(57)【要約】 【課題】被測定アンテナの特性を試験するための電磁波放射を比較的簡単に遮蔽して実施することができ、これによってアンテナ特性を容易に測定・評価することが可能なアンテナ試験装置を提供する。  【解決手段】信号生成器は、被試験アンテナから放射するための信号を生成するもので、生成した信号は被試験アンテナに送られる。導波管は、Ｅ面とＨ面を有する矩形型で、一方の端部に被試験アンテナをその電界ベクトルの方向がＥ面と平行となるように配置し、他方の端部に被試験アンテナに対向するように受信器を配置する。受信器は、被試験アンテナから放射され、導波管内部を伝搬する信号を受信する。測定器は、受信器で受信された信号の放射電力、及び位相を測定する。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験アンテナの特性を評価するための測定を行うアンテナ試験装置において、
前記被試験アンテナから放射するための試験信号を生成する信号生成手段と、
Ｅ面とＨ面を有する矩形型で、一方の端部に前記被試験アンテナをその電界ベクトルの方向が前記Ｅ面と平行となるように配置してなる導波管と、
前記導波管の他方の端部に前記被試験アンテナに対向するように配置され、前記被試験アンテナから放射された試験信号を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信された試験信号の放射電力及び位相を測定する測定手段と
を具備することを特徴とするアンテナ試験装置。
【請求項２】
前記被試験アンテナは、放射される電磁波の電界ベクトルの向きと、管内を伝搬する電磁波の電界ベクトルの向きとが、同一となるように導波管内に設置されることを特徴とする請求項１記載のアンテナ試験装置。
【請求項３】
前記被試験アンテナが、電磁波を放射するアンテナ部と、前記アンテナに高周波信号を送る高周波モジュールとを備えるとき、前記信号生成手段は前記高周波モジュールの任意のパラメータを制御することを特徴とする請求項１記載のアンテナ試験装置。
【請求項４】
前記導波管は、管内に前記被試験アンテナから送出される電磁波の伝搬経路のインピーダンス整合を行う整合手段を備えることを特徴とする請求項１記載のアンテナ試験装置。
【請求項５】
前記導波管には、管の外壁と内壁との間にチョークが形成されることを特徴とする請求項１記載のアンテナ試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、アンテナ特性を評価するためのアンテナ試験に使用するアンテナ試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ダイポールアンテナ等のアンテナを備える無線通信機器にあっては、その使用に際してアンテナ特性を評価するためのアンテナ試験が行われている。このアンテナ試験は、屋外で実施する場合と屋内で実施する場合がある。
【０００３】
屋外の場合のアンテナ試験では、実際に屋外に被測定アンテナを設置して、いわゆるフィールド試験により被測定アンテナから電磁波を放射させ、任意の地点でその放射電磁波を受信し、その受信電力の測定結果からアンテナ特性を評価する手法がとられている。
【０００４】
但し、屋外で電波を放射する場合は、電波法第３８条の２第１項の規定により、登録証明機関に小規模な無線局に使用するための登録申請を行い、総務大臣から無線設備の技術基準適合証明を受ける必要がある。このため、設計段階での性能把握においてアンテナ特性の評価を要する場合には、設計が変更されるたびに登録申請の手続きを行う必要があり、非常に煩雑な作業となってしまう。
【０００５】
一方、屋内の場合のアンテナ試験では、例えば、電波無反射室内に評価対象となる被測定アンテナを配置し、被測定アンテナから電磁波を放射させる。そして、その放射された電磁波を被測定アンテナに対向するように配置された、電波プローブと称される受信アンテナにより受信し、受信電力の測定結果をネットワークアナライザによって解析し、その解析結果からアンテナ特性を評価する手法がとられている。
【０００６】
しかしながら、屋内でアンテナ試験を行う場合は、被測定アンテナの放射電磁波が外部に漏れないように、電波無反射室に被測定アンテナを配置しなければならず、非常に大がかりな評価設備が必要になってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２７５９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上のように、アンテナ特性を評価するためのアンテナ試験において、屋外では、設計が変更されるたびに電磁波放射の許可を受ける手続きが必要であるため、非常に煩雑な作業となってしまう。また、屋内では、電波無反射室等の設備が必要となるため、製造後のアンテナ特性の評価を行う際、非常に大がかりな設備が必要になる。
【０００９】
そこで、目的は、被測定アンテナの特性を試験するための電磁波放射を比較的簡単に遮蔽して実施することができ、これによってアンテナ特性を容易に測定・評価することが可能なアンテナ試験装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本実施形態によれば、アンテナ試験装置は、被試験アンテナの特性を評価するための測定を行う装置であって、信号生成手段と、導波管と、受信手段と、測定手段とを具備する。前記信号生成手段は、被試験アンテナから放射するための信号を生成するもので、前記生成した信号は前記被試験アンテナに送られる。前記導波管はＥ面とＨ面を有する矩形型で、一方の端部に前記被試験アンテナをその電界ベクトルの方向が前記Ｅ面と平行となるように配置し、他方の端部に前記被試験アンテナに対向するように前記受信手段を配置する。前記受信手段は、前記被試験アンテナから放射され、前記導波管内部を伝搬する信号を受信する。測定手段は、前記受信手段で受信された信号の放射電力、及び位相を測定する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係るアンテナ試験装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すアンテナを配置したときの導波管内部構造を示す斜視図である。
【図３】図２に示す導波管内部の電磁波放射による電界ベクトルの変化を示す概念図である。
【図４】第２の実施形態に係るアンテナ試験装置として、導波管内部でアンテナ放射電磁波を伝搬させてアンテナ特性の測定・評価をするための構成を示す構成図である。
【図５】第３の実施形態に係るアンテナ試験装置として、導波管におけるアンテナ印刷形成基板の取り付け部分の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）  
図１は、第１の実施形態に係るアンテナ試験装置の構成を示すブロック図である。本実施形態では、被試験アンテナ１１の例として、高周波モジュールＭを備えるダイポールアンテナＡの特性を測定し評価する場合について説明する。ここで、高周波モジュールＭは、入力される高周波信号の増幅、検波、及び変復調を行ってダイポールアンテナＡに送出するものである。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態のアンテナ試験装置は、信号生成装置１２と、導波管１３と、反射板１４と、受信装置１５と、測定器１６とを備える。
【００１５】
信号生成装置１２は、ダイポールアンテナＡから放射するための試験用高周波信号（以下、試験信号）を生成するもので、ここで生成された試験信号は高周波モジュールＭへ伝送される。また、信号生成装置１０は、試験内容に応じて、高周波モジュールＭのパラメータを適宜制御する機能を備える。  
図２は、図１に示すダイポールアンテナＡが配置される側の導波管１３内部構造を示す斜視図である。図２において、導波管１３は、Ｅ面とＨ面を有する矩形型である。ダイポールアンテナＡは、印刷配線基板Ａ１の表裏面にストリップラインによるアンテナパターンＡ２，Ａ３を形成したもので、その放射電磁波の電界ベクトルが導波管のＥ面と平行となるように、基板Ａ１全体が導波管１３の端面から切り込まれるように挿通されて導波管１３と一体化される。
【００１６】
このように基板Ａ１が一体的に形成された後、導波管１３の端部全体には反射板１４が取り付けられる。ここで、反射板１４の一部には、基板Ａ１のアンテナパターンＡ２，Ａ３を導波管１３の外部に導出する開口を有する。開口から導波管１３の外部に導出されたアンテナパターンＡ２，Ａ３は図１に示す高周波モジュールＭに接続される。上記導波管１３の他方の端部には、図示しないが、ダイポールアンテナＡと対向するように、アンテナＡから放射される電磁波を受信する受信装置１５が配置される。
【００１７】
すなわち、導波管１３は、ダイポールアンテナＡから試験信号が電磁波となって放射される。このとき、導波管１３の内部では、放射電磁波の電界ベクトルが導波管のＥ面と平行になるようにダイポールアンテナＡを配置しているため、図３に示すように、ダイポールアンテナＡから放射される電磁波の電界ベクトルの向きは、導波管１３内を伝搬する電磁波の電界ベクトルの向きと同一となり、放射された電磁波は受信装置１５へ伝搬するようになる。
【００１８】
上記受信装置１５で受信された試験信号は測定器１６に送られる。測定器１６は、受信部１５により受信された信号の放射電力、及び位相を測定するもので、その測定結果はアンテナ特性として評価される。
【００１９】
上記構成によれば、導波管内部でアンテナ放射電磁波を伝搬させ受信することができるので、電波無反射室のような大かがりな設備を利用せずにアンテナ特性の測定・評価を実現することができる。
【００２０】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係るアンテナ試験装置として、導波管１３におけるアンテナ印刷形成基板の取り付け部分の構造を示す断面図である。なお、アンテナ試験装置の全体構成については、第１の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００２１】
この実施形態では、図４に示すように、導波管１３の管内にインピーダンス整合用として容量性の突条部１３１を形成し、アンテナから放射される電磁波の電界と磁界との比を合わせる。
【００２２】
これにより、ダイポールアンテナＡから受信装置１５までの電磁波伝搬経路のインピーダンスが整合され、アンテナＡから伝搬される電磁波を受信装置１５へ円滑に導くことが可能となる。
【００２３】
（第３の実施形態）  
図５は、第３の実施形態に係るアンテナ試験装置として、導波管１３におけるアンテナ印刷形成基板の取り付け部分の構造を示す断面図である。なお、アンテナ試験装置の全体構成については、第１の実施形態、及び第２の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００２４】
この実施形態では、図５に示すように、導波管１３の端部の外壁と内壁との間に幅π／２、深さπ／２の溝によるチョーク１３２を形成し、導波管１３と反射板１４との接触により生じる電磁波の伝搬ロスを低減する。これにより、導波管１３と反射板１４とを強固に接触させるための機構等を必要とせず、簡素なネジ留め等により十分な性能を得ることができる。
【００２５】
以上のように、上記実施形態において、導波管１３の内部では、ダイポールアンテナＡから放射される電磁波の電界ベクトルの向きと伝搬する電磁波の電界ベクトルの向きとが同一となる。これにより、ダイポールアンテナＡから放射された試験信号を受信装置１５へ伝搬することができる。すなわち、ダイポールアンテナＡから放射された試験信号を受信装置１５へ伝搬することができるため、測定器１６により受信装置１５の受信信号の放射電力、及び位相を測定することで、アンテナの特性を評価することができる。よって、電波無反射室等の大がかりな設備を必要とせず、アンテナの特性を簡素な装置で評価することが可能なアンテナ試験装置を提供することができる。
【００２６】
なお、上記実施形態では、被試験アンテナ１１の例として、高周波モジュールＭを備えるダイポールアンテナＡの特性を測定し評価する場合について説明したが、高周波モジュールＭを含まないダイポールアンテナＡ単体を被試験アンテナ１１とする場合には、信号生成装置１２から直接ダイポールアンテナＡへ試験信号を伝送する構成とすればよい。また、被試験アンテナ１１は、ダイポールアンテナに限らず、種々の構造によるアンテナであっても同様に実施可能である。
【００２７】
また、図１では、信号生成装置１２と測定器１６とが分離されている構成を示しているが、これらを例えば、ベクトルネットワークアナライザ等、一つの計測器に置き換えた構成としてもよい。
【００２８】
以上、実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２９】
１１…被試験アンテナ、１２…信号生成装置、１３…導波管、１３１…突条部、１３２…チョーク、１５…受信部、１６…測定器、Ａ…ダイポールアンテナ、Ａ１…印刷配線基板、Ａ２，Ａ３…アンテナパターン、Ｍ…高周波モジュール。
【図１】
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【図２】
2014059156.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014059156.tif 000006
【図５】
2014059156.tif 000007