Q.　EMI測定は不確かさを考慮して社内限度値を設定しています。
しかし、イミュニティ試験は規格要求レベルをそのまま試験レベルとしています。
イミュニティ試験でも不確かさを考慮して試験レベルを設定した方が良いですか？


A.  イミュニティ試験レベルにも「ばらつき(不確かさ)」が生じます。
ご使用のRFパワーアンプの性能にもよりますが、不確かさを含め試験レベルを設定することをお勧めします。

お勧めする理由について、伝導イミュニティ試験を例に挙げて説明します。
IEC61000-4-6:2013の「Annex G」には “Measurement uncertainty of the voltage test level” として、いくつかの不確かさ算出例が示されています。


(CDNを使用したイミュニティ試験を抜粋しました)
これらを参考に、お持ちの試験システムが持つ試験レベルの不確かさを算出します。

資料にはCDNを使用したイミュニティ試験の不確かさが「±1.36dB (k=2)」と算出されています。
下のグラフは、試験レベルの不確かさが1.36dBのとき、10Vemfの試験レベルは右側の正規分布曲線のような確率分布になることを表現しています。
このことから、50%の確率で設定した試験レベルより、実際の印加レベルが低くなることがわかります。



次のグラフは規格要求レベルよりも不確かさ分、試験レベルを高く設定した場合を示しています。
10Vemfの規格要求であれば、不確かさ1.36dB高い11.7Vemfの試験レベルに設定します。
不確かさを考慮した試験レベルの約97.7%の信頼区間で試験することができ、規格要求レベルを下回って印加することが少なくなります。
このように算出された不確かさを考慮して試験レベルを設定することで、より信頼性の高いイミュニティ試験を行うことができます。



 

放射イミュニティ測定では床上80cmを基準に均一面を測定しますが、床置き型機器を測定するときなどに備えて床上40cmの電界を測定、記録することがあります。

その場合、キャリブレーションモード条件編集画面より、以下のポジション編集を行います。デフォルトでは以下のように4×4の測定ポジションとなっています。


ポジション設定にて、4×4の測定ポジションがチェックされているので、追加で下1列をチェック有りにします。


このとき、追加したポジションは、[均一性の評価に使用する][リファレンスファクターの計算に使用する]チェックを外しておきます。


これにより追加した5列目は均一性の評価には使用されず、電界強度を測定、記録するだけの扱いとなります。
 

IM10ではライセンス用のUSBキーを認識するため、専用のドライバーをインストールする必要があります。

最初にsetup.exeを実行してIM10本体をインストールしてください。その後、Sentinel System Driver Installer 7.6.1.exeを実行してドライバーをインストールしてください。


 

IM10でキャリブレーション測定を行った後、測定結果よりリファレンスファクターが計算されますが、以下の手順で確認ができます。

リファレンスファクターを確認したいキャリブレーション測定結果ファイルを開き、ファイル名の上でマウスを右クリックし、コンテキストメニューを表示します。


表示されたメニューより[リファレンスファクター]を選択します。


これにより、リファレンスファクターが確認できます。

 

IM10ソフトウェアでグラフの自動スケールの設定は、イミュニティ試験グラフ上でマウスの右クリックをしてコンテキストメニューを表示させ、[プロパティ]を選択します。


表示されるグラフのプロパティ画面より、自動スケールを設定可能です。


この自動スケールの設定は、測定条件、測定データの保存時に測定条件、測定データ内に保存されます。
測定条件、測定データが読み込まれたときに、そのファイル内に保存されている自動スケールも読み込まれます。

よって、測定条件ごとに自動スケールの範囲を切り替えたい場合、自動スケールを設定してから測定条件ファイルを保存（上書き保存）してください。
 

IM5/RSソフトウェアでは均一測定時、中心点の測定が可能でした。


IM10/RSでは中心点の測定には直接対応しておりませんが、設定により対応可能です。

キャリブレーションモード条件編集画面より、以下のポジション編集を行います。デフォルトでは以下のように4×4の測定ポジションとなっています。


ポジション設定にて、4×4の測定ポジションがチェックされているので、任意の使用していない個所をチェック有りにします。
(どこの場所でもよいのですが、以下では例として1列目、10行目をチェックしています)


ポジション名を[中心点]と変更します。以降、この場所を中心点として扱えます。
均一の評価に使用しない場合は、[均一性の評価に使用する][リファレンスファクターの計算に使用する]チェックは外しておきます。

 

IM10/CSとIM5/CSソフトウェアでは、キャリブレーション測定を行ったときのリファレンスファクターの計算方法に以下の変更点がありますのでご留意ください。

・IM5/CS：         信号発生器リファレンスファクター[dB] ＝ 出力レベル[dB(μV)] － SGレベル[dB(μV)]

・IM10：              信号発生器リファレンスファクター[dB] ＝ 出力レベル[dB(μVemf)] － SGレベル[dB(μV)]

よって、IM5/CSとIM10/CSではemfの有無が異なりますので、リファレンスファクターに6.02dBの差異があります。
(IM10/CSのリファレンスファクターのほうが6.02dB大きい値になります)

 

アンプ修理においてRF特性に影響する部分を修理しておりますので、修理前後でRF特性が異なります。よって基本的には均一性測定などの再キャリブレーションが必要になります。

しかし、ソフトウェアから進行波でフィードバックして試験を実施すれば、修理前と同等のレベルで試験を実行することができます。
ただし、アンプのGainが増加している場合は瞬間的に設定よりも高い電力が出てしまいます。これによりEUTが意図せず誤動作する可能性があります。この場合はフィードバック開始時のレベル下げ幅を設定することである程度予防することが可能です。

修理前のデータを使用してフィードバックするということでフィードバックに時間がかかり試験時間が長くなることがあります。フィードバックを行う場合でも可能ならば均一性測定などの再キャリブレーションを早めに行っていただくことを推奨します。
 

ソフトウェア起動後の測定開始前にパワーメータのゼロイングを実施しているため、1分から2分ほど時間がかかります。(*)

上記の動作が気になる場合は、東陽テクニカEMC自動測定システムお客様サポート(Emc-support@toyo.co.jp)までご連絡をお願いいたします。

(*)[環境設定]-[機器]から表示されるパワーメータのプロパティ内の[ソフト起動後最初の1回のみゼロイングを行う]設定が有効の場合です。
 
図. IM5/RSのパワーメータのプロパティ画面

 

A. 以下の手順にて変更可能です。

1.    EMC測定ソフトウェアが起動していないことを確認してください。
2.    下記のファイルをメモ帳などで開いてください。
C:\Users\Public\Documents\TOYO Corporation\ToyoVi\ Outctrl.spc
3.    ファイル内で「CH1530-OE200」を検索してください。
  4.    見つかった部分を下にスクロールしてもらうとInitCmd, WritePageDataCmd, ClearPageDataCmdという文字列があります。
赤字で示した箇所をすべて変更します。例えば、すべて2へ変えると、カメラ2になります。
 

N5171BにOption UNW Narrow pulse modulation(パルス変調オプション)が搭載されていない場合、当社ソフトウェアからリモート制御した場合に上記エラーが発生する場合があります。この条件に該当する場合、上記のエラー[ERR -113, Undefined header]は制御には影響を与えませんので、無視して頂いて結構です。

もしエラーが気になる場合、信号発生器制御のためのソフトトウェア設定ファイルの編集方法をご連絡致します。東陽テクニカEMC自動測定システムお客様サポート(Emc-support@toyo.co.jp)までご連絡をお願いいたします。
 

イミュニティ測定データに記録される[測定時間]は印加開始時の時刻を記録しております。
 

ご指摘の現象は、測定終了時に測定結果を登録していないことが原因の可能性があります。測定終了後にデータを表示または保存される場合は、測定終了後に表示される以下の[測定データを登録しますか？]というメッセージに[OK]を選択してください。

なお、本動作は全イミュニティソフトウェア(IM5/RS, IM5/CS, VI5/RS)で共通です。
 

イミュニティソフトウェアにおいて電界プローブのファクタを入力、更新する際には、校正証明書を準備し、"Correction Factor"という校正項目が記載されたページを開きます。

"Correction Factor"が単位なし（またはLinear）で記載されている場合

ソフトウェアへ入力する前に、計算機（エクセル、電卓など）を用いて単位変換をします。
X、Y、Z、AVG、それぞれの項目について、20×log（Correction Factor）を算出してください。
（例）Correction Factorが1.18の場合、20×log(1.18)=1.44となります。

※1つの周波数に複数レベルで校正したCorrection Factorがある場合、任意のCorrection Factorを選択してください。

ソフトウェアを起動し、[環境設定]-[機器]を選択します。機器設定の画面が表示されますので、[電界強度計]のタブ開き、[ファクタ]を選択します。
ファクタの入力画面が表示されますので下記の通り入力します。

ファクタ（X軸）[dB]  ->  Xの計算値を入力
ファクタ（Y軸）[dB]  ->  Yの計算値を入力
ファクタ（Z軸）[dB]  ->  Zの計算値を入力
ファクタ（全軸）[dB] ->  AVGの計算値を入力

エクセルを用いて計算した場合、ソフトウェアへコピーペーストが可能です。
複数の電界プローブを使用している場合、[Ch.2]以降のタブを開き、入力します。
入力後はソフトウェアを再起動し、入力した値が反映されているか確認してください。

"Correction Factor"がdB単位で記載されている場合

Correction Factorの値をそのままソフトウェアへ入力します。
ソフトウェアを起動し、[環境設定]-[機器]を選択します。機器設定の画面が表示されますので、[電界強度計]のタブ開き、[ファクタ]を選択します。
ファクタの入力画面が表示されますので下記の通り入力します。

ファクタ（X軸）[dB]  ->  XのCorrection Factor(dB)を入力
ファクタ（Y軸）[dB]  ->  YのCorrection Factor(dB)を入力
ファクタ（Z軸）[dB]  ->  ZのCorrection Factor(dB)を入力
ファクタ（全軸）[dB] ->  AVGのCorrection Factor(dB)を入力

※各軸のCorrection Factorが記載されていない場合、0を入力してください。

複数の電界プローブを使用している場合、[Ch.2]以降のタブを開き、入力します。
入力後はソフトウェアを再起動し、入力した値が反映されているか確認してください。

電界センサーなどで使用される、シリアルポート(COMポート、RS-232Cポート)の設定方法です。
まず、デバイスマネージャーで、OSで認識されているシリアルポートを確認します。

Windows 10の場合

Windows 10の質問の入力箇所(下図画面の一番下、Windowsアイコンの右側。コルタナの質問入力箇所)に、「デバイスマネージャー」と入力し、検索されたコントロールパネルのデバイスマネージャーを起動します。

デバイスマネージャーで、[ポート(COMとLPT)]を検索し、使用するCOMポートを確認します。COM1、COM2、、、などと表示されています。USB-RS232Cコンバーターなどを使用されていて、どのCOMポートが該当するかわからないときは、一度抜いてどのCOMポートが消えるかで確認してください。

Windows 7の場合

Windows 7のスタートメニューを開き、下部の[プログラムとファイルの検索に、「デバイスマネージャー」と入力し、検索されたコントロールパネルのデバイスマネージャーを起動します。

COMポートの確認方法は、Windows 10と同様です。

Ver.7以降のイミュニティソフトウェア

NI-MAXソフトウェアで、COMポートがどのように認識されているか、先ず確認します。

ASRLの右側の数値を通信ポートの番号として設定します。(ASRL4と表示されている場合、ソフトウェアにはCOM4として設定します)

Ver.7以前のイミュニティソフトウェア

機器設定のCOMポートに、デバイスマネージャーで確認したCOMポート番号をそのまま設定します。

[均一性測定条件]-[測定ポジション]タブ-[測定ポジション数]の[最大行数]または[最大列数]を変更することで、電界均一性測定時のポイントを増やすことが可能です。

例えば、IEC61000-4-3規格に沿って、床上0.8mの位置に1.5m x 1.5mの合計16ポジションの電界均一面を構築した場合に、床上0.4mの位置の電界強度も記録する場合、[最大行数]を5へと変更することで測定ポジション数を増やすことが可能です。
 

パワー(進行波)でフィードバック

「パワー(進行波)でフィードバック」を選択した場合は、均一性測定で測定した進行波電力に一致するよう信号発生器の出力レベルを調整してフィードバックを行います。
(均一性測定と試験レベルが異なるときは、その差分を補正します。)
温度変化等によるアンプのゲイン変動等に対しても、フィードバックを行うことにより一定の出力を維持して試験を行うことができます。

行わない

「行わない」を選択したときは、均一性測定結果を使用し、試験レベルの電界になるためにはどの程度補正すればよいかソフトウェアが計算し、補正したレベルを信号発生器に設定します。
(均一性測定の時と試験レベルが同一なら、そのまま信号発生器のレベルを設定します。)
フィードバックを行わないため試験時間が短いのが特徴です。

電界強度でフィードバック

「電界強度でフィードバック」を選択すると、イミュニティ試験時に、暗室内に設置した電界センサが試験レベル(3V/m等)になるように信号発生器のレベルを調整します。このとき、均一性測定結果は使用せず、あくまで電界センサの測定値だけを目標にフィードバックします。
規格測定ではなく、実力試験などの目的で使用します。

ISO11452-4規格をはじめとする自動車部品のイミュニティ試験では、無変調時のレベルとAM変調時の包絡線上のピーク値が同じレベルとなるように、無変調信号としてキャリブレーション時より5.1dB(AM変調度80%の場合)低いレベルで出力します。このため、AM変調試験の際に、変調OFFの状態でパワーを測定すると、無変調で測定したキャリブレーション時と比較して約5.1dB低い値、つまり約3分の1の値となります。
 

計算例

キャリブレーションパワー：50 W
進行波：16 W

5.1dB低い電力値は、以下の計算の通り、0.31倍です。
-5.1 dB = 10^(-5.1/10) = 0.31

キャリブレーションパワー50Wの0.31倍は15.5Wとなり。
進行波の測定結果16Wは、この15.5Wとほぼ一致します。
 

オプション

もし、上記の表記がわかりにくいなどの理由がありましたら、以下のオプションをお試しください。
[測定]-[オプション]より表示される測定オプションウィンドウ内の[AM変調試験で包絡線上のピークのレベルとして表示する]
本オプション動作の詳細についてはIM5/CS取扱説明書の記述もあわせて参照ください。
なお上記オプションはIM5/CS Ver.8.0.400以降にてご使用いただけます。
 

IM5/CS上で表示に使用する磁界の単位に関係なく、磁界センサーループアンテナの変換ファクタは、常に「(電圧[dBuV]をセンサーアンテナが受信する磁界の強さ[dBpT]に換算するファクタ)」としてレベル測定系の伝達特性測定ファクタを作成して設定してください。
IM5/CS上で、磁界の単位として、dB(pT)以外の単位を使用した場合には、ソフトウェア内部で、dB(pT)単位の磁界値を、表示する単位の磁界値に変換して表示します。
詳細は、IM5/CS取扱説明書を参照してください。

例
FESP 5134-40型Field Monitoring Coilの[Conversion dBuV to dBpT]は0.005 kHzにおいて115.53 dBです。
 
IM5/CSでは、レベル測定装置の読み値[dBuV]からファクタを引き算しますので、IM5/CSでは -115.53 [dB]のように符号を反転させて入力してください。
 

印加バーの色はソフト内部で固定となっており、変更することはできません。
なお、各変調に対応する色は以下の通りです。
・    AM変調：青
・    FM変調：緑
・    パルス変調：黄
・    ONOFFON変調：マジェンダ
・    変調無し：赤