JP2004257770A - High-frequency electric potential detection device - Google Patents

High-frequency electric potential detection device Download PDF

Info

Publication number
JP2004257770A
JP2004257770A JP2003046437A JP2003046437A JP2004257770A JP 2004257770 A JP2004257770 A JP 2004257770A JP 2003046437 A JP2003046437 A JP 2003046437A JP 2003046437 A JP2003046437 A JP 2003046437A JP 2004257770 A JP2004257770 A JP 2004257770A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal conductor
frequency potential
detecting device
shaped metal
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003046437A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mare Tadama
希 田玉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2003046437A priority Critical patent/JP2004257770A/en
Publication of JP2004257770A publication Critical patent/JP2004257770A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Leads Or Probes (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To bring a sharp probe into contact with each part to be measured including a via detection terminal on a circuit board surface layer, and to easily detect the high-frequency potential quantity thereon. <P>SOLUTION: When a sharp probe 311 of a primary side cylindrical metal conductor 31 is brought into contact with a potential detection terminal 21, a via detection terminal 21 or the like on the circuit board 1, an antenna current flows in the primary side cylindrical metal conductor 31. A current proportional to the antenna current is detected by a secondary side balanced shield loop coil 33 through a ferrite ring 32, and the current is observed by a measuring device 4 through a cable 34, for example, as a state converted into a voltage. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定部位各々における高周波ポテンシャル量を検出するための高周波電位検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
各種電子機器に組付けされる回路基板は、最近、その高密度化や多層化が一層進んでおり、したがって、一旦、EMI(electromagnetic interference)やEMS(electromagnetic susceptibility)等の問題が発生すれば、これら問題の解決は極めて困難となっているのが実情である。これは、その現象が観測されるに際して、回路基板上における各種被測定部位位置で電流や電圧が測定される必要があるが、被測定部位各々に安定に測定プローブを接触接続させたり、回路パターンを切断の上、電流計を挿入したり、または部品交換等の作業が必要となっているからである。
【0003】
因みに、特許文献1には、その内部に被測定線路が貫通される環状コアと、この環状コアに巻回された電流検出用コイルと、この電流検出用コイルの両端に接続された負荷抵抗と、この負荷抵抗での発生電圧を測定装置に導くための、コモンモードチョークフィルタが具備された出力線路とからなる電流検出装置が記載されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平10―185962号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際には、測定プローブは大きく、これがために、2点間に挿入し得なかったり、誤操作で回路を焼損・破壊したり、最悪の場合には、修復不可能となる場合があった。このような表層での不具合に加え、多層回路基板内部での現象を観測することは、より一層、困難となっており、多くの時間と労力が徒に要されていた。
【0006】
本発明の目的は、回路基板上の実装状態が変更されることなく、その回路基板上における被測定部位各々に対し先鋭探針を接触させるだけで、被測定部位各々における高周波ポテンシャル量が容易に検出された上、観測/測定可能とされた高周波電位検出装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の高周波電位検出装置は、一端が被測定部位に接触される先鋭探針とされた、アンテナに相当する細い1次側棒状金属導体と、この1次側棒状金属導体にフェライトリングを介し磁気的に結合されている2次側バランス型シールドループコイルによって、アンテナ電流に比例する物理量を直接間接に検出する変換器と、この変換器で検出される物理量をシールド状態のまま、測定装置に導くためのケーブルとを含むようにして、高周波ポテンシャルプローブとして構成されるようにしたものである。
【0008】
たとえ、回路基板内部における被測定部位であっても、その被測定部位がビア線を介し表層上に検出ビア端子として予め形成されている場合には、1次側棒状金属導体はその先鋭探針を表層上の被測定部位やポテンシャル検出端子については勿論のこと、検出ビア端子に接触させるだけで、アンテナとして機能することになる。この結果、変換器からはアンテナ電流に比例する物理量(電流や電圧)が容易に検出された上、ケーブルを介し測定装置で観測されることによって、放射性妨害現象や感受性妨害対策等に容易、且つ速やかに対処可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図1から図8により説明する。
先ず本発明の高周波電位検出装置の概要について説明すれば、図1(A)に、その使用状態を測定装置と回路基板との関係として示す。図示のように、その高周波電位検出装置は、回路基板(本例では、多層回路基板を想定)1と測定装置(例えばスペクトルアナライザ)4との間に介在された状態として使用されており、詳細な構成については後述するが、細い1次側棒状金属導体(その軸方向の長さは可変)31やフェライトリング32、2次側バランス型シールドループコイル33、ケーブル(低インピーダンスの同軸ケーブル)34等から構成されている。因みに、フェライトリング32や2次側バランス型シールドループコイル33は、アンテナ電流に比例する物理量を検出するための変換器として構成されている。
【0010】
その1次側棒状金属導体31の先鋭探針311を回路基板1上のポテンシャル検出端子21に接触させれば、1次側棒状金属導体31にはアンテナ電流が流れるが、このアンテナ電流に比例した電流は、フェライトリング32を介し2次側バランス型シールドループコイル33によって検出される。その電流は、例えば、更に抵抗により電圧に変換された状態としてケーブル34を介し測定装置4で観測されている。
【0011】
図1(B)はまた、回路基板1内部における被測定部位であっても、その被測定部位がビア線を介し表層上に検出ビア端子22として予め形成されている場合には、1次側棒状金属導体31の先鋭探針311をその検出ビア端子22に接触させるだけで、図1(A)の場合と同様にして、回路基板1内部における被測定部位での状態が測定装置4で観測可能となっている。
【0012】
さて、その高周波電位検出装置により具体的に説明すれば、図2(A),(B)それぞれにその一例での正面概観、平面概観を示す。図示のように、1次側棒状金属導体31はその一端が先鋭探針311として形成されており、また、変換器5はその内部を1次側棒状金属導体31が貫通する状態として、また、1次側棒状金属導体31の軸方向上での取付け位置可変として、その1次側棒状金属導体31に取付けされている。換言すれば、変換器5と1次側棒状金属導体31とは、軸方向での相対的位置が可変とされることで、1次側棒状金属導体31の軸方向上での電流分布が観測可能となっている。因みに、図2(A),(B)中、符号341は、ケーブル34を測定装置4に接続するためのコネクタを示す。
【0013】
ここで、変換器5について説明すれば、図3(A),(B)それぞれにその内部の縦断面、横断面の概略を示す。図示のように、フェライトリング32には、半ターンづつのループコイル3311,3312、3321,3322で構成された2次側バランス型シールドループコイル33が巻回されている(このバランス型シールドループコイルの原理については、「アンテナ工学ハンドブック」(昭和55年10月30日、株式会社 オーム社発行、第62,63頁に記載のシールドループアンテナを参照のこと)。この2次側バランス型シールドループコイル33と1次側棒状金属導体31とは絶縁状態にあるも、フェライトリング32を介し磁気的に結合されており、2次側バランス型シールドループコイル33に誘起起電力を発生させ、そのループ電流の一部はケーブル34に出力されるようになっている。実際には、1ターンループコイルに流れる電流は低抵抗35に流され、低抵抗35での降下電圧がケーブル34を介し測定装置4で観測されている。因みに、その低抵抗35は、周波数に対する感度特性を一定化させる機能を果たしている。
【0014】
引き続き、変換器5の内部について説明すれば、1次側棒状金属導体31を内部に収容しているガイドパイプ36はフェライトリング32に直接間接に固定された状態で、1次側棒状金属導体31と変換器5との相対的位置関係を軸方向上で可変可能とし、1次側棒状金属導体31上に流れる電流分布を観測可能ならしめるものであり、1次側棒状金属導体31と変換器5とはネジ止めビス37により固定可能とされている。
【0015】
以上、本発明の高周波電位検出装置について説明した。しかしながら、実際には、外来雑音がケーブル34に乗り外皮導体に流れ、その一部が本来の信号線に流入し、妨害波となる虞がある。この対策としては、図4に示すように、ケーブル34の変換器5側の端近傍にフェライトリング38が適当数、取り付けされるようにすればよい。これは、ケーブル34の外皮導体にコモンモード電流が流れようとすれば、フェライトリング38のインピーダンスが上昇し、コモン電流が阻止されるからである。したがって、フェライトリング38によりコモンモードフィルタが構成されることで、不要な成分は阻止吸収されることになり、安定化が図れることになる。
【0016】
ここで、本発明の高周波電位検出装置のコモンモード・高周波ポテンシャルプローブとしての動作・作用について簡単に説明するが、それに先立って、その高周波電位検出装置が主にポテンシャルプローブとして機能することを確認しておく。ポテンシャルプローブであることは、1次側棒状金属導体31の長さを短くし、キャパシティブ(容量的)にしてハイインピーダンスで使用されるので、実際には流出電流ではなく、電位(ポテンシャル)に比例した電圧が小型にして、しかも安定に測定されているからである。
【0017】
さて、先ず図5に示すように、4層の多層回路基板はモデル化された状態として図示されているが、その表層上の検出ビア端子22に先鋭探針311を接触させれば、1次側棒状金属導体31に流れる電流は変換器5で検出された上、ケーブル34を介し、測定装置4としてのスペクトルアナライザで観測されるようになっている。因みに、その多層基板について説明すれば、Gは最下層としてのベタグランドを、sはマイクロストリップラインとしての信号線を、Pは信号源を、Uは信号線sから検出ビア端子22へのビア線を、rは抵抗を、それぞれ示す。
【0018】
図6はまた、図5に示す状態で、信号源Pでの電圧がそれぞれ一定電圧P1,P2(>P1)に設定された状態で、周波数掃引が行われた場合でのスペクトルアナライザの出力特性を示す。図示のように、曲線のピーク点(極大点)は、1次側棒状金属導体31の長さがほぼ1/4波長、3/4波長でそれぞれ共振している状態が示されている。
【0019】
同じく、図5に示す状態で、1次側棒状金属導体31の長さがそれぞれL1,L2(≒4L1)に設定された状態で、周波数掃引が行われた場合でのスペクトルアナライザの出力特性を図7に示す。図示のように、長さがL1では共振状態は認められないが、長さがL2に設定された場合には、高周波電流のピーク点が読取り可能となり、2箇所(点F1,F2)での共振状態から、1次側棒状金属導体31のアンテナとしての性質をよく表していることが判る。
【0020】
以上の現象から、被測定部位に先鋭探針311を接触させるだけで、高周波ポテンシャル量が容易、且つ速やかに計測・観測され得るものとなっている。
【0021】
最後に、本発明の応用例としての回路構成を図8に示す。図示のように、抵抗R1,R2,R3やキャパシタC、増幅器A、コイルLからなる回路が示されている。このような回路が高密度に実装されている場合、その回路動作を確認しようとして、点a〜f各々での電圧や電流を計測しようとすれば、測定電極を挿入する隙間さえなく、その測定が極めて困難であることは明らかである。しかしながら、回路の形成段階の際に、表層に点a〜f各々に対する検出ビア端子が予め設けられる場合は、点a〜f各々でのポテンシャルが容易に計測可能となる。即ち、その計測により電位差からは電圧降下や電流が予測可能となり、したがって、動作現象も容易に推測・判断可能となることから、早期の対応・対策が採れることになる。
【0022】
以上のように、本発明の高周波電位検出装置には、アンテナとしての1次側棒状金属導体が具備されており、その先鋭探針を被測定部位としての検出ビア端子等に接触させるだけで、部品等の実装状態を変更することなく、被測定部位での動作ポテンシャル等が容易に観測可能となり、現象が速やかに解明されるばかりか、対応策が速やかに採れることになる。
【0023】
また、表層上の部品や導体パターン、コネクタ端子等に先鋭探針を接触させれば、ポテンシャル等が容易に観測可能であることは当然として、検出ビア端子を介しポテンシャル等を観測することも可能となっている。即ち、回路基板のパターン設計の際に、基板内部(内層)に被測定部位が存在する場合、その被測定部位からビア線を介し表層上に検出ビア端子を設けるようにすれば、基板自体や部品に損傷を何等与えることなく、その被測定部位でのポテンシャルや流出妨害電流等が容易に観測可能となり、内層での現象を推定し得るばかりか、速やかに適切な対策を講じることが可能となる。
【0024】
更に、電子機器内部での共振現象は、その周波数近傍で電磁妨害の放射が強く、何等かの対策が必要となる場合が多い。このような現象としては、集中定数回路での共振ばかりではなく、基板の層間、特にグランドと電源層間の共振や、シールド筺体内部での空洞共振等が挙げられる。このような場合、金属導体板上にはポテンシャルが異なる部分が分布しているが、先鋭探針の移動により走査すれば、ポテンシャルの山や谷の状況から、放射量の少ない位置にグランドの引出し位置を設けることも可能となる。
【0025】
このように、本発明の高周波電位検出装置を利用すれば、短時間で無駄なく異常現象を探知することが可能となるばかりか、適切な対策を講じることで、妨害量を削減することが可能となる。放射妨害現象ばかりか、感受性妨害対策や、送受信器の開発設計等に際しての高周波現象の解析・解明にも利用可能となっている。
【0026】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき、具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0027】
【発明の効果】
回路基板上の実装状態が変更されることなく、その回路基板上における被測定部位各々に対し先鋭探針を接触させるだけで、被測定部位各々における高周波ポテンシャル量が容易に検出された上、観測/測定可能とされた高周波電位検出装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高周波電位検出装置の使用状態を、測定装置と回路基板との関係として示す図である。
【図2】その高周波電位検出装置の一例での正面概観、平面概観を示す図である。
【図3】その構成要素としての変換器内部の縦断面、横断面の概略を示す図である。
【図4】外来雑音に対する対策が考慮された、本発明の高周波電位検出装置の構成を示す図である。
【図5】本発明の高周波電位検出装置のコモンモード・ポテンシャルプローブとしての動作・作用を説明するための図である。
【図6】図5に示す信号源での電圧が相異なる一定電圧に設定された状態で、周波数掃引が行われた場合でのスペクトルアナライザの出力特性を示す図である。
【図7】同じく、図5に示す1次側棒状金属導体が相異なる長さに設定された状態で、周波数掃引が行われた場合でのスペクトルアナライザの出力特性を示す図である。
【図8】本発明の応用例としての回路構成を示す図である。
【符号の説明】
1…多層基板、4…測定装置、5…変換器、22…ポテンシャル検出端子、22…ビア検出端子、31…1次側棒状金属導体、311…先鋭探針、32,38…フェライトリング、33…2次側バランス型シールドループコイル、34…ケーブル(低インピーダンスの同軸ケーブル)、35…低抵抗
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a high-frequency potential detecting device for detecting a high-frequency potential amount at each part to be measured.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Recently, circuit boards mounted on various electronic devices have been further densified and multilayered. Therefore, once problems such as EMI (electromagnetic interference) and EMS (electromagnetic Susceptibility) occur, In fact, it is extremely difficult to solve these problems. This means that when the phenomenon is observed, it is necessary to measure the current and voltage at various measurement site positions on the circuit board. This is because it is necessary to perform operations such as cutting the current, inserting an ammeter, or replacing parts.
[0003]
Incidentally, Patent Document 1 discloses an annular core through which a line to be measured passes, a current detection coil wound around the annular core, and a load resistor connected to both ends of the current detection coil. There is described a current detection device including an output line provided with a common mode choke filter for guiding a voltage generated at the load resistance to a measurement device.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-185962
[Problems to be solved by the invention]
However, in practice, the measurement probe is large, and therefore cannot be inserted between two points, or the circuit may be damaged or destroyed due to erroneous operation, or in the worst case, it may not be repairable. . Observing phenomena inside the multilayer circuit board in addition to such defects on the surface layer has become even more difficult, and much time and labor has been required.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a high-frequency potential amount in each of the measured portions easily by simply bringing a sharp probe into contact with each of the measured portions on the circuit board without changing the mounting state on the circuit board. It is an object of the present invention to provide a high-frequency potential detecting device that can be detected and observed / measured.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The high-frequency potential detecting device according to the present invention includes a thin primary-side bar-shaped metal conductor corresponding to an antenna, one end of which is a sharp probe contacted with a portion to be measured, and a ferrite ring connected to the primary-side bar-shaped metal conductor. A converter that directly and indirectly detects a physical quantity proportional to the antenna current by means of a secondary-side balanced shield loop coil that is magnetically coupled to the measuring device while the physical quantity detected by this converter is kept shielded. And a guiding cable, so as to be configured as a high-frequency potential probe.
[0008]
For example, even if the measured portion is inside the circuit board, if the measured portion is formed in advance as a detection via terminal on the surface layer via a via wire, the primary-side bar-shaped metal conductor has a sharp probe. Simply contacting the detection via terminal as well as the portion to be measured and the potential detection terminal on the surface layer will function as an antenna. As a result, a physical quantity (current or voltage) proportional to the antenna current is easily detected from the converter, and is observed by a measuring device via a cable, so that it is easy to take measures against radiated disturbance and susceptible disturbance, and the like. It can be dealt with promptly.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
First, the outline of the high-frequency potential detecting device according to the present invention will be described. FIG. As shown in the figure, the high-frequency potential detecting device is used as a state interposed between a circuit board (in this example, a multilayer circuit board) 1 and a measuring device (for example, a spectrum analyzer) 4. Although a detailed configuration will be described later, a thin primary-side bar-shaped metal conductor (its axial length is variable) 31, a ferrite ring 32, a secondary-side balanced shield loop coil 33, and a cable (a low-impedance coaxial cable) 34 And so on. Incidentally, the ferrite ring 32 and the secondary-side balanced shield loop coil 33 are configured as a converter for detecting a physical quantity proportional to the antenna current.
[0010]
When the sharp probe 311 of the primary rod-shaped metal conductor 31 is brought into contact with the potential detection terminal 21 on the circuit board 1, an antenna current flows through the primary rod-shaped metal conductor 31, but is proportional to the antenna current. The current is detected by the secondary-side balanced shield loop coil 33 via the ferrite ring 32. The current is observed by the measuring device 4 via the cable 34 in a state where the current is further converted to a voltage by a resistor, for example.
[0011]
FIG. 1 (B) also shows the primary side even if the measured part is inside the circuit board 1 and the measured part is formed in advance as a detection via terminal 22 on the surface layer via a via wire. Just by bringing the sharp probe 311 of the rod-shaped metal conductor 31 into contact with the detection via terminal 22, the state at the site to be measured inside the circuit board 1 is observed by the measuring device 4 in the same manner as in the case of FIG. It is possible.
[0012]
Now, specifically explaining the high-frequency potential detecting device, FIGS. 2A and 2B show a front view and a plan view of one example. As shown in the drawing, the primary-side bar-shaped metal conductor 31 has one end formed as a sharp probe 311, and the converter 5 has a state in which the primary-side bar-shaped metal conductor 31 penetrates the inside thereof, The primary-side bar-shaped metal conductor 31 is mounted on the primary-side bar-shaped metal conductor 31 so that the mounting position in the axial direction is variable. In other words, the relative position of the converter 5 and the primary-side bar-shaped metal conductor 31 in the axial direction is variable, so that the current distribution in the axial direction of the primary-side bar-shaped metal conductor 31 is observed. It is possible. Incidentally, in FIGS. 2A and 2B, reference numeral 341 denotes a connector for connecting the cable 34 to the measuring device 4.
[0013]
Here, the converter 5 will be described. FIGS. 3 (A) and 3 (B) respectively show schematic longitudinal and transverse cross sections of the inside. As shown in the drawing, a secondary-side balanced shield loop coil 33 composed of loop coils 3311, 3312, 3321, and 3322 is wound around the ferrite ring 32 (this balanced shield loop coil 33). For the principle of the antenna, refer to “Antenna Engineering Handbook” (see the shielded loop antenna described in Ohm Co., Ltd., Oct. 30, 1980, pages 62 and 63). Although the coil 33 and the primary-side bar-shaped metal conductor 31 are in an insulated state, they are magnetically coupled via the ferrite ring 32, and generate an induced electromotive force in the secondary-side balanced shield loop coil 33, thereby forming a loop. Part of the current is output to the cable 34. Actually, the current flows through the one-turn loop coil. Is passed through the low resistance 35, and the voltage drop at the low resistance 35 is observed by the measuring device 4 via the cable 34. Incidentally, the low resistance 35 functions to stabilize the sensitivity characteristic with respect to frequency. I have.
[0014]
Next, the inside of the converter 5 will be described. In the state where the guide pipe 36 accommodating the primary-side bar-shaped metal conductor 31 is directly and indirectly fixed to the ferrite ring 32, the primary-side bar-shaped metal conductor 31 is fixed. The relative positional relationship between the primary rod-shaped metal conductor 31 and the converter 5 can be made variable in the axial direction so that the distribution of current flowing on the primary-side rod-shaped metal conductor 31 can be observed. 5 can be fixed by screwing screws 37.
[0015]
The high-frequency potential detecting device according to the present invention has been described above. However, actually, there is a possibility that extraneous noise flows on the cable 34 and flows into the outer conductor, a part of which flows into the original signal line, and becomes an interference wave. As a countermeasure for this, as shown in FIG. 4, an appropriate number of ferrite rings 38 may be attached near the end of the cable 34 on the converter 5 side. This is because if a common mode current is to flow through the outer conductor of the cable 34, the impedance of the ferrite ring 38 increases and the common current is blocked. Therefore, by forming a common mode filter by the ferrite ring 38, unnecessary components are blocked and absorbed, and stabilization can be achieved.
[0016]
Here, the operation and action of the high-frequency potential detecting device of the present invention as a common mode high-frequency potential probe will be briefly described. Prior to this, it was confirmed that the high-frequency potential detecting device mainly functions as a potential probe. Keep it. As a potential probe, the length of the primary-side bar-shaped metal conductor 31 is shortened, made capacitive (capacitive), and used at high impedance. This is because the measured voltage is small and is measured stably.
[0017]
First, as shown in FIG. 5, the four-layered multilayer circuit board is illustrated as a modeled state, but if the sharp probe 311 is brought into contact with the detection via terminal 22 on the surface layer, the primary The current flowing through the side bar-shaped metal conductor 31 is detected by the converter 5 and is observed via a cable 34 by a spectrum analyzer as the measuring device 4. By the way, when describing the multilayer substrate, G is a beta land as the lowermost layer, s is a signal line as a microstrip line, P is a signal source, and U is a via from the signal line s to the detection via terminal 22. The line indicates the resistance, and r indicates the resistance.
[0018]
FIG. 6 also shows the output characteristics of the spectrum analyzer when the frequency sweep is performed with the voltage at the signal source P set to constant voltages P1 and P2 (> P1) in the state shown in FIG. Is shown. As shown in the figure, the peak point (maximum point) of the curve shows a state where the length of the primary-side bar-shaped metal conductor 31 resonates at approximately 1 / wavelength and / wavelength, respectively.
[0019]
Similarly, in the state shown in FIG. 5, the output characteristics of the spectrum analyzer when the frequency sweep is performed with the length of the primary-side bar-shaped metal conductor 31 set to L1 and L2 (≒ 4L1), respectively. As shown in FIG. As shown in the figure, no resonance state is recognized when the length is L1, but when the length is set to L2, the peak point of the high-frequency current can be read, and the two points (points F1 and F2) can be read. From the resonance state, it can be seen that the primary rod-shaped metal conductor 31 is well represented as an antenna.
[0020]
From the above phenomena, it is possible to easily and quickly measure and observe the high-frequency potential amount simply by bringing the sharp probe 311 into contact with the measurement site.
[0021]
Finally, FIG. 8 shows a circuit configuration as an application example of the present invention. As shown, a circuit including resistors R1, R2, and R3, a capacitor C, an amplifier A, and a coil L is shown. When such a circuit is mounted at a high density, if the operation of the circuit is to be checked and the voltage or current at each of the points a to f is to be measured, there is no gap for inserting the measurement electrode, and the measurement is performed. Is extremely difficult. However, when the detection via terminal for each of the points a to f is previously provided on the surface layer at the stage of forming the circuit, the potential at each of the points a to f can be easily measured. That is, the measurement makes it possible to predict the voltage drop or the current from the potential difference, and therefore, it is also possible to easily estimate and judge the operation phenomenon, so that early measures and countermeasures can be taken.
[0022]
As described above, the high-frequency potential detecting device of the present invention is provided with the primary-side bar-shaped metal conductor as an antenna, and the sharp probe is brought into contact with a detection via terminal or the like as a part to be measured. The operating potential and the like at the measurement site can be easily observed without changing the mounting state of components and the like, so that not only the phenomenon can be quickly clarified but also a countermeasure can be taken promptly.
[0023]
In addition, if a sharp probe is brought into contact with components, conductor patterns, connector terminals, etc. on the surface layer, the potential etc. can be easily observed, and it is also possible to observe the potential etc. via the detection via terminal. It has become. In other words, when a pattern to be measured is present inside the substrate (inner layer) when designing the pattern of the circuit board, if the detection via terminal is provided on the surface layer via the via line from the measured position, the substrate itself or It is possible to easily observe the potential and outflow disturbance current at the measured part without causing any damage to the parts, and it is possible not only to estimate the phenomena in the inner layer, but also to take appropriate measures promptly. Become.
[0024]
Furthermore, in the resonance phenomenon inside the electronic device, radiation of electromagnetic interference is strong near the frequency, and some countermeasures are often required. Such phenomena include not only resonance in a lumped constant circuit, but also resonance between layers of a substrate, particularly between a ground and a power supply layer, and cavity resonance in a shield housing. In such a case, portions having different potentials are distributed on the metal conductor plate, but if the scanning is performed by moving the sharp probe, the ground is pulled out to a position where the radiation amount is small due to the situation of the potential peak or valley. Positions can also be provided.
[0025]
As described above, the use of the high-frequency potential detection device of the present invention makes it possible not only to detect abnormal phenomena in a short time and without waste, but also to reduce the amount of interference by taking appropriate measures. It becomes. It can be used not only for radiation disturbance phenomena, but also for analysis and elucidation of high-frequency phenomena at the time of susceptibility disturbance measures and development design of transceivers.
[0026]
As described above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified without departing from the gist thereof. Needless to say, there is.
[0027]
【The invention's effect】
Without changing the mounting state on the circuit board, the high-frequency potential at each of the measured parts can be easily detected and observed simply by bringing the sharp probe into contact with each of the measured parts on the circuit board. / A high-frequency potential detecting device capable of measurement is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a use state of a high-frequency potential detecting device according to the present invention as a relationship between a measuring device and a circuit board.
FIG. 2 is a diagram showing a front view and a plan view of an example of the high-frequency potential detecting device.
FIG. 3 is a view schematically showing a vertical section and a horizontal section inside a converter as a component thereof.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a high-frequency potential detecting device of the present invention in which measures against external noise are taken into consideration.
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation and action of the high-frequency potential detecting device of the present invention as a common mode potential probe.
6 is a diagram illustrating output characteristics of the spectrum analyzer when frequency sweep is performed in a state where voltages at the signal source illustrated in FIG. 5 are set to different constant voltages.
7 is a diagram showing output characteristics of a spectrum analyzer when frequency sweep is performed in a state where the primary-side bar-shaped metal conductors shown in FIG. 5 are set to different lengths.
FIG. 8 is a diagram showing a circuit configuration as an application example of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Multilayer board, 4 ... Measuring device, 5 ... Converter, 22 ... Potential detection terminal, 22 ... Via detection terminal, 31 ... Primary side bar-shaped metal conductor, 311 ... Sharp probe, 32, 38 ... Ferrite ring, 33 ... Secondary side balanced type shield loop coil, 34 ... Cable (low impedance coaxial cable), 35 ... Low resistance

Claims (4)

一端が被測定部位に接触される先鋭探針とされた、アンテナに相当する1次側棒状金属導体と、
該1次側棒状金属導体はフェライトリング内部を貫通し、且つ全体は該1次側棒状金属導体の軸方向の任意位置に取付け可能とされた状態として、上記フェライトリングを介し上記1次側棒状金属導体に磁気的に結合されている2次側バランス型シールドループコイルによって、アンテナ電流に比例する物理量が検出されるべく構成された変換器と、
該変換器で検出される物理量をシールド状態のまま、測定装置に導くためのケーブルと
を含む高周波電位検出装置。
A primary rod-shaped metal conductor corresponding to an antenna, one end of which is a sharp probe that is in contact with a measurement site;
The primary rod-shaped metal conductor penetrates through the inside of the ferrite ring, and is entirely attachable to an arbitrary position in the axial direction of the primary rod-shaped metal conductor. A transducer configured to detect a physical quantity proportional to the antenna current by a secondary balanced shield loop coil magnetically coupled to the metal conductor;
A high-frequency potential detecting device including a cable for guiding the physical quantity detected by the converter to the measuring device in a shielded state.
請求項1記載の高周波電位検出装置において、
上記物理量は電流、または該電流が抵抗に流されることで電圧として検出される高周波電位検出装置。
The high-frequency potential detecting device according to claim 1,
A high-frequency potential detection device in which the physical quantity is detected as a current or a voltage when the current flows through a resistor.
請求項1記載の高周波電位検出装置において、
上記1次側棒状金属導体は、軸方向の長さが可変とされる高周波電位検出装置。
The high-frequency potential detecting device according to claim 1,
A high-frequency potential detecting device in which the primary-side bar-shaped metal conductor has a variable axial length.
請求項1記載の高周波電位検出装置において、
上記ケーブルの変換器側の端近傍には、フェライトリングが取付けされてなる高周波電位検出装置。
The high-frequency potential detecting device according to claim 1,
A high-frequency potential detecting device having a ferrite ring attached near the converter end of the cable.
JP2003046437A 2003-02-24 2003-02-24 High-frequency electric potential detection device Pending JP2004257770A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003046437A JP2004257770A (en) 2003-02-24 2003-02-24 High-frequency electric potential detection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003046437A JP2004257770A (en) 2003-02-24 2003-02-24 High-frequency electric potential detection device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004257770A true JP2004257770A (en) 2004-09-16

Family

ID=33112979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003046437A Pending JP2004257770A (en) 2003-02-24 2003-02-24 High-frequency electric potential detection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004257770A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016104014A1 (en) * 2014-12-26 2016-06-30 株式会社村田製作所 Noise measurement device
CN113960373A (en) * 2020-07-20 2022-01-21 川升股份有限公司 Antenna radiation pattern measuring system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016104014A1 (en) * 2014-12-26 2016-06-30 株式会社村田製作所 Noise measurement device
CN113960373A (en) * 2020-07-20 2022-01-21 川升股份有限公司 Antenna radiation pattern measuring system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9291649B2 (en) On the enhancements of planar based RF sensor technology
RU2765259C2 (en) Method for measuring impedance of electric cable, connector layout and application thereof
US8040141B2 (en) Orthogonal radio frequency voltage/current sensor with high dynamic range
AU690420B2 (en) Cable partial discharge location pointer
KR101213614B1 (en) Electronic device and noise current measuring method
JP2006292763A (en) Device for measuring current
JP5017827B2 (en) Electromagnetic wave source search method and current probe used therefor
CN112698251B (en) Magnetic field passive probe and magnetic field detection device
JP7016238B2 (en) Directional coupler
US6351114B1 (en) High frequency current detecting apparatus
US8193818B2 (en) Partial corona discharge detection
JP2010008309A (en) Partial discharge measurement device
JP2000147002A (en) Current probe
JP2004257770A (en) High-frequency electric potential detection device
CN105807117B (en) Current sensing circuit for current measuring probe and current measuring probe thereof
JP6887575B1 (en) Electromagnetic field sensor
Robles et al. Inductively coupled probe for the measurement of partial discharges
JP6283174B2 (en) Electrical circuit evaluation method
US5055828A (en) Parasitic-ground current indicator for electrical system
KR102463554B1 (en) Plasma device with integrated voltage and current sensor, and method for monitoring voltage and current of plasma device
WO2010047149A1 (en) Noise evaluation device
JP2009058384A (en) Probe and apparatus for measuring intensity of electromagnetic field
JP2020145326A (en) Electric discharge measuring circuit
JPH02126168A (en) Method for detecting partial discharge of winding of electric equipment
JPH0743401A (en) Frequency detection circuit