(57)【要約】【課題】発振器又は信号発生器の周波数の切り替えと電界強度測定器の測定周波数の切り替えを同期して行うこと、又は、回転角度検出を行なうことで、高精度なアンテナ測定装置を提供すること【解決手段】被測定用アンテナの給電部に接続される発振器と、前記被測定用アンテナから送信された無線信号を測定用アンテナで受信し、受信した無線信号の電界強度を測定する電界強度測定器と、ターンテーブルの回転角度を検出してターンテーブル制御器に通知する回転角度検出器と、コントローラとを有し、前記回転角度検出器により複数の所定角度を検出する毎に、前記コントローラが、前記発振器の無線信号出力の周波数の切り替えと、前記電界強度測定器の測定周波数の切り替えを同期して行なうように制御する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定用アンテナの給電部に接続される発振器と、
前記被測定用アンテナから送信された無線信号を測定用アンテナで受信し、受信した無線信号の電界強度を測定する電界強度測定器と、
ターンテーブルの回転角度を検出してターンテーブル制御器に通知する回転角度検出器と、
コントローラとを有し、
前記回転角度検出器により複数の所定角度を検出する毎に、前記コントローラが、前記発振器の無線信号出力の周波数の切り替えと、前記電界強度測定器の測定周波数の切り替えを同期して行なうように制御することを特徴とするアンテナ測定装置。
【請求項２】
被測定用アンテナの給電部に接続される発振器と、
前記被測定用アンテナから送信された無線信号を測定用アンテナで受信し、受信した無線信号の電界強度を測定する電界強度測定器と、
ターンテーブルの回転角度を検出してターンテーブル制御器に通知する回転角度検出器と、
コントローラとを有し、
前記コントローラが、前記発振器の無線信号出力の周波数と、前記電界強度測定器の測定周波数を設定後、前記回転角度検出器により複数の所定角度を検出する毎に、電界強度の測定を行なうように制御することを特徴とするアンテナ測定装置。
【請求項３】
被測定用アンテナの給電部に接続され、周波数を発生可能な信号発生器と、
前記被測定用アンテナから送信された無線信号を測定用アンテナで受信し、受信した無線信号の電界強度を測定する電界強度測定器と、
ターンテーブルの回転角度を検出してターンテーブル制御器に通知する回転角度検出器と、
コントローラとを有し、
前記回転角度検出器により複数の所定角度を検出する毎に、前記コントローラが、前記信号発生器の周波数の切り替えと、前記電界強度測定器の測定周波数の切り替えを同期して行なうように制御することを特徴とするアンテナ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信端末などに用いられるアンテナの周波数特性の測定装置に関する。近年、移動体通信端末の周波数帯域は拡張されてきているため、測定に要する時間が増大しており、効率的なアンテナ測定が要求されている。
【０００２】
【従来の技術】
従来例を図９を参照して説明する。移動体通信端末用アンテナの放射パターンの特性を測定する方法として、被測定用アンテナ２００に対して方位角方向に回転可能なターンテーブル３００上に被測定用アンテナ２００を配置し、測定用アンテナ４００を一定の距離を隔てて配置して、ターンテーブル３００の回転角度と受信レベルをコントローラ５００が記録するアンテナ測定装置が用いられている。
【０００３】
コントローラ５００からの制御により、ターンテーブル制御器６００が回転駆動モータ７００を制御することで、ターンテーブル３００は回転駆動される。
【０００４】
前記アンテナ測定装置においては、移動体通信端末１００を回転する回転手段と、異なる周波数に設定可能な発振器８００を備え、前記移動体通信端末１００の回転中に前記発振器の周波数を切り替えて被測定用アンテナ２００から送信される無線信号の周波数を切り替え、受信レベルをスペクトラムアナライザ等の電界強度測定器１０００で測定していた。
【０００５】
このようなアンテナ測定装置に関する技術分野には次のような特許文献が存在している。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００―３３８１号広報
また、前記発振器８００の代わりに、信号発生器１２００を用いた従来例を図１０に示す。信号発生器１２００は、任意の周波数の正弦波を出力可能な装置である。
【０００７】
信号発生器１２００の出力を同軸ケーブル１３００で被測定物である移動体通信端末１００の被測定アンテナ２００の給電部に接続して、被測定用アンテナ２００から送信される無線信号の周波数を切り替え、放射パターンの周波数特性を測定するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１では、前記発振器の周波数を切り替えるタイミングと、前記電界強度測定器の測定周波数を切り替えるタイミングの同期をとることの開示がなく、正確な測定が行なえない可能性がある。
【０００９】
又、前記発振器の周波数を切り替えてその周波数を発生すること、及び前記電界強度測定器の測定周波数を切り替えて測定することは、ターンテーブルの複数の所定の回転角度毎に行なわなければならないが、前記特許文献１では、回転角度検出について開示がなく、高精度な測定が行なえない可能性がある。
【００１０】
本発明は、前記発振器又は前記信号発生器の周波数の切り替えと前記電界強度測定器の測定周波数の切り替えを同期して行うことを第１の目的とする。又、回転角度検出を行なうことで、高精度なアンテナ測定装置を提供することを第２の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のアンテナ測定装置は、移動体通信端末の筐体内部に、格納できるほどの大きさの発振器を実装する。前記発振器は、赤外線データ受信により周波数の設定が可能なものである。
【００１２】
発振器の周波数を更新するため、電波暗室内に赤外線送信機を設置する。赤外線送信機は、コントローラからの周波数設定情報を赤外線信号に変換して発振器に送信するものである。
【００１３】
回転角度検出器は、ターンテーブルの回転角度を検出し、前記回転角度をターンテーブル制御器経由でコントローラに通知するものである。
【００１４】
コントローラは、測定用汎用バスで電界強度測定器及びターンテーブル制御器と接続されており、ターンテーブルの回転角度が複数の所定の角度になる毎に、発振器の周波数の切り替えと電界強度測定器の測定周波数の切り替えが同期して行なわれる様に制御するものである。
【００１５】
又、コントローラは、前記発振器の無線信号出力の周波数と、前記電界強度測定器の測定周波数を設定後、前記回転角度検出器により複数の所定角度を検出する毎に、電界強度の測定を行ない、前記設定と前記測定を所定数繰り返して放射パターンの測定が行なわれる様に制御するものである。
【００１６】
本発明によれば、コントローラの制御により、前記発振器又は前記標準信号発生器の周波数を切り替えるタイミングと前記電界強度測定器の測定周波数を切り替えるタイミングが同期するようになり、又、回転角度検出により、回転角度がずれなくなるため、高精度なアンテナ測定を、高速に且つ自動的に行なうことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるアンテナ測定装置の構成を示す図である。８は発振器であり、移動体通信端末１に内蔵され、赤外線で周波数設定可能なものであり、設定された周波数の信号を発生する。発生された信号は、移動体通信端末１の被測定用アンテナ２から無線信号として送出される。
【００１８】
空間に無線信号として送出された信号の一部は測定用アンテナ４で補足される。補足された信号は同軸ケーブル９で電界強度測定器１０、例えばスペクトラムアナライザに伝送され、その信号の強度は前記電界強度測定器１０により測定される。
前記発振器８の周波数設定は電波暗室１７内に設置された赤外線送信機１４を介して行われる。
【００１９】
コントローラ５は、測定用汎用バス１１を介して赤外線送信機１４に接続されており、コントローラ５からの周波数設定情報が赤外線送信機１４で赤外線に変換されて、発振器８に送信され、周波数情報が発振器８に設定される。
【００２０】
図３に本発明での発振器８の内部ブロック図を示す。受信された赤外線は、発振器８内のフォトダイオード及びコンパレータで構成された赤外線受信機３２で受信され、２進数のシリアルデータに変換される。
【００２１】
前記のシリアルデータに変換された周波数情報は、シリアルポート３３でマイクロプロセッサ３４に渡され、電圧制御発振器３５の出力がその周波数となるように変換された分周数が、前記マイクロプロセッサー３４より位相帰還制御回路３７に出力され、前記周波数情報が発振器８に設定される。
【００２２】
通信のプロトコルはここでは言及しないが、例えば９００ＭＨｚを設定する場合は、メガヘルツの数値をキャラクタとしてアスキーコードの”９”＝０ｘ３９、”０”＝０ｘ３０、”０”＝０ｘ３０、  キャリッジリターン＝０ｘ１３と置くことも可能である。
【００２３】
コントローラ５は電界強度測定器１０に接続されており、電界強度測定器１０の測定周波数を設定する。
【００２４】
コントローラ５はターンテーブル制御器６に接続されており、ターンテーブル制御器６を設定して、回転駆動モータ７を駆動し、ターンテーブル３を回転する。又、コントローラ５は、ターンテーブルの回転角度を、回転角度検出器１６から、ターンテーブル制御器６経由で受け取る。
【００２５】
回転角度検出について、図７及び図８を参照して説明する。回転角度の検出は、回転角度検出器１６及び穿孔板６４により行なわれる。回転角度検出器１６は、図７に示すように、発光ダイオード群６１、フォトトランジスタ群６２、及びインタフェース部６３により構成される。
【００２６】
発光ダイオード６１は可視光線を送信しており、フォトトランジスタ６２が前期可視光線を受信すると、インタフェース部６３はデジタルビット０と判定する。フォトトランジスタ６２が前期可視光線を受信しないと、インタフェース部６３はデジタルビット１と判定する。１と０の定義は一例を示すものであり、本例と逆であっても良い。
【００２７】
各フォトトランジスタ６２に対してインタフェース部６３が判定したビット数は９ビットとなり、回転軸６５に一番近いものをＬＳＢ、一番遠いものをＭＳＢとし、前記９ビットが回転角度を表す。前記回転角度は、コントローラ５の要求により、ターンテーブル制御器６を経由してコントロ−ラ５に通知される。
【００２８】
図８は穿孔板６４の実施例を示しており、１°刻みの精度の場合の例である。〇６７は穿孔なしを示し、●６６は穿孔ありを示す。各角度毎に●又は〇が９個あり、１番内周にあるものがＭＳＢ、１番外周にあるものがＬＳＢに対応する。１と０の変化が頻繁なＬＳＢは外周に、変化が緩やかなＭＳＢは内周に穿孔される。
【００２９】
例えば、回転軸側から外周側に対して、●〇●〇〇●〇●●の場合、インタフェース部６３は、０１０１１０１００＝１８０と判定し１８０度であることが検出される。測定手順としては、従来例のように、回転角度毎に周波数を変えて測定する第１の測定手順と、周波数毎に回転角度を変えて測定する第２の測定手順がある。
【００３０】
第１の測定手順については、例えば、ターンテーブル３を０°から３５９°まで１°ステップで回転し、１つの角度に対して測定する周波数を８１０ＭＨｚから９６０ＭＨｚまでの１５ＭＨｚステップで変えて測定する例を図４のフローチャートに示す。図４を参照して実施例の動作を説明する。
【００３１】
まず、コントローラ５がターンテーブル制御器６経由で回転駆動モータ７を駆動してターンテーブルを０°に設定し（ステップＳ１０１）、ターンテーブル３を駆動する（ステップＳ１０２）。
【００３２】
そして、コントローラ５が赤外線送信機１４経由で発振器８の周波数を８１０ＭＨｚに設定する（ステップＳ１０３）。さらに、コントローラ５は、ターンテーブル制御器６経由で回転角度検出器１６からターンテーブル３の回転角度を読み（ステップＳ１０４）、ターンテーブル３の回転角度が所望の角度か否かのチェックを行う（ステップＳ１０５）。
【００３３】
所望の角度でない場合は、再度、回転角度検出器１６からターンテーブル３の回転角度を読む（ステップＳ１０５）。所望の角度となると、コントローラ５は、電界強度測定器１０の周波数を発振器８と同じ値に設定する（ステップＳ１０６）。
【００３４】
コントローラ５は電界強度測定器１０へ測定値送信要求命令を送出する（ステップＳ１０７）。電界強度測定器１０は電界強度測定値を送信する（ステップＳ１０８）。コントローラ５は、電界強度測定器１０が送信した電界強度測定値を受信する（ステップＳ１０９）。コントローラ５は、周波数が最後の周波数９６０ＭＨｚか否かのチェックを行なう（ステップＳ１１０）。
【００３５】
最後の周波数でない場合は、コントローラ５は、現状の周波数に１５ＭＨｚを加えた周波数を、赤外線送信機１４経由で発振器８の周波数として設定する（ステップＳ１１１）。最後の周波数であれば、コントローラ５は、最後の角度３５９°か否かのチェックを行なう（ステップＳ１１２）。
【００３６】
最後の角度でない場合は、コントローラ５は、再度、赤外線送信機１４経由で発振器８の周波数を８１０ＭＨｚに設定する（ステップＳ１０３）。最後の角度であれば測定を終了する。
【００３７】
第２の測定手順については、例えば、測定する周波数を８１０ＭＨｚより９６０ＭＨｚまでの１５ＭＨｚステップとし、１つの周波数に対してターンテーブル３を０°から３５９°まで１°ステップで回転して測定する場合の例を図５のフローチャートに示す。
【００３８】
図５を参照して実施例の動作を説明する。まず、コントローラ５は赤外線送信機１４経由で発振器８の周波数を８１０ＭＨｚに設定する。（ステップＳ２０１）。そして、コントローラ５はターンテーブル制御器６経由で回転駆動モータ７を駆動してターンテーブル３を０°に設定し（ステップＳ２０２）、ターンテーブル３を駆動する（ステップＳ２０３）。
【００３９】
コントローラ５は、電界強度測定器１０の周波数を発振器８と同じ値に設定する（ステップＳ２０４）。コントローラ５が、ターンテーブル制御器６経由で回転角度検出器１６からターンテーブル３の回転角度を読み（ステップＳ２０５）、ターンテーブル３の回転角度が所望の角度か否かのチェックを行う（ステップＳ２０６）。
【００４０】
コントローラ５は電界強度測定器１０へ測定値送信要求命令を送出する（ステップＳ２０７）。電界強度測定器１０は電界強度測定値を送信する（ステップＳ２０８）。コントローラ５は、電界強度測定器１０が送信した電界強度測定値を受信する（ステップＳ２０９）。
【００４１】
コントローラ５は、ターンテーブル３の回転角度が、最後の角度３５９°か否かのチェックを行なう（ステップＳ２１０）。
【００４２】
最後の角度でない場合は、コントローラ５は、再度、ターンテーブル制御器６経由で回転角度検出器１６からターンテーブル３の回転角度を読む（ステップＳ２０５）。最後の角度であれば、コントローラ５は、発振器８の周波数が最後の周波数９６０ＭＨｚか否かのチェックを行なう（ステップＳ２１１）。
【００４３】
最後の周波数でない場合は、コントローラ５は、現状の周波数に１５ＭＨｚを加えた周波数を、赤外線送信機１４経由で発振器８の周波数として設定する（ステップＳ２１２）。最後の周波数９６０ＭＨｚであれば測定を終了する。
【００４４】
前記第一の測定手順及び前記第二の測定手順のいずれにおいても、高精度なアンテナ測定を高速且つ自動的に行なうことができる。
（第２の実施の形態）
図２は本発明の第２の実施の形態のアンテナ測定装置の構成を示す図である。１２は信号発生器であり、設定された周波数の信号を発生する。発生された信号は、同軸ケーブル１３で被測定用アンテナ２に給電され、被測定用アンテナ２から無線信号として送出される。
【００４５】
空間に無線信号として送出された信号の一部は測定用アンテナ４で補足される。補足された信号は同軸ケーブル９で電界強度測定器１０、例えばスペクトラムアナライザに伝送され、その信号の強度は前記電界強度測定器１０により測定される。
【００４６】
コントローラ５０は電界強度測定器１０に接続されており、電界強度測定器１０の測定周波数を設定する。
【００４７】
コントローラ５０はターンテーブル制御器６に接続されており、ターンテーブル制御器６を設定して、回転駆動モータ７を駆動し、ターンテーブル３を回転する。又、コントローラ５０は、ターンテーブル３の回転角度を、回転角度検出器１６から、ターンテーブル制御器６経由で受け取る。
【００４８】
測定手順については、回転角度毎に周波数を変えて測定を行なう。例えば、ターンテーブル３を０°から３５９°まで１°ステップで回転し、１つの角度に対して測定する周波数を８１０ＭＨｚから９６０ＭＨｚまでの１５ＭＨｚステップで変えて測定する例を図６のフローチャートに示す。
【００４９】
まず、コントローラ５０がターンテーブル制御器６経由で回転駆動モータ７を駆動してターンテーブル３を０°に設定し（ステップＳ３０１）、ターンテーブル３を駆動する（ステップＳ３０２）。
【００５０】
そして、コントローラ５０が信号発生器１２の周波数を８１０ＭＨｚに設定する（ステップＳ３０３）。さらに、コントローラ５０は、ターンテーブル制御器６経由で回転角度検出器１６からターンテーブル３の回転角度を読み（ステップＳ３０４）、ターンテーブル３の回転角度が所望の角度か否かのチェックを行う（ステップＳ３０５）。
【００５１】
所望の角度でない場合は、再度、回転角度検出器１６からターンテーブル３の回転角度を読む（ステップＳ３０５）。所望の角度となると、コントローラ５０は、電界強度測定器１０の周波数を信号発生器１２と同じ値に設定する（ステップＳ３０６）。
【００５２】
コントローラ５０は電界強度測定器１０へ測定値送信要求命令を送出する（ステップＳ３０７）。電界強度測定器１０は電界強度測定値を送信する（ステップＳ３０８）。コントローラ５０は、電界強度測定器１０が送信した電界強度測定値を受信する（ステップＳ３０９）。コントローラ５０は、周波数が最後の周波数９６０ＭＨｚか否かのチェックを行なう（ステップＳ３１０）。
【００５３】
最後の周波数でない場合は、コントローラ５０は、現状の周波数に１５ＭＨｚを加えた周波数を、信号発生器１２の周波数として設定する（ステップＳ３１１）。最後の周波数であれば、コントローラ５０は、最後の角度３５９°か否かのチェックを行なう（ステップＳ３１２）。
【００５４】
最後の角度でない場合は、コントローラ５０は、再度、赤外線送信機１４経由で信号発生器１２の周波数を８１０ＭＨｚに設定する（ステップＳ３０３）。最後の角度であれば測定を終了する。
【００５５】
この様に、設定された周波数の信号を発生するのは、赤外線による無線でも、同軸ケーブルによる有線であっても良い。
【００５６】
【発明の効果】
ターンテーブルの回転角度毎に周波数を変えて測定する場合は、回転角度検出器によりターンテーブルの回転角度を監視して角度検出した後、発振器の周波数を設定し、電界強度測定器の周波数を設定して測定を行なうので、ターンテーブルの回転角度、発振器の周波数及び電界強度測定器の測定を同期して行なえるため、高精度な測定が可能となる。前記測定は制御部が制御するため、自動で行なうことができる。
【００５７】
また、周波数毎にターンテーブルの回転角度を変えて測定する場合も、発振器の周波数を設定した後、ターンテーブルの回転角度を監視して角度検出し、電界強度測定器の測定を行なうので、ターンテーブルの回転角度、発振器の周波数及び電界強度測定器の測定を同期して行なえるため、高精度な測定が可能となる。前記測定は制御部が制御するため、自動で行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態におけるアンテナ装置の構成を示す図である。
【図２】第２の実施の形態におけるアンテナ装置の構成を示す図である。
【図３】本発明における発振器の内部構成を示す図である。
【図４】第１の実施の形態における第１の測定手順を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施の形態における第２の測定手順を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施の形態における測定手順を示すフローチャートである。
【図７】回転角度検出の実施例である。
【図８】穿孔板の実施例である。
【図９】従来例の説明図である。
【図１０】信号発生器を使用した従来例の説明図である。
【符号の説明】
１  移動体通信端末
２  被測定用アンテナ
３  ターンテーブル
４  測定用アンテナ
５  コントローラ
７  回転駆動モータ
８  発振器
１０  電界強度測定器
１４  赤外線送信機
１６  回転角度検出器
【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】
2004301514.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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