(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦ機能を一体化してなる被測定アンテナ（１００）から送信される無線信号の振幅及び位相を近傍界で測定するアンテナ測定システム（１）であって、
前記被測定アンテナの近傍界領域の所定の測定平面内に配置された複数の測定位置において、前記無線信号を受信する複数のプローブアンテナ（１２）と、
前記複数のプローブアンテナの相対位置を維持しながら、前記複数の測定位置に各前記プローブアンテナを移動させるプローブ走査機構（１３）と、
前記プローブ走査機構により各前記プローブアンテナが前記測定位置に移動されるごとに、前記複数のプローブアンテナにより受信された無線信号間の位相差を測定するとともに、前記複数のプローブアンテナにより受信された無線信号の振幅を測定する振幅位相差測定部（１６）と、
前記振幅位相差測定部により測定された位相差から、各前記測定位置における前記無線信号の位相を算出する位相算出部（１８）と、を備え、
前記複数のプローブアンテナは、中心プローブアンテナ（ｐ１）と、前記中心プローブアンテナを中心として前記測定平面の水平方向に対称に配置される左プローブアンテナ（ｐ２）及び右プローブアンテナ（ｐ３）と、前記中心プローブアンテナを中心として前記測定平面の垂直方向に対称に配置される上プローブアンテナ（ｐ４）及び下プローブアンテナ（ｐ５）と、を含み、
前記位相算出部は、隣接する２つの測定位置において前記振幅位相差測定部により測定された複数の位相差を平均化する位相差平均化部（２３）を有し、前記位相差平均化部により平均化された位相差から、各前記測定位置における前記無線信号の位相を算出することを特徴とするアンテナ測定システム。
【請求項２】
ＲＦ機能を一体化してなる被測定アンテナ（１００）から送信される無線信号の振幅及び位相を近傍界で測定するアンテナ測定システム（１）であって、
前記被測定アンテナの近傍界領域の所定の測定平面内に配置された複数の測定位置において、前記無線信号を受信する複数のプローブアンテナ（１２）と、
前記複数のプローブアンテナの相対位置を維持しながら、前記複数の測定位置に各前記プローブアンテナを移動させるプローブ走査機構（１３）と、
前記プローブ走査機構により各前記プローブアンテナが前記測定位置に移動されるごとに、前記複数のプローブアンテナにより受信された無線信号間の位相差を測定するとともに、前記複数のプローブアンテナにより受信された無線信号の振幅を測定する振幅位相差測定部（１６）と、
前記振幅位相差測定部により測定された位相差から、各前記測定位置における前記無線信号の位相を算出する位相算出部（１８）と、を備え、
前記複数のプローブアンテナのうちの隣接する少なくとも２つは、所定周波数範囲の電磁波を伝搬させる導波路（３１）を有し、当該導波路の断面形状が両側部（３１ｂ，３１ｃ）の高さに対して中央部（３１ａ）の高さが小となるダブルリッジ導波管であり、
隣接する２つの前記ダブルリッジ導波管を仕切る壁部（１２ｗ）に、前記ダブルリッジ導波管の開口面（１２ｐ）側から前記導波路の長手方向に沿って所定長さのスリット（１２ｓ）が設けられたことを特徴とするアンテナ測定システム。
【請求項３】
前記複数のプローブアンテナは、前記プローブ走査機構により同時に４つ以上の測定位置に配置され、当該４つ以上の測定位置のうち隣接するいずれか２つの前記測定位置を結ぶ直線に対して線対称になるように配置されることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ測定システム。
【請求項４】
前記振幅位相差測定部により測定された振幅の情報、及び、前記位相算出部により算出された位相の情報を用いて、遠方界の電界強度分布を算出する遠方界指向性算出部（２０）を更に備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のアンテナ測定システム。
【請求項５】
前記複数のプローブアンテナの開口形状は同一であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のアンテナ測定システム。
【請求項６】
前記被測定アンテナを支持するアンテナ支持部（４０）を更に備え、
前記アンテナ支持部は、前記被測定アンテナの電磁波放射面（１００ａ）が前記測定平面に正対する向きを基準方向とし、前記電磁波放射面の向きを前記基準方向から変更できるように構成されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のアンテナ測定システム。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のアンテナ測定システムを用いるアンテナ測定方法であって、
前記複数のプローブアンテナの相対位置を維持しながら、複数の測定位置に各前記プローブアンテナを移動させるプローブ走査ステップ（Ｓ２）と、
各前記プローブアンテナが前記測定位置に走査されるごとに、前記複数のプローブアンテナにより受信された無線信号間の位相差を測定するとともに、前記複数のプローブアンテナにより受信された無線信号の振幅を測定する振幅位相差測定ステップ（Ｓ４）と、
前記振幅位相差測定ステップで測定された位相差から、各前記測定位置における前記無線信号の位相を算出する位相算出ステップ（Ｓ７）と、を含むことを特徴とするアンテナ測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ測定システム及びアンテナ測定方法に関し、特に、ＲＦ回路と一体化したアンテナの特性を近傍界測定法を用いて測定するアンテナ測定システム及びアンテナ測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブアンテナは、アンテナアレーの各素子に無線信号のＲＦ回路を一体化したものであり、出力する電磁波の放射方向及びビーム形状を制御できる特徴を持つ。特に、移動体通信の基地局においてアクティブアンテナを使用する場合には、カバーエリアを自在に制御できるという利点がある。
【０００３】
このアクティブアンテナとして使用されるアンテナのような、強い指向性を持つアンテナの特性の測定法として、電磁界理論によってアンテナの近傍電磁界から遠方界指向性を算出する近傍界測定法（ＮＦＭ：Near Field Measurement）が知られている。
【０００４】
近傍界測定法は、アンテナ近傍で電磁界を測定するため、空間による電磁波の損失が小さく、指向性の測定だけでなくアンテナの近傍界分布よりアンテナの診断を行うこともできる利点がある。
【０００５】
一般的に、図１５に示すように、アンテナ開口面から放射される電磁界の領域のうち、アンテナ開口に近接する領域は、放射に寄与しない電磁界成分が主となるリアクティブ近傍界領域（極近傍）であり、アンテナ開口からの距離によって指向性の変化がない領域は放射遠方界領域（遠方界）と呼ばれる。一般にアンテナの指向性と表現されるのは、この放射遠方界領域で測定された指向性である。
【０００６】
遠方界は、アンテナの最大径Ｄ（開口寸法）に対し、下記の式（１）を満たす距離Ｒ以上離れた位置として規定される。ここで、λは自由空間波長である。また、自由空間で受信アンテナが受信可能な最大電力Ｗａは、送信アンテナの利得をＧｔ、受信アンテナの利得をＧｒ、送信電力をＷｔとすると、下記の式（２）のように表される。
Ｒ＞２Ｄ２／λ  ...（１）
Ｗａ＝（λ／４πＲ）２・Ｇｔ・Ｇｒ・Ｗｔ  ...（２）
【０００７】
このため、利得の高い開口面の大きなアンテナでは距離Ｒが大きくなり、空間での減衰が大きくなる。さらに、ミリ波帯では自由空間波長λが小さくなるため、より減衰量が増加し、低レベルのサイドローブの測定が困難となる問題がある。
【０００８】
リアクティブ近傍界領域と放射遠方界領域の間の領域である放射近傍界領域（近傍界）は、距離に応じて指向性が変化する領域である。前記したＮＦＭは、この放射近傍界領域で電磁界を測定し、計算により遠方界での指向性を求めるものである。
【０００９】
具体的には、所定の信号が供給されたアンテナの近傍をプローブアンテナで走査し、そのプローブアンテナで受信した信号から、走査位置ごとに振幅と位相の分布を求め、この分布から無限遠での指向性をデータ処理により得ることができる。アンテナ近傍での測定のため、空間での減衰量が小さく、遠方界の測定に比べ高精度な測定が可能である。
【００１０】
ＮＦＭは、被測定アンテナの近傍を走査する範囲によって複数の種類に分かれるが、利得の高いアンテナに対して有利で、データ処理が容易な平面ＮＦＭが広く用いられている。
【００１１】
図１６は、平面ＮＦＭを用いて被測定アンテナ１００の指向性を求める測定装置１０の構成を示している。この測定装置１０は、被測定アンテナ１００をその放射面が所定方向に向いた状態で支持するアンテナ支持部５１と、被測定アンテナ１００から出力された電磁波を受けるためのプローブアンテナ５２と、プローブアンテナ５２を被測定アンテナ１００の放射面に対向する近傍の測定平面内でＸ，Ｙ方向に移動させるプローブ走査機構５３と、を有している。
【００１２】
また、測定装置１０は、被測定アンテナ１００に測定用の信号を与える信号発生器５４、プローブアンテナ５２の受信信号から振幅、位相の情報を検出する振幅位相検出器５５、プローブ走査機構５３を制御して、測定平面Ｐ内でプローブアンテナ５２の位置を所定ピッチで走査させつつ振幅位相検出器５５の出力を受け、測定平面Ｐ内における振幅位相の分布から、被測定アンテナ１００の遠方界指向性を求める測定制御部５６と、得られた被測定アンテナ１００の指向性を表示させる表示部５７と、を有している。なお、信号発生器５４と振幅位相検出器５５としては、それらの機能を有するネットワークアナライザを用いることができ、測定制御部５６としては、パーソナルコンピュータを用いることができる。
【００１３】
ここで、ＮＦＭの場合、プローブアンテナ５２は被測定アンテナ１００から測定信号の３波長程度離れた近傍の測定平面Ｐ内を走査して、その電界の振幅と位相が検出されることになる。
【００１４】
この測定平面Ｐにおける振幅と位相の分布が、被測定アンテナ１００の指向性とプローブアンテナ５２の指向性から定義される関数のフーリエ変換の形となっており、測定制御部５６において、逆フーリエ変換によりその関数を求めた後、プローブアンテナ５２の指向性を取り除く演算処理（プローブ補正）を行うことで、被測定アンテナ１００の指向性を求めることができる。測定制御部５６では、データ処理を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）によって行うことができるため、高速に被測定アンテナ１００の遠方界の指向性を算出することができる。
【００１５】
上記したように、測定平面Ｐにおける振幅と位相の分布が、被測定アンテナの指向性とプローブアンテナの指向性から定義される関数のフーリエ変換の形となっていて、逆フーリエ変換によりその関数を求めた後、プローブアンテナ５２の指向性を取り除く演算処理（プローブ補正）を行うことで、被測定アンテナ１００の指向性を求めることができる点については、非特許文献１に開示されているように一般的に知られている。
【００１６】
このようにしてアンテナの指向性を求めるＮＦＭは、遠方界測定（ＦＦＭ：Far Field Measurement）に対して、次のような利点がある。
【００１７】
ＮＦＭは近距離での測定であるため、電波暗室を使用しなくても測定が可能であり、大規模な装置が必要でない。また、ミリ波帯では装置がコンパクトになるため、居室に設置した簡易電波暗箱での測定が可能であり、電波暗室での測定で課題となる測定系の構築に費やす時間を大幅に短縮することができる。さらに、自由空間損失の小さい領域での測定のため、精度の良い測定結果を得ることができる。
【００１８】
さらに、ＮＦＭでは、アンテナの近傍の振幅・位相分布が得られるため、設計通りの指向性が得られなかった場合に、その原因を診断することが可能である。これは、アクティブアンテナのようなフェーズドアレーアンテナにとって大きな利点となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】オーム社  平成２０年７月２５日発行  アンテナ工学ハンドブック（第２版）電子情報通信学会編  ｐ７３０〜ｐ７３３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、ＮＦＭで近傍界の位相分布を得る従来の測定装置では、被測定アンテナに無線信号を供給して、被測定アンテナからその無線信号の電磁波を放射させるともに、この無線信号を振幅位相検出器に基準信号として与える必要がある。一方、多くのアクティブアンテナはＲＦ回路とアンテナが一体となっているため、アンテナに信号を入出力するための端子がなく、アクティブアンテナのＲＦ回路から振幅位相検出器へ基準信号の供給を行うことができないという問題があった。
【００２１】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、ＲＦ回路と一体化した被測定アンテナから送信された無線信号の電磁波に対して、被測定アンテナからの基準信号の供給なしで、近傍界において位相と振幅を測定することができるアンテナ測定システム及びアンテナ測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決するために、本発明に係るアンテナ測定システムは、ＲＦ機能を一体化してなる被測定アンテナから送信される無線信号の振幅及び位相を近傍界で測定するアンテナ測定システムであって、前記被測定アンテナの近傍界領域の所定の測定平面内に配置された複数の測定位置において、前記無線信号を受信する複数のプローブアンテナと、前記複数のプローブアンテナの相対位置を維持しながら、前記複数の測定位置に各前記プローブアンテナを移動させるプローブ走査機構と、前記プローブ走査機構により各前記プローブアンテナが前記測定位置に移動されるごとに、前記複数のプローブアンテナにより受信された無線信号間の位相差を測定するとともに、前記複数のプローブアンテナにより受信された無線信号の振幅を測定する振幅位相差測定部と、前記振幅位相差測定部により測定された位相差から、各前記測定位置における前記無線信号の位相を算出する位相算出部と、を備える構成である。
【００２３】
この構成により、ＲＦ回路と一体化した被測定アンテナから送信された無線信号に対して、被測定アンテナからの基準信号の供給なしで、近傍界において位相と振幅を測定することができる。また、この構成により、振幅位相差測定部により既に振幅及び位相差の測定が行われた測定位置のうちの少なくとも１つと、未だ振幅及び位相差の測定が行われていない測定位置とを含むように複数のプローブアンテナが走査されることにより、振幅及び位相差の測定が行われた全ての測定位置における位相を算出することができる。
【００２４】
また、本発明に係るアンテナ測定システムは、前記振幅位相差測定部により測定された振幅の情報、及び、前記位相算出部により算出された位相の情報を用いて、遠方界の電界強度分布を算出する遠方界指向性算出部を更に備える構成であってもよい。
【００２５】
この構成により、ＲＦ回路と一体化した被測定アンテナから送信された無線信号に対して近傍界測定法を用いた測定を行い、遠方界の電界強度分布を算出することができる。
【００２６】
また、本発明に係るアンテナ測定システムにおいては、前記複数のプローブアンテナは、前記プローブ走査機構により同時に４つ以上の測定位置に配置され、当該４つ以上の測定位置のうち隣接するいずれか２つの前記測定位置を結ぶ直線に対して線対称になるように配置される構成であってもよい。
【００２７】
上記のような複数のプローブアンテナが対称に配置された構成により、位相算出部の処理において、隣接するプローブアンテナ間の相互結合による影響を相殺して位相を算出することができる。
【００２８】
また、本発明に係るアンテナ測定システムにおいては、前記複数のプローブアンテナは、中心プローブアンテナと、前記中心プローブアンテナを中心として前記測定平面の水平方向に対称に配置される左プローブアンテナ及び右プローブアンテナと、前記中心プローブアンテナを中心として前記測定平面の垂直方向に対称に配置される上プローブアンテナ及び下プローブアンテナと、を含み、前記位相算出部は、隣接する２つの測定位置において前記振幅位相差測定部により測定された複数の位相差を平均化する位相差平均化部を有し、前記位相差平均化部により平均化された位相差から、各前記測定位置における前記無線信号の位相を算出する構成であってもよい。
【００２９】
この構成により、隣接する２つの測定位置において、中心プローブアンテナと左プローブアンテナにより受信された無線信号間の位相差と、中心プローブアンテナと右プローブアンテナにより受信された無線信号間の位相差を平均化することにより、中心プローブアンテナと左プローブアンテナの位相差の測定誤差と中心プローブアンテナと右プローブアンテナの位相差の測定誤差が逆極性であるため誤差を相殺して位相を算出できるため、より精度良く位相分布を得ることができる。また、上プローブアンテナと下プローブアンテナについても同様の位相平均化を実施することにより、精度良く位相分布を得ることができる。
【００３０】
また、本発明に係るアンテナ測定システムにおいては、前記複数のプローブアンテナのうちの少なくとも１つは、所定周波数範囲の電磁波を伝搬させる導波路を有し、当該導波路の断面形状が両側部の高さに対して中央部の高さが小となるダブルリッジ導波管であってもよい。
【００３１】
上記のようにダブルリッジ導波管を用いることにより、標準の方形導波管の導波路の断面形状より小さい断面形状で同等の周波数範囲の電磁波を伝搬できるため、無線信号の１／２波長（０．５λ）以下の間隔で複数のプローブアンテナを隣接配置することが容易になる。
【００３２】
また、本発明に係るアンテナ測定システムにおいては、前記複数のプローブアンテナのうちの隣接する少なくとも２つは前記ダブルリッジ導波管であり、隣接する２つの前記ダブルリッジ導波管を仕切る壁部に、前記ダブルリッジ導波管の開口面側から前記導波路の長手方向に沿って所定長さのスリットが設けられた構成であってもよい。
【００３３】
この構成により、隣接する２つのダブルリッジ導波管を仕切る壁部にスリットが設けられることにより、隣接する２つのダブルリッジ導波管の間のアイソレーションが改善、すなわち結合が低減される。また、各ダブルリッジ導波管開口での反射が低減され、受信感度が向上する。
【００３４】
また、本発明に係るアンテナ測定システムにおいては、前記複数のプローブアンテナの開口形状は同一である構成であってもよい。
【００３５】
この構成により、各プローブアンテナの受信感度が同等となり、振幅の平均化が容易になる。
【００３６】
また、本発明に係るアンテナ測定システムは、前記被測定アンテナを支持するアンテナ支持部を更に備え、前記アンテナ支持部は、前記被測定アンテナの電磁波放射面が前記測定平面に正対する向きを基準方向とし、前記電磁波放射面の向きを前記基準方向から変更できるように構成されている。
【００３７】
この構成により、被測定アンテナが基準方向を向いているときのビーム方向が測定平面の中央から離れている場合であっても、被測定アンテナを回転させることにより、最小限度の大きさの測定平面で指向性を求めることができる。
【００３８】
また、本発明に係るアンテナ測定方法は、上記のいずれかのアンテナ測定システムを用いるアンテナ測定方法であって、前記複数のプローブアンテナの相対位置を維持しながら、複数の測定位置に各前記プローブアンテナを移動させるプローブ走査ステップと、各前記プローブアンテナが前記測定位置に走査されるごとに、前記複数のプローブアンテナにより受信された無線信号間の位相差を測定するとともに、前記複数のプローブアンテナにより受信された無線信号の振幅を測定する振幅位相差測定ステップと、前記振幅位相差測定ステップで測定された位相差から、各前記測定位置における前記無線信号の位相を算出する位相算出ステップと、を含む構成である。
【００３９】
この構成により、ＲＦ回路と一体化した被測定アンテナから送信された無線信号に対して、被測定アンテナからの基準信号の供給なしで、近傍界において位相と振幅を測定することができる。また、この構成により、振幅位相差測定部により既に振幅及び位相差の測定が行われた測定位置のうちの少なくとも１つと、未だ振幅及び位相差の測定が行われていない測定位置とを含むように複数のプローブアンテナが走査されることにより、振幅及び位相差の測定が行われた全ての測定位置における位相を算出することができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明は、ＲＦ回路と一体化した被測定アンテナから送信された無線信号の電磁波に対して、被測定アンテナからの基準信号の供給なしで、近傍界において位相と振幅を測定することができるアンテナ測定システム及びアンテナ測定方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１の実施形態に係るアンテナ測定システムの構成図である。
【図２】第１の実施形態に係るアンテナ測定システムが備えるプローブアンテナの構成を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態に係るアンテナ測定システムが備える複数のプローブアンテナの配置と測定位置を示す模式図である。
【図４】第１の実施形態に係るアンテナ測定システムの位相算出部による処理を説明するための模式図である。
【図５】第１の実施形態に係るアンテナ測定システムが備える複数のプローブアンテナの他の配置例を示す模式図である。
【図６】第１の実施形態に係るアンテナ測定システムが備える複数のプローブアンテナの更に他の配置例を示す模式図である。
【図７】第１の実施形態に係るアンテナ測定システムの他の構成図である。
【図８】図７の構成における複数のプローブアンテナの配置と測定位置を示す模式図である。
【図９】第１の実施形態に係るアンテナ測定システムによるホーンアンテナの近傍界の位相分布のシミュレーション結果を示すグラフ（その１）である。
【図１０】第１の実施形態に係るアンテナ測定システムによるホーンアンテナの近傍界の位相分布のシミュレーション結果を示すグラフ（その２）である。
【図１１】第１の実施形態に係るアンテナ測定システムによるホーンアンテナの反射特性及びアイソレーションのシミュレーション結果を示すグラフ（その１）である。
【図１２】第１の実施形態に係るアンテナ測定システムによるホーンアンテナの反射特性及びアイソレーションのシミュレーション結果を示すグラフ（その２）である。
【図１３】第１の実施形態に係るアンテナ測定システムを用いたアンテナ測定方法の処理を示すフローチャートである。
【図１４】第２の実施形態に係るアンテナ測定システムの構成図である。
【図１５】アンテナの測定領域の説明図である。
【図１６】従来のアンテナ測定システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明に係るアンテナ測定システム及びアンテナ測定方法の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００４３】
（第１の実施形態）
図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ測定システム１は、被測定アンテナ１００から送信される無線信号の振幅及び位相を近傍界で測定し、遠方界での電界強度分布を算出するものである。
【００４４】
被測定アンテナ１００は、例えば、複数のアンテナ素子にＲＦ機能（ＲＦ回路）を一体化してなるアクティブアンテナである。アンテナ測定システム１による電界強度分布の測定時に被測定アンテナ１００から送信させる無線信号としては、無変調波信号やマルチキャリア信号（例えばＯＦＤＭ信号）などを用いることができる。
【００４５】
アンテナ測定システム１は、アンテナ支持部１１と、複数のプローブアンテナ１２と、プローブ走査機構１３と、走査制御部１４と、振幅位相差測定部１６と、記憶部１７と、位相算出部１８と、遠方界指向性算出部２０と、表示部２１と、制御部２２と、を備える。図１では一例として、複数のプローブアンテナ１２の個数が３つの場合が示されている。
【００４６】
アンテナ支持部１１は、被測定アンテナ１００をその電磁波放射面１００ａが所定方向に向いた状態で支持するようになっている。
【００４７】
各プローブアンテナ１２ａ〜１２ｃは、被測定アンテナ１００の近傍界領域の所定の測定平面Ｐ内に配置された複数の測定位置において、被測定アンテナ１００から出力された無線信号の電磁波を受信するようになっている。複数のプローブアンテナ１２は、全て同じものであってもよいし、互いに異なるものであってもよい。なお、プローブアンテナ１２の開口形状を全て同一にした場合、各プローブアンテナの受信感度が同等となり、後述する振幅平均化部１９において振幅の平均化が容易になるという利点がある。
【００４８】
例えば、複数のプローブアンテナ１２のうちの少なくとも１つは、マイクロ波又はミリ波帯の所定周波数範囲の電磁波を伝搬させる導波路を有し、先端が開放された導波管であってもよい。このような導波管としては、導波路の断面形状が長方形の方形導波管や、導波路の断面形状が両側部の高さに対して中央部の高さが小となるダブルリッジ導波管を用いることができる。
【００４９】
図２（ａ）は、プローブアンテナ１２として用いられる方形導波管の導波路３０の長手方向に垂直な断面を示す図である。方形導波管の外形ａ×ｂは、内径ｗ０×ｈ０より大きく、かつ構造物としての強度が得られる範囲で任意である。
【００５０】
図２（ｂ）は、プローブアンテナ１２として用いられるダブルリッジ導波管の導波路３１の長手方向に垂直な断面を示す図である。ダブルリッジ導波管においては、上下の内壁中央から互いに近づく方向に突出する２つの突出部３２ａ、３２ｂが長手方向に連続して形成されている。すなわち、導波路３１の中央部３１ａの高さｈ１が、その両側部３１ｂ，３１ｃの高さｈ２に対して小に設定されている。
【００５１】
このダブルリッジ導波管の場合、中央部３１ａの幅ｗ１及び高さｈ１、並びに、両側部３１ｂ，３１ｃの幅ｗ２及び高さｈ２を調整することで、標準の方形導波管の導波路の断面形状より小さい断面形状で、同等の周波数範囲の電磁波を伝搬できるという利点がある。また、ダブルリッジ導波管の幅と高さを同じ形状にすると、開口が広くなり受信感度が上がるという利点がある。
【００５２】
図３は、測定平面Ｐ内における測定位置（図中の●印）と複数のプローブアンテナ１２の配置とを示す模式図である。図３に示すように、測定位置は、測定平面ＰをＸ方向にΔｘ、Ｙ方向にΔｙで格子状に分割した場合の格子点として表すことができる。図３では一例として、Δｘ＝ｄ１、Δｙ＝ｄ２の場合が示されている。ここでは、間隔ｄ１及びｄ２は無線信号の波長λの１／２以下の値であるとしている。なお、ｄ１＝ｄ２とすることもできる。
【００５３】
図３等に示すように、複数のプローブアンテナ１２は、プローブ走査機構１３により同時に３つ以上の測定位置に配置され、例えば１つのプローブアンテナ１２ａから間隔ｄ１及びｄ２を隔ててＸ方向とＹ方向に残りの２つのプローブアンテナ１２ｂ，１２ｃが配置される。
【００５４】
プローブ走査機構１３は、複数のプローブアンテナ１２を被測定アンテナ１００の電磁波放射面１００ａに対向する近傍の測定平面Ｐ内でＸ，Ｙ方向に移動させる。このとき、プローブ走査機構１３は、複数のプローブアンテナ１２の相対位置を維持しながら、測定平面Ｐ内の複数の測定位置に各プローブアンテナ１２を移動させるようになっている。
【００５５】
走査制御部１４は、プローブ走査機構１３に対して、測定平面Ｐ内の全ての測定位置（格子点）に複数のプローブアンテナ１２を所定順に移動させる制御を行うようになっている。例えば、これらの測定位置は、測定平面Ｐにおいて正方格子の各格子点に対応する位置に配置されている。また、走査制御部１４は、各プローブアンテナ１２が存在する測定位置の座標情報を遠方界指向性算出部２０に送出するようになっている。
【００５６】
振幅位相差測定部１６は、プローブ走査機構１３により各プローブアンテナ１２が測定位置に走査されるごとに、複数のプローブアンテナ１２で受信された無線信号（以下、「受信信号」ともいう）間の位相差を測定するようになっている。なお、振幅位相差測定部１６の入力が２つのみである場合、振幅位相差測定部１６は、後述する切替スイッチ１５により選択された複数のプローブアンテナ１２のうちの隣接する２つにより受信された無線信号間の位相差を測定する。また、振幅位相差測定部１６は、複数のプローブアンテナ１２により受信された無線信号の振幅を測定するようになっている。これにより、測定平面Ｐ内における振幅と位相差の分布が得られる。なお、振幅位相差測定部１６は、ベクトルネットワークアナライザ、スペクトラムアナライザ、オシロスコープなどにより構成される。
【００５７】
記憶部１７は、振幅位相差測定部１６により測定された位相差及び振幅の値を測定位置に対応付けて記憶するようになっている。
【００５８】
以下、振幅位相差測定部１６の処理の具体例について説明する。図３（ａ）に示すように、初期状態では、プローブアンテナ１２ａは座標（０，０）、プローブアンテナ１２ｂは座標（１，０）、プローブアンテナ１２ｃは座標（０，１）の位置にそれぞれ存在するものとする。
【００５９】
まず、振幅位相差測定部１６は、プローブアンテナ１２ａからの受信信号と、プローブアンテナ１２ｂからの受信信号との位相差ΔＰｈ（０，０）（１，０）を測定する。また、振幅位相差測定部１６は、プローブアンテナ１２ａからの受信信号と、プローブアンテナ１２ｃからの受信信号との位相差ΔＰｈ（０，０）（０，１）を測定する。さらに、振幅位相差測定部１６は、プローブアンテナ１２ａからの受信信号の振幅Ａ（０，０）と、プローブアンテナ１２ｂからの受信信号の振幅Ａ（１，０）と、プローブアンテナ１２ｃからの受信信号の振幅Ａ（０，１）を測定する。
【００６０】
次に、プローブ走査機構１３により、既に位相差及び振幅が測定された測定位置のうちの少なくとも１つと、未だ位相差及び振幅が測定されていない測定位置と、を含むように複数のプローブアンテナが走査される。例えば、図３（ｂ）に示すように、プローブアンテナ１２ａが座標（１，０）、プローブアンテナ１２ｂが座標（２，０）、プローブアンテナ１２ｃが座標（１，１）の位置にそれぞれ移動される。座標（１，０）については既に位相差が測定されている。
【００６１】
次に、振幅位相差測定部１６は、プローブアンテナ１２ａからの受信信号と、プローブアンテナ１２ｂからの受信信号との位相差ΔＰｈ（１，０）（２，０）を測定する。また、振幅位相差測定部１６は、プローブアンテナ１２ａからの受信信号と、プローブアンテナ１２ｃからの受信信号との位相差ΔＰｈ（１，０）（１，１）を測定する。さらに、振幅位相差測定部１６は、プローブアンテナ１２ａからの受信信号の振幅Ａ（１，０）と、プローブアンテナ１２ｂからの受信信号の振幅Ａ（２，０）と、プローブアンテナ１２ｃからの受信信号の振幅Ａ（１，１）を測定する。
【００６２】
以下、Ｘ方向又はＹ方向へ複数のプローブアンテナ１２を走査しながら同様の処理を繰り返す。このようにして、所定の測定平面Ｐ内において間隔ｄ１及びｄ２で２次元走査することにより、各測定位置における振幅と、隣接する測定位置間での位相差を全て測定することができる。なお、全ての測定位置について位相差の測定が行われるのであれば、プローブ走査機構１３による走査の順番は任意である。
【００６３】
位相算出部１８は、振幅位相差測定部１６により各測定位置において測定された位相差から、各測定位置における無線信号の位相Ｐｈを算出する。さらに、位相算出部１８は、算出した各測定位置における位相を位相情報として遠方界指向性算出部２０に出力するようになっている。
【００６４】
例えば、図４の例においては、座標（０，０）の位相Ｐｈ（０，０）を任意の定数とした場合に、座標（１，１）における位相Ｐｈ（１，１）は下記の式（３）又は式（４）により求められる。
Ｐｈ（１，１）＝Ｐｈ（０，０）＋ΔＰｈ（０，０）（１，０）＋ΔＰｈ（１，０）（１，１）  ...（３）
Ｐｈ（１，１）＝Ｐｈ（０，０）＋ΔＰｈ（０，０）（０，１）＋ΔＰｈ（０，１）（１，１）  ...（４）
【００６５】
このように、ｎ，ｍをそれぞれ自然数とした場合に、座標（ｎ，ｍ）における位相Ｐｈ（ｎ，ｍ）は、例えば始点を（０，０）、終点を（ｎ，ｍ）とする任意の経路上の測定位置で得られた位相差を累積加算することにより算出できる。あるいは、複数の経路で得られた位相の平均を取って、位相Ｐｈ（ｎ，ｍ）としてもよい。
【００６６】
遠方界指向性算出部２０は、走査制御部１４から出力された各プローブアンテナ１２の座標情報と、振幅位相差測定部１６により測定された振幅情報と、位相算出部１８により算出された位相情報とを用いて、遠方界の電界強度分布を算出するようになっている。ここでは、公知の近傍界／遠方界変換法の数値計算を行うことにより遠方界の電界強度分布を推定して、被測定アンテナ１００の遠方界での指向性を求めることができる。
【００６７】
表示部２１は、例えばＬＣＤやＣＲＴなどの表示機器で構成され、制御部２２からの制御信号に応じて各種表示内容を表示するようになっている。この表示内容には、近傍界における被測定アンテナ１００の位相及び振幅の測定結果や、遠方界における被測定アンテナ１００の指向性の算出結果などが含まれる。
【００６８】
制御部２２は、例えばＣＰＵや、記憶部１７を構成するＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどを含むマイクロコンピュータ又はパーソナルコンピュータ等で構成され、アンテナ測定システム１を構成する上記各部の動作を制御する。さらに、制御部２２は、所定のプログラムを実行することにより、振幅位相差測定部１６、位相算出部１８、及び遠方界指向性算出部２０をソフトウェア的に構成するようになっている。
【００６９】
なお、複数のプローブアンテナ１２は、それらの開口部の中心位置の全てが測定平面Ｐ内において一直線上に並ばないように配置される。これにより、既に位相差及び振幅が測定された測定位置のうちの少なくとも１つと、未だ位相差及び振幅が測定されていない測定位置と、を含むように複数のプローブアンテナを走査することが可能になる。
【００７０】
具体的には、図３に示した配置以外に、図５（ａ）〜（ｄ）に示すような配置を用いることができる。特に、図５（ｂ）〜（ｄ）は、プローブアンテナ１２が配置された４つ以上の測定位置のうち、隣接するいずれか２つの測定位置を結ぶ直線に対して線対称になるように複数のプローブアンテナ１２が配置された状態を示している。なお、図中の破線は対称軸を示している。このような構成により、位相算出部１８（あるいは、後述する振幅平均化部１９）の処理において、隣接するプローブアンテナ１２間の相互結合による影響を相殺する効果などが期待できる。
【００７１】
なお、本実施形態のアンテナ測定システム１によって、被測定アンテナ１００からの基準信号なしで近傍界の位相分布を得るためには、無線信号の１／２波長（０．５λ）以下の間隔ｄ１及びｄ２の格子点間の位相差を測定する必要がある。ただし、プローブアンテナの形状によっては、１／２波長以下の間隔でプローブアンテナを隣接配置することが難しい場合がある。例えば、プローブアンテナ１２が図２（ａ）に示すような標準導波管の場合、幅ａは通常０．５λよりも大きいため、幅方向に複数のプローブアンテナ１２を隣接配置することはできない。そのような場合には、例えば、図６（ａ），（ｂ）に示すように、各プローブアンテナ１２の開口部の中心位置に測定位置が含まれるように、複数のプローブアンテナ１２を隣接配置から適宜ずらして配置すればよい。
【００７２】
既に述べたように、振幅位相差測定部１６を構成する測定器の入力ポートが２つのみである場合、アンテナ測定システム１は、図７に示すように切替スイッチ１５を備えていてもよい。切替スイッチ１５は、複数のプローブアンテナ１２のうち、隣接する２つのプローブアンテナ１２からの受信信号を選択的に振幅位相差測定部１６に入力するようになっている。また、切替スイッチ１５は、２つのプローブアンテナ１２の組み合わせを順次切り替え可能となっている。例えば、複数のプローブアンテナ１２が図３に示した構成である場合には、プローブアンテナ１２ａ及び１２ｂからの受信信号と、プローブアンテナ１２ａ及び１２ｃからの受信信号とが、順次切り替えられて振幅位相差測定部１６に入力されてもよい。さらに、プローブアンテナ１２ｂ及び１２ｃからの受信信号が振幅位相差測定部１６に入力されてもよい。
【００７３】
図７及び図８に示す例では、複数のプローブアンテナ１２は、中心プローブアンテナｐ１と、中心プローブアンテナｐ１を中心として測定平面Ｐの水平方向（Ｘ方向）に対称に配置される左プローブアンテナｐ２及び右プローブアンテナｐ３と、中心プローブアンテナｐ１を中心として測定平面Ｐの垂直方向（Ｙ方向）に対称に配置される上プローブアンテナｐ４及び下プローブアンテナｐ５と、を含む。
【００７４】
すなわち、中心プローブアンテナｐ１及び左プローブアンテナｐ２からの受信信号と、中心プローブアンテナｐ１及び右プローブアンテナｐ３からの受信信号と、中心プローブアンテナｐ１及び上プローブアンテナｐ４からの受信信号と、中心プローブアンテナｐ１及び下プローブアンテナｐ５からの受信信号とが、振幅位相差測定部１６に入力されることになる。これらの受信信号は、切替スイッチ１５を使用することにより順次切り替えられて振幅位相差測定部１６に入力されてもよい。
【００７５】
また、図７に示すように、位相算出部１８は、隣接する２つの測定位置において振幅位相差測定部１６により測定された複数の位相差を平均化する位相差平均化部２３を有していてもよい。この場合、位相算出部１８は、位相差平均化部２３により平均化された位相差から、各測定位置における無線信号の位相を算出することになる。
【００７６】
また、図７に示すように、アンテナ測定システム１は、振幅位相差測定部１６により各測定位置において測定された複数の振幅を平均化した値を、遠方界指向性算出部２０に振幅情報として出力する振幅平均化部１９を備えていてもよい。振幅平均化部１９は、制御部２２が所定のプログラムを実行することにより、ソフトウェア的に構成される。アンテナ測定システム１は、この振幅平均化部１９を備えることにより、更に精度良く振幅の値を算出することができる。
【００７７】
以下、位相差平均化部２３の処理の具体例について説明する。例えば図８（ａ）に示すように、プローブ走査機構１３により、中心プローブアンテナｐ１が座標（１，１）に配置されるように複数のプローブアンテナ１２が移動される。この状態で振幅位相差測定部１６により、座標（１，１）と座標（１，２）に関して、中心プローブアンテナｐ１からの受信信号と、下プローブアンテナｐ５からの受信信号との位相差ΔＰｈ１が測定される。
【００７８】
次に、例えば図８（ｂ）に示すように、プローブ走査機構１３により、複数のプローブアンテナ１２がＹ方向にΔｙだけ移動される。上述のように、座標（１，１）と座標（１，２）については既に位相差が測定されている。この状態で振幅位相差測定部１６により、座標（１，１）と座標（１，２）に関して、プローブアンテナｐ４からの受信信号と、プローブアンテナｐ１からの受信信号との位相差ΔＰｈ２が測定される。
【００７９】
位相差平均化部２３は、下記の式（５）に示すように、ΔＰｈ１とΔＰｈ２の平均を取った値を位相差ΔＰｈ（１，１）（１，２）として算出する。
ΔＰｈ（１，１）（１，２）＝（ΔＰｈ１＋ΔＰｈ２）／２  ...（５）
【００８０】
同様に、位相差平均化部２３は、左プローブアンテナｐ２と右プローブアンテナｐ３についても、Ｘ方向に隣接する２つの測定位置において振幅位相差測定部１６により測定された２つの位相差を平均化するようになっている。
【００８１】
図９及び図１０は、ホーンアンテナを被測定アンテナ１００とした場合のＹ方向の近傍界の位相分布のシミュレーション結果を示すグラフである。
【００８２】
図９（ｂ）中の◇印は、複数のプローブアンテナ１２が図９（ａ）に示すように３つのプローブアンテナｐ'１，ｐ'２，ｐ'３からなる場合に、プローブアンテナｐ'１及びｐ'３により得られる近傍界の位相分布を示している。また、図９（ｂ）中の一点鎖線は、ホーンアンテナの近傍界の位相分布を示している。
【００８３】
図１０中の◇印は、複数のプローブアンテナ１２が図１０（ａ）に示すように５つのプローブアンテナｐ１〜ｐ５からなる場合に得られる近傍界の位相分布を示している。ここでは、プローブアンテナｐ１及びｐ４により得られた位相差と、プローブアンテナｐ１及びｐ５により得られた位相差とが位相差平均化部２３により平均化され、平均化された位相差に基づいた位相分布が得られている。また、図１０（ｂ）中の一点鎖線は、ホーンアンテナの近傍界の位相分布を示している。
【００８４】
図９の結果によれば、プローブアンテナ１２の個数が３つの場合の位相分布は、ホーンアンテナの高さ方向の中心位置（ｙ＝０ｍｍ）に関して非対称となっており、本来のホーンアンテナの対称な位相分布からの誤差が見られる。一方、図１０の結果によれば、プローブアンテナ１２の個数が５つの場合の位相分布では、その誤差が大幅に低減されて、非対称性が改善されていることが分かる。
【００８５】
図１１及び図１２は、被測定アンテナ１００がホーンアンテナであり、複数のプローブアンテナ１２が３つのダブルリッジ導波管ｐ'１〜ｐ'３からなる構成について、反射特性及びアイソレーションに関するシミュレーションを行った結果を示すグラフである。
【００８６】
図１１（ａ）に示すように、複数のプローブアンテナ１２は、別個のダブルリッジ導波管ｐ'１〜ｐ'３の外壁同士を密着させることにより構成されている。あるいは、３つのダブルリッジ導波管ｐ'１〜ｐ'３は一体形成されたものであってもよい。
【００８７】
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示した３つのダブルリッジ導波管ｐ'１〜ｐ'３により得られる反射特性のシミュレーション結果を示すグラフである。ここで、Ｓ１１はダブルリッジ導波管ｐ'１の反射特性、Ｓ２２はダブルリッジ導波管ｐ'２の反射特性、Ｓ３３はダブルリッジ導波管ｐ'３の反射特性を示している。
【００８８】
図１１（ｃ）は、図１１（ａ）に示した３つのダブルリッジ導波管ｐ'１〜ｐ'３により得られるアイソレーションのシミュレーション結果を示すグラフである。ここで、Ｓ２１はプローブアンテナｐ'１及びｐ'２間のアイソレーション、Ｓ３１はダブルリッジ導波管ｐ'１及びｐ'３間のアイソレーション、Ｓ３２はダブルリッジ導波管ｐ'２及びｐ'３間のアイソレーションを示している。
【００８９】
図１２（ａ）は、複数のプローブアンテナ１２が、３つのダブルリッジ導波管ｐ'１〜ｐ'３の一体形成により構成された例を示している。
【００９０】
図１２（ｂ）に示すように、隣接する２つのダブルリッジ導波管ｐ'１及びｐ'２を仕切る壁部１２ｗには、ダブルリッジ導波管ｐ'１〜ｐ'３の開口面１２ｐ側から導波路３１（図２参照）の長手方向（Ｚ方向）に沿って所定長さｌｐのスリット１２ｓが設けられている。同様に、隣接する２つのダブルリッジ導波管ｐ'１及びｐ'３を仕切る壁部１２ｗにもスリット１２ｓが設けられている。スリット１２ｓの形状は、図１２に示すような方形状であってもよく、図９に示すようなくさび状であってもよい。
【００９１】
図１２（ｃ）は、図１２（ａ）に示した３つのダブルリッジ導波管ｐ'１〜ｐ'３により得られる反射特性のシミュレーション結果を示すグラフである。また、図１２（ｄ）は、図１２（ａ）に示した３つのダブルリッジ導波管ｐ'１〜ｐ'３により得られるアイソレーションのシミュレーション結果を示すグラフである。
【００９２】
すなわち、スリット１２ｓのない図１１の構成と比較して、スリット１２ｓのある図１２の構成では、約２８ＧＨｚ以上の高周波領域における反射特性が改善されており、３つのダブルリッジ導波管ｐ'１〜ｐ'３の受信感度が良くなっていることが分かる。また、スリット１２ｓのある図１２の構成では、約２５ＧＨｚ以上の高周波領域において、３つのダブルリッジ導波管ｐ'１〜ｐ'３間のアイソレーションも改善されていることが分かる。さらに、スリット１２ｓの長さｌｐを最適化すれば、より高いアイソレーション改善効果を得ることが可能である。
【００９３】
以下、本実施形態のアンテナ測定システム１を用いたアンテナ測定方法について、図１３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００９４】
まず、被測定アンテナ１００が無線信号を発生させる（ステップＳ１）。
【００９５】
次に、走査制御部１４は、プローブ走査機構１３によって複数のプローブアンテナ１２を、それらの相対位置を維持しながら測定平面Ｐ内の測定位置に移動させる（プローブ走査ステップＳ２）。
【００９６】
次に、複数のプローブアンテナ１２は、ステップＳ２で移動された測定位置において、被測定アンテナ１００から出力された無線信号を近傍界領域で受信する（ステップＳ３）。
【００９７】
次に、振幅位相差測定部１６は、複数のプローブアンテナ１２のうちの隣接する２つにより受信された無線信号間の位相差を測定する。また、振幅位相差測定部１６は、複数のプローブアンテナ１２により受信された無線信号の振幅を測定する（振幅位相差測定ステップＳ４）。
【００９８】
次に、記憶部１７は、ステップＳ４で測定された位相差及び振幅を、それらが測定された測定位置に対応付けて記憶する（ステップＳ５）。
【００９９】
次に、制御部２２は、測定平面Ｐ内の全ての測定位置に対して、位相差及び振幅の値が得られたか否かを判断する（ステップＳ６）。否定判断の場合にはステップＳ２に戻る。肯定判断の場合には位相算出ステップＳ７に進む。
【０１００】
ステップＳ７において位相算出部１８は、ステップＳ４で測定された位相差から、各測定位置における無線信号の位相を算出する。さらに、位相算出部１８は、算出した各測定位置における位相を位相情報として遠方界指向性算出部２０に出力する。
【０１０１】
なお、アンテナ測定システム１が位相差平均化部２３を備える場合には、ステップＳ７において位相算出部１８は、ステップＳ４で測定された隣接する２つの測定位置における複数の位相差を位相差平均化部２３により平均化する。さらに、位相算出部１８は、平均化された位相差から各測定位置における無線信号の位相を算出して、算出した位相を遠方界指向性算出部２０に位相情報として出力する。なお、ステップＳ７において、この位相差平均化部２３による平均化処理は省略可能である。
【０１０２】
次に、アンテナ測定システム１が振幅平均化部１９を備える場合には、振幅平均化部１９は、ステップＳ４で各測定位置において測定された複数の振幅を平均化した値を、遠方界指向性算出部２０に振幅情報として出力する（ステップＳ８）。なお、このステップＳ８における平均化処理は省略可能である。
【０１０３】
次に、遠方界指向性算出部２０は、全ての測定位置に関する、座標情報、位相情報、及び振幅情報を用いて、遠方界の電界強度分布を算出する（ステップＳ９）。
【０１０４】
以上説明したように、本実施形態に係るアンテナ測定システム１は、ＲＦ回路と一体化した被測定アンテナ１００から送信された無線信号に対して、被測定アンテナ１００からの基準信号の供給なしで、近傍界において位相と振幅を測定することができる。
【０１０５】
また、本実施形態に係るアンテナ測定システム１は、振幅位相差測定部１６により既に振幅及び位相差の測定が行われた測定位置のうちの少なくとも１つと、未だ振幅及び位相差の測定が行われていない測定位置とを含むように複数のプローブアンテナ１２が走査されることにより、振幅及び位相差の測定が行われた全ての測定位置における位相を算出することができる。
【０１０６】
また、本実施形態に係るアンテナ測定システム１は、ＲＦ回路と一体化した被測定アンテナ１００から送信された無線信号に対して近傍界測定法を用いた測定を行い、遠方界の電界強度分布を算出することができる。
【０１０７】
また、本実施形態に係るアンテナ測定システム１は、複数のプローブアンテナ１２が対称に配置された構成により、位相算出部１８や振幅平均化部１９の処理において、隣接するプローブアンテナ１２間の相互結合による影響を相殺して位相を算出することができる。
【０１０８】
また、本実施形態に係るアンテナ測定システム１は、隣接する２つの測定位置において、中心プローブアンテナｐ１と左プローブアンテナｐ２により受信された無線信号間の位相差と、中心プローブアンテナｐ１と右プローブアンテナｐ３により受信された無線信号間の位相差を平均化することにより、中心プローブアンテナと左プローブアンテナの位相差の測定誤差と中心プローブアンテナと右プローブアンテナの位相差の測定誤差が逆極性であるため誤差を相殺して位相を算出できるため、より精度良く位相分布を得ることができる。また、本実施形態に係るアンテナ測定システム１は、上プローブアンテナｐ４と下プローブアンテナｐ５についても同様の位相平均化を実施することにより、精度良く位相分布を得ることができる。
【０１０９】
また、本実施形態に係るアンテナ測定システム１は、ダブルリッジ導波管を用いることにより、標準の方形導波管の導波路３０の断面形状より小さい断面形状で同等の周波数範囲の電磁波を伝搬できるため、無線信号の１／２波長（０．５λ）以下の間隔で複数のプローブアンテナ１２を隣接配置することが容易になる。
【０１１０】
また、本実施形態に係るアンテナ測定システム１においては、隣接する２つのダブルリッジ導波管を仕切る壁部１２ｗにスリット１２ｓが設けられることにより、隣接する２つのダブルリッジ導波管の間のアイソレーションが改善、すなわち結合が低減される。また、各ダブルリッジ導波管開口での反射が低減され、受信感度が向上する。
【０１１１】
また、本実施形態に係るアンテナ測定システム１による電界強度分布の測定時に、被測定アンテナ１００から送信させる無線信号として無変調波信号やマルチキャリア信号（例えばＯＦＤＭ信号）などを用いることができる。この場合、振幅位相差測定部１６にスペクトラムアナライザを用いることにより、広帯域の無線信号の位相及び振幅を短時間で測定することができ、広帯域の電界強度分布を高速に算出することができる。
【０１１２】
（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態に係るアンテナ測定システム２について図面を参照しながら説明する。第１の実施形態に係るアンテナ測定システム１の構成と同一の構成については、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【０１１３】
本実施形態のアンテナ測定システム２は、第１の実施形態におけるアンテナ支持部１１と走査制御部１４に代えて、図１４に示す構成のアンテナ支持部４０と、走査制御部４１とを備える。
【０１１４】
アンテナ支持部４０は、被測定アンテナ１００を、その電磁波放射面１００ａ（アンテナとしての開口面）が測定平面Ｐに正対する向きを基準方向とし、その電磁波放射面１００ａが、基準方向から測定平面Ｐに対して傾きのある状態に変更できるように支持する。なお、ここで、基準方向とは、被測定アンテナ１００の電磁波放射面１００ａが測定平面Ｐと平行に対向し、かつ測定平面Ｐの原点位置でＸ軸及びＹ軸に直交するＺ軸が電磁波放射面１００ａの中心位置Ｃを通過する状態とする。
【０１１５】
アンテナ支持部４０は、例えば図１４に示しているように、測定平面ＰのＹ軸に平行で被測定アンテナ１００の電磁波放射面１００ａの中心位置Ｃを通過するＹ'軸を中心に回転する方位角変更機構部４０ａと、方位角変更機構部４０ａ上に固定され、方位角変更機構部４０ａの回転軸上に被測定アンテナ１００を支持し、かつ、測定平面ＰのＸ軸に平行で被測定アンテナ１００の電磁波放射面１００ａの中心位置Ｃを通過するＸ'軸を中心に被測定アンテナ１００を回転させる仰角変更機構部４０ｂと、を有している。
【０１１６】
方位角変更機構部４０ａによる被測定アンテナ１００の方位角の０°（基準角）はＺ軸に平行な方向であり、この方向を基準としてＹ'軸を中心に任意の角度αに方位角を変更できる。同様に、仰角変更機構部４０ｂによる被測定アンテナ１００の仰角の０°（基準角）もＺ軸に平行な方向であり、この方向を基準としてＸ'軸を中心に任意の角度βに仰角を変更できる。
【０１１７】
走査制御部４１は、第１の実施形態と同様にプローブ走査機構１３を制御するとともに、アンテナ支持部４０の方位角変更機構部４０ａ及び仰角変更機構部４０ｂを制御するようになっている。
【０１１８】
以上説明したように、本実施形態に係るアンテナ測定システム２は、被測定アンテナ１００が基準方向を向いているときのビーム方向が測定平面Ｐの中央から離れている場合であっても、被測定アンテナ１００を回転させることにより、最小限度の大きさの測定平面Ｐで指向性を求めることができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１，２  アンテナ測定システム
１１，４０  アンテナ支持部
１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，ｐ'１〜ｐ'３  プローブアンテナ
ｐ１  中心プローブアンテナ
ｐ２  左プローブアンテナ
ｐ３  右プローブアンテナ
ｐ４  上プローブアンテナ
ｐ５  下プローブアンテナ
１２ｐ  開口面
１２ｓ  スリット
１２ｗ  壁部
１３  プローブ走査機構
１４，４１  走査制御部
１５  切替スイッチ
１６  振幅位相差測定部
１７  記憶部
１８  位相算出部
１９  振幅平均化部
２０  遠方界指向性算出部
２１  表示部
２２  制御部
２３  位相差平均化部
３０，３１  導波路
３１ａ  中央部
３１ｂ，３１ｃ  両側部
４０ａ  方位角変更機構部
４０ｂ  仰角変更機構部
１００  被測定アンテナ
１００ａ  電磁波放射面
【図１】
0006434949.tif 000002
【図２】
0006434949.tif 000003
【図３】
0006434949.tif 000004
【図４】
0006434949.tif 000005
【図５】
0006434949.tif 000006
【図６】
0006434949.tif 000007
【図７】
0006434949.tif 000008
【図８】
0006434949.tif 000009
【図９】
0006434949.tif 000010
【図１０】
0006434949.tif 000011
【図１１】
0006434949.tif 000012
【図１２】
0006434949.tif 000013
【図１３】
0006434949.tif 000014
【図１４】
0006434949.tif 000015
【図１５】
0006434949.tif 000016
【図１６】
0006434949.tif 000017