WO2006019196A1 - 電磁妨害低減量の計算方法、電磁妨害低減量計算装置、計算プログラム及び電子回路 - Google Patents

電磁妨害低減量の計算方法、電磁妨害低減量計算装置、計算プログラム及び電子回路 Download PDF

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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/001Measuring interference from external sources to, or emission from, the device under test, e.g. EMC, EMI, EMP or ESD testing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/30Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/345Interference values

Definitions

  • Electromagnetic interference reduction calculation method electromagnetic interference reduction calculation device, calculation program, and electronic circuit
  • the present invention relates to a method for predicting the electromagnetic interference reduction amount, and in particular, when measuring the electromagnetic interference reduction amount, correction by measuring the electromagnetic interference reduction amount required due to the influence of the measurement bandwidth of the measuring device is not required.
  • the present invention relates to an electromagnetic interference reduction amount calculation method, an electromagnetic interference reduction amount calculation device, a calculation program, and an electronic circuit that can calculate the electromagnetic interference reduction amount only by calculation.
  • electromagnetic interference measurement the measurement bandwidth of the measuring device at the time of measurement is specified, and when measuring from 150 kHz to 30 MHz as the measurement target frequency range, the measurement bandwidth is set to 9 kHz, from 30 MHz to 1 GHz.
  • Standard measurement (measurement bandwidth of 1 kHz for frequencies exceeding 1 GHz and measurement frequency of 1 GHz for the CISPR 2 2 standard of the International Radio Interference Special Committee and this international standard) It is defined by the “VCCI standard”) that conforms to the standard.
  • Spread-spectrum clock technology expands the frequency spectrum by adding modulation to the cucumber waveform that defines the processing operation timing inside the computer using technologies such as frequency modulation, thereby generating power distribution. To a specific frequency This technology reduces electromagnetic interference. The amount of electromagnetic interference reduction is controlled by changing the modulation parameters.
  • the amount of electromagnetic interference reduction is controlled by changing the parameters for frequency modulation.
  • the electromagnetic interference reduction effect is achieved by evaluating the electromagnetic interference characteristics after the device is completed. It was done. For this reason, it was necessary to repeat the design change if the target effect could not be obtained.
  • the theoretical value of the electromagnetic interference reduction amount is calculated by calculating the spectrum distribution of the signal when the frequency of the clock signal is modulated under the given parameters for frequency modulation. Is calculated.
  • the measured electromagnetic interference reduction amount does not depend on the measuring device bandwidth. Calculation is performed using the calculation method when the frequency is narrower than the frequency, and then the measurement is performed with the measuring device, and the calculated value is corrected using the measured value, thereby reducing the amount of electromagnetic interference reduction. The theoretical value is calculated.
  • the amount of electromagnetic interference reduction should be calculated using the formula. Can do.
  • the input signal level is not changed within the specified band, and the input signal is removed outside the specified band.
  • the calculated values can be used as they are.
  • the input signal near the center frequency in the band does not change, but the sensitivity to the input signal near the end frequency in the measurement band decreases, and the measurement band It is necessary to consider the effect of sensitivity loss at the edge frequency.
  • the first object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art and calculate the electromagnetic interference reduction due to spectrum spread, which is measured by a measuring instrument having a given measurement bandwidth.
  • Electromagnetic interference reduction calculation method that can calculate the electromagnetic interference reduction amount only by calculation without correcting the electromagnetic interference reduction amount by measurement, which was necessary when the measurement device's measurement bandwidth is wider than the modulation frequency. It is to provide a quantity calculation device, a calculation program, and an electronic circuit.
  • the second object of the present invention is to provide an electromagnetic interference reduction amount calculation method, an electromagnetic interference reduction amount calculation device, a calculation program, and a calculation program capable of correcting the influence of a decrease in sensitivity of a measuring device near an end frequency within a measurement bandwidth.
  • the present invention provides a spectrum which is a means for reducing electromagnetic interference.
  • a method for calculating a reduction amount of electromagnetic interference by spreading wherein a spectrum having a maximum amplitude within a measurement bandwidth among a plurality of spectrums generated from a frequency spectrum of an electromagnetic interference signal by spread spectrum.
  • the center frequency of the measurement bandwidth is changed so as to be included in the spectrum, the amplitudes of all the spectra included in the measurement bandwidth are summed, and the maximum sum of the amplitudes is set as the electromagnetic interference.
  • the electromagnetic interference reduction amount is calculated by dividing by the amplitude of the signal.
  • the present invention of claim 2 is characterized in that when the measurement bandwidth is wider than a modulation frequency that is a frequency fluctuation range set by the spread spectrum, the spectrum amplitude is summed. .
  • the spectrum is Of the multiple spectra generated from the frequency spectrum of the electromagnetic interference signal by spreading, the amplitude of the spectrum that is included in the measurement bandwidth and has the maximum amplitude is divided by the amplitude of the electromagnetic interference signal. The amount of interference reduction was calculated.
  • the calculation by this method does not include the influence of the spectrum other than the spectrum with the maximum amplitude, it was not possible to calculate a reliable calculated value of electromagnetic interference reduction. For this reason, in this method, the difference between the calculated value obtained by this method and the measured value measured under the same conditions is examined in advance, and the calculated value is calculated using the result of the difference when calculating the electromagnetic interference reduction amount. It was a correction.
  • the difference between the calculated value and the measured value by the conventional method is due in part to the influence of the spectrum other than the spectrum with the maximum amplitude, which was not the target of calculation by the conventional method.
  • the sensitivity of the measuring device is affected at the end frequency of the measurement bandwidth described in the present invention of claim 2.
  • the difference between the calculated value and the measured value obtained by the conventional method is affected by the spectrum other than the spectrum where the amplitude is maximum, and by the sensitivity of the measuring device at the end frequency of the measurement bandwidth. Is included.
  • the calculation by the method of the present invention can be associated with the measured value by the conventional method as follows.
  • the electromagnetic interference reduction amount is calculated by summing the amplitudes of all the spectrums included in the measurement bandwidth.
  • the value obtained by this is the same as the electromagnetic interference reduction amount obtained by the conventional method. This is a correction based on the influence of the amplitude other than the spectrum that maximizes.
  • the measured value by the conventional method is obtained. It can be calculated only by calculation.
  • FIG. 1 is a flowchart showing the flow of calculating the electromagnetic interference reduction amount according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a frequency spectrum waveform in an envelope display for explaining the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a frequency spectrum waveform in a line spectrum display for explaining the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of filter characteristics for explaining the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a comparison between the calculated value and the measured value of the electromagnetic interference reduction amount according to the first example of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing the amplitude obtained by the Bessel function for explaining the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of filter characteristics of the measuring device for explaining the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining processing performed by the electromagnetic interference reduction amount calculating apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the electromagnetic interference reduction amount calculating apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 shows a spread spectrum signal from an electronic circuit according to a second embodiment of the present invention. It is a figure which shows the interference to a mobile telephone.
  • FIG. 1 is a flowchart showing the flow of calculating the electromagnetic interference reduction amount according to this embodiment.
  • the calculation of the electromagnetic interference reduction amount according to the present invention consists of five steps.
  • the clock frequency, modulation frequency, maximum frequency deviation, and measurement device measurement bandwidth are input (step 1001).
  • step 100 the amount of electromagnetic interference reduction is estimated.
  • This step is performed by conventional techniques.
  • the first correction of the electromagnetic interference reduction amount (step 10 3) and the second correction of the electromagnetic interference reduction amount (step 10 4) are calculations according to the present invention.
  • step 10 5 the calculation of the electromagnetic interference reduction amount is completed.
  • Equation 1 The waveform is known to be given by Equation 1.
  • J n (x) is the Bessel function and is 0. Is the initial angular frequency, A is the amplitude of the clock waveform, t is the time, and n is the order of the Bessel function.
  • J n (AfZf m ) represents the amplitude of each spectrum
  • sin ⁇ 27t (f + nf n ) U represents the time variation of each spectrum
  • Equation 1 is a collection of signals with different amplitudes and frequencies. If the signal component corresponding to the “term” with the largest amplitude is selected from this set, the electromagnetic interference reduction will be the smallest. The electromagnetic interference reduction is evaluated by measuring the electromagnetic interference reduction (worst value) corresponding to the “term” with the largest amplitude.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a frequency spectrum waveform in an envelope display for explaining the present embodiment.
  • spectrum 41 before modulation is narrow and has a narrow frequency band.
  • Spectrum 41 before modulation corresponds to the spectrum before applying spread spectrum clock technology. The amount of reduction in the figure is displayed with the amplitude before modulation as 0 dB (decibel).
  • the modulated spectrum 42 shows a spectrum with a wide frequency band and a reduced electromagnetic interference by frequency modulation.
  • the electromagnetic interference reduction due to modulation can be read as a minimum of about 12 dB.
  • the spread spectrum clock technology is a technology for reducing the electromagnetic interference level using such frequency modulation, and a waveform other than a sine wave may be used for modulation.
  • the frequency spectrum component when using a waveform other than a sine wave is different from that shown in Fig. 2, but it is generally the same spectrum. Can also be approximated using the equation (1).
  • the electromagnetic interference reduction amount calculation method of the present invention includes the first correction of the electromagnetic interference reduction amount and the second correction of the electromagnetic interference reduction amount.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a frequency spectrum waveform in a line spectrum display for explaining the present embodiment.
  • the time change and amplitude of each spectrum group 20 can be calculated by s in ⁇ 27C (f + nf m ) t ⁇ , J ⁇ ( ⁇ fZfJ Therefore, the time change and amplitude of each line spectrum can be easily calculated.
  • the amplitude can be calculated using the Bessel function.
  • the time change can be calculated by 2 ⁇ (f + nt) of s in ⁇ 27t (f + n) t ⁇ .
  • the bandwidth of the band-pass filter 22 is wider than the modulation frequency 21
  • a plurality of spectrums pass through the band-pass filter 22 of the measuring device and are input to the measuring device.
  • the true value is the sum of all spectrum amplitudes.
  • the correction is performed in consideration of the influence on the measured values of the plurality of spectra. This is the first correction of the electromagnetic interference reduction amount.
  • the first correction of the electromagnetic interference reduction amount will be described below.
  • the absolute value of this amplitude ( ⁇ 1) is directly reduced and does not need to be corrected.
  • the amplitude before modulation is set to 1.
  • the level reduction rate is measured with a reduction compared to the case of one spectrum that is generally performed, and this reduction is due to the correction. It will be a thing.
  • the frequency at this time is easily determined from the selected n, and the frequency can be calculated from both (f I nf m ) and (f ⁇ nf m ).
  • the spectrum is located at both ends and the center of the measurement bandwidth, and all three spectra are targeted.
  • Int (x) means rounding down to X
  • RBW indicates the measurement bandwidth of the measuring device.
  • This correction is for a decrease in the sensitivity of the spectrum caused by the deviation of the filter characteristics of the measuring instrument from the ideal characteristics.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the characteristics of the fill for explaining the present embodiment.
  • the ideal filter characteristic 3 1 represented by the amplitude of the rectangle is different from the actual filter characteristic 3 2, which results in a curve deviating from the rectangle.
  • the actual filter characteristics 3 2 can be seen in the spectrum analyzer, which is a measuring device for reducing electromagnetic interference.
  • the filter bandwidth 3 4 where a sensitivity drop of 1 to 3 dB occurs 3 to the sensitivity of the center frequency is defined as the measurement bandwidth.
  • each spectrum corresponding to the end of the filter is subjected to a calculation due to a corresponding reduction in sensitivity. This is the second correction of the interference reduction amount.
  • the electromagnetic interference signal whose sine wave changes with time is modulated by the sine wave.
  • the electromagnetic interference signal modulates the clock wave, that is, the rectangular wave.
  • a square wave is a composite wave of a sine wave that is the fundamental wave and its higher harmonics. Electromagnetic interference reduction is also important for the harmonics, and it is necessary to calculate electromagnetic interference reduction for the harmonics contained in the square wave. It becomes.
  • the modulation frequency f mN used for the calculation as the modulation frequency is expressed as follows using the modulation frequency f m with respect to the clock frequency as it is.
  • the number of spectrums SnN treated here is expressed as follows using the modulation frequency with respect to the clock frequency and the measurement bandwidth of the measurement equipment. In other words, the same formula as formula 2 is used.
  • Equation 2 use Equation 2 to compare the bandwidth of the measurement device with the modulation frequency and calculate the number of spectra that fall within the measurement bandwidth of the measurement device.
  • the neighboring spectrum of the order of the Bessel function n max such as n 1 or n X -2, ..., or n max + ln max + 2, ... '
  • the combination that maximizes the sum of the amplitude coefficients is selected.
  • Equation 2 the sum of the absolute value of the Bessel function given by the order of n X and the absolute value of — 1 or the order of n nax should be given. From the two combinations that are the sum of the absolute value of the Bessel function and the absolute value of n X + 1, select one combination that has the greater sum.
  • FIG. 5 is a diagram showing a comparison between the calculated value and the measured value of the electromagnetic interference reduction amount according to this example.
  • the measured values of the electromagnetic interference reduction effect are plotted when the carrier frequency is 50 MHz, the modulation factor is 1.25%, and the modulation frequency is the horizontal axis variable.
  • the first correction of the electromagnetic interference reduction amount according to the present embodiment is performed (indicated by a thumbprint), it can be seen that the calculation results almost coincide with the modulation frequency until it reaches 60 kHz. However, at 60kHz and above, there is also a deviation from the measured value.
  • the second correction (indicated by a circle) of the electromagnetic interference reduction amount according to this embodiment is performed. After the correction, the measured values agree with the measured values, and it can be seen that the cause of the discrepancy seen in the first correction of the electromagnetic interference reduction was due to a decrease in sensitivity at the end of the filter bandwidth 34.
  • the electromagnetic wave can be accurately calculated.
  • the amount of interference reduction can be estimated.
  • Bessel function J n (Af / f m ) represents the amplitude, that the amplitude is involved in the electromagnetic interference reduction level, and that the order n that maximizes the amplitude is searched. A simple search method will be described.
  • FIG. 6 is a diagram showing the amplitude obtained by the Bessel function for explaining the present embodiment.
  • the horizontal axis in the figure is the n value of the Bessel function.
  • n AfZf m - in order Bessel function from S n until n-AfZfm + Sn, can be found the order of the maximum amplitude.
  • the maximum combination of spectrum amplitudes corresponding to the number included in the measurement bandwidth can be easily found.
  • the search for the maximum value can be greatly simplified.
  • an example of calculating the electromagnetic interference reduction amount from a given parameter has been shown.
  • the amount of electromagnetic interference reduction by the combination of each parameter parameter such as the modulation frequency and the modulation degree is measured. It is possible to theoretically derive the optimal combination of parameters by using what can be realized only by calculation, and it can also be used as a design tool for setting spectrum diffusion parameters when designing electronic circuits. To be able to wear.
  • Measurement bandwidth (RBW) of spectrum analyzer which is a measuring instrument: Calculate the amount of electromagnetic interference reduction at the fundamental and second harmonics for the condition example above 100kHz.
  • RBW Measurement bandwidth
  • step 1003 the first correction of the electromagnetic interference reduction amount is performed (step 1003).
  • Equation 2 scan Bae Kutoramu number S n to be taken at once RBW instrument wear by calculating that the two.
  • the maximum value of the amplitude considering the influence of the RBW of the measuring instrument is 0.391 obtained first, and the adjacent spectrum with a coefficient of 0.365 (49.6 MHz and 49.7 MHz).
  • the second correction of the electromagnetic interference reduction amount is performed (step 104).
  • the effect of a decrease in detection sensitivity of the measuring device is corrected.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of filter characteristics of the measuring device for explaining the present embodiment. Referring to Fig. 7, it can be seen that the detection sensitivity of the measuring instrument is highest at the center frequency and decreases when it deviates from the center frequency.
  • 0.391 and 0.365 are 0.277 and 0.258, respectively, and the combined value is 0.535, and the electromagnetic interference reduction is required to be 0.535 times the pre-modulation level.
  • the amount of electromagnetic interference reduction at the second harmonic with a frequency of 100 MHz, and the setting parameters according to the equations (3), (4), (5), and (6) correspond to the second harmonic of the clock frequency. The same calculation as above is performed.
  • the respective counts handled in the first correction stage are 0.318 and 0.291, and the sum after the second correction is calculated to be 0.431. Can be calculated to reduce electromagnetic interference by 0.431 times.
  • the method of this embodiment is a method of calculating the electromagnetic interference reduction amount by spread spectrum, which is a means for reducing electromagnetic interference, and is generated from the frequency spectrum of the electromagnetic interference signal by spread spectrum.
  • the center frequency of the measurement bandwidth is changed so that the spectrum with the maximum amplitude is included in the measurement bandwidth among all of the multiple spectrums, all of the spectra included in the measurement bandwidth are included.
  • the electromagnetic interference reduction amount can be calculated.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining the processing performed by the electromagnetic interference reduction amount calculating apparatus according to this embodiment.
  • the frame on the right side of the flowchart outlines the explanation corresponding to each step.
  • step 8 0 numerical data is input by input means (step 8 0 1).
  • the clock frequency f As parameters required for the calculation, input the clock frequency f, modulation frequency f m , maximum frequency deviation ⁇ f, and measurement bandwidth RBW of the measuring instrument from an input device such as a keyboard.
  • the If the maximum frequency deviation must be calculated from the modulation factor (%) given to the clock frequency, the modulation factor is input and the maximum frequency deviation can be calculated from A f f X (modulation factor Z100). it can.
  • the provisional order of the Bessel function refers to n.
  • the Bessel function has the maximum amplitude at the order close to the provisional order n.
  • add the amplitude corresponding to the order n that maximizes the amplitude and the amplitude corresponding to the order before and after n determine the combination that maximizes the sum of the amplitudes, and correct the amplitude of the order n
  • a correction value of 1 is calculated (step 80 4).
  • the second correction value at the end of the measurement bandwidth is calculated (step 8 0 5).
  • step 8 06 the first correction value and the second correction value are added to calculate the amplitude
  • step 8 07 the electromagnetic interference reduction amount is calculated and displayed using the amplitude thus calculated
  • the amount of electromagnetic interference reduction can be calculated when data is input.
  • FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the electromagnetic interference reduction amount calculating apparatus according to the present embodiment.
  • the electromagnetic interference reduction amount calculating apparatus includes an input unit 1 1 0, an arithmetic processing unit 1 2 0, a storage unit 1 3 0, and an output unit 1 4 0.
  • the input section 1 1 1 input the spread spectrum setting parameter.
  • the electromagnetic interference reduction amount of the clock waveform enter the clock frequency, modulation frequency, maximum frequency deviation, and measurement bandwidth.
  • the arithmetic processing unit 1 2 0 calculates the amount of electromagnetic interference reduction due to spread spectrum.
  • the provisional order of the Bessel function with the maximum amplitude and the order of the Bessel function with the maximum amplitude can be calculated.
  • the arithmetic processing unit 120 can calculate the amplitude and the electromagnetic interference reduction amount.
  • the storage unit 1 3 0 can store data necessary for calculation performed by the arithmetic processing unit 1 2 0.
  • the output unit 140 can output the electromagnetic interference reduction amount calculated by the arithmetic processing unit 120.
  • the electromagnetic interference reduction amount requiring correction by measurement is calculated.
  • the influence of the measurement bandwidth is calculated by calculating the electromagnetic interference reduction amount from the maximum sum of the amplitudes of all the spectra included in the measurement bandwidth. This eliminates the need to correct the electromagnetic interference level that was required, and makes it possible to calculate the electromagnetic interference reduction amount only by calculation.
  • the electromagnetic interference reduction amount calculation apparatus realizes the operation in hardware, and also calculates a calculation program (application) 2 0 0 for executing each calculation described above as an electromagnetic interference reduction amount that is a computer device. It can be implemented as software by executing it on a computing device.
  • This calculation program 200 is stored in a magnetic disk, a semiconductor memory, or other recording medium, loaded from the recording medium to the electromagnetic interference reduction amount calculation device, and executes the operation to obtain each numerical information described above. calculate.
  • the modulation frequency that maximizes the electromagnetic interference reduction amount when the clock frequency, maximum frequency deviation, and measurement bandwidth are constant is calculated.
  • Maximum frequency deviation and measurement bandwidth and that of modulation frequency Each value can also be used to set the spectrum spread of the electronic circuit.
  • the measurement standard to be measured (the “CISPR 2 2” standard of the International Special Committee on Radio Interference and the international standard “ When the measurement bandwidth is determined by the “VCCI standard”))
  • the modulation frequency by the spread spectrum technology should be 9 kHz.
  • the modulation frequency should be 120 kHz, and when the maximum reduction effect is expected at frequencies exceeding 1 GHz. It can be seen that the modulation frequency should be selected to be 1 MHz.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the interference of the spread spectrum signal 3 2 0 from the electronic circuit 3 10 to the mobile phone 3 3 0 according to the present embodiment.
  • the modulation frequency f m of the spectrum spread signal 3 2 0 is 12.5 kHz, which is the occupied bandwidth of the mobile phone. Or by making it equal to 25kHz.
  • the measurement bandwidth be equal to the occupied bandwidth of the device subject to the interference.
  • electromagnetic interference reduction amount calculation method electromagnetic interference reduction amount calculation apparatus, calculation program, and electronic circuit of the present invention, the following effects are achieved. .
  • the measurement bandwidth of the electromagnetic interference reduction that requires correction by measurement is modulated.
  • the electromagnetic interference reduction amount from the maximum sum of the amplitudes of all the spectra included in the measurement bandwidth when the frequency is wider than the frequency, no correction by measurement is required. The amount of reduction can be calculated only by calculation.
  • the electromagnetic interference is reduced by correcting the influence of the sensitivity reduction of the measurement equipment on the spectrum near the end frequency within the measurement bandwidth.
  • the quantity can be calculated with high accuracy.

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Abstract

 電磁妨害の低減手段であるスペクトラム拡散による電磁妨害低減量の計算方法であって、スペクトラム拡散により電磁妨害信号の周波数スペクトラムから生成された複数のスペクトラムのうち、振幅が最大となるスペクトラムが測定帯域幅内に含まれるように測定帯域幅の中心周波数を変化させた場合に、測定帯域幅内に含まれる全てのスペクトラムの振幅を合計し、振幅の合計の最大値を電磁妨害信号の振幅で除算することにより、電磁妨害低減量を算出することを特徴とする。

Description

明細書
電磁妨害低減量の計算方法、 電磁妨害低減量計算装置、 計算プログラム及び電子 回路
技術分野
本発明は、 電磁妨害低減量の予測方法に関し、 特に、 電磁妨害低減量を測定す る際に、 測定機器の測定帯域幅の影響により必要となる電磁妨害低減量の測定に よる補正を不要とし、 電磁妨害低減量を計算のみにより算出できる電磁妨害低減 量の計算方法、電磁妨害低減量計算装置、計算プログラム及び電子回路に関する。
背景技術
電子機器の小型化に伴い、 高密度実装された電子回路においては、 伝送線路間 の電磁結合の影響も無視することができなくなり、 予期しない電子回路の誤動作 の原因となる電磁妨害 (E M I ) が発生することがある。 特に、 デジタル回路で 使用されるクロック波形で電磁妨害が発生しゃすいことが知られている。
電磁妨害に関する規制では、 電磁妨害の放出量に関する試験方法と許容値を規 定しており、 市場の製品については該当する E M I規格を満たす必要がある。 電磁妨害測定では、 測定時の測定機器の測定帯域幅を規定しており、 測定対象 の周波数範囲として 150kHzから 30MHzでの測定においては測定帯域幅を 9kHzとす ることを、 30MHzから 1 GHzでの測定においては測定帯域幅を 1 0kHzとすることを、 1GHzを超える周波数においては測定帯域幅を 1MHzとすることを標準規格 (国際無 線障害特別委員会の 「C I S P R 2 2」 規格およびこの国際規格に準じた 「V C C I規格」 ) によって規定されている。
スペクトラム拡散クロック技術は、 コンピュータ内部の処理動作タイミングを 規定するク口ック波形に、 周波数変調などの技術により変調を加えることで周波 数スぺクトラムを広げ、 それにより電力分散を発生させることで特定の周波数に おける電磁妨害を低減させる技術である。 電磁妨害の低減量は変調のためのパラ メータを変更して制御を行う。
この方法では、 周波数変調のためのパラメ一夕を変更することで電磁妨害の低 減量を制御するが、 従来の設計方法では、 電磁妨害低減効果は、 装置完成後の電 磁妨害の特性評価により行われていた。 このため、 目標とする効果が得られなか つた場合には、 設計変更を繰り返す必要があった。
また、 電磁妨害低減量の測定の場合、 測定機器の帯域幅が変調周波数よりも広 い場合には、 測定される電磁妨害低減量が測定機器の帯域幅に依存するという問 題があり、 測定機器の帯域幅によるレベル差を補正する必要があった。
このような状況の解決に類する方法の一例が、 例えば特開 2 0 0 3 - 1 5 0 6
6 0号公報 (文献 1 ) に記載されている。
文献 1に開示される方法では、 与えられた周波数変調のためのパラメ一夕の条 件で、 クロック信号を周波数変調した際の信号のスぺクトル分布を算出して電磁 妨害低減量の理論値を算出する。
文献 1の方法の場合、 測定機器の帯域幅が変調周波数よりも広い場合には、 最 初に、 測定される電磁妨害低減量が測定機器の帯域幅に依存しない、 測定機器の 帯域幅が変調周波数よりも狭い場合の計算方法を用いて計算を行い、 次に測定機 器での測定を行ない、 これにより得た測定値を用いて計算値を補正することによ り、 電磁妨害低減量の理論値を算出するというものである。
文献 1の方法の場合、 測定機器の帯域幅によるレベル差については、 測定値と 計算値の差分を求め、 差分を用いて計算値を補正することにより、 電磁妨害抑制 効果を計算により推定することができる。
上述した従来の技術は、 以下に述べるような問題点があった。
文献 1の方法では、 測定機器の帯域幅を考慮しなくても良い場合、 すなわち測 定機器の帯域幅が変調周波数よりも狭い場合には、 計算式を用いて電磁妨害低減 量を算出することができる。
しかしながら、 測定機器の測定帯域幅を考慮しなければならない場合、 つまり は測定機器の測定帯域幅が変調周波数より広い帯域幅となる場合においては、 そ の際に必要となるレベル補正値は測定により求めていた。 このため、 測定帯域幅 が変調周波数より広い周波数幅となる場合には、 レベル補正のために別途測定を 必要とするという問題があった。
また、 文献 1の方法を含めた従来の方法の場合、 理想的と仮定した測定機器の 測定帯域幅の定義と、 実測による現実的な測定帯域幅の定義が異なることが考慮 されていないために、 計算誤差が発生するという問題がある。
すなわち、 理想的と仮定した測定帯域幅の定義では、 指定帯域内においては入 力信号レベルに変化を与えず、 指定帯域外においては入力信号を除去するという ものである。 つまり、 測定機器の測定帯域幅内で理想的なフィルタ特性が実現さ れている場合には、 計算値をそのまま使用することができる。
しかしながら、 実際の測定機器では、 その帯域内の中心周波数付近における入 力信号には変化がないが、 測定帯域内の端部周波数付近における入力信号に対す る感度が低下してしまい、 測定帯域の端部周波数における感度低下の影響を考慮 する必要がある。
さらに、 指定帯域外であっても入力信号は完全に除去されることなく、 一定の 割合で測定機器に検出されてしまうこともあり、 その影響による誤差の発生も無 視できないという問題があった。
本発明の第 1の目的は、 上記従来技術の欠点を解決し、 与えられた測定帯域幅 を有する測定機器で測定される、 スぺク卜ラム拡散による電磁妨害低減量を計算 する際に、 測定機器の測定帯域幅が変調周波数よりも広い場合に必要としていた 測定による電磁妨害低減量の補正を不要とし、 電磁妨害低減量を計算のみにより 算出できる電磁妨害低減量の計算方法、 電磁妨害低減量計算装置、 計算プロダラ ム及び電子回路を提供することにある。
本発明の第 2の目的は、 測定帯域幅内の端部周波数付近での測定機器の感度低 下の影響を補正できる電磁妨害低減量の計算方法、 電磁妨害低減量計算装置、 計 算プログラム及び電子回路を提供することにある。
発明の開示
上記目的を達成するための本発明は、 電磁妨害の低減手段であるスペクトラム 拡散による電磁妨害低減量の計算方法であって、 前記スペクトラム拡散により電 磁妨害信号の周波数スぺクトラムから生成された複数のスぺクトラムのうち、 振 幅が最大となるスペクトラムが測定帯域幅内に含まれるように前記測定帯域幅の 中心周波数を変化させた場合に、 前記測定帯域幅内に含まれる全てのスぺクトラ ムの振幅を合計し、 前記振幅の合計の最大値を前記電磁妨害信号の振幅で除算す ることにより、 電磁妨害低減量を算出することを特徴とする。
また、 請求項 2の本発明は、 前記測定帯域幅が前記スペクトラム拡散により設 定される周波数の変動幅である変調周波数よりも広い場合に、 前記スペクトラム の振幅の合計を行うことを特徴とする。
従来から行われている電磁妨害低減量の測定値の計算方法では、 電磁妨害低減 量の測定帯域幅がスペクトラム拡散により設定される周波数の変動幅である変調 周波数よりも広い場合、 前記スぺクトラム拡散により電磁妨害信号の周波数スぺ クトラムから生成された複数のスペクトラムのうち、 測定帯域幅内に含まれかつ 振幅が最大となるスぺクトラムの振幅を電磁妨害信号の振幅で除算して、 電磁妨 害低減量を算出していた。
この方法による計算では、 振幅が最大となるスぺクトラム以外のスペクトラム の影響は含まないで算出を行うために、 信頼のできる電磁妨害低減量の計算値を 計算することはできなかった。 このため、 この方法では、 予めこの方法による計 算値と同じ条件で測定した測定値との差分を調べておき、 電磁妨害低減量を算出 する際に、 当該差分の結果を用いて計算値の補正をするというものであった。 従来の方法による計算値と測定値との差分の原因は、 ひとつには従来方法では 計算の対象となっていなかった、 振幅が最大となるスぺクトラム以外のスぺクト ラムの影響に加え、 請求項 2の本発明で述べている測定帯域幅の端部周波数での 測定機器の感度低下の影響がある。 このように、 従来の方法による計算値と測定 値との差分の原因は 2つある。 従来方法での計算値と測定値との差分には、 振幅 が最大となるスペクトラム以外のスぺクトラムが及ぼす影響と測定帯域幅の端部 周波数での測定機器の感度低下が及ぼす影響のいずれもが含まれる。
本発明の方法による計算は、 従来の方法による測定値と次のように対応づける ことができる。 最初に、 前記測定帯域幅内に含まれる全てのスペクトラムの振幅を合計して、 電磁妨害低減量を算出するが、 これにより得られる値は、 従来の方法で得られる 電磁妨害低減量に、 振幅が最大となるスペクトラム以外の振幅が与える影響によ る補正を行ったものである。
次に、 前記算出された前記電磁妨害低減量に対して、 測定帯域幅の端部周波数 での測定機器の感度低下が及ぼす影響による第 2の補正を行うことにより、 従来 方法での測定値を、 計算のみにより算出することができる。
図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の第 1の実施例による電磁妨害低減量算出の流れを示すフロー チャートである。
図 2は、 本発明の第 1の実施例を説明するための包絡線表示での周波数スぺク 卜ラム波形の一例を示す図である。
図 3は、 本発明の第 1の実施例を説明するための線スぺクトラム表示での周波 数スペクトラム波形の一例を示す図である。
図 4は、 本発明の第 1の実施例を説明するためのフィルタの特性例を示す図で ある。
図 5は、 本発明の第 1の実施例による電磁妨害低減量の計算値と測定値の比較 を示す図である。
図 6は、 本発明の第 1の実施例を説明するためのベッセル関数で得られる振幅 を示す図である。
図 7は、 本発明の第 1の実施例を説明するための測定機器のフィルタ特性例を 示す図である。
図 8は、 本発明の第 1の実施例による電磁妨害低減量計算装置でなされる処理 を説明するためのフローチャートである。
図 9は、 本発明の第 1の実施例による電磁妨害低減量計算装置の構成を示す図 である。
図 1 0は、 本発明の第 2の実施例による電子回路からのスペクトラム拡散信号 の携帯電話への干渉を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の好適な実施例について図面を参照して詳細に説明する。
図 1は、 本実施例による電磁妨害低減量算出の流れを示すフローチャートであ る。
図 1を参照すると、 本発明による電磁妨害低減量の算出は 5つのステツプょり 構成される。
最初に、 データ入力を行う。 ここでは、 クロック周波数、 変調周波数、 最大周 波数偏移及び測定機器の測定帯域幅が入力される (ステップ 1 0 1 ) 。
次に、 電磁妨害低減量の概算を行う (ステップ 1 0 2 ) 。
このステップは従来技術により行う。
次の、 電磁妨害低減量の第 1の補正 (ステップ 1 0 3 ) 、 及び電磁妨害低減量 (ステップ 1 0 4 ) の第 2の補正は本発明による計算である。
以上の結果を用いて、 電磁妨害低減量の算出が完了する (ステップ 1 0 5 ) 。 以下、 図 1の各ステップについて詳細に説明する。
最初に、 従来技術である電磁妨害低減量の概算処理を説明する。
搬送周波数が f (Hz)のサイン (正弦) 波を変調周波数が fra (Hz)のサイン波で、 最 大周波数偏移△ f (Hz) = f X変調度 p (%)で周波数変調した際の波形は式 1で与えら れることが知られている。
式 1は例えば、 細野俊夫他 「周波数解析 ·変調と雑音の理論」 p 1 6 8— 1 7 8 光琳書院 (1 9 6 4 ) 、 又は、 谷村功 「無線通信工学」 p 4 6— 4 9 コロナ社 (1 9 6 0 ) に記載されている。 f、
a = A{ J0 sin(27tft + e0)
、f,n
M Af、
sin{2 (f + fm)t + θ0}- 3 A― sin{2n(f -fm)t + 90}
f„ 、 ノ
式 (1) f、
+ J2 sin{27t(f + 2fm)t + e0}— J2 ― sin{2n(f-2fm)t + 90}
、 ノ fmソ
sin{2n(f + 3fm)t + e0}-J3 —— sin{2n(f-3fm)t + e0}
J I f m I
+ ここに、 Jn(x) はベッセル関数を示し、 0。は角周波数の初期値を、 Aはクロ ック波形の振幅を、 tは時間を、 nはベッセル関数の次数を示す。
J n(AfZfm)の項はそれぞれのスぺクトラムの振幅を表し、 sin{27t(f + nfn) Uの項はそれぞれのスぺクトラムの時間変化を表す。
つまり、 式 1は、 異なる振幅と周波数を有する信号の集合体である。 この集合 体の中で、 最も振幅の大きい「項」に対応した信号成分を選択すれば、 電磁妨害低 減量が最も小さいことになる。 電磁妨害低減量の評価は、 最も振幅の大きい「項」 に対応した電磁妨害低減量 (最悪値) の測定により行われている。
図 2は、 本実施例を説明するための包絡線表示での周波数スぺクトラム波形の 一例を示す図である。
図 2を参照すると、 変調前のスペクトラム 41は幅が狭く、 周波数帯域が狭い ことがわかる。 変調前のスペクトラム 41は、 スペクトラム拡散クロック技術を 適用する前のスぺクトラムに対応する。図の低減量は変調前の振幅を 0 dB (デシ ベル) として表示してある。
しかし、 変調後のスペクトラム 42は、 周波数変調することにより周波数帯域 が広がりを示すと共に、 電磁妨害も低減されたスぺクトラムとなっている。
図 2では、 変調による電磁妨害低減は最小で約 12dBと読みとることができる。 スペクトラム拡散クロック技術は、 このような周波数変調を用いた電磁妨害レ ベル低減の技術であり、 変調にはサイン波以外の波形を用いることもある。 サイ ン波以外の波形を用いた場合の周波数スペクトラム成分は、 図 2とは異なるが、 概ね、 同様のスペクトラムとなることから、 サイン波以外の各種の変調において も数 1の式を用いれば概算することができる.。
以上に、 従来技術による電磁妨害低減量の概算計算処理について説明した。 次に、 本実施例による電磁妨害低減量の計算方法について説明する。
図 1で説明したように、 本発明の電磁妨害低減量の計算方法は、 電磁妨害低減 量の第 1の補正及び電磁妨害低減量の第 2の補正で構成される。
最初に、 電磁妨害低減量の第 1の補正を説明する。
図 3は、 本実施例を説明するための線スぺクトラム表示での周波数スぺクトラ ム波形の一例を示す図である。
図 3で、 スペクトラム群 2 0のそれぞれの時間変化と振幅は、 上記の説明のよ うに式 1を構成する、 s in{27C ( f +n fm) t }、 J η (Δ fZfJで算出できるので、 各 線スペクトラムの時間変化と振幅は容易に算出することができる。
つまり、 最大周波数偏移 Δ f と変調周波数 f mがわかり、 ベッセル関数の次数 を特定できれば、 ベッセル関数を用いて振幅を算出することができる。 また、 時 間変化については、 s in{27t ( f + n ) t }の 2 ττ ( f +n tによって算出すること ができる。
このような計算は、 帯域フィルタ 2 2の帯域幅が変調周波数 2 1よりも狭い場 合には、 測定機器で検出されるスぺクトラムは 1本のみのスペクトラムとなるた め、 問題なく実行できる。
しかしながら、 帯域フィルタ 2 2の帯域幅が変調周波数 2 1よりも広い場合に は、 測定機器の帯域フィルタ 2 2を複数のスペクトラムが通過して測定機器に入 力されることになる。 この場合には、 全てのスペクトラムの振幅をベクトル合算 した値が真の測定値となる。
このように、 測定機器の帯域フィルタ 2 2を複数のスペクトラムが通過して測 定機器に入力する場合に、 複数のスペクトラムの測定値への影響を考慮して補正 を行うのが、 本発明による電磁妨害低減量の第 1の補正である。
以下、 電磁妨害低減量の第 1の補正について説明する。
最初に、 電磁妨害低減が最小となる、 つまりは、 振幅 J n (A f_ ) が最大と なるスぺクトラムを選択する。
ここで、 測定機器の測定帯域幅が変調周波数より狭い帯域幅となる場合は計算 対象のスペクトラムは 1本となるので、 この振幅の絶対値 (< 1 ) がそのまま低 減率となり、 補正をする必要はない。 ここで、 変調をかける前の振幅を 1として いる。
次に、測定機器の測定帯域幅(RBW)が変調周波数より広い帯域幅となる場合は 計算対象のスペクトラムは複数となる。 このため、 従来技術により、 振幅】η (Δ f/fm)が最大となるスぺクトラムのみを 1本選択する算出方法に対しては、 補正 が必要となる。
具体的には、測定帯域幅(RBW)内で隣接する複数のスペクトラムの振幅 J η (Δ fZfm)をすベて加算し、 その結果がもっとも大きくなる値の絶対値から算出され る値を電磁妨害低減量とするというものである。
すなわち、 電磁妨害低減量の第 1の補正によれば、 一般に行われているスぺク トラム 1本の場合よりもレベル低減率は目減りして測定されることになり、 この 目減りは、 補正によるものということになる。
また、 この時の周波数は選択した nから容易に決定され、 周波数は(f I nfm) 及び (f —nfm)の両方から計算することができる。
このときの計算対象のスペクトラム本数 Snは、 式 2で与えられる。 例えば、 RBW=100 kHzであれば、 fm= 100kHzのときには、 測定帯域幅の帯域の両端にスぺク トラムが位置し、 2本のスペクトラムが対象となる。
また、 =50kHzであれば、測定帯域幅の両端と中心にスペクトラムが位置する ことになり、 全部で 3本のスペクトラムが対象になる。
( RBW、
S„ = Int + 1 · · · ·式 (2 ) ここに、 Int (x)は Xの切り捨て整数化を意味するものとし、 RBWは測定機器の測 定帯域幅を示している。
次に、図 1に示した電磁妨害低減量の第 2の補正についてその方法を説明する。 この補正は、 測定機器のフィルタ特性の理想特性からのずれに起因するスぺクト ラムの感度低下に対する補正である。
図 4は、 本実施例を説明するためのフィル夕の特性例を示す図である。 図 4を参照すると、 矩形の振幅で表される理想のフィルタ特性 3 1に対して、 現実のフィル夕特性 3 2は矩形からずれた曲線からなり、 結果として、 周波数帯 域制限をもつものとなる。 現実のフィルタ特性 3 2は、 電磁妨害低減量の測定機 器であるスペクトラムアナライザで見られる。
具体例であるが、 代表的なスペクトラムアナライザでは、 中心周波数の感度に 対して、 一 3 dBの感度低下 3 3が発生す フィル夕帯域 3 4を測定帯域幅として 定義している。
図 4を参照すると、 理想的なフィルタ特性 3 1を用いた計算では、 4本のスぺ クトラムが振幅に影響を受けることなく通過できるのに対し、 現実のフィルタ形 状 3 2を考慮した計算では、 4本のスペクトラムのうち、 フィル夕の端部に近い
2本のスぺクトラムに関しては振幅に制限を受けることがわかる。
このような制限を考慮することが第 2の補正である。
つまり、 従来方法である式 1を用いて求められたスペクトラムの振幅を求めた 後、 フィルタの端部にあたるスペクトラムにはそれぞれ、 相応の感度低下に起因 する補正を与えて計算を行うことが、 電磁妨害低減量の第 2の補正である。
次に、 本発明の高調波への適用例について説明する。
上述した説明では、 時間変化がサイン (正弦) 波の電磁妨害信号を、 サイン波 で変調した場合について述べた。 一方、 スペクトラム拡散クロック技術による変 調では、 電磁妨害信号はクロック波、 つまり矩形波を変調することになる。
矩形波は、 基本波となるサイン波とその高次高調波の合成波であり、 電磁妨害 低減はその高調波においても重要であり、 矩形波に含まれる高調波での電磁妨害 低減計算が必要となる。
高調波を考える場合も基本的にはサイン波と同様の扱いができ、 N次高調波の 変調にかかる変数を下記のように扱うことによって同様の計算が可能となる。 クロックの基本波となるサイン波の N次高調波の計算を行う場合に、 搬送波と して計算に用いる搬送周波数 は、 クロック周波数 (=搬送周波数) f を用いて、 次のように表される。
f N=Nf (Hz) · · ■ ·式 ( 3 ) N次高調波の計算を行う場合に、変調周波数として計算に用いる変調周波数 fmN は、 クロック周波数に対する変調周波数 f mをそのまま用いて、 次のように表され る。
f f m(Hz) · · · ·式 (4)
N次高調波の計算を行う場合、 最大周波数偏移として計算に用いる最大周波数 偏移 Δί Νは、 クロック周波数の最大周波数偏移 Δίを用いて、 次のように表され る。
Δί „=NAf (Hz) · · · ·式 (5)
N次高調波とした場合に、 ここで扱うスペクトラム本数 SnNは、 クロック周波 数に対する変調周波数 と測定機器の測定帯域幅を用いて、 次のように表される。 つまり、 式 2と同じ式を用いることになる。
+1 · · · ·式 (6)
Figure imgf000013_0001
次に、図 1のフローチャートを参照して、高調波への適用例を詳細に説明する。 なお、 図 1のフローチャートに対応する説明については、 文末括弧内に図 1のス テツプ番号を示した。 また、 図 1による計算結果の測定結果との比較についても 説明する。
最初に、 クロック周波数 (搬送周波数) 、 変調周波数、 最大周波数偏移 (=ク ロック周波数 X変調度 (%) /100) 、 測定器の測定帯域幅を入力する (ステップ 101) 。
次に、 電磁妨害低減量の概算を計算する。 入力した数値に式 1を適用して、 ベ ッセル関数で与えられる振幅を計算する。 そこで、 最大値を示す振幅の絶対値を 探索し、 振幅の最大値を与えるベッセル関数 J η(ΔίΖ ) の次数 ηを ηΜΧとし ておく (ステップ 102) 。
次に、 式 2を用いて測定機器の帯域幅と変調周波数を比較し、 測定機器の測定 帯域幅内に入るスぺクトラムの本数を計算する。 ここで算出されるスペクトラムの本数により、 ベッセル関数の次数 n maxの周辺 次数、 例えば n 1や n X— 2、 · ·、 又は n max+ l n max+ 2、 · 'などか ら、 隣接するスペクトラム群の組み合わせとして、 その振幅の係数の総和が最大 になる組み合わせを選別する。
具体的には、 式 2で得られる本数が 2本ならば、 n Xの次数で与えられるべッ セル関数の絶対値と — 1との絶対値の総和、 又は n naxの次数で与えられるべ ッセル関数の絶対値と、 n X + 1との絶対値の総和である 2組の組み合わせから、 総和のより大きい 1つの組み合わせを選ぶ。
このようにして得られた総和が、 電磁妨害低減量の第 1の補正に対応する (ス テツプ 1 0 3 )
次に、 このようにして得られた結果と測定値の比較について説明する。
図 5は、 本実施例による電磁妨害低減量の計算値と測定値の比較を示す図であ る。
図では、 搬送周波数を 50MHzとし、 変調度を 1. 25 %とし、変調周波数を横軸変数 とした場合の電磁妨害低減効果測定値をプロットしている。 測定は、 RBW=3kHzの 場合 (き印で示す) と RBff=100kHz (酾印で示す) の場合の 2種類について行った。 次に、 「補正なし」 の計算結果 (△印で示す) は、 図 1のステップ 1 0 2で述 ベた従来技術による電磁妨害低減量の概算で得られる結果であり、 RBW=3kHzの測 定値と一致していることがわかる。 この結果は、 測定帯域幅が、 変調周波数 よ りも狭い場合においては、 補正が不要であることを表している。
次に、 RBW=100kHzの測定結果を見ると、 変調周波数 fmが測定帯域幅より狭くな る範囲で大きな偏差を生じていることが示され、 この部分が補正を必要とするこ とがわかる。
そこで、 本実施例による電磁妨害低減量の第 1の補正を行う (◊印で示す) と、 変調周波数が 60kHzとなるまではほぼ計算結果と合致することがわかる。しかしな がら、 60kHz以上ではまた測定値との乖離がみられる。
そこで、 本実施例による電磁妨害低減量の第 2の補正 (〇印で示す) を行う。 補正後は測定値との一致が見られ、 電磁妨害低減量の第 1の補正で見られた乖離 の原因はフィル夕帯域幅 3 4の端部における感度低下が原因であったことがわか る。
このように、 本実施例による電磁妨害低減量の第 1の補正と電磁妨害低減量の 第 2の補正を組み合わせることにより、 測定帯域幅が変調周波数よりも広い場合 においても、 計算により正確に電磁妨害低減量を見積もることができる。
次に、 本実施例による計算処理の簡略化を行う方法について説明する。
ベッセル関数 J n(Af/fm) が振幅を表し、 その振幅が電磁妨害低減レベルに 関与すること及びその振幅を最大とする次数 nを検索することなどを説明したが、 この最大値をより簡便に探索する方法について説明する。
図 6は、 本実施例を説明するためのベッセル関数で得られる振幅を示す図であ る。 なお、 図の横軸はベッセル関数の n値である。
図 6を参照すると、べッセル関数 J η (Δ fZ )では η = Δ f Zfmの付近で零(ゼ 口) への収束が起こる。 このようなベッセル関数の特性に基づき、最初に η = Δί Zfmの付近を探索する。
また、 この η = Δ f / f mの付近でベッセル関数は最大値となる。
以上から、 簡便に振幅の最大値を求める方法として n = Af/fmをまず計算し、 次に式 2で得られる Snを考慮し、 n =△f/fm_Snからn = ΔfZfm+Snの範囲で振 幅を計算すればよいことが導かれる。
上記の簡便に最大値を探索する方法では、 n = AfZfm— Snから n-AfZfm+Sn 迄のベッセル関数の次数の中に、 振幅最大となる次数を見出すことができる。 ま た、 この範囲の次数の中で、 測定帯域幅に含まれる本数に該当するスペクトラム 振幅の最大の組み合わせを、 容易に見出すことができる。
N次の高調波においては、 η = Δί N fm—NSnからn =△f N/fm+NSn迄を求 めればよい。
このようにすることにより、 最大値の探索を大いに簡略化できることになる。 上記の実施例では、 与えられたパラメ一夕から電磁妨害低減量を計算する例を 示してきたが、 変調周波数、 変調度などの各パラメ一夕の組み合わせによる電磁 妨害の低減量が測定によらず計算だけで実現できることを利用し、 最適なパラメ 一夕の組み合わせを理論的に導くことができ、 電子回路を設計する時点で、 スぺ クトラム拡散のパラメータを設定するための設計手段としても利用することがで きる。
次に、 本実施例による具体的な動作例について、 図を用いて説明する。
下記の条件例の場合について、 計算例を示す。 〔条件例〕
ク口ック周波数: 50MHz
変調周波数: 100kHz
変調度: 1%
測定機器であるスペクトラムアナライザの測定帯域幅 (RBW) : 100kHz 以上の条件例について、 基本波、 2次高調波での電磁妨害低減量を求める。 な お、 図 1を参照し、 図のフローチャートに対応する説明については、 文末括弧内 に図 1のステップ番号を示した。
最初に、 図 1の電磁妨害低減量の概算を行う (ステップ 1 0 2) 。
最大の電磁妨害低減量を示す J n(Af/im)を算出すると、 n=4の時 (周波数で は、 49.6MHz、 50.4MHz)に係数の絶対値が 0.391となり、最大を示す。つまり、 50MHz 付近において、 もっとも電磁妨害低減が少ない周波数でのレベル低減値は変調前 の 0.391倍であることになる。
次に、 電磁妨害低減量の第 1の補正を行う (ステップ 1 0 3) 。 式 2により、 測定器の RBWで一度に捉えられるスぺクトラム本数 Snは 2本であることを算出で きる。
ここでは、 本実施例による計算処理の簡略化を行う方法を用いる。
そこで、 n=4の付近の J ^ ) と J 4+ 1 (Af ) で表される係数を それぞれ求めると、 それぞれ 0.365、 0.261となる。
この結果から、測定器の RBWによる影響を考慮した振幅の最大値は、最初に得ら れた 0.391と、 それに隣接する 0.365の係数を持つスペクトラム (49.6MHzと 49. 7
MHz) の組み合わせにより得られることがわかる。
次に、 電磁妨害低減量の第 2の補正を行う (ステップ 1 04) 。 第 2の補正で は、 測定機器の検出感度低下の影響を補正する。
図 7は、本実施例を説明するための測定機器のフィルタ特性例を示す図である。 図 7を参照すると、 測定機器の検出感度は中心周波数で最も高く、 中心周波数 からずれると低下することがわかる。
以下に述べる電磁妨害低減量の第 2の補正は、 図 7を用いて行った。
振幅の最大値の計算に用いられるスペクトラムは、 測定帯域幅の両端に位置す ることになるので、 測定器の感度低下を図 7から求め、 それぞれ一 3 d Bの補正を 行う。
その結果、 0. 391と 0. 365はそれぞれ 0. 277と 0. 258となり、 その合算値は 0. 535 となり、 電磁妨害低減は変調前のレベルの 0. 535倍であることが求まられる。 次に、 周波数 100MHzの 2次高調波での電磁妨害低減量であるが、 式 3、 式 4、 式 5、 式 6の各式により設定パラメ一夕をクロック周波数の 2次高調波に対応し たパラメ一夕に置き換え、 上記と同様の計算を行う。 その結果、 第 1の補正の段 階で扱うそれぞれの計数が 0. 318と 0. 291となり、 また第 2の補正を行った後の総 和が 0. 431と求められ、 2次高調波においては 0. 431倍に電磁妨害が低減すること を計算により求めることができる。
以上述べたように本実施例の方法は、 電磁妨害の低減手段であるスペクトラム 拡散による電磁妨害低減量の計算方法であって、 スペクトラム拡散により電磁妨 害信号の周波数スぺク卜ラムから生成された複数のスぺクトラムのうち、 振幅が 最大となるスぺクトラムが測定帯域幅内に含まれるように測定帯域幅の中心周波 数を変化させた場合に、 測定帯域幅内に含まれる全てのスペクトラムの振幅を合 計し、 前記振幅の合計の最大値を電磁妨害信号の振幅で除算することにより、 電 磁妨害低減量を算出することができる。
次に、 本発明の方法を提供する電磁妨害低減量計算装置について説明する。 図 8は、 本実施例による電磁妨害低減量計算装置でなされる処理を説明するた めのフローチャートである。 なお、 図でフローチャート右側の枠内は、 各ステツ プに対応する説明の概略である。
図 8を参照すると、最初に入力手段により数値データの入力を行う(ステップ 8 0 1 )。
計算に必要なパラメ一夕として、 クロック周波数 f 、 変調周波数 f m、 最大周 波数偏移 Δ f 、測定器の測定帯域幅 RBWを、キーポ一ドなどの入力装置から入力す る。 なお、 最大周波数偏移をクロック周波数に与えられる変調度 (%) から求め なければならない場合は、 変調度を入力し、 A f = f X (変調度 Z100) から最大 周波数偏移を求めることもできる。
次に、 振幅が最大となるベッセル関数の仮次数を n = A fZfmの関係を用いて算 出する(ステップ 8 0 2 )。
ここで、 ベッセル関数の仮次数とは nを指す。 前述したように、 仮次数 nの付 近の次数で、 ベッセル関数は振幅が最大となる。
次に、 振幅が最大となるベッセル関数の次数を n = A fZfm_ S nから n = A fZi m+ S nの次数について行レ 、振幅が最大となる次数を決定する(ステップ 8 0 3 )。 次に、 振幅を最大とする次数 nに対応する振幅と nの前後に対応する次数の振 幅を加え、 振幅の和が最大となる組み合わせを決定し、 次数 nの振幅を補正する ための第 1の補正値を算出する(ステップ 8 0 4 )。
次に、 測定帯域幅端部での第 2の補正値を算出する(ステップ 8 0 5 )。
次に、第 1の補正値と第 2の補正値を加え、振幅を算出する(ステップ 8 0 6 )。 次に、 このようにして計算した振幅を用いて電磁妨害低減量を算出し、 表示す る(ステップ 8 0 7 )。
以上の処理により、 データを入力すると電磁妨害低減量を算出することができ る。
図 9は、 本実施例による電磁妨害低減量計算装置の構成を示す図である。
本実施例による電磁妨害低減量計算装置は入力部 1 1 0と、 演算処理部 1 2 0 と、 記憶部 1 3 0及び出力部 1 4 0で構成される。
入力部 1 1 0では、 スペクトラム拡散の設定パラメ一夕を入力する。 クロック 波形の電磁妨害低減量を計算する場合には、 クロック周波数、 変調周波数、 最大 周波数偏移及び測定帯域幅を入力する。
演算処理部 1 2 0では、 スペクトラム拡散による電磁妨害低減量を算出する。 ここでは、 最初に、 振幅が最大となるベッセル関数の仮次数の算出、 振幅が最 大となるベッセル関数の次数の算出を行うことができる。
次に、 スペクトラムが複数の場合に対する補正値の算出、 測定帯域幅端部での 補正値の算出を行うことができる。 また、 演算処理部 1 2 0では、 振幅を算出し、 電磁妨害低減量を算出すること ができる。
記憶部 1 3 0は、 演算処理部 1 2 0で行う計算に必要なデータを格納すること ができる。
また、 出力部 1 4 0は、 演算処理部 1 2 0で算出された電磁妨害低減量を出力 することができる。
以上説明した実施例によれば、 与えられた測定帯域幅を有する測定機器で測定 される、 スペクトラム拡散による電磁妨害低減量を計算する際に、 測定による補 正を必要とした電磁妨害低減量の測定帯域幅が変調周波数よりも広い場合に、 測 定帯域幅内に含まれる全てのスぺクトラムの振幅を加算した和の最大値から電磁 妨害低減量を算出することにより、 測定帯域幅の影響により必要としていた電磁 妨害レベル補正が不要になると共に、 電磁妨害低減量を計算のみにより算出する ことが可能となる。
本発明の電磁妨害低減量計算装置は、 その動作をハードウェア的に実現するこ とは勿論として、上記した各計算を実行する計算プログラム(アプリケーション) 2 0 0をコンピュータ装置である電磁妨害低減量計算装置で実行することにより、 ソフトウェア的に実現することができる。 この計算プログラム 2 0 0は、 磁気デ イスク、 半導体メモリその他の記録媒体に格納され、 その記録媒体から電磁妨害 低減量計算装置にロードされ、 その動作を実行することにより、 上述した各数値 情報を算出する。
(実施例 2 )
次に、 本発明の第 2の実施例について図面を用いて説明する。
本実施例では、 第 1の実施例による計算方法に基づき、 電磁妨害低減量を最大 とする電子回路例について説明する。
第 1の実施例で述べた計算方法を用いて、 クロック周波数、 最大周波数偏移及 び測定帯域幅を一定とした場合の、 電磁妨害低減量を最大とする変調周波数を算 出し、 クロック周波数、 最大周波数偏移及び測定帯域幅並びに変調周波数のそれ ぞれの値を用いて電子回路のスぺクトラム拡散を設定することもできる。
図 5を参照すると、 測定器の測定帯域幅による影響を考慮しない場合の低減効 果の計算値 (RBW=3kHzのグラフ、 拿印で示される値) は、 変調周波数が増大する と減少することが読みとれる。
一方で、 補正が必要な場合の低減効果の計算値 (RBW=100kHzのグラフ、 騸印で 示される値) は、 変調周波数が増大すると、 その効果が増大する。
これらの 2つのグラフは、 変調周波数が測定器の測定帯域幅と等しくなる周波 数で漸近してくることがわかる。 これらの 2つのグラフが交わる点は、 以下に述 ベるようにフィルタ特性により左右される。
2つのグラフが交わる点は、 測定帯域幅を越える帯域で感度低下が急激に落ち 込むような理想的な矩形波形状のフィルタ特性が得られるときには、その交点は f m=RBWで現れる。 一方、 図 7に示したような現実の矩形からずれたフィルタ特性 の場合には、 その交点は右側、 つまり、 変調周波数 fmの大きな方へとずれる。 これらの結果から、 電磁妨害の低減効果が最大となる変調周波数 fmが、 概ね測 定機器の測定帯域幅と同じ周波数となるときに現れることが説明できる。よって、 変調周波数 を RBWと同じ値に設定することで、 ほぼ最大の効果を得ることがで きる。 .
このような効果を利用すれば、 背景技術の項で説明したように、 対象とする測 定の標準規格 (国際無線障害特別委員会の 「C I S P R 2 2」 規格およびこの国 際規格に準じた 「V C C I規格」 ) で測定帯域幅が決められる場合には、 周波数 が 1 50kHzから 30MHzの周波数範囲で最大の低減効果を期待する場合にはスぺクト ラム拡散技術による変調周波数を 9kHzとすることを、また周波数が 30MHzから 1GHz の周波数範囲で最大の低減効果を期待する場合には変調周波数を 120kHzとするこ とを、 また周波数が 1 GHzを超える周波数で最大の低減効果を期待する場合には変 調周波数を 1 MHzとすることを選定すればよいことがわかる。
なお、 上述したフィル夕特性の影響のため、 電磁妨害の低減効果が最大となる 変調周波数 fmは、 測定帯域幅を越えた周波数となる。 このため、 フィルタ特性を 考慮すると、 電磁妨害の低減効果が最大となる変調周波数 は、 測定帯域幅から 当該測定帯域幅を越えた周波数迄の範囲となる。 図 1 0は、 本実施例による、 電子回路 3 1 0からのスペクトラム拡散信号 3 2 0の携帯電話 3 3 0への干渉を示す図である。
図で、 電子回路 3 1 0から携帯電話 3 3 0への干渉を最小にするためには、 ス ぺクトラム拡散信号 3 2 0の変調周波数 fmを携帯電話の占有帯域幅である 12. 5kHzや 25kHzに等しくすることで、 達成することができる。 なお、 電磁妨害の 測定を行う場合には、 測定帯域幅を、 妨害を受ける機器の占有帯域幅に等しくし て測定することが定められている。
以上好ましい複数の実施例をあげて本発明を説明したが、 本発明は必ずしも、 上記実施例に限定されるものでなく、 その技術的思想の範囲内において様々に変 形して実施することができる。 '
本発明の電磁妨害低減量の計算方法、 電磁妨害低減量計算装置、 計算プロダラ ム及び電子回路によれば、 以下の効果が達成される。.
第 1に、 与えられた測定帯域幅を有する測定機器で測定される、 スペクトラム 拡散による電磁妨害低減量を計算する際に、 測定による補正を必要とした電磁妨 害低減量の測定帯域幅が変調周波数よりも広い場合に、 測定帯域幅内に含まれる 全てのスぺクトラムの振幅を加算した和の最大値から電磁妨害低減量を算出する ことにより、 測定による補正が不要になり、 したがって電磁妨害低減量を計算の みにより算出することが可能となる。
第 2に、 測定帯域幅内に含まれる全てのスペクトラムの振幅を加算する際、 測 定帯域幅内の端部周波数付近のスペクトラムに対する測定機器の感度低下の影響 を補正することにより、 電磁妨害低減量を計算により高い精度で算出することが 可能となる。
第 3に、 計算により見積もられる電磁妨害低減量を最大とする条件で電子回路 にスペクトラム拡散を行うことにより、 電磁妨害が最小の電子回路素子を作製す ることが可能となる。

Claims

請求の範囲
1 . 電磁妨害の低減手段であるスぺクトラム拡散による電磁妨害低減量の計算 方法であって、
前記スぺクトラム拡散により電磁妨害信号の周波数スペクトラムから生成され た複数のスペクトラムのうち、 振幅が最大となるスペクトラムが測定帯域幅内に 含まれるように前記測定帯域幅の中心周波数を変化させた場合に、 前記測定帯域 幅内に含まれる全てのスぺクトラムの振幅を合計し、
前記振幅の合計の最大値を前記電磁妨害信号の振幅で除算することにより、 電 磁妨害低減量を算出することを特徴とする電磁妨害低減量の計算方法。
2 . 前記電磁妨害低減量の測定帯域幅が前記スペクトラム拡散により設定され る周波数の変動幅である変調周波数よりも広い場合に、 前記スペクトラムの振幅 の合計を行うことを特徴とする請求項 1に記載の電磁妨害低減量の計算方法。
3 . 前記測定帯域幅内に含まれる全てのスペクトラムの振幅を合計する際、 前 記測定帯域幅の端部周波数近傍のスぺクトラムについて、 前記端部周波数での測 定機器の感度低下の影響を補正することを特徴とする請求項 1又は請求項 2に記 載の電磁妨害低減量の計算方法。
4 . 前記電磁妨害信号の周波数スぺクトラムから生成された複数のスぺクトラ ムをベッセル関数により算出する際、 前記スペクトラム拡散により設定される周 波数の広がりである最大周波数偏移を前記変調周波数で除算した値から、 前記測 定帯域幅を前記変調周波数で除算した値の整数部に 1を加えた値を減算した値に 対応するベッセル関数の次数を起点とし、 前記最大周波数偏移を前記変調周波数 で除算した値に前記整数部に 1を加えた値に対応するベッセル関数の次数に至る 迄の、 複数の異なる次数についてベッセル関数の計算を行い、 前記複数の異なる 次数のベッセル関数のうちで、 振幅が最大となる次数のベッセル関数の振幅から 前記振幅が最大となるスぺクトラムの振幅を算出することを特徴とする請求項 1 から請求項 3のいずれか 1項に記載の電磁妨害低減量の計算方法。
5 . 前記振幅の合計の最大値を前記複数の異なる次数のベッセル関数の振幅を 用いて算出することを特徵とする請求項 4に記載の電磁妨害低減量の計算方法。
6 . 前記電磁妨害信号の周波数スペクトラムから生成された前記電磁妨害信号 に含まれる基本波の周波数を整数倍した高調波のスぺクトラムをベッセル関数に より算出する際、 前記基本波の前記スぺクトラム拡散により設定される周波数の 広がりである最大周波数偏移の前記整数倍を前記変調周波数で除算した値から、 前記測定帯域幅を前記変調周波数で除算した値の整 部に 1を加えた値の前記整 数倍した値を減算した値に対応するベッセル関数の次数を起点とし、 前記最大周 波数偏移の前記整数倍を前記変調周波数で除算した値に前記整数倍した値を加算 した値に対応するベッセル関数の次数に至る迄の、 複数の異なる次数についてベ ッセル関数の計算を行い、 前記複数の異なる次数のベッセル関数のうちで、 振幅 が最大となる次数のベッセル関数の振幅から前記振幅が最大となるスペクトラム の振幅を算出することを特徴とする請求項 1から請求項 3のいずれか 1項に記載 の電磁妨害低減量の計算方法。
7 . 前記スぺク卜ラム拡散により前記電磁妨害信号の周波数スペクトラムから 複数のスぺクトラムを生成する際、 前記スぺクトラム拡散を設定するための入力 データとして、 クロック周波数、 変調周波数、 最大周波数偏移及び測定帯域幅を 用いることを特徴とする請求項 1又は請求項 2に記載の電磁妨害低減量の計算方 法。
8 . 電磁妨害の低減手段であるスぺクトラム拡散による電磁妨害低減量を算出 する電磁妨害低減量計算装置であつて、
スペクトラム拡散の設定条件を入力する入力部と、
スペクトラム拡散による電磁妨害低減量を算出する演算処理部と、
前記電磁妨害低減量の算出結果を出力する出力部を備え、
前記演算処理部で、 前記スペクトラム拡散により電磁妨害信号の周波数スぺク トラムから生成された複数のスペクトラムのうち、 振幅が最大となるスぺクトラ ムが測定帯域幅内に含まれるように前記測定帯域幅の中心周波数を変化させた場 合に、 前記測定帯域幅内に含まれる全てのスペクトラムの振幅を合計し、 前記振 幅の合計の最大値を前記電磁妨害信号の振幅で除算することにより電磁妨害低減 量を算出することを特徴とする電磁妨害低減量計算装置。
9 . 前記演算処理部で、 前記電磁妨害低減量の測定帯域幅が前記スぺクトラム 拡散により設定される周波数の変動幅である変調周波数よりも広い場合に、 前記 スペクトラムの振幅の合計を行うことを特徴とする請求項 8に記載の電磁妨害低 減量計算装置。
1 0 . 前記演算処理部で、 前記測定帯域幅内に含まれる全てのスペクトラムの 振幅を合計する際、 前記測定帯域幅の端部周波数近傍のスぺクトラムについて、 前記端部周波数での測定機器の感度低下の影響を補正することを特徴とする請求 項 8又は請求項 9に記載の電磁妨害低減量計算装置。
1 1 . 前記演算処理部で、 前記電磁妨害信号の周波数スペクトラムから生成さ れた複数のスペクトラムをベッセル関数により算出する際、 前記スペクトラム拡 散により設定される周波数の広がりである最大周波数偏移を前記変調周波数で除 算した値から、 前記測定帯域幅を前記変調周波数で除算した値の整数部に 1を加 えた値を減算した値に対応するベッセル関数の次数を起点とし、 前記最大周波数 偏移を前記変調周波数で除算した値に前記整数部に 1を加えた値に対応するべッ セル関数の次数に至る迄の、 複数の異なる次数についてベッセル関数の計算を行 い、 前記複数の異なる次数のベッセル関数のうちで、 振幅が最大となる次数のベ ッセル関数の振幅から前記振幅が最大となるスペクトラムの振幅を算出すること を特徴とする請求項 8から請求項 1 0のいずれか 1項に記載の電磁妨害低減量計 算装置。
1 2 . 前記演算処理部で、 前記振幅の合計の最大値を前記複数の異なる次数の ベッセル関数の振幅を用いて算出することを特徴とする請求項 1 1に記載の電磁 妨害低減量計算装置。
1 3 . 前記演算処理部で、 前記電磁妨害信号の周波数スぺクトラムから生成さ れた前記電磁妨害信号に含まれる基本波の周波数を整数倍した高調波のスぺクト ラムをベッセル関数により算出する際、 前記基本波の前記最大周波数偏移の前記 整数倍を前記変調周波数で除算した値から、 前記測定帯域幅を前記変調周波数で 除算した値の整数部に 1を加えた値の前記整数倍した値を減算した値に対応する ベッセル関数の次数を起点とし、 前記スペクトラム拡散により設定される周波数 の広がりである最大周波数偏移の前記整数倍を前記変調周波数で除算した値に前 記整数倍した値を加算した値に対応するベッセル関数の次数に至る迄の、 複数の 異なる次数についてベッセル関数の計算を行い、 前記複数の異なる次数のべッセ ル関数のうちで、 振幅が最大となる次数のベッセル関数の振幅から前記振幅が最 大となるスペクトラムの振幅を算出することを特徴とする請求項 8から請求項 1 0のいずれか 1項に記載の電磁妨害低減量計算装置。
1 4 . 前記入力部で、 電磁妨害信号の基本周波数、 変調周波数、 最大周波数偏 移及び測定帯域幅の入力がなされることを特徴とする請求項 8から請求項 1 3の いずれか 1項に記載の電磁妨害低減量計算装置。
1 5 . 電磁妨害の低減手段であるスペクトラム拡散による電磁妨害低減量を算 出する電磁妨害低減量計算装置上で実行される計算プログラムであって、 前記スぺクトラム拡散により電磁妨害信号の周波数スぺクトラムから生成され た複数のスペクトラムのうち、 振幅が最大となるスペクトラムが測定帯域幅内に 含まれるように前記測定帯域幅の中心周波数を変化させた場合に、 前記測定帯域 幅内に含まれる全てのスぺクトラムの振幅を合計し、
前記振幅の合計の最大値を前記電磁妨害信号の振幅で除算することにより電磁 妨害低減量を算出する機能を実行することを特徴とする計算プログラム。
1 6 . 前記電磁妨害低減量の測定帯域幅が前記スぺクトラム拡散により設定さ れる周波数の変動幅である変調周波数よりも広い場合に、 前記スぺクトラムの振 幅の合計を行う機能を有することを特徴とする請求項 1 5に記載の計算プロダラ ム。
1 7 . 前記測定帯域幅内に含まれる全てのスペクトラムの振幅を合計する際、 前記測定帯域幅の端部周波数近傍のスペクトラムについて、 前記端部周波数での 測定機器の感度低下の影響を補正する機能を有することを特徴とする請求項 1 5 又は請求項 1 6に記載の計算プログラム。
1 8 . 前記電磁妨害信号の周波数スペクトラムから生成された複数のスぺクト ラムをベッセル関数により算出する際、 前記スペクトラム拡散により設定される 周波数の広がりである最大周波数偏移を前記変調周波数で除算した値から、 前記 測定帯域幅を前記変調周波数で除算した値の整数部に 1を加えた値を減算した値 に対応するベッセル関数の次数を起点とし、 前記最大周波数偏移を前記変調周波 数で除算した値に前記整数部に 1を加えた値に対応するベッセル関数の次数に至 る迄の、 複数の異なる次数についてベッセル関数の計算を行い、 前記複数の異な る次数のベッセル関数のうちで、 振幅が最大となる次数のベッセル関数の振幅か ら前記振幅が最大となるスペクトラムの振幅を算出する機能を有することを特徴 とする請求項 1 5から請求項 1 7のいずれか 1項に記載の計算プログラム。
1 9 . 前記振幅の合計の最大値を前記複数の異なる次数のベッセル関数の振幅 を用いて算出する機能を有することを特徴とする請求項 1 8に記載の計算プログ ラム。
2 0 . 前記電磁妨害信号の周波数スペクトラムから生成された前記電磁妨害信 号に含まれる基本波の周波数を整数倍した高調波のスペクトラムをベッセル関数 により算出する際、 前記基本波の前記スペクトラム拡散により設定される周波数 の広がりである最大周波数偏移の前記整数倍を前記変調周波数で除算した値から、 前記測定帯域幅を前記変調周波数で除算した値の整数部に 1を加えた値の前記整 数倍した値を減算した値に対応するベッセル関数の次数を起点とし、 前記最大周 波数偏移の前記整数倍を前記変調周波数で除算した値に前記整数倍した値を加算 した値に対応するベッセル関数の次数に至る迄の、 複数の異なる次数についてベ ッセル関数の計算を行い、 前記複数の異なる次数のベッセル関数のうちで、 振幅 が最大となる次数のベッセル関数の振幅から前記振幅が最大となるスペクトラム の振幅を算出する機能を有することを特徴とする請求項 1 5から請求項 1 7のい ずれか 1項に記載の計算プログラム。
2 1 . クロック信号がスペクトラム拡散されたスぺクトラム拡散クロックを用 いた電子回路であって、
前記スぺクトラム拡散により電磁妨害信号の周波数スペクトラムから生成され た複数のスペクトラムのうち、 振幅が最大となるスペクトラムが測定帯域幅内に 含まれるように前記測定帯域幅の中心周波数を変化させた場合に、 前記測定帯域 幅内に含まれる全てのスぺクトラムの振幅を合計し、 前記振幅の合計の最大値を前記電磁妨害信号の振幅で除算することにより、 電 磁妨害低減量を算出する計算方法により、
クロック周波数、最大周波数偏移及び測定帯域幅をそれぞれ一定とした場合に、 前記電磁妨害低減量を最大とする変調周波数を算出し、
前記クロック周波数、 前記最大周波数偏移、 前記測定帯域幅及び前記変調周波 数のそれぞれの値に基づき、 前記スペクトラム拡散を設定することを特徴とする 電子回路。
2 2 . 前記電磁妨害低減量の測定帯域幅が前記スぺクトラム拡散により設定さ れる周波数の変動幅である変調周波数よりも広い場合に、 前記スペクトラムの振 幅の合計を行うことを特徴とする請求項 2 1に記載の電子回路。
2 3 . 前記計算方法より導かれる、 前記変調周波数が前記測定帯域幅に等しい 場合に前記電磁妨害低減量が最大となること、 まだ前記計算方法より導かれる、 前記測定帯域幅の端部周波数での測定機器の感度低下の影響により前記電磁妨害 低減量を最大とする変調周波数は前記測定帯域幅を越えた周波数となることに基 づき、 前記変調周波数の最小値を前記測定帯域幅、 また前記変調周波数の最大値 は前記測定帯域幅を越えた一定の周波数とし、 前記変調周波数の最小値から前記 変調周波数の最大値の範囲で前記変調周波数の設定を行うことを特徴とする請求 項 2 1又は請求項 2 2に記載の電子回路。
2 4 . 国際無線障害特別委員会の 「C I S P R 2 2」 規格で規定する、 各クロ ック周波数範囲での測定帯域幅の規定に基づき、
クロック周波数が 1 5 0 k H z以上で 3 0 MH z未満の場合、 前記変調周波数 の最小値は 9 k H zであり、 また前記変調周波数の最大値は 1 1 . 7 k H zであ り、
前記ク口ック周波数が 3 0 MHz以上 1 G H z未満の場合、前記変調周波数の最小 値は 120 k H zであり、 また前記変調周波数の最大値は 1 56 k H zであり、 前記クロック周波数が 1 GHz以上の場合、 前記変調周波数の最小値は 1MH zであり、 また前記変調周波数の最大値は 1. 3MHzであることを特徴とする 請求項 23に記載の電子回路。
25. 電磁妨害の測定を行う際に、 測定帯域幅を、 妨害を受ける機器の占有帯 域幅に等しく設定することに基づき、 携帯電話の占有帯域幅である 12. 5 kH z近傍又は 25 kHz近傍に、 前記変調周波数の設定を行うことを特徴とする請 求項 23に記載の電子回路。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9673727B2 (en) 2015-07-31 2017-06-06 Fuji Electric Co., Ltd. Switching power supply control circuit and switching power supply
US9882496B2 (en) 2015-10-06 2018-01-30 Fuji Electric Co., Ltd. Linearly approximated hershey's kiss frequency sweep for switching power supply device
US10069427B2 (en) 2016-04-06 2018-09-04 Fuji Electric Co., Ltd. Switching power supply apparatus
JP7002705B1 (ja) * 2021-02-08 2022-01-20 株式会社東陽テクニカ 分析システム、装置、方法及びプログラム
JP2022121371A (ja) * 2021-02-08 2022-08-19 株式会社東陽テクニカ 分析システム、装置、方法及びプログラム

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7853566B2 (en) * 2006-08-04 2010-12-14 Apple Inc. Navigation of electronic backups
US9419677B2 (en) * 2008-12-19 2016-08-16 Intel Corporation Removal of modulated tonal interference
KR101893187B1 (ko) * 2012-04-04 2018-08-30 한국전자통신연구원 무선 통신 기기의 간섭 분석 장치와 이를 이용한 간섭 분석 시스템 및 그 방법
WO2015106065A1 (en) * 2014-01-10 2015-07-16 Cgg Services (U.S.) Inc. Device and method for mitigating cycle-skipping in full waveform inversion
CN107167670B (zh) * 2017-06-13 2019-08-23 湘潭大学 一种基于脉冲噪声环境下的电磁辐射测量修正方法
CN107144741A (zh) * 2017-06-30 2017-09-08 中国科学院云南天文台 基于捷变收发器的抗干扰射电天文辐射计系统
PL3567061T3 (pl) 2018-05-09 2024-02-26 Borealis Ag Kompozycja polipropylenowa dla rur
CN114020336B (zh) * 2021-09-30 2024-02-09 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种使计算机屏蔽电磁干扰的方法及相关组件

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11282565A (ja) * 1998-01-21 1999-10-15 Mannesmann Vdo Ag クロック変調装置
JP2001092874A (ja) * 1999-09-24 2001-04-06 Toshiba Corp プリント基板設計装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3127017B2 (ja) 1990-09-04 2001-01-22 ローデ ウント シユバルツ ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー 周波数分析装置
JP2904425B2 (ja) * 1991-07-17 1999-06-14 株式会社アドバンテスト スペクトラム・アナライザ
JP2783740B2 (ja) 1992-11-24 1998-08-06 株式会社アドバンテスト フィルタ補正処理付隣接チャンネル漏洩電力測定方法
JPH0980100A (ja) 1995-09-08 1997-03-28 Advantest Corp スペクトラムアナライザによる測定方法
US6037782A (en) 1998-02-20 2000-03-14 Hewlett-Packard Company Automatic adjustment of cables which aids in set-up of equipment under test for electromagnetic compatibility measurements
JPH11326406A (ja) * 1998-05-07 1999-11-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 周波数測定機能付き選択レベル計
US6178514B1 (en) * 1998-07-31 2001-01-23 Bradley C. Wood Method and apparatus for connecting a device to a bus carrying power and a signal
JP2001202153A (ja) 2000-01-20 2001-07-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd クロックのスペクトラム拡散回路、集積回路およびクロックのスペクトラム拡散方法
JP2001282378A (ja) 2000-03-30 2001-10-12 Ando Electric Co Ltd クロック周波数の高調波スペクトラム拡散回路
US6404834B1 (en) * 2000-09-20 2002-06-11 Lexmark International, Inc. Segmented spectrum clock generator apparatus and method for using same
JP3666648B2 (ja) 2001-01-11 2005-06-29 日本電気株式会社 クロック周波数変調回路及び該変調回路を搭載した電子機器
JP2002246900A (ja) 2001-02-15 2002-08-30 Nec Corp クロック信号回路及び該クロック信号回路を搭載した電子装置搭載機器
JP3567905B2 (ja) * 2001-04-06 2004-09-22 セイコーエプソン株式会社 ノイズ低減機能付き発振器、書き込み装置及び書き込み装置の制御方法
US7333527B2 (en) * 2001-11-27 2008-02-19 Sun Microsystems, Inc. EMI reduction using tunable delay lines
JP3883063B2 (ja) * 2002-10-31 2007-02-21 ローム株式会社 クロック生成装置
TWI266305B (en) * 2003-06-26 2006-11-11 Ind Tech Res Inst An optical head which can provide a sub-wavelength-scale light beam

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11282565A (ja) * 1998-01-21 1999-10-15 Mannesmann Vdo Ag クロック変調装置
JP2001092874A (ja) * 1999-09-24 2001-04-06 Toshiba Corp プリント基板設計装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9673727B2 (en) 2015-07-31 2017-06-06 Fuji Electric Co., Ltd. Switching power supply control circuit and switching power supply
US9882496B2 (en) 2015-10-06 2018-01-30 Fuji Electric Co., Ltd. Linearly approximated hershey's kiss frequency sweep for switching power supply device
US10069427B2 (en) 2016-04-06 2018-09-04 Fuji Electric Co., Ltd. Switching power supply apparatus
JP7002705B1 (ja) * 2021-02-08 2022-01-20 株式会社東陽テクニカ 分析システム、装置、方法及びプログラム
WO2022168332A1 (ja) * 2021-02-08 2022-08-11 株式会社東陽テクニカ 分析システム、装置、方法及びプログラム
JP2022121371A (ja) * 2021-02-08 2022-08-19 株式会社東陽テクニカ 分析システム、装置、方法及びプログラム
JP7189308B2 (ja) 2021-02-08 2022-12-13 株式会社東陽テクニカ 分析システム、装置、方法及びプログラム
US11946962B2 (en) 2021-02-08 2024-04-02 Toyo Corporation System, device, method, and program for analysis

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