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こうしてトラブル解決   =実例で見る測定の実際=



こうしてトラブル解決、実例で見る測定の実際

どのように、スペクトラムの瞬時変動を捉えることができ、見えなかったノイズが見えるのか。実際の様子を、覗いてみましょう。



変動スペクトラムを時間軸に沿って解析
ビデオ


瞬間的ノイズの捕捉例
LEDドライバ(スイッチング電源)が電源オンの瞬間にノイズが発生する現象を捉えた例です。 初めにLED照明器具の近くに置いたプローブで周囲の電磁波をピックアップし、 電源オンの少し前から点灯が始まるまでをMS2830Aでキャプチャしました。 次にキャプチャされた信号を「スペクトログラム(横軸:時間、縦軸:周波数)」表示でリプレイしてみたのが[図A]です。


この図Aから、レベルは小さいもののスイッチオン直後だけでなく、その後もノイズが出続けていることが分かります。 そこで、点灯後と点灯の瞬間の時点におけるスペクトラムを比較してみたのが[図B]と[図C]です。


上の二つ(図BとC)から、点灯後は電源部からの高次高調波ノイズと思われる線スペクトラムが見られる一方で、電源オン直後はスペクトラムが全域に拡がったノイズが観測され、これがトラブルの正体であること判明しました。



瞬時スペクトラム変動の捕捉例

スペアナでは捉えられないスペクトラム変動の捕捉例。
対象は自動車用電装品のモータ駆動時におけるバーストノイズです。
まず、測定空間に小さなアンテナ(プローブ)を置いて電磁界を検出しました。
手始めにスペクトラムアナライザ(掃引式)でスペクトラムを観測したところ、ときおり線状のスペクトラムが観測されました。
帯域を限定しスキャンの繰り返し速度を速めてみると、出現率は上がります。
ところが、計る度にスペクトラムの現れ方が異なり、結果が定まりません。[図D]

図D:掃引式スペアナで捉えたノイズ
スキャンの度に異なるスペクトラムが見える




そこで「マックスホールド」で各スペクトラムのピークを集めてみました[図E]。
その結果、ホールド期間中に広い周波数範囲にわたってスペクトラムが存在したと考えられますが、ノイズ周期やスペクトラムの動きなど、それ以上のことが分かりません。

図E:マックスホールドによるスペクトラム捕捉
画面中の青いラインがマックスホールド
ノイズの存在は確かだが時間的挙動は分からない。




このため、シグナルアナライザに信号を取り込んで変動スペクトラムを解析したのが[ 図F ]です。

図F:シグナルアナライザによる解析
画面下が「パワー vs 時間」、上は下部赤印時点における「スペクトラム」
「パワー vs 時間」からノイズの周期性がうかがえる




シグナルアナライザを用いた時間軸に沿ったスペクトラム解析の結果、スペクトラムの変動が捉えられたのはもちろんですが、
「パワーvs時間」から、ノイズの周期性が確認されました。
この周期がパワーウインドウに使用されているモータの駆動周期と一致していることから、ノイズ源が特定でき、対策を施しました。
ちなみに、対策後に同様の測定を行い、対策の評価ができたことは言うまでもありません。

form.jpg
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