WO2024100912A1 - 異常監視システム、異常監視方法及びプログラム - Google Patents

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WO2024100912A1
WO2024100912A1 PCT/JP2023/006040 JP2023006040W WO2024100912A1 WO 2024100912 A1 WO2024100912 A1 WO 2024100912A1 JP 2023006040 W JP2023006040 W JP 2023006040W WO 2024100912 A1 WO2024100912 A1 WO 2024100912A1
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WO
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abnormality
electromagnetic field
reference signal
measurement
signal
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PCT/JP2023/006040
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English (en)
French (fr)
Inventor
航太 西村
武史 杉山
Original Assignee
株式会社フォトニック・エッジ
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/10—Radiation diagrams of antennas
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass

Definitions

  • This disclosure relates to an abnormality monitoring system, an abnormality monitoring method, and a program, and in particular to a system for monitoring abnormalities in an electromagnetic field spatial distribution measurement system.
  • Patent Document 1 As an application example of an electromagnetic field spatial distribution measurement system that measures the spatial distribution of an electromagnetic field caused by electromagnetic waves radiated from an antenna, an imaging device that visualizes the inside of an object non-destructively has been proposed (see Patent Document 1).
  • the imaging device of Patent Document 1 is a device that measures the amount of phase shift of electromagnetic waves, such as millimeter waves, when the electromagnetic waves pass through or are reflected by an object, and creates an image. It is equipped with a first probe and a second probe that are arranged in space to measure the electric field, a reference signal generator that generates a reference signal, a first multiplier that multiplies the signal obtained by the first probe by the reference signal, a second multiplier that multiplies the signal output from the first multiplier by the signal obtained by the second probe, and a synchronous detector that extracts a signal component that is synchronized with the reference signal from the signal output from the second multiplier.
  • a first probe and a second probe that are arranged in space to measure the electric field
  • a reference signal generator that generates a reference signal
  • a first multiplier that multiplies the signal obtained by the first probe by the reference signal
  • a second multiplier that multiplies the signal output from the first multiplier by the signal obtained by the second probe
  • Patent Document 1 does not have the functionality to detect abnormalities that occur in the imaging device, so measurements may be taken without noticing the abnormality, rendering the measurement results unusable; in the worst case, the validity of the results cannot be determined, so the measurement results may be processed without being determined to be abnormal (for example, a GO/NO decision may be made, or the results may be over- or underestimated).
  • electromagnetic field spatial distribution measurement systems that handle high-frequency signals, it is not easy to determine whether the measurement results were obtained as a result of the device operating normally just by looking at them.
  • the present disclosure therefore aims to provide an anomaly monitoring system, an anomaly monitoring method, and a program that can monitor anomalies in an electromagnetic field spatial distribution measurement system.
  • an anomaly monitoring system that monitors an anomaly in an electromagnetic field spatial distribution measurement system
  • the electromagnetic field spatial distribution measurement system comprising a reference signal generator that generates a reference signal, a measurement probe that detects an electric field while scanning a measurement point in an electromagnetic field having a certain relationship with the reference signal, and a signal processing unit that calculates the amplitude and phase of the electric field indicated by the measurement signal output from the measurement probe and outputs the calculated amplitude and phase as a measurement result
  • the anomaly monitoring system comprises a distributor that distributes the reference signal, and a monitoring unit that judges the presence or absence of an anomaly in the electromagnetic field spatial distribution measurement system based on the reference signal distributed by the distributor.
  • an anomaly monitoring method is an anomaly monitoring method using an anomaly monitoring system that monitors an anomaly in an electromagnetic field spatial distribution measurement system, the electromagnetic field spatial distribution measurement system comprising a reference signal generator that generates a reference signal, a measurement probe that detects an electric field while scanning a measurement point in an electromagnetic field having a certain relationship with the reference signal, and a signal processing unit that calculates the amplitude and phase of the electric field indicated by the measurement signal output from the measurement probe and outputs the calculated amplitude and phase as a measurement result, and the anomaly monitoring method includes a distribution step of distributing the reference signal, and a monitoring step of determining the presence or absence of an anomaly in the electromagnetic field spatial distribution measurement system based on the distributed reference signal.
  • a program according to one embodiment of the present disclosure is a program for monitoring an abnormality in an electromagnetic field spatial distribution measurement system, and causes a computer to execute the above monitoring steps.
  • This disclosure provides an anomaly monitoring system, an anomaly monitoring method, and a program that can monitor anomalies in an electromagnetic field spatial distribution measurement system.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electromagnetic field space distribution measuring system including an anomaly monitoring system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the appearance and an example of operation of the electromagnetic field space distribution measuring system according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a display example by the display unit when an abnormality occurs in the electromagnetic field space distribution measuring system according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an example of criteria for determining an abnormality by the monitoring unit included in the electromagnetic field space distribution measuring system according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the electromagnetic field space distribution measuring system according to the embodiment in the first operation mode.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the electromagnetic field space distribution measuring system according to the embodiment in the second operation mode.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an electromagnetic field space distribution measuring system including an anomaly monitoring system according to a first modified example of the embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an electromagnetic field space distribution measuring system including an anomaly monitoring system according to a second modified example of the embodiment.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an electromagnetic field space distribution measuring system including an anomaly monitoring system according to a third modified example of the embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an electromagnetic field spatial distribution measurement system 10 equipped with an abnormality monitoring system 80 according to an embodiment.
  • the electromagnetic field spatial distribution measurement system 10 is an imaging device that measures the spatial distribution of an electromagnetic field caused by electromagnetic waves (RF signals) radiated from an antenna 15, and includes an EO type detection unit 20, a signal processing unit 30, a controller 60, an input unit 70, and a display unit 71.
  • RF signals electromagnetic waves
  • the EO type detection unit 20 is a processing unit that detects the electromagnetic field to be measured using two probes and outputs two electrical signals of intermediate frequencies, and is composed of a sweep device 40, a first EO (electro-optical) probe 21, a second EO (electro-optical) probe 22, a first optical circulator 23, a second optical circulator 24, a first optical filter 25, a second optical filter 26, a first optical detector 27, and a second optical detector 28.
  • the first EO probe 21 is a measurement probe that is fixed to a sweeping device 40 such as an XY stage and detects an electric field while scanning a measurement point in the electromagnetic field to be measured.
  • the first optical circulator 23 outputs an optical LO signal input from the outside to the first EO probe 21, and outputs an optical signal of multiple frequency components generated by the interaction between the electric field signal (optical signal of frequency f RF ) detected by the first EO probe 21 and the optical LO signal to the first optical filter 25.
  • the first optical filter 25 passes only an optical signal of a specific frequency band among the optical signals of multiple frequency components input from the first optical circulator 23, and outputs the optical signal to the first optical detector 27.
  • the first optical detector 27 converts the optical signal input from the first optical filter 25 into an electrical signal of frequency f IF (first IF (intermediate) signal), and outputs it as a measurement signal.
  • the second EO probe 22 is a reference probe that detects an electric field in a fixed state in the measured electromagnetic field.
  • the second optical circulator 24 outputs an optical LO signal input from the outside to the second EO probe 22, and outputs an optical signal of multiple frequency components generated by the interaction between the electric field signal (optical signal of frequency f RF ) detected by the second EO probe 22 and the optical LO signal to the second optical filter 26.
  • the second optical filter 26 passes only an optical signal of a specific frequency band among the optical signals of multiple frequency components input from the second optical circulator 24, and outputs the optical signal to the second optical detector 28.
  • the second optical detector 28 converts the optical signal input from the second optical filter 26 into an electrical signal of frequency f IF (second IF (intermediate) signal), and outputs it as a reference signal.
  • the first optical circulator 23, the first optical filter 25, and the first optical detector 27 correspond to a first frequency converter that converts the optical signal output from the first EO probe 21 into an electrical signal (measurement signal) with an intermediate frequency lower than the frequency of the optical signal.
  • the second optical circulator 24, the second optical filter 26, and the second optical detector 28 correspond to a second frequency converter that converts the optical signal output from the second EO probe 22 into an electrical signal (reference signal) with an intermediate frequency lower than the frequency of the optical signal.
  • the second EO probe 22 can also be called a reference signal generator that generates a reference signal. In that case, the measurement probe that detects an electric field while scanning a measurement point in an electromagnetic field having a certain relationship with the reference signal corresponds to the first EO probe 21.
  • the signal processing unit 30 is a processing unit that performs signal processing to cancel the phase and frequency fluctuations of the electric field in the electromagnetic field to be measured, and is composed of a reference signal generator 31, a first multiplier 32, a filter 33, a second multiplier 34, a synchronous detector 35, and a distributor 50.
  • the distributor 50 distributes the second IF signal (frequency f IF ), which is the reference signal output from the second optical detector 28, with a branching ratio of n:m (m ⁇ n), outputs an electrical signal corresponding to the distributed m to the first multiplier 32, and outputs an optical signal corresponding to the distributed n to the measurement control unit 61 of the controller 60.
  • the reference signal generator 31 is a circuit that generates a reference signal used to cancel the above-mentioned phase and frequency fluctuations, and generates, for example, a signal of a single frequency fs.
  • the first multiplier 32 multiplies the second IF signal (frequency f IF ) output from the second photodetector 28 via the distributor 50 by the reference signal (frequency fs) generated by the reference signal generator 31, and outputs a signal including signal components having frequencies (fs+f IF ) and (fs-f IF ).
  • the filter 33 is a bandpass filter or the like that selects a signal component having a frequency (fs-f IF ) from the signal including signal components having frequencies (fs+f IF ) and (fs-f IF ) output from the first multiplier 32.
  • the synchronous detector 35 is a lock-in amplifier that receives the signal output from the second multiplier 34, extracts only signal components that are synchronized with the reference signal generated by the reference signal generator 31, and outputs the signal to the measurement control unit 61 of the controller 60.
  • the detection signal output from the synchronous detector 35 indicates the amplitude and phase of the electric field to be measured at the measurement point where the first EO probe 21 is placed (the phase is based on the phase of the electric field to be measured at the reference point where the second EO probe 22 is placed in the electric field to be measured).
  • the controller 60 is an integrated system that includes a measurement control unit 61 that controls the electromagnetic field spatial distribution measurement system 10 and executes measurements using the electromagnetic field spatial distribution measurement system 10, and a monitoring unit 62 that determines whether there are any abnormalities in the electromagnetic field spatial distribution measurement system 10, and is realized by a computer device that is connected to a display unit 71 such as a display and an input unit 70 such as a mouse.
  • the measurement control unit 61 is connected to each component of the electromagnetic field space distribution measurement system 10, and while communicating with each component of the electromagnetic field space distribution measurement system 10, performs control to execute measurements by the electromagnetic field space distribution measurement system 10. For example, the measurement control unit 61 controls the sweeping device 40 to cause the first EO probe 21 to scan measurement points in the electromagnetic field to be measured, while acquiring the measurement results (the amplitude and phase of the electric field indicated by the measurement signal with respect to the reference signal) output from the synchronous detector 35, thereby visualizing at least one of the amplitude and phase for each measurement point, and displaying the obtained image on the display unit 71.
  • the measurement control unit 61 is composed of an input/output interface circuit for connecting to the sweeping device 40 and the synchronous detector 35, a memory for storing programs, a processor for executing programs, etc.
  • the monitoring unit 62 is a processing unit that determines the presence or absence of an abnormality in the electromagnetic field space distribution measurement system 10 based on the reference signal distributed by the distributor 50, and is composed of a frequency analyzer 62a that analyzes the reference signal output from the distributor 50, an interface circuit that connects to the frequency analyzer 62a, a memory that holds programs, etc., a processor that executes programs, etc.
  • the monitoring unit 62 has the following characteristic functions:
  • the monitoring unit 62 has a notification unit (here, a display unit 71) that notifies the user of an abnormality when it is determined that there is an abnormality in the electromagnetic field space distribution measurement system 10. Furthermore, when the monitoring unit 62 determines that there is an abnormality in the electromagnetic field space distribution measurement system 10, it invalidates the measurement results output by the measurement control unit 61. Furthermore, the monitoring unit 62 determines whether there is an abnormality in the electromagnetic field space distribution measurement system 10 before scanning by the measurement probe (first EO probe 21) is started, and when it determines that there is an abnormality in the electromagnetic field space distribution measurement system 10, it performs control to prevent scanning by the measurement probe (first EO probe 21) from starting.
  • a notification unit here, a display unit 71
  • the distributor 50, the monitoring unit 62, and the display unit 71 constitute an abnormality monitoring system 80 that monitors abnormalities in the electromagnetic field space distribution measuring system 11.
  • FIG. 2 is a diagram showing the appearance and an example of operation of the electromagnetic field space distribution measurement system 10 according to the embodiment. More specifically, (a) of FIG. 2 shows the appearance of the electromagnetic field space distribution measurement system 10, (b) of FIG. 2 shows an example of a display of a spatial distribution of the amplitude of the electric field on the XY plane perpendicular to the radiation direction of the electromagnetic wave in the measured electromagnetic field visualized by the measurement control unit 61 of the electromagnetic field space distribution measurement system 10, (c) of FIG.
  • FIG. 2 shows an example of a display of a spatial distribution of the phase of the electric field on the XY plane perpendicular to the radiation direction of the electromagnetic wave in the measured electromagnetic field visualized by the measurement control unit 61 of the electromagnetic field space distribution measurement system 10, and (d1) and (d2) of FIG. 2 show an example of a display of the directional characteristics of the electromagnetic wave radiated from the antenna 15 visualized by the measurement control unit 61 of the electromagnetic field space distribution measurement system 10. (d1) and (d2) of FIG. 2 show the directional characteristics on the electric field plane and the magnetic field plane of the electromagnetic wave radiated from the antenna 15, respectively. In these examples, the frequency of the electromagnetic wave radiated from the antenna 15 is 77 GHz. Note that the display examples shown in (b) and (c) of FIG. 2 are actually displayed as color images on the display unit 71.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a display by the display unit 71 when there is an abnormality in the electromagnetic field spatial distribution measurement system 10 according to the embodiment. More specifically, FIG. 3(a) shows an example of a display of the spatial distribution of the amplitude of the electric field on a plane along the radiation direction (Z-axis) of the electromagnetic wave in the measured electromagnetic field when there is an abnormality in the electromagnetic field spatial distribution measurement system 10, and FIG. 3(b) shows an example of a display when there is no abnormality in the electromagnetic field spatial distribution measurement system 10.
  • the electromagnetic field space distribution measurement system 10 of this embodiment is provided with an abnormality monitoring system 80 (i.e., distributor 50, monitoring unit 62, and display unit 71) that determines whether there is an abnormality in the electromagnetic field space distribution measurement system 10.
  • an abnormality monitoring system 80 i.e., distributor 50, monitoring unit 62, and display unit 71
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an example of criteria for determining an abnormality by the monitoring unit 62 provided in the electromagnetic field space distribution measurement system 10 according to the embodiment.
  • an example display of the frequency analyzer 62a provided in the monitoring unit 62 is shown.
  • the frequency analyzer 62a generates a spectrum of the reference signal distributed by the distributor 50.
  • the monitoring unit 62 acquires the spectrum obtained by the frequency analyzer 62a, and determines that there is an abnormality in the electromagnetic field space distribution measurement system 10 if (1) the frequency of the peak in the acquired spectrum is not within a predetermined frequency range, or (2) at least one of the signal-to-noise ratio and signal strength of the peak does not reach a threshold value.
  • the monitoring unit 62 determines that there is an abnormality in the electromagnetic field space distribution measurement system 10 if the peak of the second IF signal is not within a frequency range of 1.8 MHz ⁇ 0.1 MHz, or if the S/N is not 40 dB or more.
  • the electromagnetic field space distribution measurement system 10 operates in two operation modes that can be selected by user instructions input via the input unit 70.
  • the first operation mode is an anomaly monitoring method that does not stop measurement even if an abnormality is found before or during measurement, and notifies the user whether the final result is good or bad.
  • the second operation mode is an anomaly monitoring method that does not start measurement if an abnormality is found before measurement (however, measurement is not stopped midway even if an abnormality occurs after measurement has started).
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the electromagnetic field space distribution measurement system 10 according to the embodiment in the first operation mode.
  • the measurement control unit 61 controls the sweep device 40 to move the measurement probe (first EO probe 21) to the next measurement point in the electromagnetic field being measured (S10), and then obtains the measurement results (amplitude and phase) at that measurement point from the synchronous detector 35 (S11) and stores them in association with the position of the measurement point.
  • the monitoring unit 62 performs an abnormality diagnosis (S12). Specifically, the monitoring unit 62 receives the reference signal (second IF signal) output from the distributor 50 as an input, acquires from the frequency analyzer 62a a spectrum obtained by the frequency analyzer 62a, and determines whether (1) the frequency of the peak of the reference signal is within a predetermined frequency range, and (2) both the signal-to-noise ratio and the signal strength of the peak of the reference signal have reached a threshold value.
  • the reference signal second IF signal
  • the monitoring unit 62 determines that an abnormality has occurred in the electromagnetic field space distribution measurement system 10, and displays "abnormality exists" on the display unit 71 (S13).
  • the position of the current measurement point and the details of the abnormality may also be displayed, and in addition, a flag indicating that an abnormality has occurred and the details of the abnormality may be stored together with the measurement result, in association with the position of the current measurement point.
  • the measurement control unit 61 determines whether all measurements (sweeps) have been completed by determining whether the current measurement point is the final position (S14). If it is determined that all measurements (sweeps) have not been completed (No in S14), the measurement control unit 61 repeats steps S10 to S14.
  • the monitoring unit 62 determines whether any abnormalities have occurred during the measurements (S15).
  • the monitoring unit 62 assigns a flag to the series of measurement results obtained indicating that they are "reference results” (S16).
  • the flag indicating that the results are "reference results” indicates that the measurement results are not valid, and is an example of information for invalidating the measurement results.
  • step S15 If the measurement control unit 61 determines in step S15 that no abnormality has occurred during the measurement (Yes in S15), and after step S16, the measurement control unit 61 and monitoring unit 62 end the process.
  • step S10 the measurement probe (first EO probe 21) is moved to the next measurement point in the electromagnetic field to be measured.
  • the monitoring unit 62 may perform an abnormality diagnosis before the measurement begins.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the electromagnetic field space distribution measurement system 10 according to the embodiment in the second operation mode.
  • the measurement control unit 61 initializes the electromagnetic field space distribution measurement system 10 (S20).
  • initialization of the electromagnetic field space distribution measurement system 10 means adjustment and setup of each component of the electromagnetic field space distribution measurement system 10, and specifically includes the measurement control unit 61 sending an initialization command or a command to set each component of the electromagnetic field space distribution measurement system 10 to an initial state, or conveying a message to the user via the display unit 71 to prompt adjustment and setup of each component of the electromagnetic field space distribution measurement system 10.
  • the monitoring unit 62 performs an abnormality diagnosis (S21). Specifically, the monitoring unit 62 receives the reference signal (second IF signal) output from the distributor 50 as an input, acquires from the frequency analyzer 62a a spectrum obtained by the frequency analyzer 62a, and determines whether (1) the frequency of the peak of the reference signal is within a predetermined frequency range, and (2) both the signal-to-noise ratio and the signal strength of the peak of the reference signal have reached a threshold value.
  • the reference signal second IF signal
  • an abnormality occurs as a result (No in S21), that is, (1) if the frequency of the peak of the reference signal is not within a predetermined frequency range, or (2) if at least one of the signal-to-noise ratio and the signal strength of the peak of the reference signal does not reach a threshold value, the monitoring unit 62 determines that an abnormality exists in the electromagnetic field space distribution measuring system 10, and displays "abnormality exists" on the display unit 71 (S22). Steps S20 and S21 are then repeated again.
  • the operation mode will be the first, and the measurement will be carried out to the end without being stopped, even if there is an abnormality before or during the measurement.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of an electromagnetic field space distribution measurement system 11 including an anomaly monitoring system 80 according to a first modified embodiment.
  • the distributor 51 is connected to the input side of the second optical detector 28, unlike the above embodiment in which the distributor 51 is connected to the output side of the second optical detector 28.
  • the distributor 51 distributes the intermediate frequency optical signal output from the second optical filter 26 with a branching ratio of n:m (m ⁇ n), outputs the distributed optical signal corresponding to m to the frequency analyzer 62a (the input terminal for this optical signal) of the monitoring unit 62, and outputs the distributed optical signal corresponding to n to the second optical detector 28.
  • the electromagnetic field space distribution measurement system 11 including such a distributor 51, it is possible to perform the same processing as the electromagnetic field space distribution measurement system 10 and the anomaly monitoring system 80 according to the above embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of an electromagnetic field spatial distribution measurement system 12 equipped with an anomaly monitoring system 80 according to a second modified embodiment.
  • the second EO probe 22, second optical circulator 24, second optical filter 26, and second optical detector 28 in the embodiment shown in FIG. 1 are replaced with a reference signal generator 42.
  • the reference signal generator 42 is, for example, an arbitrary signal generating device capable of generating an electrical signal of an arbitrary frequency and an arbitrary waveform, and is set to generate a signal of the same frequency as the reference signal output by the second optical detector 28.
  • the reference signal of the second IF signal (frequency f IF ) was generated by the second EO probe 22, the second optical circulator 24, the second optical filter 26, and the second optical detector 28, but in the electromagnetic field space distribution measurement system 12 according to this modification, instead, a reference signal of the second IF signal (frequency f IF ) is generated by a reference signal generator 42. Even in the electromagnetic field space distribution measurement system 12 equipped with such a reference signal generator 42, it is possible to perform processing similar to that of the electromagnetic field space distribution measurement system 10 and the anomaly monitoring system 80 according to the above embodiment.
  • the reference signal generator 42 is a device that generates a reference signal as an electrical signal, but it may also be a device that generates a reference signal as an optical signal.
  • the reference signal generator 42 may be replaced with the second EO probe 22 in the electromagnetic field spatial distribution measurement system 10 according to the above embodiment, or may be replaced with a combination of the second EO probe 22 and the second optical circulator 24, or may be replaced with a combination of the second EO probe 22, the second optical circulator 24, and the second optical filter 26.
  • Fig. 9 is a block diagram showing the configuration of an electromagnetic field spatial distribution measurement system 13 including an anomaly monitoring system 80 according to a third modified example of the embodiment.
  • This electromagnetic field spatial distribution measurement system 13 is an imaging device that measures the spatial distribution of an electromagnetic field (RF signal) emitted from an antenna 122, and includes light emitting elements 101 and 102, optical amplifiers 103 and 104, splitters 105 and 106, optical shifter 109, multiplexers 107 and 108, an electromagnetic emitter 110 (photoelectric converter 121 and antenna 122), an optical probe 130, a sweep device 40, an optical circulator 112, an optical filter 113, a light receiving element 114, a reference signal generator 111, an amplitude/phase detector 115, and an anomaly monitoring system 80.
  • RF signal electromagnetic field
  • the first light of the first frequency f1 output from the light-emitting element 101 which is an example of a first light source, is amplified by the optical amplifier 103, then split by the splitter 105, and input to the optical shifter 109 and the multiplexer 108.
  • the second light of the second frequency f2 output from the light-emitting element 102 which is an example of a second light source, is amplified by the optical amplifier 104, then split by the splitter 106 and input to the multiplexer 107 and the multiplexer 108.
  • the light input to the optical shifter 109 is frequency shifted by a reference signal of frequency fs from a reference signal generator 111, then multiplexed with light of frequency f2 by the multiplexer 107, then distributed by the distributor 52, and input to the electromagnetic emitter 110 and the monitoring unit 62 of the controller 60.
  • the light input to the electromagnetic emitter 110 is converted by the photoelectric converter 121 into an electromagnetic wave with a frequency of (f1-f2-fs), and then emitted by the antenna 122 as electromagnetic wave 123 toward the space in which the target object is placed.
  • Optical probe 130 is a measurement probe that scans the measurement point under the control of measurement control unit 61 of controller 60.
  • the first light of frequency f1 and the second light of frequency f2 input to the multiplexer 108 are multiplexed by the multiplexer 108 and then input to the optical circulator 112, where they interact with the light from the optical probe 130 and are then output to the optical filter 113, which filters out only the component light of frequencies f1 and (f1-fs) or the component light of frequencies f2 and (f2+fs), which are then photoelectrically converted by the light receiving element 114 into an electrical signal, which is then input to the amplitude/phase detector 115.
  • the amplitude/phase detector 115 performs synchronous detection using a reference signal of frequency fs from the reference signal generator 111 to detect the amplitude and phase of the signal component that is synchronous with the reference signal among the signals input from the light receiving element 114 to the amplitude/phase detector 115, and information indicating the detected amplitude and phase is input to the measurement control unit 61 of the controller 60.
  • the multiplexer 107 that outputs light to the distributor 52 can be said to be a reference signal generator that generates a reference signal.
  • the measurement probe that detects the electric field while scanning a measurement point in an electromagnetic field having a certain relationship with the reference signal corresponds to the optical probe 130.
  • the signal processing unit that calculates the amplitude and phase of the electric field indicated by the measurement signal output from the measurement probe and outputs the calculated amplitude and phase as the measurement result corresponds to the optical circulator 112, optical filter 113, light receiving element 114, and amplitude/phase detector 115 (processing units of the optical filter 113 to the amplitude/phase detector 115).
  • the abnormality monitoring system 80 in the electromagnetic field space distribution measurement system 13 according to this modified example has the same functions as the abnormality monitoring system 80 in the electromagnetic field space distribution measurement system 10 according to the above embodiment.
  • the anomaly monitoring system 80 is a system for monitoring anomalies in the electromagnetic field spatial distribution measurement system 10 and the like.
  • the electromagnetic field spatial distribution measurement system 10 includes a reference signal generator (second EO probe 22, multiplexer 107, etc.) that generates a reference signal, a measurement probe (first EO probe 21, optical probe 130, etc.) that detects an electric field while scanning a measurement point in an electromagnetic field having a certain relationship with the reference signal, and a signal processing unit (signal processing unit 30, optical filter 113 to amplitude/phase detector 115, etc.) that calculates the amplitude and phase of the electric field indicated by the measurement signal output from the measurement probe and outputs the calculated amplitude and phase as the measurement result.
  • the anomaly monitoring system 80 includes a distributor 50, etc. that distributes the reference signal, and a monitoring unit 62 that determines the presence or absence of an anomaly in the electromagnetic field spatial distribution measurement system 10 based on the reference signal distributed by the distributor 50, etc.
  • the reference signal generator is a reference probe (second EO probe 22) that detects the electric field in a fixed state in the electromagnetic field, and the signal processing unit mixes the reference signal output from the reference probe with the measurement signal to calculate the amplitude and phase of the electric field indicated by the measurement signal using the reference signal as a reference, and outputs the calculated amplitude and phase as the measurement result.
  • the electromagnetic field spatial distribution measurement system 13 further includes a first light source (light-emitting element 101) that outputs a first light of a first frequency and a second light source (light-emitting element 102) that outputs a second light of a second frequency
  • the reference signal is a light obtained by multiplexing the second light with light of a frequency obtained by shifting the frequency of the first light by a fixed amount, and is used to generate the electromagnetic field
  • the signal processing unit optical filter 113 to amplitude/phase detector 115
  • abnormalities in the electromagnetic field spatial distribution measurement system 10 which is not necessarily easy to determine whether it is operating normally or an abnormality has occurred, can be monitored, and a clear determination can be made as to whether it is operating normally or an abnormality has occurred. This improves the reliability of measurements made by the electromagnetic field spatial distribution measurement system 10. It can also be avoided to waste time when measurements are made without realizing that there is an abnormality.
  • the abnormality monitoring system 80 further includes a notification unit (display unit 71) that notifies the user of the abnormality when the monitoring unit 62 determines that there is an abnormality in the electromagnetic field space distribution measurement system 10. This allows the user to know in real time that an abnormality has occurred.
  • a notification unit display unit 71
  • the monitoring unit 62 determines that there is an abnormality in the electromagnetic field space distribution measurement system 10, it invalidates the measurement results output by the signal processing unit 30. This prevents measurement results obtained when an abnormality has occurred from being mistakenly treated as normal measurement results.
  • the monitoring unit 62 also determines whether there is an abnormality in the electromagnetic field space distribution measurement system 10 before scanning by the measurement probe (first EO probe 21) begins, and if it determines that there is an abnormality in the electromagnetic field space distribution measurement system 10, it performs control to prevent scanning by the measurement probe (first EO probe 21) from starting. This makes it possible to avoid measurements being made in a state where an abnormality has occurred.
  • the reference signal is an optical signal
  • the electromagnetic field spatial distribution measurement system 10 further includes a frequency converter that converts the reference signal into an electrical signal of an intermediate frequency lower than the frequency of the reference signal, and the distributor 50 distributes the electrical signal output from the frequency converter.
  • the frequency analyzer does not need to be an expensive frequency analyzer that can handle high frequencies. This also makes it easy to create a program for determining abnormalities, and in cooperation with the main body of the electromagnetic field spatial distribution measurement system 10, it also becomes easy to handle notifications regarding abnormalities and invalidating measurements, etc.
  • the monitoring unit 62 also generates a spectrum of the reference signal distributed by the distributor 50, and determines that there is an abnormality in the electromagnetic field spatial distribution measuring system 10 if (1) the frequency of the peak in the generated spectrum is not within a predetermined frequency range, or (2) at least one of the signal-to-noise ratio and the signal strength of the peak does not reach a threshold.
  • the presence or absence of an abnormality is determined for the reference signal using the spectrum, and therefore, an abnormality determination can be performed with higher accuracy than when the presence or absence of an abnormality is determined using a time domain signal.
  • the reference signal may be an optical signal, and the distributor 51 may distribute the reference signal.
  • the distributor 51 may distribute the reference signal.
  • the distributor 50 also distributes the reference signal with a branching ratio of n:m (m ⁇ n), and the monitoring unit 62 determines whether or not there is an abnormality in the electromagnetic field space distribution measurement system 10 based on the optical signal corresponding to m distributed by the distributor 50. This makes it possible to monitor the electromagnetic field space distribution measurement system 10 for abnormalities while suppressing the impact on the electromagnetic field space distribution measurement system 10.
  • the abnormality monitoring method is an abnormality monitoring method by an abnormality monitoring system 80 that monitors an abnormality in an electromagnetic field spatial distribution measurement system 10, and the electromagnetic field spatial distribution measurement system 10 includes a measurement probe (first EO probe 21) that detects an electric field while scanning a measurement point in an electromagnetic field, a reference probe (second EO probe 22) that detects an electric field while being fixed in the electromagnetic field, or a reference signal generator 42 that generates a reference signal of the same frequency as the reference signal output by the reference probe (second EO probe 22), and a signal processing unit 30 that mixes the measurement signal output from the measurement probe (first EO probe 21) with the reference signal output from the reference probe (second EO probe 22) or the reference signal generator 42 to calculate the amplitude and phase of the electric field indicated by the measurement signal based on the reference signal, and outputs the calculated amplitude and phase as the measurement result, and the abnormality monitoring method includes a distribution step of distributing the reference signal, and a monitoring step of determining the presence or absence of an abnormality in
  • the program disclosed herein is a program for monitoring anomalies in the electromagnetic field spatial distribution measurement system 10, and is a program for causing a computer to execute the monitoring steps in the above-mentioned anomaly monitoring method.
  • abnormalities in the electromagnetic field spatial distribution measurement system 10 which is not always easy to determine whether it is operating normally or an abnormality has occurred, can be monitored, and it can be clearly determined whether it is operating normally or an abnormality has occurred.
  • the measurement system to be monitored for abnormalities is not limited to the configuration of the abnormality monitoring system 80 according to the above embodiment.
  • the measurement system to be monitored for abnormalities may be one that includes a measurement probe, a reference probe, and a signal processing unit, and instead of converting each of the optical signals output by the measurement probe and the reference probe into an intermediate frequency electrical signal, only the optical signal output by the reference probe may be converted into an intermediate frequency electrical signal, or the measurement probe and the reference probe may be of a type that outputs electrical signals instead of optical signals.
  • a distributor 51 that distributes the optical signal may also be provided, and the output signals from the two distributors 50 and 51, or the output signal from one of the two distributors 50 and 51 selected via a changeover switch, may be input to the frequency analyzer 62a.
  • a distributor that distributes the measurement signal may be provided, and the output signals from these two distributors, or the output signal from one of the two distributors selected via a changeover switch, may be input to the frequency analyzer 62a.
  • the monitoring unit 62 determines whether (1) the frequency of the peak of the reference signal is within a predetermined frequency range, and (2) both the signal-to-noise ratio and the signal strength of the peak of the reference signal have reached a threshold value.
  • the present invention is not limited to such conditions, and may, for example, reduce the number of the above conditions and determine whether (1) the frequency of the peak of the reference signal is within a predetermined frequency range, and (2) the signal-to-noise ratio of the peak of the reference signal has reached a threshold value.
  • the anomaly monitoring system disclosed herein can be used as a device for monitoring anomalies in an electromagnetic field spatial distribution measurement system, for example, as a device for monitoring anomalies in an imaging device that uses measurements of electromagnetic field spatial distribution to non-destructively visualize the inside of an object.
  • Electromagnetic field spatial distribution measuring system 15, 122 Antenna 20 EO type detector 21 First EO probe 22 Second EO probe 23 First optical circulator 24 Second optical circulator 25 First optical filter 26 Second optical filter 27 First photodetector (PD) 28 Second photodetector (PD) 30 Signal processing unit 31, 111 Reference signal generator 32 First multiplier 33 Filter 34 Second multiplier 35 Synchronous detector 40 Sweeping device 42 Reference signal generator 50, 51, 52 Distributor 60 Controller 61 Measurement control unit 62 Monitoring unit 62a Frequency analyzer 70 Input unit 71 Display unit 80 Anomaly monitoring system 101, 102 Light emitting element 103, 104 Optical amplifier 105, 106 Demultiplexer 107, 108 Multiplexer 109 Optical shifter 110 Electromagnetic emitter 112 Optical circulator 113 Optical filter 114 Light receiving element 115 Amplitude/phase detector 121 Photoelectric converter 123 Electromagnetic wave 130 Optical probe 131 Optical fiber

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Abstract

異常監視システム（８０）は、参照信号を発生する参照信号発生器（第２ＥＯプローブ（２２）等）と、参照信号と一定の関係を有する電磁界において測定点を走査しながら電界を検出する測定プローブ（第１ＥＯプローブ（２１）等）と、測定プローブから出力される測定信号が示す電界の振幅及び位相を算出し、算出した振幅及び位相を測定結果として出力する信号処理部（信号処理部（３０）等）とを備える電磁界空間分布測定システム（１０）の異常を監視するシステムであって、参照信号を分配する分配器（５０）等と、分配器（５０）等で分配された参照信号に基づいて、電磁界空間分布測定システム（１０）における異常の有無を判断する監視部（６２）とを備える。

Description

異常監視システム、異常監視方法及びプログラム
　本開示は、異常監視システム、異常監視方法及びプログラムに関し、特に、電磁界空間分布測定システムの異常を監視するシステム等に関する。
　アンテナから放射された電磁波による電磁界の空間分布を測定する電磁界空間分布測定システムの応用例として、非破壊で対象物の中を可視化するイメージング装置が提案されている（特許文献１参照）。
　特許文献１のイメージング装置は、ミリ波等の電磁波が対象物を透過又は反射するときの電磁波の位相シフト量を測定して画像化する装置であり、電界を測定するために空間に配置される第１プローブ及び第２プローブと、基準信号を生成する基準信号発生器と、第１プローブで得られた信号に基準信号を乗じる第１乗算器と、第１乗算器から出力された信号に第２プローブで得られた信号を乗じる第２乗算器と、第２乗算器から出力された信号から、基準信号に同期する信号成分を抽出する同期検波器とを備える。
国際公開第２０１７／０２６４９４号
　しかしながら、特許文献１の技術では、イメージング装置に異常が発生した際に、それを検知する機能がないため、異常と気づかずに測定をしてしまい、測定結果が使えないものとなってしまう、また最悪のケースとしては、結果の妥当性が判断できないため測定結果を異常と判断せず処理してしまう（例えば、ＧＯ／ＮＯの判断ミスをしたり、結果に対して過剰／過小評価をしたりしてしまう等）場合がある。特に、高周波信号を取り扱う電磁界空間分布測定システムでは、得られた測定結果を見ただけでは、装置が正常に動作した結果得られたものであるかどうかの判断が容易ではない。
　そこで、本開示は、電磁界空間分布測定システムの異常を監視することができる異常監視システム、異常監視方法及びプログラムを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本開示の一形態に係る異常監視システムは、電磁界空間分布測定システムの異常を監視する異常監視システムであって、前記電磁界空間分布測定システムは、参照信号を発生する参照信号発生器と、前記参照信号と一定の関係を有する電磁界において測定点を走査しながら電界を検出する測定プローブと、前記測定プローブから出力される測定信号が示す電界の振幅及び位相を算出し、算出した前記振幅及び位相を測定結果として出力する信号処理部とを備え、前記異常監視システムは、前記参照信号を分配する分配器と、前記分配器で分配された前記参照信号に基づいて、前記電磁界空間分布測定システムにおける異常の有無を判断する監視部とを備える。
　上記目的を達成するために、本開示の一形態に係る異常監視方法は、電磁界空間分布測定システムの異常を監視する異常監視システムによる異常監視方法であって、前記電磁界空間分布測定システムは、参照信号を発生する参照信号発生器と、前記参照信号と一定の関係を有する電磁界において測定点を走査しながら電界を検出する測定プローブと、前記測定プローブから出力される測定信号が示す電界の振幅及び位相を算出し、算出した前記振幅及び位相を測定結果として出力する信号処理部とを備え、前記異常監視方法は、前記参照信号を分配する分配ステップと、分配された前記参照信号に基づいて、前記電磁界空間分布測定システムにおける異常の有無を判断する監視ステップとを含む。
　上記目的を達成するために、本開示の一形態に係るプログラムは、電磁界空間分布測定システムの異常を監視するためのプログラムであって、上記監視ステップをコンピュータに実行させる。
　本開示により、電磁界空間分布測定システムの異常を監視することができる異常監視システム、異常監視方法及びプログラムが提供される。
図１は、実施の形態に係る、異常監視システムを備える電磁界空間分布測定システムの構成を示すブロック図である。 図２は、実施の形態に係る電磁界空間分布測定システムの外観及び動作例を示す図である。 図３は、実施の形態に係る電磁界空間分布測定システムに異常がある場合の表示部による表示例を説明する図である。 図４は、実施の形態に係る電磁界空間分布測定システムが備える監視部による異常判断の判断基準例を説明する図である。 図５は、実施の形態に係る電磁界空間分布測定システムによる第１の動作モードでの動作を示すフローチャートである。 図６は、実施の形態に係る電磁界空間分布測定システムによる第２の動作モードでの動作を示すフローチャートである。 図７は、実施の形態の第１変形例に係る、異常監視システムを備える電磁界空間分布測定システムの構成を示すブロック図である。 図８は、実施の形態の第２変形例に係る、異常監視システムを備える電磁界空間分布測定システムの構成を示すブロック図である。 図９は、実施の形態の第３変形例に係る、異常監視システムを備える電磁界空間分布測定システムの構成を示すブロック図である。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示す。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、各図は、必ずしも厳密に図示したものではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。また、「ＡとＢとが接続されている」とは、ＡとＢとが電気的に接続されている意味であり、ＡとＢとが直接接続される場合だけでなく、ＡとＢとの間に他の回路要素を介在させた状態でＡとＢとが間接的に接続される場合も含まれる。
　図１は、実施の形態に係る、異常監視システム８０を備える電磁界空間分布測定システム１０の構成を示すブロック図である。電磁界空間分布測定システム１０は、アンテナ１５から放射された電磁波（ＲＦ信号）による電磁界の空間分布を測定するイメージング装置であり、ＥＯ型検出部２０、信号処理部３０、コントローラ６０、入力部７０及び表示部７１を備える。
　ＥＯ型検出部２０は、２つのプローブを用いて被測定電磁界を検出して中間周波数の２つの電気信号を出力する処理部であり、掃引機器４０、第１ＥＯ（電気光学）プローブ２１、第２ＥＯ（電気光学）プローブ２２、第１光サーキュレータ２３、第２光サーキュレータ２４、第１光フィルタ２５、第２光フィルタ２６、第１光検出器２７及び第２光検出器２８で構成される。
　第１ＥＯプローブ２１は、ＸＹステージ等の掃引機器４０に固定され、被測定電磁界において測定点を走査しながら電界を検出する測定プローブである。第１光サーキュレータ２３は、外部から入射された光ＬＯ信号を第１ＥＯプローブ２１に出射し、第１ＥＯプローブ２１で検出された電界信号（周波数ｆＲＦの光信号）と光ＬＯ信号との相互作用により生じた複数の周波数成分の光信号を第１光フィルタ２５に出射する。第１光フィルタ２５は、第１光サーキュレータ２３から入力された複数の周波数成分の光信号のうち特定の周波数帯の光信号だけを通過させて第１光検出器２７に出力する。第１光検出器２７は、第１光フィルタ２５から入力された光信号を周波数ｆＩＦの電気信号（第１ＩＦ（中間）信号）に変換し、測定信号として出力する。
　第２ＥＯプローブ２２は、被測定電磁界において固定された状態で電界を検出する参照プローブである。第２光サーキュレータ２４は、外部から入射された光ＬＯ信号を第２ＥＯプローブ２２に出射し、第２ＥＯプローブ２２で検出された電界信号（周波数ｆＲＦの光信号）と光ＬＯ信号との相互作用により生じた複数の周波数成分の光信号を第２光フィルタ２６に出射する。第２光フィルタ２６は、第２光サーキュレータ２４から入力された複数の周波数成分の光信号のうち特定の周波数帯の光信号だけを通過させて第２光検出器２８に出力する。第２光検出器２８は、第２光フィルタ２６から入力された光信号を周波数ｆＩＦの電気信号（第２ＩＦ（中間）信号）に変換し、参照信号として出力する。
　第１光サーキュレータ２３、第１光フィルタ２５及び第１光検出器２７は、第１ＥＯプローブ２１から出力された光信号を、当該光信号の周波数よりも低い中間周波数の電気信号（測定信号）に変換する第１周波数変換器に相当する。同様に、第２光サーキュレータ２４、第２光フィルタ２６及び第２光検出器２８は、第２ＥＯプローブ２２から出力された光信号を、当該光信号の周波数よりも低い中間周波数の電気信号（参照信号）に変換する第２周波数変換器に相当する。また、第２ＥＯプローブ２２は、参照信号を発生する参照信号発生器ということができる。その場合には、参照信号と一定の関係を有する電磁界において測定点を走査しながら電界を検出する測定プローブは、第１ＥＯプローブ２１に相当する。
　信号処理部３０は、被測定電磁界における電界の位相及び周波数ゆらぎをキャンセルする信号処理を行う処理部であり、基準信号発生器３１、第１乗算器３２、フィルタ３３、第２乗算器３４、同期検波器３５及び分配器５０で構成される。
　分配器５０は、第２光検出器２８から出力された参照信号である第２ＩＦ信号（周波数ｆＩＦ）をｎ：ｍ（ｍ＜ｎ）の分岐比で分配し、分配されたｍに相当する電気信号を第１乗算器３２に出力し、分配されたｎに相当する光信号をコントローラ６０の測定制御部６１に出力する。
　基準信号発生器３１は、上述した位相及び周波数ゆらぎをキャンセルするのに用いられる基準信号を発生する回路であり、例えば、単一の周波数ｆｓの信号を発生する。第１乗算器３２は、第２光検出器２８から分配器５０を介して出力された第２ＩＦ信号（周波数ｆＩＦ）に基準信号発生器３１が発生した基準信号（周波数ｆｓ）を乗じることで、周波数（ｆｓ＋ｆＩＦ）及び周波数（ｆｓ－ｆＩＦ）をもつ信号成分を含む信号を出力する。フィルタ３３は、第１乗算器３２から出力された周波数（ｆｓ＋ｆＩＦ）及び周波数（ｆｓ－ｆＩＦ）をもつ信号成分を含む信号から、周波数（ｆｓ－ｆＩＦ）をもつ信号成分を選択するバンドパスフィルタ等である。
　第２乗算器３４は、フィルタ３３から出力された信号（周波数（ｆｓ－ｆＩＦ））に第１光検出器２７から出力された第１ＩＦ信号（周波数ｆＩＦ）を乗じることで、周波数ｆｓ（＝ｆｓ－ｆＩＦ＋ｆＩＦ）及び周波数（ｆｓ－２ｆＩＦ）をもつ信号成分を含む信号を出力する。
　同期検波器３５は、第２乗算器３４から出力された信号を入力とし、基準信号発生器３１が発生した基準信号と同期する信号成分だけを抽出し、コントローラ６０の測定制御部６１に出力するロックインアンプである。同期検波器３５から出力される検出信号は、第１ＥＯプローブ２１が配置された測定点における被測定電界の振幅及び位相（位相については、被測定電界において第２ＥＯプローブ２２が配置された基準点における被測定電界の位相を基準とする位相）を示している。このように、同期検波器３５では、第２乗算器３４から出力された信号のうち、被測定電界の位相及び周波数ゆらぎがキャンセルされ、かつ、中間周波数に依存する信号成分がキャンセルされた、基準信号の周波数ｆｓ（＝ｆｓ－ｆＩＦ＋ｆＩＦ）をもつ信号成分だけが抽出され、被測定電界の振幅及び位相が特定される。
　コントローラ６０は、電磁界空間分布測定システム１０を制御し、電磁界空間分布測定システム１０による測定を実行する測定制御部６１と、電磁界空間分布測定システム１０における異常の有無を判断する監視部６２とを有する統合システムであり、ディスプレイ等の表示部７１及びマウス等の入力部７０と接続されるコンピュータ装置で実現される。
　測定制御部６１は、電磁界空間分布測定システム１０の各構成要素と接続され、電磁界空間分布測定システム１０の各構成要素と通信しながら、電磁界空間分布測定システム１０による測定を実行するための制御を行う。例えば、測定制御部６１は、掃引機器４０を制御することで、第１ＥＯプローブ２１を被測定電磁界における測定点を走査させながら、同期検波器３５から出力される測定結果（参照信号を基準とし、測定信号が示す電界の振幅及び位相）を取得することで、測定点ごとの振幅及び位相の少なくとも一つを可視化し、得られた画像を表示部７１に表示する。測定制御部６１は、掃引機器４０及び同期検波器３５と接続するための入出力インタフェース回路、プログラム等を保持するメモリ、プログラムを実行するプロセッサ等で構成される。
　監視部６２は、分配器５０で分配された参照信号に基づいて、電磁界空間分布測定システム１０における異常の有無を判断する処理部であり、分配器５０から出力される参照信号を分析する周波数分析器６２ａ、周波数分析器６２ａと接続するインタフェース回路、プログラム等を保持するメモリ、プログラムを実行するプロセッサ等で構成される。監視部６２は、特徴的な機能として、次の機能を有する。
　つまり、監視部６２は、電磁界空間分布測定システム１０に異常があると判断した場合に、異常があることを通知する通知部（ここでは、表示部７１）を備える。また、監視部６２は、電磁界空間分布測定システム１０に異常があると判断した場合に、測定制御部６１が出力する測定結果を無効化する。また、監視部６２は、測定プローブ（第１ＥＯプローブ２１）による走査が開始される前に電磁界空間分布測定システム１０における異常の有無を判断し、電磁界空間分布測定システム１０に異常があると判断した場合に、測定プローブ（第１ＥＯプローブ２１）による走査を開始させないための制御をする。
　なお、分配器５０、監視部６２及び表示部７１は、電磁界空間分布測定システム１１の異常を監視する異常監視システム８０を構成している。
　図２は、実施の形態に係る電磁界空間分布測定システム１０の外観及び動作例を示す図である。より詳しくは、図２の（ａ）は、電磁界空間分布測定システム１０の外観を示し、図２の（ｂ）は、電磁界空間分布測定システム１０の測定制御部６１によって可視化された被測定電磁界における電磁波の放射方向に直交するＸＹ面での電界の振幅についての空間分布の表示例を示し、図２の（ｃ）は、電磁界空間分布測定システム１０の測定制御部６１によって可視化された被測定電磁界における電磁波の放射方向に直交するＸＹ面での電界の位相についての空間分布の表示例を示し、図２の（ｄ１）及び（ｄ２）は、電磁界空間分布測定システム１０の測定制御部６１によって可視化されたアンテナ１５から放射された電磁波の指向特性の表示例を示す。図２の（ｄ１）及び（ｄ２）は、それぞれ、アンテナ１５から放射された電磁波の電界面及び磁界面での指向特性を示す。これらの例では、アンテナ１５から放射された電磁波の周波数は、７７ＧＨｚである。なお、図２の（ｂ）～（ｃ）に示される表示例は、実際には、カラー画像で表示部７１に表示される。
　図３は、実施の形態に係る電磁界空間分布測定システム１０に異常がある場合の表示部７１による表示例を説明する図である。より詳しくは、図３の（ａ）は、電磁界空間分布測定システム１０に異常がある場合の被測定電磁界における電磁波の放射方向（Ｚ軸）に沿った面での電界の振幅についての空間分布の表示例を示し、図３の（ｂ）は、電磁界空間分布測定システム１０に異常がない場合の表示例を示す。
　図３の（ａ）では、測定結果の連続的な値の変化を示す図３の（ｂ）と異なり、上半分と下半分との境界で測定結果（振幅）が急激に変化しており、不自然であることから、電磁界空間分布測定システム１０による測定において異常が生じたと考えられる。しかしながら、多くのケースにおいて、測定結果が可視化された画像は、未知の測定結果を示しており、電磁界空間分布測定システム１０によって正常に測定された結果であるか、測定において異常が生じた結果であるかの判断は容易ではない。そこで、本実施の形態に係る電磁界空間分布測定システム１０には、電磁界空間分布測定システム１０における異常の有無を判断する異常監視システム８０（つまり、分配器５０、監視部６２、及び、表示部７１）が設けられている。
　図４は、実施の形態に係る電磁界空間分布測定システム１０が備える監視部６２による異常判断の判断基準例を説明する図である。ここには、監視部６２が備える周波数分析器６２ａの表示例が示されている。
　本図に示されるように、周波数分析器６２ａは、分配器５０で分配された参照信号のスペクトルを生成する。監視部６２は、周波数分析器６２ａで得られたスペクトルを取得し、取得したスペクトルにおける（１）ピークの周波数が所定の周波数範囲内にない場合、又は、（２）ピークの信号ノイズ比及び信号強度の少なくとも一つが閾値に達していない場合に、電磁界空間分布測定システム１０に異常があると判断する。例えば、本図に示されるように、監視部６２は、第２ＩＦ信号のピークが１．８ＭＨｚ±０．１ＭＨｚの周波数範囲内にない場合、又は、Ｓ／Ｎが４０ｄＢ以上ない場合に、電磁界空間分布測定システム１０に異常があると判断する。
　次に、以上のように構成された本実施の形態に係る電磁界空間分布測定システム１０（特に、電磁界空間分布測定システム１０が備える異常監視システム８０）の動作について説明する。電磁界空間分布測定システム１０の動作には、入力部７０を介して入力されるユーザの指示によって選択される２つの動作モードがある。第１の動作モードは、測定前から測定中まで異常があったとしても測定を中止しない異常監視方法であり、最終的な結果が良い結果か悪い結果かが通知される。第２の動作モードは、測定前に異常がある場合には測定を開始しない（ただし、測定が開始された後に異常をきたしても途中で測定を中止しない）異常監視方法である。
　図５は、実施の形態に係る電磁界空間分布測定システム１０による第１の動作モードでの動作を示すフローチャートである。
　測定が開始されると、測定制御部６１は、掃引機器４０を制御することで、測定プローブ（第１ＥＯプローブ２１）を被測定電磁界における次の測定点に移動させた後に（Ｓ１０）、その測定点での測定結果（振幅及び位相）を同期検波器３５から取得し（Ｓ１１）、測定点の位置と対応づけて記憶する。
　続いて、監視部６２は、異常診断を行う（Ｓ１２）。具体的には、監視部６２は、分配器５０から出力される参照信号（第２ＩＦ信号）を入力として周波数分析器６２ａで得られたスペクトルを周波数分析器６２ａから取得し、（１）参照信号のピークの周波数が所定の周波数範囲内にあり、かつ、（２）参照信号のピークの信号ノイズ比及び信号強度の両方が閾値に達しているか否かを判断する。
　その結果、異常が生じている場合（Ｓ１２でＮｏ）、つまり、（１）参照信号のピークの周波数が所定の周波数範囲内にない場合、又は、（２）参照信号のピークの信号ノイズ比及び信号強度の少なくとも一つが閾値に達していない場合には、監視部６２は、電磁界空間分布測定システム１０に異常があると判断し、表示部７１に、「異常あり」の表示をする（Ｓ１３）。なお、「異常あり」の表示（Ｓ１３）では、現在の測定点の位置、及び、異常の内容（ピークの周波数／ＳＮ比／信号強度）も併せて表示してもよいし、それに加えて、現在の測定点の位置に対応づけて、異常があったことを示すフラグ及び異常の内容を測定結果と共に記憶してもよい。
　一方、異常が生じていない場合（Ｓ１２でＹｅｓ）、及び、ステップＳ１３の後に、測定制御部６１は、現在の測定点が最終位置であるかどうかを判断することで、全ての測定（掃引）が終了したか否かを判断する（Ｓ１４）。全ての測定（掃引）が終了していないと判断した場合には（Ｓ１４でＮｏ）、測定制御部６１は、ステップＳ１０～Ｓ１４を繰り返す。
　一方、全ての測定（掃引）が終了したと測定制御部６１が判断した場合には（Ｓ１４でＹｅｓ）、監視部６２は、測定中に一度も異常が生じていないかを判断する（Ｓ１５）。
　その結果、測定中に少なくとも一度、異常が生じていると判断した場合には（Ｓ１５でＮｏ）、監視部６２は、得られた一連の測定結果に対して、「参考結果」であることを示すフラグを付与する（Ｓ１６）。なお、「参考結果」であることを示すフラグは、測定結果が有効ではないことを示し、測定結果を無効化するための情報の一例である。
　ステップＳ１５で、測定中に一度も異常が生じていないと測定制御部６１が判断した場合（Ｓ１５でＹｅｓ）、及び、ステップＳ１６の後に、測定制御部６１及び監視部６２は、処理を終了する。
　このようにして、第１の動作モードでは、測定前から測定中まで異常があったとしても測定を中止することなく測定が最後まで実行され、異常が生じたときには、その事がリアルタイムで表示部７１に表示されるとともに、得られた一連の測定結果に対して、「参考結果」であることを示すフラグが付与され、異常が生じた状況での測定結果（つまり、無効な測定結果）であることを認識したうえでの測定結果の参照が可能になる。
　なお、図５のフローチャートでは、測定プローブ（第１ＥＯプローブ２１）を被測定電磁界における次の測定点に移動させるステップＳ１０から開始されたが、これに先立ち、測定開始前に、監視部６２が異常診断を実行してもよい。
　図６は、実施の形態に係る電磁界空間分布測定システム１０による第２の動作モードでの動作を示すフローチャートである。
　電磁界空間分布測定システム１０が立ち上げられると、まず、測定制御部６１は、電磁界空間分布測定システム１０を初期化する（Ｓ２０）。ここで、電磁界空間分布測定システム１０の初期化とは、電磁界空間分布測定システム１０の各構成要素の調整及び段取りを意味し、具体的には、測定制御部６１が電磁界空間分布測定システム１０の各構成要素に対して、初期化コマンド、あるいは、初期状態にセットするためのコマンドを送信したり、表示部７１を介してユーザにメッセージを伝えることで電磁界空間分布測定システム１０の各構成要素の調整及び段取りを促したりすることが含まれる。
　続いて、監視部６２は、異常診断を行う（Ｓ２１）。具体的には、監視部６２は、分配器５０から出力される参照信号（第２ＩＦ信号）を入力として周波数分析器６２ａで得られたスペクトルを周波数分析器６２ａから取得し、（１）参照信号のピークの周波数が所定の周波数範囲内にあり、かつ、（２）参照信号のピークの信号ノイズ比及び信号強度の両方が閾値に達しているか否かを判断する。
　その結果、異常が生じている場合（Ｓ２１でＮｏ）、つまり、（１）参照信号のピークの周波数が所定の周波数範囲内にない場合、又は、（２）参照信号のピークの信号ノイズ比及び信号強度の少なくとも一つが閾値に達していない場合には、監視部６２は、電磁界空間分布測定システム１０に異常があると判断し、表示部７１に、「異常あり」の表示をする（Ｓ２２）。その後、再び、ステップＳ２０及びＳ２１が繰り返される。
　一方、異常が生じていない場合又は生じた異常が解消された場合には（Ｓ２１でＹｅｓ）、図５に示される第１の動作モードによる測定（Ｓ１０～Ｓ１６）が実行される。つまり、測定を開始し、異常をきたしても途中で測定を中止することなく、最後まで測定が実施される。
　このようにして、第２の動作モードでは、測定前に異常がある場合には、その異常が解消されるまで、測定が開始されない。ただし、測定が始まった後では、第１の動作モードとなり、測定前から測定中まで異常があったとしても測定を中止することなく測定が最後まで実行される。
　なお、図６のフローチャートでは、異常が検知された場合に（Ｓ２１でＮｏ）、異常が解消されるまで、電磁界空間分布測定システム１０の初期化（Ｓ２０）及び異常診断（Ｓ２１）が繰り返されたが、これに代えて、一定の繰り返し回数を超えた場合、あるいは、ユーザの指示等がある場合に、この繰り返し処理を終了してもよい。
　図７は、実施の形態の第１変形例に係る、異常監視システム８０を備える電磁界空間分布測定システム１１の構成を示すブロック図である。この電磁界空間分布測定システム１１では、分配器５１は、第２光検出器２８の出力側に接続された上記実施の形態と異なり、第２光検出器２８の入力側に接続されている。つまり、分配器５１は、第２光フィルタ２６から出力された中間周波数の光信号をｎ：ｍ（ｍ＜ｎ）の分岐比で分配し、分配されたｍに相当する光信号を監視部６２の周波数分析器６２ａ（この光信号用の入力端子）に出力し、分配されたｎに相当する光信号を第２光検出器２８に出力する。このような分配器５１を備える電磁界空間分布測定システム１１であっても、上記実施の形態に係る電磁界空間分布測定システム１０及び異常監視システム８０と同様の処理が可能である。
　図８は、実施の形態の第２変形例に係る、異常監視システム８０を備える電磁界空間分布測定システム１２の構成を示すブロック図である。この電磁界空間分布測定システム１２では、図１に示される実施の形態における第２ＥＯプローブ２２、第２光サーキュレータ２４、第２光フィルタ２６及び第２光検出器２８が、参照信号発生器４２に置き換えられている。参照信号発生器４２は、例えば、任意の周波数及び任意の波形の電気信号を生成できる任意信号発生装置であり、第２光検出器２８が出力する参照信号と同じ周波数の信号を発生するように設定されている。
　上記実施の形態では、第２ＥＯプローブ２２、第２光サーキュレータ２４、第２光フィルタ２６及び第２光検出器２８によって、第２ＩＦ信号（周波数ｆＩＦ）の参照信号が生成されたが、本変形例に係る電磁界空間分布測定システム１２では、これらに代えて、参照信号発生器４２によって、第２ＩＦ信号（周波数ｆＩＦ）の参照信号が生成される。このような参照信号発生器４２を備える電磁界空間分布測定システム１２であっても、上記実施の形態に係る電磁界空間分布測定システム１０及び異常監視システム８０と同様の処理が可能である。
　なお、本変形例では、参照信号発生器４２は、電気信号として参照信号を生成する装置であったが、光信号として参照信号を生成する装置であってもよい。つまり、参照信号発生器４２は、上記実施の形態に係る電磁界空間分布測定システム１０における第２ＥＯプローブ２２と置き換えられてもよいし、第２ＥＯプローブ２２と第２光サーキュレータ２４との組み合わせと置き換えられてもよいし、第２ＥＯプローブ２２と第２光サーキュレータ２４と第２光フィルタ２６との組み合わせと置き換えられてもよい。
　図９は、実施の形態の第３変形例に係る、異常監視システム８０を備える電磁界空間分布測定システム１３の構成を示すブロック図である。この電磁界空間分布測定システム１３は、アンテナ１２２から放射された電磁界（ＲＦ信号）による電磁界の空間分布を測定するイメージング装置であり、発光素子１０１及び１０２、光増幅器１０３及び１０４、分波器１０５及び１０６、光シフタ１０９、合波器１０７及び１０８、電磁放射器１１０（光電変換器１２１及びアンテナ１２２）、光プローブ１３０、掃引機器４０、光サーキュレータ１１２、光フィルタ１１３、受光素子１１４、基準信号発生器１１１、振幅／位相検出器１１５、及び、異常監視システム８０を備える。
　第１光源の一例である発光素子１０１から出力された第１周波数ｆ１の第１光は、光増幅器１０３で増幅された後に、分波器１０５で分配され、光シフタ１０９及び合波器１０８に入力される。
　一方、第２光源の一例である発光素子１０２から出力された第２周波数ｆ２の第２光は、光増幅器１０４で増幅された後に、分波器１０６で分配され、合波器１０７及び合波器１０８に入力される。
　光シフタ１０９に入力された光は、基準信号発生器１１１からの周波数ｆｓの基準信号によって周波数がシフトされた後に、合波器１０７で周波数ｆ２の光と合波された後に、分配器５２で分配され、電磁放射器１１０及びコントローラ６０の監視部６２に入力される。
　電磁放射器１１０に入力された光は、光電変換器１２１にて、（ｆ１－ｆ２－ｆｓ）の周波数をもつ電磁波に変換された後に、アンテナ１２２によって、電磁波１２３として、対象物等が置かれた空間に向けて、放射される。
　アンテナ１２２から放射された電磁波１２３は、対象物等が置かれた空間を経て、光プローブ１３０で受光され、光ファイバ１３１を経て、光サーキュレータ１１２に入力される。光プローブ１３０は、コントローラ６０の測定制御部６１による制御の下で、測定点を走査する測定プローブである。
　一方、合波器１０８に入力された周波数ｆ１の第１光と周波数ｆ２の第２光とは、合波器１０８で合波された後に、光サーキュレータ１１２に入力され、光サーキュレータ１１２において、光プローブ１３０からの光と作用した後に、光フィルタ１１３に出力され、光フィルタ１１３によって周波数ｆ１と（ｆ１－ｆｓ）の成分光、あるいは、周波数ｆ２と（ｆ２＋ｆｓ）の成分光だけが濾波され、受光素子１１４で光電変換されて電気信号となり、振幅／位相検出器１１５に入力される。
　振幅／位相検出器１１５では、基準信号発生器１１１からの周波数ｆｓの基準信号を用いた同期検波が行われることで、受光素子１１４から振幅／位相検出器１１５に入力された信号のうち、基準信号と同期する信号成分の振幅と位相とが検出され、検出された振幅と位相とを示す情報がコントローラ６０の測定制御部６１に入力される。
　以上のように構成された本変形例に係る電磁界空間分布測定システム１３では、分配器５２に光を出力する合波器１０７は、照信号を発生する参照信号発生器ということができる。その場合には、参照信号と一定の関係を有する電磁界において測定点を走査しながら電界を検出する測定プローブは、光プローブ１３０に相当する。また、測定プローブから出力される測定信号が示す電界の振幅及び位相を算出し、算出した振幅及び位相を測定結果として出力する信号処理部は、光サーキュレータ１１２、光フィルタ１１３、受光素子１１４及び振幅／位相検出器１１５（光フィルタ１１３～振幅／位相検出器１１５の処理部）に相当する。
　本変形例に係る電磁界空間分布測定システム１３における異常監視システム８０は、上記実施の形態に係る電磁界空間分布測定システム１０における異常監視システム８０と同様の機能を有する。
　以上のように、本開示に係る異常監視システム８０は、電磁界空間分布測定システム１０等の異常を監視するシステムであって、電磁界空間分布測定システム１０は、参照信号を発生する参照信号発生器（第２ＥＯプローブ２２、合波器１０７等）と、参照信号と一定の関係を有する電磁界において測定点を走査しながら電界を検出する測定プローブ（第１ＥＯプローブ２１、光プローブ１３０等）と、測定プローブから出力される測定信号が示す電界の振幅及び位相を算出し、算出した振幅及び位相を測定結果として出力する信号処理部（信号処理部３０、光フィルタ１１３～振幅／位相検出器１１５等）とを備え、異常監視システム８０は、参照信号を分配する分配器５０等と、分配器５０等で分配された参照信号に基づいて、電磁界空間分布測定システム１０における異常の有無を判断する監視部６２とを備える。
　より詳しくは、実施の形態１等の電磁界空間分布測定システム１０では、参照信号発生器は、電磁界において固定された状態で電界を検出する参照プローブ（第２ＥＯプローブ２２）であり、信号処理部は、参照プローブから出力される参照信号と測定信号とを混合することで、参照信号を基準とし、測定信号が示す電界の振幅及び位相を算出し、算出した振幅及び位相を測定結果として出力する。
　また、第３変形例に係る電磁界空間分布測定システム１３では、電磁界空間分布測定システム１３は、さらに、第１周波数の第１光を出力する第１光源（発光素子１０１）及び第２周波数の第２光を出力する第２光源（発光素子１０２）を備え、参照信号は、第１光の周波数を一定量だけシフトして得られる周波数の光と第２光とを合波した光であり、電磁界の生成に用いられ、信号処理部（光フィルタ１１３～振幅／位相検出器１１５）は、測定信号に対して、第１光と第２光とを合波した光を用いた処理を施すことで、振幅及び位相を測定結果として出力する。
　これにより、電磁界空間分布測定システム１０等において確実に発生する参照信号を利用することで、正常に動作しているか異常が生じているかの判別が必ずしも容易ではない電磁界空間分布測定システム１０の異常が監視され、正常に動作しているか異常が生じているかの判別が明確に行われる。よって、電磁界空間分布測定システム１０による測定の信頼性が向上される。また、異常と分からずに測定をしたときの時間を無駄にすることが回避され得る。
　ここで、異常監視システム８０は、さらに、監視部６２によって電磁界空間分布測定システム１０に異常があると判断された場合に、異常があることを通知する通知部（表示部７１）を備える。これにより、ユーザは、異常が生じたことをリアルタイムで知ることができる。
　また、監視部６２は、電磁界空間分布測定システム１０に異常があると判断した場合に、信号処理部３０が出力する測定結果を無効化する。これにより、異常が生じた状態で得られた測定結果が誤って正常な測定結果として取り扱われてしまうことが抑制される。
　また、監視部６２は、測定プローブ（第１ＥＯプローブ２１）による走査が開始される前に電磁界空間分布測定システム１０における異常の有無を判断し、電磁界空間分布測定システム１０に異常があると判断した場合に、測定プローブ（第１ＥＯプローブ２１）による走査を開始させないための制御をする。これにより、異常が生じた状態で測定されてしまうことが回避され得る。
　また、参照信号は、光信号であり、電磁界空間分布測定システム１０は、さらに、参照信号を参照信号の周波数よりも低い中間周波数の電気信号に変換する周波数変換器を備え、分配器５０は、周波数変換器から出力される電気信号を分配する。これにより、低周波に変換された参照信号を監視することで、周波数分析器として、高周波に対応した高価な周波数分析器である必要がなくなる。また、それによって、異常判断のプログラムをつくることも容易となり、電磁界空間分布測定システム１０の本体と連携して、異常に関する通知や測定無効等の処理をすることも容易となる。
　また、監視部６２は、分配器５０で分配された参照信号のスペクトルを生成し、生成したスペクトルにおける（１）ピークの周波数が所定の周波数範囲内にない場合、又は、（２）ピークの信号ノイズ比及び信号強度の少なくとも一つが閾値に達していない場合に、電磁界空間分布測定システム１０に異常があると判断する。これにより、参照信号に対して、スペクトルを用いて異常の有無が判断されるので、時間領域信号で異常の有無を判断する場合に比べ、精度の高い異常判断が行われる。
　また、参照信号は、光信号であり、分配器５１は、参照信号を分配してもよい。これにより、光信号を分岐することで、電磁界空間分布測定システム１０に異常が生じたときに、光の処理系に異常があるのか、その後段の電気処理系に異常があるのか、あるいは、測定信号の系に異常があるのか、参照信号の系に異常があるのかの原因の切り分けが容易になる。
　また、分配器５０は、参照信号を、ｎ：ｍ（ｍ＜ｎ）の分岐比で分配し、監視部６２は、分配器５０で分配されたｍに相当する光信号に基づいて、電磁界空間分布測定システム１０における異常の有無を判断する。これにより、電磁界空間分布測定システム１０への影響を抑制した状態で、電磁界空間分布測定システム１０の異常の監視が可能になる。
　また、本開示に係る異常監視方法は、電磁界空間分布測定システム１０の異常を監視する異常監視システム８０による異常監視方法であって、電磁界空間分布測定システム１０は、電磁界において測定点を走査しながら電界を検出する測定プローブ（第１ＥＯプローブ２１）と、電磁界において固定された状態で電界を検出する参照プローブ（第２ＥＯプローブ２２）、又は、参照プローブ（第２ＥＯプローブ２２）が出力する参照信号と同じ周波数の参照信号を発生する参照信号発生器４２と、測定プローブ（第１ＥＯプローブ２１）から出力される測定信号と参照プローブ（第２ＥＯプローブ２２）又は参照信号発生器４２から出力される参照信号とを混合することで、参照信号を基準とし、測定信号が示す電界の振幅及び位相を算出し、算出した振幅及び位相を測定結果として出力する信号処理部３０とを備え、異常監視方法は、参照信号を分配する分配ステップと、配された参照信号に基づいて、電磁界空間分布測定システム１０における異常の有無を判断する監視ステップとを含む。
　また、本開示に係るプログラムは、電磁界空間分布測定システム１０の異常を監視するためのプログラムであって、上記異常監視方法における監視ステップをコンピュータに実行させるプログラムである。
　これにより、電磁界空間分布測定システム１０において確実に発生する参照信号を利用することで、正常に動作しているか異常が生じているかの判別が必ずしも容易ではない電磁界空間分布測定システム１０の異常が監視され、正常に動作しているか異常が生じているかの判別が明確に行われる。
　以上、本開示の異常監視システム、異常監視方法及びプログラムについて、実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本開示の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態又は変形例に施したものや、実施の形態及び変形例における一部の構成要素を組み合わせて構築される別の形態も、本開示の範囲内に含まれる。
　例えば、異常監視の対象となる測定システムは、上記実施の形態に係る異常監視システム８０の構成に限られない。異常監視の対象となる測定システムは、測定プローブ、参照プローブ及び信号処理部を備えるものであればよく、測定プローブ及び参照プローブが出力した光信号のそれぞれを中間周波数の電気信号に変換するのではなく、参照プローブが出力した光信号だけを中間周波数の電気信号に変換してもよいし、測定プローブ及び参照プローブが光信号ではなく電気信号を出力するタイプのものでもよい。
　また、参照信号の分配に関して、電気信号を分配する分配器５０に加えて、光信号を分配する分配器５１も設け、２つの分配器５０及び５１からの出力信号、あるいは、切替スイッチを介して２つの分配器５０及び５１から選択した一つからの出力信号を周波数分析器６２ａに入力する構成としてもよい。
　また、参照信号を分配する分配器５０等に加えて、測定信号を分配する分配器を設け、それら２つの分配器からの出力信号、あるいは、切替スイッチを介して２つの分配器から選択した一つからの出力信号を周波数分析器６２ａに入力する構成としてもよい。
　また、上記実施の形態では、監視部６２は、（１）参照信号のピークの周波数が所定の周波数範囲内にあり、かつ、（２）参照信号のピークの信号ノイズ比及び信号強度の両方が閾値に達しているか否かを判断したが、このような条件に限られず、例えば、上記条件の個数を減らし、（１）参照信号のピークの周波数が所定の周波数範囲内にあり、かつ、（２）参照信号のピークの信号ノイズ比が閾値に達しているか否かを判断してもよい。
　本開示に係る異常監視システムは、電磁界空間分布測定システムの異常を監視する装置として、例えば、電磁界空間分布の測定を利用して非破壊で対象物の中を可視化するイメージング装置の異常を監視する装置として、利用できる。
　１０、１１、１２、１３　電磁界空間分布測定システム
　１５、１２２　アンテナ
　２０　ＥＯ型検出部
　２１　第１ＥＯプローブ
　２２　第２ＥＯプローブ
　２３　第１光サーキュレータ
　２４　第２光サーキュレータ
　２５　第１光フィルタ
　２６　第２光フィルタ
　２７　第１光検出器（ＰＤ）
　２８　第２光検出器（ＰＤ）
　３０　信号処理部
　３１、１１１　基準信号発生器
　３２　第１乗算器
　３３　フィルタ
　３４　第２乗算器
　３５　同期検波器
　４０　掃引機器
　４２　参照信号発生器
　５０、５１、５２　分配器
　６０　コントローラ
　６１　測定制御部
　６２　監視部
　６２ａ　周波数分析器
　７０　入力部
　７１　表示部
　８０　異常監視システム
　１０１、１０２　発光素子
　１０３、１０４　光増幅器
　１０５、１０６　分波器
　１０７、１０８　合波器
　１０９　光シフタ
　１１０　電磁放射器
　１１２　光サーキュレータ
　１１３　光フィルタ
　１１４　受光素子
　１１５　振幅／位相検出器
　１２１　光電変換器
　１２３　電磁波
　１３０　光プローブ
　１３１　光ファイバ

Claims (12)

  1. 　電磁界空間分布測定システムの異常を監視する異常監視システムであって、
    　前記電磁界空間分布測定システムは、
    　参照信号を発生する参照信号発生器と、
    　前記参照信号と一定の関係を有する電磁界において測定点を走査しながら電界を検出する測定プローブと、
    　前記測定プローブから出力される測定信号が示す電界の振幅及び位相を算出し、算出した前記振幅及び位相を測定結果として出力する信号処理部とを備え、
    　前記異常監視システムは、
    　前記参照信号を分配する分配器と、
    　前記分配器で分配された前記参照信号に基づいて、前記電磁界空間分布測定システムにおける異常の有無を判断する監視部とを備える、
    　異常監視システム。
  2. 　前記参照信号発生器は、前記電磁界において固定された状態で電界を検出する参照プローブであり、
    　前記信号処理部は、前記参照プローブから出力される前記参照信号と前記測定信号とを混合することで、前記参照信号を基準とし、前記測定信号が示す電界の振幅及び位相を算出し、算出した前記振幅及び位相を測定結果として出力する、
    　請求項１記載の異常監視システム。
  3. 　前記電磁界空間分布測定システムは、さらに、第１周波数の第１光を出力する第１光源及び第２周波数の第２光を出力する第２光源を備え、
    　前記参照信号は、前記第１光の周波数を一定量だけシフトして得られる周波数の光と前記第２光とを合波した光であり、前記電磁界の生成に用いられ、
    　前記信号処理部は、前記測定信号に対して、前記第１光と前記第２光とを合波した光を用いた処理を施すことで、前記振幅及び位相を測定結果として出力する、
    　請求項１記載の異常監視システム。
  4. 　さらに、前記監視部によって前記電磁界空間分布測定システムに異常があると判断された場合に、異常があることを通知する通知部を備える、
    　請求項１記載の異常監視システム。
  5. 　前記監視部は、前記電磁界空間分布測定システムに異常があると判断した場合に、前記信号処理部が出力する前記測定結果を無効化する、
    　請求項１記載の異常監視システム。
  6. 　前記監視部は、前記測定プローブによる走査が開始される前に前記電磁界空間分布測定システムにおける異常の有無を判断し、前記電磁界空間分布測定システムに異常があると判断した場合に、前記測定プローブによる走査を開始させないための制御をする、
    　請求項１記載の異常監視システム。
  7. 　前記参照信号は、光信号であり、
    　前記電磁界空間分布測定システムは、さらに、前記参照信号を前記参照信号の周波数よりも低い中間周波数の電気信号に変換する周波数変換器を備え、
    　前記分配器は、前記周波数変換器から出力される前記電気信号を分配する、
    　請求項１記載の異常監視システム。
  8. 　前記監視部は、前記分配器で分配された前記参照信号のスペクトルを生成し、生成した前記スペクトルにおける（１）ピークの周波数が所定の周波数範囲内にない場合、又は、（２）前記ピークの信号ノイズ比及び信号強度の少なくとも一つが閾値に達していない場合に、前記電磁界空間分布測定システムに異常があると判断する、
    　請求項１記載の異常監視システム。
  9. 　前記参照信号は、光信号であり、
    　前記分配器は、前記参照信号を分配する、
    　請求項１記載の異常監視システム。
  10. 　前記分配器は、前記参照信号を、ｎ：ｍ（ｍ＜ｎ）の分岐比で分配し、
    　前記監視部は、前記分配器で分配された前記ｍに相当する光信号に基づいて、前記電磁界空間分布測定システムにおける異常の有無を判断する、
    　請求項９記載の異常監視システム。
  11. 　電磁界空間分布測定システムの異常を監視する異常監視システムによる異常監視方法であって、
    　前記電磁界空間分布測定システムは、
    　参照信号を発生する参照信号発生器と、
    　前記参照信号と一定の関係を有する電磁界において測定点を走査しながら電界を検出する測定プローブと、
    　前記測定プローブから出力される測定信号が示す電界の振幅及び位相を算出し、算出した前記振幅及び位相を測定結果として出力する信号処理部とを備え、
    　前記異常監視方法は、
    　前記参照信号を分配する分配ステップと、
    　分配された前記参照信号に基づいて、前記電磁界空間分布測定システムにおける異常の有無を判断する監視ステップとを含む、
    　異常監視方法。
  12. 　電磁界空間分布測定システムの異常を監視するためのプログラムであって、
    　請求項１１記載の監視ステップをコンピュータに実行させるプログラム。
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