JP5930850B2 - 電磁ノイズ検出装置 - Google Patents

Description

この発明は、イミュニティ試験等において電子機器の電磁ノイズ分布を検出する電磁ノイズ検出装置に関するものである。

一般的なイミュニティ試験では、供試する電子機器に対して、電磁ノイズとなる試験信号を注入し、誤動作および性能劣化を評価している。例えば、ＩＳＯ１１４５２−４規格のバルク電流注入（ＢＣＩ）法に準拠したイミュニティ試験の場合、電磁ノイズとなる試験信号を電流プローブから供試機器の接続ケーブル（電源線、信号線等）に注入し、供試機器の誤動作および性能劣化を評価する。

従来は、このようなイミュニティ試験で不適合と評価された場合、供試機器の不具合箇所を探し、ノイズ対策を講じることになる。しかしながら、イミュニティ試験では、供試機器に注入した試験信号の伝搬経路が特定できないため、不具合箇所を容易に特定できないことが問題であった。そのために、適切なノイズ対策を講じることができず、対策に要する時間が長期化することも問題であった。

上記の問題に対して、従来では、供試機器の接続ケーブルに試験信号を注入し、供試機器から発生するノイズをアンテナ手段によって検知し、検知したノイズを可視化する方法があった（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１２４８０８号公報

一般に、どんな電子機器でも、機器内部で何らかの信号がスイッチングしており、信号伝送路のインピーダンス不整合または空間結合により、この信号が機器外部へ漏洩または伝導してノイズ（以下、供試機器ノイズと称す）となる。上記特許文献１の方法では、外来ノイズが影響しない状況において供試機器が通常動作中に発生する供試機器ノイズの周波数が、この供試機器に注入した試験信号の周波数と同じ場合、試験信号と供試機器ノイズの区別が付かなかった。そのため、可視化している成分が試験信号なのか、供試機器ノイズなのか区別ができず、注入した試験信号の伝搬経路を特定することができないという課題があった。

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、外来ノイズを模擬した試験信号と同じ周波数の電磁ノイズが供試機器ノイズとして存在する場合でも、供試機器ノイズから試験信号を分離して、試験信号の電磁界強度を測定することを目的とする。

この発明に係る電磁ノイズ検出装置は、供試機器における電磁ノイズ伝搬経路を測定する被測定周波数より低い第１周波数の信号、および、第１周波数の信号と同じレベルであり、当該被測定周波数より高い第２周波数の信号を合成して、試験信号を生成する信号発生部と、信号発生部が生成した試験信号を供試機器に注入する信号注入部と、信号注入部による信号注入中に供試機器から発生する電磁界の強度を検出するノイズ検出部と、ノイズ検出部が検出した電磁界の第１周波数の強度と第２周波数の強度の差が予め設定した許容値以下の場合、電磁界が信号発生部から注入した試験信号であると判定する信号判定部とを備えるものである。

この発明によれば、本来測定したい電磁ノイズ伝搬経路の被測定周波数から上下にずらした第１周波数と第２周波数の試験信号を注入し、検出した電磁界の第１周波数の強度と第２周波数の強度の差が許容値以下の場合に当該電磁界を試験信号と判定するようにしたので、被測定周波数と同じ周波数の供試機器ノイズが存在したとしても、供試機器ノイズから試験信号を分離して、試験信号の電磁界強度を正しく測定することができる。また、被測定周波数と、第１周波数および第２周波数との周波数の違いを極僅かにすることによって、これら周波数の電磁界強度を略同じと見なすことができるので、本来測定したい被測定周波数の電磁界強度を近似的に得ることができる。

この発明の実施の形態１に係る電磁ノイズ検出装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る電磁ノイズ検出装置の動作を示すフローチャートである。 供試機器ノイズと試験信号を分離できない場合を説明する周波数スペクトラムのグラフである。 実施の形態１に係る電磁ノイズ検出装置の信号発生器が出力する試験信号の周波数を説明するグラフである。 実施の形態１に係る電磁ノイズ検出装置が測定する電磁界強度のグラフである。 実施の形態１により供試機器ノイズと試験信号を分離できる場合を説明する周波数スペクトラムのグラフである。 図５に示す測定結果に基づいて、第１周波数と第２周波数の間の検出レベルを補間した例を示すグラフである。 実施の形態１に係る電磁ノイズ検出装置が作成する電磁ノイズ分布データの一例を示す図である。 実施の形態１に係る電磁ノイズ検出装置が測定する電磁界強度のグラフである。 実施の形態１に係る電磁ノイズ検出装置の信号発生器が出力する試験信号の周波数変更を説明するグラフである。 この発明の実施の形態２に係る電磁ノイズ検出装置の信号発生器が出力する試験信号の周波数を説明するグラフである。 実施の形態２に係る電磁ノイズ検出装置において、第１周波数と第２周波数の間の検出レベルを補間した例を示すグラフである。

実施の形態１．
図１に示す電磁ノイズ検出装置は、信号発生器１、アンプ２、注入プローブ３、検出プローブ４、アンプ５、電磁界強度計６、可動部７、走査部８、制御部９、および表示部１０を備える。信号発生部は、信号発生器１およびアンプ２から構成される。信号注入部は注入プローブ３から構成される。ノイズ検出部は、検出プローブ４、アンプ５および電磁界強度計６から構成される。走査部は、可動部７および走査部８から構成される。

信号発生器１は、電磁ノイズ（妨害ノイズ）として供試機器１００に注入される試験信号を発生する回路である。試験信号の詳細は後述する。アンプ２は、信号発生器１で発生した試験信号を増幅する回路である。

注入プローブ３は、アンプ２で増幅された信号を、ノイズ印加部である接続ケーブル１０１（電源ケーブル等）を介して供試機器１００に注入するプローブである。なお、供試機器１００とは、例えば電子部品が実装されたプリント基板といった電子機器である。接続ケーブル１０１に注入された試験信号は、配線パターン、電子部品等を介して供試機器１００に侵入し、外部へ放射される。

図示例では、注入プローブ３として非接触型の電流注入プローブを用いている。このタイプのプローブは、接続ケーブル１０１にクランプして、電磁誘導により試験信号を注入させる。注入プローブ３は接続ケーブル１０１に試験信号を注入できればよく、電流注入プローブ以外の非接触型プローブを用いてもよいし、接続ケーブル１０１に電気的に接触して試験信号を印加する接触型プローブ（コンデンサプローブ、ＣＤＮ；Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｎｅｔｗｏｒｋ等）を用いてもよいし、照射アンテナ等を用いてもよい。

検出プローブ４は、注入プローブ３から供試機器１００に試験信号が注入されているときに、この供試機器１００に発生する電磁界を検出し、検出信号として出力するプローブである。この検出プローブ４には、例えば微小なループコイルで構成された電流プローブを用いる。アンプ５は、検出プローブ４で検出された検出信号を増幅するための回路である。電磁界強度計６は、アンプ５で増幅された検出信号の任意の周波数成分の電磁界強度を測定する電磁界測定器である。

なお、注入プローブ３の注入する試験信号のレベルが、検出プローブ４で検出できる程度に高ければ、アンプ２は無くてもよい。また、検出プローブ４の検出する検出信号のレベルが、電磁界強度計６で測定できる程度に十分高いレベルであれば、アンプ５は無くてもよい。

可動部７は、検出プローブ４を供試機器１００上においてＸ軸方向（横方向）、Ｙ軸方向（縦方向）、Ｚ軸方向（高さ方向）、およびθ方向（回転方向）に移動させるための装置である。走査部８は、可動部７のＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向の移動を制御して、供試機器１００に対して検出プローブ４を走査する回路である。これら可動部７と走査部８が協働して、制御部９が指示する供試機器１００上のノイズ検出位置へ、検出プローブ４を移動する。

一般に検出信号のレベルは、供試機器１００の基板との距離が近づくと上昇し、離れると下降するため、供試機器１００の形状に合わせてＺ軸方向の移動ができるように可動部７と走査部８を構成している。また、検出プローブ４にループコイルを使用しているため、コイルの角度に応じてループを通過する磁束が変化し、検出信号のレベルも変化するので、θ方向の移動ができるように構成している。
また、図示例では、可動部７が検出プローブ４をＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向に移動させて、不動の供試機器１００を走査する構成にしたが、反対に、検出プローブ４を不動にして、可動部７が供試機器１００を移動させる構成にしてもよい。即ち、検出プローブ４と供試機器１００が相対的に位置関係を変更して、供試機器１００の電磁ノイズ分布を測定できれば、走査方法は任意でよい。

制御部９は、信号判定部１１、許容値保持部１２および周波数指示部１３を備えている。信号判定部１１は、許容値保持部１２に設定された許容値を用いて、検出プローブ４で検出した電磁界が注入プローブ３から注入した試験信号か、供試機器１００に存在する既存の供試機器ノイズかを判定する。許容値保持部１２は、試験者が設定する許容値を保持するメモリである。周波数指示部１３は、信号発生器１に対して、伝搬経路を測定したい電磁ノイズの周波数（以下、被測定周波数）から、僅かにずれた周波数の試験信号を出力するよう指示する。データ処理部１４は、電磁界強度計６で測定されるノイズ検出位置毎の電磁界強度（以下、検出レベル）をＸ，Ｙ軸の２次元平面上にマッピングして、電磁ノイズ分布データを生成する。

また、制御部９は、電磁ノイズ検出装置を構成する各部の制御を司るものであり、上記動作の他にも、走査部８に指示して検出プローブ４のノイズ検出位置を制御したり、電磁界強度計６の測定結果を数値処理したり、表示部１０の表示データを制御したりする。
なお、制御部９は、例えばコンピュータを用いて実現され、信号判定部１１、周波数指示部１３およびデータ処理部１４などの処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、コンピュータのＣＰＵがメモリに格納されている当該プログラムを実行する。あるいは、信号判定部１１を専用のハードウェアで構成してもよい。

表示部１０は、データ処理部１４が生成した電磁ノイズ分布データ等の情報を画面表示する表示装置である。

次に、試験信号について説明する。
図２は、本実施の形態１に係る電磁ノイズ検出装置の動作を説明するフローチャートである。図３は、電磁ノイズの周波数スペクトラムを示すグラフであり、横軸を周波数、縦軸を電磁界強度（検出レベル）とする。図３（ａ）に示すように、伝搬経路を測定したい電磁ノイズである被測定周波数ｆｎの試験信号と同じ周波数の供試機器ノイズが供試機器１００に存在する場合、検出プローブ４が試験信号と供試機器ノイズの両方を含む電磁界を受信することになる。このとき、表示部１０の表示画面には、図３（ｂ）に示すような被測定周波数ｆｎのピークが表示されるだけであり、試験信号の検出レベルと供試機器ノイズの検出レベルを分離できない。

そこで、本実施の形態１では、伝搬経路を測定したい電磁ノイズの被測定周波数ｆｎに対して、この被測定周波数ｆｎより僅かに低い第１周波数ｆｎ１（ｆｎ１＝ｆｎ−Δｆ１）と、この被測定周波数ｆｎより僅かに高い第２周波数ｆｎ２（ｆｎ２＝ｆｎ−Δｆ２）とを含む試験信号を、信号発生器１から出力する（ステップＳＴ１）。

図４は、信号発生器１が出力する試験信号の周波数を説明するグラフであり、横軸が周波数、縦軸が電磁界強度（検出レベル）の周波数スペクトラムを示す。試験信号は第１周波数ｆｎ１と第２周波数ｆｎ２の２つの信号である。本来測定したい被測定周波数ｆｎは、参考として図示したものであって試験信号には含まれない。
第１周波数ｆｎ１および第２周波数ｆｎ２は、電磁界強度計６において、被測定周波数ｆｎと分離できればよく、例えば第１周波数ｆｎ１と被測定周波数ｆｎの差（Δｆ１）および第２周波数ｆｎ２と被測定周波数ｆｎの差（Δ２）が、電磁界強度計６の周波数分解能帯域幅よりも広ければよい。

ただし、第１周波数ｆｎ１と第２周波数ｆｎ２の試験信号を供試機器１００に注入した場合の伝搬経路と、被測定周波数ｆｎの試験信号を供試機器１００に注入した場合の伝搬経路とを略同じとみなすことが可能なように、僅かにずらす周波数（Δｆ１，Δｆ２）を、被測定周波数ｆｎに比べて非常に低くする必要がある。ここで、伝搬経路が略同じとみなすことが可能な状態とは、検出プローブ４の測定誤差、表示誤差、および繰り返し測定した場合の繰返し誤差程度であることを意味し、例えば３ｄＢ以内の電磁界強度とする。
また、第１周波数ｆｎ１と第２周波数ｆｎ２の試験信号を供試機器１００に注入した場合の伝搬経路と、被測定周波数ｆｎの試験信号を供試機器１００に注入した場合の伝搬経路とを略同じとみなすことが可能なように、第１周波数ｆｎ１と第２周波数ｆｎ２のレベルは、被測定周波数ｆｎのレベルと同じにする必要がある。

注入プローブ３は、第１周波数ｆｎ１の信号成分と第２周波数ｆｎ２の信号成分を含む試験信号を、接続ケーブル１０１から供試機器１００に注入する（ステップＳＴ２）。なお、第１周波数ｆｎ１の試験信号と第２周波数ｆｎ２の試験信号は同時に注入しても、片方ずつ注入してもよく、両試験信号が注入できるならば、その方法は任意でよい。両試験信号を同時に注入する場合、例えば信号発生器１を、第１周波数ｆｎ１の信号を生成する信号発生器と、第２周波数ｆｎ２の信号を生成する信号発生器と、両信号を合波する結合器とを備える構成にする。片方ずつ注入する場合には、例えば信号発生器１を単一の信号発生器で構成し、第１周波数ｆｎ１の試験信号と第２周波数ｆｎ２の試験信号を交互に発生させる。

続いて、可動部７が検出プローブ４と供試機器１００の位置関係を変えながら、検出プローブ４が供試機器１００上の全てのノイズ検出位置における電磁界を受信し、電磁界強度計６が第１周波数ｆｎ１の検出レベルと第２周波数ｆｎ２の検出レベルを測定する（ステップＳＴ３）。
図５は、第１周波数ｆｎ１と第２周波数ｆｎ２の試験信号が供試機器１００に注入されているときに、任意のノイズ検出位置において電磁界強度計６が測定する電磁界強度（検出レベル）のグラフである。なお、本来測定したい被測定周波数ｆｎは、参考として図示したものであって測定結果には含まれない。

図６（ａ）に示すように、本来測定したい電磁ノイズである被測定周波数ｆｎの試験信号と同じ周波数の供試機器ノイズが供試機器１００に存在する場合、試験信号を第１周波数ｆｎ１と第２周波数ｆｎ２にずらすことにより、表示部１０の表示画面には、図６（ｂ）に示すような各周波数ｆｎ１，ｆｎ，ｆｎ２の３つのピークが存在する。そのため、被測定周波数ｆｎに存在する供試機器ノイズを分離して、第１周波数ｆｎ１と第２周波数ｆｎ２の試験信号のみの電磁界強度を正しく測定することができる。
また、本来測定したい電磁ノイズの被測定周波数ｆｎと試験信号の周波数ｆｎ１，ｆｎ２とを極僅かにずらし、かつ、注入レベルを同じにしているので、周波数ｆｎ１，ｆｎ２の検出レベルを本来測定したい被測定周波数ｆｎの検出レベルと見なすことができる。この点について、以下に詳述する。

供試機器１００上の任意のノイズ検出位置にて検出した第１周波数ｆｎ１と第２周波数ｆｎ２の測定結果から、本来測定したい被測定周波数ｆｎの電磁ノイズの伝搬経路（電磁ノイズ分布）を抽出する動作（ステップＳＴ４〜ＳＴ７）を説明する。
図５に示すように、第１周波数ｆｎ１の試験信号の検出レベルと、第２周波数ｆｎ２の試験信号の検出レベルが共に、電磁界強度計６の測定限界（ノイズフロア）よりも高い場合、信号判定部１１は、第１周波数ｆｎ１の検出レベルと第２周波数ｆｎ２の検出レベルの差（検出レベル差Ａ）を求める（ステップＳＴ４）。なお、検出レベルが測定限界より低い場合は、アンプ２の増幅率を高めて、ステップＳＴ１から再び処理を行う。

信号判定部１１は、続いて、検出レベル差Ａと許容値保持部１２に予め設定されている許容値とを比較する（ステップＳＴ５）。検出レベル差Ａが許容値以下の場合（ステップＳＴ５“ＹＥＳ”）、信号判定部１１は、検出した第１周波数ｆｎ１と第２周波数ｆｎ２の成分がどちらも供試機器１００上を伝搬して検出された試験信号であると判定する（ステップＳＴ６）。
なお、許容値保持部１２に設定する許容値とは、検出プローブ４の測定誤差、表示誤差、および繰り返し測定した場合の繰返し誤差程度であることを意味し、例えば３ｄＢ以内の電磁界強度とする。

また、信号判定部１１は、第１周波数ｆｎ１と第２周波数ｆｎ２の間にある全ての周波数の検出レベルを、第１周波数ｆｎ１の検出レベルまたは第２周波数ｆｎ２の検出レベルで補間する（ステップＳＴ７）。あるいは、第１周波数ｆｎ１と第２周波数ｆｎ２の中間値、平均値等、第１周波数ｆｎ１の検出レベルと第２周波数ｆｎ２の検出レベルの間の値であれば、いずれの値で補間しても構わない。

図７は、図５に示す測定結果の第１周波数ｆｎ１と第２周波数ｆｎ２の間の全周波数の検出レベルを、第２周波数ｆｎ２の検出レベルで補間した例である。この場合は、本来測定したい電磁ノイズの被測定周波数ｆｎと、第２周波数ｆｎ２の検出レベルとが同値であると見なす。これにより、供試機器１００において、供試機器ノイズの影響を排除した、被測定周波数ｆｎの電磁界強度を正しく測定できる。

以上のステップＳＴ５〜ＳＴ７の処理を供試機器１００の全てのノイズ検出位置の測定結果について行い、データ処理部１４がノイズ検出位置毎の被測定周波数ｆｎの検出レベル補間値を２次元マッピングして、図８に示すような電磁ノイズ分布データを作成する。この図８では、色が濃いほど電磁界強度が大きいことを表しており、接続ケーブル１０１に注入された電磁ノイズが供試機器１００上の信号線を伝搬していることが分かる。
これにより、本来測定したい被測定周波数ｆｎの電磁ノイズを供試機器１００に注入した場合の伝搬経路を、近似的に得ることができる。

一方、ステップＳＴ５において、検出レベル差Ａが許容値より大きい場合（ステップＳＴ５“ＮＯ”）、信号判定部１１は、検出した第１周波数ｆｎ１と第２周波数ｆｎ２の成分のうち、少なくとも一方は試験信号以外の成分（例えば、供試機器ノイズ）であると判定する（ステップＳＴ８）。図９に、検出レベル差Ａが許容値より大きい場合の測定結果例を示す。

この場合、信号判定部１１から周波数指示部１３に通知し、周波数指示部１３から信号発生器１へ試験信号の周波数変更を指示する。
図１０に、周波数変更の一例を示す。信号発生器１は、図１０に示すように、試験信号の周波数（ｆｎ１，ｆｎ２）をさらに上下に僅かにずらした第１周波数ｆｎ３（ｆｎ３＝ｆｎ−Δｆ３）と、第２周波数ｆｎ４（ｆｎ４＝ｆｎ＋Δｆ４）とを選択し、第１周波数ｆｎ３と第２周波数ｆｎ４の試験信号を生成する（ステップＳＴ９）。

続いて、これら第１周波数ｆｎ３および第２周波数ｆｎ４について、再びステップＳＴ２〜ＳＴ９の処理を行う。具体的には、供試機器１００上の任意のノイズ検出位置において、第１周波数ｆｎ３の検出レベルと第２周波数ｆｎ４の検出レベルが共に電磁界強度計６の測定限界（ノイズフロア）よりも高く、かつ、第１周波数ｆｎ３と第２周波数ｆｎ４の検出レベル差Ａ’が許容値保持部１２に予め設定された許容値以下の場合（ステップＳＴ５“ＹＥＳ”）、信号判定部１１は供試機器１００を伝搬した試験信号を検出していると判定する（ステップＳＴ６）。また、信号判定部１１は、第１周波数ｆｎ３または第２周波数ｆｎ４の検出レベルを、被測定周波数ｆｎの検出レベルと見なす（ステップＳＴ７）。これにより、本来測定したい被測定周波数ｆｎの電磁ノイズを供試機器１００に注入した場合の伝搬経路を、近似的に得ることができる。

一方、第１周波数ｆｎ３と第２周波数ｆｎ４の検出レベル差Ａ’が許容値より大きい場合（ステップＳＴ５“ＮＯ”）、少なくとも一方は試験信号以外の成分を検出していると判定する（ステップＳＴ８）。その場合はステップＳＴ９に進み、試験信号の第１周波数ｆｎ３と第２周波数ｆｎ４をさらに上下に僅かにずらして、ステップＳＴ２以降の処理を繰り返す。

なお、許容値とは、検出プローブ４の測定誤差、表示誤差、および繰り返し測定した場合の繰返し誤差等を意味するため、測定方法が同じであれば、原則、第１周波数ｆｎ１と第２周波数ｆｎ２の場合も、第１周波数ｆｎ３と第２周波数ｆｎ４の場合も、同値の許容値を用いる。ただし、第１周波数ｆｎ１と第２周波数ｆｎ２の場合と、第１周波数ｆｎ３と第２周波数ｆｎ４の場合とで、許容値を変更しても構わない。

以上より、実施の形態１によれば、電磁ノイズ検出装置は、供試機器１００における電磁ノイズ伝搬経路を測定する被測定周波数ｆｎより低い第１周波数ｆｎ１の信号、およびこの被測定周波数ｆｎより高い第２周波数ｆｎ２の信号を合成して試験信号を生成する信号発生器１と、試験信号を供試機器１００に注入する注入プローブ３と、信号注入中に供試機器１００から発生する電磁界を受信する検出プローブ４と、検出プローブ４が受信した電磁界の第１周波数ｆｎ１の強度および第２周波数ｆｎ２の強度を測定する電磁界強度計６と、検出プローブ４が検出した電磁界の第１周波数ｆｎ１の強度と第２周波数ｆｎ２の強度の差（Ａ）が予め許容値保持部１２に設定した許容値以下の場合、この電磁界が注入プローブ３から注入した試験信号であると判定する信号判定部１１とを備えるように構成した。このため、本来測定したい電磁ノイズ伝搬経路の被測定周波数ｆｎと同じ周波数の供試機器ノイズが存在したとしても、供試機器ノイズから試験信号を分離して、試験信号の第１周波数ｆｎ１と第２周波数ｆｎ２の電磁界強度を正しく測定することができる。また、被測定周波数ｆｎと、第１周波数ｆｎ１および第２周波数ｆｎ２との周波数の違いを極僅かにすることによって、これら周波数ｆｎ１，ｆｎ，ｆｎ２の電磁界強度を略同じとみなすことができる。よって、本来測定したい被測定周波数ｆｎの電磁界強度を近似的に得ることができる。

また、実施の形態１によれば、信号判定部１１は、検出プローブ４が受信した電磁界が注入プローブ３から注入した試験信号であると判定した場合、第１周波数ｆｎ１の強度と第２周波数ｆｎ２の強度の間のいずれかの値を被測定周波数ｆｎの強度とみなすように構成した。このため、正しく測定できた第１周波数ｆｎ１および第２周波数ｆｎ２の電磁界強度に基づいて、被測定周波数ｆｎの電磁界強度を補間することができ、よって、本来測定したい被測定周波数ｆｎの電磁界強度を近似的に得ることができる。

また、実施の形態１によれば、電磁ノイズ検出装置は、供試機器１００上で検出プローブ４の検出位置を移動させる可動部７と、可動部７を制御する走査部８と、検出位置毎に信号判定部１１が判定した被測定周波数ｆｎの強度に基づいて、供試機器１００の電磁ノイズ伝搬経路を求めるデータ処理部１４と、データ処理部１４が求めた電磁ノイズ伝搬経路を表示する表示部１０とを備えるように構成した。このため、供試機器１００に被測定周波数ｆｎと同じ周波数の供試機器ノイズが存在する場合でも、注入した試験信号の伝搬経路から、本来測定したい被測定周波数ｆｎの電磁ノイズの伝搬経路を特定することができる。

また、実施の形態１によれば、信号発生器１は、周波数指示部１３の指示に従って、第１周波数ｆｎ１の強度と第２周波数ｆｎ２の強度の差（Ａ）が許容値より大きい場合に、第１周波数ｆｎ１をより低い周波数ｆｎ３に変更すると共に、第２周波数ｆｎ２をより高い周波数ｆｎ４に変更するように構成した。このため、供試機器１００に試験信号と同じ周波数の供試機器ノイズが存在する場合でも、注入した試験信号の伝搬経路から、本来測定したい被測定周波数ｆｎの電磁ノイズの伝搬経路を特定することができる。

実施の形態２．
本実施の形態２の電磁ノイズ検出装置は、図１に示す電磁ノイズ検出装置と図面上では同様の構成であるため、以下では図１を援用して説明する。図１１は、実施の形態２に係る電磁ノイズ検出装置の信号発生器１が出力する試験信号の周波数を説明するグラフであり、横軸を周波数、縦軸を電磁界強度（検出レベル）とした周波数スペクトラムである。
上記実施の形態１では、信号発生器１が、予め設定された２つの周波数ｆｎ１，ｆｎ２の試験信号を生成し、注入プローブ３から供試機器１００へ注入する構成にしたが、本実施の形態２では、信号発生器１が、本来測定したい電磁ノイズの被測定周波数ｆｎを含む任意の周波数帯域ｆｎ１〜ｆｎ２の試験信号を生成し、注入プローブ３から供試機器１００へ注入する構成にする。

なお、第１周波数ｆｎ１から第２周波数ｆｎ２までの周波数帯域の試験信号は同時に注入しても、時間的に周波数掃引して注入してもよく、この周波数帯域の試験信号が注入できるならば、その方法は任意でよい。この周波数帯域の試験信号を同時に注入する場合、例えば信号発生器１を、各周波数の信号を生成する複数の信号発生器と、各信号を合波する結合器とを備える構成にする。周波数掃引する場合には、例えば信号発生器１を単一の信号発生器で構成し、第１周波数ｆｎ１から第２周波数ｆｎ２まで、周波数をリニアまたはステップ状に上昇または降下させる。

また、電磁界強度計６は、被測定周波数ｆｎの上下２つの周波数ｆｎ１，ｆｎ２について電磁界強度を測定してもよいし、注入した試験信号の帯域全体またはその一部の電磁界強度を測定してもよい。即ち、被測定周波数ｆｎの上下にある２つの周波数の検出レベルから被測定周波数ｆｎの伝搬経路を推定できるならば、２つの周波数の選択方法は任意でよい。

図１２は、図１１に示した試験信号を供試機器１００に注入した場合の測定結果例を示すグラフである。信号判定部１１は、周波数ｆｎ１〜ｆｎ２のうち、周波数ｆｎ１，ｆｎ２の検出レベル差Ａが許容値以下の場合に、第２周波数ｆｎ２（または第１周波数ｆｎ１）の検出レベルで被測定周波数ｆｎの検出レベルを補間する。
また例えば、信号判定部１１は、周波数ｆ１〜ｆ２のうち、被測定周波数ｆｎを間に含む任意の周波数ｆｎ１’，ｆｎ２’の検出レベル差Ａ’（不図示）を許容値と比較してもよい。周波数ｆｎ１’，ｆｎ２’の検出レベル差Ａ’が許容値以下の場合、信号判定部１１は、周波数ｆｎ２’（または周波数ｆｎ１’）の検出レベルで被測定周波数ｆｎの検出レベルを補間する。一方、周波数ｆｎ１’，ｆｎ２’の検出レベル差Ａ’が許容値より大きい場合には、続けて、周波数ｆｎ１’，ｆｎ２’を上下に僅かにずらした周波数ｆｎ１，ｆｎ２の検出レベル差Ａを許容値と比較する。

その他の構成および動作については、上記実施の形態１と同様であるため説明を省略する。

以上より、実施の形態２によれば、信号発生器１は、試験信号として、間に被測定周波数ｆｎを含む、第１周波数ｆｎ１から第２周波数ｆｎ２までの周波数帯域の信号を生成するように構成した。このため、試験者が、予め、被測定周波数ｆｎに対して上下２つの周波数を特定する必要がなくなる効果がある。また、周波数ｆ１〜ｆ２間の複数の周波数の試験信号を注入しているため、供試機器１００に周波数ｆ１〜ｆ２の供試機器ノイズが存在する場合に、電磁ノイズ伝搬経路の推定に用いる２つの周波数を速やかに変更することができる効果がある。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１ 信号発生器、２，５ アンプ、３ 注入プローブ、４ 検出プローブ、６ 電磁界強度計、７ 可動部、８ 走査部、９ 制御部、１０ 表示部、１１ 信号判定部、１２ 許容値保持部、１３ 周波数指示部、１４ データ処理部、１００ 供試機器、１０１ 接続ケーブル。

Claims (5)

1. 供試機器における電磁ノイズ伝搬経路を測定する被測定周波数より低い第１周波数の信号、および、第１周波数の信号と同じレベルであり、当該被測定周波数より高い第２周波数の信号を合成して、試験信号を生成する信号発生部と、
   前記信号発生部が生成した前記試験信号を前記供試機器に注入する信号注入部と、
   前記信号注入部による信号注入中に前記供試機器から発生する電磁界の強度を検出するノイズ検出部と、
   前記ノイズ検出部が検出した前記電磁界の前記第１周波数の強度と前記第２周波数の強度の差が予め設定した許容値以下の場合、前記電磁界が前記信号発生部から注入した前記試験信号であると判定する信号判定部とを備える電磁ノイズ検出装置。
2. 前記信号判定部は、前記ノイズ検出部が検出した前記電磁界が前記信号発生部から注入した前記試験信号であると判定した場合、前記第１周波数の強度と前記第２周波数の強度の間のいずれかの値を前記被測定周波数の強度とみなすことを特徴とする請求項１記載の電磁ノイズ検出装置。
3. 前記供試機器上で前記ノイズ検出部の検出位置を移動させる走査部と、
   前記検出位置毎に前記信号判定部が判定した前記被測定周波数の強度に基づいて、前記供試機器の電磁ノイズ伝搬経路を求めるデータ処理部と、
   前記データ処理部が求めた前記電磁ノイズ伝搬経路を表示する表示部とを備えることを特徴とする請求項２記載の電磁ノイズ検出装置。
4. 前記信号発生部は、前記第１周波数の強度と前記第２周波数の強度の差が前記許容値より大きい場合、前記第１周波数をより低い周波数に変更すると共に、前記第２周波数をより高い周波数に変更することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の電磁ノイズ検出装置。
5. 前記信号発生部は、前記試験信号として、間に前記被測定周波数を含む、前記第１周波数から前記第２周波数までの周波数帯域の信号を生成す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項記載の電磁ノイズ検出装置。

Images