JP2000230954A - 電磁界測定装置および電磁界分布測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 凹凸のある電子機器の動作状態における電磁
界測定を行い電子機器内の電磁波放射源の推定を容易に
する。 【解決手段】 支持部７に、電磁界センサ３と、この電
磁界センサ３と被測定物１の距離を測定する距離センサ
４が設置されており、これらは駆動部５によって被測定
物１の近傍で走査される。この走査時に電磁界センサ３
による電磁界測定と距離センサ４による距離測定が行わ
れる。この際、電磁界測定値の分布を電磁界測定距離に
よって補正することにより、被測定物の立体形状に起因
した電磁界測定距離の違いによる電磁界測定値のずれを
取り除いた電磁界分布を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子機器やその内部
の金属筐体、回路基板、ケーブル、あるいは電子機器間
を接続するケーブルなどを放射源とする電磁波の放射源
近傍における電磁界分布を測定する電磁界分布測定装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子計算機などの電子機器動作時には、
内部の電気部品の電気的動作により電磁波が発生する。
この際、電子機器から放射される不要電磁波については
認可無線通信への電磁干渉などの問題があるため、放射
の制限が必要である。このような不要電磁波放射の対策
を行うため、不要電磁波の計測装置が必要とされてき
た。

【０００３】電子機器動作時に放射される不要電磁波を
測定するため、従来より、電波暗室、オープンサイトに
おいて被測定物の遠方から電磁界を測定する遠方電磁界
測定が行われているが、近年では放射源の特定を行いや
すくするために被測定物の近傍の電磁界を測定する近傍
電磁界測定に対する要求が増えてきている。

【０００４】従来の近傍電磁界測定装置の例として、特
公平５−６７１８４に示された電磁放射体テスト装置の
ブロック図を図５に示す。図５に示した電磁放射体テス
ト装置は、電磁界センサ部２２、復合器及びドライバー
回路２１、測定受信器２４、信号プロセッサー２５、制
御器２６、表示装置２７を有している。電磁界センサ部
２２は、平面上でマトリックス状に配置されている複数
の電磁界プローブ２３を有している。復号機及びドライ
バー回路２１は、複数の電磁界プローブ２３の電子的な
選択を行う。測定受信器２４は、電磁界プローブ２３の
誘導電流の測定を行う。信号プロセッサー２５は、測定
受信器２４からの出力信号の制御器２６への入力に適切
な信号への変換を行う。制御器２６は、測定受信機２４
の周波数、帯域幅などのパラメータ設定及び、表示装置
２７への入力用データフォーマットを行う。

【０００５】従って、被測定物が電磁界センサ部２２の
複数の電磁界プローブ２３が位置する平面に近接して配
置されると、復号器及びドライバー回路２１が、マトリ
ックス状の電磁界プローブ２３を順次作動させる。これ
によって得られた各電磁界プローブ２３の測定結果を測
定受信器２４および信号プロセッサー２５及び制御器２
６が処理することにより、被測定物からの電磁放射が複
数個の電磁界プローブ２３が位置する平面内の分布とし
て測定される。その結果は表示装置２７に等高線状の分
布図または色分けで示した分布図として表示される。

【０００６】近傍電磁界測定装置としては、前記のよう
に電磁界プローブをアレイとして一平面内に配列し、そ
の平面上に置かれた被測定物の近傍電磁界を測定する装
置であるＥＭＳＣＡＮ（商品名：ＥＭＳＣＡＮ社製）や
被測定物の近傍の平面内を電磁界プローブが走査するＥ
ＭＩＳＳＩＯＮ ＳＵＰＥＲＶＩＥＷ ＳＹＳＴＥＭ
（商品名：ノイズ研究所社製）などが製品化されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来の近傍電
磁界測定装置による電磁界分布の測定は、被測定物が立
体形状を持っている場合には、電磁界計測値分布に前記
被測定物の立体形状に起因する歪みが生じてしまう。す
なわち、被測定物の測定点と電磁界プローブとの間の距
離が異なると、被測定物の実際の電磁放射量が等しくて
も測定結果に差異がでてしまう。従って、被測定物が電
磁界プローブの位置する平面と平行な平面状のものであ
れば正確な電磁界分布が求められるが、被測定物が電磁
界プローブの位置する平面と平行でなかったり立体的な
ものである場合には正確な電磁界分布が求められない。
このため、被測定物がプリント基板単体などの平面形状
に限られてしまい、曲がって配置されているケーブル、
ケーブルの接地線、筐体開口部などの凹凸の形状を有す
る被測定物による電磁界分布の測定を精度よく行うこと
ができない。

【０００８】また、実際にケーブルなどが接続されたプ
リント基板が電子機器筐体に実装された状態とプリント
基板単体とでは、グラウンド条件などが異なることによ
り不要電磁波の放射メカニズムが異なるため、前記近傍
電磁界測定装置によりプリント基板単体の近傍の電磁界
分布を測定しても、このプリント基板が実装された実際
の電子機器からの不要電磁波による電磁界分布とは異な
ってしまう。このように従来の近傍電磁界測定装置で
は、電子機器が通常動作する状態での近傍の電磁界分布
を測定することはできず、不要電磁波の放射源を推定す
ることは困難であった。

【０００９】本発明の目的は、上記問題点を解決し、不
要電磁波の放射源を推定するために立体形状の電子機器
からの不要電磁波による電磁界分布を測定することがで
きる電磁界測定装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明による近傍電磁界測定装置は、被測定物近傍
の電磁界を測定する電磁界センサと、前記電磁界センサ
と前記被測定物との距離を測定する距離センサとを有す
ることを特徴とする。これにより、複数の計測点での計
測を行った場合に、主として被測定物の形状に起因する
前記電磁界センサと前記被測定物との距離の差による電
磁界センサ計測値のずれを補正することが可能となる。

【００１１】さらに、前記電磁界センサと前記距離セン
サを被測定物近傍の平面上で走査する走査機構を有する
ことにより、被測定物中の不要電磁波発生源を特定する
ための計測データを効率的に収集することができる。

【００１２】近傍平面での走査機構は、前記電磁界セン
サと前記距離センサを支持する支持部と、前記支持部を
移動させる駆動部を有する構成とすることにより、立体
的な形状を持つ被測定物の計測を、前記従来技術（図５
参照）における電子的走査機構に比べて容易に行うこと
ができるようになる。

【００１３】また、前記電磁界センサおよび前記距離セ
ンサに対して相対的に前記被測定物を回転させる回転機
構を設けることにより、被測定物内部の不要放射源を特
定するために必要となる前記被測定物を取り囲む複数の
側面についての計測データをさらに効率的に収集するこ
とができる。

【００１４】また、複数計測定点での前記電磁界センサ
と前記被測定物との距離の違いによって生じる前記電磁
界センサの測定値の分布の歪みを、前記距離センサによ
る測定距離に応じて補正し、測定距離を一定としたとき
の電磁界分布を求める測定値演算処理部を設けることに
より、被測定物の形状に起因した電磁界センサと被測定
物との距離の差による電磁界センサ計測値のずれを容易
に補正することができる。

【００１５】さらに、前記被測定物の近傍平面上におけ
る電磁界分布を表示する表示部を設けることにより、不
要電磁波放射源の推定を容易にすることができる。さら
にこの表示部に、前記被測定物を取り囲む複数の面につ
いて計測した電磁界分布を同時に表示できるようにする
ことにより、立体的な形状を持つ被測定物内部に存在す
る不要電磁波放射源位置の推定を容易にすることができ
る。

【００１６】本発明による被測定物の近傍平面上での電
磁界分布測定方法は、複数の測定点から被測定物までの
距離にばらつきが生じる場合、測定距離の違いによって
生じる電磁界測定値の分布の歪みを測定距離に応じて補
正することを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１８】（第１の実施の形態）図１は、不要電磁波
を放射する電子機器である被測定物１と、その近傍の電
磁界を測定する本発明の第１の実施の形態である近傍電
磁界測定装置の近傍電磁界分布測定部２の外観図であ
る。近傍電磁界分布測定部２は電磁界センサ３と、被測
定物１と電磁界センサ３の距離を測定するための距離セ
ンサ４と、電磁界センサ３と距離センサ４を支持する支
持部７と、この支持部７を３次元的に（ＸＹＺ方向に）
走査するためのシリンダ等からなる駆動部５と、電磁界
センサ３や距離センサ４からの測定値を受信する測定受
信機６とを有している。支持部７及び駆動部５が、電磁
界センサ３及び距離サンサ４の走査機構となっている。

【００１９】電磁界センサ３としては、磁界測定時には
磁界プローブ、電界測定時には電界プローブが使用され
る。距離センサ４としては、レーザ式変位センサあるい
は超音波式変位センサなどが使用される。また電磁界セ
ンサ３と距離センサ４は、地面に対して水平面（ＸＹ平
面）の近傍電磁界分布と、地面に対して垂直面（ＸＺ平
面）の近傍電磁界分布を測定することができるように、
検知方向は水平方向（Ｙ方向）にも垂直方向（Ｚ方向）
にもできる。また電磁界センサ３が、ループ状の磁界プ
ローブによりある面の近傍磁界分布を求めるものである
場合、磁界分布測定面に垂直な軸の回りに３６０°回転
可能として、磁界分布測定面におけるある特定の方向の
磁界分布を求めるときには、その方向の磁界に対して磁
界プローブが最大感度となるように、電磁界センサ３の
向きを設定することが好ましい。

【００２０】測定受信機６は、詳述しないが、電磁界セ
ンサ３からの測定値を受け取るスペクトラムアナライザ
もしくはベクトルネットワークアナライザと、また距離
センサからの測定値を受け取るアンプユニットとを有し
ている。この時、電磁界センサ３とスペクトラムアナラ
イザもしくはベクトルネットワークアナライザの間にア
ンプユニットが介される場合もある。

【００２１】電磁界センサ３と距離センサ４は図１に示
すように１つとは限らず、複数であっても良い。また支
持部７及びその駆動部５については、図１のように電磁
界センサ３と距離センサ４が一つの支持部７により一体
的に支持され、その駆動部５も一つであっても良いし、
電磁界センサ３と距離センサ４のそれぞれに対して支持
部７及びその駆動部５が独立に設けられていても良い。

【００２２】図２は本発明の近傍電磁界分布測定装置の
ブロック図である。近傍電磁界分布測定装置は、図１に
示す近傍電磁界分布測定部２と、コントローラ８を有し
ている。コントローラ８は、測定受信機６からの測定デ
ータを処理する測定値演算処理部９と、その演算処理結
果から被測定物１の近傍の電磁界分布を視覚的に表示す
る表示部１０と、電磁界分布測定部２の駆動部５を制御
する制御部１１を有している。電磁界センサ３と被測定
物１との距離補正や、アンテナファクタなど周波数の補
正などは測定値演算処理部９で行う。

【００２３】次に本装置による電磁界分布測定方法を説
明する。

【００２４】まず、被測定物１が近傍電磁界分布測定部
２に近接して配置され、測定範囲（両センサ３，４の走
査範囲）、測定ピッチ、走査経路などの測定条件がコン
トローラ８に入力される。測定条件は、操作者が任意に
設定しても良いし、予め距離センサ４によって被測定物
の構造を把握する、あるいは電磁界センサ３によって電
磁界測定値が規定値以上となる範囲を把握することによ
って、コントローラ８が自動で設定する様にしても良
い。コントローラ８内の制御部１１は入力された前記測
定条件に従って近傍電磁界測定部２の駆動部５に動作指
令信号を出力する。駆動部５は前記動作指令信号に従っ
て支持部７を移動させ、電磁界センサ３及び距離センサ
４を前記測定条件によって設定された測定点に導く。各
測定点での測定値は、測定受信機６を介してコントロー
ラ８に入力される。この際、距離測定と電磁界測定を同
時に行っても良いし、あるいは最初に距離センサ４で被
測定物１と電磁界センサ３との距離を測定し、その後、
電磁界センサ３を平面的に走査しても良い。コントロー
ラ８に入力された電磁界測定値は、測定値演算処理部９
で距離測定値により補正される。補正された電磁界測定
値は表示部１０に等高線状の分布図または色分けで示し
た分布図として表示される。

【００２５】ここでコントローラ８内の測定値演算処理
部９における電磁界測定値の補正方法について詳しく説
明する。

【００２６】電磁界センサ３と電磁波放射源である被測
定物１との測定距離差についての例を図３に示す。図３
に示す被測定物１は、電子機器の一部であり、回路基板
１２と、ケーブル１３と、コネクタ１４とを含んでい
る。このような構成の被測定物（電磁波放射源）１につ
いて、被測定物１の近傍の平面上で走査しながら電磁界
センサ３が電磁界を測定する場合、回路基板１２と電磁
界センサ３との間（Ａ点〜Ｓａ点間）の距離ｄ１と、ケ
ーブル１３と電磁界センサ３との間（Ｂ点〜Ｓｂ点間）
の距離ｄ２とは異なっている。ここで回路基板１２のＡ
点から距離ｄ２だけ離れた位置の磁界とケーブル１３か
ら距離ｄ２だけ離れた位置の磁界が同じＨ２（ｄＢμＡ
／ｍ）だった場合、電磁界センサ３の測定値は Ｓａ点：Ｈａ（ｄＢμＡ／ｍ）＝Ｈ２−Ｘ Ｓｂ点：Ｈｂ（ｄＢμＡ／ｍ）＝Ｈ２ となり、実際の電磁波発生源から等距離で測定された場
合の近傍磁界値とは異なってしまう。ここでＸ（ｄＢ）
は距離（ｄ１−ｄ２）による磁界減衰量である。

【００２７】そこで本装置では、近傍電磁界測定時に電
磁界センサ３と電磁波発生源である被測定物１との距離
が距離センサ４で測定され、電磁界センサ３の平面走査
で得られた近傍電磁界値は距離測定値に応じた磁界減衰
量により補正される。図３の例ではＳａ点における近傍
磁界測定値に補正値Ｘが加算され、 Ｓａ点：Ｈａ（ｄＢμＡ／ｍ）＝（Ｈ２−Ｘ）＋Ｘ ＝Ｈ２ Ｓｂ点：Ｈｂ（ｄＢμＡ／ｍ）＝Ｈ２ となり、電磁波発生源から等距離の近傍磁界分布が得ら
れる。

【００２８】このように補正が行われることにより、凹
凸のある電子機器、特にケーブルなどを含む電子機器の
不要電磁波放射源をより正確に推定することができる。

【００２９】（第２の実施の形態）次に本発明の第２の
実施の形態について、図４を参照して説明する。なお、
第１の実施の形態と同様な構成については、同一の符号
を付し説明を省略する。

【００３０】図４は、不要電磁波を放射する電子機器で
ある被測定物１と、本実施の形態において被測定物１を
載せる回転台（回転機構）１５と、被測定物１の近傍の
電磁界を測定する近傍電磁界分布測定部２の外観図であ
る。図１の支持部７及び駆動部５からなる走査機構は３
次元的に動作可能であるのに対して、図４での走査機構
は地面に対して垂直なＺＹ平面で動作する。本実施の形
態では、被測定物１である電子機器を回転台１５に載せ
て回転させ、電磁界センサ３および距離センサ４を走査
させて測定を行うことにより、被測定物１の垂直方向の
側面全周の近傍電磁界分布の測定を容易に行うことがで
きる。すなわち、図１に示した第１の実施の形態による
と、被測定物の近傍の一平面について電磁界センサ３お
よび距離センサ４を走査させて電磁界分布の測定が行わ
れるが、他の平面についての電磁界分布の測定を行う場
合は、被測定物１をセットし直して、他の面が電磁界セ
ンサ３及び距離センサ４と対向するように配置する必要
がある。これに対し本実施の形態では、被測定物１をセ
ットし直す代わりに、回転台１５を回転させて被測定物
の各側面を電磁界センサ３及び距離センサ４と対向させ
ることにより各側面の電磁界分布が測定可能になる。従
って、本実施の形態によると、被測定物１の近傍の一平
面について電磁界分布を測定したら、回転台１５を回転
させて他の平面についての電磁界分布を測定するように
して、回転台１５の回転と電磁界分布測定とを交互に行
うことによって、被測定物１をセットし直すことなく、
効率的に被測定物の側面全周の電磁界分布の測定が可能
である。またコントローラ８の表示部１０で被測定物１
の垂直方向の側面全周の近傍電磁界分布を一度に表示で
きるようにプログラミングを行うことにより電子機器内
の不要電磁波放射源の推定を効果的に行うことができ
る。

【００３１】この構成により電子機器の動作状態におい
て、かつ凹凸のある電子機器においても電磁波放射源か
ら電磁界センサまでの距離の違いによる歪みを含まない
近傍電磁界分布測定が可能であり、電子機器の不要電磁
波放射源の推定を効果的に行うことができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電磁界分
布測定装置によれば、完成体である電子機器の動作状態
において、かつ凹凸のある立体形状の電子機器において
も電磁波放射源と電磁界センサの距離の違いによる歪み
を含まない被測定物の近傍の電磁界分布測定が可能であ
り、電子機器の不要電磁波放射源の推定を効果的に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の電磁界測定装置の
概略構成図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態の電磁界測定装置の
ブロック図である。

【図３】電磁界センサと被測定物の距離による電磁界測
定値の補正方法の説明図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態の電磁界測定装置の
概略構成図である。

【図５】従来の電磁界測定装置のブロック図である。

【符号の説明】

１ 被測定物 ２ 近傍電磁界分布測定部 ３ 電磁界センサ ４ 距離センサ ５ 駆動部 ６ 測定受信機 ７ 支持部 ８ コントローラ ９ 測定値演算処理部 １０ 表示部 １１ 制御部 １２ 回路基板 １３ ケーブル １４ コネクタ １５ 回転台 ２１ 復号器及びドライバー回路 ２２ 電磁界センサ部 ２３ 電磁界プローブ ２４ 測定受信機 ２５ 信号プロセッサー ２６ 制御器 ２７ 表示装置

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被測定物近傍の電磁界を測定する電磁界セ
   ンサと、前記電磁界センサと前記被測定物との距離を測
   定する距離センサとを有する電磁界測定装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記電磁界センサと前
   記距離センサを被測定物近傍の平面上で走査する走査機
   構を有する電磁界測定装置。
3. 【請求項３】請求項２において、前記走査機構が、前記
   電磁界センサと前記距離センサを支持する支持部と、前
   記支持部を移動させる駆動部とを含む電磁界測定装置。
4. 【請求項４】請求項１から３のいずれか１項において、
   前記電磁界センサおよび前記距離センサに対して相対的
   に前記被測定物を回転させる回転機構を有する電磁界測
   定装置。
5. 【請求項５】請求項１から４のいずれか１項において、
   複数計測定点での前記電磁界センサと前記被測定物との
   距離の違いによって生じる前記電磁界センサの測定値の
   分布の歪みを、前記距離センサによる測定距離に応じて
   補正する測定値演算処理部を有する電磁界測定装置。
6. 【請求項６】請求項１から５のうちいずれか１項におい
   て、前記被測定物の近傍平面上における電磁界分布を表
   示する表示部を有する電磁界測定装置。
7. 【請求項７】請求項６において、前記被測定物を取り囲
   む複数の面について計測した電磁界分布を同時に表示す
   る表示部を有する電磁界測定装置。
8. 【請求項８】被測定物の近傍の平面上における電磁界分
   布を求める際に、複数の測定点から被測定物までの距離
   にばらつきが生じる場合、測定距離の違いによって生じ
   る電磁界測定値の分布の歪みを測定距離に応じて補正す
   ることを特徴とする電磁界分布測定方法。