KR20030020964A - 전자파 적합성 제품 설계를 위한 시스템, 방법 및 장치 - Google Patents

전자파 적합성 제품 설계를 위한 시스템, 방법 및 장치 Download PDF

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KR20030020964A KR10-2003-7001565A KR20037001565A KR20030020964A KR 20030020964 A KR20030020964 A KR 20030020964A KR 20037001565 A KR20037001565 A KR 20037001565A KR 20030020964 A KR20030020964 A KR 20030020964A
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퀄컴 인코포레이티드
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치 및 시스템의 전자기 적합성 설계를 위한 시스템, 방법, 및 장치는, 전자 장치로부터의 방사를 측정하고, 설계 상태 동안 전자 시스템의 기능 블록들 중에서 전자기 간섭을 카운트한다. 예시적인 응용에서, 니어-필드 방사의 특징은 니어-필드 및/또는 파-필드 영역에서 방사 강도를 계산하는데 사용된다.

Description

전자파 적합성 제품 설계를 위한 시스템, 방법 및 장치 {SYSTEM, METHOD, AND APPARATUS FOR ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY-DRIVEN PRODUCT DESIGN}
관련출원
본 특허 출원은 발명의 명칭이 "SYSTEM, METHOD, AND APPARATUS FOR FILED SCANNING" 이며, 2000년 8월 3일 출원된 미국 가특허출원 제 60/222,906 호 및 발명의 명칭이 "METHOD OF COMPLIANCE TESTING" 이며 2001년 7월 10일 출원된 미국 가특허출원 제 60/304,479 호에 기초한다.
발명의 분야
본 발명은 전자 장치와 시스템의 설계 및 테스트에 관한 것이다.
배경기술
컴포넌트, 프린트 회로 기판 및 전자 장치와 시스템에서 전자기 방사를 측정하는 것은 여러 가지 이유에서 중요하다. 첫 번째, 하나의 회로에서 발생되는 전자기 간섭 (EMI) 는 다른 회로들, 동일 회로에서나 다른 회로에서 모두 원하지 않는 결과를 일으킬 수 있다. 전자파 적합성 (EMC) 은 발생시키는 장치와 근처의 다른 장치 모두의 올바른 동작에 관련된 것이다. 두 번째, 의도했던 장치로의 출력으로 변환되지 않은 전력은 낭비가 된다. 이러한 전력은 무선 통신에서와 같은 휴대용 제품에서 배터리의 수명을 특히 해로울 수 있는 적외선 (IR) 또는열 방사를 포함하는 전자기 방사로 낭비될 수 있다. 게다가, 일반적인 한계로 컴플라이언스를 성립하고 유지하기 위해서 EMI 방사를 모니터하는 것이 필요하다.
무선 통신에서와 같은 휴대용 장치에서는 소형화, 질량 및 전력 소모의 감소, 예상치 않는 상황에서의 동작이 요구된다. 이러한 설계 요구는 향상된 시스템 기능, 통신 대역폭 및 데이터 처리량 등의 향상된 기능 요구에 직접적으로 반대가 된다. 이러한 정반대의 요구들을 충족하는 제품의 생산은 디자인 위상에서 컴포넌트/장치 전자기 적합성에 신중한 주의를 기울이지 않고는 달성할 수 없다. 따라서, 전자 장치 및 시스템의 전자기 적합성 디자인을 지원하는 메카니즘을 갖는 것이 요구된다.
발명의 개요
본 발명의 실시예에 따른 장치는 복수의 데이터 신호를 출력하기 위한 센서를 포함한다. 메커니즘은 3차원에서 센서와 소오스 간의 복수의 위치적 관계를 제어가능하게 생성한다. 각각의 데이터 신호는 위치 관계 중 대응되는 것에서의 상기 센서 상에서 소오스로부터의 에너지장 방사의 하나 이상의 영향을 나타낸다. 프로세싱 장치는 복수의 위치 관계에 관련된 위치 정보와 장 특성간의 결합으로 데이터 신호를 수신한다. 장 특성은 상기 센서에서 에너지장 결과의 3차원 속성의 표현을 포함한다.
방사 데이터를 얻는 한 방법에서, 신호는 센서로부터 수신된다. 상기 신호는 전자기장의 센서 상에서의 결과를 나타내고, 신호가 역치 (threshold)를 초과할 때의 주파수가 선택된다. 신호의 수신은 장을 방사하는 테스트 중인 장치로자극 신호를 입력하는 것과 자극 신호의 성질을 변화시키는 것을 포함한다. 신호의 수신은 신호에 대한 센서의 전달 기능에 적용하는 것과 삽입 손실 및 케이블 손실 등의 신호 경로에서의 손실의 보상이 포함될 수도 있다.
위치 관계는 센서와 테스트 중인 장치 사이에서 생성된다. 예를 들어, 센서는 테스트 중인 장치의 표면과 기본적으로 평행하게 있는 면에서 움직일 수도 있다. 각각의 위치 관계에서, 데이터 신호는 상기 센서의 장의 영향을 나타내도록 수신되고, 선택된 주파수에서의 데이터 신호의 성질 (자기장의 방향 또는 크기 등)이 결정된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 방사 데이터를 얻는 방법에서, 위치 관계는 센서와 장의 소오스 사이에서 생성된다. 데이터 신호는 센서로부터 수신되고, 각가은 대응되는 다른 위치 관계에서 센서 상에서 장의 영향을 나타낸다. 데이터 신호의 수신은 센서의 전달함수의 적용과 센서로부터 수신된 신호에서의 케이블 손실에 대한 보상을 포함할 수 있다. 장을 특징짓는 벡터의 크기 및 방향에 기초한 데이터 값은 각각의 데이터 신호로부터 얻어진다. 이러한 방법은 상기 센서의 전달 기능을 얻기 위해 기준 장 소오스를 사용하는 센서의 계측을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 방사 데이터를 얻는 방법에서, 위치 관계는 센서와 장 소오스 사이에서 생성된다. 이러한 관계를 생성하는 것에서, 센서와 소오스 중 하나 또는 둘 모두는 서로에 대해 상대적으로 움직여질 수 있다. 데이터 신호는 센서로부터 수신되고, 각각은 대응하는 다른 위치 관계에서 센서 상사에 장의 영향을 나타내고 데이터 값은 각각의 데이터 신호로부터 얻어진다.
데이터 값에 기초하여, 적어도 3 차원 이상에서 장의 표현이 얻어진다. 이러한 방법은 표현을 디스플레이 하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 장을 나타내는 위색채 (false color) 가 디스플레이 될 수 있고 소오스의 이미지는 장의 표현에 세로 늘어서서 표현될 수 있다. 이러한 방법은 상기 소오스로 자극 신호를 입력하는 것을 포함하고, 자극 신호의 주파수 또는 진폭을 변화시키는 것을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 감도 데이터를 얻는 방법에서, 장의 소오스는 전자 장치에 접근해서 위치된다. 예를 들어, 소오스는 안테나를 포함할 수 있다. 장의 성질 (예를 들어 주파수 또는 강도) 은 변화될 수 있고, 데이터 신호는 전자 장치 (예를 들어, 상기 장치의 복수의 핀으로부터) 로부터 수신된다. 데이터 신호가 수신되는 동안, 상기 소오스 및 전자 장치 중 하나 또는 양 모두는 서로 상대적으로 움직일 수 있다. 데이터 신호는 전자 장치 상에서 장의 영향을 나타내고, (예를 들어, 이들은 상기 장에 의해 야기되는 전압에 근거할 수 있다) 상기 장의 성질의 다른 값에 대응한다. 데이터 시호에 근거한 감도 프로파일이 저장된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 저장 매체는 전자 장치에 의해 방사되는 하나 이상의 전자기 장을 나타내는 값을 포함하는 어레이를 저장한다. 한 예로, 각 값은 소정의 면에 있는 한 점의 2차원 위치에 대응되고, 그 지점에서 전자기 장의 강도 및 방향에 기초한다. 다른 예에서, 각 값은 대응되는 지점에서 전자기 장을 특징짓는 벡터의 크기 및 방향에 기초한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 장치는 전자기장 계산기 및 상기 전자기장 계산기에 커플링된 전자기 간섭 계산기를 포함한다. 전자기장 계산기는 (A) 복수의 컴포넌트들의 상대적의 위치에 관한 정보와 (B) 상기 복수의 컴포넌트들 중 하나에 관한 방사 프로파일 및 전자기장을 야기하는 것에 관한 출력 정보인 복수의 방사 프로파일을 수신한다. 전자기 간섭 계산기는 (C) 상기 복수의 컴포넌트들 중 하나에 관한 각각의 감도 프로파일인 복수의 감도 프로파일과 (D) 야기되는 전자기장에 관한 정보 및 상기 야기되는 전자기장에 의해 발생하는 영향에 간한 출력 정보를 수신한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 진단 평가 테스트 (diagnostic and evaluation) 방법은 테스트 중인 장치에 대한 니어-필드 방사의 특성을 얻는 것과, 방사 한계를 수신하는 것과, 상기 테스트 중인 장치의 방사 강도를 계산하는 것을 포함한다. 방사 강도는 상기 방사 한계에서 특정된 거리 및 주파수에서 계산될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 테스트 방법은 방사 강도를 상기 방사 한계의 방사 문턱 값에 비교하고 근처 장 방사의 속성을 시각적으로 디스플레이 하는 것을 포함한다.
도 1 은 본 발명에 따른 포지셔닝 장치 (positioning device) 의 블록도이다.
도 2A 는 암 (arm ;132) 의 평면도이다.
도 2B 은 암 (132) 의 측면도이다.
도 3A 는 홈 위치 센서의 측면도이다.
도 3B 는 홈 위치 센서의 평면도이다.
도 4 는 본 발명의 한 실시예에 따른 센서의 도이다.
도 5 는 본 발명의 한 실시예에 따른 능동 센서의 도이다.
도 6 은 본 발명의 한 실시예에 따른 플레이트 센서의 도이다.
도 7A 는 본 발명의 한 실시예에 따른 플레이트 센서의 프로브의 부분도이다.
도 7B 는 플레이트 (312 및 314) 를 나타낸다.
도 8 은 본 발명의 한 실시예에 따른 플레이트 센서의 동작에서 유효 커패시턴스의 도이다.
도 9A 는 본 발명의 한 실시예에 따른 스터브 (stub) 센서의 도이다.
도 9B 는 본 발명의 한 실시예에 따른 볼 센서의 도이다.
도 10 은 본 발명의 한 실시예에 따른 볼 센서의 동작에서 유효 커패시턴스의 도이다.
도 11 은 본 발명의 한 실시예에 따른 루프 센서의 도이다.
도 12 는 다층 프린트 회로 보드 상에 제작된 멀티 턴 루프 (319) 의 전기적 연결을 나타낸다.
도 13 은 다층 프린트 회로 보드 상에 제작된 멀티 턴 루프 (319) 의 단면도를 나타낸다.
도 14 는 본 발명의 한 실시예에 따른 루프 센서의 도이다.
도 15 는 스캐닝 면에서의 프로브 단면의 경로를 나타낸다.
도 16 은 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 니어-필드 (near-field) 스캐너의 사진을 나타낸다.
도 17 은 고정된 센서와 함께 사용되는 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 니어-필드 스캐너의 블록도이다.
도 18 은 VLSI 칩 방사 프로파일을 나타낸다.
도 19 는 회전 센서와 함께 사용되는 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 니어-필드 스캐너의 블록도이다.
도 20 은 본 발명의 실시예들에 따라 구성된 회전 센서 및 회전 메커니즘의 사진이다.
도 21 은 도 20에 나타난 회전 센서를 사용하여 수집한 정보의 프리젠테이션을 나타낸다.
도 22 는 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 자기장 센서의 사진을 나타낸다.
도 23 은 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 몇 개의 루프 센서의 사진을 나타낸다.
도 24 는 TEM 셀의 사진을 나타낸다.
도 25 는 10mm 루프 센서 상에 구성된 2개의 칼리브레이션 (calibration) 테스트 결과의 비교를 나타낸다.
도 26 은 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 능동 센서의 사진을 나타낸다.
도 27 은 도 26 에 나타난 센서의 클로즈 업 사진을 나타낸다.
도 28 은 도 26 에 나타난 센서로에 대한 개략도이다.
도 29 는 단락된 연선 (twisted-pair line) 에 대한 S11 의 그래프를 나타낸다.
도 30 은 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 회전 센서 및 회전 메커니즘에 대한 사진이다.
도 31 은 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 회전 센서 및 스텝퍼 모터 회전 메커니즘에 대한 사진이다.
도 32 는 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 회전 메커니즘 상의 포지셔닝 레이저를 나타내는 사진이다.
도 33 은 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 회전 메커니즘의 홈 포지션 스위치의 개략도이다.
도 34 는 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 능동 센서와 TEM 셀을 이용하여 얻은 계산 결과의 스크린 디스플레이를 나타낸다.
도 35 는 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 회전 센서를 이용하여 얻은 결과의 스크린 디스플레이를 나타낸다.
도 36 은 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 회전 센서를 이용하여 수지반 정보의 프리젠테이션을 나타낸다.
도 37 은 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 E 장 스터브 센서를 이용하여 얻은 계산 결과의 스크린 디스플레이를 나타낸다.
도 38 은 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 2mm 볼 센서에 대한 입사면의 해석을 나타낸다.
도 39 는 평행한 케이스 및 수직 편광에 대한 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 2mm 볼 센서의 전달 기능의 플롯을 나타낸다.
도 40 은 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 개관을 나타낸다.
도 41 은 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템에서 프로그램 및 엔진의 상태도를 나타낸다.
도 42 는 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템에서 프로세스의 흐름도를 나타낸다.
도 43 은 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템에서 시작 메뉴의 블록도를 나타낸다.
도 44 는 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템에서 엔트리 (entry) 스크린을 나타낸다.
도 45 는 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 프리뷰 스크린의 블록도를 나타낸다.
도 46 은 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 프리뷰 스크린을 나타낸다.
도 47 은 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 프리뷰 스테이지의 프로세스 흐름을 나타낸다.
도 48 은 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 시작 선택 스크린을나타낸다.
도 49 는 센서 전달 기능이 선택되고, 입력 또는 수정되는 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 스크린을 나타낸다.
도 50 은 DUT 스캔 영역 및 특정 테스트 증차가 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 프리뷰 스크린에서 정의될 수 있는지를 디스플레이하는 윈도우를 나타낸다.
도 51 은 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 Z 축 파라미터 선택 다이얼로그를 디스플레이하는 스크린을 나타낸다.
도 52 는 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 고정된 센서 스캐닝의 동작에 대한 스펙트럼 분석기 셋업을 디스플레이하는 스크린을 나타낸다.
도 53 은 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 회전 센서 스캐닝 동작에 대한 스펙트럼 분석기 셋업을 디스플레이하는 스크린을 나타낸다.
도 54 는 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템을 이용하여 회전 센서 스캐닝 동작의 전기 블록도를 나타낸다.
도 55 는 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 프리뷰 스크린의 구조를 나타낸다.
도 56 은 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 IR 센서 셋업 스크린을 나타낸다.
도 57 은 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 피크 모니터링 탐색 셋업 스크린을 나타낸다.
도 58 은 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 스캔 스크린에 대한 구조를 나타낸다.
도 59 는 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템을 이용하여 수행된 스캐닝 동작의 실시간 디스플레이를 포함하는 스크린을 나타낸다.
도 60 은 회전에 대한 장 강도를 나타내는 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 스크린 디스플레이를 나타낸다.
도 61 은 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 스캔 스크린의 구조를 나타낸다.
도 62 는 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 프리젠테이션 스크린의 구조를 나타낸다.
도 63 은 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 프레젠테이션 스크린을 나타낸다.
도 64 는 장 감소를 나타내는 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 스크린 디스플레이를 나타낸다.
도 65 는 테스트 중인 장치에 대한 센서의 위치를 상기 장치의 비트맵 이미지로 나타내는 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 스크린 디스플레이를 나타낸다.
도 66 은 모니터링된 신호의 스펙트럼 분석기 파형을 나타내는 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 스크린 디스플레이를 나타낸다.
도 67 은 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 프리젠테이션 스크린에 대한 구조를 나타낸다.
도 68 은 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 프리젠테이션 스크린에 대한 구조를 나타낸다.
도 69 는 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템에 대한 센서 칼리브레이션 스크린을 나타낸다.
도 70 은 자동화된 배치 기구의 흐름도를 나타낸다.
도 71 은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법에 대한 흐름도를 나타낸다.
도 72 는 도 71 의 방법의 확장된 흐름도를 나타낸다.
도 73 은 도 71 의 방법의 다른 확장된 흐름도를 나타낸다.
도 74 는 도 73 의 방법의 확장된 흐름도를 나타낸다.
도 75 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 76 은 도 75 의 방법의 확장을 나타낸다.
도 77 은 도 75 의 방법의 다른 확장을 나타낸다.
도 78 은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치에 대한 블록도를 나타낸다.
도 79 는 소정 영역에서 방사 프로파일을 나타내는 몇가지 컴포넌트를 갖는 회로 보드의 리프리젠테이션이다.
도 80 은 도 79 의 리프리젠테이션이며, 방사 프로파일에 대한 계산된 유도된 장을 나타낸다.
도 81 은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 방법을 나타낸다.
도 82 는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 방법을 나타낸다.
도 83 은 본 발명의 일 실시예에 따른 평가 방법을 나타낸다.
도 84 는 본 발명의 일 실시예에 따른 평가 방법을 나타낸다.
도 85 는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사 측정 방법을 나타낸다.
도 86 은 약 12MHz 에서 VLSI 칩에 대한 방사 프로파일을 나타낸다.
도 87 은 약 60MHz 에서 VLSI 칩에 대한 방사 프로파일을 나타낸다.
도 88 은 약 20MHz 에서 VLSI 다이의 전기장 신호를 나타낸다.
도 89 는 약 20MHz 에서 방사에 의해 영향받은 보드 (좌) 와 VLSI 칩 (우) 영역의 E 장 스캔의 결과를 나타낸다.
도 90 은 약 20MHz 에서 VLSI 다이 (위)와 보드 (아래)의 자기장 방사 프로파일의 위색 (false color) 와 컨투어 플롯 (contour plot) 을 나타낸다.
도 91 은 정상 필터 (A) 와 결함있는 필터 (B)의 E 장 방사 프로파일을 나타낸다.
도 92 는 기본 스위칭 주파수 (약 65 kMz) 에서 AC 어댑터의 방사 프로파일을 나타낸다.
도 93 은 약 340 MHz 에서 셀룰러 폰의 방사 프로파일을 나타낸다.
도 94 는 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 자기장 센서에 의해 얻어진 약 60 MHz 에서의 셀룰러 폰의 방사 프로파일을 나타낸다.
도 95 는 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 자기장 센서를 이용하여 약 60 MHz 에서 4 개의 개별적 면에서 제품에 대해 측정된 도 94 에 나타낸 셀룰러 폰의 니어-필드 신호를 나타낸다.
도 96 은 180-185 MHz 사이에서 측정되고, 두 개의 다른 주조에 의해 만들어진 VLSI 칩 샘플의 스펙트럼 내용의 비교를 나타낸다.
도 97 은 각각 0.42, 0.35 및 0.25 미크론의 프로세스 크기를 이용하여 제작한 3 개의 ASIC들 즉 A, B 및 C 의 방사 스펙트러의 비교를 나타낸다.
도 98 은 듀얼 트랜지스터 테스트 보드의 방사 프로파일을 나타낸다.
도 99 는 도 98 에 나타난 듀얼 트랜지스터 회로에 대한 추가적인 방사 프로파일을 나타낸다.
도 100 은 본 발명의 일 실시예에 따른 EMI/EMC 에 따른 컴퓨터 설계 방법의 흐름도를 나타낸다.
상세한 설명
본 발명의 일 실시예에 따른 장치는, 센서의 정확한 자동화된 포지셔닝을 통해, DUT의 장 동작의 데이터를 수집한다. DUT 는 수동 컴포넌트나, 집적회로, 프린트 회로 보드, 인터커넥트 또는 완전한 전자 제품 등의 능동 장치일 수 있다. 예시적인 실시예에서, DUT 는 회전 테이블에 위치되고, 센서는 로봇 암 또는 3차원 자유도를 갖는 포지셔닝 메커니즘에 부착되며, 데이터는 DUT 의 장 방사 공간에서 프로파일을 생성하기 위한 자동화 수단에 의해 처리된다. 수집된 데이터는 전자기 스펙트럼의 다양한 영역 (RF 및 적외선 영역) 에서 방사에 관련될 수 있고, 측정은 고정된 센서 또는 회전 센서에 의해 행해질 수 있다. 다른 실시예에서, 방사 안테나는 DUT 근처의 많은 지점에서 정확하게 위치되고, 방사에 대한 DUT의 감도는 DUT 의 출력 터미널의 모든 또는 선택된 서브셋을 모니터하고 얻어진 데이터를 프로세싱하여 측정됨으로써 특정될 수 있다.
후술하는 본 발명의 실시예들에 따른 시스템, 방법, 장치는 다음의 리스트에 나타나는 애플리케이션 중 하나 이상에서 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 다른 시스템 또는 장치에서도 유사한 결과를 얻는데 사용될 수 있다.
1) 전자 컴포넌트 및 장치, RF 하드웨어, 회로 보드, 다른 전자 제품에서 주파수, 속성, 및 전자기 방사원의 위치, 및 활성 상태에서의 간섭 메커니즘을 식별하는 애플리케이션.
2) 더 나은 칩 플로어 플래닝을 가능하게 하고 주파수, 클록 에지 및 전자 패키지를 동작하는 장치 파라미터 등을 적절하게 선택하여 레이아웃하는 가이드라인을 제공함으로써 저 방사 ASIC (application specific integrated circuit) 의 설계를 제공하거나 수행하는 애플리케이션.
3) ASIC 및 다른 전자 부품 및 제품에 대한 장 방사 특성을 성립하기 위해, 높은 장 방사를 갖는 전자 부품을 식별하고 제거하며, 주조 및 제작 프로세스를 적절하는 애플리케이션.
4) 장치 속성 (예를 들어 프로세스 사이즈 전력 분배 및 전체적 레이아웃) 에서의 변화를 위해 특성 ASIC 으로부터 방사 레벨의 변화를 조사하는 애플리케이션.
5) 설계 아웃셋에서 컴포넌트 및 장치 방사 신호의 정보를 제공하는 애플리케이션.
6) ASIC 및 다른 전자 컴포넌트의 패키지의 방사 속성 및 적합성을 조사하고, 이러한 패키지의 선택과 설계의 가이드라인을 성립시키고, 방사 기능에 비해 동일 ASIC를 포함하는 다른 패키지를 비교하고 전자 패키지를 적절하게 하는 애플리케이션.
7) 방사 스펙트럼 상에서 프로세서 사이즈의 영향을 조사하고 내부 변이 시간 및 방사 스펙트럼 대역 사이의 관계에 대한 정보를 제공하는 애플리케이션.
8) 무선 장치에서 사용되는 재료 및 기하학의 장 쉴딩 효력을 향상시키는 애플리케이션.
9) 다른 ASIC 설계들에서 장 방사 수행을 비교하는 애플리케이션.
10) 시스템 및 생산 레벨에서 방사 측정을 수행하기 위한 애플리케이션. 이 애플리케이션은 개개의 부분이 FCC 표준에 부합하는 경우에 유용하지만, 인터퍼런스 문제로 인해 이들간의 컴비네이션은 준수되거나 수행될 수 없다.
11) RF 의 수행 및 마이크로웨이브 커넥터 및 안테나를 할당하는 애플리케이션.
12) DC 장 측정 및 전자기 스펙트럼의 적외선 영역 및 다른 영역에서의 츠겆을 수행함으로써 프로파일을 생성하기 위해, 공간상에서 RF 프로파일로 공간의 열 프로파일을 관련시키기 위한 애플리케이션. 이 애플리케이션은 예를 들어 전력 증폭기 등의 RF 장치 패키지 상에서 RF 힛팅 영향을 연구하는데, 랜덤 억세스 및 플레쉬 메모리 등의 ASIC 에 사용되는 코어 컴포넌트의 온도를 모니터링하는데 유용할 수 있다.
13) 무선 개인 통신 제품에 대한 FCC (Federal Communications Commission) 및 다른 표준 또는 규제 기구에 의해 요구되어지는 SAR (specific absorption rate) 측정에서의 사용에 대한 방향 및 크기 데이터를 제공하는 애플리케이션.
14) RF 필터에서의 물리적 결함, 커넥터로부터의 RF 누설, 부서진 전자 패키지, 회로보드 등을 식별함에 의해 고장 분석을 진단하는 애플리케이션.
15) CAD (computer aided design) 툴에 의한 사용을 위해 방사 및 적합헝 데이터베이스를 발전시키는 애플리케이션.
16) 이러한 부분에서 장의 영향을 향상시키기 위해 장치, 컴포넌트 및 시스템 근처에서 전자기장을 생성함에 의해 적합성 측정을 하는 애플리케이션.
17) 설계 및 수행을 평가하기 위해 멀티칩 모듈 및 3차원 전자 패키지의 니어-필드 방사 측정을 수행하는 애플리케이션.
18) 랜덤 또는 비동기 프로세스에서 노이즈가 있는 곳에서 장치 또는 제품을 둘러싸는 공간에서의 노이즈 플로어를 측정하는 애플리케이션.
19) 작은 시간 윈도우 동안만 관측될 수 있는 EMI/EMC 관련 이벤트를 조사하기 위해 단일 트리거링 측정을 수행하는 애플리케이션.
20) 적용되는 신호/소오스의 진폭이 변하는 동안 단일 주파수에서 또는 소오스의 주파수가 변하는 동안 고정된 진폭에서 회로보드 또는 장치의 방사 측정을 수행하는 애플리케이션. 이 애플리케이션은 DUT 상에서의 간섭 메커니즘 동작상에서의 시각적 정보, 특히 서로에 대한 시각적인 전달함수의 생성을 제공할 수 있다. 이러한 정보는 주파수 및/또는 진폭의 범위에서 어떻게 주어진 설계가 수행되는 지를 체크하는데 유용할 수 있다.
21) 각 스캔 위치에서 자기장의 방향 및 크기를 얻게 하는 애플리케이션. 이 애플리케이션에서, 각 스캔 위치에서의 최대 장 강도 및 이것이 야기되는 각도는 회전 자기장 센서에 의해 기록될 수 있다. 이 센서 출력은 여기에 발생하는 자기장 또는 전류의 속성을 나타낼 수 있다. 각 스캔 위치에서의 출력으로부 얻은 벡터들은 예를 들어 위색 (false color) 매핑에 따라 엔코딩될 수 있다. 각 장치에 대한 회전 센서 방사는 본 발명의 일 실시예에 따른 CAD 툴에 대한 방사 데이터를 생성하는 데 또한 이용될 수 있다. 이 경우, 데이터는 수학적으로 전류 강도로 변환될 수 있고, 여기서 어떤 위치에서의 니어-필드 및 파-필드 (far-field) 가 계산될 수 있다.
하드웨어
전자 장치로부터의 방사는 심각한 '핫 스팟'의 일반적인 위치를 찾는 데만 제한된 기술인 스나이퍼 프로브의 수동적인 사용을 통해 미리 측정될 수 있다. 통상적인 이용에서, 스나이퍼 프로브의 어레이는 테스트 표면의 그리드 밑에 정렬된다. 테스트 중인 장치 (DUT) 는 테스트 표면 상에 위치되고, 어레이는 스캔된다. 프로브 어레이의 한 결점은 얻어진 어떤 측정의 해상도는 각각의 프로브 및 이들 사이의 배치 간격의 크기에 제한된다는 것이다. 따라서, 프로브 어레이의 사용은 회로보드 또는 생산 레벨에서의 측정에 제한되고, 이것은 DUT 를 둘러싸는 공간에서의 니어-필드 소오스의 위치를 식별하는데 상당히 부족한 점이 있다.
프로브 어레이의 다른 단점은 단지 2 차원에서 정의되는 측정을 제공한다는것이다. 이러한 측정은 소오스로부터의 거리에 대한 니어-필드의 생성 또는 감소에 관한 믿을 수 있는 정보의 기초를 제공하지 않는다. 한가지 중요한 결론는 얻어진 측정은 어떤 종류의 니어-필드가 방사되는지 판단하는데 이용될 수 없다는 것이다.
프로브 어레이의 세 번째 단점은 얻어진 측정은 DUT 에 의해 실제로 방사되는 장을 정확하게 나타내지 않을 수 있다는 것이다. 비정확성의 잠재성은 어레이는 유용한 해상도를 얻기 위해서는 많은 수의 센서를 가지고 있어야 하기 때문이다. 그 결과 어레이는 DUT를 로드하려는 경향이 있고, 어레이 컴포넌트들는 서로 직접적으로 또는 DUT를 통해 간섭을 할 수 있다. 또한, 어레이 인클로저 (enclosure) 는 특정 주파수에서 공명을 하여 측정을 왜곡시킨다.
프로브 어레이의 네 번째 단점은 루프 컴포넌트 센서를 가지고 사용하는 데만 적당하다는 점이다. 따라서, 이러한 어레이는 니어-필드 전기장을 측정하는데 사용될 수 없다.
기존 장치의 단점인 다른 속성은 모듈성이며, 기능성 및 안정성의 제한된 범위에서도 이러한 장치들은 표준 프로브만으로도 이용될 수 있다. 또한, 이러한 기존의 기구 및 방법은 최대로 상대적인 측정만을 행하고, 양적인 측정을 얻는데 이용될 수 없다 (예를 들어 전자기 계측 측정). 또한, 이러한 기존의 기구 및 방법은 E 또는 H 장의 컴포넌트를 분해하는데 사용될 수 없다. 또한, 이러한 기존의 기구 및 방법은 장의 방향을 측정하는데 사용될 수 없다.
TEM (Transverse electromagnetic) 셀은 IC 의 전자기 방사를 계산하는 데IC 산업에서 현재 이용되고 있다. 방사 테스트는 DUT 를 TEM 셀 안에 배치함으로 행해질 수 있다. 이러한 평가 방법 중 하나는 스탠다드 J1752/3 (1995년 3월 출판된, 'Electromagnetic Compatibility Measurement Procedures for Integrated Circuits: Circuit Radiated Emission Measurement Procedure, 150kHz to 1000MHz, TEM Cell') 에 설명되어 있다. TEM 셀이 방사의 존재 여부 및 방사의 레벨을 나타날 수 있지만, 장치 내에서 그들의 위치 또는 테스트 중인 장치 또는 시스템의 부적절한 동작을 일으키는 간섭 메커니즘을 규명할 수는 없다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 포지셔닝 장치 (100) 를 나타낸다. DUT (device under test) 는 플랫폼 (110) 상에 배치된다. 플랫폼 (110) 은 도 1 에 나타난 바와 같이 고정될 수 있고, 회전 테이블 등과 같이 이동가능한 플랫폼일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 플랫폼 (110) 은 최소 반사를 위해 선택된 폴리머 표면을 포함할 수 있다. 플랫폼 (110) 은 전자기적 불스 아이 (bull's eye) 등의 작은 회로 보드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 보드는 센서에 의해 기준 위치로 탐지될 수 있는 공간 (예를 들어 포지셔닝 장치 (100) 의 최소 스템 사이즈보다 더 크지 않은 영역을 갖는) 의 특정 위치에서 널 (null) 을 가지는 수동 안테나 컴포넌트를 포함할 수 있다. 또한, 플랫폼 (110) 은 (예를 들어, 기계적인 불스 아이 (bull's eye), 홀 (holes) 및 테스트되는 시스템을 갖는 메이팅하는 페그 (pegs for matings) 와 같은) 다른 등록 컴포넌트를 포함할 수 있다.
센서 (120) 는 DUT (10) 에 가까이에 위치한다. 예시적인 실시예에서 세서 (120) 는 DUT (10) 위에 위치하지만, 이들 두 아이템의 상대적인 생성의 초대 목은 본 발명의 실행에 중요하지 않고, 관심사의 방사를 조사하기 위해서 DUT (10) 에 충분히 가까이 있을 필요만 있는 것이다. 예를 들어, DUT (10) 가 적절하게 안전하기만 하는 한, 센서 (120) 는 DUT (10) 의 옆 또는 바로 아래에 위치될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 포지셔닝 장치 (100) 는 xyz 테이블이다. 이 테이블은 세 가지 스테이지를 포함한다: 상위 스테이지 (160), 이것은 위나 아래로 움직일 수 있다; 중간 스테이지 (150), 도 1에 나타난 바와 같이 이것은 상위 스테이지 (160) 를 나르고 좌우로 움직인다; 하위 스테이지 (140), 이것은 중간 스테이지 (150) 를 나르고 도 1 에 도시된 바와 같이 페이퍼의 안쪽 또는 바깥쪽 방향으로 움직인다. 각 스테이지는 세 스테퍼 모터 중 하나에 기계적인 커플링의 힘으로 움직이고 이는 바람직하게 방사되지 않는다. 본 발명의 특정 실시예에서, 각 스테이지는 벨트 및 도르레 배열을 통해 스테퍼 모토로 커플링되고, 각 축에서의 움직임의 최대 범위는 18 인치이고, 인접하는 위치와의 최소 간격은 1 마이크로미터이며, 2 마이크로미터 이상의 포지셔닝 해상도를 제공한다.
스테퍼 모터의 대신 또는 이에 추가하여, 포지셔닝 장치 (100) 가 하나 이상의 랙 앤드 피니언 (rack-and-pinion) 컴포넌트, 서보모터, 또는 정확한 공간 이동 및/또는 회전을 제공할 수 있는 다른 유사한 장치를 통합할 수 있다. 넓은 의미에서 본 발명의 이런 특정 실시예의 실행은 포지셔닝 장치 (100) 가 3차원에서 적당한 범위의 움직임으로 위치 센서에 정확하게 제어되는 것만이 요구된다.
도 1에 나타난 본 발명의 실시예에 따른 시스템에서, 센서 (120) 은 암 (130) 에 의해 포지셔닝 장치 (100) 에 링크되고, 이것은 수직 방위에서 센서를 유지한다. 상술한 바와 같이, 센서 (120) 가 DUT (10) 에 적절히 가까이 위치되는 한, 암 (130) 및 센서 (120) 의 특정 방향은 중요하지 않다. 몇 가지 이용에서, 암 (130) 의 말단을 지원하는 것이 바람직할 수 있다. (예를 들어, 스캐닝이 센서 (120) 의 축에 직교하는 면에서만이 행해지는 경우)
센서 (120) 는 근처의 전기, 자기 또는 열 장에 응답하여 신호를 출력하는 어떤 장치일 수 있다. 스나이퍼 프로브 또는 적외선 (IR) 센서 등의 통상적으로 이용되는 적당한 장치들이 도 1 에 도시된 바와 같이 포지셔닝 장치에 이용되거나, 여기에 상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시에에 따른 센서가 사용될 수 있다.
도 1 에 도시된 바와 같이 하나의 표지셔닝 장치로 통합되는 한가지 이점은 모듈방식이다. 이러한 실행에서, 센서 (120) 는 쉽게 변하거나 교환될 수 있고, 사용자들은 특정한 사용에 특별하게 설계된 센서의 넓은 범위에서 선택할 수 있다. 신호 프로세싱 동작은 선택된 센서의 (장 로딩 효과, 주파수 의존 영향을 갖는 프로브 간섭에 대한 교정을 포함하는) 전달함수, 케이블 손실의 경우에, 센서 신호 경로에 적용될 수 있는 부가적인 장치의 특성을 계산하기 위해 습득된 신호 상에서 수행될 수 있다. 게다가, 수집된 데이터는 다른 포맷의 넓은 변화로 제출될 수 있고, 다른 응용에서 사용되는데 출력되고 저장될 수 있다.
방향 컴포넌트를 갖는 측정을 위하여, 센서 (120) 는 그 축들 중 하나에 대해 회전될 수 있다. 예를 들어, 센서 (120) 는 DUT 의 표면에 수직 축으로 회전될 수 있다. 도 2A 및 2B 는 제어되는 방식으로 수행되기 위해 센서 (120) 의 축 회전을 가능하게 하는 암 (130) 의 구현 (132) 의 각각 평면과 측면을 나타낸다. 본 실시예에서, 모터 풀리 (pulley ;146) 는 스테퍼 모터 (148) (방사가 없을 수 있는) 쉐프트 상에 장착될 수 있다. 모터 풀리 (146) 의 회전은 센서 풀리 (142) 의 벨트 (144) 를 통해 전달되고, 이것은 센서 (120) 의 쉐프트 상에 (또는 안전 센서 (120) 의 쉐프트) 장착된다. 조정 메커니즘 (152) (예를 들어, 하나 이상의 슬롯 및 패스너를 포함하는) 은 벨트 (144) 가 적절하게 위치되고 잡아당겨지도록 하기 위해 스테퍼 모터 (148) 의 위치에서 적어도 선형으로 조절되도록 제공된다. 센서 (120)의 회전 방향의 세밀한 제어는 스테퍼 모터 (148) 의 자동 제어를 통해 달성된다.
센서 (120) 의 방향을 나타내기 위한 홈 위치 센서를 포함하도록 회전 메커니즘 (예를 들어, 암 (132)) 이 바람직할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 센서 (120) 이 특정 위치 (예를 들어, 센서 (120) 의 광학 지시 마크를 탐지하는 것을 통해) 를 통해 회전될 때를 홈 위치 센서가 탐지한다. 도 3A 및 3B 는 센서 (120) 를 가지고 그 축을 회전하는 페리미터 근처의 홀 (164) 을 갖는 디스크 (162) 를 포함하는 하나의 적절한 배열을 포함한다. 방사체 (168) 및 검출기 (169) 를 갖는 광전자 스위치 (164) 는 회전 축에 대해 고정된 위치에 배치되어, 홀이 방사체 (168) 및 검출기 (169) 를 지날 때를 제외하고는 스위치의 광학 경로를 디스크가 인터럽트하게 한다. 검출기 (169) 의 출력 신호는 따라서 센서 (120) 의 방향을 나타내고, 이 방향은 측정될 장의 방향 관점의 나타내기 위한 프로브 섹션 (310) 에 의해 얻어진 측정치와 상관될 수 있다.
다른 실시예에서, 센서 (120) 의 제어된 회전은 랙 앤드 피니온 어셈블리 등의 벨트 동작 풀리 이외의 다른 메커니즘을 이용하여 달성될 수 있다. 유사한 회전 메커니즘이 암 (130) 의 실행보다도 센서 (120) 자체로 직접될 수 있다. 센서 (120) 의 회전은 다른 적당한 메커니즘에 의해 수행될 수 있고, 이 메커니즘은 포지셔닝 장치 (100) 상에 장착될 수 있고, 포지셔닝 장치 (100) 를 회전시킬 수 있고, 포지셔닝 장치 (100) 의 일부분의 대체가 될 수 있다. 다른 실시예에서, 플랫폼 (110) 은 센서 (120) 에 대해서 DUT (10) 을 전달하거나 회전시킨다. 암 (130) 이 본 발명의 일 실시예에서 유용한 컴포넌트이긴 하지만, 센서 (120) 가 직접 포지셔닝 장치 (100) 상에 장착되는 본 발명의 다른 실시예에서는 불필요한 부분이다.
도 3A 및 3B 는 암 (130) 의 구현: 등록 유닛 (154) 속에 통합될 수 있다. 이 장치는 센서 (120) 및 DUT (10) 의 초기 위치 사이의 정확한 정렬을 성립하는데 이용될 수 있다. 이러한 정렬은 다른 수단에 의해 생성된 DUT 의 이미지 (예를 들어 디지털 또는 디지타이즈된 DUT 의 사진) 또는 장치의 다른 출력을 갖는 장치에 의해 생성된 출력과 코렐레이션하는데 이용될 수 있다. 시스템 레멜의 측정에 사용되는 예시적인 실시예에서, 등록 유닛 (154) 은 크로스빔 패턴 (예를 들어 시각 기준)을 제공할 수 있는 레이저 다이오드 모듈을 포함한다. 장치의 또는 다이 레벨 측정의 다른 실시예에서 등록 유닛 (154) 은 미니어춰 미디어 카메라 또는 증가된 정렬 정확도를 갖는 다른 이미지 장치를 포함한다.
센서
도 4 는 전자기장의 측정에서 사용되는 센서 (120) 의 블록도이다. 상술한 바와 같이, 프로브 섹션 (310) 의 속성은 특별한 어플리케이션 및 측정되는 장 타입에 따라 다양하게 변화될 수 있다. 마찬가지로, 케이블 (230) 의 속성은 어플리케이션에 따라 다양하게 변할 수 있다. 예를 들어, 케이블 (230) 은 세미 -리지드 (semi-rigid) 또는 쉴디드 (shielded) 일 수 있다. 예를 들어, 케이블 (230) 은 미소 직경의 동축케이블 (예를 들어, 50 ohm의 임피던스를 갖는) 일 수 있다. 다른 실시예에서, 케이블 (230) 은 꼬임각에 따라 임피던스가 변하는 연선 (twisted pair) 일 수 있다.
컨디셔닝 회로 (240) 는 이 회로가 센서 (120) 의 다른 구현에 있어 생략될 수도 있지만, 케이블 (230) 의 신호 경로에 광학적으로 삽입될 수 있다. 컨디셔닝 회로 (240) 는 balun (balanced-unbalanced transformer) 등의 수동 임피던스 매칭 네트워크 또는 FET (field effect transister) 등을 이용한 능동 네트워크 및 저 노이즈 증폭기 등의 수동 또는 능동 필터를 포함할 수 있다. 프로브 (310) 및 컨디셔닝 회로 (240) 사이의 케이블은 컨디셔닝 회로 (240) 및 커넥터 (250) 사이의 케이블 (230) 타입과 동일할 필요는 없다. 예를 들어, 컨디셔닝 회로 (240) 의 한 측면에서의 케이블은 불안정할 수 있지만 (예를 들어, 동축 케이블), 다른 측면의 케이블이 안정할 수도 있다 (예를 들어, 연선).
도 5 는 컨디셔닝 회로 (240) 의 능동 임플리먼트 (242) 를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서의 회로도이다. 바이어스 티 (190) 는 (센서의 외부) 센서 신호 라인의 DC 전력 소오스 (195) 로부터 전력을 공급하는데 사용될 수 있다. 컨디셔닝 회로 (242) 안에서 전력은 AC 블록 (180) 을 통해 증폭기 (170)로 공급되며, 이것은 센서 신호가 전력 컨넥션을 통해 증폭기로 제공되는 것을 방지한다. 필요하다면, 디커플링 커패시터는 그 출력 터미널을 통해 증폭기 (170) 로 DC 전력 신호가 제공되는 것을 방지하는데 사용될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 증폭기 (170) 는 IVA-14 시리즈 가변 이득 증폭기 (Agilent Technologies, Palo Alto,CA) 등의 모노리틱 마이크로웨이브 직접회로 (MMIC) 이다. 다른 배열에서, 증폭기 (170) 의 이득 또는 다른 파라미터는 바이어스 티 (190) 를 통해 제공되는 DC 전압을 가변시키고 적어도 증폭기 (170) 의 제어 터미널로 전압의 부분에 입력됨으로써 제어된다. 안정된 동작에서 프로브 섹션 (310) 은 연선을 통해 증폭기 (170)로 연결될 수 있다.
메커니컬 안정성을 위해, 센서 (120) 의 컴포넌트는 광학 기판 (220) 상에 장착될 수 있고, 이것은 센싱되는 장 상에서 감지할 수 있는 영향없이 제공되도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 기판 (220) 은 컨디셔닝 회로 (240) 이 제작되거나 장착되는 유리 에폭시 또는 프린트 회로 기판 (PCB) 일 수 있다.
프로브 섹션 (310) 에 야기되는 측정 신호는 신호를 프로세싱부로 옮기는 외부 케이블로 커넥터 (250) 에서 결국 출력된다. 커넥터 (250) 는 감지할 수 있는 손실 (또는 적어도 보상할 수 있는 손실) 없이 원하는 주파수 범위를 통해 전기적 신호를 옮기는데 적당하도록 하는 어떤 구조일 수 있다. 예시적인 이용에서, 커넥터 (250) 는 RF 신호를 옮기는 데 적당한 SMA 커넥터 (미국 DefenceMilitary Department 의 Performance Specification MIL-PRF-39012 에 따른) 또는 다른 커넥터 (예를 들어, BNC, N) 이다. 도 4 에 도시된 폼의 센서는 몇 백 kHz 로부터 몇 GHz 까지의 주파수를 갖는 시변장을 측정하는데 사용될 수 있다.
도 6 은 전기장의 측정에 사용될 수 있는 센서 (120) 의 플레이트 센서 실행 (122) 의 블록도를 나타낸다. 이 센서의 브로브 섹션 (310) 은 한 쌍의 도전 플레이트 (314, 312) (도 7B 에 도시된 바와 같이) 를 포함하고, 각 플레이트는 동축 케이블 (232) 의 컨덕터 (234, 236) 에 전도력 있게 부착되어 있다. 특정 실시예에서, 케이블 (232) 는 작은 직경의 세미 그리드 50 Ω 동축 케이블이다.
플레이트 (312, 314) 는 금속으로 만들어지고; 예를 들어 플레이트는 PCB 의 양쪽 면의 어느 한쪽에 에칭될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 플레이트들 (312 , 314)는 같은 크기이며, 모두 원형 또는 사각형 모향이고, 2mm 이상 30mm 이하의 직경을 갖는다. 도 7B 에 도시된 바와 같이, 플레이트 (312) 는 이것에 접촉하지 않고 플레이트 (312) 를 센터 컨덕터 (234) 가 통과할 수 있도록 가운데 홀을 갖는다.
도 7A 에 도시된 바와 같이, ε의 유전 상수를 갖는 유전체 (316) 는 플레이트들 사이에 공급될 수 있다. 커패시턴스 C1은 εA/d로 표시되고, 여기서 A 는 플레이트의 m2으로 표시되는 면적이며 d는 플레이트의 m2으로 표시되는 거리이다. 50 옴의 출력 임피던스를 위하여, 플레이트 사이의 전압 V2 및 탐지된 전위 V1 의 크기 사이의 비율은 다음과 같이 표시된다.
V2/V1= 1 / {1+ (C1/C2) + 1/(50ωC1)}(1)
여기서 ω는 신호 주파수 (초당 라디안)이며, C2는 센서 (120) 및 DUT (100) 사이의 커패시턴스이다 (도 8 참조).
한편, 스터브 리드 (317) 를 갖는 센서 (120) 의 모노폴 센서 실행 (124) 또는 프로브 팁에서 작은 직경의 볼 (318) 을 갖는 센서 (120) 의 볼 센서 실행 (126) 은 전기장의 탐지를 위해 사용될 수 있다. 도 9A에 도시된 스터브 센서는 부수적인 E 장의 수직 컴포넌트 (즉, 오직 수직 컴포넌트만이 스터브 리드에서 전류를 야기한다) 만을 탐지하는 경향이 있다. 도 9B 에 도시된 볼 센서는, 다른 한편, 부수적인 E 장의 모든 세 컴포넌트를 탐지하는 경향이 있고, 모든 3 방향의 장 라인은 볼에 접한다.
도 9B 에 도시된 볼 센서는 상술한 바와 같이 플레이트 센서의 확장으로 간주될 수 있다. 볼 센서는 작은 직경의 플레이트 또는 스터브 센서보다 더 큰 민감성을 제공하고 볼 센서는 DUT 에서 더 큰 거리에서 사용될 수 있기 때문에, 방사 장을 갖는 센서의 간섭 최소화 한다. 볼 (318) 은 볼들이 다른 재료, 모양, 직경들이 사용되더라도, 1 내지 5 밀리미터를 갖는 브레스 스피어일 수 있다. 볼 센서는 센터 컨덕터 및 절연체의 노출 부분으로 세미 그리드 동축 케이블을 트리밍하고, 볼들 센터 컨덕터로 솔더링 (또는 도전적 어태칭) 을 통해 구성될 있다. 볼 센서는 예를 들어 시스템 레벨에서 (예를 들어, 셀룰러 폰, 스트렛치 보드, 프린트 회로보드) 의 측정을 위해 사용될 수 있다.
볼 센서는 쉴드 컨덕터 (236) 및 DUT (10) 사이의 커패시턴스 C3와 볼 (318) 및 DUT (10) 사이의 커패시턴스 C4의 직렬 컴비네이션인 유효 커패시턴스 Ceff를 나타냄에 의해 전기장을 샘플링한다 (도 10 참조). 1차 간소화에서, 프로브를 걸친 전압 (즉, 볼 (318) 과 쉴드 컨덕터 (236) 사이) 및 검축된 전위의 크기 사이의 관계는 상기의 수학식 (1) 에서 C3및 C4를 C1및 C2로 대체함으로 표현될 수 있다. 관찰된 장의 동요를 최소화 하기 위해, 케이블 (230) 및 볼 (318) 의 직경을 각각 줄임으로써 C3및 C4를 줄이는 것이 바람직하다.
도 11 은 자기장의 측정을 위해 사용되는 센서 (128) 의 루프 센서 임플리멘테이션 (128) 을 도시한다. 이 센서는 와이어 또는 금속일 수 있고 프린트 회로보드 (PCB) 로 에칭될 수도 있는 루프 (319) 를 포함한다. 루프 (319) 는 싱글 턴 루프일 수 있고 한 번 이상의 턴을 갖는 루프를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 루푸 (319) 는 1mm 이상 10mm 이사의 직경을 갖는다. 장의 자속밀도 B (벡터량) 으로 인한 루프 (319) 의 터미널에서 야기되는 전압 V 는 다음과 같이 표현될 수 있다.
V = n×B×ω×A×cosα(2)
여기서 n은 루프의 턴의 수이며, ω는 rad/s 로 표시되는 신호 주파수이며, A는 m2로 표시되는 루프 면적이고 α는 벡터 B 및 루프의 면 사이의 각이다.
도 12 는 블라인드 비아 (272, 274, 276) 가 멀티층 PCB 으로 에칭된 멀티턴 루푸의 턴 (262, 264, 266) 과 터미널 트레이스 (282, 284) 를 연결하는데 사용될 수 있다. 도 13 은 루프의 각 턴이 층간 절연체 (290) 에 의해 분리된 AA 선을 따라 취한 멀티 턴 에칭된 루프의 단면도를 나타낸다.
도 14 는 자기장을 측정하는데 사용될 수 있는 센서 (120) 의 루프 센서 이행 (129) 을 나타낸다. 본 이행에서, 안정된 전송 라인 (연선 (234) 등) 은 안정된 센서 루프 (319) 로부터 신호를 전달하는데 이용된다. 상술한 바와 같이, 이러한 케이블의 임피던스는 뒤틀림 각을 선택 또는 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 예를 들어, 케이블은 컨디셔닝 회로 (240) 또는 다른 전송 라인 또는 프레세싱 스테이지의 입력에 맞게 루프 (319) 의 임피던스를 맞추도록 조정될 수 있다. 예시적인 실행에서, 루프 (319) 는 연선 케이블 (234) 를 제조하는데 이용된 동일한 와이어로 형성된다.
예시적인 실행에서, 루프 센서 (129) 는 상술한 바와 같이 능동 컨디셔닝 회로 (242) 를 포함한다. 본 실행에서, 증폭기 (170) 는 차동 증폭기를 사용한 실행이다. 연선 케이블 (234) 와의 컴비네이션에서, 동작의 차동 모드는 공통 모드의 간섭을 상쇄하고, 높은 정도의 노이즈 면역을 제공한다.
2 또는 3차원 영역에서 방사된 장의 정확한 속성을 얻기 위해서는, 센서 (120) 의 프로브 섹션 (310) 이 나머지 센서에 대해 움직이지 않도록 하는 것 (이러한 움직임이 제어되지 않는다면) 이 바람직하다. 예를 들어, 측정을 시작하기 전에 센서 본체의 축에 대해 프로브 섹션 (310) 을 중앙에 두고, 프로브 섹션 (310) 이 사용되는 동안 상기 위치에서 이탈되지 않도록 방지하는 것이 바람직하다.
도 14 에 도시된 바와 같이, 브리틀 익스텐션 (brittle extension ; 295) 은 컨디셔닝 회로 (240) 및 커넥터 (250) 에 프로브 섹션을 연결하는 케이블 (230) 의 부분을 둘러싸는 작은 직경 길이의 유리 튜빙으로 구현될 수 있다. 이 익스텐션은 센서 본체에 대해 센서 (120) 의 프로브 섹션 (310) 의 이탈을 방지하고, 프로브 섹션 (310) 의 사고적인 충돌의 경우 (예를 들어, DUT (10) 또는 플랫폼 (110) 과의) 센서 본체의 손상을 최소화 할 수 있다. 브리틀 익스텐션 (295) 는 센서 본체에 대한 프로브 섹션 (310) 의 정열 (예를 들어 중앙에 위치시키는 것) 을 용이하게 할 수도 있다. 프로브 섹션 (310), 케이블 (230) 및 브리틀 익스텐션 (295) 를 포함하는 조합은 손상의 경우 빠르고 쉬운 교체를 위해 미리 준비될 수 있다. 브리틀 익스텐션 (295) 는 또한 상술한 바와 같이 센서 (120) 의 다른 실행과 같이 이용될 수 있다.
루프 (319) 는 방향 감지 컴포넌트이므로, 루프 센서 (129) 는 DUT (10) 에 대해 특정 위치에서의 자기장 벡터의 방향을 측정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 센서 (129) 는 상술한 바와 같이 암 (132) 또는 유사한 메커니즘에 의해 회전될 수 있고, 상기 회전 동안 수 회 또는 많은 수로 샘플링된 센서의 출력을 갖는다. 예시적인 구현예에서, 커넥터 (250) 는 시스템의 회전 및 비회전 컴포넌트 사이의 RF 신호 ( 및 가능하면 DC 전력도) 의 적절한 전달을 지원하는 회전 SMA 커넥터 또는 유사한 장치이다.
도 5 를 참조하여 상술한 바와 같이, 바이어스 티 (190) 는 센서 신호 라인을 통해 능동 센서로 DC 전력을 공급하는데 이용될 수 있다. 상술한 바와 같이, 암 (132) 또는 유사 메커니즘에 의해 능동 센서가 회전될 경우, 바이어스 티 (190) 가 회전에 대해 고정된 채로 남아있도록, 바이어스 티 (190) 는 프로브 섹션 (310) 로부터 컨텍터 (250) 의 다른 측면에 위치되는 것이 바람직하다.
열 장을 탐지하기 위해, 적외 (IR) 영역에서의 방사에 민감한 센서 (120) 의 실행이 사용된다. 이러한 센서의 프로브 섹션 (310) 은 포토다이오드 또는 다른 광감성 반도체 장치를 포함할 수 있고, 이 장치는 이 영역에서 그 감도를 증가시키기 위해 또는 다른 파장의 방사에의 감도를 줄이기 위해 도핑될 수 있다. 이러한 센서에는 센서 컴포넌트가 접촉하는 것으로부터 원하지 않는 방사를 방지하기 위한 광학 필터가 통합될 수도 있다.
센서 (120) 의 다른 실시예에서, DUT 에 가까운 방사는 케이블 (230) 을 통한 전기적인 것 대신에 광학적으로 (예를 들어 광 섬유 케이블) 원격 센싱 장치로 관찰되는 위치로부터 전도된다. DUT의 근처에서 RF 케이블을 제거함으로써, 이러한 실시예는 측정되는 장 상에서 스캐닝 프로세스의 영향을 좀 더 최소화 할 수 있도록 한다. 열 장의 측정에서, 예를 들어, 동일한 IR 센서는 DUT 근처에 센서가 위치되는 경우에 사용될 수 있다. 자기장 또는 전기장의 측정에서, 원격 센서는 광학 신호로부터 RF 장을 전달할 수 있는 통상 이용가능한 장치일 수 있다.
도 1 에 나타난 바와 같이 포지셔닝 장치와 같이 사용되는 센서의 다른 타입은 2 개의 수직 코일을 포함하는 프로브 섹션 (310) 을 갖는 센서를 포함한다. 이 타입의 센서는 정적 또는 근 정적 자기장의 크기 및 방향을 측정하는데 이용될수 있다. 센서의 다른 타입의 프로브 섹션 (310) 은 FET (field effect transistor) 의 다이 포션을 포함한다. 게이트는 소오스 및 드레인 터미널 중 하나에 대해 바이어스 될 때, 다른 터미널은 전기장 또는 전하를 센싱하는데 이용될 수 있고, 프로브에서의 증폭이 달성된다.
상술한 프로브 섹션 (310) 은 하나 이상의 MEMS (microelectromechanical systems) 컴포넌트를 이용하여 사이즈를 줄일 수 있다. 예를 들어, MEMS 컴포넌트를 포함하는 프로브 섹션 (310) 을 갖는 센서는 밀리미터, 서브밀리미터, 및 적외선 영역의 파장을 갖는 장을 탐지하는 데 사용될 수 있다. 센서의 다른 타입은 하나 이상의 홀 이펙트 (Hall effect) 센서, 마그네티브 레지스티브 센서, 또는 SQUIDs (superconducting quantum interference devices) 를 갖는 프로브 섹션을 포함한다. 여기서 설명한 프로브 섹션 (310) 의 어레이를 갖는 센서가 또한 사용될 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 및 포지셔닝 장치는 단지 마이크로볼트 (또는 마이크로앰프)의 10 분의 일정도의 값을 갖는 신호를 탐지하는데 사용되고, 이러한 측정의 상위 주파수는 선택되는 특정 센서의 속성에 의해 제한된다.
동작 시스템
상술한 센서 및 포지셔닝 장치의 사용에서, 센서의 눈금, 센서의 움직임과 위치의 제어, 스펙트럼 분석기 등의 신호 경로에서의 다른 기구의 제어, 센서 및/또는 DUT 로부터 수신된 신호 또는 신호들의 프로세싱, 및 데이터의 습득과 프리젠테이션을 포함하는 하나 이상의 기능을 수행하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 센서가 특정된 영역 또는 공간에서 DUT 에 대해 움직이도록 제어하고, 상기 특정된 영역 또는 공간에서 전자기장에 관련된 센서에 의해 출력된 데이터를 수신하고, 프로세싱하고, 저장하고 그리고/또는 디스플레이 하도록 제어하는 것이 바람직하다. 예시적인 구현예에서, 상술한 동작 시스템은 본 발명의 실시예에 따른 몇 가지 방법 (예를 들어, 이러한 기능을 포함하는) 의 실행을 조정한다.
이러한 동작 시스템은 센서와 제어되는 포지셔닝 장치의 사이즈 또는 속성의 특정 세트, 데이터 수집, 및 신호 경로에 나타날 수 있는 신호 생성 장치에 관계없이 근본적으로 동일 동작을 수행하고, 근본적으로 동일 인터페이스를 사용하도록 설계된다. 스캐닝 동작에서, 이러한 동작 시스템의 사용자 인터페이스는 프리리미너리, 스캐닝, 및 프리젠테이션의 세 위상으로 넓게 나뉠 수 있다. 예비 단계로 수행될 수도 있는 기능들은 다음과 같다.
1) 원하는 어플리케이션에 대해 적절한 센서를 선택하는 것. 센서가 검출하도록 설계된 장의 형태, 민감성, 신호대 잡음, 해상도 또는 스팟 사이즈 (예를 들어 하나 이상의 기준 소오스에 대해 결정된) 을 포함하는 이러한 선택에 대해 상대적일 수 있도록 센서의 특성을 갖는다.;
2) 신호 경로를 파악하는 것. 예를 들어, 신호 경로에서 저 잡음 증폭기 (LNA)를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 한편, 증폭기 또는 경로에 이미 있는 전치증폭기의 게인의 레벨을 감소하는 것이 바람직할 수 있다. 필터 등의 하나 이상의 신호 프로세싱부를 포함하거나 케이블 손실과 증폭기 노이즈 특성 드의 다른 속성을 보상하도록 경로를 구성하는 것이 바람직하다. 센서의 전달 기능 (예를 들어, 상술한 칼리브레이션 진행으로부터 얻은) 에 대해 고려하는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 인식 메커니즘 (예를 들어, 기계적인 키 및/또는 센서의 인식 코드를 센싱하기 위한 광학적 및/또는 전기적 메커니즘을 포함하는) 은 센서의 자동 인식과 이에 따른 적절한 전달 기능의 선택 (예를 들어, 전달 기능을 포함하는 특정 파일을 선택하거나, 이러한 파일이 저장된 디렉토리 또는 폴더를 나타냄에 의해) 이 가능하도록 하는 것을 포함한다;
3) 주파수, 주파수의 범위, 각 주파수의 수 또는 조사할 주파수의 범위를 선택하는 것;
4) 스캔 영역 및 해상도를 프로그램 하는 것. 스캔될 공간 또는 영역을 선택하고 프로그램 하기 위해서는, 사용자는 각 x, y, z 축을 따라 범위 및 증가 등의 파라미터를 입력할 수 있다. 예를 들어, 도 15 는 면의 각 축에서 증가 값과 스캔 차원에 의해 정의된 측정 위치들 사이의 프로브 섹션 (310) 의 스캔 경로를 나타낸다. 예시적인 실시예에서, 사용자는 스캔 영역, 스캔할 면의 수 (각 면은 DUT 의 표면과 평행하다), DUT 로부터 제 1 면까지의 거리, 인접한 면들 사이의 간격 (이런 종류의 3차원 측정은 거리에 대해 센싱되는 장의 감소에 대한 속성을 판단하는데 유용할 수 있다) 을 선택한다. 입력되는 파라미터들이 각 축에서의 측정의 정수를 만들지 않으면, 증가 값 및/또는 스캔 영역은 조절될 수 있다. 다른 구현예에서, 스캐닝은 선택된 불연속의 포인트 또는 특정 라인 또는 곡선을 따라서만 일어날 수 있다. 사용자는 프로브 섹션 (310) 이 DUT 로부터 최소 거리내에서 통과하도록 하는 스캔 파라미터를 입력하는 것으로부터 제한될수 있다 (예를 들어 충돌을 피하기 위해);
5) 선택된 데이터를 저정하는 파일 폴더 및/또는 파일 이름을 선택하는 것. 파일 포맷 또한 선택될 수 있다. (예를 들어, 다른 소프트웨어 팩키지와의 호환성을 위해);
6) 센서에 의해 출력된 데이터를 프로세싱하거나 기록하기 위해, 스펙트럼 분석기 및/또는 오실로스코프 등의 외부 기구를 구성하는 것. 관련된 파라미터들은 기준 레벨과 장치, 해상도와 비디오 대역폭, 스윕 타임 (sweep time) 과 스팬 (span), 피크 익스커션 (peak excursion), 및 평균 등을 포함할 수 있다;
7) 스캐닝 위상 동안 선택된 모드에서 동작하기 위해 DUT 를 구성하는 것과, 스캐닝 위상 동안 DUT 로 입력 신호를 제공하고 제어된 방식으로 이러한 신호를 변화시키기 위한 하나 이상의 외부 소오스를 구성하는 것;
8) 적합성 측정을 위한 신호를 제공하기 위해 하나 이상의 외부 소오스를 구성하는 것. 이러한 경우, 수동 센서가 신호를 센싱하는 것 대신 방사하는데 사용될 수 있고, 또는 (예를 들어, 루프, 모노폴 또는 적당한 차원의 다이폴 방사체를 포함하는) 안테나부는 상술한 바와 같이 포지셔닝 장치로 사용될 수 있다;
9) 방사 데이터의 수집 또는 민감성 데이터의 수집 등의 스캐닝 상태 동안 수행되는 하나 이상의 동작 (가능하면)을 선택하는 것. 동작의 게이티드 또는 트리거드 모드 또한 선택될 수 있다. (예를 들어, 펄싱되는 장을 스캐닝하기 위해);
예비 단계는 예비적 스캔을 포함할 수 있다. 예시적인 실행에서, 예를들어 조이스틱 또는 컴퓨터 마우스 제어는 DUT (10) 에 대해 포지셔닝 센서 (120)을 수동적으로 제공한다. (한편, 센서의 원하는 방향으로의 좌표 세트는 키보드로부터 입력될 수 있다) 이 특징은 DUT의 예비적 수동 스캐닝을 수행하기 위해 또는 상술한 피크 모니터링 모드에서 센서를 배치하는데 이용될 수 있다. 게다가, 조이스틱 제어 또는 유사한 수동 포지셔닝 메커니즘은 센서 (120) 의 초기 배치를 입력하는 데 이용될 수 있고, (예를 들어, DUT 의 이미지 또는 다양한 센싱되는 장의 이미지가 비교를 위해 더 쉽게 할당될 수 있도록 하기 위해) DUT 의 어떤 확인 가능한 특징을 갖는 이 초기 배치를 할당하기 위해 등록부 (460) 와의 결합에도 사용될 수 있다.
또한, (예를 들어, 스캐닝 동작 대신에 또는 스캐닝 동작에 대비하여) 스펙트럼 컨텐츠 측정 및 피크 모니터링 측정을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 탐구적(exploratory) 스캔 동안에 및/또는 스캐닝 단계 동안에 조사될 주파수들 (예를 들어, 방사 레벨들을 초과하는 주파수들) 을 식별하기 위하여, 스펙트럼 컨텐츠 측정을 수행할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방법에 있어서, 스펙트럼 분석기 (또는 그 밖의 적절한 검출기) 는 DUT 로부터 방사되는 장들이 현저한 세기의 성분을 가지는 주파수들을 결정하는데 사용된다. 그 후, 사용자는 스캐닝될 특정 주파수들을 선택할 수 있고, 또한 원하지 않는 주변 (백그라운드) 피크들을 제공된 데이터로부터 삭제하기 위한 또는 다른 특징들을 마킹할 수 있다. 후자의 특징은 차폐된 룸이 이용가능하거나 또는 실용적이지 않은 사이트에서 측정을 수행하는데 특히 유용할 수 있다.
피크 모니터링 측정은 선택된 주파수 범위에 걸쳐서 전체 니어-필드 방사에 대하여 하나의 장치를 또 다른 장치에 (또는 하나의 프로세스를 또 다른 프로세스에) 비교하기 위한 기초를 제공하기 위하여 수행될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 하나의 방법에 있어서, 센서는 DUT 부근의 위치에 고정된다. 대역폭 s 를 선택하며 (여기서 s 는 ㎒ 로 측정됨), 센서의 출력이 선택된 주파수 범위에 걸쳐서 스캐닝되는 경우에 각 신호에 대한 주파수 및 진폭을 기록한다. 이러한 정보로부터, SCFM (spectral content figure of merit) 이,
(3)
으로 계산되며,
여기서 N 은 소정의 범위에 있는 신호들의 개수이며, Ai는 각 신호의 진폭이다. 신호의 존재는 노이즈 플로어에 대하여, 또는 선택적으로 소정의 임계값에 대하여 규정될 수 있다. 스펙트럼 컨텐츠 또는 피크 모니터링 측정 동안에, 센서는 DUT 에 대하여 정지상태로 남아 있거나, 또는 DUT 에 대하여 이동 및/또는 회전될 수 있다.
임의의 탐구적 스캔 동안에, 사용자는 감지되는 방사 레벨들 (예를 들어, 선택된 주파수 또는 주파수들의 범위) 을 관찰하면서 DUT 에 대하여 센서를 이동시킬 수 있다. 이러한 정보에 따라, 사용자는 증폭기가 필요한지 여부를 결정할 수 있다. 또한, 사용자는 감지되는 방사들이 DUT 에 의한 것인지 또는 외부 소스에 의한 것인지를 결정할 수 있다. 외부 소스가 측정을 간섭하는 경우에, 사용자는 스캐닝 동작을 실행하기 이전에, DUT 을 차폐하고, 적절한 필터를 신호 경로에 부가하고, 감도가 더 좋은 센서 (예를 들어, 보다 작은 스폿 크기를 가지는 센서) 를 선택하고, 및/또는 측정된 데이터로부터의 간섭을 제거하여 그 간섭을 보상하는 등의 예방 조치를 취한다. 필요하다면, 이득 인자를 필터링하거나 또는 감소시킴으로써 신호 레벨들을 감소시킬 수도 있다.
방향 센서를 사용하는 경우에, 준비 단계는 감지된 장의 방향 성분들 사이의 최소 간격을 검증하는 단계를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 루프 센서에 의해, 루프의 평면이 장과 평행한 경우에 최소 신호를 얻을 수 있으며, 루프의 평면이 장에 수직하는 경우에 최대 신호를 얻을 수 있다. 최소값과 최대값 사이의 차이 (예를 들어, dB 단위) 가 특정 임계값을 만족시키지 못하는 경우에, 사용자는 필요에 따라 부가적인 이득을 포함하거나 또는 서로 다른 센서를 선택하도록 신호 경로를 구성할 수 있다.
선택할 수 있는 또 다른 동작 모드는 TEM 셀 또는 마이크로스트립 라인을 가진 센터의 칼리브레이션이다. TEM 셀, 또는 에지 및 커넥터 효고들이 무시될 수 있는 충분한 길이를 가진 마이크로스트립 라인에 의해 방사된 기준장들은 그 장 값들이 정확하게 모델링될 수 있는 점에서 유용하다. 센서의 응답에서 공지된 장의 움직임을 정정함으로써, 센서 (예를 들어, 센서 출력 레벨이 일정한 입력 레벨 주파수와 관련된 센서) 에 대하여 칼리브레이션 곡선을 얻을 수 있다.
선택된 하나 이상의 주파수 또는 주파수들의 범위에서 방사 측정을 수행할수 있다. 또한, 선택된 하나 이상의 주파수 또는 주파수들의 범위에서 감도 측정을 수행할 수 있다. 스캐닝 단계 동안에 실행하기 위해 선택할 수 있는 동작 모드들은 고정식 또는 회전식 센서의 결합, 고정식 또는 회전식 DUT, 전기장 또는 자기장 모니터링, 및 RF 또는 정자기장 모니터링을 포함한다.
시간 영역 측정 모드에서는, DUT 로부터 방사되는 시간-영역 신호들을 표시하는데 오실로스코프를 사용할 수 있다. 이러한 모드는 접촉 측정이 조사중인 장을 왜곡시킬 수 있는 애플리케이션들에서 유용하게 될 수 있고, 이는 또한 트리거링 이벤트들을 모니터하는데에도 사용될 수 있다. 열 아날로그 모니터링 모드에서는, DUT 의 단일 포인트에서의 온도를 시간에 걸쳐서 모니터링할 수 있다. 다른 동작 모드들은 DC 장들을 매핑하는 동작을 포함한다.
스캐닝 단계에서는, DUT 가 동작하는 동안에, 선택된 하나 이상의 주파수에서의 장 세기 데이터를 센서 위치의 함수로서 측정하고 기록한다. 상기 장치는 선택된 영역 또는 체적에 대한 모든 센서 위치에서 선택된 각각의 주파수의 진폭을 자동적으로 기록할 수 있다. 사용자는 수집된 데이터를 모니터할 디스플레이의 타입을 선택할 수 있으며, 예시적인 구현예에 스캐닝 처리를 모니터링하기 위한 판독동작들을 제공할 수도 있다. 필요하다면, DUT 의 배치 및/또는 방위를 기술하도록 스캐닝 동안의 센서 패턴의 움직임을 사전프로그램밍할 수 있다. 스캐닝 단계 동안에 DUT 가 회전하는 경우에 이러한 보상은 특히 유용하게 된다.
스캐닝 동안에 회전 센서의 출력의 모니터링은, 스펙트럼 분석기의 출력을 ADC (analog-to-digital converter) 를 사용하여 샘플링하면서, 제로-스팬 (동조수신기) 모드의 스펙트럼 분석기 (또는 다른 적절한 검출기) 에 의해 수행될 수 있다. 예시적인 구현예에 있어서, 센서의 홈 위치 (예를 들어, 디스크 (162) 의 홀 (164)) 를 검출하여 ADC 에 의한 샘플링을 트리거한다. 그 후, 샘플링된 데이터를 처리하여 (예를 들어, 호스트 컴퓨터에 의해) 각 스캐닝 위치에서 장 벡터의 크기 및 방향을 결정한다. 예를 들어, 센서의 각각의 일정한 x, y, z 위치에 대한 루프의 2 개의 직교 방향들로 행해진 측정들 (예를 들어, 최대 및 최소 측정) 을 명확하게 결합하여 그 센서 위치의 최종적인 자계 세기를 구한다.
또한, 회전 센서의 출력을 모니터링하는 동작은, 예를 들어 회전 커넥터에 발생할 수 있는 문제점들을 검출 및 표시하는 글리치 (glitch) 모니터를 포함할 수 있다. 이러한 커넥터의 마모 및 손상, 또는 전치 증폭기의 고장은 RF 라인에 글리치 또는 스파이크가 생기게 할 수 있다. 이러한 모니터에 의한 표시에 따라, 스캐닝 과정은 문제점의 정정 및 후속 스캐닝 과정의 완료를 위하여 (바람직하기로는 지금까지 수집된 데이터를 저장하는 동작을 포함하여) 중지될 수 있다. 또 다른 구현예에 있어서, 실행되지 않은 스캐닝 과정 동안에 글리치 모니터에 의한 표시에 의해 예를 들어 페이저 및/또는 e-메일을 통하여 사용자에게 전송 통지하는 것을 트리거할 수 있다.
표시 단계에 있어서, 스캐닝 단계 동안에 수집된 (및/또는 저장장치로부터 회수된) 데이터를, 예를 들어 사전선택된 영역 또는 체적에 걸쳐서 분배되는 RF 장 세기, IR 세기, 소스 임피던스, 및/또는 전력의 위색 이미지들; DUT 의 표면 전반에 걸친 전류 밀도 분포의 개략적인 플롯; 및/또는 DUT 로부터의 거리에 따른 장세기 쇠퇴의 플롯들로서 표시될 수 있다. 몇몇 플롯들을 구하여 비교할 수 있으며, 이들 각각은 니어-필드 방사의 서로 다른 특성을 나타낼 수 있다. 또한, 이러한 플롯들 중 하나 이상이, 현재의 테스트 파라미터들과 함께(예를 들어, 프리뷰 단계 동안에 선택된 바와 같이), 데이터 수집동안에 실시간으로 표시될 수 있다. 프리젠테이션 단계에 사용될 수 있는 표시 형태들의 부가적인 예들은,
a) 스캐닝된 영역 또는 체적에 걸친 장 세기 변화를 나타내는 2 또는 3 차원 이미지. 예시적인 구현예에 있어서, 장 세기 값들을 위색 예를 들어, 더 높은 장 세기의 위치들을 나타내는 적색과 더 낮은 장 세기의 위치들을 나타내는 보라색으로 나타낼 수 있다. 전기장 (자기장) 은 미터 당 볼트 (암페어) 의 선형 단위들 및 미터 당 dB 마이크로볼트 (마이크로암페어) 의 대수 단위들로 측정된다. DUT 위의 장의 전개는 서로 다른 높이의 DUT 위의 평행한 평면의 통합된 2 차원 표현 집합으로 도시될 수 있고; 예시적인 애플리케이션에서, 이러한 평면들은 1 내지 3 mm 떨어져 이격될 수 있다.
b) 상기 장치의 특정 포인트에 대한 거리로 장의 감쇠를 나타내는, 거리에 대한 장의 세기의 플롯들 (예를 들어, 선형, 대수, 또는 세미로그 형태). 이러한 플롯은 니어-필드 영역과 파-필드 영역 사이의 경계를 결정하는데 및/또는 검출된 니어-필드의 타입을 식별하는데 사용될 수 있다. 또한, 이들은 보드 및 엔클로저 레벨 차폐의 설계시에 사용될 수도 있다.
c) 장 방향의 개략적인 플롯. 이러한 플롯들은 장의 센서를 회전시키고 장의 최대값들이 발생하는 방위를 기록함으로써 구해진다. 예를 들어, 센서는180 °또는 360 °중 어느 하나로 회전될 수 있으며, 격자의 각 스캔 포인트에서의 장의 방향을 적당히 배향된 라인 또는 화살표에 의해 나타낼 수 있다. 이러한 방식으로 구해진 니어-필드의 정보는 DUT 내의 전류 밀도 분포들과 관련된다;
d) MATLAB 과 같이 다른 분석 프로그램들에 사용하기 적합한 가공되지 않은 또는 필터링된 데이터;
e) RF 전력 밀도 플롯들, 여기서 각 포인트는 그 위치에서 검출되는 전체 RF 전력 (즉, 소정의 대역폭내에서) 을 나타낸다; 및
f) 전기장 및 자기장에 대하여 유사한 방식으로 구해지는 데이터로부터의 열 (예를 들어, 적외선) 장의 이미지들. 이러한 플롯들과 RF 전력 밀도 플롯들과의 상관 관계는 예를 들어 장치 패키지에 대한 RF 열 효과들을 조사하는데 유용하다. 열 이미지들에서의 핫 및 쿨 스폿과, 위치에 대한 장의 세기의 플롯들에 대한 하이 및 로우 세기 스폿들을 비교함으로써, 열이 RF 에너지 또는 일부 다른 소스에 의해 발생될 수 있는지를 결정할 수 있다.
측정된 데이터가 방향값을 포함하는 경우들에 있어서, 상술된 플롯들도 극 좌표들에 표시할 수 있다. 프리젠테이션 모드 동안에 포착되어 표시될 수 있는 부가적인 정보는 단일 경로의 다른 장치로부터 (예를 들어, 스펙트럼 분석기의 화면으로부터) 의 이미지들을 포함한다. 또한, 여기에 기술된 이미지들과 정보의 표시는 컬러 및/또는 흑백 이미지들의 인쇄를 포함할 수도 있다.
스캐닝 이전에 적절한 등록 단계들을 수행한다고 가정하면, 여기에 기술되는 바와 같이 얻어진 플롯들은, 서로 및/또는 DUT 의 다른 이미지들 (및/또는 DUT 의아웃라인의 이미지) 과 결합하여 그 검출된 장들과 DUT 의 다른 특징들 사이의 상관관계를 나타낸다. 예를 들어, DUT 의 디지털 이미지의 커서를, 다양한 표시장치들 사이에 대응하는 공간 위치들을 쉽게 식별할 수 있도록, 수집된 데이터에 대하여 하나 이상의 표시장치들의 커서들로 편성할 수 있다. 이러한 하나의 배치에 있어서, 예를 들어, 세기 플롯의 핫 스폿으로의 커서 이동에 의해 DUT 의 비트맵 이미지의 커서를 그 핫 스폿에 대응하는 위치로 이동시킬 수 있다. 선택적으로, 수집된 데이터 플롯 (컨투어 라인들과 같은) 의 특징들을 DUT 의 디지털 이미지위에 오버레이할 수 있다.
예시적인 구현예에 있어서, 여기에 기술된 제어, 프로세싱, 및 표시 기능들을 수행하기 위한 루틴들을 LabVIEW 소프트웨어 패키지 (National Instruments Corp., Austin, TX) 를 이용한 단일 집적 인터페이스 하에서 조정한다. 그러나, 이러한 특정 접근방법을 단지 개발하기 쉽게 때문에 선택하였지만, 본 발명의 실시예들에 따른 방법들을 임의의 다른 적절한 소프트웨어 패키지 또는 패키지들의 적절한 결합을 이용하여 실행할 수 있으므로, 본 발명의 제약사항으로 파악하여서는 안된다. 예를 들어, 여기에 기술된 기능들의 일부 또는 모두를 C, C++, C#, 비주얼 베이직, 자바, 또는 임의의 다른 적절한 컴퓨터 언어로 기록된 프로그램을 이용하여 수행할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 스캐닝 시스템
이 단락에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 구성되는 자동화된, 고-정밀도 배치 및 스캐닝 시스템을 설명한다. 이러한 스캐닝 시스템은 제어, 신호 기록,및 프로세싱 소프트웨어와 결합하여, 니어-필드를 정확하게 그리고 고-해상도로 매핑할 수 있다. 이러한 설명은 본 발명의 특정 실시예에 관한 것이며, 여기서 제공된 다른 실시예들의 일반적인 설명에만 제한되지는 않는다.
이러한 니어-필드 방사 스캐닝 시스템은 진단과 연구 및 개발 목적들 모두에 사용될 수 있다. 진단 툴로서, 예를 들어, 스캐닝 시스템을 다음과 같은 작업에 사용할 수 있다.
1) 칩, 패키지, 보드, 및 시스템 레벨에서 방사된 방사의 예기치않은 소스들의 식별
2) 구성요소 및 시스템 기능에 영향을 줄 수 있는 간섭 메카니즘들의 식별
3) 예를 들어 장치 외관 사이즈, 전력 분배, 및 전체 레이아웃의 변경들로 인한 특정 ASIC 으로부터의 방사 레벨들의 변경을 조사.
4) 전자기 노이즈 억제시에 특정 차폐 실행 및/또는 재료의 영향에 대한 조사.
그 기본 구성에 있어서, 본 발명의 특정 실시예에 따른 시스템은, 움직임/기구 제어 및 데이터 획득 작업을 수행하기 위하여 프로그램된 호스트 퍼스널 컴퓨터, 로봇 암에 장착된 수동 (E 또는 H) 센서, 3 축 포지셔닝 시스템, 저 노이즈 증폭기, 및/또는 신호 검출기 (예를 들어, 스펙트럼 분석기) 를 포함한다. 그 모듈러 설계에 의해, 시스템 (도 6 에 나타냄) 은, 가까운 장래에 사용될 수 있는 특정 애플리케이션에 바람직하게 될 수 있는, 표준 센서 또는 사용자-정의된/설계된 센서 그리고 다른 신호 처리 및 검출 하드웨어를 수용할 수 있다. 이러한 기본구조의 블록도를 도 17 에 나타내었다.
시스템은 다음과 방식으로 방사 프로파일을 획득하는데 사용될 수도 있다. 일단 사용자가 DUT 위의 스캔 영역/공간을 정의하고, 관련된 주파수 또는 주파수들로 그리고 각 스캔 위치에서 센서에 의해 감지된 전압(들)을 스펙트럼 분석기에 의해 증폭한 후 기록하는 방식으로 방사 프로파일들을 구하는데 사용될 수 있다. 그 후에, GPIB 버스 (National Instruments Corp., Austin, TX;'IEEE-488'이라고도 함) 를 통하여 신호 레벨을 판독하고, 장의 세기를 기록한다. 각 주파수에 대한 장의 세기 분포는 각 스캔 위치 (또는 화소) 에 대하여 기록된 세기를 플롯팅함으로써 구성되며, 위색 이미지로 표현될 수 있다. 대표적인 출력은,
(4)
의 포맷을 가지며,
여기서, xi, yi, 및 zi는 i 번째 샘플의 공간 좌표를 나타내고, Ii는 기록된 그 샘플의 세기를 나타낸다. 도 18 은 고정된 센서로 구해진 세기 플롯의 일례를 나타낸다.
또한, 장치에 대한 주파수 컨텐츠 정보를 획득하는데 동일한 구성을 사용할 수도 있다. 이러한 획득은 고정된 위치 (예를 들어, 다이의 바로 위) 에서의 측정을 포함할 수 있다. 프로그램은 추가적인 분석을 위하여 소정의 대역폭내에, 장치에 의해 방사된 신호들을 기록한다.
회전 센서를 사용함으로써 더욱 완전한 장의 사진을 얻을 수 있다. 이러한 애플리케이션의 시스템 구성을 도 19 및 20 에 나타내었다. 이러한 구성에 있어서, 스캔이 발생하는 각도 이외에 각 스캔 위치에서의 최대 장의 세기를 기록한다. 도 20 에 나타낸 바와 같이, 이러한 정보는 스캐너 암에 장착된 회전 센서 어셈블리를 이용하여 구해질 수 있다.
이러한 구성에 대한 통상의 출력은 자계 또는 그 자계를 발생시키는 전류를 나타낼 수 있다. 다음으로, 벡터의 크기를 컬러 차트에 따라 상기와 같이 코딩할 수 있는 벡터에 의해 각각의 스캔 위치 (또는 화소)를 나타낸다. 도 21 은 특성 임피던스로 종료된 마이크로스트립 라인에 대하여 얻어지는 방사 프로파일의 일례를 나타낸다.
본 발명의 이 실시예에 따른 스캐닝 시스템에서 실현될 수 있는 특징들은 아래와 같다.
a) 장치는 3 단계의 자유도를 가지며, 전자기장 및 정전기장 센서들로 동작한다.
b) 모듈러 설계는 사용자가 검출기, 센서, 및 신호 처리 하드웨어를 선택할 수 있게 한다.
c) 1 미크론 스테핑을 수행할 수 있다.
d) 감도 : H 장, 1 ㎂/m : E 장, 0.1㎷/m (1000 ㎒ 의 10 ㎜ 자계 센서에 대하여)
e) 1 주사로 다수의 주파수를 스윕시킬 수 있다.
f) 각 주파수에 대하여 최적화된 적응형 스펙트럼 분석기 세팅들. 관련주파수들은 트리거링된 측정을 포함한, 개별적인 세팅들을 가질 수 있다.
g) LNA (low noise amplifier) 이득 및 케이블 손실에 이용가능한 엔트리들을 사용한, 대화형 센서 전송 기능 에디터.
h) 레이저 포인터로 규정된 또는 DUT 의 치수에 기초한 스캔 영역.
i) 각각의 치수에 대하여 선택가능한 스캔 단계 크기.
j) 방사 주파수들의 범위를 스윕하고, 발견된 각 피크의 장의 세기를 표시함. 스캐닝을 위하여 선택된 주파수들을 저장함.
k) 프리뷰를 위한 센서 위치의 수동 제어. 조이스틱을 이용하고, 스크린 커서를 이동시키거나 또는 키보드로부터 좌표들을 입력함으로써 센서 위치를 설정할 수 있다.
l) 장 방사의 방향 및 크기를 기록하기 위한 H 장 센서들.
m) 모니터링 및 이미지화를 위한 IR 센서.
n) 자동 스캔 동안에, 하나 이상의 장의 세기의 위색 이미지들을 실시간으로 표시할 수 있다. 스케일링은 자동 또는 수동으로 설정될 수 있다.
o) 스캐닝 완료 이후에, 프리젠테이션/분석 엔진은,
1) 장의 세기 위색 이미지와 함께 DUT 의 디지털 이미지 (예를 들어, 비트맵) 를 나타낼 수 있다. DUT 의 핫 스폿들과 특정 위치들 사이의 일치를 시각화하는 것을 용이하게 하는데 군집된 커서들을 사용할 수 있다;
2) 다수의 평면에 대하여, 거리에 따른 장의 세기의 쇠퇴를 나타내는 플롯을 표시할 수 있다;
3) 각 주파수에 대하여, 포착된 스펙트럼 파형을 표시할 수 있다;
4) 방향 센서들에 대하여, 각도에 대한 장의 세기를 각 위치에서 표시할 수 있다.
등의 하나 이상의 부가적인 정보를 사용자에게 제공하도록 콜링된다.
본 발명의 특정 실시예에 따른 센서들의 개발 및 사용
이 단락에서는, 상기 장의 세부적인, 고-해상도 매핑을 행할 수 있는 복수의 E 및 H 장 센서들을 설명한다. 이러한 설명은 본 발명의 특정 실시예들과 관련되지만, 여기에 제공된 다른 실시예들의 일반적인 설명에만 제한되지는 않는다.
니어-필드 측정값을 얻기 위하여, 장의 자기 및 전기 성분을 정확하게 그리고 고해상도로 측정할 수 있는 센서들을 사용하는 것이 바람직하다. 사용된 센서의 타입 (예를 들어, 수동 또는 능동인지) 및 크기는 조사중인 소스의 세기 및 분포에 의존한다. 도 22 는 본 발명의 실시예에 따라 구성된 능동 센서의 일례를 나타내고, 도 23 은 본 발명의 실시예들에 따라 구성된 센서들의 부가적인 예들을 나타낸다.
장 센서들은 TEM 또는 크로포드 (crawford) 셀의 기준 소스에 대하여 칼리브레션될 수 있다. 이러한 셀은 일반적으로 장치 감도 및 센서 칼리브레이션 측정에 대하여 균일한 장을 확립하는데 (예를 들어, 연방통신위원회(FCC) 의해 보급된 표준들에) 사용된다. TEM 셀 (도 24 에 도시된 바와 같이) 의 기본 구조는 부가된 측벽들을 가진 변경된 스트립라인으로 도시될 수 있다. 계속해서 50 옴(ohm)의 특성 임피던스를 유지하기 위하여, 셀 및 2 개의 테이퍼화된 부분들의치수를 선택한다. 기준 장은 소스 전압의 인가에 의해 셀에 설정된다.
컴퓨터에 의해 제어된 셋업은 관련된 주파수 범위에서 센서들의 자동 칼리브레이션을 위해 개발되었다. 그 후에, 센서의 전송 함수로서 포뮬러 또는 룩-업 테이블을 구하여 인가한다. 과정의 정확도를 검증하기 위하여, 몇몇 상업용 프로브들을 구입하여 공인된 연구소에 칼리브레이션을 전송한다. 그 후에, 본 발명의 실시예에 따른 방법을 이용하여 개인 랩 (lab) 에서 상업용 프로브들에 의해 얻어진 칼리브레이션 결과들을 연구소의 결과들과 비교하였다 (10 ㎜ 루프 프로브의 칼리브레이션 결과를 비교하기 위하여, 도 25 참조).
루프 센서 설계는 시변(time-varying) 자기장들을 측정하는데 사용될 수 있다. TEM 셀에서 칼리브레이션될 수 있는 다수의 수동 루프 센서들을 개발하였다. 이러한 칼리브레이션은 비교적 정확한 전송 기능을 제공하지만, 수동 루프 센서들을 포함한 센서들과 문제를 발생시킬 수 있다. 루프 센서들의 비대칭적 특성으로 인해 반-고체 동축 케이블의 부분들에서 문제가 발생하며, 예를 들어 센서는 어느 정도까지는 E 장 센서로서 기능할 수 있다. 이러한 문제를 루프 (평형 라인) 과 반-고체 동축 케이블 (불평형 라인) 사이의 라인에 임피던스-매칭 성분들을 부가함으로써 감소시킬 수 있다. 그러나, 이러한 해결방법은, 매칭 트랜스포머 (발룬(balun)) 의 제한된 대역폭으로 인해, 센서의 대역폭에 악영향을 줄 수 있다. 또한, 수동 센서들은 루프 (감지 컴포넌트) 와 증폭기 사이를 분리시킬 수 없다. 따라서, 루프를 검출 회로 (길이가 1 피트에 도달하는 몇몇 경우들에서) 에 접속하는 라인의 부분은 센서의 부분이 될 수 있으며, 측정 정밀도에영향을 주거나 그 결과들을 왜곡시킬 수 있다.
이러한 이유들 때문에 더욱 정확한 결과를 얻기 위하여, 능동 루프 센서를 구비한 센서를 설계하였다. 이러한 센서는 고정 센서 또는 회전 센서로서 사용될 수 있다. 센서에 회로용 DC 전력이 센서의 RF 출력 라인을 통하여 공급되는 바와 같이, 센서에는 그 RF 출력 라인을 통하여 전력이 공급된다. 이러한 공급은 출력단의 바이어스 티 (bias tee) 장치를 이용함으로써 달성되며, 이에 의해 사용자는 DC 전력을 인가할 수 있고, 회로의 메인 증폭기를 계속해서 차단시킬 수 있다. 센서의 전치증폭기에서, 2 개의 인덕터를 이용하여 앰프의 RF 출력을 차단시키면서 DC 전력을 유지할 수 있다.
루프는 연선 전송 라인을 통하여 증폭기에 접속된다. 센서 루프와 연선 모두는 고유하게 밸런스화된다. 그 후에, 센서에 의해 포착된 신호를 서로 다르게 전치증폭기 입력에 인가한다. 연선과 차분 증폭기 구성의 결합은 우수한 잡음 여유도를 제공한다. 도 26 및 도 27 은 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 능동 센서의 사진을 나타내며, 도 28 은 이러한 센서의 개략적인 회로도를 나타낸다.
프로브 출력 전압은,
(5)
으로 페러데이 법칙의 응용에 의해 특성화될 수 있으며,
여기서, V 는 루프 단자들에서 유도된 전압을 나타내고, B 는 자속밀도를 나타내며, ω는 장의 주파수를 나타내며, A 는 루프 영역을 나타내며, θ는 인가된장과 루프 평면이 이루는 각도를 나타낸다. 도 29 는 단축된 연선의 리턴 손실의 플롯 (S11) 을 나타낸다.
고-해상도 측정값을 얻기 위하여, 루프 영역을 감소시키는 것이 바람직하다. 이상적으로는, 공간내의 임의의 점에서의 장 특성들을 결정하기 위한 능력이 요청될 수 있다. 그러나, 실제로, 루프 응답은 루프 영역에 따라 감소하므로, 높은-이득, 저-잡음의 외부 증폭기들을 사용할 필요가 있다.
수동 루프 센서는 반-고체 동축 케이블을 이용하여 제조될수 있거나 또는 FR4 재료로 에칭될 수 있다. 시스템 레벨에 (예를 들어, 확장 보드들 또는 셀룰라 전화기들의 테스트에) 사용가능한 유효한 직경 크기들은 2 내지 10 ㎜ 의 범위를 가진다.
H 장, 방향, 세기에 대한 더욱 완전한 사진을 벡터장 센서를 이용하여 얻을 수 있다. 이러한 측정들은 능동 센서를 회전시킴으로써 (예를 들어, 스캐너 암 위에 설치된 소형 스텝 모터를 이용하여) 달성될 수 있다. 이 단계에서, 각 스캔 위치에서의 최대 장의 세기, 측정시의 각도를 기록한다.
이러한 구성에 있어서, 센서로의 DC 전력 공급과 센서로의 RF 출력 공급시에 50-옴 회전 조인트를 통하여 동일한 경로를 공유할 수 있다. 감지된 신호를 증폭하여 스펙트럼 분석기로 전송하며, 이 스펙트럼 분석기는 엔벨로프 검출기를 구비한 동조 수신기로서 사용된다. 모든 추가적인 프로세싱이 소프트웨어적으로 행해질 수 있도록, 분석기의 아날로그 출력을 A/D 컨버터 보드에 접속한다. 스텝 모터 인덱서(indexer) 펄스들을 A/D 컨버터 스캔 클록에 인가함으로써 회전 및데이터 획득 동작들을 동기화시킬 수 있다.
기준 센서 위치를 설정하기 위하여, 암에 설치된 광인터럽터 스위치는 센서 활차 (sensor pulley) 에 구멍이 뚫린 핀홀의 위치를 A/D 컨버터 보드에 전송한다. 이 실시예에 있어서 대표적인 센서 회전 속도는 초당 3 회전되는 속도를 가진다. 도 30 및 도 31 은 센서 및 회전 메카니즘의 엘리먼트들을 나타내며, 도 32 는 센서와 DUT 사이의 관련 관계를 설정하는데 사용될 수 있는 포지셔닝 레이저를 나타내며, 도 33 은 광인터럽터 스위치 어셈블리의 일 실시예에 대한 개략적인 회로도를 나타낸다. 도 34 는 본 발명의 실시예에 따른 방법을 이용하여 얻어진 능동 센서와 TEM 셀의 칼리브레이션 결과들에 대한 화면 표시를 나타내며, 도 35 는 회전 센서를 사용하여 얻어진 결과들에 대한 화면 표시를 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따른 방법을 이용하여 표시되는 출력은 자기장 벡터 또는 이러한 벡터를 발생시키는 전류를 나타낸다. 예를 들어, 컬러 차트를 따라 크기를 코딩할 수 있는 벡터를 각 스캔 위치(화소) 를 나타내는데 사용할 수 있다. 도 36 은 특성 임피던스로 종단된 마이크로스트립 라인에 대하여 얻어진 방사 프로파일 표시에 대한 일례를 나타낸다.
가장 간단한 형태에 있어서, 전기장 센서는 모노폴 안테나로서 접지면 위에 돌출된 배선의 작은 단편일 수 있다. 시변 전기장 E 에 있어서, 센서의 출력에서 생성된 전압은 V = L ×E 이며, 여기서 L 은 모노폴의 유효 길이 즉, 물리적 길이의 1/2 이다. 도 37 은 본 발명의 실시예에 따른 방법을 이용하여 얻어진 E 장 센서의 칼리브레이션 결과에 대한 화면 표시를 나타낸다.
볼 센서의 전송 기능의 발전에 대한 이하의 설명에서는 프로브가 동종 매체에 배치되며, 공지된 분극의 자기장 및 전기장 세기에 노출되어 있다고 가정한다. 또한, 이 설명에서는 프로브가 전기적으로 작다고 가정한다 (즉, 그 크기가 측정된 전자기장의 파장보다 더 작다). 특정 프로브가 2 ㎜ 볼 프로브를 가진다고 가정하면, 프로브에 접속되는 동축 케이블도 짝을 이룬다고 가정한다.
이러한 가정하에서, 프로브 전송 기능을 아래와 같이 규정할 수 있다.
(6)
여기서 θ는 도 38 에 나타낸 바와 같이, 동축 케이블의 축에 대한 입사 전자기장의 전파 방향에 대한 각도이다.
도 38 에서, 도시된 전계는 평행 분극의 경우에 대한 것이다. 수직 분극의 경우는 전계가 x 성분만을 가지는 경우 (즉, 입사면에 수직) 이다.
도 38 은 yz 성분을 입사 전자기장의 기준면으로 규정하면서, 전계 벡터가 입사면에 평행한, 소위 평행 분극의 경우를 나타낸다. 전자장 이론에 의해, 임의의 입사 전자기장을 2 개의 부분, 즉 횡자계 부분 (단지 자계의 x 성분과 전계의 y, z 성분만을 가짐) 과 횡전계 부분 (전계의 x 성분과 자계의 y, z 성분만을 가짐) 으로 분해할 수 있음을 알 수 있다. 횡자계 부분은 도 38 에 도시된 평행 분극의 경우를 구성한다. 횡전계 부분은, 그 전계 벡터가 규정된 입사면에 수직이므로, 수직으로 편광된 것으로 지칭된다. 프로브의 수신 특성들을 완전하게 특성화하기 위하여, 전자기장의 양쪽 성분에 대하여 전송 함수들을 규정하여야한다.
전송 함수 (6) 는 파라미터로서 입사 전자기장의 전파 방향 및 적절한 분극 (평행 또는 수직) 에 대한 평면파에 의해 표시된 입사 전자기장에 의해 프로브가 여기되는 일련의 시뮬레이션을 통하여 유도된다. 파장이 프로브의 치수보다 더 크다고 가정하면, 수신된 전압은 볼의 전기 쌍극자 모멘트 (볼의 체적에 비례) 에 의해 주로 제어된다. 특히, 프로브 팁은 용량성 부하로서 기능한다. 프로브에 유도된 전류는 전계의 시간 도함수에 비례한다. 따라서, 동축 케이블이 짝을 이룬다고 가정하면, 수신된 전압도 또한 전계의 시간 도함수에 비례한다.
시뮬레이션들로부터의 결과들을 이용하여, 평행 및 수직 분극의 경우의 전송 함수 (6) 에 대하여 아래의 식을 얻었다.
(7)
(8)
여기서, 각도 θ는 라디안으로 표시된다. 도 39 는 수학식 (7) 및 (8) 의 도식적인 설명을 제공한다. 이러한 수학식에 의해 아래와 같은 관찰은 행하였다.
수직 분극. 전송 함수는 전자기장의 입사 각도에 관계없이 모두 실용적인 목적에 대한 것이다. 이러한 사실은 전계가 동축 케이블 축을 항상 가로지른다는 사실과 쉽게 관련된다. 따라서, 프로브와 상호작용하는 전계의 크기는 입사각에 무관한다.
평행 분극. 전송 함수는 전자기장의 입사 각도에 강하게 의존함을 나타낸다. 전송 함수는, 전계가 프로브 축에 평행한 경우에 그 최대 값을 가진다.
본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템
도 40 내지 도 69 는 본 발명의 특정 실시예에 따른 동작 시스템의 태양들을 나타낸다. 이러한 설명은 본 발명의 특정 실시예에 관한 것이고, 여기에 제공된 다른 실시예들의 일반적인 설명에만 제한되지는 않는다.
도 40 은 동작 시스템의 개요를 나타낸다. 도 43 은 셋업 메뉴의 구조를 나타낸다. 선택될 수 있는 동작 모드들은,
전자기 센서의, 시변 출력;
전자기 센서, DC 출력 (예를 들어, IR 또는 홀 이펙트 센서);
단일 포인트에서 측정된, 아날로그 출력;
센서 칼리브레이션;
피크 모니터링; 및
시간 영역 크기를 포함한다.
새로운 테스트를 프리뷰 화면에서 선택할 수 있거나, 기존 파일을 프리젠테이션 화면에서 분석 또는 리뷰하기 위하여 리콜할 수 있다.
도 45 는 시변장들에 대한 전자기 센서의 프리뷰 화면에 대한 구조를 나타내다. 테스트 정보 설정/파일명 할당 화면에서,
센서 선택 (즉, 고정식 또는 회전식, 능동 또는 수동), 센서 전송 기능 할당;
파일명 할당;
증폭기, 필터, 및/또는 케이블의 이득 또는 손실을 입력; 및
테스트 정보 입력
과 같은 기능을 수행할 수 있다.
DUT 의 외형/위치 설정 화면에서,
X, Y, Z 범위설정;
X, Y, Z 증분;
DUT 위의 평면 개수 설정;
테스트 테이블에 대한 위치 설정 기능들을 수행할 수 있다. 이러한 설정은 레이저 크로스빔을 이용하거나 및/또는 조정을 위한 머신 비전을 이용함으로써 행해진다.
스펙트럼 분석기 설정 메뉴 화면에서,
스펙트럼 분석기 모델 선택;
모니터링될 주파수들에 대한 스펙트럼 분석기의 수동 제어/설정;
해상도 대역폭, 스윕(sweep) 타임, 비디오 대역폭, 스팬(span), 피크 진폭, 애버리징, 단위, 기준 레벨과 같은 파라미터들의 설정;
주파수 선택; 및
대응하는 파형 저장
과 같은 기능을 수행할 수 있다.
소스 제어 서브메뉴 (즉, DUT 에 인가된 신호 소스) 에서는,
신호 발생기 설정 메뉴 : 주파수 및/또는 진폭;
펄스 생성기 설정 메뉴;
모델 선택; 및
테스트 파라미터 선택
과 같은 기능들을 수행할 수 있다.
도 47 은 프리뷰 스테이지의 처리 흐름을 나타낸다. 테스트 정보 작업에 있어서,
센서 타입의 규정;
센서 전송 기능의 수정;
LNA 이득 & 케이블 손실의 입력;
비트맵 파일 선택; 및
설정 저장
과 같은 기능들을 수행할 수 있다.
셋-업 스캔 작업에 있어서,
X/Y 축 영역;
스텝 크기; 및
평면의 개수 및 위치
와 같은 것들을 선택할 수 있다.
검출기 구성 작업에 있어서,
DUT 모니터링;
파형 포착;
대역내의 모든 피크값 찾기; 및
RF 세팅 규정
과 같은 기능을 수행할 수 있다.
RF 회전 센서의 프리뷰 화면은 고정 센서의 프리뷰 화면과 유사하다. 주요 차이점은 스펙트럼 분석기 설정 메뉴에 있다. 스펙트럼 분석기는, 제로-스팬 모드에서, 즉 선택된 스캔 주파수에 대한 동조 수신기로 동작한다. 스펙트럼 분석기의 검출기 출력을 A/D 컨버터에 의해 판독하며, 센서의 회전 각도에 대한 신호 세기의 변화를 기록한다.
회전 플랫폼 모드의 DUT 에 대한 프리뷰 화면은, 이러한 변경사항들을 제외하고, 고정 센서의 경우와 유사하다. 다음으로, 센서는 사용자에 의해 규정된 (예를 들어, 사용자가 컨투어를 기술하는 수학식을 입력할 수 있다) DUT 주변의 컨투어를 따른다. DUT 는 회전 테이블상에 배치되며, 사용자에 의해 규정된 증분 각도들 만큼 회전된다. 다음으로, 센서 및 정렬 레이저를 로봇 암에 평행하게 설치한다.
도 55 는 DC 출력을 가진 장 센서들을 사용하기 위한 프리뷰 화면의 구조를 나타낸다. 단일 포인트 화면에서의 아날로그 출력 측정에서,
A/D 의 검출기 출력을 구성;
방사율 설정;
모니터링될 DUT 상의 스폿을 규정; 및
검출기 높이를 조정함으로써 스폿 크기를 규정
과 같은 기능들을 (예를 들어 IR 센서에 대하여) 수행할 수 있다.
DC 출력을 가진 임의의 장 센서의 화면에서,
측정이 단지 하나의 주파수로 수행되며, 검출기 출력이 A/D 컨버터로 전송되는 것을 제외하고, 그 기능들은 고정 센서의 기능과 유사하다.
피크 모니터링의 프리뷰 화면은,
DUT 위에 고정된 단일 센서 위치;
마커 피크 진폭, 분해능 대역폭, 애버리지 수, 및 기준 레벨을 포함하는 스펙트럼 분석기 설정 파라미터들; 및
스윕(sweep) 당 주파수 간격, 초기 및 최종 주파수, 케이블 손실, 증폭기 이득, 및 센서 타입을 포함하는 선택사항들을 제외하고, 고정된 RF 센서의 경우와 유사하다. 그 후에, 프로그램은 DUT에 대한 방사 주파수 및 대응하는 진폭들을 기록한다.
도 58 은 고정된 RF 센서의 스캔 화면 구조를 나타낸다. 이 모드는 사용자에 의해 규정된 테스트 조건들 (신호 진폭, 주파수, 상승 시간 등) 에 대한 각 스캔 위치에서 데이터의 다수의 포인트들을 기록하는 동작을 포함할 수 있다. 위색 이미지 화면으로서의 모니터 실시간 데이터에서,
DUT 위의 각 평면에 대하여, 또는
각 방사 주파수에 대하여, 또는
DUT 에 인가된 신호 소스에 대한 각각의 특정 세팅 (예를 들어, 주파수, 진폭, 상승 시간) 에 대한
선택동작을 수행할 수 있다.
판독 화면에서,
센서 위치;
장의 세기;
주파수;
각 주파수에 대한 센서 칼리브레이션 인자;
DUT 위의 Z 축 평면 수;
센서 전송 함수;
X, Y, Z 제한
에 대한 선택동작을 수행할 수 있다.
RF 회전 센서의 스캔 화면은,
실시간 위색 이미지가 각 화소에 기록된 최대 장 세기를 나타낼 수 있고;
극성/선형 플롯이 각 스캔 위치의 각도에 대한 세기를 나타낼 수 있고;
센서 회전 위치 제어를 이용할 수 있다는 점을 제외하고, 고정된 RF 센서의 경우와 유사하다.
RF/DUT 회전 움직임에 대한 스캔 화면은,
실시간 이미지가, 규정된 스캔 공간의 각 교차부에 대한 장 세기를 나타내는 것을 제외하고, 고정된 RF 센서의 경우와 유사하다.
도 61 은 DC 장 센서들의 스캔 화면에 대한 구조를 나타낸다. DC 장 센서들의 화면은, 실시간 이미지가 각 스캔 위치의 스태틱 (DC) 장 세기를 나타내는 것을 제외하고 고정된 RF 센서의 경우와 유사하다.
도 62 는 고정된 RF 센서들의 프리젠테이션 화면의 구조를 나타낸다. 판독 화면은,
Z 평면 개수;
X, Y, Z;
주파수; 및
z 높이
와 같은 선택사항들을 포함할 수 있다.
데이터 표시 화면은,
각 주파수에 대한, 위색의 전계/자계 세기 프로파일;
DUT 의 비트맵;
DUT 이미지에 대한 방사 프로파일을 조사하기 위해 군집된 커서들
을 포함할 수 있다.
엑스포트 (export) 데이터로부터 다른 분석 또는 프리젠테이션 프로그램 화면으로 수행되는 기능의 일례에 있어서, 소프트웨어 패키지 매트랩은 랩뷰 (Labview) 프로그램내에서 매트랩 Ⅵ 으로 지칭된다. 일단 매트랩 GUI 인터페이스가 활성상태로 되면, 여기에 기술된 동작 시스템에 의해 얻어진 원시 (raw) 데이터를 이용하여 방사 프로파일들을 생성할 수 있다.
감쇠(decay) (장) 플롯 화면은,
관찰 포인트의 선택;
DUT 상의 기준 포인트의 선택;
E 또는 H 장 쇠퇴 레이트의 플롯;
1/r, 1/r2, 1/r3슬로프와의 비교
와 같은 선택메뉴들을 포함할 수 있다.
프리젠테이션 화면의 RF/DUT 회전 이동 화면은,
E 또는 H 방사 프로파일의 3 차원 플롯, 및/또는 방사 프로파일의 횡 및 세로 교차부들의 표시를 제외하고, 고정된 RF 센서의 경우와 유사하다.
RF 회전 센서의 프리젠테이션 화면은,
방사 프로파일들이 각 스캔 위치의 최대 장 세기로부터 생성되며;
각 스캔 위치에 대한 방향 및 진폭 판독;
각 스캔 위치에서의 자계 (또는 전류) 의 방향 및 크기를 나타내는 컨투어 플롯;
컬러 차트에 따라 이전과 같이, 장의 크기를 코딩;
각 스캔 위치의 장 세기의 극성 플롯;
각 스캔 위치에서 Z 에 대한 장 방향 각도/진폭의 편차;
만약에 있다면, Z 와의 장 방향 각도의 편차
를 제외하고, 고정된 RF 센서의 경우와 유사하다.
도 67 은 DC 장 센서의 프리젠테이션 화면에 대한 구조를 나타낸다. 아날로그 데이터 검색 화면에서, DUT 상의 특정 위치에 대하여 어떤 시간 간격에 걸쳐 기록된 아날로그 데이터를 검색할 수 있다. 장 세기의 위색 이미지 화면은 고정된 EM 센서의 위색 이미지 화면과 유사하지만, 아날로그 출력은 초과 선택된지속기간 동안에 부가된다. 테스트 정보 화면은 검출기 파라미터들, 백그라운드 온도, 및/또는 스캔 파라미터들을 포함할 수 있다.
도 68 은 피크 모니터링을 위한 프리젠테이션 스크린에 대한 구조를 도시한다. 테스트 정보 스크린은 스펙트럼 분석기 파라미터들, DUT 정보, 센서 정보, 및/또는 스캔 위치를 포함할 수 있다. 데이타 스크린은 각각의 크기 및 대응하는 데이타가 리스팅되는 테이블 바 차트를 포함할 수 있다. 메리트의 스펙트럼 콘텐트 피겨 (SCFM) 스크린은 측정치들의 전체 대폭의 선택 또는 대폭내의 선택된 대역들을 포함할 수 있다.
시간 영역 측정 스크린은 주파수 영역 측정들과 유사할 수 있고, 검출기는 아날로그/디지탈 오실로스코프 및 리코딩되는 각각의 스캔 위치에서 신호의 시간 변이이다.
TEM 샐 스크린을 이용하는 센서 칼리브레이션의 목적은,
TEM 셀에서 기준 장을 생성;
새로운 센서들의 고안을 위해, 센서의 전달 함수로서 또는 분석/조사 목적으로 이용되는 검색 테이블을 교정을 포함한다.
이용자는,
주파수 범위;
TEM 셀 내부의 기준 장 레벨;
센서 유형을 선택할 수 있다.
이 스크린에서의 다른 기능들은 플롯 칼리브레이션 데이타를 포함할 수 있고, 검색 데이블을 생성하고, 저장하고, 프린트할 수 있다.
니어-필드 측정치들로부터 니어-필드 또는 파-필드 패턴들의 결정
EM1에 관한 설명에서 니어-필드 영향을 파-필드 영향과 구별하는 것이 효과적일 것이다. 파-필드들, 또는 방사장 (radiation field) 들은 1/r로 (r 은 소스로부터의 거리) 감소하는 장의 세기를 갖는다. 니어-필드들은 비방사적이고, 다음의 컴포넌트들중 하나 이상을 포함할 수 있다.
·1/r3으로 감속하는 계의 세기를 갖는 전하 축적에 의해 유도되는 정전장, 시불변계,
·준정전계 (quasi-static field) 들, 1/r2로 감소하고 전하 흐름에 의해 유도되는 시불변계들, 및
·RF 또는 마이크로 웨이브 주파수로 시간에 따라 변하는 정상파의 계.
쌍극자들의 계들이 가정된다 (Christos Chrostopoulos저 Principles and Techniques of Electromagnetic Compatibility, CRC Press, Boca Raton, FL, 1995의 페이지 38-42). 니어-필드 영역에서, 1/r3으로 소멸하는 항은 스테틱 장 및 이에 따른 용량성 에너지 저장을 나타낸다. 1/r2으로 소멸하는 항은 전류 컴포넌트에 기인한 준 스테틱 장 및 이에 따른 쌍극자 주위의 관련 에너지 저장을 나타낸다; 이러한 기여는 유도성 니어-필드로 설명된다.
니어-필드 영역에서, 전기자기장 컴포넌트들은 고유 임피던스에 의해 단순회전하고, 자기 컴포넌트들은 매질의 고유 임피던스 (Zin) 에 의해 회전하지 않는다. 니어-필드 임피던스 Znear_field는 그 크기와 방향에 있어서 Zin과 다르다. 쌍극자들의 경우에 대해, 이것은 E 장 컴포넌트가 파-필드에 대해 예상되는 것보다 더 크다는 것을 의미한다. 쌍극자 대신에 원형 안테나의 경우를 생각하면, 상황은 역전된다; H 컴포넌트가 우세하게 된다.
따라서, 소스 근처에서는, 소스의 특성이 방사파의 EM특징에 반영된다. 파-필드에서는, 소스 특성이 확인될 수 있는 어떤 것도 장 특징에 존재하지 않는다.
반응적이고 방사적인 영역들 사이의 경계들이 소스로부터 거의 λ/2 (λ는 측정되는 신호 컴포넌트의 파장) 의 거리에 존재하는 것으로 간주될 수 있다 예를 들어, 1000 MHz 에서의 신호에 대해, λ는 거의 30 cm 이므로, 파-필드 경계는 소스로부터 단지 약 5 cm 의 거리에 위치한다. 2000 MHz 에서의 신호에 대해, λ는 거의 30 cm 이므로, 파-필드 경계는 소스로부터 단지 2.5 cm 의 거리에 위치한다. 이 두개의 영역들에서, 반응적인 니어-필드 영역은 여기에서 설명되는 이유들에 대한 주요한 관심사이다.
레귤레이터 표준들이 파-필드 방사에 대한 소정의 기준에 따를 것을 필요로 하는 한편, 니어-필드 영향들은 실제로 더 회로내에서 간섭을 야기할 것이다. 예를 들어, 하나의 부품, 장치, 또는 회로에 의한 니어-필드 방사는 인접 부품들의 작용을 간섭하거나, 회로 차폐 또는 프로덕트 인클로져 (product enclosure) 와 상호작용하거나, 그것들이 방사장들이므로 파-필드 방사에 기여하는 다른 메카니즘들과 만날 수 있다. 따라서, 각각 특정 방사 제한에 따르는 2 개의 부품들, 장치들, 또는 회로들을 결합하고, 이에 따르지 못하거나 니어-필드 영향에 의해 발생된 문제들 때문에 장치를 획득하는 것이 가능하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 테스트 중의 장치 또는 시스템 (DUT) 의 니어-필드 방사 프로파일이 수집되고, 방사 밀도 (예를 들어, DUT로부터의 특정한 거리 및/또는 DUT에 관한 방향) 이 방사 프로파일에 기초하여 계산된다. (예를 들어 DUT의 표면에 평행한) 장치위의 평면상에 있을 수 있는 주어진 장치 또는 소정의 영역에 관한 기능적인 블록 니어-필드들을 측정함으로써 방사 프로파일을 따를 수 있다. 평면 (예를 들어, 스캔 영역) 의 사이즈는 장치의 사이즈보다 더 작거나, 같거나, 더 클 수 있다. 예를 들어, 스캔 영역들이 각각의 사이드상의 약 20mm만큼 장치보다 더 클 수 있다. 부분적으로는 이용되는 센서의 감도에 따라, 이러한 거리를 넘어선 니어-필드들을 측정하는 것이 가능하지 않거나 바람직할 수 없다. 그러나, 스캔 영역에 관한 정보들이 그럼에도 불구하고 장치로부터의 방사에 기인한 장들의 신뢰성있는 계산을 지원하기에 충분할 수 있기 때문에, 그러한 거리를 넘어선 장들을 측정할 필요는 없다.
일단, 자기 니어-필드들이 측정되면, 대응 전류 밀도들이 계산될 수 있다. 전류 밀도들로부터, 보드상의 모든 위치 (DUT 주위의 공간에서의 모든 위치) 에서의 벡터 자위가 획득될 수 있고, 이것은 이 후 보드상의 모든 위치에서의H및E장의 특징을 제공한다. 이 결과는 (통상, Constantine A.Balanis, Wiley저Advanced Engineering Electromagnetics, 1980 및 Richard C. Johndon, Proceedings 저, IEEE의 "Determination of Far-Field Antenna Problem from Near-Field Measurements", vol.61, no.12, 1973년 7월에 설명된) 호이겐스-프레스넬 원리 또는 등가 표면 이론에 기초한다. 호이겐스-프레스넬 원리는 주어진 파면의 각각의 점이 구형파 (spherical wavelet) 를 발생시키는 제 2 의 소스로 간주될 수 있고 파면 외부의 임의의 점에서의 장이 구성 파들의 중첩으로부터 획득될 수 있다고 설명한다. 이 원리를 이용함으로써, 소스 구조에 대한 전류 또는 전하 분포가 정확히 알려진다면, 소스의 완전한 전자기 장 구성이 계산될 수 있다.
Schelkunoff에 의해 도입된 바와 같이, 표면 등가 이론은 호이겐스-프레스넬 원리의 더 엄격한 공식이고, 이것은 주 파면의 각각의 점이 제 2 구형파의 새로운 소스로 간주될 수 있고 제 2 파면이 제 2 구형파의 중첩으로 구성될 수 있다는 것을 설명한다. 이론은 유손실 내의 장, 또는 경계에 대한 자계의 접선 성분, 또는 경계의 일부분에 대한 전자 및 경계의 나머지에 대한 후자는 경계들에 대한 전계의 접선 성분들과 함께 영역들내의 소스들에 의해 유일하게 특정될 수 있다는 유일성 이론에 기초한다. 무손실 매질내의 장은 (손실이 0 으로 감에 따라) 유손실 매질내의 대응하는 장의 무한대로 간주될 것이다. 따라서, 접선 방향 전계 또는 자계가 폐곡면에 대해 충분히 알려져 있다면, 무소스 영역의 장들이 결정될 수 있다.
이 이론의 한 응용에서, 실제의 소스들 (예를 들면, 장치) 은 등가 소스들에 의해 대체된다. 계산된 소스들은 그 영역내에서 실제의 소스들과 동일한 장들을 발생하기 때문에 소정의 영역들내의 실제의 소스와 등가이다. 여기에서 설명되는 회전 센서는 자기장들의 접선 성분들을 측정하는데 이용될 수 있으므로,H의 접선 성분들의 계산을 지원할 수 있다.
니어-필드 측정치들에 기초하여 장들을 결정하는 두 번째 방법은 다음과 같이 설명된다: 소정의 회로 컴포넌트의 방사 프로파일이 컴포넌트로부터 일정 거리에 있는 평면의 표면 상에서 측정되는 자계 벡터들 컴포넌트들의 항들에 의하여 설명된다. 일 예에서, 자계가 측정되는 영역은 집적 기판상의 회로 컴포넌트의 풋프린트 (footprint) 를 둘러싸는 직사각형 영역이다. 장 컴포넌트들이 회로 컴포넌트의 기능적인 특성에 의해 소정의 주파수 세트에서 측정된다.
각각의 주파수에 대해, 방사에 관한 전자기 이론이 방사 프로파일이 측정되는 평면상의 공간의 임의의 점에서의 전계 및 자계 컴포넌트들을 획득하는데 이용될 수 있다. 이러한 계산에 적합한 하나의 수학적인 작용은 방사 프로파일 방사 프로파일 평면에 대한 자계 접선 성분들의 프로덕트의 평면에 대한 적분이다. 바람직한 실시예에서, 적분은, 공간상의 또 다른 점 (소위 소스 포인트) 에 위치된 소위 쌍극자 전류 소스에 기인한 공간상의 어떤 점 (소위 관찰 포인트) 에서 소정의 주파수로 발생되는 전자계를 나타내는데 이용될 수 있는 그린 함수들을 이용하여 실행된다. 쌍극자 전류는, (인접 장 측정치들 사이의 각각의 치수의 차이로 정의되는) 장 측정 격자의 레졸류션에 대응하는 직사각형 영역과의 방사 프로파일 평면상의 선택된 점에서의 측정된 자계의 접선 성분의 프로덕트로서 계산된다. 적분이 계산적으로 실행되고, 방사 프로파일이 측정되는 점들에 위치하는 각각의쌍극자들에 의해 기여되는 전자계의 벡터 합성으로 해석될 수 있다.
일단, 방사 프로파일이 단지 제한된 공간 부분 (이 예에서는 상분 바로 위의, 컴포넌트 자취를 둘러싸기에 충분한 정도의 평면) 에 대해 획득되면, 이 과정은 컴포넌트 위의 공간상의 임의의 점에서의 컴포넌트 방사가 가능하게 한다. 여기에서, 설명되는 바와 같이, 예를 들어, 집적 기판 컴포넌트로부터의 이러한 전자기 방사 능력은 회로 컴포넌트 설치는, 전자기 간섭이 다른 회로 컴포넌트들의 오기능을 야기할 수 있는지에 의하여 결정되는 시스템 플로어 플래닝 (system floor planning)을 가이드하는데 이용된다.
니어-필드 측정치들에 기초하여 장들을 결정하기 위한 세 번째 방법은 모드의 확장에 의한 전체 전자기장의 표현에 기초한다. 이 모드들의 크기 및 방향이 니어-필드에서 적절한 표면에 대한 (예를 들어, 평면파 확장에 대한 표면에 대한) 전자기장의 측정치들로부터 획득될 수 있다. 모드 확장에서 각각의 컴포넌트에 대한 크기 및 방향에 대한 정보는 방사되는 장에 관한 완전한 설명을 가능하게 한다.
파일 포맷
측정 데이타 (예를 들어, 센서를 이용하고 상기의 장치를 설치하여 수집되는, 방사 프로파일과 같은 데이타) 를 포맷하는 것이 바람직할 것이다. 예를 들어, 측정 데이타가 하나 이상의 매트믹스 또는 어레이로 포맷되고, 파일로 저장될 수 있다. 그러한 파일의 해더는 (예를 들어, DUT (10) 의 표면에 대해 직각인 축을 따른) (센서 (120) 와 DUT (10) 사이의 초기 거리; 각각의 샘플링 점들을x, y, 또는 z 방향으로 분리하는 거리; x, y, 또는 z 방향의 스캔 영역 또는 체적의 치수; 측정 데이타가 속하는 주파수 또는 주파수 범위; 이용되는 센서의 유형 및/또는 센서의 전달 함수; 저장되는 데이타의 유형 및/또는 이용되는 특정 데이타 포맷; 및 증폭기 이득 및 스펙트럼 분석기 레졸루션 대폭과 같은 데이타 프로세싱 경로의 다른 장치들과 관련된 정보와 같은 (예를 들어, ASCII 또는 텍스트 포맷으로 된) 정보를 포함할 수 있다. 또한, 파일은 제 1 측정치의 상대적인 위치, 스캔 영역의 윤곽, 및/또는 격자 라인들을 나타내는 DUT (10) 의 비트맵 또는 다른 디지탈 이미지를 포함한다. 유사한 방법으로, 감도 측정치 (susceptibility measurement) (예를 들어, 감도 프로파일) 가 아날로그 정보 (예를 들어, 테스트 중의 소스 및 장치 사이의 거리, 안테나 또는 다른 방사 컴포넌트의 특성, 테스트 중의 장치의 특성 및 모니터링되는 핀들의 식별들, 시뮬레이션 또는 프로토콜의 특징에 관한 정보) 를 포함할 수 있는 헤더로 포맷되고 저장될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 몇몇 평면들 (각각의 평면은 DUT (10) 의 표면에 직각인 축을 따른 DUT (10) 으로부터의 다른 거리에 대응한다) 의 각각에 대해 측정되는 데이타는 별개의 매트릭스로 저장되고, 매트릭스의 치수들은 평면의 축들에 대응한다. 매트릭스 엔트리들은 대응하는 위치에서 측정되는 감지된 장의 강도를 나타낼 수 있다. 또한, 데이타가 측정 점들 사이에서 인터폴레이팅되어 또 다른 매트릭스 엔트리들을 획득할 수 있다.
파일은 하나 이상의 측정 주파수에 대응하는 데이타 값들을 포함할 수 있고, 각각의 측정 주파수에 대한 값들은 다른 매트릭스들 또는 매트릭스들의 세트들에저장된다. 직접적인 측정들에 대응하는 데이타가 2 개의 매트릭스 (크기 또는 강도에 대한 매트릭스와 (예를 들어 각도로 나타낸) 방향에 대한 매트릭스) 에 저장될 수 있다.
다른 측정 데이타를 나타내는 값들이 매트릭스 또는 어레이 포맷 외에 벡터 포맷으로 저장될 수 있다. 예를 들어, 피크 모니터링 동안 획득된 특정 데이타가 2개의 대응하는 벡터들에 저장될 수 있다: 측정 주파수에 대한 것과 그 주파수에서 기록된 강도에 대한 것. 또한, (예를 들어, 주파수 측정치들이 균일하게 분리되는 경우에) 주파수 정보가 초기값 및 증분값으로 파일 헤더에 저장될 수 있다. 2개의 직각인 방향들의 컴포넌트들에 대한 측정치들을 제공하는 센서에 대해, 벡터들의 별개의 세트가 각각의 점에서의 장의 크기 및/또는 방향이 이 후 계산될 수 있도록 각각의 방향 컴포넌트들에 대해 기록될 수 있다.
각각의 매트릭스 (또는 벡터) 엔트리가 (범위가 정하여 지거나 또는 고정된 길이의) 일련의 숫자들의 ASCII (텍스트) 로 저장될 수 있고, 소수점 및/또는 앞 및/또는 뒤에 0을 포함할 수 있다. 예를 들어, ASCII 파일은 2개 이상의 메틀릭스를 포함할 수 있고, 하나 이상의 블랭크 라인들이 매트릭스들을 분리시킨다 (각각의 블랭크 라인들은 예를 들어 하나 이상의 캐리지 리턴/라인 피드 특성들에 의해 지정된다). 또한, 각각의 매트릭스 엔트리가 2진 정수 또는 플로팅 포인트 포맷 (floating point format) 으로 저장될 수 있다. 다른 실시예에서, 데이타 값들의 메트릭스가 이미지 (예를 들어, 비트맵) 포맷으로 저장될 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, DUT에 입력된 신호가 (예를 들어, 크기, 주파수, 변조 등에서) 변하는 동안 측정될 수 있다. 그러한 경우, 발생되는 측정 데이타를 저장하는 파일은 입력 신호의 변이의 레벨에 대한 매트릭스를 포함할 수 있다. 파일 헤더는 입력 신호의 (예를 들어, dB로 나타낸) 다양한 레벨들의 식별 정보 및 데이타 값들의 대응하는 매트릭스와 상관관계 있는 각각의 입력 신호 레벨를 포함할 수 있다.
CAD 툴
(집적 회로와 같은) 현대의 전자 시스템들 및 장치들에서, 자동화된 컴포넌트 설치를 위한 툴은 디자인 및 제조에 있어서 흔하다. 도 70 은 논리적이고 개략적인 회로 설명을 실제의 원형내의 컴포넌트들의 설치에 대한 탬플릿 (templet) 으로 변역하는 그러한 툴의 플로우챠트를 도시한다. 자동화된 설치 툴용 입력 데이타는 예를 들어, (집적회로 강조를 (구비한) 시뮬레이션 프로그램용) SPICE 네트리스트 (netlist) 또는 하드웨어 기술 언어 (HDL) 파일로 구체화되는 논리적인 흐름 또는 신호 흐름의 기능적인 설명을 포함할 수 있다. 또한, 툴은 완성된 원형 (prototype) 의 사이즈 및/또는 형태의 제약과 같은 데이타를 수신할 수 있다. 또한, 집적회로를 디지안하는데 이용될 때, 비록 유사한 툴들이 또한 다중칩 모듈 (MCM) 들, 회로 보드들 또는 서브어셈블리들, 또는 심지어는 엔드-유저 (end-user) 및 소비자 프로덕트와 같은 완성된 어셈블리들을 디자인하는데 이용되지만, 자동화된 설치 툴들은 소위 "플로어플래너들 (floor planners)" 이다.
템플릿이 레이아웃 디자인에 관한 어떤 룰들을 따른다면, 발생하는 원형의 동작에 관한 예기치 않은 복잡함이 있을 가능성이 감소된다. 하나의 그러한 레이아웃 디자인 룰은 접속된 컴포넌트들을 서로 고도로 밀접하게 배치함으로써 배선의 길이 및 복잡성을 최소화하는 것이다. 또한, 그러한 룰들이, 제조된 회로내에서 크로스토크 (crosstalk), 커플링, 및 로딩 효과를 최소화하기 위한, 설치 템플릿에서 긴 평행 신호 추적들의 이용에 대하여 설명하고, 따라서,인테그리티 시스템-와이드 (integrity system-wide) 를 보장한다.
그러나, 최종 설치 템플릿 (templete) 이 소정의 레이아웃 디자인 룰을 따를 때 조차, 발생되는 원형은 자주 기대되는 대로 기능하지 못한다. 그러한 실패에 대한 이유는 레이아웃 디자인 룰이 시스템의 다른 컴포넌트들 사이의 실제의 전자기 상호작용을 설명하지 못하기 때문이다. 전자기 간섭 및 전자기 양립은 다양한 회로 컴포넌트들의 물리적인 설치 및 이 컴포넌트들 사이의 접속, 및 전력의 할당과 접지 단자들에 강하게 의존한다. 또한, 회로내의 전자기 방사의 영향이 컴포넌트들의 사이즈가 감소하고 컴포넌트 수의 밀도 및 동작 주파수가 증가함에 따라 더 중요하게 된다. 그 결과, 고도로 집적된 컴포넌트들, 특히 마이크로웨이브에서의 동작으로 의도된 컴포넌트들의 제 1 통과 디자인 (first-pass design) 은 실제로 불가능하게 된다.
디자인의 일부분이 초기 원형에서 성공적으로 이용될 때조차, 그러한 문제들이 발생할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 디자인에서 회로 블록들을 이용하는 것이 점점 더 일반적이게 된다. 그러한 블록이, 예를 들어 초기 이용을 위한 스크래치로부터 디자인되거나 외부 판매자로부터 지적 재산권 (또는 소위 IP) 의 일부로서 구입될 수 있다. 레이아웃 디자인 룰들에 따르는 것을 검증하는레이아웃 툴은, 그러한 블록이 다른 환경에서 이용될 때 발생하는 문제들을 예측하지 못할 수 있다; 예를 들면, 다른 기능적인 블록들과 인접하여, 또는 다른 주파수, 듀티 사이클, 또는 클록 에지에서 동작하는 경우, 또는 다른 공정으로 제조되는 경우에 그러하다.
또한, 그러한 문제들에 대한 원인들은 완성된 원형에서 용이하게 확인되지 않는다. 한 이유는 많은 방사체들 사이의 문제있는 방사의 소스의 핀포인팅의 곤란이다. 따라서, 올바른 조치들이 다소 맹목적으로 실행될 수 있는 한편, 문재에 대한 정확한 원인들이 원형 수정의 몇몇 사이클을 통해 모르는 체로 남아있세 되어, 시간 및 비용의 비효율성을 야기한다. 디자인 공정이 고비용의 반복적인 시행착오 사이클에 특징이 있을 뿐만 아니라, 중량을 추가하거나 체적을 감소시키거나 간섭의 실제의 메카니즘을 악하시킴으로써, (추가 차단과 같은) 어떤 올바른 시도들이 간섭이 된다는 것을 증명할 수도 있다.
그러한 이유들에 대해, 디자인 단계 동안 회로 컴포넌트들 사이의 전자기적 상호작용들을 평가함으로써, 회로 레이아웃에 대한 예방적인 방법이 가능하도록 하여, 따라서, 잠재적이 문제들이 확인될 수 있도록 하고, 해결책들이 고비용의 실현 공정이 시작되기 전에 신속하고 용이하게 평가될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도 71 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치들 및/또는 시스템들의 자동화된 레이아웃을 위한 방법은 회로 설명 및 컴포넌트 설치 정보 (태스크 P120) 를 수신하는 단계를 포함한다. 태스크 P120에서 수신된 회로 설명은 컴포넌트 유형, 치수, 및 접속과 같은 정보를 제공한다. 예를 들어, 설명은 SPICE 네트리스트, HDL 파일, 또는 개략적인 도면으로 구체화되는 논리 흐름 또는 신호 흐름의 기능적인 설명을 포함할 수 있다. 이 데이타는 디지탈 회로, 아날로그 회로, 또는 디지탈 및 아날로그 부분들을 갖는 회로를 설명할 수 있다. 태스크 P120에서 수신된 컴포넌트 배치 정보에 관하여, 이 데이타가, 예를 들어 자동화된 컴포넌트 배치에 대한 툴로부터 획득될 수 있다. 태스크 P120에서 수신된 다른 데이타는 사이즈의 제약 및/또는 전자기 차단 컴포넌트의 특성 및 위치와 같은 특징에 관한 환경 정보를 포함할 수 있다.
태스크 P130 에서, 태스크 P120 에서 수신된 데이타에 의해 정의되는 회로에 의해 유도되는 전자기장이 계산된다. 태스크 P120 에서 수신된 데이타에 추가하여, 이 장의 계산은 회로 컴포넌트들에 대응하는 하나 이상의 방사 프로파일들에 관하여 실행된다. 측정되거나 소정의 정확성을 갖고 수학적으로 모델링되는 이 방사 프로파일들이 도서관이나 데이타베이스로서 제공될 수 있고, (예를 들어, 여기에서 설명되는 설치 장치 및 하나 이상의 센서들을 이용하여 수집된) 측정 데이타에 기초할 수 있다. 원하는 블록만을 선택적으로 활성화함으로써, 다이 (die) 또는 모듈내의 각각의 블록에 대한 방사 프로파일에 대한 데이타를 수집하는 것이 가능할 수 있다. 바람직한 실시예서, 방사 프로파일은 특정 컴포넌트형의 니어-필드 방사를 정의하고, 2 또는 3개의 치수로서 상대적인 위치들 및 대응하는 요인들의 격자로서 제공된다.
태스크 P130 에 의해 출력되는 데이타는 많은 다른 유형들로 포맷될 수 있다. 예를 들어, 태스크 P130 은 각각의 컴포넌트에 대한 하나의 장 이미지, 또는 전체 어셈블리에 대한 단일의 합성장 이미지, 또는 소정의 주파수들의 세트들 중 각각의 하나에 대한 하나의 합성장 이미지를 발생할 수 있다. 또한, 이 태스크에서 실행되는 장 계산은 특정 주파수 범위 또는 임계 (또는 대역내의 (in-band)) 주파수들의 세트에 제한될 수 있다. 또한, 방사 프로파일이 그러한 장이 계산되는 충분한 데이타를 포함하는 한, 그러한 분석은 2개의 치수 (dimension) 들로 제한되지 않는다: 장 이미지들이 3개의 치수들로 발생될 수 있다. 바람직한 일 실시예에서, DUT로부터 특정 거리에 있는 평면에서의 E 및 H 장들의 장 세기의 이미지들이 별개의 매트릭스들로 저장하기 위해 출력된다. 또 다른 실시예에서, 이미지들은 장 방향도 나타낼 수 있다. 다른 구현예들에서, 이미지들은 또한 장 방향을 지정할 수 있다. ("이미지"라는 용어는 여기에서 단지 값들의 매트릭스 또는 어레이를 설명하기 위해 사용되고, 이 용어의 사용은 이미지가 디스플레이되거나 디스플레이에 적합한 형태로 제공되어야 하는 것을 의미하지는 않으며, 다만, 다양한 구현예들이 그러한 가능성들을 포함할 수는 있다.)
태스크 P140 에서, 유도된 장 또는 태스크 P130 으로부터의 장들의 영향이 계산된다. 회로 컴포넌트에 대응하는 감도 프로파일이 이 영향들을 결정하는데 이용된다. 특정 컴포넌트에 대한 감도 프로파일을 결정하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 방법이 다음과 같이 설명된다. 안테나는 테스트 하에서 장치 또는 시스템에 대하여 고정된 위치 (예를 들어, DUT 의 중심의 위) 에 배치된다. 방사 패턴및 스파트 사이즈 (spot size) 와 같은 안테나의 특성들이 패키지 및 다이 사이즈와 같은 DUT의 특성에 기초하여 선택된다. 안테나가 입력된 신호에 응하여 (예를 들어, 소정의 주파수 및 크기로) 방사함에 따라, DUT의 선택된 단자에 인가된 장에 의해 유도된 전압들이 모니터링되고 기록된다. 유도된 전압들이 여기에서 설명되는 파일에 저장될 수 있고 (예를 들어, 벡터로서 저장되고, 각각의 단자에 대한 엔트리는 모니터링된다), 측정 환경을 특징짓는 정보 및/또는 프로토콜은 파일 헤더에 기록된다.
또 다른 실시예에서, 유도되는 전압이 모니터링되고 기록되는 동안, 안테나에 입력된 신호는 (예를 들어, 크기 및/또는 주파수에서) 변할 수 있다. 예를 들어, 입력된 신호가 몇몇의 미리 선택된 임계 주파수들 사이에서 변할 수 있다. 또 다른 예에서는, 브레이크다운 (breakdown) 상태가 DUT 에서 발생할 때까지, 입력된 신호의 크기가 증가될 수 있다. 입력된 신호를 변경하는 것과 선택적으로 또는 이에 추가하여, 방사 안테나가 미리 선택된 DUT 에 인접한 경로, 영역, 또는, 체적을 커버하도록 안테나 및/또는 DUT 는 위치 정보 및 대응하는 유도 전압들이 기록되는 동안 서로에 대하여 상대적으로 이동될 수 있다. 상기한 바와 선택적으로 또는 이에 추가하여, 안테나와 DUT 사이의 상대적인 방향이, 방향 정보 및 대응하는 유도 전압이 기록되는 동안 (예를 들어, 안테나를 회전시킴으로써) 변할 수 있다. 그러한 경우, 신호, 위치, 및/또는 방향 설정에 관한 정보가 하나 이상의 벡터들 또는 매트릭스로서, (또는, 예를 들어, 초기값 또는 증분 (또는 감소분) 값으로서) 파일 헤더에 저장될 수 있으며, 유도된 전압 측정치들은 대응되는 벡터들 또는 매트릭스들에 저장된다 (예를 들어, 각각의 단자에 대한 것이 모니터링된다).
DUT는 모니터링 동안 일련의 특정 명령들 (예를 들어, 표준 검증 테스트) 을 실행하도록 프로그래밍되거나 또는 어떤 반복되는 기능을 실행하도록 컨트롤될 수 있다. 예를 들어, 각각의 측정치에 대한 동작을 나타내도록 DUT를 프로그래밍함으로써, DUT의 실패 상황이 더 용이하게 검출되거나 확립될 수 있다.
또한, 감도 프로파일이 시뮬레이션을 통해 적어도 부분적으로 획득될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 그러한 하나의 방법에서, Specctra (Cadence Design System, San Jose, CA) 가 시뮬레이팅된 신호들을 테스트 중의 장치 또는 시스템 (DUT) 의 표시의 선택된 노드 또는 단자에 주입하기 위해 이용된다. 시뮬레이팅된 신호들은, 예를 들어 크기 및/또는 주파수의 특정 범위에 대해서 (또는 어떤 임계값들에 대해서) 변할 수 있다. (예를 들어, 브레이크다운이 발생하거나 시뮬레이팅된 DUT가 어떤 성능 기준을 만족할 때까지) 시뮬레이팅된 신호들의 레벨이 DUT의 임계 코어 (core) 들 또는 회로에 대한 그 영향들과 함께 기록된다.
감도 프로파일을 잠재적으로 장애가 되는 장치들의 방사 프로파일들과 관련시키기 위해, 선택된 노드들 또는 단자들의 위치에서 방사된 장들의 강도들이 (예를 들어, 태스크 P130 에서 계산되는 장 이미지(들)로부터) 결정된다. (예를 들어, 미터당 볼트 또는 암페어로 표시되는) 이 장 강도들은 노드 또는 단자들의 방사기, 또는 패키지, 보드, 및/또는 배선들의 대칭으로부터의 거리로서 그러한 요인들에 기초하여 이 후 노드들 또는 단자들에서의 전압들로 변역된다.
감도 프로파일들에 대한 도서관 또는 데이타베이스는 다른 주파수, 동작 전압, 프로세스 사이즈 등에 대응하는 각각의 프로파일과 함께 컴포넌트에 대한 몇몇 프로파일들을 포함할 수 있다. 또한, 예를 들면, 프로파일 문턱값이 초과되는 위치들을 검출함으로써 태스크 P140 은 유도된 장들의 영향들을 결정할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 태스크 P140 은 다양한 컴포넌트들의 상대적인 방향과 그 방사된 장들 및/또는 감도들을 설명한다.
도 72 는 도 71 의 방법의 하나의 확장예를 도시한다. 이 방법에서, 태스크 P140 에서 계산된 유도된 노이즈 값들이 완성된 원형의 동작을 예측하기 위해 SPICE 시뮬레이션내의 원래의 회로 데이타와 함께 포함된다. 그러한 동작은 "가상 프로토타이핑 (virtual prototyping)"으로 간주될 수 있다. 디자이너가 제조하는데 있어서의 시간 및 비용을 들이지 않고 원형의 성능을 평가하도록 하는 것에 더하여, 그러한 방법은 또한 문제 영역들에 관한 정보를 제공함으로써 디자이너를 안내한다.
도 73 에서 도시된 바와 같이, 도 71 의 방법의 또 다른 확장예애서, 태스크 P140 에서 계산된 유도된 노이즈 값들은 설치 템플릿에 따라 구성된 원형이 디자인 사항을 따를지를 결정하는데 이용된다. 태스크 P160 에서 원형이 그 사항들내에서 실행될 것이 결정되면, 템플릿이 거절된다.
도 74 에 도시된 바와 같이 도 73 의 방법에 대한 확장예에서, 태스크 P140 에서 계산된 유도된 노이즈 값들이 회로 설명 및 또는 컴포넌트 설치 정보의 변경의 방향을 잡는데 이용된다. 이 값들이 특정 컴포넌트의 성능이 특히 또 다른 컴포넌트에 의해 발생된 장에 의해 영향을 받는다고 나타내면, 예를 들어, 컴포넌트 설치는 다른 제약들 (예를 들어, 보드 사이즈 및 치수 제한들, 접속 조건들 등)이 허락한다면, 태스크 P170 에서 변경되어, 2개의 컴포넌트들을 분리할 수 있다. 또한, 계산이 하나의 성분에 의해 발생된 장이 근처의 컴포넌트의 동작 주파수와 유사한 주파수를 포함한다는 것을 나타내면, 회로 설명은 태스크 P170 에서 변경되어 제 2 컴포넌트의 동작 주파수를 변경할 수 있다.
도 75 는 컴포넌트 배치를 계산하는 태스크 P220 을 포함하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방법에 대한 플로우챠트를 나타낸다. 일 구현예에서, 태스크 P220 은 컴포넌트 치수와 열감도, 엔틀로저와 다른 제약들, 및 (예를 들어, 다른 장치들 또는 보드들와의 인터페이싱을 필요로 하는) 접속과 배치 조건과 같은 물리적인 정보를 이상에 설명된 (예를 들어, 긴 평행의 자취 (trace) 를 피하는) 통상의 레이아웃 룰들과 결합함으로써 실행된다. 도 76 은 회로 시뮬레이션 태스크 P250 을 포함하는 도 75 의 방법에 대한 확장예를 나타낸다.
도 77 은 전자파 적합성 (EMC) 평가 태스크 P180 및 실패 분석 태스크 P190 포함하는 도 75 의 방법에 대한 또 다른 확장예를 나타낸다. 태스크 P180 에서, 태스크 P140 에서 계산된 영향들은 소정의 기준 (예를 들어, 하나 이상의 문턱값) 와 비교된다. 기준이 초과되면, 변경이 태스크 P190 에서 결정된다. 일 예에서, 첫 번째 실패시에, 컴포넌트 배치에 대한 기준이 변경되고, 태스크 P220 으로 돌아가며, 제 2 실패시에, 절차는 회로 설명이 차단을 포함하도록 변경되고, 절차는 태스크 P210 으로 돌아간다.
도 78 은 본 발명의 실시예에 따른 장치에 대한 블록도를 나타낸다. 전자기 장 계산기 (710) 는 회로 설명 및 컴포넌트 배치 정보 신호 (S110) 및 방사프로파일 신호 (S120) 을 수신하고, 계산된 전자기장들에 관한 신호를 전자기 인터페이스 계산기 (720) 에 출력한다. 계산기 (720) 는 계산된 장들을 신호 (S130) 으로 수신된 감도 프로파일들과 비교하고, 상기의 소정의 기준에 기초하여 결과를 출력한다.
도 79 및 80 은 시스템 레벨 이용에서 CAD 툴의 동작을 나타낸다. 이 예에서, 5개의 컴포넌트들 (예를 들어, 집적 회로들) 이 접속 및 심호 강도 고려들에 기초하여 예비적인 레이아웃으로 프린팅된 회로 보드상에 설치된다. 이 컴포넌트들중 하나는 어그레서 (aggressor) 로 간주되고, 소정의 임계 주파수에서의 그 측정된 전자기 니어-필드 방사 프로파일의 능동적인 영역은 그 패키지의 하부 우편 코너의 스팟에 의해 지정된다. 다른 컴포넌트들은 이 경우 희생량으로 간주된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방법 및 장치의 이용은 보드상의 모든 위치에서 유도된 장들 및 주변의 기능적인 블록에서 유도된 노이즈의 후속 결정과 함께 측정된 방사 프로파일의 수학적인 확장을 포함한다. 이 후, 유도된 노이즈 값들은 (예를 들어, 감도 프로파일들에 의해 지정된) 각각의 컴포넌트의 노출 제한과 비교되고, EMC 위반들이 확인된다. 이 예에서, EMC 위반들이 결정되는 컴포넌트들이 도 80 에 솔리드 블록 (solid block) 으로 나타내어진다. 또 다른 구현예에서, 새로운 레이아웃이 EMC 위반들을 수정하는데 제안될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방법에서, 태스크 P130 은 집적 회로의 디자인 동안 또 다른 결합 메카니즘의 고려를 포함할 수 있다: 수동적인 및/또는 능동적인 장치들에 의해 발생되는 반도체 기판에서의 기생의 변위 및/또는 전도 전류흐름을 통해 발생될 수 있는 반도체 기판에 의해 유도된 장애, 즉 '기판 결합 (substrate coupling)'. 그러한 현상들에 대한 고려는 회로 레이아웃의 최적화를 가능하게 하고 그러한 장애를 억제하며, 개선된 고립을 위한 적절한 가드 링 (guard ring) 의 디자인을 안내하고, 그 실행에 있어서 저항성 손실 및 기판의 커패시턴스의 충격을 고려한 칩상의 수동적인 장치들의 디자인을 가능하게 한다. 도 100 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 EMC에 의해 운용되는 디자인의 방법에 대한 플로우챠트를 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따른 전자 장치들 및/또는 시스템의 자동화된 레이아웃을 위한 방법, 시스템, 또는 장치는 입자의 어떠한 레벨의 장치 및 시스템의 디자인에도 이용될 수 있다. 예를 들어, "컴포넌트" 라는 용어는 여기에서 반도체 기판상에 형성되는 하나의 컴포넌트에 대한 용어로, 집적 회로내의 기능적인 블록 (예를 들어, 공진 루프 또는 위상 고정루프와 같은 아날로그 회로, 또는 XOR 게이트 또는 마이크로프로세서와 같은 디지탈 회로) 에 대한 용어로, 실리콘 칩 또는 다이에 대한 용어로, 별개의 패키지에 대한 용어로, 및 회로 모듈에 대한 용어로 사용되었다. 이상에서 설명된 바와 같이, 어떤 변경들도 (예를 들어, 집적 회로들에서 기판 결합을 설명하는) 입자의 다른 레벨에 이용될 수 있다.
진단 및 프로덕트 평가를 위한 테스트
통상, 휴대용 무선 전자 장치의 설계는 2 단계로 실시된다. 제 1 단계 에서, "스트레치 보드"가 디자인 개념을 검증하기 위해 구축된다. 일단 개념이 검증되면, 회로는 지정된 형태 요인을 적합하게 하도록 사이즈가 감축된다. 이점에서, 2개의 문제들이 발생한다. 첫 째, 감축된 장치는, 단지 소형화하는 경우에 발생하는 하나 이상의 자기 장애 메카니즘에 기인하여 동일한 레벨에서 실행하지 않는다 (또한, 극단의 경우에는, 모든 레벨에서 기능하지 않는다). 불행히도, 특정 메카니즘의 특성 및 마찬가지로 적절한 치료가 종종 디자이너에게 알려져 있지 않고, 고비용으로 그리고 맹목적인 시행착오적인 방법에 의해서 적절한 조치가 취해진다.
둘 째, 감축된 장치는 원하지 않는 방사들을 발생할 수 있다. 예를 들어, 휴대용 무선 장치는 회로 보드의 접지면이 쌍극자의 또 다른 레그 (leg) 로서 방사하도록 하는 불균형하거나 삽입된 안테나를 포함할 수 있다. 경계 배경에서, 전자 장치에 의해 방사된 에너지는 이용자에게 잠재적인 안전 위험을 제공하거나, 근처의 장치들의 동작에 영향을 미칠 수가 있다. 그러한 장치가 판매용으로 제공되거나 태스크 환경에서 이용되기 전에, 그 공급자는 장치가 규제 장치에 의해 정의되는 이용자 (및 가능하다면, 다른 사람들) 에게 안전하다는 것을 나타낼 필요가 있다. 또한, 공급자는 장치가 다른 장치들의 동작에 장애가 되지 않는다는 것을 나타내야 한다. 예를 들어, 산업 및/또는 정부 규제들은 이용자가 장치가 어떤 방사 제한들을 따르도록 해야한다.
전자기 장애 및 규제 장치 적합성에 더하여, 전자 장치에 의한 원치 않는 방사들은 또한 소모된 전력을 나타낸다. 셀룰러 전화 또는 휴대용 컴퓨터와 같은 배터리에 의해 전력이 공급되는 장치에 대해, 그러한 방사들을 감소시키는 것은 또한 연장된 배터리 수명의 이점을 가져온다.
일부 예들에 있어서, 계산적인 모델링이, 의도적인 방사기에 의해 발생된 방사들이 최종 프로덕트에 영향을 미치지 않거나 (예를 들어, 장치로부터 특정 거리 및/또는 방향에서 측정된) 특정 레벨을 초과하지 않는다는 것을 확립하는 디자인 단계 동안 이용될 수 있다. 그러나, 많은 전자 장치들은 그러한 모델랑이 실행가능하기에는 너무 복잡하다. 예를 들어, (안테나와 같은) 하나 이상의 의도적인 전자기 에너지의 방사기들에 더하여, 전자 장치는 또한 (예를 들어, 불균형한 안테나에 결합된 프린팅된 회로 보드) 의도적이지 않은 전자기 에너지의 방사기를 포함할 수 있다. 그러한 경우들에 있어서, 실험적인 측정들이 적합성을 확립하기 위해 실행될 수 있다.
전자기 적합성 및 조기 적합성 테스팅 절차는 실행하기에는 고비용이다. 예를 들어, 그러한 절차들은 통상 전문화된 장비 및 무반향 챔버 (anechoic chamber) 를 필요로 한다. 불행히도, 전자 장치가 필요한 방사 제한들을 충족하지 않을 때, 원인을 식별해내는 것은 어렵다. 다른 조건들을 초과하지 않고 장치를 적합하게 하기 위해 취해지는 치료적인 조치들 (예를 들어, 관련된 사이즈, 비용, 및/또는 무게) 은 차폐의 추가, 하나 이상의 회로 보드들의 재지정, 및/또는 안테나의 위치의 변경을 포함한다. 그러나, 그러한 조치들은 본 실시예의 실패의 메카니즘의 명백한 이해없이 종종 단지 과거의 유사한 상황들로부터 얻어지는 직관 또는 경험에 기초하여 취해진다. 그러한 이해 없이 조치들이 취해질 때, 치료적인 조치들은 방사 문제를 악화시킬 수 조차 있다. 이러한 이해의 부족은 적합성 테스트 사이클들의 고비용 시행착오의 연속을 야기한다.
적합성 및 조기 적합성 테스팅에 관한 비용은 감축하는 것이 바람직하다. 또한, 적합성 테스트에서의 실패의 매카니즘에 관한 정보를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 전자 장치에서의 자기 장애의 메카니즘에 관한 정보를 제공하는 것이 바람직하다.
도 81 은 본 발명의 실시예에 따른 진단 방법에 대한 플로우챠트를 나타낸다. 태스크 P310 은 테스트 중의 장치의 니어-필드 방사들의 특성을 획득한다. 바람직한 이용예에서, 테스트 중의 장치는 하나 이상의 능동 장치, 즉 동작이 반도체 결합의 동작에 관련하는 별개의 컴포넌트를 포함한다. 능동 장치들의 예들은 집적 회로 및 트랜지스터들을 포함한다.
일 구현예에서, 니어-필드 방사 특성화는 (λ는 관심있는 주파수의 파장일 때, 장치의 표면으로부터 약 λ/ 2π미만의) 테스트 중의 장치의 반응 니어-필드 영역내의 많은 샘플링 포인트들의 각각에서의 자계 벡터 (예를 들어, 강도 값 및 방향) 의 표시를 포함한다. 이상에서 설명된 바와 같이, 준정지 (quasi static) 근사가 이 영역내의 니어-필드 방사에 이용될 수 있고, 여기에서 설명된 하나 이상의 센서들 및 배치 장치가 그러나 특성을 수집하는데 이용될 수 있다. 일 예에서, 샘플링 포인트들은 테스트 중의 장치의 표면으로부터 특정 거리에 있는 평면상에 있다. 다른 구현예에서, 태스크 P310 은 방사된 자계의 다른 특징 및/또는 다른 방사된 계의 다른 특징을 획득할 수 있다.
태스크 P310 은 데이타 파일로부터 (예를 들어, 하나 이상의 자기, 광학, 위상변화, 또는 다른 비휘발성 매질) 또는 (예를 들어, 반도체 임의 접속 메모리 상의) 저장되어 있는 어레이로부터 방사 특성들 획득할 수 있다. 또한, 태스크 P310 은 여기에 설명된 측정 방법에 의해 (예를 들어, DUT에 관한여 정의되는 하나 이상의 평면들 또는 체적들을 통해) 방사 특성의 수집을 포함할 수 있다. 바람직한 구현예에서, 방사 특성은 하나 이상의 특정 주파수들 또는 주파수들의 범의들 (예를 들어, 전송 장치의 반송파 주파수 범위, 또는 중간, 혼합, 또는 국부 발진 주파수와 같은 내부 동작 주파수) 에서의 방사에 관련된다. 테스트 중의 장치의 특성 및 특정 테스트 기준에 따라, 장치 P310 은 테스트 중의 장치의 입력되는 테스트 신호를 이용하거나 컨트롤하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 태스크 P310 은 인가된 신호의 크기, 주파수, 및/또는 변조를 포함하거나 신호가 인가되는 테스트 중의 장치의 단자를 변경할 수 있다.
태스크 P310 은 하나 이상의 소정의 거리들 및/또는 방향들에서 테스트 중의 장치의 방사 강도를 계산한다. 예를 들어, 태스크 P330 은 (예를 들어, 특정 해에 대한) 특정 체적내의 모든 곳에서의 DUT의 방사 강도를 계산할 수 있다. 방사 강도는 전력 밀도 (예를 들어, 킬로그램당 와트 또는 제곱센티미터당 와트), 전계 강도 (예를 들어, 미터당 볼트) 로 표현될 수 있고, 하나 이상의 매트릭스들, 어레이, 이미지, 또는 파일들로 나타내어질 수 있다. 태스크 P330 은 자유 공간을 통한 전송을 가정하거나, 유전율 및 투자율과 같은 특정 파라미터들에 의해 특징지워지는 하나 이상의 전송 매질을 포함하는 전송 경로에 관한 계산을 실행한다. 예를 들어, 태스크 P330 은 이용자의 입력을 통해 저장소로부터 또는 또 다른 프로세슬부터 전송 경로의 특성들을 수신할 수 있다. 또한, 전송 경로 또는 매질에 관한 설명은 위치, 형상, 및 조성과 같은 특성들에 의해 지정되는 차단 재료를 포함할 수 있다.
태스크 P330 의 계산은 특정 주파수 또는 주파수 세트 또는 주파수범위로 제한될 수 있다. 예를 들면, 태스크 P330 은 테스트 중의 장치 표면상으로 평면내에 다수의 지점 각각에서와 반응적인 니어-필드 영역 (예를 들면, 여기서 설명되는 바와 같이 측정되는 직교 자기장의 컬로서) 내에서 전류 밀도의 게산을 포함할 수도 있다. 호이겐스-프레스넬, 모덜 확장, 그린의 정리, 및/또는 푸리에 변환과 같은 다양한 변환이 방사 강도를 계산하는데 적용될 수 있다. 또한, 태스크 P310 또는 태스크 P330 은 측정 센서의 전달 함수 및/또는 측정신호가 수신되는 전송선의 부하와 같은 측정부를 설명할 수도 있다.
태스크 P350 은 태스크 P330 에 의하여 계산되는 강도를 수신하여 높은 방사 강도의 지점 또는 영역을 확인한다. 예를 들면, 태스크 P150 은 그 계산된 강도를 1 이상의 소정의 문턱값 (예를 들면, 도 82 의 태스크 P355 내에서와 같이) 과 비교하는 것을 포함한다. 태스크 P350 (P355) 는 (예를 들면, 상술한 바와 같이 1 이상의 위색 또는 다른 이미지 또는 플롯을 이용하여) EMI/EMC 위반의 원인인 메커지즘 및 소스의 위치를 나타내는 결과를 출력할 수 있다.
도 82 는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 진단방법을 나타내는 흐름도이다. 태스크 P360 에서, 태스크 P355 에서 나타내는 결과에 따라, 테스트 중의 제품의 디자인이 변형될 수 있다. 예를 들면, 차폐 (shielding) 가 (커플링 컴포넌트들 간에, 뜨거운 지점 둘레에, 및/또는 장치 자체의 주변에서) 추가 또는 변형될수 있고/있거나 안테나 지점이 (지면과의 커플링과 지면에 의한 차후의 방사를 감소시키기 위해) 변경될 수 있다.
도 83 은 본 발명의 또다른 실시형태에 따른 진단방법을 나타내는 흐름도이다. 태스크 P320 은 테스트 중의 장치로부터 특정거리 및/또는 특정방향에서 1 이상의 최대 방사 강도를 규정하는 (specify) 방사한계치를 수신한다. 또한, 방사한계치는 각가의 최대방사 강도가 적용되는 특정수파수 또는 주파수 범위를 규정한다. 각각의 최대방사 강도는 전력밀도 (예를 들면, 킬로그램당 와트 또는 제곱센티미터 당 와트), 전계강도 (예를 들면, 미터당 볼트), 또는 자계강도 (예를 들면, 미터당 암페어) 와 같은 용어로서 표현될 수 있다. 예를 들면, 원격장 (far-field) 방사용 규정 또는 산업표준 한계치는 장치로부터 약 3 미터에서와 장치의 반송주파수에서 (또는, 일정 범위내에서) 규정될 수 있다. 태스크 P355 는 방사특성과 방사한계를 수신하고 (예를 들면, 태스크 P330 에 대하여 설명된 바와 같이, 및 방사한계치에 의해 규정되는 바와 같은 거리 및/또는 주파수에서) 방사 강도를 계산한다.
안정성 적응 테스트의 1 영역은 인간의 조직 (tissue) 에 의한 RF 방사의 SAR (특정 흡수율) 의 측정을 포함한다. 예를 들면, 셀룰러폰과 같은 전송장치는 사용자에 대한 그 영향을 평가하는데 테스트될 수 있다. 통상, SAR 에 대한 규정한계치는 장치로부터 5 ㎝ 까지의 거리에서와 장치의 반송주파수에서 (또는 일정 범위내에서) 규정된다. 이러한 애플리케이션에서, 태스크 P135 는 유전율과 투자율과 같은 특정 파라미터에 의해 한정되는 매체내에 테스트중인 장치의 방사강도를 측정할 수 있다. 예를 들면, 이러한 매체의 한정은 인간두개골과 뇌 또는 다른 신체부위의 전자기 특성에 접근하도록 선택될 수 있다.
태스크 P340 은 계산된 방사 강도를 태스크 P320 에서 수신되는 방사한계치와 비교한다. 상술한 태스크 P350 와 같이 태스크 P340 (P345) 의 결과는 EMI/EMC 위반의 원인인 메커니즘과 소스의 위치를 나타낼 수 있다.
도 83 에 나타낸 평가방법은 조기 적응 (pre-compliance) 테스트를 수행하는 것에 사용될 수 있다. 예를 들면, 조기 적응 테스트는, SAR 과 원격장의 한계치 모두에 대한 적응을 점검하는 하나의 방사측정을 사용하여, 실제 적응테스트가 행해지기 전에, 평가에 대한 문제영역과 가능한 재디자인 (redesign) 을 확인할 수 있다. 도 84 는 상술한 태스크 P360 의 변형예를 포함하는 방법을 나타내는 흐름도이며, 장치의 재디자인 (예를 들면 태스크 P345 에 의해 나타내는 결과에 따라서) 이 재테스트전에 행해질 수 있다. 본 발명의 다른 구현에 따른 방법에서, (SAR 과 원격장과 같은) 방사한계치는 상술한 바와 같은 사실상의 견본 애플리케이션에서 디자인 기술으로 통합될 수 있다.
추가적인 애플리케이션에서, 태스크 P210 에서 수신되는 방사한계치는 장치의 다른 분위에 의해 방사되는 에너지에 대한 장치 자체 일부의 감도 (예를 들면, 상술한 수집되고 및/또는 저장되는 감도에 의해 나타내는 ) 과 관련될 수 있다.
비록 셀룰러폰과 휴대용 컴퓨터의 테스트에 대한 애플리케이션이 설명되었지만, 본 발명의 일 태양에 따른 발명은 능동 장치를 어떠한 전자장치의 테스트에도 적용될 수 있다. 능동 장치는 반도체접합의 기능을 포함하는 동작을 하는 개별컴포넌트이다. 능동 장치에 예는 집적회로와 트랜지스터를 포함한다.
도 85 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사측정의 방법을 나타내는 흐름도이다. 태스크 P306 은 상술한 선택된 주파수범위에서 테스트중인 장치 (예를 들면, 집적회로) 에 대한 스펙트럼 내용정보를 얻는다. 예를 들면, 태스크 P306 은선택된 주파수 범위 내에서 더 평가하기 위해 수개의 주파수를 선택한다. 태스크 P308 은 더 많은 평가를 위해 선택된 주파수 범위내의 많은 주파수를 선택한다. 예를 들면, 태스크 P308 은 스펙트럼 내용 정보가 소정의 문턱값을 초과하는 주파수를 선택할 수 있다. 태스크 P322 는 거리와 방사문턱값을 각각 포함할 수 있는 1 이상의 방사 한계치를 수신한다. 또한, 태스크 P322 는 선택된 주파수에 대응하는 수개의 방사한계치를 수신할 수 있다. 여기서 모두 설명한 바와 같이, 태스크 P312 는 선택된 주파수에 대한 니어-필드 방사 프로파일을 획득하고, 태스크 P322 는 대응하는 방사 강도를 계산하며, 태스크 P342 는 그 방사 강도를 방사한계치와 비교한다. 태스크 P306 에서 획득되는 장치의 스펙트럼내용정보는 저장되고 및/또는 , 예를 들면, 주파수 계획 및/또는 바닥 (floor) 계획과 같은 시스템 레벨 애플리케이션 다른 애플리케이션에 사용하기 위해 포워딩될 수 있다.
당업자는 상술한 실시형태에 따라서 본 발명을 이용할 수 있을 것이다. 이들 실시형태에 대한 다양한 변형이 가능하며, 여기서 설명된 고유원리는 다른 실시형태에서도 또한 적용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명은 부분적으로 또는 전체적으로 하드-와이어드 (hard-wired) 회로, 애플리케이션 특정 집적회로, 또는 비휘발성 저장으로 로딩되는 펌웨어 프로그램 또는 기계 판독 가능한 코드로서 데이타 저장 매체로부터 로딩되거나 그것으로 로딩되는 소프트웨어 프로그램으로 제조되는 회로구성으로서 구현될 수 있고, 그러한 코드들은 마이크로프로세서 또는 다른 디지탈 신호 프로세싱 유닛과 같은 논리 컴포넌트들의 어레이에 의해 실행가능한 명령들이다. 따라서, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예들에 제한되는 것으로 의도되는 것은 아니며, 여기에 임의의 형태로 개시되는 원리들 및 신규의 특징들에 일치하는 가장 넓은 범위를 따르는 것을 의도된다.
애플리케이션 영역
상세한 설명 중 이 단락에서는, 본 발명의 특정 실시예에 따른 시스템, 방법, 및 장치의 일부 서로 다른 애플리케이션에서 얻어진 결과를 설명한다. 이러한 설명은 본 발명의 특정 실시예들에 관한 것이며, 여기에 제공된 다른 실시예들의 일반적인 설명을 더 한정하지는 않는다.
ASIC 특성 : 도 86 및 도 87 은 약 12 및 약 60 ㎒ 에서의 VLSI 칩의 방사 시그너쳐를 나타낸다. 측정은 칩에 대하여 5 ㎜ 위에 배치된 자계 센서를 이용하여 1-㎜ 증분시키면서 수행된다. 프로파일들은 패키지 위에 그리고 패키지 주변의 자계의 레벨들 및 크기를 나타낸다. 3 차원 교차부는 5 ㎜ 떨어진 6 개의 개별 평면에 대한 자계 측정으로부터 얻어진다.
ASIC 하드웨어 검증 : VLSI 칩 및 보드의 니어-필드 측정은 방사에 의한 RF 커플링을 나타낸다. 도 88 내지 도 90 은 VLSI 다이 및 패키지의 영역을 나타낸다. 도 88 에서, 다이에 대하여 2 ㎜ 위에 배치된 평면에 130-미크론의 E-장센서 스캐닝을 이용함으로써 프로파일을 얻었다.
성분 특성 및 진단 : 이러한 테스트들에 사용되는 통과대역 필터를 25 밀리 두께의 알루미나 기판에 제조하였다. 방사 테스트들을 위하여 제공된 2 개의 유닛들에 대하여, 하나는 기판의 입력 영역이 파손되어 있다. 도 91b 는 결함을 가진 필터가 파손에 의해 발생되는 부정합에 의해 입력 영역에서 방사하는 것을 나타낸다. 도 91a, b 의 X 및 Y 축의 치수는 mm 단위를 가진다.
제품 및 시스템 레벨 측정 : AC 어댑터들의 통상적인 기본 스위칭 주파수들은 30 내지 200 ㎑ 사이에 존재한다. 이러한 주파수들에서의 방사는 공통 모드 및 차분 모드 소스들 모두에서 발생할 수 있다. 예측가능하지 않게 널리 분포되어 있는 부유 (stray) 커패시턴스의 불균형에 의해 이러한 전류 및 전압이 간섭 신호들로 변환될 수 있다. 실제 애플리케이션들에 있어서, 몇몇 커플링 메카니즘을 동일한 시간에 동작시킬 수 있다. 어댑터가 차폐되지 않거나 또는 부분적으로 차폐되는 경우에 다른 물체들 부근에 있는 부유 커패시턴스에 의해 문제점을 악화시킬 수 있다.
도 92 에서, 약 65 ㎑ 로 스위칭되며, 12V, 2.5A 로 레이트되는 AC 어댑터의 테스트 결과들을 나타낸다. 자계 프로파일은 1 ㎝ 떨어진 6 개의 개별 평면을 스캐닝함으로써 얻어진다.
제품 및 시스템 레벨 측정 : 도 D8 은 약 340 ㎒의 셀룰라 전화기의 방사 시그너쳐를 나타낸다. 이러한 시그너쳐는 그 전화기의 위 아래에 있는 3 개의 평면에서의 자계 측정에 의해 구성되어 있다. 전화기는 테스트 동안에 배터리에의해 전원이 공급된다. 이러한 측정에 의해 무선 제품의 구조에 사용되는 기술 및 차폐 재료들의 유효성을 알 수 있다. 이러한 특정 경우의 전화기 차폐 설계는 장치 및 보드 레벨의 도전성 폴리머들을 통합한다. 약 60 ㎒에서의 서로 다른 셀룰라 전화기의 자계 스캔들을 도 92 및 도 93 에 나타낸다.
장치 방사 측정 : 도 96 은 더 높은 방사 대역폭으로 인해, 하나의 주물 (Fab 1) 에 의해 제조된 샘플에 의해 방사된 소망하지 않은 신호들이, 또 다른 주물 (Fab 2) 에 의해 제조된 동일한 VLSI 칩 부근에 설계된 무선 제품에서의 시스템 레벨 간섭 문제들을 고려함을 나타낸다.
장치 스펙트럼 컨텐츠 사진의 장점 : 도 97 은 0 내지 1000 ㎒ 의 범위에 걸쳐 3 개의 ASIC A, B, C (각각 0.42, 0.35, 및 0.25 미크론의 프로세스 크기를 이용하여 제조됨) 의 방사 스펙트럼에 대한 비교를 나타낸다.
RF ASIC 회로 보드 레이아웃 설계 : 트랜지스터들은 현재 널리사용되고 있는 스위치이다. 따라서, 이들의 공칭 신호 처리 또는 증폭 동작에 부가하여, 이들은 의도하지않은, 기생적인, 광대역 방사 움직임을 나타낼 수 있다. 장치의 작은 크기로 인해 통상적인 트랜지스터의 방사 효율이 매우 작게 되지만, 인접한 도전성 구조들을 연결시키기 위하여 하나 이상의 트랜지스터로부터 방사된 방사에 대하여(만일 적절히 차폐되지 않은 경우에) 전위가 존재하므로, 인접한 구성요소들에 제 2 방사 및/또는 간섭을 발생시킬 수 있다.
도 98 및 도 99 는 스위칭 트랜지스터의 니어-필드에 수행되는 테스트의 결과를 나타낸다. 형식 인자 제품 규정이 트랜지스터들에 대하여 이용가능한 총보드 영역을 제한하는 경우에(특히, 10-㎜ 평방 멀티칩 모듈), 2 개의 트랜지스터를 통합하는 전력 증폭기의 성능을 테스트하기 위하여 회로 보드를 설계하였다. 도 D13 및 도 D14 에 나타낸 바와 같이, 트랜지스터들이 설치되는 보드의 중심에, 특히 컬렉터 와이어 본드에 간단한 커플링을 제공한다. 또한, 부적절하게 설계된 보드 레이아웃으로 인해, 2 개의 입력 채널들 사이의 조악한 분리가 나타날 수 있다. 위색 이미지는 네트워크 분석기 측정을 통하여 검증된 증폭기 이득 및 크로스-채널 이득을 정확하게 시각화한다.
도 98 은 상부 트랜지스터에만 인가된 신호의 자계 방사 프로파일들을 나타낸다. 프로파일들은 입력 및 출력 라인들을 분리하는 그라운드 패치들과 트랜지스터들 사이의 전자기 커플링을 나타낸다. 더 높은 해상도 이미지 (하부) 는 2 개의 전력 트랜지스터들 사이의 커플링의 메카니즘을 식별한다(주파수 1900 ㎒).
도 99 는 테스트 회로 위의 3 개의 개별 평면에서 측정된 자계 방사 프로파일들을 나타낸다. 하부 이미지는 X-축의 중앙에서 보드 위에 존재하는 3-차원 자계 방사 프로파일의 교차부를 나타낸다(주파수 1900 ㎒).

Claims (168)

  1. 프로브 섹션을 가지며, 복수의 측정 신호를 출력하도록 구성되고 배치된 센서;
    복수의 위치 관계를 제어가능하게 생성하도록 구성되고 배치된 포지셔닝 장치; 및
    상기 측정 신호에 기초한 데이터 및 상기 복수의 위치 관계에 관한 위치 정보를 수신하여, 장 특성을 출력하도록 구성되고 배치된 처리부를 구비하고,
    상기 복수의 측정 신호 각각은 3 차원에서의 상기 프로브 섹션과 소스 사이의 복수의 위치 관계중 대응하는 하나의 위치관계에서 상기 프로브 섹션에 대한 상기 소스로부터 방사하는 에너지장의 영향을 나타내고,
    상기 장 특성은 상기 프로브 섹션에 대한 상기 에너지장의 영향의 3 차원적 특성의 표시를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지장은 전기장인 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지장은 자기장인 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지장은 열 장 (thermal field) 인 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 3 차원들 중 하나의 차원은 상기 3 차원의 다른 2 개의 차원에 의하여 한정되는 평면 상에 시작점을 갖는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 소스의 평면에 직교하는 축 주위를 회전하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는 능동 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로브 섹션과 상기 센서의 본체 사이에는 브리틀 구성요소가 연장되는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로브 섹션은 2 개의 플레이트를 구비하고, 상기 복수의 데이터 신호각각은 상기 플레이트 사이의 커패시턴스로부터 도출되는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로브 섹션은 볼을 구비하고, 상기 볼의 직경이 전기적으로 작은 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는 매칭 네트워크, 증폭기, 및 필터 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 소스에 대하여 상기 센서의 시작점을 나타내도록 구성되고 배치되는 등록 유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 등록 유닛은 레이저-방사 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 프로브 섹션과 상기 처리부 사이의 소정의 신호 경로 상태를 보상하도록 구성되고 배치되는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  15. 3 차원적으로 센서와 장의 소스 사이의 복수의 위치 관계를 제어가능하게 생성하는 단계; 및
    상기 센서에 대한 상기 장의 영향의 3 차원적 특성의 표시를 획득하여, 상기 복수의 위치 관계에 관한 위치 정보와 결합하여 상기 센서로부터 상기 측정 신호를 처리하는 단계를 포함하며,
    상기 데이터 신호 각각이 상기 복수의 위치 관계의 대응하는 하나에서의 상기 센서에 대한 상기 장의 영향을 표시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 센서는 자기장 센서인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 센서는 전기장 센서인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 센서는 열 장 센서인 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 센서는 동작하는 전자 장치인 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 3 차원 중 하나의 차원은 상기 3 차원 중 다른 2 개의 차원에 의하여 한정되는 평면 상에 시작점을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 데이터 신호를 처리하는데 스펙트럼 분석기가 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 데이터 신호를 처리하는 단계는,
    상기 데이터 신호가 상기 센서에 의하여 송신되는 소정의 경로 상태를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 센서로부터 테스트 중인 장치에 의하여 방사되는 전자기장의 상기 센서에 대한 영향을 나타내는 제 1 측정 신호를 수신하는 단계;
    상기 제 1 측정 신호의 크기가 소정의 임계치를 초과하는 주파수를 선택하는 단계;
    상기 센서 및 상기 테스트 중인 장치 사이의 복수의 위치 관계를 제어가능하게 생성하는 단계;
    상기 복수의 위치 관계 중 각각에 대하여, 상기 테스트 중인 장치에 의하여 방사되는 전자기장의 상기 센서에 대한 영향을 나타내는 제 2 측정 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 제 2 측정 신호 각각에 대하여, 상기 선택된 주파수에서 상기 제 2 측정 신호의 품질을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 측정 신호를 수신하는 단계는,
    상기 센서의 전달 함수를 상기 신호에 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 2 측정 신호를 수신하는 단계는,
    상기 센서의 전달 함수를 상기 신호에 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 측정 신호를 수신하는 단계는,
    소정의 주파수 영역에 걸쳐 스펙트럼 분석기의 스캐닝 윈도우를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 주파수를 선택하는 단계는,
    스캐닝 윈도우에서 상기 제 1 측정 신호의 크기를 결정하는 단계 및 주파수 영역에 걸쳐 상기 스캐닝 윈도우를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  28. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 2 측정 신호의 품질을 결정하는 단계는,
    상기 전자기장의 공간 방향을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  29. 제 23 항에 있어서,
    상기 전자기장은 자기장을 포함하고,
    상기 제 2 측정 신호의 품질을 결정하는 단계는,
    상기 자기장의 방향을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  30. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 2 측정 신호의 품질을 결정하는 단계는,
    상기 전자기장의 크기를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  31. 제 23 항에 있어서,
    제 1 및 2 측정 신호 중 하나 이상을 수신하는 단계는,
    테스트 중인 상기 장치에 여기 신호를 입력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    제 1 및 2 측정 신호 중 하나 이상을 수신하는 단계는,
    상기 여기 신호의 품질을 변경시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 제 1 및 2 측정 신호 중 하나 이상을 수신하는 단계는,
    상기 여기 신호의 주파수를 변경시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  34. 센서와 장의 소스 사이의 복수의 위치 관계를 제어가능하게 생성하는 단계;
    상기 센서로부터 복수의 측정 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 위치 관계 각각에 대하여, 대응하는 데이터 신호로부터 데이터 값을 획득하는 단계를 포함하고,
    상기 각 측정 신호는 상기 위치 관계들 중 서로 다른 위치 관계에 대응하며, 상기 대응하는 위치 관계에서의 상기 센서에 대한 상기 장의 영향을 나타내며,
    상기 데이터 값들은 상기 장을 특정하는 벡터의 크기 및 방향에 기초하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 데이터 값들은 소정의 주파수의 컴포넌트에 기초하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  36. 제 34 항에 있어서,
    복수의 위치 관계를 제어가능하게 생성하는 단계는,
    상기 소스와 관련하여, 상기 센서를 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  37. 제 34 항에 있어서,
    복수의 위치 관계를 제어가능하게 생성하는 단계는,
    상기 소스의 표면에 실질적으로 평행한 평면에 대응하는 복수의 위치로 상기 센서를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  38. 제 34 항에 있어서,
    상기 복수의 측정 신호를 수신하는 단계는,
    상기 센서로부터 수신되는 신호에 상기 센서의 전달 함수를 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 센서의 상기 전달 함수는 주파수 함수인 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  40. 제 38 항에 있어서,
    상기 센서의 상기 전달 함수가 획득되도록, 기준장 소스를 사용하여 상기 센서를 칼리브레이팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  41. 제 34 항에 있어서,
    상기 복수의 측정 신호를 수신하는 단계는 상기 센서로부터 수신되는 신호에서의 케이블 손실을 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  42. 제 34 항에 있어서,
    상기 데이터 값들을 획득하는 단계는,
    상기 대응하는 데이터 신호를 검출기로 입력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 검출기는 동조 수신기인 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  44. 센서와 장의 소스 사이의 복수의 위치 관계를 제어가능하게 생성하는 단계;
    상기 센서로부터 복수의 측정 신호를 수신하는 단계;
    상기 위치 관계들 각각에 대하여, 대응하는 데이터 신호로부터 데이터 값들을 획득하는 단계; 및
    상기 데이터 값들에 기초하여 적어도 3 차원에서의 상기 장의 표시를 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 측정 신호는 상기 위치 관계들 중 서로 다른 위치 관계에 대응하며, 상기 대응하는 위치 관계에서의 상기 장의 영향을 나타내는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  45. 제 44 항에 있어서,
    각 데이터 값들이 소정의 평면에서 상기 센서의 위치와 연관되고, 각 데이터 값이 상기 대응하는 위치에서 상기 장을 특정하는 벡터의 크기와 방향을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  46. 제 44 항에 있어서,
    상기 장의 표시를 출력하는 단계는 상기 장의 표시를 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 장의 표시를 디스플레이하는 단계는,
    상기 장의 위색 표시를 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  48. 제 46 항에 있어서,
    상기 장의 표시를 디스플레이하는 단계는,
    상기 장의 표시와 직렬로 상기 소스 및 상기 소스의 아웃라인 중 하나 이상의 이미지를 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 장의 표시를 디스플레이하는 단계는,
    상기 장의 표시 내에 포인트와 상기 소스의 이미지 내의 포인트 사이의 일치를 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  50. 제 45 항에 있어서,
    상기 소스로 여기 신호를 입력하는 단계를 더 포함하고,
    상기 장은 상기 여기 신호에 적어도 부분적으로 기초하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  51. 제 50 항에 있어서,
    상기 소스로 여기 신호를 입력하는 단계는,
    상기 여기 신호의 크기와 주파수 중 하나 이상을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  52. 전자 장치에 근접하도록 장의 소스를 배치하는 단계;
    상기 장의 품질을 변경시키는 단계;
    상기 전자 장치로부터 복수의 데이터 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 전자 장치의 감도 프로파일을 저장하는 단계를 포함하고,
    상기 각각의 데이터 신호는 상기 장의 상기 품질의 서로 다른 값에 대응되며, 상기 전자 장치에 대한 상기 장의 영향을 나타내며,
    상기 감도 프로파일은 상기 복수의 데이터 신호에 기초하는 것을 특징으로 하는 감도 데이터 획득 방법.
  53. 제 52 항에 있어서,
    상기 장의 상기 소스는 안테나를 구비하고,
    상기 대응하는 데이터 값을 획득하는 단계는 상기 안테나의 전달 함수를 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감도 데이터 획득 방법.
  54. 제 52 항에 있어서,
    상기 장의 소스를 포지셔닝하는 단계는,
    상기 복수의 데이터 신호를 수신하는 단계 동안에, 소정의 경로로 상기 소스를 제어가능하게 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감도 데이터 획득 방법.
  55. 제 52 항에 있어서,
    상기 장의 품질을 변경시키는 단계는,
    상기 장의 강도를 변경시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감도 데이터 획득 방법.
  56. 제 52 항에 있어서,
    상기 장의 품질을 변경시키는 단계는,
    상기 장의 주파수를 변경시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감도 데이터 획득 방법.
  57. 제 52 항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 신호를 변경시키는 단계는,
    상기 전자 장치의 복수의 핀으로부터 데이터 신호를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감도 데이터 획득 방법.
  58. 제 52 항에 있어서,
    각 데이터 신호가 상기 장에 의하여 유도되는 전압에 기초하는 것을 특징으로 하는 감도 데이터 획득 방법.
  59. 집적 회로에 의하여 방사되는 전기장 및 자기장을 특정하는 값들을 구비하는 포매팅된 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 매체.
  60. 컴퓨터 시스템에서 전자 장치에 의하여 방사되는 전자기장을 나타내는 값들을 구비하는 어레이를 보유하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  61. 제 60 항에 있어서,
    상기 값들은 상기 전자 장치에 의하여 방사된 전기장과 자기장 중 하나 이상의 측정에 기초하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  62. 제 60 항에 있어서,
    각 값이 소정의 평면상의 하나의 점의 2 차원 위치에 대응하고, 상기 점에서의 전자기장의 강도와 방향에 기초하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  63. 제 60 항에 있어서,
    각 값이 소정의 평면 상의 하나의 점의 2 차원 위치에 대응하고, 상기 점에서의 전자기장을 특정하는 벡터의 크기와 방향에 기초하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  64. 제 63 항에 있어서,
    상기 벡터는 상기 전자 장치의 표면에 접하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  65. 제 60 항에 있어서,
    상기 값들은 상기 장치의 니어-필드 방사 프로파일을 나타내는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  66. 복수의 회로 컴포넌트의 상대적인 배치와 관련된 배치 정보 (A) 및 상기 복수의 회로 컴포넌트들 중 하나에 대응하는 하나 이상의 방사 프로파일 (B) 을 수신하도록 구성 및 배치되는 전자기장 계산기; 및
    상기 전자기장 계산기에 커플링되어 있으며, 상기 복수의 회로 컴포넌트들 중 하나에 각각 대응하는 감도 프로파일을 수신하도록 구성 및 배치된 전자기 간섭 계산기를 구비하고,
    상기 전자기장 계산기는 유도된 전자기장에 관한 정보를 출력하도록 구성 및 배치되고,
    상기 전자기 간섭 계산기는 유도된 전자기장에 관한 정보를 수신하도록 구성 및 배치되고, 상기 유도된 전자기장에 의하여 초래되는 영향에 관한 정보를 출력하도록 구성 및 배치되는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 장치.
  67. 제 66 항에 있어서,
    상기 전자기장 계산기는 회로 설명을 수신하도록 구성 및 배치되고,
    상기 회로 설명은 하나 이상의 회로 컴포넌트 특성 (E) 을 포함하고, 각 회로 컴포턴트 특성은 상기 복수의 회로 컴포넌트와 접속 정보 (F) 중 하나에 대응하고, 상기 접속 정보는 하나 이상의 전기 경로에 관한 것이며, 상기 전기 경로는 상기 복수의 회로 컴포넌트들 중 2 이상을 접속시키는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 장치.
  68. 제 67 항에 있어서,
    상기 회로 설명은 개략적인 표시를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 장치.
  69. 제 67 항에 있어서,
    상기 회로 설명은 하드웨어 기재 언어로 된 복수의 표현을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 장치.
  70. 제 67 항에 있어서,
    상기 회로 설명은 네트리스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 장치.
  71. 제 66 항에 있어서,
    상기 전자기장 계산기는,
    전자기 차단 구성요소의 특성 및 위치 중 하나 이상과 관련된 정보를 수신하도록 구성 및 배치되는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 장치.
  72. 제 66 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 방사 프로파일 중 각각은,
    복수의 전자기 니어-필드 측정의 결과를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 장치.
  73. 제 72 항에 있어서,
    하나 이상의 방사 프로파일에 대하여, 상기 복수의 전자기 니어-필드 측정들 중 각각은 격자 상의 위치와 연관되며, 상기 격자는 2 이상의 공간 차원을 갖는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 장치.
  74. 제 72 항에 있어서,
    하나 이상의 방사 프로파일에 대하여, 상기 복수의 전자기 니어-필드 측정들 중 각각이 크기 및 방향을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 장치.
  75. 제 66 항에 있어서,
    상기 배치 정보는 상기 복수의 회로 컴포넌트들 중 상대적인 공간 위치 및 시작점에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 장치.
  76. 제 75 항에 있어서,
    상기 배치 정보는,
    상기 복수의 회로 컴포넌트들의 상대적인 공간 차원에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 장치.
  77. 제 66 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 방사 프로파일들 중 각각이 복수의 전자기 니어-필드 측정의 결과를 포함하고,
    하나 이상의 방사 프로파일에 대하여, 상기 복수의 전자기 니어-필드 측정들 중 각각이 격자 상의 위치에 연관되며, 상기 격자는 경계 및 2 이상의 공간 차원을 가지며,
    상기 유도된 전자기장에 관한 정보는 상기 유도된 복수의 전자기장의 크기를 포함하며,
    상기 복수의 크기들 각각이 복수의 공간 위치들 중 하나에 대응되며,
    상기 복수의 공간 위치들 중 하나 이상이 상기 격자의 상기 경계 외부에 위치하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 장치.
  78. 제 66 항에 있어서,
    각 감도 프로파일이 소정의 특징 및 위치의 소스에 의하여 생성되는 전자기장에 대한 상기 대응하는 회로 컴포넌트의 응답을 표시하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 장치.
  79. 복수의 회로 컴포넌트의 상대적인 배치에 관한 배치 정보 (A) 및 상기 복수의 회로 컴포넌트들 중 하나에 각각 대응하는 하나 이상의 방사 프로파일 (B) 에 기초하여, 유도된 전자기장을 계산하는 단계; 및
    상기 복수의 회로 컴포넌트들 중 하나에 각각 대응되는 하나 이상의 감도 프로파일에 기초하여 상기 유도된 전자기장의 영향을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 방법.
  80. 제 79 항에 있어서,
    유도된 전자기장을 계산하는 단계는, 하나 이상의 회로 컴포넌트 특성 (E) 을 포함하는 회로 설명 및 접속 정보 (F) 에 기초하고,
    상기 회로 컴포넌트 특성은 상기 복수의 회로 컴포넌트에 대응되며, 상기 접속 정보는 하나 이상의 전기 경로에 간한 것이며, 상기 전기 경로는 상기 복수의 회로 컴포넌트들 중에서 2 이상을 접속시키는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 방법.
  81. 제 80 항에 있어서,
    상기 배치 정보, 상기 회로 설명, 및 상기 유도된 전자기장의 상기 계산된 영향에 기초하여, 시뮬레이트된 회로 동작을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 방법.
  82. 제 81 항에 있어서,
    상기 시뮬레이트된 회로 동작을 계산하는 단계의 결과를 하나 이상의 소정의 기준과 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 방법.
  83. 제 82 항에 있어서,
    상기 비교의 결과에 기초하여, 상기 회로 설명과 상기 배치 정보 중 하나 이상을 수정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 방법.
  84. 제 80 항에 있어서,
    상기 회로 설명은 개략적인 표시를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 방법.
  85. 제 80 항에 있어서,
    상기 회로 설명은 하드웨어 기재 언어로의 복수의 표현을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 방법.
  86. 제 80 항에 있어서,
    상기 회로 설명은 네트리스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성설계 방법.
  87. 제 79 항에 있어서,
    상기 유도된 전자기장을 계산하는 단계는,
    전자기 차단 컴포넌트의 특성 및 위치들 중 하나 이상에 관한 정보에 기초하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 방법.
  88. 제 79 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 방사 프로파일중 각각은 복수의 전자기 니어-필드 측정의 결과를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 방법.
  89. 제 88 항에 있어서,
    하나 이상의 방사 프로파일에 대하여,
    상기 복수의 전자기 니어-필드 측정들 중 각각은 격자 상의 위치와 연관되며, 상기 격자는 2 이상의 공간 차원을 갖는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 방법.
  90. 제 88 항에 있어서,
    하나 이상의 방사 프로파일에 대하여, 상기 전자기 니어-필드 측정들 중 각각은 크기 및 방향을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 방법.
  91. 제 79 항에 있어서,
    상기 배치 정보는 상기 복수의 회로 컴포넌트들 중 상대적인 공간 위치 및 시작점에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 방법.
  92. 제 91 항에 있어서,
    상기 배치 정보는 상기 복수의 회로 컴포넌트의 상대적인 공간 차원에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 방법.
  93. 제 79 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 방사 프로파일들 중 각각은 복수의 전자기 니어-필드 측정의 결과를 포함하고,
    하나 이상의 방사 프로파일에 대하여, 상기 복수의 전자기 니어-필드 측정들 중 각각은 격자 상의 위치에 연관되며, 상기 격자는 경계 및 2 이상의 공간 차원을 가지며,
    유도된 전자기장에 관한 상기 정보는 상기 유도된 복수의 전자기장의 크기를 포함하고,
    상기 복수의 크기들 중 각각이 복수의 공간 위치들 중 각각에 대응하며,
    상기 복수의 공간 위치들중 하나 이상이 상기 격자의 경계선 외부에 위치하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 방법.
  94. 제 79 항에 있어서,
    각 감도 프로파일이 소정의 특징 및 위치의 소스에 의하여 생성되는 전자기장에 대한 상기 대응하는 회로 컴포넌트의 응답을 표시하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 방법.
  95. 복수의 회로 컴포넌트들 중 하나 이상에 대응하는 하나 이상의 회로 컴포넌트 특성 (A), 및 상기 복수의 회로 컴포넌트들 중 2 이상을 접속시키는 하나 이상의 전기 경로에 관한 접속 정보 (B) 를 수신하는 단계;
    상기 회로 설명에 기초하여, 상기 복수의 회로 컴포넌트들의 상대적인 배치에 관한 배치 정보를 계산하는 단계;
    상기 배치 정보 및 하나 이상의 방사 프로파일에 기초하여, 유도된 전자기장을 계산하는 단계; 및
    하나 이상의 감도 프로파일에 기초하여, 상기 유도된 전자기장의 영향을 계산하는 단계를 포함하며,
    각각의 방사 프로파일은 상기 복수의 회로 컴포넌트들 중 하나에 대응하며, 각 감도 프로파일은 상기 복수의 회로 컴포넌트들 중 하나에 대응하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 방법.
  96. 제 95 항에 있어서,
    상기 배치 정보, 상기 회로 설명, 및 상기 유도된 전자기장의 상기 계산된 영향에 기초하여, 시뮬레이트된 회로 동작을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 방법.
  97. 제 96 항에 있어서,
    상기 시뮬레이트된 회로 동작의 결과를 하나 이상의 소정의 기준과 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 방법.
  98. 제 97 항에 있어서,
    상기 비교의 결과에 기초하여, 상기 회로 설명과 상기 배치 정보들중 하나 이상을 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 적합성 설계 방법.
  99. 논리 컴포넌트의 어레이에 의하여 실행가능한 명령어를 포함하는 기계 판독가능한 코드를 갖는 데이터 저장 매체에 있어서,
    상기 명령어는,
    복수의 회로 컴포넌트의 상대적인 배치에 관한 배치 정보 (A) 및 상기 복수의 회로 컴포넌트들 중 하나에 각각 대응되는 하나 이상의 방사 프로파일 (B) 에 기초하여 유도된 전자기장을 계산하는 단계; 및
    상기 복수의 회로 컴포넌트에 각각 대응하는 하나 이상의 감도 프로파일에기초하여 상기 유도된 전자기장의 영향을 계산하는 단계를 구비하는 전자기 적합성 설계 방법을 규정하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 코드를 갖는 데이터 저장 매체.
  100. 제 99 항에 있어서,
    상기 유도된 전자기장을 계산하는 단계는, 하나 이상의 회로 컴포넌트 특성 (E) 및 접속 정보 (F) 를 포함하는 회로 설명에 기초하고,
    상기 회로 컴포넌트 특성은 상기 복수의 회로 컴포넌트들 중 하나에 대응하며, 상기 접속 정보는 하나 이상의 전기 경로에 관한 것이며, 상기 전기 경로는 상기 복수의 회로 컴포넌트들 중 2 이상을 접속시키는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 코드를 갖는 데이터 저장 매체.
  101. 제 100 항에 있어서,
    상기 배치 정보, 상기 회로 설명, 및 상기 유도된 전자기장의 상기 계산된 영향에 기초하여, 시뮬레이트된 회로 동작을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 코드를 갖는 데이터 저장 매체.
  102. 제 101 항에 있어서,
    상기 시뮬레이트된 회로 동작을 계산하는 단계의 결과를 하나 이상의 소정의 기준과 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 코드를갖는 데이터 저장 매체.
  103. 제 102 항에 있어서,
    상기 비교의 결과에 기초하여, 상기 회로 설명과 상기 배치 정보들 중 하나 이상을 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 코드를 갖는 데이터 저장 매체.
  104. 제 100 항에 있어서,
    상기 회로 설명은 개략적인 표시를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 코드를 갖는 데이터 저장 매체.
  105. 제 100 항에 있어서,
    상기 회로 설명은 하드웨어 기재 언어로 된 복수의 표현을 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 코드를 갖는 데이터 저장 매체.
  106. 제 100 항에 있어서,
    상기 회로 설명은 네트리스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 코드를 갖는 데이터 저장 매체.
  107. 제 99 항에 있어서,
    유도된 전자기장 계산기를 계산하는 단계는, 전자기 차단 컴포넌트의 특성 및 위치 중에 하나 이상에 관한 정보에 기초하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 코드를 갖는 데이터 저장 매체.
  108. 제 99 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 방사 프로파일 각각이 복수의 전자기 니어-필드 측정의 결과를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 코드를 갖는 데이터 저장 매체.
  109. 제 108 항에 있어서,
    하나 이상의 방사 프로파일에 대하여, 상기 복수의 전자기 니어-필드 측정들 중 각각이 격자 상 위치와 관련되고, 상기 격자는 2 이상의 공간 차원을 갖는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 코드를 갖는 데이터 저장 매체.
  110. 제 108 항에 있어서,
    하나 이상의 방사 프로파일에 대하여, 상기 복수의 전자기 니어-필드 측정들 중 각각이 크기와 방향을 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 코드를 갖는 데이터 저장 매체.
  111. 제 99 항에 있어서,
    상기 배치 위치는 상기 복수의 회로 컴포넌트들 중에서 상대적인 공간 위치와 시작점과 관련된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 코드를 갖는 데이터 저장 매체.
  112. 제 111 항에 있어서,
    상기 배치 정보는 상기 복수의 회로 컴포넌트의 상대적인 공간 차원과 관련된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 코드를 갖는 데이터 저장 매체.
  113. 제 99 항에 있어서,
    상기 복수의 전자기 니어-필드 측정들 중 각각이 복수의 전자기 니어-필드 측정의 결과를 포함하고,
    하나 이상의 방사 프로파일에 대하여, 상기 복수의 전자기 니어-필드 측정들 중 각각이 격자 상 위치와 관련되고, 상기 격자가 경계 및 2 이상의 공간 차원을 가지고,
    유도된 전자기장에 관한 상기 정보는 상기 유도된 전자기장의 복수의 크기를 포함하고,
    상기 복수의 크기들 중 각각이 복수의 공간 위치들 중 하나에 대응하며,
    상기 복수의 공간 위치들 중 하나 이상이 상기 격자의 상기 경계 외부에 위치하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 코드를 갖는 데이터 저장 매체.
  114. 제 99 항에 있어서,
    각 감도 프로파일이 소정의 특성 및 위치의 소스에 의하여 생성되는 전자기장에 대한 상기 대응하는 회로 컴포넌트의 응답을 나타내는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 코드를 갖는 데이터 저장 매체.
  115. 기계 판독 가능한 코드는 논리 컴포넌트의 어레이에 의하여 실행가능한 명령을 포함하며, 상기 명령은 전자파 적합성 설계를 위한 방법을 규정하며,
    상기 방법은,
    하나 이상의 회로 컴포넌트 특성 (A) 및 하나 이상의 전기 경로에 관한 접속 정보를 포함하며,
    각 회로 컴포넌트 특성은 복수의 회로 컴포넌트들 중 하나 이상에 대응되며, 각 전기 경로는 상기 복수의 회로 컴포넌트들 중 2 이상을 접속하며,
    상기 회로 설명에 기초하여, 상기 복수의 회로 컴포넌트들의 상대적인 배치와 관련된 배치 정보를 계산하는 단계;
    상기 배치 정보 및 하나 이상의 방사 프로파일에 기초하여, 유도된 전자기장을 계산하는 단계; 및
    하나 이상의 감도 프로파일에 기초하여, 상기 유도된 전자기장의 영향을 계산하는 단계를 포함하고,
    각 방사 프로파일이 상기 복수의 회로 컴포넌트들 중 하나에 대응하며,
    각 감도 프로파일이 상기 복수의 회로 컴포넌트들 중 하나와 대응되는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 코드를 갖는 데이터 저장 매체.
  116. 제 115 항에 있어서,
    상기 배치 정보, 상기 회로 설명, 및 상기 유도된 전자기장의 상기 계산된 영향에 기초하여, 시뮬레이트된 회로 동작을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 코드를 갖는 데이터 저장 매체.
  117. 제 116 항에 있어서,
    상기 시뮬레이트된 회로 동작을 계산하는 단계의 결과를 하나 이상의 소정의 기준과 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 코드를 갖는 데이터 저장 매체.
  118. 제 117 항에 있어서,
    상기 비교의 결과에 기초하여, 상기 회로 설명 및 상기 배치 정보들 중 하나 이상을 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 코드를 갖는 데이터 저장 매체.
  119. 테스트 중인 장치에 대한 니어-필드 방사 특성을 획득하는 단계;
    방사 강도 및 대응하는 거리를 포함하는 방사 한도를 수신하는 단계; 및
    상기 대응하는 거리에서의 상기 테스트 중인 장치의 방사 강도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 테스팅 방법.
  120. 제 119 항에 있어서,
    테스트 중인 상기 장치는 전자 장치인 것을 특징으로 하는 진단 테스팅 방법.
  121. 제 119 항에 있어서,
    테스트 중인 상기 장치는 무선 주파수 발생 장치인 것을 특징으로 하는 진단 테스팅 방법.
  122. 제 119 항에 있어서,
    테스트 중인 상기 장치는 하나 이상의 집적 회로인 것을 특징으로 하는 진단 테스팅 방법.
  123. 제 119 항에 있어서,
    니어-필드 방사 특성의 적어도 일부를 시각적으로 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 테스팅 방법.
  124. 제 119 항에 있어서,
    상기 계산된 방사 강도를 상기 방사 한도의 상기 방사 강도에 기초한 값과 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 테스팅 방법.
  125. 제 124 항에 있어서,
    상기 비교의 결과를 나타내는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 테스팅 방법.
  126. 제 119 항에 있어서,
    니어-필드 방사의 상기 특성은 복수의 위치들 각각에서 자기장 벡터의 특성을 포함하며,
    상기 복수의 위치는 테스트 중인 상기 장치 상의 플레인 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 진단 테스팅 방법.
  127. 제 126 항에 있어서,
    상기 복수의 위치들 각각에서 상기 자기장 벡터의 상기 특징은 상기 벡터의 강도 및 상기 벡터의 방향을 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 테스팅 방법.
  128. 대응하는 주파수에 관한 테스트 중인 장치에 대한 니어-필드 방사의 복수의 특성을 획득하는 단계;
    방사 강도 및 대응하는 거리를 포함하는 하나 이상의 방사 한도를 수신하는단계; 및
    상기 대응하는 주파수 각각에 대하여, 상기 대응하는 거리에서 테스트 중인 장치의 방사 강도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평가 테스팅 방법.
  129. 제 128 항에 있어서,
    주파수 범위에 걸쳐 테스트 중인 상기 장치의 방사 레벨의 측정을 획득하는 단계, 및
    상기 주파수 범위 내에서 상기 방사 레벨의 측정이 소정의 임계치를 초과하는 복수의 주파수를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평가 테스팅 방법.
  130. 테스트 중인 장치에 대하여 니어-필드 방사 특성을 획득하는 단계;
    상기 특성에 기초하여, 상기 테스트 중인 장치로부터 소정의 거리에서 상기 테스트 중인 장치의 방사장을 계산하는 단계; 및
    고 방사 강도 영역을 식별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 테스팅 방법.
  131. 제 130 항에 있어서,
    상기 테스트 중인 장치의 설계를 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 테스팅 방법.
  132. 제 130 항에 있어서,
    상기 방사장과 방사 한도를 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 테스팅 방법.
  133. 제 130 항에 있어서,
    상기 니어-필드 방사 특성은 복수의 위치 각각에서 자기장 벡터의 특성을 포함하고,
    상기 복수의 위치는 상기 테스트 중인 장치 상의 평면 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 진단 테스팅 방법.
  134. 제 133 항에 있어서,
    상기 복수의 위치 각각에서의 상기 자기장 벡터의 상기 특성은 상기 벡터의 강도 및 상기 벡터의 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 테스팅 방법.
  135. 제 130 항에 있어서,
    상기 니어-필드 방사 특성의 적어도 일부분을 시각적으로 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 테스팅 방법.
  136. 주파수 범위 상에서 테스트 중인 장치의 스펙트럼 내용 정보를 획득하는 단계;
    상기 주파수 범위 내의 주파수를 선택하는 단계;
    방사 강도를 나타내는 방사 한도를 수신하는 단계;
    상기 테스트 중인 장치의 방사 강도를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 방사 강도를 상기 방사 한도의 방사 강도와 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 측정 방법.
  137. 제 136 항에 있어서,
    상기 테스트 중인 장치의 설계를 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 측정 방법.
  138. 제 136 항에 있어서,
    상기 니어-필드 방사 특성은 복수의 위치 각각에서 자기장 벡터의 특성을 포함하고,
    상기 복수의 위치는 상기 테스트 중인 장치 상의 평면 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 방사 측정 방법.
  139. 제 138 항에 있어서,
    상기 복수의 위치 각각에서의 상기 자기장 벡터의 특성은 상기 벡터의 강도및 상기 벡터의 방향을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 측정 방법.
  140. 제 136 항에 있어서,
    상기 니어-필드 방사 특성의 적어도 일부분을 시각적으로 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 측정 방법.
  141. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로브 섹션은 능동 장치인 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  142. 제 8 항에 있어서,
    상기 브리틀 컴포넌트는 유리 튜브인 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  143. 제 8 항에 있어서,
    상기 브리틀 컴포넌트는 상기 프로브 섹션과 상기 센서의 본체 사이의 상기 신호 경로의 일부를 포위하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  144. 제 12 항에 있어서,
    상기 등록 유닛은 이미지 장치인 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  145. 제 1 항에 있어서,
    상기 포지셔닝 장치 및 상기 처리부 중 하나 이상은 상기 센서의 특성을 판정하도록 구성되고 배치되는 인식 메카니즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  146. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로브 섹션과 상기 처리부 사이의 신호 경로는 밸런스된 송신 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  147. 제 146 항에 있어서,
    상기 신호 경로는 연선 라인인 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  148. 제 1 항에 있어서,
    상기 연선의 꼬임각은 상기 연선의 일단으로부터 타단으로 변하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  149. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는 컨디셔닝 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  150. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨디셔닝 회로는 차동 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  151. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로브 섹션은 에칭된 루프를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  152. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로브 섹션은 에칭된 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  153. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로브 섹션은 하나 이상의 마이크로전자기계 컴포넌트를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  154. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로브 섹션과 상기 처리부 사이의 신호 경로가 로타리 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  155. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로브 섹션과 상기 처리부 사이의 신호 경로가 DC 신호를 구성되고 배치되는 바이어스 티를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  156. 센서와 장의 소스 사이의 복수의 위치 관계를 제어가능하게 생성하는 단계;
    각 위치 관계에서, 상기 센서를 상기 소스에 대하여 이동시키고, 상기 위치 관계에서 상기 센서에 대한 상기 장의 영향을 나타내는 복수의 측정 신호를 수신하는 단계; 및
    각 위치 관계에 대하여, 상기 대응하는 측정 신호를 처리하여, 상기 소스로부터 방사되는 벡터장의 표시를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 벡터장 측정 방법.
  157. 제 156 항에 있어서,
    상기 벡터장의 표시는 상기 벡터장의 크기 및 방향을 포함하는 것을 특징으로 하는 벡터장 측정 방법.
  158. 제 156 항에 있어서,
    상기 대응하는 측정 신호를 처리하는 단계는,
    상기 측정 신호에 기초한 데이터를 동조 수신기에 입력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 벡터장 측정 방법.
  159. 제 158 항에 있어서,
    상기 동조 수신기는 스펙트럼 분석기인 것을 특징으로 하는 벡터장 측정 방법.
  160. 제 156 항에 있어서,
    상기 센서를 회전하는 단계는 상기 센서의 홈 포지션을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 벡터장 측정 방법.
  161. 제 160 항에 있어서,
    상기 대응하는 측정 신호를 처리하는 단계는,
    상기 A/D 컨버터를 사용하여 상기 대응하는 측정 신호를 샘플링하는 단계를 포함하고,
    상기 A/D 컨버터의 샘플링 동작은 상기 센서의 홈 포지션을 검출하는 단계와 동기되어 있는 것을 특징으로 하는 벡터장 측정 방법.
  162. 제 149 항에 있어서,
    상기 프로브 섹션과 상기 컨디셔닝 회로 사이의 연선의 꼬임각이 상기 프로브 섹션과 상기 컨디셔닝 회로의 임피던스를 정합하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  163. 제 23 항에 있어서,
    상기 측정 신호를 수신하는 단계는,
    소정의 주파수 영역에 걸쳐 스펙트럼 분석기의 범위를 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  164. 제 23 항에 있어서,
    상기 주파수를 선택하는 단계는,
    윈도우에서 상기 측정 신호의 크기를 결정하는 단계, 및 주파수 범위에 걸쳐 상기 윈도우를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  165. 제 34 항에 있어서,
    상기 복수의 측정 신호를 수신하는 단계는,
    상기 센서로부터 수신된 신호의 삽입 손실을 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  166. 센서와 장의 소스 사이의 위치 관계를 제어가능하게 생성하는 단계;
    상기 센서로부터 복수의 측정 신호를 수신하는 단계;
    상기 위치 관계 각각에 대하여, 대응하는 데이터 신호로부터, 상기 장을 특정하는 벡터의 크기 및 방향에 기초한 데이터 값을 획득하는 단계; 및
    상기 데이터 값들을 컴퓨터 판독가능한 저장 매체에 저장하는 단계를 포함하고,
    각 측정 신호는 상기 위치 관계들 중 서로 다른 위치관계에 대응하며, 상기 대응하는 위치 관계에서의 상기 센서에 대한 상기 장의 영향을 나타내는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  167. 제 42 항에 있어서,
    상기 검출기는 스펙트럼 분석기 또는 오실로스코프 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
  168. 제 52 항에 있어서,
    상기 전자 장치로부터 복수의 데이터 신호를 수신하는 단계는,
    상기 전자 장치의 소정의 동작을 확인하는 것을 특징으로 하는 방사 데이터 획득 방법.
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