专利名称：近场电磁探针的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种近场探针，特别涉及一种近场电磁探针。
背景技术：
当电子产品在操作时，容易使其他周边的电子产品产生电磁干扰 (Electromagnetic Interference, EMI),电磁干扰为任何在传导或电磁场伴随着电压、电流的作用而产生会降低某个装置、设备或系统的性能，或可能对生物或物质产生不良影响的电磁现象。
一般而言，电子产品于出厂前，均必须通过电磁干扰检测，方为合格产品，然而目前检测做法是利用近场探针以接收待测的电子产品所产生的高频无线噪声，并对应地输出无线讯号，再将所接收的无线讯号传送至检测仪器。检测仪器则会将此无线讯号所对应的频谱图显示于检测仪器的荧幕上，以供测试者观察待测的电子产品的高频无线噪声值。
接续，参阅图I及图2，以说明现有环型探针的立体图及现有环型探针的结构图， 如图所示，现有环型探针10具有电缆12并于一端具有环状探针14，最后再以塑料保护层 16加以包覆电缆12及环状探针14。
由于目前现有的环型探针10的结构，其极化方向性非常高，以致于水平与垂直的数值会有很大的差异，容易在电磁干扰产生诊断上问题与对策上造成误判噪声。
此外，由于目前电磁干扰的相关法规亦有规定近场探针必须距离电子产品有3米测试距离，然而试想若是检验人想随机抽检电子产品是否为合格产品，都必须找出一个测试空间有3米测试距离方能进行测试，亦属不便。
有鉴于此，本发明人乃藉由多年从事相关产业的开发经验，针对现有环型探针在使用上所面临的问题深入探讨，藉由大量分析，并积极寻求解决之道，经过长期努力的研究与发展，终于成功的发明出一种近场电磁探针，藉以改善以上所述的缺失。发明内容
本发明的主要目的，旨在解决现有技术中测试电磁干扰时存在的上述问题，提供一种近场电磁探针，其技术思想乃是在于利用电感性元件组上的环形结构体的设计，用以提高侦测敏感度以及电磁场接收的效果。本发明的再一目的，在于提供一种近场电磁探针， 可直接靠近电子产品进行测试电磁干扰，并且可直接模拟出电磁干扰法规所规范3米测试距离的噪声源测试频率。本发明的另一目的，在于提供一种近场电磁探针，藉由阻抗匹配器可达成所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，因此几乎不会有信号反射回来源点， 从而提升能源效益。
本发明所述的近场电磁探针，更包括一绝缘膜，以包覆所述环形结构体，且所述环形结构体、线圈及绝缘膜可由一非金属保护层包覆。
本发明所述的近场电磁探针，所述环形结构体、线圈及同轴电缆可由一铆钉或一螺栓连接。3
本发明所述的近场电磁探针，所述环形结构体、线圈、同轴电缆及铆钉或螺栓可由一非金属保护层包覆。
本发明所述的近场电磁探针，所述环形结构体的形状为圆形、正方形或矩形，且所述环形结构体为磁性元件或非磁性元件。
本发明所述的近场电磁探针，所述第一导电线可为导电铜线，第二导电线可为网状导电线。
本发明所述的近场电磁探针，所述第一导电线及第二导电线可电性连接一检测仪器。
本发明所述的近场电磁探针，更包括一阻抗匹配器，电性连接第一端点、第二端点、第一导电线及第二导电线，且第一导电线及第二导电线可电性连接一检测仪器。
为达上述的目的，本发明提供一种近场电磁探针，包含有电感性元件组，电感性元件组更包含环形结构体，于中央位置上形成中空环孔，线圈具有第一端点及第二端点，线圈穿越中空环孔，以缠绕于环形结构体上，同轴电缆具有第一导电线及第二导电线，且第一导电线电性连接第一端点，第二导电线电性连接第二端点，以构成电性回路。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于
(I)依据本发明的近场电磁探针的设计，可应用于检测的电子产品，例如是积体电路元件、印刷电路板元件与印刷电路板走线及输入输出连接电缆上所产生的电磁干扰噪声分析；
(2)依据本发明的近场电磁探针，将可不用限制于3米的测试距离，以提供检测者即使在空间有限的环境中，亦能有非常便利的检测方式；
(3)本发明藉由阻抗匹配器可达成所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的， 因此几乎不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。
图I为现有环型探针的立体图。
图2为现有环型探针的结构图。
图3为本发明的近场电磁探针立体图。
图4为本发明的近场电磁探针结构图。
图5为本发明的近场电磁探针感测示意图。
图6为本发明的近场电磁探针电磁场示意图。
图7为本发明新增阻抗匹配器近场电磁探针图。
图8为现有的环型探针噪声源测试频率示意图。
图9为本发明的近场电磁探针噪声源测试频率示意图。
图10为现有的环型探针噪声源测试频率另一示意图。
图11为本发明的近场电磁探针噪声源测试频率另一示意图。
附图标记说明1-标记点；10_现有环型探针；12_电缆；14_环状探针；16_塑料保护层；20-近场电磁探针；22_电子产品；24_电感性元件组；26-环形结构体；28_中空环孔；30_线圈；32_第一端点；34_第二端点；36_同轴电缆；38_第一导电线；40_第二导电线；42_绝缘膜；44_非金属保护层；45_同轴端子；46_检测仪器；48_阻抗匹配器。
具体实施方式
以下结合附图，就本发明上述的和另外的技术特征和优点作进一步地说明。
本发明于此列举一实施例，首先一并参阅图3、图4及图5，藉此说明本发明的近场电磁探针立体图、近场电磁探针结构图及近场电磁探针感测示意图。
如图所示，本发明于此揭示一种近场电磁探针20，用以感测电子产品22，近场电磁探针20包含有电感性元件组24，而电感性元件组24包含有环形结构体26于中央位置上形成中空环孔28，线圈30具有第一端点32及第二端点34，线圈30穿越中空环孔28，以缠绕于环形结构体26上，同轴电缆36具有第一导电线38及第二导电线40，且第一导电线38 电性连接第一端点32，第二导电线40电性连接第二端点34，以构成电性回路。
承上所述，本发明的近场电磁探针20主要是为一种小型化的圆形高感度探针，用于提高侦测敏感度，且其利用电感性元件组24的环形结构体26的设计，藉此提高电磁场接收的效果，因此本发明的近场电磁探针20可应用于检测的电子产品22，例如是积体电路元件、印刷电路板元件与印刷电路板走线及输入输出连接电缆上所产生的电磁干扰噪声分析。
如前所述，本发明的环形结构体26的形状为圆形、正方形或矩形，且环形结构体 26为磁性元件或非磁性元件；同轴电缆36的第一导电线38可为导电铜线，同轴电缆36的第二导电线40可为网状导电线。当本发明的环形结构体26选用磁性元件时，更包含有绝缘膜42以包覆环形结构体26，且本发明的近场电磁探针20可再利用非金属保护层44包覆环形结构体26、线圈30及绝缘膜42，再藉由同轴端子45使第一导电线38及第二导电线 40电性连接至检测仪器46，且前述的检测仪器46为电磁干扰接收器或频谱分析仪。
接续，参阅图6，以说明本发明的近场电磁探针电磁场示意图，参阅同时辅以图4 及图5， 如图所示，本发明所设计的线圈30是采用对称方式将线圈30依序包覆在环形结构体26上，并且掌握线圈30的匝数及其所环绕的截面积以及环形结构体26的半径，将可加强讯号接收效能，以提高近场电磁探针20的空间解析度及灵敏度。
承前所述，本发明所采用的电感性元件组24可由导线经绕线后成为线圈30，透过交流的电流会产生磁场，而变动的磁场会感应出电流，因此具有线性关系的比例。
其中，磁场侦测强度如下列式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为阻抗、R为电抗、XL为感抗、XC为容抗、f为频率、L为电感值、C为电容值。在线圈30经通电以后会产生磁场，因此线圈30的圈数与磁场的强度会影响电感值的高低。
如前所揭示的近场电磁探针20，环形结构体26、线圈30及同轴电缆36可由铆钉或螺栓连接，且环形结构体26、线圈30、同轴电缆36可由非金属保护层包覆。
接续，参阅图7，以说明本发明新增阻抗匹配器近场电磁探针图，如图所示，本发明的近场电磁探针20，更包含有阻抗匹配器48电性连接第一端点32、第二端点34、第一导电线38及第二导电线40，再由第一导电线38及第二导电线40电性连接检测仪器46，本发明由此藉由阻抗匹配器48可达成所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，因此几乎不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。
参阅图8及图9，以说明现有的环型探针噪声源测试频率示意图及本发明的近场电磁探针噪声源测试频率示意图，参阅同时辅以图I及图5，如图所示，由于通讯监管机关严格规定每个电子产品22的电磁干扰上限，若有电磁干扰超出上限的情况将会产生严重问题。这些法规是为确保电子产品22不会产生互相扰，例如当使用者在讲电话的同时， 也能确保同时使用电视遥控器。因此本发明于此所揭示的图8即是依据电磁干扰的相关法规所规范的3米测试距离的噪声源测试频率示意图。
接续，如同图5及图9所示，本发明的近场电磁探针20可检测范围的频率由30M 3000MHz之间，因此当本发明利用近场电磁探针20直接靠近电子产品22时，则可侦测出如图9的噪声源测试频率示意图。
再经综合比较图8及图9之后，可明确且充分地得知本发明所设计的近场电磁探针20所侦测出的频率图形和图8的现有环型探针10所侦测出的频率图形几乎一致。
因此，依据本发明所设计的近场电磁探针20，由于可直接靠近电子产品22进行测试电磁干扰，并且可直接模拟出电磁干扰法规所规范3米测试距离的噪声源测试频率，故本发明的近场电磁探针20可不用限制于3米的测试距离，因此，依据本发明的技术思想，可提供检测者即使在空间有限的环境中，亦能有非常便利的检测方式。
接续，参阅图10及图11，以说明现有的环型探针噪声源测试频率另一示意图及本发明的近场电磁探针噪声源测试频率另一示意图，参阅同时辅以图I及图5，如图所示，图 10及图11乃是利用相同的测试条件分别使用现有环型探针10及本发明的近场电磁探针 20进行测试的噪声源测试频率另一示意图，藉由图10当中可明显看出现有环型探针10由于侦测的敏感度不佳，因此标记点I辨识度非常薄弱，然而依据本发明的近场电磁探针20， 由于侦测的敏感度甚佳，因此在图11当中可看出标记点I辨识度非常高，藉此以供测试者观察待测的电子产品22的高频无线噪声值。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解， 在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本发明的保护范围内。权利要求
1.一种近场电磁探针，用以感测一电子产品，其特征在于，所述近场电磁探针包括 一电感性元件组，所述电感性元件组包含有一环形结构体，于中央位置上形成一中空环孔；以及一线圈，具有一第一端点及一第二端点，所述线圈穿越所述中空环孔，以缠绕于所述环形结构体上； 一同轴电缆，具有一第一导电线及一第二导电线，且所述第一导电线电性连接所述第一端点，所述第二导电线电性连接所述第二端点，以构成电性回路。
2.根据权利要求I所述的近场电磁探针，其特征在于，更包括 一绝缘膜，以包覆所述环形结构体。
3.根据权利要求2所述的近场电磁探针，其特征在于，所述环形结构体、所述线圈及所述绝缘膜由一非金属保护层包覆。
4.根据权利要求I所述的近场电磁探针，其特征在于，所述环形结构体、所述线圈及所述同轴电缆由一铆钉或一螺栓连接。
5.根据权利要求4所述的近场电磁探针，其特征在于，所述环形结构体、所述线圈、所述同轴电缆及所述铆钉或所述螺栓由一非金属保护层包覆。
6.根据权利要求I所述的近场电磁探针，其特征在于，所述环形结构体的形状为圆形、正方形或矩形。
7.根据权利要求I所述的近场电磁探针，其特征在于，所述环形结构体为磁性元件或非磁性元件。
8.根据权利要求I所述的近场电磁探针，其特征在于，所述第一导电线为导电铜线，所述第二导电线为网状导电线。
9.根据权利要求I所述的近场电磁探针，其特征在于，所述第一导电线及所述第二导电线电性连接一检测仪器。
10.根据权利要求I所述的近场电磁探针，其特征在于，更包括 一阻抗匹配器，电性连接所述第一端点、所述第二端点、所述第一导电线及所述第二导电线，且所述第一导电线及所述第二导电线可电性连接一检测仪器。
全文摘要
本发明提供一种近场电磁探针，包含有电感性元件组，电感性元件组更包含环形结构体，于中央位置上形成中空环孔，线圈具有第一端点及第二端点，线圈穿越中空环孔，以缠绕于环形结构体上，再以同轴电缆电性连接线圈，以构成电性回路。本发明的技术思想乃是在于利用电感性元件组上的环形结构体的设计，用以提高侦测敏感度，并提高电磁场接收的效果，并且可进行模拟出电磁干扰法规所规范3米测试距离的噪声源测试频率，且依据本发明的近场电磁探针，可不用限制于3米的测试距离，以提供检测者即使在空间有限的环境中，亦能有非常便利的检测方式。
文档编号G01R1/07GK102981028SQ20121046987
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月2日
发明者李海清, 姚启元, 李志宏 申请人:财团法人台湾电子检验中心