正規EMC電波暗室と簡易EMI試験システムMR2300の相関性について②

はじめに

測定環境

• 試験サイト:埼玉県産業技術総合センター内10m法電波暗室
• 電波暗箱MY5410、アンテナMAN150B
• 電波暗箱MY5310S、アンテナMAN150B
• シールドテント型簡易電波暗室MY5723、アンテナMAN150B
• オンサイト測定、アンテナMAN150B

測定物（DUT)

• コムジェネレータ
• 開発中の測定器（以下、MSG）

コムジェネレータは、測定条件が同じであればいつも同じ周波数・同じ振幅の信号を出力できるので、測定系全体の不具合確認、日々の変動確認や始業点検に最適な信号発生器です。多くの試験サイトで使用されており、比較測定に適しています。MSGは弊社で開発中の測定器で、実際のDUTを想定した電子機器となります。

測定規格は、CISPR11　グループ1　クラスA（工業用機器　信号発生器）です。

試験サイト 埼玉県産業技術総合センター内10m法電波暗室

図1～4が基準データとなります。この基準データと他4環境での測定結果を比較します。
試験サイトでの測定は3m法。他4環境は測定結果に対して3m法換算を行います。

コムジェネレータ測定　電波暗箱MY5410

MSG測定　電波暗箱MY5410

垂直・水平の両比較において、多少の差異はありますが、相関性は概ね良好といえます。

コムジェネレータ測定と比較して、MSGの方が全体的にノイズを低めに捉えています。これは、MSGから放射されるノイズの最大放射方向が正面ではなく主に側面であることから、ターンテーブルを回転させずに計測しているためノイズが最大になっていないことが原因です。

コムジェネレータ測定　電波暗箱MY5310S

垂直比較では、700MHz前後のノイズを10dB程度低めに捉えています。電波暗箱MY5410では5dB程度の差だったので、MY5310Sの方が悪くなっています。700MHz前後以外の周波数は、比較的相関があるといえます。標準アンテナMAN101と比べてもMAN150Bでの結果の方が試験サイトに近いです。『正規EMC電波暗室と簡易EMI試験システムMR2300の相関性について①』参照

水平比較では、全体的に±5dB前後の差異がありますが、傾向は試験サイトに近いものでした。また、標準アンテナMAN101では水平測定が出来ないため、水平測定の可否においてMAN150Bにアドバンテージがあります。

MSG測定　電波暗箱MY5310S

垂直・水平の傾向は良く表れています。MSGとアンテナの距離が近すぎるため、3m換算がうまく機能せず、ノイズフロアは周波数によっては10dB前後異なります。DUTのサイズが適正（φ20cm程度）であればコムジェネレータの結果に近づくと思われます。

MY5310Sではターンテーブルを回転させていないので、ノイズを捉えきれていない帯域が多い結果となりました（特に高い周波数において）。

コムジェネレータ測定　シールドテント型簡易電波暗室MY5723

全体的な傾向は試験サイトに近いです。ただ、70MHz～200MHz辺りでノイズを非常に高く捉えています。MY5723内の吸収体は、300MHz以上で効果のあるウレタンピラミッド型のため、300MHz以下ではほとんど効果がありません。従って、70MHz～200MHz辺りでは反射の影響でノイズレベルが増大していると推察します。また、垂直と水平がミックスしたような傾向になっています。

MSG測定　シールドテント型簡易電波暗室MY5723

120MHz辺りのノイズを非常に高く捉えています。MY5723内の吸収体は、300MHz以上で効果のあるウレタンピラミッド型のため、300MHz以下ではほとんど効果がありません。従って、120MHz辺りでは反射の影響でレベルが増大していると推察します。また、垂直と水平がミックスしたような傾向になっています。

オンサイト測定（アンテナMAN150B）

当社の工場内で測定しました。アンテナとの距離は3mです。全体的にノイズが5～10dB程度高くなっています。200MHz以下ではその差が顕著で、特に100MHzでは40dBもノイズが高くなっています。800MHz帯では携帯電話の基地局の電波を拾っており、コムジェネ信号は埋もれています。

オンサイト測定を電子機器や装置が稼働している環境下で行うことは非常に困難といえます。

コンクリートの部屋や地下室など、周囲の電波やノイズが届きにくい環境である必要があります。

グラフ

コムジェネレータ

※グラフ右上の色ラベルをクリックするとグラフ線の表示/非表示が切替えできます。

MSG

※グラフ右上の色ラベルをクリックするとグラフ線の表示/非表示が切替えできます。

まとめ

試験サイトとの相関比較では、MY5410を使用した場合が、一番近い結果となりました。これはMY5410の内部空間が広いことはもとより、フェライト吸収体の効果が大きいといえます。 次点でMY5310Sです。空間が狭いわりに良好な特性が出ていました。フェライト吸収体の効果が大きいといえます。 次にテント型簡易暗室です。空間が広く、アンテナを水平垂直と切り替えられるので汎用性は高いです。但し、吸収体がウレタン型のため、低周波数の反射が目立ちました。 オンサイト測定は測定場所選びが肝要と言えそうです。

搬入面ではオンサイトはさておき、MY5310S・簡易暗室（テント）が優位です。エレベータがあれば建物上階にも設置ができます。MY5410はサイズ・重量があり、設置場所選びに苦慮します。大型倉庫や1階平屋があればMY5410の選択がベストです。

導入費用

シールド環境	主な構成
電波暗箱　MY5410	スペアナ　MSA538E アンテナ　MAN150B アンテナスタンド LISN　MPW201B PCソフト　MAS530
電波暗箱　MY5310S
簡易暗室（テント） MY5723
無し（オンサイト）

※上記の金額には、運送・搬入・設置費は含まれておりません。※表示価格には消費税は含まれておりません。別途申し受けます。※仕様・形状は、事前の断りなしに変更されることがあります。