JPH08248080A

JPH08248080A - 電磁雑音測定用磁界プローブ、電磁雑音測定用電界プローブ、及び電磁雑音測定装置

Info

Publication number: JPH08248080A
Application number: JP7708995A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Sugama; 秀晃菅間
Original assignee: KANAGAWA PREF GOV; Kanagawa Prefecture
Current assignee: KANAGAWA PREF GOV; Kanagawa Prefecture
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 1996-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】小型軽量で外来ノイズの影響を受けない電磁
雑音測定用磁界プローブと電磁雑音測定用電界プローブ
とを提供する。【構成】表面と中間層と裏面とを有するプリント基板
3、53の、前記表面と前記裏面とにシールド膜6₁、6₂、5
6₁、56₂を設け、前記中間層にコイルパターン9、又は電
界検出パターン59を設け、該コイルパターン9又は該電
界検出パターン59に磁束又は電磁波が到達できるよう
に、前記シールド膜6₁、6₂、56₁、56₂にそれぞれ窓開け
部11₁、11₂、61₁、62₁を設け、電磁雑音測定用磁界プロ
ーブ2と電磁雑音測定用電界プローブ52とを構成した。
プリント基板で構成されているので小型、軽量にでき
て、プローブ走査装置114に取り付けられ、また、シー
ルド性もよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電磁界を測定するプロー
ブと電磁雑音測定装置にかかり、特に、電子回路から放
出される電磁雑音の磁界成分を検出する磁界プローブと
電界成分を検出する電界プローブと、その磁界プローブ
と電界プローブとを使用して電磁雑音の分布を測定する
電磁雑音測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電磁雑音発生源が発生する電磁
界には、静電磁界、誘導電磁界、及び放射電磁界(平面
波)の３つの成分があるが、放射電磁界は距離に比例し
て小さくなるのに対し、静電磁界と誘導電磁界とは、発
生源からの距離の２乗、３乗に比例して小さくなる。従
って、電磁雑音発生源から離れたところでは、静電磁界
と誘導電磁界とは急速に減衰し、その強度は無視して差
し支えなくなるので、電磁雑音発生源から略１／６波長
以上離れたところでは、放射電磁界だけが問題となって
くる。

【０００３】このような放射電磁界だけを問題とすれば
足りる場合は、自動車プラグから放出される電磁雑音が
テレビに与える影響の強さ等、電子機器や電子装置が電
磁的周囲環境に影響を与え、誤動作を引き起こす度合い
を調べるときであり、そのような電磁環境適合性(ＥＭ
Ｃ： Electromagnetic Compatibility)を調査する際に
は、３ｍから１０ｍの距離をもってループアンテナ(磁
界成分測定)やダイポールアンテナ(電界成分測定)を置
き、磁界成分Ｈと電界成分Ｅとのいずれか一方の値を測
定し、次式、Ｅ＝１２０・π・Ｈから他方の値を算出し、電磁雑音強度の測定や発生源の
特定が行われていた。

【０００４】しかし、電子回路基板から放射される電磁
雑音の発生源を特定するためには、その電子回路基板中
のどの回路部分が発生源かを見つける必要があり、その
ためには１／６波長よりももっと近づいて測定を行うこ
とが必要となってくる。

【０００５】そこで従来技術では、図１２に示すような
ハンディタイプのプローブ２０２が使用されており、該
プローブ２０２を手で持って走査し、プリント基板２０
３内の電磁雑音発生源２０４が放射するノイズ２０５の
うち、電界と磁界とを別個に測定し、それらの測定結果
を分析して該電磁雑音発生源２０４の位置を特定するこ
とが行われていた。

【０００６】しかしながらこのような従来技術のプロー
ブ２０２は、その形状が大きいために発生源を性格に特
定することは困難である。また、プローブ走査装置に取
り付けて発生源の探索を行うのには大きすぎ、またその
形状も適さない。かかる場合、同軸ケーブルの先端を手
作業で加工し、プローブ走査装置に取り付ければ、とり
あえず簡易的な測定を行うのには間に合うが、特性のそ
ろったプローブを作ることができず、また、プローブを
シールドすることが困難であり、不安定な特性であった
り、外来ノイズの影響を受けたりする等、測定データー
に再現性がなかった。特に、電磁雑音発生源を特定する
ためには、電界と磁界の空間中の３軸方向の強度分布を
測定し、両者の測定値を位置と対応させて分析すること
が必要となるが、そのような従来技術の測定結果を分析
することは困難であり、その解決が望まれていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術のもつ不都合を解決するもので、その目的は、特性が
そろい、外来ノイズの影響を受けない電磁雑音測定用磁
界プローブと電磁雑音測定用電界プローブを提供し、ま
た、そのプローブを使用して電磁雑音の測定を行い、分
析しやすい測定結果を出力する電磁雑音測定装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、電磁雑音測定用磁界プローブ
であって、表面と中間層と裏面とを有するプリント基板
の、前記表面と前記裏面とに外来電磁雑音を遮蔽するシ
ールド膜が設けられ、前記中間層にコイルパターンが設
けられ、該コイルパターン内を磁束が通るように前記シ
ールド膜に窓開け部が設けられたことを特徴とし、

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の電
磁雑音測定用磁界プローブから成る３つの電磁雑音測定
用磁界プローブであって、プローブ走査装置の有するプ
ローブ保持部に取り付けたときに、該電磁雑音測定用磁
界プローブのプリント基板が、空間のＸ軸、Ｙ軸、又は
Ｚ軸の一つとそれぞれ直交するようにされたことを特徴
とし、

【００１０】請求項３記載の発明は、表面と中間層と裏
面とを有するプリント基板の、前記表面と前記裏面とに
外来電磁雑音を遮蔽するシールド膜が設けられ、前記中
間層に電界検出パターンが設けられ、該電界検出パター
ンに電磁波が到達するように前記シールド膜に窓開け部
が設けられたことを特徴とし、

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項３記載の電
磁雑音測定用電界プローブから成る３つの電磁雑音測定
用電界プローブであって、プローブ走査装置の有するプ
ローブ保持部に取り付けたときに、該電磁雑音測定用電
界プローブのプリント基板が、空間のＸ軸、Ｙ軸、又は
Ｚ軸の一つとそれぞれ直交するようにされたことを特徴
とし、

【００１２】請求項５記載の発明は、請求項１記載の電
磁雑音測定用磁界プローブと、請求項３記載の電磁雑音
測定用電界プローブとで構成されるプローブセットであ
って、該プローブセットを構成する電磁雑音測定用磁界
プローブと電磁雑音測定用電界プローブのうち、一方を
プローブ走査装置の有するプローブ保持部に取り付けた
ときと、他方のプローブを取り付けたときとで、各プロ
ーブのプリント基板が同一平面内に位置し、前記コイル
パターンの測定中心と前記電界検出パターンの測定中心
とが一致するように構成されたことを特徴とし、

【００１３】請求項６記載の発明は、前記電磁雑音測定
用磁界プローブと前記電磁雑音測定用電界プローブとを
交換可能に保持するプローブ保持部が空間の３軸方向の
うちの少なくとも２軸方向に移動可能に構成されたプロ
ーブ走査装置と、該プローブ走査装置を制御する演算装
置とを備えた電磁雑音測定装置であって、前記演算装置
は、請求項５記載のプローブセットを構成する電磁雑音
測定用磁界プローブ又は電磁雑音測定用電界プローブを
前記プローブ保持部に取り付けて電界又は磁界を測定し
たときに、測定した値を測定した位置と対応させて出力
するように構成されたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】プリント基板の表面と裏面に、外来電磁雑音を
遮蔽するシールド膜を設け、中間層にコイルパターンを
設け、該コイルパターン内を磁束が通るように前記シー
ルド膜に窓開け部を設けておけば、外来ノイズを拾わず
に済み、前記コイルパターンと垂直方向の磁界を精度よ
く検出することができるので、小型で精度が良く、また
特性のそろった電磁雑音検出量磁界プローブを得ること
ができる。

【００１５】なお、そのプリント基板中の、前記コイル
パターン内の磁束が通る部分に孔を設け、該孔にコアを
設けておくと、低周波における感度を向上させられる。

【００１６】また、プリント基板の表面と裏面にシール
ド膜を設け、中間層に電界検出パターンを設け、該電界
検出パターン内を電磁波が通るように前記シールド膜に
窓開け部を設けておけば、外来ノイズを拾わずに済み、
該電界検出パターンと垂直方向の磁界を精度よく検出す
ることができ、小型で精度が良く、特性のそろった電磁
雑音検出量電界プローブを得ることができる。なお、そ
の電界検出パターンをモノポールアンテナにしておくと
感度を落とさずに全体を小型にできる。

【００１７】このような電磁雑音測定用磁界プローブと
電磁雑音測定用電界プローブのうち、プローブ走査装置
の有するプローブ保持部に取り付けたときに、プリント
基板が同一平面内に位置するように構成された電磁雑音
測定用磁界プローブと電磁雑音測定用電界プローブとを
プローブセットとして、磁界と電界とを測定すると、空
間の同じ軸方向の磁界強度分布と電界強度分布とが得ら
れるので、測定結果が分析しやすくなる。その際、前記
コイルパターンと電界検出パターンとの測定中心が一致
していると、測定結果を重ね合わせて見やすくなる。

【００１８】更に、前記電磁雑音検出用磁界プローブ、
又は前記電磁雑音検出用電界プローブをプローブ走査装
置の有するプローブ保持部に取り付けたときに、各プロ
ーブのプリント基板が、それぞれ空間のＸ軸、Ｙ軸、又
はＺ軸の一つと直交するようにされた３種類の電磁雑音
測定用磁界プローブ、または、同様に空間のＸ軸、Ｙ
軸、又はＺ軸の一つと直交するようにされた３種類の電
磁雑音測定用電界プローブを用いて磁界又は電界の測定
を行うと、空間の３軸方向の立体的な磁界強度分布、又
は電界強度分布の結果が得られるので、強度分布を正確
に把握することができる。

【００１９】特に、電磁雑音検出用磁界プローブ、又は
前記電磁雑音検出用電界プローブを保持し、空間内、又
は平面内を走査するプローブ走査装置と、測定結果を測
定位置と対応させて出力する電磁雑音測定装置を使用す
れば、簡単な測定作業で正確な測定結果が得られ、ま
た、測定結果が分析しやすいので電磁雑音発生源の特定
も容易である。

【００２０】その際、電磁雑音測定用磁界プローブと電
磁雑音測定用電界プローブとでプローブセットを構成
し、一方のプローブをプローブ走査装置の有するプロー
ブ保持部に取り付けたときと、他方のプローブを取り付
けたときとで、前記コイルパターンの測定中心と前記電
界検出パターンの測定中心とが一致するようにしておく
と走査範囲を決める測定作業の初期設定の際に都合がよ
い。

【００２１】

【実施例】本発明の実施例を図面を用いて説明する。図
１(ａ)と図２(ａ)〜(ｄ)を参照し、２は本発明の一実施
例の電磁雑音測定用磁界プローブであり、幅が２０ｍ
ｍ、長さが５０ｍｍで、先端部が２０ｍｍだけやや張り
出した長方形のガラスエポキシ材料から成るプリント基
板３を有している。該プリント基板３は、同じ形に成形
された厚み１ｍｍの２枚の両面プリント基板４、５が張
り合わされて構成されており、該プリント基板３を構成
する前記両面プリント基板５上の張り出していない部分
には、プリント基板用同軸コネクタ(ＢＮＣコネクタ)８
が固定されている。

【００２２】前記両面プリント基板４の２面のうち、前
記プリント基板３の裏面となる方には、銅薄膜から成る
シールド膜６₁が成膜され、前記プリント基板３の中間
層になる方には銅薄膜は設けられていない。

【００２３】また、前記両面プリント基板５の２面のう
ち、前記両面プリント基板４と張り合わされたときに前
記コイルパターン９と接する面の、前記張り出している
部分には、銅薄膜をパターンニングして形成した１辺が
略１０ｍｍの正方形のコイルパターン９が設けられてお
り、その反対の、前記プリント基板３の表面となる面に
は、銅薄膜から成るシールド膜６₂が成膜され、前記シ
ールド膜６₁、６₂で、前記コイルパターン９が外来電磁
雑音から遮蔽されるように構成されている。

【００２４】前記コイルパターン９の裏面中央部分の前
記シールド膜６₂は、正方形に除去されて窓開け部１１₂
が設けられており、前記シールド膜６₁にも、前記窓開
け部１１₂に対応し、前記両面プリント基板４、５が張
り合わされたときに、前記プリント基板４を挟んで前記
コイルパターン９の裏面となる中央部分が正方形に除去
されて窓開け部１１₁が設けられている。

【００２５】また、前記窓開け部１１₁、１１₂の中央部
分には、前記両面プリント基板４、５を張り合わされた
ときに貫通するように、それぞれ孔１４₁、１４₂が設け
られており、該孔１４₁、１４₂の径よりもわずかに小さ
い径のフェライトから成るコア１２が挿通され、樹脂に
よって固定されており、該電磁雑音測定用磁界プローブ
２の、低周波での感度が向上するようにされている。

【００２６】前記プリント基板４、５には、前記シール
ド膜６₁、６₂とそれぞれ電気的に接続された両面スルー
ホール１５₁〜１５₄、１６₁〜１６₄が設けられており、
前記コイルパターン９が設けられている面の、前記両面
スルーホール１６₁〜１６₄の中心位置には銅薄膜から成
るコンタクトパターン２１が設けられており、該コンタ
クトパターン２１には前記コイルパターン９の一端が、
ジャンパ線２０を介して接続され、他端は前記両面スル
ーホール１６₂に接続されている。

【００２７】前記コンタクトパターン２１の中央には、
前記コンタクトパターン２１と前記シールド膜６₂との
電気的絶縁を保って、スルーホール１７が設けられてお
り、該スルーホール１７には、前記プリント基板用同軸
コネクタ８の信号ラインと接続されたリード線１９が挿
通され、前記コンタクトパターン２１と半田付けによっ
て接続、固定されている。また、前記各両面スルーホー
ル１５₁〜１５₄、１６₁〜１６₄には前記プリント基板用
同軸コネクタ８のシールドラインと接続されたリード線
１８₁〜１８₄が挿通され、半田付けにより接続、固定さ
れているので、前記コイルパターン９の他端と共に、前
記シールド膜６₁、６₂は前記同軸ケーブルのシールドラ
インに電気的に接続されて接地電位に置かれており、前
記コイルパターン９に外来電磁雑音が侵入しないように
されている。

【００２８】次に、図１(ｂ)と図３(ａ)〜(ｄ)を参照
し、５２は本発明の一実施例の電磁雑音測定用電界プロ
ーブであり、前記電磁雑音測定用磁界プローブ２と同じ
厚み、形状の、先端部がやや張り出した長方形のガラス
エポキシ材料から成るプリント基板５３を有している。
該プリント基板５３は、同じ形に成形された２枚の両面
プリント基板５４、５５が張り合わされて構成されてお
り、該両面プリント基板５５上の張り出していない部分
にはプリント基板用同軸コネクタ５８が固定されてい
る。

【００２９】前記両面プリント基板５４の２面のうち、
前記プリント基板５３の裏面となる方には、銅薄膜から
成るシールド膜５６₁が成膜されているが、前記プリン
ト基板５３の中間層になる方には、銅薄膜は設けられて
いない。

【００３０】また、前記両面プリント基板５５の２面の
うち、前記両面プリント基板５４と張り合わされたとき
に、中間層となる面には、銅薄膜のパターンニングによ
り形成された電界検出パターン５９が設けられており、
その反対の、前記プリント基板５３の表面となる面に
は、銅薄膜から成るシールド膜５６₂が成膜されてい
る。

【００３１】前記両面プリント基板５５の前記シールド
膜５６₂のうち、前記電界検出パターン５９の裏面に位
置する部分の銅薄膜は正方形に除去されて、窓開け部６
３₂が設けられており、前記プリント基板５４の前記シ
ールド膜５６₂には、前記プリント基板５４と張り合わ
されたときに、該プリント基板５４を挟んで前記電界検
出パターン５９と対向する位置の銅薄膜が、前記窓開け
部６３₂と対応するように、正方形に除去されて窓開け
部６３₁が設けられており、前記窓開け部６３₁、６３₂
で、電磁雑音発生源から放出される電磁波が前記電界検
出パターン５９に到達できるように構成されている。

【００３２】前記両面プリント基板５４、５５には、前
記銅薄膜５６₁、５６₂とそれぞれ電気的に接続された両
面スルーホール６５₁〜６５₄、６６₁〜６６₄が設けられ
ており、前記電界検出パターン５９がある面の、前記両
面スルーホール６６₁〜６６₄の中心位置に銅薄膜から成
るコンタクトパターン７１が設けられており、該コンタ
クトパターン７１には前記電界検出パターン５９が接続
されている。

【００３３】前記コンタクトパターン７１の中心には、
該コンタクトパターン７１と前記シールド膜５６₂との
電気的な絶縁を保って、スルーホール６７が設けられて
おり、該スルーホール６７には、前記プリント基板用同
軸コネクタ５８の信号ラインと接続されたリード線６９
が挿通され、前記コンタクトパターン７１と半田付けに
より接続、固定されている。また、前記各両面スルーホ
ール６５₁〜６５₄、６６₁〜６６₄には前記プリント基板
用同軸コネクタ５８のシールドラインと接続されたリー
ド線６８₁〜６８₄が挿通され、半田付けにより接続、固
定されており、前記シールド膜５６₁、５６₂は、前記リ
ード線６８₁〜６８₄を介して前記プリント基板用同軸コ
ネクタ５８のシールドラインに電気的に接続され、接地
電位に置かれており、前記信号線に外来ノイズが侵入し
ないようにされている。なお、前記窓開け部６３₁内の
前記両面プリント基板５５を除去し、孔を設けてもよ
い。

【００３４】次に、前記電磁雑音測定用磁界プローブ２
と前記電磁雑音測定用電界プローブ５２の特性を測定す
るために、図４に示すような、減衰量一定の抵抗減衰器
である固定アッテネータから成るプローブ保持部１８１
を用意し、雑音を拾わないようにフェライトリングコア
１８２を挿通した同軸ケーブル１８３により、該プロー
ブ保持部１８１を図示しないスペクトラムアナライザー
に接続した。

【００３５】該プローブ保持部１８１に前記電磁雑音測
定用磁界プローブ２の前記プリント基板用同軸コネクタ
８、または前記電磁雑音測定用電界プローブ５２の前記
プリント基板用同軸コネクタ５８のいずれか一方を接続
して前記コイルパターン９と前記シールド膜６₁、６₂、
または前記電界検出パターン５９と前記シールド膜５６
₁、５６₂を前記スペクトラムアナライザーに接続した。

【００３６】この測定における電磁雑音発生源として、
図８に示すような、１．６ｍｍ厚のガラスエポキシ基板
１４６表面に銅薄膜で構成したマイクロスプリットライ
ン１４９(長さＬは１００ｍ、ライン幅Ｗは２．７ｍｍ)
の一端を、コネクタ１４５を介して前記スペクトラムア
ナライザーに内蔵されたトラッキングジェネレーターに
接続し、他端を５０Ωの終端抵抗１４７に接続し、基準
ノイズ発生源１４８とした。

【００３７】特性の測定には、前記コイルパターン９の
測定中心２２と前記コンタクトパターン２１との間の距
離と、前記電界検出パターン５９の測定中心７２と前記
コンタクトパターン７１との距離とが等しくなるように
構成され、該プローブ保持部１８１で保持させたとき
に、前記測定中心２２と前記測定中心７２とが一致する
ようにされたものであって、前記プローブ保持部１８１
を固定し、前記プリント基板用同軸コネクタ８、５８を
前記プローブ保持部１８１に接続したときに、前記プリ
ント基板３と前記プリント基板５３とが同一平面に位置
するようにされたものを用い、前記基準ノイズ発生源１
４８を、前記プリント基板３、または前記プリント基板
５３と２０ｍｍの距離で平行に配置し、前記トラッキン
グジェネレータの出力の周波数をスイープさせながら電
磁雑音を発生させて前記スペクトラムアナライザーで測
定を行った。

【００３８】前記電磁雑音測定用電磁プローブ２の測定
結果を、電磁雑音の周波数ｆを横軸にとり、磁界強度Ｈ
を縦軸にとって、図１１(ａ)のグラフＵ₁に示す。１０
０ＭＨｚ付近から、感度がほぼ一定になっていることが
分かる。

【００３９】また、前記電磁雑音測定用電界プローブ５
２の測定結果を、電磁雑音の周波数ｆを横軸にとり、電
界強度Ｅを縦軸にとって、図１１(ｂ)のグラフＵ₂に示
す。なだらかな右肩上がりであるが、２００ＭＨｚ付近
から、感度はほぼ一定になっている。

【００４０】次に、図５を参照し、１１０は本発明の一
実施例の電磁雑音測定装置であり、スペクトラムアナラ
イザー１１１と演算装置１１２とＸ−Ｙプロッタから成
るプローブ走査装置１１４とを有している。該演算装置
１１２は演算装置本体１３２とディスプレイ１３１とキ
ーボード１３３とを有しており、カラープリンタ１１３
に接続されている。

【００４１】前記スペクトラムアナライザー１１１と前
記演算装置１１２とは信号線１７４で接続され、前記ス
ペクトラムアナライザー１１１と前記プローブ走査装置
１１４とは、前記プローブ走査装置１１４の近傍に配置
された信号増幅器１１７を介して同軸ケーブル１７
１₁、１７１₂で接続され、前記演算装置１１２は信号線
１７３によってＤ／Ａコンバーター１１５に接続されて
いる。

【００４２】前記プローブ走査装置１１４はＸ軸方向に
移動可能なアーム１６１を有しており、該アーム１６１
にはＹ軸方向に移動できるようにステージ１２２が取り
付けられている。

【００４３】前記Ｄ／Ａコンバーター１１５は、前記演
算装置１１２の出力するディジタル信号をアナログ信号
に変換して、前記信号線１７２₁、１７２₂から前記プロ
ーブ走査装置１１４に入力するものであり、該プローブ
走査装置１１４は、前記２本の信号線１７２₁、１７２₂
から入力された信号に基いて、前記アーム１６１と前記
ステージ１２２とを移動させ、一定の平面内を走査でき
るように構成されている。

【００４４】このプローブ走査装置１１４を横から見た
ところを図６(ｂ)に示す。この図６(ｂ)を参照し、前記
ステージ１２２上には、前記プローブ保持部１８１と同
様の固定アッテネータから成るプローブ保持部１２３が
固定されており、該プローブ保持部１２３上には該プロ
ーブ保持部１２３が移動するＸ−Ｙ平面と平行な保持板
１２８を有する保持台１３７が配置されている。

【００４５】前記プローブ保持部は前記同軸ケーブル１
７１₁に接続されており、前記保持板１２８は高さ調節
可能に構成されており、該保持板１２８上に測定対象で
ある回路基板１３６を置き、該保持板１２８の高さ調節
をすると、前記回路基板１３６をＺ軸方向に移動できる
ように構成されている。

【００４６】前記回路基板１３６の発生する電磁雑音の
発生源を特定するために、図６(ａ)に示す、３つの電磁
雑音測定用電界プローブ５２ｘ、５２ｙ、５２ｚを用意
した。この３つの電磁雑音測定用電界プローブ５２ｘ、
５２ｙ、５２ｚは、図１(ｂ)と同様の構造のプリント基
板５３ｘ、５３ｙ、５３ｚをそれぞれ有しており、各プ
リント基板５３ｘ、５３ｙ、５３ｚには、前記ステージ
１２２を静止させて前記プローブ保持部１２３に各電磁
雑音測定用電界プローブ５２ｘ、５２ｙ、５２ｚを取り
付けたときに、前記各プリント基板５３ｘ、５３ｙ、５
３ｚが、Ｘ軸、Ｙ軸、又はＺ軸の一つとそれぞれ直交す
るように、プリント基板用同軸コネクタ５８ｘ、５８
ｙ、５８ｚが固定されており、各軸方向の電界を測定で
きるように構成されている。

【００４７】また、電磁雑音の磁界測定に関しても同様
に、図６(ａ)に示すような、プリント基板用同軸コネク
タ８ｘ、８ｙ、８ｚを前記プローブ保持部１２３に取り
付けたときに、前記Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸とそれぞれ直
交するプリント基板３ｘ、３ｙ、３ｚを有する電磁雑音
測定用磁界プローブ２ｘ、２ｙ、２ｚを用意し、各軸方
向の磁界を測定できるようにした。

【００４８】これらの電磁雑音測定用の磁界プローブと
電界プローブのうち、電磁雑音測定用磁界プローブ２ｘ
と電磁雑音測定用電界プローブ５２ｘとは、前記ステー
ジ１２２を静止させ、プリント基板用同軸コネクタ８
ｘ、又は５８ｘを前記プローブ保持部１２３に取り付け
たときに、前記プリント基板３ｘと前記プリント基板５
３ｘは同一のＹ−Ｚ平面に位置するように構成されてお
り、また、該電磁雑音測定用磁界プローブ２ｘと該電磁
雑音測定用電界プローブ５２ｘとの測定中心は一致する
ように構成されている。また、同様に、前記プリント基
板３ｙと前記プリント基板５３ｙ、前記プリント基板３
ｚと前記プリント基板５３ｚとは、前記ステージ１２２
を静止させ、前記プローブ保持部１２３に取り付けたと
きに、それぞれ同一のＸ−Ｚ平面、ＸーＹ平面に位置
し、また、前記電磁雑音測定用磁界プローブ２ｙと前記
電磁雑音測定用電界プローブ５２ｙ、前記電磁雑音測定
用磁界プローブ２ｚと前記電磁雑音測定用電界プローブ
５２ｚの測定中心は一致するように構成されている。

【００４９】前記各電磁雑音測定用磁界プローブ２ｘ、
２ｙ、２ｚ、又は電磁雑音測定用電界プローブ５２ｘ、
５２ｙ、５２ｚを一つづつ前記プローブ保持部１２３に
保持させて前記スペクトラムアナライザー１１１に接続
して、Ｘ軸方向については前記アーム１６１を動かし、
Ｙ軸方向は前記ステージ１２２を動かし、また、Ｚ軸方
向は前記保持板１２８の高さを調整して、各プローブの
測定中心が、前記回路基板１３６と近接し、且つ平行な
一つのＸ−Ｙ平面内を移動できるように初期設定を行っ
た後、前記演算装置１１２によって、前記プローブ走査
装置１１４を制御して、所定の原点から出発して一定範
囲内を走査し、前記回路基板１３６が発生した電磁雑音
を測定し、前記カラープリンタ１１３にて、そのＸ−Ｙ
平面内でのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向における強度分布を測
定位置に対応させて出力した。

【００５０】その測定結果はカラー出力であるが、見や
すいように白黒出力に変換して、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向
の磁界強度分布を、それぞれ図９(ａ)、(ｂ)、(ｃ)のグ
ラフで示す。また、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の電界強度分
布の測定結果を、それぞれ図１０(ａ)、(ｂ)、(ｃ)のグ
ラフで示す。このようにして得られた空間内の磁界強度
分布と電界強度分布とを分析すれば、容易に電磁雑音の
発生源が特定できる。

【００５１】なお、上記実施例の電磁雑音測定用磁界プ
ローブは、設計の容易性やコイル密度を向上させるため
に正方形の前記コイルパターン９にしたが、それに限定
されるものではなく、プリント基板の中間層に形成で
き、磁束を検出できるものであれば、円形やその他の形
状であっても差し支えない。また、上記実施例の電磁雑
音測定用磁界プローブにはコアを設けたが、図７(ａ)に
示すような、コアが設けられておらず、プリント基板の
中間層に設けられたコイルパターン１０９と、図示しな
い表面と裏面とに設けられたシールド膜とで構成される
電磁雑音測定用磁界プローブ１０２も本発明に含まれ
る。

【００５２】更に、前記コイルパターン９は平面的なも
のにしたが、それに限定されるものではなく、３枚以上
の両面プリント基板を貼合わせて設けられたプリント基
板内に複数の中間層にコイルパターンを配置してそれら
を接続し、立体的なコイルパターンとしたものであって
もよい。

【００５３】前記電界検出パターン５９は、測定感度を
向上させるために測定中心７２を中心として銅薄膜から
成る細線パターン７３を複数本設けた放射状のパターン
形状にしたが、そのようなパターン形状に限定されるも
のではない。

【００５４】また、上記実施例の電磁雑音測定用電界プ
ローブ５２はモノポールアンテナであるが、図７(ｂ)に
示すように、一方が図示しないシールド膜に接続され、
他方が同軸ケーブルの信号ラインに接続されるダイポー
ルアンテナパターン１５９を有する電磁雑音測定用電界
プローブ１５２も本発明に含まれる。前記プローブ走査
装置１１４に取り付けるためには、前記コイルパターン
１０９の幅Ｓ₁と、前記ダイポールアンテナパターン１
５９の幅Ｓ₂は１０ｍｍ程度にしておくとよい。

【００５５】また、上記実施例は２枚の両面プリント基
板を貼合わせたが、それに限定されるものではなく、多
層プリント基板の表面と裏面にシールド膜を設け、中間
層にコイルパターン、又は電界検出パターンを設けても
よい。多層プリント基板を使用する場合には、複数の中
間層にコイルパターンや電界検出パターンを設けること
ができるので、感度向上の面からは望ましい。なお、上
記実施例はガラスエポキシのプリント基板を使用した
が、それに限定されることはなく、紙エポキシ基板等を
使用することも可能であるが、高周波特性がよく、曲が
りずらい材質であることが望ましい。

【００５６】

【発明の効果】本発明の電磁雑音測定用磁界プローブ、
又は本発明の電磁雑音測定用電界プローブは小型軽量に
でき、そのためプローブ走査装置に取り付けられるの
で、測定が容易である。

【００５７】また、磁界と電界とを測定するようにすれ
ば、被測定対象物である回路が発生させる電磁雑音の強
度をその回路近傍において測定でき、その発生源の特定
も容易である。

【００５８】特に、本発明のプローブセットを用いれば
測定値が見やすく、また、３種類のプローブセットを使
用すれば、電界強度分布と磁界強度分布とを立体的に測
定することができ、測定結果が分析しやすく、また、電
磁雑音源の発生源の特定がしやすい。

【００５９】また、本発明の電磁雑音測定装置を使用す
れば、その電磁雑音の強度分布を測定する作業は大変容
易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(ａ)：本発明の電磁雑音測定用磁界プローブの
一実施例の斜視図 (ｂ)：本発明の電磁雑音測定用電界プローブの一実施例
の斜視図

【図２】(ａ)〜(ｃ)：図１(ａ)に示した電磁雑音測定用
磁界プローブの分解図 (ｄ)：図１(ａ)に示した電磁雑音測定用磁界プローブの
側面図

【図３】(ａ)〜(ｃ)：図１(ｂ)に示した電磁雑音測定用
電界プローブの分解図 (ｄ)：図１(ｂ)に示した電磁雑音測定用電界プローブの
側面図

【図４】本発明の電磁雑音測定用磁界プローブ、又は電
磁雑音測定用電界プローブの特性を測定する際の測定系
との接続状態を説明するための図

【図５】本発明の電磁雑音測定装置の一実施例のブロッ
ク図

【図６】その電磁雑音測定装置が有するプローブ走査装
置の側面図

【図７】(ａ)：本発明の電磁雑音測定用磁界プローブの
他の実施例を説明するための図 (ｂ)：本発明の電磁雑音測定用電界プローブの他の実施
例を説明するための図

【図８】基準ノイズ発生源を説明するための図

【図９】(ａ)〜(ｃ)：Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方向の磁界
強度分布を測定した結果の一例

【図１０】(ａ)〜(ｃ)：Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方向の電
界強度分布を測定した結果の一例

【図１１】(ａ)：本発明の電磁雑音測定用磁界プローブ
の一実施例の特性を示すグラフ (ｂ)：本発明の電磁雑音測定用電界プローブの一実施例
の特性を示すグラフ

【図１２】従来技術を説明するための図

【符号の説明】

２、２ｘ、２ｙ、２ｚ、１０２……電磁雑音測定用磁界
プローブ５２、５２ｘ、５２ｙ、５２ｚ、１５２……電磁雑音測
定用電界プローブ３、３ｘ、３ｙ、３ｚ、５３、５３ｘ、５３ｙ、５３ｚ
……プリント基板９、１０９……コイルパターン５９、１５９……電
界検出パターン１１₁、１１₂、６３₁、６３₂……窓開け部１４……
孔１２……コア１２３、１８１……プローブ保持部１１０……電磁
雑音測定装置１１４……プローブ走査装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面と中間層と裏面とを有するプリント基
板の、前記表面と前記裏面とに外来電磁雑音を遮蔽する
シールド膜が設けられ、前記中間層にコイルパターンが
設けられ、該コイルパターン内を磁束が通るように前記
シールド膜に窓開け部が設けられたことを特徴とする電
磁雑音測定用磁界プローブ。
【請求項２】請求項１記載の電磁雑音測定用磁界プロー
ブから成る３つの電磁雑音測定用磁界プローブであっ
て、プローブ走査装置の有するプローブ保持部に取り付けた
ときに、該電磁雑音測定用磁界プローブのプリント基板
が、空間のＸ軸、Ｙ軸、又はＺ軸の一つとそれぞれ直交
するようにされたことを特徴とする３つの電磁雑音測定
用磁界プローブ。
【請求項３】表面と中間層と裏面とを有するプリント基
板の、前記表面と前記裏面とに外来電磁雑音を遮蔽する
シールド膜が設けられ、前記中間層に電界検出パターン
が設けられ、該電界検出パターンに電磁波が到達するよ
うに前記シールド膜に窓開け部が設けられたことを特徴
とする電磁雑音測定用電界プローブ。
【請求項４】請求項３記載の電磁雑音測定用電界プロー
ブから成る３つの電磁雑音測定用電界プローブであっ
て、プローブ走査装置の有するプローブ保持部に取り付けた
ときに、該電磁雑音測定用電界プローブのプリント基板
が、空間のＸ軸、Ｙ軸、又はＺ軸の一つとそれぞれ直交
するようにされたことを特徴とする３つの電磁雑音測定
用電界プローブ。
【請求項５】請求項１記載の電磁雑音測定用磁界プロー
ブと、請求項３記載の電磁雑音測定用電界プローブとで
構成されるプローブセットであって、該プローブセットを構成する電磁雑音測定用磁界プロー
ブと電磁雑音測定用電界プローブのうち、一方をプロー
ブ走査装置の有するプローブ保持部に取り付けたとき
と、他方のプローブを取り付けたときとで、プリント基
板が同一平面内に位置し、前記コイルパターンの測定中
心と前記電界検出パターンの測定中心とが一致するよう
に構成されたことを特徴とするプローブセット。
【請求項６】前記電磁雑音測定用磁界プローブと前記電
磁雑音測定用電界プローブとを交換可能に保持するプロ
ーブ保持部が空間の３軸方向のうちの少なくとも２軸方
向に移動可能に構成されたプローブ走査装置と、該プローブ走査装置を制御する演算装置とを備えた電磁
雑音測定装置であって、前記演算装置は、請求項５記載のプローブセットを構成
する電磁雑音測定用磁界プローブ又は電磁雑音測定用電
界プローブを前記プローブ保持部に取り付けて電界又は
磁界を測定したときに、測定した値を測定した位置と対
応させて出力するように構成されたことを特徴とする電
磁雑音測定装置。