ĐẶC TUYẾN MIỀN TẦN SỐ CỦA ĐẦU DÒ VÀ PHƯƠNG PHÁP HIỆU CHỈNH SỬ DỤNG TƯƠNG HỖ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC

TIỂU LUẬN TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ

ĐẶC TUYẾN MIỀN TẦN SỐ CỦA ĐẦU DÒ VÀ
PHƯƠNG PHÁP HIỆU CHỈNH SỬ DỤNG TƯƠNG HỖ

Giảng viên hướng dẫn
Học viên cao học
SHSV
Lớp

:
:
:
:

PGS-TS ĐÀO NGỌC CHIẾN
PHAN HOÀNG GIÁP
CB110835
KTTT1

Hà Nội, tháng 1/2022


ĐẶC TUYẾN MIỀN TẦN SỐ CỦA ĐẦU RÒ VÀ
PHƯƠNG PHÁP HIỆU CHỈNH SỬ DỤNG TÍNH TƯƠNG
HỖ
Tóm tắt - Đầu rị điện trường và từ trường khu gần được ứng dụng rất

rộng rãi. Đo lường tương đối chính xác, tuy nhiên cần phải có một mơ
hình chính xác đặc tuyến nhận của đầu rò. Đặc tuyến nhận của đầu rò
trường gần có thể xác định bởi đặc tuyến phát. Đặc tuyến nhận dùng để
đánh giá chất lượng của đầu rò và để hiệu chỉnh cho hiệu quả của đầu rò
trong quá trình vực đo lường, qua đó cho phép xác định chính xác điện
trường và từ trường chính xác hơn từ các phép đo. Trong phần tiếp theo,
phương pháp khảo sát trường gần sử dụng đầu rò được dùng để khảo sát
và hiệu chính kết quả các phép đo trường gần của một thiết bị.
Index - Lý thuyết Anten, Hiệu chỉnh, Trường điện, Đo lường điện.
I.
GIỚI THIỆU
Đo lường trường gần đang được sử dụng ngày càng nhiều trong lĩnh vực
giao thoa điện từ (EMI) và tương thích điện từ (EMC). Ví dụ, dữ liệu quét
trường gần có thể được sử dụng để dự đoán các mẫu trường gần và xa [1] [3], để dự đốn sự phân bố của dịng điện trong một mạch chip [4], [5], hoặc
để chẩn đoán các vấn đề EMI được tạo ra bởi các nguồn dữ liệu trên chip [6].
Các kết quả đo lường trường có thể tương ứng với các phương pháp đo lường
EMC khác, chẳng hạn như đo tế bào TEM [7], [8] và là được dùng để đánh
giá về khả năng gây nhiễu của IC[9].
Đầu rò điện từ trường là một thành phần quan trọng hệ thống qt trường
gần. Đầu rị lí tưởng tương ứng với giá trị cục bộ của trường tại 1 điểm, trong
khi đầu rị khơng lí tưởng tương ứng với sự phân bố của trường trong 1 không
gian địa lí hữu hạn . Đầu rị lý tưởng tướng ứng với một thành phần vector
của trường (ví dụ, HX), trong khi các đầu rị khơng lý tưởng tương ứng với
hơn một vector thành phần của trường này. Đặt một đầu rị lý tưởng trong một
trường điện sẽ khơng dẫn tới sự nhiễu loạn trường. Một đầu rị khơng lý
tưởng chắc chắn sẽ làm ảnh hưởng tới giá trị điện từ trường nó đo lường. Đầu
dị sự ảnh hưởng của đặc tính khơng lý tưởng của một đầu rị "thực sự" trên
các phép đo có thể là 1 thách thức.
Có hai bước trong việc dự đoán điện hoặc từ trường từ một đầu rị đo
lường. Đầu tiên là chuẩn hóa, trong đó đáp ứng của một đầu rị đối với một

trường đã được đặc tính hóa. Thứ hai là hiệu chỉnh, trong đó đầu rị đo lường
được chuyển đổi thành một giá trị ước tính của trường được đo. Đối với một
đầu rò dạng vòng nhỏ, 1 giá trị bù thường được sử dụng để xác định biên độ
của trường tại tâm của vòng [10] - [12]


Trong đó H là từ trường sau khi được hiệu chỉnh, V là điện áp trên vòng,
đầu dò điện áp, ω là tần số góc, S là diện tích của đầu rò vòng , và μ0 là độ từ
thấm của không gian tự do.
Một phương pháp thực nghiệm cho sự chuẩn hóa và hiệu chỉnh của đầu rị
từ trường đã được mô tả trong [12] - [14]. Trong phương pháp này, một đặc
tính tốt, cấu trúc hiệu chỉnh chính xác được sử dụng để tính tốn trường tham
chiếu. Đáp ứng của đầu rò đối với trường tham chiếu được sử dụng để xác
định một đặc tính (ví dụ, một giá trị chuẩn hóa) của đầu rị. Đặc tính này cho
phép
xác
định
các cơ sở cho việc hiệu chỉnh đầu rò. Kết quả của phương pháp này đã được
xác minh bằng cách sử dụng các đầu rò khác nhau đầu dò các thành phần
trường gần tạo bởi cấu trúc đã biết. Các trường tính tốn dựa trên các phép đo
này, trong trường hợp tính đến và khơng tính đến giá trị chuẩn hóa và hiệu
chỉnh, sau đó so sánh với các giá trị trường được dự đốn bằng cách mơ
phỏng sóng đầy đủ và phân tích biểu thức bán tĩnh. Hiệu suất của phương
pháp chuẩn hóa và hiệu chỉnh này là tốt, tuy nhiên nó khá tốn thời gian. Bốn
phép đo cần được thực hiện để chuẩn hóa từ trường của một đầu rị. Thực tế
việc hiệu chuẩn có thể mất hơn một ngày nếu một vùng rộng 10.000 điểm
quét(ví dụ, 100 điểm trên mặt) được sử dụng. Các vùng đo lượng để chuẩn
hóa cũng phải cẩn thận lựa chọn để ngăn ngừa sai số cắt [13], [14].
Mục tiêu của cơng việc trình bày ở đây là để thay thế 4 phép đo tốn thời
gian với 1 mô phỏng. Cách tiếp cận của phương pháp mơ phỏng dựa trên lý

thuyết sóng phẳng ma trận tán xạ tương hỗ[12], [15]. Trong phương pháp này,
đặc tính nhận của một đầu rị trường gần được xác định từ đặc tuyến truyền
của nó. Đặc tuyến nhận có thể được sử dụng để hiệu chỉnh cho trường đo
lường và trích xuất các giá trị trường điện và từ trường khơng bị nhiễu loạn.
Kỹ
thuật
này
cũng
có
thể
được sử dụng để đánh giá chất lượng của một đầu rò trường gần và để tạo ra
một mơ hình mạch tương đương cho đầu rị trước khi nó được đưa vào gây ra.

Hình 1: Mơ hình mơ tả ma trận tán xạ sóng phẳng của 1 đầu rị dạng vịng kín. (a) đầu rị
nhận 1 sóng tới từ DUT. (b) Sự truyền sóng tới của đầu rò.


II.

LÝ THUYẾT TƯƠNG HỖ
Các đặc tính nhận và truyền tải được định nghĩa tương ứng với 1 hệ thống
ăng-ten (các đầu dị gần trường), như được hiển thị trong hình. 1.Vector sóng
tới đại diện bởi vector , với

Và

đại diện cho một sóng truyền theo phương “+Z” (đặc
tuyến nhận của ăng-ten) “-” đại diện cho một sóng truyền theo phương “-Z”
(đặc tuyến truyền của awnt-ten).
Đầu ra của đầu rị

xung quanh,

có thể liên quan đến từ trường nhiễu loạn
trong miền tần số như sau:

đại diện cho đặc tính nhân của đầu rị được cho một số hướng
cụ thể (và, vào thời điểm này chưa xác định) của đầu rò. Ở đây, ta chỉ áp dụng
cho đầu rò từ trường, đầu ra được tính bằng volt. Một thủ tục tương tự cũng
có thể được áp dụng cho đầu rò điện trườn, trong trường hợp đó đầu ra của
đầu rị được tính bằng amperes.
Mở rộng các ký hiệu (3) vào tài khoản cho đầu rò nhiều hướn


Ba hàng trong phương trình này lần lượt tương ứng với đầu
rò hướng theo x, y, và z. Trong trường hợp của đầu dị phẳng
từ,
những
định
hướng
có thể là hướng của đường thẳng vng góc với mặt phẳng
của vịng dây , như trong Hình. 1 và 2. Đặc tính nhận

Hình2. Xác định hướng đầu dị cho một đầu dị vịng phẳng.

Hình3. Đầu dò nhận được điều khiển với một nguồn điện áp cưỡng bức tạo thành một đầu
dò truyền. trong (4) được xác định bởi


và có thể liên quan tới mỗi cặp bước sóng

như là một cặp.

Tương tự như thế, đặc tính truyền có thể cũng được đại diện bởi 1 cặp giá
trị. Giả sử

đại diện cho từ trường truyền trong miền tần số, với đặc

tuyến đầu dò xác định bởi (3) giờ được điều khiển với một sóng tới cường độ
volt, như thể hiện trong hình. 3. Giả sử rằng đầu dị được đặt trong mơi
trường tuyến tính, ví dụ khơng gian tự do, mối quan hệ giữa các từ trường và
độ lớn của sóng tới sẽ được cho bởi

có thể được coi là đáp ứng xung đơn vị của mộthệ thống với một làn sóng đầu
vào và đầu ra từ trường. Thực tế,

có thể được xác định bằng thực

nghiệm bằng cách tạo ra sóng 1-V về phía trước bằng cách áp dụng 2-V
nguồn xen kẽ với một đường dây thông qua một trở kháng phù hợp.
Bằng cách lựa chọn 3 định hướng của đầu dị như được hiển thị trong
hình. 2, cho Ví dụ, các đặc tính truyền cũng có thể được đại diện là một cặp

Mỗi dịng của

có thể được xác định từ từ trường đơn vị gây bởi

cường độ kích thích của đầu dị trong một hướng cụ thể (ví dụ, dòng 1 được
xác định bởi từ trường theo hướng x).
Mối quan hệ giữa đặc tuyến truyền và nhận được xác định bởi lý thuyết
ma trận tán xạ [12], [15]:

Trong đó, ε và μ là độ điện thẩm và và từ thẩm của không gian tự do,
tương ứng, và Z0 trở kháng đặc tính của đường truyền kết nối đầu dò.
Mối quan hệ giữa đầu ra đầu rò và từ trường cũng có thể được xác định từ
các đặc tính truyền tải của đầu dị. Vì từ trường được thể hiện trong mỗi một
không gian là một trường khác nhau, từ trường trong miền tần số phải thỏa
mãn điều kiện.

Biểu thức trên cho phép thành phần z của từ trường được viết
theo biểu thức của các thành phần x và y như sau:

Do đó,

Hai hàng đầu tiên của phương trình này có thể giản ước như thể hiện trong
(12) ở dưới cùng của trang. Giản ước 1/γ , chúng ta có (13), như thể hiện ở
dưới cùng của trang sau.
Tuy nhiên, vì


và vì việc thay thế tương tự có thể được thực hiện cho phần còn lại trong ma
trận liên quan

và

,

và

, phương

trình có thể được viết lại như sau:

Thay thế

với k và đặt k làm thừa số chung

Sử dụng các mối quan hệ giữa đặc tuyến truyền và nhận được đưa ra trong
(8), ta có


Chú ý rằng

thực ra là

, và

+

, do đó

Trong đó

và

thể đến điện trường truyền đặc trưng

của đầu dò trong miền tần số theo hướng x và y. Từ (18), đầu ra đầu dị đo có
thể được

Hình4. Chuẩn hóa và hiệu chỉnh của đầu ra của 1 đầu dị.

hiệu chỉnh để dự đốn từ trường bằng cách sử dụng

Kỹ thuật chuẩn hóa và hiệu chỉnh tổng thể được tổng hợp trong hình. 4.
Đặc tuyến nhận của một đầu dị được xác định từ đặc tính truyền của nó.Các
đặc tính truyền có thể được xác định bằng cách mơ phỏng từ trường đầu ra
của đầu dị khi bị kích thích bởi một sóng tới 1-V hoặc bằng cách ước tính
đầu ra từ trường bằng cách sử dụng phương trình bán tĩnh, như thể hiện trong
[16].
Xấp xỉ bán tĩnh cho một kết quả gần giống đặc tính truyền dựa trên hình
học của vịng dây. Lợi thế của việc sử dụng một bán tĩnh xấp xỉ là nó mang lại
cho một mối quan hệ rõ ràng hơn giữa các đặc tính truyền với hình học của


vịng dây hơn là có thể mơ phỏng tồn sóng. Sau khi đặc tính được xác định,
nó có thể được sử dụng để hiệu chỉnh một đầu dị đo lường.
III.
TÍNH TỐN ĐẶC TÍNH NHẬN
Ví dụ tiếp theo cho thấy tính khả thi của việc tính tốn đặc tính nhận được
một đầu dò bằng cách sử dụng lý thuyết tương hỗ. Đặc tính nhận ở tần số 100
MHz của 1 đầu dị thơ (thể hiện trong hình 5) được tính tốn bằng cách sử
dụng phương trình bán tĩnh và mơ phỏng Ansoft HFSS tồn sóng. Các từ
trường tạo bởi thiết bị thử nghiệm (DUT) cũng được tính tốn bằng cách sử
dụng phương trình bán tĩnh và mơ phỏng Ansoft HFSS tồn sóng. Đầu ra đầu
dị có thể được thể hiện như trong (18).

Hình5.Các thử nghiệm được thực hiện bằng cách sử dụng một đầu dị từ trường có hình
dạng bất thường . (a) Kích thước của đầu dị. (b) Ảnh của đầu dò.

Hình 6. Đặc tính truyền của các đầu dị thơ thể hiện trong hình. 5 (Top) Tính bằng cách sử
dụng các phương trình bán tĩnh. (Dưới) được tính tốn bằng cách sử dụng mơ phỏng tồn
sóng HFSS. Thành phần x và y của các đặc tính truyền được hiển thị trong cột bên trái và
bên phải, tương ứng. tính sử dụng các phương trình bán tĩnh và mơ phỏng HFSS tồn sóng.
Đầu ra đầu dị có thể được thể hiện như trong (18).

Đầu tiên, đầu dị được cấu hình và mơ hình hóa như là một ăng-ten
truyền sóng. Điện áp mơ phỏng sóng tới tại cổng đã được thiết lập 1 V. Giá trị
của điện trường đo đạc trên 6 cm bằng 1 cánh 6 cm, 1 mm dưới đầu dị theo
phương z, tính tốn để có giá trị để lấy mẫu với mật độ 0,5 mm cho mỗi điểm,
như trong hình. 6. Định hướng đầu dị thể hiện trong hình. 5.
Tiếp theo, các thành phần

và

trong

(18) được trích xuất từ các phương trình bán tĩnh từ mơ phỏng sóng bằng cách
sử dụng biến đổi Fourier và điện trường tương đương (6). Điện trường truyền
được xác định bằng cách truyền một sóng tới 1-V vào đầu dị. Các khơng gian
Fourier của điện trường tới có thể được được thể hiện trong miền bước sóng
như sau


Hình7.So sánh các đặc điểm nhận được rất đầu dị thơ thể hiện trong hình. 5 khi sử dụng
phương trình bán tĩnh và khi sử dụng HFSS. Các thành phần x và y của đặc tính nhận được
hiển thị trong cột bên trái và bên phải, tương ứng. Tọa độ được xác định bởi thành phần
và có đơn vị là radian / mét.

Hình8.DUT: Một đầu dị dạng hình vng với đặc tính chuẩn tốt

được thể hiện trong trường bước sóng như

trong đó x và y đại diện cho các hướng của đầu dị. Điện trường gây bởi
sóng tới 1-V chính là đặc tính truyền. Đặc tuyến nhận đo được hiển thị trong
hình.
7.


Đặc tuyến nhận theo phương thứ 2 của đầu dò thứ hai được xác định theo
cách tương tự.
Đầu dò này sau đó đã được sử dụng để đo từ của đầu dị vng đặc tính
tốt được hiển thị trong hình. 8 để kiểm tra giá trị ước đoán của đặc tuyến
nhận. Khoảng cách từ giữa trung tâm của vịng vng và trung tâm đầu dò là
8,5 mm. Các đầu dò vuông được truyền qua cổng 1 của một bộ phân tích
mạng, trong khi giá trị đầu ra của đầu dị ghi nhận tại cổng 2. Trong trường
hợp này, đầu dò vng có thể được coi như là một nguồn tham chiếu. Từ
trường
này
cũng
được
tính
tốn
qua các mơ phỏng, như thể hiện trong hình. 9 cho 1 cánh 7,5 mm
trên trung tâm của đầu dị vng, sử dụng sóng tới 1-V.
Sau khi tính tốn các đặc tính đầu dị và trường gây ra bởi nguồn tài liệu
tham chiếu, giá trị của S21 (tức là, đầu ra của đầu dò) giữa đầu dò và giá trị
tham chiếu dự đoán trước sử dụng (18). Đầu ra của đầu dị tính bởi (18) chính

bằng giá trị của S21 vì các đặc tính đầu dị và nguồn tham chiếu kích thích bởi
sóng tới 1-V. Các giá trị đo lường và giá trị dự đoán của S21 được hiển thị
trong Hình. 10 và 11. Sự tương đương về giá trị giữa đầu ra đo lường của đầu
dò và đầu ra dự đốn tính bởi các phương trình bán tĩnh và HFSS cho thấy các
phương trình bán tĩnh và mơ phỏng HFSS thể hiện rất tốt đặc tính của đầu dị
và thiết lập chuẩn hóa. Các điện áp đầu dị hiển thị ở đây phải được hiệu chỉnh
để dự đoán từ trường tạo ra những điện áp, như thể hiện trong phần tiếp theo.

Hình 9.Từ trường được gây ra bởi nguồn tham chiếu vịng vng hiển thị trong hình. 8.
(Top) Tính bằng cách sử dụng các phương trình bán tĩnh. (Dưới) Tính bằng cách sử dụng
mơ phỏng tồn sóng HFSS. X và y là thành phần của đặc tính truyền hiển thị trong cột bên
trái và bên phải, tương ứng.


Hình10.Kết quả mơ phỏng và đo trường gần qt (bù) của 1 đầu dị thơ. (Trên cùng) Tính
bằng cách sử dụng các phương trình bán tĩnh. (Giữa) tính tốn bằng cách sử dụng HFSS.
(Dưới) đo. Thành phần đo lường và mô phỏng của x và y được hiển thị ở bên trái và bên
phải cột, tương ứng. Đầu ra đầu dò đã được sửa đổi để hiển thị giá trị tương đương của S21
vì thế là thành phần nhỏ hơn.

Trước khi kiểm tra việc hiệu chỉnh đầu ra của đầu dò trong mục IV, cần
lưu ý về sự giống nhau chặt chẽ giữa các kết quả đầu dị dự đốn trong Hình.
10 và 11 cho các phương trình bán tĩnh và mơ phỏng HFSS. Đầu tiên, có thể
thấy đáng ngạc nhiên vì những kết quả phù hợp rất chặt chẽ, vì đặc tính của
đầu dị tính bởi mơ phỏng tồn sóng và phương trình bán tĩnh hiển thị trong
Hình. 6 và 7 là khá khác nhau. Sự khác biệt trong đặc tuyến mơ phỏng đầu dị
nảy sinh bởi vì các phương trình tĩnh gần như khơng được tính cho sự biến
đổi của dịng điện ( điện tích tự do) trong đầu dị. Các mơ phỏng qt là tương
tự như vì ảnh hưởng giới hạn của những điện tích tự do tới kết quả đầu ra,
như thể hiện trong phần sau đây.

Điện trường được tạo ra bởi một đầu dò dạng vịng có thể được xây dựng
như sau:


Trong đó

là vector cường độ từ trường. Phương trình bán tĩnh giả

định dòng điện trong vòng là đồng nhất nên ∇∇ ·

/jωεμ = 0. Giả sử ta xác

định các trường điện tính bởi đại lượng bán tĩnh (tức là, ảnh hưởng của dòng
điện tĩnh ) là

và các thành phần còn lại (tức là, ảnh hưởng của điện

tích tĩnh ∇. ) như

, trong đó các số mũ H và E cho thấy các thành phần

nhạy cảm với từ trường hoặc điện, tương ứng, như sẽ được trình bày ngay sau
đây.
Định
nghĩa
này
cho:

trong đó

Từ phương trình liên tục, ta đã có

và
, trong đó

do đó có thể được thể hiện như một hàm
và

của

là vị trí của điểm quan sát và nguồn, tương ứng, ví dụ,

và

Từ tích phân Weyl-Sommerfeld [15], chúng ta có


để

là biến thiên theo chiều ngang. Bằng cách thay thế (28) vào (26),
có thể được thể hiện trong trường bước sóng như sau:

và


Sử dụng các mối quan hệ này, chúng ta có

và

là chuyển đổi sang miền bước sóng biến đổi của

=
(18) ta được đầu ra của đầu dò theo

, và

. Thay thế (33) vào
như sau


Trong đó

là thành phần theo phương z của các điện trường

không xáo trộn gây ra bởi DUT hoặc bằng các nguồn tham chiếu. từ
phương trình, ta có thể thấy rằng ba kết quả trong Hình. 10 và 11
phù hợp với kết quả trong Hình. 6 và 7 khơng phải vì

rất nhỏ cho một đầu

dò chuẩn để ảnh hưởng tới đầu ra của đầu dị gây bởi đặc tính nhận
rất nhỏ so với ảnh hưởng của

là

.

IV. HIỆU CHỈNH ĐẦU RÒ MIỀN TẦN SỐ
Để minh họa cách tiếp cận của phương pháp hiệu chỉnh, thủ tục hiệu
chỉnh được sử dụng để tìm một từ trường được đo lường từ đầu dò được mô
tả trong phần trước. Thử nghiệm này chứng minh rằng phương pháp hiệu

chỉnh có thể làm việc ngay cả trong cả các điều kiện cực kỳ ngặt nghèo, như
các đầu dị rất thơ thể hiện trong hình.5.
Thực hiện hiệu chỉnh bằng cách sử dụng mối quan hệ (18) yêu cầu thơng
tin về của các giai đoạn đo lường, vì p(

) là tổng hợp của nhiều thành

phần với cường độ và giai đoạn khác nhau. Để thu thập thông tin trong các
giai đoạn, các đầu dò tham chiếu được sử dụng lại. Các thơng tin giai đoạn
được thể hiện trong hình. 12. Các thơng tin cường độ được thể hiện trong
hình. 10. Biến đổi Fourier rời rạc 2-D được sử dụng để chuyển đổi các phép


đo từ miền không gian sang miền tần số. Các trường mong muốn từ sau đó có
thể được tìm thấy bằng cách sử dụng (19).
Hàng đầu của hình. 13 cho thấy từ trường được xác định bằng cách bù đầu
ra của đầu dị bằng cách sử dụng đặc tính đầu dị xác định bởi HFSS (dịng 2
của Hình 7). Dịng dưới cùng cho thấy thành phần từ trường tương ứng bằng
cách tính tốn sử dụng mơ phỏng tồn sóng HFSS. Cả hai hàng đại diện cho
từ trường trong một mặt phẳng ở khoảng cách 7,5 mm so với trung tâm của
vịng vng (xem hình 8) với điện áp kích thích

= 1 V.

Hình 11.Kết quả mơ phỏng và đo gần trường qt (bù) cho
một cuộc đầu dị rất thơ. Lơ cho thấy giá trị của py (r) là một hàm của x y
= 5 mm.

Hình12.Đo lường của giai đoạn trên vịng thẳng đứng.

Hình 13.So sánh giữa đầu ra hiệu chỉnh đầu dị
từ trường. (Top) bù các trường. (Dưới) Fields tính từ HFSS mơ phỏng.

và

mơ

phỏng

Các trường hiệu chỉnh mà có thể ước tính bằng cách sử dụng các phương
pháp truyền thống, như được đưa ra (1), sẽ cho một giá trị ước tính trường
trực tiếp tỷ lệ thuận với giá trị đo lường trong hình. 10. Hình 14 cho thấy
thành phần chuẩn hóa, của phép đo thô, và giá trị của trường sau khi bù. Sự
thống nhất giữa các kết quả hiệu chỉnh và mơ phỏng trong Hình. 13 và 14,
mặc dù khơng hồn tồn chính xác, nhưng được cải thiện đáng kể so với ước
tính truyền thống, như được chỉ ra trong hình. 14 hoặc so sánh giữa Hình 10
và hàng dưới cùng của hình. 13.


Hình 14. So sánh giữa đầu ra đầu dị hiệu chỉnh, mơ phỏng từ trường, và đầu dị đầu ra
ngun liệu mà khơng có hiệu chỉnh. Biểu đồ cho thấy giá trị của | Hy | là một hàm của x
tại y = 5 mm. Các trường được chuẩn hóa với giá trị đỉnh để tạo điều kiện so sánh.

Giá trị tần số nhiễu cao sau khi được hiệu chỉnh trong Hình. 13 và 14 là
một hệ quả của quá trình đảo ngược yêu cầu phải hiệu chỉnh cho đo lường.
Như thể hiện trong Hình 7, đặc tuyến nhận là lớn cho các giá trị nhỏ

và

(tức là, cho miền tần số thấp) và nhỏ cho miền tần số cao. Thông tin ở miền
tần số cao nhận được ở đầu dò là rất nhỏ và dễ dàng bị ảnh hưởng bởi nhiễu
trong các phép đo. Khi ước tính giá trị của trường đo lường, các thành phần
tần số cao trong kết quả đo của đầu dò được khuếch đại bù cho đặc tính thơ
của đầu dị tại các tần số đó. Nếu nhiễu chiếm ưu thế tại các tần số đó, nhiễu
sẽ xuất hiện trong kết quả hiệu chỉnh, như trong hình. 13. Sự nhạy cảm với
thơng tin ở tần số cao có thể được giảm thiểu bằng cách sử dụng qui chuẩn,
mặc dù qui chuẩn đã không được đề cập ở đây.
V. KẾT LUẬN
Đặc tuyến nhận của một đầu dò trường gần thụ động có thể được xác định
từ đặc tính truyền tải của nó sử dụng các định lý tương hỗ. Phương pháp này
cho phép đặc tuyến của đầu dò được xác định ngay cả trước khi g đầu dị
được sản xuất và cho phép hiệu chỉnh của gía trị đo lường của các trường. Sử
dụng lý thuyết tương hỗ để chuẩn hóa các đầu dị cũng giúp tránh được việc
phải hiệu chuẩn đo lường nhiều lần yêu cầu bởi các kỹ thuật khác [12] - [14],
mặc dù phải trả giá về độ chính xác nếu các mơ hình của các đặc tính truyền
khơng được thực hiện chính xác. Nếu đặc tính truyền được ước tính chính
xác, sau đó kết quả hiệu chỉnh trình bày ở đây sẽ gần giống như trong [12] -


[14]. Áp dụng tương hỗ để tính tốn các đặc tính nhận của một đầu dị dạng
vịng và sau đó hiệu chỉnh các phép đo đầu dò cho thấy một cải tiến đáng kể
trong các phép đo. Áp dụng tương hỗ địi hỏi đầu dị phải tương hỗ, do đó,
phương pháp này không áp dụng được cho 1 số đầu dị khơng tương hỗ như
đầu dị từ-quang [12], [15].
THAM KHẢO
[1] TK Sarkar và A. Taaghol, "Biến đổi trường gần và trường gần /
xa cho địa lý tùy ý sử dụng dòng điện tương đương và MoM," IEEE
Trans. Propag ăng-ten, vol. 47, trang 566-573, tháng 3 năm 1999.
[2] P. Petre và T. K. Sarkar, “Biến đổi mặt phẳng trường gần tới

trường xa sử dụng cách tiếp cận từ trường tương đương,” IEEE Trans.
Antennas Propag, trang 1348–1356, Nov. 1992.
[3] A. Taaghol and T. K. Sarkar, “, "Biến đổi trường gần và trường
gần / xa cho địa lý tùy ý sử dụng từ trường tương đương"” IEEE Trans.
Electromagn. Compat., vol. 38, no. 3, pp. 536–542, Aug.1996.
[4] C. L abussi `ere, C. Lochot, và A. Boyer," Đặc tính của bức xạ
từ một vi điều khiển 16-bit sử dụng các đầu rò cỡ nhỏ trường gần, trình
bày tại Int lần thứ 5. Hội thảo Electromagn. Compat. Integr. Mạch,
Circuits, Đức, tháng 11 năm 2005.
[5] H. Weng, D. G. Beetner, R. E. DuBroff và J. Shi, "ước tính của
các dịng tần số cao từ các phép đo quét trường gần", IEEE Trans.
Electromagn. Compat, vol. 49 , no. 4, trang 805-815, tháng 11 năm
2007.
[6] Hu K., H. Weng, DG Beetner, D. Pommerenke, J. Drewniak, K.
Lavery, và J. W hiles, "Áp dụng các chip cấp EMC trong thiết kế sản
phẩm ô tô" trong Proc. 2006 IEEE Int. Triệu chứng. Electromagn.
Compat. Tháng Tám, vol. 3, trang 842-848.
[7] B. Deutschmann, H. Pitsch, và G. Langer, "Gần đo đạc thực địa
để dự đốn sự phát xạ điện từ của mạch tích hợp, trình bày tại Int lần
thứ 5. Hội thảo Electromagn. Compat. Integr. Ircuits C, Munich, Đức,
tháng
11
năm
2005.
[8] Weng H., D. Beetner, và RE DuBroff, "Dự đoán các phép đo tế bào
TEM từ dữ liệu quét gần trường," trong Proc. EEE triệu chứng.
Electromagn. Compat, Portland, OR, năm 2006, vo l. 3, trang 560-564.
[9] Khả năng tương thích điện Đo lường Pro cedures cho mạch tích
hợp. Vi mạch bức xạ phát thải Thủ tục chẩn đốn, 150 kHz đến 1000
MHz, Từ trường. Vịng Probe SAE J1752 / 2, Mar.1995.

[10] CA Balanis, Antenna Lý thuyết Phân tích và thiết kế. Yo RK:
Wiley, 1982, ch. 5..
[11] SA Schelkunoff và HT Friis, Anten Lý thuyết và Practice.New
York: Wiley, 1952, ch. 10.


[12] TB Hansen và AD Yaghjian, "Xây dựng thăm dò-sửa chữa quét
phẳng gần như lĩnh vực trong lĩnh vực thời gian," IEEE Trans. Propag
ăng-ten, vo l.. 43, no. 6, trang 569-584, tháng 6 năm 1995.
[13] J. Shi, MA Cracraft, KP Slattery, M. Yamaguchi, và RE
DuBroff, "hiệu chuẩn và bồi thường của các phép đo quét trường gần",
IEEE Trans. Electromagn. Compat, vol. 47 ,no. 3, trang 642-650, tháng
8 năm 2005.
[14] A. Tankielun, H. Garbe, và W. John, "hiệu chuẩn của thiết bị
thăm dò điện để xử lý bài của dữ liệu quét trường gần", Proc. 2006
IEEE Int. Triệu chứng. Electromagn. Compat, Tháng Tám, vol. 1, trang
119-124.
[15] WC Chew, "Một cách nhanh chóng gần đúng một
Sommerfeld-Wey l-type [ăng-ten tách rời xa lĩnh vực bức xạ," IEEE
Trans. Ăng-ten Propag ...vo l. 36 tuổi, khơng có. 11, trang 1654-1657,
tháng 11 năm 1988.
[16] J. Shi, RE DuBroff, K. Slattery, M. Yamaguchi, và K. Arai,
"Một nghiên cứu của các rối loạn thăm dò gây ra trên các phép đo gần
trường," trong Proc. 2003 IEEE Int. Triệu chứng. Electromagn.
Compat, Istanbul, Thổ Nhĩ Kỳ, vol. 1, trang 127-130.

Haixiao Weng (M'02) sinh tại Jiangyan, Tỉnh
Giang Tô, Trung Quốc, ngày 18 tháng 3 năm
1976. ông đã nhận được B. Sc. và Thạc sĩ kỹ
thuật điện tại Đại học Thanh Hoa, Bắc Kinh,

Trung Quốc, vào tháng Sáu Năm 1998 và 2000, ,
và Ph.D tại Phịng thí nghiệm Tương thích điện
UMR, Missouri Đại học Khoa học và Công nghệ
(trước đây là trường Đại học Missouri-Rolla),
Rolla, vào tháng Sáu năm 2006. Ông hiện đang
ở Texas Instruments, Inc, Houston


Daryl G. Beetner (S'89-M'98-SM'03) nhận
được bằng B.S. về kỹ thuật điện tại Southern
Illinois University Edwardsville, Edwardsville,
Năm 1990, nhận bằng M.S. và D.Sc. kỹ thuật
điện tại Đại học Washington ở St Louis, St Louis,
vào năm 1994 và 1997. Ông là một giáo sư kỹ
thuật điện và máy tính tại Đại học Khoa học và
Công nghệ Missouri (trước đây gọi là trường Đại
họcMissouri-Rolla), Rolla, nơi ơng cũng tham
gia nghiên cứu tại Phịng thí nghiệm Tương thích
Điện từ trên một loạt các chủ đề, bao gồm khả
năng tương thích điện từ ở mức độ chip và hệ
thống phát hiện và trung hòa các thiết bị nổ.
Tiến sĩ Beetner là Chủ tịch Hướng dẫn cho
Hội EMC IEEE. Ơng là một Phó biên tập cho các
nghiên cứu của IEEE về thiết bị và đo lường
Richard E. DuBroff (S'74-M'77-SM'84) đã
nhận được bằng B.S.E.E. tại Viện Rensselaer
Polytechnic, Troy, New York, vào năm 1970, và
bằng MS và Ph.D về kỹ thuật điện của trường
Đại học Illinois, Urbana-Champaign, vào năm
1972 và 1976. Từ năm 1976 đến 1978, ông giữ vị

trí sau tiến sĩ tại Phịng thí nghiệm Đài tầng điện
ly, đa dạng của Đại Học Illinois, nơi ông được
tham gia vào nghiên cứu về tán xạ đảo ngược của
mật độ điện tử tầng điện ly. Từ năm 1978 đến
1984, ông là một kỹ sư nghiên cứu tại các Chi
nhánh Địa Vật Lý, Phillips Petroleum,
Bartlesville, OK. Từ năm 1984, ông giảng dạy tại
Đại học Khoa học và Công nghệ
Missouri(Missouri S & T) (trước đây gọi là các
trường Đại học Missouri-Rolla), Rolla, nơi
ông hiện là giáo sư tại Khoa Kỹ thuật Điện và
Máy tính và đã giữ chức Chủ tịch liên kết cho
các
nghiên
cứu
sau
đại
học
từ
1991 đến năm 1996 và 2002-2009. Ông hiện là
Giám đốc Phịng thí nghiệm Khả năng tương