(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の位置関係を保って平面内に光軸を平行に保って配置される複数の電気光学結晶をもつ光検出器を準備するステップと、
前記光検出器を被測定対象に対して、必要な複数の特定位置に方向を変えて配置する配置ステップと、
前記各特定位置ごとに前記光検出器の前記各電気光学結晶に生ずる光の強度をそれぞれ取り出す検出ステップと、
前記光の強度を電気信号に変換する光電変換素子の出力を前記各特定位置における電気光学結晶の方向毎にディジタル信号に変換するステップと、および
前記方向毎にディジタル信号から特定位置の電界ベクトルを演算し、ポインティングベクトルを演算する演算ステップとからなる放射電磁波のベクトル測定方法。
【請求項２】
一定の位置関係を保って平面内に光軸を平行に保って配置される複数の電気光学結晶をもつ光検出器と、
前記光検出器を被測定対象に対して、必要な複数の特定位置に方向を変えて配置する配置手段と、
前記各特定位置ごとに前記光検出器の前記各電気光学結晶に発生する光の強度をそれぞれ出力する光電変換回路と、
前記光電変換回路の出力を前記各特定位置における電気光学結晶の方向毎にディジタル信号に変換し、前記方向毎にディジタル信号から前記被測定対象の任意の特定位置の電界ベクトルを演算し、ポインティングベクトルを演算する演算手段とから構成した放射電磁波のベクトル測定装置。
【請求項３】
請求項２記載の放射電磁波のベクトル測定装置において、
前記検出器の複数本の電気光学結晶は同一平面内に一定の間隔を保って平行に配置して構成されている放射電磁波のベクトル測定装置。
【請求項４】
請求項３記載の放射電磁波のベクトル測定装置において、前記光検出器は、光ファイバ、偏光板、電気光学結晶、検光子を配置した構成である放射電磁波のベクトル測定装置。
【請求項５】
請求項２記載の放射電磁波のベクトル測定装置において、
前記光検出器の終端には、前記各電気光学結晶に発生する光の強度の変調された光を電気信号に変換する光電変換素子と、前記電気信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換装置と、前記変換出力を演算するＣＰＵ装置を含んで構成されている放射電磁波のベクトル測定装置。
【請求項６】
請求項２記載の放射電磁波のベクトル測定装置において、
前記配置手段は、前記光検出器をＸ軸Ｙ軸面でＺ軸に対して回転する機構と、Ｚ軸方向に移動する機構を含んで構成されている放射電磁波のベクトル測定装置。
【請求項７】
請求項２記載の放射電磁波のベクトル測定装置において、
前記演算手段は、測定ディジタル信号から演算された電界をもとに磁界を算出し、この電磁界からポインティングベクトルを算出し、電磁界の発信源の位置方向とその放射電磁界のエネルギーをもとめるように構成したものである放射電磁波のベクトル測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子装置などから発する放射電磁界のベクトルを測定する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
動作中のＬＳＩや回路基板からの好ましくない電磁放射を抑止するために、基板（被測定対象）から一定の距離に離れた位置にアンテナを設定し、その電磁界の強度を測定し、特定位置でのデータを得て参考にして、シールド（遮蔽物の配置）等の対策により、一定強度に押さえて、装置間の干渉を回避する提案がなされている。また基板上に形成された回路で、基板の特定の部品の近傍の放射電界を測定するための測定方法も開発されている。その原理は、電界強度に対応して電気光学効果（ポッケルス効果）として結晶の複屈折率を変える結晶に照射するレーザ光（円偏光）を楕円偏光に変えて、その結果電気信号に変換する。この検出部はオシロスコープなどで使用するハンディプローブの形をしている。
【０００３】
画像データの処理のために電子装置の処理の、高速度化の要請により、たとえば数ＧｈｚのＣＰＵが基板に搭載された装置が商品化されるに至っている。そのような装置は、複雑な電磁界の放射源となり得る。またこの装置内の高速高密度な実装ボード上では、ＬＳＩや各回路からの放射電磁界による干渉が生じ、設計が悪いと装置の信頼性を損なう原因にもなる。したがって、単一のボード上の配線、部品等の電磁界の放射パターン分布あるいは、複数のボードを組み合わせたときの、電磁界の放射パターンを簡単な装置、あるいは手順で知り、好ましくない電磁界の発生を抑止する設計データを得たいという強い要請がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のアンテナを用いる方法は、装置からある程度離れた位置での電磁界の測定には適しているが、装置の近傍付近の電磁界のベクトルを調べるには不適当である。一方前述のプローブ法では、部品の近傍の電磁界の測定には、強力な手段であるが、電気部品のある範囲の近傍の電磁界を測定するには、測定点が多くなるので、測定時間がかかり、プローブ自身の大きさが、ＬＳＩや基板上の微細配線に対して大きく、これらのプローブの最小分解能は２ｍｍ程度で空間分解能が足らないので平均の電界、または磁界の大きさしか解析できない。また同時にこれらの測定はスカラー量のみであり、放射電磁波の方向を一義的に決めることはできない。
本発明の目的は、電気部品の比較的近傍のある範囲の放射電磁界のベクトルを手早く測定する方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、前記方法を実施するための装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明による請求項１記載の放射電磁波のベクトル測定装置は、一定の位置関係を保って平面内に光軸を平行に保って配置される複数の電気光学結晶をもつ光検出器を準備するステップと、
前記光検出器を被測定対象に対して、必要な複数の特定位置に方向を変えて配置する配置ステップと、
前記各特定位置ごとに前記光検出器の前記各電気光学結晶に生ずる光の強度をそれぞれ取り出す検出ステップと、
前記光の強度を電気信号に変換する光電変換素子の出力を前記各特定位置における電気光学結晶の方向毎にディジタル信号に変換するステップと、および
前記方向毎にディジタル信号から特定位置の電界ベクトルを演算し、ポインティングベクトルを演算する演算ステップとから構成されている。
【０００６】
本発明による請求項２記載の放射電磁波のベクトル測定装置は、一定の位置関係を保って平面内に光軸を平行に保って配置される複数の電気光学結晶をもつ光検出器と、
前記光検出器を被測定対象に対して、必要な複数の特定位置に方向を変えて配置する配置手段と、
前記各特定位置ごとに前記光検出器の前記各電気光学結晶に発生する光の強度をそれぞれ出力する光電変換回路と、
前記光電変換回路の出力を前記各特定位置における電気光学結晶の方向毎にディジタル信号に変換し、前記方向毎にディジタル信号から前記被測定対象の任意の特定位置の電界ベクトルを演算し、ポインティングベクトルを演算する演算手段とから構成されている。
【０００７】
本発明による請求項３記載の放射電磁波のベクトル測定装置は、請求項２記載の放射電磁波のベクトル測定装置において、前記検出器の複数本の電気光学結晶は同一平面内に一定の間隔を保って平行に配置して構成されている。
【０００８】
本発明による請求項４記載の放射電磁波のベクトル測定装置は、請求項３記載の放射電磁波のベクトル測定装置において、前記光検出器は、光ファイバ、偏光板、電気光学結晶、検光子を配置して構成されている。
【０００９】
本発明による請求項５記載の放射電磁波のベクトル測定装置は、請求項２記載の放射電磁波のベクトル測定装置において、
前記光検出器の終端には、前記各電気光学結晶に発生する光の強度の変調された光を電気信号に変換する光電変換素子と、前記電気信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換装置と、前記変換出力を演算するＣＰＵ装置を含んで構成されている。
【００１０】
本発明による請求項６記載の放射電磁波のベクトル測定装置は、請求項２記載の放射電磁波のベクトル測定装置において、
前記配置手段は、前記光検出器をＸ軸Ｙ軸面でＺ軸に対して回転する機構と、Ｚ軸方向に移動する機構を含んで構成されている。
本発明による請求項７記載の放射電磁波のベクトル測定装置は、請求項２記載の放射電磁波のベクトル測定装置において、
前記演算手段は、測定ディジタル信号から演算された電界をもとに磁界を算出し、この電磁界からポインティングベクトルを算出し、電磁界の発信源の方向位置とその放射電磁界のエネルギーをもとめるように構成されている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図面等を参照して、本発明による放射電磁波のベクトル測方法および装置の実施の形態を説明する。図１は、本発明による放射電磁波のベクトル測定方法の原理を説明するための略図であり、単一の検出部のみを示してある。図２は、本発明による放射電磁波のベクトル測定方法で使用する光検出器の実施例を説明するための斜視図、図３は、本発明による放射電磁波のベクトル測定方法で使用する光検出器の実施例のさらに詳細な構成を示す斜視図である。
【００１２】
本発明による放射電磁波のベクトル測定装置は、被測定対象に一定の位置関係を保って平面内に配置される複数の電気光学変調器で構成する電磁波を検出する手段を含んでいる。各図に示すように、光検出器の要素である検出部は、レーザ光を電気光学結晶部に導くための光ファイバ、レーザ光を直線偏光にする偏光子３、電界により屈折率を変化させられる電気光学結晶４、位相板５、検光子６、出射するレーザ光を光電変換素子に導く光ファイバなどで構成されている。
【００１３】
特に、一度に多数の電界測定点を計測し、計測速度を上げるために、光検出器は前述の検出部を一つのユニットとして図２、図３に示すように複数（図２、図３では３個）を並列に並べて使用する。
【００１４】
検出部の１個の電気光学結晶の幅（ｘ軸方向の寸法）は、０．１ｍｍ程度にする。基本的には、１個の電気光学結晶に対して、１対の入出力光ファイバを配置するが、１個の電気光学結晶に対して、複数対の光ファイバを対応させることができる。電磁界を発生する被測定対象物は、例えばＣＰＵなどを搭載した回路基板である。
【００１５】
この検出手段である光検出器は、配置手段により、被測定対象に対して、必要な複数の特定位置に配置される。配置手段は、前記光検出器を、図のＸ軸とＹ軸により規定される平面内でＺ軸の周りに回転可能でありＺ軸方向に自由に移動できる構造である。これらの移動、回転は、コンピュータ制御されたパルスモータで駆動するベンチ（図１には記載していない）により実行される。
【００１６】
まず、図１を参照して、検出部の基本動作を説明する。レーザ光１が偏光子３に入射する。電気光学結晶４の光学軸（Ｃ軸）すなわちＺ軸に対して４５度傾けた偏光子３を通過すると偏光子３の偏光軸によって決まる方向で振動する電界のみが、直線偏光として通過する。この直線偏光したレーザ光は電気光学結晶４内で同位相のＹ成分とＺ成分に分けられる。電気光学結晶４の上面と下面間に電圧Ｖが印加されると、電気光学結晶４内部には、Ｖ／ｄの電界が発生する。ただしｄは電気光学結晶４のＺ軸方向の長さである。この電界がゼロのときは、電気光学結晶４を通過後もレーザ光１の各偏光成分は一定に保たれ、偏光子３の偏光軸と直角に配置した検光子６に遮られので、レーザ光１０は出力されない。
【００１７】
Ｚ方向に電界（被測定対象である電界）が印加されると、電気光学結晶４内部のＺ軸方向成分の屈折率が変化する。よってＹおよびＺ方向の各成分の光伝搬速度が異なり、各成分のレーザ光の位相差が発生する。電気光学結晶４を通過した各成分が合成すると、楕円偏光したレーザ光が生ずる。このレーザ光に対して検光子６の偏光軸方向成分だけが、検光子６を通過し、出力される。
【００１８】
ここでレーザ光の波長をλとすると、位相差λ/2だけ変化するに必要とする電圧を半波長電圧といい、この電圧を印加すると最大の光出力が得られる。
このように印加電圧の変化により、レーザ光の偏光面の楕円の形が変わり、出力レーザ光の強度が変わることになる。一般に電気光学結晶４は電界のないときでも、自然複屈折性を保有しているので、電界がゼロのときにレーザ光１０が出力しないように、位相板５によって調整する。
【００１９】
電気光学結晶４としては、屈折率の変化が電界の一次に比例するポッケルス効果をもつＬｉＴａＯ3 系などの結晶を用いる。印加電圧（または電界）により変化する位相θは次の式で与えられる。
θ＝（２π／λ）ｎ3 ｒＬ（Ｖ／ｄ）
ここで、ｒ：  電気光学係数
λ：  レーザ波長
ｎ：  電気光学結晶の屈折率
Ｌ：  電気光学結晶のＹ軸方向の長さ
ｄ：  電気光学結晶のＺ軸方向の長さ
Ｖ：  印加電圧（電界＝Ｖ／ｄ）    である。
【００２０】
このような動作原理から、本発明の電界検出器は、測定位置の電界強度がレーザ光の強度に変換される。よって検出装置が電気光学結晶なので、検出装置が測定点の電界に及ぼす影響を極力抑えることができる。
図２に示す検出部の出力するレーザ光１０ａは、光ファイバ８ａに導かれて、図示を省略した高速応答するＰＩＮ形の光電変換素子に加えられる。そして電気信号に変換される。さらにこの電気信号はＡＤ変換器でディジタル信号に変換される。
【００２１】
演算手段は、前記検出回路の出力を演算して前記被測定対象の任意の特定点の電界ベクトルを演算する。すなわち、検出部と被測定物との位置関係を記録すると同時に検出部からの検出電圧をディジタルに変換してバックの測定器で演算し、その結果、検出部の空間の電磁界の強度分布（放射パターン分布）を求める。図３に示す光検出器の検出部は、光ファイバの入力部と出力部を上方向に曲げて、光検出器のＸＹ平面の寸法を短くし、配置しやすくしている。
【００２２】
このような光検出器の動作は、測定する電磁界に対する電気光学的な効果によるので、光検出器が電磁界に影響を及ぼす干渉を極力回避できる特徴がある。また光検出器の測定点から遠方における電磁波の放射を求めるためには、近傍における３次元的な電磁界分布を求める。この場合λ／４位の近傍の範囲で３次元的な電磁界分布を求めれば、遠方界の電磁界が算出できる。このとき近傍の各点の電磁界ベクトルはｘ、ｙ、ｚの方向に大体λ／１０位の空間精度で測定できればよい。以上被測定物に対して光検出器が移動または回転する方法で述べたが、当然光検出器に対して被測定物が移動または回転する方法も、測定物の形状などによって選択することはできる。
【００２３】
本発明による放射電磁波のベクトル測定方法の原理、つまり前記演算手段について以下説明する。
あらゆる空間について、マクスウェル電磁方程式の次の関係式が成立する。
ｒｏｔＨ＝Ｉ＋∂Ｄ／∂ｔ
ｒｏｔＥ＝−∂Ｂ／∂ｔ
測定する空間では、媒質が一様であるから、
Ｄ＝εＥ
Ｂ＝μＨ
であり、かつ導電度κ＝０すなわち空気の絶縁状態であるので、
Ｉ＝０
である。
従ってこのように電界が測定できれば、電界から磁界を求めることができる。
【００２４】
次に測定された電界から電界のローテーションを求める方法を説明する前に測定空間と光検出器の電気光学結晶との関係を説明する。
図４に示すように、測定空間を微細なブロックに分割する。各ブロックの角を表す点たとえばＡ点の座標をＡ＝（ｘn-1,ｙ0,ｚn-1 ）と表し、Ａ点の座標における測定電界のＸ成分をＥx （Ａ）とする。Ａ点の座標における電界のＹ成分をＥy （Ａ）と、Ａ点の座標における電界のＺ成分をＥz （Ａ）とする。図５にＡ点と電界ベクトルを対応させて示してある。同様にＢ点の座標をＢ＝（ｘn,ｙ0,ｚn-1 ）、Ｂ点の座標における電界のＸ成分をＥx （Ｂ）とする。Ｂ点の座標における電界のＹ成分をＥy （Ｂ）と、Ｂ点の座標における電界のＺ成分をＥz （Ｂ）とする。同様にＣ点の座標をＣ＝（ｘn-1,ｙ1,ｚn-1 ）、Ｃ点の座標における電界のＸ成分をＥx （Ｃ）とする。Ｃ点の座標における電界のＹ成分をＥy （Ｃ）と、Ｃ点の座標における電界のＺ成分をＥz （Ｃ）とする。
ここで理解を容易にするために、図４に示す格子のピッチ（ＡＢ，ＢＤ，ＤＨ等）と図２に示す光検出器の電気光学結晶のピッチ（ｘ軸方向の配列ピッチ）が等しいとする。
第２図の座標と第４図の座標の方向を一致させてＢ点に電気光学結晶４ａを対応させると格子のピッチと電気光学結晶の配列ピッチが均しいから、Ａ点に電気光学結晶４ｂが対応し、次の格子点（ｘn-2,ｙ0,ｚn-1 ）に電気光学結晶４ｃが対応することになる。
電気光学結晶４ａの光軸に直角方向に電界Ｅz （Ｂ）が加わり、電気光学結晶４ｂの光軸に直角方向に電界Ｅz （Ａ）が加わる。Ａ点の座標における電界のＺ成分Ｅz （Ａ）は、図２に示す光検出器の姿勢に保持して測定すれば、図２に示す電気光学結晶４ｂに対応する検出器で検出される。ここでＥz （Ａ）＝Ｅz （ｘn-1,ｙ0,ｚn-1 ）である。
電気光学結晶４ａ、４ｂ、４ｃは直線上にかつ光軸が平行になるように配列されているので、電気光学結晶４ａに対応する検出器でＥz （Ｂ）＝Ｅz （ｘn , ｙ0,ｚn-1 ）が測定でき、図２に示す電気光学結晶４ｃに対応する検出器でＥz （ｘn-2,ｙ0,ｚn-1 ）の電界Ｚ成分も同時に測定できる。また、Ａ点の座標における電界のＹ成分Ｅy （Ａ）は、図２に示す光検出器の姿勢をＸ軸を軸として９０度回転し電気光学結晶４ｂの光軸に直角に電界Ｅy （Ａ）が加わる姿勢で保持し、測定する。ここでＥy （Ａ）＝Ｅy （ｘn-1,ｙ0,ｚn-1 ）であり、図２に示す電気光学結晶４ｂに対応する検出器でこの電界成分が検出される。電気光学結晶は４ａ、４ｂ、４ｃは直線上にかつ光軸が平行になるように配列されているので、電気光学結晶４ａに対応する検出器でＥy （Ｂ）= Ｅy （ｘn , ｙ0,ｚn-1 ）が測定でき、図２に示す電気光学結晶４ｃに対応する検出器でＥy （ｘn-2,ｙ0,ｚn-1 ）の電界のＹ成分も同時に測定できる。
Ａ点の座標における測定電界のＸ成分Ｅx （Ａ）は、図２に示す光検出器の姿勢をＹ軸を軸として９０度回転し、電気光学結晶４ｂの光軸に直角方向に電界Ｅx （Ａ）が加わる姿勢に保持し、測定する。ここでＥx （Ａ）＝Ｅx （ｘn-1,ｙ0,ｚn-1 ）であり、図２に示す電気光学結晶４ｂに対応する検出器でこの電界成分が検出される。
同様にして図２に示す光検出器の姿勢をＹ軸を軸として９０度回転し、電気光学結晶４ａに電界Ｅx （Ｂ）が加わるように、点ＰａをＺＸ面内を移動し、点ＰａがＢ点の座標の位置に光軸が合致させる姿勢に保持し、電気光学結晶４ａに対応する検出器でＥx （Ｂ）＝Ｅx （ｘn ｙ0,ｚn-1 ）が測定でき、図２に示す電気光学結晶４ｃに対応する検出器でＥx （ｘn-2,ｙ0,ｚn-1 ）の電界のＸ成分も同時に測定できる。
Ｃ点の座標における電界のＺ成分Ｅz （Ｃ）は、図２に示す光検出器の姿勢からＹ軸のｙ1 の位置に移動して保持し、測定すれば求まる。ここでＥz （Ｃ）＝Ｅz （ｘn-1,ｙ1 , ｚn-1 ）であり、図２に示す電気光学結晶４ｂに対応する検出器でこの電界成分が検出される。
Ｃ点の座標における電界のＸ成分Ｅx （Ｃ）は、図２に示す光検出器の姿勢からＹ軸のｙ1 の位置に移動して、Ｙを軸として９０度回転し電気光学結晶４ｂの中心をＣ点の座標の位置に合致させ電界Ｅx （Ｃ）が加わる姿勢に保持して測定する。ここでＥx （Ｃ）＝Ｅx （ｘn-1,ｙ1 , ｚn-1 ）であり、図２に示す電気光学結晶４ｂに対応する検出器でこの電界成分が検出される。
Ｃ点の座標における電界のＹ成分をＥy （Ｃ）は、図２に示す光検出器の姿勢からＹ軸のｙ1 の位置に移動して、Ｘ軸を軸として９０度回転し、電気光学結晶４ｂにおいて、光軸に直角に電界Ｅy （Ｃ）が加わるように光軸がＣ点を通過する姿勢で保持し、測定する。ここでＥy （Ｃ）＝Ｅy （ｘn-1,ｙ1 , ｚn-1 ）であり、図２に示す電気光学結晶４ｂに対応する検出器でこの電界成分が検出される。
以上述べたように、光検出器の姿勢を移動と回転を組み合わせることにより、Ａ点の座標における測定電界の各成分Ｅx （Ａ）、Ｅy （Ａ）、Ｅz （Ａ）とＢ点の座標における測定電界の各成分Ｅx （Ｂ）、Ｅy （Ｂ）、Ｅz （Ｂ）とＣ点の座標における測定電界の各成分Ｅx （Ｃ）、Ｅy （Ｃ）、Ｅz （Ｃ）とが測定できる。なお、図２では３個の電気光学結晶のみを示したが実際にはより多く結晶を用いて、同時に多数のデータを取得する。
【００２５】
Ａ点で測定された電界Ｅx （Ａ），Ｅy （Ａ），Ｅz （Ａ）は、
Ｅx （Ａ）＝Ｅx （（ｘn-1,ｙ0,ｚn-1 ））
Ｅy （Ａ）＝Ｅy （（ｘn-1,ｙ0,ｚn-1 ））
Ｅz （Ａ）＝Ｅz （（ｘn-1,ｙ0,ｚn-1 ））
Ｂ点で測定された電界Ｅx （Ｂ），Ｅy （Ｂ），Ｅz （Ｂ）は、
Ｅx （Ｂ）＝Ｅx （（ｘn,ｙ0,ｚn-1 ））
Ｅy （Ｂ）＝Ｅy （（ｘn,ｙ0,ｚn-1 ））
Ｅz （Ｂ）＝Ｅz （（ｘn,ｙ0,ｚn-1 ））
Ｅ点で測定された電界Ｅx （Ｅ），Ｅy （Ｅ），Ｅz （Ｅ）は、
Ｅx （Ｅ）＝Ｅx （（ｘn-1,ｙ0,ｚn ））
Ｅy （Ｅ）＝Ｅy （（ｘn-1,ｙ0,ｚn ））
Ｅz （Ｅ）＝Ｅz （（ｘn-1,ｙ0,ｚn ））
Ｆ点で測定された電界Ｅx （Ｆ），Ｅy （Ｆ），Ｅz （Ｆ）は、
Ｅx （Ｆ）＝Ｅx （（ｘn,ｙ0,ｚn ））
Ｅy （Ｆ）＝Ｅy （（ｘn,ｙ0,ｚn ））
Ｅz （Ｆ）＝Ｅz （（ｘn,ｙ0,ｚn ））
で表す。
【００２６】
座標（ｘ，ｙ，ｚ）の電界がＥx ，Ｅy ，Ｅz とすると、座標（ｘ，ｙ，ｚ）の電界ベクトルのローテーションは、次の式で表される。
なお、ｉ，ｊ，ｋはｘ，ｙ，ｚ軸方向の単位ベクトルを表すものとする。
ｒｏｔＥ＝（∂Ｅz ／∂ｙ−∂Ｅy ／∂ｚ）ｉ
＋（∂Ｅx ／∂ｚ−∂Ｅz ／∂ｘ）ｊ＋（∂Ｅy ／∂ｘ−∂Ｅx ／∂ｙ）ｋ
前述の電界ベクトルのローテーションのベクトルのＸ成分（ｉの成分）は、前述のＡ点の座標における測定された電界で表記できる。図５に示すように、各測定点のブロックの集まりの中で最小単位のブロックについての各測定点Ａ, Ｂ, Ｅ，Ｆ，Ｃ，Ｄ，Ｇ，Ｈの電界が測定できれば、最小単位のブロックは微小領域と考えられるので、次の微分式が成立する。すなわち、
0003539937.tif 000002
測定電界のローテーションのベクトルのＸ成分は、
（∂Ｅz ／∂ｙ−∂Ｅy ／∂ｚ）ｉ≒（（Ｅz （Ｅ）−Ｅz （Ａ））／（ｙ1 −ｙ0 ）−（Ｅy （Ｃ）−Ｅy （Ａ））／（ｚn −ｚn-1 ））ｉ
になる。また測定電界のローテーションのベクトルのＹ成分は、
（∂Ｅx ／∂ｚ−∂Ｅz ／∂ｘ）ｊ≒（（Ｅx （Ｂ）−Ｅx （Ａ））／（ｚn −ｚn-1 ）−（Ｅz （Ｅ）−Ｅz （Ａ））／（ｘn −ｘn-1 ））ｊ
になる。同様に測定電界のローテーションのベクトルのＺ成分は、
（∂Ｅy ／∂ｘ−∂Ｅx ／∂ｙ）ｋ≒（（Ｅy （Ｃ）−Ｅy （Ａ））／（ｘn −ｘn-1 ）−（Ｅx （Ｂ）−Ｅx （Ａ））／（ｙ1 −ｙ1 ））ｋ
になる。以上説明したように、各測定点の測定電界から測定電界のローテーションのベクトルが求まる。
【００２７】
これらの電磁界ベクトルを求めて、次に示すポインティングベクトルを算出する。
Ｓ＝Ｅ×Ｈ
このベクトルは、ある一点を通るエネルギーの流れの面積密度を示す。但しその範囲において静電界と静磁界はないものとする。被測定装置から放射するエネルギーは、被測定装置を囲むある面Ｓについて次式で表示できる。
Ｐ＝∬s Ｓn ｄＳ
ここでｎは曲面Ｓに立てた法線ｎを示す。
このように、ポインティングベクトルが解析できれば、どの方向からいくらの放射エネルギーが放出するか解析できる。これにより、遠方放射界が求めることができる。
【００２８】
高速処理の強い要望に基づいて、最近のＬＳＩや電子回路の動作周波数の上昇ならびに機器の小型化の進展により、近傍からの放射電磁波が干渉し電子機器の誤動作などの信頼性の低下を防止するための解決が大きく求められている。同時のＥＭＣの規制各国の規格の決定などから、この規格をクリアできないと製造や輸出の規制にあうことになる。これらの問題を解決するために、本発明の測定方法と計算ソフトを組み合わせ活用することにより、高速のイミュニティーとＥＭＣの問題が解決できる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、電子機器の電気部品の比較的近傍のある範囲の領域の放射電磁界の分布状態を測定する方法で、構造が簡単であること、各電気光学結晶の寸法を０．１ｍｍ位に細かくし分解能を上げることにより解像度の向上とバックのＣＰＵ処理により大量データを高速に処理できること、検出装置を自由に回転移動して３次元的な電界分布が測定できることなどから、電磁界の解析に活用できる効果が挙げられる。
【００３０】
本発明によれば、希望する座標位置における、ベクトルデータを得ることができるから、装置を構成する複数の基板についてのデータを得れば、全体を組み合わせたときの電界分布を計算することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による放射電磁波のベクトル測定方法の原理を説明するための略図である。
【図２】本発明による放射電磁波のベクトル測定方法で使用する光検出器の実施例を説明するための斜視図である。
【図３】本発明による放射電磁波のベクトル測定方法で使用する光検出器の実施例のさらに詳細な構成を示す斜視図である。
【図４】本発明による放射電磁波のベクトル測定するための電界の測定点の座標と各電界の関係を示す図である。
【図５】本発明による放射電磁波のベクトル測定するための最小単位のブロック内の測定点の座標と各電界の関係を示す図である。
【符号の説明】
１，１ａ, １ｂ, １ｃ  入力側レーザ光
２ａ，２ｂ，２ｃ  入力側光ファイバ
３，３ａ, ３ｂ, ３ｃ  偏光子
４，４ａ，４ｂ，４ｃ  電気光学結晶
５，５ａ，５ｂ，５ｃ  位相板
６，６ａ，６ｂ，６ｃ  検光子
７  印加電圧
８ａ ,８ｂ, ８ｃ  出力側光ファイバ
１０，１０ａ, １０ｂ, １０ｃ  出力側レーザ光
【図１】
0003539937.tif 000003
【図２】
0003539937.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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