(57)【要約】【課題】電磁波計測における電磁ノイズの感度低下を抑制する電磁波計測装置及び電磁波計測方法を提供することを目的とする。【解決手段】  電磁波を検知し、該検知した電磁波のエネルギーの大きさに応じた強さの検知信号を出力するセンサと、前記センサに接続された抵抗と、前記センサに接続された第１の可変容量と、前記センサに接続された電圧検出回路と、前記センサと前記電圧検出回路との間の配線に接続された第２の可変容量と、前記第１の可変容量と前記第２の可変容量との容量値を調整する容量調整部と、を有し、前記調整部で前記第１及び第２の可変容量の容量値を調整して電磁波計測を行うことを特徴とする電磁波計測装置。【選択図】  図１
2014153062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を検知し、該検知した電磁波のエネルギーの大きさに応じた強さの検知信号を出力するセンサと、
前記センサに接続された抵抗と、
前記センサに接続された第１の可変容量と、
前記センサに接続された電圧検出回路と、
前記センサと前記電圧検出回路との間の配線に接続された第２の可変容量と、
前記第１の可変容量と前記第２の可変容量との容量値を調整する容量調整部と、を有し、
前記調整部で前記第１及び第２の可変容量の容量値を調整して電磁波計測を行うことを特徴とする電磁波計測装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁波計測装置であって、
前記センサと前記電圧検出用回路の間の配線にＤＣカット用容量を有することを特徴とする電磁波計測装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電磁波計測装置であって、
前記センサと前記ＤＣカット用容量との間の配線に配線調整用インダクタンスを有することを特徴とする電磁波計測装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電磁波計測装置であって、
前記抵抗に接続される電圧センサを有し、前記電圧センサに誘起される電圧によって、電磁波を検知することを特徴とする電磁波計測装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電磁波計測装置であって、
前記センサを複数有し、
前記複数のセンサの各々から前記検知信号を受信可能であって、前記センサから前記検知信号を受信すると、該検知信号を送信したセンサの位置情報を基に電磁波の到来方向の情報を含む表示信号を出力する処理部と、
前記複数の電磁波の到来方向をそれぞれ表示可能であって、前記表示信号を受信すると、該表示信号に含まれる前記センサの位置情報に基づき、当該センサの位置に基づいた電磁波の到来方向を表示する表示部とを、備えることを特徴とする電磁波計測装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電磁波計測装置であって、
前記処理部は、前記検知信号を送信したセンサの位置情報とともに前記検知信号の強さ情報を含む表示信号を出力し、
前記表示部は、前記センサの位置に基づいた電磁波の到来方向を表示する際に、前記検知信号の強さに応じた表示を行うことを特徴とする電磁波計測装置。
【請求項７】
請求項５に記載の電磁波計測装置であって、
前記処理部は、前記センサから受信した検知信号の強さが所定値以上の場合に、
前記表示部は、前記電磁波の到来方向を表示する際に、前記検知信号の強さによらず、所定の表示を行うことを特徴とする電磁波計測装置。
【請求項８】
請求項５に記載の電磁波計測装置であって、
測定対象の画像を撮影し、該撮影した画像の画像信号を出力するカメラ部を備え、
前記処理部は、前記カメラ部からの画像信号と前記センサからの検知信号とを受信すると、前記画像信号と前記検知信号を送信したセンサの位置情報から得られた電磁波の到来方向とを含む表示信号を出力し、
前記表示部は、前記表示信号を受信すると、該表示信号に含まれる前記画像信号と前記センサの位置情報から得た電磁波の到来方向情報とに基づき、前記画像信号による画像上に重ねて、前記電磁波の到来方向の表示を行うことを特徴とする電磁波計測装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の電磁波計測装置であって、
電磁波の入射方向に応じて電磁波の射出方向を変える射出方向分離部を有し、前記射出方向分離部から射出された電磁波を前記センサで検知することを特徴とする電磁波計測装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の電磁波計測装置であって、
前記射出方向分離部は、電磁波レンズで構成されることを特徴とする電磁波計測装置。
【請求項１１】
電磁波計測方法であって、
電磁波を検知し、該検知した電磁波のエネルギーの大きさに応じた強さの検知信号を出力するセンサに接続された第１の可変容量と、前記センサと前記センサに接続された電圧検出回路との間の配線に接続された第２の可変容量と、の容量を調整して電磁波計測を行うことを特徴とする電磁波計測方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電磁波計測方法であって、
該検知した電磁波のエネルギーの大きさに応じた強さの検知信号を出力するセンサに接続された第１の可変容量と、センサの寄生容量の値の和が、前記センサに接続された電圧検出回路との間の配線に接続された第２の可変容量と、電圧検出回路の配線の寄生容量の値の和に等しくなるよう容量を調整することを特徴とする電磁波計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波計測装置及び電磁波計測方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
社会インフラを支えるさまざまな電子装置は、高機能化に伴い高速化し、これらの機器から放射される電磁ノイズは、今後さらに増加する無線通信機器に対して電磁干渉を起こさないよう設計される必要がある。また電磁干渉問題が発生した際には、現場での迅速なサーベイが必要であり、これらの電磁ノイズの発生源をリアルタイムに可視化する装置が求められている。
電磁波の可視化技術として、特許文献１（特開２００９−３３３２４号公報）がある。特許文献１には「アンテナ１Ａは、反射板であるＥＢＧ１を備え、ＥＢＧ１の上の高さｈの位置にアンテナ素子１５が配置されて構成されている。ＥＢＧ１は、正方形状の基板１０の表面に使用波長に比して小さくされた正方形状のパッチ１１がマトリクス状に周期的に配列されており、基板１０の裏面にはグランドプレーン１３が形成されている。パッチ１１は，図示する例では５行×５列の２５個のパッチＰ１−１，Ｐ１−２，・・・，Ｐ５−４，Ｐ５−５が設けられており、各パッチ間には可変容量ダイオードであるバリキャップ１２が接続されている。各パッチ１１に印加する電圧＋Ｖの値を制御することでバリキャップ１２の容量値を変更することにより、ＥＧＢ１の共振周波数を変更する。」と記載されている。
【０００３】
また、特許文献２（特開２００８−２８８７７０号公報）がある。特許文献２には「導体板２と、同一形状を有する複数の金属小板１と、複数の連結体４と、キャパシタンス要素６とを備え、複数の金属小板１のそれぞれは、規則的に配列され、導体板２の上部に対向配置され、連結体４を介して導体板２と電気的に接続され、隣接する金属小板１ごとに複数個分散配置されたキャパシタンス要素６を介して隣接する金属小板１同士が電気的に接続される。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３３３２４号公報
【特許文献２】特開２００８−２８８７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
装置などから放出される電磁ノイズを、電磁干渉しないで測定するためには、電磁波計測装置の電界センサは無反射であることが望ましい。特許文献１、２には、特定の周波数で無反射状態を保つよう、実装するキャパシタ、インダクタの電気的な定数を可変とするＥＢＧ(Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｂａｎｄ Ｇａｐ)型の電波吸収体が示されている。
【０００６】
記載があるような従来の周波数可変型ＥＢＧで、ＥＢＧ素子を電界測定センサとして利用する場合には、ＥＢＧ素子から電圧検出回路までの間の配線に寄生インダクタンス、寄生容量が発生するため、上記文献に記載があるような従来の等価回路では表現することができない。また、無反射状態を保つための共振周波数は、上記寄生素子により影響を受けるため、従来の等価回路により設計した電界センサではターゲットとする周波数において無反射状態を保てず、電圧検出回路での観測電圧が減少する可能性がある。
【０００７】
本発明では上記課題を鑑み、電磁波計測における電磁ノイズの感度低下を抑制する電磁波計測装置及び電磁波計測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、電磁波計測装置であって、電磁波を検知し、該検知した電磁波のエネルギーの大きさに応じた強さの検知信号を出力するセンサと、前記センサに接続された抵抗と、前記センサに接続された第１の可変容量と、前記センサに接続された電圧検出回路と、前記センサと前記電圧検出回路との間の配線に接続された第２の可変容量と、前記第１の可変容量と前記第２の可変容量との容量値を調整する容量調整部と、を有し、前記調整部で前記第１及び第２の可変容量の容量値を調整して電磁波計測を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電磁波計測における電磁ノイズの感度低下を抑制する電磁波計測装置及び電磁波計測方法を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る電磁波計測装置の構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電磁波計測装置による測定例（遠方界）を示す図である。
【図３】本発明の第１実施例に係るセンサ部である低反射電界シートの第１層の俯瞰図である。
【図４】本発明の第１実施例に係るセンサ部である低反射電界シートの第２層の図である。
【図５】本発明の第１実施例に係るセンサ部である低反射電界シートの第３層および電圧検出回路の図である。
【図６】本発明の第１実施例に係るセンサ部である低反射電界シートおよび電圧検出回路の等価回路の図である。
【図７】本発明の第１実施例による電圧検出回路での測定電圧の解析結果である。
【図８】従来の低反射電界シートによる電圧検出回路での測定電圧の解析結果である。
【図９】本発明の第２実施例に係るセンサ部である低反射電界シートの第３層および電圧検出回路の図である。
【図１０】本発明の第２実施例に係る電圧検出回路の裏面の図である。
【図１１】本発明の第３実施例に係るセンサ部である低反射電界シートの第３層および電圧検出回路の図である。
【図１２】本発明の第３実施例に係るセンサ部である低反射電界シートおよび電圧検出回路の等価回路の図である。
【図１３】本発明の実施例１に係る低反射電界シートの周期構造の２セル分を取り出した俯瞰図である。
【図１４】本発明の実施例１に係る低反射電界シートの周期構造の２セル分を取り出した断面図である。
【図１５】低反射電界シートと電圧検出回路を接続したときの理想的な等価回路である。
【図１６】可変容量の電圧特性の図である。
【図１７】低反射電界シートと電圧検出回路を接続したときの実際の等価回路である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１１】
本発明の実施形態における電磁波計測装置の構成について、図１から図６を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る電磁波計測装置の構成図である。図２は、本実施形態に係る電磁波計測装置による測定例（遠方界）を示す図である。図３〜図５は、本実施形態に係る電磁波計測装置のセンサ部を示す図である。図６は本実施形態に係わる電磁波計測装置のセンサ部の等価回路である。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態における電磁波計測装置は、電磁波の可視化手段を備えた電磁波可視化装置の例として説明する。
電磁波可視化装置は、電磁波の到来方向（入射方向）に応じて電磁波の射出方向を分離する分離機能を有する射出方向分離部１と、電磁波のエネルギーによって電圧を誘起する複数のセンサを配置したセンサ部２と、測定対象の画像を撮影し該撮影した画像の画像信号を出力する撮像部であるカメラ部４と、センサ部２やカメラ部４からの信号を処理する信号処理部５と、その処理結果等を表示する表示部６と、センサの容量値を調整する容量調整部３を備える。
【００１３】
センサ部２の各々のセンサは信号処理部５と、それぞれ伝送線路２０１ａにより信号接続されている。カメラ部４は、信号処理部５と、伝送線路４０１ａにより信号接続されている。容量調整部３とセンサ部２は伝送線路３０１ａで信号接続されており、信号処理部５とセンサ部２は伝送線路５０１ａで信号接続されている。信号処理部５は表示部６と接続され、表示部６は電磁波ノイズの計測結果を表示する。本実施例の図１では、信号処理部５と表示部６とは分離させて記載しているが、一体の構成を有していてもよい。
【００１４】
射出方向分離部１は図２のようにレンズ１１を用い、このレンズは入射する電磁波を収束させるとともに、入射する電磁波の到来方向に応じて、レンズから射出する電磁波の射出方向や射出位置を変え、複数の電磁波の到来方向に対してはそれぞれ異なる位置に収束させる、つまり焦点を結ぶようにするものである。センサ部２は、レンズ１１から射出された電磁波のエネルギーを感知して該感知したエネルギーの大きさに応じた強さの検知信号を出力するセンサを複数配置している。したがって、レンズに入射する電磁波の収束位置（焦点）に対応する位置にあるセンサが検知信号を出力するようになっている。すなわち、レンズに入射する電磁波の収束位置に応じて、検知信号を出力するセンサが異なるものである。本実施形態では射出方向分離部にレンズを用いたが、これに限定されず、射出方向分離機能を有する構成であれば他の構成であってもよい。また、射出方向分離部を有していなくても、ノイズを直接センサで検知することが可能であり、レンズを取り外し可能な構成にしてもよい。
【００１５】
ここで、本発明のセンサ部２の各センサによる電磁波計測原理について説明する。本実施例の低反射電界センサは、例えばマッシュルーム状の金属の周期構造で実現される。マッシュルーム状の金属の周期構造は、低反射を実現する電気的な容量、インダクタンスをマッシュルームの寸法により制御できる。
【００１６】
図３に示すように、板状の誘電体２０４の表面である第１層に、金属片２０１が周期状に配置されている。詳しくは、複数の金属片２０１が行方向（横方向）と列方向（縦方向）に、碁盤の目状に配置されている。各金属片２０１は、抵抗２０２および可変容量２０３により接続されている。そして、各金属片２０１の中央には、それぞれ、後述するビア２０５が設けられている。
【００１７】
各金属片２０１は、測定する電磁波の波長λに対して十分小さい大きさであり、金属片２０１の１辺の長さは、（１／１０）λ以下である。例えば、測定する電磁波の周波数が２．４ＧＨｚの場合は、金属片２０１の１辺の長さは１２．５ｍｍ以下とする。金属片２０１は、本実施例では正方形の金属板であるが、正方形に限られるものではない。
【００１８】
図４に示すように、誘電体２０４の下面に、第１層と対向する第２層として導体であるＧＮＤ（グランド）２０６が、誘電体２０４の面と略同じ大きさの面として設けられている。ＧＮＤ２０６は、誘電体２０４を挟んで、導体であるビア２０５により、各金属片２０１と一つおきに接続されている。ＧＮＤ２０６と接続されていない金属片はビアホール２０７を介して第3層にて電源に接続される。第3層の電源は電源配線パターン２１３および電源接続用ビア２０８で接続されている。また、ＧＮＤ２０６には電圧検出ビア用ビアホール２３５が設けられており、ＧＮＤ２０６と電圧検出ビアは電気的に導通しないようになっている。
【００１９】
誘電体２０４の裏面にはコネクタ２０９が設けられており、同軸ケーブル２１２で接続された電圧検出回路２１１内部には電圧センサが図３で示した抵抗２０２と１対１で対応するように設けられている。抵抗２０２の両端部には、コネクタ２０９の信号線と接続するための導体である電圧センサ用ビアがパッドオンビアの形で設けられており、このビアは図４の電圧検出ビア用ビアホール２３５を貫通して図５のコネクタ２０９の信号線に接続され、同軸ケーブル２１２を介して別基板の電圧検出回路２１１に接続される。
【００２０】
図５に示すように、誘電体２０４等が積層された基板は同軸ケーブル２１２、コネクタ２０９、可変容量２０３を介して電圧検出回路２１１に接続される。
ここでは、電圧検出回路２１１は誘電体２０４等が積層された基板とは別の基板としているが、この構成に限定されず、一体基板であってもよい。
【００２１】
電圧検出回路２１１は、電圧検出用ビアを介して、抵抗２０２の両端に誘起する電圧を検出する。電圧検出回路２１１は、例えば、増幅器やＡＤ変換器や電圧測定器等により構成される。電磁波が、低反射電磁界シートを構成する金属片２０１のいずれかに照射されると、照射された金属片２０１に接続された抵抗２０２にのみ電圧が誘起されるため、その抵抗２０２に接続された電圧検出回路２１１の電圧検出位置から電磁波の到来方向がわかる。このとき、抵抗２０２を波動インピーダンスと同様の３７７Ωとし、金属片２０１から電圧検出回路２１１までのビアを含む配線において、該当周波数で共振するよう可変容量２０３を調整すれば、空間とセンサ部２のインピーダンスが整合され、電磁波が反射せずセンサ部２に電磁波のエネルギーが吸収される。
【００２２】
この可変容量の詳細な調整方法を以下に示す。図３〜図５で示したセンサにおいて金属片２０１を２セル分切りだしたものを図１３に、図１３のa点での断面図を図１４に示す。図１４に示すように金属片２０１の片方は第２層のＧＮＤ層とビア２０５を介して接続されており、ＤＣ電源のＧＮＤに接続され、もう一方はＤＣ電源に接続される。このとき、金属片２０１の幅をＤ、金属片間の距離をＷ、金属片とＧＮＤ層の高さをｈとすると、従来は図１５のような等価回路で表現することができるとされていた。ここで寄生容量Ｃ1と寄生インダクタンスＬ1はそれぞれ［数１］、[数２]より求まる。
【００２３】
【数１】
2014153062.tif 000003
【００２４】
【数２】
2014153062.tif 000004
【００２５】
ここで、図１５のＺ0は空間の波動インピーダンス、Ｒ２は電圧検出回路の入力抵抗である。可変容量２０３は、両端にかける電圧により容量値が変わるバリアブルキャパシタンスを用いる。バリアブルキャパシタンスは、素子の両端に逆バイアスの電圧をかけることにより図１６に示すように容量値が変化する部品である。
このＥＢＧ回路が無反射状態となるためには、所望の周波数においてＬ１とＣ１＋ＣA1が並列共振となり、抵抗Ｒ１が波動インピーダンスＺ0と同値の３７７Ωであればよい。この時の周波数は以下の通り［数３］で求まる。
【００２６】
【数３】
2014153062.tif 000005
【００２７】
所望の周波数において条件を満足するためには、可変容量２０３の電気定数ＣA1を電圧により制御すればよい。しかし、センサ部の構成において、ＥＢＧ素子と電圧検出回路を接続するようにすると、実際にはＥＢＧ素子と電圧検出回路間の配線により、図１７のようにさらに寄生容量C２と寄生インダクタンスＬ２が存在するようになり、ＣA1を調整しても［数３］には従わない場合が考えられる。
そこで、本発明では、図５に示しているように同軸ケーブル２１２と電圧検出回路２１１間の配線には周波数調整用の可変容量２０３を設ける。センサ上にあるすべてのコネクタは対にした状態で、電圧検出回路２１１に接続される。
【００２８】
このとき、金属片２セル分のみ取り出した等価回路が図６である。CA２は同軸ケーブル２１２と電圧検出回路２１１間に設けた可変容量である。
【００２９】
この等価回路により、入力電圧Vin、電圧検出回路の入力抵抗端R２で発生する電圧Vmとしたとすると、この比は電界センサのインピーダンスをZＥＢＧ、電圧検出回路のインピーダンスをZRLC、可変抵抗CA２と抵抗R２のインピーダンスをZRCとしたときに、［数４］となる。
【００３０】
【数４】
2014153062.tif 000006
【００３１】
また、それぞれのインピーダンスは［数５］〜［数８］により表すことができる。
【００３２】
【数５】
2014153062.tif 000007
【００３３】
【数６】
2014153062.tif 000008
【００３４】
【数７】
2014153062.tif 000009
【００３５】
【数８】
2014153062.tif 000010
【００３６】
本実施例において、寄生容量C1＝C２となるように設計し、また可変容量CA1＝CA２で可変とすると［数４］は［数９］の様に展開でき、可変容量によって最大の電圧を得る周波数を可変とすることができる。
【００３７】
【数９】
2014153062.tif 000011
【００３８】
次に、同軸ケーブル２１２と電圧検出回路２１１間の配線に設けた周波数調整用の可変容量２０３の効果を説明する。本発明の実施形態に係るセンサの等価回路を図６、同軸ケーブル２１２と電圧検出回路２１１間の配線には周波数調整用の可変容量２０３を設けない場合の等価回路を図１７に示す。また、図６及び図１７の等価回路のZ0の両端に入力電圧を与えた場合の、入力抵抗R２の両端に発生する電圧の周波数特性をそれぞれ図７、図８に示す。
【００３９】
本発明の実施形態に係るセンサの等価回路においては図７に示すように、寄生容量および可変容量を同値に調整し、可変容量の値を可変とすると、最大電圧を得る周波数が想定値通りに変化することがわかる。
【００４０】
一方、可変容量を有していない場合には図８に示しているように、CA1を可変としても最大電圧を得られる周波数が想定値からずれ、想定通りに周波数を調整できない事がわかる。
【００４１】
信号処理部５は、センサ部２の複数のセンサのそれぞれから検知信号を受信可能であって、センサ部２のセンサのいずれかから検知信号を受信すると、該検知信号を送信したセンサの位置情報と該受信した検知信号の強さ情報とを含む表示信号を出力する。また、信号処理部５では、カメラ部４で撮影した画像の画像信号を受信しており、この画像信号に、センサ位置情報と検知信号の強さ情報とを含む信号を重ね合わせた表示信号を作成して出力する。
【００４２】
表示部６は、センサ部２の複数のセンサの位置をそれぞれ表示可能であって、表示信号を受信すると、該表示信号に含まれるセンサの位置情報と検知信号の強さ情報とに基づき、当該センサの位置と検知信号の強さとを、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等に表示する。また、カメラ部４で撮影した画像も同時に表示する。
【００４３】
このように、表示部６では、検知信号を出力したセンサの位置情報と該検知信号の強さ情報とを含む情報が、カメラ部４で撮影された測定対象の画像に重ねられて表示される。たとえば、カメラ画像に検知信号の強度に応じてカラー表示を変えた電磁界マップを表記しても良い。また、検知信号の強さが所定の値以上の場合に、所定の値以上のセンサに対応する位置情報を、カメラ部４で撮影された測定対象の画像に重ねて表示してもよい。
【００４４】
電磁波の測定は図２の構成で測定を行う。例えば測定対象７のノイズ源８から発生した電磁波８を、射出方向分離部である電磁波レンズ１で分離、つまり、電磁波の到来方向に応じて電磁波レンズ１から射出する電磁波の射出方向を変え、センサ部２へ入射させる。センサ部２は可変抵抗を３７７Ωとし、電磁波レンズ１を透過した電磁波が入射してエネルギーが誘起されたセンサが、誘起されたエネルギーの大きさに応じた強さの検知信号を出力する。
【００４５】
信号処理部５では、検知信号を出力したセンサ位置（番号）と検知信号の強さとを認識する。信号処理部５の内部には、センサ位置（番号）と電磁波の到来角度をひもづけしたテーブルを有しており、検知信号を出力したセンサの位置情報を元にテーブルを参照し電磁波の到来角度を得る。また、信号処理部５では、カメラ部４で撮影した画像の画像信号を受信しており、この画像信号に、センサ位置情報と検知信号の強さ情報とを含む信号を重ね合わせた表示信号を作成して、カメラ部４で撮影した画像上に、測定対象７のノイズ源８の位置と、ノイズの大きさを表示部６で表示し、電磁波の可視化を実現する。
【００４６】
以上のことから、本発明によれば、電磁波計測における電磁ノイズの感度低下を抑制することができ、所望の周波数で電磁波の到来方向に応じて、電磁界を感知するセンサにより電磁波の到来及び強度を高精度に検知し、可視化することで、リアルタイム性を向上した電磁波計測を行うことができる。
【実施例２】
【００４７】
本発明の第２の実施例を図９，１０を用いて説明する。第１の実施例では、電界センサと電圧検出基板の寄生容量C1＝C２となるように設計したが、寄生容量C1とC２が異なる場合には、コネクタ２０９と可変容量２１６の間に、ＤＣカット用容量２１５を挿入する。
【００４８】
このＤＣカット用容量２１５は、所望の周波数で電気的にショートにみえる値を使用することで、可変容量２１６とコネクタ２０９間の電圧の直流成分を絶縁し、かつ所望の周波数の信号は電圧検出回路２１１に伝送することができる。可変容量２１６とコネクタ２０９間の電圧の直流成分は絶縁されているため、可変容量CA1、CA２にはそれぞれ異なるＤＣ電圧を印加することができCA1、CA２はそれぞれ異なる値を設定できる。
【００４９】
また可変容量２１６の両端はそれぞれ基板の裏面にビア２１７で接続されており、図１０に示す様に一つおきに電源／ＧＮＤ配線にそれぞれ接続されている。この電源／ＧＮＤにより、ＤＣ電圧を変える事で電圧検出基板２１１に実装された可変容量２１６の容量値を制御する。この際、C1+CA1＝C２+CA２となるように可変容量CA1、CA２を制御することで［数８］にしたがって、最大電圧を得られる周波数を可変とすることが可能である。
【００５０】
以上のことから、本発明によれば、電磁波計測における電磁ノイズの感度低下を抑制することができ、所望の周波数で電磁波の到来方向に応じて、電磁界を感知するセンサにより電磁波の到来及び強度を高精度に検知し、可視化することで、リアルタイム性を向上した電磁波計測を行うことができる。
【実施例３】
【００５１】
本発明の第３の実施例を図１１を用いて説明する。第１、第２の実施例では、電界センサと電圧検出回路２１１間に発生する寄生インダクタンスをL２/２としたが、実際には配線長が異なるため、一定値に設計できない場合がある。配線長が異なることにより寄生インダクタンス値が配線ごとに異なる値となる場合があるが、これをそろえるために、図１１のように各配線に配線調整用インダクタンス２２０を実装し各配線のインダクタンス値を調製する。各配線調整用インダクタンス値は配線により生じる寄生インダクタンスを元に決定し各々別の値をとってもよく［数１０］となるように制御する。
【００５２】
【数１０】
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【００５３】
また、寄生容量C1とC２が異なる場合には、配線調整用インダクタンス２２０と可変容量２１６の間に、ＤＣカット用容量２１５を挿入することで、可変容量２１６と配線調整用インダクタンス２２０間の電圧の直流成分を絶縁し、かつ所望の周波数の信号は電圧検出回路２１１に伝送することができる。可変容量２１６と配線調整用インダクタンス２２０間の電圧の直流成分は絶縁されているため、可変容量CA1、CA２にはそれぞれ異なるＤＣ電圧を印加することができCA1、CA２はそれぞれ異なる値を設定できる。また、ＤＣカット用容量２１５はコネクタ２０９と配線調整用インダクタンス２２０の間に入れても同様の効果がある。となり、C1+CA1＝C２+CA２となるように可変容量CA1、CA２を制御することで［数８］にしたがって、最大電圧を得られる周波数を可変とすることが可能である。可変容量２１６の両端はそれぞれ基板の裏面にビア２１７で接続されており、図１０に示す様に一つおきに電源／ＧＮＤ配線にそれぞれ接続されている。この電源／ＧＮＤにより、ＤＣ電圧を変える事で電圧検出基板２１１に実装された可変容量２１６の容量値を制御する。
【００５４】
以上のことから、本発明によれば、電磁波計測における電磁ノイズの感度低下を抑制することができ、所望の周波数で電磁波の到来方向に応じて、電磁界を感知するセンサにより電磁波の到来及び強度を高精度に検知し、可視化することで、リアルタイム性を向上した電磁波計測を行うことができる。
【符号の説明】
【００５５】
１…射出方向分離部、２…センサ部、１１…レンズ、３…容量調整部、４…カメラ部、５…信号処理、６…表示部、７…測定対象、８…ノイズ源、９…電磁波、２０１a…伝送線路、３０１a…伝送線路、４０１a…伝送線路、５０１a…伝送線路、２０１…金属片、２０２…抵抗、２０３…可変容量、２０４…誘電体、２０５…ビア、２０６…ＧＮＤ、２０７…ビアホール、２０８…電源接続用ビア、２０９…コネクタ、２１１…電圧検出回路、２１２…同軸ケーブル、２１３…電源配線パターン、２１３…ＧＮＤ配線パターン、２１５…ＤＣカット用容量、２１６…可変容量、２１７…ビア、２１８…電源配線パターン、２１９…ＧＮＤ配線パターン、２２０…配線調整用インダクタンス、２３５…電圧検出ビア用ビアホール
【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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