(57)【要約】【課題】  低出力の電力増幅装置を使用しても，試験平面において規格範囲内の電界強度が得られ，かつ，供試機器の設置が容易でローコストな妨害排除能力試験装置を提供する。【解決手段】妨害排除能力試験装置１０・２０・３０において，高周波信号を発生する信号発生器５と，ホーンアンテナ１と，増幅器６と，供試機器３を載置するためのターンテーブル４とを備え，前記ターンテーブル４は前記ホーンアンテナ１内に備えると共に，前記ホーンアンテナ１から放射した電磁波を前記ターンテーブル４に載置した供試機器３に放射する。【選択図】  図１
2006084402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
妨害排除能力試験装置において，
高周波信号を発生する信号発生器と，
ホーンアンテナと，
増幅器と，
供試機器を載置するためのターンテーブルと，
を備え，前記ターンテーブルは前記ホーンアンテナ内に備えると共に，前記ホーンアンテナから放射した電磁波を前記ターンテーブルに載置した供試機器に放射することを特徴とした妨害排除能力試験装置。
【請求項２】
電波無響室を備え，前記ホーンアンテナが前記電波無響室内に備えられていることを特徴とした請求項１に記載の妨害排除能力試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，電子機器の妨害排除能力（イミュニティとも言う）試験のための妨害排除能力試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来，電波暗室内に試供体を配置し，同じ電波暗室内に固定したバイコニカルアンテナや対数周期アンテナから，水平もしくは垂直偏波の電磁波を前記供試体に印加する放射電磁界試験法や，ＴＥＭセルおよびＧＴＥＭセルなどを用いるＴＥＭ導波路法などがある。（例えば，特許文献１参照）。
また，ＴＥＭセルにおいて試験空間を大きくする方法として，テーパ部を持たない面を底面とする略台形に形成されたＴＥＭセルが開示されている。（例えば，特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−９８２１１号公報
【特許文献２】特開平５−２６４６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし，上記特許文献１に記載されている提案の技術では供試機器として，アンテナから放射する試験電波の電界強度が比較的低い（２００Ｖ／ｍ）場合であっても，その製品（供試機器）の使用状況により十分耐える場合は問題ないが，たとえばその製品を搭載した自動車等の移動体で航空機の離発着に使用される誘導用のレーダー装置の近くを走行すると，車載されている電子機器が誤作動して正しく機能しなくなったり，場合によっては致命的な故障になったりするという問題が発生することがわかった。
そこで発明者らはこの問題を解決するため上記試験電波の電界強度を上げることを試みたが，６００Ｖ／ｍの電界強度が必要であり，これを上記提案の技術のように１台の増幅器・アンテナで実現する場合，高耐電圧のアンテナが必要になるばかりでなく，高耐電圧・高出力の電力増幅装置が必要であり，妨害排除能力試験装置が物理的に大型化するという問題があった。
また，アンテナから放射する電波の伝送ロスが低いＴＥＭセルを使用すれば，アンテナから放射する電磁界レベルを下げることができるので，比較的容易に試験平面において６００Ｖ／ｍの電界強度を得ることができる。ところが，ＴＥＭセルは放射電磁界試験法に比べ試験空間が狭いうえ，供試機器をＴＥＭセル内に収容するためには，ＴＥＭセルに設けられた小さい供試品収容扉を開け，その中に供試品を収容しなければならず，作業性が著しく低下してしまうという問題があった。
【０００５】
そこで本願においては，こうした問題点を解決するためになされたものであり，その目的は，低出力の電力増幅装置を使用しても，試験平面において規格範囲内の電界強度が得られる妨害排除能力試験装置を提供することである。
そのほかの目的は，供試機器の設置が容易な妨害排除能力試験装置を提供することである。
そのほかの目的は，ローコストな妨害排除能力試験装置を提供することである。
そのほかの目的は，反射波の影響を受けない妨害排除能力試験装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために，請求項1の発明は，妨害排除能力試験装置において，高周波信号を発生する信号発生器と，ホーンアンテナと，増幅器と，供試機器を載置するためのターンテーブルとを備え，前記ターンテーブルは前記ホーンアンテナ内に備えると共に，前記ホーンアンテナから放射した電磁波を前記ターンテーブルに載置した供試機器に放射するように構成される。
【０００７】
請求項２の発明は，請求項１に記載の妨害排除能力試験装置において，電波無響室を備え，前記ホーンアンテナが前記電波無響室内に備えるように構成される。
【発明の効果】
【０００８】
以上詳述したように，請求項１の発明によれば，妨害排除能力試験装置において，高周波信号を発生する信号発生器と，ホーンアンテナと，増幅器と，供試機器を載置するためのターンテーブルとを備え，前記ターンテーブルは前記ホーンアンテナ内に備えると共に，前記ホーンアンテナから放射した電磁波を前記ターンテーブルに載置した供試機器に放射するように構成したので，
低出力の電力増幅装置を使用しても，試験平面において規格範囲内の電界強度が得られ，かつ，供試機器の設置が容易でローコストな妨害排除能力試験装置を提供することができる。
【０００９】
請求項２の発明によれば，請求項１に記載の妨害排除能力試験装置において，電波無響室を備え，前記ホーンアンテナが前記電波無響室内に備えるように構成したので，
反射波の影響を受けない妨害排除能力試験装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に，本発明を具体化した実施形態の例を，図面を基に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は本発明を適用した第１実施例の妨害排除能力試験装置の説明図を示している。
１はホーンアンテナ，２はプローブ，３は供試機器，４はターンテーブル，５は信号発生器，６は電力増幅装置，７は伝送線，８は電波無響室，９は電波吸収体である。１０は妨害排除能力試験装置である。
【００１２】
電波吸収体９は，前記電波無響室８の内部全面に貼り付けてあり，該電波無響室内に放射された電磁波および，供試機器等により反射した電磁波を吸収して熱エネルギーに変換するためのものである。
また，電波無響室８の内部には，ホーンアンテナ１が備えられ，該ホーンアンテナ１の内部にはターンテーブル４が備えられており，該ターンテーブル４の上に供試機器３が載置されている。なお，ターンテーブル４は電磁波の透過率が高い絶縁物で形成されており，たとえば，合成樹脂材料が使用されている。
また，ホーンアンテナ１の内部には電磁波を放射するためのプローブ２が備えられており，該プローブ２はホーンアンテナの壁面から波長の略４分の１だけ開口面よりに取り付けてある。なお，ホーンアンテナ１及びプローブ２は導電材料で形成されている。
また，本実施例では円形のホーンアンテナを使用したが，矩形であっても良い。
信号発生器５は，本実施例では１〜１．５ＧＨｚをスイープする発振器が使用されている。
電力増幅装置６は，前記信号発生器で発生した高周波信号を所定の電力になるように増幅するためのものである。
伝送線７は上記高周波信号が減衰することなく，電磁波の影響を軽減できる高シールドタイプの同軸ケーブルが使用されている。  
【００１３】
次に，動作について説明する。
信号発生器５で発生した１〜１．５ＧＨｚのスイープ信号は電力増幅装置６（本実施例では２００Ｗ使用）で増幅される。そして，増幅された高周波信号はプローブ２に供給され，ホーンアンテナ１から供試機器３に向けて放射される。そして，供試機器２が載置されているターンテーブル３の試験平面（本実施例ではφ３０ｃｍ）に均一な電磁界を発生させる。
また，供試機器３を通過した電磁波や，供試機器等で反射した反射波は電波吸収体９で吸収され熱エネルギーに変換される。
【００１４】
次に，試験平面において１．３ＧＨｚにおける電界強度６００Ｖ／ｍを実現するために必要なプローブ２の供給電力の求める。
まず，受信電界強度が６００（Ｖ／ｍ）を（ｄＢμ／ｍ）の単位に変換すると，
受信電界強度  Ａ＝２０×Ｌｏｇ（６００×１Ｅ６）  
ここで，ａＥｂはａ×１０のｂ乗を表すものとする。
したがって，
Ａ＝１７５．５６（ｄＢμ／ｍ）
となる。
次に，電界強度（ｄＢμ／ｍ）を電圧（ｄＢμ）に変換する。
電圧  Ｅｔ＝Ｅ＋Ｇ＋Ｌｅ−（Ｌｆ×Ｌ）−６
ここで，Ｅｔ＝受信機入力信号電圧（ｄＢμ）
Ｅ＝電界強度（ｄＢμ／ｍ）
Ｇ＝アンテナ利得（ｄＢｉ）  ただし，０ｄＢｉとする。
Ｌｅ＝アンテナの実効長（ｄＢ）
＝２０×Ｌｏｇ（λ／π）
λ＝波長（ｍ）
Ｌｆ＝単位長あたりのケーブル損失（ｄＢ／ｍ）
Ｌ＝ケーブル長（ｍ）  ただし，０ｍとする。
開放値から終端値への換算のため６ｄＢ補正
したがって，
λ＝３Ｅ８／１．３Ｅ９
＝０．２３（ｍ）
Ｌｅ＝２０×Ｌｏｇ（０．２３／３．１４）
＝−２２．７（ｄＢ）
Ｅｔ＝１７５．５６−２２．７−６
＝１４６．８６（ｄＢμ）
となる。
次に，電圧（ｄＢμ）を電力（ｄＢｍ）に換算する。
電力  Ｐｉ＝Ｅｔ−２０×Ｌｏｇ（√０．００１×√５０×１Ｅ６）
ここで，Ｐｉ＝受信レベル（ｄＢｍ）
Ｅｔ＝受信機入力信号電圧（ｄＢμ）
したがって，
Ｐｉ＝１４６．８６−２０×５．３５
＝３９．８６（ｄＢｍ）
となる。
【００１５】
ここで，ホーンアンテナの損失Γ１を−１ｄＢとすると供給電力Ｐは上式より，
Ｐ＝Ｐｉ−Γ１
＝３９．８６＋１
＝４１（ｄＢｍ）
＝１３（Ｗ）
となる。
また，前記プローブが対向する供試機器の側面の位置におけるホーンの軸線に
垂直な面の断面積と，前記プローブが対向する供試機器の側面の断面積の比を
−１２ｄＢ（約６％）とすると供給電力Ｐは上式より，
Ｐ＝Ｐｉ−面積比（ｄＢ）
＝４１＋１２
＝５３（ｄＢｍ）
＝２００（Ｗ）
となる。上記面積比について詳しく説明すると，ホーン内に電磁界が発生するが，
すべての電磁波が前記供試機器に照射されることはないため，実際に照射される
供試機器の大きさにより上記供給電力を制御する必要があるためである。
一方，自由空間に放射する従来の方法で，６００Ｖ／ｍの電界強度を得るには
下記に示すとおり，供給電力が２８（ＫＷ）必要になる。
自由空間に放射する場合の供給電力Ｐｆは次式により求められる。
Ｐｆ＝Ｐｉ＋Γ０
ここで，Γ０＝自由空間伝搬損失（３４．７ｄＢ）
したがって，
Ｐｆ＝３９．８６＋３４．７
＝７４．５６  （ｄＢｍ）
＝２８５７６（Ｗ）
となる。
したがって，本発明を適用することにより，１４０分の１程度の供給電力で所要の性能を得ることができるという効果を奏する。
【００１６】
このように，ホーンアンテナの内部に供試機器を配置したので
ホーンアンテナから放射された電磁波がロスすることなく供試機器を載置した試験平面に均一な電磁界を発生させることができ，自由空間に放射する従来の方法に比べて伝搬経路での損失（送受信間距離１ｍ，周波数１．３ＧＨｚの自由空間伝搬損失Γ０は３４．７ｄＢ）に比べて損失が小さくなり，その結果，アンテナに供給する電力を略７００分の１に少なくできるという優れた効果を奏する。
【実施例２】
【００１７】
次に本発明の第２の実施形態として図２を参照して説明する。尚，以下の説明では，上記第１の実施形態の信号処理装置と同様の構成要素については同一符号を付与し，詳細な説明は省略する。
図２において，妨害排除能力試験装置２０は，電波無響室８の代わりに，電波吸収体２１，壁体２２を備えている。電波吸収体２１の大きさは少なくとも，ホーンアンテナ１のホーンの延長線上の任意の点を結んだ面積に略等しくするのが望ましい。このように構成することにより，大掛りな電波無響室８を備える必要がなく狭い空間で効率よく試験することができる。また，電磁波の放射方向に広い空間が得られる場合は前記電波吸収体２１，壁体２２を省略しても良い。
【実施例３】
【００１８】
次に本発明の第３の実施形態として図３を参照して説明する。尚，以下の説明では，上記第１の実施形態の信号処理装置と同様の構成要素については同一符号を付与し，詳細な説明は省略する。
図３において，妨害排除能力試験装置３０は，供試機器３に放射する電磁波の偏波面を任意に変更できるようにした例を示したものである。
一端が閉塞された円形導波管１ａにはフランジ１ｄと，歯車１ｃと，同軸コネクタ１ｂを備えている。そして，ホーン１ｆにもフランジ１ｅを備えている。そして，フランジ１ｄとフランジ１ｅを嵌合し，フランジ固定具２５でもって固定具２４ａに固定されている。
また，アンテナ設置金具２４にはホーンアンテナを固定するための固定具２４ａ，２４ｂが備えており，このうち，固定具２４ａには電動機２３が取り付けられている。そして，電動機に取り付けられた歯車と前記歯車１ｃが嵌合して前記円形導波管１ａを軸線方向に回動するようになっている。
そして，前記電動機２３を駆動することにより，前記円形導波管１ａが回動し，円形導波管に内蔵されているプローブの角度が変化しプローブから放射される電磁波の偏波面が変化する。また，供試機器３（換言するとホーン１ｆ）は固定具２４に固定されているので，プローブの角度に対応した偏波面の電磁波を照射することができる。このように構成することにより，プローブの角度を任意に調整することができ，水平偏波，垂直偏波ならびに，回転磁界等試験できる偏波の種類を増やすことができる。
【００１９】
尚，本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく，以下に例示するように，本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部を適宜に変更して実施することも可能である。
たとえば，本実施例ではホーン内に供試機器を配置したが，たとえば，ホーンの開口部にホーンの端部と勘合する導波管を接続し，この導波管内に供試機器を設置しても上記同様に効果を得ることができる。また，本実施例では試験周波数として１〜１．５ＧＨｚを使用したがこれに限定されるものではなく，ＶＨＦ帯〜ＳＨＦ帯であれば使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施例を適用した妨害排除能力試験装置の説明図である。
【図２】第２の実施例を適用した妨害排除能力試験装置の説明図である。
【図３】第３の実施例を適用した妨害排除能力試験装置の説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０・２０・３０…妨害排除能力試験装置，１…ホーンアンテナ，２…プローブ，３…供試機器，４…ターンテーブル，５…信号発生器，６…電力増幅装置，７…伝送線，８…電波無響室，９・２１…電波吸収体，２２…壁体，２３…電動機，２４…アンテナ設置金具，２５…フランジ固定具。
【図１】
2006084402.tif 000003
【図２】
2006084402.tif 000004
【図３】
2006084402.tif 000005