JPH08122379A - 微小電磁波測定および強電磁波発生用セル - Google Patents
微小電磁波測定および強電磁波発生用セルInfo
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Abstract
帯域にした微小電磁波測定および強電磁波発生用セルを
提供することを目的とする。 【構成】同軸管3の中心導体6より導出した中心導体ワ
イヤ8群を水平、かつ等間隔に配設し、同軸管3の外側
導体7より導出した外側導体ワイヤ9群を、前記中心導
体ワイヤ8群の上下において前記中心導体ワイヤ8群と
平行に配設し、中心導体ワイヤ8群と外側導体ワイヤ9
群の各端末間に抵抗16を接続し、セル両側および終端
側に壁をなす電磁波吸収体4を配した微小電磁波測定お
よび強電磁波発生用セルの構成とする。
Description
線通信機器等の微小電磁波(信号またはノイズ)の測
定、および電子機器等への強電磁波の照射試験(強電界
イミュニティ試験)に供するセルに関する。
ズや移動体無線通信機器の電磁波信号を測定する手段と
しては、図14に示すようなオープンフィールドテスト
サイト、あるいは図15に示す電磁波無響セルが使用さ
れている。
トサイトは、野外において供試器21を供試器支持台2
2上に載置し、前記供試器21より離れた位置にアンテ
ナポール23を立設し、これにアンテナ24を上下方向
にスライド自在に設け、アンテナ24に対してアンテナ
ケーブル25で測定器26を接続した構成をとる。
は、前記供試器21より放射される電磁波をアンテナ2
4で受けて、前記電磁波が規定値以下であるかどうかを
測定し、また、強電界照射試験をする場合には、アンテ
ナ24より強電界を供試器21に照射し、供試器21に
おける異常状態、たとえば供試器21が誤動作すること
などを測定する。
波をシールドするために鉄板27で囲まれたセル28を
構成し、その内周壁および天井には発泡ウレタンゴムに
カーボンを混入してなる数多くのくさび状の電磁波吸収
体29を設け、セル28内には前述と同様に供試器支持
台22、アンテナポール23、アンテナ24および供試
器21を設備し、同様な試験をするようにしている。
EMセルと、その改良したものとして図17に示すGT
EMセルがある。前記図16に示すTEMセルは、高周
波発生器30に接続された要素は基本的には同軸伝送路
であり、ほぼ矩形状のセル31内に水平に配置された平
板状の中心導体板32と、その上下及び側面にそれぞれ
間隔をもって平行に配置された外側導体板33よりな
り、前記中心導体板32と外側導体板33間に電磁界を
発生させ、供試器21は中心導体板32と下方の外側導
体板33の間に位置させて測定に供する構成としてい
る。なお、中心導体板32と外側導体板33の端末間に
は負荷35を接続している。
導体板33間に均一な電磁界を発生させ、供試器21の
測定をするものであり、外部への電磁波の漏洩もなく、
比較的に安定した試験ができる。
ほぼ矩形をしており、内部のテーパーコーナ部で電磁波
の異常反射があって使用可能上限周波数が低下すること
から、図17に示すGTEMセルが開発され、このGT
EMセルは、セル36の形状がテーパーコーナ部を持た
ないように構成されている。すなわち、セル36内にお
いて水平に配設された平板状の中心導体板37と、その
上下に配置され、かつ放射状に配置された平板状の外側
導体板38により構成され、供試器21を前述と同様に
中心導体板37と下方の外側導体板38間に配置して測
定するようにしている。図中の39は高周波発生器、4
0はウレタンゴムよりなる電磁波吸収体である。
示すオープンテストサイトは、都会地では外来の環境電
磁波ノイズのレベルが高いために試験ができないことか
ら、野外に設置することを原則としている。したがって
不便であり、また、降雨、降雪、強風などの気象条件に
よって試験ができないことがある。また、外気温度の変
化、温度の変化などにより供試器21の放射電磁波ノイ
ズのレベルが変化し、測定結果の再現性が得にくい。一
方、測定小屋などの構造物を設置する場合もあるが、そ
れにより供試器21より放射する電磁波の反射を引き起
こし、特性を低下させる問題がある。特に強電界照射試
験は、他への電磁波妨害を引き起すために実施できな
い。
ールドセル構成となっているため、前述の欠点を補填す
るが、次のような問題がある。すなわち、電磁波吸収体
29の長さは吸収すべき電磁波の半波長の長さが必要で
あり、放射される電磁波は周波数30MHz〜1GHz
とすると、前記電磁波吸収体29は少なくとも5m以上
の長さにしなければならない。
るためハイトパターンが発生し、無響セル内寸法は有効
高さで5m以上必要である。これらの条件より外殻寸法
で長さ19m、巾16m、高さ10m以上となり、非常
に大型で、かつ高額の設備費を要する。さらに強電界照
射試験では、床が電磁波の全反射面となっているため電
界の乱れを生じ、したがって前記強電界照射試験ができ
ない。
の問題を解決するために開発されたものであり、同軸伝
送路を構成することから比較的に小型のセルで、しかも
安定した試験ができるが、セル内壁がシールド部材であ
る鉄板であることから電磁波の反射があり、また、セル
内部のテーパーコーナ部による電磁波の乱れがあり、ま
た、同軸管基部より中心導体板32と外側導体板33が
急激に拡がっていることから入出力インピーダンスのア
ンマッチングがあり、使用可能上限周波数(遮断周波
数)が低下し(供試器1m3 の場合の使用可能周波数:
DC〜150MHz)、供試器21の種類に限界があ
る。特に最近の移動体無線通信機器などでは1GHzを
大きく越える使用周波数による試験を要するが、これに
対応できないという大きな問題がある。
におけるテーパーコーナを無くして使用周波数(遮断周
波数)を伸ばしているが、中心導体板37に対して外側
導体板38が角度をもって伸びているため、TEM波伝
送方向に対して垂直方向の電界は斜電界分布となり、セ
ル内部の電磁界が不均一となる。したがって測定、試験
の安定性、再現性に問題がある。
体無線通信機器などの微小電磁波(信号またはノイズ)
の測定、および電子機器などへの強電磁波の照射試験
(強電界イミュニティ試験)をするためには、種々の供
試器に対する必要な測定または試験内容に応じて、それ
ぞれの測定、試験設備の性能の使い分けをしなければな
らず、測定、試験のための使用周波数、コスト、効率に
限界があった。
形状の大きさにかかわらず電磁界の分布が一様であり、
かつ、使用周波数が数GHzまで伸び、多種多様の電子
機器および移動体無線通信機器の測定、試験を可能とす
るセルを提供することを目的とする。
本発明の微小電磁波測定および強電磁波発生用セルは、
電子機器などより発生する微小電磁波の測定器または電
子機器などに強電磁波を照射してたとえば誤動作などの
試験するために高周波発生器を接続する同軸管を備え、
この同軸管の中心導体より中心導体ワイヤ群を導出して
これを水平に配設し、また、前記同軸管の外側導体より
外側導体ワイヤ群を導出するとともに、これを前記中心
導体ワイヤの上下に分割し、かつ、その主部が中心導体
ワイヤ群と平行になるように配設し、前記中心導体ワイ
ヤ群の各終端と外側導体ワイヤ群の各終端間には負荷お
よび入出力インピーダンス整合を兼ねる抵抗群を接続
し、これらワイヤ群の両側部および終端部に壁をなすよ
うに電磁波吸収体を配設した構成とする。
と下側の外側ワイヤ群間に位置させ、微小電磁波測定に
おいては供試器より発生する微小電磁波を中心導体ワイ
ヤ群と外側導体ワイヤ群とで拾ってこれを測定器にて測
定する。
は、高周波発生器より高周波電流を中心導体ワイヤと外
側導体ワイヤに流し、両者間に電磁界を発生させ、これ
を供試器に照射する。この照射において使用周波数を上
げていき、どの周波数で供試器がたとえば誤動作するか
などを試験する。
側導体ワイヤ群間の電磁界の分布は均一である。すなわ
ち、セルにテーパーコーナ部がなく、セルの両側および
終端部に電磁波吸収体を配設しているので、電磁波の反
射がほとんどないためであり、これによって使用周波数
を大きく伸ばすことができる。さらに外側導体ワイヤ群
は比較的に狭い間隔で配列されており、これがシールド
部材として機能し、セル内部より電磁波が漏れたり、外
来電磁波がセル内に侵入することがなく、良好な試験が
できることとなる。
よび強電磁波発生用セルについて説明する。
N型コネクタ2をもつ同軸管3をとりつけてあり、上下
を除く側面と、終端面にはフェライト板よりなる電磁波
吸収体4を配設している。前記電磁波吸収体4の外側に
はシールド材として厚み1mmのアルミ板5を配設して
いる。前記同軸管3は図2に示すように環状の中心導体
6と外側導体7をもち、真鍮製の削り出しとし、同軸管
3内支持物はテフロン製としている。前記同軸管3の中
心導体6には複数の中心導体ワイヤ8の端部を結合し、
かつ導出しており、また、同軸管3の外側導体7には前
記中心導体ワイヤ8の2倍の数の外側導体ワイヤ9を結
合し、かつ導出している(図3参照)。なお、中心導体
6および外側導体7のワイヤ結合部には適宜に結合用の
溝10,11を付している。この中心導体ワイヤ8およ
び外側導体ワイヤ9は、直径2mmの銅線よりなってい
る。
導体ワイヤ9の導出基部を側方と後方より見た図であ
り、各中心導体ワイヤ8群は基部の円筒配列より先端に
順次径を平たくしながら一平面上に配設した絶縁支持部
材12に至り、ここにおいては複数の導体ワイヤ8群が
一水平面上において横方向に等間隔、本実施例では使用
周波数の上限、たとえば3GHzの波長の1/10以
下、すなわち2cmにして位置づけられる。また、各外
側導体ワイヤ群9は、まず上下2つに分割され、絶縁支
持部材12に対し上下に所要の間隔をもち、かつ水平に
配設した絶縁支持部材13に至り、ここにおいて外側導
体ワイヤ群9が同一平面上において横方向に等間隔に、
すなわち2cmの間隔で、かつ、各中心導体ワイヤ8群
と上下に個々に対応するように位置づけられる。
り、図6はセル1の内部を側方より見た図である。ここ
で絶縁支持部材12より中心導体ワイヤ8群は横方向に
等間隔にかつ、水平を保ちながら、終端の絶縁支持部材
14に至って終端を固定される。同様に絶縁支持部材1
3より外側導体ワイヤ9群は横方向に等間隔を保ち、か
つ中心導体ワイヤ8と平行を保ちながら水平に延び、終
端の絶縁支持部材15に至って終端を固定される。な
お、図5において、外側導体ワイヤ9群と中心導体ワイ
ヤ8群は上下に重なるので、前記中心導体ワイヤ8群は
図示されない。また、前記絶縁支持部材12〜15は入
出力インピーダンスを乱さないため、低誘電率、高絶縁
体材料を用いている。
ヤ8の終端と、これに上下に対応する各外側導体ワイヤ
9の終端間には、負荷として、また同軸管3に接続され
る測定器、高周波発生器などとの入出力インピーダンス
を整合するための抵抗16を接続している。そして、こ
の抵抗群16の各抵抗値は、セル側方に近づくにしたが
って順次に低くなるようにしてあり、中央部の抵抗16
の値が最も高く、本実施例では全体として50Ωとして
いる。
小電磁波(信号またはノイズ)測定について述べる。セ
ル1内における水平に配設された中心導体ワイヤ8群
と、その下方に配設された外側導体ワイヤ9群間に測定
すべき供試器17をセットし、この供試器17を動作さ
せる。前記動作する供試器17から発生する信号あるい
はノイズは中心導体ワイヤ8群と下方の外側導体ワイヤ
9群に拾われ、同軸管3のN型コネクタ2に接続された
測定器(図示せず)で測定される。この測定において、
セル1の上下は外側導体ワイヤ9群のみであるが、前記
信号、ノイズあるいは外来信号などが外側導体ワイヤ9
群によってシールドされ、セル1内の測定に影響はな
い。
る。前記と同様にセル1内における水平に配設された中
心導体ワイヤ8群と、その下方の外側導体ワイヤ9群間
に供試器17をセットし、同軸管3のN型コネクタ2に
高周波発生器(図示せず)を接続して高周波電流を中心
導体ワイヤ8群から外側導体ワイヤ9群に流す。
ワイヤ8群および外側導体ワイヤ9群は、ともに円筒形
配列から平行線路に均一の傾斜と膨らみを持ちながら移
行するため、インピーダンス不整合がなく、特性インピ
ーダンスが一定であり、かつ、導体エッジが形成されな
いため、高周波帯域まで電磁波反射のない伝送線路が形
成される。
から外側導体ワイヤ9群に向って電界Aが発生するとと
もに、この電界Aに直交する磁界Bが発生する。そして
大きな特徴は、磁界Bがセル1の側方の電磁波吸収体4
に直進するため、磁界の乱れが少なく、供試器17に均
一な電磁波の照射をすることになる。
て破線で示すように、磁界Bの磁力線が電磁波吸収体4
に当る部分において偏向現象を起こす。このことは電磁
波の乱れを生じさせ、使用周波数の伸びを抑える大きな
原因となっている。本実施例では図7に示す負荷で、か
つ、インピーダンス整合要素である抵抗16群のうち、
セル1の側方の電磁波吸収体4に近いものほど抵抗値を
小さくしているので、前記中心導体ワイヤ8群および外
側導体ワイヤ9群の前記電磁波吸収体4に近いものほど
大きな電流が乱れ、図8で示すように磁界Bは、その端
部になるにしたがって強くなり、すなわち磁界Bの磁力
線の偏向を補正し、電磁波の乱れを防止し、使用周波数
の上限を数GHz程度まで伸ばし、強電磁波照射試験を
する上において、より有効とすることができる。
反射度合は3GHz近くまで低い値となっている。もち
ろん、前記中心導体ワイヤ8群と外側導体ワイヤ9群と
は平行な関係にあり、供試器17には均一に電磁波を照
射することになるので、試験の安定性、再現性が良好で
ある。また、セル1は上下面に外側導体ワイヤ9群が配
設され、シールド板を設けていない。しかし、前記外側
導体ワイヤ9群の間隔は、使用周波数の上限周波数の波
長の1/10以下としているため、本実施例では2cm
であるので、使用周波数の上限が3GHzであっても、
前記3GHzの電波は外側導体ワイヤ9群によって捕捉
され、外部に漏洩することがなく、他にシールド板を付
設する必要がない。このように本実施例の微小電磁波測
定および強電磁波発生用セルは、形状の大きさにかかわ
らず電磁界の分布が一様であり、かつ、使用周波数が数
GHzまで伸びるものであり、微小電磁波測定および強
電磁波照射試験の設備として、性能を向上させるととも
に、測定、試験コストを低減する。
示す。この実施例の特徴は、セル内における中心導体ワ
イヤ8群に対する外側導体ワイヤ9群の配置を変化させ
たものである。
の両側に配置したものにおいては、磁界の磁力線端が偏
向する現象を呈す不都合があり、これを補正する必要が
ある。したがって本実施例では配設した中心導体ワイヤ
8群に対応する外側導体ワイヤ9群のうち、両側の電磁
波吸収体4に近いものほど、前記対応する中心導体ワイ
ヤ8との間隔を小さくしたものである。
になるほど強磁界となり、前述の抵抗16群の個別に抵
抗値を変えるものと同等の効果をもたらす。図11は本
発明の他の実施例を示し、たとえば生産工場における試
験設備として構成したものを示している。本実施例の特
徴としては、前述の実施例の構成のセル1の側部より内
部を挿通する非磁性体よりなるコンベア18を設け、こ
のコンベア18上に供試器17を載置してセル1内に自
動的に順次に搬送し、微小電磁波の測定または強電磁波
の照射試験を行なう。したがって、生産ラインに連結し
て効率よく電子機器の測定、試験を行なうことができ
る。なお、セル1におけるコンベア18の出入口部に
は、電磁波の侵入を防ぎ、また内部の電磁波の反射を抑
える磁性体よりなる案内筒19を設ける。
平に設けた中心導体ワイヤ8群との上部および下部の外
側導体ワイヤ9群の間隔は、図12に示すように上部が
1、下部が2の比率にしてもよい。すなわち、供試17
を位置させる部分のみを大間隔とし、セル全体の高さを
低くできるものであり、たとえば上0.3m、下0.6
m、全体の高さ0.9mと小型化することができる。
板は不要であるが、図13に示すように上下の外側導体
ワイヤ9群の外側にシールド板20を設けてもよく、こ
の場合、電磁波の漏洩、外部ノイズの侵入などをより完
全に遮断することができる。
本発明の微小電磁波測定および強電磁波発生用セルは、
同軸管より導出して水平に配設した中心導体ワイヤ群
と、同じく前記同軸管より導出され、前記中心導体ワイ
ヤ群の上下に前記中心導体ワイヤ群と平行に配設した外
側ワイヤ群と、前記各中心導体ワイヤと各外側導体ワイ
ヤとの間に接続した負荷兼インピーダンス整合用の抵抗
群と、前記セル両側に配置した電磁波吸収体によって構
成したため、均一な電磁界を発生できるとともに、その
使用周波数上限を大きく伸ばすことができる。しかも一
部のシールド構造も省略できるとともに全体を小型化す
ることができ、電子機器、移動体無線通信機器などの微
小電磁波測定、強電磁波照射試験を正確に、かつ効果的
に行なうことができ、その価値は大きい。
磁波発生用セルの一部材をはづした状態の斜視図
側面図
面図
したセルの平断面図
置説明図
成図
Claims (9)
- 【請求項1】 測定器または高周波発生器を接続する同
軸管と、前記同軸管の中心導体より導出され、水平に、
かつ等間隔に配設された中心導体ワイヤ群と、前記同軸
管の外側導体より導出され、前記中心導体ワイヤ群の上
下において中心導体ワイヤ群と主部が平行に配設された
外側導体ワイヤ群と、前記中心導体ワイヤ群と外側導体
ワイヤ群の上下各対応する終端間に接続された抵抗群
と、前記中心導体ワイヤ群と外側導体ワイヤ群の両側部
および終端部に配設して壁をなす電磁波吸収体より構成
した微小電磁波測定および強電磁波発生用セル。 - 【請求項2】 中心導体ワイヤ群と外側導体ワイヤ群の
終端間に接続された抵抗群は、セルの両側部に近いもの
ほど抵抗値を小さくしてなる請求項1記載の微小電磁波
測定および強電磁波発生用セル。 - 【請求項3】 外側導体ワイヤ群は、セルの両側部に近
いものほど対向する中心導体ワイヤとの間隔を小さくし
てなる請求項1記載の微小電磁波測定および強電磁波発
生用セル。 - 【請求項4】 外側導体ワイヤ群は、隣り合うものとの
間隔を上限使用周波数の波長の1/10以下にした請求
項1記載の微小電磁波測定および強電磁波発生用セル。 - 【請求項5】 同軸管の中心導体および外側導体より導
出された中心導体ワイヤ群および外側導体ワイヤ群は、
その導出基部の断面円筒形配列より次第に扁平配列に移
行させた請求項1記載の微小電磁波測定および強電磁波
発生用セル。 - 【請求項6】 電磁波吸収体はフェライト板によって形
成してなる請求項1記載の微小電磁波測定および強電磁
波発生用セル。 - 【請求項7】 請求項1記載のセルにおける外側導体群
の外側にシールド板を配設してなる微小電磁波測定およ
び強電磁波発生用セル。 - 【請求項8】 請求項1記載のセルにおける中心導体ワ
イヤ群と下側導体ワイヤ群の間を通る非磁性材よりなる
供試器搬送用のコンベアを付設した微小電磁波測定およ
び強電磁波発生用セル。 - 【請求項9】 中心導体ワイヤ群に対する上側の外側導
体ワイヤ群の間隔と、中心導体ワイヤ群に対する下側の
外側導体ワイヤ群の間隔を1:2の比率にした請求項1
または8記載の微小電磁波測定および強電磁波発生用セ
ル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6258619A JP2738507B2 (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 微小電磁波測定および強電磁波発生用セル |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH08122379A true JPH08122379A (ja) | 1996-05-17 |
JP2738507B2 JP2738507B2 (ja) | 1998-04-08 |
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-
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- 1994-10-25 JP JP6258619A patent/JP2738507B2/ja not_active Expired - Fee Related
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