(57)【要約】【課題】周波数の異なる複数の信号について、各々の電波強度を従来よりも容易に取得できる電界強度測定技術を提供する。【解決手段】キャリア単位で定まる複数の周波数範囲と、電界センサからの信号の電力の周波数スペクトラムと、に基づいて、電力密度の積分値が計算される。この演算処理では、電力密度演算部１０４１が、電力の周波数スペクトラムに基づいて電力密度の周波数スペクトラムを計算し、積分対象範囲内スペクトラムデータ抽出部１０４２が、キャリア単位で定まる複数の周波数範囲と、電力の周波数スペクトラムの測定で用いられた周波数分解能帯域幅と、に基づいて、周波数範囲ごとに、積分対象となる範囲を抽出し、積分演算部１０４３が、電力密度の周波数スペクトラムにおける積分対象となる範囲に対応する電力密度を積分する。【選択図】図２
2016014547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界センサからの信号の電力の周波数スペクトラムを測定する周波数スペクトラム測定部と、
キャリア単位で定まる複数の周波数範囲と、上記周波数スペクトラム測定部の測定結果と、に基づいて、電力密度の積分値を計算する演算部と、
を含む電界強度測定装置であって、
上記演算部は、
上記電力の周波数スペクトラムに基づいて電力密度の周波数スペクトラムを計算する電力密度演算部と、
キャリア単位で定まる複数の周波数範囲と、上記周波数スペクトラム測定部における周波数分解能帯域幅と、に基づいて、周波数範囲ごとに、積分対象となる範囲を抽出する積分対象範囲内スペクトラムデータ抽出部と、
上記電力密度の周波数スペクトラムにおける上記積分対象となる範囲に対応する電力密度を積分する積分演算部と
を含む電界強度測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電界強度測定装置であって、
上記演算部は、
上記積分対象となる範囲について、当該積分対象となる範囲に対応する個々の周波数ごとに当該周波数を含む周波数分解能帯域幅が当該積分対象となる範囲に対応する周波数範囲に含まれる割合を求め、当該積分対象となる範囲に対応する個々の周波数に対応する電力密度に当該割合を乗じた値を積分対象データとする電力密度調整部を更に含み、
上記積分演算部に替えて、
上記積分対象データを積分する積分演算部を含む
ことを特徴とする電界強度測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電界強度測定装置であって、
上記演算部は、上記電力密度の周波数スペクトラムに基づき、各周波数における規格化電力密度を計算する規格化電力密度演算部を更に含み、
上記積分演算部は、上記積分対象となる範囲に対応する上記規格化電力密度も積分する
ことを特徴とする電界強度測定装置。
【請求項４】
請求項２に記載の電界強度測定装置であって、
上記演算部は、上記電力密度の周波数スペクトラムに基づき、各周波数における規格化電力密度を計算する規格化電力密度演算部を更に含み、
上記電力密度調整部は、更に、個々の周波数に対応する規格化電力密度に当該周波数に対応する上記割合を乗じた値を規格化積分対象データとし、
上記積分演算部は、上記規格化積分対象データも積分する
ことを特徴とする電界強度測定装置。
【請求項５】
電界センサからの信号の電力の周波数スペクトラムを測定する周波数スペクトラム測定ステップと、
上記電力の周波数スペクトラムに基づいて電力密度の周波数スペクトラムを計算する電力密度演算ステップと、
キャリア単位で定まる複数の周波数範囲と、上記電力の周波数スペクトラムの測定で用いた周波数分解能帯域幅と、に基づいて、周波数範囲ごとに、積分対象となる範囲を抽出する積分対象範囲内スペクトラムデータ抽出ステップと、
上記電力密度の周波数スペクトラムにおける上記積分対象となる範囲に対応する電力密度を積分する積分演算ステップと
を有する電界強度測定方法。
【請求項６】
請求項５に記載の電界強度測定方法であって、
上記積分対象となる範囲について、当該積分対象となる範囲に対応する個々の周波数ごとに当該周波数を含む周波数分解能帯域幅が当該積分対象となる範囲に対応する周波数範囲に含まれる割合を求め、当該積分対象となる範囲に対応する個々の周波数に対応する電力密度に当該割合を乗じた値を積分対象データとする電力密度調整ステップを更に有し、
上記積分演算ステップに替えて、
上記積分対象データを積分する積分演算ステップを有する
ことを特徴とする電界強度測定方法。
【請求項７】
請求項５に記載の電界強度測定方法であって、
上記電力密度の周波数スペクトラムに基づき、各周波数における規格化電力密度を計算する規格化電力密度演算ステップを更に含み、
上記積分演算ステップでは、上記積分対象となる範囲に対応する上記規格化電力密度も積分する
ことを特徴とする電界強度測定方法。
【請求項８】
請求項６に記載の電界強度測定方法であって、
上記電力密度の周波数スペクトラムに基づき、各周波数における規格化電力密度を計算する規格化電力密度演算ステップを更に含み、
上記電力密度調整ステップでは、更に、各周波数に対応する規格化電力密度に当該周波数に対応する上記割合を乗じた値を規格化積分対象データとし、
上記積分演算ステップでは、上記規格化積分対象データも積分する
ことを特徴とする電界強度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波ばく露量評価を目的とした電界強度測定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
或る地点において、アンテナから発射された無線周波数帯域の信号の電波ばく露量を評価するためには、その信号の電力密度を測定し、電力密度の基準値に対する測定値の比である規格化電力密度を計算する。電力密度の基準値は、電波法施行規則（昭和25年11月30日電波監理委員会規則第14号）で定められており、同様に、電界強度及び磁界強度のそれぞれの基準値も定められている。これらの基準値は、周波数依存性を持つ。各周波数における規格化電力密度の総和である総合規格化電力密度が１以下となれば、電波ばく露量の基準値への適合が確認される。なお、測定場所がアンテナから十分に遠方にある場合、上記の電力密度、電界強度、及び磁界強度の中の１種を測定すれば、他の２種の量が計算できるため、いずれか１種を測定すれば、電波ばく露量を評価できる。
【０００３】
例えば、電界強度を測定する方法として、電界センサとスペクトラムアナライザを利用する方法がある。この方法によると、スペクトラムアナライザの受信電力の周波数特性が得られる。受信電力の測定結果と電界センサのアンテナ係数とから、電界センサの位置における電界強度の周波数特性が得られる。評価対象の信号が、或る周波数帯域幅を有する場合、その電力密度は、スペクトラムアナライザの周波数軸上の各データ点で得られる周波数分解能帯域幅相当の電力密度を上記周波数帯域幅において積分することで得られる。一般的なスペクトラムアナライザは、チャネル電力測定等の名称の積分機能を有している。この積分機能は、開始周波数、終了周波数、掃引データ点数、周波数分解能帯域幅（以下、RBWと呼称する）、積分開始周波数、及び積分終了周波数等のパラメータに基づいて、電力密度積分値を計算する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】アジレント・テクノロジー株式会社、“スペクトラム解析の基礎Application Note 150”、2005年2月24日（インターネット〈URL: http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5952-0292JAJP.pdf〉［平成26年5月29日検索］）
【非特許文献２】電波防護のための基準への適合確認の手引き、総務省（インターネット〈URL: http://www.tele.soumu.go.jp/resource/j/material/dwn/guidance.pdf〉［平成26年5月29日検索］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の積分機能において、積分対象として設定可能な周波数帯域は１つであり、積分対象として設定した周波数帯域内において、評価対象の信号が複数存在する場合、一度の測定で、当該複数の信号の電力密度積分値を個別に得ることはできなかった。
【０００６】
このような測定の例として、或る周波数帯域において、その周波数帯域全体の電力密度積分値と同時に、その周波数帯域において、或る移動通信事業者の移動基地局から発射される複数のキャリア信号の個別の電力密度積分値を測定する例がある。このような測定例では、上記複数のキャリア信号が、必ずしも上記周波数帯域内に連続的に配置されておらず、さらに、上記周波数帯域内に、他の移動通信事業者が利用する信号も配置されている場合がある。よって、従来の積分機能を用いて上記の測定例における複数のキャリア信号の個別の電力密度積分値を得るためには、全てのキャリア信号の周波数条件ごとに積分機能を用いた測定を実施する必要があり、煩雑であった。
【０００７】
本発明は、周波数の異なる複数の信号について、各々の電波強度（例えば、電力密度積分値、それらの規格化電力密度、及びそれらの総和である）を従来よりも容易に取得できる電界強度測定技術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】
【０００８】
本発明の電界強度測定技術によると、キャリア単位で定まる複数の周波数範囲と、電界センサからの信号の電力の周波数スペクトラムと、に基づいて、電力密度の積分値が計算される（演算処理）。この演算処理では、電力の周波数スペクトラムに基づいて電力密度の周波数スペクトラムを計算し、キャリア単位で定まる複数の周波数範囲と、電力の周波数スペクトラムの測定で用いられた周波数分解能帯域幅と、に基づいて、周波数範囲ごとに、積分対象となる範囲を抽出し、電力密度の周波数スペクトラムにおける積分対象となる範囲に対応する電力密度を積分する。
【０００９】
上記演算処理では、積分対象となる範囲について、当該積分対象となる範囲に対応する個々の周波数ごとに当該周波数を含む周波数分解能帯域幅が当該積分対象となる範囲に対応する周波数範囲に含まれる割合を求め、当該積分対象となる範囲に対応する個々の周波数に対応する電力密度に当該割合を乗じた値を積分対象データとして、この積分対象データを積分してもよい。
【００１０】
あるいは、上記演算処理では、電力密度の周波数スペクトラムに基づき、各周波数における規格化電力密度を計算し、積分対象となる範囲に対応する規格化電力密度も積分してもよい。
【００１１】
あるいは、上記演算部では、電力密度の周波数スペクトラムに基づき、各周波数における規格化電力密度を計算し、個々の周波数に対応する規格化電力密度に当該周波数に対応する上記割合を乗じた値を規格化積分対象データとして、規格化積分対象データも積分してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、周波数の異なる複数の信号について、各々の電波強度（例えば、電力密度積分値、それらの規格化電力密度、及びそれらの総和である）を従来よりも容易に取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第一実施形態の電界強度測定装置のブロック図。
【図２】第一実施形態の電界強度測定装置に含まれる演算部のブロック図。
【図３】第一実施形態の積分対象範囲内スペクトラムデータ抽出部及び積分演算部の機能を説明するための図。
【図４】第一実施形態の積分演算部の演算結果を説明するための図。
【図５】第一実施形態の電界強度測定方法の処理フロー図。
【図６】第二実施形態の電界強度測定装置に含まれる演算部のブロック図。
【図７】第二実施形態の積分対象範囲内スペクトラムデータ抽出部、電力密度内挿部及び積分演算部の機能を説明するための図。
【図８】第一実施形態と第二実施形態との積分対象スペクトラムデータの違いを説明するための図。
【図９】第二実施形態の電界強度測定方法の処理フロー図。
【図１０】第三実施形態の電界強度測定装置に含まれる演算部のブロック図。
【図１１】第三実施形態の電界強度測定方法の処理フロー図。
【図１２】第四実施形態の電界強度測定装置に含まれる演算部の例のブロック図
【図１３】第四実施形態の電界強度測定方法の処理フロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態について説明する。
【００１５】
［第一実施形態］
第一実施形態の電界強度測定装置１００は、図１に示すように、例えば、周波数スペクトラム測定部１０１、積分対象複数周波数範囲入力部１０２、積分対象複数周波数範囲記憶部１０３、演算部１０４、記憶部１０５及び表示部１０６を備えている。また、演算部１０４は、図２に示すように、例えば、電力密度計算部１０４１、積分対象範囲内スペクトラムデータ抽出部１０４２及び積分演算部１０４３を備えている。
【００１６】
周波数スペクトラム測定部１０１は、電界を検出するための電界センサ２００に接続されている。電界センサ２００に限定は無く、例えば従来から知られている電界センサを電界センサ２００として採用できる。電界センサ２００からの信号は、周波数スペクトラム測定部１０１に入力される。
【００１７】
周波数スペクトラム測定部１０１は、入力された信号の電力の周波数スペクトラムを測定し、測定された周波数スペクトラムの数値データを出力する（ステップＳ１）。この数値データは演算部１０４に入力される。この数値データは、式（１）の形式で示される。ここで、Nは周波数スペクトラム測定部１０１の周波数データ点数、fn[MHz]はn番目(n=1,…,N)のデータの周波数、PdB(fn)[dBmW]は周波数fn[MHz]における受信電力である。
【数１】
2016014547.tif 000003
【００１８】
また、周波数スペクトラム測定時の開始周波数をfst[MHz]、終了周波数をfen[MHz]とすると、１データ相当の周波数範囲fswppts[MHz]は式（２）で示される。
【数２】
2016014547.tif 000004
【００１９】
電波ばく露量測定を目的とする場合、総合規格化電力密度が過少評価されないように注意する必要がある。したがって、有限個の受信電力の周波数スペクトラムデータであるPdB(fn) (n=1,…,N)が、電波ばく露量を計算する場合に過少評価されないようにするため、式（３）の条件を満たさなければならない。ここで、frbw[MHz]は周波数スペクトラム測定部１０１のRBWである。
【数３】
2016014547.tif 000005
【００２０】
積分対象複数周波数入力部１０２には、積分対象となる複数の周波数範囲が入力される（ステップＳ２）。各周波数範囲の入力は、当該範囲の開始周波数及び終了周波数、或いは、当該範囲の中心周波数及び帯域幅、のいずれかを入力することによって成し得る。開始周波数をfint_st[MHz]とし、終了周波数をfint_en[MHz]とし、中心周波数をfint_cent[MHz]とし、帯域幅をfint_bw[MHz]とすると、fint_st、fint_en、fint_cent及びfint_bwの間には、式（４）（５）の関係がある。よって、積分対象複数周波数範囲入力部１０２に周波数範囲の開始周波数及び終了周波数、或いは、周波数範囲の中心周波数及び帯域幅、のいずれかを入力できれば、周波数範囲に係る開始周波数、終了周波数、中心周波数及び帯域幅が明らかとなるからである。
【数４】
2016014547.tif 000006
【００２１】
さて、移動通信基地局から発射される信号のキャリア単位での積分を実施したい場合、無線アクセス方式、それによって規定される周波数帯域、キャリア中心周波数、及びキャリア帯域幅を考慮した積分対象複数周波数範囲を設定する必要がある。積分を実施したい周波数帯域の個数をM、m番目(m=1,…,M)の周波数帯域の積分対象周波数範囲データセットをｆint_fb_mとする。ｍ番目の周波数帯域におけるキャリア数をK(m)、k番目(k=1,…,K(m))のキャリアの開始周波数をfint_car_st_k[MHz]とし、終了周波数をfint_car_en_k[MHz]とし、中心周波数をfint_car_cent_k[MHz]とし、帯域幅をfint_car_bw_k[MHz]とする。よって、fint_fb_mは、K(m)個の積分対象周波数範囲データセットから構成される。測定対象の信号の無線アクセス方式が3GPPのRelease.99で規定されるW-CDMA方式の場合、チップレートは3.84Mcpsであるが、約5MHz程度の帯域幅を確保し、キャリア信号を送信していることが多い。よって、例えば、中心周波数が2140MHz、帯域幅が5MHzのキャリアを想定して積分を実施したい場合、fint_car_cent_kに2140を入力し、fint_car_bw_kに5を入力する。さらに、特定の移動通信事業者の利用する複数の周波数帯域全体について積分を実施したい場合、対象となる全ての周波数帯域、及び、それらの周波数帯域に含まれる全てのキャリアにつき、開始周波数及び終了周波数、あるいは中心周波数及び帯域幅、のいずれかを積分対象複数周波数入力部１０２に入力する。積分を実施したい移動通信事業者の個数をJ、j番目(j=1,…,J)の移動通信事業者の積分対象周波数範囲データセットをfint_ope_jとすると、fint_ope_jは上記のM=M(j)個の積分周波数範囲データセットfint_fb_1(j)，…，fint_fb_M(j)で構成される。
【００２２】
入力された積分対象となる複数の周波数範囲情報を用いて積分値を計算する場合、これらの周波数範囲情報は演算部１０４に入力され、これらの周波数範囲情報を記憶したい場合、これらの周波数範囲情報は積分対象複数周波数範囲記憶部１０３に入力される。
【００２３】
積分対象複数周波数範囲記憶部１０３は、積分対象複数周波数範囲入力部１０２において入力した積分対象となる複数の周波数範囲情報を受け取り、内部メモリ等に記憶する。記憶した情報のうち、測定に必要な積分対象周波数範囲データセットを読みだすことによって、測定のたびに積分対象となる複数の周波数範囲情報を入力する手間を省略できる。
【００２４】
なお、ステップＳ２の処理は後述するステップＳ３の処理よりも先に実行されていればよいので、ステップＳ２の処理をステップＳ１の処理の前に行ってもよい。
【００２５】
第一実施形態における演算部１０４は、電力密度演算部１０４１、積分対象範囲内スペクトラムデータ抽出部１０４２及び積分演算部１０４３で構成されている。電力密度演算部１０４１は、周波数スペクトラム測定部１０１から受信電力の周波数スペクトラムデータを受け取って電力密度を計算する（ステップＳ３）。この計算結果、つまり電力密度の周波数スペクトラムデータは、積分対象範囲内スペクトラムデータ抽出部１０４２に入力される。積分対象範囲内スペクトラムデータ抽出部１０４２は、電力密度演算部１０４１から電力密度の周波数スペクトラムデータを受け取り、また、積分対象複数周波数範囲入力部１０２あるいは積分対象複数周波数範囲記憶部１０３から積分対象となる複数の周波数範囲情報を受け取り、積分対象となる複数の周波数範囲を満たす電力密度の周波数スペクトラムデータの範囲を抽出する（ステップＳ４）。この抽出結果は積分演算部１０４３に入力される。積分演算部１０４３は、積分対象となる範囲に対応する電力密度を積分する（ステップＳ５）。以下、ステップＳ３〜Ｓ５の各処理の詳細を説明する。
【００２６】
電力密度演算部１０４１は、受信電力の周波数スペクトラムデータと、電界センサ２００のアンテナ係数から、電力密度を式（６）〜（８）のとおり導出する（ステップＳ３）。ここで、EdB(fn)[dBV/m]及びE(fn)[V/m]は周波数fn[MHz]における電界強度、AAF_dB(fn)[dB/m]は周波数fn[MHz]における電界センサ２００のアンテナ係数、Dloss_dB(fn)[dB]は周波数fn[MHz]における電界センサ２００と周波数スペクトラム測定部１０１との間のケーブル通過による信号レベルの減衰量、S(fn)[W/m2]は周波数fn[MHz]における電力密度である。また、式（６）における数値107は50Ω系においてdBm単位の電力に相当するdBμV単位の電圧へ変換するための係数、また、数値-120は、dBμVをdBVに変換するための定数である。
【数５】
2016014547.tif 000007
【００２７】
図３（ａ）は積分前の電力密度の周波数スペクトラムデータを、図３（ｂ）は積分後の電力密度の周波数スペクトラムデータを、それぞれ示している。図３（ａ）に示す積分前の電力密度の周波数スペクトラムデータは、１からN番目の周波数データに対して、それぞれ電力密度S(fn)を持つ。図３の例では、frbw=fswpptsとし、RBWのフィルタ形状が理想的な矩形形状であることを仮定した測定した例を示す。前述のとおり、或る周波数帯域におけるk番目のキャリアの開始周波数はfint_car_st_k、終了周波数はfint_car_en_k、中心周波数はfint_car_cent_k、帯域幅はfint_car_bw_kであり、積分対象となる周波数スペクトラムデータの開始インデックスをnstとし、終了インデックスをnenとすると、積分対象範囲内スペクトラムデータ抽出部１０４２はnst及びnenを式（９）（１０）のとおり導出する（ステップＳ４）。これにより、電力密度の周波数スペクトラムデータのうちnst番目からnen番目までの電力密度の周波数スペクトラムデータが積分対象データとして特定される。
【数６】
2016014547.tif 000008
【００２８】
積分演算部１０４３は、積分対象範囲内スペクトラムデータ抽出部１０４２によって特定された積分対象データを積分し、積分結果Sint_car_k[W/m2]を表示部１０６及び記憶部１０５に渡す（ステップＳ５）。具体的には、図３（ａ）に示す積分対象データ（図３（ａ）で網掛け部分のスペクトラムデータ）について、式（１１）を用いてk番目のキャリアの電力密度の積分値であるSint_car_k[W/m2]が導出される。
【数７】
2016014547.tif 000009
【００２９】
図３では、RBWのフィルタ形状を矩形形状と仮定したが、一般的な掃引スペクトラムアナライザではフィルタ形状はガウシアンであることが多いため、より正確な値を得たい場合は、等価雑音補正係数をCとして、式（１２）を用いればよい。
【数８】
2016014547.tif 000010
【００３０】
等価雑音補正係数として、例えば、非特許文献１の６７頁を参照した値を用いることができる。デシベル単位の補正係数aが-0.21の場合、式（１２）に代入するCは、-0.21dBを真値に変換した約0.95である。
【００３１】
積分で得られたSint_car_kを周波数スペクトラムデータの一部として扱う場合、図３（ｂ）に示すように、例えば、中心周波数fint_car_cent_kにおける電力密度とする。
【００３２】
なお、積分演算部１０４３が、上述のようにして得られた各キャリアの電力密度積分値Sint_car_kを周波数帯域ごとに積分して、周波数帯域ごとの電力密度積分値Sint_fb_mを得てもよい。また、積分演算部１０４３が、各周波数帯域の電力密度積分値Sint_fb_mを移動通信事業者ごとに積分して、移動通信事業者ごとの電力密度積分値Sint_ope_jを得てもよい。さらに、積分演算部１０４３が、各移動通信事業者の電力密度積分値Sint_ope_jを全て積分して、総合電力密度積分値Sintを得てもよい。このようにして、図４に示すような電力密度積分値のリストが得られる。なお、このときの各積分値は、以下の式（１３）〜（１５）で導出される。
【数９】
2016014547.tif 000011
【００３３】
周波数スペクトラム測定において、「開始周波数fst及び終了周波数fenで定まる範囲に全ての積分対象範囲が含まれ、かつ、式（３）を満たす」という条件（＊）を満たすことができれば、１度の周波数スペクトラム測定で、式（１１）〜（１５）が得られる。また、条件（＊）を満たすことができない場合、式（３）を満たすという条件の下で、複数回の、開始周波数及び終了周波数の設定変更及び周波数スペクトラム測定を実施すればよい。
【００３４】
記憶部１０５は、演算部１０４の積分演算部１０４３からの積分結果をデータセットとして内部メモリ等に記憶する（ステップＳ６）。また、保存したデータは、必要に応じて読み出すことができて、例えば、過去の積分結果のデータセットとして表示部１０６に渡される。
【００３５】
表示部１０６は、演算部１０４の積分演算部１０４３または記憶部１０５から受け取った積分結果をディスプレイ等に表示する（ステップＳ７）。表示形式としては、例えば、縦軸を電力密度積分値とし横軸を周波数とする折れ線グラフ、或いは、縦軸を電力密度積分値とし横軸をキャリア番号または周波数帯域番号または移動通信事業者番号とする棒グラフ、或いは、キャリア番号または周波数帯域番号または移動通信事業者番号を項目（属性）とし各項目に対応する電力密度積分値（属性値）を列挙したリスト等が挙げられる。さらに、棒グラフやリスト等に、Ｊ個の移動通信事業者の基地局から発射される信号の電力密度積分値、あるいは規格化電力密度積分値を併せて示す例もある。さらに、記憶部１０５から受け取った過去の積分結果と、演算部１０４の積分演算部１０４３から受け取った現在の積分結果を、併せて示すことで、測定場所や測定日時による積分結果の違いを比較できる例もある。
【００３６】
このように、第一実施形態の電界強度測定装置１００は、周波数の異なる複数の信号について、一度あるいは複数回の周波数スペクトラム測定に基づき、各々の電力密度積分値及びそれらの総和を従来よりも容易に得ることができるという効果を有する。
【００３７】
［第二実施形態］
第二実施形態の電界強度測定装置は、第一実施形態で説明した演算部１０４に替えて、演算部１０４ａを含み、この他は、第一実施形態の電界強度測定装置１００と同じである。図６に示すように、演算部１０４ａは、電力密度調整部１０４４を備えている点および積分演算部１０４３に替えて積分演算部１０４３ａを備えている点で演算部１０４とは異なる。以下、第一実施形態の電界強度測定装置１００と異なる事項を中心に説明する。
【００３８】
積分対象範囲内スペクトラムデータ抽出部１０４２は、第一実施形態と同じく積分対象となる複数の周波数範囲を満たす電力密度の周波数スペクトラムデータの範囲を抽出し、得られた抽出結果は電力密度調整部１０４４に入力される。
【００３９】
電力密度調整部１０４４は、積分対象範囲内スペクトラムデータ抽出部１０４２からの抽出結果に基づいて、積分対象の個々のスペクトラムデータが占める周波数幅（つまり、積分対象となる範囲に対応する個々の周波数について、その周波数を含む周波数分解能帯域幅である）について、各周波数幅が積分対象のキャリア周波数帯域幅に含まれる割合をそれぞれ求める。この割合をR(fn)[%]とする。そして、電力密度調整部１０４４は、積分対象の個々の電力密度データ（つまり、積分対象となる範囲に対応する個々の周波数に対応する電力密度である）にR(fn)[%]を乗じた値R(fn)S(fn)を積分対象データとして求める（ステップＳ４ａ）。積分対象データは積分演算部１０４３ａに入力される。
【００４０】
図７（ａ）は、積分前の電力密度の周波数スペクトラムデータを、図７（ｂ）は、積分後の電力密度の周波数スペクトラムデータを、それぞれ示しており、基本的には図３と同様であるが、周波数f5の電力密度の全てではなく一部であるR(f5)[%]のみを積分対象としている点、及び周波数f5の電力密度の100-R(f5)[%]が、積分されず、電力密度の周波数スペクトラムデータとして残っている点が、第一実施形態と異なる。
【００４１】
この場合、積分演算部１０４３ａは、k番目のキャリアの電力密度積分値であるSint_car_k[W/m2]を、式（１１）を変形した式（１６）を用いて導出する（ステップＳ５ａ）。あるいは、式（１２）を変形した式（１６ａ）を用いてSint_car_k[W/m2]を導出してもよい。もちろん、積分演算部１０４３ａは式（１６）あるいは式（１６ａ）に基づいて式（１３）〜（１５）で表される電力密度積分値を求めてもよい。これによって、個別のキャリアの電力密度積分値を考慮した場合、第一実施形態よりも正確な値が得られる。
【数１０】
2016014547.tif 000012
【００４２】
また、第一実施形態の電界強度測定装置１００では、図８（ａ）に示すように、k-1番目とk番目のキャリアが連続的に配置され、かつ、これらの境界が或る周波数スペクトラムデータの占める周波数幅に含まれる場合、k-1番目とk番目のキャリアの占有帯域幅が同じであっても、積分対象の周波数範囲が異なる可能性があった。結果として、例えば、k-1番目のキャリアの積分値は、その帯域幅に相当するfint_car_bw_k-1[MHz]内の実質的な積分値より大きくなる一方で、k番目のキャリアの積分値は、その帯域幅に相当するfint_car_bw_k[MHz]内の実質的な積分値より小さくなる。ただし、これらの各キャリアの電力密度積分値の和である各周波数帯域の電力密度積分値は、必ず過小評価とはならず保守的な値を示す。
【００４３】
これに対して、第二実施形態の電界強度測定装置では、図８（ｂ）に示すように、上記のk-1番目とk番目のキャリアが連続的に配置され、かつ、これらの境界が或る周波数スペクトラムデータの占める周波数幅に含まれる場合においても、積分対象の周波数範囲が実際のキャリアの占有帯域幅と同等に設定され、結果的に、各キャリアの電力密度積分値が、第一実施形態の電界強度測定装置１００より正確に得られる。
【００４４】
このように、第二実施形態の電界強度測定装置は、第一実施形態の電界強度測定装置１００に比べて、正確な各キャリアの電力密度積分値が得られるという効果を有する。
【００４５】
［第三実施形態］
第三実施形態の電界強度測定装置は、第一実施形態で説明した演算部１０４に替えて、演算部１０４ｂを含み、この他は、第一実施形態の電界強度測定装置１００と同じである。図１０に示すように、演算部１０４ｂは、規格化電力密度演算部１０４５を備えている点を備えている点で演算部１０４とは異なる。以下、第一実施形態の電界強度測定装置１００と異なる事項を中心に説明する。
【００４６】
規格化電力密度演算部１０４５は、電力密度演算部１０４１で得られた電力密度の周波数スペクトラムに基づき、各周波数における規格化電力密度を計算する（ステップＳ３ｂ）。得られた各周波数における規格化電力密度は積分対象範囲内スペクトラムデータ抽出部１０４２に入力される。周波数fn[MHz]における電力密度の基準値をSref(fn)[W/m2]とすると、Sref(fn)として、参考文献２の３ページを参照して式（１７）で定まる値を用いて得る。
【数１１】
2016014547.tif 000013
【００４７】
また、周波数fnにおける規格化電力密度Snor(fn)は式（１８）で得られる。
【数１２】
2016014547.tif 000014
【００４８】
さらに、総合規格化電力密度Stotal_nor(fn)は式（１９）で得られる。
【数１３】
2016014547.tif 000015
【００４９】
背景技術の欄で説明したとおり、規格化電力密度及びそれらの総和である総合規格化電力密度が１以下であることを確認することが電波ばく露量評価において最も重要である。積分演算部１０４３は、J個の移動通信事業者の基地局から発射される信号につき、式（１１）〜（１５）で得られる電力密度積分値のリストと共に、規格化電力密度積分値のリストを計算し、計算結果を表示部１０６及び記憶部１０５へ渡す（ステップＳ５ｂ）。規格化電力密度積分値のリストの計算には、式（１１）〜（１５）を変形した以下の式（２０）〜（２４）を用いる。ここで、Sint_nor_car_kはk番目のキャリアの規格化電力密度の積分値、Sint_nor_fb_mはm番目の周波数帯域の規格化電力密度の積分値、Sint_nor_ope_jはj番目の移動通信事業者の規格化電力密度の積分値、及びSint_norはJ個の移動通信事業者の規格化電力密度の積分値である。式（１９）に基づき、Sint_norが１以下であれば、J個の移動通信事業者の各基地局から発射される信号の電波ばく露量は基準値以下であることが確認できる。
【数１４】
2016014547.tif 000016
【００５０】
このように、第三実施形態の電界強度測定装置は、第一実施形態の電界強度測定装置１００で得られる各キャリアの電力積分値に加え、各キャリアの規格化電力密度及びそれらの総合規格化電力密度が得られるという効果を有する。
【００５１】
［第四実施形態］
第四実施形態の電界強度測定装置は、第二実施形態で説明した演算部１０４ａに替えて、演算部１０４ｃを含み、この他は、第二実施形態の電界強度測定装置と同じである。図１２に示すように、演算部１０４ｃは、規格化電力密度演算部１０４５を備えている点で演算部１０４ａとは異なる。以下、第二実施形態の電界強度測定装置と異なる部分を中心に説明する。
【００５２】
演算部１０４ｃの規格化電力密度演算部１０４５は、第三実施形態における規格化電力密度演算部１０４５と同じ構成であり、電力密度演算部１０４１で得られた電力密度の周波数スペクトラムに基づき、各周波数における規格化電力密度を計算し（ステップＳ３ｂ）、規格化電力密度は積分対象範囲内スペクトラムデータ抽出部１０４２に入力される。
【００５３】
また、電力密度調整部１０４４は、積分対象範囲内スペクトラムデータ抽出部１０４２から受け取った抽出結果に基づいて、積分対象の個々のスペクトラムデータが占める周波数幅について、各周波数幅が積分対象のキャリア周波数帯域幅に含まれる割合であるR(fn)[%]を求め、電力密度のみならず積分対象の個々の規格化電力密度データについても上記割合R(fn)を乗じた値R(fn)Snor(fn)を規格化積分対象データとして求める（ステップＳ４ａ）。規格化積分対象データは積分対象データと共に積分演算部１０４３ａに入力される。積分演算部１０４３ａは、J個の移動通信事業者の基地局から発射される信号につき、式（１６）（または式（１６ａ））並びに式（１６）（または式（１６ａ））に基づく式（１３）〜（１５）で得られる電力密度積分値のリストと共に、規格化電力密度積分値のリストを計算し、計算結果を表示部１０６及び記憶部１０５へ渡す（ステップＳ５ｂ）。この場合、積分演算部１０４３ａは、k番目のキャリアの規格化電力密度積分値であるSint_nor_car_k[W/m2]を、式（１６）を変形した式（２５）を用いて導出する。あるいは、式（１６ａ）を変形した式（２５ａ）を用いてSint_nor_car_k[W/m2]を導出してもよい。また、積分演算部１０４３ａは式（２５）あるいは式（２５ａ）に基づく式（２２）〜（２４）で表される電力密度積分値を求める。
【数１５】
2016014547.tif 000017
【００５４】
これにより、第四実施形態の電界強度測定器では、図８（ｂ）に示す要領で積分対象の周波数範囲が実際のキャリアの占有帯域幅と同等に設定され、結果的に、各キャリアの電力密度積分値及び規格化電力密度積分値が、第三実施形態の電界強度測定器より正確に得られる。
【００５５】
このように、第四実施形態の電界強度測定装置は、第三実施形態の電界強度測定装置に比べて、正確な各キャリアの規格化電力密度及びそれらの総合規格化電力密度が得られるという効果を有する。
【００５６】
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜の変更が許容される。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図９】
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【図１０】
2016014547.tif 000024
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図３】
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【図７】
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【図８】
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