MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

軍需機器の EMC — MIL-STD-461G の概要
Part 2: 主なサセプティビリティ要求(CS101, CS109, CS114, CS115, CS116, CS118, RS101, RS103)
株式会社 e・オータマ 佐藤智典

2020 年 8 月 25 日

目次
共通事項
1.1 要求の調整 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2 許容差 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3 シールド・エンクロージャ . . . . . . . . . . .
1.4 グランド・プレーン . . . . . . . . . . . . . .
1.5 LISN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.6 EUT の設置と動作 . . . . . . . . . . . . . .
1.6.1 EUT の設置 . . . . . . . . . . . . . .
1.6.2 ケーブルとその引き回し . . . . . . . .
1.6.3 EUT の動作 . . . . . . . . . . . . . .
1.7 試験システムの校正や確認 . . . . . . . . . . .
1.8 周波数掃引 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.9 変調 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.10 サセプティビリティの閾値の同定 . . . . . . .

2
2
2
2
4
4
4
4
4
7
7
8
8
8

CS101 (伝導サセプティビリティ、電源線)
2.1 電力制限に対する設定の同定 . . . . . . . . .
2.2 試験 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3 データの提示 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4 補足 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8
9
9
11
11

3

CS109 (伝導サセプティビリティ、構造電流)3.1 試験 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 データの提示 . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12
12
13

4

CS114 (伝導サセプティビリティ、バルク・ケーブル
注入)
13
4.1 校正 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
4.2 検証 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
4.3 試験 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
4.4 データの提示 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15

5CS115 (伝導サセプティビリティ、バルク・ケーブル
注入、インパルス励起)
155.1 波形の確認と妨害レベルの設定 . . . . . . . .
16
5.2 試験 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
5.3 データの提示 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
176

CS116 (伝導サセプティビリティ、減衰正弦波トラン
ジェント、ケーブル及び電源リード)
17
6.1 波形の確認と妨害レベルの設定 . . . . . . . .
176.2 試験 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
6.3 データの提示 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19

7

CS118 (伝導サセプティビリティ、人体静電気放電)
7.1 ESD 試験器の検証 . . . . . . . . . . . . . . .
7.2 試験 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

2

8

RS101 (放射サセプティビリティ、磁界)
8.1 使用するコイル . . . . . . . . . . . . . . . .
8.1.1 12 cm 放射ループでの試験 . . . . . .
8.1.2 ヘルムホルツ・コイルでの試験 . . . .
8.2 インテグリティ・チェック . . . . . . . . . . .
8.2.1 12 cm 放射ループ . . . . . . . . . . .
8.2.2 ヘルムホルツ・コイル . . . . . . . . .
8.3 試験 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.3.1 12 cm 放射ループ . . . . . . . . . . .
8.3.2 ヘルムホルツ・コイル . . . . . . . . .
8.4 補足 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21
22
22
23
23
23
23
24
24
24
25

9

RS103 (放射サセプティビリティ、電界)
9.1 試験 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2 データの提示 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.3 補足 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.3.1 高調波の制限 . . . . . . . . . . . . . .
9.3.2 変調に対する電界センサの補正 . . . .
9.3.3 その他 . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.4 代替試験法 — リバブレーション・チャンバ . .

25
26
27
27
27
27
29
29

10 参考資料

19
20
21

1

30

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

MIL-STD-461 は軍需関連のサブシステムや機器

1

共通事項

1.1

要求の調整

の EMC 評価に関する要求を定める規格として米国
国防総省 (DoD) が発行しているもので、主に軍関係機関への納入に際しての基準の 1 つとして用いら

この規格は一般的な試験方法を定めるが、技術的れている。

な分析などに基づいて、その適用が適当でない、あこの規格は、独立して、あるいは他のサブシステ

るいは要求を調整すべきと考えられることがあるか

ムやシステムの一部として用いられるサブシステム

も知れない。

や機器への適用が意図されたもので、機器ラックよそのような場合、その特定の場合に適用する要求りも大きくないエンクロージャ、エンクロージャ間があらかじめ調達文書などで指定されている場合をの個別の配線である電気的相互接続、また主電源か除き、適用する要求を事前に文書化して調達機関のらの電源入力を持つアイテムに最も良く適している。

承認を得ることが必要となるだろう。

この規格はエンクロージャに組み込まれるモジュー
ルのようなアイテムに直接適用すべきではない。また、この規格は車両、船舶、航空機、その他のプラッ

1.2

トホームそのものやシステム全体への適用も意図さ

許容差

特に規定されない場合、以下の許容差が適用されていない。

れる:

本稿の執筆の時点でのこの規格の最新版は 2015 年に発行された MIL-STD-461G[1] で、これには 表 1に示すような試験項目が含まれている。実際の評価で適用する試験項目や限度などは調達機関からの指定などがあればそれに従うことになるだろうが、基本的には機器の使用環境など (陸軍、海軍、空軍のいずれの管轄の、どのようなプラットホームでの使用が意図されているか) や機器の性質から判断する

長さ:

±5 %

周波数:

±2 %

振幅 (レシーバ):±2 dB

振幅 (測定系):

±3 dB

時間:

±5 %

抵抗:

±5 %

静電容量:

±20 %

ことができる (表 2)。

1.3

本稿では、MIL-STD-461G のこれらの試験法のシールド・エンクロージャ

うち、表 1 で太字で示した試験法について、その概多くの試験は、エミッション試験では放送などの要を述べる。なお、本稿は規格の内容全てをカバー

外部からの電磁界が試験に悪影響を与えないように、するものではなく、また正確であるとも限らないの

サセプティビリティ試験 (イミュニティ試験) では試

で、正確な情報は規格そのもの [1] や関連する公式

験で発生させられる妨害が周囲に悪影響を与えないな文書を参照されたい。

ように、適切な遮蔽を与えるシールド・エンクロー
ジャ (シールド・ルーム) 内で行なうことが必要となる。
通常、このようなシールド・エンクロージャへの電源の引き込みは、ケーブルを介しての妨害の侵入や漏洩を防ぐため、必要な周波数範囲で充分な減衰を与える貫通フィルタを通して行なわれる。
周辺機器などを EUT が置かれるシールド・エン
クロージャの外に置く場合、ケーブルを介しての妨害の侵入や漏洩を低減するため、周辺機器を置く場
所もシールド・エンクロージャとする、電源と同様にシールド・エンクロージャを出る箇所で適切なフィルタに通す、などの対応が必要となるだろう。

2

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

CE101

伝導エミッション、音声周波電流、電源線

30 Hz〜10 kHz

CE102

伝導エミッション、無線周波電圧、電源線

10 kHz〜10 MHz

CE106

伝導エミッション、アンテナ・ポート

10 kHz〜40 GHz

CS101

伝導サセプティビリティ、電源線

30 Hz〜150 kHz

CS103

伝導サセプティビリティ、アンテナ・ポート、相互変調

15 Hz〜10 GHz

CS104

伝導サセプティビリティ、アンテナ・ポート、不要信号の排除

30 Hz〜20 GHz

CS105

伝導サセプティビリティ、アンテナ・ポート、混変調

30 Hz〜20 GHz

CS109

伝導サセプティビリティ、構造電流60 Hz〜100 kHz

CS114

伝導サセプティビリティ、バルク・ケーブル注入

10 kHz〜200 MHz

CS115

伝導サセプティビリティ、バルク・ケーブル注入、インパルス励起

CS116

伝導サセプティビリティ、減衰正弦波トランジェント、ケーブル及び電源リードCS117

伝導サセプティビリティ、雷誘導トランジェント、ケーブル及び電源リード

CS118

伝導サセプティビリティ、人体静電気放電

RE101

放射エミッション、磁界

30 Hz〜100 kHz

RE102

放射エミッション、電界

10 kHz〜18 GHz

RE103

放射エミッション、アンテナ、スプリアス及び高調波出力

10 kHz〜40 GHz

RS101

放射サセプティビリティ、磁界30 Hz〜100 kHz

RS103

放射サセプティビリティ、電界

2 MHz〜40 GHz

RS105

放射サセプティビリティ、過渡電磁界
表 1: 試験法の一覧

C 
C
RS101 (R
CS101 (
CS109 ( 

CS114 (CRS103 (
10 Hz

100 Hz

1 kHz

10 kHz 100 kHz

1 MHz

10 MHz 100 MHz 1 GHz

10 GHz 100 GHz

Frequency

以下のプラットホームや設備に設置される、あるいはそれらから発射される機器やサブシステム

CE101

CE102

CE106

CS101

CS103

CS104

CS105

CS109

CS114

CS115

CS116

CS117

CS118

RE101

RE102

RE103

RS101

RS103

RS105

図 1: 各試験の周波数範囲

水上船

A

A

L

A

S

L

S

L

A

S

A

L

S

A

A

L

L

A

L

潜水艦

A

A

L

A

S

L

S

L

A

S

L

S

S

A

A

L

L

A

L

駐機整備区域を含む、航空機 (陸軍)

A

A

L

A

S

S

S

-

A

A

A

L

A

A

A

L

A

A

L

航空機 (海軍)

L

A

L

A

S

S

S

-

A

A

A

L

A

L

A

L

L

A

L

航空機 (空軍)

-

A

L

A

S

S

S

-

A

A

A

L

A

-

A

L

-

A

-

打ち上げ機を含む、宇宙システム
地上 (陸軍)

-

A
A

L
L

A
A

S
S

S
S

S
S

-

A
A

A
A

A
A

L
S

A

-

A
A

L
L

L

A
A

-

地上 (海軍)

-

A

L

A

S

S

S

-

A

A

A

S

A

-

A

L

L

A

L

地上 (空軍)

-

A

L

A

S

S

S

-

A

A

A

-

A

-

A

L

-

A

-

A: 適用、L: 規格のそれぞれの章での規定に従う、S: 調達機関が調達文書で規定

表 2: 各試験の適用

電界放射エミッション測定や放射サセプティビリ

ではなく、80〜250 MHz で 6 dB 以上、250 MHz

ティ試験では、エンクロージャ内での反射の試験への以上で 10 dB 以上の吸収率の電波吸収体を壁と天影響を抑えるため、単なるシールド・エンクロージャ

井に取り付けた電波暗室を用いる。

3

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

この電波吸収体は、少なくとも、試験セットアッ

LISN のインピーダンスは信号出力ポートを 50 Ω

プの背面とアンテナの背面の壁、またセットアップ

で終端して電源入力ポートを開放とした状態での 50 cm 以上手前までの側面の壁と天井を覆い、10 kHz〜10 MHz の周波数範囲について規定され、セットアップやアンテナから 30 cm 以上離れるよ

基準値の ±20 % の範囲になければならない (図 5)。

うにする (図 2)。

LISN のインピーダンスのプロットは試験報告書にも記載する。

試験時、電波暗室内には、他の帯域の試験のためのアンテナを含めて、その試験で必要なもの以外を置いていてはならない。

グランド・プレーン

1.4

1.6

EUT の設置と動作

1.6.1

EUT の設置

EUT は実際の使用時の設置の方法に応じて以下

実際の設置で金属面に設置されることがある、あのように設置して試験する:

るいは取り付け状況が不明な機器の試験では、テー• 実際の設置で金属面に設置される場合や取り付

ブル上に金属のグランド・プレーンが必要となる

け状況が不明な場合、高さ 80〜90 cm の非導電

(図 6)。

性のテーブルの上のグランド・プレーン (§1.4)

この金属のグランド・プレーンは以下の条件を満の上に (図 6);

たすようにする:• 実際の設置で導電性の複合材 †1 上に設置され• 短辺 76 cm 以上、面積 2.25 m2 以上、表面抵

る場合、前項と同様に、だが金属のグランド・

抗率 0.1 mΩ/□ 以下のものとする;

プレーンの代わりに典型的な表面抵抗率のグラ• 少なくとも 1 m 毎に、長さ:幅が 5:1 以下の金

ンド・プレーンの上に;属のストラップでシールド・エンクロージャに• 実際の設置で導電性の面が存在しない場合、高接続する;

さ 80〜90 cm の非導電性のテーブルの上に• グランド・プレーンとシールド・エンクロー(図 7);

ジャのあいだの抵抗は 2.5 mΩ 以下となるよう• 自立型の場合、床面のグランド・プレーンの上にする。

に (図 8)。

実際の設置で導電性の複合材†1 上に設置される機

機器の筐体と取付台のあいだの、またグランド・器の試験では金属のグランド・プレーンの代わりにプレーンへの接続には設計に含まれている手段のみ

典型的な表面抵抗率のグランド・プレーンを用いる。

を用いる。この接続は設置図や機器の仕様に従って確認し、確認の手順と結果は試験報告書に記載する。

1.5

実際の設置で防振架台が用いられるならば EUT

LISN

はそれに取り付けた状態で設置する。

AC と DC のいずれの電源も、電源インピーダン

RE102 や RS103 などの放射での試験では、EUTスの安定化のために 50 µH + 5 Ω / 50 Ω LISN †2

は最もエミッションが高くなる、あるいは放射妨害(図 4) を介して給電する。

の影響を最も良く受ける面をアンテナに向ける。†4

特定の状況では 5 µH / 50 Ω LISN の使用が許容されるかも知れないが、調達機関の承認が必要であ
る。†3

1.6.2

ケーブルとその引き回し

リードは実際の設置の際と同様にケーブル (ハー†1 CFRP (炭素繊維強化プラスチック) のような。

ネス) としてまとめる。ケーブルは実際の設置を代†2 LISN = line impedance stabilization network†3 例えば電源が 400 Hz 100 A の場合、50 µH のインダクタ†4 アンテナに向ける面の決定のために予備試験を行なうか、あるいはそれぞれの面をアンテナに向けての試験を行なうことが必要となるかも知れない。

のリアクタンスは約 0.13 Ω となり、これは 100 A では約 13 Vの電圧降下を生じるため、50 µH + 5 Ω / 50 Ω LISN の使用は難しそうである。

4

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

≥3

0c

m
≥3

m

0c
≥5

m

0c

≥3

0c

m

ਈਉ






ࠅ
ԇ

1m
2: 1 m10
RE 03: ≥1
RS

図 2: 電波暗室の概観

50

Impedance (

I

10

5

10 kHz

図 3: 実際の電波暗室の例

100 kHz

1 MHz

10 MHzFrequency

図 5: LISN (50 µH + 5 Ω / 50 Ω) のインピーダンス
50 µH

EUT 
0.25 µF

8 µF

؉ฆ

相互接続ケーブルは実際のプラットホームへの設置の際と同じ長さとし、それが 10 m よりも長い場
合は少なくとも 10 m、ケーブル長が規定されてい

1 k̀

5̀

༄̅ąȅ

ない場合は所定の方法で配置できる長さとする。
電源線や相互接続ケーブルは、少なくとも 2 m を

図 4: LISN (50 µH + 5 Ω / 50 Ω) の回路

テーブルの前縁と平行に、またグランド・プレーンがある場合はその面から 5 cm の高さに引く。この区表するものでなければならず、シールド線は設置要間でのケーブル (ハーネス) の外面間の距離は 2 cm

求でそのように指定されている場合にのみ使用できとし、グランド・プレーンがある場合は最も手前のる。電源入力線はシールドされていてはならない。

ケーブルはグランド・プレーンの前縁から 10 cm のケーブルやリードは、構造、例えば対撚り、シール

距離に平行に引く (図 6)。

ド、シールドの終端などが正しいことを設置要求にケーブルが高い位置から出ている場合や自立型機

対して確認する。

5

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求̆ഇԉ؉ Ȃԉ ฅ Ȃ
ȆȆ Ȃ

̀



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Ѕ

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60≥7ଅ؉ਈ༇؉Ѕԉ
10 m ԉࠅЅఅ 10 m EUT༄ԉ 2 cm ԉ؉ԉ༅

10
0±

20


ฆ

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20

20
10

0

≥2

00
0

ąԉ Ȃ 2500

800900؉ฆഇ

50‫܉‬అ؉̅

LISN
ഇਇ؅‫܉‬అ؉


図 6: 基本的なセットアップ (グランド・プレーンあり)؇ค̆ഇ
‫܉‬అ؉
EUT

10
0±



20



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؉

20



؅

ਆ

༈

Ѕ

10
0
؉ฆഇ

0


ąԉ Ȃ

≥2
00

LISN
ഇਇ؅

図 7: 基本的なセットアップ (グランド・プレーンなし)

6MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求̆ഇԉ ฅ Ȃԉ؉ ȂȆȆ Ȃ

EUT
Ѕ

ਆ
༈

̀

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ଅ؉ਈ༇؉Ѕԉ
10 m ԉࠅЅఅ 10 m 

60≥7

༄ԉ 2 cm ԉ؉ԉ༅

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20

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10

0

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0

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50‫܉‬అ؉̅

LISN
ഇਇ؅‫܉‬అ؉

800900؉ฆഇ

≥2

図 8: 自立型機器の基本的なセットアップ

器の場合、ケーブルをテーブルの上の高さまで引き

1.6.3

下ろすか引き上げて上記のように引く (図 8)。

EUT の動作

エミッション測定では最大のエミッションを発生

電源入力線は、中性線や帰路導体を含めて、テーする動作モードで、サセプティビリティ試験では最ブルの前縁と平行に 2 m 引いた後、最短で LISN

も敏感な動作モードで動作させる。複数の動作モー(§1.5) に接続する。

ドがある場合、全ての回路を評価できるだけの数電源導体が相互接続ケーブル (シールド・ケーブのモードで試験する。モードの選択の根拠は文書化

ルであっても) の一部となっている場合、電源導体

する。

は他のリードから分けて LISN まで引く。

無線受信機のような同調可能な RF 機器は、それEUT と LISN のあいだの電源線はできる限り短ぞれの同調周波数帯について周波数帯の中程、及びくし、大型の EUT でそれよりも長いものが必要と周波数帯かチャネルの範囲の端から ±5 % 以内のなる場合を除いて 2.5 m 以下とする。背の高い機器

周波数の少なくとも 3 つの周波数に同調させて試験の上端近くや自立型機器の床面近くから電源線が出する。

ている場合、テーブルの上の高さまで引き下ろすか(本項までは Part 1 と共通)

引き上げるだけで 0.5 m 以上必要となるかも知れず、テーブルの上に 2 m 引くためには 2.5 m 以上

1.7の長さが必要となりそうであるが、このような場合
は所定の方法で引き回すために必要な最小限の長さ試験システムの校正や確認

多くの試験では試験システムの校正や試験前の確とする。

認などの方法も規定されており、そのような規定が相互接続ケーブルの余長はセットアップの後ろ側にある場合、この規格への全面的な適合のためにはそ

互いに 2 cm の間隔を開けてジグザグに引く (図 6)。

の校正や確認などを規定された方法に従って行なうことも必要となる。

7

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

試験時の試験システムの構成 (同軸ケーブルなど

2. ステップ幅を半分に減らしながら手で妨害の周を含む) は校正や確認が行なわれたものと同一と波数を変え、不合格となった周波数範囲内の最する。

小の閾値を同定する;

3. 妨害のレベルをさらに 6 dB 下げる;

周波数掃引

1.8

4. サセプティビリティが再び確認されるまで妨害のレベルを緩やかに増加させ、この時のレベル

サセプティビリティ試験で周波数掃引が必要となをサセプティビリティの閾値とする;

る場合、表 3を超えないレートでの周波数掃引を行なう。この掃引率や掃引ステップは最大値であり、5. そのレベル、発生周波数範囲、最大のサセプ試験では EUT の動作や妨害に対する応答などを考

ティビリティの周波数とレベル、及びその他の慮して必要に応じて小さくする。

試験パラメータを記録する。

ステップ掃引の場合の各周波数の妨害を印加する
時間 (ドウェル・タイム) は、3 秒と EUT の応答時

変調

1.9

CS101 (伝導サセプティビリテ
ィ、電源線)

2間のいずれか長い方以上の時間とする。†5

CS101 は、電源電圧波形の歪みやリップル (図 12

CS114 (§4) と RS103 (§9) では、変調周波数〜図 14 のような)、また電源に重畳したその他の

1 kHz、デューティ・サイクル 50 %、オン/オフ比

比較的低い周波数の妨害の影響を評価するもので、EUT の AC や DC の電源入力線に、電源が DC の

40 dB 以上のパルス変調を用いる (図 9)。

場合は 30 Hz から 150 kHz、電源が AC の場合は0.5 ms

0.5 ms

電源周波数の 2 倍から 150 kHz の周波数範囲の妨ÿ ÿÿ ÿÿ

害をノーマル・モードで印加する。

AC 電源については、入力電流が 30 A 以下の場合、あるいは試験対象のシステムに動作周波数が0

1800

150 kHz 以下で動作感度が 1 µV よりも高い部分が

図 9: 1 kHz パルス変調

ある場合にこの試験の対象となる。
電圧の制限レベル (試験レベル) は EUT の電源

1.10

入力での妨害電圧の大きさで規定され、これに加えサセプティビリティの閾値の同定て電力の制限が適用される (図 10)。

規定のレベルでの試験でサセプティビリティが見
140

100
Power Limit
Limit level (Curve #1,

うに同定する:L    

130

1. EUT が回復するまで印加する妨害のレベルを

10

Limit level (Curve #2,

Limit level (dBµV)低下させる;†5 例えば 30 MHz〜18 GHz のステップでの掃引を最大のステップ幅で行なうと約 1860 ステップとなり、ドウェル・タイム
が 3 秒であれば 1 回の周波数掃引に 1.5 時間強 (各ステップでの妨害のレベルの合わせ込みやバンド毎のアンテナの交換などのため、実際の試験時間はこれよりも長くなる) を要する計算となる。だが、例えば EUT の動作周期が長い、あるいは応答が遅いためにドウェル・タイムを 10 秒とする必要があれば、1 回の周波数掃引に 5 時間以上が必要となる。従って、試験時の動作
条件の選択などでは、EUT のサセプティビリティを短いドウェ
ル・タイムで適切に評価できるようにすることを考慮することが望ましい。

L  

120

1

110

0.1

100

0.01

90
10 Hz

0.001
100 Hz

1 kHz

10 kHz

100 kHz

Frequency

図 10: CS101 — 電圧と電力の制限レベル (試験レベル)

8

Power limit (W)られた場合、サセプティビリティの閾値を以下のよMIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

周波数範囲

アナログ掃引ステップ掃引最大掃引率

最大ステップ

30 Hz〜1 MHz
1 MHz〜30 MHz

0.0333 f0 / sec
0.00667 f0 / sec

0.05 f0
0.01 f0

30 MHz〜1 GHz

0.00333 f0 / sec

0.005 f0

1 GHz〜40 GHz

0.00167 f0 / sec

0.0025 f0

表 3: サセプティビリティ試験での掃引

この電圧の制限レベルは、図 11 に図示するよう

150に、実際のプラットホームの電源で予期される妨害

100

†6

50

(歪み) のレベルよりもやや高く設定されている。

ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿ ÿÿÿÿÿÿÿ
CS101 limit level (Curve #1, C    

130

CS101 limit level (Curve #2,

−150
10

C  

青: 60 Hz, 115 V rms, 紫: 1.2 kHz, 136 dBµV (約 18 Vp-p), 緑 = 青 + 紫
0

110

−10

100

−20
A
0

60

ÿ

150
100
50
0
−50

270

ÿ

図 13: CS101 — 妨害を重畳した交流電圧波形の例 (2)

−40

DC

ÿ

V

ÿÿÿÿÿÿÿ ÿ ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿ

70

z

z

H

H

80

−30

40

C

90

C

A

Limit level (dBµV)

120

−100

20

Distortion amplitude (dBV)

140

0
−50

−100

−50

DC
28
V

60
10 Hz

100 Hz

1 kHz

10 kHz

100 kHz−150−60

Frequency

164

図 11: CS101 の電圧の制限レベル (試験レベル) と航空機の電源品質要求 (MIL-STD-704F) の比較

163

162

161

150

青: 60 Hz, 115 V rms, 紫: 100 kHz, 110 dBµV (約 0.9 Vp-p), 緑 = 青 + 紫100

図 14: CS101 — 妨害を重畳した交流電圧波形の例 (3)

50
0
−50

るようにした時の信号発生器の設定†7 を記録し、ま−100た波形が正弦波であることを確認する。†8−150

青: 60 Hz, 115 V rms, 紫: 180 Hz (3 次高調波), 136 dBµV (約 18 Vp-p), 緑 = 青 + 紫

図 12: CS101 — 妨害を重畳した交流電圧波形の例 (1)

2.2

試験

EUT は、§1.6 で述べたように、また 図 6〜図 82.1で図示したようにセットアップし、図 16〜図 17 の電力制限に対する設定の同定

ように EUT の電源線に結合用変圧器を介して妨害

図 15 のように妨害源に 0.5 Ω の抵抗を接続し、それぞれの周波数について、出力 (抵抗で消費され†7 制御パラメータとして信号発生器の設定ではなく電力増幅器の出力の電圧などが用いられることもあるが、それぞれに利点と欠点がある。[13]†8 この規格では電力増幅器や結合用変圧器に対する具体的な要求は示されていない。ISO 11452-10[3][8] もこれと似た試験を定めており、その規格では出力インピーダンス 2 Ω 以下の電力増幅器と変圧比 2:1 の結合用変圧器の使用が定められている。

る電力) が規定された電力制限 (図 10) と等しくな†6 また、直接の比較はできないが、CE101[15] のエミッショ
ン限度は電源品質を許容範囲内に維持することを目的に設定さ
れている。

9

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

༄̅؇ԇ؅

༄̅؇ԇ؅

ࠅฅ؅

ࠅฅ؅

ഇЅԇअ‫܅‬؅ഇЅԇअ‫܅‬؅
LISN

LISN
10 µF

10 µF

EUT
0.5
̀

EUT

LISN

LISN

അȅ



図 15: CS101 — 電力制限に対する設定の同定のための構成


図 16: CS101 — 試験時の構成の例 (直流、単相 2 線)を注入できるようにして動作させ、以下のように試験を行なう:༄̅؇ԇ؅ࠅฅ؅ഇЅԇअ‫܅‬؅

1. EUT の電源入力に現れる妨害電圧が制限レベ
ル (試験レベル; 図 10) に達するまで、あるいは信号発生器の設定が事前に §2.1で求めた電力†9制限に対応するレベルに達する まで信号発生器の出力の振幅を増加させる。

A

LISN

B

LISN

C

LISN

N

LISN

10 µF
EUT

10 µF
10 µF

PE

2. EUT の電源入力に現れる妨害電圧が該当する
制限レベル (図 21) を下回らない、もしくは信അȅ

号発生器の設定が §2.1で同定された値を下回らない状態を維持しながら周波数掃引 (§1.8) を行なう。




図 17: CS101 — 試験時の構成の例 (3 相 4 線)

3. サセプティビリティが見られた場合、その閾値を同定する (§1.10)。

༄̅؇ԇ؅

ࠅฅ؅

ഇЅԇअ‫܅‬؅

4. 全ての電源導体 (帰路導体や中性線は含まない)に対してこの試験を行なう。
状況によっては、EUT の電源入力のインピーダ

A

LISN

B

LISN

C

LISN

EUT
10 µF

ンスと比較して電源側のインピーダンスが高く、妨PE

害電圧の相当の部分が EUT 側ではなく電源側に現അȅ

われて EUT 側に妨害が印加されにくい状況となり(図 19)、EUT に適切に妨害を印加できていない状
態で電力制限に達するかも知れない。
従って、EUT の電源入力の妨害電圧が低い状態


で電力制限に達した場合は電源側 (10 µF の両端)

図 18: CS101 — 試験時の構成の例 (3 相 3 線)に顕著な電圧が現われていないかどうかを確認し、†9 これは、典型的には EUT の電源入力のコンデンサの影響
で EUT の電源入力のインピーダンスが低くなっている時に生じる。EUT の電源入力のインピーダンスが 0.5 Ω を下回ると電力の制限レベルに相当する皮相電力を EUT の電源入力に注入しても電源入力に現れる電圧は電圧の制限レベルよりも低くなり、コンデンサが 1000 µF であれば 400 Hz 弱以上でこの状態となる。

もしそうなっていれば状況に応じて適切な対応を行
なうことが必要となるだろう。†10†11†10 MIL-STD-461G の本文中にはこれについての記載はない
が、そのようにすべきことが §A.5.7 で述べられている。
†11 電源側のインピーダンスは全周波数範囲で EUT の電源入

10

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

従って、電力増幅器はそれに耐え、またその状態で正常に機能するものである必要がある。†12

10

Vsource

必要な場合、図 20 のように、EUT と同じ電流が流れるように調整した擬似負荷を用いて

1
Voltage (V)VEUT

EUT の定常的な基本波電流による結合を相殺させることができるが、その効果は EUT と疑0.1

似負荷の電流の大きさや電流波形の相違によっ
0.01

0.001
30

て制約される。
さらに、EUT の電源の投入時に突入電流に伴100

1e3Frequency (Hz)

1e4

1e5

う著しく高い電流が結合用変圧器の一次側に生じる可能性もある。これに伴う電力増幅器の損

EUT の 電 源 入 力 が 容 量 性 (1000 µF) と 仮 定 し た 場 合 の
簡単なシミュレーションで、ここでは電源のインピーダンスはゼロと仮定したが、それでも 500 Hz で LISN の 50 µH × 2のリアクタンスだけで 0.3 Ω に達し、一方 1000 µF のリアク
タンスは 0.3 Ω まで低下するため、それよりも高い周波数ではEUT 側に現れる電圧 (VEUT ) よりも電源側 (Vsource ) に現れる電圧の方が大きくなっている。5 kHz で VEUT がディップしているが、これは LISN の 50 µH と 10 µF の並列共振の影響である。

傷の防止のため、電源投入時には電力増幅器を切り離して結合用変圧器の一次側を抵抗でシャントしておき、電源投入後に電力増幅器を接続して抵抗を切り離すことが必要となるかも知れない。

実際の挙動はより複雑で、電源側と EUT 側のインピーダンス、また電力増幅器と結合用変圧器の特性などの影響も受け、その予測は簡単ではない。

༄̅؇ԇ؅

ࠅฅ؅

ഇЅԇअ‫܅‬؅

図 19: CS101 — 電源側と EUT 側に現れる電圧の例

LISN
؉ฆ

10 µF

EUT

LISN

2.3

データの提示അȅ

提示するデータには以下の情報を含める:

• それぞれのリードについての試験が行なわれた周波数と振幅のグラフか表;І༄ఈ̈ *• それぞれのリードで同定されたサセプティビリ

؉ആ EUT ЅਈԆ

図 20: CS101 — EUT の電源電流からの電力増幅器の保護

ティの閾値と関係する周波数のデータ;• それぞれのリードについて規格のサセプティビ
リティ評価に関する該当する要求に従っている• 印加された妨害電流は電源側にも流れるので、旨の表明。

安定化電源を用いる場合は特に、電源への影響にも注意が必要となるかも知れない。†13

2.4

補足

• 電圧の測定に用いる測定器 (図 16〜図 18 で「オ• 結合用変圧器は方向性を持たず、電力増幅器かシロスコープかレシーバ」となっているもの)

ら出力された妨害信号を試験対象のリードに結は、差動プローブなどを介して接続するか、あ合させるのと同様、試験対象のリード上の電流

るいは入力自身がフローティングとなっているを電力増幅器側に結合させる。

測定器を用いることが必要となる。†14†12 充分な出力容量を持つ 4 象限バイポーラ・アンプはこの用途で使用できるであろう。
†13 電流が電源に逆流する状態となることがあるが、安定化電源の多くはこのような状態で正常に動作するようには設計されておらず、異常動作や損傷を生じる可能性もある。直流電源の場
合、電源として二次電池を用いることでこの問題に対処できるかも知れない。
†14 MIL-STD-461G ではオシロスコープの電源に絶縁変圧器

力のインピーダンスよりも充分に低いことが望ましい。DC 電
源では 10 µF の代わりにより大きな容量 (例えば 10000 µF でも) のコンデンサを接続してインピーダンスを下げられるかも知れないが、AC 電源ではそのような大容量のコンデンサを接続することはできず、状況に応じて、電源フィルタや LISN をバイパスする、電源を電源系統の電源インピーダンスの低いポイン
トから取るようにする、などの対応が必要となるかも知れない。

11

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

レシーバやスペクトラム・アナライザを接続する場合には、通常、絶縁、信号レベルの調整、整

120

1A

100

100 mA

80

10 mA

60

1 mA

Limit level (dBµA)• EUT の電源入力には印加された妨害によるもの以外の交流電圧 (電源周波数やその高調波、EUT が発生するその他の周波数など) も現れることがあり、妨害電圧のレベルを正しく測定

Limit level (A)合を与えるトランスジューサが必要となる。†15

するのは簡単ではないかも知れない。[12]• EUT の電源入力のインピーダンスが高い場合に著しい過剰試験となることが受け入れられるのであれば、EUT の電源入力に現れる妨害電

10 Hz

100 Hz

1 kHz

10 kHz

100 kHz

Frequency

圧のレベルを気にせずに、単純に電力制限に対

図 21: CS109 — 制限レベル (試験レベル)

応する設定 (§2.1) で周波数掃引を行なうこともできるかも知れない。

3.1

但し、この場合も、電源側のインピーダンスの影響で EUT 側に妨害が印加されにくい状況と試験

1. EUT は接地端子 1 点のみで接地された状態となっていないかどうかを確認し、もしそうなっする:ていれば適切な対応を行なうことは必要となる• AC 電源の場合は絶縁変圧器を介して電だろう。

源に接続する;3• 電源ケーブルの保護接地リードは切り離

CS109 (伝導サセプティビリテ
ィ、構造電流)す;• EUT と試験機器を非導電性の面に置く。

CS109 はプラットホームの構造を流れる電流がEUT を §1.6 で述べたように、また図 6〜図 8で図示したようにセットアップする必要はない。

それに取り付けられた機器のエンクロージャを通過する状況を想定したもので、機器のエンクロージャ

2. 妨害の印加は以下の箇所に行なう:に 60 Hz〜100 kHz の電流を流した時の影響を評価する。

• ラックに搭載されない機器 — 取付面の多くの機器はそのような妨害の影響を受けそうに

対角なく、100 kHz 以下の動作周波数と 1 µV よりも高• ラックに搭載される機器 — 全ての面のい動作感度を持つ携帯型以外の機器がこの試験の対

対角

象となる。

• 甲板に置かれる機器 — 全ての面の対角

制限レベル (試験レベル) は全ての用途で共通で、• 隔壁に取り付けられる機器 — 背面の対角

図 21 のようになる。

• ケーブル — EUT で終端されるケーブル
外装と試験セットアップの 1 点接地のあいだ (ケーブル・シールドやコンジットも同様)を入れる (保護接地線も切り離す) ことでオシロスコープをフ
ローティングとする方法が示されているが、これはオシロスコー
プの導電性の部分 (BNC コネクタの外部導体や GND 端子など、
通常は接地電位にある筈の箇所) に触れただけで感電する危険を生じさせる、安全規則にも抵触するかも知れない危険な方法であり、この方法を不用意に用いないことを推奨する。
†15 例えば、Pearson Electronics 社の “Powerline Ripple
Detector” のような。[12]3. 妨害を印加する箇所に 図 22 のように接続し、電流プローブで測定された電流が該当する制限
レベル (図 21) を下回らない状態を維持しながら周波数掃引 (§1.8) を行なう。

12

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

4. サセプティビリティが見られた場合、その閾値

制限レベル (試験レベル) は図 23 のようにカーを同定する (§1.10)。

ブ #1〜#5 が規定されているが、それぞれの機器に適用すべき制限レベルは機器の用途に応じて周5. 試験対象となるそれぞれの面の対角についてこ

波数範囲毎にカーブ #1〜#5 から MIL-STD-461Gの試験を行なう。

Table VI で示されているように選択され、• 航空、宇宙 — 図 24ഇงअ‫܅‬؅
؉ฆ

PE

≥5

00

AC IN

ഇЅԇअ‫܅‬؅
༄̅؇ԇ؅

ࠅฅ؅

0.5 ̀

ఆą‫܉‬ଅ؇ई༅

EUT• 船舶、潜水艦 — 図 25
• 陸上 — 図 26のようになる。
船舶や潜水艦に設置される機器の電源ケーブルに؉ആ

対しては、ソリッド・ステートの発電システムが発

生することがある妨害の模擬のため、これに加えて4 kHz〜1 MHz で 77 dBµA のコモン・モードでの試験が適用される。

図 22: CS109 — 試験時の接続の例

110

300
Curve #5
ÿ

100

100
ÿ

ÿ

ÿ

ÿ

Curve #4

ÿ

データの提示

3.2

ÿ

ÿ

ÿ

90

ÿ

ÿ

30
ÿ

ÿ

Curve #3
ÿÿÿ

提示するデータには以下の情報を含める:• 動作モード、サセプティブルな周波数、電流閾
値レベル、電流制限レベル (試験レベル)、サセ
プティブルな試験ポイントの表;• それぞれの試験ポイントを示す図。

ÿ

ÿ

ÿ

ÿ

ÿ

ÿ

80

Curve #2

70

3

60

1

50

0.3

40

0.1
10 kHz4

10

Curve #1

100 kHz

1 MHz

10 MHzLimit level (mA)

Limit level (dBµA)

ÿ

100 MHz

Frequency

CS114 (伝導サセプティビリテ
ィ、バルク・ケーブル注入)

図 23: CS114 — 制限レベル (カーブ #1〜#5)

CS114 は相互接続ケーブルや電源ケーブルに結合した 10 kHz〜200 MHz の妨害の影響を評価する

4.1

もので、ケーブルを持つ全ての機器に適用される。

校正

これは主に機器やそのケーブルが電磁界に曝され図 27 のような構成で、それぞれの周波数についた時の影響の評価を意図したものであるが、低い周て、レシーバ A で測定された電流が制限レベル (試

波数では電磁界の照射による試験は困難で、また実験レベル) になる時にレシーバ B で測定された進行際の使用時はこの周波数帯の妨害は主としてケーブ

波電力を記録する。†17

ルに結合する傾向がある†16 ため、この試験のような

注 入 プ ロ ー ブ は 挿 入 損 失 が MIL-STD-461G

ケーブルへの妨害の注入による試験が有効な手段とFigure CS114-2 の規定を満たすものを使用する。

なる。

†17 「レシーバ」となっているが、レシーバやスペクトラム・
アナライザは振幅測定の不確かさが大きく (§1.2 で示したようにこの規格ではレシーバ単体で ±2 dB、測定系では ±3 dB が許容され、CISPR 16-1-1 や ANSI C63.2 の要求も ±2 dB となっている)、また周波数分析は不要であるのでテスト・レシー
バやスペクトラム・アナライザを使う必然性はなさそうであり、
パワー・メータを用いることを考えても良いかも知れない。

†16 10 kHz では波長 λ = 30 km、30 MHz でも λ = 10 m
で、多くの機器はこの周波数帯の電磁波の波長に対してかなり小さく、それ自身はそのような周波数の電磁波の影響を受けにくい。

13

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

110ÿÿ ÿ ÿÿÿÿÿÿÿÿ ÿÿÿ
ÿÿ ÿÿ
ÿ

ÿÿ ÿÿ

ÿ

ÿ

ÿ

Pfor cal

300

ÿ

B

ÿ

100

ఆą

100

ഇਇ؅

ÿ

Limit level (dBµA)

ÿÿ ÿÿ ÿÿ

30

10

70

3

60

1

50

0.3

40

0.1
100 kHz

1 MHz

10 MHz؉ȅࠅฅ؅ԆЅഇЅ؅



ഇਇ؅

80

10 kHz༄̅؇ԇ؅ÿÿLimit level (mA)

90(༅ईࠅЅ)

A

Iref

ࠆଆఆą

図 27: CS114 — レベル設定のための構成の例

検証

4.2

図 28のような構成で、最小のドゥエル・タイム、

100 MHz

表 3 で示したステップ・サイズの 2 倍のステップでFrequency

周波数掃引を行ないながら注入プローブに §4.1で求図 24: CS114 — 制限レベル (航空、宇宙)

めた進行波電力を注入し、モニタ・プローブを介し110ÿÿÿ ÿ ÿÿÿÿÿÿ
ÿÿÿÿ ÿ
ÿ

100て測定された電流が制限レベルの ±3 dB の範囲に300あることを確認する。

100
ÿ

ÿ
ÿ

ÿ

ÿ

ÿ

ÿ

ÿ

ÿÿÿÿ ÿÿ

この確認を無変調で行なうか変調 (§1.9) をかけÿ

90て行なうかは任意である。†18†19

ÿ

ÿ

30
ÿ

ÿ

ÿ

ÿ

Limit level (dBµA)

ÿ

80

ÿ

ÿÿÿÿ
ÿÿÿ
ÿ

ÿ

ÿ

ÿ

10

70

3

60

Limit level (mA)

ÿ

ÿ

Pfor




ఆą


(༅ईࠅЅ)

༄̅؇ԇ؅

؉ȅࠅฅ؅

ԆЅഇЅ؅ഇਇ؅50** ÿ
**40ÿÿÿ * ÿÿ



Iv

1
ഇਇ؅

0.3

0.1

ࠆଆఆą
10 kHz

100 kHz

1 MHz

10 MHz

100 MHz

図 28: CS114 — 検証のための構成の例

Frequency

図 25: CS114 — 制限レベル (船舶、潜水艦)
110

300

100

100

4.3
ÿÿ ÿÿ
ÿ

試験は、EUT に接続される線の束に対して、次ÿ30ÿÿ ÿÿ ÿÿ
ÿ

ÿ

ÿ

10

70

3

60

1

50

0.3

40

0.1

のように行なう (図 29):
Limit level (mA)

Limit level (dBµA)

90

80

試験

• EUT のそれぞれのコネクタに接続されるそれぞれの線の束を一括で試験する;• 電源線は、電源導体全て (帰路導体を含む) の一括での試験に加えて、帰路導体と接地線を除

10 kHz

100 kHz

1 MHz

10 MHz

外しても試験する;• その線の束に相互接続線と電源線の双方が含ま

100 MHz

Frequency

れる場合、その線の束全体の一括での試験に加図 26: CS114 — 制限レベル (陸上)†18 勿論、変調をかけてこれを行なう場合、使用するレシーバ
やその設定はその測定に適したものである必要がある。
†19 ここでは変調の確認は要求されていないが、変調が正しいことの確認は試験手順の一部として別途要求されている (§4.3)。

14

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

えて、電源導体全て (帰路導体を含む) を一括

変調 (§1.9) をかけ、出力の変調周波数、波形、で試験し、またそれから帰路導体と接地線を除及び深さが正しいことを確認する。

外しても試験する;4. 注入プローブに印加する進行波電力†21 をあらか

• 安全クリティカルな理由でケーブルが冗長化さじめ校正治具上で求められた値 (§4.1)、あるいれている場合、それらへの印加を同時に行なは実際にモニタ・プローブで測定された電流が

†20

う。

• カーブ #5 — 115 dBµA (562 mA)• カーブ #4 — 103 dBµA (141 mA)• カーブ #3 — 95 dBµA (56.2 mA)

؉ฆคअ
؉ฆ

L1
L2
L3
N
PE

• カーブ #2 — 89 dBµA (28.2 mA)• カーブ #1 — 83 dBµA (14.1 mA)に達するような値†22 のいずれか低い方以上に維持しながら周波数掃引 (§1.8) を行なう。

؉ฆคअ
؉ฆ

5. サセプティビリティが見られた場合、その閾値

L1
L2
L3
N
PE

を同定する (§1.10)。

4.4

提示するデータには以下の情報を含める:

؉ฆคअ
؉ฆ

データの提示

L1
L2
L3
N
PE

• 校正レベルを得るために必要な進行波電力の周波数に対するプロット;• 掃引した周波数範囲の表とサセプティビリティ

図 29: CS114 & CS115 — 電源線を含む線の束の試験

評価の要求に対する適合の宣言、またサセプ
ティビリティの閾値と対応する周波数。

試験対象となるそれぞれの線の束に対する試験は次のように行なう:

5

1. EUT は、§1.6 で述べたように、また 図 6〜図 8で図示したようにセットアップし、動作させる。

2. 図 30 に示すように、妨害の注入を行なう線のCS115 (伝導サセプティビリテ
ィ、バルク・ケーブル注入、インパルス励起)束の EUT から 5 cm の位置 (コネクタのバッ
クシェルの長さが 5 cm 以上ある場合などはそCS115 は相互接続ケーブルや電源ケーブルにイのできる限り近く) にモニタ・プローブを、モンパルス性の妨害を結合させてサセプティビリティ

ニタ・プローブから 5 cm の位置に注入プローを評価するもので、航空機、宇宙関係、また地上シブを取り付ける。

ステムで使用される機器に、そして調達機関が指定したその他の機器に適用される。

3. 信号発生器を 10 kHz に設定し、変調周波数

この試験は、スイッチの開閉やその他の事象によっ

1 kHz、デューティー・サイクル 50 % のパルスて発生することがある立ち上がり/立ち下がりの早いトランジェントの影響の評価を意図したものであ†20 MIL-STD-461G では単に simultaneous multi-cable in-

り、妨害の印加の方法は CS114 (§4) と似ているが、jection techniques を用いるように述べられているだけでその詳細は述べられていないが、これは、それらのケーブルを束にして一括でクランプして試験する (この場合、それぞれのケーブ
ルに印加される妨害は低くなる) のではなく、それぞれのケーブ
ルに別の注入プローブを用いて同時に印加を行なうことを意味していると思われる。

印加される妨害は 図 31 のような矩形波となる。
†21 試験時にはパルス変調をかけるが、変調をかけたままでピー
ク・パワーを測定すれば良い。これは電流も同様。
†22 図 23 で示したそれぞれのカーブでの最大の電流 + 6 dB。

15

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

Pfor







؉ȅࠅฅ؅


؅

ਆ

ԆЅഇЅ؅

༈
Ѕ

60
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EUT
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20

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



50‫܉‬అ؉̅

LISN‫܉‬అ؉

ഇਇ؅

図 30: CS114 — 試験セットアップの例

4. パルス発生器の設定を記録する。

5

Current (A)90 %

注入プローブの低域での特性の制限のため、注入
1 / 30 Hz

プローブの出力で観測される電流波形が図 31 のような矩形波とならずに図 32のように著しくドループ

10 %したものとなるかも知れない。このような波形は許0≤ 2 ns≥ 30 ns

容されるが、立ち上がり/立ち下がり時間は 2 ns 以

≤ 2 ns

図 31: CS115 — 試験波形下に保たれていなければならない。
5波形の確認と妨害レベルの設定

90 %Current (A)5.1

波形の確認と印加する妨害のレベルの設定は以下のように行なう:10 %1. 図 33 のような構成で、所定の形状 (図 31) の0

パルスを発生させられるようにパルス発生器を設定する。

2. オシロスコープで観測された電流が所定の値(図 31) と等しくなるようにパルス発生器を調≤ 2 ns≥ 30 ns≤ 2 ns

図 32: CS115 — 注入プローブでの出力の波形のイメージ整する。

3. 立ち上がり時間、立ち下がり時間、パルス幅、
ここで使用する終端器やアッテネータには、過渡繰り返し周波数 (図 31) を確認する。

的なものではあるがピーク電流 5 A、ピーク電圧

16MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

250 V、ピーク電力 1.25 kW のパルスが印加される

4. サセプティビリティが見られた場合、その閾値ので、それに見合ったものを、またアッテネータはを同定する (§1.10)。

適切な減衰率のものを使用する必要がある。
؇ԇ؅

5. モニタ・プローブとオシロスコープで観測されたピーク電流を記録する。

Ѕจ
2 m, ≤ 0.5 dB @ 500 MHzఆą

5.3


50 ̀

ഇਇ؅

データの提示

提示するデータには以下の情報を含める:• サセプティビリティ評価の要求に対する適合の宣言とそれぞれのコネクタに注入された電流レࠆଆఆą

ベルを示す表;

図 33: CS115 — 妨害レベルの設定のための構成の例• サセプティビリティの閾値;• 注入された電流波形。

5.2

試験

試験は、EUT に接続される線の束に対して、次CS116 (伝導サセプティビリテ
ィ、減衰正弦波トランジェント、
ケーブル及び電源リード)

6のように行なう (図 29):

• EUT のそれぞれのコネクタに接続されるそれぞれの線の束を一括で試験する;

CS116 は CS115 (§5) と同様にケーブルに結合し• 電源線は、電源導体全て (帰路導体を含む) のた過渡妨害の影響を模擬するものであるが、妨害と一括での試験に加えて、帰路導体と接地線を除して、10 kHz, 100 kHz, 1 MHz, 10 MHz, 30 MHz,

外しても試験する;100 MHz の、またその機器の設置で他の周波数が• その線の束に相互接続線と電源線の双方が含ま重要であることがわかっている場合はその周波数れる場合、その線の束全体の一括での試験に加(例えばプラットホームの共振周波数) の減衰振動波

えて、電源導体全て (帰路導体を含む) を一括(図 35) が用いられる。
このような減衰振動波は、典型的には電力の開閉で試験し、またそれから帰路導体と接地線を除や雷などから生じるパルスによってケーブルでの共外しても試験する。

振が励起された時に生じる。
試験対象となるそれぞれの線の束に対する試験は潜水艦で使用される機器については、この試験は次のように行なう:耐圧殻から出るケーブルに対してのみ適用される。

1. EUT は、§1.6 で述べたように、また 図 6〜図 8で図示したようにセットアップし、動作させる。

6.1

波形の確認と妨害レベルの設定

2. 図 34 に示すように、妨害の注入を行なう線の束の EUT から 5 cm の位置 (コネクタのバッ

波形の確認と印加する妨害のレベルの設定は、そクシェルの長さが 5 cm 以上ある場合などはそれぞれの周波数 (10 kHz, 100 kHz, 1 MHz, . . . ) にのできる限り近く) にモニタ・プローブを、モ

ついて、以下のように行なう:

ニタ・プローブから 5 cm の位置に注入プロー

1. 図 37 のような構成で、所定の形状のパルスをブを取り付ける。

発生させられるように減衰振動波発生器を設定する。

3. §5.1 で同定されたパルスを、要求で定められた
時間 (通常は 1 分間) 印加する。

17

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求



؅

ਆ

༈

Ѕ

60

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EUT
؇ค̆ഇ

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50
20

50

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20
10

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

ąԉ Ȃ

LISN
‫܉‬అ؉

؇ԇ؅

ഇਇ؅

図 34: CS115 — 試験セットアップの例

ÿÿÿÿÿ ÿ ÿ ÿÿÿ ÿ ÿ ÿÿ ÿÿ

10

ÿÿ

ÿ

ÿ

10

Test Level − Peak Current (A)Current (A)

5

0

−5

−10

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

10

Time (µs)0.1i(t) = (I0 /e−π/4Q ) · e−πf t/Q sin(2πf t)

10
1 kHz
kHz

100 kHz

1 MHz

10 MHz

100 MHz

Frequency

図 36: CS116 — 制限レベル

図 35: CS116 — 減衰振動波 (1 MHz)• 観測された波形の最初の半サイクル†23 の
ピーク IP 、50 % に最も近いピーク IN 、

2. オシロスコープで観測されたピーク電流が要求(図 36) と等しくなるように減衰振動波発生器

IN が何個目のサイクルに対するものかを調整する。

(Ip を 1 個目として、N = 2, 3, 4, 5, . . .)3. 減衰振動波発生器の設定を記録する。

から、

Q=

4. 波形の以下のパラメータが要求に合致すること

π(N − 1)ln(IP /IN )を確認し、記録する:†23 波形が半サイクルの途中、例えばピーク付近から始まる場
合、その次の半サイクルのピーク。

• 繰り返し周波数;18MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

によって求めた制動係数 Q。†24

ニタ・プローブから 5 cm の位置に注入プロー
ブを取り付ける。

図 35 では正弦波のゼロ・クロスから開始される
ような波形を示しているが、波形の開始の位相角や3. それぞれの試験周波数について、減衰振動波発立ち上がり時間の規定はなく、波形は正弦波のピー

生器を §6.1 で同定した所定のパルスを発生さク近傍から開始された立ち上がりの早いものであっせるための設定とし、パルスを 1〜2 秒周期でても良い。

5 分間印加する。

過渡的なものではあるが、終端器やアッテネータ

必要な場合、モニタ・プローブで測定されたピーにはピーク電流 10 A、ピーク電圧 500 V、ピーク

ク電流を所望の値に合わせるように印加する妨

電力 5 kW のパルスが印加されるので、それに見害のレベルを下げる、あるいはモニタ・プロー

合ったものを、またアッテネータは適切な減衰率のブで電流を確認しながらピーク電流が所望の値ものを使用する必要がある。

に達するまで妨害のレベルを緩やかに上げる。
オシロスコープで観測されたピーク電流を記録ฆࠈ̆ȅఆ؇ԇ؅

する。
ఆą

ഇਇ؅

4. サセプティビリティが確認された場合、その閾値を同定する (§1.10)。




6.3

データの提示ࠆଆఆą

提示するデータには以下の情報を含める:

図 37: CS116 — 妨害レベルの設定のための構成の例• それぞれのケーブルやリードに対して行なわれた試験の周波数と振幅の一覧;

6.2

試験

• それぞれのケーブルやリードについて同定されたサセプティビリティの閾値とその周波数;

試験は、EUT に接続される線の束に対して、次のように行なう:• それぞれのリードについて規格のサセプティビ
リティ評価に関する該当する要求に従っている• EUT のそれぞれのコネクタに接続されるそれ旨の表明;

ぞれの線の束を一括で試験する;• §6.1 で得られた波形と Q の値、また試験で注• さらに、ハイ側のそれぞれの電源線を個別で試入された波形。

験する (帰路導体や中性線を個別で試験する必要はない)。

7

試験対象となるそれぞれの線の束に対する試験は次のように行なう:

1. EUT は、§1.6 で述べたように、また 図 6〜図 8

CS118 (伝導サセプティビリテ
ィ、人体静電気放電)
CS118 は人体からの静電気放電の影響を評価すで図示したようにセットアップし、動作させる。

るもので、マン・マシン・インターフェースを持つ
サブシステムや機器に適用される。これは兵器には

2. 図 38 に示すように、妨害の注入を行なう線の束の EUT から 5 cm の位置 (コネクタのバッ

適用されない。†25

クシェルの長さが 5 cm 以上ある場合などはそ†25 MIL-STD-464C[2] §5.8.3 で兵器サブシステムは 500 pF/ 500 Ω での 25 kV の試験で意図しない発射や不発を生じてはならないと述べられている。その他のサブシステムや機器に対する接触放電 8 kV、気中放電 15 kV の要求は MIL-STD-464C§5.8.4 の要求と整合している。

のできる限り近く) にモニタ・プローブを、モ†24 これは制動係数 (係数が大きくなると制動が大きくなる) ではなく Q 値 (quality factor; Q) である。

19

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

༈
Ѕ

60

≥7

؅
ਆ

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EUT؇ค̆ഇ

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20

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10

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50

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LISN‫܉‬అ؉

ഇਇ؅

図 38: CS116 — 試験セットアップの例

それら全てが規定を満足することを確認する。†28

試験は IEC 61000-4-2[5][9] や ISO 10605[4][10] で用いられるものと同様の 150 pF / 330 Ω の ESD

少なくとも校正では、上記の接触放電電流のパラ試験器を用いて行なう。

メータの確認に加えて、気中放電モードでの各電圧設定での電極電圧が ±10 % の範囲内にあることの静7.1電電圧計での測定による確認も必要である (図 42)。

ESD 試験器の検証

この電極電圧の確認は試験前にも行なうことが望ま試験前に、少なくとも、図 40 で示すように 2 Ω の†26

ESD 電流ターゲット

しい。†29と 1 GHz 以上の帯域幅のオシロスコープ†27 を用いて接触放電電流波形の図 41ਉȆȆで図示した各パラメータ (立ち上がり時間、ピークRԆ؉

̆ईԆ؉ԇ؉आ

C

電流、30 ns と 60 ns での電流) を測定して記録し、ఆคԆ؉ԇ؉आ

†26 IEC 61000-4-2[5] には ESD 電流ターゲットの詳細やその検証、変換インピーダンスの測定などに関する情報が含まれているので、これも参考にすると良いだろう。
†27 MIL-STD-461G ではオシロスコープは 1 GHz 以上の帯域幅のものが要求されているが、帯域幅 1 GHz ではそれ自身の立ち上がり時間が 0.35 ns となり、実際の立ち上がり時間が 0.55 nsのパルスがそのオシロスコープでは立ち上がり時間 0.65 ns と測定される可能性がある。IEC 61000-4-2[5] ではオシロスコー
プは 2 GHz 以上の帯域幅のものが要求されており、この場合はそのオシロスコープで立ち上がり時間 0.65 ns と測定されたパルスの実際の立ち上がり時間は 0.63 ns 程度と推定され、パルスの立ち上がり時間への影響が有意に低減されるため、2 GHz以上の帯域幅のオシロスコープの使用が望ましいかも知れない。
デジタル・オシロスコープの場合のサンプリング・レートの規定もないが、0.8 ± 25 % の立ち上がり時間の測定、また放電電流
波形の鋭いピークの測定を考えると、20 G Sa/s 程度以上のサンプリング・レートが望ましいかも知れない。

Ԇ؉

図 39: ESD 試験器の原理†28 図 41 で示したパラメータの規定は IEC 61000-4-2[5][9] の規定と整合している。
†29 MIL-STD-461G では電極電圧の確認と放電電流波形の検証が校正手続きとして述べられており、その確認を試験前に行なって結果を記録しなければならない旨が後者についてのみ書かれている。

20

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求E  ؉ആ
ਉȆȆ

3. 接触放電を適用可能な箇所は ±8 kV の接触放電で、接触放電を適用できない箇所は ±2, ±4,

Ѕจ Ȃ 1 

±8, 及び ±15 kV の気中放電で試験する。

50 ̀

R

2̀±5%

Ԇ؉C

20 dB



(≥ 1 GHz)

4. 接触放電では尖った電極を用い、電極の先端を印加箇所に接触させた状態で放電スイッチを閉じる。
気中放電では先端の丸い電極を用い、EUTから離れた位置で放電スイッチを閉じた後に

図 40: CS118 — 接触放電電流波形の測定

0.3 m/s よりも遅い速度†30 で印加箇所に電極を近付ける。

40
30 A ±15%

Current (A)5. 選択されたそれぞれの印加箇所にプラスで 5 回、Ip

30

マイナスで 5 回の印加を行なう。
16 A ±30%

放電と放電のあいだに、1 MΩ の抵抗かイオナ

I 30

イザ†31 を用いて、あるいは単に電荷が消散す20るのに必要な時間だけ待つことで、印加箇所に8 A ±30%

10

0

I 60

残った電荷を除去する。

t r 0.6~1.0 ns
0

10

20

30

40

50
60
Time (ns)

70

80

90

100

図 41: CS118 — 8 kV 接触放電波形

8

आą؉आ
ਉȆȆ

R
Ԇ؉

C

RS101 (放射サセプティビリテ
ィ、磁界)RS101 は 30 Hz〜100 kHz の磁界に対するサセ‫܉‬؉؉‫܅‬ਈ

プティビリティの評価を行なうもので、• 陸軍や海軍の地雷除去や地雷探知の機能を持つ車両で使用される機器• 海軍の船舶や潜水艦で使用される、100 kHz 以
下の動作周波数と 1 µV よりも高い動作感度を持つ機器
図 42: CS118 — 電極電圧の測定• 海軍の航空機で使用される、対潜戦 (ASW) 用
航空機に設置される機器、及び電磁力カタパル

7.2

トで発射される航空機の外部の機器試験に適用される。

試験は次のように行なう:

この試験は、例えば近傍の他の機器が発生する磁1. EUT は、§1.6 で述べたように、また 図 6〜図 8

界の影響の評価を意図しているが、多くの機器はそで図示したようにセットアップし、動作させる。

のような磁界に対して敏感ではないため、主に、磁界に敏感となりそうな、あるいは強い磁界を発生す

2. ESD は通常の使用でオペレータや設置作業者†30 IEC 61000-4-2:2008 では電極が EUT に当たるまでできる限り早く近付けるように、ISO 10605:2008 では 0.1〜0.5 m/sという値が示されているものの実際上は放電が発生するか電極が EUT に当たるまでできる限り早く近付けるように述べられており、この規定はそれらとは相違している。
†31 イオナイザの効果は除電したい箇所にどれだけのイオンが到達するかに依存し、イオナイザの能力、配置、試験対象品の構造などによっては除電に相当の時間を要する場合もある。

がアクセスできる箇所に印加する。
印加箇所の検討には、スイッチ、ノブ、ボタン、表示 LED、継ぎ目、グリル、コネクタのシェ
ル、その他のアクセス可能な領域を含める。最低限、それぞれの面を含める。

21

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求̆ഇԉ؉ Ȃԉ ฅ Ȃ
ȆȆ Ȃ

̀

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؅

ਆ

༈

Ѕ

؇ค̆ഇ

60≥7ଅ؉ਈ༇؉Ѕԉ
10 m ԉࠅЅఅ 10 m EUT༄ԉ 2 cm ԉ؉ԉ༅

10

0±

20

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ฆ

؉

20

20
10
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0

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ESDਈਉ؅
‫܉‬అ؉̅

50
LISN
ഇਇ؅

‫܉‬అ؉

800900

0

≥2

؉ฆഇ



図 43: CS118 — 試験セットアップ

るかも知れない機器やシステムの近くで使用される機器がこの試験の対象となっている。

8.1

使用するコイル

8.1.1

12 cm 放射ループでの試験

磁界の発生には、AWG 20 の銅線を巻いた、直径12 cm、巻き数 20 の放射ループを用いる。
このループが発生する磁界の強度の分布は図 44 のようになり、ループの軸上、ループの面から 5 cm

X 軸 が 放 射 ル ー プ の 中 心 軸 、R 軸 が 放 射 ル ー プ の 半 径 方向で、X = 0 m, R = 0 m が放射ループの中心、X = 0 m,
R = 0.06 m が放射ループの巻線の位置となる。この図での磁界の強さを示す値は X = 0.05 m, R = 0 m での値を 1 とした時の相対値で、5 以上の値は 5 として図示している。

の距離での磁束密度は 9.5 × 107 pT/A より求められる。†32
インテグリティ・チェック (§8.2.1) では 7-41 の

図 44: 12 cm 放射ループの磁界分布 [14]リッツ線を巻いた、直径 4 cm、巻き数 51 の静電遮†32 半径 r 、巻数 N のコイルの軸上、コイルの中心から距離z における磁束密度は蔽されたループ・センサを用い、その補正係数は製µ0 N r 2 I
Bz =2(r2 + z 2 )3/2

造業者のデータを使用する。†33†33 面積 S (m2 )、巻数 N のループを周波数 f (Hz) の
H (A/m) の磁界中に置いた時にループに生じる開放回路電圧は U0 = 2πf N Sµ0 H より求められるが、その出力を 50 Ω 系で測定した時の電圧は高い周波数で低下し、これは開放回路電圧のように単純に求めることはできない。

となり、この試験で使用する 12 cm ループの軸上 5 cm での磁束密度は r = 0.06 m、N = 20、z = 0.05 m として
Bz = 94.95 . . . µT/A となるが、この試験に関しては規格で9.5 × 107 pT/A という係数が示されているので、単純にその値を使用すれば良いだろう。

22

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

8.1.2

ヘルムホルツ・コイルでの試験

ヘルムホルツ・コイルは同じ寸法の 2 つのコイルを平行にしたもので、図 45に示すような、非常に均

8.2

インテグリティ・チェック

8.2.1

12 cm 放射ループ

1. 放射ループの軸上 5 cm の距離に、放射ループ

一性の高い磁界を発生させることができる。

と平行にループ・センサを置く (図 46)。

ヘルムホルツ・コイルの寸法の規定はないが、EUTの大きさに応じて、次の条件を満たすようにする:

2. 1 kHz で 110 dBpT を発生させられるだけの電流を放射ループに流す。

• コイルの間隔 — EUT とコイルの面のあいだ

放射ループのコイル係数は 9.5 × 107 pT/Aの距離が 5 cm 以上となる;

で、これは 159.6 dB(pT/A) であるので、• コイルの半径 r — r ≤ コイルの間隔 ≤ 1.5 r。

110 dBpT を発生させるために必要な電流はヘルムホルツ・コイルの軸上の磁束密度は、磁束−49.6 dBA、すなわち 3.3 mA となる。

密度 Bz (T)、真空の透磁率 µ0 (H/m)、各コイル

3. ループ・センサの出力をレシーバで測定し、ルーの巻き数 N 、電流 I (A)、コイル半径 r (m)、コイ

プ・センサの補正係数を考慮して予期される値

ル間隔 d (m)、軸上の位置 z (m) として、(
1
µ0 N Ir2
Bz =2(z 2 + r2 )3/2
)
1
+
3/2
((d − z)2 + r2 )の ±3 dB 以内にあることを確認する。
5 cm
Ԇఅ

༄̅؇ԇ؅ ࠅฅ؅より、またコイル間隔 d がコイル半径 r と等しい
ヘルムホルツ・コイルの中心位置での磁束密度は、( )3/2
4µ0 N I
8.99 × 10−7 N I
Bz =
≃
5
r
r



؉ആ


より求められる。



図 46: RS101 — 12 cm 放射ループの確認のための構成
の例
2
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0

8.2.2

ヘルムホルツ・コイル

1. ヘルムホルツ・コイルの 2 つのコイルの間隔を、
EUT がヘルムホルツ・コイルの半径よりも小さい場合は半径と等しく、半径よりも大きい場
合はコイルと EUT のあいだの間隔が少なくとも 5 cm となるようにする。

2. ヘルムホルツ・コイルの 2 つのコイルの間隔が半径と等しい場合は 2 つのコイルの中間に、間隔が半径よりも広い場合はいずれかのコイルの図 45: ヘルムホルツ・コイルの磁界強度の分布 [14]中心に 13.3 cm ループ・センサ (RE101[15] と同様のもの) を置く (図 47)。
インテグリティ・チェック (§8.2.2) では RE101[15]3. 1 kHz で 110 dBpT を発生させられるだけので用いるものと同じ 13.3 cm ループ・センサを用

電流をヘルムホルツ・コイルに流す。

い、その補正係数は製造業者のデータを使用する。
†33

23

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

4. ループ・センサの出力をレシーバで測定し、ルー

6. それぞれの周波数で、制限レベル (図 49) を発

プ・センサの補正係数を考慮して予期される値

生させられる電流を放射ループに印加した状態の ±3 dB 以内にあることを確認する。

で、EUT の面やコネクタから 5 cm の距離を維持しながら放射ループを動かし、サセプティ
ビリティが見られないことを確認する (図 48)。

r༄̅؇ԇ؅ ࠅฅ؅r/250؉ആ

r

120



༄̅؇ԇ؅ ࠅฅ؅図 48: RS101 — 試験セットアップ؉ആ


試験

8.3.1

12 cm 放射ループ

Limit level (dBpT)

8.3

100

ÿÿ

ÿÿ

160

1

10

140

0.01

100
30 Hz

の距離に、その面が EUT の表面やコネクタの

0.1

1

120

試験は次のように行なう:

1. 放射ループを EUT の面やコネクタから 5 cm

15
10

0.1
100 Hz

1 kHz

10 kHz

100 kHz

Frequency

図 49: RS101 — 制限レベル、及び 12 cm 放射ループでその磁界を発生させるために必要な電流

軸と平行となるように置く。

2. 制限レベル (図 49) よりも少なくとも 10 dB 高
い磁界を発生させられる、だが 15 A を超えない電流を放射ループに印加しながら周波数掃引

8.3.2

を行なう。

ヘルムホルツ・コイル

試験は次のように行なう:

3. サセプティビリティが見られた場合、サセプティ
ビリティが高い周波数をオクターブ当たり 3 つ

1. ヘルムホルツ・コイル内に EUT をその面がコ以上選択する。

イルの面と平行となるように置く。

4. ループを EUT の各面のそれぞれの 30 × 30 cm

2. 制限レベル (図 49) よりも少なくとも 6 dB 高の領域、またそれぞれのコネクタに合わせてこい磁界を発生させられる電流をヘルムホルツ・†34の作業を繰り返す。

コイルに印加しながら周波数掃引を行なう。

5. 一連の作業で得られたデータからオクターブ当

3. サセプティビリティが見られた場合、サセプティ

たり 3 つの周波数を選択する。

ビリティが高い周波数をオクターブ当たり 3 つ
以上選択する。

†34 図 44 で示したようにこの放射ループからの磁界の広がりは限られているので、ループを置く位置の選択ではその影響も考慮すべきかも知れない。

24

Drive current for 12 cm radiating loop (A)

1000

180

Limit level (A/m)

図 47: RS101 — ヘルムホルツ・コイルの確認のための構成の例 (コイルの間隔と半径が等しい場合)

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

4. EUT のそれぞれの面全体をループ内に入れる

条件のもとで RS101 に適合する機器と RE101

ようにコイルに対する EUT の位置を変えながに適合する機器は両立することが期待できる。

らこの作業を繰り返す。
1000

180

5. 一連の作業で得られたデータからオクターブ当

170たり 3 つの周波数を選択する。

100

160

Limit level (dBpT)(図 49) を発生させられる電流をヘルムホルツ・
コイルに印加した状態で、コイルを動かしてサセプティビリティが見られないことを確認する。

RS
140

101

130

RS101

110

補足

10

1

R

80

• 12 cm 放射ループの磁界の強さは放射ループの

70
30 Hz

100 Hz

1

0.1

RE

90

10

!

"#
$%&
'




 




120

100

8.4

101

RE

1 kHz








0.01

10 kHz

100 kHz

正面 50 mm の位置 (EUT の表面に相当する

Frequency

位置) で規定されるが、図 44 に示したように

図 50: RS101 制限レベル (試験レベル) と RE101 エミッション限度の対比

この放射ループが発生する磁界の拡がりはかな

Limit level (A/m)

150

6. 選択されたそれぞれの周波数で、制限レベル

り限られており、磁界を遮るものがない場合でも EUT 表面から 20 mm の位置で −3 dB 以

• ISO 11452-8[8] でもこれと似た試験法が述べら下に、30 mm の位置では −6 dB 以下に低下れており、RS101 と ISO 11452-8 で示されてすることが予期される (図 44)。従って、規格いる試験レベルの比較を図 51に示す。

上はこの試験法は大きな EUT にも適用できる

ISO 11452−8 (internal field)
Test level IV

ものの、磁界の影響を受けやすい部分が大きな

1000

180

EUT の内側にある場合、放射ループをどの位

Test level III

置に置いてもその部分をあまり磁界に曝せない 

RS101 (

Test level II

Limit level (dBpT)

実際の使用状況においても、近傍の機器からの磁界は 12 cm 放射ループからの磁界と同様に距離に応じて急激に減衰することが期待できそ

100

R 

160

RS101 (
Test level I

10

140

うではあるが、大きな機器の内側に磁界に敏感

1120な部分があるような場合は特に、この方法でそLimit level (A/m)

可能性がある。

の機器を適切に評価できるかどうかを検討した方が良いかも知れない。

100
10 Hz

0.1
100 Hz

1 kHz

10 kHz

100 kHz

Frequency• ヘルムホルツ・コイルは広い領域で均一性の

図 51: RS101 と ISO 11452-8 の試験レベルの比較

高い磁界を発生させられるが (図 45)、大きなEUT の試験のためにはそれに応じた大きさのヘルムホルツ・コイルが必要となり、また大き9なコイルは高い周波数での使用が難しいものとなる。

• 機器からの磁界のエミッションは RE101[15] でRS103 (放射サセプティビリテ
ィ、電界)RS103 は無線送信機やレーダーなどから放射されカバーされ、図 50 に示すように、RS101 の制るような高周波の電磁界の影響を評価するもので、

限レベル (試験レベル) は機器から 7 cm の位置

2 MHz〜40 GHz の周波数帯がカバーされる。

で適用される RE101 の制限レベル (エミッショ

但し、30 MHz〜18 GHz は無条件で適用されるン限度) よりも高く設定されているので、そのが、30 MHz 以下や 18 GHz 以上の適用は、

25

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求• 2〜30 MHz — 陸軍、海軍、調達機関が指定したその他の場合
100• 18〜40 GHz — 調達機関が指定した場合

ÿÿ ÿÿ
ÿ

†35

Limit level (V/m)

についてのみ必要となる。

試験は、30 MHz 以下は垂直偏波で、30 MHz 以
上は垂直偏波と水平偏波の双方で行なう。

ÿÿ ÿÿÿÿ ÿ ÿÿÿÿÿÿÿÿ ÿÿÿÿÿÿÿ ÿÿÿÿÿ
ÿ

10

ÿ

ÿ

ÿ

ÿ

ÿÿ ÿÿ
ÿ

ÿ

100

ÿÿ ÿÿ
Limit level (V/m)

ÿ

1
2 MHz

ÿ

10 MHz

100 MHz

1 GHz

10 GHz40 GHzFrequency

図 54: RS103 — 制限レベル (陸上)

ÿÿ
10

9.1

試験

試験は次のように行なう:

1
2 MHz

10 MHz

100 MHz

1 GHz

10 GHz40 GHzFrequency

1. EUT は、§1.3 で述べたような電波暗室に、§1.6
で述べたように、また 図 6〜図 8 で図示したようにセットアップする。

図 52: RS103 — 制限レベル (航空機)

2. 送信アンテナはセットアップのアンテナ側の面
から 1 m 以上の距離†36 に置き、アンテナの位ÿÿÿÿ ÿÿÿÿ ÿ ÿÿÿÿÿÿ

置は周波数とセットアップに応じて以下のように決定する:

100

Limit level (V/m)ÿÿÿÿÿ ÿÿ

• 2〜200 MHz
セットアップの幅が 3 m 以下であればその幅の中心で、さもなくばセットアップの

ÿ ÿÿÿ

10

幅を W (m)、N を W/3 を整数に切り上げたものとして W/N の間隔の複数の位ÿÿÿ置で試験する (図 58)。
*

1
2 MHz

10 MHz• 200 MHz 以上* ÿ

ÿÿÿ ** * ÿÿ

100 MHz

1 GHz

10 GHz1 GHz 以下では、EUT のエンクロージャ

40 GHzFrequency

全面と EUT に接続されたケーブルの最初の 35 cm を 3 dB ビーム幅に入れるよう

図 53: RS103 — 制限レベル (船舶、潜水艦)に、また 1 GHz 以上では、EUT のエン
クロージャ全面と EUT に接続されたケー
ブルの最初の 7 cm を 3 dB ビーム幅に入れるように、必要に応じて複数の位置†35 30 MHz では波長 λ = 10 m、λ/4 = 2.5 m であるので、で試験する。†37

30 MHz 程度以上では 2〜2.5 m のケーブルが照射された電磁界と良く結合するようになることが期待されるものの、それよりも低い周波数では放射での試験の有用性が低下することが予期される。この規格では、ケーブルに結合する 10 kHz〜200 MHz の妨害の影響はいずれにしても CS114 (§4) で評価され、従って、30〜200 MHz、あるいは 2〜200 MHz は RS103 と CS114 で重複して評価されることになる。

†36 高い周波数では送信アンテナのビーム幅が小さくなるため、照射範囲を広くするため、距離を大きくすることを考える価値があるかも知れない。勿論、距離を大きくすればより大きな電力が必要となるので、これはトレードオフとなるだろう。
†37
例 え ば ETS-Lindgren 3115 や Schwarzbeck

26

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求

3. 電界センサは、セットアップのアンテナ側の面

9.3

補足

9.3.1

高調波の制限に合わせて、送信アンテナの正面、1 GHz 以
下ではグランド・プレーンから 30 cm 以上の高さ、1 GHz 以上では EUT が照射される範電界の強さの測定に用いられる電界センサは通常囲に対応する高さに置く。EUT の角や縁の直は周波数選択性を持たず、それが示す値は測定した

近には置かない。†38

い周波数以外の成分の影響も含んだものとなる。
この規格ではその具体的な方法や基準は示されて

送信アンテナのビーム内に複数の電界センサをいないものの電界センサが高調波ではなく基本周波置いてその平均値を制御に用いても良い。

数での値を示すことを確かとすることが要求されて

4. アンテナを垂直偏波とし、電界センサで得られおり、通常、アンテナから放射される電磁界の高調た電界強度が所定の値 (図 52〜図 54) となるよ波成分を充分に低く保つことが必要となる。例えば、

うにしながら周波数掃引 (§1.8) を行なう。

単一の高調波が支配的と仮定できる場合、その高調印加する妨害は変調周波数 1 kHz、デューテ

波成分を基本周波数成分の −6 dB 以下に保てばそィー・サイクル 50 % のパルス変調 (§1.9) をかの高調波の電界の測定値への影響を 1 dB 以下とでける。

きそうである。

電界強度の調整を変調をかけた状態で行なうたアンテナから放射される電磁界の高調波成分を抑めには、その状態で電界強度を直接測定できるえるためには電力増幅器の出力の高調波成分を抑えのでない限り、変調の影響に対する補正が必要れば良いが、アンテナのゲインは基本周波数よりもとなる。この補正係数の決定の方法は §9.3.2を高調波の周波数で高くなることがあり、電力増幅器

参照。

の出力での高調波はそれを考慮してさらに低く抑えることが必要となるかも知れない。†39

5. サセプティビリティが見られた場合、その閾値を同定する (§1.10)。

9.3.2

6. 30 MHz 以上について、アンテナを水平として変調に対する電界センサの補正

試験では電磁界は変調 (§1.9) されるが、電界セ同様に試験を行なう。

ンサはそのような電磁界の電界強度を直接測定できるとは限らない。

9.2

そのような変調された電磁界に対する電界センサ

データの提示の補正係数は典型的には次のようにして求めること

提示するデータには以下の情報を含める:ができる:• 試験された周波数範囲と電界強度のグラフか表;

1. 無変調で電界を発生させる;• センサ出力の読みを変調波形の等価ピーク値に2. フル・スケール近くの読みを得られるように電換算するために必要な補正係数 (§9.3.2);

界を調整し、センサの読みを記録する; †41• サセプティビリティの閾値のグラフか表;

3. 電界を変調し、電界のピーク値が同一であるこ• 実際の機器のセットアップと各部の長さを示すとを例えば受信アンテナと尖頭値検波のレシー

図か写真。

バを用いて確認する;

BBHA 9120 D は 18 GHz まで使用可能であり、15 GHz 程度以下では 3 dB ビーム幅は 30 ◦ 程度で、これは距離 1 m で約 50 cm に相当する。だが、それよりも高い周波数範囲では3 dB ビーム幅は 7 ◦ 程度まで小さくなるかも知れず、これは距離 1 m で約 12 cm に相当する。このような小さいビーム幅
で EUT のエンクロージャ全面とケーブル 7 cm、及び電界プ
ローブを 3 dB ビーム幅に入れることは難しく、ビーム幅の広いアンテナを使用することが、あるいは試験距離を 1 m よりも長くすることが必要となりそうである。
†38 特に高い周波数では規格の規定に従うことは困難となるかも知れず、そのような場合は調達機関との事前の調整が必要となるかも知れない。

†39 例えば 30 MHz からの対応が謳われているバイコニカル・
アンテナは 90 MHz では 30 MHz におけるよりも 14 dB 程度高いゲインを持つかも知れず、この場合、アンテナの出力で 3次高調波を −6 dBc 以下としたいのであれば電力増幅器の出力では −20 dBc†40 以下とすることが必要となりそうである。
†40 IEC 61000-4-3[6][9] は電力増幅器の高調波やスプリアスが−20 dBc 以下であることを求めている。また、EMC 試験用の電力増幅器は −20 dBc 以下の高調波歪みが仕様で謳われていることがある。
†41 センサの読みが変動するようであれば、読みが安定するように設定を調整することも必要となる。

27

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求


؅

ਆ
༈

Ѕ

≥7

60

؇ค̆ഇ

EUT

ԉࠅЅఅ 10 m ༄ԉ 2 cm ԉ؉ԉ༅

10



20
20

ฆ

؉

≥ 300

0±

10

0

༄̅؇ԇ؅

؉ฆഇ

؉ȅࠅฅ؅

≥2

00
0

ąԉ Ȃ

ą

≥1

؉ԇ

000‫܉‬అ؉̅

50
LISN

800900‫܉‬అ؉


ഇਇ؅

図 55: RS103 — 試験セットアップの例 (< 200 MHz)



؅

ਆ

༈

Ѕ

؇ค̆ഇ

60
≥7

EUT

ԉࠅЅఅ 10 m ༄ԉ 2 cm ԉ؉ԉ༅

10
0±



20

ฆ

؉

20
10
0
0

00

؉ฆഇ

≥1

؉ȅࠅฅ؅

ąԉ Ȃ 2500

≥2
00
0

؉ԇ
‫܉‬అ؉̅

ą

50
LISN

‫܉‬అ؉


* ਉ Ȇଅଇ؅
3 dB ฅąఆଅ

図 56: RS103 — 試験セットアップの例 (≥ 200 MHz)28

800900

h*

༄̅؇ԇ؅

ഇਇ؅

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求



؅

ਆ

༈

Ѕ

EUT
؇ค̆ഇ
ଅ؉ਈ༇؉Ѕԉ
10 m ԉࠅЅఅ 10 m 

60≥7

༄ԉ 2 cm ԉ؉ԉ༅


ฆ

؉

20

20

10
0

؉ȅࠅฅ؅

≥2
00
0

h*

؉ฆഇ

900

༄̅؇ԇ؅


ąԉ Ȃ
‫܆‬అ؉ԉą‫܉‬అ؉̅

؉ԇ

50

‫܉‬అ؉

LISN
ഇਇ؅



* ਉ (༄ई)  Ȇଅଇ؅
3 dB ฅąఆଅ

図 57: RS103 — 試験セットアップの例 (≥ 200 MHz, 自立型機器)は難しいかも知れず†42 、適切な他の手段を、必X

要に応じて調達機関の承認の上で用いることがਈਉࠅԇ

必要となるかも知れない。
X / 2N

X/N

X / 2NMIL-STD-461G §5.21 は距離 1 m 以上でのアンテナでの照射とリバブレーション・チャン
バーのみに言及しているが、MIL-STD-461G§A.5.21 には「アンテナ、ロング・ワイヤ、TEM
セル、リバブレーション・チャンバーなどの任
N は X/3 を整数に切り上げたもので、例えば X = 4 m であれば N = ⌈4/3⌉ = 2、X/N = 2 m、X = 5 m であればN = ⌈5/3⌉ = 2、X/N = 2.5 m となる。

意の電界発生デバイスを使用できる」とある。

• アンテナが恒久的に取り付けられた受信機については、意図された受信帯域内での性能の低下

図 58: RS103 — アンテナの水平方向の位置 (f <200 MHz)が許容される。受信機は帯域内での曝露の後では性能要求に適合しなければならない。

4. センサの読みを記録する;
5. 補正係数の同定のため、無変調時と変調時のセ9.4

ンサの読みの比率を求める;

6. 一貫性の確認のため、この作業をいくつかの周代替試験法 — リバブレーション・チャンバ

200 MHz〜40 GHz については、§9.1 で述べた伝波数で繰り返す。

統的な試験法の代わりにリバブレーション・チャン
バを用いた試験も可能である。

9.3.3

この試験法は、伝統的な送信アンテナからの電磁その他界の照射による試験と同様、送信アンテナから電磁• 30 MHz 以下の電界の発生にはしばしば E-field†42 例えば AR ATE10K30MA はエレメント間に 2〜30 MHz
で 200 V/m を発生させるために必要な電力は 200 W 程度であるが、距離 1 m では 3 kW でも 50 V/m 強しか得られそうにない。

generator などと呼ばれるものが用いられるが、
距離 1 m 以上で 200 V/m を発生させること

29

MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求界を放射して EUT とケーブルをその電磁界に曝とが難しくなりやすい高い周波数の試験で特に魅力すものである。だが、この試験で用いられるシール的なものとなるかも知れない。

ド・チャンバーは電波吸収体を持たず、その逆に意図的に反射を起こすように作られている。このような参考資料

チャンバー内の電磁界は反射に伴って著しく不均一

10なものとなるが、この試験で用いられるリバブレー[1] MIL-STD-461G, Requirements for the Control
of Electromagnetic Interference Characteristics
of Subsystems and Equipment, Department of
Defense, 2015

ション・チャンバーでは、送信アンテナから放射された直接波が EUT に当たらないようにし、またチャンバー内に取り付けられたチューナー (可動の金属[2] MIL-STD-464C, Electromagnetic Environmental Eﬀects Requirements for Systems, Department of Defense, 2010

板で、スターラー、パドルなどとも呼ばれる) を試
験中に回転させてチャンバー内の反射の状態を段階的に変化させることで、全体としては概ね均一な特[3] ISO 11452-10:2009, Road vehicles – Component test methods for electrical disturbances bynarrowband radiated electromagnetic energy –immunity to conducted disturbances in the extended audio frequency range性が得られるようにしている。これにより、EUT とハーネスを主としてアンテナからの直接波に曝すよ
うに意図された伝統的な試験法と異なり、この試験法では EUT やケーブルが様々な方向からの様々な[4] ISO 10605:2008, Road vehicles – Test methods
for electrical disturbances from electrostatic discharge

偏波の電磁界に曝されるようにもなる。また、チャンバーが共振に伴うゲインを与えるため、比較的小[5] IEC 61000-4-2:2008, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-2: Testing and measurement techniques – Electrostatic discharge immunity test

さい電力で広い範囲で高い電界強度を得ることも可能となる。
電界強度の校正は電界プローブか受信アンテナを[6] IEC 61000-4-3:2006, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-3: Testing and measurement techniques – Radiated, radio-frequency,
electromagnetic field immunity test

用いて行ない、電界の均一性の確認は IEC 61000-4[7]21によって行なうことができる。チャンバーの応答がパルス変調に追従できるだけ早いかどうかは、IEC 61000-4-21 と同様、チャンバーの Q から求め

[7] IEC 61000-4-21:2011, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-21: Testing and measurement techniques – Reverberation chamber test
methods

ることができる。
試験に際しては、EUT とケーブルをワーキング・[8] ISO 11452 シリーズの概要, 株式会社 e・オータ
マ 佐藤, 2016,

ボリューム内に他の試験と同様の形で配置する。試験時には、それぞれの周波数について、所定のステップでチューナーの角度を変え、それぞれの位置

https://www.emc-ohtama.jp/emc/reference.htmlにあらかじめ定めたドウェル・タイムのあいだ留め[9] IEC 61000-4 シリーズ イミュニティ試験規格の概要, 株式会社 e・オータマ 佐藤, 2018,て EUT への影響を観測する。チューナーの角度のhttps://www.emc-ohtama.jp/emc/reference.html

変更は、最低で 12〜50 ステップ (周波数によって異なる) で行なうように述べられており、1 回の周波数[10] ESD 試験規格 ISO 10605 ed. 2 の概要, 株式会
社 e・オータマ 佐藤, 2016,

掃引に要する時間は長くなることが予期される。一

https://www.emc-ohtama.jp/emc/reference.html

方、先に述べたように EUT やケーブル全体が様々[11] Investigation of Undesired Ripple Voltage
Across Power Source Side and Solutions in Military Low-Frequency Immunity Tests, Soydan
Cakir et al., IEEE Electromagnetic Compatibility Magazine (Volume: 8, Issue: 3), 2019,な方向からの様々な偏波の電磁界に曝されるため、一般に EUT の向きやアンテナの偏波を変えての試
験を考えることは不要で、またセットアップの所定の範囲全体をアンテナの 3 dB ビーム幅に入れるた

https://doi.org/10.1109/MEMC.2019.8878239

めに位置を変えて試験を繰り返す必要もない。この[12] Fifty-Year Old EMI Testing Problems Solved!,
Ken Javor, 2012,ため、この試験法は、送信アンテナのビーム幅が小https://incompliancemag.com/article/fifty-year-old-emi-testing-problems-solved/

さくなる傾向があり、また照射範囲が広くなるようにビーム幅の大きいアンテナを用いたり試験距離を長くしたりした場合には特に高い電界強度を得るこ

30MIL-STD-461G の概要 — Part 2: 主なサセプティビリティ要求‫܅‬ค؉ԇࠉ‫܅‬
༄

؉ȅࠅฅ؅
༄̅؇ԇ؅

؉ԇ
̅༄

EUT




図 59: RS103 — リバブレーション・チャンバーの概観[13] MIL-STD-461 CS101 Test Method Review,
Steve Ferguson, 2019,https://interferencetechnology.com/mil-std-461-cs101-test-method-review/[14] https://t-sato.in.coocan.jp/compliance.html[15] 軍需機器の EMC — MIL-STD-461G の概要 —Part 1: 主なエミッション要求 (CE101, CE102,
RE101, RE102), 株式会社 e・オータマ 佐藤, 2020,
https://www.emc-ohtama.jp/emc/reference.html

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31