(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数（ＲＦ）信号トランシーバ被試験デバイス（ＤＵＴ）の無線試験を容易に行うシステムを含む装置であって、
内部領域及び外部領域を画定し、前記内部領域の中に前記ＤＵＴを配置することができ、更に前記外部領域から生じる電磁放射から実質的に隔離される構造体と、
前記内部領域の中に少なくとも部分的に配置され、前記ＤＵＴから放射された共通のＲＦ試験信号に関係する少なくとも一群の複数の無線ＲＦ試験信号を受信する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナに連結されるＲＦ信号制御回路と、
を備え、
前記ＲＦ信号制御回路は、１つ以上の位相制御信号に従って、少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号を供給するために、前記少なくとも一群の複数の無線ＲＦ試験信号の少なくとも一部分のそれぞれの位相を制御すること、及び
前記１つ以上の位相制御信号、及び、前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号の組み合わせに関係するＲＦ出力信号を供給するために、前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号を測定し、組み合わせることによって、
前記少なくとも一群の複数の無線ＲＦ試験信号に対して、前記構造体の中で前記ＤＵＴの位置決め及び／又は方向付けが変化した場合に対処するべく応答する、装置。
【請求項２】
前記ＲＦ信号制御回路は、
前記複数のアンテナに連結され、前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号を供給することによって前記少なくとも一群の複数の無線ＲＦ試験信号及び前記１つ以上の位相制御信号に応答する位相制御回路と、
前記位相制御回路に連結され、前記１つ以上の位相制御信号を供給することによって前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号に応答する制御信号回路と、
前記位相制御回路及び前記制御信号回路のうち少なくとも一方に連結され、前記ＲＦ出力信号を供給することによって前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号に応答する合成回路と、
を備える、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記制御信号回路がパワー検出回路を備える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記制御信号回路が、
前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号の１つずつのそれぞれのパワーレベルを表す複数のパワー信号を供給することによって、前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号に応答するパワー測定回路と、
前記パワー測定回路に連結され、前記１つ以上の位相制御信号を供給することによって前記複数のパワー信号に応答する処理回路と、
を備える、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記制御信号回路が位相検出回路を備える、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記制御信号回路が、
前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号の１つずつのそれぞれの信号位相を表す複数の位相信号を供給することによって、前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号に応答する位相測定回路と、
前記位相測定回路に連結され、前記１つ以上の位相制御信号を供給することによって前記複数の位相信号に応答する処理回路と、
を備える、請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記ＲＦ信号制御回路が、
前記複数のアンテナに連結され、前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号を供給することによって、前記少なくとも一群の複数の無線ＲＦ試験信号及び前記１つ以上の位相制御信号に応答する位相制御回路と、
前記位相制御回路に連結され、前記ＲＦ出力信号を供給することによって前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号に応答する合成回路と、
前記合成回路及び前記位相制御回路に連結され、前記１つ以上の位相制御信号を供給することによって前記ＲＦ出力信号に応答する制御信号回路と、
を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記制御信号回路がパワー検出回路を備える、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記制御信号回路が、
前記ＲＦ出力信号のパワーレベルを表すパワー信号を供給することによって前記ＲＦ出力信号に応答するパワー測定回路と、
前記パワー測定回路に連結され、前記１つ以上の位相制御信号を供給することによって前記パワー信号に応答する処理回路と、
を備える、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
無線周波数（ＲＦ）信号トランシーバ被試験デバイス（ＤＵＴ）の無線試験を容易に行う方法であって、
内部領域及び外部領域を画定し、前記内部領域の中に前記ＤＵＴを配置でき、更に前記外部領域から生じる電磁放射から実質的に隔離される構造体を準備することと、
前記内部領域の中に少なくとも部分的に配置され、前記ＤＵＴから放射された共通のＲＦ試験信号に関係する少なくとも一群の複数の無線ＲＦ試験信号を受信する複数のアンテナを準備することと、
前記少なくとも一群の複数の無線ＲＦ試験信号に対して、
１つ以上の位相制御信号に従って、少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号を供給するために、前記少なくとも一群の複数の無線ＲＦ試験信号の少なくとも一部分のそれぞれの位相を制御すること、及び
前記１つ以上の位相制御信号、及び前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号の組み合わせに関係するＲＦ出力信号を供給するために、前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号を測定し、組み合わせることによって、
前記構造体の中で前記ＤＵＴの位置決め及び／又は方向付けが変化した場合に対処するべく応答することと、
を含む、方法。
【請求項１１】
前記制御することが、前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号を供給することによって、前記少なくとも一群の複数の無線ＲＦ試験信号及び前記１つ以上の位相制御信号に応答することを含み、
前記測定し、組み合わせることが、
前記１つ以上の位相制御信号を供給するために前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号を測定することと、
前記ＲＦ出力信号を供給するために前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号を組み合わせることと、
を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号を測定することが、前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号の少なくとも１つのパワーを検出することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号を測定することが、
前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号の１つずつのそれぞれのパワーレベルを表す複数のパワー信号を供給するために、前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号の少なくとも１つのパワーを検出することと、
前記１つ以上の位相制御信号を供給するために、前記複数のパワー信号を処理することと、
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号を測定することが、前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号の少なくとも１つの位相を検出することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号を測定することが、
前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号の１つずつのそれぞれの信号位相を表す複数の位相信号を供給するために、前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号の少なくとも１つの位相を検出することと、
前記１つ以上の位相制御信号を供給するために前記複数の位相信号を処理することと、
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記制御することが、前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号を供給することによって前記少なくとも一群の複数の無線ＲＦ試験信号及び前記１つ以上の位相制御信号に応答することを含み、
前記測定し、組み合わせることは、
前記ＲＦ出力信号を供給するために前記少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号を組み合わせることと、
前記１つ以上の位相制御信号を供給するために前記ＲＦ出力信号を測定することと、
を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
前記１つ以上の位相制御信号を供給するために前記ＲＦ出力信号を測定することが、前記ＲＦ出力信号のパワーを検出することを備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記１つ以上の位相制御信号を供給するために前記ＲＦ出力信号を測定することが、
前記ＲＦ出力信号のパワーレベルを表すパワー信号を供給するために前記ＲＦ出力信号のパワーを検出することと、
前記１つ以上の位相制御信号を供給するために前記パワー信号を処理することと、
を含む、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１３年３月１５日付けで出願された、「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｔｅｓｔ  Ｓｉｇｎａｌｓ」と題する米国特許出願第１３／８３９，１６２号の一部継続出願であり、２０１３年３月１５日付けで出願された、「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｔｅｓｔ  Ｓｉｇｎａｌｓ」と題する米国特許出願第１３／８３９，５８３号の一部継続出願であり、これらの両方の出願の内容は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、無線周波数（ＲＦ）無線信号トランシーバの試験に関し、特に、ＲＦ試験信号の伝達のためのＲＦ信号ケーブルを必要とせずに、このような装置を試験することに関する。
【背景技術】
【０００３】
現代の電子装置の多くは、接続性と通信の両方の目的のために、無線技術を用いている。無線装置は電磁エネルギーを送受信するので、更に２つ以上の無線装置はそれらの信号周波数及びパワースペクトル密度によって互いの動作に干渉する可能性があるので、これらの無線装置及びその無線技術は、様々な無線技術規格仕様に準拠しなくてはならない。
【０００４】
そのような装置を設計する際、技術者は、そのような装置が、装置に含まれる無線技術を規定した規格に基づく仕様群のそれぞれの仕様を確実に満足、又は超越するように特別に取り計らう。更に、これらの装置が後に大量に製造されているとき、含まれる無線技術の規格に基づく仕様にそれらの装置が準拠していることを含めて、製造欠陥により不適切な動作を引き起こさないことを確実にするために、これらの装置は試験される。
【０００５】
これらの装置をその製造及び組立て後に試験するために、現行の無線装置試験システム（「試験器」）は、各装置から受信した信号を分析するサブシステムを採用している。そのようなサブシステムは、典型的には、少なくとも、装置に送信されるべきソース信号を供給するベクトル信号発生器（ＶＳＧ）と、装置によって生成された信号を分析するベクトル信号分析器（ＶＳＡ）と、を備える。ＶＳＧによる試験信号の生成及びＶＳＡによって行われる信号分析は、一般的には、種々の装置が様々な周波数範囲、帯域幅及び信号変調特性と一体となった種々の無線技術標準に準拠しているかどうかを試験するためそれぞれが使用されるようにプログラム可能である。
【０００６】
被試験デバイス（ＤＵＴ）の較正及び性能検証試験は、典型的には、ＤＵＴと試験器とが電磁放射によって通信するための無線信号経路ではなく、ＲＦケーブルのような導電性信号経路を使用して行われる。その結果、試験器とＤＵＴとの間の信号は、周囲空間の中を通って放射されるのではなく、導電性信号経路を用いて伝達される。このような導電性信号経路を使用することは、測定の再現性及び不変性を確実にするために役立ち、信号伝達（送信及び受信）における要因としてのＤＵＴの位置決め及び方向付けを不要にする。
【０００７】
多入力多出力（ＭＩＭＯ）型ＤＵＴの場合、信号経路は、ＤＵＴの各入力／出力に対して、何らかの形で提供されるべきである。例えば、３本のアンテナを使って動作するように意図されたＭＩＭＯ装置に対して、３本の導電性信号経路、例えば、ケーブル及び接続が試験のため準備されなければならない。
【０００８】
しかしながら、導電性信号経路を使用することは、ＤＵＴと試験器との間でケーブルを物理的に接続及び切断する必要があるので、各ＤＵＴを試験するために要する時間に著しく影響を与える。更に、ＭＩＭＯ型ＤＵＴの場合、複数回のこのような接続動作及び切断動作は、試験の始めと終わりの両方で行われなければならない。更に、試験中に伝達されている信号は、本来目的とされた用途の場合のように周囲空間を介して放射されることがなく、更に、ＤＵＴのためのアンテナ組立体は、このような試験中に使用されないので、このような試験は、実際の動作をシミュレートするものではなく、アンテナに起因する性能特性は、試験結果に反映されることがない。
【０００９】
代案として、試験は、ケーブルによる電気伝導ではなく、電磁放射によって伝達される試験信号を使用して行われることがあり得る。これは、試験ケーブルの接続及び切断を必要とすることがないので、このような接続及び切断に関連付けられた試験時間を短縮するという便益がある。しかしながら、放射された信号及びレシーバアンテナが存在する「チャネル」、すなわち、試験信号が中を通して放射され、受信される周囲空間は、他の場所で発生し、周囲空間に広がる他の電磁信号のため、本質的に信号干渉及び誤差を起こしやすい。このような信号は、ＤＵＴアンテナによって受信されるものであり、干渉中の信号源の１つ１つからの信号反射を原因とするマルチパス信号を含む可能性がある。その結果、「チャネル」の「条件」は、典型的には、アンテナ接続毎に個別の導電性信号経路、例えば、ケーブルを使用するのに比べると劣るものである。
【００１０】
このような外部の信号からの干渉を防止、もしくは少なくともかなり低減させる１つの方法は、遮蔽筐体を使用してＤＵＴ及び試験器のための放射信号インターフェースを隔離することである。しかしながら、このような筐体は、典型的には、高い測定精度及び再現性を生じることはなかった。このことは、最小無響室より小さい筐体の場合に特に当てはまる。付加的に、このような筐体は、ＤＵＴの位置決め及び方向付けと、このような筐体内部に生成されたマルチパス信号の干渉の強め合い及び弱め合いとに敏感である傾向がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
その結果、放射された電磁試験信号を使用することができ、それによって、外部で生成された信号及びマルチパス信号効果に起因する干渉信号を回避することにより試験再現性及び精度を維持したままで、実際のシステム動作をシミュレーションすると共に他のやり方では試験ケーブル配線を接続及び切断するために必要な試験時間を回避する、無線信号トランシーバ、特に、無線ＭＩＭＯ型信号トランシーバを試験するシステム及び方法を有することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に従って、無線周波数（ＲＦ）信号トランシーバ被試験デバイス（ＤＵＴ）の無線試験を容易に行うシステム及び方法が提供される。
【００１３】
ＤＵＴを収容している遮蔽筐体内部で複数のアンテナを使用して、ＤＵＴから放射されたＲＦ試験信号から生じる複数の無線ＲＦ信号が、捕捉され、これらの複数の無線ＲＦ信号のそれぞれの信号位相が、それぞれの信号パワーレベル、受信されたとおりのそれぞれの信号位相、及び受信された信号の組み合わせの信号パワーレベルを含む１つ以上の信号特性に従って制御され得る。このような捕捉された無線ＲＦ試験信号の位相制御は、遮蔽筐体内部で試験されるＤＵＴに対して個別に行うことができ、それによって、ＤＵＴの配置とは無関係に遮蔽筐体内部のマルチパス信号環境の補償を行い、それによって、ＤＵＴの無線試験中に有線試験信号経路をシミュレーションする。
【００１４】
本発明の一実施形態に従って、無線周波数（ＲＦ）信号トランシーバ被試験デバイス（ＤＵＴ）の無線試験を容易に行うシステムは、
内部領域及び外部領域を画定し、内部領域の中にＤＵＴも配置することができ、更に、外部領域から生じる電磁放射から実質的に隔離される構造体と、
内部領域の中に少なくとも部分的に配置され、ＤＵＴから放射された共通ＲＦ試験信号に関係する少なくとも一群の複数の無線ＲＦ試験信号を受信する複数のアンテナと、
複数のアンテナに連結されるＲＦ信号制御回路と、
を備え、
少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号を供給するために、１つ以上の位相制御信号に従って、少なくとも一群の複数の無線ＲＦ試験信号の少なくとも一部分のそれぞれの位相を制御すること、及び
１つ以上の位相制御信号、及び、少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号の組み合わせに関係するＲＦ出力信号を供給するために、少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号を測定し、組み合わせることによって、
少なくとも一群の複数の無線ＲＦ試験信号に対して対応する。
【００１５】
本発明の別の実施形態に従って、無線周波数（ＲＦ）信号トランシーバ被試験デバイス（ＤＵＴ）の無線試験を容易に行う方法は、
内部領域及び外部領域を画定し、内部領域の中にＤＵＴも配置でき、更に外部領域から生じる電磁放射から実質的に隔離される構造体を準備することと、
内部領域の中に少なくとも部分的に配置され、ＤＵＴから放射された共通ＲＦ試験信号に関係する少なくとも一群の複数の無線ＲＦ試験信号を受信する複数のアンテナを準備することと、
一群の複数の無線ＲＦ試験信号に対して、
少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号を供給するために、１つ以上の位相制御信号に従って、少なくとも一群の複数の無線ＲＦ試験信号の少なくとも一部分のそれぞれの位相を制御すること、及び
１つ以上の位相制御信号、及び、少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号の組み合わせに関係しているＲＦ出力信号を供給するために、少なくとも一群の複数の位相制御されたＲＦ試験信号を測定し、組み合わせることによって、応答すること、
を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、無線信号トランシーバの典型的な動作及び試験可能環境を示す図である。
【図２】図２は、導電性試験信号経路を使用する無線信号トランシーバの試験環境を示す図である。
【図３】図３は、ＭＩＭＯ型無線信号トランシーバの試験環境のための導電性信号経路及びチャンネルモデルを使用するＭＩＭＯ型無線信号トランシーバの試験環境を示す図である。
【図４】図４は、ＭＩＭＯ型無線信号トランシーバの試験環境のための放射された電磁信号及びチャネルモデルを使用するＭＩＭＯ型無線信号トランシーバの試験環境を示す図である。
【図５】図５は、放射された電磁試験信号を使用してＭＩＭＯ型ＤＵＴを試験することができる例示的実施形態による試験環境を示す図である。
【図６】図６は、遮蔽筐体の中で放射された電磁試験信号を使用してＤＵＴが試験される試験環境を示す図である。
【図７】図７は、マルチパス信号効果が低減された遮蔽筐体内で放射された電磁試験信号を使用して、無線ＤＵＴが試験される試験環境の例示的実施形態を示す図である。
【図８】図８は、マルチパス信号効果が低減された遮蔽筐体内で放射された電磁試験信号を使用して、無線ＤＵＴが試験される試験環境の例示的実施形態を示す図である。
【図９】図９は、図７及び図８の試験環境で用いられる例示的実施形態による遮蔽筐体の物理的表現を示す図である。
【図１０】図１０は、放射された電磁試験信号を使用してＤＵＴを試験することができる例示的実施形態による試験環境を示す図である。
【図１１】図１１は、放射された電磁試験信号を使用してＤＵＴを試験することができる例示的実施形態による別の試験環境を示す図である。
【図１２】図１２は、図１１の試験環境を使用してＤＵＴを試験する例示的アルゴリズムを示す図である。
【図１３】図１３は、放射された電磁試験信号を使用してＤＵＴを試験することができる例示的実施形態による別の試験環境を示す図である。
【図１４】図１４は、図１３の試験環境を使用してＤＵＴを試験する例示的アルゴリズムを示す図である。
【図１５】図１５は、放射された電磁試験信号を使用してＤＵＴを試験することができる例示的実施形態による別の試験環境を示す図である。
【図１６】図１６は、図１５の試験環境を使用してＤＵＴを試験する例示的アルゴリズムを示す図である。
【図１７】図１７は、例示的実施形態に従って、補償前に定義済みの周波数範囲に亘ってＤＵＴによって送信された試験信号を示す図である。
【図１８】図１８は、例示的実施形態に従った補償前後の図１７の掃引試験信号を図１０、図１１、図１３及び図１５の試験環境に対する例示的位相シフト値と共に示す図である。
【図１９】図１９は、図１８に示されているように補償を行う例示的アルゴリズムを示す図である。
【図２０】図２０は、例示的実施形態に従って、複数の試験信号位相シフトを使用する補償と一体として無線ＤＵＴを試験する別の試験環境を示す図である。
【図２１】図２１は、付加的な例示的実施形態に従って、補償のための試験信号利得調整が追加された図２０の試験環境を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の詳細な説明は、添付図面を参照した本発明の実施形態例についてである。このような説明は、例証となることを意図しており、本発明の範囲について限定するものではない。このような実施形態は、当業者が対象となる発明を実施することが可能になるように、十分詳細に記載されており、また、他の実施形態が、対象となる発明の思想又は範囲から逸脱することなく、何らかの変形例を伴って実施され得ることは、理解されるであろう。
【００１８】
本開示を通じて、文脈からの矛盾に対する明示がない限り、記載されるところの個々の回路素子の数は、単数でも又は複数でもよいことが理解されるであろう。例えば、「回路（circuit）」という用語及び「回路（circuitry）」という用語は、単一の構成要素又は複数の構成要素のどちらかを含んでもよく、これらは能動型及び／又は受動型のどちらかであってもよく、記載した機能を提供するために、互いに接続、又はそうでなければ（例えば、１つ以上の集積回路チップとして）結合されている。加えて、「信号」という用語は、１つ以上の電流、１つ以上の電圧、又はデータ信号を指すことができる。図面内で、同様の、又は関連する要素は、同様の、又は関連するアルファベット、数字、又は英数字の識別子を有することとなる。更に、本発明を、（好ましくは１つ以上の集積回路チップの形態における）別々の電子回路を用いた実装という文脈の中で論じられているが、そのような回路の任意の部分の機能は、処理すべき信号周波数又はデータレートに応じて、１つ以上の適切にプログラムされた処理装置を用いて、代替的に実装されてもよい。更に、図面が様々な実施形態の機能ブロックの図を示す範囲において、この機能ブロックは、必ずしもハードウェア回路同士の区分を示すものではない。
【００１９】
図１に示されているように、（少なくとも実際の動作をシミュレートする観点から）典型的な動作環境及び無線信号トランシーバのための理想的な試験環境は、試験器１００及びＤＵＴ  ２００を無線通信させるものである。典型的には、何らかの形式の試験コントローラ１０（例えば、パーソナルコンピュータ）は、有線信号インターフェース１１ａ、１１ｂを介して、試験器１００及びＤＵＴ  ２００と試験コマンド及びデータを交換するためにも使用されるであろう。試験器１００及びＤＵＴ  ２００は、各々が１本（もしくはＭＩＭＯ型装置の場合には２本以上）のそれぞれのアンテナ１０２、２０２を有し、これらのアンテナは、導電性信号コネクタ１０４、２０４（例えば、多くのタイプが当該技術分野において周知である同軸ケーブル接続）を用いてつながる。試験信号（ソース及び応答）は、試験器１００とＤＵＴ  ２００との間でアンテナ１０２、２０２を介して無線伝達される。例えば、ＤＵＴ  ２００の送信（ＴＸ）試験中に、電磁信号２０３は、ＤＵＴアンテナ２０２から放射される。アンテナ放射パターンの指向性に依存して、この信号２０３は、多数の方向に放射されるものであり、試験器アンテナ１０２によって受信される入射信号成分２０３ｉ及び反射信号成分２０３ｒを生じさせる。前述のとおり、これらの反射信号成分２０３ｒは、多くの場合、マルチパス信号効果及び他の場所（図示せず）から生じる他の電磁信号の生成物であって、干渉の強め合い及び弱め合いをもたらし、これによって、信頼性があり、かつ、再現性がある信号受信及び試験結果を妨げる。
【００２０】
図２に示されているように、このような信頼できない試験結果を回避するために、ＲＦ同軸ケーブル１０６のような導電性信号経路が試験器１００及びＤＵＴ  ２００のアンテナコネクタ１０４、２０４を接続するために使用され、一貫性があり、信頼性があり、かつ再現性がある、試験器１００とＤＵＴ  ２００との間の試験信号の伝達用の導電性信号経路を準備する。前述のとおり、しかしながら、これは、試験前及び試験後にケーブル１０６を接続及び切断するため必要とされる時間に起因して全体的な試験時間を増加させる。
【００２１】
図３に示されているように、試験ケーブル配線を接続及び切断するための追加的な試験時間は、ＭＩＭＯ型ＤＵＴ  ２００ａを試験するとき、より一層長くなる。このような場合、複数の試験ケーブル１０６は、ＤＵＴ  ２００ａの中のＲＦ信号レシーバ２１０による受信のため試験器１００ａの中のＲＦ信号源１１０（例えば、ＶＳＧ）からＲＦ試験信号の伝達を可能にするように対応するテスターコネクタ１０４及びＤＵＴコネクタ２０４を接続するために必要とされる。例えば、典型的な試験環境において、ＭＩＭＯ型デバイスを試験する試験器は、対応する１個以上のＲＦ試験信号１１１ａ、１１１ｂ、．．．、１１１ｎ（例えば、可変信号パワー、パケット内容及びデータレートを有するパケットデータ信号）を供給する１台以上のＶＳＧ  １１０ａ、１１０ｂ、．．．、１１０ｎを有するものである。それぞれの試験器１０４ａ、１０４ｂ、．．．，１０４ｎコネクタ及びＤＵＴ  ２０４ａ、２０４ｂ、．．．、２０４ｎコネクタを介して接続されたこれらの対応する試験ケーブル１０６ａ、１０６ｂ、．．．、１０６ｎは、これらの信号を伝達して、受信されたＲＦ試験信号２１１ａ、２１１ｂ、．．．、２１１ｎをＤＵＴ  ２００ａの中の対応するＲＦ信号レシーバ２１０ａ、２１０ｂ、．．．、２１０ｎに供給する。その結果、これらの試験ケーブル１０６を接続及び切断するために要する追加的な試験時間は、試験ケーブル１０６の本数に対応して倍率ｎで増加させられる可能性がある。
【００２２】
前述のとおり、試験器１００ａ及びＤＵＴ  ２００ａを接続するため試験ケーブルを使用することは、一貫性があり、信頼性があり、かつ再現性がある試験接続を提供する優位性がある。当該技術分野において周知であるように、これらの試験接続１０７は、対角行列２０によって特徴付けられた信号チャネルＨとしてモデル化することが可能であり、対角行列要素２２は、それぞれの信号チャネル特性（例えば、信号経路導電率又はそれぞれの試験ケーブル１０６の損失）に対する直結係数ｈ１１、ｈ２２、．．．、ｈｎｎ（ｈｉｊ、但し、ｉ＝ｊ）に対応する。
【００２３】
図４に示されているように、１つ以上の例示的実施形態によれば、導電性、すなわち有線の、チャンネル１０７（図３）は、試験器１００ａとＤＵＴ  ２００ａとの間の無線信号インターフェース１０６ａに対応する無線チャネル１０７ａによって置き換えられている。前述のとおり、試験器１００ａ及びＤＵＴ  ２００ａは、それぞれのアンテナアレイ１０２、２０２を介して、試験信号１１１、２１１を通信する。このタイプの試験環境において、信号チャンネル１０７ａは、もはや対角行列２０によって表現されるのではなく、代わりに、対角２２からの１個以上の非零交差結合係数２４ａ、２４ｂ（ｈｉｊ、ここでｉ≠ｊ）を有する行列２０ａによって表現される。当業者によって容易に理解されるように、これは、チャネル１０７ａにおいて利用可能である複数の無線信号経路が原因である。例えば、理想的には、各ＤＵＴコネクタ２０４がこれの対応する試験器コネクタ１０４からの信号だけを受信するケーブル配線信号環境とは異なる。この無線チャネル１０７ａにおいて、第１のＤＵＴアンテナ２０２ａは、試験器アンテナ１０２ａ、１０２ｂ、．．．、１０２ｎの全てによって放射された、例えば、チャネルＨ行列係数ｈ１１、ｈ１２、．．．、ｈ１ｎに対応する試験信号を受信する。
【００２４】
周知の原理によると、チャネル行列Ｈの係数ｈは、ＲＦ試験信号の送信及び受信に影響を与えるチャネル１０７ａの特性に対応する。集合的に、これらの係数ｈは、以下の式によって表現されるとおり、Ｈ行列のノルムとＨ行列の逆行列のノルムとの積であるチャネル条件数ｋ（Ｈ）を定義する。
ｋ（Ｈ）＝｜｜Ｈ｜｜＊｜｜Ｈ−１｜｜
【００２５】
これらの係数に影響を与える要因は、測定誤差を生み出す可能性があるようにチャネル条件数を変える可能性がある。例えば、十分に条件付けされていないチャネルにおいて、小さい誤差も、試験結果に大きい誤差を引き起こす可能性がある。チャネル数が低い場合、チャネル内の小さい誤差が、受信（ＲＸ）アンテナで小さい測定誤差を生じる可能性がある。しかしながら、チャネル数が高い場合、チャネル内の小さい誤差が、受信アンテナで大きい測定誤差を生じる可能性がある。このチャネル条件数ｋ（Ｈ）は、ＤＵＴの試験環境（例えば、遮蔽筐体）の中のＤＵＴの物理的位置決め及び方向付けと、このＤＵＴの様々なアンテナ２０４の方向付けにも敏感である。その結果、外部干渉信号が他の場所で生じていない場合、又は、反射によって到達し、受信アンテナ２０４に作用することがない場合であっても、再現性のある正確な試験結果の見込みは低くなるものである。
【００２６】
図５に示されているように、１つ以上の例示的実施形態よれば、試験器１００ａとＤＵＴ  ２００ａとの間の試験信号インターフェースは、無線とすることができる。ＤＵＴ  ２００ａは、遮蔽筐体３００の内部３０１に設置される。このような遮蔽筐体３００は、ファラデー箱と構造が類似し、又は少なくとも実質的に類似している金属筐体として実施される可能性がある。これは、ＤＵＴ  ２００ａを筐体３００の外部領域３０２から生じる放射信号から隔離する。例示的実施形態によれば、筐体３００の幾何学的性質は、閉口端型導波路としての機能を果たすようなものである。
【００２７】
他の場所、例えば、筐体３００の反対側の内面３０２に配置されているのは、複数の（ｎ）個のアンテナアレイ１０２ａ、１０２ｂ、．．．、１０２ｎであり、これらの各々は、試験器１００ａの内部の試験信号源１１０ａ、１１０ｂ、．．．、１１０ｎから生じる（より詳細は後述される）複数の位相制御されたＲＦ試験信号１０３ａ、１０３ｂ、．．．、１０３ｎを放射する。各アンテナアレイは、複数（Ｍ）のアンテナ素子を含む。例えば、第１のアンテナアレイ１０２ａは、ｍ個のアンテナ素子１０２ａａ、１０２ａｂ、．．．、１０２ａｍを含む。これらのアンテナ素子１０２ａａ、１０２ａｂ、．．．、１０２ａｍの各々は、それぞれのＲＦ信号制御回路１３０ａによって供給されたそれぞれの位相制御されたＲＦ試験信号１３１ａａ、１３１ａｂ、．．．、１３１ａｍによって駆動される。
【００２８】
第１のＲＦ信号制御回路１３０ａの実施例に描かれるように、第１のＲＦ試験信号源１１０ａからのＲＦ試験信号１１１ａは、信号マグニチュード制御回路１３２によってこのＲＦ試験信号の大きさが増加（例えば、増幅）させられ、もしくは、減少（例えば、減衰）させられる。結果として得られる大きさが制御された試験信号１３３は、信号複製回路１３４（例えば、信号分配器）によって複製される。結果として得られる大きさが制御され、複製されたＲＦ試験信号１３５ａ、１３５ｂ、．．．、１３５ｍは、アンテナアレイ１０２ａのアンテナ素子１０２ａａ、１０２ａｂ、．．．、１０２ａｍを駆動するために大きさ及び位相が制御された信号１３１ａａ、１３１ａｂ、．．．、１３１ａｍを生じるように、それぞれの位相制御回路１３６ａ、１３６ｂ、．．．、１３６ｍによって、これらのＲＦ試験信号の信号位相制御される（例えば、シフトさせられる）。
【００２９】
残りのアンテナアレイ１０２ｂ、．．．、１０２ｎ及びこれらのそれぞれのアンテナ素子は、対応するＲＦ信号制御回路１３０ｂ、．．．、１３０ｍによって同じように駆動される。これは、前述のとおり、チャネルＨ行列に従ってＤＵＴ  ２００ａのアンテナ２０２ａ、２０２ｂ、．．．、２０２ｎへの伝達用、又はこれらのアンテナによる受信用の対応する個数の合成放射信号１０３ａ、１０３ｂ、．．．、１０３ｎを形成する。ＤＵＴ  ２００ａは、このＤＵＴの対応する受信試験信号２１１ａ、２１１ｂ、．．．、２１１ｍを処理し、これらの受信信号の特性（例えば、大きさ、相対的な位相など）を表す１つ以上のフィードバック信号２０１ａを供給する。これらのフィードバック信号２０１ａは、ＲＦ信号制御回路１３０の中の制御回路１３８に供給される。この制御回路１３８は、制御信号１３７、１３９ａ、１３９ｂ、．．．、１３９ｍをマグニチュード制御回路１３２及び位相制御回路１３６に供給する。その結果、閉ループ制御経路が提供され、それによって、ＤＵＴ  ２００ａによる受信のため、試験器１００ａからの個別の放射信号の利得及び位相制御が可能になる。（代替的に、この制御回路１３０は、試験器１００ａの一部として含むことができる。）
【００３０】
周知のチャネル最適化技術に従って、制御回路１３８は、チャネル条件数ｋ（Ｈ）を最小化し、更に各ＤＵＴアンテナ２０２で測定されるように、適切に等しい大きさを有する受信信号を生成するように、ＤＵＴ  ２００ａからのこのフィードバックデータ２０１ａを使用して、放射信号の大きさ及び位相を変えることにより、最適チャネル条件を達成する。これにより、通信チャネルが生成され、この通信チャンネルを通じて、放射された信号は、導電性信号経路（例えば、ＲＦ信号ケーブル）を使用して生成された試験結果に実質的に相当する試験結果を生じる。
【００３１】
連続的な送信及びチャンネル条件フィードバックイベントの後に続くＲＦ信号制御回路１３０の制御回路１３８によるこの動作は、最適化されたチャンネル条件数ｋ（Ｈ）を反復的に達成するために各アンテナアレイ１０２ａ、１０２ｂ、．．．、１０２ｎに対する信号の大きさ及び位相を変えるものである。このような最適化されたチャネル条件数ｋ（Ｈ）が達成されると、対応する大きさ及び位相設定値は、維持することができ、試験器１００ａ及びＤＵＴ  ２００ａは、その後、まさにケーブル配線環境において行われるものである一連の試験を継続することができる。
【００３２】
実際には、基準ＤＵＴは、前述の反復的プロセスを通じてチャネル条件を最適化するのに用いられる遮蔽筐体３００の中の試験治具内に設置することができる。その後、同一の設計の更なるＤＵＴは、筐体３００の制御されたチャンネル環境において被る経路損失の差が十分に通常の試験許容範囲内であるはずなので、あらゆる実例においてチャネル最適化を実行する必要なしに、引き続き試験することができる。
【００３３】
更に、図５に示されているように、例えば、初期送信は、チャネル条件数１３．８ｄｂを生成するためにモデル化され、係数ｈ１１及びｈ１２の大きさは、それぞれ、−２８ｄＢ及び−２８．５ｄＢであった。チャネルＨの大きさ行列は、以下のとおり表現されるであろう。
【００３４】
【数１】
0006446441.tif 000002
【００３５】
前述のとおり、大きさ及び位相の反復的な調整の後、チャネル条件数ｋ（Ｈ）は、２．２７ｄＢまで低減され、係数ｈ１１及びｈ１２の振幅は、それぞれ、−０．１２ｄＢ及び−０．１８ｄＢとなり、以下のとおりチャネル大きさ行列を生成する。
【００３６】
【数２】
0006446441.tif 000003
【００３７】
これらの結果は、ケーブル配線試験環境の結果と同等であり、これによって、このような無線試験環境が同等の精度の試験結果を提供できることを示す。ケーブル配線信号経路を接続及び切断するための時間を除去し、利得及び位相調整のための短縮された時間を考慮することにより、受信信号試験時間全体が著しく短縮される。
【００３８】
図６に示されているように、マルチパス信号効果がチャネル条件に及ぼす影響がより十分に理解され得る。前述のとおり、ＤＵＴ  ２００ａは、筐体３００の内部３０１の中に配置されると、送信試験中に、各アンテナ２０２ａから電磁信号２０３ａを放射する。この信号２０３ａは、試験器１００ａのアンテナ１０２ａから外向きかつ遠くへ放射する成分２０３ｂ、２０３ｃを含む。しかしながら、これらの信号成分２０３ｂ、２０３ｃは、筐体３００の内面３０４、３０６から反射され、反射された信号成分２０３ｂｒ、２０３ｃｒとして到達し、マルチパス信号条件に依存して、強め合うように又は弱め合うように、主入射信号成分２０３ａｉと結合する。前述のとおり、干渉の強め合い及び弱め合いの特質に依存して、試験結果は、一般に、適切な較正及び性能検証で用いられるためには信頼できない、更には正確ではない、という傾向があるものである。
【００３９】
図７に示されているように、例示的実施形態によれば、ＲＦ吸収材料３２０ａ、３２０ｂが、反射面３０４、３０６に配置されている。その結果として、反射した信号成分２０３ｂｒ、２０３ｃｒは、著しく減衰するので、入射主信号成分２０３ａｉと生じる干渉は、強め合うにせよ又は弱め合うにせよ少なくなる。
【００４０】
付加的なＲＦ信号制御回路１５０が、筐体３００ａの内部３０１又は内面３０２に搭載されたアンテナアレイ１０２ａと試験器１００ａとの間で用いるため含まれてもよい。（代替的に、この付加的な制御回路１５０は、試験器１００ａの一部として含まれてもよい。）アンテナ素子１０２ａａ、１０２ａｂ、．．．、１０２ａｍに入射する放射信号は、制御システム１５６により供給された１つ以上の位相制御信号１５７ａ、１５７ｂ、．．．、１５７ｍに従って制御される、位相制御要素１５２ａ、１５２ｂ、．．．、１５２ｍを有する位相制御回路１５２によってそれぞれの信号位相が制御（例えば、シフト）された受信信号１０３ａａ、１０３ａｂ、．．．、１０３ａｍを生じる。結果として得られる位相制御された信号１５３は、信号合成器１５４において合成され、受信信号１５５ａを試験器１００ａに、フィードバック信号１５５ｂを制御システム１５６に供給する。制御システム１５６は、筐体３００ａの内部領域３０１に関連付けられた見かけの信号経路損失を最小限に抑えるために、必要に応じて、合成受信信号１０３ａａ、１０３ａｂ、．．．、１０３ａｍのそれぞれの位相を調整するように、閉ループ制御ネットワークの一部として、このフィードバック信号１５５ｂを処理する。この閉ループ制御ネットワークは、ＤＵＴ  ２００ａの位置決め又は方向付けが筐体３００ａの中で変化した場合、システムがアンテナ１０２ａ及び位相制御回路１５２によって有効にされたフェーズドアレイを再構成することも可能にさせる。その結果として、このフィードバックループを使用する経路損失の最小化に続いて、筐体３００ａの中で放射信号環境を使用する正確かつ再現性のあるＤＵＴ信号２０３ａの試験器１００ａへの伝達が達成され得る。
【００４１】
図８に示されているように、正確かつ再現性のある試験結果を生成する際の同様の制御及び改善は、ＤＵＴ受信信号試験に対しても達成され得る。この場合、試験器１００ａによって供給された試験信号１１１ａは、信号合成器／分配器１５４によって複製され、複製された試験信号１５３のそれぞれの位相は、アンテナ素子１０２ａａ、１０２ａｂ、．．．、１０２ａｍによって放射される前に位相制御回路１５２によって必要に応じて調整される。前述の場合と同様に、反射信号成分１０３ｂｒ、１０３ｃｒは、著しく減衰させられ、主入射信号成文１０３ａｉとの強め合い及び弱め合いが低減されるという結果になる。ＤＵＴ  ２００ａからの１つ以上のフィードバック信号２０３ａは、筐体３００ａの内部３０１に関連付けられた見かけの信号経路損失を最小限に抑え、それによって、一貫性があり、かつ、再現性がある信号経路損失条件を確立するために、制御システム１５６に複製された試験信号１５３の位相を制御するため必要な情報を提供する。
【００４２】
図９に示されているように、１つ以上の例示的実施形態によれば、遮蔽筐体３００ｂは、実質的には図示されるように実施され得る。前述のとおり、ＤＵＴは、試験器アンテナアレイ１０２ａ、１０２ｂ、．．．１０２ｎ（図５）が位置している内面３０２を収容もしくは内面３０２に対向する内部領域３０１ｂの反対側で、筐体３００ｂの内部３０１の一方の端部３０１ｄに位置決めされ得る。中間にあるのは、ＲＦ吸収材料３２０によって取り囲まれた導波路空洞を形成する内部領域３０１ａである。
【００４３】
前述のとおり、更により詳細に後述されるように、システム及び方法の例示的実施形態は、マルチパス効果を補償し、更に信号経路損失の制御を最適化しながら、無線ＤＵＴの無ケーブル試験を可能にする。制御システムに関連して、アンテナアレイと共に使用される複数のアンテナは、遮蔽筐体の中で放射信号環境を使用しながら、通常は導電性信号経路環境に関連付けられた、安定性があり、かつ再現性のある信号経路損失環境をエミュレートするような方式で、アンテナ素子に供給される試験信号の位相の調整を可能にさせる。位相シフタを調整するため要する時間は、試験時間全体の一部であるが、この調整時間は、試験ケーブルを接続及び切断するため要する時間より著しく短く、アンテナ素子を含む実際の試験にさらなる利点をもたらす。
【００４４】
更に、より詳細に後述されるように、例示的実施形態は、米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）規格８０２．１１ａｃによって規定されたとおりの１６０メガヘルツ（ＭＨｚ）の広域信号のような広帯域幅を有する信号のため、例えば、試験ケーブルのような、導電性信号経路を使用する試験と同等の試験精度及び再現性のある測定を達成しながら、無線ＤＵＴの無ケーブル試験を提供する。アンテナ素子に供給される試験信号の位相を調整することにより、実質的に平坦な信号応答が遮蔽試験筐体の中で受信されている広帯域信号に対して作り出され得る。個別のアンテナ素子を駆動する個別の試験信号位相が、このような平坦な信号応答環境を作り出すために調整されると、広帯域信号を使用する試験は、ケーブル配線試験環境内にあるのと全く同じように、さらなる調整なしに続行することができる。遮蔽筐体の中にＤＵＴを位置決めすることは、チャネル応答の平坦さに影響を与える可能性があるが、このような位置決め感度は、基礎となる信号規格（例えば、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ａｃ）によって規定された測定の許容範囲に十分に含まれることが分かった。
【００４５】
更に、例示的実施形態によれば、このような無ケーブル試験は、同じ遮蔽筐体の中にある複数のＤＵＴで同時に行われ得る。複数のアンテナ素子を駆動する試験信号の位相及び大きさの適切な制御及び調整によって、導電性信号経路の低クロストーク信号環境が遮蔽筐体の中の放射試験信号環境を使用してエミュレートされ得る。アンテナ素子を駆動する試験信号の位相及び利得（又は減衰）が例示的実施形態に従って調整されると、複数のＤＵＴのアンテナで受信された信号は、ケーブル配線信号経路を使用して受信された信号と同等になる。例えば、これは、チャネル行列の交差結合係数を最小化しながら、直結係数を最大化することにより（例えば、直結係数と交差結合係数との間に少なくとも１０デシベルの差を生成することにより）達成され得る。
【００４６】
図１０に示されているように、例示的実施形態によれば、ＤＵＴ  ２００ａは、送信信号試験のため遮蔽筐体３００の中に位置決めされるＤＵＴのアンテナ２０２ａを介して送信されたＤＵＴ試験信号２０３ａは、複数のアンテナ素子１０２ａ、１０２ｂ、．．．、１０２ｎによって受信される。結果として得られる受信信号１０５ａ、１０５ｂ、．．．、１０５ｎは、それぞれの位相制御回路２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎによってそれぞれの信号位相が制御され、調整される。
【００４７】
いくつかの例示的実施形態によれば、結果として得られる位相制御された試験信号２３７ａ、２３７ｂ、．．．、２３７ｎは、制御システム２４２（より詳細に後述される）、及び信号合成回路２３４に伝達される。制御システム２４２は、位相制御信号２４３ａ、２４３ｂ、．．．、２４３ｎを位相制御回路２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎに供給する。合成された（例えば、加算された）位相制御された試験信号２３７ａ、２３７ｂ、．．．、２３７ｎは、例えば、ＶＳＡ（図示せず）によってダウンストリーム分析のため合成試験信号２３５を生成する。
【００４８】
他の実施形態によれば、位相制御された試験信号２３７ａ、２３７ｂ、．．．、２３７ｎは、信号合成器２３４において合成され、合成試験信号２３５を生成する。合成試験信号２３５は、別の制御システム２４４（より詳細に後述される）に伝達され、この制御システムは、次に、位相制御信号２４５ａ、２４５ｂ、．．．、２４５ｎを位相制御回路２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎに供給する。
【００４９】
図１１に示されているように、例示的な一実施形態によれば、インライン制御システム２４２は、位相制御された試験信号２３７ａ、２３７ｂ、．．．、２３７ｎのそれぞれのパワーレベルを測定するパワー測定回路２４２ａａ、２４２ａｂ、．．．、２４２ａｎを含む。それぞれの試験信号パワーレベルを表す結果として得られる測定信号２４３ａａ、２４３ａｂ、．．．、２４３ａｎは、例えば、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）の形態をした制御回路２４２ｂに供給され、この制御回路は、次に、適切な位相制御信号２４３ｂａ、２４３ｂｂ、．．．、２４３ｂｎを位相制御回路２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎに供給する。
【００５０】
図１２に示されているように、例示的実施形態によれば、図１１の試験環境の動作４１０は、図示されるとおりに進行することができる。最初に、位相シフタ２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎが初期化され（４１１）、例えば、全ての位相シフタ値に共通の基準位相値もしくは個別の基準位相値が設定される。次に、位相制御された信号２３７ａ、２３７ｂ、．．．、２３７ｎのパワーレベルが測定される（４１２）。次に、測定されたパワー値が加算され（４１３）、累積測定信号パワーが前の累積測定信号パワーと比較される（４１４）。現在の累積測定パワーが前の累積測定パワーより大きい場合、現在の位相シフト値及び累積測定パワーが記憶され（４１５）、この後に続いて、これらの記憶された値が所望の基準（例えば、最大化された累積測定パワー）と比較される（４１６）。このような基準が満たされた場合、試験信号位相の調整が終了する（４１７）。満たされない場合、試験信号位相の調整が継続する。
【００５１】
同様に、現在の累積測定パワーが前の累積測定パワーより大きくない場合（４１４）、試験信号の調整が継続する。その結果、位相シフタ２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎは、例えば、遺伝的アルゴリズム（ＧＡ）もしくは粒子群アルゴリズム（ＰＳＡ）に従って、位相シフト値の別の組み合わせもしくは並べ替えを受信試験信号１０５ａ、１０５ｂ、．．．、１０５ｎに与えるために調整される（４１８）。これに続いて、パワーの測定（４１２）、加算（４１３）及び比較（４１４）は、所望の基準が満たされるまで繰り返される。
【００５２】
図１３に示されているように、別の例示的実施形態によれば、代替的なダウンストリーム制御システム２４４（図１０）は、パワー測定回路２４４ａ（例えば、ＶＳＡ）及び制御回路２４４ｂ（例えば、ＤＳＰ）を含む。合成信号２３５のパワーレベルは、パワー測定データ２４５ａを制御回路２４４ｂに供給するパワー測定回路２４４ａによって測定される。次に、制御回路２４４ｂは、適切な位相制御信号２４５ｂａ、２４５ｂｂ、．．．、２４５ｂｎを位相シフタ２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎに供給する。
【００５３】
図１４に示されているように、図１３の試験環境の動作４２０は、図示されるとおりに進行することができる。最初に、位相シフタ２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎは、１つ以上のそれぞれの位相シフト値がプリセットされることによって初期化される（４２１）。次に、合成信号２３５のパワーレベルは、測定され（４２２）、これに続いて、現在の測定パワーが前の測定パワーレベルと比較される（４２３）。現在の測定パワーレベルが前の測定パワーレベルより大きい場合、現在の位相シフト値及び測定パワーが記憶され（４２４）、所望の基準（例えば、最大化された測定パワーレベル）が満たされたか否かを決定するため使用される（４２５）。満たされた場合、調整は、終了する（４２６）。満たされなかった場合、調整は、継続する。
【００５４】
同様に、現在の累積測定パワーが前の累積測定パワーより大きくない場合、位相調整が継続する。その結果、位相シフタ２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎは、最適化アルゴリズム（例えば、ＧＡもしくはＰＳＡ）に従って、位相シフト値の別の集合を受信試験信号１０５ａ、１０５ｂ、．．．、１０５ｎに与えるために調整される。
【００５５】
図１５に示されているように、別の例示的実施形態によれば、インライン制御システム２４２（図１０）は、位相検出回路２４２ｃａ、２４２ｃｂ、．．．、２４２ｃｎ及び制御回路２４２ｄ（例えば、ＤＳＰ）を含む。位相検出器２４２ｃａ、２４２ｃｂ、．．．、２４２ｃｎは、位相制御された信号２３７ａ、２３７ｂ、．．．、２３７ｎのそれぞれの信号位相を検出し、対応する位相データ２４３ｃａ、２４３ｃｂ、．．．、２４３ｃｎを制御回路２４２ｄに供給する。このデータに基づいて、制御回路２４２ｄは、適切な位相制御信号２４３ｄａ、２４３ｄｂ、．．．、２４３ｄｎを位相シフタ２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎに供給する。
【００５６】
図１６に示されているように、図１５の試験環境の動作４３０は、図示されるとおりに進行することができる。最初に、位相シフタ２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎは、１つ以上のそれぞれの位相シフト値がプリセットされることによって初期化される（４３１）。次に、位相制御された信号２３７ａ、２３７ｂ、．．．、２３７ｎのそれぞれの位相は、（例えば、共通もしくは基準信号位相と相対的に）測定される（４３２）。
【００５７】
次に、測定された試験信号位相に基づいて、位相シフタ２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｎの位相調整は、最適化された位相シフト値に従って設定される（４３３）。これに続いて、合成信号２３５のパワーレベルは、この合成信号による所望の合成信号パワーレベルの達成を確認するために測定され（４３４）、これに続いて、位相調整が終了する（４３５）。
【００５８】
図１７に示されているように、遮蔽筐体３００（例えば、図６）の中の、７００から６０００ＭＨｚまで変わる周波数に対して優れた応答性をもつ広帯域アンテナ２０２ａからの一定パワーでＤＵＴ  ２００ａから放射された例示的受信信号２０３が、実質的に図示されるとおりに現れる。容易に分かるように、受信信号のパワープロファイルは、遮蔽筐体３００の中に存在する豊富なマルチパス信号環境に起因して平坦にならない。ＩＥＥＥ規格８０２．１１ａｃに準拠して通信されたパケットデータ信号の場合、特に関心があるのは、５０００から５１６０ＭＨｚまでの１６０ＭＨｚの広い周波数帯域である。図から分かるように、この周波数帯域５１１の範囲で、信号２０３の拡大部分５１０のプロファイルに示されるように、受信信号は、およそ２５デシベル（ｄＢ）のパワー変動を見せる。例示的実施形態によれば、前述の試験環境のような、複数のアンテナ素子を駆動する試験信号の位相を制御する多数の位相シフタを用いる試験環境を使用すると、このプロファイルは、関心のある周波数帯域５１１に亘って実質的に平坦になるように補償することができる。
【００５９】
図１８に示されているように、例示的実施形態によれば、これは、複数（例えば、１６個）のアンテナ素子１０２及び対応する位相シフタ２３６を使用して達成され得る。例えば、最適化アルゴリズム（より詳細に後述される）を使用し、０、９０、１８０及び２７０度の直交位相調整だけを使用すると、最適平坦応答条件５２３を達成することが可能である。図から分かるように、補償前に、応答プロファイル５２２は、この例示的試験信号の１６０ＭＨｚの帯域幅５１１に亘って５ｄＢより多く変動する。更に、アンテナアレイが周波数中間点５０８０ＭＨｚでのパワーレベルに対して最適化されているときでも、上の方のプロファイル５２１に示されるように、受信信号変動は、依然としておよそ５ｄＢである。しかし、複数の位相調整器２３６ａ、２３６ｂ、．．．、２３６ｐが適切に調整されたとき、直交位相調整だけに限定されているとしても、高々０．５ｄＢしか変動しない応答プロファイル５２３を達成することが可能である。
【００６０】
図１９に示されているように、図１８に描かれた補償は、図示されたとおりプロセス４４０を使用して達成され得る。最初に、所望の信号帯域幅の範囲にある周波数の個数が定義され（４４１）、これに続いて、位相シフタに対する初期位相シフタ値の組が定義される（４４２）。位相シフタは、その後、このような定義された位相値が設定され（４４３）、パワーが各周波数で測定される（４４４）。次に、定義された周波数の複数のペアで測定パワー間の差が計算され（４４５）、定義された最大パワー差と、計算済みパワーの加算された差との間の差に等しい関数Ｆの評価（４４６）のため加算される。
【００６１】
現在の計算済みの関数Ｆｃｕｒｒｅｎｔが前の計算済みの関数Ｆｏｌｄより大きい場合、位相シフタ値が維持され（４４８）、所望の条件が満たされた（例えば、最大化された計算済み関数Ｆが獲得された）か否かが決定される（４４９）。満たされた場合、位相調整は、終了する（４５０）。満たされなかった場合、位相調整は、継続する。同様に、現在の計算済み関数Ｆｃｕｒｒｅｎｔが前の計算済み関数Ｆｏｌｄより大きくない場合、位相調整は、継続する。これらの位相調整は、別の位相シフタ値の組を定義し（４５１）、位相を調整するステップ４４３、パワーを測定するステップ４４４、パワー差を計算するステップ４４５、及び計算済みの関数Ｆを評価するステップ４４６を繰り返すことにより継続する。このプロセスは、条件が満たされるまで繰り返される（４４９）。
【００６２】
図２０に示されているように、例示的実施形態によれば、同様の補償は、複数の無線ＤＵＴの無ケーブル試験を実行するときに遮蔽筐体３００の中の交差結合信号の前後関係で達成され得る。（本実施例の目的のため、２台のＤＵＴ  ２００ａ、２００ｂは、２つのアンテナアレイ２３５ａ、２３５ｂを使用して試験される。しかしながら、異なる数のＤＵＴ及びアンテナアレイが同様に使用され得ることが容易に認められるであろう。更に、ここで別個の「ＤＵＴ」２００ａ、２００ｂとして描かれているのは、単一のＭＩＭＯ  ＤＵＴ  ２００の中のそれぞれのレシーバでもよいことが容易に認められるであろう。）前述のとおり、信号源（例えば、ＶＳＧ）１１０は、アンテナアレイ２３５のアンテナ素子１０２を駆動する複数の位相シフタ２３１を使用する位相シフトのための複製試験信号２３５を供給するために、信号分配器２３４を使用して複製された試験信号１１１を供給する。これらのアンテナアレイ２３５ａ、２３５ｂは、（例えば、前述のとおり）チャンネル行列Ｈの直結係数及び交差結合係数に対応する放射信号成分１０３ａａ、１０３ａｂ、１０３ｂａ、１０３ｂｂを供給する。これらの信号成分１０３ａａ、１０３ａｂ、１０３ｂａ、１０３ｂｂは、ＤＵＴ  ２００ａ、２００ｂのアンテナ２０２ａ、２０２ｂによって受信される。受信信号データ２０１ａ、２０１ｂは、ＤＵＴ  ２００ａ、２００ｂによって制御システム２０６（例えば、ＤＳＰ）に供給され、この制御システムは、次に、適切な位相制御信号２０７ａｐ、２０７ｂｐをアンテナアレイ２３５ａ、２３５ｂのアンテナ素子１０２ａａ、．．．、１０２ａｍ、１０２ｂａ、．．．、１０２ｂｍから放射されるべき信号の位相を制御する位相シフタ２３６ａａ、．．．、２３６ａｍ、２３６ｂａ、．．．、２３６ｂｍに供給する。
【００６３】
前述のとおり、放射信号の位相を反復的に調整することにより、直結チャンネル行列Ｈ係数１０３ａａ、１０３ｂａは、最大化することができ、交差結合係数１０３ａｂ、１０３ｂｂは、最小化することができる（例えば、最終的な交差結合係数は、理想的には、直結係数よりは小さい１０ｄＢより大きくなる）。
【００６４】
図２１に示されているように、別の例示的実施形態によれば、制御システム２０６は、ＤＵＴ  ２００ａ、２００ｂへの送信のために複製されている試験信号１１１ａ、１１１ｂの大きさを制御する利得制御信号２０７ａｇ、２０７ｂｇを供給するように、更に構成される可能性がある。これらの信号の大きさは、信号利得段（例えば、可変利得増幅器もしくは信号減衰器）２３２ａ、２３２ｂを制御することにより制御され得る。これは、チャンネル行列Ｈの直結係数１０３ａａ、１０３ｂａ及び交差結合係数１０３ａｂ、１０３ｂｂの相対的な大きさを、更に最適化するのに有益である。例えば、直結係数１０３ａａ、１０３ｂａの大きさは、正規化することができ、交差結合係数１０３ａｂ、１０３ｂｂの十分な減衰（例えば、１０ｄＢ以上）を依然として維持する。
【００６５】
本発明の構造及び動作方法における、様々な他の変更例及び代替例が、本発明の範囲及び思想から逸脱することなく当業者には明らかとなるであろう。本発明は、特定の好ましい実施形態に関連して説明されたが、特許請求された発明は、そのような特定の実施形態に不当に限定されるべきではないことが、理解されるべきである。以下の特許請求の範囲が本発明の範囲を定義すること、かつ、これらの特許請求の範囲及びその均等物の範囲内の構造及び方法がそれによって包含されていること、が意図されている。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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