(57)【要約】【課題】簡単な構成で実使用状態での被測定アンテナのアンテナ特性を高い精度で測定可能なアンテナ測定装置及びアンテナ測定システムを提供する。【解決手段】アンテナ測定装置は、送信装置１より第１周波数信号を出力して第１アンテナ３から送信する。携帯無線装置２は、第１周波数信号を被測定アンテナ４で受信して無線部５で受信レベルを検出し、この受信レベル情報を第２周波数信号に変換して被測定アンテナ４から送信する。アンテナ測定装置は、第２アンテナ８で第２周波数信号を受信し、受信装置９で受信レベルを検出する。このとき、回転台７により携帯無線装置２を回転駆動する。制御装置１０は、回転台７からの回転角度情報と、受信装置９で得られた第２周波数信号の受信レベル情報とにより、被測定アンテナ４における第１周波数信号の受信レベル情報を得て、アンテナ放射指向性情報を得る。【選択図】　図１
2004080607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯無線装置と、アンテナ測定装置とを有し、前記携帯無線装置に設けられた被測定アンテナのアンテナ特性を測定するアンテナ測定システムであって、
前記アンテナ測定装置は、前記携帯無線装置の受信周波数の信号である第１周波数信号を送信する送信アンテナと、前記携帯無線装置の送信周波数の信号である第２周波数信号を受信する受信アンテナと、前記第１周波数信号を発生する送信手段と、前記第２周波数信号の受信情報を得る受信手段とを備え、
前記携帯無線装置は、前記被測定アンテナで受信した前記第１周波数信号の受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、前記被測定アンテナにおける受信レベルの情報を前記受信周波数と異なる送信周波数の信号である第２周波数信号に変換して前記被測定アンテナより送信する信号変換送信手段とを備えたことを特徴とするアンテナ測定システム。
【請求項２】
携帯無線装置と、アンテナ測定装置とを有し、前記携帯無線装置に設けられた被測定アンテナのアンテナ特性を測定するアンテナ測定システムであって、
前記アンテナ測定装置は、前記携帯無線装置の受信周波数の信号である第１周波数信号を送信するとともに前記携帯無線装置の送信周波数の信号である第２周波数信号を受信する送受信アンテナと、前記第１周波数信号を発生する送信手段と、前記第２周波数信号の受信情報を得る受信手段と、前記送信手段及び前記送受信アンテナによる送信状態と前記受信手段及び前記送受信アンテナによる受信状態とを切り替える測定切り替え手段とを備え、
前記携帯無線装置は、前記被測定アンテナで受信した前記第１周波数信号の受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、前記被測定アンテナにおける受信レベルの情報を前記受信周波数と異なる送信周波数の信号である第２周波数信号に変換して前記被測定アンテナより送信する信号変換送信手段とを備えたことを特徴とするアンテナ測定システム。
【請求項３】
前記携帯無線装置は、前記被測定アンテナの測定に関する所定の測定単位ごとに送信状態と受信状態とを切り替える送受信切替手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ測定システム。
【請求項４】
前記アンテナ測定装置は、前記送信手段として第１の通信方式による前記第１周波数信号を発生する第１通信方式送信手段を備えるとともに、前記受信手段として前記第１の通信方式と異なる第２の通信方式による前記第２周波数信号の受信情報を得る第２通信方式受信手段を備え、
前記携帯無線装置は、前記受信レベル検出手段として前記被測定アンテナで受信した前記第１の通信方式による第１周波数信号の受信レベルを検出する第１通信方式受信手段を備えるとともに、前記信号変換送信手段として前記被測定アンテナにおける受信レベルの情報を前記第２の通信方式による第２周波数信号に変換して送信する第２通信方式送信手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ測定システム。
【請求項５】
前記アンテナ測定装置は、前記携帯無線装置からの第２周波数信号を分配する信号分配手段と、前記信号分配手段で分配された一方の信号を基に前記被測定アンテナにおける第２周波数信号の送信レベルを検出する送信レベル検出手段とを備え、前記受信手段は前記信号分配手段で分配された他方の信号を基に前記被測定アンテナにおける第１周波数信号の受信レベルの情報を得ることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ測定システム。
【請求項６】
携帯無線装置と、アンテナ測定装置とを有し、前記携帯無線装置に設けられた被測定アンテナのアンテナ特性を測定するアンテナ測定システムであって、
前記アンテナ測定装置は、前記携帯無線装置の受信周波数の信号である第１周波数信号を送信する送信アンテナと、前記第１周波数信号を発生する送信手段と、前記携帯無線装置における受信情報を取得する情報取得手段とを備え、
前記携帯無線装置は、前記被測定アンテナで受信した前記第１周波数信号の受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、前記被測定アンテナにおける受信レベルの情報を記憶する記憶手段とを備えたことを特徴とするアンテナ測定システム。
【請求項７】
携帯無線装置に設けられた被測定アンテナのアンテナ特性を測定するアンテナ測定システムのアンテナ測定装置であって、
前記携帯無線装置の受信周波数の信号である第１周波数信号を送信する送信アンテナと、前記携帯無線装置の送信周波数の信号である第２周波数信号を受信する受信アンテナと、前記第１周波数信号を発生する送信手段と、前記第２周波数信号の受信情報を得る受信手段とを備え、
前記受信手段は、前記携帯無線装置において検出された前記第１周波数信号の受信レベルの情報が前記送信周波数に変換されて送信された前記第２周波数信号を受信し、この第２周波数信号の受信情報を基に前記被測定アンテナにおける第１周波数信号の受信レベルの情報を得ることを特徴とするアンテナ測定装置。
【請求項８】
携帯無線装置に設けられた被測定アンテナのアンテナ特性を測定するアンテナ測定システムのアンテナ測定装置であって、
前記携帯無線装置の受信周波数の信号である第１周波数信号を送信するとともに前記携帯無線装置の送信周波数の信号である第２周波数信号を受信する送受信アンテナと、前記第１周波数信号を発生する送信手段と、前記第２周波数信号の受信情報を得る受信手段と、前記送信手段及び前記送受信アンテナによる送信状態と前記受信手段及び前記送受信アンテナによる受信状態とを切り替える測定切り替え手段とを備え、
前記受信手段は、前記携帯無線装置において検出された前記第１周波数信号の受信レベルの情報が前記送信周波数に変換されて送信された前記第２周波数信号を受信し、この第２周波数信号の受信情報を基に前記被測定アンテナにおける第１周波数信号の受信レベルの情報を得ることを特徴とするアンテナ測定装置。
【請求項９】
アンテナ特性を測定するアンテナ測定システムにおける携帯無線装置であって、
アンテナ測定装置から送信され被測定アンテナで受信した受信周波数の信号である第１周波数信号の受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、前記被測定アンテナにおける受信レベルの情報を前記受信周波数と異なる送信周波数の信号である第２周波数信号に変換して前記被測定アンテナより送信する信号変換送信手段とを備えたことを特徴とする携帯無線装置。
【請求項１０】
前記被測定アンテナの測定に関する所定の測定単位ごとに送信状態と受信状態とを切り替える送受信切替手段を備えたことを特徴とする請求項９に記載の携帯無線装置。
【請求項１１】
前記受信レベル検出手段として前記被測定アンテナで受信した第１の通信方式による第１周波数信号の受信レベルを検出する第１通信方式受信手段を備えるとともに、前記信号変換送信手段として前記被測定アンテナにおける受信レベルの情報を前記第１の通信方式と異なる第２の通信方式による第２周波数信号に変換して送信する第２通信方式送信手段を備えたことを特徴とする請求項９に記載の携帯無線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に携帯無線装置などの無線装置に用いられる小型アンテナの特性を測定するアンテナ測定装置及びアンテナ測定システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯無線装置などの無線装置のアンテナ（以下、被測定アンテナ）の放射指向特性（放射パターン）を測定する方法として、測定アンテナに対して任意の方位角方向に回転可能なテーブル上に被測定アンテナを配置し、測定アンテナを一定の距離を隔てて配置し、テーブルの回転角度と測定アンテナの受信レベルを記録するシステムが用いられている。
【０００３】
図８は、従来のアンテナ測定システムの構成を示す図である。このアンテナ測定システムは、送信装置１０１と、送信アンテナである測定アンテナ１０３と、被測定アンテナ１０４を設置して回転させる回転台１０７と、レベル検出装置１２１と、制御装置１１０と、電波暗室１１１とを有して構成される。電波暗室１１１内には、測定アンテナ１０３と、被測定アンテナ１０４とを配置し、被測定アンテナ１０４とレベル検出装置１２１とを高周波ケーブルで接続して、回転台１０７により被測定アンテナ１０４を回転させながら測定を行うようになっている。
【０００４】
送信装置１０１は、測定者の指定によって所望の周波数信号を出力し、測定アンテナ１０３より信号電波を送信する。一方、測定アンテナ１０３より放射された信号電波を被測定アンテナ１０４で受信し、受信した高周波電力を高周波ケーブルによりレベル検出装置１２１へ伝送する。そして、レベル検出装置１２１により被測定アンテナ１０４での受信レベルを検出する。制御装置１１０は、レベル検出装置１２１からの受信レベルと、回転台１０７からの回転角度情報により、方位角ごとのアンテナ受信特性を得る。
【０００５】
携帯無線装置用アンテナのように、アンテナとそれを支持する筐体が波長に対して十分大きくない（半波長以下程度の）小型アンテナの測定においては、上記のようにアンテナの給電部に高周波ケーブルを接続すると、高周波ケーブルにより電磁界の乱れが発生し、測定精度が劣化する。この対策として、被測定アンテナに小型発振器を接続し、被測定アンテナから送信した電波を測定アンテナで受信することでアンテナ放射特性を測定する方法が用いられている（小型発振器方式）。
【０００６】
図９は、小型発振器方式のアンテナ測定システムの構成を示す図である。このアンテナ測定システムは、受信アンテナである測定アンテナ１０８と、被測定アンテナ１０４及び小型発振器１２２を備えた携帯無線装置１０２を設置して回転させる回転台１０７と、レベル検出装置１２１と、制御装置１１０と、電波暗室１１１とを有して構成される。電波暗室１１１内には、測定アンテナ１０８と、被測定アンテナ１０４が接続され小型発振器１２２を内蔵した携帯無線装置１０２とを配置し、回転台１０７により携帯無線装置１０２を回転させながら測定を行うようになっている。
【０００７】
小型発振器１２２は、被測定アンテナ１０４の送信周波数の信号を発生し、出力するものである。被測定アンテナ１０４は、小型発振器１２２に接続されており、前記送信周波数の信号電波を送信する。そして、測定アンテナ１０８により、被測定アンテナ１０４から送信された送信周波数の信号電波を受信する。レベル検出装置１２１は、測定アンテナ１０８にで受信した前記送信周波数の受信レベルを検出する。制御装置１１０は、レベル検出装置１２１からの受信レベルと、回転台１０７からの回転角度情報により、アンテナ放射特性を得る。しかし、この構成では、小型発振器１２２は周波数が高くなるほど大きさが増大し、被測定アンテナ１０４近傍の電磁界に影響を与えるため、小型発振器１２２の有無により測定結果が変化するという課題がある。
【０００８】
また、他の方法として、例えば、特開平４−１７８５６９号公報に示されるように、被測定アンテナの受信情報を音波に変換して電気的に絶縁して伝送し、アンテナ特性の測定を行う方法が提案されている（音波変換方式）。
【０００９】
上記のような携帯無線装置に搭載した小型アンテナの測定を行う場合は、小型アンテナの用途を考慮すると、アンテナ単体の放射特性よりも、携帯無線装置と組み合わされた実使用状態におけるアンテナ放射特性が重要である。実使用状態でのアンテナ放射特性の測定を行う場合、図９の小型発振器方式のアンテナ測定システムのように携帯無線装置の構成を変えることはできない。
【００１０】
ここで、携帯無線装置の送信特性については、携帯無線装置を出力レベル一定の送信状態に設定することで容易に測定できる。図１０は、携帯無線装置の送信特性を測定する測定システムの構成を示す図である。携帯無線装置１０２は、ハードウェア構成としても、ソフトウェア構成としても、実使用構成と同等の構成になっており、デバッグモードに設定することにより、被測定アンテナ１０４から一定電力の電波を送信するように設定されている。このような構成とすることで、携帯無線装置１０２の送信特性を容易に測定できる。
【００１１】
しかし、図１０の構成などにおいて、携帯無線装置のアンテナ受信特性を実使用状態で測定する場合、受信周波数を受信して得られた受信レベルを制御装置に伝送する手段として、制御線を接続する必要がある。この場合、制御線が被測定アンテナ近傍の電磁界に影響を及ぼすため、正確な測定は困難であった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のアンテナ測定システムでは、実使用状態でのアンテナ特性を測定する場合に、被測定アンテナの近傍に受信した高周波電力または受信レベル情報を伝送するケーブルが必要である。このケーブルによって被測定アンテナ近傍の電磁界が乱されるため、正確なアンテナ特性の測定が困難であるという問題点があった。
【００１３】
上記特開平４−１７８５６９号公報で記載されているような、携帯無線装置にスピーカと音波信号変換装置を設けた構成では、上記のような被測定アンテナ近傍の電磁界に影響を及ぼすものが存在しないので、実使用状態でのアンテナ特性を正確に測定することが可能である。しかしながら、音波信号変換装置などが必要であるため、システム構成が複雑化する問題点がある。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、簡単な構成で実使用状態での被測定アンテナのアンテナ特性を高い精度で測定することが可能なアンテナ測定装置及びアンテナ測定システムを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明のアンテナ測定システムは、携帯無線装置と、アンテナ測定装置とを有し、前記携帯無線装置に設けられた被測定アンテナのアンテナ特性を測定するアンテナ測定システムであって、前記アンテナ測定装置は、前記携帯無線装置の受信周波数の信号である第１周波数信号を送信する送信アンテナと、前記携帯無線装置の送信周波数の信号である第２周波数信号を受信する受信アンテナと、前記第１周波数信号を発生する送信手段と、前記第２周波数信号の受信情報を得る受信手段とを備え、前記携帯無線装置は、前記被測定アンテナで受信した前記第１周波数信号の受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、前記被測定アンテナにおける受信レベルの情報を前記受信周波数と異なる送信周波数の信号である第２周波数信号に変換して前記被測定アンテナより送信する信号変換送信手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
上記構成により、アンテナ測定装置において検出した第２周波数信号の受信情報を基に、携帯無線装置の被測定アンテナにおける第１周波数信号の受信レベルの情報を得ることが可能となる。この構成では、高周波ケーブルや小型発振器などを被測定アンテナの近傍に設ける必要がないため、これらの影響で電磁界が乱れることを防止でき、携帯無線装置に搭載された被測定アンテナの実使用状態でのアンテナ受信特性やアンテナ放射特性などの小型アンテナのアンテナ特性を正確に精度良く測定して評価することが可能である。
【００１７】
本発明のアンテナ測定システムは、携帯無線装置と、アンテナ測定装置とを有し、前記携帯無線装置に設けられた被測定アンテナのアンテナ特性を測定するアンテナ測定システムであって、前記アンテナ測定装置は、前記携帯無線装置の受信周波数の信号である第１周波数信号を送信するとともに前記携帯無線装置の送信周波数の信号である第２周波数信号を受信する送受信アンテナと、前記第１周波数信号を発生する送信手段と、前記第２周波数信号の受信情報を得る受信手段と、前記送信手段及び前記送受信アンテナによる送信状態と前記受信手段及び前記送受信アンテナによる受信状態とを切り替える測定切り替え手段とを備え、前記携帯無線装置は、前記被測定アンテナで受信した前記第１周波数信号の受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、前記被測定アンテナにおける受信レベルの情報を前記受信周波数と異なる送信周波数の信号である第２周波数信号に変換して前記被測定アンテナより送信する信号変換送信手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
上記構成により、アンテナ測定装置において検出した第２周波数信号の受信情報を基に、携帯無線装置の被測定アンテナにおける第１周波数信号の受信レベルの情報を得ることが可能となる。このため、高周波ケーブルや小型発振器などの影響を受けることなく、携帯無線装置に搭載された被測定アンテナの実使用状態でのアンテナ特性を正確に精度良く測定して評価することが可能である。また、アンテナ測定装置において送信アンテナと受信アンテナを共通化して送受信を切り替える構成としたので、測定用に複数のアンテナを必要とせず、装置構成を簡略化でき、コスト低減が可能である。
【００１９】
また、前記携帯無線装置は、前記被測定アンテナの測定に関する所定の測定単位ごとに送信状態と受信状態とを切り替える送受信切替手段を備えたことを特徴とする。
【００２０】
上記構成によれば、例えば所定の測定単位として被測定アンテナの所定の回転角度ごとに、携帯無線装置の送受信を切り替えて交互に行うことで、第１周波数信号と第２周波数信号の周波数間隔が狭い場合においても、第２周波数信号の影響を受けることなく被測定アンテナにおける第１周波数信号の受信レベル情報を得ることが可能となる。なお、携帯無線装置における送受信の切り替えと、アンテナ測定装置における送受信の切り替えとを同時に行う構成とすることも可能である。
【００２１】
また、前記アンテナ測定装置は、前記送信手段として第１の通信方式による前記第１周波数信号を発生する第１通信方式送信手段を備えるとともに、前記受信手段として前記第１の通信方式と異なる第２の通信方式による前記第２周波数信号の受信情報を得る第２通信方式受信手段を備え、前記携帯無線装置は、前記受信レベル検出手段として前記被測定アンテナで受信した前記第１の通信方式による第１周波数信号の受信レベルを検出する第１通信方式受信手段を備えるとともに、前記信号変換送信手段として前記被測定アンテナにおける受信レベルの情報を前記第２の通信方式による第２周波数信号に変換して送信する第２通信方式送信手段を備えたことを特徴とする。
【００２２】
上記構成によれば、測定のための送信と受信とを異なる通信方式で行うことができ、第１周波数信号と第２周波数信号とで互いに影響を受けることなく、アンテナ特性を精度良く測定することが可能である。
【００２３】
また、前記アンテナ測定装置は、前記携帯無線装置からの第２周波数信号を分配する信号分配手段と、前記信号分配手段で分配された一方の信号を基に前記被測定アンテナにおける第２周波数信号の送信レベルを検出する送信レベル検出手段とを備え、前記受信手段は前記信号分配手段で分配された他方の信号を基に前記被測定アンテナにおける第１周波数信号の受信レベルの情報を得ることを特徴とする。
【００２４】
上記構成によれば、被測定アンテナにおける第１周波数信号の受信レベルの情報と第２周波数信号の送信レベルの情報とを同時に得ることが可能となり、測定時間を短縮することが可能である。
【００２５】
本発明のアンテナ測定システムは、携帯無線装置と、アンテナ測定装置とを有し、前記携帯無線装置に設けられた被測定アンテナのアンテナ特性を測定するアンテナ測定システムであって、前記アンテナ測定装置は、前記携帯無線装置の受信周波数の信号である第１周波数信号を送信する送信アンテナと、前記第１周波数信号を発生する送信手段と、前記携帯無線装置における受信情報を取得する情報取得手段とを備え、前記携帯無線装置は、前記被測定アンテナで受信した前記第１周波数信号の受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、前記被測定アンテナにおける受信レベルの情報を記憶する記憶手段とを備えたことを特徴とする。
【００２６】
上記構成によれば、携帯無線装置が検出した被測定アンテナの受信レベルを装置内の記憶手段に格納するので、受信レベル情報を送信することなしに測定終了後に記憶手段から読み出して取得することができ、被測定アンテナの実使用状態でのアンテナ放射特性を、高周波ケーブルや小型発振器の影響を受けることなく正確に測定することが可能となる。また、アンテナ計測装置は、携帯無線装置との間で測定用信号の通信を行うためのアンテナの数が１つで済むため、構成を簡単にでき、コスト低減が可能である。
【００２７】
本発明のアンテナ測定装置は、携帯無線装置に設けられた被測定アンテナのアンテナ特性を測定するアンテナ測定システムのアンテナ測定装置であって、前記携帯無線装置の受信周波数の信号である第１周波数信号を送信する送信アンテナと、前記携帯無線装置の送信周波数の信号である第２周波数信号を受信する受信アンテナと、前記第１周波数信号を発生する送信手段と、前記第２周波数信号の受信情報を得る受信手段とを備え、前記受信手段は、前記携帯無線装置において検出された前記第１周波数信号の受信レベルの情報が前記送信周波数に変換されて送信された前記第２周波数信号を受信し、この第２周波数信号の受信情報を基に前記被測定アンテナにおける第１周波数信号の受信レベルの情報を得ることを特徴とする。
【００２８】
上記構成により、アンテナ測定装置において検出した第２周波数信号の受信情報を基に、携帯無線装置の被測定アンテナにおける第１周波数信号の受信レベルの情報を得ることが可能となる。このため、高周波ケーブルや小型発振器などの影響を受けることなく、携帯無線装置に搭載された被測定アンテナの実使用状態でのアンテナ特性を正確に精度良く測定して評価することが可能である。
【００２９】
本発明のアンテナ測定装置は、携帯無線装置に設けられた被測定アンテナのアンテナ特性を測定するアンテナ測定システムのアンテナ測定装置であって、前記携帯無線装置の受信周波数の信号である第１周波数信号を送信するとともに前記携帯無線装置の送信周波数の信号である第２周波数信号を受信する送受信アンテナと、前記第１周波数信号を発生する送信手段と、前記第２周波数信号の受信情報を得る受信手段と、前記送信手段及び前記送受信アンテナによる送信状態と前記受信手段及び前記送受信アンテナによる受信状態とを切り替える測定切り替え手段とを備え、前記受信手段は、前記携帯無線装置において検出された前記第１周波数信号の受信レベルの情報が前記送信周波数に変換されて送信された前記第２周波数信号を受信し、この第２周波数信号の受信情報を基に前記被測定アンテナにおける第１周波数信号の受信レベルの情報を得ることを特徴とする。
【００３０】
上記構成により、アンテナ測定装置において検出した第２周波数信号の受信情報を基に、携帯無線装置の被測定アンテナにおける第１周波数信号の受信レベルの情報を得ることが可能となり、高周波ケーブルや小型発振器などの影響を受けることなく、携帯無線装置に搭載された被測定アンテナの実使用状態でのアンテナ特性を正確に精度良く測定して評価することが可能である。また、送信アンテナと受信アンテナを共通化して送受信を切り替える構成としたので、測定用に複数のアンテナを設けることなく、装置構成を簡略化でき、コスト低減が可能である。
【００３１】
本発明の携帯無線装置は、アンテナ特性を測定するアンテナ測定システムにおける携帯無線装置であって、アンテナ測定装置から送信され被測定アンテナで受信した受信周波数の信号である第１周波数信号の受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、前記被測定アンテナにおける受信レベルの情報を前記受信周波数と異なる送信周波数の信号である第２周波数信号に変換して前記被測定アンテナより送信する信号変換送信手段とを備えたことを特徴とする。
【００３２】
上記構成により、アンテナ測定装置において第２周波数信号を受信することで、第２周波数信号の受信情報を基に携帯無線装置の被測定アンテナにおける第１周波数信号の受信レベルの情報を得ることが可能となる。このため、被測定アンテナの近傍の電磁界が高周波ケーブルや小型発振器などの影響で乱されることなく、また、音波信号変換装置などを設けずに追加構成を少なくしつつ、携帯無線装置に搭載された被測定アンテナの実使用状態でのアンテナ特性を正確に精度良く測定して評価することが可能である。
【００３３】
また、前記被測定アンテナの測定に関する所定の測定単位ごとに送信状態と受信状態とを切り替える送受信切替手段を備えたことを特徴とする。
【００３４】
上記構成によれば、例えば所定の測定単位として被測定アンテナの所定の回転角度ごとに、携帯無線装置の送受信を切り替えて交互に行うことで、受信周波数と送信周波数の周波数間隔が狭い場合においても、アンテナ測定装置において第２周波数信号の影響を受けることなく被測定アンテナにおける第１周波数信号の受信レベル情報を得ることが可能となる。
【００３５】
また、前記受信レベル検出手段として前記被測定アンテナで受信した第１の通信方式による第１周波数信号の受信レベルを検出する第１通信方式受信手段を備えるとともに、前記信号変換送信手段として前記被測定アンテナにおける受信レベルの情報を前記第１の通信方式と異なる第２の通信方式による第２周波数信号に変換して送信する第２通信方式送信手段を備えたことを特徴とする。
【００３６】
上記構成によれば、測定のための送信と受信とを異なる通信方式で行うことができ、第１周波数信号と第２周波数信号とで互いに影響を受けることなく、アンテナ特性を精度良く測定することが可能である。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るアンテナ測定システムの構成を示すブロック図である。本実施形態では、小型アンテナのアンテナ特性を測定するシステムとして、携帯電話機などの携帯無線装置のアンテナ測定システムの構成例を示す。
【００３８】
アンテナ測定システムは、アンテナ計測装置と携帯無線装置２とを含み、携帯無線装置２のアンテナ放射特性等を測定するものである。アンテナ計測装置は、送信手段としての送信装置１と、測定用アンテナの送信アンテナである第１アンテナ３と、携帯無線装置２を設置して回転させる回転台７と、測定用アンテナの受信アンテナである第２アンテナ８と、受信手段としての受信装置９と、制御部１０と、電波暗室１１とを有して構成される。携帯無線装置２は、ホイップアンテナなどの小型アンテナである被測定アンテナ４と、受信レベル検出手段及び信号変換送信手段を構成する無線部５及び端末制御部６とを備えて構成される。
【００３９】
電波暗室１１内には、第１アンテナ３と、回転台７と、第２アンテナ８とを配置し、回転台７上に携帯無線装置２を載置して、携帯無線装置２の被測定アンテナ４を回転させながら測定を行うようになっている。
【００４０】
アンテナ計測装置の送信装置１は、例えばシグナルジェネレータ（ＳＧ）であり、測定者が所望する周波数及び出力レベルの第１周波数信号を出力するものである。第１周波数信号は、携帯無線装置２の受信周波数の信号であり、例えば、周波数２１４０ＭＨｚのＷ−ＣＤＭＡ方式の変調信号波である。第１アンテナ３は、第１周波数信号を送信するアンテナであり、送信装置１と高周波ケーブル等で接続され、主放射方向を回転台７に載置された携帯無線装置２に搭載されている被測定アンテナ４に向けて固定されている。
【００４１】
携帯無線装置２の内部に設けられる無線部５は、被測定アンテナ４と電気的に接続されており、例えばＷ−ＣＤＭＡ方式の送信、受信、変復調を行うものである。この無線部５は、受信周波数の第１周波数信号を受信してその受信レベルを検出し、この検出された受信レベルの情報を送信周波数の第２周波数信号に変換して送信するようになっている。また、端末制御部６は、無線部５と電気的に接続されており、無線部５等の端末内の各部を制御するものである。
【００４２】
回転台７は、回転軸を中心に水平方向へ回転するものであり、その回転角度は最大３６０度で制御され、例えば、角度分解能は０．１度ないし５度程度とする。また、回転台７の１回転に要する時間は１５秒程度とする。この回転台７は、例えば樹脂や発泡スチロールなどの非金属材料で構成され、被測定アンテナ４から放射される電波を乱さない構成になっている。
【００４３】
第２アンテナ８は、携帯無線装置２が送信する第２周波数信号を受信するアンテナであり、主放射方向を回転台７に載置された携帯無線装置２の被測定アンテナ４に向けて固定されている。第２周波数信号は、携帯無線装置２の送信周波数の信号であり、例えば、周波数１９５０ＭＨｚのＷ−ＣＤＭＡ方式の変調信号波である。
【００４４】
受信装置９は、第２アンテナ８と高周波ケーブル等で接続され、第２周波数信号を復調するものである。制御装置１０は例えばパーソナルコンピュータで構成され、回転台７と受信装置９とに対して制御線で接続され、回転台７及び受信装置９の制御を行う。また、回転台７の回転角度情報と、受信装置９により復調された第２周波数信号の受信レベル情報とから、被測定アンテナ４のアンテナ放射特性データを作成する。
【００４５】
電波暗室１１は、室内の面に電波吸収体が貼り付けられており、室内の中央部分において定在波が存在しないクワイエット・ゾーンを構成し、アンテナ測定に適した環境を提供するものである。
【００４６】
このように構成されたアンテナ測定システムの動作について説明する。送信装置１より出力した測定用の第１周波数信号を第１アンテナ３から送信し、携帯無線装置２において、第１アンテナ３からの第１周波数信号を被測定アンテナ４で受信し、無線部５で受信レベルを検出する。そして、端末制御部６により無線部５を制御し、前記受信レベルの情報を第２周波数信号に変換して出力し、被測定アンテナ４から送信する。この送信された第２周波数信号は、第２アンテナ８によって受信され、受信装置９により復調されて受信レベルが検出される。また、回転台７は、携帯無線装置２を回転駆動すると共にそのときの回転角度情報を制御装置１０に伝送する。制御装置１０は、回転台７からの回転角度情報と、受信装置９で得られた受信レベル情報とにより、被測定アンテナ４のアンテナ放射指向性情報を得る。
【００４７】
本実施形態では、測定用の第１周波数信号を第１アンテナから送信して携帯無線装置で受信し、携帯無線装置において検出した受信レベルの情報を異なる周波数の第２周波数信号に変換して送信し、第２アンテナで携帯無線装置からの第２周波数信号を受信して受信レベル情報を得ることで、携帯無線装置の被測定アンテナの放射特性を得られるようになっている。これにより、従来のように高周波ケーブル及び小型発振器等の影響を受けることなく、アンテナ近傍の電磁界を乱さずに、携帯無線装置の実使用状態でのアンテナ受信特性やアンテナ放射特性などの小型アンテナのアンテナ特性を正確に精度良く測定して評価することができる。
【００４８】
（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態に係るアンテナ測定システムの構成を示すブロック図である。なお、図１に示した第１実施形態と同様の構成要素には、同一符号を付して説明を省略する。
【００４９】
第２実施形態のアンテナ測定システムは、アンテナ測定装置において測定切り替え手段である測定切り替え部１２を備えている。この測定切り替え部１２には、それぞれ高周波ケーブルによって、一方に測定用アンテナである送受信アンテナ１３が接続され、他方に送信装置１と受信装置９とが切換可能に接続されている。送受信アンテナ１３は、携帯無線装置２の被測定アンテナ４へ測定用の第１周波数信号を送信するとともに、携帯無線装置２の被測定アンテナ４からの第２周波数信号を受信するアンテナであり、主放射方向を携帯無線装置２に搭載されている被測定アンテナ４に向けて固定されている。
【００５０】
このように構成されたアンテナ測定システムの動作について説明する。測定切り替え部１２は、送信装置１と送受信アンテナ１３とを接続した状態と、送受信アンテナ１３と受信装置９とを接続した状態を交互に切り替えることができる。まず、測定切り替え部１２によって送信装置１と送受信アンテナ１３とを接続した状態において、送信装置１より測定用の第１周波数信号を出力して送受信アンテナ１３から送信し、携帯無線装置２において、第１アンテナ３からの第１周波数信号を被測定アンテナ４で受信し、無線部５で受信レベルを検出する。そして、無線部５によって受信レベル情報を第２周波数信号に変換して出力し、被測定アンテナ４から送信する。
【００５１】
次に、測定切り替え部１２によって接続状態を切り替えて送受信アンテナ１３と受信装置９とを接続した状態にする。この状態において、携帯無線装置２からの第２周波数信号を送受信アンテナ１３で受信し、受信装置９に入力して復調を行い、受信レベルを検出する。回転台７は、携帯無線装置２を回転駆動すると共にそのときの回転角度情報を制御装置１０に伝送する。制御装置１０は、回転台７からの回転角度情報と、受信装置９で得られた受信レベル情報とにより、被測定アンテナ４のアンテナ放射指向性情報を得る。例えば、１０°の角度分解能でアンテナ放射特性を得る場合には、回転台７が１回転する間に測定切り替え部１２を７２回切り替えるようにする。
【００５２】
第２実施形態では、第１実施形態と同様の測定を行うアンテナ測定システムにおいて、送信アンテナと受信アンテナを共通化し、計測切り替え部により送受信を切り替える構成としている。これにより、測定用に複数のアンテナを設けることなく、装置構成を簡略化でき、コスト低減が可能である。
【００５３】
（第３実施形態）
図３は、本発明の第３実施形態に係るアンテナ測定システムの構成を示すブロック図である。なお、図１に示した第１実施形態と同様の構成要素には、同一符号を付して説明を省略する。
【００５４】
第３実施形態のアンテナ測定システムは、携帯無線装置２の端末制御部６において、送受信切替手段としての送受信切替部１４を備えている。この送受信切替部１４によって無線部５に対して動作制御を行い、送信状態と受信状態とを排他的に切り替えるようになっている。
【００５５】
このように構成されたアンテナ測定システムの動作について説明する。まず、携帯無線装置２は、送受信切替部１４により受信状態を選択し、無線部５を受信状態にする。この状態において、無線部５によって第１アンテナ３から送信され被測定アンテナ４で受信した第１周波数信号を受信し、その受信レベルを検出する。その後、送受信切替部１４により送信状態を選択して無線部５を送信状態に切り替える。この状態において、無線部５によって前記受信レベルの情報を第２周波数信号に変換して出力し、被測定アンテナ４から送信する。そして、送信された第２周波数信号は第２アンテナ８で受信され、受信装置９により復調されて受信レベルが検出される。また、回転台７は、携帯無線装置２を回転駆動すると共にそのときの回転角度情報を制御装置１０に伝送する。制御装置１０は、回転台７からの回転角度情報と、受信装置９で得られた受信レベル情報とにより、被測定アンテナ４のアンテナ放射指向性情報を得る。例えば、１０°の角度分解能でアンテナ放射特性を得る場合には、回転台７が１回転する間に送受信切替部１４により送受信状態を７２回切り替えるようにする。
【００５６】
第３実施形態では、送受信切替部１４によって送受信状態を選択することにより、電波暗室１１内において同一時間に使用される周波数信号は、第１周波数信号または第２周波数信号のいずれか一方となる。それゆえ、例えばＰＨＳ方式などのように、送受信の周波数間隔が狭い場合においても、第１周波数信号と第２周波数信号とで互いに影響を受けることなく、受信レベルを精度良く測定することができる。
【００５７】
（第４実施形態）
図４は、本発明の第４実施形態に係るアンテナ測定システムの構成を示すブロック図である。なお、図２及び図３に示した第２及び第３実施形態と同様の構成要素には、同一符号を付して説明を省略する。
【００５８】
第４実施形態は、第２実施形態のアンテナ測定システムにおいて、第３実施形態と同様に携帯無線装置２の端末制御部６に送受信切替部１４を設けた構成である。
【００５９】
この第４実施形態では、測定切り替え部１２によって送受信アンテナ１３の接続を切り替えてアンテナ測定装置の送信系と受信系とを切り替えるとともに、送受信切替部１４によって携帯無線装置２の無線部６の動作を切り替えて送信状態と受信状態とを切り替えるようにする。
【００６０】
第４実施形態によれば、測定用の送信アンテナと受信アンテナとを共通化することによって装置構成を簡略化できるとともに、電波暗室内において第１周波数信号と第２周波数信号とが混在しないようにできるため、送受信の周波数間隔が狭い場合においてもアンテナ特性を精度良く測定することができる。
【００６１】
（第５実施形態）
図５は、本発明の第５実施形態に係るアンテナ測定システムの構成を示すブロック図である。なお、図１に示した第１実施形態と同様の構成要素には、同一符号を付して説明を省略する。
【００６２】
第５実施形態のアンテナ測定システムは、携帯無線装置２において、アンテナ共用器１５と、第１通信方式受信手段として機能する第１無線部１６と、第２通信方式送信手段として機能する第２無線部１７と、通信方式制御部１８とを備えている。
【００６３】
アンテナ共用器１５は、第１通信方式と第２通信方式とでアンテナを共用するためのものであり、被測定アンテナ４と高周波伝送路で接続されている。また、アンテナ共用器１５は、第１無線部１６及び第２無線部１７ともそれぞれ高周波伝送路で接続されている。第１無線部１６は、第１通信方式の送信、受信、変復調を行うものであり、第２無線部１７は、第２通信方式の送信、受信、変復調を行うものである。これらの第１無線部１６及び第２無線部１７は、通信方式制御部１８と電気的に接続されている。通信方式制御部１８は、第１無線部１６及び第２無線部１７を制御するものであり、制御信号を送ることで第１無線部１６及び第２無線部１７の動作制御を行う。なお、通信方式それぞれに専用のアンテナを設けてもよい。
【００６４】
このように構成されたアンテナ測定システムの動作について説明する。送信装置１は、第１通信方式送信手段として機能するもので、第１通信方式の受信周波数である第１周波数信号を出力し、第１アンテナ３より第１周波数信号を送信する。携帯無線装置２において、被測定アンテナ４で第１周波数信号を受信し、通信方式制御部１８の受信制御に基づき、第１無線部１６により第１周波数信号の受信レベルを検出する。そして、通信方式制御部１８の送信制御に基づき、第２無線部１７により前記受信レベルの情報を第２通信方式の送信周波数である第２周波数信号に変換して出力し、被測定アンテナ４から送信する。
【００６５】
携帯無線装置２より送信された第２周波数信号は、第２アンテナ８によって受信されて高周波ケーブルを介して受信装置９に送られる。受信装置９は、第２通信方式受信手段として機能するもので、第２周波数信号を復調して受信レベルを検出する。制御装置１０は、回転台７からの回転角度情報と、受信装置９で得られた受信レベル情報とにより、被測定アンテナ４のアンテナ放射指向性情報を得る。
【００６６】
このように本実施形態では、測定のための送信と受信とを異なる通信方式で行うことができ、アンテナ特性を精度良く測定することができる。第１通信方式及び第２通信方式の例としては、第１通信方式としてＰＤＣ方式などの移動体通信方式の無線部を設け、第２通信方式としてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ　やＩｒＤＡなどの近距離無線方式の無線部を搭載した携帯無線装置、ＰＤＣ方式とＰＨＳ方式の両方式の無線部を搭載した携帯無線装置、ＰＤＣ方式８００ＭＨｚとＰＤＣ方式１．５ＧＨｚの無線部を搭載した携帯無線装置、Ｗ−ＣＤＭＡ方式とＰＤＣ方式の無線部を搭載した携帯無線装置、Ｗ−ＣＤＭＡ方式とＧＳＭ方式の無線部を搭載した携帯無線装置などが挙げられる。
【００６７】
（第６実施形態）
図６は、本発明の第６実施形態に係るアンテナ測定システムの構成を示すブロック図である。なお、図１に示した第１実施形態と同様の構成要素には、同一符号を付して説明を省略する。
【００６８】
第６実施形態のアンテナ測定システムは、アンテナ測定装置において、第２アンテナ８に接続される信号分配手段としての高周波分配器１９と、受信装置９と、送信レベル検出手段として機能するレベル検出装置２０とを備え、高周波分配器１９の出力端に受信装置９及びレベル検出装置２０が接続されている。高周波分配器１９は、第２アンテナ８によって受信した第２周波数信号を受信装置９とレベル検出装置２０とに分配出力する。受信装置９は、入力された受信信号を復調して制御部１０に出力する。レベル検出装置２０は、入力された受信信号の信号レベルを検出し、制御部１０に出力する。
【００６９】
このように構成されたアンテナ測定システムの動作について説明する。本実施形態では、携帯無線装置２は、測定者によってあらかじめ一定の送信電力で第２周波数信号を送信するように設定されているものとする。
【００７０】
第２アンテナ８で受信した携帯無線装置２からの第２周波数信号は、高周波ケーブルを介して高周波分配器１９に入力され、高周波分配器１９は、第２周波数信号を第３周波数信号と第４周波数信号とに２分配する。この第３周波数信号及び第４周波数信号の信号レベルは、第２周波数信号の信号レベルよりそれぞれ３［ｄＢ］（実際は、高周波分配器１９の通過損失を含むため３＋ｎ［ｄＢ］）小さい信号となる。
【００７１】
受信装置９は、第３周波数信号を復調し、これにより第１周波数信号の受信レベル情報を検出して、この受信レベル情報を制御装置１０に出力する。一方、レベル検出装置２０は、第４周波数信号の信号レベルを検出し、この信号レベルに３ｄＢを加えて第２周波数信号の信号レベルを算出し、この信号レベルに基づく送信レベル情報を制御装置１０に出力する。
【００７２】
制御装置１０は、受信装置９からの第１周波数信号の受信レベル情報と回転台７からの回転角度情報とから、被測定アンテナ４の第１周波数信号の周波数に対するアンテナ放射指向性情報、すなわちアンテナ受信特性を得る。また、レベル検出装置２０からの第２周波数信号の送信レベル情報と回転台７からの回転角度情報とから、被測定アンテナ４の第２周波数信号の周波数に対するアンテナ放射指向性情報、すなわちアンテナ送信特性を得る。
【００７３】
この第６実施形態では、回転台７が１回転する間に、第１周波数信号と第２周波数信号の２つの周波数に対する被測定アンテナ４のアンテナ特性を同時に得ることができる。このため、測定時間を短縮できる。
【００７４】
なお、図２及び図４に記載の構成において、測定切り替え部１２と受信装置９との間に高周波分配器１９を挿入して、高周波分配器１９にレベル検出装置２０を接続し、第３周波数信号の受信レベルを受信装置９で検出するとともに、第４周波数信号の信号レベルをレベル検出装置２０で検出するような変形例も可能である。これにより、携帯無線装置２との間で測定用信号の送受信を行うためのアンテナの数を１つにでき、構成を簡略化できる。
【００７５】
（第７実施形態）
図７は、本発明の第７実施形態に係るアンテナ測定システムの構成を示すブロック図である。なお、図１に示した第１実施形態と同様の構成要素には、同一符号を付して説明を省略する。
【００７６】
第７実施形態のアンテナ測定システムは、携帯無線装置２において記憶部１９を備えている。記憶部１９は、端末制御部６と電気的に接続されて制御され、データの読み出し、書き込みを行うものである。
【００７７】
このように構成されたアンテナ測定システムの動作について説明する。携帯無線装置２は、被測定アンテナ４で第１アンテナ３からの第１周波数信号を受信し、無線部５により受信レベルを検出する。端末制御部６は、無線部５及び記憶部１９を制御し、無線部５で検出された受信レベルの情報を記憶部１９に格納する。このとき、回転台７は、回転角度情報を制御装置１０に伝送する。そして、回転台７が一回転した後、携帯無線装置２と制御装置１０とを制御線で接続する。
【００７８】
制御装置１０は、情報取得手段として機能するもので、携帯無線装置２の端末制御部６を制御し、記憶部１９に格納されている受信レベル情報を取得する。そして、制御装置１０は、回転台７からの回転角度情報と、携帯無線装置２からの受信レベル情報とにより、被測定アンテナ４のアンテナ放射指向性情報を得る。例えば、記憶部１９に受信レベル情報を格納する時間間隔を、回転台７が１回転する間に７２回程度以上とすれば、１０°以下の角度分解能でアンテナ放射特性が得られる。
【００７９】
ここで、受信レベル情報と回転角度情報との同期をとるため、制御装置１０により送信装置１の出力をある瞬間において無出力から一定出力レベルへと変化させ、携帯無線装置２で測定される受信レベルに不連続な変化を与える。この不連続点における回転角度情報は、制御装置１０により特定できるため、結果として受信レベル情報と位相情報との同期を取ることができる。
【００８０】
第７実施形態では、被測定アンテナにおける受信レベルの情報を一旦携帯無線装置内部に記憶しておき、測定の終了後に受信レベル情報を読み出すようにしている。これにより、携帯無線装置に搭載された被測定アンテナの実使用状態でのアンテナ放射特性を、高周波ケーブル及び小型発振器の影響を受けることなく正確に測定することができる。更に、アンテナ計測装置において、携帯無線装置との間で測定用信号の通信を行うためのアンテナの数が１つで済むため、構成を簡単にでき、コスト低減が可能である。
【００８１】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施し得るものである。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、簡単な構成で実使用状態での被測定アンテナのアンテナ特性を高い精度で測定することが可能なアンテナ測定装置及びアンテナ測定システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るアンテナ測定システムの構成を示すブロック図
【図２】本発明の第２実施形態に係るアンテナ測定システムの構成を示すブロック図
【図３】本発明の第３実施形態に係るアンテナ測定システムの構成を示すブロック図
【図４】本発明の第４実施形態に係るアンテナ測定システムの構成を示すブロック図
【図５】本発明の第５実施形態に係るアンテナ測定システムの構成を示すブロック図
【図６】本発明の第６実施形態に係るアンテナ測定システムの構成を示すブロック図
【図７】本発明の第７実施形態に係るアンテナ測定システムの構成を示すブロック図
【図８】従来のアンテナ測定システムの構成を示すブロック図
【図９】小型発振器方式のアンテナ測定システムの構成を示すブロック図
【図１０】携帯無線装置の送信特性を測定する測定システムの構成を示すブロック図
【符号の説明】
１　送信装置
２　携帯無線装置
３　第１アンテナ
４　被測定アンテナ
５　無線部
６　端末制御部
７　回転台
８　第２アンテナ
９　受信装置
１０　制御装置
１１　電波暗室
１２　測定切り替え部
１３　送受信アンテナ
１４　送受信切替部
１６　第１無線部
１７　第２無線部
１８　通信方式制御部
１９　高周波分配器
２０　レベル検出装置
【図１】
2004080607.tif 000003
【図２】
2004080607.tif 000004
【図３】
2004080607.tif 000005
【図４】
2004080607.tif 000006
【図５】
2004080607.tif 000007
【図６】
2004080607.tif 000008
【図７】
2004080607.tif 000009
【図８】
2004080607.tif 000010
【図９】
2004080607.tif 000011
【図１０】
2004080607.tif 000012