JPH1138111A - 磁界測定装置及び磁界検出器分解能測定装置 - Google Patents
磁界測定装置及び磁界検出器分解能測定装置Info
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- JPH1138111A JPH1138111A JP9197125A JP19712597A JPH1138111A JP H1138111 A JPH1138111 A JP H1138111A JP 9197125 A JP9197125 A JP 9197125A JP 19712597 A JP19712597 A JP 19712597A JP H1138111 A JPH1138111 A JP H1138111A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高密度配線において、隣接配線の影響を抑え
て一本のみの配線の電流による磁界を高分解能で測定す
る装置、及び方法を提供する。 【解決手段】 本発明の磁界測定装置は、複数の平行配
線の一本の配線の電流による磁界を検出する磁界検出器
２４と磁界測定器２５を有する磁界測定装置において、
平行配線の配線ピッチ及び使用する磁界検出器２４の分
解能特性を入力する入力装置３２と、配線ピッチと磁界
検出器２４の分解能特性から、磁界検出器２４の配線か
らの高さ位置を算出する演算装置３３と、演算装置３３
より得られた位置に磁界検出器２４を走査する走査装置
２３とを有し、配線電流Ｉに対してグランドを対称面と
した鏡像電流−Ｉの二つの電流による磁界が打ち消しあ
う位置が隣接配線の位置に一致するように磁界検出器２
４の高さを調整することで、隣接配線の磁界の影響を抑
えることを特徴とする。
て一本のみの配線の電流による磁界を高分解能で測定す
る装置、及び方法を提供する。 【解決手段】 本発明の磁界測定装置は、複数の平行配
線の一本の配線の電流による磁界を検出する磁界検出器
２４と磁界測定器２５を有する磁界測定装置において、
平行配線の配線ピッチ及び使用する磁界検出器２４の分
解能特性を入力する入力装置３２と、配線ピッチと磁界
検出器２４の分解能特性から、磁界検出器２４の配線か
らの高さ位置を算出する演算装置３３と、演算装置３３
より得られた位置に磁界検出器２４を走査する走査装置
２３とを有し、配線電流Ｉに対してグランドを対称面と
した鏡像電流−Ｉの二つの電流による磁界が打ち消しあ
う位置が隣接配線の位置に一致するように磁界検出器２
４の高さを調整することで、隣接配線の磁界の影響を抑
えることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の配線のうち
一本の配線の電流による磁界測定において、隣接配線の
磁界の影響を抑えて測定することを特徴とする磁界測定
装置、及び磁界検出器の分解能を測定するための磁界検
出器分解能測定装置に関する。
一本の配線の電流による磁界測定において、隣接配線の
磁界の影響を抑えて測定することを特徴とする磁界測定
装置、及び磁界検出器の分解能を測定するための磁界検
出器分解能測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、プリント基板等の配線電流を測定
するための磁界検出器として、文献「メシ゛ャーメント オフ゛ ニア
フィールス゛ オフ゛ アンテナス゛ アント゛ スキャッタース゛(Measurement of Fie
lds ofAntennas and Scatters)」(IEEE TRANSACTIONS O
N ANTENNAS AND PROPAGATION,VOL. AP-21, NO. 4, JULY
1973 pp446-461)等に示されるセミリジッド同軸線路を
加工したシールデッドループ磁界検出器を配線直下に固
定し、測定された磁界よりアンペールの法則を用いて電
流を求めることが一般的である。ただし、磁界検出器で
得られるものは磁界に応じた電圧であり、用いる磁界検
出器の出力電圧と磁界の間の変換係数をあらかじめ求め
ておく必要があり、文献「プリント基板近傍磁界の時間
軸波形計測」電気学会論文誌Ａ（基礎・材料・共通部門
誌）(VOL. 117・A, NO. 5, May 1997 pp523-530)に示さ
れている。また、この磁界検出器は、図１１のように同
軸線路１０１をループ形状にし、同軸線路の終端１０２
は短絡、または無反射終端されている。また被測定配線
に最も接近する最下部は、中心導体１０３のみを残して
空隙１０４を設け、その空隙１０４の終端側部分１０５
で中心導体と外導体を短絡した構造である。そして、ル
ープ面１０６を貫く磁束に応じた出力が得られる。ここ
で、複数の平行配線のうち一本の配線の磁界を測定する
場合には、分解能を高めるために磁界検出器のループ面
１０６を小さくして、測定したい配線に接近させる必要
がある。従来の処理フローを図１２に示す。走査装置に
より固定された磁界検出器を被測定配線の直上に配置
し、可能な限り該配線に接近させて近傍磁界の測定を行
っていた。
するための磁界検出器として、文献「メシ゛ャーメント オフ゛ ニア
フィールス゛ オフ゛ アンテナス゛ アント゛ スキャッタース゛(Measurement of Fie
lds ofAntennas and Scatters)」(IEEE TRANSACTIONS O
N ANTENNAS AND PROPAGATION,VOL. AP-21, NO. 4, JULY
1973 pp446-461)等に示されるセミリジッド同軸線路を
加工したシールデッドループ磁界検出器を配線直下に固
定し、測定された磁界よりアンペールの法則を用いて電
流を求めることが一般的である。ただし、磁界検出器で
得られるものは磁界に応じた電圧であり、用いる磁界検
出器の出力電圧と磁界の間の変換係数をあらかじめ求め
ておく必要があり、文献「プリント基板近傍磁界の時間
軸波形計測」電気学会論文誌Ａ（基礎・材料・共通部門
誌）(VOL. 117・A, NO. 5, May 1997 pp523-530)に示さ
れている。また、この磁界検出器は、図１１のように同
軸線路１０１をループ形状にし、同軸線路の終端１０２
は短絡、または無反射終端されている。また被測定配線
に最も接近する最下部は、中心導体１０３のみを残して
空隙１０４を設け、その空隙１０４の終端側部分１０５
で中心導体と外導体を短絡した構造である。そして、ル
ープ面１０６を貫く磁束に応じた出力が得られる。ここ
で、複数の平行配線のうち一本の配線の磁界を測定する
場合には、分解能を高めるために磁界検出器のループ面
１０６を小さくして、測定したい配線に接近させる必要
がある。従来の処理フローを図１２に示す。走査装置に
より固定された磁界検出器を被測定配線の直上に配置
し、可能な限り該配線に接近させて近傍磁界の測定を行
っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】被測定配線を構成する
基板上において、被測定配線以外の配線が存在しない場
合、または他の配線が充分離れている場合には特別の配
慮なく被測定配線のみの磁界を測定できるが、被測定配
線のごく近傍に隣接配線が存在する場合には、被測定配
線及び隣接配線による磁界が合成されて検出される。従
って、被測定配線のみの磁界を測定するための条件は、
磁界検出器をできる限り小型化し、被測定配線にできる
限り接近させる必要がある。ところが、配線電流による
磁界はある拡がりを持った分布となっているため、磁界
検出器について前記条件を満たすだけでは隣接配線の影
響を抑えるのは限界がある。
基板上において、被測定配線以外の配線が存在しない場
合、または他の配線が充分離れている場合には特別の配
慮なく被測定配線のみの磁界を測定できるが、被測定配
線のごく近傍に隣接配線が存在する場合には、被測定配
線及び隣接配線による磁界が合成されて検出される。従
って、被測定配線のみの磁界を測定するための条件は、
磁界検出器をできる限り小型化し、被測定配線にできる
限り接近させる必要がある。ところが、配線電流による
磁界はある拡がりを持った分布となっているため、磁界
検出器について前記条件を満たすだけでは隣接配線の影
響を抑えるのは限界がある。
【０００４】本発明の目的は、高密度配線において、隣
接配線の影響を抑えて一本のみの配線の電流による磁界
を高分解能で測定する磁界測定装置及び磁界検出器分解
能測定装置を提供することである。
接配線の影響を抑えて一本のみの配線の電流による磁界
を高分解能で測定する磁界測定装置及び磁界検出器分解
能測定装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の磁界測定装置
は、複数の平行配線の一本の配線の電流による磁界を検
出する磁界検出器と磁界測定器を有する磁界測定装置に
おいて、平行配線の配線ピッチ及び使用する磁界検出器
の分解能特性を入力する入力装置と、配線ピッチと磁界
検出器の分解能特性から、磁界検出器の配線からの高さ
位置を算出する演算装置と、演算装置より得られた位置
に磁界検出器を走査する走査装置と、を有することを特
徴とする。
は、複数の平行配線の一本の配線の電流による磁界を検
出する磁界検出器と磁界測定器を有する磁界測定装置に
おいて、平行配線の配線ピッチ及び使用する磁界検出器
の分解能特性を入力する入力装置と、配線ピッチと磁界
検出器の分解能特性から、磁界検出器の配線からの高さ
位置を算出する演算装置と、演算装置より得られた位置
に磁界検出器を走査する走査装置と、を有することを特
徴とする。
【０００６】更に、本発明の磁界検出器分解能測定装置
は、配線の電流による磁界を検出する磁界検出器と磁界
測定器を有する磁界検出器分解能測定装置において、配
線に対して直角方向で配線面に平行な磁界強度分布を作
成する磁界強度分布作成装置と、磁界強度分布の最小と
なる前記磁界検出器の位置を出力する磁界強度最小点検
出装置と、配線面からの高さを変えて求めた特性を磁界
検出器の高さに対する分解能特性とする分解能特性作成
装置と、配線面を２軸とし、磁界検出器の高さを他の１
軸とする３次元走査装置と、磁界検出器の位置を検出す
る位置検出装置と、を有することを特徴とする。
は、配線の電流による磁界を検出する磁界検出器と磁界
測定器を有する磁界検出器分解能測定装置において、配
線に対して直角方向で配線面に平行な磁界強度分布を作
成する磁界強度分布作成装置と、磁界強度分布の最小と
なる前記磁界検出器の位置を出力する磁界強度最小点検
出装置と、配線面からの高さを変えて求めた特性を磁界
検出器の高さに対する分解能特性とする分解能特性作成
装置と、配線面を２軸とし、磁界検出器の高さを他の１
軸とする３次元走査装置と、磁界検出器の位置を検出す
る位置検出装置と、を有することを特徴とする。
【０００７】また、本発明の磁界測定装置は、複数の平
行配線の一本の配線の電流による磁界を検出する磁界検
出器と磁界測定器を有する磁界測定装置において、平行
配線の配線ピッチ及び使用する磁界検出器の分解能特性
を入力する入力装置と、配線ピッチと磁界検出器の分解
能特性から、磁界検出器の配線からの高さ位置を算出す
る演算装置と、演算装置より得られた位置に磁界検出器
を走査し、かつ、配線面を２軸とし、磁界検出器の高さ
を他の１軸とする３次元を走査する走査装置と、配線に
対して直角方向で配線面に平行な磁界強度分布を作成す
る磁界強度分布作成装置と、磁界強度分布の最小となる
前記磁界検出器の位置を出力する磁界強度最小点検出装
置と、配線面からの高さを変えて求めた特性を磁界検出
器の高さに対する分解能特性とし、入力装置に出力する
分解能特性作成装置と、磁界検出器の位置を検出する位
置検出装置と、を有することを特徴とする。
行配線の一本の配線の電流による磁界を検出する磁界検
出器と磁界測定器を有する磁界測定装置において、平行
配線の配線ピッチ及び使用する磁界検出器の分解能特性
を入力する入力装置と、配線ピッチと磁界検出器の分解
能特性から、磁界検出器の配線からの高さ位置を算出す
る演算装置と、演算装置より得られた位置に磁界検出器
を走査し、かつ、配線面を２軸とし、磁界検出器の高さ
を他の１軸とする３次元を走査する走査装置と、配線に
対して直角方向で配線面に平行な磁界強度分布を作成す
る磁界強度分布作成装置と、磁界強度分布の最小となる
前記磁界検出器の位置を出力する磁界強度最小点検出装
置と、配線面からの高さを変えて求めた特性を磁界検出
器の高さに対する分解能特性とし、入力装置に出力する
分解能特性作成装置と、磁界検出器の位置を検出する位
置検出装置と、を有することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の基本となる考えと
発明の実施の形態について、図面を参照して、詳細に説
明する。
発明の実施の形態について、図面を参照して、詳細に説
明する。
【０００９】プリント基板等の表面の配線は、主にマイ
クロストリップ線路であるが、マイクロストリップ線路
を流れる電流による磁界を理論的に求める方法を図１３
のモデルにより示す。図１３は断面図であるが、配線１
１０を流れる電流Ｉに対してグランド１１１を対称面と
した仮想の配線１１２を流れる鏡像電流−Ｉを仮定す
る。配線１１０の上方に配置された磁界検出器２４のル
ープ面１０６の中心にある観測点１１３における検出磁
界は、前記２つの電流による磁界の和で表されることは
公知である。図中に示されるように、配線１１０から観
測点１１３までの距離をＲ1 、角度をθ1 とし、鏡像電
流が流れる仮想の配線１１２から観測点１１３までの距
離をＲ2 、角度をθ2 とすると、観測点１１３での磁界
強度Ｈの水平方向成分（ｘ成分）であるＨx は、 Ｈx ＝Ｉｃｏｓθ1 ／２πＲ1 −Ｉｃｏｓθ2 ／２πＲ2 （１） により求められる。ただし、配線が充分長く、グランド
面積が充分大きいとする。
クロストリップ線路であるが、マイクロストリップ線路
を流れる電流による磁界を理論的に求める方法を図１３
のモデルにより示す。図１３は断面図であるが、配線１
１０を流れる電流Ｉに対してグランド１１１を対称面と
した仮想の配線１１２を流れる鏡像電流−Ｉを仮定す
る。配線１１０の上方に配置された磁界検出器２４のル
ープ面１０６の中心にある観測点１１３における検出磁
界は、前記２つの電流による磁界の和で表されることは
公知である。図中に示されるように、配線１１０から観
測点１１３までの距離をＲ1 、角度をθ1 とし、鏡像電
流が流れる仮想の配線１１２から観測点１１３までの距
離をＲ2 、角度をθ2 とすると、観測点１１３での磁界
強度Ｈの水平方向成分（ｘ成分）であるＨx は、 Ｈx ＝Ｉｃｏｓθ1 ／２πＲ1 −Ｉｃｏｓθ2 ／２πＲ2 （１） により求められる。ただし、配線が充分長く、グランド
面積が充分大きいとする。
【００１０】ここで、配線１１０からの高さをパラメー
タとして観測点１１３を配線１１０の横方向に走査して
磁界強度分布を求めた計算結果を図１４に示す。ただ
し、配線１１０の直上をｘ＝０とし、また磁界強度を最
大値で規格化している。この分布より、観測点１１３が
配線１１０から高くなるほど分布の拡がりが大きくなる
ことが分かる。また、いずれの分布も前記二つの電流に
よる磁界が打ち消し合う位置が存在し、その位置は、次
式の条件を満たす位置である。
タとして観測点１１３を配線１１０の横方向に走査して
磁界強度分布を求めた計算結果を図１４に示す。ただ
し、配線１１０の直上をｘ＝０とし、また磁界強度を最
大値で規格化している。この分布より、観測点１１３が
配線１１０から高くなるほど分布の拡がりが大きくなる
ことが分かる。また、いずれの分布も前記二つの電流に
よる磁界が打ち消し合う位置が存在し、その位置は、次
式の条件を満たす位置である。
【００１１】 ｃｏｓθ1 ／Ｒ1 ＝ｃｏｓθ2 ／Ｒ2 （２） 従って、この（２）式の条件を満たす時にＨx ＝０とな
るが、この関係を利用して、この位置に隣接配線がある
場合には、その隣接配線による磁界の影響を抑制できる
と考えられる。つまり、配線基板上において測定したい
配線の直上に磁界検出器を配置し、図１４の磁界強度が
最小となる位置が隣接配線の位置に対応するように磁界
検出器の高さを調整することによって、隣接配線による
磁界の影響を抑えられる。この磁界強度が最小となる配
線にたいする直角方向の座標を、ここでは分解能と定義
する。隣接配線の影響を抑える前記の条件は、磁界検出
器のループ面１０６の大きさや形によって異なってお
り、使用する磁界検出器ごとに図１４の磁界強度分布を
求めておく必要がある。
るが、この関係を利用して、この位置に隣接配線がある
場合には、その隣接配線による磁界の影響を抑制できる
と考えられる。つまり、配線基板上において測定したい
配線の直上に磁界検出器を配置し、図１４の磁界強度が
最小となる位置が隣接配線の位置に対応するように磁界
検出器の高さを調整することによって、隣接配線による
磁界の影響を抑えられる。この磁界強度が最小となる配
線にたいする直角方向の座標を、ここでは分解能と定義
する。隣接配線の影響を抑える前記の条件は、磁界検出
器のループ面１０６の大きさや形によって異なってお
り、使用する磁界検出器ごとに図１４の磁界強度分布を
求めておく必要がある。
【００１２】
（実施例１） 磁界検出器の分解能特性が未知の場合 本発明の構成を図１に示す。複数の平行配線のうち一本
の配線電流による磁界を測定する際に、使用する磁界検
出器の分解能特性が未知の場合には、本発明の磁界検出
器分解能測定装置により、あらかじめ分解能特性を求め
ておく必要がある。磁界検出器分解能測定装置の構成を
図２に示す。単一の配線２１を持つ基板２２の上方に、
３軸方向に走査可能な走査装置２３により固定した磁界
検出器２４を配置し、磁界検出器２４の出力を測定器２
５に接続する。また、走査装置２３より磁界検出器の位
置検出装置２６を介して、測定器２５の出力とともに、
磁界強度分布作成装置２７に接続し、磁界強度分布作成
装置２７の出力を磁界強度最小点検出装置２８を介して
分解能特性作成装置２９に接続する。
の配線電流による磁界を測定する際に、使用する磁界検
出器の分解能特性が未知の場合には、本発明の磁界検出
器分解能測定装置により、あらかじめ分解能特性を求め
ておく必要がある。磁界検出器分解能測定装置の構成を
図２に示す。単一の配線２１を持つ基板２２の上方に、
３軸方向に走査可能な走査装置２３により固定した磁界
検出器２４を配置し、磁界検出器２４の出力を測定器２
５に接続する。また、走査装置２３より磁界検出器の位
置検出装置２６を介して、測定器２５の出力とともに、
磁界強度分布作成装置２７に接続し、磁界強度分布作成
装置２７の出力を磁界強度最小点検出装置２８を介して
分解能特性作成装置２９に接続する。
【００１３】磁界検出器分解能測定装置の測定手順は、
まず磁界検出器２４を走査装置２３により一定の高さに
固定し、配線に対して直角方向に配線面に平行に走査し
たときの磁界強度を測定する。そして磁界検出器の出力
及び位置により配線に対して直角方向の磁界強度分布を
作成し、その時の磁界検出器２４の高さと磁界強度が最
小となる配線からの位置を検出し、その情報より使用す
る磁界検出器２４の分解能特性を作成する。さらに、磁
界検出器２４の高さを変えて同様の処理を行う。
まず磁界検出器２４を走査装置２３により一定の高さに
固定し、配線に対して直角方向に配線面に平行に走査し
たときの磁界強度を測定する。そして磁界検出器の出力
及び位置により配線に対して直角方向の磁界強度分布を
作成し、その時の磁界検出器２４の高さと磁界強度が最
小となる配線からの位置を検出し、その情報より使用す
る磁界検出器２４の分解能特性を作成する。さらに、磁
界検出器２４の高さを変えて同様の処理を行う。
【００１４】例として、従来、配線電流の磁界を測定す
るために、一般的に用いられる図１１のセミリジッド同
軸ケーブルを加工したシールデッドループ磁界検出器を
用いた場合について示す。図４のように、シールデッド
ループ磁界検出器２４の最下部を配線２１から0.05mmの
高さに固定したときの磁界強度分布を図５に示す。この
分布より、磁界強度が最小となる横方向の座標は2.85mm
であることが分かる。磁界検出器２４のループ面１６の
高さを変えて同様に磁界強度分布を求め、磁界検出器の
高さと磁界強度が最小となる配線横方向の位置、つまり
分解能を関連づけた分解能特性を図６に示す。
るために、一般的に用いられる図１１のセミリジッド同
軸ケーブルを加工したシールデッドループ磁界検出器を
用いた場合について示す。図４のように、シールデッド
ループ磁界検出器２４の最下部を配線２１から0.05mmの
高さに固定したときの磁界強度分布を図５に示す。この
分布より、磁界強度が最小となる横方向の座標は2.85mm
であることが分かる。磁界検出器２４のループ面１６の
高さを変えて同様に磁界強度分布を求め、磁界検出器の
高さと磁界強度が最小となる配線横方向の位置、つまり
分解能を関連づけた分解能特性を図６に示す。
【００１５】（実施例２） 実施例１により磁界検出器
の分解能特性が既知の場合 図１において、磁界検出器の分解能特性が実施例１によ
り既知の場合には、複数配線の基板３１上における配線
２１一本の電流による磁界を、本発明の磁界測定装置に
より測定できる。磁界測定装置の構成を図３に示す。複
数配線の基板３１上の測定したい配線２１の上方に、３
軸方向に走査可能な走査装置２３により固定した磁界検
出器２４を配置し、磁界検出器２４の出力を測定器２５
に接続する。また、入力装置３２から演算装置３３を介
して、走査装置２３に接続する。
の分解能特性が既知の場合 図１において、磁界検出器の分解能特性が実施例１によ
り既知の場合には、複数配線の基板３１上における配線
２１一本の電流による磁界を、本発明の磁界測定装置に
より測定できる。磁界測定装置の構成を図３に示す。複
数配線の基板３１上の測定したい配線２１の上方に、３
軸方向に走査可能な走査装置２３により固定した磁界検
出器２４を配置し、磁界検出器２４の出力を測定器２５
に接続する。また、入力装置３２から演算装置３３を介
して、走査装置２３に接続する。
【００１６】磁界測定装置の測定手順は、入力装置３２
に被測定基板の配線ピッチと、図６で示された使用する
磁界検出器２４の分解能特性を入力する。演算装置３３
では、入力された配線ピッチの値と、図５の分解能特性
を参照し、両者の値が一致する磁界検出器２４の高さを
導出する。走査装置２３は、測定したい配線２１の直上
に磁界検出器２４を走査し、また演算装置３３により導
出された磁界検出器２４の高さに磁界検出器２４を走査
する。この最適な測定条件で、測定器２５では隣接配線
３４の影響を最小にして測定したい配線２１の磁界を検
出できる。
に被測定基板の配線ピッチと、図６で示された使用する
磁界検出器２４の分解能特性を入力する。演算装置３３
では、入力された配線ピッチの値と、図５の分解能特性
を参照し、両者の値が一致する磁界検出器２４の高さを
導出する。走査装置２３は、測定したい配線２１の直上
に磁界検出器２４を走査し、また演算装置３３により導
出された磁界検出器２４の高さに磁界検出器２４を走査
する。この最適な測定条件で、測定器２５では隣接配線
３４の影響を最小にして測定したい配線２１の磁界を検
出できる。
【００１７】例として、前記シールデッドループ磁界検
出器を用いて隣接配線３４を持つ配線２１一本の電流に
よる磁界を測定する場合を示す。配線ピッチが4.16mmの
２本の配線を持つ図７の測定モデルを考え、この断面図
の左側の配線２１を被測定配線として800MHz、-1dBmの
正弦波で励振し、右側の配線３４を800MHz、9dBmの正弦
波で励振する。ただし、磁界検出器２４と測定器（ここ
ではパワーメータを使用）２５との間に約２０ｄＢのア
ンプを挿入して測定を行った。この測定モデルにおい
て、左側の配線２１の電流の磁界のみを測定したい揚合
には、従来では、該配線２１の直上に出来るだけ接近し
て磁界検出器２４を配置することが考えられ、磁界検出
器の高さを0.05mmとした時の磁界検出器の出力のスペク
トラムを図８の実線で示す。図中の点線は、同一の高さ
に磁界検出器を配置し、隣接配線３４がない場合の配線
２１一本の磁界検出器の出力である。この図のように、
実線と点線で両者の振幅は約1.7dB異なっており、磁界
検出器をただ接近させただけでは隣接配線３４の影響を
受けてしまい、隣接配線３４の電流による磁界も合成さ
れてしまうことを示している。また、今度は逆に磁界検
出器の高さを2.00mmと高くした場合の磁界検出器の出力
のスペクトラムを図９に示すが、両者の振幅は約5.5dB
異なっており、隣接配線３４からの影響を受けている。
出器を用いて隣接配線３４を持つ配線２１一本の電流に
よる磁界を測定する場合を示す。配線ピッチが4.16mmの
２本の配線を持つ図７の測定モデルを考え、この断面図
の左側の配線２１を被測定配線として800MHz、-1dBmの
正弦波で励振し、右側の配線３４を800MHz、9dBmの正弦
波で励振する。ただし、磁界検出器２４と測定器（ここ
ではパワーメータを使用）２５との間に約２０ｄＢのア
ンプを挿入して測定を行った。この測定モデルにおい
て、左側の配線２１の電流の磁界のみを測定したい揚合
には、従来では、該配線２１の直上に出来るだけ接近し
て磁界検出器２４を配置することが考えられ、磁界検出
器の高さを0.05mmとした時の磁界検出器の出力のスペク
トラムを図８の実線で示す。図中の点線は、同一の高さ
に磁界検出器を配置し、隣接配線３４がない場合の配線
２１一本の磁界検出器の出力である。この図のように、
実線と点線で両者の振幅は約1.7dB異なっており、磁界
検出器をただ接近させただけでは隣接配線３４の影響を
受けてしまい、隣接配線３４の電流による磁界も合成さ
れてしまうことを示している。また、今度は逆に磁界検
出器の高さを2.00mmと高くした場合の磁界検出器の出力
のスペクトラムを図９に示すが、両者の振幅は約5.5dB
異なっており、隣接配線３４からの影響を受けている。
【００１８】そこで、実施例１によりあらかじめ分解能
が分かっている磁界検出器２４を用いる場合には、分解
能特性（図６）と被測定基板の配線ピッチより得られる
最適測定条件となる高さに磁界検出器を配置することで
問題を解決できる。ここで、分解能特性が未知の磁界検
出器を用いる場合には、実施例１に従って分解能特性を
求めた後に、実施例２を行うことになる。図６によれ
ば、使用するシールデッドループ磁界検出器は、高さが
約1.14mmの時に配線ピッチ4.16mmの隣接配線３４の影響
を抑制できることがわかる。そこで、磁界検出器の高さ
を1.14mmとした時の磁界検出器２４の出力のスペクトラ
ムを図１０に示す。点線は、同一の高さに磁界検出器を
配置し、隣接配線３４がない場合の配線２１一本の磁界
検出器の出力である。この図から、両者の振幅の差は約
0.5dB程度であり、前記の磁界検出器を近づけた場合
（高さ0.05mm）や遠ざけた場合（高さ2.00mm）に比較
し、隣接配線３４の影響が抑えられていることが分か
る。
が分かっている磁界検出器２４を用いる場合には、分解
能特性（図６）と被測定基板の配線ピッチより得られる
最適測定条件となる高さに磁界検出器を配置することで
問題を解決できる。ここで、分解能特性が未知の磁界検
出器を用いる場合には、実施例１に従って分解能特性を
求めた後に、実施例２を行うことになる。図６によれ
ば、使用するシールデッドループ磁界検出器は、高さが
約1.14mmの時に配線ピッチ4.16mmの隣接配線３４の影響
を抑制できることがわかる。そこで、磁界検出器の高さ
を1.14mmとした時の磁界検出器２４の出力のスペクトラ
ムを図１０に示す。点線は、同一の高さに磁界検出器を
配置し、隣接配線３４がない場合の配線２１一本の磁界
検出器の出力である。この図から、両者の振幅の差は約
0.5dB程度であり、前記の磁界検出器を近づけた場合
（高さ0.05mm）や遠ざけた場合（高さ2.00mm）に比較
し、隣接配線３４の影響が抑えられていることが分か
る。
【００１９】本発明によれば、配線直角方向に磁界検出
器を走査したときの磁界強度分布において、配線電流と
鏡像電流による磁界の和が打ち消し合い、磁界強度が極
小値をとる位置が存在するため、その位置に隣接配線が
ある場合には、隣接配線からの磁界の影響を抑えること
ができる。また、磁界検出器の高さを変化させると、前
記磁界強度分布の極小値を示す位置も変化することか
ら、配線ピッチに応じて磁界検出器の高さを変化させる
ことで、隣接配線からの磁界の影響を抑えることができ
る。
器を走査したときの磁界強度分布において、配線電流と
鏡像電流による磁界の和が打ち消し合い、磁界強度が極
小値をとる位置が存在するため、その位置に隣接配線が
ある場合には、隣接配線からの磁界の影響を抑えること
ができる。また、磁界検出器の高さを変化させると、前
記磁界強度分布の極小値を示す位置も変化することか
ら、配線ピッチに応じて磁界検出器の高さを変化させる
ことで、隣接配線からの磁界の影響を抑えることができ
る。
【００２０】
【発明の効果】本発明の磁界測定装置及び磁界検出器分
解能測定装置によれば、複数の配線において、隣接配線
の影響を抑えて、一本のみの配線の電流による磁界を高
分解能で測定することができると言う効果がある。
解能測定装置によれば、複数の配線において、隣接配線
の影響を抑えて、一本のみの配線の電流による磁界を高
分解能で測定することができると言う効果がある。
【図１】配線電流による磁界を測定するための本発明に
よる処理フローを示す。
よる処理フローを示す。
【図２】磁界検出器分解能測定装置の構成を示す。
【図３】磁界測定装置の構成を示す。
【図４】磁界強度分布測定の測定モデルを示す。
【図５】配線直角方向に磁界検出器を走査したときの磁
界強度分布測定結果を示す。
界強度分布測定結果を示す。
【図６】磁界検出器の高さに対する分解能の測定結果を
示す。
示す。
【図７】磁界検出器の高さをパラメータとした時の測定
モデルを示す。
モデルを示す。
【図８】磁界検出器の高さを0.05mmとした時の磁界検出
器出力のスペクトラムを示す。
器出力のスペクトラムを示す。
【図９】磁界検出器の高さを2.00mmとした時の磁界検出
器出力のスペクトラムを示す。
器出力のスペクトラムを示す。
【図１０】磁界検出器の高さを1.14mmとした時の磁界検
出器出力のスペクトラムを示す。
出器出力のスペクトラムを示す。
【図１１】従来のセミリジッド同軸線略を加工したシー
ルデッドループ磁界検出器の構造を示す。
ルデッドループ磁界検出器の構造を示す。
【図１２】配線電流による磁界を測定するための従来の
処理フローを示す。
処理フローを示す。
【図１３】配線直角方向の磁界強度分布を計算により求
めるためのモデルを示す。
めるためのモデルを示す。
【図１４】配線直角方向に磁界検出器を走査した時の磁
界強度分布の計算結果を示す。
界強度分布の計算結果を示す。
２１ 配線 ２２ 配線基板 ２３ 走査装置 ２４ 磁界検出器 ２５ 測定器 ２６ 磁界検出器の位置検出装置 ２７ 磁界強度分布作成装置 ２８ 磁界強度最小点検出装置 ２９ 分解能特性作成装置 ３１ 高密度配線基板 ３２ 入力装置 ３３ 演算装置 ３４ 隣接装置 １０１ 同軸線路 １０２ 同軸線路の終端 １０３ 中心導体 １０４ 空隙 １０５ 空隙１４の終端側部分 １０６ 磁界検出器のループ面 １１０ 配線 １１１ 配線のグランド １１２ 鏡像電流が流れる仮想配線 １１３ 磁界検出器のループ面中心
Claims (9)
- 【請求項１】 複数の平行配線の一本の配線の電流によ
る磁界を検出する磁界検出器と磁界測定器を有する磁界
測定装置において、 前記平行配線の配線ピッチ及び使用する前記磁界検出器
の分解能特性を入力する入力装置と、 前記配線ピッチと前記磁界検出器の分解能特性から、前
記磁界検出器の前記配線からの高さ位置を算出する演算
装置と、 前記演算装置より得られた位置に前記磁界検出器を走査
する走査装置と、を有することを特徴とする磁界測定装
置。 - 【請求項２】 前記磁界検出器の分解能特性が、 前記配線に対して直角方向で配線面に平行な磁界強度の
分布における磁界強度の最小となる前記磁界検出器の位
置を前記配線面からの高さに対する分解能とし、前記配
線面からの高さを変えて求めた特性を磁界検出器の高さ
に対する分解能特性とする請求項1記載の磁界測定装
置。 - 【請求項３】 前記磁界検出器を走査する走査装置が、 前記配線と前記配線に対して直角方向を２軸とし、前記
磁界検出器の配線面からの高さを他の１軸とする３次元
を走査する走査装置を有する請求項１記載の磁界測定装
置。 - 【請求項４】 配線の電流による磁界を検出する磁界検
出器と磁界測定器を有する磁界検出器分解能測定装置に
おいて、 前記配線に対して直角方向で配線面に平行な磁界強度分
布を作成する磁界強度分布作成装置と、 前記磁界強度分布の最小となる前記磁界検出器の位置を
出力する磁界強度最小点検出装置と、 前記配線面からの高さを変えて求めた特性を磁界検出器
の高さに対する分解能特性とする分解能特性作成装置
と、 前記配線面を２軸とし、磁界検出器の高さを他の１軸と
する３次元走査装置と、 前記磁界検出器の位置を検出する位置検出装置と、を有
することを特徴とする磁界検出器分解能測定装置。 - 【請求項５】 前記磁界強度分布作成装置が、 磁界検出器の出力と、前記走査装置により走査された前
記磁界検出器の位置情報を検出する位置検出装置の出力
をリンクする磁界強度分布作成装置を有する請求項４記
載の磁界検出器分解能測定装置。 - 【請求項６】 前記磁界強度最小点検出装置が、 前記磁界強度分布作成装置から、磁界強度が最小となる
前記磁界検出器の位置を検出する磁界強度最小点検出装
置を有する請求項４記載の磁界検出器分解能測定装置。 - 【請求項７】 前記分解能特性作成装置が、 前記磁界強度最小点検出装置から、磁界検出器の高さと
分解能の関係を示した分解能特性を作成する分解能特性
作成装置を有する請求項４記載の磁界検出器分解能測定
装置。 - 【請求項８】 前記分解能特性作成装置が、 前記磁界強度最小点検出装置から、磁界検出器の高さと
分解能の関係を示した分解能特性を作成し、出力する分
解能特性作成装置を有する請求項４記載の磁界検出器分
解能測定装置。 - 【請求項９】 複数の平行配線の一本の配線の電流によ
る磁界を検出する磁界検出器と磁界測定器を有する磁界
測定装置において、 前記平行配線の配線ピッチ及び使用する前記磁界検出器
の分解能特性を入力する入力装置と、 前記配線ピッチと前記磁界検出器の分解能特性から、前
記磁界検出器の前記配線からの高さ位置を算出する演算
装置と、 前記演算装置より得られた位置に前記磁界検出器を走査
し、かつ、前記配線面を２軸とし、磁界検出器の高さを
他の１軸とする３次元を走査する走査装置と、 前記配線に対して直角方向で配線面に平行な磁界強度分
布を作成する磁界強度分布作成装置と、 前記磁界強度分布の最小となる前記磁界検出器の位置を
出力する磁界強度最小点検出装置と、 前記配線面からの高さを変えて求めた特性を磁界検出器
の高さに対する分解能特性とし、前記入力装置に出力す
る分解能特性作成装置と、 前記磁界検出器の位置を検出する位置検出装置と、 を有することを特徴とする磁界測定装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9197125A JP3068038B2 (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | 磁界測定装置及び磁界検出器分解能測定装置 |
| US09/118,085 US6144196A (en) | 1997-07-23 | 1998-07-17 | Magnetic field measuring apparatus and apparatus for measuring spatial resolution of magnetic field detector |
| DE19832805A DE19832805C2 (de) | 1997-07-23 | 1998-07-21 | Magnetfeldmeßgerät und Gerät zum Messen der räumlichen Auflösung eines Magnetfelddetektors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9197125A JP3068038B2 (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | 磁界測定装置及び磁界検出器分解能測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1138111A true JPH1138111A (ja) | 1999-02-12 |
| JP3068038B2 JP3068038B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=16369165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9197125A Expired - Fee Related JP3068038B2 (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | 磁界測定装置及び磁界検出器分解能測定装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6144196A (ja) |
| JP (1) | JP3068038B2 (ja) |
| DE (1) | DE19832805C2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7250781B2 (en) | 2002-12-19 | 2007-07-31 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Circuit board inspection device |
| JP2010151688A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Fujitsu Ten Ltd | ノイズ計測装置およびノイズ計測方法 |
| CN104090249A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-10-08 | 中国科学院等离子体物理研究所 | 一种磁场测量结构及测量方法 |
| CN104777346A (zh) * | 2015-04-03 | 2015-07-15 | 吉林大学 | 宽频带差值电流比例误差测量装置和方法及自校验方法 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10003638A1 (de) * | 2000-01-28 | 2001-08-09 | Vacuumschmelze Gmbh | Kompensationsstromsensor |
| DE10105429B4 (de) * | 2001-02-07 | 2005-08-18 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Ermitteln von Stromdichten für das Überprüfen der Einhaltung von Personenschutz-Basisgrenzwerten |
| WO2003044541A1 (en) * | 2001-11-19 | 2003-05-30 | Chk Wireless Technologies Australia Pty Ltd | Method and apparatus for determining a current in a conductor |
| DE102007024910B4 (de) * | 2007-05-29 | 2009-04-09 | Siemens Ag | Anordnung zur Magnetfeld-Vermessung |
| US8212549B2 (en) * | 2009-02-18 | 2012-07-03 | Hd Electric Company | Ammeter with improved current sensing |
| JP5187598B2 (ja) * | 2010-10-18 | 2013-04-24 | 株式会社デンソー | 電流検出回路 |
| CN105203855B (zh) * | 2015-10-20 | 2018-03-16 | 河北工业大学 | 光电式电场近场扫描仪 |
| CN108145975B (zh) * | 2018-02-05 | 2019-08-30 | 吉林大学 | 一种三维运动物体的磁场正演系统和方法 |
| US20200256930A1 (en) * | 2019-02-11 | 2020-08-13 | Spincoil Systems, Inc. | Current-sensing method of gmi magnetic field measurement |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3829765A (en) * | 1971-03-05 | 1974-08-13 | L Siler | Electronic apparatus for detection and identification of energized and/or nonenergized electrical conductors |
| US4324255A (en) * | 1980-03-07 | 1982-04-13 | Barach John P | Method and apparatus for measuring magnetic fields and electrical currents in biological and other systems |
| DE4211548A1 (de) * | 1992-04-06 | 1993-10-07 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zum zweidimensional ortsauflösenden Testen von Stromverteilungen in einem Detektionsobjekt und zugehörige Anwendung bei Printplatten |
| US5648720A (en) * | 1993-03-25 | 1997-07-15 | International Business Machines Corporation | Apparatus and method for producing a magnetic image of a conductive pattern using eddy currents |
-
1997
- 1997-07-23 JP JP9197125A patent/JP3068038B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-07-17 US US09/118,085 patent/US6144196A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-07-21 DE DE19832805A patent/DE19832805C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7250781B2 (en) | 2002-12-19 | 2007-07-31 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Circuit board inspection device |
| JP2010151688A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Fujitsu Ten Ltd | ノイズ計測装置およびノイズ計測方法 |
| CN104090249A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-10-08 | 中国科学院等离子体物理研究所 | 一种磁场测量结构及测量方法 |
| CN104777346A (zh) * | 2015-04-03 | 2015-07-15 | 吉林大学 | 宽频带差值电流比例误差测量装置和方法及自校验方法 |
| CN104777346B (zh) * | 2015-04-03 | 2017-08-04 | 吉林大学 | 宽频带差值电流比例误差测量装置和方法及自校验方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3068038B2 (ja) | 2000-07-24 |
| US6144196A (en) | 2000-11-07 |
| DE19832805A1 (de) | 1999-02-11 |
| DE19832805C2 (de) | 2003-06-18 |
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