(57)【要約】【課題】サイズを維持しつつ、評価できる電波の周波数帯を広帯域化すること。【解決手段】電波暗箱は、シールド箱と、シールド箱の内壁に取り付けられる電波吸収体とを備え、シールド箱の一面は、アンテナが放射する電波が入射する開口部を有し、開口部から入射する電波のうち、シールド箱の内部に置かれた通信装置へ直接到達する直接波以外の電波が到達する第１の領域及び直接波以外の電波のうち第１の領域で反射した電波が到達する第２の領域のいずれか一方又は両方に、第１の領域と第２の領域以外の領域より電波の吸収率を高くした電波吸収体が取り付けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド箱と、
前記シールド箱の内壁に取り付けられる電波吸収体と
を備え、
前記シールド箱の一面は、アンテナが放射する電波が入射する開口部を有し、
前記開口部から入射する電波のうち、前記シールド箱の内部に置かれた通信装置へ直接到達する直接波以外の電波が到達する第１の領域及び前記直接波以外の電波のうち前記第１の領域で反射した電波が到達する第２の領域のいずれか一方又は両方に、前記第１の領域と前記第２の領域以外の領域より電波の吸収率を高くした電波吸収体が取り付けられる、電波暗箱。
【請求項２】
前記電波吸収体は、錐体であり、
前記第１の領域の少なくとも一部の領域に取り付けられる前記電波吸収体は、前記開口部を有する前記シールド箱の一面に垂直な方向をＸ軸とし、前記一面から該一面に対向する面へ下した垂線方向をプラス側とした場合に、該電波吸収体の頂点が、Ｘ軸のマイナス方向へ移動した斜方錐の形状である、請求項１に記載の電波暗箱。
【請求項３】
前記第１の領域の少なくとも一部の領域に取り付けられる前記電波吸収体の底面と、前記電波吸収体の頂点と前記底面の重心とを結ぶ直線とのなす角度が５０度以上である、請求項２に記載の電波暗箱。
【請求項４】
前記電波吸収体は、錐体であり、
前記第２の領域に取り付けられる前記電波吸収体は、該電波吸収体の高さが、前記第２の領域以外の領域に取り付けられる前記電波吸収体の高さよりも高い、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電波暗箱。
【請求項５】
前記アンテナは、ホーンアンテナである、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電波暗箱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波暗箱に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動無線通信、取分けセルラー通信においては、音声中心の時代からデータ通信の時代へと変遷していく中、ほぼ５年ごとの周期で新しい通信方式の採用により、通信速度の高速化が進められている。
現在、中心となる通信方式ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）（「ＬＴＥ」は登録商標）は、ピークで１５０Ｍｂｐｓの通信速度である。また、ＬＴＥの発展系であるＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄは、ピークで６００Ｍｂｐｓの通信速度である。また、２０２０年に商用サービスを開始する５Ｇシステムは、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｔｈｉｎｇｓ）、ＩＣＴ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ  ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ）を意識したシステムで、最終的にピークデータレート１０Ｇｂｐｓ以上を目指している。
【０００３】
通信速度の高速化により、近年、普及が目覚ましい高機能を有する無線携帯端末であるスマートフォン、タブレットに向けた高精細動画ストリーミングやビデオ通話などの情報量の多いサ―ビスが広がり、国内移動通信のトラヒック量が、平成２７年３月現在のデータから約１．４倍のペースで増加し、ひっ迫した状態となっている。このため、更なる通信速度の高速化は必須である。
【０００４】
通信速度の改善には、多値変調の採用、通信帯域の拡大などが考えられる。４ＧシステムであるＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、既存の周波数帯で纏まった帯域を確保することが困難である。このため、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、複数のキャリアを束ねることで広帯域化を行い、通信速度の高速化を実現するＣＡ（Ｃａｒｒｉｃｒ  Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）技術が採用されている。ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、２つのキャリアを束ねまとめた２ＤＬ（Ｄｏｗｎ  Ｌｉｎｋ）ＣＡにより受信信号の高速化が実用されている。更なる高速化を目的に、３ＧＰＰにおいて、受信側で、３ＤＬ、４ＤＬ、また、送信側で、２ＵＬ（Ｕｐ  Ｌｉｎｋ）の仕様化が、それぞれされている。
【０００５】
５Ｇシステムでは、マクロセルの基地局とスモールセルの基地局に、異なる別の周波数で、それぞれ制御信号、データ信号を割当て、同時に通信を行う方式の概念が検討されている。
このように高速移動通信を実現する手段として、バンドが違う複数の周波数を同時に受信する評価環境の必要性が高まりつつある。ケーブルを使用した無線携帯端末の送受信評価方法では、実運用時と同等の評価結果を得ることが難しい。実際には、アンテナ特性も含めた受信特性評価が必要である。通常、アンテナ特性も含めた評価は、伝搬特性が理想的なフィールドに近いと考えられている電波暗室で行われるが、利便性が高く、低コストの点から簡易的な環境として電波暗箱で行われる場合がある。
【０００６】
アンテナ特性も含めた評価を行う技術に関して、対向する２平面とその他の面とから形成され、送受信アンテナを有する無線端末機を格納する導電性の格納手段と、格納手段の２平面部の内面に貼付された電波吸収手段と、格納手段内に取り付けられ無線端末機を載置する載置手段と、単一の指向性を有し指向性軸が送受信アンテナならびに２平面と交差する測定用アンテナと、格納手段の一端面に取り付けられ測定用アンテナと接続された高周波端子とを具備するシールドボックスが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−３１８６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
無線携帯端末は、内壁（内部）に電波吸収体が形成された電波暗箱の内部に載置される。そして、電波暗箱の内部に電波が放射され、無線携帯端末の受信特性が評価される。電波吸収体の高さによって吸収できる電波の周波数が異なるため、放射する電波の周波数に応じて、電波吸収体の高さを変える必要がある。具体的には、高周波数帯から低周波数帯になるにしたがって、電波吸収体の高さを高くする必要がある。したがって、電波暗箱の内側の空間の寸法を維持して、低周波数帯の受信特性を評価する場合には、電波暗箱のサイズを大きくする必要がある。
【０００９】
特に、次世代の無線携帯端末の評価を行う場合には、単一の周波数での評価ではなく、多周波数帯の受信特性を評価するニーズが高まることが予想される。つまり、電波暗箱には、多周波数帯で、且つ同時に評価ができる広帯域化に対応することが要求される。現状、使用する最低周波数帯で、電波暗箱のサイズが決まる。このため、受信特性を評価する電波の周波数帯が低周波数帯となるにしたがって、電波暗箱が非常に大きくなることが想定される。電波暗箱のサイズが大きくなることによって、その利便性が損なわれる。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、サイズを維持しつつ、評価できる電波の周波数帯を広帯域化できる電波暗箱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】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
（１）第１の態様に係る電波暗箱は、シールド箱と、前記シールド箱の内壁に取り付けられる電波吸収体とを備え、前記シールド箱の一面は、アンテナが放射する電波が入射する開口部を有し、前記開口部から入射する電波のうち、前記シールド箱の内部に置かれた通信装置へ直接到達する直接波以外の電波が到達する第１の領域及び前記直接波以外の電波のうち前記第１の領域で反射した電波が到達する第２の領域のいずれか一方又は両方に、前記第１の領域と前記第２の領域以外の領域より電波の吸収率を高くした電波吸収体が取り付けられる。
【００１２】
（２）上記態様にかかる電波暗箱において、前記電波吸収体は、錐体であり、前記第１の領域の少なくとも一部の領域に取り付けられる前記電波吸収体は、前記開口部を有する前記シールド箱の一面に垂直な方向をＸ軸とし、前記一面から該一面に対向する面へ下した垂線方向をプラス側とした場合に、該電波吸収体の頂点が、Ｘ軸のマイナス方向へ移動した斜方錐の形状であってもよい。
【００１３】
（３）上記態様にかかる電波暗箱において、前記第１の領域の少なくとも一部の領域に取り付けられる前記電波吸収体の底面と、前記電波吸収体の頂点と前記底面の重心とを結ぶ直線とのなす角度が５０度以上であってもよい。
【００１４】
（４）上記態様にかかる電波暗箱において、前記電波吸収体は、錐体であり、前記第２の領域に取り付けられる前記電波吸収体は、該電波吸収体の高さが、前記第２の領域以外の領域に取り付けられる前記電波吸収体の高さよりも高くてもよい。
【００１５】
（５）上記態様にかかる電波暗箱において、前記アンテナは、ホーンアンテナであってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
上記態様にかかる電波暗箱によれば、サイズを維持しつつ、評価できる電波の周波数帯を広帯域化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る電波暗箱の一例を示す外観図である。
【図２】実施形態に係る電波暗箱の内部の一例を示す模式図である。
【図３】実施形態に係る電波吸収体の一例を示す模式図である。
【図４】比誘電率の周波数特性を示す図である。
【図５】第１の領域に形成される電波吸収体の一例を示す模式図である。
【図６】第２の領域に形成される電波吸収体の一例を示す模式図である。
【図７】実施形態に係る電波暗箱の電界分布を示す図である。
【図８】電波暗箱の内部の一例を示す模式図である。
【図９】電波暗箱の電界分布を示す図である。
【図１０】電波暗箱の内部の一例を示す模式図である。
【図１１】電波暗箱の電界分布を示す図である。
【図１２】実施形態に係る電波暗箱の内部の一例を示す模式図である。
【図１３】実施形態に係る電波吸収体の一例を示す模式図である。
【図１４】実施形態に係る電波暗箱の電界分布を示す図である。
【図１５】電波暗箱の内部の一例を示す模式図である。
【図１６】電波暗箱の電界分布を示す図である。
【図１７】電波暗箱の体積とＱＺの割合との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本実施形態について、図を適宜参照しながら詳細に説明する。
以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００１９】
（第１の実施形態）
（電波暗箱）
図１は、実施形態に係る電波暗箱の一例を示す外観図である。実施形態に係る電波暗箱１は、無線携帯端末の受信特性を評価するときに使用される。
電波暗箱１は、金属板１０ａと金属板１０ｂと金属板１０ｃと金属板１０ｄと金属板１０ｅと金属板１０ｆとを備える。金属板１０ａと金属板１０ｃとが対向し、金属板１０ｂと金属板１０ｄとが対向し、金属板１０ｅと金属板１０ｆとが対向する。金属板１０ａと金属板１０ｂと金属板１０ｃと金属板１０ｄと金属板１０ｅと金属板１０ｆとによって、シールド箱が構成される。
【００２０】
シールド箱によって、該シールド箱の外部の電波は該シールド箱の内部へ影響を与えず、且つシールド箱の内部の電波は該シールド箱の外部へ漏れることがない。さらに、金属板１０ａには、開口部２０が形成される。この開口部２０には、ホーンアンテナの導波管の開口端が取り付けられる。さらに、電波暗箱１の内部には、無線端末装置５０を載置する台（図示なし）が設置され、該台に無線端末装置５０が載置される。
以下、金属板１０ａと金属板１０ｂと金属板１０ｃと金属板１０ｄと金属板１０ｅと金属板１０ｆとを区別しない場合には、金属板１０と記載する。金属板１０の材料の一例は、アルミニウムである。
【００２１】
図２は、実施形態に係る電波暗箱の内部の一例を示す模式図である。図２は、図１に示した電波暗箱１の内部を示す。
図２において、電波暗箱１の金属板１０ａ及び金属板１０ｃに垂直な方向をＸ軸と定義する。また、金属板１０ｂ及び金属板１０ｄに垂直な方向をＹ軸と定義する。また、金属板１０ｅ及び金属板１０ｆに垂直な方向をＺ軸と定義する。そして、Ｘ軸において、金属板１０ａから金属板１０ｃへ下した垂線方向をプラス側とする。また、Ｙ軸において、金属板１０ｄから金属板１０ｂへ下した垂線方向をプラス側とする。また、Ｚ軸において、金属板１０ｄから金属板１０ｆへ下した垂線方向をプラス側とする。
電波暗箱１のサイズの一例は、Ｘ軸方向の長さが１０００ｍｍであり、Ｙ軸方向の長さが１０５０ｍｍであり、Ｚ軸方向の長さが１０５０ｍｍである。
図２は、図１において、金属板１０ｆを取り去り、Ｚ軸のプラス側からマイナス側を見た図である。
【００２２】
電波暗箱１を構成する金属板１０のうち、金属板１０ａ以外の金属板１０ｂの内壁と金属板１０ｃの内壁と金属板１０ｄの内壁と金属板１０ｅの内壁と金属板１０ｆの内壁には、電波吸収体が形成される。電波吸収体について説明する前に、図２に示される第１の領域、第２の領域、及び第３の領域について説明する。
第１の領域は、金属板１０ａに形成された開口部２０から入射する電波のうち、電波暗箱１の内部に載置された無線携帯端末（図示なし）へ直接到達する電波（直接波）以外の電波が到達する領域をいう。具体的には、開口部２０から入射した電波は、電波暗箱１の内部で広がる。そして、その電波は、無線携帯端末へ直接到達する電波（直接波）と、無線携帯端末へ直接到達する電波以外の電波に分けられる。無線携帯端末へ直接到達する電波以外の電波は、主に、金属板１０ｃへ到達する電波と金属板１０ｂ、金属板１０ｄ、金属板１０ｅ、及び金属板１０ｆの金属板１０ｃに近い領域とへ到達する電波に分けられる。本実施形態では、金属板１０ｂ、金属板１０ｄ、金属板１０ｅ、及び金属板１０ｆの金属板１０ｃに近い領域、例えば、Ｘが４００ｍｍ−８００ｍｍの領域を第１の領域とする。
【００２３】
第２の領域は、無線携帯端末へ直接到達する電波以外の電波のうち、第１の領域で反射した電波が到達する領域をいう。具体的には、無線携帯端末へ直接到達する電波以外の電波は、主に、金属板１０ｃへ到達する電波と第１の領域へ到達する電波に分けられる。第１の領域へ到達した電波の一部は、第１の領域に形成された電波吸収体によってその一部が吸収され、該電波吸収体によって吸収されない電波は、第１の領域で反射し、金属板１０ｃへ到達すると想定される。金属板１０ｃのうち、第１の領域で反射した電波が到達すると想定される領域を第２の領域とする。本実施形態では、金属板１０ｃの全域を第２の領域とする。金属板１０ｃの全域を第２の領域とすることによって、無線携帯端末へ直接到達する電波以外の電波のうち、金属板１０ｃへ到達する電波も、該金属板１０ｃに形成された電波吸収体によって吸収されると想定される。
【００２４】
第３の領域は、金属板１０ａに形成された開口部２０から入射する電波が到達しないと想定される領域のうち、金属板１０ａ以外の領域をいう。具体的には、開口部２０から入射した電波は、電波暗箱１の内部で広がり、無線携帯端末へ直接到達する電波以外の電波は、主に金属板１０ｃへ到達する電波と金属板１０ｂ、金属板１０ｄ、金属板１０ｅ、及び金属板１０ｆの金属板１０ｃに近い領域へ到達する電波とに分けられる。つまり、金属板１０ｂ、金属板１０ｄ、金属板１０ｅ、及び金属板１０ｆの金属板１０ｃから遠い領域へは到達しないと想定される。本実施形態では、金属板１０ｂ、金属板１０ｄ、金属板１０ｅ、及び金属板１０ｆの金属板１０ｃから遠い領域、例えば、Ｘが５０ｍｍ−４００ｍｍの領域を第３の領域とする。
【００２５】
図２に示すように、電波暗箱１の金属板１０ｂの内壁の第１の領域に電波吸収体３０ｂ１が形成され、金属板１０ｂの内壁の第３の領域に電波吸収体３０ｂ３が形成されている。図２には、第１の領域に形成される電波吸収体のうち、最前列の電波吸収体のみに符号「３０ｂ１」が付されているが、Ｚ軸方向に並んだ全ての電波吸収体が符号「３０ｂ１」によって説明される。同様に、第３の領域に形成される電波吸収体のうち、最前列の電波吸収体のみに符号「３０ｂ３」が付されているが、Ｚ軸方向に並んだ全ての電波吸収体が符号「３０ｂ３」によって説明される。
【００２６】
また、金属板１０ｃの内壁の第２の領域に電波吸収体３０ｃ２が形成されている。図２には、第２の領域に形成される電波吸収体のうち、最前列の電波吸収体のみに符号「３０ｃ２」が付されているが、Ｚ軸方向に並んだ全ての電波吸収体が符号「３０ｃ２」によって説明される。
また、金属板１０ｄの内壁の第１の領域に電波吸収体３０ｄ１が形成され、金属板１０ｄの内壁の第３の領域に電波吸収体３０ｄ３が形成されている。図２には、第１の領域に形成される電波吸収体のうち、最前列の電波吸収体のみに符号「３０ｄ１」が付されているが、Ｚ軸方向に並んだ全ての電波吸収体が符号「３０ｄ１」によって説明される。同様に、第３の領域に形成される電波吸収体のうち、最前列の電波吸収体のみに符号「３０ｄ３」が付されているが、Ｚ軸方向に並んだ全ての電波吸収体が符号「３０ｄ３」によって説明される。
【００２７】
金属板１０ｅの内壁の第１の領域に電波吸収体３０ｅ１が形成され、金属板１０ｅの内壁の第３の領域に電波吸収体３０ｅ３に形成されている。なお、金属板１０ｆの内壁にも、第１の領域に電波吸収体３０ｆ１（図示なし）が形成され、第３の領域に電波吸収体３０ｆ３（図示なし）が形成されている。
なお、金属板１０ａの内壁には電波吸収体３０が形成されない。
以下、電波吸収体３０ｂ１と電波吸収体３０ｂ３と電波吸収体３０ｃ２と電波吸収体３０ｄ１と電波吸収体３０ｄ３と電波吸収体３０ｅ１と電波吸収体３０ｅ３と電波吸収体３０ｆ１と電波吸収体３０ｆ３とを区別しない場合には、電波吸収体３０と記載する。
【００２８】
（電波吸収体）
図３は、実施形態に係る電波吸収体の一例を示す模式図である。図３には、第２領域と第３の領域に形成される電波吸収体が示される。電波吸収体３０は、錐体の形状を有する。実施形態では、一例として、電波吸収体が四角錐（ピラミッド型）の形状を有する場合について説明を続ける。図３に示すように、電波吸収体３０は、金属板１０の上に形成されたベース１５の上に形成される。
電波吸収体３０のサイズの一例は、底面が７５ｍｍ×７５ｍｍの正方形で高さが１５０ｍｍである。なお、ベース１５は、底面が７５ｍｍ×７５ｍｍの正方形で高さが５０ｍｍの直方体である。
電波吸収体３０は、理想的な入射角である垂直入射において、３ＧＨｚ以上の周波数では−５０ｄＢ以下の反射係数が得られ、７００ＭＨｚの周波数では−２０ｄＢ程度の反射係数が得られることが期待される。また、２ＧＨｚの周波数では−４４ｄＢ程度の反射波のレベル低下が期待できる。目標とする電波暗箱の性能が、この反射係数以下まで必要な場合、所望の反射係数を有した電波吸収体を選択することになる。
【００２９】
（電波吸収体の材料定数）
シミュレーションにより電波暗箱１の特性を得るには、電波暗箱１の内部に用いるウレタンフォームに基づいて、カーボンを浸透させた電波吸収体３０の材料定数である比誘電率の周波数特性が必要である。そこで、電波吸収体３０を使用して、比誘電率を求め、分散性媒質のＤｅｂｙｅ型緩和式を適用して比誘電率の周波数特性を導出した。尚、電波暗箱１に用いる電波吸収体３０は、適用周波数範囲及びサイズを考慮し、ピラミッド型の電波吸収体を選択し、材料定数を求める実験でもこれを使用した。
実験では、表１に示すビーム幅のホーンアンテナを適用した。表１には、周波数が１．０ＧＨｚと２．０ＧＨｚと３．０ＧＨｚの各々について、Ｅ−ｐｌａｎｅの３ｄＢのバンド幅とＨ−ｐｌａｎｅの３ｄＢのバンド幅とが示される。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
材料定数を求める実験において、ホーンアンテナと評価対象物との距離は、５００ｍｍである。評価対象物が有限寸法であることやアンテナ間距離等の影響を軽減するため、同寸法の金属板（アルミ板、厚み：１．５ｍｍ）を基準として複素反射係数を求めた。また、タイムドメイン法を適用することによって、他の反射波の影響を軽減した。測定周波数は、測定に用いたホーンアンテナの動作が保証される周波数範囲と測定環境の制限から１．５ＧＨｚから４．５ＧＨｚの範囲で実験を行った。
【００３２】
簡単のため、図３に示す電波吸収体３０の裏面の平面部分、つまりベース１５を使って測定を行った。尚、この電波吸収体３０は四角錐側に青色の塗装がなされ、裏面は塗装がされていない。この塗料の影響がないことは、四角錐の形状の電波吸収体と同じウレタンフォームの一層型平板の電波吸収体とを用いて、実験により確認を行っている。
求めた反射係数を下記の式（１）に代入して、比誘電率を求めた。この際の反射係数は、電波吸収体３０をもう一つ用意して、四角錐の部分を重ね合わせて厚い平板としたときと測定結果が変わらなかったため、電波吸収体は無限の厚みを有すると仮定している。
εｒ＝（（１−Γ）／（１＋Γ））＾２      （１）
ただし、式（１）において、「Γ」はＲｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔであり、「εｒ」はＲｅｌａｔｉｖｅ  Ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙである。
【００３３】
比誘電率の周波数特性は、測定値から求めた比誘電率を適用して、最小二乗法で、Ｄｅｂｙｅ型緩和式によく当てはまるデータを選択することによって、電波吸収体３０の材料定数として比誘電率を決定した。Ｄｅｂｙｅ型緩和式で表現された比誘電率は、式（２）で表現される。
εｒ（ω）＝（ε∞＋（εｓ−ε∞）／（１＋ω＾２×τｅ＾２））−ｊ（（σｅ／ω×ε０）＋（（εｓ−ε∞）×ω×τｅ）／（１＋ω＾２×τｅ＾２））      （２）
ただし、式（２）において、τｅ、ε∞、εｓ、ε０、σｅは、媒質によって異なる定数である。具体的には、「τｅ」はＤｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ  Ｔｉｍｅであり、「ε∞」はＲｅｌａｔｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙであり、「εｓ」はＲｅｌａｔｉｖｅ  Ｓｔａｔｉｃ  Ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙであり、「ε０」はＦｒｅｅ−ｓｐａｃｅ  Ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙであり、「σｅ」はＳｔａｔｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙであり、「ω」はＡｎｇｕｌａｒ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙである。
【００３４】
図４は、比誘電率の周波数特性を示す図である。図４において、横軸は周波数［ＧＨｚ］であり、縦軸は比誘電率である。各定数の周波数特性を考慮に入れ、これらの値を最小二乗法により曲線近似を行うことによって、式（２）に当てはまるデータを選択することによって、比誘電率を求めた。
以上により、電波暗箱１の内部に用いるウレタンフォームに基づいて、カーボンを浸透させた電波吸収体３０の材料定数である比誘電率の周波数特性が求められた。
【００３５】
（第１の領域に形成される電波吸収体）
図５は、第１の領域に形成される電波吸収体の一例を示す模式図である。第１の領域は、電波暗箱１の側面（金属板１０ｂ、金属板１０ｄ、金属板１０ｅ、金属板１０ｆ）の一部の領域である。図５に示すように、電波吸収体３０ｂ１は、頂点Ｐと点Ａ、点Ｂ、点Ｃ及び点Ｄのそれぞれとを結ぶ直線によって表される。そして、電波吸収体３０ｂ１は、正四角錐と比較して、頂点Ｐが、マイナスＸ方向に移動した斜方錐の形状を有する。つまり、電波吸収体３０ｂ１は、金属板１０ａ側へ傾斜している。そして、電波吸収体３０ｂ１の底面である四角形ＡＢＣＤの重心をＯとし、頂点Ｐと四角形ＡＢＣＤの重心とを結んだ直線と底面である四角形ＡＢＣＤとのなす角をθとすると、θは５０度以上である。例えば、金属板１０ａは、頂点Ｐと四角形ＡＢＣＤの重心とを結んだ直線の延長線上にあるのが好ましい。また、開口部２０は、頂点Ｐと四角形ＡＢＣＤの重心とを結んだ直線の延長線上にあるのがより好ましい。
なお、電波吸収体３０ｄ１と電波吸収体３０ｅ１と電波吸収体３０ｆ１とについては、電波吸収体３０ｂ１を適用できる。以下、開口部２０を有する金属板１０ａは、開口面とも呼ぶ。
【００３６】
（第２の領域に形成される電波吸収体）
図６は、第２の領域に形成される電波吸収体の一例を示す模式図である。第２の領域は、電波暗箱１の開口面に対する対面（金属板１０ｃ）の一部の領域である。図６に示すように、電波吸収体３０ｃ２は、頂点Ｐａと点Ａａ、点Ｂａ、点Ｃａ及び点Ｄａのそれぞれとを結ぶ直線によって表される。そして、電波吸収体３０ｃ２は、正四角錐の形状を有する。つまり、電波吸収体３０ｃ２の底面である四角形ＡａＢａＣａＤａの重心をＯａとし、頂点Ｐａと四角形ＡａＢａＣａＤａの重心Ｏａとを結んだ直線と底面である四角形ＡａＢａＣａＤａとのなす角をθとすると、θは９０度である。例えば、開口面は、頂点Ｐａと四角形ＡａＢａＣａＤａの重心とを結んだ直線の延長線上にある。
【００３７】
（第３の領域に形成される電波吸収体）
第３の領域に形成される電波吸収体３０ｂ３の一例を示す模式図は、図６を適用できる。電波吸収体３０ｂ３は、頂点Ｐａと点Ａａ、点Ｂａ、点Ｃａ及び点Ｄａのそれぞれとを結ぶ直線によって表される。そして、電波吸収体３０ｂ３は、正四角錐の形状を有する。つまり、電波吸収体３０ｂ３の底面である四角形ＡａＢａＣａＤａの重心をＯａとし、頂点Ｐａと四角形ＡａＢａＣａＤａの重心Ｏａとを結んだ直線と底面である四角形ＡａＢａＣａＤａとのなす角をθとすると、θは９０度である。例えば、金属板１０ｄは、電波吸収体３０ｂ３の頂点Ｐａと四角形ＡａＢａＣａＤａの重心とを結んだ直線の延長線上にある。
なお、電波吸収体３０ｄ３と電波吸収体３０ｅ３と電波吸収体３０ｆ３とについては、電波吸収体３０ｂ３を適用できる。例えば、金属板１０ｂは、電波吸収体３０ｄ３の頂点Ｐａと四角形ＡａＢａＣａＤａの重心とを結んだ直線の延長線上にある。例えば、金属板１０ｆは、電波吸収体３０ｅ３の頂点Ｐａと四角形ＡａＢａＣａＤａの重心とを結んだ直線の延長線上にある。例えば、金属板１０ｅは、電波吸収体３０ｆ３の頂点Ｐａと四角形ＡａＢａＣａＤａの重心とを結んだ直線の延長線上にある。
【００３８】
（電界分布）
図７は、実施形態に係る電波暗箱の電界分布を示す図である。この電界分布は、自由空間の放射レベルで正規化したものである。以下、自由空間の放射レベルで正規化した電界分布を、正規化反射波レベルという。図７は、電波暗箱１の開口部２０にホーンアンテナを取り付けて、該ホーンアンテナから１．５ＧＨｚの電波をプラスＸ軸方向へ放射した場合の電界分布のシミュレーション結果である。
図７は、電波暗箱１のＸ軸方向が５０ｍｍ−１０００ｍｍで、Ｙ軸方向が０ｍｍ−１０５０ｍｍのうち、Ｘ軸方向が５０ｍｍ−８００ｍｍで、Ｙ軸方向が２００ｍｍ−９００ｍｍの範囲の電界分布を示す。
【００３９】
波源であるホーンアンテナの開口部２０は、図２において、金属板１０ａの中心であるＹ軸方向とＺ軸方向が５０ｍｍに配置した。ホーンアンテナの各周波数における３ｄＢ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ｅ−Ｐｌａｎｅ［°］と３ｄＢ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ｈ−Ｐｌａｎｅ［°］は、０．７ＧＨｚの場合に７４．０と７０．０であり、１．５ＧＨｚの場合に３４．０と４４．０であり、３．０ＧＨｚの場合に１６．０と２０．０である。なお、開口部２０の寸法は、３００ｍｍ×３００ｍｍの固定値とした。ホーンアンテナを使用することによって、斜入射を削減でき、電波暗箱１の側面（金属板１０ｂ、金属板１０ｄ、金属板１０ｅ、金属板１０ｆ）の反射波を抑え、対面（金属板１０ｃ）に形成された電波吸収体による反射波を主とすることができる。
【００４０】
図７によれば、電波暗箱１の内壁（内部）に形成された電波吸収体３０によって、開口部２０から放射された電波が減衰するのが分かる。仮に、無線携帯端末の評価に必要な環境の正規化反射波レベルの上限を−３０ｄＢとすると、該正規化反射波レベル−３０ｄＢ以下となる領域は、電波暗箱１の全域ではなく、Ｘ軸方向が５０ｍｍ−７００ｍｍで、Ｙ軸方向が４００ｍｍ−６５０ｍｍの範囲であるのが分かる。無線携帯端末の受信特性を評価する場合には、この正規化反射波レベル−３０ｄＢ以下となる領域に無線携帯端末を載置することが、誤差の少ない評価を行うために必要である。
図７では、正規化反射波レベル−３０ｄＢ以下となる領域として、６５０ｍｍ×２５０ｍｍの領域が得られている。この領域は、スマートフォンクラスのサイズを評価するのに十分な領域である。更に、個の領域は、タブレットサイズを評価するのにも適用の可能性がある。
【００４１】
（比較例（その１））
（電波暗箱）
実施形態に係る電波暗箱１の効果を示すために、斜方錐の形状を有する電波吸収体を形成しない電波暗箱について、電界分布を求めた。
図８は、電波暗箱の内部の一例を示す模式図である。図８に示す電波暗箱１ａは、図２に示した電波暗箱１と、第１の領域に、電波吸収体３０ｂ１と電波吸収体３０ｄ１と電波吸収体３０ｅ１と電波吸収体３０ｆ１の代わりに、電波吸収体３０ｂ３と電波吸収体３０ｄ３と電波吸収体３０ｅ３と電波吸収体３０ｆ３を形成した点で異なる。つまり、電波暗箱１ａは、電波暗箱１において、斜方錐の形状を有する電波吸収体の代わりに、四角錐の形状を有する電波吸収体を形成したものである。
【００４２】
（電界分布）
図９は、電波暗箱の電界分布を示す図である。この電界分布は、自由空間の放射レベルで正規化したものである。図９は、電波暗箱１ａの開口部２０にホーンアンテナを取り付けて、該ホーンアンテナから１．５ＧＨｚの電波をプラスＸ軸方向へ放射した場合の電界分布のシミュレーション結果である。
図９は、電波暗箱１ａのＸ軸方向が５０ｍｍ−１０００ｍｍで、Ｙ軸方向が０ｍｍ−１０５０ｍｍのうち、Ｘ軸方向が５０ｍｍ−８００ｍｍで、Ｙ軸方向が２００ｍｍ−９００ｍｍの範囲の電界分布を示す。
【００４３】
図９によれば、電波暗箱１ａの内壁（内部）に形成された電波吸収体３０によって、開口部２０から放射された電波が減衰するのが分かる。仮に、無線携帯端末の評価に必要な環境の正規化反射波レベルの上限を−３０ｄＢとすると、該正規化反射波レベル−３０ｄＢ以下となる領域は、電波暗箱１ａの全域ではなく、Ｘ軸方向が５０ｍｍ−７００ｍｍでＹ軸方向が４５０ｍｍ−６００ｍｍの範囲であるのが分かる。無線携帯端末の受信特性を評価する場合には、この正規化反射波レベル−３０ｄＢ以下となる領域に無線携帯端末を載置することが、誤差の少ない評価を行うために必要である。
図９では、正規化反射波レベル−３０ｄＢ以下となる領域として、６５０ｍｍ×１５０ｍｍの領域が得られている。この領域は、スマートフォンクラスのサイズを評価するのに十分な領域である。更に、個の領域は、タブレットサイズを評価するのには狭いと考えられる。
【００４４】
図７に示した実施形態に係る電波暗箱１の電界分布と図９に示す電波暗箱１ａとを比較する。図７に示した電波暗箱１の電界分布では、Ｘ軸方向が５０ｍｍ−７００ｍｍでＹ軸方向が４００ｍｍ−６５０ｍｍの範囲で正規化反射波レベルが−３０ｄＢ以下の値が得られている。これに対し、図９に示した電波暗箱１ａの電界分布では、Ｘ軸方向が５０ｍｍ−７００ｍｍでＹ軸方向が４５０ｍｍ−６００ｍｍの範囲で、正規化反射波レベルが−３０ｄＢ以下の値が得られているのに過ぎない。
つまり、図７に示した電波暗箱１の電界分布は、図９に示した電波暗箱１ａの電界分布と比較して、正規化反射波レベルが−３０ｄＢ以下の値が得られる範囲が広がっている。これによって、電波暗箱１は、電波暗箱１ａと比較して、より大きなサイズの無線携帯端末の受信特性を評価するのに使用できる。
【００４５】
（比較例（その２））
（電波暗箱）
実施形態に係る電波暗箱１の効果を示すために、斜方錐の形状を有する電波吸収体を形成しない電波暗箱について、電界分布を求めた。
図１０は、電波暗箱の内部の一例を示す模式図である。図１０に示す電波暗箱１ａａは、図２に示した電波暗箱１と、Ｘ軸方向の長さを長くし、第１の領域に、電波吸収体３０ｂ１と電波吸収体３０ｄ１と電波吸収体３０ｅ１と電波吸収体３０ｆ１の代わりに、電波吸収体３０ｂ３と電波吸収体３０ｄ３と電波吸収体３０ｅ３と電波吸収体３０ｆ３とを形成した点で異なる。つまり、電波暗箱１ａａは、電波暗箱１において、Ｘ軸方向の長さを長くし、且つ斜方錐の形状を有する電波吸収体の代わりに、四角錐の形状を有する電波吸収体を形成したものである。
電波暗箱内の反射波は、寸法を大きくするほど側面による影響が低下するため、自由空間放射電界が対面の電波吸収体に入射して生じる反射波が支配的となる。このときの電界強度は、電波吸収体の垂直入射の反射係数の値で一定となる。
【００４６】
（電界分布）
図１１は、電波暗箱の電界分布を示す図である。この電界分布は、自由空間の放射レベルで正規化したものである。図１１は、電波暗箱１ａａの開口部２０にホーンアンテナを取り付けて、該ホーンアンテナから１．５ＧＨｚの電波をプラスＸ軸方向へ放射した場合の電界分布のシミュレーション結果である。
図１１は、電波暗箱１ａａのＸ軸方向が５０ｍｍ−１１５０ｍｍで、Ｙ軸方向が０ｍｍ−１０５０ｍｍのうち、Ｘ軸方向が５０ｍｍ−９５０ｍｍで、Ｙ軸方向が２００ｍｍ−８５０ｍｍの範囲の電界分布を示す。
【００４７】
図１１によれば、電波暗箱１ａａの内壁（内部）に形成された電波吸収体３０によって、開口部２０から放射された電波が減衰するのが分かる。仮に、無線携帯端末の評価に必要な環境の正規化反射波レベルの上限を−３０ｄＢとすると、該正規化反射波レベル−３０ｄＢ以下となる領域は、電波暗箱１ａａの全域ではなく、Ｘ軸方向が５０ｍｍ−２５０ｍｍでＹ軸方向が４００ｍｍ−６５０ｍｍの範囲であるのが分かる。無線携帯端末の受信特性を評価する場合には、この正規化反射波レベル−３０ｄＢ以下となる領域に無線携帯端末を載置することが、誤差の少ない評価を行うために必要である。
図１１では、正規化反射波レベル−３０ｄＢ以下となる領域として、２００ｍｍ×２５０ｍｍの領域が得られている。この領域は、スマートフォンクラスのサイズを評価するのに十分な領域である。更に、個の領域は、タブレットサイズを評価するには狭いと考えられる。
【００４８】
図７に示した実施形態に係る電波暗箱１の電界分布と図１１に示す電波暗箱１ａａとを比較する。図７に示した電波暗箱１の電界分布は、Ｘ軸方向が５０ｍｍ−７００ｍｍでＹ軸方向が４００ｍｍ−６５０ｍｍの範囲で正規化反射波レベルが−３０ｄＢ以下の値が得られている。これに対し、図１１に示した電波暗箱１ａａの電界分布では、Ｘ軸方向が５０ｍｍ−２５０ｍｍでＹ軸方向が４００ｍｍ−６５０ｍｍの範囲で、正規化反射波レベルが−３０ｄＢ以下の値が得られているのに過ぎない。
つまり、図７に示した電波暗箱１の電界分布は、図１１に示した電波暗箱１ａａの電界分布と比較して、正規化反射波レベルが−３０ｄＢ以下の値が得られる範囲が広がっている。これによって、電波暗箱１は、電波暗箱１ａａと比較して、より大きなサイズの無線携帯端末の受信特性を評価するのに使用できる。
【００４９】
前述した実施形態では、電波暗箱の金属板の開口部にホーンアンテナの導波管が取り付けられる場合について説明したが、この例に限られない。例えば、ホーンアンテナの代わりにモノポールアンテナや、リッジホーンアンテナを用いてもよい。ただし、斜入射を低減する観点からは、ホーンアンテナや、リッジホーンアンテナを用いるのが好ましい。
前述した実施形態では、電波吸収体の形状が四角錐である場合について説明したが、この例に限られない。例えば、電波吸収体の形状が三角錐、八角錐等の角錐であってもよいし、円錐であってもよい。
前述した実施形態では、電波暗箱１のサイズが、Ｘ軸方向の長さが１０００ｍｍであり、Ｙ軸方向の長さが１０５０ｍｍであり、Ｚ軸方向の長さが１０５０ｍｍである場合について説明したが、この例に限られない。例えば、受信特性を評価するスマートフォン、タブレット端末等の端末装置のサイズに応じて、適宜設定可能である。
また、電波吸収体の数についても、電波吸収体の底面積と電波吸収体の大きさに応じて、適宜変更可能である。
【００５０】
前述した実施形態では、第１の領域が、金属板１０ｂ、金属板１０ｄ、金属板１０ｅ、及び金属板１０ｆの金属板１０ｃに近い領域、例えば、Ｘが４００ｍｍ−８００ｍｍの領域である場合について説明したが、この例に限られない。例えば、第１の領域は、開口部２０から放射される電波の指向性等によって、適宜設定されてもよい。
前述した実施形態では、第３の領域が、金属板１０ｂ、金属板１０ｄ、金属板１０ｅ、及び金属板１０ｆの金属板１０ｃから遠い領域、例えば、Ｘが５０ｍｍ−４００ｍｍの領域である場合について説明したが、この例に限られない。例えば、第３の領域は、開口部２０から放射される電波の指向性等によって、適宜設定されてもよい。
【００５１】
前述した実施形態では、第２の領域が、金属板１０ｃの内壁の全域である場合について説明したが、この例に限られない。例えば、第２の領域は、無線携帯端末へ直接到達する電波以外の電波のうち、金属板１０ｃへ到達する電波が到達すると想定される領域と第１の領域で反射した電波が到達すると想定される領域とに基づいて、設定されてもよい。
【００５２】
前述した実施形態では、第１の領域に形成される電波吸収体において、該電波吸収体の底面である四角形ＡＢＣＤの重心をＯとし、頂点Ｐと四角形ＡＢＣＤの重心とを結んだ直線と底面である四角形ＡＢＣＤとのなす角度が同じである場合について説明したが、この例に限られない。例えば、第１の領域に形成される電波吸収体において、該電波吸収体の底面である四角形ＡＢＣＤの重心をＯとし、頂点Ｐと四角形ＡＢＣＤの重心とを結んだ直線と底面である四角形ＡＢＣＤとのなす角度が異なっていてもよい。具体的には、金属板１０ａに近づくにしたがって、角度が大きくなるようにしてもよい。
前述した実施形態では、第１の領域に、斜方錐の形状を有する電波吸収体を形成した場合について説明したが、この例に限られない。例えば、第１の領域に、斜方錐の形状を有する電波吸収体と四角錐の形状を有する電波吸収体とを混在させてもよい。
【００５３】
前述した実施形態では、第１の領域に、斜方錐の形状を有する電波吸収体を形成した場合について説明したが、この例に限られない。例えば、第２の領域に、斜方錐の形状を有する電波吸収体を形成してもよい。この場合、第２の領域に形成される電波吸収体において、該電波吸収体の底面である四角形ＡＢＣＤの重心をＯとし、頂点Ｐと四角形ＡＢＣＤの重心とを結んだ直線と底面である四角形ＡＢＣＤとのなす角度が同じであってもよいし、異なっていてもよい。
前述した実施形態では、金属板１０ａの内壁には電波吸収体３０が形成されない場合について説明したが、この例に限られない。例えば、金属板１０ａの内壁にも電波吸収体３０が形成されていてもよい。具体的には、金属板１０ａの内壁には、四角錐の形状を有する電波吸収体が形成されてもよい。このように構成することによって、電波暗箱１は、高い電波吸収特性を得ることができる。
前述した実施形態では、斜方錐の形状を有する電波吸収体を形成する第１の領域が、電波暗箱１の側面（金属板１０ｂ、金属板１０ｄ、金属板１０ｅ、金属板１０ｆ）の内壁の一部の領域である場合について説明したが、この例に限られない。例えば、電波暗箱１の側面のうち、一つ以上の側面の一部の領域に、斜方錐の形状を有する電波吸収体が形成されてもよい。具体的には、上下の面（金属板１０ｅ、金属板１０ｆ）以外の面（金属板１０ｂ、金属板１０ｄ）の内壁の一部の領域に、斜方錐の形状を有する電波吸収体が形成されてもよい。この場合、斜方錐の形状を有する電波吸収体が形成されていない領域には、四角錐の形状を有する電波吸収体が形成される。
前述した実施形態では、電波暗箱について説明したが、電波暗室にも適用できる。
【００５４】
これまで、電波暗箱の内壁（内面）には、同一の電波吸収体を形成していた。電波吸収体には、四角錐型（ピラミッド型）の電波吸収体を用いることが多く、その構造は、吸収する電波の周波数、電波の吸収特性等によって高さ方向を変化させていた。低周波、或いは、高い電波吸収特性を得るには、より高さが高い電波吸収体を用いていた。電波暗箱の内部の空間を広げるには、電波暗箱の外寸法を広げる必要があった。このため、低周波域での評価では電波暗箱の外寸法が、必然的に大きくなっていた。
【００５５】
実施形態に係る電波暗箱１では、電波暗箱の波源面（金属板１０ａ）に対して９０°をなす側面（金属板１０ｂ、金属板１０ｄ、金属板１０ｅ、金属板１０ｆ）に形成される電波吸収体の一部を波源面側に傾ける。このように構成することによって、電波暗箱の外寸法を、大きくすることなく、高い電波吸収特性を得ることができる。
さらに、波源をホーンアンテナとすることによって、側面への入射を軽減し、対面への入射を主にすることができるため、側面の電波吸収体特性を所望の特性から軽減することが可能となった。評価環境の特性を維持して、側面の電波吸収特性を軽減することが可能であるので、側面に用いるピラミッド型の電波吸収体の高さ方向の寸法を抑えることができる。電波吸収体の高さ方向の寸法を抑えることができることによって、電波暗箱を小型化できる。
【００５６】
（第２の実施形態）
（電波暗箱）
実施形態に係る電波暗箱の一例は、図１を適用できる。
図１２は、実施形態に係る電波暗箱の内部の一例を示す模式図である。第１の実施形態と同様に、図１２において、金属板１０ａ及び金属板１０ｃに垂直な方向をＸ軸と定義する。また、金属板１０ｂ及び金属板１０ｄに垂直な方向をＹ軸と定義する。また、金属板１０ｅ及び金属板１０ｆに垂直な方向をＺ軸と定義する。そして、Ｘ軸において、金属板１０ａから金属板１０ｃへ下した垂線方向をプラス側とする。また、Ｙ軸において、金属板１０ｄから金属板１０ｂへ下した垂線方向をプラス側とする。また、Ｚ軸において、金属板１０ｄから金属板１０ｆへ下した垂線方向をプラス側とする。
電波暗箱２のサイズの一例は、Ｘ軸方向の長さが１４００ｍｍであり、Ｙ軸方向の長さが１０５０ｍｍであり、Ｚ軸方向の長さが１０５０ｍｍである。
図１２は、図１において、金属板１０ｆを取り去り、Ｚ軸のプラス側からマイナス側を見た図である。
【００５７】
電波暗箱１を構成する金属板１０のうち、金属板１０ａ以外の金属板１０ｂの内壁と金属板１０ｃの内壁と金属板１０ｄの内壁と金属板１０ｅの内壁と金属板１０ｆの内壁には、電波吸収体が形成される。
図１２に示される第１の領域、第２の領域、及び第３の領域の各々は、第１の実施形態を適用できる。
図１２に示すように、電波暗箱２の金属板１０ｂの内壁の第１の領域に電波吸収体４０ｂ１が形成され、金属板１０ｂの内壁の第３の領域に電波吸収体４０ｂ３が形成されている。
図１２には、第１の領域に形成される電波吸収体のうち、最前列の電波吸収体のみに符号「４０ｂ１」が付されているが、Ｚ軸方向に並んだ全ての電波吸収体が符号「４０ｂ１」によって説明される。同様に、第３の領域に形成される電波吸収体のうち、最前列の電波吸収体のみに符号「４０ｂ３」が付されているが、Ｚ軸方向に並んだ全ての電波吸収体が符号「４０ｂ３」によって説明される。
【００５８】
また、金属板１０ｃの内壁の第２の領域に電波吸収体４０ｃ２が形成されている。図１２には、第２の領域に形成される電波吸収体のうち、最前列の電波吸収体のみに符号「４０ｃ２」が付されているが、Ｚ軸方向に並んだ全ての電波吸収体が符号「４０ｃ２」によって説明される。
また、金属板１０ｄの内壁の第１の領域に電波吸収体４０ｄ１が形成され、金属板１０ｄの内壁の第３の領域に電波吸収体４０ｄ３が形成されている。図１２には、第１の領域に形成される電波吸収体のうち、最前列の電波吸収体のみに符号「４０ｄ１」が付されているが、Ｚ軸方向に並んだ全ての電波吸収体が符号「４０ｄ１」によって説明される。同様に、第３の領域に形成される電波吸収体のうち、最前列の電波吸収体のみに符号「４０ｄ３」が付されているが、Ｚ軸方向に並んだ全ての電波吸収体が符号「４０ｄ３」によって説明される。
【００５９】
金属板１０ｅの内壁の第１の領域に電波吸収体４０ｅ１が形成され、金属板１０ｅの内壁の第３の領域に電波吸収体４０ｅ３に形成されている。図１２には、第１の領域に形成される電波吸収体のうち、最前列の電波吸収体のみに符号「４０ｅ１」が付されているが、Ｚ軸方向に並んだ全ての電波吸収体が符号「４０ｅ１」によって説明される。同様に、第３の領域に形成される電波吸収体のうち、最前列の電波吸収体のみに符号「４０ｅ３」が付されているが、Ｚ軸方向に並んだ全ての電波吸収体が符号「４０ｅ３」によって説明される。なお、金属板１０ｆの内壁にも、第１の領域に電波吸収体４０ｆ１（図示なし）が形成され、第３の領域に電波吸収体４０ｆ３（図示なし）が形成されている。
なお、金属板１０ａの内壁には電波吸収体３０が形成されない。
以下、電波吸収体４０ｂ１と電波吸収体４０ｂ３と電波吸収体４０ｃ２と電波吸収体４０ｄ１と電波吸収体４０ｄ３と電波吸収体４０ｅ１と電波吸収体４０ｅ３と電波吸収体４０ｆ１と電波吸収体４０ｆ３とを区別しない場合には、電波吸収体４０と記載する。
【００６０】
（電波吸収体）
電波吸収体４０ｂ１と電波吸収体４０ｂ３と電波吸収体４０ｄ１と電波吸収体４０ｄ３と電波吸収体４０ｅ１と電波吸収体４０ｅ３と電波吸収体４０ｆ１と電波吸収体４０ｆ３とは、図６を参照して説明した電波吸収体３０ｂ３を適用できる。
図１３は、実施形態に係る電波吸収体の一例を示す模式図である。第２の領域に形成される電波吸収体４０ｃ２は、錐体の形状を有する。実施形態では、一例として、電波吸収体が四角錐の形状を有する場合について説明を続ける。図１３に示すように、電波吸収体４０ｃ２は、金属板１０の上に形成されたベース１５の上に形成される。
【００６１】
電波吸収体４０ｃ２のサイズの一例は、底面が１５０ｍｍ×１５０ｍｍの正方形で高さが３６０ｍｍである。なお、ベース１５は、底面が１５０ｍｍ×１５０ｍｍの正方形で高さが９０ｍｍの直方体である。
電波吸収体４０ｃ２は、図６を参照して説明した電波吸収体３０ｂ３と比較して、Ｘ軸方向の長さが長くなっている点で異なる。Ｘ軸方向の長さが長くすることで、電波の吸収率を高くすることができる。
電波吸収体４０ｃ２は、理想的な入射角である垂直入射において、７００ＭＨｚの周波数では−４０ｄＢ程度の反射係数が得られることが期待される。
【００６２】
（電波吸収体の材料定数）
シミュレーションにより電波暗箱１の特性を得るには、電波暗箱１の内部に用いるウレタンフォームに基づいて、カーボンを浸透させた電波吸収体３０の材料定数である比誘電率の周波数特性が必要である。電波吸収体４０の材料定数である比誘電率の周波数特性は、第１の実施形態で求めた図４を適用できる。
（第１の領域−第３の領域に形成される電波吸収体）
第１の領域に形成される電波吸収体４０ｂ１と電波吸収体４０ｄ１と電波吸収体４０ｅ１と電波吸収体４０ｆ１と第３の領域に形成される電波吸収体４０ｂ３と電波吸収体４０ｄ３と電波吸収体４０ｅ３と電波吸収体４０ｆ３の一例は、図６を適用できる。また、第２の領域に形成される電波吸収体４０ｃ２の一例は、図１３を適用できる。
【００６３】
（電界分布）
図１４は、実施形態に係る電波暗箱の電界分布を示す図である。この電界分布は、自由空間の放射レベルで正規化したものである。図１４は、電波暗箱１の開口部２０にホーンアンテナを取り付けて、該ホーンアンテナから７００ＭＨｚの電波をプラスＸ軸方向へ放射した場合の電界分布のシミュレーション結果である。
図１４は、電波暗箱２のＸ軸方向が５０ｍｍ−１４００ｍｍで、Ｙ軸方向が０ｍｍ−１０５０ｍｍのうち、Ｘ軸方向が５０ｍｍ−９５０ｍｍで、Ｙ軸方向が２００ｍｍ−９００ｍｍの範囲の電界分布を示す。
【００６４】
図１４によれば、電波暗箱２の内壁（内部）に形成された電波吸収体３０によって、開口部２０から放射された電波が減衰するのが分かる。仮に、無線携帯端末の評価に必要な環境の正規化反射波レベルの上限を−３０ｄＢとすると、該正規化反射波レベル−３０ｄＢ以下となる領域は、電波暗箱２の全域ではなく、Ｘ軸方向が５０ｍｍ−５００ｍｍで、Ｙ軸方向が２００ｍｍ−９００ｍｍの範囲であるのが分かる。無線携帯端末の受信特性を評価する場合には、この正規化反射波レベル−３０ｄＢ以下となる領域に無線携帯端末を載置することが、誤差の少ない評価を行うために必要である。
図１４では、正規化反射波レベル−３０ｄＢ以下となる領域として、４５０ｍｍ×７００ｍｍの領域が得られている。この領域は、スマートフォンクラスのサイズを評価するのに十分な領域である。更に、個の領域は、タブレットサイズを評価するのにも適用の可能性がある。
【００６５】
（比較例）
（電波暗箱）
実施形態に係る電波暗箱２の効果を示すために、高さが低い電波吸収体を形成しない電波暗箱について、電界分布を求めた。
図１５は、電波暗箱の内部の一例を示す模式図である。図１５に示す電波暗箱２ａは、図１２に示した電波暗箱２ａと、第１の領域に、電波吸収体４０ｂ１と電波吸収体４０ｄ１と電波吸収体４０ｅ１と電波吸収体４０ｆ１の代わりに、電波吸収体４０ｂ２と電波吸収体４０ｄ２と電波吸収体４０ｅ２と電波吸収体４０ｆ２を形成した点で異なる。また、図１５に示す電波暗箱２ａは、図１２に示した電波暗箱２ａと、第３の領域に、電波吸収体４０ｂ３と電波吸収体４０ｄ３と電波吸収体４０ｅ３と電波吸収体４０ｆ３の代わりに、電波吸収体４０ｂ２と電波吸収体４０ｄ２と電波吸収体４０ｅ２と電波吸収体４０ｆ２を形成した点で異なる。
【００６６】
電波吸収体４０ｂ２と電波吸収体４０ｄ２と電波吸収体４０ｅ２と電波吸収体４０ｆ２は、図１３を参照して説明した電波吸収体を適用できる。つまり、電波暗箱２ａは、電波暗箱２において、高さの低い電波吸収体の代わりに、高さの高い電波吸収体を形成したものである。
電波暗箱２のサイズの一例は、Ｘ軸方向の長さが１４００ｍｍであり、Ｙ軸方向の長さが１５５０ｍｍであり、Ｚ軸方向の長さが１５５０ｍｍである。金属板１０ｂと金属板１０ｄと金属板１０ｅと金属板１０ｆとに高さの高い電波吸収体を形成したことによって、Ｙ軸方向の長さが長くなっている。
【００６７】
（電界分布）
図１６は、電波暗箱の電界分布を示す図である。この電界分布は、自由空間の放射レベルで正規化したものである。図１６は、電波暗箱２ａの開口部２０にホーンアンテナを取り付けて、該ホーンアンテナから７００ＭＨｚの電波をプラスＸ軸方向へ放射した場合の電界分布のシミュレーション結果である。
図１６は、電波暗箱２ａのＸ軸方向が５０ｍｍ−１４００ｍｍで、Ｙ軸方向が０ｍｍ−１５５０ｍｍのうち、Ｘ軸方向が５０ｍｍ−９５０ｍｍで、Ｙ軸方向が４５０ｍｍ−１１００ｍｍの範囲の電界分布を示す。
【００６８】
図１６によれば、電波暗箱２ａの内壁（内部）に形成された電波吸収体４０によって、開口部２０から放射された電波が減衰するのが分かる。仮に、無線携帯端末の評価に必要な環境の正規化反射波レベルの上限を−３０ｄＢとすると、該正規化反射波レベル−３０ｄＢ以下となる領域は、電波暗箱２ａの全域ではなく、Ｘ軸方向が５０ｍｍ−６００ｍｍでＹ軸方向が４５０ｍｍ−１１００ｍｍの範囲であるのが分かる。無線携帯端末の受信特性を評価する場合には、この正規化反射波レベル−３０ｄＢ以下となる領域に無線携帯端末を載置することが、誤差の少ない評価を行うために必要である。
図１６では、正規化反射波レベル−３０ｄＢ以下となる領域として、５５０ｍｍ×６５０ｍｍの領域が得られている。この領域は、スマートフォンクラスのサイズを評価するのに十分な領域である。更に、個の領域は、タブレットサイズを評価するのにも適用の可能性がある。
【００６９】
図１４に示した実施形態に係る電波暗箱２の電界分布と図１６に示す電波暗箱２ａとを比較する。図１４に示した電波暗箱２の電界分布は、Ｘ軸方向が５０ｍｍ−２５０ｍｍでＹ軸方向が４００ｍｍ−６５０ｍｍの範囲で正規化反射波レベルが−３０ｄＢ以下の値が得られている。これに対し、図１６に示した電波暗箱２ａの電界分布では、Ｘ軸方向が５０ｍｍ−６００ｍｍでＹ軸方向が４５０ｍｍ−１１００ｍｍの範囲で、正規化反射波レベルが−３０ｄＢ以下の値が得られている。
つまり、図１４に示した電波暗箱２の電界分布は、図１６に示した電波暗箱２ａの電界分布と比較して、正規化反射波レベルが−３０ｄＢ以下の値が得られる範囲が狭くなっている。
しかし、電波暗箱２のサイズを小さくする観点からは、図１４に示した電波暗箱２の電界分布でも十分な特性が得られている。
【００７０】
（電波暗箱の体積とＱＺの割合との関係）
実際に無線携帯端末の受信特性を評価するには、どのような環境が必要かを明らかにするために、電波暗箱の一般的な性能指標の一つであるＱＺに注目して、無線携帯端末の評価に必要なＱＺをシミュレーションにより求めた。ここで、直接波に対する反射波の振幅比が、ある一定値以下になる領域をＱＺと定義する。
図１７は、電波暗箱の体積とＱＺの割合との関係を示す図である。図１７において、横軸は、電波暗箱の体積を示し、縦軸はＱＺの割合を示す。
【００７１】
本実施形態では、無線携帯端末の受信特性に影響を与えない直接波に対する反射波の振幅比以下の領域をＱＺ、その振幅比をＱＺレベルと定義する。シミュレーションは、一般的な変調方式であるＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）を選択し、反射波による影響を受信特性の一つの指標であるビット誤り率（ＢＥＲ：Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）特性で評価した。受信特性の劣化要因である反射波の表現方法は、一般に移動通信等のシミュレーションで適用される伝搬路モデルを適用するのが通常であるが、伝搬距離等を考慮すると電波暗箱内の伝搬路を通常の伝搬路モデルに適用するのは、適切でない。このため、反射波を直接波に対し、４波の遅延波と仮定して、ＱＺレベルの逆数をこれら反射波に与える減衰量で表現したモデルを適用してシミュレーションを行った。
【００７２】
所望の最小ＢＥＲ値を得るために、評価環境による測定誤差を軽減するために必要となるＱＺレベルは、例えば、１．０×Ｅ＾−５レベル以下のＢＥＲ特性を評価するためには、ＱＺレベルが−３５ｄＢ以下の環境であることが必要となる。或いは、評価する際、理論値との差分を補正するキャリブレーション等を前提とした場合、反射波による誤差変動の小さいＱＺレベル−３０ｄＢからも多少の精度が落ちるが評価可能な環境と考える。
一般的に無線携帯端末の誤り訂正を考慮した場合、誤り訂正が可能なＢＥＲ値は、１．０×Ｅ＾−４以下なので、この値を基準にすると、キャリブレーションの実施を前提とする場合は、ＱＺレベル−３０ｄＢ以下、キャリブレーションの実施を前提としない場合は、ＱＺレベル−３５ｄＢ以下が必要である。
【００７３】
図１７において、「□」は、第１の領域−第３の領域に、図３に示した電波吸収体を形成した電波暗箱１ａの特性である。また、「△」は、第１の領域及び第３の領域に図３に示した電波吸収体を形成し、且つ第２の領域に図１３に示した高さが高い電波吸収体を形成した電波暗箱２の特性である。また、「○」は、第１の領域−第３の領域に、図１３に示した高さが高い電波吸収体を形成した電波暗箱２ａの特性である。
図１７によれば、電波暗箱１ａの特性と電波暗箱２の特性と電波暗箱２ａの特性とを比較すると、電波暗箱１ａ、電波暗箱２、電波暗箱２ａの順に、ＱＺの割合、換言すればＱＺレベルが−３０ｄＢ以下である割合が増加しているため、特性がよくなっていることが分かる。
【００７４】
電波暗箱１ａと電波暗箱２と電波暗箱２ａとを比較する。
まず、電波暗箱１ａと電波暗箱２とを比較すると、体積が２倍になっているのに対し、ＱＺの割合は２倍になっている。これに対し、電波暗箱２と電波暗箱２ａとを比較すると、体積が２．２倍になっているのに対し、ＱＺの割合は１．５倍になっている。電波暗箱２から電波暗箱２ａとしても、体積が増加する割には、ＱＺの割合は増加しないことが分かる。
したがって、第１の領域及び第３の領域に図３に示した電波吸収体を形成し、且つ第２の領域に図１３に示した高さが高い電波吸収体を形成した電波暗箱の方が、第１の領域−第３の領域に図１３に示した電波吸収体を形成した電波暗箱よりも効果が大きいことを示している。
【００７５】
（変形例）
前述した実施形態に係る電波暗箱１と電波暗箱２とを組み合わせてもよい。つまり、図２に示した電波暗箱１の第２の領域に、図１３に示した電波吸収体を形成する。この場合、Ｘ軸方向の長さを増加させてもよい。
電波暗箱１の第２の領域に、図１３に示した高さの高い電波吸収体を形成することによって、無線携帯端末へ直接到達する電波以外の電波のうち、第１の領域で反射した電波の吸収率を高めることができる。このように構成することによって、正規化反射波レベルが−３０ｄＢ以下の値が得られている領域をさらに広げることができる。
【００７６】
前述した実施形態では、電波暗箱の金属板の開口部にホーンアンテナの導波管が取り付けられる場合について説明したが、この例に限られない。例えば、ホーンアンテナの代わりにモノポールアンテナや、リッジホーンアンテナを用いてもよい。ただし、斜入射を低減する観点からは、ホーンアンテナや、リッジホーンアンテナを用いるのが好ましい。
前述した実施形態では、電波吸収体の形状が四角錐である場合について説明したが、この例に限られない。例えば、電波吸収体の形状が三角錐、八角錐等の角錐であってもよいし、円錐であってもよい。
前述した実施形態では、電波暗箱２のサイズが、Ｘ軸方向の長さが１４００ｍｍであり、Ｙ軸方向の長さが１０５０ｍｍであり、Ｚ軸方向の長さが１５５０ｍｍである場合について説明したが、この例に限られない。例えば、受信特性を評価するスマートフォン、タブレット端末等の端末装置のサイズに応じて、適宜設定可能である。
また、電波吸収体の数についても、電波吸収体の底面積と電波吸収体の大きさに応じて、適宜変更可能である。
【００７７】
前述した実施形態では、第２の領域が、金属板１０ｃの内壁の全域である場合について説明したが、この例に限られない。例えば、第２の領域は、無線携帯端末へ直接到達する電波以外の電波のうち、金属板１０ｃの内壁へ到達する電波が到達すると想定される領域と第１の領域で反射した電波が到達すると想定される領域とに基づいて、設定されてもよい。
前述した実施形態では、第２の領域に、高さの高い電波吸収体を形成した場合について説明したが、この例に限られない。例えば、第２の領域に、高さの異なる二種類の電波吸収体を形成してもよい。
前述した実施形態では、第２の領域に、高さの高い電波吸収体を形成した場合について説明したが、この例に限られない。例えば、第２の領域に、斜方錐の形状を有する電波吸収体が形成されてもよい。
【００７８】
前述した実施形態では、高さの異なる二種類の電波吸収体を金属板の形成した場合について説明したが、この例に限られない。例えば、高さの異なる三種類以上の電波吸収体を金属板に形成してもよい。
前述した実施形態では、金属板１０ａの内壁には電波吸収体３０が形成されない場合について説明したが、この例に限られない。例えば、金属板１０ａの内壁にも電波吸収体３０が形成されていてもよい。具体的には、金属板１０ａの内壁には、四角錐の形状を有する電波吸収体が形成されてもよい。このように構成することによって、電波暗箱１は、高い電波吸収特性を得ることができる。
前述した実施形態では、電波暗箱について説明したが、電波暗室にも適用できる。
前述した実施形態において、無線携帯端末は通信装置の一例である。
【００７９】
本発明のいくつかの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】
【００８０】
１、１ａ、１ａａ、２、２ａ・・・電波暗箱、１０、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ・・・金属板、１５・・・ベース、２０・・・開口部、５０・・・無線端末装置、３０、３０ｂ１、３０ｂ３、３０ｃ２、３０ｄ１、３０ｄ３、３０ｅ１、３０ｅ３、３０ｆ１、３０ｆ３・・・電波吸収体、４０、４０ｂ１、４０ｂ３、４０ｃ２、４０ｄ１、４０ｄ３、４０ｅ１、４０ｅ３、４０ｆ１、４０ｆ３・・・電波吸収体
【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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