技術紹介

電磁適合性（EMC）試験技術の紹介
境野裕介 *1

Sakaino Yuusuke

電気・電子機器の開発（設計、製造）を行うメーカは、開発製品に対し、電磁適合性（EMC）試験規格を満足することが要求される。当部門で開発する電気・電子機器においても、適用される EMC 試験規格は異なるものの開発する製品に対し、使用する環境に応じた EMC 試験規格を満足することが要求され、その検証を行っている。特に防衛・航空・宇宙分野などの製品は、ミッションを成功するために厳しい要求が適用される。
本稿は、EMC 試験の概要および宇宙分野における試験の具体的な実施例等について試験技術を紹介する。
キーワード：電磁適合性、EMC、伝導雑音、伝導感受性、放射雑音、放射感受性

Emission）、放射雑音（Radiated Emission）、伝導感

1. はじめに受性（Conducted Susceptibility）、放射感受性（Radiated

電磁適合性とは、Electro Magnetic Compatibility

Susceptibility）の 4 つが対象となる。
伝導雑音、放射雑音のイメージを図 1 に、伝を訳したもので通常は、EMC と呼ばれる。

導感受性、放射感受性のイメージを図 2 に示す。

EMC は、一般的に大きく 2 つの性能のことをい う。1 つ は エ ミ ッ シ ョ ン（Emission） と い う、開発製品自身が電気的ノイズを発生して他の電気・電子機器の誤作動を招かない（自身が発生するノイズを抑える）性能である。もう 1 つは感受性（Susceptibility）という、開発製品が他の電気・電子機器が発生した電気的ノイズによって誤作動を引き起こさない性能である。これは、イミュニティ（Immunity）ともいわれている。
さらにこれら 2 つの性能は、ケーブルやハーネスを経由して伝搬する伝導（Conducted）と装置間の空間を伝わる放射（Radiated）の 2 つに分類さ

図1

伝導雑音と放射雑音イメージ図れる。
このため、EMC の評価は、伝導雑音（Conducted*1：制御システム事業部 エンジニアリング部 宇宙システムグループ—63—

IIC REVIEW/2016/10. No.56

る場合には、EN 規格（CE マーク）の該当するエミッションと感受性を満足する必要がある。また、 コ ン ピ ュ ー タ 機 器 等 の 情 報 処 理 装 置 で はVCCI が適用され、エミッション要求のみを満足することで、使用可能（販売可能）となる。
このように、要求された試験規格に従い、EMC試験項目のうちの伝導雑音、放射雑音、伝導感受
図2

伝導感受性と放射感受性イメージ図性、放射感受性の全部または一部を実施することになる。

2. EMC 試験規格

3. EMC 試験設備

EMC 試験の規格は、使用する目的・用途・設置場所（国や地域）に応じて要求が異なっている。代EMC 試験のうち、特に、放射感受性試験では、表的な EMC 試験規格をまとめたものを表 1 に示す。

開発製品に高いレベルの電波を照射する、または、

表 1 に示すように、本規格は、対象となる開放射雑音試験では、開発製品から放射される微弱発製品に応じて、EMC 試験を適用するものであな電波を計測する必要がある。このため、写真 1

ることわかる。例えば、医療機器を欧州に輸出すに示すような周囲を電気的に完全に遮蔽したシー

表1

代表的な EMC 試験規格例—64—

写真 1

電波暗室の例（提供：イー・エム・シー・ジャパン）

ルドルームまたは電波暗室にて試験を行うことが一般的である。
4. EMC 試験の詳細
1 章で説明したように EMC 試験は、4 つの伝導雑音、伝導感受性、放射雑音、放射感受性に対して試験評価が必要となる。
当部門がこれまで株式会社 IHI エアロスペースのもとで 開 発し てきた JEM（Japanese Experiment

図3

Module = 国際宇宙ステーション／日本実験棟「き伝導雑音試験セットアップ例（2）（CE01、CE03 の例）

（1）

ぼう」
）に搭載する実験装置では、
表 1 の SSP30237

が EMC 試験規格となる。ここでは、SSP30237 で図 3 では、開発製品をグランドプレーンと呼要求される 4 つの伝導雑音、伝導感受性、放射雑音、ばれる銅板の上に搭載し、電源と開発製品を電源（2）放射感受性について試験要求と SSP30238 で規定ケーブルで接続する。電源と開発製品間には、貫される試験セットアップを説明する。

通コンデンサを電源ライン HOT/RTN それぞれに挿入する。さらに、LISN（Line Impedance Stabilization

4.1 伝導雑音（Conducted Emission）

Network = 電源インピーダンス安定回路網）また（1）伝導雑音の試験項目

は貫通コンデンサの下流にカレントプローブを接SSP30237 で要求されている試験項目は以下で続する。これにより、開発製品が通常動作するとある。

きの電源ラインに現れるノイズ量を計測する。

・ CE01（30Hz ～ 15kHz ノイズ電流）

CE07 の一般的な試験セットアップを図 4 に示す。

・ CE03（15kHz ～ 50MHz ノイズ電流）

図 4 では、電源と開発製品間に LISN と電源ラ・ CE07（起動／停止時等の電圧変動）

イン HOT 側に水銀スイッチまたは水銀リレーを（2）試験セットアップ挿入し、LISN の電源出力側にオシロスコープを伝導雑音試験（ノイズ電流計測）の一般的な試接続する。これにより、起動／停止時の電圧変動

験セットアップを図 3 に示す。

が規格以内であることを計測する。
—65—

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図4（1）

図6CE03 規格

図7CE07 規格（2）

伝導雑音試験セットアップ例（CE07 の例）（3）伝導雑音計測（試験）CE01 と CE03 は、開発製品の電源ラインの伝導ノイズ電流が図 5 および図 6 に示す周波数範囲で規格値を超えないことである。また、
CE07 は、開発機器の起動／停止などで図 7 の規定する範囲内に電圧変動が収まることである。

（1）

図 5 および図 6 は、カレントプローブで電流を計測し、スペクトルアナライザにより周波数対を計測するものである。

ノイズ電流レベルを計測するものである。また、

CE01、CE03 の電流計測は、電源ライン HOT/

図 7 はオシロスコープにより時間対電圧レベル

RTN に対し、4 回の計測を行う。
・ 1 回目の計測：
停止時の電源ライン HOT のバックグランド（※ 1）レベル計測
・ 2 回目の計測：
停止時の電源ライン RTN のバックグランド（※ 1）レベル計測
・ 3 回目の計測：
起動時の電源ライン HOT の本計測
・ 4 回目の計測：

図5（1）CE01 規格

起動時の電源ライン RTN の本計測
—66—

※ 1：開発製品以外の試験装置のみを起動した状態での伝導雑音の計測（開発機器には通電しない）。
4.2 伝導感受性（Conducted Susceptibility）（1）伝導感受性の試験項目
SSP30237 で要求されている試験項目は以下である。
・ CS01（30Hz ～ 50kHz 電磁エネルギー印加）・ CS02（50kHz ～ 50MHz 電磁エネルギー印加）・ CS06（スパイクノイズ印加）（2）試験セットアップ
伝導感受性の一般的な試験セットアップを図 8～図 10 に示す。
開発製品を電源ケーブルで接続し、電源と開発製品間には、EMC 試験要求で指定されるトランスまたはカップリングコンデンサを接続する。ト

図8（2）

伝導感受性試験 CS01 セットアップ例—67（2）

図9

伝導感受性試験 CS02 セットアップ例

図 10

伝導感受性試験 CS06 セットアップ例—（2）

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ランスまたはカップリングコンデンサの下流にオシロスコープまたはスペクトラムアナライザを接続する。
（3）伝導感受性試験
CS01、CS02、CS06 の要求は、開発製品のすべての運用モードにおいて、ノイズ印加中に開発製品が誤動作しないこと、またはダメージを受けないことである。
なお、印加するノイズ量は、各試験条件で規定されており、トランスまたはカップリングコンデンサのノイズ印加箇所で印加レベルを確認する。
図 11 に CS01 の要求を示す。電源ライン HOT

図 12（1）

CS06 要求側のみにノイズを印加し、誤動作もしくはダメー（2）試験セットアップ

ジの有無を確認する。

放射雑音の一般的な試験セットアップを図 13、セットアップの写真を写真 2 に示す。開発製品は、シールドルームまたは電波暗室内に設置し、開発
図 11（1）

CS01 要求

CS02 の要求は、電源ライン HOT 側および RTN
側 そ れ ぞ れ に 以 下 の ノ イ ズ（50kHz ～ 50MHz：1Vrms）を印加し、誤動作もしくはダメージの有無を確認する。
図 12 に CS06 の要求を示す。
電源ライン HOT 側および RTN 側それぞれに図中のスパイクノイズを印加し、誤動作もしくはダメージの有無を確認する。
4.3 放射雑音（Radiated Emission）（1）放射雑音の試験項目
SSP30237 で要求されている試験項目は、以下のとおりである。
・ RE02（14kHz ～ 10GHz、13.5GHz ～ 15.5GHz
図 13放射雑音）
—

68—

（2）

放射雑音試験セットアップ例

計測は以下の 2 回行う。
・ 1 回目の計測（水平／垂直）：
停止時のバックグランド（※ 2）計測
・ 2 回目の計測（水平／垂直）：起動時の本計測ともに規格以内である必要がある。
※ 2：開発製品以外の試験装置のみを起動した状態での放射雑音の計測（開発機器
写真 2には通電しない）。

放射雑音試験セットアップ写真

4.4 放射感受性（Radiated Susceptibility）（提供：イー・エム・シー・ジャパン）（1）放射感受性の試験項目
製品以外の装置や設備は可能な限りシールドルー

SSP30237 で要求されている試験項目は、以下ム外へ配置する。のとおりである。

電源と開発製品間には、LISN または貫通コン

・ RS03（14kHz ～ 150GHz、13.7GHz ～ 15.2GHz

デンサを接続し、開発品から 1.0m の位置にアンの電界放射）テナを設置する。

・ RS02（磁界放射）（3）放射雑音の計測（試験）（2）試験セットアップ
放射感受性の一般的な試験セットアップを図 15、RE02 の要求は、開発製品のすべての運用モー

セットアップの写真を写真 3 に示す。

ドにおいて、開発製品から放射される放射ノイズが図 14 に示す規格値を超えないことである。

開発製品は、シールドルームまたは電波暗室内

なお、アンテナ自体に水平方向と垂直方向の特に設置する。開発製品以外の装置や設備は、可能性に違いがある場合には、アンテナの向きを水平な限りシールドルーム外へ配置する。

方向と垂直方向の 2 回の計測を行う。

電源と開発製品間には、LISN または貫通コンデンサを接続し、開発製品から 1.0m の位置にアンテナおよび電界センサを設置する。
また、RS02 の試験セットアップを図 16 に示す。
開発製品の信号ラインケーブルにノイズ印加ケーブルを束ねて結束する。ノイズ印加ケーブルには、スパイクジェネレータを接続し、スパイクジェネレータからの出力をオシロスコープでモニタできるように抵抗を接続する。
（3）放射感受性試験
RS03、RS02 の要求は、開発製品のすべての運用モードにおいて、ノイズ印加中に開発製品が誤動作しないこと、またはダメージを受けないこと

図 14

（1）

RE02 要求である。
—69—

IIC REVIEW/2016/10. No.56図 15

放射感受性試験セットアップ例（RS03 相当）（提供：イー・エム・シー・ジャパン）

写真 3 放射感受性試験（RS03）セットアップ写真（RS03 相当）
（提供：イー・エム・シー・ジャパン）
印加するノイズ量は、各試験条件で規定されている。
なお、以下に示すように RS03 と RS02 で放射ノイズの印加方法・目的が異なっている。
（a）RS03
図 16

開発製品から 1.0m 離れた位置にアンテナと（2）放射感受性試験 RS02 セットアップ例

電界センサを配置し、アンテナから放射した電界（放射ノイズ）を印加した際の開発製品の動特性に違いがある場合には、アンテナの向きを作を確認する。

水平方向と垂直方向の 2 回の計測を行う。
放射ノイズの要求値を図 17 に示す。

なお、アンテナ自体に水平方向と垂直方向の—70—

5. まとめ
電気・電子機器の製品開発における EMC 試験でのさまざまな要求と、当部門で行っている試験
図 17

（1）

RS03 要求方法についての紹介を行った。
EMC 試験に関する技術は日進月歩であり、当（b）RS02

社が開発する電気・電子機器の機能性能向上に向開発製品または開発製品が設置される場所のけ、今後も EMC 試験に関する最新技術を習得し最大電源電圧をノミナル電源する。印加ケーブてゆく。

ルを電源ラインと想定し、図 18 に示すノイズ

謝辞を印加ケーブルから発生させる。

本稿を作成するにあたり資料提供を快諾いただ
いた株式会社イー・エム・シー・ジャパン殿に深く感謝する。
参考文献（1） マサチューセッツ工科大学ホームページ：
https://snebulos.mit.edu/projects/reference/
International-Space-Station/SSP30237RF.pdf（2） マサチューセッツ工科大学ホームページ：
http://snebulos.mit.edu/projects/reference/
International-Space-Station/SSP30238RD.pdf

図 18

（1）

RS02 要求

制御システム事業部
エンジニアリング部
宇宙システムグループ

境野 裕介
TEL. 042-523-8319
FAX. 042-523-8320—71—

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