説明

放射イミュニティ試験装置

【課題】単一の送信アンテナと電波を反射する曲面鏡を組み合わせることにより低出力アンプを使用可能にする。
【解決手段】第1の点Aから放射した電波を反射して第2の点Bに集束させる反射面を持つ曲面鏡4と、電磁ノイズである試験信号を発生する信号発生器1と、信号発生器1が出力する試験信号を増幅するアンプ2と、第1の点Aに設置され、アンプ2で増幅された試験信号を曲面鏡4に向かって電波放射する送信アンテナ3とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、電子機器に電磁ノイズを照射して、機器の動作能力を評価する放射イミュニティ試験装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の放射イミュニティ試験を行う装置では、リッジホーンアンテナ或いはログペリアンテナ等の一本の送信アンテナを使用して供試機器に対して電磁ノイズを照射し、供試機器の動作状況を評価している(例えば、非特許文献1、非特許文献2参照)。非特許文献1に開示された放射イミュニティ試験装置の概略構成を図6に示す。この放射イミュニティ試験装置では、電波吸収体11を内壁に張り巡らした電波暗室10の内部において、試験台9の上に自動車搭載用の電子機器である供試機器7を設置し、この供試機器7から所定距離の位置に単一の送信アンテナ3を設置している。そして、送信アンテナ3に1台の信号発生器(SG)1が出力した電磁ノイズの試験信号を1台のアンプ2で増幅して供給し、この単一の送信アンテナ3から供試機器7に所定の電界となるように電磁ノイズを照射して、その電子機器の動作状況を評価するようにしている。
【0003】
一方、非特許文献2に開示されている放射イミュニティ試験装置の概略構成を図7に示す。この放射イミュニティ試験装置では、送信アンテナ3から指定の距離の垂直面内の電界レベルが均一であることが決められており、その電界レベルが均一であるエリア(照射電界均一エリア)17に試験対象の供試機器7を設置して、その電子機器の動作状況を評価するようにしている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】国際標準化規格ISO 11452−2 「路上走行車−狭帯域放射電磁エネルギーによる電気的妨害のコンポーネント試験方法」
【非特許文献2】国際電気標準化規格IEC61000−4−3 「放射無線周波磁界イミュニティ試験」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
非特許文献1に係る放射イミュニティ試験装置では、送信アンテナにログペリアンテナ、リッジホーンアンテナ等を用いた場合、アンテナからの放射電界は比較的ブロードとなるため、供試機器である電子機器に一定電力の電界強度を与えるためにはアンプの出力を大きくしなければならない。また、自動車等に搭載される電子機器のイミュニティ試験では、100V/m以上の強電界をかけることが規定されている。このように強電界を与えることができる高出力のアンプなどの測定器は非常に高額であり、設備導入時はもとより、故障などで交換しなければならない場合にも問題となっている。さらに、送信アンテナを、広帯域送信アンテナ単体とした場合、アンテナからの放射電界は比較的ブロードなため周囲反射の影響を受け、これにより供試機器方向の放射特性が劣化するという問題がある。
一方、非特許文献2に係る放射イミュニティ試験装置では、上記アンプの問題に加え、送信アンテナから照射した電界が、アンテナから指定の距離の指定の垂直面内の電界レベルが均一であることが決められているため、この均一エリア(図7の照射電界均一エリア17)に入らない大型機器の場合には、広帯域送信アンテナを移動させながら測定しなければならず、測定に長い時間を要するという問題がある。
【0006】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、単一の送信アンテナと電波を反射する曲面鏡を組み合わせることにより低出力アンプを使用可能にする放射イミュニティ評価装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明に係る放射イミュニティ試験装置は、第1の点から放射した電波を反射して第2の点に集束させる反射面を持つ曲面鏡と、電磁ノイズである試験信号を発生する信号発生器と、信号発生器が出力する試験信号を増幅するアンプと、第1の点に設置され、アンプで増幅された試験信号を曲面鏡に向かって電波放射する送信アンテナとを備えたものである。
【発明の効果】
【0008】
この発明によれば、従来周囲に散乱させていた電力を集束させることができるため、供試機器の付近の電界強度を増加させることが可能となり、その分アンプの出力電力の仕様低減化を図ることが可能となる。結果、従来の放射イミュニティ試験装置よりもピーク電力が低く、低コストのアンプを使用することが可能となる。また、ログペリアンテナ、リッジホーンアンテナ等のアンテナ単体を設置した場合に比べ、周囲反射の影響が受けにくくなるため、供試機器方向の放射特性が安定した放射イミュニティ装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】この発明の実施の形態1によるイミュニティ試験装置の配置構成を示す平面図である。
【図2】同実施の形態1によるイミュニティ試験装置の配置構成を示す正面図である。
【図3】この発明の実施の形態2によるイミュニティ試験装置の配置構成を示す平面図である。
【図4】この発明の実施の形態3によるイミュニティ試験装置の配置構成を示す平面図である。
【図5】同実施の形態3によるイミュニティ試験装置の配置構成を示す正面図である。
【図6】ISO11452−2に係る従来のイミュニティ試験装置の概略構成を示す平面図である。
【図7】IEC61000−4−3に係る従来のイミュニティ試験装置の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるイミュニティ試験装置の配置構成を示す平面図、図2は同イミュニティ試験装置の配置構成を示す正面図である。
図において、この実施の形態1の放射イミュニティ試験装置は、広帯域送信アンテナ3と電波を反射する回転楕円曲面鏡4を組み合わせた構成を有する。ここで、回転楕円曲面鏡とは、楕円を回転してできる曲面を持つ電波を反射する鏡である。したがって、回転楕円曲面鏡4は、対になった2つの焦点A,Bを有している。広帯域送信アンテナ3は、回転楕円曲面鏡4の一つの焦点Aの位置に送信アンテナ支持体15を用いて設置されている。回転楕円曲面鏡4のもう一方の焦点Bの位置には、試験台9の上に載せられた、測定対称の電子機器である供試機器7が設定されている。また、壁、床には、反射電波の影響を低減させることを目的に電波吸収体10が敷設されている。
【0011】
信号発生器1からは、電磁ノイズである試験信号が発生される。その出力信号はアンプ2に与えられて増幅された後、アンプ2の出力段に接続された広帯域送信アンテナ3に供給される。広帯域送信アンテナ3は、上述したように回転楕円曲面鏡4の焦点Aの位置にあり、そこから鏡面に向かって試験信号を電波放射する。焦点Aから放射された電波は回転楕円面鏡4で反射された後、もう一方の焦点Bに集まる。この結果、焦点Bに設定された供試機器7の付近の電界は高電界になる。
【0012】
以上のように、この発明の実施の形態1によれば、回転楕円曲面鏡4の第1の焦点Aに広帯域送信アンテナ3を設置し、回転楕円曲面鏡4の第2の焦点Bに供試機器7を設置し、広帯域送信アンテナ3から回転楕円曲面鏡4に向かって試験信号を電波放射し、回転楕円曲面鏡4で反射した電波が供試機器7に集まるように構成している。したがって、従来周囲に散乱させていた電力を集束させることができるため、供試機器7の付近の電界強度を増加させることが可能となり、その分アンプ2の出力電力の仕様低減化を図ることが可能となる。結果、従来の放射イミュニティ試験装置よりもピーク電力が低く、低コストのアンプを使用することが可能となる。また、ログペリアンテナ、リッジホーンアンテナ等のアンテナ単体を設置した場合に比べ、周囲反射の影響が受けにくくなるため、供試機器方向の放射特性が安定した放射イミュニティ装置とすることができる。
【0013】
実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2による放射イミュニティ試験装置の配置構成を示す平面図である。図において、図1と同一な部分には同一符号を付し、その説明については原則として省略するものとする。
この実施の形態2の場合は、回転楕円曲面鏡4の焦点Aの位置に設置されるアンテナを、周波数帯域毎に取り替え可能な狭帯域送信アンテナ19としている点で実施の形態1と異なっている。すなわち、周波数帯域別に用意された狭帯域送信アンテナを、使用する試験信号の周波数に応じて焦点Aに設置することで、焦点Bに設定された供試機器7の付近の電界を、各周波数帯域においても高電界にすることができる。
【0014】
実施の形態3.
図4はこの発明の実施の形態3による放射イミュニティ試験装置の配置構成を示す平面図、図5は同放射イミュニティ試験装置の配置構成を示す正面図である。図において、図1および図2と同一な部分には同一符号を付し、その説明については原則として省略するものとする。
この実施の形態3の場合は、回転楕円曲面鏡4に代えて、回転楕円曲面鏡4とこれに近似する回転放物線曲面鏡18の間で構成される条件付回転2次関数曲面または回転多項式曲面を持つ鏡面16を使用する点で実施の形態1と異なる。
図4において、回転楕円曲面鏡4の楕円式を
2/a2+y2/b2=1 (1)
とし、回転放物線曲面鏡18の放物線式を
2=4fx (ただしfは放物面の焦点距離) (2)
とすると、回転楕円曲面鏡4と回転放物線曲面鏡18の間にある回転2次関数曲面の2次関数式は、例として
2=gx (1/x−b2x/a2<g<4f) (3)
として表すことができる。一方、回転多項式近似曲面の関数は、例えば3次式として
y=ax3+bx2+cx+d (4)
と表せる。
【0015】
広帯域送信アンテナ3は、回転条件付2次関数曲面または回転多項式近似曲面を持つ鏡面16の焦点A(回転楕円曲面鏡4の焦点Aと同じにする)の位置に設置される。広帯域送信アンテナ3は、焦点Aから鏡面16に向かって試験信号を電波放射する。焦点Aから放射された電波は鏡面16で反射した後、予め想定した照射電界均一エリア17を通過し他の想定点(回転楕円曲面鏡4の焦点Bとは少し離れた位置にある)に集束しようとする。したがって、照射電界均一エリア17付近に供試機器7を設置すれば、実施の形態1の場合の回転楕円曲面鏡4の焦点Bの位置の電界に比べピーク電力は落ちるが均一度が確保された高い電界を供試機器7に照射できることになる。
【0016】
以上のように、この実施の形態3によれば、回転楕円曲面鏡4とこれに近似する回転放物線曲面鏡18の間に想定される、回転条件付2次関数曲面または回転多項式近似曲面の反射面を持つ鏡面16を用いることにより、回転楕円曲面鏡4の焦点Aに設置された広帯域送信アンテナ3から放射され、鏡面16で反射されて集束する電波により照射電界均一エリア17を形成するようにしている。したがって、照射電界均一エリア17付近に供試機器7を設置すれば、均一度が確保された高い電界を供試機器7に照射できる。また、実施の形態1と同様な効果が得られる。
【符号の説明】
【0017】
1 信号発生器、2 アンプ、3 広帯域送信アンテナ、4 回転楕円面鏡、7 供試機器、9 試験台、10 電波暗室、11 電波吸収体、15 送信アンテナ支持体、16 回転条件付2次関数曲面または回転多項式近似曲面の曲面鏡、17 照射電界均一エリア、18 回転放物線曲面鏡、19 狭帯域送信アンテナ、A,B 回転楕円曲面鏡の焦点。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の点から放射した電波を反射して第2の点に集束させる反射面を持つ曲面鏡と、
電磁ノイズである試験信号を発生する信号発生器と、
前記信号発生器が出力する試験信号を増幅するアンプと、
前記第1の点に設置され、前記アンプで増幅された試験信号を前記曲面鏡に向かって電波放射する送信アンテナとを備えたことを特徴とする放射イミュニティ試験装置。
【請求項2】
曲面鏡は、第1の点と第2の点を2つの焦点とする回転楕円曲面鏡とし、
前記第2の点付近に供試機器を設置することを特徴とする請求項1記載の放射イミュニティ試験装置。
【請求項3】
送信アンテナは、広帯域アンテナとしたことを特徴とする請求項2記載の放射イミュニティ試験装置。
【請求項4】
送信アンテナは、使用する試験信号の周波数に応じて取り替え可能な周波数帯域毎の狭帯域送信アンテナとしたことを特徴とする請求項2記載の放射イミュニティ試験装置。
【請求項5】
送信アンテナは、広帯域送信アンテナとし、
曲面鏡は、回転楕円曲面鏡とこれに近似する回転放物線曲面鏡の間に想定され、前記広帯域送信アンテナを設置する第1の点を前記回転楕円曲面鏡の焦点の一つとし、第2の点へ集束する反射電波により照射電界均一エリアを形成する回転2次関数曲面または回転多項式近似曲面を持つことを特徴とする請求項1記載のイミュニティ試験装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−7738(P2011−7738A)
【公開日】平成23年1月13日(2011.1.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−153833(P2009−153833)
【出願日】平成21年6月29日(2009.6.29)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】