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バナナの皮 ― Issue 43

  1. 過去数年にわたって、超広帯域 (UWB) デバイスがこの惑星中に急増したならば 超広帯域無線信号が GPS に対して引き起こすかも知れない潜在的な干渉に関して 広範に議論されてきた。 しかし、GPS は、より伝統的な送信からの、 偶発的なものと意図的なもの (ジャミング) のいずれの干渉も受けやすい。 例えば、消費者向け市場で広く入手可能な、ある指向性テレビ受信アンテナは、 GPS L1 周波数帯において充分な電力のスプリアス放射を生じ得るアンプを含んでいる。 さらに、高出力テレビ送信機からの高調波エミッションも、GPS に対する脅威である。 さらに、GPS L2 周波数は、 無線測位サービスとアマチュア無線オペレータに共有されている 1240〜1300MHz 帯の下側で動作する送信機からの帯域外干渉に影響されやすい。 意図的な干渉については、弱い GPS 信号は、軍事衝突に際しての敵軍や 余った家庭用衛星受信機から GPS ジャマーを容易に組み立てられたハッカーによって、 たやすく妨害され得る。

    私は、1995年以来、ドイツやいくつかの近隣国で GPS への RFI の影響を経験してきた。 このあいだ、GPS L1 周波数に対する RFI を2回経験しただけである。 1997年、スイス・ルガノ空港の近くで、 イタリア軍が運用している固定送信機から放射される信号が検出された。 2002年 2月、20〜30秒のあいだ、 フランクフルト空港と 150km までの距離の周辺地域において、 1570.96MHz の未知の干渉が L1 の受信を妨げた。 測地受信機がロック喪失を呈しているあいだ、 認可された航空受信機は単に S/N の低下を示しただけであった。 二重周波数 GPS の使用者は、ドイツ、スイス、そしてオランダにおいて GPS L2 周波数の低下を日常的に検出している。 すべての事例において、その発生源は 1240〜1243.25MHz の周波数帯のアマチュア・パケット無線送信機であった。 そのような送信機は「デジピーター」 (デジタル・リピーターを縮めたもの、あるいはリレー) と呼ばれている。 それらは、アマチュア無線家によって運営されている、 一種の無線インターネットの欧州ネットワークの一部である。 それらは、測地学者や測量技師と同様、 いくつかの大学の研究者が運用している二重周波数 GPS 受信機への干渉を引き起こす。

    (Two extracts from: "A Growing Concern - Radiofrequency Interference and GPS" by Dr-Ing Felix Butsch of Deutsche Flugsicherung GmbH (DFS), published in GPS World magazine, October 2002, pages 40 - 50.)

  2. UK、ドイツ、及びスイスにおける所期のフィールド試験は、 短波スペクトラムにおいて UK MPT 1570 の 4/2000 RA 版をさらに 20dB 緩和した NB30 RegTP 限度値を超える過大な放射性エミッション (40dB に達する) を示した。 許可を受けたアマチュアと同様、広域放送、軍、そして商用無線サービスは、 PLC の全国的な実施に真剣に反対し始めた。 (PLC = power line communications; 基本的には、電話やインターネットのデータを既存の主電源配線やケーブルを通して送る ―― 編集者)

    遠方界効果と、過小評価されていた PLC システム・アンテナ効果とは、 電離層での短波信号反射をもたらした。 アメリカの FCC に相当する RegTP を監督しているベルリンの経済省の役人達は、 現在、これを全く考慮していない。 これらの上空波伝搬効果は、欧州外においても、 バックグランド・ノイズを上昇させているかも知れない。 最初のシミュレーションによれば、 ドイツの高感度受信施設は 10〜40dB の劣化を被り得る! 現在の政治情勢においては、これは諜報機関にとって許容できないものである。

    送信電力を低減し、従って電磁的汚染や健康上の危険を減らす、 放送の出力低減の導入 ――デジタル技術に伴う―― は、 それと同時にその信号雑音比が PLC によって低下させられたならば役立たずになる。

    一般に入手可能な、 PLC モデム/システム (例えば ASCOM) からの新しい測定データに基づいた報告。 一部では、広域 PLC フィールド追跡システムにおける、 法的な、また技術的な深刻な問題が示されている。

    疑わしいプロモーター企業により、顧客に非開示契約への署名を伴う 契約を強要しているように見えるという疑惑が浮上している。 これは、中立的な測定を妨げ得る。

    全ての人が物理学と闘っている。 シャノンによれば、信号雑音比 (典型的には 15dB) は EMI に関係する。 PLC 信号レベル、変調、そして既存のライン・ノイズは、 コストを要するリピーターなしにその距離をつなぐために重要である。 従って、PLC コミュニティは、「より良い」 (?)、 厳しくない規制のために闘っており、新しい EMC 規格を望んでいる。

    かつては商用システム EMC には僅かな注意だけが向けられていた; むしろボックス試験が支配的であった。 結局、EMC コミュニティには「システム思考」が強いられることになった! ケーブル・テレビ・システムが、 ドイツの主要な都市にわたって航空管制に干渉し始めた。

    試験における典型的な問題は、 30MHz 未満の帯域、受信機の妨害、時間によって変動する EMI の中で PLC 干渉を同定することである。 それは、それが PLC であって他の EMI でないことを 無線専門家が確認することを必要とする。 通常、CW、AM、SSB において、 その全受信スペクトラムが大幅なノイズ・フロアの上昇を被っている (昔の蒸気機関車のように聞こえることもある)。 その感度は台無しにされる。

    一般的には、今日においても、 PLC 関係者は技術的な話をすることをあまり喜ばない。

    しかし、公式な面では、RegTP に記録された、 一部はさらに低い限度値を要求している、100個の重要で専門的な NB30 目標は、 昨年 NB30 が出された時に経済省によって政治的に無視された! 信頼できる筋によれば、 Mueller 内閣大臣 (経済) ―― 社会民主党政権で政治的キャリアに入る前は、 RWE (PLC 事業に積極的な企業の1つ ―― 編集者) の出身 ―― は、古巣に戻りたいと思っているらしい!

    (A number of extracts from: "Update on Power Line Telecommunication (PLT) Activities in Europe" by Diethard Hansen of Euro EMC Services (EES) www.euro-emc-service.co.de, chairman of ATRT WG PLC, RegTP, Germany, presented at the IEEE's International EMC Symposium held in Minneapolis, Minnesota, August 19-23 2002, and published in the Symposium Record on pages 17 - 22.)

  3. 最近、電磁環境の汚染の増大に伴って、 アレイ・パターン・ヌリング効果が重要な研究分野となっている。 このテクニックは、レーダー、ソナー、そして通信システムの 望ましくない干渉に伴う信号雑音比の悪化を低減する。

    (Taken from "Reduce SNR Degradation in EM Environments Using a Nulling Technique" on page 56 of Microwaves and RF Journal, September 2002.)

  4. EMI と RFI は新しい現象ではない。 それらは長年存在してきた問題である。 子供の頃 (それは私が認めるよりも遠い昔である)、 私は Bob Beebe、W71GM というハム狂から通りを隔てたところで育った。

    Bob は彼のハム・リグに強力な1キロワットのリニア・アンプを、 屋根の上に屋根よりも大きな範囲を覆う回転式ビーム・アンテナを持っていた。 私達は、私達が持っているそれぞれの電気機器から彼の声を聞くことができた。 彼のコールは、私の記憶にしっかりと擦り込まれた: 「ハロー、CQ、CQ、CQ。ハロー、CQ、CQ、CQ。 こちら W71GM、俺は Manilla を手に入れた。」 (Manilla は彼の妻の名前だった!)。 私達は、新しいラジオを手に入れる度に Bob を呼び、 彼の放射からそれを遮蔽するためにそれを銅で巻き、 あるいは周り中に接地線を付けてもらわなければならなかった。

    人生の別の時期には、私は産業用トラックのための計量システム ――トラックが法的な限度以内にあるかどうかを確認するための秤―― を作る会社を経営していた。 それはポータブルであり、小型のトレーラに積んで警察車両で牽引でき、 その車のシガレット・ライターから給電するポータブルな電子回路を使っていた。 それらは警察無線と同じ電子システムを使っており、 その表示器は往々にして無線のすぐ隣や車両の屋根の上のアンテナのすぐ隣に置かれた。 RFI に対するイミュニティは、設計上の重要な要求であった。

    我々は我々の表示器ファミリーの完全な再設計を終えたところだった。 我々は他の企業を通して遮蔽室施設と技術者を使うことができたので、 EMI/RFI 試験を行なうためにそこへ行った。 しかし、最初の試験で、その表示器は完全に狂った! 2時間いじり回した後、ある程度改善し、そこで行き詰まった。 我々にはその表示器を黙らせることができなかった。 とうとうその遮蔽室の技術者が口を開き、その入力回路がどのようなものかを尋ねた。 我々は、それは高増幅度の差動増幅器で、それは A/D 変換器に繋がっていると言った。 彼は、その増幅器の部品番号が何かを尋ねた。 我々は答えた。 それは、少なくとも4つか5つの製造業者が作っている、 広く入手可能な増幅器であった。 すると、彼はその部品がどの製造業者のものであるかを尋ねた。 我々は答えた。 彼は、その特定の製造業者のその部品は RFI 問題を持つことがあるので、 別の供給者から同じ部品を買ったらどうかと言った。 我々はそうして、その RFI 問題はほぼ完全になくなった。 その RFI 目標を達成するためにさらに数時間を要しただけで、 その製品は無事に生産に入った。

    この部品のどの製造業者から出されているどの仕様書にも、 提供されている製品間に RFI 感受性の差があるだろうという手掛かりはなかった。 我々には、その点に関して疑うべき理由はなかった。 その技術者が我々を正しい方向に向けてくれなかったならば、 我々は何ヵ月ものあいだその設計と格闘していたかも知れない。 この話には2つの教訓がある:

    経験のある良い技術者は、 世界中の学位すべてを持つ他の誰かよりも価値があることがある。

    それを除けば同一の部品の IC パッケージの内部には、 ラボでの試験や実地試験によってのみ確定できるかも知れない微妙な差があり得る。

    予期しない動作をする部品によって、何人もの技術者が「燃え尽きて」きた。 この事例のように、「同一」である筈の部品に、 設計や製造における単なる違いがあることがある。 時には、供給者は誰にも告げることなく製造プロセスを変更する。 往々にして、これは、同時に速い立ち上がり時間を提供するかも知れない、 改善されたプロセスの実現と関係する。 おそらく、その製造業者はその変更や改善が誰にも特別な影響を持たないであろうと考え、 それを単に内部調整として扱う。 しかし、その速い立ち上がり時間は、 そのユーザーの設計に以前は存在していなかった タイミングや EMI の問題を引き起こすことがある。 人々は滅多にその問題をデバイス ――特に全く問題なく働いていたデバイス―― に結びつけないので、これらは解決が特に困難なものとなり得る。

    (Extracts from: "Lessons Learned the Wrong Way" by Douglas Brooks, President of UltraCAD Design Inc., www.ultracad.com, published in Printed Circuit Design magazine, September 2002, pages 30 and 39.)

  5. これは慣れ親しみ過ぎているシナリオそのものである。 あなたは重要な顧客と電話で話しており、 あなたに聞こえるのは、回線上の癪に触る雑音だけである ―― その年で最大の注文をしようとしているのかどうかを聞くことさえできない。

    そう、もし何か慰めがあるとすれば、あなたは孤独ではないということである。 毎年、何千人ものユーザーが、何らかの不可解な理由により、 断続的なヒス、バズ、クラック、そして通常の干渉によって 重要なビジネスの電話が邪魔されたと報告している。 そして、電話会社がその現象を調査する際には、彼らは何も問題を見出さない。 それは、IT 部門、通信技術者、営業責任者、重役、 実際には取引のために電話を使わなければならない全ての人を 欲求不満とする現象である。

    しかし、この低品質の音声通信の結果として産業界の多くが被っている理解可能な迷惑は、 彼らのデータ・システムが同じ非運を被った場合に起こり得る 潜在的な利益の喪失と比較すれば無に等しい。 そして、これは極めて多くの事業者がこの瞬間に経験していること そのものであるということを信じた方が良い。

    私は電源系のスパイクやサージが全ての問題の根本にあると示唆しているわけではないが、 それらがこれらの変則や異常の相当数に寄与しているという若干の疑いがある。 実際、IBM の Systems Development Division よりも劣らない情報源が、 「主電源問題の 80% 以上はトランジェントとノイズに関係したものだ」 とコメントした。

    (Extracts from: "Communication problems - can tvss provide the answer?" by Mike Burgoyne of Advance Galatrek, in Components in Electronics magazine, September 2002, page 28.)


Copyright (C) 2002 Nutwood UK Ltd.

これは、EMC+Compliance Journal に掲載された記事を T. Sato が翻訳したものです。 この翻訳については、原著者らはいかなる責任も持ちません。 これについての意見、質問などは VEF00200@nifty.com (T.Sato) 宛にお送り下さい。

Last update: 2002-12-07

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