CN102113171B - 天线评价装置及天线评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种天线评价装置及天线评价方法。天线评价装置具备作为评价对象的接收天线(22a、22b)、在上述接收天线的周围设置的多个散射体天线(21a-1～21a-N、21b-1～21b-N)、信号产生器(11a、11b)、延迟电路(12a、12b)、分配器(13a、13b)、移相电路(14a、14b)、衰减电路(15a、15b)。计算机(10)按照向射频信号附加延迟时间的方式控制延迟电路(12a、12b)，且按照改变射频信号的相位和振幅来生成规定的衰落的方式控制移相电路(14a、14b)和衰减电路(15a、15b)。通过从散射体天线辐射射频信号，从而在接收天线的周围生成包括延迟和衰落的复用波。

Description

天线评价装置及天线评价方法

技术领域

本发明涉及一种用于评价无线通信装置的天线的性能的天线评价装置及使用了该天线评价装置的天线评价方法。 

背景技术

近几年，移动电话等移动通信用无线终端装置正在迅速发展。从基站到达无线终端装置的电波通过其传播路径的地形或建筑物等的反射、散射或者衍射等，变成复用波(multiple wave)，而电波的振幅和相位会随着周围环境而随机变化。在该传播路径内移动的同时接收从基站发射的电波的情况下，因电波的多径传播而产生衰落(fading)(即，包括瞬时值变动的信号电平的降低)，其结果，在数字方式的通信环境中会增大编码错误，会大大劣化传送品质(参照非专利文献1)。这样，在评价无线终端装置的通信性能时，电波暗室内的静特性评价显然是必要的，并且还期望进行复用波传播环境中的性能评价。因此，本发明的申请人提出了如专利文献1和非专利文献2～5所记载的天线评价装置(也可以称作空间复用波生成装置或衰落模拟器)。 

图32是表示专利文献1记载的现有技术的天线评价装置的结构的框图。天线评价装置具备以等间隔配置在半径为r的圆周上的多个发送天线(以下称作散射体天线)121-1～121-7、配置在圆的中心部附近的分集式天线等被测天线122、与这些天线相连的控制及测定装置100。控制及测定天线100具备网络分析器111、分配器112、移相电路113、衰减电路114、D/A转换器115、计算机110。网络分析器111产生射频信号，分配器112根据散射体天线121-1～121-7的个数来分配所产生的射频信号。移相电路113和衰减电路114对分配后的射频信号的相位和振幅进行调整，并从各散射体天线121-1～121-7辐射调整后的射频信号。向网络分析器111输入由被测天线122接收到的射频信号。计算机110控制网络分析器111，并 且经由D/A转换器115控制移相电路113的相位调整量和衰减电路114的振幅调整量(衰减量)。在该天线评价装置中，控制从各散射体天线121-1～121-7辐射的射频信号的振幅和相位，并基于该辐射出的射频信号，控制在圆的中心部附近构成的复用波传播环境(衰落环境等)的性质。此时，通过配置在圆的中心部附近的被测天线122进行实际使用环境中的性能评价。 

此外，近几年，开发出了使用多个天线元件同时收发多个信道的无线信号的MIMO(Multi-Input Multi-Output)天线装置。图33是表示包括MIMO发射机200和MIMO接收机210的MIMO无线通信系统的示意图，其中，MIMO发射机200具备两个发射天线201、202，MIMO接收机210具备两个接收天线211、212。MIMO发射机200将应发送的数据流复用为多个(此时为两个)子数据流，并从对应的发射天线201、202发送各子数据流。此时，从发射天线201发送的第一子数据流经过在第一信道221中传输后到达接收天线211，经过在第二信道222中传输之后到达接收天线212。同样，从发射天线202发送的第二子数据流经过在第三信道223中传输之后到达接收天线211，经过在第四信道224中传输之后到达接收天线212。 

专利文献1：JP特开2005-227213号公报 

专利文献2：JP专利第3816499号公报 

非专利文献1：唐沢好男，“デイジタル移動通信の電波伝搬基礎”，コロナ社，5～8页，2003年3月。 

非专利文献2：坂田勉等，“空間フエ一ジングエミユレ一タによる端末アンテナの実効性能評価”，松下技术杂志，第52卷，第5号，70页～75页，2006年10月。 

非专利文献3：坂田勉等，“空間フエ一ジングエミユレ一タによるMIMOアンテナのチヤネル容量測定”，電子情報通信学会2007年ソサイエテイ大会講演論文集，B-1-9，2007年9月。 

非专利文献4：坂田勉等，“角度スペクトラムが設定可能な端末MIMOアンテナ測定用空間多重波生成装置”，電子情報通信学会技術研究報告，第108卷，第5号，13页～18页，2008年4月。 

非专利文献5：坂田勉等，“多重波生成装置による複数クラスタ伝搬環境下における端末MIMOアンテナ測定用空間多重波生成装置によるアンテナの伝送特性評価”，電子情報通信学会技術研究報告，第108卷，第429号，121页～126页，2009年4月。 

发明内容

在评价复用波传播环境中的天线的性能时，需要考虑电波途经各种传播路径而产生的传播时间之差，即多径所产生的延迟。 

并且，想要在图33的MIMO无线通信系统的性能评价中应用图32的天线评价装置时，需要假设从MIMO发射机发送的各子数据流途经不同的传播路径，且要按每个子数据流来设定不同的复用波传播环境。 

目前，EU进行了无线通信系统的测量方法的标准化，在电波的模型中，正在规范被称为SCME(Spatial Channel Model Extended)的多个模型。SCME规定了存在多个延迟波的模型，但是需要不同的延迟波分别生成互不相同的衰落，最好是相关为0的衰落。 

本发明的目的在于解决以上的课题，提供一种在评价MIMO无线通信系统的接收天线的性能时能够生成包括电波的多径传播产生的衰落和延迟的复用波传播环境的天线评价装置，还提供一种使用了该天线评价装置的天线评价方法。 

根据本发明的第一方式的天线评价装置，是一种具备作为评价对象的接收天线、和在上述接收天线的周围设置的多个散射体天线的天线评价装置，上述天线评价装置的特征在于，具备：多个信号产生器，分别产生射频信号；延迟单元，对上述所产生的各射频信号分别独立地附加规定的延迟时间之后进行输出；分配单元，对从上述延迟单元输出的射频信号的每一个进行分配；第一高频电路单元，对上述分配后的各射频信号的相位和振幅进行调整；和控制单元，按照对上述产生的各射频信号附加上述规定的延迟时间的方式控制上述延迟单元，并按照改变上述分配后的各射频信号的相位和振幅来生成规定的第一衰落的方式控制上述第一高频电路单元；关于上述多个信号产生器所产生的多个射频信号的每一个，通过将由上述第一高频电路单元调整相位和振幅之后的多个射频信号从上述多个 散射体天线进行辐射，从而在上述接收天线的周围生成包括延迟和第一衰落的复用波。 

上述天线评价装置的特征在于，还具备多个合成器，上述各合成器对由上述第一高频电路单元调整相位和振幅之后的多个射频信号中的、由不同的信号产生器产生的射频信号所分别对应的多个射频信号互相进行合成，上述多个散射体天线中的至少一个散射体天线，对上述合成后的各射频信号进行辐射。 

此外，在上述天线评价装置中，特征在于，上述第一高频电路单元具备多个移相单元和多个振幅调整单元，上述天线评价装置还具备多个合成器，上述各合成器对由上述分配单元分配且由上述各移相单元调整相位之后的多个射频信号中的、由不同的信号产生器产生的射频信号所分别对应的多个射频信号互相进行合成，上述各振幅调整单元对上述合成后的各射频信号的振幅进行调整。 

并且，上述天线评价装置的特征在于，还具备合成器，该合成器对由上述多个信号产生器产生的多个射频信号互相进行合成后，发送给上述分配单元，由上述分配单元分配后的射频信号的每一个，包括由不同的信号产生器产生的射频信号所分别对应的多个射频信号。 

此外，上述天线评价装置的特征在于，还具备第二高频电路单元，该第二高频电路单元设置在上述分配单元与上述第一高频电路单元之间，对上述分配后的各射频信号的相位和振幅进行调整，上述控制单元按照调整上述多个射频信号的相位和振幅来设定规定的到达波分布的方式，控制上述第二高频电路单元。 

此外，在上述天线评价装置中，特征在于，上述延迟单元还根据由上述多个信号产生器产生的多个射频信号的每一个，生成至少一个被延迟的射频信号，并对上述产生的各射频信号和上述被延迟的各射频信号分别附加互不相同的第二衰落，将附加了上述第二衰落的各射频信号互相进行合成之后输出。 

并且，在上述天线评价装置中，特征在于，上述互不相同的第二衰落是互不相关的衰落。 

此外，在上述天线评价装置中，特征在于，上述延迟单元是衰落模拟 器。 

根据本发明的第二方式的天线评价装置，是一种具备作为评价对象的接收天线、和在上述接收天线的周围设置的多个散射体天线的天线评价装置，特征在于，上述多个散射体天线配置成相对于上述接收天线分别聚集在多个即M个规定方向而设置的M个组，该M个组分别包括规定个数的散射体天线，上述天线评价装置包括：多个信号产生器，分别产生射频信号；第一分配单元，输出分别包括由上述多个信号产生器产生的多个射频信号的M个射频信号；M个延迟单元，对由上述第一分配单元输出的M个射频信号分别独立地附加规定的延迟时间之后输出；M个第二分配单元，对从上述延迟单元输出的M个射频信号的每一个进行分配；M个高频电路单元，分别对由上述M个第二分配单元的每一个分配后的各射频信号的相位和振幅进行调整；和控制单元，按照对由上述第一分配单元输出的各射频信号附加上述规定的延迟时间的方式控制上述各延迟单元，并按照改变由上述M个第二分配单元的每一个分配后的各射频信号的相位和振幅来生成规定的衰落的方式控制上述各高频电路单元；关于由上述第一分配单元输出的上述M个射频信号的每一个，通过将由对应的高频电路单元调整相位和振幅之后的多个射频信号，从上述散射体天线的组中的任一组所包含的多个散射体天线进行辐射，从而在上述接收天线的周围生成到达波的群，并且在上述接收天线的周围生成包括延迟和衰落的复用波。 

根据本发明的第三方式的天线评价装置，是一种具备作为评价对象的接收天线、和在上述接收天线的周围设置的多个散射体天线的天线评价装置，特征在于，上述多个散射体天线配置成相对于上述接收天线分别聚集在多个即M个规定方向而设置的M个组，该M个组分别包括规定个数的散射体天线，上述天线评价装置包括：多个信号产生器，分别产生射频信号；第一分配单元，输出分别包括由上述多个信号产生器产生的多个射频信号的M个射频信号；M个延迟单元，对由上述第一分配单元输出的M个射频信号分别独立地附加规定的延迟时间和相位调整量之后输出；M个第二分配单元，对从上述延迟单元输出的M个射频信号的每一个进行分配；M个高频电路单元，分别对由上述M个第二分配单元的每一个分配 后的各射频信号的振幅进行调整；和控制单元，按照对由上述第一分配单元输出的各射频信号附加上述规定的延迟时间的方式控制上述各延迟单元，并按照改变上述各射频信号的相位和振幅来生成规定的衰落的方式控制上述各延迟单元和上述各高频电路单元；关于由上述第一分配单元输出的上述M个射频信号的每一个，通过将由对应的高频电路单元调整相位和振幅之后的多个射频信号，从上述散射体天线的组中的任一组所包含的多个散射体天线进行辐射，从而在上述接收天线的周围生成到达波的群，并且在上述接收天线的周围生成包括延迟和衰落的复用波。 

在上述天线评价装置中，特征在于，上述各延迟单元是衰落模拟器。 

根据本发明的第四方式的天线评价方法，特征在于，在具备作为评价对象的接收天线、和在上述接收天线的周围设置的多个散射体天线的天线评价装置中，上述多个散射体天线配置成相对于上述接收天线分别聚集在多个即M个规定方向而设置的M个组，该M个组分别包括规定个数的散射体天线，上述天线评价装置具备：多个信号产生器，分别产生射频信号；多个信号处理单元，分别处理上述产生的射频信号；和控制单元；上述信号处理单元的每一个具备：第一分配单元，对上述产生的射频信号进行分配；多个延迟单元，对由上述第一分配单元分配后的射频信号分别独立地附加规定的延迟时间之后输出；多个第二分配单元，对从上述延迟单元输出的射频信号的每一个进行分配；和多个高频电路单元，分别对由上述第二分配单元的每一个分配后的各射频信号的相位和振幅进行调整；上述控制单元按照对由上述第一分配单元分配后的各射频信号附加上述规定的延迟时间的方式控制上述各延迟单元，并按照改变由上述第二分配单元的每一个分配后的各射频信号的相位和振幅来生成规定的第一衰落的方式控制上述各高频电路单元，关于由上述第一分配单元分配后的射频信号的每一个，通过将由对应的高频电路单元调整相位和振幅之后的多个射频信号，从上述散射体天线的组中的任一组所包含的多个散射体天线进行辐射，从而在上述接收天线的周围生成到达波的群，并且在上述接收天线的周围生成包括延迟和第一衰落的复用波。 

在上述天线评价装置中，特征在于，上述各合成器对由上述第一高频电路单元调整相位和振幅之后的多个射频信号中的、由不同的信号产生器 产生的射频信号所分别对应的多个射频信号互相进行合成，上述多个散射体天线中的至少一个散射体天线，对上述合成后的各射频信号进行辐射。 

在上述天线评价装置中，特征在于，上述延迟单元的每一个还根据由上述第一分配单元分配后的射频信号，生成至少一个被延迟的射频信号，并对上述分配后的射频信号和上述被延迟的各射频信号分别附加互不相同的第二衰落，对附加了上述第二衰落的各射频信号互相进行合成之后输出。 

在上述天线评价装置中，特征在于，上述互不相同的第二衰落是互不相关的衰落。 

在上述天线评价装置中，特征在于，上述各延迟单元是衰落模拟器。 

此外，在上述天线评价装置中，特征在于，上述多个射频信号是以MIMO通信方式发送的多个射频信号。 

根据本发明的第五方式的天线评价方法，特征在于，使用具备作为评价对象的接收天线和在上述接收天线的周围设置的多个散射体天线的天线评价装置，对上述接收天线进行评价，上述天线评价装置具备：多个信号产生器，分别产生射频信号；延迟单元，对上述所产生的各射频信号分别独立地附加规定的延迟时间之后进行输出；分配单元，对从上述延迟单元输出的射频信号的每一个进行分配；和高频电路单元，对上述分配后的各射频信号的相位和振幅进行调整；上述天线评价方法包括；按照对上述产生的各射频信号附加上述规定的延迟时间的方式控制上述延迟单元，并按照改变上述分配后的各射频信号的相位和振幅来生成规定的第一衰落的方式控制上述高频电路单元的步骤；和关于上述多个信号产生器所产生的多个射频信号的每一个，通过将由上述第一高频电路单元调整相位和振幅之后的多个射频信号从上述多个散射体天线进行辐射，从而在上述接收天线的周围生成包括延迟和第一衰落的复用波的步骤。 

(发明效果) 

根据本发明的天线评价装置及天线评价方法，在评价MIMO无线通信系统的接收天线的性能时，能够假设从MIMO发射机发送的各子数据流途经各种传播路径，生成按每个子数据流包括不同的衰落和延迟的复用波传播环境。 

此外，根据本发明的天线评价装置及天线评价方法，评价MIMO无线通信系统的接收天线的性能时，假设各到达波按每个群途经各种不相同的传播路径，能够生成具有按每个群不同的到达角度(空间群)和按每个群不同的延迟时间(时间群)的复用波传播环境。 

并且，根据本发明的天线评价装置及天线评价方法，评价MIMO无线通信系统的接收天线的性能时，能够同时实现生成空间衰落的情形和产生多个延迟波来生成在每一延迟波中都不相同的衰落(优选互不相关的衰落)的情形。 

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的天线评价装置的结构的框图。 

图2是表示图1的延迟电路12a的详细结构的框图。 

图3是表示图1的天线评价装置的天线配置的俯视图。 

图4是表示本发明的第一实施方式的第一变形例的天线评价装置的结构的框图。 

图5是表示图4的天线评价装置的天线配置的俯视图。 

图6是表示本发明的第一实施方式的第二变形例的天线评价装置的结构的框图。 

图7是表示本发明的第一实施方式的第三变形例的天线评价装置的结构的框图。 

图8是表示本发明的第一实施方式的第四变形例的天线评价装置的结构的框图。 

图9是表示本发明的第二实施方式的天线评价装置的结构的框图。 

图10是表示例示的MIMO无线通信系统中的到达波的群的示意图。 

图11是表示本发明的第二实施方式的第一变形例的天线评价装置的结构的框图。 

图12是表示图11的天线评价装置的天线配置和到达波的群C-1、C-2、…、C-M的俯视图。 

图13是表示本发明的第二实施方式的第二变形例的天线评价装置的结构的框图。 

图14是表示图13的衰落电路91-1的详细结构的框图。 

图15是表示本发明的第三实施方式的天线评价装置的结构的框图。 

图16是用于说明存在多个延迟波的示意图。 

图17是表示图16的第一波和第二波包括互不相同的衰落的状态的图表。 

图18A是用于说明衰落的生成的第一例，是表示由图15的衰落电路91a生成的第一衰落的图表。 

图18B是用于说明衰落的生成的第一例，是表示由图15的衰落电路91a生成的第二衰落的图表。 

图18C是用于说明衰落的生成的第一例，是表示由图15的移相电路14a和衰减电路15a生成的衰落的图表。 

图19A是表示对图18A和图18C的衰落进行合成而得到的衰落的图表。 

图19B是表示对图18B和图18C的衰落进行合成而得到的衰落的图表。 

图20A是用于说明衰落的生成的第二例，是表示由图15的衰落电路91a生成的第一衰落的图表。 

图20B是用于说明衰落的生成的第二例，是表示由图15的衰落电路91a生成的第二衰落的图表。 

图20C是用于说明衰落的生成的第二例，是表示由图15的移相电路14a和衰减电路15a生成的衰落的图表。 

图21A是表示对图20A和图20C的衰落进行合成而得到的衰落的图表。 

图21B是表示对图20B和图20C的衰落进行合成而得到的衰落的图表。 

图22是表示本发明的第三实施方式的第一变形例的天线评价装置的结构的框图。 

图23是表示本发明的第三实施方式的第二变形例的天线评价装置的结构的框图。 

图24是表示本发明的第三实施方式的第三变形例的天线评价装置的 结构的框图。 

图25是表示本发明的第三实施方式的第四变形例的天线评价装置的结构的框图。 

图26是表示本发明的第二实施方式的第三变形例的天线评价装置的结构的框图。 

图27是表示图26的信号处理电路401a的详细结构的框图。 

图28是表示图26的天线评价装置的天线配置和到达波的群Ca-1、Cb-1、…、Cb-M的俯视图。 

图29是表示图26的天线评价装置的天线配置的变形例和到达波的群C-1、C-2、…、C-M的俯视图。 

图30是表示本发明的第二实施方式的第四变形例的天线评价装置的信号处理电路401a的详细结构的框图。 

图31是表示本发明的第二实施方式的第五变形例的天线评价装置的结构的框图。 

图32是表示现有技术的天线评价装置的结构的框图。 

图33是表示MIMO无线通信系统的示意图。 

图中： 

10-计算机； 

11a、11b-信号产生器； 

12a、12b、73、73-1～73-N、83、83-1～83-M、83a、83a-1～83a-M-延迟电路； 

12aa、12ac-频率变换器； 

12ab-延迟处理电路； 

13a、13b、52、72、82、82a、84-1～84-M、84a-1～84a-M-分配器； 

14a、14b、53、61a、61b、65、74、85-1～85-M、85a-1～85a-M-移相电路； 

14a-1～14a-N、14b-1～14b-N、53-1～53-N、61a-1～61a-N、61b-1～61b-N、65-1～65-N、74-1～74-N、85-1-1～85-1-N、…、85-M-1～85-M-N、85a-1-1～85a-1-N、…、85a-M-1～85a-M-N-移相器； 

15a、15b、42、54、62a、62b、66、75、86-1～86-M、86a-1～86a-M -衰减电路； 

15a-1～15a-N、15b-1～15b-N、42-1～42-N、54-1～54-N、62a-1～62a-N、62b-1～62b-N、66-1～66-N、75-1～75-N、86-1-1～86-1-N、…、86-M-1～86-M-N、86a-1-1～86a-1-N、…、86a-M-1～86a-M-N-衰减器； 

16a、16b、43a、43b、43c、55、63a、63b、67、76、87-1～87-M、87a-1～87a-M、92-1～92-M-D/A转换器； 

17a、17b-接收机； 

21a-1～21a-N、21b-1～21b-N、21-1～21-N、21-1-1～21-1-N、…、21-M-1～21-M-N、21a-1-1～21a-1-N、…、21a-M-1～21a-M-N、21b-1-1～21b-1-N、…、21b-M-1～21b-M-N-散射体天线； 

21C-1～21C-M、21aC-1～21aC-M、21bC-1～21bC-M-散射体天线组； 

22a、22b-接收天线； 

31-1～31-N、41-1～41-N、51、64-1～64-N、71、81、411-1-1～411-1-N、…、411-M-1～411-M-N-合成器； 

91、91-1～91-M、91a-1～91a-M、91a、91b-衰落电路； 

200-MIMO发射机； 

210-MIMO接收机； 

301-FIFO型存储器； 

302、306-复数乘法器； 

303-DSP； 

304-高斯噪声产生器； 

305-多普勒频谱滤波器； 

307-合成器； 

311-延迟量设定部； 

312-通道数设定部； 

313-复数系数设定部； 

321、322-频率变换器； 

401a、401b-信号处理电路； 

B1、B2、B3、B 4-障碍物； 

C-1、C-2、…、C-M、Ca-1、Ca-2、…、Ca-M、Cb-1、Cb-2、…、 Cb-M-到达波的群。 

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。此外，在以下的各实施方式中，对相同的构成要素附加相同的附图标记。 

(第一实施方式) 

图1是表示本发明的第一实施方式的天线评价装置的结构的框图。天线评价装置具备：互相靠近而配置的两个接收天线22a、22b；配置为将接收天线22a、22b包围的多个散射体天线21a-1～21a-N、21b-1～21b-N。在本实施方式中，将两个接收天线22a、22b例如设置为评价对象即MIMO接收机的两个接收天线。此外，散射体天线21a-1～21a-N在接收天线22a、22b的附近产生与从例如具备两个发射天线而发送两个子数据流的MIMO发射机的第一发射天线辐射的第一子数据流相对应的复用波，散射体天线21b-1～21b-N在接收天线22a、22b的附近生成与从同一个MIMO发射机的第二发射天线辐射的第二子数据流相对应的复用波。由此，本实施方式的天线评价装置产生MIMO无线通信系统中的复用波传播环境，该MIMO无线通信系统如图33所示包括：具备两个发射天线的MIMO发射机；和具备两个接收天线的MIMO发射机。 

在图1的天线评价装置中，信号产生器11a、11b产生分别与从MIMO发射机发送的两个子数据流相当的信号，即互不相关(或互相正交)的规定的被调制的射频信号。在信号产生器11a、11b的后级分别设有延迟电路12a、12b。在本实施方式中，假设从MIMO发射机发送的各子数据流途经各种传播路径，向每一个子数据流独立地附加规定的延迟时间。延迟电路12a、12b的后级分别设有分配器13a、13b，分配器13a与散射体天线21a-1～21a-N的个数对应地将从延迟电路12a输入的射频信号分配为N个，同样，分配器13b与散射体天线21b-1～21b-N的个数对应地将从延迟电路12b输入的射频信号分配为N个。在分配器13a的后级，设有包括移相器14a-1～14a-N的移相电路14a、和包括衰减器15a-1～15a-N的衰减电路15a，各移相器14a-1～14a-N和衰减器15a-1～15a-N对分配后的各射频信号的相位和振幅进行调整，调整后的射频信号分别从各散射体天线 21a-1～21a-N辐射。同样，在分配器13b的后级，设置包括移相器14b-1～14b-N的移相电路14b、和包括衰减器15b-1～15b-N的衰减电路15b，各移相器14b-1～14b-N和衰减器15b-1～15b-N对分配后的各射频信号的相位和振幅进行调整，调整后的射频信号分别从各散射体天线21b-1～21b-N辐射。辐射的2N个射频信号在由散射体天线21a-1～21a-N、21b-1～21b-N包围的中心附近的空间被叠加而形成复用波，到达接收天线22a、22b。分别由接收机17a、17b测量到达接收天线22a、22b的射频信号。计算机10对信号产生器11a、11b进行控制，并且对延迟电路12a、12b的延迟时间进行控制，经由D/A转换器16a控制移相电路14a的相位调整量和衰减电路15a的振幅调整量(衰减量)，经由D/A转换器16b控制移相电路14b的相位调整量和衰减电路15b的振幅调整量(衰减量)。计算机10还从接收机17a、17b获取射频信号的测量结果。而且，通过公知的方法，使信号产生器11a、11b和接收机17a、17b彼此同步。 

图2是表示图1的延迟电路12a的详细结构的框图。本实施方式的延迟电路12a在基带内进行信号的延迟处理。详细而言，在延迟电路12a中，首先，通过频率变换器12aa将从信号产生器11a输入的射频信号从射频(RF)变换到基带频率(BB)，并发送到延迟处理电路12ab。延迟处理电路12ab由电延迟线或FIFO型存储器等公知的延迟元件构成，在计算机10的控制下，使输入的基带信号延迟规定时间。通过频率变换器12ac将被延迟后的信号从基带频率(BB)变换到射频(RF)，并发送到分配器13a。另一个延迟电路12b的构成也与延迟电路12a相同。 

图3是表示图1的天线评价装置的天线配置的俯视图。如图3所示，在半径为r的圆周上相互隔着规定宽度配置散射体天线21a-1～21a-N、21b-1～21b-N，两个接收天线22a、22b配置在该圆的中心部附近。相对于圆的中心，将散射体天线21a-1所处的方向设为基准方向的角度φ₁＝0，将散射体天线21a-2所处的方向设为角度φ₂，将散射体天线21a-3所处的方向设为角度φ₃，以下也进行同样的配置，将散射体天线21a-N所处的方向设为角度φ_N。在圆周上，相对于散射体天线21a-1仅相隔规定距离d(例如，等于所发送的射频信号的半波长的距离)设置散射体天线21b-1，相对于散射体天线21a-2仅相隔规定距离d设置散射体天线21b-2，相对于 散射体天线21a-3仅相隔规定距离d设置散射体天线21b-3，以下也进行同样的配置，相对于散射体天线21a-N仅相隔规定距离d设置散射体天线21b-N。散射体天线21a-1～21a-N、21b-1～21b-N的配置并不限于图3的配置，只要能够在接收天线22a、22b的附近生成期望的复用波，则可以是任意的配置。例如，也可以在圆周上以互相相等的角度幅度配置散射体天线21a-1～21a-N、21b-1～21b-N。接收天线22a、22b根据作为评价对象的MIMO接收机的结构，彼此仅相隔规定距离(例如，等于所接收的射频信号的半波长的距离)。例如，通过图32所示的散射体天线支承座101，按照位于离地面具有规定高度H的位置的方式设置散射体天线21a-1～21a-N、21b-1～21b-N。同样，通过图32所示的接收天线支承座102，按照位于离地面具有规定高度H的位置的方式设置接收天线22a、22b。在本实施方式中，散射体天线21a-1～21a-N、21b-1～21b-N和接收天线22a、22b分别例如构成为半波长偶极天线，但是并非限于此。此外，散射体天线21a-1～21a-N、21b-1～21b-N和接收天线22a、22b分别例如垂直于地面而设置，并收发垂直极化波的电波，但是并非限于这样的配置。 

在本实施方式的天线评价装置中，计算机10按照向分别由信号产生器11a、11b产生的射频信号分别独立地附加规定的延迟时间的方式，控制延迟电路12a、12b，并按照改变由分配器13a分配的射频信号的相位和振幅来生成规定的衰落的方式，控制移相电路14a和衰减电路15a，按照改变由分配器13b分配的射频信号的相位和振幅来生成规定的衰落的方式，控制移相电路14b和衰减电路15b。进而，本实施方式的天线评价装置通过从散射体天线21a-1～21a-N辐射由信号产生器11a产生的射频信号，从而在接收天线22a、22b的周围生成包括延迟和衰落的复用波，通过从散射体天线21b-1～21b-N辐射由信号产生器11b产生的射频信号，从而在接收天线22a、22b的周围生成包括延迟和衰落的复用波。由此，根据本实施方式的天线评价装置，在评价MIMO无线通信系统的接收天线的性能时，能够假设从MIMO发射机发送的各子数据流途经各种传播路径，并生成按每个子数据流包括不同的衰落和延迟的复用波传播环境。 

下面，说明本实施方式的天线评价装置生成包括衰落的复用波传播环境时的动作原理。 

本实施方式的天线评价装置能够假设性地生成由于接收天线22a、22b移动而产生的衰落。这里，参照由信号产生器11a产生的射频信号进行说明。此外，为了简化说明，假设到达波分布在全方位角内都相同，并假设接收天线22a、22b的辐射方向性在水平面内为无方向性。计算机10通过由移相电路14a独立地对由分配器13a分配的N个射频信号的相位进行瞬间控制，从而能够控制衰落特性。即，通过控制从各散射体天线21a-1～21a-N辐射的射频信号的相位变化，能够在中心附近产生具有衰落变动(例如瑞利衰落或其他衰落)的复用波的叠加。如图3所示，假设接收天线22a、22b以速度v向角度φ₀的方向移动。此时，若将由移相器14a-i针对从位于角度φ_i的方向的散射体天线21a-i(i≤1≤N)辐射的射频信号设定的相位变化量设为p_i(t)，则表现为下式。 

(数学式1) 

p_i(t)＝2π·t·f_DcoS(φ₀-φ_i)+α_i

这里，f_D是将射频信号的波长设为λ时的最大多普勒频率v/λ，t是时间，α_i是对从散射体天线21a-i辐射的射频信号设定的初始相位。角度φ₀可任意设定，最大多普勒频率f_D，可在相当于步行的值(数Hz)到相当于高速移动的值(数百Hz)的范围内进行设定。 

设定数学式1的相位变化量p_i(t)，并将β设为传播常数时，在由散射体天线21a-1～21a-N包围的中心附近产生的复用波被接收天线22a、22b接收时，具有如下式所示的接收信号波形S_n(t)。 

(数学式2) 

$S_n\left(t\right)=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{E}_{n,i}\frac{\mathrm{\λ}}{4\mathrm{\π}\·r}\exp [-j\{\mathrm{\βr}+p_i\left(t\right)\left\}\right]$

$=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{E}_{n,i}\frac{\mathrm{\λ}}{4\mathrm{\π}\·r}\exp [-j\{\mathrm{\βr}+2\mathrm{\π}\·t\·f_D\cos ({\mathrm{\φ}}_0-{\mathrm{\φ}}_i)+{\mathrm{\α}}_i\left\}\right]$

下标n表示第n个接收天线(即，接收天线22a、22b中的任一个)。E_n，i是与由散射体天线21a-i辐射的射频信号相对应的第n个接收天线的辐射方向性。辐射方向性E_n，i包括振幅和相位，是由复数表示的。 

由此，在本实施方式的天线评价装置中，通过向被辐射的各射频信号 赋予实际上由人移动而产生的各到达波的相位变化，从而在中心附近产生期望的复用波传播环境。对由信号产生器11b产生的射频信号也能够与上述的说明同样地生成复用波传播环境。此时，在数学式1中，代替散射体天线21a-i所处的角度φ_i而使用各散射体天线21b-1～21b-N所处的角度即可。其结果，尽管实际上接收天线22a、22b是静止的，也能够产生接收天线22a、22b移动时的状况。 

在本实施方式中，假设从MIMO发射机发送的各子数据流途经不同的传播路径，因此，为了按每个子数据流设定不同的复用波传播环境，也可以针对分别由信号产生器11a、11b产生的射频信号，由移相电路14a、14b独立地设定规定的初始相位α_i。 

生成在全方位角内并不一样的到达波分布时，能够使用衰减电路15a、15b来设定期望的分布。此外，为了按每个子数据流设定不同的复用波传播环境，也可以针对分别由信号产生器11a、11b产生的射频信号，由衰减电路15a、15b独立地设定规定的振幅调整量。 

在作为射频信号例如使用了2GHz附近频带的信号的情况下，将散射体天线21a-1～21a-N、21b-1～21b-N和接收天线22a、22b离地面的高度H设定为1.5m，将散射体天线21a-1～21a-N、21b-1～21b-N与接收天线22a、22b之间的距离即配置有散射体天线21a-1～21a-N、21b-1～21b-N的圆周的半径r设定为1.5m。所使用的频带和天线配置并不限于次，也可以使用其他的值。 

本实施方式的天线评价装置优选设置在电波暗室内。由此，与直达波相比，由天花板、地面、墙壁等反射的反射波的影响足够小，在接收天线22a、22b的附近，可生成由从散射体天线21a-1～21a-N、21b-1～21b-N辐射的直达波构成的复用波。 

图4是表示本发明的第一实施方式的第一变形例的天线评价装置的结构的框图，图5是表示图4的天线评价装置的天线配置的俯视图。无需为了由信号产生器11a产生的射频信号和由信号产生器11b产生的射频信号，而如图1所示那样分开设置散射体天线21a-1～21a-N和散射体天线21b-1～21b-N，也可以使用公共的散射体天线21-1～21-N。在本变形例中，通过合成器31-1～31-N分别合成衰减器15a-1～15a-N的输出信号和衰减 器15b-1～15b-N的输出信号，并从散射体天线21-1～21-N分别辐射合成后的射频信号。由于分别由信号产生器11a、11b产生的射频信号互相正交，因此本变形例的天线评价装置即使使用公共的散射体天线21-1～21-N，也能够进行与图1的结构同样的动作。也可以构成为从至少一个以上的散射体天线辐射合成后的射频信号。例如，也可以通过图32所示的散射体天线支承座101设置散射体天线21-1～21-N。根据本变形例的天线评价装置，能够增大被辐射的复用波的分布自由度，与图1的结构相比，能够通过减少散射体天线的个数，简化天线评价装置的结构，从而能够减少成本。 

图6是表示本发明的第一实施方式的第二变形例的天线评价装置的结构的框图。在分别由信号产生器11a、11b产生的射频信号具有相同的到达波分布的情况下，无需如图1所示那样分别设置衰减电路15a、15b，可以使用公共的衰减电路42。在本变形例中，通过合成器41-1～41-N分别合成移相器14a-1～14a-N的输出信号和移相器14b-1～14b-N的输出信号，并分别向衰减电路42的衰减器42-1～42-N输入合成后的射频信号。各衰减器42-1～42-N调整输入的各射频信号的振幅，调整后的射频信号从各散射体天线21-1～21-N辐射。计算机10代替图1的D/A转换器16a、16b而通过D/A转换器43a、43b、43c来控制移相电路14a、14b的相位调整量和衰减电路42的振幅调整量。根据本变形例的天线评价装置，与图1的结构相比，通过减少散射体天线和衰减器的个数，可简化天线评价装置的结构。 

图7是表示本发明的第一实施方式的第三变形例的天线评价装置的结构的框图。在分别由信号产生器11a、11b产生的射频信号具有相同的相位和相同的到达波分布的情况下，无需如图1那样分开设置移相电路14a、14b和衰减电路15a、15b，可以使用公共的移相电路53和衰减电路54。由合成器51暂时合成各延迟电路12a、12b的输出信号之后，通过分配器52将它们与散射体天线21-1～21-N的个数相对应地分配为N个。在分配器52的后级，设置包括移相器53-1～53-N的移相电路53、和包括衰减器54-1～54-N的衰减电路54，各移相器53-1～53-N和衰减器54-1～54-N对分配后的各射频信号的相位和振幅进行调整，并从各散射体天线21-1～ 21-N辐射调整后的射频信号。计算机10经由D/A转换器55控制移相电路53的相位调整量和衰减电路54的振幅调整量。根据本变形例的天线评价装置，与图1的结构相比，通过减少散射体天线、衰减器和移相器的个数，能够简化天线评价装置的结构。 

图8是表示本发明的第一实施方式的第四变形例的天线评价装置的结构的框图。本变形例的天线评价装置除了具备与图7的移相电路53和衰减电路54同样地构成的移相电路65和衰减电路66之外，还具备用于调整到达波分布的移相电路61a、61b和衰减电路62a、62b。 

在图8中，信号产生器11a、11b、延迟电路12a、12b和分配器13a、13b与图1的天线评价装置同样地构成。在分配器13a的后级设置包括移相器61a-1～61a-N的移相电路61a、和包括衰减器62a-1～62a-N的衰减电路62a。各移相器61a-1～61a-N和衰减器62a-1～62a-N，按照从散射体天线21-1～21-N辐射由信号产生器11a产生的射频信号时具有规定的到达波分布的方式，对分配后的各射频信号的相位和振幅进行调整，并分别向合成器64-1～64-N发送调整后的各射频信号。同样地，在分配器13b的后级设置包括移相器61b-1～61b-N的移相电路61b和包括衰减器62b-1～62b-N的衰减电路62b。各移相器61b-1～61b-N和衰减器62b-1～62b-N，按照从散射体天线21-1～21-N辐射由信号产生器11b产生的射频信号时具有规定的到达波分布的方式，对分配后的各射频信号的相位和振幅进行调整，并分别向合成器64-1～64-N发送调整后的各射频信号。合成器64-1～64-N的每一个对由信号产生器11a产生并分配后的射频信号中的一个、和由信号产生器11b产生并分配后的射频信号中的一个进行合成。在合成器64-1～64-N的后级，设置包括移相器65-1～65-N的移相电路65、和包括衰减器66-1～66-N的衰减电路66。各移相器65-1～65-N和衰减器66-1～66-N按照生成规定的衰落的方式调整各射频信号的相位和振幅，调整后的射频信号从各散射体天线21-1～21-N辐射。计算机10经由D/A转换器63a控制移相电路61a的相位调整量和衰减电路62a的振幅调整量，经由D/A转换器63b控制移相电路61b的相位调整量和衰减电路62b的振幅调整量，经由D/A转换器67控制移相电路65的相位调整量和衰减电路66的振幅调整量。通过分开设置移相电路61a和衰减电路62a、移相电路 61b和衰减电路62b，能够使由信号产生器11a产生的射频信号的到达波分布和由信号产生器11b产生的射频信号的到达波分布独立地变化。 

在本变形例的天线评价装置中，计算机10按照改变由分配器13a分配的射频信号的相位和振幅来设定规定的到达波分布的方式，控制移相电路61a和衰减电路62a，并按照改变由分配器13b分配的射频信号的相位和振幅来设定规定的到达波分布的方式，控制移相电路61b和衰减电路62b，并且按照改变由合成器64-1～64-N合成的射频信号的相位和振幅来生成规定的衰落的方式，控制移相电路65和衰减电路66。 

到达波分布并不是始终变化的，可以看作在某一期间内是一定的相同到达波分布。即，在该期间内，为了生成期望的到达波分布，只要控制一次移相电路61a、61b和衰减电路62a、62b即可。另一方面，为了生成衰落，需要始终向生成衰落的移相电路65持续赋予时间上的变动。本变形例的电路结构例如与图4的电路结构相比，包括1.5倍的移相器和衰减器，但是时间上连续工作的只有移相器65-1～65-N，因此计算机10的控制负荷只有一半。 

在本变形例的天线评价装置中，在校正振幅的情况下，能够使用与用于调整到达波分布的衰减电路62a、62b不同的、用于生成衰落的衰减电路66。由此，在天线评价装置中能够分离校正用的电路元件和到达波分布的调整用的电路元件。 

(第二实施方式) 

图9是表示本发明的第二实施方式的天线评价装置的结构的框图。在本实施方式中，特征在于到达波并不是在全方位角内都一样分布，而是将电波聚集(close together)在少数方向上，并生成以较小的角度扩展性而到达的复用波传播环境。在本说明书中，将规定角度方向的到达波的簇称作“群”。图10是表示例示的MIMO无线通信系统中的到达波的群的示意图。从MIMO发射机200辐射的电波被建筑物等障碍物B1、B2、B3、B4反射，相对于MIMO接收机210而言，从各个方向作为群C-1、C-2、C-M而到达。包括群的复用波传播环境例如相当于沿着被高楼等建筑物包围的道路的传播环境(街道微单元)，这里，电波沿着道路从前方或者后方到达，到达波的空间角度扩展性变小。本实施方式的天线评价装置假设各到 达波按每个群途经各种不同的传播路径，并向各到达波附加按每个群不同的到达角度(空间群)和按每个群不同的延迟时间(时间群)。 

在图9的天线评价装置中，由各信号产生器11a、11b产生的射频信号暂时被合成器71合成，之后由分配器72将它们与散射体天线21-1～21-N的个数相对应地分配为N个。在分配器72的后级设置延迟电路73-1～73-N(统一用参照符号“73”表示)，对分配后的各射频信号附加与所生成的群相对应的延迟时间。在延迟电路73的后级，设置包括移相器74-1～74-N的移相电路74、和包括衰减器75-1～75-N的衰减电路75，各移相器74-1～74-N和衰减器75-1～75-N对分配后的各射频信号的相位和振幅进行调整，并从各散射体天线21-1～21-N辐射调整后的射频信号。计算机10控制延迟电路73-1～73-N的延迟时间，并经由D/A转换器76控制移相电路74的相位调整量和衰减电路75的振幅调整量。 

下面，说明本实施方式的天线评价装置生成包括到达波的群的复用波传播环境时的动作原理。 

假设产生如图33所示的MIMO无线通信系统的复用波传播环境的情况，该MIMO无线通信系统包括：具备两个发射天线的MIMO发射机；和具备两个接收天线的MIMO接收机。根据本实施方式的天线评价装置，假设生成多个即M个群。认为从MIMO发射机的两个发射天线辐射的电波在互不相同的传播路径中到达MIMO接收机的两个接收天线，因此认为二次波源的初始相位也不相同。通过高斯分布对群的到达波分布进行模块化时，利用下式表示第q个(1≤q≤M)群C-q的到达波功率分布Ω_q(φ)和全部群的到达波功率分布Ω(φ)。 

(数学式3) 

${\mathrm{\Ω}}_q\left(\mathrm{\φ}\right)=\frac{P_q}{\sqrt{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\σ}}_q}\exp \{-\frac{{(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_{C-q})}^2}{2{{\mathrm{\σ}}_q}^2}\}$

(数学式4) 

$\mathrm{\Ω}\left(\mathrm{\φ}\right)=\underset{q=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\Ω}}_q\left(\mathrm{\φ}\right)$

其中，P_q是群C-q的功率，φ_C-q是群C-q的平均到达角度，σ_q是群 C-q的角度扩展性。在本实施方式的天线评价装置中，为了实现数学式4的到达波功率分布，控制与各散射体天线21-1～21-N连接的衰减器75-1～75-N的振幅调整量，最终设定N个离散的辐射功率。另外，数学式3的高斯分布不是周期函数，因此虽然在离中心180度的位置上(φ_C-q+180°，φ_C-q-180°)产生绕回(wrap-around)，但是在生成群时，不考虑180°以上的角度幅度。 

下面，表示MIMO传送特性的测量方法。参照与数学式1和数学式2相同的模型时，利用下式表示MIMO发射机的第m个发射天线(m＝1，2)和MIMO接收机的第n个接收天线(n＝1，2)的信道响应h_nm。 

(数学式5) 

$h_{\mathrm{nm}}=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{E}_{n,i}\sqrt{\mathrm{\Ω}\left({\mathrm{\φ}}_i\right)}\frac{\mathrm{\λ}}{4\mathrm{\π}\·r}\exp [-j\{\mathrm{\βr}+2\mathrm{\π}\·t\·f_D\cos ({\mathrm{\φ}}_0-{\mathrm{\φ}}_i)+{\mathrm{\α}}_{\mathrm{mi}}\left\}\right]$

如上所述，E_n，i是与由散射体天线21-i辐射的射频信号相对应的第n个接收天线的辐射方向性。Ω(φ_i)是由数学式4定义的第i个散射体天线21-i的辐射功率。α_mi是第i个散射体天线21-i中的第m个发射天线的初始相位。 

计算机10控制移相电路74的相位调整量和衰减电路75的振幅调整量，生成由数学式5的信道响应h_nm表示的复用波传播环境，即包括空间群的复用波传播环境。由于散射体天线21-1～21-N空间配置在全部到达角度内，因此通过控制各衰减器75-1～75-N的振幅调整量，能够生成空间群。计算机10还控制延迟电路73-1～73-N的延迟时间，按照向相同群的射频信号附加相同的延迟时间的方式，向各射频信号附加规定的延迟时间，生成包含时间群的复用波传播环境。通过控制各延迟电路73-1～73-N的延迟时间，能够生成时间群。 

如以上说明，根据本实施方式的天线评价装置，在评价MIMO无线通信系统的接收天线的性能时，假设各到达波按每个群途经各种不同的传播路径，能够生成具有按每个群不同的到达角度(空间群)和按每个群不同的延迟时间(时间群)的复用波传播环境。 

图11是表示本发明的第二实施方式的第一变形例的天线评价装置的结构的框图。如上所述，在假设各到达波按每个群途经各种不同的传播路径的情况下，认为包含在某一群中的多个到达波具有相同的延迟时间。因此，本变形例的天线评价装置的特征在于，在所生成的多个即M个群C-1、C-2、…、C-M的每一个中具备一个延迟电路。 

在图11的天线评价装置中，多个散射体天线与M个群C-1、C-2、…、C-M的每一个相对应，相对于接收天线22a、22b构成在M个规定方向上分别设置的M个散射体天线组21C-1～21C-M。各散射体天线组也可以包括任意个数的散射体天线，在以下的说明中，设为分别包括N个散射体天线。由合成器81暂时合成由各信号产生器11a、11b产生的射频信号，之后由分配器82将它们与群的个数相对应地分别分配为M个。在分配器82的后级设置延迟电路83-1～83-M(统一用参照符号“83”表示)，各延迟电路83-1～83-M向被分配的射频信号按所生成的群独立地附加规定的延迟时间。在与第一群C-1对应的延迟电路83-1的后级设置分配器84-1，分配器84-1将从延迟电路83-1输入的射频信号与散射体天线组21C-1所包含的散射体天线21-1-1～21-1-N的个数相对应地分配为N个。在分配器84-1的后级设置包括移相器85-1-1～85-1-N的移相电路85-1和包括衰减器86-1-1～86-1-N的衰减电路86-1，各移相器85-1-1～85-1-N和衰减器86-1-1～86-1-N对分配后的各射频信号的相位和振幅进行调整，从各散射体天线21-1-1～21-1-N辐射调整后的射频信号。以下，同样地，在与第二、第三、…第M群C-2、C-3、…、C-M对应的延迟电路83-2、83-3、…、83-M的后级，分别设置与第二、第三、…第M群C-2、C-3、…、C-M对应的分配器84-2、84-3、…、84-M、移相电路85-2、85-3、…、85-M以及衰减电路86-2、86-3、…、86-M。计算机10控制延迟电路83-1～83-M的延迟时间，并经由D/A转换器87-1～87-M控制移相电路85-1～85-M的相位调整量和衰减电路86-1～86-M的振幅调整量。 

图12是表示图11的天线评价装置的天线配置和到达波的群C-1、C-2、…、C-M的俯视图。第一散射体天线组21C-1包括聚集于规定角度方向而设置的N个散射体天线21-1-1～21-1-N，从这些散射体天线21-1-1～21-1-N辐射的射频信号作为整体而生成具有平均到达角度φ_C-1的群C-1。从其他散射体天线组21C-2、…、21C-M辐射的电波也同样生成具有平均到达角度φ_C-2、…、φ_C-M的群C-2、…、C-M。 

由此，根据本变形例的天线评价装置，能够针对由分配器82分配的M个射频信号的每一个，使用散射体天线组21C-1～21C-M中的任一组所包含的多个散射体天线来进行辐射，从而在接收天线22a、22b的周围生成到达波的群。此时，计算机10按照对由分配器82分配的M个射频信号分别独立地附加规定的延迟时间的方式，控制延迟电路83-1～83-M，按照改变由分配器84-1分配的射频信号的相位和振幅来生成规定的衰落的方式，控制移相电路85-1和衰减电路86-1，以下同样地控制移相电路85-2～85-M和衰减电路86-2～86-M。如以上所说明的，根据本变形例的天线评价装置，评价MIMO无线通信系统的接收天线的性能时，假设各到达波按每个群途经各种不同的传播路径，能够生成具有按每个群不同的到达角度(空间群)和按每个群不同的延迟时间(时间群)的复用波传播环境。 

根据本变形例的天线评价装置，并不是如图9的结构那样在每个散射体天线中设置延迟电路，而是基于某一群所包含的多个到达波具有相同的延迟时间的假设，按每个群设置了延迟电路，从而与图9的结构相比，削减了延迟电路的个数，能够简化天线评价装置的结构。 

在本变形例的天线评价装置中，不需要将由分配器82输出的M个射频信号的全部利用于群的生成，也可以使任一个射频信号通过与其对应的衰减电路被衰减，从而生成比M个少的群。此外，在图11和图12中，表示了所有的散射体天线组21C-1～21C-M包括相同个数(N个)散射体天线的情况，但是也可以构成为在每个散射体天线组中包括不同个数的散射体天线。 

图13是表示本发明的第二实施方式的第二变形例的天线评价装置的结构的框图。如本实施方式所示，在电波的到达角度较窄的情况下，为了生成衰落，可以按每个群调整相位来代替按每个散射体天线调整相位的情形。由此，能够削减移相器。在本变形例的天线评价装置中，特征在于除去了图11的结构中的移相电路85-1～85-M，并代替图11的延迟电路83-1～83-M而具备衰落电路91-1～91-M(统一用参照符号“91”表示)。 

衰落电路91-1～91-M至少具备图11的结构中的延迟电路83-1～83-M 和移相电路85-1～85-M的功能，并对由分配器82输出的M个射频信号分别独立地附加规定的延迟时间和相位调整量并输出。衰落电路91-1～91-M在计算机10的控制下，对接收天线22a、22b的方向性、到达波的信息、移动速度等条件进行假设，输出接收天线22a、22b移动时可能会接收的信号。该输出信号包括相当于衰落的时间变动。由此，衰落电路91-1～91-M能够假设性地产生因接收天线22a、22b移动而发生的衰落。 

在现实的无线通信环境中，当接收天线沿方向φ₀移动，且电波相对于接收天线从方向θ到达时，电波受到cos(φ₀-θ)的多普勒频移(Doppler shift)。即，多普勒频移依赖于电波的到达角度而变化。因此，电波以多径到达时，通过受到各种多普勒频移的多个到达波的叠加而产生衰落。该衰落的产生原理与利用移相器的衰落的生成方法的原理一致。另一方面，本变形例的衰落仅是通过由衰落电路91-1～91-M输出预先附加了时间变动的信号而产生的，并不能认为是依赖于电波的到达角度的多普勒频移。因此，本变形例的衰落产生原理不同于现实的无线通信环境。但是，在如本实施方式那样电波作为群而到达时，由于电波的到达角度被限定在较窄的范围内，因此能够充分减小由于忽略依赖于电波的到达角度的多普勒频移而带来的影响。 

衰落电路91-1～91-M例如可以基于专利文献2所公开的衰落模拟器而构成。在专利文献2中，公开了使用了可表现具有空间扩展性的瑞利衰落的三维模型的衰落模拟器(在发射机与接收机之间连接电缆来使用，从而模拟地产生实际的通信环境的时间空间特性的装置)。在以下的说明中，衰落电路91-1～91-M基于专利文献2的衰落模拟器而构成。 

图14是表示图13的衰落电路91-1的详细结构的框图。衰落电路91-1主要由FIFO型存储器301、复数乘法器302、DSP303、高斯噪声产生器304、多普勒频谱滤波器305、复数乘法器306、合成器307构成。衰落电路91-1为了在基带内工作，还具备与图2的频率变换器12aa、12ac相同的频率变换器321、322。从分配器82输入的射频信号首先被频率变换器321从射频(RF)变换为基带频率(BB)，并发送到FIFO型存储器301。准备最大通道数Np个FIFO型存储器301，使输入信号延迟由DSP303控制的延迟量。准备最大通道数Np个复数乘法器302，在由FIFO型存储器 301延迟的输入信号上乘以由DSP303控制的复数系数。DSP303具备延迟量设定部311、通道数设定部312和复数系数设定部313。延迟量设定部311根据延迟时间的参数设定FIFO型存储器301的延迟量。通道数设定部312基于各电波的接收功率的大小，来区分出利用多个路径而表现瑞利衰落的电波(以下称作“第一电波”)和由多普勒频谱滤波器305进行滤波而表现瑞利衰落的电波(以下称作“第二电波”)，并设定分配给第一电波的通道数。此外，针对第二电波，通道数设定部312向多普勒频谱滤波器305输出最大多普勒频率。针对第一电波，复数系数设定部313基于接收功率、相位以及多普勒频率的参数，设定复数乘法器302的复数系数。高斯噪声产生器304产生高斯噪声并输出给多普勒频谱滤波器305。多普勒频谱滤波器305按照具有与最大多普勒频率对应的宽度的方式，对高斯噪声进行滤波。复数乘法器306准备最大通道数Np，并在各复数乘法器302的输出信号上乘以通过多普勒频谱滤波器305的滤波而得到的复数系数。合成器307合成各复数乘法器306的输出信号。通过频率变换器322，将合成后的信号从基带频率(BB)变换到射频(RF)，并发送到分配器84-1中。由此，使输入信号多径化，并且能够对各个路径进行相位旋转和电平控制，能够以模拟方式生成实际通信环境的时间空间特性。其他的衰减电路91-2、…、91-M的构成也与衰落电路91-1相同。 

衰落电路91-1～91-M除了产生因接收天线22a、22b的移动而生成的规定频率的时间轴上的接收功率的变动(称作“窄带衰落”)之外，还产生因到达波的传播路径的不同而引起的延迟所生成的频率轴的变动(称作“宽带衰落”)。 

根据本变形例的天线评价装置，通过使用散射体天线组21C-1～21C-M中的任一组所包含的多个散射体天线，对由分配器82分配的M个射频信号的每一个进行辐射，从而能够在接收天线22a、22b的周围生成到达波的群。此时，计算机10按照对由分配器82分配后的M个射频信号分别独立地附加规定的延迟时间和相位调整量的方式控制衰落电路91-1～91-M，并且控制衰减电路86-1～86-M。如以上说明，根据本变形例的天线评价装置，在评价MIMO无线通信系统的接收天线的性能时，假定各到达波按每个群经过各种不同的传播路径，能够生成具有按每个群不 同的到达角度(空间群)和按每个群不同的延迟时间(时间群)的复用波传播环境。 

(第三实施方式) 

如在背景技术中的说明，SCME规定存在多个延迟波的模型，在此，需要不同的延迟波分别生成互不相同的衰落，优选生成相关为0的衰落。图16是用于说明多个延迟波的存在的示意图，图17是表示第一波和第二波包括互不相同的衰落的状态的图表。因此，本实施方式的天线评价装置生成包括多个延迟波的复用波传播环境，进一步生成按每个延迟波不同的衰落。 

图15是表示本发明的第3实施方式的天线评价装置的结构的框图。本实施方式的天线评价装置的特征在于，在与图1的天线评价装置相同的结构中，代替延迟电路12a、12b而具备结构与图14的衰落电路91-1相同的衰落电路91a、91b。衰落电路91a根据输入的射频信号产生至少一个延迟波，能够对输入的射频信号和被延迟的各射频信号分别附加相互之间具有任意的相关的衰落，优选能够分别附加互不相关的衰落。衰减电路91b也与衰落电路91a同样地工作。本实施方式的天线评价装置为了生成衰落，合成由移相电路14a、14b和衰减电路15a、15b生成的衰落(即，由射频的模拟电路生成的衰落)和由衰落电路91a、91b生成的衰落(即，由基带的数字电路或模拟电路生成的衰落)来使用。 

衰落电路91a在计算机10的控制下，根据由信号产生器11a产生的射频信号来生成多个延迟波，并向原来的射频信号和该延迟波的每一个附加互不相同的规定的衰落。由衰落电路91a附加的衰落共同拥有第一最大多普勒频率f_D1，而且互不相同，优选互不相关。作为衰落的生成方法，一般使用如下的方法：产生按照复数高斯分布的随机数，通过与最大多普勒频率对应的频率滤波器限制频带。该方法一般是通过数字电路实现的。另一方面，也可以通过模拟电路生成衰落信号，以下，说明这种情况下的模型。 

利用下式表示例示的衰落电路91a的输出信号f(t)。 

(数学式6) 

$f\left(t\right)=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}\exp \left[j\right\{(\mathrm{\ω}+2\mathrm{\π}{f}_{D1}\cos {\mathrm{\ψ}}_{l,k})(t+{\mathrm{\τ}}_l)+{\mathrm{\γ}}_{l,k}\left\}\right]$

其中，ω是载波的角频率。1(1≤l≤L)分别对应于不同的延迟波，延迟波的个数L在可由衰落电路91a设定的最大通道数Np(参照图14)以下。k(1≤k≤K)是用于生成衰落的信号成分的个数。K只是衰落电路91a内的计算上的参数，可以任意进行设定，在衰落电路91a的输出信号包括锐利衰落的情况下，一般将K最低设定为5，期望设定为7以上。Ψ _l，k是表示为了生成衰落而在衰落电路91a内假设的电波的到达角度的变量。例如，对于规定的l，按照Ψ_l，1、Ψ_l，2、…、Ψ_l，k相互具有2π/K的间隔的方式进行设定，对于其他的l，也可以同样地按等间隔进行设定。τ₁从τ₁＝0逐渐增大，表示互不相同的延迟时间。γ_l，k是规定的初始相位。在数学式6的模型中，假设的到达角度Ψ_l，k和初始相位γ_l，k在每个延迟波中不相同，由于最大多普勒频率f_D1是根据接收天线22a、22b的假设的移动速度而决定的，因此不依赖于延迟波，是固定的。另外，在数学式6中，为了生成衰落，关于参数k，计算了包括不同的Ψ_l，k和γ_l，k的式的总和，但是用于生成衰落的模型并非限于数学式6。 

衰落电路91a对附加了衰落的射频信号及其延迟波进行合成，并将合成后的输出信号f(t)发送给分配器13a。之后的处理与图1的天线评价装置相同，移相电路14a和衰减电路15a改变由分配器13a分配的射频信号的相位和振幅来生成规定的衰落。在各移相器14a-i中，使用比第一最大多普勒频率f_D1大很多的第二最大多普勒频率f_D2(例如，f_D2≥10×f_D1)作为最大多普勒频率，设定第一相位变化量p_i(t)。通过移相电路14a和衰减电路15a改变衰落电路91a的输出信号f(t)的相位和振幅之后，从散射体天线21a-1～21a-N辐射的复用波F(t)由下式表示。 

(数学式7) 

$F\left(t\right)=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\left[\exp \right\{j(2\mathrm{\π}{f}_{D2}\cos ({\mathrm{\φ}}_0-{\mathrm{\φ}}_i)t+{\mathrm{\α}}_i)\}\·f\left(t\right)]$

$=f\left(t\right)\·\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\exp \left\{j(2\mathrm{\π}{f}_{D2}\cos ({\mathrm{\φ}}_0-{\mathrm{\φ}}_i)t+{\mathrm{\α}}_i)\right\}$

用数学式6表示衰落电路91a的输出信号f(t)时，数学式7变成如下形式。 

(数学式8) 

$F\left(t\right)=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}\exp \left[j\right\{(\mathrm{\ω}+2\mathrm{\π}{f}_{D1}\cos {\mathrm{\ψ}}_{l,k})(t+{\mathrm{\τ}}_l)+{\mathrm{\γ}}_{l,k}\left\}\right]$

$\×\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\exp \left\{j(2\mathrm{\π}{f}_{D2}\cos ({\mathrm{\φ}}_0-{\mathrm{\φ}}_i)t+{\mathrm{\α}}_i)\right\}$

$=\exp \left(\mathrm{j\ωt}\right)\×\underset{l=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}\exp \left(\mathrm{j\ω}{\mathrm{\τ}}_l\right)$

$\×\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}\exp \left[j\right\{2\mathrm{\π}{f}_{D1}\cos {\mathrm{\ψ}}_{l,k}(t+{\mathrm{\τ}}_l)+{\mathrm{\γ}}_{l,k}\left\}\right]$

$\×\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\exp \left\{j(2\mathrm{\π}{f}_{D2}\cos ({\mathrm{\φ}}_0-{\mathrm{\φ}}_i)t+{\mathrm{\α}}_i)\right\}$

如上所述，由于第二最大多普勒频率f_D2比第一最大多普勒频率f_D1大很多，因此，实质上，可以将最终的复用波F(t)的最大多普勒频率看作是f_D2。 

以上，说明了信号产生器11a、衰落电路91a、分配器13a、移相电路14a以及衰减电路15a的动作，信号产生器11b、衰减电路91b、分配器13b、移相电路14b以及衰减电路15b也进行同样的动作。 

如以上的说明，与第一实施方式相同地，移相电路14a、14b和衰减电路15a、15b假设性地生成因接收天线22a、22b移动而产生的衰落(空间衰落)，另一方面，衰落电路91a、91b产生多个延迟波，并生成按每个延迟波互不相同的衰落(优选互不相关的衰落)。由此，本实施方式的天线评价装置能够同时实现生成空间衰落的情形、和产生多个延迟波来生成按每个延迟波互不相同的衰落(优选互不相关的衰落)的情形。 

接着，参照图18A、图18B、图18C、图19A以及图19B例示的信号波形，说明衰落的生成。图18A是用于说明衰落的生成的第一例，表示由图15的衰落电路91a生成且被包含在衰落电路91a的输出信号中的第一衰落的图表，图18A是用于说明衰落的生成的第一例，表示由图15的衰落电路91a生成且被包含在衰落电路91a的输出信号中的第二衰落的图 表。图18A和图18B具有相同的最大多普勒频率f_D1＝1Hz，表示互不相关的信号。第一衰落例如是附加给延迟了规定的第一延迟时间的射频信号的衰落，第二衰落例如是附加给延迟了不同于第一延迟时间的规定的第二延迟时间的射频信号的衰落。图18C是表示由图15的移相电路14a和衰减电路15a生成的衰落的图表，即表示通过移相电路14a和衰减电路15a附加给经由分配器13a发送的衰落电路91a的输出信号的衰落。通过移相电路14a和衰减电路15a附加的衰落具有比由衰落电路91a生成的衰落的最大多普勒频率f_D1还大很多的最大多普勒频率f_D2＝10Hz。图19A是表示对图18A和图18C的衰落进行合成而得到的衰落的图表，图19B是表示对图18B和图18C的衰落进行合成而得到的衰落的图表。如图19A和图19B所示，通过由衰落电路91a、91b生成互不相关的衰落，从而还能够使最终的复用波的衰落变得互不相关。因此，例如能够使图16的第一波及其延迟波(第二波和第三波等)变得互不相关。 

并不是限定为图18A和图18B所示那样衰落电路91a的多个输出信号具有相同的最大多普勒频率的情况。图20A是用于说明衰落的生成的第二例，表示由图15的衰落电路91a生成的第一衰落的图表，图20B是用于说明衰落的生成的第二例，表示由图15的衰落电路91a生成的第二衰落的图表。其中，仅对一个输出信号附加最大多普勒频率f_D1＝1Hz的衰落(图20A)，将另一个输出信号设成振幅为0的稳定状态(图20B)。图20C是表示由图15的移相电路14a和衰减电路15a生成的衰落的图表。图20C的衰落具有与图18C相同的最大多普勒频率f_D2＝10Hz。图21A是表示对图20A和图20C的衰落进行合成而得到的衰落的图表，图21B是表示对图20B和图20C的衰落进行合成而得到的衰落的图表。如图20A和图20B所示，通过仅对一个输出信号附加规定的衰落，将另一个输出信号设为稳定状态，也能够使最终的复用波的衰落互不相关。为了使最终的复用波的衰落互不相关，只要由衰落电路91a生成的多个信号互不相同即可。 

在图18A～图18C、图20A～图20C中，为了简化说明，以正弦波方式示出了所生成的衰落，但是即便是具有更复杂的波形的衰落，也能够以同样地方式生成。 

如以上说明，根据本实施方式的天线评价装置，能够同时实现生成空 间衰落的情形、和产生多个延迟波来生成按每个延迟波互不相同的衰落(优选互不相关的衰落)的情形。 

图22是表示本发明的第三实施方式的第一变形例的天线评价装置的结构的框图。本变形例的天线评价装置的特征在于，在与图4的天线评价装置相同的结构中，代替延迟电路12a、12b而与图15同样具备衰落电路91a、91b。根据本变形例的天线评价装置，与图15的结构相比，能够通过削减散射体天线的个数来简化天线评价装置的结构。 

图23是表示本发明的第三实施方式的第二变形例的天线评价装置的结构的框图。本变形例的天线评价装置的特征在于，在与图6的天线评价装置相同的结构中，代替延迟电路12a、12b而与图15同样具备衰落电路91a、91b。根据本变形例的天线评价装置，与图15的结构相比，能够通过削减散射体天线和衰减器的个数来简化天线评价装置的结构。 

图24是表示本发明的第三实施方式的第三变形例的天线评价装置的结构的框图。本变形例的天线评价装置的特征在于，在与图7的天线评价装置相同的结构中，代替延迟电路12a、12b而与图15同样具备衰落电路91a、91b。根据本变形例的天线评价装置，与图15的结构相比，能够通过削减散射体天线、衰减器和移相器的个数来简化天线评价装置的结构。 

图25是表示本发明的第三实施方式的第四变形例的天线评价装置的结构的框图。本变形例的天线评价装置的特征在于，在与图8的天线评价装置相同的结构中，代替延迟电路12a、12b而与图15同样具备衰落电路91a、91b。本变形例的电路结构例如与图22的电路结构相比，包括1.5倍的移相器和衰减器，但是时间上连续工作的只有移相器65-1～65-N，因此计算机10的控制负荷成为一半。在本变形例的天线评价装置中，在校正振幅的情况下，可使用与用于调整到达波分布的衰减电路62a、62b不同的用于生成衰落的衰减电路66。由此，在天线评价装置中，能够分离校正用的电路元件和到达波分布调整用的电路元件。 

(变形例) 

也可以组合以上说明的各实施方式。图26是表示本发明的第二实施方式的第三变形例的天线评价装置的结构的框图，图27是表示图26的信号处理电路401a的详细结构的框图。本变形例的天线评价装置具有组合 了第一实施方式和在第二实施方式中说明的“群”的概念的结构。 

在图27中，通过分配器82a，与群的个数相对应地将由信号产生器11a产生的射频信号分配为M个。在分配器82a的后级设置延迟电路83a-1～83a-M(统一用参照符号“83a”表示)，各延迟电路83a-1～83a-M向分配后的射频信号按所生成的每个群独立地附加延迟时间。在与第一群Ca-1对应的延迟电路83a-1的后级设置分配器84a-1，分配器84a-1将从延迟电路83a-1输入的射频信号，与散射体天线组21aC-1所包含的散射体天线21a-1-1～21a-1-N的个数相对应地分配为N个。在分配器84a-1的后级设置包括移相器85a-1-1～85a-1-N的移相电路85a-1和包括衰减器86a-1-1～86a-1-N的衰减电路86a-1，各移相器85a-1-1～85a-1-N和衰减器86a-1-1～86a-1-N对分配后的各射频信号的相位和振幅进行调整，调整后的射频信号从各散射体天线21a-1-1～21a-1-N辐射。以下，同样地，在与第二、第三、…第M群Ca-2、Ca-3、…、Ca-M对应的延迟电路8a3-2、83a-3、…、83a-M的后级，分别设置与第二、第三、…第M群Ca-2、Ca-3、…、Ca-M对应的分配器84a-2、84a-3、…、84a-M、移相电路85a-2、85a-3、…、85a-M以及衰减电路86a-2、86a-3、…、86a-M。计算机10控制延迟电路83a-1～83a-M的延迟时间，并经由D/A转换器87a-1～87a-M控制移相电路85a-1～85a-M的相位调整量和衰减电路86a-1～86a-M的振幅调整量。由信号产生器11b产生的射频信号被信号处理电路401b同样地进行处理，并从散射体天线组21bC-1～21bC-M所包含的各散射体天线21b-1-1～21b-1-N、…、21b-M-1～21b-M-N辐射。此外，接收天线22a、22b和接收机17a、17b等的结构与图1的天线评价装置相同。 

图28是表示图26的天线评价装置的天线配置和到达波的群Ca-1、Cb-1、…、Cb-M的俯视图。散射体天线组21aC-1包括聚集于规定角度方向而设置的N个散射体天线21a-1-1～21a-1-N，从这些散射体天线21a-1-1～21a-1-N辐射的射频信号作为整体而生成具有平均到达角度φ_Ca-1的群Ca-1。散射体天线组21bC-1包括聚集于规定角度方向而设置的N个散射体天线21b-1-1～21b-1-N，从这些散射体天线21b-1-1～21b-1-N辐射的射频信号作为整体而生成具有平均到达角度φ_Cb-1的群Cb-1。从其他散射体天线组21aC-2、…、21aC-M和21bC-2、…、21bC-M辐射的电波也同样生成具有平均到达角度φ_Ca-2、…、φ_Ca-M和φ_Cb-2、…、φ_Cb-M的群Ca-2、…、Ca-M和Cb-2、…、Cb-M。 

图29是表示图26的天线评价装置的天线配置的变形例和到达波的群C-1、C-2、…、C-M的俯视图。由不同的信号产生器产生的射频信号所对应的分别对射频信号进行辐射的不同的群，也可以互相重叠。散射体天线组21aC-1和21bC-1包括聚集于规定角度方向而设置的2N个散射体天线21a-1-1～21a-1-N和21b-1-1～21b-1-N，从这些散射体天线21a-1-1～21a-1-N和21b-1-1～21b-1-N辐射的射频信号作为整体而生成具有平均到达角度φ_C-1的群C-1。从其他散射体天线组21aC-2和21bC-2、…、21aC-M及21bC-M辐射的电波也同样生成具有平均到达角度φ_C-2、…、φ_C-M的群C-2、…、C-M。如图29所示，可以是所有的群不重叠，也可以是至少一部分群互相重叠。 

根据本变形例的天线评价装置，在评价MIMO无线通信系统的接收天线的性能时，假设各到达波按每个群途经各种不同的传播路径，能够生成具有按每个群不同的到达角度(空间群)和按每个群不同的延迟时间(时间群)的复用波传播环境。 

图30是表示本发明的第二实施方式的第四变形例的天线评价装置的信号处理电路401a的详细结构的框图。本变形例的信号处理电路401a的特征在于，代替图27的延迟电路83a而具备与图14的衰落电路91-1相同的衰落电路91a-1～91a--M(统一用参照符号“91a”表示)。信号处理电路401b也具有与图30的信号处理电路401a相同的结构。天线配置可以使用图28和图29所示的配置中的任一个。这样，本变形例的天线评价装置具有组合了第三实施方式和在第二实施方式中说明的“群”的概念的结构。因此，根据本变形例的天线评价装置，在评价MIMO无线通信系统的接收天线的性能时，假设各到达波按每个群途经各种不同的传播路径，按每个群设定不同的到达波角度(空间群)，并且按每个群产生多个延迟波，能够生成按每个该延迟波互不相同的衰落(优选互不相关的衰落)。 

图31是表示本发明的第二实施方式的第五变形例的天线评价装置的结构的框图。如图29所示，在由不同的信号产生器产生的射频信号所对应的分别对射频信号进行辐射的不同的群互相重叠时，无需为了由信号产生器11a产生的射频信号和由信号产生器11b产生的射频信号而分别独立设置散射体天线，可以使用共用的散射体天线。本变形例的天线评价装置在图26的结构上还具备合成器411-1-1～411-1-N、…、411-M-1～411-M-N，这些合成器分别连接在与图12同样地配置的散射体天线21-1-1～21-1-N、…、21-M-1～21-M-N上。合成器411-1-1在图26的天线评价装置中，相互合成由散射体天线21a-1-1和21b-1-1辐射的射频信号，并从散射体天线21-1-1辐射合成后的射频信号。其他的合成器也同样地对射频信号进行合成，并从对应的散射体天线辐射合成后的射频信号。信号处理电路401a、401b可以使用图27和图30所示的结构中的任一种结构。此外，可以不在所有的散射体天线中合成并辐射与由不同的信号产生器产生的射频信号对应的射频信号，可以仅在至少一部分散射体天线中辐射合成后的射频信号。根据本变形例的天线评价装置，能够增大所辐射的复用波的分布的自由度，与图26的结构相比，能够削减散射体天线的个数，从而能够简化天线评价装置的结构，并削减成本。 

在图26～图31中，示出了所有的散射体天线组包括相同个数(N个)的散射体天线的情况，但是也可以构成为包括按每个散射体天线组不同个数的散射体天线。 

作为以上说明的本发明的实施方式的天线评价装置的另一变形例，可以使用三个以上的信号产生器和三个以上的接收机，并且代替互不相关的两个射频信号而产生互不相关的三个以上的射频信号，来生成复用波传播环境。由此，能够评价使用了更多个数的发射天线和接收天线的MIMO无线通信系统的接收天线的性能。此外，由多个信号产生器产生的射频信号并非限于互不相关的信号，只要能够互相区别，也可以使用其他适当的射频信号。 

(产业上的可利用性) 

根据以上说明的本发明的第一实施方式的天线评价装置，能够提供一种在评价MIMO无线通信系统的接收天线的性能时，假设从MIMO发射机发送的各子数据流途经各种传播路径，来生成包含按每个子数据流不同的衰落和延迟的复用波传播环境的天线评价装置。 

此外，根据本发明的第二实施方式的天线评价装置和天线评价方法， 在评价MIMO无线通信系统的接收天线的性能时，假设各到达波按每个群途经各种不同的传播路径，能够生成具有按每个群不同的到达角度(空间群)和按每个群不同的延迟时间(时间群)的复用波传播环境。 

另外，根据本发明的第三实施方式的天线评价装置和天线评价方法，在评价MIMO无线通信系统的接收天线的性能时，能够同时实现生成空间衰落的情形、和产生多个延迟波来生成按每个延迟波不相关的衰落的情形。 

Claims (18)

1.一种天线评价装置，具备作为评价对象的接收天线、和在上述接收天线的周围设置的多个散射体天线，上述天线评价装置的特征在于，具备：

多个信号产生器，分别产生射频信号；

延迟单元，对上述所产生的各射频信号分别独立地附加规定的延迟时间之后进行输出；

分配单元，对从上述延迟单元输出的射频信号的每一个进行分配；

第一高频电路单元，对上述分配后的各射频信号的相位和振幅进行调整；和

控制单元，按照对上述产生的各射频信号附加上述规定的延迟时间的方式控制上述延迟单元，并按照改变上述分配后的各射频信号的相位和振幅来生成规定的第一衰落的方式控制上述第一高频电路单元；

关于上述多个信号产生器所产生的多个射频信号的每一个，通过将由上述第一高频电路单元调整相位和振幅之后的多个射频信号从上述多个散射体天线进行辐射，从而在上述接收天线的周围生成包括延迟和第一衰落的复用波。

2.根据权利要求1所述的天线评价装置，其特征在于，

上述天线评价装置还具备多个合成器，上述各合成器对由上述第一高频电路单元调整相位和振幅之后的多个射频信号中的、由不同的信号产生器产生的射频信号所分别对应的多个射频信号互相进行合成，

上述多个散射体天线中的至少一个散射体天线，对上述合成后的各射频信号进行辐射。

3.根据权利要求1所述的天线评价装置，其特征在于，

上述第一高频电路单元具备多个移相单元和多个振幅调整单元，

上述天线评价装置还具备多个合成器，上述各合成器对由上述分配单元分配且由上述各移相单元调整相位之后的多个射频信号中的、由不同的信号产生器产生的射频信号所分别对应的多个射频信号互相进行合成，

上述各振幅调整单元对上述合成后的各射频信号的振幅进行调整。

4.根据权利要求1所述的天线评价装置，其特征在于，

上述天线评价装置还具备合成器，该合成器对由上述多个信号产生器产生的多个射频信号互相进行合成后，发送给上述分配单元，

由上述分配单元分配后的各个射频信号，包括与由不同的信号产生器产生的射频信号分别对应的多个射频信号。

5.根据权利要求1所述的天线评价装置，其特征在于，

上述天线评价装置还具备第二高频电路单元，该第二高频电路单元设置在上述分配单元与上述第一高频电路单元之间，对上述分配后的各射频信号的相位和振幅进行调整，

上述控制单元按照调整上述多个射频信号的相位和振幅来设定规定的到达波分布的方式，控制上述第二高频电路单元。

6.根据权利要求1～5的任一项所述的天线评价装置，其特征在于，

上述延迟单元还根据由上述多个信号产生器产生的多个射频信号的每一个，生成至少一个被延迟的射频信号，并对上述产生的各射频信号和上述被延迟的各射频信号分别附加互不相同的第二衰落，将附加了上述第二衰落的各射频信号互相进行合成之后输出。

7.根据权利要求6所述的天线评价装置，其特征在于，

上述互不相同的第二衰落是互不相关的衰落。

8.根据权利要求6所述的天线评价装置，其特征在于，

上述延迟单元是衰落模拟器。

9.根据权利要求1所述的天线评价装置，其特征在于，

由上述多个信号产生器产生的多个射频信号是以MIMO通信方式发送的多个射频信号。

10.一种天线评价装置，具备作为评价对象的接收天线、和在上述接收天线的周围设置的多个散射体天线，该天线评价装置的特征在于，

上述多个散射体天线配置成相对于上述接收天线分别聚集在多个即M个规定方向而设置的M个组，该M个组分别包括多个的N个散射体天线，

上述天线评价装置包括：

多个信号产生器，分别产生射频信号；

第一分配单元，输出分别包括由上述多个信号产生器产生的多个射频信号的M个射频信号；

M个延迟单元，对由上述第一分配单元输出的M个射频信号分别独立地附加规定的延迟时间之后输出；

M个第二分配单元，对从上述延迟单元输出的M个射频信号的每一个进行分配；

M个高频电路单元，分别对由上述M个第二分配单元的每一个分配后的各射频信号的相位和振幅进行调整；和

控制单元，按照对由上述第一分配单元输出的各射频信号附加上述规定的延迟时间的方式控制上述各延迟单元，并按照改变由上述M个第二分配单元的每一个分配后的各射频信号的相位和振幅来生成规定的衰落的方式控制上述各高频电路单元；

关于由上述第一分配单元输出的上述M个射频信号的每一个，通过将由对应的高频电路单元调整相位和振幅之后的多个射频信号，从上述散射体天线的组中的任一组所包含的多个散射体天线进行辐射，从而在上述接收天线的周围生成到达波的群，并且在上述接收天线的周围生成包括延迟和衰落的复用波。

11.一种天线评价装置，具备作为评价对象的接收天线、和在上述接收天线的周围设置的多个散射体天线，该天线评价装置的特征在于，

上述多个散射体天线配置成相对于上述接收天线分别聚集在多个即M个规定方向而设置的M个组，该M个组分别包括多个的N个散射体天线，

上述天线评价装置包括：

多个信号产生器，分别产生射频信号；

第一分配单元，输出分别包括由上述多个信号产生器产生的多个射频信号的M个射频信号；

M个延迟单元，对由上述第一分配单元输出的M个射频信号分别独立地附加规定的延迟时间和相位调整量之后输出；

M个第二分配单元，对从上述延迟单元输出的M个射频信号的每一个进行分配；

M个高频电路单元，分别对由上述M个第二分配单元的每一个分配后的各射频信号的振幅进行调整；和

控制单元，按照对由上述第一分配单元输出的各射频信号附加上述规定的延迟时间的方式控制上述各延迟单元，并按照改变上述各射频信号的相位和振幅来生成规定的衰落的方式控制上述各延迟单元和上述各高频电路单元；

关于由上述第一分配单元输出的上述M个射频信号的每一个，通过将由对应的高频电路单元调整振幅之后的多个射频信号，从上述散射体天线的组中的任一组所包含的多个散射体天线进行辐射，从而在上述接收天线的周围生成到达波的群，并且在上述接收天线的周围生成包括延迟和衰落的复用波。

12.根据权利要求11所述的天线评价装置，其特征在于，

上述各延迟单元是衰落模拟器。

13.一种天线评价装置，具备作为评价对象的接收天线、和在上述接收天线的周围设置的多个散射体天线，该天线评价装置的特征在于，

上述多个散射体天线配置成相对于上述接收天线分别聚集在多个即M个规定方向而设置的M个组，该M个组分别包括多个的N个散射体天线，

上述天线评价装置具备：

多个信号产生器，分别产生射频信号；

多个信号处理单元，分别处理上述产生的射频信号；和

控制单元；

上述信号处理单元的每一个具备：

第一分配单元，对上述产生的射频信号进行分配；

多个延迟单元，对由上述第一分配单元分配后的射频信号分别独立地附加规定的延迟时间之后输出；

多个第二分配单元，对从上述延迟单元输出的射频信号的每一个进行分配；和

多个高频电路单元，分别对由上述第二分配单元的每一个分配后的各射频信号的相位和振幅进行调整；

上述控制单元按照对由上述第一分配单元分配后的各射频信号附加上述规定的延迟时间的方式控制上述各延迟单元，并按照改变由上述第二分配单元的每一个分配后的各射频信号的相位和振幅来生成规定的第一衰落的方式控制上述各高频电路单元，

关于由上述第一分配单元分配后的射频信号的每一个，通过将由对应的高频电路单元调整相位和振幅之后的多个射频信号，从上述散射体天线的组中的任一组所包含的多个散射体天线进行辐射，从而在上述接收天线的周围生成到达波的群，并且在上述接收天线的周围生成包括延迟和第一衰落的复用波。

14.根据权利要求13所述的天线评价装置，其特征在于，

上述天线评价装置还具备多个合成器，上述各合成器对由上述高频电路单元调整相位和振幅之后的多个射频信号中的、由不同的信号产生器产生的射频信号所分别对应的多个射频信号互相进行合成，

上述多个散射体天线中的至少一个散射体天线，对上述合成后的各射频信号进行辐射。

15.根据权利要求13或14所述的天线评价装置，其特征在于，

上述延迟单元的每一个还根据由上述第一分配单元分配后的射频信号，生成至少一个被延迟的射频信号，并对上述分配后的射频信号和上述被延迟的各射频信号分别附加互不相同的第二衰落，对附加了上述第二衰落的各射频信号互相进行合成之后输出。

16.根据权利要求15所述的天线评价装置，其特征在于，

上述互不相同的第二衰落是互不相关的衰落。

17.根据权利要求15所述的天线评价装置，其特征在于，

上述各延迟单元是衰落模拟器。

18.一种天线评价方法，其特征在于，使用具备作为评价对象的接收天线和在上述接收天线的周围设置的多个散射体天线的天线评价装置，对上述接收天线进行评价，上述天线评价装置具备：

多个信号产生器，分别产生射频信号；

延迟单元，对上述所产生的各射频信号分别独立地附加规定的延迟时间之后进行输出；

分配单元，对从上述延迟单元输出的射频信号的每一个进行分配；和

高频电路单元，对上述分配后的各射频信号的相位和振幅进行调整；

上述天线评价方法包括：

按照对上述产生的各射频信号附加上述规定的延迟时间的方式控制上述延迟单元，并按照改变上述分配后的各射频信号的相位和振幅来生成规定的衰落的方式控制上述高频电路单元的步骤；和

关于上述多个信号产生器所产生的多个射频信号的每一个，通过将由上述高频电路单元调整相位和振幅之后的多个射频信号从上述多个散射体天线进行辐射，从而在上述接收天线的周围生成包括延迟和衰落的复用波的步骤。

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