JP2005070022A - 線路平衡度測定プローブおよび線路平衡度測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高い性能を有する線路平衡度測定プローブおよび測定方法を提供する。
【解決手段】 ＬＣＬプローブ１０は、一端側が測定器接続端子ｃ，ｄへと導かれるように配置されたコモンモードチョークトランスＴ２と、このコモンモードチョークトランスＴ２の他端側と接地との間に接続されたノーマルモードチョークトランスＴ３と、コモンモードチョークトランスＴ２の他端側と測定器接続端子Ａ，Ｂとの間に接続されたコモンモードチョークトランスＴ４とを備える。コモンモードチョークトランスＴ４およびノーマルモードチョークトランスＴ３の双方とも、コモンモードチョークトランスＴ２よりもインダクタンスが小さい。この結果、より広い周波数帯域にわたってより大きなダイナミックレンジを有するＬＣＬプローブが得られる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば電力線等の被測定線路の平衡度測定に用いられる線路平衡度測定プローブおよび線路平衡度測定方法に関する。

近年、インターネットやパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の普及と情報家電の登場に伴い、一般家庭でもネットワークを構成し、多種多様なコンテンツやサービスを利用したいという需要が高まっている。その実現手段として新たな配線が不要である無線ＬＡＮ（Local Area Network）や電力線通信（Power Line Communication；ＰＬＣ）が注目されている。

無線ＬＡＮはすでにコンピュータ通信用として広く普及しており、機器移動性に優れているという利点があるが、壁等の障害物の影響で性能が低下してしまうため、アクセスポイントを要所要所に設置しなければならないという問題がある。それに対し、電力線通信は、冷蔵庫、洗濯機、エアコン、電子レンジ等のいわゆる白物家電の制御からコンピュータ通信に至るまで、同一の通信媒体でシームレスに実現でき、しかも、電力線は屋内の殆どの場所に既設済みであることから、新たな配線をしなくても比較的広い範囲をカバーできると考えられている。さらに、電力供給用ケーブルと情報伝送用通信ケーブルが一本で済むので合理的である。

これらの理由からホームネットワークの実現手段として電力線通信が期待されているが、線路の不平衡による不要幅射問題が指摘されている。この不要幅射による電波障害を防止するためには線路の不平衡状態を把握し、改善していくことが極めて重要な技術課題となっている。

この問題を解決するためには、配線の平衡度の尺度である縦方向変換損失（Longitudinal Conversion Loss ; 以下、ＬＣＬという。）特性を測定し、放射電界強度との関係について考察する必要がある。このＬＣＬは、アナログ回線や基本ＩＳＤＮ回線に使用されている平衡対ケーブルの平衡度を表す値で、コモンモード信号を加えた場合に平衡対間に現れる信号の減衰量を意味し、不平衡減衰量とも呼ばれる。なお、コモンモード信号についてと後述する。

このＬＣＬ特性の測定には、通常、ＬＣＬプローブと呼ばれる線路平衡度測定用の器具（回路）が用いられる。このＬＣＬプローブは、測定対象の配線（被測定線路）と測定器との間に介在して機能し、被測定線路に影響を及ぼすことなくその被測定線路のＬＣＬ特性測定を可能にするものである。この種のＬＣＬプローブとしては、例えば非特許文献１に記載されたものがある。この非特許文献１には、ＬＣＬプローブの原理と回路の一例が紹介されている。
Ian P.Macfarlane,"A Probe for the Measurement of Electrical Unbalance of Networks and Devices" IEEE TRANSACTION ON ELECTRONMAGNETIC COMPATIBILITY,VOL.41,NO.1,FEBRUARY 1999.

ところで、今後、例えば上記した電力線通信を実現する上では、信号伝送線路としても機能する電力線や、それに接続されて使用される各種の電気機器あるいは電子デバイスについて、ＬＣＬ特性を高精度に測定することが求められると予想される。しかしながら、上記の非特許文献１には、ＬＣＬプローブの詳細な製作方法やプローブとしての性能については必ずしも十分には開示されておらず、したがって、現状では、いかなる構成のＬＣＬプローブを用いることがＬＣＬ特性の測定精度の向上に寄与するのかが、明らかになっていない。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたもので、その目的は、より高い性能を有する線路平衡度測定プローブ、および、より高精度の測定を可能とする線路平衡度測定方法を提供することにある。

本発明の第１の観点に係る線路平衡度測定プローブは、１対の被測定線路が接続される１対の被測定線路接続端子と、１対の被測定線路の平衡度を測定する測定器が接続される１対の測定器接続端子と、１対の被測定線路接続端子へと導かれるように配置されノーマルモード信号を通過させコモンモード信号を遮断する第１のコモンモードチョークトランスと、第１のコモンモードチョークトランスと接地との間に接続されコモンモード信号を通過させノーマルモード信号を遮断するノーマルモードチョークトランスと、第１のコモンモードチョークトランスと１対の測定器接続端子との間に接続されノーマルモード信号を通過させコモンモード信号を遮断する第２のコモンモードチョークトランスとを備え、第２のコモンモードチョークトランスが第１のコモンモードチョークトランスとは異なる特性を有するようにしたものである。

本発明の第１の観点に係る線路平衡度測定方法は、測定器を用いて１対の被測定線路の平衡度を測定する方法であって、１対の被測定線路にノーマルモード信号を通過させコモンモード信号を遮断する第１のコモンモードチョークトランスを接続し、第１のコモンモードチョークトランスと接地との間にコモンモード信号を通過させノーマルモード信号を遮断するノーマルモードチョークトランスを接続し、第１のコモンモードチョークトランスと測定器との間にノーマルモード信号を通過させコモンモード信号を遮断する第２のコモンモードチョークトランスを接続し、第２のコモンモードチョークトランスが第１のコモンモードチョークトランスとは異なる特性を有するようにしたものである。

本発明の第１の観点に係る線路平衡度測定プローブまたは線路平衡度測定方法では、被測定線路に生じたノーマルモード信号は、（被測定線路接続端子に印加されたのち、）第１のコモンモードチョークトランスおよび第２のコモンモードチョークトランスを通過して、（測定器接続端子に達し、）測定器によって測定される。ノーマルモードチョークトランスは、ノーマルモード信号が接地に逃げるのを阻止する。このとき、第２のコモンモードチョークトランスが第１のコモンモードチョークトランスとは異なる特性を有することから、線路平衡度測定において、広い周波数帯域にわたって大きな測定ダイナミックレンジを確保することができる。

本発明の第１の観点に係る線路平衡度測定プローブまたは線路平衡度測定方法では、上記の特性として、第２のコモンモードチョークトランスが第１のコモンモードチョークトランスとは異なるインダクタンスを有するようにするのが好ましい。特に、第２のコモンモードチョークトランスのインダクタンスが第１のコモンモードチョークトランスのインダクタンスよりも小さくなるようにするのが好ましい。さらには、第２のコモンモードチョークトランスの、インダクタンスの第１のコモンモードチョークトランスのインダクタンスに対する比が、０．２５３以上かつ１未満であるようにするのが好ましい。

本発明の第２の観点に係る線路平衡度測定プローブは、１対の被測定線路が接続される１対の被測定線路接続端子と、１対の被測定線路の平衡度を測定する測定器が接続される１対の測定器接続端子と、１対の被測定線路接続端子へと導かれるように配置されノーマルモード信号を通過させコモンモード信号を遮断する第１のコモンモードチョークトランスと、第１のコモンモードチョークトランスと接地との間に接続されコモンモード信号を通過させノーマルモード信号を遮断するノーマルモードチョークトランスと、第１のコモンモードチョークトランスと１対の測定器接続端子との間に接続されノーマルモード信号を通過させコモンモード信号を遮断する第２のコモンモードチョークトランスとを備え、ノーマルモードチョークトランスのインダクタンスが第１のコモンモードチョークトランスのインダクタンスよりも小さくなるようにしたものである。

本発明の第２の観点に係る線路平衡度測定方法は、測定器を用いて１対の被測定線路の平衡度を測定する方法であって、１対の被測定線路にノーマルモード信号を通過させコモンモード信号を遮断する第１のコモンモードチョークトランスを接続し、第１のコモンモードチョークトランスと接地との間にコモンモード信号を通過させノーマルモード信号を遮断するノーマルモードチョークトランスを接続し、第１のコモンモードチョークトランスと測定器との間にノーマルモード信号を通過させコモンモード信号を遮断する第２のコモンモードチョークトランスを接続し、ノーマルモードチョークトランスのインダクタンスが第１のコモンモードチョークトランスのインダクタンスよりも小さくなるようにしたものである。

本発明の第２の観点に係る線路平衡度測定プローブまたは線路平衡度測定方法では、被測定線路に生じたノーマルモード信号は、被測定線路接続端子に印加されたのち、第１のコモンモードチョークトランスおよび第２のコモンモードチョークトランスを通過して、測定器接続端子に達し、測定器によって測定される。ノーマルモードチョークトランスは、ノーマルモード信号が接地に逃げるのを阻止する。このとき、ノーマルモードチョークトランスが第１のコモンモードチョークトランスよりも小さいインダクタンスを有することから、線路平衡度測定において、広い周波数帯域にわたって大きな測定ダイナミックレンジを確保することができる。

本発明の第２の観点に係る線路平衡度測定プローブまたは線路平衡度測定方法では、ノーマルモードチョークトランスのインダクタンスの、第１のコモンモードチョークトランスのインダクタンスに対する比が、０．２５３以上かつ１未満であるようにするのが好ましい。

本発明の第１および第２の観点に係る線路平衡度測定プローブまたは線路平衡度測定方法は、１対の被測定線路が交流電力線である場合にも好適に適用可能である。この場合には、１対の被測定線路接続端子と第１のコモンモードチョークトランスとの間に、交流電力線の電源周波数成分を遮断し他の周波数成分を通過させるハイパスフィルタをさらに備えることが好ましい。

本発明において、「被測定線路」とは、平衡度測定の対象である１対の線路のことをいい、例えば交流電力線等が該当するが、これには限られず、直流電力や直流信号の伝送線路も含まれる。また、交流電力が重畳されない交流信号線路も含む。線路が３線以上ある場合には、そのうちのいずれかの１対（２本）が「被測定線路」に相当する。また、装置間を接続する伝送線路のみならず、装置内部の線路も含む。

「線路の平衡度」とは、１対の線路の平衡の度合いをいう。具体的には、接地からみて２つの線路の電位の大きさが等しい場合に線路が完全に平衡になっていると定義したとすると、対象となる１対の線路の性質がそのような完全平衡線路にどの程度近いかを示す指標である。

「ノーマルモード信号」とは１対の線路の間で電位差を生じさせるモードの信号であり、ディファレンシャルモード信号ともいう。「コモンモード信号」とは１対の線路を同位相で伝搬するモードの信号をいう。

「異なる特性」とは、インダクタンスやインピーダンス等の特性値自体が互いに異なる場合のほか、これらの特性値の周波数特性が互いに異なる場合をも含むことを意味し、これらの特性値、またはこれらの特性値の周波数特性のうちの少なくとも１つが異なれば足りる主旨である。

本発明の線路平衡度測定プローブまたは線路平衡度測定方法によれば、第２のコモンモードチョークトランスが第１のコモンモードチョークトランスとは異なる特性を有し、あるいは、ノーマルモードチョークトランスが第１のコモンモードチョークトランスよりも小さいインダクタンスを有するようにしたので、線路平衡度測定において、広い周波数帯域にわたって大きな測定ダイナミックレンジを確保することができる。したがって、より高い精度で線路の平衡度を測定することが可能になる。

以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、単に実施の形態という。）について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の一実施の形態に係る線路平衡度測定プローブを用いて被測定線路の平衡度を測定する場合の測定系全体の構成を表すものである。なお、本発明の一実施の形態に係る線路平衡度測定方法は、本実施の形態に係る線路平衡度測定プローブを用いて具現化されるので、以下、併せて説明する。

この測定系は、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合）によって定められたＬＣＬ測定図に基づいて構成したものであり、特に、電力線通信において問題となる電力線やこれに接続される電気機器または電子デバイスの平衡度の測定に好適である。この測定系は、信号入力端子ＩＮと１対の測定器接続端子Ａ，Ｂと１対の被測定物接続端子ｃ，ｄとを備えた線路平衡度測定プローブ（以下、ＬＣＬプローブという。）１０と、被測定物接続端子ｃ，ｄに接続された被測定物２０と、測定器接続端子Ａに接続された測定器３０と、信号入力端子ＩＮへと導かれるように配置されて交流信号Ｖｌを発生する信号発生器４０とを含む。

ＬＣＬプローブ１０は、被測定物２０と測定器３０との間に介在し、被測定物２０に影響を及ぼすことなく被測定物２０の線路のＬＣＬ特性測定を可能にするというプローブ機能を有するものである。その詳細は後述する。

被測定物２０は、商用電力を供給する交流電力線自体である場合もあるし、あるいは、交流電力線から電力供給を受けて動作する冷蔵庫等の家電製品やＰＣ等の情報処理装置である場合もある。さらに、その他の種類の伝送線路や機器も対象になり得る。

測定器３０は、内部に終端抵抗Ｒ４をもち、そこに現れるノーマルモード電圧Ｖｐを検出するようになっている。なお、使用していない測定器接続端子Ｂと接地との間には、終端抵抗器Ｒ５が接続される。測定器３０は、被測定物２０の線路の平衡度を測定するためのもので、例えばネットワークアナライザやスペクトラムアナライザ等が用いられる。

信号発生器４０は、ＬＣＬプローブ１０の信号入力端子ＩＮに測定用信号Ｅｌを印加するために設けられる。そのために、直列に接続された抵抗器Ｒ１，Ｒ２の相互接続端を信号入力端子端子ＩＮに接続すると共に、抵抗器Ｒ１の他端に信号発生器４０を接続し、抵抗器Ｒ２の他端を接地接続する。信号発生器４０から、交流信号Ｖｌを発生させることにより、測定用信号Ｅｌが信号入力端子ＩＮを介してＬＣＬプローブ１０に供給されるようにする。この測定用信号Ｅｌは、ＬＣＬプローブ１０内の後述するノーマルモードチョークトランスＴ１によってコモンモード信号となり、被測定線路接続端子ｃ，ｄから被測定物２０に印加される。信号発生器４０は、交流信号Ｖｌの周波数をスイープさせることができるようになっている。なお、信号発生器４０としては、ネットワークアナライザ等の測定器に通常備えられている信号出力端子を利用するようにしてもよい。

この測定系では、信号入力端子ＩＮから入力された測定用信号ＥｌをノーマルモードチョークトランスＴ１を通してコモンモード成分として被測定物２０に与えたときに、被測定物２０がその不平衡度に応じてどれだけノーマルモード成分Ｖ１を生じさせるかを、測定器３０の測定器接続端子Ａに現れるノーマルモード電圧Ｖ２として測定することができ
るようになっている。

ＬＣＬプローブ１０は、上記したプローブ機能を果たすために、３つの伝送線路トランスＴ２〜Ｔ４を備える。具体的には、一端側が被測定物接続端子ｃ，ｄへと導かれるように配置されたコモンモードチョークトランスＴ２と、このコモンモードチョークトランスＴ２の他端側と接地との間に接続されたノーマルモードチョークトランスＴ３と、コモンモードチョークトランスＴ２の他端側と測定器接続端子Ａ，Ｂとの間に接続されたコモンモードチョークトランスＴ４とを備えている。

ここで、 コモンモードチョークトランスＴ２が、本発明における「第１のコモンモードチョークトランス」の一具体例に対応し、コモンモードチョークトランスＴ４が、本発明における「第２のコモンモードチョークトランス」の一具体例に対応し、「ノーマルモードチョークトランスＴ３」が、本発明における「ノーマルモードチョークトランス」の一具体例に対応する。

ＬＣＬプローブ１０はまた、コモンモードチョークトランスＴ２の上記一端側（被測定物接続端子ｃ，ｄの側）と被測定物接続端子ｃ，ｄとの間に設けられた１対のキャパシタＣ１，Ｃ２と、一端側がコモンモードチョークトランスＴ２の上記一端側に接続された伝送線路トランスとしてのノーマルモードチョークトランスＴ１とを備えている。ノーマルモードチョークトランスＴ１の他端側は、抵抗器Ｒ３を介して信号入力端子ＩＮに接続されている。なお、以下の説明では、上記の各伝送線路トランスを、適宜、単にトランスとも呼ぶ。

キャパシタＣ１，Ｃ２は、被測定物接続端子ｃ，ｄから商用電源周波数（５０または６０Ｈｚ）の交流電圧が進入してくるのを阻止するための「ハイパスフィルタ」の一具体例に相当するもので、被測定物２０が、電力線通信に用いられる交流電力線またはそれに接続される機器の電源ラインである場合には、必須のものである。

コモンモードチョークトランスＴ２，Ｔ４は、ノーマルモード信号に対しては低いインピーダンスを示す一方、コモンモード信号に対しては高いインピーダンスを示すものであり、この結果、ノーマルモード信号を通過させる一方で、コモンモード信号の通過を阻止するようになっている。逆に、ノーマルモードチョークＴ１，Ｔ３は、コモンモード信号に対しては低いインピーダンスを示す一方、ノーマルモード信号に対しては高いインピーダンスを示すものであり、この結果、コモンモード信号を通過させる一方で、ノーマルモード信号の通過を阻止するようになっている。

トランスＴ１〜Ｔ４は、例えば、トロイダル形状のコアにコイルをバイファイラ巻きして構成される。但し、本実施の形態では、コモンモードチョークトランスＴ４は、コモンモードチョークトランスＴ２とは異なる特性を有する。さらに、ノーマルモードチョークトランスＴ３もまたコモンモードチョークトランスＴ２とは異なる特性を有する。より具体的には、例えば、コモンモードチョークトランスＴ４およびノーマルモードチョークトランスＴ３は、共に、コモンモードチョークトランスＴ２よりもインダクタンスが小さくなるように構成されている。なお、本実施の形態では、コモンモードチョークトランスＴ４とノーマルモードチョークトランスＴ３とを同一の巻き線仕様にして同じインダクタンスをもつようにしているため、仮に両トランスＴ３，Ｔ４が同じ機能（すなわち、ノーマルモードチョーク機能またはコモンモードチョーク機能のいずれか）を有するものであるならば、同じ特性をもつことになる。但し、必ずしもこれに限られず、両トランスＴ３，Ｔ４の巻き線仕様を異ならせて異なるインダクタンスをもつようにしてもよい。

ここでいうトランスの特性とは、上記したように、トランスがもつインダクタンスやインピーダンス等の特性値自体を指すほか、これらの特性値の周波数特性をも含む。したがって、これらの特性値、またはこれらの特性値の周波数特性のうちの少なくとも１つが異なれば特性が異なると言える。

これらのトランスＴ２がトランスＴ３，Ｔ４と異なる特性を有するようにするには、様々な方法が考えられる。例えば、トランス間でコイルの巻数や材質を互いに異ならせるとか、コアの材質を異ならせるとか、あるいはコアの形状やサイズを異ならせる、等の方法がある。なお、コアの材質としては、例えば、フェライト、圧粉、アモルファス、珪素鋼鈑等が揚げられ、コアの形状については、例えば、トロイダルコア、カットコア（コの字型コア）、ポット、棒コア等が揚げられる。コイルの材質としては、例えば、導線を被覆している皮膜の材質（例えば、ポリエステル、エステルイミド、ポリイミド、ビニル、フッ素、紙等）をトランス間で互いに異ならせることが考えられる。

図２は、ＬＣＬプローブ１０の初期特性を測定してキャリブレーション（較正）を行う場合の測定系全体の構成を表すものである。この場合、被測定物接続端子ｃ，ｄには、被測定物２０（図１）に代えて、平衡デバイスとしての抵抗器Ｒ６とキャリブレーション抵抗器Ｒcal とを含むキャリブレーション用試料回路５０を接続する。具体的には、被測定物接続端子ｃ，ｄ間に抵抗器Ｒ６を接続すると共に、被測定物接続端子ｃ，ｄのいずれか一方（図では、端子ｄ）と接地との間にキャリブレーション用抵抗器Ｒcal を接続することにより、不平衡なキャリブレーション用試料回路５０を構成する。その他の構成は、図１の場合と同様である。

このキャリブレーション測定系は、信号入力端子ＩＮから入力された測定用信号ＥｌをノーマルモードチョークトランスＴ１を通してコモンモード成分としてキャリブレーション用試料回路５０に与えたときに、キャリブレーション用試料回路５０がその不平衡度に応じてどれだけノーマルモードの電圧成分（ノーマルモード電圧）Ｖｔを生じさせるかを、測定器３０の測定器接続端子Ａに現れるノーマルモード電圧Ｖｐとして測定するものである。ここでは、例えばＶｔ＝２Ｖｐとなるように設定される。ＬＣＬプローブ１０のキャリブレーションは、測定されたノーマルモード電圧Ｖｐに基づいて得られるＬＣＬ値が後述の理論値と一致するように、ＬＣＬプローブ１０を矯正することで実現される。

なお、このキャリブレーション用試料回路５０を完全な平衡回路として機能させる場合には、被測定物接続端子ｃ，ｄ間に抵抗器Ｒ６を接続すると共に、両端子とも接地から隔絶してオープン状態とする（すなわち、抵抗器Ｒcal の値を∞にする）。一方、このキャリブレーション用試料回路５０を完全な不平衡回路として機能させる場合には、被測定物接続端子ｃ，ｄ間に抵抗器Ｒ６を接続すると共に、被測定物接続端子ｃ，ｄのいずれか一方（図では、端子ｄ）を接地接続する（すなわち、抵抗器Ｒcal の値を０にする）。

次に、以上のような構成のＬＣＬプローブ１０の動作について説明する。

［キャリブレーション］
まず、ＬＣＬプローブ１０のキャリブレーションについて説明する。このキャリブレーションでは、図２に示したように、不平衡なキャリブレーション用試料回路５０をＬＣＬプローブ１０の被測定物接続端子ｃ，ｄに接続し、信号入力端子ＩＮから測定用信号Ｅｌを印加する。測定用信号Ｅｌは、抵抗器Ｒ３を通過した後、ノーマルモードチョークトランスＴ１を通過してコモンモード成分のみとなり、さらに、キャパシタＣ１，Ｃ２を通過して、被測定物接続端子ｃ，ｄからキャリブレーション用試料回路５０に伝搬する。このとき、ノーマルモードチョークトランスＴ１を通過したコモンモード成分は、コモンモードチョークトランスＴ２によって阻止されるので、測定器接続端子Ａ，Ｂおよび接地へと伝搬することはない。

キャリブレーション用試料回路５０は不平衡回路であるので、抵抗器Ｒ６の両端にノーマルモード電圧Ｖｔを発生させる。このノーマルモード電圧Ｖｔは、被測定物接続端子ｃ，ｄからＬＣＬプローブ１０に入力され、キャパシタＣ１，Ｃ２およびコモンモードチョークトランスＴ２，Ｔ４を通過して測定器接続端子Ａ，Ｂに達する。このとき、ノーマルモード電圧Ｖｔは、ノーマルモードチョークトランスＴ１，Ｔ３によって阻止されるので、信号入力端子ＩＮおよび接地へと伝搬することはない。

被測定物接続端子ｃ，ｄからのノーマルモード電圧Ｖｔは、終端抵抗器Ｒ４が接続された測定器接続端子Ａにおいてノーマルモード電圧Ｖｐとして検出される。そして、このノーマルモード電圧Ｖｐに基づいて得られるＬＣＬ値が後述の理論値と一致するようにＬＣＬプローブ１０を矯正する。ＬＣＬプローブ１０の矯正は、後述するように、主として伝送線路トランスＴ２〜Ｔ４の構造や特性の最適化により実現される。

ＬＣＬは次の（１）式によって定義される。なお、ｌｏｇは常用対数を示す。
ＬＣＬ＝２０×ｌｏｇ｜Ｅｌ／Ｖｔ｜ ［ｄＢ］ ……（１）

すなわち、信号入力端子ＩＮに印加される測定用信号Ｅｌと、キャリブレーション用試料回路５０の不平衡の度合いによってノーマルモード電圧Ｖｔへ変換される量との比を測定すればよいことがわかる。線路やデバイスの不平衡による不要輻射を低減するためには、できるだけ広い周波数帯域にわたってＬＣＬ値ができるだけ大きいことが好ましい。

仮に、図２の回路が、損失もなく理想的なものであるとすると、ＬＣＬの理論値は次の（２）式を用いて計算することができる。ただし、キャパシタＣ１，Ｃ２がないとした場合である。Ｖｔ＝２Ｖｐを考慮している。
Ｅｌ／Ｖｔ＝Ｅｌ／（２Ｖｐ）
＝（［Ｒcmp ］＋４［Ｒcal］ ＋４［Ｒ３］）／（２［Ｒcmp］）…（２）
［Ｒcmp ］＝ [（Ｒ６）｜｜（Ｒ４＋Ｒ５）] ……（３）

なお、（３）式の[（Ｒ６）｜｜（Ｒ４＋Ｒ５）]は、抵抗器Ｒ４，Ｒ５の直列接続と抵抗器Ｒ６とを並列接続したときの合成抵抗値を表す。

初期特性は、図２において説明したように、被測定物接続端子ｄに適切な値の抵抗器Ｒcal を接続し、キャリブレーション用試料回路５０をある程度の不平衡状態にして測定する。実際の測定はＶｔではなくＶｐを測定するので、測定器接続端子Ａ，Ｂのうち測定しない端子Ｂは抵抗器Ｒ５で終端し、測定する端子Ａは測定器（ネットワークアナライザ）の内部抵抗Ｒ４で終端する。ここで、各抵抗値を、例えば次のような値に設定したとする。

［Ｒ３］＝２５［Ω］
［Ｒ４］＝５０［Ω］
［Ｒ５］＝５０［Ω］
［Ｒcal ］＝４５０［Ω］
［Ｒ６］＝１００［Ω］

この場合、（３）式の合成抵抗値［Ｒcmp ］は５０［Ω］となるから、（２）式の値は１９．５となる。したがって、（１）式より、上記のような不平衡状態におけるＬＣＬの理論値は２５．８［ｄＢ］となる。

ここで、図２において、キャリブレーション抵抗器Ｒcal を取り除いて被測定物接続端子ｄをオープンにし、キャリブレーション用試料回路５０を完全に平衡にした状態と、キャリブレーション抵抗器Ｒcal を取り除いて被測定物接続端子ｄを接地に短絡させ、キャリブレーション用試料回路５０を完全に不平衡にした状態とを想定する。この完全平衡状態と完全不平衡状態との差を、ＬＣＬプローブのダイナミックレンジと呼ぶことにする。ＬＣＬプローブのダイナミックレンジは、できるだけ広い周波数帯域にわたって、できるだけ大きいことが望まれる。なお、完全不平衡状態でのＬＣＬ理論値は、式（２）においてＲcal ＝０とすることで得られ、３．５２［ｄＢ］となる。

［ＬＣＬ値の測定］
実際の被測定物２０についてのＬＣＬ値の測定は、上記のように初期値のキャリブレーションがなされたＬＣＬプローブ１０を用いて行う。すなわち、図１に示したように、ＬＣＬプローブ１０の被測定物接続端子ｃ，ｄに被測定物２０を接続し、測定器接続端子Ａに測定器３０を接続する。信号入力端子ＩＮには信号発生器４０によって測定用信号Ｅｌを入力する。交流信号Ｖｌの周波数をスイープさせることにより、測定用信号Ｅｌの周波数がスイープされる。

測定用信号Ｅｌは、抵抗器Ｒ３を通過した後、ノーマルモードチョークトランスＴ１を通過してコモンモード成分のみとなり、さらに、キャパシタＣ１，Ｃ２を通過して、被測定物接続端子ｃ，ｄから被測定物２０に伝搬する。このとき、ノーマルモードチョークトランスＴ１を通過したコモンモード成分は、コモンモードチョークトランスＴ２によって阻止されるので、測定器接続端子Ａ，Ｂおよび接地へと伝搬することはない。被測定物２０は、その不平衡度に応じて、ノーマルモード電圧Ｖ１を被測定物接続端子ｃ，ｄ間に発生させる。このノーマルモード電圧Ｖ１は、コモンモードチョークトランスＴ２，Ｔ４を通過して測定器接続端子Ａ，Ｂに至る。このとき、ノーマルモードチョークトランスＴ１，Ｔ３はノーマルモード電圧Ｖ１の通過を阻止するので、被測定物接続端子ｃ，ｄからのノーマルモード電圧Ｖ１のほぼすべてが測定器接続端子Ａに導かれる。ノーマルモード電圧Ｖ１は、測定器３０の終端抵抗器Ｒ４の値に応じたノーマルモード電圧Ｖ２として測定器接続端子Ａに現れ、検出される。Ｖ１とＶ２の関係は既知であるので、Ｖ２よりノーマルモード電圧Ｖ１が得られ、さらに、このノーマルモード電圧Ｖ１に基づいて（１）式によりＬＣＬ値が得られる。但し、この場合には、（１）式のＶｔ，Ｖｐに代えてＶ１，Ｖ２とする。

以上説明したように、本実施の形態では、一端側が測定器接続端子ｃ，ｄへと導かれるように配置されたコモンモードチョークトランスＴ２と、このコモンモードチョークトランスＴ２の他端側と接地との間に接続されたノーマルモードチョークトランスＴ３と、コモンモードチョークトランスＴ２の他端側と測定器接続端子Ａ，Ｂとの間に接続されたコモンモードチョークトランスＴ４とを備えるようにＬＣＬプローブ１０を構成すると共に、コモンモードチョークトランスＴ４がコモンモードチョークトランスＴ２と異なる特性値を有するようにしている。さらに、ノーマルモードチョークトランスＴ３もまたコモンモードチョークトランスＴ２と異なる特性値を有するようにしている。より具体的には、例えば、コモンモードチョークトランスＴ４およびノーマルモードチョークトランスＴ３の双方がコモンモードチョークトランスＴ２よりもインダクタンスが小さくなるように構成している。この結果、以下の実施例によって明らかになるように、より広い周波数帯域にわたってより大きなダイナミックレンジを有するＬＣＬプローブを得ることができる。したがって、このような優れたＬＣＬプローブを用いることにより、より高い精度でＬＣＬ値を測定することができ、線路やデバイスにおける不平衡度を正確に調べることができる。

［変形例］
上記実施の形態は、主に電力線通信に用いられる交流電力線やそれに接続されて使用される電気機器等を測定対象として想定していることから、被測定物接続端子ｃ，ｄとコモンモードチョークトランスＴ２との間にキャパシタＣ１，Ｃ２を配置し、商用電源周波数の電圧の進入を阻止するようにしている。これに対して、対象の被測定物２０が交流電圧を重畳しないものである場合には、図３に示したように、キャパシタＣ１，Ｃ２を省くことができる。その他の構成および動作は図１の場合と同様である。

以上のことを検証すべく、実際に複数種類のＬＣＬプローブを作製し、これを用いて図２に示したような測定系で各ＬＣＬプローブの初期特性を測定した。

〈伝送線路トランスの作製とその周波数特性〉
ＬＣＬプローブの作製の説明に先立ち、それらの特性（性能）を左右する大きな要因と考えられる伝送線路トランスＴ１〜Ｔ４について考察する。

本実施例では、表１に示すように、７種類の伝送線路トランスを作製した。これらをトランス番号１〜７と表記する。なお、表１において、トランス番号０は、非特許文献１に記載されたトランスである。

漏れインダクタンスを少なくするため、いずれもトロイダルコアを使用し、このトロイダルコアにコイルをバイファイラ巻きして各トランスを作製した。コアの材料にはフェライトを用いた。トランスのインダクタンス値をなるべく少ない巻き数で得るために、初期透磁率が１５００程度のものを使用した。各トランスのコイル巻き数とサイズとを様々に変えることにより、インダクタンスの値Ｌを０．０２〜０．３８［ｍＨ］程度とした。なお、表１において、Ａは円筒形状のコアの外径、Ｂはコアの全長（高さ）、Ｃはコアの内径、Ｎは巻き数を示す。インダクタンスの値は、周波数１ＭＨｚの信号に対する測定値である。

一般に、トロイダルコイルのインダクタンスＬは、次の（４）式のように与えられる。ただし、μは透磁率であり、ｌｎは自然対数を示す。
Ｌ＝（Ｎ²μ／２π）×（Ｂ×ｌｎ（Ａ／Ｃ））……（４）

トランスの周波数特性を改善するには、巻き数Ｎを少なくし、巻き線容量を減少させる必要がある。一方、インダクタンスＬと巻き数Ｎの関係は、式（４）の通りであるから、巻き数Ｎを少なくするには、Ｂ×ｌｎ（Ａ／Ｃ）が大きいコアを選定すればよい。

図４および図５は、表１に示した７種類のトランス１〜７の周波数特性を表すものである。図４はインダクタンスの周波数特性を示し、横軸が周波数［Ｈｚ］、縦軸がインダクタンス［ｍＨ］である。図５はインピーダンスの周波数特性を示し、横軸が周波数［Ｈｚ］、縦軸がインピーダンス［Ω］である。なお、これらの図において、符号Ｓ１〜Ｓ７はそれぞれトランス１〜７の特性を示す。

図４から明らかなように、同じコアサイズのトランス１〜４（図４のＳ１〜Ｓ４）についてみる限り、巻き数が少なくなるほど周波数特性が高域にまで伸びているが、その一方、インダクタンス値自体は巻き数が少なくなるほど小さくなっている。最もインダクタンス値が大きいものはトランス１（Ｓ１）であり、周波数１ＭＨｚでの値は０．３８［ｍＨ］である。トランス１〜４よりもずんぐりとした形状のトロイダルコアを用いて作製したトランス５，６のうち、コイル巻き数を最も多くしたトランス５（Ｓ５）について見ると、周波数特性が最も狭くなっているが、周波数１ＭＨｚでのインダクタンス値は、トランス１に匹敵する大きな値０．３５［ｍＨ］になっている。トランス５と同一コアサイズで巻き数をより少なくしたトランス６（Ｓ６）は、トランス４とほぼ同じ特性を有する。また、コアサイズを小さくして巻き数も少なくしたトランス７（Ｓ７）は、周波数特性は高域に伸びているが、インダクタンス値は他の６つのトランスに比べて極めて小さくなっている。

また、図５からは、トランス１〜４についてみると、巻き数が少なくなるほどインピーダンスのピーク位置が高周波側にシフトしながらピーク値が小さくなっていることがわかる。周波数１ＭＨｚでのインピーダンスは、トランス１が最も大きく、以下トランス２〜４の順に段々と小さくなっている。トランス５のインピーダンスは、１ＭＨｚではトランス１とほぼ同等であるが、ピーク値はやや小さい。トランス６はトランス４とほぼ同じ周波数特性のインピーダンスを有する。トランス７は、他の６つのトランスに比べると、ほぼ全域においてインピーダンスが極めて小さくなっている。

〈各種ＬＣＬプローブの製作〉
次に、上記の表１に示した伝送線路トランスの組み合わせを変えて、表２に示したような６種類のＬＣＬプローブを製作した。

表２において、プローブ番号２〜５が本実施例に係るものである。上記の非特許文献１に記載されたトランスを比較例１とし、プローブ番号１，６を比較例２，３とした。比較例１では、ノーマルモードチョークトランスＴ１，Ｔ３のインダクタンスが０．３［ｍＨ］であり、コモンモードチョークトランスＴ２，Ｔ４のインダクタンスが０．２８［ｍＨ］である。比較例２は、４つのトランスＴ１〜Ｔ４をすべて表１のトランス１としたもので、いずれも同じく大きなインダクタンス値０．３８［ｍＨ］を持つ。比較例３は、４つのトランスＴ１〜Ｔ４をすべて表１のトランス７としたもので、いずれも同じく十分小さいインダクタンス値０．０２［ｍＨ］を持つ。

本実施例に係る４つのＬＣＬプローブ２〜５のうち、プローブ番号２〜４の３つは、トランスＴ１，Ｔ２として表１のトランス番号１（インダクタンス値が０．３８［ｍＨ］）を用いると共に、トランスＴ３，Ｔ４として表１のトランス２〜４（インダクタンス値が０．２８〜０．０９６［ｍＨ］）を用いたものである。プローブ番号５は、トランスＴ１，Ｔ２として表１のトランス番号５（インダクタンス値が０．３５［ｍＨ］）を用いると共に、トランスＴ３，Ｔ４として表１のトランス番号６（インダクタンス値が０．１１［ｍＨ］）を用いたものである。

〈測定結果〉
次に、以上のような６種類のＬＣＬプローブについての測定結果について説明する。

《キャリブレーション測定結果》
図６および図７は、図２に示した測定系においてキャリブレーション抵抗器Ｒcal を４５０［Ω］に設定して各ＬＣＬプローブについてのキャリブレーション測定を行い、得られた結果を表すものである。図６は、キャパシタＣ１，Ｃ２を省いた場合のデータであり、図７はキャパシタＣ１，Ｃ２を設けた場合のデータである。これらの図で、横軸は周波数を示し、縦軸はＬＣＬ値に対応する値（２０ｌｏｇ｜Ｅｌ／Ｖｔ｜）を示す。

今、Ｖｔ＝２Ｖｐを考慮すると、上記の（１）式より、
ＬＣＬ＝２０×ｌｏｇ｜Ｅｌ／Ｖｔ｜
＝２０×ｌｏｇ｜Ｅｌ／２Ｖｐ｜
＝２０×ｌｏｇ｜Ｅｌ／Ｖｐ｜ −６ ［ｄＢ］
であるから、真のＬＣＬ値は、図６および図７に示した測定データに対して−６［ｄＢ］の補正を行うことで得られる。

図６から明らかなように、極端にインダクタンスの小さいトランス７を用いた比較例３（プローブ番号６＝図６のＰ６Ｎ，図７のＰ６Ｃ）を除いて、トランスＴ３，Ｔ４としてインダクタンスの小さいトランス１，２，３，４，６を用いても問題ないことが分かった。周波数１ＭＨｚでの測定値が理論値に一番近かったのはプローブ３であった。その測定値は３１．４９［ｄＢ］（−６［ｄＢ］の補正後は、２５．４９［ｄＢ］）であり、理論値２５．８［ｄＢ］との差は−０．３１［ｄＢ］であった。

《ダイナミックレンジ測定結果》
図８および図９は、図２に示した測定系においてダイナミックレンジ測定を行い、得られた結果を表すものである。図８は、キャパシタＣ１，Ｃ２を省いた場合のデータであり、図９はキャパシタＣ１，Ｃ２を設けた場合のデータである。符号Ｐ１Ｎ〜Ｐ６Ｎ（Ｐ１Ｃ〜Ｐ６Ｃ）は、それぞれ、プローブ１〜６に対応する測定である。これらの図で、横軸は周波数を示し、縦軸はＬＣＬ値に対応する値（２０ｌｏｇ｜Ｅｌ／Ｖｔ｜）を示す。したがって、真のＬＣＬ値を得るには、上記と同様に、図８および図９に示した測定データに対して−６［ｄＢ］の補正を行えばよい。なお、符号ＵＢＬは、図２のキャリブレーション抵抗器Ｒcal を０にして（すなわち、被測定物接続端子ｄを接地にショートして）キャリブレーション用試料回路５０を完全不平衡状態とした場合の測定データを示し、符号ＢＬは、キャリブレーション抵抗器Ｒcal を∞にして（すなわち、被測定物接続端子ｄを接地に対してオープンとして）キャリブレーション用試料回路５０を完全平衡状態とした場合の測定データを示す。したがって、各プローブについて、ＵＢＬとＢＬとの差がダイナミックレンジとなる。

図８から明らかなように、不要輻射に関わる周波数１ＭＨｚ以上の帯域において、プローブ２〜５が、広域にわたってダイナミックレンジが大きくなることがわかった。特に、上記帯域において最も広域にダイナミックレンジが取れるのはプローブ３であった。約１００ｋ〜２２ＭＨｚの周波数帯では、ダイナミックレンジが７０［ｄＢ］以上である。プローブ１に比べると、４ＭＨｚ以下の領域でプローブ３のダイナミックレンジは小さいものの、それ以上の周波数では、プローブ３の方がダイナミックレンジが大きい。

これに対して、比較例２（プローブ１）では、２００ＫＨｚ〜４ＭＨｚ帯ではダイナミックレンジが他のプローブよりも大きくなるものの、それ以外の周波数帯ではダイナミックレンジが他よりも小さくなってしまっている。また、比較例３（プローブ６）では、全周波数帯域にわたってダイナミックレンジが著しく小さくなっていることがわかる。

キャリブレーション用試料回路５０を完全不平衡状態にした場合の、周波数１ＭＨｚにおけるＬＣＬ測定値が最も理論値に近かったのはプローブ３であり、そのときの測定値は９．４２［ｄＢ］（−６［ｄＢ］の補正後は、３．４２［ｄＢ］）であり、上記の理論値３．５２［ｄＢ］との差は−０．１０［ｄＢ］であった。

以上のことから、トランスＴ１，Ｔ２として相対的に大きなインダクタンスを有するものを採用する一方、トランスＴ３，Ｔ４としては、相対的にインダクタンスが小さくかつ高周波特性のよいものを用いることにより、高周波数帯域におけるダイナミックレンジを改善することができること、特にプローブ３が良好な特性を有することがわかった。

《キャパシタＣ１，Ｃ２の影響》
次に、キャパシタＣ１，Ｃ２の影響について考察する。

電力線線路のＬＣＬ測定の場合、図２に示したように、被測定物接続端子ｃ，ｄの手前（内側）に、商用電源周波数ブロッキング用のキャパシタＣ１，Ｃ２を挿入する。本実施例では、２２０ｎＦのものを挿入した。このときのプローブ１〜６のキャリブレーション測定結果は図７に示した通りであり、ダイナミックレンジ測定結果は図９に示した通りである。ただし、いずれも−６［ｄＢ］の補正をしていない測定データである。

図７と図６とを比べると、キャパシタＣ１，Ｃ２の影響は低周波数域ほど顕著に現れることがわかる。図７から明らかなように、図６の場合と同様に周波数１ＭＨｚでの測定値が理論値に一番近かったのはプローブ３であり、そのときの測定値は３１．６３［ｄＢ］（−６［ｄＢ］の補正後は２５．６３［ｄＢ］）であり、理論値２５．８［ｄＢ］との差は−０．１７［ｄＢ］であった。

図９においても、図８の場合と同様に、高周波数域でダイナミックレンジを最も改善できるのはプローブ３であり、約１００ｋＨｚ〜２６ＭＨｚの周波数帯において、７０［ｄＢ］以上になっている。また、周波数１ＭＨｚにおいて、完全不平衡状態での測定値が最も理論値に近いのはプローブ５であった。その測定値は９．４３［ｄＢ］（−６［ｄＢ］の補正後は３．４３［ｄＢ］）であり、上記の理論値３．５２［ｄＢ］との差は−０．０９［ｄＢ］であった。なお、プローブ３の測定値は９．４０［ｄＢ］であり、プローブ５とほぼ同等であった。

図１０は、高周波数域でのダイナミックレンジの改善が最も顕著であったプローブ３についての測定結果を図８および図９から抜き出し、重ねて表したものである。図１０において、符号ＵＢＬおよび符号ＢＬの意味は、上記図８の場合と同様である。また、符号ＣＡＬは、図２においてキャリブレーション抵抗器Ｒcalを４５０［Ω］に設定した場合のデータである。

周波数が１００ｋＨｚ以上の帯域において、Ｒcal が０（被測定物接続端子ｄが接地にショート状態）あるいは４５０［Ω］の場合は、キャパシタＣ１，Ｃ２は特に影響していない。一方、Ｒcal が∞（被測定物接続端子ｄがオープン状態）の場合は、キャパシタＣ１，Ｃ２を挿入することにより、高周波数域でのダイナミックレンジが改善していることが分かる。

図１１は、プローブ１とプローブ３の測定データを比較して表すものである。この図で、符号ＵＢＬ，符号ＢＬの意味は、上記図８の場合と同様である。符号ＣＡＬは、Ｒcal＝４５０［Ω］の場合の測定データを示す。この図から、プローブ１はキャパシタＣ１，Ｃ２によって高周波数域のダイナミックレンジが大幅に改善されるが（図１１中のＰ１Ｎ，Ｐ１Ｃ）、さらにトランスＴ３，Ｔ４を高周波特性のよいトランス３（表１）に変更することでダイナミックレンジが一層改善されることがわかる（図１１中のＰ３Ｃ）。

以上のように、本実施例では、トロイダルフェライトコアのサイズや形状と巻き線数をパラメータにして６種類のプローブを試作し、比較検討した。その結果、プローブ２〜５が、広域にわたって大きなダイナミックレンジを有することがわかった。特に、これらの中で最も広域にダイナミックレンジが取れるのはプローブ３であることがわかった。さらに、プローブ３が、最も理論値に近い値でＬＣＬを測定できることもわかった。その特性は、非特許文献１のものと同じか、あるいは上回るものであった。また、商用電源周波数をブロッキングするためのキャパシタＣ１，Ｃ２を挿入したときも、同様の結果となることがわかった。これらのことから、次の条件が満たされることが好ましいと考えられる。

（１）コモンモードチョークトランスＴ４がコモンモードチョークトランスＴ２とは異なる特性を有すること。例えば、コモンモードチョークトランスＴ４がコモンモードチョークトランスＴ２とは異なるインダクタンスを有すること。より詳細には、例えば、コモンモードチョークトランスＴ４がコモンモードチョークトランスＴ２よりも小さいインダクタンスを有すること。より具体的には、例えば、コモンモードチョークトランスＴ４の、コモンモードチョークトランスＴ２に対するインダクタンス比Ｒ１が、０．２５３以上かつ１未満であること。このインダクタンス比Ｒ１を０．４７４程度（プローブ３の場合）とするのが特に好ましい。

（２）ノーマルモードチョークトランスＴ３がコモンモードチョークトランスＴ２とは異なる特性を有すること。例えば、ノーマルモードチョークトランスＴ３がコモンモードチョークトランスＴ２とは異なるインダクタンスを有すること。特に、ノーマルモードチョークトランスＴ３がコモンモードチョークトランスＴ２よりも小さいインダクタンスを有すること。より具体的には、例えば、ノーマルモードチョークトランスＴ３の、コモンモードチョークトランスＴ２に対するインダクタンス比Ｒ２が、０．２５３以上かつ１未満であること。このインダクタンス比Ｒ２を０．４７４程度（プローブ３の場合）とするのが特に好ましい。

（３）ハイパスフィルタとしてのキャパシタＣ１，Ｃ２を被測定線路接続端子ｃ，ｄの内側に挿入すること。これにより商用電源周波数を遮断でき電力線の不平衡度測定が可能になるばかりでなく、ＬＣＬプローブの高周波数域でのダイナミックレンジがさらに改善される。

以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は実施の形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施例では、上記の条件（１），（２）の２つを同時に満たすようにしたが、いずれか一方のみを満たすようにしてもよい。

また、上記実施例では、トランスＴ４（またはＴ３）とトランスＴ２との間における互いに異なる特性としてインダクタンス値を取り上げたが、他の特性（例えばインピーダンス等）が異なるように各トランスを構成してもよい。

また、上記実施例では、コイル巻き数およびコアサイズという２つの要素を変えることによってトランスの特性を変えるようにしたが、さらにあるいはこれらの要素に代えて、上記したように、コアの形状や材質、コイルの構成材、その他の要素を変えることによってトランスの特性を変えるようにしてもよい。

本発明の実施の形態に係る線路平衡度測定プローブを用いて被測定物の平衡度を測定する場合の測定系の全体構成を表す回路図である。 本発明の実施の形態に係る線路平衡度測定プローブのキャリブレーション測定を行う場合の測定系の全体構成を表す回路図である。 本発明の線路平衡度測定プローブの変形例を表す回路図である。 本発明の実施例および比較例に係る線路平衡度測定プローブの作製に用いた種々の伝送線路トランスにおけるインダクタンスの周波数特性を表す図である。 本発明の実施例および比較例に係る線路平衡度測定プローブの作製に用いた種々の伝送線路トランスにおけるインピーダンスの周波数特性を表す図である。 本発明の実施例および比較例に係る線路平衡度測定プローブ（キャパシタなしの場合）のキャリブレーション測定値を表す図である。 本発明の実施例および比較例に係る線路平衡度測定プローブ（キャパシタありの場合）のキャリブレーション測定値を表す図である。 本発明の実施例および比較例に係る線路平衡度測定プローブ（キャパシタなしの場合）のダイナミックレンジ測定値を表す図である。 本発明の実施例および比較例に係る線路平衡度測定プローブ（キャパシタありの場合）のダイナミックレンジ測定値を表す図である。 本発明の一実施例に係る線路平衡度測定プローブについての、キャパシタの有無によるキャリブレーション測定値およびダイナミックレンジ測定値の違いを表す図である。 本発明の一実施例に係る線路平衡度測定プローブと一比較例に係る線路平衡度測定プローブについて、キャリブレーション測定値およびダイナミックレンジ測定値を対比して表す図である。

符号の説明

１０…ＬＣＬプローブ、２０…被測定物、３０…測定器、４０…信号発生器、５０…キャリブレーション用試料回路、Ｔ１，Ｔ３…ノーマルモードチョークトランス、Ｔ２，Ｔ４…コモンモードチョークトランス、Ｒcal …キャリブレーション抵抗器、ＩＮ…信号入力端子、Ａ，Ｂ…測定器接続端子、ｃ，ｄ…被測定物接続端子、Ｅｌ…測定用信号、Ｖ１，Ｖｔ…（発生する）ノーマルモード電圧、Ｖ２，Ｖｐ…（検出される）ノーマルモード電圧。

Claims (10)

1. １対の被測定線路が接続される１対の被測定線路接続端子と、
   前記１対の被測定線路の平衡度を測定する測定器が接続される１対の測定器接続端子と、
   前記１対の被測定線路接続端子へと導かれるように配置され、ノーマルモード信号を通過させコモンモード信号を遮断する第１のコモンモードチョークトランスと、
   前記第１のコモンモードチョークトランスと接地との間に接続され、コモンモード信号を通過させノーマルモード信号を遮断するノーマルモードチョークトランスと、
   前記第１のコモンモードチョークトランスと前記１対の測定器接続端子との間に接続され、ノーマルモード信号を通過させコモンモード信号を遮断する第２のコモンモードチョークトランスと
   を備え、
   前記第２のコモンモードチョークトランスが、前記第１のコモンモードチョークトランスとは異なる特性を有する
   ことを特徴とする線路平衡度測定プローブ。
2. 前記第２のコモンモードチョークトランスが、前記第１のコモンモードチョークトランスとは異なるインダクタンスを有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の線路平衡度測定プローブ。
3. 前記第２のコモンモードチョークトランスのインダクタンスが、前記第１のコモンモードチョークトランスのインダクタンスよりも小さい
   ことを特徴とする請求項２に記載の線路平衡度測定プローブ。
4. 前記第２のコモンモードチョークトランスのインダクタンスの、前記第１のコモンモードチョークトランスのインダクタンスに対する比が、０．２５３以上かつ１未満である
   ことを特徴とする請求項３に記載の線路平衡度測定プローブ。
5. １対の被測定線路が接続される１対の被測定線路接続端子と、
   前記１対の被測定線路の平衡度を測定する測定器が接続される１対の測定器接続端子と、
   前記１対の被測定線路接続端子へと導かれるように配置され、ノーマルモード信号を通過させコモンモード信号を遮断する第１のコモンモードチョークトランスと、
   前記第１のコモンモードチョークトランスと接地との間に接続され、コモンモード信号を通過させノーマルモード信号を遮断するノーマルモードチョークトランスと、
   前記第１のコモンモードチョークトランスと前記１対の測定器接続端子との間に接続され、ノーマルモード信号を通過させコモンモード信号を遮断する第２のコモンモードチョークトランスと
   を備え、
   前記ノーマルモードチョークトランスのインダクタンスが、前記第１のコモンモードチョークトランスのインダクタンスよりも小さい
   ことを特徴とする線路平衡度測定プローブ。
6. 前記ノーマルモードチョークトランスのインダクタンスの、前記第１のコモンモードチョークトランスのインダクタンスに対する比が、０．２５３以上かつ１未満である
   ことを特徴とする請求項５に記載の線路平衡度測定プローブ。
7. 前記１対の被測定線路は、交流電力線である
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の線路平衡度測定プローブ。
8. 前記１対の被測定線路接続端子と前記第１のコモンモードチョークトランスとの間に、前記交流電力線の電源周波数成分を遮断し他の周波数成分を通過させるハイパスフィルタをさらに備えた
   ことを特徴とする請求項７に記載の線路平衡度測定プローブ。
9. 測定器を用いて１対の被測定線路の平衡度を測定する方法であって、
   前記１対の被測定線路に、ノーマルモード信号を通過させコモンモード信号を遮断する第１のコモンモードチョークトランスを接続し、
   前記第１のコモンモードチョークトランスと接地との間に、コモンモード信号を通過させノーマルモード信号を遮断するノーマルモードチョークトランスを接続し、
   前記第１のコモンモードチョークトランスと前記測定器との間に、ノーマルモード信号を通過させコモンモード信号を遮断する第２のコモンモードチョークトランスを接続し、
   前記第２のコモンモードチョークトランスが、前記第１のコモンモードチョークトランスとは異なる特性を有するようにした
   ことを特徴とする線路平衡度測定方法。
10. 測定器を用いて１対の被測定線路の平衡度を測定する方法であって、
    前記１対の被測定線路に、ノーマルモード信号を通過させコモンモード信号を遮断する第１のコモンモードチョークトランスを接続し、
    前記第１のコモンモードチョークトランスと接地との間に、コモンモード信号を通過させノーマルモード信号を遮断するノーマルモードチョークトランスを接続し、
    前記第１のコモンモードチョークトランスと前記測定器との間に、ノーマルモード信号を通過させコモンモード信号を遮断する第２のコモンモードチョークトランスを接続し、 前記ノーマルモードチョークトランスのインダクタンスを、前記第１のコモンモードチョークトランスのインダクタンスよりも小さくした
    ことを特徴とする線路平衡度測定方法。
    
    

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