JP3817472B2

JP3817472B2 - 電界測定装置

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Publication number: JP3817472B2
Application number: JP2001389617A
Authority: JP
Inventors: 宏治平井
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Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: JP2003185689A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電界測定装置に関し、特に、電子機器内から発生する不要電磁波に起因する電界分布を測定する電界測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の高速化、高性能化などに伴ない、電子機器から放射される不要電磁波が他の電子機器へ与える影響が問題になっている。この不要電磁波放射による他の電子機器への影響はＥＭＩ（Electromagnetic Interference）と呼ばれ、その主なものとして、無線機器、通信機器に発生する受信障害や、電子機器の誤動作が挙げられる。
【０００３】
各国では３０ＭＨｚ〜１ＧＨｚあるいは３０ＭＨｚ〜２ＧＨｚの周波数帯域において電子機器から発生する不要電磁波放射に対して規制を行っており、電子機器メーカはこの規制に適合するように製品を設計製造する必要がある。
【０００４】
電子機器から放射される不要電磁波を測定する方法として、一般的には遠方界測定が行なわれるが、電子機器内部の回路基板のみについては、その近傍界強度分布を測定することが行われている。
【０００５】
近傍界強度分布を測定し、不要電磁波の発生メカニズムを明らかにし、その発生抑制対策を行なうために使用される近傍界強度分布測定装置が、例えば特開平１１−５００５３６号公報や、特開２０００−１９２０４号公報などに提示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の従来の近傍界強度分布測定装置によって、回路基板単体を測定した場合と、電子機器に組み込まれるとともに、筐体やケーブルが接続された回路基板を測定した場合とでは、不要電磁波の発生モードが異なる。したがって、近傍界強度分布測定装置によって回路基板単体を測定して得られた近傍界強度分布に基づき不要電磁波対策を施しても、電子機器全体における不要電磁波の発生抑制には効果が現れない場合がある。こうしたことを考慮して、回路基板単体に対して近傍界強度分布の測定を行わず、回路基板を電子機器に組み込み、筐体やケーブルを接続した状態で測定を行うようにしている。
【０００７】
しかしながら、回路基板を電子機器に組み込み、筐体やケーブルを接続した状態で測定して得られた従来の近傍界強度分布測定結果は、図２２に示すように、不要電磁波放射をもたらす電流がどこから発生し、どの経路を流れているかを正確に把握することができない。図２２は、回路基板を電子機器に組み込み、筐体やケーブルを接続した状態の被測定物を、従来の近傍界強度分布測定装置によって測定して得られた電流分布測定結果の一例を示すイメージ図である。
【０００８】
そのため、不要電磁波の発生源と、不要電磁波が発生源から他の部分に伝達される不要電磁波の伝達経路と、不要電磁波が放射する放射源とを切り分けて特定することが難しく、したがって、上記の電子機器全体に亘る不要電磁波測定方法によっても不要電磁波の抑制対策を的確に行うことが困難であった。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、不要電磁波の発生源、伝達経路、放射源を切り分けて特定することを可能にした電界測定装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明によれば、被測定物の任意の位置における測定信号を基準信号として検出する基準信号検出手段と、前記被測定物から発生する電界を測定する電界測定手段と、前記電界測定手段に対して、前記被測定物近傍の複数の位置で電界を測定させる走査手段と、前記電界測定手段によって測定された各電界と、前記基準信号検出手段によって検出された基準信号とに基づき、前記被測定物における電界強度分布を算出し、前記信号の位相変化に伴う電界強度分布位相変化を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された電界強度分布位相変化を動画表示する表示手段とを有することを特徴とする電界測定装置が提供される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る電界測定装置の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００２０】
第１の実施の形態における電界測定装置は、基準信号入力部１０１と、電界センサ１０３と、走査部１０４と、信号比較部１０５と、演算処理部１０６と、表示部１０７と、制御部１０８とから構成される。
【００２１】
測定者が、ある任意の周波数の電界強度分布を測定する場合、基準信号入力部１０１は、被測定物１０２の任意の位置における検出信号を基準信号とし、信号比較部１０５へ出力する。電界センサ１０３は複数のセンサから成り、被測定物１０２の近傍に配されて被測定物１０２の近傍電界を測定し、走査部１０４の制御に従って測定信号を信号比較部１０５へ出力する。走査部１０４は、電界センサ１０３の各センサの出力を順に選択走査して、各センサからの測定信号を信号比較部１０５へ出力させる。
【００２２】
信号比較部１０５は、電界センサ１０３から出力された測定信号と、基準信号入力部１０１から出力された基準信号とを、任意の測定周波数の振幅及び位相において比較し、その比較結果を演算処理部１０６へ出力する。演算処理部１０６は、信号比較部１０５から送られた比較結果を基に、被測定物１０２近傍の各位置で測定された電界強度に対して、予め求めてある電界センサ１０３の周波数特性、位相特性による較正係数や、被測定物１０２と電界センサ１０３との間の距離による較正係数を用いて較正を行う。
【００２３】
この較正された電界強度は、走査部１０４による走査によって電界強度分布となり、また基準信号の位相が変化することにより、該電界強度分布が変化する。演算処理部１０６は、こうした電界強度分布の位相変化を、表示部１０７に動画表示できるように処理する。表示部１０７は、電界強度分布やその位相変化を、ユーザの指定に従った表示方式によって表示する。
【００２４】
制御部１０８は、走査部１０４、信号比較部１０５、演算処理部１０６、表示部１０７を制御する。
【００２５】
次に、本実施の形態における測定原理について、図１を参照して説明する。
【００２６】
ここで、基準信号入力部１０１が、被測定物１０２上の所定の位置から基準信号Ａｃｏｓωｔを検出したとする。
【００２７】
このとき、被測定物１０２の近傍のある点において電界Ｅが発生しているものとする。この電界Ｅは、下記のように表される。
【００２８】
Ｅ＝ａＡｃｏｓ（ωｔ＋θ） … （１）
ここで、ａは基準信号に対する振幅比、θは基準信号に対する位相差である。
【００２９】
なお、電界Ｅの振幅は基準信号に対する振幅比から求めてもよいし、電界センサ１０３による測定値から直接求めてもよい。
【００３０】
そして、被測定物１０２上に配置された複数のセンサから成る電界センサ１０３の各々を走査部１０４により走査し、被測定物１０２近傍の電界を複数の位置で測定し、演算処理部１０６で上記の演算を行い、電界強度分布の位相変化を求める。
【００３１】
次に、第１の実施の形態における電界測定装置において行われる電界強度分布位相変化の算出処理を、図２を参照して説明する。
【００３２】
図２は、電界強度分布位相変化の算出処理の手順を示すフローチャートである。なおここでは、被測定物１０２上のＮ個の位置において電界測定を行うものとする。以下、ステップに沿って説明する。
【００３３】
ステップＳ１：制御変数ｎを１に設定する。
【００３４】
ステップＳ２：被測定物１０２上の第ｎ位置において基準信号値と電界測定値を入手する。
【００３５】
ステップＳ３：信号比較部１０５において、入手した基準信号値と電界測定値とから基準信号に対する測定電界の振幅比、位相差の算出を行う。
【００３６】
ステップＳ４：演算処理部１０６において、算出された振幅比、位相差に対して較正を行う。
【００３７】
ステップＳ５：制御変数ｎに１を加算する。
【００３８】
ステップＳ６：新たに得られた制御変数ｎがＮよりも大きいか否かを判別する。制御変数ｎがＮ以下であれば、ステップＳ３へ戻る。一方、制御変数ｎがＮよりも大きいならば、被測定物１０２上のＮ個の全測定位置における位相情報を持った電界強度の算出を終えて、電界強度分布が得られたとして、本処理を終了する。
【００３９】
ステップＳ７：測定した電界強度分布における位相を変化させ、任意の位相における電界強度分布を表示部１０７に表示する。
【００４０】
図３は、上記の電界強度分布位相変化の算出処理によって得られた位相情報を持った電界強度分布のデータイメージを示す図である。
【００４１】
ここでは、被測定物１０２のある平面上の１６点の測定位置で電界を測定したものとする。この１６点の測定位置には、それぞれ基準信号Ａｃｏｓωｔに対して、振幅比ａ〜ｐ、位相差θ₁〜θ₁₆を持つ電界強度データが存在し、ここでωｔの位相を変化させることにより電界強度分布の位相変化を知ることができる。そのため、被測定物１０２の任意の位置で検出された基準信号Ａｃｏｓωｔの位相を変化させると、電界強度分布の変化が発生し、これを表示部１０７において動画表示することにより、不要電磁波放射に影響する電界の発生源などを視覚的に知ることができる。
【００４２】
次に、第１の実施の形態における電界測定装置が被測定物１０２を測定して得られた測定結果の２つの例について説明する。
【００４３】
図４は、被測定物の第１の例を示す図である。
【００４４】
この例では、被測定物１０２ａが、特性インピーダンス５０Ωのマイクロストリップライン１０２ｂと５０Ωの終端抵抗１０２ｃとで構成されており、マイクロストリップライン１０２ｂに信号が供給されている。
【００４５】
図５は、被測定物の第２の例を示す図である。
【００４６】
この例では、被測定物１０２ｄが、特性インピーダンス５０Ωのマイクロストリップライン１０２ｅだけで構成されており、マイクロストリップライン１０２ｅに信号が供給されている。マイクロストリップライン１０２ｅは開放されている。
【００４７】
図６及び図７は、図４に示す被測定物１０２ａを、第１の実施の形態における電界測定装置により測定を行った結果得られた電界強度分布を示す図であり、位相が３０°間隔で変化して場合を示す。また、図８及び図９は、図５に示す被測定物１０２ｄを、第１の実施の形態における電界測定装置により測定を行った結果得られた電界強度分布を示す図であり、位相が３０°間隔で変化して場合を示す。
【００４８】
こうした図６〜図９から分かるように、図６及び図７に示す電界強度分布では進行波が、図８及び図９に示す電界強度分布では定在波が発生しており、ユーザは表示部１０７の表示をみることにより、こうした発生を視覚的に確認することができる。
【００４９】
なお、基準信号の位相を連続的に変化させることによって得られる電界強度分布の変化を表示部１０７に動画表示することにより、現象を直感的に理解することが可能である。
【００５０】
また、電界強度分布の表示形式として、基準信号の位相変化に伴なう電界強度分布の変化を動画表示する他、基準信号のある位相における電界強度分布の静止画表示、基準信号の全ての位相における電界強度分布を示す静止画表示などの中から、測定者が制御部１０８において所望の表示形式を選び、制御部１０８がこの選択された表示形式を表示部１０７に指示するようにしてもよい。
【００５１】
なおまた、電界センサ１０３を、移動可能な１つのセンサで構成し、走査部１０４が該電界センサ１０３を被測定物１０２上で移動させて走査し、これにより被測定物１０２近傍の各位置での電界を測定するようにしてもよい。また、複数の電界センサをアレイ状に配置して、それらを高速に切り替えて電界を測定してもよい。
【００５２】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態を説明する。
【００５３】
図１０は、本発明に係る電界測定装置の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。第２の実施の形態の構成は、基本的に第１の実施の形態と同じである。そこで、図１に示す第１の実施の形態と同じ構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略し、異なる部分だけを説明する。
【００５４】
第２の実施の形態では、信号比較部として、ベクトルシグナルアナライザ２０１を用い、基準信号入力部１０１からベクトルシグナルアナライザ２０１までの間にバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０２とダウンコンバータ２０３とを設け、電界センサ１０３からベクトルシグナルアナライザ２０１までの間にバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０４とダウンコンバータ２０５とを設ける。
【００５５】
バンドパスフィルタ２０２，２０４は、基準信号入力部１０１から出力された基準信号と、電界センサ１０３から出力された測定信号とをそれぞれ取り込み、測定対象の所定周波数成分のみをダウンコンバータ２０３，２０５にそれぞれ出力する。ダウンコンバータ２０３，２０５はそれぞれ、共通の局部発信器２０６とミキサ２０７、２０８とから構成されており、ダウンコンバータ２０３，２０５へ入力された信号は、１０ＭＨｚ以下の信号にそれぞれ周波数変換され、ベクトルシグナルアナライザ２０１に出力される。
【００５６】
ベクトルシグナルアナライザ２０１では、１０ＭＨｚ以下に周波数変換された基準信号と測定信号とを振幅及び位相において比較を行う。
【００５７】
なお、ベクトルシグナルアナライザ２０１は１０ＭＨｚの基準信号源を内蔵し、ダウンコンバータ２０３，２０５に内蔵された共通の局部発振器２０６が、このベクトルシグナルアナライザ２０１の基準信号源から送られたＲｅｆ信号に同期する。これによって、周波数確度をあげている。
【００５８】
演算処理部１０６は、第１の実施の形態と同様に、ベクトルシグナルアナライザ２０１の比較結果に基づいて、位相情報を持った電界強度を算出する。走査部１０４による走査によって電界強度分布が得られ、さらに基準信号の位相が変化することによって上記電界強度分布が変化し、これが表示部１０７において動画表示される。
【００５９】
なお、走査部１０４による走査は、複数のセンサから成る電界センサの各センサの出力を順に選択走査して、各センサからの測定信号をバンドパスフィルタ２０４へ出力させる構成でもよく、また、１つのセンサから成る電界センサを被測定物１０２上で移動して複数の位置で測定を行い、得られた各測定信号をバンドパスフィルタ２０４へ出力させる構成でもよい。
【００６０】
また、第１の実施の形態と同様に、表示部１０７が、複数の表示方式のうちの指示された表示方式で表示を行うようにしてもよい。
【００６１】
走査部１０４、ダウンコンバータ２０３，２０５、ベクトルシグナルアナライザ２０１、演算処理部１０６、表示部１０７は制御部１０８により制御される。
【００６２】
次に、第２の実施の形態における基準信号入力部１０１の具体的な構成例について説明する。
【００６３】
図１１は、基準信号入力部１０１の第１の構成例を示す図である。
【００６４】
第１の構成例では、基準信号入力部１０１を電界センサ３０６で構成する。
【００６５】
図中、被測定物３０１が、例えばＩＣ３０２，３０８がそれぞれ搭載された回路基板３０３，３０９、シャーシ３０４、ケーブル３０５などから構成される。
【００６６】
基準信号入力部１０１である電界センサ３０６は、被測定物３０１の所定位置に固定され、電界の信号形態で基準信号を検出する。また、電界センサ１０３は、走査部１０４からの制御により被測定物３０１近傍を走査移動する構成になっており、走査領域における複数の所定の位置で電界を測定する。
【００６７】
図１２は、基準信号入力部１０１の第２の構成例を示す図である。
【００６８】
第２の構成例では、基準信号入力部１０１を磁界ループプローブ３０７で構成する。
【００６９】
図１１と同様に、被測定物３０１が、例えばＩＣ３０２，３０８がそれぞれ搭載された回路基板３０３，３０９、シャーシ３０４、ケーブル３０５などから構成される。
【００７０】
基準信号入力部１０１である磁界ループプローブ３０７は、被測定物３０１の所定位置に固定され、磁界の信号形態で基準信号を検出する。また、電界センサ１０３は、走査部１０４からの制御により被測定物３０１近傍を走査移動する構成になっており、走査領域における複数の所定の位置で電界を測定する。
【００７１】
図１３は、基準信号入力部１０１の第３の構成例を示す図である。
【００７２】
第３の構成例では、基準信号入力部１０１を導体接触端子３１１で構成する。
【００７３】
図１１と同様に、被測定物３０１が、例えばＩＣ３０２，３０８がそれぞれ搭載された回路基板３０３，３０９、シャーシ３０４、ケーブル３０５などから構成される。
【００７４】
基準信号入力部１０１である導電接触端子３１１は、被測定物３０１の信号線３１２やＩＣピン３１０などに導電接触できる任意の位置に固定され、そこから基準信号を検出する。また、電界センサ１０３は、走査部１０４からの制御により、被測定物３０１近傍を走査移動する構成になっており、走査領域における所定の各位置で電界を測定する。
【００７５】
（第３の実施の形態）
次に第３の実施の形態を説明する。
【００７６】
図１４は、本発明に係る電界測定装置の第３の実施の形態の構成を示すブロック図である。第３の実施の形態の構成は、基本的に第１の実施の形態と同じである。そこで、図１に示す第１の実施の形態と同じ構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略し、異なる部分だけを説明する。
【００７７】
第３の実施の形態では、信号比較部として、ベクトルシグナルアナライザ４０１を用い、基準信号入力部１０１からベクトルシグナルアナライザ４０１までの間にスペクトラムアナライザ４０２とダウンコンバータ４０３とを設け、電界センサ１０３からベクトルシグナルアナライザ４０１までの間にスペクトラムアナライザ４０４とダウンコンバータ４０５とを設ける。
【００７８】
スペクトラムアナライザ４０２，４０４は、基準信号入力部１０１から出力された基準信号と、電界センサ１０３から出力された測定信号とをそれぞれ取り込み、測定対象の所定周波数成分のみをＩＦ信号（一般的に２１．４ＭＨｚを使用）に変換してダウンコンバータ４０３，４０５にそれぞれ出力する。ダウンコンバータ４０３，４０４では、これらのＩＦ信号をさらに１０ＭＨｚ以下の信号にそれぞれ周波数変換し、ベクトルシグナルアナライザ４０１に出力する。ベクトルシグナルアナライザ４０１では、１０ＭＨｚ以下に周波数変換された基準信号と測定信号とを振幅及び位相において比較を行う。
【００７９】
なお、ベクトルシグナルアナライザ４０１は１０ＭＨｚの基準信号源を内蔵し、スペクトラムアナライザ４０２，４０４及びダウンコンバータ４０３，４０５にそれぞれ内蔵された局部発振器が、このベクトルシグナルアナライザ４０１の基準信号源から送られたＲｅｆ信号に基づき同期するように構成され、これによって周波数確度をあげている。
【００８０】
演算処理部１０６は、第１の実施の形態と同様に、ベクトルシグナルアナライザ４０１の比較結果に基づいて、位相情報を持った電界強度を算出する。走査部１０４による走査によって電界強度分布が得られ、さらに基準信号の位相が変化することによって上記電界強度分布が変化し、これが表示部１０７において動画表示される。
【００８１】
なお、走査部１０４による走査は、複数のセンサから成る電界センサの各センサの出力を順に選択走査して、各センサからの測定信号をスペクトルアナライザ４０４へ出力させる構成でもよく、また、１つのセンサから成る電界センサを被測定物１０２上で移動して複数の位置で測定を行い、得られた各測定信号をスペクトルアナライザ４０４へ出力させる構成でもよい。また、表示部１０７が、複数の表示方式のうちの指示された表示方式で表示を行うようにしてもよい。
【００８２】
走査部１０４、ベクトルシグナルアナライザ４０１、演算処理部１０６、表示部１０７は制御部１０８により制御される。
【００８３】
（第４の実施の形態）
次に第４の実施の形態を説明する。
【００８４】
図１５は、本発明に係る電界測定装置の第４の実施の形態の構成を示すブロック図である。第４の実施の形態の構成は、基本的に第１の実施の形態と同じである。そこで、図１に示す第１の実施の形態と同じ構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略し、異なる部分だけを説明する。
【００８５】
第４の実施の形態では、信号比較部としてベクトルネットワークアナライザ５０１を用いる。ベクトルネットワークアナライザ５０１では、基準信号入力部１０１から出力された基準信号がＲチャンネルに入力され、一方、電界センサ１０３から出力された測定信号がＡチャンネルに入力され、基準信号と測定信号とが振幅及び位相において比較される。
【００８６】
なお、走査部１０４、ベクトルネットワークアナライザ５０１、演算処理部１０６、表示部１０７は制御部１０８により制御されている。
【００８７】
（第５の実施の形態）
次に第５の実施の形態を説明する。
【００８８】
図１６は、本発明に係る電界測定装置の第５の実施の形態の構成を示すブロック図である。第５の実施の形態の構成は、基本的に第１の実施の形態と同じである。そこで、図１に示す第１の実施の形態と同じ構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略し、異なる部分だけを説明する。
【００８９】
第５の実施の形態では、被測定物１０２の電気回路に任意の周波数のクロック信号を出力する信号発生部６０１を新たに設ける。信号発生部６０１は、制御部１０８の制御に従い任意の周波数のクロック信号を出力する。
【００９０】
信号比較部１０５は１０ＭＨｚの基準信号源を内蔵し、信号発生部６０１は、この基準信号源と同期してクロック信号を発生し、これによってクロック信号の周波数確度をあげている。
【００９１】
信号発生部６０１、走査部１０４、信号比較部１０５、演算処理部１０６、表示部１０７は制御部１０８により制御されている。
【００９２】
（第６の実施の形態）
次に第６の実施の形態を説明する。
【００９３】
図１７は、本発明に係る電界測定装置の第６の実施の形態の構成を示すブロック図である。第６の実施の形態の構成は、基本的に第４の実施の形態と同じである。そこで、図１５に示す第４の実施の形態と同じ構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略し、異なる部分だけを説明する。
【００９４】
第６の実施の形態では、被測定物１０２の電気回路にクロック信号を出力するパルスジェネレータ７０１を新たに設ける。パルスジェネレータ７０１は、制御部１０８の制御に従い、任意の周波数のクロック信号を出力する。なお、ベクトルネットワークアナライザ５０１は１０ＭＨｚの基準信号源を内蔵する。
【００９５】
パルスジェネレータ７０１内部の局部発振器は、ベクトルネットワークアナライザ５０１の基準信号源から送られたＲｅｆ信号に同期してクロック信号を発生し、これによってクロック信号の周波数確度をあげている。
【００９６】
パルスジェネレータ７０１、ベクトルネットワークアナライザ５０１、走査部１０４、演算処理部１０６、表示部１０７は制御部１０８により制御されている。
【００９７】
（第７の実施の形態）
次に第７の実施の形態を説明する。
【００９８】
図１８は、本発明に係る電界測定装置の第７の実施の形態の構成を示すブロック図である。第７の実施の形態の構成は、基本的に第２の実施の形態と同じである。そこで、図１０に示す第２の実施の形態と同じ構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略し、異なる部分だけを説明する。
【００９９】
第７の実施の形態では、被測定物１０２の電気回路にクロック信号を出力するパルスジェネレータ８０１を新たに設ける。パルスジェネレータ８０１は、制御部１０８の制御に従い、任意の周波数のクロック信号を出力する。なお、ベクトルシグナルアナライザ２０１は１０ＭＨｚの基準信号源を内蔵する。
【０１００】
パルスジェネレータ８０１内部の局部発振器は、ベクトルシグナルアナライザ２０１の基準信号源から送られるＲｅｆ信号に同期してクロック信号を発生し、また、ダウンコンバータ２０３及びダウンコンバータ２０５内部の共通の局部発振器２０６も、ベクトルシグナルアナライザ２０１の基準信号源からのＲｅｆ信号に同期し、周波数確度をあげている。
【０１０１】
パルスジェネレータ８０１、ベクトルシグナルアナライザ２０１、走査部１０４、演算処理部１０６、表示部１０７は制御部１０８により制御されている。
【０１０２】
（第８の実施の形態）
次に第８の実施の形態を説明する。
【０１０３】
図１９は、本発明に係る電界測定装置の第８の実施の形態の構成を示すブロック図である。第８の実施の形態の構成は、基本的に第３の実施の形態と同じである。そこで、図１４に示す第３の実施の形態と同じ構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略し、異なる部分だけを説明する。
【０１０４】
第８の実施の形態では、被測定物１０２の電気回路にクロック信号を出力するパルスジェネレータ９０１を新たに設ける。パルスジェネレータ９０１は、制御部１０８の制御に従い、任意の周波数のクロック信号を出力する。なお、ベクトルシグナルアナライザ４０１は１０ＭＨｚの基準信号源を内蔵する。
【０１０５】
パルスジェネレータ９０１内部の局部発振器は、ベクトルシグナルアナライザ４０１の基準信号源から送られたＲｅｆ信号に同期してクロック信号を発生し、また、スペクトラムアナライザ４０２，４０４及びダウンコンバータ４０３，４０５内部の各局部発振器も、ベクトルシグナルアナライザ４０１の基準信号源から送られたＲｅｆ信号に同期し、周波数確度をあげている。
【０１０６】
パルスジェネレータ９０１、ベクトルシグナルアナライザ４０１、走査部１０４、演算処理部１０６、表示部１０７は制御部１０８により制御されている。
【０１０７】
（第９の実施の形態）
次に第９の実施の形態を説明する。
【０１０８】
図２０は、本発明に係る電界測定装置の第９の実施の形態の構成を示すブロック図である。第９の実施の形態の構成は、基本的に第５の実施の形態と同じである。そこで、図１６に示す第５の実施の形態と同じ構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略し、異なる部分だけを説明する。
【０１０９】
第９の実施の形態では、第５の実施の形態における基準信号入力部１０１が取り除かれている。その代わり、第５の実施の形態における信号比較部１０５に相当する信号比較部１００１は、１０ＭＨｚの基準信号源を内蔵し、この基準信号源に同期して測定周波数の基準信号を内部で発生し、電界センサ１０３から出力された測定信号とこの測定周波数の基準信号とを、振幅及び位相において比較する。
【０１１０】
信号発生部６０１は、第５の実施の形態と同様に、信号比較部１００１の基準信号源と同期して任意の周波数のクロック信号を発生するとともに、制御部１０８からの制御に従い、基準信号の位相を変化させる。こうして作成されたクロック信号は、被測定物１０２の電気回路に印加される。
【０１１１】
信号発生部６０１、走査部１０４、信号比較部１００１、演算処理部１０６、表示部１０７は制御部１０８により制御されている。
【０１１２】
（第１０の実施の形態）
次に第１０の実施の形態を説明する。
【０１１３】
図２１は、本発明に係る電界測定装置の第１０の実施の形態の構成を示すブロック図である。第１０の実施の形態の構成は、基本的に第９の実施の形態と同じである。そこで、図２０に示す第９の実施の形態と同じ構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略し、異なる部分だけを説明する。
【０１１４】
第１０の実施の形態では、第９の実施の形態における信号比較部１００１に代わってベクトルシグナルアナライザ１１０１を設けるとともに、信号発生部６０１に代わってパルスジェネレータ１１０２を設ける。
【０１１５】
第１０の実施の形態でも、第９の実施の形態と同様に、ベクトルシグナルアナライザ１１０１が、１０ＭＨｚの基準信号源を内蔵し、この基準信号源に同期して測定周波数の基準信号を内部で発生し、電界センサ１０３から出力された測定信号とこの測定周波数の基準信号とを、振幅及び位相において比較する。パルスジェネレータ１１０２は、ベクトルシグナルアナライザ１１０１の基準信号源と同期して任意の周波数のクロック信号を発生するとともに、制御部１０８からの制御に従い、基準信号の位相を変化させる。こうして作成されたクロック信号は、被測定物１０２の電気回路に印加される。
【０１１６】
パルスジェネレータ１１０２、走査部１０４、ベクトルシグナルアナライザ１１０１、演算処理部１０６、表示部１０７は制御部１０８により制御されている。
【０１１７】
（他の実施の形態）
前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても、本発明が達成されることは言うまでもない。
【０１１８】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が、前述の各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体が本発明を構成することになる。
【０１１９】
プログラムコードを供給するための記憶媒体として、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【０１２０】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。
【０１２１】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。
【０１２２】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１記載の発明によれば、被測定物の任意の位置における測定信号を基準信号として検出する基準信号検出手段と、前記被測定物から発生する電界を測定する電界測定手段と、表示装置とを備え、前記電界測定手段に対して、前記被測定物近傍の複数の位置で電界を測定させ、前記電界測定手段によって測定された各電界と、前記基準信号検出手段によって検出された基準信号とに基づき、前記被測定物における電界強度分布を算出し、前記信号の位相変化に伴う電界強度分布位相変化を算出し、該算出された電界強度分布位相変化を前記表示装置に動画表示させる。
【０１２４】
ここで、基準信号の位相が変化することにより、表示装置に表示される画像が変化し、これによって、この画像を見たユーザは、不要電磁波の発生源、伝達経路、放射源を切り分けて特定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電界測定装置の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】電界強度分布位相変化の算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】電界強度分布位相変化の算出処理によって得られた位相情報を持った電界強度分布のデータイメージを示す図である。
【図４】被測定物の第１の例を示す図である。
【図５】被測定物の第２の例を示す図である。
【図６】図４に示す被測定物を、第１の実施の形態における電界測定装置により測定を行った結果得られた電界強度分布を位相毎に示す図である。
【図７】図４に示す被測定物を、第１の実施の形態における電界測定装置により測定を行った結果得られた電界強度分布を位相毎に示す図である。
【図８】図５に示す被測定物を、第１の実施の形態における電界測定装置により測定を行った結果得られた電界強度分布を位相毎に示す図である。
【図９】図５に示す被測定物を、第１の実施の形態における電界測定装置により測定を行った結果得られた電界強度分布を位相毎に示す図である。
【図１０】本発明に係る電界測定装置の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図１１】基準信号入力部の第１の構成例を示す図である。
【図１２】基準信号入力部の第２の構成例を示す図である。
【図１３】基準信号入力部の第３の構成例を示す図である。
【図１４】本発明に係る電界測定装置の第３の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明に係る電界測定装置の第４の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明に係る電界測定装置の第５の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明に係る電界測定装置の第６の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明に係る電界測定装置の第７の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明に係る電界測定装置の第８の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２０】本発明に係る電界測定装置の第９の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２１】本発明に係る電界測定装置の第１０の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２２】回路基板を電子機器に組み込み、筐体やケーブルを接続した状態の被測定物を、従来の近傍界強度分布測定装置によって測定して得られた電流分布測定結果の一例を示すイメージ図である。
【符号の説明】
１０１基準信号入力部（基準信号検出手段）
１０２被測定物
１０３電界センサ（電界測定手段）
１０４走査部（走査手段）
１０５信号比較部（算出手段、信号比較手段）
１０６演算処理部（算出手段、演算手段）
１０７表示部（表示手段）
１０８制御部
２０１ベクトルシグナルアナライザ
２０２バンドパスフィルタ
２０３ダウンコンバータ
２０４バンドパスフィルタ
２０５ダウンコンバータ
２０６局部発信器
２０７ミキサ
２０８ミキサ
３０１被測定物
３０２ＩＣ
３０３回路基板
３０４シャーシ
３０５ケーブル
３０６電界センサ
３０７磁界ループプローブ
３０８ＩＣ
３０９回路基板
３１０ＩＣピン
３１１導電接触端子
３１２信号線
４０１ベクトルシグナルアナライザ
４０２スペクトラムアナライザ
４０３ダウンコンバータ
４０４スペクトラムアナライザ
４０５ダウンコンバータ
５０１ベクトルネットワークアナライザ
６０１信号発生部
７０１パルスジェネレータ
８０１パルスジェネレータ
９０１パルスジェネレータ
１００１信号比較部
１１０１ベクトルシグナルアナライザ
１１０２パルスジェネレータ

Claims

被測定物の任意の位置における測定信号を基準信号として検出する基準信号検出手段と、
前記被測定物から発生する電界を測定する電界測定手段と、
前記電界測定手段に対して、前記被測定物近傍の複数の位置で電界を測定させる走査手段と、
前記電界測定手段によって測定された各電界と、前記基準信号検出手段によって検出された基準信号とに基づき、前記被測定物における電界強度分布を算出し、前記信号の位相変化に伴う電界強度分布位相変化を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された電界強度分布位相変化を動画表示する表示手段とを有することを特徴とする電界測定装置。
前記電界測定手段は、前記被測定物近傍の複数の位置にそれぞれ配置された複数の電界センサから構成され、
前記走査手段は、前記複数の電界センサのうち１つを順次指定し、該指定した電界センサが測定した電界を前記算出手段に出力させることを特徴とする請求項１記載の電界測定装置。
前記電界測定手段は、前記被測定物近傍を移動自在な単一の電界センサから構成され、
前記走査手段は、前記単一の電界センサを前記被測定物近傍で移動させ、前記被測定物近傍の複数の位置で電界の測定を行わせ、該測定された各電界を前記算出手段に出力させることを特徴とする請求項１記載の電界測定装置。
前記算出手段は、
前記電界測定手段によって測定された各電界と、前記基準信号検出手段によって検出された基準信号とを、振幅及び位相において比較する信号比較手段と、
前記信号比較手段による比較の結果に基づき、前記被測定物における電界強度分布位相変化を算出する演算手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の電界測定装置。
前記信号比較手段は、
ベクトルシグナルアナライザと、
前記基準信号検出手段と前記ベクトルシグナルアナライザとの間に配置された第１のバンドパスフィルタ及び第１のダウンコンバータと、
前記電界測定手段と前記ベクトルシグナルアナライザとの間に配置された第２のバンドパスフィルタ及び第２のダウンコンバータとを含むことを特徴とする請求項４記載の電界測定装置。
前記信号比較手段は、
ベクトルシグナルアナライザと、
前記基準信号検出手段と前記ベクトルシグナルアナライザとの間に配置された第１のスペクトラムアナライザ及び第１のダウンコンバータと、
前記電界測定手段と前記ベクトルシグナルアナライザとの間に配置された第２のスペクトラムアナライザ及び第２のダウンコンバータとを含むことを特徴とする請求項４記載の電界測定装置。
前記信号比較手段は基準信号源を備え、
前記基準信号源に同期したクロック信号を前記被測定物に入力するクロック信号入力手段を更に有することを特徴とする請求項４記載の電界測定装置。
前記クロック信号入力手段はパルスジェネレータからなり、
前記信号比較手段は、ベクトルシグナルアナライザと、前記基準信号検出手段と前記ベクトルシグナルアナライザとの間に配置された第１のバンドパスフィルタ及び第１のダウンコンバータと、前記電界測定手段と前記ベクトルシグナルアナライザとの間に配置された第２のバンドパスフィルタ及び第２のダウンコンバータとを含むことを特徴とする請求項７記載の電界測定装置。
前記クロック信号入力手段はパルスジェネレータからなり、
前記信号比較手段は、ベクトルシグナルアナライザと、前記基準信号検出手段と前記ベクトルシグナルアナライザとの間に配置された第１のスペクトラムアナライザ及び第１のダウンコンバータと、前記電界測定手段と前記ベクトルシグナルアナライザとの間に配置された第２のスペクトラムアナライザ及び第２のダウンコンバータとを含むことを特徴とする請求項７記載の電界測定装置。
前記基準信号検出手段は、前記被測定物の所定の位置における電界を測定する電界センサからなることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の電界測定装置。
前記基準信号検出手段は、前記被測定物の所定の位置における磁界を測定する磁界ループプローブからなることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の電界測定装置。