域部１の中心外部導体４の一面
に装着され、その中央部に第２孔２０ａが貫通するよう
に形成されたドア２０が備えられている。従って、本実
施の形態では全ての方向に対する電磁界プローブ校正が
できるものである。
【００３６】ここで、前記第１及び第２プローブ孔１９
ａ、２０ａは、それらの半径を孔の深さより短く保もた
せ、導波管の原理に基づいた電磁波漏洩を最小化してい
る。また、内部における前記第１及び第２プローブ孔１
９ａ、２０ａの位置は、電磁界が最少値を保つ地域で、
電磁界プローブ試験中に電磁波漏洩がほとんど発生しな
い位置である。しかも、結合伝送線路セルは、内部に第
１及び第２内部導体７、８が２つ位置することにより、
第１遮断周波数（ＴＥ10モード）の大きさを既存の対称
型及び非対称型ＴＥＭセルに比べて約１．４倍高い帯域
で発生するので、既存の電磁界プローブ校正用ＴＥＭセ
ルよりも高い帯域まで使用可能である。
ａ、２０ａは、それらの半径を孔の深さより短く保もた
せ、導波管の原理に基づいた電磁波漏洩を最小化してい
る。また、内部における前記第１及び第２プローブ孔１
９ａ、２０ａの位置は、電磁界が最少値を保つ地域で、
電磁界プローブ試験中に電磁波漏洩がほとんど発生しな
い位置である。しかも、結合伝送線路セルは、内部に第
１及び第２内部導体７、８が２つ位置することにより、
第１遮断周波数（ＴＥ10モード）の大きさを既存の対称
型及び非対称型ＴＥＭセルに比べて約１．４倍高い帯域
で発生するので、既存の電磁界プローブ校正用ＴＥＭセ
ルよりも高い帯域まで使用可能である。
【００３７】本発明で説明したように電磁波障害及び電
磁波耐性の測定、そしてプローブ校正などの試験のため
には、まず被試験体領域部１で各周波数の帯域より高い
均一度を保つことが非常に重要である。
磁波耐性の測定、そしてプローブ校正などの試験のため
には、まず被試験体領域部１で各周波数の帯域より高い
均一度を保つことが非常に重要である。
【００３８】既存の結合伝送線路セルと、本発明による
直線型結合伝送線路セルに対して直接制作されたモデル
に対して測定された定在波比（ＶＳＷＲ）及び均一度評
価結果を図１１〜図１３に示した。
直線型結合伝送線路セルに対して直接制作されたモデル
に対して測定された定在波比（ＶＳＷＲ）及び均一度評
価結果を図１１〜図１３に示した。
【００３９】図１０に示した従来の結合伝送線路セル
は、１４９ＭＨｚ〜２００ＭＨｚ間の周波数窓で定在波
比が高く、インピーダンス整合が悪いという特性を示し
ている。これは本明細書の従来の技術の欄で述べたよう
にテーパー領域端の多重点反射で生じる現象を示してい
る。図１１に示した本発明による直線型結合伝送線路セ
ルは、１９８ＭＨｚ〜２５５ＭＨｚの間の周波数窓で、
定在波比が低い値を保っていることを示している。これ
はインピーダンス整合が正しく行われていることを示す
ものである。よって、前記帯域は、共振の現れる周波数
のみを除いた帯域で電磁波障害及び電磁波耐性の測定が
可能である。
は、１４９ＭＨｚ〜２００ＭＨｚ間の周波数窓で定在波
比が高く、インピーダンス整合が悪いという特性を示し
ている。これは本明細書の従来の技術の欄で述べたよう
にテーパー領域端の多重点反射で生じる現象を示してい
る。図１１に示した本発明による直線型結合伝送線路セ
ルは、１９８ＭＨｚ〜２５５ＭＨｚの間の周波数窓で、
定在波比が低い値を保っていることを示している。これ
はインピーダンス整合が正しく行われていることを示す
ものである。よって、前記帯域は、共振の現れる周波数
のみを除いた帯域で電磁波障害及び電磁波耐性の測定が
可能である。
【００４０】また、図１２に示した従来の結合伝送線路
セルに比べて、図１３に示した本発明の直線型結合伝送
線路セルは、電界均一度が非常に改善されたことがわか
る。図１２及び図１３の測定地点は、国際規格のＣＩＳ
ＰＲ、ＥＮで要求する均一場領域としての１／３中心領
域内で測定された結果であり、従来の結合伝送線路セル
は９点測定法で、本発明は１２点測定法で測定した結果
を示す。
セルに比べて、図１３に示した本発明の直線型結合伝送
線路セルは、電界均一度が非常に改善されたことがわか
る。図１２及び図１３の測定地点は、国際規格のＣＩＳ
ＰＲ、ＥＮで要求する均一場領域としての１／３中心領
域内で測定された結果であり、従来の結合伝送線路セル
は９点測定法で、本発明は１２点測定法で測定した結果
を示す。
【００４１】なお、以上説明した本発明は、前述した実
施の形態及び添付図面によって限定されるものではな
く、本発明の技術的思想を外れない範囲内で種々の置
換、変形及び変更が可能であることは本発明の属する技
術分野で通常の知識を有する者に明らかなことである。
施の形態及び添付図面によって限定されるものではな
く、本発明の技術的思想を外れない範囲内で種々の置
換、変形及び変更が可能であることは本発明の属する技
術分野で通常の知識を有する者に明らかなことである。
【００４２】上述したように、本発明によれば、第１及
び第２内部導体を直線型で構成して、従来の結合伝送線
路セルの内部導体の折曲げによって生じる角波による電
磁波歪み現象を除去することにより、電磁波の均一度を
高くし、精密な電磁波耐性及び電磁波障害の測定、そし
て電磁界プローブ校正の測定を可能にする効果を奏す
る。なお、前記第１及び第２内部導体の水平的撓みがな
いので、制作が容易でセルの精密制作が可能であり、共
振周波数の間の周波数窓（frequency window）を活用
することができて、既存の施設に比べて広帯域周波数特
性を有する。また、本発明の直線型結合伝送線路セル
は、内部導体を２つ配置することにより、第１遮断周波
数（ＴＥ10モード）の大きさを既存のＴＥＭセルに比べ
て約１．４倍高い帯域で発生するので、これを活用して
電磁界プローブ校正用として制作する場合、既存同一大
きさの電磁界プローブ校正用ＴＥＭセルよりも高い帯域
まで使用できる効果を奏する。
び第２内部導体を直線型で構成して、従来の結合伝送線
路セルの内部導体の折曲げによって生じる角波による電
磁波歪み現象を除去することにより、電磁波の均一度を
高くし、精密な電磁波耐性及び電磁波障害の測定、そし
て電磁界プローブ校正の測定を可能にする効果を奏す
る。なお、前記第１及び第２内部導体の水平的撓みがな
いので、制作が容易でセルの精密制作が可能であり、共
振周波数の間の周波数窓（frequency window）を活用
することができて、既存の施設に比べて広帯域周波数特
性を有する。また、本発明の直線型結合伝送線路セル
は、内部導体を２つ配置することにより、第１遮断周波
数（ＴＥ10モード）の大きさを既存のＴＥＭセルに比べ
て約１．４倍高い帯域で発生するので、これを活用して
電磁界プローブ校正用として制作する場合、既存同一大
きさの電磁界プローブ校正用ＴＥＭセルよりも高い帯域
まで使用できる効果を奏する。
【００４３】
【発明の効果】上述してきたように、本発明では、結合
伝送線路内の上、下側内部導体を水平的に撓まないよう
に平行に備えさせ、給電端子を所定の距離だけ離隔して
設置することにより、インピーダンス整合を容易に具現
し、多重反射を無くし、Ｑの大きい周波数窓が発生する
ようにして使用周波数帯域を広めた直線型結合伝送線路
セルを提供することができる。
伝送線路内の上、下側内部導体を水平的に撓まないよう
に平行に備えさせ、給電端子を所定の距離だけ離隔して
設置することにより、インピーダンス整合を容易に具現
し、多重反射を無くし、Ｑの大きい周波数窓が発生する
ようにして使用周波数帯域を広めた直線型結合伝送線路
セルを提供することができる。
【図１】従来の技術の結合伝送線路セルの構成を示す概
略的な断面図である。
略的な断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態によるＥＭＩ／ＥＭＣ測
定用直線型構成を概略的に示す斜視図である。
定用直線型構成を概略的に示す斜視図である。
【図３】図２の結合伝送線路セルの断面図である。
【図４】図３の結合伝送線路セルのＡ−Ａ’断面図であ
る。
る。
【図５】図４の結合伝送線路セルのＢ−Ｂ’断面図であ
る。
る。
【図６】本発明の別の実施の形態の電磁界プローブ校正
用直線型結合伝送線路セルの構成を示す斜視図である。
用直線型結合伝送線路セルの構成を示す斜視図である。
【図７】図６の結合伝送線路セルの断面図である。
【図８】図７の結合伝送線路セルのＣ−Ｃ’断面図であ
る。
る。
【図９】図７の結合伝送線路セルのＤ−Ｄ’断面図であ
る。
る。
【図１０】従来の技術による結合伝送線路セルの定在波
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図１１】本実施の形態によるＥＭＩ／ＥＭＣ測定用直
線型結合伝送線路セルの定在波を示すグラフである。
線型結合伝送線路セルの定在波を示すグラフである。
【図１２】従来の技術による結合伝送線路セルの各周波
数別均一度の評価結果を示すグラフである。
数別均一度の評価結果を示すグラフである。
【図１３】本実施の形態によるＥＭＩ／ＥＭＣ測定用直
線型結合伝送線路セルの各周波数別均一度の評価結果を
示すグラフである。
線型結合伝送線路セルの各周波数別均一度の評価結果を
示すグラフである。
１ 被試験体領域部 ２ テーパー領域部 ３ 同軸コネクタ接続部 ４ 中心外部導体 ５ 第２外部導体 ６ 第１外部導体 ７ 第１内部導体 ８ 第２内部導体 ９ 第３内部導体 １０ 第１コネクタ １１ 第２コネクタ １２ 第３コネクタ １３ 第４コネクタ １４ 支え台 １５、２０ ドア １６ 遮蔽窓 １７ 第１内部導体支持台 １８ 第２内部導体支持台 １９ 中空管 ２１ 誘電体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蔡 宗錫 大韓民国大田廣域市儒城区漁殷洞ハンビ ットアパートメント111−103 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 31/00 G01R 29/08
Claims (8)
- 【請求項１】 その内部に被試験体を位置させるための
内部空間が形成され、かつ、中央部両側に一体に結合さ
れるテーパー部と、前記テーパー部の両側端部をそれぞ
れ遮断するように対向して形成された終わり部とが備え
られた外部導体と、 前記外部導体の一側終わり部の上下位置に備えられ、相
互間に所定の離隔距離をもつように配置された第１及び
第２コネクタ手段と、 前記外部導体の他側終わり部の上下位置に備えられ、相
互間に所定の離隔距離をもつように配置された第３及び
第４コネクタ手段と、 前記外部導体と離隔するようにその内部空間に備えら
れ、前記第１及び第３コネクタ手段と一直線上に位置す
る上側第１内部導体板と、前記第２及び第４コネクタ手
段と一直線上に位置し、かつ、前記上側第１内部導体板
と対向する平行面を成す下側第２内部導体板とからなる
内部導体と、 前記内部導体を前記外部導体の内側に固定させるための
内部導体支持手段と、 前記外部導体の中央部の一側面に開閉可能に備えられ、
前記被試験体の状態を観察するための所定の大きさの電
磁波遮蔽窓が形成された開閉手段と、 を含むことを特徴とする直線型結合伝送線路セル。 - 【請求項２】 前記外部導体の前記一側終わり部に備え
られ、前記外部導体の内部に連通する中空管をさらに含
むことを特徴とする請求項１記載の直線型結合伝送線路
セル。 - 【請求項３】 前記外部導体は、 対向する上・下面及び前・後面が四角筒状を成す中央部
と、 前記中央部の両側にそれぞれ結合され、その両端に行く
ほど対向する面間の間隔が段々狭くなるように形成され
るが、上・下面のテーパーされた角度より前・後面のテ
ーパーされた角度が大きく形成された左右側テーパー部
と、 前記左右側テーパー部の端に備えられた前記左右側終わ
り部とを含むことを特徴とする請求項１または請求項２
記載の直線型結合伝送線路セル。 - 【請求項４】 前記外部導体の内部上下面に直立するよ
うに設置され、前記内部導体を支持する支持手段をさら
に含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載の
直線型結合伝送線路セル。 - 【請求項５】 前記外部導体の前記一側終わり部に位置
する前記コネクタ手段から前記第１及び第２内部導体板
に対して、反対位相をもち、かつ、同一大きさの印加電
圧を給電する時の前記第１及び第２内部導体板の特性イ
ンピーダンスは、連結される前記コネクタ手段の特性イ
ンピーダンスと同じ値であることを特徴とする請求項１
または請求項２記載の直線型結合伝送線路セル。 - 【請求項６】 前記外部導体の前記一側終わり部に位置
する前記コネクタ手段から前記第１及び第２内部導体板
に対して、反対位相をもち、かつ、同一大きさの印加電
圧を給電する時の前記第１及び第２内部導体板の特性イ
ンピーダンスをＺ0oとし、前記外部導体の前記一側終わ
り部に位置する前記コネクタ手段から前記第１及び第２
内部導体板に対して、同位相をもち、かつ、同一大きさ
の印加電圧を給電する時の前記第１及び第２内部導体板
の特性インピーダンスをＺ0eとした場合、幾何平均値√
（Ｚ0oＺ0e）が、前記コネクタ手段の特性インピーダン
スと同じ値であることを特徴とする請求項１または請求
項２記載の直線型結合伝送線路セル。 - 【請求項７】 電磁界プローブを校正し得るようにする
ため、前記コネクタ手段の配置された前記外部導体の前
記終わり部の中央部から前記内部空間側に貫通した第１
孔と、前記外部導体の前記中央部の一面に装着され、当
該中央部に貫通する第２孔が形成されたドアとをさらに
含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載の直
線型結合伝送線路セル。 - 【請求項８】 前記テーパー部は、前記コネクタ手段に
行くほど段々窄まるテーパー構造をもち、該テーパー構
造の傾きが、４５゜となるようにしたことを特徴とする
請求項１または請求項２記載の直線型結合伝送線路セ
ル。
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|---|---|---|---|
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| KR (1) | KR100289618B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2005061949A (ja) * | 2003-08-11 | 2005-03-10 | Device Co Ltd | 電磁波測定暗箱 |
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