JP2003107116A - 電磁波波源探査法および電磁波波源探査のためのプログラムならびに電磁波波源探査に用いる探査用アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被探査対象から輻射される不要電磁波の原因と
なる被測定対象上におけるすべての波源探査を可能にす
る電磁波波源探査法を提供する。 【解決手段】被探査対象上の各探査点における電界およ
び磁界を測定し、該測定結果より、前記電界および磁界
の強度および位相を検出し、該検出結果から電界および
磁界ベクトルを得、該電界および磁界ベクトルから所定
の離れた距離に輻射される遠方電界強度を求めることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁波波源探査法
および電磁波波源探査のためのプログラムならびに電磁
波波源探査に用いる探査用アンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器等における処理能力の高
速化および動作周波数の高周波化にともない、これらに
搭載されるプリント基板の不要輻射対策に多大な時間を
費している。このような不要輻射対策時間の低減を実現
する１手段として、不要輻射の原因となるプリント基板
上の波源部位の特定を目的として、不要電磁波波源探査
装置が活用される。

【０００３】これら不要電磁波波源探査装置の従来技術
として、特開平１１−１４２４５３号公報には、プリン
ト基板から放射される電磁波の波源となる電流を求める
手法およびそれを用いた装置が開示されている。また、
特開２０００−１９２０４号公報には、プリント基板上
の磁界強度分布を測定し、その測定結果とＣＣＤカメラ
で撮り込んだ基板画像を重ねあわせて表示する事を可能
とした装置が開示されている。また、現在製品化されて
いる電磁波波源探査装置としては、プリント基板上の２
次元磁界強度分布を測定し、その結果を２次元磁界ベク
トルで表示することのできる装置がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記、不要電磁波波源
探査装置はプリント基板上の電界もしくは磁界強度のど
ちらか一方を測定することによって、不要電磁波波源を
探査するものである。しかながら、プリント基板上に
は、電界強度測定でしか探査できない波源や磁界強度測
定でしか探査できない波源が存在する。従って、プリン
ト基板上の電界もしくは磁界強度どちらか一方の探査で
は、波源の見落としを起こす可能性が高くなる。

【０００５】例えば、図９のようにプリント基板１０３
上に存在するスリット７０２は、スロットアンテナとし
て不要輻射を輻射することが知られている。このスロッ
トアンテナでは、スロット間に流れる等価磁流Ｊｍ７０
１によって不要輻射が放射される。この等価磁流の探査
を行うのは、磁界プローブでは困難である。このよう
に、電界もしくは磁界強度測定どちらか一方による探査
によって見落とされる波源が規制値不適合の主原因とな
る場合、不要電磁波波源探査による対策箇所の特定を適
切に行えないことになる。

【０００６】本発明の目的は、被探査対象から輻射され
る不要電磁波の原因となる被測定対象上におけるすべて
の波源探査を可能にする電磁波波源探査法を提供するこ
とにある。

【０００７】本発明の他の目的は、被探査対象から輻射
される不要電磁波の原因となる被測定対象上におけるす
べての波源探査を可能にする電磁波波源探査のためのプ
ログラムを提供することにある。

【０００８】本発明のさらに他の目的は、被探査対象か
ら輻射される不要電磁波の原因となる被測定対象上にお
けるすべての波源探査を可能にする電磁波波源探査に用
いる探査用アンテナを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、被探査対象上
の各探査点における電界および磁界を測定し、該測定結
果より、前記電界および磁界の強度および位相を検出
し、該検出結果から電界および磁界ベクトルを得、該電
界および磁界ベクトルから所定の離れた距離に輻射され
る遠方電界強度を求めることを特徴とする電磁波波源探
査法である。

【００１０】本発明は、さらに、前記被探査対象上の各
探査点における電界および磁界強度から、前記探査対象
上の各探査点における電界と磁界強度との比を算出し
て、前記各探査点における波動インピーダンスを求め、
該波動インピーダンスから前記探査対象上の波源と前記
探査点との距離を算出することを特徴とする電磁波波源
探査法である。

【００１１】本発明は、被探査対象上の各探査点におけ
る電界および磁界の強度を測定より、前記各探査点にお
ける電界および磁界強度のそれぞれの最大値をみつけ、
該最大値で前記電界および磁界強度を割算してそれぞれ
を規格化し、前記各探査点における該規格化された電界
強度と磁界強度の比を算出して、前記各探査点における
規格化波動インピーダンスを求め、該規格化波動インピ
ーダンスの大きさにより、前記探査対象上の前記各探査
点における前記波源が等価磁流であるか等価電流である
かを特定することを特徴とする電磁波波源探査法であ
る。本発明は、前記波動インピーダンスの大きさを変化
させて、前記所定の離れた距離に輻射される前記遠方電
界強度に最も関与している前記波源の位置を特定するこ
とを特徴とする電磁波波源探査法である。

【００１２】本発明は、被探査対象上の各探査点におけ
る電界および磁界の測定結果より検出した前記電界およ
び磁界の強度および位相から、コンピュータによって、
電界および磁界ベクトルを得、該電界および磁界ベクト
ルから所定の離れた距離に輻射される遠方電界強度を求
めることを実行することを特徴とする電磁波波源探査の
ためのプログラムである。

【００１３】本発明は、さらに、前記被探査対象上の各
探査点における電界および磁界強度から、コンピュータ
によって、前記探査対象上の各探査点における電界と磁
界強度との比を算出して、前記各探査点における波動イ
ンピーダンスを求め、該波動インピーダンスから前記探
査対象上の波源と前記探査点との距離を算出することを
実行することを特徴とする電磁波波源探査のためのプロ
グラムである。

【００１４】本発明は、被探査対象上の各探査点におけ
て測定した電界および磁界の強度より、コンピュータに
よって、前記各探査点における電界および磁界強度のそ
れぞれの最大値をみつけ、該最大値で前記前記電界およ
び磁界強度を割算してそれぞれを規格化し、前記各探査
点における該規格化された電界強度と磁界強度の比を算
出して、前記各探査点における規格化波動インピーダン
スを求め、該規格化波動インピーダンスの大きさによ
り、前記探査対象上の前記各探査点における前記波源が
等価磁流であるか等価電流であるかを特定することを実
行することを特徴とする電磁波波源探査のためのプログ
ラムである。

【００１５】本発明は、さらに、コンピュータによっ
て、前記波動インピーダンスの大きさを変化させて、前
記所定の離れた距離に輻射される前記遠方電界強度に最
も関与している前記波源の位置を特定することを実行す
ることを特徴とする電磁波波源探査のためのプログラム
である。

【００１６】本発明は、ループアンテナと、該ループア
ンテナと同一平面に置かれた１対の電極とを備え、該１
対の電極で電界強度を測定し、前記ループアンテナで該
電界強度と同一の空間における磁界強度を測定すること
を特徴とする電磁波波源探査に用いる探査用アンテナで
ある。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電磁波波源探査法
および電磁波波源探査のためのプログラムならびに電磁
波波源探査に用いる探査用アンテナについて、図を参照
しながら実施の形態とともに詳細に説明する。なお、実
施の形態を説明するための全図において、同一の機能を
有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省
略する。

【００１８】図１は、本発明の電磁波波源探査法の第１
の実施の形態を用いた電磁波波源探査装置の構成図であ
る。図１において、１０１は２〜４軸が駆動可能である
アンテナ駆動ステージであり、１０２はアンテナ駆動ス
テージ１０１に装着される測定プローブである。測定プ
ローブ１０２は、電界測定プローブ１１０および磁界測
定用プローブ１１１、もしくは電界／磁界測定用プロー
ブ１１２のいずれかで構成される。また、１０３は被探
査対象となるプリント回路基板（以後ＰＣＢ）であり、
１０４はＰＣＢ１０３から発生する電磁界を測定プロー
ブ１０２で探査する探査する探査領域であり、１０５は
探査領域１０４の探査点におけるＸ，Ｙ方向の電界およ
び磁界強度である。

【００１９】１０６は測定プローブ１０２で誘起された
電圧を増幅する前段増幅器であり、１０７ａは前段増幅
器１０６にて増幅された電圧の大きさと参照信号に対す
る位相を測定するベクトル電圧計であり、１０８はアン
テナ駆動ステージ１０１を制御し、ベクトル電圧計１０
７ａで取得したデータを処理し記憶するＰＣであり、１
０９はベクトル電圧計１０７ａへ入力される参照信号を
作り出す参照信号発生器である。

【００２０】測定プローブ１０２は、アンテナ駆動ステ
ージ１０１に取付けられた状態でＸ，Ｙ方向に走査さ
れ、ＰＣＢ１０３から高さｈの探査領域１０４上の測定
点におけるＸ，Ｙ方向の電界および磁界強度を測定し、
探査領域１０４上の全ての探査点における電界／磁界強
度を取得する。このとき、探査領域１０４上の探査点は
等間隔（ｄｘ，ｄｙ）に配置されており、測定プローブ
１０２も同様にＸ，Ｙ方向に等間隔（ｄｘ，ｄｙ）で動
く。

【００２１】次に、この電磁波波源探査装置における動
作について説明する。まず、測定を開始すると、測定プ
ローブ１０２において電界測定用プローブ１１０では被
測定対象であるＰＣＢ１０３から発生されるＸ，Ｙ方向
の電界強度を検出し、磁界測定用プローブ１１１ではＰ
ＣＢ１０３から発生されるＸ，Ｙ方向の磁界強度を検出
する。その結果、被測定対象であるＰＣＢ１０３から高
さｈの探査領域１０４における全ての探査点での電界，
磁界強度（Ｅｘ，Ｅｙ），（Ｈｘ，Ｈｙ）によって測定
プローブ１０２に誘起する電圧が検出され、前段増幅器
１０６へ送られる。

【００２２】また、測定プローブ１０２が電界／磁界測
定用プローブ１１２で構成された場合も同様に、被探査
対象であるＰＣＢ１０３から発生されるＸ，Ｙ方向の電
界／磁界強度を検出することができ、その結果、被測定
対象であるＰＣＢ１０３から高さｈの探査領域１０４に
おける全ての探査点での電界，磁界強度（Ｅｘ，Ｅ
ｙ），（Ｈｘ，Ｈｙ）によって測定プローブ１０２に誘
起する電圧が検出され、前段増幅器１０６へ送られる。

【００２３】この検出した誘起電圧は、前段増幅器１０
６によって増幅され、ベクトル電圧計１０７ａへ送られ
る。このベクトル電圧計１０７ａでは、参照信号発生器
１０９によって入力される参照信号に対する誘起電圧の
大きさ情報および位相情報が検出される。

【００２４】この誘起電圧の大きさおよび位相の情報
は、探査点の位置情報と共にＧＰＩＢを経由してデータ
処理用ＰＣ１０８に読込まれる。データ処理用ＰＣ１０
８では、電界および磁界分布によって測定プローブ１０
２に誘起した電圧の大きさを所定の変換式を用いて電界
および磁界強度に変換し、探査領域１０４における全て
の探査点でのおける電界および磁界分布の大きさおよび
位相の情報，つまり被探査対象であるＰＣＢ１０３から
高さｈの探査領域１０４上での電界ベクトルおよび磁界
ベクトルを得る。

【００２５】次に、この探査領域１０４上での電界，磁
界ベクトル（Ｅｘ（ｉ，ｊ），Ｅｙ（ｉ，ｊ）），（Ｈ
ｘ（ｉ，ｊ），Ｈｙ（ｉ，ｊ））を２次波源と仮定し、
被探査対象であるＰＣＢ１０３から３ｍもしくは１０ｍ
遠方に輻射される電界強度を推定し、この推定した遠方
電界強度に最も寄与している２次波源の位置を特定する
方法について図２に示すフローチャートを用いて説明す
る。また、この方法により遠方における電界強度に最も
寄与する波源の種類も特定する事が可能である。なお、
図２に示す処理もデータ処理用ＰＣ１０８によって行
う。

【００２６】まず、ＰＣＢ１０３から高さｈの探査領域
１０４での電界および磁界ベクトル（Ｅｘ（ｉ，ｊ），
Ｅｙ（ｉ，ｊ））および（Ｈｘ（ｉ，ｊ），Ｈｙ（ｉ，
ｊ））の測定結果より、数１で定義される等価磁流（Ｊ
ｍｘ（ｉ，ｊ），Ｊｍｙ（ｉ，ｊ））と等価電流（Ｊｘ
（ｉ，ｊ），Ｊｙ（ｉ，ｊ））を算出する（ステップ２
０１）。つまり、（Ｅｘ，Ｈｘ）から（Ｊｍｙ，Ｊｙ）
が、（Ｅｙ，Ｈｙ）から（Ｊｍｘ，Ｊｘ）が求められ図
３のような関係となる。ただし、等価電流および等価磁
流仮定領域１０４ａと探査領域１０４は同一平面であ
り、実際は探査領域１０４上に等価電流および等価磁流
を仮定することになる。

【００２７】なお、Ｅ，Ｈｘ，ｙ（ｉ，ｊ）の意味は
Ｅ，Ｈの横にあるｘｙが電界および磁界ベクトルの方向
成分を表し、（ｉ，ｊ）が電界および磁界ベクトルの探
査位置を表す。また、Ｊ，Ｊｍｘ，ｙ（ｉ，ｊ）の意味
は、Ｊ，Ｊｍの隣にあるｘｙが等価電流および等価磁流
の方向成分を表し、（ｉ，ｊ）が等価電流および等価磁
流の位置を表す。

【００２８】

【数１】 次に、（ステップ２０１）で仮定した等価磁流および等
価電流１０５から図３の観測点Ｐにおけるベクトルポテ
ンシャルを数２より算出する（ステップ２０２）。な
お、ｒは原点から観測点Ｐへのベクトルで、ｒ’は原点
から等価電流および等価磁流１０５ａへのベクトルを表
す。また、ξはベクトルｒとベクトルｒ’とのなす角で
ある。

【００２９】

【数２】 次に、数２で求めた図３の観測点Ｐにおけるベクトルポ
テンシャルＡおよびＡｍから観測点Ｐにおけるθおよび
φ方向の電界強度を数３より計算する（ステップ２０
３）。

【００３０】

【数３】 以上、（ステップ２０１）〜（ステップ２０３）で説明
した方法により、探査領域１０４上の電界および磁界ベ
クトル探査結果より、２次波源として等価磁流および等
価電流を仮定することで３ｍもしくは１０ｍもしくはそ
れ以外の任意の遠方点での電界強度を求めることができ
る。

【００３１】次に、この数２で仮定した等価磁流（Ｊｍ
ｘ，Ｊｍｙ）および等価電流（Ｊｘ，Ｊｙ）１０５ａの
各値を表示し等価磁流および等価電流の値が強いエリア
を特定し、そのエリアの等価磁流もしくは等価電流の大
きさを小さくする（ステップ２０４）。次に、（ステッ
プ２０４）で得られた等価磁流および等価電流から再び
（ステップ２０２）〜（ステップ２０３）に示した方法
で、３ｍもしくは１０ｍ遠方での電界強度を計算する
（ステップ２０５）。（ステップ２０５）で求めた遠方
電界強度と（ステップ２０３）で得られた遠方電界強度
を比較し、（ステップ２０５）の値と（ステップ２０
３）の値とで大きく変化が無い場合、等価磁流もしくは
等価電流変化させたエリアが遠方電界に対して支配的な
波源ではないことになり、（ステップ２０４）にもどり
遠方電界強度に支配的な波源のエリアを探す（ステップ
２０６）。

【００３２】また、（ステップ２０５）で求めた遠方電
界強度と（ステップ２０３）で得られた遠方電界強度を
比較し、（ステップ２０５）の値が（ステップ２０３）
の値に対して変化の割合が大きい場合（ステップ２０
７）、等価磁流もしくは等価電流変化させたエリアが遠
方電界に対して支配的な波源であることになる。これに
より、遠方電界に対して支配的な波源を特定できる（ス
テップ２０８）。したがって、（ステップ２０８）で特
定された遠方電界強度に対して支配的な波源は、等価磁
流であるか等価電流であるか特定できるため、その波源
に応じた対策をすることができる。

【００３３】これまでに説明した実施形態により、被探
査対象であるＰＣＢ１０３上に存在する全ての波源（等
価磁流および等価電流）から輻射される３ｍもしくは１
０ｍ遠方での電界強度を推定することが可能となる。ま
た、推定された遠方電界強度に対して支配的な波源が等
価磁流であるか等価電流であるか特定することも可能と
なる。

【００３４】また、ＰＣＢ１０３から高さｈの探査領域
１０４における電界および磁界分布１０５の探査結果か
ら、各探査点における電界強度と磁界強度の比を求め、
数４で定義される波動インピーダンスを算出することが
できる。この波動インピーダンスから、探査領域に仮定
した２次波源である等価磁流および等価磁流１０５ａと
実際ＰＣＢ１０３上に存在する波源との距離を推定する
ことも可能となる。

【００３５】また、数４で表される波動インピーダンス
と探査距離の関係を、Ｔｅｇ基板などを用いて測定した
結果もしくは、理論的に計算した結果をあらかじめデー
タとして保管しておき、本実施の形態における波動イン
ピーダンス測定結果と比較することで、探査領域に仮定
した２次波源である等価磁流および等価磁流１０５ａと
実際ＰＣＢ１０３上に存在する波源との距離を推定する
ことも可能となる。

【００３６】

【数４】 また、この波動インピーダンスηｘ，ｙの大きさによ
り、その波源において等価磁流が支配的であるか、等価
電流が支配的であるか特定することが可能となる。この
結果を、探査領域と重ね合せることで、探査領域におけ
る波源の種類を可視化することが可能となる。

【００３７】図４は、本発明の電磁波波源探査法の第２
の実施の形態を用いた電磁波波源探査装置の構成図であ
る。図４において、１０７ｂは前段増幅器１０６にて増
幅された電圧の大きさを周波数領域で取得するスペクト
ラムアナライザである。また、同図において図１と同じ
番号で説明のないものは図１で説明した機能と同じであ
る。

【００３８】測定プローブ１０２は、アンテナ駆動ステ
ージ１０１に取付けられた状態でＸ，Ｙ方向に走査さ
れ、ＰＣＢ１０３から高さｈの探査領域１０４上の測定
点におけるＸ，Ｙ方向の電界および磁界強度を測定し、
探査領域１０４上の全ての探査点における電界および磁
界強度を取得する。このとき、探査領域１０４上の探査
点は等間隔（ｄｘ，ｄｙ）に配置されており、測定プロ
ーブ１０２も同様にＸ，Ｙ方向に等間隔（ｄｘ，ｄｙ）
で動く。

【００３９】次に、この電磁波波源探査装置における動
作について説明する。まず測定を開始すると、測定プロ
ーブ１０２において電界測定用プローブ１１０では被測
定対象であるＰＣＢ１０３から発生されるＸ，Ｙ方向の
電界強度を検出し、磁界測定用プローブ１１１ではＰＣ
Ｂ１０３から発生されるＸ，Ｙ方向の磁界強度を検出す
る。その結果、被測定対象であるＰＣＢ１０３から高さ
ｈの探査領域１０４における全ての探査点での電界，磁
界強度（Ｅｘ，Ｅｙ），（Ｈｘ，Ｈｙ）によって測定プ
ローブ１０２に誘起する電圧が検出され、前段増幅器１
０６へ送られる。

【００４０】また、測定プローブ１０２が電界／磁界測
定用プローブ１１２で構成された場合も同様に、被探査
対象であるＰＣＢ１０３から発生されるＸ，Ｙ方向の電
界および磁界強度を検出することができ、その結果、被
測定対象であるＰＣＢ１０３から高さｈの探査領域１０
４における全ての探査点での電界，磁界強度（Ｅｘ，Ｅ
ｙ），（Ｈｘ，Ｈｙ）によって測定プローブ１０２に誘
起する電圧が検出され、前段増幅器１０６へ送られる。

【００４１】検出した誘起電圧は、前段増幅器１０６に
よって増幅され、スペクトラムアナライザ１０７ｂへ送
られる。従って、測定プローブ１０２は、探査したい周
波数範囲もしくは単一周波数における誘起電圧の大きさ
の情報を周波数領域で検出する。

【００４２】この誘起電圧の大きさの情報は、探査点の
位置情報と共にＧＰＩＢを経由してデータ処理用ＰＣ１
０８に読込まれる。データ処理用ＰＣ１０８では、電界
および磁界強度によって測定プローブ１０２に誘起した
電圧を所定の変換式を用いて電界および磁界強度に変換
し、探査領域１０４における全ての探査点での探査周波
数における電界および磁界強度の情報を得る。

【００４３】次に、この探査領域１０４上の探査点にお
ける電界，磁界強度情報（Ｅｘ（ｉ，ｊ），Ｅｙ（ｉ，
ｊ）），（Ｈｘ（ｉ，ｊ），Ｈｙ（ｉ，ｊ））から、被
探査対象であるＰＣＢ上の波源の種類を特定する方法に
ついて図５に示したフローチャートを用いて説明する。
なお、この判別の処理もデータ処理用ＰＣ１０８によっ
て行う。

【００４４】まず、前述した各探査点における探査結果
（Ｅｘ（ｉ，ｊ），Ｅｙ（ｉ，ｊ）），（Ｈｘ（ｉ，
ｊ），Ｈｙ（ｉ，ｊ））の最大値（Ｅｘｍａｘ，Ｅｙｍ
ａｘ），（Ｈｘｍａｘ，Ｈｙｍａｘ）を検索する（ステ
ップ４０１）。なお、Ｅ，Ｈｘ，ｙ（ｉ，ｊ）の意味は
Ｅ，Ｈの隣にあるｘｙが電界，磁界の方向成分を表し、
（ｉ，ｊ）が電界，磁界探査位置を表している。また、
Ｅ，Ｈｘ，ｙｍａｘの意味は、Ｅ，Ｈの隣にあるｘｙが
磁界の方向成分を表し、このｘ，ｙの隣にあるｍａｘが
Ｅ，Ｈが最大値であることを表している。

【００４５】次に、（ステップ４０１）で得た電界およ
び磁界の最大値を用いて、探査結果Ｅｘ，ｙ（ｉ，
ｊ），Ｈｘ，ｙ（ｉ，ｊ）を規格化し、Ｅｘ，ｙ０
（ｉ，ｊ）およびＨｘ，ｙ０（ｉ，ｊ）を得る（ステッ
プ４０２）。なお、Ｅ，Ｈｘ，ｙ０（ｉ，ｊ）の意味
は、Ｅ，Ｈの隣のｘ，ｙが電界，磁界の方向成分を表
し、このｘｙの隣にある０が規格化されていることを表
し、（ｉ，ｊ）が電界，磁界探査位置を表している。

【００４６】次に、Ｅｘ，ｙ０（ｉ，ｊ）とＨｘ，ｙ０
（ｉ，ｊ）との比を数５に示したように求め、探査領域
１０４の各探査点における規格化波動インピーダンスを
算出する（ステップ４０３）。

【００４７】ここで、ηｘ，ｙ０（ｉ，ｊ）の意味は、
ηの隣のｘ，ｙが方向成分を表し、このｘｙの隣にある
０が規格化波動インピーダンスであることを表し、
（ｉ，ｊ）が探査の位置を表している。また、数５では
規格化波動インピーダンスの方向成分の基準を電界強度
の方向成分としているが、磁界強度の方向成分を基準と
しても良い。

【００４８】

【数５】 最後に、各探査点における規格化波動インピーダンスη
ｘ，ｙ０と１との大小関係により、その探査点の波源の
種類を特定することができる（ステップ４０４）。たと
えば、数４においてηｘ０が１より小さい場合、ｙ方向
の磁界強度を発生する等価電流が波源として支配的であ
り、ηｘ０が１より大きい場合、ｘ方向の電界強度を発
生する等価磁流が波源として支配的であることとなる。

【００４９】これまで説明してきた実施の形態におい
て、被探査対象であるＰＣＢ１０３から高さｈの探査領
域１０４におけるＸ，Ｙ方向の電界および磁界強度１０
５を探査し、この電界および磁界強度１０５をそれぞれ
の最大値で規格化し、この規格化された電界強度と磁界
強度との比を求め、規格化波動インピーダンスを算出
し、この規格化波動インピーダンスの大小関係により、
ＰＣＢ１０３上に存在する波源が等価磁流もしくは等価
電流が支配的であるか特定する事が可能となる。これに
より、電磁波波源探査装置において被探査対象であるＰ
ＣＢ１０３上に存在するすべての波源に対する不要電磁
波波源探査が可能となる。

【００５０】なお、これまで説明した第１の実施の形態
および第２の実施の形態において、被探査対象であるＰ
ＣＢ１０３上の探査領域１０４は、図１，図４のように
何れも平面で探査していたが、探査領域は平面で限られ
ることはなく、円筒面および球面の探査領域に対する探
査においても、同様の効果が得られるのは言うまでもな
い。

【００５１】次に、本発明の第１の実施の形態および第
２の実施の形態で示した電磁波波源探査を処理するプロ
グラムの実施の形態について説明する。

【００５２】図６は、図１および図４のデータ処理用Ｐ
Ｃ１０８において本発明の電磁波波源探査を実行するプ
ログラムを有するシステム構成図であり、図７は図６の
システム構成における処理のフローを示す図である。

【００５３】図６において、１０８−１は入力装置であ
り、測定された電界および磁界の測定データをＧＰＩＢ
などのインターフェースを通じてデータ処理用ＰＣ１０
８内にとりこまれる。１０８−２は出力装置であり、本
発明である波源探査による探査結果を表示するものであ
る。１０８−３は、中央演算装置であり、入力データか
ら本発明である波源探査法を用いて波源探査の演算を行
う部分である。１０８−４は、メインメモリであり、こ
こに本発明である波源探査法の処理プログラムは記憶さ
れており、また、データなどの一時記憶にも使われる。
１０８−５は、データ記憶装置であり、入力装置１０８
−１から入力された入力データや中央演算装置１８０−
３で演算された出力結果を記憶する装置である。

【００５４】次に、図７の処理のフローを示す図を参照
しながら、本システムの処理の流れに着いて説明する。

【００５５】図１または図４の測定プローブ１０２を用
いて測定された電界および磁界の測定データは、入力装
置１０８−１を経由してデータ記憶装置１０８−５に保
管される。このとき、測定プローブ１０２の位置座標デ
ータも入力装置１０８−１を経由してデータ記憶装置１
０８−５に保管される。

【００５６】その後、電界および磁界の測定データ，測
定プローブ１０２の位置座標データは、データ記憶装置
１０８−５からメインメモリ１０８−４に一時的に記憶
され、保管され、予めメインメモリ１０８−４に記憶さ
れている本波源探査の処理プログラム（上記記載の電界
および磁界ベクトルを求めるプログラム、上記数１から
数５に記載の式を求めるプログラム）と共に中央演算装
置１０８−３に送られ、波源探査の処理が行われる。そ
の後、出力データとなる探査結果は、メインメモリ１０
８−４を経由してデータ記憶装置１０８−５に保管され
る。ここで、出力データである探査結果としては、各探
査点から所定の離れた距離における遠方電界強度、波動
インピーダンスもしくは規格化波動インピーダンスであ
る。そして、データ記憶装置１０８−５に保管されてい
る出力データは、出力装置１０８−２であるＣＲＴなど
に出力される。

【００５７】次に、第１の実施の形態および第２の実施
の形態で記述した電界／磁界測定用プローブ１１２即ち
探査用アンテナの実施の形態について説明する。

【００５８】図８は、本探査用アンテナの外観図（ａ）
および回路構成図（ｂ）である。図８において、５０１
は磁界強度を測定するループアンテナであり、５０２は
電界強度を測定する電極であり、５０３は電界測定用電
極間に磁束が鎖交することにより電極５０２の間に電位
差が生じることを避けるための外皮シールドである。ま
た、５０４はループアンテナに誘起した同相ノイズを除
去するためのコモンモードチョークコイルであり、５０
５は電極５０２間と終端を整合させ、また測定器のイン
ピーダンスとも整合させるための終端抵抗である。

【００５９】ここで、本実施形態で説明するプローブで
測定する電界強度および磁界強度が数６のように表され
るとする。

【００６０】まず、磁界測定の原理について説明する。
ループアンテナ５０１の面積をＳとし、ループアンテナ
５０１に鎖交する磁束をΦとし、ループアンテナ５０１
に鎖交する磁界をＨとした場合、ループアンテナ５０１
の両端に生じる電圧ΔＶＨは数７のようになる。ただ
し、Ｂは磁束密度である。

【００６１】

【数６】

【数７】

【数８】

【数９】 ここで、ループアンテナ５０１に鎖交する磁界が数６の
ように表すことができる場合、｜ΔＶＨ｜は数８のよう
になる。数８からループアンテナ５０１に鎖交する磁界
強度Ｈ０は数９のようになる。この数９より、ループア
ンテナ５０１で生じた電圧の大きさ｜ΔＶＨ｜からルー
プアンテナに鎖交する磁界強度Ｈ０を求めることができ
る。

【００６２】また、磁界に対してループが直行する方向
が｜ΔＶＨ｜が最大となる。電界は磁界と直行するの
で、｜ΔＶＨ｜が最大となるとき、電界の偏波面と電極
間の方向が一致し、電極１と電極２間の電位差も最大と
なる。

【００６３】次に、電界強度を測定する原理について説
明する。電極間の距離をｄ、電界強度をＥとすると電極
５０２間に生じる電圧ΔＶＥは数１０のようになる。ま
た、電極５０２間をｒ１，ｒｏｕｔ，ｒ２の直列抵抗で
接続した場合、ｒｏｕｔの両端に生じる電圧をΔＶＥ＿
ｏｕｔとすると、この電圧は数１１のように表される。
これより、電極５０２間が測定する電界Ｅが数３０１で
表されるとして、その強度Ｅ０を求めると数１２のよう
になる。これにより、電極５０２間に誘起した電圧の大
きさ｜ΔＶＥ＿ｏｕｔ｜から、電極５０２間で測定され
る電界強度を求めることができる。

【００６４】また、該電極５０２間に、比較的比誘電率
の高い誘電体材料を挟むことにより、電界に対する測定
感度を向上することも可能となる。

【００６５】

【数１０】

【数１１】

【数１２】 また、電極５０２が測定する電磁波の波長の１／２０よ
り長い場合、電極同士が平行線路を形成する。そのた
め、電極間の特性インピーダンスをＺ０ｄとすると、電
極５０２間と終端整合させるため終端抵抗５０５は、電
極５０２間の特性インピーダンスＺ０ｄと同じにする。
また、ｒｏｕｔは測定系のインピーダンスと整合するこ
とが望ましく、一般にｒｏｕｔは５０Ωにしておけば良
い。また、電極５０２のどちらかを外皮シールド５０３
と共用することもでき、電極５０２の何れかを外皮シー
ルド５０３として使用した場合、外皮シールド５０３側
に接続されるｒ１，ｒ２どちらかは不要となる。

【００６６】また、電極の長さが波長に比べて充分小さ
い場合、電極を平行線路とみなす必要はなく、終端抵抗
５０５を接続する必要がなく、この場合の数１２は数１
３のようになる。

【００６７】

【数１３】 これまで述べた本実施の形態のアンテナにより、１つの
プローブで電界強度および磁界強度を測定することが可
能になる。これにより、（実施の形態１），（実施の形
態２）で行う探査範囲１０４上の電界および磁界の探査
を１つのプローブで行うことができ、電界プローブおよ
び磁界プローブを取り替えて用いて測定する場合にくら
べ、測定時間を短縮し、且つ取り替えに基く位置ずれが
生じることなく同じ測定点での電界および磁界強度を測
定することができる。

【００６８】なお、本実施の形態で示したプローブの構
造は、図５に示した円柱形状のプローブだけに限らず、
プリント基板で製作した平面形状もしくは他の形状のプ
ローブによっても同様の効果が得られるのはいうまでも
ない。

【００６９】

【発明の効果】本発明によれば、被探査対象から輻射さ
れる不要電磁波の原因となる被測定対象上におけるすべ
ての波源探査を可能にする電磁波波源探査法および電磁
波波源探査のためのプログラムならびに電磁波波源探査
に用いる探査用アンテナを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁波波源探査法の第１の実施の形態
を用いた電磁波波源探査装置の構成図である。

【図２】図１における波源判別の流れを示す図である。

【図３】図１で測定した電界，磁界と等価磁流，等価電
流と観測点との関係を示す図である。

【図４】本発明の電磁波波源探査法の第２の実施の形態
を用いた電磁波波源探査装置の構成図である。

【図５】図４における不要電磁波波源探査の流れを示す
図である。

【図６】図１および図４のデータ処理用ＰＣ１０８にお
いて本発明の電磁波波源探査法を実行するプログラムを
有するシステム構成図である。

【図７】図６のシステム構成における処理のフローを示
す図である。

【図８】本発明の探査用アンテナの実施の形態の外観図
および回路構成図である。

【図９】ＰＣＢ上のスリットからの不要輻射を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０１…アンテナ駆動ステージ、１０２…測定プロー
ブ、１０３…被探査対象、１０４…探査領域、１０４ａ
…波源仮定領域、１０５…電界／磁界測定結果、１０６
…前段増幅器、１０７ａ…ベクトル電圧計、１０７ｂ…
スペクトラムアナライザ、１０８…データ処理用ＰＣ、
１０９…参照信号発生器、５０１…ループアンテナ、５
０２…電極、５０３…外皮シールド、５０４…同相ノイ
ズ除去用コモンモードチョーク、５０５…終端抵抗、５
０６…誘電体材料。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被探査対象上の各探査点における電界およ
   び磁界を測定し、該測定結果より、前記電界および磁界
   の強度および位相を検出し、該検出結果から電界および
   磁界ベクトルを得、該電界および磁界ベクトルから所定
   の離れた距離に輻射される遠方電界強度を求めることを
   特徴とする電磁波波源探査法。
2. 【請求項２】請求項１記載の電磁波波源探査法におい
   て、さらに、前記被探査対象上の各探査点における電界
   および磁界強度から、前記探査対象上の各探査点におけ
   る電界と磁界強度との比を算出して、前記各探査点にお
   ける波動インピーダンスを求め、該波動インピーダンス
   から前記探査対象上の不要電磁波波源との前記探査点と
   の距離を算出することを特徴とする電磁波波源探査法。
3. 【請求項３】被探査対象上の各探査点における電界およ
   び磁界の強度を測定より、前記各探査点における電界お
   よび磁界強度のそれぞれの最大値をみつけ、該最大値で
   前記電界および磁界強度を割算してそれぞれを規格化
   し、前記各探査点における該規格化された電界強度と磁
   界強度の比を算出して、前記各探査点における規格化波
   動インピーダンスを求め、該規格化波動インピーダンス
   の大きさにより、前記探査対象上の前記各探査点におけ
   る前記波源が等価磁流であるか等価電流であるかを特定
   することを特徴とする電磁波波源探査法。
4. 【請求項４】請求項２記載の電磁波波源探査法におい
   て、前記波動インピーダンスの大きさを変化させて、前
   記所定の離れた距離に輻射される前記遠方電界強度に最
   も関与している前記波源の位置を特定することを特徴と
   する電磁波波源探査法。
5. 【請求項５】被探査対象上の各探査点における電界およ
   び磁界の測定結果より検出した前記電界および磁界の強
   度および位相から、コンピュータによって、電界および
   磁界ベクトルを得、該電界および磁界ベクトルから所定
   の離れた距離に輻射される遠方電界強度を求めることを
   実行することを特徴とする電磁波波源探査のためのプロ
   グラム。
6. 【請求項６】請求項５記載の電磁波波源探査のためのプ
   ログラムにおいて、さらに、前記被探査対象上の各探査
   点における電界および磁界強度から、コンピュータによ
   って、前記探査対象上の各探査点における電界と磁界強
   度との比を算出して、前記各探査点における波動インピ
   ーダンスを求め、該波動インピーダンスから前記探査対
   象上の波源と前記探査点との距離を算出することを実行
   することを特徴とする電磁波波源探査のためのプログラ
   ム。
7. 【請求項７】被探査対象上の各探査点におけて測定した
   電界および磁界の強度より、コンピュータによって、前
   記各探査点における電界および磁界強度のそれぞれの最
   大値をみつけ、該最大値で前記前記電界および磁界強度
   を割算してそれぞれを規格化し、前記各探査点における
   該規格化された電界強度と磁界強度の比を算出して、前
   記各探査点における規格化波動インピーダンスを求め、
   該規格化波動インピーダンスの大きさにより、前記探査
   対象上の前記各探査点における前記波源が等価磁流であ
   るか等価電流であるかを特定することを実行することを
   特徴とする電磁波波源探査のためのプログラム。
8. 【請求項８】請求項５記載の電磁波波源探査のためのプ
   ログラムにおいて、さらに、コンピュータによって、前
   記波動インピーダンスの大きさを変化させて、前記所定
   の離れた距離に輻射される前記遠方電界強度に最も関与
   している前記波源の位置を特定することを実行すること
   を特徴とする電磁波波源探査のためのプログラム。
9. 【請求項９】ループアンテナと、該ループアンテナと同
   一平面に置かれた１対の電極とを備え、該１対の電極で
   電界強度を測定し、前記ループアンテナで該電界強度と
   同一の空間における磁界強度を測定することを特徴とす
   る電磁波波源探査に用いる探査用アンテナ。