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QEPXソフトウェアと、KEYSIGHT N9048Bとを使用したREAL TIME SCAN-TDS測定のメリット

A

Real Time Scan-TDSを使用した測定では、1つの周波数の測定について常に測定を行い、測定ギャップがないことが特徴であり、この機能のメリットです。また、測定中のノイズの振る舞いを常時確認でき、測定後に全周波数それぞれのノイズの時間的変化が確認できます。

30-1000MHzなど特定の周波数範囲を測定する場合、Real Time Scan-TDSでも一定のモニター時間経過後に次の周波数範囲を測定するので、Frequency Scan-TDSとほぼ同じ測定手順となります。しかし最終結果だけを表示するFrequency Scan-TDSと異なりReal Time Scan Scan-TDSは、測定中のノイズの振る舞いを常時確認できるのが特徴です。測定後に全周波数の時間的変化がEPXで確認できるのもReal Time Scan-TDSだけです。

ただ周波数をステップする際、N9048Bへの設定や大量データをPCに取り込む時間がありますので、GHz帯のように周波数のステップ回数が多いとデータ取り込み時間のため測定時間が長くなります。従ってGHzにおいて測定時間を最小にしたい場合は、N9048自身が周波数ステップを管理して最終結果だけをPCに取り込むFrequency Scan-TDSがお勧めです。

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QEMIテストレシーバのAV検波とCISPR AV検波の違いは何でしょうか

A
AV検波はその通り平均値を表示する検波です。
CISPR AV検波は2002年のCISPR16-1-1 Amendment2で規定された検波です。アナログレシーバのメータの針のレスポンスを現在のデジタルレシーバでも模擬するように、時定数が規定されています。
時定数が規定されたことにより、低い繰返しのノイズを測定する場合に従来のAV検波と比較するとCISPR AV検波の測定結果の方が高くなります。急峻なインパルスが来ても一定の遅れで立ち上がり、一定の遅れをもって小さくなります。そのためQP検波器と同様1回の評価時間が長くなるのです。
さらにEMCエンジニアがAverage測定している場合であっても常にメーターが最大に振れたときの値を記録することを考慮し、メーターの針が揺れるような変動のあるノイズについては、一定の時間Dwell time内の最大値を表示するようにしています。ここが、従来のAverage検波器と大きく異なるところです。

CISPR 16-2-3 (Ed.4) Annex C Figure C.1には、繰り返し周波数に対して、PK, CISPR AVおよび従来のAV検波の結果の違いが示されています。5Hz以下の繰り返し周波数において、CISPR AV検波の方が従来のAV検波よりも大きな値を示し、繰り返し周波数1Hzの場合にBand B(150kHz-30MHz)で最大7.4dB、Band C・D(30MHz-1000MHz)で最大11.3dBほどレベルが異なります。

このため、CISPR-AverageとAverage検波器では、原理的に、メーターの持つ時定数によりレベルの指示が安定するノイズについては、レベル差がありません。
一方でメーターの針が揺れ動く、例えば繰り返し周波数がおよそ10Hzより小さいインパルスの場合にレベル差が生じ、メーターの揺れが最大に振れる値を示すCISPR-Averageが高い値を表示します。

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Qイミュニティ測定ソフトウェアにおいて複数の設定を切り替える方法

A
イミュニティ測定ソフトウェアにおいて、複数の設定を切り替える場合、設定ファイルを複製して配置する方法があります。以下に、設定方法を説明いたします。
なお、この方法は弊社のイミュニティソフトウェアIM5/CS、IM5/RS、VI5/RSで共通に使用可能です。ここでの説明として、IM5/RSをMHz帯測定とGHz帯測定の設定を切り替えれるようにします。
 

設定ファイルの配置方法

まずは通常通りIM5/RSの設定を行います。ここで、MHz測定までの設定を行ってから以下の設定を行ったほうが便利です。

Windowsのスタートメニューより、TOYO EMCソフトウェアのデータフォルダーを選択します。


IM5Rフォルダー内のファイルに、現在のIM5/RSの設定ファイルがあります。


IM5Rフォルダーを同じフォルダーにコピーします。


コピーしたフォルダーを適切な名称に変更します。ここでは「IM5R_GHz」フォルダーに変更します。これで、IM5/RSの設定ファイルが2組作成されました。



次に、C:\Program Files (x86) (32bit OSの場合は、C:\Program Files)フォルダーに移動し、同じくIM5Rフォルダーを同じフォルダーにコピーし、フォルダー名を変更します。



重要なのは、先ほどパブリックのドキュメントのToyo Corporationで変更したフォルダー名と同一にすることです。(フォルダー名が異なると正常に動作しません。全角、半角、大文字小文字、数字とアルファベットの違いなどにご注意ください)


 

プログラムの起動方法

起動したEXEファイルによって、使用する設定ファイルを切り分けます。

IM5RフォルダーにあるIM5R.exeファイルから起動した場合は、IM5Rフォルダーの設定ファイルを使用します。




IM5R_GHzフォルダーにあるIM5R.exeファイルから起動した場合は、IM5R_GHzフォルダーの設定ファイルを使用します。




IM5/RSの設定を使い分けるためにデスクトップなどにショートカットを用意すると便利です。


 

ソフトウェアのバージョンアップ方法

ソフトウェアをインストーラーでバージョンアップした場合、IM5RフォルダーにあるIM5R.exeファイルのみバージョンアップされます。
他のフォルダーのIM5Rも使用されている場合、バージョンアップ後に手動でEXEファイルを上書きコピーしてください。


 

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QKeysight N9048B PXE EMI test receiverの画面上に[Characterize Noise Floor required]と表示されます

A
NFE(Noise Floor Extension)機能の調整が必要な状態です。
以下の手順にて調整を実行して下さい。調整は約2時間かかります。ご注意下さい。

手順
画面右上の歯車アイコンをタップします。


[Alignments] - [Advanced] - [Characterize EMI Receiver Noise Floor]の順にタップします。


RF Inputポートからケーブルを抜くこと、及び、Alignmentに約2時間かかる旨のメッセージが表示されます。
問題がなければ[OK]をタップして調整を実行して下さい。

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Qイミュニティ試験での不確かさを考慮した試験レベルについて

A
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。



 

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Qレシーバースキャン測定時の、測定時間の考え方

A
レシーバースキャン測定時に、
・Dwell Timeを短めにし(1スキャン1秒ぐらい)、モニター時間(たとえば10秒間)内で何回もスイープして測定してMaxHoldの最大値を結果とする
・1回のスキャンで10秒かかるように、Dwell Timeを長めに設定する
について、どちらを選択するかの考え方について説明します。

なお、これはレシーバースキャンを実行したときに一度にすべての周波数範囲を測定できずに周波数をステップして測定する場合の考え方です。ご使用されるEMIレシーバーでレシーバースキャン(タイムドメインスキャン)で一度に測定できるFFT帯域幅をご確認ください。
(例えば、Keysight N9048B PXEでは、Accelerated time domain scanでは最大350MHz、Accelerated機能をOFFにしたTime domain scanでは最大59MHzのFFT帯域幅があります)

このような場合は基本的に1スイープをお勧めします。1スイープの場合はDwell time/measuring timeが一つの周波数のモニター時間ということが明らかなので見逃す可能性があるノイズがはっきりします。例えば10秒のDwell timeを設定した場合、10秒以内の間欠ノイズは確実に捉えます。モニター時間にすると1つの周波数のモニター時間がトータル10秒だとしても常時その周波数を見ているわけではないのでタイミングによっては取りこぼす可能性が生じます。偶然に頼る部分が生じるわけです。

1スイープの場合で気を付けなければいけない点は、開始周波数付近と終了周波数付近で測定時間の差が生じることに留意することです。この時間差によって今測定しているEUTのノイズの取りこぼしが発生する可能性があるかどうかを事前に確認することが大切です。また当然ですがDwell time以内に発生しないノイズは見逃してしまうのでEUTの出すノイズの発生タイミングを把握しDwell timeを十分な値にする必要があります。

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QEPXソフトウェアのレシーバースキャン測定において、AVERAGE検波とCISPR-AVERAGE検波のどちらを選択したほうがよいでしょうか

A
CISPR-Average(N9048BではEMI Averageと呼んでいます)は、CISPR規格で定義されているAverage検波器です。CISPR規格(又はこれを引用している規格)に従った測定を行う場合は、この検波器で評価しなければなりません。

CISPR-AverageとAverageの違いに関しては、FAQの[TIPS、使い方のコツ]-[ ハードウェアに関するFAQ]内にある[EMIテストレシーバのAV検波とCISPR AV検波の違いは何でしょうか]の項目をご参照ください。

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QKeysight N9048B PXE EMI test receiverにACコードを接続すると自動起動します

A

製品仕様の動作です。故障ではありませんので安心してご使用下さい。
BIOSの自動パワーオン機能 (Restore AC Power Loss)を利用して外部電源が供給された際に電源が自動的に入るように設定されています。

ただし、製品出荷時期によっては、本設定が適用されていない個体があります。留意下さい。
 

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Qキャリブレーションデータより低い進行波電力で印加している周波数がある理由

A

この動作はソフトウェアのキャリブレーション測定結果からのフィードバック目標値の計算による可能性があります。

以下、VI5/RSにて電界強度100[V/m]のキャリブレーション測定を行い、電界強度100[V/m]のイミュニティ測定を行った場合を例に説明します。
なお、IM5/CSを使用したBCI測定等も同様です。BCI測定の場合、電界強度[V/m]を電流[mA]へ読み替えてください。

測定結果の例

キャリブレーション測定時の測定結果
電界強度 100.47 [V/m]
進行波電力 70.21 [W]

イミュニティ測定時の測定結果
進行波電力 69.62 [W]

ソフトウェアのフィードバック目標値の計算例

キャリブレーション測定時に100[V/m]より大きな電界強度(100.47[V/m])が測定されているため、イミュニティ測定の試験レベルを100[V/m]に設定した場合、イミュニティ測定の進行波電力のフィードバック目標値はキャリブレーション測定結果(70.21[W])より小さくなります。

フィードバック目標値は以下の計算で算出しております。

70.21 [W] * (100 [V/m] / 100.47 [V/m])^2 = 69.55 [W]

このように、キャリブレーションデータを元に、イミュニティ測定の試験レベル(100[V/m])を出力させるため、ソフトウェアは進行波電力が69.55[W]となるようにフィードバック制御を実施します。
実際に、イミュニティ測定時には上記のフィードバック目標値を超える進行波電力(69.62[W])となっております。

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QR&S ESWをGPIB制御していると、菅面に“-410 Query interrupted”というメッセージが表示されます

A
ESWフロントパネルの[SETUP]→[Network + Remote]→[GPIB]→[Display Remote Errors]の設定がONになっていないかご確認ください。
この設定をOFFにすることにより、表示されなくなります。これはGPIB制御でRemoteモードになると表示されますが、測定に影響を与えるものではありません。

<Display Remote Errors設定画面>

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Qイミュニティソフトウェアで測定パラメータ表示文字を大きくできますか?

A
可能です。各イミュニティソフトウェアにて以下の設定をご確認下さい。

IM5/RS
1.    上部メニューバーの[環境設定]-[オプション]を選択して下さい。
2.    オプション設定ウィンドウの[その他]タブ内の[測定パラメータ表示文字を大きくする。]にチェックを入れて下さい
IM5/CS
1.    上部メニューバーの[環境設定]-[オプション]を選択して下さい。
2.    オプション設定ウィンドウの[その他]タブ内の[測定パラメータ表示文字を大きくする。(イミュニティ測定画面以外)]にチェックを入れて下さい。
3.    [イミュニティ測定画面の測定パラメータ表示文字サイズ:]で文字サイズを変更して下さい。
VI5/RS
1.    上部メニューバーの[環境設定]-[オプション]を選択して下さい。
2.    オプション設定ウィンドウの[その他]タブ内の[測定パラメータ表示文字を大きくする。(イミュニティ測定画面以外)]にチェックを入れて下さい。
3.    [イミュニティ測定画面の測定パラメータ表示文字サイズ:]で文字サイズを変更して下さい。

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QEPXソフトウェアにて、PRFチェック結果がTBCの候補のみを自動的にNarrowbandで再測定するための設定

A

以下2つの設定を済ませた測定条件にて、連続測定(スキャン測定→候補作成→妨害レベル測定)を行って頂くことで、PRFチェック結果に応じて必要な候補のみをNarrowbandで再測定することが可能です。

1. 測定条件内の[妨害レベル測定]内の下記項目にチェックを入れて下さい。
-    候補リストのPRFチェック結果がTBCの周波数ポイントだけ測定する。その他の周波数ポイントは測定せずに候補リストの結果を妨害レベルリストにコピーする。


2. [妨害レベル測定]の[最終測定]タブ内[レシーバー]タブの[TDSのFFT帯域幅]をNarrowbandへ設定して下さい。

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Q変調周波数2HzのAM変調での試験は可能でしょうか

A
放射及び伝導イミュニティ測定ソフトウェア(IM5/RS及びIM5/CS)は変調周波数2HzのAM変調制御に対応しております。

設定例として、IM5/CSのイミュニティ測定条件画面の[変調]タブを示します。
変調周波数[kHz]の入力箇所に(単位がkHzなので)0.002と入力して下さい。
なお、実際の試験の際は、ご使用されている信号発生器が2HzのAM変調に対応しているかをご確認下さい。(Keysight社製N5171B型信号発生器は2HzのAM変調にも対応しております)

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QEPXソフトウェアにて、PKとQP測定結果が同じレベルなのに、PRFチェックがTBCとなります

A
測定条件内の[スキャン測定]-[測定方法]にて、レシーバー(Frequency Scan - TDS)を選択し、トレースモードでMaxHoldを選択している場合、上記の状況となります。
「該当のQPレベルを測定した時点で、PKレベルがいくつだったのか」でPRFチェックを判定しますが、MaxHoldトレースの結果からは、時間的にどこでQP及びPKの各レベルが測定されたものか分からないためです。

最終的に記録したMaxHoldレベルが同じでも、時間的には違うタイミングで測定された可能性があるため、PRFチェック結果はTBCと考えます。

PRFチェックを有効にするためには、以下のいずれかの設定をご利用下さい。

A.    [スキャン測定]-[測定方法]にて、レシーバー(Real Time Scan - TDS)を選択する
B.    [スキャン測定]-[測定方法]にて、レシーバー(Frequency Scan - TDS)を選択し、トレースモードでClearWriteを選択する

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Qイミュニティ試験ソフトウェア(IM5/RS, VI5/RS及びIM5/CS)にて、[環境設定]がグレーアウトして変更できません。どのようにすればよいでしょうか

A
[ファイル(F)]-[パスワード入力(P)]を選択して、パスワード入力画面を表示させてパスワードを入力して下さい。


ソフトウェアをインストールした直後は、パスワードは設定されていません。その場合は、何も入力せずに[OK]ボタンを押してください。

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Qシリアルポート(COMポート)の設定方法

A

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。

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QEPXソフトウェアのレシーバースキャン測定において、WIDEBAND / NARROWBANDの使い分け方

A

Narrowbandを選択して測定を行うとFFT帯域幅は最大59MHzになりますがCISPR規格に無条件に完全適合します。

Widebandを選択するとFFT帯域幅は最大350MHzとなり、高速またはモニター時間を十分な値にして測定できますが、特殊なパルスを除いてCISPR規格に適合する(※)という条件付きになります。ただ、この特殊なパルスは、ほとんどの電子機器からは出力されません。出力されたとしても許容値に十分なマージンを持つことが多いのです。

測定時間が何倍も速いWidebandを安心して使っていただくためにEMI評価ソフトウェアEPXはどのノイズも特殊なパルスかどうかを自動で判定する機能がついています。これにより仮に特殊なパルスが存在したとしても自動でNarrowband に切り替えそのノイズだけ再測定します。
特殊なパルスかどうかの見分け方は簡単でPK値とQP値のレベル差を確認してください。30MHz以上の場合は、その差が21dB以下ならばCISPRに完全適合した値ということができます。

※CISPR16-1-1 5.2.2 Variation with repetition frequency (relative calibration)になります。
これは数百pSecのパルス幅を持つ特殊なインパルスの繰り返し周波数を変化させてそのQP検波器の応答を規定しているのですが、繰り返し周波数が数HzになるとPK検波器は高い値を示すものの、QP検波器はほとんど反応しなくなり、両方を正しく示さなければいけないEMIレシーバーにとって相当広いダイナミックレンジを必要とします。
従来のレシーバーは広い帯域を一度に測定する必要がなかったので良かったのですが、350MHzなど広い帯域を一度に測定する場合は、数Hzの特殊インパルスを測定する時だけはダイナミックレンジが不足し、QP検波の場合にノイズフロアにうずもれてしまい、実際より少し高い値を表示します。
ただ、実際のエミッション測定ではこのような特殊なノイズを発生するEUTは極めてまれで、CISPR規格も300MHz以上の測定では、このダイナミックレンジが不足するような繰り返し周波数のパルス応答の要求は規定ではなくなっています。またこれはQP検波だけ適用されます。

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Qイミュニティ試験の妨害印加時にPCから音を出す方法を教えてください

A

以下、例としてソフトウェアIM5/CSの場合で説明致します。
IM5/RSやVI5/RSをご使用の場合は、以下の"IM5C"を"IM5R"や"VI5R"へ読み替えてください。

C:\Users\Public\Documents\Toyo Corporation\IM5C\SoundSampleフォルダーに音声ファイル(*.wavファイル)があります。このファイルを、C:\Users\Public\Documents\Toyo Corporation\IM5Cフォルダーに手動でコピーしてください。

次回のIM5/CSの起動時より、印加時に音が鳴ります。

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QEP5/EP7/EP9/EPX/ES10 ソフトウェアにおける、テンプレートファイル、測定条件ファイルの使い分けについて

A

テンプレートファイル、測定条件ファイルは、どちらもソフトウェアの設定を保存し、必要に応じて復元可能なファイルです。
それぞれのファイルについて使い分けていただくことで、よりソフトウェアを便利に使用していただけます。

測定条件ファイル

測定条件ファイルは、ソフトウェアの測定条件を記録しているファイルになります。
具体的に測定条件ファイルは、ソフトウェアのメニューの[条件]メニュー以下の設定を保存しています。

測定条件ファイルを読み込むことにより、上記の[条件]メニュー以下の内容が読み込まれた測定条件ファイルの内容に更新されます。

テンプレートファイル

テンプレートファイルはソフトウェアの測定条件以外の設定を保存したファイルです。主に[環境]メニュー以下の設定を保存、読み込む時に使用します。
また、テンプレートファイルを保存するときに、現在選択されている測定条件ファイルのファイル名も保存します。テンプレートファイルに測定条件ファイル名が含まれているとき、テンプレートファイルを読み込むと、続いてテンプレートファイルに記録されている測定条件ファイルも読み込みます。

テンプレートファイルで読み込む項目は、設定により変更可能です。たとえば、EP5/REでは[ツール]-[テンプレート]メニューから選択が可能です。この画面でチェックされた項目のみ、テンプレートファイルから読み込まれます。

テンプレートファイルでは測定機器が変更できるので、例えばEP5/RE(放射エミッション測定ソフトウェア)において、MHz帯とGHz帯とで、アンテナ、スペアナなどを切り替えて測定するときに使用すると便利です。

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QEP5/EP7/EP9/EPX/ES10 ソフトウェアにおける、測定済みデータのアンテナファクター、経路ファクターの変更方法

A

EP5/EP7/EP9/EPX/ES10 ソフトウェアにおいて、測定後にアンテナファクター、経路ファクターを変更することが可能です。

通常は、[環境]-[パス設定]、[アンテナ設定]などのメニューよりファクタを設定しますが、これらのファクタは「これから測定を行うときに使用するファクタ」を設定する箇所になります。

測定済みデータのファクターを変更するときは、測定データを読み込み、データツリーのファイル名をマウスの右クリックを行います。(コンテキストメニューを表示させます)

EPX/ES10の場合は、スペクトラムグラフ右側の測定データファイル名を選択し、マウスの右クリックを行います。(コンテキストメニューを表示させます)


ここから[パス設定]、[アンテナ設定]を選択することにより、測定データ内の経路ファクター、アンテナファクターを変更することが可能です。
変更した後、ファクター再計算の確認メッセージが表示されます。このメッセージの後、測定データ内のファクターが、変更されたファクターで再計算されます。(候補リスト、妨害レベルリストについてはファクターが更新され、レベル、マージン等も再計算され更新されます)

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