JP2006084413A - 電磁波妨害信号の発生源特定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 比較的容易に且つ比較的短時間で電磁波妨害信号の発生源を特定することができるようにすることを目的とする。
【解決手段】 遠方界で測定した電磁波妨害信号もしくはそれに相当する信号の特徴と、近傍界で測定した各電磁波妨害信号発生源の電磁波妨害信号の特徴とを照合して電磁波妨害信号の発生源を特定するようにしたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明はデジタル回路を有する電子機器の電磁波妨害信号の発生源を特定するのに適用して好適な電磁波妨害信号の発生源特定方法に関する。

一般にデジタル回路を有する電子機器の動作により生じる電磁波妨害信号（ＥＭＩ）のほとんどは、クロック信号やデジタル伝送信号に代表される矩形波の基本波とその高調波に起因している。

近年のデジタル回路を有する電子機器は、図１３に示す如く複数の機能モジュールによって構成されており、この場合複数の周波数のクロック信号により動作する。これら複数の周波数のクロック信号は、通常、ある一つの周波数を逓倍もしくは分周することで作り出されている。

そのため、このデジタル回路の動作により発生する電磁波妨害信号（ＥＭＩ）は複数の周波数のクロック信号もしくはそれに同期するデジタル伝送信号等による基本波やその高調波が、複雑に重畳していることが多くなっている。

一般的に、電磁波妨害対策はこの電磁波妨害信号の発生源と伝達経路を調査しながら進める。この電磁波妨害信号の発生源の調査方法としては、図１３に示す如く、電界プローブや磁界プローブ等の検査プローブ１を用いて、基板、シャーシ、ケーブル上に流れる電磁波妨害対策対象となる周波数の電流を観測する方法があげられる。

また、従来特許文献１に記載の如き電磁波放射測定方法が提案されている。
特開２００１−３４３４０９号公報

ところで、例えば図１３に示すように周波数ｆ１の電磁波妨害信号の発生源２と伝達経路を調査する場合、従来の調査方法では他の電磁波妨害信号の発生源である機能モジュール３，４及び５のクロック信号の周波数がｆ２，ｆ３及びｆ４で之等の高調波がｆ１＝２×ｆ２＝３×ｆ３＝４×ｆ４と調査しようとする電磁波妨害信号の周波数ｆ１と重畳している場合、この電磁波妨害信号の周波数ｆ１とその他の高調波周波数２×ｆ２、３×ｆ３、４×ｆ４との切り分けが行えず、電磁波妨害信号の発生源や伝達経路が複数複雑に観測されて、電磁波妨害信号の主要因となっている発生源と伝達経路の特定が困難であり、この電磁波妨害信号の発生源の調査に長時間を要する不都合があった。

また特許文献１に記載の技術では電磁波妨害信号の測定はできるが、デジタル回路を有する電子機器の電磁波妨害信号の発生源を特定することはできない。

本発明は斯る点に鑑み、比較的容易に且つ比較的短時間で電磁波妨害信号の発生源を特定することができるようにすることを目的とする。

本発明電磁波妨害信号の発生源特定方法は遠方界で測定した電磁波妨害信号もしくはそれに相当する信号の特徴と、近傍界で測定した各電磁波妨害信号発生源の電磁波妨害信号の特徴とを照合して電磁波妨害信号の発生源を特定するようにしたものである。

本発明によれば遠方界で測定した電磁波妨害信号もしくはそれに相当する信号の特徴と、近傍界で測定した各電磁波妨害信号発生源の電磁波妨害信号の特徴とを照合しているので、その照合結果を数値化でき熟練を要することなく比較的容易に且つ比較的短時間で電磁波妨害信号の発生源を特定することができる。

以下、図面を参照して本発明電磁波妨害信号の発生源特定方法を実施するための最良の形態の例を説明する。

図２は、本例による電磁波妨害信号の発生源特定方法を実施するための構成例を示し、図２において、１０は電磁波妨害評価や電磁波妨害対策検討を行う設備で例えば３ｍ電波暗室である。

本例においては、この電波暗室１０の所定位置に電磁波妨害信号の発生源を特定しようとする電子機器即ち被試験機器１１を配する如くする。本例においてはこの被試験機器１１の遠方界の電磁波妨害信号の特徴を測定する。

この電波暗室１０の所定位置にこの被試験機器１１が発生する電磁波妨害信号等を検出するアンテナ１２が設けられており、このアンテナ１２よりの電磁波妨害信号等の検出信号をこの電波暗室１０の外に設けられた測定システム１３に供給する。

尚、電磁波妨害対策検討においては、電磁波妨害信号をコモンモード電流やコモンモード電圧として間接的に評価する機材例えばWorkbench Faraday Cage を応用した評価装置や電流プローブ等を代用としてもよい。

この測定システム１３は、スペクトラムアナライザ、電磁波妨害信号（ＥＭＩ）レシーバ、高周波（ＲＦ）アンプ、高周波（ＲＦ）スイッチ等より構成され、コンピュータ等より成る制御装置１４により制御される。この場合測定システム１３のインターフェースはＧＰＩＢ（General Purpose Interface Bus)等を介して自動的に制御される場合が多い。

コンピュータ等より成る制御装置１４は、バスＧＰＩＢ等を介して電波暗室１０や測定システム１３を制御し、測定システム１３により測定したデータの収集、解析を行うと共に本例による図１に示すフローチャートによる電磁波妨害信号の発生源特定方法を実行する。図２において、１５は種々の表示を行うモニターである。

また、図３は本例による電磁波妨害信号の発生源特定方法を実施するための被試験機器１１の近傍界の電磁波妨害信号の特徴を測定する構成例を示す。図３例の被試験機器（電子機器）１１においては、電磁波妨害信号の発生源として、３個のＩＣ（半導体集積回路）より成る機能モジュール１６，１７，１８を有するものとする。

この図３例においては被試験機器１１の各機能モジュール１６，１７，１８の夫々の近傍界の電磁波妨害信号の特徴を測定する如くする。１９は電界プローブや磁界プローブ等の検査プローブで、この検査プローブ１９を用いて、機能モジュール１６，１７及び１８の夫々の電磁波妨害信号を夫々測定する。この検査プローブ１９よりの電磁波妨害信号等の検出信号を図２同様の測定システム１３に供給する。

この測定システム１３は図２同様にコンピュータより成る制御装置１４により制御され、この測定システム１３により測定したデータをこのコンピュータより成る制御装置１４により収集、解析を行う。この図３の制御装置１４は電磁波妨害信号の特徴を得る図４に示す如きフローチャートを実行する如くする。

本例においては図１に示すフローチャートによる電磁波妨害信号の発生源特定方法を実行するに、開始後、先ずステップＳ１で被試験機器１１の近傍界で測定した各電磁波妨害信号発生源の電磁波妨害信号の特徴を夫々得る如くする。本例においては、図３に示す如き電磁波妨害信号発生源である機能モジュール１６，１７及び１８の夫々の電磁波妨害信号の特徴を夫々図３に示す如くして、予め得て、これを登録例えばライブラリ化しておく。

この電磁波妨害信号の特徴の例として例えば図４のフローチャートにより得られるスペクトラムアナライザの周波数領域情報の変調度、変調周波数及び時間領域情報の周期、デューティとする。

この、図４のフローチャートにつき説明するに、この図４のフローチャートにおいては、開始後、先ずステップＳ１１で、測定器であるスペクトラムアナライザにおいて、測定対象の電磁波妨害信号の周波数ｆｅを定義（設定）する。この電磁波妨害信号の周波数ｆｅは、図５に示す如きＥＭＩ規格に基づく通常の評価で得られるスペクトラムデータから得られる周波数データである。図５はＥＭＩ規格に基づく３０ＭＨｚ〜１ＧＨｚのスペクトラムデータの例を示す。図５において、線ａは規格値である。

また、このステップＳ１１で、スペクトラムアナライザにおいて、側波帯測定周波数上限ｆｓｍａｘと側波帯測定周波数下限ｆｓｍｉｎとを定義（設定）し、所定周波数範囲を決める。この周波数上限ｆｓｍａｘ及び周波数下限ｆｓｍｉｎは測定器の性能と測定にかける時間から決定されるが、一般的には周波数下限ｆｓｍｉｎは数ＫＨＺ〜数１０ＫＨＺ程度に、周波数上限ｆｓｍａｘは数１００ＫＨＺ程度に定義（設定）される。

また、このステップＳ１１において、検出する側波帯の数である検出側波帯数Ｎｓを設定（定義）する。この検出側波帯数Ｎｓは搬送波の上側及び下側の側波帯の組数でカウントする。この検出側波帯数Ｎｓは多いほど測定に要する時間が長くなるため通常は１〜４とする。

また、このステップＳ１１でタイムドメイン情報取得時間Ｔｔを設定（定義）する。このタイムドメイン情報取得時間Ｔｔは、周波数領域情報（周波数ドメインデータ）の連続取得を続ける時間のことで、被試験機器１１により決めるとよい。タイムドメイン情報取得時間Ｔｔを長く設定すると、それだけ測定時間が長くなる。通常は数秒から数１０秒に設定する。

その後、この電磁波妨害信号の搬送波周波数ｆｃの測定を行う（ステップＳ１２）。この搬送波周波数ｆｃは電磁波妨害信号の周波数ｆｅの中心周波数であり、最大ピーク値を示す周波数であり、この電磁波妨害信号の周波数ｆｅを詳細に測定することで得られる。

次に、スペクトラムアナライザのＳＰＡＮ（測定用周波数範囲）を設定する（ステップＳ１３）。このＳＰＡＮは搬送波周波数ｆｃを中心周波数としたときに、側波帯測定の周波数下限ｆｓｍｉｎが十分観測できるようにこの周波数下限ｆｓｍｉｎの２倍よりやや大きい任意の値Ｓｎをかけた値とする。
ＳＰＡＮ＝２×ｆｓｍｉｎ×Ｓｎ
とし、任意の値Ｓｎを通常１．５とした値に設定する。

次にスペクトラムアナライザの分解能帯域幅ＲＢＷ（Resolution Band Width ）を設定する（ステップＳ１４）。この分解能帯域幅ＲＢＷは測定速度と測定精度との兼ね合いで決定する。測定速度を優先する場合は、上述ＳＰＡＮを割る分母を小さく設定し、測定精度を優先する場合には、上述ＳＰＡＮを割る分母を大きく設定する。一般的にはＳＰＡＮ／１０〜ＳＰＡＮ／５０に設定する。本例においては
ＲＢＷ＝ＳＰＡＮ／２０
と設定する。

本例においては、上述条件でスペクトラムデータ（周波数領域情報）を制御装置（コンピュータ）１４に取得する（ステップＳ１５）。このスペクトラムデータを例えば積算平均を行い必要十分に安定したデータとする。

次にこのスペクトラムデータ（周波数領域情報）からピーク検出を行う（ステップＳ１６）。この検出したピークは例えば図６に示す如く、搬送波、側波帯、そしてノイズとから成っている。ここでいうノイズは例えば外来電波等、周波数的な特徴を分析しようとする電磁波妨害信号に無関係な部分から生じるものである。

次に検出した図６に示す如きピークより側波帯を選別し、側波帯の周波数ｆｓを検出する（ステップＳ１７）。この場合搬送波を中心にしてその上側及び下側に対象関係にあるピークの組を側波帯とする。一般にデジタル回路による電磁波妨害信号は両側側波帯を持つので、両側側波帯の関係にないピークは側波帯ではないと判断する。図６例では３つの側波帯１、２及び３が存在する。

次に検出された側波帯の数がステップＳ１で設定した数Ｎｓ例えば２以上になったかどうかを判断し（ステップＳ１８）、検出された側波帯の数が設定した側波帯数Ｎｓに満たないときはスペクトラムアナライザのＳＰＡＮを２倍とし（ステップＳ１９）、このＳＰＡＮが側波帯測定周波数上限ｆｓｍａｘを十分観測できる周波数範囲ｆｓｍａｘ×２（×Ｓｎ）以内であるかどうかを判断し（ステップＳ２０）、以内であるときにはステップＳ１４、ステップＳ１５、ステップＳ１６、ステップＳ１７、ステップＳ１８、ステップＳ１９、ステップＳ２０を繰り返す。

このステップＳ２０でこのＳＰＡＮが側波帯測定周波数上限ｆｓｍａｘを十分観測できる周波数範囲ｆｓｍａｘ×２（×Ｓｎ）を超えたときは検出側波帯数があるかどうかを判断し（ステップＳ２１）、このステップＳ２１で検出側波帯が無いと判断したときには周波数領域情報の特徴が無いとする（ステップＳ２２）。

ステップＳ１８で検出した側波帯の数が設定した側波帯数Ｎｓ以上になったときは、このスペクトラムアナライザの設定による測定で得られた周波数ドメインデータ（周波数領域情報）をステップＳ１で設定した取得時間Ｔｔの間測定し、時間領域情報（タイムドメインデータ）として蓄積する（ステップＳ２３）。このステップＳ２３で得られる時間領域情報としては図７例に示す如く横軸を時間軸とし縦軸をレベルとし時間Ｔｔ間の搬送波及び側波帯の時間レベル変化曲線が得られる。

ステップＳ２１において、検出された側波帯の数は設定した側波帯数Ｎｓに満たないが、いくつかの側波帯が検出されたときはＳＰＡＮを検出された側波帯の最大周波数ｆｓの２倍よりやや大きく、最大ｆｓ×２（×Ｓｎ）に設定する（ステップＳ２４）。

また、分解能帯域幅ＲＢＷについては測定速度が低下する場合は、このＳＰＡＮの拡大に応じて広げた値を設定し（ステップＳ２５）、ステップＳ２３に移行する。

本例においては、ステップＳ２３で得られた時間領域情報の搬送波及び側波帯の時間的レベル変化の周期性を検出する（ステップＳ２６）。このステップＳ２６において、周期性が検出されたかどうかを判断し（ステップＳ２７）、周期性が無いと判断したときは時間領域情報（タイムドメインデータ）の特徴無しとする（ステップＳ２８）。

ステップＳ２７で周期性有りと判断したときには、図７に示す如きこの周期及びデューティを、この電磁波妨害信号の時間領域情報（タイムドメインデータ）の特徴とする（ステップＳ２９）。

また、本例においては、ステップＳ２３で得られた図７に示す如き、時間領域情報（タイムドメインデータ）を平均化し、搬送波及び側波帯の夫々の周波数及びレベルを演算し（ステップＳ３０）、図８に示す如き搬送波及び側波帯の夫々の周波数及びレベルを得る。

次に、この搬送波及び側波帯の夫々の周波数及びレベルより、例えば図８に示す如き変調度ΔｄＢ１、ΔｄＢ２、・・・ΔｄＢ６及び変調周波数（ｆｃ−ｆｓ１、ｆｃ＋ｆｓ１）、（ｆｃ−ｆｓ２、ｆｃ＋ｆｓ２）、（ｆｃ−ｆｓ３、ｆｃ＋ｆｓ３）を演算し（ステップＳ３１）、この変調度及び変調周波数をこの電磁波妨害信号の周波数領域情報（周波数ドメインデータ）の特徴とする（ステップＳ３２）。

本例においては、図３に示す機能モジュール１６，１７及び１８の電磁波妨害信号の特徴を上述に従って夫々測定し、この結果をライブラリとする。

このライブラリを作製するための、この被試験機器１１である電子機器の機能モジュール１６，１７，１８の電磁波妨害信号の特徴の測定は例えばブレッドボード（開発初期に試作される大きめの一枚基板のこと）等による動作確認用の試作品で行うのが良い。

電磁波妨害信号発生源で自身の発生する電磁波妨害信号の特徴が、ソフトウェアや回路構成等に依存しない機能モジュール（能動部品）の場合は、その機能モジュールを単独で作動させて（作動させるための周辺回路や機材等は必要）、その電磁波妨害信号の特徴を測定し、ライブラリを構築してもよい。

ここで、図３の被試験機器１１の機能モジュール１６の図４のフローチャートより得た周波数領域情報の特徴即ちスペクトラムデータの搬送波及び側波帯より成る特徴データ１は図９Ｂに示す如くであったとする。この特徴データ１の第１の側波帯の変調周波数ΔＦ１・１は、
ΔＦ１・１＝（（Ｆｃ−ＦＳＬ１・１）＋（ＦＳＵ１・１−Ｆｃ））／２
であり、第２の側波帯の変調周波数ΔＦ１・２は、
ΔＦ１・２＝（（Ｆｃ−ＦＳＬ１・２）＋（ＦＳＵ１・２−Ｆｃ））／２
であり、第３の側波帯の変調周波数ΔＦ１・３は、
ΔＦ１・３＝（（Ｆｃ−ＦＳＬ１・３）＋（ＦＳＵ１・３−Ｆｃ））／２
である。

ここで、Ｆｃは搬送波の周波数、ＦＳＬ１・１は特徴データ１の第１の下側側波帯の周波数、ＦＳＵ１・１は第１の上側側波帯の周波数、ＦＳＬ１・２は第２の下側側波帯の周波数、ＦＳＵ１・２は第２の上側側波帯の周波数、ＦＳＬ１・３は第３の下側側波帯の周波数、ＦＳＵ１・３は第３の上側側波帯の周波数である。

この特徴データ１の第１の上側側波帯の変調度ΔＬＵ１・１は、
ΔＬＵ１・１＝ＬＳＵ１・１−Ｌｃ１
であり、第２の上側側波帯の変調度ΔＬＵ１・２は
ΔＬＵ１・２＝ＬＳＵ１・２−Ｌｃ１
であり、第３の上側側波帯の変調度ΔＬＵ１・３は
ΔＬＵ１・３＝ＬＳＵ１・３−Ｌｃ１
である。

また、この特徴データ１の第１の下側側波帯の変調度ΔＬＬ１・１は
ΔＬＬ１・１＝ＬＳＬ１・１−Ｌｃ１
であり、第２の下側側波帯の変調度ΔＬＬ１・２は
ΔＬＬ１・２＝ＬＳＬ１・２−Ｌｃ１
であり、第３の下側側波帯の変調度ΔＬＬ１・３は
ΔＬＬ１・３＝ＬＳＬ１・３−Ｌｃ１
である。

ここで、Ｌｃ１は搬送波のレベル、ＬＳＵ１・１は第１の上側側波帯のレベル、ＬＳＵ１・２は第２の上側側波帯のレベル、ＬＳＵ１・３は第３の上側側波帯のレベル、ＬＳＬ１・１は第１の下側側波帯のレベル、ＬＳＬ１・２は第２の下側側波帯のレベル、ＬＳＬ１・３は第３の下側側波帯のレベルである。

また、図３の被試験機器１１の機能モジュール１７の図４のフローチャートより得た周波数領域情報の特徴即ちスペクトラムデータの搬送波及び側波帯より成る特徴データ２は図９Ｃに示す如くであったとする。この特徴データ２の第１の側波帯の変調周波数ΔＦ２・１はΔＦ２・１＝（（Ｆｃ−ＦＳＬ２・１）＋（ＦＳＵ２・１−Ｆｃ））／２であり、第２の側波帯の変調周波数ΔＦ２・２は、ΔＦ２・２＝（（Ｆｃ−ＦＳＬ２・２）＋（ＦＳＵ２・２−Ｆｃ））／２であり、第３の側波帯の変調周波数ΔＦ２・３は、ΔＦ２・３＝（（Ｆｃ−ＦＳＬ２・３）＋（ＦＳＵ２・３−Ｆｃ））／２である。

ここで、Ｆｃは搬送波の周波数、ＦＳＬ２・１は特徴データ２の第１の下側側波帯の周波数、ＦＳＵ２・１は第１の上側側波帯の周波数、ＦＳＬ２・２は第２の下側側波帯の周波数、ＦＳＵ２・２は第２の上側側波帯の周波数、ＦＳＬ２・３は第３の下側側波帯の周波数、ＦＳＵ２・３は第３の上側側波帯の周波数である。

この特徴データ２の第１の上側側波帯の変調度ΔＬＵ２・１は、
ΔＬＵ２・１＝ＬＳＵ２・１−Ｌｃ２
であり、第２の上側側波帯の変調度ΔＬＵ２・２は
ΔＬＵ２・２＝ＬＳＵ２・２−Ｌｃ２
であり、第３の上側側波帯の変調度ΔＬＵ２・３は
ΔＬＵ２・３＝ＬＳＵ２・３−Ｌｃ２
である。

また、この特徴データ２の第２の下側側波帯の変調度ΔＬＬ２・１は
ΔＬＬ２・１＝ＬＳＬ２・１−Ｌｃ２
であり、第２の下側側波帯の変調度ΔＬＬ２・２は
ΔＬＬ２・２＝ＬＳＬ２・２−Ｌｃ２
であり、第３の下側側波帯の変調度ΔＬＬ２・３は
ΔＬＬ２・３＝ＬＳＬ２・３−Ｌｃ２
である。

ここで、Ｌｃ２は搬送波のレベル、ＬＳＵ２・１は第１の上側側波帯のレベル、ＬＳＵ２・２は第２の上側側波帯のレベル、ＬＳＵ２・３は第３の上側側波帯のレベル、ＬＳＬ２・１は第１の下側側波帯のレベル、ＬＳＬ２・２は第２の下側側波帯のレベル、ＬＳＬ２・３は第３の下側側波帯のレベルである。

また、図３の被試験機器１１の機能モジュール１６の図４のフローチャートより得た周波数領域情報の特徴即ちスペクトラムデータの搬送波及び側波帯より成る特徴データ３は図９Ｄに示す如くであったとする。この特徴データ１の第１の側波帯の変調周波数ΔＦ３・１はΔＦ３・１＝（（Ｆｃ−ＦＳＬ３・１）＋（ＦＳＵ３・１−Ｆｃ））／２であり、第２の側波帯の変調周波数ΔＦ３・２は、ΔＦ３・２＝（（Ｆｃ−ＦＳＬ３・２）＋（ＦＳＵ３・２−Ｆｃ））／２である。

ここで、Ｆｃは搬送波の周波数、ＦＳＬ３・１は特徴データ３の第１の下側側波帯の周波数、ＦＳＵ３・１は第１の上側側波帯の周波数、ＦＳＬ３・２は第２の下側側波帯の周波数、ＦＳＵ３・２は第２の上側側波帯の周波数である。

この特徴データ３の第１の上側側波帯の変調度ΔＬＵ３・１は、
ΔＬＵ３・１＝ＬＳＵ３・１−Ｌｃ３
であり、第２の上側側波帯の変調度ΔＬＵ３・２は
ΔＬＵ３・２＝ＬＳＵ３・２−Ｌｃ３
である。

また、この特徴データ３の第１の下側側波帯の変調度ΔＬＬ３・１は
ΔＬＬ３・１＝ＬＳＬ３・１−Ｌｃ３
であり、第２の下側側波帯の変調度ΔＬＬ３・２は
ΔＬＬ３・２＝ＬＳＬ３・２−Ｌｃ３
である。

ここで、Ｌｃ３は搬送波のレベル、ＬＳＵ３・１は第１の上側側波帯のレベル、ＬＳＵ３・２は第２の上側側波帯のレベル、ＬＳＬ３・１は第１の下側側波帯のレベル、ＬＳＬ３・２は第２の下側側波帯のレベルである。

之等図９Ｂ，Ｃ及びＤに示す如き特徴データ１、特徴データ２及び特徴データ３を予めメモリーに登録（記憶）しておき、このステップＳ１では制御装置１４のＲＡＭ等のメモリーに読み込んでおく。

また、このステップＳ１で、図３で、近傍界での電磁波妨害信号の測定を行なったときの測定システム１３のスペクトラムアナライザの設定（ＲＢＷ，ＳＰＡＮ等）即ち測定条件を定義し、ステップＳ２で、図２の測定システム１３のスペクトラムアナライザの測定条件をステップＳ１で定義した条件と同じ条件に設定する。

次に図２に示す如き例えば３ｍ電波暗室１０内でアンテナ１２にて遠方界の電磁波妨害信号を測定し即ちスペクトラムを測定し（ステップＳ３）、例えば国際規格ＣＩＳＰＲに代表されるＥＭＩ測定規格値（マージン含む）を超える問題の周波数を特定し、その搬送波及び側波帯を検出する（ステップＳ４）。

この場合検出した搬送波及び側波帯が例えば図９Ａに示す如き測定データで、搬送波の周波数Ｆｃで、３つの側波帯があったとする。本例では搬送波及び側波帯が有るのでステップＳ５の判断は「Ｙｅｓ」であり、この搬送波及び側波帯の周波数とレベルとを測定し（ステップＳ６）、周波数領域情報の特徴である変調周波数及び変調度を演算する。

この図９Ａの測定データの周波数領域情報の特徴である第１の側波帯の変調周波数ΔＦ０・１は、
ΔＦ０・１＝（（Ｆｃ−ＦＳＬ０・１）＋（ＦＳＵ０・１−Ｆｃ））／２であり、第２の側波帯の変調周波数ΔＦ０・２は、
ΔＦ０・２＝（（Ｆｃ−ＦＳＬ０・２）＋（ＦＳＵ０・２−Ｆｃ））／２であり、第３の側波帯の変調周波数ΔＦ０・３は、
ΔＦ０・３＝（（Ｆｃ−ＦＳＬ０・３）＋（ＦＳＵ０・３−Ｆｃ））／２である。

ここで、Ｆｃは搬送波の周波数、ＦＳＬ０・１は測定データの第１の下側側波帯の周波数、ＦＳＵ０・１は第１の上側側波帯の周波数、ＦＳＬ０・２は第２の下側側波帯の周波数、ＦＳＵ０・２は第２の上側側波帯の周波数、ＦＳＬ０・３は第３の下側側波帯の周波数、ＦＳＵ０・３は第３の上側側波帯の周波数である。

この測定データの第１の上側側波帯の変調度ΔＬＵ０・１は、
ΔＬＵ０・１＝ＬＳＵ０・１−Ｌｃ０
であり、第２の上側側波帯の変調度ΔＬＵ０・２は
ΔＬＵ０・２＝ＬＳＵ０・２−Ｌｃ０
であり、第３の上側側波帯の変調度ΔＬＵ０・３は
ΔＬＵ０・３＝ＬＳＵ０・３−Ｌｃ０
である。

また、この測定データの第１の下側側波帯の変調度ΔＬＬ０・１は
ΔＬＬ０・１＝ＬＳＬ０・１−Ｌｃ０
であり、第２の下側側波帯の変調度ΔＬＬ０・２は
ΔＬＬ０・２＝ＬＳＬ０・２−Ｌｃ０
であり、第３の下側側波帯の変調度ΔＬＬ０・３は
ΔＬＬ０・３＝ＬＳＬ０・３−Ｌｃ０
である。

ここで、Ｌｃ０は搬送波のレベル、ＬＳＵ０・１は第１の上側側波帯のレベル、ＬＳＵ０・２は第２の上側側波帯のレベル、ＬＳＵ０・３は第３の上側側波帯のレベル、ＬＳＬ０・１は第１の下側側波帯のレベル、ＬＳＬ０・２は第２の下側側波帯のレベル、ＬＳＬ０・３は第３の下側側波帯のレベルである。

次に被試験機器１１の遠方界で測定した電磁波妨害信号もしくはそれに相当する信号の特徴である測定データの変調周波数、変調度と被試験機器の近傍界で測定した各電磁波妨害信号発生源本例では機能モジュール１６，１７，１８の電磁波妨害信号の特徴である特徴データ１，２，３の変調周波数、変調度とを夫々照合する（ステップＳ７）。

この変調周波数の照合は、この測定データと特徴データ１，２，３の差に測定精度等を考慮して行う。また変調度の照合は、測定データと特徴データ１，２，３との差にて行う。

次に、この測定データと特徴データ１，２，３との合致率を計算する（ステップＳ８）。この測定データと特徴データ１，２，３との変調周波数の合致率の計算式の例を特徴データ１と測定データとの夫々の搬送波に最も近い周波数の第１の側波帯を例に示す。変調周波数合致率ＡＦは
ＡＦ＝１００−｜ΔＦ１・１−ΔＦ０・１／（α×ＲＢＷ）×１００（％）
である。αは測定精度に関する重み係数。０％以下は０％とする。一般的にαは１〜４の範囲で設定する。その他についても同様に計算する。

また変調度の合致率の計算式の例を特徴データ１と測定データとの夫々の第１の下側側波帯を例に示す。
変調度合致率ＡＬは
ＡＬ＝１００−｜ΔＬＬ１・１−ΔＬＬ０・１｜／β×１００（％）
である。βは、測定精度に関する重み係数。０％以下は０％とする。βは、変調度差がβ（ｄＢ）を超えると、合致率を０％とするという意味である。βは一般的に、５〜１０ｄＢの範囲で設定する。その他についても同様に計算する。

また本例においては、この変調周波数の合致率ＡＦ及び変調度の合致率ＡＬから周波数領域情報の合致率Ａｆｒｅｇを求める式の例を次に示す。
Ａｆｒｅｇ＝√（ＡＦ×ＡＬ）
本例においては周波数領域情報の合致率Ａｆｒｅｇが最も高い機能モジュール１６を電磁波妨害信号の発生源とする。

その後、この合致率の結果を出力し（ステップＳ９）、測定データに対し、合致率の高い特徴データ１が得られる機能モジュール１６を電磁波妨害信号の発生源と特定する。

ステップＳ５において、搬送波及び側波帯がないときは合致率０％とし（ステップＳ１０）、合致率０％として出力する（ステップＳ９）。

本例によれば、遠方界で測定した電磁波妨害信号もしくはそれに相当する信号の特徴である周波数領域情報より得た変調周波数及び変調度と近傍界で測定した各電磁波妨害信号発生源である機能モジュール１６，１７及び１８の夫々の特徴データ１，２及び３の夫々の変調周波数及び変調度とを照合しているので、その照合結果を数値化でき、熟練を要することなく比較的容易に且つ比較的短時間で電磁波妨害信号の発生源を特定することができる。

また本例によれば周波数領域情報の特徴とする変調周波数及び変調度に基づいて電磁波妨害信号の発生源を特定するので、この電磁波妨害信号の周波数と他の機能モジュールのクロック信号の周波数の高調波の周波数とが重畳した場合でも、電磁波妨害信号の発生源を区別することができる。
また、本例においては近傍界で測定した特徴データ１，２及び３を予め登録しておくので、測定データとリアルタイムに照合でき、比較的短時間で電磁波妨害信号の発生源を特定できる。

また本例では近傍界で測定した複数の特徴データ１，２及び３を予め登録しているので、一度の測定により得られる測定データと複数（例えば３個）の電磁波妨害信号発生源１６，１７及び１８との照合ができ、それだけ、効率よく電磁波妨害信号の発生源を特定できる。

上述例では電磁波妨害信号の特徴として周波数領域情報の変調周波数及び変調度を照合するようにしたが、この代わりに図４のステップＳ２９で得られる電磁波妨害信号の特徴である時間領域情報の周期及びデューティを照合するようにしても良い。

この時間領域情報の照合は基本的には上述周波数領域情報の照合と同じである。

以下にこの合致率を得る計算式例を示す。
周期の合致率ＡＴは、
ＡＴ＝１００−｜Ｔ１−Ｔ０｜／Ｊ×１００（％）
デューティの合致率ＡＤは、
ＡＤ＝１００−｜Ｄ１−Ｄ０｜／Ｋ×１００％
時間領域情報の合致率Ａｔｉｍｅは、
Ａｔｉｍｅ＝（ＡＴ＋ＡＤ）／２
である。

ここで、Ｔ１は遠方界で測定した測定データの周期（秒）、Ｔ０は近傍界で測定した特徴データの周期、Ｄ１は遠方界で測定した測定データのオンデューティ（％）、Ｄ０は近傍界で測定した特徴デューティのオンデューティ（％）、Ｊ．Ｋは重み係数で、この測定データとこの特徴データとの差がいくらになれば０％にするかを決定する。

この時間領域情報は一般的にこのＪは、ＳＷＴ／５０〜ＳＷＴ／２０の範囲で設定し、また、Ｋは一般的に５％〜１５％の範囲で設定する。

この例によれば電磁波妨害信号の特徴である時間領域情報の周期及びデューティに基づいて、電磁波妨害信号の発生源を特定するので、上述例同様の作用効果が得られることは容易に理解できよう。

また、電磁波妨害信号の特徴として図１０に示す如きフローチャートに得られ変調情報を用いることができる。

即ち、この図１０のフローチャートにおいては、開始後、先ずステップＳ４１で、測定器であるスペクトラムアナライザにおいて、測定対象の電磁波妨害信号の周波数ｆｅを定義（設定）する。この電磁波妨害信号の周波数ｆｅは、図５に示す如きＥＭＩ規格に基づく通常の評価で得られるスペクトラムデータから得られる周波数データである。

また、このステップＳ４１で、スペクトラムアナライザにおいて、側波帯測定周波数上限ｆｓｍａｘと側波帯測定周波数下限ｆｓｍｉｎとを定義（設定）する。この周波数上限ｆｓｍａｘ及び周波数下限ｆｓｍｉｎは測定器の性能と測定にかける時間から決定されるが、一般的には周波数下限ｆｓｍｉｎは数ＫＨＺ〜数１０ＫＨＺ程度に、周波数上限ｆｓｍａｘは数１００ＫＨＺ程度に定義（設定）される。

その後、この電磁波妨害信号の搬送波周波数ｆｃの測定を行う（ステップＳ４２）。この搬送波周波数ｆｃは電磁波妨害信号の周波数ｆｅの中心周波数であり、この電磁波妨害信号の周波数ｆｅを詳細に測定することで得られる。

次にステップＳ４３で、測定対象とする電磁波妨害信号の周波数ｆｅにおいて、スペクトラムアナライザのＳＰＡＮ（スパン、測定用周波数範囲）を「０」に設定して周波数を特定し、走査時間ＳＷＴ（Sweep Time）を、周波数上限ｆｓｍａｘが十分測定できる任意の時間に設定する。例えば１／（２×ｆｓｍａｘ）以上等である。

これは本例においては、周波数上限ｆｓｍａｘが測定できる走査時間ＳＷＴから周波数下限ｆｓｍｉｎが測定できる走査時間ＳＷＴまで変化させるからであり、また、周波数下限ｆｓｍｉｎから周波数上限ｆｓｍａｘに変化させて測定する場合は、まず周波数下限ｆｓｍｉｎが十分測定できる走査時間ＳＷＴに設定する。

次に測定器であるスペクトラムアナライザの分解能帯域幅（Resolution Band Width ）を調整して測定対象の電磁波妨害信号が最も良く測定できる値に設定する（ステップＳ４４）。

次に、測定波形のノイズの除去を行うために、このスペクトラムアナライザのＶＢＷ（Video Band Width）を例えば２０÷ＳＷＴに設定する。これは１／ＳＷＴ（ＨＺ）の２０倍という意味で、一般的には、１０倍から４０倍程度に設定する（ステップＳ４５）。

上述の状態のスペクトラムアナライザにより電磁波妨害信号の時間領域情報（タイムドメインデータ）を取得する（ステップＳ４６）。このステップＳ４６の測定する時間幅は、設定した周波数下限ｆｓｍｉｎと周波数上限ｆｓｍａｘが測定できるように設定する。

この最も短い時間幅は例えば１／ｆｓｍａｘ×０．８、最も長い時間幅は例えば１／ｆｓｍｉｎ×１．５といったように測定対象の電磁波妨害信号の周波数ｆｅを十分にカバーできる範囲に設定する。

この場合、周波数下限ｆｓｍｉｎと周波数上限ｆｓｍａｘとの両方を同時に測定できる測定器（スペクトラムアナライザ）を使用できるときは、バラツキが少なければ１回の測定で良い。

しかし、これが実現できない場合は、観測時間領域を測定対象の電磁波妨害信号周波数に応じた時間幅で複数回に分けて測定する。

このステップＳ４６で得られる電磁波妨害信号の時間領域情報は例えば図１１に示す如き横軸を時間軸とし、縦軸をレベルとした電磁波妨害信号が得られる。

次に、このステップＳ４６で取得した図１１に示す如き電磁波妨害信号の時間領域情報に周期性が有るかどうかを判断（検出）する（ステップＳ４７）。
このステップＳ４７で周期性が検出されたときには、その周期ＴＳの周波数１／ＴＳ＝ｆｓを演算して振幅変調の周波数情報を得ることができ、この周波数情報を周期データとして保管する（ステップＳ４８）。この場合、周期ＴＳは複数ある可能性がある。このようにして、同一の発生源から生じる変調周波数（複数ある可能性もある）を認知することができる。

電磁波妨害信号の時間領域情報が図１１例の場合周期がＴＳ１とＴＳ２との２個あり、この周期ＴＳ１及びＴＳ２の夫々の変調周波数ｆｓ１＝１／ＴＳ１及びｆｓ２＝１／ＴＳ２を演算し、これをメモリーに記憶（保管）する。

その後、スペクトラムアナライザの走査時間ＳＷＴを２倍とする（ステップＳ４９）。またステップＳ４７で電磁波妨害信号の時間領域情報（タイムドメインデータ）に周期性が検出されないときはステップＳ４９に移行し、その後、この２倍とした走査時間ＳＷＴが１／ｆｓｍｉｎより小さいかどうかを判断し（ステップＳ５０）、小さいときはステップＳ４５、ステップＳ４６、ステップＳ４７、ステップＳ４８、ステップＳ４９、ステップＳ５０を繰り返し、周期ＴＳの変調周波数ｆｓ＝１／ＴＳを保管する。

ステップＳ５０でスペクトラムアナライザの走査時間ＳＷＴが１／ｆｓｍｉｎより大きくなったときは、ステップＳ４８で保管された周期データがあるかどうかを判断し（ステップＳ５１）、保管された周期データがないときは、変調情報無しとして終了する（ステップＳ５２）。

このステップＳ５１で保管された周期ＴＳの周期データである振幅変調の変調周波数ｆｓ＝１／ＴＳがあるときにはこのスペクトラムアナライザのＳＰＡＮを２×ｆｓよりやや大きく設定すると共に分解能帯域幅ＲＢＷをＳＰＡＮ／２０に設定し（ステップＳ５３）、その後、このスペクトラムアナライザで、図１２に示す如き、この電磁波妨害信号の狭帯域の周波数領域情報を取り込み、周期ＴＳの周波数ｆｓに対応する側波帯を抽出し、この取り込んだ電磁波妨害情報上にステップＳ４８で保管した変調周波数ｆｓ、図１１例では変調周波数ｆｓ１、ｆｓ２が例えば図１２に示す如き電磁波妨害信号の周波数領域情報中に存在するかを確認する（ステップＳ５４）。

即ち、時間領域情報より得た変調周波数例えば変調周波数ｆｓ１、ｆｓ２を示す側波帯が周波数領域情報に存在するかどうかをマッチングする。図１２例では側波帯１（ｆｃ−ｆｓ１、ｆｃ＋ｆｓ１）、側波帯２（ｆｃ−ｆｓ２、ｆｃ＋ｆｓ２）が存在することが確認できる。

このように周波数領域情報と時間領域情報の測定結果の変調周波数ｆｓとのマッチングを取ることで電磁波妨害信号の変調周波数の抽出精度を向上させることができる。

ステップＳ５４にて、電磁波妨害信号の時間領域情報より得られた変調周波数ｆｓを示す側波帯が、電磁波妨害信号の周波数領域情報上にも存在する場合は、その側波帯（ｆｃ−ｆｓ、ｆｃ＋ｆｓ）及び搬送波ｆｃの周波数とレベルとを詳細に測定し、変調情報である変調度及び変調周波数を換算する（ステップＳ５５）。

この電磁波妨害信号の変調情報である変調度及び変調周波数を得てこの変調情報の抽出を完了する（ステップＳ５６）。

電磁波妨害信号の特徴として図１０に示す如きフローチャートを使用した変調情報を使用することができ、この電磁波妨害信号の特徴として、この変調情報を使用したときにも上述例同様の作用効果が得られることは容易に理解できよう。

尚上述例においては近傍界で測定した特徴データ１，２，３を予め登録（ライブラリ）したが、近傍界の測定による特徴データ１，２，３を遠方界で測定した測定データを得る毎に得るようにしても良いことは勿論である。

また本発明は上述例に限ることなく本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成が採り得ることは勿論である。

本発明電磁波妨害信号の発生源特定方法を実施するための最良の形態の例の説明に供するフローチャートである。 図１を実施するための構成システムの例を示す構成図である。 図１を実施するための構成システムの例を示す構成図である。 電磁波妨害信号の特徴の例を得る方法の例を示すフローチャートである。 本発明の説明に供する線図である。 図４の説明に供する線図である。 図４の説明に供する線図である。 図４の説明に供する線図である。 本発明の例の説明に供する線図である。 電磁波妨害信号の特徴の他の例を得る方法の例を示すフローチャートである。 図１０の説明に供する線図である。 図１０の説明に供する線図である。 従来の例の説明に供する構成図である。

符号の説明

１０‥‥電波暗室、１１‥‥被試験機器、１２‥‥アンテナ、１３‥‥測定システム、１４‥‥制御装置、１５‥‥モニター、１６，１７，１８‥‥機能ブロック、１９‥‥検査プローブ

Claims (5)

1. 遠方界で測定した電磁波妨害信号もしくはそれに相当する信号の特徴と、近傍界で測定した各電磁波妨害信号発生源の電磁波妨害信号の特徴とを照合して電磁波妨害信号の発生源を特定するようにしたことを特徴とする電磁波妨害信号の発生源特定方法。
2. 請求項１記載の電磁波妨害信号の発生源特定方法において、
   前記近傍界で測定した各電磁波妨害信号発生源の電磁波妨害信号の特徴を予め登録するようにしたことを特徴とする電磁波妨害信号の発生源特定方法。
3. 請求項１又は２記載の電磁波妨害信号の発生源特定方法において、
   前記電磁波妨害信号の特徴は前記電磁波妨害信号の所定周波数範囲の周波数領域情報のピークを検出して側波帯を検出し、前記検出した側波帯の周波数及びレベルを検出し、
   前記検出した側波帯の周波数及びレベルより演算して得た前記電磁波妨害信号の周波数領域情報の変調度及び変調周波数であることを特徴とする電磁波妨害信号の発生源特定方法。
4. 請求項１又は２記載の電磁波妨害信号の発生源特定方法において、
   前記電磁波妨害信号の特徴は所定周波数範囲の周波数領域情報のピークを検出して側波帯を検出し、前記検出した側波帯を所定時間取得し、前記所定時間取得した側波帯の時間的レベル変化の周期性を検出して得た前記電磁波妨害信号の時間領域情報の周期及びデューティであることを特徴とする電磁波妨害信号の発生源特定方法。
5. 請求項１又は２記載の電磁波妨害信号の発生源特定方法において、
   前記電磁波妨害信号の特徴は、前記電磁波妨害信号の時間領域情報より周期性を検出し、その周期の周波数を演算し、該周期の周波数より得た周波数領域情報の変調情報であることを特徴とする電磁波妨害信号の発生源特定方法。

Images