KR20020005701A - 전자파 발생원 탐사 장치, 그 방법 및 그 해석 방법 - Google Patents

전자파 발생원 탐사 장치, 그 방법 및 그 해석 방법 Download PDF

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KR20020005701A
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고우이찌 우에사까
겐이찌 신보
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가나이 쓰토무
가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
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Abstract

장치 원격 위치에서의 전자계 강도를 규제치 이하로 억제하기 위해서, 장치 원격 위치에서의 전자계를 발생시키는 주요인이 되는 (전자 방해파)의 발생원을 고정밀도로 또한 고속도로 탐사하여 특정할 수 있도록 한 전자파 발생원 탐사 장치 및 그 방법 및 전자파 발생원 해석 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명은 피측정 대상(110)의 근방의 자계를 적어도 두개 이상 설치한 프로브 세트(101, 102)로 측정하고, 이 두개의 프로브의 위상차를 이용한 하나의 함수를 포함하는 간단한 계산으로 전자파 발생원의 위치를 탐사하고, 상기 위치 정보와 측정 자계의 크기를 포함시킨 연립 방정식을 푸는 것으로, 피측정 대상 상의 전류 분포를 구하고, 상기 전류 분포로부터 장치 원격 위치에서의 전자계를 계산에 의해 구하는 것으로, 장치 원격 위치에서의 전자계를 발생시키는 주요인이 되는 발생원을 특정하는 것을 특징으로 한다.

Description

전자파 발생원 탐사 장치, 그 방법 및 그 해석 방법{ELECTROMAGNETIC WAVE GENERATING SOURCE PROBING DEVICE, METHOD THEREFOR AND ANALYZING METHOD THEREFOR}
불필요 전자 복사 억제 기술에 있어서는, 최근 정보 통신 기기 등의 보급에 수반하는 불필요 전자파에 의한 전자 장해가 빈발하기 때문에, 그 원인인 불필요 전자파(전자 방해파)를 억제하기 위해 발생원을 검출하는 기술이 요구되고 있다.
상기 전자파 발생원의 탐사 방식에 관한 종래 기술로서는, 예를 들면 전자 정보 통신 학회 논문지 B-II 1985년 10월, 키쿠치 준이치 저술 「개구 합성에 의한 불필요 전자파 발생원의 위치 추정 방법의 하나의 제안」(종래 기술 1), 전자 정보 통신 학회 논문지 B-II 1986년 9월, 키쿠치 준이치 저술 「최대 엔트로피법을 응용한 전자파 발생원의 위치 추정」(종래 기술 2), NEC 기법 1993년 9월, 하야시 쇼세저술 「EMC에서의 전자계 계측과 수치 해석」(종래 기술 3) 및 특개평 4-329376호 공보(종래 기술 4) 등이 있다.
상기 종래 기술 1에서는, 미소 모노폴 안테나를 전계 프로브로 하고, 평면 상 직교 좌표계를 따라 파장의 4분의 1 정도의 간격으로 어레이 배치하여, 어레이 면적과 같은 개구면 안테나를 이용하여 불필요 전자파를 측정한 것과 등가로 하는 것이다. 이 측정치의 위상 변위로부터 전자파 발생원이 존재하는 개구면 상의 위치를 특정하는 것으로, 연산 시간이 다른 것에 비해 짧고, 크기, 위상의 양쪽의 값이 검출 가능하지만, 분해능이 파장의 4분의 1 정도로 성기게 된다는 과제가 있다.
또한, 상기 종래 기술 2에서는 일정 시간 연속하여 측정한 전자파의 시계열 정보에 대하여 최대 엔트로피법을 적용한 파워 스펙트럼을 이차원 공간에서의 전자파 발생원의 위치에 대응시키는 것이지만, 위치 정밀도가 높다는 이점이 있는 한편, 일정 시간 이상 연속적인 측정이 필요하고, 또한 파원의 위상 정보를 검출할 수 없어 원방계(remote field)를 계산에 의해 구할 수 없다는 과제가 있다.
또한, 상기 종래 기술 3에서는 전자파 발생원 영역을 미소격자로 분할하고, 격자점과 같은 수의 측정치를 이용하여 전류와 자계의 선형 연립 방정식을 세워서, 그 해를 구하는 것으로, 전자파 발생원 위치를 특정하는 것이지만, 전자파 발생원이 미소격자 상에 존재하고 또한 측정치가 엄밀하게 올바르면 위치가 점으로 얻어지고, 크기 및 위상의 실제값이 얻어진다. 그러나, 적어도 어느 한쪽에 오차가 포함되면 선형 연립 방정식이 받아들여지지 못하여, 해를 얻을 수 없거나 혹은 완전히 틀린 해를 산출한다는 과제가 생긴다.
또한, 종래 기술 4에서는 전자 방사원으로부터 방사되는 전자계를 고정식의 참조 안테나와 이동식의 측정 안테나로 측정하고, 측정 안테나로 받은 전자계의 진폭과, 참조 안테나 및 측정 안테나로 측정한 전자계의 위상차를 이용하여, 전자 방해원의 분포에 관한 추정식과 그 추정식의 공간 미분치에 의해 전자 방해원의 위치를 추정하는 것이기 때문에, 역시 측정 안테나로 측정하는 측정점을 상당히 많게 하지 않는 한 공간 미분치가 커지는 점을 찾아 낼 수 없어 추정 정밀도가 나쁘다는 과제가 있다.
본 발명의 목적은, 상기 과제를 해결하기 위해서, 장치 원격 위치에서의 전자계를 억제하기 위해서, 비교적 적은 측정점에서 피측정 대상 상에서의 임의의 위치에 존재하는 불필요 전자파(전자 방해파)의 발생원을 고정밀도로, 또한 고속도로 탐사하여 특정할 수 있도록 한 전자파 발생원 탐사 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 피측정 대상이 VCCI 규격을 만족하는지의 여부를 해석하여 판정할 수 있도록 한 전자파 발생원 해석 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
또한 본 발명에 또 다른 목적은, 피측정 대상 상에 있어 탐사된 불필요 전자파(전자 방해파)의 발생원의 요인을 구명할 수 있도록 한 전자파 발생원 해석 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명은 프린트 기판에 각종 전자 부품을 실장한 제품 등의 전자 기기에서의 불필요 전자파(전자 방해파)의 발생원의 위치를 탐사하여 특정할 수 있는 전자파 발생원 탐사 장치 및 그 방법 및 VCCI(정보 처리 장치 등 전파 장해 자주 규제 협의회)의 규격을 만족하는지의 여부 등의 해석을 할 수 있게 한 전자파 발생원 해석 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 전자파 발생원 탐사 장치의 일 실시예를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 전자파 발생원 탐사 장치 및 전자파 발생원 해석 시스템의 일 실시예를 나타낸 개략 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 전자파 발생원 탐사 알고리즘을 개략 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 전자파 발생원 탐사 알고리즘의 부분적 설명도.
도 5는 본 발명에 따른 전류 분포 계산용 공간 개념을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 원방 전자계 강도를 산출하기 위한 설명도.
<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>
본 발명에 따른 전자파 발생원 탐사 장치 및 그 방법 및 전자파 발생원 해석 시스템 및 그 방법의 실시 형태에 대하여 도 1 ∼ 도 6을 이용하여 설명한다.
도 1 및 도 2에는 본 발명에 따른 전자파 발생원 탐사 장치 및 전자파 발생원 해석 시스템의 구성을 나타낸다. 도 3에는 본 발명에 따른 전자파 발생원 탐사알고리즘의 개념도를 나타낸다. 도 4에는 본 발명에 따른 전자파 발생원 탐사 알고리즘의 상세한 설명도를 나타낸다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자파 발생원 탐사 장치(100)는 피측정 장치(예를 들면, 프린트 기판에 각종 전자 부품을 실장하여 구성되는 것이 있다: 110)의 근방에 프로브 1(101) 및 위상 기준 프로브(106)를 설치하여 구성된다. 여기서, 프로브 1(101)을 피측정 장치(110)에 투영한 좌표 (x1, y1)의 측정 위치 1(107)에서 측정한 자계의 위상 φ1은 임의의 위치에 설치된 위상 기준 프로브(106)로 검출한 자계와의 상대적인 위상차로서 얻어진다.
이 자계의 위상 φ1과, 동일하게 좌표 (x2, y2)의 측정 위치 2(108)에서의 동위상 φ2 및 동일하게 좌표 (x3, y3)의 측정 위치 3(109)에서의 동 위상 φ3으로부터, 각각의 위상차에 동일한 거리가 얻어지고, 이 위상차가 생기는 유일한 점이 전자파 발생원(105)의 위치로서 얻어진다.
또한, 상기한 수법을 보다 일반화한 위상 검출에 의한 전자파 발생원의 탐사 방법을 도 2를 이용하여 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자파 발생원 탐사 장치(100)는 반사의 영향을 작게 하기 위해서 프로브 1(101), 2(102) 등을 포함하는 측정 장치 본체와 피측정 장치(예를 들면, 프린트 기판에 각종 전자 부품을 실장하여 구성되는 것이 있다.: 110) 사이에 거리를 두고, 자계를 요란시키지 않을 정도로 작은 자계 프로브만을 측정 장치 본체측에서부터 피측정 장치(110)에 근접하게 하여 구성된다. 즉, 전자파 발생원 탐사 장치(100)는 도 4에 도시한 바와 같이, 피측정 장치[110: 도 5에 있어서 전류 분포 특정 평면(403)으로 주어진다.]에 대하여 전자계적으로 근방이 되는 거리(301, 302)의 점[예를 들면, 프로브 1에 대하여 도 5에 도시한 바와 같이 2차원의 자계 분포 측정 평면(401)에서의 자계 분포 측정점(402) (xm, ym)으로서 주어짐]에 프로브 1(101), 프로브 2(102)를 설치하여 구성된다. 전자파 발생원 탐사 장치(100)는 또한, 이들 프로브 1(101), 프로브 2(102)를 자계 분포 측정점(402) (xm, ym) 등으로 이동하여 포지셔닝하기 위한 이동 기구(120)와, 그 이동 기구(120)에서의 구동원(액튜에이터)을 제어하는 제어 장치(121)와, 피측정 대상(피측정 장치: 110)의 내부에 존재하는 전자파 발생원(105)의 위치(전류 분포 특정점: 404) 등을 특정하고, 피측정 장치로부터 임의의 거리에서의 전자계 강도를 산출한 CPU(122)와, 이들의 데이터를 출력하기 위해 표시하는 표시 장치(124)와, 기지의 데이터나 피측정 장치(110)에서의 전자 부품 등의 실장 정보 등을 입력하는 기록 매체나 네트워크나 키보드 등을 포함하는 입력 수단(125)과, 각종 데이터나 정보를 기억하는 기억 장치(123)를 구비하여 구성된다. 또, 제어 장치(121)는 프로브 1(101) 및 프로브 2(102)에 의한 자계 분포 측정점(402)의 위치 좌표 (xm, ym) 등을 CPU(122)에 출력하도록 구성된다.
그런데, 프로브 1(101), 2(102)는 자계 측정용이고, x, y, z 각 방향으로 방향을 바꾸거나 혹은 일체로 형성한 물건으로 한다. 즉, 프로브 1(101), 2(102)는 자계 H1, H2가 벡터 성분을 갖기 때문에, x 방향 성분 H1x, y 방향 성분 H1y, z 방향성분 H1z및 x 방향 성분 H2x, y 방향 성분 H2y, z 방향 성분 H2z를 검출할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서, 이들의 프로브 1(101), 2(102)를 이용함으로써 피측정 장치(110)의 근방에서 도 3에 도시한 바와 같이 위상차 측정(201)을 행하는 것이 가능해진다. 즉, 프로브 1(101), 2(102) 각각에 의해서, 다음에 나타낸 수학식 2 및 수학식 3으로 나타내는 피측정 대상(110)으로부터의 자계 H1(φ1의 위상을 갖는다.) 및 자계 H2(φ2의 위상을 갖는다.)가 검출되게 된다. 그래서, 프로브 1(101), 2(102)를 접속한 CPU(122) 등에 의해 위상차 Δφm=(φ2-φ1)m을 산출하여 측정하는 것이 가능해진다. 여기서, 각 프로브의 공간에 존재하는 자계는 다음에 나타낸 수학식 1 및 수학식 2로 나타낼 수 있다.
이 2점에서의 위상차 Δφm=(φ2-φ1)m은 피측정 대상으로 하는 주파수 f(특히 100㎒ ∼ 1㎓, 그 이상의 주파수에서 발생하는 전자계 강도 EdBμV가 문제가 되고 있다)에 의해 결정되는 파수 k=2π/λ=2πf/c와 전자파 발생원(105)으로부터 프로브 간에서의 거리 r1, r2로부터 다음에 나타내는 수학식 3으로 나타낼 수 있다.또, c는 광속도(전자파 속도)이다.
여기서, 전자파 발생원(105)으로부터 프로브 1(101)까지의 거리 r1과 전자파 발생원(105)으로부터 프로브 2(102)까지의 거리 r2의 거리차를 dm(303)으로 하면 다음에 나타내는 수학식 4의 관계를 갖게 된다.
이 결과, 도 4에 도시한 바와 같이, 프로브 축(202)의 피측정 대상(110)에 투영한 점에서부터의 산출 반경 a(104)는 측정한 자계의 위상차 Δφm=(φ2-φ1)m으로부터 상기 수학식 4에 기초하여 산출되는 거리차 d로부터 다음에 나타내는 수학식 5와 같이 간단한 함수로서 나타낼 수 있다. 또, z1, z2각각은 피측정 장치(110)로부터의 프로브 1(101) 및 2(102)의 높이로서, 프로브 1(101) 및 2(102)를 높이 방향으로 포지셔닝하는 기구(120)로부터 제어 장치(121)를 통해 취득할 수 있다. 따라서, 상기 CPU(122)에 있어서, 프로브 축(202)의 피측정 대상(110)에 투영한 점으로부터의 반경 a(104)를 산출하고, 상기 프로브축(202)의 좌표 정보 (xm, ym)과 함께 기억 장치(123)에 기억한다. 당연히, 프로브축(202)의 좌표 정보 (xm, ym)은 프로브 1(101) 및 2(102)를 2차원적으로 이동시켜서 위치 결정하는 기구(120)로부터 제어 장치(121)를 통해 취득할 수 있다.
또한, 상기 CPU(122)는 측정 위치 (xm, ym)에 있어서 프로브 1(101), 2(102) 각각에 의해 검출되는 피측정 대상의 자계 H1, H2를 기초로, 위상차 Δφm=(φ2-φ1)m을 산출하여 측정하는 대신에, 도 3에 도시한 바와 같이 시간차 Δtm=(t2-t1)m을 산출하여 측정(시간차 측정: 210)해도 된다.
즉, 시간 파형의 상승 타이밍, 하강 타이밍 또는 설정한 임계를 오르내린 타이밍의 시간차 Δtm=(t2-t1)m을 기초로, 다음에 나타내는 수학식 6의 관계로부터 거리차 d(303)를 구하여 결정할 수 있다. CPU(122)에 있어서, 이것을 상기 수학식 5에 제공하는 것으로 전자파 발생원(105)의 위치와 프로브축(202)의 피측정 대상(110)에 투영한 점의 거리차 a(104)를 구하여 결정할 수 있다.
단, c는 광속도(전자파 속도)로 기지의 값이다.
이상의 결과로부터, CPU(122)는 프로브축(202)의 피측정 대상(110)에 투영한 점 (x1, y1)로부터 반경 a1(104)의 원주 궤적[프로브축(202)에 점대칭이다: 103) 상에 전자파 발생원(105)이 있는 것을 알 수 있다. CPU(122)는 전자파 발생원(105)이 존재한다고 추정되는 원주 궤적(103)을 탐사 결과 1(103)로서 기억 장치(123)에 기억시킨다. 또한, 마찬가지의 측정을 프로브축(202)의 위치를 (x2, y2), (x3, y3)으로 바꾸어서 행하고, 이 결과[반경 a2의 원주 궤적(103b), 반경 a3의 원주 궤적(103c)]를 탐사 결과 2(103b), 탐사 결과 3(103c)으로서 기억 장치(123)에 기억한다. 그러면, CPU(122)는 이들의 원주 궤적(103, 103b, 103c)이 1점에서 교차하는 점인 전자파 발생원(105)이 존재하는 위치를 구하여 특정할 수 있다. CPU(122)에서의 이 점의 산출은 프로브축(202)의 위치를 바꾼 경우의 좌표를 각각 (x2, y2), (x3, y3)으로 하고, 반경을 a2, a3으로 하면, 전자파 발생원(105)의 좌표 (xs, ys)는 다음에 나타내는 수학식 7의 방정식의 해에 의해 얻어진다.
이상 설명한 바와 같이, CPU(122)는 피측정 대상(110)(전류 분포 특정 평면: 403) 상에서 임의의 위치 #N에 존재하는 전자파 발생원(105)(전류 분포 특정점: 404)의 위치 좌표 (xs, ys)n을 산출하여 특정할 수 있고, 그것을 예를 들면 기억 장치(123)에 기억시킨다.
이상의 측정을 CPU(122)로부터의 지령에 기초하여, 피측정 대상(110)의 근방에서 프로브축(202)을 복수 개소(도 5에서는 #1 ∼ #M으로 나타낸다) 이상 바꾸어서 행하는 것으로, 도 5에 도시한 바와 같이 피측정 대상(110)(전류 분포 특정 평면: 403) 상에서의 임의의 위치에 존재하는 전자파 발생원(105)(전류 분포 특정점: 404)의 분포 상황을 알고, 이 점의 수를 수 M과 동일 수의 수 N개로 한다.
여기서, 자계 분포를 측정했을 때의 강도 정보 Hm(M)=[Hmx(M), Hmy(M), Hmz(M)]을 위상 정보 φm(M)과 함께 기억 장치(123)에 보유해두고, CPU(122)에 있어서, 앞의 전류 분포 특정점(404)의 수 N개와 동일 수의 자계 분포 측정치 Hm (M)=[Hmx(M), Hmy(M), Hmz(M)]를 다음에 나타내는 수학식 8에 제공하는 것으로, 임의의 #N의 위치에 존재하는 전자파 발생원(105)(전류 분포 특정점: 404)에서의 전류 분포의 크기 I=[Ix(N), Iy(N), Iz(N)] 및 그 전류의 위상 φ(N)을 산출하고, 이들을 기억 장치(123)에 기억함으로써 얻어진다. 또, 전류 I(N)과 위상 φ(N) 간에는 다음에 나타내는 수학식 9의 관계를 갖는다.
단지, CPU(122)는 프로브축(202)이 #M에 위치하는 좌표 (xm, ym)과, 피측정 장치(110)(전류 분포 특정 평면: 403)에 근접시킨 예를 들면 프로브 1(101)(자계 분포 측정 평면: 401)의 높이 데이터와, 상술한 바와 같이 산출되어 특정된 임의의위치 #N에 존재하는 전자파 발생원(105)(전류 분포의 위치 좌표 (xsn, ysn)이 나누어져 있기 때문에, 계수인 [Hxx(M, N), Hxy(M, N), Hxz(M, N) ; Hyx(M, N), Hyy(M, N), Hyz(M, N) ; Hzx(M, N), Hzy(M, N), Hzz(M, N)]을 구할 수 있다. 따라서, CPU(122)는 측정된 자계 분포 측정치 Hm(M)=[Hmx(M), Hmy(M), Hmz(M)]을 기초로, 상기 수학식 8의 방정식을 푸는 것에 의해서, 임의의 #N의 위치에 존재하는 전자파 발생원(105)(전류 분포 특정점: 404)에서의 전류 분포의 크기 I=[Ix(N), Iy(N), Iz(N)] 및 그 전류의 위상 φ(N)을 산출하는 것이 가능해진다.
또한, CPU(122)는 도 6에 도시한 바와 같이, 전류 분포 특정점 n점에서 산출된 전류 분포 [Ix(n), Iy(n), Iz(n)]을 기초로, 피측정 대상(110)으로부터 임의의 거리(규제된 거리) rn[VCCI(Voluntary Control Council for Interference by Information Technology Equipment : 정보 처리 장치 등 전파 장해 자주 규제 협의회)에서 규제된 거리이다]에서의 전자계 강도 E(n)=[Eφ, Eθ]를 다음에 나타내는 수학식 10에 기초하여 산출하여 기억 장치(123)에 기억하고, 이 기억된 규제된 거리 rn에서의 전자계 강도 E(n)=[Eφ, Eθ]를, 예를 들면 표시 장치(124)에 표시하여 출력함으로써 상기 VCCI의 규제치와의 비교도 가능해진다. 다음에 나타내는 수학식 10은 미소 길이 (d1xn, d1zn)에 흐르는 전류 (Ix(n), Iz(n))에 의해, 거리 rn에서발생하는 φ 방향 및 θ 방향의 전자계 강도 (Eφ, Eθ)를 나타낸다. 당연히, CPU(122)는 산출된 규제된 거리 rn에서의 전자계 강도 E(n)=[Eφ, Eθ]가 VCCI 규격을 만족하는지의 여부의 판정을 행하고, 그 결과를 표시 장치(124) 등의 출력 수단을 이용하여 출력시켜도 된다.
또한, 상기한 탐사 수법에서 프로브축(202) 상에 설치된 프로브 세트 1(101), 2(102)의 설치 방식은 반드시 도 2 ∼ 도 4에 도시한 바와 같이 피측정 대상(110)에 대하여 수직 방향으로 있을 필요는 없고, 프로브축(202)을 피측정 장치(피측정 대상: 110)에 대하여 경사 방향 또는 가로 방향으로 설치해도 된다. 이 경우, 상기 수학식 5에서의 반경 a(104)의 산출 및 수학식 7의 전자파 발생원(105)의 계산에 있어서, 프로브축(202) 상에 설치된 프로브 세트의 축 방향 벡터[피측정 대상(110)에 대하여 경사 방향 또는 가로 방향의 벡터]에 대한 반경 a의 원 궤적[프로브축(202)에 점대칭이다: 103]을 피측정 장치(110)의 평면 상에 투영함으로써 얻어지는 타원 궤적 혹은 난형(卵形) 궤적 등으로 확장하여 교점인 전자파 발생원(105)이 존재하는 위치를 계산하면 된다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 프로브 2(102)를 한점에 고정하여 위상 기준 프로브로 한 경우, 최초로 설명한 위상 검출에 의한 전자파 발생원의 위치 검출 방법에 일치한다. 그러나, 이 경우, 계산 처리가 복잡해져서 시간을 요함과 함께 정밀도가 저하하게 된다.
다음에, 상술한 바와 같이 피측정 장치(110)(전류 분포 특정 평면: 403) 상에서 특정된 전자파 발생원(105)(전류 분포 특정점: 404)의 분포 상황을 기초로, 그 발생원이 어떠한 전자 부품으로 구성하고 있는지에 대한 탐색의 실시예에 대하여 설명한다. 피측정 장치(110)가, 예를 들면 프린트 기판 상에 각종 전자 부품을 실장하여 구성되는 경우, 사전에, 이러한 CAD 실장 정보를, CAD 시스템으로부터 네트워크나 기록 매체 등을 포함하는 입력 수단(125)을 이용하여 입력시켜서 기억 장치(123)에 기억시켜 둔다. 또한, 실제로 프린트 기판 상에 각종 전자 부품을 실장한 제품을 사진 촬영하여 얻어지는 화상을 네트워크나 기록 매체 등을 포함하는 입력 수단(125)을 이용하여 입력시켜서 기억 장치(123)에 기억시켜둔다. 이와 같이, 피측정 대상(110)인 전자 기기의 실장 정보(예를 들면, 회로도나 실장도)는 기억 장치(123)에 파일 혹은 화상으로서 기억되게 된다.
그래서, CPU(122)는 특정된 전자파 발생원(105)(전류 분포 특정점: 404)의 위치 정보와 사전에 입력되어 있는 피측정 대상(110)에 대한 전자 기기의 실장 정보를, 예를 들면 표시 장치(124)의 화면 상에서 대조시킴으로써, 전자파 발생원이 어떠한 요인(예를 들면, 전자 부품의 종류)으로 구성되어 있는지를 탐색하는 것이 가능하며, 그 결과 전자파의 발생을 약하게 하는 등의 대책(설계 변경이나 부품의교환 등)을 실시하는 것이 가능해진다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 전자 기기의 피측정 대상으로부터발생하는 전자계의 강도 Hm(위상 데이터도 포함한다)을 피측정 대상의 근방에서의 피측정 대상 평면을 따라 2차원적으로 변화하는 측정 위치의 각각 (xm, ym)에서 측정하는 복수의 프로브와, 그 복수의 프로브 각각에 상기 각 측정 위치 (xm, ym)에서 측정된 전자계의 강도 Hm으로부터 상기 프로브 간의 자계의 위상차 Δφm=(φ2-φ1)m또는 시간차 Δtm=(t2-t1)m을 산출하고, 그 각 측정 위치에서 이 산출된 위상차 또는 시간차를 기초로 추정되는 전자파 발생원으로부터의 거리차 d를 산출하고, 이 거리차 d와 상기 복수의 프로브의 피측정 대상에 대한 기하학적인 관계(예를 들면, z1, z2)로부터 피측정 대상 평면 상에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적을 구하고, 구해진 복수의 측정 위치에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적의 교점을 탐사함으로써 피측정 대상에 존재하는 전자파 발생원의 위치 (xs, ys)n을 산출하여 특정하는 계산 수단을 포함한 것을 특징으로 하는 전자파 발생원 탐사 장치이다.
또한, 본 발명은 전자 기기의 피측정 대상으로부터 발생하는 전자계의 강도 Hm(위상 데이터도 포함한다)을 피측정 대상의 근방에서의 피측정 대상 평면을 따라 2차원적으로 변화하는 측정 위치의 각각 (xm, ym)에서 측정하는 복수의 프로브와, 상기 복수의 프로브 각각에 상기 각 측정 위치 (xm, ym)에서 측정된 전자계의 강도 Hm으로부터 상기 프로브 간의 자계의 위상차 Δφm=(φ2-φ1)m또는 시간차 Δtm=(t2-t1)m을 산출하고, 그 각 측정 위치에서 이 산출된 위상차 또는 시간차를 기초로 추정되는 전자파 발생원으로부터의 거리차 d를 산출하고, 이 거리차 d와 상기 복수의 프로브의 피측정 대상에 대한 기하학적인 관계(예를 들면, z1, z2)로부터 피측정 대상 평면 상에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적을 구하고, 이 구해진 복수의 측정 위치에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적의 교점 (xs, ys)n을 탐사함으로써 피측정 대상 내부에 존재하는 전자파 발생원의 위치를 산출하고 특정하고, 또한 이 특정된 위치에 존재하는 전자파 발생원으로부터의 전류의 크기 In을 상기 측정 위치에서 상기 프로브에 의해 측정된 전자계 강도 Hm을 기초로 산출하는 계산 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전자파 발생원 탐사 장치이다.
또한, 본 발명은 전자 기기의 피측정 대상으로부터 발생하는 전자계의 강도 Hm을 피측정 대상의 근방에서의 피측정 대상 평면을 따라 2차원적으로 변화하는 측정 위치 각각 (xm, ym)에서 측정하는 복수의 프로브와, 그 복수의 프로브 각각에 상기 각 측정 위치에서 측정된 전자계의 강도 Hm으로부터 상기 프로브 간의 자계의 위상차 Δφm=(φ2-φ1)m또는 시간차 Δtm=(t2-t1)m을 산출하고, 그 각 측정 위치에서 이 산출된 위상차 또는 시간차를 기초로 추정되는 전자파 발생원으로부터의 거리차 d를 산출하고, 이 거리차 d와 상기 복수의 프로브의 피측정 대상에 대한 기하학적인 관계(예를 들면, z1, z2)로부터 피측정 대상 평면 상에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적을 구하고, 이 구해진 복수의 측정 위치에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적의 교점 (xs, ys)n을 탐사함으로써 피측정 대상 내부에 존재하는 전자파 발생원의 위치를 산출하여 특정하고, 또한 이들 특정된 복수의 위치 각각에 존재하는 전자파 발생원의 복수로부터의 전류 분포의 크기 In을 상기 측정 위치에서 상기 프로브에 의해서 측정된 전자계 강도 Hm을 기초로 산출하는 계산 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전자파 발생원 탐사 장치이다.
또한, 본 발명은 상기 전자파 발생원 탐사 장치에서의 복수의 프로브를 각 측정 위치에서 동일 프로브축 상에 설치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 전자파 발생원 탐사 장치에서의 복수의 프로브를 각 측정 위치 (xm, ym)에 있어서 피측정 대상 평면에 대하여 수직인 동일 프로브축 상에 설치하는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 피측정 대상 평면 상에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적은 반경 am으로 나타낸다.
또한, 본 발명은 상기 전자파 발생원 탐사 장치의 계산 수단이 또한 산출된 피측정 대상 상의 특정된 위치에 존재하는 전자파 발생원으로부터의 전류의 크기에 기초하여 원하는 원격 거리에서의 전자계 강도 En을 역으로 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 전자파 발생원 탐사 장치의 계산 수단이 또한 산출된 피측정 대상 상의 특정된 복수의 위치 각각에 존재하는 복수의 전자파 발생원으로부터의 전류 분포의 크기에 기초하여 원하는 원격 거리에서의 전자계 강도 En을 역으로 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 전자파 발생원 탐사 장치를 이용하여 특정되는 피측정대상에 존재하는 전자파 발생원의 위치와 피측정 대상의 실장 정보(예를 들면, 회로 도면이나 실장 도면)를 예를 들면 표시 장치에 표시하는 등에 의해 대조하는 것을 특징으로 하는 전자파 발생원 해석 방법이다. 이에 따라 불필요한 전자파(전자 방해파)를 발생시키는 전자 부품을 찾아내는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명은 상기 전자파 발생원 탐사 장치를 이용하여 산출된 원하는 원격 거리에서의 전자계 강도가 VCCI 규격을 만족하는지의 여부를 해석하는 것을 특징으로 하는 전자파 발생원 해석 방법이다.
또한, 본 발명은 전자 기기의 피측정 대상으로부터 발생하는 전자계의 강도 Hm을 피측정 대상의 근방에서의 피측정 대상 평면을 따라 2차원적으로 변화하는 측정 위치의 각각 (xm, ym)에서 복수의 프로브를 이용하여 측정하고, 상기 각 측정 위치 (xm, ym)에서 측정된 전자계의 강도 Hm으로부터 상기 프로브 간의 자계의 위상차 Δφm=(φ2-φ1)m또는 시간차 Δtm=(t2-t1)m을 산출하고, 그 각 측정 위치에서 이 산출된 위상차 또는 시간차를 기초로 추정되는 전자파 발생원으로부터의 거리차 d를 산출하고, 이 거리차 d와 상기 복수의 프로브의 피측정 대상에 대한 기하학적인 관계(예를 들면, z1, z2)로부터 피측정 대상 평면 상에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적을 구하고, 이 구해진 복수의 측정 위치에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적의 교점 (xs, ys)n을 탐사함으로써 피측정 대상 내부에 존재하는 전자파 발생원의 위치를 산출하여 특정하는 것을 특징으로 하는 전자파 발생원 탐사 방법이다.
또한, 본 발명은 전자 기기의 피측정 대상으로부터 발생하는 전자계의 강도 Hm을 피측정 대상의 근방에서의 피측정 대상 평면을 따라 2차원적으로 변화하는 측정 위치의 각각 (xm, ym)에서 복수의 프로브를 이용하여 측정하고, 상기 각 측정 위치에서 측정된 전자계의 강도 Hm으로부터 상기 프로브 간의 자계의 위상차 Δφm=(φ2-φ1)m또는 시간차 Δtm=(t2-t1)m을 산출하고, 해당 각 측정 위치에서 이 산출된 위상차 또는 시간차를 기초로 추정되는 전자파 발생원으로부터의 거리차 d를 산출하고, 이 거리차 d와 상기 복수의 프로브의 피측정 대상에 대한 기하학적인 관계(예를 들면 z1, z2)로부터 피측정 대상 평면 상에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적을 구하고, 이 구해진 복수의 측정 위치에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적의 교점 (xs, ys)n을 탐사함으로써 피측정 대상 내부에 존재하는 전자파 발생원의 위치를 산출하여 특정하고, 또한 이 특정된 위치에 존재하는 전자파 발생원으로부터의 전류의 크기 In을 상기 측정 위치에서 상기 프로브에 의해서 측정된 전자계 강도를 기초로 산출하는 것을 특징으로 하는 전자파 발생원 탐사 방법이다.
이상 설명한 바와 같이, 상기 구성에 따르면, 자계를 요란(擾亂)시키지 않을 정도로 작은 자계 프로브만을 측정 장치 본체로부터 피측정 대상에 근접하게 함으로써, 반사의 영향을 받지 않고, 또한 자계 분포의 측정 점수 M을 적게 하여 위상 정보로부터 피측정 대상 상에서 임의의 위치에 존재하는 전자파 발생원의 위치를 추정하여 그 파원의 개수 N개(=M개)를 얻는 것으로, 임의의 위치에 존재하는 전자파 발생원의 위치의 추정의 고정밀도화와 고속화를 도모할 수 있다.
또한, 상기 구성에 따르면, 피측정 대상이 VCCI 규격을 만족하는지의 여부를 해석하여 판정할 수 있다.
또한, 상기 구성에 따르면, 피측정 대상 상에서 탐사된 불필요 전자파(전자 방해파)의 발생원의 요인(전자 부품의 종류)을 구명할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전자 기기의 피측정 대상 상에 임의의 위치에 존재하는 불필요한 전자파 발생원을, 고정밀도로 또한 고속으로 탐사하여 추정할 수 있는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명에 따르면, 전자계 측정 시에 절대치 정보를 보유함으로써, 추정한 전자파 발생원의 개수에 상당하는 자계 분포 정보를 모두 연립 방정식에 제공하는 것으로, 피측정 대상 상의 전자파 발생원의 위치와 함께 전류의 크기 및 그 위상을 고정밀도로 또한 고속도로 구할 수 있는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명에 따르면, 피측정 대상 상의 전자파 발생원의 위치와 함께 전류 크기의 정보를 이용하여 피측정 대상으로부터 임의의 원격 거리에서의 전자계 강도를 산출함으로써, VCCI 규제를 만족하는지의 여부의 비교 판정도 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 원방계의 전자계 강도 계산을 가능하게 함으로써, 단시간에 고정밀도의 불필요한 전자파 발생원의 탐사를 할 수 있어, 그 결과 설계 품질에 문제가 없는 개소로의 불필요 전자파 대책을 행하지 않게 되어 설계 효율을 대폭 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 전자 기기의 피측정 대상으로부터 발생하는 전자계의 강도를, 상기 피측정 대상의 근방에서의 피측정 대상 평면을 따라 2차원적으로 변화하는 측정 위치 각각에 있어서 측정하는 복수의 프로브와,
    상기 복수의 프로브 각각에 의해 상기 각 측정 위치에서 측정된 전자계의 강도로부터 상기 프로브 간의 자계의 위상차 또는 시간차를 산출하고, 상기 각 측정 위치에서 이 산출된 위상차 또는 시간차를 기초로 상기 복수의 프로브의 피측정 대상에 대한 기하학적인 관계로부터 상기 피측정 대상 평면 상에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적을 구하고, 이 구해진 복수의 측정 위치에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적의 교점을 탐사함으로써 상기 피측정 대상에 존재하는 전자파 발생원의 위치를 산출하여 특정하는 계산 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 발생원 탐사 장치.
  2. 전자 기기의 피측정 대상으로부터 발생하는 전자계의 강도를 상기 피측정 대상의 근방에서의 피측정 대상 평면을 따라 2차원적으로 변화하는 측정 위치 각각에 있어서 측정하는 복수의 프로브와,
    상기 복수의 프로브 각각에 의해 상기 각 측정 위치에서 측정된 전자계의 강도로부터 상기 프로브 간의 자계의 위상차 또는 시간차를 산출하고, 상기 각 측정 위치에서 산출된 위상차 또는 시간차를 기초로 상기 복수의 프로브의 피측정 대상에 대한 기하학적인 관계로부터 상기 피측정 대상 평면 상에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적을 구하고, 구해진 복수의 측정 위치에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적의 교점을 탐사함으로써 상기 피측정 대상 내부에 존재하는 전자파 발생원의 위치를 산출하여 특정하고, 또한 이 특정된 위치에 존재하는 상기 전자파 발생원으로부터의 전류의 크기를 상기 측정 위치에서 상기 프로브에 의해서 측정된 전자계 강도를 기초로 산출하는 계산 수단
    을 포함한 것을 특징으로 하는 전자파 발생원 탐사 장치.
  3. 전자 기기의 피측정 대상으로부터 발생하는 전자계의 강도를 상기 피측정 대상의 근방에서의 피측정 대상 평면을 따라 2차원적으로 변화하는 측정 위치 각각에 있어서 측정하는 복수의 프로브와,
    상기 복수의 프로브 각각에 의해 상기 각 측정 위치에서 측정된 전자계의 강도로부터 상기 프로브 간의 자계의 위상차 또는 시간차를 산출하고, 상기 각 측정 위치에서 이 산출된 위상차 또는 시간차를 기초로 상기 복수의 프로브의 피측정 대상에 대한 기하학적인 관계로부터 상기 피측정 대상 평면 상에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적을 구하고, 이 구해진 복수의 측정 위치에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적의 교점을 탐사함으로써 상기 피측정 대상 내부에 존재하는 전자파 발생원의 위치를 산출하여 특정하고, 또한 이들 특정된 복수의 위치 각각에 존재하는 복수의 전자파 발생원으로부터의 전류 분포의 크기를 상기 측정 위치에서 상기 프로브에 의해서 측정된 전자계 강도를 기초로 산출하는 계산 수단
    을 포함한 것을 특징으로 하는 전자파 발생원 탐사 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 프로브를 각 측정 위치에서 동일 프로브축 상에 설치하는 것을 특징으로 하는 전자파 발생원 탐사 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 프로브를 각 측정 위치에서 상기 피측정 대상 평면에 대하여 수직인 동일 프로브축 상에 설치하는 것을 특징으로 하는 전자파 발생원 탐사 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 계산 수단은 또한, 산출된 피측정 대상 상의 특정된 위치에 존재하는 전자파 발생원으로부터의 전류의 크기에 기초하여 원하는 원격 거리에서의 전자계 강도를 역으로 산출하는 것을 특징으로 하는 전자파 발생원 탐사 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 계산 수단은 또한, 산출된 피측정 대상 상의 특정된 복수의 위치 각각에 존재하는 복수의 전자파 발생원으로부터의 전류 분포의 크기에 기초하여 원하는 원격 거리에서의 전자계 강도를 역으로 산출하는 것을 특징으로 하는 전자파 발생원 탐사 장치.
  8. 청구항 제1항의 기재에 따른 전자파 발생원 탐사 장치를 이용하여 특정되는 피측정 대상에 존재하는 전자파 발생원의 위치와 상기 피측정 대상의 실장 정보를 대조시키는 것을 특징으로 하는 전자파 발생원 해석 방법.
  9. 청구항 제6항 또는 제7항의 기재에 따른 전자파 발생원 탐사 장치를 이용하여 산출된 원하는 원격 거리에서의 전자계 강도가 VCCI 규격을 만족하는지의 여부를 해석하는 것을 특징으로 하는 전자파 발생원 해석 방법.
  10. 전자 기기의 피측정 대상으로부터 발생하는 전자계의 강도를, 상기 피측정 대상의 근방에서의 피측정 대상 평면을 따라 2차원적으로 변화하는 측정 위치 각각에 있어서 복수의 프로브를 이용하여 측정하고,
    상기 각 측정 위치에서 측정된 전자계의 강도로부터 상기 프로브 간의 자계의 위상차 또는 시간차를 산출하고, 상기 각 측정 위치에서 산출된 위상차 또는 시간차를 기초로 상기 복수의 프로브의 피측정 대상에 대한 기하학적인 관계로부터 상기 피측정 대상 평면 상에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적을 구하고, 구해진 복수의 측정 위치에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적의 교점을 탐사함으로써 상기 피측정 대상 내부에 존재하는 전자파 발생원의 위치를 산출하여 특정하는
    것을 특징으로 하는 전자파 발생원 탐사 방법.
  11. 전자 기기의 피측정 대상으로부터 발생하는 전자계의 강도를 상기 피측정 대상의 근방에서의 피측정 대상 평면을 따라 2차원적으로 변화하는 측정 위치 각각에 있어서 복수의 프로브를 이용하여 측정하고,
    상기 각 측정 위치에서 측정된 전자계의 강도로부터 상기 프로브 간의 자계의 위상차 또는 시간차를 산출하고, 상기 각 측정 위치에서 산출된 위상차 또는 시간차를 기초로 상기 복수의 프로브의 피측정 대상에 대한 기하학적인 관계로부터 상기 피측정 대상 평면 상에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적을 구하고, 구해진 복수의 측정 위치에서의 추정되는 전자파 발생원의 궤적의 교점을 탐사함으로써 상기 피측정 대상 내부에 존재하는 전자파 발생원의 위치를 산출하여 특정하고, 또한 이 특정된 위치에 존재하는 전자파 발생원으로부터의 전류의 크기를 상기 측정 위치에서 상기 프로브에 의해서 측정된 전자계 강도를 기초로 산출하는
    것을 특징으로 하는 전자파 발생원 탐사 방법.
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