JP2000009775A - 電流測定装置および電流発生源特定方法 - Google Patents
電流測定装置および電流発生源特定方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の電子機器を接続したケーブルにおい
て、そこに流れる電磁波放射の原因となる高周波電流の
発生源を特定する。 【解決手段】 ２つのループアンテナと、オシロスコー
プと、ループアンテナ出力電圧波形データを取り込む情
報処理装置とを用い、２つの電子機器を接続したケーブ
ル上の電流位相分布を測定する。一方のループアンテナ
をトリガ信号取得のために用い、他方をケーブルに沿っ
て掃引しながらケーブル各点でのアンテナ出力電圧波形
測定に用いる。これら得られた電圧波形をフーリエ変換
し、各周波数成分ごとのケーブル上の電流位相分布を求
める。この位相分布において、電流は位相の大きい箇所
から位相の小さい箇所へ流れると判断し、位相の大きい
方向の機器にケーブルを流れる電流の発生源があると特
定する。
て、そこに流れる電磁波放射の原因となる高周波電流の
発生源を特定する。 【解決手段】 ２つのループアンテナと、オシロスコー
プと、ループアンテナ出力電圧波形データを取り込む情
報処理装置とを用い、２つの電子機器を接続したケーブ
ル上の電流位相分布を測定する。一方のループアンテナ
をトリガ信号取得のために用い、他方をケーブルに沿っ
て掃引しながらケーブル各点でのアンテナ出力電圧波形
測定に用いる。これら得られた電圧波形をフーリエ変換
し、各周波数成分ごとのケーブル上の電流位相分布を求
める。この位相分布において、電流は位相の大きい箇所
から位相の小さい箇所へ流れると判断し、位相の大きい
方向の機器にケーブルを流れる電流の発生源があると特
定する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電流を測定する装
置に関し、特に、複数の電子機器を接続するケーブル若
しくはプリント基板上の配線などの伝送路から放射され
る不要電磁波問題を解決するための、伝送路上の電流位
相分布を測定する装置および電流発生源特定方法に関す
る。
置に関し、特に、複数の電子機器を接続するケーブル若
しくはプリント基板上の配線などの伝送路から放射され
る不要電磁波問題を解決するための、伝送路上の電流位
相分布を測定する装置および電流発生源特定方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ケーブルで接続された電子機器から放射
される電磁波が、主にその接続ケーブルを流れる高周波
電流に起因することから、ケーブル上の電流分布を測定
する装置があった。センサとして電流プローブ５０を用
い、受信機としてスペクトラムアナライザ５１を用いる
装置（図２１、２３または清水ら編集、電磁波の吸収と
遮蔽、日経技術図書、ｐｐ４３６−４３７）や、センサ
としてループアンテナ５５を用い、受信機としてスペク
トラムアナライザ５１を用いる装置（図２２，２４また
は特開平８−６８８３７号公報）があり、どちらもケー
ブル電流の大きさ（振幅）のみを測定するものであっ
た。
される電磁波が、主にその接続ケーブルを流れる高周波
電流に起因することから、ケーブル上の電流分布を測定
する装置があった。センサとして電流プローブ５０を用
い、受信機としてスペクトラムアナライザ５１を用いる
装置（図２１、２３または清水ら編集、電磁波の吸収と
遮蔽、日経技術図書、ｐｐ４３６−４３７）や、センサ
としてループアンテナ５５を用い、受信機としてスペク
トラムアナライザ５１を用いる装置（図２２，２４また
は特開平８−６８８３７号公報）があり、どちらもケー
ブル電流の大きさ（振幅）のみを測定するものであっ
た。
【０００３】図２１に示した電流分布測定装置は、電流
プローブ５０を被測定ケーブル５４に挟み込み、ケーブ
ルに沿って掃引することで、ケーブル５４に流れる高周
波電流の大きさの分布を、各周波数成分ごとに測定する
ものである。電流プローブ５０は、図２３に示すよう
に、リング状のフェライトコア５６に２次コイル５７を
巻き、変流器を形成させるもので、フェライトコア５６
の中に測定対象の線路を通して使用する。この場合、被
測定線路は変流器の１次コイル（１回巻き）として作用
する。線路への脱着を容易にするために、フェライトコ
ア５６および巻線５７を分割して開閉できる構造となっ
ている。
プローブ５０を被測定ケーブル５４に挟み込み、ケーブ
ルに沿って掃引することで、ケーブル５４に流れる高周
波電流の大きさの分布を、各周波数成分ごとに測定する
ものである。電流プローブ５０は、図２３に示すよう
に、リング状のフェライトコア５６に２次コイル５７を
巻き、変流器を形成させるもので、フェライトコア５６
の中に測定対象の線路を通して使用する。この場合、被
測定線路は変流器の１次コイル（１回巻き）として作用
する。線路への脱着を容易にするために、フェライトコ
ア５６および巻線５７を分割して開閉できる構造となっ
ている。
【０００４】図２２に示した電流分布測定装置は、ルー
プアンテナ５５のループ面とケーブル５４とを同一平面
上に配置し、かつループアンテナ５５をケーブル５４近
傍に配置しながらケーブル５４に沿って掃引すること
で、ケーブル電流が作る磁界の大きさの分布を各周波数
成分ごとに測定するものである。ケーブル近傍の磁界
は、アンペールの法則（＜磁界＞＝＜電流＞／２π＜ア
ンテナ−ケーブル間隔＞）により、周波数と無関係に電
流と等価と考えてよい。そのため、測定した磁界分布は
電流分布と考えることができる。ループアンテナ５５と
しては、たとえば図２４に示すように、同軸のセミリジ
ットケーブル５８と同じ直径の銅棒５９とを接続した構
造のものが用いられている。
プアンテナ５５のループ面とケーブル５４とを同一平面
上に配置し、かつループアンテナ５５をケーブル５４近
傍に配置しながらケーブル５４に沿って掃引すること
で、ケーブル電流が作る磁界の大きさの分布を各周波数
成分ごとに測定するものである。ケーブル近傍の磁界
は、アンペールの法則（＜磁界＞＝＜電流＞／２π＜ア
ンテナ−ケーブル間隔＞）により、周波数と無関係に電
流と等価と考えてよい。そのため、測定した磁界分布は
電流分布と考えることができる。ループアンテナ５５と
しては、たとえば図２４に示すように、同軸のセミリジ
ットケーブル５８と同じ直径の銅棒５９とを接続した構
造のものが用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の電流分布測定装
置では、ともにケーブルを流れる電流の大きさの分布を
測定することができるが、その電流がケーブルにつなが
る電子機器のどちらから流れてきたものか判断すること
はできない。ケーブルにはその信号線に流れる電流以外
に、そのケーブルにつながる機器のグランドノイズによ
ってそのケーブル外皮に誘導される電流が存在し、特に
この成分からの電磁波放射が問題となっている（たとえ
ば、Ｈ．Ｗ．ＯＴＴ著、出口監修、増補改訂版 実践ノ
イズ低減法ジャテック出版刊 第３章 参照）。そのた
め、電磁波放射を抑えるためには、ケーブルに流れる電
流の発生源を見つけだすことが重要となる。
置では、ともにケーブルを流れる電流の大きさの分布を
測定することができるが、その電流がケーブルにつなが
る電子機器のどちらから流れてきたものか判断すること
はできない。ケーブルにはその信号線に流れる電流以外
に、そのケーブルにつながる機器のグランドノイズによ
ってそのケーブル外皮に誘導される電流が存在し、特に
この成分からの電磁波放射が問題となっている（たとえ
ば、Ｈ．Ｗ．ＯＴＴ著、出口監修、増補改訂版 実践ノ
イズ低減法ジャテック出版刊 第３章 参照）。そのた
め、電磁波放射を抑えるためには、ケーブルに流れる電
流の発生源を見つけだすことが重要となる。
【０００６】本発明の目的は、電磁波放射を引き起こす
ケーブル若しくはその他の伝送路を流れる高周波電流の
発生源を特定する装置および特定する方法を提供するこ
とにある。
ケーブル若しくはその他の伝送路を流れる高周波電流の
発生源を特定する装置および特定する方法を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の電流分布測定装
置は、２つ以上のループアンテナと、オシロスコープ
と、ループアンテナ出力電圧波形データを取り込む情報
処理装置とで構成され、１つのループアンテナをトリガ
信号の取得するために用い、その他をケーブルに沿って
掃引しながらケーブル各点でのアンテナ出力電圧波形の
測定に用いる。これら電圧波形をフーリエ変換し、各周
波数成分ごとのケーブル上の電流位相分布を求める。こ
の位相分布において、位相が遅れる方向に電流が流れて
いると特定することを特徴とする。
置は、２つ以上のループアンテナと、オシロスコープ
と、ループアンテナ出力電圧波形データを取り込む情報
処理装置とで構成され、１つのループアンテナをトリガ
信号の取得するために用い、その他をケーブルに沿って
掃引しながらケーブル各点でのアンテナ出力電圧波形の
測定に用いる。これら電圧波形をフーリエ変換し、各周
波数成分ごとのケーブル上の電流位相分布を求める。こ
の位相分布において、位相が遅れる方向に電流が流れて
いると特定することを特徴とする。
【０００８】また、ケーブル上の電流位相分布を測定す
るループアンテナとしては、形状が同じ複数のループア
ンテナとそれらの出力を選択するスイッチとで構成さ
れ、これらループアンテナからスイッチを介してオシロ
スコープまでの電気長がすべて等しいものを用いること
を特徴とする。
るループアンテナとしては、形状が同じ複数のループア
ンテナとそれらの出力を選択するスイッチとで構成さ
れ、これらループアンテナからスイッチを介してオシロ
スコープまでの電気長がすべて等しいものを用いること
を特徴とする。
【０００９】また、形状が同じ複数のループアンテナと
しては、電磁界を乱しにくい材料、たとえばテフロン材
やアクリル材、で構成したケースで収納され、つねにル
ープアンテナのループ面とケーブルとが同一平面上に配
置され、かつ、アンテナとケーブルとの距離が一定にな
るようにし、かつ、これらループアンテナからスイッチ
を介してオシロスコープまでの電気長がすべて等しいも
のを用いることを特徴とする。
しては、電磁界を乱しにくい材料、たとえばテフロン材
やアクリル材、で構成したケースで収納され、つねにル
ープアンテナのループ面とケーブルとが同一平面上に配
置され、かつ、アンテナとケーブルとの距離が一定にな
るようにし、かつ、これらループアンテナからスイッチ
を介してオシロスコープまでの電気長がすべて等しいも
のを用いることを特徴とする。
【００１０】また、上記電流分布測定装置において、オ
シロスコープの代わりに、ネットワークアナライザを用
いることを特徴とする。
シロスコープの代わりに、ネットワークアナライザを用
いることを特徴とする。
【００１１】また、上記電流分布測定装置において、オ
シロスコープの代わりに、リアルタイム・スペクトラム
アナライザを用いることを特徴とする。
シロスコープの代わりに、リアルタイム・スペクトラム
アナライザを用いることを特徴とする。
【００１２】また、上記電流分布測定装置において、被
測定電流が単一周波数の場合にオシロスコープの代わり
に、ベクトルボルトメータを用いることを特徴とする。
測定電流が単一周波数の場合にオシロスコープの代わり
に、ベクトルボルトメータを用いることを特徴とする。
【００１３】また、上記電流分布測定装置において、ル
ープアンテナおよびループアンテナアレイの代わりに電
流プローブおよび電流プローブアレイを用いることを特
徴とする。
ープアンテナおよびループアンテナアレイの代わりに電
流プローブおよび電流プローブアレイを用いることを特
徴とする。
【００１４】また、被測定伝送路近傍の磁界を２ヶ所以
上で測定し電圧値に変換し、前記各測定箇所における電
流位相を例えば−１８０゜から＋１８０゜の範囲で求
め、被測定伝送路上の電流は位相の大きい箇所から位相
の小さい箇所へ流れると判断し、位相の大きい方向に被
測定伝送路上の電流の発生源があると特定することを特
徴としている。
上で測定し電圧値に変換し、前記各測定箇所における電
流位相を例えば−１８０゜から＋１８０゜の範囲で求
め、被測定伝送路上の電流は位相の大きい箇所から位相
の小さい箇所へ流れると判断し、位相の大きい方向に被
測定伝送路上の電流の発生源があると特定することを特
徴としている。
【００１５】また、被測定伝送路近傍の磁界を測定する
ためのセンサーを２つ用い、前記センサーの一方を被測
定伝送路近傍に固定し他方を被測定伝送路に沿って掃引
することにより被測定伝送路近傍の磁界を測定し、測定
された磁界を電圧に変換し、前記電圧の波形から各周波
数成分毎の被測定伝送路上の電流位相を例えば−１８０
゜から＋１８０゜の範囲で求め、被測定伝送路上の位置
に対する前記電流位相の分布を表示し、被測定伝送路上
の電流は位相の大きい箇所から位相の小さい箇所へ流れ
ると判断し、位相の大きい方向に被測定伝送路上の電流
の発生源があると特定することを特徴としている。
ためのセンサーを２つ用い、前記センサーの一方を被測
定伝送路近傍に固定し他方を被測定伝送路に沿って掃引
することにより被測定伝送路近傍の磁界を測定し、測定
された磁界を電圧に変換し、前記電圧の波形から各周波
数成分毎の被測定伝送路上の電流位相を例えば−１８０
゜から＋１８０゜の範囲で求め、被測定伝送路上の位置
に対する前記電流位相の分布を表示し、被測定伝送路上
の電流は位相の大きい箇所から位相の小さい箇所へ流れ
ると判断し、位相の大きい方向に被測定伝送路上の電流
の発生源があると特定することを特徴としている。
【００１６】また、被測定伝送路近傍の磁界を測定する
ためのセンサーを３つ以上用い、前記センサーを被測定
伝送路近傍に固定し被測定伝送路近傍の磁界を測定し、
測定された磁界を電圧に変換し、前記電圧の波形から各
周波数成分毎の被測定伝送路上の電流位相を例えば−１
８０゜から＋１８０゜の範囲で求め、被測定伝送路上の
位置に対する前記電流位相の分布を表示し、被測定伝送
路上の電流は位相の大きい箇所から位相の小さい箇所へ
流れると判断し、位相の大きい方向に被測定伝送路上の
電流の発生源があると特定することを特徴としている。
ためのセンサーを３つ以上用い、前記センサーを被測定
伝送路近傍に固定し被測定伝送路近傍の磁界を測定し、
測定された磁界を電圧に変換し、前記電圧の波形から各
周波数成分毎の被測定伝送路上の電流位相を例えば−１
８０゜から＋１８０゜の範囲で求め、被測定伝送路上の
位置に対する前記電流位相の分布を表示し、被測定伝送
路上の電流は位相の大きい箇所から位相の小さい箇所へ
流れると判断し、位相の大きい方向に被測定伝送路上の
電流の発生源があると特定することを特徴としている。
【００１７】また、磁界測定箇所として、１つの箇所か
ら測定周波数の１／２波長未満離れた位置に少なくとも
別の測定箇所を１点取り、さらに１／２波長以上３／４
波長未満離れた位置に１点取ることを特徴とする。
ら測定周波数の１／２波長未満離れた位置に少なくとも
別の測定箇所を１点取り、さらに１／２波長以上３／４
波長未満離れた位置に１点取ることを特徴とする。
【００１８】次に本発明の作用を説明する。
【００１９】図１７に示すケーブル長ｌ、その特性イン
ピーダンスＺ0 の線路の一端に信号源（Ｖg 、Ｚg ）
を接続し、他端に負荷Ｚl を接続したモデルを用いて、
機器１と機器２とを接続するケーブルを流れる高周波電
流の大きさ、位相の特性について考える。Ｖg は信号源
の電圧、Ｚg は信号源の内部インピーダンスを示す。
このとき、ケーブルを流れる電流Ｉ（Ｌ）は式（１）で
表される。
ピーダンスＺ0 の線路の一端に信号源（Ｖg 、Ｚg ）
を接続し、他端に負荷Ｚl を接続したモデルを用いて、
機器１と機器２とを接続するケーブルを流れる高周波電
流の大きさ、位相の特性について考える。Ｖg は信号源
の電圧、Ｚg は信号源の内部インピーダンスを示す。
このとき、ケーブルを流れる電流Ｉ（Ｌ）は式（１）で
表される。
【００２０】
【数１】
【００２１】ただし、Ｚg ＝Ｚ0 とした。γは伝搬定
数であり、Ｌは機器１からの距離を表す変数である。第
１項は信号源からケーブルに伝搬する前進波（入射
波）、第２項は負荷Ｚl からの後進波（反射波）を表し
ている（中島著、森北電気工学シリーズ３ マイクロ波
工学 ｐｐ１２−１３参照）。第２項の（Ｚl −Ｚ
0 ）／（Ｚl ＋Ｚ0 ）は反射係数Γと呼ばれ、Ｚl と
Ｚ0 との大小関係が後進波の大きさを決める要因になっ
ていることを示している。
数であり、Ｌは機器１からの距離を表す変数である。第
１項は信号源からケーブルに伝搬する前進波（入射
波）、第２項は負荷Ｚl からの後進波（反射波）を表し
ている（中島著、森北電気工学シリーズ３ マイクロ波
工学 ｐｐ１２−１３参照）。第２項の（Ｚl −Ｚ
0 ）／（Ｚl ＋Ｚ0 ）は反射係数Γと呼ばれ、Ｚl と
Ｚ0 との大小関係が後進波の大きさを決める要因になっ
ていることを示している。
【００２２】図１８〜２０にＶg ／２Ｚ0 ＝１、ケーブ
ル長ｌ＝１．５ｍ、γ≒ｊβ＝ｊ２πｆ／Ｃ（ただし、
ｆ＝１００ＭＨｚ、Ｃ＝３×１０8 ｍ／ｓ）とし、反射
係数Γを変えた場合のケーブル上の電流分布を示す。
ル長ｌ＝１．５ｍ、γ≒ｊβ＝ｊ２πｆ／Ｃ（ただし、
ｆ＝１００ＭＨｚ、Ｃ＝３×１０8 ｍ／ｓ）とし、反射
係数Γを変えた場合のケーブル上の電流分布を示す。
【００２３】図１８は反射係数Γ＝０の場合の電流分布
である。実線が電流の大きさ（振幅）｜Ｉ（Ｌ）｜の分
布、破線が位相の分布である。この条件では上式の第２
項がゼロとなるため、前進波のみが存在する。このと
き、ケーブル上の電流の大きさは場所によらず一定値
で、位相は伝搬方向に向かって遅れる。
である。実線が電流の大きさ（振幅）｜Ｉ（Ｌ）｜の分
布、破線が位相の分布である。この条件では上式の第２
項がゼロとなるため、前進波のみが存在する。このと
き、ケーブル上の電流の大きさは場所によらず一定値
で、位相は伝搬方向に向かって遅れる。
【００２４】図１９は反射係数Γが−０．５の場合の電
流分布である。この条件では、後進波があるため、電流
の大きさは場所によって異なる。位相は先と同様、伝搬
方向に向かって遅れるが、特に、大きさが最小となる位
置で大きく遅れる。
流分布である。この条件では、後進波があるため、電流
の大きさは場所によって異なる。位相は先と同様、伝搬
方向に向かって遅れるが、特に、大きさが最小となる位
置で大きく遅れる。
【００２５】図２０は反射係数Γが−１の場合の電流分
布である。この条件では、前進波と後進波との大きさが
等しいため、逆位相で合成される位置で、ここではケー
ブル両端で、電流の大きさが２倍となる。位相は電流の
大きさが最小となる位置で１８０度遅れ、それ以外の点
では一定となる。
布である。この条件では、前進波と後進波との大きさが
等しいため、逆位相で合成される位置で、ここではケー
ブル両端で、電流の大きさが２倍となる。位相は電流の
大きさが最小となる位置で１８０度遅れ、それ以外の点
では一定となる。
【００２６】以上の結果から、ケーブル上の電流の位相
分布は、終端の条件によらず、信号源から終端側に向か
って遅れることがわかる。したがって、各周波数成分に
ついてケーブル電流の位相分布を測定し、位相の遅れる
方向を見つけだせば、その周波数成分における発生源が
ケーブルのどちら側の機器であるかを判別することがで
きる。
分布は、終端の条件によらず、信号源から終端側に向か
って遅れることがわかる。したがって、各周波数成分に
ついてケーブル電流の位相分布を測定し、位相の遅れる
方向を見つけだせば、その周波数成分における発生源が
ケーブルのどちら側の機器であるかを判別することがで
きる。
【００２７】ただし、図２０に示すように反射係数Γが
−１の場合や１の場合、ケーブル上の２点間の位相は同
じ場合がある。図２０の例では、０〜０．７５ｍ、０．
７５〜１．５ｍの範囲に相当する。ケーブル上の２点間
で位相が変わらない範囲は１／２波長に相当する。その
理由は、位相が１８０度変化する位置が、その大きさが
最小になる位置で、この位置が１／２波長ごとに現れる
ためである。したがって、位相を１／２波長未満離れた
位置で測定し、位相変化がない場合には、さらに１／２
波長から３／４波長未満離れた位置で測定すれば、必ず
位相の遅れる方向が判別できることを意味する。
−１の場合や１の場合、ケーブル上の２点間の位相は同
じ場合がある。図２０の例では、０〜０．７５ｍ、０．
７５〜１．５ｍの範囲に相当する。ケーブル上の２点間
で位相が変わらない範囲は１／２波長に相当する。その
理由は、位相が１８０度変化する位置が、その大きさが
最小になる位置で、この位置が１／２波長ごとに現れる
ためである。したがって、位相を１／２波長未満離れた
位置で測定し、位相変化がない場合には、さらに１／２
波長から３／４波長未満離れた位置で測定すれば、必ず
位相の遅れる方向が判別できることを意味する。
【００２８】また、反射係数が−１や１の場合、理想的
には矢印で示した位置で位相が１８０度急激に変化す
る。そのため、１８０度と−１８０度とを区別しづら
い。しかし、実際の系で反射係数が厳密に−１または１
になることは少ないため、その位相変化点で短い間隔で
位相分布を測定すれば、位相の進み／遅れを判別するこ
とができる。
には矢印で示した位置で位相が１８０度急激に変化す
る。そのため、１８０度と−１８０度とを区別しづら
い。しかし、実際の系で反射係数が厳密に−１または１
になることは少ないため、その位相変化点で短い間隔で
位相分布を測定すれば、位相の進み／遅れを判別するこ
とができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】図１を用いて、第１の実施の形態
である電流分布測定装置１の構成を説明する。
である電流分布測定装置１の構成を説明する。
【００３０】本装置１は、ループアンテナ２、３と、オ
シロスコープ４と、情報処理装置５とで構成されてい
る。ループアンテナ２はオシロスコープ４のトリガ入力
につながり、ループアンテナ３はその受信入力につなが
る。
シロスコープ４と、情報処理装置５とで構成されてい
る。ループアンテナ２はオシロスコープ４のトリガ入力
につながり、ループアンテナ３はその受信入力につなが
る。
【００３１】次に、本発明の装置１を用いて、装置Ａ６
と装置Ｂ７とをつないだ被測定ケーブル８上の電流位相
分布を測定する方法を説明する。ループアンテナ２，３
は、そのループ面とケーブル８とが同一平面上にくるよ
うに配置する。この配置により、ループアンテナ２，３
はケーブル８を流れる電流がそのケーブル周囲に作る磁
界成分のみを受信する。アンテナ２を固定し、アンテナ
２からのトリガ信号にあわせて、アンテナ３をケーブル
に沿って掃引しながらケーブル上の各点でのアンテナ３
出力電圧波形を測定する。この出力電圧波形は、ケーブ
ル８上のどの測定点においても同一タイミングで測定さ
れる。各測定点での電圧波形を情報処理装置５に取り込
み、フーリエ変換し、各周波数成分における電流位相分
布を求める。
と装置Ｂ７とをつないだ被測定ケーブル８上の電流位相
分布を測定する方法を説明する。ループアンテナ２，３
は、そのループ面とケーブル８とが同一平面上にくるよ
うに配置する。この配置により、ループアンテナ２，３
はケーブル８を流れる電流がそのケーブル周囲に作る磁
界成分のみを受信する。アンテナ２を固定し、アンテナ
２からのトリガ信号にあわせて、アンテナ３をケーブル
に沿って掃引しながらケーブル上の各点でのアンテナ３
出力電圧波形を測定する。この出力電圧波形は、ケーブ
ル８上のどの測定点においても同一タイミングで測定さ
れる。各測定点での電圧波形を情報処理装置５に取り込
み、フーリエ変換し、各周波数成分における電流位相分
布を求める。
【００３２】次に、図２のフローチャートを用いて、情
報処理装置５内での処理を説明する。まず、ある測定点
ｎでのアンテナ３の出力電圧波形をオシロスコープ４か
ら情報処理装置５内に取り込む。その波形をフーリエ変
換し各周波数成分における位相データθｎ（ｆ）を求め
る。この処理を、ループプローブ３をケーブルに沿って
掃引しながら測定点の数Ｎだけ繰り返す。つぎに周波数
を決め、その周波数においてケーブル上の位相分布特性
を表示する。位相が装置Ａから装置Ｂに向かって遅れて
いる場合、言い換えれば、位相の傾きが装置Ａから装置
Ｂに向かってマイナス方向ならば、装置Ａを発生源と判
断する。逆に、位相が装置Ａから装置Ｂに向かって進ん
でいる場合には装置Ｂを発生源と判断する。その後は、
データのＳＡＶＥ、グラフのプリント、表示する周波数
を変更する手順をもつ。
報処理装置５内での処理を説明する。まず、ある測定点
ｎでのアンテナ３の出力電圧波形をオシロスコープ４か
ら情報処理装置５内に取り込む。その波形をフーリエ変
換し各周波数成分における位相データθｎ（ｆ）を求め
る。この処理を、ループプローブ３をケーブルに沿って
掃引しながら測定点の数Ｎだけ繰り返す。つぎに周波数
を決め、その周波数においてケーブル上の位相分布特性
を表示する。位相が装置Ａから装置Ｂに向かって遅れて
いる場合、言い換えれば、位相の傾きが装置Ａから装置
Ｂに向かってマイナス方向ならば、装置Ａを発生源と判
断する。逆に、位相が装置Ａから装置Ｂに向かって進ん
でいる場合には装置Ｂを発生源と判断する。その後は、
データのＳＡＶＥ、グラフのプリント、表示する周波数
を変更する手順をもつ。
【００３３】次に、測定時間の短縮を目的とした第２の
実施の形態を説明する。図３にその構成９を示す。第１
の実施の形態で示したループアンテナ３の代わりに、複
数のループアンテナのアレイ１０を用い、さらに、これ
らアンテナアレイ１０の出力とオシロスコープ４との間
にアンテナを選択するスイッチ１１を設けている。ここ
で、アンテナアレイ１０からスイッチ１１を介して、オ
シロスコープ４の受信入力端子までの電気長は、すべて
のアンテナで同じにする。これは、アンテナアレイ１０
すべての出力電圧波形をループアンテナ２のトリガと同
じタイミングで測定するためである。アンテナアレイ１
０をスイッチ１１で選択することで、ループアンテナ３
を掃引する方法に比べ短時間で分布測定が完了する。本
実施の形態で、情報処理装置５内での処理は、第１の実
施の形態と同様の方法を用いればよい。
実施の形態を説明する。図３にその構成９を示す。第１
の実施の形態で示したループアンテナ３の代わりに、複
数のループアンテナのアレイ１０を用い、さらに、これ
らアンテナアレイ１０の出力とオシロスコープ４との間
にアンテナを選択するスイッチ１１を設けている。ここ
で、アンテナアレイ１０からスイッチ１１を介して、オ
シロスコープ４の受信入力端子までの電気長は、すべて
のアンテナで同じにする。これは、アンテナアレイ１０
すべての出力電圧波形をループアンテナ２のトリガと同
じタイミングで測定するためである。アンテナアレイ１
０をスイッチ１１で選択することで、ループアンテナ３
を掃引する方法に比べ短時間で分布測定が完了する。本
実施の形態で、情報処理装置５内での処理は、第１の実
施の形態と同様の方法を用いればよい。
【００３４】図４，５を用いて第３の実施の形態を示
す。第２の実施の形態で用いたループアンテナアレイ１
０の代わりに、ケースＡ１３とケースＢ１４と、それら
を接続するひんじ１５と、ケースＢ１４に埋め込んだル
ープアンテナアレイ１０とで構成した分布測定治具１２
を用いている。ケースＡ１３とケースＢ１４とは、ケー
ブルを固定し、かつ、ケーブルとループアンテナとの向
きや距離を固定する役目を果たす。ケースＡ１３とケー
スＢ１４との材料は、ケーブル周囲の電磁界を乱さない
比誘電率と比透磁率の小さいものを用いる。たとえば、
テフロン材やアクリル材を用いればよい。ケースＢ１４
に埋め込んだループアンテナアレイ１０としては、図２
４に示したループアンテナや、これをプリント回路基板
上にアレイ状に形成したものを用いてもよい。本実施の
形態で、情報処理装置５内での処理は、第１の実施の形
態と同様の方法を用いればよい。
す。第２の実施の形態で用いたループアンテナアレイ１
０の代わりに、ケースＡ１３とケースＢ１４と、それら
を接続するひんじ１５と、ケースＢ１４に埋め込んだル
ープアンテナアレイ１０とで構成した分布測定治具１２
を用いている。ケースＡ１３とケースＢ１４とは、ケー
ブルを固定し、かつ、ケーブルとループアンテナとの向
きや距離を固定する役目を果たす。ケースＡ１３とケー
スＢ１４との材料は、ケーブル周囲の電磁界を乱さない
比誘電率と比透磁率の小さいものを用いる。たとえば、
テフロン材やアクリル材を用いればよい。ケースＢ１４
に埋め込んだループアンテナアレイ１０としては、図２
４に示したループアンテナや、これをプリント回路基板
上にアレイ状に形成したものを用いてもよい。本実施の
形態で、情報処理装置５内での処理は、第１の実施の形
態と同様の方法を用いればよい。
【００３５】他の実施の形態として、図６に示すように
第１の実施の形態に用いたループアンテナ２，３の代わ
りに電流プローブ１８，１９を用いてもよい。また、図
７に示すように第２の実施の形態に用いたループアンテ
ナ２，ループアンテナアレイ１０の代わりに、それぞれ
電流プローブ１８，電流プローブアレイ２１を用いても
よい。この場合も、電流プローブアレイ２１からスイッ
チ１１を介してオシロスコープ４までの電気長は、各プ
ローブとも同じとする。
第１の実施の形態に用いたループアンテナ２，３の代わ
りに電流プローブ１８，１９を用いてもよい。また、図
７に示すように第２の実施の形態に用いたループアンテ
ナ２，ループアンテナアレイ１０の代わりに、それぞれ
電流プローブ１８，電流プローブアレイ２１を用いても
よい。この場合も、電流プローブアレイ２１からスイッ
チ１１を介してオシロスコープ４までの電気長は、各プ
ローブとも同じとする。
【００３６】上記実施の形態では、ケーブル上の各測定
位置での位相をオシロスコープ４で測定した。このオシ
ロスコープの代わりにネットワークアナライザやリアル
タイム・スペクトラムアナライザ、また、被測定ケーブ
ル上の信号が単一の正弦波の場合にはベクトルボルトメ
ータを用いてもよい。以下、各計測器を用いる場合の実
施の形態を説明する。
位置での位相をオシロスコープ４で測定した。このオシ
ロスコープの代わりにネットワークアナライザやリアル
タイム・スペクトラムアナライザ、また、被測定ケーブ
ル上の信号が単一の正弦波の場合にはベクトルボルトメ
ータを用いてもよい。以下、各計測器を用いる場合の実
施の形態を説明する。
【００３７】図８，９を用いて、ネットワークアナライ
ザを用いる場合の実施の形態を示す。図８は、ネットワ
ークアナライザ２２の外観図である。Ｓ端子２３は信号
源出力、Ｒ端子２４、Ａ端子２５、Ｂ端子２６はそれぞ
れ受信入力である。この計測器ではＡ／ＲおよびＢ／Ｒ
の振幅と位相との周波数特性を表示することができる
（たとえば、Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋｅｒ製 ＨＰ３
５７７Ｂ ＮｅｗｏｒｋＡｎａｌｙｚｅｒ Ｏｐｅｒａ
ｔｉｎｇ Ｍａｎｕａｌ参照）。したがって、先に示し
た本発明の実施の形態として用いる場合には、トリガ信
号を取るために用いていたループアンテナ２および電流
プローブ１８をＲ端子２４に接続し、ループアンテナ
３、電流プローブ１９、または、スイッチ１１の出力を
Ａ端子２５またはＢ端子２６に接続すればよい。
ザを用いる場合の実施の形態を示す。図８は、ネットワ
ークアナライザ２２の外観図である。Ｓ端子２３は信号
源出力、Ｒ端子２４、Ａ端子２５、Ｂ端子２６はそれぞ
れ受信入力である。この計測器ではＡ／ＲおよびＢ／Ｒ
の振幅と位相との周波数特性を表示することができる
（たとえば、Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋｅｒ製 ＨＰ３
５７７Ｂ ＮｅｗｏｒｋＡｎａｌｙｚｅｒ Ｏｐｅｒａ
ｔｉｎｇ Ｍａｎｕａｌ参照）。したがって、先に示し
た本発明の実施の形態として用いる場合には、トリガ信
号を取るために用いていたループアンテナ２および電流
プローブ１８をＲ端子２４に接続し、ループアンテナ
３、電流プローブ１９、または、スイッチ１１の出力を
Ａ端子２５またはＢ端子２６に接続すればよい。
【００３８】図９のフローチャートを用いて、第１の実
施の形態（図１参照）にネットワークアナライザを用い
た場合の、情報処理装置５での処理を説明する。ここで
は、ループアンテナ２をＲ端子２４、ループアンテナ３
をＡ端子２５に接続した場合について説明する。ループ
プローブ２を固定し、ネットワークアナライザ２２で測
定した、ケーブル上のある測定点ｎでの、ループアンテ
ナ２−ループアンテナ３間の位相差−周波数特性データ
θｎ（ｆ）を情報処理装置５内に取り込む。この処理
を、ループプローブ３をケーブルに沿って掃引しながら
測定点の数Ｎだけ繰り返す。つぎに周波数を決め、その
周波数においてケーブル上の電流位相分布特性を表示す
る。位相が装置Ａから装置Ｂに向かって遅れていれば装
置Ａを発生源、装置Ａから装置Ｂに向かって進んでいれ
ば装置Ｂを発生源と判断する。その後は、データのＳＡ
ＶＥ、グラフのプリント、表示する周波数を変更する手
順をもつ。
施の形態（図１参照）にネットワークアナライザを用い
た場合の、情報処理装置５での処理を説明する。ここで
は、ループアンテナ２をＲ端子２４、ループアンテナ３
をＡ端子２５に接続した場合について説明する。ループ
プローブ２を固定し、ネットワークアナライザ２２で測
定した、ケーブル上のある測定点ｎでの、ループアンテ
ナ２−ループアンテナ３間の位相差−周波数特性データ
θｎ（ｆ）を情報処理装置５内に取り込む。この処理
を、ループプローブ３をケーブルに沿って掃引しながら
測定点の数Ｎだけ繰り返す。つぎに周波数を決め、その
周波数においてケーブル上の電流位相分布特性を表示す
る。位相が装置Ａから装置Ｂに向かって遅れていれば装
置Ａを発生源、装置Ａから装置Ｂに向かって進んでいれ
ば装置Ｂを発生源と判断する。その後は、データのＳＡ
ＶＥ、グラフのプリント、表示する周波数を変更する手
順をもつ。
【００３９】つぎに、オシロスコープ４の代わりにリア
ルタイム・スペクトラムアナライザを用いる場合の実施
の形態を示す。リアルタイム・スペクトラムアナライザ
とは、オシロスコープのように電圧の時間軸波形を測定
し、それを計測器の内部でフーリエ変換して周波数スペ
クトルを求める装置である。そのため、ある周波数バン
ド幅のフィルタを掃引しながら周波数特性を測定する、
一般的なスペクトラムアナライザとは異なり、トリガ端
子をもち、同じタイミングでアンテナ３出力電圧の位相
成分の周波数特性を直接測定することができる（ソニー
・テクトロニクス社 ３０５６／３０６６型 リアルタ
イム・スペクトラムアナライザ ユーザ・マニュアル
Ｐ．３−３２参照）。本発明の実施の形態として用いる
には、ループアンテナ２および電流プローブ１８をこの
トリガに接続し、ループアンテナ３、電流プローブ１
９、または、スイッチ１１の出力を入力端子に接続すれ
ばよい。
ルタイム・スペクトラムアナライザを用いる場合の実施
の形態を示す。リアルタイム・スペクトラムアナライザ
とは、オシロスコープのように電圧の時間軸波形を測定
し、それを計測器の内部でフーリエ変換して周波数スペ
クトルを求める装置である。そのため、ある周波数バン
ド幅のフィルタを掃引しながら周波数特性を測定する、
一般的なスペクトラムアナライザとは異なり、トリガ端
子をもち、同じタイミングでアンテナ３出力電圧の位相
成分の周波数特性を直接測定することができる（ソニー
・テクトロニクス社 ３０５６／３０６６型 リアルタ
イム・スペクトラムアナライザ ユーザ・マニュアル
Ｐ．３−３２参照）。本発明の実施の形態として用いる
には、ループアンテナ２および電流プローブ１８をこの
トリガに接続し、ループアンテナ３、電流プローブ１
９、または、スイッチ１１の出力を入力端子に接続すれ
ばよい。
【００４０】図１０のフローチャートを用いて、第１の
実施の形態（図１参照）にリアルタイム・スペクトラム
アナライザを用いた場合の、情報処理装置５での処理を
説明する。まず、ループアンテナ２の出力電圧をトリガ
信号としながら、ケーブル上のある測定点ｎでの、アン
テナ３出力電圧位相−周波数特性θｎ（ｆ）を情報処理
装置５内に取り込む。この処理を、ループプローブ３を
ケーブルに沿って掃引しながら測定点の数Ｎだけ繰り返
す。つぎに周波数を決め、その周波数においてケーブル
上の電流位相分布特性を表示する。位相が装置Ａから装
置Ｂに向かって遅れていれば装置Ａを発生源、装置Ａか
ら装置Ｂに向かって進んでいれば装置Ｂを発生源と判断
する。その後は、データのＳＡＶＥ、グラフのプリン
ト、表示する周波数を変更する手順をもつ。
実施の形態（図１参照）にリアルタイム・スペクトラム
アナライザを用いた場合の、情報処理装置５での処理を
説明する。まず、ループアンテナ２の出力電圧をトリガ
信号としながら、ケーブル上のある測定点ｎでの、アン
テナ３出力電圧位相−周波数特性θｎ（ｆ）を情報処理
装置５内に取り込む。この処理を、ループプローブ３を
ケーブルに沿って掃引しながら測定点の数Ｎだけ繰り返
す。つぎに周波数を決め、その周波数においてケーブル
上の電流位相分布特性を表示する。位相が装置Ａから装
置Ｂに向かって遅れていれば装置Ａを発生源、装置Ａか
ら装置Ｂに向かって進んでいれば装置Ｂを発生源と判断
する。その後は、データのＳＡＶＥ、グラフのプリン
ト、表示する周波数を変更する手順をもつ。
【００４１】つぎに、ベクトルボルトメータを用いる場
合の実施の形態を示す。ベクトルボルトメータとは、単
一正弦波電流（単一周波数電流）が伝送する線路の２点
間の位相差を測定する装置である。本発明の実施の形態
として用いる場合には、ループアンテナ２および電流プ
ローブ１８を入力端子１に接続し、ループアンテナ３、
電流プローブ１９、または、スイッチ１１の出力をもう
一方の入力端子２に接続すればよい。
合の実施の形態を示す。ベクトルボルトメータとは、単
一正弦波電流（単一周波数電流）が伝送する線路の２点
間の位相差を測定する装置である。本発明の実施の形態
として用いる場合には、ループアンテナ２および電流プ
ローブ１８を入力端子１に接続し、ループアンテナ３、
電流プローブ１９、または、スイッチ１１の出力をもう
一方の入力端子２に接続すればよい。
【００４２】図１１のフローチャートを用いて、第１の
実施の形態にベクトルボルトメータを用いた場合の、情
報処理装置５での処理を説明する。まず、入力端子１に
接続したループアンテナ２と入力端子２に接続したルー
プアンテナ３とを用いて、ケーブル上のある２点間の位
相差を測定し、その位相差データθｎを情報処理装置５
内に取り込む。この処理を、ループプローブ３をケーブ
ルに沿って掃引しながら測定点の数Ｎだけ繰り返す。つ
ぎにケーブル上の電流位相分布特性を表示する。位相が
装置Ａから装置Ｂに向かって遅れていれば装置Ａを発生
源、装置Ａから装置Ｂに向かって進んでいれば装置Ｂを
発生源と判断する。その後は、データのＳＡＶＥ、グラ
フのプリント、表示する周波数を変更する手順をもつ。
実施の形態にベクトルボルトメータを用いた場合の、情
報処理装置５での処理を説明する。まず、入力端子１に
接続したループアンテナ２と入力端子２に接続したルー
プアンテナ３とを用いて、ケーブル上のある２点間の位
相差を測定し、その位相差データθｎを情報処理装置５
内に取り込む。この処理を、ループプローブ３をケーブ
ルに沿って掃引しながら測定点の数Ｎだけ繰り返す。つ
ぎにケーブル上の電流位相分布特性を表示する。位相が
装置Ａから装置Ｂに向かって遅れていれば装置Ａを発生
源、装置Ａから装置Ｂに向かって進んでいれば装置Ｂを
発生源と判断する。その後は、データのＳＡＶＥ、グラ
フのプリント、表示する周波数を変更する手順をもつ。
【００４３】最後に、ケーブル上の測定点間隔の条件に
ついて述べる。１つ目の測定点１から測定周波数の１／
２波長未満離れた位置に少なくとも１点、１／２波長以
上３／４波長未満離れた位置に少なくとも測定点を取
る。１つ目の測定点１から１／２波長未満離れた位置に
測定点２を取れば、前進波と後進波との大きさが等しい
反射係数｜Γ｜＝１の場合を除き、位相の進み、遅れが
判断できる。さらに、１／２波長以上３／４波長未満離
れた位置に測定点３を取れば、反射係数｜Γ｜＝１の場
合においても位相の進み、遅れが判断できる。
ついて述べる。１つ目の測定点１から測定周波数の１／
２波長未満離れた位置に少なくとも１点、１／２波長以
上３／４波長未満離れた位置に少なくとも測定点を取
る。１つ目の測定点１から１／２波長未満離れた位置に
測定点２を取れば、前進波と後進波との大きさが等しい
反射係数｜Γ｜＝１の場合を除き、位相の進み、遅れが
判断できる。さらに、１／２波長以上３／４波長未満離
れた位置に測定点３を取れば、反射係数｜Γ｜＝１の場
合においても位相の進み、遅れが判断できる。
【００４４】つぎに、第１の実施の形態を用いて、ケー
ブル上の電流位相分布を実際に測定した例を示す。ルー
ププローブ２，３としては、図２４に示した構造の直径
１０ｍｍのループアンテナを用いた。オシロスコープ４
としては、２６．５ＧＨｚ帯域のデジタイジング・オシ
ロスコープを用いた。情報処理装置５としては、パーソ
ナルコンピュータを用いた。
ブル上の電流位相分布を実際に測定した例を示す。ルー
ププローブ２，３としては、図２４に示した構造の直径
１０ｍｍのループアンテナを用いた。オシロスコープ４
としては、２６．５ＧＨｚ帯域のデジタイジング・オシ
ロスコープを用いた。情報処理装置５としては、パーソ
ナルコンピュータを用いた。
【００４５】図１２にケーブル上の電流を測定した系の
外観図を示す。送信側基板Ａ３０と受信側基板Ｂ３１と
を、シールドケーブル３２で接続したものである。各基
板とケーブルとは、コネクタ３３および３４を介して接
続されている。図１３に送信側基板Ａ３０、図１４に受
信側基板Ｂ３１を示す。各基板は、信号層−グランド層
−電源層−信号層の４層で構成されている。基板材はガ
ラスエポキシ樹脂である。各基板の大きさはともに１８
０ｍｍ×９０ｍｍ×１．６ｍｍである。送信側基板Ａ３
０では、その第１層信号層に、水晶発振器３５（４０Ｍ
Ｈｚ）、ＩＣ３６（ＨＣ２４４）、コネクタ３３（２６
ピン）、４本の信号配線３７で回路を構成している。Ｉ
Ｃ３６は４回路駆動した。受信側基板Ｂ３１では、その
第１層に、コネクタ３４と整合回路３８とＩＣ３９（Ｈ
Ｃ２４４）と４本の信号配線４０とで回路を構成してい
る。整合回路３８は、電源−信号配線間にＲ１、信号配
線−グランド間にＲ２の抵抗をつけ、Ｒ１・Ｒ２／（Ｒ
１＋Ｒ２）が信号配線４０の特性インピーダンスとなる
ような回路である。ここでは、特性インピーダンスは１
００オームであった。
外観図を示す。送信側基板Ａ３０と受信側基板Ｂ３１と
を、シールドケーブル３２で接続したものである。各基
板とケーブルとは、コネクタ３３および３４を介して接
続されている。図１３に送信側基板Ａ３０、図１４に受
信側基板Ｂ３１を示す。各基板は、信号層−グランド層
−電源層−信号層の４層で構成されている。基板材はガ
ラスエポキシ樹脂である。各基板の大きさはともに１８
０ｍｍ×９０ｍｍ×１．６ｍｍである。送信側基板Ａ３
０では、その第１層信号層に、水晶発振器３５（４０Ｍ
Ｈｚ）、ＩＣ３６（ＨＣ２４４）、コネクタ３３（２６
ピン）、４本の信号配線３７で回路を構成している。Ｉ
Ｃ３６は４回路駆動した。受信側基板Ｂ３１では、その
第１層に、コネクタ３４と整合回路３８とＩＣ３９（Ｈ
Ｃ２４４）と４本の信号配線４０とで回路を構成してい
る。整合回路３８は、電源−信号配線間にＲ１、信号配
線−グランド間にＲ２の抵抗をつけ、Ｒ１・Ｒ２／（Ｒ
１＋Ｒ２）が信号配線４０の特性インピーダンスとなる
ような回路である。ここでは、特性インピーダンスは１
００オームであった。
【００４６】シールドケーブル３２としては、長さが１
ｍ、信号線が２６本、外皮のシールドが編組のものを用
いた。
ｍ、信号線が２６本、外皮のシールドが編組のものを用
いた。
【００４７】図１５、図１６にケーブル上の電流の、大
きさの分布と位相の分布の測定結果を示す。４０ＭＨｚ
の水晶発振器を用いているので、４０ＭＨｚ成分、８０
ＭＨｚ成分、１２０ＭＨｚ成分を示す。それぞれを、実
線、破線、点線で示す。これらの特性はループアンテナ
３の中心からケーブル３２中心線までの距離を１ｃｍ一
定とし、基板Ａ３０から基板Ｂ３１に向かって１０ｃｍ
ピッチで測定したものである。
きさの分布と位相の分布の測定結果を示す。４０ＭＨｚ
の水晶発振器を用いているので、４０ＭＨｚ成分、８０
ＭＨｚ成分、１２０ＭＨｚ成分を示す。それぞれを、実
線、破線、点線で示す。これらの特性はループアンテナ
３の中心からケーブル３２中心線までの距離を１ｃｍ一
定とし、基板Ａ３０から基板Ｂ３１に向かって１０ｃｍ
ピッチで測定したものである。
【００４８】図１５で縦軸はループアンテナ３の出力電
圧値、横軸は測定位置である。このループアンテナ３出
力電圧はアンテナの受信磁界やケーブル上の電流と比例
関係にあるので、電流と考えてよい。４０ＭＨｚと１２
０ＭＨｚとで電流の大きさは、ケーブル両端で最大とな
り、中心付近で最小となった。８０ＭＨｚの大きさはそ
の逆の特性になっている。この結果からは、基板Ａと基
板Ｂのどちらが発生源なのか判断できない。ただし、基
板Ａ３０に水晶発振器があるため、従来なら、ここで取
り上げた周波数すべてについて基板Ａ３０からの電流と
判断していた。
圧値、横軸は測定位置である。このループアンテナ３出
力電圧はアンテナの受信磁界やケーブル上の電流と比例
関係にあるので、電流と考えてよい。４０ＭＨｚと１２
０ＭＨｚとで電流の大きさは、ケーブル両端で最大とな
り、中心付近で最小となった。８０ＭＨｚの大きさはそ
の逆の特性になっている。この結果からは、基板Ａと基
板Ｂのどちらが発生源なのか判断できない。ただし、基
板Ａ３０に水晶発振器があるため、従来なら、ここで取
り上げた周波数すべてについて基板Ａ３０からの電流と
判断していた。
【００４９】図１６で縦軸はループアンテナの出力電圧
の位相、横軸は測定位置である。この位相も電流の位相
に相対的に一致する。４０ＭＨｚ成分と８０ＭＨｚ成分
とでは、基板Ａ３０側から基板Ｂ３１に向かって位相が
遅れている。逆に、１２０ＭＨｚ成分では位相が進んで
いる。この結果から、４０ＭＨｚ成分、８０ＭＨｚ成分
の電流は基板Ａ３０が発生源であり、１２０ＭＨｚ成分
は基板Ｂ３１が発生源であることがわかる。
の位相、横軸は測定位置である。この位相も電流の位相
に相対的に一致する。４０ＭＨｚ成分と８０ＭＨｚ成分
とでは、基板Ａ３０側から基板Ｂ３１に向かって位相が
遅れている。逆に、１２０ＭＨｚ成分では位相が進んで
いる。この結果から、４０ＭＨｚ成分、８０ＭＨｚ成分
の電流は基板Ａ３０が発生源であり、１２０ＭＨｚ成分
は基板Ｂ３１が発生源であることがわかる。
【００５０】１２０ＭＨｚ成分は、基板Ａ３０から基板
Ｂ３１に信号配線を介して流れる電流以外に、基板Ｂ３
１の電源層−グランド層間ノイズがケーブル外皮のシー
ルドに電流を誘導したため、発生したものと考える。こ
のような発生源がわかりにくい電流が、電子機器からの
不要電磁波の原因となっており、放射抑制対策を難しく
している。
Ｂ３１に信号配線を介して流れる電流以外に、基板Ｂ３
１の電源層−グランド層間ノイズがケーブル外皮のシー
ルドに電流を誘導したため、発生したものと考える。こ
のような発生源がわかりにくい電流が、電子機器からの
不要電磁波の原因となっており、放射抑制対策を難しく
している。
【００５１】以上、ケーブル上の電流位相分布を測定す
る装置の構成や電流発生源を特定する方法について述べ
た。ここでは、被測定物としてケーブルを例に挙げた
が、本発明はケーブルに限定されるものではなく、たと
えばプリント回路基板上の配線のような伝送路全般に用
いることができる。
る装置の構成や電流発生源を特定する方法について述べ
た。ここでは、被測定物としてケーブルを例に挙げた
が、本発明はケーブルに限定されるものではなく、たと
えばプリント回路基板上の配線のような伝送路全般に用
いることができる。
【００５２】
【発明の効果】本発明による電流位相分布の測定装置や
電流発生源特定方法を用いることで、ケーブルに流れる
電流がその両端につながる電子機器のどちらから流れる
ものか判断することができる。これにより、電子機器か
ら放射される不要電磁波の原因である高周波電流の発生
源を見つけだすことができ、放射抑制対策が簡単にな
る。さらに、放射の原因となる電流の発生メカニズム解
析にも役立つ。
電流発生源特定方法を用いることで、ケーブルに流れる
電流がその両端につながる電子機器のどちらから流れる
ものか判断することができる。これにより、電子機器か
ら放射される不要電磁波の原因である高周波電流の発生
源を見つけだすことができ、放射抑制対策が簡単にな
る。さらに、放射の原因となる電流の発生メカニズム解
析にも役立つ。
【図１】本発明の、第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明の、第１の実施の形態を示すフローチャ
ート。
ート。
【図３】本発明の、第２の実施の形態を示す構成図。
【図４】本発明の、第３の実施の形態を示す斜視図。
【図５】本発明の、第３の実施の形態を示す構成図。
【図６】本発明の、第４の実施の形態を示す構成図。
【図７】本発明の、第５の実施の形態を示す構成図。
【図８】本発明の実施の形態に用いるネットワークアナ
ライザ。
ライザ。
【図９】本発明の実施の形態にネットワークアナライザ
を用いる場合のフローチャート。
を用いる場合のフローチャート。
【図１０】本発明の実施の形態にリアルタイム・スペク
トラムアナライザを用いる場合のフローチャート。
トラムアナライザを用いる場合のフローチャート。
【図１１】本発明の実施の形態にベクトルボルトメータ
を用いる場合のフローチャート。
を用いる場合のフローチャート。
【図１２】本発明の実施例に用いた測定系。
【図１３】本発明の実施例に用いた測定系の送信側基
板。
板。
【図１４】本発明の実施例に用いた測定系の受信側基
板。
板。
【図１５】本発明の実施例によるケーブル上電流強度分
布の測定結果。
布の測定結果。
【図１６】本発明の実施例によるケーブル上電流位相分
布の測定結果。
布の測定結果。
【図１７】本発明の作用の説明に用いたケーブルモデ
ル。
ル。
【図１８】反射係数０でのケーブル上電流分布。
【図１９】反射係数−０．５でのケーブル上電流分布。
【図２０】反射係数−１でのケーブル上電流分布。
【図２１】電流プローブを用いた従来例。
【図２２】ループアンテナを用いた従来例。
【図２３】電流プローブの構成図。
【図２４】ループアンテナの構成図。
２、３、１０、５５ ループアンテナ ４ オシロスコープ ５ 情報処理装置 ６、５２ 装置Ａ ７、５３ 装置Ｂ ８、５４ 被測定ケーブル １１ スイッチ １３ ケースＡ １４ ケースＢ １５ ひんじ １６ ループアンテナ１０のコネクタ １８、１９、２１、５０ 電流プローブ ２２ ネットワークアナライザ ２３ Ｓ端子 ２４ Ｒ端子 ２５ Ａ端子 ２６ Ｂ端子 ３０ 基盤Ａ ３１ 基盤Ｂ ３２ シールドケーブル ３３ コネクタＡ ３４ コネクタＢ ３５ 水晶発振器 ３６、３９ ＩＣ ３７、４０ 信号配線 ３８ 整合回路 ５１ スペクトラムアナライザ ５８ セミリジットケーブル ５９ 銅棒 ６０ コネクタ ６１ ケーブル芯線
Claims (24)
- 【請求項１】被測定伝送路近傍の磁界を測定し電圧に変
換する２つ以上のセンサーと、前記センサーの内の１つ
のセンサーと他のセンサーとのそれぞれの出力である電
圧の波形から被測定伝送路２点間の電流の位相を求める
信号処理部とを備えることを特徴とする電流測定装置。 - 【請求項２】被測定伝送路近傍の磁界を測定し電圧に変
換する２つ以上のセンサーと、前記センサーの内の１つ
のセンサーと他のセンサーとのそれぞれの出力である電
圧の波形から被測定伝送路２点間の電流の位相を求める
信号処理部とを備え、位相が遅れる方向に電流が流れて
いると特定することを特徴とする電流測定装置。 - 【請求項３】被測定伝送路近傍の磁界を測定し電圧に変
換する２つのセンサーと、前記センサーからの電圧波形
を測定するオシロスコープとを有し、前記センサーの一
方は被測定伝送路の近傍に固定することが可能でありか
つ前記オシロスコープのトリガ端子に接続され、前記セ
ンサーの他方は被測定伝送路に沿って掃引する事が可能
でありかつ前記オシロスコープの入力端子に接続され、
前記オシロスコープの出力をフーリエ変換することによ
り各周波数成分ごとの被測定伝送路上の電流位相を求め
被測定伝送路上の位置に対する前記電流位相の分布を表
示する情報処理装置とで構成され、位相が遅れる方向に
電流が流れていると特定することを特徴とする電流測定
装置。 - 【請求項４】被測定伝送路近傍の磁界を測定し電圧に変
換する２つのセンサーと、前記センサーからの電圧波形
から電流の位相−周波数特性を測定するネットワークア
ナライザとを有し、前記センサーの一方は被測定伝送路
の近傍に固定することが可能でありかつ前記ネットワー
クアナライザの入力端子１に接続され、前記センサーの
他方は被測定伝送路に沿って掃引する事が可能でありか
つ前記ネットワークアナライザの入力端子２に接続さ
れ、前記ネットワークアナライザの出力から被測定伝送
路上の位置に対する電流位相の分布を表示する情報処理
装置とで構成され、位相が遅れる方向に電流が流れてい
ると特定することを特徴とする電流測定装置。 - 【請求項５】被測定伝送路近傍の磁界を測定し電圧に変
換する２つのセンサーと、前記センサーからの電圧波形
から電流の位相−周波数特性を測定するリアルタイム・
スペクトラムアナライザとを有し、前記センサーの一方
は被測定伝送路の近傍に固定することが可能でありかつ
前記リアルタイム・スペクトラムアナライザのトリガ端
子に接続され、前記センサーの他方は被測定伝送路に沿
って掃引する事が可能でありかつ前記リアルタイム・ス
ペクトラムアナライザの入力端子に接続され、前記リア
ルタイム・スペクトラムアナライザの出力から被測定伝
送路上の位置に対する電流位相の分布を表示する情報処
理装置とで構成され、位相が遅れる方向に電流が流れて
いると特定することを特徴とする電流測定装置。 - 【請求項６】被測定伝送路を流れる単一周波数電流から
発生する被測定伝送路近傍の磁界を測定し電圧に変換す
る２つのセンサーと、前記センサーからの電圧波形から
電流位相を測定するベクトルボルトメータとを有し、前
記センサーの一方は被測定伝送路の近傍に固定すること
が可能でありかつ前記ベクトルボルトメータの入力端子
１に接続され、前記センサーの他方は被測定伝送路に沿
って掃引する事が可能でありかつ前記ベクトルボルトメ
ータの入力端子２に接続され、前記ベクトルボルトメー
タの出力から被測定伝送路上の位置に対する電流位相の
分布を表示する情報処理装置とで構成され、位相が遅れ
る方向に電流が流れていると特定することを特徴とする
電流測定装置。 - 【請求項７】被測定伝送路近傍の磁界を測定し電圧に変
換する３つ以上のセンサーと、前記センサーからの電圧
波形を測定するオシロスコープとを有し、前記センサー
は被測定伝送路の近傍に固定することが可能でありかつ
前記センサーの１つは前記オシロスコープのトリガ端子
に接続され前記センサーの残りはセンサーの出力を選択
するためのスイッチを介し前記残りのセンサー全てから
前記オシロスコープまでの電気長（線路の長さを伝送路
の材質による波長短縮率を考慮して指定された周波数の
波長または位相回転によって表したもの）が等しくなる
ように前記オシロスコープの入力端子に接続され、前記
オシロスコープの出力をフーリエ変換することにより各
周波数成分ごとの被測定伝送路上の電流位相を求め被測
定伝送路上の位置に対する前記電流位相の分布を表示す
る情報処理装置とで構成され、位相が遅れる方向に電流
が流れていると特定することを特徴とする電流測定装
置。 - 【請求項８】被測定伝送路近傍の磁界を測定し電圧に変
換する３つ以上のセンサーと、前記センサーからの電圧
波形から電流の位相−周波数特性を測定するネットワー
クアナライザとを有し、前記センサーは被測定伝送路の
近傍に固定することが可能でありかつ前記センサーの１
つは前記ネットワークアナライザの入力端子１に接続さ
れ前記センサーの残りはセンサーの出力を選択するため
のスイッチを介し前記残りのセンサー全てから前記ネッ
トワークアナライザまでの電気長が等しくなるように前
記ネットワークアナライザの入力端子２に接続され、前
記ネットワークアナライザの出力から被測定伝送路上の
位置に対する電流位相の分布を表示する情報処理装置と
で構成され、位相が遅れる方向に電流が流れていると特
定することを特徴とする電流測定装置。 - 【請求項９】被測定伝送路近傍の磁界を測定し電圧に変
換する３つ以上のセンサーと、前記センサーからの電圧
波形から電流の位相−周波数特性を測定するリアルタイ
ム・スペクトラムアナライザとを有し、前記センサーは
被測定伝送路の近傍に固定することが可能でありかつ前
記センサーの１つは前記リアルタイム・スペクトラムア
ナライザのトリガ端子に接続され前記センサーの残りは
センサーの出力を選択するためのスイッチを介し前記残
りのセンサー全てから前記リアルタイム・スペクトラム
アナライザまでの電気長が等しくなるように前記リアル
タイム・スペクトラムアナライザの入力端子に接続さ
れ、前記リアルタイム・スペクトラムアナライザの出力
から被測定伝送路上の位置に対する電流位相の分布を表
示する情報処理装置とで構成され、位相が遅れる方向に
電流が流れていると特定することを特徴とする電流測定
装置。 - 【請求項１０】被測定伝送路を流れる単一周波数電流か
ら発生する被測定伝送路近傍の磁界を測定し電圧に変換
する３つ以上のセンサーと、前記センサーからの電圧波
形から電流位相を測定するベクトルボルトメータとを有
し、前記センサーは被測定伝送路の近傍に固定すること
が可能でありかつ前記センサーの１つは前記ベクトルボ
ルトメータの入力端子１に接続され前記センサーの残り
はセンサーの出力を選択するためのスイッチを介し前記
残りのセンサー全てから前記ベクトルボルトメータまで
の電気長が等しくなるように前記ベクトルボルトメータ
の入力端子２に接続され、前記ベクトルボルトメータの
出力から被測定伝送路上の位置に対する電流位相の分布
を表示する情報処理装置とで構成され、位相が遅れる方
向に電流が流れていると特定することを特徴とする電流
測定装置。 - 【請求項１１】センサーとしてループアンテナを用いた
請求項１〜１０のいずれかに記載の電流測定装置。 - 【請求項１２】センサーとして電流プローブを用いた請
求項１〜１０のいずれかに記載の電流測定装置。 - 【請求項１３】伝送路がケーブルである請求項１〜１２
のいずれかに記載の電流測定装置。 - 【請求項１４】伝送路が基板上の配線である請求項１〜
１１のいずれかに記載の電流測定装置。 - 【請求項１５】センサーとしてループアンテナを用い、
伝送路がケーブルであり、電磁界を乱しにくい材料で構
成されたケースに前記ループアンテナを収納し、つねに
ループアンテナのループ面と被測定ケーブルとが同一平
面上に配置されることを特徴とする請求項７〜１０のい
ずれかに記載の電流測定装置。 - 【請求項１６】ケースの材料としてテフロン材またはア
クリル材を用いた請求項１５記載の電流測定装置。 - 【請求項１７】被測定伝送路近傍の磁界を２ヶ所以上で
測定し電圧値に変換し、前記各測定箇所における電流位
相を求め、位相が遅れる方向に電流が流れていると特定
することを特徴とする電流測定方法。 - 【請求項１８】被測定伝送路近傍の磁界を測定するため
のセンサーを２つ用い、前記センサーの一方を被測定伝
送路近傍に固定し他方を被測定伝送路に沿って掃引する
ことにより被測定伝送路近傍の磁界を測定し、測定され
た磁界を電圧に変換し、前記電圧の波形から各周波数成
分毎の被測定伝送路上の電流位相を求め、被測定伝送路
上の位置に対する前記電流位相の分布を表示し、位相の
遅れる方向に電流が流れていると特定することを特徴と
する電流測定方法。 - 【請求項１９】被測定伝送路近傍の磁界を測定するため
のセンサーを３つ以上用い、前記センサーを被測定伝送
路近傍に固定し被測定伝送路近傍の磁界を測定し、測定
された磁界を電圧に変換し、前記電圧の波形から各周波
数成分毎の被測定伝送路上の電流位相を求め、被測定伝
送路上の位置に対する前記電流位相の分布を表示し、位
相の遅れる方向に電流が流れていると特定することを特
徴とする電流測定方法。 - 【請求項２０】磁界測定箇所として、１つの箇所から測
定周波数の１／２波長未満離れた位置に少なくとも別の
測定箇所を１点取り、さらに１／２波長以上３／４波長
未満離れた位置に１点取ることを特徴とする請求項１７
〜１９のいずれかに記載の電流測定方法。 - 【請求項２１】被測定伝送路近傍の磁界を２ヶ所以上で
測定し電圧値に変換し、前記各測定箇所における電流位
相を求め、被測定伝送路上の電流は位相の大きい箇所か
ら位相の小さい箇所へ流れると判断し、その位相の大き
い方向に被測定伝送路上の電流の発生源があると特定す
る電流発生源特定方法。 - 【請求項２２】被測定伝送路近傍の磁界を測定するため
のセンサーを２つ用い、前記センサーの一方を被測定伝
送路近傍に固定し他方を被測定伝送路に沿って掃引する
ことにより被測定伝送路近傍の磁界を測定し、測定され
た磁界を電圧に変換し、前記電圧の波形から各周波数成
分毎の被測定伝送路上の電流位相を求め、被測定伝送路
上の位置に対する前記電流位相の分布を表示し、被測定
伝送路上の電流は位相の大きい箇所から位相の小さい箇
所へ流れると判断し、その位相の大い方向に被測定伝送
路上の電流の発生源があると特定する電流発生源特定方
法。 - 【請求項２３】被測定伝送路近傍の磁界を測定するため
のセンサーを３つ以上用い、前記センサーを被測定伝送
路近傍に固定し被測定伝送路近傍の磁界を測定し、測定
された磁界を電圧に変換し、前記電圧の波形から各周波
数成分毎の被測定伝送路上の電流位相を求め、被測定伝
送路上の位置に対する前記電流位相の分布を表示し、被
測定伝送路上の電流は位相の大きい箇所から位相の小さ
い箇所へ流れると判断し、その位相の大きい方向に被測
定伝送路上の電流の発生源があると特定する電流発生源
特定方法。 - 【請求項２４】磁界測定箇所として、１つの箇所から測
定周波数の１／２波長未満離れた位置に少なくとも別の
測定箇所を１点取り、さらに１／２波長以上３／４波長
未満離れた位置に１点取ることを特徴とする請求項２１
〜２３のいずれかに記載の電流発生源特定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10173101A JP2000009775A (ja) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | 電流測定装置および電流発生源特定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10173101A JP2000009775A (ja) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | 電流測定装置および電流発生源特定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000009775A true JP2000009775A (ja) | 2000-01-14 |
Family
ID=15954205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10173101A Pending JP2000009775A (ja) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | 電流測定装置および電流発生源特定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000009775A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007085741A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Hitachi Ltd | 電磁波発生源探査方法及びそれに用いる電流プローブ |
| JP2008185575A (ja) * | 2007-01-26 | 2008-08-14 | Gcomm Corp | 三次元電磁界測定装置 |
| KR100905660B1 (ko) * | 2002-09-23 | 2009-06-30 | 주식회사 포스코 | 케이블의 부분방전 감지장치 |
| WO2011093272A1 (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-04 | 株式会社日立製作所 | 電磁波源探査方法、電磁波源探査プログラム、電磁波源探査装置 |
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| WO2020240787A1 (ja) * | 2019-05-30 | 2020-12-03 | 三菱電機株式会社 | 電磁界強度推定装置および電磁界強度推定方法 |
| CN115359748A (zh) * | 2022-10-20 | 2022-11-18 | 武汉海微科技有限公司 | 黄屏检测电路及黄屏检测方法 |
-
1998
- 1998-06-19 JP JP10173101A patent/JP2000009775A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020305 |