アンテナ装置
【課題】 既存のアンテナを用いて電磁波の発生源の位置方向を特定する場合、その精度向上のために、アンテナ周囲に発生する電界が原因となって発生するノイズを低減するための技術が必要となる。
【解決手段】 本発明においては、外側を非磁性材導電体料製の鞘で覆われたコイル三組をそれぞれの中心を一致させるとともにそれぞれの軸が相互に直交するように組みあわせ、さらに、前記コイル三組それぞれのることで構成されるアンテナ装置を提供する。前記鞘は、本アンテナ装置周囲に発生する電界が原因となって発生するノイズを、低減させる機能を果たす。
【解決手段】 本発明においては、外側を非磁性材導電体料製の鞘で覆われたコイル三組をそれぞれの中心を一致させるとともにそれぞれの軸が相互に直交するように組みあわせ、さらに、前記コイル三組それぞれのることで構成されるアンテナ装置を提供する。前記鞘は、本アンテナ装置周囲に発生する電界が原因となって発生するノイズを、低減させる機能を果たす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間上任意の場所から発信された電磁波を検知し、その発信源を正確に特定するためのアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
既存のアンテナを用いて電磁波の発生源の位置方向を特定するためには、手動によりアンテナの向きを変えて幾度も測定を行うなど、操作に手間がかかる。また、たとえば前記測定手段により電磁波の発生源の位置方向の特定を行ったとしても、測定に用いられるアンテナの向きは人手により固定されているものである。よって、前記人手がぶれることで、前記アンテナの向きもぶれ、前記アンテナの向きを固定し続けることは難しい。従って、必ずしもアンテナの感知方向が正確に電磁波の発生源の位置方向を向け続けるとは限らず、正確な電磁波の発生源の位置方向を特定することは難しいと考えられる。
【０００３】
従来までの、電磁波を測定する装置の一例として、特許文献１に記載の発明を挙げる。特許文献１に係る発明は、互いに直交関係の３つのコイルを用いることで電磁波の高精度測定を行うことが可能である。
【特許文献１】特開 昭５９−１９７８７４号
【０００４】
しかし、特許文献１は互いに直交関係の３つのコイルを直列につなげるもので、３次元空間上に生じた電磁波の磁界成分の強度は計測できても、前記３つのコイルが別途独立に受信する電磁波の磁界成分の強度を、各コイルごとに計測することはできず、したがって、電磁波の発生方向を特定するのに用いることはできない。上記特許文献１にかかる発明を含め、アンテナの向きを変えることなく電磁波発生源の位置特定を可能とする装置は実現していなかった。
【０００５】
そこで、本件発明者は以前、特願２００７−２５２８５２において、それぞれの中心を一致させるとともにそれぞれの軸が相互に直交するように三組のコイルを組み合わせて構成されたアンテナを用いて、前記三組のコイルの各コイルが電磁波の磁界成分を受け付けることで生じる起電力を測定し、前記アンテナと電磁波発生源との位置関係などを調べることで、電磁波の発生方向を特定する手段を提供した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記特願２００７−２５２８５２に記載のアンテナ装置や、前記特許文献１に記載の三軸方式磁気検知器においては、電磁波受信部分が主にループ状のコイルから構成されている。ループ状のコイルを用いて、前記起電力を検知する場合、その電磁波発生源周辺の高電圧機器と、接地電位点である地面と、の間に生じる電界が原因となり、接地電位点である地面と前記ループ状コイルとの間に電位差が生じてしまう。そして前記電位差を、前記起電力を検知する際に前記ループ状コイルがノイズとして受信してしまう。前記ノイズは、前記ループ状コイルによる前記起電力の正確な検出を妨げる。従って、前記電位差の発生は前記ループ状コイルを用いて電磁波発生源の位置を特定するのに不都合である。このように上記特許文献１および特願２００７−２５２８５２にかかる発明を含め、アンテナの向きを変えることなく、かつ、電磁波受信部分と接地電位点との間に生じる電位差の寄与を受けることなく電磁波発生源の位置特定を可能とする装置は実現していなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本件発明者は、前記特願２００７−２５２８５２に記載のアンテナ装置の複合コイル部を構成する三組のコイルをそれぞれ非磁性導電体材料製の鞘で覆い、同軸ケーブルを用いてオシロスコープに接続して前記起電力の測定を行ってみた。その際、前記コイルのコイル線端の片方を前記同軸ケーブルの内部導体、もう片方を外部導体に接続し、さらに前記鞘と外部導体とも接続した。その結果、前記鞘を前記アンテナ装置に設けなかった場合と比べ、前記ノイズが約２０ｄＢ低減した測定結果を得た。この結果より、電磁波検出用のコイルを非磁性導電体材料製の鞘で覆い、前記鞘を、前記コイルと計測器機器とを接続する同軸ケーブルの外部導体と接続することで、前記接地電位点である地面と前記コイルとの間に生じる電位差をキャンセルすることが可能であると考える。
【０００８】
従って、本特許出願においては、外側を非磁性導電体材料製の鞘で覆われたコイル三組をそれぞれの中心を一致させるとともにそれぞれの軸が相互に直交するように組みあわせることで構成されるアンテナ装置を提供する。
【０００９】
より具体的には、先ず、第一の発明として、それぞれの中心を一致させるとともにそれぞれの軸が相互に直交した三組のコイルを組み合わせて構成された複合コイル部と、外来電磁波によってコイルに生じる起電力を各コイルごとに検知する検知部と、コイルと検知部とを接続する接地シールド付ケーブルと、前記コイルのコイル線を覆う非磁性導電体材料からなる鞘部と、を有するアンテナ装置を提供する。
【００１０】
次に、第二の発明として、鞘部の一方端は、接地シールド付ケーブルのシールドを介して接地されている前記第一の発明に記載のアンテナ装置を提供する。
【００１１】
次に、第三の発明として、鞘部の他方端側のコイル線と、接地シールド付ケーブルの軸線との間にインピーダンス整合のための第一整合コンデンサを配置した前記第一の発明または前記第二の発明に記載のアンテナ装置を提供する。
【００１２】
次に、第四の発明として、鞘部の一方端側のコイル線と、鞘部の他方端側のコイル線との間に、インピーダンス整合のための第二整合コンデンサを配置した前記第一から第三の発明のうちいずれか一に記載のアンテナ装置を提供する。
【００１３】
次に、第五の発明として、検知部にて検知した各コイルの起電力に応じて電磁波発生源の方位を計算する第一方位計算部をさらに有する前記第一から第四の発明のうちいずれか一に記載のアンテナ装置を提供する。
【００１４】
次に、第六の発明として、組み合わされた状態でコイルの向きを変化させるように複合コイル部を駆動可能な駆動部と、検知部で検知される特定のコイルの起電力が最大となるように駆動部を制御する駆動制御部と、特定のコイルの起電力が最大となった際のコイルの向きから電磁波発生源の方位を計算する第二方位計算部と、を有する前記第一から第五の発明のうちいずれか一に記載のアンテナ装置を提供する。
【００１５】
次に、第七の発明として、各コイルは平面コイルである前記第一から第六の発明のうちいずれか一に記載のアンテナ装置を提供する。
【００１６】
次に、第八の発明として、複合コイル部は、各コイル線を球体に巻き回すことで構成されている前記第一から第七の発明のうちいずれか一に記載のアンテナ装置を提供する。
【００１７】
次に、第九の発明として、複合コイル部は、各コイル線を円形に巻きまわすための環状ガイドに巻き回すことで構成されている前記第一から第七の発明のうちいずれか一に記載のアンテナ装置を提供する。
【００１８】
次に、第十の発明として、複合コイル部は、各コイル線を立方体に巻き回すことで構成されている前記第一から第七の発明のうちいずれか一に記載のアンテナ装置を提供する。
【００１９】
次に、第十一の発明として、複合コイル部は、各コイル線を正方形の輪郭状に巻きまわすための矩形環状ガイドに巻き回すことで構成されている前記第一から第七の発明のうちいずれか一に記載のアンテナ装置を提供する。
【００２０】
次に、第十二の発明として、前記各コイル線は複数巻きである前記第一から第十一の発明のうちいずれか一に記載のアンテナ装置を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のアンテナ装置における鞘部を非磁性導電体材料で構成し、接地することで、前記接地電位点である地面と、複合コイル部の各コイルと、の間に生じる電位差をキャンセルすることが可能である。よって、前記ノイズの低減が可能である。従って、電磁波発生源の位置をより精度よく特定することが可能なアンテナ装置が実現する。
【００２２】
また、鞘部の他方端側のコイル線と、接地シールド付ケーブルの軸線と、の間にコンデンサを設置することで、複合コイル部と接地シールド付ケーブルとのインピーダンス整合を図ることが可能である。ひいては、電磁波発生源の位置をより精度よく特定することが可能なアンテナ装置が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明はこれら実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施しうる。なお、以下の実施形態と請求項の関係は次の通りである。
実施形態１は、主に請求項１、２、および、１２について説明する。
実施形態２は、主に請求項３、および、１２について説明する。
実施形態３は、主に請求項４、および、１２について説明する。
実施形態４は、主に請求項５、および、１２について説明する。
実施形態５は、主に請求項６、および、１２について説明する。
実施形態６は、主に請求項７、および、１２について説明する。
実施形態７は、主に請求項８、１０、および、１２について説明する。
実施形態８は、主に請求項９、１１、および、１２について説明する。
<<実施形態１>>
<実施形態１の概要>
【００２４】
本実施形態は、外側を非磁性導電体材料製の鞘で覆われたコイル三組をそれぞれの中心を一致させるとともにそれぞれの軸が相互に直交するように組みあわせることで構成されるアンテナ装置について説明するものである。このアンテナ装置は、主に発電所内あるいは変電所内の設備に生じる絶縁破壊箇所の探索を行うのに用いられる。また、工場内において漏電箇所の探索を行うことや、違法電波の発信源の特定を行うことにも用いることが可能である。
<実施形態１の機能的構成>
【００２５】
図１に、本実施形態におけるアンテナ装置の機能ブロック図を示す。図１に示すように、本実施形態にかかるアンテナ装置（０１０１）は、複合コイル部（０１０２）と、検知部（０１０３）と、接地シールド付ケーブル（０１０４）と、鞘部（０１０５）とからなる。
【００２６】
（複合コイル部についての説明）複合コイル部（０１０２）は、それぞれの中心を一致させるとともにそれぞれの軸が相互に直交した三組のコイルを組み合わせて構成される。図２は、本実施形態にかかるアンテナ装置の構成の一例を示すものである。図２に例示するように、本実施形態にかかる複合コイル部は、３つのコイル（０２０１〜０２０３）からなる。そして、前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）は、それぞれの中心を一致させるとともにそれぞれの軸が相互に直交するよう組み合わされている。前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）は、受信対象となる電磁波の磁界成分の単位時間の変化に応じて、それぞれ起電力を生じる。前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）に生じた起電力は、接地シールド付ケーブルを介して検知部に伝達される。
【００２７】
前述した通り、この３つのコイル（０２０１〜０２０３）の各コイルはそれぞれの軸が相互に直交するように配置される。従って、たとえば、図２において前後方向に開口面を有するコイル（０２０１）は、受信対象たる電磁波の磁界成分の前後方向の成分のみを受信する。また、図２において左右方向に開口面を有するコイル（０２０２）は、受信対象たる電磁波の磁界成分の左右方向の成分のみを受信する。また、図２において上下方向に開口面を有するコイル（０２０３）は、受信対象たる電磁波の磁界成分の上下方向の成分のみを受信する。このように、本実施形態にかかる複合コイル部は、受信対象たる電磁波の磁界成分をたがいに直交する３つの軸方向成分ごとに分解して受信することを可能とする。そして、前記受信により前記各コイルごとに生じた起電力をそれぞれ比較することで、前記受信対象たる電磁波の発生源を特定することが可能となる。なお、前記起電力の比較は、検知部（０１０３）、もしくは、本実施形態に係るアンテナ装置にさらに備え付けられた演算処理装置などにより行う（詳しくは実施形態４にて説明する）。
【００２８】
また、前記３つのコイルにおける各コイルはそれぞれ、鞘部（０１０５）を構成する非磁性導電体材料製の鞘（０２０４〜０２０６）に覆われている（詳しくは、鞘部（０１０５）についての説明のところで説明する）。また、前記各コイルは、接地シールド付ケーブル（０２１０〜０２１２）と接続している。
【００２９】
図２において、前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）は円形状であるが、必ずしも円形である必要はなく、正方形状、長方形状、台形状など、それぞれの中心を一致させるとともにそれぞれの軸が相互に直交するように構成するにあたり差し支えのない形状であればかまわない。また、前記「それぞれの中心を一致させる」については、必ずしも、全く誤差がないよう一致させる必要はない。また、図２においては前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）にそれぞれ一重のコイル線を用いているが、コイルの種類についても、それぞれの中心を一致させるとともにそれぞれの軸が相互に直交するように構成するにあたり差し支えのないものであれば、どのようなコイルを用いてもかまわない。たとえば、ソレノイドコイルや平面コイルなどを用いてもかまわない。なお、前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）のインピーダンスはそれぞれ同一であるのが好ましい。検知部（０１０３）において前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）それぞれの感知した電磁波の磁界成分の強度を計算する際に、前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）それぞれのインピーダンスの違いを加味する必要を回避するためである。また、前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）の面積についてもそれぞれ同一であるのが好ましい。検知部（０１０３）において前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）それぞれの感知した電磁波の磁界成分の強度を計算する際に、前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）それぞれの面積の違いを加味する必要を回避するためである。また、前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）それぞれについては、各コイルのコイル線を複数回巻くことにより巻数に比例した出力を得ることができる。これによりアンテナ装置の高感度化を図ることができる。
【００３０】
（検知部についての説明）検知部（０１０３）は、外来電磁波によってコイルに生じる起電力を各コイルごとに検知する。
【００３１】
ここで、「外来電磁波」とは、アンテナ装置外部にて発生した電磁波の磁界成分、および、アンテナ装置外部にて発生した磁界のことを指す。
【００３２】
検知部については、検知した起電力を、信号処理を施し演算処理装置へと伝達する装置すなわち信号処理装置により構成することが可能である。前記信号処理装置については、たとえば、検知した起電力をもとにＰＣなどの演算処理装置により外部からの電磁波の磁界成分の強度や発生源を割り出す場合、検知した起電力をデジタル信号化するＡ／Ｄボードなどを用いることが可能である。またほかに、検知部については、前記信号処理装置と、前記演算処理装置とが一体となったものを用いることも可能である。より具体的には、図２に例示するように、汎用的なオシロスコープ（０２１３）を用いることが可能である。前述のように、検知部（０１０３）に前記信号処理装置と、前記演算処理装置とが一体となったものを用いることで、よりコンパクトなアンテナ装置を実現することが可能である。
【００３３】
（接地シールド付ケーブルについての説明）接地シールド付ケーブル（０１０４）はコイルと検知部とを接続する。
【００３４】
この接地シールド付ケーブル（０１０４）には、汎用的な同軸ケーブルを用いるのが一例として好ましい。また、フィーダー線のような、単にプラス極側の導線とマイナス極側の導線とを絶縁するようなものを用いることも可能である。なお、接地シールド付ケーブルとして用いるケーブルについては、受信する電磁波の周波数帯に応じて適宜様々なケーブルの中から選択する必要がある。たとえば、受信する電磁波が無線機から発生したものであれば、一例としてＭ型コネクタを有する同軸ケーブルを用いるのが好ましい。また、受信する電磁波がＶＨＦ波もしくはＵＨＦ波であれば、一例としてフィーダー線を用いることが可能である。
【００３５】
また、接地シールド付ケーブル（０１０４）の接地シールド側の導線は接地するのが好ましい。前記接地については、一例として、検知部（０１０３）を介して接地を行うことが可能である。
【００３６】
（鞘部についての説明）鞘部（０１０５）は、前記コイルのコイル線を覆う非磁性導電体材料からなる。図２に例示するように、本実施形態にかかる鞘部は、複合コイル部を構成する３つのコイル（０２０１〜０２０３）それぞれを覆う鞘（０２０４〜０２０６）などから構成される。図２において、前記鞘（０２０４〜０２０６）には、前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）の各コイル線の形状にあわせて、略円形状のものを用いた。しかしこれは一例である。前記鞘については、略巻線形状のものなどを用いることも可能である。また、前記鞘（０２０４〜０２０６）は、複数回巻かれたコイル線を覆うことも可能である。
【００３７】
鞘部（０１０５）は、接地電位点である地面と、複合コイル部（０１０２）と、の間に生じる電位差をキャンセルする機能を担う。図３は、本実施形態にかかる鞘部が、接地電位点である地面と、複合コイル部と、の間に生じる電位差をキャンセルする機能を説明するものである。
【００３８】
図３（ａ）は、鞘部を有しないアンテナ装置を用いて、送電線（０３０２〜０３０４）の絶縁破壊部分（０３０６）から生じる部分放電由来の電磁波（０３０７）を受信する様子を示すものである（なお、図３（ａ）においては、説明を簡便にするために、複合コイル部を一つのコイル線のみで表わした（０３０５））。送電線（０３０２〜０３０４）と、設置電位点である地面と、の間には電界が生じる。前記電界により、複合コイル部（０３０５）と、設置電位点である地面と、の間には電位差が生じてしまう。この様子を回路図として表わすと、図３（ｂ）に記載の回路図のようになる。送電線（０３１０）の絶縁破壊部分（０３０９）から生じる部分放電由来の電磁波の周波数は数ｋｓ−１から数Ｍｓ−１である。この部分放電由来の電磁波の周波数を波長に換算すると複合コイルの各コイルの長さに比べかなり長い値となる。ゆえに、前記各コイルは、厳密には分布定数回路として扱うことができる。このことは、前記各コイルが、部分放電由来の電磁波と同様の周波数帯の電磁波の磁界成分を受信する場合においても同じである。前記各コイルを分布定数回路として扱うことができる場合、図３（ｂ）に示すように、前記各コイルは、複数のコイルが直列したもの（０３０８）として表すことができる。ここで、前記複数のコイル一つ一つを仮想コイル（０３２３〜０３２６）と呼ぶこととする。前述したとおり、送電線（０３１０）と、接地電位点である地面（０３１１〜０３１４）と、の間には電界が生じてしまう。前記電界は、送電線（０３１０）と前記各コイルとの間、および、接地電位点である地面（０３１１〜０３１４）と前記各コイルとの間に静電容量空間（０３１５〜０３２２）を形成する。そして、前記各コイルと接地電位点である地面（０３１１〜０３１４）との間に生じる静電容量空間（０３１９〜０３２２）により、前記各コイルと接地電位点である地面（０３１１〜０３１４）との間には電位差が生じてしまう。接地電位点である地面（０３１１〜０３１４）はそれぞれ別々の場所に存在するため、静電容量空間Ａ〜Ｄ（０３１９〜０３２２）はそれぞれ異なる静電容量を有する。そして、接地電位点である地面Ａ（０３１１）と静電容量空間Ａ（０３１９）と仮想コイルＡ（０３２３）などからなる小回路Ａは、前記各コイル（０３０８）と検知部（０３２７）とからなる回路とは別に電流を生じる。これは、接地電位点である地面Ｂ（０３１２）と静電容量空間Ｂ（０３２０）と仮想コイルＢ（０３２４）などからなる小回路Ｂ、および、接地電位点である地面Ｃ（０３１３）と静電容量空間Ｃ（０３２１）と仮想コイルＣ（０３２５）などからなる小回路Ｃ、および、接地電位点である地面Ｄ（０３１４）と静電容量空間Ｄ（０３２２）と仮想コイルＤ（０３２６）などからなる小回路Ｄ、についても同様である。したがって、各接地電位点である地面と各仮想コイルとの間に生じる電位差はバラバラであり、またその電位差の値も常に個々独立に変化し続ける。前記変化が、前記各コイル（０３０８）にノイズとしてとらえられてしまう。これが、複合コイル部が電磁波の磁界成分を受信する際に別途受信してしまうノイズの発生原因である。
【００３９】
ここで、図３（ｃ）に、本実施形態にかかるアンテナ装置のように、各コイル（０３３１）を鞘部（０３３２）で覆い、送電線（０３２８〜０３３０）の絶縁破壊部分（０３３３）から生じる部分放電由来の電磁波（０３３４）を受信する場合の様子を示す。図３（ｃ）に例示するように、前記鞘部（０３３２）は、各コイル（０３３１）と検知部（０３３５）とを接続する接地シールド付ケーブルの接地シールド側（０３３６）に接続するのが好ましい。この様子を回路図として表わすと、図３（ｄ）に記載の回路図のようになる。接地電位点である地面（０３３７）と複合コイル部の各コイル（０３３８）との間に鞘部（０３３９）が設けられたことにより、静電容量空間は接地電位点である地面（０３３７）と鞘部（０３３９）との間に生じることになる。よって、静電容量空間（０３４０）は、接地電位点である地面（０３３７）と鞘部（０３３９）との間に形成される。よって、前記各コイル（０３３８）は、前記静電容量空間（０３４０）の存在により生ずる電位差の影響をほとんど受けずにすむ。ひいては、本実施形態にかかるアンテナ装置は前記ノイズをほとんど検知せずにすむ。なお、前記鞘部（０３３２）については、必ずしも前記接地シールド付ケーブルの接地シールド側（０３３６）と接続することで接地をとらなければならない、というわけではない。別途接地電位点を設け、前記鞘部（０３３２）とその接地電位点とを接続することで、前記鞘部（０３３２）の接地をとることも可能である。
【００４０】
ここで、図２の四角い点線の枠内（０２１４）に、複合コイル部の各コイルのコイル線と接地シールド付ケーブルと、鞘部と、が接続している箇所の拡大図を示す。なお、前記枠内（０２１４）においては、一例として接地シールド付ケーブルに同軸ケーブル（０２１５）を用いた場合について記す。まず、前記コイル線端の一方（０２１６）は、同軸ケーブルの内部導体（０２１７）と接続する。そして、前記コイル線端もう一方（０２１８）は、同軸ケーブルの外部導体（０２１９）と接続する。そして、鞘（０２２０）を前記外部導体（０２１９）と接続する。以上が、複合コイル部の各コイルと接地シールド付ケーブルと、鞘部と、を接続する方法の一例である。前記接続方法により、検知部（０３３５）を介して前記鞘部（０３３２）の接地をとることが可能である。なお、鞘（０２２０）は、前記外部導体（０２１９）に接続する代わりに、前記内部導体（０２１７）と接続してもかまわないが、その場合、検知部にて検知する起電力の正負が逆になるので、前記起電力を信号変換する際などに、その正負を逆にする処理が必要である。
【００４１】
上述した通り、鞘部は非磁性導電体材料からなる。従って、鞘部には、銅製、またはアルミニウム製、または導電性プラスチック製のパイプなどを用いるのが好ましい。また、前記パイプの太さについては、複合コイル部の各コイルがコイル線を複数回巻いたものから構成される場合であっても、その各コイルを覆うことのできる程度の太さが必要となる。また、前記各コイルのループ径については、受信する電磁波の波長の１／４πもしくはその整数倍である必要がある。従って、前記パイプの開口面の直径も、前記各コイルのループ径に合った長さにする必要がある。なお、鞘部をＣｕテープで構成することも可能である。その場合、前記各コイルのコイル線表面上を、各コイル線と接地シールド付ケーブルとの接続箇所を除いて、隙間なく前記Ｃｕテープで巻きつけるなどする。
<実施形態１の効果>
【００４２】
本実施形態のアンテナ装置は、接地電位点である地面と複合コイル部との間に生じる電位差をキャンセルすることが可能である。よって、前記電位差を複合コイル部が受信することで生じるノイズを、低減することが可能である。従って、電磁波発生源の位置をより精度よく特定することが可能なアンテナ装置が実現する。
<<実施形態２>>
<実施形態２の概要>
【００４３】
本実施形態にかかるアンテナ装置は、基本的には実施形態１にかかるアンテナ装置と同様である。ただし、本実施形態に係るアンテナ装置は、複合コイル部と、接地シールド付ケーブルとのインピーダンス整合をとるためのコンデンサを有する点において、実施形態１にかかるアンテナ装置と異なる。
<実施形態２の機能的構成>
【００４４】
図４に、本実施形態にかかるアンテナ装置の機能ブロック図を示す。本実施形態にかかるアンテナ装置（０４０１）の機構的構成は、基本的には実施形態１にかかるアンテナ装置の機能的構成と同様である。ただし、本実施形態にかかるアンテナ装置（０４０１）は、さらに第一整合コンデンサ（０４０２）を有する。
【００４５】
（第一整合コンデンサについての説明）第一整合コンデンサ（０４０２）は、複合コイル部と接地シールド付ケーブルとのインピーダンス整合をとるために設けられる。そして、この第一整合コンデンサ（０４０２）は、鞘部の他方端側のコイル線と、接地シールド付ケーブルの軸線との間に配置される。
【００４６】
ここで、図５において、本実施形態における第一整合コンデンサについて説明するための図を示す。まず、図５（ａ）は、複合コイル部の各コイルと接地シールド付ケーブルと、鞘部と、第一整合コンデンサと、をどのように接続するかを例示するものである。ただし図５（ａ）においては、一例として接地シールド付ケーブルに同軸ケーブル（０５０１）を用いた場合について記す。図５（ａ）に例示するように、第一整合コンデンサ（０５０２）は、同軸ケーブルの内部導体（０５１８）と、前記各コイルのコイル線端の片方（０５０３）と、の間に直列に接続するのが好ましい。そして、前記各コイルのコイル線端のもう片方（０５０４）は、同軸ケーブルの外部導体（０５０５）と接続する。そして、鞘部（０５０６）を前記外部導体（０５０５）と接続する。以上が、複合コイル部の各コイルと接地シールド付ケーブルと、鞘部と、第一整合コンデンサと、を接続する方法の一例である。
【００４７】
次に、「複合コイル部と接地シールド付ケーブルとのインピーダンス整合をとる」とはどのようなことか、以下に示す。まず、前記接続により、接地シールド付ケーブルと、第一整合コンデンサと、複合コイル部の各コイルと、鞘部と、がなす回路を図５（ｂ）に示す。接地シールド付ケーブル（０５０７）と、第一整合コンデンサ（０５０８）と、複合コイル部の各コイル（０５０９）と、は直列に接続し、一つの回路を形成している。また、鞘部（０５１６）が、前記各コイル（０５０９）に沿うように、前記各コイル（０５０９）のマイナス極側に並列に接続している。
【００４８】
ここで、複合コイル部の各コイル（０５０９）と鞘部（０５１６）とからなる部分（０５１９）は分布定数回路として扱うことができ、より厳密には図５（ｃ）のようにあらわされる。図５（ｃ）に示すように、前記各コイル（０５０９）は、コイル線上に直列に接続している仮想直列コイル（０５１０）および仮想直列抵抗（０５１１）と、鞘部（０５１２）と、コイル線と前記鞘部（０５１２）との間に静電誘導が生じることで形成される仮想並列静電容量空間（０５１３）および仮想並列抵抗（０５１４）と、からなる小回路（０５１５）が、複数直列に配列したもので表わすことができる。ちなみに、前記仮想並列抵抗（０５１４）は、前記コイル線と前記鞘部（０５１２）との間に生じる漏洩抵抗により生じるものである。
【００４９】
ここで、前記仮想直列コイル（０５１０）のインダクタンスの値をＬｉ、前記仮想直列抵抗（０５１１）の抵抗値をＲｉ、前記仮想並列静電容量空間（０５１３）の電荷容量の値をＣｉ、前記仮想並列抵抗（０５１４）の抵抗値をＧｉとする。前記Ｌｉの値は前記各コイルのインダクタンスの値と同じである。すなわち、前記Ｌｉの値は、前記各コイルの開口面面積に比例し、また、前記各コイルの巻数の２乗に比例する。また、前記Ｒｉの値は、前記各コイルのコイル線の単位長あたりの抵抗値である。すなわち、前記Ｒｉの値は、前記各コイルのコイル線の抵抗値に依存する。よって、前記Ｒｉの値は、前記各コイルのコイル線の材質に依存する。また、前記Ｃｉの値は、前記コイル線と前記鞘部（０５１２）との距離、および、前記コイル線の半径と鞘部（０５１２）の半径に依存する。よって、前記Ｃｉの値は、前記コイル線の巻数や鞘部（０５１２）の内径などに依存する。また、前記Ｇｉの値は、前記コイル線と前記鞘部（０５１２）とを絶縁する材質の誘電率に依存する。よって、前記Ｇｉの値は、前記コイル線のシースの材質などに依存する。
【００５０】
次に、接地シールド付ケーブルと、第一整合コンデンサと、複合コイル部の各コイルと、鞘部と、がなす回路の合成インピーダンスＺｔｏｔについて考える。まず、接地シールド付ケーブル（０５０７）の特性インピーダンスをＺＴとする。前記ＺＴの値は、接地シールド付ケーブルの種類ごとに固有の値である。たとえば、同軸ケーブルの特性インピーダンスの値は５０Ωもしくは７５Ωである。ゆえに、接地シールド付ケーブルに同軸ケーブルを用いる場合、前記ＺＴの値は５０Ωもしくは７５Ωである。よって、前記ＺＴの値は、接地シールド付ケーブルの種類を決めた時点で一律に決められてしまう値であるので、定数とみなせる。そして、第一整合コンデンサ（０５０８）のインピーダンスを１／ｊωＣとする。ちなみに、この第一整合コンデンサ（０５０８）に容量可変型コンデンサを用いれば、性能の範囲内で前記１／ｊωＣの値を調節できる。そして、複合コイル部の各コイルのインピーダンスの値は、厳密には式１で表わされる。
〔式１〕
この式１は、式２のように簡略化することが可能である。
〔式２〕
ここで、前記Ｒｒの値は前記Ｌｉ、および、前記Ｒｉ、および、前記Ｃｉ、および、前記Ｇｉの各値に依存する。以上から、接地シールド付ケーブル（０５０７）と、前記各コイル（０５０９）と、第一整合コンデンサ（０５０８）と、鞘部（０５１６）と、からなる回路の合成インピーダンスＺｔｏｔは、ＺＴ＋Ｒｒ＋ｊ（ωＬｉ−（１／ωＣ））で表わされる。
【００５１】
アンテナ装置の受信感度を最善にするには、アンテナ装置の電磁波の磁界成分の受信部分である前記各コイル（０５０９）の消費電力が最大になる必要がある。そのためには、前記各コイル（０５０９）に供給される平均電力Ｐを最大にする必要がある。まず、前記平均電力Ｐは式３にて表わされる。
〔式３〕
ここで、Ｉは接地シールド付ケーブル（０５０７）と、前記各コイル（０５０９）と、第一整合コンデンサ（０５０８）と、からなる回路を流れる電流の実効値を表す。前記Ｉは式４にて表わされる。
〔式４〕
ここで、Ｅは検知部（０５１７）が前記回路へと印加する電圧の値である。この値はアンテナ装置のユーザにより一律に決められてしまう値であるので、式４においては定数とみなす。まず、Ｐを最大にするためには、式３が満たされる必要がある。
〔式５〕
式５を満たすときの平均電力Ｐは、式６にて表わされる。
〔式６〕
この式６において、平均電力Ｐが最大値になるためには、前記ＺＴと前記Ｒｒとは式７に示す条件を満たす必要がある。
〔式７〕
以上から、アンテナ装置の受信感度を最善にするには、図５（ｂ）に示すように第一整合コンデンサ（０５０８）を設け、かつ、式５および式７を満たすよう前記各値を調整すればよいことがわかる。まず、式７を満たすためには、前記各コイルの開口面面積や、前記各コイルの巻数、前記各コイルのコイル線の材質、前記鞘部（０５１２）の内径、前記コイル線のシースの材質などをうまく調整する。そして、式５を満たすにはωＬｉ＝（１／ωＣ）となるよう、前記各コイルの開口面面積と前記各コイルの巻数、および、第一整合コンデンサの電荷容量を調整する。以上が、「接地シールド付ケーブルとのインピーダンス整合をとる」方法の一例についての説明である。また、上記方法例のように、アンテナ装置の受信感度を最善にするために、複合コイル部と接地シールド付ケーブルとのインピーダンス値を調節することが、本実施形態における「インピーダンス整合」に相当する。また、以上から、第一整合コンデンサは、アンテナ装置の受信感度を最善にするために必要な構成要件であるといえる。
<実施形態２の効果>
【００５２】
本実施形態により、より受信感度のよいアンテナ装置が実現する。
<<実施形態３>>
<実施形態３の概要>
【００５３】
本実施形態にかかるアンテナ装置は、基本的には実施形態２にかかるアンテナ装置と同様である。ただし、本実施形態に係るアンテナ装置はさらに、鞘部の一方端側のコイル線と、鞘部の他方端側のコイル線との間にコンデンサを有する点において、実施形態１および２にかかるアンテナ装置と異なる。
<実施形態３の機能的構成>
【００５４】
図６に、本実施形態にかかるアンテナ装置の機能ブロック図を示す。本実施形態にかかるアンテナ装置（０６０１）の機構的構成は、基本的には実施形態２にかかるアンテナ装置の機能的構成と同様である。ただし、本実施形態にかかるアンテナ装置（０６０１）は、さらに第二整合コンデンサ（０６０２）を有する。
【００５５】
（第二整合コンデンサについての説明）第二整合コンデンサ（０６０２）は、インピーダンス整合のために、鞘部の一方端側のコイル線と、鞘部の他方端側のコイル線との間に配置される。
【００５６】
この第二整合コンデンサ（０６０２）には、容量可変型コンデンサを用いるのが好ましい。また、同様に、本実施形態にかかる第一整合コンデンサについても、容量可変型コンデンサを用いるのが好ましい。
【００５７】
ここで、図７において、本実施形態における第二整合コンデンサについて説明するための図を示す。まず、図７（ａ）は、複合コイル部の各コイルのコイル線（０７０４）と、接地シールド付ケーブルと、鞘部（０７０５、０７０６）と、第一整合コンデンサ（０７０７）と、第二整合コンデンサ（０７０２）と、をどのように接続するかを例示するものである。ただし図７（ａ）においては、一例として接地シールド付ケーブルに同軸ケーブル（０７０１）を用いた場合について記す。図７（ａ）に例示するように、第二整合コンデンサ（０７０２）は、前記コイル線のうち第一整合コンデンサと直に接続している側と、前記コイル線のうち同軸ケーブルの外部導体（０７０８）と直に接続している側と、の間に配置する。以上が、第二整合コンデンサ（０７０２）を配置する方法の一例である。
【００５８】
次に、前記接続により、接地シールド付ケーブルと、第一整合コンデンサと、第二整合コンデンサと、複合コイル部の各コイルと、鞘部と、がなす回路を図７（ｂ）に示す。図７（ｂ）に示すように、第一整合コンデンサ（０７０９）および第二整合コンデンサ（０７１０）を前記コイル線（０７１１）と直列に接続し、直列共振回路（０７１２）を構成すれば、さらに前記コイル線の開口面積を小さくすることができる。ひいては、複合コイル部の小型化を図ることができる。
【００５９】
なお、本実施形態のアンテナ装置においては、第一整合コンデンサは有さず、第二整合コンデンサのみを有する構成をとることも可能である。この場合、前記第二整合コンデンサは、前記アンテナ装置の複合コイル部のインピーダンスを調整する機能を担う。従って、この場合において前記第二整合コンデンサは、実施形態２における第一整合コンデンサ同様、前記アンテナ装置の複合コイル部と接地シールド付ケーブルとのインピーダンス整合をとることが可能である。
<実施形態３の効果>
【００６０】
本実施形態により、より小型のアンテナ装置が実現する。
<<実施形態４>>
<実施形態４の概要>
【００６１】
本実施形態にかかるアンテナ装置は、基本的には実施形態１から３にかかるアンテナ装置と同様である。ただし、本実施形態に係るアンテナ装置はさらに、検知対象である電磁波の発生源の位置の自動割り出しが可能である点において、実施形態１から３にかかるアンテナ装置と異なる。
<実施形態４の機能的構成>
【００６２】
図８に、本実施形態にかかるアンテナ装置の機能ブロック図を示す。本実施形態にかかるアンテナ装置（０８０１）の機構的構成は、基本的には実施形態３にかかるアンテナ装置の機能的構成と同様である。ただし、本実施形態にかかるアンテナ装置（０８０１）は、さらに第一方位計算部（０８０２）を有する。
【００６３】
（第一方位計算部についての説明）第一方位計算部（０８０２）は検知部にて検知した各コイルの起電力に応じて電磁波発生源の方位を計算する。
【００６４】
「検知部にて検知した各コイルの起電力に応じて電磁波発生源の方位を計算する」方法について説明する。実施形態１において説明した通り、複合コイル部を構成する各コイルに生じる起電力は、電磁波の発生位置と複合コイル部との相対的位置関係によりそれぞれ異なる。まず、複合コイル部の各コイルがそれぞれどの程度の電磁波の磁界成分を受信するか、について考える。図９は、複合コイル部の各コイルがそれぞれどの程度の電磁波の磁界成分を受信するか、を計算する方法を説明する図である。任意のｘｙｚ空間中において、軸方向がｘ軸方向を向いているコイルＡ（０９０１）、軸方向がｙ軸方向を向いているコイルＢ（０９０２）、軸方向がｚ軸方向を向いているコイルＣ（０９０３）を想定する。なお、前記コイルＡ（０９０１）の中心、コイルＢ（０９０２）の中心、コイルＣ（０９０３）の中心は、前記ｘ軸とｙ軸とｚ軸との交点において一致している。ここで、前記ｘ軸とｙ軸とｚ軸との交点を、磁界成分の強度がＩの電磁波（０９０４）が通過したとする。また、前記電磁波の磁界成分（０９０４）の強度がＩであり、前記電磁波の磁界成分（０９０４）の向きが、ｘｚ平面に対し角度θ、ｘｙ平面に対し角度φをなすものとする。各コイル（０９０１〜０９０３）が感知する電磁波の磁界成分の強度は、電磁波の磁界成分（０９０４）の強度Ｉの各コイル軸方向に対する射影量で表される。コイルＡ（０９０１）の場合、自身の軸方向はｘ軸方向であるので、コイルＡ（０９０１）が感知するコイル外部からの電磁波の磁界成分の強度は、電磁波の磁界成分（０９０４）の強度Ｉのｘ軸方向に対する射影量であるＩｃｏｓφｃｏｓθ（０９０５）となる。同様に、コイルＢ（０９０２）の場合、自身の軸方向はｙ軸方向であるので、コイルＢ（０９０２）が感知するコイル外部からの電磁波の磁界成分の強度は、電磁波の磁界成分（０９０４）の強度Ｉのｙ軸方向に対する射影量であるＩｃｏｓφｓｉｎθ（０９０６）となる。同様に、コイルＣ（０９０３）の場合、自身の軸方向はｚ軸方向であるので、コイルＣ（０９０３）が感知するコイル外部からの電磁波の磁界成分の強度は、電磁波の磁界成分（０９０４）の強度Ｉのｚ軸方向に対する射影量であるＩｓｉｎφ（０９０７）となる。
【００６５】
次に、前記各コイルが、電磁波の磁界成分の受信によりどれだけの起電力を生じるかについて考える。各コイルが生成する起電力の大きさは、上記各コイルが感知するコイル外部からの電磁波の磁界成分の強度に比例する。よって、コイルＡ（０９０１）、コイルＢ（０９０２）、コイルＣ（０９０３）が生成する起電力の大きさはそれぞれＩｃｏｓφｃｏｓθ、Ｉｃｏｓφｓｉｎθ、Ｉｓｉｎφに比例するということになる。
【００６６】
次に、検知した起電力の値から、前記角度φ、θを求める。検知部は、各コイル（０９０１〜０９０３）に生じた起電力を各コイルごとに独立に検知する。ここで、検知部が検知した起電力のうち、コイルＡ（０９０１）が生じた起電力の値がＥＡであったとする。同様に、コイルＢ（０９０２）が生じた起電力の値がＥＢ、コイルＣ（０９０３）が生じた起電力の値がＥＣ、であったとする。これまでの説明から、各コイルが生成する起電力の大きさと、前記電磁波の磁界成分の向きと、前記電磁波の磁界成分の強度との間には式８のような関係があるといえる。
〔式８〕
ここで、ｋは比例定数である。前記式８から、角度φ、θが求まる。そして、前記ｘｙｚ空間中の前記電磁波の磁界成分の向きがわかる。以上が、「検知部にて検知した各コイルの起電力に応じて電磁波発生源の方位を計算する」方法である。
【００６７】
なお、第一方位計算部については、一例として、汎用的なパーソナルコンピュータなどの演算処理装置により構成するのが好ましい。その場合、検知部については、Ａ／Ｄボードなどを用いる必要がある。そして、前記検知部と第一方位計算部とはＵＳＢケーブルなどを用いて接続するのが好ましい。
<実施形態４の具体的実施例>
【００６８】
図１０に、本実施形態の具体的実施例の一つとして、本実施形態にかかるアンテナ装置を、変電所内の変圧器（１００１）で発生した部分放電の発生位置を特定するのに用いた際の様子を示す。
【００６９】
まず、本具体的実施例におけるアンテナ装置の構成例について図１０を用いながら説明する。
【００７０】
本具体的実施例においては、複合コイル部（１００４）を、円形銅製パイプＡ（１００５）内部に挿通されたコイル線Ａ、円形銅製パイプＢ（１００６）内部に挿通されたコイル線Ｂ、円形銅製パイプＣ（１００７）内部に挿通されたコイル線Ｃ、により構成する（前記コイル線Ａ〜Ｃについては、図１０においては詳細な描写は省略する）。そして、前記コイル線Ａ〜Ｃについては、ラジオ波受信用のループアンテナに用いられるケーブルなどを用いる。そして、鞘部については、前記円形銅製パイプＡ（１００５）、円形銅製パイプＢ（１００６）、円形銅製パイプＣ（１００７）から構成する。また、前記コイル線Ａ〜Ｃの中心が一致し、なおかつ、前記コイル線Ａ〜Ｃの軸が相互に直交するよう、円形銅製パイプＡ〜Ｃを留め具（１０１２〜１０１７）により固定する。
【００７１】
そして、検知部についてはＡ／ＤボードＡ（１００８）から構成する。そして、接地シールド付ケーブルについては、汎用的な同軸ケーブル（１００９〜１０１１）を用いる。ここで、前記コイル線Ａ〜Ｃのそれぞれの端部の片方、すなわちコイル線Ａ〜Ｃの端部Ｐ、は前記各同軸ケーブルの内部導体と接続する。また、前記コイル線Ａ〜Ｃのそれぞれの端部のもう片方、すなわちコイル線Ａ〜Ｃの端部Ｑ、は前記同軸ケーブルの外部導体と接続する。また、前記各円形銅製パイプ（１００５〜１００７）は、導線により前記各同軸ケーブルの外部導体と接続する。
【００７２】
そして、第一方位計算部は、汎用的なパーソナルコンピュータ（１０１８）から構成する。また、電磁波発生源の方位の計算結果を表示するためのモニタ（１０１９）も設ける。前記Ａ／Ｄボード（１００８）と前記パーソナルコンピュータ（１０１８）とは、汎用的なＵＳＢケーブル（１０２１）を用いて接続する。
【００７３】
また、本具体的実施例においては、変圧器（１００１）を流れる電流の電圧の変化の周期を参照するために、Ａ／ＤボードＢ（１０２０）を設ける。そして、前記変圧器（１００１）中の電線と前記Ａ／ＤボードＢ（１０２０）とを同軸ケーブルなどで接続する。そして、前記パーソナルコンピュータ（１０１８）と前記Ａ／ＤボードＢ（１０２０）とを汎用的なＵＳＢケーブルを用いて接続する。なお、以下においては、前記変圧器（１００１）から前記Ａ／ＤボードＢ（１０２０）へと流れる電流のことを参照電流と呼ぶこととする。
【００７４】
次に、本具体的実施例における、部分放電の発生源の位置特定の流れについて説明する。
【００７５】
まず、変電所内の変圧器（１００１）において絶縁破壊が生じ、その絶縁破壊箇所（１００２）から部分放電由来の電磁波すなわち部分放電電磁波（１００３）が生じる。前記部分放電電磁波を、前記コイル線Ａ〜Ｃそれぞれが受信する。前記受信により、前記コイル線Ａ〜Ｃが、それぞれ起電力を生じる。前記各起電力は、前記同軸ケーブル（１００９〜１０１１）を介してＡ／ＤボードＡ（１００８）に伝達される。ここで、前記各起電力は、Ａ／ＤボードＡ（１００８）により信号処理され、起電力信号に変換される。前記起電力信号は、前記ＵＳＢケーブル（１０２１）を介して前記パーソナルコンピュータ（１０１８）に伝達される。
【００７６】
また、前記変圧器（１００１）から前記Ａ／ＤボードＢ（１０２０）へは、常に参照電流が流れ続けている。前記Ａ／ＤボードＢ（１０２０）は、前記参照電流を参照信号へと変換し続ける。そして、前記Ａ／ＤボードＢ（１０２０）は、前記参照信号を前記パーソナルコンピュータ（１０１８）に伝達し続ける。
【００７７】
ここで、第一方位計算部を汎用的なパーソナルコンピュータ（１０１８）から構成した場合における、ハードウエア構成について、図１１を用いて説明する。前記パーソナルコンピュータ（１０１８）は、主に、ＣＰＵ（１１０１）、ＨＤＤ（１１０２）、メインメモリ（１１０３）、Ｉ／Ｏ（１１０４）、モニタ（１１０５）から構成される。
【００７８】
前記メインメモリ（１１０３）のワーク領域には第一方位計算プログラム（１１０６）が展開される。この第一方位計算プログラム（１１０６）は、前記起電力信号をもとに前記部分放電の発生源の位置を算出し、その算出結果をモニタ（１１０５）に表示するのに用いられる。
【００７９】
まず、前記パーソナルコンピュータ（１０１８）は、前記起電力信号（１１０７）および参照信号（１１０８）を、Ｉ／Ｏ（１１０４）を介して取り込む。
【００８０】
次に、ＣＰＵ（１１０１）は、前記起電力信号（１１０７）および参照信号（１１０８）に基づき、第一方位計算プログラム（１１０６）に従って、まず、複合コイル部に生じた起電力が前記部分放電電磁波に由来するものであるかを区別する。複合コイル部に生じた起電力から前記部分放電電磁波に由来する成分を抽出する様子を説明するための図を図１２に例示する。ここで、図１２（ａ）は、ＣＰＵ（１１０１）が第一方位計算プログラム（１１０６）に従って、検知時間ごとの前記起電力信号及び参照信号の強度を比較する様子を説明するための図である。また、図１２（ｂ）は、ＣＰＵ（１１０１）が第一方位計算プログラム（１１０６）に従って、前記比較処理を行った起電力信号から、前記部分放電電磁波に由来する成分を抽出する様子を説明するための図である。なお、図１２（ａ）、（ｂ）においては、参照信号（１２０４、１２２０）、及び、起電力信号のうちコイル線Ａに生じた起電力の大きさを示すもの（１２０１、１２０８）、起電力信号のうちコイル線Ｂに生じた起電力の大きさを示すもの（１２０２、１２０９）、起電力信号のうちコイル線Ｃに生じた起電力の大きさを示すもの（１２０３、１２１０）、を、縦軸に信号強度、横軸に検知時間をとって表わした。まず、図１２（ａ）に示すように、ＣＰＵ（１１０１）は、前記起電力信号（１２０１〜１２０３）と、前記参照信号（１２０４）と、を比較する。そして、前記起電力信号（１２０１〜１２０３）中に発生するピーク（１２０５〜１２０７）が、前記参照信号（１２０４）と同じ周期であるか否かを判断する。
【００８１】
次に、図１２（ｂ）に示すように、ＣＰＵ（１１０１）は、第一方位計算プログラム（１１０６）に従って、前記ピーク（１２０５〜１２０７）を、起電力信号の中から抽出する（１２０８〜１２１０）。
【００８２】
次に、ＣＰＵ（１１０１）は、第一方位計算プログラム（１１０６）に従って、前記コイル線Ａ〜Ｃがそれぞれ受信した部分放電電磁波の磁界成分の強度を算出する。より具体的には、たとえば、前記コイル線Ａが受信した部分放電電磁波の磁界成分の強度すなわち磁界強度Ａは、前記コイル線Ａ由来のピーク（１２１１〜１２１３）の平均値を求めることで得られる。
【００８３】
次に、ＣＰＵ（１１０１）は、第一方位計算プログラム（１１０６）に従って、部分放電の発生源の位置を算出する。前記算出は、前記式８に基づく演算処理により行われる。まず、式８のＥＡに磁界強度Ａ、ＥＢに磁界強度Ｂ、ＥＣに磁界強度Ｃを代入することに相当する処理を行う。そして、式８に示す４つの式から角度φ、θを算出することに相当する処理を行う。そして、磁界強度Ａと、磁界強度Ｂと、磁界強度Ｃと、角度φ、θとについての情報を含む方位計算結果（１１０９）を生成し、メインメモリのデータ領域に格納する。
【００８４】
そして、ＣＰＵ（１１０１）は、第一方位計算プログラム（１１０６）に従って、前記方位計算結果（１１０９）をモニタ（１１０５）に映し出す。図１３は、モニタ（１１０５）に映し出された前記方位計算結果（１１０９）の一例である。図１３に示すように、モニタには、前記磁界強度Ａ（１３０１）、磁界強度Ｂ（１３０２）、磁界強度Ｃ（１３０３）、そして、角度φ、θ（１３０４）などが映し出される。
【００８５】
図１４に、本具体的実施例における第一方位計算部の処理フローを示す。まず、第一方位計算部は、検知部からコイル線Ａ〜Ｃ由来の起電力信号を得たか判断する（Ｓ１４０１）。ここで、第一方位計算部が前記起電力信号を得たと判断しない場合、第一方位計算部は再度、検知部からコイル線Ａ〜Ｃ由来の起電力信号を得たか否かの判断を行う。第一方位計算部が前記起電力信号を得たと判断した場合、次に、参照信号と、前記起電力信号に生じたピークと、の周期が同じであるかを判断する（Ｓ１４０２）。ここで、第一方位計算部が、前記参照信号と前記起電力信号に生じたピークとの周期が同じである、と判断しない場合、第一方位計算部は再度、検知部からコイル線Ａ〜Ｃ由来の起電力信号を得たか否かの判断を行う。第一方位計算部が、前記参照信号と前記起電力信号に生じたピークとの周期が同じである、と判断した場合、次に、前記起電力信号から前記ピークをすべて抽出する（Ｓ１４０３）。次に、第一方位計算部は、前記コイル線Ａ〜Ｃがそれぞれ受信した部分放電電磁波の磁界成分の強度を算出する（Ｓ１４０４）。次に、第一方位計算部は、前記角度φ、θを算出し、モニタに表示する（Ｓ１４０５）。以上が、本具体的実施例における第一方位計算部の処理フローである。
【００８６】
最後に、本具体的実施例において第一整合コンデンサおよび第二整合コンデンサを設ける場合について追記する。第一整合コンデンサは、前記コイル線Ａ〜Ｃの端部Ｐと、前記各同軸ケーブルの内部導体との間にそれぞれ接続する。そして、第二整合コンデンサは、前記コイル線Ａ〜Ｃの端部Ｐと、前記コイル線Ａ〜Ｃの端部Ｑと、の間に接続する。第一整合コンデンサおよび第二整合コンデンサについては、エアバリコンにより構成するのが好ましい。前記エアバリコンについては、一例として回転軸を有し、前記回転軸を回転することで自身に内蔵された電極板を回転させるタイプのものを用いる。また、前記回転軸の回転は、一例として電動で行うことが可能である。また、前記第一整合コンデンサおよび第二整合コンデンサの電荷容量調節のタイミングについては、一例として、前記第一方位計算部が部分放電発生位置特定の処理を行う前に行うのが好ましい。その場合、まず前記処理の前に、前記同軸ケーブル（１００９〜１０１１）に、別途用意したオシロスコープを接続する。そして、前記オシロスコープの表示画面に、前記コイル線Ａ〜Ｃが生成した起電力を表示させる。そして、ユーザが、前記起電力の表示を見ながら、前記回転軸を回すことで、第一整合コンデンサおよび第二整合コンデンサの電荷容量を調節する。このようにして、前記コイル線Ａ〜Ｃと同軸ケーブルとのインピーダンス整合を行うことが可能である。
【００８７】
以上が、本実施形態にかかるアンテナ装置の具体的実施例についての説明である。
<実施形態４の効果>
【００８８】
本実施形態により、電磁波発生源の位置を自動的に得ることのできるアンテナ装置が実現する。
<<実施形態５>>
<実施形態５の概要>
【００８９】
本実施形態にかかるアンテナ装置は、基本的には実施形態１から４にかかるアンテナ装置と同様である。ただし、本実施形態に係るアンテナ装置はさらに、複合コイル部の向きを制御できる点において、実施形態１から４にかかるアンテナ装置と異なる。
<実施形態５の機能的構成>
【００９０】
図１５に、本実施形態にかかるアンテナ装置の機能ブロック図を示す。本実施形態にかかるアンテナ装置（１５０１）の機構的構成は、基本的には実施形態４にかかるアンテナ装置の機能的構成と同様である。ただし、本実施形態にかかるアンテナ装置（１５０１）はさらに、駆動部（１５０２）および駆動制御部（１５０３）および第二方位計算部（１５０４）を有する。また、本実施形態にかかるアンテナ装置の機構例を図１６に示す。
【００９１】
（駆動部についての説明）駆動部（１５０２）は、組み合わされた状態でコイルの向きを変化させるように複合コイル部を駆動することができる。図１６に例示するアンテナ装置において、駆動部は、複合コイル部と鞘部と第一および第二整合コンデンサとからなる部分すなわち受信部分Ａ〜Ｃ（１６０１〜１６０３）を固定するためのコイル固定具Ａ〜Ｃ（１６０４〜１６０６）と、受信部分Ａ〜Ｃ（１６０１〜１６０３）を回転させるためのモータＡ（１６０７）と、コイル固定具Ａ（１６０４）を回転させるためのモータＣ（１６０９）と、コイル固定具Ｃ（１６０６）を回転させるためのモータＢ（１６０８）と、から構成される。また、これらの構成物を持ち運び可能にするための正方形状ハンドル（１６１０）および取っ手（１６１１）を有していてもかまわない。また、検知対象である電磁波の磁界成分受信の便宜上、アンテナ装置の初期状態において基本的には、前記受信部分Ａ〜Ｃ（１６０１〜１６０３）はぞれぞれ、コイル固定具Ａ〜Ｃ（１６０４〜１６０６）のうちいずれか一つと同一平面上に並ぶよう構成する。なお、本実施形態においては、便宜上受信部分Ａ（１６０１）に含まれるコイル線のことをコイル線Ａ、受信部分Ｂ（１６０２）に含まれるコイル線のことをコイル線Ｂ、受信部分Ｃ（１６０３）に含まれるコイル線のことをコイル線Ｃと呼ぶこととする。
【００９２】
ここで、駆動部（１５０２）が、複合コイル部をどのように駆動するかについて、図１６および図１７を用いて説明する。図１７は、図１６に示す受信部分と、コイル固定具Ａと、コイル固定具Ｃと、モータＡとの機械的関係を説明する図である。まず、モータＡ（１７０１）がどのようにして受信部分（１７０２）を回転するかについて説明する。図１７（ａ）に示すように、コイル固定具Ａ（１７０３）は、上層（１７０４）と下層（１７０５）とに分かれている。このコイル固定具Ａ上層（１７０４）は、コイル固定具Ａ下層（１７０５）との噛合い部分に設けられたねじ構造により、コイル固定具Ａ下層（１７０５）内壁のねじ構造と噛合っていて、コイル固定具Ａ下層（１７０５）の上を抵抗無く回転できる。コイル固定具Ａ上層（１７０４）のコイル固定具Ａ下層（１７０５）との噛合い部分に設けられたねじ構造と、コイル固定具Ａ下層（１７０５）内壁のねじ構造のねじの長さは、この２つのねじ構造が実際に噛合って回転した際に、互いがちょうど度数法にして３６０度回転したところで外れる程度の長さとする。また、コイル固定具Ａ下層（１７０５）にはモータＡ（１７０１）がモータ取り付けねじ（１７０８）と取付金具（１７０９）とによってとりつけられる。また、コイル固定具Ａ上層（１７０４）の表側面には、モータＡ（１７０１）のギア（１７０６）と噛合いコイル固定具Ａ円周方向に回転するための円形ギア（１７０７）が設置されている。また、コイル固定具Ａ上層（１７０４）にはコイル固定ねじ（１７１０、１７１１）により前記受信部分（１７０２）を取り付ける。前記コイル固定ねじ（１７１０、１７１１）は、モータＡ（１７０１）のギア（１７０６）と円形ギア（１７０７）とが噛合うのに差し支えないよう深く差し込まれる。
【００９３】
図１７（ｂ）に示すように、コイル固定具Ａ下層（１７１５）は、コイル固定具Ｃ（１７１８）とは固定棒（１７１２）、（１７１３）により固定されている。よって、モータＡ（１７１６）を駆動することで、コイル固定具Ａ上層（１７１７）のみを回転することができる。これにより、受信部分（１７１４）をモータＡ（１７１６）によりコイル固定具Ａ下層（１７１５）上で回転させることができる。
【００９４】
図１６に示すアンテナ装置において、上述したような、受信部分Ａ〜Ｃ（１６０１〜１６０３）と、コイル固定具Ａ（１６０４）と、コイル固定具Ｃ（１６０６）と、モータＡ（１６０７）との機械的関係は、コイル固定具Ａ（１６０４）と、コイル固定具Ｃ（１６０６）と、モータＣ（１６０９）と、コイル固定具Ｂ（１６０５）との機械的関係にも利用する。よって、コイル固定具Ａ（１６０４）をモータＣ（１６０９）によりコイル固定具Ｃ（１６０６）の円周方向に回転することができる。また、前記機械的関係は、コイル固定具Ｃ（１６０６）と、コイル固定具Ｂ（１６０５）と、モータＢ（１６０８）と、正方形状ハンドル（１６１０）との機械的関係にも利用する。よって、コイル固定具Ｃ（１６０６）をモータＢ（１６０８）によりコイル固定具Ｂ（１６０５）の円周方向に回転することができる。
【００９５】
なお、前記モータＡ〜Ｃ（１６０７〜１６０９）は、Ｄ／Ａボード（１６１２）を介して、汎用的なパーソナルコンピュータ（１６１３）と接続している。前記パーソナルコンピュータ（１６１３）からの信号を、前記Ｄ／Ａボード（１６１２）を介して受け取る。そして、前記モータＡ〜Ｃ（１６０７〜１６０９）は、前記信号に従って駆動する。
【００９６】
また、前記モータＡ〜Ｃ（１６０７〜１６０９）には、ＤＣモータを用い、またその制御はパルス信号を用いることが、一例として可能である。また、前記モータＡ〜Ｃ（１６０７〜１６０９）にステッピングモータを用いることも可能である。
【００９７】
また、前記コイル固定具Ａ〜Ｃ（１６０４〜１６０６）、前記正方形状ハンドル（１６１０）、前記取っ手（１６１１）は、一例として、絶縁材料により構成するのが好ましい。
【００９８】
以上に説明した機械的関係をすべて組み合わせることで、複合コイル部および鞘部を３次元方向に駆動することができる。これが、複合コイル部の駆動方法の一例である。なお、本実施形態における駆動部については、上記例のみならず、複合コイル部および鞘部を遠隔操作により３次元方向に駆動できる機構を持つものなら、複合コイル部（１５０１）にて電磁波の磁界成分を受信する上で差し支えが無い限り転用可能である。
【００９９】
また、各コイル固定具内に、各コイルのコイル線を設置し、前記各コイル固定具を鞘部の代わりにするなど、複合コイル部と駆動部と鞘部とが一体化している機構も可能である。
【０１００】
（駆動制御部についての説明）駆動制御部（１５０３）は、検知部で検知される特定のコイルの起電力が最大となるように駆動部を制御する。
【０１０１】
「特定のコイル」をどのように決めるかについて、一例を示す。これまでの説明にもあるように、複合コイル部は、三組のコイルを組み合わせて構成されている。そして、前記三組のコイルはそれぞれの軸が相互に直交している。つまり、前記三組のコイルの開口面の開口方向はそれぞれ互いに直交している。ゆえに、前記三組のコイルが電磁波の磁界成分を受信する際、滅多なことがない限り、前記三組のコイルが生じる起電力の大きさの値は、互いに異なる値となる。よって、前記三組のコイルが電磁波の磁界成分を受信している際に、前記三組のコイルのうちの一つは、他のコイルと同じ大きさの起電力、もしくは、前記他のコイルよりも大きい起電力を生じることになる。そのコイルを、駆動制御部は、モニタリングコイルであると認識する。このようにして、駆動制御部（１５０３）はまず、前記三組のコイルのうちの一つすなわちモニタリングコイルが、前記三組のコイルのうちのどれであるかを判断する。以上が、「検知部で検知される特定のコイル」をどのように決めるかについての一例である。
【０１０２】
なお、前記三組のコイルが生じる起電力の大きさについては、第一方位計算部が算出する。前記算出の方法は、実施形態４に記載した方法と同様の方法により行う。
【０１０３】
この駆動制御部は、図１６にも例示する汎用的なパーソナルコンピュータ（１６１３）により構成することが可能である。また、図１６に例示するように、駆動部がモータなどから構成される場合、そのモータと、前記パーソナルコンピュータ（１６１３）と、はＤ／Ａボード（１６１２）を介して接続する。これが、駆動部と駆動制御部との接続方法の一例である。なお、駆動制御部を前記パーソナルコンピュータ（１６１３）などの演算処理装置により構成した際のハードウエア構成についての説明は後述する。
【０１０４】
（第二方位計算部についての説明）第二方位計算部（１５０４）は、特定のコイルの起電力が最大となった際のコイルの向きから電磁波発生源の方位を計算する。
【０１０５】
この第二方位計算部は、図１６にも例示する汎用的なパーソナルコンピュータ（１６１３）により構成することが可能である。また、その場合、前記電磁波発生源の方位の計算結果は、モニタ（１６１４）に表示することが可能である。なお、第二方位計算部を前記パーソナルコンピュータ（１６１３）などの演算処理装置により構成した際のハードウエア構成についての説明は以下に述べる。
【０１０６】
なお、図１６に例示するアンテナ装置の機構例においては、これまでの実施形態同様、検知部はＡ／Ｄボード（１６１６）により構成する。そして、前記三組のコイルが生じる起電力は前記Ａ／Ｄボード（１６１６）によりデジタル信号である起電力信号へと変換する。そして、前記起電力信号を汎用的なＵＳＢケーブルを用いて前記パーソナルコンピュータ（１６１３）へと伝達する。
【０１０７】
また、図示はしないが、図１６に示すアンテナ装置の機構例においては、検知対象である電磁波の周期性を割り出すために、たとえば、発電設備において測定対象となるラインに流す電流の電圧変化の周期を参照する。その際、前記電圧変化の周期を参照するために、別途Ａ／Ｄボードを設ける。そして、前記ラインと前記Ａ／Ｄボードとを同軸ケーブルなどで接続する。そして、前記パーソナルコンピュータ（１６１３）と前記Ａ／Ｄボードとを汎用的なＵＳＢケーブルを用いて接続する。前記Ａ／Ｄボードは、前記電圧変化を参照信号へと変換し続ける。そして、前記Ａ／Ｄボードは、前記参照信号を前記パーソナルコンピュータ（１６１３）に伝達し続ける。
【０１０８】
ここで、本実施形態において、第一方位計算部と、駆動制御部と、第二方位計算部と、を、前記パーソナルコンピュータ（１６１３）などの演算処理装置で構成した際の、ハードウエア構成の一例およびその処理の流れについて説明する。図１８は、本実施形態のアンテナ装置において、第一方位計算部と、駆動制御部と、第二方位計算部と、を、前記パーソナルコンピュータ（１６１３）などの演算処理装置で構成した際の、ハードウエア構成の一例を示すものである。ここで説明するハードウエア構成は、基本的には、実施形態４の具体的実施例において説明したものと同様である。ただし、ワーク領域にはさらに駆動プログラム（１８０１）、駆動制御プログラム（１８０２）、第二方位計算プログラム（１８０３）が展開される。
【０１０９】
まず、前記パーソナルコンピュータ（１６１３）は、前記起電力信号（１８１７）および参照信号（１８１８）を、Ｉ／Ｏ（１８１１）を介して取り込む。
【０１１０】
次に、本実施形態における第一方位計算プログラム（１８０４）の機能、および、第一方位計算プログラム（１８０４）に従って行われる演算処理すなわち第一演算処理の流れについて説明する。本実施形態において、第一方位計算プログラム（１８０４）は、前記コイル線Ａ〜Ｃがそれぞれ検知する電磁波の磁界成分の強度を算出するのに用いられる。すなわち、ＣＰＵ（１８０６）が第一方位計算プログラム（１８０４）に基づき行う演算処理は、前記第一方位計算部の機能を担うといえる。
【０１１１】
ＣＰＵ（１８０６）は、前記起電力信号（１８１７）および参照信号（１８１８）に基づき、第一方位計算プログラム（１８０４）に従って、まず、複合コイル部に生じた起電力が検出対象である電磁波の磁界成分すなわち対象電磁波の磁界成分に由来するものであるかを区別する。複合コイル部に生じた起電力から対象電磁波の磁界成分に由来する成分を抽出する様子を説明するための図を再び図１２を用いて例示する。ここで、図１２（ａ）は、ＣＰＵ（１８０６）が第一方位計算プログラム（１８０４）に従って、検知時間ごとの前記起電力信号及び参照信号の強度を比較する様子を説明するための図である。また、図１２（ｂ）は、ＣＰＵ（１８０６）が第一方位計算プログラム（１８０４）に従って、前記比較処理を行った起電力信号から、対象電磁波の磁界成分に由来する成分を抽出する様子を説明するための図である。なお、図１２（ａ）、（ｂ）においては、参照信号（１２０４、１２２０）、及び、起電力信号のうち前記コイル線Ａに生じた起電力の大きさを示すもの（１２０１、１２０８）、起電力信号のうち前記コイル線Ｂに生じた起電力の大きさを示すもの（１２０２、１２０９）、起電力信号のうち前記コイル線Ｃに生じた起電力の大きさを示すもの（１２０３、１２１０）、を、縦軸に信号強度、横軸に検知時間をとって表わした。まず、図１２（ａ）に示すように、ＣＰＵ（１８０６）は、前記起電力信号（１２０１〜１２０３）と、前記参照信号（１２０４）と、を比較する。そして、前記起電力信号（１２０１〜１２０３）中に発生するピーク（１２０５〜１２０７）が、前記参照信号（１２０４）と同じ周期であるか否かを判断する。
【０１１２】
次に、図１２（ｂ）に示すように、ＣＰＵ（１８０６）は、第一方位計算プログラム（１８０４）に従って、前記ピーク（１２０５〜１２０７）を、起電力信号の中から抽出する（１２０８〜１２１０）。
【０１１３】
次に、ＣＰＵ（１８０６）は、第一方位計算プログラム（１８０４）に従って、前記コイル線Ａ〜Ｃがそれぞれ受信した対象電磁波の磁界成分の強度を算出する。より具体的には、たとえば、前記コイル線Ａが受信した対象電磁波の磁界成分の強度すなわち磁界強度Ａは、前記コイル線Ａ由来のピーク（１２１１〜１２１３）の平均値を求めることで得られる。そして、磁界強度Ａと、磁界強度Ｂと、磁界強度Ｃと、を含む方位計算結果（１８０７）を生成し、メインメモリのデータ領域に格納する。以上が第一演算処理である。
【０１１４】
次に、モニタリングコイルが最大の電磁波の磁界成分の強度を受信するよう制御するための演算処理すなわち第二演算処理、および第二演算処理に用いられるプログラムについて説明する。
【０１１５】
駆動プログラム（１８０１）は、前記三組のコイルのうちモニタリングコイルがどれであるかを判別し、駆動部のモータＡ〜Ｃを駆動するための駆動信号を生成するためのプログラムである。駆動制御プログラム（１８０２）は、モニタリングコイルが最大の電磁波の磁界成分の強度を受信するよう制御するためのプログラムである。第二方位計算プログラム（１８０３）は、前記モニタリングコイルの向きから電磁波発生源の方位を計算するためのプログラムである。すなわち、ＣＰＵ（１８０６）が駆動プログラム（１８０１）および駆動制御プログラム（１８０２）に基づき行う演算処理は、前記駆動制御部の機能を担うといえる。そして、ＣＰＵ（１８０６）が第二方位計算プログラム（１８０３）に基づき行う演算処理は、前記第二方位計算部の機能を担うといえる。以下に、ＣＰＵ（１８０６）がこれら４つのプログラムに従って演算処理を行う様子を示す。
【０１１６】
第二演算処理における初期の処理として、ＣＰＵ（１８０６）は、駆動プログラム（１８０１）に従って、まず方位計算結果（１８０７）に含まれる磁界強度Ａ〜Ｃそれぞれを比較し、前記三組のコイルのうちモニタリングコイルがどれであるかを判別し、モニタリングコイル情報（１８０８）としてメインメモリ（１８０９）のデータ領域に格納する。以上が第二演算処理における初期の処理である。
【０１１７】
次に、ＣＰＵ（１８０６）は、前記モニタリングコイル情報（１８０８）を基に、前記モニタリングコイルをコイル固定具Ａ（１６０４）円周方向に駆動するための信号である駆動信号Ａ（１８１０）を生成し、Ｉ／Ｏ（１８１１）およびＤ／Ａボード（１６１２）を介してモータＡ（１６０７）へ伝達する。この駆動信号Ａ（１８１０）を受け、モータＡ（１６０７）は駆動する。そして前記三組のコイルもそれに合わせてコイル固定具Ａ（１６０４）円周方向に駆動する。
【０１１８】
前記三組のコイルがコイル固定具Ａ（１６０４）円周方向に駆動する間、ＣＰＵ（１８０６）は、前記三組のコイルが生じる起電力を起電力信号としてＩ／Ｏ（１８１１）を介して取得し、第一方位計算プログラム（１８０４）に従って方位計算結果（１８０７）を上書きし続ける。同時に、ＣＰＵ（１８０６）は、駆動制御プログラム（１８０２）に従って、前記方位計算結果（１８０７）から、起電力信号のうちモニタリングコイルに生じた起電力の大きさを表す成分すなわちモニタリング信号のみを取り出す。そして、前記モニタリング信号の強度値をモニタリングコイルピーク値情報（１８１２）としてメインメモリ（１８０９）のデータ領域に格納し、また、履歴として更新し続ける。前記初期の処理を除く、第二演算処理におけるここまでの一連の処理すなわち処理Ａを１ステップとして、ＣＰＵ（１８０６）は、前記処理Ａを終了させるための処理（詳しくは以下に示す）を行うまでの間、繰り返す。
【０１１９】
モ前記処理Ａを続ける間、ＣＰＵ（１８０６）は駆動制御プログラム（１８０２）に従って、前記処理Ａのスタートからｎステップまでの間、モニタリングコイルピーク値情報（１８１２）を参照し続ける。そして、前記ｎステップまでの間に、モニタリング信号の強度値が極大値になったか否かを判断する。そして、前記ｎステップまでの間に、モニタリング信号の強度値が極大値になったと判断した場合、前記ｎステップ目で前記処理Ａを終了する。なお、前記ｎステップにかかるｎの数値は、ユーザが検知条件を考慮したうえで、Ｉ／Ｏ（１８１１）を介して入力するのが一例として好ましい。
【０１２０】
このように、前記ｎステップまでの間にモニタリング信号の強度値が極大値になったと判断した場合、ＣＰＵ（１８０６）は、前記ｎステップ目で上記処理Ａをいったん停止する。そして、駆動制御プログラム（１８０２）に従って、モニタリングコイルピーク値情報（１８１２）の履歴に基づいて、モニタリング差分値情報Ａ（１８１３）を生成し、メインメモリ（１８０９）のデータ領域に格納する。より具体的には、まずＣＰＵ（１８０６）は駆動制御プログラム（１８０２）に従って、モニタリングコイルピーク値情報（１８１２）を参照する。そして、前記参照により、前記ｎステップまでの間の何ステップ目にモニタリング信号の強度値が極大値になったかを判断する。そして、モニタリング信号の強度値が極大値になった際のステップ数すなわち極大値ステップ数とｎの数値との差分値を算出し、モニタリング差分値情報Ａ（１８１３）とする。
【０１２１】
ＣＰＵ（１８０６）は、駆動プログラム（１８０１）に従って、モニタリング差分値情報Ａ（１８１３）に基づいて、補正信号Ａ（１８１４）を生成し、Ｉ／Ｏ（１８１１）およびＤ／Ａボード（１６１２）を介してモータＡ（１６０７）へ伝達する。補正信号Ａ（１８１４）とは、前記差分値ステップ分、前記処理Ａの際の方向とは逆方向にモータＡ（１６０７）を駆動するための信号である。この補正信号Ａ（１８１４）を受け、モータＡ（１６０７）は前記三組のコイルの向きを補正すべく駆動する。なお、前記処理Ａからここまでの処理を、シーケンスＡと呼ぶこととする。
【０１２２】
次に、シーケンスＡと同様の処理に基づき、前記三組のコイルの向きを、コイル固定具Ｂ（１６０５）方向に駆動し、モニタリングコイルが最大の起電力を生じるよう調整を行う。なお、この処理全体を、シーケンスＢと呼ぶこととする。
【０１２３】
また、シーケンスＡと同様の処理に基づき、前記三組のコイルの向きを、コイル固定具Ｃ（１６０６）方向にも駆動し、モニタリングコイルが最大の起電力を生じるよう調整を行う。なお、この処理全体を、シーケンスＣと呼ぶこととする。
【０１２４】
次に、モニタリングコイルピーク値情報（１８１２）のうちシーケンスＡにて記録された前記極大値、すなわち極大値Ａと、モニタリングコイルピーク値情報（１８１２）のうちシーケンスＣにて記録された前記極大値、すなわち極大値Ｃと、の双方の値を比較する。
【０１２５】
そして、極大値Ａよりも極大値Ｃの方が大きいと判断した場合、最後に、ＣＰＵ（１８０６）は、モニタリングコイルピーク値情報（１８１２）の履歴およびモニタリング差分値情報Ａ〜Ｃ（１８１３、１８１５、１８１６）に基づき、第二方位計算プログラム（１８０３）に従って、補正後方位計算結果（１８０５）を生成し、モニタに表示する。この補正後方位計算結果（１８０５）は、ｘｙｚ軸（１６１５）を基準として、モニタリングコイルの軸がどの方向を向いているかを、前記軸とｘｚ平面とがなす角度θと、前記軸とｘｙ平面とがなす角度φと、などの情報を含む。
【０１２６】
以上が、第一方位計算部、および、駆動制御部、および、第二方位計算部を演算処理装置などにより構成した場合のすべての処理の流れの一例である。また、図１９に、そのすべての処理の流れをフロー図として表わしたものを示す。なお、図１９についての説明は、前記すべての処理の流れの一例に記載した内容とほぼ同様であるので、省略する。
<実施形態５の効果>
【０１２７】
本実施形態により、電磁波発生源の位置をより簡単に得ることのできるアンテナ装置が実現する。
<<実施形態６>>
<実施形態６の概要>
【０１２８】
本実施形態にかかるアンテナ装置は、基本的には実施形態１から５にかかるアンテナ装置と同様である。ただし、本実施形態に係るアンテナ装置は、複合コイル部の各コイルが平面コイルである点において、実施形態１から５にかかるアンテナ装置と異なる。
<実施形態６の機能的構成>
【０１２９】
本実施形態にかかるアンテナ装置を機能ブロック図として示すと、図１５に記載の機能ブロック図とほぼ同様である。
【０１３０】
本実施形態にかかるアンテナ装置の、複合コイル部と鞘部と第一および第二整合コンデンサとからなる部分すなわち受信部分の概念図を、図２０に示す。本実施形態において、前記受信部分は、平面コイルＡ（２００１）と鞘Ａ（２００２）と第一整合コンデンサＡ（図示せず）と第二整合コンデンサＡ（図示せず）とからなる受信部分Ａと、平面コイルＢ（２００３）と鞘Ｂ（２００４）と第一整合コンデンサＢ（図示せず）と第二整合コンデンサＢ（図示せず）とからなる受信部分Ｂと、平面コイルＣ（２００５）と鞘Ｃ（２００６）と第一整合コンデンサＣ（図示せず）と第二整合コンデンサＣ（図示せず）とからなる受信部分Ｃと、などから構成する。図２０に示すように、本実施形態において、前記受信部分は、受信部分Ｃの内側空洞部分に切れ込みを入れて受信部分Ｂを差し込み、さらに受信部分Ｂの内側空洞部分に切れ込みを入れて受信部分Ａを差し込む、などすることで、前記受信部分を簡単に組み立てることができる。また逆に、適宜用途に応じて、前記受信部分を解体し、受信部分Ａ〜Ｃのうちいずれか一つを単独で用いることも可能となる。また、平面コイルにマイクロストリップアンテナを用いることで、さまざまな偏波に対応することが可能となる。
【０１３１】
なお、前記受信部分Ａ〜Ｃと接地シールド付ケーブルとの接続は、それぞれの平面コイルＡ〜Ｃ（２００１，２００３、２００５）が、鞘Ａ〜Ｃ（２００２，２００４、２００６）により覆われていない箇所（２００７〜２００９）にて行うのが好ましい。
<実施形態６の効果>
【０１３２】
本実施形態により、組み立ておよび解体を簡単に行えるアンテナ装置が実現する。
<<実施形態７>>
<実施形態７の概要>
【０１３３】
本実施形態にかかるアンテナ装置は、基本的には実施形態１から５にかかるアンテナ装置と同様である。ただし、本実施形態に係るアンテナ装置においては、複合コイル部が、各コイル線を球体もしくは立方体に巻き回すことで構成されている点において、実施形態１から５にかかるアンテナ装置と異なる。
<実施形態７の機能的構成>
【０１３４】
本実施形態にかかるアンテナ装置を機能ブロック図として示すと、図１５に記載の機能ブロック図とほぼ同様である。
【０１３５】
本実施形態にかかるアンテナ装置の、複合コイル部と鞘部と第一および第二整合コンデンサとからなる部分すなわち受信部分の概念図を、図２１に示す。図２１（ａ）は、前記受信部分を球体に巻きまわした場合についての概念図である。図２１（ａ）に示すように、本実施形態の前記受信部分は、まず、内部に各コイルのコイル線を挿通させた各鞘（２１０１〜２１０３）を、そのまま球体（２１０４）に取り付けることで構成する。ここで、前記各鞘（２１０１〜２１０３）のそれぞれの中心が一致するとともにそれぞれの軸が相互に直交するように、前記各鞘（２１０１〜２１０３）を取り付ける前に前記球体（２１０４）にマジックペンなどで線を書いておくなどする。そうすれば、前記各鞘（２１０１〜２１０３）と前記球体（２１０４）とを組み合わせるときに、容易に、前記各鞘（２１０１〜２１０３）のそれぞれの中心を一致させ、かつ、それぞれの軸を相互に直交させることが可能である。また、前記コイル線と第一および第二整合コンデンサと接地シールド付ケーブルとは、各鞘の円周上に接続用の箱（２１０５〜２１０７）を設け、その内部で接続すればよい。
【０１３６】
図２１（ｂ）は、前記受信部分を立方体（２１１１）に巻きまわした場合についての概念図である。図２１（ｂ）に示すように、前記受信部分（２１０８〜２１１０）は、球体に取り付けるのと同様の方法で、立方体（２１１１）に取り付けることも可能である。ただし、この場合、前記鞘を略正方形状に構成せねばならない。また、同様に、前記コイル線も略正方形状にせねばならない。このように、前記受信部分（２１０８〜２１１０）を立方体（２１１１）に取り付けることで、前記受信部分（２１０８〜２１１０）を、任意の平面、たとえば自動車の屋根の上（２１１２）などに、吸盤（２１１３）などを用いて固定することが可能である。
<実施形態７の効果>
【０１３７】
本実施形態により、組み立ておよび解体を簡単に行えるアンテナ装置が実現する。
<<実施形態８>>
<実施形態８の概要>
【０１３８】
本実施形態にかかるアンテナ装置は、基本的には実施形態１から５にかかるアンテナ装置と同様である。ただし、本実施形態に係るアンテナ装置においては、複合コイル部が、各コイル線を円形に巻きまわすための環状ガイド、あるいは、各コイル線を正方形の輪郭状に巻きまわすための矩形環状ガイドに巻き回すことで構成されている点において、実施形態１から５にかかるアンテナ装置と異なる。
<実施形態８の機能的構成>
【０１３９】
本実施形態にかかるアンテナ装置を機能ブロック図として示すと、図１５に記載の機能ブロック図とほぼ同様である。
【０１４０】
前記環状ガイドの一例を図２２（ａ）に示す。図２２（ａ）に例示するように、前記環状ガイドは、長辺両側に垂直なガイドを有する細長い平板を、その短辺側両端をつなげ、真円形にしたものすなわち円形レール（２２０１〜２２０３）を三つ、それぞれの中心が一致するとともにそれぞれの軸が相互に直交するように組み立てたものからなる。本実施形態においては、一例として、前記円形レール（２２０１〜２２０３）のガイドとガイドの間に、内部にコイル線を挿通した真円形状の鞘（２２０４〜２２０６）をはめ込むことで、複合コイル部および鞘部を構成する。この構成により、前記鞘（２２０４〜２２０６）が前記円形レールから外れることなく、前記鞘（２２０４〜２２０６）は常に、それぞれの中心が一致し、かつ、それぞれの軸が相互に直交した状態を保つことができる。
【０１４１】
前記矩形環状ガイドの一例を図２２（ｂ）に示す。図２２（ｂ）に例示するように、前記矩形環状ガイドは、長辺両側に垂直なガイドを有する細長い平板を、その短辺側両端をつなげ、方形にしたものすなわち方形レール（２２０７〜２２０９）を三つ、それぞれの中心が一致するとともにそれぞれの軸が相互に直交するように組み立てたものからなる。本実施形態においては、一例として、前記方形レール（２２０７〜２２０９）のガイドとガイドの間に、内部にコイル線を挿通した方形状の鞘（２２１０〜２２１２）をはめ込むことで、複合コイル部および鞘部を構成する。この構成により、前記鞘（２２１０〜２２１２）が前記方形レールから外れることなく、前記鞘（２２１０〜２２１２）は常に、それぞれの中心が一致し、かつ、それぞれの軸が相互に直交した状態を保つことができる。
【０１４２】
図２３は、前記環状ガイドのもう一つの例を示すものである。図２３において、環状ガイドは、ガイドＡＣ（２３０１）と、ガイドＢ（２３０２）とから構成される。前記ガイドＡＣ（２３０１）は、内部が空洞である円筒の両端をつなげ真円状にしたものを二つ用意し、それぞれの中心が一致するとともにそれぞれの軸が相互に直交するように組みあわせたものから構成する。そして、前記ガイドＢ（２３０２）は、内部が空洞である円筒の両端をつなげ真円状にしたものから構成する。前記ガイドＡＣ（２３０１）およびガイドＢ（２３０２）の内部には、内部にコイル線を挿通した真円状の鞘（２３０３〜２３０５）を通すことができる。このように、環状ガイドを筒状に構成すれば、前記鞘（２３０３〜２３０５）が前記環状ガイドから外れることはほぼ確実にない。このようにして、より頑丈なアンテナ装置を構成することが可能である。
<実施形態８の効果>
【０１４３】
本実施形態により、より頑丈なアンテナ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】実施形態１におけるアンテナ装置の機能ブロック図
【図２】実施形態１にかかるアンテナ装置の構成の一例を示す図
【図３】実施形態１にかかる鞘部が、接地電位点である地面と、複合コイル部と、の間に生じる電位差をキャンセルする機能について説明する図
【図４】実施形態２にかかるアンテナ装置の機能ブロック図
【図５】実施形態２における第一整合コンデンサについて説明するための図
【図６】実施形態３にかかるアンテナ装置の機能ブロック図
【図７】実施形態３における第二整合コンデンサについて説明するための図
【図８】実施形態４にかかるアンテナ装置の機能ブロック図
【図９】複合コイル部の各コイルがそれぞれどの程度の電磁波の磁界成分を受信するか、を計算する方法を説明する図
【図１０】実施形態４の具体的実施例の一つを示す図
【図１１】実施形態４の具体的実施例において、第一方位計算部を汎用的なパーソナルコンピュータから構成した場合における、ハードウエア構成について説明する図
【図１２】実施形態４の具体的実施例において、複合コイル部に生じた起電力から電磁波の磁界成分に由来する成分を抽出する様子を示す図
【図１３】実施形態４の具体的実施例において、モニタに映し出された前記方位計算結果の一例を示す図
【図１４】実施形態４の具体的実施例における第一方位計算部の処理フローを示す図
【図１５】実施形態５にかかるアンテナ装置の機能ブロック図
【図１６】実施形態５にかかるアンテナ装置の機構例
【図１７】図１６に示す受信部分と、コイル固定具Ａと、コイル固定具Ｃと、モータＡとの機械的関係を説明する図
【図１８】実施形態５のアンテナ装置において、第一方位計算部と、駆動制御部と、第二方位計算部と、を、パーソナルコンピュータなどの演算処理装置で構成した際の、ハードウエア構成の一例を示す図
【図１９】実施形態５に記載のアンテナ装置の機構例におけるすべての演算処理の流れを示す図
【図２０】実施形態６にかかるアンテナ装置の、受信部分の概念図
【図２１】実施形態７にかかるアンテナ装置の、受信部分の概念図
【図２２】実施形態８にかかる環状ガイドおよび矩形環状ガイドの一例を示す図
【図２３】実施形態８にかかる環状ガイドのもう一つの例を示す図
【符号の説明】
【０１４５】
０２０１ コイル
０２０２ コイル
０２０３ コイル
０２０４ 鞘
０２０５ 鞘
０２０６ 鞘
０２０７ コイル周回上のうち鞘に覆われていない箇所
０２０８ コイル周回上のうち鞘に覆われていない箇所
０２０９ コイル周回上のうち鞘に覆われていない箇所
０２１０ 接地シールド付ケーブル
０２１１ 接地シールド付ケーブル
０２１２ 接地シールド付ケーブル
０２１３ オシロスコープ
０２１４ 複合コイル部の各コイルのコイル線と接地シールド付ケーブルと、鞘部と、が接続している箇所の拡大図
０２１５ 同軸ケーブル
０２１６ コイル線端の一方
０２１７ 同軸ケーブルの内部導体
０２１８ コイル線端のもう一方
０２１９ 同軸ケーブルの外部導体
０２２０ 鞘
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間上任意の場所から発信された電磁波を検知し、その発信源を正確に特定するためのアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
既存のアンテナを用いて電磁波の発生源の位置方向を特定するためには、手動によりアンテナの向きを変えて幾度も測定を行うなど、操作に手間がかかる。また、たとえば前記測定手段により電磁波の発生源の位置方向の特定を行ったとしても、測定に用いられるアンテナの向きは人手により固定されているものである。よって、前記人手がぶれることで、前記アンテナの向きもぶれ、前記アンテナの向きを固定し続けることは難しい。従って、必ずしもアンテナの感知方向が正確に電磁波の発生源の位置方向を向け続けるとは限らず、正確な電磁波の発生源の位置方向を特定することは難しいと考えられる。
【０００３】
従来までの、電磁波を測定する装置の一例として、特許文献１に記載の発明を挙げる。特許文献１に係る発明は、互いに直交関係の３つのコイルを用いることで電磁波の高精度測定を行うことが可能である。
【特許文献１】特開 昭５９−１９７８７４号
【０００４】
しかし、特許文献１は互いに直交関係の３つのコイルを直列につなげるもので、３次元空間上に生じた電磁波の磁界成分の強度は計測できても、前記３つのコイルが別途独立に受信する電磁波の磁界成分の強度を、各コイルごとに計測することはできず、したがって、電磁波の発生方向を特定するのに用いることはできない。上記特許文献１にかかる発明を含め、アンテナの向きを変えることなく電磁波発生源の位置特定を可能とする装置は実現していなかった。
【０００５】
そこで、本件発明者は以前、特願２００７−２５２８５２において、それぞれの中心を一致させるとともにそれぞれの軸が相互に直交するように三組のコイルを組み合わせて構成されたアンテナを用いて、前記三組のコイルの各コイルが電磁波の磁界成分を受け付けることで生じる起電力を測定し、前記アンテナと電磁波発生源との位置関係などを調べることで、電磁波の発生方向を特定する手段を提供した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記特願２００７−２５２８５２に記載のアンテナ装置や、前記特許文献１に記載の三軸方式磁気検知器においては、電磁波受信部分が主にループ状のコイルから構成されている。ループ状のコイルを用いて、前記起電力を検知する場合、その電磁波発生源周辺の高電圧機器と、接地電位点である地面と、の間に生じる電界が原因となり、接地電位点である地面と前記ループ状コイルとの間に電位差が生じてしまう。そして前記電位差を、前記起電力を検知する際に前記ループ状コイルがノイズとして受信してしまう。前記ノイズは、前記ループ状コイルによる前記起電力の正確な検出を妨げる。従って、前記電位差の発生は前記ループ状コイルを用いて電磁波発生源の位置を特定するのに不都合である。このように上記特許文献１および特願２００７−２５２８５２にかかる発明を含め、アンテナの向きを変えることなく、かつ、電磁波受信部分と接地電位点との間に生じる電位差の寄与を受けることなく電磁波発生源の位置特定を可能とする装置は実現していなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本件発明者は、前記特願２００７−２５２８５２に記載のアンテナ装置の複合コイル部を構成する三組のコイルをそれぞれ非磁性導電体材料製の鞘で覆い、同軸ケーブルを用いてオシロスコープに接続して前記起電力の測定を行ってみた。その際、前記コイルのコイル線端の片方を前記同軸ケーブルの内部導体、もう片方を外部導体に接続し、さらに前記鞘と外部導体とも接続した。その結果、前記鞘を前記アンテナ装置に設けなかった場合と比べ、前記ノイズが約２０ｄＢ低減した測定結果を得た。この結果より、電磁波検出用のコイルを非磁性導電体材料製の鞘で覆い、前記鞘を、前記コイルと計測器機器とを接続する同軸ケーブルの外部導体と接続することで、前記接地電位点である地面と前記コイルとの間に生じる電位差をキャンセルすることが可能であると考える。
【０００８】
従って、本特許出願においては、外側を非磁性導電体材料製の鞘で覆われたコイル三組をそれぞれの中心を一致させるとともにそれぞれの軸が相互に直交するように組みあわせることで構成されるアンテナ装置を提供する。
【０００９】
より具体的には、先ず、第一の発明として、それぞれの中心を一致させるとともにそれぞれの軸が相互に直交した三組のコイルを組み合わせて構成された複合コイル部と、外来電磁波によってコイルに生じる起電力を各コイルごとに検知する検知部と、コイルと検知部とを接続する接地シールド付ケーブルと、前記コイルのコイル線を覆う非磁性導電体材料からなる鞘部と、を有するアンテナ装置を提供する。
【００１０】
次に、第二の発明として、鞘部の一方端は、接地シールド付ケーブルのシールドを介して接地されている前記第一の発明に記載のアンテナ装置を提供する。
【００１１】
次に、第三の発明として、鞘部の他方端側のコイル線と、接地シールド付ケーブルの軸線との間にインピーダンス整合のための第一整合コンデンサを配置した前記第一の発明または前記第二の発明に記載のアンテナ装置を提供する。
【００１２】
次に、第四の発明として、鞘部の一方端側のコイル線と、鞘部の他方端側のコイル線との間に、インピーダンス整合のための第二整合コンデンサを配置した前記第一から第三の発明のうちいずれか一に記載のアンテナ装置を提供する。
【００１３】
次に、第五の発明として、検知部にて検知した各コイルの起電力に応じて電磁波発生源の方位を計算する第一方位計算部をさらに有する前記第一から第四の発明のうちいずれか一に記載のアンテナ装置を提供する。
【００１４】
次に、第六の発明として、組み合わされた状態でコイルの向きを変化させるように複合コイル部を駆動可能な駆動部と、検知部で検知される特定のコイルの起電力が最大となるように駆動部を制御する駆動制御部と、特定のコイルの起電力が最大となった際のコイルの向きから電磁波発生源の方位を計算する第二方位計算部と、を有する前記第一から第五の発明のうちいずれか一に記載のアンテナ装置を提供する。
【００１５】
次に、第七の発明として、各コイルは平面コイルである前記第一から第六の発明のうちいずれか一に記載のアンテナ装置を提供する。
【００１６】
次に、第八の発明として、複合コイル部は、各コイル線を球体に巻き回すことで構成されている前記第一から第七の発明のうちいずれか一に記載のアンテナ装置を提供する。
【００１７】
次に、第九の発明として、複合コイル部は、各コイル線を円形に巻きまわすための環状ガイドに巻き回すことで構成されている前記第一から第七の発明のうちいずれか一に記載のアンテナ装置を提供する。
【００１８】
次に、第十の発明として、複合コイル部は、各コイル線を立方体に巻き回すことで構成されている前記第一から第七の発明のうちいずれか一に記載のアンテナ装置を提供する。
【００１９】
次に、第十一の発明として、複合コイル部は、各コイル線を正方形の輪郭状に巻きまわすための矩形環状ガイドに巻き回すことで構成されている前記第一から第七の発明のうちいずれか一に記載のアンテナ装置を提供する。
【００２０】
次に、第十二の発明として、前記各コイル線は複数巻きである前記第一から第十一の発明のうちいずれか一に記載のアンテナ装置を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のアンテナ装置における鞘部を非磁性導電体材料で構成し、接地することで、前記接地電位点である地面と、複合コイル部の各コイルと、の間に生じる電位差をキャンセルすることが可能である。よって、前記ノイズの低減が可能である。従って、電磁波発生源の位置をより精度よく特定することが可能なアンテナ装置が実現する。
【００２２】
また、鞘部の他方端側のコイル線と、接地シールド付ケーブルの軸線と、の間にコンデンサを設置することで、複合コイル部と接地シールド付ケーブルとのインピーダンス整合を図ることが可能である。ひいては、電磁波発生源の位置をより精度よく特定することが可能なアンテナ装置が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明はこれら実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施しうる。なお、以下の実施形態と請求項の関係は次の通りである。
実施形態１は、主に請求項１、２、および、１２について説明する。
実施形態２は、主に請求項３、および、１２について説明する。
実施形態３は、主に請求項４、および、１２について説明する。
実施形態４は、主に請求項５、および、１２について説明する。
実施形態５は、主に請求項６、および、１２について説明する。
実施形態６は、主に請求項７、および、１２について説明する。
実施形態７は、主に請求項８、１０、および、１２について説明する。
実施形態８は、主に請求項９、１１、および、１２について説明する。
<<実施形態１>>
<実施形態１の概要>
【００２４】
本実施形態は、外側を非磁性導電体材料製の鞘で覆われたコイル三組をそれぞれの中心を一致させるとともにそれぞれの軸が相互に直交するように組みあわせることで構成されるアンテナ装置について説明するものである。このアンテナ装置は、主に発電所内あるいは変電所内の設備に生じる絶縁破壊箇所の探索を行うのに用いられる。また、工場内において漏電箇所の探索を行うことや、違法電波の発信源の特定を行うことにも用いることが可能である。
<実施形態１の機能的構成>
【００２５】
図１に、本実施形態におけるアンテナ装置の機能ブロック図を示す。図１に示すように、本実施形態にかかるアンテナ装置（０１０１）は、複合コイル部（０１０２）と、検知部（０１０３）と、接地シールド付ケーブル（０１０４）と、鞘部（０１０５）とからなる。
【００２６】
（複合コイル部についての説明）複合コイル部（０１０２）は、それぞれの中心を一致させるとともにそれぞれの軸が相互に直交した三組のコイルを組み合わせて構成される。図２は、本実施形態にかかるアンテナ装置の構成の一例を示すものである。図２に例示するように、本実施形態にかかる複合コイル部は、３つのコイル（０２０１〜０２０３）からなる。そして、前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）は、それぞれの中心を一致させるとともにそれぞれの軸が相互に直交するよう組み合わされている。前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）は、受信対象となる電磁波の磁界成分の単位時間の変化に応じて、それぞれ起電力を生じる。前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）に生じた起電力は、接地シールド付ケーブルを介して検知部に伝達される。
【００２７】
前述した通り、この３つのコイル（０２０１〜０２０３）の各コイルはそれぞれの軸が相互に直交するように配置される。従って、たとえば、図２において前後方向に開口面を有するコイル（０２０１）は、受信対象たる電磁波の磁界成分の前後方向の成分のみを受信する。また、図２において左右方向に開口面を有するコイル（０２０２）は、受信対象たる電磁波の磁界成分の左右方向の成分のみを受信する。また、図２において上下方向に開口面を有するコイル（０２０３）は、受信対象たる電磁波の磁界成分の上下方向の成分のみを受信する。このように、本実施形態にかかる複合コイル部は、受信対象たる電磁波の磁界成分をたがいに直交する３つの軸方向成分ごとに分解して受信することを可能とする。そして、前記受信により前記各コイルごとに生じた起電力をそれぞれ比較することで、前記受信対象たる電磁波の発生源を特定することが可能となる。なお、前記起電力の比較は、検知部（０１０３）、もしくは、本実施形態に係るアンテナ装置にさらに備え付けられた演算処理装置などにより行う（詳しくは実施形態４にて説明する）。
【００２８】
また、前記３つのコイルにおける各コイルはそれぞれ、鞘部（０１０５）を構成する非磁性導電体材料製の鞘（０２０４〜０２０６）に覆われている（詳しくは、鞘部（０１０５）についての説明のところで説明する）。また、前記各コイルは、接地シールド付ケーブル（０２１０〜０２１２）と接続している。
【００２９】
図２において、前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）は円形状であるが、必ずしも円形である必要はなく、正方形状、長方形状、台形状など、それぞれの中心を一致させるとともにそれぞれの軸が相互に直交するように構成するにあたり差し支えのない形状であればかまわない。また、前記「それぞれの中心を一致させる」については、必ずしも、全く誤差がないよう一致させる必要はない。また、図２においては前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）にそれぞれ一重のコイル線を用いているが、コイルの種類についても、それぞれの中心を一致させるとともにそれぞれの軸が相互に直交するように構成するにあたり差し支えのないものであれば、どのようなコイルを用いてもかまわない。たとえば、ソレノイドコイルや平面コイルなどを用いてもかまわない。なお、前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）のインピーダンスはそれぞれ同一であるのが好ましい。検知部（０１０３）において前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）それぞれの感知した電磁波の磁界成分の強度を計算する際に、前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）それぞれのインピーダンスの違いを加味する必要を回避するためである。また、前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）の面積についてもそれぞれ同一であるのが好ましい。検知部（０１０３）において前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）それぞれの感知した電磁波の磁界成分の強度を計算する際に、前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）それぞれの面積の違いを加味する必要を回避するためである。また、前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）それぞれについては、各コイルのコイル線を複数回巻くことにより巻数に比例した出力を得ることができる。これによりアンテナ装置の高感度化を図ることができる。
【００３０】
（検知部についての説明）検知部（０１０３）は、外来電磁波によってコイルに生じる起電力を各コイルごとに検知する。
【００３１】
ここで、「外来電磁波」とは、アンテナ装置外部にて発生した電磁波の磁界成分、および、アンテナ装置外部にて発生した磁界のことを指す。
【００３２】
検知部については、検知した起電力を、信号処理を施し演算処理装置へと伝達する装置すなわち信号処理装置により構成することが可能である。前記信号処理装置については、たとえば、検知した起電力をもとにＰＣなどの演算処理装置により外部からの電磁波の磁界成分の強度や発生源を割り出す場合、検知した起電力をデジタル信号化するＡ／Ｄボードなどを用いることが可能である。またほかに、検知部については、前記信号処理装置と、前記演算処理装置とが一体となったものを用いることも可能である。より具体的には、図２に例示するように、汎用的なオシロスコープ（０２１３）を用いることが可能である。前述のように、検知部（０１０３）に前記信号処理装置と、前記演算処理装置とが一体となったものを用いることで、よりコンパクトなアンテナ装置を実現することが可能である。
【００３３】
（接地シールド付ケーブルについての説明）接地シールド付ケーブル（０１０４）はコイルと検知部とを接続する。
【００３４】
この接地シールド付ケーブル（０１０４）には、汎用的な同軸ケーブルを用いるのが一例として好ましい。また、フィーダー線のような、単にプラス極側の導線とマイナス極側の導線とを絶縁するようなものを用いることも可能である。なお、接地シールド付ケーブルとして用いるケーブルについては、受信する電磁波の周波数帯に応じて適宜様々なケーブルの中から選択する必要がある。たとえば、受信する電磁波が無線機から発生したものであれば、一例としてＭ型コネクタを有する同軸ケーブルを用いるのが好ましい。また、受信する電磁波がＶＨＦ波もしくはＵＨＦ波であれば、一例としてフィーダー線を用いることが可能である。
【００３５】
また、接地シールド付ケーブル（０１０４）の接地シールド側の導線は接地するのが好ましい。前記接地については、一例として、検知部（０１０３）を介して接地を行うことが可能である。
【００３６】
（鞘部についての説明）鞘部（０１０５）は、前記コイルのコイル線を覆う非磁性導電体材料からなる。図２に例示するように、本実施形態にかかる鞘部は、複合コイル部を構成する３つのコイル（０２０１〜０２０３）それぞれを覆う鞘（０２０４〜０２０６）などから構成される。図２において、前記鞘（０２０４〜０２０６）には、前記３つのコイル（０２０１〜０２０３）の各コイル線の形状にあわせて、略円形状のものを用いた。しかしこれは一例である。前記鞘については、略巻線形状のものなどを用いることも可能である。また、前記鞘（０２０４〜０２０６）は、複数回巻かれたコイル線を覆うことも可能である。
【００３７】
鞘部（０１０５）は、接地電位点である地面と、複合コイル部（０１０２）と、の間に生じる電位差をキャンセルする機能を担う。図３は、本実施形態にかかる鞘部が、接地電位点である地面と、複合コイル部と、の間に生じる電位差をキャンセルする機能を説明するものである。
【００３８】
図３（ａ）は、鞘部を有しないアンテナ装置を用いて、送電線（０３０２〜０３０４）の絶縁破壊部分（０３０６）から生じる部分放電由来の電磁波（０３０７）を受信する様子を示すものである（なお、図３（ａ）においては、説明を簡便にするために、複合コイル部を一つのコイル線のみで表わした（０３０５））。送電線（０３０２〜０３０４）と、設置電位点である地面と、の間には電界が生じる。前記電界により、複合コイル部（０３０５）と、設置電位点である地面と、の間には電位差が生じてしまう。この様子を回路図として表わすと、図３（ｂ）に記載の回路図のようになる。送電線（０３１０）の絶縁破壊部分（０３０９）から生じる部分放電由来の電磁波の周波数は数ｋｓ−１から数Ｍｓ−１である。この部分放電由来の電磁波の周波数を波長に換算すると複合コイルの各コイルの長さに比べかなり長い値となる。ゆえに、前記各コイルは、厳密には分布定数回路として扱うことができる。このことは、前記各コイルが、部分放電由来の電磁波と同様の周波数帯の電磁波の磁界成分を受信する場合においても同じである。前記各コイルを分布定数回路として扱うことができる場合、図３（ｂ）に示すように、前記各コイルは、複数のコイルが直列したもの（０３０８）として表すことができる。ここで、前記複数のコイル一つ一つを仮想コイル（０３２３〜０３２６）と呼ぶこととする。前述したとおり、送電線（０３１０）と、接地電位点である地面（０３１１〜０３１４）と、の間には電界が生じてしまう。前記電界は、送電線（０３１０）と前記各コイルとの間、および、接地電位点である地面（０３１１〜０３１４）と前記各コイルとの間に静電容量空間（０３１５〜０３２２）を形成する。そして、前記各コイルと接地電位点である地面（０３１１〜０３１４）との間に生じる静電容量空間（０３１９〜０３２２）により、前記各コイルと接地電位点である地面（０３１１〜０３１４）との間には電位差が生じてしまう。接地電位点である地面（０３１１〜０３１４）はそれぞれ別々の場所に存在するため、静電容量空間Ａ〜Ｄ（０３１９〜０３２２）はそれぞれ異なる静電容量を有する。そして、接地電位点である地面Ａ（０３１１）と静電容量空間Ａ（０３１９）と仮想コイルＡ（０３２３）などからなる小回路Ａは、前記各コイル（０３０８）と検知部（０３２７）とからなる回路とは別に電流を生じる。これは、接地電位点である地面Ｂ（０３１２）と静電容量空間Ｂ（０３２０）と仮想コイルＢ（０３２４）などからなる小回路Ｂ、および、接地電位点である地面Ｃ（０３１３）と静電容量空間Ｃ（０３２１）と仮想コイルＣ（０３２５）などからなる小回路Ｃ、および、接地電位点である地面Ｄ（０３１４）と静電容量空間Ｄ（０３２２）と仮想コイルＤ（０３２６）などからなる小回路Ｄ、についても同様である。したがって、各接地電位点である地面と各仮想コイルとの間に生じる電位差はバラバラであり、またその電位差の値も常に個々独立に変化し続ける。前記変化が、前記各コイル（０３０８）にノイズとしてとらえられてしまう。これが、複合コイル部が電磁波の磁界成分を受信する際に別途受信してしまうノイズの発生原因である。
【００３９】
ここで、図３（ｃ）に、本実施形態にかかるアンテナ装置のように、各コイル（０３３１）を鞘部（０３３２）で覆い、送電線（０３２８〜０３３０）の絶縁破壊部分（０３３３）から生じる部分放電由来の電磁波（０３３４）を受信する場合の様子を示す。図３（ｃ）に例示するように、前記鞘部（０３３２）は、各コイル（０３３１）と検知部（０３３５）とを接続する接地シールド付ケーブルの接地シールド側（０３３６）に接続するのが好ましい。この様子を回路図として表わすと、図３（ｄ）に記載の回路図のようになる。接地電位点である地面（０３３７）と複合コイル部の各コイル（０３３８）との間に鞘部（０３３９）が設けられたことにより、静電容量空間は接地電位点である地面（０３３７）と鞘部（０３３９）との間に生じることになる。よって、静電容量空間（０３４０）は、接地電位点である地面（０３３７）と鞘部（０３３９）との間に形成される。よって、前記各コイル（０３３８）は、前記静電容量空間（０３４０）の存在により生ずる電位差の影響をほとんど受けずにすむ。ひいては、本実施形態にかかるアンテナ装置は前記ノイズをほとんど検知せずにすむ。なお、前記鞘部（０３３２）については、必ずしも前記接地シールド付ケーブルの接地シールド側（０３３６）と接続することで接地をとらなければならない、というわけではない。別途接地電位点を設け、前記鞘部（０３３２）とその接地電位点とを接続することで、前記鞘部（０３３２）の接地をとることも可能である。
【００４０】
ここで、図２の四角い点線の枠内（０２１４）に、複合コイル部の各コイルのコイル線と接地シールド付ケーブルと、鞘部と、が接続している箇所の拡大図を示す。なお、前記枠内（０２１４）においては、一例として接地シールド付ケーブルに同軸ケーブル（０２１５）を用いた場合について記す。まず、前記コイル線端の一方（０２１６）は、同軸ケーブルの内部導体（０２１７）と接続する。そして、前記コイル線端もう一方（０２１８）は、同軸ケーブルの外部導体（０２１９）と接続する。そして、鞘（０２２０）を前記外部導体（０２１９）と接続する。以上が、複合コイル部の各コイルと接地シールド付ケーブルと、鞘部と、を接続する方法の一例である。前記接続方法により、検知部（０３３５）を介して前記鞘部（０３３２）の接地をとることが可能である。なお、鞘（０２２０）は、前記外部導体（０２１９）に接続する代わりに、前記内部導体（０２１７）と接続してもかまわないが、その場合、検知部にて検知する起電力の正負が逆になるので、前記起電力を信号変換する際などに、その正負を逆にする処理が必要である。
【００４１】
上述した通り、鞘部は非磁性導電体材料からなる。従って、鞘部には、銅製、またはアルミニウム製、または導電性プラスチック製のパイプなどを用いるのが好ましい。また、前記パイプの太さについては、複合コイル部の各コイルがコイル線を複数回巻いたものから構成される場合であっても、その各コイルを覆うことのできる程度の太さが必要となる。また、前記各コイルのループ径については、受信する電磁波の波長の１／４πもしくはその整数倍である必要がある。従って、前記パイプの開口面の直径も、前記各コイルのループ径に合った長さにする必要がある。なお、鞘部をＣｕテープで構成することも可能である。その場合、前記各コイルのコイル線表面上を、各コイル線と接地シールド付ケーブルとの接続箇所を除いて、隙間なく前記Ｃｕテープで巻きつけるなどする。
<実施形態１の効果>
【００４２】
本実施形態のアンテナ装置は、接地電位点である地面と複合コイル部との間に生じる電位差をキャンセルすることが可能である。よって、前記電位差を複合コイル部が受信することで生じるノイズを、低減することが可能である。従って、電磁波発生源の位置をより精度よく特定することが可能なアンテナ装置が実現する。
<<実施形態２>>
<実施形態２の概要>
【００４３】
本実施形態にかかるアンテナ装置は、基本的には実施形態１にかかるアンテナ装置と同様である。ただし、本実施形態に係るアンテナ装置は、複合コイル部と、接地シールド付ケーブルとのインピーダンス整合をとるためのコンデンサを有する点において、実施形態１にかかるアンテナ装置と異なる。
<実施形態２の機能的構成>
【００４４】
図４に、本実施形態にかかるアンテナ装置の機能ブロック図を示す。本実施形態にかかるアンテナ装置（０４０１）の機構的構成は、基本的には実施形態１にかかるアンテナ装置の機能的構成と同様である。ただし、本実施形態にかかるアンテナ装置（０４０１）は、さらに第一整合コンデンサ（０４０２）を有する。
【００４５】
（第一整合コンデンサについての説明）第一整合コンデンサ（０４０２）は、複合コイル部と接地シールド付ケーブルとのインピーダンス整合をとるために設けられる。そして、この第一整合コンデンサ（０４０２）は、鞘部の他方端側のコイル線と、接地シールド付ケーブルの軸線との間に配置される。
【００４６】
ここで、図５において、本実施形態における第一整合コンデンサについて説明するための図を示す。まず、図５（ａ）は、複合コイル部の各コイルと接地シールド付ケーブルと、鞘部と、第一整合コンデンサと、をどのように接続するかを例示するものである。ただし図５（ａ）においては、一例として接地シールド付ケーブルに同軸ケーブル（０５０１）を用いた場合について記す。図５（ａ）に例示するように、第一整合コンデンサ（０５０２）は、同軸ケーブルの内部導体（０５１８）と、前記各コイルのコイル線端の片方（０５０３）と、の間に直列に接続するのが好ましい。そして、前記各コイルのコイル線端のもう片方（０５０４）は、同軸ケーブルの外部導体（０５０５）と接続する。そして、鞘部（０５０６）を前記外部導体（０５０５）と接続する。以上が、複合コイル部の各コイルと接地シールド付ケーブルと、鞘部と、第一整合コンデンサと、を接続する方法の一例である。
【００４７】
次に、「複合コイル部と接地シールド付ケーブルとのインピーダンス整合をとる」とはどのようなことか、以下に示す。まず、前記接続により、接地シールド付ケーブルと、第一整合コンデンサと、複合コイル部の各コイルと、鞘部と、がなす回路を図５（ｂ）に示す。接地シールド付ケーブル（０５０７）と、第一整合コンデンサ（０５０８）と、複合コイル部の各コイル（０５０９）と、は直列に接続し、一つの回路を形成している。また、鞘部（０５１６）が、前記各コイル（０５０９）に沿うように、前記各コイル（０５０９）のマイナス極側に並列に接続している。
【００４８】
ここで、複合コイル部の各コイル（０５０９）と鞘部（０５１６）とからなる部分（０５１９）は分布定数回路として扱うことができ、より厳密には図５（ｃ）のようにあらわされる。図５（ｃ）に示すように、前記各コイル（０５０９）は、コイル線上に直列に接続している仮想直列コイル（０５１０）および仮想直列抵抗（０５１１）と、鞘部（０５１２）と、コイル線と前記鞘部（０５１２）との間に静電誘導が生じることで形成される仮想並列静電容量空間（０５１３）および仮想並列抵抗（０５１４）と、からなる小回路（０５１５）が、複数直列に配列したもので表わすことができる。ちなみに、前記仮想並列抵抗（０５１４）は、前記コイル線と前記鞘部（０５１２）との間に生じる漏洩抵抗により生じるものである。
【００４９】
ここで、前記仮想直列コイル（０５１０）のインダクタンスの値をＬｉ、前記仮想直列抵抗（０５１１）の抵抗値をＲｉ、前記仮想並列静電容量空間（０５１３）の電荷容量の値をＣｉ、前記仮想並列抵抗（０５１４）の抵抗値をＧｉとする。前記Ｌｉの値は前記各コイルのインダクタンスの値と同じである。すなわち、前記Ｌｉの値は、前記各コイルの開口面面積に比例し、また、前記各コイルの巻数の２乗に比例する。また、前記Ｒｉの値は、前記各コイルのコイル線の単位長あたりの抵抗値である。すなわち、前記Ｒｉの値は、前記各コイルのコイル線の抵抗値に依存する。よって、前記Ｒｉの値は、前記各コイルのコイル線の材質に依存する。また、前記Ｃｉの値は、前記コイル線と前記鞘部（０５１２）との距離、および、前記コイル線の半径と鞘部（０５１２）の半径に依存する。よって、前記Ｃｉの値は、前記コイル線の巻数や鞘部（０５１２）の内径などに依存する。また、前記Ｇｉの値は、前記コイル線と前記鞘部（０５１２）とを絶縁する材質の誘電率に依存する。よって、前記Ｇｉの値は、前記コイル線のシースの材質などに依存する。
【００５０】
次に、接地シールド付ケーブルと、第一整合コンデンサと、複合コイル部の各コイルと、鞘部と、がなす回路の合成インピーダンスＺｔｏｔについて考える。まず、接地シールド付ケーブル（０５０７）の特性インピーダンスをＺＴとする。前記ＺＴの値は、接地シールド付ケーブルの種類ごとに固有の値である。たとえば、同軸ケーブルの特性インピーダンスの値は５０Ωもしくは７５Ωである。ゆえに、接地シールド付ケーブルに同軸ケーブルを用いる場合、前記ＺＴの値は５０Ωもしくは７５Ωである。よって、前記ＺＴの値は、接地シールド付ケーブルの種類を決めた時点で一律に決められてしまう値であるので、定数とみなせる。そして、第一整合コンデンサ（０５０８）のインピーダンスを１／ｊωＣとする。ちなみに、この第一整合コンデンサ（０５０８）に容量可変型コンデンサを用いれば、性能の範囲内で前記１／ｊωＣの値を調節できる。そして、複合コイル部の各コイルのインピーダンスの値は、厳密には式１で表わされる。
〔式１〕
この式１は、式２のように簡略化することが可能である。
〔式２〕
ここで、前記Ｒｒの値は前記Ｌｉ、および、前記Ｒｉ、および、前記Ｃｉ、および、前記Ｇｉの各値に依存する。以上から、接地シールド付ケーブル（０５０７）と、前記各コイル（０５０９）と、第一整合コンデンサ（０５０８）と、鞘部（０５１６）と、からなる回路の合成インピーダンスＺｔｏｔは、ＺＴ＋Ｒｒ＋ｊ（ωＬｉ−（１／ωＣ））で表わされる。
【００５１】
アンテナ装置の受信感度を最善にするには、アンテナ装置の電磁波の磁界成分の受信部分である前記各コイル（０５０９）の消費電力が最大になる必要がある。そのためには、前記各コイル（０５０９）に供給される平均電力Ｐを最大にする必要がある。まず、前記平均電力Ｐは式３にて表わされる。
〔式３〕
ここで、Ｉは接地シールド付ケーブル（０５０７）と、前記各コイル（０５０９）と、第一整合コンデンサ（０５０８）と、からなる回路を流れる電流の実効値を表す。前記Ｉは式４にて表わされる。
〔式４〕
ここで、Ｅは検知部（０５１７）が前記回路へと印加する電圧の値である。この値はアンテナ装置のユーザにより一律に決められてしまう値であるので、式４においては定数とみなす。まず、Ｐを最大にするためには、式３が満たされる必要がある。
〔式５〕
式５を満たすときの平均電力Ｐは、式６にて表わされる。
〔式６〕
この式６において、平均電力Ｐが最大値になるためには、前記ＺＴと前記Ｒｒとは式７に示す条件を満たす必要がある。
〔式７〕
以上から、アンテナ装置の受信感度を最善にするには、図５（ｂ）に示すように第一整合コンデンサ（０５０８）を設け、かつ、式５および式７を満たすよう前記各値を調整すればよいことがわかる。まず、式７を満たすためには、前記各コイルの開口面面積や、前記各コイルの巻数、前記各コイルのコイル線の材質、前記鞘部（０５１２）の内径、前記コイル線のシースの材質などをうまく調整する。そして、式５を満たすにはωＬｉ＝（１／ωＣ）となるよう、前記各コイルの開口面面積と前記各コイルの巻数、および、第一整合コンデンサの電荷容量を調整する。以上が、「接地シールド付ケーブルとのインピーダンス整合をとる」方法の一例についての説明である。また、上記方法例のように、アンテナ装置の受信感度を最善にするために、複合コイル部と接地シールド付ケーブルとのインピーダンス値を調節することが、本実施形態における「インピーダンス整合」に相当する。また、以上から、第一整合コンデンサは、アンテナ装置の受信感度を最善にするために必要な構成要件であるといえる。
<実施形態２の効果>
【００５２】
本実施形態により、より受信感度のよいアンテナ装置が実現する。
<<実施形態３>>
<実施形態３の概要>
【００５３】
本実施形態にかかるアンテナ装置は、基本的には実施形態２にかかるアンテナ装置と同様である。ただし、本実施形態に係るアンテナ装置はさらに、鞘部の一方端側のコイル線と、鞘部の他方端側のコイル線との間にコンデンサを有する点において、実施形態１および２にかかるアンテナ装置と異なる。
<実施形態３の機能的構成>
【００５４】
図６に、本実施形態にかかるアンテナ装置の機能ブロック図を示す。本実施形態にかかるアンテナ装置（０６０１）の機構的構成は、基本的には実施形態２にかかるアンテナ装置の機能的構成と同様である。ただし、本実施形態にかかるアンテナ装置（０６０１）は、さらに第二整合コンデンサ（０６０２）を有する。
【００５５】
（第二整合コンデンサについての説明）第二整合コンデンサ（０６０２）は、インピーダンス整合のために、鞘部の一方端側のコイル線と、鞘部の他方端側のコイル線との間に配置される。
【００５６】
この第二整合コンデンサ（０６０２）には、容量可変型コンデンサを用いるのが好ましい。また、同様に、本実施形態にかかる第一整合コンデンサについても、容量可変型コンデンサを用いるのが好ましい。
【００５７】
ここで、図７において、本実施形態における第二整合コンデンサについて説明するための図を示す。まず、図７（ａ）は、複合コイル部の各コイルのコイル線（０７０４）と、接地シールド付ケーブルと、鞘部（０７０５、０７０６）と、第一整合コンデンサ（０７０７）と、第二整合コンデンサ（０７０２）と、をどのように接続するかを例示するものである。ただし図７（ａ）においては、一例として接地シールド付ケーブルに同軸ケーブル（０７０１）を用いた場合について記す。図７（ａ）に例示するように、第二整合コンデンサ（０７０２）は、前記コイル線のうち第一整合コンデンサと直に接続している側と、前記コイル線のうち同軸ケーブルの外部導体（０７０８）と直に接続している側と、の間に配置する。以上が、第二整合コンデンサ（０７０２）を配置する方法の一例である。
【００５８】
次に、前記接続により、接地シールド付ケーブルと、第一整合コンデンサと、第二整合コンデンサと、複合コイル部の各コイルと、鞘部と、がなす回路を図７（ｂ）に示す。図７（ｂ）に示すように、第一整合コンデンサ（０７０９）および第二整合コンデンサ（０７１０）を前記コイル線（０７１１）と直列に接続し、直列共振回路（０７１２）を構成すれば、さらに前記コイル線の開口面積を小さくすることができる。ひいては、複合コイル部の小型化を図ることができる。
【００５９】
なお、本実施形態のアンテナ装置においては、第一整合コンデンサは有さず、第二整合コンデンサのみを有する構成をとることも可能である。この場合、前記第二整合コンデンサは、前記アンテナ装置の複合コイル部のインピーダンスを調整する機能を担う。従って、この場合において前記第二整合コンデンサは、実施形態２における第一整合コンデンサ同様、前記アンテナ装置の複合コイル部と接地シールド付ケーブルとのインピーダンス整合をとることが可能である。
<実施形態３の効果>
【００６０】
本実施形態により、より小型のアンテナ装置が実現する。
<<実施形態４>>
<実施形態４の概要>
【００６１】
本実施形態にかかるアンテナ装置は、基本的には実施形態１から３にかかるアンテナ装置と同様である。ただし、本実施形態に係るアンテナ装置はさらに、検知対象である電磁波の発生源の位置の自動割り出しが可能である点において、実施形態１から３にかかるアンテナ装置と異なる。
<実施形態４の機能的構成>
【００６２】
図８に、本実施形態にかかるアンテナ装置の機能ブロック図を示す。本実施形態にかかるアンテナ装置（０８０１）の機構的構成は、基本的には実施形態３にかかるアンテナ装置の機能的構成と同様である。ただし、本実施形態にかかるアンテナ装置（０８０１）は、さらに第一方位計算部（０８０２）を有する。
【００６３】
（第一方位計算部についての説明）第一方位計算部（０８０２）は検知部にて検知した各コイルの起電力に応じて電磁波発生源の方位を計算する。
【００６４】
「検知部にて検知した各コイルの起電力に応じて電磁波発生源の方位を計算する」方法について説明する。実施形態１において説明した通り、複合コイル部を構成する各コイルに生じる起電力は、電磁波の発生位置と複合コイル部との相対的位置関係によりそれぞれ異なる。まず、複合コイル部の各コイルがそれぞれどの程度の電磁波の磁界成分を受信するか、について考える。図９は、複合コイル部の各コイルがそれぞれどの程度の電磁波の磁界成分を受信するか、を計算する方法を説明する図である。任意のｘｙｚ空間中において、軸方向がｘ軸方向を向いているコイルＡ（０９０１）、軸方向がｙ軸方向を向いているコイルＢ（０９０２）、軸方向がｚ軸方向を向いているコイルＣ（０９０３）を想定する。なお、前記コイルＡ（０９０１）の中心、コイルＢ（０９０２）の中心、コイルＣ（０９０３）の中心は、前記ｘ軸とｙ軸とｚ軸との交点において一致している。ここで、前記ｘ軸とｙ軸とｚ軸との交点を、磁界成分の強度がＩの電磁波（０９０４）が通過したとする。また、前記電磁波の磁界成分（０９０４）の強度がＩであり、前記電磁波の磁界成分（０９０４）の向きが、ｘｚ平面に対し角度θ、ｘｙ平面に対し角度φをなすものとする。各コイル（０９０１〜０９０３）が感知する電磁波の磁界成分の強度は、電磁波の磁界成分（０９０４）の強度Ｉの各コイル軸方向に対する射影量で表される。コイルＡ（０９０１）の場合、自身の軸方向はｘ軸方向であるので、コイルＡ（０９０１）が感知するコイル外部からの電磁波の磁界成分の強度は、電磁波の磁界成分（０９０４）の強度Ｉのｘ軸方向に対する射影量であるＩｃｏｓφｃｏｓθ（０９０５）となる。同様に、コイルＢ（０９０２）の場合、自身の軸方向はｙ軸方向であるので、コイルＢ（０９０２）が感知するコイル外部からの電磁波の磁界成分の強度は、電磁波の磁界成分（０９０４）の強度Ｉのｙ軸方向に対する射影量であるＩｃｏｓφｓｉｎθ（０９０６）となる。同様に、コイルＣ（０９０３）の場合、自身の軸方向はｚ軸方向であるので、コイルＣ（０９０３）が感知するコイル外部からの電磁波の磁界成分の強度は、電磁波の磁界成分（０９０４）の強度Ｉのｚ軸方向に対する射影量であるＩｓｉｎφ（０９０７）となる。
【００６５】
次に、前記各コイルが、電磁波の磁界成分の受信によりどれだけの起電力を生じるかについて考える。各コイルが生成する起電力の大きさは、上記各コイルが感知するコイル外部からの電磁波の磁界成分の強度に比例する。よって、コイルＡ（０９０１）、コイルＢ（０９０２）、コイルＣ（０９０３）が生成する起電力の大きさはそれぞれＩｃｏｓφｃｏｓθ、Ｉｃｏｓφｓｉｎθ、Ｉｓｉｎφに比例するということになる。
【００６６】
次に、検知した起電力の値から、前記角度φ、θを求める。検知部は、各コイル（０９０１〜０９０３）に生じた起電力を各コイルごとに独立に検知する。ここで、検知部が検知した起電力のうち、コイルＡ（０９０１）が生じた起電力の値がＥＡであったとする。同様に、コイルＢ（０９０２）が生じた起電力の値がＥＢ、コイルＣ（０９０３）が生じた起電力の値がＥＣ、であったとする。これまでの説明から、各コイルが生成する起電力の大きさと、前記電磁波の磁界成分の向きと、前記電磁波の磁界成分の強度との間には式８のような関係があるといえる。
〔式８〕
ここで、ｋは比例定数である。前記式８から、角度φ、θが求まる。そして、前記ｘｙｚ空間中の前記電磁波の磁界成分の向きがわかる。以上が、「検知部にて検知した各コイルの起電力に応じて電磁波発生源の方位を計算する」方法である。
【００６７】
なお、第一方位計算部については、一例として、汎用的なパーソナルコンピュータなどの演算処理装置により構成するのが好ましい。その場合、検知部については、Ａ／Ｄボードなどを用いる必要がある。そして、前記検知部と第一方位計算部とはＵＳＢケーブルなどを用いて接続するのが好ましい。
<実施形態４の具体的実施例>
【００６８】
図１０に、本実施形態の具体的実施例の一つとして、本実施形態にかかるアンテナ装置を、変電所内の変圧器（１００１）で発生した部分放電の発生位置を特定するのに用いた際の様子を示す。
【００６９】
まず、本具体的実施例におけるアンテナ装置の構成例について図１０を用いながら説明する。
【００７０】
本具体的実施例においては、複合コイル部（１００４）を、円形銅製パイプＡ（１００５）内部に挿通されたコイル線Ａ、円形銅製パイプＢ（１００６）内部に挿通されたコイル線Ｂ、円形銅製パイプＣ（１００７）内部に挿通されたコイル線Ｃ、により構成する（前記コイル線Ａ〜Ｃについては、図１０においては詳細な描写は省略する）。そして、前記コイル線Ａ〜Ｃについては、ラジオ波受信用のループアンテナに用いられるケーブルなどを用いる。そして、鞘部については、前記円形銅製パイプＡ（１００５）、円形銅製パイプＢ（１００６）、円形銅製パイプＣ（１００７）から構成する。また、前記コイル線Ａ〜Ｃの中心が一致し、なおかつ、前記コイル線Ａ〜Ｃの軸が相互に直交するよう、円形銅製パイプＡ〜Ｃを留め具（１０１２〜１０１７）により固定する。
【００７１】
そして、検知部についてはＡ／ＤボードＡ（１００８）から構成する。そして、接地シールド付ケーブルについては、汎用的な同軸ケーブル（１００９〜１０１１）を用いる。ここで、前記コイル線Ａ〜Ｃのそれぞれの端部の片方、すなわちコイル線Ａ〜Ｃの端部Ｐ、は前記各同軸ケーブルの内部導体と接続する。また、前記コイル線Ａ〜Ｃのそれぞれの端部のもう片方、すなわちコイル線Ａ〜Ｃの端部Ｑ、は前記同軸ケーブルの外部導体と接続する。また、前記各円形銅製パイプ（１００５〜１００７）は、導線により前記各同軸ケーブルの外部導体と接続する。
【００７２】
そして、第一方位計算部は、汎用的なパーソナルコンピュータ（１０１８）から構成する。また、電磁波発生源の方位の計算結果を表示するためのモニタ（１０１９）も設ける。前記Ａ／Ｄボード（１００８）と前記パーソナルコンピュータ（１０１８）とは、汎用的なＵＳＢケーブル（１０２１）を用いて接続する。
【００７３】
また、本具体的実施例においては、変圧器（１００１）を流れる電流の電圧の変化の周期を参照するために、Ａ／ＤボードＢ（１０２０）を設ける。そして、前記変圧器（１００１）中の電線と前記Ａ／ＤボードＢ（１０２０）とを同軸ケーブルなどで接続する。そして、前記パーソナルコンピュータ（１０１８）と前記Ａ／ＤボードＢ（１０２０）とを汎用的なＵＳＢケーブルを用いて接続する。なお、以下においては、前記変圧器（１００１）から前記Ａ／ＤボードＢ（１０２０）へと流れる電流のことを参照電流と呼ぶこととする。
【００７４】
次に、本具体的実施例における、部分放電の発生源の位置特定の流れについて説明する。
【００７５】
まず、変電所内の変圧器（１００１）において絶縁破壊が生じ、その絶縁破壊箇所（１００２）から部分放電由来の電磁波すなわち部分放電電磁波（１００３）が生じる。前記部分放電電磁波を、前記コイル線Ａ〜Ｃそれぞれが受信する。前記受信により、前記コイル線Ａ〜Ｃが、それぞれ起電力を生じる。前記各起電力は、前記同軸ケーブル（１００９〜１０１１）を介してＡ／ＤボードＡ（１００８）に伝達される。ここで、前記各起電力は、Ａ／ＤボードＡ（１００８）により信号処理され、起電力信号に変換される。前記起電力信号は、前記ＵＳＢケーブル（１０２１）を介して前記パーソナルコンピュータ（１０１８）に伝達される。
【００７６】
また、前記変圧器（１００１）から前記Ａ／ＤボードＢ（１０２０）へは、常に参照電流が流れ続けている。前記Ａ／ＤボードＢ（１０２０）は、前記参照電流を参照信号へと変換し続ける。そして、前記Ａ／ＤボードＢ（１０２０）は、前記参照信号を前記パーソナルコンピュータ（１０１８）に伝達し続ける。
【００７７】
ここで、第一方位計算部を汎用的なパーソナルコンピュータ（１０１８）から構成した場合における、ハードウエア構成について、図１１を用いて説明する。前記パーソナルコンピュータ（１０１８）は、主に、ＣＰＵ（１１０１）、ＨＤＤ（１１０２）、メインメモリ（１１０３）、Ｉ／Ｏ（１１０４）、モニタ（１１０５）から構成される。
【００７８】
前記メインメモリ（１１０３）のワーク領域には第一方位計算プログラム（１１０６）が展開される。この第一方位計算プログラム（１１０６）は、前記起電力信号をもとに前記部分放電の発生源の位置を算出し、その算出結果をモニタ（１１０５）に表示するのに用いられる。
【００７９】
まず、前記パーソナルコンピュータ（１０１８）は、前記起電力信号（１１０７）および参照信号（１１０８）を、Ｉ／Ｏ（１１０４）を介して取り込む。
【００８０】
次に、ＣＰＵ（１１０１）は、前記起電力信号（１１０７）および参照信号（１１０８）に基づき、第一方位計算プログラム（１１０６）に従って、まず、複合コイル部に生じた起電力が前記部分放電電磁波に由来するものであるかを区別する。複合コイル部に生じた起電力から前記部分放電電磁波に由来する成分を抽出する様子を説明するための図を図１２に例示する。ここで、図１２（ａ）は、ＣＰＵ（１１０１）が第一方位計算プログラム（１１０６）に従って、検知時間ごとの前記起電力信号及び参照信号の強度を比較する様子を説明するための図である。また、図１２（ｂ）は、ＣＰＵ（１１０１）が第一方位計算プログラム（１１０６）に従って、前記比較処理を行った起電力信号から、前記部分放電電磁波に由来する成分を抽出する様子を説明するための図である。なお、図１２（ａ）、（ｂ）においては、参照信号（１２０４、１２２０）、及び、起電力信号のうちコイル線Ａに生じた起電力の大きさを示すもの（１２０１、１２０８）、起電力信号のうちコイル線Ｂに生じた起電力の大きさを示すもの（１２０２、１２０９）、起電力信号のうちコイル線Ｃに生じた起電力の大きさを示すもの（１２０３、１２１０）、を、縦軸に信号強度、横軸に検知時間をとって表わした。まず、図１２（ａ）に示すように、ＣＰＵ（１１０１）は、前記起電力信号（１２０１〜１２０３）と、前記参照信号（１２０４）と、を比較する。そして、前記起電力信号（１２０１〜１２０３）中に発生するピーク（１２０５〜１２０７）が、前記参照信号（１２０４）と同じ周期であるか否かを判断する。
【００８１】
次に、図１２（ｂ）に示すように、ＣＰＵ（１１０１）は、第一方位計算プログラム（１１０６）に従って、前記ピーク（１２０５〜１２０７）を、起電力信号の中から抽出する（１２０８〜１２１０）。
【００８２】
次に、ＣＰＵ（１１０１）は、第一方位計算プログラム（１１０６）に従って、前記コイル線Ａ〜Ｃがそれぞれ受信した部分放電電磁波の磁界成分の強度を算出する。より具体的には、たとえば、前記コイル線Ａが受信した部分放電電磁波の磁界成分の強度すなわち磁界強度Ａは、前記コイル線Ａ由来のピーク（１２１１〜１２１３）の平均値を求めることで得られる。
【００８３】
次に、ＣＰＵ（１１０１）は、第一方位計算プログラム（１１０６）に従って、部分放電の発生源の位置を算出する。前記算出は、前記式８に基づく演算処理により行われる。まず、式８のＥＡに磁界強度Ａ、ＥＢに磁界強度Ｂ、ＥＣに磁界強度Ｃを代入することに相当する処理を行う。そして、式８に示す４つの式から角度φ、θを算出することに相当する処理を行う。そして、磁界強度Ａと、磁界強度Ｂと、磁界強度Ｃと、角度φ、θとについての情報を含む方位計算結果（１１０９）を生成し、メインメモリのデータ領域に格納する。
【００８４】
そして、ＣＰＵ（１１０１）は、第一方位計算プログラム（１１０６）に従って、前記方位計算結果（１１０９）をモニタ（１１０５）に映し出す。図１３は、モニタ（１１０５）に映し出された前記方位計算結果（１１０９）の一例である。図１３に示すように、モニタには、前記磁界強度Ａ（１３０１）、磁界強度Ｂ（１３０２）、磁界強度Ｃ（１３０３）、そして、角度φ、θ（１３０４）などが映し出される。
【００８５】
図１４に、本具体的実施例における第一方位計算部の処理フローを示す。まず、第一方位計算部は、検知部からコイル線Ａ〜Ｃ由来の起電力信号を得たか判断する（Ｓ１４０１）。ここで、第一方位計算部が前記起電力信号を得たと判断しない場合、第一方位計算部は再度、検知部からコイル線Ａ〜Ｃ由来の起電力信号を得たか否かの判断を行う。第一方位計算部が前記起電力信号を得たと判断した場合、次に、参照信号と、前記起電力信号に生じたピークと、の周期が同じであるかを判断する（Ｓ１４０２）。ここで、第一方位計算部が、前記参照信号と前記起電力信号に生じたピークとの周期が同じである、と判断しない場合、第一方位計算部は再度、検知部からコイル線Ａ〜Ｃ由来の起電力信号を得たか否かの判断を行う。第一方位計算部が、前記参照信号と前記起電力信号に生じたピークとの周期が同じである、と判断した場合、次に、前記起電力信号から前記ピークをすべて抽出する（Ｓ１４０３）。次に、第一方位計算部は、前記コイル線Ａ〜Ｃがそれぞれ受信した部分放電電磁波の磁界成分の強度を算出する（Ｓ１４０４）。次に、第一方位計算部は、前記角度φ、θを算出し、モニタに表示する（Ｓ１４０５）。以上が、本具体的実施例における第一方位計算部の処理フローである。
【００８６】
最後に、本具体的実施例において第一整合コンデンサおよび第二整合コンデンサを設ける場合について追記する。第一整合コンデンサは、前記コイル線Ａ〜Ｃの端部Ｐと、前記各同軸ケーブルの内部導体との間にそれぞれ接続する。そして、第二整合コンデンサは、前記コイル線Ａ〜Ｃの端部Ｐと、前記コイル線Ａ〜Ｃの端部Ｑと、の間に接続する。第一整合コンデンサおよび第二整合コンデンサについては、エアバリコンにより構成するのが好ましい。前記エアバリコンについては、一例として回転軸を有し、前記回転軸を回転することで自身に内蔵された電極板を回転させるタイプのものを用いる。また、前記回転軸の回転は、一例として電動で行うことが可能である。また、前記第一整合コンデンサおよび第二整合コンデンサの電荷容量調節のタイミングについては、一例として、前記第一方位計算部が部分放電発生位置特定の処理を行う前に行うのが好ましい。その場合、まず前記処理の前に、前記同軸ケーブル（１００９〜１０１１）に、別途用意したオシロスコープを接続する。そして、前記オシロスコープの表示画面に、前記コイル線Ａ〜Ｃが生成した起電力を表示させる。そして、ユーザが、前記起電力の表示を見ながら、前記回転軸を回すことで、第一整合コンデンサおよび第二整合コンデンサの電荷容量を調節する。このようにして、前記コイル線Ａ〜Ｃと同軸ケーブルとのインピーダンス整合を行うことが可能である。
【００８７】
以上が、本実施形態にかかるアンテナ装置の具体的実施例についての説明である。
<実施形態４の効果>
【００８８】
本実施形態により、電磁波発生源の位置を自動的に得ることのできるアンテナ装置が実現する。
<<実施形態５>>
<実施形態５の概要>
【００８９】
本実施形態にかかるアンテナ装置は、基本的には実施形態１から４にかかるアンテナ装置と同様である。ただし、本実施形態に係るアンテナ装置はさらに、複合コイル部の向きを制御できる点において、実施形態１から４にかかるアンテナ装置と異なる。
<実施形態５の機能的構成>
【００９０】
図１５に、本実施形態にかかるアンテナ装置の機能ブロック図を示す。本実施形態にかかるアンテナ装置（１５０１）の機構的構成は、基本的には実施形態４にかかるアンテナ装置の機能的構成と同様である。ただし、本実施形態にかかるアンテナ装置（１５０１）はさらに、駆動部（１５０２）および駆動制御部（１５０３）および第二方位計算部（１５０４）を有する。また、本実施形態にかかるアンテナ装置の機構例を図１６に示す。
【００９１】
（駆動部についての説明）駆動部（１５０２）は、組み合わされた状態でコイルの向きを変化させるように複合コイル部を駆動することができる。図１６に例示するアンテナ装置において、駆動部は、複合コイル部と鞘部と第一および第二整合コンデンサとからなる部分すなわち受信部分Ａ〜Ｃ（１６０１〜１６０３）を固定するためのコイル固定具Ａ〜Ｃ（１６０４〜１６０６）と、受信部分Ａ〜Ｃ（１６０１〜１６０３）を回転させるためのモータＡ（１６０７）と、コイル固定具Ａ（１６０４）を回転させるためのモータＣ（１６０９）と、コイル固定具Ｃ（１６０６）を回転させるためのモータＢ（１６０８）と、から構成される。また、これらの構成物を持ち運び可能にするための正方形状ハンドル（１６１０）および取っ手（１６１１）を有していてもかまわない。また、検知対象である電磁波の磁界成分受信の便宜上、アンテナ装置の初期状態において基本的には、前記受信部分Ａ〜Ｃ（１６０１〜１６０３）はぞれぞれ、コイル固定具Ａ〜Ｃ（１６０４〜１６０６）のうちいずれか一つと同一平面上に並ぶよう構成する。なお、本実施形態においては、便宜上受信部分Ａ（１６０１）に含まれるコイル線のことをコイル線Ａ、受信部分Ｂ（１６０２）に含まれるコイル線のことをコイル線Ｂ、受信部分Ｃ（１６０３）に含まれるコイル線のことをコイル線Ｃと呼ぶこととする。
【００９２】
ここで、駆動部（１５０２）が、複合コイル部をどのように駆動するかについて、図１６および図１７を用いて説明する。図１７は、図１６に示す受信部分と、コイル固定具Ａと、コイル固定具Ｃと、モータＡとの機械的関係を説明する図である。まず、モータＡ（１７０１）がどのようにして受信部分（１７０２）を回転するかについて説明する。図１７（ａ）に示すように、コイル固定具Ａ（１７０３）は、上層（１７０４）と下層（１７０５）とに分かれている。このコイル固定具Ａ上層（１７０４）は、コイル固定具Ａ下層（１７０５）との噛合い部分に設けられたねじ構造により、コイル固定具Ａ下層（１７０５）内壁のねじ構造と噛合っていて、コイル固定具Ａ下層（１７０５）の上を抵抗無く回転できる。コイル固定具Ａ上層（１７０４）のコイル固定具Ａ下層（１７０５）との噛合い部分に設けられたねじ構造と、コイル固定具Ａ下層（１７０５）内壁のねじ構造のねじの長さは、この２つのねじ構造が実際に噛合って回転した際に、互いがちょうど度数法にして３６０度回転したところで外れる程度の長さとする。また、コイル固定具Ａ下層（１７０５）にはモータＡ（１７０１）がモータ取り付けねじ（１７０８）と取付金具（１７０９）とによってとりつけられる。また、コイル固定具Ａ上層（１７０４）の表側面には、モータＡ（１７０１）のギア（１７０６）と噛合いコイル固定具Ａ円周方向に回転するための円形ギア（１７０７）が設置されている。また、コイル固定具Ａ上層（１７０４）にはコイル固定ねじ（１７１０、１７１１）により前記受信部分（１７０２）を取り付ける。前記コイル固定ねじ（１７１０、１７１１）は、モータＡ（１７０１）のギア（１７０６）と円形ギア（１７０７）とが噛合うのに差し支えないよう深く差し込まれる。
【００９３】
図１７（ｂ）に示すように、コイル固定具Ａ下層（１７１５）は、コイル固定具Ｃ（１７１８）とは固定棒（１７１２）、（１７１３）により固定されている。よって、モータＡ（１７１６）を駆動することで、コイル固定具Ａ上層（１７１７）のみを回転することができる。これにより、受信部分（１７１４）をモータＡ（１７１６）によりコイル固定具Ａ下層（１７１５）上で回転させることができる。
【００９４】
図１６に示すアンテナ装置において、上述したような、受信部分Ａ〜Ｃ（１６０１〜１６０３）と、コイル固定具Ａ（１６０４）と、コイル固定具Ｃ（１６０６）と、モータＡ（１６０７）との機械的関係は、コイル固定具Ａ（１６０４）と、コイル固定具Ｃ（１６０６）と、モータＣ（１６０９）と、コイル固定具Ｂ（１６０５）との機械的関係にも利用する。よって、コイル固定具Ａ（１６０４）をモータＣ（１６０９）によりコイル固定具Ｃ（１６０６）の円周方向に回転することができる。また、前記機械的関係は、コイル固定具Ｃ（１６０６）と、コイル固定具Ｂ（１６０５）と、モータＢ（１６０８）と、正方形状ハンドル（１６１０）との機械的関係にも利用する。よって、コイル固定具Ｃ（１６０６）をモータＢ（１６０８）によりコイル固定具Ｂ（１６０５）の円周方向に回転することができる。
【００９５】
なお、前記モータＡ〜Ｃ（１６０７〜１６０９）は、Ｄ／Ａボード（１６１２）を介して、汎用的なパーソナルコンピュータ（１６１３）と接続している。前記パーソナルコンピュータ（１６１３）からの信号を、前記Ｄ／Ａボード（１６１２）を介して受け取る。そして、前記モータＡ〜Ｃ（１６０７〜１６０９）は、前記信号に従って駆動する。
【００９６】
また、前記モータＡ〜Ｃ（１６０７〜１６０９）には、ＤＣモータを用い、またその制御はパルス信号を用いることが、一例として可能である。また、前記モータＡ〜Ｃ（１６０７〜１６０９）にステッピングモータを用いることも可能である。
【００９７】
また、前記コイル固定具Ａ〜Ｃ（１６０４〜１６０６）、前記正方形状ハンドル（１６１０）、前記取っ手（１６１１）は、一例として、絶縁材料により構成するのが好ましい。
【００９８】
以上に説明した機械的関係をすべて組み合わせることで、複合コイル部および鞘部を３次元方向に駆動することができる。これが、複合コイル部の駆動方法の一例である。なお、本実施形態における駆動部については、上記例のみならず、複合コイル部および鞘部を遠隔操作により３次元方向に駆動できる機構を持つものなら、複合コイル部（１５０１）にて電磁波の磁界成分を受信する上で差し支えが無い限り転用可能である。
【００９９】
また、各コイル固定具内に、各コイルのコイル線を設置し、前記各コイル固定具を鞘部の代わりにするなど、複合コイル部と駆動部と鞘部とが一体化している機構も可能である。
【０１００】
（駆動制御部についての説明）駆動制御部（１５０３）は、検知部で検知される特定のコイルの起電力が最大となるように駆動部を制御する。
【０１０１】
「特定のコイル」をどのように決めるかについて、一例を示す。これまでの説明にもあるように、複合コイル部は、三組のコイルを組み合わせて構成されている。そして、前記三組のコイルはそれぞれの軸が相互に直交している。つまり、前記三組のコイルの開口面の開口方向はそれぞれ互いに直交している。ゆえに、前記三組のコイルが電磁波の磁界成分を受信する際、滅多なことがない限り、前記三組のコイルが生じる起電力の大きさの値は、互いに異なる値となる。よって、前記三組のコイルが電磁波の磁界成分を受信している際に、前記三組のコイルのうちの一つは、他のコイルと同じ大きさの起電力、もしくは、前記他のコイルよりも大きい起電力を生じることになる。そのコイルを、駆動制御部は、モニタリングコイルであると認識する。このようにして、駆動制御部（１５０３）はまず、前記三組のコイルのうちの一つすなわちモニタリングコイルが、前記三組のコイルのうちのどれであるかを判断する。以上が、「検知部で検知される特定のコイル」をどのように決めるかについての一例である。
【０１０２】
なお、前記三組のコイルが生じる起電力の大きさについては、第一方位計算部が算出する。前記算出の方法は、実施形態４に記載した方法と同様の方法により行う。
【０１０３】
この駆動制御部は、図１６にも例示する汎用的なパーソナルコンピュータ（１６１３）により構成することが可能である。また、図１６に例示するように、駆動部がモータなどから構成される場合、そのモータと、前記パーソナルコンピュータ（１６１３）と、はＤ／Ａボード（１６１２）を介して接続する。これが、駆動部と駆動制御部との接続方法の一例である。なお、駆動制御部を前記パーソナルコンピュータ（１６１３）などの演算処理装置により構成した際のハードウエア構成についての説明は後述する。
【０１０４】
（第二方位計算部についての説明）第二方位計算部（１５０４）は、特定のコイルの起電力が最大となった際のコイルの向きから電磁波発生源の方位を計算する。
【０１０５】
この第二方位計算部は、図１６にも例示する汎用的なパーソナルコンピュータ（１６１３）により構成することが可能である。また、その場合、前記電磁波発生源の方位の計算結果は、モニタ（１６１４）に表示することが可能である。なお、第二方位計算部を前記パーソナルコンピュータ（１６１３）などの演算処理装置により構成した際のハードウエア構成についての説明は以下に述べる。
【０１０６】
なお、図１６に例示するアンテナ装置の機構例においては、これまでの実施形態同様、検知部はＡ／Ｄボード（１６１６）により構成する。そして、前記三組のコイルが生じる起電力は前記Ａ／Ｄボード（１６１６）によりデジタル信号である起電力信号へと変換する。そして、前記起電力信号を汎用的なＵＳＢケーブルを用いて前記パーソナルコンピュータ（１６１３）へと伝達する。
【０１０７】
また、図示はしないが、図１６に示すアンテナ装置の機構例においては、検知対象である電磁波の周期性を割り出すために、たとえば、発電設備において測定対象となるラインに流す電流の電圧変化の周期を参照する。その際、前記電圧変化の周期を参照するために、別途Ａ／Ｄボードを設ける。そして、前記ラインと前記Ａ／Ｄボードとを同軸ケーブルなどで接続する。そして、前記パーソナルコンピュータ（１６１３）と前記Ａ／Ｄボードとを汎用的なＵＳＢケーブルを用いて接続する。前記Ａ／Ｄボードは、前記電圧変化を参照信号へと変換し続ける。そして、前記Ａ／Ｄボードは、前記参照信号を前記パーソナルコンピュータ（１６１３）に伝達し続ける。
【０１０８】
ここで、本実施形態において、第一方位計算部と、駆動制御部と、第二方位計算部と、を、前記パーソナルコンピュータ（１６１３）などの演算処理装置で構成した際の、ハードウエア構成の一例およびその処理の流れについて説明する。図１８は、本実施形態のアンテナ装置において、第一方位計算部と、駆動制御部と、第二方位計算部と、を、前記パーソナルコンピュータ（１６１３）などの演算処理装置で構成した際の、ハードウエア構成の一例を示すものである。ここで説明するハードウエア構成は、基本的には、実施形態４の具体的実施例において説明したものと同様である。ただし、ワーク領域にはさらに駆動プログラム（１８０１）、駆動制御プログラム（１８０２）、第二方位計算プログラム（１８０３）が展開される。
【０１０９】
まず、前記パーソナルコンピュータ（１６１３）は、前記起電力信号（１８１７）および参照信号（１８１８）を、Ｉ／Ｏ（１８１１）を介して取り込む。
【０１１０】
次に、本実施形態における第一方位計算プログラム（１８０４）の機能、および、第一方位計算プログラム（１８０４）に従って行われる演算処理すなわち第一演算処理の流れについて説明する。本実施形態において、第一方位計算プログラム（１８０４）は、前記コイル線Ａ〜Ｃがそれぞれ検知する電磁波の磁界成分の強度を算出するのに用いられる。すなわち、ＣＰＵ（１８０６）が第一方位計算プログラム（１８０４）に基づき行う演算処理は、前記第一方位計算部の機能を担うといえる。
【０１１１】
ＣＰＵ（１８０６）は、前記起電力信号（１８１７）および参照信号（１８１８）に基づき、第一方位計算プログラム（１８０４）に従って、まず、複合コイル部に生じた起電力が検出対象である電磁波の磁界成分すなわち対象電磁波の磁界成分に由来するものであるかを区別する。複合コイル部に生じた起電力から対象電磁波の磁界成分に由来する成分を抽出する様子を説明するための図を再び図１２を用いて例示する。ここで、図１２（ａ）は、ＣＰＵ（１８０６）が第一方位計算プログラム（１８０４）に従って、検知時間ごとの前記起電力信号及び参照信号の強度を比較する様子を説明するための図である。また、図１２（ｂ）は、ＣＰＵ（１８０６）が第一方位計算プログラム（１８０４）に従って、前記比較処理を行った起電力信号から、対象電磁波の磁界成分に由来する成分を抽出する様子を説明するための図である。なお、図１２（ａ）、（ｂ）においては、参照信号（１２０４、１２２０）、及び、起電力信号のうち前記コイル線Ａに生じた起電力の大きさを示すもの（１２０１、１２０８）、起電力信号のうち前記コイル線Ｂに生じた起電力の大きさを示すもの（１２０２、１２０９）、起電力信号のうち前記コイル線Ｃに生じた起電力の大きさを示すもの（１２０３、１２１０）、を、縦軸に信号強度、横軸に検知時間をとって表わした。まず、図１２（ａ）に示すように、ＣＰＵ（１８０６）は、前記起電力信号（１２０１〜１２０３）と、前記参照信号（１２０４）と、を比較する。そして、前記起電力信号（１２０１〜１２０３）中に発生するピーク（１２０５〜１２０７）が、前記参照信号（１２０４）と同じ周期であるか否かを判断する。
【０１１２】
次に、図１２（ｂ）に示すように、ＣＰＵ（１８０６）は、第一方位計算プログラム（１８０４）に従って、前記ピーク（１２０５〜１２０７）を、起電力信号の中から抽出する（１２０８〜１２１０）。
【０１１３】
次に、ＣＰＵ（１８０６）は、第一方位計算プログラム（１８０４）に従って、前記コイル線Ａ〜Ｃがそれぞれ受信した対象電磁波の磁界成分の強度を算出する。より具体的には、たとえば、前記コイル線Ａが受信した対象電磁波の磁界成分の強度すなわち磁界強度Ａは、前記コイル線Ａ由来のピーク（１２１１〜１２１３）の平均値を求めることで得られる。そして、磁界強度Ａと、磁界強度Ｂと、磁界強度Ｃと、を含む方位計算結果（１８０７）を生成し、メインメモリのデータ領域に格納する。以上が第一演算処理である。
【０１１４】
次に、モニタリングコイルが最大の電磁波の磁界成分の強度を受信するよう制御するための演算処理すなわち第二演算処理、および第二演算処理に用いられるプログラムについて説明する。
【０１１５】
駆動プログラム（１８０１）は、前記三組のコイルのうちモニタリングコイルがどれであるかを判別し、駆動部のモータＡ〜Ｃを駆動するための駆動信号を生成するためのプログラムである。駆動制御プログラム（１８０２）は、モニタリングコイルが最大の電磁波の磁界成分の強度を受信するよう制御するためのプログラムである。第二方位計算プログラム（１８０３）は、前記モニタリングコイルの向きから電磁波発生源の方位を計算するためのプログラムである。すなわち、ＣＰＵ（１８０６）が駆動プログラム（１８０１）および駆動制御プログラム（１８０２）に基づき行う演算処理は、前記駆動制御部の機能を担うといえる。そして、ＣＰＵ（１８０６）が第二方位計算プログラム（１８０３）に基づき行う演算処理は、前記第二方位計算部の機能を担うといえる。以下に、ＣＰＵ（１８０６）がこれら４つのプログラムに従って演算処理を行う様子を示す。
【０１１６】
第二演算処理における初期の処理として、ＣＰＵ（１８０６）は、駆動プログラム（１８０１）に従って、まず方位計算結果（１８０７）に含まれる磁界強度Ａ〜Ｃそれぞれを比較し、前記三組のコイルのうちモニタリングコイルがどれであるかを判別し、モニタリングコイル情報（１８０８）としてメインメモリ（１８０９）のデータ領域に格納する。以上が第二演算処理における初期の処理である。
【０１１７】
次に、ＣＰＵ（１８０６）は、前記モニタリングコイル情報（１８０８）を基に、前記モニタリングコイルをコイル固定具Ａ（１６０４）円周方向に駆動するための信号である駆動信号Ａ（１８１０）を生成し、Ｉ／Ｏ（１８１１）およびＤ／Ａボード（１６１２）を介してモータＡ（１６０７）へ伝達する。この駆動信号Ａ（１８１０）を受け、モータＡ（１６０７）は駆動する。そして前記三組のコイルもそれに合わせてコイル固定具Ａ（１６０４）円周方向に駆動する。
【０１１８】
前記三組のコイルがコイル固定具Ａ（１６０４）円周方向に駆動する間、ＣＰＵ（１８０６）は、前記三組のコイルが生じる起電力を起電力信号としてＩ／Ｏ（１８１１）を介して取得し、第一方位計算プログラム（１８０４）に従って方位計算結果（１８０７）を上書きし続ける。同時に、ＣＰＵ（１８０６）は、駆動制御プログラム（１８０２）に従って、前記方位計算結果（１８０７）から、起電力信号のうちモニタリングコイルに生じた起電力の大きさを表す成分すなわちモニタリング信号のみを取り出す。そして、前記モニタリング信号の強度値をモニタリングコイルピーク値情報（１８１２）としてメインメモリ（１８０９）のデータ領域に格納し、また、履歴として更新し続ける。前記初期の処理を除く、第二演算処理におけるここまでの一連の処理すなわち処理Ａを１ステップとして、ＣＰＵ（１８０６）は、前記処理Ａを終了させるための処理（詳しくは以下に示す）を行うまでの間、繰り返す。
【０１１９】
モ前記処理Ａを続ける間、ＣＰＵ（１８０６）は駆動制御プログラム（１８０２）に従って、前記処理Ａのスタートからｎステップまでの間、モニタリングコイルピーク値情報（１８１２）を参照し続ける。そして、前記ｎステップまでの間に、モニタリング信号の強度値が極大値になったか否かを判断する。そして、前記ｎステップまでの間に、モニタリング信号の強度値が極大値になったと判断した場合、前記ｎステップ目で前記処理Ａを終了する。なお、前記ｎステップにかかるｎの数値は、ユーザが検知条件を考慮したうえで、Ｉ／Ｏ（１８１１）を介して入力するのが一例として好ましい。
【０１２０】
このように、前記ｎステップまでの間にモニタリング信号の強度値が極大値になったと判断した場合、ＣＰＵ（１８０６）は、前記ｎステップ目で上記処理Ａをいったん停止する。そして、駆動制御プログラム（１８０２）に従って、モニタリングコイルピーク値情報（１８１２）の履歴に基づいて、モニタリング差分値情報Ａ（１８１３）を生成し、メインメモリ（１８０９）のデータ領域に格納する。より具体的には、まずＣＰＵ（１８０６）は駆動制御プログラム（１８０２）に従って、モニタリングコイルピーク値情報（１８１２）を参照する。そして、前記参照により、前記ｎステップまでの間の何ステップ目にモニタリング信号の強度値が極大値になったかを判断する。そして、モニタリング信号の強度値が極大値になった際のステップ数すなわち極大値ステップ数とｎの数値との差分値を算出し、モニタリング差分値情報Ａ（１８１３）とする。
【０１２１】
ＣＰＵ（１８０６）は、駆動プログラム（１８０１）に従って、モニタリング差分値情報Ａ（１８１３）に基づいて、補正信号Ａ（１８１４）を生成し、Ｉ／Ｏ（１８１１）およびＤ／Ａボード（１６１２）を介してモータＡ（１６０７）へ伝達する。補正信号Ａ（１８１４）とは、前記差分値ステップ分、前記処理Ａの際の方向とは逆方向にモータＡ（１６０７）を駆動するための信号である。この補正信号Ａ（１８１４）を受け、モータＡ（１６０７）は前記三組のコイルの向きを補正すべく駆動する。なお、前記処理Ａからここまでの処理を、シーケンスＡと呼ぶこととする。
【０１２２】
次に、シーケンスＡと同様の処理に基づき、前記三組のコイルの向きを、コイル固定具Ｂ（１６０５）方向に駆動し、モニタリングコイルが最大の起電力を生じるよう調整を行う。なお、この処理全体を、シーケンスＢと呼ぶこととする。
【０１２３】
また、シーケンスＡと同様の処理に基づき、前記三組のコイルの向きを、コイル固定具Ｃ（１６０６）方向にも駆動し、モニタリングコイルが最大の起電力を生じるよう調整を行う。なお、この処理全体を、シーケンスＣと呼ぶこととする。
【０１２４】
次に、モニタリングコイルピーク値情報（１８１２）のうちシーケンスＡにて記録された前記極大値、すなわち極大値Ａと、モニタリングコイルピーク値情報（１８１２）のうちシーケンスＣにて記録された前記極大値、すなわち極大値Ｃと、の双方の値を比較する。
【０１２５】
そして、極大値Ａよりも極大値Ｃの方が大きいと判断した場合、最後に、ＣＰＵ（１８０６）は、モニタリングコイルピーク値情報（１８１２）の履歴およびモニタリング差分値情報Ａ〜Ｃ（１８１３、１８１５、１８１６）に基づき、第二方位計算プログラム（１８０３）に従って、補正後方位計算結果（１８０５）を生成し、モニタに表示する。この補正後方位計算結果（１８０５）は、ｘｙｚ軸（１６１５）を基準として、モニタリングコイルの軸がどの方向を向いているかを、前記軸とｘｚ平面とがなす角度θと、前記軸とｘｙ平面とがなす角度φと、などの情報を含む。
【０１２６】
以上が、第一方位計算部、および、駆動制御部、および、第二方位計算部を演算処理装置などにより構成した場合のすべての処理の流れの一例である。また、図１９に、そのすべての処理の流れをフロー図として表わしたものを示す。なお、図１９についての説明は、前記すべての処理の流れの一例に記載した内容とほぼ同様であるので、省略する。
<実施形態５の効果>
【０１２７】
本実施形態により、電磁波発生源の位置をより簡単に得ることのできるアンテナ装置が実現する。
<<実施形態６>>
<実施形態６の概要>
【０１２８】
本実施形態にかかるアンテナ装置は、基本的には実施形態１から５にかかるアンテナ装置と同様である。ただし、本実施形態に係るアンテナ装置は、複合コイル部の各コイルが平面コイルである点において、実施形態１から５にかかるアンテナ装置と異なる。
<実施形態６の機能的構成>
【０１２９】
本実施形態にかかるアンテナ装置を機能ブロック図として示すと、図１５に記載の機能ブロック図とほぼ同様である。
【０１３０】
本実施形態にかかるアンテナ装置の、複合コイル部と鞘部と第一および第二整合コンデンサとからなる部分すなわち受信部分の概念図を、図２０に示す。本実施形態において、前記受信部分は、平面コイルＡ（２００１）と鞘Ａ（２００２）と第一整合コンデンサＡ（図示せず）と第二整合コンデンサＡ（図示せず）とからなる受信部分Ａと、平面コイルＢ（２００３）と鞘Ｂ（２００４）と第一整合コンデンサＢ（図示せず）と第二整合コンデンサＢ（図示せず）とからなる受信部分Ｂと、平面コイルＣ（２００５）と鞘Ｃ（２００６）と第一整合コンデンサＣ（図示せず）と第二整合コンデンサＣ（図示せず）とからなる受信部分Ｃと、などから構成する。図２０に示すように、本実施形態において、前記受信部分は、受信部分Ｃの内側空洞部分に切れ込みを入れて受信部分Ｂを差し込み、さらに受信部分Ｂの内側空洞部分に切れ込みを入れて受信部分Ａを差し込む、などすることで、前記受信部分を簡単に組み立てることができる。また逆に、適宜用途に応じて、前記受信部分を解体し、受信部分Ａ〜Ｃのうちいずれか一つを単独で用いることも可能となる。また、平面コイルにマイクロストリップアンテナを用いることで、さまざまな偏波に対応することが可能となる。
【０１３１】
なお、前記受信部分Ａ〜Ｃと接地シールド付ケーブルとの接続は、それぞれの平面コイルＡ〜Ｃ（２００１，２００３、２００５）が、鞘Ａ〜Ｃ（２００２，２００４、２００６）により覆われていない箇所（２００７〜２００９）にて行うのが好ましい。
<実施形態６の効果>
【０１３２】
本実施形態により、組み立ておよび解体を簡単に行えるアンテナ装置が実現する。
<<実施形態７>>
<実施形態７の概要>
【０１３３】
本実施形態にかかるアンテナ装置は、基本的には実施形態１から５にかかるアンテナ装置と同様である。ただし、本実施形態に係るアンテナ装置においては、複合コイル部が、各コイル線を球体もしくは立方体に巻き回すことで構成されている点において、実施形態１から５にかかるアンテナ装置と異なる。
<実施形態７の機能的構成>
【０１３４】
本実施形態にかかるアンテナ装置を機能ブロック図として示すと、図１５に記載の機能ブロック図とほぼ同様である。
【０１３５】
本実施形態にかかるアンテナ装置の、複合コイル部と鞘部と第一および第二整合コンデンサとからなる部分すなわち受信部分の概念図を、図２１に示す。図２１（ａ）は、前記受信部分を球体に巻きまわした場合についての概念図である。図２１（ａ）に示すように、本実施形態の前記受信部分は、まず、内部に各コイルのコイル線を挿通させた各鞘（２１０１〜２１０３）を、そのまま球体（２１０４）に取り付けることで構成する。ここで、前記各鞘（２１０１〜２１０３）のそれぞれの中心が一致するとともにそれぞれの軸が相互に直交するように、前記各鞘（２１０１〜２１０３）を取り付ける前に前記球体（２１０４）にマジックペンなどで線を書いておくなどする。そうすれば、前記各鞘（２１０１〜２１０３）と前記球体（２１０４）とを組み合わせるときに、容易に、前記各鞘（２１０１〜２１０３）のそれぞれの中心を一致させ、かつ、それぞれの軸を相互に直交させることが可能である。また、前記コイル線と第一および第二整合コンデンサと接地シールド付ケーブルとは、各鞘の円周上に接続用の箱（２１０５〜２１０７）を設け、その内部で接続すればよい。
【０１３６】
図２１（ｂ）は、前記受信部分を立方体（２１１１）に巻きまわした場合についての概念図である。図２１（ｂ）に示すように、前記受信部分（２１０８〜２１１０）は、球体に取り付けるのと同様の方法で、立方体（２１１１）に取り付けることも可能である。ただし、この場合、前記鞘を略正方形状に構成せねばならない。また、同様に、前記コイル線も略正方形状にせねばならない。このように、前記受信部分（２１０８〜２１１０）を立方体（２１１１）に取り付けることで、前記受信部分（２１０８〜２１１０）を、任意の平面、たとえば自動車の屋根の上（２１１２）などに、吸盤（２１１３）などを用いて固定することが可能である。
<実施形態７の効果>
【０１３７】
本実施形態により、組み立ておよび解体を簡単に行えるアンテナ装置が実現する。
<<実施形態８>>
<実施形態８の概要>
【０１３８】
本実施形態にかかるアンテナ装置は、基本的には実施形態１から５にかかるアンテナ装置と同様である。ただし、本実施形態に係るアンテナ装置においては、複合コイル部が、各コイル線を円形に巻きまわすための環状ガイド、あるいは、各コイル線を正方形の輪郭状に巻きまわすための矩形環状ガイドに巻き回すことで構成されている点において、実施形態１から５にかかるアンテナ装置と異なる。
<実施形態８の機能的構成>
【０１３９】
本実施形態にかかるアンテナ装置を機能ブロック図として示すと、図１５に記載の機能ブロック図とほぼ同様である。
【０１４０】
前記環状ガイドの一例を図２２（ａ）に示す。図２２（ａ）に例示するように、前記環状ガイドは、長辺両側に垂直なガイドを有する細長い平板を、その短辺側両端をつなげ、真円形にしたものすなわち円形レール（２２０１〜２２０３）を三つ、それぞれの中心が一致するとともにそれぞれの軸が相互に直交するように組み立てたものからなる。本実施形態においては、一例として、前記円形レール（２２０１〜２２０３）のガイドとガイドの間に、内部にコイル線を挿通した真円形状の鞘（２２０４〜２２０６）をはめ込むことで、複合コイル部および鞘部を構成する。この構成により、前記鞘（２２０４〜２２０６）が前記円形レールから外れることなく、前記鞘（２２０４〜２２０６）は常に、それぞれの中心が一致し、かつ、それぞれの軸が相互に直交した状態を保つことができる。
【０１４１】
前記矩形環状ガイドの一例を図２２（ｂ）に示す。図２２（ｂ）に例示するように、前記矩形環状ガイドは、長辺両側に垂直なガイドを有する細長い平板を、その短辺側両端をつなげ、方形にしたものすなわち方形レール（２２０７〜２２０９）を三つ、それぞれの中心が一致するとともにそれぞれの軸が相互に直交するように組み立てたものからなる。本実施形態においては、一例として、前記方形レール（２２０７〜２２０９）のガイドとガイドの間に、内部にコイル線を挿通した方形状の鞘（２２１０〜２２１２）をはめ込むことで、複合コイル部および鞘部を構成する。この構成により、前記鞘（２２１０〜２２１２）が前記方形レールから外れることなく、前記鞘（２２１０〜２２１２）は常に、それぞれの中心が一致し、かつ、それぞれの軸が相互に直交した状態を保つことができる。
【０１４２】
図２３は、前記環状ガイドのもう一つの例を示すものである。図２３において、環状ガイドは、ガイドＡＣ（２３０１）と、ガイドＢ（２３０２）とから構成される。前記ガイドＡＣ（２３０１）は、内部が空洞である円筒の両端をつなげ真円状にしたものを二つ用意し、それぞれの中心が一致するとともにそれぞれの軸が相互に直交するように組みあわせたものから構成する。そして、前記ガイドＢ（２３０２）は、内部が空洞である円筒の両端をつなげ真円状にしたものから構成する。前記ガイドＡＣ（２３０１）およびガイドＢ（２３０２）の内部には、内部にコイル線を挿通した真円状の鞘（２３０３〜２３０５）を通すことができる。このように、環状ガイドを筒状に構成すれば、前記鞘（２３０３〜２３０５）が前記環状ガイドから外れることはほぼ確実にない。このようにして、より頑丈なアンテナ装置を構成することが可能である。
<実施形態８の効果>
【０１４３】
本実施形態により、より頑丈なアンテナ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】実施形態１におけるアンテナ装置の機能ブロック図
【図２】実施形態１にかかるアンテナ装置の構成の一例を示す図
【図３】実施形態１にかかる鞘部が、接地電位点である地面と、複合コイル部と、の間に生じる電位差をキャンセルする機能について説明する図
【図４】実施形態２にかかるアンテナ装置の機能ブロック図
【図５】実施形態２における第一整合コンデンサについて説明するための図
【図６】実施形態３にかかるアンテナ装置の機能ブロック図
【図７】実施形態３における第二整合コンデンサについて説明するための図
【図８】実施形態４にかかるアンテナ装置の機能ブロック図
【図９】複合コイル部の各コイルがそれぞれどの程度の電磁波の磁界成分を受信するか、を計算する方法を説明する図
【図１０】実施形態４の具体的実施例の一つを示す図
【図１１】実施形態４の具体的実施例において、第一方位計算部を汎用的なパーソナルコンピュータから構成した場合における、ハードウエア構成について説明する図
【図１２】実施形態４の具体的実施例において、複合コイル部に生じた起電力から電磁波の磁界成分に由来する成分を抽出する様子を示す図
【図１３】実施形態４の具体的実施例において、モニタに映し出された前記方位計算結果の一例を示す図
【図１４】実施形態４の具体的実施例における第一方位計算部の処理フローを示す図
【図１５】実施形態５にかかるアンテナ装置の機能ブロック図
【図１６】実施形態５にかかるアンテナ装置の機構例
【図１７】図１６に示す受信部分と、コイル固定具Ａと、コイル固定具Ｃと、モータＡとの機械的関係を説明する図
【図１８】実施形態５のアンテナ装置において、第一方位計算部と、駆動制御部と、第二方位計算部と、を、パーソナルコンピュータなどの演算処理装置で構成した際の、ハードウエア構成の一例を示す図
【図１９】実施形態５に記載のアンテナ装置の機構例におけるすべての演算処理の流れを示す図
【図２０】実施形態６にかかるアンテナ装置の、受信部分の概念図
【図２１】実施形態７にかかるアンテナ装置の、受信部分の概念図
【図２２】実施形態８にかかる環状ガイドおよび矩形環状ガイドの一例を示す図
【図２３】実施形態８にかかる環状ガイドのもう一つの例を示す図
【符号の説明】
【０１４５】
０２０１ コイル
０２０２ コイル
０２０３ コイル
０２０４ 鞘
０２０５ 鞘
０２０６ 鞘
０２０７ コイル周回上のうち鞘に覆われていない箇所
０２０８ コイル周回上のうち鞘に覆われていない箇所
０２０９ コイル周回上のうち鞘に覆われていない箇所
０２１０ 接地シールド付ケーブル
０２１１ 接地シールド付ケーブル
０２１２ 接地シールド付ケーブル
０２１３ オシロスコープ
０２１４ 複合コイル部の各コイルのコイル線と接地シールド付ケーブルと、鞘部と、が接続している箇所の拡大図
０２１５ 同軸ケーブル
０２１６ コイル線端の一方
０２１７ 同軸ケーブルの内部導体
０２１８ コイル線端のもう一方
０２１９ 同軸ケーブルの外部導体
０２２０ 鞘
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの中心を一致させるとともにそれぞれの軸が相互に直交した三組のコイルを組み合わせて構成された複合コイル部と、
外来電磁波によってコイルに生じる起電力を各コイルごとに検知する検知部と、
コイルと検知部とを接続する接地シールド付ケーブルと、
前記コイルのコイル線を覆う非磁性導電体材料からなる鞘部と、
を有するアンテナ装置。
【請求項２】
鞘部の一方端は、接地シールド付ケーブルのシールドを介して接地されている請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
鞘部の他方端側のコイル線と、接地シールド付ケーブルの軸線との間にインピーダンス整合のための第一整合コンデンサを配置した請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
鞘部の一方端側のコイル線と、鞘部の他方端側のコイル線との間に、インピーダンス整合のための第二整合コンデンサを配置した請求項１から３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
検知部にて検知した各コイルの起電力に応じて電磁波発生源の方位を計算する第一方位計算部をさらに有する請求項１から４のいずれか一に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
組み合わされた状態でコイルの向きを変化させるように複合コイル部を駆動可能な駆動部と、
検知部で検知される特定のコイルの起電力が最大となるように駆動部を制御する駆動制御部と、
特定のコイルの起電力が最大となった際のコイルの向きから電磁波発生源の方位を計算する第二方位計算部と、
を有する請求項１から５のいずれか一に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
各コイルは平面コイルである請求項１から６のいずれか一に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
複合コイル部は、各コイル線を球体に巻き回すことで構成されている請求項１から７のいずれか一に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
複合コイル部は、各コイル線を円形に巻きまわすための環状ガイドに巻き回すことで構成されている請求項１から７のいずれか一に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
複合コイル部は、各コイル線を立方体に巻き回すことで構成されている請求項１から７のいずれか一に記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
複合コイル部は、各コイル線を正方形の輪郭状に巻きまわすための矩形環状ガイドに巻き回すことで構成されている請求項１から７のいずれか一に記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
前記各コイル線は複数巻きである請求項１から１１の何れか一に記載のアンテナ装置。
【請求項１】
それぞれの中心を一致させるとともにそれぞれの軸が相互に直交した三組のコイルを組み合わせて構成された複合コイル部と、
外来電磁波によってコイルに生じる起電力を各コイルごとに検知する検知部と、
コイルと検知部とを接続する接地シールド付ケーブルと、
前記コイルのコイル線を覆う非磁性導電体材料からなる鞘部と、
を有するアンテナ装置。
【請求項２】
鞘部の一方端は、接地シールド付ケーブルのシールドを介して接地されている請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
鞘部の他方端側のコイル線と、接地シールド付ケーブルの軸線との間にインピーダンス整合のための第一整合コンデンサを配置した請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
鞘部の一方端側のコイル線と、鞘部の他方端側のコイル線との間に、インピーダンス整合のための第二整合コンデンサを配置した請求項１から３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
検知部にて検知した各コイルの起電力に応じて電磁波発生源の方位を計算する第一方位計算部をさらに有する請求項１から４のいずれか一に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
組み合わされた状態でコイルの向きを変化させるように複合コイル部を駆動可能な駆動部と、
検知部で検知される特定のコイルの起電力が最大となるように駆動部を制御する駆動制御部と、
特定のコイルの起電力が最大となった際のコイルの向きから電磁波発生源の方位を計算する第二方位計算部と、
を有する請求項１から５のいずれか一に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
各コイルは平面コイルである請求項１から６のいずれか一に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
複合コイル部は、各コイル線を球体に巻き回すことで構成されている請求項１から７のいずれか一に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
複合コイル部は、各コイル線を円形に巻きまわすための環状ガイドに巻き回すことで構成されている請求項１から７のいずれか一に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
複合コイル部は、各コイル線を立方体に巻き回すことで構成されている請求項１から７のいずれか一に記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
複合コイル部は、各コイル線を正方形の輪郭状に巻きまわすための矩形環状ガイドに巻き回すことで構成されている請求項１から７のいずれか一に記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
前記各コイル線は複数巻きである請求項１から１１の何れか一に記載のアンテナ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１０−２８２４７（Ｐ２０１０−２８２４７Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８４３２２（Ｐ２００８−１８４３２２）
【出願日】平成２０年７月１５日（２００８．７．１５）
【出願人】（５９９０１６４３１）学校法人 芝浦工業大学 (109)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１５日（２００８．７．１５）
【出願人】（５９９０１６４３１）学校法人 芝浦工業大学 (109)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]