(57)【要約】【課題】ＭＩＭＯ無線通信システムの受信アンテナの性能を評価する際に、電波のマルチパス伝搬によるフェージング及び遅延を含む多重波伝搬環境を生成する。【解決手段】コンピュータ１０は、信号発生器１１ａ，１１ｂで発生された無線周波信号に遅延時間と第１のフェージングを付加するようにフェージング回路１２ａ，１２ｂを制御する。コンピュータ１０はさらに、信号発生器１３ａ，１３ｂで発生され、分配器１４ａ，１４ｂで分配された各無線周波信号の位相と振幅を変化させることにより、散乱体アンテナから無線周波信号が放射されたとき第２のフェージングを生成するように移相回路１５ａ，１５ｂと減衰回路１６ａ，１６ｂを制御する。アンテナ評価装置は、散乱体アンテナから無線周波信号を放射することによって、第１及び第２のフェージングを含む多重波を受信アンテナの周囲に生成する。【選択図】図１
2011087114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
評価対象の受信アンテナと、上記受信アンテナの周囲に設けられた複数の散乱体アンテナとを備えたアンテナ評価装置において、上記アンテナ評価装置は、
上記複数の散乱体アンテナからそれぞれ放射する複数の無線周波信号を生成する少なくとも１つの送信手段と、
上記送信手段を制御する制御手段とを備え、
上記送信手段のそれぞれは、
無線周波信号をそれぞれ発生する第１及び第２の信号発生器と、
上記第１の信号発生器によって発生された無線周波信号から、少なくとも１つの遅延された無線周波信号を生成し、上記発生された無線周波信号と上記遅延された各無線周波信号とに対して、互いに異なる第１のフェージングをそれぞれ付加し、上記第１のフェージングが付加された各無線周波信号を互いに合成して出力する第１の信号処理手段と、
上記第２の信号発生器によって発生された無線周波信号を分配し、上記分配された各無線周波信号の位相及び振幅を調整して出力する第２の信号処理手段と、
上記第１の信号処理手段から出力される無線周波信号と、上記第２の信号処理手段から出力される各無線周波信号とをそれぞれ混合し、上記混合された各無線周波信号を上記各散乱体アンテナから放射させる複数のミキサとを備え、
上記制御手段は、上記第１の信号発生器によって発生された無線周波信号に所定の遅延時間及び上記第１のフェージングを付加するように上記第１の信号処理手段を制御する一方、上記分配された各無線周波信号の位相及び振幅を変化させることにより、上記複数の散乱体アンテナから上記複数の無線周波信号が放射されたとき所定の第２のフェージングを生成するように上記第２の信号処理手段を制御し、
上記複数の散乱体アンテナから上記複数の無線周波信号を放射することによって、上記第１及び第２のフェージングを含む多重波を上記受信アンテナの周囲に生成することを特徴とするアンテナ評価装置。
【請求項２】
上記互いに異なる第１のフェージングは、互いに無相関なフェージングであることを特徴とする請求項１記載のアンテナ評価装置。
【請求項３】
上記第１の信号処理手段はフェージングシミュレータであることを特徴とする請求項１又は２記載のアンテナ評価装置。
【請求項４】
上記アンテナ評価装置は複数の送信手段を備え、複数の第１の信号発生器は、ＭＩＭＯ通信方式で送信される複数の無線周波信号を発生することを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載のアンテナ評価装置。
【請求項５】
評価対象の受信アンテナと、上記受信アンテナの周囲に設けられた複数の散乱体アンテナとを備えたアンテナ評価装置を用いて上記受信アンテナを評価するアンテナ評価方法において、上記アンテナ評価装置は、上記複数の散乱体アンテナからそれぞれ放射する複数の無線周波信号を生成する少なくとも１つの送信手段を備え、
上記送信手段のそれぞれは、
無線周波信号をそれぞれ発生する第１及び第２の信号発生器と、
上記第１の信号発生器によって発生された無線周波信号から、少なくとも１つの遅延された無線周波信号を生成し、上記発生された無線周波信号と上記遅延された各無線周波信号とに対して、互いに異なる第１のフェージングをそれぞれ付加し、上記第１のフェージングが付加された各無線周波信号を互いに合成して出力する第１の信号処理手段と、
上記第２の信号発生器によって発生された無線周波信号を分配し、上記分配された各無線周波信号の位相及び振幅を調整して出力する第２の信号処理手段と、
上記第１の信号処理手段から出力される無線周波信号と、上記第２の信号処理手段から出力される各無線周波信号とをそれぞれ混合し、上記混合された各無線周波信号を上記各散乱体アンテナから放射させる複数のミキサとを備え、
上記アンテナ評価方法は、
上記第１の信号発生器によって発生された無線周波信号に所定の遅延時間及び上記第１のフェージングを付加するように上記第１の信号処理手段を制御するステップと、
上記分配された各無線周波信号の位相及び振幅を変化させることにより、上記複数の散乱体アンテナから上記複数の無線周波信号が放射されたとき所定の第２のフェージングを生成するように上記第２の信号処理手段を制御するステップと、
上記複数の散乱体アンテナから上記複数の無線周波信号を放射することによって、上記第１及び第２のフェージングを含む多重波を上記受信アンテナの周囲に生成するステップとを含むことを特徴とするアンテナ評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置のアンテナの性能を評価するためのアンテナ評価装置及び当該アンテナ評価装置を用いたアンテナ評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機などの移動通信用無線端末装置が急速に発達している。基地局から無線端末装置に到達する電波は、その伝搬経路の地形や構造物などによる反射、散乱、あるいは回折などにより多重波になり、電波の振幅及び位相は場所によってランダムに変化する。この伝搬経路内を移動しながら基地局からの電波を受信する場合には、電波のマルチパス伝搬によるフェージング（すなわち、瞬時値変動を含む信号レベルの落ち込み）が生じ、この結果、ディジタル方式の通信環境では符号誤りが増大し、伝送品質が大きく劣化する（非特許文献１を参照）。このように、無線端末装置の通信性能を評価する場合には、電波暗室内での静特性評価はもちろんのこと、多重波伝搬環境中における性能評価を行うことが望ましい。このため、本願出願人は、特許文献１及び非特許文献２〜５に記載のようなアンテナ評価装置（空間多重波生成装置又はフェージングエミュレータともいう。）を提案してきた。
【０００３】
図１１は、特許文献１記載の従来技術のアンテナ評価装置の構成を示すブロック図である。アンテナ評価装置は、半径ｒの円周上に等間隔に配置された複数の送信アンテナ（以下、散乱体アンテナという。）１２１−１〜１２１−７と、円の中心部付近に配置されたダイバーシチアンテナ等の被測定アンテナ１２２と、これらに接続された制御及び測定装置１００とを備える。制御及び測定装置１００は、ネットワークアナライザ１１１と、分配器１１２と、移相回路１１３と、減衰回路１１４と、Ｄ／Ａコンバータ１１５と、コンピュータ１１０とを備える。ネットワークアナライザ１１１は無線周波信号を発生し、分配器１１２は、発生された無線周波信号を、散乱体アンテナ１２１−１〜１２１−７の個数に合わせて分配する。移相回路１１３及び減衰回路１１４は、分配された無線周波信号の位相及び振幅を調整し、調整後の無線周波信号は各散乱体アンテナ１２１−１〜１２１−７から放射される。ネットワークアナライザ１１１には、被測定アンテナ１２２で受信された無線周波信号が入力される。コンピュータ１１０は、ネットワークアナライザ１１１を制御するとともに、Ｄ／Ａコンバータ１１５を介して移相回路１１３の位相調整量と減衰回路１１４の振幅調整量（減衰量）とを制御する。このアンテナ評価装置では、散乱体アンテナ１２１−１〜１２１−７から放射される無線周波信号の振幅と位相を制御することにより、この放射された無線周波信号によって円の中心部付近に構成される多重波伝搬環境（フェージング環境など）の性質を制御する。このとき、円の中心部付近に配置された被測定アンテナ１２２によって、実使用環境中の性能評価を行う。
【０００４】
また、特許文献２には、空間的な広がりを持ったレイリーフェージングを表現することができる３次元モデルを用いたフェージングシミュレータ（送信機と受信機との間にケーブルを接続して使用し、実際の通信環境の時空間特性を模擬的に作り出す装置）が開示されている。
【０００５】
近年、複数のアンテナ素子を用いて複数のチャネルの無線信号を同時に送受信するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）アンテナ装置が開発されている。図１２は、２つの送信アンテナ２０１，２０２を備えたＭＩＭＯ送信機２００と、２つの受信アンテナ２１１，２１２を備えたＭＩＭＯ受信機２１０とを含むＭＩＭＯ無線通信システムを示す概略図である。ＭＩＭＯ送信機２００は、送信すべきデータストリームを複数（この場合は２つ）のサブストリームに多重化し、各サブストリームを、対応する送信アンテナ２０１，２０２から送信する。この場合、送信アンテナ２０１から送信された第１のサブストリームは、第１のチャネル２２１を伝搬して受信アンテナ２１１に到来し、第２のチャネル２２２を伝搬して受信アンテナ２１２に到来する。同様に、送信アンテナ２０２から送信された第２のサブストリームは、第３のチャネル２２３を伝搬して受信アンテナ２１１に到来し、第４のチャネル２２４を伝搬して受信アンテナ２１２に到来する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２２７２１３号公報。
【特許文献２】特許第３８１６４９９号公報。
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】唐沢好男、「ディジタル移動通信の電波伝搬基礎」、コロナ社、５〜８ページ、２００３年３月。
【非特許文献２】坂田勉ほか、「空間フェージングエミュレータによる端末アンテナの実効性能評価」、松下テクニカルジャーナル、第５２巻、第５号、７０頁〜７５頁、２００６年１０月。
【非特許文献３】坂田勉ほか、「空間フェージングエミュレータによるＭＩＭＯアンテナのチャネル容量測定」、電子情報通信学会２００７年ソサイエティ大会講演論文集、Ｂ−１−９，２００７年９月。
【非特許文献４】坂田勉ほか、「角度スペクトラムが設定可能な端末ＭＩＭＯアンテナ測定用空間多重波生成装置」、電子情報通信学会技術研究報告、第１０８巻、第５号、１３頁〜１８頁、２００８年４月。
【非特許文献５】坂田勉ほか、「多重波生成装置による複数クラスタ伝搬環境下における端末ＭＩＭＯアンテナ測定用空間多重波生成装置によるアンテナの伝送特性評価」、電子情報通信学会技術研究報告、第１０８巻、第４２９号、１２１頁〜１２６頁、２００９年４月。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
多重波伝搬環境におけるアンテナの性能評価をする際に、電波がさまざまな伝搬経路をたどることによって生じる伝搬時間の差、すなわちマルチパスによる遅延を考慮する必要がある。
【０００９】
さらに、図１１のアンテナ評価装置を図１２のＭＩＭＯ無線通信システムの性能評価に適用しようとする場合、ＭＩＭＯ送信機から送信される各サブストリームが異なる伝搬経路をたどることを想定し、サブストリーム毎に異なる多重波伝搬環境を設定する必要がある。
【００１０】
現在、ＥＵで無線通信システムの測定方法の規格化が行われているが、電波のモデルはＳＣＭＥ（Spatial Channel Model Extended）と呼ばれる複雑なモデルがスタンダード化されつつある。ＳＣＭＥは、複数の遅延波が存在するモデルを規定しているが、異なる遅延波はそれぞれ、互いに異なるフェージング、好ましくは相関が０になるフェージングを生成する必要がある。
【００１１】
本発明の目的は、以上の課題を解決し、ＭＩＭＯ無線通信システムの受信アンテナの性能を評価する際に、電波のマルチパス伝搬によるフェージング及び遅延を含む多重波伝搬環境を生成することができるアンテナ評価装置を提供し、また当該アンテナ評価装置を用いたアンテナ評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様に係るアンテナ評価装置によれば、
評価対象の受信アンテナと、上記受信アンテナの周囲に設けられた複数の散乱体アンテナとを備えたアンテナ評価装置において、上記アンテナ評価装置は、
上記複数の散乱体アンテナからそれぞれ放射する複数の無線周波信号を生成する少なくとも１つの送信手段と、
上記送信手段を制御する制御手段とを備え、
上記送信手段のそれぞれは、
無線周波信号をそれぞれ発生する第１及び第２の信号発生器と、
上記第１の信号発生器によって発生された無線周波信号から、少なくとも１つの遅延された無線周波信号を生成し、上記発生された無線周波信号と上記遅延された各無線周波信号とに対して、互いに異なる第１のフェージングをそれぞれ付加し、上記第１のフェージングが付加された各無線周波信号を互いに合成して出力する第１の信号処理手段と、
上記第２の信号発生器によって発生された無線周波信号を分配し、上記分配された各無線周波信号の位相及び振幅を調整して出力する第２の信号処理手段と、
上記第１の信号処理手段から出力される無線周波信号と、上記第２の信号処理手段から出力される各無線周波信号とをそれぞれ混合し、上記混合された各無線周波信号を上記各散乱体アンテナから放射させる複数のミキサとを備え、
上記制御手段は、上記第１の信号発生器によって発生された無線周波信号に所定の遅延時間及び上記第１のフェージングを付加するように上記第１の信号処理手段を制御する一方、上記分配された各無線周波信号の位相及び振幅を変化させることにより、上記複数の散乱体アンテナから上記複数の無線周波信号が放射されたとき所定の第２のフェージングを生成するように上記第２の信号処理手段を制御し、
上記複数の散乱体アンテナから上記複数の無線周波信号を放射することによって、上記第１及び第２のフェージングを含む多重波を上記受信アンテナの周囲に生成することを特徴とする。
【００１３】
上記アンテナ評価装置において、上記互いに異なる第１のフェージングは、互いに無相関なフェージングであることを特徴とする。
【００１４】
また、上記アンテナ評価装置において、上記第１の信号処理手段はフェージングシミュレータであることを特徴とする。
【００１５】
さらに、上記アンテナ評価装置は複数の送信手段を備え、複数の第１の信号発生器は、ＭＩＭＯ通信方式で送信される複数の無線周波信号を発生することを特徴とする。
【００１６】
本発明の第２の態様に係るアンテナ評価方法によれば、
評価対象の受信アンテナと、上記受信アンテナの周囲に設けられた複数の散乱体アンテナとを備えたアンテナ評価装置を用いて上記受信アンテナを評価するアンテナ評価方法において、上記アンテナ評価装置は、上記複数の散乱体アンテナからそれぞれ放射する複数の無線周波信号を生成する少なくとも１つの送信手段を備え、
上記送信手段のそれぞれは、
無線周波信号をそれぞれ発生する第１及び第２の信号発生器と、
上記第１の信号発生器によって発生された無線周波信号から、少なくとも１つの遅延された無線周波信号を生成し、上記発生された無線周波信号と上記遅延された各無線周波信号とに対して、互いに異なる第１のフェージングをそれぞれ付加し、上記第１のフェージングが付加された各無線周波信号を互いに合成して出力する第１の信号処理手段と、
上記第１の信号発生器によって発生された無線周波信号を分配し、上記分配された各無線周波信号の位相及び振幅を調整して出力する第２の信号処理手段と、
上記第２の信号処理手段から出力される無線周波信号と、上記第２の信号処理手段から出力される各無線周波信号とをそれぞれ混合し、上記混合された各無線周波信号を上記各散乱体アンテナから放射させる複数のミキサとを備え、
上記アンテナ評価方法は、
上記第１の信号発生器によって発生された無線周波信号に所定の遅延時間及び上記第１のフェージングを付加するように上記第１の信号処理手段を制御するステップと、
上記分配された各無線周波信号の位相及び振幅を変化させることにより、上記複数の散乱体アンテナから上記複数の無線周波信号が放射されたとき所定の第２のフェージングを生成するように上記第２の信号処理手段を制御するステップと、
上記複数の散乱体アンテナから上記複数の無線周波信号を放射することによって、上記第１及び第２のフェージングを含む多重波を上記受信アンテナの周囲に生成するステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るアンテナ評価装置及びアンテナ評価方法によれば、ＭＩＭＯ無線通信システムの受信アンテナの性能を評価する際に、ＭＩＭＯ送信機から送信される各サブストリームがさまざまな伝搬経路をたどることを想定し、サブストリーム毎に異なるフェージング及び遅延を含む多重波伝搬環境を生成することができる。
【００１８】
さらに、本発明に係るアンテナ評価装置及びアンテナ評価方法によれば、ＭＩＭＯ無線通信システムの受信アンテナの性能を評価する際に、空間的なフェージングを生成することと、複数の遅延波を発生させて遅延波毎に互いに異なるフェージング（好ましくは、互いに無相関なフェージング）を生成することとを同時に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るアンテナ評価装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のアンテナ評価装置のアンテナ配置を示す平面図である。
【図３】図１のフェージング回路１２ａの詳細構成を示すブロック図である。
【図４】複数の遅延波の存在を説明するための概略図である。
【図５】図４の第１波及び第２波が互いに異なるフェージングを含んでいる状態を示すグラフである。
【図６】（ａ）は、図１のフェージング回路１２ａによって生成される第１のフェージングを示すグラフであり、（ｂ）は、フェージング回路１２ａによって生成される第２のフェージングを示すグラフであり、（ｃ）は、図１の移相回路１６ａ及び減衰回路１７ａによって生成されるフェージングを示すグラフである。
【図７】（ａ）は、図６（ａ）及び図６（ｃ）のフェージングを合成して得られるフェージングを示すグラフであり、（ｂ）は、図６（ｂ）及び図６（ｃ）のフェージングを合成して得られるフェージングを示すグラフである。
【図８】本発明の実施形態の第１の変形例に係るアンテナ評価装置の構成を示すブロック図である。
【図９】図８のアンテナ評価装置のアンテナ配置を示す平面図である。
【図１０】本発明の実施形態の第２の変形例に係るアンテナ評価装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】従来技術のアンテナ評価装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】ＭＩＭＯ無線通信システムを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係るアンテナ評価装置の構成を示すブロック図である。アンテナ評価装置は、互いに近接して配置された２つの受信アンテナ２２ａ，２２ｂと、それらを包囲するように配置された複数の散乱体アンテナ２１ａ−１〜２１ａ−Ｎ，２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎとを備える。本実施形態では、２つの受信アンテナ２２ａ，２２ｂは、例えば評価対象であるＭＩＭＯ受信機の２つの受信アンテナとして設けられる。また、散乱体アンテナ２１ａ−１〜２１ａ−Ｎは、例えば２つの送信アンテナを備えて２つのサブストリームを送信するＭＩＭＯ送信機の第１の送信アンテナから放射される第１のサブストリームに対応する多重波を受信アンテナ２２ａ，２２ｂの付近に生成し、散乱体アンテナ２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎは、同じＭＩＭＯ送信機の第２の送信アンテナから放射される第２のサブストリームに対応する多重波を受信アンテナ２２ａ，２２ｂの付近に生成する。これにより、本実施形態のアンテナ評価装置は、図１２のように２つの送信アンテナを備えたＭＩＭＯ送信機と２つの受信アンテナを備えたＭＩＭＯ受信機とを含むＭＩＭＯ無線通信システムにおける多重波伝搬環境を発生させる。
【００２２】
本実施形態のアンテナ評価装置は、複数の遅延波を発生させて遅延波毎に互いに異なるフェージング（好ましくは、互いに無相関なフェージング）を生成し、その一方で、受信アンテナ２２ａ，２２ｂが移動することによって生じるフェージング（空間的なフェージング）を仮想的に生成することを特徴とする。背景技術の箇所で説明したように、ＳＣＭＥは、複数の遅延波が存在するモデルを規定し、ここで、異なる遅延波はそれぞれ、互いに異なるフェージング、好ましくは相関が０になるフェージングを生成する必要がある。図４は、複数の遅延波の存在を説明するための概略図であり、図５は、図４の第１波及び第２波が互いに異なるフェージングを含んでいる状態を示すグラフである。このため、本実施形態のアンテナ評価装置は、複数の遅延波を含む多重波伝搬環境を生成し、さらに、遅延波ごとに異なるフェージングを生成する。
【００２３】
図１において、アンテナ評価装置は、所定周波数の無線周波信号をそれぞれ発生する信号発生器１１ａ，１１ｂ，１３ａ，１３ｂを備える。本実施形態のアンテナ評価装置は、ＭＩＭＯ送信機から送信されるサブストリーム毎に２つずつの信号発生器を備え、これらの信号発生器のそれぞれを、複数の遅延波を発生させて遅延波毎に互いに異なるフェージング（好ましくは、互いに無相関なフェージング）を生成することと、空間的なフェージングを生成することとに用いる。本実施形態では、ＭＩＭＯ送信機から２つのサブストリームを送信することを想定しているので、一方のサブストリームのために信号発生器１１ａ，１３ａを備え、他方のサブストリームのために信号発生器１１ｂ，１３ｂを備えている。信号発生器１１ａ，１１ｂは、互いに無相関である（又は、互いに直交する）、所定の変調された無線周波信号を発生する。信号発生器１３ａ，１３ｂは、連続波（ＣＷ）の無線周波信号を発生する。信号発生器１３ａ，１３ｂによって発生される無線周波信号は同一であってもよく、従って、個別の信号発生器１３ａ，１３ｂに代えて単一の信号源を用いてもよい。
【００２４】
信号発生器１１ａによって発生された無線周波信号は、フェージング回路１２ａに送られる。フェージング回路１２ａは、入力された無線周波信号から少なくとも１つの遅延波を発生させ、入力された無線周波信号と遅延された各無線周波信号とに対して互いに異なるフェージング（好ましくは、互いに無相関なフェージング）を付加し、フェージングが付加された無線周波信号を互いに合成する。フェージング回路１２ａは、合成後の無線周波信号をミキサ１８ａ−１〜１８ａ−Ｎにそれぞれ送る。フェージング回路１２ａの詳細構成については、図３を参照して後述する。信号発生器１３ａによって発生された無線周波信号は、分配器１４ａによって、散乱体アンテナ２１ａ−１〜２１ａ−Ｎの個数に合わせてＮ個に分配される。分配器１４ａの後段には、移相器１５ａ−１〜１５ａ−Ｎを含む移相回路１５ａと、減衰器１６ａ−１〜１６ａ−Ｎを含む減衰回路１６ａとが設けられ、各移相器１５ａ−１〜１５ａ−Ｎ及び減衰器１６ａ−１〜１６ａ−Ｎは、分配された各無線周波信号の位相及び振幅を調整し、調整後の無線周波信号はミキサ１８ａ−１〜１８ａ−Ｎにそれぞれ送られる。ミキサ１８ａ−１〜１８ａ−Ｎは、フェージング回路１２ａから送られた無線周波信号と、各減衰器１６ａ−１〜１６ａ−Ｎから送られた各無線周波信号とを混合し、混合された各無線周波信号は、散乱体アンテナ２１ａ−１〜２１ａ−Ｎからそれぞれ放射される。フェージング回路１２ｂ、分配器１４ｂ、移相器１５ｂ−１〜１５ｂ−Ｎを含む移相回路１５ｂ、減衰器１６ｂ−１〜１６ｂ−Ｎを含む減衰回路１６ｂ、及びミキサ１８ｂ−１〜１８ｂ−Ｎの構成及び動作は、上述のフェージング回路１２ａ、分配器１４ａ、移相回路１５ａ、減衰回路１６ａ、及びミキサ１８ａ−１〜１８ａ−Ｎのものと同様である。ミキサ１８ｂ−１〜１８ｂ−Ｎにより混合された各無線周波信号は、散乱体アンテナ２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎからそれぞれ放射される。
【００２５】
放射された２Ｎ個の無線周波信号は、散乱体アンテナ２１ａ−１〜２１ａ−Ｎ，２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎで包囲された中心付近の空間で重ね合わされて多重波となり、受信アンテナ２２ａ，２２ｂに到来する。受信アンテナ２２ａ，２２ｂに到来した無線周波信号はそれぞれ、受信機１９ａ，１９ｂによって測定される。受信機１９ａ，１９ｂによる無線周波信号の測定結果は、コンピュータ１０に送られて処理される。コンピュータ１０はさらに、信号発生器１１ａ，１１ｂ，１３ａ，１３ｂを制御し、フェージング回路１２ａ，１２ｂによって生成される遅延及びフェージングを制御し、Ｄ／Ａコンバータ１７ａを介して移相回路１５ａの位相調整量及び減衰回路１６ａの振幅調整量（減衰量）を制御し、Ｄ／Ａコンバータ１７ｂを介して移相回路１５ｂの位相調整量及び減衰回路１６ｂの振幅調整量（減衰量）を制御する。また、信号発生器１１ａ，１１ｂ，１３ａ，１３ｂ及び受信機１９ａ，１９ｂは、公知の方法により互いに同期している。
【００２６】
図２は、図１のアンテナ評価装置のアンテナ配置を示す平面図である。図２に示すように、散乱体アンテナ２１ａ−１〜２１ａ−Ｎ，２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎは、半径ｒの円周上に所定幅で互いに離隔して配置され、２つの受信アンテナ２２ａ，２２ｂは、その円の中心部付近に配置される。円の中心に対して散乱体アンテナ２１ａ−１が位置する方向を基準方向の角度φ１＝０として、散乱体アンテナ２１ａ−２が位置する方向を角度φ２とし、散乱体アンテナ２１ａ−３が位置する方向を角度φ３とし、以下同様に配置し、散乱体アンテナ２１ａ−Ｎが位置する方向を角度φＮとする。円周上において、散乱体アンテナ２１ａ−１に対して所定距離ｄ（例えば送信する無線周波信号の半波長に等しい距離）だけ離して散乱体アンテナ２１ｂ−１を設け、散乱体アンテナ２１ａ−２に対して距離ｄだけ離して散乱体アンテナ２１ｂ−２を設け、散乱体アンテナ２１ａ−３に対して距離ｄだけ離して散乱体アンテナ２１ｂ−３を設け、以下同様に配置し、散乱体アンテナ２１ａ−Ｎに対して距離ｄだけ離して散乱体アンテナ２１ｂ−Ｎを設ける。散乱体アンテナ２１ａ−１〜２１ａ−Ｎ，２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎの配置は、図２の配置に限定されるものではなく、受信アンテナ２２ａ，２２ｂの付近に所望の多重波を生成可能であれば任意の配置を用いてもよい。例えば、散乱体アンテナ２１ａ−１〜２１ａ−Ｎ，２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎは、円周上で互いに等しい角度幅で配置されてもよい。受信アンテナ２２ａ，２２ｂは、評価対象であるＭＩＭＯ受信機の構造に応じて、所定距離（例えば受信する無線周波信号の半波長に等しい距離）だけ互いに離隔される。散乱体アンテナ２１ａ−１〜２１ａ−Ｎ，２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎは、例えば図１１に示す散乱体アンテナ支持台１０１により、床面から所定高さＨに位置するように設けられる。同様に、受信アンテナ２２ａ，２２は、例えば図１１に示す受信アンテナ支持台１０２により、床面から所定高さＨに位置するように設けられる。本実施形態において、散乱体アンテナ２１ａ−１〜２１ａ−Ｎ，２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎ及び受信アンテナ２２ａ，２２ｂはそれぞれ、例えば半波長ダイポールアンテナとして構成されるが、これに限定されるものではない。また、散乱体アンテナ２１ａ−１〜２１ａ−Ｎ，２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎ及び受信アンテナ２２ａ，２２ｂはそれぞれ、例えば床面に対して垂直に設けられ、垂直偏波の電波を送受信するが、このような配置に限定されるものではない。
【００２７】
図３は、図１のフェージング回路１２ａの詳細構成を示すブロック図である。フェージング回路１２ａ，１２ｂは、例えば特許文献２に開示されるようなフェージングシミュレータに基づいて構成される。図３において、本実施形態のフェージング回路１２ａは、ＦＩＦＯ型メモリ３０１と、複素乗算器３０２と、ＤＳＰ３０３と、ガウスノイズ発生器３０４と、ドップラースペクトラムフィルタ３０５と、複素乗算器３０６と、合成器３０７とから主に構成される。フェージング回路１２ａは、ベースバンドで動作するため、周波数変換器３２１，３２２をさらに備える。分配器８２から入力された無線周波信号は、最初に周波数変換器３２１によって無線周波数（ＲＦ）からベースバンド周波数（ＢＢ）に変換され、ＦＩＦＯ型メモリ３０１に送られる。ＦＩＦＯ型メモリ３０１は、最大パス数Ｎｐ個だけ用意され、ＤＳＰ３０３により制御された遅延量だけ入力信号を遅延させる。複素乗算器３０２は、最大パス数Ｎｐ個だけ用意され、ＦＩＦＯ型メモリ３０１にて遅延された入力信号に対して、ＤＳＰ３０３により制御された複素係数を乗算する。ＤＳＰ３０３は、遅延量設定部３１１と、パス数設定部３１２と、複素係数設定部３１３を備える。遅延量設定部３１１は、遅延時間のパラメータに応じてＦＩＦＯ型メモリ３０１の遅延量を設定する。パス数設定部３１２は、各電波の受信電力の大きさに基づいて、複数のパスを利用してレイリーフェージングを表現する電波（以下、「第１電波」という）とドップラースペクトラムフィルタ３０５でフィルタリングしてレイリーフェージングを表現する電波（以下、「第２電波」という）とを選別し、第１電波に割り当てるパス数を設定する。また、パス数設定部３１２は、第２電波について、ドップラー周波数をドップラースペクトラムフィルタ３０５に出力する。複素係数設定部３１３は、第１電波について、受信電力、位相及びドップラー周波数のパラメータに基づいて複素乗算器３０２の複素係数を設定する。ガウスノイズ発生器３０４は、ガウスノイズを発生させて、ドップラースペクトラムフィルタ３０５に出力する。ドップラースペクトラムフィルタ３０５は、ドップラー周波数に応じた広がりを持つように、ガウスノイズをフィルタリングする。複素乗算器３０６は、最大パス数Ｎｐ個だけ用意され、各複素乗算器３０２の出力信号に、ドップラースペクトラムフィルタ３０５のフィルタリングによって得られた複素係数を乗算する。合成器３０７は、各複素乗算器３０６の出力信号を合成する。合成された信号は、周波数変換器３２２によってベースバンド周波数（ＢＢ）から無線周波数（ＲＦ）に変換され、分配器８４−１に送られる。これにより、入力信号をマルチパス化し、それぞれのパスに対して位相回転とレベル制御を行うことができ、実際の通信環境の時空間特性を模擬的に作り出すことができる。フェージング回路１２ａは、以上の構成を備えたことにより、入力された無線周波信号から少なくとも１つの遅延波を発生させ、入力された無線周波信号と遅延された各無線周波信号とに対して、互いに任意の相関を有するフェージングをそれぞれ付加することができ、好ましくは互いに無相関なフェージングをそれぞれ付加することができる。フェージング回路１２ｂも、フェージング回路１２ａと同様に構成される。
【００２８】
フェージング回路１２ａ，１２ｂは、受信アンテナ２２ａ，２２ｂの移動によって生じる所定周波数の時間軸上における受信電力の変動（「狭帯域フェージング」という）を発生させることに加えて、到来波の伝搬経路の違いによる遅延によって生じる周波数軸の変動（「広帯域フェージング」という）を発生させる。
【００２９】
本実施形態のアンテナ評価装置において、コンピュータ１０は、信号発生器１１ａによって発生された無線周波信号に所定の遅延時間及びフェージングを付加するようにフェージング回路１２ａを制御する一方、分配器１４ａにより分配された各無線周波信号の位相及び振幅を変化させることにより、散乱体アンテナ２１ａ−１〜２１ａ−Ｎから無線周波信号が放射されたとき空間的なフェージングを生成するように移相回路１５ａ及び減衰回路１６ａを制御する。コンピュータ１０はまた、信号発生器１１ｂによって発生された無線周波信号に所定の遅延時間及びフェージングを付加するようにフェージング回路１２ｂを制御する一方、分配器１４ｂにより分配された各無線周波信号の位相及び振幅を変化させることにより、散乱体アンテナ２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎから無線周波信号が放射されたとき空間的なフェージングを生成するように移相回路１５ｂ及び減衰回路１６ｂを制御する。これにより、本実施形態のアンテナ評価装置によれば、ＭＩＭＯ無線通信システムの受信アンテナの性能を評価する際に、ＭＩＭＯ送信機から送信される各サブストリームがさまざまな伝搬経路をたどることを想定し、サブストリーム毎に異なるフェージング及び遅延を含む多重波伝搬環境を生成することができ、さらに、空間的なフェージングを生成することと、複数の遅延波を発生させて遅延波毎に互いに異なるフェージング（好ましくは、互いに無相関なフェージング）を生成することとを同時に実現することができる。
【００３０】
以下、本実施形態のアンテナ評価装置がフェージングを含む多重波伝搬環境を生成するときの動作原理について説明する。
【００３１】
本実施形態のアンテナ評価装置は、受信アンテナ２２ａ，２２ｂが移動することによって生じるフェージングを仮想的に発生させることができる。ここでは、説明の簡単化のために、到来波分布が全方位角にわたって一様であると仮定し、さらに受信アンテナ２２ａ，２２ｂの放射指向性が水平面内に無指向性であると仮定する。
【００３２】
以下、信号発生器１１ａ，１３ａによって発生される無線周波信号を参照して説明する。本実施形態のアンテナ評価装置は、フェージングを生成するために、信号発生器１１ａで発生された無線周波信号にフェージング回路１２ａによって付加されるフェージング（すなわち、ベースバンドのディジタル回路又はアナログ回路で生成されるフェージング）と、信号発生器１３ａで発生された無線周波信号に移相回路１５ａ及び減衰回路１６ａによって付加されるフェージング（すなわち、無線周波のアナログ回路で生成されるフェージング）とを合成して用いる。
【００３３】
フェージング回路１２ａは、コンピュータ１０の制御下で、信号発生器１１ａによって発生された無線周波信号から少なくとも１つの遅延波を生成し、元の無線周波信号と、その遅延波のそれぞれに対して、互いに異なる所定のフェージングを付加する。フェージング回路１２ａによって付加されるフェージングは、第１のドップラー周波数ｆＤ１を共通に有し、さらに互いに異なり、好ましくは互いに無相関である。フェージングの生成方法としては、一般的には、複素ガウス分布に従う乱数を発生させ、ドップラー周波数に対応した周波数フィルタで周波数帯域を制限する方法を使用する場合がある。この方法は、一般的にはディジタル回路で実現される。一方、フェージング信号をアナログ回路で生成することも可能であり、以下、この場合のモデルについて説明する。
【００３４】
例示的なフェージング回路１２ａから出力される無線周波信号ｆ（ｔ）を、次式で示す。
【００３５】
【数１】
2011087114.tif 000003
【００３６】
ここで、ω１は、信号発生器１１ａによって発生された無線周波信号の搬送波の角周波数である。ｌ（１≦ｌ≦Ｌ）はそれぞれ、異なる遅延波に対応し、遅延波の個数Ｌは、フェージング回路１２ａにより設定可能な最大パス数Ｎｐ（図３を参照）以下である。ｋ（１≦ｋ≦Ｋ）は、フェージングを生成するための信号成分の個数である。Ｋは、フェージング回路１２ａ内での単なる計算上のパラメータであり、任意に設定可能であるが、フェージング回路１２ａから出力される無線周波信号がレイリーフェージングを含むようにするために、Ｋは一般的に最低で５に設定され、望ましくは７以上に設定される。ψｌ，ｋは、フェージングを生成するために、フェージング回路１２ａ内で仮想的に設定した電波の到来角度を表す変数である。例えば、所定のｌに対してψｌ，１，ψｌ，２，…，ψｌ，Ｋが互いに２π／Ｋの間隔を有するように設定され、他のｌに対しても同様に等間隔に設定されてもよい。τｌは、τ１＝０から次第に増大し、互いに異なる遅延時間を示す。αｌ，ｋは、所定の初期位相である。数１のモデルにおいて、仮想的な到来角度ψｌ，ｋ及び初期位相αｌ，ｋは遅延波毎に異なるが、第１のドップラー周波数ｆＤ１は、受信アンテナ２２ａ，２２ｂの仮想的な移動速度によって決まるので、遅延波によらず一定である。なお、数１では、フェージングを生成するためにパラメータｋについて異なるψｌ，ｋ及びαｌ，ｋを含む式の総和を計算しているが、フェージングを生成するためのモデルは数１に限定されるものではない。
【００３７】
フェージング回路１２ａは、フェージングが付加された無線周波信号及びその遅延波を合成して、合成後の無線周波信号ｆ（ｔ）をミキサ１８ａ−１〜１８ａ−Ｎに送る。
【００３８】
一方、コンピュータ１０は、分配器１４ａによって分配されたＮ個の無線周波信号の位相を移相回路１５ａによって独立に瞬時制御することにより、空間的なフェージングを生成する。すなわち、各散乱体アンテナ２１ａ−１〜２１ａ−Ｎから放射される無線周波信号の位相変化を制御することにより、中心付近に空間的なフェージング変動（例えばレイリーフェージング、又はその他のフェージング）を有する多重波の重ね合わせを発生させることが可能となる。図２に示すように、受信アンテナ２２ａ，２２ｂが角度φ０の方向に、速度ｖで移動する場合を想定する。この場合、角度φｉの方向に位置した散乱体アンテナ２１ａ−ｉ（ｉ≦１≦Ｎ）に対応する減衰器１６−ｉ（ｉ≦１≦Ｎ）から出力される無線周波信号ｇｉ（ｔ）を、次式で示す。
【００３９】
【数２】
2011087114.tif 000004
【００４０】
ここで、ω２は、信号発生器１３ａによって発生された無線周波信号の搬送波の角周波数である。ｆＤ２は、第２のドップラー周波数であり、第２のドップラー周波数ｆＤ２は、第１のドップラー周波数ｆＤ１と同程度の大きさに設定される。γｉは、所定の初期位相である。また、角度φ０は任意に設定可能である。図６及び図７を参照して後述するように、簡単化したモデルでは、受信アンテナ２２ａ，２２ｂに到来した無線周波信号の最大ドップラー周波数ｆＤ＝ｖ／λ（λは無線周波信号の波長）は、第１及び第２のドップラー周波数の和として表すことができる。従って、本実施形態では、所望の最大ドップラー周波数ｆＤに対して、ｆＤ＝ｆＤ１＋ｆＤ２を満たすように第１及び第２のドップラー周波数を設定する。最大ドップラー周波数ｆＤは、歩行に相当する値（数Ｈｚ）から、高速移動に相当する値（数百Ｈｚ）まで任意に設定可能である。
【００４１】
数１及び数２で表す各無線周波信号がミキサ１８ａ−１〜１８ａ−Ｎにより混合され、混合された各無線周波信号は散乱体アンテナ２１ａ−１〜２１ａ−Ｎから放射される。放射される多重波Ｆ（ｔ）を次式で示す。
【００４２】
【数３】
2011087114.tif 000005
【００４３】
このように、本実施形態のアンテナ評価装置では、実際に人が移動することにより生じる各到来波の位相変化を、放射される各無線周波信号に与えることにより、中心付近に所望の多重波伝搬環境を発生させる。
【００４４】
以上、信号発生器１１ａ，１３ａ、フェージング回路１２ａ、分配器１４ａ、移相回路１５ａ及び減衰回路１６ａの動作を説明したが、信号発生器１１ｂ，１３ｂ、フェージング回路１２ｂ、分配器１４ｂ、移相回路１５ｂ及び減衰回路１６ｂも同様に動作する。
この場合、数２において、散乱体アンテナ２１ａ−ｉが位置する角度φｉに代えて、各散乱体アンテナ２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎが位置する角度を用いればよい。この結果、実際には受信アンテナ２２ａ，２２ｂは静止しているにもかかわらず、受信アンテナ２２ａ，２２ｂが移動している状況を発生させることができる。
【００４５】
以上説明したように、フェージング回路１２ａ，１２ｂは、複数の遅延波を発生させて遅延波毎に互いに異なるフェージング（好ましくは、互いに無相関なフェージング）を生成し、その一方で、移相回路１５ａ，１５ｂ及び減衰回路１６ａ，１６ｂは、受信アンテナ２２ａ，２２ｂが移動することによって生じる空間的なフェージングを仮想的に生成する。これにより、本実施形態のアンテナ評価装置は、空間的なフェージングを生成することと、複数の遅延波を発生させて遅延波毎に互いに異なるフェージング（好ましくは、互いに無相関なフェージング）を生成することとを同時に実現することができる。
【００４６】
次に、図６及び図７の例示的な信号波形を参照して、例示的なフェージングの生成について説明する。図６（ａ）は、図１のフェージング回路１２ａによって生成され、フェージング回路１２ａから出力される無線周波信号に含まれる第１のフェージングを示すグラフであり、図６（ｂ）は、フェージング回路１２ａによって生成され、フェージング回路１２ａから出力される無線周波信号に含まれる第２のフェージングを示すグラフである。図６（ａ）及び（ｂ）は、同じドップラー周波数ｆＤ１＝１Ｈｚを有し、互いに無相関である信号を示す。第１のフェージングは、例えば、所定の第１の遅延時間だけ遅延された無線周波信号に付加されるフェージングであり、第２のフェージングは、例えば、第１の遅延時間とは異なる所定の第２の遅延時間だけ遅延された無線周波信号に付加されるフェージングである。図６（ｃ）は、図１の移相回路１５ａ及び減衰回路１６ａによって生成されるフェージング、すなわち、分配器１４ａによって分配された無線周波信号に対して移相回路１５ａ及び減衰回路１６ａによって付加されるフェージングを示すグラフである。移相回路１５ａ及び減衰回路１６ａによって付加されるフェージングは、ドップラー周波数ｆＤ２＝２Ｈｚを有する。図７（ａ）は、図６（ａ）及び図６（ｃ）のフェージングを合成して得られるフェージングを示すグラフであり、図７（ｂ）は、図６（ｂ）及び図６（ｃ）のフェージングを合成して得られるフェージングを示すグラフである。図７に示すように、フェージング回路１２ａ，１２ｂにより互いに無相関なフェージングを生成することにより、最終的な多重波のフェージングも互いに無相関にすることができる。また、図７に示すフェージングは、第１及び第２のドップラー周波数の和（１Ｈｚ＋２Ｈｚ＝３Ｈｚ）に相当する最大ドップラー周波数を有する。従って、例えば、図４の第１波と、その遅延波（第２波及び第３波等）とを、互いに無相関にすることができる。図６では説明の簡単化のために、生成されるフェージングを正弦波で示したが、より複雑な波形を有するフェージングであっても、同様に生成可能である。
【００４７】
なお、数３より、多重波Ｆ（ｔ）の搬送波の角周波数はω１＋ω２で表される。従って、例えば、信号発生器１１ａ，１３ａが同じ周波数で動作する場合には、それぞれ、最終的な多重波の所望搬送波周波数の１／２の周波数を有する無線周波信号を発生する必要がある。
【００４８】
本実施形態では、ＭＩＭＯ送信機から送信される各サブストリームが異なる伝搬経路をたどることを想定し、このため、サブストリーム毎に異なる多重波伝搬環境を設定するために、信号発生器１１ａ，１１ｂによってそれぞれ発生された無線周波信号に対して、移相回路１５ａ，１５ｂによって独立に所定の初期位相γｉを設定してもよい。
【００４９】
全方位角にわたって一様ではない到来波分布を生成する場合には、減衰回路１６ａ，１５ｂを用いて所望の分布を設定することができる。また、サブストリーム毎に異なる多重波伝搬環境を設定するために、信号発生器１１ａ，１１ｂによってそれぞれ発生された無線周波信号に対して、減衰回路１６ａ，１６ｂによって独立に所定の振幅調整量を設定してもよい。
【００５０】
散乱体アンテナ２１ａ−１〜２１ａ−Ｎ，２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎから放射する無線周波信号として例えば２ＧＨｚ付近の周波数帯域の信号を用いた場合、散乱体アンテナ２１ａ−１〜２１ａ−Ｎ，２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎ及び受信アンテナ２２ａ，２２ｂの床面からの高さＨは１．５ｍに設定され、散乱体アンテナ２１ａ−１〜２１ａ−Ｎ，２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎと受信アンテナ２２ａ，２２ｂとの距離、すなわち散乱体アンテナ２１ａ−１〜２１ａ−Ｎ，２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎが配置された円周の半径ｒは１．５ｍに設定される。使用する周波数帯域及びアンテナ配置はこれに限定せず、他の値を用いてもよい。
【００５１】
本実施形態のアンテナ評価装置は、好ましくは、電波暗室内に設置される。これにより、天井、床面、壁面などで反射する反射波の影響は直接波に比較して十分小さくなり、受信アンテナ２２ａ，２２ｂの付近において、散乱体アンテナ２１ａ−１〜２１ａ−Ｎ，２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎから放射された直接波からなる多重波が生成される。
【００５２】
図８は、本発明の実施形態の第１の変形例に係るアンテナ評価装置の構成を示すブロック図であり、図９は、図８のアンテナ評価装置のアンテナ配置を示す平面図である。信号発生器１１ａ，１３ａによって発生された無線周波信号と、信号発生器１１ｂ，１３ｂによって発生された無線周波信号とのために、図１のように散乱体アンテナ２１ａ−１〜２１ａ−Ｎと、散乱体アンテナ２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎとを別個に設けることなく、共通の散乱体アンテナ２１−１〜２１−Ｎを用いてもよい。本変型例において、ミキサ１８ａ−１〜１８ａ−Ｎの出力信号と、ミキサ１８ｂ−１〜１８ｂ−Ｎの出力信号とは、合成器３１−１〜３１−Ｎによってそれぞれ合成され、合成後の無線周波信号が散乱体アンテナ２１−１〜２１−Ｎからそれぞれ放射される。信号発生器１１ａ，１１ｂによってそれぞれ発生される無線周波信号は互いに直交しているので、本変型例のアンテナ評価装置は、共通の散乱体アンテナ２１−１〜２１−Ｎを使用していても、図１の構成と同様に動作可能である。散乱体アンテナ２１−１〜２１−Ｎは、例えば図１１に示す散乱体アンテナ支持台１０１により設けられてもよい。本変型例のアンテナ評価装置によれば、図１の構成に比べて散乱体アンテナの個数を削減することにより、アンテナ評価装置の構成を簡単化することができる。
【００５３】
図１０は、本発明の実施形態の第２の変形例に係るアンテナ評価装置の構成を示すブロック図である。信号発生器１１ａ，１１ｂによってそれぞれ発生された無線周波信号が同じ位相及び同じ到来波分布を有する場合には、図１のように移相回路１５ａ，１５ｂ及び減衰回路１６ａ，１６ｂを別個に設けることなく、共通の移相回路１５及び減衰回路１６を用いてもよい。信号発生器１１ａ，１１ｂは、互いに無相関である（又は、互いに直交する）、所定の変調された無線周波信号を発生し、信号発生器１３は、連続波（ＣＷ）の無線周波信号を発生する。信号発生器１１ａ，１１ｂによって発生された無線周波信号は、フェージング回路１２ａ，１２ｂに送られる。フェージング回路１２ａ，１２ｂの出力信号は合成器４１によって合成されて、ミキサ１８−１〜１８−Ｎにそれぞれ送られる。信号発生器１３によって発生された無線周波信号は、分配器１４により、散乱体アンテナ２１−１〜２１−Ｎの個数に合わせてＮ個に分配される。分配器１４の後段には、移相器１５−１〜１５−Ｎを含む移相回路１５と、減衰器１６−１〜１６−Ｎを含む減衰回路１６とが設けられ、各移相器１５−１〜１５−Ｎ及び減衰器１６−１〜１６−Ｎは、分配された各無線周波信号の位相及び振幅を調整し、調整後の無線周波信号はミキサ１８−１〜１８−Ｎにそれぞれ送られる。ミキサ１８−１〜１８−Ｎは、合成器４１から送られた無線周波信号と、各減衰器１６−１〜１６−Ｎから送られた各無線周波信号とを混合し、混合された各無線周波信号は、散乱体アンテナ２１−１〜２１−Ｎからそれぞれ放射される。コンピュータ１０は、Ｄ／Ａコンバータ１７を介して移相回路１５の位相調整量及び減衰回路１６の振幅調整量を制御する。本変型例のアンテナ評価装置によれば、図１の構成に比べて散乱体アンテナ、減衰器及び移相器の個数を削減することにより、アンテナ評価装置の構成を簡単化することができる。
【００５４】
変型例．
以上説明した本発明の実施形態に係るアンテナ評価装置のさらなる変型例として、互いに無相関である（又は、互いに直交する）無線周波信号を発生する３つ以上の信号発生器（及び、連続波（ＣＷ）の無線周波信号を発生する少なくとも１つの信号発生器）と、３つ以上の受信機とを用いて、互いに無相関である２つの無線周波信号に代えて、互いに無相関である３つ以上の無線周波信号を発生して多重波伝搬環境を生成してもよい。図１のアンテナ評価装置では、信号発生器１１ａ，１３ａ、フェージング回路１２ａ、分配器１４ａ、移相回路１５ａ、減衰回路１６ａ及びミキサ１８ａ−１〜１８ａ−Ｎが１組の送信回路を構成する一方、信号発生器１１ｂ，１３ｂ、フェージング回路１２ｂ、分配器１４ｂ、移相回路１５ｂ、減衰回路１６ｂ及びミキサ１８ｂ−１〜１８ｂ−Ｎがもう１組の送信回路を構成しているが、１組のみの送信回路を備えたアンテナ評価装置を構成してもよく、それに代わって、３組以上の送信回路を備えたアンテナ評価装置を構成してもよい。複数組の送信回路を備えたアンテナ評価装置を構成するとき、移相回路及び減衰回路に送られる無線周波信号は、個別の信号発生器を用いて発生することに代えて単一の信号源を用いて発生してもよい。これにより、より多数の送信アンテナ及び受信アンテナを用いたＭＩＭＯ無線通信システムの受信アンテナの性能を評価することができる。また、複数の信号発生器により発生される無線周波信号は、互いに無相関であるものに限定されず、互いに区別可能であれば他の適切な無線周波信号を使用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上説明した本発明の実施形態に係るアンテナ評価装置によれば、ＭＩＭＯ無線通信システムの受信アンテナの性能を評価する際に、ＭＩＭＯ送信機から送信される各サブストリームがさまざまな伝搬経路をたどることを想定し、サブストリーム毎に異なるフェージング及び遅延を含む多重波伝搬環境を生成するアンテナ評価装置を提供することができる。
【００５６】
さらに、本発明の実施形態に係るアンテナ評価装置及びアンテナ評価方法によれば、ＭＩＭＯ無線通信システムの受信アンテナの性能を評価する際に、空間的なフェージングを生成することと、複数の遅延波を発生させて遅延波毎に互いに異なるフェージング（好ましくは、互いに無相関なフェージング）を生成することとを同時に実現することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１０…コンピュータ、
１１ａ，１１ｂ，１３ａ，１３ｂ，１３…信号発生器、
１２ａ，１２ｂ…フェージング回路、
１４ａ，１４ｂ，１４…分配器、
１５ａ，１５ｂ，１５…移相回路、
１５ａ−１〜１５ａ−Ｎ，１５ｂ−１〜１５ｂ−Ｎ，１５−１〜１５−Ｎ…移相器、
１６，１６ａ，１６ｂ…減衰回路、
１６ａ−１〜１６ａ−Ｎ，１６ｂ−１〜１６ｂ−Ｎ，１６−１〜１６−Ｎ…減衰器、
１７ａ，１７ｂ，１７…Ｄ／Ａコンバータ、
１８ａ−１〜１８ａ−Ｎ，１８ｂ−１〜１８ｂ−Ｎ，１８−１〜１８−Ｎ…ミキサ、
１９ａ，１９ｂ…受信機、
２１ａ−１〜２１ａ−Ｎ，２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎ，２１−１〜２１−Ｎ…散乱体アンテナ、
２２ａ，２２ｂ…受信アンテナ、
３１−１〜３１−Ｎ，４１…合成器、
２００…ＭＩＭＯ送信機、
２１０…ＭＩＭＯ受信機、
３０１…ＦＩＦＯ型メモリ、
３０２，３０６…複素乗算器、
３０３…ＤＳＰ、
３０４…ガウスノイズ発生器、
３０５…ドップラースペクトラムフィルタ、
３０７…合成器、
３１１…遅延量設定部、
３１２…パス数設定部、
３１３…複素係数設定部、
３２１，３２２…周波数変換器。
【図１】
2011087114.tif 000006
【図２】
2011087114.tif 000007
【図３】
2011087114.tif 000008
【図４】
2011087114.tif 000009
【図５】
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【図６】
2011087114.tif 000011
【図７】
2011087114.tif 000012
【図８】
2011087114.tif 000013
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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