JP2015518963A - フィールド分析装置 - Google Patents

Abstract

ＲＦ電界のデジタル標本を生成するフィールドセンサと、フィールドセンサに接続され、ウェブページを生成するフィールドプロセッサと、ウェブページを取得して表示するパーソナルコンピュータとを含むフィールド分析装置により作成された、振幅変調されたＲＦ電界の変調エンベロープの視覚表示。ウェブページを使用し、そのウェブページをパーソナルコンピュータに表示することで、フィールドセンサの検出器の非線形性の補正等の作業を、それらの作業を効率的に行うことができるパーソナルコンピュータで実行できる。

Description

本発明はフィールド分析装置に関し、特に、振幅変調されたＲＦ電界の変調エンベロープを表示する装置に関する。
この発明は、多くの用途で有用性があり、特に自動車等の製品の電気システムおよび電子システムの動作が無線伝送、テレビ電送、レーダーパルス、携帯電話の信号、送電線の電界、およびその他の種類の電磁界による悪影響を受けていないことを確認するために実行される電磁両立性（ＥＭＣ）テストで有用である。

ＥＭＣテストでは、テスト対象の装置を広範な周波数および電力レベルにまたがる電磁放射に晒し、装置の動作に対する電磁放射の影響（存在する場合）を観察して判断する。
フィールドを生成するために、通常はＲＦ信号が合成器により生成され、増幅され、テスト対象の装置に隣接するアンテナに供給される。
合成器は、変調信号を作成できる。
たとえば、変調エンベロープは、フィールドが調整可能な繰り返し率および調整可能なデューティサイクルを有する一連のパルスとして適用されるようなものであり得る。

テスト対象の装置の位置におけるフィールドの強度は合成器の設定ならびに増幅器およびアンテナの周波数応答に基づいて予測できるが、フィールドの任意の位置についての予測は常に信頼できるとは限らない。
よって、「フィールドプローブ」と呼ばれる装置をテスト対象の装置の近傍に配置して、電界強度を直接測定するのが一般的である。

従来のフィールド測定装置では、熱電対を使用してフィールドの強度を判断する。
振幅変調されたフィールドの場合、熱電対は、平均振幅の測定値のみを提供する。
ピーク振幅レベルの推定値は、合成器の変調波形についての知識に基づいて、平均振幅から計算できる。
しかし、フィールドプローブの位置における変調エンベロープの詳細は判断できない。

したがって、利用者が変調された電界の最小振幅、最大振幅、および平均振幅と、ピーク振幅、立ち上がり時間、減衰時間、デューティサイクル等の他の波形詳細とを直接的な測定で、すなわち、合成器から導出した情報に依存せずに、高い精度をもって判断できるフィールド分析装置が求められている。
また、こうした変調波形の直接的に測定された詳細事項を視覚的なオシロスコープ型の表示で示し、変調エンベロープの振幅の瞬間的な変動を経時的に観察できるようにするのが望ましい。
さらに、センサユニットの検出器の非線形応答を迅速、かつ、効率的に補正できるフィールド分析装置が求められている。

本発明は、利用者がオシロスコープ型の表示およびインターフェイスを使用して電界の変調エンベロープを表示および測定することを可能にする。
専用のオシロスコープ型表示を使用する代わりに、本発明による装置では、フィールドセンサに関連付けられたフィールドプロセッシングユニット内のマイクロコントローラのメモリに格納された埋め込みウェブページを利用して、変調エンベロープを表示する。
ウェブページは、標準的なネットワーク接続を通じてパーソナルコンピュータに読み込まれるものであり、フィールドプロセッサから新しいデータを取得し、そのデータをウェブページの他の要素を再読み込みすることなくグラフィカルに表示する機能を有する。
本明細書で使用される「パーソナルコンピュータ」という用語は、従来型のデスクトップパーソナルコンピュータやラップトップパーソナルコンピュータだけでなく、タブレットコンピュータ、スマートフォン、および同様の装置など、ウェブページの表示およびウェブページへの情報や選択の入力に対応した他の装置も含む。
パーソナルコンピュータは、フィールドセンサおよびフィールドプロセッサの直近または任意の遠隔位置に配置できる。

より詳細には、本明細書では、振幅変調されたＲＦ電界の変調エンベロープを表示するための装置が説明される。
この装置は、フィールドセンサユニット、フィールドプロセッシングユニット、およびパーソナルコンピュータの３つの主要な構成要素を含む。
フィールドセンサユニットは、アンテナと、アンテナに接続された入力を備え、出力を提供する検出器と、検出器に応答し、アンテナにより受信された振幅変調されたＲＦ電界の振幅を表す連続した標本をデジタル形式で提供する標本化回路とを含む。
フィールドプロセッシングユニットは、連続した標本を受信する受信機と、受信機に応答し、標本を保持するバッファメモリおよびパーソナルコンピュータに表示されるウェブページにバッファメモリからデータパケットをアップロードするトリガ応答手段を含むマイクロコントローラとを含む。
パーソナルコンピュータは、データパケットを取得し、そのデータパケットをＲＦ電界の変調エンベロープのオシロスコープ表示としてウェブページに表示する。

標本化回路は、それぞれのグループがアンテナにより受信された振幅変調されたＲＦ電界の振幅の標本を表す連続したグループの形式でデータビットのシリアルストリームを生成するために、クロックパルス発生器と、クロックパルス発生器からのクロックパルスおよび検出器の出力に応答するアナログ／デジタル変換器とを含む。

フィールドセンサユニットは、アナログ／デジタル変換器からの電気出力を受信し、アナログ／デジタル変換器により作成されたデータビットのシリアルストリームによって表されるデータに対応するデータを光ビームの形式で送信するための変調光信号を作成するように接続された電気―光変換器を含み得る。
この場合、装置は、光ビームを受信してその光ビームをフィールドプロセッシングユニットに搬送するために、電気―光変換器に接続された光ファイバケーブルを含み得る。
受信機は、光ビームを受信し、アナログ／デジタル変換器により作成されたデータビットのシリアルストリームに対応するデータビットのストリームの形式で電気信号を生成するために、光ファイバケーブルに接続された光受信機であり得る。

フィールドプロセッシングユニットは、データビットのストリームから同期クロック信号を導出するクロック回復回路を含み得る。
この場合、マイクロコントローラは、データビットのストリームと同期クロック信号とを受信するように配置され得る。

フィールドプロセッシングユニットは、バッファメモリに応答してバッファメモリ内のデータビットの誤整列を検出および補正するビット整列補正回路を含み得る。

この装置の特に望ましい特徴は、フィールドセンサの非線形性を表すデータがパーソナルコンピュータに格納され、パーソナルコンピュータで非線形性を補正するために使用され、それによって表示された変調エンベロープが、アンテナの位置におけるＲＦ電界の変調エンベロープに対応することである。
特定のフィールドセンサの非線形性を表すデータは、その特定のセンサに関連付けられたフィールドプロセッシングユニットのメモリに永続的に格納して、装置の稼働時にフィールドプロセッシングユニットのメモリからパーソナルコンピュータにダウンロードできる。

本発明の詳細およびさらなる利点は、以下の説明を添付の図面と組み合わせて読むことで明らかとなる。

本発明によるフィールド分析装置で使用されるフィールドセンサの主要な構成要素を示す概略図。 フィールドセンサと、フィールドプロセッサと、パーソナルコンピュータとを含む完全なフィールド分析装置を示す概略図。 フィールドプロセッサの主要な構成要素を示す概略図。 フィールドプロセッサのマイクロコントローラで実行される埋め込みファームウェアの動作を示す高レベルな流れ図。 パーソナルコンピュータで実行されるウェブページソフトウェアの動作を示す高レベルな流れ図。 マイクロコントローラのメインループを示す流れ図。 フィールドプロセッサのマイクロコントローラによるフィールドセンサに動作電力を提供するレーザーの制御を示す流れ図の一部。 フィールドプロセッサのマイクロコントローラによるフィールドセンサに動作電力を提供するレーザーの制御を示す流れ図の一部。 フィールドプロセッサのマイクロコントローラによるフィールドセンサに動作電力を提供するレーザーの制御を示す流れ図の一部。 図７Ｂのタイムアウトタイマの動作を示す流れ図の一部。 図７Ｂのタイムアウトタイマの動作を示す流れ図の一部。 図４のリモート通信状態マシンの動作を示す流れ図。 図４の直接メモリアクセス（ＤＭＡ）ループの動作の流れ図。 図４のデータ状態マシンループの動作を示す流れ図の一部。 図４のデータ状態マシンループの動作を示す流れ図の一部。 図４のデータ状態マシンループの動作を示す流れ図の一部。 図４のデータ状態マシンループの動作を示す流れ図の一部。 シリアル周辺機器インターフェイス（ＳＰＩ）クロック入力を再び有効にし、カウンタおよび同期カウンタ割り込みを無効にする方法を示す流れ図。 外部トリガ割り込みルーチンを示す流れ図。 本発明によるフィールド分析装置を含むＥＭＣテスト装置の略図。 図１４のテスト装置で利用されるパーソナルコンピュータの画面に表示される典型的なウェブページの図。

図１に概略的に示されているフィールドセンサ２０は、さまざまな種類のフィールドセンサのいずれでもよい。
適切なフィールドセンサ２０は、２０１２年１月２６日に公開された米国特許公報第２０１２／００１９４２６号に記載されており、その開示全体を本明細書で引用により援用する。
簡単に言うと、米国特許公報第２０１２／００１９４２６号のフィールドセンサは、基部から水平方向に対し３５．５°の角度で上方に延長した茎状部の端部に、３つの双極子が設けられている。
これらの双極子は、各双極子が、他の２つの双極子と平行な面に対して垂直に延長するように配置されている。
よって、茎状部を回転することで、任意の１つの双極子を垂直状態にしながら他の２つの双極子を水平にすることができる。
このフィールドセンサ２０は、検出器として機能する１または複数のダイオードを含み、検知対象のフィールドの変調エンベロープに対応する出力を作成する。

検出器の出力は、センサが等方性となるように電気的に加算され、単一の出力が作成される。
双極子検出器および加算回路は、図１で「センサヘッド」２２として表されている。

図１に示されているように、フィールドセンサ２０は、センサヘッド２２に加えて、他の構成要素を含む。
検出器の加算された出力は、増幅器２４によって増幅される。
増幅器２４は、単極低域通過フィルタを含むことが好ましい。
フィルタ処理と増幅とが行われた信号は、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２６によってデジタル形式に変換される。
このとき、クロック発振器（クロックパルス発生器）２８によってローカルに生成されたクロックパルスにより、標本化率が制御される。
同じくクロックパルスに反応する２進カウンタ３０が、標本を区別するために使用される。
この用途に適した典型的な標本化方式では、アナログ／デジタル変換器２６が毎秒１．５×１０⁶個の１６ビット標本を受け取り、結果として２４メガビット／秒でデータストリームを作成する。

デジタルデータは、ドライバ３４によって駆動される垂直キャビティ面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）３２を利用して光データに変換され、光ファイバケーブル３６を通じて転送される。
光ファイバケーブル３６を使用するのは、電気的に非伝導であり、したがって測定対象のフィールドに干渉しないからである。
同じ理由で、フィールドセンサ２０内の電子構成要素の動作のための電力は、レーザー（図１では図示せず）によって生成され、光ファイバケーブル３８を通じて光起電力変換器（ＰＰＣ）４２経由で電子電力供給モジュール４０に伝達される。
フィールドセンサ２０内の回路に動作電力を供給するために使用されるレーザーは、フィールドプロセッサ４４の一部である。

図２は、フィールド分析装置ハードウェアの主要な構成要素を示す。
これらの構成要素は、フィールドセンサ２０と、フィールドプロセッサ４４と、イーサネット（登録商標）接続を利用してフィールドプロセッサ４４と通信するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）４６とを含む。
図２で示されているように、フィールドセンサ２０からの光データは、光ファイバケーブル３６を通じてフィールドプロセッサ４４に接続される。
フィールドプロセッサ４４は、光ファイバケーブル３８を通じてフィールドセンサ２０に動作電力を供給する。
フィールドプロセッサ４４のレーザーにより電力が供給されると、フィールドセンサ２０は、レーザーがシャットダウンするまで、連続するビットストリームの形式で出力を作成する。
重要なのは、フィールドセンサ２０に電力を供給するために使用されるレーザーが、必然的に比較的高出力なレーザーであり、フィールドセンサ２０への接続に使用される光ファイバケーブル３６、３８が損傷または接続解除したときに動作している場合は有害なビームを発する可能性があるということである。

フィールドプロセッサ４４のさらなる詳細を図３に示す。
フィールドセンサ２０に動作電力を提供するレーザーは、ユーザーインターフェイス５２を備えたデジタル信号処理マイクロコントローラ（以下、単に、マイクロコントローラという。）５０により制御される赤外線レーザー４８である。
フィールドセンサ２０から光ファイバケーブル３６を通じてフィールドプロセッサ４４に搬送されるデータは、光学受信機５４によって再び電子パルスに変換され、その電子パルスが増幅器５６によって増幅される。
クロック回復回路（クロック回復ユニット）５８は、データビットのストリームから同期クロック信号を導出し、フィールドセンサ２０からフィールドプロセッサ４４へのクロックデータの独立した送信を防ぎながらクロック発振器２８により生成されたクロックパルスを再現する。
データビットとクロックパルスとは、シリアル周辺機器インターフェイス（ＳＰＩ）バスを通じてマイクロコントローラ５０に別々に供給される。

マイクロコントローラ５０は、埋め込みソフトウェアを利用して、接続されたフィールドセンサ２０からのデータを操作する。
マイクロコントローラ５０は、ダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ）モジュール（図示なし）を使用して、デジタルビットストリームを専用の保持バッファメモリに自動的に格納する。

非同期（割り込み駆動）の状態のマシンにより、フィールドセンサ２０のデータの分析および解析を処理する。
この状態のマシンは、最初に、ＤＭＡモジュールを使用してメモリに自動的に移動されたデータを分析する。

フィールドセンサ２０からのビットストリームは連続的であるため、データビットは、ダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ）によってメモリに自動的に転送されたときに正しく整列されない可能性がある。
つまり、ビット位置がシフトして、各標本の最下位ビットが各記憶場所の最下位ビットの位置に格納されていない可能性がある。
したがって、データを分析して、データのシフトによりビット整列を補正する必要があるか否かを判断する必要がある。
バッファメモリのデータを分析する工程で、マシンは、各標本の先頭および末尾にそれぞれ２つのゼロが付くという事実を利用して、データのシフトが必要なビット数を判断する。
この工程で、バッファメモリのサイズに対応する量のデータが必然的に破棄される。
ただし、データを整列した後は、装置が動作を継続している間にデータが再び誤整列になる可能性は低い。

ビット整列が補正された後、マシンはトリガの発生をテストする。
トリガは、３つの異なるソースのいずれかからもたらされる可能性がある。
フリーランモードでは、マシンのこの部分に到達するたびに、トリガが自動的に設定される。
内部トリガモードでは、各データ標本を分析して、利用者定義のしきい値を超えたかどうかが判断される。
外部トリガモードでは、外部トリガポート６０の立ち上がりエッジによりトリガが発生する。

表示される波形の位置を制御するために、トリガ前のデータ部分およびトリガ後のデータ部分をバッファに入れるようにソフトウェアを設定できる。
たとえば、データの５０％がトリガ前であり、データの５０％がトリガ後である場合、波形は、トリガがプロットウィンドウの中央で発生するかたちで表示される。
必要に応じて、トリガ位置を利用者が調整できるようにすることが可能である。

トリガが発生すると、利用者選択の時間基準を使用してデータパケットの開始点と終了点とが判断される。
この情報は、ダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ）モジュールを使用して保持バッファを埋めるために使用される。
このＤＭＡ転送が完了すると、バッファはウェブページへのアップロードの準備が完了した完全なデータパケットを保持する。
これにより、ウェブページによりポーリングされるフラグが設定され、完全なデータパケットをフィールドプロセッサ４４から取得できることをウェブページで把握できるようになる。
トリガの発生後は、ウェブページが前のデータパケットを正常に取得するまで、別のトリガが発生することはない。

フィールドセンサ２０の検出用ダイオードの特性は、本質的に非線形であり、結果として、パーソナルコンピュータ４６の画面に表示される変調エンベロープの大きさがフィールドセンサ２０の位置におけるフィールドの大きさを正確に表すように補正を行う必要がある。
さらに、これらの特性は、フィールドセンサ２０ごとに異なる可能性がある。
複数の異なるフィールドセンサ２０のそれぞれにフィールド分析装置を適用させる際に直面する困難を回避するために、フィールドセンサ２０は、専用のフィールドプロセッサ４４に関連付けられているのが好ましい。
加えて、フィールドセンサ２０の検出器の特性曲線をフィールドプロセッサ４４のメモリに参照テーブルとしてデジタル形式で格納し、イーサネットを通じてフィールドプロセッサ４４と通信する任意のパーソナルコンピュータ４６にダウンロードできるようにするのが好ましい。
ウェブページがフィールドプロセッサ４４からパーソナルコンピュータ４６に読み込まれるとき、格納された線形性補正参照テーブルも含まれる。
この情報は、ウェブページによって、データパケットに対応する電界の大きさをプロットウィンドウに表示する前に、取得したデータパケットを補正するために使用される。

これらの手段により、ほとんどのパーソナルコンピュータ４６で、検出されたフィールドの変調波形を容易に表示することができる。
各フィールドセンサ２０に専用のフィールドプロセッサ４４を使用し、非線形性補正参照テーブルをウェブページと共にパーソナルコンピュータ４６にダウンロードすることで、特定のセンサの参照テーブルを独立したステップとして検索および読み込む際に発生する可能性があるエラーを回避できる。
さらに、非線形性の補正をマイクロコントローラ５０ではなくパーソナルコンピュータ４６で行うことで、マイクロコンピュータの計算負担が軽減される。
パーソナルコンピュータ４６のプロセッサは、フィールドプロセッサ４４よりも高速に線形化を実行できる。

ウェブページでは、非同期ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ（登録商標）およびＸＭＬ（ＡＪＡＸ）を使用して、ウェブページに表示される波形の最小値、最大値、および平均値を計算する。
これもまた、マイクロコントローラ５０の計算負担の軽減に貢献する。

データ操作に加えて、フィールドプロセッサ４４は、赤外線レーザー４８を制御し、またイーサネットポート６２を通じたリモート通信も制御する。
イーサネットポート６２を通じて、フィールドプロセッサ４４はウェブサーバーとして機能し、埋め込みウェブページへのアクセスを提供する。
光ファイバ（Ｆ／Ｏ）シリアルポート６４、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート６６、ＩＥＥＥ仕様４８８に準拠する汎用インターフェイスバス（ＧＰＩＢ）６８等の他のリモート通信ポートは、ＲＳ−４８５シリアルバスを通じてマイクロコントローラ５０に接続された入出力（ＩＯ）ボード７０に設けられる。

ＩＯボード７０のリモート通信ポートは、データを取得するためにも使用できるが、詳しくは説明しない。
ウェブページで利用できるすべてのコントロールは、任意のリモート通信ポートを使用してリモートに設定または読み取ることができる。
最小振幅値、最大振幅値、および平均振幅値を任意のリモート通信ポートを通じて取得することもできる。
ただし、ウェブページなしの場合、線形性の補正はマイクロコントローラ５０で実行しなければならず、はるかに長い時間がかかる。
ウェブページには、波形を視覚的に表示できるという利点もある。

フィールドプロセッサ４４の回路を動作させるための電力、およびフィールドセンサ２０に電力を供給するレーザービームを生成するための電力は、ＡＣ回線電流としてフィールドプロセッサ４４の電源７２に供給され、適切な電圧の直流電流としてフィールドプロセッサ４４の回路および赤外線レーザー４８に分散される。

フィールドプロセッサ４４およびパーソナルコンピュータ４６のソフトウェアの動作を、図４乃至図１３の流れ図を使用して詳細に示す。

図４は、フィールドプロセッシングユニット（４４）のマイクロコントローラ５０の埋め込みファームウェアの一般的な動作を示す。
ステップ７４の初期化で、マイクロコントローラ５０のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のすべての変数を初期化し、さらにマイクロコントローラ５０の周辺ハードウェアを初期化する。
周辺ハードウェアは、たとえば、マイクロコントローラ５０（図３）に関連する独立したチップ（図示せず）であるイーサネット物理層チップを含む。
クロック回復回路５８も初期化される。

初期化に続き、ステップ７６でイーサネットタスクがソフトウェアスタックにより実装される。
ここで、イーサネットポート６２を通じてフィールドプロセッサ４４に接続されたパーソナルコンピュータ４６を使用している人がマイクロコントローラ５０に格納されたウェブページを呼び出した場合、イーサネットタスクによりウェブページがパーソナルコンピュータ４６に読み込まれる。

次のステップ７８は、レーザー制御状態（ステート）マシンである。
レーザー制御状態マシンは、すべてのマシンと同様に、順次に進行するソフトウェアで構成され、状態または条件を確認し、それらの条件に応じてパスをたどってコードを実行する。
条件によってメインループのソフトウェアが次の段階に進むことが許されない限り、マシンはループでの動作を継続する。

フィールドセンサ２０に動作電力を供給する赤外線レーザー４８（図３）が膨大な量の電力を集中ビームで伝達するため、レーザー制御状態マシンは必須の要素である。
たとえば、光ファイバケーブル３８が誤って接続解除または損傷した場合、レーザー制御状態マシンは、クロック回復信号が利用できないことを検知し、よってデータストリームが失われたかまたは不正であると判断する。
その場合、レーザー制御状態マシンは、赤外線レーザー４８がオフになる状態に移行する。
レーザー制御状態マシンはまた、フィールドプロセッサ４４の前面パネルの鍵操作スイッチ（キー操作スイッチ）を監視し、鍵操作スイッチがオンであり無効にされていないことを確認する。
レーザー制御状態マシンは、もちろん、鍵操作スイッチのオンからデータストリームの取得までのタイムラグを考慮する。

リモート通信状態マシン（ステップ８０）は、ＩＯボード７０の光ファイバポート（Ｆ／Ｏシリアルポート６４、ＵＳＢポート６６、およびＧＰＩＢポート６８）を制御する。

マイクロコントローラ５０内では、図４のステップ８２により示されるように、シリアル周辺機器インターフェイス（ＳＰＩ）のシリアルデータストリームと回復されたクロックビットとが、ダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ）によりメモリバッファに転送される。
バッファメモリが連続するデータストリームを受け取る際、データストリームはバッファメモリの半分を埋め、さらに残り半分を埋める。
バッファメモリのいずれかの半分が埋められている間に、バッファメモリの残りの半分の内容がダイレクトメモリアクセスによってマイクロコントローラ５０内のさらに大きいバッファメモリに転送される。
任意の時点で、この大きいバッファメモリ（またはその一部）に含まれているものが、ウェブページに表示されるものを表す。

図４はまた、データ状態マシンループを示す。
このループの最初のステップは、ステップ８４でのデータ標本の整列である。
フィールドセンサ２０からのビットストリームは連続的であるため、データビットは、ＤＭＡループでメモリに自動的に転送されたときに正しく整列されない可能性がある。
つまり、ビット位置がシフトして、各標本の最下位ビットが各記憶場所の最下位ビットの位置に格納されていない可能性がある。
メモリバッファの内容を参照し、各標本の先頭および末尾にそれぞれ２つのゼロが付くという事実を利用することで、マイクロコントローラ５０は４つの連続するゼロビットとそれに続く一連の切り替えビットを検索し、データをシフトする必要があるビット数を計算できる。
誤整列に対応するビット数だけクロックをオフにすることで、データを正しく整列できる。
この工程で、バッファのサイズに対応する量のデータを破棄する必要がある。
ただし、データを整列した後は、装置が動作を継続している間にデータが再び誤整列になる可能性は低い。

データ状態マシンループの次のステップは、ステップ８６でのトリガモードの設定である。
トリガは、バッファ内容の特定の部分をロックして、その部分をウェブサイトで閲覧できるようにする。
表示される波形の位置を制御するために、トリガ前のデータ部分およびトリガ後のデータ部分をバッファに入れるようにソフトウェアを設定できる。
たとえば、データの５０％がトリガ前であり、データの５０％がトリガ後である場合、波形は、トリガがプロットウィンドウの中央で発生するかたちで表示される。
必要に応じて、トリガ位置を利用者が調整できるようにすることが可能である。

トリガには３つの異なるモードがある。
「自動設定」トリガモードは、フリーランモードであり、メモリ内容の一部がウェブページに転送された後、別のトリガが自動的に発生して、ウェブページが継続的に更新される。

次のモードは、内部トリガモード、すなわち、「しきい値検索」モードである。
このモードでは、マイクロコントローラ５０のプロセッサが、データが利用者定義のしきい値（たとえば、５０ｖ／ｍ）を超えるか、または下回るかを検索して判断する。
しきい値は、パーソナルコンピュータ４６で検出器の非線形性を補正するために使用されるものと同じ格納済み参照テーブルを使用して、マイクロコントローラ５０で計算される。
このモードでは、データが利用者設定のしきい値を再び超えるか、または下回るまで、ウェブページはそのままの状態を維持する。

「外部トリガ」モードと呼ばれる第３のモードでは、変調波形が外部トリガポート６０（図３）を通じてマイクロコントローラ５０に供給される外部トリガ信号に同期される。

データ状態マシンループのステップ８８で、ウェブページに転送されるデータパケットが定義され、データのトリガ前部分とトリガ後部分とがバッファメモリから選択される。
データ状態マシンループのステップ９０で、選択されたデータパケットがダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ）により転送バッファに転送される。この転送バッファから、イーサネットポート６２（図３）を通じてデータパケットをウェブページに転送できる。
データパケットは、転送バッファで上書きされない。
データパケットは、ウェブページに呼び出されるまで、転送バッファにとどまる。

フィールドプロセッサ４４と通信するパーソナルコンピュータ４６に表示されるウェブページは、マイクロコントローラ５０のメモリに格納されパーソナルコンピュータ４６により実行されるコード群で構成される。
非同期ＪａｖａＳｃｒｉｐｔおよびＸＭＬ（ＡＪＡＸ）により、ウェブページの固定部分を継続的な再読み込みなしで表示しながら、表示される波形および関連データを継続的に更新できる。

図５は、パーソナルコンピュータ４６の全般的な動作を示す。
ステップ９２での初期化で、パーソナルコンピュータ４６のＲＡＭのメモリ値を設定する。
ウェブページの固定部分をマイクロコントローラ５０のメモリからパーソナルコンピュータ４６へ読み込む動作も、初期化の一部である。
初期化ステップ９２では、検出器線形化参照テーブルもマイクロコントローラ５０のメモリからパーソナルコンピュータ４６に読み込まれる。

オプションの搬送波周波数補正テーブルがマイクロコントローラ５０のメモリに存在する場合は、それも初期化ステップでパーソナルコンピュータ４６に読み込むことができる。
搬送波周波数補正テーブルは、センサヘッド２２、増幅器２４（図１）、およびフィールドセンサ２０の他の構成要素の平坦な周波数応答からの逸脱の補正をパーソナルコンピュータ４６で実装できるようにする参照テーブルである。

「ユーザーコントロールの監視」と記載されたステップ９４で、利用者は、時間基準の選択、トリガ方法、スケールなどのさまざまなメニューオプションを選択できる。
しきい値トリガモードが選択された場合、利用者はさらに、しきい値を選択し、トリガが変調エンベロープのパルスの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジのどちらで発生するかを選択できる。
ステップ９４では、利用者がセンサの周波数応答の平坦な周波数応答からの逸脱を考慮するための補正を入力することもできる。
ユーザーコントロールの監視での選択の入力により、ウェブページがパーソナルコンピュータ４６に自動的に再読み込みされる。

「システム状態のポーリング」と記載されたステップ９６で、パーソナルコンピュータ４６は、フィールドプロセッサ４４のマイクロコントローラ５０がデータの準備ができているという信号を発したかどうか判断し、赤外線レーザー４８（図３）がオンであることと、故障が発生していないこととを確認する。
システムステータスのポーリング後、ステップ９８で、トリガが発生したか否かについての問い合わせが行われる。
トリガが発生した場合は、ステップ１００に進み、プロットデータ、すなわち、パーソナルコンピュータ４６のディスプレイ画面に表示されるデータがポーリングされる。
トリガが発生していない場合は、パーソナルコンピュータ４６がステップ９４に戻り、利用者が選択を続行するか、または以前に行った選択を調整できる。

「データの収集」と記載されたステップ１０２は、マイクロコントローラ５０のメモリからパーソナルコンピュータ４６にダウンロードされた検出器線形性補正参照テーブルを利用して、ポーリングされたデータ標本を表示前に補正するステップである。
同じステップで、独立した参照テーブルを使用して、センサ構成要素および一部のフィールドプロセッサ構成要素の周波数応答の平坦な周波数応答からの逸脱をオプションで補正することもできる。

「データプロットの更新」と記載されたステップ１０４で、波形のプロットと、関連する数値とが、ウェブページの他の部分を変更せずにパーソナルコンピュータ４６のディスプレイで更新される。
各プロットが更新される際、パーソナルコンピュータ４６はステップ９４に戻り、利用者は選択を続行するか、または以前に行った選択を調整できる。

図６は、マイクロコントローラ５０の全体的な動作を示す。
ステップ１０６で、ソフトウェアのグローバル変数が初期化される。
ステップ１０８で、入出力（ＩＯ）、周辺機器、およびクロック回復変数が初期化される。
ステップ１１０で、イーサネットスタックが初期化される。
これらの初期化に続いて、ステップ１１２で、イーサネットタスクのサービスを含むループが始まる。
これに続いて、ステップ１１４で、ＴＣＰ（伝送制御プロトコル）サーバーのサービスが開始される。
最後に、レーザー制御状態マシン工程がステップ１１６で始まる。

図４乃至図６に全般的に示された動作について、以下で図７Ａ乃至図１３を参照しながらさらに詳しく説明する。

＜レーザー制御状態マシン＞
レーザー制御状態マシン（図４のステップ７８）の動作の詳細を図７Ａ乃至図７Ｃに示す。
センサ（「プローブ」とも呼ばれる）には、次の６つの状態がある。
・無効
・有効
・起動（データ待機中）
・実行中（データが返される）
・シャットダウン
・プッシュボタン確認（プッシュボタンが押されたままの状態か？）

図７Ａに示すように、レーザー制御状態マシンは、まずプローブが無効であるか否かを決定ステップ１１８で判断する。
プローブが無効である場合、ステップ１２０（図７Ｂ）に進んで故障表示器をクリアし、ステップ１２２でフィールドプロセッシングユニット（４４）の鍵操作スイッチが有効であるか否か、すなわち、鍵操作スイッチが「オン」であるか否かについての問い合わせを行う。
鍵操作スイッチが有効である場合、ステップ１２４でプローブが有効化され、レーザー制御状態マシンが「終了」段階に到達する。
この段階で、図４のメインループの動作がリモート通信状態マシン８０に進む。
同様に、鍵操作スイッチが有効でない場合、プローブを有効にすることなく「終了」段階に進む。

図７Ａで、プローブが無効であるとステップ１１８で判断されなかった場合、決定ステップ１２６に進み、プローブが有効であるか否かについての問い合わせが行われる。
プローブが有効である場合、決定ステップ１２８で、鍵操作スイッチが無効であるか否かの判断が行われる。
鍵操作スイッチが無効である場合、プローブ状態がステップ１３０で「無効」に変更され、レーザー制御状態マシンの動作が終了し、図４のメインループがステップ８０のリモート通信状態マシンに進む。
一方、鍵操作スイッチが無効でないと判断された場合、決定ステップ１３２で、レーザー有効化押しボタンが押されたか否かに関する問い合わせが行われる。
このボタンが押された場合、図７Ｂのステップ群１３４に進み、故障表示器がステップ１３６でクリアされ、赤外線レーザー４８がステップ１３８で有効化される。
ステップ１４０で、タイムアウトカウンタがクリアされる。
ステップ１４２で有効化されるタイムアウトカウントは、システムがフィールドセンサ２０の起動を待機し、データの送信を開始することを可能にする。
プローブ状態はステップ１４４で起動に変更される。

図７Ａに戻り、プローブ状態が有効でないと判断された場合、ステップ１４６で、プローブが起動状態であるか否かに関する問い合わせが行われる。
起動状態である場合、プローブ状態は有効ではないため、マシンはステップ１４８で、鍵操作スイッチが無効、すなわち、オフであるか否かを判断する。
鍵操作スイッチが無効である場合、プローブ状態はステップ１５０でシャットダウンに変更され、レーザー制御状態マシンは「終了」状態に到達し、図４のメインループがリモート通信状態マシンステップ８０に進む。

ステップ１４６で、プローブが起動状態でないと判断された場合、マシンは図７Ｃに進み、プローブが実行中状態、すなわち、データを取得しているか否かに関する問い合わせがステップ１５２で行われる。
プローブが実行中である場合、マシンは、ステップ１５４で、鍵操作スイッチの無効化とロックの損失とを確認する。
ロックの損失は、クロック回復チップがデータストリームで有効なロックを示していない場合に発生する。
有効なロックが存在しない場合、データストリームは存在しないか、または存在するが使用できない。
これら２つの条件のいずれかが発生した場合、プローブ状態はステップ１５６でシャットダウンに移行し、レーザー制御状態マシンは「終了」状態に到達する。
一方、マシンはステップ１５８で、ステップ１５４での判断がロックの損失によるものか否かを判断する。
ロックの損失によるものである場合、ステップ１６０で故障表示器が設定される。

ステップ１５２でプローブが実行中状態でないと判断された場合、ステップ１６２で、プローブがシャットダウン状態であるか否かに関する問い合わせが行われる。
プローブがシャットダウン状態である場合、ステップ１６４で赤外線レーザー４８が無効化され、データをシリアル周辺機器インターフェイス（ＳＰＩ）からマイクロコントローラ５０のバッファメモリに転送するダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ）モジュールがステップ１６６でシャットダウンし、プローブ状態がステップ１６８で「プッシュボタン確認」に変更される。

ステップ１６２でプローブがシャットダウン状態でないと判断された場合、マシンは、ステップ１７０でレーザー有効化プッシュボタンを確認する。
このボタンが押されていない場合、プローブがステップ１７２で有効化される。
一方、プッシュボタンが押された場合、レーザー制御状態マシンはループし、プッシュボタンを再び確認する。
この態様でプッシュボタンを確認することにより、利用者がプッシュボタンを押したままにし、それによってループを強制的に再開するのを防ぐことができる。
そのような操作が行われた場合、赤外線レーザー４８を搬送する光ファイバケーブル３６、３８がフィールドセンサ２０に接続されていなくても、プッシュボタンを押したままにすることにより赤外線レーザー４８が操作される可能性がある。

図８Ａおよび図８Ｂは、図７Ｂのステップ１４２のタイムアウトタイマの有効化を示している。
図８Ａで、プローブ通信タイマオーバーフロー割り込みが発生した場合、タイムアウトカウントがステップ１７４でインクリメントされ、プローブ状態が確認される。
プローブが「起動」である場合、タイムアウトカウントが決定ステップ１７６で確認される。
カウントが所定の制限を超える場合、タイムアウトタイマがステップ１７８（図８Ｂ）で無効化され、ロックの損失の確認が決定ステップ１８０で実行される。
ロックの損失が発生した場合、故障表示器がステップ１８２で有効化され、プローブがステップ１８４でシャットダウンされる。
データがクロックにロックされている場合、ＳＰＩクロック入力が１８６で有効化され、トリガフラグが１８８でクリアされ、マシンが１９０で「未トリガ」に設定され、ＳＰＩからバッファメモリへのＤＭＡモジュールが１９２で有効化され、プローブ状態が１９４で「起動」から「実行中」に変更される。

図８Ａに戻り、プローブが「起動」状態でない場合、マシンは１９６で、プローブ状態が「実行中」であるか否かを判断する。
プローブ状態が実行中であり、タイムアウトカウンタのカウントが所定の制限を超えていると決定ステップ１９８で判断された場合、プローブ通信タイマが２００で無効化され、故障表示器が２０２で有効化され、プローブ状態が２０４で「シャットダウン」に変更される。
したがってシステムは、データストリームがフィールドセンサ２０からフィールドプロセッサ４４に送られることを保証できる。
データストリームが存在する場合、タイムアウトカウンタは継続的に再設定される。
プローブが「起動」もしくは「実行中」のときにカウントが所定の制限を超えた場合、またはロックの損失が検出された場合、プローブはシャットダウンされる。

＜リモート通信状態マシン＞
リモート通信状態マシン（図４のステップ８０）の動作の詳細を図９に示す。

リモート通信状態マシンの考えられる状態は次のとおりである。
・デコード……着信したコマンドまたは問い合わせを解釈し、フィールド分析装置で応答のために行う必要があることを判断。
・サービス……デコードサブルーチンによってデコードされた動作を実行するために初期化。
・ストール……特定のサービスを完了させる待機状態。
・応答……応答を開始。

ステップ２０６で、マシンは「デコード」コマンド状態を確認する。
「デコード」状態は、既定の状態、つまり開始点である。
デコード状態では、リモート通信状態マシンはイーサネットポート６２（図３）またはＩＯボード７０（図３）の光ファイバ（Ｆ／Ｏ）シリアルポート６４乃至汎用インターフェイスバス（ＧＰＩＢ）６８のいずれかを通じてデータが着信するのを待機する。
決定ステップ２０８で、これらの光ファイバ（Ｆ／Ｏ）シリアルポート６４乃至汎用インターフェイスバス（ＧＰＩＢ）６８のいずれかを通じてデータが着信したか（そのデータが有効なコマンドまたは問い合わせであるか）否かの判断が行われる。
データが存在する場合、ステップ２１０でデコードサブルーチンが実行されて、光ファイバ（Ｆ／Ｏ）シリアルポート６４乃至汎用インターフェイスバス（ＧＰＩＢ）６８を通じて着信したものが判断され、ステップ２１２で状態が「サービス」に移行する。
一方、データが存在しない場合、コマンド状態は「デコード」のままである。

コマンド状態が「デコード」でない場合、マシンは決定ステップ２１４で、状態が「サービス」であるか否かを判断する。
状態が「サービス」である場合、ステップ２１６でサービスサブルーチンが実行され、ステップ２１８で、「サービス」サブルーチンのコードによる判断として他の動作を完了する必要があるか否かに応じて、コマンド状態が「ストール」または「応答」に変更される。

マシンが「デコード」状態でも「サービス」状態でもない場合、決定ステップ２２０で、マシンが「ストール」状態であるか否かについての判断が行われる。
「ストール」状態でない場合、マシンはステップ２２２で応答し、コマンド状態がステップ２２４で既定状態の「デコード」に戻る。

ステップ２２０で「ストール」状態である場合、マシンはサービスが完了するまで、その状態を維持する。
サービスが完了したとステップ２２６で判断された場合、マシンの状態はステップ２２８で「応答」に移行する。

図１０は、図４のＤＭＡループ８２の動作を示している。
マイクロコントローラ５０のバッファメモリ（「メモリバッファ」）は二等分されており、それらの内容がより大きい出力バッファ（「出力バッファ」）に交互に転送される。
バッファメモリの半分がいっぱいになったときと、バッファメモリ全体がいっぱいになったときに、割り込みが発生する。
割り込みが発生し、バッファメモリの第１の半分がいっぱいであるとステップ２３０で判断された場合、バッファメモリの第１の半分の内容のダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ）による出力バッファへの転送がステップ２３２で開始される。
一方、割り込みの時点でバッファメモリの第１の半分がいっぱいでない場合、バッファメモリの第２の半分の内容がステップ２３４で出力バッファに転送される。

＜データ状態マシンループ＞
図１０の出力バッファへのＤＭＡ転送が完了するたびに、図４のデータ状態マシンループが稼働してデータパケットが整理され、ウェブページに転送される。
図１１Ａ乃至図１１Ｄは、図４のデータ状態マシンループのうち、特にステップ８４、８６、および８８を示している。

データ状態マシンのステップ８４、８６、および８８の状態は次のとおりである。
・未トリガ
・トリガ済み
・待機
・続行
・データ準備完了

図１１Ａでは、最後に転送されたデータブロックが分析されて、ビットが適切な記憶場所に整列されているか否かが判断される。
オフセット、すなわち、誤整列の程度が判断され、補正が行われる。

図１１Ａに示すように、データビットが誤って整列されている場合、データがオフセットしているビット数がステップ２３６で判断される。
誤整列が発生したとステップ２３８で判断された場合、オフセット値に基づいて同期カウンタがステップ２４０で設定され、ＳＰＩクロック入力がステップ２４２で無効化される。
つまり、図３のクロック回復回路５８によりマイクロコントローラ５０に送信されたＳＰＩクロックビットは、マイクロコントローラ５０の内部カウンタによってカウントされるが、データをバッファメモリにクロックするためには使用されない。
同期カウンタおよび同期カウンタ割り込みがステップ２４４で有効化される。
図１２を参照すると、オフセットカウントがカウントされ、ＳＰＩクロック入力が再有効化され、カウンタおよび同期カウンタ割り込みが無効化されている。
ＳＰＩクロックを再有効化することで、ＳＰＩバスからのデータがバッファメモリに入ることが再び可能となる。

図１１Ａに戻り、オフセットがゼロの場合、マイクロコントローラ５０はステップ２４６でしきい値超えを検索する。
すなわち、出力バッファ内の標本を表すデータで、現在のしきい値を上回る（または下回る）最も古い標本を検索する。
しきい値を超えているが、トリガ状態が「未トリガ」である場合、ステップ２４８から図１１Ｂに進み、マシンはトリガがフリーランモードであるか否かを決定ステップ２５０で判断する。
トリガがフリーランモードである場合、ステップ２５２で停止インデックスを設定することにより、ウェブページに送信される情報が判断される。
ステップ２５４で、停止インデックスから後方に計算することにより再開インデックスが設定され、再開インデックスと停止インデックスとにより、ウェブページに重複なしで送信されるデータが決定される。
ステップ２５６で、トリガ状態が「トリガ済み」に変更される。
出力バッファは複数のパケットを含んでいるため、ステップ２５８で「出力インデックス」と呼ばれるインデックスをインクリメントし、それらのパケットを追跡して上書きを回避する必要がある。

トリガがフリーランモードでない場合、マシンは、ステップ２６０で、外部トリガポート６０（図３）の外部トリガまたは内部トリガを確認する。
内部トリガは、ステップ２４６（図１１Ａ）のしきい値検索で判断される。

外部トリガまたは内部トリガが発生している場合、しきい値検索または図１３の外部トリガ中断ルーチンにより判断されるトリガインデックスがステップ２６２で保存される。
インデックス値を判断するために使用されるトリガフラグがステップ２６４でクリアされ、システムはトリガがフリーランモードである場合と同様に停止インデックスおよび再開インデックスの設定に進む。

図１１Ａを再び参照すると、決定ステップ２６６でトリガ状態が「トリガ済み」と判断された場合、システムは図１１Ｃに進み、ステップ２６８で、停止インデックスに到達したか否かの判断が行われる。
停止インデックスに到達していない場合、ステップ２５８で出力インデックスがインクリメントされる。

停止インデックスに到達した場合、出力バッファの内容の一部が、利用者が選択した時間基準に基づいて停止インデックスから後方に進むことによって判断され、ステップ２７２でダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ）転送が開始されて、出力バッファの選択部分がマイクロコントローラ５０の第３のバッファメモリである転送制御プロトコル（ＴＣＰ）バッファに移動する。
ステップ２７４でトリガ状態が「待機」に変更され、出力インデックスがインクリメントされる。
転送が完了すると、状態は図１２で「続行」に変更される。

図１１Ａに戻り、決定ステップ２４８および２６６でトリガ状態が「未トリガ」でも「トリガ済み」でもないと判断された場合、システムは図１１Ｄに進み、決定ステップ２７６および２７８で、トリガ状態が「待機」、「続行」、または「データ準備完了」のいずれであるか判断される。
トリガ状態が「待機」でも「続行」でもない場合、トリガ状態はステップ２８０で「データ準備完了」となり、出力インデックスがインクリメントされる。
トリガ状態が「続行」の場合、ステップ２８２で出力インデックスが再開インデックスと比較され、出力インデックスが再開インデックスと等価である場合、ステップ２８４でトリガ状態が「データ準備完了」に変更される。
いずれの場合も、出力インデックスがインクリメントされる。
ウェブページは、図５のステップ９６でシステム状態をポーリングすることにより、データ準備完了状態を確認する。
ウェブページがデータを受け取ると、トリガ状態は「未トリガ」に戻る。

本発明のフィールド分析装置は、図１４に示すようなテスト装置で利用できる。
このテスト装置では、フィールドセンサ２０が無響コーンおよび無響タイルで覆われたテスト室２８６に配置されている。
アンテナ２８８、またはテスト室２８６でテスト対象の装置（図示なし）に電磁界を適用するのに適した他の装置が、方向性結合器２９２を通じてＲＦ増幅器２９０の出力に接続される。
出力電力は、方向性結合器２９２に接続された電力計２９４により監視される。
ＲＦ信号は、ＲＦ増幅器２９０の入力に接続された合成器または他の適切な信号生成器２９６により生成される。

図１４に示すように、フィールドセンサ２０は、光ファイバケーブル３６および光ファイバケーブル３８を通じてフィールドプロセッシングユニット（４４）に接続される。
光ファイバケーブル３６はフィールドセンサ２０からのデータを搬送し、光ファイバケーブル３８はフィールドセンサ２０に動作電力を伝達する。
フィールドプロセッサ４４は、イーサネットリンクを通じてパーソナルコンピュータ４６に接続される。

フィールドプロセッシングユニット（４４）の前面パネルには、電力スイッチ２９８と、鍵操作スイッチ３００と、フィールドセンサ２０に動作電力を伝達する赤外線レーザー４８を有効化する一時的押しボタン３０２と、故障表示ＬＥＤ３０４とがある。

パーソナルコンピュータ４６に表示されるウェブページを図１５に詳しく示す。
この表示は、フィールドセンサ２０によって受信されたＲＦ信号の変調エンベロープ３０６を示している。
ウェブページのグラフィカルユーザーインターフェイスを利用して、表示のさまざまなパラメータを選択できる。
たとえば、振幅スケール、時間基準、トリガの種類（外部、内部、またはフリーラン）、トリガレベル、およびトリガエッジ（立ち上がりまたは立ち下り）を選択できる。
周波数補正、すなわち、フィールドセンサ２０の周波数応答の平坦な応答からの逸脱の補正を有効化または無効化し、変調エンベロープ３０６の周波数、最大振幅、最小振幅、および平均振幅を表示できる。
補正の量が乗数として表示される。

適用される補正乗数を導出するためにウェブページにより使用される周波数補正値の格納テーブルを表示できる「テーブルの表示」ボタンが画面に設けられる。
「実行／停止」ボタンは、波形表示の手動での更新を開始および停止するために使用される。
「単一」ボタンは、単一のトリガイベントが発生した後に波形表示の更新を自動的に停止するために設けられる。
鍵操作スイッチ３００の位置、フィールドセンサ２０の電源供給レーザーの状態、およびシステムの状態を示す状態表示もウェブページに設けられる。

図４乃至図１３に示すソフトウェアの詳細は、フィールドセンサ２０がＲＦフィールドの変調エンベロープ３０６のデジタル標本を生成し、フィールドプロセッサ４４が変調エンベロープ３０６をパーソナルコンピュータ４６に表示するためのウェブページを生成するフィールド分析装置を実装するための、多数の方法の一例である。
バリエーションとして、たとえば、フィールドセンサ２０の検出器の非線形性またはフィールドセンサ２０の周波数応答の補正をパーソナルコンピュータ４６ではなくフィールドプロセッサ４４で実行する構成、クロックビットをセンサで生成しフィールドデータとは別にフィールドプロセッサ４４に転送する構成、およびデータストリームをエンコードすることによりクロックデータを転送する構成がある。
よって、説明した装置のこれらの変更および他の変更を、添付の特許請求の範囲で定義される発明の範囲から逸脱することなく加えることができる。

Claims (10)

1. 振幅変調されたＲＦ電界の変調エンベロープを表示するフィールド分析装置であって、
   前記ＲＦ電界のデジタル標本を生成するフィールドセンサと、
   前記フィールドセンサに接続され、前記変調エンベロープの時間間隔にわたる振幅の変化を示すプロットを含むウェブページをパーソナルコンピュータへの表示用に生成するフィールドプロセッサと、
   前記ウェブページを取得および表示するパーソナルコンピュータと
   を含むフィールド分析装置。
2. 振幅変調されたＲＦ電界の変調エンベロープを表示するフィールド分析装置であって、
   アンテナと、
   前記アンテナに接続された入力を備え、出力を提供する検出器と、
   前記検出器に応答し、前記アンテナにより受信された振幅変調されたＲＦ電界の振幅を表す連続した標本をデジタル形式で提供する標本化回路と
   を含むフィールドセンサユニットと、
   前記連続した標本を受信する受信機と、
   前記受信機に応答し、前記標本を保持するバッファメモリと、前記バッファメモリからパーソナルコンピュータに表示されるウェブページにデータパケットをアップロードするトリガ応答手段とを含むマイクロコントローラと
   を含むフィールドプロセッシングユニットと、
   前記データパケットを取得し、前記データパケットを前記ＲＦ電界の前記変調エンベロープのオシロスコープ表示としてウェブページに表示するパーソナルコンピュータと
   を含むフィールド分析装置。
3. 前記標本化回路が、それぞれのグループが前記アンテナにより受信された振幅変調されたＲＦ電界の振幅の標本を表す連続したグループの形式でデータビットのシリアルストリームを生成するために、クロックパルス発生器と、前記クロックパルス発生器からのクロックパルスおよび前記検出器の出力に応答するアナログ／デジタル変換器とを含む請求項２に記載のフィールド分析装置。
4. 前記フィールドセンサユニットが、前記アナログ／デジタル変換器からの電気出力を受信し、前記アナログ／デジタル変換器により作成されたデータビットの前記シリアルストリームによって表されるデータに対応するデータを光ビームの形式で転送するための変調光信号を作成するように接続された電気―光変換器を含み、前記フィールド分析装置が、前記光ビームを受信し前記光ビームを前記フィールドプロセッシングユニットに搬送するために前記電気―光変換器に接続された光ファイバケーブルを含み、前記受信機が、前記光ビームを受信し、前記アナログ／デジタル変換器により作成されたデータビットの前記シリアルストリームに対応するデータビットのストリームの形式で電気信号を生成するために、前記光ファイバケーブルに接続された光受信機である請求項３に記載のフィールド分析装置。
5. 前記フィールドセンサユニットが、デジタル形式の前記連続した標本によって表されるデータに対応するデータを光ビームの形式で転送するための変調光信号を作成するために、前記連続した標本を受信するように接続された電気―光変換器を含み、前記フィールド分析装置が、前記光ビームを受信して前記フィールドプロセッシングユニットに搬送するために前記電気―光変換器に接続された光ファイバケーブルを含み、前記受信機が、前記光ビームを受信し、前記連続した標本に対応するデータビットのストリームの形式で電気信号を生成するために、前記光ファイバケーブルに接続された光受信機である請求項２に記載のフィールド分析装置。
6. 前記標本化回路が、それぞれのグループが前記アンテナにより受信された振幅変調されたＲＦ電化の振幅の標本を表す連続したグループの形式でデータビットのシリアルストリームを生成するために、クロックパルス発生器と、前記クロックパルス発生器からのクロックパルスおよび前記検出器の出力に応答するアナログ／デジタル変換器とを含み、
   前記フィールドプロセッシングユニットが、データビットのストリームから同期クロック信号を導出するクロック回復回路を含み、
   前記マイクロコントローラが、前記データビットのストリームと前記同期クロック信号とを受信するように配置された請求項２に記載のフィールド分析装置。
7. 前記フィールドプロセッシングユニットが、前記バッファメモリに応答して前記バッファメモリ内のデータビットの誤整列を検出および補正するビット整列補正回路を含む請求項２に記載のフィールド分析装置。
8. 前記パーソナルコンピュータが、前記フィールドセンサユニットの非線形性を表すデータを格納し、格納されたデータを利用して前記非線形性を補正する手段を含み、表示された変調エンベロープが、前記アンテナの位置における前記ＲＦ電界の変調エンベロープに対応する請求項２に記載のフィールド分析装置。
9. 前記フィールドセンサユニットの非線形性を表すデータが、前記フィールドプロセッシングユニットのメモリに永続的に格納され、前記パーソナルコンピュータが、前記非線形性を表すデータを前記フィールドプロセッシングユニットの前記メモリからダウンロードして一時的に格納し、格納されたデータを利用して前記非線形性を補正する手段を含み、表示された変調エンベロープが、前記アンテナの位置における前記ＲＦ電界の変調エンベロープに対応する請求項２に記載のフィールド分析装置。
10. 振幅変調されたＲＦ電界の変調エンベロープを表示するフィールド分析装置であって、
    アンテナと、
    前記アンテナに接続された入力を備え、出力を提供する検出器と、
    それぞれのグループが前記アンテナにより受信された振幅変調されたＲＦ電化の振幅の標本を表す連続したグループの形式でデータビットのシリアルストリームを生成するために、クロックパルス発生器と、前記クロックパルス発生器からのクロックパルスおよび前記検出器の出力に応答するアナログ／デジタル変換器とを含む標本化回路と、
    前記アナログ／デジタル変換器からの電気出力を受信し、前記アナログ／デジタル変換器により作成されたデータビットの前記シリアルストリームによって表されるデータに対応するデータを光ビームの形式で転送するための変調光信号を生成するように接続された電気―光変換器と
    を含むフィールドセンサユニットと、
    前記光ビームを受信し前記光ビームをフィールドプロセッシングユニットに搬送するために前記電気―光変換器に接続された光ファイバケーブルと、
    前記光ビームを受信し、前記アナログ／デジタル変換器により作成されたデータビットの前記シリアルストリームに対応するデータビットのストリームの形式で電気信号を生成するために前記光ファイバケーブルに接続された光受信機と、
    データビットの前記ストリームから同期クロック信号を導出するクロック回復回路と、
    データビットのストリームとクロック信号とを前記光受信機から受信し、前記光受信機からデータビットを受信するためのバッファメモリを含むマイクロコントローラと、
    前記バッファメモリに応答して前記バッファメモリ内のデータビットの誤整列を検出および補正するビット整列補正回路と、前記バッファメモリからパーソナルコンピュータに表示されるウェブページにデータパケットをアップロードするトリガ応答手段と
    を含むフィールドプロセッシングユニットと、
    前記データパケットを取得し、前記データパケットを前記ＲＦ電界の前記変調エンベロープのオシロスコープ表示としてウェブページに表示するパーソナルコンピュータであって、前記フィールドセンサユニットの非線形性を表すデータを格納し、格納されたデータを利用して前記非線形性を補正する手段を含み、表示された変調エンベロープが、前記アンテナの位置における前記ＲＦ電界の変調エンベロープに対応するパーソナルコンピュータと
    を含むフィールド分析装置。