JP6747088B2 - 磁界強度推定装置及び磁界強度推定方法 - Google Patents
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Description
前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に供試体を配置した時に当該供試体の放射磁界により前記ループアンテナにそれぞれ誘導される各軸の電圧値を求める第1の手順と、
(8)式を用いて前記供試体の磁気モーメントを求める第2の手順と、
前記供試体を前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に配置した時の前記所定の位置における各軸に対する磁界強度を、前記磁気モーメントより推定する第3の手順とを備える。
前記前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に磁気モーメントpを有する微小磁気ダイポールを配置した時に当該微小磁気ダイポールにより前記ループアンテナにそれぞれ誘導される各軸の電圧値を(15)式を用いて計算する第1の手順と、
前記微小磁気ダイポールを前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に配置した時に前記所定の位置における各軸に対する磁界を計算する第2の手順と、
前記各軸に対する磁界を前記各軸の電圧値で除算して変換係数を計算する第3の手順と、
前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に供試体を配置した時に当該供試体の放射磁界により前記ループアンテナにそれぞれ誘導される各軸の電圧値を測定する第4の手順と、
測定された前記各軸の電圧値に対して前記変換係数を掛け合わせることにより、前記供試体を前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に配置した時の前記所定の位置における各軸に対する磁界強度を推定する第5の手順と
を備える。
ループアンテナを用いた磁界強度推定装置は供試体の磁気モーメントによって誘起される電圧値より遠方界の磁界強度を推定する装置である。供試体は測定周波数の9kHz〜30MHzの波長に対して微小であるという仮定をすると、ある量の磁気モーメントの大きさと向きを持った微小磁気ダイポールと考えることができる。磁気モーメントによる放射電界と磁界アンテナ係数および測定器で測定される電圧値には相関性があることから、供試体の磁気モーメントを理論的に算出することができる。さらに、供試体の磁気モーメントによって放射される磁界強度の理論式を用いることで、供試体から所定の位置に放射される磁界強度を計算することができる。
[第1の実施の形態]
なお、ループアンテナ1は、図1に示すように、3つのループアンテナを用いてそれぞれの軸に配置されても良く、あるいは1つのループアンテナを各軸に配置変えすることにより形成されても良い。また3つのループアンテナは、構造、形状および大きさが全て同じである必要はなく、構造、形状および大きさのうち少なくとも1つが異なっていても良い。
以下、図8から図12を参照して磁界強度推定方法の妥当性を検証するために行った検証実験について説明する。図8は第1の実験の方法を説明するための概略図である。19は非特許文献1記載の構造をした直径100cmループアンテナ、20は放射源である直径10cmのループアンテナである。x軸方向にループ面の法線を持つループアンテナはy軸方向にループ面の法線を持つループアンテナの中心よりy軸方向に−0.3mの位置に配置されており、z軸方向にループ面の法線を持つループアンテナはy軸方向にループ面の法線を持つループアンテナの中心に配置されている。それぞれのループ面が交わる点に直径10cmループアンテナ20をz軸方向に対して45°傾けた状態で配置した。
[第2の実施の形態]
2 受信器
3 コンピュータ
4 グランドプレーン
5 供試体
6 座標軸
7 非特許文献1記載のループアンテナ
8 電流プローブ
9 車体
10 非接触給電システム
11 制御部
12 演算部
13 主制御部
14 入力装置
15 出力装置
16 記憶装置
17 記憶媒体
18 接続バス
19 非特許文献1記載の構造を持つ直径100cmのループアンテナ
20 直径10cmループアンテナ
21 観測点
22 非特許文献1の手法による推定結果とモーメント法解析結果との偏差
23 第1の実施形態の磁界強度推定装置による推定結果とモーメント法解析結果との偏差
24 100cm角の角型形状のループアンテナ
25 100cm角の角型形状のループアンテナを用いた第1の実施形態の磁界強度推定装置による推定結果とモーメント法解析結果との偏差
Claims (8)
- 直交座標の各軸に対してそれぞれループアンテナを配置し、前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に供試体を配置した時に前記ループアンテナによって測定される放射磁界の電圧値から、供試体から所定距離離れた所定の位置における各軸に対する磁界強度を推定する磁界強度推定装置であって、
直交座標の各軸に対してそれぞれ配置されるループアンテナと、
測定及び演算部とを備え、
前記測定及び演算部は、前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に供試体を配置した時に当該供試体の放射磁界により前記ループアンテナにそれぞれ誘導される各軸の電圧値を測定し、(8)式を用いて前記供試体の磁気モーメントを求め、
前記供試体を前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に配置した時の前記所定の位置における各軸に対する磁界強度を、前記磁気モーメントより推定することを特徴とする磁界強度推定装置。
- 直交座標の各軸に対してそれぞれループアンテナを配置し、前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に供試体を配置した時に前記ループアンテナによって測定される放射磁界の電圧値から、供試体から所定距離離れた所定の位置における各軸に対する磁界強度を推定する磁界強度推定装置であって、
直交座標の各軸に対してそれぞれ配置されるループアンテナと、
データ記憶部と、
測定及び演算部とを備え、
前記測定及び演算部は、前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に磁気モーメントp0を有する微小磁気ダイポールを配置した時に当該微小磁気ダイポールにより前記ループアンテナにそれぞれ誘導される各軸の電圧値を(A)式を用いて計算し、
前記微小磁気ダイポールを前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に配置した時に前記所定の位置における各軸に対する磁界を計算し、
前記各軸に対する磁界を前記各軸の電圧値で除算して変換係数を計算して前記データ記憶部に記憶し、
前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に供試体を配置した時に当該供試体の放射磁界により前記ループアンテナにそれぞれ誘導される各軸の電圧値を測定し、
測定された前記各軸の電圧値に対して前記データ記憶部から読み出された前記変換係数を掛け合わせることにより、前記供試体を前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に配置した時の前記所定の位置における各軸に対する磁界強度を推定することを特徴とする磁界強度推定装置。
- 直交座標の各軸に対してそれぞれループアンテナを配置し、前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に供試体を配置した時に前記ループアンテナによって測定される放射磁界の電圧値から、供試体から所定距離離れた所定の位置における各軸に対する磁界強度を推定する磁界強度推定方法であって、
前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に供試体を配置した時に当該供試体の放射磁界により前記ループアンテナにそれぞれ誘導される各軸の電圧値を求める第1の手順と、
(8)式を用いて前記供試体の磁気モーメントを求める第2の手順と、
前記供試体を前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に配置した時の前記所定の位置における各軸に対する磁界強度を、前記磁気モーメントより推定する第3の手順とを備えたことを特徴とする磁界強度推定方法。
- 直交座標の各軸に対してそれぞれループアンテナを配置し、前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に供試体を配置した時に前記ループアンテナによって測定される放射磁界の電圧値から、供試体から所定距離離れた所定の位置における各軸に対する磁界強度を推定する磁界強度推定方法であって、
前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に磁気モーメントp0を有する微小磁気ダイポールを配置した時に当該微小磁気ダイポールにより前記ループアンテナにそれぞれ誘導される各軸の電圧値を(A)を用いて計算する第1の手順と、
前記微小磁気ダイポールを前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に配置した時に前記所定の位置における各軸に対する磁界を計算する第2の手順と、
前記各軸に対する磁界を前記各軸の電圧値で除算して変換係数を計算する第3の手順と、
前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に供試体を配置した時に当該供試体の放射磁界により前記ループアンテナにそれぞれ誘導される各軸の電圧値を測定する第4の手順と、
測定された前記各軸の電圧値に対して前記変換係数を掛け合わせることにより、前記供試体を前記ループアンテナによって形成されるループ面が全て交わる点に配置した時の前記所定の位置における各軸に対する磁界強度を推定する第5の手順とを備えたことを特徴とする磁界強度推定方法。
- 各軸に配置される前記ループアンテナは、構造、形状および大きさのうち少なくとも1つが異なることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の磁界強度推定装置。
- 各軸に配置される前記ループアンテナは、1つのループアンテナを各軸に配置変えすることにより形成されることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の磁界強度推定装置。
- 推定される前記磁界強度が自由空間の磁界強度であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の磁界強度推定装置。
- 推定される前記磁界強度は、前記供試体を少なくともグランドプレーン上とグランドプレーンより高いところのどちらか一方に配置した時の磁界強度であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の磁界強度推定装置。
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