JP2001208786A - Near field measurement system - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナの近傍界
の放射特性を測定するためのシステムにおいて、被測定
アンテナと測定結果との物理的な位置関係を把握できる
ようにするための技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for measuring a radiation characteristic of a near field of an antenna, and to a technique for ascertaining a physical positional relationship between an antenna to be measured and a measurement result.
【０００２】[0002]
【従来の技術】アンテナの特性を評価するために、アン
テナ近傍で振幅特性や位相特性を測定する場合がある。2. Description of the Related Art In order to evaluate the characteristics of an antenna, there are cases where amplitude characteristics and phase characteristics are measured near the antenna.
【０００３】このような目的で使用される従来の近傍界
測定システムでは、被測定アンテナから放射された電磁
波を受信するための受信プローブを、被測定アンテナに
対して相対的に走査して、その位置毎に検出した特性値
の分布を求めている。In a conventional near-field measurement system used for such a purpose, a receiving probe for receiving an electromagnetic wave radiated from an antenna to be measured is scanned relatively to the antenna to be measured, and the probe is scanned. The distribution of the characteristic values detected for each position is obtained.
【０００４】この走査方式には、図７の（ａ）に示すよ
うに、受信プローブ２を被測定アンテナ１の放射面に平
行な平面上をＸＹ方向に移動させる平面走査方式、図７
の（ｂ）に示すように、受信プローブ２を被測定アンテ
ナ１の放射面を通るＡｚ軸を中心とする円に沿って回転
させるとともにＡｚ軸に平行に移動させる円筒面走査方
式、図７の（ｃ）に示すように、受信プローブ２を被測
定アンテナ１の放射面を通るθ軸と放射面に直交するφ
軸を中心に回転させる球面走査方式、図７の（ｄ）に示
すように、受信プローブ２を被測定アンテナ１の放射面
に平行な平面上で所定方向に移動させるとともに、放射
面に直交するφ軸を中心に回転させる極平面走査方式が
ある。As shown in FIG. 7A, this scanning method is a plane scanning method in which the receiving probe 2 is moved in a XY direction on a plane parallel to the radiation surface of the antenna 1 to be measured.
As shown in FIG. 7B, a cylindrical surface scanning method in which the receiving probe 2 is rotated along a circle centered on the Az axis passing through the radiation surface of the measured antenna 1 and is moved in parallel to the Az axis, FIG. As shown in (c), the receiving probe 2 is connected to the θ axis passing through the radiation surface of the antenna 1 to be measured and φ orthogonal to the radiation surface.
7D, the receiving probe 2 is moved in a predetermined direction on a plane parallel to the radiation surface of the antenna 1 to be measured, and is orthogonal to the radiation surface. There is a polar plane scanning method that rotates around the φ axis.
【０００５】図８は、図７の（ａ）の平面走査方式を用
いた従来の近傍界測定システム１０の構成を示してい
る。FIG. 8 shows the configuration of a conventional near-field measurement system 10 using the plane scanning method shown in FIG.
【０００６】この近傍界測定システム１０は、被測定ア
ンテナ１を支持装置１１によって所定位置に支持し、こ
の被測定アンテナ１から放射される電磁波を受信するた
めの受信プローブ１２を移動装置１３によって被測定ア
ンテナ１の放射面１ａに対向する平面上で移動させるよ
うに構成されている。The near-field measurement system 10 supports the antenna 1 to be measured at a predetermined position by a supporting device 11 and receives a receiving probe 12 for receiving an electromagnetic wave radiated from the antenna 1 to be measured by a moving device 13. The measurement antenna 1 is configured to move on a plane facing the radiation surface 1a.
【０００７】移動装置１３は、受信プローブ１２を支持
して垂直方向（Ｙ方向）に移動させるＹステージ１３ａ
と、Ｙステージ１３ａを被測定アンテナ１の放射面に対
向する平面に沿って水平方向（Ｘ方向）に移動させるＸ
ステージ１３ｂとによって構成されている。[0007] The moving device 13 is a Y stage 13a for supporting and moving the receiving probe 12 in the vertical direction (Y direction).
Moving the Y stage 13a in the horizontal direction (X direction) along a plane facing the radiation surface of the antenna 1 to be measured.
And the stage 13b.
【０００８】この移動装置１３に支持された受信プロー
ブ１２のＸ−Ｙ平面上の座標位置は、走査制御部１４に
よって制御される。The coordinate position on the XY plane of the receiving probe 12 supported by the moving device 13 is controlled by the scanning control unit 14.
【０００９】走査制御部１４は、被測定アンテナ１につ
いて予め設定された測定範囲内を受信プローブが走査す
るように移動装置１３を制御するとともに、受信プロー
ブ１２の現位置を示す座標データＰ（Ｘ，Ｙ）を出力す
る。The scanning control unit 14 controls the moving device 13 so that the receiving probe scans a predetermined measurement range of the antenna 1 to be measured, and coordinate data P (X) indicating the current position of the receiving probe 12. , Y).
【００１０】一方、給電部１５は、被測定アンテナ１の
使用周波数と等しい周波数の高周波信号を被測定アンテ
ナ１に供給するとともに、その高周波信号を測定部１６
に基準信号として入力する。On the other hand, the power supply section 15 supplies a high frequency signal having a frequency equal to the frequency used by the antenna 1 to be measured to the antenna 1 to be measured, and supplies the high frequency signal to the measuring section 16.
As a reference signal.
【００１１】測定部１６は受信プローブ１２の出力信号
から給電部１５が出力した信号と同一周波数の信号を選
択的に受信し、その受信信号の振幅および基準信号に対
する位相を特性値として検出し、その特性値をメモリ１
７の走査制御部１５からの座標データに対応するアドレ
スに記憶する。The measuring section 16 selectively receives a signal having the same frequency as the signal output from the power supply section 15 from the output signal of the receiving probe 12, detects the amplitude of the received signal and the phase of the reference signal as characteristic values, The characteristic value is stored in memory 1
7 is stored at an address corresponding to the coordinate data from the scanning control unit 15.
【００１２】表示制御部１８は、表示器１９の画面に受
信プローブ１２の走査範囲に対応する広さの座標を表示
するとともに、その座標画面上にメモリ１７に記憶され
た特性値の分布が判るように表示する。The display controller 18 displays the coordinates of the area corresponding to the scanning range of the receiving probe 12 on the screen of the display unit 19, and finds the distribution of the characteristic values stored in the memory 17 on the coordinate screen. Display as follows.
【００１３】このように構成された近傍界測定システム
では、被測定アンテナ１から放射された電磁波の特性値
の分布を表示器１９の座標画面上で確認することがで
き、被測定アンテナの近傍界の特性を把握することがで
きる。In the near-field measuring system configured as described above, the distribution of the characteristic values of the electromagnetic waves radiated from the antenna 1 to be measured can be confirmed on the coordinate screen of the display 19, and the near-field of the antenna to be measured can be confirmed. Characteristics can be grasped.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の近傍界測定システムでは、表示器１９の座標画
面上に単に特性値の分布が表示されるだけなので、被測
定アンテナ１の物理的な位置や大きさと特性値の分布と
がどのように対応しているかを把握することが困難であ
るという問題があった。However, in the above-described conventional near-field measurement system, since the distribution of the characteristic values is simply displayed on the coordinate screen of the display 19, the physical position of the antenna 1 to be measured is determined. There is a problem that it is difficult to grasp how the size and the distribution of the characteristic values correspond to each other.
【００１５】本発明は、この問題を解決して、被測定ア
ンテナの物理的な位置やその形状と特性値の分布とがど
のように対応しているかを容易に把握できる近傍界測定
システムを提供することを目的としている。The present invention solves this problem and provides a near-field measurement system that can easily grasp how the physical position and the shape of the antenna to be measured correspond to the distribution of characteristic values. It is intended to be.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の近傍界測定システムは、被測定
アンテナの近傍で受信プローブを相対移動させながら、
前記被測定アンテナから放射された電磁波を前記受信プ
ローブで受信し、該受信した電磁波の特性値を位置毎に
検出し、該位置毎の特性値の分布を表示器の座標画面上
に表示する近傍界測定システムにおいて、前記被測定ア
ンテナの形状情報を入力するためのアンテナ情報入力手
段と、前記アンテナ情報入力手段によって入力された形
状情報から、前記座標画面上に前記被測定アンテナの形
状を表示させるためのデータを生成するデータ生成手段
とを備え、前記被測定アンテナの形状と前記特性値の分
布とを、前記被測定アンテナの位置と前記特性値の分布
とが対応する状態で前記座標画面上に重ね合わせて表示
することを特徴としている。In order to achieve the above object, a near-field measurement system according to a first aspect of the present invention provides a near-field measurement system which moves a receiving probe relatively near an antenna to be measured.
The vicinity where the electromagnetic wave radiated from the antenna to be measured is received by the receiving probe, the characteristic value of the received electromagnetic wave is detected for each position, and the distribution of the characteristic value for each position is displayed on the coordinate screen of the display. In the field measurement system, the shape of the antenna under test is displayed on the coordinate screen from the antenna information input means for inputting the shape information of the antenna under test, and the shape information input by the antenna information input means. Data generation means for generating data for the antenna to be measured, and the distribution of the characteristic value and the shape of the antenna to be measured are displayed on the coordinate screen in a state where the position of the antenna to be measured corresponds to the distribution of the characteristic value. It is characterized by being superimposed and displayed.
【００１７】また、本発明の請求項２の近傍界測定シス
テムは、請求項１の近傍界測定システムにおいて、前記
被測定アンテナの形状情報は、該被測定アンテナの放射
面の外形情報を含んでいることを特徴としている。In the near-field measuring system according to a second aspect of the present invention, in the near-field measuring system according to the first aspect, the shape information of the antenna to be measured includes outer shape information of a radiation surface of the antenna to be measured. It is characterized by having.
【００１８】また、本発明の請求項２の近傍界測定シス
テムは、請求項１の近傍界測定システムにおいて、前記
被測定アンテナの形状情報は、該被測定アンテナの給電
部の形状を含めた全体の外形情報を含んでいることを特
徴としている。In the near-field measuring system according to a second aspect of the present invention, in the near-field measuring system according to the first aspect, the shape information of the antenna to be measured includes an entire shape including a shape of a feeding portion of the antenna to be measured. It is characterized by including outer shape information.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。図１は実施形態の近傍界測定システ
ム２０の構成を示している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a near-field measurement system 20 according to the embodiment.
【００２０】図１に示しているように、この近傍界測定
システム２０は、平面走査方式のものであり、前記した
従来の近傍界システム１０と同様に、被測定アンテナ１
を所定位置に支持する支持装置１１、被測定アンテナ１
の放射面１ａから放射される電磁波を受信するための受
信プローブ１２、受信プローブ１２を被測定アンテナ１
の放射面１ａに対向する平面上で移動させる移動装置１
３を備えている。As shown in FIG. 1, this near-field measuring system 20 is of a plane scanning type, and, like the above-described conventional near-field system 10, the antenna under test 1
Support device 11 for supporting the antenna at a predetermined position, antenna under test 1
Probe 12 for receiving electromagnetic waves radiated from the radiation surface 1a of the
Moving device 1 that moves on a plane facing the radiation surface 1a
3 is provided.
【００２１】なお、図示していないが、被測定アンテナ
１から受信プローブ１２までの空間は、外来の電磁波が
受信プローブ１２に入射されたり、被測定アンテナ１か
ら放射された電磁波が反射して受信プローブ１２に入射
されることを防止するために、電波吸収材からなる壁面
で囲まれていて、被測定アンテナ１から放射された直接
波のみが受信プローブ１２に入射されるようにしてい
る。Although not shown, in the space from the antenna 1 to be measured to the receiving probe 12, an external electromagnetic wave is incident on the receiving probe 12 or an electromagnetic wave radiated from the antenna 1 to be measured is reflected and received. In order to prevent the light from being incident on the probe 12, only the direct wave radiated from the antenna 1 to be measured is enclosed by a wall surface made of a radio wave absorbing material so as to be incident on the receiving probe 12.
【００２２】移動装置１３は走査制御部２１によって駆
動制御される。走査制御部２１は、走査パラメータ設定
手段２２および後述のアンテナ情報入力手段３１からの
情報に基づいて、受信プローブ１２の位置を可変すると
ともに、受信プローブ１２の現位置の座標データＰ
（Ｘ，Ｙ）を出力する。The driving of the moving device 13 is controlled by the scanning control section 21. The scanning control unit 21 changes the position of the receiving probe 12 based on information from the scanning parameter setting unit 22 and the antenna information input unit 31 described later, and also sets the coordinate data P of the current position of the receiving probe 12.
(X, Y) is output.
【００２３】走査パラメータ設定手段２２は、受信プロ
ーブ１２のＸ方向、Ｙ方向の移動ステップΔＸ、ΔＹ、
測定ポイント数Ｍ（Ｘ方向）×Ｎ（Ｙ方向）を設定す
る。The scanning parameter setting means 22 moves the receiving probe 12 in the X and Y directions by steps ΔX, ΔY,
The number of measurement points M (X direction) × N (Y direction) is set.
【００２４】一方、給電部２６は、周波数設定手段２７
から設定された周波数（被測定アンテナ１の使用周波数
範囲内）の高周波信号を被測定アンテナ１に供給して、
被測定アンテナ１からその周波数の電磁波を放射させる
とともに、この高周波信号を測定部２８に基準信号とし
て与える。On the other hand, the power supply section 26 is provided with frequency setting means 27.
Supplies a high-frequency signal of a frequency (within the frequency range used by the antenna under test 1) to the antenna under test 1,
The antenna 1 to be measured emits an electromagnetic wave of that frequency, and this high-frequency signal is supplied to the measuring unit 28 as a reference signal.
【００２５】測定部２８は、受信プローブ１２の出力信
号から周波数設定手段２７によって設定された周波数の
信号を選択的に受信し、その受信信号の振幅および位相
（基準信号に対する位相差）を特性値として検出し、そ
の特性値を走査制御部２４からの座標データに対応する
メモリ２９のアドレスに記憶する。The measuring section 28 selectively receives a signal of the frequency set by the frequency setting means 27 from the output signal of the receiving probe 12, and determines the amplitude and phase of the received signal (the phase difference with respect to the reference signal) as characteristic values. And the characteristic value is stored in the address of the memory 29 corresponding to the coordinate data from the scanning control unit 24.
【００２６】アンテナ情報入力手段３１は、被測定アン
テナ１の形状や放射中心位置（図形的な中心位置であっ
ても電磁波の設計上の放射中心位置でもよい）等を形状
情報として入力するためのものである。The antenna information input means 31 is used for inputting, as shape information, the shape and the radiation center position of the antenna 1 to be measured (either a graphic center position or a radiation center position in the design of an electromagnetic wave). Things.
【００２７】このアンテナ情報入力手段３１は、少なく
とも３つの入力モードを有している。The antenna information input means 31 has at least three input modes.
【００２８】第１の入力モードは、予めアンテナの典型
的な基本外形として記憶されている円形、横長楕円、縦
長楕円、正方形、横長長方形、縦長長方形、菱形の画像
を表示器３４に選択可能に表示して、この外形の選択
と、その実際の大きさや放射中心位置を決定するための
寸法情報の入力を図示しない操作部（キーボードやマウ
ス等）によって入力させる。The first input mode enables the display 34 to select a circular, horizontal elliptical, vertical elliptical, square, horizontal rectangular, vertical rectangular, or rhombic image stored in advance as a typical basic outer shape of the antenna. Then, the user selects the outer shape and inputs dimensional information for determining the actual size and the radiation center position using an operation unit (keyboard, mouse, or the like) (not shown).
【００２９】即ち、円形が選択された場合にはその半径
寸法、楕円が選択された場合には長軸と単軸の寸法、正
方形が選択された場合にはその一辺の寸法、長方形が選
択された場合には縦と横の寸法、菱形が選択された場合
には対角線の寸法を入力させる。また、これらの寸法と
ともに放射中心位置の情報を入力させる。That is, when a circle is selected, its radial dimension is selected, when an ellipse is selected, the major axis and single axis dimensions are selected, and when a square is selected, its side dimension and rectangle are selected. In this case, the user inputs the vertical and horizontal dimensions, and when the diamond is selected, the user inputs the diagonal dimensions. In addition, information on the radiation center position is input together with these dimensions.
【００３０】また、第２の入力モードは、作図プログラ
ムを起動させてアンテナのより詳細な形状情報を入力さ
せるモードであり、全体の外形だけでなく、放射面の形
状やフランジ等の形状も含めて任意の形状情報を入力す
ることができる。The second input mode is a mode in which a drawing program is started to input more detailed shape information of the antenna, and includes not only the entire outer shape but also the shape of the radiation surface and the shape of the flange. To input arbitrary shape information.
【００３１】また、第３の入力モードは、ディジタルカ
メラやイメージスキャナ等によって取得した画像データ
を入力させるためのモードであり、この入力モードの場
合には、予め記憶装置等にファイル形式で記憶されてい
る画像データを選択して入力する方法や、ディジタルカ
メラやイメージスキャナ等で取得した画像データを直接
入力する方法がある。なお、この第３の入力モードの場
合、ディジタルカメラ等で取得した画像データに含まれ
る不要な背景画像を取り除くための編集機能も備えてい
る。The third input mode is a mode for inputting image data obtained by a digital camera, an image scanner, or the like. In the case of this input mode, the third input mode is previously stored in a file format in a storage device or the like. There is a method of selecting and inputting image data, or a method of directly inputting image data obtained by a digital camera, an image scanner, or the like. In the case of the third input mode, an editing function for removing unnecessary background images included in image data acquired by a digital camera or the like is also provided.
【００３２】データ生成手段３２は、アンテナ情報入力
手段３１によって入力された被測定アンテナ１の形状情
報および走査パラメータ設定手段２５から設定された移
動ステップΔＸ、ΔＹ、測定ポイント数（Ｍ×Ｎ）か
ら、後述する表示器３４の座標画面上に表示する被測定
アンテナ１の表示用データを生成して表示制御手段３３
に出力する。The data generating means 32 calculates the shape information of the antenna 1 to be measured input by the antenna information input means 31, the moving steps ΔX and ΔY set by the scanning parameter setting means 25, and the number of measurement points (M × N). The display control means 33 generates display data of the antenna under test 1 to be displayed on a coordinate screen of a display 34 to be described later.
Output to
【００３３】表示制御手段３３は、被測定アンテナ１の
位置と特性値の分布とが対応するように、被測定アンテ
ナ１の形状と特性値の分布を重ね合わせて表示させる。The display control means 33 superimposes and displays the shape of the measured antenna 1 and the distribution of the characteristic values so that the position of the measured antenna 1 corresponds to the distribution of the characteristic values.
【００３４】即ち、表示器３４に受信プローブ１２の走
査範囲に対応した広さの２つの座標画面を表示するとと
もに、データ生成手段３２からの表示用データに基づい
て、被測定アンテナ１の形状画像を、その放射中心位置
が表示器３４の座標画面の所定位置（例えば座標中心位
置）と一致するように表示し、さらにメモリ２９に記憶
された被測定アンテナ１の特性値の分布を、その分布の
中心が被測定アンテナ１の放射中心と一致するように被
測定アンテナ１の形状画像に重ね合わせて表示する。That is, two coordinate screens having a size corresponding to the scanning range of the receiving probe 12 are displayed on the display unit 34, and the shape image of the antenna 1 to be measured is displayed based on the display data from the data generation unit 32. Is displayed such that its radiation center position matches a predetermined position (for example, the coordinate center position) on the coordinate screen of the display 34, and furthermore, the distribution of the characteristic values of the antenna under test 1 stored in the memory 29 is Are superimposed on the shape image of the antenna 1 to be measured so that the center of the antenna coincides with the radiation center of the antenna 1 to be measured.
【００３５】なお、特性値のうち、振幅の分布は例えば
振幅が大きい位置ほど明るくなるように明暗で表示した
り、振幅が大きい位置程色が薄くなるように色の濃淡で
表示し、また、位相の分布は、例えば基準位相と同相の
位置が明るく逆相の位置が暗くなるように明暗で表示し
たり、基準位相と同相の位置と逆相の位置とを異なる色
で表示して等高線表示する。Of the characteristic values, the distribution of the amplitude is displayed, for example, in light and dark so that the position where the amplitude is large is brighter, or is displayed in shades of color such that the color is lighter at the position where the amplitude is large. For example, the phase distribution is displayed in light and dark so that the position of the same phase as the reference phase is bright and the position of the opposite phase is darker, or the position of the same phase as the reference phase and the position of the opposite phase are displayed in different colors and contour lines are displayed. I do.
【００３６】次に、この近傍界測定システム２０の動作
について説明する。図１に示しているように、被測定ア
ンテナ１の本体および放射面１ａの外形が長方形で上部
にフランジ１ｂを有する平面アンテナの場合、測定者は
アンテナ情報入力手段３１の第２の入力モードを用い
て、この被測定アンテナ１のフランジ１ｂ部分を含む全
体の外形と放射面１ａの外形を含む形状情報を入力し、
さらに、放射中心位置、例えば放射面１ａの幅がＷ、高
さがＨの場合（Ｗ／２，Ｈ／２）を入力する。Next, the operation of the near-field measurement system 20 will be described. As shown in FIG. 1, in the case of a planar antenna having the main body of the antenna 1 to be measured and the radiation surface 1 a having a rectangular outer shape and having a flange 1 b at an upper part, the measurer sets the second input mode of the antenna information input means 31. The shape information including the entire outer shape including the flange 1b of the antenna 1 to be measured and the outer shape of the radiation surface 1a is input using
Further, the position of the radiation center, for example, when the width of the radiation surface 1a is W and the height is H (W / 2, H / 2) is input.
【００３７】一方、走査パラメータ設定手段２５から、
移動ステップΔＸ、ΔＹ、測定ポイント数Ｍ×Ｎが設定
されると、走査制御部２４は、支持装置１１に支持され
た被測定アンテナ１の放射中心位置を受信プローブ１２
が移動するＸ−Ｙ平面上に投影した位置を、このＸ−Ｙ
平面の原点位置として求め、受信プローブ１２の走査範
囲の中心がこの原点位置と一致するように初期測定ポイ
ントを決定する。On the other hand, from the scanning parameter setting means 25,
When the movement steps ΔX and ΔY and the number of measurement points M × N are set, the scanning control unit 24 determines the radiation center position of the antenna 1 to be measured supported by the support device 11
The position projected on the XY plane in which
An initial measurement point is determined such that the center of the scanning range of the receiving probe 12 coincides with this origin position.
【００３８】例えば前記数Ｍ、Ｎがともに奇数の場合、
図２に示すように、Ｘ軸に沿って左から（Ｍ＋１）／２
番目、Ｙ軸に沿って上から（Ｎ＋１）／２番目の測定ポ
イントが原点位置Ｏ（０，０）となるようにし、この原
点位置Ｏから左へ（Ｍ−１）ΔＸ／２、上へ（Ｎ−１）
ΔＹ／２だけ移動した左上隅の位置Ｐ（ｘ０，ｙ０）を
初期測定ポイントと決定し、この位置に受信プローブ１
２を位置させる。For example, when the numbers M and N are both odd numbers,
As shown in FIG. 2, (M + 1) / 2 from the left along the X axis
First, the (N + 1) / 2th measurement point from the top along the Y axis is set to the origin position O (0, 0), and from the origin position O to the left (M-1) ΔX / 2, upward (N-1)
The position P (x 0 , y 0 ) of the upper left corner moved by ΔY / 2 is determined as the initial measurement point, and the receiving probe 1 is located at this position.
Position 2.
【００３９】また、前記のようにアンテナ情報入力手段
３１から被測定アンテナ１の形状情報が入力され、走査
パラメータ設定手段２５から移動ステップΔＸ、ΔＹ、
測定ポイント数Ｍ×Ｎが設定されると、データ生成手段
３２は表示器３４の座標画面上に表示する被測定アンテ
ナ１の表示用データを生成する。As described above, the shape information of the antenna 1 to be measured is inputted from the antenna information input means 31 and the moving steps ΔX, ΔY,
When the number of measurement points M × N is set, the data generating means 32 generates display data of the antenna under measurement 1 to be displayed on the coordinate screen of the display device 34.
【００４０】例えば、被測定アンテナ１の放射面１ａに
ついて言えば、表示器３４の２つの座標画面が測定ポイ
ント数Ｍ×Ｎと同じドット数の広さとすると、高さがＨ
／ΔＹドット長、幅がＷ／ΔＸドット長の長方形を座標
領域の中心位置に表示させるためのデータを生成する。
また、フランジ部１ｂを含むアンテナ全体の外形につい
ての表示用データについても同様に生成して、表示制御
手段３３に出力する。For example, as for the radiation surface 1a of the antenna 1 to be measured, if the two coordinate screens of the display 34 have the same number of dots as the number of measurement points M × N, the height is H
Data for displaying a rectangle having a length of / ΔY dot and a width of W / ΔX dot at the center of the coordinate area is generated.
Similarly, display data for the outer shape of the entire antenna including the flange portion 1b is generated and output to the display control means 33.
【００４１】表示制御手段３３は、図３に示すように、
表示器３４の画面に測定ポイント数Ｍ×Ｎと同じドット
数の広さの２つの座標画面を例えば横並びに表示すると
ともに、データ生成手段３２からのデータに基づいて被
測定アンテナ１の形状画像を、その放射中心が座標中心
位置と一致するように表示させる。The display control means 33, as shown in FIG.
For example, two coordinate screens having the same number of dots as the number of measurement points M × N are displayed side by side on the screen of the display 34, and a shape image of the antenna 1 to be measured is displayed on the basis of data from the data generation means 32. Are displayed such that the radiation center coincides with the coordinate center position.
【００４２】このように被測定アンテナ１の形状画像が
座標領域に表示された状態で、図示しない操作部等によ
って測定開始指示を行うと、測定部２８は、初期測定ポ
イントにある受信プローブ１２からの信号の振幅と位相
を特性値として検出して、その測定ポイントの座標に対
応するメモリ２９のアドレスに記憶してから走査部２４
に対して測定ポイントの移動を指示する。In the state where the shape image of the antenna 1 to be measured is displayed in the coordinate area as described above, when a measurement start instruction is given by an operation unit or the like (not shown), the measurement unit 28 transmits the signal from the reception probe 12 at the initial measurement point. , The amplitude and the phase of the signal are detected as characteristic values and stored in the address of the memory 29 corresponding to the coordinates of the measurement point.
Is instructed to move the measurement point.
【００４３】走査部２４は、測定部２８からの移動指示
を受けると、受信プローブ１２を例えば図４に示すよう
に、初期測定ポイントＰ（ｘ０，ｙ０）から、Ｘ軸の＋
方向（右方向）にΔＸずつ移動させ、Ｍ−１回移動させ
て測定ポイントの右端に達した後に、Ｙ軸の−方向（下
方向）にΔＹだけ移動させ、Ｘ軸の−方向（左方向）に
ΔＸずつ移動するというようにして、受信プローブ１２
の走査を行う。Upon receiving the movement instruction from the measuring unit 28, the scanning unit 24 moves the receiving probe 12 from the initial measuring point P (x 0 , y 0 ) to + on the X axis, as shown in FIG.
After moving by ΔX in the direction (right direction) and moving M-1 times to reach the right end of the measurement point, it is moved by ΔY in the negative direction (downward) of the Y axis, and in the negative direction of the X axis (left direction). ), The receiving probe 12
Is scanned.
【００４４】測定部２８は、この受信プローブ１２の各
位置毎の特性値を検出して、その検出した特性値のデー
タをメモリ２９に順次記憶する。The measuring section 28 detects the characteristic value of each position of the receiving probe 12 and sequentially stores the data of the detected characteristic value in the memory 29.
【００４５】表示制御手段３３はメモリ２９に所定数
（例えば画面の横一列分）の特性値のデータが記憶され
た時点からメモリ２９に記憶された特性値のデータの読
み出しを開始し、そのデータから得られる振幅分布を、
図５のように、表示器３４の一方（右側）の座標画面上
に表示されている被測定アンテナ１の形状画像に重ねて
表示し、位相分布を、他方（左側）の座標画面上に表示
されている被測定アンテナ１の形状画像に重ねて表示す
る。The display control means 33 starts reading the characteristic value data stored in the memory 29 from the time when a predetermined number of characteristic value data (for example, one horizontal line of the screen) is stored in the memory 29, and The amplitude distribution obtained from
As shown in FIG. 5, the shape distribution of the measured antenna 1 is displayed on the coordinate screen of one (right side) of the display device 34, and the phase distribution is displayed on the coordinate screen of the other side (left side). The shape image of the antenna 1 to be measured is displayed in a superimposed manner.
【００４６】測定者は、この２つの座標画面から被測定
アンテナ１の振幅分布および位相分布と被測定アンテナ
１の形状との関係、例えば放射面１ａから設計通りに電
磁波が放射されているか等を容易に把握できる。From the two coordinate screens, the measurer can determine the relationship between the amplitude distribution and phase distribution of the measured antenna 1 and the shape of the measured antenna 1, for example, whether an electromagnetic wave is radiated from the radiation surface 1a as designed. Easy to grasp.
【００４７】また、この例のように被測定アンテナ１の
放射面１ａだけでなく、フランジ部１ｂを含むアンテナ
全体の形状を表示した場合には、分布の乱れ等から放射
面１ａ以外の部分（例えばフランジ部１ｂ）からの不要
な電磁波の放射の有無、電磁波の放射の妨害の有無を容
易に判断することができ、また、その異常箇所を容易に
特定でき、被測定アンテナ１の評価を正確に行うことが
できる。When not only the radiating surface 1a of the antenna 1 to be measured but also the shape of the entire antenna including the flange portion 1b is displayed as in this example, a portion other than the radiating surface 1a (due to disturbance in distribution, etc.) For example, the presence / absence of unnecessary electromagnetic wave radiation from the flange portion 1b), the presence / absence of electromagnetic wave radiation obstruction can be easily determined, and the abnormal portion can be easily identified, and the evaluation of the antenna 1 to be measured can be accurately performed. Can be done.
【００４８】なお、この実施形態では、被測定アンテナ
１の振幅と位相の分布を並列に表示していたが、一方の
みを選択的に表示するようにしてもよい。In this embodiment, the amplitude and phase distributions of the antenna under test 1 are displayed in parallel, but only one of them may be selectively displayed.
【００４９】また、前記実施形態では、放射面１ａが垂
直に立てられた状態で支持された被測定アンテナ１に対
して、受信プローブ１２をこの放射面１ａに平行な平面
上でＸＹ方向に移動させる平面走査方式の近傍界測定シ
ステムについて説明したが、図６に示すように、放射面
１ａが上向きに水平に向いた状態で支持された被測定ア
ンテナ１に対して、受信プローブ１２をこの放射面１ａ
に平行な平面上でＸＹ方向に移動させる平面走査方式の
近傍界測定システムについても本発明を全く同様に適用
することができる。In the above embodiment, the receiving probe 12 is moved in the XY directions on a plane parallel to the radiation surface 1a with respect to the antenna under measurement 1 supported with the radiation surface 1a standing upright. The near-field measurement system of the plane scanning method to be described has been described. As shown in FIG. 6, the reception probe 12 is radiated to the antenna under measurement 1 supported with the radiation surface 1a facing upward and horizontally. Surface 1a
The present invention can be applied to a planar scanning type near-field measurement system that moves in the XY directions on a plane parallel to.
【００５０】また、本発明はこの平面走査方式だけでな
く、前記図７の（ｂ）に示した円筒面走査方式、前記図
７の（ｃ）に示した球面走査方式、前記図７の（ｄ）に
示した極平面走査方式の近傍界測定システムにも同様に
適用できる。The present invention can be applied not only to the flat-scanning method, but also to the cylindrical-scanning method shown in FIG. 7B, the spherical-scanning method shown in FIG. The present invention can be similarly applied to the near-field measurement system of the polar plane scanning method shown in d).
【００５１】[0051]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の近傍界測
定システムは、被測定アンテナの近傍で受信プローブを
相対移動させながら、被測定アンテナから放射された電
磁波を受信プローブで受信し、受信した電磁波の特性値
を位置毎に検出し、位置毎の特性値の分布を表示器の座
標画面上に表示する近傍界測定システムにおいて、被測
定アンテナの形状情報を入力するためのアンテナ情報入
力手段と、アンテナ情報入力手段によって入力された形
状情報から、座標画面上に被測定アンテナの形状を表示
させるためのデータを生成するデータ生成手段とを備
え、被測定アンテナの形状と特性値の分布とを、被測定
アンテナの位置と特性値の分布とが対応する状態で座標
画面上に重ね合わせて表示している。As described above, the near-field measurement system of the present invention receives an electromagnetic wave radiated from an antenna to be measured by the receiving probe while relatively moving the receiving probe near the antenna to be measured. Antenna information input means for inputting shape information of an antenna to be measured in a near-field measurement system for detecting a characteristic value of the obtained electromagnetic wave for each position and displaying a distribution of the characteristic value for each position on a coordinate screen of a display device And data generation means for generating data for displaying the shape of the antenna to be measured on the coordinate screen from the shape information input by the antenna information input means, and the distribution of the shape and characteristic values of the antenna to be measured. Are superimposed and displayed on the coordinate screen in a state where the position of the antenna to be measured and the distribution of the characteristic values correspond to each other.
【００５２】このため、被測定アンテナの特性値の分布
と被測定アンテナの形状および位置との関係を座標画面
上で容易に把握することができ、被測定アンテナの評価
を正確に行うことができる。Therefore, the relationship between the distribution of the characteristic values of the antenna to be measured and the shape and position of the antenna to be measured can be easily grasped on the coordinate screen, and the evaluation of the antenna to be measured can be performed accurately. .
【００５３】また、この形状情報として被測定アンテナ
の放射面の外形情報が含まれている場合には、被測定ア
ンテナの放射面の形状および位置と被測定アンテナの特
性値の分布との関係を容易に把握することができ、被測
定アンテナの評価を正確に行うことができる。When the shape information includes the outer shape information of the radiation surface of the antenna to be measured, the relationship between the shape and position of the radiation surface of the antenna to be measured and the distribution of the characteristic value of the antenna to be measured is determined. The antenna can be easily grasped, and the antenna to be measured can be accurately evaluated.
【００５４】また、この形状情報として被測定アンテナ
の給電部の形状を含めた全体の外形情報が含まれている
場合には、放射面以外の部分の分布への影響の有無が容
易に把握でき、またその位置を容易に特定でき、被測定
アンテナの評価をさらに正確に行うことができる。When the shape information includes the entire outer shape information including the shape of the feeding portion of the antenna to be measured, it is possible to easily determine whether or not there is any influence on distribution other than the radiation surface. In addition, the position can be easily specified, and the evaluation of the antenna to be measured can be performed more accurately.
【図１】本発明の実施形態の構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
【図２】実施形態の動作を説明するための図FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the embodiment;
【図３】実施形態の表示例を示す図FIG. 3 is a diagram showing a display example of the embodiment.
【図４】実施形態の動作を説明するための図FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the embodiment;
【図５】実施形態の表示例を示す図FIG. 5 is a diagram showing a display example of the embodiment.
【図６】被測定アンテナと受信プローブの配置を変形し
た例を示す図FIG. 6 is a diagram showing an example in which the arrangement of the antenna to be measured and the receiving probe is modified.
【図７】近傍界測定システムの走査方式の例を示す図FIG. 7 is a diagram showing an example of a scanning method of the near-field measurement system.
【図８】従来システムの構成を示す図FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional system.
１ 被測定アンテナ １ａ 放射面 １ｂ フランジ部 １１ 支持装置 １２ 受信プローブ １３ 移動装置 １３ａ Ｙステージ １３ｂ Ｘステージ ２０ 近傍界測定システム ２４ 走査制御部 ２５ 走査パラメータ設定手段 ２６ 給電部 ２７ 周波数設定手段 ２８ 測定部 ２９ メモリ ３１ アンテナ情報入力手段 ３２ データ生成手段 ３３ 表示制御手段 ３４ 表示器 Reference Signs List 1 antenna to be measured 1a radiation surface 1b flange portion 11 support device 12 reception probe 13 moving device 13a Y stage 13b X stage 20 near-field measurement system 24 scanning control unit 25 scanning parameter setting unit 26 feeding unit 27 frequency setting unit 28 measurement unit 29 Memory 31 Antenna information input means 32 Data generation means 33 Display control means 34 Display
Claims (3)
対移動させながら、前記被測定アンテナから放射された
電磁波を前記受信プローブで受信し、該受信した電磁波
の特性値を位置毎に検出し、該位置毎の特性値の分布を
表示器の座標画面上に表示する近傍界測定システムにお
いて、 前記被測定アンテナの形状情報を入力するためのアンテ
ナ情報入力手段と、 前記アンテナ情報入力手段によって入力された形状情報
から、前記座標画面上に前記被測定アンテナの形状を表
示させるためのデータを生成するデータ生成手段とを備
え、 前記被測定アンテナの形状と前記特性値の分布とを、前
記被測定アンテナの位置と前記特性値の分布とが対応す
る状態で前記座標画面上に重ね合わせて表示することを
特徴とする近傍界測定システム。1. An electromagnetic wave radiated from the measured antenna is received by the receiving probe while a receiving probe is relatively moved in the vicinity of the measured antenna, and a characteristic value of the received electromagnetic wave is detected for each position. In a near-field measurement system that displays a distribution of characteristic values for each position on a coordinate screen of a display, an antenna information input unit for inputting shape information of the antenna to be measured; Data generating means for generating data for displaying the shape of the antenna to be measured on the coordinate screen from the obtained shape information, wherein the shape of the antenna to be measured and the distribution of the characteristic values are measured. A near-field measurement system, wherein the position of an antenna and the distribution of the characteristic values are displayed in a superimposed manner on the coordinate screen in a state where they correspond to each other.
定アンテナの放射面の外形情報を含んでいることを特徴
とする請求項１記載の近傍界測定システム。2. The near-field measurement system according to claim 1, wherein the shape information of the antenna to be measured includes outer shape information of a radiation surface of the antenna to be measured.
定アンテナの給電部の形状を含めた全体の外形情報を含
んでいることを特徴とする請求項１記載の近傍界測定シ
ステム。3. The near-field measurement system according to claim 1, wherein the shape information of the antenna to be measured includes overall outer shape information including a shape of a feeder of the antenna to be measured.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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