(57)【要約】【課題】  磁性体の伝送特性を適切に測定する。【解決手段】  装置１０は、磁性体１５の特性を測定する。この装置は、電流生成手段１２によって生成された交流電流３４を電力線１６に流して、その交流電流に応じた磁界を磁性体に印加する。更に、信号重畳手段２４によって、可変の周波数を有する第１の信号３５に応じた磁界を磁性体に印加する。信号抽出手段２６は、磁性体に磁界結合して、これらの磁界に応じた第２の信号３６を抽出する。信号測定手段２０は、第１の信号の周波数を変更しながら、第２の信号のレベルを測定する。【選択図】  図１
2007181065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体の特性を測定する装置であって、
交流電流を生成する電流生成手段と、
前記電流生成手段から前記交流電流を受けて、その交流電流に応じた第１の磁界を前記磁性体に印加する電力線と、
可変の周波数を有する第１の信号に応じた第２の磁界を前記磁性体に印加する信号重畳手段と、
前記磁性体に磁界結合して、前記第１及び第２の磁界に応じた第２の信号を抽出する信号抽出手段と、
前記第１の信号の周波数を変更しながら、前記第２の信号のレベルを測定する信号測定手段と、
を備える特性測定装置。
【請求項２】
前記周波数対前記第２の信号のレベルの特性の下側エンベロープを求める解析手段を更に備える請求項１に記載の特性測定装置。
【請求項３】
前記周波数の所定の帯域における前記第２の信号のレベルの平均値を算出する演算手段を更に備える請求項１または２に記載の特性測定装置。
【請求項４】
前記交流電流は、可変の振幅を有しており、
前記電流生成手段を制御して前記交流電流の振幅を複数の振幅値に順次に変更させると共に、前記演算手段を制御して、前記複数の振幅値の各々の下で前記第２の信号のレベルの平均値を算出させる制御手段を更に備える請求項３に記載の特性測定装置。
【請求項５】
磁性体の特性を測定する方法であって、
電力線に交流電流を流して、その交流電流に応じた第１の磁界を前記磁性体に印加するステップと、
可変の周波数を有する第１の信号に応じた第２の磁界を前記磁性体に印加するステップと、
前記磁性体との磁界結合によって、前記第１及び第２の磁界に応じた第２の信号を抽出するステップと、
前記第１の信号の周波数を変更しながら、前記第２の信号のレベルを測定するステップと、
を備える特性測定方法。
【請求項６】
前記周波数対前記第２の信号のレベルの特性の下側エンベロープを求めるステップを更に備える請求項５に記載の特性測定方法。
【請求項７】
前記周波数の所定の帯域における前記第２の信号のレベルの平均値を算出するステップを更に備える請求項５または６に記載の特性測定方法。
【請求項８】
前記平均値を算出するステップは、前記交流電流の振幅を複数の振幅値に順次に変更すると共に、前記複数の振幅値の各々の下で前記第２の信号のレベルの平均値を算出する、請求項７に記載の特性測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線に信号を重畳するために用いられる磁性体の特性を測定する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力線を通信線路として用いる電力線通信が知られている。電力線に信号を重畳する方法としては、下記の特許文献１、２に記載されるように、環状磁性体の内孔に電力線を通すと共に、その環状磁性体に信号ケーブルを巻きつけ、磁性体を介した磁界結合により信号重畳を実現する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−０３２５８５号公報
【特許文献２】特開２００５−２３６４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電力線通信に使用される磁性体の特性を評価するため、使用周波数帯域で磁性体のインダクタンスやインピーダンスを測定することが行われている。しかし、上述の信号重畳方式では、使用周波数帯域での磁性体の伝送特性が通信システム全体の伝送特性に大きく影響するものと考えられる。このため、磁性体の伝送特性を測定する技術の実現が要望されている。
【０００４】
そこで、本発明は、磁性体の伝送特性を適切に測定することの可能な装置及び方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一つの態様は、磁性体の特性を測定する装置に関する。この装置は、交流電流を生成する電流生成手段と、電流生成手段から交流電流を受けて、その交流電流に応じた第１の磁界を磁性体に印加する電力線と、可変の周波数を有する第１の信号に応じた第２の磁界を磁性体に印加する信号重畳手段と、磁性体に磁界結合して、第１及び第２の磁界に応じた第２の信号を抽出する信号抽出手段と、第１の信号の周波数を変更しながら、第２の信号のレベルを測定する信号測定手段と、を備えている。信号測定手段は、第２の信号のレベルを直接測定してもよいし、当該レベルと等価な他のパラメータを測定してもよい。このようなパラメータの一例は、第１の信号のレベルに対する第２の信号のレベルの比である。
【０００６】
本発明の別の態様は、磁性体の特性を測定する方法に関する。この方法は、電力線に交流電流を流して、その交流電流に応じた第１の磁界を磁性体に印加するステップと、可変の周波数を有する第１の信号に応じた第２の磁界を磁性体に印加するステップと、磁性体との磁界結合によって、第１及び第２の磁界に応じた第２の信号を抽出するステップと、第１の信号の周波数を変更しながら、第２の信号のレベルを測定するステップと、を備えている。第２の信号のレベルを測定するステップは、第２の信号のレベルを直接測定してもよいし、当該レベルと等価な他のパラメータを測定してもよい。このようなパラメータの一例は、第１の信号のレベルに対する第２の信号のレベルの比である。
【０００７】
第１の信号を重畳した磁性体から抽出される第２の信号のレベルは、磁性体の伝送特性を表す。したがって、様々な周波数の下で第２信号レベルを測定することにより、各周波数に対する磁性体の伝送特性を求めることができる。第２の信号は、第１の信号に応じた磁界に加えて、電力線を流れる交流電流に応じた磁界が磁性体に印加された状態で抽出される。このため、電力線通信において電力線に信号を重畳するために磁性体を実際に使用するときの伝送特性を適切に測定することができる。
【０００８】
本発明の装置は、第１の信号の周波数対第２の信号のレベルの特性の下側エンベロープを求める解析手段を更に備えていてもよい。また、本発明の方法は、第１の信号の周波数対第２の信号のレベルの特性の下側エンベロープを求めるステップを更に備えていてもよい。
【０００９】
下側エンベロープは、周波数に応じて変動する第２信号レベルの極小値をつないだ包絡線である。したがって、下側エンベロープを求めることにより、磁性体が所望の周波数帯域で最低限必要な伝送特性を有しているか否かを容易に把握することができる。
【００１０】
本発明の装置は、第１の信号の周波数の所定の帯域における第２の信号のレベルの平均値を算出する演算手段を更に備えていてもよい。また、本発明の方法は、第１の信号の周波数の所定の帯域における第２の信号のレベルの平均値を算出するステップを更に備えていてもよい。
【００１１】
第２信号レベルの平均値を求めることで、下側エンベロープからは把握することのできない、特定の周波数帯域における伝送特性の全体的な水準を把握することができる。
【００１２】
上記の交流電流は、可変の振幅を有していてもよい。本発明の装置は、制御手段を更に備えていてもよい。この制御手段は、電流生成手段を制御して交流電流の振幅を複数の振幅値に順次に変更させると共に、演算手段を制御して、複数の振幅値の各々の下で第２の信号のレベルの平均値を算出させる。また、本発明の方法における平均値を算出するステップは、交流電流の振幅を複数の振幅値に順次に変更すると共に、複数の振幅値の各々の下で第２の信号のレベルの平均値を算出してもよい。
【００１３】
交流電流の様々な振幅値の下で第２信号レベルの平均値を求めることで、交流電流の大きさに応じた伝送特性の挙動を把握することができる。この結果、所望の大きさの交流電流の下で望ましい伝送特性が得られるか否かを容易に判断することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電力線に信号を重畳するために用いられる磁性体の伝送特性を適切に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を付すこととする。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る測定装置の構成を示すブロック図である。図１に示す測定装置１０は、磁性体１５の伝送特性を測定する。この磁性体１５は、電力線通信において電力線に信号を重畳するカプラとして用いられる。例えば、磁性体１５は、電力線と、その電力線に重畳すべき信号を伝送する信号線とを一緒にクランプするクランプ型カプラであってもよい。
【００１７】
測定装置１０は、交流電源１２、負荷装置１４、第１の電力線１６、第２の電力線１７、クロックジェネレータ（以下「ＧＥＮ」という）１８、ネットワークアナライザ（以下「ＮＡ」という）２０、同軸ケーブル２１及び２５、バラン２２及び２３、信号線２４、信号抽出線２６、パーソナルコンピュータシステム（以下「ＰＣ」という）２８、並びにローパスフィルタ（以下「ＬＰＦ」という）３０、３１、３２及び３３を備えている。
【００１８】
交流電源１２は、商用電力と同一な５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの周波数を有する交流電圧を出力する。交流電源１２の出力端子１２ａは第１の電力線１６の一端に接続されており、第１の電力線１６の他端は負荷装置１４の第１の端子１４ａに接続されている。交流電源１２のグランド端子１２ｂは第２の電力線１７の一端に接続されており、第２の電力線１７の他端は負荷装置１４の第２の端子１４ｂに接続されている。交流電源１２と負荷装置１４により、第１および第２の電力線１６、１７を流れる交流電流３４が生成される。負荷装置１４は、第１の端子１４ａと第２の端子１４ｂとの間の抵抗値を変更することができる。負荷装置１４は、この抵抗値を変更することによって、交流電流３４の振幅を調整することができる。
【００１９】
第１の電力線１６は、被測定物である環状の磁性体１５と磁界結合している。具体的には、第１の電力線１６は、磁性体１５の内孔を通るように配置されている。本実施形態では、第１の電力線１６は磁性体１５に巻き回されている。このため、第１の電力線１６は、交流電流３４の巻数倍の電流に応じた第１の磁界を磁性体に印加する。
【００２０】
ＧＥＮ１８は、クロック発生源である。ＧＥＮ１８は、ケーブル１９を介して交流電源１２から交流電圧を受ける。ＧＥＮ１８は、この交流電圧が所定のしきい値を超えたときにクロック信号の出力を開始する。このクロック信号は、同軸ケーブル２７を介してＮＡ２０に供給される。
【００２１】
ＮＡ２０は、様々な周波数の下で被測定物の伝送特性（より具体的には減衰特性）を測定する。ＮＡ２０は、出力端子２０ａから第１の高周波信号３５を出力して被測定物に供給し、被測定物から出力される第２の高周波信号３６を入力端子２０ｂで受ける。ＮＡ２０は、第１信号３５のレベルに対する第２信号３６のレベルの比を求めることによって、被測定物の伝送特性を測定する。ＮＡ２０は、第１信号３５の周波数を掃引しながら、周波数と伝送特性との関係を調べる。
【００２２】
ＮＡ２０は、ＧＥＮ１８から供給されるクロック信号をトリガとして第１信号３５を出力し、伝送特性の測定を開始する。ＮＡ２０は、第１信号３５の周波数を所定の周波数帯域における複数の周波数値に順次に変更しながら（すなわち、周波数を掃引しながら）、各周波数値の下で伝送特性を測定する。上述のように、クロック信号は、交流電源１２の出力電圧がしきい値を超えたときに出力される。これにより、周波数掃引が開始されるときの交流電流３４の位相が一定に保たれる。したがって、周波数を掃引するたびに、磁性体１５の伝送特性を均一な条件の下で測定することができる。
【００２３】
ＮＡ２０の出力端子２０ａは、同軸ケーブル２１およびバラン２２を介して信号線２４に接続されている。バラン２２は、不平衡線路である同軸ケーブル２１と平衡線路である信号線２４との間で平衡―不平衡変換を行う変成器である。バラン２２は、同軸ケーブル２１上を伝播する第１信号３５を不平衡信号から平衡信号に変換する。信号線２４は、この変換された第１信号３５をバラン２２から受ける。
【００２４】
信号線２４は、第１電力線１６に第１信号３５を重畳するために、磁性体１５と磁気結合している。具体的には、信号線２４は、磁性体１５に巻き回されている。したがって、第１の信号３５が信号線２４を伝播すると、信号線２４は、第１信号３５に応じた磁界を磁性体１５に印加する。このように、磁性体１５には、電力線１６を流れる交流電流に応じた第１の磁界に加えて、ＮＡ２０からの第１信号３５に応じた第２の磁界が印加される。
【００２５】
磁性体１５は、信号抽出線２６に対しても磁界結合している。具体的には、信号抽出線２６は、磁性体１５に巻き回されている。このため、信号抽出線２６は、磁性体１５との磁界結合によって、磁性体１５に発生する第１および第２の磁界に応じた第２信号３６を抽出する。
【００２６】
信号抽出線２６は、バラン２３及び同軸ケーブル２５を介して、ＮＡ２０の入力端子２０ｂに接続されている。バラン２３は、平衡線路である信号抽出線２６と不平衡線路である同軸ケーブル２５との間で平衡―不平衡変換を行う。バラン２３は、信号抽出線２６上を伝播する平衡信号である第２信号３６を不平衡信号に変換し、同軸ケーブル２５に供給する。
【００２７】
第１の電力線１６上において、交流電源１２と磁性体１５との間にはＬＰＦ３０が設けられており、負荷装置１４と磁性体１５との間にはＬＰＦ３１が設けられている。同様に、第２の電力線１７上には、ＬＰＦ３２及び３３が設けられている。これらのＬＰＦは、交流電流３４と同じ周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）を有する信号を透過させ、第１信号３５のような高い周波数を有する信号を遮断する。ＬＰＦ３０〜３３は、例えば、低周波信号に対しては低いインピーダンスを有し、高周波信号に対しては高いインピーダンスを有するインダクタである。
【００２８】
第１の高周波信号３５に応じて磁性体１５に発生する信号磁界は、信号抽出線２６のみならず、電力線１６にも高周波信号を生成する可能性がある。しかし、この高周波信号はＬＰＦ３０〜３３によって遮断されるため、信号磁界の大部分は信号抽出線２６に結合することになる。この結果、信号抽出線２６によって磁性体１５から抽出される第２信号３６の減衰を抑えることができる。
【００２９】
第２信号３６は、同軸ケーブル２５を介してＮＡ２０に入力される。ＮＡ２０は、磁性体１５の伝送特性として、第２信号３６のレベルを測定する。より具体的には、第２の信号３６のレベルと等価なパラメータとして、第１信号３５のレベルに対する第２信号３６のレベルの比をｄＢ単位で求める。
【００３０】
ＮＡ２０によって測定された伝送特性のデータは、ＰＣ２８へ出力される。ＰＣ２８は、この伝送特性データを解析する。ＰＣ２８は、解析の結果を表示する表示装置を含んでいる。また、ＰＣ２８は、負荷装置１４を制御することによって負荷装置１４の抵抗値を調整し、それにより、交流電流３４の振幅を決定する。
【００３１】
以下では、測定装置１０を用いた磁性体１５の伝送特性測定方法を詳しく説明する。図２は、この測定方法を示すフローチャートである。本実施形態では、交流電流３４の振幅を複数の振幅値に順次に変更しながら、各振幅値の下で磁性体１５の伝送特性を測定する。
【００３２】
まず、交流電流３４の振幅を設定し、交流電源１２に電力を供給させる（ステップＳ２０２）。ＰＣ２８は、交流電流３４の振幅が、予め用意された複数の振幅値のいずれか一つとなるように、負荷装置１４の抵抗値を調整する。その後、ＰＣ２８は、交流電源１２に交流電圧を出力させ、電力線１６及び１７に交流電流３４を流す。この結果、交流電流３４に応じた第１の磁界が磁性体１５に印加される。また、交流電源１２はＧＥＮ１８にも交流電圧を供給する。
【００３３】
ＧＥＮ１８は、交流電圧が所定のしきい値を超えたか否かを判定する（ステップＳ２０４）。交流電圧が所定のしきい値を超えていない場合には、上記の判定が繰り返し行われる。交流電圧がしきい値を超えると、ＧＥＮ１８はクロック信号をＮＡ２０に供給する。
【００３４】
ＮＡ２０は、このクロック信号に応答して第１信号３５を出力し、磁性体１５の伝送特性の測定を開始する。ＮＡ２０は、周波数を掃引しながら伝送特性を測定する。つまり、ＮＡ２０は、第１信号３５の周波数を予め用意された複数の周波数値に順次に変更しながら、各周波数値の下で伝送特性を測定する。周波数の初期値をｆ０、刻み値をΔｆとすると、これらの周波数値ｆｎ（ｎは０以上の整数）は、ｆｎ＝ｆ０＋ｎ×Δｆで表される。例えば１ＭＨｚ〜４０ＭＨｚの周波数帯域において、８０１個の周波数値における伝送特性を測定したい場合には、周波数値ｆｎ（ｎは０〜８００の整数）は、ｆｎ＝１ＭＨｚ＋ｎ×（４０ＭＨｚ−１ＭＨｚ）／８０１と表される。
【００３５】
まず、ＮＡ２０は、所定の初期周波数ｆ０の下で伝送特性を測定する（ステップＳ２０６）。ＮＡ２０は、周波数ｆ０を有する第１信号３５を信号線２４へ供給し、信号抽出線２６によって磁性体１５から抽出された第２信号３６を受ける。ＮＡ２０は、第１信号３５のレベルに対する第２信号３６のレベルの比を求める。こうして、スタート周波数ｆ０での伝送特性が測定される。
【００３６】
次に、ＮＡ２０は、次の周波数ｆ１の下で磁性体１５の伝送特性を測定する（ステップＳ２０８）。具体的には、第１信号３５の周波数を次の値ｆ１に変更して、ステップＳ２０６と同様の測定が行われる。周波数ｆ１での伝送特性が測定されたら、ＮＡ２０は、全ての周波数値で伝送特性の測定が完了したか否かを判定する（ステップＳ２１０）。伝送特性の測定が完了していない周波数値が残っている場合は（ステップＳ２１０にてＮｏ）、全ての周波数値での測定が完了するまで、第１信号３５の周波数を残りの周波数値に順次に変更しながら、伝送特性の測定を繰り返す。全ての周波数値で伝送特性の測定が完了すると（ステップＳ２１０にてＹｅｓ）、ＮＡ２０は周波数の掃引を停止する（ステップＳ２１２）。ＮＡ２０は、こうして取得した様々な周波数に対する伝送特性のデータをＰＣ２８に出力する（ステップＳ２１４）。ＰＣ２８は、このデータを自身の記憶装置に格納する。
【００３７】
図３は、ＮＡ２０によって測定された磁性体１５の伝送特性と周波数との関係を示すグラフである。横軸は第１信号３５の周波数を表し、縦軸は磁性体１５の伝送特性を表す。この伝送特性は、第１信号３５のレベルに対する第２信号３６のレベルの比をｄＢ単位で表したものである。図３のグラフは、各周波数値に対して測定された伝送特性の値をつなげることにより描かれる。なお、図３に示される伝送特性は、交流電流３４の周波数が５０Ｈｚ、実効値が３０Ａ、振幅値が２１／２・３０Ａという条件下で取得されたものである。
【００３８】
交流電流３４の振動に応答して、電力線１６が磁性体１５に印加する磁界も振動し、それに応じて磁性体１５の伝送特性も振動する。第１信号３５の周波数の掃引中に伝送特性が振動するので、ＮＡ２０によって測定される伝送特性は、図３に示されるように、周波数に対して振動する。測定される伝送特性は、交流電流３４の半波に同期して振動する。したがって、本例では、１秒間に交流電流３４が５０回振動し、測定される伝送特性が１００回振動する。
【００３９】
この後、ＰＣ２８は、予め用意されている交流電流の全ての振幅値の下で伝送特性の測定が完了したか否かを判定する（ステップＳ２１６）。全ての振幅値における測定が完了していない場合には（ステップＳ２１６にてＮｏ）、交流電流の振幅を次の振幅値に変更し、ステップＳ２０２以降の処理を再び実行する。こうして、全ての振幅値の下で様々な周波数に対する伝送特性が測定される。
【００４０】
交流電流３４の全ての振幅値の下で伝送特性の測定が完了すると（ステップＳ２１６にてＹｅｓ）、ＰＣ２８は、ＮＡ２０から取得した伝送測定データの解析を行う（ステップＳ２１８）。この解析の結果は、ＰＣ２８の表示装置上に表示される。
【００４１】
以下では、ＰＣ２８による伝送測定データの解析を説明する。ＰＣ２８は、周波数に対する伝送特性の上側エンベロープ及び下側エンベロープを求める。図４は、図３に示される伝送特性の上側エンベロープ及び下側エンベロープを示している。ここで、上側エンベロープ４０は、周波数に応じて変動する伝送特性の極大値をつないだ包絡線であり、下側エンベロープ４１は、周波数に応じて変動する伝送特性の極小値をつないだ包絡線である。これらのエンベロープは、ＰＣ２８の表示装置上に表示される。下側エンベロープ４１を求めることにより、磁性体１５が所望の周波数帯域で最低限必要な伝送特性を有しているか否かを容易に把握することができる。
【００４２】
ＰＣ２８は、更に、交流電流３４の複数の振幅値の各々において、伝送特性の周波数に対する平均値を算出する。平均値を求めることで、下側エンベロープから把握することのできない、特定の周波数帯域における伝送特性の全体的な水準を把握することができる。以下では、図５を参照しながら、この点を説明する。
【００４３】
図５は、磁性体１５の伝送特性と周波数との関係を示す部分拡大図である。ここで、実線４２は、図３に示される伝送特性のグラフのうち符号４５で示される部分を拡大したものであり、ある磁性体１５の伝送特性を示している。また、破線４３は、別の磁性体１５について測定された伝送特性を示している。
【００４４】
図５に示されるように、破線４３は実線４２に比べて、より多くの周波数で低い伝送特性を有している。しかしながら、実線４２及び破線４３は、同じ下側エンベロープ４１を有する。つまり、伝送特性の全体的な傾向の違いが下側エンベロープ４１に反映されない場合がある。このような場合でも、所望の周波数帯域において伝送特性の平均値を算出すれば、伝送特性の当該帯域における全体的な水準を把握することができる。これにより、実線４２及び破線４３で示される伝送特性の違いを数値評価することができる。
【００４５】
また、平均値は、磁性体１５のヒステリシス特性が伝送特性に及ぼす影響をも反映している。電力線１６に直流電流を流した状態で伝送特性を測定した場合は、電力線１６から磁性体１５に印加される磁界が一定なので、磁性体のヒステリシス特性の影響を確認することは困難である。しかし、本実施形態では、電力線１６に交流電流３４を流すことにより、変動する磁界を磁性体１５に印加しながら伝送特性を測定するため、測定される伝送特性には磁性体１５のヒステリシス特性が反映される。そして、測定された伝送特性の平均値を求めることで、磁性体１５のヒステリシス特性が伝送特性に及ぼす影響を数値化することができる。
【００４６】
このように、所望の周波数帯域において伝送特性の平均値を求めれば、磁性体１５のヒステリシス特性を加味した上で、当該周波数帯域で必要な伝送特性が得られるか否かを把握することができる。例えば、磁性体１５を電力線への信号重畳用に使用する場合を考える。電力線に接続された電源の許容最大電流値が３０Ａ（実効値）である場合、磁性体１５１を用いれば、平均的に−２０ｄＢの伝送特性が得られることが簡単に予想できる。
【００４７】
ＰＣ２８は、交流電流３４の各振幅値の下で伝送特性の平均値を算出し、それらをプロットして図６に示されるようなグラフを作成する。ここで、図６は、交流電流３４の様々な振幅値に対する平均伝送特性を示すグラフである。横軸は、交流電流３４の振幅を実効値に変換して表している。また、縦軸は伝送特性の平均値を表している。図６に示す実線は、周波数２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚにおける伝送特性の平均値を、様々な交流電流の実効値の下で算出することにより得られたものである。図６には、材料が異なる四つの磁性体の平均伝送特性を示す実線１５１〜１５４が示されている。ＰＣ２８は、これらのグラフを表示装置上に表示する。
【００４８】
図６に示されるように、交流電流の様々な振幅値の下で伝送特性の平均値を求めれば、電力線１６を流れる交流電流の増加に伴う伝送特性の劣化を確認することができる。これにより、所望の大きさの交流電流の下で望ましい伝送特性が得られるか否かを容易に把握することができる。例えば、磁性体１５を電力線に信号を重畳するために使用する場合を考える。電力線に接続された交流電源の許容最大電流値が３０Ａ（実効値）である場合、磁性体１５１を用いると、平均的に−２０ｄＢｍの伝送特性が得られることが簡単に予想できる。
【００４９】
また、図６に示されるように、様々な材料からなる磁性体に対する伝送特性の平均値を同時に表示することで、それらの材料を容易に比較評価することができる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態では、磁性体１５に第１信号３５を重畳し、その磁性体１５から第２信号３６を抽出してそのレベルを測定することにより、磁性体１５の伝送特性を求める。第２信号３６は、第１信号３５に応じた磁界に加えて、電力線１６を流れる交流電流３４に応じた磁界が磁性体１５に印加された状態で抽出される。このため、電力線１６を流れる交流電流３４の影響を含む伝送特性が求まる。従来のように、磁性体のインダクタンスやインピーダンスを測定するだけでは、電力線に信号を重畳するためのカプラとして磁性体を使用する場合の伝送特性を具体的に把握しにくい。しかし、本実施形態のように、電力線に交流電流を流した状態で磁性体１５の伝送特性を測定すれば、実使用環境における磁性体１５の伝送特性を適切に把握することができる。
【００５１】
例えば、電力線と信号線を一緒にクランプするクランプ型カプラの設計では、磁性体からなるコアのサイズを抑えるために、ある程度の信号減衰を許容する。これは、コアが全く磁気飽和しないようにクランプ型カプラを設計すると、コアがかなり大型となってしまうためである。本実施形態は、電力線に交流電流を流した状態で磁性体の伝送特性を測定するので、その測定結果を用いれば、必要最小限の伝送特性を確保できるコアサイズを容易に決定することができる。
【００５２】
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【００５３】
上記実施形態では、ＮＡ２０が、磁性体１５の伝送特性を、第１の信号３５のレベルに対する第２の信号３６のレベルの比として測定する。しかし、第１の信号３５のレベルを固定すれば、磁性体１５の伝送特性は、第２の信号３６のレベル単独で評価することができる。したがって、ＮＡ２０の代わりに、第２の信号３６のレベルを直接測定する装置を用いてもよい。
【００５４】
上記実施形態では、不平衡線路の伝送特性を測定する２ポートのネットワークアナライザとバランとを用いて平衡線路の伝送特性を測定するが、これらの代わりに平衡線路用の４ポートのネットワークアナライザを用いてもよい。
【００５５】
上記実施形態では、交流電源１２の出力電圧と第１信号３５とを同期させるために、交流電源１２の電圧出力に応答してＧＥＮ１８がクロック信号をＮＡ２０に供給し、第１信号３５を出力させる。しかしながら、交流電源１２の出力電圧と第１信号３５とを同期させるために、ＧＥＮ１８が交流電源１２及びＮＡ２０の双方にトリガ信号を送出してもよいし、ＮＡ２０が第１信号３５の出力に同期してトリガ信号を交流電源１２に送り、交流電圧を出力させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係る測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る測定方法を示すフローチャートである。
【図３】磁性体の伝送特性と周波数との関係を示すグラフである。
【図４】図３に示すグラフの上側エンベロープ及び下側エンベロープを示す図である。
【図５】磁性体の伝送特性と周波数との関係を示す部分拡大図である。
【図６】交流電流の振幅に対する磁性体の平均伝送特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５７】
１０…測定装置、１２…交流電源、１４…負荷装置、１５…磁性体、１６…第１の電力線、１７…第２の電力線、１８…クロックジェネレータ（ＧＥＮ）、２０…ネットワークアナライザ（ＮＡ）、２１、２５…同軸ケーブル、２２、２３…バラン、２４…信号線、２６…信号抽出線、２８…パーソナルコンピュータシステム（ＰＣ）、３０、３１、３２、３３…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）。
【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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