WO2020189198A1 - 電磁界分布生成プログラム、フィルタ生成プログラム及び電磁界分布生成装置 - Google Patents
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Definitions
- the electric field strength is measured by the antenna while changing the height of the antenna based on the radiation source of the radiated interference wave and the orientation of the antenna based on the radiation source, and the position where the electric field strength is maximized is determined.
- Explore. the electric field strength of the radiated interfering wave is measured for a certain period of time, and it is confirmed whether or not the measured value of the electric field strength is equal to or less than the permissible value of the internationally established standard. ..
- an object of the present invention to provide an electromagnetic field distribution generation program, a filter generation program, and an electromagnetic field distribution generation device that can shorten the time required for carrying out the radiated interference wave test.
- the measurement interval data acquisition function acquires angle interval data indicating the interval of the angle of the specimen including the radiation source with respect to the antenna receiving the radiation interference wave as the measurement interval data.
- the correction coefficient calculation function calculates the second correction coefficient as the correction coefficient using the shortest wavelength of the radiated interfering wave and the interval indicated by the angular interval data, and the cutoff frequency calculation function uses the second correction coefficient. And the frequency of the radiating interfering wave at which at least one of the electric field and the magnetic field is measured is multiplied to calculate the breaking frequency.
- One aspect of the present invention includes a measurement interval data acquisition unit that acquires measurement interval data indicating an interval for measuring at least one of an electric field and a magnetic field of a radiation interference wave radiated from a radiation source, a wavelength of the radiation interference wave, and the said.
- a correction coefficient calculation unit that calculates a correction coefficient using the interval indicated by the measurement interval data
- a cutoff frequency calculation unit that calculates a cutoff frequency using the correction coefficient and the frequency of the radiated electromagnetic field, and the measurement interval data.
- FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a radiation interference wave measuring device according to an embodiment.
- the radiation jamming wave measuring device 1 shown in FIG. 1 is, for example, a device used for a radiation jamming wave test for measuring a radiation jamming wave emitted from a specimen 100, which is a specimen, in accordance with an EMC standard.
- the test conditions and test methods for this radiated disturbance test are internationally defined.
- the radiation interference wave measuring device 1 is arranged in an anechoic chamber provided with a metal floor surface forming a ground plane.
- a radio wave absorber is attached to the inner wall of the anechoic chamber excluding the metal floor.
- the specimen 100 is, for example, an electronic device, and includes a radiation source that emits a radiating interfering wave.
- the correction coefficient calculation function 202 calculates the correction coefficient using the wavelength of the radiated interfering wave and the interval indicated by the measurement interval data. For example, the correction coefficient calculation function 202 calculates the correction coefficient based on the principle described below.
- the radiation interference wave measuring device 1 uses the dimensions of the specimen 100 to have a first correction coefficient larger than the first correction coefficient K h included in the equation (4) and a second correction included in the equation (5). At least one of the second correction coefficients larger than the coefficient K ⁇ can be calculated. However, the measurement interval calculated using at least one of the first correction coefficient and the second correction coefficient was calculated using at least one of the first correction coefficient K h and the second correction coefficient K ⁇ . It will be shorter than the measurement interval. That is, in this method, the time required to carry out the radiated interfering wave test becomes longer due to the shorter measurement interval. Further, in this method, it becomes necessary to measure the size of the specimen 100, which increases the time required to carry out the radiation interference wave test.
- the correction coefficient calculation function 202 calculates the first correction coefficient K h using the shortest wavelength ⁇ S of the radiated interfering wave and the interval indicated by the height interval data. In other words, the correction coefficient calculation function 202 calculates the first correction coefficient K h using the following equation (6).
- the electric field intensity distribution measured at intervals satisfying the equations (8) and (9) is the frequency of the radiated interfering wave whose electric field intensity distribution is measured from the equations (2), (4) and (5). It can be seen that the band is limited by the frequency multiplied by the correction coefficient described above.
- the receiving unit 30 is, for example, a superheterodyne type spectrum analyzer and an FFT type spectrum analyzer.
- the receiving unit 30 executes a measurement process for measuring the electric field strength in a predetermined frequency band at a measurement point located on a surface surrounding the specimen 100. Then, the receiving unit 30 measures the electric field strength for a certain period of time at the measurement point where the maximum electric field strength is measured.
- the output device 230 is a device used for outputting information related to the operation of the radiated interference wave measuring device 1, for example, a display.
- step S20 the correction coefficient calculation function 202 calculates the correction coefficient using the wavelength of the radiated interfering wave and the interval indicated by the measurement interval data.
- step S40 the radiation interference wave measuring device 1 measures the electric field strength in a predetermined frequency band at each measurement point while rotating the turntable 13 while maintaining the height of the antenna 11 with respect to the specimen 100. Execute.
- step S60 the controller 14 raises the height of the antenna 11.
- the radiation interference wave measuring device 1 obtains the effect in the height direction of the antenna 11 by using a low-pass filter having a cutoff frequency calculated by using the above-mentioned first correction coefficient K h. Can play. Further, the radiation interference wave measuring device 1 can exert the effect in the angular direction of the specimen 100 by using a low-pass filter having a cutoff frequency calculated by using the above-mentioned second correction coefficient K ⁇ . it can.
- the radiation interference wave measuring device 1 uses the low-pass filter having a cutoff frequency calculated by using the first correction coefficient or the low-pass filter having a cutoff frequency calculated by using the second correction coefficient before interpolating. Apply to the distribution to generate the interpolated distribution. Further, since the electric field and the magnetic field have a dual relationship, the radiation interference wave measuring device 1 measures the magnetic field or the magnetic field strength at the measurement point, measures the magnetic field distribution or the magnetic field strength distribution of the value, and the magnetic field distribution before interpolation. Alternatively, the low-pass filter described above may be applied to the magnetic field strength distribution before interpolation to generate the magnetic field or magnetic field strength distribution after interpolation.
- a program for realizing each function of the controller 14, the control unit 20, and the receiving unit 30 according to the above-described embodiment is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is recorded in the computer system. Processing may be performed by reading and executing. Further, in particular, this recording medium may store an electromagnetic field distribution generation program for causing a computer to execute the measurement interval data acquisition function 201, the correction coefficient calculation function 202, the cutoff frequency calculation function 203, and the interpolation function 204. ..
- the computer system referred to here may include hardware such as an operating system (OS) or peripheral devices.
- the computer-readable recording medium includes, for example, a floppy disk, a photomagnetic disk, a ROM (Read Only Memory), a writable non-volatile memory such as a flash memory, and a portable medium such as a DVD (Digital Versatile Disc).
- the above-mentioned program may be transmitted from a computer system in which this program is stored in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium.
- the transmission medium for transmitting a program means a medium having a function of transmitting information, such as a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line.
- the above-mentioned program may be for realizing a part of the above-mentioned functions, and is a so-called difference program which can realize the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system. There may be.
- the above-mentioned program is read and executed by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) provided in the computer, for example.
- a processor such as a CPU (Central Processing Unit) provided in the computer, for example.
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Abstract
電磁界分布生成プログラムは、放射源から放射される放射妨害波の電界及び磁界の少なくとも一方を測定する間隔を示す測定間隔データを取得する測定間隔データ取得機能と、前記放射妨害波の波長及び前記測定間隔データが示す間隔を使用して補正係数を算出する補正係数算出機能と、前記補正係数及び前記放射妨害波の周波数を使用して遮断周波数を算出する遮断周波数算出機能と、前記測定間隔データが示す間隔で測定された前記放射妨害波の電界及び磁界の少なくとも一方の分布である補間前電磁界分布に前記遮断周波数を有するローパスフィルタを適用して補間後電磁界分布を生成する補間機能と、をコンピュータに実行させる。
Description
本発明は、電磁界分布生成プログラム、フィルタ生成プログラム及び電磁界分布生成装置に関する。
本願は、２０１９年０３月１８日に日本に出願された特願２０１９－０４９８１１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、２０１９年０３月１８日に日本に出願された特願２０１９－０４９８１１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
電子機器は、周囲の電子機器や通信機器に影響を及ぼす電磁波である放射妨害波を放射することがある。このため、現在では、電子機器が市場へ出荷される前に、放射妨害波の電界強度が国際的に定められた規格の許容値以下であることを確認する放射妨害波試験を行う必要がある。
放射妨害波試験では、放射妨害波の放射源を基準としたアンテナの高さ及び放射源を基準としたアンテナの方位を変化させながらアンテナにより電界強度を測定し、電界強度が最大となる位置を探索する。そして、電界強度が最大となる位置において、放射妨害波の電界強度が一定時間測定され、この電界強度の測定値が国際的に定められた規格の許容値以下であるか否かが確認される。
このような放射妨害波試験を行うための装置として、例えば、特許文献１に記載された放射妨害波測定装置が挙げられる。
電界強度が最大となる位置を探索するためには、アンテナの高さ及び供試体が載置されたターンテーブルの角度を逐一変更して電界分布を測定する必要がある。このため、放射妨害波試験では、膨大な数の測定点ごとに電界強度を測定する必要がある。例えば、情報通信機器の周波数帯域である３０ＭＨｚから４０ＧＨｚが測定対象の周波数の範囲である放射妨害波測定を一例として挙げると、アンテナの高さを１ｍから４ｍまで変化させ、供試体が載置されたターンテーブルの角度を０度から３６０度に変化させる必要がある。この場合、アンテナの高さを１ｃｍ間隔、ターンテーブルの角度を１度間隔として放射妨害波試験を実施する場合、測定点の数が約１４万と膨大になり、放射妨害波試験の実施に必要な時間が非常に長くなってしまう。
また、このような放射妨害波試験では、広い周波数帯域について最大電界強度位置を検出する必要があるため、広い周波数帯域のスペクトルを測定することができるスペクトルアナライザが使用される。このようなスペクトルアナライザとしては、例えば、スーパーヘテロダイン方式のスペクトルアナライザ、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）方式のスペクトルアナライザが挙げられる。ところが、広い周波数帯域のスペクトルを測定することにより、放射妨害波試験の実施に必要な時間が更に長くなってしまう。
このように、電界強度が最大となるアンテナの高さ及びターンテーブルの角度を探索する作業は、多大な時間を必要とする。このため、特許文献１に開示されている放射妨害波測定装置は、放射妨害波の波長の１／２以下の測定間隔で設定された測定点における放射妨害波の電界強度分布を測定し、これらの測定点の間における電界強度を補間することにより、測定点数を削減し、放射妨害波試験の実施に必要な時間を短縮している。
ところが、特許文献１に開示されている放射妨害波測定装置は、測定点の間隔の最適化を実行しないため、放射妨害波試験の実施に必要な時間を十分に短縮し得ないことがある。また、放射妨害波の周波数が高い場合、放射妨害波の波長が短くなる。このため、例えば、放射妨害波の周波数が１０ＧＨｚであり、アンテナと供試体との水平方向の距離が３ｍであり、アンテナの高さを１ｍから４ｍまで変化させ、供試体が載置されたターンテーブルの角度を０度から３６０度に変化させて放射妨害波試験を実施する場合、測定点の数は、約２５万と膨大になり、放射妨害波試験の実施に必要な時間が非常に長くなってしまう。
そこで、本発明は、放射妨害波試験の実施に必要な時間を短縮することができる電磁界分布生成プログラム、フィルタ生成プログラム及び電磁界分布生成装置を提供することを課題とする。
本発明の一態様は、放射源から放射される放射妨害波の電界及び磁界の少なくとも一方を測定する間隔を示す測定間隔データを取得する測定間隔データ取得機能と、前記放射妨害波の波長及び前記測定間隔データが示す間隔を使用して補正係数を算出する補正係数算出機能と、前記補正係数及び前記放射妨害波の周波数を使用して遮断周波数を算出する遮断周波数算出機能と、前記測定間隔データが示す間隔で測定された前記放射妨害波の電界及び磁界の少なくとも一方の分布である補間前電磁界分布に前記遮断周波数を有するローパスフィルタを適用して補間後電磁界分布を生成する補間機能と、をコンピュータに実行させる電磁界分布生成プログラムである。
また、本発明の一態様において、前記測定間隔データ取得機能は、前記放射妨害波を受信するアンテナの高さの間隔を示す高さ間隔データを前記測定間隔データとして取得し、前記補正係数算出機能は、前記放射妨害波の最短波長及び前記高さ間隔データが示す間隔を使用して第一補正係数を前記補正係数として算出し、前記遮断周波数算出機能は、前記第一補正係数と、電界及び磁界の少なくとも一方が測定される前記放射妨害波の周波数とを掛けることにより前記遮断周波数を算出する。
また、本発明の一態様において、前記測定間隔データ取得機能は、前記放射妨害波を受信するアンテナに対する前記放射源を含む供試体の角度の間隔を示す角度間隔データを前記測定間隔データとして取得し、前記補正係数算出機能は、前記放射妨害波の最短波長及び前記角度間隔データが示す間隔を使用し第二補正係数を前記補正係数として算出し、前記遮断周波数算出機能は、前記第二補正係数と、電界及び磁界の少なくとも一方が測定される前記放射妨害波の周波数とを掛けることにより前記遮断周波数を算出する。
また、本発明の一態様において、前記角度間隔データが示す前記供試体の角度の間隔は、前記放射源から放射される前記放射妨害波に対する推定半値幅以下である。
本発明の一態様は、放射源から放射される放射妨害波の電界及び磁界の少なくとも一方を測定する間隔を示す測定間隔データを取得する測定間隔データ取得機能と、前記放射妨害波の波長及び前記測定間隔データが示す間隔を使用して補正係数を算出する補正係数算出機能と、前記補正係数及び前記放射妨害波の周波数を使用して遮断周波数を算出する遮断周波数算出機能と、前記遮断周波数を有するローパスフィルタを生成するフィルタ生成機能と、をコンピュータに実行させるフィルタ生成プログラムである。
本発明の一態様は、放射源から放射される放射妨害波の電界及び磁界の少なくとも一方を測定する間隔を示す測定間隔データを取得する測定間隔データ取得部と、前記放射妨害波の波長及び前記測定間隔データが示す間隔を使用して補正係数を算出する補正係数算出部と、前記補正係数及び前記放射妨害波の周波数を使用して遮断周波数を算出する遮断周波数算出部と、前記測定間隔データが示す間隔で測定された前記放射妨害波の電界及び磁界の少なくとも一方の分布である補間前電磁界分布に前記遮断周波数を有するローパスフィルタを適用して補間後電磁界分布を生成する補間部と、を備える電磁界分布生成装置である。
本発明によれば、放射妨害波試験の実施に必要な時間を短縮することができる。
［実施形態］
図１から図７を参照しながら、実施形態に係る放射妨害波測定装置について説明する。図１は、実施形態に係る放射妨害波測定装置の構成の例を示す図である。
図１から図７を参照しながら、実施形態に係る放射妨害波測定装置について説明する。図１は、実施形態に係る放射妨害波測定装置の構成の例を示す図である。
図１に示した放射妨害波測定装置１は、例えば、ＥＭＣ規格に従って、供試体である供試体１００から放射される放射妨害波を測定する放射妨害波試験に利用される装置である。この放射妨害波試験は、試験条件及び試験方法が国際的に定められている。放射妨害波測定装置１は、グランドプレーンを形成している金属床面を備える電波暗室内に配置される。電波暗室の内壁のうち金属床面を除いた壁面には、電波吸収体が貼り付けられている。また、供試体１００は、例えば、電子機器であり、放射妨害波を放射する放射源を含んでいる。
図１に示すように、放射妨害波測定装置１は、アンテナ１１と、アンテナマスト１２と、ターンテーブル１３と、コントローラ１４と、制御部２０と、受信部３０とを備える。
アンテナ１１は、供試体１００を囲む面上に位置する測定点における所定の周波数帯域の放射妨害波を受信する。図２は、実施形態に係る供試体を囲む面上に位置する測定点の例を示す図である。この面は、例えば、中心軸がグランドプレーンに垂直であり、内部に供試体１００及び台２００を含む円筒の側面である。図２に白丸で示されているように、各測定点は、当該円筒の底面の円の円周方向に沿っている第一軸及び当該円筒の中心軸に平行な軸である第二軸により規定される二次元直交座標上に配置されている。第一軸は、供試体１００を基準とした各測定点の高さを示している。第二軸は、供試体１００を基準とした各測定点の角度を示している。また、図２に示した測定点は、第一軸に平行な方向及び第二軸に平行な方向において等間隔に配置されている。ただし、図２に示した測定点は、第一軸に平行な方向及び第二軸に平行な方向の少なくとも一方において任意の間隔で配置されていてもよい。
アンテナマスト１２は、アンテナ１１を昇降可能な形態で支持しており、供試体１００から所定の間隔をおいて配置される。ターンテーブル１３は、グランドプレーンに設けられた円盤状の回転台であり、グランドプレーンに垂直な軸を中心として回転することができる。供試体１００は、ターンテーブル１３に載置された台２００の上に載置される。
コントローラ１４は、高さ変更部１４１と、方位変更部１４２とを備える。高さ変更部１４１は、供試体１００が放射する放射妨害波を受信するアンテナ１１の供試体１００を基準とした高さを変更する高さ変更処理を実行する。具体的には、高さ変更部１４１は、アンテナマスト１２を駆動してアンテナ１１を昇降させ、アンテナ１１を所定の高さに固定する。方位変更部１４２は、供試体１００を基準としたアンテナ１１の方位を変更する方位変更処理を実行する。具体的には、方位変更部１４２は、高さ変更部１４１によりアンテナ１１が所定の高さに固定された後、ターンテーブル１３を駆動して供試体１００及び台２００を３６０度回転させる。
制御部２０は、測定間隔データ取得機能２０１と、補正係数算出機能２０２と、遮断周波数算出機能２０３と、補間機能２０４とを備える。
測定間隔データ取得機能２０１は、供試体１００から放射される放射妨害波の電界を測定する間隔を示す測定間隔データを取得する。例えば、測定間隔データ取得機能２０１は、放射妨害波を受信するアンテナ１１の高さの間隔を示す高さ間隔データを測定間隔データとして取得する。或いは、測定間隔データ取得機能２０１は、放射妨害波を受信するアンテナ１１に対する供試体１００を含む供試体の角度の間隔を示す角度間隔データを測定間隔データとして取得する。また、測定間隔データ取得機能２０１は、放射妨害波測定装置１のユーザが後述する入力装置２２０を使用して入力された測定間隔データ又は過去に実施された放射妨害波試験の結果を統計的に解析することにより測定間隔データを取得する。
補正係数算出機能２０２は、放射妨害波の波長及び測定間隔データが示す間隔を使用して補正係数を算出する。例えば、補正係数算出機能２０２は、以下に説明する原理に基づいて補正係数を算出する。
任意の点における電界Ｅは、次の式（１）で表される。
電界強度の二乗は、式（１）を考慮すると次の式（２）で表される。式（２）は、放射源を示す引数ｎ、ｍ、アンテナ１１と放射源との距離ｒｎ、ｒｍ、係数ａｎ、ａｍ、ｂｎ、ｂｍ、波数ｋ、供試体１００の個数Ｎを含んでいる。また、式（２）は、電界強度がｒｎ－ｒｍに対して振動する正弦波の和となることを示している。
また、波数ｋは、２πを測定周波数で除算したものである。このため、放射妨害波測定装置１は、サンプリング定理に基づいた次の式（３）の条件を満たす間隔で放射妨害波の電界を測定することにより、電界強度分布を完全に再現することができる。ここで、λは、放射妨害波測定装置１が電界強度を測定する放射妨害波の波長である。
一方、ｒｎ－ｒｍの変化量Δ（ｒｎ－ｒｍ）とアンテナの高さｈｒｘとの関係は、次の式（４）で表される。ここで、Δｈｒｘは、アンテナの高さｈｒｘの変化量である。また、Ｋｈは、第一補正係数である。
また、ｒｎ－ｒｍの変化量Δ（ｒｎ－ｒｍ）と供試体１００の角度θとの関係は、次の式（５）で表される。ここで、Δθは、供試体１００の角度θの変化量である。また、Ｋθは、第二補正係数である。
式（４）及び式（５）が式（３）を満たす場合、サンプリング定理が満たされるため、放射妨害波測定装置１は、電界強度分布を完全に再現することができる。
また、放射妨害波測定装置１は、供試体１００に含まれる放射源の位置を特定することができた場合、式（４）に含まれる第一補正係数Ｋｈ及び式（５）に含まれる第二補正係数Ｋθの少なくとも一方を算出し、電界強度分布を完全に再現することができる測定の間隔を算出することができる。ところが、放射妨害波は、供試体１００の設計者が想定していない電磁波である。このため、事実上、供試体１００に含まれる放射源の位置を特定することは困難である。
また、放射妨害波測定装置１は、供試体１００の寸法を使用して式（４）に含まれる第一補正係数Ｋｈよりも大きな第一補正係数及び式（５）に含まれる第二補正係数Ｋθよりも大きな第二補正係数の少なくとも一方を算出することができる。ところが、当該第一補正係数及び第二補正係数の少なくとも一方を使用して算出された測定の間隔は、第一補正係数Ｋｈ及び第二補正係数Ｋθの少なくとも一方を使用して算出された測定の間隔よりも短くなってしまう。すなわち、この方法では、測定の間隔が短くなることで放射妨害波試験の実施に必要な時間が長くなってしまう。さらに、この方法では、供試体１００の寸法を計測する必要が発生することにより放射妨害波試験の実施に必要な時間が長くなってしまう。
そこで、補正係数算出機能２０２は、測定間隔データ取得機能２０１が取得した測定間隔データが示す間隔がサンプリング定理を満たす間隔であると仮定して式（４）に含まれる第一補正係数Ｋｈ及び式（５）に含まれる第二補正係数Ｋθの少なくとも一方を算出する。この仮定の下では、次の式（６）及び式（７）が成立する。ここで、λＳは、放射妨害波の最短波長であり、後述するスペクトルアナライザにおいて設定され得る最大周波数の波長に等しい。Ｋｈ＿ｍａｘは、第一補正係数Ｋｈの絶対値の最大値である。また、Ｋθ＿ｍａｘは、第二補正係数Ｋθの絶対値の最大値である。
すなわち、補正係数算出機能２０２は、放射妨害波の最短波長λＳ及び高さ間隔データが示す間隔を使用して第一補正係数Ｋｈを算出する。言い換えると、補正係数算出機能２０２は、次の式（６）を使用して第一補正係数Ｋｈを算出する。
或いは、補正係数算出機能２０２は、放射妨害波の最短波長λＳ及び角度間隔データが示す間隔を使用して第二補正係数Ｋθを算出する。言い換えると、補正係数算出機能２０２は、次の式（７）を使用して第二補正係数Ｋθを算出する。
また、Ｋｈ＿ｍａｘが決定された場合、次の式（８）が成立し、Ｋθ＿ｍａｘが決定された場合、次の式（９）が成立する。
式（８）及び式（９）式を満たす間隔で測定された電界強度分布は、式（２）、式（４）及び式（５）から電界強度分布が測定される放射妨害波の周波数に上述した補正係数を掛けた周波数により帯域制限がかかっていることが分かる。
また、このような帯域制限がかかっている電界強度分布に対して帯域制限がかかっている周波数に等しい遮断周波数を有するローパスフィルタを適用することにより、電界強度分布を高い空間解像度で再現することができる。
そこで、遮断周波数算出機能２０３は、第一補正係数Ｋｈ又は第二補正係数Ｋθと、放射妨害波の周波数ｆｍｅａｓとを使用して遮断周波数を算出する。
具体的には、遮断周波数算出機能２０３は、第一補正係数Ｋｈと、電界及び磁界の少なくとも一方が測定される放射妨害波の周波数ｆｍｅａｓとを掛けることにより遮断周波数を算出する。言い換えると、遮断周波数算出機能２０３は、次の式（１０）を使用して遮断周波数を算出する。
或いは、遮断周波数算出機能２０３は、第二補正係数Ｋθと、電界及び磁界の少なくとも一方が測定される放射妨害波の周波数ｆｍｅａｓとを掛けることにより遮断周波数を算出する。言い換えると、遮断周波数算出機能２０３は、次の式（１１）を使用して遮断周波数を算出する。
図３は、実施形態に係る補間前電界強度分布の一部の例を示す図である。補間前電界強度分布は、測定間隔データが示す間隔で測定された電界強度分布である。図３の白丸は、この間隔で測定された電界強度を示している。また、補間機能２０４は、測定間隔データが示す間隔で測定された位置と異なる位置における電界強度にゼロを内挿する。図３の黒丸は、補間機能２０４により内挿されたゼロを示している。なお、補間機能２０４は、測定間隔データが示す間隔で測定された位置と異なる位置における電界強度にゼロではなく測定された電界強度の最小値よりも十分に小さな電界強度を内挿してもよい。
図４は、実施形態に係る補間後電界強度分布の一部の例を示す図である。補間機能２０４は、補間前電磁界分布に上述した式（１０）又は式（１１）を使用して算出された遮断周波数を有するローパスフィルタを適用して補間後電磁界分布を生成する。図４の白丸は、図３の白丸と同様の電界強度を示している。図４の黒丸は、式（１０）又は式（１１）を使用して算出された遮断周波数を有するローパスフィルタを適用して補間することにより再現された電界強度を示している。
図５は、実施形態に係る供試体がダイポールアンテナである場合における補間前電界強度分布の一部及びシミュレーションにより再現された電界強度分布の例を示す図である。図６は、実施形態に係る供試体が標準ゲインホーンアンテナである場合における補間前電界強度分布の一部及びシミュレーションにより再現された電界強度分布の例を示す図である。図５及び図６の白丸は、測定間隔データが示す間隔で測定された電界強度を示している。図５及び図６の破線は、上述した式（１０）又は式（１１）を使用して算出された遮断周波数を有するローパスフィルタを適用して再現された電界強度を示している。図５及び図６の実線は、シミュレーションにより再現された電界強度を示している。
また、図５及び図６のいずれにおいても、測定間隔データ、すなわち角度間隔データが示す供試体１００の角度の間隔は、放射源から放射される放射妨害波に対する推定半値幅である。この推定半値幅は、放射源から放射されると推測される放射妨害波の半値幅であり、事前に理論的なシミュレーション又は統計的なシミュレーションにより推定された値である。図５及び図６に示すように、放射妨害波測定装置１は、測定間隔データが示す間隔で測定された電界強度に対して、上述した式（１０）又は式（１１）を使用して算出された遮断周波数を有するローパスフィルタを適用することにより、電界強度分布を的確に再現する。なお、角度間隔データが示す供試体１００の角度の間隔は、放射源から放射される放射妨害波に対する推定半値幅以下であればよい。
受信部３０は、例えば、スーパーヘテロダイン方式のスペクトルアナライザ、ＦＦＴ方式のスペクトルアナライザである。受信部３０は、供試体１００を囲む面上に位置する測定点における所定の周波数帯域の電界強度を測定する測定処理を実行する。そして、受信部３０は、最大の電界強度が測定された測定点において電界強度を一定時間測定する。
図７は、実施形態に係る制御部のハードウエア構成の例を示す図である。図７に示すように、制御部２０は、主制御部２１０と、入力装置２２０と、出力装置２３０と、記憶装置２４０と、バス２５０とを備える。
主制御部２１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備えており、入力装置２２０、出力装置２３０及び記憶装置２４０の間でのデータの送受信を制御し、出力装置２３０及び記憶装置２４０の動作を制御する。
入力装置２２０は、放射妨害波測定装置１の操作に必要なデータを入力するために使用される装置、例えば、キーボード、マウス、タッチパネルである。
出力装置２３０は、放射妨害波測定装置１の動作に関連する情報を出力するために使用される装置、例えば、ディスプレイである。
記憶装置２４０は、データを記憶させるために使用される装置、例えば、ハードディスク装置、光ディスク装置である。また、記憶装置２４０は、記憶媒体２４５を備えており、記憶媒体２４５にデータを格納し、記憶媒体２４５からデータを読み出す。記憶媒体２４５は、データを記憶させるために使用される記憶媒体、例えば、ハードディスク、光ディスクである。また、記憶媒体２４５は、測定間隔データ取得機能２０１、補正係数算出機能２０２、遮断周波数算出機能２０３及び補間機能２０４それぞれを実現するプログラムを記憶している。この場合、主制御部２１０は、これらのプログラムを読み出して実行することにより、測定間隔データ取得機能２０１、補正係数算出機能２０２及び遮断周波数算出機能２０３それぞれの機能を実現させる。
バス２５０は、主制御部２１０、入力装置２２０、出力装置２３０及び記憶装置２４０を相互に通信可能に接続している。
次に、図８を参照しながら実施形態に係る放射妨害波測定装置の動作の一例を説明する。図８は、実施形態に係る放射妨害波測定装置が実行する処理の例を示すフローチャートである。
ステップＳ１０において、放射妨害波測定装置１は、測定条件の入力を受け付ける。ここで言う測定条件は、例えば、電界強度を測定する放射妨害波の周波数帯域、グランドプレーンを基準とする高さ方向の測定範囲、高さ方向における測定点の間隔、角度方向の測定範囲、角度方向における測定点の間隔、サンプリング時間、受信部３０の検波方式及び周波数分解能帯域幅である。また、高さ方向における測定点の間隔及び角度方向における測定点の間隔は、上述した通り、ユーザが後述する入力装置２２０を使用して入力され、測定間隔データ取得機能２０１により取得される。或いは、また、高さ方向における測定点の間隔及び角度方向における測定点の間隔は、上述した通り、過去に実施された放射妨害波試験の結果を統計的に解析することにより取得された間隔であり、測定間隔データ取得機能２０１により取得される。
ステップＳ２０において、補正係数算出機能２０２は、放射妨害波の波長及び測定間隔データが示す間隔を使用して補正係数を算出する。
ステップＳ３０において、コントローラ１４は、最も低い高さに配置されている測定点の電界強度を測定可能な高さにアンテナ１１の高さを変更し、最も角度が小さな位置に配置されている測定点の電界強度を測定可能な角度までターンテーブル１３を回転させる。
ステップＳ４０において、放射妨害波測定装置１は、供試体１００を基準としたアンテナ１１の高さを維持した状態でターンテーブル１３を回転させながら各測定点において所定の周波数帯域で電界強度の測定を実行する。
ステップＳ５０において、放射妨害波測定装置１は、現在のターンテーブルの角度が上限であるか否かを判定する。放射妨害波測定装置１は、現在のターンテーブルの角度が上限であると判定した場合（ステップＳ５０：ＹＥＳ）、処理をステップＳ６０に進め、現在のターンテーブルの角度が上限でないと判定した場合（ステップＳ５０：ＮＯ）、処理をステップＳ４０戻す。
ステップＳ６０において、コントローラ１４は、アンテナ１１の高さを上昇させる。
ステップＳ７０において、放射妨害波測定装置１は、現在のアンテナの高さが上限であるか否かを判定する。放射妨害波測定装置１は、現在のアンテナの高さが上限であると判定した場合（ステップＳ７０：ＹＥＳ）、処理をステップＳ８０に進め、現在のアンテナの高さが上限でないと判定した場合（ステップＳ７０：ＮＯ）、処理をステップＳ４０戻す。
ステップＳ８０において、補間機能２０４は、測定点の間の電界強度にゼロを内挿する。
ステップＳ９０において、遮断周波数算出機能２０３は、ステップＳ２０で算出された補正係数及び放射妨害波の周波数を使用して遮断周波数を算出する。
ステップＳ１００において、補間機能２０４は、ステップＳ８０でゼロを内挿した補間前電界強度分布にステップＳ９０で算出した遮断周波数を有するローパスフィルタを適用して補間後電界強度分布を生成する。
ステップＳ１１０において、放射妨害波測定装置１は、ステップＳ１００で生成された補間後電界強度分布において最大の電界強度となるアンテナの高さ及びターンテーブルの角度を示すデータを取得する。
以上、実施形態に係る放射妨害波測定装置１について説明した。放射妨害波測定装置１は、サンプリング定理を満たすと仮定されており、測定間隔データにより示されている間隔を使用して遮断周波数を算出する。そして、放射妨害波測定装置１は、測定間隔データにより示されている間隔で測定した補間前電界強度分布に当該遮断周波数を有するローパスフィルタを適用して補間後電界強度分布を生成する。これにより、放射妨害波測定装置１は、測定点の数を減らし、放射妨害波試験の実施に必要な時間を短縮しつつ、正確な電界強度分布である補間後電界強度分布を生成することができる。具体的には、放射妨害波測定装置１は、上述した第一補正係数Ｋｈを使用して算出した遮断周波数を有するローパスフィルタを使用することにより、アンテナ１１の高さ方向について、当該効果を奏することができる。また、放射妨害波測定装置１は、上述した第二補正係数Ｋθを使用して算出した遮断周波数を有するローパスフィルタを使用することにより、供試体１００の角度方向について、当該効果を奏することができる。
なお、上述した実施形態では、放射妨害波測定装置１が測定点における電界強度を測定し、補間後電界強度分布を生成する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、放射妨害波測定装置１は、電界強度ではなく、測定点における電界、例えば、上述した式（２）の一つ目の等号の右側の式の絶対値記号の中身に相当する値に対する分布を測定する。次に、放射妨害波測定装置１は、上述した式（１）から上述した手順と同様の手順で導かれる式を使用して第一補正係数及び第二補正係数の少なくとも一方を算出する。そして、放射妨害波測定装置１は、当該第一補正係数を使用して算出した遮断周波数を有するローパスフィルタ又は当該第二補正係数を使用して算出した遮断周波数を有するローパスフィルタを補間前の当該分布に適用して補間後の当該分布を生成する。また、電界と磁界は双対性の関係があることから、放射妨害波測定装置１が測定点における磁界又は磁界強度を測定し、当該値の磁界分布又は磁界強度分布を測定し、補間前磁界分布又は補間前磁界強度分布に上述したローパスフィルタを適用して補間後磁界又は磁界強度分布を生成してもよい。
また、上述した実施形態に係るコントローラ１４、制御部２０及び受信部３０の各機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録させ、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませて実行することにより、処理を行ってもよい。また、特に、この記録媒体は、測定間隔データ取得機能２０１、補正係数算出機能２０２、遮断周波数算出機能２０３及び補間機能２０４をコンピュータに実行させるための電磁界分布生成プログラムを記憶していてもよい。
ここで言うコンピュータシステムとは、オペレーティング・システム（Operating System：ＯＳ）又は周辺機器等のハードウエアを含むものであってもよい。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えば、フロッピーディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置、ネットワーク又は通信回線を介してプログラムが送信される場合におけるサーバ又はクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように一定時間プログラムを保持しているものも含む。
また、上述したプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、又は、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する伝送媒体とは、インターネット等のネットワーク又は電話回線等の通信回線のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上述したプログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、上述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分プログラムであってもよい。上述したプログラムは、例えば、コンピュータが備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサにより読み出されて実行される。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、置換又は設計変更を加えることができる。また、上述した実施形態に記載の構成を組み合わせてもよい。
１…放射妨害波測定装置、１１…アンテナ、１２…アンテナマスト、１３…ターンテーブル、１４…コントローラ、１４１…高さ変更部、１４２…方位変更部、２０…制御部、２０１…測定間隔データ取得機能、２０２…補正係数算出機能、２０３…遮断周波数算出機能、２０４…補間機能、２１０…主制御部、２２０…入力装置、２３０…出力装置、２４０…記憶装置、２４５…記憶媒体、２５０…バス、３０…受信部、１００…供試体、２００…台
Claims (6)
- 放射源から放射される放射妨害波の電界及び磁界の少なくとも一方を測定する間隔を示す測定間隔データを取得する測定間隔データ取得機能と、
前記放射妨害波の波長及び前記測定間隔データが示す間隔を使用して補正係数を算出する補正係数算出機能と、
前記補正係数及び前記放射妨害波の周波数を使用して遮断周波数を算出する遮断周波数算出機能と、
前記測定間隔データが示す間隔で測定された前記放射妨害波の電界及び磁界の少なくとも一方の分布である補間前電磁界分布に前記遮断周波数を有するローパスフィルタを適用して補間後電磁界分布を生成する補間機能と、
をコンピュータに実行させる電磁界分布生成プログラム。 - 前記測定間隔データ取得機能は、前記放射妨害波を受信するアンテナの高さの間隔を示す高さ間隔データを前記測定間隔データとして取得し、
前記補正係数算出機能は、前記放射妨害波の最短波長及び前記高さ間隔データが示す間隔を使用して第一補正係数を前記補正係数として算出し、
前記遮断周波数算出機能は、前記第一補正係数と、電界及び磁界の少なくとも一方が測定される前記放射妨害波の周波数とを掛けることにより前記遮断周波数を算出する、
請求項１に記載の電磁界分布生成プログラム。 - 前記測定間隔データ取得機能は、前記放射妨害波を受信するアンテナに対する前記放射源を含む供試体の角度の間隔を示す角度間隔データを前記測定間隔データとして取得し、
前記補正係数算出機能は、前記放射妨害波の最短波長及び前記角度間隔データが示す間隔を使用し第二補正係数を前記補正係数として算出し、
前記遮断周波数算出機能は、前記第二補正係数と、電界及び磁界の少なくとも一方が測定される前記放射妨害波の周波数とを掛けることにより前記遮断周波数を算出する、
請求項１に記載の電磁界分布生成プログラム。 - 前記角度間隔データが示す前記供試体の角度の間隔は、前記放射源から放射される前記放射妨害波に対する推定半値幅以下である、
請求項３に記載の電磁界分布生成プログラム。 - 放射源から放射される放射妨害波の電界及び磁界の少なくとも一方を測定する間隔を示す測定間隔データを取得する測定間隔データ取得機能と、
前記放射妨害波の波長及び前記測定間隔データが示す間隔を使用して補正係数を算出する補正係数算出機能と、
前記補正係数及び前記放射妨害波の周波数を使用して遮断周波数を算出する遮断周波数算出機能と、
前記遮断周波数を有するローパスフィルタを生成するフィルタ生成機能と、
をコンピュータに実行させるフィルタ生成プログラム。 - 放射源から放射される放射妨害波の電界及び磁界の少なくとも一方を測定する間隔を示す測定間隔データを取得する測定間隔データ取得部と、
前記放射妨害波の波長及び前記測定間隔データが示す間隔を使用して補正係数を算出する補正係数算出部と、
前記補正係数及び前記放射妨害波の周波数を使用して遮断周波数を算出する遮断周波数算出部と、
前記測定間隔データが示す間隔で測定された前記放射妨害波の電界及び磁界の少なくとも一方の分布である補間前電磁界分布に前記遮断周波数を有するローパスフィルタを適用して補間後電磁界分布を生成する補間部と、
を備える電磁界分布生成装置。
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