(57)【要約】【課題】本発明は、通信工学におけるアンテナの電磁界伝送特性をプローブ補正することなしに、かつ、徒にアンテナパターンと測定周波数に左右された大きな電波無響室（電波暗室）を用いる必要もなく、低周波領域の電磁界伝送特性でさえも小型化された微小光電界センサによって、アンテナ近傍界測定をすることにより、従来のアンテナ近傍界測定法と同様なアンテナの諸特性を求めることができる方法および装置を提供することを目的としている。【解決手段】本発明の近傍界測定方法及び装置は、被測定アンテナと検出手段との間に生ずる電磁界伝送特性たる振幅及び位相を測定する方法及び装置であって、該検出手段が微小電気アンテナとして電界を検出し、また微小磁気アンテナとして磁界を検出し、前記検出手段から、前記電磁界伝送特性を分析する分析手段へ、実質的であるか否かを問わずに金属線より電磁波に対する感応性が大幅に低い手段を用いて信号通信することを特徴としている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定アンテナと検出手段との間に生ずる電磁界伝送特性たる振幅または位相を測定する方法であって、該検出手段が微小電気アンテナとして電界を検出する工程と、また微小磁気アンテナとして磁界を検出する工程と、前記検出手段から、前記電磁界伝送特性を分析する分析手段へ、実質的であるか否かを問わずに金属線より電磁波に対する感応性が大幅に低い手段を用いて信号通信する工程と、を有することを特徴とする近傍界測定方法。
【請求項２】
請求項１において、前記検出手段は前記被測定アンテナを内包する閉曲面上を走査することを特徴とする近傍界測定方法。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかにおいて、前記被測定アンテナが発生させる電磁界のベクトルと前記検出手段の電磁気的な等価ベクトルとの内積に対し、前記電磁界伝送特性の測定値が比例する程度に、前記検出手段が微小なことを特徴とする近傍界測定方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記検出手段が光電界素子からなり、該光電界素子のプローブ部分周辺に、前記被測定アンテナの金属及び前記光電界素子の金属以外に前記被測定アンテナが発生させる電磁界の波長程度に近接した金属が、実質的か否かを問わずにないことを特徴とする近傍界測定方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記検出手段と前記分析手段との間の信号通信をレーザ光により伝送することを特徴とする近傍界測定方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記金属線以外の手段として光ファイバーを用いることを特徴とする近傍界測定方法。
【請求項７】
請求項１または３乃至６のいずれかにおいて、前記被測定アンテナを内包する閉曲面の一部の開曲面上を前記検出手段が走査をすることにより、前記測定における全方位の電磁界伝送特性を測定することを特徴とする近傍界測定方法。
【請求項８】
請求項２乃至７のいずれかにおいて、前記閉曲面が直方体表面であることを特徴とする近傍界測定方法。
【請求項９】
請求項２乃至７のいずれかにおいて、前記閉曲面が蓋付き円筒体表面であることを特徴とする近傍界測定方法。
【請求項１０】
被測定アンテナとの間に生ずる電磁界伝送特性たる振幅または位相を検出する検出手段と、前記電磁界伝送特性を分析する分析手段と、該分析手段と前記検出手段との間を信号通信する手段と、からなり、前記検出手段は微小電気アンテナとして電界を検出し、また微小磁気アンテナとして磁界を検出し、前記信号通信する手段が実質的であるか否かを問わずに金属線より電磁波に対する感応性が大幅に低いことを特徴とする近傍界測定装置。
【請求項１１】
請求項１０において、前記検出手段は前記被測定アンテナを内包する閉曲面上を走査することを特徴とする近傍界測定装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１のいずれかにおいて、前記被測定アンテナが発生させる電磁界のベクトルと前記検出手段の電磁気的な等価ベクトルとの内積に対し、前記電磁界伝送特性の測定値が比例する程度に、前記検出手段が微小なことを特徴とする近傍界測定装置。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２のいずれかにおいて、前記検出手段が光電界素子からなり、該光電界素子のプローブ部分周辺に、前記被測定アンテナの金属及び前記光電界素子の金属以外に前記被測定アンテナが発生させる電磁界の波長程度に近接した金属が、実質的か否かを問わずにないことを特徴とする近傍界測定装置。
【請求項１４】
請求項１０乃至１３のいずれかにおいて、前記検出手段と前記分析手段との間の信号通信をレーザ光により伝送することを特徴とする近傍界測定装置。
【請求項１５】
請求項１０乃至１４のいずれかにおいて、前記金属線以外の手段として光ファイバーを用いることを特徴とする近傍界測定装置。
【請求項１６】
請求項１０または１２乃至１５のいずれかにおいて、前記被測定アンテナを内包する閉曲面の一部の開曲面上を前記検出手段が走査をすることにより、前記測定における全方位の電磁界伝送特性を測定することを特徴とする近傍界測定装置。
【請求項１７】
請求項１１乃至１６のいずれかにおいて、前記閉曲面が直方体表面であることを特徴とする近傍界測定装置。
【請求項１８】
請求項１１乃至１６のいずれかにおいて、前記閉曲面が蓋付き円筒体表面であることを特徴とする近傍界測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信工学の分野におけるアンテナの伝送特性測定技術、特にアンテナ近傍界測定技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マイクロ波以上のアンテナの電磁界伝送特性を近傍界測定法により測定する際、プローブとして先端が開放された導波管を使用し、平面、球または円筒上で走査すると、その測定データから遠方界などのアンテナ特性を求めることができた。
【０００３】
一般に、近傍界測定法では、プローブとして先端が開放された導波管を使用している。このために、実際に測定される量は被測定アンテナの特性とプローブの特性との内積であることから、被測定アンテナの特性を厳密に求めるには、プローブの特性を補正する必要がある。このプローブの特性を補正することが可能なプローブの走査面の種類として平面上、球面上、円柱側面上の３種類が知られている。
【０００４】
【非特許文献１】
スレーター・ディー（Ｓｌａｔｅｒ，Ｄ．）著，  「近傍界アンテナ測定法（Ｎｅａｒ−Ｆｉｅｌｄ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ）」，アーテック・ハウス（Ａｒｔｅｃｈ  Ｈｏｕｓｅ），１９９１年．
【非特許文献２】
カーンズ・ディー・エム（Ｋｅｒｎｓ，Ｄ．Ｍ．），「アンテナ及びアンテナ間相互作用に対する平面波散乱行列理論（Ｐｌａｎｅ−Ｗａｖｅ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ−Ｍａｔｒｉｘ  Ｔｈｅｏｒｙ  ｏｆ  Ａｎｔｅｎｎａｓ  ａｎｄ  Ａｎｔｅｎｎａ−Ａｎｔｅｎｎａ  Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ）」，エヌ・ビー・エス  モノグラフ（ＮＢＳ  Ｍｏｎｏｇｒａｐｈ）１６２，１９８１年
【非特許文献３】
戸叶，小林，宮川，「小型光電界センサの開発」，トーキン  テクニカル  レビュー  ２０００年（Ｔｏｋｉｎ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗ  ２０００），第２７巻（Ｖｏｌ．  ２７），５５−６０頁（ｐｐ．５５−６０）
【非特許文献４】
田島（Ｋ．  Ｔａｊｉｍａ），小林（Ｒ．  Ｋｏｂａｙａｓｈｉ），桑原（Ｎ．  Ｋｕｗａｂａｒａ），徳田（Ｍ．  Ｔｏｋｕｄａ），  「マッハ−ツェンダー干渉計を使用した１０ギガ・ヘルツ以上で動作する光学等方性電界センサの開発（Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｅ−Ｆｉｅｌｄ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｍｏｒｅ  ｔｈａｎ  １０ＧＨｚ  Ｕｓｉｎｇ  Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒｓ）」，電子情報通信学会英文誌エレクトロニクス（ＩＥＩＣＥ  Ｔｒａｎｓ．  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ），第Ｅ８５−Ｃ巻（Ｖｏｌ．Ｅ８５−Ｃ），第４版（Ｎｏ．４），９６１−９６８頁（ｐｐ．９６１−９６８），２００２年４月（Ａｐｒｉｌ  ２００２）．
【非特許文献５】
大沢隆二、鳥畑成典、「光電界センサの開発と測定」電磁環境工学情報（ＥＭＣ）、第１５巻、第１２号、５６−６５頁、２００３年４月月号Ｎｏ．１８０
【非特許文献６】
廣瀬雅信，小宮山浩二「光電界センサを使用したＸバンド標準利得ホーン・アンテナのパターン測定および平面近傍界測定法（Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｘ−Ｂａｎｄ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｇａｉｎ  Ｈｏｒｎ  Ａｎｔｅｎｎａ  ｕｓｉｎｇ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃ  Ｓｅｎｓｏｒ  ａｎｄ  Ｐｌａｎａｒ  Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）」，米国アンテナ測定技術協会会報第２４周年シンポジウム２００２年１１月２８４−２８８頁（ｐｐ．２８４−２８８，ＡＭＴＡ２００２  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，Ｎｏｖ．２００２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、図１に示すように、従来はプローブとして先端が開放された導波管を使用しており、プローブ全体が金属であるためにプローブが近接すると被測定アンテナとの間に多重反射が生じてしまう。この現象によって被測定電磁界が乱れるという問題点があった。上記のように、従来の導波管による電磁界の測定では、多重反射による被測定電磁界の乱れが生じるため、それを避けるためにプローブと被測定アンテナ間を数波長以上離すことにより、被測定アンテナの電磁界特性をできるだけ厳密に得る必要がある。ここで注意すべきは、多重反射が発生しなくてもプローブ補正はする必要性があることである。すなわち、被測定電磁界はプローブにより乱されることは無いのにもかかわらず、プローブ補正は必要である。その理由は、プローブ開口長が被測定アンテナの電磁界の波長程度であると、プローブ開口面上の点で被測定電磁界が異なるので測定される量はプローブ開口面の等価電磁流と被測定電磁界のベクトル内積の開口面での面積分となり、面積分された測定量から空間の一点の電磁界を求めるためにプローブ補正が必要になる。逆に、プローブ開口長が波長に比べて充分小さいと開口における被測定電磁界がほとんど変化しないので、近似的に空間の一点での電磁界が求まることになる。開口が小さいと被測定電磁界が反射される割合も小さくなるので多重反射が小さくなり、被測定アンテナとプローブ間の距離が小さくでき、かつプローブ補正も不要になる。
【０００６】
さらに、プローブとしての導波管と被測定アンテナとの間の電磁波の多重反射を避けるためには、被測定波の数波長分の距離が必要であり、長波長である低周波の場合は、それだけ長距離が必要になる。その実現のためには、被測定アンテナのアンテナパターンが広くなる低周波の場合は、プローブの測定走査面の面積を大きくしなければならないという欠点があった。一方、導波管の開口部も、被測定電磁波の波長と同じ程度の大きさの場合には、プローブ補正が必要となるが、プローブ補正が可能な走査面は限定されているという欠点があった。
【０００７】
本発明は上記に鑑み提案されたもので、通信工学におけるアンテナの電磁界伝送特性をプローブ補正することなしに、かつ、徒にアンテナパターンと測定周波数に左右された大きな電波無響室（電波暗室）を用いる必要もなく、低周波領域の電磁界伝送特性でさえも小型化された微小電磁界センサによって、アンテナ近傍界測定をすることにより、従来のアンテナ近傍界測定法と同様なアンテナの諸特性を求めることができる方法および装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電磁界伝送特性である電磁波の振幅および位相を測定する技術、特に、微小光電界素子のようなセンサによる近傍界測定方法および装置であって、アンテナ近傍界測定装置のプローブとして、電気的特性が微小電気アンテナと、また、磁気的特性が微小磁気アンテナと、等価になる素子を用いることにより、被測定電磁界を乱さないで測定できるようにした。
【０００９】
そして、この素子を任意閉曲面上で走査し、その曲面上の電界または磁界の接線成分を求め、電磁界の等価定理により任意閉曲面外部における電磁界を求める。
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の近傍界測定方法は、被測定アンテナと検出手段との間に生ずる電磁界伝送特性たる振幅及び位相を測定する方法であって、該検出手段が微小電気アンテナとして電界を検出する工程と、また微小磁気アンテナとして磁界を検出する工程と、前記検出手段から、前記電磁界伝送特性を分析する分析手段へ、実質的であるか否かを問わずに金属線より電磁波に対する感応性が大幅に低い手段を用いて信号通信する工程と、を有することを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の請求項２記載の近傍界測定方法は、請求項１記載の近傍界測定方法において、前記検出手段は前記被測定アンテナを内包する閉曲面上を走査することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項３記載の近傍界測定方法は、請求項１または２のいずれかに記載の近傍界測定方法において、前記被測定アンテナが発生させる電磁界のベクトルと前記検出手段の電磁気的な等価ベクトルとの内積に対し、前記電磁界伝送特性の測定値が比例する程度に、前記検出手段が微小なことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項４記載の近傍界測定方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の近傍界測定方法において、前記検出手段が光電界素子からなり、該光電界素子のプローブ部分周辺に、前記被測定アンテナの金属及び前記光電界素子の金属以外に前記被測定アンテナが発生させる電磁界の波長程度に近接した金属が、実質的か否かを問わずにないことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項５記載の近傍界測定方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載の近傍界測定方法において、前記検出手段と前記分析手段との信号通信をレーザ光により伝送することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項６記載の近傍界測定方法は、請求項１乃至５のいずれかに記載の近傍界測定方法において、前記金属線以外の手段として光ファイバーを用いることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項７記載の近傍界測定方法は、請求項１または３乃至６のいずれかに記載の近傍界測定方法において、前記被測定アンテナを内包する閉曲面の一部の開曲面上を前記検出手段が走査をすることにより、前記測定における全方位の電磁界伝送特性を測定することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項８記載の近傍界測定方法は、請求項２乃至７のいずれかに記載の近傍界測定方法において、前記閉曲面が直方体表面であることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項９記載の近傍界測定方法は、請求項２乃至７のいずれかに記載の近傍界測定方法において、前記閉曲面が蓋付き円筒体表面、いわゆる茶筒状であることを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明の請求項１０記載の近傍界測定装置は、被測定アンテナとの間に生ずる電磁界伝送特性たる振幅または位相を検出する検出手段と、前記電磁界伝送特性を分析する分析手段と、該分析手段と前記検出手段との間を信号通信する手段と、からなり、前記検出手段は微小電気アンテナとして電界を検出し、また微小磁気アンテナとして磁界を検出し、前記信号通信する手段が実質的であるか否かを問わずに金属線より電磁波に対する感応性が大幅に低いことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項１１記載の近傍界測定装置は、請求項１０記載の近傍界測定装置において、前記検出手段は前記被測定アンテナを内包する閉曲面上を走査することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の請求項１２記載の近傍界測定装置は、請求項１０または１１のいずれかに記載の近傍界測定装置において、前記被測定アンテナが発生させる電磁界のベクトルと前記検出手段の電磁気的な等価ベクトルとの内積に対し、前記電磁界伝送特性の測定値が比例する程度に、前記検出手段が微小なことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の請求項１３記載の近傍界測定装置は、請求項１０乃至１２のいずれかに記載の近傍界測定装置において、前記検出手段が光電界素子からなり、該光電界素子のプローブ部分周辺に、前記被測定アンテナの金属及び前記光電界素子の金属以外に前記被測定アンテナが発生させる電磁界の波長程度に近接した金属が、実質的か否かを問わずにないことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の請求項１４記載の近傍界測定装置は、請求項１０乃至１３のいずれかに記載の近傍界測定装置において、前記検出手段と前記分析手段との間の信号通信をレーザ光により伝送することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の請求項１５記載の近傍界測定装置は、請求項１０乃至１４のいずれかに記載の近傍界測定装置において、前記金属線以外の手段として光ファイバーを用いることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の請求項１６記載の近傍界測定装置は、請求項１０または１２乃至１５のいずれかに記載の近傍界測定装置において、前記被測定アンテナを内包する閉曲面の一部の開曲面上を前記検出手段が走査をすることにより、前記測定における全方位の電磁界伝送特性を測定することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の請求項１７記載の近傍界測定装置は、請求項１１乃至１６のいずれかに記載の近傍界測定装置において、前記閉曲面が直方体表面であることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の請求項１８記載の近傍界測定装置は、請求項１１乃至１６のいずれかに記載の近傍界測定装置において、前記閉曲面が蓋付き円筒体表面、いわゆる茶筒状であることを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図、数式等を使って、本発明の実施の形態を説明する。
【００２９】
はじめに、平面走査型の近傍界測定装置において、被測定アンテナの電磁界特性を測定する方法について説明する。マイクロ波以上の標準利得ホーンアンテナに対向して、箱枠の平行な二辺上を両端がスライドする移動体上を当該二辺に垂直な方向に動くプローブにより、前記箱枠の内側の平面を縦横に走査する実質的に平面角型データ格子を設置し、振幅と位相を測定する。この作業を、被測定アンテナたる標準利得ホーンアンテナの当該走査平面に対する向きを変えることにより、当該被測定アンテナが内包されるような閉曲面上を走査するように構成する。たとえば、当該被測定アンテナを回転させて６回繰り返して走査することにより、実質的に直方体表面走査を実現できる。
【００３０】
光電界センサを利用した平面走査は、平面近傍界測定におけるプローブ補正の際、理想的な測定プローブが、任意の測定点における電磁界ベクトル成分を測定でき、理想的なアンテナが、基本電磁気ダイポール（ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ａｎｄ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｄｉｐｏｌｅ）を含んでいることを測定により示したが、従来から存在していた光電界センサのアンテナ素子を取り外すこと、またはできるだけ小さくすることにより測定周波数の波長に比べて出来るだけ小さくした点が、本測定の特徴点である。
【００３１】
最初に平面走査を測定した理由は、最も普及した測定装置であったことと、まず何より本発明が提供する構造の光電界センサがプローブ補正を不要とする理想的な測定プローブであることを示すためである。
【００３２】
次に、本発明によると、近傍界測定法にはプローブ補正が可能であるという点から走査面の形状が平面、球表面、円柱側面の３種類しか知られていないという制限が無くなる。
【００３３】
更に、被測定アンテナが発生させる電磁界特性を測定する方法について説明する。
【００３４】
被測定アンテナから発生する電磁界をベクトルＥ１として、微小電界素子の電磁気的等価ベクトルをｐとすると、被測定アンテナと微小電界素子の電磁界伝送特性Ｓ２１は下式のようになる。この式はベクトルＥ１とベクトルｐの内積を表す。
【００３５】
【数１】
2004333167.tif 000003
【００３６】
この電磁界伝送の測定から上記ベクトルＥ１を求めて、これらから求まる等価磁流ベクトルＭから、以下に示す電界ベクトルＥの式により、閉曲面外部の任意の点での電界ベクトルＥが求まる。高周波ネットワークアナライザで測定された情報をデータ収集・解析器で処理する。電磁界の等価定理により走査閉曲面外部の任意の点での電磁界分布を計算により求めるが、その具体的な計算式を示す。つまり、微小電気ダイポールアンテナで測定した電界Ｅ１から等価磁流を求めて、閉曲面Ｓの外の任意の位置での電界Ｅは下式で求まる。
【００３７】
【数２】
2004333167.tif 000004
【００３８】
一方、微小磁気ダイポールアンテナの場合には測定した磁界Ｈ１から等価電流を求めて、閉曲面Ｓの外の任意の位置での電界Ｅは下式となる。磁界についても同様に表すことができる。
【００３９】
【数３】
2004333167.tif 000005
【００４０】
実は、このＧｍやＧｅが解析的に求まる場合が平面、球、円筒である。プローブ補正ができるのもこれが解析的に表すことができるという点が重要となっている。微小ダイポールアンテナではプローブ補正がいらないので解析的に表せる必要はなく、等価の問題を数値計算的に求めることにより、閉曲面Ｓの外部の任意の点での電磁界を求めることができる。
【００４１】
例えば、微小電界ダイポールアンテナで閉曲面Ｓ上の電界を求めて、これから表面上の等価磁流を計算し、閉曲面Ｓ内部がＰＥＣ（Ｐｅｒｆｅｃｔ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：完全電気導体）として等価磁流Ｍが存在するときのＰＥＣ上に誘起される等価磁流Ｍ２乃至等価電流Ｊ２の双方またはいずれか一方を求め、両者の等価磁流ＭとＭ２乃至等価電流Ｊ２の双方またはいずれか一方から閉曲面Ｓの外部の電磁界を計算する。微小磁界ダイポールアンテナを使った場合も同様な手順（等価電流の場合、ＰＭＣ（Ｐｅｒｆｅｃｔ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：完全磁気導体））で求められる。
【００４２】
検出手段としてのプローブに微小電気アンテナたる光電界センサを用いた測定装置の原理図を図２に示す。その他の微小センサ、すなわち、プローブとして、微小電気ダイポールアンテナ、微小磁気ダイポールアンテナ、微小磁気ループアンテナ及びこれらと電磁気的に等価なアンテナが、通常の金属で作るアンテナで実現する方法であり、これらも原理的に同様である。
【００４３】
【実施例】
（実施例１）
先ず、図２を使って、ひとつの測定装置を説明する。高周波ネットワークアナライザ２４から送信される高周波信号は高周波ケーブル２５を通して被測定アンテナ２１に送られ、電磁波として放出される。被測定アンテナ２１を内包する走査閉曲面２３の上で光電界センサ２２を動かすことにより、走査閉曲面２３上の電界接線成分を測定する。走査閉曲面２３は、一般的には、任意の閉曲面であるが、ここでは、直方体である。その電界は光電界センサ２２によって光振幅変調されて光ケーブル２７を介して光検出器２８で高周波信号に復調されて高周波ネットワークアナライザ２４で受信される。これから走査閉曲面２３上の電界の接線成分の相対振幅・相対位相が測定される。この情報をデータ収集・解析器２６で、電磁界の等価定理により、走査閉曲面２３外部の任意の点での電磁界分布を計算により求める。これにより遠方界のアンテナパターンも求めることができる。光電界センサ２２の振幅・位相を基準点での感度校正により求めておけば、基準点からの電磁界の振幅・位相が求まる。
【００４４】
（実施例２）
次に、別の測定方法を図３に示す。電界または磁界センサを複数個使うことにより測定時間を短縮したものである。ここでは、３２ｘ，３２ｙ，３２ｚの３個であるが、光スイッチ３９によりレーザ発信器・光検出器３８を共用している。尤も、各センサ毎に個別にレーザ発信器・光検出器を取り付けても良い。複数個のセンサは予め相対振幅・相対位相の感度校正をしておくことにより、走査閉曲面３３上の電界の接線成分が比例定数を除き正しく求まる。
【００４５】
（実施例３）
更に、プローブの走査面を蓋付き円筒体表面、いわゆる茶筒状にした場合の測定方法を図４に示す。プローブが円筒体の蓋の部分を走査するときは、平面走査である平面角形データ格子、平面極データ格子、二極（バイポーラ）データ格子等の走査方法がある。円筒体側面の部分を走査するときは、円筒の軸を中心に回転させながら、軸方向にスライドさせる。
【００４６】
【発明の効果】
プローブとして電磁気的特性が微小電気アンテナまたは微小磁気アンテナである素子を用いることにより、素子の存在する位置における電界または磁界を測定できるようになった。先ず、任意閉曲面走査装置で当該素子を走査することにより任意閉曲面上の電界または磁界が測定可能となり、次に、電磁界の等価定理により任意閉曲面外部の電磁界を求めることができるようになった。また、被測定電磁界を乱さない素子を用いることにより、被測定アンテナとプローブとの間の距離を近接させることが可能となった。更に、周波数に依らずに、アンテナ・プローブ間距離を一定に保つことができる。従って、これらの理由で、測定周波数に拘わらず測定装置を小型にできるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術たる導波管プローブによる平面上を走査した近傍界測定装置である。
【図２】微小電磁界素子をプローブとして直方体表面上を走査した近傍界測定装置である。
【図３】複数の微小電磁界素子をプローブとして直方体表面上を同時に走査した近傍界測定装置である。
【図４】微小電磁界素子をプローブとして蓋付き円筒体表面上を走査した近傍界測定装置である。
【符号の説明】
１１，２１，３１，４１：被測定アンテナ
１２：導波管プローブ
２２，３２ｘ，３２ｙ，３２ｚ，４２：光電界センサ
１３：走査平面
２３，３３：走査閉曲面（直方体表面）
４３：走査閉曲面（蓋付き円筒体表面、茶筒表面）
１４，２４，３４，４４：高周波ネットワークアナライザ
１５，２５，３５，４５：高周波ケーブル
１６，２６，３６，４６：データ収集・解析器
２７，３７ｘ，３７ｙ，３７ｚ，４７：光ケーブル
２８，３８，４８：レーザ発振器・光検出器
３９：光スイッチ
【図１】
2004333167.tif 000006
【図２】
2004333167.tif 000007
【図３】
2004333167.tif 000008
【図４】
2004333167.tif 000009