JPH07191122A - ループプローブの校正方法及びその校正治具 - Google Patents
ループプローブの校正方法及びその校正治具Info
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- JPH07191122A JPH07191122A JP5330431A JP33043193A JPH07191122A JP H07191122 A JPH07191122 A JP H07191122A JP 5330431 A JP5330431 A JP 5330431A JP 33043193 A JP33043193 A JP 33043193A JP H07191122 A JPH07191122 A JP H07191122A
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Abstract
い周波数帯域でループプローブを校正できる校正方法と
その校正治具を提供する。 【構成】 校正基準となる磁界強度を被校正ループプロ
ーブで測定することにより行う校正方法であって、基準
磁界強度に直線状のストリップ導体4と接地導体5とで
構成される不平衡マイクロストリップ線路3より発生す
るTEMモードの磁界を用いる。
Description
の導体上を流れる高周波電流により発生した高周波磁界
の強度を測定するためのループプローブの校正法に関す
る。
強度を被校正ループプローブで測定し、磁界強度と出力
電圧の関係を求めることにより行う。従来の校正法に
は、磁界発生源としてTEMセルを用いる方法と、被校
正ループプローブと同類の形状のループプローブを用い
る方法がある。図7はTEMセルの発生する磁界の様子
を摸式的に示した図である。TEMセルを用いる方法は
図7に示すようにTEMセル51の内部に生じたTEM
モードの磁界を基準として校正し、±1%程度の誤差で
校正できる。例えば、1992年2月、アイ・イー・イ
ー・トランザクション・オン・ヴィヒキュラー・テクノ
ロジー、第41巻、第1号に開示されている。(N.K
usterら著、”Absorption Mecha
nism byBiological Bodies
in the Near Fieldof Dipol
e Antennas Above 300MHz”、
IEEE,Transaction on Vehic
ular Technology,Vol.41,N
o.1,February,1992) 図8は磁界発生源としてループプローブを用いたときの
構成図である。ループプローブを用いる方法は、図8に
示すように磁界発生用ループプローブ52と被校正ルー
ププローブ53をそれぞれのループ面が同一の平面上に
あるように配置し、磁界発生用ループの作る磁界を基準
として校正する。校正の誤差は、基準磁界発生用ループ
(直径φt)と被校正ループ(直径φr)のそれぞれの
円の中心間の距離Rが5(φt φr )0 . 5 <Rのとき
±2dB、7(φt φr )0 . 5<Rのとき±1dB程
度である。例えば、1981年9月、アイ・イー・イー
・トランザクション・オン・インストルメンテイション
・アンド・メジャメント、、第IM巻−30巻、第3号
に開示されている。(NAKANEら著、”Studi
es of Magnetic Field for
Transmitting and Recievin
g Loop Antenna Placed in
Coplane”、IEEE,Transaction
on Instrnumentation and
Measurement,Vol.IM−30,No.
3,September 1981)
正では、高価なTEMセルを必要とすること、カットオ
フ周波数より高い周波数帯ではTEMモードが乱れるた
め校正できない等の問題点があった。また、校正しよう
とするループプローブと同類のループプローブを用いた
校正では、ループ間の距離が短いときの誤差が大きくな
ること、ループプローブは電界の影響も受けるため、磁
界強度と電界強度の比が小さくなる高周波帯やループ間
距離が離れた場合に誤差が大きくなる等の問題点を有し
ていた。図9は被校正ループプローブと同類のループプ
ローブを用いたときの校正結果を示すグラフである。図
9の実線はループプローブを基準磁界発生源として用い
て校正したときの、直径10mmのループプローブの周
波数に対する校正係数(平均磁界強度Ha v /ループプ
ローブ出力電圧V)である。破線は磁界発生用、被校正
の双方のループプローブの内部のインピーダンスを予め
測定し、校正係数を理論的に求めた結果である。±2d
Bの範囲で校正できる周波数の上限は600MHz程度
である。
置を必要とせず、広い周波数帯域でループプローブを校
正するための手法と校正治具を提供することにある。
め、本発明のループプローブの校正方法は、ループプロ
ーブの校正基準となる磁界強度を被校正ループプローブ
で測定することにより行うループプローブの校正方法で
あって、直線状のストリップ導体と接地導体とから構成
される不平衡形マイクロストリップ線路の発生するTE
Mモードの磁界を前記基準磁界強度とすることを特徴と
する。
トリップ線路に垂直でかつストリップ導体の中心線上を
通る面が、校正しようとするループプローブのループ面
と同一平面上に配置構成されたマイクロストリップ線路
より発生するTEMモードの磁界であれば、さらに好適
であることを特徴とするループプローブの校正方法であ
る。
プローブの校正治具は、不平衡形マイクロストリップ線
路と、そのマイクロストリップ線路を固定するための固
定具と、被校正ループプローブを固定するための固定具
とから構成され、前記不平衡形マイクロストリップ線路
は直線状ストリップ導体と接地導体とから構成され、前
記直線状ストリップ導体の片端に電流供給用コネクタを
接続し、他方の片端には整合負荷を接続し、前記ループ
プローブ固定具は、被校正ループプローブを、マイクロ
ストリップ線路のストリップ導体側に、マイクロストリ
ップ線路に垂直でかつストリップ導体の中心線上を通る
面と、ループプローブのループ面とが同一平面上に配置
するように固定でき、前記ストリップ導体と前記ループ
プローブ間の距離を変えられることを特徴とする。
垂直な磁界成分のループプローブ面内の平均磁界密度H
avと、プローブ出力電圧Vとの比(=Hav/V)を
求めることにより行うことができる。図3はマイクロス
トリップ線路3の断面図である。ストリップ導体4と接
地導体5の距離dが波長に比べて充分に短い場合には、
線路3の横断面のみに磁界18、電界19が存在するよ
うなTEM線路として扱うことができ、また線路3での
電界19は誘電率の高い誘電体部6に集中するので、磁
界強度の校正に与える影響は小さい。ループ面内の平均
磁界密度Havは、不平衡形マイクロストリップ線路3
に生じる磁界強度から求められ、不平衡形マイクロスト
リップ線路3に生じる磁界強度はストリップ導体4に流
れる電流量を用いて容易に求められる。特に、校正する
ループプローブ2のループ面と、マイクロストリップ線
路3に垂直でかつストリップ導体4の中心線を通る面と
が同一平面上になるように、被校正ループプローブ2を
配置すれば、この平面上での磁界はストリップ導体4に
平行な成分のみとなるため、ループ面内の平均磁界密度
Havをより一層容易に求めることができる。
を参照して説明する。
説明するための図である。高周波信号発生器8で発生し
た高周波信号を給電ケーブル10Aを介してマイクロス
トリップ線路3に給電する。マイクロストリップ線路3
は誘電体板6の片面に設けられたストリップ導体4とも
う一方の片面に設けられた接地導体5から構成された不
平衡形である。ストリップ導体4の片方の端部には整合
負荷7を接続し、もう一方の端部には電流供給用コネク
タを接続する。発生した磁界は被校正ループプローブ2
で受信し、その出力電圧をケーブル10Bを介して高周
波電圧測定器9で測定する。
ある。高周波信号発生器8は電圧源12と内部抵抗13
で構成され、被校正ループプローブ2はマイクロストリ
ップ線路の作る磁界により生じた起電力Vh を有する電
圧源15とループプローブの内部インピーダンス16で
構成される。高周波信号発生器8の内部抵抗13、給電
ケーブル10A、マイクトストリップ線路3の特性イン
ピーダンス、整合負荷7をすべて50オームに統一する
と、ストリップ導体4に流れる高周波電流Iは電圧源1
2の電圧をV0 としてI=V0 /100となる。マイク
ロストリップ線路3のつくる磁界により生じた起電力と
等価的な被校正ループプローブ2の電圧源15の起電力
Vh は、マイクロストリップ線路3の作る磁界強度のル
ープ面での平均値Ha v と各周波数ω、ループの面積S
1 、真空中の透磁率μ0 を用いてωμO Ha v S1 で表
わされる。したがって、ループ面内の平均磁界強度H
a vはループ面内の磁界強度Hを面積積分し、ループ面
積で割ることにより得られる。
界強度を求めるプロセスを示す。図4はストリップ導体
3に高周波電流I21が流れるときに発生する磁界の様
子を模式的に示した図である。接地導体5が十分に広い
場合、鏡面電荷の関係から接地導体5の反対側にストリ
ップ導体4上の高周波電流I21と等量逆向きの高周波
電流−I21’が等価的に流れているものと見なせる。
ストリップ導体4の中心線を通る面上でストリップ導体
からの距離がRなる点Pにおける磁界はこれらの高周波
電流の作る磁界の合成H20となる。一束の電流から一
定の距離、離れた点における磁界強度はアンペールの法
則を適用して求められる。
面積200mm×230mmの2層プリント回路基板の
片面に幅1.6mm、長さ180mmのストリップ導体
を、もう片面に接地導体を設けたマイクロストリップ線
路を用いて、直径10mmのループプローブを校正した
結果である。±2dBの範囲で校正可能な上限周波数は
1.7GHzまで伸びている。
めのループプローブ校正治具の一実施例を示す構成図で
ある。本校正治具31はマイクロストリップ線路3を支
持するマイクロストリップ線路支持部32A、32B、
被校正ループプローブ2を固定するプローブ支持部3
3、台座34および被校正ループプローブ2とマイクロ
ストリップ線路3との距離をスライドして調整するため
に台座34に設けられたガイドレール35により構成さ
れる。これらの材質は電磁界分布の乱れを防ぐため、す
べてテフロン、アクリル等の高分子材である。マイクロ
ストリップ線路3は2層プリント回路基板の片面をスト
リップ導体4、もう一方の面を接地導体5とし、ストリ
ップ導体4はプリント回路基板の中心線上に位置するよ
うな構造とする。マイクロストリップ線路支持部32
A、32Bのそれぞれにはマイクロストリップ線路を固
定するための溝36と、上下2箇所のネジ37が設けて
ある。ネジ37によりマイクロストリップ線路を押さえ
るため、厚さの異なるマイクロストリップ線路3を固定
することができる。マイクロストリップ線路3は台座3
4に垂直に固定される。被校正ループプローブ2はバン
ド38を用いてプローブ支持部33の上部にループ面が
水平となるように固定する。ループ面とストリップ導体
4の中心線を通る面が一致するようジャッキ状の高さ調
整部39によりプローブ2の高さを調整する。調整は調
整部39のネジ40により行う。ストリップ導体4と被
校正用ループプローブ2との距離の調整は台座34に設
けられたガイドレール35上をプローブ支持部33を移
動することにより行う。
校正方法と校正治具を用いれば、TEMセル等の高価な
装置を必要とせず、かつ、従来のループプローブを基準
磁界発生源として用いる手法に比べ、校正可能な周波数
の上限を約3倍に上げることができ、広い周波数帯域で
ループプローブを校正することができる。
法を説明するための図。
の回路図。
図。
式的に示した図。
ーブの校正結果を示すグラフ。
ーブの校正治具の構成図。
ルを用いたときの磁界発生の様子を摸式的に示した図。
プローブと同類のループプローブを用いたときの構成
図。
プローブと同類のループプローブを用いたときの校正結
果を示すグラフ。
Claims (3)
- 【請求項1】 ループプローブの校正基準となる磁界強
度を被校正ループプローブで測定することにより行うル
ーププローブの校正方法であって、直線状のストリップ
導体と接地導体とで構成された不平衡形マイクロストリ
ップ線路の発生するTEMモードの磁界を前記基準磁界
強度とすることを特徴とするループプローブの校正方
法。 - 【請求項2】 前記マイクロストリップ線路に垂直でか
つ前記ストリップ導体の中心線上を通る面が、前記被校
正ループプローブのループ面と同一平面上に配置構成さ
れた前記マイクロストリップ線路より発生するTEMモ
ードの磁界を前記基準磁界強度とすることを特徴とする
請求項1記載のループプローブの校正方法。 - 【請求項3】 不平衡形マイクロストリップ線路と、前
記マイクロストリップ線路を固定するための固定具と、
被校正ループプローブを固定するための固定具とから構
成されるループプローブの校正治具であって、 前記不平衡形マイクロストリップ線路は直線状ストリッ
プ導体と接地導体とから構成され、前記直線状ストリッ
プ導体の片端に電流供給用コネクタを接続し、他方の片
端には整合負荷を接続し、 前記ループプローブ固定具は、前記ループプローブを、
前記マイクロストリップ線路のストリップ導体側に、前
記マイクロストリップ線路に垂直でかつ前記ストリップ
導体の中心線上を通る面と、前記ループプローブのルー
プ面が同一平面上に配置するように固定でき、前記スト
リップ導体と前記ループプローブ間の距離を変えられる
ことを特徴とするループプローブの校正治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5330431A JP2715876B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | ループプローブの校正方法及びその校正治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5330431A JP2715876B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | ループプローブの校正方法及びその校正治具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07191122A true JPH07191122A (ja) | 1995-07-28 |
| JP2715876B2 JP2715876B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=18232545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5330431A Expired - Fee Related JP2715876B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | ループプローブの校正方法及びその校正治具 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2715876B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007163236A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電磁波測定方法および電磁波測定装置 |
| CN105974210A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-09-28 | 深圳市信维通信股份有限公司 | 一种天线测试用夹具及测试方法 |
| CN111398882A (zh) * | 2020-04-03 | 2020-07-10 | 浙江大学 | 一种基于多分量的电场探头和磁场探头校准系统及方法 |
| CN115113124A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-09-27 | 中国电子产品可靠性与环境试验研究所((工业和信息化部电子第五研究所)(中国赛宝实验室)) | 复合探头校准方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| CN117368548A (zh) * | 2023-10-26 | 2024-01-09 | 中国电子产品可靠性与环境试验研究所((工业和信息化部电子第五研究所)(中国赛宝实验室)) | 非接触式时域电流探头及其数字化校准系统 |
| CN117607771A (zh) * | 2023-10-09 | 2024-02-27 | 广东工业大学 | 电磁信号测量校准系统及多端口矩阵变换校准方法 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5330431A patent/JP2715876B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007163236A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電磁波測定方法および電磁波測定装置 |
| CN105974210A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-09-28 | 深圳市信维通信股份有限公司 | 一种天线测试用夹具及测试方法 |
| CN111398882A (zh) * | 2020-04-03 | 2020-07-10 | 浙江大学 | 一种基于多分量的电场探头和磁场探头校准系统及方法 |
| CN111398882B (zh) * | 2020-04-03 | 2020-12-29 | 浙江大学 | 一种基于多分量的电场探头和磁场探头校准系统及方法 |
| WO2021196687A1 (zh) * | 2020-04-03 | 2021-10-07 | 浙江大学 | 一种基于多分量的电场探头和磁场探头校准系统及方法 |
| US12055616B2 (en) | 2020-04-03 | 2024-08-06 | Zhejiang University | Electric field probe and magnetic field probe calibration system and method based on multiple components |
| CN115113124A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-09-27 | 中国电子产品可靠性与环境试验研究所((工业和信息化部电子第五研究所)(中国赛宝实验室)) | 复合探头校准方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| WO2023226329A1 (zh) * | 2022-05-27 | 2023-11-30 | 中国电子产品可靠性与环境试验研究所((工业和信息化部电子第五研究所) (中国赛宝实验室)) | 复合探头校准方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| CN117607771A (zh) * | 2023-10-09 | 2024-02-27 | 广东工业大学 | 电磁信号测量校准系统及多端口矩阵变换校准方法 |
| CN117368548A (zh) * | 2023-10-26 | 2024-01-09 | 中国电子产品可靠性与环境试验研究所((工业和信息化部电子第五研究所)(中国赛宝实验室)) | 非接触式时域电流探头及其数字化校准系统 |
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|---|---|
| JP2715876B2 (ja) | 1998-02-18 |
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