JP2007187539A - 磁界プローブ装置及び磁界の測定方法 - Google Patents
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Abstract
磁界測定用ループ状プローブに生じる電圧降下を最小化し、簡易な構成にて高感度な測定を可能とする磁界プローブ装置を提供する。
【解決手段】
本発明による磁界プローブ装置は、ループ状プローブとこれに間隙を隔てて対向する引き出し伝送線路とを備え、当該ループ状プローブの形状及びその当該引き出し伝送線路に対する配置は、このループ状プローブと引き出し伝送線路との間に形成される容量とループ状プローブのインダクタンスとで決まる共振周波数が測定対象(電子機器等)の近傍における磁界又はこれを発生させる電気信号の周波数に合うように調整される。このように構成される磁界プローブ装置により、測定対象近傍における特定周波数の磁界が高感度で検知される。
【選択図】 図1
Description
102:磁界
103:信号線路
104:負荷抵抗
105:伝送線路
106:GND線路
107:非接続部
108:誘起電圧
201:磁界プローブ
202:測定器
203:フィルタ又はアンプ
204:コンピュータ
205:表示装置
206:制御装置
301:本発明
302:ショートループプローブ
501:電子部品
701:メアンダ型
801:ループ導体1
802:ループ導体2
1001:整流器。
Claims (22)
- 測定対象から発生する磁界を検知するプローブ素子と、
該プローブ素子で検知された該磁界に応じて電圧又は電流を誘起する負荷素子を介して電気的に接続される少なくとも一対の伝送線路と、
該測定対象に対する該プローブ素子の位置を制御する制御装置とを備え、
前記プローブ素子は、前記制御装置により前記測定対象に近づけられる該プローブ素子の検知側からその両端が該検知側の反対側に夫々延びる少なくとも一つの導体線路を有し、
前記少なくとも一つの導体線路の前記両端の少なくとも一方は、前記プローブ素子の検知側の反対側で前記伝送線路の一つと間隙を介して対向して、該導体線路の一端と該一つの伝送線路との間に容量を形成する
ことを特徴とする磁界プローブ装置。 - 前記プローブ素子は、前記伝送線路が形成された第1基板と、前記導体線路が形成された第2基板とを含む複数の基板を積層して成る多層基板であり、
該伝送線路と該導体線路の前記一端とで形成される容量の値は、該複数の基板の少なくとも一つを介して該導体線路に対向する該伝送線路の面積又は該少なくとも一つの基板の厚さで調整されることを特徴とする請求項1に記載の磁界プローブ装置。 - 前記プローブ素子は、前記伝送線路と前記導体線路とが形成された主面を有する基板であり、
該伝送線路と該導体線路の前記一端とで形成される容量の値は、該基板主面において互いに対向する該伝送線路と該導体線路の一端との夫々の形状、又はこれらを隔てる間隙の大きさで調整されることを特徴とする請求項1に記載の磁界プローブ装置。 - 前記少なくとも一つの導体線路の前記一端と前記容量を成す前記伝送線路は接地電位に接続され、又は前記負荷素子を介して接地電位に接続されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の磁界プローブ装置。
- 前記容量を成す前記少なくとも一つの導体線路の前記一端と前記伝送線路との間には、該容量の値を可変にする素子又は構造が設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の磁界プローブ装置。
- 前記プローブ素子は、互いに離されて配置された複数の導体線路を有し、
該複数の導体線路の各々の前記一端は、前記伝送線路の一つと間隙を介して対向して、該伝送線路とともに前記容量を夫々形成することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の磁界プローブ装置。 - 前記複数の導体線路の夫々の前記一端と、前記伝送線路との間に形成される前記容量の値は互いに異なることを特徴とする請求項6に記載の磁界プローブ装置。
- 前記複数の導体線路の形状は互いに異なることを特徴とする請求項6に記載の磁界プローブ装置。
- 前記少なくとも一つの導体線路の前記両端の他方は、前記プローブ素子の検知側の反対側で前記伝送線路の他の一つと間隙を介して対向していることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の磁界プローブ装置。
- 前記プローブ素子の検知側の反対側で前記少なくとも一つの導体線路の前記一端と前記間隙を介して対向する前記伝送線路の一つと、該検知側の反対側で該少なくとも一つの導体線路の前記他端と前記間隙を介して対向する前記伝送線路の他の一つとは、前記負荷素子を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項9に記載の磁界プローブ装置。
- 前記プローブ素子の前記少なくとも一つの導体線路は、メアンダ状又はスパイラル状に成形されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の磁界プローブ装置。
- 前記プローブ素子の前記少なくとも一つの導体線路のインダクタンスは、その該プローブ素子の前記検知側における長さを可変としたことで調整されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の磁界プローブ装置。
- 前記負荷素子で誘起された前記電圧又は前記電流を整流し且つ検波する整流素子を備え、
該整流素子は前記プローブ素子に集積されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の磁界プローブ装置。 - 前記プローブ素子の前記少なくとも一つの導体線路は基板上に形成され、且つ前記整流素子は該基板上に形成されていることを特徴とする請求項13に記載の磁界プローブ装置。
- 前記負荷素子で誘起された前記電圧又は前記電流を増幅する増幅素子及び該電圧又は該電流の周波数選択性を高めるフィルタ素子の少なくとも一つを備え、
該増幅素子及び該フィルタ素子の該少なくとも一つは前記プローブ素子に集積されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の磁界プローブ装置。 - 前記プローブ素子の前記少なくとも一つの導体線路は基板上に形成され、且つ前記増幅素子及び前記フィルタ素子の前記少なくとも一つは該基板上に形成されていることを特徴とする請求項15に記載の磁界プローブ装置。
- 前記プローブ素子の前記少なくとも一つの導体線路の前記両端の他方は、前記伝送線路の他の一つと電気的に接続され、
該伝送線路の他の一つは、該少なくとも一つの導体線路と前記容量を形成する前記一つの伝送線路と前記負荷素子を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の磁界プローブ装置。 - 前記プローブ素子は、前記少なくとも一つの導体線路と異なり且つ該少なくとも一つの導体線路と対向して配置された他の導体線路を有し、
該他の導体線路は、前記プローブ素子の検知側からその両端が該検知側の反対側に夫々延び、その両端の一方は前記一つの伝送線路に電気的に接続され且つ該少なくとも一つの導体線路と前記容量を形成し、その他方は該検知側の反対側にて終端されている
ことを特徴とする請求項17に記載の磁界プローブ装置。 - 前記他の導体線路は、前記少なくとも一つの導体線路の両側に形成された一対の導体線路であることを特徴とする請求項18に記載の磁界プローブ装置。
- 測定対象にプローブ素子の検知側を対向させて、該測定対象から該プローブ素子に印加される磁界により誘起される電圧又は電流から該測定対象における磁界の強度及び方向の分布を測定する磁界の測定方法であって、
前記プローブ素子を成す少なくとも一つの導体線路と、前記電圧又は前記電流を誘起させる負荷素子を介して接続された一対の伝送線路とにより少なくとも一つのインダクタンスと少なくとも一つの容量を備える直列共振回路を構成し、
前記測定対象にて測定すべき前記磁界の特定周波数で前記負荷素子により誘起される前記電圧又は前記電流が極大値を示すように、前記少なくとも一つの導体線路のインダクタンスと、該少なくとも一つの導体線路と前記一対の伝送線路の少なくとも一方で形成される容量の夫々の値を調整することを特徴とする磁界の測定方法。 - 前記少なくとも一つの導体線路と前記一対の伝送線路の一方とで形成される前記容量は、前記プローブ素子の前記検知側とは反対側で対向する該少なくとも一つの導体線路の一端と、該一方の伝送線路とを隔てる間隙により調整されることを特徴とする請求項20に記載の磁界の測定方法。
- 前記測定対象は、印刷回路基板、又は半導体集積回路であり、前記特定周波数は該印刷回路基板で伝送される信号の周波数、又は該半導体集積回路に入力され又はこれから出力される信号の周波数であることを特徴とする請求項20に記載の磁界の測定方法。
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