JP3604654B2 - 電磁波シールド欠陥検出装置及び電磁波シールド欠陥検出方法 - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
この発明は、建物の壁等に施された電磁波シールドの欠陥を検出する電磁波シールド欠陥検出装置及び電磁波シールド欠陥検出方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の電磁波シールド欠陥検出方法は、例えば、特開平8−220164号公報に示されているように、電磁波シールド対策を施した建物の完成後に、実際に建物内の電子装置を駆動させる。
そして、建物の外部に設置したアンテナを用いて電磁波を観測し、建物のシールド効果を評価する。
即ち、電磁波の観測結果が基準値を上回る場合には、建物に施した電磁波シールドに欠陥が存在するものと判断する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電磁波シールド欠陥検出方法は以上のように構成されているので、建物の完成後であれば、電磁波シールドの欠陥を検出することができる。しかし、建物の完成後に電磁波シールドの欠陥を検出した場合、その電磁波シールドの補修工事が難しく、多くの工期や経費が発生するなどの課題があった。
【0004】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、建物の施工中でも、電磁波シールドの欠陥を検出することができる電磁波シールド欠陥検出装置及び電磁波シールド欠陥検出方法を得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電磁波シールド欠陥検出装置は、受信手段により受信された電磁波パルスのうち、その光パルスと位相が一致する電磁波パルスを抽出する抽出手段を設け、その抽出手段により抽出された電磁波パルスの振幅値を基準値と比較して、欠陥の有無を判定するようにしたものである。
【0006】
この発明に係る電磁波シールド欠陥検出装置は、電磁波パルス及び光パルスのパルス幅と繰り返し周期の設定を受け付けるようにしたものである。
【0007】
この発明に係る電磁波シールド欠陥検出装置は、予め規定の電磁波吸収量を有する板材に向けて発信手段から発信される電磁波パルスを照射して、その板材に反射された電磁波パルスの振幅値を計測し、その振幅値を基準値として使用するようにしたものである。
【0008】
この発明に係る電磁波シールド欠陥検出装置は、電磁波パルスに対する光パルスの時間遅れを補償するようにしたものである。
【0009】
この発明に係る電磁波シールド欠陥検出装置は、電磁波パルスを一定時間遅延させる遅延部材を備えているようにしたものである。
【0010】
この発明に係る電磁波シールド欠陥検出装置は、サンプルホールドを用いて電磁波パルスの振幅値を検出するようにしたものである。
【0011】
この発明に係る電磁波シールド欠陥検出装置は、ピーク検出器を用いて電磁波パルスの振幅値を検出するようにしたものである。
【0012】
この発明に係る電磁波シールド欠陥検出方法は、シールド検査面に反射された電磁波パルスと光パルスを受信すると、その受信した電磁波パルスのうち、その光パルスと位相が一致する電磁波パルスを抽出し、その電磁波パルスの振幅値を基準値と比較して、欠陥の有無を判定するようにしたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による電磁波シールド欠陥検出装置を示す構成図であり、図2は電磁波シールド欠陥検出装置の測定系を示す説明図である。図において、1は源信号である基準パルス2を発生するパルス発生器、3は測定周波数帯の搬送波である電磁波4を発生する信号発生器、5は基準パルス2にしたがって電磁波4をパルス変調するパルス変調器、6はパルス変調器5から出力される電磁波パルス7を増幅する増幅器、8は増幅器6による増幅後の電磁波パルス7をシールド検査面51に向けて発信する送信アンテナ、9は電磁波パルス7の送信波、10は基準パルス2を光パルス11に変換する2R(Reshape、Regenerate)機能の光信号発生器、12は光パルス11にしたがって光を発する発光素子、13は光パルス11の送信波である。
なお、パルス発生器1、信号発生器3、パルス変調器5、増幅器6、送信アンテナ8、光信号発生器10及び発光素子12から発信手段が構成されている。
【0014】
14はシールド検査面51による電磁波パルス7の反射波、14a〜14dはシールド検査面51と相対面53による多重反射波、14’は送信アンテナ8と受信アンテナ15間の結合による直接波(=送信波9)、15は電磁波パルス7の反射波14,直接波14’,多重反射波14a〜14dを受信する受信アンテナ、16は光受信器19による処理遅延分だけ、反射波14,直接波14’,多重反射波14a〜14dを遅延させる信号遅延用のケーブル(遅延部材)、17はシールド検査面51による光パルス11の反射波、18は光パルス11の反射波17を受光する受光素子、19は光パルス11の反射波17を光信号から電気信号に変換する光受信器である。
なお、受信アンテナ15、ケーブル16、受光素子18及び光受信器19から受信手段が構成されている。
【0015】
20は電磁波パルス7の反射波14,直接波14’,多重反射波14a〜14dのうち、光受信器19から出力された反射波17と位相が一致する反射波を抽出するパルス変調器、21はパルス変調器20により抽出された反射波を増幅する増幅器、22は搬送波除去用の局部発振信号を出力するローカルオシレータ、23は増幅器21による増幅後の反射波に局部発振信号を乗算して、その反射波から搬送波を除去するミキサ、24は搬送波が除去された反射波を増幅する増幅器である。
なお、パルス変調器20、増幅器21、ローカルオシレータ22、ミキサ23及び増幅器24から抽出手段が構成されている。
【0016】
25は増幅器24による増幅後の反射波である電磁波パルスの振幅値を検出するサンプルホールド、26はサンプルホールド25により検出された電磁波パルスの振幅値を基準値と比較して、欠陥の有無を判定するコンパレータである。
なお、サンプルホールド25及びコンパレータ26から判定手段が構成されている。
【0017】
51は導電体で構成されている建物の壁などのシールド検査面、52はシールド検査面51の接続部であり、例えば、この接続部52に隙間があると電磁波が漏れるので、欠陥が存在することになる。53はシールド検査面51と相対する建物の壁などの相対面である。
図3は電磁波シールド欠陥検出装置の検出原理を示す説明図であり、図4はこの発明の実施の形態1による電磁波シールド欠陥検出方法を示すフローチャートである。
【0018】
次に動作について説明する。
まず、パルス変調器5は、パルス発生器1が発生する基準パルス2にしたがって信号発生器3が発生する電磁波4をパルス変調して、電磁波パルス7を出力する。
パルス変調器5から出力された電磁波パルス7は、増幅器6により増幅された後、送信アンテナ8によりシールド検査面51に向けて発信される(ステップST1)。即ち、送信アンテナ8が電磁波パルス7の送信波9をシールド検査面51に向けて発信する。
【0019】
また、光信号発生器10は、パルス発生器1が発生する基準パルス2を光パルス11に変換する。
光信号発生器10から出力された光パルス11は、発光素子12によりシールド検査面51に向けて発信される(ステップST2)。即ち、発光素子12が光パルス11の送信波13をシールド検査面51に向けて発信する。なお、電磁波パルス7の送信波9と光パルス11の送信波13は、図3に示すように、位相が一致している。
【0020】
受信アンテナ15は、上記のようにして、送信アンテナ8が電磁波パルス7の送信波9をシールド検査面51に向けて発信すると、シールド検査面51に反射された送信波9の反射波14を受信する。しかし、実際には、送信波9の反射波14の他、送信アンテナ8と受信アンテナ15間の結合による直接波14’や、シールド検査面51と相対面53による多重反射波14a〜14dを受信する(ステップST3)。
【0021】
また、受光素子18は、上記のようにして、発光素子12が光パルス11の送信波13をシールド検査面51に向けて発信すると、シールド検査面51に反射された送信波13の反射波17を受光し(ステップST4)、光受信器19は、反射波17を光信号から電気信号に変換する。
【0022】
ここで、受信アンテナ15により受信された直接波14’と多重反射波14a〜14dは、電磁波シールドの欠陥を検出する上では不要波成分であり、反射波14のみを抽出する必要がある。
受信アンテナ15により受信された反射波14と、光受信器19により電気信号に変換された反射波17の位相が一致していれば、パルス変調器20が反射波14,直接波14’,多重反射波14a〜14dの中から、反射波14のみを抽出することができるが、光受信器19により電気信号に変換された反射波17の位相は、光受信器19による処理遅延分だけ、反射波14より遅れているので、信号遅延用のケーブル16が光受信器19による処理遅延分だけ、反射波14,直接波14’,多重反射波14a〜14dの位相を遅らせている。
【0023】
パルス変調器20は、信号遅延用のケーブル16から出力された反射波14,直接波14’,多重反射波14a〜14dの中から、光受信器19から出力された反射波17と位相が一致する反射波、即ち、反射波14を抽出する(ステップST5)。
【0024】
ミキサ23は、増幅器21による増幅後の反射波14に局部発振信号を乗算して、その反射波14から搬送波を除去する。
サンプルホールド25は、増幅器24による増幅後の反射波14である電磁波パルスの振幅値を検出する(ステップST6)。
【0025】
コンパレータ26は、サンプルホールド25により検出された電磁波パルスの振幅値と基準値を比較する(ステップST7)。電磁波パルスの振幅値が基準値より大きい場合には、欠陥が存在しない旨を示す欠陥有無信号を出力し(ステップST8)、電磁波パルスの振幅値が基準値より小さい場合には、欠陥が存在する旨を示す欠陥有無信号を出力する(ステップST9)。
ここで、欠陥の存在を検出する処理を実行する前に予め、規定の電磁波吸収量を有する板材に向けて電磁波パルス7の送信波9を照射することにより、その板材に反射された電磁波パルスの振幅値を計測し、その振幅値を基準値として使用するものとする。
【0026】
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、シールド検査面51に反射された電磁波パルスと光パルスを受信すると、その受信した電磁波パルスのうち、その光パルスと位相が一致する電磁波パルスを抽出し、その電磁波パルスの振幅値を基準値と比較して、欠陥の有無を判定するように構成したので、建物の施工中でも、電磁波シールドの欠陥を検出することができる効果を奏する。
即ち、建物が完成していなくても、シールド検査面51に対して電磁波パルスと光パルスを照射することが可能であれば、電磁波シールドの欠陥を検出することができる。したがって、建物が完成する前に電磁波シールドの補修工事を行えるため、工期の短縮や経費の低減を図ることができる。
【0027】
実施の形態2.
上記実施の形態1では、特に言及していないが、パルス変調器5及び光信号発生器10が電磁波パルス7及び光パルス11のパルス幅Δtと繰り返し周期Tの設定を受け付けるようにしてもよい。
即ち、建物内部の構造(送信アンテナ8及び受信アンテナ15とシールド検査面51間の距離L’と、光速c)を考慮して、パルス幅Δtと繰り返し周期Tを適切に設定しないと、例えば、直接波14’と反射波14が重なり合ったり、反射波14と多重反射波14aが重なり合ったりして、正確に反射波14を抽出することができなくなる。
【0028】
そこで、下式を満足するパルス幅Δtと繰り返し周期Tの設定を受け付けるようにする。
Δt<2L’/c<<T
T=Δt×a
a>5
これにより、建物の構造に関わらず、正確に電磁波シールドの欠陥を検出することができる効果を奏する。
【0029】
実施の形態3.
上記実施の形態1では、サンプルホールド25を用いて電磁波パルスの振幅値を検出するものについて示したが、図5に示すように、時定数が適切に調整されたピーク検出器27を用いて電磁波パルスの振幅値を検出するようにしてもよい。
これにより、光受信器19により電気信号に変換された反射波17を用いずに、電磁波パルスの振幅値を検出することができる。
【0030】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、受信手段により受信された電磁波パルスのうち、その光パルスと位相が一致する電磁波パルスを抽出する抽出手段を設け、その抽出手段により抽出された電磁波パルスの振幅値を基準値と比較して、欠陥の有無を判定するように構成したので、建物の施工中でも、電磁波シールドの欠陥を検出することができる効果がある。
【0031】
この発明に係る電磁波シールド欠陥検出装置は、電磁波パルス及び光パルスのパルス幅と繰り返し周期の設定を受け付けるように構成したので、建物の構造に関わらず、正確に電磁波シールドの欠陥を検出することができる効果がある。
【0032】
この発明に係る電磁波シールド欠陥検出装置は、予め規定の電磁波吸収量を有する板材に向けて発信手段から発信される電磁波パルスを照射して、その板材に反射された電磁波パルスの振幅値を計測し、その振幅値を基準値として使用するように構成したので、正確に電磁波シールドの欠陥を検出することができる効果がある。
【0033】
この発明に係る電磁波シールド欠陥検出装置は、電磁波パルスに対する光パルスの時間遅れを補償するように構成したので、正確に電磁波シールドの欠陥を検出することができる効果がある。
【0034】
この発明に係る電磁波シールド欠陥検出装置は、電磁波パルスを一定時間遅延させる遅延部材を備えているように構成したので、簡単に電磁波パルスに対する光パルスの時間遅れを補償することができる効果がある。
【0035】
この発明に係る電磁波シールド欠陥検出装置は、サンプルホールドを用いて電磁波パルスの振幅値を検出するように構成したので、構成の複雑化を招くことなく、電磁波パルスの振幅値を検出することができる効果がある。
【0036】
この発明に係る電磁波シールド欠陥検出装置は、ピーク検出器を用いて電磁波パルスの振幅値を検出するように構成したので、光受信器により電気信号に変換された反射波を用いずに、電磁波パルスの振幅値を検出することができる効果がある。
【0037】
この発明によれば、シールド検査面に反射された電磁波パルスと光パルスを受信すると、その受信した電磁波パルスのうち、その光パルスと位相が一致する電磁波パルスを抽出し、その電磁波パルスの振幅値を基準値と比較して、欠陥の有無を判定するように構成したので、建物の施工中でも、電磁波シールドの欠陥を検出することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1による電磁波シールド欠陥検出装置を示す構成図である。
【図2】電磁波シールド欠陥検出装置の測定系を示す説明図である。
【図3】電磁波シールド欠陥検出装置の検出原理を示す説明図である。
【図4】この発明の実施の形態1による電磁波シールド欠陥検出方法を示すフローチャートである。
【図5】この発明の実施の形態3による電磁波シールド欠陥検出装置を示す構成図である。
【符号の説明】
1 パルス発生器(発信手段)、2 基準パルス、3 信号発生器(発信手段)、4 電磁波、5 パルス変調器(発信手段)、6 増幅器(発信手段)、7電磁波パルス、8 送信アンテナ(発信手段)、9 電磁波パルス7の送信波、10 光信号発生器(発信手段)、11 光パルス、12 発光素子(発信手段)、13 光パルス11の送信波、14 電磁波パルス7の反射波、14a〜14d 多重反射波、14’ 直接波、15 受信アンテナ(受信手段)、16ケーブル(遅延部材、受信手段)、17 光パルス11の反射波、18 受光素子(受信手段)、19 光受信器(受信手段)、20 パルス変調器(抽出手段)、21 増幅器(抽出手段)、22 ローカルオシレータ(抽出手段)、23 ミキサ(抽出手段)、24 増幅器(抽出手段)、25 サンプルホールド(判定手段)、26 コンパレータ(判定手段)、51 シールド検査面、52接続部、53 相対面。
Claims (8)
- 基準パルスにしたがって電磁波をパルス変調するとともに、その基準パルスを光パルスに変換し、その電磁波パルスと当該光パルスをシールド検査面に向けて発信する発信手段と、上記シールド検査面に反射された電磁波パルスと光パルスを受信する受信手段と、上記受信手段により受信された電磁波パルスのうち、その光パルスと位相が一致する電磁波パルスを抽出する抽出手段と、上記抽出手段により抽出された電磁波パルスの振幅値を基準値と比較して、欠陥の有無を判定する判定手段とを備えた電磁波シールド欠陥検出装置。
- 発信手段は、電磁波パルス及び光パルスのパルス幅と繰り返し周期の設定を受け付けることを特徴とする請求項1記載の電磁波シールド欠陥検出装置。
- 判定手段は、予め規定の電磁波吸収量を有する板材に向けて発信手段から発信される電磁波パルスを照射して、その板材に反射された電磁波パルスの振幅値を計測し、その振幅値を基準値として使用することを特徴とする請求項1記載の電磁波シールド欠陥検出装置。
- 受信手段は、電磁波パルスに対する光パルスの時間遅れを補償することを特徴とする請求項1記載の電磁波シールド欠陥検出装置。
- 受信手段は、電磁波パルスを一定時間遅延させる遅延部材を備えていることを特徴とする請求項4記載の電磁波シールド欠陥検出装置。
- 判定手段は、サンプルホールドを用いて電磁波パルスの振幅値を検出することを特徴とする請求項1記載の電磁波シールド欠陥検出装置。
- 判定手段は、ピーク検出器を用いて電磁波パルスの振幅値を検出することを特徴とする請求項1記載の電磁波シールド欠陥検出装置。
- 基準パルスにしたがって電磁波をパルス変調するとともに、その基準パルスを光パルスに変換し、その電磁波パルスと当該光パルスをシールド検査面に向けて発信する一方、上記シールド検査面に反射された電磁波パルスと光パルスを受信すると、その受信した電磁波パルスのうち、その光パルスと位相が一致する電磁波パルスを抽出し、その電磁波パルスの振幅値を基準値と比較して、欠陥の有無を判定する電磁波シールド欠陥検出方法。
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