通信施設内外における目に見えない電磁波の可視化に有効な「可搬型電界強度分布測定装置」の開発
近年，デジタルコードレス電話や無線LANなどの電波伝搬特性の評価，通信施設からの放射妨害波レベルの評価，通信サービスに影響を及ぼす放射妨害源の特定など，通信施設内外における電波調査ニーズが増加しています．従来
は通信施設内外の電界強度分布を評価するために，電界強度分布測定装置が使用されていましたが，近年の電磁ノイズの高周波数化に伴い，電界強度分布測定装置のさらなる広周波数帯域化や位置測定精度の高度化が不可欠となってきました．そこでNTT東日本技術協力センタでは通信施設内外の広範囲なエリアにおける電波調査を迅速かつ効率的に実施するため，「可搬型電界強度分布測定装置」を開発しました．

■主 な 機 能
電波調査の現状と課題（1） 電界強度分布の測定機能

通信施設内外などの広範囲なエリアにおける電波調査に測定装置を人力で押し歩きながら指定した周波数の電界おいて，放射妨害波分布の正確な把握はノイズ故障原因の強度を収集し，かつ空間的な電界強度分布をリアルタイム切り分けに有効ですが，従来電波調査に用いていた電界強に表示することができます．従来は全測定データを収集した（1）

度分布測定装置 には，以下の課題がありました．

後，電界強度分布を表示するため，測定が終了するまで，測定装置の寸法が大きく，重いことから操作性が悪

どこの電界強度が強いのか，どこに放射妨害源がありそうかい（W：780 mm，D：580 mm，H：870 mm，重が分からない問題がありました．なお，最大で５つの周波数量120 kg)の電界強度測定が可能であり，１周波数当り0.1秒間隔で①②測 定 周 波 数 帯 域 が 25 MHz〜 3.5 GHzと 狭 く ，IEEE802.11ａ/n（５GHz）などには対応できない③測定しています．このため，稠密かつ位置精度（誤差100mで１％以下）が高い電界強度分布測定が可能となり，結電界強度分布表示ソフトのリアルタイム性がない（全データ取得後，分布表示）

可搬型電界強度分布測定装置の構成とその主な機能■構成

従来の電界強度分布測定装置の課題を解決するため，新たに可搬型電界強度分布測定装置を開発しました．ここで，測定装置の外観を図１に，機能ブロックを図２に示します．
図１，２において，測定装置はアンテナ部や受信部（レシーバ），位置検出部（ジャイロ，GPSなど），距離計測部，センサ情報部，表示・制御部，バッテリー（６時間連続稼動）より構成されます．装置の寸法はW：660 mm，D：550 mm，H：740 mmと小型化し，重量95 kgと軽量化しました．今回，屋外での広範囲な電界強度測定を想定し，GPS機能や加速度計測機能などの新たな機能を搭載しました．また，電源などの低周波ノイズから無線LANなどの高周波ノイズを想定し，測定周波数範囲を10 kHz〜６GHzとしました．測定アンテナの地上高は，アンテナアタッチメントを用いることで１〜４ｍまで可変できます．

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NTT技術ジャーナル 2013.10（a） 装置本体

図１（b） 外付けアンテナ

可搬型電界強度分布測定装置の外観

SP

アンテナ部
10 kHz〜６GHz（着脱可能）

回転

電源線
RF信号
USB
センサ信号
有線LANスピーカ

地上高（１〜２m）

GPS
アンテナ

外付け
アンテナマスト
地上高（１〜４m）

表示・制御部

SP

受信部

位置検出部
回転センサ

電源部

センサ
情報部

移動距離検出部
ストッパ

図２

可搬型電界強度分布測定装置の機能ブロック

果として放射妨害波の発生源の特定が可能となります．
（2） 放射妨害波到来方向の推定機能
測定点測定装置を固定した状態で，外付けの指向性アンテナを測定点における電波到来方向回転させることで，アンテナ方位角と電界強度のデータを収集します．この結果，測定結果とアンテナの指向性パターンとのマッチングにより電界強度の一番高い方向を電波の到来方向として表示します．複数地点で電波到来方向を重ね申告者合わせることにより，放射妨害波の発生個所を推定することが可能となります．

200 m

Ａ宅

（3） 放射妨害波の定点観測機能
測定装置を固定し，指定時間内における電界強度の最大放射妨害波源
推定エリアスペクトラムを連続的に記録することができます．また，周波数範囲を指定して任意に電界強度レベルにしきい値を設定することが可能となっています．これにより，時々しか発生しない放射妨害波をとらえることが可能となりました．

200 m

図３

屋外での妨害波到来方向予測測定装置の利用例とその有効性■屋外における放射妨害波調査事例ているという申告がありました．申告者宅付近（測定ポイ

現場付近のお客さまより，通信ケーブルからの漏洩電波

ント３カ所）で放射妨害波の到来方向推定を実施しました．の影響で，７MHz帯を利用した無線機器に雑音が混入し測定結果を図３に示します．図３の結果から，放射妨害波
NTT技術ジャーナル 2013.1043

25

電界強度（dBμV/m）5060

電界強度（dBμV/m）

110

誤警報多発（FUSE 断）
申告者
通信装置を搭載したラック

180 m

13 m

Ａ宅
B

13 m

図５

通信施設内での電界強度分布測定

150 m

図４

屋外での電界強度分布測定

今後の展望
本開発品は押して歩くだけで電界強度分布を稠密に測定が発生していると推定されるエリアの絞込みを行いました．

し，かつリアルタイムに表示することが可能であり，電波調さらに，絞り込んだエリアを踏まえ，測定装置を用いて電界査の迅速かつ効率化に有効であることを確認しました．今

強度分布測定を実施した結果を図４に示します．図４の測後は，測定装置のさらなる小型化の検討を進め，機能や適定結果より，Ａ宅より高いレベルの放射妨害波が放射され用領域を絞り込むことで将来的にはタブレット端末とUSBていることを確認しました．図４において，赤色は放射妨害スペクトラムアナライザなどでさらなる小型化をねらいたい波のレベルが高く，青色は低いことを示します．調査の結と考えています．

果，放射妨害波の発生源はＡ宅で利用されている電気製品

NTT東日本技術協力センタは，現場第一線で起きているであることが判明しました．

特異故障を解決するため，効率的で経済的なツールや対策■通信施設内における電波調査事例

部品等の開発を継続し，サービス品質の向上に努めていま

通信センタビル内において，通信装置から誤警報（FUSEす．今後も，あらゆるサービスの技術パートナとして現場の断）が多発する事象が発生しました．当該通信装置のアー課題に取り組み，お客さま満足度の向上を図っていきます．

ス線のノイズ電流をオシロスコープで測定したところ，周波数825 kHzで4.3アンペアの比較的高いレベルのノイズ電流が確認できました．このとき，電界強度分布の測定結果を図５に示します．電界強度分布より，ラックＢに搭載された通信装置から発生していることが明らかになりました．詳
細な調査の結果，ある通信機器用電源アダプタ内の電解コンデンサが劣化し，当該アダプタから発生したことが判明しました．
従来の電界強度分布測定装置では，電界強度測定からノイズ源特定までおおむね１〜２日程度必要とするところですが，本開発品を使用することで，30分程度で電波調査を完了し，ノイズ源を特定できたことから，本開発品の有効性を確認しました．

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NTT技術ジャーナル 2013.10■参考文献（1） 富永・篠原・雨宮： 電界強度分布測定機の構成と特性， 1996信学総大，p.321，1996．

◆問い合わせ先NTT東日本 ネットワーク事業推進本部
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EMC技術担当
TEL 03-5480-3704FAX 03-5713-9122
E-mail gikyo ml.east.ntt.co.jp
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