CN113300786A - 试验装置以及试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够以低成本实施RF特性或RRM特性的远场测量的试验装置以及试验方法。对具有被试验天线的被试验对象的发送特性或者接收特性进行测量的试验装置具备：电波暗箱；多个试验用天线，在与被试验天线之间发送或者接收无线信号；姿势可变机构，使被配置在静区QZ内的被试验对象的姿势变化；测量装置，使用试验用天线，对通过姿势可变机构使姿势变化了的被试验对象进行被试验对象的发送特性或者接收特性的测量；以及反射器，反射无线信号。多个试验用天线包括：反射型试验用天线，经由反射器在与被试验天线之间发送或者接收无线信号；以及多个直接型试验用天线，在与被试验天线之间直接发送或者接收无线信号。

Description

试验装置以及试验方法
技术领域
本发明涉及使用OTA(Over The Air：空中下载)环境的电波暗箱来测量被试验对象的发送特性或者接收特性的试验装置以及试验方法。
背景技术
近年来，伴随多媒体的发展，大量生产安装了蜂窝、无线LAN等无线通信用天线的无线终端(智能手机等)。今后，尤其要求收发与使用毫米波频带的宽频带的信号的IEEE802.11ad、5G蜂窝等对应的无线信号的无线终端。
在无线终端的设计开发公司或者其制造工厂中，对无线终端所具备的无线通信天线进行性能试验，测量按每个通信标准规定的发送电波的输出电平、接收灵敏度，并判定它们的RF(Radio Frequency)特性是否满足规定的基准。另外，在性能试验中，也进行RRM(Radio Resource Management：无线资源管理)特性的测量。进行RRM特性的测量是为了确认基站与无线终端之间的无线资源控制，例如邻接基站之间的切换等是否正确地动作。
伴随4G或从4G演进向5G的换代，上述的性能试验的试验方法也发生改变。例如，在将5G NR系统(New Radio System：新无线电系统)用无线终端(以下，5G无线终端)作为被试验对象(Device Under Test：DUT)的性能试验中，4G或4G演进等的试验中主流的有线连接DUT的天线端子和试验装置的方法无法使用，理由是因在高频电路附加天线端子所导致的特性劣化，或者阵列天线的元件数较多，考虑到空间面、成本面，将天线端子附加到所有元件是不现实的等。因此，进行所谓的OTA试验：将DUT与试验用天线一起收容在不受周围的电波环境影响的电波暗箱中，通过无线通信进行从试验用天线对DUT发送试验信号、以及用试验用天线接收来自接收到试验信号的DUT的被测量信号(例如，参照专利文献1、专利文献2)。
在OTA试验中，通过试验用天线形成静区，DUT被配置于静区。此处，所谓静区(quiet zone)是表示在构成OTA试验环境的电波暗箱中，从试验用天线以几乎均匀的振幅和相位的电波照射DUT的空间区域的范围的概念(例如，参照非专利文献1)。静区的形状通常为球形。通过在这样的静区中配置DUT，从而能够在抑制了来自周围的散射波的影响的状态下进行OTA试验。
现有技术文献
专利文献1：日本特愿2018－223942
专利文献2：US2019/0302184
非专利文献1：3GPP TR 38.810 V16.2.0(2019-03)
在专利文献2所记载的试验装置中，在电波暗箱内设置DUT的被试验天线和能够收发的多个试验用天线，测量DUT的RF特性或RRM特性。在RF特性或RRM特性的测量中，一般使用远场测量(FFM(Far Field Measurement))。在专利文献2的试验用天线中分别设置反射器，从试验用天线发射的电波被朝向DUT反射或者从DUT发射的电波被朝向试验用天线反射。然而，在专利文献2所记载的试验装置中，由于在全部的试验用天线中分别设置有反射器，所以构造较复杂，需要用于设置电波暗箱的较宽的设置面积。还需要使试验用天线移动的机构，并且与多个试验用天线连接的信号处理部的结构也变得复杂，成本高。
发明内容
本发明是为了解决这样的现有课题而完成的，其目的在于提供能够以低成本实施有关被试验对象的RF特性、RRM特性等收发特性的远场测量的试验装置以及试验方法。
为了解决上述课题，本发明所涉及的试验装置是对具有被试验天线(110)的被试验对象(100)的发送特性或者接收特性进行测量的试验装置(1)，具备：电波暗箱(50)，具有不受周围的电波环境影响的内部空间(51)；多个试验用天线(6)，被收容在上述内部空间中，与上述被试验天线之间发送或者接收无线信号；姿势可变机构(56)，使配置在上述内部空间中的静区(QZ)内的上述被试验对象的姿势变化；测量装置(2)，使用上述试验用天线，对通过上述姿势可变机构使姿势变化了的上述被试验对象进行上述被试验对象的发送特性或者接收特性的测量；以及反射器(7)，反射上述无线信号，多个上述试验用天线包括：反射型试验用天线(6a)，经由上述反射器(7)在与上述被试验天线之间发送或者接收上述无线信号；以及多个直接型试验用天线(6b、6c、6d)，在与上述被试验天线之间直接发送或者接收上述无线信号。
根据该结构，在本发明所涉及的试验装置中，多个试验用天线是混合的结构，该结构包括：反射型试验用天线，使用反射器间接地收发无线信号；以及多个直接型试验用天线，直接收发无线信号。由此，将构造复杂的反射型试验用天线的个数抑制为最小限度，另一方面，在单独使用与直接型试验用天线相比能够形成比较宽的静区的反射型试验用天线的情况下，能够利用较宽的静区。此外，由于直接型试验用天线不使用反射器，所以能够节约设置空间。因此，本发明所涉及的试验装置能够以低成本实施有关被试验对象的RF特性、RRM特性等收发特性的远场测量。
另外，在本发明所涉及的试验装置中，也可以为如下的结构：多个上述直接型试验用天线被配置在通过上述被试验对象的配置位置(PDUT)的同一平面上，且在上述被试验对象的上述配置位置，以来自上述反射型试验用天线的电波到达方向为基准，形成相互不同的规定的到达角度，多个上述直接型试验用天线的至少一个在上述被试验对象的上述配置位置，以来自上述直接型试验用天线的其他任一个试验用天线的电波到达方向为基准，形成与上述规定的到达角度不同的追加的到达角度。
如上述那样，直接型试验用天线在被试验对象的配置位置，以来自反射型试验用天线的电波到达方向为基准，形成相互不同的规定的到达角度(AoA(Angle of Arrival，到达角度测距))，并且，多个直接型试验用天线的至少一个在被试验对象的配置位置，以来自直接型试验用天线的其他任一个试验用天线的电波到达方向为基准，形成与上述规定的到达角度不同的追加的到达角度。根据该结构，能够减少需要的试验用天线的个数。由此，能够实现低成本化、省空间化。并且，由于直接型试验用天线被配置在通过被试验对象的配置位置的同一平面上，所以设置时的定位作业较容易。因此，本发明所涉及的试验装置能够提供可以利用较少的天线以低成本实施有关被试验对象的RF特性、RRM特性等收发特性的远场测量的试验装置以及试验方法。
另外，在本发明所涉及的试验装置中，也可以为如下的结构：多个上述直接型试验用天线被配置在相对于水平面倾斜的平面(IP)上。
根据该结构，由于将直接型试验用天线配置在相对于水平面倾斜的平面上，所以即使是内部空间较小的电波暗箱，也能够确保远场测量所需的试验用天线与被试验天线(或者被试验对象)间的距离。
另外，在本发明所涉及的试验装置中，也可以为如下的结构：上述电波暗箱具有大致长方体或者大致立方体的形状，倾斜的上述平面同上述电波暗箱的一侧板与顶板的边界、或者同上述电波暗箱的一侧板与底板的边界交叉。
根据该结构，本发明所涉及的试验装置能够维持实现远场测量所需的试验用天线与被试验天线(或者被试验对象)间的距离，并且最大限度地减小电波暗箱的内部空间。
另外，在本发明所涉及的试验装置中，也可以为如下的结构：多个上述直接型试验用天线包括：直接型第一试验用天线(6b)，在上述被试验对象的上述配置位置，以来自上述反射型试验用天线的上述电波到达方向为基准，在一个旋转方向上形成规定角度(θ)的到达角度；直接型第二试验用天线(6c)，在上述被试验对象的上述配置位置，以该电波到达方向为基准，在与上述一个旋转方向相反的另一个旋转方向上形成上述规定角度(θ)的2倍的到达角度；以及直接型第三试验用天线(6d)，在上述被试验对象的上述配置位置，以该电波到达方向为基准，在上述另一个旋转方向上形成上述规定角度(θ)的4倍的到达角度。
根据该结构，本发明所涉及的试验装置能够通过直接型第一试验用天线和第二试验用天线形成相对到达角度3θ，通过直接型第一试验用天线和第三试验用天线形成相对到达角度5θ。由此，直接型第一、第二、第三试验用天线能够与反射型试验用天线一起实现相对到达角度θ、2θ、3θ、4θ、5θ。因此，根据通过总计6个试验用天线获得5个相对到达角度的结构(参照图1)，能够减少天线数。
另外，在本发明所涉及的试验装置中，上述规定的到达角度以及上述追加的到达角度也可以的特定角度的倍数。
根据该结构，本发明所涉及的试验装置由于能够在规定的角度范围内均匀且无遗漏地测量，所以能够精度良好地测量RRM特性。
另外，在本发明所涉及的试验装置中，上述规定的到达角度以及上述追加的到达角度也可以包括30°、60°、90°、120°以及150°。
根据该结构，本发明所涉及的试验装置能够测量标准3GPP TR 38.810V16.2.0(2019-03)中规定的RRM特性。另外，由于上述的特定角度θ为30°，所以以来自反射型试验用天线的电波到达方向(Z轴)为基准，第一试验用天线形成到达角度30°，第二试验用天线形成到达角度60°，第三天线形成到达角度120°，不存在形成到达角度90°的试验用天线。由此，能够维持实现远场测量所需的试验用天线与被试验天线(或者被试验对象)间的距离，并减小电波暗箱的内部空间。
另外，在本发明所涉及的试验装置中，多个上述直接型试验用天线也可以是与上述被试验天线相距至少2D2/λ配置的结构，此处，D为上述被试验天线的天线尺寸，λ为从多个上述直接型试验用天线发送的电波的波长。
根据该结构，对于本发明所涉及的试验装置而言，由于多个直接型试验用天线与被试验天线相距至少2D2/λ配置，所以能够在具有较小的内部空间的电波暗箱中进行被试验对象的远场测量。
另外，在本发明所涉及的试验装置中，也可以为如下的结构：多个上述直接型试验用天线被配置在被上述反射型试验用天线的上述反射器反射并通过上述静区的电波波束的路径外。
根据该结构，本发明所涉及的试验装置能够形成良好的静区。
另外，在本发明所涉及的试验装置中，为如下的结构：上述测量装置包括：信号处理部(40)，对通过多个上述试验用天线作为无线信号被发送的信号的频率或者通过多个上述试验用天线接收的无线信号的频率进行转换；以及切换部(141)，将上述信号处理部与多个上述直接型试验用天线之间的信号路径切换为连接多个上述直接型试验用天线中的一个试验用天线和上述信号处理部的信号路径。
如上述那样，测量装置具备切换部，该切换部将信号处理部与多个直接型试验用天线之间的信号路径切换为连接多个直接型试验用天线中所使用的一个试验用天线和信号处理部的信号路径。根据该结构，与在多个试验用天线分别设置信号处理部的以往的试验装置相比，大幅度地减少信号处理部的个数，所以能够实现低成本化、省空间化。因此，本发明所涉及的试验装置能够以低成本实施有关被试验对象的RF特性、RRM特性等收发特性的远场测量。
另外，在本发明所涉及的试验装置中，也可以为如下的结构：上述信号处理部具备：第一频率转换部(144)，对通过上述反射型试验用天线作为无线信号被发送的信号的频率、或者通过上述反射型试验用天线接收到的无线信号的频率进行转换；以及第二频率转换部(145)，对通过由上述切换部切换后的直接型上述一个试验用天线作为无线信号被发送的信号的频率、或者通过直接型上述一个试验用天线接收到的无线信号的频率进行转换。
根据该结构，对于本发明所涉及的试验装置而言，由于针对反射型试验用天线设置第一频率转换部，针对直接型一个试验用天线设置第二频率转换部，所以能够使用反射型试验用天线和直接型一个试验用天线来进行RRM特性等的测量。
另外，在本发明所涉及的试验装置中，也可以为如下的结构：上述第一频率转换部具备：第一发送用变频器(146)，对从上述反射型试验用天线作为无线信号被发送的信号进行上变频；以及第一接收用变频器(147)，对通过上述反射型试验用天线接收到的无线信号进行下变频，上述第二频率转换部具备：第二发送用变频器(148)，对从多个上述直接型试验用天线作为无线信号被发送的信号进行上变频；第二接收用变频器(149)，对通过多个上述直接型试验用天线接收到的无线信号进行下变频，上述第一发送用变频器具备：第一上变频器(150)，对从上述反射型试验用天线作为水平极化波的无线信号被发送的信号进行上变频；以及第二上变频器(151)，对从上述反射型试验用天线作为垂直极化波的无线信号被发送的信号进行上变频，上述第一接收用变频器具备：第一下变频器(154)，对从上述反射型试验用天线接收到的水平极化波的无线信号进行下变频；以及第二下变频器(155)，对从上述反射型试验用天线接收到的垂直极化波的无线信号进行下变频，上述第二发送用变频器具备：第三上变频器(152)，对从多个上述直接型试验用天线作为水平极化波的无线信号被发送的信号进行上变频；以及第四上变频器(153)，对从多个上述直接型试验用天线作为垂直极化波的无线信号被发送的信号进行上变频，上述第二接收用变频器具备：第三下变频器(156)，对从多个上述直接型试验用天线接收的水平极化波的无线信号进行下变频；以及第四下变频器(157)，对从多个上述直接型试验用天线接收到的垂直极化波的无线信号进行下变频。
根据该结构，对于本发明所涉及的试验装置而言，由于发送用和接收用两方能够使用试验用天线，所以能够测量被试验对象的发送特性和接收特性。另外，能够使用水平极化波信号和垂直极化波信号来进行被试验对象的RRM特性等收发特性的测量。
另外，在本发明所涉及的试验装置中，也可以为如下的结构：多个上述直接型试验用天线在上述被试验对象的配置位置(PDUT)，以来自上述反射型试验用天线的电波到达方向为基准，形成相互不同的到达角度。
根据该结构，对于本发明所涉及的试验装置而言，由于到达角度根据反射型试验用天线与直接型试验用天线的组合而不同，所以通过切换直接型试验用天线，能够改变到达角度而高效地进行被试验装置的RRM特性等收发特性的远场测量。
另外，本发明所涉及的试验方法的特征在于是使用试验装置的试验方法，上述试验装置是对具有被试验天线(110)的被试验对象(100)的发送特性或者接收特性进行测量的试验装置(1)，上述试验装置具备：电波暗箱(50)，具有不受周围的电波环境影响的内部空间(51)；多个试验用天线(6)，被收容在上述内部空间中，在与上述被试验天线之间发送或者接收无线信号；姿势可变机构(56)，使配置在上述内部空间中的静区(QZ)内的上述被试验对象的姿势变化；测量装置(2)，使用上述试验用天线，对通过上述姿势可变机构使姿势变化的上述被试验对象进行上述被试验对象的发送特性或者接收特性的测量，多个上述试验用天线包括：反射型试验用天线(6a)，经由反射器(7)在与上述被试验天线之间发送或者接收无线信号；以及多个直接型试验用天线(6b、6c、6d)，在与上述被试验天线之间直接发送或者接收无线信号，上述试验方法包括：通过上述姿势可变机构使配置在上述静区内的上述被试验对象的姿势变化的步骤；以及针对通过上述姿势可变机构使姿势变化了的上述被试验对象，通过上述测量装置使用上述试验用天线进行上述被试验对象的发送特性或者接收特性的测量的测量步骤。
根据该结构，在本发明所涉及的试验方法中所使用的试验装置中，多个试验用天线成为包括使用反射器间接地收发无线信号的反射型试验用天线、和直接收发无线信号的多个直接型试验用天线的混合的结构。由此，将构造复杂的反射型试验用天线的个数抑制为最小限度，另一方面，在单独使用与直接型试验用天线相比能够形成比较宽的静区的反射型试验用天线的情况下，能够利用较宽的静区。此外，由于直接型试验用天线不使用反射器，所以能够节约设置空间。因此，本发明的试验方法能够以低成本实施有关被试验对象的RF特性、RRM特性等收发特性的远场测量。
另外，在本发明所涉及的试验方法中，也可以为如下的结构：还包括选择多个上述试验用天线中的使用的试验用天线的步骤，在上述测量步骤中，也可以是使用选择出的上述试验用天线来进行上述被试验对象的发送特性或者接收特性的测量的构成。
根据该结构，对于本发明所涉及的试验方法而言，由于选择多个试验用天线中的适当的试验用天线来进行测量，所以能够以低成本高效地实施有关RF特性、RRM特性等收发特性的远场测量。
另外，本发明所涉及的试验方法可以为如下的结构，上述测量装置还包括：信号处理部(40)，对通过多个上述试验用天线作为无线信号被发送的信号的频率或者通过多个上述试验用天线接收的无线信号的频率进行转换；以及切换部(141)，将上述信号处理部与多个上述直接型试验用天线之间的信号路径切换为连接多个上述直接型试验用天线中的一个试验用天线和上述信号处理部的信号路径，上述试验方法还包括：通过上述切换部切换为连接多个上述直接型试验用天线中的一个试验用天线和上述信号处理部的信号路径的步骤，在上述测量步骤中，使用上述反射型试验用天线和切换后的上述直接型试验用天线来进行上述被试验对象的发送特性或者接收特性的测量。
如上述那样，对于本发明所涉及的试验方法在所使用的试验装置而言，由于通过切换部切换为连接多个直接型试验用天线中的所使用的一个试验用天线和信号处理部的信号路径，所以与使用在多个试验用天线中分别设置信号处理部的以往的试验装置的情况相比，能够以低成本进行试验。因此，本发明所涉及的试验方法能够以低成本实施有关被试验对象的RF特性、RRM特性等收发特性的远场测量。
根据本发明，能够提高可以以低成本实施有关被试验对象的RF特性、RRM特性等收发特性的远场测量的试验装置以及使用该试验装置的试验方法。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的试验装置整体的概略结构的图。
图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的试验装置的功能结构的框图。
图3功能构成本发明的第一实施方式所涉及的试验装置的综合控制装置的功能结构的框图。
图4是表示本发明的第一实施方式所涉及的试验装置中的NR系统模拟器的功能结构的框图。
图5A是用于说明天线AT与无线终端之间的电波传播中的近场以及远场的示意图。
图5B是用于说明天线AT与无线终端之间的电波传播中的近场以及远场的示意图。
图6是表示本发明的第一实施方式所涉及的试验装置中所使用的反射型试验用天线的构造的示意图。
图7是表示本发明的第一实施方式所涉及的信号处理部以及信号切换部的功能结构的框图。
图8是本发明的第一实施方式所涉及的除去试验装置的OTA暗室的顶板后从上方观察到的俯视图。
图9是除去图8的OTA暗室的正面侧的侧板后从正面侧观察到的主视图。
图10是表示使用本发明的第一实施方式所涉及的试验装置进行的试验方法的概略的流程图。
图11是表示本发明的第二实施方式所涉及的试验装置整体的概略结构的图。
图12是表示本发明的第二实施方式所涉及的试验装置的功能结构的框图。
图13是表示本发明的第二实施方式所涉及的试验装置中的NR系统模拟器的功能结构的框图。
图14是本发明的第二实施方式所涉及的除去试验装置的OTA暗室的顶板后从上方观察到的俯视图。
图15是除去图14的OTA暗室的右侧的侧板后从右侧方观察到的侧视图。
图16是除去图14的OTA暗室的正面侧的侧板后从正面侧观察到的主视图。
图17是除去图8的OTA暗室的右侧的侧板后从右侧方观察到的侧视图。
附图标记的说明
1、1A试验装置；2测量装置；5、8链路天线；6试验用天线；6a反射型试验用天线；6a1一次发射器；6b直接型第一试验用天线；6c直接型第二试验用天线；6d直接型第三试验用天线；6e直接型第四试验用天线；6f直接型第五试验用天线；7反射器；7A反射镜；10综合控制装置；11控制部；11a CPU；11b ROM；11c RAM；11d外部接口部；12操作部；13显示部；14呼叫连接控制部；15信号收发控制部；17DUT姿势控制部；17a DUT姿势控制表；17b到达角度－试验用天线对应表；19网络；20NR系统模拟器；21信号测量部；21a信号产生部；21b DAC；21c调制部；21d RF部；21e发送部；21f接收部；21g ADC；21h解析处理部；22控制部；23操作部；24显示部；40信号处理部；40a第一信号处理部；40b第二信号处理部；41切换部；50、50A OTA暗室(电波暗箱)；51内部空间；52框体主体部；52a底面；52b侧面；52c上表面；55电波吸收体；56姿势可变机构；56a驱动部；56b旋转台；56c支柱；56d DUT载置部；57、59保持具；58反射器保持具；90机架构造体；90a各机架；100DUT(被试验对象)；100A无线终端；110天线(被试验天线)；140信号切换部；141开关部(切换部)；142第一切换部；143第二切换部；144第一频率转换部；145第二频率转换部；146第一发送用变频器；147第一接收用变频器；148第二发送用变频器；149第二接收用变频器；150第一上变频器；151第二上变频器；152第三上变频器；153第四上变频器；154第一下变频器；155第二下变频器；156第三下变频器；157第四下变频器；F反射器的焦点位置；QZ静区；S虚拟球面；HP水平面；IP倾斜面。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式所涉及的试验装置以及试验方法进行说明。此外，各附图上的各构成要素的尺寸比不一定与实际的尺寸比一致。
本实施方式所涉及的试验装置1对具有天线110的DUT 100的发送特性或者接收特性进行测量，例如，测量DUT 100的RF特性或RRM特性。因此，试验装置1具备OTA暗室50、多个试验用天线6a、6b、6c、6d、6e、6f(以下，也有时记载为试验用天线6)、姿势可变机构56、综合控制装置10、NR系统模拟器20、信号处理部40以及信号切换部140。此外，本实施方式的OTA暗室50与本发明的电波暗箱对应，本实施方式的综合控制装置10、NR系统模拟器20、信号处理部40以及信号切换部140与本发明的测量装置2对应。
图1表示试验装置1的外观构造，图2表示试验装置1的功能模块。但是，在图1中，针对OTA暗室50，示出从正面透视的状态下的各构成要素的配置形态。
如图1以及图2所示，OTA暗室50具有不受周围的电波环境影响的内部空间51。试验用天线6被收容在OTA暗室50的内部空间51中，与天线110之间发送或者接收用于测量DUT100的发送特性或者接收特性的无线信号。姿势可变机构56使配置在OTA暗室50的内部空间51中的静区QZ内的DUT 100的姿势变化。综合控制装置10、NR系统模拟器20、信号处理部40以及信号切换部140对通过姿势可变机构56使姿势变化的DUT 100使用一个或者两个试验用天线6，进行DUT 100的发送特性或者接收特性的测量。
试验装置1例如与图1所示的那样的具有多个机架90a的机架构造体90一起使用，且以在各机架90a上载置了各构成要素的形态被运用。图1示出在机架构造体90的各机架90a上分别载置有综合控制装置10、NR系统模拟器20、OTA暗室50的例子。以下，对各构成要素进行说明。
(OTA暗室)
OTA暗室50实现5G用的无线终端的性能试验时的OTA试验环境，如图1、图2所示，例如由具有立方体形状的内部空间51的金属制的框体主体部52构成。OTA暗室50在内部空间51中以防止来自外部的电波的侵入以及电波向外部的发射的状态收容DUT 100、以及与DUT100的天线110对置的多个试验用天线6。后面进行说明，但作为试验用天线6，例如可以采用使用了反射器的反射型天线、例如喇叭形天线等具有指向性的毫米波用天线。
另外，在OTA暗室50的内面整个区域，即在框体主体部52的底面52a、侧面52b以及上表面52c所有面粘贴电波吸收体55，电波向外部的发射限制功能得到强化。这样，OTA暗室50实现具有不受周围的电波环境影响的内部空间51的电波暗箱。在本实施方式中所使用的电波暗箱例如是Anechoic型。
(DUT)
被设为被试验对象的DUT 100例如是智能手机等无线终端。作为DUT100的通信标准，列举蜂窝(LTE、LTE－A、W－CDMA(注册商标)、GSM(注册商标)、CDMA2000、1xEV－DO、TD－SCDMA等)、无线LAN(IEEE802.11b/g/a/n/ac/ad等)、Bluetooth(蓝牙)(注册商标)、GNSS(GPS、Galileo、GLONASS、BeiDou等)、FM以及数字广播(DVB－H、ISDB－T等)。另外，DUT 100也可以是收发与5G蜂窝等对应的毫米波频带的无线信号的无线终端。
在本实施方式中，DUT 100是5G NR的无线终端。对于5G NR的无线终端而言，按照5G NR标准来规定将除了毫米波频带之外还包括LTE等中使用的其他频带的既定频带设为可通信频率范围。因而，DUT 100的天线110发送或者接收用于测量DUT 100的发送特性或者接收特性的既定的频带(5G NR频段)的无线信号。天线110例如是Massive－MIMO天线等阵列天线，相当于本发明中的被试验天线。
在本实施方式中，DUT 100能够在OTA暗室50内的与收发有关的测量中，经由在多个试验用天线6中选择出的1个或者2个试验用天线来收发试验信号以及被测量信号。
(姿势可变机构)
接下来，对设置在OTA暗室50的内部空间51中的姿势可变机构56进行说明。如图1所示，在OTA暗室50的框体主体部52的内部空间51侧的底面52a设置有使配置在静区QZ内的DUT 100的姿势变化的姿势可变机构56。姿势可变机构56例如是具备绕2轴的每个轴旋转的旋转机构的2轴定位器。姿势可变机构56构成在将试验用天线6固定的状态下使DUT 100具有绕2轴的旋转自由度地旋转这样的OTA试验系统(Combined-axes system)。具体而言，姿势可变机构56具有驱动部56a、旋转台56b、支柱56c以及作为被试验对象载置部的DUT载置部56d。
驱动部56a由产生旋转驱动力的步进电机等驱动用马达构成，例如被设置在底面52a。旋转台56b通过驱动部56a的旋转驱动力绕相互正交的2轴中的一个轴旋转规定角度。支柱56c与旋转台56b连结，从旋转台56b沿一个轴的方向延伸，并通过驱动部56a的旋转驱动力与旋转台56b一起旋转。DUT载置部56d从支柱56c的侧面沿2轴中的另一个轴的方向延伸，并通过驱动部56a的旋转驱动力绕另一个轴旋转规定角度。DUT 100被DUT载置部56d载置。
此外，上述一个轴例如是相对于底面52a沿垂直方向延伸的轴(图中的x轴)。另外，上述另一个轴例如是从支柱56c的侧面沿水平方向延伸的轴。这样构成的姿势可变机构56能够使由DUT载置部56d保持的DUT 100例如以DUT 100的中心为旋转中心(也称为“配置位置”)旋转，以便可以依次使姿势变化到天线110面对三维的所有方向的状态。即，本实施方式的试验装置1可以通过上述那样的姿势可变机构56进行“黑盒子”方法(Black-boxapproach)下的试验。或者，姿势可变机构56也可以以天线110的中心为旋转中心，按照天线110朝向三维的所有方向的方式使DUT 100的姿势依次变化。
在OTA试验系统中，在姿势可变机构56的两个旋转轴的交点亦即旋转中心(也称为原点)设置有DUT 100的中心或者天线110的中心。DUT 100的“配置位置PDUT”是OTA试验系统的原点，是配置在OTA暗室50内的DUT 100的中心或者天线110的中心的位置。即，DUT 100的配置位置PDUT与通过姿势可变机构56使DUT 100绕2轴旋转时的不动的旋转中心对应。此外，在知道DUT 100内的天线110的位置以及天线尺寸的情况下，若将DUT 100的配置位置PDUT设为天线110的中心的位置，则能够大幅度地缩短从形成远场所需的试验用天线6到天线110的距离。
(链路天线)
在OTA暗室50中，在框体主体部52的所需位置分别使用保持具57、59安装有用于与DUT 100之间建立或者维持链路(呼叫)的两种链路天线5、8。链路天线5是LTE用的链路天线，在非独立组网模式(Non-Standalone mode)下使用。另一方面，链路天线8是5G用的链路天线，且独立组网模式(Standalone mode)下使用。链路天线5、8以相对于保持于姿势可变机构56的DUT 100具有指向性的方式分别由保持具57、59保持。此外，由于也可以将试验用天线6兼作链路天线来代替使用上述的链路天线5、8，所以下面假设试验用天线6兼具链路天线的功能进行说明。
(近场和远场)
接下来，对近场和远场进行说明。图5是表示朝向无线终端100A从天线AT发射的电波的传播方法的示意图。天线AT与后面说明的试验用天线6a的一次发射器6a1或直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f同等。无线终端100A与DUT 100同等。图5A示出电波从天线AT直接向无线终端100A传播的DFF(Direct Far Field：直接远场)方式，图5B示出电波从天线AT经由具有旋转抛物面的反射镜7A向无线终端100A传播的IFF(Indirect Far Field：间接远场)方式。
如图5A所示，将天线AT作为发射源的电波有连结同相位的点的面(波面)以发射源为中心呈球状扩展且传播的性质。此时，也会产生虚线所示那样的由于散射、折射、反射等外部干扰而产生的干扰波。另外，在距发射源较近的距离，波面是弯曲的球面(球面波)，但若远离发射源，则波面接近平面(平面波)。一般，需要将波面视为球面的区域被称为近场(NEAR FIELD)，可以将波面视为平面的区域被称为远场(FAR FIELD)。在图5A所示的电波的传播中，无线终端100A在进行准确的测量的基础上，与接收球面波相比，优选接收平面波。
为了接收平面波，而需要将无线终端100A设置于远场。在不知道DUT100内的天线110的位置以及天线尺寸时，远场成为从天线AT起2D0 2/λ以远的区域。此处，D0为无线终端100A的最大直线尺寸，λ为电波的波长。
具体而言，例如在设为无线终端100A的最大直线尺寸D0＝0.2m、电波的频率43.5GHz的情况下，从天线AT起11.6m的位置成为近场与远场的边界，由此需要在比其远的位置放置无线终端100A。
另一方面，在知道DUT 100内的天线110的位置以及天线尺寸时，远场成为从天线AT起2D2/λ以远的区域。此处，D为天线尺寸，λ为电波的波长。
具体而言，例如在设为无线终端100A的天线尺寸D＝0.03m、电波的频率43.5GHz的情况下，从天线AT起26.2cm的位置成为近场与远场的边界，由此需要在比其远的位置放置无线终端100A。另外，例如，在设为无线终端100A的天线尺寸D＝0.04m、电波的频率43.5GHz的情况下，从天线AT起46.5cm的位置成为近场与远场的边界。
此外，在本实施方式中，作为对象的DUT 100的最大直线尺寸D例如是20cm左右，处理的频率范围假定24.25GHz～43.5GHz。
图5B示出按照使天线AT的电波反射，并使其反射波到达无线终端100A的位置的方式配置具有旋转抛物面的反射镜7A方法(CATR(Compact Antenna Test Range：紧缩平面场)方式)。根据该方法，能够缩短天线AT与无线终端100A之间的距离，平面波的区域从反射镜7A的镜面中刚反射后的距离开始扩展，所以也能够预计传播损失的减少效果。平面波的程度能够以同相位的波的相位差表示。作为平面波的程度能够允许的相位差例如是λ/16。相位差例如能够通过矢量网络分析仪(VNA)进行评价。
(试验用天线)
接下来，对试验用天线6进行说明。
图8是本实施方式所涉及的除去试验装置1的OTA暗室50的顶板后从上方观察到的俯视图，图9是除去OTA暗室50的正面侧的侧板(图8中的下侧的侧板)后从正面侧观察到的主视图。
如图8、图9所示，试验用天线6包括反射型试验用天线6a、和5个直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f。反射型试验用天线6a经由反射器7与天线110之间发送或者接收用于测量DUT 100的发送特性或者接收特性的无线信号。直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f与DUT100具备的天线110之间直接发送或者接收用于测量DUT 100的发送特性或者接收特性的无线信号。各试验用天线6具备水平极化波天线和垂直极化波天线(参照图2)。
(反射型试验用天线)
首先，对反射型试验用天线6a进行说明。
反射型试验用天线6a具备一次发射器6a1和反射器7。一次发射器6a1具备水平极化波天线6aH和垂直极化波天线6aV(参照图2)。反射器7具有后述偏置抛物面(参照图6)型的构造。如图1所示，反射器7使用反射器保持具58被安装在OTA暗室50的侧面52b的所需位置。反射器7通过旋转抛物面接受从在距该旋转抛物面起规定的焦点位置F配置的一次发射器6a1发射的试验信号的电波，并朝向保持于姿势可变机构56的DUT 100反射(发送时)。同时，反射器7通过旋转抛物面接受接收到上述试验信号的DUT 100从天线110发射的被测量信号的电波，并朝向发射出该试验信号的一次发射器6a1反射(接收时)。反射器7以能够同时进行这些发送和接收的位置以及姿势配设。即，反射器7经由旋转抛物面反射在一次发射器6a1与天线110之间收发的无线信号的电波。
图6是表示本实施方式所涉及的试验装置1中所使用的反射型试验用天线6a的构造的示意图。反射型试验用天线6a的反射器7为偏置抛物面型，具有相对于旋转抛物面的轴非对称的镜面(切出了正圆型抛物线的旋转抛物面的一部分的形状)。一次发射器6a1在其波束轴BS1相对于旋转抛物面的轴RS例如倾斜角度α(例如30°)的偏置状态下被配置在偏置抛物面的焦点位置F。由此，能够通过旋转抛物面使从一次发射器6a1发射的电波(例如，对DUT 100的试验信号)向与该旋转抛物面的轴向平行的方向反射，并且，通过该旋转抛物面使在与旋转抛物面的轴向平行的方向上对旋转抛物面入射的电波(例如，从DUT 100发送的被测量信号)反射，向一次发射器6a1进行引导。偏置抛物面与抛物线型相比，反射器7本身较小，可以实现镜面接近垂直那样的配置，所以可以使OTA暗室50的构造小型化。
在本实施方式所涉及的OTA暗室50中，如图1所示，将使用了偏置抛物面(参照图6)的反射器7配置在DUT 100与试验用天线6之间的电波传播路径上。反射器7以图中附图标记F所示的位置成为焦点位置的方式被安装在框体主体部52的侧面52b。一次发射器6a1例如以仰角30度与反射器7对置，即，与反射器7对置，以一次发射器6a1的接收面相对于无线信号的波束轴BS1成直角的角度被保持。
如上述那样，反射型试验用天线6a具备一次发射器6a1和反射器7，一次发射器6a1经由反射器7与天线110之间发送或者接收无线信号。从图9可知，反射型试验用天线6a的一次发射器6a1被配置在比通过DUT 100的配置位置PDUT的水平面HP更靠下方。从一次发射器6a1发射并被反射器7反射的电波波束在Z轴向上传播，形成半径r2的静区QZ。被反射器7的开口中心的位置P0反射的电波波束的中心在Z轴向上传播，到达DUT 100的配置位置PDUT。
(直接型试验用天线)
接下来，对直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f进行说明。
直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f分别不使用反射器，而与天线110之间直接收发无线信号。直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f分别具有水平极化波天线6bH、6cH、6dH、6eH、6fH，还具有垂直极化波天线6bV、6cV、6dV、6eV、6fV(参照图2)。这些直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f以DUT 100的配置位置PDUT为中心而被配置在半径r1的虚拟球面S上且水平面HP上。所谓“将试验用天线配置在虚拟球面S上且水平面HP上”是指，各试验用天线6b、6c、6d、6e、6f的发射开口的中心P1、P2、P3、P4、P5位于虚拟球面S上且水平面HP上。此外，如图1所示，直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f也可以以DUT 100的配置位置PDUT中心而被配置在半径r1的虚拟球面S上且垂直面上。此外，试验用天线6b、6c、6d、6e、6f无需距DUT100相同距离配置，试验用天线6b、6c、6d、6e、6f的每一个和DUT 100可以取不同的距离。
在本实施方式中，直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f在DUT 100的配置位置PDUT以来自反射型试验用天线6a的电波到达方向为基准形成相互不同的到达角度。由此，到达角度根据反射型试验用天线6a与直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f的一个的组合而不同，能够通过切换直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f来改变到达角度，高效地进行DUT 100的RRM特性等的收发特性的远场测量。
具体而言，直接型试验用天线6b在DUT 100的配置位置PDUT以来自反射型试验用天线6a的电波到达方向(Z轴)为基准形成规定角度θ的到达角度，同样地，直接型试验用天线6c、6d、6e、6f分别形成2θ、3θ，4θ、5θ的到达角度。即，直接型第一～五的试验用天线6b、6c、6d、6e、6f能够与反射型试验用天线6a一起实现相对的到达角度θ、2θ、3θ、4θ、5θ。这样，由于能够在规定的角度范围内均匀且无遗漏地测量，所以能够精度良好地进行DUT 100的RRM特性等的收发特性的远场测量。
此处，所谓“到达角度(AoA)”是指从试验用天线到达配置位置PDUT的电波波束或者电波波束的中心相对于通过DUT 100的配置位置PDUT的特定的直线(例如Z轴)形成的角度。到达角度也能够通过两个试验用天线来规定。该情况下，以从一个试验用天线到达配置位置PDUT的电波波束的方向亦即电波到达方向为基准，将从其他试验用天线到达配置位置PDUT的电波波束或者电波波束的中心形成的角度称为“到达角度”或者“相对到达角度”。
在本实施方式中，上述的规定角度θ为30°。即，直接型试验用天线6b在DUT 100的配置位置PDUT以来自型试验用天线6a的电波到达方向(Z轴)为基准形成30°的到达角度，同样地，直接型试验用天线6c、6d、6e、6f分别形成60°、90°、120°、150°的到达角度。由此，能够测量标准3GPP TR38.810V16.2.0(2019-03)中规定的RRM特性。
在了解天线110的天线尺寸D的情况下，直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f可以与DUT 100的天线110相距至少2D2/λ配置。此处，D为天线110的天线尺寸，λ为从直接型试验用天线6b、6c、6d发送的电波的波长。由此，能够进行DUT 100的远场测量。
另外，反射型试验用天线6a形成间接远场(IFF)，直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f形成直接远场(DFF)。所谓间接远场是指由使用反射器的反射型天线形成的远场，所谓直接远场是指由未使用反射器的直接型天线形成的远场。
直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f被配置在被反射型试验用天线6a的反射器7反射并通过静区QZ的电波波束的路径外。根据该结构，本实施方式所涉及的试验装置1能够形成良好的静区QZ。
此外，在本实施方式中，虽然具备6个试验用天线，但个数但并不限于此，可以根据试验内容将反射型试验用天线的个数设为1，将直接型试验用天线的个数设为2以上的任意的数。
另外，在本实施方式中，设为直接型各试验用天线6b、6c、6d、6e、6f形成的静区与反射型试验用天线6a形成的静区QZ相同，但并不限于此。直接型各试验用天线6b、6c、6d、6e、6f形成的静区和反射型试验用天线6a形成的静区QZ也可以不同。例如，若事先扩大反射型试验用天线6a形成的静区QZ，则在单独使用反射型试验用天线6a来测量RF特性等的情况下，能够利用较宽的静区。
接下来，参照图2～图4，对本实施方式所涉及的试验装置1所涉及的综合控制装置10以及NR系统模拟器20进行说明。
(综合控制装置)
综合控制装置10如以下说明那样综合地控制NR系统模拟器20、姿势可变机构56。因此，综合控制装置10例如经由以太网(注册商标)等网络19与NR系统模拟器20或姿势可变机构56以能够相互进行通信的方式连接。
图3是表示综合控制装置10的功能结构的框图。如图3所示，综合控制装置10具有控制部11、操作部12以及显示部13。控制部11例如由计算机装置构成。例如，如图3所示，该计算机装置具有CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)11a、ROM(Read OnlyMemory，只读存储器)11b、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)11c、外部接口(I/F)部11d、未图示的硬盘装置等非易失性存储介质以及各种输入输出端口。
CPU 11a进行以NR系统模拟器20为对象的综合控制。ROM 11b存储用于启动CPU11a的OS(Operating System：操作系统)、其他程序以及控制用的参数等。RAM 11c存储CPU11a在动作中使用的OS、应用程序的执行代码、数据等。外部接口(I/F)部11d具有输入规定的信号的输入接口功能和输出规定的信号的输出接口功能。
外部I/F部11d经由网络19与NR系统模拟器20以能够进行通信的方式连接。另外，外部I/F部11d经由网络19也与OTA暗室50中的姿势可变机构56连接。在输入输出端口连接有操作部12以及显示部13。操作部12是用于输入指令等各种信息的功能部，显示部13是对上述各种信息的输入画面、测量结果等各种信息进行显示的功能部。
上述计算机装置通过CPU 11a将RAM 11c作为作业区域而执行储存于ROM 11b的程序来作为控制部11发挥功能。如图3所示，控制部11具有呼叫连接控制部14、信号收发控制部15以及DUT姿势控制部17。呼叫连接控制部14、信号收发控制部15以及DUT姿势控制部17也通过CPU 11a在RAM 11c的作业区域中执行储存于ROM 11b的规定的程序来实现。
呼叫连接控制部14通过驱动试验用天线6与DUT 100之间收发控制信号(无线信号)，来进行在NR系统模拟器20与DUT 100之间建立呼叫(能够收发无线信号的状态)的控制。
信号收发控制部15监视操作部12中的用户操作，并以用户进行了DUT100的发送特性以及接收特性的测量的规定所涉及的测量开始操作为契机，经过呼叫连接控制部14中的呼叫连接控制对NR系统模拟器20发送信号发送指令。并且，信号收发控制部15进行对NR系统模拟器20经由试验用天线6发送试验信号的控制，并且进行向NR系统模拟器20发送信号接收指令，经由试验用天线6接收被测量信号的控制。
另外，信号收发控制部15在使用两个试验用天线进行的RRM特性等收发特性的试验中，进行到达角度的设定、使用的试验用天线的选择。具体而言，选择规定的多个到达角度(例如，30°、60°、90°、120°、150°)中的一个到达角度并设定为测量条件(存储于RAM 11c等)。到达角度可以由用户选择，也可以由控制部11等自动选择。信号收发控制部15基于所设定的到达角度从多个试验用天线6选择使用的试验用天线。例如，在所设定的到达角度为30°的情况下，信号收发控制部15选择反射型试验用天线6a和直接型第一试验用天线6b作为使用的试验用天线。因此，例如，在ROM 11b中预先存储有表示到达角度与试验用天线的对应关系的到达角度－试验用天线对应表17b。此外，到达角度的设定、使用的试验用天线的选择可以由控制部11或者NR系统模拟器20的控制部22进行。
DUT姿势控制部17控制保持于姿势可变机构56的DUT 100的测量时的姿势。为了实现该控制，例如在ROM 11b中预先存储DUT姿势控制表17a。例如在采用步进电机作为驱动部56a的情况下，DUT姿势控制表17a存储决定该步进电机的旋转驱动的驱动脉冲数(运转脉冲数)作为控制数据。
DUT姿势控制部17将DUT姿势控制表17a展开至RAM 11c的作业区域，并基于该DUT姿势控制表17a如上述那样对姿势可变机构56进行驱动控制，以便DUT 100姿势变化，使得天线110依次面对三维的所有方向。
(NR系统模拟器)
如图4所示，本实施方式所涉及的试验装置1的NR系统模拟器20具有信号测量部21、控制部22、操作部23以及显示部24。信号测量部21具有由信号产生部21a、数字/模拟转换器(DAC)21b、调制部21c、RF部21d的发送部21e构成的信号产生功能部、以及由RF部21d的接收部21f、模拟/数字转换器(ADC)21g、解析处理部21h构成的信号解析功能部。此外，信号测量部21也可以设置2组，以便能够与使用的两个试验用天线对应。
在信号测量部21的信号产生功能部中，信号产生部21a生成具有基准波形的波形数据，具体而言，例如生成I成分基带信号和作为其正交成分信号的Q成分基带信号。DAC21b将从信号产生部21a输出的具有基准波形的波形数据(I成分基带信号以及Q成分基带信号)从数字信号转换为模拟信号，并输出至调制部21c。调制部21c进行如下调制处理：分别对I成分基带信号和Q成分基带信号混合本地信号，再合成两者，从而输出数字调制信号。RF部21d根据从调制部21c输出的数字调制信号生成与各通信标准的频率对应的试验信号，并将所生成的试验信号通过发送部21e经由信号处理部40以及试验用天线朝向DUT 100输出。
另外，在信号测量部21的信号解析功能部中，RF部21d在经由信号处理部40由接收部21f接收到从通过天线110接收到上述试验信号的DUT 100发送出的被测量信号的基础上，通过将该被测量信号与本地信号混合而转换为中间频带的信号(IF信号)。ADC 21g将由RF部21d的接收部21f转换成IF信号的被测量信号从模拟信号转换为数字信号，并输出至解析处理部21h。
解析处理部21h进行如下的处理：在将ADC 21g输出的数字信号亦即被测量信号通过数字处理生成分别与I成分基带信号和Q成分基带信号对应的波形数据的基础上，基于该波形数据对I成分基带信号以及Q成分基带信号进行解析。解析处理部21h能够在对DUT 100的发送特性(RF特性)的测量中例如测量等效全向辐射功率(Equivalent IsotropicallyRadiated Power：EIRP)、总辐射功率(Total Radiated Power：TRP)、杂散发射、调制精度(EVM)、发送功率、星座、频谱等。另外，解析处理部21h能够在对DUT 100的接收特性(RF特性)的测量中例如测量接收灵敏度、比特出错概率(BER)、分组错误率(PER)等。此处，EIRP是被试验天线的主波束方向的无线信号强度。另外，TRP是从被试验天线向空间发射的功率的合计值。
解析处理部21h也能够针对DUT 100的RRM特性，例如解析是否正常地进行从选择出的一个试验用天线向选择出的其他试验用天线的切换动作等。
控制部22与上述的综合控制装置10的控制部11同样地例如由包括CPU、RAM、ROM、各种输入输出接口的计算机装置构成。CPU进行用于实现信号产生功能部、信号解析功能部、操作部23以及显示部24的各功能的规定的信息处理、控制。
操作部23、显示部24与上述计算机装置的输入输出接口连接。操作部23是用于输入指令等各种信息的功能部，显示部24是对上述各种信息的输入画面、测量结果等各种信息进行显示的功能部。
在本实施方式中，将综合控制装置10和NR系统模拟器20设为不同装置，但也可以构成为一个装置。此时，将综合控制装置10的控制部11和NR系统模拟器20的控制部22综合而通过一个计算机装置来实现。
接下来，对信号处理部40以及信号切换部140进行说明。
图7是表示本发明的实施方式所涉及的信号处理部40以及信号切换部140的功能结构的框图。信号处理部40以及信号切换部140被配置在OTA暗室50的内部。
(信号处理部)
如图7所示，信号处理部40进行对通过试验用天线6作为无线信号被发送的信号的频率或者通过试验用天线6接收到的无线信号的频率进行转换的处理等，且具备第一频率转换部144和第二频率转换部145。
第一频率转换部144对在反射型试验用天线6a与天线110之间收发的无线信号的频率进行转换。具体而言，第一频率转换部144具备：第一发送用变频器146，对从反射型试验用天线6a作为无线信号被发送的信号进行上变频；和第一接收用变频器147，对通过反射型试验用天线6a接收到的无线信号进行下变频。
更具体而言，第一频率转换部144的第一发送用变频器146具备：第一上变频器150，对从反射型试验用天线6a作为水平极化波的无线信号被发送的信号进行上变频；以及第二上变频器151，对从反射型试验用天线6a作为垂直极化波的无线信号被发送的信号进行上变频。
另外，第一频率转换部144的第一接收用变频器147具备：第一下变频器154，对从反射型试验用天线6a接收的水平极化波的无线信号进行下变频；以及第二下变频器155，对从反射型试验用天线6a接收到的垂直极化波的无线信号进行下变频。
根据上述结构，本实施方式所涉及的试验装置1能够使用水平极化波信号和垂直极化波信号来进行DUT 100的RRM特性等收发特性的测量。
第二频率转换部145对在直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f与天线110之间收发的无线信号的频率进行转换。具体而言，第二频率转换部145具备：第二发送用变频器148，对从直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f作为无线信号被发送的信号进行上变频；以及第二接收用变频器149，对通过直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f接收的无线信号进行下变频。
更具体而言，第二频率转换部145的第二发送用变频器148具备：第三上变频器152，对从直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f作为水平极化波的无线信号被发送的信号进行上变频；以及第四上变频器153，对从直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f作为垂直极化波的无线信号被发送的信号进行上变频。
另外，第二频率转换部145的第二接收用变频器149具备：第三下变频器156，对从直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f接收到的水平极化波的无线信号进行下变频；以及第四下变频器157，对从直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f接收到的垂直极化波的无线信号进行下变频。
如上述那样，对于本实施方式所涉及的试验装置1而言，由于针对反射型试验用天线6a设置第一频率转换部144，针对直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f设置第二频率转换部145，所以能够使用反射型试验用天线6a和直接型一个试验用天线来进行RRM特性等的测量。
(信号切换部)
信号切换部140具备开关部141、第一切换部142以及第二切换部143。
开关部141将第二频率转换部145与直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f之间的信号路径切换为连接在直接型试验用天线中选择出的一个试验用天线和第二频率转换部145的信号路径。信号路径的切换能够在控制部22的控制下自动进行，但也可以手动进行。此外，本实施方式的开关部141相当于本发明的切换部。
第一切换部142被设置在反射型试验用天线6a与第一频率转换部144之间，发送和接收共同使用反射型试验用天线6a。第二切换部143被设置在开关部141与第二频率转换部145之间，发送和接收共同使用在直接型试验用天线中选择出的一个试验用天线。
具体而言，第一切换部142例如是使从第一发送用变频器146输出的试验信号的频率通过的宽带的方向性耦合器，例如由威尔金森型的分配器构成。第一切换部142通过同轴电缆与反射型试验用天线6a连接，能够将从第一发送用变频器146输出的试验信号输入至反射型试验用天线6a，并且将通过反射型试验用天线6a接收的来自DUT 100的被测量信号输入至第一接收用变频器147。第一切换部142例如可以由循环器构成。
同样地，第二切换部143例如是使从第二发送用变频器148输出的试验信号的频率通过的宽带的方向性耦合器，例如由威尔金森型的分配器构成。第二切换部143通过同轴电缆与开关部141连接，能够将从第二发送用变频器148输出的试验信号经由开关部141输入至直接型一个试验用天线6，并且将通过该直接型一个试验用天线6接收的来自DUT 100的被测量信号输入至第二接收用变频器149。第二切换部143例如可以由循环器构成。另外，以补偿因从第一频率转换部144和第二频率转换部145到试验用天线6的布线变长而产生的较大的损失，进而防止动态范围的压迫为目的，可以在反射型试验用天线6a以及直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f与信号切换部140之间且在试验用天线6的每一个的附近设置放大器以及切换上行链路和下行链路的开关。
对于本实施方式所涉及的试验装置1而言，测量装置2的信号切换部140具备开关部141，该开关部将信号处理部40与多个直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f之间的信号路径切换为连接多个直接型试验用天线中所使用的一个试验用天线和信号处理部40的信号路径。根据该结构，与在多个试验用天线6中分别设置信号处理部的现有的试验装置的相比，由于减少信号处理部的个数，所以能够实现低成本化、省空间化。
另外，对于本实施方式所涉及的试验装置1而言，由于使用第一切换部142和第二切换部143，发送用和接收用能够共同使用试验用天线6，所以能够高效地测量DUT 100的发送特性和接收特性。
接下来，对本实施方式所涉及的信号处理部40以及信号切换部140的动作进行说明。此处，以使用反射型试验用天线6a和直接型试验用天线6c来测量DUT 100的收发特性的情况为例进行说明。
首先，第一切换部142具有发送和接收能够共同使用反射型试验用天线6a的功能。具体而言，第一切换部142同时形成从第一发送用变频器146到反射型试验用天线6a的信号路径、和从反射型试验用天线6a到第一接收用变频器147的信号路径。
更具体而言，第一切换部142形成从第一上变频器150到反射型试验用天线6a的水平极化波天线6aH的信号路径、和从第二上变频器151到反射型试验用天线6a的垂直极化波天线6aV的信号路径。另外，同时，第一切换部142形成从反射型试验用天线6a的水平极化波天线6aH到第一下变频器154的信号路径、和从反射型试验用天线6a的垂直极化波天线6aV到第二下变频器155的信号路径。
开关部141切换信号路径，以连接选择出的直接型试验用天线6c和第二切换部143。
第二切换部143具有发送和接收能够共同使用选择出的直接型试验用天线6c的功能。具体而言，第二切换部143同时形成从第二发送用变频器148到所选择的直接型试验用天线6c的信号路径、和从所选择的直接型试验用天线6c到第二接收用变频器149的信号路径。
更具体而言，第二切换部143形成从第三上变频器152到直接型试验用天线6c的水平极化波天线6cH的信号路径、和从第四上变频器153到直接型试验用天线6c的垂直极化波天线6cV的信号路径。另外，同时，第二切换部143形成从直接型试验用天线6c的水平极化波天线6cH到第三下变频器156的信号路径、和从直接型试验用天线6c的垂直极化波天线6cV到第四下变频器157的信号路径。
而且，从信号测量部21向第一上变频器150发送来的水平极化波的调制信号由第一上变频器150进行上变频，并被发送到反射型试验用天线6a的水平极化波天线6aH，从水平极化波天线6aH发射。同样地，从信号测量部21向第二上变频器151发送来的垂直极化波的调制信号由第二上变频器151进行上变频，并被发送到反射型试验用天线6a的垂直极化波天线6aV，从垂直极化波天线6aV发射。
从反射型试验用天线6a发射的电波被反射器7反射而发送到DUT 100，通过天线110接收。DUT 100根据接收信号而发送响应信号。
针对从DUT 100发送的响应信号，例如直接型试验用天线6c接收该响应信号。而且，通过直接型试验用天线6c的水平极化波天线6cH接收到的水平极化波信号由第三下变频器156进行下变频，并被发送到信号测量部21进行解调，以进行解析处理。同样地，通过直接型试验用天线6c的垂直极化波天线6cV接收的垂直极化波信号由第四下变频器157进行下变频，并被发送到信号测量部21进行解调，以进行解析处理。
上述例子是从反射型试验用天线6a向DUT 100发送试验信号，并通过直接型试验用天线6c接收从DUT 100发送的被测量信号并进行解析，但试验方法并不限于此。也可以通过任意一个试验用天线6接收从DUT 100发送的试验信号并进行解析，也可以通过DUT 100接收从任意一个试验用天线6发送的试验信号并进行解析。使用的试验用天线6既可以是一个，也可以是2个。
如上述那样，信号处理部40具备第一频率转换部144、第二频率转换部145，但除此以外，还具备放大器、频率滤波器等，进行频率转换、放大、频率选择等各处理。
(试验方法)
接下来，参照图10的流程图，对使用本实施方式所涉及的试验装置1进行的试验方法进行说明。以下，对使用2个试验用天线进行的试验(例如RRM特性等收发特性的测量)进行说明，但这是试验方法的一个例子，当然具体的试验方法根据试验的种类而不同。
首先，用户使用综合控制装置10的操作部12，进行指示控制部11开始DUT 100的发送特性以及接收特性的测量的测量开始操作。该测量开始操作也可以通过NR系统模拟器20的操作部23来进行。
接下来，用户针对设置在OTA暗室50的内部空间51内的姿势可变机构56的DUT载置部56d设置试验对象的DUT 100(步骤S1)。
控制部11设定预先决定的到达角度中的一个(步骤S2)。例如，在预先决定的到达角度为30°、60°、90°、120°、150°的情况下，控制部11选择其中的一个到达角度(例如30°)，并设定为应测量的到达角度(例如存储于RAM 11c)。可以由用户进行到达角度的设定。
接下来，控制部11根据在步骤S2中所设定的到达角度选择用于实现该到达角度的两个试验用天线6(步骤S3)。例如，在所设定的到达角度为30°的情况下，选择试验用天线6a和试验用天线6b，在所设定的到达角度为60°的情况下，选择试验用天线6a和试验用天线6c，在所设定的到达角度为90°的情况下，选择试验用天线6a和试验用天线6d，在所设定的到达角度为120°的情况下，选择试验用天线6a和试验用天线6e，在所设定的到达角度为150°的情况下，选择试验用天线6a和试验用天线6f。
接下来，NR系统模拟器20的控制部22将信号路径切换为选择出的试验用天线6(步骤S4)。具体而言，NR系统模拟器的控制部22从控制部11获取选择出的两个试验用天线的信息，并将切换信号发送到信号处理部40的信号切换部140。开关部141按照切换信号切换为连接选择出的直接型试验用天线和第二频率转换部145的信号路径。作为例子，图7示出切换为连接第二试验用天线6c和第二频率转换部145的信号路径的状态。能够通过开关部141切换为直接型第一～第五试验用天线6b、6c、6d、6e、6f中的任意的一个试验用天线。
控制部11的呼叫连接控制部14通过使用选择出的试验用天线6与DUT100之间收发控制信号(无线信号)，来实施呼叫连接控制(步骤S5)。具体而言，NR系统模拟器20经由试验用天线6对DUT 100无线发送具有规定频率的控制信号(呼叫连接请求信号)。另一方面，接收到该呼叫连接请求信号的DUT 100设定连接请求的频率后返回控制信号(呼叫连接响应信号)。NR系统模拟器20确认接收到该呼叫连接响应信号并正常进行响应。这一系列的处理为呼叫连接控制。通过该呼叫连接控制，在NR系统模拟器20与DUT100之间建立能够经由选择出的试验用天线6收发规定频率的无线信号的状态。
此外，通过DUT 100接收从NR系统模拟器20经由试验用天线6发送来的无线信号的处理被称为下行链路(DL)处理。反之，通过DUT 100经由试验用天线6对NR系统模拟器20发送无线信号的处理被称为上行链路(UL)处理。试验用天线6用于执行建立链路(呼叫)的处理、以及链路建立后的下行链路(DL)以及上行链路(UL)的处理，兼具链路天线的功能。
在步骤S5中的呼叫连接建立后，综合控制装置10的DUT姿势控制部17通过姿势可变机构56将配置在静区QZ内的DUT 100的姿势控制为规定的姿势(步骤S6)。
在通过姿势可变机构56将DUT 100控制为规定的姿势后，综合控制装置10的信号收发控制部15对NR系统模拟器20发送信号发送指令。NR系统模拟器20基于上述信号发送指令经由选择出的试验用天线6向DUT 100发送试验信号(步骤S7)。
如以下那样实施NR系统模拟器20的试验信号发送控制。在NR系统模拟器20(参照图4)中，信号产生部21a在接受到上述信号发送指令的控制部22的控制下产生用于生成试验信号的信号。接下来，DAC 21b对由信号产生部产生的信号进行数字/模拟转换处理。接下来，调制部21c对通过数字/模拟转换而得到的模拟信号进行调制处理。接着，RF部21d根据调制信号生成与各通信标准的频率对应的试验信号，发送部21e将该试验信号(DL数据)发送至信号处理部40。
信号处理部40被设置在OTA暗室50内，进行频率转换(上变频)、放大、频率选择等信号处理，并输出至切换部140。切换部140将经过信号处理部40信号处理后的信号发送至选择出的试验用天线6，试验用天线6将该信号朝向DUT 100输出。
此外，信号收发控制部15按照在步骤S6中开始了试验信号发送的控制后，到DUT100的发送特性以及接收特性的测量结束为止的期间，在适当的定时发送试验信号的方式进行控制。
另一方面，DUT 100在基于根据步骤S6的上述姿势控制依次变化的不同的姿势的状态下通过天线110接收经由试验用天线6发送来的试验信号(DL数据)，并且发送对该试验信号的响应信号亦即被测量信号。
在步骤S7中开始了试验信号的发送后，继续在信号收发控制部15的控制下进行接收处理(步骤S8)。在该接收处理中，试验用天线6接收从接收到上述试验信号的DUT 100发送的被测量信号，并输出至信号切换部140。信号切换部140进行信号路径的切换等，将被测量信号输出至信号处理部40。信号处理部40进行频率转换(下变频)、放大、频率选择等信号处理，并输出至NR系统模拟器20。
NR系统模拟器20执行经过信号处理部40频率转换后的被测量信号进行测量的测量处理(步骤S9)。
具体而言，NR系统模拟器20的RF部21d的接收部21f输入经过信号处理部40信号处理后的被测量信号。RF部21d在控制部22的控制下，将输入到接收部21f的被测量信号转换为频率更低的IF信号。接下来，ADC 21g在控制部22的控制下将IF信号从模拟信号转换为数字信号，并输出至解析处理部21h。解析处理部21h输出分别与I成分基带信号和Q成分基带信号对应的波形数据。并且，解析处理部21h在控制部22的控制下基于前述的生成的波形数据来解析被测量信号。
更具体而言，在NR系统模拟器20中，解析处理部21h在控制部22的控制下基于被测量信号的解析结果来测量DUT 100的发送特性以及接收特性。
例如，对于DUT 100的发送特性(RF特性)，如下那样进行。首先，NR系统模拟器20在控制部22的控制下发送上行链路信号发送的请求帧作为试验信号。DUT 100响应该上行链路信号发送的请求帧而将上行链路信号帧发送至NR系统模拟器20作为被测量信号。解析处理部21h进行基于该上行链路信号帧来评价DUT 100的发送特性的处理。
另外，对于DUT 100的接收特性(RF特性)，例如如下那样进行。解析处理部21h在控制部22的控制下计算从NR系统模拟器20作为试验信号发送的测量用帧的发送次数、和针对于测量用帧而从DUT 100作为测量信号被发送的ACK以及NACK的接收次数的比例作为错误率(BER)。
另外，对于DUT 100的RRM特性，例如解析处理部21h也可以在控制部22的控制下改变DUT 100的姿势对是否正常进行从选择出的一个试验用天线向选择出的其他试验用天线的切换动作等进行试验。
在步骤S9中，解析处理部21h在控制部22的控制下将DUT 100的发送特性以及接收特性的测量结果存储至未图示的RAM等存储区域。
接下来，综合控制装置10的控制部11关于所希望的全部的姿势，判定DUT 100的发送特性以及接收特性的测量是否结束(步骤S10)。此处，在判定为测量未结束的情况下(步骤S10：“否”)，返回到步骤S6，继续进行处理。
控制部11在针对所有姿势测量判定为结束的情况下(步骤S10：“是”)，针对所有到达角度，判定测量是否结束(步骤S11)。
控制部11在针对所有到达角度判定为测量未结束的情况下(步骤S11：“否”)，返回到步骤S2，继续进行处理。控制部11在针对所有到达角度判定为测量结束的情况下(步骤S11：“是”)，结束试验。
接下来，对本实施方式的作用效果进行说明。
对于本实施方式所涉及的试验装置1，信号切换部140具备开关部141，该开关部141将第二频率转换部145与多个直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f之间的信号路径切换为连接该多个直接型试验用天线中的一个试验用天线和第二频率转换部145的信号路径。根据该结构，与在多个试验用天线6分别设置频率转换部的现有的试验装置相比，大幅度地减少频率转换部的个数，所以能够实现低成本化、省空间化。
并且，试验用天线6为包括使用反射器7间接地收发无线信号的反射型试验用天线6a、和直接收发无线信号的多个直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f的混合的结构。由此，将构造复杂的反射型试验用天线的个数抑制为最小限度，另一方面，在单独使用与直接型试验用天线相比能够形成比较宽的静区的反射型试验用天线6a的情况下，能够利用较宽的静区。此外，由于直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f不使用反射器，所以能够节约设置空间。因此，本实施方式所涉及的试验装置1能够以低成本实施有关DUT 100的RF特性、RRM特性等收发特性的远场测量。
(第二实施方式)
接下来，对本发明的第二实施方式所涉及的试验装置1A进行说明。在第一实施方式中，使用6个试验用天线6a、6b、6c、6d、6e、6f，与此相对，如图11以及图12所示，在第二实施方式中，使用4个试验用天线6a、6b、6c、6d(以下，也有时记载为试验用天线6A)这点上不同。以下，对于与第一实施方式所涉及的试验装置相同的结构，附加相同的附图标记，适当地省略详细的说明。
(试验用天线)
首先，对第二实施方式所涉及的试验用天线6A进行说明。
图14是本实施方式所涉及的除去试验装置1A的OTA暗室50A的顶板后从上方观察到的概略俯视图，图15是除去OTA暗室50A的侧板(图14中的右侧的侧板)后从侧方观察到的概略侧视图。图16是除去OTA暗室50A的正面侧的侧板(图14中的下侧的侧板)后从正面方向观察到的概略主视图。
如图14、图15、图16所示，试验用天线6A包括反射型试验用天线6a和三个直接型试验用天线6b、6c、6d。反射型试验用天线6a经由反射器7与天线110之间发送或者接收用于测量DUT 100的发送特性或者接收特性的无线信号。直接型试验用天线6b、6c、6d与DUT 100具备的天线110之间直接发送或者接收用于测量DUT 100的发送特性或者接收特性的无线信号。各试验用天线6A具备水平极化波天线和垂直极化波天线(参照图12)。
(反射型试验用天线)
反射型试验用天线6a具有与第一实施方式同样的结构。
(直接型试验用天线)
接下来，对直接型试验用天线6b、6c、6d进行说明。
直接型试验用天线6b、6c、6d分别不使用反射器，而与天线110之间直接收发无线信号。直接型试验用天线6b、6c、6d分别具有水平极化波天线6bH、6cH、6dH，还分别具有垂直极化波天线6bV、6cV、6dV(参照图12)。这些直接型试验用天线6b、6c、6d以DUT 100的配置位置PDUT为中心配置在半径r1的虚拟球面S上。所谓“将试验用天线配置在虚拟球面S上”是指各试验用天线6b、6c、6d的发射开口的中心P1、P2、P3位于虚拟球面S上。此外，试验用天线6b、6c、6d无需距DUT 100相同距离配置，试验用天线6b、6c、6d的每一个和DUT 100可以取不同的距离。
直接型各试验用天线6b、6c、6d在DUT 100的配置位置PDUT以来自反射型试验用天线6a的电波到达方向(Z轴)为基准形成相互不同的规定的到达角度θ1、θ2、θ3(例如30°、60°、120°)。另外，直接型试验用天线6b、6c、6d的至少一个(例如试验用天线6b)在DUT 100的配置位置PDUT以来自直接型试验用天线的其他任意一个试验用天线(例如试验用天线6c、6d)的电波到达方向为基准形成与上述规定的到达角度θ1、θ2、θ3不同的追加的到达角度θ4、θ5(例如90°、150°)。这样，由于通过两个直接型试验用天线形成追加的到达角度，所以能够减少需要的试验用天线的个数。
如图14所示，直接型试验用天线6b、6c、6d包括：直接型第一试验用天线6b，在DUT100的配置位置PDUT以来自反射型试验用天线6a的电波到达方向(Z轴)为基准在一个旋转方向(图14中逆时针方向)上形成规定角度(θ)的到达角度θ(例如30°)；直接型第二试验用天线6c，在DUT 100的配置位置PDUT以该电波到达方向(Z轴)为基准在另一个旋转方向(图14中顺时针方向)形成规定角度(θ)的2倍的到达角度2θ(例如60°)；以及直接型第三试验用天线6d，在DUT 100的配置位置PDUT以该电波到达方向(Z轴)为基准在另一个旋转方向(图14中顺时针方向)上形成规定角度(θ)的4倍的到达角度4θ(例如120°)。
根据该结构，本实施方式所涉及的试验装置1A能够通过直接型第一试验用天线6b和直接型第二试验用天线6c形成相对到达角度3θ(例如90°)，通过直接型第一试验用天线6b和直接型第三试验用天线6d形成相对到达角度5θ(例如150°)。由此，直接型第一、第二、第三试验用天线6b、6c、6d能够与反射型试验用天线6a一起实现相对到达角度θ、2θ、3θ、4θ、5θ(例如30°、60°、90°、120°、150°)。即，在本实施方式中，能够通过总计四个试验用天线获得5个相对到达角度。因此，与作为通过总计6个试验用天线获得5个相对到达角度的比较例的第一实施方式的结构(参照图8)相比，能够减少天线数。
另外，在本实施方式所涉及的试验装置1A中能够实现的相对到达角度是特定角度θ的倍数，由于能够在规定的角度范围内均匀且无遗漏地测量，所以能够高效且精度良好地进行RRM特性。
具体而言，在本实施方式所涉及的试验装置1A中，特定角度θ为30°。因而，在实施方式所涉及的试验装置1A中能够实现的相对到达角度为30°、60°、90°、120°以及150°。根据该结构，能够测量标准3GPP TR 38.810V16.2.0(2019-03)中规定的RRM特性。另外，由于特定角度θ为30°，所以以来自反射型试验用天线6a的电波到达方向(Z轴)为基准，第一试验用天线6b形成到达角度30°，第二试验用天线6c形成到达角度60°，第三试验用天线6d形成到达角度120°，不存在形成到达角度90°的试验用天线。由此，能够维持实现远场测量所需的试验用天线与被试验天线(或者DUT)间的距离，并减小OTA暗室50A的内部空间51。
如图15所示，直接型试验用天线6b、6c、6d被配置在通过DUT 100的配置位置PDUT且相对于水平面HP倾斜角度
Figure BDA0002889056770000311
的(虚拟)平面IP上。由此，即使是内部空间51较小的OTA暗室50A，也能够确保远场测量所需的试验用天线与被试验天线(或者DUT)间的距离。另外，由于直接型试验用天线6b、6c、6d被配置在通过DUT 100的配置位置PDUT的同一平面上，所以设置时的定位作业较容易。
另外，如图14～图16所示，OTA暗室50A具有大致长方体或者大致立方体的形状，倾斜的平面IP同OTA暗室50A的侧板50b与顶板50a的边界50e或者侧板50d与底板50c的边界50f几乎交叉(参照图15)。根据该结构，能够维持实现远场测量所需的试验用天线与被试验天线(或者DUT)间的距离，并最大限度地减小OTA暗室50A的内部空间51。
从图14～图16可知，DUT 100的配置位置PDUT的来自反射型试验用天线6a的电波到达方向(Z轴)存在于倾斜的平面IP上。即，连结反射型试验用天线6a的反射器7的开口中心P0和DUT 100的配置位置PDUT的直线存在于倾斜的平面IP上。
直接型试验用天线6b、6c、6d与DUT 100的天线110相距至少2D2/λ配置。此处，D为天线110的天线尺寸，λ为从直接型试验用天线6b、6c、6d发送的电波的波长。根据该结构，实现省空间化，并能够在OTA暗室50A内的有限的空间中进行DUT 100的远场测量。
直接型试验用天线6b、6c、6d被配置在被反射型试验用天线6a的反射器7并通过静区QZ的电波波束的路径外(参照图16)。由此，能够形成良好的静区QZ。
(与第一实施方式的比较)
此处，参照图8、图17，作为比较例再次对第一实施方式的试验用天线6的结构进行说明。图8是除去第一实施方式所涉及的试验装置1的OTA暗室50的顶板后从上方观察到的俯视图，图17是除去OTA暗室50的侧板(图8的右侧的侧板)后从侧方观察到的侧视图。
在第一实施方式中，在5个直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f被配置在水平面HP上的点上，与3个直接型试验用天线6b、6c、6d被配置在相对于水平面HP倾斜的平面IP上的第二实施方式不同。此处，第一实施方式的直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f以DUT 100的配置位置PDUT为中心配置在半径r1的虚拟球面S上。此外，直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f无需距DUT 100相同距离配置，直接型试验用天线6b、6c、6d、6e、6f的每一个和DUT 100可以取不同的距离。
如图8所示，第一实施方式的直接型试验用天线6b在DUT 100的配置位置PDUT以来自反射型试验用天线6a的电波到达方向(Z轴)为基准形成30°的到达角度，同样地，直接型试验用天线6c、6d、6e、6f分别形成60°、90°、120°、150°的到达角度。
如图17所示，在第一实施方式中，特别是配置形成90°的到达角度的直接型试验用天线6d的空间变窄，将OTA暗室50的侧板50b1配置在比虚线所示的第二实施方式的侧板50b的位置更靠外侧，扩大OTA暗室50内的空间。即，第二实施方式所涉及的试验装置1A的OTA暗室50A与第一实施方式相比，能够更紧凑。
另外，通过两个试验用天线形成的相对到达角度30°、60°、90°、120°、150°在第一实施方式中通过一个反射型试验用天线和5个直接型试验用天线获得，但在第二实施方式中，通过一个反射型试验用天线和三个直接型试验用天线来实现。因而，第二实施方式能够通过比第一实施方式少的试验用天线进行同等的RRM试验。
另外，在第二实施方式中，直接型各试验用天线6b、6c、6d形成的静区与反射型试验用天线6a形成的静区QZ相同，但并不限于此。直接型各试验用天线6b、6c、6d形成的静区与反射型试验用天线6a形成的静区QZ也可以不同。例如，若事先扩大反射型试验用天线6a形成的静区QZ，则在单独使用反射型试验用天线6a来测量RF特性等的情况下，能够利用较宽的静区。
(NR系统模拟器)
NR系统模拟器20具有与第一实施方式同样的结构。
(信号处理部)
接下来，对信号处理部40进行说明。
如图13所示，信号处理部40被设置在NR系统模拟器20与切换部41之间，具备第一信号处理部40a和第二信号处理部40b。第一信号处理部40a进行与使用的一个试验用天线之间收发的信号的频率转换等信号处理，第二信号处理部40b进行与使用的其他试验用天线之间收发的信号的频率转换等信号处理。
具体而言，第一信号处理部40a具备上变频器、下变频器、放大器、频率滤波器等，对发送至使用的一个试验用天线的试验信号实施频率转换(上变频)、放大、频率选择等信号处理，并输出至切换部41。另外，第一信号处理部40a对从使用的一个试验用天线经由切换部41输入的被测量信号实施频率转换(下变频)、放大、频率选择等信号处理，并输出至信号测量部21。
同样地，第二信号处理部40b具备上变频器、下变频器、放大器、频率滤波器等，对发送至使用的其他试验用天线的试验信号，实施频率转换(上变频)、放大、频率选择等信号处理，并输出至切换部41。另外，第二信号处理部40b对从使用的其他试验用天线经由切换部41输入的被测量信号实施频率转换(下变频)、放大、频率选择等的信号处理，并输出至信号测量部21。
切换部41被设置在信号处理部40与试验用天线6A之间，在控制部22的控制下切换信号路径，以使得第一信号处理部40a和使用的一个试验用天线连接，且/或者，第二信号处理部40b和使用的其他试验用天线连接。切换部41也可以包含在信号处理部40中。
例如，在发送时，第一信号处理部40a对发送至使用的一个试验用天线的试验信号实施信号处理，并输出至切换部41。第二信号处理部40b对发送至使用的其他试验用天线的试验信号实施信号处理，并输出至切换部41。切换部41在控制部22的控制下切换信号路径，以使得第一信号处理部40a和使用的一个试验用天线连接，第二信号处理部40b和使用的其他试验用天线连接。因而，从第一信号处理部40a输出的试验信号经由切换部41被发送到使用的一个试验用天线，从该试验用天线朝向DUT 100输出。另外，从第二信号处理部40b输出的试验信号经由切换部41被发送到使用的其他试验用天线，从该试验用天线朝向DUT 100输出。
此外，NR系统模拟器20的信号测量部21也可以设置2组，以能够与使用的两个试验用天线对应。另外，切换部41也可以设为与第一实施方式的信号切换部140的开关结构同样的开关结构。切换部41也可以设为根据试验用天线的个数来变更信号切换部140的开关结构的结构。另外，第一信号处理部40a以及第二信号处理部40b也可以设为与第一实施方式的第一频率转换部144以及第二频率转换部145同样的结构。
(试验方法)
接下来，对使用第二实施方式所涉及的试验装置1A进行的试验方法进行说明。第二实施方式所涉及的试验方法与参照图10所说明的第一实施方式的试验方法大体相同。以下，关于第二实施方式所涉及的试验方法与第一实施方式不同的点，以使用两个试验用天线进行的试验(例如RRM特性等收发特性的测量)为例，参照图10进行说明。
在第二实施方式中，在图10的步骤3(天线选择)中，控制部11从在步骤S2中所设定的到达角度选择实现该到达角度的两个试验用天线6A。例如，在所设定的到达角度为30°的情况下，选择试验用天线6a和试验用天线6b，在所设定的到达角度为60°的情况下，选择试验用天线6a和试验用天线6c，在所设定的到达角度为90°的情况下，选择试验用天线6b和试验用天线6c，在所设定的到达角度为120°的情况下，选择试验用天线6a和试验用天线6d，在所设定的到达角度为150°的情况下，选择试验用天线6b和试验用天线6d。
另外，在图10的步骤S7(发送处理)中，信号处理部40对试验信号进行频率转换(上变频)、放大、频率选择等信号处理，并发送到选择出的试验用天线6A，试验用天线6A朝向DUT 100输出该信号。此外，为了并行对发送到由控制部11选择出的两个试验用天线6A的每个试验信号进行信号处理，信号处理部40具有第一信号处理部40a以及第二信号处理部40b。为了切换试验用天线6a、6b、6c、6d与第一信号处理部40a以及第二信号处理部40b的连接，而设置作为开关机构的切换部41。
同样地，在图10的步骤S8(接收处理)中，具有第一信号处理部40a以及第二信号处理部40b的信号处理部40能够并行进行从由控制部11选择且通过切换部41切换后的两个试验用天线6A发送的两个被测量信号的信号处理。
接下来，对第二实施方式的作用效果进行说明。
对于第二实施方式所涉及的试验装置1A而言，直接型试验用天线6b、6c、6d在DUT100的配置位置PDUT以来自反射型试验用天线6a的电波到达方向为基准形成相互不同的规定的到达角度(30°、60°、120°)，并且，多个直接型试验用天线6b、6c、6d的至少一个在DUT100的配置位置PDUT以来自直接型试验用天线的其他任意一个试验用天线的电波到达方向为基准形成与上述规定的到达角度不同的追加的到达角度(90°、150°)。
具体而言，通过直接型试验用天线6b和直接型试验用天线6c形成追加的到达角度90°，通过直接型试验用天线6b和直接型试验用天线6d形成追加的到达角度150°。根据该结构，能够减少需要的试验用天线的个数。由此，能够实现低成本化、省空间化。
另外，试验用天线6A为包括使用反射器7间接地收发无线信号的反射型试验用天线6a、和直接收发无线信号的多个直接型试验用天线6b、6c、6d的混合的结构。由此，将构造复杂的反射型试验用天线的个数抑制为最小限度，另一方面，在单独使用与直接型试验用天线相比能够形成比较宽的静区的反射型试验用天线的情况下，能够利用较宽的静区。另外，由于直接型试验用天线6b、6c、6d不使用反射器，所以能够节约设置空间。并且，由于直接型试验用天线6b、6c、6d配置在相对于水平面HP倾斜的同一平面IP上，所以能够使可以进行远场测量的OTA暗室50A小型化，并且设置时的定位作业较容易。因此，本实施方式所涉及的试验装置1A能够利用较少的天线能够以低成本实施有关DUT 100的RF特性、RRM特性等收发特性的远场测量。
此外，本发明不仅电波暗箱还能够应用于电波暗室。另外，本发明可以任意地组合第一实施方式和第二实施方式。例如，可以组合第一实施方式的测量装置2和第二实施方式的试验用天线6A。
如以上所述那样，本发明具有能够以低成本实施有关被试验对象的RF特性、RRM特性等收发特性的远场测量这个效果，对所有无线终端的试验装置以及试验方法有用。

Claims (10)

1.一种试验装置，其是对具有被试验天线(110)的被试验对象(100)的发送特性或者接收特性进行测量的试验装置(1)，具备：
电波暗箱(50)，具有不受周围的电波环境影响的内部空间(51)；
多个试验用天线(6)，被收容在所述内部空间中，在与所述被试验天线之间发送或者接收无线信号；
姿势可变机构(56)，使配置在所述内部空间中的静区(QZ)内的所述被试验对象的姿势变化；
测量装置(2)，使用所述试验用天线，对通过所述姿势可变机构使姿势变化了的所述被试验对象进行所述被试验对象的发送特性或者接收特性的测量；以及
反射器(7)，反射所述无线信号，
多个所述试验用天线包括：反射型试验用天线(6a)，经由所述反射器(7)在与所述被试验天线之间发送或者接收所述无线信号；以及多个直接型试验用天线(6b、6c、6d)，在与所述被试验天线之间直接发送或者接收所述无线信号。
2.根据权利要求1所述的试验装置，其中，
多个所述直接型试验用天线被配置在通过所述被试验对象的配置位置(PDUT)的同一平面上，且在所述被试验对象的所述配置位置，以来自所述反射型试验用天线的电波到达方向为基准，形成相互不同的规定的到达角度，多个所述直接型试验用天线中的至少一个在所述被试验对象的所述配置位置，以来自所述直接型试验用天线的其他任一个试验用天线的电波到达方向为基准，形成与所述规定的到达角度不同的追加的到达角度。
3.根据权利要求2所述的试验装置，其中，
多个所述直接型试验用天线被配置在相对于水平面倾斜的平面(IP)上。
4.根据权利要求3所述的试验装置，其中，
所述电波暗箱具有大致长方体或者大致立方体的形状，倾斜的所述平面同所述电波暗箱的一侧板与顶板的边界、或同所述电波暗箱的一侧板与底板的边界交叉。
5.根据权利要求1所述的试验装置，其中，
所述测量装置包括：信号处理部(40)，对通过多个所述试验用天线作为无线信号被发送的信号的频率或者通过多个所述试验用天线接收到的无线信号的频率进行转换；以及切换部(141)，将所述信号处理部与多个所述直接型试验用天线之间的信号路径切换为连接多个所述直接型试验用天线中的一个试验用天线和所述信号处理部的信号路径。
6.根据权利要求5所述的试验装置，其中，
所述信号处理部具备：
第一频率转换部(144)，对通过所述反射型试验用天线作为无线信号被发送的信号的频率、或者通过所述反射型试验用天线接收到的无线信号的频率进行转换；以及
第二频率转换部(145)，对通过由所述切换部切换的直接型的所述一个试验用天线作为无线信号被发送的信号的频率、或者通过直接型的所述一个试验用天线接收到的无线信号的频率进行转换。
7.根据权利要求6所述的试验装置，其中，
所述第一频率转换部具备：第一发送用变频器(146)，对从所述反射型试验用天线作为无线信号被发送的信号进行上变频；以及第一接收用变频器(147)，对通过所述反射型试验用天线接收到的无线信号进行下变频，
所述第二频率转换部具备：第二发送用变频器(148)，对从多个所述直接型试验用天线作为无线信号被发送的信号进行上变频；第二接收用变频器(149)，对通过多个所述直接型试验用天线接收到的无线信号进行下变频，
所述第一发送用变频器具备：第一上变频器(150)，对从所述反射型试验用天线作为水平极化波的无线信号被发送的信号进行上变频；以及第二上变频器(151)，对从所述反射型试验用天线作为垂直极化波的无线信号被发送的信号进行上变频，
所述第一接收用变频器具备：第一下变频器(154)，对从所述反射型试验用天线接收到的水平极化波的无线信号进行下变频；以及第二下变频器(155)，对从所述反射型试验用天线接收到的垂直极化波的无线信号进行下变频，
所述第二发送用变频器具备：第三上变频器(152)，对从多个所述直接型试验用天线作为水平极化波的无线信号被发送的信号进行上变频；以及第四上变频器(153)，对从多个所述直接型试验用天线作为垂直极化波的无线信号被发送的信号进行上变频，
所述第二接收用变频器具备：第三下变频器(156)，对从多个所述直接型试验用天线接收到的水平极化波的无线信号进行下变频；以及第四下变频器(157)，对从多个所述直接型试验用天线接收到的垂直极化波的无线信号进行下变频。
8.根据权利要求6所述的试验装置，其中，
多个所述直接型试验用天线在所述被试验对象的配置位置(PDUT)，以来自所述反射型试验用天线的电波到达方向为基准，形成相互不同的到达角度。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的试验装置，其中，
多个所述直接型试验用天线被配置在被所述反射型试验用天线的所述反射器反射并通过所述静区的电波波束的路径外。
10.一种试验方法，在所述试验方法中使用试验装置，所述试验装置是对具有被试验天线(110)的被试验对象(100)的发送特性或者接收特性进行测量的试验装置(1)，所述试验装置具备：
电波暗箱(50)，具有不受周围的电波环境影响的内部空间(51)；
多个试验用天线(6)，被收容在所述内部空间中，在与所述被试验天线之间发送或者接收无线信号；
姿势可变机构(56)，使被配置在所述内部空间中的静区(QZ)内的所述被试验对象的姿势变化；以及
测量装置(2)，使用所述试验用天线，对通过所述姿势可变机构使姿势变化了的所述被试验对象进行所述被试验对象的发送特性或者接收特性的测量，
多个所述试验用天线包括：反射型试验用天线(6a)，经由反射器(7)在与所述被试验天线之间发送或者接收无线信号；以及多个直接型试验用天线(6b、6c、6d)，在与所述被试验天线之间直接发送或者接收无线信号，
所述试验方法包括：
通过所述姿势可变机构，使被配置在所述静区内的所述被试验对象的姿势变化的步骤；以及
通过所述测量装置，使用所述试验用天线，对通过所述姿势可变机构使姿势变化了的所述被试验对象进行所述被试验对象的发送特性或者接收特性的测量的测量步骤。
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