SVマトリックスでRE102とRS103をつなぐ ― 船舶におけるEMC分析

はじめに

電磁両立性（EMC）のテストは、単にラボで規格に合格することだけではありません。艦船や商船のように限られた空間に多数の通信機器、レーダー、航法システムが搭載されている環境では、システム同士が干渉せずに共存できるかが重要になります。

MIL-STD-461Gには、特に関連する2つの試験があります：

RE102（放射エミッション）: 装置がどれだけ電磁波を放射するかを測定する試験。
RS103（放射イミュニティ）: 装置が外部からの電磁波にどれだけ耐えられるかを確認する試験。

個々に見ると有用ですが、両者を組み合わせることで初めて「このシステムは船上で共存できるか？」という問いに答えることができます。そこで活躍するのが Source–Victim（SV）マトリックス です。

RE102とRS103の基礎

RE102: 周波数を掃引し、装置が放射する**電界強度（V/mまたはdBµV/m）**を測定。
RS103: 規定された電界強度を印加し、装置がその環境下でも動作できるかを確認。

これらを組み合わせることで、システム間の電磁的な相互影響を定量的に把握できます。

SVマトリックスの考え方

SVマトリックスは、すべての**発信源（Source）と被害対象（Victim）**の組み合わせを比較します。

Source（発信源）: SATCOM、VHF無線、レーダーなど。
Victim（被害対象）: GPS、NAVTEX、航法レーダーなど。
距離: 実際の配置間隔。
RE102エミッション（1mでの測定値）
Victim位置でのエミッション: 距離や結合を考慮した予測値。
RS103イミュニティ: 被害対象が耐えるべき基準値。

マージン（dB）:

Margin = RS103 - Emission\_{victim位置}

合否判定: マージンがプラスなら安全、マイナスなら干渉リスクあり。

船上データの例

あるデータセット（338ペア）から抜粋すると：

自己干渉（INMARSAT-C → INMARSAT-C）
- Victim位置でのエミッション ≈ 13.8 MV/m (262 dBµV/m)
- RS103基準 = 50 V/m (154 dBµV/m)
- マージン = –109 dB → FAIL
- 現実的には数値が大きすぎますが、「自己干渉」のリスクを示唆。
INMARSAT-C → NAVTEX
- Victim位置でのエミッション ≈ 0.87 V/m (119 dBµV/m)
- RS103基準 = 50 V/m (154 dBµV/m)
- マージン = +35 dB → PASS
- NAVTEXはINMARSATからの放射に十分耐えられる。

ワークフロー（テキスト図解）

Source Device (送信機) --> RE102 Emission (1m)
                          |
                          v
         距離/遮蔽/結合を考慮した伝搬
                          |
                          v
      Victim位置での電界強度 (E_at_v, V/m & dBµV/m)
                          |
                          +--> RS103基準値と比較
                                   |
                                   v
                         Margin = RS103 - E_at_v
                                   |
                         +---------+----------+
                         |                    |
                    PASS (安全)           FAIL (干渉リスク)
                         |                    |
                 SVマトリックスに記録   対策（フィルタ、遮蔽、配置変更）

なぜ重要か

システム全体の視点: 単独試験では見えない干渉関係が分かる。
設計指針: 配置、シールド、フィルタリングの判断が容易に。
事前警告: 導入前にリスクを把握できる。
任務の信頼性: 船舶のように密集した環境では必須の手法。

SVマトリックス例（テキスト表）

               |  Source: VHF  |  Source: SATCOM  |  Source: Radar
---------------+----------------+-----------------+----------------
Victim: GPS    |   +28 dB PASS  |   +12 dB PASS   |   -6 dB  FAIL
Victim: NAVTEX |   +35 dB PASS  |   +18 dB PASS   |   +9 dB  WARN
Victim: Radar  |   +42 dB PASS  |   -3 dB  FAIL   |   +5 dB  WARN