(57)【要約】  測定器６に、同軸ケーブル５を介して、信号端２及びグラウンド端３を備え信号端２の近傍に可変抵抗素子４が設けられたプローブ１が接続されている電気特性測定装置を使用して、測定対象物８の電気特性を測定する。その際、プローブ１の校正は、可変抵抗素子の抵抗値を調節してプローブ１の先端付近のインピーダンスを実質的に０にし、同軸ケーブル５及び測定器６と整合させる。また、測定対象物８の電気特性を測定するときには、測定対象物８と信号端２及びグラウンド端３との接点から測定対象物８側を見たインピーダンスに応じて、可変抵抗素子４の抵抗値を変更し、プローブ１の入力インピーダンスを測定対象物８の回路動作に影響を与えない値に設定する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの信号端と少なくとも１つのグラウンド端とを備え、前記信号端及び前記グラウンド端のうちいずれか一方の近傍に可変インピーダンス素子が設けられているプローブを使用して測定対象物の電気特性を測定する電気特性測定方法であって、前記可変インピーダンス素子のインピーダンスを実質的に０にして前記プローブの先端で信号端とグラウンド端との間を開放、短絡及び負荷接続して校正を行う工程と、前記可変インピーダンス素子のインピーダンスを所定値より大きくし前記信号端及び前記グラウンド端を夫々前記測定対象物に接触させてその電気特性を測定する工程と、を有することを特徴とする電気特性測定方法。
【請求項２】
前記電気特性を測定する工程において、前記測定対象物の電気特性の測定誤差を評価するパラメータであって、その値が小さいほど測定誤差が小さくなるパラメータを設定し、前記パラメータが予め設定しておいた許容値以下となるまで前記可変インピーダンス素子のインピーダンスを大きくすることを特徴とする請求項１に記載の電気特性測定方法。
【請求項３】
前記校正を行う工程は、前記信号端及び前記グラウンド端を周囲物から離れた場所で開放校正する工程と、前記信号端及び前記グラウンド端を１つの導体に導通させて短絡校正する工程と、前記信号端及び前記グラウンド端を５０Ωの抵抗器の端子に導通させて負荷接続校正する工程と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気特性測定方法。
【請求項４】
測定器と、前記測定器に接続され１つの信号端と少なくとも１つのグラウンド端とを備えたプローブを有し、測定対象物の電気特性を測定する電気特性測定装置であって、前記プローブの前記信号端及び前記グラウンド端のうちのいずれか一方の近傍には可変インピーダンス素子が設けられていることを特徴とする電気特性測定装置。
【請求項５】
前記信号端及び前記グラウンド端のうち前記可変インピーダンス素子が設けられている方の先端と前記可変インピーダンス素子との間の距離が、前記測定対象物の電気特性を測定する際の測定波長の１０分の１以下であることを特徴とする請求項４に記載の電気特性測定装置。
【請求項６】
前記測定対象物の電気特性の測定誤差を評価するパラメータの許容値を入力する入力部と、前記可変インピーダンス素子のインピーダンス、前記プローブにより得られる測定値及びこれらの関係特性を記憶し、この関係特性から測定誤差を評価するためのパラメータを算出して前記パラメータと前記許容値とを比較する記憶・演算部と、前記記憶・演算部の結果を出力する出力部と、を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の電気特性測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気特性測定用プローブの信号端とグラウンド端との間を開放、短絡又は負荷接続して校正を行う電気特性測定方法及び電気特性測定装置に関し、特に、プリント基板回路及びデバイス等の反射特性を測定する電気特性測定方法及び電気特性測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、高周波信号を扱うプリント基板回路及びデバイス等の電気特性測定に使用される従来の電気特性測定装置には、１つの信号端と少なくとも１つのグラウンド端とを備えたプローブが設けられている（例えば、特許文献１乃至３参照）。図８は従来の電気特性測定装置を模式的に示す図である。図８に示すように、従来の電気特性測定装置には、測定器１０６に同軸ケーブル１０５の一方の端部が接続されており、同軸ケーブル１０５の他方の端部には、プリント回路基板等の測定対象物１０８に形成されている導体パターン１０９に接触する信号端１０２と、導体パターン１１０に接触してグラウンド電位をとるグラウンド端１０３とを備えたプローブ１０１が接続されている。このプローブ１０１は、信号端１０２の近傍に抵抗素子１０４が設けられており、そのインピーダンスは固定である。【０００３】
このような従来の電気特性測定装置においては、一般に、測定器１０６として入力インピーダンスが５０Ωである測定器（５０Ω系測定器）を使用する場合は、測定器１０６とインピーダンスを整合させるために、特性インピーダンスが５０Ωの同軸ケーブル及び入力インピーダンスが５０Ωであるプローブ（５０Ω型プローブ）が使用される。しかしながら、５０Ω型プローブは、入力インピーダンスが測定対象物の回路動作に影響し、測定誤差が大きくなるという問題点がある。【０００４】
一方、入力インピーダンスを高くすることにより負荷効果を抑制したハイインピーダンス型プローブは、５０Ω型プローブに比べて測定対象物の回路動作に与える影響は小さいが、５０Ω系測定器とのインピーダンス整合がとれない。このため、５０Ω系測定器とプローブとをインピーダンス整合させて、プローブ先端の信号端１０２とグラウンド端１０３との間を開放、短絡及び負荷接続して測定装置全体の校正を行う必要がある場合、５０Ω型プローブは使用できるが、ハイインピーダンス型プローブは使用できないという問題点がある。【０００５】
また、従来、入力インピーダンスが相互に異なる２つの回路と、これらを切替えるスイッチとを備えた切替型プローブもある（特許文献４参照）。従来の切替型プローブにおいては、一方の回路を５０Ωとし、他方の回路をハイインピーダンスとし、スイッチにより校正時及び測定時のインピーダンスを切替えることによって、５０Ω系測定器との整合性及び測定対象物の回路動作に与える影響の両立を図っている。【０００６】
【特許文献１】特開平４−２０６８４５号公報
【特許文献２】特開２００１−１３３４８２号公報
【特許文献３】昭５８−９０１７６号公報
【特許文献４】実開平２−３２０６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記の従来の技術には、以下に示すような問題点がある。測定対象物の回路動作に与える影響を低減し、測定誤差を十分に小さくするためには、プローブのインピーダンスが測定対象物のインピーダンスに比べて十分に高くなければならないが、測定対象物のインピーダンスは未知であり、また、図８に示す従来の電気特性測定装置の場合、プローブ１０１のインピーダンスが固定であるため、プローブのインピーダンスが測定対象物のインピーダンスに比べて十分に高いとは限らない。このため、測定対象物１０８から負荷されるインピーダンス、即ち、信号端１０２及びグラウンド端１０３と測定対象物１０８（導体パターン１０９及び１１０）との接点から測定対象物１０８側を見たインピーダンスによっては、前述の切替型プローブを使用しても充分な測定精度が得られないことがあるという問題点がある。また、プローブのインピーダンスが高すぎると、プローブに接続する測定器への入力電流が小さくなるため、測定精度が低下するという問題点もある。【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、測定対象物の回路動作に与える影響を低減し、プローブの先端を開放、短絡及び負荷接続して校正する場合でも、電気特性の測定を高精度で行うことができる電気特性測定方法及び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】
本願第１発明に係る電気特性測定方法は、１つの信号端と少なくとも１つのグラウンド端とを備え、前記信号端及び前記グラウンド端のうちいずれか一方の近傍に可変インピーダンス素子が設けられているプローブを使用して測定対象物の電気特性を測定する電気特性測定方法であって、前記可変インピーダンス素子のインピーダンスを実質的に０にして前記プローブの先端で信号端とグラウンド端との間を開放、短絡及び負荷接続して校正を行う工程と、前記可変インピーダンス素子のインピーダンスを所定値より大きくし前記信号端及び前記グラウンド端を夫々前記測定対象物に接触させてその電気特性を測定する工程と、を有することを特徴とする。なお、インピーダンスが実質的に０とは、インピーダンスを略０にすることであり、厳密に０にする必要はない。【００１０】
本発明においては、信号端及びグラウンド端のうちいずれか一方の近傍に可変インピーダンス素子が設けられているプローブを使用するため、可変インピーダンス素子のインピーダンスを所定値より大きくして測定対象物のインピーダンスに合わせて十分高いものに合わせることができる。これにより、プローブのインピーダンスが高すぎてプローブに接続する測定器への入力電流が小さくなるため、測定精度が低下するという弊害が生じることなく、測定対象物の回路動作に与える影響を低減し、測定誤差を十分に小さくすることができる。【００１１】
前記電気特性を測定する工程において、前記測定対象物の電気特性の測定誤差を評価するパラメータであって、その値が小さいほど測定誤差が小さくなるパラメータを設定し、前記パラメータが予め設定しておいた許容値以下となるまで前記可変インピーダンス素子のインピーダンスを大きくしてもよい。これにより、測定誤差をより小さくすることができる。また、前記校正を行う工程は、例えば、前記信号端及び前記グラウンド端を周囲物から離れた場所で開放校正する工程と、前記信号端及び前記グラウンド端を１つの導体に導通させて短絡校正する工程と、前記信号端及び前記グラウンド端を略５０Ωの抵抗器の端子に導通させて負荷接続校正する工程と、を有する。【００１２】
本願第２発明に係る電気特性測定装置は、測定器と、前記測定器に接続され１つの信号端と少なくとも１つのグラウンド端とを備えたプローブとを有し、測定対象物の電気特性を測定する電気特性測定装置であって、前記プローブの前記信号端及び前記グラウンド端のうちのいずれか一方の近傍には可変インピーダンス素子が設けられていることを特徴とする。【００１３】
本発明においては、プローブの信号端又はグラウンド端の近傍に可変インピーダンス素子が設けられているため、プローブの入力インピーダンスが可変であり、プローブの先端を開放、短絡及び負荷接続して校正する際、及び測定対象物の電気特性測定時に適切な入力インピーダンスを設定することができる。【００１４】
また、前記信号端及び前記グラウンド端のうち前記可変インピーダンス素子が設けられている方の先端と前記可変インピーダンス素子との間の距離を、前記測定対象物の電気特性を測定する際の測定波長の１０分の１以下にしてもよい。これにより、測定される電気特性に及ぼす波長の影響を極めて小さくすることができる。【００１５】
更に、この電気特性測定装置には、前記測定対象物の電気特性の測定誤差を評価するパラメータの許容値を入力する入力部と、前記可変インピーダンス素子のインピーダンス、前記プローブにより得られる測定値及びこれらの関係特性を記憶し、この関係特性から測定誤差を評価するためのパラメータを算出し、前記パラメータと前記許容値とを比較する記憶・演算部と、前記記憶・演算部の結果を出力する出力部とを設けることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、プローブの信号端又はグラウンド端の近傍に可変インピーダンス素子が設けられているため、この可変インピーダンス素子のインピーダンスを測定対象物のインピーダンスに合わせて十分高いものに合わせることができるため、プローブの入力インピーダンスが測定対象物の回路動作に与える影響を低減し、特にプローブの先端で開放、短絡、負荷接続の各終端条件での校正を必要とする電気特性を簡便に高精度で測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態の電気特性測定装置を模式的に示す図である。
【図２】すべり線抵抗器を模式的に示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の電気特性測定装置による電気特性測定方法を示すフローチャート図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の電気特性測定装置による電気特性測定方法を示す等価的回路図である。
【図５】横軸にプローブの入力インピーダンスをとり、縦軸に測定対象物の電気特性をとって、プローブの入力インピーダンスと測定対象物の電気特性との関係を示すグラフ図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の電気特性測定装置を模式的に示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態の電気特性測定装置を模式的に示す図である。
【図８】従来の電気特性測定装置を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１、１１、１５、１０１；プローブ
２、１２、１６、１０２；信号端
３、１３、１７、１０３；グラウンド端
４、１４、１８；可変抵抗素子
５、１０５；同軸ケーブル
６、１０６；測定器
８、２８、１０８；測定対象物
９、１０、２９、３０、１０９、１１０；導体パターン
２１；抵抗線
２２；絶縁体
２３；接触子
２４、２５；端子
４１；ドライバＩＣ
４２；線
４３；レシーバＩＣ
１０４；抵抗素子
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形態の電気特性測定装置を模式的に示す図である。図１に示すように、本実施形態の電気特性測定装置は、測定器６に同軸ケーブル５の一方の端部が接続されており、同軸ケーブル５の他方の端部には、電気特性測定用プローブ１が接続されている。また、測定器６には、例えば、測定部、記憶・演算部、入力部及び出力部が設けられているか、又は記録・演算部、入力部及び出力部が接続されている。なお、測定器６の入力インピーダンスは例えば５０Ωであり、同軸ケーブル５の特性インピーダンスは例えば５０Ωである。【００２０】
更に、本実施形態の電気特性測定装置におけるプローブ１には、信号端２及びグランド端３を備えており、信号端２は例えばプリント回路基板等の測定対象物８に設けられている導体パターン９に接触し、グランド端３は測定対象物８に設けられている導体パターン１０に接触してグラウンド電位をとる。このプローブ１の信号端２の近傍には、可変インピーダンス素子として可変抵抗素子４が設けられており、これにより、プローブ１の信号端２付近のインピーダンスが可変になっている。可変抵抗素子４と信号端２との距離Ｈは、測定波長よりも十分短くすることが好ましく、具体的には、測定波長の１／１０以下であることが好ましい。これにより、可変抵抗素子４と測定対象物８との間の電気長と波長との関係を考慮する必要がなくなり、測定対象物８の電気特性を、容易に且つ精度よく測定することができる。【００２１】
なお、プローブ１に設けられる可変抵抗素子４としては、例えばすべり線抵抗器等のように抵抗値が調変更可能である素子を使用することができる。図２はすべり線抵抗器を模式的に示す図である。図２に示すように、すべり線抵抗器は、絶縁体２２に抵抗線２１が巻き付けられており、接触子２３を絶縁体２２の長手方向の適宜位置で抵抗線２１に接触させることにより、抵抗線２１の端部に接続された端子２４と接触子２３に接続された端子２５との間のインピーダンスを変化させることができる。【００２２】
次に、前述の如く構成された本実施形態の電気特性測定装置の動作、即ち、この電気特性測定装置による電気特性測定方法について説明する。図３は本実施形態の電気特性測定装置による電気特性測定方法を示すフローチャート図であり、図４はその電気特性測定方法を示す等価的回路図である。本実施形態においては、図４に示すように、レシーバＩＣ４３に接続するＣＭＯＳドライバＩＣ４１の出力信号ラインとグラウンド間にプローブ１の先端を接触させてそのインピーダンスＺｘｏを測定する場合を例にして説明する。【００２３】
図３に示すように、先ず、可変抵抗素子４の抵抗値を変化させてプローブ１の先端付近のインピーダンスＺａを略０にする（ステップＳ３０１）。これにより、プローブ１と同軸ケーブル５及び測定器６とを整合させる。次に、プローブ先端の信号端２とグラウンド端３との間を開放、短絡及び負荷接続して校正を行う（ステップＳ３０２）。具体的には、信号端２とグラウンド端３を、周囲物から十分離れた状態で開放校正し、また１つの導体に導通させて短絡校正し、更に略５０Ωの抵抗器の端子に導通させ負荷接続校正する。【００２４】
その後、測定対象物８に設けられている導体パターン９及び１０に、夫々プローブ１の信号端２及びグラウンド端３を接触させる（ステップＳ３０３）。これにより、プローブ１から取り込まれた信号が同軸ケーブル５を経由して測定器６に伝達され、測定器６においてインピーダンスＺｘ（Ω）が測定される。そして、下記数式１により、測定器６で測定されたインピーダンスＺｘ（Ω）及びプローブ１の先端付近のインピーダンスＺａ（Ω）から、測定対象物８から負荷されたインピーダンスＺｘｏ（Ω）、即ち、プローブ１の信号端２及びグラウンド端３と導体パターン９及び１０との接点から測定対象物８側を見たときのインピーダンスを求めることができる。【００２５】
【数１】
2005093437.tif 000002
【００２６】
本実施形態の電気特性測定装置のように、プローブ１の先端付近に可変抵抗素子４を設け、プローブ１のインピーダンスを可変にすることにより、インピーダンスが相互に異なる複数のプローブ先端のパーツを交換する作業が不要になる。このため、容易にプローブ１の入力インピーダンスを変化させることができる。また、プローブ１の先端付近のインピーダンスＺａと測定対象物８のインピーダンスＺｘｏ（Ω）とが直列の関係にあるため、上記数式１により容易に測定対象物８のインピーダンスＺｘｏ（Ω）を求めることができる。なお、本実施形態の電気特性測定装置においては、測定対象物８と可変抵抗素子４との距離Ｈを測定波長よりも十分短く、即ち、測定波長の１０分の１以下とすることが好ましい。これにより、上記数式１のような集中定数的な簡便な式で精度よく測定対象物８のインピーダンスＺｘｏ（Ω）を求めることができる。【００２７】
また、回路が動作している場合は、導体パターン９及び１０にプローブ１を接触させることにより、図３に示す線４２から測定器６側を見たときのドライバＩＣ４１の負荷インピーダンスＺｌ（Ω）は、レシーバＩＣ４３の入力インピーダンスＺｒ（Ω）から、Ｚｒ×（Ｚａ＋５０）／{Ｚｒ＋（Ｚａ＋５０）}（Ω）に変化する。つまり、ドライバＩＣ４１の負荷インピーダンスＺｌ（Ω）は、レシーバＩＣ４３の入力インピーダンスＺｒ（Ω）と、プローブ１の先端付近のインピーダンスＺａ（Ω）と測定器１０６のインピーダンス（５０Ω）との和であるプローブ１の入力インピーダンスＺａ＋５０（Ω）とが並列に接続されている形で表される。【００２８】
理想的には、プローブ１の入力インピーダンスＺａ＋５０（Ω）はより大きい方が好ましい。これにより、ドライバＩＣ４１の負荷インピーダンスＺｌ（Ω）がレシーバＩＣ４３の入力インピーダンスＺｒ（Ω）に近付くため、測定時のインピーダンス誤差が小さくなる。しかしながら、現実的にはプローブ１の入力インピーダンスＺａ＋５０（Ω）を大きくし過ぎると、測定器６への入力電流が極めて小さくなり、結果的に測定精度が低下する可能性がある。また、プローブ１の入力インピーダンスＺａ＋５０（Ω）は、レシーバＩＣ４３の入力インピーダンスＺｒ（Ω）よりも十分大きい値にすることが望ましいが、レシーバＩＣ４３の入力インピーダンスＺｒ（Ω）が未知であるため、図８に示す従来の電気特性測定装置のようにプローブの入力インピーダンスが固定であると、測定精度が低下する可能性がある。【００２９】
そこで、本実施形態の電気特性測定方法においては、プローブ１の先端付近に可変抵抗素子４等の可変インピーダンス素子を設けて、プローブ１の先端付近のインピーダンスＺａ（Ω）を可変とし、プローブ１の入力インピーダンスＺａ＋５０（Ω）をレシーバＩＣ４３の入力インピーダンスＺｒ（Ω）より十分に大きく、且つ大き過ぎない値に設定すると共に、測定対象物８のインピーダンスＺｘｏ（Ω）が、プローブ１の入力インピーダンスＺａ＋５０（Ω）にほとんど依存しなくなるまで、プローブ１の先端付近のインピーダンスＺａ（Ω）を段階的に大きくする。これにより、プローブのインピーダンスが固定である従来の電気特性測定装置よりも測定精度が向上する。このことは、本具体例に限らず、任意の測定対象物にいえることである。【００３０】
具体的には、可変抵抗素子４の抵抗値を変えることによりプローブ１の先端付近のインピーダンスＺａ（Ω）を大きくして、再度測定対象物８のインピーダンスＺｘｏ（Ω）を測定し（ステップＳ３０４）、測定対象物８のインピーダンスＺｘｏ（Ω）と、プローブ１の入力インピーダンスＺａ＋５０（Ω）との関係特性を導出する（ステップＳ３０５）。この工程（ステップＳ３０４及びステップＳ３０５）は、測定対象物８のインピーダンスＺｘｏ（Ω）が、プローブ１の入力インピーダンスＺａ＋５０（Ω）に殆ど依存しなくなるまで、繰り返し行う。【００３１】
そして、測定対象物８のインピーダンスＺｘｏ（Ω）が、プローブ１の入力インピーダンスＺａ＋５０（Ω）に殆ど依存しなくなった後、測定対象物８のインピーダンスＺｘｏ（Ω）に応じて、プローブ１の先端付近のインピーダンスＺａ（Ω）を所定値より増大させて、プローブ１の入力インピーダンスＺａ＋５０（Ω）が測定対象物８の回路動作に与える影響を低減する。なお、この所定値とは、測定対象物８のインピーダンスＺｘｏ（Ω）により決まる値である。図５は横軸にプローブ１の入力インピーダンスＺａ＋５０をとり、縦軸に測定対象物８のインピーダンスＺｘｏをとって、プローブの入力インピーダンスＺａ＋５０と測定対象物のインピーダンスＺｘｏとの関係を示すグラフ図である。例えば、プローブ１の入力インピーダンスＺａ＋５０と測定対象物８のインピーダンスＺｘｏとが、図５に示すような関係であった場合、プローブ１の入力インピーダンスＺａ＋５０が３００Ω未満では特性の傾きが比較的大きく、プローブ１を接触させたときに回路動作に与える影響が大きいと考えられる。一方、プローブ１の入力インピーダンスＺａ＋５０が３００Ω以上になると、特性の傾きが小さくなり、プローブ１が回路動作に与える影響が比較的小さくなる。【００３２】
プローブ１の入力インピーダンスＺａ＋５０を、夫々１００Ω、２００Ω、３００Ω及び４００Ωにして、４回の測定を行った場合、各測定点間を直線で結んだ特性の傾きは順に、１．５／１００、０．６／１００及び０．２／１００となり、測定回数を増すごとに測定対象物８のインピーダンスＺｘｏは真値に漸近する。これらの数値が小さくなることは、即ち、測定精度が向上していることである。従って、プローブ１の入力インピーダンスＺａ＋５０と測定対象物のインピーダンスＺｘｏとの関係を示すグラフ図の傾きが小さい程、測定誤差が小さいと判断することができる。【００３３】
そこで、プローブ１の入力インピーダンスＺａ＋５０と測定対象物のインピーダンスＺｘｏとの関係を示すグラフ図の傾きを測定誤差評価のためのパラメータとし（ステップＳ３０６）、また、測定誤差を評価するためのパラメータの許容値を予め入力しておき（ステップＳ３０７）、ステップＳ３０６で導出したパラメータと、ステップＳ３０７において入力した許容値とを比較する（ステップＳ３０８）。例えば、ステップＳ３０７において、許容値を０．２／１００と入力した場合、この値と測定誤差評価のためのパラメータと比較すると、プローブ１の入力インピーダンスＺａ＋５０を４００Ω以上にすることで、「測定誤差を評価するためのステップＳ３０７のパラメータの許容値」≧「測定誤差を評価するためのステップＳ３０６のパラメータ」の条件が満たされ、許容できる測定精度が得られることになり、測定器６からインピーダンスＺｘ（Ω）が出力される。【００３４】
一方、「測定誤差を評価するためのステップＳ３０７のパラメータの許容値」＜「測定誤差を評価するためのステップＳ３０６のパラメータ」の場合には、再びステップＳ３０４に戻り、プローブ１の先端付近のインピーダンスＺａを大きくして、その後の工程を繰り返す。なお、本実施形態の電気特性測定装置においては、測定器６に測定部、記憶・演算部、入力部及び出力部が設けられており、測定部ではステップＳ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０３及びＳ３０４を、記憶・演算部ではステップＳ３０５、Ｓ３０６及びＳ３０８を、入力部ではステップＳ３０７を、出力部ではステップＳ３０９を夫々実行する。【００３５】
このように、本実施形態の電気特性測定装置においては、プローブ１の信号端２近傍に可変抵抗素子４が設けられているため、プローブ１の入力インピーダンスＺａ＋５０（Ω）を容易に変えることができる。また、この可変抵抗素子４はプローブ１の信号端２の近傍に設けることにより、測定対象物８と可変抵抗素子４との距離Ｈが測定波長より十分に短くなるようにしているため、可変抵抗素子４と測定対象物８との間の電気長と波長との関係を考慮する必要がなくなり、測定を容易にすることができる。例えば、この電気特性測定装置を使用して、上述の方法により反射特性を測定する場合、先ず、可変抵抗素子４の抵抗値を調節することにより信号端２付近のインピーダンスを０にして、開放（無限大）、短絡（０Ω）及び負荷接続（抵抗）にて校正を行い、その後、可変抵抗素子４の抵抗値を変えることにより、信号端２付近のインピーダンスを測定対象物の予測され得るインピーダンスよりも大きい値に設定して測定を行うことができる。このため、本実施形態の電気測定装置を使用することにより、簡便に精度良く測定対象物の反射特性を測定することが可能となる。【００３６】
次に、本発明の第２の実施形態に係る電気特性測定装置について説明する。前述の第１の実施形態の電気特性測定装置においては、プローブの信号端の近傍に可変抵抗素子を設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、プローブの先端付近にインピーダンスを可変にする素子が設けられていればよく、例えば、グランド端の近傍に可変インピーダンス素子を設けることもできる。図６は本実施形態の電気特性測定装置を模式的に示す図である。なお、図６においては、図１に示す第１の実施形態の電気特性測定装置の構成要素と同じものには同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。図６に示すように、本実施形態の電気特性測定装置は、入力インピーダンスが例えば５０Ωである測定器６に、特性インピーダンスが例えば５０Ωである同軸ケーブル５を介して、プローブ１１が接続されている。【００３７】
このプローブ１１は、信号端１２とグラウンド端１３とを備えており、信号端１２はプリント回路基板等の測定対象物８に設けられている導体パターン９に接触し、グラウンド端１３は測定対象物８に設けられている導体パターン１０に接触してグラウンド電位をとる。また、プローブ１１のグラウンド端１３の近傍には、可変インピーダンス素子として可変抵抗素子１４が設けられており、これにより、プローブ１１のグラウンド端１３付近のインピーダンスが可変になっている。なお、本実施形態の電子特性測定装置における上記以外の構成及び動作は、前述の第１の実施形態の電気特性測定装置と同様である。【００３８】
本実施形態の電気特性測定装置は、同軸ケーブル５に接続されたプローブ１１のグラウンド端１３近傍に可変抵抗素子４が設けられているため、プローブ１１の入力インピーダンスＺａ＋５０（Ω）を容易に変更することができる。また、可変抵抗素子１４はグラウンド端１３の近傍に設けられているため、測定対象物８と可変抵抗素子１４との距離が測定波長より十分短く、可変抵抗素子１４と測定対象物８との間の電気長と波長との関係を考慮する必要がないため、測定対象物８のインピーダンスを容易に測定することができる。【００３９】
次に、本発明の第３の実施形態に係る電気特性測定装置について説明する。前述の第１及び第２の実施形態の電気特性測定装置においては、信号端及びグラウンド端を夫々１個ずつ備えたプローブを使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数個のグラウンド端を備えたプローブを使用することもできる。図７は本実施形態の電気特性測定装置を模式的に示す図である。なお、図７においては、図１に示す第１の実施形態の電気特性測定装置の構成要素と同じものには同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。図７に示すように、本実施形態の電気特性測定装置は、入力インピーダンスが例えば５０Ωである測定器６に、特性インピーダンスが例えば５０Ωである同軸ケーブル５を介して、プローブ１５が接続されている。【００４０】
このプローブ１５には、１つの信号端１６と２つのグラウンド端１７ａ及び１７ｂとが設けられており、信号端１６の近傍には可変インピーダンス素子として可変抵抗素子１８が設けられている。この電気特性測定装置は、例えば電位が等しい２つの導体パターン２９ａ及び２９ｂとこれらの導体パターンとは電位が異なる導体パターン３０とが設けられた測定対象物２８を測定する場合に使用され、プローブ１５の信号端１６が測定対象物２８の導体パターン３０に接触し、グラウンド端１７ａ及び１７ｂが夫々導体パターン１７に接触してグラウンド電位をとる。なお、本実施形態の電子特性測定装置における上記以外の構成及び動作は、前述の第１の実施形態の電気特性測定装置と同様である。【００４１】
本実施形態の電気特性測定装置においては、プローブ１５の信号端１６の近傍に可変抵抗素子１８が設けられ、プローブ１５の信号端１６付近のインピーダンスが可変になっているため、プローブ１５の入力インピーダンスを容易に変更することができる。また、可変抵抗素子１８は信号端１６の近傍に設けられているため、測定対象物２８と可変抵抗素子１８との距離が測定波長より十分短く、可変抵抗素子１８と測定対象物２８との間の電気長と波長との関係を考慮する必要がないため、測定対象物２８のインピーダンスを容易に測定することができる。【００４２】
なお、前述の第１乃至第３の実施形態の電気特性測定装置においては、プローブの信号端又はグラウンド端の近傍に可変抵抗素子を設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、プローブに設けられる可変インピーダンス素子は、インピーダンスを変化させることが可能であるものであればよく、例えば可変リアクタンス素子等でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、プリント回路基板等の測定対象物の反射特性を精度よく測定することができる。
【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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【国際調査報告】
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