JP2000121681A - 電気回路の共振周波数測定方法及び装置 - Google Patents
電気回路の共振周波数測定方法及び装置Info
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- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
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- G—PHYSICS
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- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、電気回路の共振周波数が低擾
乱かつ高精度で求められる電気回路の共振周波数測定方
法及び装置を提供することにある。 【解決手段】本発明は、電界強度により屈折率の変化す
る電気光学効果結晶２１をセンサーとして用い、周波数
掃引電磁波を電気回路の共振部に外部より印加すること
によって電気回路の共振部を流れる誘起電流による電界
強度を、前記電気光学効果結晶２１の複屈折率の変化を
光の強度変化として測定し、電界強度の最大値を電気回
路の共振周波数とすることを特徴とする。
乱かつ高精度で求められる電気回路の共振周波数測定方
法及び装置を提供することにある。 【解決手段】本発明は、電界強度により屈折率の変化す
る電気光学効果結晶２１をセンサーとして用い、周波数
掃引電磁波を電気回路の共振部に外部より印加すること
によって電気回路の共振部を流れる誘起電流による電界
強度を、前記電気光学効果結晶２１の複屈折率の変化を
光の強度変化として測定し、電界強度の最大値を電気回
路の共振周波数とすることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気回路の共振周
波数を擾乱を与えることなしに測定する方法及び装置に
関する。
波数を擾乱を与えることなしに測定する方法及び装置に
関する。
【０００２】本発明を用いて測定することにより、回路
評価の重要なパラメーターの１つである共振周波数を低
擾乱かつ高精度で決定することができ、情報通信産業お
よび電子機器の分野おいて重要な貢献が可能となる。
評価の重要なパラメーターの１つである共振周波数を低
擾乱かつ高精度で決定することができ、情報通信産業お
よび電子機器の分野おいて重要な貢献が可能となる。
【０００３】
【従来の技術】一般に、電気回路の共振回路などは、事
前に回路の誘導（リアクタンス）成分と容量（キャパシ
タンス）成分を計算して、共振回路など設計を行うが、
使用する素子性能のばらつきや、浮遊容量成分などの影
響で、共振周波数が設計値とずれることが多い。
前に回路の誘導（リアクタンス）成分と容量（キャパシ
タンス）成分を計算して、共振回路など設計を行うが、
使用する素子性能のばらつきや、浮遊容量成分などの影
響で、共振周波数が設計値とずれることが多い。
【０００４】従来の共振周波数測定方法では、電気回路
の共振部に、周波数掃引電磁波を印加し、その反射また
は、電気回路の共振部に誘導された電界をコイルで測定
するなど、電気的な測定を行っていた。このため、測定
装置が被測定物に電気的影響を与え、真の共振周波数か
ら測定値がずれるという問題点があった。
の共振部に、周波数掃引電磁波を印加し、その反射また
は、電気回路の共振部に誘導された電界をコイルで測定
するなど、電気的な測定を行っていた。このため、測定
装置が被測定物に電気的影響を与え、真の共振周波数か
ら測定値がずれるという問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、電気回路の共振周波数が低擾乱
かつ高精度で求められる電気回路の共振周波数測定方法
及び装置を提供することを目的とする。
鑑みてなされたもので、電気回路の共振周波数が低擾乱
かつ高精度で求められる電気回路の共振周波数測定方法
及び装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電気回路の共振周波数測定方法は、電界強度
により屈折率の変化する電気光学効果結晶をセンサーと
して用い、周波数掃引電磁波を電気回路の共振部に外部
より印加することによって電気回路の共振部を流れる誘
起電流による電界強度を、前記電気光学効果結晶の複屈
折率の変化を光の強度変化として測定し、電界強度の最
大値を電気回路の共振周波数とすることを特徴とする。
に本発明の電気回路の共振周波数測定方法は、電界強度
により屈折率の変化する電気光学効果結晶をセンサーと
して用い、周波数掃引電磁波を電気回路の共振部に外部
より印加することによって電気回路の共振部を流れる誘
起電流による電界強度を、前記電気光学効果結晶の複屈
折率の変化を光の強度変化として測定し、電界強度の最
大値を電気回路の共振周波数とすることを特徴とする。
【０００７】また本発明は、上記電気回路の共振周波数
測定方法において、電界強度により屈折率の変化する電
気光学効果結晶として、３方晶系の酸化物、立方晶系の
化合物半導体、もしくは立方晶系の酸化物単結晶を用い
ることを特徴とする。
測定方法において、電界強度により屈折率の変化する電
気光学効果結晶として、３方晶系の酸化物、立方晶系の
化合物半導体、もしくは立方晶系の酸化物単結晶を用い
ることを特徴とする。
【０００８】また本発明の電気回路の共振周波数測定装
置は、周波数掃引信号を発生する周波数掃引手段と、こ
の周波数掃引手段からの周波数掃引信号が供給され周波
数掃引電磁波を電気回路の共振部に外部より印加する電
磁波供給手段と、前記電気回路の共振部に流れる誘起電
流による電界強度により屈折率の変化する電気光学効果
結晶をセンサーとする電界強度測定手段と、この電界強
度測定手段で測定された電界強度の最大値を前記電気回
路の共振周波数として求めるデータ処理手段と、このデ
ータ処理手段で求めた電気回路の共振周波数を画像表示
する表示手段とを具備することを特徴とするものであ
る。
置は、周波数掃引信号を発生する周波数掃引手段と、こ
の周波数掃引手段からの周波数掃引信号が供給され周波
数掃引電磁波を電気回路の共振部に外部より印加する電
磁波供給手段と、前記電気回路の共振部に流れる誘起電
流による電界強度により屈折率の変化する電気光学効果
結晶をセンサーとする電界強度測定手段と、この電界強
度測定手段で測定された電界強度の最大値を前記電気回
路の共振周波数として求めるデータ処理手段と、このデ
ータ処理手段で求めた電気回路の共振周波数を画像表示
する表示手段とを具備することを特徴とするものであ
る。
【０００９】本発明では、電気回路の共振周波数を光学
効果で測定することによって、非常に精度の高い測定が
可能となる特徴を持つ。また、外部から印加電磁波周波
数を掃引することにより、共振周波数を求めることがで
きるので、システムとして非常に簡易な測定器構成をと
ることができる特徴を持つ。さらに、電気光学効果（ポ
ッケルス効果）を示す、非常に小さな結晶を用いること
によって、被測定物に誘電導体としての影響を与えるこ
となく測定できる特徴を持つ。
効果で測定することによって、非常に精度の高い測定が
可能となる特徴を持つ。また、外部から印加電磁波周波
数を掃引することにより、共振周波数を求めることがで
きるので、システムとして非常に簡易な測定器構成をと
ることができる特徴を持つ。さらに、電気光学効果（ポ
ッケルス効果）を示す、非常に小さな結晶を用いること
によって、被測定物に誘電導体としての影響を与えるこ
となく測定できる特徴を持つ。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態例を詳細に説明する。
の形態例を詳細に説明する。
【００１１】図１は本発明の一実施形態例を示す構成図
である。１１は共振周波数測定装置であり、この共振周
波数測定装置１１には高周波掃引端子１２及び電界強度
測定プローブ端子１３が設けられる。前記高周波掃引端
子１２には電磁波供給ループアンテナ１４が接続され、
前記電界強度測定プローブ端子１３には電界強度測定プ
ローブ１５が接続される。前記電磁波供給ループアンテ
ナ１４と電界強度測定プローブ１５の間には非接触ＩＣ
（集積回路）カード１６が設置され、この非接触ＩＣカ
ード１６にはＩＣ１７及びループアンテナ１８が設けら
れる。
である。１１は共振周波数測定装置であり、この共振周
波数測定装置１１には高周波掃引端子１２及び電界強度
測定プローブ端子１３が設けられる。前記高周波掃引端
子１２には電磁波供給ループアンテナ１４が接続され、
前記電界強度測定プローブ端子１３には電界強度測定プ
ローブ１５が接続される。前記電磁波供給ループアンテ
ナ１４と電界強度測定プローブ１５の間には非接触ＩＣ
（集積回路）カード１６が設置され、この非接触ＩＣカ
ード１６にはＩＣ１７及びループアンテナ１８が設けら
れる。
【００１２】前記非接触ＩＣカード１６は、ＩＣ１７と
外部からのエネルギー伝送及び電磁波による情報の送受
信を行うためのループアンテナ１８から構成されてい
る。これらのＩＣ１７とループアンテナ１８は、高分子
絶縁材料のＰＥＴなどのＩＣカード充填材（非金属）１
９で被覆されていて、外部と接触によって電気的に情報
をやり取りする電極は出ていない。この非接触ＩＣカー
ド１６に外部から、電磁波を印加すると、ループアンテ
ナ１８に誘起電流が発生し、非接触ＩＣカード１６内の
ループアンテナ１８に交流電界が発生する。この交流電
界を、共振周波数測定装置１１から出ている電界強度測
定プローブ１５で測定する。
外部からのエネルギー伝送及び電磁波による情報の送受
信を行うためのループアンテナ１８から構成されてい
る。これらのＩＣ１７とループアンテナ１８は、高分子
絶縁材料のＰＥＴなどのＩＣカード充填材（非金属）１
９で被覆されていて、外部と接触によって電気的に情報
をやり取りする電極は出ていない。この非接触ＩＣカー
ド１６に外部から、電磁波を印加すると、ループアンテ
ナ１８に誘起電流が発生し、非接触ＩＣカード１６内の
ループアンテナ１８に交流電界が発生する。この交流電
界を、共振周波数測定装置１１から出ている電界強度測
定プローブ１５で測定する。
【００１３】この電界強度測定プローブ１５は、図２に
示すように内部に電気光学効果結晶２１があり、外部電
界により複屈折率が変わる。この電気光学効果結晶２１
にレーザーダイオード（ＬＤ）２２からのレーザー光を
照射し、その反射光を検光子２３で一定の偏光面だけを
取りだし、複屈折率の変化を光の強度変化として光強度
検出素子（ＰＤ）２４で測定することにより、電界強度
を求めている。２５は非接触ＩＣカード１６の表面であ
る。この電気光学効果結晶を用いた電界強度検出器は、
従来より存在していたが、素子や配線の非破壊検査にし
か使われていなかった。本発明では、この電界強度測定
プローブ１５と高周波掃引部を有する共振周波数測定装
置１１、電磁波供給ループアンテナ１４を用いることに
より、全く別の物理量である共振周波数を求めるもので
ある。この実施形態例では電気光学効果結晶として、Ｂ
ｉ4 Ｓｉ3 Ｏ12（ＢＳＯ）を用いている。次に、非接触
ＩＣカード１６の共振周波数を求めるために、図１に示
したように共振周波数測定装置１１の高周波掃引端子１
２から、電磁波供給ループアンテナ１４へ高周波を供給
し、非接触ＩＣカード１６に印加する。この時の電磁波
供給ループアンテナ１４上での誘導電界強度を一定の位
置に固定した電界強度測定プローブ１５で検出し、図３
に示すように電界強度の最大値を示す印加掃引電磁波周
波数が、非接触ＩＣカード１６の共振周波数ｆ0 とな
る。
示すように内部に電気光学効果結晶２１があり、外部電
界により複屈折率が変わる。この電気光学効果結晶２１
にレーザーダイオード（ＬＤ）２２からのレーザー光を
照射し、その反射光を検光子２３で一定の偏光面だけを
取りだし、複屈折率の変化を光の強度変化として光強度
検出素子（ＰＤ）２４で測定することにより、電界強度
を求めている。２５は非接触ＩＣカード１６の表面であ
る。この電気光学効果結晶を用いた電界強度検出器は、
従来より存在していたが、素子や配線の非破壊検査にし
か使われていなかった。本発明では、この電界強度測定
プローブ１５と高周波掃引部を有する共振周波数測定装
置１１、電磁波供給ループアンテナ１４を用いることに
より、全く別の物理量である共振周波数を求めるもので
ある。この実施形態例では電気光学効果結晶として、Ｂ
ｉ4 Ｓｉ3 Ｏ12（ＢＳＯ）を用いている。次に、非接触
ＩＣカード１６の共振周波数を求めるために、図１に示
したように共振周波数測定装置１１の高周波掃引端子１
２から、電磁波供給ループアンテナ１４へ高周波を供給
し、非接触ＩＣカード１６に印加する。この時の電磁波
供給ループアンテナ１４上での誘導電界強度を一定の位
置に固定した電界強度測定プローブ１５で検出し、図３
に示すように電界強度の最大値を示す印加掃引電磁波周
波数が、非接触ＩＣカード１６の共振周波数ｆ0 とな
る。
【００１４】図４は本発明に係る電気回路の共振周波数
測定装置を示す構成説明図である。すなわち、電磁波供
給ループアンテナ１４が接続される共振周波数測定装置
１１の高周波掃引端子１２には高周波掃引部３１が接続
され、この高周波掃引部３１で発生された高周波の周波
数掃引信号を電磁波供給ループアンテナ１４に供給し、
電磁波供給ループアンテナ１４から周波数掃引電磁波を
放射する。一方、電界強度測定プローブ１５が接続され
る電界強度測定プローブ端子１３にはデータ処理および
記憶部３２が接続される。このデータ処理および記憶部
３２は電界強度測定プローブ１５からのデータを処理し
て記憶すると共に画像表示部３３に表示する。前記高周
波掃引部３１、データ処理および記憶部３２および画像
表示部３３には電源部３４より電力が供給される。
測定装置を示す構成説明図である。すなわち、電磁波供
給ループアンテナ１４が接続される共振周波数測定装置
１１の高周波掃引端子１２には高周波掃引部３１が接続
され、この高周波掃引部３１で発生された高周波の周波
数掃引信号を電磁波供給ループアンテナ１４に供給し、
電磁波供給ループアンテナ１４から周波数掃引電磁波を
放射する。一方、電界強度測定プローブ１５が接続され
る電界強度測定プローブ端子１３にはデータ処理および
記憶部３２が接続される。このデータ処理および記憶部
３２は電界強度測定プローブ１５からのデータを処理し
て記憶すると共に画像表示部３３に表示する。前記高周
波掃引部３１、データ処理および記憶部３２および画像
表示部３３には電源部３４より電力が供給される。
【００１５】すなわち、電界強度測定プローブ１５は電
界強度により屈折率の変化する電気光学効果結晶２１を
センサーとして用い、電磁波供給ループアンテナ１４か
らの周波数掃引電磁波を電気回路の共振部に外部より印
加することによって電気回路の共振部を流れる誘起電流
による電界強度を、前記電界強度測定プローブ１５の電
気光学効果結晶２１の複屈折率の変化を光の強度変化と
して測定し、電界強度の最大値を電気回路の共振周波数
とする。
界強度により屈折率の変化する電気光学効果結晶２１を
センサーとして用い、電磁波供給ループアンテナ１４か
らの周波数掃引電磁波を電気回路の共振部に外部より印
加することによって電気回路の共振部を流れる誘起電流
による電界強度を、前記電界強度測定プローブ１５の電
気光学効果結晶２１の複屈折率の変化を光の強度変化と
して測定し、電界強度の最大値を電気回路の共振周波数
とする。
【００１６】本実施形態例では、測定が被測定物に電気
的影響を与えないようにするために、非常に小さな電気
光学効果結晶にレーザー光線を照射し、その反射を測定
することによって、電気光学効果結晶の複屈折率変化を
観測して、電界強度を求め、次に、外部印加電磁波を電
気回路の共振部に照射し、内部回路に流れる誘起電流の
電界強度を測定し、最大の電界強度を示した周波数が被
測定電気回路の共振周波数である。本発明を用いた測定
では、電気回路の真の共振周波数に限りなく近い値を求
めることができる。
的影響を与えないようにするために、非常に小さな電気
光学効果結晶にレーザー光線を照射し、その反射を測定
することによって、電気光学効果結晶の複屈折率変化を
観測して、電界強度を求め、次に、外部印加電磁波を電
気回路の共振部に照射し、内部回路に流れる誘起電流の
電界強度を測定し、最大の電界強度を示した周波数が被
測定電気回路の共振周波数である。本発明を用いた測定
では、電気回路の真の共振周波数に限りなく近い値を求
めることができる。
【００１７】尚、電界強度により屈折率の変化する電気
光学効果結晶として、３方晶系の酸化物（ＬｉＮｂ
Ｏ3 ，ＬｉＴａＯ3 など）、立方晶系の化合物半導体
（ＺｎＳ，ＺｎＴｅなど）、立方晶系の酸化物単結晶
（Ｂｉ4 Ｓｉ3 Ｏ12，Ｂｉ4 Ｇｅ3 Ｏ 12など）等を用い
ることができる。
光学効果結晶として、３方晶系の酸化物（ＬｉＮｂ
Ｏ3 ，ＬｉＴａＯ3 など）、立方晶系の化合物半導体
（ＺｎＳ，ＺｎＴｅなど）、立方晶系の酸化物単結晶
（Ｂｉ4 Ｓｉ3 Ｏ12，Ｂｉ4 Ｇｅ3 Ｏ 12など）等を用い
ることができる。
【００１８】本発明は、上述の実施形態例に限定される
ものではなく、本発明の要旨に含まれる全ての変形を含
む。また、上述のある種の手段は、その目的をはたさな
い変形において、除去してもよい。
ものではなく、本発明の要旨に含まれる全ての変形を含
む。また、上述のある種の手段は、その目的をはたさな
い変形において、除去してもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、電気
回路の重要なパラメーターの１つである共振周波数を低
擾乱でかつ高精度に求めることができる。
回路の重要なパラメーターの１つである共振周波数を低
擾乱でかつ高精度に求めることができる。
【図１】本発明の一実施形態例に係る電気回路の共振周
波数測定方法を示す構成説明図である。
波数測定方法を示す構成説明図である。
【図２】本発明の一実施形態例に係る電界強度測定プロ
ープ内部の電気光学効果結晶を用いて電界強度を測定す
る原理を示す構成説明図である。
ープ内部の電気光学効果結晶を用いて電界強度を測定す
る原理を示す構成説明図である。
【図３】図１に示した測定系で測定したときの掃引電磁
波周波数と電界強度の関係の一例を示す特性図である。
波周波数と電界強度の関係の一例を示す特性図である。
【図４】本発明の一実施形態例に係る電気回路の共振周
波数測定装置を示す構成説明図である。
波数測定装置を示す構成説明図である。
１１ 共振周波数測定装置 １２ 高周波掃引端子 １３ 電界強度測定プローブ端子 １４ 電磁波供給ループアンテナ １５ 電界強度測定プローブ １６ 非接触ＩＣカード １７ ＩＣ １８ ループアンテナ ２１ 電気光学効果結晶 ２２ レーザーダイオード（ＬＤ） ２３ 検光子 ２４ 光強度検出素子（ＰＤ） ２５ 非接触ＩＣカードの表面 ３１ 高周波掃引部 ３２ データ処理および記憶部 ３３ 画像表示部 ３４ 電源部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 尚文 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 中嶋 秀樹 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 2G028 AA01 CG13 DH11 FK03 HN14 LR09 2G029 AA03 AF03 AG01 AH01 2G032 AD04 AE06 AE09 AE12 AF07 AF09 AG01 AH03 AL00
Claims (3)
- 【請求項１】 電界強度により屈折率の変化する電気光
学効果結晶をセンサーとして用い、周波数掃引電磁波を
電気回路の共振部に外部より印加することによって電気
回路の共振部を流れる誘起電流による電界強度を、前記
電気光学効果結晶の複屈折率の変化を光の強度変化とし
て測定し、電界強度の最大値を電気回路の共振周波数と
することを特徴とする電気回路の共振周波数測定方法。 - 【請求項２】 電界強度により屈折率の変化する電気光
学効果結晶として、３方晶系の酸化物、立方晶系の化合
物半導体、もしくは立方晶系の酸化物単結晶を用いるこ
とを特徴とする請求項１記載の電気回路の共振周波数測
定方法。 - 【請求項３】 周波数掃引信号を発生する周波数掃引手
段と、 この周波数掃引手段からの周波数掃引信号が供給され周
波数掃引電磁波を電気回路の共振部に外部より印加する
電磁波供給手段と、 前記電気回路の共振部に流れる誘起電流による電界強度
により屈折率の変化する電気光学効果結晶をセンサーと
する電界強度測定手段と、 この電界強度測定手段で測定された電界強度の最大値を
前記電気回路の共振周波数として求めるデータ処理手段
と、 このデータ処理手段で求めた電気回路の共振周波数を画
像表示する表示手段とを具備することを特徴とする電気
回路の共振周波数測定装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10287736A JP2000121681A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | 電気回路の共振周波数測定方法及び装置 |
| DE69924334T DE69924334T2 (de) | 1998-10-09 | 1999-10-07 | Vorrichtung und Verfahren zum Messen der Resonanzfrequenz einer elektrischen Schaltung |
| EP99402457A EP0992800B1 (en) | 1998-10-09 | 1999-10-07 | Apparatus and method for measuring the resonance frequency of an electric circuit |
| US09/413,900 US6288530B1 (en) | 1998-10-09 | 1999-10-07 | Apparatus and method for measuring resonance frequency of electric circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10287736A JP2000121681A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | 電気回路の共振周波数測定方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000121681A true JP2000121681A (ja) | 2000-04-28 |
Family
ID=17721101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10287736A Pending JP2000121681A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | 電気回路の共振周波数測定方法及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6288530B1 (ja) |
| EP (1) | EP0992800B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000121681A (ja) |
| DE (1) | DE69924334T2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3415035B2 (ja) * | 1998-08-07 | 2003-06-09 | オー・エイチ・ティー株式会社 | 基板検査用センサプローブおよびその製造方法 |
| US7310455B2 (en) * | 2004-03-10 | 2007-12-18 | Tektronix, Inc. | Variable attenuation signal acquisition probing and voltage measurement systems using an electro-optical cavity |
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