(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｘ軸及び該ｘ軸に直交するｙ軸からなるｘｙ平面に被測定対象を搭載する台座と、前記ｘ軸及び前記ｙ軸に直交するｚ軸に沿って前記台座に対向するように磁界プローブを保持する保持部と、前記磁界プローブを被測定対象の近傍にて前記ｘ軸、前記ｙ軸、並びに前記ｚ軸沿いに移動させるための移動部と、前記磁界プローブの出力から磁界強度を検出する磁界検出部と、前記磁界プローブの指向性が最大となる方向を検出すべき磁界の方向に合わせるための校正をおこなう校正部とを有し、
前記校正部は、前記台座に対する前記磁界プローブの向きを変化させるために、前記保持部を変位させるプローブ変位部と、予め定めた方向に校正用磁界を発生する校正用磁界発生部と、前記プローブ変位部の動作を制御する制御部とを備え、
前記プローブ変位部は、前記保持部を軸に前記磁界プローブを回転させ、該磁界プローブを該保持部とともに前記ｘｙ平面内で回転させ、又は該保持部を前記ｚ軸に対して傾斜させて、該磁界プローブの前記台座に対する向きを変え、
前記制御部は、前記プローブ変位部により前記校正用磁界内における前記磁界プローブの向きを変化させ、そのときに該磁界プローブから前記磁界検出部を通して検出される磁界強度から前記磁界プローブの指向性の向きを検出する
ことを特徴とする近傍磁界測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の近傍磁界測定装置において、
前記制御部は、前記磁界検出部からの前記磁界強度の出力が最小になるときの前記磁界プローブの向きを検出することにより、前記磁界プローブの指向性が最小の方向を前記校正用磁界の方向に一致させ、
このときの前記磁界プローブの前記保持部を軸とした回転、前記ｘｙ平面内での回転、及び前記ｚ軸に対する傾斜のいずれかの角度に拠る前記台座に対する向きを基準にして、予め定めた該角度だけ前記磁界プローブを変位させることにより前記校正を行うことを特徴とする近傍磁界測定装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記プローブ変位部は、前記磁界プローブを、その前記保持部を軸とした回転、その前記ｘｙ平面内での回転、及びその前記ｚ軸に対する傾斜の少なくとも２つの角度について前記磁界プローブを変位させる機能を有し、
前記制御部は、前記２つの角度を基準にして、前記ｘ軸、前記ｙ軸、及び前記ｚ軸沿いに磁界を検出して前記校正を行う
ことを特徴とする近傍磁界測定装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記校正用磁界発生部は、前記ｘｙ平面に形成された第１アンテナと該ｙ軸と前記ｚ軸からなるｙｚ平面に形成された第２アンテナを備え且つ該第１アンテナと該第２アンテナとにより互いに直交する２方向の校正用磁界を発生させ、
前記制御部は、前記２方向の校正用磁界を用いて前記プローブ変位部による前記磁界プローブの前記保持部を軸とした回転、前記ｘｙ平面内での回転、及び前記ｚ軸に対する傾斜の２つにおける、各々での前記磁界検出部の出力が最小になる角度を求め、これらの角度を前記基準とする
ことを特徴とする近傍磁界発生装置。
【請求項５】
請求項１に記載の近傍磁界測定装置において、
前記保持部は、前記磁界プローブを付け替えるための２つのプローブ取り付け部を有する
ことを特徴とする近傍磁界測定装置。
【請求項６】
測定対象が発生する電磁波の発生源を探査する装置であって、
ｘ軸及び該ｘ軸に直交するｙ軸からなるｘｙ平面に搭載された前記測定対象の近傍磁界の空間分布を測定する測定部と、測定された近傍磁界分布から逆算して前記電磁波の発生源を求める演算部とを備え、
前記測定部は、前記ｘ軸及び前記ｙ軸に直交するｚ軸に沿って前記測定対象に対向するように磁界プローブを保持する保持部と、前記磁界プローブを前記測定対象の近傍にて前記ｘ軸、前記ｙ軸、並びに前記ｚ軸沿いに移動させるための移動部と、前記磁界プローブの出力から磁界強度を検出する磁界検出部と、前記磁界プローブの指向性が最大となる方向を検出すべき磁界の方向に合わせるための校正をおこなう校正部とを有し、
前記校正部は、前記測定対象に対する前記磁界プローブの向きを変化させるために、前記保持部を変位させるプローブ変位部と、予め定めた方向に校正用磁界を発生する校正用磁界発生部と、前記プローブ変位部の動作を制御する制御部とを備え、
前記プローブ変位部は、前記保持部を軸に前記磁界プローブを回転させ、該磁界プローブを該保持部とともに前記ｘｙ平面内で回転させ、又は該保持部を前記ｚ軸に対して傾斜させて、該磁界プローブの前記台座に対する向きを変え、
前記制御部は、前記プローブ変位部により前記校正用磁界内における前記磁界プローブの向きを変化させ、そのときに前記磁界プローブから前記磁界検出部を通して検出される磁界強度から前記磁界プローブの指向性の向きを検出するものである
ことを特徴とする電磁波発生源探査装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記演算部は、
前記測定対象内の互いに異なる複数の位置に電磁波発生源が存在すると仮定し、該仮定した各位置毎に予め定めた強度と位相の電磁波発生源が存在した場合に、前記測定部が近傍磁界を測定した測定点の各々に発生すると推定される近傍磁界の分布をそれぞれ算出する近傍磁界算出手段と、
前記近傍磁界算出手段が算出した複数の近傍磁界分布の各々と、測定された近傍磁界分布との相関をそれぞれ求めることで、探査すべき発生源の位置、強度および位相を特定する発生源探査手段と
を備えることを特徴とする電磁波発生源探査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器等から放射される磁界を電子機器等の近傍で測定する近傍磁界測定装置ならびに電子機器等から放射される電磁波の発生源を特定するための電磁波発生源探査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器から放射される不要電磁波の測定には、電波暗室等においてその電子機器の遠方電磁界を測定する方法が主に用いられている。しかしながら、遠方電磁界の情報だけでは、電磁波の発生源がその電子機器のどこであるのかを特定することができないため、不要電磁波を減少させる対策をたてようとすると、多大な時間と費用を要する。そこで近年，電子機器近傍の電磁界を測定することによって電磁波の発生源を特定するような電磁波発生源探査装置への要求が高まってきている。
【０００３】
電子機器近傍の電磁界を測定するための近傍電磁界測定装置としては、カナダのノーザンテレコム社製のＥＭＳＣＡＮや、ノイズ研究所のＥＰＳ−Ｍ１などが知られている。
【０００４】
ノーザンテレコム社製のＥＭＳＣＡＮは、被測定装置を搭載した測定盤の下に、ｘ,ｙ方向の磁界を同時に検出する２次元磁界プローブをアレイ状に並べ、被測定装置近傍の磁界強度分布を短時間で測定することのできる装置である。
【０００５】
また、ノイズ研究所のＥＰＳ−Ｍ１は、１本のアンテナプローブを走査することによって、被測定装置近傍の磁界強度分布および電界強度分布を測定する装置である。アンテナプローブには、ｘ方向（ｙ方向と兼用）とｚ方向の２種類の１次元磁界プローブと１種類の電界プローブが用意されており、自由に付け替えが可能である。また、この測定装置は、測定装置自体が被測定装置に近づくことによる磁界の攪乱を防止するため、アンテナプローブのみを被測定装置に近づける構造を採っている。
【０００６】
また、特開平７−２２５２５１号公報、特開平８−６８８３７号公報、特開平１０−１８５９７４号公報等にアンテナプローブをｘ，ｙ方向や、ｘ，ｙ，ｚ方向に移動させて近傍磁界を測定する装置が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
発明者らは、被測定装置近傍の電磁界を直交座標系ｘ,ｙ,ｚ方向の三次元成分に分離して測定した測定結果を用い、被測定装置の電流分布を逆算し、電磁波の発生源を特定する方法を見いだした。この方法では、電磁波の発生源の特定精度は、直交座標系ｘ,ｙ,ｚ方向の電磁界の測定精度に依存する。そのため、高い精度で電磁波の発生源を特定するためには、近傍電磁界を直交座標系ｘ,ｙ,ｚ方向の三次元成分に分離して、それぞれ精度よく測定する必要がある。
【０００８】
従来の電磁波発生源探査装置や近傍電磁界測定装置等で用いられる電磁界プローブの指向性にはばらつきがあるため、直交座標系ｘ,ｙ,ｚ方向の電磁界を精度よく測定するためには、電磁界プローブの向きを指向性の高い方向に完全に一致させる必要がある。ここでいう電磁界プローブの指向性とは、プローブ（アンテナ）が検出できる電界および磁界の方向特性を意味し、例えばプローブがループアンテナ１である場合には、図１の円グラフのように指向性は８の字を描く。すなわち、ループアンテナ１を一様磁界２の中で回転させた場合、検出磁界強度は、ループで作られる面の法線方向で最大となり、ループ面に水平な方向で最小となる。なお、図１の円グラフは、真上から見たループアンテナ１を中心として示したものである。したがって、ループアンテナ１の場合には、ｘ、ｙ、ｚ方向の磁界を測定する場合には、ループで作られる面の法線方向をそれぞれｘ、ｙ、ｚ方向に一致させる必要がある。測定したい電磁界方向とプローブの最大検出方向がずれていると、各方向の合成値を測定してしまうため、三次元方向に分離した電磁界測定が行えない。
【０００９】
しかしながら、電磁界プローブは、製造工程における形状ばらつきにより、その指向性にばらつきを生じてしまうという問題がある。また、電磁界プローブを装置に取り付ける際には、姿勢のばらつきが生じやすい。そのため、指向性が最大の方向を、ｘ、ｙ、ｚ方向のうちの測定を所望する方向に、完全に一致させるのは非常に難しい。また、高周波帯域における電磁界測定になると波長が短くなるため、数mm程度のプローブ方向のズレが測定結果に大きな影響を及ぼす。特に、電磁波発生源を探査する場合、発生源の探査の精度を高くするために、電磁界プローブの指向性ばらつきを最小限に抑えなければならない。
【００１０】
しかしながら、上述の従来の近傍電磁界測定装置は、いずれも直交座標系ｘ,ｙ,ｚ方向とプローブの最大指向性の方向とのずれ精度については問題としていない。例えばノーザンテレコム社製のＥＭＳＣＡＮは、ｘｙの２次元磁界測定用プローブを測定盤の下にアレイ状に並べたものであり、あくまで被測定装置近傍の磁界強度を測定し、その分布を可視化する装置である。このため、磁界ベクトルに関する情報は得られず、特に、ｚ方向についての磁界情報は得られない。また、複数のプローブを配置したプローブアレイを用いるため、各々のプローブの指向性やプローブの姿勢を完全に一致させることは困難と思われるが、それを問題としていないため、これを是正するための機能は備えていない。また、電流分布を逆算して電磁波の発生源位置を探査することもできない。ノイズ研究所のＥＰＳ−Ｍ１もｘｙ方向測定用プローブの姿勢はプローブ取り付け時に決まり、これを是正するための機能は備えていない。
【００１１】
また、特開平７−２２５２５１号公報、特開平８−６８８３７号公報、特開平１０−１８５９７４号公報に記載されている装置もプローブの姿勢を是正する機能は備えていない。
【００１２】
このように、従来の測定装置では、被測定装置の近傍磁界をｘｙｚ方向に分離してそれぞれ高精度に測定することはできない。したがって、ｘｙｚ方向についてそれぞれ測定した磁界情報に基づいて、高精度に磁界発生源を特定することもできない。
【００１３】
本発明は、被測定装置の近傍磁界を予め定めた方向について高精度に測定することのできる近傍磁界測定装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば以下の近傍磁界測定装置が提供される。
【００１５】
すなわち、磁界プローブを保持する保持部と、前記磁界プローブを被測定対象の近傍で移動させるための移動部と、前記磁界プローブの出力から磁界強度を検出する磁界検出部と、前記磁界プローブの指向性が最大の方向を検出すべき磁界の方向に向けるための校正をおこなう校正部とを有し、
前記校正部は、前記磁界プローブの向きを変化させるために、前記保持部を変位させるプローブ変位部と、前記予め定めた方向の校正用磁界を発生する校正用磁界発生部と、前記プローブ変位部の動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記プローブ変位部を動作させて前記校正用磁界内で前記磁界プローブの向きを変化させ、そのときの前記磁界検出部の出力から前記磁界プローブの指向性の向きを検出することを特徴とする近傍磁界測定装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について説明する。
【００１７】
本実施の形態の近傍磁界測定装置は、プローブの最大検出方向をｘ、ｙ、ｚ方向に一致させるための校正機能を有し、校正後の磁界プローブによって近傍磁界をｘｙｚ方向についてそれぞれ測定することができる。
【００１８】
（実施の形態１）
まず、第１の実施の形態の三次元近傍磁界測定装置について説明する。この三次元近傍磁界測定装置は、プローブ付け替え作業以外のプローブの校正から磁界測定までの全ての動作を全自動で行うことのできる装置である。
【００１９】
本実施の形態の三次元近傍磁界測定装置は、図２のように磁界プローブ４をｘｙｚ方向に移動させるためのｘｙｚスキャナ３と、ｘｙｚスキャナ３に接続された電磁界検出器６と、制御用コンピュータ７とを有している。制御用コンピュータ７には、表示装置９と入力装置１０が接続されている。
【００２０】
磁界プローブ４は、図４、図５のようにループアンテナ１とプローブ軸２５ａと雌ねじ部２５ｂとからなる。ループアンテナ１の内部には、図１４のように導体線がループ状に配置されており、この導体線の両端はプローブ軸２５ａの内部を通って、雌ねじ部２５ｂに近い位置でプローブ軸２５ａの外周面に引き出され、この外周面に設けられた端子に接続されている。
【００２１】
ｘｙｚスキャナ３は、図３のように上面が長方形の台座２３を備え、この台座２３の上面に、被測定装置である電子回路基板２２が搭載される。台座２３の上面の向かい合う二辺には、それぞれ、ｙ方向プローブ移動機構２０が固定されている。ｙ方向プローブ移動機構２０は、ｘ方向プローブ移動機構１９の端部をそれぞれ支持している。ｙ方向プローブ移動機構２０には、ｙ方向に沿って溝２０ａが設けられ、この溝２０ａに沿ってｘ方向プローブ移動機構１９を移動させるための不図示の駆動部が配置されている。また、ｘ方向プローブ移動機構１９には、ｚ方向プローブ移動機構２１が搭載されている。ｘ方向プローブ移動機構１９には、ｘ方向に沿って溝１９ａが設けられ、この溝１９ａに沿ってｚ方向プローブ移動機構２１を移動させるための不図示の駆動部が配置されている。
【００２２】
ｚ方向プローブ移動機構２１は、プローブ支持機構１８が搭載されている。ｚ方向プローブ移動機構２１には、ｚ方向に沿って溝２１ａが設けられ、この溝２１ａに沿ってプローブ支持機構１８をｚ方向に移動させる不図示の駆動部が配置されている。
【００２３】
プローブ支持機構１８には、図５のように、ｘｙ方向の磁界を測定する際に、磁界プローブ４のプローブ軸２５ａをｚ軸に平行な方向に支持するためのコネクタ２９ａと、ｚ方向の磁界を測定する際に、プローブ軸２５ａをｙ方向に平行な方向に支持するためのコネクタ２９ｂとが備えられている。コネクタ２９ａ、２９ｂはいずれも雄ねじ形状であり、磁界プローブ４の雌ねじ部２５ｂがねじ込まれる。プローブ４は、測定する磁界の方向に応じてコネクタ２９ａ、２９ｂのいずれか一方に取り付けられる。プローブ４の取り付け、付け替えは、手動で行われる。
【００２４】
また、コネクタ２９ａ、２９ｂには、磁界プローブ４をθ、φ、ψの３方向に変位させるために、ｘｙ方向測定用プローブ方向変位機構２７、ｚ方向測定用プローブ方向変位機構２８がそれぞれ取り付けられている。本実施の形態では、プローブ方向変位機構２７、２８を用いて、磁界プローブ４の向きの校正を行う。
【００２５】
ｘｙｚ方向プローブ移動機構１９、２０、２１は、可動範囲内の任意のｘｙｚ座標に磁界プローブ４のループアンテナ１を移動させることができる。ｘｙｚ方向プローブ移動機構１９、２０、２１は、制御用コンピュータ７に接続され、その動作を制御される。
【００２６】
次に、プローブ支持機構１８のプローブ方向変位機構２７、２８の構成について図４を用いてさらに説明する。
【００２７】
プローブ方向変位機構２７、２８は、磁界プローブ４の向きを図４のθ、φ、ψの３方向について変位させるための機構である。ここでは、ｘｙ方向測定用のプローブ変位機構２７について説明するが、図４のようにｚ方向測定用のプローブ変位機構２８の構成も同じ構成である。雄ねじ形状のコネクタ２９ａの端部には、ψ回転駆動源２６ａの回転軸がコネクタ２９ａの軸方向と一致するように取り付けられている。ψ回転駆動源２６ａは、θ軸４００に固定されている。θ軸４００の端部は、θ軸４００をｚ方向に対して傾斜させるためのθ回転駆動源２６ｂの回転軸に取り付けられている。θ回転駆動源２６ｂは、φ軸４０１に固定されている。φ軸４０１は、φ軸４０１をｚ方向を中心に回転させるφ回転駆動源２６ｃの回転軸に取り付けられている。φ回転駆動源２６ｃは、プローブ支持機構１８に固定されている。よって、θ回転駆動源２６ｂを駆動することにより、コネクタ２９ａの軸方向をｚ方向から任意の角度θだけ傾けることができる。その状態でφ回転駆動源２６ｃを駆動すると、コネクタ２９ａがθだけ傾いた状態のままコネクタ２９ａをｚ軸を中心に任意の角度φだけ回転させることができる。そしてψ回転駆動源２６ａを駆動すると、コネクタ２９ａを自身の軸を中心に回転させることができる。本実施の形態では、ψ方向およびφ方向の回転角は最大３６０゜、θ方向は、ｚ方向を中心に最大±１８０°回転させることができる構成とした。
【００２８】
プローブ方向変位機構２７、２８のψ、θ、φ回転駆動源２６ａ、２６ｂ、２６ｃは、制御用コンピュータ７に接続され、回転駆動を制御される。
【００２９】
一方、台座２３の上面の隅には、被測定装置の磁界測定の妨げにならないような位置に校正用磁界発生装置５が配置されている。この校正用磁界発生装置５は、磁界プローブ４の向きの校正に用いる校正用磁界を発生させる装置である。
【００３０】
校正用磁界発生装置５の構造は、図７に示すように、それぞれ駆動用の電源３３を備えた水平方向基準アンテナ３１と垂直方向基準アンテナ３２の２つの基準アンテナとを有している。これらは、それぞれｘｙ平面に平行なｘｙ基板７０１およびｙｚ平面に平行なｙｚ基板７０２上に形成されている。垂直方向基準アンテナ３２は、ｘｚ平面に平行なｘｚ基板上に形成する構成にすることもできる。ここでは基準アンテナ３２、３３として、図８のように、マイクロストリップライン３５を用いており、一端には周波数可変の交流電源３３が、他端には終端抵抗３４が接続されている。電源３３からこのマイクロストリップライン３５に電流を流すことによって、マイクロストリップライン２５の回りに電流の流れる方向に対し時計周りの磁界が発生させる。磁界プローブ４の向きの校正は、この磁界を用いて行う。
【００３１】
基準アンテナ３１、３２の電源３３は、制御用コンピュータ７に接続されており、オンオフ動作および周波数を制御用コンピュータ７により制御される。
【００３２】
また、磁界プローブ４の外周面の端子は、プローブ支持機構１８の内部を通る信号ケーブル２４の端子と接続され、この信号ケーブル２４を介して電磁界検出器６に接続されている。ループアンテナ１内の導体線には、磁界プローブ４の主平面を横切る方向の交番磁界Ｈにより、電圧Ｅ
Ｅ＝μ・ω・Ｓ・Ｈ
が励起される。ただし、μは透磁率である。ωは、交番磁界の周波数をｆによって、ω＝２πｆと表される。電磁界検出器６は、ループアンテナ１内の導体線に励起された電圧Ｅを検出する。電磁界検出器６の検出結果１５は、逐次、制御用コンピュータ７に受け渡され、メモリ８に格納される。
【００３３】
ここで、磁界プローブ４の校正原理について説明する。
【００３４】
図１３のようにｘ方向に一様に発生している磁界の中で、垂直に立てた磁界プローブ４（ループアンテナ１）を回転させると、理論的には図１４のような磁界強度分布が得られ、ループ面の鉛直方向ベクトルがｘ方向と直交する角度（０°）で磁界強度が最小（null点）になり、ループ面の鉛直方向ベクトルがｘ方向と平行になる角度（±９０°）で磁界強度が最大になる。しかしながら、実際には、ループアンテナ１自体にゆがみが存在していたり、雄ねじのコネクタ２９ａに磁界プローブ４の雌ねじ部２５ａをねじ込む際に姿勢がばらつきが生じることなどにより、null点や最大点を検出できる角度がちょうど０°や９０°になるとは限らないが、この最大点やnull点を利用して磁界プローブ４の向き（φ、θ、ψ）を校正することができる。
【００３５】
特に、図１４の曲線からもわかるように、磁界強度が最小となるnull点はその左右で磁界強度の変化が大きいため、null点を用いて校正することで、精度良く校正を行うことができる。校正後のプローブ４の向きで、被測定装置の磁界の測定を行うことによって、一方向の磁界成分を精度良く分離して検出することができる。
【００３６】
つぎに、本実施の形態の三次元近傍磁界測定装置の動作について、図１５〜図１７に示すフローチャートを用いて説明する。制御用コンピュータ７のメモリ８には、図１５〜図１７のフローチャートに示した内容のプログラムが予め格納されている。制御用コンピュータ７のＣＰＵは、メモリ８からこのプログラムを読み込んで実行することにより、各部を動作させる。
【００３７】
ユーザ（オペレータ）が、三次元近傍磁界測定装置を立ち上げると、まず制御用コンピュータ７は、０点座標の情報をｘｙｚスキャナ３のプローブ移動機構１９、２０、２１に出力する（ステップ１５００）。これにより、プローブ移動機構１９、２０、２１は、受け取った０点の座標に磁界プローブ４を移動させる。
【００３８】
次にユーザが、入力装置１０より近磁界測定開始の命令を入力すると、制御用コンピュータは、まず初期値を入力するようにユーザに促す表示を表示装置９に表示させ、ユーザからの初期値の入力を待つ。そして、表示装置９に表示された指示に従い、ユーザが近傍磁界の測定範囲（電子回路基板２２のサイズ）やプローブ４の走査ピッチ、電子回路基板２２の駆動周波数などの初期値情報を入力装置１０から入力すると、制御用コンピュータ７はこれをメモリ８に格納する（ステップ１５０１）。
【００３９】
次に制御用コンピュータ７は、被測定装置である電子回路基板２２を台座２３上に搭載するようユーザに促す表示を表示装置９に表示させる（ステップ１５０２）。この表示を受けてユーザは、電子回路基板２２を台座２３に搭載する。さらに、磁界プローブ４をｘｙ方向の磁界測定用のコネクタ２９ａに取り付けるようユーザに促す表示を表示装置９に表示させ（ステップ１５０３）、準備完了の命令がユーザから入力装置１０に入力されるのを待つ（ステップ１５０４）。ユーザは、表示に従い、磁界プローブ４の雌ねじ部２５ｂを雄ねじ形状のコネクタ２９ａにねじ込んで取り付け、信号ケーブル２４の端子を磁界プローブ４の端子に接続する。取り付けが終了したならば、ユーザは表示に従い、準備完了を示す命令を入力装置１０から入力する。
【００４０】
準備完了を受付けると、制御用コンピュータ７は、ｘ方向の磁界測定およびｙ方向の磁界測定のために磁界プローブ４の向きの校正を行う（ステップ１５０５）。
【００４１】
以下、このステップ１５０５について、図１６のフローチャートを用いて詳しく説明する。
【００４２】
まず、制御用コンピュータ７は、プローブ校正装置内の水平磁界発生基準アンテナ３１の電源３３を動作させ、ユーザからの初期値として入力された周波数の交流電流を出力させる。これにより、基準アンテナ３１のマイクロストリップライン３５から校正用磁界を発生させる（ステップ１６０２）。次に、制御用コンピュータ７は、水平磁界発生基準アンテナ３１の直上の座標情報をｘｙｚスキャナ３のプローブ移動機構１９、２０、２１に送信する（ステップ１６０３）。これを受けて、プローブ移動機構１９、２０、２１は、図１３のように磁界プローブ４を水平磁界発生基準アンテナ３１の直上の座標（校正位置）まで移動する。校正位置における基準アンテナ３１の校正磁界の方向は、ｘ方向に平行である。
【００４３】
次に制御用コンピュータ７は、電磁界検出器６に指示を出し、その校正位置での磁界プローブ４の磁界強度を、磁界プローブ４の現状の向きのまま測定させる。測定結果は、制御用コンピュータ７が受け取り、メモリ８に格納する。次に制御用コンピュータ７は、プローブ方向変位機構２７のφ回転駆動源２６ｃに指示を出し、磁界プローブ４のプローブ回転角φを指示した方向に１°ずつ１８０゜まで回転させ、１゜ごとに電磁界検出器６に磁界プローブ４の磁界強度を測定させる。この測定で得られたデータは、すべて制御用コンピュータのメモリ８に格納する。次に制御用コンピュータ７は、メモリ８に格納したデータから、磁界強度が最小（null）となるときの回転角φを検出する（ステップ１６０４）。磁界強度が最小（null）となるときの回転角φは、校正用の磁界がｘ方向に平行であるため、ループアンテナ１の主平面をｘ方向に平行になる向き（法線方向がｙ方向と平行になる向き）となる。
【００４４】
つぎに、制御用コンピュータ７は、検出した回転角φの角度情報をφ回転駆動源２６ｃに指示し、磁界強度が最小（null）となるときの回転角φに磁界プローブ４を向かせる。また、制御用コンピュータ７は、水平方向基準アンテナ３１の電源３３に電源供給の停止を指示する（ステップ１６０６）。
【００４５】
以上で磁界プローブ４の回転角φの校正が終了する。この校正により、ループアンテナ１の主平面の法線方向がｙ方向に平行に向き、ｙ方向の磁界のみを最大に検出できる方向を向く。ここで磁界プローブ４のプローブ軸２５ａが精度良くｚ軸に平行にコネクタ２９ａに取り付けられているならば、プローブ軸回転角ψを９０゜回転させることにより、ループアンテナ１の主平面の法線方向をｘ方向に平行に向けることができ、ｘ、ｙ方向の磁界をそれぞれ測定できるため、校正は終了である。しかしながら、実際にはループアンテナ１自体のゆがみや、コネクタ２９ａへの取り付け時の姿勢のばらつきなどがあるため、プローブ軸２５ａはｚ軸に対して傾いており、前記状態からプローブ軸回転角ψを９０゜回転させてもループアンテナ１の主平面の法線方向をｘ方向に平行に向けることはできない。そこで、プローブ軸２５ａとｚ軸との間の角度θを校正してやる必要がある。なお、ここでは、プローブ軸２５ａの傾きθのばらつきは、プローブ４およびコネクタ２９ａの製造時のスペックにより±１０°以内に抑えられているとして校正を行う。
【００４６】
制御用コンピュータ７は、まず磁界プローブ４のループアンテナ１の主平面の法線方向がｙ方向に平行な状態（ステップ１６０５の状態）でプローブ軸傾き角θを校正する。そのために、垂直磁界発生基準アンテナ３２の電源３３を動作させ、マイクロストリップライン３５に交流電流を供給し、校正用磁界を発生させる（ステップ１６０８）。次に制御用コンピュータ７は、垂直磁界発生基準アンテナ３２のマイクロストリップライン３５の真横の座標情報をプローブ移動機構１９、２０、２１に出力し、磁界プローブ４を垂直磁界発生基準アンテナ３２の直横の校正位置に移動させる（ステップ１６０９）。この校正位置における基準アンテナ３２の磁界はｚ方向に平行である。
【００４７】
次に制御用コンピュータ７は、電磁界検出器６に指示を出し、その校正位置での磁界プローブ４の磁界強度を測定させ、その測定結果を取り込んで、メモリ８に格納する（ステップ１６０９）。さらに、制御用コンピュータ７は、プローブ方向変位機構２７のθ回転駆動源２６ｃに指示を出し、磁界プローブ４の軸方向とｚ軸とのなす角θを１°ずつ±１０°まで変化させ、１゜ごとに磁界プローブ４の磁界強度を電磁界検出器６により測定させる。得られたデータはすべてメモリ８に格納する。制御用コンピュータ７は、得られた磁界強度と傾きθとの関係から磁界強度が最小（null）となるときのプローブ軸傾き角θを検出する（ステップ１６１０）。
【００４８】
制御用コンピュータ７は、ステップ１６１０で検出した傾き角θの情報をプローブ方向変位機構２７のθ回転駆動源２６ｃに出力し、傾き角θを磁界強度が最小（null）となる角度に設定する（ステップ１６１１）。これにより、ループアンテナ１の主平面がｙ方向向き（主平面の法線方向がｘ方向に平行）の状態で、磁界プローブ４のプローブ軸傾き角θを最小にすることができる。
【００４９】
つぎに、磁界プローブ４のループアンテナ１の主平面をｘ方向向き（主平面の法線方向がｙ方向に平行）の状態で、傾き角θをさらに校正する。
【００５０】
ステップ１６１１のループアンテナ１の向きは、ｙ方向向き（主平面の法線方向がｘ方向に平行）であるため、制御用コンピュータ７は、プローブ方向変位構２７のψ回転駆動機構２６ａに９０゜の回転を指示し、ループアンテナ１をｘ方向向きにさせる（ステップ１６１３）
次に制御用コンピュータ７は、電磁界検出器６に指示を出し、その位置での磁界プローブ４の磁界強度を測定させ、その測定結果を取り込んで、メモリ８に格納する。さらに、制御用コンピュータ７は、プローブ方向変位機構２７のθ回転駆動源２６ｃに指示を出し、磁界プローブ４の軸方向とｚ軸とのなす角θを１°ずつ±１０°まで変化させ、１゜ごとに磁界プローブ４の磁界強度を電磁界検出器６により測定させる。得られたデータはすべてメモリ８に格納する。制御用コンピュータ７は、得られた磁界強度と傾きθとの関係から磁界強度が最小（null）となるときのプローブ軸傾き角θを検出する（ステップ１６１４）。
【００５１】
制御用コンピュータ７は、ステップ１６１４で検出した傾き角θの情報をプローブ方向変位機構２７のθ回転駆動源２６ｃに出力し、傾き角θを磁界強度が最小（null）となる角度に設定する（ステップ１６１５）。これにより、ループアンテナ１の主平面がｘ方向向き（主平面の法線方向がｙ方向に平行）の状態で、磁界プローブ４のプローブ軸傾き角θを最小にすることができる。
【００５２】
以上で、磁界プローブ４の向きの校正は終了であるが、ステップ１６１５の磁界プローブ４の姿勢は、ループアンテナ１の主平面がｙ方向に向いたｙ方向磁界の測定のための向きであるため、制御用コンピュータ７は、ψ回転駆動源２６ａに９０゜回転の指示を出し、磁界プローブ４を主平面がｘ方向に向いた状態に戻す（ステップ１６１６）。さらに、この後の被測定装置の磁界測定に影響を与えないように垂直磁界発生基準アンテナ３２の電源３３に電源供給の停止を指示する。
【００５３】
以上のステップ１６０２〜１６１７により、ｘ、ｙ方向の磁界の測定のための磁界プローブ４の向きの校正は終了し、図１５のステップ１５０６に進み、被測定装置である電気回路基板２２の磁界をｘ、ｙの２方向に分離して測定する。
【００５４】
まず、制御用コンピュータ７は、被測定装置である電子回路基板２２を動作させるようにユーザに促す表示を表示装置９に表示させ、ユーザが電子回路基板２２の電源を投入し、準備完了の命令を入力装置１０に入力するのを待つ（ステップ１５０６）。
【００５５】
準備完了の命令が入力されたならば、制御用コンピュータ７は、まずｘ方向の磁界測定を開始する。具体的には、ステップ１５０１で入力された初期値（測定範囲、測定ピッチ等）に従って、プローブ移動機構１９、２０、２１に動作を指示し、電子回路基板２２の近傍の指定された測定平面上で磁界プローブ４を走査させる。この走査中に、電磁界検出器６により、前記測定平面上のｘ方向磁界の強度を測定させる。このとき測定データはすべてメモリ８に格納する（ステップ１５０７）。このとき磁界プローブ４はｘ方向向きであるため、電子回路基板２２の近傍磁界のｘ方向の磁界分布データを得ることができる。
【００５６】
つぎに、ｙ方向の磁界を測定するために、ψ回転駆動源２６ａに９０゜の回転を指示し、磁界プローブ４のループアンテナ１の主平面の方向にｙ方向向きに変更する。ステップ１５０７と同様に上記測定平面上におけるｙ方向の磁界測定を行う（ステップ１５０９）。これにより、電位回路基板２２の近傍磁界のｙ方向の磁界分布データを得ることができる。
【００５７】
上述のステップによりｘ,ｙ方向の近傍磁界測定が終わると、ｚ方向の磁界測定のために、制御用コンピュータ７は、磁界プローブ４をコネクタ２９ａから取り外し、ｚ方向測定用プローブ方向変位機構２８のコネクタ２９ｂに付け替えるようにユーザに促す表示、ならびに、電子回路基板２２の動作を止めるように促す表示を表示装置９に表示させる。そして、準備完了の命令がユーザから入力されるのを待つ（ステップ１５１０、１５１１）。ユーザは、この表示に従って、ｘ,ｙ方向測定用のプローブ方向変位機構２７のコネクタ２９ａに付いていた磁界プローブ４を、ｚ方向測定用のプローブ方向変位機構２８のコネクタ２９ｂに付け替える。磁界プローブ４は、図５のようにコネクタ２９ｂにプローブ４の軸方向がｙ方向にほぼ平行になるように取り付けられる。また、電子回路基板２２を非動作状態にして、準備完了の命令を入力する。
【００５８】
このように、本実施の形態では、予め２本の磁界プローブをコネクタ２９ａ，２９ａに固定しておくのではなく、１本の磁界プローブ４を付け替えてｘ、ｙ、ｚの測定を行う校正にしている。その理由は、複数の磁界プローブ４を用いることでプローブ間の形状誤差に起因する測定誤差が生じるのを防止し、ｘ、ｙ、ｚ方向の磁界測定を高精度に行うためである。
【００５９】
ユーザから準備完了の命令が入力されたならば、制御用コンピュータ７は、ステップ１５１２に進み、ｚ方向の磁界測定のためにプローブの姿勢の校正を行う。ステップ１５１２の詳細について図１７を用いて説明する。図１７のｚ方向の磁界測定のための磁界プローブ４の姿勢校正のステップは、図１６で説明したものとほぼ同様であるのでここでは簡単に説明する。図１７の校正のステップで図１６と異なるのは、最初に垂直方向基準アンテナ３２から発生されるｚ方向の磁界を用いて磁界プローブ４の回転角φを校正し、その後、水平方向基準アンテナ３１を用いてθを校正するという点である。
【００６０】
まず、図１７のステップ１７０２〜１７０６により、プローブ回転角φの校正を行う。まず、垂直方向基準アンテナ３２から校正用磁界を発生させ、磁界プローブ４を基準アンテナ３２の真横の校正位置に移動させる。この校正位置では、校正磁界はｚ軸に平行である。そして、磁界プローブ４をφ回転駆動源２６ｃによりφ方向に回転させながら磁界を測定し、測定磁界強度が最小になる磁界プローブ４の向き（回転角φ）を検出し、その向きに磁界プローブ４を向ける。これにより、ループアンテナ１の主平面は、法線方向がｙ方向と平行になる。
【００６１】
つぎに、このループアンテナ１の向きで、プローブ軸傾き角θの校正をステップ１７０８〜１７１１によって行う。この校正には、水平方向基準アンテナ３１の発生するｘ軸方向に平行な校正磁界を用いる。磁界プローブ４を水平基準アンテナ３１の真上に移動させ、θ回転駆動源２６ｂにより±１０゜の範囲で傾き角θを変化させながら磁界強度を測定する。そして、磁界強度が最小となる傾き角θを検出し、この傾き角θに磁界プローブ４を傾斜させる。これにより、ループアンテナ１の主平面がｙ方向向きのときの傾き角θを最小にすることができる。
【００６２】
つぎに、ループアンテナ１の主平面がｚ方向向きのときの傾き角θを最小にする校正をステップ１７１３〜１７１６によって行う。まず、ψ回転駆動源２６ａによりプローブ軸回転角ψを９０゜回転させ、ループアンテナ１の主平面をｚ方向向き（主平面の法線方向をｚ軸に平行）にする。そして、水平方向基準アンテナ３１の発生するｘ軸方向に平行な校正磁界を用い、水平基準アンテナ３１の真上で、磁界プローブ４をθ回転駆動源２６ｂにより±１０゜の範囲で傾き角θを変化させながら磁界強度を測定する。そして、磁界強度が最小となる傾き角θを検出し、この傾き角θに磁界プローブ４を傾斜させる。これにより、ループアンテナ１の主平面がｚ方向向きのときの傾き角θを最小にすることができる。
【００６３】
これにより、磁界プローブ４のプローブ軸２５ａの軸方向をｙ方向に平行に校正できるとともに、ループアンテナの主平面方向をｚ方向の磁界を最も強く検出できる向きに向けることができる。これにより、図１５のステップ１５１２のｚ方向の磁界測定のための磁界プローブ４の向きの校正が終了する。
【００６４】
校正が終了した磁界プローブによって、電子回路基板２２の近傍磁界のｚ方向磁界を測定するために、制御用コンピュータ７は、ステップ１５１３で電子回路基板２２の電源を投入するようにユーザに促す表示を表示装置９の表示させ、準備完了の命令が入力装置１０に入力されたならば、ステップ１５１４に進む。ステップ１５１４では、制御用コンピュータ７は、ステップ１５０１で入力された初期値（測定範囲、測定ピッチ等）に従って、ｘｙｚスキャナ３のプローブ移動機構１９、２０、２１を動作させ、磁界プローブ４を電位回路基板２２の近傍の前記測定平面上で走査させながら、磁界検出器６により、測定平面上におけるｚ方向磁界を電子回路基板２２の近傍磁界のｚ方向磁界を測定させる。このとき測定データはすべてメモリ８に格納される。
【００６５】
制御用コンピュータ７は、ステップ１５０７、１５０９、１５１４でそれぞれ取り込んだｘ方向磁界、ｙ方向磁界、ｚ方向磁界の磁界強度分布をそれぞれ表示装置９に表示する（ステップ１５１５）。
【００６６】
本実施の形態の三次元近傍磁界測定装置は、磁界プローブ４の向きを図４のφ、ψ、θの各方向に独立に回転させることのできる機構を備え、この機構を用いて磁界プローブ４のループアンテナ１の主平面を、ｘ方向磁界、ｙ方向磁界、ｚ方向磁界がそれぞれ最大の強度で検出できる向きに向かせる校正を行うことができる。このように校正を行った上で、磁界測定を行うため、ｘ方向磁界、ｙ方向磁界、ｚ方向磁界それぞれ分離して高精度に測定できる。また、上記校正は、実際に磁界強度を検出しながら行うため、磁界プローブ４の形状にねじれ等が存在しループアンテナ１の主平面がねじれている場合であっても、ループアンテナ１の指向性が最大の方向を測定すべき磁界の方向に正確に向けることができる。
【００６７】
したがって、第１の実施の形態の三次元近傍磁界測定装置は、被測定装置の近傍磁界を３方向に分離してそれぞれ精度よく測定できる。これにより、３方向の磁界それぞれの磁界強度分布を精度よく得ることができる。また、この３方向の磁界を用いることにより、被測定装置の磁界発生源の特定を高精度に行うことを可能にする。
【００６８】
また、第１の実施の形態の三次元近傍磁界測定装置は、１本の磁界プローブ４の先端のループアンテナ１のみが電子回路基板２２の近傍に達し、プローブ支持機構１８やプローブ移動機構１９、２０、２１は電子回路基板２２の近傍には位置しない。したがって、電子回路基板２２の近傍磁界が、本装置によって攪乱されるのを最小限に防止することができるという利点もある。
【００６９】
（実施の形態２）
次に、第２の実施の形態の三次元近傍磁界測定装置について説明する。
【００７０】
上述の第１の実施の形態で説明した三次元近傍磁界測定装置は、ｘ,ｙ方向の磁界測定からｚ方向の磁界測定へ移る際に、制御用コンピュータ７による自動制御を一時中断し、人の手で磁界プローブ４を付け替える必要があった。また、プローブ４の付け替え後には、プローブ４の向きの校正をもう一度やり直す必要があった。そこで本実施の形態では、図６に示すようにプローブ支持機構１８の先端を、プローブ方向変位機構２７ごと折り返すヒンジ機構３０を設け、プローブ４を付け替えることなくプローブ４の軸方向をｚ方向からｙ方向に切り替える構成とした。これにより、同一のプローブ４を付け替える動作なしに、ｘ、ｙ、ｚの磁界測定に使用でき、しかも磁界プローブ４の向きの校正も１回で済むため、測定にかかる時間を大幅に短縮できる。以下、具体的に説明する。
【００７１】
図６のようにプローブ支持機構１８の先端には、部材６０１がヒンジ機構３０によりプローブ支持機構１８に対して回転可能に取り付けられている。ヒンジ機構３０は、回転駆動源を有し、この回転駆動源は制御用コンピュータ７によって動作を制御されている。ヒンジ機構３０の回転動作により、部材６０１は、側面６０１ａを、プローブ支持機構１８ａの先端面１８ａに接触させた形態と、部材６０１を折り返して上面６０１ｂを先端面１８ａに接触させた形態の２つの形態を採ることができる。部材６０１の内部には、プローブ方向変位機構２７が図６のように配置されている。したがって、ヒンジ機構３０を動作させることにより、磁界プローブ４をｘ、ｙ方向磁界測定のための軸方向がｚ方向に平行な姿勢から、ｚ方向磁界測定のための軸方向がｙ方向に平行な姿勢に変更できる。また、ｘ、ｙ方向磁界測定時にプローブ４の向きを校正しておけば、部材６０１を折り返してプローブ４をｚ方向の磁界測定の位置に変更した場合のプローブ４の向きの精度は、プローブ支持機構１８の先端面１８ａの面精度と、部材６０１の形状精度とにより決まる。これらの面精度および形状精度は、製造時の機械的な精度によって一定以上に維持できるため、部材６０１の折り返し後のプローブ４の向きの精度を一定値以上に維持することは容易である。
【００７２】
プローブ支持機構１８の先端部の校正以外の他の部分の構成は、第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００７３】
つぎに、本実施の形態の三次元近傍磁界測定装置の動作について図１８を用いて説明する。
【００７４】
図１８のステップのうちステップ１５００〜１５０９は、第１の実施の形態の図１５のステップ１５００〜１５０９と同じであるので説明を省略する。これらのステップによって、ｘ、ｙ方向測定用の磁界プローブ４の構成と、近傍磁界のｘ方向磁界およびｙ方向磁界の測定が終了する。このあと、第１の実施の形態であれば磁界プローブ４をユーザの手によって付け替える動作が必要であるが、本実施の形態では、制御用コンピュータ７がヒンジ機構３０の回転駆動源に回転動作を指示し、部材６０１をヒンジ機構３０を中心に折り返させる。これにより、磁界プローブ４を、軸方向がｙ方向に平行な位置、すなわちｚ方向磁界測定用の位置に転換することができる。また、上述のように面１８ａの面精度と部材６０１の形状精度とを高精度に形成しているため、部材６０１の折り返しによりプローブ４の主平面の法線方向をｚ方向に精度よく向けることができる。したがって、改めてプローブの向きを校正することなくステップ１５１４に進み、第１の実施の形態と同様にｚ方向の磁界を測定することができる。最後に、第１の実施の形態と同様に、ステップ１５１５において制御用コンピュータ７はこれまでの測定データを処理し、各方向成分の磁界強度分布を表示装置に表示する。
【００７５】
なお、第２の実施の形態では、ステップ１８０１において部材６０１を折り返した際に、部材６０１ｂの形状精度によって磁界プローブ４の向きを保証しているが、ステップ１８０１の後でステップ１５１４の前に第１の実施の形態のステップ１５１１、１５１２をおこないｚ方向測定用の磁界プローブの校正を再度行うようにすることもできる。再度校正を行うようにした場合には、校正のための時間が必要であるが、ループアンテナ１の指向性の最大方向をｚ方向に向ける精度をさらに向上させることができるため、ｚ方向の磁界の測定の精度を向上させることができる。このように、ｚ方向の校正を再度行うようにした場合であっても、第２の実施の形態の装置はプローブ４の付けかえのためにユーザの手を煩わせないため、ステップ１５１１、１５０６の電位回路基板２２への電源供給を開始および停止動作を制御用コンピュータ７が行うようにすることにより、図１８のステップ１５０５以降を全自動でおこなうことが可能である。
【００７６】
また、上述の第１および第２の実施の形態では、校正動作を自動で行っているが、手動でも行えるようにすることもできる。手動で校正を行えるようにするには、ステップ１５０５および１５１３の校正ステップに入るところで、手動の校正モードか自動の校正モードかをユーザが選択可能にする。手動の校正モードの場合、以降のステップごとに制御用コンピュータ７は、常に入力装置１０からの入力待ち状態にし、ユーザから回転ψや角度φや傾きθが入力されてからψ、φ、θ、回転駆動源２６ａ，２６ｂ，２６ｃに指示を出し、プローブ４の姿勢を変更する構成とする。また、その姿勢で検出した磁界強度情報は、逐次、表示装置９に表示させるようにする。これにより、ユーザはその結果を見ながらnull点を検出して校正を行うことができる。ユーザによるψ、φ、θの角度の入力は直接、角度の値を入力する構成の他、カーソルキーによって１°ステップで変化させる構成にすることもできる。磁界測定に入ってからの装置動作の流れは第１および第２の実施の形態と変わらないので説明を省略する。
【００７７】
このように、第２の実施の形態の三次元近傍磁界測定装置も、ループアンテナ１の指向性が最大の方向を測定すべき磁界の方向に正確に向けることができる。このため、被測定装置の近傍磁界を３方向に分離してそれぞれ精度よく測定できる。この３方向の磁界を用いることにより、被測定装置の磁界発生源の特定を高精度に行うことができる。
【００７８】
また、第１および第２の実施の形態では、校正用磁界を発生させるアンテナとして図７、図８に示した基準アンテナ３１、３２を備える構成であったが、基準アンテナはこの構成に限定されるものではない。例えば、図９に示すような終端抵抗９３４および電源９３３を接続したループアンテナ９３６を、基板７０１、７０２に配置してそれぞれ垂直方向基準アンテナ９３２、水平方向基準アンテナ９３１にすることができる。また、図１０のような電源９３３を接続したモノポールアンテナ９３７を、基板７０１、７０２に配置してそれぞれ水平方向基準アンテナ１０３１、垂直方向基準アンテナ１０３２にすることができる。さらに、図１１のように電源９３３を接続したダイポールアンテナ９３８を、基板７０１、７０２に配置してそれぞれ水平方向基準アンテナ１１３１、垂直方向基準アンテナ１１３２にすることができる。なお、図８〜図１１の構成において、ｙｚ基板７０２の代わりに、ｙ方向プローブ移動機構２０の外壁を用いることもできる。
【００７９】
さらに、図１２のように、水平方向基準アンテナ３１は、図８の構成と同様のマイクロストリップラインとし、この横にループアンテナ９３６を用いた垂直方向基準アンテナ９３２を配置する構成にすることができる。図１２の構成は、ｘｙ基板７０１上に２つのアンテナを搭載できるため、校正用磁界発生装置５を立体的にする必要がなく、一平面にすることができる。
【００８０】
また、上述の第１および第２の実施の形態の装置では、磁界プローブ４のψ、φ、θ方向の回転のために、図４のようにプローブ方向変位機構２７にψ、φ、θのそれぞれの回転機構を設け、回転駆動源２６ａ，２６ｂ，２６ｃにより動作を実現しているが、単体機構で３種類の動作が可能なプローブ方向変位機構１８にすることも可能である。
【００８１】
なお、第１および第２の実施の形態の三次元近傍磁界測定装置は、電子回路基板２２の近傍の測定平面上で測定したｘ方向磁界、ｙ方向磁界、ｚ方向磁界の強度分布をそれぞれ表示装置１０に表示のみする構成であったが、制御用コンピュータ７にｘ方向磁界、ｙ方向磁界、ｚ方向磁界強度を処理させ、電子回路基板２２の電磁波発生源の座標位置を特定させる機能を持たせることも可能である。具体的には、制御用コンピュータ７に、上述のように実測した近傍磁界分布から逆算して電磁波の発生源を求める演算部を配置する。演算部の機能は、制御用コンピュータ７内のＣＰＵがメモリ８に格納されたプログラムを実行することで実現する。演算部は、被測定装置（電子回路基板２２）内の互いに異なる複数の位置に、電磁波発生源が存在すると仮定し、仮定した各位置毎に予め定めた強度と位相の電磁波発生源が存在すると仮想する。そして、被測定装置の近傍の複数の測定点に、前記仮想した電磁波発生源によって生じると推定される近傍磁界の強度をそれぞれ算出する。
【００８２】
そして、算出された推定近傍磁界強度と、その測定点で実際に磁界プローブ４によって測定した近傍磁界強度との相関をとり、この相関からその実測の近傍磁界強度と一致する磁界を発生する仮想電磁波発生源の位置、強度および位相を特定する。これにより、被測定装置の電磁波発生源を探査する。上記相関をとる方法としては、算出した推定近傍磁界強度分布ベクトルと、実測した近傍磁界強度分布ベクトルとの内積をとる方法を用いることができる。算出した推定近傍磁界強度分布ベクトルとは、算出した各測定点についての推定近傍磁界強度分布を、測定点数に相当する次元を持ったベクトル強度として設定したものである。実測した近傍磁界強度分布ベクトルとしては、実測した各測定点についての実測近傍磁界強度分布を、測定点数に相当する次元を持ったベクトル強度として設定したものである。そして、上記内積演算により、前述の仮定した各位置での被測定装置の電磁波発生源の存在確率をそれぞれ求め、該存在確率を利用して電磁波発生源の位置を求めるようにすることができる。
【００８３】
このように電磁波発生源の位置を求める場合においては、例えば実測したｘ方向磁界およびｙ方向磁界のみを用い、これらと直交するｚ方向に被測定装置内を流れる電流の位置を上記方法によって特定するようにすることにより、計算を簡略化することができる。この場合、電磁波発生源としては、ｚ方向の電流を仮定し、仮定した電流から発生するｘ方向磁界、ｙ方向磁界を算出し、これらと実測したｘ方向磁界およびｙ方向磁界との相関を求めるようにする。同様に、実測したｘ方向およびｚ方向の磁界を用い、ｙ方向の電流位置を特定するようにすることも可能であるし、ｙ方向およびｚ方向の磁界を用い、ｘ方向の電流位置を特定するようにすることも可能である。
【００８４】
また、上述の特定方法においては、測定点は、例えば電子回路基板２２等に平行なｘｙ平面に平行な測定面上に一定の間隔をあけて位置する点にすることができる。また、電子回路基板２２に仮定する電磁波発生源も、電子回路基板２２内に設定したｘｙ平面に平行な面上にを流れる電流であると仮定することができる。
【００８５】
さらに、制御用コンピュータ７は、電子回路基板２２の電磁波発生源を探索する機能に加えて、探索した電磁波発生源から、電位回路基板２２の遠方位置に生じる遠方電磁界強度を算出する機能をさらに備えることも可能である。
【００８６】
【発明の効果】
上述してきたように、本発明によれば、被測定装置の近傍磁界をｘｙｚ方向についてそれぞれ高精度に測定することのできる近傍磁界測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明および従来のループアンテナの指向性を示す説明図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の三次元近傍磁界測定装置の全体構成を示すブロック図。
【図３】図１の三次元近傍磁界測定装置のｘｙｚスキャナ３の具体的な構成を示す斜視図。
【図４】図１の三次元近傍磁界測定装置のプローブ方向変位機構２７、２８の構成を示す説明図。
【図５】プローブ方向変位機構２７、２８のコネクタ２６ａ，２６ｂの形状および向きを示す説明図。
【図６】本発明の第２の実施の形態の三次元近傍磁界測定装置のプローブ支持機構１８の構成を示す説明図。
【図７】図１の三次元近傍磁界測定装置の校正用磁界発生装置５の構成を示す説明図。
【図８】図８の校正用磁界発生装置５の回路構成を示す説明図。
【図９】図１の三次元近傍磁界発生装置に用いることのできる校正用磁界発生装置の別の構成例を示す説明図。
【図１０】図１の三次元近傍磁界発生装置に用いることのできる校正用磁界発生装置の別の構成例を示す説明図。
【図１１】図１の三次元近傍磁界発生装置に用いることのできる校正用磁界発生装置の別の構成例を示す説明図。
【図１２】図１の三次元近傍磁界発生装置に用いることのできる校正用磁界発生装置の別の構成例を示す説明図。
【図１３】図５の校正用磁界発生装置の近傍磁界内に磁界プローブ４を配置した状態を示す説明図。
【図１４】図１３において磁界プローブ４をψ方向に回転させた場合に、検出される磁界強度を示すグラフ。
【図１５】本発明の第１の実施の形態の三次元近傍磁界発生装置が近傍磁界測定を行う場合の制御用コンピュータの動作を示すフローチャート。
【図１６】図１５のステップ１５０５の詳しい内容を示すフローチャート。
【図１７】図１５のステップ１５１３の詳しい内容を示すフローチャート。
【図１８】本発明の第２の実施の形態の三次元近傍磁界発生装置が近傍磁界測定を行う場合の制御用コンピュータの動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…ループアンテナ、２…一様磁界、３…ｘｙｚスキャナ、４…磁界プローブ、５…校正用磁界発生装置、６…電磁界検出器、７…制御用コンピュータ、８…メモリ、９…表示装置、１０…入力装置、１５…磁界強度情報、１８…プローブ支持機構、１９…ｘ方向プローブ移動機構、２０…ｙ方向プローブ移動機構、２１…ｚ方向プローブ移動機構、２２…電子回路基板、２３…台座、２４…信号ケーブル、２５ａ…プローブ軸、２５ｂ…めねじ部、２６ａ…ψ回転駆動源、２６ｂ…θ回転駆動源、２６ｃ…φ回転駆動源、２７…ｘ,ｙ方向測定用プローブ方向変位機構、２８…ｚ方向測定用プローブ方向変位機構、２９ａ、２９ｂ…磁界プローブ取付用コネクタ、３０…ヒンジ機構、３１…水平方向基準アンテナ、３２…垂直方向基準アンテナ、３３…電源、３４…終端抵抗、３５…マイクロストリップライン、４００…θ軸、４０１…φ軸、７０１…ｘｙ基板、７０２…ｙｚ基板、９３６…ループアンテナ、９３７…モノポールアンテナ、９３８…ダイポールアンテナ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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