電磁波可視化裝置制造方法
【專利摘要】電磁波可視化裝置具備：根據(jù)電磁波的入射方向來改變電磁波的射出方向的射出方向分離部；感知從射出方向分離部射出的電磁波的能量，并分別輸出與該感知到的能量的大小對應(yīng)的強(qiáng)度的檢測信號的多個傳感器；能夠接收來自多個傳感器的每一個的檢測信號，且若從傳感器接收到檢測信號，則輸出包含以發(fā)送了該檢測信號的傳感器的位置信息為基礎(chǔ)參照表而得到的電磁波的到來方向信息的顯示信號的處理部；以及顯示部，該顯示部能夠分別顯示多個電磁波的到來方向，若接收到顯示信號，則基于包含于該顯示信號的根據(jù)傳感器的位置信息得到的電磁波到來方向信息，顯示該電磁波的到來方向。
【專利說明】電磁波可視化裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電磁波可視化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]支撐社會基礎(chǔ)建設(shè)的各種電子裝置隨著高功能化而高速化，從這些設(shè)備放射出的電磁噪聲需要設(shè)計(jì)成對今后進(jìn)一步增加的無線通信設(shè)備不產(chǎn)生電磁干擾。在產(chǎn)生了電磁干擾問題時，需要到現(xiàn)場迅速調(diào)查，需要將這些電磁噪聲的產(chǎn)生源實(shí)時地可視化的裝置。
[0003]作為電磁波的可視化技術(shù)，在專利文獻(xiàn)I中示出了掃描檢測電磁場強(qiáng)度的傳感器，從照相機(jī)圖像檢測出傳感器的位置，使電磁場強(qiáng)度和傳感器位置在顯示器上重合的方式。
[0004]在專利文獻(xiàn)2、3中示出了配置多個天線，對各天線的信號進(jìn)行MUSIC法(MultipleSignal Classification)、 ESPRIT 法(Estimation of Signal Parameters via RotationalInvariance Techniques)等的到來方向推斷信號處理，以此信息為基礎(chǔ)在顯示器上描繪電磁場分布的方法。
[0005]在專利文獻(xiàn)4中實(shí)現(xiàn)了利用透鏡和天線的風(fēng)速雷達(dá)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:W02009/028186號公報
[0009]專利文獻(xiàn)2:特開2005-207847號公報
[0010]專利文獻(xiàn)3:特開2011-53055號公報
[0011]專利文獻(xiàn)4:特開2008-122416號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明所要解決的課題
[0013]在專利文獻(xiàn)I記載的技術(shù)中，用傳感器掃描裝置的表面，所以容易捕捉從裝置的哪個部位放射出了電磁噪聲。另一方面，存在因?yàn)檫M(jìn)行掃描而失去電磁噪聲的實(shí)時性，不容易捕捉?jīng)_擊放射的電磁噪聲的問題。另外，在專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)中容易受到多重路徑(7 f )的影響，為了減少多重路徑的影響，需要進(jìn)行像專利文獻(xiàn)3記載的技術(shù)那樣，階段性地進(jìn)行到來方向的推斷，有可能失去實(shí)時性。另外，在專利文獻(xiàn)4記載的技術(shù)中，作為接收傳感器使用天線，為了避免天線間的干擾，并且提高分辨率而需要機(jī)械式地操作天線。因此,該方式中也失去了實(shí)時性。
[0014]如上述，在專利文獻(xiàn)I?4的技術(shù)中，將電磁噪聲的產(chǎn)生源實(shí)時地可視化是困難的。因此，在本發(fā)明中，提供能夠?qū)㈦姶旁肼暤漠a(chǎn)生源實(shí)時地可視化的電磁波可視化裝置。
[0015]用于解決課題的方法
[0016]本申請包含多個解決上述課題的手段，本發(fā)明的代表性的構(gòu)成如下。SP，
[0017]電磁波可視化裝置，其特征在于，具備:射出方向分離部，其根據(jù)電磁波的入射方向來改變電磁波的射出方向；多個傳感器，其感知從上述射出方向分離部射出的電磁波的能量，并分別輸出與該感知到的能量的大小對應(yīng)的強(qiáng)度的檢測信號；處理部，其能夠接收來自多個上述傳感器的每一個的上述檢測信號，且若從上述傳感器接收到上述檢測信號，則輸出顯不信號，該顯不信號包含與發(fā)送了該檢測信號的傳感器對應(yīng)的電磁波的到來方向的信息；以及顯示部，其能夠分別顯示多個電磁波的到來方向，若接收到上述顯示信號，則顯示電磁波的到來方向。
[0018]發(fā)明的效果
[0019]根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崟r地將電磁波的產(chǎn)生源可視化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的電磁波可視化裝置的構(gòu)成圖。
[0021]圖2是表示利用本發(fā)明的實(shí)施方式的電磁波可視化裝置的測定例的圖。
[0022]圖3是對本發(fā)明的第I實(shí)施例的電磁波透鏡(龍伯透鏡)進(jìn)行說明的圖。
[0023]圖4是本發(fā)明的第I實(shí)施例的龍伯透鏡的相對介電常數(shù)的設(shè)定值的例。
[0024]圖5是本發(fā)明的第I實(shí)施例的將龍伯透鏡和傳感器部組合得到的測定裝置的例。
[0025]圖6是作為本發(fā)明的第I實(shí)施例的傳感器部的低反射電磁場薄板的俯視圖。
[0026]圖7是圖6的低反 射電磁場薄板的剖視圖。
[0027]圖8是對本發(fā)明的第I實(shí)施例的照相機(jī)位置修正進(jìn)行說明的圖。
[0028]圖9是對本發(fā)明的第2實(shí)施例的具有多個電磁波透鏡的射出方向分離部進(jìn)行說明的圖。
[0029]圖10是對本發(fā)明的第3實(shí)施例的使用了拋物面天線的射出方向分離部進(jìn)行說明的圖。
[0030]圖11是作為本發(fā)明的第4實(shí)施例的傳感器部的低反射電磁場薄板的俯視圖。
[0031]圖12是本發(fā)明的第4實(shí)施例的低反射電磁場薄板的接地圖案(ground pattern)圖。
[0032]圖13是表示本發(fā)明的第4實(shí)施例的行電壓傳感器布線的圖。
[0033]圖14是表示本發(fā)明的第4實(shí)施例的列電壓傳感器布線的圖。
[0034]圖15是表示本發(fā)明的第5實(shí)施例的三維電磁場測定裝置的主要部分的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]利用圖1和圖2，對本發(fā)明的實(shí)施方式的電磁波可視化裝置的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖1是本實(shí)施方式的電磁波可視化裝置的構(gòu)成圖。圖2是表示利用本實(shí)施方式的電磁波可視化裝置的測定例的圖。
[0036]如圖1所示，在本實(shí)施方式中，電磁波可視化裝置具備:具有根據(jù)電磁波的到來方向(入射方向)分離出電磁波的射出方向的分離功能的射出方向分離部11 ;配置有通過電磁波的能量來感應(yīng)電壓的多個傳感器12(1)、12(2)、12(3)…的傳感器部12 ;作為拍攝測定對象的圖像而輸出該拍攝的圖像的圖像信號的拍攝部的照相機(jī)部14 ;對來自傳感器部12、照相機(jī)部14的信號進(jìn)行處理的處理部13 ;顯示部15。各傳感器12 (I)、12 (2)、12 (3)…分別通過傳送線路12d與處理部13信號連接。照相機(jī)部14通過傳送線路14d與處理部13信號連接。顯示部15通過傳送線路13d與處理部13信號連接。
[0037]射出方向分離部11例如由電磁波透鏡構(gòu)成，使入射到透鏡的電磁波收斂，同時根據(jù)入射的電磁波的到來方向，改變從透鏡射出的電磁波的射出方向、射出位置，使得相對于多個電磁波的到來方向分別收斂到不同位置，換句話說聚焦。透鏡的詳細(xì)內(nèi)容后述。傳感器部12配置有多個感知從射出方向分離部11射出的電磁波的能量而輸出與該感知的能量的大小對應(yīng)的強(qiáng)度的檢測信號的傳感器12 (I)、12 (2)、12 (3)…。因此，位于與入射到透鏡的電磁波的收斂位置(焦點(diǎn))對應(yīng)的位置的傳感器輸出檢測信號。即，根據(jù)入射到透鏡的電磁波的收斂位置，輸出檢測信號的傳感器不同。
[0038]處理部13能夠接收來自傳感器部12的多個傳感器的每一個的檢測信號，在其內(nèi)部具有使傳感器位置和電磁波的到來角度，即電磁波的到來方向信息對應(yīng)的表。若從傳感器部12的任意一個傳感器接收到檢測信號，則根據(jù)發(fā)送了該檢測信號的傳感器的位置信息，參照該表而得到與傳感器位置對應(yīng)的電磁波的到來方向信息，輸出包含該電磁波的到來方向信息和上述接收到的檢測信號的強(qiáng)度信息的顯示信號。而且，在處理部13中，接收由照相機(jī)部14拍攝的圖像的圖像信號，生成顯示信號并輸出至顯示部15，該顯示信號通過在該圖像信號上重合包含電磁波到來方向信息和檢測信號的強(qiáng)度信息的信號而得到。
[0039]顯示部15能夠分別顯示多個噪聲的位置，若從處理部13接收到顯示信號，則基于包含于該顯示信號的電磁波到來方向信息和檢測信號的強(qiáng)度信息，將測定對象中的電磁波產(chǎn)生位置和檢測信號的強(qiáng)度即電磁波的強(qiáng)度顯示于例如IXD(Liquid Crystal Display)等。而且，顯示部15顯示從處理部13接收的顯示信號，從而也同時顯示由照相機(jī)部14拍攝的圖像。這樣，在顯不部15中，將包含電磁波到來方向信息和檢測信號的強(qiáng)度信息的信息與由照相機(jī)部14拍攝的測定對象的圖像重合顯示。
[0040]若以圖2的例進(jìn)行說明，例如將從測定對象16的噪聲源17產(chǎn)生的電磁波18用作為射出方向分離部的電磁波透鏡11分離，換句話說，根據(jù)電磁波的到來方向而改變從電磁波透鏡11射出的電磁波的射出方向，使其入射到傳感器部12。在傳感器部12中，因透過電磁波透鏡11的電磁波入射而感應(yīng)能量的傳感器輸出與被感應(yīng)的能量的大小對應(yīng)的強(qiáng)度的檢測信號。在處理部13中，識別輸出檢測信號的傳感器位置(編號)和檢測信號的強(qiáng)度。在處理部13的內(nèi)部具有傳感器位置(編號)和電磁波的到來角度對應(yīng)的表，以輸出的檢測信號的傳感器的位置信息為基礎(chǔ)參照表而得到電磁波的到來角度。這樣能夠根據(jù)電磁波的到來角度而得到測定對象中電磁波的產(chǎn)生位置信息。而且，在處理部13中，接收由照相機(jī)部14拍攝的圖像的圖像信號，生成在該圖像信號上重合包含以傳感器位置信息為基礎(chǔ)得到的電磁波的到來方向即測定對象中的電磁波的產(chǎn)生位置信息和檢測信號的強(qiáng)度信息即電磁波的強(qiáng)度信息的信號的顯示信號，并輸出到顯示部15。顯示部15顯示從處理部13接收到的顯示信號，從而在由照相機(jī)部14拍攝的圖像上顯示測定對象16的噪聲源17的位置和噪聲的大小，實(shí)現(xiàn)電磁波的可視化。
[0041]在圖2的例中，在顯示部15上顯示測定對象16的圖像16a，并且，在該圖像上顯示噪聲源17的圖像17a的位置和噪聲的大小。噪聲的大小以圖像17a的大小表示,然而也可以用其它的方法，例如，以相對的數(shù)值表示來表示、用顏色來表示，也可以在畫面上顯示數(shù)值。
[0042]此外，處理部13也可以構(gòu)成為若從任意一個傳感器部12的傳感器接收檢測信號，則在接收到的檢測信號的強(qiáng)度為規(guī)定值以上的情況下，輸出不包含該接收的檢測信號的強(qiáng)度信息，而只包含與發(fā)送該檢測信號的傳感器對應(yīng)的電磁波的到來方向信息的顯不信號。該情況下，顯示部15在顯示傳感器的位置時，進(jìn)行與檢測信號的強(qiáng)度無關(guān)的顯示。例如，在圖2的例中，噪聲的大小與檢測信號的強(qiáng)度無關(guān)而以恒定的大小顯示。
[0043](第I實(shí)施例)
[0044]接下來，利用圖3，對射出方向分離部11使用作為電磁波透鏡的龍伯透鏡的第I實(shí)施例進(jìn)行說明。圖3是對本發(fā)明的第I實(shí)施例的龍伯透鏡進(jìn)行說明的圖。作為電磁波透鏡的一種的龍伯透鏡Ila是使形成透鏡的球體的相對介電常數(shù)εr從外周朝向中心從εr =I慢慢變化為ε r = 2的構(gòu)造體。若向該透鏡入射電磁波，則根據(jù)到來角在透鏡表面的某個位置上聚焦。
[0045]例如如圖3所示，電磁波32、電磁波33這樣的到來角不同的電磁波入射至透鏡的情況下，電磁波32收斂到焦點(diǎn)32f，電磁波33收斂到焦點(diǎn)33f。從不同的到來方向入射的多個電磁波分別收斂到不同的一點(diǎn)，所以根據(jù)電磁波收斂的焦點(diǎn)位置，獲知該電磁波的到來方向。
[0046]若將透鏡的直徑設(shè)為2R，則距龍伯透鏡Ila的中心距離r的位置的相對介電常數(shù)er的理想值如以下的式子。
[0047][式1]
【權(quán)利要求】
1.一種電磁波可視化裝置，其特征在于，具備: 射出方向分離部，其根據(jù)電磁波的入射方向來改變電磁波的射出方向； 多個傳感器，其感知從上述射出方向分離部射出的電磁波的能量，并分別輸出與該感知到的能量的大小對應(yīng)的強(qiáng)度的檢測信號； 處理部，其能夠接收來自多個上述傳感器的每一個的上述檢測信號，且若從上述傳感器接收到上述檢測信號，則輸出顯示信號，該顯示信號包含與發(fā)送了該檢測信號的傳感器對應(yīng)的電磁波的到來方向的信息；以及 顯示部，其能夠分別顯示多個電磁波的到來方向，若接收到上述顯示信號，則顯示電磁波的到來方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波可視化裝置，其特征在于， 上述顯示部在顯示與發(fā)送了上述檢測信號的傳感器對應(yīng)的電磁波的到來方向時，進(jìn)行與上述檢測信號的強(qiáng)度對應(yīng)的顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波可視化裝置，其特征在于， 上述處理部在從上述傳感器接收到的檢測信號的強(qiáng)度在規(guī)定值以上的情況下，輸出包含與發(fā)送了該檢測信號的傳感器對應(yīng)的電磁波的到來方向的信息的顯示信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的電磁波可視化裝置，其特征在于， 上述射出方向分離部由電磁波透鏡構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁波可視化裝置，其特征在于， 上述電磁波透鏡由龍伯透鏡構(gòu)成，上述多個傳感器由柔軟性的低反射電磁場薄板構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁波可視化裝置，其特征在于， 上述電磁波透鏡由沿著電磁波的入射方向以串聯(lián)的方式配置的多個非球面透鏡構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的電磁波可視化裝置，其特征在于， 上述射出方向分離部由分別直接入射電磁波的多個天線構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7所述的電磁波可視化裝置，其特征在于， 具備拍攝測定對象的圖像并輸出該拍攝的圖像的圖像信號的照相機(jī)部， 上述處理部若接收來自上述照相機(jī)部的圖像信號和來自上述傳感器的檢測信號，則輸出包含上述圖像信號和與發(fā)送了上述檢測信號的傳感器對應(yīng)的電磁波的到來方向的信息的顯示信號， 上述顯示部若接收上述顯示信號，則在利用上述圖像信號顯示的圖像上重合地進(jìn)行上述電磁波的到來方向的顯示。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8所述的電磁波可視化裝置，其特征在于， 上述處理部具有使上述多個傳感器的位置和電磁波的到來方向?qū)?yīng)的表，基于輸出了上述檢測信號的傳感器的位置信息來參照上述表而得到電磁波的到來方向信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9所述的電磁波可視化裝置，其特征在于， 多個上述射出方向分離部相互分離地設(shè)置， 上述處理部基于來自上述多個傳感器的檢測信號，分別求出從電磁波產(chǎn)生源向上述多個射出方向分離部入射的電磁波的檢測角度，根據(jù)該求出的各個檢測角度，輸出包含上述電磁波產(chǎn)生源的三維位置信息的顯示信號，上述 顯示部進(jìn)行上述電磁波產(chǎn)生源的三維位置顯示。
【文檔編號】G01S5/04GK103998943SQ201280062843
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月21日
【發(fā)明者】大前彩, 翁白托·保萊蒂, 矢作保夫 申請人:株式會社日立制作所