JP4070601B2 - 自動化放出波測定方法及びシステム - Google Patents
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Description
【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 (8)
- 試験すべき電子装置を収容する半無響室(12)と、
前記半無響室(12)内に配置され、電気機械式ターンテーブル(18)、2位置回転ブーム(20)、電気機械式アンテナタワー(24)を含む試験機器と、
前記試験機器と接続するマルチデバイスコントローラ(16)と、
前記試験機器と前記マルチデバイスコントローラ(16)とに接続するコンピュータシステム(14)であって、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及び測定された準ピーク値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)とを具備し、
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自動化放出波測定システム(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1記載のシステム(10)。
- 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1記載のシステム(10)。
- 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1記載のシステム(10)。
- 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1記載のシステム(10)。
- 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1記載のシステム(10)。
- 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6記載のシステム(10)。
- 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6記載のシステム(10)。
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