WO2000065362A1

WO2000065362A1 - Dispositif et procede de sondage pour la recherche de source d'ondes electromagnetiques, et procede d'analyse associe

Info

Publication number: WO2000065362A1
Application number: PCT/JP2000/002623
Authority: WO
Inventors: Kouichi Uesaka; Kenichi Shinbo
Original assignee: Hitachi, Ltd.
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 2000-04-21
Publication date: 2000-11-02
Also published as: KR20020005701A; CN1193239C; CN1352745A; CA2367732A1; US20020153904A1; EP1174722A4; US6411104B1; EP1174722A1; US6617860B2; CA2367732C; JP2000304790A

Description

明細書

電磁波発生源探査装置、その方法およびその解析方法技術分野

本発明は、プリント基板に各種の電子部品を実装した製品などの電子機器における不要電磁波（電磁妨害波）の発生源の位置を探査して特定できる電磁波発生源探査装置およびその方法、並びに V C C I (情報処理装置等電波障害自主規制協議会）の規格を満足しているか否か等の解析をできるようにした電磁波発生源解析システムおよびその方法に関する。背景技術

不要電磁輻射抑制技術においては、近年の情報通信機器等の普及にともなう不要電磁波による電磁障害が頻発していることから、その原因である不要電磁波（電磁妨害波）を抑制するために発生源を検出する技術が要求されている。

この電磁波発生源の探査方式に関する従来技術としては、例えば、電子情報通信学会論文誌 B— I I 1 9 8 5年 1 0月、菊池淳ー著「開口合成による不要電磁波発生源の位置推定方法の一提案」（従来技術 1 ) 、電子情報通信学会論文誌 B— I I 1 9 8 6年 9月、菊池淳ー著「最大工ントロピ一法を応用した電磁波発生源の位置推定」（従来技術 2 ) 、 N E C技法 1 9 9 3年 9月、林昌世著「E M Cにおける電磁界計測と数値解析」（従来技術 3 ) 、および特開平 4一 3 2 9 3 7 6号公報（従来技術 4 ) 等がある。

上記従来技術 1では、微小モノポールアンテナを電界プローブとして，平面上直交座標系に沿って波長の 4分の 1程度の間隔でアレー配置し、アレー面積と等しい開口面アンテナを用いて不要電磁波を測定したことと等価にするものである。この測定値の位相変位から電磁波発生源が存在する開口面上の位置を特定するものであり、演算時間がほかに比べて短く、大きさ、位相の両方の値が検出可能であるが、分解能が波長の 4 分の 1程度と粗くなるという課題がある。

また、上記従来技術 2では、一定時間連続に測定した電磁波の時系列情報に対して最大エントロピ一法を適用したパワースぺクトルを二次元空間における電磁波発生源の位置に対応させるものであるが、位置精度が高いという利点がある一方、一定時間以上連続な測定が必要であり、さらに波源の位相情報を検出できず、遠方界を計算により求めることができないという課題がある。

また、上記従来技術 3では、電磁波発生源領域を微小格子に分割し、格子点と等しい数の測定値を用いて電流と磁界の線形連立方程式をたて、この解を求めることで、電磁波発生源位置を特定するものであるが、電磁波発生源が微小格子上に存在し、かつ測定値が厳密に正しければ位置が点で得られ、大きさおよび位相の真値が得られる。しかし、少なくともいずれか一方に誤差が含まれると線形連立方程式が収束せず、解が得られない、もしくは全く違う解を算出するという課題が生じるものである。

また、従来技術 4では、電磁放射源より放射される電磁界を、固定式の参照ァンテナと移動式の測定ァンテナで測定し、測定ァンテナで受けた電磁界の振幅と、参照アンテナ及び測定アンテナで測定した電磁界の位相差を用いて、電磁妨害源の分布に関する推定式とその推定式の空間微分値により、電磁妨害源の位置を推定するものであるため、やはり測定アンテナで測定する測定点をかなり多くしないかぎり空間微分値が大きくなる点を見付けることができず推定精度が悪いという課題を有するものである。本発明の目的は、上記課題を解決すべく、装置遠方での電磁界を抑えるために、比較的少ない測定点で被測定対象上における任意の位置に存在する不要電磁波（電磁妨害波）の発生源を高精度に、且つ高速度で探査して特定できるようにした電磁波発生源探査装置およびその方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、被測定対象が VCC I規格を満足しているか否かを解析して判定できるようにした電磁波発生源解析システムおよびその方法を提供することにある。

また、本発明に更に他の目的は、被測定対象上において探査された不要電磁波（電磁妨害波）の発生源の要因を究明できるようにレた電磁波発生源解析システムおよびその方法を提供することにある。発明の開示

上記目的を達成するために、本発明は、電子機器の被測定対象から発生する電磁界の強度 Hm (位相データも含む）を、被測定対象の近傍における被測定対象平面に沿って 2次元的に変化する測定位置の各々（X _m, y_m) において測定する複数のプローブと、該複数のプローブの各々で上記各測定位置（x_n， y_m) において測定された電磁界の強度 Hmから上記プローブ間の磁界の位相差 Δ

(φ₂ - φι) _πまたは時間差 Δ t.= ( t 2 - t.) mを算出し、該各測定位置においてこの算出された位相差または時間差を基に推定される電磁波発生源からの距離差 dを算出し、この距離差 dと上記複数のプローブの被測定対象に対する幾何学的な関係（例えば Z i、 Z 2) から被測定対象平面上における推定される電磁波発生源の軌跡を求め、この求められた複数の測定位置における推定される電磁波発生源の軌跡の交点を探査することによって被測定対象に存在する電磁波発生源の位置（x_s， y_s) _nを算出して特定する計算手段とを備えたことを特徴とする電磁波発生源探査装置である。また、本発明は、電子機器の被測定対象から発生する電磁界の強度 H m (位相データも含む）を、被測定対象の近傍における被測定対象平面に沿って 2次元的に変化する測定位置の各々（x_m， y_B) において測定する複数のプローブと、該複数のプローブの各々で上記各測定位置（X _m， y_m) において測定された電磁界の強度 Hmから上記プローブ間の磁界の位相差 Δ

( ₂ - φ _Βまたは時間差 Δ = ( 12 - t l ) mを算出し、該各測定位置においてこの算出された位相差または時間差を基に推定される電磁波発生源からの距離差 dを算出し、この距離差 dと上記複数のプローブの被測定対象に対する幾何学的な関係（例えば z 、 Z 2) から被測定対象平面上における推定される電磁波発生源の軌跡を求め、この求められた複数の測定位置における推定される電磁波発生源の軌跡の交点（Xs, Ys) nを探査することによって被測定対象内部に存在する電磁波発生源の位置を算出して特定し、更にこの特定された位置に存在する電磁波発生源からの電流の大きさ I nを上記測定位置において上記プローブによって測定された電磁界強度 Hmを基に算出する計算手段とを備えたことを特徴とする電磁波発生源探査装置である。

また、本発明は、電子機器の被測定対象から発生する電磁界の強度 H mを、被測定対象の近傍における被測定対象平面に沿って 2次元的に変化する測定位置の各々（x_B，において測定する複数のプローブと、該複数のプローブの各々で上記各測定位置において測定された電磁界の強度 Hmから上記プローブ間の磁界の位相差 Δ φ_π= (φ₂ - φι ) _mまたは時間差 Δ "= ( t ₂ - t .) _mを算出し、該各測定位置においてこの算出された位相差または時間差を基に推定される電磁波発生源からの距離差 dを算出し、この距離差 dと上記複数のプローブの被測定対象に対する幾何学的な関係（例えば z ,、 Z 2) から被測定対象平面上における推定される電磁波発生源の軌跡を求め、この求められた複数の測定位置における推定される電磁波発生源の軌跡の交点（x_s， ys) _nを探査することによって被測定対象内部に存在する電磁波発生源の位置を算出して特定し、更にこれら特定された複数の位置の各々に存在する電磁波発生源の複数からの電流分布の大きさ I nを上記測定位置において上記プローブによって測定された電磁界強度 Hmを基に算出する計算手段とを備えたことを特徴とする電磁波発生源探査装置である。

また、本発明は、上記電磁波発生源探査装置における複数のプローブを、各測定位置において同一プローブ軸上に設置することを特徴とする。また、本発明は、上記電磁波発生源探査装置における複数のプローブを、各測定位置（x m， y _m ) において被測定対象平面に対して垂直な同一プローブ軸上に設置することを特徴とする。この場合、被測定対象平面上における推定される電磁波発生源の軌跡は、半径 a _nで示される。また、本発明は、上記電磁波発生源探査装置の計算手段は、更に算出された被測定対象上の特定された位置に存在する電磁波発生源からの電流の大きさに基いて所望の遠方距離における電磁界強度 E nを逆に算出することを特徴とする。

また、本発明は、上記電磁波発生源探査装置の計算手段は、更に算出された被測定対象上の特定された複数の位置の各々に存在する電磁波発生源の複数からの電流分布の大きさに基いて所望の遠方距離における電磁界強度 E nを逆に算出することを特徴とする。

また、本発明は、上記電磁波発生源探査装置を用いて特定される被測定対象に存在する電磁波発生源の位置と被測定対象の実装情報（例えば回路図面や実装図面）とを例えば表示装置に表示するなどして突き合わせることを特徴とする電磁波発生源解析方法である。これにより不要な電磁波（電磁妨害波）を発生している電子部品を突き止めることが可能となる。

また、本発明は、上記電磁波発生源探査装置を用いて算出された所望の遠方距離における電磁界強度が V C C I規格を満足しているか否かを解析することを特徴とする電磁波発生源解析方法である。

また、本発明は、電子機器の被測定対象から発生する電磁界の強度 H mを、被測定対象の近傍における被測定対象平面に沿って 2次元的に変化する測定位置の各々（x_m, yn,) において複数のプローブを用いて測定し、上記各測定位置（x_m， y_m) において測定された電磁界の強度 H mから上記プローブ間の磁界の位相差 Δ φ_π= ( ₂- ι) _mまたは時間差 A t_m= ( t ₂ - t ,) _mを算出し、該各測定位置においてこの算出された位相差または時間差を基に推定される電磁波発生源からの距離差 dを算出し、この距離差 dと上記複数のプローブの被測定対象に対する幾何学的な関係（例えば _{Z l}、 Z 2) から被測定対象平面上における推定される電磁波発生源の軌跡を求め、この求められた複数の測定位置における推定される電磁波発生源の軌跡の交点（x_s， y_s) _nを探査することによって被測定対象内部に存在する電磁波発生源の位置を算出して特定することを特徴とする電磁波発生源探査方法である。

また、本発明は、電子機器の被測定対象から発生する電磁界の強度 H mを、被測定対象の近傍における被測定対象平面に沿って 2次元的に変化する測定位置の各々（x_m, y.) において複数のプローブを用いて測定し、上記各測定位置において測定された電磁界の強度 Hmから上記プローブ間の磁界の位相差 Δ φ_η= (φ₂ - ι) _mまたは時間差厶 = ( t ₂ - t .) »を算出し、該各測定位置においてこの算出された位相差または時間差を基に推定される電磁波発生源からの距離差 dを算出し、この距離差 dと上記複数のプローブの被測定対象に対する幾何学的な関係 (例えば _{Z l}、 Z 2) から被測定対象平面上における推定される電磁波発生源の軌跡を求め、この求められた複数の測定位置における推定される電磁波発生源の軌跡の交点 (x_s， ys ) _nを探査することによって被測定対象内部に存在する電磁波発生源の位置を算出して特定し、更にこの特定された位置に存在する電磁波発生源からの電流の大きさ I nを上記測定位置において上記プローブによって測定された電磁界強度を基に算出することを特徴とする電磁波発生源探査方法である。

以上説明したように、前記構成によれば、磁界を擾乱させない程度に小さな磁界プ口一ブのみを測定装置本体から被測定対象へと近づけることによって、鏡像の影響を受けることなく、しかも磁界分布の測定点数

Mを少なくして位相情報から被測定対象上において任意の位置に存在する電磁波発生源の位置を推定し該波源の個数 N個（= M個）を得ることで、任意の位置に存在する電磁波発生源の位置の推定の高精度化と高速化を図ることができる。

また、前記構成によれば、被測定対象が V C C I規格を満足しているか否かを解析して判定することができる。

また、前記構成によれば、被測定対象上において探査された不要電磁波（電磁妨害波）の発生源の要因（電子部品の種類）を究明することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る電磁波発生源探査装置の一実施例を示した斜視図である。図 2.は、本発明に係る電磁波発生源探査装置および電磁波発生源解析システムの一実施例を示した概略構成図である。図 3は、本発明に係る電磁波発生源探査アルゴリズムを概略説明するための図である。図 4は、本発明に係る電磁波発生源探査アルゴリズムの部分的説明図である。図 5は、本発明に係る電流分布計算用空間概念を示す図である。図 6は、本発明に係る遠方電磁界強度を算出するための説明図である。発明を実施するための最良の形態

本発明に係る電磁波発生源探査装置およびその方法並びに電磁波発生源解析システムおよびその方法の実施の形態について図 1〜図 6を用いて説明する。

図 1、および図 2には、本発明に係る電磁波発生源探査装置および電磁波発生源解析システムの構成を示す。図 3には、本発明に係る電磁波発生源探査アルゴリズムの概念図を示す。図 4には、本発明に係る電磁波発生源探査アルゴリズムの詳細な説明図を示す。

図 1に示すように、本発明に係る電磁波発生源探査装置 100は、被測定装置（例えば、プリント基板に各種電子部品を実装して構成されるものがある。） 110の近傍にプローブ 1 (101) および位相基準プローブ 106を設けて構成される。ここで、プローブ 1 (101) を被測定装置 110に投影した座標（Xi、 y,) の測定位置 1 (107) で測定した磁界の位相 Φ 1は、任意の位置に設けられた位相基準プローブ

106で検出した磁界との相対的な位相差として得られる。

この磁界の位相 ψ 1と、同じく座標（χ₂， y₂) の測定位置 2 (10

8) における同位相 Φ 2および同じく座標（X 3， y₃) の測定位置 3 ( 109) における同位相 Φ 3から、各々の位相差に等しい距離が得られ、この位相差を生じる唯一の点が電磁波発生源 105の位置として得られる。

また、上記の手法をより一般化した位相検出による電磁波発生源の探査方法を図 2を用いて説明する。

図 2に示すように、本発明に係る電磁波発生源探査装置 100は、鏡像の影響を小さくするためにプローブ 1 (101) 、 2 (102) 等から構成される測定装置本体と被測定装置（例えば、プリント基板に各種電子部品を実装して構成されるものがある。） 110との間に距離を置き、磁界を擾乱させない程度に小さな磁界プローブのみを測定装置本体側から被測定装置 110へと近づけて構成される。即ち、電磁波発生源探査装置 100は、図 4に示すように、被測定装置 110 (図 5において電流分布特定平面 403と与えられる。）に対して電磁界的に近傍となる距離 301、 302の点（例えば、プローブ 1について図 5に示すように 2次元の磁界分布測定平面 40 1における磁界分布測定点 402 (χ_Β, y.) として与えられる。）にプローブ 1 (10 1) 、プローブ 2 (102) を設置して構成される。電磁波発生源探査装置 100は、更に、これらプローブ 1 (101) 、プローブ 2 (1 02) を磁界分布測定点 402 (χ,, y.) に移動して位置付けするための移動機構 1 2 0と、該移動機構 120における駆動源（ァクチユエ一夕）を制御する制御装置 12 1と、被測定対象（被測定装置） 1 10の内部に存在する電磁波発生源 105の位置（電流分布特定点 404) 等を特定し、被測定装置から任意の距離における電磁界強度を算出する CPU 122と、それらのデータを出力すべく表示する表示装置 1 24と、既知のデータや被測定装置 1 10における電子部品等の実装情報などを入力する記録媒体ゃネットワークやキーボード等から構成された入力手段 125と、各種データや情報を記憶する記憶装置 123とを備えて構成される。なお、制御装置 121は、プローブ 1 (10 1) 、およびプローブ 2 ( 1

02) による磁界分布測定点 402の位置座標（x_m， y.) 等を CPU 122に出力するように構成される。

ところで、プローブ 1 (101) 、 2 (102) は、磁界測定用であり、 x、 y、 z各方向に向きを変えられる、もしくは一体形成した物とする。即ち、プローブ 1 (101) 、 2 (102) は、磁界 H₂がベクトル成分を持つことから、 X方向成分 H_lx、 y方向成分 H 、 z方向成分 H 、および X方向成分 H_2x、 y方向成分 H_2y、 z方向成分 H_2z を検出できるように構成されている。従って、これらのプローブ 1 (1 01) 、 2 (102) を用いることによって被測定装置 1 10の近傍において図 3に示すように位相差測定 20 1を行うことが可能となる。即ち、プローブ 1 (10 1) 、 2 (1 02) の各々によって、次に示す（数 2) 式および（数 3) 式で表わされる被測定対象 1 10からの磁界 H I (Φ,の位相を持つ。）、および磁界 Η₂ (ψ₂の位相を持つ。）が検出されることになる。そこで、プローブ 1 (101) 、 2 (1 02) を接続した CPU 1 22等により位相差 Δφ™= (φ₂ - φι) _mを算出して測定することが可能となる。ここで、各プローブの空間に存在する磁界は次に示す（数 1) 式および（数 2) 式で表せる。

H, = f { l

(数 1 )

H₂ = f (I₂, r₂) = |f (ェ₂, r₂)|e - ik = |H₂|ei （数 2)

この 2点における位相差 Δ ( ₂ - ,) »は、被測定対象とする周波数（特に 1 0 0MHz〜 l GHz、それ以上の周波数において発生する電磁界強度 E d B Vが問題になってきている。）によって決定される波数 k= 2 π/λ = 2 π ί / と電磁波発生源 105からプロ一ブ間での距離、 r₂より次に示す（数 3) 式で表すことができる。なお、 cは、光速度（電磁波速度）である。

Δ φπ. = (φζ - 1 ) _m = k ( r l - r 2) (数 3) ここで、電磁波発生源 10 5からプローブ 1 (1 01) までの距離 r

！と電磁波発生源 1 05からプローブ 2 (1 02) までの距離 r₂の距離差を d_m (303) とすると次に示す（数 4) 式の関係を有することになる。

(r 1 - r₂) = (φ₂ - φι) ,/k = A (数 4) この結果、図 4に示すように、プロ一ブ軸 202の被測定対象 1 10 に投影した点からの算出半径 a (1 04) は、測定した磁界の位相差 Δ φ„= ( ₂- ι) _mから上記（数 4) 式に基いて算出される距離差 dから次に示す（数 5) 式のように簡単な関数として表すことができる。なお、 Z 2の各々は、被測定装置 1 10からのプローブ 1 (10 1) および 2 (102) の高さであり、プローブ 1 (10 1) および 2 (1 02) を高さ方向に位置付けする機構 1 20から制御装置 12 1を介して取得することができる。従って、上記 C PU 122において、プロ一ブ軸 202の被測定対象 1 10に投影した点からの半径 a (104) を算出し、上記プローブ軸 202の座標情報（x_m， y_m) とともに記憶装置 123に記憶する。当然、プローブ軸 202の座標情報（x_n, y») は、プロ一ブ 1 (1 0 1) および 2 (102) を 2次元に移動させて位置決めする機構 120から制御装置 12 1を介して取得することができる。

a = (数 5〉

また、上記 CPU 122は、測定位置（x_m， y.) においてプローブ 1 (101) 、 2 (102) の各々によって検出される被測定対象の磁界 H₂を基に、位相差 Δφ_π= ( ₂ - φι) _mを算出して測定する代わりに、図 3に示すように時間差 Δ t_n= ( t ₂— ） _mを算出して測定

(時間差測定 210) してもよい。

即ち、時間波形の立ち上がりタイミング、立ち下がりタイミング、または設定したスレッシュホールドを上下したタイミングの時間差 Δ =

(t₂- t.) _mを基に、次に示す（数 6) 式の関係から距離差 d (30 3) を求めて決定することができる。 CPU 122において、これを上記（数 5) 式に与えることで電磁波発生源 105の位置とプローブ軸 2 02の被測定対象 1 10に投影した点の距離差 a (104) を求めて決定することができる。 d_m = A " X c (数 6) ただし、 cは光速度（電磁波速度）であり、既知の値である。

以上の結果から、 CPU 122は、プローブ軸 202の被測定対象 1 10に投影した点（X から半径 a, (104) の円周軌跡（プローブ軸 202に点対称である。） 103上に電磁波発生源 105が有ることがわかる。 CPU 122は、電磁波発生源 105が存在すると推定される円周軌跡 103を探査結果 1 (103) として記憶装置 1 23 に記憶させる。さらに同様の測定をプローブ軸 202の位置を（χ₂， y₂) 、 (X3 , y₃) と変えて行い、この結果（半径 a₂の円周軌跡 10 3 b、半径 a ₃の円周軌跡 103 c) を探査結果 2 (1 03 b) 、探査結果 3 (103 c) として記憶装置 123に記憶する。すると、 CPU 122は、これらの円周軌跡 1 03、 103 b, 103 cが 1点で交差する点である電磁波発生源 105の存在する位置を求めて特定することができる。 C PU 1 22におけるこの点の算出は、プローブ軸 202の位置を変えた場合の座標を各々（x₂, y₂) 、（χ₃、 y₃) とし、半径を a₂、 a₃とすると、電磁波発生源 105の座標（x_s、 y_s) は、次に示す（数 7) の方程式の解によって得られる。

(xs— xi ) ² + 、y_s— yi) ² = a 1 '

、x_s— X2) ²4- (,y s— y 2) ² = a 2²

(xs -x₃) ² + (ys -y₃) ² = a₃ ² (数 7 ) 以上説明したように、 CPU122は、被測定対象 1 1 0 (電流分布特定平面 403) 上において任意の位置 #Nに存在する電磁波発生源 1 05 (電流分布特定点 404) の位置座標（x_s、 y_s) _nを算出して特定することができ、それを例えば記憶装置 123に記憶させる。

以上の測定を、 CPU 122からの指令に基いて、被測定対象 1 1 0 の近傍で、プローブ軸 202を複数箇所（図 5においては # 1〜井 Mで示される。）以上変えて行うことで、図 5に示すように、被測定対象 1 1 0 (電流分布特定平面 40 3) 上における任意の位置に存在する電磁波発生源 1 0 5 (電流分布特定点 404) の分布状況がわかり、この点の数を数 Mと同数の数 N個とする。

ここで、磁界分布を測定した際の強度情報 Hm (M) = [Hmx (M ) ， Hmy (M) ， Hmz (M) ] 、を位相情報 φπι (Μ) と共に記憶装置 1 2 3に保持しておき、 CPU 1 22において、先の電流分布特定点 404の数 N個と同数の磁界分布測定値 Hm (M) = [Hmx (M) , Hmy (Μ) , Hmz (Μ) ] を次に示す（数 8 ) 式に与えることで、任意の #Νの位置に存在する電磁波発生源 1 0 5 (電流分布特定点 40 4) における電流分布の大きさ I = [ I X (Ν) , I y (Ν) , I z ( N) ] 、および該電流の位相 ψ (Ν) を算出し、それらを記憶装置 1 2 3に記憶することによって得られる。なお、電流 I (Ν) と位相 φ (Ν ) との間には、次に示す（数 9) 式の関係を有する。 Hm_x(M)、 Hx_x (M, N) Hx_y (M, N) Hx_z (M, N)

Hm_y (M) Hy_x (M, N) Hy_y (M， N) Hy_z (M, N)

(数 8) Hm_z (M)

ソ

但し、 CPU 1 22は、プローブ軸 2 02が #Mに位置する座標（x y_m) と、被測定装置 1 1 0 (電流分布特定平面 403) に近接させた例えばプローブ 1 (1 0 1) (磁界分布測定平面 40 1) の高さデー夕と、上述したように算出されて特定された任意の位置 #Nに存在する電磁波発生源 1 0 5 (電流分布の位置座標（x_sn、 y_sn) とが分かっているので、係数である [Hxx (M, N) ， Hxy (M， N) , Ηχ_ζ ( Μ, Ν) ； Hyx (Μ, Ν) , Hy_v (Μ, Ν) ， Hy_z (Μ， Ν) ； Η

Ζ ι (Μ, Ν) , Η Z y (Μ， Ν) ， Η ζζ (Μ, Ν) ] を求めることができる。従って、 CPU 1 22は、測定された磁界分布測定値 Hm (M ) = [Hmx (M) ， Hmy (M) , Hmz (M) ] を基に、上記（数 8) 式の方程式を解くことによって、任意の #Nの位置に存在する電磁波発生源 1 05 (電流分布特定点 404) における電流分布の大きさ I = [ I X (N) , I y (N) , I z (N) ] 、および該電流の位相 Ψ ( N) を算出することが可能となる。

I(N) = |I(N)|ei N) (数 ₉)

更に、 CPU 1 2 2は、図 6に示す如く、電流分布特定点 n点において算出された電流分布 [ I X (n) ， I y (n) , I z (n) ] を基に、被測定対象 1 1 0から任意の距離（規制された距離） r_n (VCC I (V oluntary Control Council for Interference by Information Technol ogy Equipment：情報処理装置等電波障害自主規制協議会）で規制された距離である。）における電磁界強度 E (n) = [Εφ， Ε 0] を、次に示す（数 1 0) 式に基いて算出して記憶装置 1 23に記憶し、この記憶された規制された距離 r_nにおける電磁界強度 Ε (η) = [Ε φ， Ε Θ] を、例えば表示装置 1 24に表示して出力することにより上記 VC C Iの規制値との比較も可能となる。次に示す（数 1 0) 式は、微小長さ（d l _xn， d 1 z„) に流れる電流（ I X (n) ， I z (n) ) により、距離 r nにおいて発生する φ方向および 6>方向の電磁界強度（Ε φ， Ε Θ) を表わす。当然、 CPU 1 22は、算出された規制された距離 r_n における電磁界強度 Ε (η) = [Εφ， Ε Θ が VCC I規格を満足するか否かの判定を行い、その結果を表示装置 1 24等の出力手段を用いて出力させてもよい。 )

また、上記の探査手法において、プローブ軸 20 2上に設置されたプ口一ブセット 1 (1 0 1) 、 2 (1 02) の設置方式は、必ずしも図 2 〜図 4に示すように被測定対象 1 1 0に対して垂直方向で有る必要はなく、プローブ軸 202を被測定装置（被測定対象） 1 1 0に対して斜め方向、または横方向に設置してもよい。この場合、上記（数 5) 式における半径 a (1 04) の算出、および（数 7) 式の電磁波発生源 1 0 5 の計算において、プローブ軸 202上に設置されたプローブセットの軸方向べクトル（被測定対象 1 1 0に対して斜め方向、または横方向のベクトル）に対する半径 aの円軌跡（プローブ軸 20 2に点対称である。 ) 103を、被測定装置 1 1 0の平面上に投影することによって得られる楕円軌跡もしくは卵型軌跡等に拡張して交点である電磁波発生源 1 0 5の存在する位置を計算すれば良い。

また、図 1に示すように、プローブ 2 (1 02) を一点に固定して位相基準プローブとした場合、最初に説明した位相検出による電磁波発生源の位置検出方法に一致する。しかし、この場合、計算処理が複雑になり、時間を要すると共に精度が低下することになる。

次に、前述した如く、被測定装置 1 1 0 (電流分布特定平面 403) 上において特定された電磁波発生源 1 0 5 (電流分布特定点 404) の分布状況を基に、その発生源がどのような電子部品で構成してあるかについての探索の実施例について説明する。被測定装置 1 1 0が、例えばプリント基板上に各種電子部品を実装して構成される場合、予め、このような C A D実装情報を、 C A Dシステムからネットワークや記録媒体等から構成される入力手段 1 2 5を用いて入力させて記憶装置 1 2 3に記憶させておく。また、実際に、プリント基板上に各種電子部品を実装した製品を写真撮影して得られる画像を、ネットワークや記録媒体等から構成される入力手段 1 2 5を用いて入力させて記憶装置 1 2 3に記憶させておく。このように、被測定対象 1 1 0である電子機器の実装情報 (例えば回路図や実装図）は、記憶装置 1 2 3にファイルもしくは画像として記憶されていることになる。

そこで、 C P U 1 2 2は、特定された電磁波発生源 1 0 5 (電流分布特定点 4 0 4 ) の位置情報と予め入力されてある被測定対象 1 1 0についての電子機器の実装情報とを、例えば表示装置 1 2 4の画面上で突き合わせることによって、電磁波発生源がどのような要因（例えば電子部品の種類）で構成されているのかを探索することが可能なり、その結果、電磁波の発生を弱める等の対策（設計変更や部品の交換等）を施すことが可能となる。産業上の利用可能性

本発明によれば、電子機器の被測定対象上に任意な位置に存在する不要な電磁波発生源を、高精度に、しかも高速に探査して推定することができる効果を奏する。

また、本発明によれば、電磁界測定時に絶対値情報を保持することで，推定した電磁波発生源の個数に相当する磁界分布情報を共に連立方程式に与えることで、被測定対象上の電磁波発生源の位置とともに電流の大きさおよびその位相を高精度に、しかも高速度に求めることができる効果を奏する。また、本発明によれば、被測定対象上の電磁波発生源の位置とともに電流の大きさの情報を用いて被測定対象から任意の遠方距離における電磁界強度を算出することで、 V C C I規制を満足する否かの比較判定もすることができる。

また、本発明によれば、遠方界の電磁界強度計算を可能にすることにより、短時間に高精度な不要な電磁波発生源の探査をすることができ、その結果、設計品質に問題のない個所への不要電磁波対策を行うことがなくなり、設計効率を大幅に向上させることができるという効果がある。

Claims

請求の範囲

1 . 電子機器の被測定対象から発生する電磁界の強度を、被測定対象の近傍における被測定対象平面に沿って 2次元的に変化する測定位置の各々において測定する複数のプローブと、

該複数のプローブの各々で上記各測定位置において測定された電磁界の強度から上記プローブ間の磁界の位相差または時間差を算出し、該各測定位置においてこの算出された位相差または時間差を基に上記複数のプローブの被測定対象に対する幾何学的な関係から被測定対象平面上における推定される電磁波発生源の軌跡を求め、この求められた複数の測定位置における推定される電磁波発生源の軌跡の交点を探査することによって被測定対象に存在する電磁波発生源の位置を算出して特定する計算手段とを備えたことを特徴とする電磁波発生源探査装置。

2. 電子機器の被測定対象から発生する電磁界の強度を、被測定対象の近傍における被測定対象平面に沿って 2次元的に変化する測定位置の各々において測定する複数のプローブと、

該複数のプローブの各々で上記各測定位置において測定された電磁界の強度から上記プローブ間の磁界の位相差または時間差を算出し、該各測定位置においてこの算出された位相差または時間差を基に上記複数のプローブの被測定対象に対する幾何学的な関係から被測定対象平面上における推定される電磁波発生源の軌跡を求め、この求められた複数の測定位置における推定される電磁波発生源の軌跡の交点を探査することによつて被測定対象内部に存在する電磁波発生源の位置を算出して特定し、更にこの特定された位置に存在する電磁波発生源からの電流の大きさを上記測定位置において上記プロ一ブによって測定された電磁界強度を基に算出する計算手段とを備えたことを特徴とする電磁波発生源探査装置。

3. 電子機器の被測定対象から発生する電磁界の強度を、被測定対象の近傍における被測定対象平面に沿って 2次元的に変化する測定位置の各々において測定する複数のプローブと、

該複数のプローブの各々で上記各測定位置において測定された電磁界の強度から上記プローブ間の磁界の位相差または時間差を算出し、該各測定位置においてこの算出された位相差または時間差を基に上記複数のプローブの被測定対象に対する幾何学的な関係から被測定対象平面上における推定される電磁波発生源の軌跡を求め、この求められた複数の測定位置における推定される電磁波発生源の軌跡の交点を探査することによって被測定対象内部に存在する電磁波発生源の位置を算出して特定し、更にこれら特定された複数の位置の各々に存在する電磁波発生源の複数からの電流分布の大きさを上記測定位置において上記プローブによって測定された電磁界強度を基に算出する計算手段とを備えたことを特徴とする電磁波発生源探査装置。

4. 請求項 1または 2または 3記載の複数のプローブを、各測定位置において同一プローブ軸上に設置することを特徴とする電磁波発生源探査装置。

5. 請求項 1または 2または 3記載の複数のプローブを、各測定位置において被測定対象平面に対して垂直な同一プローブ軸上に設置することを特徴とする電磁波発生源探査装置。

6. 請求項 2記載の計算手段は、更に算出された被測定対象上の特定された位置に存在する電磁波発生源からの電流の大きさに基いて所望の遠方距離における電磁界強度を逆に算出することを特徴とする電磁波発生源探査装置。

7. 請求項 3記載の計算手段は、更に算出された被測定対象上の特定された複数の位置の各々に存在する電磁波発生源の複数からの電流分布の大きさに基いて所望の遠方距離における電磁界強度を逆に算出することを特徴とする電磁波発生源探査装置。

8. 請求項 1記載の電磁波発生源探査装置を用いて特定される被測定対象に存在する電磁波発生源の位置と被測定対象の実装情報とを突き合わせることを特徴とする電磁波発生源解析方法。

9. 請求項 6または 7記載の電磁波発生源探査装置を用いて算出された所望の遠方距離における電磁界強度が V C C I規格を満足しているか否かを解析することを特徴とする電磁波発生源解析方法。

10. 電子機器の被測定対象から発生する電磁界の強度を、被測定対象の近傍における被測定対象平面に沿って 2次元的に変化する測定位置の各々において複数のプローブを用いて測定し、

上記各測定位置において測定された電磁界の強度から上記プローブ間の磁界の位相差または時間差を算出し、該各測定位置においてこの算出された位相差または時間差を基に上記複数のプローブの被測定対象に対する幾何学的な関係から被測定対象平面上における推定される電磁波発生源の軌跡を求め、この求められた複数の測定位置における推定される電磁波発生源の軌跡の交点を探査することによって被測定対象内部に存在する電磁波発生源の位置を算出して特定することを特徴とする電磁波発生源探査方法。

1 1 . 電子機器の被測定対象から発生する電磁界の強度を、被測定対象の近傍における被測定対象平面に沿って 2次元的に変化する測定位置の各々において複数のプローブを用いて測定し、

上記各測定位置において測定された電磁界の強度から上記プローブ間の磁界の位相差または時間差を算出し、該各測定位置においてこの算出された位相差または時間差を基に上記複数のプローブの被測定対象に対する幾何学的な関係から被測定対象平面上における推定される電磁波発生源の軌跡を求め、この求められた複数の測定位置における推定される電磁波発生源の軌跡の交点を探査することによって被測定対象内部に存在する電磁波発生源の位置を算出して特定し、更にこの特定された位置に存在する電磁波発生源からの電流の大きさを上記測定位置において上記プローブによって測定された電磁界強度を基に算出することを特徴とする電磁波発生源探査方法。