JP6182122B2 - Interference wave transfer characteristic measurement system and measurement method - Google Patents

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Description

本発明は、妨害波伝達特性測定システムおよび測定方法に関し、より詳細には、電気・電子機器が非意図的に発する電磁妨害波の伝達特性を評価するための測定システムおよび測定方法に関する。   The present invention relates to an interference wave transfer characteristic measurement system and measurement method, and more particularly, to a measurement system and a measurement method for evaluating the transfer characteristics of electromagnetic interference waves unintentionally generated by an electric / electronic device.

従来から、電気・電子機器が非意図的に発する電磁妨害波(以下、妨害波)が通信装置、放送装置等に侵入し、通信障害、電波障害等を発生することが知られている。これらの障害を防ぐことを目的として、電気・電子機器の発する妨害波の評価方法が国際無線障害特別委員会(CISPR)の規格等で規定されている。CISPR32(非特許文献1)では、通信・放送装置の電源ポート、通信ポートに侵入する伝導性の妨害波を、電源線と大地との間、通信線と大地との間にそれぞれ発生するコモンモード成分が支配的な伝搬モードの妨害波と規定している。そのため、電源線と大地との間、通信線と大地との間にコモンモードフィルタを使用することにより、妨害波対策が施されてきた。   Conventionally, it is known that electromagnetic interference waves (hereinafter referred to as interference waves) unintentionally generated by electric / electronic devices intrude into communication devices, broadcasting devices, etc., causing communication failures, radio wave interferences, and the like. For the purpose of preventing these obstacles, a method for evaluating interference waves generated by electrical and electronic equipment is defined by the International Radio Interference Special Committee (CISPR) standards and the like. In CISPR32 (Non-Patent Document 1), a common mode in which a conductive disturbance wave that enters a power port and a communication port of a communication / broadcasting device is generated between the power line and the ground and between the communication line and the ground, respectively. It is defined as an interference wave in a propagation mode in which the component is dominant. For this reason, countermeasures against interference waves have been taken by using a common mode filter between the power line and the ground and between the communication line and the ground.

一方、通信装置、放送装置等に影響を与える妨害波の発生源の状況も変化してきている。例えば、スマートフォン、無線LAN等の高速広帯域の無線システム、ZigBee等の無線センサネットワークが発生する電波が、通信装置、放送装置等にとって妨害波となる場合がある。このような無線システムが通信装置、放送装置等の非常に近くで使用される機会が多くなり、通信装置、放送装置等に通信障害、電波障害等を発生させる場合がある。また、太陽光発電システム、プラグインハイブリッドカーの普及に代表されるように、高効率の電源系システムが様々な場所に設置されるようになった。これらの電源系システムに内蔵されるインバータ、コンバータから発生する非意図的な妨害波も増加している。特に、電源系システムの発する妨害波は、高出力化され、通信装置、放送装置等の非常に近くで発生する可能性があるため、多様な侵入経路を介して通信装置、放送装置等に侵入する可能性がある。   On the other hand, the state of the source of the disturbing wave that affects the communication device, the broadcasting device and the like is also changing. For example, a radio wave generated by a high-speed broadband wireless system such as a smartphone or a wireless LAN, or a wireless sensor network such as ZigBee may become an interference wave for a communication device, a broadcasting device, or the like. There are many occasions where such a wireless system is used very close to a communication device, a broadcasting device, and the like, which may cause a communication failure, a radio wave interference, etc. in the communication device, the broadcasting device, and the like. In addition, as represented by the popularization of solar power generation systems and plug-in hybrid cars, highly efficient power supply systems have been installed in various places. Unintentional interference waves generated from inverters and converters built in these power supply systems are also increasing. In particular, the interference wave generated by the power supply system is increased in output and may be generated very close to the communication device, broadcasting device, etc., so it can enter the communication device, broadcasting device, etc. via various intrusion routes. there's a possibility that.

CISPR 32 Ed1.0, "Electromagnetic compatibility of multimedia equipment - Emission requirements," 2012.CISPR 32 Ed1.0, "Electromagnetic compatibility of multimedia equipment-Emission requirements," 2012. CISPR 16-1-2 Ed 2.0, “Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods - Part 1-2: Radio disturbance and immunity measuring apparatus - Coupling devices for conducted disturbance measurements,” 2014.CISPR 16-1-2 Ed 2.0, “Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods-Part 1-2: Radio disturbance and immunity measuring apparatus-Coupling devices for conducted disturbance measurements,” 2014. CISPR 24 Ed 2.0, “Information technology equipment - Immunity characteristics - Limits and methods of measurement,” 2010.CISPR 24 Ed 2.0, “Information technology equipment-Immunity characteristics-Limits and methods of measurement,” 2010. CISPR 16-2-1 Ed 3.0, “Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods - Part 2-1: Methods of measurement of disturbances and immunity - Conducted disturbance measurements,” 2014.CISPR 16-2-1 Ed 3.0, “Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods-Part 2-1: Methods of measurement of disturbances and immunity-Conducted disturbance measurements,” 2014.

従来の妨害波評価方法では、電源線と大地との間、通信線と大地との間にそれぞれ発生するコモンモード成分が支配的な伝搬モードの妨害波として評価してきた。しかし、通信と放送の融合、通信ネットワークの高速化、多様化により、通信機能を具備する装置の通信ポートが多様化してきた。例えば、LAN接続されるEthernet(登録商標)ポート、様々な付属機器が接続されるUSBポート、映像機器が接続されるHDMI(登録商標)/同軸ポート等が知られている。このような通信ポートには、従来のPOTS(Plain Old Telephone Service)ポートのように1対(2線)の通信ケーブルが接続されるわけではなく、多様な形状の多対ケーブルが接続される。   In the conventional interference wave evaluation method, the common mode component generated between the power line and the ground and between the communication line and the ground has been evaluated as a dominant propagation mode interference wave. However, communication ports of devices having communication functions have been diversified due to the fusion of communication and broadcasting, the speeding up and diversification of communication networks. For example, an Ethernet (registered trademark) port connected to a LAN, a USB port to which various accessory devices are connected, an HDMI (registered trademark) / coaxial port to which a video device is connected, and the like are known. Such communication ports are not connected to a pair (two wires) of communication cables as in a conventional POTS (Plain Old Telephone Service) port, but are connected to a multi-pair cable of various shapes.

多対ケーブルの中の1対のケーブルを同相で伝搬するコモンモードの妨害波の帰路は、大きく分けて、大地と近傍の他線(導体)との2つとなる。ここで、近傍の他線を帰路とするコモンモードを1次のコモンモード、大地を帰路とするコモンモードを2次のコモンモードと呼ぶことにする。妨害波が伝搬しうるモードは、1次コモンモード(Primary common-mode)、2次コモンモード(Secondary common-mode)、および差動で伝搬するディファレンシャルモード(Differential-mode)の3種類となる。このうち、どの伝搬モードが妨害波の成分として支配的か、また、どの伝搬モードの妨害波が通信障害、電波障害等と相関が高いかは、明確ではない。そのため、このような多様な伝搬モードで侵入する妨害波に対する新たな評価技術が必要となってきている。   The return path of the common mode interference wave propagating in the same phase through a pair of cables in a multi-pair cable is roughly divided into two, the ground and the other line (conductor) in the vicinity. Here, the common mode having the other line in the vicinity as the return path is referred to as a primary common mode, and the common mode having the ground as a return path is referred to as a secondary common mode. There are three types of modes in which the interference wave can propagate: primary common mode (Primary common-mode), secondary common mode (Secondary common-mode), and differential mode (Differential-mode) that propagates differentially. Of these, it is not clear which propagation mode is dominant as a component of the interference wave, and which interference mode has a high correlation with communication failure, radio interference, and the like. For this reason, a new evaluation technique is required for interference waves that enter in such various propagation modes.

図1に、妨害波の侵入経路を示す。通信装置、放送装置等に伝導性の妨害波が混入する経路は複数ある。例えば、Ethernet(登録商標)ケーブルなどの多対通信線によって接続された他の通信装置からの混入を考える。図1に示すように、通信装置、放送装置等の被妨害装置1に妨害を与える妨害波は、妨害波源となるインバータ/コンバータ4が発し、分電盤3を介して、被妨害装置1に接続される通信装置2の電源系から侵入する。この妨害波は、通信装置2内部の電磁結合を介して、通信装置2の通信ポートへ伝達し、多対通信線6を介して被妨害装置1の通信ポートへ伝達する。   FIG. 1 shows an intrusion path of an interference wave. There are a plurality of paths through which conductive interference waves are mixed in communication apparatuses, broadcasting apparatuses, and the like. For example, let us consider mixing from other communication devices connected by a many-pair communication line such as an Ethernet (registered trademark) cable. As shown in FIG. 1, an interfering wave that interferes with a disturbed device 1 such as a communication device or a broadcasting device is emitted from an inverter / converter 4 that is a source of the disturbing wave, and is transmitted to the disturbed device 1 via a distribution board 3. It enters from the power supply system of the connected communication device 2. This interference wave is transmitted to the communication port of the communication device 2 via electromagnetic coupling inside the communication device 2, and is transmitted to the communication port of the disturbed device 1 via the many-pair communication line 6.

このとき、妨害波源となるインバータ/コンバータ4から電源線5に発せられた時点の妨害波は、コモンモードが支配的と考えられる。しかし、通信装置2内部には様々な導体が存在するため、通信装置2内部の電磁結合により、伝搬モードが変換される可能性がある。また、多対通信線6を伝達する際の伝搬モードも多様化するため、被妨害装置1に影響を与える妨害波の支配的な伝搬モード、伝達特性が複雑かつ不明確となる。従って、通信障害、電波障害等の発生メカニズムの解明、どのモードの妨害波に対する対策を重点的に行うかの判断など、妨害波対策の決定が難しくなるという課題があった。   At this time, it is considered that the common mode is dominant in the interference wave at the time when it is emitted from the inverter / converter 4 serving as the interference wave source to the power supply line 5. However, since various conductors exist inside the communication device 2, there is a possibility that the propagation mode is converted by electromagnetic coupling inside the communication device 2. In addition, since the propagation modes when transmitting through the many-pair communication line 6 are also diversified, the dominant propagation mode and transmission characteristics of the disturbing wave affecting the disturbed device 1 become complicated and unclear. Therefore, there has been a problem that it is difficult to determine countermeasures against jamming waves, such as elucidating the mechanism of occurrence of communication faults, radio wave jamming, etc., and determining which mode to deal with jamming waves.

本発明の目的は、通信装置の電源線から混入し、通信装置の内部を通過して、通信線へ伝達される妨害波の伝達特性を再現性よく、安定的に評価するための妨害波伝達特性測定システムおよび測定方法を提供することにある。   An object of the present invention is to transmit jamming waves for stably evaluating the transmission characteristics of jamming waves mixed from a power supply line of a communication device, passing through the inside of the communication device, and transmitted to the communication line with good reproducibility. A characteristic measurement system and a measurement method are provided.

本発明は、このような目的を達成するために、電源供給を受けるための電源線と、他の装置との通信のための通信線とが接続された通信装置において、前記電源線から混入し、前記通信装置の内部を通過して、前記通信線へ伝達される妨害波の伝達特性を評価するための妨害波伝達特性測定方法であって、前記通信装置における測定用の物理的ポートとして、前記電源線側の電源ポートおよび前記通信線側の通信ポートとを定義すること、ディファレンシャルモード、1次コモンモード、2次コモンモードからなる妨害波の伝搬モードごとに、伝達特性を分離して測定するためのミクスドモードポートを定義すること、および前記物理的ポートに対応するSパラメータを前記ミクスドモードポートに対応するSパラメータに変換して、伝搬モードごとの伝達特性を測定することを備えたことを特徴とする。   In order to achieve such an object, the present invention provides a communication device in which a power supply line for receiving power supply and a communication line for communication with other devices are connected to each other from the power supply line. An interference wave transfer characteristic measurement method for evaluating the transfer characteristic of an interference wave transmitted through the communication device and transmitted to the communication line, as a physical port for measurement in the communication device, Define the power supply line side power port and the communication line side communication port, and measure the transmission characteristics separately for each propagation mode of the interference wave consisting of differential mode, primary common mode, and secondary common mode Defining a mixed mode port for the transmission, and converting an S parameter corresponding to the physical port into an S parameter corresponding to the mixed mode port, Characterized by comprising measuring the transmission characteristics of Dogoto.

また、妨害波伝達特性測定システムの一実施態様は、前記通信装置の前記電源線に接続される第1のポートと、前記通信線に接続される第2および3のポートとを備えたベクトルネットワークアナライザと、前記電源線および前記第1のポートを接続する同軸ケーブルに挿入された吸収クランプと、前記通信線および前記第2のポート、前記通信線および前記第3のポートのそれぞれを接続する同軸ケーブルのシールドとシステムグラウンドとを低インピーダンスで接続する接地手段とを備えたことを特徴とする。
Vector addition, one embodiment of the interference wave transfer characteristic measurement system, comprising a first port connected to the power supply line of the communication device, and a second and third port connected to said communication line A network analyzer, an absorption clamp inserted in a coaxial cable connecting the power supply line and the first port, and the communication line, the second port, the communication line, and the third port are connected to each other. A grounding means for connecting the shield of the coaxial cable and the system ground with low impedance is provided.

以上説明したように、本発明によれば、通信装置の電源線から混入し、通信装置の内部を通過して、通信線へ伝達される妨害波の伝達特性を再現性よく、安定的に評価することができる。特に、妨害波伝達特性測定方法によれば、各ポートの伝搬モードごとの評価が可能となるため、どのポートのどの伝搬モードの妨害波に対する対策を重点的に行うかの判断が容易になる。   As described above, according to the present invention, the transmission characteristic of the interference wave mixed from the power line of the communication device, passing through the inside of the communication device, and transmitted to the communication line can be stably evaluated with good reproducibility. can do. In particular, according to the interference wave transfer characteristic measurement method, it is possible to evaluate each propagation mode of each port, so that it is easy to determine which countermeasure is to be taken against which interference wave in which propagation mode of which port.

また、妨害波伝達特性測定システムによれば、電源線側の同軸ケーブルの2次コモンモードを低減し、通信線側の同軸ケーブルの2次コモンモードの終端条件を短絡状態にすることにより、2次コモンモード電流の共振を抑制して、伝達特性を再現性よく、安定的に測定することができる。   Further, according to the interference wave transfer characteristic measurement system, the secondary common mode of the coaxial cable on the power line side is reduced, and the termination condition of the secondary common mode of the coaxial cable on the communication line side is short-circuited. By suppressing the resonance of the next common mode current, the transfer characteristic can be stably measured with good reproducibility.

妨害波の侵入経路を示す図である。It is a figure which shows the penetration | invasion path | route of an interference wave. システムグラウンドを基準とする物理ポートを示す図である。It is a figure which shows the physical port on the basis of a system ground. 伝搬モードごとのミクスドモードポートを示す図である。It is a figure which shows the mixed mode port for every propagation mode. 電源ポートの終端条件を示す図である。It is a figure which shows the termination conditions of a power supply port. 通信ポートの終端条件を示す図である。It is a figure which shows the termination conditions of a communication port. ディファレンシャルモードのモード電圧・電流を示す図である。It is a figure which shows the mode voltage and electric current of differential mode. コモンモードのモード電圧・電流を示す図である。It is a figure which shows the mode voltage and electric current of a common mode. 各モードの特性インピーダンスと高さhの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the characteristic impedance of each mode, and height h. 本発明の一実施形態における妨害波伝達特性測定システムを示す図である。It is a figure which shows the interference wave transfer characteristic measuring system in one Embodiment of this invention. 3種類のスイッチングハブの伝達特性|SCS|の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of transfer characteristic | SCS | of three types of switching hubs. 3種類のスイッチングハブの伝達特性|SDS|の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of transfer characteristic | SDS | of three types of switching hubs. スイッチングハブDUT1の伝達特性|SCS|および|SDS|の測定結果を示す図である。Transfer characteristics of the switching hub DUT1 | is a diagram showing the measurement results | S CS | and | S DS. スイッチングハブDUT2の伝達特性|SCS|および|SDS|の測定結果を示す図である。Transfer characteristics of the switching hub DUT 2 | is a diagram showing the measurement results | S CS | and | S DS. スイッチングハブDUT3の伝達特性|SCS|および|SDS|の測定結果を示す図である。Transfer characteristics of the switching hub DUT 3 | is a diagram showing the measurement results | S CS | and | S DS. CISPR16−2−1で規定されている測定系を構成した妨害波伝達特性測定システムを示す図である。It is a figure which shows the interference wave transmission characteristic measurement system which comprised the measurement system prescribed | regulated by CISPR16-2-1. CISPR16−2−1によるスイッチングハブDUT1の伝達特性|SCS|および|SDS|の測定結果を示す図である。Transfer characteristics of the switching hub DUT1 by CISPR16-2-1 | is a diagram showing the measurement results | S CS | and | S DS. CDNEの設置条件を変えたときのスイッチングハブDUT1の伝達特性|SCS|および|SDS|の測定結果を示す図である。Transfer characteristics of the switching hub DUT1 when varying installation conditions CDNE | is a diagram showing the measurement results | S CS | and | S DS.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。上述したように、被妨害装置に侵入する妨害波の経路によっては、妨害波の伝搬モードを含む伝達特性が複雑、かつ不明確となる。以下、被妨害装置に多対通信線で接続された通信装置を例にとり、伝導性妨害波の伝達特性を明確化するための評価手法について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As described above, depending on the path of the disturbing wave that enters the disturbed device, the transfer characteristics including the propagation mode of the disturbing wave are complicated and unclear. Hereinafter, an evaluation method for clarifying the transmission characteristics of the conductive interference wave will be described by taking a communication device connected to the disturbed device by a many-pair communication line as an example.

通信機器は一般家庭、一般的なオフィスビル等において、基準電位となる大地面からある程度離れた距離に設置されることが多い。このとき、通信装置は、基準電位となるシステムグラウンドの上に一定の距離で置かれ、その筐体はシステムグラウンドと直接的な接続を持たないと考えることができる。また、通信装置には、電源供給を受けるための、2線または3線の交流(AC)電源線が接続され、被妨害装置との通信のためのEthernet(登録商標)ケーブル等の通信線が接続されている。ここでは、通信線をシールド付き撚り対線(STP:Shielded Twisted Pair)のEthernet(登録商標)ケーブルとし、AC電源線および通信線は、特に断りがない限り、システムグラウンドから一定の距離で直線上に配置されている場合を考える。   Communication devices are often installed at a distance from a large ground serving as a reference potential to some extent in general homes and general office buildings. At this time, the communication device is placed at a certain distance on the system ground serving as the reference potential, and it can be considered that the casing does not have a direct connection with the system ground. Also, the communication device is connected to a two-wire or three-wire alternating current (AC) power wire for receiving power supply, and a communication wire such as an Ethernet (registered trademark) cable for communication with the disturbed device. It is connected. Here, the communication line is a shielded twisted pair (STP) Ethernet (registered trademark) cable, and unless otherwise specified, the AC power line and communication line are on a straight line at a fixed distance from the system ground. Consider the case where

このとき、AC電源線から電源系に混入した妨害波がEthernet(登録商標)ケーブル等の通信線へ伝達する特性を評価するため、AC電源線側および通信線側のそれぞれに測定ポートを定義する必要がある。ここでは、次に示すように、測定用の物理的ポート(AC電源ポート、通信ポート)と、伝搬モードごとに分離するためのミクスドモードポート(ディファレンシャルモード、1次コモンモード、2次コモンモード)とを定義する。   At this time, in order to evaluate the characteristic that the interference wave mixed into the power supply system from the AC power supply line is transmitted to the communication line such as the Ethernet (registered trademark) cable, a measurement port is defined on each of the AC power supply line side and the communication line side. There is a need. Here, as shown below, a physical port for measurement (AC power supply port, communication port) and a mixed mode port (differential mode, primary common mode, secondary common mode) for separating each propagation mode And define

[測定用の物理的ポートとミクスドモードポートの定義]
A)AC電源ポート
A1)3線電源ケーブル(L(Live)線、N(Neutral)線、PE(Protection Earth)線)の場合
図2に、システムグラウンドを基準とする物理ポートを示す。評価対象である通信装置11の接地が不完全な場合を考えると、AC電源線12のPE線がシステムグラウンド14と同電位とは考えにくい。そのため、これら3線をシステムグラウンド14に対して対等に扱うと、図2に示すように、物理的ポート(#p1〜#p3)がAC電源線12の各線とシステムグラウンド14との間で定義される。ただし、電源系から混入する妨害波を考える場合は、すべての線が同相となるコモンモードの妨害波の混入を考えるため、物理的ポートからミクスドモードポートへの変換を考える。
[Definition of physical port and mixed mode port for measurement]
A) AC power port
A1) In the case of a 3-wire power cable (L (Live) wire, N (Neutral) wire, PE (Protection Earth) wire)
FIG. 2 shows a physical port based on the system ground. Considering the case where the grounding of the communication device 11 to be evaluated is incomplete, the PE line of the AC power line 12 is unlikely to be the same potential as the system ground 14. Therefore, when these three wires are handled equally to the system ground 14, as shown in FIG. 2, the physical ports (# p1 to # p3) are defined between each line of the AC power supply line 12 and the system ground 14. Is done. However, when considering interfering waves mixed from the power supply system, in order to consider mixing of common mode interfering waves in which all lines are in phase, conversion from a physical port to a mixed mode port is considered.

図3に、伝搬モードごとのミクスドモードポートを示す。通信装置に接続される電源線が伝送線路と見なせるとき、3つの伝搬モードに分離できるので、それに対応するミクスドモードポートを定義する。AC電源線12の各線のシステムグラウンドに対する電圧をV(L)、V(N)、V(PE)、電流をI(L)、I(N)、I(PE)とすると、伝送線路の伝搬モードは次のように記述できる。 FIG. 3 shows a mixed mode port for each propagation mode. When the power supply line connected to the communication device can be regarded as a transmission line, it can be separated into three propagation modes, so a mixed mode port corresponding to it is defined. The voltage with respect to the system ground of each line of the AC power supply line 12 is V 1 (L), V 2 (N), V 3 (PE), and the current is I 1 (L), I 2 (N), I 3 (PE). Then, the propagation mode of the transmission line can be described as follows.

A11)ディファレンシャルモード
PE線を除く2線(L線、N線)に対して、同一振幅で逆相の電圧が印加され、同一振幅で逆相の電流が生じる時、キルヒホッフの電流則から、PE線およびシステムグラウンドには電流は流れない。すなわち、ディファレンシャルモード電圧Vおよびディファレンシャルモード電流Iは、次式のように各電圧および電流によって記述することができる。
A11) Differential mode
When reverse-phase voltages with the same amplitude are applied to the two wires (L-line and N-line) except for the PE line, and a negative-phase current is generated with the same amplitude, the Kirchoff current law indicates that the PE line and the system ground There is no current flowing through. That is, the differential mode voltage V D and the differential mode current ID can be described by each voltage and current as in the following equations.

A12)1次コモンモード
PE線を除く2線(L線、N線)に対して、同一振幅で同相の電圧が印加され、同一振幅で同相の電流が生じ、かつPE線が電流の帰路として働く時、キルヒホッフの電流則よりシステムグラウンドには電流が流れない。すなわち、1次コモンモード電圧VCPおよび1次コモンモード電流ICPは、次式のように記述することができる。
A12) Primary common mode
Kirchhoff's current is applied to two lines (L line and N line) excluding the PE line when an in-phase voltage with the same amplitude is applied, an in-phase current is generated with the same amplitude, and the PE line serves as a current return path. As a rule, no current flows through the system ground. That is, the primary common mode voltage V CP and the primary common mode current I CP can be described by the following equations.

A13)2次コモンモード
3線全てに、同一振幅で同相の電圧が印加され、同じく同一振幅で同相の電流が流れるとき、この電流の帰路はシステムグラウンドとなる。したがって、2次コモンモード電圧VCSおよび2次コモンモード電流ICSは、次式のように記述される。
A13) Secondary common mode
When all three wires have the same amplitude and the same phase voltage applied, and the same amplitude and the same phase current flow, the return path of this current becomes the system ground. Therefore, the secondary common mode voltage V CS and the secondary common mode current I CS are described by the following equations.

A2)2線電源ケーブル(L(Live)線、N(Neutral)線の場合
通信装置の電源端子にはPE線が具備されていない場合、2線の電源ケーブルに対する伝搬モードを定義する。この場合、物理的ポートは3線電源ケーブルの場合と同じくシステムグラウンドを基準とした2つのポートとなる。しかし、ミクスドモードポートは2つの伝搬モードしか定義できないため、以下で説明するように、ディファレンシャルモードとコモンモードのみが定義できる。同様に、各線の電圧をV(L)、V(N)、電流をI(L)、I(N)とすると、伝送線路の伝搬モードは次のように記述できる。
A2) Two-wire power cable (L (Live) wire, N (Neutral) wire)
When the power supply terminal of the communication device is not equipped with a PE line, a propagation mode for a 2-wire power cable is defined. In this case, the physical ports are two ports based on the system ground as in the case of the three-wire power cable. However, since the mixed mode port can define only two propagation modes, only the differential mode and the common mode can be defined as described below. Similarly, if the voltage of each line is V 1 (L), V 2 (N), and the current is I 1 (L), I 2 (N), the propagation mode of the transmission line can be described as follows.

A21)ディファレンシャルモード
3線の場合と同様に、L線とN線に同一振幅で逆相の電圧が印加され、同一振幅で逆相の電流が流れる時、キルヒホッフの電流則から、システムグラウンドには電流は流れない。すなわち、ディファレンシャルモード電圧Vおよびディファレンシャルモード電流Iは、次式のように各電圧および電流によって記述できる。
A21) Differential mode
As in the case of 3-wire, when a negative-phase voltage is applied to the L-line and N-line, and a negative-phase current flows with the same amplitude, no current flows to the system ground from Kirchhoff's current law. . That is, the differential mode voltage V D and the differential mode current ID can be described by each voltage and current as in the following equations.

A22)2次コモンモード
2線に、同一振幅で同相の電圧が印加され、同じく同一振幅で同相の電流が流れる時、この電流の帰路はシステムグラウンドとなる。したがって、2次コモンモード電圧Vおよび2次コモンモード電流Iは、次式のように記述される。
A22) Secondary common mode
When in-phase voltage with the same amplitude is applied to the two wires and a current of the same phase flows with the same amplitude, the return path of this current becomes the system ground. Therefore, the secondary common mode voltage V C and the secondary common mode current I C are described by the following equations.

B)通信ポート
通信線が4対のペア線とシールドからなるSTPケーブルである場合、通信線13の物理的ポートは、各通信線とシールド線をそれぞれ物理的ポート(#c1〜#c8)として8つの通信ポート16で定義される(図2および3参照)。ここで、シールド線はシステムグラウンドまたは測定系のグラウンドと低インピーダンスで接続されているとする。実際の通信においては、2本ずつのペア線間で通信信号が伝送されることを考えると、それに対応したミクスドモードポートを設定すべきである。そこで、2本のペア線とシールド線のみを考慮して、伝搬モードに対応するポートを定義する。
B) Communication port
When the communication line is an STP cable composed of four pairs of pair lines and a shield, the physical port of the communication line 13 has eight communication ports with each communication line and the shield line as physical ports (# c1 to # c8). 16 (see FIGS. 2 and 3). Here, it is assumed that the shield wire is connected to the system ground or the measurement system ground with a low impedance. In actual communication, considering that communication signals are transmitted between two paired wires, a mixed mode port corresponding to the communication signal should be set. Therefore, a port corresponding to the propagation mode is defined in consideration of only two pair lines and a shield line.

ここで、STPケーブルを用いるメリットとしては、1次コモンモードの帰路電流のほとんどがSTPケーブルのシールド線を流れるため、シールド線と通信線との間の終端インピーダンスを固定することが容易となり、モードの定義も容易になるためである。一方、シールドの無い撚り対線(UTP:Unshielded Twisted Pair)ケーブルの場合は、1次コモンモードの帰路電流が他の6線に流れるので、終端を考えた場合、2線と6線の間に終端インピーダンスを定義しなければ、伝達特性を評価することができないという課題が残る。   Here, as an advantage of using the STP cable, since most of the return current of the primary common mode flows through the shield line of the STP cable, it becomes easy to fix the terminal impedance between the shield line and the communication line, and the mode This is because it is easy to define. On the other hand, in the case of unshielded twisted pair (UTP) cable, the return current of the primary common mode flows to the other 6 wires. If the termination impedance is not defined, the problem that the transfer characteristic cannot be evaluated remains.

また、基本的な概念は、3線電源ケーブルのモード分離と同じであるが、ほぼ対称な構造の3線電源ケーブルに対し、シールド線のみが通信線に比べて十分太い構造を持っている点に差異がある。なお、各線の電圧をV(通信線1)、V(通信線2)、V(シールド)、電流をI(通信線1)、I(通信線2)、I(シールド)とする。 In addition, the basic concept is the same as the mode separation of the 3-wire power cable, but the shielded wire has a sufficiently thick structure compared to the communication wire, compared to the nearly symmetrical 3-wire power cable. There is a difference. The voltage of each line is V 1 (communication line 1), V 2 (communication line 2), V 3 (shield), and the current is I 1 (communication line 1), I 2 (communication line 2), I 3 (shield). ).

B1)ディファレンシャルモード
通信線2線に対して、同一振幅で逆相の電圧が印加され、同一振幅で逆相の電流が流れる時、キルヒホッフの電流則から、シールドおよびシステムグラウンドには電流は流れない。すなわち、ディファレンシャルモード電圧Vおよびディファレンシャルモード電流Iは、次式のように各電圧および電流によって記述される。
B1) Differential mode
When a reverse phase voltage with the same amplitude is applied to the two communication lines and a reverse phase current flows with the same amplitude, no current flows through the shield and the system ground from Kirchhoff's current law. That is, the differential mode voltage V D and the differential mode current ID are described by the respective voltages and currents as in the following equations.

B2)1次コモンモード
通信線2線に対して、同一振幅で同相の電圧が印加され、同じく同一振幅同相の電流が流れる。また、この電流の帰路はシールドとなる。したがって、キルヒホッフの電流則よりシステムグラウンドには電流が流れない。すなわち、1次コモンモード電圧VCPおよび1次コモンモード電流ICPは、次式のように記述される。
B2) Primary common mode
A voltage having the same amplitude and the same phase is applied to the two communication lines, and a current having the same amplitude and the same phase flows. The return path of this current is a shield. Therefore, no current flows through the system ground according to Kirchhoff's current law. That is, primary common mode voltage V CP and primary common mode current I CP are described by the following equations.

B3)2次コモンモード
シールドを含む全ての線に、同一振幅で同相の電圧が印加され、同じく同一振幅で同相の電流が流れるとき、この電流の帰路はシステムグラウンドとなる。ここで、STPケーブルの場合はシールド線が8線を覆っているため、全ての電流はシールド線を流れる。したがって、2次コモンモード電圧VCSおよび2次コモンモード電流ICSは、次式のように記述される。
B3) Secondary common mode
When a common-mode voltage with the same amplitude is applied to all lines including the shield, and a common-mode current flows with the same amplitude, the return path of this current becomes the system ground. Here, in the case of the STP cable, since the shield wire covers eight wires, all current flows through the shield wire. Therefore, the secondary common mode voltage V CS and the secondary common mode current I CS are described by the following equations.

[各ポートの終端条件の決定]
次に、再現性の高い評価系を構築するためには、上述した各ポートの終端条件も定める必要がある。以降では、電源線は2線とし、物理的ポート(AC電源ポート、通信ポート)に対するミクスドモードポート(ディファレンシャルモード、1次コモンモード、2次コモンモード)の終端条件を決定する方法について説明する。
[Determining termination conditions for each port]
Next, in order to construct a highly reproducible evaluation system, it is necessary to determine the termination conditions for each port described above. Hereinafter, a method of determining termination conditions of a mixed mode port (differential mode, primary common mode, secondary common mode) with respect to a physical port (AC power supply port, communication port) using two power lines will be described.

A)AC電源ポート
CISPR16−1−2(非特許文献2)では、30MHz以下の発信源を持つEUT(Equipment Under Test)が発する30〜300MHzの伝導妨害波測定を行うための妨害波印加回路(CDNE:Coupling/Decoupling Network for Emission Measurement)の特性が規定されている。
A) AC power port
In CISPR16-1-2 (Non-Patent Document 2), an interference wave application circuit (CDNE: Coupling / Decoupling) for conducting a 30 to 300 MHz conducted disturbance wave emitted by an EUT (Equipment Under Test) having a transmission source of 30 MHz or less. Network for Emission Measurement) characteristics are specified.

図4に、電源ポートの終端条件を示す。ここでは、通信装置11の電源側にCDNE17を用いて、終端条件を決定する方法を示す。ここで、AC電源線12は、アウトレット18を介して、分電盤からの電源線に接続されており、評価するAC電源線12は、物理的ポート(#1)となる。   FIG. 4 shows the termination conditions of the power supply port. Here, a method of determining the termination condition using the CDNE 17 on the power supply side of the communication apparatus 11 is shown. Here, the AC power line 12 is connected to the power line from the distribution board via the outlet 18, and the AC power line 12 to be evaluated is a physical port (# 1).

A1)ディファレンシャルモード
CDNEを用いる場合、ディファレンシャルモードポートの終端条件は、高インピーダンスと規定されており、商用電源側の影響を除外できる。
A1) Differential mode
When CDNE is used, the termination condition of the differential mode port is defined as high impedance, and the influence on the commercial power supply side can be excluded.

A2)コモンモード
CDNEにより、コモンモードの終端インピーダンスは、30〜300MHzの周波数範囲において150Ωとすることが規定されている。
A2) Common mode
CDNE stipulates that the common-mode termination impedance is 150Ω in the frequency range of 30 to 300 MHz.

B)通信ポート
図5に、通信ポートの終端条件を示す。ベクトルネットワークアナライザ(VNA)等の一般的な測定機器のほとんどは、最大4ポートであり、同時に測定できるポート数が限られている。通信線だけでも8ポートある系では、測定回数が増加し、現実的ではない。そこで、STPケーブルの対称性を利用し、通信線のうちの任意の2線のみを評価し、残りの6線は50Ωで終端する。ここで、評価する2線は、それぞれシールド線と通信線に対応する物理的ポート(#2および#3)である。
B) Communication port
FIG. 5 shows the termination conditions of the communication port. Most common measuring instruments such as a vector network analyzer (VNA) have a maximum of 4 ports, and the number of ports that can be measured simultaneously is limited. In a system with only eight communication lines, the number of measurements increases, which is not realistic. Therefore, by using the symmetry of the STP cable, only two arbitrary communication lines are evaluated, and the remaining six lines are terminated at 50Ω. Here, the two lines to be evaluated are physical ports (# 2 and # 3) corresponding to the shield line and the communication line, respectively.

B1)ディファレンシャルモード
図5(a)に示すように、ディファレンシャルモードの場合は、2線をループにして電流が流れるため、各線の終端抵抗(R=50Ω)が直列に挿入されることから、終端インピーダンスは100Ωとなる。
B1) Differential mode
As shown in FIG. 5 (a), in the differential mode, current flows through two lines as a loop, and therefore, the terminating resistance (R = 50Ω) of each line is inserted in series, so that the terminating impedance is 100Ω. Become.

B2)1次コモンモード
図5(b)に示すように、1次コモンモードの場合は、2線のそれぞれからシステムグラウンド14に向けて同じ電流が流れるため、各線の終端抵抗(R=50Ω)が並列に挿入されることから、終端インピーダンスは25Ωとなる。
B2) Primary common mode
As shown in FIG. 5B, in the case of the primary common mode, since the same current flows from each of the two lines toward the system ground 14, the terminating resistance (R = 50Ω) of each line is inserted in parallel. Therefore, the termination impedance is 25Ω.

B3)2次コモンモード
2次コモンモードの終端インピーダンスは、STPケーブルのシールドが測定系のグラウンドに寄生結合を介して接続されているため安定化しない。この場合、ベクトルネットワークアナライザ等の測定機器に接続された同軸ケーブルの外皮をシステムグラウンドに低インピーダンスで接続することにより、終端条件を短絡とすることができる。
B3) Secondary common mode
The termination impedance of the secondary common mode is not stabilized because the shield of the STP cable is connected to the measurement system ground via parasitic coupling. In this case, the termination condition can be short-circuited by connecting the outer sheath of the coaxial cable connected to a measuring device such as a vector network analyzer to the system ground with low impedance.

以上、説明したように、AC電源線から電源系に混入した妨害波がEthernet(登録商標)ケーブル等の多対通信線へ伝達する特性を評価するため、測定用の物理的ポート(AC電源ポート、通信ポート)および伝搬モードごとに分離するためのミクスドモードポート(ディファレンシャルモード、1次コモンモード、2次コモンモード)を定義し、その終端条件を定めた。   As described above, a physical port for measurement (AC power port) is used to evaluate the characteristics of interference waves mixed from the AC power line into the power system to the multi-pair communication line such as an Ethernet (registered trademark) cable. , Communication ports) and mixed mode ports (differential mode, primary common mode, secondary common mode) for separating each propagation mode, and the termination conditions thereof are defined.

[ケーブルにおける伝搬モードの定義]
次に、ポートの定義に対応するケーブルの伝搬モードについて説明する。2線のケーブルが、システムグラウンドから一定の距離で直線上に配線された系を考えると、それらの伝搬モードをディファレンシャルモードおよびコモンモードとして定義することができる。ケーブルが十分に長く、対称性を保ちながらシステムグラウンドから一定の距離で、真直ぐに配線されている場合には、伝送経路におけるモード変換は発生しない。従って、ケーブル両端のアウトレット端子、通信装置との接続コネクタ等においてのみモード変換を考えればよい。
[Definition of propagation mode in cable]
Next, the cable propagation mode corresponding to the port definition will be described. Considering a system in which two-wire cables are wired on a straight line at a certain distance from the system ground, their propagation modes can be defined as a differential mode and a common mode. When the cable is sufficiently long and straightly wired at a constant distance from the system ground while maintaining symmetry, mode conversion in the transmission path does not occur. Therefore, it is only necessary to consider mode conversion at the outlet terminals at both ends of the cable, the connection connector with the communication device, and the like.

図6に、ディファレンシャルモードのモード電圧・電流を示す。ディファレンシャルモード電流は、2線を同一振幅、かつ、互いに逆相で流れる。図6に示すように、系は対称であるので、それぞれの線のシステムグラウンドからの電圧も同一振幅、かつ、逆相となる。ここで、ディファレンシャルモード電圧は線間電圧で表現でき、図6中のVで示される。また、Iはディファレンシャルモード電流を示す。 FIG. 6 shows the mode voltage / current in the differential mode. The differential mode current flows through the two wires with the same amplitude and in opposite phases. As shown in FIG. 6, since the system is symmetrical, the voltage from the system ground of each line also has the same amplitude and opposite phase. Here, the differential mode voltage can be expressed by a line voltage, and is indicated by V D in FIG. ID represents a differential mode current.

図7に、コモンモードのモード電圧・電流を示す。コモンモードは、各線の電圧が等しい伝搬モードであるため、系が対称の場合は、各線を同一振幅、かつ、同相の電流が流れる。図7中のVはコモンモード電圧を示し、Iはコモンモード電流を表す。 FIG. 7 shows the mode voltage and current in the common mode. Since the common mode is a propagation mode in which the voltage of each line is equal, when the system is symmetrical, currents having the same amplitude and the same phase flow through the lines. In FIG. 7, V C represents a common mode voltage, and I C represents a common mode current.

各モードの特性インピーダンスは、各線とシステムグラウンドとの間の容量c11,c22および線間容量c12、各線の自己インダクタンスL11,L22および相互インダクタンスL12を用いて次式のように表現できる。 The characteristic impedance of each mode is expressed by the following equation using the capacitances c 11 and c 22 between the lines and the system ground, the inter-line capacitance c 12 , the self-inductances L 11 and L 22 of each line, and the mutual inductance L 12. Can express.

ここで、系が対称の場合には、c11とc22およびL11とL22はそれぞれ等しい。また、これらの線路1次定数は、伝送線路の断面形状をもとに静電界解析により求めることができる。 Here, when the system is symmetrical, c 11 and c 22 and L 11 and L 22 are equal. Further, these line primary constants can be obtained by electrostatic field analysis based on the cross-sectional shape of the transmission line.

図8に、各モードの特性インピーダンスと、ケーブルのシステムグラウンドからの高さhとの関係を示す。ディファレンシャルモード特性インピーダンスは、高さhに対してほとんど変化がなく、コモンモードの特性インピーダンスは大きく変化していることがわかる。特に、高さhが低い場合には変化の割合が大きく、ケーブルの高さに応じて伝送特性が大きく変動することを示唆している。そのため、本実施形態では、ケーブルの高さを固定することにより、伝達特性の再現性を向上させる。   FIG. 8 shows the relationship between the characteristic impedance of each mode and the height h of the cable from the system ground. It can be seen that the differential mode characteristic impedance hardly changes with respect to the height h, and the common mode characteristic impedance changes greatly. In particular, when the height h is low, the rate of change is large, suggesting that transmission characteristics vary greatly depending on the height of the cable. Therefore, in this embodiment, the reproducibility of the transfer characteristics is improved by fixing the height of the cable.

[妨害波伝達特性測定システム]
図9に、本発明の一実施形態における妨害波伝達特性測定システムを示す。妨害波伝達特性測定システムは、ベクトルネットワークアナライザ31を用いて、通信装置21のAC電源ポートから通信ポートへの妨害波の伝達特性を評価する。ベクトルネットワークアナライザ31の1つのポートは、CDNE27を介して、評価対象である通信装置21のAC電源ポート(図4の物理的ポート#1)に接続され、コモンモードの信号(妨害波等)を電源線に注入することができる。このとき、ポートに接続された同軸ケーブルの外皮に伝わる2次コモンモードを低減するために、吸収クランプ32を設置する。
[Interference wave transfer characteristic measurement system]
FIG. 9 shows an interference wave transfer characteristic measurement system according to an embodiment of the present invention. The interference wave transfer characteristic measurement system uses the vector network analyzer 31 to evaluate the transfer characteristic of the interference wave from the AC power supply port of the communication device 21 to the communication port. One port of the vector network analyzer 31 is connected to the AC power port (physical port # 1 in FIG. 4) of the communication device 21 to be evaluated via the CDNE 27, and a common mode signal (such as an interference wave) is connected to the vector network analyzer 31. It can be injected into the power line. At this time, in order to reduce the secondary common mode transmitted to the outer sheath of the coaxial cable connected to the port, the absorption clamp 32 is installed.

ベクトルネットワークアナライザ31の他の2つのポートは、銅板33に設けられた同軸ケーブル用コネクタ34と、RJ45−SMA変換ボード35とを介して、通信装置21の多対通信線23に接続されている。例えば、SMAコネクタである2個の同軸ケーブル用コネクタ34が、導電性の高い銅板33上に設置され、接地手段を構成する。すなわち、ベクトルネットワークアナライザ31の他の2つのポートと多対通信線23とを接続する同軸ケーブルのシールドが、システムグラウンド24と低インピーダンスで接続される。これにより、評価対象である通信装置21の通信ポート側の2次コモンモードの終端条件を短絡状態にすることができる。   The other two ports of the vector network analyzer 31 are connected to the many-pair communication line 23 of the communication device 21 via the coaxial cable connector 34 provided on the copper plate 33 and the RJ45-SMA conversion board 35. . For example, two coaxial cable connectors 34, which are SMA connectors, are installed on a copper plate 33 having high conductivity, and constitute a grounding means. That is, the shield of the coaxial cable connecting the other two ports of the vector network analyzer 31 and the many-pair communication line 23 is connected to the system ground 24 with low impedance. Thereby, the termination condition of the secondary common mode on the communication port side of the communication device 21 to be evaluated can be brought into a short circuit state.

ここで、銅板33を用いることの利点は、ベクトルネットワークアナライザ31方向に2次コモンモードの電磁波を伝搬させないこと、および、測定システム全体、特に、ベクトルネットワークアナライザ31に接続される同軸ケーブル等を流れる2次コモンモード電流の共振を抑制できることである。   Here, the advantage of using the copper plate 33 is that it does not propagate the electromagnetic waves of the second-order common mode in the direction of the vector network analyzer 31 and flows through the entire measurement system, in particular, a coaxial cable connected to the vector network analyzer 31. The resonance of the secondary common mode current can be suppressed.

RJ45−SMA変換ボード35は、銅板33に設けられた同軸ケーブル用コネクタ34との間の同軸ケーブルと、評価対象である通信装置21との間の多対通信線23(例えば、STPのEthernet(登録商標)ケーブル)とを接続する。ここでは、Ethernet(登録商標)ケーブルに合わせたRJ45コネクタと、同軸ケーブルに合わせたSMAコネクタとを備えているが、使用するケーブルに合わせたコネクタを使用することができる。RJ45−SMA変換ボード35は、ベクトルネットワークアナライザ31の他の2つのポートを、通信装置21の2つの通信ポート(図4の物理的ポート#2,#3)に、それぞれ接続する。通信装置21の使用しない6つの通信ポートについては50Ωで終端する。   The RJ45-SMA conversion board 35 is a multi-pair communication line 23 (for example, STP Ethernet (for example, STP Ethernet) between the coaxial cable connector 34 provided on the copper plate 33 and the communication device 21 to be evaluated. (Registered trademark) cable). Here, the RJ45 connector matched to the Ethernet (registered trademark) cable and the SMA connector matched to the coaxial cable are provided, but a connector matched to the cable to be used can be used. The RJ45-SMA conversion board 35 connects the other two ports of the vector network analyzer 31 to the two communication ports (physical ports # 2 and # 3 in FIG. 4) of the communication device 21, respectively. Six communication ports not used by the communication device 21 are terminated with 50Ω.

評価対象である通信装置21のAC電源ポートに接続される電源線22は、伝送特性を安定化させるために、システムグラウンド24から一定の高さで直線状に配置される。ここでは、通信装置21およびCDNE27を金属箱36の上に載置して、電源線22が一定の高さh=100mmとなるように配置する。また、通信装置21の通信ポートに接続される多対通信線23も、システムグラウンド24から一定の高さで直線状に配置される。ここでは、RJ45−SMA変換ボード35を所定の高さに配置して、多対通信線23が一定の高さとなるようにする。   The power supply line 22 connected to the AC power supply port of the communication device 21 to be evaluated is arranged in a straight line at a certain height from the system ground 24 in order to stabilize the transmission characteristics. Here, the communication device 21 and the CDNE 27 are placed on the metal box 36 so that the power line 22 has a constant height h = 100 mm. The many-pair communication line 23 connected to the communication port of the communication device 21 is also arranged in a straight line at a certain height from the system ground 24. Here, the RJ45-SMA conversion board 35 is arranged at a predetermined height so that the many-pair communication line 23 has a constant height.

[妨害波伝達特性測定方法]
次に、図9に示した妨害波伝達特性測定システムを使用して、評価対象である通信装置のAC電源ポートから混入し、通信装置内部を通過して、通信ポートに伝達される妨害波の伝達特性の測定法および妨害波の評価法について説明する。上記の測定システムによれば、通信装置21のAC電源ポートと通信ポートの散乱行列(Sパラメータ)が測定できる。しかしながら、その測定結果は、物理的ポートに対応するSパラメータであるため、それらをミクスドモードポートに対応させたSパラメータに変換する必要がある。
[Measurement method of interference transfer characteristics]
Next, the interference wave transfer characteristic measurement system shown in FIG. 9 is used to mix interference waves from the AC power supply port of the communication device to be evaluated, pass through the communication device, and be transmitted to the communication port. A method for measuring transfer characteristics and a method for evaluating interference will be described. According to the above measurement system, the scattering matrix (S parameter) between the AC power supply port and the communication port of the communication device 21 can be measured. However, since the measurement result is an S parameter corresponding to the physical port, it is necessary to convert them to an S parameter corresponding to the mixed mode port.

電源系から混入する妨害波はコモンモードが支配的であるとされているため、評価対象である通信装置21のAC電源側には、コモンモードの妨害波の印加のみと考える。測定用の物理的ポートと、伝搬モードごとに分離するためのミクスドモードポートとが対応するが、ここでは、通信装置21の2つの通信ポート(図4の物理的ポート#2,#3)と、ミクスドモードポート(ディファレンシャルモードポートとコモンモードポート)との関係を明らかにする変換プロセスが必要となる。この関係を示す3ポートのミクスドモードSパラメータは、次式で表される。   Since the common mode is dominant in the interference wave mixed from the power supply system, it is considered that only the common mode interference wave is applied to the AC power supply side of the communication device 21 to be evaluated. A physical port for measurement corresponds to a mixed mode port for separation for each propagation mode. Here, two communication ports of the communication device 21 (physical ports # 2 and # 3 in FIG. 4) and A conversion process is required to clarify the relationship between the mixed mode port (differential mode port and common mode port). The 3-port mixed mode S parameter indicating this relationship is expressed by the following equation.

この式において、シングルエンドポートである、通信装置21の電源側のコモンモードポート(AC電源ポート)から印加された妨害波が、通信側のディファレンシャルモードポートおよびコモンモードポート(通信ポート)に伝達する割合は、SDSおよびSCSで示される。 In this equation, an interference wave applied from a common mode port (AC power supply port) on the power supply side of the communication device 21, which is a single-ended port, is transmitted to the differential mode port and the common mode port (communication port) on the communication side. The ratio is indicated by S DS and S CS .

以上で説明したように、本実施形態によれば、通信装置のAC電源ポートから混入し、通信装置の内部を通過して、通信ポートに伝達される妨害波の伝達特性の測定、および妨害波の評価が可能となる。そのため、被妨害装置に侵入する妨害波の伝搬モード、伝達特性が複雑、かつ不明確となる場合であっても、本実施形態によれば、伝搬モード、伝達特性を容易に特定することができ、通信障害、電波障害の発生メカニズムの解明、どのモードの妨害波に対する対策を重点的に行うかの判断が容易になる。   As described above, according to the present embodiment, the measurement of the transmission characteristics of the interference wave mixed from the AC power supply port of the communication device, passing through the inside of the communication device and transmitted to the communication port, and the interference wave Can be evaluated. Therefore, even if the propagation mode and transfer characteristics of the disturbing wave entering the disturbed device are complicated and unclear, according to this embodiment, the propagation mode and transfer characteristics can be easily specified. Elucidation of the occurrence mechanism of communication failure and radio wave interference, and easy determination of which mode to take countermeasures against interference waves.

[第1の実施形態]
市販のスイッチングハブに対する評価例を説明する。スイッチングハブの多くは、PE線がない2線電源ケーブルが主流である。また、筐体は、金属筐体またはプラスチック筐体である。筐体が金属筐体であっても、UTPケーブルで接続した場合、筐体がSTPケーブルのシールドと接続されていない場合には、システムグラウンドに接続されていない。このようなことから、妨害波の伝達特性が、どのような影響を与えるかは不明である。
[First Embodiment]
An evaluation example for a commercially available switching hub will be described. Most switching hubs are mainly two-wire power cables without PE wires. The casing is a metal casing or a plastic casing. Even if the case is a metal case, when it is connected with a UTP cable, it is not connected to the system ground when the case is not connected to the shield of the STP cable. For this reason, it is unclear what kind of influence the interference wave transfer characteristic has.

複数種のスイッチングハブを、図9に示した妨害波伝達特性測定システムの評価対象である通信装置21とし、電源線がシステムグラウンドから高さh=100mmの位置に水平になるように、金属箱36に設置する。一例として、3種類のスイッチングハブ(DUT1〜DUT3)を設置して伝達特性を評価した。   A plurality of types of switching hubs are used as the communication device 21 that is an evaluation target of the interference wave transfer characteristic measurement system shown in FIG. 9, and the metal box is set so that the power line is horizontal at a height h = 100 mm from the system ground. 36. As an example, three types of switching hubs (DUT1 to DUT3) were installed to evaluate transfer characteristics.

図10に、伝達特性|SCS|の測定結果を示す。SパラメータのSCSは、電源側のコモンモードポートから通信側の1次コモンモードポートへの伝達量を表している。測定結果から、スイッチングハブDUT1〜DUT3の3つに共通して、約100MHzの周波数においてSCSが最大となっており、80MHz付近で約−40dBであることがわかる。これは、コモンモードで電源側から侵入する妨害波が、80MHzの周波数成分を持つとすると、1/100程度の成分がコモンモードで通信側に伝達されることを意味する。 FIG. 10 shows the measurement result of the transfer characteristic | S CS |. S CS S-parameter represents the transfer amount to the primary common mode port of the communication side from common mode port of the power supply side. From the measurement results, common to three of the switching hub DUT1~DUT3, has become S CS is maximized at a frequency of about 100 MHz, it can be seen that about -40dB at around 80 MHz. This means that if an interference wave entering from the power supply side in the common mode has a frequency component of 80 MHz, a component of about 1/100 is transmitted to the communication side in the common mode.

ここで、CISPR24(非特許文献3)で規定される通信ポートのイミュニティ試験レベルは、3Vと規定されている。従って、80MHzの周波数成分を持ち、かつ300V程度の振幅を持つ妨害波が、電源側から侵入した場合には、通信ポートの誤作動が想定できると評価される。また、種類の異なるスイッチングハブであっても、近似した伝達特性を有していることがわかる。   Here, the immunity test level of the communication port defined in CISPR24 (Non-patent Document 3) is defined as 3V. Therefore, when an interference wave having a frequency component of 80 MHz and an amplitude of about 300 V enters from the power supply side, it is evaluated that a malfunction of the communication port can be assumed. It can also be seen that even different types of switching hubs have approximate transfer characteristics.

図11に、伝達特性|SDS|の測定結果を示す。SパラメータのSDSは、電源側のコモンモードポートから通信側のディファレンシャルポートへの伝達量を表している。図10の1次コモンモードへの伝達量|SCS|と比較して、100MHz近傍の特性が大きく異なっている。特に、スイッチングハブDUT2およびDUT3のディファレンシャルモードへの伝達量|SDS|が1次コモンモードへの伝達量|SCS|と同様に大きくなっているのに対して、スイッチングハブDUT1では、1次コモンモードへの伝達量|SCS|が最大になっている点において、ディファレンシャルモードへの伝達量|SDS|が最小となっている。通常、通信ポートでは差動伝送が行われるので、コモンモードの妨害波よりもディファレンシャルモードの妨害波の影響のほうがはるかに大きくなる。このことを考慮すると、DUT2およびDUT3を通過するときに、100MHzの妨害波は、ディファレンシャルモードに変換される変換量が大きく、DUT1を通過した場合に比べて通信ポートに対する影響が大きくなると評価できる。 FIG. 11 shows the measurement result of the transfer characteristic | S DS |. The S parameter S DS represents the amount of transmission from the common mode port on the power supply side to the differential port on the communication side. Compared to the transmission amount | S CS | to the primary common mode in FIG. 10, the characteristics in the vicinity of 100 MHz are greatly different. In particular, the transmission amount | S DS | to the differential mode of the switching hubs DUT2 and DUT3 is as large as the transmission amount | S CS | to the primary common mode, whereas in the switching hub DUT1, the primary amount At the point where the transmission amount | S CS | to the common mode is maximized, the transmission amount | S DS | to the differential mode is minimized. Usually, since differential transmission is performed at the communication port, the influence of the interference wave in the differential mode is much larger than the interference wave in the differential mode. In consideration of this, when passing through DUT2 and DUT3, it can be evaluated that a 100 MHz interference wave has a large amount of conversion to be converted to the differential mode, and the influence on the communication port is larger than when passing through DUT1.

以上説明したように、本実施形態によれば、同じ機能を有する通信装置(スイッチングハブ)であっても、種類が異なれば、妨害波の伝達特性も異なることがわかる。また、それぞれの通信装置の通信ポートを他の装置と接続した場合に、他の装置の通信ポートへの影響が異なることを定量的に評価することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is understood that even if the communication device (switching hub) has the same function, the transmission characteristics of the interference wave are different if the type is different. Further, when the communication port of each communication device is connected to another device, it can be quantitatively evaluated that the influence on the communication port of the other device is different.

[第2の実施形態]
第2の実施形態では、第1の実施形態と同様に、スイッチングハブ(DUT1〜DUT3)を用いて、図9に示した妨害波伝達特性測定システムにおける電源線の高さhの違いが妨害波の伝達特性に与える影響を評価する。スイッチンハブの通信ポート(RJ45コネクタ)および電源端子は、スイッチングハブの底面から15mm程度の高さにあるため、第1の実施形態においては、スイッチングハブがシステムグラウンドから85mmの高さとなるように設置されている。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, similarly to the first embodiment, the switching hub (DUT1 to DUT3) is used, and the difference in the height h of the power supply line in the interference wave transfer characteristic measurement system shown in FIG. Evaluate the effect on the transfer characteristics. Since the communication port (RJ45 connector) and power supply terminal of the switched hub are at a height of about 15 mm from the bottom surface of the switching hub, in the first embodiment, the switching hub is at a height of 85 mm from the system ground. is set up.

図12に、スイッチングハブDUT1の伝達特性|SCS|および|SDS|の測定結果を示す。スイッチングハブDUT1の電源線のシステムグラウンドからの高さh=0,100,200mmを変えたときの伝達特性|SCS|を図12(a)に、伝達特性|SDS|を図12(b)に示す。同様にして、図13に、スイッチングハブDUT2の伝達特性|SCS|および|SDS|の測定結果を示し、図14に、スイッチングハブDUT3の伝達特性|SCS|および|SDS|の測定結果を示す。 FIG. 12 shows the measurement results of the transfer characteristics | S CS | and | S DS | of the switching hub DUT1. The transfer characteristic | S CS | when the height h = 0, 100, 200 mm from the system ground of the power supply line of the switching hub DUT1 is changed is shown in FIG. 12A, and the transfer characteristic | S DS | is shown in FIG. ). Similarly, in FIG. 13, the transfer characteristic of the switching hub DUT 2 | shows the measurement results, in Figure 14, the transfer characteristic of the switching hub DUT3 | | S CS | and | S DS S CS | and | S DS | measurements Results are shown.

スイッチングハブDUT1およびDUT3は金属筐体を有しており、図12および14を参照すると、電源線の高さh=0、すなわちスイッチングハブもシステムグラウンド上に設置されている場合は、電源線を他の高さh=100,200mmに設置した場合と比べて、特性が大きく異なっている。これは、システムグラウンドとスイッチングハブの金属筐体との間の寄生容量が増加したためである。   The switching hubs DUT1 and DUT3 have metal casings. Referring to FIGS. 12 and 14, when the power line height h = 0, that is, when the switching hub is also installed on the system ground, Compared with the case where it is installed at other heights h = 100, 200 mm, the characteristics are greatly different. This is because the parasitic capacitance between the system ground and the metal housing of the switching hub has increased.

一方、スイッチングハブDUT2はプラスチック筐体を有しており、図13を参照すると、高さhが変化しても、伝達特性に大きな変化はない。しかしながら、高さh=0mmの測定結果は、高さh=100,200mmの測定結果とは、多少なりとも差が生じていると言える。   On the other hand, the switching hub DUT2 has a plastic casing, and referring to FIG. 13, even if the height h changes, the transmission characteristics do not change greatly. However, it can be said that the measurement result with the height h = 0 mm is somewhat different from the measurement result with the height h = 100,200 mm.

以上の結果から、図9に示した妨害波伝達特性測定システムを用いる場合、評価対象である通信装置の電源線を設置する高さを、システムグラウンドから100mm以上とすることにより、伝達特性が安定的に測定できることがわかる。また、上述したように、通信機器は一般家庭、一般的なオフィスビル等において、基準電位となる大地面からある程度離れた距離に設置されることが多いことから、通信装置の電源線の高さをシステムグラウンドから100mm以上とすることは、現実の設置環境を模擬した評価となっている。さらに、本実施形態の測定システムを用いれば、評価対象である通信装置の電源線の高さhの違いによる、妨害波の伝達特性に与える影響を評価することができる。   From the above results, when the interference wave transfer characteristic measurement system shown in FIG. 9 is used, the transfer characteristic is stabilized by setting the height of the power supply line of the communication device to be evaluated to 100 mm or more from the system ground. It can be seen that it can be measured automatically. In addition, as described above, since communication devices are often installed at a distance from the ground, which is a reference potential, in general homes and general office buildings, the height of the power line of the communication device Is 100 mm or more from the system ground, which is an evaluation simulating an actual installation environment. Furthermore, if the measurement system of the present embodiment is used, it is possible to evaluate the influence on the transmission characteristics of the interference wave due to the difference in the height h of the power supply line of the communication device to be evaluated.

[第3の実施形態]
図15に、CISPR16−2−1(非特許文献4)で規定されている測定系を構成した妨害波伝達特性測定システムを示す。本規定においては、評価対象である通信装置21の高さh1は、システムグラウンド24から100mmの高さに配置される。これは、第2の実施形態で述べたように、システムグラウンドと通信装置との間の寄生容量を考慮したものである。電源線22は、システムグラウンド上に配置したCDNE27から、高さh2=30mmで、水平方向に長さl=200mm配線し、そこから垂直方向に配線して、通信装置21に接続される。その他の構成は、図9に示した妨害波伝達特性測定システムに同じである。
[Third Embodiment]
FIG. 15 shows an interfering wave transfer characteristic measurement system that constitutes a measurement system defined in CISPR 16-2-1 (Non-patent Document 4). In this rule, the height h1 of the communication device 21 to be evaluated is arranged at a height of 100 mm from the system ground 24. This is because the parasitic capacitance between the system ground and the communication device is taken into consideration as described in the second embodiment. The power supply line 22 is connected to the communication device 21 from the CDNE 27 arranged on the system ground with a height of h2 = 30 mm, a length of 1 = 200 mm in the horizontal direction, and a vertical direction therefrom. The other configuration is the same as that of the interference wave transfer characteristic measurement system shown in FIG.

通常、伝導性の妨害波を評価する場合、周波数範囲は9kHz〜80MHzまでとすることが多い。しかしながら、妨害波の周波数範囲を高周波側に拡張することを考えた場合、電源線が垂直方向に曲げられていることは、伝達特性の測定結果に影響を与える可能性がある。そこで、第3の実施形態では、CISPR16−2−1に準拠した測定システム(図15)と、本実施形態の測定システム(図9)の測定結果とを比較し、本実施形態の有用性について説明する。   Usually, when conducting disturbance waves are evaluated, the frequency range is often 9 kHz to 80 MHz. However, when considering the expansion of the frequency range of the interference wave to the high frequency side, the fact that the power supply line is bent in the vertical direction may affect the measurement result of the transfer characteristic. Therefore, in the third embodiment, the measurement system (FIG. 15) compliant with CISPR16-2-1 and the measurement result of the measurement system (FIG. 9) of this embodiment are compared, and the usefulness of this embodiment is compared. explain.

図16に、CISPR16−2−1によるスイッチングハブDUT1の伝達特性|SCS|および|SDS|の測定結果を示す。図16(a)には、図12(a)に示した高さh=100mmのときの伝達特性|SCS|を合わせて示し、図16(b)には、図12(b)に示した高さh=100mmのときの伝達特性|SCS|を合わせて示した。両者を比較すると、スイッチングハブDUT1においては、伝達特性がピークとなる周波数において、3dB程度の差が生じていることがわかる。すなわち、電源線の高さh=100mmで固定した本実施形態の測定システム(図9)の測定結果の方が大きくなっている。 FIG. 16 shows the measurement results of the transfer characteristics | S CS | and | S DS | of the switching hub DUT1 according to CISPR 16-2-1. FIG. 16A shows the transfer characteristic | S CS | when the height h = 100 mm shown in FIG. 12A, and FIG. 16B shows the transfer characteristic shown in FIG. The transfer characteristic | S CS | when the height h is 100 mm is also shown. Comparing the two, it can be seen that in the switching hub DUT1, a difference of about 3 dB occurs at the frequency at which the transfer characteristic peaks. That is, the measurement result of the measurement system of this embodiment (FIG. 9) fixed with the power line height h = 100 mm is larger.

言い換えると、CISPR16−2−1に準拠した測定システム(図15)を用いた場合には、伝達特性が過小評価となってしまう。また、電源線の曲げ部分の形状の違いにより、この差が大きくなることも考えられる。従って、伝導性の妨害波を評価する場合、本実施形態の測定システム(図9)の方が、安全を見越した妨害波対策を講じることができる。   In other words, when the measurement system (FIG. 15) based on CISPR16-2-1 is used, the transfer characteristics are underestimated. It is also conceivable that this difference increases due to the difference in the shape of the bent portion of the power supply line. Therefore, when evaluating the conductive interference wave, the measurement system of the present embodiment (FIG. 9) can take measures against the interference wave in anticipation of safety.

[第4の実施形態]
第4の実施形態では、CDNEの筐体をシステムグラウンドと十分低いインピーダンスで接地する。図9に示したように、電源線22をシステムグラウンド24から高さhに直線状に配置するために、CDNE27をシステムグラウンド24から一定の高さに設置する必要がある。このとき、低インピーダンスの接地となるように、導電性の高い金属箱36の上に設置する。このような本実施形態の有用性について、以下に説明する。
[Fourth Embodiment]
In the fourth embodiment, the CDNE housing is grounded to the system ground with sufficiently low impedance. As shown in FIG. 9, in order to arrange the power supply line 22 linearly from the system ground 24 to the height h, it is necessary to install the CDNE 27 at a certain height from the system ground 24. At this time, it is installed on the metal box 36 having high conductivity so as to be grounded with low impedance. The usefulness of this embodiment will be described below.

図17に、CDNEの設置条件を変えたときのスイッチングハブDUT1の伝達特性|SCS|および|SDS|の測定結果を示す。図17(a)には、図12(a)に示した高さh=100mm(接地あり)のときの伝達特性|SCS|と、金属箱36を発泡スチロール製の箱に変えたとき(接地なし)の伝達特性|SCS|とを示す。同様に、図17(b)には、図12(b)に示した高さh=100mm(接地あり)のときの伝達特性|SCS|と、接地なしの伝達特性|SCS|とを示す。 FIG. 17 shows the measurement results of the transfer characteristics | S CS | and | S DS | of the switching hub DUT 1 when the installation conditions of the CDNE are changed. FIG. 17A shows the transmission characteristic | S CS | when the height h = 100 mm (with grounding) shown in FIG. 12A and when the metal box 36 is changed to a foamed polystyrene box (grounding). None) transfer characteristic | S CS |. Similarly, FIG. 17 (b), the transfer characteristics when the height h = 100 mm (there ground) shown in FIG. 12 (b) | a, transfer characteristics of ungrounded | | S CS S CS | and the Show.

両者を比較すると、接地なしの場合には、30MHz付近において、伝達特性が不安定となっていることがわかる。これは、システムグラウンドとCDNE筐体との間の寄生容量に起因する。従って、CDNEをシステムグラウンドに対して十分に低インピーダンスで接続する本実施形態の測定システム(図9)の方が、妨害波の伝達特性をより正確に評価することができる。   Comparing both, it can be seen that the transfer characteristic is unstable in the vicinity of 30 MHz when there is no grounding. This is due to the parasitic capacitance between the system ground and the CDNE enclosure. Therefore, the measurement system of the present embodiment (FIG. 9) in which CDNE is connected to the system ground with sufficiently low impedance can more accurately evaluate the transfer characteristic of the disturbing wave.

[まとめ]
本実施形態によれば、通信装置の電源線から混入し、通信装置の内部を通過して、通信線へ伝達される妨害波の伝達特性を再現性よく、安定的に評価することができる。特に、通信装置の物理的ポート(AC電源ポート、通信ポート)および妨害波の伝搬モードごとに分離するためのミクスドモードポート(ディファレンシャルモード、1次コモンモード、2次コモンモード)を定義することにより、各ポートの伝搬モードごとの評価が可能となるため、どのポートのどの伝搬モードの妨害波に対する対策を重点的に行うかの判断が容易になる。
[Summary]
According to the present embodiment, it is possible to stably evaluate the transmission characteristics of the interference wave mixed from the power line of the communication apparatus, passing through the inside of the communication apparatus, and transmitted to the communication line with good reproducibility. In particular, by defining the physical port (AC power supply port, communication port) of the communication device and the mixed mode port (differential mode, primary common mode, secondary common mode) for separating each propagation mode of the interference wave Since it is possible to evaluate each propagation mode of each port, it is easy to determine which countermeasure is to be taken against which interference wave of which propagation mode of which port.

妨害波の伝達特性の評価においては、通信側にSTPケーブルを用いることにより、1次コモンモードの帰路電流のほとんどがSTPケーブルのシールドを流れる。このため、通信ポートの1次コモンモードの定義が容易となるだけでなく、シールドと通信線間の終端インピーダンスの固定(決定)方法も容易となる。仮に、UTPケーブルを用いる場合は、1次コモンモードの帰路電流は、他のペア線に流れるので、評価対象の2線と他のペア線との間の終端条件の定義が新たに必要となり、評価が複雑となる。   In evaluating the transmission characteristics of the interference wave, most of the return current in the primary common mode flows through the shield of the STP cable by using the STP cable on the communication side. For this reason, not only the definition of the primary common mode of the communication port is facilitated, but also a method for fixing (determining) the termination impedance between the shield and the communication line is facilitated. If a UTP cable is used, the return current of the primary common mode flows to another pair line, so it is necessary to newly define the termination condition between the two wires to be evaluated and the other pair line. Evaluation is complicated.

評価対象である通信装置の通信側で、通信線(1対)と同軸ケーブルとを接続する際、導電性の高い金属板(銅板)に同軸用コネクタを設置することにより、同軸ケーブル等のシールドが低インピーダンスでシステムグラウンドと接続される。これにより、ベクトルネットワークアナライザに接続される同軸ケーブル等への2次コモンモードの伝搬を防ぐことができ、伝達特性を安定的に測定することができる。また、電源側の同軸ケーブル等には吸収クランプを取り付けることにより、同様の効果を得ることができる。このような構成により、それぞれの同軸ケーブル等を流れる2次コモンモードの電流による共振現象の影響を除去することができる。   When connecting a communication line (one pair) and a coaxial cable on the communication side of the communication device to be evaluated, a coaxial connector is installed on a highly conductive metal plate (copper plate) to shield the coaxial cable or the like. Is connected to the system ground with low impedance. Thereby, propagation of the secondary common mode to the coaxial cable or the like connected to the vector network analyzer can be prevented, and the transfer characteristics can be stably measured. Moreover, the same effect can be acquired by attaching an absorption clamp to the coaxial cable on the power source side. With such a configuration, it is possible to eliminate the influence of the resonance phenomenon caused by the secondary common mode current flowing through each coaxial cable or the like.

評価対象である通信装置の電源線の高さhは、基準となるシステムグラウンドから100mm以上とし、通信線も同程度の高さとなるように直線状に配置する。この構成によれば、評価対象である通信装置とシステムグラウンドとの間、電源線および通信線とシステムグラウンドとの間に生じる寄生容量の影響をできる限り、取り除くことができる。また、上述したように、通信機器は一般家庭、一般的なオフィスビル等において、基準電位となる大地面からある程度離れた距離に設置されることが多いことから、現実の設置環境を模擬した評価が可能となる。   The height h of the power supply line of the communication device to be evaluated is 100 mm or more from the reference system ground, and the communication line is also arranged in a straight line so that the communication line has the same height. According to this configuration, the influence of the parasitic capacitance generated between the communication device to be evaluated and the system ground and between the power supply line and the communication line and the system ground can be removed as much as possible. In addition, as described above, communication devices are often installed at a distance from the ground, which is a reference potential, in general homes, general office buildings, etc., and therefore, an evaluation that simulates an actual installation environment Is possible.

妨害波印加回路(CDNE)の筐体についても、システムグラウンドと十分低いインピーダンスで接地することにより、システムグラウンドとCDNE筐体との間の寄生容量に起因する共振現象等を取り除くことができ、妨害波の伝達特性をより正確に評価することができる。   As for the case of the disturbance wave application circuit (CDNE), by grounding it with a sufficiently low impedance from the system ground, the resonance phenomenon caused by the parasitic capacitance between the system ground and the CDNE case can be removed. Wave transfer characteristics can be evaluated more accurately.

1 被妨害装置
2,11,21 通信装置
3 分電盤
4 インバータ/コンバータ
5 電源線
6,13,23 多対通信線
12,22 AC電源線
14,24 システムグラウンド
15 AC電源ポート
16 通信ポート
17,27 CDNE
18 アウトレット
31 ベクトルネットワークアナライザ
32 吸収クランプ
33 銅板
34 同軸ケーブル用コネクタ
35 RJ45−SMA変換ボード
36,37,38 金属箱
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Interfered device 2,11,21 Communication apparatus 3 Distribution board 4 Inverter / converter 5 Power supply line 6,13,23 Many-pair communication line 12,22 AC power supply line 14,24 System ground 15 AC power supply port 16 Communication port 17 , 27 CDNE
18 Outlet 31 Vector Network Analyzer 32 Absorption Clamp 33 Copper Plate 34 Coaxial Cable Connector 35 RJ45-SMA Conversion Board 36, 37, 38 Metal Box

Claims (8)

電源供給を受けるための電源線と、他の装置との通信のための通信線とが接続された通信装置において、前記電源線から混入し、前記通信装置の内部を通過して、前記通信線へ伝達される妨害波の伝達特性を評価するための妨害波伝達特性測定方法であって、
前記通信装置における測定用の物理的ポートとして、前記電源線側の電源ポートおよび前記通信線側の通信ポートとを定義すること、
ディファレンシャルモード、1次コモンモード、2次コモンモードからなる妨害波の伝搬モードごとに、伝達特性を分離して測定するためのミクスドモードポートを定義すること、および
前記物理的ポートに対応するSパラメータを前記ミクスドモードポートに対応するSパラメータに変換して、伝搬モードごとの伝達特性を測定すること
を備えたことを特徴とする妨害波伝達特性測定方法。
In a communication device in which a power supply line for receiving power supply and a communication line for communication with another device are connected, the communication line is mixed from the power supply line and passes through the communication device. A method for measuring a disturbance wave transmission characteristic for evaluating a transmission characteristic of a disturbance wave transmitted to
Defining a power port on the power line side and a communication port on the communication line side as physical ports for measurement in the communication device;
Defining a mixed mode port for separating and measuring the transmission characteristics for each interference wave propagation mode including a differential mode, a first common mode, and a second common mode; and an S parameter corresponding to the physical port A transmission characteristic for each propagation mode, and an interference wave transfer characteristic measurement method, comprising: converting S into a S parameter corresponding to the mixed mode port;
前記通信線は、シールド付き撚り対線であり、前記1次コモンモードの帰路電流がシールドを流れると仮定して、前記シールドと前記通信線との間の終端インピーダンスを定義することを特徴とする請求項1に記載の妨害波伝達特性測定方法。   The communication line is a shielded twisted pair wire, and a termination impedance between the shield and the communication line is defined on the assumption that a return current of the primary common mode flows through the shield. The interference wave transfer characteristic measuring method according to claim 1. 前記通信線は、シールドの無い撚り対線であり、前記1次コモンモードの帰路電流が他の通信線を流れると仮定して、前記通信線と前記の通信線との間の終端インピーダンスを定義することを特徴とする請求項1に記載の妨害波伝達特性測定方法。 The communication line is an unshielded twisted pair wire, and assuming that the return current of the primary common mode flows through the other communication line, a termination impedance between the communication line and the other communication line is set. The interference wave transfer characteristic measuring method according to claim 1, wherein the interference wave transfer characteristic measuring method is defined. 電源供給を受けるための電源線と、他の装置との通信のための通信線とが接続された通信装置において、前記電源線から混入し、前記通信装置の内部を通過して、前記通信線へ伝達される妨害波の伝達特性を評価するための妨害波伝達特性測定システムであって、
前記通信装置の前記電源線に接続される第1のポートと、前記通信線に接続される第2および3のポートとを備えたベクトルネットワークアナライザと、
前記電源線および前記第1のポートを接続する同軸ケーブルに挿入された吸収クランプと、
前記通信線および前記第2のポート、前記通信線および前記第3のポートのそれぞれを接続する同軸ケーブルのシールドとシステムグラウンドとを低インピーダンスで接続する接地手段と
を備えたことを特徴とする妨害波伝達特性測定システム。
In a communication device in which a power supply line for receiving power supply and a communication line for communication with another device are connected, the communication line is mixed from the power supply line and passes through the communication device. A disturbance wave characteristic measurement system for evaluating the transfer characteristic of a disturbance wave transmitted to
A first port connected to the power supply line of the communication device, and a vector network analyzer and a second and third port connected to said communication line,
An absorption clamp inserted into a coaxial cable connecting the power line and the first port;
An interference comprising: a shield for a coaxial cable connecting the communication line and the second port, the communication line and the third port, and a grounding means for connecting the system ground with a low impedance; Wave transfer characteristic measurement system.
前記電源線と前記第1のポートとを接続する同軸ケーブルとの間に挿入された妨害波印加回路をさらに備え、
前記妨害波印加回路と前記通信装置との間の前記電源線は、前記システムグラウンドから一定の高さで直線状に配置されることを特徴とする請求項4に記載の妨害波伝達特性測定システム。
An interference wave applying circuit inserted between the power cable and a coaxial cable connecting the first port;
5. The interference wave transfer characteristic measurement system according to claim 4, wherein the power line between the interference wave application circuit and the communication device is linearly arranged at a certain height from the system ground. 6. .
前記妨害波印加回路は、前記システムグラウンドと低インピーダンスで接続されていることを特徴とする請求項5に記載の妨害波伝達特性測定システム。   6. The interference wave transfer characteristic measurement system according to claim 5, wherein the interference wave application circuit is connected to the system ground with a low impedance. 前記一定の高さは、100mm以上であることを特徴とする請求項5または6に記載の妨害波伝達特性測定システム。   The interference wave transfer characteristic measuring system according to claim 5 or 6, wherein the certain height is 100 mm or more. 前記接手段は、前記同軸ケーブルが接続されるコネクタが設置された導電性の金属板であって、前記金属板を前記システムグラウンドに接続することにより、前記同軸ケーブルのシールドと前記システムグラウンドとが低インピーダンスで接続されることを特徴とする請求項4ないし7のいずれかに記載の妨害波伝達特性測定システム。 It said grounding means, said a conductive metal plate the connector is installed coaxial cable is connected, by connecting the metal plate to the system ground, the shield and the system ground of the coaxial cable The interference wave transfer characteristic measuring system according to any one of claims 4 to 7, characterized by being connected with low impedance.
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