スペクトルアナライザのノイズフロアの検証 - Ministry of...
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スペクトルアナライザのノイズフロアの検証
2018年06月22日
高速電力線通信推進協議会(PLC-J)
資料13-4-2
1
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検証の概要
2
測定値ノイズフロアの、測定器の種類や設定による差異について、再確認を行う。
●使用する測定系パターン【1】 スペアナN9000A(AC100V駆動)【2】 スペアナN9340B(バッテリー駆動) & プリアンプOFF【3】 スペアナN9340B(バッテリー駆動) & プリアンプON
●測定場所・パナソニック佐賀工場・パナソニック茨城工場
<作業班第12回でいただいたご指摘>・漏洩波測定値のノイズフロアはもっと低いはず。・測定系の設定の再確認を。
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測定条件① 3
機器名 品番 メーカー 備考 校正記録
PLCモデム TH-PLC-ACIM 東朋テクノロジー 屋内専用モデム
スペクトルアナライザ
N9000A Agilent Technologies
据置型AC100V駆動
校正実施日 : 2017年3月1日校正機関 : パナソニックSNエバリュエーションテクノロジー株式会社
N9340B KeysightTechnologies
ポータブル型バッテリー駆動プリアンプOn/Off可能
校正実施日 : 2018年1月15日校正機関 : パナソニックSNエバリュエーションテクノロジー株式会社
ループアンテナ 6502 ETS・LINDGREN タイプ:ループアンテナ
周波数レンジ:10k~30MHz校正実施日 : 2017年12月9日校正機関 : パナソニックSNエバリュエーションテクノロジー株式会社
RFフィルタ HPF2050 ApexRadio カットオフ周波数:1850kHz
PC CF-NX3 Panasonic データ通信用(2台)
使用機器
3
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測定条件① 4
PLCモデムの接続とデータ通信設定
• 通信プロトコル:UDP• 送信モード:バースト送信• 通信速度:ベストエフォート• 使用ツール:Nettest
電力線 LANLAN
PLCアダプタは、三相電力線の R相/S相 間に接続
測定方法 ・測定方法1) PLCモデムOFF状態において、環境電界強度の測定を実施し、環境雑音のレベルを把握しておく。
2) PLCモデムON状態においてPLCの漏洩電界強度の測定を実施し、PLCモデムOFF時との比較を行う。
測定値は、磁界強度に空間の特性インピーダンスを乗じた等価電界強度で表示する。
測定の条件・アンテナ地上高(ループアンテナの下端)は、1mとする。必要に応じてさらに高いアンテナ高で測定する。・アンテナは、図2のようにX軸、Y軸、Z軸の3方向とし、それぞれの値および合成電界強度 を記録する。・測定周波数1~30 MHz・測定器設定RBW=10 kHz,VBW=100kHz,Span=29MHz,Center
Freq.=15.5MHz、Point=1001ポイント,Sweep=Auto・RMSモードで20回のアベレージングを行う
X方向 Y方向
外壁
10m
Z方向
スペアナ スペアナ スペアナ
アンテナ
測定器
5m
測定器の配置
工場外壁または配線
(上から見た図)
222zyx EEE ++
4
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スペクトルアナライザ内部雑音レベル 5
測定条件測定系全体を、電波暗室に収容する。電波暗室内では照明など他機器の電源は切る。通常の輻射測定と同様の機材接続をする。ループアンテナの電源もONにする。
※N9000Aの電波暗室内での測定は、後日予定
0
10
20
30
40
50
60
70
0 5 10 15 20 25 30
dB
uV
/m
Frequency (MHz)XYZ
0
10
20
30
40
50
60
70
0 5 10 15 20 25 30
dB
uV
/m
Frequency (MHz)XYZ
N9340B プリアンプONN9340B プリアンプOFF
5
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測定条件① 6
測定方法
測定環境のノイズフロア
・測定方法1) PLCモデムOFF状態において、環境電界強度の測定を実施し、環境雑音のレベルを把握しておく。
2) PLCモデムON状態においてPLCの漏洩電界強度の測定を実施し、PLCモデムOFF時との比較を行う。
測定値は、磁界強度に空間の特性インピーダンスを乗じた等価電界強度で表示する。
測定の条件・アンテナ地上高(ループアンテナの下端)は、1mとする。必要に応じてさらに高いアンテナ高で測定する。・アンテナは、図2のようにX軸、Y軸、Z軸の3方向とし、それぞれの値および合成電界強度 を記録する。・測定周波数1~30 MHz・測定器設定RBW=10 kHz,VBW=100kHz,Span=29MHz,Center
Freq.=15.5MHz、Point=461ポイント,Sweep=Auto・RMSモードで20回のアベレージングを行う
X方向 Y方向
外壁
10m
Z方向
スペアナ スペアナ スペアナ
アンテナ
測定器
5m
測定器の配置
工場外壁または配線
(上から見た図)
222zyx EEE ++
測定条件測定系全体を、電波暗室に収容する。電波暗室内では照明など他機器の電源は切る。通常の輻射測定と同様の機材接続をする。ループアンテナの電源もONにする。
0
10
20
30
40
50
60
70
0 10 20 30
dBuV/m
Frequency(MHz)
ATT0dB
6
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検証結果概要 7
スペアナ機種 プリアンプ 所見
【1】N9000A(据置型AC100V駆動)
○低いノイズフロアを実現可能★スペアナAC電源をPLC設置をした電力配線近傍の配線から取得しなければならない場合、AC電源配線からPLC信号が混入し、低周波数域において測定結果に誤差が発生する事がある。★フィールド実験現場などでは、ノイズ混入に配慮しながら長距離の電源線の引き回し・移動を続けることは非常に困難。
→ ★バッテリー駆動スペアナの方が有利
【2】N9340B
プリアンプOFF
★ノイズフロアは高くなる○大入力でもクリッピングしにくい
【3】(ポータブル型
バッテリー駆動)プリアンプON
○据置型機種並みの低いノイズフロアを実現可能★入力が大きい場合にクリッピングしやすい
今後の測定方針 :
● 【3】 N9340B(バッテリー駆動) & プリアンプON での測定を基本とする。(低いノイズフロアを保つため)
●大入力の測定時、クリップした場合は 【2】 プリアンプOFF に切り換える。
7
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8
佐賀工場 測定結果詳細
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佐賀工場 概要 9
所在地
竣工 2012年2月8日階数 地上2階建構造 鉄骨造延床面積 14,221m2
収容人員 500人(最大)
佐賀生産棟(Ⅰ棟)
〒841-8501佐賀県鳥栖市村田町1471
構内図
測定場所
出典 : https://www.panasonic.com/jp/corporate/cns/showroom.html
出典 : Google
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Ⅰ棟への高圧電源配線 10
Ⅳ棟
Ⅲ棟
Ⅱ棟
Ⅰ棟
22000V6600V
電気室(2階)
キュービクル(き電盤)
特高変電所
資産分岐点(遮断機)
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Ⅰ棟 配線系統図 ※測定箇所のみ 11
変圧器6600/200V
変圧器6600/200V
変圧器6600/200V
変圧器6600/200V
3Φ3W 6600V 60Hz2階 電気室
1階 東側 1階 中央 2階 西側~中央
配電盤一般動力盤
No.1
配電盤一般動力盤
No.2
配電盤生産動力盤
No.1
配電盤生産動力盤
No.2
分電盤1M-1
分電盤1PL-2
分電盤2PL-1
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配線状況① (一般動力盤 No.1⇔分電盤 1M-1⇔コンセント) 12
1階
分電盤 1M-1
電気室@2階
2階へ
CVT38約45m
CV5.5-3C約35m
天井裏のはしご状ラックに設置 天井から高さ75cm
天井裏のはしご状ラックに設置 天井から高さ90cm
天井裏に露出設置 天井から高さ25cm
天井
25cm
出典 : https://www.furukawa.co.jp/product/catalogue/pdf/densetu/pdf/1-1.pdf
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配線状況② (生産動力盤 No.1⇔分電盤 1PL-2⇔コンセント) 13
分電盤 1PL-2
電気室@2階
2階へ
CVT150約50m
CVT14約65m
1階
天井裏のはしご状ラックに設置 天井から高さ87cm 天井裏のはしご状ラックに設置
天井から高さ45cm
天井裏に露出設置 天井からの高さ28cm
天井のダクトラインに沿って露出設置 天井から高さ28cm
イメージ※この場所の写真ではありません
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14I棟東側 PLC5送信 N9000A
電気室(2階)
スペアナ
PLC1
PLC4
PLC5
10m
東側
1M-1
コンセント
佐賀工場 Ⅰ棟
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15I棟東側 PLC5送信 N9340B プリアンプOFF
電気室(2階)
スペアナ
PLC1
PLC4
PLC5
10m
東側
1M-1
コンセント
佐賀工場 Ⅰ棟
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16I棟東側 PLC5送信 N9340B プリアンプON
電気室(2階)
スペアナ
PLC1
PLC4
PLC5
10m
東側
1M-1
コンセント
佐賀工場 Ⅰ棟
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17
電気室(2階)
スペアナ
10m
1PL-2
S6ライン
PLC1
PLC2
PLC3
北側
佐賀工場 Ⅰ棟
I棟北側 PLC1送信 N9000A
この測定時のみ発生していたと思われる環境ノイズ
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18
電気室(2階)
スペアナ
10m
1PL-2
S6ライン
PLC1
PLC2
PLC3
北側
佐賀工場 Ⅰ棟
I棟北側 PLC1送信 N9340B プリアンプOFF
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19
電気室(2階)
スペアナ
10m
1PL-2
S6ライン
PLC1
PLC2
PLC3
北側
佐賀工場 Ⅰ棟
I棟北側 PLC1送信 N9340B プリアンプON
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20
電気室(2階)
1PL-2
S6ライン
PLC1
PLC2
PLC3
スペアナ
10m南側
佐賀工場 Ⅰ棟
I棟南側 PLC3送信 N9000A
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21
電気室(2階)
1PL-2
S6ライン
PLC1
PLC2
PLC3
スペアナ
10m南側
佐賀工場 Ⅰ棟
I棟南側 PLC3送信 N9340B プリアンプOFF
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22
電気室(2階)
1PL-2
S6ライン
PLC1
PLC2
PLC3
スペアナ
10m南側
佐賀工場 Ⅰ棟
I棟南側 PLC3送信 N9340B プリアンプON
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茨城工場 測定結果詳細
23
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24パナソニックエコソリューションズSPT株式会社 石岡工場 構内図
D棟2F,1F
C棟1F
住所:茨城県石岡市柏原14番地
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25測定場所 C棟
PLC1PLC2ファクトライン100
CVケーブル
線長:12m床高:3m壁面から2m
三相200V
線長:約20m床高:約4m
使用したPLC:東朋テクノロジー(株)TH-PLC-ACIM(第CT-16002号)
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26測定場所 D棟(PLC D棟1階設置)
PLC3
PLC4
線長:30m床高:5m壁面から1m
CVケーブル
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27C棟外 PLC1送信 N9000A
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28C棟外 PLC1送信 N9340B プリアンプOFF
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29C棟外 PLC1送信 N9340B プリアンプON
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30C棟外 PLC2送信 N9000A
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31C棟外 PLC2送信 N9340B プリアンプOFF
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32C棟外 PLC2送信 N9340B プリアンプON
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33
PLC3
PLC4
10m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
測定点15
送信点
D棟外 PLC3送信 N9000A
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34
PLC3
PLC4
10m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
測定点15
送信点
D棟外 PLC3送信 N9340B プリアンプOFF
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35
PLC3
PLC4
10m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
測定点15
送信点
D棟外 PLC3送信 N9340B プリアンプON
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36
PLC3
PLC4
10m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
測定点15
送信点
D棟外 PLC4送信 N9000A
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37
PLC3
PLC4
10m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
測定点15
送信点
D棟外 PLC4送信 N9340B プリアンプOFF
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38
PLC3
PLC4
10m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
測定点15
送信点
D棟外 PLC4送信 N9340B プリアンプON
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39
PLC5 PLC6
10m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
測定点26
D棟外 PLC5送信 N9000A
送信点
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40
PLC5 PLC6
10m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
測定点26
D棟外 PLC5送信 N9340B プリアンプOFF
送信点
![Page 41: スペクトルアナライザのノイズフロアの検証 - Ministry of …スペクトルアナライザのノイズフロアの検証 2018年06月22日 高速電力線通信推進協議会(PLC-J)](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022071418/61162a97f9b3df7c9b2768ba/html5/thumbnails/41.jpg)
41
PLC5 PLC6
10m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
測定点26
D棟外 PLC5送信 N9340B プリアンプON
送信点
![Page 42: スペクトルアナライザのノイズフロアの検証 - Ministry of …スペクトルアナライザのノイズフロアの検証 2018年06月22日 高速電力線通信推進協議会(PLC-J)](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022071418/61162a97f9b3df7c9b2768ba/html5/thumbnails/42.jpg)
42
PLC5 PLC6
10m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
測定点26
送信点
D棟外 PLC6送信 N9000A
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43
PLC5 PLC6
10m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
測定点26
送信点
D棟外 PLC6送信 N9340B プリアンプOFF
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PLC5 PLC6
10m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
2.5m
測定点26
送信点
D棟外 PLC6送信 N9340B プリアンプON