JP2000039460A

JP2000039460A - 無線装置の評価方法

Info

Publication number: JP2000039460A
Application number: JP10221037A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kurita; 裕之栗田
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 1998-07-21
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 2000-02-08

Abstract

(57)【要約】【課題】輻射状態において少ない誤差で送信電力を測
定することができる無線装置の評価方法を提供するこ
と。【解決手段】同軸線を介して移動体端末９０の給電点
９６に直接電力を供給して、移動体端末９０に備わった
受信電界強度検出機能の検出値（受信電界強度）を測定
する。次に、測定用アンテナ９８から電波を送信し、ア
ンテナ入力状態で移動体端末９０の受信電界強度が同じ
となる電力値を測定する。アンテナ結合による輻射状態
で測定した電力値と同軸線を介して給電点９６に供給し
た電力値との差がアンテナ結合による損失値として計算
される。以後、輻射状態で移動体端末９０の送信電力を
測定し、この損失値を用いた補正を行うことにより、給
電点９６に対応する送信電力値をアンテナ結合による輻
射状態において測定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体端末等の無
線装置の送信電力を輻射状態で測定する無線装置の評価
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】移動体端末をはじめとする各種の通信装
置は、電波の有効利用やＥＭＣ（電磁環境）等の要請か
ら電波法によって送信電力の許容値が規定されているた
め、この許容値を満たすか否かを確かめるために送信電
力の値を測定する必要がある。また、通信装置の製造時
においても、送信電力が設計値を満たしているか否かを
確かめるために送信電力の値を測定する必要がある。

【０００３】無線装置の送信電力を測定する方法とし
て、従来から２種類の方法が実施されている。その一つ
は、無線装置のアンテナの給電点に同軸ケーブルを接続
して送信電力を測定する方法であり、他の一つは、無線
装置から実際に放射した電波をアンテナで受信して輻射
状態で送信電力を測定する方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、アンテナの
給電点における送信電力を測定する方法では、実際にど
の程度の電力がアンテナから放射されているかを知るこ
とが非常に困難であった。したがって、給電点には確実
に送信電力が供給されているが、その先のアンテナ部分
で何らかの異常によって大きな損失が発生している場合
に、この方法で送信電力を測定してもこの異常を発見す
ることが非常に困難であった。また、アンテナを設計変
更してその材質や形状を変えた場合であって、その変更
に伴って実際の送信電力の値に差異が生じても、この方
法で送信電力を測定しただけでは同じ送信電力値が得ら
れるだけであり、設計変更によって実際に空中に放射さ
れる電力値が少なくなってもこれを発見することが困難
であった。

【０００５】また、輻射状態で実際に放射された電波の
送信電力を測定する方法では、測定によって得られた電
力値には、無線装置のアンテナ損失、空間損失、測定用
アンテナ損失の影響が含まれるが、これらの損失は、ア
ンテナ形状やアンテナ間の距離等によって大きく変わる
ため、輻射状態での測定には多くの不確定要素が含まれ
ており、測定値を評価することが困難であった。例え
ば、電波を拾う測定用アンテナの形状等によって±６ｄ
Ｂ程度測定値がばらつくため、結局受信部において１２
ｄＢの範囲で測定値が変動することになる。電波法によ
る移動体端末に関する給電点での送信電力の規格では、
所定の値に対して＋０．８ｄＢ〜−３ｄＢの範囲が許容
範囲として設定されているが、この許容範囲に比べても
上述した１２ｄＢの範囲はあまりにも大きな値であり、
測定誤差があまりにも大きかった。

【０００６】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、輻射状態において少ない誤
差で送信電力を測定することができる無線装置の評価方
法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の無線装置の評価方法では、同軸線等の
給電線を介して無線装置に直接電力を供給して測定した
所定の特性値と、測定用アンテナから電波を送信して輻
射状態で電力を供給して測定したこの特性値とを測定用
アンテナに供給する電力の大きさを可変して一致させ、
これら２種類の状態における供給電力の差を計算するこ
とにより、輻射状態で生じる損失を求めることができ
る。このように、無線装置の送信電力測定を行う際の誤
差要因となる輻射状態での損失を求めることができるた
め、輻射状態において測定した送信電力の値に対してこ
の損失分を補正することにより、少ない誤差で無線装置
の送信電力を測定することができる。

【０００８】具体的には、損失を求めるために使用した
測定用アンテナを介して、無線装置から送信された電波
を受信してこの電力値を測定し、この測定した電力値に
輻射状態での損失分を加算することにより、輻射状態で
の無線装置の送信電力を容易に測定することができる。
本発明によれば、無線装置の送信出力を測定する際に、
給電点に測定用の同軸線等を接続する必要がないため、
特別な接続を行うことなく送信電力の測定を行うことが
できる。

【０００９】上述した特性値としては、受信電界強度、
受信感度、ビットエラー率等を用いることが好ましい。
移動体端末等の無線装置には受信電界強度検出機能が備
わっているものがあり、この検出値を測定することによ
り、供給線を介した場合と輻射状態の場合とで、通信装
置の給電点に同じ電力が供給された状態を容易に再現す
ることができる。同様に、受信感度やビットエラー率が
測定可能な場合には、これらを測定することによって
も、供給線を介した場合と輻射状態の場合とで、通信装
置の給電点に同じ電力が供給された状態を容易に再現す
ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の無線装置の評価方
法を適用した一実施形態の測定システムについて、図面
を参照しながら説明する。

【００１１】〔第１の実施形態〕図１は、第１の実施形
態の測定システムの構成を示す図である。図１に示す測
定システム１０は、評価対象としての移動体端末９０と
所定位置に設置された測定用アンテナ９８とが接続され
ており、移動体端末９０と測定用アンテナ９８との間で
輻射状態において生じる損失の測定を行うために、測定
制御部１２、送信電力供給部１４、切り替えスイッチ１
６、受信電界処理部１８、損失計算部２０を含んで構成
されている。

【００１２】測定制御部１２は、一連の損失測定処理を
実施するために測定システム１０全体を制御する。送信
電力供給部１４は、測定制御部１２からの指示に応じて
移動体端末９０あるいは測定用アンテナ９８に所定の送
信電力を供給する。切り替えスイッチ１６は、送信電力
供給部１４から出力される送信電力の供給先を切り替え
る。受信電界処理部１８は、移動体端末９０に備わって
いる受信電界強度検出機能によって得られる検出値を読
み取る。損失計算部２０は、測定制御部１２からの指示
に応じて送信電力供給部１４による供給電力値を読み出
して輻射状態において生じる損失を計算する。

【００１３】図２は、移動体端末９０と測定用アンテナ
９８との間でアンテナ結合による輻射状態において生じ
る損失を説明するための図であり、実際に移動体端末９
０の送信電力を輻射状態で測定する場合の測定系の構成
が示されている。図２に示すように、移動体端末９０に
指示を送って送受信アンテナ９２から所定の電波を送信
し、これを測定用アンテナ９８で受信して輻射状態で移
動体端末９０の送信電力を測定する場合には、移動体端
末９０の給電点に同軸ケーブルを接続して送信電力を直
接測定する場合に比べると、（１）移動体端末９０の送
受信アンテナ９２の利得（Ｌant1）、（２）送受信アン
テナ９２から測定用アンテナ９８までの空間損失（Ｌai
r ）、（３）測定用アンテナ９８の利得（Ｌant2）を考
慮する必要がある。図１に示した測定システムは、これ
らを合計した輻射状態での損失を測定するためのもので
あり、次にその損失測定動作について説明する。

【００１４】図３は、図１に示した測定システムによっ
て損失測定を行う場合の動作手順を示す図であり、測定
制御部１２の制御に基づいて行われる各構成部の動作が
示されている。まず、測定制御部１２は、切り替えスイ
ッチ１６の接続状態を切り替えて、送信電力供給部１４
から出力される送信電力が移動体端末９０の給電点９６
に同軸線を介して直接供給されるようにする（ステップ
１００）。例えば、移動体端末９０の外部インタフェー
ス端子９４に含まれる給電端子と切り替えスイッチ１６
とが同軸線で接続されているとともに、測定用アンテナ
９８と切り替えスイッチ１６とが別の同軸線で接続され
ており、測定制御部１２によって切り替えスイッチ１６
の接続状態を移動体端末９０側に切り替える。

【００１５】次に、送信電力供給部１４によって移動体
端末９０の給電点９６に対して所定の送信電力を供給し
（ステップ１０１）、損失計算部２０は、このときの送
信電力の値（＝Ａ）を記憶する。また、この送信電力供
給動作と並行して、受信電界処理部１８は、移動体端末
９０が備える受信電界強度検出機能による検出値を測定
する（ステップ１０２）。測定された検出値は、測定制
御部１２に入力される。

【００１６】次に、測定制御部１２は、切り替えスイッ
チ１６の接続状態を切り替えて、送信電力供給部１４か
ら出力される送信電力が測定用アンテナ９８に供給され
るようにする（ステップ１０３）。その後、測定制御部
１２は、送信電力供給部１４から測定用アンテナ９８に
供給する送信電力を次第に上げていくとともに、移動体
端末９０が備える受信電界強度検出機能による検出値を
受信電界処理部１８によって測定し、この検出値が上述
したステップ１０２で測定した検出値に一致する送信電
力の値を求める（ステップ１０４）。損失計算部２０
は、このときの送信電力の値（＝Ｂ）を記憶する。

【００１７】次に、損失計算部２０は、上述した２種類
の送信電力値の差（Ｂ−Ａ）を計算する（ステップ１０
５）。計算によって求められた送信電力の差分値が上述
した３種類の損失の合計（Ｌant1＋Ｌair ＋Ｌant2）と
なる。

【００１８】このようにしてアンテナ結合による輻射状
態での損失を求めることができ、実際に輻射状態で測定
した移動体端末９０の送信出力を、このあらかじめ求め
た損失値を用いて補正することにより、同軸線を用いた
場合と同等の測定確度を有する送信出力測定が可能とな
る。なお、上述した損失測定は、送受信アンテナ９２の
接触不良等のない正常な移動体端末９０を用いて行う必
要があり、測定精度を上げるために多数の移動体端末９
０を用いて損失を測定し、これらの損失値の平均を求め
ることが望ましい。

【００１９】図４は、移動体端末９０の送信出力を輻射
状態で測定する場合の動作手順を示す図である。例え
ば、図２に示す測定系が用いられるが、移動体端末９０
の送受信アンテナ９２と測定用アンテナ９８の位置関係
は、上述した損失測定に用いられた図１に示した測定系
と同じにする必要がある。

【００２０】まず、移動体端末９０から所定の電波を出
力して、測定用アンテナ９８に接続された測定器３０に
よって、アンテナ結合による輻射状態での送信電力の測
定を実施する（ステップ２００）。このようにして測定
された送信電力には、アンテナ利得や空中損失による減
衰分が含まれているため、測定器３０による測定値Ｐm
に、図１に示した測定システム１０を用いて測定した輻
射状態での損失値（＝Ｌant1＋Ｌair ＋Ｌant2）を加算
することにより、輻射状態での損失分を取り除いた移動
体端末９０の給電点９６における送信出力Ｐ（＝Ｐm ＋
Ｌant1＋Ｌair＋Ｌant2）を求めることができる（ステ
ップ２０１）。

【００２１】このように、本実施形態の測定システム１
０を用いることにより、移動体端末９０の送受信アンテ
ナ９２と測定用アンテナ９８との間で生じるアンテナ結
合による輻射状態での損失（アンテナ利得と空中損失の
合計）をあらかじめ求めておくことができる。したがっ
て、実際に輻射状態で移動体端末９０の送信出力を測定
したときに、このあらかじめ求めておいた損失値を用い
て補正することにより、同軸線を用いて測定した場合と
同等の給電点９６に対応する送信電力を輻射状態で求め
ることができる。このため、送受信アンテナ９２で何ら
かの異常によって大きな損失が発生している場合であっ
ても、この損失を輻射状態での送信電力測定によって発
見することができる。

【００２２】なお、上述した第１の実施形態では、測定
システム１０内の測定制御部１２によって輻射状態での
損失値の自動測定を実施するようにしたが、この測定自
体が測定者等の指示に基づいて手動で行われるようにし
てもよい。図５は、輻射状態での損失を手動で測定する
場合の測定システムの構成を示す図である。図５におい
て、測定器４０は、移動体端末９０に対する送信電力の
供給動作を行うものであり、図１に示した送信電力供給
部１４の機能を有している。また、受信電界処理部４４
は、移動体端末９０に備わっている受信電界強度検出機
能によって得られる検出値を読み取るものであり、読み
取った検出値が表示される。

【００２３】測定者の手動操作によって図３に示した輻
射状態での損失測定を実施する場合の動作手順の概略を
以下に示す。測定者は、まず切り替えスイッチ４２を移
動体端末９０側に切り替えた後（ステップ１００）、測
定器４０を操作して所定の送信電力を移動体端末９０の
給電端子に供給し（ステップ１０１）、このとき受信電
界処理部４４の表示部に表示される移動体端末９０に備
わった受信電界強度検出機能の検出値を読み取る（ステ
ップ１０２）。次に、測定者は、切り替えスイッチ４２
を測定用アンテナ９８側に切り替えるとともに（ステッ
プ１０３）、測定器４０を操作して測定用アンテナ９８
から送信される電力を次第に大きくしていって、受信電
界処理部４４に表示される検出値がステップ１０２で読
み取った検出値と同じになる電力値を測定する（ステッ
プ１０４）。ここで求めた測定値からステップ１０１で
移動体端末９０側に直接供給した電力値を差し引いた値
が、求めたいアンテナ結合による輻射状態での損失値と
なる（ステップ１０５）。

【００２４】〔第２の実施形態〕ところで、上述した第
１の実施形態では、移動体端末９０に備わっている受信
電界強度検出機能を利用して輻射状態での損失を測定し
たが、他の方法を用いて上述した損失の測定を行うこと
もできる。

【００２５】図６は、第２の実施形態の測定システムの
構成を示す図である。図２に示す測定システム１０Ａ
は、図１に示した測定システム１０内の受信電界処理部
１８をビットエラー率測定部５０に置き換えた構成を有
している。ビットエラー率測定部５０は、移動体端末９
０の外部インタフェース端子に接続されており、移動体
端末９０で受信したデータのビットエラー率が１％とな
る電力値を受信感度として求める。

【００２６】以下、受信感度測定を利用して輻射状態で
の損失を測定する場合の具体的な動作を説明する。図７
は、図６に示した測定システムによって損失測定を行う
場合の動作手順を示す図である。まず、測定制御部１２
は、切り替えスイッチ１６の接続状態を移動体端末９０
側に切り替えて、送信電力供給部１４から出力される送
信電力が移動体端末９０の給電点９６に同軸線を介して
直接供給されるようにする（ステップ３００）。次に、
送信電力供給部１４によって移動体端末９０の給電点９
６に対して所定のデータに対応する送信電力を供給する
とともにこの電力値を可変して、ビットエラー率測定部
５０によってそれぞれの送信電力に対応するビットエラ
ー率を求めることにより受信感度を測定する（ステップ
３０１）。例えば、受信感度は、ビットエラー率が１％
となる感度点の電力値をｄＢμを単位として求めたもの
であり、このときの電力値（＝Ａ）が損失計算部２０に
記憶される。

【００２７】次に、測定制御部１２は、切り替えスイッ
チ１６の接続状態を測定用アンテナ９８側に切り替え
て、送信電力供給部１４から出力される送信電力が測定
用アンテナ９８に供給されるようにする（ステップ３０
２）。その後、測定制御部１２は、送信電力供給部１４
から測定用アンテナ９８に供給される送信電力を次第に
上げていくとともに、それぞれの送信電力に対応するビ
ットエラー率を求めることにより、アンテナ輻射状態で
の受信感度を測定する（ステップ３０３）。損失計算部
２０は、このときの送信電力の値（＝Ｂ）を記憶する。
次に、損失計算部２０は、上述した２種類の送信電力値
の差（Ｂ−Ａ）を計算する（ステップ３０４）。計算に
よって求められた送信電力の差分値が上述した３種類の
損失の合計（Ｌant1＋Ｌair ＋Ｌant2）となる。

【００２８】このように、受信感度（ビットエラー率）
が同じになるように、同軸線を用いた場合の送信電力と
アンテナ結合による輻射状態での送信電力をそれぞれ測
定し、それらの差を計算することによりアンテナ輻射状
態での損失を測定することができる。したがって、実際
にアンテナ結合による輻射状態で移動体端末９０の送信
出力を測定したときに、このあらかじめ求めておいた損
失値を用いて補正することにより、同軸線を用いて測定
した場合と同等の給電点９６に対応する送信電力を輻射
状態で求めることができる。

【００２９】なお、上述した第２の実施形態では、測定
システム１０Ａ内の測定制御部１２によって損失の自動
測定を実施するようにしたが、この測定自体が測定者等
の指示に基づいて手動で行うようにしてもよい。図８
は、輻射状態での損失を手動で測定する場合の測定シス
テムの構成を示す図である。図８において、測定器６０
は、移動体端末９０に対する送信電力の供給動作を行う
ものであり、受信感度測定機能を有しており、測定され
た受信感度の値が表示部に表示される。

【００３０】測定者の手動操作によって図７に示した輻
射状態での損失測定を実施する場合の動作手順の概略を
以下に示す。測定者は、まず切り替えスイッチ６２を移
動体端末９０側に切り替えた後（ステップ３００）、測
定器６０を操作して受信感度測定を実施し、このとき測
定器６０の表示部に表示される受信感度の値（ビットエ
ラー率が１％となる電力値をｄＢμ単位で表した値）を
読み取る（ステップ３０１）。次に、測定者は、切り替
えスイッチ６２を測定用アンテナ９８側に切り替えると
ともに（ステップ３０２）、測定器６００を操作して再
度受信感度測定を実施し、このとき測定器６０の表示部
に表示される受信感度の値を読み取る（ステップ３０
３）。このようにして２回の受信感度測定を実施し、そ
れぞれにおいて測定した送信電力の差を計算することに
より、アンテナ結合による輻射状態での損失値が求まる
（ステップ３０４）。

【００３１】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。例えば、上述した各実施形態では、無線
装置として移動体端末を用いたが、送受信機能を有し、
送信アンテナと受信アンテナが共通化されたものであれ
ば、トランシーバー等の他の無線装置を評価する場合に
も本発明を適用することができる。

【００３２】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、給電
線を介して無線装置に直接電力を供給して測定した所定
の特性値と、測定用アンテナから電波を送信して輻射状
態で電力を供給して測定したこの特性値とを一致させ、
これら２種類の供給電力の差を計算することにより、輻
射状態で生じる損失を求めることができ、アンテナ結合
による輻射状態において測定した送信出力の値に対して
この損失分を補正することにより、少ない誤差で無線装
置の送信出力を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の測定システムの構成を示す図
である。

【図２】移動体端末と測定用アンテナとの間で輻射状態
において生じる損失を説明するための図である。

【図３】図１に示した測定システムによって損失測定を
行う場合の動作手順を示す図である。

【図４】移動体端末の送信出力を輻射状態で測定する場
合の動作手順を示す図である。

【図５】輻射状態での損失を手動で測定する場合の測定
システムの構成を示す図である。

【図６】第２の実施形態の測定システムの構成を示す図
である。

【図７】図６に示した測定システムによって損失測定を
行う場合の動作手順を示す図である。

【図８】輻射状態での損失を手動で測定する場合の測定
システムの構成を示す図である。

【符号の説明】

１０測定システム１２測定制御部１４送信電力供給部１６切り替えスイッチ１８、４４受信電界処理部２０損失計算部３０、４０測定器９０移動体端末９２送受信アンテナ９４外部インタフェース端子９６給電点９８測定用アンテナ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信機能と受信機能を有し、共通の送受
信アンテナを介して電波の送受を行う無線装置の評価方
法であって、前記無線装置の給電点に対して所定の給電線を介して電
力を供給し、この供給電力に対応する所定の特性値を測
定する第１のステップと、前記送受信アンテナと所定の位置関係にある測定用アン
テナに供給する電力の大きさを変化させて、前記通信装
置の特性値が同じとなる電力値を測定する第２のステッ
プと、前記第２のステップで測定した電力値から前記第１のス
テップで前記給電点に供給した電力値を減じることによ
り、前記送受信アンテナと前記測定用アンテナを介した
輻射状態で生じる損失を計算する第３のステップと、を備えることを特徴とする無線装置の評価方法。
【請求項２】請求項１において、前記無線装置から前記送受信アンテナを介して送信した
所定の電波を前記測定用アンテナを介して受信し、この
受信した電力値に前記第３のステップで計算された損失
値を加算することにより、前記無線装置の送信電力を輻
射状態で測定することを特徴とする無線装置の評価方
法。
【請求項３】請求項１または２において、前記特性値は受信電界強度であり、前記無線装置が有す
る受信電界強度検出機能によって得られる検出値に基づ
いて、前記第１および第２のステップにおける前記特性
値の測定を行うことを特徴とする無線装置の評価方法。
【請求項４】請求項１または２において、前記特性値は受信感度であることを特徴とする無線装置
の評価方法。
【請求項５】請求項１または２において、前記特性値はビットエラー率であることを特徴とする無
線装置の評価方法。