(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験体に取り付けられた複数の被測定端子（入力側）に終端器を着脱するハンドと、上記被測定端子に挿入する測定端子が設置されるホルダと、
上記ホルダを３軸方向で駆動させるスライダ部と、
上記スライダ部を３軸方向で所定の位置へ駆動制御し、また、上記ハンドの動作を制御する制御部と、
上記試験体の被測定端子（出力側）から計測器が特性データを取得し、そのデータ取得処理を制御し、取得したデータを記録保管する計算機と、
当該試験体を設置可能な構造を有し、当該試験体から放射される電波が伝播する空間を有する装置筐体と、
を具備したことを特徴とするＲＦ（Radio Frequency）特性自動測定装置。
【請求項２】
上記装置筐体の壁面内側において、試験体から放射される高周波信号を減衰させる電波吸収体を設けたことを特徴とする請求項1記載のＲＦ特性自動測定装置。
【請求項３】
上記電波吸収体は、測定周波数帯域に応じて種類を変更可能であることを特徴とする請求項２記載のＲＦ特性自動測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高周波機器のＲＦ（Radio Frequency）特性測定を自動的に測定する自動測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＲＦ特性測定装置として、次のようなものが開示されている。
被測定物はＶＳＡＴ（Very Small Aperture Terminal）装置で、その出力信号はカップラー部で２分岐され、一方はＲＦスイッチ部に入力され、他方はＷＧスイッチ部によりどれか一の信号のみが選択される。ミキサ部は入力信号をそれぞれ測定周波数に分離し、それぞれを測定器の測定に適した周波数帯にダウンコンバートする。ＲＦスイッチ部は制御部の出力制御信号により、カップラー部及びミキサ部の各出力信号を試験項目に応じて選択し、かつ、測定器のうち、試験項目に応じた測定器に出力させることは既に開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３８５１２号（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の自動測定装置においては、測定器を選択し、被測定物と測定器の間にあるＲＦスイッチ及びＷＧ（Wave Guide）スイッチを切換えることで、自動測定を行っている。
例えば、特許文献１においては、被測定物の数量が４個の例で示されているが、この構成において、さらに多数（例えば１００個）の被測定物を測定しようとした場合、被測定物数量の増加に比例し、ＲＦスイッチやＷＧスイッチの設置数量を増設する必要があっため、自動測定装置の構成品が増加して装置が高額になるという問題があった。
【０００５】
以上の問題に鑑み、被測定端子が増えてもＲＦスイッチやＷＧスイッチを多数増設することなく自動で連続的に検査を行うＲＦ特性自動測定装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このＲＦ特性自動測定装置は、試験体に取り付けられた複数の被測定端子（入力側）に終端器を着脱するハンドと、上記被測定端子に挿入する測定端子が設置されるホルダと、上記ホルダを３軸方向で駆動させるスライダ部と、上記スライダ部を３軸方向で所定の位置へ駆動制御し、また、上記ハンドの動作を制御する制御部と、上記試験体の被測定端子（出力側）から計測器が特性データを取得し、そのデータ取得処理を制御し、取得したデータを記録保管する計算機と、当該試験体を設置可能な構造を有し、当該試験体から放射される電波が伝播する空間を有する装置筐体とを具備したものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、ＲＦスイッチ部にプッシュオンコネクタ型の被測定端子を設け、この高周波コネクタを３軸ステージで差し代えることによって多数の高周波接続部を自動で切り換えることが可能になり、自動で連続的に検査を行えるような安価な自働検査装置を得ることができるとういう効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるＲＦ特性自動測定装置１００の構成を示すものであり、１は試験体、２は終端器、３は測定端子、４は被測定端子（入力側）、５は被測定端子（出力側）、６はハンド、７は装置筐体、８はＸ軸スライダ、９はＹ軸スライダ、１０はＺ軸ユニットホルダ、１１はＺ軸スライダ、１２はホルダ、１３は計算機、１４は計測器、１５はハンド制御部、１６は駆動軸制御部、１７は装置筐体壁面、１８ａ、１８ｂは同軸ケーブル、１９は制御ケーブル、２０ａ〜２０ｃは制御ケーブルである。
【０００９】
このＲＦ特性自動測定装置１００は、複数の被測定端子（入力側）４を有する試験体１、または単一の被測定端子（入力側）４を有する複数個の試験体１を一旦設置した後は着脱すること無く、測定の自動化を図ることができる。
【００１０】
従来のＲＦ特性の自動測定装置においては、上述したような試験体１と計測器１４の間にＲＦスイッチや、ＷＧスイッチを挿入し、試験項目に応じて計測器１４を選択し、また、ＲＦスイッチとＷＧスイッチにより測定経路を選択することにより複数の試験項目を自動的に測定する構成にしている。
【００１１】
また、従来の試験方法では、装置内構成品が増加することにより、測定系が複雑になり、測定系の校正作業工数が増大すると共に、ＲＦスイッチ及びＷＧスイッチによるスイッチングが測定装置内の多数箇所で発生するため、測定再現性が低下していた。
【００１２】
しかし、本発明による実施の形態１のＲＦ特性自動測定装置１００においては、試験体１は、試験体１上面側の全ての被測定端子（入力側）４を終端するように終端器２が取付られ、装置筐体７に設置されている。また、試験体１は、ＡＰＡＡ（Active Phased Array Antenna）の主要構成品であり、各々の試験体１は、多数の被測定端子（入力側）４（数十〜数百個程度）を有している。このため、従来の装置構成では不可能であった多数の被測定端子を有して、試験体のＲＦ特性自動試験を可能にしている。
【００１３】
また、ＲＦ特性自動測定装置１００は、試験体１の所定の被測定端子（入力側）４に、測定端子３を挿入するため、被測定端子（入力側）４の終端器２を着脱するためのハンド６を有したことを特徴としている。
測定端子３は同軸ケーブル１８ａを介して、計測器１４に接続され、ハンド６は制御ケーブル１９を介して、ハンド制御部１５に接続されている。
【００１４】
測定端子３とハンド６はホルダ１２に設置されており、ホルダ１２はＺ軸ステージ１１に設置されている。
Ｚ軸ステージ１１はＺ軸ユニットホルダ１０に設置されており、ホルダ１０はＸ軸ステージ８及びＹ軸ステージ９上に設置されている。
Ｘ軸ステージ８は制御ケーブル２０ｃを、Ｙ軸ステージ９は制御ケーブル２０ｂを、Ｚ軸ステージ１１は制御ケーブル２０ａを介して駆動軸制御部１６に接続されている。
【００１５】
試験体１下面側の被測定端子（出力側）５は、同軸ケーブル１８ｂを介して、計測器１４に接続されている。
【００１６】
計測器１４、ハンド制御部１５、駆動軸制御部１６は、制御ケーブルを介して、計算機１３と接続されている。
【００１７】
図２は実施の形態１に適用される試験体の概略図を示すものであり、２ａ〜２ｉは終端器、４ａ〜４ｉは被測定端子（入力側）、５は被測定端子（出力側）、２１は高周波線路である。
実施の形態１に適用される試験体は、機器同士を直接接続することが可能なプッシュオンコネクタ型の被測定端子を有する高周波の分配・合成回路機器である。
【００１８】
試験体１はＡＰＡＡ（Active Phased Array Antenna）の構成品である、高周波の分配・合成回路である。試験体１の内部は高周波信号を分配・合成するための、高周波線路２１が形成されている。被測定端子（入力側）４はプッシュオンコネクタ型の被測定端子（４ａ〜４ｉ）となっており、全ての被測定端子を終端するように終端器（２ａ〜２ｉ）が設置されている。また同様に被測定端子（出力側）５もプッシュオンコネクタ型の被測定端子となっている。
【００１９】
試験体１は、例えば、ＡＰＡＡの主要構成品であり、各々の試験体１は、多数の入力測定端子４ａ〜４ｉ（数十〜数百個程度）を有している。
【００２０】
図３は本発明の実施の形態１により、ＲＦ特性自動測定装置１００を用いてＲＦ特性を測定する動作を示すフロチャートである。
【００２１】
予め、供試体の被測定端子（出力側）５を同軸ケーブル１８ｂを介して計測器１４を接続する。（ＳＴ１）次に、全ての被測定端子（入力側）４には、終端器２ａ〜２ｉを接続する。（ＳＴ２）
【００２２】
実施の形態１のように構成されたＲＦ特性自動測定装置１００において、試験体１のＲＦ特性を測定する場合、被測定端子４ａ〜４ｉの終端器２ａ〜２ｉを取り外すため、ハンド６を終端器２ａ〜２ｉの上空に移動させるために、計算機１３から駆動軸制御部１６に対し移動指示を送信し、駆動軸制御部１６は、Ｘ軸ステージ８、Ｙ軸ステージ９、Ｚ軸ステージ１１に接続されているＡＣサーボモータを駆動させ移動させる。
【００２３】
Ｚ軸ステージ１１の移動完了後に、計算機１３からハンド制御部１５に対して、ハンド把持指示を送信し、ハンド６は被測定箇所の終端器２を外して把持する。（ＳＴ３）
【００２４】
ハンド６が終端器２を把持した状態で、計算機１３から駆動軸制御部１６に対して移動指示を送信し、Ｚ軸ステージ１１は所定量上昇方向に移動する。（ＳＴ４）
【００２５】
Ｚ軸ステージ１１の移動完了後に、測定端子３を被測定端子上空に移動させるために、計算機１３から駆動軸制御部１６に対し移動指示を送信し、Ｘ軸ステージ８、Ｙ軸ステージ９を移動させる。
【００２６】
Ｘ軸ステージ８、Ｙ軸ステージ９の移動完了後に、計算機１３から駆動軸制御部１６に対し移動指示を送信し、Ｚ軸ステージ１１を下降方向に移動させる。
被測定端子４はプッシュオンコネクタ型のものを使用しており、測定端子３の先端を高精度に位置決めして、Ｚ軸ステージ１１を所定量下降させることによって、測定端子３が被測定端子４へ挿入する。（ＳＴ５）
【００２７】
図１に示す計測器に接続されている測定経路に設定した後に、計算機１３から計測器１４にＧＰＩＢを使用して測定指示を送信することによりＲＦ特性測定を行う。具体的には、計算機１３から測定指示を受けて、所定の被測定端子（入力側）４のＳパラメータ測定を計測器１４が実施し、測定完了後、計算機１３は計測器１４からＧＰＩＢを使用して測定結果を得て、所定の被測定端子（入力側）４に対応した保管エリアに記憶保管し、次の動作ＳＴ７へ移行する。（ＳＴ６）
【００２８】
被測定箇所が全て完了したかどうかを判断し（ＳＴ７）、完了（Ｙｅｓ）ならば終了し、完了していな（Ｎｏ）ければ次に、ＳＴ３から同様の動作を繰り返す。
【００２９】
実施の形態１によれば、従来であれば多数設置していたＲＦスイッチ及びWGスイッチを増設する必要が無く、Ｘ軸スライダ８、Ｙ軸スライダ９の移動量を可変するだけで被測定端子の切換えが可能になり、結果として装置の低コスト化を図ることが可能になるという効果があり、また同時に測定系の簡略化を実現し、測定再現性の向上も可能となるという効果がある。
【００３０】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２におけるＲＦ特性自動測定装置１００を示すものであり、２４は放射電波、２５は装置筐体壁面１７の内側に設置された電波吸収体、１〜１７は図１と同じものである。
本実施の形態に適用される試験体２２は、機器同士を直接接続することが可能なプッシュオンコネクタ型の被測定端子を有する、素子アンテナである。
【００３１】
実施の形態２における試験体２２は、ＡＰＡＡ（Active Phased Array Antenna）の主要構成品であり、各々の試験体１は、多数の被測定端子（入力側）４ａ〜４ｉ（数十〜数百個程度）を有している。
被測定物がアレーアンテナなどに使用される素子アンテナである場合、その性能評価のために、空間中に被測定物から高周波信号を放射した上で被測定物の反射特性を測定する必要がある。
【００３２】
従来のＲＦ特性の自動測定装置においては閉回路の特性測定にのみ対応可能であることから、被測定物から放射された高周波信号を減衰させる機構が装置内には無いので、従来の自動測定装置の構成において、素子アンテナの反射特性測定は不可能であった。
【００３３】
しかし、本実施例のＲＦ特性自動測定装置１００において、試験体２２は、試験体２２上面側の全ての被測定端子を終端するように終端器２が取付られ、装置筐体７に設置されている。
【００３４】
また、試験体２２の所定の被測定端子に、測定端子３を挿入するため、被測定端子の終端器２を着脱するためのハンド６を有している。
測定端子３は同軸ケーブル１８ａを介して、計測器１４に接続され、ハンド６は制御ケーブル１９を介して、ハンド制御部１５に接続されている。
【００３５】
測定端子３とハンド６はホルダ１２に設置されており、ホルダ１２はＺ軸ステージ１１に設置されている。
Ｚ軸ステージ１１はＺ軸ユニットホルダ１０に設置されており、ホルダ１０はＸ軸ステージ８及びＹ軸ステージ９上に設置されている。
Ｘ軸ステージ８は制御ケーブル２０ｃを、Ｙ軸ステージ９は制御ケーブル２０ｂを、Ｚ軸ステージ１１は制御ケーブル２０ａを介して駆動軸制御部１６に接続されている。
【００３６】
計測器１４、ハンド制御部１５、駆動軸制御部１６は、制御ケーブルを介して、計算機１３と接続されている。
【００３７】
ここで、試験体２２の下側面については装置筐体壁面１７の内側に電波吸収体２５を設置することによって、試験体２２の性能評価のために、素子アンテナ出力部２３から空間中に放射した電波が、装置筐体７内部を伝搬し、電波の振幅レベルを電波吸収体２５で減衰させることが可能になり、試験体２２の反射特性を測定することができるようになる。
【００３８】
図５は実施の形態２に適用される試験体の概略図を示すものであり、２２は試験体、２３ａ〜２３ｉは素子アンテナ出力部であり、２ａ〜２ｉは終端器、４ａ〜４ｉは測定端子は図２と同じものである。
【００３９】
試験体２２の被測定端子に対応する素子アンテナ出力部２３ａ〜２３ｉから放射電波２４が放射されるが、装置筐体壁面１７に設置されている電波吸収体２５により、試験体２２の被測定端子に対応する出力部に入力される装置筐体７内部での反射波の振幅レベルを、計測器１４の測定感度下限以下に減衰させることにより、試験体２２の反射測定を可能にしている。
【００４０】
図６は本発明の実施の形態２により、ＲＦ特性を測定する動作を示すフロチャートである。
【００４１】
実施の形態２のように構成された測定装置において、試験体２２の反射特性を測定する場合、被測定端子の終端器２を外して把持する。
【００４２】
予め、全ての被測定端子には、終端器を接続する。（ＳＴ１２）
【００４３】
ハンド６を終端器２の上空に移動させるために、計算機１３から駆動軸制御部１６に対し移動指示を送信し、駆動軸制御部１６は、Ｘ軸ステージ８、Ｙ軸ステージ９、Ｚ軸ステージ１１に接続されているＡＣサーボモータを駆動させを移動させる。（ＳＴ１４）
【００４４】
Ｚ軸ステージ１１の移動完了後に、計算機１３からハンド制御部１５に対して、ハンド把持指示を送信し、ハンド６は終端器２を把持する。（ＳＴ１３）
【００４５】
ハンド６が終端器２を把持した状態で、計算機１３から駆動軸制御部１６に対して移動指示を送信し、Ｚ軸ステージ１１は所定量上昇方向に移動する。
【００４６】
Ｚ軸ステージ１１の移動完了後に、測定端子３を被測定端子上空に移動させるために、計算機１３から駆動軸制御部１６に対し移動指示を送信し、Ｘ軸ステージ８、Ｙ軸ステージ９を移動させる。
【００４７】
Ｘ軸ステージ８、Ｙ軸ステージ９の移動完了後に、計算機１３から駆動軸制御部１６に対し移動指示を送信し、Ｚ軸ステージ１１を下降方向に移動させる。
被測定端子４はプッシュオンコネクタ型のものを使用しており、測定端子３の先端を高精度に位置決めして、Ｚ軸ステージ１１を所定量下降させることによって、測定端子３が被測定端子４へ挿入する。（ＳＴ１５）
【００４８】
図４に示す計測器に接続されている測定経路に設定した後に、計算機１３から計測器１４にＧＰＩＢを使用して測定指示を送信することによりＲＦ特性測定を行う。具体的には、計算機１３から測定指示を受けて、所定の被測定端子（入力側）４のＳパラメータ測定を計測器１４が実施し、測定完了後、計算機１３は計測器１４からＧＰＩＢを使用して測定結果を得て、所定の被測定端子（入力側）４に対応した保管エリアに記憶保管し、次の動作ＳＴ７へ移行する。（ＳＴ１６）
【００４９】
被測定箇所が全て完了したかどうかを判断し（ＳＴ１７）、完了（Ｙｅｓ）ならば終了し、完了していな（Ｎｏ）ければ次に、ＳＴ１３から同様の動作を繰り返す。
【００５０】
実施の形態２によれば、従来の自動測定装置では不可能であった素子アンテナの測定が可能になるという効果があり、また試験体２２の測定周波数帯域に応じて、電波吸収体２５の種類を変更することにより広帯域な周波数帯域を測定することが可能になるという効果がある。
【００５１】
なお、上記説明では、この発明によるＲＦ特性自動測定装置は、複数の被測定端子を有する一つの試験体を測定する場合について述べたが、単一の被測定端子を有する複数の試験体を測定する場合についても利用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態１を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に適用される試験体の概略図である。
【図３】本発明の実施の形態１により、ＲＦ特性を測定する動作を示すフロチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２を示す側面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に適用される試験体の概略図である。
【図６】本発明の実施の形態２の動作を示すフロチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１  試験体、  ２  終端器、  ３  測定端子、  ４  被測定端子（入力側）、  ５  被測定端子（出力側）  、  ６  ハンド、  ７  装置筐体、  ８  Ｘ軸スライダ、  ９  Ｙ軸スライダ、  １０  Ｚ軸ユニットホルダ、  １１  Ｚ軸スライダ、  １２  ホルダ、  １３  計算機、  １４  計測器、  １５  ハンド制御部、  １６  駆動軸制御部、  １７  装置筐体壁面、  １８  同軸ケーブル、  １９  制御ケーブル、  ２０  制御ケーブル、  ２１  高周波線路、  ２２  試験体、  ２３  素子アンテナ出力部、  ２４  放射電波、  ２５  電波吸収体、  １００  ＲＦ特性自動測定装置。
【図１】
0004802744.tif 000002
【図２】
0004802744.tif 000003
【図３】
0004802744.tif 000004
【図４】
0004802744.tif 000005
【図５】
0004802744.tif 000006
【図６】
0004802744.tif 000007