專利名稱：近場(chǎng)電磁探針的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種近場(chǎng)探針，特別涉及一種近場(chǎng)電磁探針。
背景技術(shù)：
當(dāng)電子產(chǎn)品在操作時(shí)，容易使其他周邊的電子產(chǎn)品產(chǎn)生電磁干擾 (Electromagnetic Interference, EMI),電磁干擾為任何在傳導(dǎo)或電磁場(chǎng)伴隨著電壓、電流的作用而產(chǎn)生會(huì)降低某個(gè)裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的性能，或可能對(duì)生物或物質(zhì)產(chǎn)生不良影響的電磁現(xiàn)象。
一般而言，電子產(chǎn)品于出廠前，均必須通過電磁干擾檢測(cè)，方為合格產(chǎn)品，然而目前檢測(cè)做法是利用近場(chǎng)探針以接收待測(cè)的電子產(chǎn)品所產(chǎn)生的高頻無線噪聲，并對(duì)應(yīng)地輸出無線訊號(hào)，再將所接收的無線訊號(hào)傳送至檢測(cè)儀器。檢測(cè)儀器則會(huì)將此無線訊號(hào)所對(duì)應(yīng)的頻譜圖顯示于檢測(cè)儀器的熒幕上，以供測(cè)試者觀察待測(cè)的電子產(chǎn)品的高頻無線噪聲值。
接續(xù)，參閱圖I及圖2，以說明現(xiàn)有環(huán)型探針的立體圖及現(xiàn)有環(huán)型探針的結(jié)構(gòu)圖， 如圖所示，現(xiàn)有環(huán)型探針10具有電纜12并于一端具有環(huán)狀探針14，最后再以塑料保護(hù)層 16加以包覆電纜12及環(huán)狀探針14。
由于目前現(xiàn)有的環(huán)型探針10的結(jié)構(gòu)，其極化方向性非常高，以致于水平與垂直的數(shù)值會(huì)有很大的差異，容易在電磁干擾產(chǎn)生診斷上問題與對(duì)策上造成誤判噪聲。
此外，由于目前電磁干擾的相關(guān)法規(guī)亦有規(guī)定近場(chǎng)探針必須距離電子產(chǎn)品有3米測(cè)試距離，然而試想若是檢驗(yàn)人想隨機(jī)抽檢電子產(chǎn)品是否為合格產(chǎn)品，都必須找出一個(gè)測(cè)試空間有3米測(cè)試距離方能進(jìn)行測(cè)試，亦屬不便。
有鑒于此，本發(fā)明人乃藉由多年從事相關(guān)產(chǎn)業(yè)的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)現(xiàn)有環(huán)型探針在使用上所面臨的問題深入探討，藉由大量分析，并積極尋求解決之道，經(jīng)過長(zhǎng)期努力的研究與發(fā)展，終于成功的發(fā)明出一種近場(chǎng)電磁探針，藉以改善以上所述的缺失。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)試電磁干擾時(shí)存在的上述問題，提供一種近場(chǎng)電磁探針，其技術(shù)思想乃是在于利用電感性元件組上的環(huán)形結(jié)構(gòu)體的設(shè)計(jì)，用以提高偵測(cè)敏感度以及電磁場(chǎng)接收的效果。本發(fā)明的再一目的，在于提供一種近場(chǎng)電磁探針， 可直接靠近電子產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試電磁干擾，并且可直接模擬出電磁干擾法規(guī)所規(guī)范3米測(cè)試距離的噪聲源測(cè)試頻率。本發(fā)明的另一目的，在于提供一種近場(chǎng)電磁探針，藉由阻抗匹配器可達(dá)成所有高頻的微波信號(hào)皆能傳至負(fù)載點(diǎn)的目的，因此幾乎不會(huì)有信號(hào)反射回來源點(diǎn)， 從而提升能源效益。
本發(fā)明所述的近場(chǎng)電磁探針，更包括一絕緣膜，以包覆所述環(huán)形結(jié)構(gòu)體，且所述環(huán)形結(jié)構(gòu)體、線圈及絕緣膜可由一非金屬保護(hù)層包覆。
本發(fā)明所述的近場(chǎng)電磁探針，所述環(huán)形結(jié)構(gòu)體、線圈及同軸電纜可由一鉚釘或一螺栓連接。3
本發(fā)明所述的近場(chǎng)電磁探針，所述環(huán)形結(jié)構(gòu)體、線圈、同軸電纜及鉚釘或螺栓可由一非金屬保護(hù)層包覆。
本發(fā)明所述的近場(chǎng)電磁探針，所述環(huán)形結(jié)構(gòu)體的形狀為圓形、正方形或矩形，且所述環(huán)形結(jié)構(gòu)體為磁性元件或非磁性元件。
本發(fā)明所述的近場(chǎng)電磁探針，所述第一導(dǎo)電線可為導(dǎo)電銅線，第二導(dǎo)電線可為網(wǎng)狀導(dǎo)電線。
本發(fā)明所述的近場(chǎng)電磁探針，所述第一導(dǎo)電線及第二導(dǎo)電線可電性連接一檢測(cè)儀器。
本發(fā)明所述的近場(chǎng)電磁探針，更包括一阻抗匹配器，電性連接第一端點(diǎn)、第二端點(diǎn)、第一導(dǎo)電線及第二導(dǎo)電線，且第一導(dǎo)電線及第二導(dǎo)電線可電性連接一檢測(cè)儀器。
為達(dá)上述的目的，本發(fā)明提供一種近場(chǎng)電磁探針，包含有電感性元件組，電感性元件組更包含環(huán)形結(jié)構(gòu)體，于中央位置上形成中空環(huán)孔，線圈具有第一端點(diǎn)及第二端點(diǎn)，線圈穿越中空環(huán)孔，以纏繞于環(huán)形結(jié)構(gòu)體上，同軸電纜具有第一導(dǎo)電線及第二導(dǎo)電線，且第一導(dǎo)電線電性連接第一端點(diǎn)，第二導(dǎo)電線電性連接第二端點(diǎn)，以構(gòu)成電性回路。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于
(I)依據(jù)本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針的設(shè)計(jì)，可應(yīng)用于檢測(cè)的電子產(chǎn)品，例如是積體電路元件、印刷電路板元件與印刷電路板走線及輸入輸出連接電纜上所產(chǎn)生的電磁干擾噪聲分析；
(2)依據(jù)本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針，將可不用限制于3米的測(cè)試距離，以提供檢測(cè)者即使在空間有限的環(huán)境中，亦能有非常便利的檢測(cè)方式；
(3)本發(fā)明藉由阻抗匹配器可達(dá)成所有高頻的微波信號(hào)皆能傳至負(fù)載點(diǎn)的目的， 因此幾乎不會(huì)有信號(hào)反射回來源點(diǎn)，從而提升能源效益。


圖I為現(xiàn)有環(huán)型探針的立體圖。
圖2為現(xiàn)有環(huán)型探針的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針立體圖。
圖4為本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針結(jié)構(gòu)圖。
圖5為本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針感測(cè)示意圖。
圖6為本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針電磁場(chǎng)示意圖。
圖7為本發(fā)明新增阻抗匹配器近場(chǎng)電磁探針圖。
圖8為現(xiàn)有的環(huán)型探針噪聲源測(cè)試頻率示意圖。
圖9為本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針噪聲源測(cè)試頻率示意圖。
圖10為現(xiàn)有的環(huán)型探針噪聲源測(cè)試頻率另一示意圖。
圖11為本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針噪聲源測(cè)試頻率另一示意圖。
附圖標(biāo)記說明1-標(biāo)記點(diǎn)；10_現(xiàn)有環(huán)型探針；12_電纜；14_環(huán)狀探針；16_塑料保護(hù)層；20-近場(chǎng)電磁探針；22_電子產(chǎn)品；24_電感性元件組；26-環(huán)形結(jié)構(gòu)體；28_中空環(huán)孔；30_線圈；32_第一端點(diǎn)；34_第二端點(diǎn)；36_同軸電纜；38_第一導(dǎo)電線；40_第二導(dǎo)電線；42_絕緣膜；44_非金屬保護(hù)層；45_同軸端子；46_檢測(cè)儀器；48_阻抗匹配器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，就本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作進(jìn)一步地說明。
本發(fā)明于此列舉一實(shí)施例，首先一并參閱圖3、圖4及圖5，藉此說明本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針立體圖、近場(chǎng)電磁探針結(jié)構(gòu)圖及近場(chǎng)電磁探針感測(cè)示意圖。
如圖所示，本發(fā)明于此揭示一種近場(chǎng)電磁探針20，用以感測(cè)電子產(chǎn)品22，近場(chǎng)電磁探針20包含有電感性元件組24，而電感性元件組24包含有環(huán)形結(jié)構(gòu)體26于中央位置上形成中空環(huán)孔28，線圈30具有第一端點(diǎn)32及第二端點(diǎn)34，線圈30穿越中空環(huán)孔28，以纏繞于環(huán)形結(jié)構(gòu)體26上，同軸電纜36具有第一導(dǎo)電線38及第二導(dǎo)電線40，且第一導(dǎo)電線38 電性連接第一端點(diǎn)32，第二導(dǎo)電線40電性連接第二端點(diǎn)34，以構(gòu)成電性回路。
承上所述，本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針20主要是為一種小型化的圓形高感度探針，用于提高偵測(cè)敏感度，且其利用電感性元件組24的環(huán)形結(jié)構(gòu)體26的設(shè)計(jì)，藉此提高電磁場(chǎng)接收的效果，因此本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針20可應(yīng)用于檢測(cè)的電子產(chǎn)品22，例如是積體電路元件、印刷電路板元件與印刷電路板走線及輸入輸出連接電纜上所產(chǎn)生的電磁干擾噪聲分析。
如前所述，本發(fā)明的環(huán)形結(jié)構(gòu)體26的形狀為圓形、正方形或矩形，且環(huán)形結(jié)構(gòu)體 26為磁性元件或非磁性元件；同軸電纜36的第一導(dǎo)電線38可為導(dǎo)電銅線，同軸電纜36的第二導(dǎo)電線40可為網(wǎng)狀導(dǎo)電線。當(dāng)本發(fā)明的環(huán)形結(jié)構(gòu)體26選用磁性元件時(shí)，更包含有絕緣膜42以包覆環(huán)形結(jié)構(gòu)體26，且本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針20可再利用非金屬保護(hù)層44包覆環(huán)形結(jié)構(gòu)體26、線圈30及絕緣膜42，再藉由同軸端子45使第一導(dǎo)電線38及第二導(dǎo)電線 40電性連接至檢測(cè)儀器46，且前述的檢測(cè)儀器46為電磁干擾接收器或頻譜分析儀。
接續(xù)，參閱圖6，以說明本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針電磁場(chǎng)示意圖，參閱同時(shí)輔以圖4 及圖5， 如圖所示，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的線圈30是采用對(duì)稱方式將線圈30依序包覆在環(huán)形結(jié)構(gòu)體26上，并且掌握線圈30的匝數(shù)及其所環(huán)繞的截面積以及環(huán)形結(jié)構(gòu)體26的半徑，將可加強(qiáng)訊號(hào)接收效能，以提高近場(chǎng)電磁探針20的空間解析度及靈敏度。
承前所述，本發(fā)明所采用的電感性元件組24可由導(dǎo)線經(jīng)繞線后成為線圈30，透過交流的電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，而變動(dòng)的磁場(chǎng)會(huì)感應(yīng)出電流，因此具有線性關(guān)系的比例。
其中，磁場(chǎng)偵測(cè)強(qiáng)度如下列式⑴、式(2)、式(3)所示
Z=R+j (XL+XC)(I)
XL=2 3i fL(2)
XC=l/2 3i fC(3)
其中，式⑴、式⑵、式⑶中Z為阻抗、R為電抗、XL為感抗、XC為容抗、f為頻率、L為電感值、C為電容值。在線圈30經(jīng)通電以后會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，因此線圈30的圈數(shù)與磁場(chǎng)的強(qiáng)度會(huì)影響電感值的高低。
如前所揭示的近場(chǎng)電磁探針20，環(huán)形結(jié)構(gòu)體26、線圈30及同軸電纜36可由鉚釘或螺栓連接，且環(huán)形結(jié)構(gòu)體26、線圈30、同軸電纜36可由非金屬保護(hù)層包覆。
接續(xù)，參閱圖7，以說明本發(fā)明新增阻抗匹配器近場(chǎng)電磁探針圖，如圖所示，本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針20，更包含有阻抗匹配器48電性連接第一端點(diǎn)32、第二端點(diǎn)34、第一導(dǎo)電線38及第二導(dǎo)電線40，再由第一導(dǎo)電線38及第二導(dǎo)電線40電性連接檢測(cè)儀器46，本發(fā)明由此藉由阻抗匹配器48可達(dá)成所有高頻的微波信號(hào)皆能傳至負(fù)載點(diǎn)的目的，因此幾乎不會(huì)有信號(hào)反射回來源點(diǎn)，從而提升能源效益。
參閱圖8及圖9，以說明現(xiàn)有的環(huán)型探針噪聲源測(cè)試頻率示意圖及本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針噪聲源測(cè)試頻率示意圖，參閱同時(shí)輔以圖I及圖5，如圖所示，由于通訊監(jiān)管機(jī)關(guān)嚴(yán)格規(guī)定每個(gè)電子產(chǎn)品22的電磁干擾上限，若有電磁干擾超出上限的情況將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重問題。這些法規(guī)是為確保電子產(chǎn)品22不會(huì)產(chǎn)生互相擾，例如當(dāng)使用者在講電話的同時(shí)， 也能確保同時(shí)使用電視遙控器。因此本發(fā)明于此所揭示的圖8即是依據(jù)電磁干擾的相關(guān)法規(guī)所規(guī)范的3米測(cè)試距離的噪聲源測(cè)試頻率示意圖。
接續(xù)，如同圖5及圖9所示，本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針20可檢測(cè)范圍的頻率由30M 3000MHz之間，因此當(dāng)本發(fā)明利用近場(chǎng)電磁探針20直接靠近電子產(chǎn)品22時(shí)，則可偵測(cè)出如圖9的噪聲源測(cè)試頻率示意圖。
再經(jīng)綜合比較圖8及圖9之后，可明確且充分地得知本發(fā)明所設(shè)計(jì)的近場(chǎng)電磁探針20所偵測(cè)出的頻率圖形和圖8的現(xiàn)有環(huán)型探針10所偵測(cè)出的頻率圖形幾乎一致。
因此，依據(jù)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的近場(chǎng)電磁探針20，由于可直接靠近電子產(chǎn)品22進(jìn)行測(cè)試電磁干擾，并且可直接模擬出電磁干擾法規(guī)所規(guī)范3米測(cè)試距離的噪聲源測(cè)試頻率，故本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針20可不用限制于3米的測(cè)試距離，因此，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)思想，可提供檢測(cè)者即使在空間有限的環(huán)境中，亦能有非常便利的檢測(cè)方式。
接續(xù)，參閱圖10及圖11，以說明現(xiàn)有的環(huán)型探針噪聲源測(cè)試頻率另一示意圖及本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針噪聲源測(cè)試頻率另一示意圖，參閱同時(shí)輔以圖I及圖5，如圖所示，圖 10及圖11乃是利用相同的測(cè)試條件分別使用現(xiàn)有環(huán)型探針10及本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針 20進(jìn)行測(cè)試的噪聲源測(cè)試頻率另一示意圖，藉由圖10當(dāng)中可明顯看出現(xiàn)有環(huán)型探針10由于偵測(cè)的敏感度不佳，因此標(biāo)記點(diǎn)I辨識(shí)度非常薄弱，然而依據(jù)本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針20， 由于偵測(cè)的敏感度甚佳，因此在圖11當(dāng)中可看出標(biāo)記點(diǎn)I辨識(shí)度非常高，藉此以供測(cè)試者觀察待測(cè)的電子產(chǎn)品22的高頻無線噪聲值。
以上說明對(duì)本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解， 在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改，變化，或等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。權(quán)利要求
1.一種近場(chǎng)電磁探針，用以感測(cè)一電子產(chǎn)品，其特征在于，所述近場(chǎng)電磁探針包括 一電感性元件組，所述電感性元件組包含有一環(huán)形結(jié)構(gòu)體，于中央位置上形成一中空環(huán)孔；以及一線圈，具有一第一端點(diǎn)及一第二端點(diǎn)，所述線圈穿越所述中空環(huán)孔，以纏繞于所述環(huán)形結(jié)構(gòu)體上； 一同軸電纜，具有一第一導(dǎo)電線及一第二導(dǎo)電線，且所述第一導(dǎo)電線電性連接所述第一端點(diǎn)，所述第二導(dǎo)電線電性連接所述第二端點(diǎn)，以構(gòu)成電性回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的近場(chǎng)電磁探針，其特征在于，更包括 一絕緣膜，以包覆所述環(huán)形結(jié)構(gòu)體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的近場(chǎng)電磁探針，其特征在于，所述環(huán)形結(jié)構(gòu)體、所述線圈及所述絕緣膜由一非金屬保護(hù)層包覆。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的近場(chǎng)電磁探針，其特征在于，所述環(huán)形結(jié)構(gòu)體、所述線圈及所述同軸電纜由一鉚釘或一螺栓連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的近場(chǎng)電磁探針，其特征在于，所述環(huán)形結(jié)構(gòu)體、所述線圈、所述同軸電纜及所述鉚釘或所述螺栓由一非金屬保護(hù)層包覆。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的近場(chǎng)電磁探針，其特征在于，所述環(huán)形結(jié)構(gòu)體的形狀為圓形、正方形或矩形。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的近場(chǎng)電磁探針，其特征在于，所述環(huán)形結(jié)構(gòu)體為磁性元件或非磁性元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的近場(chǎng)電磁探針，其特征在于，所述第一導(dǎo)電線為導(dǎo)電銅線，所述第二導(dǎo)電線為網(wǎng)狀導(dǎo)電線。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的近場(chǎng)電磁探針，其特征在于，所述第一導(dǎo)電線及所述第二導(dǎo)電線電性連接一檢測(cè)儀器。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的近場(chǎng)電磁探針，其特征在于，更包括 一阻抗匹配器，電性連接所述第一端點(diǎn)、所述第二端點(diǎn)、所述第一導(dǎo)電線及所述第二導(dǎo)電線，且所述第一導(dǎo)電線及所述第二導(dǎo)電線可電性連接一檢測(cè)儀器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種近場(chǎng)電磁探針，包含有電感性元件組，電感性元件組更包含環(huán)形結(jié)構(gòu)體，于中央位置上形成中空環(huán)孔，線圈具有第一端點(diǎn)及第二端點(diǎn)，線圈穿越中空環(huán)孔，以纏繞于環(huán)形結(jié)構(gòu)體上，再以同軸電纜電性連接線圈，以構(gòu)成電性回路。本發(fā)明的技術(shù)思想乃是在于利用電感性元件組上的環(huán)形結(jié)構(gòu)體的設(shè)計(jì)，用以提高偵測(cè)敏感度，并提高電磁場(chǎng)接收的效果，并且可進(jìn)行模擬出電磁干擾法規(guī)所規(guī)范3米測(cè)試距離的噪聲源測(cè)試頻率，且依據(jù)本發(fā)明的近場(chǎng)電磁探針，可不用限制于3米的測(cè)試距離，以提供檢測(cè)者即使在空間有限的環(huán)境中，亦能有非常便利的檢測(cè)方式。
文檔編號(hào)G01R1/07GK102981028SQ20121046987
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者李海清, 姚啟元, 李志宏 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人臺(tái)灣電子檢驗(yàn)中心