JP4207795B2 - 雑音探査装置 - Google Patents

Description

本発明は、特に空中に放射される電磁波としての電気信号が電子機器に及ぼす影響、電灯線，送配電系統，通信線路等の電線を伝播する交流等が電子機器に及ぼす影響、あるいは永久磁石，電磁石が電子機器に及ぼす影響を正確に検出できる雑音探査装置に関する。

近年、種々の電気的雑音信号（以下、単に「雑音信号」と言う）、例えば（１）無線設備，無線機器，電磁調理器等が発生する雑音電波（放射性雑音信号）、（２）屋内配線や送配電系統を伝播する電力信号（交流あるいは直流）から対象機器の回路にのる雑音信号（伝導性雑音信号）、（３）あるいはモータ，変圧器等の永久磁石や電磁石を備えた装置が発生する雑音信号（主として放射性雑音信号）により、テレビジョン（以下、単にＴＶと言う）放送受信機・ラジオ放送受信機の受信障害，電気・電子機器の誤動作，携帯型電話機等の通信機器の送受信障害等の種々の通信障害が増加している。

これらの通信障害の原因を特定するため、例えば放射性雑音信号については雑音電波検出器を利用して行うことができる。すなわち、雑音電波検出器は、受信アンテナにより雑音電波を取得し、当該雑音電波に対して所定の信号処理を施し、これを適宜の表示装置に表示する。このときの表示形態としては、メータの指針の振れとして表したり、信号波形を表示するのが通常である。従来のこの種の技術としては、例えば、特許文献１，２などに開示された発明がある。

また、ＴＶアンテナを介して混入する雑音電波の特定は、実際にＴＶアンテナにより放送電波を受信し、ＴＶ画面に表示される画面の乱れを測定したり、電界強度計やスペクトラム・アナライザによりＣ／Ｎ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ：搬送波電力対雑音信号電力比）を測定することにより行っている。また、電灯線等を介して、ＴＶ受像機に混入する伝導性雑音信号は、電力品質計測診断システムを用いて測定しているし、ＴＶ受像機の映像受信回路に空中を介して直接混入する雑音電波（すなわち、アンテナを介さずに紛れ込む雑音信号）は、低周波用のアンテナと電界強度計やスペクトラム・アナライザを用いて測定している。加えて、大型スピーカ等の永久磁石等の磁界に関してはガウスメータを用いて測定している。
特開２００１−３３５１０ 特開２００１−２４２２３２

以上のように、雑音信号の原因は種々存在するため、どのような種類の雑音信号の測定をどの検出装置により行なうかは、技術者の経験や技能に基づいて判断しなくてはならない。

しかし、雑音信号の種類に応じて使用する装置や測定方法を変えるのは、煩雑であるばかりでなく、各装置の取り扱いや測定技術を熟知しなければならず、技術者の熟練には長時間を費やさねばならない。

また、雑音信号の有無は、メータの指針の振れや、信号波形の形状変化等に基づいて判断するが、雑音信号は、信号レベルが小さいので、通常の電波に隠れてしまいやすく、適格な熟練した技術者の経験や技能が必要となる。

さらに、電界強度計やスペクトラム・アナライザ並びに電力品質計測診断システムは測定精度が高く感度も高いものの、大型でかつ重量があるので、持ち歩きながら任意の箇所で雑音信号源を探査するのには不向きであった。また、消費電力も大きいため、屋外測定のためには電源（通常、発動発電機）も必要とし、携帯性に不向きである。

加えて、雑音信号（高周波雑音信号、あるいは中域または低域の周波数の雑音信号）による障害は、送配電設備等を伝播したり、配電設備等から二次放射したりするため、その発生源を特定することが容易ではなく、対応に苦慮している。

以上の事情から、小型かつ簡易で携帯性に優れた構成の測定装置により、無線電波に乗っている雑音信号、電力線路等を伝播しまたは電力線路から放射される雑音信号、永久磁石や電磁石からの雑音信号を、適宜周波数帯域を選択して測定可能な機器あるいは装置の提供が望まれているが、この種の機器や装置は実現されていないのが現状である。

本発明の目的は、さまざまな機器の誤動作や通信障害の原因となる雑音信号の発生源探査を簡易にかつ正確に行なうことができる雑音探査装置を提供することにある。

商用のＴＶ受像機においては、アンテナの設置方向や電波受信状態を検出するために、カラーのテストパターンが利用されることがある。このテストパターンを目視することにより、電波受信状態を検出することができる。

本発明者は、この種のテストパターン（本明細書においては「パターン画像」と称する）を利用することで、容易に雑音信号や高周波雑音信号の発生源を、簡易にかつ正確に探査することができるとの知見を得て本発明をなすに至った。

本発明の雑音探査装置は、（１）パターン画像信号（基本となるパターン画像を生成するための信号）を生成するパターン画像信号生成手段と、（２）雑音電波受信アンテナ、伝導性雑音信号センサ、磁気雑音信号センサの少なくとも１つを含む雑音信号を受信する雑音信号受信手段と、（３）雑音信号受信手段が受信した雑音信号を、前記パターン画像信号生成手段により生成したパターン画像信号に注入し、雑音信号を含む画像信号を生成する雑音信号注入手段と、（４）雑音信号注入手段により生成した画像を表示する表示手段とを備え、前記雑音信号注入手段は、前記雑音電波受信アンテナを有する場合には、前記パターン画像信号生成手段からのパターン画像信号と前記雑音電波受信アンテナからの雑音信号とを合成する第１の合成手段を、前記伝導性雑音信号センサを有する場合には、前記パターン画像信号生成手段からのパターン画像信号と前記伝導性雑音信号センサからの雑音信号とを合成する第２の合成手段を、前記磁気雑音信号センサを有する場合には、前記パターン画像信号生成手段からのパターン画像信号と前記磁気雑音信号センサからの雑音信号とを合成する第３の合成手段を有することを特徴とする。

本発明において、パターン画像は、色分割された画像であってもよいし、色分割されていないもの（全面が階調なしの単一色のもの）であってもよい。

パターン画像が色分割された画像（「色分割パターン画像」と称する）には、画像領域が白と黒とにより分割されているものを含むし、画像領域が階調が異なる同一の色彩により分割されている場合をも含む。さらに、色分割には、色彩または階調がステップ状に変化する態様、および色彩または階調が連続的に（徐々に）変化する態様を含む。

本発明では、前記雑音信号注入手段による雑音信号の注入を、水平ブランキング期間中および垂直ブランキング期間中に、前記雑音信号注入手段による雑音信号の注入を遮断する雑音信号遮断手段を備えることができる。これにより、雑音信号が大きくなっても、水平同期はずれや、垂直同期はずれが生じることはなく、適正な雑音信号探査を行なうことができる。雑音信号受信手段は、例えば、雑音電波受信アンテナ，伝導性雑音信号センサ，磁気雑音信号センサなどである。

本発明の雑音探査装置では、前記パターン画像信号にかかる画像は、アナログＲＧＢまたはデジタルＲＧＢ信号により作成された縦帯模様または横縞模様の静止画像とすることができる。

また、本発明の雑音探査装置は、前記雑音電波受信アンテナからの雑音信号と、前記伝導性雑音信号センサからの雑音信号と、前記磁気雑音信号センサからの雑音信号の何れかを選択して前記雑音信号注入手段に送出する切換手段を備えることができる。特に、本発明の雑音探査装置は、前記切換手段は、雑音電波受信アンテナからの雑音信号の前記第１の合成手段への入力と、伝導性雑音信号センサからの雑音信号の前記第２の合成手段と、磁気雑音信号センサからの雑音信号の前記第３の合成手段への入力との何れかを選択するように構成することができる。

パターン画像に生じる雑音信号を、定型化して分類してデータベース化することで、より容易に雑音信号源を特定することができ、これにより雑音信号源の除去や雑音信号の発生防止等の対処が可能となる。

本発明では、パターン画像信号生成手段で生成されたパターン画像信号に、雑音信号受信手段で受信した雑音信号を注入する。これにより、雑音信号を受信した場合には、その雑音信号によってパターン画像に歪みが生じる。よって、歪みの有無から、雑音信号の有無を簡単に判別でき、歪みの特性ないし特徴から雑音信号の種類を簡単に判別できる。そして、雑音信号受信手段が指向性を有する場合、雑音信号受信手段の向きを変えながら表示手段に表示することにより、雑音信号源を簡単に特定することができる。

本発明では、前記第２の合成手段および／または前記第３の合成手段は、前記パターン画像信号生成手段の直後に設けることもできるし、前記表示手段の直前に設けることもできる。

雑音電波受信アンテナ，伝導性雑音センサ，磁気雑音センサを適宜選択することにより、例えば、雑音電波（１００〜４７０ＭＨｚ），伝導性雑音信号（０．１〜１０ＭＨｚ），磁気雑音信号（誘導磁場）（ＤＣ〜１００ｋＨｚ）を発生する雑音信号源を容易に探査することができる。

具体的には、あるＴＶ放送（例えば、地上波ＴＶ放送，ＣＡＴＶ（ケーブルＴＶ）放送等）のあるチャンネルに雑音信号が現れるような場合に、当該ＴＶ放送のチャンネルと同一周波数のパターン画像をディスプレイ（表示手段）に表示させる。そして、適宜、雑音電波受信アンテナ，伝導性雑音センサ，磁気雑音センサを切り換えることで、雑音信号が、（１）無線設備や無線機器が発生する雑音電波（放射性雑音信号）なのか、（２）屋内配線や送配電系統を伝播する電力信号（交流あるいは直流）から対象機器の回路にのる雑音信号（伝導性雑音信号）なのか、（３）モータ、変圧器等の永久磁石や電磁石を備えた装置が発生する雑音信号（主として放射性雑音信号）なのかを容易に特定できる。これにより、ＴＶ放送受信機，ラジオ放送受信機の受信障害、さらには、電気・電子機器の誤動作、携帯型電話機等の通信機器の送受信障害等の種々の通信障害を解消ないし低減することができる。

図１は本発明の基本構成を示す機能ブロック図である。図１において、雑音探査装置１は、雑音電波受信アンテナ１１と、伝導性雑音信号センサ１２と、磁気雑音信号センサ１３と、色分割パターン画像信号生成手段１４と、雑音信号注入手段１５と、表示手段１６と、切換手段１７とを備えている。

雑音電波受信アンテナ１１は、電磁波を受信できるものであればそのタイプは問わない。図１に示した例では、ツイン・クワッドアンテナから構成されているが、これに限定はされない。

伝導性雑音信号センサ１２は、主として電灯線，送配電系統（送配電線，変圧器等），電話線等の通信線を伝導する電気的雑音信号を検出することができるセンサである。この伝導性雑音信号センサ１２は、例えば後述するようにピックアップコイルで構成される。

磁気雑音信号センサ１３は、主として永久磁石や電磁石からの磁気や低周波の交番磁気を検出することができるセンサである。この磁気雑音信号センサ１３は、後述するように例えばホール素子から構成される。

色分割パターン画像信号生成手段１４は、水平同期信号と垂直同期信号とが合成された基準画像信号から色分割パターン画像にかかる信号を生成でき、色分割された画像を、表示手段１６を構成する後述するモニタに出力することができる。この基準画像信号は、アナログＲＧＢ信号またはデジタルＲＧＢ信号からなり、色分割パターン画像として、Ｒ，Ｇ，Ｂにより生成される各種の静止画像（本実施の形態では、縦帯模様）が使用される。

雑音信号注入手段１５は、雑音電波受信アンテナ１１からの雑音信号の端子ａ１への入力と、伝導性雑音信号センサ１２からの雑音信号の端子ａ２への入力と、磁気雑音信号センサ１３からの雑音信号の端子ａ３への入力との何れかを、端子ａ０を介して入力することができる。雑音信号注入手段１５は、色分割パターン画像信号生成手段１４が生成した色分割パターン画像信号に、雑音電波受信アンテナ１１または磁気雑音信号センサ１３からの雑音信号を注入した画像信号を生成する。雑音信号注入手段１５は、色分割パターン画像信号生成手段１４からの色分割パターン画像と雑音電波受信アンテナ１１からの雑音電波とを合成する第１の合成手段（図示省略）と、色分割パターン画像信号生成手段１４からの色分割パターン画像と伝導性雑音信号センサ１２からの雑音信号を合成する第２の合成手段（図示省略）と、色分割パターン画像信号生成手段１４からの色分割パターン画像と磁気雑音信号センサ１３からの雑音信号を合成する第３の合成手段（図示省略）を備えている。
表示手段１６は、液晶モニタ，ＣＲＴモニタを含むものである。そして、この表示手段１６に、雑音信号注入手段１５により合成した画像を表示することができる。

図１において、高周波雑音等の雑音電波の検出に際しては、切換手段１７の端子ａ０は雑音電波受信アンテナ１１が接続された端子ａ１にセットされる。雑音信号注入手段１５は、色分割パターン画像信号生成手段１４からの色分割パターン画像と、雑音電波受信アンテナ１１からの雑音信号とを合成することで、色分割パターン画像信号に雑音信号を注入することができる。表示手段１６は、この合成信号を受信し、雑音電波に応じた縦帯模様（色分割パターン画像）を表示することができる。

また、図１において、電灯線等からの伝導性雑音信号の検出に際しては、切換手段１７の端子ａ０は、伝導性雑音信号センサ１２が接続された端子ａ２にセットされる。雑音信号注入手段１５は、色分割パターン画像信号生成手段１４からの色分割パターン画像と、伝導性雑音信号センサ１２からの雑音信号とを合成することで、色分割パターン画像信号に雑音信号を注入することができる。表示手段１６は、この合成信号を受信し、伝導性雑音信号に応じた縦帯模様（色分割パターン画像）を表示することができる。

さらに、図１において、永久磁石等からの雑音信号の受信に際しては、切換手段１７の端子ａ０は、磁気雑音信号センサ１３が接続された端子ａ３にセットされる。雑音信号注入手段１５は、色分割パターン画像信号生成手段１４からの色分割パターン画像と、磁気雑音信号センサ１３からの雑音信号とを合成することで、色分割パターン画像信号に雑音信号を注入することができる。表示手段１６は、この合成信号を受信し、雑音信号に応じた縦帯模様（色分割パターン画像）を表示することができる。

《第１の実施の形態》
図２，図３により、図１の機能ブロック図に基づく第１の実施の形態を詳細に説明する。図２は雑音探査装置１Ａの機能ブロック図であり、図３は雑音探査装置１Ａのハードウェアブロック図である。

雑音電波受信アンテナ１１は、図２ではＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）アンテナ１１１で示してあり、図３ではツイン・クワッドアンテナ（ＲＦアンテナと同一の符号１１１で示す）で示してある。

図２において、ＲＦアンテナ１１１、プローブ１２１、磁気センサ１３１からの信号を択一的に選択する切換手段１７は、図３では、ツイン・クワッドアンテナ１１１、ピックアップコイルセンサ１２１、ホール素子センサ１３１からの信号を切り換える切換スイッチ１７１，１７２，１７３により構成され、これらスイッチを適宜切り換え操作することにより、何れかからの信号を１つ選択して受信機本体ＲＣＶに送出することができる。

ツイン・クワッドアンテナ１１１は、電波雑音信号の探査に使用されるもので、切換スイッチ１７１の端子ａ１に接続されている。ツイン・クワッドアンテナ１１１は、指向性が高い割には小型でインピーダンス整合が取りやすく、例えば１００〜４７０ＭＨｚの雑音信号を検出できる。ツイン・クワッドアンテナ１１１は、適宜、取り替えることで、１００〜２００ＭＨｚ，２００〜３００ＭＨｚ，３００〜４００ＭＨｚの雑音信号を検出することができる。さらに、アンテナを替えることにより、９０〜７７０ＭＨｚといった幅広い周波数範囲に適用することができる。この点は、以下の実施の形態でも同様である。

各アンテナの指向性は本実施の形態ではそれぞれ±３５°である。切換スイッチ１７１は、端子ａ１の他、切換スイッチ１７２の端子ａ５に接続された端子ａ４、後述する合波器１５１に接続された端子ａ０、および後述する端子ｋ２に接続された端子ａ０２からなる。

伝導性雑音信号センサ１２は、図２ではプローブ１２１およびレベル調整器１２２で示してあり、図３ではピックアップコイルセンサ（プローブと同一の符号１２１で示す）で示してある。ピックアップコイルセンサ１２１は、測定帯域制限用の帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１２４，増幅器（ＡＭＰ）１２５からなるフィルタ回路，レベル調整器（ＬＣ）１２２，増幅器（ＡＭＰ）１２３からなる回路を介して、切換スイッチ１７２の端子ａ２に接続されている。ピックアップコイルセンサ１２１は、伝導性雑音信号を探査する際に使用されるもので、受信機本体ＲＣＶの外部に取り付けられる。ピックアップコイルセンサ１２１には、電灯線等を伝導する雑音信号電流を検出するピックアップコイル１２１１を備えている。前述したように、ピックアップコイルセンサ１２１は、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１２４，増幅器（ＡＭＰ）１２５からなるフィルタ回路、およびレベル調整器（ＬＣ）１２２と増幅器（ＡＭＰ）１２３からなる回路を介して切換スイッチ１７２の端子ａ３に接続されているが、レベル調整器（ＬＣ）１２２と増幅器（ＡＭＰ）１２３からなる回路は、受信機本体ＲＣＶ内に設置してもよいし、ピックアップコイルセンサ１２１と同様、受信機本体ＲＣＶの外部に設置してもよい。

磁気雑音信号センサ１３は、図２では磁気センサ１３１，レベル調整器１３２で示してあり、図３ではホール素子センサ（磁気センサと同一の符号１３１で示す）で示してある。ホール素子センサ１３１は、切換スイッチ１７３により、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）１３４と増幅器（ＡＭＰ）１３５からなるフィルタ回路、または低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１３６とＤＣ増幅器（ＡＭＰ）１３７からなるフィルタ回路を介してレベル調整器（ＬＣ）１３２，増幅器（ＡＭＰ）１３３からなる回路を介して、切換スイッチ１７２の端子ａ３に接続されている。ホール素子センサ１３１は、ホール素子１３１１を備えたもので、誘導磁場を探査する際に使用される。このホール素子センサ１３１は、ハードウェア構成としては、受信機本体の外部に取り付けられる。ホール素子センサ１３１の出力は、切換スイッチ１７３により高域通過フィルタ（ＨＰＦ）１３４，増幅器（ＡＭＰ）１３５からなる交流磁界を検出する系統、または低域通過フィルタ（ＨＰＦ）１３６とＤＣ増幅器（ＡＭＰ）１３７からなる直流磁界を検出する系統の何れかが選択され、後段のレベル調整器（ＬＣ）１３２，増幅器（ＡＭＰ）１３３からなる回路に送出される。また、レベル調整器（ＬＣ）１３２，増幅器（ＡＭＰ）１３３は、受信機本体（符号ＲＣＶで示す）内に設置してもよいし、磁気雑音信号センサ１３と同様に受信機本体ＲＣＶの外部に設置してもよい。ホール素子センサ１３１は、受信機本体ＲＣＶ内部の切換スイッチ１７２を切り換えることにより、ＤＣから１０Ｈｚ程度までの直流磁界として扱われる磁界と、それよりも高い周波数（例えば、３０Ｈｚから１００ｋＨｚ程度まで）の交流磁界を検出することができる。

切換スイッチ１７２は、端子ａ２，端子ａ３の他、端子ａ５を備えている。端子ａ５は、後述する磁気レベルモニタ２０１に接続されるとともに、切換スイッチ１７１の端子ａ４に接続されている。

前述したように、図２おける切換手段１７は、図３では切換スイッチ１７１，１７２として示されている。図２において、切換手段１７は、切換スイッチ１７１と切換スイッチ１７２とからなる。切換スイッチ１７１は、ＲＦアンテナ１１１に接続された端子ａ１と、後述する合波器１５１に接続され端子ａ１との開閉を行なう端子ａ０１と、切換スイッチ１７２の端子ａ４に接続され端子ａ５と、後述する端子ｋ１に接続され端子ａ５との開閉を行なう端子ａ０２とを備えている。また、切換スイッチ１７２は、伝導性雑音信号センサ１２のレベル調整器１２２に接続された端子ａ２と、磁気雑音信号センサａ３のレベル調整器１３２に接続された端子ａ３と、磁気レベルモニタ２０１に接続され端子ａ２または端子ａ３との開閉を行なう端子ａ４とを備えている。

切換スイッチ１７１の端子ａ０１が端子ａ１に接続されるようにセットされているときは、雑音電波受信アンテナ１１が受信する雑音電波を後述するＴＶディスプレイ１６１を用いて測定することができる。また、切換スイッチ１７１の端子ａ０２が端子ａ５に接続されるようにセットされているときは、ピックアップコイルセンサ１２１またはホール素子センサ１３１の何れかからの雑音信号をＴＶディスプレイ１６１を用いて測定することができる。この場合、切換スイッチ１７２の端子ａ４が端子ａ２に接続されているときはピックアップコイルセンサ１２１が検出する雑音信号を測定でき、切換スイッチ１７２の端子ａ４が端子ａ３に接続されているときはホール素子センサ１３１が検出する雑音信号を測定できる。

また、図２において色分割パターン画像信号生成手段１４は、変調器１４１と、カラー・パターンジェネレータ１４２と、チャンネル切換器１４３と、チャンネル表示器１４５と、チャンネル切換スイッチ１４４とから構成される。カラー・パターンジェネレータ１４２は、色分割パターン画像信号を生成し出力する。この色分割パターン画像信号にかかる画像（色分割パターン画像）は、縦方向に伸びる複数（本例では８本または５本）の帯状パターン画像であって、各帯状部分の色を異ならせた基準画像である。また、色分割パターン画像は、ＲＧＢ信号から構成され、雑音信号などが混入されずそのまま表示手段に表示される場合には、そのままの状態、つまり各帯状のパターン画像の境界部分が縦方向に伸びる直線で鮮明に区切られるとともに、各帯状部分がそれぞれ所定の色で表示される。

変調器１４１は、図３では、ミキサ（ＭＩＸ）１４１１と、変調器用の局部発振器（ＬＯ）１４１２と、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１４１３と、レベル調整器（ＬＣ）１４１４とから構成される。ミキサ（ＭＩＸ）１４１１には、カラー・パターンジェネレータ１４２から与えられた色分割パターン画像を構成するＲＧＢ信号と、局部発振器（ＬＯ）１４１２からの搬送波信号が入力される。搬送波信号の周波数帯は、チャンネル切換スイッチ１４４により設定される。チャンネル切換スイッチ１４４は、搬送波信号の周波数を、地上波ＴＶ放送（例えばＶＨＦ帯ＴＶ放送）の１から１２チャンネル，ＣＡＴＶ（ケーブルＴＶ）のＣ１３からＣ６３チャンネル（９１．２５ＭＨｚから６ＭＨｚおきに４６３．２５ＭＨｚまで）の任意なチャンネルに相当する周波数に設定できる。搬送波信号の周波数は上記の周波数に限定する必然性はなく、別の任意な周波数にすることもできる。ミキサ（ＭＩＸ）１４１１は、与えられた２つの信号を混合する。つまり、カラー・パターンジェネレータ１４２からの色分割パターン画像信号を、局部発振器（ＬＯ）１４１２からの搬送波に混合して帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１４１３に送出する。帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１４１３では、ミキサ（ＭＩＸ）１４１１からの信号を、残留側波帯ＡＭ信号になるよう、帯域制限し、レベル調整器（ＬＣ）１４１４に送出する。

雑音信号注入手段１５は、合波器１５１とチューナ１５２とから構成されている。図３では、合波器１５１の一方の入力端子に上記したレベル調整器（ＬＣ）１４１４の出力が入力されている。

また、合波器１５１の他方の入力端子には、切換手段１７からの出力が与えられる。合波器１５１は、２つの入力端子から与えられた信号を合成して、チューナ１５２に出力する。具体的には、合波器１５１には、切換手段１７を構成する切換スイッチ１７１の出力端子ａ０１の出力が与えられるようになっている。図３に示すように、切換スイッチ１７１の端子ａ０１は、ツイン・クワッドアンテナ１１１からの雑音信号を入力する端子ａ１と、グランド端子ＧＮＤとを選択的に切り換えるもので、端子ａ０１がツイン・クワッドアンテナ１１１側にセットされているときは、色分割パターン画像信号とツイン・クワッドアンテナ１１１からの雑音信号とが、合波器１５１で合成された後、チューナ１５２に与えられる。このような機能により、この合波器１５１は、本発明の第１の合成手段を構成する。また、切換スイッチ１７１の出力端子ａ０１がグランド端子ＧＮＤにセットされているときは、カラー・パターンジェネレータ１４２からの色分割パターン画像信号（ＲＦ信号で変調された信号）が、そのままチューナ１５２に与えられる。

チューナ１５２は、図３では、合波器１５１の信号を入力する高周波増幅器（ＡＭＰ）１５２１と、ミキサ（ＭＩＸ）１５２２と、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１５２３と、チューナ用の局部発振器（ＬＯ）１５２４と、中間周波増幅器（ＡＭＰ）１５２５と、映像検波器（ＤＢ）１５２６とから構成されている。合波器１５１から与えられた信号は、高周波増幅器（ＡＭＰ）１５２１で増幅された後、ミキサ（ＭＩＸ）１５２２に与えられる。ミキサ（ＭＩＸ）１５２２には局部発振器（ＬＯ）１５２４からの信号が与えられており、高周波増幅器（ＡＭＰ）１５２１からの信号と混合される。局部発振器（ＬＯ）１５２４からの信号は、チャンネル切換器１４３により周波数の設定が可能である。この周波数は、ミキサ（ＭＩＸ）１５２２からの出力信号の周波数が、高周波増幅器（ＡＭＰ）１５２１からの信号よりも、所定値だけ高い値として選択される。ミキサ（ＭＩＸ）１５２２では、映像中間周波数帯の信号を帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１５２３に送出する。帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１５２３は、残留側波帯ＡＭ信号であるミキサ（ＭＩＸ）１５２２からの信号を、レベルの揃った単側波帯ＡＭ信号にするために、周波数特性がナイキスト・スロープになっている。帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１５２３から送出された信号は、中間周波増幅器（ＡＭＰ）１５２５で増幅し、映像検波器（ＤＢ）１５２６で復調される。

したがって、切換スイッチ１７１の端子ａ０１がグランド端子ＧＮＤにセットされている場合には、雑音信号注入手段１５が表示手段１６に出力する信号（映像検波器（ＤＢ）１５２６の出力信号）は、カラー・パターンジェネレータ１４２から出力された色分割パターンに戻る。また、切換スイッチ１７１の端子０１が、ツイン・クワッドアンテナ１１１に接続された端子ａ１にセットされた場合でも、ツイン・クワッドアンテナ１１１が雑音信号等を受信しない場合には、上記と同様に色分割パターンと同一パターンが映像検波器（ＤＢ）１５２６から出力されることになる。ツイン・クワッドアンテナ１１１が雑音信号を受信すると、その雑音信号が色分割パターンに注入され、その雑音信号の影響を受けた画像パターンを構成する信号が映像検波器（ＤＢ）１５２６から出力される。

一方、映像検波器（ＤＢ）１５２６の出力端子ｋ１には、切換手段１７を構成する切換スイッチ１７１の端子ａ０２が接続されている。この端子ａ０２は、ホール素子センサ１３１またはピックアップコイルセンサ１２１に接続される端子ａ０５とオープン端子とを択一的に選択することができる。切換スイッチ１７１の端子ａ０１の端子ａ１へのセットと、スイッチ端子ａ０２の端子ａ５へのセット解除と、切換スイッチ１７１の端子ａ０１の端子ａ１へのセット解除と、スイッチ端子ａ０２の端子ａ５へのセットとは連動している。端子ａ０１がツイン・クワッドアンテナ１１１に接続された端子ａ１にセットされている場合には、端子ａ０２はオープン側（フロート端子ＦＬＴ）にセットされ、端子ａ０がグランド端子ＧＮＤに接続されている場合には端子ａ０２は、ホール素子センサ１３１またはピックアップコイルセンサ１２１に接続されている端子ａ５にセットされる。

切換スイッチ１７１の端子ａ０２がピックアップコイルセンサ１２１またはホール素子センサ１３１に接続された端子ａ２にセットされているときには、映像検波器（ＤＢ）１５２６の出力端子ｋ１には、ピックアップコイルセンサ１２１またはホール素子センサ１３１からの雑音信号が入力される。この出力端子ｋ１は、切換スイッチ１７１の機能および切換スイッチ１７２の機能とあいまって第２の合成手段および第３の合成手段を構成する。本発明では、第１，第２，第３の合成手段は、接点、ミキサその他の特別な機器等に限定されることはなく、２つの信号（検出対象の雑音信号と、基準画像（色分割パターン）に基づく信号とが合成されるような回路構成であればよい。

表示手段１６は、図２ではＴＶディスプレイ１６１として示してある。また、図３では、表示手段１６は、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１６１１と映像信号増幅器（ＡＭＰ）１６１２とからなる画像処理回路、液晶モニタ１６１３およびビデオレコーダ１６１４として示してある。

低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１６１１は、
（ａ）映像検波器（ＤＢ）１５２６からの信号（カラー・パターンジェネレータ１４２からの色分割パターン画像信号とツイン・クワッドアンテナ１１１からの雑音信号との合成信号）、
（ｂ）映像検波器（ＤＢ）１５２６からの信号（カラー・パターンジェネレータ１４２からの色分割パターン画像信号）とピックアップコイルセンサ１２１からの雑音信号との合成信号、
（ｃ）映像検波器（ＤＢ）１５２６からの信号（カラー・パターンジェネレータ１４２からの色分割パターン画像信号）とホール素子センサ１３１からの雑音信号との合成信号、
の何れかを画像信号として入力する。

低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１６１１は、入力信号を波形成形して映像信号増幅器（ＡＭＰ）１６１２に送り、映像信号増幅器（ＡＭＰ）１６１２は、映像信号を液晶モニタ１６１３に送る。なお、この映像信号は、ビデオレコーダ１６１４に保存しておくこともできる。

図３では、受信機本体ＲＣＶは、磁気レベルモニタ２０１、チャンネル表示器（ＣＤ）１４５等の補助表示装置が備えられている。ピックアップコイルセンサ１２１またはホール素子センサ１３１による検出強度が磁気レベルモニタ２０１に指示され、チャンネル切換器１４３により設定されたチャンネルナンバがチャンネル表示器１４５に表示される。さらに、図３では電源部２０２を設けている。この電源部２０２をバッテリーとし、液晶モニタ１６１３として中型ないし小型のものを使用することで雑音探査装置１の小型化が可能である。

図４および図５は、図２および図３に示した第１の実施の形態の設計変更例である。図２および図３の雑音探査装置１Ａでは、カラー・パターンジェネレータ１４２が発生した色分割パターン画像信号は、チューナ１５２の出力端子ｋ１において、ピックアップコイルセンサ１２１またはホール素子センサ１３１からの雑音信号と合成した。図４および図５の雑音探査装置１Ａ’では、カラー・パターンジェネレータ１４２が発生した色分割パターン画像は、当該カラー・パターンジェネレータ１４２の出力端子ｋ２（この場合、出力端子ｋ２が切換スイッチ１７１の機能および切換スイッチ１７２の機能とあいまって本発明の第２の合成手段および第３の合成手段を構成する）において、ピックアップコイルセンサ１２１またはホール素子センサ１３１からの雑音信号と合成することができる。

《第２の実施の形態》
ところで、ビデオ信号の水平ブランキング期間や垂直ブランキング期間に強度が大きい雑音信号を注入すると、水平同期はずれや垂直同期はずれを生じ、ＴＶディスプレイ１６１の表示の乱れ等により、適正な雑音信号探査ができないことがある。

図６，図７により、図１の機能ブロック図に基づく、水平同期外れや垂直同期はずれを生じない第２の実施の形態を説明する。

図６は雑音探査装置１Ｂの機能ブロック図であり、図７は雑音探査装置１Ａのハードウェアブロック図である。図６，図７において、雑音探査装置１Ｂは、図２，図３の雑音探査装置１Ａの各構成要素に加え、ブランキング期間判断回路１８および開閉回路１９が追加されている。ブランキング期間判断回路１８と開閉回路１９とが、本発明の雑音信号遮断手段として機能する。

ブランキング期間判断回路１８は、カラー・パターンジェネレータ１４２から、水平ブランキング期間および垂直ブランキング期間を認識するための信号（例えば、ブランキング期間用のクロック）を入力し、これを開閉回路１９に出力する。

図６，図７において、開閉回路１９は、端子ａ０１に接続された端子ａ０３と、合波器１５１に接続された端子ａ０４と、端子ａ０２に接続された端子ａ０５と、端子ｋ１に接続された端子ａ０５を有している。開閉回路１９は、ブランキング期間判断回路１８から水平ブランキング期間の開始信号を受け取ると、端子ａ０３と端子ａ０４間および端子ａ０５と端子ａ０６間を開とし、ブランキング期間判断回路１８から水平ブランキング期間の終了信号を受け取ると、端子ａ０３と端子ａ０４間および端子ａ０５と端子ａ０６間を開とする（すなわち遮断とする）。これにより、雑音信号強度が大きいときであっても、水平ブランキング期間や垂直ブランキング期間に雑音信号は注入されないので、水平同期外れや垂直同期はずれは生じない。

図８および図９は、図６および図７に示した雑音探査装置１Ｂの設計変更例である。図６および図７の雑音探査装置１Ｂでは、カラー・パターンジェネレータ１４２が発生した色分割パターン画像信号は、チューナ１５２の出力端子ｋ１において、ピックアップコイルセンサ１２１またはホール素子センサ１３１からの雑音信号と合成したが、図８および図９の雑音探査装置１Ｂ’では、カラー・パターンジェネレータ１４２が発生した色分割パターン画像信号は、当該カラー・パターンジェネレータ１４２の出力端子ｋ２において、ピックアップコイルセンサ１２１またはホール素子センサ１３１からの雑音信号と合成している。

以下、雑音探査装置１Ａ，１Ａ’，１Ｂ，１Ｂ’の実働例を説明する。
《ツイン・クワッドアンテナ１１１による測定》
ここでは、図３に示したツイン・クワッドアンテナ１１１を、例えば受信周波数１００〜２００ＭＨｚ，２００〜３００ＭＨｚ，３００〜４００ＭＨｚに付け替え、対応するチャンネルを選択した。この周波数は、ＣＡＴＶで使用される周波数であり、放送波，携帯電話，小電力通信等、常時電波が空間に充満している周波数帯を避けているので、探査の妨げにはならない。

図１０（Ａ）にＩＨ式電磁調理器からの電磁波雑音信号を検出したときの画像例を、図１０（Ｂ）にインバータ式蛍光灯からの電磁波雑音信号を検出したときの画像例を、図１１（Ａ）に電動ドリルからの電磁波雑音信号を検出したときの画像例を、図１１（Ｂ）にパルス発生器からの電磁波雑音信号を検出したときの表示手段１６に表示される画像例をそれぞれ示す。

《ホール素子センサ１３１による測定》
磁気測定においては、直流磁界および交番磁界の測定ができる。直流磁界では地磁気（約０．３Ｇａｕｓｓ）よりも大きい磁界が測定対象になる。切換スイッチ１７１を切り換えることで、３０Ｈｚ〜１００ｋＨｚの交番磁界の測定が可能である。図１２に、５０Ｈｚの磁界（電磁石より発生）による基準画面の変化を観察した例を示す。

図１０から図１２に示すように、雑音信号があると、色分割パターン画像（複数色の帯状パターン）に歪みが生じる。一方、雑音信号がないと色分割パターン画像がそのまま表示される。この場合、各色のパターンの境界は直線状となる。よって、雑音信号の有無は、各色の帯状のパターンの境界部分が直線か歪みを生じているかにより簡単に判断できる。さらに、雑音信号源の種類に関係なく、画像パターンの歪みの有無により雑音信号の有無を検出することができるので、この装置１つで複数種の雑音信号の探査をすることができる。

さらに、図１０から図１２に示すように、雑音信号の種類により歪みパターンが変わる。したがって、表示手段１６に表示されたパターンから、雑音信号の種類を特定することもできる。従って、各種の周波数帯域（チャンネル）と、各種の色分割パターンとを組合せて探査した実例をデータベース化しておき、どのような原因による雑音信号であるかを容易に探査することもできる。

《本実施の形態の変更例》
さらに、本実施の形態では、小型ディスプレイを用いることで、携帯型化が可能であり、屋内の雑音信号源のみならず、屋外の雑音信号源をも探査することができる。そして、永久磁石，電磁石，炊飯器，電磁調理器，電球型蛍光灯，加熱気化式加湿器，電気ドリル，ジグソー，掃除機，電子レンジ，トランシーバ，パルス発生器，コロナ放電発生器，パソコン等の雑音信号源を容易に探査することができる。

さらにまた、電車発着時，ＰＨＳ基地局，ＣＡＴＶ中継局，柱状変圧器，工場におけるＮＣシャーリング，ＮＣパンチングプレス，ＮＣベンダー，アルゴン溶接機，スポット溶接機等、研究施設におけるエピタキシャル製膜装置やイオンビーム加速装置等の雑音信号源を容易に探査することができる。

なお、図３，図５，図７，図９では、ツイン・クワッドアンテナ１１１、伝導性雑音信号センサ１２のピックアップコイルセンサ１２１，帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１２４，増幅器（ＡＭＰ）１２５や、磁気雑音信号センサ１３のホール素子センサ１３１，切換スイッチ１７３，高域通過フィルタ（ＨＰＦ）１３４，増幅器（ＡＭＰ）１３５，低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１３６，ＤＣ増幅器（ＡＭＰ）１３７や、液晶モニタ１６１３，ビデオレコーダ１６１４の全部または一部を外部装置とし、その他の構成要素を装置本体に実装することができる。

本発明の雑音探査装置の基本構成を示す機能ブロック図である。 本発明の雑音探査装置の第１の実施の形態を示す機能ブロック図である。 図２の機能ブロック図を具体的に示す説明図である。 本発明の雑音探査装置の第２の実施の形態を示す機能ブロック図である。 図４の機能ブロック図を具体的に示す説明図である。 本発明の雑音探査装置の第の３実施の形態を示す機能ブロック図である。 図６の機能ブロック図を具体的に示す説明図である。 本発明の雑音探査装置の第４の実施の形態を示す機能ブロック図である。 図８の機能ブロック図を具体的に示す説明図である。 （Ａ），（Ｂ）はツイン・クワッドアンテナによる測定例を示す図である。 （Ａ），（Ｂ）はツイン・クワッドアンテナによる測定例を示す図である。 ホール素子センサによる測定例を示す図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ａ’，１Ｂ，１Ｂ’ 雑音探査装置
１１ 雑音電波受信アンテナ
１２ 伝導性雑音信号センサ
１３ 磁気雑音信号センサ
１４ 色分割パターン画像信号生成手段
１５ 雑音信号注入手段
１６ 表示手段
１７ 切換手段
１８ ブランキング期間判断回路
１９ 開閉回路
１１１ ＲＦアンテナ（ツイン・クワッドアンテナ）
１２１ プローブ（ピックアップコイルセンサ）
１２２，１３２ レベル調整器
１２３，１２５，１３３，１３５ 増幅器
１２４ 帯域通過フィルタ
１３１ 磁気センサ（ホール素子センサ）
１３４ 高域通過フィルタ
１３６ 低域通過フィルタ
１３７ ＤＣ増幅器
１４１ 変調器
１４２ カラー・パターンジェネレータ
１４３ チャンネル切換器
１４４ チャンネル切換スイッチ
１４５ チャンネル表示器
１５１ 合波器
１５２ チューナ
１６１ ＴＶディスプレイ
１７１，１７２，１７３ 切換スイッチ
２０１ 磁気レベルモニタ
２０２ 電源部
１２１１ ピックアップコイル
１３１１ ホール素子
１４１１，１５２２ ミキサ
１４１２，１５２４ 局部発振器
１４１３，１５２３ 帯域通過フィルタ
１４１４ レベル調整器
１５２１ 高周波増幅器
１５２５ 中間周波増幅器
１５２６ 映像検波器
１６１１ 低域通過フィルタ
１６１２ 映像信号増幅器
１６１３ 液晶モニタ
１６１４ ビデオレコーダ

Claims (6)

1. パターン画像信号を生成するパターン画像信号生成手段と、
   雑音電波受信アンテナ、伝導性雑音信号センサ、磁気雑音信号センサの少なくとも１つを含む雑音信号を受信する雑音信号受信手段と、
   前記パターン画像信号生成手段により生成したパターン画像信号に、前記雑音信号受信手段からの雑音信号を注入するための画像信号を生成する雑音信号注入手段と、
   前記雑音信号注入手段により生成した画像を表示する表示手段と、
   を備え、
   前記雑音信号注入手段は、
   前記雑音電波受信アンテナを有する場合には、前記パターン画像信号生成手段からのパターン画像信号と前記雑音電波受信アンテナからの雑音信号とを合成する第１の合成手段を、
   前記伝導性雑音信号センサを有する場合には、前記パターン画像信号生成手段からのパターン画像信号と前記伝導性雑音信号センサからの雑音信号とを合成する第２の合成手段を、
   前記磁気雑音信号センサを有する場合には、前記パターン画像信号生成手段からのパターン画像信号と前記磁気雑音信号センサからの雑音信号とを合成する第３の合成手段を有することを特徴とする雑音探査装置。
2. 前記雑音電波受信アンテナからの雑音信号、前記伝導性雑音信号センサからの雑音信号、または前記磁気雑音信号センサからの雑音信号の何れかを選択して前記雑音信号注入手段に送出する切換手段を備えた雑音探査装置であって、
   前記切換手段は、
   前記雑音電波受信アンテナからの雑音信号の前記第１の合成手段への入力、
   前記伝導性雑音信号センサからの雑音信号の前記第２の合成手段への入力、
   前記磁気雑音信号センサからの雑音信号の前記第３の合成手段への入力、
   の何れかを選択することを特徴とする請求項１に記載の雑音探査装置。
3. 前記第２の合成手段および／または前記第３の合成手段は、前記パターン画像信号生成手段の直後に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の雑音探査装置。
4. 前記第２の合成手段および／または前記第３の合成手段は、前記表示手段の直前に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の雑音探査装置。
5. 水平ブランキング期間中および垂直ブランキング期間中に、前記雑音信号注入手段による雑音信号の注入を遮断する雑音信号遮断手段を備えたことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の雑音探査装置。
6. 前記パターン画像信号生成手段が生成した前記パターン画像信号にかかる画像は、アナログＲＧＢ信号またはデジタルＲＧＢ信号により作成された縦帯模様の静止画像であることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の雑音探査装置。

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