JP3163016B2

JP3163016B2 - 電磁雑音測定装置

Info

Publication number: JP3163016B2
Application number: JP27095996A
Authority: JP
Inventors: 賢一荒井; 正洋山口; 篤板垣; 光春渡辺; 喜一板垣; 昇斉藤; 孝一布田; 幸雄桜田
Original assignee: 協同組合ジョイント・ラボ・仙台
Priority date: 1996-10-14
Filing date: 1996-10-14
Publication date: 2001-05-08
Anticipated expiration: 2016-10-14
Also published as: JPH10115645A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は作動中のプリント配
線基板などの被電磁雑音測定体から発生する電磁雑音を
測定する電磁雑音測定装置に関する。

【０００２】電子機器において１００ＭＨｚを超えるク
ロック周波数のコンピュータに代表されるように、電子
機器のデジタル化、高速化が進んでいる。これら２値の
デジタル信号からは偶数・奇数次を含む高周波雑音が発
生するため、ＧＨｚ帯をカバーする電磁雑音の測定が望
まれている。

【０００３】かかる電磁雑音を測定する電磁雑音測定装
置としては、例えば特開平６−５８９６９号公報、特開
平６−５８９７０号公報に開示されたものがある。これ
らは、不要輻射の多い電子部品が実装されたプリント配
線基板に近磁界プローブを対向させ、プリント配線基板
に対して近磁界プローブをＸ−Ｙ−Ｚ軸方向に移動させ
て、近磁界プローブの出力によって電磁雑音を測定して
いる。

【０００４】また、特開平６−５８９７０号公報に開示
されたものでは、電子部品が実装されたプリント配線基
板を妨害測定用のアンテナの上に乗せてプリント配線基
板の裏面側の電磁雑音も含めて測定している。

【０００５】一方、不要輻射の磁界を検出するための妨
害測定用アンテナとしては、特開平６−５８９７０号公
報に開示されたものがある。この妨害測定用アンテナ
は、多層のプリント配線基板上の同一位置にパターンに
よって構成したコイルを直列接続して複数ターンのコイ
ルを形成し、表面実装型のコンデンサをプリント配線基
板に内蔵させ、複数ターンのコイルとコンデンサとを接
続してＬＣ共振回路をプリント配線基板にマトリックス
上に配置したものが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の電磁雑音測定装置による電磁雑音の測定
ではＧＨｚ帯をカバーする電磁雑音の測定が困難である
という問題点のほか、近磁界プローブをＸ−Ｙ−Ｚ軸方
向に駆動しながら測定するために、電気的な測定時間は
短いにもかかわらず、近磁界プローブの機械的移動に時
間がかかり、高速の測定が困難であるという問題点があ
った。

【０００７】また、上記した従来の電磁雑音測定装置に
よる電磁雑音の測定では近磁界プローブを移動させるた
めの駆動モータが常時動作しているために、駆動モータ
の電磁雑音を排除する必要が生じ、近磁界プローブから
離さなければならず、装置が複雑になるという問題点も
あった。

【０００８】また、上記した従来の妨害測定用アンテナ
を用いるときは、共振回路構成にすることによって感度
は向上するものの狭帯域の電磁雑音しか測定できないと
いう問題点があり、広帯域化するためには共振周波数を
上げる必要が生ずるが、小型になって数ＭＨｚの周波数
帯域では感度が低下するという問題点があった。

【０００９】さらに、上記した従来の妨害測定用アンテ
ナを用いるときに、コイル数を増加させるとアンテナ面
が被測定電磁雑音をシールドすることになって、電磁雑
音である磁界成分の方向を曲げてしまって、正確な測定
が行えないという問題点もあった。

【００１０】さらに、従来の電磁雑音測定装置には、電
磁雑音レベルのほかに電磁雑音の発生方向も合わせて測
定できるようなものはなかった。

【００１１】本発明は、広帯域でＧＨｚ帯をカバーで
き、かつ発生方向も合わせて正確な測定が行えて電磁雑
音発生源の特定が可能な電磁雑音測定装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の電磁雑音測定装
置は、Ｘ軸方向に所定間隔隔てて隣合う電磁雑音センサ
の挾角がほぼ９０度の角度をなすように配置された電磁
雑音センサからなる第１行の電磁雑音センサと第１行の
電磁雑音センサに対してＹ軸方向に所定間隔隔てて対向
しかつ対向する第１行の電磁雑音センサが配置されてい
る角度とほぼ９０度の角度をなすようにＸ軸方向に配置
された電磁雑音センサからなる第２行の電磁雑音センサ
とが表面に直立して設けられ、かつ被電磁雑音測定体が
載置される板状体に対向して所定距離離して設けられる
ベース基板と、第１および第２行の各電磁雑音センサか
ら出力される誘起電圧を順次選択的に導出するためのス
イッチ手段と、第１行の電磁雑音センサと第２行の電磁
雑音センサとのＹ軸方向の間隔に対応する距離に基づく
距離ずつベース基板を少なくともＹ軸方向に駆動させる
駆動手段と、駆動手段によって駆動されて該駆動前にお
ける第１行の電磁雑音センサの位置にまで駆動されたと
きにおける第２行の電磁雑音センサから導出される誘起
電圧と前記駆動前における第１行の電磁雑音センサから
導出された誘起電圧とにより、第１および第２行の電磁
雑音センサのＹ軸方向において互いに対向する電磁雑音
センサから導出された誘起電圧に基づいて電磁雑音レベ
ルおよび電磁雑音発生方向を求める演算手段と、演算手
段によって求めた電磁雑音レベルと電磁雑音発生方向と
を、電磁雑音レベルと電磁雑音発生方向の演算時におけ
る第２行の電磁雑音センサ位置に対応する表示位置に表
示させる表示手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１３】本発明の電磁雑音測定装置によれば、駆動
手段によってベース基板がＹ軸方向に駆動されて該駆動
前における第１行の電磁雑音センサの位置にまで第２行
の電磁雑音センサが駆動されたときにおける第２行の電
磁雑音センサから導出される誘起電圧と前記駆動前にお
ける第１行の電磁雑音センサから導出された誘起電圧と
によって、第１および第２行の電磁雑音センサのＹ軸方
向において互いに対向する電磁雑音センサから導出され
た誘起電圧に基づいて電磁雑音レベルおよび電磁雑音発
生方向が演算手段によって求められる。演算手段によっ
て求められた電磁雑音レベルと電磁雑音発生方向とが、
電磁雑音レベルと電磁雑音発生方向の演算時における第
２行の電磁雑音センサの位置に対応する表示手段上の表
示位置に表示させられる。

【００１４】したがって、板状体上に載置された被電磁
雑音測定体から発生している電磁雑音レベルおよび電磁
雑音発生方向が表示手段上に表示されることになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる電磁雑音測
定装置を実施の一形態によって説明する。

【００１６】図１は本発明の実施の一形態にかかる電磁
雑音測定装置の概略構成図である。

【００１７】本発明の実施の一形態にかかる電磁雑音測
定装置１は、表面に複数の電磁雑音センサＥＮが直立し
て設けられ、かつ裏面に各電磁雑音センサＥＮに対応す
ると共に電磁雑音センサＥＮからの出力を各別に選択的
に導出するスイッチ２ａ、２ｂ、…からなるスイッチ回
路群２が設けられたベース基板３と、ベース基板３をＹ
軸方向とＸ軸方向に駆動するベース基板駆動装置４と、
スイッチ回路群２を介して出力され電磁雑音センサＥＮ
から出力される誘起電圧を制御回路６にて読み取ること
ができる信号に変換するインタフェースを構成する例え
ばネットワークアナライザからなる信号変換器５と、制
御回路６と協働するＲＡＭ７と、制御回路６からの出力
に基づいて電磁雑音レベルおよび方向を表示する表示器
８とを備えている。なお、図１においてスイッチ回路群
２は説明のためベース基板３から離して示してある。

【００１８】ここで、信号変換器５を用いる理由は、電
磁雑音センサＥＮから出力される誘起電圧の周波数はＧ
Ｈｚ帯の周波数であるためであって、かかる周波数の高
い電圧を制御回路６において読み取り可能な信号に変換
するためである。

【００１９】なお、少なくともベース基板３、ベース基
板駆動装置４、制御回路６およびＲＡＭ７は電磁雑音測
定装置１の筐体１０内に設けてある。

【００２０】本実施の一形態にかかる電磁雑音測定装置
１では、電磁雑音測定装置１の筐体１０の上面に被電磁
雑音測定体としての作動中のプリント基板などが載置さ
れる被電磁雑音測定体載置板としての曇りガラス板９が
装着してある。曇りガラス板９に代わってアクリル樹脂
からなる板状体などを用いてもよい。

【００２１】ベース基板３は曇りガラス板９の裏面に所
定間隔離して対向するように設けられている。

【００２２】本発明の実施の一形態にかかる電磁雑音測
定装置１では曇りガラス９の実効表面積を日本工業規格
Ａ列４番のサイズとし、電磁雑音センサを４行で構成
し、各行を構成する電磁雑音センサＥＮの数を２４個に
設定してある。したがって、電磁雑音センサＥＮの総数
は９６個である。

【００２３】曇りガラス板９の裏面側に対向するベース
基板３の表面上には図２（ａ）の平面図および（ｂ）の
斜視図に示すように、交互にほぼ１３５度の角度とほぼ
４５度の角度に配置され、かつＸ軸方向に中心間の距離
ａ（ａ＝２ｂ、ｂは正の実数）隔てて電磁雑音センサＥ
Ｎがベース基板３上に直立して設けてある。この行の電
磁雑音センサを第１電磁雑音センサ行と記し、ＥＮ１ｆ
（ｆ＝１、……、２４）で示す。同様に、交互にほぼ２
２５度の角度とほぼ−４５度の角度に配置され、第１電
磁雑音センサ行のＸ軸方向中心線と中心線の距離ａ隔て
かつ第１電磁雑音センサ行の電磁雑音センサＥＮと対向
して電磁雑音センサＥＮがベース基板３上に直立して設
けてある。この行の電磁雑音センサを第２電磁雑音セン
サ行と記し、ＥＮ２ｇ（ｇ＝２５、……、４８）で示
す。なお、図２（ｂ）の斜視図において説明のための各
電磁雑音センサＥＮは距離を離して示してある。

【００２４】すなわち、第１および第２電磁雑音センサ
行を構成する電磁雑音センサＥＮは、それぞれの挟角が
ほぼ９０度に設定され、かつ中心間の間隔を距離ａ離し
てＸ字状に配置された４個を１対とする電磁雑音センサ
ＥＮが複数対Ｘ軸方向に各対の中心の間距離２ａ離し
て、ベース基板３上に直立して設けられている。

【００２５】また同様に、交互にほぼ１３５度の角度と
ほぼ４５度の角度に配置され、第２電磁雑音センサ行の
中心線と中心線間の距離ａ隔て、かつ第２電磁雑音セン
サ行の電磁雑音センサＥＮに対して−Ｘ軸方向に間隔ｂ
ずらして電磁雑音センサＥＮがベース基板３上に直立し
て設けてある。この行の電磁雑音センサＥＮを第３電磁
雑音センサ行と記し、ＥＮ３ｈ（ｈ＝４９、……、７
２）で示す。同様に、交互にほぼ２２５度の角度とほぼ
−４５度の角度に配置され、第３電磁雑音センサ行のＸ
軸方向中心線と中心線の距離ａ隔て、かつ第３電磁雑音
センサ行の電磁雑音センサＥＮと対向して電磁雑音セン
サＥＮがベース基板３上に直立して設けてある。この行
の電磁雑音センサＥＮを第４電磁雑音センサ行と記し、
ＥＮ４ｉ（ｉ＝７３、……、９６）で示す。

【００２６】すなわち、第３および第４電磁雑音センサ
行を構成する電磁雑音センサＥＮは、それぞれの挟角が
ほぼ９０度に設定され、かつ中心間の間隔を距離ａ離し
てＸ字状に配置された４個を１対とする電磁雑音センサ
ＥＮが複数対Ｘ軸方向に各対の中心間の距離を２ａ離す
とともに、第２電磁雑音センサ行を構成する電磁雑音セ
ンサＥＮに対して−Ｘ軸方向に距離ｂずらして、ベース
基板３上に直立して設けられている。

【００２７】各電磁雑音センサＥＮは図３に示したシー
ルディッドループコイルＳＣで構成してある。すなわ
ち、シールディッドループコイルＳＣで構成された各電
磁雑音センサＥＮは、ほぼ中央に貫通孔２６が設けら
れ、かつ貫通孔２６を外部に連通させる切欠き部Ｇが設
けられてほぼＣ字状に形成されたテフロン基板またはガ
ラスエポキシ樹脂基板などからなる誘電体基板２２−１
と２２−２とを、互いの貫通孔２６と切欠き部Ｇを一致
させて相対向して積層し、誘電体基板２２−１と２２−
２のそれぞれの外表面に接地導体２３−１と２３−２を
各別に形成し、貫通孔２６を挟んで切欠き部Ｇに対向す
る所定位置を始端位置Ｐとし、Ｃ字状の一方の半周部に
おける所定位置を終端位置Ｅとして、始端位置Ｐにおい
て接地導体２３−１と２３−２とを同軸ケーブル２５の
外導体に電気的に接続し、始端位置ＰからＣ字状の他方
の半周部に沿い、切欠き部Ｇをわたって、Ｃ字状の一方
の半周部に沿って終端位置Ｅにまで一方の誘電体基板２
２−１の内表面に特性インピーダンスが５０Ωに設定さ
れたほぼ半ターンのストリップ導体２４を形成し、終端
位置Ｅにおいてそれぞれの接地導体２３−１と２３−２
とストリップ導体２４とを電気的に接続し、ストリップ
導体２４の始端位置Ｐ側を同軸ケーブル２５の内導体に
電気的に接続して、ストリップ導体２４と接地導体２３
−１および２３−２との間の誘起電圧を取り出してスイ
ッチ回路群２に導出する。

【００２８】各電磁雑音センサＥＮを上記のようにシー
ルディッドループコイルＳＣで構成することによって、
ストリップ導体２４は接地導体２３−１および２３−２
によってサンドイッチ状に挾まれることになって外部電
界からシールドされて外部電界の影響を受けることはな
く、また接地導体２３−１および２３−２によるそれぞ
れの接地導体面が切欠き部Ｇとストリップ導体２４の始
端位置Ｐとを結ぶ線に対して上下線対称となっているた
め電界による誘起電圧が差動的に抑制されて、電界によ
る誘起電圧は打ち消されて、電磁雑音センサＥＮから主
に磁界による誘起電圧が取り出せ、かつその測定周波数
の範囲は２ＧＨｚまでカバーできる。

【００２９】各電磁雑音センサＥＮとしてシールディッ
ドループコイルＳＣに代わって、特開平８−１２９０５
８号公報に示されている図４に示すマイクロストリップ
コイルＭＣで構成してもよい。マイクロストリップコイ
ルＭＣで構成された電磁雑音センサＥＮは、誘電体基板
３１の表面にほぼ１ターンであってかつ特性インピーダ
ンスが５０Ωのマイクロストリップ導体３２を形成し、
マイクロストリップ導体３２の終端部を誘電体基板３１
の裏面に形成した接地導体３３と特性インピーダンス５
０Ωのチップ抵抗３４によって電気的に接続し、マイク
ロストリップ導体３２の始端からの誘起電圧をスイッチ
回路群２へ導出する。

【００３０】ベース基板３の裏面には各電磁雑音センサ
ＥＮに対応しかつ対応する電磁雑音センサＥＮからの誘
起電圧を各別に選択的に導出するスイッチであるリレー
によって構成されたスイッチ回路群２が装着してある。
ここで、スイッチ回路群２を構成するリレーは特性イン
ピーダンスが５０Ωに設定された広帯域のメカニカルリ
レーである。メカニカルリレーを用いるのはオフ抵抗が
ほぼ無限大のためである。オフ抵抗について多少の低下
を認めるときはメカニカルリレーに代わって、ダイオー
ドスイッチ回路を用いてもよい。

【００３１】次に、ベース基板駆動装置４は図５に示す
ように構成されている。ベース基板駆動装置４には、筐
体１０に適宜手段によって固定されたメインベース４１
と、メインベース４１に固定されたＸ軸方向駆動パルス
モータ４２と、メインベース４１上に設けられかつＸ軸
方向駆動パルスモータ４２のロータの回転によりタイミ
ングベルト４３を介して回転駆動されるボールねじ４４
と、ボールねじ４４と噛合する噛合部を備えてボールね
じ４４の回転によりガイド４５および４６によって案内
されてメインベース４１上でＸ軸方向に移動させられる
Ｘ軸方向移動テーブル４７とを備えており、Ｘ軸方向駆
動パルスモータ４２の回転によってＸ軸方向にステップ
状にＸ軸方向移動テーブル４７が駆動される。

【００３２】さらにベース基板駆動装置４には、Ｘ軸方
向移動テーブル４７に固定されたＹ軸方向駆動パルスモ
ータ４８と、Ｘ軸方向移動テーブル４７上に設けられか
つＹ軸方向駆動パルスモータ４８のロータの回転により
タイミングベルト４９を介して回転駆動されるボールね
じ５０と、ボールねじ５０と噛合する噛合部を備えてボ
ールねじ５０の回転によりガイド５１および５２によっ
て案内されてＸ軸方向移動テーブル４７上でＹ軸方向に
移動させられるＹ軸方向移動テーブル５３とを備えてお
り、Ｙ軸方向駆動パルスモータ４８の回転によってＹ軸
方向にステップ状にＹ軸方向移動テーブル５３が駆動さ
れる。

【００３３】Ｙ軸方向移動テーブル５３の表面とスイッ
チ回路群２とが当接しないように、Ｙ軸方向移動テーブ
ル５３の表面側にスペーサ５５および５６を介してベー
ス基板３が固定してある。

【００３４】上記のようにベース基板駆動装置４を構成
した結果、Ｙ軸方向駆動パルスモータ４８の駆動によっ
てベース基板３がＹ軸方向に駆動され、Ｘ軸方向駆動パ
ルスモータ４２の駆動によってベース基板３がＸ軸方向
に駆動されることになる。

【００３５】制御回路６はマイクロコンピュータからな
り、Ｘ軸方向駆動パルスモータ４２を駆動するための駆
動パルスとＹ軸方向駆動パルスモータ４８を駆動するた
めのＹ軸方向駆動パルスとを出力する駆動パルス生成手
段６１と、各電磁雑音センサＥＮからの誘起電圧を選択
的に順次導出するべくスイッチ回路群２のスイッチ２
ａ、２ｂ…に切り換え信号を送出する切り換え信号生成
手段６２と、電磁雑音センサＥＮから出力された誘起電
圧に基づいて電磁雑音レベルおよび電磁雑音発生方向を
演算により求める演算手段６３と、演算手段６３によっ
て求めた電磁雑音レベルと電磁雑音発生方向を測定領域
上における位置に対応して表示器８に表示させる表示制
御手段６４とを機能的に備えている。

【００３６】上記のように構成された本発明の実施の一
形態にかかる電磁雑音測定装置１の作用を図６〜図１０
に基づいて説明する。

【００３７】曇りガラス板９上に被電磁雑音測定体であ
る例えば動作中のコンピュータのプリント配線基板等の
被電磁雑音測定体が載置された状態で本発明の実施の一
形態にかかる電磁雑音測定装置１が動作させられると、
Ｘ軸方向駆動パルスモータ４２およびＹ軸方向駆動パル
スモータ４８が駆動パルス生成手段６１から出力される
駆動パルスによって駆動されてベース基板３が予め定め
らた原点位置、例えば第１電磁雑音センサ行の電磁雑音
センサＥＮ１ｆの下端位置がＡ列４番のサイズの下端に
位置に達するまで移動させられ、さらに第３電磁雑音セ
ンサ行の左端の電磁雑音センサＥＮ３ｈ（ｈ＝１）の左
端位置の延長線がＡ列４番の左端に位置するまで移動さ
せられる（ステップＳ１）。

【００３８】ベース基板３が上記原点位置に位置してか
ら順次Ｙ軸方向に移動して第４電磁雑音センサ行の電磁
雑音センサＥＮ４ｉがＡ列４番サイズの上端側から外に
出るまでが測定領域である。

【００３９】ベース基板３が原点位置にまで駆動される
と、ステップＳ１に続いてＹ軸方向へのシフト最大回数
Ｎ（＝Ｙｍａｘ÷ａ＋３）が求められる。ここで、Ｙｍ
ａｘはＹ軸方向の長さを意味し、Ａ列４番のサイズの場
合２１０ｍｍであり、ａはＹ軸方向において隣合う電磁
雑音センサＥＮの中心間の距離であり、“３”は第４電
磁雑音センサ行の電磁雑音センサＥＮ４ｉが測定領域の
上端内での測定ができるようにするための値である。Ｙ
ｍａｘ÷ａの商が整数でないときは、商を「Ｙｍａｘ÷
ａ」＋１とする。ここで、記号「」はガウスの記号を
示す。

【００４０】ステップＳ２に続いて、Ｙ軸方向シフト回
数ｎをｎ＝１に設定し（ステップＳ３）、次いで電磁雑
音センサＥＮの数ｍをｍ＝１に設定する（ステップＳ
４）。ここで、電磁雑音センサＥＮの数ｍは最大でｍ＝
９６（＝行の電磁雑音センサＥＮの数２４×行数４）で
ある。

【００４１】ステップＳ４に続いてｍ番目の電磁雑音セ
ンサＥＮが測定領域内に位置しているか否かがチェック
され（ステップＳ５）、ステップＳ５においてｍ番目の
電磁雑音センサＥＮが測定領域内に位置していると判別
されたときは、ステップＳ５に続いてｍ番目の電磁雑音
センサＥＮに対応するスイッチ回路群２内のスイッチ２
ｍが、切り換え信号生成手段６２から出力される切り換
え信号によってオン状態にされてｍ番目の電磁雑音セン
サＥＮの誘起電圧が測定される（ステップＳ６）。

【００４２】ステップＳ６に続いて、ｍ番目の電磁雑音
センサＥＮの測定領域内における位置に対応させたＲＡ
Ｍ７のアドレス位置に既に測定データが格納されている
か否かがチェックされる（ステップＳ７）。後記するよ
うにステップＳ７において、奇数電磁雑音センサ行の電
磁雑音センサＥＮからの誘起電圧についてはステップＳ
６において既に測定データが格納されていないと判別さ
れ、偶数電磁雑音センサ行の電磁雑音センサＥＮからの
誘起電圧についてはステップＳ６において既に測定デー
タが格納されていると判別される。

【００４３】ｍ番目の電磁雑音センサＥＮが奇数電磁雑
音センサ行の電磁雑音センサＥＮであるときは、ｍ番目
の電磁雑音センサＥＮから出力される誘起電圧はｍ番目
の電磁雑音センサ位置に対応させたＲＡＭ７のアドレス
位置に測定データとして格納され（ステップＳ８）、次
いでｍがインクリメント（ｍ＝ｍ＋１）される（ステッ
プＳ９）。続いてｍが９６以下であるか否かがチェック
される（ステップＳ１０）。ステップＳ１０を実行する
のは全電磁雑音センサＥＮにわたってステップＳ５〜ス
テップＳ９を実行したか否かをチェックするためであ
る。

【００４４】ステップＳ１０においてｍが９６以下であ
ると判別されたときはステップＳ５から再び繰り返して
実行される。この繰り返しての実行中において、ｍ＝２
５に達したときは、この状態のときには、ステップＳ５
においてｍ番目の電磁雑音センサＥＮが測定範囲内に入
っていないために、ステップＳ６からステップＳ８がス
キップされて、ステップＳ５からステップＳ９が直接実
行される。ステップＳ５からステップＳ９が直接実行さ
れるのは第２５番目の電磁雑音センサＥＮから第９６番
目の電磁雑音センサＥＮに至るまでである。すなわち第
１電磁雑音センサ行のみが測定領域に入ったときには、
第２、第３および第４電磁雑音センサ行の電磁雑音セン
サＥＮについてステップＳ５からステップＳ９が直接実
行されることになる。

【００４５】ステップＳ１０においてｍが９６を超えて
いると判別されたときはステップＳ１０に続いてｎがイ
ンクリメント（ｎ＝ｎ＋１）されて（ステップＳ１
１）、ｎがＮ以下であるか否かがチェックされる（ステ
ップＳ１２）。ステップＳ１２においてｎがＮ以下であ
ると判別されたとき、すなわち第４電磁雑音センサ行の
電磁雑音センサＥＮ４ｉが測定領域外に出ていないと判
別されたときは、駆動パルス生成手段６１から出力され
る駆動パルスによってＹ軸方向駆動パルスモータ４８が
駆動されて、ベース基板３が距離ａだけＹ軸方向に駆動
され（ステップＳ１３）、続いてステップＳ４から繰り
返して実行される。

【００４６】ステップＳ１３が最初に実行される直前に
おける測定領域ｒと第１電磁雑音センサ行の電磁雑音セ
ンサＥＮ１ｆとの位置関係は図８（ａ）に示すごとくで
あり、第１電磁雑音センサ行の各電磁雑音センサＥＮ１
ｆが測定領域ｒ内に入っており、この位置にある第１電
磁雑音センサ行の各電磁雑音センサＥＮ１ｆに対して左
からＥＮａ１ｆ（ｆ＝１、２、…、２４）とも示す。

【００４７】ステップＳ１３が実行されたことによっ
て、測定領域ｒと第１および第２電磁雑音センサ行との
位置関係は図８（ｂ）に示すごとくであって、第１およ
び第２電磁雑音センサ行の電磁雑音センサＥＮが測定領
域ｒ内に入ることになり（ステップＳ５）、再び第１番
目の電磁雑音センサＥＮから誘起電圧の測定がなされる
（ステップＳ６）。この位置にある第１電磁雑音センサ
行の各電磁雑音センサＥＮｆに対して左からＥＮｂ１ｆ
（ｆ＝１、…、２４）とも示し、第２電磁雑音センサ行
の各電磁雑音センサＥＮの位置を左からＥＮｂ２ｇ（ｇ
＝２５、…、４８）と示す。図８（ｂ）の位置にあるた
め符号ｂを付加したのである。

【００４８】ステップＳ６において、再び第１番目の電
磁雑音センサＥＮから順次、誘起電圧の測定がなされ
る。この実行時において第１電磁雑音センサ行の各電磁
雑音センサ（ＥＮｂ１ｆ）の位置はＹ軸方向に距離ａだ
け移動しているために、ステップＳ７において測定位置
にデータが記憶されていないと判別されて（ステップＳ
７）、ステップＳ７に続いてステップＳ８が実行される
ことになる。ステップＳ８においてｍ番目の電磁雑音セ
ンサＥＮから出力される誘起電圧は測定データとしてＲ
ＡＭに格納され、ステップＳ９、Ｓ１０、Ｓ５、Ｓ６、
Ｓ７が繰り返して実行される。

【００４９】この実行途中においてｍ番目の電磁雑音セ
ンサＥＮが電磁雑音センサＥＮｂ２ｇ（ｇ＝２５）にな
ったときから第２電磁雑音センサ行の電磁雑音センサＥ
Ｎｂ２ｇに入る。しかるに、図８（ｂ）からも明らかな
ように第２電磁雑音センサ行の電磁雑音センサＥＮｂ２
ｇの測定位置には既に第１電磁雑音センサ行の電磁雑音
センサＥＮａ１ｆから出力された誘起電圧が測定データ
として格納されているため、第２電磁雑音センサ行の電
磁雑音センサＥＮｂ２ｇから出力される誘起電圧はＲＡ
Ｍ７に測定データとして格納されず、ステップＳ７に続
いて第１電磁雑音センサ行の対応する電磁雑音センサＥ
Ｎａ１ｆの測定データと第２電磁雑音センサ行の対応す
る電磁雑音センサＥＮｂ２ｇの測定データとに基づいて
演算手段６３によって、電磁雑音レベルおよび電磁雑音
発生方向θの演算がなされる（ステップＳ１４）。ここ
で、電磁雑音レベルは、電磁雑音センサＥＮに誘起され
る電圧は電磁雑音センサＥＮに鎖交する磁束数の変化に
基づき、かつ電磁雑音の発生方向は電磁雑音センサに対
する磁束の向きに基づく。

【００５０】この状態におけるステップＳ１４におい
て、例えば対応する第１電磁雑音センサ行の電磁雑音セ
ンサＥＮａ１ｆの測定データと第２電磁雑音センサ行の
電磁雑音センサＥＮｂ２ｇの測定データとが演算される
のであって、演算に供される対応する測定データを出力
した電磁雑音センサ位置は実質的にそれぞれ直交して重
なり合った状態であって、ほぼ４５度の方向に設けられ
ている電磁雑音センサの測定データをα、対応する電磁
雑音センサすなわち−４５度の方向に設けられている電
磁雑音センサの測定データをβとしたとき、電磁雑音レ
ベルは√（α²＋β²）の演算によって求められ、電磁
雑音発生方向θはａｒｃｔａｎ（α／β）の演算によっ
て求められ、求められた電磁雑音レベルと電磁雑音発生
方向θとが記憶される。

【００５１】ステップＳ１４に続いて記憶した電磁雑音
レベルと電磁雑音発生方向θに基づいて画面表示位置処
理がなされる（ステップＳ１５）。ステップＳ１５にお
ける画面表示位置処理は、電磁雑音レベルデータと電磁
雑音発生方向データとを画面表示するための位置変数
（Ｘ、Ｙ）に対応させたＲＡＭ７のアドレス位置に、ス
テップＳ１４において求められた電磁雑音レベルデータ
と電磁雑音発生方向データとを格納させる処理である。
Ｘは電磁雑音センサ行中における電磁雑音センサの位置
に対応した値を示し、ＹはＹ軸方向駆動回数を示す。

【００５２】ステップＳ１５に続いてステップＳ９、ス
テップＳ１０が実行される。ステップＳ１５において第
２電磁雑音センサ行の最後の電磁雑音センサＥＮｂ２ｇ
（ｇ＝４８）から出力される測定データに対する演算処
理が終了したときは、ステップＳ１０に続くステップＳ
５において測定領域ｒ外と判別されて、第３および第４
電磁雑音センサ行の電磁雑音センサＥＮについてはステ
ップＳ５からステップＳ９が直接実行されることにな
り、ステップＳ１０においてｍ＝９６以上と判別された
ときは、ステップＳ１３が実行される。

【００５３】この状態においてステップＳ１３が実行さ
れたことによって、測定領域ｒと第１、第２および第３
電磁雑音センサ行の電磁雑音センサＥＮとの位置関係は
図８（ｃ）に示すごとくになり、ステップＳ４およびス
テップＳ５が実行される。この状態においては第１、第
２および第３電磁雑音センサ行の各電磁雑音センサＥＮ
が測定領域ｒ内に入ることになり（ステップＳ５）、再
び第１番目の電磁雑音センサＥＮから誘起電圧の測定が
なされる（ステップＳ６）。この位置にある第１電磁雑
音センサ行の各電磁雑音センサＥＮに対して左からＥＮ
ｃ１ｆ（ｆ＝１、…、２４）と示し、第２電磁雑音セン
サ行の各電磁雑音センサＥＮの位置を左からＥＮｃ２ｇ
（ｇ＝２５、…、４８）と示し、第３電磁雑音センサ行
の各電磁雑音センサＥＮの位置を左からＥＮｃ２ｈ（ｈ
＝４９、…、７２）と示す。

【００５４】ステップＳ６において、再び第１番目の電
磁雑音センサＥＮから順次、誘起電圧の測定がなされ
る。この実行時において第１電磁雑音センサ行の各電磁
雑音センサＥＮｃ１ｆの測定データはＲＡＭ７に格納さ
れ、第２電磁雑音センサ行の各電磁雑音センサＥＮｃ２
ｇの測定データは対応する第１電磁雑音センサ行の各電
磁雑音センサＥＮｃ１ｆの測定データとに基づいて電磁
雑音レベルおよび電磁雑音発生方向θが求められ（ステ
ップＳ１４）、続いて画面表示位置処理がなされる（ス
テップＳ１５）。続く第３電磁雑音センサ行の電磁雑音
センサＥＮｃ３ｈの測定データはＲＡＭ７に格納され
る。第３電磁雑音センサ行の最後の電磁雑音センサＥＮ
ｃ３ｈ（ｈ＝７２）の測定データがＲＡＭ７に格納され
たときに続いて実行されるステップＳ９、ステップＳ１
０の実行によって、第４電磁雑音センサ行の電磁雑音セ
ンサＥＮについては測定領域ｒ外であるため、ステップ
Ｓ５から直接ステップＳ９が実行されて、ステップＳ１
０においてｍ＝９６以上と判別されたときはステップＳ
１２、ステップＳ１３が実行される。

【００５５】この状態においてステップＳ１３が実行さ
れたことによって、測定領域ｒと第１〜第４電磁雑音セ
ンサ行との位置関係は図８（ｄ）に示すごとくになり、
ステップＳ４およびステップＳ５が実行される。この状
態においては第１〜第４電磁雑音センサ行の各電磁雑音
センサＥＮが測定領域ｒ内に入ることになり（ステップ
Ｓ５）、再び第１番目の電磁雑音センサＥＮから誘起電
圧の測定がなされる（ステップＳ６）。この位置にある
第１電磁雑音センサ行の各電磁雑音センサＥＮに対して
左からＥＮｄ１ｆ（ｆ＝１、…、２４）と示し、第２電
磁雑音センサ行の各電磁雑音センサＥＮに対して左から
ＥＮｄ２ｇ（ｇ＝２５、…、４８）と示し、第３電磁雑
音センサ行の各電磁雑音センサＥＮに対して左からＥＮ
ｄ２ｈ（ｈ＝４９、…、７２）と示し、第４電磁雑音セ
ンサ行の各電磁雑音センサＥＮに対して左からＥＮｄ２
ｉ（ｉ＝７３、…、９６）と示す。

【００５６】ステップＳ６において、再び第１番目の電
磁雑音センサＥＮから順次、誘起電圧の測定がなされ
る。この実行時において第１電磁雑音センサ行の各電磁
雑音センサＥＮｄ１ｆの測定データはＲＡＭ７に格納さ
れ、第２電磁雑音センサ行の各電磁雑音センサＥＮｄ２
ｇの測定データは対応する第１電磁雑音センサ行の各電
磁雑音センサＥＮｄ１ｆの測定データとに基づいて電磁
雑音レベルおよび電磁雑音発生方向θが求められ（ステ
ップＳ１４）、続いて画面表示位置処理がなされる。続
く第３電磁雑音センサ行の電磁雑音センサＥＮｄ３ｈの
測定データはＲＡＭ７に格納され、第４電磁雑音センサ
行の各電磁雑音センサＥＮｄ４ｉの測定データは対応す
る第３電磁雑音センサ行の各電磁雑音センサＥＮｄ３ｈ
の測定データとに基づいて電磁雑音レベルおよび電磁雑
音発生方向θが求められ（ステップＳ１４）、続いて画
面表示位置処理がなされる。続くステップＳ９、ステッ
プＳ１０の実行によって、第４電磁雑音センサ行の電磁
雑音センサＥＮについては測定領域ｒ内であるため、第
４電磁雑音センサ行の最後の電磁雑音センサＥＮｄ４ｉ
（ｉ＝９６）に対応する処理が終了したとき、ステップ
Ｓ９、ステップＳ１０、ステップＳ１１およびステップ
Ｓ１２が実行されて、次いでステップＳ１３が実行され
る。

【００５７】この状態におけるステップＳ１３が実行さ
れたことによって、測定領域ｒと第１〜第４電磁雑音セ
ンサ行との位置関係は図８（ｅ）に示すごとくになり、
ステップＳ４およびステップＳ５が実行される。この状
態においては第１〜第４電磁雑音センサ行の各電磁雑音
センサＥＮが測定領域ｒ内に入ることになり、図８
（ｄ）に基づく場合と同様に順次ステップが実行される
ことになる。

【００５８】以下同様に作用し第４電磁雑音センサ行の
電磁雑音センサＥＮが測定領域ｒ外に出るまで継続され
る。ステップＳ１２においてｎがＮを超えたと判別され
たとき、すなわち第４電磁雑音センサ行の電磁雑音セン
サＥＮが測定領域ｒ外に出たと判別されたときは、ステ
ップＳ１２に続いて画面表示ルーチン（ステップＳ１
６）が実行される。

【００５９】ステップＳ１６における表示は、求められ
た電磁雑音レベルに対応する色表示にて行われ、求めら
れた電磁雑音発生方向θの表示は図９に示すように、求
められた電磁雑音発生方向θに対応する予め定めた方向
の線分にて表示する。

【００６０】次に、ステップＳ１６における画面表示ル
ーチンについて図７のフローチャートに基づき説明す
る。

【００６１】画面表示ルーチンに入ると表示制御手段６
４の制御のもとに表示制御がなされる。画面表示ルーチ
ンに入ると、Ｙ軸方向駆動回数を示す位置変数ＹがＹ＝
１に設定され（ステップＳ１６１）、続いて各電磁雑音
センサ行中の電磁雑音センサＥＮの位置を示す位置変数
ＸがＸ＝１に設定される（ステップＳ１６２）。電磁雑
音センサ行中の電磁雑音センサＥＮの数は２４であるた
めＸｍａｘは２４であり、行方向にも列方向にも隣合う
電磁雑音センサＥＮ間の距離はａであるため、Ａ列４番
のサイズに対応してＹｍａｘは１６である。

【００６２】ステップＳ１６２に続いて表示器８の画面
上の位置変数Ｘ、Ｙの位置に電磁雑音レベルと電磁雑音
発生方向とが表示される（ステップＳ１６３）。ステッ
プＳ１６３に続いて位置変数Ｘの値がインクリメントさ
れて（ステップＳ１６４）、続いてインクリメントされ
た位置変数Ｘの値がＸｍａｘ以下であるか否かがチェッ
クされ、Ｘｍａｘ以下であると判別されたときはステッ
プＳ１６３から、インクリメントされた位置変数Ｘの値
がＸｍａｘを超えるまで繰り返される（ステップＳ１６
５）。インクリメントされた位置変数Ｘの値がＸｍａｘ
を超えるまで繰り返されることによって表示器８におい
て電磁雑音センサ１行分の電磁雑音レベル表示および電
磁雑音発生方向表示が左からなされる。

【００６３】ステップＳ１６５においてインクリメント
された位置変数Ｘの値がＸｍａｘを超えたと判別された
ときは位置変数Ｙの値がインクリメントされて（ステッ
プＳ１５６）、続いてインクリメントされた位置変数Ｙ
の値がＹｍａｘ以下であるか否かがチェックされ、Ｙｍ
ａｘ以下であると判別されたときは、インクリメントさ
れた位置変数Ｙの値がＹｍａｘを超えるまで繰り返され
る（ステップＳ１６７）。インクリメントされた位置変
数Ｙの値がＹｍａｘを超えるまで繰り返されることによ
って、表示器８の画面上に、電磁雑音センサ１行分の表
示が、（Ｙｍａｘ−１行分）測定範囲の下端から上端ま
で順次なされる。この結果、表示器８の画面上に測定範
囲の全範囲にわたって電磁雑音レベル表示および電磁雑
音発生方向表示がなされる。

【００６４】図１０（ａ）は電磁雑音レベル表示のみの
模式的表示を示し、図１０（ｂ）は電磁雑音発生方向表
示のみの模式的表示を示し、図１０（ｃ）は電磁雑音レ
ベル表示と電磁雑音発生方向表示とが重畳して表示され
た場合を模式的に表示したものであって、図１０（ｃ）
に示した型式の表示が表示器８の画面上に表示される。

【００６５】なお、上記した本発明の実施の一形態にか
かる電磁雑音測定装置１ではベース基板３上に第１〜第
４電磁雑音センサ行の４行を設けた場合を例示したが、
第３および第４電磁雑音センサ行の２行を省略して、第
１および第２電磁雑音センサ行の２行を設けるのみでも
よい。また、第１〜第４電磁雑音センサ行を形成する電
磁雑音センサＥＮは、Ｘ軸方向にほぼ１３５度の角度と
ほぼ４５度の角度、ほぼ２２５度の角度とほぼ−４５度
の角度に配置されている場合を例示したが、互いに隣合
う電磁雑音センサＥＮを上記した図２に示す状態からほ
ぼ４５度以内の角度回転させた状態に配置してもよい。

【００６６】さらにまた、Ｙ軸方向の１回の移動長さを
（ａ／整数）とした場合、Ｙ軸方向の測定位置の分解能
を向上させることができる。また、Ｘ軸方向に駆動して
Ｘ軸方向の測定位置の分解能を向上させることもでき
る。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように本発明にかかる電磁
雑音測定装置によれば、電磁雑音のレベルと電磁雑音の
発生方向とが測定でき、かつ表示することができるとい
う効果が得られる。

【００６８】また、本発明にかかる電磁雑音測定装置に
よれば、広帯域でＧＨｚ帯の電磁雑音の測定も可能とな
るという効果が得られる。

【００６９】さらにまた、本発明にかかる電磁雑音測定
装置によれば、複数の電磁雑音センサを備えたベース基
板を駆動するために機械的移動の時間が短縮できるほ
か、さらに測定中は駆動源が停止させられているため駆
動源からの電磁雑音の排除に特別の装置を必要としない
という効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態にかかる電磁雑音測定装
置の概略構成図である。

【図２】本発明の実施の一形態にかかる電磁雑音測定装
置における電磁雑音センサの配置の説明に供する表面図
および斜視図模式図である。

【図３】本発明の実施の一形態にかかる電磁雑音測定装
置における電磁雑音センサとしてのシールディッドルー
プコイルの構成説明に供する一部破断斜視図である。

【図４】本発明の実施の一形態にかかる電磁雑音測定装
置における電磁雑音センサとしてのマイクロストリップ
コイルの構成説明に供する斜視図である。

【図５】本発明の実施の一形態にかかる電磁雑音測定装
置におけるベース基板駆動装置の構成説明に供する斜視
図である。

【図６】本発明の実施の一形態にかかる電磁雑音測定装
置における作用の説明に供するフローチャートである。

【図７】本発明の実施の一形態にかかる電磁雑音測定装
置における画面表示の作用の説明に供するフローチャー
トである。

【図８】本発明の実施の一形態にかかる電磁雑音測定装
置におけるＹ軸方向のステップ移動による電磁雑音セン
サと測定領域との関係の説明に供する模式図である。

【図９】本発明の実施の一形態にかかる電磁雑音測定装
置における演算により求めた電磁雑音発生方向と表示と
の関係を示す模式図である。

【図１０】本発明の実施の一形態にかかる電磁雑音測定
装置における表示の説明に供する模式図である。

【符号の説明】

１電磁雑音測定装置２スイッチ回路群３ベース基板４ベース基板駆動装置５信号変換器６制御回路７ＲＡＭ８表示器９曇りガラス板４１メインベース４２Ｘ軸方向駆動パルスモータ４７Ｘ軸方向移動テーブル４８Ｙ軸方向駆動パルスモータ５３Ｙ軸方向移動テーブル６１駆動パルス生成手段６２切り換え信号生成手段６３演算手段６４表示制御手段ＥＮ電磁雑音センサ

フロントページの続き (72)発明者板垣喜一宮城県仙台市太白区富沢４丁目８番29号株式会社東栄科学産業内 (72)発明者斉藤昇宮城県柴田郡大河原町大谷字西原前140 −２大洋電子株式会社内 (72)発明者布田孝一宮城県仙台市泉区七北田字念仏27番地産電工業株式会社泉営業所内 (72)発明者桜田幸雄宮城県仙台市泉区七北田字念仏27番地協同組合ジョイント・ラボ・仙台内 (56)参考文献特開平10−104294（ＪＰ，Ａ) 特開平９−304456（ＪＰ，Ａ) 特開平８−240624（ＪＰ，Ａ) 特開平７−225251（ＪＰ，Ａ) 特開平８−129058（ＪＰ，Ａ) 特開平10−82845（ＪＰ，Ａ) 特開平８−29468（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 29/08 G01R 33/02 - 33/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ軸方向に所定間隔隔てて隣合う電磁雑音
センサの挾角がほぼ９０度の角度をなすように配置され
た電磁雑音センサからなる第１行の電磁雑音センサと第
１行の電磁雑音センサに対してＹ軸方向に所定間隔隔て
て対向しかつ対向する第１行の電磁雑音センサが配置さ
れている角度とほぼ９０度の角度をなすようにＸ軸方向
に配置された電磁雑音センサからなる第２行の電磁雑音
センサとが表面に直立して設けられ、かつ被電磁雑音測
定体が載置される板状体に対向して所定距離離して設け
られるベース基板と、第１および第２行の各電磁雑音センサから出力される誘
起電圧を順次選択的に導出するためのスイッチ手段と、第１行の電磁雑音センサと第２行の電磁雑音センサとの
Ｙ軸方向の間隔に対応する距離に基づく距離ずつベース
基板を少なくともＹ軸方向に駆動させる駆動手段と、駆動手段によって駆動されて該駆動前における第１行の
電磁雑音センサの位置にまで駆動されたときにおける第
２行の電磁雑音センサから導出される誘起電圧と前記駆
動前における第１行の電磁雑音センサから導出された誘
起電圧とにより、第１および第２行の電磁雑音センサの
Ｙ軸方向において互いに対向する電磁雑音センサから導
出された誘起電圧に基づいて電磁雑音レベルおよび電磁
雑音発生方向を求める演算手段と、演算手段によって求めた電磁雑音レベルと電磁雑音発生
方向とを、電磁雑音レベルと電磁雑音発生方向の演算時
における第２行の電磁雑音センサ位置に対応する表示位
置に表示させる表示手段と、を備えたことを特徴とする電磁雑音測定装置。
【請求項２】請求項１記載の電磁雑音測定装置におい
て、第１行の電磁雑音センサはＸ軸方向に所定間隔隔て
て交互にほぼ１３５度の角度とほぼ４５度の角度をなす
ように配置された電磁雑音センサからなることを特徴と
する電磁雑音測定装置。
【請求項３】請求項１記載の電磁雑音測定装置におい
て、電磁雑音センサはほぼ中央に貫通孔が設けられ、か
つ貫通孔を外部に連通させる切欠き部が設けられてほぼ
Ｃ字状に形成された一対の誘電体基板を互いの貫通孔と
切欠き部を一致させて相対向して積層し、一対の誘電体
基板のそれぞれの外表面に接地導体を各別に形成し、貫
通孔を挟んで切欠き部に対向する所定位置を始端位置と
し、Ｃ字状の一方の半周部における所定位置を終端位置
として、始端位置において接地導体を同軸ケーブルの外
導体に電気的に接続し、始端位置からＣ字状の他方の半
周部に沿い切欠き部をわたってＣ字状の一方の半周部に
沿って終端位置にまで一方の誘電体基板の内表面に特性
インピーダンスが所定値に設定されたほぼ半ターンのス
トリップ導体を形成し、終端位置においてそれぞれの接
地導体とストリップ導体とを電気的に接続し、ストリッ
プ導体の始端位置側を同軸ケーブルの内導体に電気的に
接続して、ストリップ導体と接地導体との間の誘起電圧
を取り出してスイッチ回路に導出するシールディッドル
ープコイルであることを特徴とする電磁雑音測定装置。
【請求項４】請求項１記載の電磁雑音測定装置におい
て、電磁雑音センサは誘電体基板の表面にほぼ１ターン
であってかつ特性インピーダンスが所定値のマイクロス
トリップ導体を形成し、マイクロストリップ導体の終端
部を誘電体基板の裏面に形成した接地導体と特性インピ
ーダンスが所定値のチップ抵抗によって電気的に接続
し、マイクロストリップ導体の始端からの誘起電圧をス
イッチ回路へ導出するマイクロストリップコイルである
ことを特徴とする電磁雑音測定装置。
【請求項５】請求項１記載の電磁雑音測定装置におい
て、スイッチ手段はベース基板の裏面に装着されたリレ
ーであることを特徴とする電磁雑音測定装置。
【請求項６】請求項１記載の電磁雑音測定装置におい
て、スイッチ手段は特性インピーダンスが所定値に設定
された広帯域のメカニカルリレーであることを特徴とす
る電磁雑音測定装置。
【請求項７】請求項１記載の電磁雑音測定装置におい
て、演算手段は一方の方向に設けられている電磁雑音セ
ンサから導出される誘起電圧をα、他方の方向に設けら
れている電磁雑音センサから導出される誘起電圧をβと
したとき、電磁雑音レベルは√（α²＋β²）の演算に
よって求め、電磁雑音発生方向はａｒｃｔａｎ（α／
β）の演算によって求める演算手段であることを特徴と
する電磁雑音測定装置。