(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数（ＲＦ）信号送受信機被試験デバイス（ＤＵＴ）の無線試験を容易にする方法であって、
複数のそれぞれのＲＦ試験信号位相を有しており、かつ構造体の内部領域内に配置されたＤＵＴから放射された共通ＲＦ試験信号に関連した、少なくとも一群の複数の無線のＲＦ試験信号を受信することであって、前記共通ＲＦ試験信号は、ＲＦ信号周波数範囲を定義している複数のＲＦ信号周波数を含み、前記構造体は、前記内部領域及び外部領域を画定し、前記外部領域より発生する電磁放射から前記内部領域を実質的に隔離するように構成されることと、
複数の位相制御されたＲＦ信号を提供するために、前記複数のそれぞれのＲＦ試験信号のうち少なくとも一部のそれぞれの位相を制御することと、
前記複数のＲＦ信号周波数の各々１つにおいて、ある信号パワーレベルを有する合成ＲＦ信号を提供するために、少なくとも前記複数の位相制御されたＲＦ信号同士を結合することと、
前記複数のＲＦ信号周波数のうち一部のそれぞれの対における前記信号パワーレベル間の、複数のパワーレベルの差異の合計が、所定の最小値と最大値との間の値を有するまで、前記受信すること、前記制御すること、及び前記結合することを繰り返すことと、を含む、方法。
【請求項２】
複数のそれぞれのＲＦ試験信号位相を有しており、かつ構造体の内部領域内に配置されたＤＵＴから放射された共通ＲＦ試験信号に関連した、少なくとも一群の複数の無線のＲＦ試験信号を受信することは、複数のアンテナ配列を用いて少なくとも一群の複数の無線のＲＦ試験信号を受信することを含み、前記複数のアンテナ配列の各々は、複数のアンテナ素子を含み、前記複数のアンテナ配列は、前記内部領域内に少なくとも部分的に配置されている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
複数の位相制御されたＲＦ信号を提供するために、前記複数のそれぞれのＲＦ試験信号のうち少なくとも一部のそれぞれの位相を制御することは、前記それぞれの位相を反復して制御することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
複数の位相制御されたＲＦ信号を提供するために、前記複数のそれぞれのＲＦ試験信号のうち少なくとも一部のそれぞれの位相を制御することは、
前記複数のそれぞれのＲＦ試験信号のうち前記少なくとも一部の各々１つについて、それぞれの信号位相シフト値を定義することと、
前記複数のそれぞれのＲＦ試験信号のうち前記少なくとも一部の各々１つについて、前記それぞれの信号位相シフト値を調節することと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記複数のＲＦ信号周波数の各々１つにおいてある信号パワーレベルを有する合成ＲＦ信号を提供するために、少なくとも前記複数の位相制御されたＲＦ信号同士を結合することは、前記少なくとも前記複数の位相制御されたＲＦ信号を合計することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記複数のＲＦ信号周波数のうち一部のそれぞれの対における前記信号パワーレベル間の、複数のパワーレベルの差異の各々１つが、所定の最小値と最大値との間の値を有するまで、前記受信すること、前記制御すること、及び前記結合することを繰り返すことは、前記複数のそれぞれのＲＦ試験信号のうち前記少なくとも一部の各々１つについて、それぞれの信号位相シフト値を反復して調節することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
無線周波数（ＲＦ）信号送受信機被試験デバイス（ＤＵＴ）の無線試験を容易にする方法であって、
複数のそれぞれのＲＦ試験信号位相を有しており、かつ構造体の内部領域内に配置されたＤＵＴから放射された共通ＲＦ試験信号に関連した、少なくとも一群の複数の無線のＲＦ試験信号を受信することであって、前記共通ＲＦ試験信号は、ＲＦ信号周波数範囲を定義している複数のＲＦ信号周波数を含み、前記構造体は、前記内部領域及び外部領域を画定し、前記外部領域より発生する電磁放射から前記内部領域を実質的に隔離するように構成されることと、
複数の位相制御されたＲＦ信号を提供するために、前記複数のそれぞれのＲＦ試験信号のうち少なくとも一部のそれぞれの位相を制御することと、
合成ＲＦ信号を提供するために、少なくとも前記複数の位相制御されたＲＦ信号同士を結合することと、
前記複数のＲＦ信号周波数のうち一部の各々１つにおける前記合成ＲＦ信号のパワーレベルを測定することと、
前記複数のＲＦ信号周波数のうち一部のそれぞれの対における前記信号パワーレベル間の、複数のパワーレベルの差異を算出することと、
前記複数のパワーレベルの差異のうち少なくとも一部の合計が所定の最小値と最大値との間の値を有するまで、前記受信すること、前記制御すること、及び前記結合することを繰り返すことと、を含む、方法。
【請求項８】
複数のそれぞれのＲＦ試験信号位相を有しており、かつ構造体の内部領域内に配置されたＤＵＴから放射された共通ＲＦ試験信号に関連した、少なくとも一群の複数の無線のＲＦ試験信号を受信することは、複数のアンテナ配列を用いて少なくとも一群の複数の無線のＲＦ試験信号を受信することを含み、該複数のアンテナ配列の各々は、複数のアンテナ素子を含み、該複数のアンテナ配列は、前記内部領域内に少なくとも部分的に配置されている、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
複数の位相制御されたＲＦ信号を提供するために、前記複数のそれぞれのＲＦ試験信号のうち少なくとも一部のそれぞれの位相を前記制御することは、前記それぞれの位相を反復して制御することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
複数の位相制御されたＲＦ信号を提供するために、前記複数のそれぞれのＲＦ試験信号のうち少なくとも一部のそれぞれの位相を前記制御し、
前記複数のそれぞれのＲＦ試験信号のうち前記少なくとも一部の各々１つについて、それぞれの信号位相シフト値を定義することと、
前記複数のそれぞれのＲＦ試験信号のうち前記少なくとも一部の各々１つについて、前記それぞれの信号位相シフト値を調節することと、を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数のＲＦ信号周波数の各々１つにおいてある信号パワーレベルを有する合成ＲＦ信号を提供するために少なくとも前記複数の位相制御されたＲＦ信号同士を前記結合することは、前記少なくとも前記複数の位相制御されたＲＦ信号を合計することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数のパワーレベルの差異の少なくとも一部の各々１つが、所定の最小値と最大値との間の値を有するまで、前記受信すること、前記制御すること、及び前記結合することを繰り返すことは、前記複数のそれぞれのＲＦ試験信号のうち前記少なくとも一部の各々１つについて、それぞれの信号位相シフト値を反復して調節することを含む、請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｔｅｓｔ  Ｓｉｇｎａｌｓ」と題される２０１３年３月１５日出願の米国特許出願第１３／８３９，１６２号の一部継続出願であり、かつ、「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｔｅｓｔ  Ｓｉｇｎａｌｓ」と題される２０１３年３月１５日出願の米国特許出願第１３／８３９，５８３号の一部継続出願であり、これらの両者の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、無線周波数（ＲＦ）無線信号送受信機の試験に関し、特に、ＲＦ試験信号の伝達のためにＲＦ信号ケーブルを必要とすることなく、そのような装置を試験することに関する。
【背景技術】
【０００３】
現代の電子装置の多くは、接続性と通信の両方の目的のために、無線技術を用いている。無線装置は電磁エネルギーを送受信するので、更に２つ以上の無線装置はそれらの信号周波数及びパワースペクトル密度によって互いの動作に干渉する可能性があるので、これらの無線装置及びその無線技術は、様々な無線技術規格仕様に準拠しなければならない。
【０００４】
そのような装置を設計する際、技術者は、そのような装置が、装置に含まれる無線技術を規定した規格に基づく仕様群のそれぞれの仕様を確実に満足、又は超越するように特別に取り計らう。更に、これらの装置が後に大量に製造される際、含まれる無線技術の規格に基づく仕様にそれらの装置が準拠していることを含めて、製造欠陥により不適切な動作を引き起こさないことを確実にするために、これらの装置は試験される。
【０００５】
これらの装置をその製造及び組立て後に試験するために、現行の無線装置試験システム（「試験器」）は、各装置から受信した信号を分析するサブシステムを採用している。そのようなサブシステムは、典型的には、少なくとも、装置に送信されることとなるソース信号を提供するベクトル信号発生器（ＶＳＧ）と、装置によって生成された信号を分析するベクトル信号分析器（ＶＳＡ）と、を備える。ＶＳＧによる試験信号の生成と、ＶＳＡによって行われる信号分析とは、様々な周波数範囲、帯域幅、及び信号変調特性で、様々な装置を、様々な無線技術の規格への準拠に関して試験するためにそれぞれが使用できるように、概ねプログラム可能である。
【０００６】
被試験デバイス（ＤＵＴ）の較正及び性能検証試験は、典型的に、ＤＵＴと試験器とが電磁放射を介して通信する無線信号経路ではなく、ＲＦケーブルなどの導電性信号経路を用いて実施される。したがって、試験器とＤＵＴとの間の信号は、周囲の空間を通って放射されるのではなく、導電性信号経路を介して伝達される。そのような導電性信号経路を用いることにより、測定の再現性及び一貫性が確実になり、信号の伝達（送受信）における因子としてＤＵＴの配置及び方位を排除することができる。
【０００７】
多入力多出力（ＭＩＭＯ）ＤＵＴの場合、何らかの形で、ＤＵＴの各入出力接続部に対して信号経路が設けられなければならない。例えば、３本のアンテナで動作するように意図されたＭＩＭＯ装置に対して、３つの、ケーブルなどの導電性信号経路及び接続部が試験のために設けられなくてはならない。
【０００８】
しかし、導電性信号経路を用いることは、ＤＵＴと試験器との間でケーブルを物理的に接続及び、切断する必要があるために、各ＤＵＴを試験するのに必要な時間に多大な影響を与える。更に、ＭＩＭＯ・ＤＵＴの場合、試験の開始時と終了時の両方で、複数回、そのような接続及び切断動作を実施しなければならない。更に、試験中に伝達される信号は、通常意図される使用の場合のように周囲の空間を介して放射されないために、更に、ＤＵＴのためのアンテナ組立体が係る試験中に使用されないために、そのような試験は実際の動作をシミュレートしておらず、アンテナに起因するいかなる性能特性も試験結果に反映されていない。
【０００９】
代案として、試験は、ケーブルを介した電気伝導ではなく、電磁放射を介して伝達される試験信号を用いて実施することができる。これにより、試験ケーブルの接続及び切断が必要なくなるという利点があり、それによって、そのような接続及び切断に関連した試験時間が減少する。しかし、放射信号及び受信機アンテナが存在する「チャンネル」、すなわち、試験信号が放射され受信される周囲の空間は、別の場所で発生し周囲の空間に広がる他の電磁信号のせいで、信号干渉及び誤差を本質的に生じやすい。そのような信号は、ＤＵＴのアンテナによって受信されることとなり、また、信号反射のせいで各干渉信号源からのマルチパス信号を含むことがある。したがって、「チャンネル」の「状態」は典型的に、各アンテナ接続に対してケーブルなどの個々の導電性信号経路を用いる場合と比べて、乏しくなることとなる。
【００１０】
そのような外来の信号からの干渉を防止する、又は少なくとも大幅に低減するための１つの方法は、シールドエンクロージャを用いて、ＤＵＴ及び試験器のために放射された信号のインターフェースを隔離することである。しかし、そのようなエンクロージャは典型的に、高い測定精度及び再現性を生成しなかった。これは、最も小さな電波暗室よりも小型のエンクロージャに対して特に当てはまる。加えて、そのようなエンクロージャは、ＤＵＴの配置及び方位に敏感である傾向があり、同様に、そのようなエンクロージャの内部で生成されたマルチパス信号の強め合う干渉及び弱め合う干渉に敏感である傾向がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、無線信号送受信機、とりわけ無線ＭＩＭＯ信号送受信機を試験するシステム及び方法を有することであって、そのシステム及び方法において、放射電磁試験信号を用いることができ、それによって、実際のシステム動作をシミュレートし、並びにその一方では試験ケーブルを接続及び切断するのに必要になる試験時間を回避し、同時に、外部で生成された信号及びマルチパス信号効果による信号への干渉を回避することにより試験の再現性及び精度を維持することが所望されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に従って、ある方法により、無線周波数（ＲＦ）信号送受信機被試験デバイス（ＤＵＴ）の無線試験を容易にすることができる。ＤＵＴを収容したシールドエンクロージャの内部の複数のアンテナを用いて、ＤＵＴから放射される１つのＲＦ試験信号から得られる複数の無線のＲＦ試験信号が捕捉され、それらの信号のそれぞれの信号位相が、合成ＲＦ信号を形成するために結合されるのに先立って制御される。このプロセスは、選択した数のＲＦ信号周波数のそれぞれの対における信号パワーレベル間のパワーレベルの差異が、所定の最小値と最大値との間の値を有するまで繰り返され、それによって、シールドエンクロージャ内のマルチパス信号環境に補償を提供し、かつそれによってＤＵＴの無線試験中に有線の試験信号経路をシミュレートする。
【００１３】
本発明の１つの実施形態に従って、無線周波数（ＲＦ）信号送受信機被試験デバイス（ＤＵＴ）の無線試験を容易にする方法は、
複数のそれぞれのＲＦ試験信号位相を有しており、かつ構造体の内部領域内に配置されたＤＵＴから放射された共通ＲＦ試験信号に関連した、少なくとも一群の複数の無線のＲＦ試験信号を受信することと、ここで、共通ＲＦ試験信号は、ＲＦ信号周波数範囲を定義している複数のＲＦ信号周波数を含み、構造体は、内部領域及び外部領域を画定し、かつ、外部領域より発生する電磁放射から該内部領域を実質的に隔離するように構成され、
複数の位相制御されたＲＦ信号を提供するために、複数のそれぞれのＲＦ試験信号の少なくとも一部のそれぞれの位相を制御することと、
複数のＲＦ信号周波数の各々１つにおいて、ある信号パワーレベルを有する合成ＲＦ信号を提供するために少なくとも該複数の位相制御されたＲＦ信号同士を結合することと、
複数のＲＦ信号周波数の一部のそれぞれの対における該信号パワーレベル同士の、複数のパワーレベルの差異の各々１つが、所定の最小値と最大値との間の値を有するまで、上記該受信すること、該制御すること、及び該結合することを繰り返すことと、を含む。
本発明の別の実施形態に従って、無線周波数（ＲＦ）信号送受信機被試験デバイス（ＤＵＴ）の無線試験を容易にする方法は、
複数のそれぞれのＲＦ試験信号位相を有しており、かつ構造体の内部領域内に配置されたＤＵＴから放射された共通ＲＦ試験信号に関連した、少なくとも一群の複数の無線のＲＦ試験信号を受信することと、ここで、共通ＲＦ試験信号は、ＲＦ信号周波数範囲を定義している複数のＲＦ信号周波数を含み、構造体は、該内部領域及び外部領域を画定し、かつ、該外部領域より発生する電磁放射から該内部領域を実質的に隔離するように構成され、
複数の位相制御されたＲＦ信号を提供するために、複数のそれぞれのＲＦ試験信号のうち少なくとも一部のそれぞれの位相を制御することと、
合成ＲＦ信号を提供するために少なくとも該複数の位相制御されたＲＦ信号同士を結合することと、
複数のＲＦ信号周波数の一部の各々１つにおける合成ＲＦ信号のパワーレベルを測定することと、
複数のＲＦ信号周波数の一部のそれぞれの対における信号パワーレベル同士の、複数のパワーレベルの差異を算出することと、
該複数のパワーレベルの差異の少なくとも一部の各々が所定の最小値と最大値との間の値を有するまで、上記該受信すること、該制御すること、及び該結合することを繰り返すことと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、無線信号送受信機のための典型的な動作環境及び可能な試験環境を示す図である。
【図２】図２は、導電性試験信号経路を用いた、無線信号送受信機のための試験環境を示す図である。
【図３】図３は、導電性信号経路を用いた、ＭＩＭＯ無線信号送受信機のための試験環境と、係る試験環境のためのチャンネルモデルと、を示す図である。
【図４】図４は、放射された電磁信号を用いたＭＩＭＯ無線信号送受信機のための試験環境と、係る試験環境のためのチャンネルモデルと、を示す図である。
【図５】図５は、ＭＩＭＯ・ＤＵＴを、放射された電磁試験信号を用いて試験することができる、例示的な実施形態に従った試験環境を示す図である。
【図６】図６は、放射された電磁試験信号を用いて、シールドエンクロージャの内部でＤＵＴを試験する試験環境を示す図である。
【図７】図７は、マルチパス信号効果を低減したシールドエンクロージャ内で、放射された電磁試験信号を用いて無線ＤＵＴを試験する試験環境の例示的な実施形態を示す図である。
【図８】図８は、マルチパス信号効果を低減したシールドエンクロージャ内で、放射された電磁試験信号を用いて無線ＤＵＴを試験する試験環境の例示的な実施形態を示す図である。
【図９】図９は、図７及び図８の試験環境において使用するための、例示的な実施形態に従った、シールドエンクロージャの物理的な表現を示す図である。
【図１０】図１０は、放射された電磁試験信号を用いてＤＵＴを試験することができる、例示的な実施形態に従った試験環境を示す図である。
【図１１】図１１は、放射された電磁試験信号を用いてＤＵＴを試験することができる、例示的な実施形態に従った別の試験環境を示す図である。
【図１２】図１２は、図１１の試験環境を用いてＤＵＴを試験するための、例示的なアルゴリズムを示す図である。
【図１３】図１３は、放射された電磁試験信号を用いてＤＵＴを試験することができる、例示的な実施形態に従った別の試験環境を示す図である。
【図１４】図１４は、図１３の試験環境を用いてＤＵＴを試験するための、例示的なアルゴリズムを示す図である。
【図１５】図１５は、放射された電磁試験信号を用いてＤＵＴを試験することができる、例示的な実施形態に従った別の試験環境を示す図である。
【図１６】図１６は、図１５の試験環境を用いてＤＵＴを試験するための、例示的なアルゴリズムを示す図である。
【図１７】図１７は、例示的な実施形態に従って、補償に先立って、定義された周波数範囲に亘ってＤＵＴにより送信された試験信号を示す図である。
【図１８】図１８は、図１０、図１１、図１３、及び図１５の試験環境のための例示的な位相シフト値を示すとともに、例示的な実施形態に従った、補償の前後の、図１７の一掃された試験信号を示す図である。
【図１９】図１９は、図１８に示されるように補償を実行するための例示的なアルゴリズムを示す図である。
【図２０】図２０は、例示的な実施形態に従って、複数の試験信号移相を用いた補償を用いて無線ＤＵＴを試験するための、別の試験環境を示す図である。
【図２１】図２１は、追加の例示的な実施形態に従って、補償のための追加の試験信号利得調整を伴った、図２０の試験環境を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下の発明を実施するための形態は、添付の図面を参照して行う、本発明の例示的な実施形態である。このような説明は、例証となることを意図しており、本発明の範囲について限定するものではない。このような実施形態は、当業者が対象となる発明を実施することが可能になるように、十分詳細に記載されており、また、他の実施形態が、対象となる発明の思想又は範囲から逸脱することなく、変形例を伴って実施され得ることが、理解されるであろう。
【００１６】
本開示を通じて、文脈からの矛盾に対する明示がない限り、記載されるところの個々の回路素子の数は、単数でも又は複数でもよいことが理解されるであろう。例えば、「回路（circuit）」という用語及び「回路（circuitry）」という用語は、単一の構成要素又は複数の構成要素のどちらかを含んでもよく、これらは能動型及び／又は受動型のどちらかであってもよく、記載した機能を提供するために、互いに接続、又はそうでなければ（例えば、１つ以上の集積回路チップとして）結合されている。加えて、「信号」という用語は、１つ以上の電流、１つ以上の電圧、又はデータ信号を指すことができる。図面内で、同様の又は関連する要素は、同様の又は関連するアルファベット、数字、又は英数字の識別子を有することとなる。更に、本発明を、（好ましくは１つ以上の集積回路チップの形態における）別々の電子回路を用いた実装という文脈の中で論じられているが、そのような回路の任意の部分の機能は、処理すべき信号周波数又はデータレートに応じて、１つ以上の適切にプログラムされた処理装置を用いて、代替的に実装されてもよい。更に、図面が様々な実施形態の機能ブロックの図を示す範囲において、この機能ブロックは、必ずしもハードウェア回路同士の区分を示すものではない。
【００１７】
図１に示されているように、（少なくとも実際上の動作をシミュレートすることに関して、）無線信号送受信機のための典型的な動作環境、及び理想的な試験環境は、試験器１００及びＤＵＴ  ２００を無線で通信させるだろう。典型的に、試験制御器１０の何らかの形態（例えば、パーソナルコンピュータ）が、有線の信号インターフェース１１ａ、１１ｂを介して、試験器１００及びＤＵＴ  ２００と試験コマンド及びデータを交換するために使用されることとなる。試験器１００及びＤＵＴ  ２００はそれぞれ、それぞれ１つのアンテナ１０２、２０２（又は、ＭＩＭＯ装置については１つ以上）を有し、これらのアンテナは、導電性信号コネクター１０４、２０４（例えば、同軸ケーブル接続部（それらの多くの種類は、当該分野で周知である。））を経由して接続している。試験信号（ソース及び応答）が、アンテナ１０２、２０２を介して、試験器１００とＤＵＴ  ２００との間で無線で伝達される。例えば、ＤＵＴ  ２００の送信（ＴＸ）試験の間、電磁信号２０３がＤＵＴアンテナ２０２から放射される。アンテナ放射パターンの指向性に応じて、この信号２０３は、多数の方向に放射し、結果として入射信号成分２０３ｉ及び反射信号成分２０３ｒが試験器アンテナ１０２によって受信されることになる。上述したように、これらの反射信号成分２０３ｒは、マルチパス信号効果の生成物並びに別の場所（図示せず）で発生した他の電磁信号である場合が多いが、強め合う信号干渉及び弱め合う信号干渉を結果として引き起こし、それによって、信頼性及び再現性のある信号受信及び試験結果が妨げられる。
【００１８】
図２に示されているように、そのような信頼性のない試験結果を回避するために、ＲＦ同軸ケーブル１０６などの導電性信号経路を用いて、試験器１００及びＤＵＴ  ２００のアンテナコネクター１０４、２０４が接続され、試験器１００とＤＵＴ  ２００との間で試験信号を伝達するための、一貫し、信頼性があり、かつ再現性がある導電性信号経路が設けられている。しかし、上述したように、こうすると、試験の前後にケーブル１０６を接続したり切断したりするのに必要な時間により、全体的に試験時間が増加する。
【００１９】
図３に示されているように、ＭＩＭＯ・ＤＵＴ  ２００ａを試験する場合、試験ケーブルを接続したり切断したりするための追加の試験時間が一層長くなる。このような場合、試験器１００ａ内部のＲＦ信号源１１０（例えば、ＶＳＧ）からのＲＦ試験信号を、ＤＵＴ  ２００ａ内部のＲＦ信号受信機２１０によって受信することも伝達可能となるように、対応する試験器１０４コネクター及びＤＵＴ  ２０４コネクターを接続するために、複数の試験ケーブル１０６が必要になる。例えば、典型的な試験環境において、ＭＩＭＯ装置を試験する試験器は、対応する１つ以上のＲＦ試験信号１１１ａ、１１１ｂ、．．．、１１１ｎ（例えば、可変な信号パワー、パケット内容、及びデータレートを有するパケットデータ信号）を提供する１つ以上のＶＳＧ  １１０ａ、１１０ｂ、．．．、１１０ｎを有することとなる。それぞれの試験器１０４ａ、１０４ｂ、．．．、１０４ｎコネクター、及びＤＵＴ  ２０４ａ、２０４ｂ、．．．、２０４ｎコネクターを介して接続された、それらの対応する試験ケーブル１０６ａ、１０６ｂ、．．．、１０６ｎが、これらの信号を伝達し、ＤＵＴ  ２００ａ内部の対応するＲＦ信号受信機２１０ａ、２１０ｂ、．．．、２１０ｎに対して、受信されたＲＦ試験信号２１１ａ、２１１ｂ、．．．、２１１ｎを提供する。したがって、試験ケーブル１０６の数に対応する係数ｎ分、これらの試験ケーブル１０６を接続したり切断したりするのに必要な追加の試験時間が増加し得る。
【００２０】
上述されたように、試験器１００ａとＤＵＴ  ２００ａとを接続するために試験ケーブルを用いることには、一貫し、信頼性があり、かつ再現性のある試験接続を設けるという利点がある。当分野で周知されているように、これらの試験接続部１０７は、対角行列２０によって特徴付けられる信号チャンネルＨとしてモデル化することができ、この行列において、対角行列の要素２２は、それぞれの信号チャネル特性（例えば、それぞれの試験ケーブル１０６についての信号経路導電性、又は損失）について、直接結合係数（direct-coupled coefficients）ｈ１１、ｈ２２、．．．、ｈｎｎ（ｈｉｊ、但し、ｉ＝ｊ）に対応する。
【００２１】
図４に示されているように、１つ以上の例示的な実施形態に従って、導電性の、すなわち有線のチャネル１０７（図３）は、試験器１００ａとＤＵＴ  ２００ａとの間の無線信号インターフェース１０６ａに対応する、無線チャンネル１０７ａに置き換えられている。上述のとおり、試験器１００ａ及びＤＵＴ  ２００ａは、アンテナ１０２、２０２のそれぞれの配列を介して、試験信号１１１、２１１を通信する。この種の試験環境においては、信号チャンネル１０７ａはもはや対角行列２０によっては表わされず、その代わり、対角２２から離れた、１つ以上のゼロではない交差結合係数（cross-coupled coefficients）２４ａ、２４ｂ（ｈｉｊ、但しｉ≠ｊ）を有する、行列２０ａによって表わされる。当業者によって容易に理解されるように、これは、チャンネル１０７ａにおいて利用可能な複数の無線信号経路による。例えば、理想的には各ＤＵＴコネクター２０４がそれに対応する試験器コネクター１０４からの信号のみを受信する、ケーブル接続信号環境とは異なっている。この無線チャンネル１０７ａにおいて、第１のＤＵＴアンテナ２０２ａは、例えば、チャンネルＨ行列係数ｈ１１、ｈ１２、．．．、ｈ１ｎに対応する、全ての試験器アンテナ１０２ａ、１０２ｂ、．．．、１０２ｎによって放射された試験信号を受信する。
【００２２】
公知の原理に従って、チャンネル行列Ｈの係数ｈは、ＲＦ試験信号の送受信に影響を与えるチャンネル１０７ａの特性に対応する。集合的に、これらの係数ｈがチャンネル条件数ｋ（Ｈ）を定義するが、このｋ（Ｈ）は、次式によって表わされるように、Ｈ行列のノルムとＨ行列の逆行列のノルムの積である。
ｋ（Ｈ）＝││Ｈ││＊││Ｈ−１││
【００２３】
これらの係数に影響を及ぼす因子は、チャンネル条件数を、測定誤差を生じ得るように変更することができる。例えば、不十分に条件付けられたチャンネルにおいては、小さな誤差が試験結果中に大きな誤差をもたらし得る。チャンネル数が少ない場合、チャンネル中の小さな誤差は、受信（ＲＸ）アンテナにおいて小さな測定値を生成し得る。しかし、チャンネル数が多い場合、チャンネル中の小さな誤差は、受信アンテナにおいて大きな測定誤差をもたらし得る。チャンネル条件数ｋ（Ｈ）はまた、ＤＵＴの試験環境（例えば、シールドエンクロージャ）内部のＤＵＴの物理的な配置及び方位に敏感であり、かつ、ＤＵＴの様々なアンテナ２０４の方位に敏感である。したがって、たとえもし、他の場所で発生し又は反射を通じて到来し、受信アンテナ２０４に入射する、外来の干渉信号が無い場合でも、再現性のある正確な試験結果が得られる見込みは低くなる。
【００２４】
図５に示されているように、１つ以上の例示的な実施形態に従って、試験器１００ａとＤＵＴ  ２００ａとの間の試験信号インターフェースは無線であってもよい。ＤＵＴ  ２００ａが、シールドエンクロージャ３００の内部３０１内に載置されている。このようなシールドエンクロージャ３００は、例えば、構造的に又は少なくとも効果においてファラデーケージに類似した金属のエンクロージャとして、実装することができる。これにより、エンクロージャ３００の外部領域３０２から発生した放射信号から、ＤＵＴ  ２００ａを隔離する。例示的な実施形態に従って、エンクロージャ３００の幾何形状は、エンクロージャが閉鎖終端の導波路として機能するようなものとする。
【００２５】
他の場所、例えばエンクロージャ３００の内部又は対向する内部表面３０２上に配置されているのは、複数の（ｎ個の）アンテナ配列１０２ａ、１０２ｂ、．．．、１０２ｎであり、これらのアンテナの各々が、試験器１００ａ内部の試験信号源１１０ａ、１１０ｂ、．．．、１１０ｎから発生している、（以下で更に詳細を説明する）複数の位相制御されたＲＦ試験信号１０３ａ、１０３ｂ、．．．、１０３ｎを放射している。各アンテナ配列が、複数の（Ｍ個の）アンテナ素子を含む。例えば、第１のアンテナ配列１０２ａが、ｍ個のアンテナ素子１０２ａａ、１０２ａｂ、．．．、１０２ａｍを含む。これらのアンテナ素子１０２ａａ、１０２ａｂ、．．．、１０２ａｍの各々は、それぞれのＲＦ信号制御回路１３０ａによって提供される、それぞれの位相制御ＲＦ試験信号１３１ａａ、１３１ａｂ、．．．、１３１ａｍによって駆動される。
【００２６】
第１のＲＦ信号制御回路１３０ａの例において示されるように、第１のＲＦ試験信号源１１０ａからのＲＦ試験信号１１１ａは、信号の大きさ制御回路１３２によって、信号の大きさが増大（例えば増幅）されたり、又は縮小（例えば、減衰）されたりする。結果として得られる大きさが制御された試験信号１３３が、信号複製回路１３４（例えば、信号分配器）によって複製される。結果として得られる大きさが制御され複製されたＲＦ試験信号１３５ａ、１３５ｂ、．．．、１３５ｍが、それぞれの位相制御回路１３６ａ、１３６ｂ、．．．、１３６ｍによって、それぞれの信号の位相を制御（例えば、シフト）された状態にし、大きさ及び位相が制御された信号１３１ａａ、１３１ａｂ、．．．、１３１ａｍを生成し、アンテナ配列１０２ａのアンテナ素子１０２ａａ、１０２ａｂ、．．．、１０２ａｍを駆動する。
【００２７】
残りのアンテナ配列１０２ｂ、．．．、１０２ｎ及びそれらのぞれぞれのアンテナ素子が、対応するＲＦ信号制御回路１３０ｂ、．．．、１３０ｍによって、同様の方法で駆動される。これにより、上述したように、チャンネルＨ行列に従って、ＤＵＴ  ２００ａのアンテナ２０２ａ、２０２ｂ、．．．、２０２ｎへの伝達及びこれらのアンテナによる受信のために、対応する数の合成放射信号１０３ａ、１０３ｂ、．．．、１０３ｎを生成する。ＤＵＴ  ２００ａは、対応する受信試験信号２１１ａ、２１１ｂ、．．．、２１１ｍを処理し、これらの受信信号の特性（例えば、大きさ、相対的な位相など）を示す、１つ以上の帰還信号２０１ａを提供する。これらの帰還信号２０１ａは、ＲＦ信号制御回路１３０内部の制御回路１３８に提供される。この制御回路１３８は、大きさ制御回路１３２及び位相制御回路１３６に対して、制御信号１３７、１３９ａ、１３９ｂ、．．．、１３９ｍを提供する。したがって、閉ループ制御経路が設けられ、それによって、ＤＵＴ  ２００ａによる受信のために、試験器１００ａからの個々の放射信号の利得及び位相制御が可能になる。（あるいは、この制御回路１３０は、試験器１００ａの一部として含むことができる。）
【００２８】
公知のチャンネル最適化技術に従って、チャンネル条件数ｋ（Ｈ）を最小化し、かつ、各ＤＵＴアンテナ２０２において測定されるようにおおよそ等しい大きさを有する受信信号を生成するように、放射信号の大きさ及び位相を変更することにより、制御回路１３８は、ＤＵＴ  ２００ａからのこの帰還データ２０１ａを使用して最適なチャンネル条件を達成する。これにより、通信チャンネルが生成され、この通信チャンネルを通じて、放射信号が、導電性信号経路（例えば、ＲＦ信号ケーブル）を用いて生成された試験結果に実質的に匹敵する試験結果を生成することとなる。
【００２９】
ＲＦ信号制御回路１３０の制御回路１３８によるこの動作は、連続する送信及びチャンネル条件帰還事象に続いて、アンテナ配列１０２ａ、１０２ｂ、．．．、１０２ｎの各々について信号の大きさ及び位相を変更し、最適化されたチャンネル条件数ｋ（Ｈ）を反復して達成することとなる。一旦そのような最適化されたチャンネル条件数ｋ（Ｈ）が達成されると、対応する大きさ及び位相の設定値を保持することができ、ちょうどケーブル接続された試験環境において実行されることになるように、その後は、試験器１００ａ及びＤＵＴ  ２００ａは一連の試験において継続することができる。
【００３０】
実際には、基準ＤＵＴを、上述した反復プロセスを通じたチャンネル条件の最適化において使用するために、シールドエンクロージャ３００内部の試験設備内に載置することができる。その後は、同一設計の更なるＤＵＴを、ＤＵＴ毎にチャンネル最適化を実行する必要なしに、連続的に試験することができる。なぜなら、エンクロージャ３００の制御されたチャンネル環境において発生する経路損失の差異は、十分に、通常の試験の許容範囲内にあるべきであるからである。
【００３１】
更に図５に示されているように、例えば、最初の送信がモデル化されてチャンネル条件数１３．８ｄｂを生成し、係数ｈ１１及びｈ２２の大きさはそれぞれ−２８ｄｂ及び−２８．５ｄｂであった。チャンネルＨについての大きさ行列（magnitude matrix）は、以下の通り表わされるであろう。
【００３２】
【数１】
0006464151.tif 000002
【００３３】
大きさ及び位相の反復調節の後、上述したように、チャンネル条件数ｋ（Ｈ）は、２．２７ｄｂに減少し、係数ｈ１１及びｈ２２の振幅はそれぞれ−０．１２ｄｂ及び−０．１８ｄｂとなり、以下の通りチャンネルの大きさ行列を生成する。
【００３４】
【数２】
0006464151.tif 000003
【００３５】
これらの結果は、ケーブル接続された試験環境の結果に匹敵し、それによって、このような無線試験環境が同等の精度の試験結果を提供可能であることを示唆している。ケーブル接続された信号経路を接続及び切断する時間を除去することにより、かつ、利得及び位相の調節時間の低減を考慮することにより、全般的な受信信号試験時間は大幅に低減される。
【００３６】
図６に示されているように、チャンネル条件に対するマルチパス信号効果の影響がより良く理解できる。上述したように、エンクロージャ３００の内部３０１内に一旦配置されると、ＤＵＴ  ２００ａは、送信試験の間、各アンテナ２０２ａから電磁信号２０３ａを放射する。この信号２０３ａは、試験器１００ａのアンテナ１０２ａから外に向かい、遠くへ放射する成分２０３ｂ、２０３ｃを含む。しかし、これらの信号成分２０３ｂ、２０３ｃはエンクロージャ３００の内部表面３０４、３０６で反射されて、反射信号成分２０３ｂｒ、２０３ｃｒとして到来し、マルチパス信号条件に応じて、強め合うように又は弱め合うように、主たる入射信号成分２０３ａｉと結合する。上述したように、干渉の強め合い及び弱め合いの性質に応じて、試験結果は概ね、適切な較正及び性能検証に用いるのに信頼性がなく、不正確となる傾向があるであろう。
【００３７】
図７に示されているように、例示的な実施形態に従って、ＲＦ吸収材料３２０ａ、３２０ｂが反射表面３０４、３０６に配置されている。結果として、反射信号成分２０３ｂｒ、２０３ｃｒが大幅に減衰し、それによって、強め合うにせよ又は弱め合うにせよ、入射主信号成分２０３ａｉとより小さく干渉するようになる。
【００３８】
追加のＲＦ信号制御回路１５０が、エンクロージャ３００ａの内部３０１内又は内部表面３０２上に搭載されたアンテナ配列１０２ａと試験器１００ａとの間で使用するために、含まれてもよい。（あるいは、この追加の制御回路１５０は、試験器１００ａの一部として含まれてもよい。）アンテナ素子１０２ａａ、１０２ａｂ、．．．、１０２ａｍに入射する放射信号は、受信信号１０３ａａ、１０３ａｂ、．．．、１０３ａｍを生成し、制御システム１５６によって提供される１つ以上の位相制御信号１５７ａ、１５７ｂ、．．．、１５７ｍに従って制御される、位相制御素子１５２ａ、１５２ｂ、．．．、１５２ｍを有する位相制御回路１５２によってそれぞれの信号位相が制御（例えば、シフト）された状態となる。結果として得られる位相制御信号１５３は、信号結合器１５４において結合され、試験器１００ａに対して受信信号１５５ａを提供し、かつ、制御システム１５６に対して帰還信号１５５ｂを提供する。制御システム１５６は、閉ループ制御網の一部としてこの帰還信号１５５ｂを処理し、必要に応じて、合成受信信号１０３ａａ、１０３ａｂ、．．．、１０３ａｍのそれぞれの位相を調節し、エンクロージャ３００ａの内部領域３０１に関連した、見かけ上の信号経路損失を最小化する。この閉ループ制御網はまた、ＤＵＴ  ２００ａの配置又は方位がエンクロージャ３００ａ内部で変化した場合に、これらのアンテナ１０２ａ及び位相制御回路１５２によって利用可能状態にされたフェーズドアレイを、システムが再構成できるようにする。結果として、この帰還ループを用いた経路損失の最小化に続いて、エンクロージャ３００ａ内部の放射信号環境を用いた、試験器１００ａへのＤＵＴ信号２０３ａの正確で再現性のある伝達を達成することができる。
【００３９】
図８に示されているように、ＤＵＴ受信信号試験について、正確で再現性のある試験結果の生成において、類似の制御及び改善を達成することができる。この場合、試験器１００ａによって提供される試験信号１１１ａが、信号結合器／分配器１５４によって複製され、アンテナ素子１０２ａａ、１０２ａｂ、．．．、１０２ａｍによって放射される前に、複製された試験信号１５３のそれぞれの位相が、必要に応じて位相制御回路１５２によって調節される。前の場合におけるように、反射信号成分１０３ｂｒ、１０３ｃｒは、大幅に減衰し、主入射信号成分１０３ａｉとの強め合う干渉及び弱め合う干渉が低減されることになる。ＤＵＴ  ２００ａからの１つ又は２つ以上の帰還信号２０３ａが、複製された試験信号１５３の位相を制御するのに必要な情報を制御システム１５６に提供し、エンクロージャ３００ａの内部３０１に関連した見かけ上の信号経路損失を最小化し、それによって、一貫した再現性のある信号経路損失条件を確立する。
【００４０】
図９に示されているように、１つ以上の例示的な実施形態に従って、シールドエンクロージャ３００ｂを、図示するように実質的に実装することができる。上述したように、試験器アンテナ配列１０２ａ、１０２ｂ、．．．、１０２ｎ（図５）が位置する内部表面３０２を含有する、又はこれに対向する、内部領域３０１ｂの反対側である、エンクロージャ３００ｂの内部３０１の一端３０１ｄにＤＵＴを配置することができる。ＲＦ吸収材料３２０に囲まれた導波路空洞を形成する内部領域３０１ａが間にある。
【００４１】
上述したように、かつ以下で更に詳細に説明するように、システム及び方法の例示的な実施形態が、無線ＤＵＴのケーブル不要の試験を可能にし、同時に、複数の経路効果を補償し、信号経路損失の制御を最適化する。アンテナ配列と同様に、制御システムと共に使用される複数のアンテナによって、シールドエンクロージャ内部の放射信号環境を用いながら、通常は導電性信号経路環境に関連した安定して再現性のある信号経路損失環境を模倣するように、アンテナ素子に提供される試験信号の位相を調節することを可能にする。移相器の調節に必要な時間が全般的な試験時間の一部であるとはいえ、そのような調節時間は、試験ケーブルを接続したり、切断したりするのに必要な時間より大幅に少なく、また、アンテナ素子を含む実際の試験という追加の利点をもたらす。
【００４２】
更に、以下でより詳細に説明されるように、例示的な実施形態は、無線ＤＵＴのケーブル不要の試験を提供し、同時に、米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）規格８０２．１１ａｃによって規定されるような、１６０メガヘルツ（ＭＨｚ）の広域信号などの広帯域幅を有する信号について、試験ケーブルなどの導電性信号経路を用いた試験と同一基準の、試験精度及び再現性のある測定を達成する。アンテナ素子に提供される試験信号の位相を調節することにより、遮蔽された試験エンクロージャ内部で受信されている広帯域信号について、実質的に平坦な信号応答を生成することができる。一旦、個々のアンテナ素子を駆動している個々の試験信号位相が、そのような平坦な信号応答環境を生成するように調節されると、広帯域信号を用いた試験が、まるでケーブル接続された試験環境にあるかのように、更なる調節を必要とせずに進行することができる。シールドエンクロージャ内部のＤＵＴの配置がチャンネル応答の平坦さに影響し得るものの、そのような配置感度は、根底にある信号規格（例えば、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ａｃ）によって規定される測定の許容範囲内に十分に含まれることが判っている。
【００４３】
尚、更に、例示的な実施形態に従って、そのようなケーブル不要の試験は、同じシールドエンクロージャ内部の複数のＤＵＴに対して同時に実施することができる。複数のアンテナ素子を駆動している試験信号の位相及び大きさを適切に制御し調節することにより、シールドエンクロージャ内の放射試験信号環境を用いて、導電性信号経路の低クロストーク信号環境をエミュレートすることができる。一旦、アンテナ素子を駆動している試験信号の位相及び利得（又は減衰）が例示的な実施形態に従って調節されると、複数のＤＵＴのアンテナにおいて受信された信号が、ケーブル接続された信号経路を用いて受信された信号と同等になる。例えば、これは、チャンネル行列の交差結合係数を最小化すると同時に直接結合係数を最大化する（例えば、直接結合係数と交差結合係数との間に、少なくとも１０デシベルの差異を生成する）ことにより達成される。
【００４４】
図１０に示されているように、例示的な実施形態に従って、ＤＵＴ  ２００ａが送信信号試験のためにシールドエンクロージャ３００内部に配置されている。アンテナ２０２ａを介して送信されたＤＵＴ試験信号２０３ａが、複数のアンテナ素子１０２ａ、１０２ｂ、．．．、１０２ｎによって受信される。結果として得られる受信信号１０５ａ、１０５ｂ、．．．、１０５ｎは、それぞれの信号の位相を、それぞれの位相制御回路２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎによって制御され調節された状態にする。
【００４５】
幾つかの例示的な実施形態に従って、結果として得られる位相制御された試験信号２３７ａ、２３７ｂ、．．．、２３７ｎが、（以下でより詳細を説明される）制御システム２４２及び信号結合回路２３４へと伝達される。制御システム２４２は、位相制御回路２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎに対して、位相制御信号２４３ａ、２４３ｂ、．．．、２４３ｎを提供する。結合（例えば、合計）された位相制御試験信号２３７ａ、２３７ｂ、．．．、２３７ｎが、ＶＳＡ（図示せず）などによる下流分析のために、合成試験信号２３５を生成する。
【００４６】
他の実施形態に従って、位相制御された試験信号２３７ａ、２３７ｂ、．．．、２３７ｎが、信号結合器２３４において結合されて、合成試験信号２３５を生成する。合成試験信号２３５は、（以下でより詳細を説明される）別の制御システム２４４に伝達され、次いで、この制御システム２４４は、位相制御回路２３６ａ、２３６ｂ、．．．２３６ｎに対して位相制御信号２４５ａ、２４５ｂ、．．．、２４５ｎを提供する。
【００４７】
図１１に示されているように、１つの例示的な実施形態に従って、インライン制御システム２４２が位相制御された試験信号２３７ａ、２３７ｂ、．．．、２３７ｎのそれぞれのパワーレベルを測定するために、パワー測定回路２４２ａａ、２４２ａｂ、．．．、２４２ａｎを含む。それぞれの試験信号パワーレベルを示す、結果として得られるパワー測定信号２４３ａａ、２４３ａｂ、．．．、２４３ａｎが、例えばデジタル信号処理装置（ＤＳＰ）の形態における、制御回路２４２ｂに提供され、次いで、制御回路２４２ｂが、位相制御回路２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎに対して、適切な位相制御信号２４３ｂａ、２４３ｂｂ、．．．、２４３ｂｎを提供する。
【００４８】
図１２に示されているように、例示的な実施形態に従って、図１１の試験環境の動作４１０が図示のように進行することができる。まず、移相器２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎが初期化され（４１１）、ここで、全ての位相シフト値が、共通の基準位相値又は個々の基準位相値に設定される。次に、位相制御された信号２３７ａ、２３７ｂ、．．．、２３７ｎのパワーレベルが測定される（４１２）。次に、測定されたパワー値が合計され（４１３）、累加測定信号パワーが、前回の累加測定信号パワーと比較される（４１４）。現在の累加測定パワーが前回の累加測定パワーより大きい場合、現在の位相シフト値及び累加測定パワーが記憶され（４１５）、これに続いて、これらの記憶された値が所望の基準（例えば、最大化された累加測定パワー）に対して比較される（４１６）。そのような基準が満たされる場合、試験信号位相の調節は終了する（４１７）。そうでない場合、試験信号位相の調節は続行する。
【００４９】
同様に、現在の累加測定パワーが前回の累加測定パワーより大きくない場合（４１４）、試験信号の調節は続行する。したがって、移相器２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎが調節され（４１８）、例えば遺伝的アルゴリズム（ＧＡ）又は粒子群アルゴリズム（ＰＳＡ）に従って、受信試験信号１０５ａ、１０５ｂ、．．．、１０５ｎに、位相シフト値の別の組み合わせ又は順列を与える。これに続いて、パワーの測定（４１２）、合計（４１３）、比較（４１４）が、所望の基準を満たすまで繰り返される。
【００５０】
図１３に示されているように、別の例示的な実施形態に従って、代替的な下流制御システム２４４（図１０）は、パワー測定回路２４４ａ（例えば、ＶＳＡ）及び制御回路２４４ｂ（例えば、ＤＳＰ）を含む。制御回路２４４ｂにパワー測定データ２４５ａを提供するパワー測定回路２４４ａによって、合成信号２３５のパワーレベルが測定される。次いで、制御回路２４４ｂが、移相器２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎに適切な位相制御信号２４５ｂａ、２４５ｂｂ、．．．、２４５ｂｎを提供する。
【００５１】
図１４に示されているように、図１３の試験環境の動作４２０が図示されるように進行することができる。まず、移相器２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎが、１つ又は２つ以上のそれぞれの位相シフト値に予め設定されることにより初期化される（４２１）。次に、合成信号２３５のパワーレベルが測定され（４２２）、これに続いて、現在の測定パワーが前回の測定パワーレベルと比較される（４２３）。現在の測定パワーレベルが、前回の測定パワーレベルより大きい場合、現在の位相シフト値及び測定パワーが記憶され（４２４）、所望の基準（例えば、最大化された測定パワーレベル）を満たすかどうか判定する（４２５）ために用いられる。満たす場合、位相調節は終了する（４２６）。満たさない場合、位相調節は続行する。
【００５２】
同様に、現在の測定パワーが前回の測定パワーより大きくない場合、位相調節は続行する。したがって、最適化アルゴリズム（例えば、ＧＡ又はＰＳＡ）に従って、移相器２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎが調節され、受信試験信号１０５ａ、１０５ｂ、．．．、１０５ｎに、位相シフト値の別の集合を与える。
【００５３】
図１５に示されているように、別の例示的な実施形態に従って、インライン制御システム２４２（図１０）は、位相検出回路２４２ｃａ、２４２ｃｂ、．．．、２４２ｃｎ及び制御回路２４２ｄ（例えば、ＤＳＰ）を含む。位相検出器２４２ｃａ、２４２ｃｂ、．．．、２４２ｃｎは、位相制御された信号２３７ａ、２３７ｂ、．．．、２３７ｎのそれぞれの信号位相を検出し、制御回路２４２ｄに、対応する位相データ２４３ｃａ、２４３ｃｂ、．．．、２４３ｃｎを提供する。このデータに基づいて、制御回路２４２ｄは、移相器２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎに適切な位相制御信号２４３ｄａ、２４３ｄｂ、．．．、２４３ｄｎを提供する。
【００５４】
図１６に示されているように、図１５の試験環境の動作４３０は、図示されるように進行することができる。まず、移相器２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎは、１つ以上のそれぞれの位相シフト値にあることにより初期化される（４３１）。次に、位相制御された信号２３７ａ、２３７ｂ、．．．、２３７ｎのそれぞれの位相が、（例えば、共通の、又は基準信号位相に関して）測定される（４３２）。
【００５５】
次に、測定された試験信号位相に基づいて、移相器２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎの位相調節が、最適化された位相シフト値に従って設定される（４３３）。これに続いて、合成信号２３５のパワーレベルが測定され（４３４）、所望の合成信号パワーレベルが達成されたことを確認し、これに続いて、位相調節が終了する（４３５）。
【００５６】
図１７に示されているように、シールドエンクロージャ３００（例えば、図６）内部で７００から６０００ＭＨｚまでの範囲の周波数に対して良好な応答を有する広帯域アンテナ２０２ａからの一定のパワーでＤＵＴ  ２００ａから放射された、例示的な受信信号２０３が、図示するように実質的に現れるであろう。容易に理解されるように、シールドエンクロージャ３００内部に存在する豊富なマルチパス信号環境のための、そのパワープロファイルは平坦ではないこととなる。ＩＥＥＥ規格８０２．１１ａｃに従って通信するパケットデータ信号の場合、５０００から５１６０ＭＨｚまでの１６０ＭＨｚ幅の周波数帯域が特に重要である。観察されるように、この周波数帯域５１１の内部で、信号２０３のプロファイルの拡大された部分５１０において観察されるように、受信信号がおよそ２５デシベル（ｄＢ）のパワー変動を表示している。例示的な実施形態に従って、複数のアンテナ素子を駆動している試験信号の位相を制御するための複数の移相器と共に、上述したような試験環境を用いて、このプロファイルを、対象の周波数帯域５１１に亘って、実質的に平坦になるように補償することができる。
【００５７】
図１８に示されているように、１つの例示的な実施形態に従って、このことが、複数（例えば、１６個）のアンテナ素子１０２及び対応する移相器２３６を用いて達成できる。例えば、（以下でより詳細に説明される）最適化アルゴリズムを用いて、かつ、０度、９０度、１８０度、及び２７０度の直角位相調節のみを用いて、最適な平坦応答状態５２３を達成することが可能である。観察することができるように、補償に先立って、応答プロファイル５２２が、この例示的な試験信号の１６０ＭＨｚ帯域幅５１１に亘って、５ｄＢより大きく変動している。更に、アンテナ配列が、５０８０ＭＨｚの周波数中間点におけるパワーレベルに対して最適化される場合でさえ、上段のグラフ５２１において示すように、受信信号の変動は依然としておよそ５ｄＢである。しかし、複数の位相調節器２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｐが適切に調節される場合、直角位相調節のみに限定されるものの、０．５ｄＢ以下で変動する応答プロファイル５２３を達成することが可能である。
【００５８】
図１９に示されているように、図示されるように、図１８で示された補償は、プロセス４４０を用いて達成することができる。まず、所望の信号帯域幅内の周波数の数が定義され（４４１）、これに続いて、移相器に対する位相シフト値の初期集合が定義される（４４２）。次いで、移相器がそのように定義された位相値を用いて設定され（４４３）、各周波数においてパワーが測定される（４４４）。次に、定義された周波数の複数の対における測定パワー同士の差異が、計算され（４４５）、かつ、定義された最大のパワーの差異と算出されたパワーの差異の合計との間の差異に等しい関数Ｆの評価（４４６）のために合計される。
【００５９】
現在の算出された関数Ｆｃｕｒｒｅｎｔが、以前の算出された関数Ｆｏｌｄよりも大きい場合、移相器の値が保持され（４４８）、所望の条件を満たす（例えば、最大化された算出関数Ｆが達成された）かどうかが判定される（４４９）。満たす場合、位相調節は終了する（４５０）。満たさない場合、位相調節は続行する。同様に、現在の算出された関数Ｆｃｕｒｒｅｎｔが以前の算出された関数Ｆｏｌｄよりも大きくない場合、位相調節は続行する。これらの位相調節は、移相器の値の別の集合を定義する（４５１）こと、並びに位相を調節する工程（４４３）、パワーを測定する工程（４４４）、パワーの差異を算出する工程（４４５）、及び算出された関数Ｆを求める工程（４４６）を繰り返すことにより、続行する。このプロセスは、条件を満たす（４４９）まで繰り返される。
【００６０】
図２０に示されているように、例示的な実施形態に従って、複数の無線ＤＵＴのケーブル不要試験を実施する場合、シールドエンクロージャ３００内部の交差結合信号の前後関係の中で、同様の補償を達成することができる。（本例の目的のために、２つのＤＵＴ  ２００ａ、２００ｂが、２つのアンテナ配列２３５ａ、２３５ｂを用いて試験されることになっている。しかし、他の数のＤＵＴ及びアンテナ配列を同様に用いることができることが、容易に理解されるであろう。更に、別々の「ＤＵＴ」２００ａ、２００ｂとして本明細書に示されるものは、単一のＭＩＭＯ・ＤＵＴ  ２００の内部のそれぞれの受信機であってもよいことが、容易に理解されるであろう。）上述したように、信号源（例えば、ＶＳＧ）１１０が試験信号１１１を提供し、この試験信号１１１が、信号分配器２３４を用いて複製され、アンテナ配列２３５のアンテナ素子１０２を駆動するために、複数の移相器２３１を用いた位相シフトのための複製試験信号２３５を提供する。これらのアンテナ配列２３５ａ、２３５ｂが、（例えば、上述のような）チャンネル行列Ｈの直接結合係数及び交差結合係数に対応した、放射信号成分１０３ａａ、１０３ａｂ、１０３ｂａ、１０３ｂｂを提供する。これらの信号成分１０３ａａ、１０３ａｂ、１０３ｂａ、１０３ｂｂが、ＤＵＴ  ２００ａ、２００ｂのアンテナ２０２ａ、２０２ｂによって受信される。ＤＵＴ  ２００ａ、２００ｂによって受信信号データ２０１ａ、２０１ｂが制御システム２０６（例えば、ＤＳＰ）に提供され、次いで、この制御システム２０６が、アンテナ配列２３５ａ、２３５ｂのアンテナ素子１０２ａａ、．．．、１０２ａｍ、１０２ｂａ、．．．、１０２ｂｍから放射されることになる信号の位相を制御するために、移相器２３６ａａ、．．．、２３６ａｍ、２３６ｂａ、．．．、２３６ｂｍに対して適切な位相制御信号２０７ａｐ、２０７ｂｐを提供する。
【００６１】
放射された信号の位相を反復して調節することにより、上述したように、直接結合チャンネル行列Ｈ係数１０３ａａ、１０３ｂａを最大化することができ、交差結合係数１０３ａｂ、１０３ｂｂを最小化することができる（例えば、最終的な交差結合係数が、理想的に、直接結合係数より１０ｄＢ超小さくなる）。
【００６２】
図２１を参照すると、別の例示的な実施形態に従って、ＤＵＴ  ２００ａ、２００ｂへ送信するために複製された試験信号１１１ａ、１１１ｂの大きさを制御するために、利得制御信号２０７ａｇ、２０７ｂｇを提供するべく、制御システム２０６を更に構成することができる。これらの信号の大きさは、信号利得段（例えば、可変の利得増幅器、又は信号減衰器）２３２ａ、２３２ｂを制御することによって制御することができる。これにより、チャンネル行列Ｈの直接結合係数１０３ａａ、１０３ｂａ及び交差結合係数１０３ａｂ、１０３ｂｂの相対的な大きさを更に最適化するのに、有益に備えることができる。例えば、直接結合係数１０３ａａ、１０３ｂａの大きさを規格化することができ、一方で、交差結合係数１０３ａｂ、１０３ｂｂの十分な減衰を依然として維持する（例えば、１０ｄＢ以上）。
【００６３】
本発明の構造及び動作方法における、様々な他の変更例及び変形例が、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく当業者には明らかとなるであろう。本発明は、特定の好ましい実施形態に関連して説明されたが、本発明は、そのような特定の実施形態に不当に限定されるべきではないことが、理解されるべきである。以下の特許請求の範囲が本発明の範囲を定義すること、かつ、これらの特許請求の範囲及びその均等物の範囲内の構造及び方法がそれによって包含されていること、が意図されている。
【図１】
0006464151.tif 000004
【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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