無線端末のアンテナ反射損測定方法および測定装置
【課題】無線端末のアンテナ反射損を精度よく測定する。
【解決手段】電波を反射させる金属壁で囲まれた楕円球型の結合器２０の長軸上の一方の焦点位置Ｆ１に反射損Ｌｔが既知の基準送信アンテナ１１を配置し、他方の焦点位置Ｆ２に受信アンテナ１５を配置した状態で、変位法を用いて受信電力が最大となる位置における第１の受信電力ＰＲＯを求め、同配置で且つ受信アンテナ１５を電波吸収体で覆った状態で受信電力が最大となる位置における第２の受信電力ＰＲＡを求める。また、基準送信アンテナ１１の代わりに無線端末を配置して同様の処理を行い、電波吸収体が無いときの第３の受信電力ＰＥＯと、有るときの第４の受信電力ＰＥＡを求め、以下の演算、
ＬＲ＝（ＰＥＯ−ＰＥＡ）−［（ＰＲＯ−ＰＲＡ）−Ｌｔ］ （ｄＢ）
によって、無線端末のアンテナ反射損ＬＲを算出する。
【解決手段】電波を反射させる金属壁で囲まれた楕円球型の結合器２０の長軸上の一方の焦点位置Ｆ１に反射損Ｌｔが既知の基準送信アンテナ１１を配置し、他方の焦点位置Ｆ２に受信アンテナ１５を配置した状態で、変位法を用いて受信電力が最大となる位置における第１の受信電力ＰＲＯを求め、同配置で且つ受信アンテナ１５を電波吸収体で覆った状態で受信電力が最大となる位置における第２の受信電力ＰＲＡを求める。また、基準送信アンテナ１１の代わりに無線端末を配置して同様の処理を行い、電波吸収体が無いときの第３の受信電力ＰＥＯと、有るときの第４の受信電力ＰＥＡを求め、以下の演算、
ＬＲ＝（ＰＥＯ−ＰＥＡ）−［（ＰＲＯ−ＰＲＡ）−Ｌｔ］ （ｄＢ）
によって、無線端末のアンテナ反射損ＬＲを算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等に代表される無線端末のアンテナ反射損を精度よく求めるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユビキタス社会の到来で、近年、高機能携帯電話を筆頭に無線タグ、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）やＢＡＮ(Body
Area Network)デバイスなどの小形無線端末が急激に増大している。これらの無線端末は、小形化や低コスト化などの理由から従来の無線機のような測定端子を有しないものが多い。また最近では、ＭＩＭＯ（Multi
In Multi Out）通信に代表されるように実使用状態で携帯機の性能を測定する必要が強まってきた。
【０００３】
これらの無線端末に対しては、実際に電波を飛ばして空間で全放射電力（ＴＲＰ）や全放射感度（ＴＲＳ）などの送受信性能を測定する、所謂ＯＴＡ(Over The Air)測定が求められる。
【０００４】
ＯＴＡ測定には電波無反射室を用いるのが一般的であるが、設備コストが高く、測定時間も長い。そのほか、ランダムフィールド法に基づく電波反射箱を用いる方法もあるが、レーリーフェージング環境の実現が容易でなく、また多量の統計データを取得するため測定時間もかかる。さらに時間変化する信号のリアルタイム測定ができないという問題もある。
【０００５】
これらの問題を解決するために本願出願者等は、電波を反射する金属壁で覆われた楕円球空間を内部に有し、その楕円の一方の焦点近傍から放射された電波を他方の焦点位置に集中させることができる楕円球型の結合器を用いて、無線端末の全放射電力等を測定する技術を提案している（特許文献１、２）。
【０００６】
この楕円球型の結合器を用いた場合、一方の焦点位置近傍から送信された電波が他方の焦点位置に近傍に集まって受信されるが、その電波が受信側で全て吸収されるわけではなく、再び金属壁で反射して送信側の焦点位置に戻りさらに金属壁で反射して受信側に入力されるという動作が繰り返される現象（多重反射現象）が生じる。
【０００７】
この多重反射によって間隔を開けて受信側に入力される電波同士が干渉し、その位相が合わないと送信電波が正しく受信されなくなって測定困難になるが、送信側と受信側の距離を調整して受信電力を最大とすることで、結果的に受信側の多重反射波の位相合わせを行い、測定可能な状態にしていた。
【０００８】
つまり、楕円球型の結合器を用いた測定方式では多重反射を前提とし、結合器内の送信側機器と受信側機器との間で最大の結合度が得られるように間隔を調整する方法（以下、変位法と呼ぶ）を用いて、端末の全放射電力等を高感度に測定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００９／０４１５１３
【００１０】
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００９／１３６６３８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年、各種無線端末は、小型化、薄型化に加えて多アンテナ化、多周波化が進み、その結果、端末のアンテナは筐体内の限られた空間に収容せざるを得なくなっている。このような状況ではアンテナの理想的な設計が難しく、放射効率の低下や反射損の増大が避けられない。特に、このようなアンテナでは、不整合による反射損が大きくなるのでそれを定量的に把握することが重要となり、その測定に前記した楕円球型の結合器を用いることが考えられる。
【００１２】
ところが、上記のように多重反射を前提とし、変位法を用いて送受信間の結合度を得る測定モード（多重反射利用モード）の場合に変位法で求めた最大結合位置では、結合器によって供試器（無線端末）も含めて整合がとられてしまうため、供試器が本来有している不整合が補償されてしまい、アンテナ反射損の測定が困難であった。
【００１３】
本発明は、この問題を解決して、無線端末のアンテナ反射損を精度よく測定できる測定方法および測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明の無線端末のアンテナ反射損測定方法は、
電波を反射させる金属壁で囲まれた楕円球状の空間内の前記楕円長軸上の一方の焦点位置に反射損Ｌｔが既知の基準送信アンテナを配置して所定電力の信号を供給し、他方の焦点位置に受信アンテナを配置し、両アンテナの位置を前記楕円長軸に沿って変位させて、前記受信アンテナの受信電力が最大となる位置における受信電力を求めて第１の受信電力ＰＲＯとして記憶する段階と、
前記楕円球状の空間内の前記楕円長軸上の一方の焦点位置に前記基準送信アンテナを配置して前記所定電力の信号を供給し、他方の焦点位置に電波吸収体で覆われた前記受信アンテナを配置し、両アンテナの位置を前記楕円長軸に沿って変位させて、前記受信アンテナの受信電力が最大となる位置における受信電力を求め第２の受信電力ＰＲＡとして記憶する段階と、
前記楕円球状の空間内の前記楕円長軸上の一方の焦点位置に試験対象の無線端末のアンテナ部が位置するように配置して該無線端末から規定電力の電波を発射させ、他方の焦点位置に前記受信アンテナを配置し、前記無線端末と前記受信アンテナの位置を前記楕円長軸に沿って変位させて、前記受信アンテナの受信電力が最大となる位置における受信電力を求め第３の受信電力ＰＥＯとして記憶する段階と、
前記楕円球状の空間内の前記楕円長軸上の一方の焦点位置に前記無線端末のアンテナ部が位置するように配置して該無線端末から前記規定電力の電波を発射させ、他方の焦点位置に前記電波吸収体で覆われた前記受信アンテナを配置し、前記無線端末と前記受信アンテナの位置を前記楕円長軸に沿って変位させて、前記受信アンテナの受信電力が最大となる位置における受信電力を求め第４の受信電力ＰＥＡとして記憶する段階とを含み、
以下の演算、
ＬＲ＝（ＰＥＯ−ＰＥＡ）−［（ＰＲＯ−ＰＲＡ）−Ｌｔ］ （ｄＢ）
によって、前記無線端末のアンテナ反射損ＬＲを算出することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の無線端末のアンテナ反射損測定装置は、
電波を反射させる金属壁で囲まれた楕円球状の空間を有し、該空間内の前記楕円長軸上の一方の焦点位置に反射損Ｌｔが既知の基準送信アンテナ（１１）または測定対象の無線端末（１０）の保持し、その保持物を前記楕円長軸に沿って移動させるための機構が設けられ、他方の焦点位置に受信アンテナンテナ（１５）の保持し、該受信アンテナを前記楕円長軸に沿って移動させるための機構が設けられた結合器（２０）と、
前記結合器の内部に保持された前記基準送信アンテナに所定電力の信号を供給する信号発生手段（４０）と、
前記受信アンテナの受信電力を測定する受信電力測定手段（５０）と、
前記結合器の前記一方の焦点位置に前記基準送信アンテナが保持されて前記所定電力の信号が供給され、且つ他方の焦点位置に前記受信アンテナが配置された状態で、両アンテナの位置が前記楕円長軸に沿って変位されたときに得られる前記受信アンテナの最大受信電力を第１の受信電力ＰＲＯとして記憶する第１の受信電力記憶手段（６１）と、
前記結合器の前記一方の焦点位置に前記基準送信アンテナが保持されて前記所定電力の信号が供給され、且つ他方の焦点位置に電波吸収体で覆われた前記受信アンテナが配置された状態で、両アンテナの位置が前記楕円長軸に沿って変位されたときに得られる前記受信アンテナの最大受信電力を第２の受信電力ＰＲＡとして記憶する第２の受信電力記憶手段（６２）と、
前記結合器の前記一方の焦点位置に試験対象の無線端末のアンテナ部が位置するように配置されて該無線端末から規定電力の電波が発射され、且つ他方の焦点位置に前記受信アンテナが配置された状態で、前記無線端末と前記受信アンテナの位置が前記楕円長軸に沿って変位されたときに得られる前記受信アンテナの最大受信電力を第３の受信電力ＰＥＯとして記憶する第３の受信電力記憶手段（６３）と、
前記結合器の前記一方の焦点位置に前記無線端末のアンテナ部が位置するように配置されて該無線端末から前記規定電力の電波が発射され、且つ他方の焦点位置に前記電波吸収体で覆われた前記受信アンテナが配置された状態で、前記無線端末と前記受信アンテナの位置が前記楕円長軸に沿って変位されたときに得られる前記受信アンテナの最大受信電力を第４の受信電力ＰＥＡとして記憶する第４の受信電力記憶手段（６４）と、
前記第１〜第４の受信電力を用いた以下の演算、
ＬＲ＝（ＰＥＯ−ＰＥＡ）−［（ＰＲＯ−ＰＲＡ）−Ｌｔ］ （ｄＢ）
を行い、前記無線端末のアンテナ反射損ＬＲを算出する反射損算出手段（６５）とを備えている。
【発明の効果】
【００１６】
このように、本発明では、電波を反射させる金属壁で囲まれた楕円球状空間内の長軸上の一方の焦点位置に反射損Ｌｔが既知の基準送信アンテナを配置し、他方の焦点位置に受信アンテナを配置した状態で、前記変位法を用いて受信電力が最大となる位置における第１の受信電力ＰＲＯを求め、同配置で且つ受信アンテナを電波吸収体で覆った状態で、変位法を用いて受信電力が最大となる位置における第２の受信電力ＰＲＡを求める。また、基準送信アンテナの代わりに試験対象の無線端末を配置し、上記同様の処理を行い、電波吸収体が無いときの第３の受信電力ＰＥＯと、電波吸収体が有るときの第４の受信電力ＰＥＡを求め、
以下の演算、
ＬＲ＝（ＰＥＯ−ＰＥＡ）−［（ＰＲＯ−ＰＲＡ）−Ｌｔ］ （ｄＢ）
によって、無線端末のアンテナ反射損ＬＲを算出している。
【００１７】
上記演算で、第１の受信電力と第２の受信電力の差（ＰＲＯ−ＰＲＡ）には、電波吸収体による減衰分と基準送信アンテナの既知の反射損Ｌｔ（０の場合も含む）とが含まれ、第３の受信電力と第４の受信電力の差（ＰＥＯ−ＰＥＡ）には、電波吸収体による減衰分と無線端末のアンテナの反射損とが含まれているから、上式のように第１の受信電力と第２の受信電力の差（ＰＲＯ−ＰＲＡ）から基準送信アンテナの反射損Ｌｔを差し引いて電波吸収体による減衰分を求め、これを第３の受信電力と第４の受信電力の差（ＰＥＯ−ＰＥＡ）から差し引くことで、無線端末のアンテナの反射損ＬＲを正確に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の基本動作を説明するための図
【図２】楕円球型の結合器の寸法図
【図３】整合アンテナと不整合アンテナを用いたときの透過率の差を示す図
【図４】測定手順とシステムの構成を示す図
【図５】測定手順とシステムの構成を示す図
【図６】測定手順とシステムの構成を示す図
【図７】測定手順とシステムの構成を示す図
【図８】上記測定手順によって得られる受信電力の関係を示す図
【図９】電波吸収体の吸収率と受信電力との関係を示す図
【図１０】電波吸収体使用時の供試器の定在波比と受信電力との関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
本発明では、上記した多重反射状態で前記変位法を用いて測定を行う多重反射モード（以下、Ａモードという）と、電波吸収体を用いて多重反射を抑圧した状態で前記変位法による測定を行う多重反射抑圧モード（以下、Ｂモードという）とを併用して、無線端末のアンテナの反射損を求めている。
【００２０】
Ａモードでは、楕円球型結合器の長軸焦点の一方に試験対象の無線端末を配置し、他方に受信アンテナを配置して、前記多重反射が定常的に起きている状態で、前記変位法により両者を１００パーセント結合状態とし、無線端末からの全放射電力を受信アンテナで抽出できるようにする。
【００２１】
また、Ｂモードでは、受信アンテナを電波吸収体を覆うことで、多重反射を抑圧している。このＢモードの場合、理想的には無線端末から放射された一次波のみが電波吸収体で吸収減衰を受けた後、受信アンテナにより受信され、それ以降の多重反射は電波吸収体を複数回通過することにより無視できる大きさまで減衰するという点を利用している。
【００２２】
そして、無線端末のアンテナに不整合があると、Ｂモードの測定では不整合状態が保持されて電波が受信されるが、Ａモードでは、不整合が補償されて整合状態で電波が受信される。本発明は、この不整合状態の受信電力と、整合状態の受信電力との差が、無線端末のアンテナの反射損に等しくなるという知見に基づくものである。
【００２３】
以下、これを確かめるためのシミュレーションについて説明する。
図１は、シミュレーションモデルを示しており、電波を反射させる金属壁で囲まれた楕円球状の空間を有する結合器２０の長軸径２ａ＝４０００ｍｍ、離心率ｅを図２のように、０．３、０．４、０．５の３種類に変化させている。シミュレーシュンの収束を早くするためと実際の現象に近づけるために、壁面の導電率σとして２×１０５Ｓ／ｍを与えている。この結合器２０の長軸上の焦点Ｆ１、Ｆ２に１．４７ＧＨｚのダイポール型の送受信アンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２を、その長さ方向が長軸（ｚ軸）に沿った、所謂コリニア配置としている。
【００２４】
上記モデルで、送信側のアンテナＡＮＴ１として、整合（ＶＳＷＲ＝１）したアンテナと不整合（ＶＳＷＲ＝３．２）のアンテナを用い、送信側のアンテナＡＮＴ１に時刻ｔ＝０にインパルス信号を与え、受信側のアンテナＡＮＴ２の電流の応答を観測し、受信インパルス応答から最初に観測される一次波の電流を抽出し、その電流から電力を求める。
【００２５】
図３は、前記した整合、不整合のアンテナを用いたときの透過係数（Ｓ２１）を示すグラフであり、横軸は離心率である。この結果から、離心率が小さい程、透過係数が大きくなるが、整合アンテナと不整合アンテナとの差はいずれの離心率でも１．３８ｄＢであり、この値はＶＳＷＲ＝３．２の反射損の理論値１．３９ｄＢと非常に近いことがわかる。
【００２６】
つまり、インパルス応答の一次波を抽出すればもともとの反射損に応じた受信電力を測定できることがわかる。この一次波抽出のために、前記したように電波吸収体を用いて、多重反射を抑圧したＢモードの測定を行う。
【００２７】
以下、実際の測定手順について説明する。実際の測定では、図４〜図７に示す４つの状態に関して行う。
【００２８】
図４は、結合器２０の長軸上の一方の焦点Ｆ１に、供試器の代わりに用いる基準となる基準送信アンテナ１１を配置し、他方の焦点Ｆ２に受信アンテナ１５を配置する。ここで両アンテナ１１、１５は自由空間中で整合がとれているものとし、具体的にはアンテナエレメントとケーブルが一直線となるスリーブ型のダイポールアンテナを用いている。特に受信アンテナ１５をスリーブ型にすることで、円筒状の電波吸収体の穴にアンテナエレメントを通すことでケーブルに邪魔されずに簡単に装着できる（電波吸収体の形状を工夫すれば標準的なダイポールアンテナも使用できる）。
【００２９】
なお、結合器２０の基本構造は、上記したように楕円をその長軸を中心に回転して得られる楕円球状の空間を、電波を反射させる金属壁（金属板、金属網あるいは導電性塗料膜等）で囲む構造であれば任意でよい。
【００３０】
ただし、実際には、アンテナや無線端末などを取り替えたり、その保持位置を調整する必要がある。そのために必要な最大の開口面が得られるように、楕円球空間を形成する金属による隔壁体を、楕円長軸に沿った平面で上下あるいは前後に切断して２分し、半楕円球状の一方の隔壁体を他方の隔壁体に被せる構造が現実的となる。
【００３１】
また、結合器２０には、基準送信アンテナ１１および受信アンテナ１５を結合器２０の内部に保持するとともに、楕円長軸に沿って任意の距離移動させることができる保持・移動機構３３、３４が設けられている。この保持・移動機構３３、３４の構造も任意であるが、電波を低損失に通過させる材料（ゴムや合成樹脂材）を用い、結合器外部からの制御あるいは手動操作で、長軸方向にスライド移動できるものでよい。
【００３２】
上記配置で基準送信アンテナ１１に対して信号発生器４０から所定電力Ｐｏの信号を供給し、両アンテナの位置を長軸中心Ｏを中心にして長軸に沿って対称に変化させ、受信アンテナ１５の受信電力が最大となるときの第１の受信電力ＰＲＯ（全放射電力ＴＲＰ：以下同様）を測定手段としてのスペクトルアナライザ５０によって検出し、これをコンピュータ構成の演算処理部６０の第１の受信電力記憶手段（メモリ）６１に記憶する。
【００３３】
図５は、図４の構成で、受信アンテナ１５を電波吸収体３０で覆った状態として、前記同様に両アンテナの位置を長軸中心Ｏを中心にして長軸に沿って対称に変化させ、受信アンテナ１５の受信電力が最大となるときの第２の受信電力ＰＲＡをスペクトルアナライザ５０によって検出し、演算処理部６０の第２の受信電力記憶手段６２に記憶する。
【００３４】
また、図６は、図４の構成で、基準送信アンテナ１１の代わりに、試験対象の無線端末（供試器）１０を保持・移動機構３３に保持させて、前記同様に無線端末１０と受信アンテナ１５の位置を長軸中心Ｏを中心にして長軸に沿って対称に変化させ、受信アンテナ１５の受信電力が最大となるときの第３の受信電力ＰＥＯをスペクトルアナライザ５０によって検出し、演算処理部６０の第３の受信電力記憶手段６３に記憶する。
【００３５】
図７は、図６の構成で、受信アンテナ１５を電波吸収体３０で覆った状態として、前記同様に無線端末１０と受信アンテナ１５の位置を長軸中心Ｏを中心にして長軸に沿って対称に変化させ、受信アンテナ１５の受信電力が最大となるときの第４の受信電力ＰＥＡをスペクトルアナライザ５０によって検出し、演算処理部６０の第４の受信電力記憶手段６４に記憶する。
【００３６】
なお、図４〜図７に示した測定の順番は任意であり、図４、図５の測定によって得られる第１、第２の受信電力については、最初に一度求めておけば、試験される無線端末が変わる毎に測定する必要はなく、測定系の基準パラメータとして定常的に使用できる（ただし、結合器２０、受信アンテナ１５、電波吸収体３０等の測定系の構造が変わった場合には、その環境で再度求める必要がある。
【００３７】
上記測定により、第１〜第４の受信電力が得られた段階で、図７に示しているように、演算処理部６０の反射損算出手段６５により、次の演算、
ＬＲ＝（ＰＥＯ−ＰＥＡ）−（ＰＲＯ−ＰＲＡ） （ｄＢ）
を行うことで、無線端末１０のアンテナの反射損ＬＲを求めることができる。
【００３８】
ここで、図８に示すように、整合された反射損無しの基準送信アンテナ１１を使用した状態で、Ａモードにより求めた第１の受信電力ＰＲＯとＢモードにより求めた第２の受信電力ＰＲＡの差ΔＲは、受信アンテナ１５を覆った電波吸収体３０によって生じるロスである。
【００３９】
また、基準送信アンテナ１１の代わりに反射損をもつ無線端末（供試器）を用いた状態で、Ａモードにより求めた第３の受信電力ＰＥＯとＢモードにより求めた第４の受信電力ＰＥＡとの差ΔＥは、無線端末のアンテナの反射損ＬＲと、電波吸収体３０を用いたことによるロスΔＲとの和に相当している。
【００４０】
したがって、上記演算、即ち、（ΔＥ−ΔＲ）を行うことで、測定系のロスΔＲが相殺されて、無線端末のアンテナの反射損ＬＲを求めることができる。
【００４１】
なお、上記測定法は、前記したように整合アンテナと不整合アンテナとの差が、不整合のＶＳＷＲ値から得られる反射損の理論値に一致する点の他に、ＡモードとＢモードの受信電力の差が電波吸収体によるロスに依存する点、さらに、Ｂモードにおいて、無線端末の不整合が反映された送信電力が受信アンテナ１５で受信される点を前提状態としているが、これについては以下の測定により確かめられている。
【００４２】
その測定には、結合器２０として長軸径７６０ｍｍ、離心率０．３のものを用い、基準送信アンテナ１１および受信アンテナ１５として中心周波数１．４７ＧＨｚの前記したスリーブ型のダイポールアンテナを用い、電波吸収体３０として、カーボン含浸ウレタン材からなり、直径１３２ｍｍ、長さ１８０ｍｍの円筒形で電波吸収率が異なる３種類のもの（吸収体Ａ〜Ｃと記す）を用いている。また、基準送信アンテナ１１への信号供給電力は１０ｄＢｍである。
【００４３】
図９は、前記図４に示したＡモードと、図５に示したＢモードで３種類の電波吸収体を用いて前記変位方を用いて得られた受信電力の測定結果である。
【００４４】
この測定結果から、電波吸収体を用いたＢモードでは、Ａモードの測定結果の曲線がほぼその形状を保って吸収量に応じて低下していることがわかる。各曲線のピークなる位置は等しく、この測定例ではΔｚ＝２０．４ｍｍになっている。つまりＡモードとＢモードで得られる受信電力の差は、電波吸収体によって測定系に生じるロスに依存している。
【００４５】
このグラフからそれぞれの吸収体Ａ〜Ｃの吸収減衰量がわかり、吸収体Ａの減衰量は７．５ｄＢ、吸収体Ｂの減衰量は１２ｄＢ、吸収体Ｃの減衰量は４０ｄＢとなっている。
【００４６】
図１０は、図７に示したモデルで電波吸収体３０として吸収体Ａを用いた場合の測定結果であり、無線端末のモノポールアンテナが整合している状態、ＶＳＷＲ＝３の状態、ＶＳＷＲ＝５の状態を示している。
【００４７】
この測定結果から、いずれの変位位置においても、受信電力はＶＳＷＲ（定在波比）が大きくなるにつれて低下していることがわかり、前術したように、Ｂモードでは無線端末（供試器）の不整合が正しく反映された送信電力が受信されているといえる。
【００４８】
図１０のグラフから、最大受信位置（Δｚ＝−５３ｍｍ）において、整合状態とＶＳＷＲ＝３状態の受信電力差は１．２８ｄＢ、整合状態とＶＳＷＲ＝５状態の受信電力差は２．６６ｄＢと読み取れるが、それぞれの理論値は１．２５ｄＢと２．５５ｄＢであるから、上記測定結果の誤差は０．１ｄＢ程度と少ないことが確かめられている。
【００４９】
なお、ここでは、基準送信アンテナ１１と無線端末（供試器）に対する電波吸収体による吸収減衰が等しいと仮定しているが、それが成立するためには、両者の指向性が同一である必要がある。一般に小型無線端末では水平面内無指向性で垂直面内は８の字指向性に近いので、上記のようにダイポール型の基準送信アンテナを用いていれば指向性は近似しているといえるが、無線端末の指向がより複雑な場合には、それに合わせて無線端末と同様な筐体とアンテナを有する構造のものを基準送信アンテナとして用いればよい。
【００５０】
前記実施形態では、基準送信アンテナ１１が整合している、即ち、反射損が０の場合であったが、反射損がある場合でもその値が既知であれば、上記４つの異なる状態による測定で得られた４つの受信電力により、無線端末のアンテナの反射損を算出することができる。
【００５１】
その場合、基準送信アンテナ１１の既知の反射損Ｌｔは、図８の基準送信アンテナ使用時のグラフにおいて、第１受信電力ＰＲＯと第２受信電力ＰＲＡの差ΔＲに含まれることになるので、実際の電波吸収体３０の減衰損失ΔＲ′は（ΔＲ−Ｌｔ）に等しい。
【００５２】
したがって、この基準送信アンテナ１１の反射損Ｌｔを考慮した場合の無線端末のアンテナの反射損ＬＲは、
ＬＲ＝ΔＥ−ΔＲ′
＝（ＰＥＯ−ＰＥＡ）−［（ＰＲＯ−ＰＲＡ）−Ｌｔ］ （ｄＢ）
の演算で求めることができる。
【００５３】
上記式で、基準送信アンテナ１１の反射損Ｌｔが０（即ち、整合している）とすれば前述の式に等しいから、０を含めて反射損が既知の基準送信アンテナ１１を用いればよいことがわかる。
【符号の説明】
【００５４】
１０……無線端末（供試器）、１１……基準送信アンテナ、１５……受信アンテナ、２０……結合器、３０……電波吸収体、３３、３４……保持・移動機構、４０……信号発生器、５０……スペクトルアナライザ、６０……信号処理部、６１……第１の受信電力記憶手段、６２……第２の受信電力記憶手段、６３……第３の受信電力記憶手段、６４……第４の受信電力記憶手段、６５……反射損算出手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等に代表される無線端末のアンテナ反射損を精度よく求めるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユビキタス社会の到来で、近年、高機能携帯電話を筆頭に無線タグ、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）やＢＡＮ(Body
Area Network)デバイスなどの小形無線端末が急激に増大している。これらの無線端末は、小形化や低コスト化などの理由から従来の無線機のような測定端子を有しないものが多い。また最近では、ＭＩＭＯ（Multi
In Multi Out）通信に代表されるように実使用状態で携帯機の性能を測定する必要が強まってきた。
【０００３】
これらの無線端末に対しては、実際に電波を飛ばして空間で全放射電力（ＴＲＰ）や全放射感度（ＴＲＳ）などの送受信性能を測定する、所謂ＯＴＡ(Over The Air)測定が求められる。
【０００４】
ＯＴＡ測定には電波無反射室を用いるのが一般的であるが、設備コストが高く、測定時間も長い。そのほか、ランダムフィールド法に基づく電波反射箱を用いる方法もあるが、レーリーフェージング環境の実現が容易でなく、また多量の統計データを取得するため測定時間もかかる。さらに時間変化する信号のリアルタイム測定ができないという問題もある。
【０００５】
これらの問題を解決するために本願出願者等は、電波を反射する金属壁で覆われた楕円球空間を内部に有し、その楕円の一方の焦点近傍から放射された電波を他方の焦点位置に集中させることができる楕円球型の結合器を用いて、無線端末の全放射電力等を測定する技術を提案している（特許文献１、２）。
【０００６】
この楕円球型の結合器を用いた場合、一方の焦点位置近傍から送信された電波が他方の焦点位置に近傍に集まって受信されるが、その電波が受信側で全て吸収されるわけではなく、再び金属壁で反射して送信側の焦点位置に戻りさらに金属壁で反射して受信側に入力されるという動作が繰り返される現象（多重反射現象）が生じる。
【０００７】
この多重反射によって間隔を開けて受信側に入力される電波同士が干渉し、その位相が合わないと送信電波が正しく受信されなくなって測定困難になるが、送信側と受信側の距離を調整して受信電力を最大とすることで、結果的に受信側の多重反射波の位相合わせを行い、測定可能な状態にしていた。
【０００８】
つまり、楕円球型の結合器を用いた測定方式では多重反射を前提とし、結合器内の送信側機器と受信側機器との間で最大の結合度が得られるように間隔を調整する方法（以下、変位法と呼ぶ）を用いて、端末の全放射電力等を高感度に測定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００９／０４１５１３
【００１０】
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００９／１３６６３８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年、各種無線端末は、小型化、薄型化に加えて多アンテナ化、多周波化が進み、その結果、端末のアンテナは筐体内の限られた空間に収容せざるを得なくなっている。このような状況ではアンテナの理想的な設計が難しく、放射効率の低下や反射損の増大が避けられない。特に、このようなアンテナでは、不整合による反射損が大きくなるのでそれを定量的に把握することが重要となり、その測定に前記した楕円球型の結合器を用いることが考えられる。
【００１２】
ところが、上記のように多重反射を前提とし、変位法を用いて送受信間の結合度を得る測定モード（多重反射利用モード）の場合に変位法で求めた最大結合位置では、結合器によって供試器（無線端末）も含めて整合がとられてしまうため、供試器が本来有している不整合が補償されてしまい、アンテナ反射損の測定が困難であった。
【００１３】
本発明は、この問題を解決して、無線端末のアンテナ反射損を精度よく測定できる測定方法および測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明の無線端末のアンテナ反射損測定方法は、
電波を反射させる金属壁で囲まれた楕円球状の空間内の前記楕円長軸上の一方の焦点位置に反射損Ｌｔが既知の基準送信アンテナを配置して所定電力の信号を供給し、他方の焦点位置に受信アンテナを配置し、両アンテナの位置を前記楕円長軸に沿って変位させて、前記受信アンテナの受信電力が最大となる位置における受信電力を求めて第１の受信電力ＰＲＯとして記憶する段階と、
前記楕円球状の空間内の前記楕円長軸上の一方の焦点位置に前記基準送信アンテナを配置して前記所定電力の信号を供給し、他方の焦点位置に電波吸収体で覆われた前記受信アンテナを配置し、両アンテナの位置を前記楕円長軸に沿って変位させて、前記受信アンテナの受信電力が最大となる位置における受信電力を求め第２の受信電力ＰＲＡとして記憶する段階と、
前記楕円球状の空間内の前記楕円長軸上の一方の焦点位置に試験対象の無線端末のアンテナ部が位置するように配置して該無線端末から規定電力の電波を発射させ、他方の焦点位置に前記受信アンテナを配置し、前記無線端末と前記受信アンテナの位置を前記楕円長軸に沿って変位させて、前記受信アンテナの受信電力が最大となる位置における受信電力を求め第３の受信電力ＰＥＯとして記憶する段階と、
前記楕円球状の空間内の前記楕円長軸上の一方の焦点位置に前記無線端末のアンテナ部が位置するように配置して該無線端末から前記規定電力の電波を発射させ、他方の焦点位置に前記電波吸収体で覆われた前記受信アンテナを配置し、前記無線端末と前記受信アンテナの位置を前記楕円長軸に沿って変位させて、前記受信アンテナの受信電力が最大となる位置における受信電力を求め第４の受信電力ＰＥＡとして記憶する段階とを含み、
以下の演算、
ＬＲ＝（ＰＥＯ−ＰＥＡ）−［（ＰＲＯ−ＰＲＡ）−Ｌｔ］ （ｄＢ）
によって、前記無線端末のアンテナ反射損ＬＲを算出することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の無線端末のアンテナ反射損測定装置は、
電波を反射させる金属壁で囲まれた楕円球状の空間を有し、該空間内の前記楕円長軸上の一方の焦点位置に反射損Ｌｔが既知の基準送信アンテナ（１１）または測定対象の無線端末（１０）の保持し、その保持物を前記楕円長軸に沿って移動させるための機構が設けられ、他方の焦点位置に受信アンテナンテナ（１５）の保持し、該受信アンテナを前記楕円長軸に沿って移動させるための機構が設けられた結合器（２０）と、
前記結合器の内部に保持された前記基準送信アンテナに所定電力の信号を供給する信号発生手段（４０）と、
前記受信アンテナの受信電力を測定する受信電力測定手段（５０）と、
前記結合器の前記一方の焦点位置に前記基準送信アンテナが保持されて前記所定電力の信号が供給され、且つ他方の焦点位置に前記受信アンテナが配置された状態で、両アンテナの位置が前記楕円長軸に沿って変位されたときに得られる前記受信アンテナの最大受信電力を第１の受信電力ＰＲＯとして記憶する第１の受信電力記憶手段（６１）と、
前記結合器の前記一方の焦点位置に前記基準送信アンテナが保持されて前記所定電力の信号が供給され、且つ他方の焦点位置に電波吸収体で覆われた前記受信アンテナが配置された状態で、両アンテナの位置が前記楕円長軸に沿って変位されたときに得られる前記受信アンテナの最大受信電力を第２の受信電力ＰＲＡとして記憶する第２の受信電力記憶手段（６２）と、
前記結合器の前記一方の焦点位置に試験対象の無線端末のアンテナ部が位置するように配置されて該無線端末から規定電力の電波が発射され、且つ他方の焦点位置に前記受信アンテナが配置された状態で、前記無線端末と前記受信アンテナの位置が前記楕円長軸に沿って変位されたときに得られる前記受信アンテナの最大受信電力を第３の受信電力ＰＥＯとして記憶する第３の受信電力記憶手段（６３）と、
前記結合器の前記一方の焦点位置に前記無線端末のアンテナ部が位置するように配置されて該無線端末から前記規定電力の電波が発射され、且つ他方の焦点位置に前記電波吸収体で覆われた前記受信アンテナが配置された状態で、前記無線端末と前記受信アンテナの位置が前記楕円長軸に沿って変位されたときに得られる前記受信アンテナの最大受信電力を第４の受信電力ＰＥＡとして記憶する第４の受信電力記憶手段（６４）と、
前記第１〜第４の受信電力を用いた以下の演算、
ＬＲ＝（ＰＥＯ−ＰＥＡ）−［（ＰＲＯ−ＰＲＡ）−Ｌｔ］ （ｄＢ）
を行い、前記無線端末のアンテナ反射損ＬＲを算出する反射損算出手段（６５）とを備えている。
【発明の効果】
【００１６】
このように、本発明では、電波を反射させる金属壁で囲まれた楕円球状空間内の長軸上の一方の焦点位置に反射損Ｌｔが既知の基準送信アンテナを配置し、他方の焦点位置に受信アンテナを配置した状態で、前記変位法を用いて受信電力が最大となる位置における第１の受信電力ＰＲＯを求め、同配置で且つ受信アンテナを電波吸収体で覆った状態で、変位法を用いて受信電力が最大となる位置における第２の受信電力ＰＲＡを求める。また、基準送信アンテナの代わりに試験対象の無線端末を配置し、上記同様の処理を行い、電波吸収体が無いときの第３の受信電力ＰＥＯと、電波吸収体が有るときの第４の受信電力ＰＥＡを求め、
以下の演算、
ＬＲ＝（ＰＥＯ−ＰＥＡ）−［（ＰＲＯ−ＰＲＡ）−Ｌｔ］ （ｄＢ）
によって、無線端末のアンテナ反射損ＬＲを算出している。
【００１７】
上記演算で、第１の受信電力と第２の受信電力の差（ＰＲＯ−ＰＲＡ）には、電波吸収体による減衰分と基準送信アンテナの既知の反射損Ｌｔ（０の場合も含む）とが含まれ、第３の受信電力と第４の受信電力の差（ＰＥＯ−ＰＥＡ）には、電波吸収体による減衰分と無線端末のアンテナの反射損とが含まれているから、上式のように第１の受信電力と第２の受信電力の差（ＰＲＯ−ＰＲＡ）から基準送信アンテナの反射損Ｌｔを差し引いて電波吸収体による減衰分を求め、これを第３の受信電力と第４の受信電力の差（ＰＥＯ−ＰＥＡ）から差し引くことで、無線端末のアンテナの反射損ＬＲを正確に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の基本動作を説明するための図
【図２】楕円球型の結合器の寸法図
【図３】整合アンテナと不整合アンテナを用いたときの透過率の差を示す図
【図４】測定手順とシステムの構成を示す図
【図５】測定手順とシステムの構成を示す図
【図６】測定手順とシステムの構成を示す図
【図７】測定手順とシステムの構成を示す図
【図８】上記測定手順によって得られる受信電力の関係を示す図
【図９】電波吸収体の吸収率と受信電力との関係を示す図
【図１０】電波吸収体使用時の供試器の定在波比と受信電力との関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
本発明では、上記した多重反射状態で前記変位法を用いて測定を行う多重反射モード（以下、Ａモードという）と、電波吸収体を用いて多重反射を抑圧した状態で前記変位法による測定を行う多重反射抑圧モード（以下、Ｂモードという）とを併用して、無線端末のアンテナの反射損を求めている。
【００２０】
Ａモードでは、楕円球型結合器の長軸焦点の一方に試験対象の無線端末を配置し、他方に受信アンテナを配置して、前記多重反射が定常的に起きている状態で、前記変位法により両者を１００パーセント結合状態とし、無線端末からの全放射電力を受信アンテナで抽出できるようにする。
【００２１】
また、Ｂモードでは、受信アンテナを電波吸収体を覆うことで、多重反射を抑圧している。このＢモードの場合、理想的には無線端末から放射された一次波のみが電波吸収体で吸収減衰を受けた後、受信アンテナにより受信され、それ以降の多重反射は電波吸収体を複数回通過することにより無視できる大きさまで減衰するという点を利用している。
【００２２】
そして、無線端末のアンテナに不整合があると、Ｂモードの測定では不整合状態が保持されて電波が受信されるが、Ａモードでは、不整合が補償されて整合状態で電波が受信される。本発明は、この不整合状態の受信電力と、整合状態の受信電力との差が、無線端末のアンテナの反射損に等しくなるという知見に基づくものである。
【００２３】
以下、これを確かめるためのシミュレーションについて説明する。
図１は、シミュレーションモデルを示しており、電波を反射させる金属壁で囲まれた楕円球状の空間を有する結合器２０の長軸径２ａ＝４０００ｍｍ、離心率ｅを図２のように、０．３、０．４、０．５の３種類に変化させている。シミュレーシュンの収束を早くするためと実際の現象に近づけるために、壁面の導電率σとして２×１０５Ｓ／ｍを与えている。この結合器２０の長軸上の焦点Ｆ１、Ｆ２に１．４７ＧＨｚのダイポール型の送受信アンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２を、その長さ方向が長軸（ｚ軸）に沿った、所謂コリニア配置としている。
【００２４】
上記モデルで、送信側のアンテナＡＮＴ１として、整合（ＶＳＷＲ＝１）したアンテナと不整合（ＶＳＷＲ＝３．２）のアンテナを用い、送信側のアンテナＡＮＴ１に時刻ｔ＝０にインパルス信号を与え、受信側のアンテナＡＮＴ２の電流の応答を観測し、受信インパルス応答から最初に観測される一次波の電流を抽出し、その電流から電力を求める。
【００２５】
図３は、前記した整合、不整合のアンテナを用いたときの透過係数（Ｓ２１）を示すグラフであり、横軸は離心率である。この結果から、離心率が小さい程、透過係数が大きくなるが、整合アンテナと不整合アンテナとの差はいずれの離心率でも１．３８ｄＢであり、この値はＶＳＷＲ＝３．２の反射損の理論値１．３９ｄＢと非常に近いことがわかる。
【００２６】
つまり、インパルス応答の一次波を抽出すればもともとの反射損に応じた受信電力を測定できることがわかる。この一次波抽出のために、前記したように電波吸収体を用いて、多重反射を抑圧したＢモードの測定を行う。
【００２７】
以下、実際の測定手順について説明する。実際の測定では、図４〜図７に示す４つの状態に関して行う。
【００２８】
図４は、結合器２０の長軸上の一方の焦点Ｆ１に、供試器の代わりに用いる基準となる基準送信アンテナ１１を配置し、他方の焦点Ｆ２に受信アンテナ１５を配置する。ここで両アンテナ１１、１５は自由空間中で整合がとれているものとし、具体的にはアンテナエレメントとケーブルが一直線となるスリーブ型のダイポールアンテナを用いている。特に受信アンテナ１５をスリーブ型にすることで、円筒状の電波吸収体の穴にアンテナエレメントを通すことでケーブルに邪魔されずに簡単に装着できる（電波吸収体の形状を工夫すれば標準的なダイポールアンテナも使用できる）。
【００２９】
なお、結合器２０の基本構造は、上記したように楕円をその長軸を中心に回転して得られる楕円球状の空間を、電波を反射させる金属壁（金属板、金属網あるいは導電性塗料膜等）で囲む構造であれば任意でよい。
【００３０】
ただし、実際には、アンテナや無線端末などを取り替えたり、その保持位置を調整する必要がある。そのために必要な最大の開口面が得られるように、楕円球空間を形成する金属による隔壁体を、楕円長軸に沿った平面で上下あるいは前後に切断して２分し、半楕円球状の一方の隔壁体を他方の隔壁体に被せる構造が現実的となる。
【００３１】
また、結合器２０には、基準送信アンテナ１１および受信アンテナ１５を結合器２０の内部に保持するとともに、楕円長軸に沿って任意の距離移動させることができる保持・移動機構３３、３４が設けられている。この保持・移動機構３３、３４の構造も任意であるが、電波を低損失に通過させる材料（ゴムや合成樹脂材）を用い、結合器外部からの制御あるいは手動操作で、長軸方向にスライド移動できるものでよい。
【００３２】
上記配置で基準送信アンテナ１１に対して信号発生器４０から所定電力Ｐｏの信号を供給し、両アンテナの位置を長軸中心Ｏを中心にして長軸に沿って対称に変化させ、受信アンテナ１５の受信電力が最大となるときの第１の受信電力ＰＲＯ（全放射電力ＴＲＰ：以下同様）を測定手段としてのスペクトルアナライザ５０によって検出し、これをコンピュータ構成の演算処理部６０の第１の受信電力記憶手段（メモリ）６１に記憶する。
【００３３】
図５は、図４の構成で、受信アンテナ１５を電波吸収体３０で覆った状態として、前記同様に両アンテナの位置を長軸中心Ｏを中心にして長軸に沿って対称に変化させ、受信アンテナ１５の受信電力が最大となるときの第２の受信電力ＰＲＡをスペクトルアナライザ５０によって検出し、演算処理部６０の第２の受信電力記憶手段６２に記憶する。
【００３４】
また、図６は、図４の構成で、基準送信アンテナ１１の代わりに、試験対象の無線端末（供試器）１０を保持・移動機構３３に保持させて、前記同様に無線端末１０と受信アンテナ１５の位置を長軸中心Ｏを中心にして長軸に沿って対称に変化させ、受信アンテナ１５の受信電力が最大となるときの第３の受信電力ＰＥＯをスペクトルアナライザ５０によって検出し、演算処理部６０の第３の受信電力記憶手段６３に記憶する。
【００３５】
図７は、図６の構成で、受信アンテナ１５を電波吸収体３０で覆った状態として、前記同様に無線端末１０と受信アンテナ１５の位置を長軸中心Ｏを中心にして長軸に沿って対称に変化させ、受信アンテナ１５の受信電力が最大となるときの第４の受信電力ＰＥＡをスペクトルアナライザ５０によって検出し、演算処理部６０の第４の受信電力記憶手段６４に記憶する。
【００３６】
なお、図４〜図７に示した測定の順番は任意であり、図４、図５の測定によって得られる第１、第２の受信電力については、最初に一度求めておけば、試験される無線端末が変わる毎に測定する必要はなく、測定系の基準パラメータとして定常的に使用できる（ただし、結合器２０、受信アンテナ１５、電波吸収体３０等の測定系の構造が変わった場合には、その環境で再度求める必要がある。
【００３７】
上記測定により、第１〜第４の受信電力が得られた段階で、図７に示しているように、演算処理部６０の反射損算出手段６５により、次の演算、
ＬＲ＝（ＰＥＯ−ＰＥＡ）−（ＰＲＯ−ＰＲＡ） （ｄＢ）
を行うことで、無線端末１０のアンテナの反射損ＬＲを求めることができる。
【００３８】
ここで、図８に示すように、整合された反射損無しの基準送信アンテナ１１を使用した状態で、Ａモードにより求めた第１の受信電力ＰＲＯとＢモードにより求めた第２の受信電力ＰＲＡの差ΔＲは、受信アンテナ１５を覆った電波吸収体３０によって生じるロスである。
【００３９】
また、基準送信アンテナ１１の代わりに反射損をもつ無線端末（供試器）を用いた状態で、Ａモードにより求めた第３の受信電力ＰＥＯとＢモードにより求めた第４の受信電力ＰＥＡとの差ΔＥは、無線端末のアンテナの反射損ＬＲと、電波吸収体３０を用いたことによるロスΔＲとの和に相当している。
【００４０】
したがって、上記演算、即ち、（ΔＥ−ΔＲ）を行うことで、測定系のロスΔＲが相殺されて、無線端末のアンテナの反射損ＬＲを求めることができる。
【００４１】
なお、上記測定法は、前記したように整合アンテナと不整合アンテナとの差が、不整合のＶＳＷＲ値から得られる反射損の理論値に一致する点の他に、ＡモードとＢモードの受信電力の差が電波吸収体によるロスに依存する点、さらに、Ｂモードにおいて、無線端末の不整合が反映された送信電力が受信アンテナ１５で受信される点を前提状態としているが、これについては以下の測定により確かめられている。
【００４２】
その測定には、結合器２０として長軸径７６０ｍｍ、離心率０．３のものを用い、基準送信アンテナ１１および受信アンテナ１５として中心周波数１．４７ＧＨｚの前記したスリーブ型のダイポールアンテナを用い、電波吸収体３０として、カーボン含浸ウレタン材からなり、直径１３２ｍｍ、長さ１８０ｍｍの円筒形で電波吸収率が異なる３種類のもの（吸収体Ａ〜Ｃと記す）を用いている。また、基準送信アンテナ１１への信号供給電力は１０ｄＢｍである。
【００４３】
図９は、前記図４に示したＡモードと、図５に示したＢモードで３種類の電波吸収体を用いて前記変位方を用いて得られた受信電力の測定結果である。
【００４４】
この測定結果から、電波吸収体を用いたＢモードでは、Ａモードの測定結果の曲線がほぼその形状を保って吸収量に応じて低下していることがわかる。各曲線のピークなる位置は等しく、この測定例ではΔｚ＝２０．４ｍｍになっている。つまりＡモードとＢモードで得られる受信電力の差は、電波吸収体によって測定系に生じるロスに依存している。
【００４５】
このグラフからそれぞれの吸収体Ａ〜Ｃの吸収減衰量がわかり、吸収体Ａの減衰量は７．５ｄＢ、吸収体Ｂの減衰量は１２ｄＢ、吸収体Ｃの減衰量は４０ｄＢとなっている。
【００４６】
図１０は、図７に示したモデルで電波吸収体３０として吸収体Ａを用いた場合の測定結果であり、無線端末のモノポールアンテナが整合している状態、ＶＳＷＲ＝３の状態、ＶＳＷＲ＝５の状態を示している。
【００４７】
この測定結果から、いずれの変位位置においても、受信電力はＶＳＷＲ（定在波比）が大きくなるにつれて低下していることがわかり、前術したように、Ｂモードでは無線端末（供試器）の不整合が正しく反映された送信電力が受信されているといえる。
【００４８】
図１０のグラフから、最大受信位置（Δｚ＝−５３ｍｍ）において、整合状態とＶＳＷＲ＝３状態の受信電力差は１．２８ｄＢ、整合状態とＶＳＷＲ＝５状態の受信電力差は２．６６ｄＢと読み取れるが、それぞれの理論値は１．２５ｄＢと２．５５ｄＢであるから、上記測定結果の誤差は０．１ｄＢ程度と少ないことが確かめられている。
【００４９】
なお、ここでは、基準送信アンテナ１１と無線端末（供試器）に対する電波吸収体による吸収減衰が等しいと仮定しているが、それが成立するためには、両者の指向性が同一である必要がある。一般に小型無線端末では水平面内無指向性で垂直面内は８の字指向性に近いので、上記のようにダイポール型の基準送信アンテナを用いていれば指向性は近似しているといえるが、無線端末の指向がより複雑な場合には、それに合わせて無線端末と同様な筐体とアンテナを有する構造のものを基準送信アンテナとして用いればよい。
【００５０】
前記実施形態では、基準送信アンテナ１１が整合している、即ち、反射損が０の場合であったが、反射損がある場合でもその値が既知であれば、上記４つの異なる状態による測定で得られた４つの受信電力により、無線端末のアンテナの反射損を算出することができる。
【００５１】
その場合、基準送信アンテナ１１の既知の反射損Ｌｔは、図８の基準送信アンテナ使用時のグラフにおいて、第１受信電力ＰＲＯと第２受信電力ＰＲＡの差ΔＲに含まれることになるので、実際の電波吸収体３０の減衰損失ΔＲ′は（ΔＲ−Ｌｔ）に等しい。
【００５２】
したがって、この基準送信アンテナ１１の反射損Ｌｔを考慮した場合の無線端末のアンテナの反射損ＬＲは、
ＬＲ＝ΔＥ−ΔＲ′
＝（ＰＥＯ−ＰＥＡ）−［（ＰＲＯ−ＰＲＡ）−Ｌｔ］ （ｄＢ）
の演算で求めることができる。
【００５３】
上記式で、基準送信アンテナ１１の反射損Ｌｔが０（即ち、整合している）とすれば前述の式に等しいから、０を含めて反射損が既知の基準送信アンテナ１１を用いればよいことがわかる。
【符号の説明】
【００５４】
１０……無線端末（供試器）、１１……基準送信アンテナ、１５……受信アンテナ、２０……結合器、３０……電波吸収体、３３、３４……保持・移動機構、４０……信号発生器、５０……スペクトルアナライザ、６０……信号処理部、６１……第１の受信電力記憶手段、６２……第２の受信電力記憶手段、６３……第３の受信電力記憶手段、６４……第４の受信電力記憶手段、６５……反射損算出手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を反射させる金属壁で囲まれた楕円球状の空間内の前記楕円長軸上の一方の焦点位置に反射損Ｌｔが既知の基準送信アンテナを配置して所定電力の信号を供給し、他方の焦点位置に受信アンテナを配置し、両アンテナの位置を前記楕円長軸に沿って変位させて、前記受信アンテナの受信電力が最大となる位置における受信電力を求めて第１の受信電力ＰＲＯとして記憶する段階と、
前記楕円球状の空間内の前記楕円長軸上の一方の焦点位置に前記基準送信アンテナを配置して前記所定電力の信号を供給し、他方の焦点位置に電波吸収体で覆われた前記受信アンテナを配置し、両アンテナの位置を前記楕円長軸に沿って変位させて、前記受信アンテナの受信電力が最大となる位置における受信電力を求め第２の受信電力ＰＲＡとして記憶する段階と、
前記楕円球状の空間内の前記楕円長軸上の一方の焦点位置に試験対象の無線端末のアンテナ部が位置するように配置して該無線端末から規定電力の電波を発射させ、他方の焦点位置に前記受信アンテナを配置し、前記無線端末と前記受信アンテナの位置を前記楕円長軸に沿って変位させて、前記受信アンテナの受信電力が最大となる位置における受信電力を求め第３の受信電力ＰＥＯとして記憶する段階と、
前記楕円球状の空間内の前記楕円長軸上の一方の焦点位置に前記無線端末のアンテナ部が位置するように配置して該無線端末から前記規定電力の電波を発射させ、他方の焦点位置に前記電波吸収体で覆われた前記受信アンテナを配置し、前記無線端末と前記受信アンテナの位置を前記楕円長軸に沿って変位させて、前記受信アンテナの受信電力が最大となる位置における受信電力を求め第４の受信電力ＰＥＡとして記憶する段階とを含み、
以下の演算、
ＬＲ＝（ＰＥＯ−ＰＥＡ）−［（ＰＲＯ−ＰＲＡ）−Ｌｔ］ （ｄＢ）
によって、前記無線端末のアンテナ反射損ＬＲを算出することを特徴とする無線端末のアンテナアンテナ反射損測定方法。
【請求項２】
電波を反射させる金属壁で囲まれた楕円球状の空間を有し、該空間内の前記楕円長軸上の一方の焦点位置に反射損Ｌｔが既知の基準送信アンテナ（１１）または測定対象の無線端末（１０）の保持し、その保持物を前記楕円長軸に沿って移動させるための機構が設けられ、他方の焦点位置に受信アンテナンテナ（１５）の保持し、該受信アンテナを前記楕円長軸に沿って移動させるための機構が設けられた結合器（２０）と、
前記結合器の内部に保持された前記基準送信アンテナに所定電力の信号を供給する信号発生手段（４０）と、
前記受信アンテナの受信電力を測定する受信電力測定手段（５０）と、
前記結合器の前記一方の焦点位置に前記基準送信アンテナが保持されて前記所定電力の信号が供給され、且つ他方の焦点位置に前記受信アンテナが配置された状態で、両アンテナの位置が前記楕円長軸に沿って変位されたときに得られる前記受信アンテナの最大受信電力を第１の受信電力ＰＲＯとして記憶する第１の受信電力記憶手段（６１）と、
前記結合器の前記一方の焦点位置に前記基準送信アンテナが保持されて前記所定電力の信号が供給され、且つ他方の焦点位置に電波吸収体で覆われた前記受信アンテナが配置された状態で、両アンテナの位置が前記楕円長軸に沿って変位されたときに得られる前記受信アンテナの最大受信電力を第２の受信電力ＰＲＡとして記憶する第２の受信電力記憶手段（６２）と、
前記結合器の前記一方の焦点位置に試験対象の無線端末のアンテナ部が位置するように配置されて該無線端末から規定電力の電波が発射され、且つ他方の焦点位置に前記受信アンテナが配置された状態で、前記無線端末と前記受信アンテナの位置が前記楕円長軸に沿って変位されたときに得られる前記受信アンテナの最大受信電力を第３の受信電力ＰＥＯとして記憶する第３の受信電力記憶手段（６３）と、
前記結合器の前記一方の焦点位置に前記無線端末のアンテナ部が位置するように配置されて該無線端末から前記規定電力の電波が発射され、且つ他方の焦点位置に前記電波吸収体で覆われた前記受信アンテナが配置された状態で、前記無線端末と前記受信アンテナの位置が前記楕円長軸に沿って変位されたときに得られる前記受信アンテナの最大受信電力を第４の受信電力ＰＥＡとして記憶する第４の受信電力記憶手段（６４）と、
前記第１〜第４の受信電力を用いた以下の演算、
ＬＲ＝（ＰＥＯ−ＰＥＡ）−［（ＰＲＯ−ＰＲＡ）−Ｌｔ］ （ｄＢ）
を行い、前記無線端末のアンテナ反射損ＬＲを算出する反射損算出手段（６５）とを備えた無線端末のアンテナ反射損測定装置。
【請求項１】
電波を反射させる金属壁で囲まれた楕円球状の空間内の前記楕円長軸上の一方の焦点位置に反射損Ｌｔが既知の基準送信アンテナを配置して所定電力の信号を供給し、他方の焦点位置に受信アンテナを配置し、両アンテナの位置を前記楕円長軸に沿って変位させて、前記受信アンテナの受信電力が最大となる位置における受信電力を求めて第１の受信電力ＰＲＯとして記憶する段階と、
前記楕円球状の空間内の前記楕円長軸上の一方の焦点位置に前記基準送信アンテナを配置して前記所定電力の信号を供給し、他方の焦点位置に電波吸収体で覆われた前記受信アンテナを配置し、両アンテナの位置を前記楕円長軸に沿って変位させて、前記受信アンテナの受信電力が最大となる位置における受信電力を求め第２の受信電力ＰＲＡとして記憶する段階と、
前記楕円球状の空間内の前記楕円長軸上の一方の焦点位置に試験対象の無線端末のアンテナ部が位置するように配置して該無線端末から規定電力の電波を発射させ、他方の焦点位置に前記受信アンテナを配置し、前記無線端末と前記受信アンテナの位置を前記楕円長軸に沿って変位させて、前記受信アンテナの受信電力が最大となる位置における受信電力を求め第３の受信電力ＰＥＯとして記憶する段階と、
前記楕円球状の空間内の前記楕円長軸上の一方の焦点位置に前記無線端末のアンテナ部が位置するように配置して該無線端末から前記規定電力の電波を発射させ、他方の焦点位置に前記電波吸収体で覆われた前記受信アンテナを配置し、前記無線端末と前記受信アンテナの位置を前記楕円長軸に沿って変位させて、前記受信アンテナの受信電力が最大となる位置における受信電力を求め第４の受信電力ＰＥＡとして記憶する段階とを含み、
以下の演算、
ＬＲ＝（ＰＥＯ−ＰＥＡ）−［（ＰＲＯ−ＰＲＡ）−Ｌｔ］ （ｄＢ）
によって、前記無線端末のアンテナ反射損ＬＲを算出することを特徴とする無線端末のアンテナアンテナ反射損測定方法。
【請求項２】
電波を反射させる金属壁で囲まれた楕円球状の空間を有し、該空間内の前記楕円長軸上の一方の焦点位置に反射損Ｌｔが既知の基準送信アンテナ（１１）または測定対象の無線端末（１０）の保持し、その保持物を前記楕円長軸に沿って移動させるための機構が設けられ、他方の焦点位置に受信アンテナンテナ（１５）の保持し、該受信アンテナを前記楕円長軸に沿って移動させるための機構が設けられた結合器（２０）と、
前記結合器の内部に保持された前記基準送信アンテナに所定電力の信号を供給する信号発生手段（４０）と、
前記受信アンテナの受信電力を測定する受信電力測定手段（５０）と、
前記結合器の前記一方の焦点位置に前記基準送信アンテナが保持されて前記所定電力の信号が供給され、且つ他方の焦点位置に前記受信アンテナが配置された状態で、両アンテナの位置が前記楕円長軸に沿って変位されたときに得られる前記受信アンテナの最大受信電力を第１の受信電力ＰＲＯとして記憶する第１の受信電力記憶手段（６１）と、
前記結合器の前記一方の焦点位置に前記基準送信アンテナが保持されて前記所定電力の信号が供給され、且つ他方の焦点位置に電波吸収体で覆われた前記受信アンテナが配置された状態で、両アンテナの位置が前記楕円長軸に沿って変位されたときに得られる前記受信アンテナの最大受信電力を第２の受信電力ＰＲＡとして記憶する第２の受信電力記憶手段（６２）と、
前記結合器の前記一方の焦点位置に試験対象の無線端末のアンテナ部が位置するように配置されて該無線端末から規定電力の電波が発射され、且つ他方の焦点位置に前記受信アンテナが配置された状態で、前記無線端末と前記受信アンテナの位置が前記楕円長軸に沿って変位されたときに得られる前記受信アンテナの最大受信電力を第３の受信電力ＰＥＯとして記憶する第３の受信電力記憶手段（６３）と、
前記結合器の前記一方の焦点位置に前記無線端末のアンテナ部が位置するように配置されて該無線端末から前記規定電力の電波が発射され、且つ他方の焦点位置に前記電波吸収体で覆われた前記受信アンテナが配置された状態で、前記無線端末と前記受信アンテナの位置が前記楕円長軸に沿って変位されたときに得られる前記受信アンテナの最大受信電力を第４の受信電力ＰＥＡとして記憶する第４の受信電力記憶手段（６４）と、
前記第１〜第４の受信電力を用いた以下の演算、
ＬＲ＝（ＰＥＯ−ＰＥＡ）−［（ＰＲＯ−ＰＲＡ）−Ｌｔ］ （ｄＢ）
を行い、前記無線端末のアンテナ反射損ＬＲを算出する反射損算出手段（６５）とを備えた無線端末のアンテナ反射損測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１９８５６（Ｐ２０１３−１９８５６Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５５５４３（Ｐ２０１１−１５５５４３）
【出願日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２２年度、総務省、電波資源拡大のための委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（００００００５７２）アンリツ株式会社 (838)
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２２年度、総務省、電波資源拡大のための委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（００００００５７２）アンリツ株式会社 (838)
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