DE112017006526B4

DE112017006526B4 - Elektromagnetfeldsonde

Info

Publication number: DE112017006526B4
Application number: DE112017006526.7T
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Kobayashi; Chiharu Miyazaki
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-01-27
Filing date: 2017-01-27
Publication date: 2021-01-14
Anticipated expiration: 2037-01-28
Also published as: WO2018138868A1; JP6245410B1; US11092635B2; US20190339317A1; DE112017006526T5; JPWO2018138868A1

Abstract

Elektromagnetfeldsonde, umfassend eine durchgehende Schleifleitung, aufweisend Anschlüsse (11a, 11b, 21a, 21b) an beiden Enden der einen durchgehenden Schleifleitung und aufweisend 2N N ist eine ganze Zahl größer als oder gleich 4, Leiter (10a bis 10h, 20a bis 20h), die sich radial von einem Punkt in einem Zentrum der Elektromagnetfeldsonde erstrecken, wobei die eine durchgehende Schleifleitung in der Mitte der Elektromagnetfeldsonde nicht kurzgeschlossen ist und durch Verbinden eines Endabschnitts eines Leiters, der in den 2N Leitern (10a bis 10h, 20a bis 20h) enthalten ist, mit einem Endabschnitt eines anderen Leiters, der in den 2N Leitern (10a bis 10h, 20a bis 20h) enthalten ist, gebildet ist, wobeizwei Leiter, die in den 2N Leitern (10a bis 10h, 20a bis 20h) enthalten sind, an Positionen angeordnet sind, an denen die zwei Leiter einander zugewandt sind, wobei der Punkt im Zentrum zwischen den zwei Leitern liegt, und Endabschnitte der zwei Leiter, die näher an dem Punkt im Zentrum angeordnet sind als andere Endabschnitte der zwei Leiter, miteinander verbunden sind, undeine Ausrichtung eines n-ten Leiters für alle n ε {1,...,2N-1}, der in den 2N Leitern (10a bis 10h, 20a bis 20h) enthalten ist, und eine Ausrichtung eines n+1-ten Leiters eine 360/(2N)-Grad-Winkeldifferenz aufweisen, wobei der n-te Leiter und der n+1-te Leiter zueinander benachbart sind.

Description

Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Elektromagnetfeldsonde, die ein von einem Messungsziel erzeugtes elektromagnetisches Feld misst.
Hintergrund
Eines der Schemata, die im Allgemeinen als Detektionsschemata für eine Elektromagnetfeldsonde verwendet werden, ist eine Schleifenantenne. Eine herkömmliche Schleifenantenne hat eine Schleifenstruktur, die in einer einzigen Ebene gebildet ist, und durch Anordnen der Schleifenantenne, so dass ein von einem Messungsziel erzeugter magnetischer Fluss durch eine Schleifenoberfläche fließt, wird ein induzierter Strom in einer Schleife erzeugt, wodurch ein Strom, der das Messungsziel durchfließt, detektiert wird (z.B. Patentliteratur 1).
In einer Schleifenstruktur, die in einer einzigen Ebene gebildet ist, wie die in Patentliteratur 1 Erläuterte, durchfließt in einem Fall der Messung eines Stroms auf einer Platinenverdrahtungsleitung, wenn eine Schleifenoberfläche senkrecht zu einer Platine ist und parallel zu einer Verdrahtungsleitungsrichtung ausgerichtet ist, ein durch einen Strom auf der Verdrahtungsleitung erzeugter magnetischer Fluss die Schleifenoberfläche und kann detektiert werden. Wenn allerdings die Schleifenoberfläche senkrecht zur Verdrahtungsleitungsrichtung ausgerichtet ist, durchfließt der magnetische Fluss nicht die Schleifenoberfläche und kann somit nicht detektiert werden. Daher muss der Winkel einer Sonde (der Winkel der Schleifenoberfläche) gemäß der Ausrichtung einer Verdrahtungsleitung, die ein Messungsziel ist, verändert werden.
Darüber hinaus wurde auch eine Schleifenstruktur entwickelt, bei der eine in einer einzigen Ebene gebildete Schleife um 180 Grad verdreht wird und das Zentrum der Schleife auf einer Platinenverdrahtungsleitung angeordnet ist, um einen durch die Verdrahtungsleitung fließenden Strom zu messen (z.B. Patentliteratur 2). In dieser Schleifenantenne, in einem Fall einer Struktur, bei der eine in einer einzigen Ebene gebildete Schleife, wie in 5 der Patentliteratur 2 beschrieben, um 180 Grad verdreht ist und Leiter an einem Kreuzungsabschnitt von zwei Schleifen parallel zueinander sind, wenn der lineare Kreuzungsabschnitt angeordnet ist, um entlang einer Platinenverdrahtungsleitung ausgerichtet zu sein, fließen magnetische Flüsse in entgegengesetzten Richtungen durch die zwei Schleifen. Dadurch werden durch die Verdrehung der Schleife in den zwei Schleifen erzeugte induzierte Ströme in Richtungen induziert, in denen sich die induzierten Ströme gegenseitig verstärken, so dass ein Strom, der durch die Verdrahtungsleitung fließt, detektiert werden kann. Wenn die Ausrichtung des linearen Kreuzungsabschnitts jedoch orthogonal zur Platinenverdrahtungsleitung ist, fließen magnetische Flüsse in entgegengesetzten Richtungen durch die zwei Schleifen und heben sich gegenseitig auf, so dass ein Strom, der durch die Verdrahtungsleitung fließt, nicht detektiert werden kann. Es gibt nämlich, wie im Beispiel der Patentliteratur 1, ein Problem, dass der Winkel einer Sonde (der Winkel einer Schleifenoberfläche) entsprechend der Ausrichtung einer Verdrahtungsleitung, die ein Messungsziel ist, verändert werden muss.
Für dieses Problem hat Patentliteratur 3 eine Schleifenstruktur entwickelt, die magnetische Flüsse in zwei verschiedenen orthogonalen Richtungen unterstützt, indem zwei orthogonale Schleifen kombiniert sind. Wenn zwei orthogonale Schleifen, wie in der Patentliteratur 3 beschrieben, miteinander kombiniert sind, können Ströme auf Verdrahtungsleitungen in zwei orthogonalen Richtungen erfasst werden, ohne den Winkel einer Sonde zu verändern.
Darüber hinaus zeigt Nicht-Patentliteratur 1 eine Elektromagnetfeldsonde, die dadurch gekennzeichnet ist, dass zwei lineare Leiter etwa orthogonal zueinander sind, um nicht kurzgeschlossen zu werden, und von den zwei linearen Leitern ein Ende eines linearen Leiters mit einem Ende des anderen linearen Leiters durch einen Leiter verbunden ist und die übrigen anderen Enden ebenfalls durch einen Leiter miteinander verbunden sind, wodurch eine durchgehende Schleife gebildet ist, und die eine durchgehende Schleife an irgendeinem Punkt unterbrochen ist, um Anschlüsse vorzusehen, die einen in der Schleife erzeugten Detektionsstrom aufnehmen. Wenn zwei lineare Leiter, wie sie in 1 der Nicht-Patentliteratur 1 beschrieben sind (die als ein einziger Leiter betrachtet werden, obwohl die Anschlüsse durch Schneiden eines zentralen Abschnitts eines linearen Leiters in 1 der Nicht-Patentliteratur 1 erhalten werden), in einem Teil der Schleife enthalten sind, indem ermöglicht wird, dass die Ausrichtung eines der zwei linearen Leiter mit der Ausrichtung einer Platinenverdrahtungsleitung übereinstimmen kann, kann ein Strom detektiert werden, der durch die Verdrahtungsleitung fließt, und somit die Detektion für Verdrahtungsleitungen in um 90 Grad differierenden Richtungen durchgeführt werden, ohne die Ausrichtung der Schleife zu verändern.
Referenzliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2007‐187539 A
Patentliteratur 2: JP 2010‐078597 A
Patentliteratur 3: JP 2011‐024168 A

Nicht-Patentliteratur
Nicht-Patentliteratur 1: Kobayashi Tsuyoshi u.a., „A Study of Magnetic Probe for Signal Trace on PCB", 2015 IEICE Society Conference, B-4-18.
Zusammenfassung
Technisches Problem
Wenn zwei orthogonale Schleifen, wie die in der Patentliteratur 3 Beschriebenen, miteinander kombiniert werden, können Ströme auf Verdrahtungsleitungen in zwei orthogonalen Richtungen detektiert werden, ohne den Winkel der Sonde zu verändern. Es besteht jedoch das Problem, dass beispielsweise ein Strom, der durch eine Verdrahtungsleitung fließt, die in 2 der Patentliteratur 3 durch eine Mittelachse O verläuft und einen Winkel von 135 Grad im Uhrzeigersinn von einer X-Achse einer in der Zeichnung dargestellten XYZ-Koordinatenachsen hat, nicht detektiert werden kann, da in zwei Schleifenoberflächen erzeugte induzierte Ströme in Richtungen induziert werden, in denen sich die induzierten Ströme gegenseitig aufheben.
Darüber hinaus durchfließen auch in einer Schleifenantenne, die in der Nicht-Patentliteratur 1 beschrieben ist, wenn eine Verdrahtungsleitung, die ein Messungsziel ist, bei 135 Grad liegt (eine diagonale Verdrahtungsleitung in einer Richtung von unten rechts nach oben links in 1 der Nicht-Patentliteratur 1), magnetische Flüsse in entgegengesetzten Richtungen durch zwei Schleifen und heben sich gegenseitig auf, so dass ein durch die Verdrahtungsleitung fließender Strom nicht detektiert werden kann. Die Schleifenantenne der Nicht-Patentliteratur 1 hat nämlich ein Problem, dass die Schleifenantenne zwar Ströme auf Verdrahtungsleitungen bei 0 Grad, 45 Grad und 90 Grad erfassen kann, ohne ihre Ausrichtung zu verändern, aber die Schleifenantenne einen Strom auf einer Verdrahtungsleitung bei 135 Grad nicht erfassen kann.
Zum Stand der Technik wird außerdem auf die PCT-Veröffentlichung WO 2016/189999 A1 verwiesen.
Die Erfindung wurde gemacht, um das Problem lösen, und ein Gegenstand der Erfindung besteht darin, eine Elektromagnetfeldsonde zu implementieren, die in der Lage ist, Ströme auf Platinenverdrahtungsleitungen zu detektieren, die in verschiedenen Richtungen, wie 0 Grad, 45 Grad, 90 Grad und 135 Grad, angeordnet sind, ohne die Ausrichtung der Sonde zu verändern.
Die Aufgabe wird mit dem Gegenstand nach Anspruch 1, 10 oder 11 gelöst. Die Unteransprüche beziehen sich auf besondere Ausführungsarten der Erfindung.
Lösung des Problems
Eine Elektromagnetfeldsonde gemäß der Erfindung ist eine Elektromagnetfeldsonde, die eine durchgehende Schleifleitung, aufweisend Anschlüsse an beiden Enden der einen durchgehenden Schleifleitung und aufweisend 2N-(N ist eine ganze Zahl größer als oder gleich 3)-Leiter, die sich radial von einem Punkt in einer Nähe eines Zentrums der Elektromagnetfeldsonde erstrecken, aufweist, wobei die eine durchgehende Schleifleitung in der Mitte nicht kurzgeschlossen ist und durch Verbinden eines Endabschnitts eines in den 2N Leitern enthaltenen Leiters mit einem Endabschnitt eines anderen in den 2N Leitern enthaltenen Leiters gebildet ist, wobei zwei Leiter, die in den 2N Leitern enthalten sind, an Positionen angeordnet sind, an denen die zwei Leiter einander zugewandt sind, wobei sich der Punkt in der Nähe des Zentrums zwischen den zwei Leitern befindet, und Endabschnitte der zwei Leiter, die sich nahe dem Punkt in der Nähe des Zentrums befinden, miteinander verbunden sind.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der Elektromagnetfeldsonde der Erfindung können Ströme auf Platinenverdrahtungsleitungen, die in verschiedenen Richtungen, wie 0 Grad, 45 Grad, 90 Grad und 135 Grad, angeordnet sind, detektiert werden, ohne die Ausrichtung der Sonde zu verändern.
Figurenliste

1 ist ein Konfigurationsdiagramm eines schleifenförmigen Leiters 1, der in einer Elektromagnetfeldsonde enthalten ist, gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist ein Diagramm, darstellend eine weitere Schleifenstruktur gemäß der ersten Ausführungsform.
3 ist ein Diagramm, in dem der schleifenförmige Leiter 1 der vorliegenden Erfindung auf einer Verdrahtungsleitung 30 in der ersten Ausführungsform angeordnet ist.
4 ist ein Diagramm, darstellend eine weitere Schleifenstruktur gemäß der ersten Ausführungsform.
5 ist ein Konfigurationsdiagramm eines schleifenförmigen Leiters 2 einer Elektromagnetfeldsonde gemäß einer zweiten Ausführungsform.
6 ist ein Diagramm, darstellend eine weitere Schleifenstruktur gemäß der zweiten Ausführungsform.
7 ist ein Diagramm, darstellend einen Zustand, in dem eine Schleifenverdrahtungsleitung als ein Leitungsmuster auf einer Seite einer gedruckten Leiterplatte ausgebildet sind, in einer dritten Ausführungsform.
8 zeigt ein Beispiel eines Falles, in dem mehrere in 2 dargestellte Schleifen in der gleichen Ebene angeordnet sind, in einer vierten Ausführungsform.
9 zeigt ein Beispiel eines Falles, in dem mehrere in 2 dargestellte Schleifen mit dem geänderten Rotationswinkel angeordnet sind, in der vierten Ausführungsform.
10 zeigt ein Beispiel eines Falles, in dem mehrere in 5 dargestellte Schleifen in der gleichen Ebene angeordnet sind, in der vierten Ausführungsform.
11 zeigt ein Beispiel eines Falles, in dem mehrere in 5 dargestellte Schleifen mit dem geänderten Rotationswinkel angeordnet sind, in der vierten Ausführungsform.

Beschreibung der Ausführungsformen
Erste Ausführungsform.
1 ist ein Diagramm, darstellend eine Struktur eines schleifenförmigen Leiters 1 (nachfolgend eine Schleife), der in einer Elektromagnetfeldsonde der vorliegenden Erfindung enthalten ist. In 1 sind die linearen Leiter 10a bis 10h radial von einem Punkt in der Nähe des Zentrums der Elektromagnetfeldsonde in einem Winkel von etwa 45 Grad zueinander angeordnet und bilden eine Schleife, die eine durchgehende Schleifleitung mit Anschlüssen an beiden Enden davon ist und verbunden ist, um im Zentrum nicht kurzgeschlossen zu werden. Darüber hinaus sind die Anschlüsse 11a und 11b, die einen in der Schleife erzeugten Detektionsstrom aufnehmen, in der einen durchgehenden Schleife vorgesehen. Hier gibt es insgesamt 2N lineare Leiter, und die linearen Leiter 10a bis 10h entsprechen jeweils n (=1, 2,..., 2N)-ten linearen Leitern. Es wird darauf hingewiesen, dass 1 ein Beispiel eines Falles von N=4 zeigt. Darüber hinaus sind die zwei linearen Leiter 10a und 10e an Positionen angeordnet, an denen die linearen Leiter 10a und 10e einander zugewandt sind, wobei der Punkt in der Nähe des Zentrums des dazwischen befindlichen schleifenförmigen Leiters 1 liegt, und Endabschnitte der linearen Leiter 10a und 10e nahe des Punktes in der Nähe des Zentrums miteinander verbunden sind.
2 ist ein Diagramm, darstellend eine weitere Schleifenstruktur gemäß der Erfindung. Die Struktur von 2 unterscheidet sich von der von 1 dadurch, dass sich die Anschlüsse 11a und 11b an Endpunkten auf der Zentrumseite der geradlinigen Leiter 10d und 10h befinden. Durch diese Struktur wird ein Kreuzungsabschnitt eliminiert, und eine Schleifenverdrahtungsleitung kann in einer einzigen Ebene gebildet sein.
Es ist zu beachten, dass zwar in beiden 1 und 2 die linearen Leiter 10a bis 10h jeweils durch eine Doppellinie angezeigt sind, und Leiter, die die Endpunkte der linearen Leiter 10a bis 10h verbinden, jeweils durch eine einfache Linie angezeigt sind, die Leiter nur zum Zwecke der Vereinfachung der Beschreibung durch verschiedene Linien angezeigt sind, und die Leiter somit nicht aus unterschiedlichen Schleifleitungen gebildet sein müssen.
In den 1 und 2 sind ein n (=1, 2, ...., 2N-1)-ter linearer Leiter und ein n+1-ter linearer Leiter zueinander benachbart, und unter N Paaren von linearen Leitern, die jeweils einen 2m-1-ten linearen Leiter und einen 2m-ten linearen Leiter (m=1, 2,..., N) enthalten, sind in mindestens N-1 Paaren jeweils ein Ende von jeweils zwei linearen Leitern, die in jedem Paar enthalten sind, miteinander verbunden. Darüber hinaus sind einige lineare Leiter an ihren anderen Enden, die sich von den einen Enden unterscheiden, mit linearen Leitern verbunden, die in verschiedenen Paaren enthalten sind. Zudem befinden sich die einen Enden vom Zentrum der Elektromagnetfeldsonde weiter entfernt als die anderen Enden. Zudem weisen die 2N linearen Leiter eine rotationsymmetrische Form auf. Es ist zu beachten, dass die 1 und 2 zwar Beispiele für Elektromagnetfeldsonden der Erfindung und Bedingungen, die die Beispiele erfüllen, darstellen, die Erfindung jedoch nicht auf solche beschränkt ist, die alle Bedingungen erfüllen.
Die Struktur der Schleife 1 der vorliegenden Ausführungsform ist derart, dass vier kleine dreieckförmige Schleifen miteinander kombiniert sind.
Anschließend wird anhand der Schleifenstruktur von 2 das Prinzip des Detektierens eines Stroms, der durch eine Verdrahtungsleitung fließt, beschrieben. 3 ist ein Diagramm, in dem die Schleife 1 der in 2 beschriebenen vorliegenden Erfindung auf einer Verdrahtungsleitung 30 angeordnet ist, auf der die Zuführung und Signalübertragung durchgeführt werden.
3(a) zeigt einen Zustand, in dem die Schleife 1 auf einer Verdrahtungsleitung angeordnet ist, deren horizontale Richtung 0 Grad beträgt. Wenn ein Strom 40 von links nach rechts, wie in der Zeichnung dargestellt, durch die Verdrahtungsleitung 30 fließt, werden magnetische Flüsse 50 im Uhrzeigersinn um die Verdrahtungsleitung 30 herum nach der Korkenzieheregel erzeugt. Ein magnetischer Fluss, der durch einen Kreis mit einem schwarzen Punkt in seinem Zentrum dargestellt ist, zeigt an, dass der magnetische Fluss auf dem Papier von unten nach oben gerichtet ist, und ein magnetischer Fluss, der durch einen Kreis mit „x“ in seinem Zentrum dargestellt wird, zeigt an, dass der magnetische Fluss auf dem Papier von oben nach unten gerichtet ist. Zu diesem Zeitpunkt werden induzierte Ströme in Richtungen, wie 61a bis 61d, in vier dreieckigen Schleifenabschnitten, die die Schleife 1 bilden, erzeugt. Hier zeigen die gestrichelten Linien der induzierten Ströme 61b und 61d, die dicker sind als die von 61a und 61c, an, dass die induzierten Ströme 61b und 61d größer sind. Dies tritt auf, da die magnetische Flussdichte zunimmt, wenn sich die Position eines magnetischen Flusses, der durch den Strom 40 erzeugt wird, der durch die Verdrahtungsleitung 30 fließt, der Verdrahtungsleitung 30 annähert, und die Anzahlen der magnetischen Flüsse, die durch jeden dreieckigen Schleifenabschnitt fließen, voneinander differieren. Induzierte Ströme für eine 0-Grad-Verdrahtungsleitung, wie die von 3(a), werden alle in die Schleife 1 in der gleichen Richtung entlang einer Leiterbahn induziert, und der durch die Verdrahtungsleitung 30 fließende Strom 40 kann mittels eines induzierten Stroms erfasst werden, der durch das Kombinieren von 61a bis 61d erhalten wird.
3(b) zeigt einen Zustand, in dem die Schleife 1 auf einer Verdrahtungsleitung in einer 45-Grad-Richtung angeordnet ist. Magnetische Flüsse, die durch den Strom 40 erzeugt werden, der durch die Verdrahtungsleitung 30 fließt, sind die gleichen wie in 3(a), so dass eine Beschreibung entfällt. Zu diesem Zeitpunkt werden induzierte Ströme in Richtungen, wie 62a bis 62d, in vier dreieckigen Schleifenabschnitten, die die Schleife 1 bilden, erzeugt. Hier sind die induzierten Ströme 62a und 62c entgegengesetzt zu den Richtungen der induzierten Ströme 62b und 62d, und die induzierten Ströme 62a und 62c und die induzierten Ströme 62b und 62d sind in Richtungen, in denen sie sich gegenseitig aufheben, aber da die induzierten Ströme 62b und 62d aufgrund der magnetischen Flussdichte größer sind, kann der durch die Verdrahtungsleitung 30 fließende Strom 40 mittels eines induzierten Stroms, der durch Kombinieren von 61a und 61d. erhalten wird, detektiert werden.
3(c) zeigt einen Zustand, in dem die Schleife 1 auf einer Verdrahtungsleitung in einer 90-Grad-Richtung angeordnet ist. Magnetische Flüsse, die durch den Strom 30 erzeugt werden, der durch die Verdrahtungsleitung 30 fließt, sind die gleichen wie in 3(a), so dass eine Beschreibung entfällt. Zu diesem Zeitpunkt werden induzierte Ströme in Richtungen, wie 63a bis 63d, in vier dreieckigen Schleifenabschnitten, die die Schleife 1 bilden, erzeugt. Hier sind die induzierten Ströme 63b und 63d entgegengesetzt zu den Richtungen der induzierten Ströme 63a und 63c, und die induzierten Ströme 63b und 63d und die induzierten Ströme 63a und 63c sind in Richtungen, in denen sie sich gegenseitig aufheben, aber da die induzierten Ströme 63a und 63c aufgrund der magnetischen Flussdichte größer sind, kann der durch die Verdrahtungsleitung 30 fließende Strom 40 mittels eines induzierten Stroms, der durch Kombinieren von 63a und 63d erhalten wird, detektiert werden.
3(d) zeigt einen Zustand, in dem die Schleife 1 auf einer Verdrahtungsleitung in einer 135-Grad-Richtung angeordnet ist. Magnetische Flüsse, die durch den Strom 40 erzeugt werden, der durch die Verdrahtungsleitung 30 fließt, sind die gleichen wie in 3(a), so dass eine Beschreibung entfällt. Zu diesem Zeitpunkt werden induzierte Ströme in Richtungen, wie 64a bis 64d, in vier dreieckigen Schleifenabschnitten, die die Schleife 1 bilden, erzeugt. Die induzierten Ströme 64a bis 64d sind alle in die Schleife 1 in der gleichen Richtung entlang einer Leiterbahn enthalten, und der durch die Verdrahtungsleitung 30 fließende Strom 40 kann mittels eines induzierten Stroms, der durch Kombinieren von 64a bis 64d erhalten wird, detektiert werden.
Darüber hinaus wird bei einer 180-Grad-Verdrahtungsleitung die Richtung des Stroms 3 von 3(a) entgegengesetzt, und die Richtungen der magnetischen Flüsse werden ebenfalls entgegengesetzt, aber der Strom kann nach dem gleichen Prinzip wie in 3(a) beschrieben erfasst werden. Ebenso kann in dem Fall einer 225-Grad-Verdrahtungsleitung, einer 270-Grad-Verdrahtungsleitung und einer 315-Grad-Verdrahtungsleitung ein Strom nach dem gleichen Prinzip detektiert werden, wie es für die 45-Grad-Verdrahtungsleitung von 3(b), die 90-Grad-Verdrahtungsleitung von 3(c) und die 135-Grad-Verdrahtungsleitung von 3(d) beschrieben ist.
Wie vorstehend beschrieben, kann eine durchgehende Schleife, in der acht lineare Leiter radial in einem Winkel von etwa 45 Grad angeordnet sind und so verbunden sind, um in der Mitte nicht kurzgeschlossen zu werden, wie in 1 oder 2 dargestellt, einen Strom detektieren, der durch eine Verdrahtungsleitung fließt, wobei das Zentrum der Schleife 1 direkt über der Verdrahtungsleitung angeordnet ist, und ohne die Ausrichtung der Schleife 1 zu verändern, auch wenn sich die Verdrahtungsleitung in irgendeiner der 0 Grad, 45 Grad, 90 Grad, 135 Grad, 180 Grad, 225 Grad, 270 Grad, 315 Grad und 360 Grad Richtungen befindet. Darüber hinaus kann auch dann, wenn die Verdrahtungsleitung irgendeinen anderen Winkel aufweist, detektiert werden, ob ein Strom vorhanden ist, solange eine Bedingung, dass sich in vier dreieckigen Schleifenabschnitten erzeugte induzierte Ströme vollständig aufheben, nicht erfüllt ist.
Darüber hinaus, obwohl nicht dargestellt, heben sich in den vier dreieckigen Schleifenabschnitten erzeugte induzierte Ströme vollständig auf, wenn magnetische Ströme alle vier dreieckigen Schleifenabschnitte in der gleichen Richtung und mit gleicher Dichte durchfließen, und somit ein Einfluss durch ein entferntes Magnetfeld nicht empfangen wird.
Es ist zu beachten, dass in 1 die Anschlüsse 11a und 11b an Positionen zwischen Endpunkten der linearen Leiter 10a und 10b auf der vom Zentrum entfernten Seite vorgesehen sind, aber an jeder beliebigen Position auf einer durchgehenden Schleife vorgesehen sein können. Wie in 2 dargestellt, kann durch Bereitstellen der Anschlüsse 11a und 11b an Positionen, an denen sich die Leiter, die Endpunkte auf der Zentrumseite von geradlinigen Leitern verbinden, miteinander kreuzen, eine Schleifenverdrahtungsleitung in einer einzigen Ebene gebildet werden.
Wenn die linearen Leiter 10a bis 10h ferner als eine durchgehende Schleife 1 gebildet sind, wie in 4 dargestellt, kann ebenfalls nach dem gleichen Prinzip ein Strom, der durch eine Verdrahtungsleitung fließt, detektiert werden, wobei das Zentrum der Schleife direkt über der Verdrahtungsleitung angeordnet ist und ohne die Ausrichtung der Schleife zu verändern, auch wenn sich die Verdrahtungsleitung in irgendeiner der 0 Grad, 45 Grad, 90 Grad, 135 Grad, 180 Grad, 225 Grad, 270 Grad, 315 Grad und 360 Grad Richtungen befindet. Selbst wenn sich die Verdrahtungsleitung in irgendeinem anderen Winkel befindet, kann detektiert werden, ob ein Strom vorhanden ist, solange eine Bedingung, dass sich in vier dreieckigen Schleifenabschnitten erzeugte induzierte Ströme vollständig aufheben, nicht erfüllt ist.
Obwohl die linearen Leiter 10a bis 10h in der Ausführungsform Leiter mit gleichem Abstand vom Zentrum der radialen Anordnung und mit gleicher Länge sind, ist die Konfiguration darauf nicht beschränkt. Darüber hinaus, obwohl die linearen Leiter in Abständen von etwa 45 Grad angeordnet sind, sind die Abstände jedoch nicht auf 45 Grad begrenzt. Darüber hinaus kann eine beliebige Anzahl von linearen Leitern verwendet werden, solange die Zahl eine gerade Zahl größer als oder gleich 6 ist. Insbesondere können 2N (N ist eine ganze Zahl größer als oder gleich 3) lineare Leiter verwendet werden.
Obwohl in der Ausführungsform die Beschreibung unter Verwendung der linearen Leiter 10a bis 10h erfolgt, können anstelle der linearen Leiter 10a bis 10h auch Leiter mit Krümmungen verwendet werden. So ist es beispielsweise auch möglich, eine durchgehende Schleifleitung mit Krümmungen propellerähnlicher Form zu verwenden, und die linearen Leiter 10a bis 10h können durch allgemeine Leiter ersetzt sein.
Als solche ist eine Elektromagnetfeldsonde gemäß der vorliegenden Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromagnetfeldsonde eine durchgehende Schleifleitung, aufweisend Anschlüsse an ihren beiden Enden und aufweisend 2N (N ist eine ganze Zahl größer als oder gleich 3) Leiter, die sich radial von einem Punkt in der Nähe des Zentrums der Elektromagnetfeldsonde erstrecken, aufweist, wobei die eine durchgehende Schleifleitung in der Mitte nicht kurzgeschlossen ist und durch Verbinden eines Endabschnitts eines in den 2N Leitern enthaltenen Leiters mit einem Endabschnitt eines anderen in den 2N Leitern enthaltenen Leiters gebildet ist, und zwei Leiter, die in den 2N Leitern enthalten sind, an Positionen angeordnet sind, an denen die zwei Leiter einander zugewandt sind, wobei sich der Punkt nahe des Zentrums dazwischen befindet, und Endabschnitte der zwei Leiter, die sich nahe dem Punkt in der Nähe des Zentrums befinden, miteinander verbunden sind. Hier sind für die „zwei Leiter, die an Positionen angeordnet sind, an denen die zwei Leiter einander zugewandt sind, wobei sich der Punkt in der Nähe des Zentrums dazwischen befindet“, nicht auf diejenigen beschränkt, die einander zugewandt auf einer 180° Position in Bezug auf das Zentrum der Elektromagnetfeldsonde (z.B. der linearen Leiter 10a und 10e der 1 und 2) angeordnet sind, und können diejenigen sein, die sich bei 135° oder 90° in Bezug auf das Zentrum der Elektromagnetfeldsonde befinden. Gemäß der Elektromagnetfeldsonde der Erfindung können Ströme auf Platinenverdrahtungsleitungen, die in verschiedenen Richtungen, wie 0 Grad, 45 Grad, 90 Grad und 135 Grad, angeordnet sind, detektiert werden, ohne die Ausrichtung der Sonde zu verändern.
Darüber hinaus ist die Elektromagnetfeldsonde der vorliegenden Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass ein n (=1,..., 2N-1)-ter Leiter, der in den 2N Leitern enthalten ist, und ein n+1-ter Leiter zueinander benachbart sind, und unter N Leiterpaaren, die jeweils einen 2m-1-ten Leiter und einen 2m-ten Leiter (m=1, 2, ..., N) enthalten, in mindestens N-1 Paaren jeweils ein Ende von jeweils zwei Leitern, die in jedem Paar enthalten sind, miteinander verbunden, und einige Leiter sind an ihren anderen Enden, die sich von den einen Enden unterscheiden, mit Leitern verbunden, die in verschiedenen Paaren enthalten sind. Durch die Verwendung dieser Konfiguration können mit einer einfachen Sondenkonfiguration Ströme auf Platinenverdrahtungsleitungen, die in verschiedenen Richtungen angeordnet sind, erfasst werden, ohne die Ausrichtung der Sonde zu verändern. Insbesondere in einem Fall von N=4 können Ströme auf Platinenverdrahtungsleitungen in verschiedenen Richtungen, umfassend 0 Grad, 45 Grad, 90 Grad und 135 Grad, erfasst werden, ohne die Ausrichtung der Sonde zu verändern.
Darüber hinaus ist die Elektromagnetfeldsonde der vorliegenden Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass die einen Enden vom Zentrum der Elektromagnetfeldsonde weiter entfernt sind als die anderen Enden. Durch die Verwendung dieser Konfiguration kann eine einfachere Sondenkonfiguration im Vergleich zu einem Fall erhalten werden, in dem die einen Enden näher zum Zentrum der Elektromagnetfeldsonde liegen als die anderen Enden.
Darüber hinaus ist die Elektromagnetfeldsonde der vorliegenden Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass die 2N Leiter eine rotationssymmetrische Form aufweisen. Durch die Verwendung dieser Konfiguration sind die 2N Leiter für alle Richtungen einheitlich angeordnet, so dass eine Ausrichtung einer Platinenverdrahtungsleitung, auf der die Detektion nicht durchgeführt werden kann, entfallen kann.
Darüber hinaus ist die Elektromagnetfeldsonde der vorliegenden Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung eines n (=1, 2,..., 2N-1)-ten Leiters, der in den 2N Leitern enthalten ist, und die Ausrichtung eines n+1ten Leiters eine 360/(2N)-Grad Winkeldifferenz aufweisen. Durch die Verwendung dieser Konfiguration sind die 2N Leiter für alle Richtungen einheitlich angeordnet, so dass eine Ausrichtung einer Platinenverdrahtungsleitung, auf der die Detektion nicht durchgeführt werden kann, entfallen kann.
Darüber hinaus ist die Elektromagnetfeldsonde der vorliegenden Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass N=4. Mit dieser Konfiguration können Ströme auf Platinenverdrahtungsleitungen in den Richtungen 0 Grad, 45 Grad, 90 Grad und 135 Grad detektiert werden.
Darüber hinaus ist die Elektromagnetfeldsonde der vorliegenden Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass N=4, ein Endabschnitt eines p (=1, 3, 5 und 7)-ten Leiters, der sich vom Zentrum der Elektromagnetfeldsonde entfernt befindet, mit einem Endabschnitt eines p+1ten Leiters, der sich vom Zentrum der Elektromagnetfeldsonde entfernt befindet, verbunden, und ein Endabschnitt eines q (=2 und 6)ten Leiters, der sich nahe dem Zentrum der Elektromagnetfeldsonde befindet, mit einem Endabschnitt eines q+1ten Leiters, der sich nahe dem Zentrum der Elektromagnetfeldsonde befindet, verbunden, und ein Endabschnitt des ersten Leiters, der sich nahe dem Zentrum der Elektromagnetfeldsonde befindet, ist mit einem Endabschnitt des fünften Leiters, der sich nahe dem Zentrum der Elektromagnetfeldsonde befindet, verbunden. Durch die Verwendung dieser Konfiguration kann eine einfache Sondenkonfiguration erhalten werden.
Darüber hinaus ist die Elektromagnetfeldsonde der vorliegenden Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass eine Kombination von Endabschnitten der 2N Leiter nahe dem Zentrum der Elektromagnetfeldsonde oder eine Kombination von Endabschnitten der 2N Leiter entfernt vom Zentrum der Elektromagnetfeldsonde auf demselben Umfang vorhanden ist. Durch diese Konfiguration haben die 2N Leiter eine einheitliche Form für alle Richtungen, so dass die Elektromagnetfeldsonde leicht angeordnet werden kann, wenn die Elektromagnetfeldsonde in verschiedenen Umgebungen angeordnet wird.
Darüber hinaus ist die Elektromagnetfeldsonde der vorliegenden Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass ein durchgehender schleifenförmiger Leiter in der gleichen Ebene gebildet ist. Durch die Verwendung dieser Konfiguration kann eine einfache und leicht zu handhabende Elektromagnetfeldsonde gebildet werden.
Darüber hinaus ist die Elektromagnetfeldsonde der vorliegenden Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass 2N Leiter lineare Leiter sind. Durch die Verwendung dieser Konfiguration kann eine einfache und leicht zu handhabende Elektromagnetfeldsonde gebildet werden.
Zweite Ausführungsform
In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Ausführungsform einer anderen Schleifenstruktur als die der ersten Ausführungsform dargestellt.
5 ist ein Diagramm, darstellend eine Schleifenstruktur eines schleifenförmigen Leiters 2 (nachfolgend eine Schleife) einer Elektromagnetfeldsonde der zweiten Ausführungsform. Die Struktur von 5 unterscheidet sich von der von 2 dadurch, dass eine Schleife so ausgebildet ist, dass geradlinige Leiter 20a, 20c, 20e und 20g die gleiche Länge aufweisen und geradlinige Leiter 20b, 20d, 20f und 20h eine Länge aufweisen, die 1/√2 der Länge anderer linearer Leiter beträgt.
Selbst mit einer solchen Struktur kann ein Strom, der durch eine Verdrahtungsleitung fließt, nach dem gleichen Prinzip erfasst werden wie das in 3 der ersten Ausführungsform dargestellte Detektionsprinzip. Daher kann ein Strom, der durch eine Verdrahtungsleitung fließt, erfasst werden, wobei das Zentrum der Schleife 2 direkt über der Verdrahtungsleitung angeordnet ist, und ohne die Ausrichtung der Schleife 2 zu verändern, selbst wenn sich die Verdrahtungsleitung in irgendeiner der 0 Grad, 45 Grad, 90 Grad, 135 Grad, 180 Grad, 225 Grad, 270 Grad, 315 Grad und 360 Grad Richtungen befindet. Darüber hinaus kann auch dann, wenn die Verdrahtungsleitung irgendeinen anderen Winkel aufweist, detektiert werden, ob ein Strom vorhanden ist, solange eine Bedingung, dass sich in vier dreieckigen Schleifenabschnitten erzeugte induzierte Ströme vollständig aufheben, nicht erfüllt ist.
Zudem, wenn eine durchgehende Schleife 2 gebildet ist, wie in 6 dargestellt, kann ebenfalls nach dem gleichen Prinzip ein Strom, der durch eine Verdrahtungsleitung fließt, detektiert werden, wobei das Zentrum der Schleife direkt über der Verdrahtungsleitung angeordnet ist, und ohne die Ausrichtung der Schleife zu verändern, auch wenn sich die Verdrahtungsleitung in irgendeiner der 0 Grad, 45 Grad, 90 Grad, 135 Grad, 180 Grad, 225 Grad, 270 Grad, 315 Grad und 360 Grad Richtungen befindet. Selbst wenn sich die Verdrahtungsleitung in irgendeinem anderen Winkel befindet, kann detektiert werden, ob ein Strom vorhanden ist, solange eine Bedingung, dass sich in vier dreieckigen Schleifenabschnitten erzeugte induzierte Ströme vollständig aufheben, nicht erfüllt ist. Es ist zu beachten, dass sich in den beiden Schleifenstrukturen der 5 und 6, wenn magnetische Flüsse alle vier dreieckigen Schleifenabschnitte in der gleichen Richtung und mit der gleichen Dichte durchfließen, induzierte Ströme, die in den vier dreieckigen Schleifenabschnitten erzeugt werden, vollständig gegenseitig aufheben, und somit ein Einfluss durch ein entferntes Magnetfeld nicht empfangen wird.
Durch Verwendung dieser Struktur, wenn mehrere Schleifen 2 in einer zweidimensionalen Ebene angeordnet sind, können die Schleifen dichter angeordnet werden. Ein Beispiel für den Fall, dass die Schleifen 2 dicht angeordnet sind, ist in einer vierten Ausführungsform dargestellt.
Obwohl in der Ausführungsform die Beschreibung mit den linearen Leitern 20a bis 20h erfolgt, können anstelle der linearen Leiter 20a bis 20h auch Leiter mit Krümmungen verwendet werden. So ist es beispielsweise auch möglich, eine durchgehende Schleifleitung mit Krümmungen propellerähnlicher Form zu verwenden, und die linearen Leiter 20a bis 20h können durch allgemeine Leiter ersetzt sein.
Als solche ist die Elektromagnetfeldsonde der vorliegenden Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausrichtung eines n (=1, 2,..., 2N-1)-ten Leiters, der in 2N Leitern enthalten ist, und eine Ausrichtung eines n+1ten Leiters eine 360/(2N)-Grad-Winkeldifferenz aufweisen, und ungeradzahlige Leiter, die in den 2N Leitern enthalten sind, eine erste Länge aufweisen, und geradzahlige Leiter eine zweite Länge aufweisen. Durch diese Konfiguration, wenn mehrere Schleifen in einer zweidimensionalen Ebene angeordnet sind, können die Schleifen dichter angeordnet werden.
Insbesondere wenn die erste Länge das √2-fache der zweiten Länge ist, können mehrere Schleifen dicht in einer zweidimensionalen Ebene angeordnet werden.
Dritte Ausführungsform
Die erste und die zweite Ausführungsform zeigen Beispiele, in denen eine Schleife nur als Leitern gebildet ist. Andererseits zeigt die vorliegende Ausführungsform ein Beispiel für die Herstellung einer Schleife mit einer einseitigen Platine als ein spezifischeres Implementierungsverfahren.
7 ist ein Diagramm, darstellend einen Zustand, in dem eine Schleifenverdrahtungsleitung als ein Leitungsmuster auf einer Seite einer gedruckten Leiterplatte ausgebildet ist. 7(a) ist eine perspektivische Ansicht einer Struktur, in der die in 2 der ersten Ausführungsform dargestellte Schleifenstruktur als ein Leitermuster 101 auf der Unterseite einer gedruckten Leiterplatte 100 ausgebildet ist, und die Anschlüsse 103a und 103b auf der Vorderseite über Durchgangslöcher 102 freigelegt sind. 7(b) zeigt ein Muster auf der Vorderseite derselben gedruckten Leiterplatte, und 7(c) zeigt ein Muster auf der Unterseite.
Eine herkömmliche Technik hat das Problem, dass, wenn eine Schleife mit einer gedruckten Leiterplatte hergestellt wird, eine Struktur komplex ist. Darüber hinaus gibt es ein weiteres Problem, dass die Größe einer Schleifenstruktur durch die Dicke einer herstellbaren Platine begrenzt ist.
Andererseits kann eine Schleifenstruktur der vorliegenden Erfindung in einer einzigen Ebene verdrahtet werden, die nur eine einzige Lage einer gedruckten Leiterplatte ist, und somit die Fertigung leicht und kostengünstig durchgeführt werden. Ferner hat die Schleifenstruktur der vorliegenden Erfindung auch kein Problem damit, dass die Größe der Schleifenstruktur durch die Dicke einer herstellbaren Platine begrenzt ist.
Als solche ist eine Elektromagnetfeldsonde der vorliegenden Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass ein durchgehender schleifenförmiger Leiter als ein Leitermuster ausgebildet ist, das eine einzelne Lage einer gedruckten Leiterplatte ist. Durch diese Konfiguration kann eine Elektromagnetfeldsonde einfach und kostengünstig hergestellt werden.
Vierte Ausführungsform
Obwohl die erste bis dritte Ausführungsform Beispiele für die Konfiguration und Herstellung von Schleifen allein zeigen, zeigt die vorliegende Ausführungsform Beispiele für ein Anordnungsverfahren für den Fall der Anordnung mehrerer Schleifen
8 zeigt ein Beispiel eines Falles, in dem mehrere in 2 dargestellte Schleifen 1 in der gleichen Ebene angeordnet sind. Hier ist ein Abstand zwischen einem Endpunkt jedes der vier linearen Leiter, die bei 0 Grad, 90 Grad, 180 Grad und 270 Grad auf der von einem Zentrumspunkt entfernten Seite angeordnet sind und der Zentrumspunkt L ist, ein winziger Abstand, der bereitgestellt ist, so dass, wenn eine Vielzahl von Schleifen 1 in einer zweidimensionalen Ebene angeordnet sind, die Schleifen 1 nicht miteinander in Kontakt kommen (nicht kurzgeschlossen sind), I ist und n eine ganze Zahl n ist, und die {X, Y} Koordinaten des Zentrumspunkts jeder Schleife {(L+I)x2n, (L+I)×2n} sind.
9 zeigt ein Beispiel, in dem die Koordinaten des Zentrumspunkts jeder Schleife die gleichen sind wie die in 8, aber der Rotationswinkel jeder Schleife verändert ist. Wie in der ersten Ausführungsform dargestellt, kann es für Ströme, die auf eine Schleife induziert werden, je nach dem Winkel in Bezug auf eine Verdrahtungsleitung einen Fall geben, in dem alle Ströme in die gleiche Richtung induziert werden und einen Fall geben, in dem einige induzierte Ströme in eine entgegengesetzte Richtung gehen und somit die Empfindlichkeit leicht abnimmt. Durch diese Anordnung der Schleifen durch Änderung des Winkels jeder Schleife kann eine Verringerung der Empfindlichkeit für Verdrahtungsleitungen mit allen Schleifen mit dem gleichen Winkel verhindert werden.
Eine solche Anordnung kann auch auf die Schleife 2 der in der zweiten Ausführungsform dargestellten Struktur angewendet werden. 10 zeigt ein Beispiel für ein Anordnungsverfahren für den Fall der Anordnung mehrerer Schleifen 2 der in 5 dargestellten Struktur. 10 zeigt ein Beispiel für einen Fall, in dem die Schleifen 2 in der gleichen Ebene angeordnet sind, so dass die {X, Y} Koordinaten der Zentrumspunkte bei {(L+I)x2n, (L+I)x2n} und {(L+I)x(2n+1), (L+I)x(2n+1)}i liegen, wenn ein Abstand zwischen einem Endpunkt von jedem der vier linearen Leiter jeder Schleife 2, gezeigt in 5, angeordnet bei 0 Grad, 90 Grad, 180 Grad und 270 Grad auf der vom Zentrumspunkt entfernten Seite und der Zentrumspunkt L ist, eine winzige Beabstandung bereitgestellt ist, so dass, wenn eine Vielzahl von Schleifen 2 in einer zweidimensionalen Ebene angeordnet sind, die Schleifen 2 miteinander nicht in Kontakt kommen (nicht kurzgeschlossen sind), I ist, und n eine ganze Zahl ist.
11 zeigt ein Beispiel, in dem die Koordinaten des Zentrumspunkts jeder Schleife die gleichen sind wie die in 10, aber der Rotationswinkel jeder Schleife verändert wird. Hier, in 11, werden durch Änderung des Rotationswinkels jeder Schleife die Ausrichtungen der angeordneten Anschlüsse zwischen den Schleifen verändert. Es ist zu beachten, dass der Winkel jeder Schleife nicht auf nur 90 Grad begrenzt ist und einen beliebigen Winkel haben kann. An sich ist es auch möglich, den Rotationswinkel jeder Schleife zu verändern.
Darüber hinaus können eine Vielzahl von Ebenen, die jeweils mehrere Schleifen aufweisen, wie in 10 und 11 dargestellt, übereinander gestapelt sein, und die Zentrumspositionen oder Rotationswinkel oder beide der Schleifen können für jede Ebene geändert werden.
Als solche ist eine Elektromagnetfeldsonde der vorliegenden Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromagnetfeldsonde eine Lage aufweist, in der eine Vielzahl von Elektromagnetfeldsonden angeordnet sind. Durch diese Konfiguration können zweidimensionale Stromverteilungen gleichzeitig erhalten werden.
Darüber hinaus ist eine Elektromagnetfeldsonde der vorliegenden Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromagnetfeldsonde eine Vielzahl von Lagen aufweist, die jeweils eine Vielzahl von darin angeordneten Elektromagnetfeldsonden aufweisen, und eine Vielzahl von Elektromagnetfeldsonden, die in mindestens zwei Lagen unter der Vielzahl von Lagen angeordnet sind, unterschiedliche Zentrumspositionen, unterschiedliche Rotationswinkel oder unterschiedliche Größen aufweisen. Durch diese Konfiguration können zweidimensionale Stromverteilungen gleichzeitig genauer erhalten werden.
Bezugszeichenliste

1, 2: Schleife,
10a bis 10h: Linearer Leiter,
11a, 11b: Anschluss,
20a bis h: Geradliniger Leiter,
30: Verdrahtungsleitung,
40: Strom,
50: Magnetischer Fluss,
61a bis 61d, 62a bis 62d, 63a bis 63d und 64a bis 64d: induzierter Strom,
100: gedruckte Leiterplatte,
101: Leitermuster,
102: Durchgangsloch,
103a, 103b: Anschluss

Claims

Elektromagnetfeldsonde, umfassend eine durchgehende Schleifleitung, aufweisend Anschlüsse (11a, 11b, 21a, 21b) an beiden Enden der einen durchgehenden Schleifleitung und aufweisend 2N N ist eine ganze Zahl größer als oder gleich 4, Leiter (10a bis 10h, 20a bis 20h), die sich radial von einem Punkt in einem Zentrum der Elektromagnetfeldsonde erstrecken, wobei die eine durchgehende Schleifleitung in der Mitte der Elektromagnetfeldsonde nicht kurzgeschlossen ist und durch Verbinden eines Endabschnitts eines Leiters, der in den 2N Leitern (10a bis 10h, 20a bis 20h) enthalten ist, mit einem Endabschnitt eines anderen Leiters, der in den 2N Leitern (10a bis 10h, 20a bis 20h) enthalten ist, gebildet ist, wobei zwei Leiter, die in den 2N Leitern (10a bis 10h, 20a bis 20h) enthalten sind, an Positionen angeordnet sind, an denen die zwei Leiter einander zugewandt sind, wobei der Punkt im Zentrum zwischen den zwei Leitern liegt, und Endabschnitte der zwei Leiter, die näher an dem Punkt im Zentrum angeordnet sind als andere Endabschnitte der zwei Leiter, miteinander verbunden sind, und eine Ausrichtung eines n-ten Leiters für alle n ε {1,...,2N-1}, der in den 2N Leitern (10a bis 10h, 20a bis 20h) enthalten ist, und eine Ausrichtung eines n+1-ten Leiters eine 360/(2N)-Grad-Winkeldifferenz aufweisen, wobei der n-te Leiter und der n+1-te Leiter zueinander benachbart sind.
Elektromagnetfeldsonde nach Anspruch 1, wobei ein n-ter, n = 1,2,...,2N-1, Leiter, der in den 2N Leitern (10a bis 10h, 20a bis 20h) enthalten ist, und ein n+1-ter Leiter zueinander benachbart sind, in jedem von N Paaren, jeweils enthaltend den 2m-1-ten, m+1, 2,..., N, Leiter und den 2m-ten Leiter, jeweils eine Enden von jeweils zwei Leitern, die in jedem Paar enthalten sind, miteinander verbunden sind oder mit den Anschlüssen (11a, 11b, 21a, 21b) an beiden Enden der einen durchgehenden Schleifleitung verbunden sind, und einige Leiter, die in den 2N Leitern (10a bis 10h, 20a bis 20h) enthalten sind, an anderen Enden der einigen Leiter mit den in verschiedenen Paaren enthaltenen Leitern verbunden sind, wobei sich die einigen Leiter von den einen Enden unterscheiden.
Elektromagnetfeldsonde nach Anspruch 1 oder 2, wobei ungeradzahlige Leiter, die in den 2N Leitern (10 a bis 10h, 20a bis 20h) enthalten sind, eine erste Länge aufweisen, und geradzahlige Leiter eine zweite Länge aufweisen.
Elektromagnetfeldsonde nach Anspruch 3, wobei die erste Länge das √2-fache der zweiten Länge beträgt oder gleich der zweiten Länge ist.
Elektromagnetfeldsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei N=4, ein Endabschnitt eines p-ten, p=1,3,5,7, Leiters entfernt vom Zentrum der Elektromagnetfeldsonde mit einem Endabschnitt eines p+1-ten Leiters entfernt vom Zentrum der Elektromagnetfeldsonde verbunden ist, und ein Endabschnitt eines q-ten, q=2,6, Leiters, der näher an dem Zentrum der Elektromagnetfeldsonde angeordnet ist als ein anderer Endabschnitt des q-ten Leiters, mit einem Endabschnitt eines q+1-ten Leiters, der näher an dem Zentrum der Elektromagnetfeldsonde angeordnet ist als ein anderer Endabschnitt des q+1-ten Leiters, verbunden ist, und ein Endabschnitt eines ersten Leiters, der näher an dem Zentrum der Elektromagnetfeldsonde angeordnet ist als ein anderer Endabschnitt eines ersten Leiters, mit einem Endabschnitt eines fünften Leiters, der näher an dem Zentrum der Elektromagnetfeldsonde angeordnet ist als ein anderer Endabschnitt des fünften Leiters, verbunden ist.
Elektromagnetfeldsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei N=4, ein Endabschnitt eines p -ten, p=1,3,5,7, Leiters entfernt vom Zentrum der Elektromagnetfeldsonde mit einem Endabschnitt eines p+1-ten Leiters entfernt vom Zentrum der Elektromagnetfeldsonde verbunden ist, und ein Endabschnitt eines q -ten, q=2,6, Leiters, der näher an dem Zentrum der Elektromagnetfeldsonde angeordnet ist als ein anderer Endabschnitt des q-ten Leiters, mit einem Endabschnitt eines q+2-ten Leiters, der näher an dem Zentrum der Elektromagnetfeldsonde angeordnet ist als eine anderer Endabschnitt des q+2-ten Leiters, verbunden ist, und ein Endabschnitt eines ersten Leiters, der näher an dem Zentrum der Elektromagnetfeldsonde angeordnet ist als ein anderer Endabschnitt des ersten Leiters, mit einem Endabschnitt eines fünften Leiters, der näher an dem Zentrum der Elektromagnetfeldsonde angeordnet ist als ein anderer Endabschnitt des fünften Leiters, verbunden ist.
Elektromagnetfeldsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei sich eine Kombination von Endabschnitten der 2N Leiter (10 a bis 10h, 20a bis 20h), die näher an dem Zentrum der Elektromagnetfeldsonde angeordnet sind als andere Endabschnitte der Kombination von Endabschnitten der 2N Leiter (10 a bis 10h, 20a bis 20h), oder eine Kombination von Endabschnitten der 2N Leiter (10 a bis 10h, 20a bis 20h) entfernt vom Zentrum der Elektromagnetfeldsonde auf einem gleichen Umfang befinden.
Elektromagnetfeldsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die eine durchgehende Schleifleitung in einer gleichen Ebene ausgebildet ist.
Elektromagnetfeldsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die eine durchgehende Schleifleitung als ein Leitermuster ausgebildet ist, wobei das Leitermuster eine einzelne Lage einer gedruckten Leiterplatte (100) ist.
Elektromagnetfeldsonde, umfassend eine Lage, in der eine Vielzahl von Elektromagnetfeldsonden gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 angeordnet sind.
Elektromagnetfeldsonde, umfassend eine Vielzahl von Lagen, jeweils aufweisend eine Vielzahl von Elektromagnetfeldsonden gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, die in der Lage angeordnet sind, wobei eine Vielzahl von Elektromagnetfeldsonden, die in mindestens zwei Lagen unter der Vielzahl von Lagen angeordnet sind, unterschiedliche Zentrumspositionen, unterschiedliche Rotationswinkel oder unterschiedliche Größen aufweisen.
Elektromagnetfeldsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Leiter (10a bis 10h, 20a bis 20h) lineare Leiter sind.