(57)【要約】  電波無響箱１の内部には、被測定アンテナ４Ａと測定アンテナ５を配置する。そして、被測定アンテナ４Ａの仰角φを第１の角度φ1に固定した状態で、ネットワークアナライザ７を用いて第１の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を測定する。次に、被測定アンテナ４Ａの仰角φを第１の角度φ1と９０度異なる第２の角度φ2に固定した状態で、ネットワークアナライザ７を用いて第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を測定する。そして、これら２面の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を球状に積分することによって、被測定アンテナ４Ａの放射効率を測定する。
2008139832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象となる被測定アンテナと、
該被測定アンテナと距離寸法Ｒだけ離間した位置に設けられた測定アンテナと、
該測定アンテナに接続され前記被測定アンテナが放射する電磁界を測定する電磁界測定器と、
前記被測定アンテナを仰角φ方向に対して互いに９０度異なる第１，第２の角度φ1，φ2に切換える仰角切換手段と、
前記被測定アンテナを方位角θ方向に対して回転させる方位角回転手段と、
前記仰角切換手段を用いて前記被測定アンテナの仰角φを第１の角度φ1に切換えた状態で前記方位角回転手段を用いて前記被測定アンテナを方位角θ方向に回転させ、前記電磁界測定器を用いて第１の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を測定する第１の放射パターン測定手段と、
前記仰角切換手段を用いて前記被測定アンテナの仰角φを第２の角度φ2に切換えた状態で前記方位角回転手段を用いて前記被測定アンテナを方位角θ方向に回転させ、前記電磁界測定器を用いて第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を測定する第２の放射パターン測定手段と、
測定周波数の波長をλとし、前記測定アンテナの利得をＧとし、仰角φ方向の測定角度ステップをΔφとし、方位角θ方向の測定角度ステップをΔθとしたときに、前記第１，第２の放射パターン測定手段によって測定した第１，第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を用いて、前記被測定アンテナの放射効率ηを
2008139832.tif 000006
に基づいて演算する放射効率演算手段とを備える構成としてなる放射効率測定装置。
【請求項２】
前記被測定アンテナは、メインビームの放射パターンが仰角φ方向に対して対称性をもつ構成としてなる請求項１に記載の放射効率測定装置。
【請求項３】
被測定アンテナと測定アンテナとを距離寸法Ｒだけ離間した位置に設け、該測定アンテナを用いて前記被測定アンテナの放射効率を測定する放射効率測定方法において、
前記被測定アンテナの仰角φを第１の角度φ1に切換えた状態で前記被測定アンテナを方位角θ方向に回転させ、第１の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を測定する第１の放射パターン測定工程と、
前記被測定アンテナの仰角φを第１の角度φ1と９０度異なる第２の角度φ2に切換えた状態で前記被測定アンテナを方位角θ方向に回転させ、第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を測定する第２の放射パターン測定工程と、
測定周波数の波長をλとし、前記測定アンテナの利得をＧとし、仰角φ方向の測定角度ステップをΔφとし、方位角θ方向の測定角度ステップをΔθとしたときに、前記第１，第２の放射パターン測定工程によって測定した第１，第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を用いて、前記被測定アンテナの放射効率ηを
2008139832.tif 000007
に基づいて演算する放射効率演算工程とを備える構成としたことを特徴とする放射効率測定方法。
【請求項４】
前記被測定アンテナは、メインビームの放射パターンが仰角φ方向に対して対称性をもつ構成としてなる請求項３に記載の放射効率測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話等に用いるアンテナの放射効率を測定する放射効率測定装置および放射効率測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、携帯電話等に使用されるアンテナの放射効率等を測定する装置が知られている（例えば特許文献１〜３参照）。そして、特許文献１には、短時間にアンテナ性能の評価を行うために、被測定アンテナとなる携帯端末用アンテナの仰角方向への分割数を減少させて測定する測定装置が開示されている。また、特許文献２には、水平偏波用と垂直偏波用との２本の測定アンテナを使用し、これら２本の測定アンテナを高速に切換えることによって被測定アンテナの２つの偏波のデータを高速に測定することができる測定システムが開示されている。さらに、特許文献３には、被測定物（例えば携帯電話等）の全立体角に亘って放射電磁界を測定し、被測定物への水平偏波と垂直偏波の到来確率を求め、この到来確率を正規化した重み関数を用いて実効放射電力を求める放射電磁界測定装置が開示されている。【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２１４２０１号公報
【特許文献２】特開２０００−３３８１５５号公報
【特許文献３】特開平２−１６３６６８号公報
【０００４】
ところで、特許文献１には、携帯端末用アンテナの仰角方向への分割数を４に設定した場合には、放射効率の測定誤差が最大で約３ｄＢ以内程度となる点が開示されている。しかし、特許文献１には放射効率の具体的な演算方法が開示されていないのに加え、特許文献１の測定装置では、測定誤差が３ｄＢ程度になる可能性があり、測定精度が低いという問題がある。【０００５】
また、特許文献２の測定システムでは、被測定アンテナの放射電磁界を全立体角方向に対して測定し、これらの放射電磁界を全立体角方向に亘って積分することによって放射効率を求める構成となっている。このため、特許文献２の測定システムでは、測定に長時間を要するのに加え、測定アンテナを全立体角に亘って移動させる移動機構が大型化するという問題がある。また、特許文献２では、全立体角方向の放射電力の和によって放射効率を計算しており、本来の放射効率のように、入力電力に対する放射電力の比率（放射電力／入力電力）を計算するものとは異なるのに加え、その精度も不明である。【０００６】
また、特許文献３の測定装置でも、被測定物（例えば携帯電話等）の全立体角に亘って放射電磁界を測定する必要があるから、特許文献２の測定システムと同様に、測定時間が長くなる。また、特許文献３の測定装置では、実効放射電力を求めるために、全立体角に亘る放射電磁界を測定したデータから被測定物への水平偏波、垂直偏波の到来確率を求め、重み付けして計算する必要があり、計算方法が複雑になり、簡易に放射効率を得ることができないという問題もある。さらに、被測定物の全立体角に亘って放射電磁界を測定するために、被測定物を仰角方向に制御する回転機構が必要であり、回転機構が大型化して、小型の電波無響箱等には適用し難い傾向がある。
【発明の開示】
【０００７】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、測定時間を短縮できると共に、小型化が可能な放射効率測定装置および放射効率測定方法を提供することにある。
【０００８】
（１）．上述した課題を解決するために本発明による放射効率測定装置は、測定対象となる被測定アンテナと、該被測定アンテナと距離寸法Ｒだけ離間した位置に設けられた測定アンテナと、該測定アンテナに接続され前記被測定アンテナが放射する電磁界を測定する電磁界測定器と、前記被測定アンテナを仰角φ方向に対して互いに９０度異なる第１，第２の角度φ1，φ2に切換える仰角切換手段と、前記被測定アンテナを方位角θ方向に対して回転させる方位角回転手段と、前記仰角切換手段を用いて前記被測定アンテナの仰角φを第１の角度φ1に切換えた状態で前記方位角回転手段を用いて前記被測定アンテナを方位角θ方向に回転させ、前記電磁界測定器を用いて第１の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を測定する第１の放射パターン測定手段と、前記仰角切換手段を用いて前記被測定アンテナの仰角φを第２の角度φ2に切換えた状態で前記方位角回転手段を用いて前記被測定アンテナを方位角θ方向に回転させ、前記電磁界測定器を用いて第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を測定する第２の放射パターン測定手段と、測定周波数の波長をλとし、前記測定アンテナの利得をＧとし、仰角φ方向の測定角度ステップをΔφとし、方位角θ方向の測定角度ステップをΔθとしたときに、前記第１，第２の放射パターン測定手段によって測定した第１，第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を用いて、前記被測定アンテナの放射効率ηを
2008139832.tif 000003
に基づいて演算する放射効率演算手段とを備える構成としている。
【０００９】
本発明によれば、第１，第２の放射パターン測定手段によって測定した第１，第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を用いて、被測定アンテナの放射効率ηを演算するから、仰角φ方向に対して２つの角度φ1，φ2の２面で被測定アンテナの方位角方向の放射パターンを測定すればよい。このため、全立体角に亘って放射電磁界等を測定する場合に比べて、測定時間を短縮することができる。
【００１０】
また、仰角切換手段は被測定アンテナを仰角φ方向に対して第１，第２の角度φ1，φ2に切換える構成としたから、２つの角度φ1，φ2で切換可能な構成とすればよい。このため、仰角切換手段の構成を簡略化することができ、装置全体を小型化することができる。
【００１１】
（２）．本発明では、前記被測定アンテナは、メインビームの放射パターンが仰角φ方向に対して対称性をもつ構成とするのが好ましい。
【００１２】
これにより、メインビームの放射パターンの対称性によって、仰角φ方向に対して互いに９０度異なる２つの角度φ1，φ2の２面で方位角方向の放射パターンを測定し、この放射パターンを球状に積分するだけで、全立体角に亘って放射パターンを測定したときと同程度の精度で被測定アンテナの放射効率を測定することができる。
【００１３】
即ち、被測定アンテナが仰角φ方向に対して対称性をもった放射パターンを有する場合には、仰角φが９０度異なる２面の方位角方向放射パターンを球状に積分して放射効率を求めたときと、全立体角に亘って放射パターンを積分して放射効率を求めたときとの間で、放射効率の計算結果がほぼ同じ値となる。
【００１４】
特に、被測定アンテナの電圧定在波比（Voltage Standing Wave Ratio）を１〜３に限定したときには、被測定アンテナに接続するケーブルの影響が少なくなるため、放射パターンが一定となり、±１ｄＢ未満の測定誤差で被測定アンテナの放射効率を測定することができる。
【００１５】
なお、放射効率は主としてメインビームによって決まるため、放射パターンの対称性はメインビームで生じていればよく、サイドローブの対称性は不要である。
【００１６】
（３）．本発明では、被測定アンテナと測定アンテナとを距離寸法Ｒだけ離間した位置に設け、該測定アンテナを用いて前記被測定アンテナの放射効率を測定する放射効率測定方法において、前記被測定アンテナの仰角φを第１の角度φ1に切換えた状態で前記被測定アンテナを方位角θ方向に回転させ、第１の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を測定する第１の放射パターン測定工程と、前記被測定アンテナの仰角φを第１の角度φ1と９０度異なる第２の角度φ2に切換えた状態で前記被測定アンテナを方位角θ方向に回転させ、第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を測定する第２の放射パターン測定工程と、測定周波数の波長をλとし、前記測定アンテナの利得をＧとし、仰角φ方向の測定角度ステップをΔφとし、方位角θ方向の測定角度ステップをΔθとしたときに、前記第１，第２の放射パターン測定工程によって測定した第１，第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を用いて、前記被測定アンテナの放射効率ηを
2008139832.tif 000004
に基づいて演算する放射効率演算工程とを備える構成としたことを特徴としている。
【００１７】
本発明によれば、第１，第２の放射パターン測定工程によって測定した第１，第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を用いて、被測定アンテナの放射効率ηを演算するから、仰角φ方向に対して２つの角度φ1，φ2の２面で被測定アンテナの方位角方向の放射パターンを測定すればよい。このため、全立体角に亘って放射電磁界等を測定する場合に比べて、測定時間を短縮することができる。
【００１８】
（４）．本発明による放射効率測定方法では、前記被測定アンテナは、メインビームの放射パターンが仰角φ方向に対して対称性をもつ構成とするのが好ましい。
【００１９】
これにより、メインビームの放射パターンの対称性によって、仰角φ方向に対して互いに９０度異なる２つの角度φ1，φ2の２面で方位角方向の放射パターンを測定し、この放射パターンを球状に積分するだけで、全立体角に亘って放射パターンを測定したときと同程度の精度で被測定アンテナの放射効率を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は本発明の実施の形態によるアンテナ特性測定装置を示す正面図である。
【図２】図２は図１中の被測定アンテナの周囲を拡大して示す斜視図である。
【図３】図３は放射効率測定プログラムを示す流れ図である。
【図４】図４は実施の形態および比較例によるアンテナ放射効率の周波数特性を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  電波無響箱
２  アジマステーブル（方位角回転手段）
３Ａ  仰角切換部（仰角切換手段）
４Ａ  被測定アンテナ
５  測定アンテナ
７  ネットワークアナライザ（電磁界測定器）
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態による放射効率測定装置を添付図面に従って詳細に説明する。【００２３】
図１において、電波無響箱１は、例えば１〜２ｍｍ程度の厚さ寸法をもったアルミニウムの板材を用いて形成された箱体１Ａと、該箱体１Ａの内部に設けられた電波吸収体１Ｂとによって構成されている。また、電波無響箱１は、幅方向（Ｘ方向）、長さ方向（Ｙ方向）、高さ方向（Ｚ方向）に対して、それぞれ例えば５０〜１００ｃｍ程度の長さ寸法をもって形成されている。そして、電波無響箱１は、外部からの電磁波を遮断すると共に、内部の電磁波の反射を防止するものである。【００２４】
アジマステーブル２は、方位角回転手段を構成し、電波無響箱１の内部で例えば左側の壁面近傍に設けられている。そして、アジマステーブル２は、電動モータ等の回転駆動部２Ａを備え、該回転駆動部２Ａを用いて高さ方向に平行なＯ1軸周りで方位角θ方向に回転する構成となっている。【００２５】
また、アジマステーブル２の上部には、被測定物４を支持する被測定物支持具３が取付けられている。さらに、被測定物支持具３には、仰角切換手段としての仰角切換部３Ａが設けられ、該仰角切換部３Ａは、長さ方向（左，右方向）に平行なＯ2軸周りで仰角φ方向の２位置に切換可能となっている。このとき、仰角切換部３Ａは、仰角φ方向に対して互いに９０度異なる第１，第２の角度φ1，φ2（例えば０度と９０度）に切換えるものである。【００２６】
そして、仰角切換部３Ａには、被測定物４が取付けられる。これにより、アジマステーブル２および仰角切換部３Ａは、被測定物４を互いに直交するＯ1軸とＯ2軸との２軸を中心に回転させて被測定物４（被測定アンテナ４Ａ）の方位角θおよび仰角φを決めるものである。【００２７】
被測定物４は、仰角切換部３Ａの先端に取付けられ、アジマステーブル２と仰角切換部３Ａとを用いてＯ1軸とＯ2軸との２軸周りに回転する。また、被測定物４は、例えば携帯電話、携帯端末等によって構成されると共に、放射効率を測定する測定対象としての被測定アンテナ４Ａを備えている。このとき、被測定アンテナ４Ａは、例えばホイップアンテナ、内蔵のチップアンテナ等によって構成されている。【００２８】
なお、携帯電話等の移動体通信機器は、任意の位置にある基地局との間で信号（電磁波）の送信、受信を行う。このため、被測定物４として移動体通信機器を用いる場合には、被測定アンテナ４Ａは、例えばダイポールアンテナやモノポールアンテナと同様の指向性を有している。これにより、被測定アンテナ４Ａは、被測定アンテナ４Ａを中心として仰角φ方向や方位角θ方向に対して対称性をもった放射パターンを有している。【００２９】
また、被測定アンテナ４Ａは、その電圧定在波比（Voltage Standing Wave Ratio）が３よりも大きくなると、整合性が悪化して、放射パターン（指向性）が変化することがある。このため、被測定アンテナ４Ａの電圧定在波比は、１〜３程度の値に設定するのが好ましい。【００３０】
測定アンテナ５は、電波無響箱１の内部で例えば右側の壁面近傍に設けられている。また、測定アンテナ５は、測定アンテナ支持具６に取付けられ、被測定物４と長さ方向（水平方向）で距離寸法Ｒだけ離間した位置に対向した状態で配置されている。ここで、測定アンテナ５は、例えば小型バイコニカルアンテナによって構成され、水平偏波と垂直偏波とのうちいずれか一方を選択的に測定する。このとき、測定アンテナ５は、測定アンテナ支持具６を用いて測定する偏波が切換わる構成となっている。そして、測定アンテナ５は、後述のネットワークアナライザ７に接続されている。【００３１】
ネットワークアナライザ７は、被測定アンテナ４Ａが放射する電磁界を測定する電磁界測定器を構成し、高周波ケーブル７Ａを通じて被測定アンテナ４Ａに接続されると共に、高周波ケーブル７Ｂを通じて測定アンテナ５に接続されている。そして、ネットワークアナライザ７は、被測定アンテナ４Ａから送信した電磁波（高周波信号）を測定アンテナ５を用いて受信する。これにより、ネットワークアナライザ７は、被測定アンテナ４Ａに供給した電力と測定アンテナ５から受信した電力との比率を演算し、空間の損失分に相当するＳ行列のパラメータＳ21を測定する。【００３２】
制御装置８は、アジマステーブル２の回転駆動部２Ａ、ネットワークアナライザ７等に接続され、後述する放射効率測定プログラムに従って、これらの動作を制御している。具体的には、制御装置８は、被測定物４の仰角φを第１の仰角φ1に固定した状態で、アジマステーブル２を用いて被測定物４の方位角θを徐々に変化させる。このとき、ネットワークアナライザ７は、パラメータＳ21の測定操作を繰返し、第１の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ1）を測定する。また、制御装置８は、被測定物４の仰角φを第２の仰角φ2に切換えた状態で、再び被測定物４の方位角θを徐々に変化させる。このとき、ネットワークアナライザ７は、パラメータＳ21の測定操作を繰返し、第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ2）を測定する。これにより、制御装置８は、ネットワークアナライザ７によって測定した２面の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を用いて、被測定アンテナ４Ａの放射効率ηを測定するものである。【００３３】
本実施の形態による放射効率測定装置は上述のように構成されるものであり、次に、図３を参照しつつ、放射効率測定装置を用いた放射効率の測定方法について説明する。【００３４】
まず、アジマステーブル２上にある被測定物支持具３に対して被測定物４を取付ける。このとき、被測定物４は水平な状態で設置する。また、測定を開始する前に、ネットワークアナライザ７は、被測定物４に接続する高周波ケーブル７Ａと測定アンテナ５に接続する高周波ケーブル７Ｂとを直結し、高周波ケーブル７Ａ，７Ｂによる損失分だけ目盛りの修正（キャリブレーション）を行う。【００３５】
この状態で放射効率測定プログラムを作動させると、図３中のステップ１では、第１の水平偏波測定処理を行う。このとき、測定アンテナ５は、被測定物４（被測定アンテナ４Ａ）から放射される水平偏波を受信する。また、仰角切換部３Ａを用いて被測定物４の仰角φを第１の仰角φ1（例えばφ1＝０度）に固定する。この状態で、アジマステーブル２を回転させて、方位角θが０度〜３６０度の範囲で例えば１０度毎に方位角θ方向のパラメータＳ21を測定し、水平偏波に対する第１の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ1）を測定する。【００３６】
そして、被測定アンテナ４Ａを方位角θ方向に１周分だけ回転させた後には、ステップ２に移行して第１の垂直偏波測定処理を行う。このとき、測定アンテナ支持具６を用いて、測定アンテナ５によって測定する偏波を水平偏波から垂直偏波に切換える。この状態で、ステップ１と同様に、再び被測定物４の仰角φを第１の仰角φ1に固定した状態で、アジマステーブル２を回転させる。これにより、方位角θが０度〜３６０度の範囲で例えば１０度毎に方位角θ方向のパラメータＳ21を測定し、垂直偏波に対する第１の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ1）を測定する。【００３７】
そして、垂直偏波に対する第１の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ1）の測定が終了すると、各方位角θ毎に水平偏波の測定結果の２乗Ｓ212（Ｒ，θ，φ1）と垂直偏波の測定結果の２乗Ｓ212（Ｒ，θ，φ1）とを加算し、最終的な第１の方位角面放射パターンの２乗Ｓ212（Ｒ，θ，φ1）を算出する。このとき、水平偏波の測定結果と垂直偏波の測定結果とは、ネットワークアナライザ７によって測定した対数表示（ｄＢ）の測定値ではなく、真数に変換した数値で加算を行う。【００３８】
次に、ステップ３では、第２の水平偏波測定処理を行うために、測定アンテナ支持具６を用いて、測定アンテナ５によって測定する偏波を水平偏波に切換える。また、仰角切換部３Ａを用いて被測定物４の仰角φを第２の仰角φ2（例えばφ2＝９０度）に切換える。この状態で、アジマステーブル２を回転させて、例えば１０度毎に方位角θ方向のパラメータＳ21を測定し、水平偏波に対する第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ2）を測定する。【００３９】
そして、被測定アンテナ４Ａを方位角θ方向に１周分だけ回転させた後には、ステップ４に移行して第２の垂直偏波測定処理を行う。このとき、測定アンテナ支持具６を用いて、測定アンテナ５によって測定する偏波を水平偏波から垂直偏波に切換える。この状態で、ステップ３と同様に、再び被測定物４の仰角φを第２の仰角φ2に固定した状態で、アジマステーブル２を回転させる。これにより、方位角θが０度〜３６０度の範囲で例えば１０度毎に方位角θ方向のパラメータＳ21を測定し、垂直偏波に対する第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ2）を測定する。【００４０】
そして、垂直偏波に対する第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ2）の測定が終了すると、各方位角θ毎に水平偏波の測定結果の２乗Ｓ212（Ｒ，θ，φ2）と垂直偏波の測定結果の２乗Ｓ212（Ｒ，θ，φ2）とを加算し、最終的な第２の方位角面放射パターンの２乗Ｓ212（Ｒ，θ，φ2）を算出する。このとき、第１の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ1）の場合と同様に、水平偏波の測定結果と垂直偏波の測定結果とを、真数に変換した数値で加算を行う。【００４１】
最後に、ステップ５では、放射効率演算処理として、水平偏波の測定結果および垂直偏波の測定結果に基づく方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を全空間に対して球面積分し、被測定アンテナ４Ａの放射効率ηを以下の数１の式に基づいて算出する。【００４２】
【数１】
2008139832.tif 000005
【００４３】
なお、数１の式において、λは測定周波数の波長を示し、Ｇは測定アンテナ５の利得を示している。また、Δφは仰角φ方向の測定角度ステップを示し、本実施の形態はΔφは９０度（Δφ＝π／２［ラジアン］）となっている。さらに、Δθは方位角θ方向の測定角度ステップを示し、本実施の形態では例えばΔθは１０度（Δθ＝π／１８［ラジアン］）となっている。【００４４】
本実施の形態では、上述のような放射効率の測定方法を用いるもので、次に、上述の放射効率の測定方法を用いて実際の携帯電話についての放射効率を測定した。その結果を図４中に白色の丸印を用いて示す。【００４５】
また、比較例として、従来技術と同様に、全立体角について放射電磁界を測定して放射効率を求めた。この結果を図４中に黒色の四角印を用いて示す。このとき、仰角φは０度〜９０度の範囲で１０度毎に変化させ、方位角θは０度〜３６０度の範囲で１０度毎に変化させた。そして、これら全ての仰角φおよび方位角θについてパラメータＳ21を測定し、この測定結果を全空間に対して球面積分した。【００４６】
なお、本実施の形態および比較例のいずれの場合も、携帯電話で使用する２つの周波数帯域（８２４〜９６０ＭＨｚおよび１７１０〜２１７０ＭＨｚ）について、放射効率の測定を行った。【００４７】
図４の結果より、本実施の形態と比較例とでは、放射効率がほぼ同じ値となり、±１．０ｄＢ以内で一致することが確認された。このとき、比較例の場合、アジマステーブル２の回転速度を３ｒｐｍに設定した状態で放射効率を求めると、２０分程度の測定時間が必要となった。これに対し、本実施の形態のように、２面のみの測定を行った場合には、２分程度で放射効率の測定が終了し、測定時間を短縮することができた。【００４８】
かくして、本実施の形態では、仰角φ方向に対して２つの角度φ1，φ2の２面で被測定アンテナ４Ａの方位角方向放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を測定し、放射効率ηを演算するから、全立体角に亘って放射電磁界等を測定する場合に比べて、測定時間を例えば１／１０程度に短縮することができる。【００４９】
また、仰角切換部３Ａは被測定物４（被測定アンテナ４Ａ）を仰角φ方向に対して２つの角度φ1，φ2に切換える構成としたから、従来技術のように、例えば仰角φ方向に１０度毎に変化させるときに比べて、仰角切換部３Ａの構成を簡略化することができ、装置全体を小型化することができる。このため、小型の電波無響箱１を用いて被測定アンテナ４Ａの放射効率ηを測定することができる。【００５０】
さらに、被測定アンテナ４Ａはメインビームの放射パターンが仰角φ方向に対して対称性をもつ構成とした。このため、メインビームの放射パターンの対称性によって、仰角φ方向に対して互いに９０度異なる２つの角度φ1，φ2の２面で方位角方向の放射パターンを測定し、この放射パターンを球状に積分するだけで、全立体角に亘って放射パターンを測定したときと同程度の精度で被測定アンテナ４Ａの放射効率ηを測定することができる。【００５１】
特に、被測定アンテナ４Ａの電圧定在波比を１〜３に限定したときには、被測定アンテナ４Ａに接続する高周波ケーブル７Ａの影響が少なくなるから、放射パターンが一定となり、±１ｄＢ未満の測定誤差で被測定アンテナ４Ａの放射効率ηを測定することができる。【００５２】
なお、前記実施の形態では、図３中のステップ１，２は第１の放射パターン測定手段（第１の放射パターン測定工程）の具体例、ステップ３，４は第２の放射パターン測定手段（第２の放射パターン測定工程）の具体例、ステップ５は放射効率演算手段（放射効率演算工程）の具体例をそれぞれ示している。【００５３】
また、前記実施の形態では、第１，第２の角度φ1，φ2は０度と９０度にそれぞれ設定するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、第１，第２の角度φ1，φ2は、互いに９０度異なっていればよく、例えば−４５度と＋４５度にそれぞれ設定する構成としてもよい。【００５４】
さらに、前記実施の形態では、被測定アンテナ４Ａとして携帯電話のホイップアンテナ、内蔵のチップアンテナを用いる構成としたが、例えばダイポールアンテナ、モノポールアンテナ等の他の形式の各種のアンテナを用いてもよい。同様に、測定アンテナ５としてバイコニカルアンテナを用いる構成としたが、他の形式のアンテナを用いてもよい。
【図１】
2008139832.tif 000008
【図２】
2008139832.tif 000009
【図３】
2008139832.tif 000010
【図４】
2008139832.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成21年11月12日(2009.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインビームの放射パターンが仰角φ方向に対して対称性をもつ測定対象となる被測定アンテナと、
該被測定アンテナと距離寸法Ｒだけ離間した位置に設けられた測定アンテナと、
該測定アンテナに接続され前記被測定アンテナが放射する電磁界を測定する電磁界測定器と、
前記被測定アンテナを仰角φ方向に対して互いに９０度異なる第１，第２の角度φ1，φ2に切換える仰角切換手段と、
前記被測定アンテナを方位角θ方向に対して回転させる方位角回転手段と、
前記仰角切換手段を用いて前記被測定アンテナの仰角φを第１の角度φ1に切換えた状態で前記方位角回転手段を用いて前記被測定アンテナを方位角θ方向に回転させ、前記電磁界測定器を用いて第１の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を測定する第１の放射パターン測定手段と、
前記仰角切換手段を用いて前記被測定アンテナの仰角φを第２の角度φ2に切換えた状態で前記方位角回転手段を用いて前記被測定アンテナを方位角θ方向に回転させ、前記電磁界測定器を用いて第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を測定する第２の放射パターン測定手段と、
測定周波数の波長をλとし、前記測定アンテナの利得をＧとし、仰角φ方向の測定角度ステップをΔφとし、方位角θ方向の測定角度ステップをΔθとしたときに、前記第１，第２の放射パターン測定手段によって測定した第１，第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を用いて、前記被測定アンテナの放射効率ηを
2008139832.tif 000012
に基づいて演算する放射効率演算手段とを備える構成としてなる放射効率測定装置。
【請求項２】
被測定アンテナと測定アンテナとを距離寸法Ｒだけ離間した位置に設け、該測定アンテナを用いて前記被測定アンテナの放射効率を測定する放射効率測定方法において、
前記被測定アンテナは、メインビームの放射パターンが仰角φ方向に対して対称性をもち、
前記被測定アンテナの仰角φを第１の角度φ1に切換えた状態で前記被測定アンテナを方位角θ方向に回転させ、第１の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を測定する第１の放射パターン測定工程と、
前記被測定アンテナの仰角φを第１の角度φ1と９０度異なる第２の角度φ2に切換えた状態で前記被測定アンテナを方位角θ方向に回転させ、第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を測定する第２の放射パターン測定工程と、
測定周波数の波長をλとし、前記測定アンテナの利得をＧとし、仰角φ方向の測定角度ステップをΔφとし、方位角θ方向の測定角度ステップをΔθとしたときに、前記第１，第２の放射パターン測定工程によって測定した第１，第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を用いて、前記被測定アンテナの放射効率ηを
2008139832.tif 000013
に基づいて演算する放射効率演算工程とを備える構成としたことを特徴とする放射効率測定方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る発明による放射効率測定装置は、メインビームの放射パターンが仰角φ方向に対して対称性をもつ測定対象となる被測定アンテナと、該被測定アンテナと距離寸法Ｒだけ離間した位置に設けられた測定アンテナと、該測定アンテナに接続され前記被測定アンテナが放射する電磁界を測定する電磁界測定器と、前記被測定アンテナを仰角φ方向に対して互いに９０度異なる第１，第２の角度φ1，φ2に切換える仰角切換手段と、前記被測定アンテナを方位角θ方向に対して回転させる方位角回転手段と、前記仰角切換手段を用いて前記被測定アンテナの仰角φを第１の角度φ1に切換えた状態で前記方位角回転手段を用いて前記被測定アンテナを方位角θ方向に回転させ、前記電磁界測定器を用いて第１の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を測定する第１の放射パターン測定手段と、前記仰角切換手段を用いて前記被測定アンテナの仰角φを第２の角度φ2に切換えた状態で前記方位角回転手段を用いて前記被測定アンテナを方位角θ方向に回転させ、前記電磁界測定器を用いて第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を測定する第２の放射パターン測定手段と、測定周波数の波長をλとし、前記測定アンテナの利得をＧとし、仰角φ方向の測定角度ステップをΔφとし、方位角θ方向の測定角度ステップをΔθとしたときに、前記第１，第２の放射パターン測定手段によって測定した第１，第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を用いて、前記被測定アンテナの放射効率ηを
2008139832.tif 000014
に基づいて演算する放射効率演算手段とを備える構成としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項１の発明によれば、第１，第２の放射パターン測定手段によって測定した第１，第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を用いて、被測定アンテナの放射効率ηを演算するから、仰角φ方向に対して２つの角度φ1，φ2の２面で被測定アンテナの方位角方向の放射パターンを測定すればよい。このため、全立体角に亘って放射電磁界等を測定する場合に比べて、測定時間を短縮することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、請求項１の発明では、前記被測定アンテナは、メインビームの放射パターンが仰角φ方向に対して対称性をもつ構成とした。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項２の発明では、被測定アンテナと測定アンテナとを距離寸法Ｒだけ離間した位置に設け、該測定アンテナを用いて前記被測定アンテナの放射効率を測定する放射効率測定方法において、前記被測定アンテナは、メインビームの放射パターンが仰角φ方向に対して対称性をもち、前記被測定アンテナの仰角φを第１の角度φ1に切換えた状態で前記被測定アンテナを方位角θ方向に回転させ、第１の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を測定する第１の放射パターン測定工程と、前記被測定アンテナの仰角φを第１の角度φ1と９０度異なる第２の角度φ2に切換えた状態で前記被測定アンテナを方位角θ方向に回転させ、第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を測定する第２の放射パターン測定工程と、測定周波数の波長をλとし、前記測定アンテナの利得をＧとし、仰角φ方向の測定角度ステップをΔφとし、方位角θ方向の測定角度ステップをΔθとしたときに、前記第１，第２の放射パターン測定工程によって測定した第１，第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を用いて、前記被測定アンテナの放射効率ηを
2008139832.tif 000015
に基づいて演算する放射効率演算工程とを備える構成としたことを特徴としている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項２の発明によれば、第１，第２の放射パターン測定工程によって測定した第１，第２の方位角面放射パターンＳ21（Ｒ，θ，φ）を用いて、被測定アンテナの放射効率ηを演算するから、仰角φ方向に対して２つの角度φ1，φ2の２面で被測定アンテナの方位角方向の放射パターンを測定すればよい。このため、全立体角に亘って放射電磁界等を測定する場合に比べて、測定時間を短縮することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また、請求項２の発明による放射効率測定方法では、前記被測定アンテナは、メインビームの放射パターンが仰角φ方向に対して対称性をもつ構成とした。
【国際調査報告】
2008139832.tif 000016
2008139832.tif 000017
2008139832.tif 000018
2008139832.tif 000019