(57)【要約】【課題】ミリ波帯の無線信号を用いる被試験対象のＯＴＡ環境下での性能試験に際し、正対する位置関係にある結合用アンテナから放射した電波に起因する定在波の発生を抑制し、精度の良い性能試験を実現可能な電磁波シールドボックスを提供する。【解決手段】電磁波シールドボックス５０は、アンテナ１１０を有するＤＵＴ１００と、アンテナ１１０と空間的に結合される結合用アンテナ８０とを外部からの電磁波をシールド可能に収容し、複数の結合用アンテナ８０を、アンテナ面が環の中心側を向くよう環状に配列して保持する結合用アンテナ保持モジュール７０を有する。結合用アンテナ保持モジュール７０は、各結合用アンテナ８０を、それぞれが上方位置の同一の放射点に向けて電波を放射可能に水平面に対して例えば３２度で傾斜され、結合用アンテナ８０の環の周方向と直交する方向の中心軸Ｃ１周りに例えば５度回転した姿勢で保持する。【選択図】図２４
2020030164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面が開口された直方体形状の筐体本体部（５０ａ）と、前記開口を開閉可能に前記筐体本体部に支持される蓋部（５０ｂ）と、前記筐体本体部及び前記蓋部の内面に貼られた電波吸収体（５５）と、を備え、一面にアンテナ（１１０）を有し、ミリ波帯の無線信号による通信を行う被試験対象（１００）と、平坦なアンテナ面を有し、前記アンテナと空間的に結合される結合用アンテナ（８０）とを前記筐体本体部内に設置し、外部からの電磁波の侵入を遮断する電磁波シールドボックス（５０）であって、
前記複数の結合用アンテナを、前記アンテナ面が環の中心側を向くよう環状に配列して保持する結合用アンテナ保持部（７０）と、
前記結合用アンテナ保持部を前記筐体本体部の底面（５１ａ）に固定する固定部（５９）と、
前記結合用アンテナ上方で該結合用アンテナから離間した位置に、前記一面が前記結合用アンテナを向くように前記被試験対象を水平に保持する被試験対象保持部（６３）と、を有し、
前記結合用アンテナ保持部は、前記各結合用アンテナがそれぞれの上方位置の同一の放射点に向けて電波を放射可能となるように水平面に対してそれぞれ同一の角度の傾斜を有し、かつ、前記結合用アンテナの前記環の周方向と直交する方向の中心軸を回転軸として、前記各結合用アンテナが所定の角度で回転した姿勢で前記各結合用アンテナを保持することを特徴とする電磁波シールドボックス。
【請求項２】
前記結合用アンテナ保持部は、前記アンテナ面の中心から該アンテナ面に垂直な方向に所定の高さ位置が前記放射点となるように前記各結合用アンテナを保持し、
前記被試験対象保持部は、前記一面が前記放射点に相当する高さ位置となるように前記被試験対象を保持することを特徴とする請求項１に記載の電磁波シールドボックス。
【請求項３】
前記結合用アンテナ保持部は、前記被試験対象の前記一面のアンテナ実装領域に対応する領域内に前記放射点が定まるように前記底面上の所定位置に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁波シールドボックス。
【請求項４】
前記結合用アンテナ保持部は、２つのアンテナ取付面（７２ｃ１、７２ｃ２）を有するアンテナ取付台（７２）と、２つの台取付面（７１ｃ１、７１ｃ２）を有する台座部（７１）との組立体で構成され、
前記アンテナ取付台は、前記２つのアンテナ取付面の少なくとも一方に前記結合用アンテナを取り付け可能であり、
前記台座部は、前記２つの台取付面の少なくとも一方に前記結合用アンテナ取り付け後の前記アンテナ取付台を取り付け可能であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電磁波シールドボックス。
【請求項５】
前記アンテナ取付台は、前記２つのアンテナ取付面が、前記２つの結合用アンテナを前記環の周方向にそれぞれ４５度の角度ごとに取り付け可能に形成され、
前記台座部は、前記２つの台取付面が、前記２つのアンテナ取付台を前記環の周方向にそれぞれ９０度の角度ごとに取り付け可能に形成されることを特徴とする請求項４に記載の電磁波シールドボックス。
【請求項６】
前記台座部は、辺の数がｎ以上の正ｎ角形の板状部材を、前記正ｎ角形の１つの辺と、該辺に対向する対向辺の各々の中間点を結ぶ直線で左右対称に２つに分割したブロック部材で構成されることを特徴とする請求項４又は５に記載の電磁波シールドボックス。
【請求項７】
前記固定部は、前記底面に立設され、縦横に所定の設置間隔で設けられる円柱状の複数のマウント部材（６０）を有し、
前記台座部は、前記マウント部材の設置間隔に対応する間隔で設けられ、前記マウント部材を抜き差し可能に挿通する２つの挿通孔（７１ｄ１、７１ｄ２）を有することを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項に記載の電磁波シールドボックス。
【請求項８】
前記被試験対象保持部は、電波透過性を有する透明部材、若しくは、前記被試験対象を保持する保持面の一部に厚さ方向に貫通する開口窓が形成された不透明部材で構成されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電磁波シールドボックス。
【請求項９】
前記結合用アンテナと前記被試験対象の試験信号を供給する給電線（７４）とを金属製の接続具（７３）を介して電気的に接続する接続部（７７）を、前記結合用アンテナの下方で上側から覆う接続部カバー（７５）をさらに有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の電磁波シールドボックス。
【請求項１０】
前記結合用アンテナは、円偏波アンテナ（２０）であり、
前記アンテナ取付台は、右旋円偏波及び左旋円偏波の２種類一組の円偏波アンテナが取り付けられていることを特徴とする請求項４ないし９のいずれか１項に記載の電磁波シールドボックス。
【請求項１１】
前記円偏波アンテナは、
誘電体基板（２１）と、
前記誘電体基板の一面（２１ａ）側に重合される地板導体（２２）と、
前記被試験対象の一面に対向する前記誘電体基板の反対面（２１ｂ）に形成された円偏波型のアンテナ素子（２３）と、
それぞれの一端側が前記地板導体に接続され、前記誘電体基板をその厚さ方向に沿って貫通し、かつそれぞれの他端側が前記誘電体基板の反対面まで延びて、前記アンテナ素子を囲むように所定間隔で設けられることにより、キャビティを構成する複数の金属ポスト（３０）と、
前記誘電体基板の反対面側に、前記複数の金属ポストの各他端側をその並び方向に沿って短絡し、かつ前記アンテナ素子方向に所定幅を有するリムが設けられている枠状導体（３２）と、を具備する円偏波アンテナであって、
前記キャビティ及び前記枠状導体とで共振器を構成し、前記共振器と前記アンテナ素子との構造パラメータを調整して、前記共振器の共振周波数を所望の値に設定し、前記構造パラメータは、前記キャビティの内寸Ｌｗ、前記枠状導体の前記リム幅ＬＲ、前記アンテナ素子の巻数、前記アンテナ素子の基本長ａ０、前記アンテナ素子の素子幅Ｗの少なくとも一つを含み、かつ、前記枠状導体の前記リム幅ＬＲは、前記誘電体基板の表面に沿って伝播する表面波の波長の略１／４の幅であることを特徴とする請求項１０に記載の電磁波シールドボックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナを有する被試験対象と、該アンテナと空間的に結合される結合用アンテナとを外部からの電磁波を遮断可能に収容する電磁波シールドボックスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マルチメディアの進展に伴い、セルラ、無線ＬＡＮ等の無線通信用のアンテナが実装された無線端末（スマートフォン等）が盛んに生産されるようになっている。今後は、特に、ミリ波帯の広帯域な信号を使用するＩＥＥＥ８０２．１１ａｄや５Ｇセルラ等に対応した無線信号を送受信する無線端末が求められている。
【０００３】
無線端末の製造工場においては、無線端末が備えている無線通信アンテナに対して、通信規格ごとに定められた送信電波の出力レベルや受信感度を測定し、所定の基準を満たすか否かを判定する性能試験が行われる。
【０００４】
従来は、上記の性能試験を行う際には、被試験対象（Device Under Test：ＤＵＴ）としての無線端末を１台１台電磁波シールドボックス内に入れて、ＤＵＴの制御端子やアンテナ端子を同軸ケーブルにより測定器に接続するという作業が行われていた。
【０００５】
この種の電磁波シールドボックスとしては、無線端末のアンテナと無線信号の送受を行うための結合用アンテナとを空間的に結合された状態で収容するものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−８０２７１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、５Ｇセルラ等、アンテナがＫ及びＫａバンド帯（１８ＧＨｚ〜４０ＧＨｚ）のいわゆるミリ波帯の無線信号を用いる無線端末を被試験対象（ＤＵＴ）として性能試験を行う場合、ケーブルを用いた場合の信号の伝送損失を考慮して、ＤＵＴのアンテナ端子を試験装置に接続するコネクタがそもそもサポートされていない。このため、この種の試験においては、通常、ＤＵＴのアンテナに結合用アンテナを空間的に結合し、結合用アンテナから試験信号を送出してＤＵＴに受信させるいわゆるＯＴＡ（Over The Air）環境が整備された電磁波シールドボックスが用いられることとなる。
【０００８】
また、上述したＤＵＴのＯＴＡ試験に際しては、当該ＤＵＴが持つ高速通信能力について十分な試験が行えるように複数の結合用アンテナを用いるのが一般的となっている。但し、この種のＤＵＴのＯＴＡ試験においては、各結合用アンテナ、特に、正対する結合用アンテナから放射された電波や、該電波のＤＵＴによる反射波が互いに干渉して定在波とて残り、性能試験の精度を低下させる可能性もあった。
【０００９】
特許文献１に開示されたものは、１つの結合用アンテナを用いることが前提であり、複数の結合用アンテナを用いて行うＤＵＴの試験には適用し得なかった。また、特許文献１に開示されたものは、ミリ波帯の無線信号を用いるＤＵＴを対象とする複数の結合用アンテナを用いたＯＴＡ試験に際し、各結合用アンテナから送出された電波やその反射波が干渉し合うことで発生する定在波を低減することについても何等考慮されていなかった。
【００１０】
このため、特許文献１に開示されたものに代表される従来の電磁波シールドボックスでは、ミリ波帯の無線信号を用いる被試験対象のＯＴＡ試験に際し、特に、正対する結合用アンテナから送出された無線信号に起因する定在波の発生を防ぐことができず、被試験対象の通信が正常に行われているか否か、あるいは通信プロトコルが正しいか否か等に関する性能試験の精度が低下せざるを得なかった。
【００１１】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、ミリ波帯の無線信号を用いる被試験対象のＯＴＡ環境下での性能試験に際し、正対する位置関係にある結合用アンテナから放射した電波に起因する定在波の発生を抑制し、精度の良い性能試験を実現可能な電磁波シールドボックスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る電磁波シールドボックスは、上面が開口された直方体形状の筐体本体部（５０ａ）と、前記開口を開閉可能に前記筐体本体部に支持される蓋部（５０ｂ）と、前記筐体本体部及び前記蓋部の内面に貼られた電波吸収体（５５）と、を備え、一面にアンテナ（１１０）を有し、ミリ波帯の無線信号による通信を行う被試験対象（１００）と、平坦なアンテナ面を有し、前記アンテナと空間的に結合される結合用アンテナ（８０）とを前記筐体本体部内に設置し、外部からの電磁波の侵入を遮断する電磁波シールドボックス（５０）であって、前記複数の結合用アンテナを、前記アンテナ面が環の中心側を向くよう環状に配列して保持する結合用アンテナ保持部（７０）と、前記結合用アンテナ保持部を前記筐体本体部の底面（５１ａ）に固定する固定部（５９）と、前記結合用アンテナ上方で該結合用アンテナから離間した位置に、前記一面が前記結合用アンテナを向くように前記被試験対象を水平に保持する被試験対象保持部（６３）と、を有し、前記結合用アンテナ保持部は、前記各結合用アンテナがそれぞれの上方位置の同一の放射点に向けて電波を放射可能となるように水平面に対してそれぞれ同一の角度の傾斜を有し、かつ、前記結合用アンテナの前記環の周方向と直交する方向の中心軸を回転軸として、前記各結合用アンテナが所定の角度で回転した姿勢で前記各結合用アンテナを保持する構成である。
【００１３】
この構成により、本発明の請求項１に係る電磁波シールドボックスは、正対する位置関係の結合用アンテナが配置されている場合でも、互いの同一の放射点の放射を可能としつつも、ＤＵＴからの反射波を両結合用アンテナの回転角に応じた互いに干渉し合うことがない方向に反射させることで定在波（波形が進行せずその場に止まって振動しているようにみえる波動）の発生を抑制できる。このため、定在波に起因する性能試験の精度低下も抑制可能となる。被試験対象を被試験対象保持部に固定するだけで容易にＯＴＡ試験を行うことができる。また、複数の結合用アンテナ８０からの放射が放射点に集中しているため、Ｍｏｂｉｌｉｔｙ試験、及び複数のＬＴＥ搬送波を同時に用いて通信を行うキャリアアグリゲーション（Carrier Aggregation：ＣＡ）試験が実施できるようになる。
【００１４】
また、本発明の請求項２に係る電磁波シールドボックスにおいては、前記結合用アンテナ保持部は、前記アンテナ面の中心から該アンテナ面に垂直な方向に所定の高さ位置が前記放射点となるように前記各結合用アンテナを保持し、前記被試験対象保持部は、前記一面が前記放射点に相当する高さ位置となるように前記被試験対象を保持する構成である。
【００１５】
この構成により、本発明の請求項２に係る電磁波シールドボックスは、各結合用アンテナの角度と、予め規定した各結合用アンテナの中心から放射点までの高さとに基づいて各結合用アンテナの放射点を容易に認識でき、放射点と被試験対象のアンテナ実装箇所を意識した被試験対象のセット作業が容易になる。
【００１６】
また、本発明の請求項３に係る電磁波シールドボックスは、前記結合用アンテナ保持部は、前記被試験対象の前記一面のアンテナ実装領域に対応する領域内に前記放射点が定まるように前記底面上の所定位置に固定されている構成である。
【００１７】
この構成により、本発明の請求項３に係る電磁波シールドボックスは、各結合用アンテナから被試験対象のアンテナ実装領域に対応する領域内に放射点を定めて確実に試験信号を放射することができ、上記領域から離れた位置に放射する場合に比べて試験性能の低下抑制効果が高まる。
【００１８】
また、本発明の請求項４に係る電磁波シールドボックスは、前記結合用アンテナ保持部は、２つのアンテナ取付面（７２ｃ１、７２ｃ２）を有するアンテナ取付台（７２）と、２つの台取付面（７１ｃ１、７１ｃ２）を有する台座部（７１）との組立体で構成され、前記アンテナ取付台は、前記２つのアンテナ取付面の少なくとも一方に前記結合用アンテナを取り付け可能であり、前記台座部は、前記２つの台取付面の少なくとも一方に前記結合用アンテナ取り付け後の前記アンテナ取付台を取り付け可能である構成である。
【００１９】
この構成により、本発明の請求項４に係る電磁波シールドボックスは、台座部の上に取り付けるアンテナ取付台を１つ又は２つにしたり、２つの台座部を別々の箇所に取り付けることが可能であり、ユーザが望む構成を選択して被試験対象の無駄のない性能試験を実施できる。また、台座の分割配置により、複数の結合用アンテナを有するＤＵＴの性能試験を実施できる。
【００２０】
また、本発明の請求項５に係る電磁波シールドボックスは、前記アンテナ取付台は、前記２つのアンテナ取付面が、前記２つの結合用アンテナを前記環の周方向にそれぞれ４５度の角度ごとに取り付け可能に形成され、前記台座部は、前記２つの台取付面が、前記２つのアンテナ取付台を前記環の周方向にそれぞれ９０度の角度ごとに取り付け可能に形成される構成である。
【００２１】
この構成により、本発明の請求項５に係る電磁波シールドボックスは、１つの台座部の上に最大４つの結合用アンテナを取り付けることができ、ユーザが望むシステム構成を容易に構築できる。
【００２２】
また、本発明の請求項６に係る電磁波シールドボックスは、前記台座部は、辺の数がｎ以上の正ｎ角形の板状部材を、前記正ｎ角形の１つの辺と、該辺に対向する対向辺の各々の中間点を結ぶ直線で左右対称に２つに分割したブロック部材で構成されている。
【００２３】
この構成により、本発明の請求項６に係る電磁波シールドボックスは、２つの台座部を多角形の１つの辺に相当する部分と対向する辺に相当する部分とを互いに向い合せて正多角形の形状に組み立てることができ、最大ｎの結合用アンテナ環状に配置することができる。この場合も、互いに正対する位置に配置される結合用アンテナ対ごとに定在波の発生を防ぐことができる。
【００２４】
また、本発明の請求項７に係る電磁波シールドボックスは、前記固定部は、前記底面に立設され、縦横に所定の設置間隔で設けられる円柱状の複数のマウント部材（６０）を有し、前記台座部は、前記マウント部材の設置間隔に対応する間隔で設けられ、前記マウント部材を抜き差し可能に挿通する２つの挿通孔（７１ｄ１、７１ｄ２）を有している。
【００２５】
この構成により、本発明の請求項７に係る電磁波シールドボックスは、台座部の２つの挿通孔に任意の位置の２つのマウント部材をそれぞれ挿通させることで、筐体本体部の底面の当該マウント部材に対応する位置に台座部、結合用アンテナを配置することができ、配置変更が容易となる。被試験対象のアンテナ実装領域にあわせて台座部の位置調整が必要な場合、各結合用アンテナからの放射はアンテナ取付台の鉛直方向に沿って放射線に集中することから、容易に位置調整が可能となる。
【００２６】
また、本発明の請求項８に係る電磁波シールドボックスは、前記被試験対象保持部は、電波透過性を有する透明部材、若しくは、前記被試験対象を保持する保持面の一部に厚さ方向に貫通する開口窓が形成された不透明部材で構成される。
【００２７】
この構成により、本発明の請求項８に係る電磁波シールドボックスは、各結合用アンテナの環状の配置が目視できるため、放射点を容易に認識でき、放射点に被試験対象のアンテナ実装領域を合わせるための被試験対象のセット作業を容易にしかも正確に行うことができる。
【００２８】
また、本発明の請求項９に係る電磁波シールドボックスは、前記結合用アンテナと前記被試験対象の試験信号を供給する給電線（７４）とを金属製の接続具（７３）を介して電気的に接続する接続部（７７）を、前記結合用アンテナの下方で上側から覆う接続部カバー（７５）をさらに有する構成である。
【００２９】
この構成により、本発明の請求項９に係る電磁波シールドボックスは、接続部カバーによって、金属製の接続部に対する各結合用アンテナからの被試験対象による反射波の接続部に対する放射を規制でき、性能試験の精度低下を抑制することができる。
【００３０】
また、本発明の請求項１０に係る電磁波シールドボックスは、前記結合用アンテナは、円偏波アンテナ（２０）であり、前記アンテナ取付台は、右旋円偏波及び左旋円偏波の２種類一組の円偏波アンテナが取り付けられている構成である。
【００３１】
この構成により、本発明の請求項１０に係る電磁波シールドボックスは、２種類一組の円偏波アンテナから送出された電波を、被試験対象のアンテナで受信して２つに分離することができる。これにより、右旋円偏波、左旋円偏波の平面スパイラルアンテナを使用した、偏波ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）試験が実施可能となる。
【００３２】
また、本発明の請求項１１に係る電磁波シールドボックスは、前記円偏波アンテナは、誘電体基板（２１）と、前記誘電体基板の一面（２１ａ）側に重合される地板導体（２２）と、前記被試験対象の一面に対向する前記誘電体基板の反対面（２１ｂ）に形成された円偏波型のアンテナ素子（２３）と、それぞれの一端側が前記地板導体に接続され、前記誘電体基板をその厚さ方向に沿って貫通し、かつそれぞれの他端側が前記誘電体基板の反対面まで延びて、前記アンテナ素子を囲むように所定間隔で設けられることにより、キャビティを構成する複数の金属ポスト（３０）と、前記誘電体基板の反対面側に、前記複数の金属ポストの各他端側をその並び方向に沿って短絡し、かつ前記アンテナ素子方向に所定幅を有するリムが設けられている枠状導体（３２）と、を具備する円偏波アンテナであって、前記キャビティ及び前記枠状導体とで共振器を構成し、前記共振器と前記アンテナ素子との構造パラメータを調整して、前記共振器の共振周波数を所望の値に設定し、前記構造パラメータは、前記キャビティの内寸Ｌｗ、前記枠状導体の前記リム幅ＬＲ、前記アンテナ素子の巻数、前記アンテナ素子の基本長ａ０、前記アンテナ素子の素子幅Ｗの少なくとも一つを含み、かつ、前記枠状導体の前記リム幅ＬＲは、前記誘電体基板の表面に沿って伝播する表面波の波長の略１／４の幅である構成である。
【００３３】
この構成により、本発明の請求項１１に係る電磁波シールドボックスは、被試験対象のアンテナと円偏波アンテナとの間における被測定信号の多重反射に起因した振幅誤差を抑制して、被試験対象に対する性能試験精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明は、ミリ波帯の無線信号を用いる被試験対象のＯＴＡ環境下での性能試験に際し、正対する位置関係にある結合用アンテナから放射した電波に起因する定在波の発生を抑制し、精度の良い性能試験を実現可能な電磁波シールドボックスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る電磁波シールドボックスを適用した無線端末測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電磁波シールドボックスの外観構造を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電磁波シールドボックスの蓋部がない状態で上から見たときの構造を示す図である。
【図４】図３においてＤＵＴ保持部を取り外して電磁波シールドボックスを上から見たときの構造を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る電磁波シールドボックスの筐体本体部と蓋部における電波吸収体の実装態様を説明するための部分断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る電磁波シールドボックスの結合用アンテナ保持モジュールが保持する円偏波アンテナの構成を示す斜視図である。
【図７】（ａ）は本発明の一実施形態における円偏波アンテナのＬＨＣＰの構成を示す正面図であり、（ｂ）は本発明の一実施形態における円偏波アンテナのＲＨＣＰの構成の正面図である。
【図８】本発明の一実施形態における円偏波アンテナの構成を示す背面図である。
【図９】（ａ）は図７（ａ）のＡ−Ａ線拡大断面図であり、（ｂ）は図７（ａ）の変形例におけるＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【図１０】図７（ａ）のＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【図１１】（ａ）は本発明の一実施形態における円偏波アンテナの要部の構成を示す拡大正面図であり、（ｂ）は、本発明の一実施形態における円偏波アンテナの要部の変形例の構成を示す拡大正面図である。
【図１２】本発明の一実施形態における円偏波アンテナの要部の他の変形例の構成を示す拡大正面図である。
【図１３】本発明の一実施形態における円偏波アンテナの要部の構成を除いたときの特性図である。
【図１４】本発明の一実施形態における円偏波アンテナの要部の構成を用いたときの特性図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る電磁波シールドボックスにおける結合用アンテナ保持モジュールの全体構造を示す斜視図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る結合用アンテナ保持モジュールの構造を示す分解斜視図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る結合用アンテナ保持モジュールのアンテナ取付部の構造を示す斜視図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係る結合用アンテナ保持モジュールにおける台座部に対するアンテナ取付部の取付態様の一例を示す斜視図である。
【図１９】本発明の一実施形態に係る結合用アンテナ保持モジュールにおける台座部に対するアンテナ取付部の取付態様の別の例を示す斜視図である。
【図２０】図１９の結合用アンテナ保持モジュールにおける接続部カバーの取付態様を示す斜視図である。
【図２１】本発明の一実施形態に係る電磁波シールドボックスにおける結合用アンテナ保持モジュールの分割配置態様を示す図である。
【図２２】本発明の一実施形態に係る電磁波シールドボックスにおける結合用アンテナの配置態様を説明するための模式図である。
【図２３】本発明の一実施形態に係る電磁波シールドボックスにおける結合用アンテナの環状配置態様を説明するための結合用アンテナ保持モジュールの上面から見た図である。
【図２４】（ａ）は図２３における結合用アンテナ保持モジュールのＡ−Ａ線拡大断面図であり、（ｂ）は図２３における矢視Ｂ方向に見た要部側面図である。
【図２５】本発明の一実施形態に係る電磁波シールドボックス５０を用いる無線端末測定装置による無線端末測定方法の処理を説明するためのフローチャートである。
【図２６】本発明の一実施形態に係る電磁波シールドボックスの結合用アンテナ保持モジュールの配置態様を示す図である。
【図２７】本発明の一実施形態に係る電磁波シールドボックスの結合用アンテナ保持モジュールにおける正対する結合用アンテナの電波伝搬経路を模式的に示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明に係る電磁波シールドボックス、及びこれを用いた無線端末測定装置の一実施形態について図面を用いて説明する。
【００３７】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る無線端末測定装置１は、１以上のアンテナ１１０を有するＤＵＴ１００に試験信号を入力し、ＤＵＴ１００から出力される被測定信号に対して送受信特性などの測定（試験）を行うものである。例えば、無線端末測定装置１は、測定部４１と、表示部４８と、操作部４９と、電磁波シールドボックス５０と、を備えている。
【００３８】
ＤＵＴ１００は、例えばスマートフォンなどの無線端末である。ＤＵＴ１００の通信規格としては、セルラ（ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ、Ｗ−ＣＤＭＡ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、１ｘＥＶ−ＤＯ、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ等）、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ／ａ／ｎ／ａｃ／ａｄ等）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＧＮＳＳ（ＧＰＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＢｅｉＤｏｕ等）、ＦＭ、及びディジタル放送（ＤＶＢ−Ｈ、ＩＳＤＢ−Ｔ等）が挙げられる。また、ＤＵＴ１００は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄや５Ｇセルラ等に対応したミリ波帯の無線信号を送受信する無線端末であってもよい。
【００３９】
図１において、電磁波シールドボックス５０は、ボックス内部（内部空間）に、アンテナ１１０を有するＤＵＴ１００と、複数の結合用アンテナ８０とを、内部空間に対する外部からの電磁波の侵入を遮断（シールド）した状態で収容し、ＤＵＴ１００のアンテナ１１０と、複数の結合用アンテナ８０との空間的結合によるＯＴＡ試験環境を提供する。
【００４０】
図１に示すように、測定部４１は、信号送信部４２と、信号受信部４３と、解析処理部４４と、切替部４５と、記憶部４６と、試験制御部４７とを備えており、ＤＵＴ１００に対して送信電波の出力レベルや受信感度などに関する測定を行うようになっている。
【００４１】
信号送信部４２は、電磁波シールドボックス５０内に収容されたＤＵＴ１００に、結合用アンテナ８０及びＤＵＴ１００のアンテナ１１０を介して試験信号を出力するようになっている。
【００４２】
信号受信部４３は、試験信号が入力されたＤＵＴ１００から出力される被測定信号を、ＤＵＴ１００のアンテナ１１０及び結合用アンテナ８０を介して受信するようになっている。
【００４３】
解析処理部４４は、信号受信部４３により受信された被測定信号に対して、ＤＵＴ１００の通信規格に対応した解析処理を行うようになっている。解析処理部４４が行う解析処理の具体例としては、変調精度（ＥＶＭ）、送信パワーレベル、送信スペクトラムマスク、エラーベクトル振幅、最小入力感度、最大入力レベル、隣接チャネル漏洩電力、スプリアス放射の測定などが挙げられる。
【００４４】
なお、上記の試験信号は、本実施形態の無線端末測定装置１に対してＤＵＴ１００を呼接続状態とするなどの、ＤＵＴ１００の通信規格に対応した各種制御を行うための制御信号を含むものとする。また、上記の被測定信号は、本実施形態の無線端末測定装置１から出力された試験信号に対するＤＵＴ１００からの応答信号や、当該試験信号とは無関係にＤＵＴ１００から出力される送信信号である。
【００４５】
切替部４５は、信号送信部４２から出力される試験信号の出力周波数を通過させる広帯域の方向性結合器であり、例えばウィルキンソン型の分配器で構成される。切替部４５は、図１に示すように、電磁波シールドボックス５０内に設けられているＵＳＢボックス６５（図５参照）と同軸ケーブル４５ａで接続されるとともに、結合用アンテナ８０に対する給電等を行う給電線７４（図７参照）に接続される。ＵＳＢボックス６５は、同軸ケーブル４５ａと電磁波シールドボックス５０内に収容されたＤＵＴ１００をＵＳＢ接続するものである。このように、切替部４５は、信号送信部４２から出力された試験信号を、給電線７４を介して結合用アンテナ８０に入力するとともに、試験信号をアンテナ１１０で受信したＤＵＴ１００からの被測定信号を信号受信部４３に入力することが可能となっている。
【００４６】
試験制御部４７は、例えばＣＰＵ、記憶部４６を構成するＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどを含むマイクロコンピュータ又はパーソナルコンピュータ等で構成され、測定部４１を構成する上記各部の動作を制御する。
【００４７】
なお、信号送信部４２、信号受信部４３、及び解析処理部４４は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのディジタル回路で構成することや、あらかじめ記憶部４６に記憶された所定のプログラムが試験制御部４７により実行されることによりソフトウェア的に構成することが可能である。あるいは、信号送信部４２、信号受信部４３、及び解析処理部４４は、ディジタル回路によるハードウェア処理と所定のプログラムによるソフトウェア処理とを適宜組み合わせて構成することも可能である。なお、試験制御部４７は、新たなプログラム、あるいはバージョンを変更したプログラムを外部から受けて、記憶部４６への追加又は更新を行うこともできる。
【００４８】
表示部４８は、例えばＬＣＤやＣＲＴなどの表示機器で構成され、試験制御部４７からの制御信号に基づいて、測定結果の表示や、測定条件などを設定するためのソフトキー、プルダウンメニュー、テキストボックスなどの操作対象の表示を行うようになっている。
【００４９】
操作部４９は、ユーザによる操作入力を行うためのものであり、例えば表示部４８の表示画面の表面に設けられたタッチパネルで構成される。あるいは、操作部４９は、キーボード又はマウスのような入力デバイスを含んで構成されてもよい。また、操作部４９は、リモートコマンドなどによる遠隔制御を行う外部制御装置で構成されてもよい。操作部４９による入力操作は、試験制御部４７により検知されるようになっている。ユーザは、操作部４９を用いて、複数の通信規格の中からＤＵＴ１００が対応している通信規格を選択できるようになっている。
【００５０】
次に、電磁波シールドボックス５０の構成について説明する。図２は、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０の外観構造を示す図であって、図２（ａ）は正面側から見た斜視図であり、図２（ｂ）は裏面側から見た斜視図である。図２に示すように、電磁波シールドボックス５０は、一面が開口する直方体形状を有し、内部空間（図３、図４参照）を有する筐体本体部５０ａと、筐体本体部５０ａにヒンジ部５０ｃを介して支持され、開口を開閉可能な蓋部５０ｂと、を有している。筐体本体部５０ａの外側面には、閉じられた蓋部５０ｂを開かないように留める留め具５０ｄが設けられている。筐体本体部５０ａ及び蓋部５０ｂは、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム、銅、真鍮やこれらの合金などの導電性の金属から成る。
【００５１】
図３は、電磁波シールドボックス５０の蓋部５０ｂがない状態で上から見たときの構造を示し、図４は、図３において、ＤＵＴ保持部６３を取り外して電磁波シールドボックス５０を上から見たときの構造を示す図である。また、図５は、電磁波シールドボックス５０の筐体本体部５０ａと蓋部５０ｂにおけるシールド材５６、５７の実装態様を説明するための部分断面図である。
【００５２】
図３ないし図５に示すように、電磁波シールドボックス５０は、内面、すなわち、筐体本体部５０ａの底面５１ａ及び側壁面５２ａ、ならびに蓋部５０ｂの内側面５２ｂに電波吸収体５５が貼り付けられている。電波吸収体５５は、蓋部５０ｂが閉じられた状態で、ＤＵＴ１００のアンテナ１１０又は結合用アンテナ８０で発生する電磁波を吸収し、外部に漏洩するのを防止するものである。
【００５３】
また、電磁波シールドボックス５０は、図５に示すように、筐体本体部５０ａの開口端５３ａと蓋部５０ｂの開口端５３ｂには、それぞれ、シールド材５６、５７（５７ａ、５７ｂ）が取り付けられている。具体的には、筐体本体部５０ａの開口端５３ａには、側壁面５２ａと対向して板材５４ａが設けられ、側壁面５２ａと板材５４ａとの間の溝部にシールド材５６が開口端５３ａを取り巻くように取り付けられる。一方、蓋部５０ｂの開口端５３ｂには、蓋部５０ｂの外周端にある折り曲げ部に対向する折り曲げ部を有する板材５４ｂが設けられ、両折り曲げ部間の溝部にシールド材５７ａ、５７ｂが開口端５３ｂを取り巻くように取り付けられる。シールド材５６、５７ａ、５７ｂは、蓋部５０ｂを開いた状態では図５（ａ）に示すように外方に向いた状態になる一方、蓋部５０ｂを閉じたときには、図５（ｂ）に示すように、筐体本体部５０ａの開口端５３ａが蓋部５０ｂの開口端５３ｂで覆われる位置で、両者の間にシールド材５６、５７ａ、５７ｂが介挿され、外部からボックス内部への電磁波の侵入が遮断された状態となる。
【００５４】
また、電磁波シールドボックス５０は、図４に示すように、筐体本体部５０ａの底面５１ａに、それぞれ複数のマウント部材６０、及びＤＵＴ保持部設置部材６１が設けられている。電磁波シールドボックス５０はまた、マウント部材６０が貫通し、筐体本体部５０ａの底面５１ａに対して水平に配置される下部仕切板６２を有している。マウント部材６０は、樹脂製の円柱形状部材から成り、筐体本体部５０ａの底面５１ａの設置禁止エリアを除くエリアに縦横所定の設置間隔で複数配置され、底面５１ａに対して鉛直方向に立設されている。筐体本体部５０ａの底面５１ａには、ＵＳＢボックス６５が設けられている。ＵＳＢボックス６５が設けられるエリアは、マウント部材６０、及びＤＵＴ保持部設置部材６１の設置禁止エリアとされている。
【００５５】
マウント部材６０は、結合用アンテナ保持モジュール７０を、筐体本体部５０ａの底面５１ａの所望の位置に固定（マウント）するための固定部５９としての機能を有する。マウント部材６０は、底面５１ａに固定される一定長の長さを有する基部６０ａと、基部６０ａから他端まで延びる円柱部６０ｂとにより構成される。基部６０ａは、円柱部６０ｂよりも太い径を有し、円柱部６０ｂとの境界位置に、該円柱部６０ｂより大径の環状端面６０ｃが形成されている。環状端面６０ｃは、結合用アンテナ保持モジュール７０を構成する台座部７１（図１６参照）を受け止める台座部受止部として機能する。円柱部６０ｂには、上方端部から長さ方向に一定長の深さのタップ穴が形成されている。タップ穴は、後述するつまみねじ８５（図１６参照）のねじ山をねじ込み可能な形状に形成されている。
【００５６】
ＤＵＴ保持部設置部材６１は、樹脂製の円柱状部材からなり、ＯＴＡ試験時にＤＵＴ１００を保持（載置）するＤＵＴ保持部６３を保持するものである。ＤＵＴ保持部設置部材６１は、筐体本体部５０ａの内部空間の四隅のうちの上述した設置禁止エリアに相当する一隅を除く箇所と、設置禁止エリアに設けられるＵＳＢボックス６５との間に形成される二隅の箇所とに５本設けられている。ＤＵＴ保持部設置部材６１の上端部には、ＤＵＴ保持部６３を水平な状態、かつ水平方向の動きが規制された状態に保つようＤＵＴ保持部６３を受け入れる切欠き部６１ａが形成されている。
【００５７】
下部仕切板６２は、筐体本体部５０ａの底面５１ａを覆うように配置され、ＤＵＴ１００のＯＴＡ試験時、ＤＵＴ保持部設置部材６１により保持されたＤＵＴ１００のアンテナ実装領域に相当する面（アンテナ形成面）により反射された試験信号を減衰させる働きをする。
【００５８】
図３に示すように、ＤＵＴ保持部６３は、結合用アンテナ保持モジュール７０により保持される各結合用アンテナ８０の上方で該各結合用アンテナ８０から離間した位置に、ＤＵＴ１００のアンテナ１１０が形成される面（アンテナ形成面）が結合用アンテナ８０を向くようにＤＵＴ１００を水平状態に保持するものである。ＤＵＴ保持部６３は、平坦面を有するトレイ状の部材からなり、平坦面の複数個所に、載置されたＤＵＴ１００の水平方向の動きを規制する複数の規制部材６３ａが位置変更可能に取り付けられている。規制部材６３ａは、例えば、下部にねじが形成されており、ＤＵＴ保持部６３の平坦面に所定ピッチで設けられるねじ孔６３ｂにねじをねじ込ませることで固定可能となっている。ＤＵＴ保持部６３は、本発明における被試験対象保持部を構成する。
【００５９】
ＤＵＴ保持部６３は、電波透過性を有する透明部材により構成されていてもよい。また、ＤＵＴ保持部６３は、ＤＵＴ１００を保持する保持面（平坦面）の一部に厚さ方向に貫通する開口窓が形成された不透明部材で構成されるものであってもよい。ＤＵＴ保持部６３は、本発明における試験対象保持部を構成する。
【００６０】
また、電磁波シールドボックス５０は、図３及び図４に示すように、筐体本体部５０ａの内部空間内に、下部仕切板６２の上方位置でマウント部材６０によって固定可能な結合用アンテナ保持モジュール７０を有している。結合用アンテナ保持モジュール７０は、本発明の結合用アンテナ保持部を構成する。
【００６１】
図１５は、図４における結合用アンテナ保持モジュール７０の構成を斜視図で示したものである。結合用アンテナ保持モジュール７０は、複数の結合用アンテナ８０を環の中心側を向くように環状に配置して保持するものである。結合用アンテナ保持モジュール７０により保持される結合用アンテナ８０としては、例えば、円偏波アンテナを用いることができる。
【００６２】
ここではまず、円偏波アンテナ２０の構成について図６〜図１４を参照して説明する。図４〜図１０は、円偏波アンテナ２０の基本構造を示している。
【００６３】
すなわち、図６は、円偏波アンテナ２０の構成を説明するために示す斜視図である。また、図７（ａ），（ｂ）は、円偏波アンテナ２０の構成を説明するために示す正面図である。また、図８は、円偏波アンテナ２０の構成を説明するために示す背面図である。また、図９（ａ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ線拡大断面図である。また、図９（ｂ）は、図７（ａ）の変形例におけるＢ−Ｂ線拡大断面図である。また、図１０は、図７（ａ）のＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【００６４】
本実施形態における円偏波アンテナ２０は、基本的には、図６から図１０に示すように、誘電体基板２１と、誘電体基板２１の一面２１ａ側に重合される地板導体２２と、誘電体基板２１の反対面２１ｂに形成された円偏波型のアンテナ素子２３と、を有している。
【００６５】
さらに、地板導体２２を挟んだ誘電体基板２１の反対側には、アンテナ素子２３に励振信号を給電するための給電部２６が形成されている。給電部２６は、給電用誘電体基板２７と、給電用誘電体基板２７の地板導体２２と反対側の表面に形成され、地板導体２２をアースとするマイクロストリップ線路の給電ライン２８と、を有する。
【００６６】
上記の誘電体基板２１及び給電用誘電体基板２７としては、準ミリ波帯で低損失のＲＯ４００３（Ｒｏｇｅｒｓ社）などの材料を用いることができる。
【００６７】
この誘電体基板２１及び給電用誘電体基板２７の材質としては、低損失で誘電率が２〜５程度の材料であれば使用可能であり、例えば、ガラスクロステフロン基板や各種熱硬化樹脂基板が候補となる。例えば、図９（ａ）に示す構成では、誘電体基板２１及び給電用誘電体基板２７の誘電率をいずれも３．６２とし、誘電体基板２１の高さｈ１を１．１ｍｍ、給電用誘電体基板２７の高さｈ２を０．３ｍｍなどとすることができる。
【００６８】
アンテナ素子２３は、誘電体基板２１の反対面２１ｂ側に、例えば、パターン印刷技術によって形成された右巻き矩形スパイラル（図７（ａ）参照）又は左巻き矩形スパイラル（図７（ｂ）参照）の不平衡型のアンテナである。本実施形態においては、前者を右旋円偏波アンテナ、後者を左旋円偏波アンテナと称することもある。）
【００６９】
また、円偏波アンテナ２０は、アンテナ素子２３のスパイラル中心側の側端部（給電点）に一端が接続され、誘電体基板２１をその厚さ方向に貫通して地板導体２２の穴２２ａを非導通に通過し、更に給電部２６を構成する給電用誘電体基板２７を貫通してその表面に他端側を突出させる給電ピン（ｆｅｅｄ  ｐｉｎ）２５を有している。
【００７０】
なお、給電部２６は、上記のマイクロストリップ線路の構成に限定されず、不平衡型の給電線、例えば、同軸ケーブルや、地板導体２２をアースとするコプレーナ線路あるいはマイクロストリップ線路等により給電ピン２５の他端側から給電される構成であればよい。図７（ａ）に示した構成の円偏波アンテナ２０は、給電ピン２５から給電されることにより、アンテナ素子２３から主偏波の回転方向が左回りの円偏波（ｌｅｆｔ  ｈａｎｄ  ｃｉｒｃｕｌａｒ  ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ：ＬＨＣＰ）の電波を放射することができる。一方、図７（ｂ）に示した構成の円偏波アンテナ２０は、給電ピン２５から給電されることにより、アンテナ素子２３から主偏波の回転方向が右回りの円偏波（ｒｉｇｈｔ  ｈａｎｄ  ｃｉｒｃｕｌａｒ  ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ：ＲＨＣＰ）の電波を放射することができる。なお、図８以降の図面では、特に断りのない限り主偏波がＬＨＣＰの構成のみを示す。
【００７１】
ただし、これだけの構造のみによる円偏波アンテナでは、誘電体基板２１の表面に沿った表面波が励振されるため、その表面波の影響によって円偏波アンテナとして所望の特性が得られない。
【００７２】
そこで、本実施形態の円偏波アンテナ２０では、誘電体基板２１の表面に沿った表面波の励振を抑制するための構造として、上記構造に加えて、図９（ａ）、図１０に示しているように、複数の金属ポスト３０によって構成されるキャビティ構造を採用している。
【００７３】
具体的には、例えば円柱状の複数の金属ポスト３０は、それぞれの一端側が地板導体２２に接続され、誘電体基板２１をその厚さ方向に沿って貫通し、かつそれぞれの他端側が誘電体基板２１の反対面２１ｂまで延びて、アンテナ素子２３を囲むように所定間隔で設けられることにより、キャビティを構成する。
【００７４】
さらに、本実施形態の円偏波アンテナ２０は、上記キャビティ構造に加えて、誘電体基板２１の反対面２１ｂ側に、複数の金属ポスト３０の各他端側をその並び方向に沿って順次短絡し、かつ各金属ポスト３０との接続位置からアンテナ素子２３方向に所定距離延びて設けられる枠状導体３２を備えている。
【００７５】
そして、本実施形態の円偏波アンテナ２０では、このキャビティ構造と、枠状導体３２との相乗効果によって、表面波を抑圧することができるようにしている。つまり、本実施形態の円偏波アンテナ２０は、上記のキャビティ構造と枠状導体３２とを備えることにより、従来の一般的な平面アンテナと比較して、アンテナ側面からの電波の漏れを大幅に抑制することができる。
【００７６】
なお、複数の金属ポスト３０は、図９（ｂ）に示すように、誘電体基板２１を貫通する複数の穴３０１を形成し、この複数の穴３０１の内壁にメッキ加工（スルーホールメッキ）することによって複数の中空状の金属ポスト３０′として実現することもできる。
【００７７】
この場合、スルーホールメッキによる複数の中空状の金属ポスト３０′の下端部は、誘電体基板２１の一面２１ａ側にパターン印刷技術によって形成されるランド３０２を介して地板導体２２に接続されるようになされている。
【００７８】
上記のように構成された円偏波アンテナ２０は、その反対面２１ｂがＤＵＴ１００のアンテナ１１０の放射面とＤＵＴ１００の一面に対向し、アンテナ１１０と空間的に結合されるようになっている。
【００７９】
以下、上記のキャビティ構造と枠状導体３２とによる表面波抑圧の効果を説明するために、各部の構造パラメータと、当該構造パラメータを変えて得られた円偏波アンテナ２０の特性についてのシミュレーション結果について説明する。
【００８０】
まず、各部の構造パラメータとなり得る要素について説明する。
【００８１】
この円偏波アンテナ２０の使用周波数はＫ及びＫａバンド帯の１８〜４０ＧＨｚであり、アンテナ素子２３の方形スパイラルは、基本長をａ０とし、該ａ０並びにその任意倍数の長さの線路を９０度の角度ごとに配置して構成する。
【００８２】
このような方形スパイラルの典型的な例を図１１（ａ）に示す。すなわち、この例では、素子幅Ｗを０．２５ｍｍ、基本長ａ０を０．４５ｍｍとし、以下、９０度の角度ごとに２ａ０、２ａ０、３ａ０、３ａ０、４ａ０、４ａ０の線路長とし、最終線路長を３ａ０とし、全体で９巻き（ｎｉｎｅ−ｔｕｒｎ  ｓｐｉｒａｌ）の方形スパイラルとしている。
【００８３】
また、図１１（ｂ）に示す方形スパイラルは、図１１（ａ）における基本長ａ０よりも長くした基本長ａ０′とし、巻数を減らした場合である。
【００８４】
この例では、素子幅Ｗを０．２５ｍｍ、基本長ａ０′を０．７ｍｍとし、以下、９０度の角度ごとに２ａ０′、２ａ０′、３ａ０′、３ａ０′、４ａ０′の線路長とし、最終線路長を約１．５ａ０′とし、全体で８巻き（ｅｉｇｈｔ−ｔｕｒｎ  ｓｐｉｒａｌ）の方形スパイラルとしている。
【００８５】
この場合、最終線路長は、円偏波の軸比（ａｘｉａｌ  ｒａｔｉｏ）や反射特性を最適化するように約１．５ａ０′に選んである。
【００８６】
なお、以下の説明及び実施形態では、円偏波アンテナ２０に採用すべきアンテナ素子２３として方形スパイラルの例を示している。
【００８７】
しかるに、図１２に示すように、円偏波アンテナ２０に採用すべきアンテナ素子２３としては、方形スパイラルに代えて、円形スパイラルのアンテナ素子２３を用いることもできる。
【００８８】
この図１２に示す円形スパイラルのアンテナ素子２３は、例えば、基準点からの半径初期値ＳＲ＝０．２ｍｍ、素子幅Ｗ＝０．３５ｍｍ、スパイラル間隔ｄ＝０．２ｍｍ、巻き数２．１２５の円形スパイラルによるアンテナ素子２３の場合であり、このような円形スパイラルによるアンテナ素子２３を円偏波アンテナ２０に用いた場合でも、上述した方形スパイラルのアンテナ素子２３を用いた場合とほぼ同等の結果が得られている。
【００８９】
また、誘電体基板２１の外形はアンテナ素子２３のスパイラル中心を中心とする正方形で、図７（ａ），（ｂ）に示すように、その一辺の長さをＬ（以下、外形長と記す）とし、キャビティの外形もこれと同心の正方形としている。
【００９０】
また、キャビティは、図９（ａ），（ｂ）に示すように、その内寸をＬｗとしている。さらに、枠状導体３２には、キャビティ内壁から内側へ延びる所定幅（以下、リム幅と記す）ＬＲを有するリムが設けられている。
【００９１】
また、キャビティを形成する複数の金属ポスト３０の直径は、それぞれ、０．３ｍｍであり、各金属ポスト３０の間隔は０．９ｍｍである。
【００９２】
図１３は、複数の金属ポスト３０によるキャビティ及び枠状導体３２を設けない場合における垂直面（図６、図７でｙｚ面）の放射特性についてのシミュレーション結果を示している。
【００９３】
図１３において、Ｆ１、Ｆ１′は、外形長Ｌ＝１８ｍｍのときの主偏波（左回り円偏波：ＬＨＣＰ）と交差偏波（右回り円偏波：ＲＨＣＰ）の特性であり、Ｆ２、Ｆ２′は、外形長Ｌ＝２４ｍｍのときの主偏波と交差偏波の特性である。
【００９４】
ここで、円偏波アンテナとして要求される放射特性は、主偏波については０°方向を中心として対称でブロードな単峰特性であり、交差偏波（完全な円偏波であればゼロである）については、広い角度範囲において主偏波より十分低い放射強度となる必要がある。
【００９５】
これに対し、図１３の主偏波の特性Ｆ１、Ｆ２は、共に非対称で利得に大きな暴れがあり、また、交差偏波についてみれば、−６０°、−４０°の近傍で主偏波と同等又はそれに近い放射レベルになっていることが分かる。
【００９６】
このような放射特性の乱れは、前記した表面波の影響によって発生している。
【００９７】
図１４は、複数の金属ポスト３０によって内寸Ｌｗ＝９ｍｍのキャビティを設け、更にリム幅ＬＲ＝１．２ｍｍの枠状導体３２を設けたときの、外形長Ｌ＝１８ｍｍ及びＬ＝２４ｍｍにした場合の主偏波の特性Ｆ３、Ｆ４と交差偏波の特性Ｆ３′、Ｆ４′についてのシミュレーション結果を示している。
【００９８】
この図１４から明らかなように、主偏波の特性Ｆ３、Ｆ４は、０°方向を中心として対称でブロードな単峰特性となり、交差偏波の特性Ｆ３′、Ｆ４′についても、広い角度範囲において主偏波Ｆ３、Ｆ４より十分低い放射強度で緩慢な変化となっており、前記した円偏波アンテナとして要求される所望の特性が得られていることが分かる。
【００９９】
また、各部の構造パラメータを変えて行った前記と同様の幾つかの各種の放射特性についてのシミュレーションの結果、枠状導体３２が無い場合の放射特性は、誘電体基板２１の外形長Ｌとキャビティ内寸Ｌｗに対する依存性を示し、概略的な傾向を言えば、外形長Ｌが大きい（Ｌ＝２４，１８ｍｍ）場合、キャビティ内寸Ｌｗが３〜１０ｍｍまで大きくなるにつれて主偏波特性は３峰形から単峰形に近づくことが判明している。
【０１００】
また、誘電体基板２１の外形長Ｌが比較的小さい（Ｌ＝１２ｍｍ）場合、キャビティ内寸Ｌｗが３〜１０ｍｍまで間で大きくなるにつれて主偏波特性は双峰形から単峰形に近づくことが判明している。
【０１０１】
しかし、いずれの場合でも、交差偏波の暴れが大きく使用角度範囲内いずれかにおいて主偏波成分との差が小さくなり、偏波選択性が低く、上記図１４のような所望の特性には至らないことが判明している。
【０１０２】
なお、リム幅ＬＲの１．２ｍｍは、誘電体基板２１の表面に沿って伝播する表面波の波長のほぼ１／４に相当している。つまり、このリム幅ＬＲ＝１．２ｍｍの部分は、その先端側からポスト壁側を見たとき、表面波に対してインピーダンスが無限大となるλｇ／４（λｇは管内波長）の長さの伝送路を形成する。
【０１０３】
したがって、誘電体基板２１の表面に沿った電流が流れないことになり、この電流阻止作用によって表面波の励振が抑圧され、放射特性の暴れを防いでいることになる。
【０１０４】
よって、円偏波アンテナ２０を上記した以外の他の周波数帯に適用する場合には、その周波数に応じてリム幅ＬＲを変更設定すればよい。
【０１０５】
ところで、本実施形態の円偏波アンテナ２０は、誘電体基板２１に、複数の金属ポスト３０によるキャビティと枠状導体３２を設けることによって共振器を構成し、この共振器をアンテナ素子２３で励振していると考えることができる。
【０１０６】
本実施形態の円偏波アンテナ２０は、共振器を構成しているので、共振周波数が存在し、その共振周波数では円偏波アンテナ２０の入力インピーダンスが非常に大きくなり、放射をしなくなる。
【０１０７】
この場合、共振器の共振周波数は、共振器と円偏波のアンテナ素子２３との構造パラメータで決まる。
【０１０８】
この構造パラメータは、前述したように、キャビティの内寸Ｌｗ、リム幅ＬＲのほか、アンテナ素子２３の巻数、アンテナ素子２３の基本長ａ０、アンテナ素子２３の素子幅Ｗなどである。
【０１０９】
したがって、アンテナ利得の周波数特性は、前記共振周波数付近で急激に深い落ち込み（ノッチ）が生じることになる。この共振周波数は、上記の構造パラメータを調整することにより、所望の値に設定することが可能である。
【０１１０】
次に、上述した円偏波アンテナ２０を結合用アンテナ８０として用いる結合用アンテナ保持モジュール７０の構成について、図１５〜図２４を参照して説明する。
【０１１１】
図１５に示す結合用アンテナ保持モジュール７０は、図１６に示す態様で分解可能な台座部７１、アンテナ取付台７２、接続部カバー７５の組立体（モジュール）により構成される。台座部７１、アンテナ取付台７２、接続部カバー７５は、例えば、樹脂製のものである。図１５、図１６に示すように、台座部７１は、例えば、正八角形の１つの辺と、該辺に対向する対向辺の各々の中間点を結ぶ直線で左右対称に２つに分割した平面形状を有する板状部材からなる台座部本体７１ａで構成される。なお、結合用アンテナ保持モジュール７０において、台座部７１は、正八角形を２つに分割した平面形状に限らず、辺の数がｎ以上の正ｎ角形の板状部材を、ｎ多角形の１つの辺と、該辺に対向する対向辺の各々の中間点を結ぶ直線で左右対称に２つに分割したブロック部材で構成してもよい。
【０１１２】
台座部本体７１ａは、正八角形を二分割する上記直線に沿った側面７１ｂを有し、２つを、互いに側面７１ｂが当接するように向い合せにすることにより、１つの正八角形の平面形状とし得るようになっている。台座部本体７１ａは、平坦面で構成される上面に、台取付面７１ｃ１、７１ｃ２が隣接して形成されている。台取付面７１ｃ１、７１ｃ２には、それぞれ、台座部本体７１ａを厚さ方向に貫通するマウント挿通孔７１ｄ１、７１ｄ２が形成されている。マウント挿通孔７１ｄ１、７１ｄ２は、マウント部材６０の設置間隔に対応する間隔で設けられ、マウント部材６０を抜き差し可能に挿通できるようになっている。マウント挿通孔７１ｄ１、７１ｄ２は、本発明における挿通孔を構成する。ここでは台取付面７１ｃ１、７１ｃ２が同一の高さであり、共通の面にある例を挙げたが、台取付面７１ｃ１、７１ｃ２は異なる高さの面にあってもよい。
【０１１３】
台座部本体７１ａは、台取付面７１ｃ１、７１ｃ２の内側寄りの領域に、外側寄りも薄い厚さを有する段差面７１ｅが形成されている。段差面７１ｅには、台取付面７１ｃ１、７１ｃ２にそれぞれ対応する領域ごとにカバー取付孔７１ｆ１、７１ｆ２が設けられている。
【０１１４】
アンテナ取付台７２は、取付台本体部７２ａの底面部７２ｂが平面で形成されるとともに、該底面７２が、台座部本体７１ａの１つの台取付面７１ｃ１（７１ｃ２）に対応する面積を有している。また、アンテナ取付台７２は、底面部７２ｂとは反対側の上面に、アンテナ取付面７２ｃ１、７２ｃ２が形成されている。アンテナ取付面７２ｃ１、７２ｃ２は、外周側から内部側に向けて下り傾斜する平面によって形成されている。また、アンテナ取付面７２ｃ１、７２ｃ２には、その四隅にビス穴７２ｄが形成されている。ビス穴７２ｄは、アンテナ取付面７２ｃ１、７２ｃ２に結合用アンテナ８０を取り付けるための取付ビス７２ｅをねじ込み可能に構成されている。
【０１１５】
アンテナ取付台７２は、取付台本体部７２ａのアンテナ取付面７２ｃ１と７２ｃ２とで挟まれる位置に、厚さ方向に貫通するねじ挿通孔７２ｆが形成されている。ねじ挿通孔７２ｆは、つまみねじ８５をそれぞれマウント挿通孔７１ｄ１、７１ｄ２を介して図１６の上下方向に抜き差し可能な径を有している。
【０１１６】
取付台本体部７２ａはまた、アンテナ取付面７２ｃ１と７２ｃ２の内方側位置に、給電線７４に接続されたコネクタ７３がアンテナ取付面７２ｃ１と７２ｃ２に臨んだ状態で配置されている。給電線７４は、無線端末測定装置１と電気的に接続されるようになっている。他方、コネクタ７３は、結合用アンテナ８０として用いる円偏波アンテナ２０の給電部２６（図９参照）に接続される嵌合用コネクタに嵌合する構造を有している。これにより、結合用アンテナ保持モジュール７０において、嵌合用コネクタをコネクタ７３に嵌合することで、無線端末測定装置１からの給電線７４を介した結合用アンテナ８０に対する給電が可能になる。
【０１１７】
接続部カバー７５は、金属製のコネクタ７３を介して結合用アンテナ８０と給電線７４とを電気的に接続する接続部７７を、結合用アンテナ８０の下方で上側から覆うものである。接続部カバー７５は、カバー本体部７５ａと、裏蓋部７５ｂと、取付ビス７５ｃ１、７５ｃ２とを有している。カバー本体部７５ａは、台座部７１の段差面７１ｅより大きな面積の半円形の板部材で構成され、裏蓋部７５ｂは、段差面７１ｅより小さな面積の半円形板部材で構成されている。接続部カバー７５は、カバー本体部７５ａの裏面に裏蓋部７５ｂを貼り付けた積層構造を有し、カバー本体部７５ａ及び裏蓋部７５ｂをその厚さ方向に貫通する取付用孔７５ｄ１、７５ｄ２が設けられている。
【０１１８】
図１６に示すように、結合用アンテナ保持モジュール７０は、２つのアンテナ取付面７２ｃ１、７２ｃ２を有するアンテナ取付台７２と、２つの台取付面７１ｃ１、７１ｃ２を有する台座部７１との組立体で構成される。アンテナ取付台７２は、アンテナ取付面７２ｃ１、７２ｃ２の少なくとも一方に結合用アンテナ８０を取り付け可能であり、台座部７１は、台取付面７１ｃ１、７１ｃ２の少なくとも一方に結合用アンテナ取り付け後のアンテナ取付台７２を取り付け可能である。
【０１１９】
図１６に示す構成中、アンテナ取付台７２は、一対の結合用アンテナ８０をアンテナ取付面７２ｃ１、７２ｃ２にそれぞれ隣接させ、この状態で、各結合用アンテナ８０の４隅に設けられたビス孔に通した取付ビス７２ｅをビス穴７２ｄにねじ込むように操作することにより、当該一対の結合用アンテナ８０を取り付けることができる。一対の結合用アンテナ８０が取り付けられたアンテナ取付台７２の構成を図１７に示している。なお、アンテナ取付台７２に取り付ける結合用アンテナ８０としては、例えば、各アンテナ取付台７２ごとに、右施円偏波アンテナと左施円偏波アンテナを２つ一組として取り付けることが望ましい。また、一組の右施円偏波アンテナ及び左施円偏波アンテナは、例えば、２８Ｇ帯内の所定の帯域の性質の異なる信号（右施円偏波、左施円偏波）を放射するものである。本実施形態では、４組の右施円偏波アンテナ及び左施円偏波アンテナを用いることで、２８Ｇ帯内の異なる４つの周波数帯域ごとにぞれぞれの性質の異なる信号を放射可能な構成とすることができる。
【０１２０】
一対の結合用アンテナ８０が取り付けられたアンテナ取付台７２は、つまみねじ８５を用いて、例えば、図１８に示す態様で、台座部７１の例えば台取付面７１ｃ２に隣接する台取付面７１ｃ１上に配置することができる。また、一対の結合用アンテナ８０が取り付けられたアンテナ取付台７２は、図１８に示す態様での取付時と同様の手順により、図１９に示すように、２つ一組として、台座部７１の台取付面７１ｃ１、７１ｃ２上に隣接して配置することができる。
【０１２１】
また、結合用アンテナ保持モジュール７０は、図１９に示す態様で４つの結合用アンテナ８０が取り付けられた状態で、台座部７１に対して図２０に示すような態様で接続部カバー７５を取り付けることができる。接続部カバー７５は、図１８に示す態様で２つの結合用アンテナ８０が取り付けられた状態でも取り付け可能である。接続部カバー７５の取り付けに際しては、取付用孔７５ｄ１、７５ｄ２と台座部７１のカバー取付孔７１ｆ１、７１ｆ２とをそれぞれ位置合わせしたうえで、取付ビス７５ｃ１、７５ｃ２を取付用孔７５ｄ１、７５ｄ２を通過させ、台座部７１のカバー取付孔７１ｆ１、７１ｆ２にねじ込むようにすればよい。
【０１２２】
ここで、電磁波シールドボックス５０の底面５１ａに対する台座部７１の配置手順について説明する。図１６に示される台座部７１は、図４に示される電磁波シールドボックス５０の底面５１ａに設けられマウント部材６０とつまみねじ８５を用いて当該底面５１ａ上に配置することができる。この場合、台座部７１を所望の位置に配置するには、所望の配置位置まで台座部７１を持っていき、マウント挿通孔７１ｄ１、７１ｄ２を、該マウント挿通孔７１ｄ１、７１ｄ２間と同一の離間距離を有する２つのマウント部材６０にそれぞれ挿通させる。そのうえで、台座部７１を、マウント部材６０に形成された環状端面６０ｃに係合して下方への移動が止まるまで降下させればよい。
【０１２３】
図２１を参照して、電磁波シールドボックス５０における結合用アンテナ保持モジュール７０の分割配置態様について説明する。図２１（ａ）は、台座部７１及びアンテナ取付台７２の縦置きの配置例を示し、図２１（ｂ）は台座部７１及びアンテナ取付台７２の縦置きの配置例を示している。このように、１つの台座部７１は、マウント挿通孔７１ｄ１、７１ｄ２を、それぞれ、一つ置きの各マウント部材６０に挿通させることで、当該２つのマウント部材６０で規定される位置に縦横所望の向きで配置することができる。
【０１２４】
次に、図２１に示す分割配置態様で配置された台座部７１に対して結合用アンテナ８０を取付済みのアンテナ取付台７２を取り付ける手順について図１６を参照して説明する。この場合にはまず、アンテナ取付台７２を台座部７１の上方位置までもっていき、ねじ挿通孔７２ｆと下方の台座部７１のマウント挿通孔例えば７１ｄ１とが合致するように台座部７１に対して位置合わせを行う。次いで、台座部７１を、その底面がマウント部材６０に形成された環状端面６０ｃに係合して下方への移動が止まるまで降下させる。そのうえで、つまみねじ８５をねじ挿通孔７２ｆ及びマウント挿通孔７１ｄ１に挿通させる。この状態で、つまみねじ８５の先端部に形成されたねじが台座部７１のマウント挿通孔７１ｄ１、７１ｄ２に挿通されている各マウント部材６０のタップ穴にねじ込むように回転操作する。つまみねじ８５は、それ以上回転し難くなるまで回転操作された状態で、台座部７１とアンテナ取付台７２とを積層方向に締め付け、これにより、台座部７１に対するアンテナ取付台７２に取り付けが可能となる。
【０１２５】
本実施形態に係る結合用アンテナ保持モジュール７０は、台座部７１を１つずつ別の位置に配置する（図２１参照）のみならず、２つの台座部７１を向かい合わせて正八角形の平面形状となるよう配置することもできる（図４、図１５参照）。これにより、本実施形態では、電磁波シールドボックス５０を用いたＤＵＴ１００の試験に際し、例えば、図２６（ａ）及び図２６（ｂ）に示す結合用アンテナ保持モジュール７０の配置態様のいずれかを選択することも可能である。
【０１２６】
次に、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０における結合用アンテナ保持モジュール７０に対する結合用アンテナ８０の配置態様について図２２を参照して説明する。図２２（ａ）は結合用アンテナ保持モジュール７０を上から見たときの配置態様を示し、図２２（ｂ）は図２２（ａ）のＤ−Ｄ線による断面側面から見た配置態様を示している。図２２においては、結合用アンテナ８０の配置態様を理解し易くするために、所定の半径ｒと深さｈを有し、かつ、下がり傾斜θで窪む円錐ＣＮを規定している。本実施形態に係る結合用アンテナ保持モジュール７０において、２つの台座部７１を用いて最大８つまで搭載可能な結合用アンテナ８０は、円錐ＣＮの最上面を規定する円の周方向に、該円を８等分した４５度ずつの角度で配置されている。各結合用アンテナ８０は、四角形のアンテナ面の四辺のうちの一辺が上記円に内接するよう環状に配置されている。また、各結合用アンテナ８０は、平坦なアンテナ面が円錐ＣＮの下がり傾斜θと同じ下がり傾斜で円錐ＣＮの内面側に取り付けられている。
【０１２７】
図２２は、特に、８つ環状に配置した場合における結合用アンテナ８０の取り付け態様を示しているが、この場合における隣接する結合用アンテナ８０の位置関係、及び下がり傾斜θは、アンテナ取付台７２に２つ一組で取り付けられる場合でも維持される。
【０１２８】
アンテナ取付台７２に対する結合用アンテナ８０の具体的な取り付け態様について、図２３、図２４を参照してさらに詳しく説明する。図２３は、１つの台座部７１に２つのアンテナ取付台７２を載置して結合用アンテナ保持モジュール７０として組み立てたうえで、各アンテナ取付台７２にそれぞれ一対、合計４つの結合用アンテナ８０を取り付けたときの上側から見た構造を示している。図２３に示すように、４つの結合用アンテナ８０は、水平面上で互いに４５度ずつ離れた位置ごとに環状に配置されている。つまり、台座部７１は、２つの台取付面７１ｃ１、７１ｃ２に対して、２つのアンテナ取付台７２をそれぞれ９０度の角度ごとに取り付け可能となっている。
【０１２９】
図２４において、（ａ）は図２３における結合用アンテナ保持モジュール７０のＡ−Ａ線拡大断面図であり、（ｂ）は図２３における矢視Ｂ方向に見た結合用アンテナ保持モジュール７０の要部側面図である。図２４（ａ）に示すように、結合用アンテナ保持モジュール７０に環状に配置された各結合用アンテナ８０は、それぞれの上方位置の同一の放射点に向けて電波を放射可能となるように、水平面にそれぞれ同一の角度で傾斜されている。図２４（ａ）の例においては、３２度の角度で傾斜している。また、結合用アンテナ保持モジュール７０において、各結合用アンテナ８０は、これらの環状配置を実現する環の周方向と直交する方向の自アンテナの中心軸Ｃ１周りにそれぞれ所定の角度で回転した姿勢で保持されている。図２４（ａ）の例においては、上記中心軸Ｃ１回りに５度回転した姿勢で保持されている。水平面に対する３２度の傾斜、中心線回りの５度回転という配置態様は、図２３における他の結合用アンテナ８０においても同様である。また、２個の結合用アンテナ保持モジュール７０、及び４つのアンテナ取付台７２を用いて８つの結合用アンテナ８０を環状に取り付ける場合（図４、図１５参照）における各結合用アンテナ８０の取り付け態様も図２３、図２４に示す場合と同様である。
【０１３０】
次に、本実施形態に係る無線端末測定装置１を用いる無線端末測定方法について、図２５のフローチャートを参照しながらその処理の一例を説明する。図２５に示す測定処理においては、まず、電磁波シールドボックス５０内に結合用アンテナ保持モジュール５０、及び被試験対象であるＤＵＴ１００をセットする（ステップＳ１）。
【０１３１】
この場合の手順としては、初めに、所望のシステム構成を決定し、必要数の台座部７１、アンテナ取付台７２及び結合用アンテナ８０を用意する。次に、台座部７１をマウント部材６０を用いて筐体本体部５０ａの底面５１ａの所望の位置に取り付け、その上に、アンテナ取付台７２を取り付ける。引き続き、アンテナ取付台７２に結合用アンテナ８０を取り付ける。アンテナ取付台７２は、結合用アンテナ８０を取り付けてから台座部７１に取り付けてもよい。さらに、アンテナ取付台７２に取り付けた結合用アンテナ８０をコネクタ７３により給電線７４に接続する。給電線７４は、筐体本体部５０ａの一側面に設けた配線用貫通孔５０ｅ（図２（ａ）参照）を通って無線端末測定装置１の切替部４５に接続されている。
【０１３２】
結合用アンテナ８０の給電線７４に対する接続完了後、台座部７１に接続部カバー７５を取り付ける。次いで、ＤＵＴ保持部設置部材６１にＤＵＴ保持部６３を取り付け、該ＤＵＴ保持部６３の上面にＤＵＴ１００をアンテナ形成面が取り付け済みの結合用アンテナ８０側と対向するように載置する。ＤＵＴ保持部６３においては、規制部材６３ａの取り付け位置を適宜変更することで、ＤＵＴ１００の水平方向の位置を調整することができる。これにより、ユーザは、アンテナ形成面の領域内に結合用アンテナ保持モジュール７０に保持された各結合用アンテナ８０の放射点が定まるようにＤＵＴ１００の位置調整を行う。
【０１３３】
さらに、ＤＵＴ１００をＵＳＢボックス６５から延びるＵＳＢケーブルとＵＳＢ接続し、そのうえで、筐体本体部５０ａに対して蓋部５０ｂを閉じ、蓋部５０ｂを留め具５０ｄで止める。これにより、電磁波シールドボックス５０では、ＤＵＴ１００と、結合用アンテナ保持モジュール７０により保持された複数の結合用アンテナ８０とが、筐体本体部５０ａの内部空間に対する外部からの電磁波の侵入を遮断可能に封入され、ＤＵＴ１００の試験準備が整う。
【０１３４】
試験準備が整った後、ユーザによる所定の試験開始操作に応じて、測定部４１の信号送信部４２は、結合用アンテナ８０（円偏波アンテナ２０）及びＤＵＴ１００のアンテナ１１０を介してＤＵＴ１００に試験信号を出力する（信号送信ステップＳ２）。
【０１３５】
次に、測定部４１の信号受信部４３は、試験信号が入力されたＤＵＴ１００から出力された被測定信号を、ＤＵＴ１００のアンテナ１１０及び結合用アンテナ８０を介して受信する（信号受信ステップＳ３）。
【０１３６】
次に、測定部４１の解析処理部４４は、信号受信ステップＳ３で受信された被測定信号に対して、ＤＵＴ１００の通信規格に対応した解析処理を行う（解析処理ステップＳ４）。
【０１３７】
図２５に示す一連の処理中、ステップＳ１においては、結合用アンテナ保持モジュール７０の配置態様として、ＤＵＴ１００のアンテナ１１０が形成されるアンテナ形成面の位置などに応じて、例えば、図２６（ａ）、若しくは図２６（ｂ）に示す配置態様を選択することができる。図２６（ａ）は、それぞれが正八角形を２つの分割した平面形状を有する２つの台座部７１を正八角形に組み合わせて一箇所に配置した例を示し、図２７（ｂ）は、上記２つの台座部７１を別々の箇所に配置した例を示している。
【０１３８】
図２６（ａ）に示す結合用アンテナ保持モジュール７０Ａの配置形態は、一箇所のアンテナ形成面１２０ａを有するＤＵＴ１００の試験に適合するものである。図２６（ａ）において、結合用アンテナ保持モジュール７０は、図４、図１５に示す形態を有するものであり、２つの台座部７１を用いて８つの結合用アンテナ８０を保持している。この結合用アンテナ保持モジュール７０は、８つの結合用アンテナ８０がＤＵＴ１００のアンテナ形成面１２０ａを照射可能となる底面５１ａ上の位置に配置されている。
【０１３９】
図２６（ｂ）に示す結合用アンテナ保持モジュール７０Ｂ、７０Ｃの配置形態は、離間した２箇所のアンテナ形成面１２０ｂ、１２０を有するＤＵＴ１００の試験に適合するものである。図２６（ｂ）において、それぞれの結合用アンテナ保持モジュール７０Ｂ、７０Ｃは、共に図１９、図２０に示す形態のものであり、台座部７１上に４つの結合用アンテナ８０を保持している。
【０１４０】
結合用アンテナ保持モジュール７０Ｂは、４つの結合用アンテナ８０がＤＵＴ１００のアンテナ形成面１２０ｂを照射可能な底面５１ａ上の位置に配置されている。また、結合用アンテナ保持モジュール７０Ｃは、４つの結合用アンテナ８０がＤＵＴ１００のアンテナ形成面１２０ｃを照射可能な底面５１ａ上の位置に配置されている。
【０１４１】
本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、図２６に示す結合用アンテナ保持モジュール７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃのいずれを配置した場合にも、これらによって保持される各結合用アンテナ８０から出射した無線信号及びその反射波に起因する定在波の発生を抑制する効果が見込める（図２７参照）。
【０１４２】
次に、本実施形態に係る無線端末測定装置１の電磁波シールドボックス５０における試験信号の伝搬特性について図２７を参照して説明する。
【０１４３】
図２７は、図２６（ａ）に示す配置態様で結合用アンテナ保持モジュール７０Ａを収容した電磁波シールドボックス５０内でのＤＵＴ１００の試験信号の伝搬経路を模式的に示している。図２７において、電磁波シールドボックス５０の構造は、図２６（ａ）におけるＥ−Ｅ線による断面の構造を模したものである。但し、図２７においては、便宜的に、結合用アンテナ保持モジュール７０Ａの配置位置を、筐体本体部５０ａの底面５１ａの中央付近としている。
【０１４４】
図２７において、結合用アンテナ保持モジュール７０Ａは、８つの結合用アンテナ８０が、それぞれの上方位置の同一の放射点に向けて電波を放射可能に水平面にそれぞれ３２度の角度で傾斜され、かつ、各結合用アンテナ８０の中心軸Ｃ１周りに５度回転した姿勢で保持されている（図２４参照）。各結合用アンテナ８０は、矩形形状のアンテナ面の中心位置から、該中心位置の垂線に対して左右３０度ずつに相当する６０度の放射角を有している。そして、正対する結合用アンテナ８０Ａ、８０Ｂのそれぞれの中心位置間に当たる領域が測定エリアとされている。
【０１４５】
各結合用アンテナ８０は、上記測定アリア内の一点を放射点（各結合用アンテナ８０のアンテナ面中心位置での垂線が交わる点）として放射可能に取り付けられている。各結合用アンテナ８０は、アンテナ面の中心から該アンテナ面に垂直な方向に所定の高さ位置が放射点となるように結合用アンテナ保持モジュール７０Ａにより保持されている。例えば、結合用アンテナ保持モジュール７０Ａは、上述した３２度の傾斜を有する構成とした場合において、アンテナ面の中心から該アンテナ面に垂直な方向に例えば１０センチメートル（ｃｍ）の高さ位置に放射点が設定されている。このとき、電磁波シールドボックス５０内において、ＤＵＴ保持部６３は、ＤＵＴ１００のアンテナ形成面１２０ａが放射点の高さ位置になるようにＤＵＴ１００を保持している。また、結合用アンテナ保持モジュール７０Ａは、ＤＵＴ１００のアンテナ形成面におけるアンテナ１１０の実装領域に対応する領域内に放射点が定まるように、筐体本体部５０ａの底面５１ａ上の所定位置に固定されている。
【０１４６】
上記配置条件に従って配置された結合用アンテナ保持モジュール７０Ａは、図２５のステップＳ２における試験信号の出力制御により、各結合用アンテナ８０から試験信号が出力される。各結合用アンテナ８０から出力された試験信号は、ＤＵＴ１００の測定エリア内の一点（放射点）に向けて放射され、ＤＵＴ１００のアンテナ形成面で反射されてその反射方向に向けてさらに放射される。
【０１４７】
ここで、正対する関係にない各結合用アンテナ８０から放射されてＤＵＴ１００のアンテナ形成面で反射された試験信号は互いに他の結合用アンテナ８０の放射（入射経路）をたどることがなく、相互に干渉し合うことはない。
【０１４８】
一方、正対する結合用アンテナ８０Ａ、８０Ｂについては、図２７に示す側面断面による観察に限り、一方の結合用アンテナ８０Ａ（８０Ｂ）から放射された試験信号は、他方の結合用アンテナ８０Ｂ（８０Ａ）の放射経路に沿って反射されるように見える。
【０１４９】
結合用アンテナ保持モジュール７０Ａの構造に着目すると、各結合用アンテナ８０は、図２４（ｂ）に示すように、自アンテナの中心線Ｃ１回りにそれぞれ５度回転した状態に取り付けられている。
【０１５０】
この構成により、図２７において、正対する各結合用アンテナ８０Ａ、８０Ｂから出力された試験信号は、ＤＵＴ１００のアンテナ形成面で各結合用アンテナ８０Ａ、８０Ｂの回転角によって決まる方向へと反射され、互いに他の結合用アンテナ８０Ｂ、８０Ａの入射経路からずれた経路で放射される。具体的に、図２７の例においては、正対する結合用アンテナ８０Ａ、８０Ｂのうち、結合用アンテナ８０Ａから出射された試験信号は、放射箇所である一点から紙面の裏面側で紙面から徐々に離れる方向に反射されるのに対して、結合用アンテナ８０Ｂから出射された試験信号は、上記一点から紙面の表面側で紙面から徐々に離れる方向に反射される。
【０１５１】
このように、本実施形態では、結合用アンテナ保持モジュール７０Ａに保持されている向かい合った結合用アンテナ８０はそれぞれ逆方向に５度傾いているため、これらの結合用アンテナ８０間で、ＤＵＴ１００やＤＵＴ保持部を介した、反射による定在波は存在しない。よって、定在波による試験精度の低下を抑制することが可能となる。
【０１５２】
図２７においては、図２６（ａ）に示す配置態様を有する結合用アンテナ保持モジュール７０Ａを用いた場合の電磁波シールドボックス５０内でのＯＴＡ試験における伝搬経路について述べたが、本実施形態は、図２６（ｂ）に示す配置態様を有する結合用アンテナ保持モジュール７０Ｂ、７０Ｃを用いた場合のＯＴＡ試験においても、各結合用アンテナ８０から出射した試験信号に起因する定在波の抑制効果が見込める。
【０１５３】
図２６（ｂ）に示す配置態様の場合、結合用アンテナ保持モジュール７０Ｂ、７０Ｃのいずれにも、正対する結合用アンテナ８０は存在しない。この場合、結合用アンテナ保持モジュール７０Ｂ、７０Ｃのそれぞれの両端部近傍の結合用アンテナ８０同士は、正対に近い配置状態に置かれる。これら各結合用アンテナ８０も、図２２〜図２４に示すように、中心軸Ｃ１周りに５度回転して取り付けられている。したがって、図２６（ｂ）に示す結合用アンテナ保持モジュール７０Ｂ、７０Ｃを有する電磁波シールドボックス５０を用いたＯＴＡ試験においても、正対する位置に近い各結合用アンテナ８０の間で、正対する結合用アンテナ８０と同様（図２７参照）、それぞれから出射された試験信号の反射電波同士の干渉の発生を防止する作用を得ることができる。
【０１５４】
なお、図２６（ａ）及び図２６（ｂ）のいずれの配置態様においても、ＤＵＴ１００のアンテナ形成面１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃごとに複数の結合用アンテナ８０からの放射が集中しているため、Ｍｏｂｉｌｉｔｙ試験、及び複数のＬＴＥ搬送波を同時に用いて通信を行うキャリアアグリゲーション（Carrier Aggregation：ＣＡ）試験が実施できるようになる。また、図２６（ａ）及び図２６（ｂ）に示す結合用アンテナ保持モジュール７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃは、結合用アンテナ８０としてそれぞれ右旋円偏波アンテナ、左旋円偏波アンテナを対で使用する構成とすることで、偏波ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）試験を行うことが可能となる。また、図２６（ｂ）に示す配置態様の結合用アンテナ保持モジュール７０Ｂ、７０Ｃを実装した電磁波シールドボックス５０においては、結合用アンテナモ保持ジュール７０Ｂ、７０の分散配置により、複数個所にアンテナ１１０を有するＤＵＴ１００のＯＴＡ試験を行うことができる。
【０１５５】
以上説明したように、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、結合用アンテナ保持の結合用アンテナモ保持ジュール７０は、複数の結合用アンテナ８０をアンテナ面が環の中心側を向くよう環状に配列して保持するようになっている。特に、結合用アンテナ保持の結合用アンテナモ保持ジュール７０は、各結合用アンテナ８０がそれぞれの上方位置の同一の放射点に向けて電波を放射可能に水平面にそれぞれ同一の角度で傾斜され、かつ、結合用アンテナ８０の中心軸周りに所定の角度で回転した姿勢で当該各結合用アンテナ８０を保持している。
【０１５６】
この構成により、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、正対する位置関係の結合用アンテナ８０が配置されている場合でも、互いの同一の放射点の放射を可能としつつも、ＤＵＴ１００からの反射波を両結合用アンテナ８０の回転角に応じた互いに干渉し合うことがない方向に反射させることで定在波の発生を抑制できる。このため、定在波に起因する性能試験の精度低下も抑制可能となる。また、ＤＵＴ１００をＤＵＴ保持部６３に固定するだけで容易にＯＴＡ試験を行うことができる。また、複数の結合用アンテナ８０からの放射が放射点に集中しているため、Ｍｏｂｉｌｉｔｙ試験、及び複数のＬＴＥ搬送波を同時に用いて通信を行うキャリアアグリゲーション試験が実施できる。
【０１５７】
また、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０においては、結合用アンテナ保持モジュール７０は、アンテナ面の中心から該アンテナ面に垂直な方向に所定の高さ位置が放射点となるように各結合用アンテナ８０を保持し、ＤＵＴ保持部６３は、アンテナ形成面が放射点に相当する高さ位置となるようにＤＵＴ１００を保持している。
【０１５８】
この構成により、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、各結合用アンテナ８０の傾斜角度と、予め規定した各結合用アンテナ８０の中心から放射点までの高さとに基づいて各結合用アンテナ８０の放射点を容易に認識でき、放射点とＤＵＴ１００のアンテナ形成面の場所を意識した被試験対象のセット作業が容易になる。
【０１５９】
また、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、結合用アンテナ保持モジュール７０は、ＤＵＴ１００の一面のアンテナ実装領域に対応する領域内に放射点が定まるように底面５１ａ上の所定位置に固定されている。
【０１６０】
この構成により、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、各結合用アンテナ８０からＤＵＴ１００のアンテナ実装領域に対応する領域内に放射点を定めて確実に試験信号を放射することができる。
【０１６１】
また、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、結合用アンテナ保持モジュール７０が、２つのアンテナ取付面７２ｃ１、７２ｃ２を有するアンテナ取付台７２と、２つの台取付面７１ｃ１、７１ｃ２を有する台座部７１との組立体で構成される。アンテナ取付台７２は、２つのアンテナ取付面７２ｃ１、７２ｃ２の少なくとも一方に結合用アンテナ８０を取り付け可能であり、台座部７１は、２つの台取付面７１ｃ１、７１ｃ２の少なくとも一方に結合用アンテナ取り付け後のアンテナ取付台７２を取り付け可能である。
【０１６２】
この構成により、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、台座部７１の上に取り付けるアンテナ取付台７２を１つ又は２つにしたり、２つの台座部７１を別々の箇所に取り付けることが可能であり、ユーザが望む構成を選択してＤＵＴ１００の無駄のない性能試験を実施できる。また、台座部７１の分割配置により、複数の結合用アンテナ８０を有するＤＵＴ１００の性能試験を実施できる。
【０１６３】
また、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、アンテナ取付台７２が、２つのアンテナ取付面７２ｃ１、７２ｃ２が、２つの結合用アンテナ８０を環の周方向にそれぞれ４５度の角度ごとに取り付け可能に形成され、台座部７１は、２つの台取付面７１ｃ１、７１ｃ２が、２つのアンテナ取付台７２を環の周方向にそれぞれ９０度の角度ごとに取り付け可能に形成される構成である。
【０１６４】
この構成により、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、１つの台座部７１の上に最大４つの結合用アンテナ８０を取り付けることができ、ユーザが望むシステム構成を容易に構築できる。
【０１６５】
また、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、台座部７１が、正八角形の板状部材を、正八角形の１つの辺とその対向辺の各々の中間点を結ぶ直線で左右対称に２つに分割したブロック部材で構成されている。
【０１６６】
この構成により、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、２つの台座部７１を互いに向い合せて正八角形の形状に組み立てることができ、最大８の結合用アンテナ環状に配置することができる。この場合も、互いに正対する位置に配置される結合用アンテナ８０ごとに定在波の発生を防ぐことができる。
【０１６７】
また、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、固定部５９が、底面５１ａに立設され、縦横に所定の設置間隔で設けられる複数のマウント部材６０有し、台座部７１は、マウント部材６０の設置間隔に対応する間隔で設けられ、マウント部材６０を抜き差し可能に挿通する２つのマウント挿通孔７１ｄ１、７１ｄ２を有する。
【０１６８】
この構成により、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、台座部７１の２つのマウント挿通孔７１ｄ１、７１ｄ２に任意の位置の２つのマウント部材６０をそれぞれ挿通させることで、筐体本体部５０ａの底面５１ａの当該マウント部材６０に対応する位置に台座部７１、結合用アンテナ８０を配置することができ、配置変更が容易となる。ＤＵＴ１００のアンテナ形成面にあわせて台座部７１の位置調整が必要な場合、各結合用アンテナ８０からの放射はアンテナ取付台７２の鉛直方向に沿って放射線に集中することから、容易に位置調整が可能となる。
【０１６９】
また、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、ＤＵＴ保持部６３が、電波透過性を有する透明部材、若しくは、ＤＵＴ１００を保持する保持面の一部に厚さ方向に貫通する開口窓が形成された不透明部材で構成される。
【０１７０】
この構成により、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、各結合用アンテナ８０の環状の配置が目視できるため、放射点を容易に認識でき、放射点にＤＵＴ１００のアンテナ形成面を合わせるためのＤＵＴ１００のセット作業を容易にしかも正確に行うことができる。
【０１７１】
また、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、結合用アンテナ８０とＤＵＴ１００の試験信号を供給する給電線７４とを金属製のコネクタ７３を介して電気的に接続する接続部７７を、結合用アンテナ８０の下方で上側から覆う接続部カバー７５をさらに有している。
【０１７２】
この構成により、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、接続部カバー７５によって、コネクタ７３に対する各結合用アンテナ８０からのＤＵＴ１００による反射波の当該コネクタ７３に対する放射を規制でき、性能試験の精度低下を抑制できる。
【０１７３】
また、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、結合用アンテナ８０として円偏波アンテナ２０が用いられ、アンテナ取付台７２は、右旋円偏波及び左旋円偏波の２種類一組の円偏波アンテナ２０が取り付けられている。
【０１７４】
この構成により、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、２種類一組の円偏波アンテナ２０から送出された電波を、ＤＵＴ１００のアンテナ１１０で受信して２つに分離することができる。これにより、右旋円偏波、左旋円偏波の平面スパイラルアンテナを使用した、偏波ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）試験が実行できる。
【０１７５】
また、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、円偏波アンテナ２０が、誘電体基板２１と、誘電体基板２１の一面２１ａ側に重合される地板導体２２と、ＤＵＴ１００の一面２１ａに対向する誘電体基板２１の反対面２１ｂに形成された円偏波型のアンテナ素子２３と、それぞれの一端側が地板導体２２に接続され、誘電体基板２１をその厚さ方向に沿って貫通し、かつそれぞれの他端側が誘電体基板２１の反対面まで延びて、アンテナ素子２３を囲むように所定間隔で設けられることにより、キャビティを構成する複数の金属ポスト３０と、誘電体基板２１の反対面側に、複数の金属ポスト３０の各他端側をその並び方向に沿って短絡し、かつアンテナ素子２３方向に所定幅を有するリムが設けられている枠状導体３２と、を具備する円偏波アンテナ２０である。この円偏波アンテナ２０は、キャビティ及び枠状導体３２とで共振器を構成し、共振器とアンテナ素子２３との構造パラメータを調整して、共振器の共振周波数を所望の値に設定し、構造パラメータは、キャビティの内寸Ｌｗ、枠状導体３２のリム幅ＬＲ、アンテナ素子２３の巻数、アンテナ素子２３の基本長ａ０、アンテナ素子２３の素子幅Ｗの少なくとも一つを含み、かつ、枠状導体２３のリム幅ＬＲは、誘電体基板２１の表面に沿って伝播する表面波の波長の略１／４の幅である構成を有している。
【０１７６】
この構成により、本実施形態に係る電磁波シールドボックス５０は、ＤＵＴ１００のアンテナ１１０と円偏波アンテナと２０の間における被測定信号の多重反射に起因した振幅誤差を抑制して、ＤＵＴ１００に対する性能試験精度を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１７７】
以上のように、本発明に係る電磁波シールドボックスは、ミリ波帯の無線信号を用いる被試験対象のＯＴＡ環境下での性能試験に際し、正対する位置関係にある結合用アンテナから放射した電波に起因する定在波の発生を抑制し、精度の良い性能試験を実現可能であるという効果を奏し、５Ｇ用無線端末等の高速通信能力を有する無線端末の性能試験を行う電磁波シールドボックス全般に有用である。
【符号の説明】
【０１７８】
１  無線端末測定装置
２０  円偏波アンテナ
２１  誘電体基板
２１ａ  一面
２１ｂ  反対面
２２  地板導体
２３  アンテナ素子
３０  金属ポスト
３２  枠状導体
５０  電磁波シールドボックス
５０ａ  筐体本体部
５０ｂ  蓋部
５１ａ  底面
５５  電波吸収体
５９  固定部
６０  マウント部材
６３  ＤＵＴ保持部（被試験対象保持部）
７０  結合用アンテナ保持モジュール（結合用アンテナ保持部）
７１  台座
７１ｃ１、７１ｃ２  台取付面
７１ｄ１、７１ｄ２  マウント挿通孔（挿通孔）
７２  アンテナ取付台
７２ｃ１、７２ｃ２  アンテナ取付面
７４  給電線
７７  接続部
７５  接続部カバー
８０  結合用アンテナ
１００  ＤＵＴ（被試験対象）
１１０  アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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