特許 7526027 ストリップライン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-23

(45)【発行日】2024-07-31

(54)【発明の名称】ストリップライン

(51)【国際特許分類】

   H01P 3/08 20060101AFI20240724BHJP

   H01P 1/26 20060101ALI20240724BHJP

【ＦＩ】

H01P3/08 100

H01P1/26

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020080889

(22)【出願日】2020-05-01

(65)【公開番号】P2021176208

(43)【公開日】2021-11-04

【審査請求日】2023-02-21

(73)【特許権者】

【識別番号】593194410

【氏名又は名称】Ｅ＆Ｃエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001151

【氏名又は名称】あいわ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】大沢 茂

(72)【発明者】

【氏名】清水 優輝

(72)【発明者】

【氏名】萱間 範明

(72)【発明者】

【氏名】森田 晋一

【審査官】赤穂 美香

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－３４０９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１９７９０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－１８６５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０１－１１５１８６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１５－２３３１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１０－５４１２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０３２９０１７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｐ ３／０８

Ｈ０１Ｐ １／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力された高周波電流を伝送可能な入力側テーパ部と、前記入力側テーパ部に接続されて床面との間に垂直な電磁界を発生可能な平行平板部と、前記平行平板部に接続されて前記高周波電流を終端部へ伝送可能な終端側テーパ部と、を少なくとも有し、
前記平行平板部は、互いに平行に配置される複数の電線を内蔵するとともに該電線には所定の電気抵抗を有するストリップ抵抗器がそれぞれ接続される
ことを特徴とするストリップライン。

【請求項2】

前記ストリップ抵抗器は、前記平行平板部に内蔵される前記電線の終端部側に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載のストリップライン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定対象物のサセプタビリティ性能の測定を行うことが可能なストリップラインに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ＥＭＣ測定のうち、サセプタビリティ性能の測定には、測定対象物に電界や磁界を照射する装置としてストリップラインが用いられている。伝送線路に属するストリップラインは、基本的に共振現象を利用していない。したがって、波長に関連してストリップラインの大きさに制限を受けることがないので、大型の測定対象物に対応する大きさのストリップラインによって、直流などの低い周波数から電磁界を照射することができる。（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

一方、伝送線路として使用するストリップラインであっても、平行平板部（トッププレート）の長さが波長に匹敵するような大きさになると、ストリップラインを構成する各部で発生する反射波が、ストリップライン上を往復して伝搬するようになり、定在波が発生する。そして、このような定在波が発生すると、測定対象物の各部に印加される電界強度に位置依存性が生じ、位置による偏差が大きくなって電界強度の均一性が低下してしまう。

【0004】

例えば、測定対象物が自動車などの大型機器である場合、ストリップラインの平行平板部（トッププレート）の長さは１０ｍにも及ぶこととなる。そうすると、波長の１／４が１０ｍに達する７．５ＭＨｚ付近から上の周波数では、定在波の発生によって電界強度の位置依存性が大きくなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１３－０７２７８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

以上のような事情により、従来型のストリップラインでは、ＥＭＣ測定においてサセプタビリティ性能を測定する際、測定対象物の各部位に均一な強さの電界強度を与えることができなかった。

【0007】

そこで本発明は、上記問題点に鑑み、サセプタビリティ性能の測定の際に、ストリップラインから発生する電界強度の位置による偏差を小さくし、電界強度の均一性を向上させることが可能なストリップラインを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本願請求項１に係る発明は、入力された高周波電流を伝送可能な入力側テーパ部と、前記入力側テーパ部に接続されて床面との間に垂直な電磁界を発生可能な平行平板部と、前記平行平板部に接続されて前記高周波電流を終端部へ伝送可能な終端側テーパ部と、を少なくとも有し、前記平行平板部は、互いに平行に配置される複数の電線を内蔵し、該電線には所定の電気抵抗を有するストリップ抵抗器がそれぞれ接続されることを特徴とするストリップラインである。

【0009】

本願請求項２に係る発明は、前記ストリップ抵抗器は、前記平行平板部に内蔵される前記電線の終端部側に接続されることを特徴とする請求項１に記載のストリップラインである。

【発明の効果】

【0010】

請求項１に係る発明によれば、平行平板部に内蔵される電線に、それぞれ所定の電気抵抗を有するストリップ抵抗器が接続されることにより、反射波を減衰させ、試験領域における電界強度の均一性を大幅に向上すること可能となる。

【0011】

請求項２に係る発明によれば、図５及び図６に示した実証実験の結果から判るように、ストリップ抵抗器を、平行平板部に内蔵される電線の終端部側に接続することにより、さらに、反射波を減衰させ、試験領域における電界強度の均一性を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施形態に係るストリップラインの俯瞰図（ａ）と側面図（ｂ）である。

【図2】本実施形態に係るストリップラインの電界強度の測定箇所を説明する平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。

【図3】本実施形態に係るストリップライン等の仕様を説明する表である。

【図4】本実施形態に係るストリップ抵抗器の設置箇所を説明する図であって、（ａ）には平行平板部の中央に設置した俯瞰図が、（ｂ）には平行平板部の入力側に設置した俯瞰図が示されている。

【図5】電界強度の測定結果を示すグラフであって、（ａ）にはストリップ抵抗器を設置しない場合の測定結果が、（ｂ）にはストリップ抵抗器を平行平板部の終端側に設置した場合の測定結果が示されている。

【図6】電界強度の測定結果を示すグラフであって、（ａ）にはストリップ抵抗器を平行平板部の中央に設置した場合の測定結果が、（ｂ）にはストリップ抵抗器を平行平板部の入力側に設置した場合の測定結果が示されている。

【図7】本実施形態に係る平行平板部の電波暗室における昇降態様を説明する図であって、（ａ）には平行平板部設置時の正面図が、（ｂ）には平行平板部収納時の正面図が示されている。

【図8】本実施形態に係る平行平板部の電波暗室における昇降態様を説明する図であって、（ａ）には平行平板部設置時の側面図が、（ｂ）には平行平板部収納時の側面図が示されている。

【図9】本実施形態に係る平行平板部開閉スイッチの動作態様を説明する図であって、（ａ）及び（ｂ）には平行平板部収納時の平板部開閉スイッチの正面図及び側面図が、（ｃ）及び（ｄ）には平行平板部設置時の平板部開閉スイッチの正面図及び側面図が示されている。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明のストリップラインの一実施形態について図面を参照しつつ説明する。

【0014】

図１には、本実施形態に係るストリップライン１００の俯瞰図（ａ）と側面図（ｂ）が示されている。図示されるストリップライン１００は、マッチングトランス２０と終端器３０との間に５本のライン部１が設置され、イミュニティ測定に使用することが可能な、電磁界照射用の不平衡型のストリップライン１００である。

【0015】

また、本実施形態のストリップライン１００の入力側には、マッチングトランス２０には不図示の高周波電力増幅器から高周波電力が供給され、高周波電力増幅器の出力インピーダンスとストリップライン１００の特性インピーダンスが整合される。ストリップライン１００の各ライン部１には入力側テーパ部１０が形成され、マッチングトランス２０と平行平板部１１との間を滑らかに段差なく接続し、特性インピーダンスの変化が無い状態で試験領域の幅を確保している。

【0016】

平行平板部１１は床の金属面との間に垂直な電磁界を発生し、その終端部側はストリップ抵抗器１３を経由して終端側テーパ部１２に接続されている。終端側テーパ部１２は前述の入力側テーパ部１０と同様、高周波電流を反射なく導き、終端器３０に接続される。なお、本実施形態におけるストリップライン１００は、図２（ａ）の俯瞰図及び（ｂ）の側面図に示されるように、入力側テーパ部１０の長さ（Ｌ１）約３．５ｍ、平行平板部１１の設置範囲は長さ（Ｌ２）約６．０ｍ、幅（Ｗ）約３．０ｍの大きさを有し、高さ（ｈ）が２．５ｍとなっている。終端側テーパ部１２の長さ（Ｌ３）は、入力側テーパ部１０と同様に約３．５ｍとなっている。したがって、本実施形態のストリップライン１００による試験領域は、５ｍ×２ｍの自動車が入る大きさが確保されている。

【0017】

また、本発明のストリップライン１００は、平行平板部１１にストリップ抵抗器１３を設けており、このような構成によって試験領域内における電界強度の偏差を抑制することができるものである。そこで、当該抑制効果を検証するため、図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、試験領域内の各測定点Ｐ１～Ｐ１８において、床面から高さ１ｍの位置に電界強度計を設置し、入力側に約９．５ｋＷの電力を入力して各測定点における電界強度の実測を行った。なお、実測に使用したストリップラインを含む各部材、各装置の仕様は図３の表に示すとおりである。また、本実施形態で使用したストリップ抵抗器１３の抵抗値は２６０Ωである。

【0018】

図５（ａ）には、平行平板部１１にストリップ抵抗器１３を設けない従来型のストリップラインの測定結果が示されている。なお、太い破線は偏差３ｄＢの範囲を示し、細い実線はそれぞれ各測定点における電界強度を示している。図示される結果を見ると、７ＭＨｚ付近から周波数の増加とともに偏差が３ｄＢを超えて大きくなり、さらに１０ＭＨｚ付近から試験領域内の各測定点の発生電界強度が激しく変化していることが判る。また、全体的に見ると、１０ｋＨｚ～２０ＭＨｚの間の最大偏差は７．６ｄＢ、２０ＭＨｚ～３０ＭＨｚの間の最大偏差が９．８ｄＢにまで拡大している。

【0019】

一方、図５（ｂ）には、平行平板部１１にストリップ抵抗器１３を設けたストリップライン１００による測定結果が示されており、１７ＭＨｚ付近まで、各測定点の偏差が３ｄＢ以内に抑えられ、また、全体的に見ると、１０ｋＨｚ～２０ＭＨｚの間の最大偏差は５ｄＢ、２０ＭＨｚ～３０ＭＨｚの間の最大偏差が７ｄＢとなっている。すなわち、図５（ａ）に示された、平行平板部１１にストリップ抵抗器１３を設けない従来型のストリップラインに比べて、電界強度の偏差が約２．６ｄＢ以上向上しており、ストリップ抵抗器１３を設けることによって反射波を減衰させ、試験領域における電界強度の均一性を大幅に向上することが可能となっている。

【0020】

なお、前述した図５（ｂ）に示された測定結果は、平行平板部１１の終端側にストリップ抵抗器１３を設けたストリップライン１００による測定結果であるが、図４（ａ）の俯瞰図に示されるように、平行平板部１１の中央にストリップ抵抗器１３を設けたストリップライン１００と、図４（ｂ）の俯瞰図に示されるように、平行平板部１１の入力側にストリップ抵抗器１３を設けたストリップライン１００についても、同様の電界強度の実測を行った。そして、それぞれの測定結果が図６（ａ）、（ｂ）に示されている。

【0021】

図６（ａ）、（ｂ）に示された測定結果を見ると、３．５ＭＨｚ付近から電界強度が大きく変化し始めるストリップ抵抗器１３を設けない従来型のストリップラインの測定結果（図５（ａ）参照）に比べ、１５ＭＨｚ付近まで大きな電界強度の変化がないことが判る。このことからも、平行平板部１１にストリップ抵抗器１３をもうけた本発明のストリップライン１００は、従来型のストリップラインに比べて、試験領域における電界強度の均一性を大幅に向上することができる。

【0022】

なお、図５（ｂ）、図６（ａ）、（ｂ）に示されたストリップライン１００の測定結果から、平行平板部１１におけるストリップ抵抗器１３の設置位置を検討すると、各測定点における偏差をより小さく抑えることができる点で、平行平板部１１の終端側にストリップ抵抗器１３を設けることが、より好ましいと認められる。

【0023】

（他の実施形態）
以上、本発明のストリップライン１００の一実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変更を加えることも可能である。

【0024】

例えば、前述した実施形態のストリップライン１００の寸法や形状、使用した各部材、各装置の仕様は、あくまで一実施例におけるものであり、必ずしもこれに限定されるものではなく、変更が可能である。

【0025】

また、前述の実施形態では、ストリップ抵抗器１３としての仕様についても、必ずしも特定の材質や抵抗値のものに限定されるものではなく、必要なシミュレーションを行って最適な抵抗値の抵抗器を適用することが可能である。なお、無誘導性の抵抗器を好適に使用することが可能である。

【0026】

（ストリップラインの昇降装置）
前述の実施形態に示されるように、ストリップライン１００は、必要な試験領域の空間スペースの大きさによって、そのサイズも大きくなる。通常、このようなストリップライン１００は、電波暗室５０の中に設置されて測定試験に使用されるが、電波暗室５０内における他の測定試験に影響を及ぼしてしまうため、測定試験の都度、電波暗室５０内に資機材を搬入してストリップライン１００の組み立てを行い、測定試験後は分解・撤去して電波暗室５０の外へ搬出する必要があり、非常に多くの時間と手間を要する。

【0027】

上記のような手間を省力化する手段として、電波暗室５０の天井裏に昇降装置４０を設け、ストリップライン１００を使用しないときには、当該ストリップライン１００の平行平板部１１を吊り上げ、天井部へ収納するように構成することができる。このような構成によれば、電波暗室５０内における他の測定試験への影響、具体的には電波暗室内の電波伝搬特性であるサイトアッテネーション特性への影響も抑制することが可能となる。

【0028】

より詳細に説明すると、図７及び図８に示されるように、電波暗室５０の天井部に昇降装置４０を設け、当該昇降装置４０に備えられた昇降ウインチ４１によって、ストリップライン１００の平行平板部１１を、設置位置と収納位置との間で昇降させることが可能となっている。なお、図７（ａ）及び図８（ａ）は、平行平板部１１を所定の設置位置まで降下させ、ストリップライン１００を設置したときの正面視及び側面視における設置態様が図示されている。一方、図７（ｂ）及び図８（ｂ）には、平行平板部１１を上昇させ、天井部の電波吸収体５１の間に収納した態様が、正面視及び側面視によってそれぞれ図示されている。

【0029】

このような態様で、平行平板部１１を設置及び収納可能とすることで、ストリップライン１００の資機材搬入から組み立て、分解・撤去、資機材搬出まで、これら一連の作業を大幅に省力化することが可能となる。また、収納時の平行平板部１１は、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示されるように、電波吸収体５１の奥側に収納される。したがって、電波暗室５０における他の測定試験で、物理的にストリップライン１００が干渉して障害になることが無くなり、さらに、平行平板部１１等が電波を反射して、電波暗室が持つ性能であるサイトアッテネーション特性の低下を抑制することが可能となる。

【0030】

また、図７（ａ）及び図８（ａ）等に示されるように、平行平板部１１のマッチングトランス側端部には、５個の入力側テーパ部巻取り装置４２が設けられ、同様に、終端器側端部にも、５個の終端側テーパ部巻取り装置４３が設けられている。これにより、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示されるような、平行平板部１１の収納時には、上記入力側テーパ部巻取り装置４２及び終端側テーパ部巻取り装置４３によって、入力側テーパ部１０及び終端側テーパ部１２を構成するワイヤが巻き取られるように構成されている。

【0031】

本実施例では、入力側テーパ部巻取り装置４２及び終端側テーパ部巻取り装置４３としてスプリングモータを利用している。すなわち、スプリングモータによってドラムを回転させ、入力側テーパ部１０及び終端側テーパ部１２を構成するワイヤが巻き取られる。このような構成により、平行平板部１１に加えて、入力側テーパ部１０及び終端側テーパ部１２も併せて電波暗室５０の天井部に収納することができ、ストリップライン１００の設置から撤去までの手間を大幅に省力化することが可能となる。

【0032】

なお、上記した入力側テーパ部巻取り装置４２及び終端側テーパ部巻取り装置４３は、必ずしも上記スプリングモータを使用したものに限定されるものではなく、電動モータや、手巻きによりワイヤを巻き取るような装置を適用することも可能である。ただし、他の測定試験への影響や、設置手間、取り扱い易さの観点からすると、上記スプリングモータの適用がより好ましい。

【0033】

また、電波暗室５０の天井部に収納された平行平板部１１による、他の測定試験への影響をさらに抑制するため、収納時には、平行平板部１１内部の電線１１２の一部を、電気的に絶縁することが可能な平行平板部開閉スイッチ６０を設けることが可能である。

【0034】

図９には、上記平行平板部開閉スイッチ６０の設置態様の一例が図示されており、図９（ａ）及び（ｂ）には、平行平板部１１が天井部に収納されているときの平行平板部開閉スイッチ６０の設置態様及び動作態様が図示され、図９（ｃ）及び（ｄ）には、平行平板部１１が測定試験時の設置位置に設置されているときの平行平板部開閉スイッチ６０の設置態様及び動作態様が図示されている。

【0035】

図示されるように、平行平板部１１の中央付近のＦＲＰ１１１には、アングルとＵボルトによってリミットスイッチ６１が取り付けられており、当該リミットスイッチ６１の一方にはフレキシブルバー６３が備えられている。そして、フレキシブルバー６３の先端側はロープ６５を介して天井部に接続されている。また、ＦＲＰ１１１内の電線１１２はリミットスイッチ６１に接続されており、図９（ａ）、（ｂ）に示されるような平行平板部収納時には、開状態となり、電線１１２がリミットスイッチ６１を挟んで絶縁状態となる。

【0036】

一方、昇降装置４０の昇降ウインチ４１によって、平行平板部１１が設置位置まで降下させられると、図９（ｃ）、（ｄ）に示されるように、天井部に接続されたロープ６５によってフレキシブルバー６３が図示されるように上方へ引っ張られ、リミットスイッチ６１が閉状態となる。これにより、リミットスイッチ６１を挟んで左右の電線１１２が電気的に接続状態となり、ストリップライン１００による測定試験が可能となる。また、本実施形態では、図９に示されるように、ロープ６５の長さを調整可能な自在金具６４が設けられている。これにより、平行平板部１１の設置高さに応じたロープ６５の長さ調整を容易に行うことが可能である。

【0037】

すなわち、上記したようなリミットスイッチ６１により、ストリップライン１００による測定試験時には平行平板部１１を構成する電線１１２を接続状態とし、測定試験後の収納時には平行平板部１１を構成する電線１１２を分断するように構成したので、収納時におけるサイトアッテネーション特性の低下を、さらに効果的に抑制することが可能となり、電波暗室５０内で実施される他の測定試験に対する影響を抑制することが可能となる。

【0038】

以上、本発明の実施例及び一部の変形例について説明してきたが、これらの説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の組み合わせ、または、省略が可能である。

【符号の説明】

【0039】

１ ライン部
１０ 入力側テーパ部
１１ 平行平板部
１２ 終端側テーパ部
１３ ストリップ抵抗器
２０ マッチングトランス
３０ 終端器
４０ 昇降装置
４１ 昇降ウインチ
４２ 入力側テーパ部巻取り装置
４３ 終端側テーパ部巻取り装置
５０ 電波暗室
５１ 電波吸収体
６０ 平行平板部開閉スイッチ
６１ リミットスイッチ
６３ フレキシブルバー
６４ 自在金具
６５ ロープ
１００ ストリップライン
１１１ ＦＲＰ
１１２ 電線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】