JP2003279611A - 電磁波発生源探査装置 - Google Patents
電磁波発生源探査装置Info
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- G01—MEASURING; TESTING
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- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
- G01R29/10—Radiation diagrams of antennas
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
- G01R29/0864—Measuring electromagnetic field characteristics characterised by constructional or functional features
- G01R29/0871—Complete apparatus or systems; circuits, e.g. receivers or amplifiers
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電磁波発生源の探査精度を向上させる。
【解決手段】 ３次元筐体近傍の磁界分布を測定する磁
界プローブと、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向、θ方向および
φ方向にプローブを移動させる手段と、磁界分布から電
流分布を求める手段と、電流分布から所望の距離におけ
る電界強度を求める手段を備えさせる。
界プローブと、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向、θ方向および
φ方向にプローブを移動させる手段と、磁界分布から電
流分布を求める手段と、電流分布から所望の距離におけ
る電界強度を求める手段を備えさせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁波妨害（ＥＭ
Ｉ：Electromagnetic Interference）を起こす電子装置
のノイズ（不要輻射：不要電磁エネルギー放射）を測定
するＥＭＩ測定技術に係わり、特に電子装置近傍の磁界
を測定し、その磁界の分布からその電子装置から発生す
る電磁波の発生源を探査する技術に関する。
Ｉ：Electromagnetic Interference）を起こす電子装置
のノイズ（不要輻射：不要電磁エネルギー放射）を測定
するＥＭＩ測定技術に係わり、特に電子装置近傍の磁界
を測定し、その磁界の分布からその電子装置から発生す
る電磁波の発生源を探査する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＥＭＩを測定する技術には特開20
00-346886号公報がある。
00-346886号公報がある。
【０００３】この公報には、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及
びθ方向に磁界プローブを移動させ、その磁界強度から
電子装置が発生する電磁波の発生源を探査（推定）する
ものが記載されている。
びθ方向に磁界プローブを移動させ、その磁界強度から
電子装置が発生する電磁波の発生源を探査（推定）する
ものが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
測定対象となっている電子装置の筐体に対してプローブ
の所定の面を一定の角度に保つことができないため、正
確に磁界強度を測定することができなかった。従って、
電子装置が発生する電磁波の発生源を正確に探査（推
定）することができなかった。
測定対象となっている電子装置の筐体に対してプローブ
の所定の面を一定の角度に保つことができないため、正
確に磁界強度を測定することができなかった。従って、
電子装置が発生する電磁波の発生源を正確に探査（推
定）することができなかった。
【０００５】つまり、本発明の目的は、電磁波発生源の
探査精度を向上することにある。
探査精度を向上することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の態様の一つに
は、３次元筐体近傍の磁界分布を測定する磁界プローブ
と、ｘ、ｙ、ｚ、θおよびφ方向にプローブを移動させ
る手段と、磁界分布から電流分布を求める手段と、電流
分布から所望の距離における電界強度を求める手段を備
えた電磁波発生源探査装置がある。
は、３次元筐体近傍の磁界分布を測定する磁界プローブ
と、ｘ、ｙ、ｚ、θおよびφ方向にプローブを移動させ
る手段と、磁界分布から電流分布を求める手段と、電流
分布から所望の距離における電界強度を求める手段を備
えた電磁波発生源探査装置がある。
【０００７】このように、φ方向にもプローブが移動
（回転）するので、より正確に磁界分布を求めることが
でき、電磁波発生源の探査精度を向上させることができ
るようになる。
（回転）するので、より正確に磁界分布を求めることが
でき、電磁波発生源の探査精度を向上させることができ
るようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下，図面を用いて、本発明の実
施形態を説明する。図１に電磁波発生源探査装置の構成
を示す。
施形態を説明する。図１に電磁波発生源探査装置の構成
を示す。
【０００９】本形態の電磁波発生源探査装置は、被測定
装置である３次元筐体１１７が置かれる３次元筐体台座
１０２、３次元磁界プローブ１０９、この３次元筐体台
座１０２上に置いた３次元筐体１１７の表面に沿った座
標、または直交、円筒、極座標の各座標系に則った近傍
磁界観測点に３次元磁界プローブ１０９を移動するため
機構（ｘ方向プローブ移動レール１０４、ｙ方向プロー
ブ移動レール１０３、プローブｚ軸位置伸縮軸１０６、
プローブφ方向回転軸１０７、プローブθ方向回転軸１
０８）、プローブの移動や回転を制御する制御用ＰＣ１
１６、アンテナ切替回路１１５、高周波増幅器１１２、
抽出プローブ１１０、分周回路１１３、逓倍回路１１４
を備えている。このように、本実施形態の磁界プローブ
１０９はｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向への移動及びθ方向への
回転だけでなく、φ方向への回転も可能なので、ｚ方向
に曲面を持つような3次元筐体であっても、磁界分布を
精度高く測定できる。従って、電磁波発生源の探査精度
を向上させることができる。
装置である３次元筐体１１７が置かれる３次元筐体台座
１０２、３次元磁界プローブ１０９、この３次元筐体台
座１０２上に置いた３次元筐体１１７の表面に沿った座
標、または直交、円筒、極座標の各座標系に則った近傍
磁界観測点に３次元磁界プローブ１０９を移動するため
機構（ｘ方向プローブ移動レール１０４、ｙ方向プロー
ブ移動レール１０３、プローブｚ軸位置伸縮軸１０６、
プローブφ方向回転軸１０７、プローブθ方向回転軸１
０８）、プローブの移動や回転を制御する制御用ＰＣ１
１６、アンテナ切替回路１１５、高周波増幅器１１２、
抽出プローブ１１０、分周回路１１３、逓倍回路１１４
を備えている。このように、本実施形態の磁界プローブ
１０９はｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向への移動及びθ方向への
回転だけでなく、φ方向への回転も可能なので、ｚ方向
に曲面を持つような3次元筐体であっても、磁界分布を
精度高く測定できる。従って、電磁波発生源の探査精度
を向上させることができる。
【００１０】次にこの電磁波発生源探査装置を用いた電
磁波発生源探査方法について説明する。
磁波発生源探査方法について説明する。
【００１１】まず、被探査物である３次元筐体１１７を
３次元筐体台座１０２に固定する。
３次元筐体台座１０２に固定する。
【００１２】次に、アンテナ切替回路１１５をＰＣ１１
６で制御してプローブの測定面の向きを選択する。この
選択されたプローブに誘起された電圧を高周波増幅器１
１２（無くても良い）を通してベクトル電圧計で電圧を
測定する。この時、測定周波数における位相基準は被測
定装置である３次元筐体１１７のクロックを基準クロッ
ク抽出プローブ１１０を用いて測定し、この信号を分周
回路１１３および逓倍回路１１４を通すことで所望の周
波数クロックを生成し、所望周波数の位相基準とする。
なお、特開2000-346886号公報にあるように、この位相
基準を用いて求めた電圧の位相を電磁波発生源探査に用
いると探査精度を向上させることができるようになる。
このようにプローブの測定面の向きを選択し、測定する
ことで、観測点１点での磁界測定が完了する。
６で制御してプローブの測定面の向きを選択する。この
選択されたプローブに誘起された電圧を高周波増幅器１
１２（無くても良い）を通してベクトル電圧計で電圧を
測定する。この時、測定周波数における位相基準は被測
定装置である３次元筐体１１７のクロックを基準クロッ
ク抽出プローブ１１０を用いて測定し、この信号を分周
回路１１３および逓倍回路１１４を通すことで所望の周
波数クロックを生成し、所望周波数の位相基準とする。
なお、特開2000-346886号公報にあるように、この位相
基準を用いて求めた電圧の位相を電磁波発生源探査に用
いると探査精度を向上させることができるようになる。
このようにプローブの測定面の向きを選択し、測定する
ことで、観測点１点での磁界測定が完了する。
【００１３】次に、次の観測点へ３次元磁界プローブ１
０９をｘ方向プローブ移動レール１０４、ｙ方向プロー
ブ移動レール１０３、プローブｚ軸位置伸縮軸１０６、
プローブφ方向回転軸１０７、プローブθ方向回転軸１
０８を制御用ＰＣ１１６により制御して、プローブの位
置、測定面の向きを決定し、磁界測定をする。この一連
の測定を３次元筐体１１７の表面に沿った座標、または
直交、円筒、極座標の各座標系に則った近傍磁界観測点
全点について行う。このように、φ方向回転をさせる手
段を備えているので、ｚ方向に曲面や凹凸を有するよう
な３次元筐体１１７であっても、電磁波発生源を精度高
く探査できるようになっている。
０９をｘ方向プローブ移動レール１０４、ｙ方向プロー
ブ移動レール１０３、プローブｚ軸位置伸縮軸１０６、
プローブφ方向回転軸１０７、プローブθ方向回転軸１
０８を制御用ＰＣ１１６により制御して、プローブの位
置、測定面の向きを決定し、磁界測定をする。この一連
の測定を３次元筐体１１７の表面に沿った座標、または
直交、円筒、極座標の各座標系に則った近傍磁界観測点
全点について行う。このように、φ方向回転をさせる手
段を備えているので、ｚ方向に曲面や凹凸を有するよう
な３次元筐体１１７であっても、電磁波発生源を精度高
く探査できるようになっている。
【００１４】図１に示す装置では、３次元筐体１１７に
沿った測定は可能であるが、３次元筐体１１７の下面に
ついての測定は不可能である。そこで、下面の測定を行
うために、図１の３次元筐体台座１０２の下方に図２に
示す構造を備えさせる。
沿った測定は可能であるが、３次元筐体１１７の下面に
ついての測定は不可能である。そこで、下面の測定を行
うために、図１の３次元筐体台座１０２の下方に図２に
示す構造を備えさせる。
【００１５】ここでは３次元筐体台座１０２を下面測定
用に浮かせて、３次元筐体台座１０２の下に３次元筐体
１１７の下面を測定するための３次元筐体下面近傍磁界
測定用磁界プローブ２０２を用意する。この面はｘｙ平
面上での移動でも十分に実用的であるが、ｚ、φ、θ各
方向へも可動にして良い。
用に浮かせて、３次元筐体台座１０２の下に３次元筐体
１１７の下面を測定するための３次元筐体下面近傍磁界
測定用磁界プローブ２０２を用意する。この面はｘｙ平
面上での移動でも十分に実用的であるが、ｚ、φ、θ各
方向へも可動にして良い。
【００１６】この３次元筐体下面近傍磁界測定用磁界プ
ローブ２０２をプローブ取り付けユニット２０５に取り
付け、制御用ＰＣによりｘ方向プローブ移動レール２０
４およびｙ方向プローブ移動レール２０３を制御し、３
次元筐体下面近傍磁界測定用磁界プローブ２０２を移動
させて３次元筐体１１７の下面を測定する。
ローブ２０２をプローブ取り付けユニット２０５に取り
付け、制御用ＰＣによりｘ方向プローブ移動レール２０
４およびｙ方向プローブ移動レール２０３を制御し、３
次元筐体下面近傍磁界測定用磁界プローブ２０２を移動
させて３次元筐体１１７の下面を測定する。
【００１７】図２の構造により、３次元筐体１１７の全
６面の測定が可能になる。つまり、筐体に沿った全ての
平面での磁界を測定できるようになるので、この結果か
ら電流分布を求めると、互いに交差する測定平面の磁界
も加味した電磁波発生源が探査でき、探査誤差を抑制す
ることができる。
６面の測定が可能になる。つまり、筐体に沿った全ての
平面での磁界を測定できるようになるので、この結果か
ら電流分布を求めると、互いに交差する測定平面の磁界
も加味した電磁波発生源が探査でき、探査誤差を抑制す
ることができる。
【００１８】図３にこの測定結果の例を示す。
【００１９】３次元筐体１１７に沿った磁界分布を測定
した結果の磁界分布３０１を用いて、３次元筐体１１７
上の電流分布３０２を計算により求める。またこの電流
分布３０２が得られれば、この電流分布３０２を用いて
３次元筐体１１７から所望の距離における磁界強度３０
３を計算により求めることができる。ここで、図３で
は、ｘｙ平面遠方電界計算結果３０４、ｘｚ平面遠方電
界計算結果３０５、ｙｚ平面遠方電界計算結果３０６の
３平面に分離して求めているが、この遠方電界計算を行
う際の観測点の位置は任意に定めることができる。例え
ば図４示すように、円筒座標系のφ方向に沿った遠方電
解計算結果４０１のように求めることができる。
した結果の磁界分布３０１を用いて、３次元筐体１１７
上の電流分布３０２を計算により求める。またこの電流
分布３０２が得られれば、この電流分布３０２を用いて
３次元筐体１１７から所望の距離における磁界強度３０
３を計算により求めることができる。ここで、図３で
は、ｘｙ平面遠方電界計算結果３０４、ｘｚ平面遠方電
界計算結果３０５、ｙｚ平面遠方電界計算結果３０６の
３平面に分離して求めているが、この遠方電界計算を行
う際の観測点の位置は任意に定めることができる。例え
ば図４示すように、円筒座標系のφ方向に沿った遠方電
解計算結果４０１のように求めることができる。
【００２０】また、図５のように、３次元筐体１１７の
内部における電流の存在位置の分解能を向上させるため
に、３次元筐体１１７近傍の磁界分布測定を、２平面に
わたって測定し、内側５０１と外側５０２の距離差から
３次元筐体１１７内部における電流存在位置の分解能の
向上を図ることも可能である。
内部における電流の存在位置の分解能を向上させるため
に、３次元筐体１１７近傍の磁界分布測定を、２平面に
わたって測定し、内側５０１と外側５０２の距離差から
３次元筐体１１７内部における電流存在位置の分解能の
向上を図ることも可能である。
【００２１】また、筐体１１７の厚み方向に配線重なっ
て流れる電流については、各筐体表面からの距離を変え
た複数の平行平面内磁界分布測定を行うことで、位置分
解能（探査精度）を向上させることができる。
て流れる電流については、各筐体表面からの距離を変え
た複数の平行平面内磁界分布測定を行うことで、位置分
解能（探査精度）を向上させることができる。
【００２２】なお、磁界分布から電流分布を求める計算
は次のようにしている。
は次のようにしている。
【００２３】３次元電流分布I から３次元磁界分布Hを
求める式は、マクスウェルの方程式よりグリーン関数f
を用いて式１で表せるので、磁界分布から電流分布を算
出する方法はグリーン関数fの逆マトリクスより、式２
の連立方程式となる。
求める式は、マクスウェルの方程式よりグリーン関数f
を用いて式１で表せるので、磁界分布から電流分布を算
出する方法はグリーン関数fの逆マトリクスより、式２
の連立方程式となる。
【００２４】
【数１】
【００２５】
【数２】
【００２６】ここで、磁界分布の測定位置が２次元平面
であると、距離関数rも２次元に探査しない限り電流分
布Iに関する解がなく、従来はこれを２次元に仮定する
ことで平面上に電流を算出し、近似していたが、本発明
では、磁界分布測定用プローブを３次元的に動作させる
ことで、距離関数rの次数を３に拡張でき、これに伴
い、電流の位置を３次元的に計算することが可能となっ
ている。
であると、距離関数rも２次元に探査しない限り電流分
布Iに関する解がなく、従来はこれを２次元に仮定する
ことで平面上に電流を算出し、近似していたが、本発明
では、磁界分布測定用プローブを３次元的に動作させる
ことで、距離関数rの次数を３に拡張でき、これに伴
い、電流の位置を３次元的に計算することが可能となっ
ている。
【００２７】つまり、従来では３次元的に分布する電流
I(nx,ny,nz)に対しても２次元測定した磁界分布H(mx,
my)を式３で表していたので、電流を探査するのにも、
測定点(mx,my)に対する電流位置を(nx,ny)とした式４で
表していた。
I(nx,ny,nz)に対しても２次元測定した磁界分布H(mx,
my)を式３で表していたので、電流を探査するのにも、
測定点(mx,my)に対する電流位置を(nx,ny)とした式４で
表していた。
【００２８】
【数３】
【００２９】
【数４】
【００３０】しかし、本発明では磁界分布H(mx,my)を式
５で表し、磁界分布から電流分布を求めるのに式６を用
いているので、精度高く電磁波発生源を特定することが
できている。
５で表し、磁界分布から電流分布を求めるのに式６を用
いているので、精度高く電磁波発生源を特定することが
できている。
【００３１】
【数５】
【００３２】
【数６】
【００３３】ここでは、xyz直交座標系を用いて説明し
たが、円筒座標系(r,θ, z)、極座標系(r,θ,φ)など、
他の座標系も同様に計算できる。
たが、円筒座標系(r,θ, z)、極座標系(r,θ,φ)など、
他の座標系も同様に計算できる。
【００３４】また、同様の計算により、各筐体平面から
の距離を変えた複数の平面で測定した磁界分布を用いて
電流分布を計算することもできるようになるので、３次
元電流分布の位置分解能を向上することができる。
の距離を変えた複数の平面で測定した磁界分布を用いて
電流分布を計算することもできるようになるので、３次
元電流分布の位置分解能を向上することができる。
【００３５】なお、上記連立方程式による計算は電流算
出の一形態であり、他の計算方法を用いても良い。
出の一形態であり、他の計算方法を用いても良い。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、プローブをφ方向に回
転させる手段を有しているので、電磁波発生源の探査精
度を向上させることができる。
転させる手段を有しているので、電磁波発生源の探査精
度を向上させることができる。
【図１】電磁波発生源探査装置の構成を示す図
【図２】電磁波発生源探査装置の構成を示す図
【図３】近傍磁界測定結果、電流分布・遠方電界計算結
果表示例
果表示例
【図４】遠方電界計算結果表示例
【図５】３次元筐体近傍磁界分布測定における多平面測
定系の観測点
定系の観測点
１０１・・・電磁波発生源探査装置
１０２・・・３次元筐体台座
１０３・・・ｙ方向プローブ移動レール
１０４・・・ｘ方向プローブ移動レール
１０５・・・プローブ取り付けユニット
１０６・・・プローブｚ軸位置伸縮軸
１０７・・・プローブφ方向回転軸
１０８・・・プローブθ方向回転軸
１０９・・・３次元磁界プローブ
１１０・・・基準クロック抽出プローブ
１１１・・・ベクトル電圧計
１１２・・・高周波増幅器
１１３・・・分周回路
１１４・・・逓倍回路
１１５・・・３次元アンテナ切替回路
１１６・・・制御用ＰＣ
１１７・・・被測定対象３次元筐体
２０１・・・３次元筐体６面近傍磁界分布測定装置
２０２・・・３次元筐体下面近傍磁界測定用磁界プローブ
２０３・・・ｙ方向プローブ移動レール
２０４・・・ｘ方向プローブ移動レール
２０５・・・プローブ取り付けユニット
３０１・・・３次元筐体近傍磁界測定結果表示例
３０２・・・３次元筐体電流探査結果表示例
３０３・・・３次元筐体遠方電界計算結果表示例
３０４・・・ｘｙ平面遠方電界計算結果表示例
３０５・・・ｘｚ平面遠方電界計算結果表示例
３０６・・・ｙｚ平面遠方電界計算結果表示例
５０１・・・２平面近傍磁界分布測定座標（内面）
５０２・・・２平面近傍磁界分布測定座標（外面）
Claims (5)
- 【請求項１】３次元筐体近傍の磁界分布を測定する磁界
プローブと、ｘ、ｙ、ｚ、θおよびφ方向にプローブを
移動又は回転させる手段と、磁界分布から電流分布を求
める手段と、電流分布から所望の距離における電界強度
を求める手段と、を有することを特徴とする電磁波発生
源探査装置。 - 【請求項２】３次元筐体近傍の磁界分布を測定する磁界
プローブと、円筒座標系（ｒ，φ，ｚ）または極座標系
（ｒ，θ，φ）に則ってプローブを移動させる手段と、
磁界分布から電流分布を求める手段と、電流分布から所
望の距離における電界強度を求める手段を有することを
特徴とする電磁波発生源探査装置。 - 【請求項３】請求項２において、 ｒ座標を少なくとも２通り以上設定した面において、測
定点での磁界分布を円筒座標系（ｒ，φ，ｚ）または極
座標系（ｒ，θ，φ）に則って各方向成分について磁界
プローブを移動させる手段を有することを特徴とする電
磁波発生源探査装置。 - 【請求項４】請求項３において、 計算により求める電流分布を円筒座標系（ｒ，φ，ｚ）
または極座標系（ｒ，θ，φ）に則った各方向成分に分
離して求めることを特徴とする電磁波発生源探査装置。 - 【請求項５】３次元筐体近傍の磁界分布を測定する磁界
プローブと、ある平面内の円形，または平面，円筒面，
球面上に沿ってプローブを移動させる手段と、磁界分布
から電流分布を求める手段と、電流分布から所望の距離
における電界強度を求める手段と、その電界強度を用い
て電磁波の発生源を探査する手段を有することを特徴と
する電磁波発生源探査装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002084749A JP2003279611A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 電磁波発生源探査装置 |
| PCT/JP2002/011665 WO2003081265A1 (fr) | 2002-03-26 | 2002-11-08 | Dispositif de detection de source de production d'ondes electromagnetiques |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002084749A JP2003279611A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 電磁波発生源探査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003279611A true JP2003279611A (ja) | 2003-10-02 |
Family
ID=28449221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002084749A Pending JP2003279611A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 電磁波発生源探査装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003279611A (ja) |
| WO (1) | WO2003081265A1 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006047297A (ja) * | 2004-07-05 | 2006-02-16 | Ntt Docomo Inc | 比吸収率測定装置 |
| KR100653931B1 (ko) | 2005-01-17 | 2006-12-05 | 주식회사 이엠에프 세이프티 | 극저주파 소형 3축 자계 측정 프로브 |
| US7315173B2 (en) | 2004-09-29 | 2008-01-01 | Hitachi, Ltd. | Method of measuring electric field distribution and electric field distribution measuring instrument |
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