(57)【要約】【課題】本発明は、被測定対象物が種々形状であっても、その電磁波雑音の発生位置と強度を、簡易に、短時間で可視化表示することが出来る携帯可能な電磁波可視化装置を提供することを目的とする。【解決手段】透明な絶縁物に複数のループアンテナ１ａを配置してなるアレーアンテナ部１と、ループアンテナで受信される電磁波を検出し、ループアンテナ毎の磁界変化強度のピーク値を、該ループアンテナの配置状態と対応付けして画像として表示させる信号処理部２と、信号処理部の出力を可視化可能に表示させる表示部３とを備え、被測定対象物にアレーアンテナを近接させ、ループアンテナと被測定対象物との位置を後方から視認して設定し、表示部に表示された画像から、被測定対象物の位置と磁界変化強度の状態とを対応付けて表示するようにしたことを特徴とする電磁波可視化装置。【選択図】図１
2009002853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定対象物に近接させて、被測定対象物から放射される電磁波エネルギーを検出し、可視化する電磁波可視化装置であって、
透明な絶縁物に複数のループアンテナを配置してなるアレーアンテナ部と、
前記ループアンテナで受信される電磁波を検出し、前記ループアンテナ毎の磁界変化強度のピーク値を、該ループアンテナの配置状態と対応付けして画像として表示させる信号処理部と、
前記信号処理部の出力を可視化可能に表示させる表示部と
を備え、
前記被測定対象物に前記アレーアンテナを近接させ、前記ループアンテナと前記被測定対象物との位置を後方から視認して設定し、前記表示部に表示された画像から、前記被測定対象物の位置と前記磁界変化強度の状態とを対応付けて表示するようにしたことを特徴とする電磁波可視化装置。
【請求項２】
前記アレーアンテナは、前記絶縁物を、透明な塩化ビニール樹脂を平面もしくは曲面状に成形した前記絶縁物と、複数の前記ループアンテナは、１つの前記ループアンテナの周囲長を予め設定される前記電磁波の測定範囲の最大周波数の波長の１／１０以下として格子状に配列し、前記絶縁物に埋設したことを特徴とする請求項１に記載の電磁波可視化装置。
【請求項３】
前記信号処理部は、複数の前記アレーアンテナを順次選択走査するマルチプレクサと、
前記マルチプレクサで選択された１つの前記ループアンテナの出力から前記磁界変化強度の周波数毎の強度のピーク値を選択的に検出し、該検出した信号をデジタル化するスーパへテロダイン回路と、
前記スーパへテロダイン回路の前記周波数を制御し、選択された前記磁界変化強度のピーク値をメモリに書き込むマイクロプロセッサと、
前記メモリに記憶された前記磁界変化強度分布を画像として構成する映像表示制御回路とを備える請求項１に記載の電磁波可視化装置。
【請求項４】
前記表示部は、表示画面サイズを、前記アレーアンテナの形状と一致させ、前記ループアンテナ１つに対し、１つの画素を対応させて表示するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電磁波可視化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定対象から発生する電磁波の強度と、その空間的な分布とを測定し可視化する、磁界センサを用いた電磁波可視化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器に使用されるプリント基板は、電子部品の小型化によって実装密度が高まり、さらに動作周波数が高くなっている。このプリント基板から放射される電磁波による電磁波障害（ＥＭＩ）の対策を行なうには、その発生位置と強度とを把握する必要がある。
【０００３】
従来、このプリント基板の電磁波雑音の発生源を測定する手段として、多数のループアンテナを格子状に配置して電磁波雑音のセンサとし、被測定プリント基板をこのループアンテナ上で動作させて近磁界放射を測定し、その周波数強度分布を測定するようにした装置が開発されている。
【０００４】
しかし、このような装置では、ループアンテナの格子配列密度に限界があり、雑音発生位置の分解精度に限界があったため、一つのアンテナを被測定対象のプリント基板の上面を走査して磁界強度を測定する装置がある（例えば、特許文献１）。
【０００５】
また、定常的に直流電流が流れ、定常的な磁場が発生している場合には、ループアンテナによる測定では磁界強度を検出することができない問題や、プリント基板には広範囲に亘って電子部品やその他の構成部品が配置され、これらからの放射が雑音源となっている場合には、その発生位置と強度を適確に検出することはできない問題があった。
【０００６】
そこで、プリント基板が種々の形状の検出器や、制御装置のラック等に実装され、通常に動作している場合でも、精度よくプリント基板の電界放射分布を短時間で容易に測定することができ、また定常的に発生している磁界の強度も計測できる、磁界センサを平面または曲面上に配列してなる磁気センサを用いた磁界検出装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−１９２０４号公報
【特許文献２】特開２００５−１５６１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に開示された磁界検出装置は、直流磁界の検出と位置分解能や小型化が可能ではあるものの、格子状に配列された磁界センサと被測定対象物との位置を簡単に対応付け視認できる手段を備えていないので、種々の形状の検出器や、制御装置からの電磁波雑音の発生位置を簡単に、素早く知ることができない問題がある。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、被測定対象物が種々形状であっても、その電磁波雑音の発生位置と強度を、簡易に、短時間で可視化表示することが出来る携帯可能な電磁波可視化装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明による電磁波可視化装置は、  被測定対象物に近接させて、被測定対象物から放射される電磁波エネルギーを検出し、可視化する電磁波可視化装置であって、透明な絶縁物に複数のループアンテナを配置してなるアレーアンテナ部と、前記ループアンテナで受信される電磁波を検出し、前記ループアンテナ毎の磁界変化強度のピーク値を、該ループアンテナの配置状態と対応付けして画像として表示させる信号処理部と、前記信号処理部の出力を可視化可能に表示させる表示部とを備え、前記被測定対象物に前記アレーアンテナを近接させ、前記ループアンテナと前記被測定対象物との位置を後方から視認して設定し、前記表示部に表示された画像から、前記被測定対象物の位置と前記磁界変化強度の状態とを対応付けて表示するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、被測定対象物が種々形状であっても、その電磁波雑音の発生位置と強度を、簡易に、短時間で可視化表示することが出来る携帯可能な電磁波可視化装置を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明による実施例１の電磁波可視化装置について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００１２】
本発明の電磁波可視化装置の構成を図１に示す。同図において、電磁波可視化装置は、複数のループアンテナ１ａを備えるアレイアンテナ１と、アレイアンテナで検出した雑音である、電磁波エネルギーの変化を、予め設定される測定範囲の周波数範囲でのピーク値とその周波数とを選択的に抽出する信号処理部２と、抽出した周波数毎の磁界変化強度のピーク値を画像として表示する表示部３とから構成される。
【００１３】
そして、このアレイアンテナ１は、平板状のプリント基板４の場合、放射される電磁波エネルギーの変化を、予め設定されたループ形状を交差する磁界変化から検出する複数のループアンテナ１ａと、透明な塩化ビニール樹脂を平面もしくは曲面状に成形した絶縁物１ｂとから成る。
【００１４】
さらに、このループアンテナ１ａは、ループアンテナ１ａの周囲長を予め設定される検出範囲の雑音の最大周波数の波長の１／１０以下として格子状に配列し、絶縁物１ｂに埋設する。
【００１５】
被測定対象物４が、例えば、円柱状のセンサ等である場合に、その表面から放射される雑音を近接して測定しやすいように、図３に示すような曲面状のアレイアンテナ１としておく。
【００１６】
次に、信号処理部２は、磁界の変化を電流の変化として検出したアレーアンテナ１ａの出力を所定の電圧信号に変換する増幅回路２ａと、変換された電圧信号を、複数のループアンテナ１ａを順次選択走査して、ループアンテナ１ａ毎の信号を抽出するマルチプレクサ２ｂと、該走査されたループアンテナ１ａの出力から雑音の周波数毎のピーク値を選択的に検出し、この検出した信号をデジタル化するスーパへテロダイン回路２ｃとから成る。
【００１７】
さらに、スーパへテロダイン回路２ｃの選択される周波数を制御し、選択された雑音の周波数毎のピーク値をメモリ２ｆに書き込むマイクロプロセッサ１ｄと、メモリ２ｆと、このメモリ２ｆに記憶されたデータを画像として構成する映像表示制御回路２ｅとを備える。
【００１８】
次に、表示部２は、表示画面サイズを、アレーアンテナ１の形状と一致させ、ループアンテナ１ａに対し、１つの画素を対応させて表示するようにしておく。この表示部２は、ＬＥＤや、液晶など、カラー表示が可能なものとして置き、雑音の周波数毎の最大値を、周波数ごとに色分けして表示するようにしても良い。
【００１９】
次に、スーパへテロダイン回路２ｃの詳細について説明する。スーパへテロダイン回路２ｃは、検出した雑音周波数を選択制御される発振回路２ｃ６の周波数信号でミキシングし、所定の処理し易い中間周波数に変換するミキサー２ｃ１と、この中間周波数を選択するＢＰＦ２ｃ２と、選択されたＢＰＦ２ｃ２を所定の信号に増幅する増幅器２ｃ３と、増幅された信号を検波するＬＰＦ２ｃ４と、さらに、増幅された信号をデジタル変換するＡＤＣ２ｃ５とから成る。
【００２０】
このように構成されるスーパヘテロダイン回路２ｃは、ループアンテナ１ａが格子状に配列される場合は、図２に示すように、列ごとにマルチプレクサ２ｂを設け、マルチプレクサ２ｂ毎に備え、複数のスーパヘテロダイン回路２ｃの出力を、１つのマイクロプロセッサ２で制御するように構成することが出来る。
【００２１】
次に、このように構成されたま電磁波可視化装置の動作について、再び、図１を参照して説明する。被測定対象物４から放射される雑音を素早く知ろうとする場合、アレイアンテナ１の両端を支持して、その被測定対象物４の後方から近接させ、その比測定対象物４の位置と対応するループアンテナ１ａの位置とを透明のアレイアンテナ１の後方から視認して設定する。
【００２２】
そして、所定の測定時間が経過すると、検出された雑音の分布状態が、表示部３に斜線で示したように、対応する画素位置に出力が表示される。雑音分布の測定者は、被測定対象物４の測定したい箇所を順次ハンドリングで移動させ、被測定対象物４の位置と対応するループアンテナ１ａの位置をアレイアンテナ１の後方から視認することができるので、瞬時に検出された雑音の出力を知ることが出来る。
【００２３】
この対応付けをし易くするためには、例えば、絶縁物１ｂにループアンテナ１ａのアドレスを絶縁物１ｂに印刷しておき、表示部３の対応する画素位置を、信号処理部２で入力するようにして、対応する位置を知ることも出来る。
【００２４】
また、アレイアンテナ１と表示部３の表示画面のサイズ（ｈ×ｖ）を合せておくと、発生位置を直感的に捉えやすく出来る。
【００２５】
本発明は、上述した実施例に何ら限定されるものではなく、アレイアンテナ１及びループアンテナ１ａの形状は、被測定対象物４の形状、検出したい位置分解能、及びその雑音エネルギーレベルとから変形して設定することが可能で、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の電磁波可視化装置の構成図。
【図２】本発明の電磁波可視化装置の信号処理の例を示す構成図。
【図３】本発明の曲面検査の場合のアレーアンテナの形状を説明する構造図。
【符号の説明】
【００２７】
１  アレーアンテナ
１ａ  ループアンテナ
２  信号処理部
２ａ  増幅回路
２ｂ  マルチプレクサ
２ｃ  スーパヘテロダイン回路
２ｃ１  ミキサー
２ｃ２  バンドパスフィルター（ＢＰＦ）
２ｃ３  増幅回路
２ｃ４  ローパスフィルタ
２ｃ５  ＡＤＣ
２ｃ６  発振回路
２ｄ  マイクロプロセッサ
２ｅ  映像表示制御回路
２ｆ  メモリ
３  表示部
【図１】
2009002853.tif 000003
【図２】
2009002853.tif 000004
【図３】
2009002853.tif 000005