磁界プローブ
【課題】 反射波の影響を軽減して所望の周波数帯域の感度を向上させることができる磁界プローブを提供する。
【解決手段】 磁界プローブ１は、検出部９と接続部１０との間を接続する伝送線路部１２を備える。この伝送線路部１２はストリップ導体１３を有する。このストリップ導体１３は、狭い幅寸法Ｗ1をもった狭幅部１３Ａと、広い幅寸法Ｗ2をもった広幅部１３Ｂと、狭幅部１３Ａと広幅部１３Ｂとの間に設けられたテーパ部１３Ｃとを備える。これにより、伝送線路部１２の両端側に加えて、テーパ部１３Ｃの周囲で反射が生じるから、テーパ部１３Ｃを備えない場合に比べて、反射波が影響する周波数をシフトさせることができる。
【解決手段】 磁界プローブ１は、検出部９と接続部１０との間を接続する伝送線路部１２を備える。この伝送線路部１２はストリップ導体１３を有する。このストリップ導体１３は、狭い幅寸法Ｗ1をもった狭幅部１３Ａと、広い幅寸法Ｗ2をもった広幅部１３Ｂと、狭幅部１３Ａと広幅部１３Ｂとの間に設けられたテーパ部１３Ｃとを備える。これにより、伝送線路部１２の両端側に加えて、テーパ部１３Ｃの周囲で反射が生じるから、テーパ部１３Ｃを備えない場合に比べて、反射波が影響する周波数をシフトさせることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁界の検出に用いて好適な磁界プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術による磁界プローブとして、基板の一端側にループコイルからなる検出部を設け、該検出部にストリップ線路からなる伝送線路部の一端側を接続すると共に、該伝送線路部の他端側にコネクタ等を介して外部に接続するための接続部を設けたものが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
また、他の従来技術として、ストリップ線路と同軸線路等とを接続する高周波接続部には、テーパ状の電極パターンを設け、ストリップ線路と同軸線路との間のインピーダンス整合を取る構成が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】International Electrotechnical Commission，“IEC 61967-6 First Edition”, International Electrotechnical Commission，2002年6月，p.11-31
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−６９３３７号公報
【特許文献２】特開２００７−１２３７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、非特許文献１による磁界プローブでは、伝送線路部や接続部に取り付けられる同軸線路は例えば５０Ωの特性インピーダンスを有する。一方、磁界プローブは、例えば数十Ｈｚ〜数ＧＨｚのように広帯域に亘って磁界を検出するのに加え、ループコイルからなる検出部は測定する磁界の周波数に応じてインピーダンスが変化する。また、コネクタ等が取り付けられる接続部のインピーダンスも、異なる形式の線路（例えばストリップ線路と同軸線路）間を接続するため、特性インピーダンスからずれる傾向がある。従って、検出部および接続部のインピーダンスを、全ての帯域で特性インピーダンスに一致させることはできず、両者のインピーダンスには差異が生じる。
【０００７】
このため、検出部によって検出した磁界の検出信号は、接続部から直接的に外部に伝送される直接波に加えて、接続部や検出部で反射した反射波が生じ、これら直接波と反射波との相互干渉によって一部の周波数の検出信号では検出感度が低下する傾向がある。
【０００８】
これに対し、特許文献２，３では、例えば伝送線路の端部にテーパ状の電極パターンを設け、外部の同軸線路との整合性を高めた構成が開示されている。しかし、前述したように、磁界プローブは測定する磁界の周波数帯域が非常に広く、検出部のインピーダンスも測定する磁界の周波数に応じて変化する。このため、全ての周波数の検出信号に対して、検出部、伝送線路および接続部のインピーダンスを整合させることは非常に難しいという問題がある。
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、反射波の影響を軽減して所望の周波数帯域の感度を向上させることができる磁界プローブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明は、絶縁材料からなる基板と、磁界を検出するために該基板に設けられた導電性ループからなる検出部と、前記基板に設けられ外部に接続されて該検出部による検出信号を出力する接続部と、前記基板に設けられ前記検出部の導電性ループと該接続部との間を接続する細長い導体パターンを有する伝送線路部とを備えた磁界プローブに適用される。
【００１１】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記伝送線路部の導体パターンは、前記導電性ループに接続された幅寸法の狭い狭幅部と、前記接続部に接続された幅寸法の広い広幅部と、前記狭幅部と広幅部との間に設けられ幅寸法を変更する線路幅変更部とによって構成したことにある。
【００１２】
請求項２の発明では、前記線路幅変更部は、前記狭幅部から広幅部に向けて幅寸法が漸次大きくなるテーパ部によって構成している。
【００１３】
請求項３の発明では、前記線路幅変更部は、１段または複数段の中間幅部を介して前記狭幅部から広幅部に向けて幅寸法が大きくなる中間連結部によって構成している。
【００１４】
請求項４の発明では、前記線路幅変更部は、前記狭幅部と広幅部との間で幅寸法が段差状に大きくなる段差部によって構成している。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、伝送線路部の導体パターンは、狭幅部と広幅部との間に位置して幅寸法を変更する線路幅変更部を設ける構成とした。このため、伝送線路部の両端側に加えて、テーパ部の周囲でも検出信号の反射が生じる。この結果、従来技術のように、伝送線路部の両端側だけで反射が生じる場合に比べて、伝送線路部の途中位置でも反射が生じるから、検出信号に対して反射波が影響する周波数をシフトさせることができる。これにより、伝送線路部の長さ方向に対してテーパ部の位置を適宜設定することによって、所望の周波数帯域の検出信号に対して、その感度を向上させることができる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、線路幅変更部は、狭幅部から広幅部に向けて幅寸法が漸次大きくなるテーパ部によって構成したから、長さ方向に対するテーパ部のインピーダンス変化を小さくすることができる。このため、テーパ部で生じる反射波の強度を小さくすることができ、反射波の影響を低下させることができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、線路幅変更部は、１段または複数段の中間幅部を介して狭幅部から広幅部に向けて幅寸法が大きくなる中間連結部によって構成したから、例えば幅寸法が変化する中間幅部の両端側で反射波が生じる。このため、中間幅部の長さ寸法や段数を適宜調整することによって、所望の周波数帯域の検出信号を高感度に検出することができる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、線路幅変更部は、狭幅部と広幅部との間で幅寸法が段差状に大きくなる段差部によって構成したから、段差部で集中的に反射波を発生させることができる。このため、段差部の位置に応じて感度が低下する検出信号の周波数を確実に把握することができるから、例えば所望の周波数に対して検出部と段差部との間の長さ寸法や段差部と接続部との間の長さ寸法を１／４波長と異なる値に設定することによって、所望の周波数の検出信号に対する反射波の影響を抑制することができる。これにより、所望の周波数帯域の検出信号を高感度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態による磁界プローブを示す斜視図である。
【図２】図１中の検出部を多層基板を透視した状態で示す斜視図である。
【図３】検出部を図２中の矢示III−III方向からみた断面図である。
【図４】図１中の磁界プローブを表面側の絶縁層を省いた状態で示す正面図である。
【図５】接続部を図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた断面図である。
【図６】図４中のテーパ部を拡大して示す正面図である。
【図７】比較例による磁界プローブを表面側の絶縁層を省いた状態で示す図４と同様な正面図である。
【図８】第１の実施の形態および比較例において、磁界プローブの利得の周波数特性を示す特性線図である。
【図９】第２の実施の形態による磁界プローブを表面側の絶縁層を省いた状態で示す正面図である。
【図１０】図９中の中間連結部を拡大して示す正面図である。
【図１１】第１の変形例による中間連結部を示す図１０と同様な正面図である。
【図１２】第３の実施の形態による磁界プローブを表面側の絶縁層を省いた状態で示す正面図である。
【図１３】図１２中の段差部を拡大して示す正面図である。
【図１４】第２の変形例による磁界プローブを基板を透視した状態で示す図２と同様な位置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態による磁界プローブを添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２１】
図１ないし図６は第１の実施の形態による磁界プローブ１を示している。この磁界プローブ１は、例えば非磁性の絶縁材料からなる筒状のケース２に収容されると共に、同軸ケーブル３（同軸線路）を通じて信号処理回路（図示せず）に電気的に接続されている。この信号処理回路は、磁界プローブ１の検出部９に発生する電圧、電流等の検出信号に基づいて、検出部９の近傍に発生する磁界の検出を行う。また、磁界プローブ１は、後述する多層基板４および該多層基板４に設けられた検出部９、接続部１０、伝送線路部１２によって構成されている。
【００２２】
多層基板４は、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のうち例えばＸ軸方向およびＺ軸方向に対して平行に広がる平板状に形成されている。この多層基板４は、例えば２層の絶縁層５，６を厚さ方向となるＹ軸方向に積層することによって構成されている。このとき、多層基板４は、幅方向となるＸ軸方向に対して例えば数ｍｍ程度の幅寸法を有すると共に、長さ方向となるＺ軸方向に沿って延び、その長さ寸法は例えば数ｃｍ程度になっている。
【００２３】
また、各絶縁層５，６は、例えば絶縁性の樹脂材料を用いて層状に形成されている。そして、多層基板４の先端部４Ａは、Ｚ軸方向の一端側（図１中の下端側）に位置して後述の検出部９が設けられている。一方、多層基板４の基端部４Ｂは、先端部４Ａに比べて幅寸法が大きく形成され、Ｚ軸方向の他端側（図１中の上端側）に配置されている。
【００２４】
多層基板４のうちＹ軸方向の両端側に位置する表面および裏面には、例えば導電性の金属薄膜からなるグランド電極７，８がそれぞれ設けられている。このグランド電極７，８は、例えば外部のグランドに接続されてグランド電位に保持されると共に、多層基板４の先端部４Ａを除いて多層基板４の略全面を覆っている。また、グランド電極７，８の先端側には、先端部４Ａ内に向けて延びる細長い接続電極部７Ａ，８Ａが設けられている。
【００２５】
検出部９は、図１ないし図３に示すように、多層基板４の先端部４Ａに配置され、略Ｃ字状に形成された導電性ループ９Ａを有している。この導電性ループ９Ａは、例えば１回巻のループコイルによって形成されている。具体的には、導電性ループ９Ａは、例えば幅寸法Ｗ0をもった導電性の金属薄膜からなる細長い電極パターンを用いて略四角形の枠状に形成され、多層基板４の厚さ方向の中間位置として、絶縁層５，６間に配置されている。この導電性ループ９Ａの一端側は、多層基板４を貫通したビア９Ｂを介して接続電極部７Ａ，８Ａに電気的に接続されている。一方、導電性ループ９Ａの他端側は、後述する伝送線路部１２のストリップ導体１３に電気的に接続されている。
【００２６】
そして、検出部９は、導電性ループ９Ａの内部を通過する磁界（磁束変化）に応じて、導電性ループ９Ａに電圧が発生する。これにより、検出部９は、例えば数十Ｈｚ〜数ＧＨｚまでの広帯域にわたる磁束変化を検出するものである。
【００２７】
接続部１０は、図１、図４および図５に示すように、多層基板４の基端部４Ｂに配置されている。この接続部１０は、多層基板４を貫通して設けられたスルーホール１０Ａを備え、該スルーホール１０Ａはメッキ処理等によってその内壁面に導電性の金属膜が形成されている。ここで、基端部４Ｂに位置するグランド電極７，８には、このスルーホール１０Ａの周囲を取囲む略円形の開口部１０Ｂ，１０Ｃが形成され、該開口部１０Ｂ，１０Ｃによってスルーホール１０Ａとグランド電極７，８との間が絶縁されている。
【００２８】
また、スルーホール１０Ａは、後述する伝送線路部１２のストリップ導体１３に電気的に接続されている。そして、接続部１０には例えばＳＭＡコネクタ等のコネクタ１１が取り付けられ、該コネクタ１１には同軸ケーブル３が取り付けられている。これにより、接続部１０は、コネクタ１１、同軸ケーブル３を介して外部の信号処理回路に接続され、検出部９による磁界の検出信号を信号処理回路に向けて出力する。
【００２９】
伝送線路部１２は、図１、図４および図６に示すように、多層基板４に設けられ、検出部９の導電性ループ９Ａと接続部１０のスルーホール１０Ａとの間を接続している。この伝送線路部１２は、細長い導体パターンとしてのストリップ導体１３（信号電極）を有している。伝送線路部１２は、ストリップ導体１３と多層基板４の両面に設けられたグランド電極７，８とからなるストリップ線路によって構成されている。
【００３０】
また、ストリップ導体１３は、Ｚ軸に沿って直線状に延びている。このストリップ導体１３は、検出部９の導電性ループ９Ａに接続された狭い幅寸法Ｗ1の狭幅部１３Ａと、接続部１０のスルーホール１０Ａに接続された広い幅寸法Ｗ2の広幅部１３Ｂと、狭幅部１３Ａと広幅部１３Ｂとの間に設けられた線路幅変更部としてのテーパ部１３Ｃとを備えている。
【００３１】
ここで、狭幅部１３Ａの幅寸法Ｗ1は、例えば検出部９の導電性ループ９Ａの幅寸法Ｗ0と同程度の値に設定されている。一方、広幅部１３Ｂの幅寸法Ｗ2は、その周囲でストリップ線路の特性インピーダンスが例えば５０Ωとなるような値に設定されている。
【００３２】
テーパ部１３Ｃは、狭幅部１３Ａから広幅部１３Ｂに向けて幅寸法が漸次大きくなっている。即ち、テーパ部１３Ｃの幅寸法は、狭幅部１３Ａから広幅部１３Ｂに向かうに従って連続的に増加している。そして、テーパ部１３Ｃのうち幅方向両側の縁部分は、Ｚ軸方向に対して斜めに傾斜して延びている。これにより、テーパ部１３Ｃは、狭幅部１３Ａから広幅部１３Ｂに向かうに従って、そのインピーダンスが徐々に変化している。
【００３３】
本実施の形態による磁界プローブ１は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００３４】
まず、磁界プローブ１の先端部分を、測定対象（例えば被測定基板）の表面に近接した状態で配置する。そして、磁界プローブ１を測定対象の表面上で移動させる。ここで、磁界プローブ１の近傍に位置して測定対象の表面にＹ軸方向の磁界が発生すると、この磁界は検出部９の導電性ループ９Ａの内部を通過する。これにより、例えば導電性ループ９Ａに電圧が生じるため、この電圧を検出することによって、測定対象の表面に生じる磁界を検出することができる。
【００３５】
然るに、検出部９と接続部１０との間は伝送線路部１２を用いて接続すると共に、伝送線路部１２のストリップ導体１３は、狭幅部１３Ａと広幅部１３Ｂとの間にテーパ部１３Ｃを設ける構成とした。このため、狭幅部１３Ａの両端側や広幅部１３Ｂの両端側で反射が生じ、幅寸法が一定なストリップ導体を用いた場合に比べて、検出感度が低下する周波数がシフトする。
【００３６】
そこで、本実施の形態による磁界プローブ１と図７に示す比較例による磁界プローブ２１とについて、それぞれの利得の周波数特性を測定した。その結果を図８に示す。
【００３７】
なお、図７に示す比較例による磁界プローブ２１では、伝送線路部２２のストリップ導体２３は、例えば特性インピーダンスが５０Ωとなる一定の幅寸法を有するものとした。
【００３８】
図８中に破線で示すように、比較例の場合は、例えば２ＧＨｚ付近で検出信号の利得が低下している。この理由は、伝送線路部２２の両端側で反射が生じるから、この反射波Ｓrと直接波Ｓtとが干渉して、検出信号の強度が低下するためと考えられる。
【００３９】
一方、図８中に実線で示すように、本実施の形態の場合は、例えば３．２ＧＨｚ付近で検出信号の利得が低下している。この理由は、本実施の形態では、図４に示すように、狭幅部１３Ａの両端側や広幅部１３Ｂの両端側で反射が生じ、これらの反射波Ｓr1，Ｓr2が直接波Ｓtと干渉するためと考えられる。なお、図８の結果によれば、本実施の形態では、例えばストリップ導体１３中での位相変化や多重反射等の影響によって、１ＧＨｚ付近でも利得の低下が生じているが、２．５ＧＨｚ付近の利得は比較例に比べて向上している。このため、例えば２〜３ＧＨｚ付近の周波数帯域の検出信号は、比較例に比べて高感度に検出することができる。
【００４０】
かくして、本実施の形態では、伝送線路部１２のストリップ導体１３は、狭幅部１３Ａと広幅部１３Ｂとの間には幅寸法を変更するテーパ部１３Ｃを設ける構成とした。このため、伝送線路部１２の両端側に加えて、インピーダンスが変化するテーパ部１３Ｃの周囲でも検出信号の反射が生じる。この結果、従来技術のように、伝送線路部１２の両端側だけで反射が生じる場合に比べて、伝送線路部１２の途中位置でも反射が生じるから、検出信号に対して反射波が影響する周波数をシフトさせることができる。これにより、伝送線路部１２の長さ方向（Ｚ軸方向）に対してテーパ部１３Ｃの位置を適宜設定することによって、所望の周波数帯域の検出信号に対して、その感度を向上させることができる。
【００４１】
また、テーパ部１３Ｃは、狭幅部１３Ａから広幅部１３Ｂに向けて幅寸法が漸次大きくなる構成としたから、長さ方向に対するテーパ部１３Ｃのインピーダンス変化を小さくすることができる。このため、テーパ部１３Ｃで生じる反射波の強度を小さくすることができ、反射波の影響を低下させることができる。
【００４２】
次に、図９および図１０は本発明の第２の実施の形態を示している。そして、本実施の形態の特徴は、線路幅変更部は、１段の中間幅部を介して狭幅部から広幅部に向けて幅寸法が大きくなる中間連結部によって構成したことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００４３】
磁界プローブ３１は、第１の実施の形態による磁界プローブ１とほぼ同様に、多層基板４に設けられた検出部９、接続部１０および伝送線路部３２を有している。
【００４４】
伝送線路部３２は、多層基板４に設けられ検出部９の導電性ループ９Ａと接続部１０のスルーホール１０Ａとの間を接続する細長い導体パターンとしてのストリップ導体３３を有している。この伝送線路部３２は、ストリップ導体３３と多層基板４の両面に設けられたグランド電極７，８とからなるストリップ線路によって構成されている。
【００４５】
また、ストリップ導体３３は、Ｚ軸に沿って直線状に延びている。このストリップ導体３３は、導電性ループ９Ａに接続された狭い幅寸法Ｗ1の狭幅部３３Ａと、接続部１０のスルーホール１０Ａに接続された広い幅寸法Ｗ2の広幅部３３Ｂと、狭幅部３３Ａと広幅部３３Ｂとの間に設けられた線路幅変更部としての中間連結部３３Ｃとを備えている。
【００４６】
中間連結部３３Ｃは、幅寸法Ｗ3をもった中間幅部３３Ｄと、中間幅部３３Ｄの長さ方向両端側に設けられ狭幅部３３Ａ、広幅部３３Ｂにそれぞれ接続されたテーパ状連結部３３Ｅとによって構成されている。ここで、中間幅部３３Ｄは、一定の幅寸法Ｗ3をもって、長さ方向（Ｚ軸方向）に延びている。この中間幅部３３Ｄの幅寸法Ｗ3は、狭幅部３３Ａの幅寸法Ｗ1よりも大きく、広幅部３３Ｂの幅寸法Ｗ2よりも小さい値（Ｗ1＜Ｗ3＜Ｗ2）に設定されている。そして、中間連結部３３Ｃの幅寸法は、１段の中間幅部３３Ｄを介して、狭幅部３３Ａから広幅部３３Ｂに向かうに従って増加している。また、テーパ状連結部３３Ｅは、第１の実施の形態によるテーパ部１３Ｃとほぼ同様に、狭幅部３３Ａから広幅部３３Ｂに向かうに従って幅寸法が漸次大きくなる構成としている。
【００４７】
かくして、本実施の形態でも第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、中間連結部３３Ｃは１段の中間幅部３３Ｄを介して狭幅部３３Ａから広幅部３３Ｂに向けて幅寸法が大きくなる構成としたから、例えば中間幅部３３Ｄの両端側に位置して幅寸法が変化するテーパ状連結部３３Ｅで反射波が生じる。このため、中間幅部３３Ｄの長さ寸法や段数を適宜調整することによって、反射波が影響する周波数をシフトさせることができ、所望の周波数帯域の検出信号を高感度に検出することができる。
【００４８】
なお、前記第２の実施の形態では、ストリップ導体３３の中間連結部３３Ｃは、１段の中間幅部３３Ｄを有する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１１に示す第１の変形例による伝送線路部４１のように、ストリップ導体４２の中間連結部４２Ｃは、２段の中間幅部４２Ｄ，４２Ｅを有する構成としてもよい。この場合、中間幅部４２Ｄ，４２Ｅの幅寸法は、いずれも狭幅部４２Ａの幅寸法Ｗ1と広幅部４２Ｂの幅寸法Ｗ2との間の範囲に設定されている。また、広幅部４２Ｂに近い中間幅部４２Ｅの幅寸法は、狭幅部４２Ａに近い中間幅部４２Ｄの幅寸法よりも大きな値となっている。さらに、狭幅部４２Ａと中間幅部４２Ｄとの間、中間幅部４２Ｄ，４２Ｅ間、中間幅部４２Ｅと広幅部３３Ｂとの間にそれぞれテーパ状連結部４２Ｆを設けるものである。
【００４９】
さらに、中間連結部は、１段、２段に限らず３段以上の中間幅部を有する構成としてもよい。また、隣合う中間幅部の間や中間幅部と狭幅部、広幅部との間は、テーパ状連結部を用いて連結する構成としたが、不連続な段差をもった段差連結部を用いて連結する構成としてもよい。
【００５０】
次に、図１２および図１３は本発明の第３の実施の形態を示している。そして、本実施の形態の特徴は、線路幅変更部は、狭幅部と広幅部との間で幅寸法が段差状に大きくなる段差部によって構成したことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５１】
磁界プローブ５１は、第１の実施の形態による磁界プローブ１とほぼ同様に、多層基板４に設けられた検出部９、接続部１０および伝送線路部５２を有している。
【００５２】
伝送線路部５２は、多層基板４に設けられ検出部９の導電性ループ９Ａと接続部１０のスルーホール１０Ａとの間を接続する細長い導体パターンとしてのストリップ導体５３を有している。この伝送線路部５２は、ストリップ導体５３と多層基板４の両面に設けられたグランド電極７，８とからなるストリップ線路によって構成されている。
【００５３】
また、ストリップ導体５３は、Ｚ軸に沿って直線状に延びている。このストリップ導体５３は、導電性ループ９Ａに接続された狭い幅寸法Ｗ1の狭幅部５３Ａと、接続部１０のスルーホール１０Ａに接続された広い幅寸法Ｗ2の広幅部５３Ｂと、狭幅部３３Ａと広幅部３３Ｂとの間に設けられた線路幅変更部としての段差部５３Ｃとを備えている。この段差部５３Ｃは、幅寸法が不連続な段差状に大きくなっている。
【００５４】
かくして、本実施の形態でも第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、段差部５３Ｃは、狭幅部５３Ａと広幅部５３Ｂとの間で幅寸法が段差状に大きくなる構成としたから、段差部５３Ｃで集中的に反射波を発生させることができる。このため、段差部５３Ｃの位置に応じて感度が低下する検出信号の周波数を確実に把握することができるから、例えば所望の周波数に対して検出部９と段差部５３Ｃとの間の長さ寸法や段差部５３Ｃと接続部１０との間の長さ寸法を１／４波長と異なる値に設定することによって、所望の周波数帯域の検出信号に対する反射波の影響を抑制することができる。これにより、所望の周波数の検出信号を高感度に検出することができる。
【００５５】
なお、前記各実施の形態では、伝送線路部１２，３２，４１，５２は、２枚のグランド電極７，８間にストリップ導体１３，３３，４２，５３が設けられたストリップ線路によって構成した。しかし、本発明はこれに限らず、図１４に示す第２の変形例のように、伝送線路部１２′は、１枚のグランド電極７とストリップ導体１３′とからなるマイクロストリップ線路によって構成してもよい。この場合、多層基板を用いる必要はなく、単層の絶縁材料からなる基板４′を用いる構成としてもよい。
【００５６】
また、前記各実施の形態では、導電性ループ９Ａは略四角形に形成したが、例えば三角形、五角形等の他の多角形状としてもよく、円形、半円形、楕円形等に形成してもよい。さらに、導電性ループ９Ａは、１回巻のループコイルによって形成したが、２回以上巻いたループコイルによって形成してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１，３１，５１ 磁界プローブ
４ 多層基板（基板）
４′ 基板
９ 検出部
９Ａ 導電性ループ
１０ 接続部
１２，１２′，３２，４１，５２ 伝送線路部
１３，１３′，３３，４２，５３ ストリップ導体（導体パターン）
１３Ａ，３３Ａ，４２Ａ，５３Ａ 狭幅部
１３Ｂ，３３Ｂ，４２Ｂ，５３Ｂ 広幅部
１３Ｃ テーパ部
３３Ｃ，４２Ｃ 中間連結部
５３Ｃ 段差部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁界の検出に用いて好適な磁界プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術による磁界プローブとして、基板の一端側にループコイルからなる検出部を設け、該検出部にストリップ線路からなる伝送線路部の一端側を接続すると共に、該伝送線路部の他端側にコネクタ等を介して外部に接続するための接続部を設けたものが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
また、他の従来技術として、ストリップ線路と同軸線路等とを接続する高周波接続部には、テーパ状の電極パターンを設け、ストリップ線路と同軸線路との間のインピーダンス整合を取る構成が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】International Electrotechnical Commission，“IEC 61967-6 First Edition”, International Electrotechnical Commission，2002年6月，p.11-31
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−６９３３７号公報
【特許文献２】特開２００７−１２３７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、非特許文献１による磁界プローブでは、伝送線路部や接続部に取り付けられる同軸線路は例えば５０Ωの特性インピーダンスを有する。一方、磁界プローブは、例えば数十Ｈｚ〜数ＧＨｚのように広帯域に亘って磁界を検出するのに加え、ループコイルからなる検出部は測定する磁界の周波数に応じてインピーダンスが変化する。また、コネクタ等が取り付けられる接続部のインピーダンスも、異なる形式の線路（例えばストリップ線路と同軸線路）間を接続するため、特性インピーダンスからずれる傾向がある。従って、検出部および接続部のインピーダンスを、全ての帯域で特性インピーダンスに一致させることはできず、両者のインピーダンスには差異が生じる。
【０００７】
このため、検出部によって検出した磁界の検出信号は、接続部から直接的に外部に伝送される直接波に加えて、接続部や検出部で反射した反射波が生じ、これら直接波と反射波との相互干渉によって一部の周波数の検出信号では検出感度が低下する傾向がある。
【０００８】
これに対し、特許文献２，３では、例えば伝送線路の端部にテーパ状の電極パターンを設け、外部の同軸線路との整合性を高めた構成が開示されている。しかし、前述したように、磁界プローブは測定する磁界の周波数帯域が非常に広く、検出部のインピーダンスも測定する磁界の周波数に応じて変化する。このため、全ての周波数の検出信号に対して、検出部、伝送線路および接続部のインピーダンスを整合させることは非常に難しいという問題がある。
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、反射波の影響を軽減して所望の周波数帯域の感度を向上させることができる磁界プローブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明は、絶縁材料からなる基板と、磁界を検出するために該基板に設けられた導電性ループからなる検出部と、前記基板に設けられ外部に接続されて該検出部による検出信号を出力する接続部と、前記基板に設けられ前記検出部の導電性ループと該接続部との間を接続する細長い導体パターンを有する伝送線路部とを備えた磁界プローブに適用される。
【００１１】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記伝送線路部の導体パターンは、前記導電性ループに接続された幅寸法の狭い狭幅部と、前記接続部に接続された幅寸法の広い広幅部と、前記狭幅部と広幅部との間に設けられ幅寸法を変更する線路幅変更部とによって構成したことにある。
【００１２】
請求項２の発明では、前記線路幅変更部は、前記狭幅部から広幅部に向けて幅寸法が漸次大きくなるテーパ部によって構成している。
【００１３】
請求項３の発明では、前記線路幅変更部は、１段または複数段の中間幅部を介して前記狭幅部から広幅部に向けて幅寸法が大きくなる中間連結部によって構成している。
【００１４】
請求項４の発明では、前記線路幅変更部は、前記狭幅部と広幅部との間で幅寸法が段差状に大きくなる段差部によって構成している。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、伝送線路部の導体パターンは、狭幅部と広幅部との間に位置して幅寸法を変更する線路幅変更部を設ける構成とした。このため、伝送線路部の両端側に加えて、テーパ部の周囲でも検出信号の反射が生じる。この結果、従来技術のように、伝送線路部の両端側だけで反射が生じる場合に比べて、伝送線路部の途中位置でも反射が生じるから、検出信号に対して反射波が影響する周波数をシフトさせることができる。これにより、伝送線路部の長さ方向に対してテーパ部の位置を適宜設定することによって、所望の周波数帯域の検出信号に対して、その感度を向上させることができる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、線路幅変更部は、狭幅部から広幅部に向けて幅寸法が漸次大きくなるテーパ部によって構成したから、長さ方向に対するテーパ部のインピーダンス変化を小さくすることができる。このため、テーパ部で生じる反射波の強度を小さくすることができ、反射波の影響を低下させることができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、線路幅変更部は、１段または複数段の中間幅部を介して狭幅部から広幅部に向けて幅寸法が大きくなる中間連結部によって構成したから、例えば幅寸法が変化する中間幅部の両端側で反射波が生じる。このため、中間幅部の長さ寸法や段数を適宜調整することによって、所望の周波数帯域の検出信号を高感度に検出することができる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、線路幅変更部は、狭幅部と広幅部との間で幅寸法が段差状に大きくなる段差部によって構成したから、段差部で集中的に反射波を発生させることができる。このため、段差部の位置に応じて感度が低下する検出信号の周波数を確実に把握することができるから、例えば所望の周波数に対して検出部と段差部との間の長さ寸法や段差部と接続部との間の長さ寸法を１／４波長と異なる値に設定することによって、所望の周波数の検出信号に対する反射波の影響を抑制することができる。これにより、所望の周波数帯域の検出信号を高感度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態による磁界プローブを示す斜視図である。
【図２】図１中の検出部を多層基板を透視した状態で示す斜視図である。
【図３】検出部を図２中の矢示III−III方向からみた断面図である。
【図４】図１中の磁界プローブを表面側の絶縁層を省いた状態で示す正面図である。
【図５】接続部を図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた断面図である。
【図６】図４中のテーパ部を拡大して示す正面図である。
【図７】比較例による磁界プローブを表面側の絶縁層を省いた状態で示す図４と同様な正面図である。
【図８】第１の実施の形態および比較例において、磁界プローブの利得の周波数特性を示す特性線図である。
【図９】第２の実施の形態による磁界プローブを表面側の絶縁層を省いた状態で示す正面図である。
【図１０】図９中の中間連結部を拡大して示す正面図である。
【図１１】第１の変形例による中間連結部を示す図１０と同様な正面図である。
【図１２】第３の実施の形態による磁界プローブを表面側の絶縁層を省いた状態で示す正面図である。
【図１３】図１２中の段差部を拡大して示す正面図である。
【図１４】第２の変形例による磁界プローブを基板を透視した状態で示す図２と同様な位置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態による磁界プローブを添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２１】
図１ないし図６は第１の実施の形態による磁界プローブ１を示している。この磁界プローブ１は、例えば非磁性の絶縁材料からなる筒状のケース２に収容されると共に、同軸ケーブル３（同軸線路）を通じて信号処理回路（図示せず）に電気的に接続されている。この信号処理回路は、磁界プローブ１の検出部９に発生する電圧、電流等の検出信号に基づいて、検出部９の近傍に発生する磁界の検出を行う。また、磁界プローブ１は、後述する多層基板４および該多層基板４に設けられた検出部９、接続部１０、伝送線路部１２によって構成されている。
【００２２】
多層基板４は、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のうち例えばＸ軸方向およびＺ軸方向に対して平行に広がる平板状に形成されている。この多層基板４は、例えば２層の絶縁層５，６を厚さ方向となるＹ軸方向に積層することによって構成されている。このとき、多層基板４は、幅方向となるＸ軸方向に対して例えば数ｍｍ程度の幅寸法を有すると共に、長さ方向となるＺ軸方向に沿って延び、その長さ寸法は例えば数ｃｍ程度になっている。
【００２３】
また、各絶縁層５，６は、例えば絶縁性の樹脂材料を用いて層状に形成されている。そして、多層基板４の先端部４Ａは、Ｚ軸方向の一端側（図１中の下端側）に位置して後述の検出部９が設けられている。一方、多層基板４の基端部４Ｂは、先端部４Ａに比べて幅寸法が大きく形成され、Ｚ軸方向の他端側（図１中の上端側）に配置されている。
【００２４】
多層基板４のうちＹ軸方向の両端側に位置する表面および裏面には、例えば導電性の金属薄膜からなるグランド電極７，８がそれぞれ設けられている。このグランド電極７，８は、例えば外部のグランドに接続されてグランド電位に保持されると共に、多層基板４の先端部４Ａを除いて多層基板４の略全面を覆っている。また、グランド電極７，８の先端側には、先端部４Ａ内に向けて延びる細長い接続電極部７Ａ，８Ａが設けられている。
【００２５】
検出部９は、図１ないし図３に示すように、多層基板４の先端部４Ａに配置され、略Ｃ字状に形成された導電性ループ９Ａを有している。この導電性ループ９Ａは、例えば１回巻のループコイルによって形成されている。具体的には、導電性ループ９Ａは、例えば幅寸法Ｗ0をもった導電性の金属薄膜からなる細長い電極パターンを用いて略四角形の枠状に形成され、多層基板４の厚さ方向の中間位置として、絶縁層５，６間に配置されている。この導電性ループ９Ａの一端側は、多層基板４を貫通したビア９Ｂを介して接続電極部７Ａ，８Ａに電気的に接続されている。一方、導電性ループ９Ａの他端側は、後述する伝送線路部１２のストリップ導体１３に電気的に接続されている。
【００２６】
そして、検出部９は、導電性ループ９Ａの内部を通過する磁界（磁束変化）に応じて、導電性ループ９Ａに電圧が発生する。これにより、検出部９は、例えば数十Ｈｚ〜数ＧＨｚまでの広帯域にわたる磁束変化を検出するものである。
【００２７】
接続部１０は、図１、図４および図５に示すように、多層基板４の基端部４Ｂに配置されている。この接続部１０は、多層基板４を貫通して設けられたスルーホール１０Ａを備え、該スルーホール１０Ａはメッキ処理等によってその内壁面に導電性の金属膜が形成されている。ここで、基端部４Ｂに位置するグランド電極７，８には、このスルーホール１０Ａの周囲を取囲む略円形の開口部１０Ｂ，１０Ｃが形成され、該開口部１０Ｂ，１０Ｃによってスルーホール１０Ａとグランド電極７，８との間が絶縁されている。
【００２８】
また、スルーホール１０Ａは、後述する伝送線路部１２のストリップ導体１３に電気的に接続されている。そして、接続部１０には例えばＳＭＡコネクタ等のコネクタ１１が取り付けられ、該コネクタ１１には同軸ケーブル３が取り付けられている。これにより、接続部１０は、コネクタ１１、同軸ケーブル３を介して外部の信号処理回路に接続され、検出部９による磁界の検出信号を信号処理回路に向けて出力する。
【００２９】
伝送線路部１２は、図１、図４および図６に示すように、多層基板４に設けられ、検出部９の導電性ループ９Ａと接続部１０のスルーホール１０Ａとの間を接続している。この伝送線路部１２は、細長い導体パターンとしてのストリップ導体１３（信号電極）を有している。伝送線路部１２は、ストリップ導体１３と多層基板４の両面に設けられたグランド電極７，８とからなるストリップ線路によって構成されている。
【００３０】
また、ストリップ導体１３は、Ｚ軸に沿って直線状に延びている。このストリップ導体１３は、検出部９の導電性ループ９Ａに接続された狭い幅寸法Ｗ1の狭幅部１３Ａと、接続部１０のスルーホール１０Ａに接続された広い幅寸法Ｗ2の広幅部１３Ｂと、狭幅部１３Ａと広幅部１３Ｂとの間に設けられた線路幅変更部としてのテーパ部１３Ｃとを備えている。
【００３１】
ここで、狭幅部１３Ａの幅寸法Ｗ1は、例えば検出部９の導電性ループ９Ａの幅寸法Ｗ0と同程度の値に設定されている。一方、広幅部１３Ｂの幅寸法Ｗ2は、その周囲でストリップ線路の特性インピーダンスが例えば５０Ωとなるような値に設定されている。
【００３２】
テーパ部１３Ｃは、狭幅部１３Ａから広幅部１３Ｂに向けて幅寸法が漸次大きくなっている。即ち、テーパ部１３Ｃの幅寸法は、狭幅部１３Ａから広幅部１３Ｂに向かうに従って連続的に増加している。そして、テーパ部１３Ｃのうち幅方向両側の縁部分は、Ｚ軸方向に対して斜めに傾斜して延びている。これにより、テーパ部１３Ｃは、狭幅部１３Ａから広幅部１３Ｂに向かうに従って、そのインピーダンスが徐々に変化している。
【００３３】
本実施の形態による磁界プローブ１は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００３４】
まず、磁界プローブ１の先端部分を、測定対象（例えば被測定基板）の表面に近接した状態で配置する。そして、磁界プローブ１を測定対象の表面上で移動させる。ここで、磁界プローブ１の近傍に位置して測定対象の表面にＹ軸方向の磁界が発生すると、この磁界は検出部９の導電性ループ９Ａの内部を通過する。これにより、例えば導電性ループ９Ａに電圧が生じるため、この電圧を検出することによって、測定対象の表面に生じる磁界を検出することができる。
【００３５】
然るに、検出部９と接続部１０との間は伝送線路部１２を用いて接続すると共に、伝送線路部１２のストリップ導体１３は、狭幅部１３Ａと広幅部１３Ｂとの間にテーパ部１３Ｃを設ける構成とした。このため、狭幅部１３Ａの両端側や広幅部１３Ｂの両端側で反射が生じ、幅寸法が一定なストリップ導体を用いた場合に比べて、検出感度が低下する周波数がシフトする。
【００３６】
そこで、本実施の形態による磁界プローブ１と図７に示す比較例による磁界プローブ２１とについて、それぞれの利得の周波数特性を測定した。その結果を図８に示す。
【００３７】
なお、図７に示す比較例による磁界プローブ２１では、伝送線路部２２のストリップ導体２３は、例えば特性インピーダンスが５０Ωとなる一定の幅寸法を有するものとした。
【００３８】
図８中に破線で示すように、比較例の場合は、例えば２ＧＨｚ付近で検出信号の利得が低下している。この理由は、伝送線路部２２の両端側で反射が生じるから、この反射波Ｓrと直接波Ｓtとが干渉して、検出信号の強度が低下するためと考えられる。
【００３９】
一方、図８中に実線で示すように、本実施の形態の場合は、例えば３．２ＧＨｚ付近で検出信号の利得が低下している。この理由は、本実施の形態では、図４に示すように、狭幅部１３Ａの両端側や広幅部１３Ｂの両端側で反射が生じ、これらの反射波Ｓr1，Ｓr2が直接波Ｓtと干渉するためと考えられる。なお、図８の結果によれば、本実施の形態では、例えばストリップ導体１３中での位相変化や多重反射等の影響によって、１ＧＨｚ付近でも利得の低下が生じているが、２．５ＧＨｚ付近の利得は比較例に比べて向上している。このため、例えば２〜３ＧＨｚ付近の周波数帯域の検出信号は、比較例に比べて高感度に検出することができる。
【００４０】
かくして、本実施の形態では、伝送線路部１２のストリップ導体１３は、狭幅部１３Ａと広幅部１３Ｂとの間には幅寸法を変更するテーパ部１３Ｃを設ける構成とした。このため、伝送線路部１２の両端側に加えて、インピーダンスが変化するテーパ部１３Ｃの周囲でも検出信号の反射が生じる。この結果、従来技術のように、伝送線路部１２の両端側だけで反射が生じる場合に比べて、伝送線路部１２の途中位置でも反射が生じるから、検出信号に対して反射波が影響する周波数をシフトさせることができる。これにより、伝送線路部１２の長さ方向（Ｚ軸方向）に対してテーパ部１３Ｃの位置を適宜設定することによって、所望の周波数帯域の検出信号に対して、その感度を向上させることができる。
【００４１】
また、テーパ部１３Ｃは、狭幅部１３Ａから広幅部１３Ｂに向けて幅寸法が漸次大きくなる構成としたから、長さ方向に対するテーパ部１３Ｃのインピーダンス変化を小さくすることができる。このため、テーパ部１３Ｃで生じる反射波の強度を小さくすることができ、反射波の影響を低下させることができる。
【００４２】
次に、図９および図１０は本発明の第２の実施の形態を示している。そして、本実施の形態の特徴は、線路幅変更部は、１段の中間幅部を介して狭幅部から広幅部に向けて幅寸法が大きくなる中間連結部によって構成したことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００４３】
磁界プローブ３１は、第１の実施の形態による磁界プローブ１とほぼ同様に、多層基板４に設けられた検出部９、接続部１０および伝送線路部３２を有している。
【００４４】
伝送線路部３２は、多層基板４に設けられ検出部９の導電性ループ９Ａと接続部１０のスルーホール１０Ａとの間を接続する細長い導体パターンとしてのストリップ導体３３を有している。この伝送線路部３２は、ストリップ導体３３と多層基板４の両面に設けられたグランド電極７，８とからなるストリップ線路によって構成されている。
【００４５】
また、ストリップ導体３３は、Ｚ軸に沿って直線状に延びている。このストリップ導体３３は、導電性ループ９Ａに接続された狭い幅寸法Ｗ1の狭幅部３３Ａと、接続部１０のスルーホール１０Ａに接続された広い幅寸法Ｗ2の広幅部３３Ｂと、狭幅部３３Ａと広幅部３３Ｂとの間に設けられた線路幅変更部としての中間連結部３３Ｃとを備えている。
【００４６】
中間連結部３３Ｃは、幅寸法Ｗ3をもった中間幅部３３Ｄと、中間幅部３３Ｄの長さ方向両端側に設けられ狭幅部３３Ａ、広幅部３３Ｂにそれぞれ接続されたテーパ状連結部３３Ｅとによって構成されている。ここで、中間幅部３３Ｄは、一定の幅寸法Ｗ3をもって、長さ方向（Ｚ軸方向）に延びている。この中間幅部３３Ｄの幅寸法Ｗ3は、狭幅部３３Ａの幅寸法Ｗ1よりも大きく、広幅部３３Ｂの幅寸法Ｗ2よりも小さい値（Ｗ1＜Ｗ3＜Ｗ2）に設定されている。そして、中間連結部３３Ｃの幅寸法は、１段の中間幅部３３Ｄを介して、狭幅部３３Ａから広幅部３３Ｂに向かうに従って増加している。また、テーパ状連結部３３Ｅは、第１の実施の形態によるテーパ部１３Ｃとほぼ同様に、狭幅部３３Ａから広幅部３３Ｂに向かうに従って幅寸法が漸次大きくなる構成としている。
【００４７】
かくして、本実施の形態でも第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、中間連結部３３Ｃは１段の中間幅部３３Ｄを介して狭幅部３３Ａから広幅部３３Ｂに向けて幅寸法が大きくなる構成としたから、例えば中間幅部３３Ｄの両端側に位置して幅寸法が変化するテーパ状連結部３３Ｅで反射波が生じる。このため、中間幅部３３Ｄの長さ寸法や段数を適宜調整することによって、反射波が影響する周波数をシフトさせることができ、所望の周波数帯域の検出信号を高感度に検出することができる。
【００４８】
なお、前記第２の実施の形態では、ストリップ導体３３の中間連結部３３Ｃは、１段の中間幅部３３Ｄを有する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１１に示す第１の変形例による伝送線路部４１のように、ストリップ導体４２の中間連結部４２Ｃは、２段の中間幅部４２Ｄ，４２Ｅを有する構成としてもよい。この場合、中間幅部４２Ｄ，４２Ｅの幅寸法は、いずれも狭幅部４２Ａの幅寸法Ｗ1と広幅部４２Ｂの幅寸法Ｗ2との間の範囲に設定されている。また、広幅部４２Ｂに近い中間幅部４２Ｅの幅寸法は、狭幅部４２Ａに近い中間幅部４２Ｄの幅寸法よりも大きな値となっている。さらに、狭幅部４２Ａと中間幅部４２Ｄとの間、中間幅部４２Ｄ，４２Ｅ間、中間幅部４２Ｅと広幅部３３Ｂとの間にそれぞれテーパ状連結部４２Ｆを設けるものである。
【００４９】
さらに、中間連結部は、１段、２段に限らず３段以上の中間幅部を有する構成としてもよい。また、隣合う中間幅部の間や中間幅部と狭幅部、広幅部との間は、テーパ状連結部を用いて連結する構成としたが、不連続な段差をもった段差連結部を用いて連結する構成としてもよい。
【００５０】
次に、図１２および図１３は本発明の第３の実施の形態を示している。そして、本実施の形態の特徴は、線路幅変更部は、狭幅部と広幅部との間で幅寸法が段差状に大きくなる段差部によって構成したことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５１】
磁界プローブ５１は、第１の実施の形態による磁界プローブ１とほぼ同様に、多層基板４に設けられた検出部９、接続部１０および伝送線路部５２を有している。
【００５２】
伝送線路部５２は、多層基板４に設けられ検出部９の導電性ループ９Ａと接続部１０のスルーホール１０Ａとの間を接続する細長い導体パターンとしてのストリップ導体５３を有している。この伝送線路部５２は、ストリップ導体５３と多層基板４の両面に設けられたグランド電極７，８とからなるストリップ線路によって構成されている。
【００５３】
また、ストリップ導体５３は、Ｚ軸に沿って直線状に延びている。このストリップ導体５３は、導電性ループ９Ａに接続された狭い幅寸法Ｗ1の狭幅部５３Ａと、接続部１０のスルーホール１０Ａに接続された広い幅寸法Ｗ2の広幅部５３Ｂと、狭幅部３３Ａと広幅部３３Ｂとの間に設けられた線路幅変更部としての段差部５３Ｃとを備えている。この段差部５３Ｃは、幅寸法が不連続な段差状に大きくなっている。
【００５４】
かくして、本実施の形態でも第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、段差部５３Ｃは、狭幅部５３Ａと広幅部５３Ｂとの間で幅寸法が段差状に大きくなる構成としたから、段差部５３Ｃで集中的に反射波を発生させることができる。このため、段差部５３Ｃの位置に応じて感度が低下する検出信号の周波数を確実に把握することができるから、例えば所望の周波数に対して検出部９と段差部５３Ｃとの間の長さ寸法や段差部５３Ｃと接続部１０との間の長さ寸法を１／４波長と異なる値に設定することによって、所望の周波数帯域の検出信号に対する反射波の影響を抑制することができる。これにより、所望の周波数の検出信号を高感度に検出することができる。
【００５５】
なお、前記各実施の形態では、伝送線路部１２，３２，４１，５２は、２枚のグランド電極７，８間にストリップ導体１３，３３，４２，５３が設けられたストリップ線路によって構成した。しかし、本発明はこれに限らず、図１４に示す第２の変形例のように、伝送線路部１２′は、１枚のグランド電極７とストリップ導体１３′とからなるマイクロストリップ線路によって構成してもよい。この場合、多層基板を用いる必要はなく、単層の絶縁材料からなる基板４′を用いる構成としてもよい。
【００５６】
また、前記各実施の形態では、導電性ループ９Ａは略四角形に形成したが、例えば三角形、五角形等の他の多角形状としてもよく、円形、半円形、楕円形等に形成してもよい。さらに、導電性ループ９Ａは、１回巻のループコイルによって形成したが、２回以上巻いたループコイルによって形成してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１，３１，５１ 磁界プローブ
４ 多層基板（基板）
４′ 基板
９ 検出部
９Ａ 導電性ループ
１０ 接続部
１２，１２′，３２，４１，５２ 伝送線路部
１３，１３′，３３，４２，５３ ストリップ導体（導体パターン）
１３Ａ，３３Ａ，４２Ａ，５３Ａ 狭幅部
１３Ｂ，３３Ｂ，４２Ｂ，５３Ｂ 広幅部
１３Ｃ テーパ部
３３Ｃ，４２Ｃ 中間連結部
５３Ｃ 段差部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材料からなる基板と、磁界を検出するために該基板に設けられた導電性ループからなる検出部と、前記基板に設けられ外部に接続されて該検出部による検出信号を出力する接続部と、前記基板に設けられ前記検出部の導電性ループと該接続部との間を接続する細長い導体パターンを有する伝送線路部とを備えた磁界プローブにおいて、
前記伝送線路部の導体パターンは、前記導電性ループに接続された幅寸法の狭い狭幅部と、前記接続部に接続された幅寸法の広い広幅部と、前記狭幅部と広幅部との間に設けられ幅寸法を変更する線路幅変更部とによって構成したことを特徴とする磁界プローブ。
【請求項２】
前記線路幅変更部は、前記狭幅部から広幅部に向けて幅寸法が漸次大きくなるテーパ部によって構成してなる請求項１に記載の磁界プローブ。
【請求項３】
前記線路幅変更部は、１段または複数段の中間幅部を介して前記狭幅部から広幅部に向けて幅寸法が大きくなる中間連結部によって構成してなる請求項１に記載の磁界プローブ。
【請求項４】
前記線路幅変更部は、前記狭幅部と広幅部との間で幅寸法が段差状に大きくなる段差部によって構成してなる請求項１に記載の磁界プローブ。
【請求項１】
絶縁材料からなる基板と、磁界を検出するために該基板に設けられた導電性ループからなる検出部と、前記基板に設けられ外部に接続されて該検出部による検出信号を出力する接続部と、前記基板に設けられ前記検出部の導電性ループと該接続部との間を接続する細長い導体パターンを有する伝送線路部とを備えた磁界プローブにおいて、
前記伝送線路部の導体パターンは、前記導電性ループに接続された幅寸法の狭い狭幅部と、前記接続部に接続された幅寸法の広い広幅部と、前記狭幅部と広幅部との間に設けられ幅寸法を変更する線路幅変更部とによって構成したことを特徴とする磁界プローブ。
【請求項２】
前記線路幅変更部は、前記狭幅部から広幅部に向けて幅寸法が漸次大きくなるテーパ部によって構成してなる請求項１に記載の磁界プローブ。
【請求項３】
前記線路幅変更部は、１段または複数段の中間幅部を介して前記狭幅部から広幅部に向けて幅寸法が大きくなる中間連結部によって構成してなる請求項１に記載の磁界プローブ。
【請求項４】
前記線路幅変更部は、前記狭幅部と広幅部との間で幅寸法が段差状に大きくなる段差部によって構成してなる請求項１に記載の磁界プローブ。
【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】
【公開番号】特開２０１１−１６９７９３（Ｐ２０１１−１６９７９３Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３４６８６（Ｐ２０１０−３４６８６）
【出願日】平成２２年２月１９日（２０１０．２．１９）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１９日（２０１０．２．１９）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
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