【電子技術部】

KISTEC における電源ポート伝導エミッション測定の不確かさの評価
臼井 亮、鶴田 誠（電子技術部電磁環境グループ）

１．はじめに

３．不確かさの要因

電気製品から発生する不要な妨害波（電磁ノイズ）が、他の機器へ悪影響を与えないように、世界各国で EMI

電源ポート伝導エミッション測定のバジェットシートを表 1 に示す。
入力量 Xi の測定量 V は次のとおりとなる。

（Electromagnetic Interference：電磁妨害）規制が行われており、日本国内においては、1985 年から（一財）VCCI

V=Vr+ac+FAMN+δVSW+δVpa+δVpr+δVnf+δFAMNf+δM+δZAMN+δDmains+δVenv

協会（以下 VCCI：Voluntary Control Council for Interferenceby Information Technology Equipment）が自主規制を開始し不確かさの要因である入力量の推定値 xi について検討した内容を以下に記載する。なお a)を除き、入力量と確率現在に至っている。VCCI では、これまで技術の変化に応じて、その時々で規定類の改訂が行われてきたが、2016分布関数については、VCCI 規定と CISPR16-4-2(CISPR：国際無線障害特別委員会)を引用している。

年 11 月に始まった新規定の運用が、旧規定との併用期間を経て、移行期間が終了した 2019 年 4 月からは、 EMIa) 測定用受信機の読み：Vr は、測定系の不安定さや計測ソフトの数値の丸め込みに関する入力量である。一般的な測定における不確かさの算出が必須となった。
KISTEC では、1995 年より VCCI に測定設備登録をした算出方法である平均値の実験標準偏差を求めたが、使用している計測ソフトの丸め込み（小数点 2 位以下を四捨五入）電波暗室・電磁波シールド室において企業への技術支援を続けてきたが、この度の規定類の改訂に合わせて EMI 測による影響の方が大きいため推定値は±0.05dB とした。確率分布関数は一様（除数√3）となる。

定の不確かさを算出した。
EMI 測定には、放射妨害波・伝導妨害波・測定ポートなb) AMN-測定用受信機の減衰量：ac は、AMN-受信機間を接続する同軸ケーブルで生じる高周波損失に関する入力どの違いにより多くの測定項目があるが、本報告では、比較的、算出が容易な、電源ポート伝導エミッション測定の量である。損失はネットワークアナライザにより測定しているため、ネットワークアナライザの校正データからレベ不確かさについて記載する。

ル測定に関する不確かさを引用して ac を求めた。校正データからの引用であるため、確率分布関数は正規分布（除２．電源ポート伝導エミッション測定の測定系
電源ポート伝導エミッション測定は、供試機器の電源ポ数 2）となる。
c) AMN 電圧分割係数：FAMN は、AMN 内部の高周波損失ートから発生する伝導妨害波の測定を目的としている。図1 に示すとおり、供試機器の電源ポートを疑似電源回路網に関する入力量であり、校正データから引用した。確率分
布関数は正規分布（除数 2）となる。

（以下 AMN：Artificial Mains Network）に接続し、減衰器とハイパスフィルタを介して、妨害波のレベルを受信機でd) 正弦波電圧：δVSW は、受信機の正弦波電圧測定に対する精度の入力量であり、校正データから引用した。確率分測定する。測定には計測ソフトを使用する。

布関数は正規分布（除数 2）となる。
e) パルス振幅応答：δVpa は、受信機のパルス振幅測定に電磁波シールド室同軸ケーブル対する精度の入力量である。校正データから引用することもできるが、校正時に使用するパルスは、実際の供試機器

測定用PC
妨害波から発生する妨害波とは大きく異なるため、引用せず、代わりに CISPR16-4-2 が定める基準値を引用した。確率分布

ﾊｲﾊﾟｽﾌｨﾙﾀ
GPIB
フィルタ盤

安定化電源
AC電源

図1

減衰器

疑似電源回路網
(AMN)

供試機器

関数は一様（除数√3）となる。
f) パルス繰り返し率応答：δVpr は、受信機の繰り返しパ受信機

ルスに対する精度の入力量である。e)と同様の理由から
CISPR16-4-2 が定める基準値を引用した。確率分布関数はAC電源一様（除数√3）となる。
g) ノイズフロアの影響：δVnf は、受信機のノイズフロア

電源ポート伝導エミッション測定の測定系
受信機：ROHDE&SCHWARZ ESCIが測定値に与える影響に関する入力量である。使用している受信機は CISPR 規格に適合したもので、ノイズフロア

疑似電源回路網：Schwarzbeck NSLK8127
減衰器：HUBER+SUHNER 6810.01.A

安定化電源：NF 回路設計ブロック ES2000S+ES2000B

は VCCI 規格の限度値に対して 30dB 以上の余裕があるた
め、影響は無視できると考えた。

計測ソフト：テクノサイエンスジャパン TEPTOh) AMN 電圧分割係数の周波数補間：δFAMNf は、校正デー

ハイパスフィルタ：協立電子工業 KFL-007

25KISTEC研究報告2019（2019.7）

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この合成標準不確かさに、次式のとおり包含係数 k=2 をタから得られる電圧分割係数を周波数補間によって計算乗ずることにより拡張不確かさ Ulab を算出する。
Ulab =2uc(y)する際に生じる誤差に関する入力量であり、校正データから算出した。確率分布関数は一様（除数√3）となる。
i) AMN-測定用受信機の不整合：δM は、測定系の接続箇所の反射の影響に関する入力量である。受信機、AMN、５．結果減衰器、ハイパスフィルタの反射係数を合成して算出した。
確率分布関数は U 字（除数√2）となる。
j) AMN インピーダンス：δZAMN は、AMN のインピーダン

KISTEC における電源ポート伝導エミッション測定の不確かさを算出した結果、拡張不確かさ Ulab は 3.3dB（Ulabは包含係数 k=2 として求めた拡張不確かさで、約 95%の信頼の水準を持つと推定される区間を定める。
）となった。

スと位相角に関する入力量である。規格に適合した AMNを使用していることから、CISPR16-4-2 が定める基準値を引用した。確率分布関数は三角（除数√6）となる。

CISPR で提示されている基準値 Ucispr は 3.4dB であり、ほぼ同じ値であった。今のところ VCCI では不確かさの算出k) 電源からの妨害波の影響：δDmains は、測定サイト外部からの妨害波の影響に関する入力量である。KISTEC ではを要求してはいるが、測定結果への適用までは要求していない。しかし、将来的には適用することも検討されており電磁波シールド室において電源ポート伝導エミッション測定を行っており、専用の安定化電源、フィルタ盤を介し不確かさの算出は重要な課題となる。今回 3.3dB という値が得られたが、不確かさには正解はなく、今後、更に検討て電源を供給していること。さらに、測定に使用する AMNは 40dB 以上の絶縁性能を有していることから、影響は無を繰り返すことで KISTEC における不確かさをより小さくしたいと考える。

視できると考えた。
l) 環境の影響：δVenv は、その他の環境の影響に関する入【参考文献】

力量である。影響を与えるもので定量化できる入力量があれば今後検討するが、現時点では考慮しないこととした。

1.VCCI32-1-3:2016 測定装置の不確かさ，（一財）VCCI 協会，(2016)

４．拡張不確かさの算出

2.CISPR16-4-2 Edition2.1 Specification for radio disturbanceand immunity measuring apparatus and methods - Part 4-2:

標準不確かさ ciu(xi)は、感度係数 ci を 1 とし、xi の不確かさを除数で乗じて算出する。次に合成標準不確かさ

Uncertainties, statistics and limit modelling - Measurement
instrumentation uncertainty，CISPR，(2014)

uc(y)を次式により算出する。

3.今井秀孝ほか， 測定における不確かさの表現ガイド[GUM]ハンドブック，日本規格協会，(2018)𝑢𝑢𝑐𝑐 (𝑦𝑦) = �� 𝑐𝑐𝑖𝑖2 𝑢𝑢2 (𝑥𝑥𝑖𝑖 )𝑖𝑖

表1

電源ポート伝導エミッション測定のバジェットシート(150kHz から 30MHz)

xiの不確かさ入力量

XidB

標準不確かさ確率分布関数ciu(xi)dB

測定用受信機の読み

Vr± 0.05

一様0.029

AM N-測定用受信機の減衰量

ac± 0.25

正規(k=2)0.125

AM N電圧分割係数

FAMN± 0.21

正規(k=2)

0.105

正弦波電圧

δVSW

± 0.25正規(k=2)0.125

パルス振幅応答

δVpa

± 1.5

一様0.866

パルス繰り返し率応答

δVpr

± 1.5

一様0.866

ノイズフロアの影響

δVnf

± 0

AM N電圧分割係数の周波数補間δFAMNf± 0.05

一様0.029

AM N-測定用受信機の不整合

δM+ 0.055 / -0.056

U字0.039

AM Nインピーダンス

δZ AMN+ 2.6 / -2.7

三角1.082

電源からの妨害波の影響δDmains

± 0

環境の影響

δVenv

-・測定用受信機の補正：

00--

合成標準不確かさ uc (y)=1.65dB
拡張不確かさ Ulab=3.3dB (k=2)

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