JP2003043083A - 電磁波測定装置およびアンテナポジショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電波暗室内で被試験体から放射される電磁波
を測定する電磁波測定試験において、測定条件（特に測
定点）の設定の異なる複数の試験を、測定装置を入れ替
えることなく行えるようにする。 【解決手段】 電磁波測定装置１０は、電磁波を受信す
るアンテナ１４を所定の垂直平面Ａ内の任意の測定点
（Ａ１〜ＡｍおよびＢ１〜Ｂｍ，Ｃ１〜Ｃｎ）に移動自
在なアンテナ位置可変機構と、アンテナ１４の対地姿勢
を可変とするアンテナ姿勢可変機構と、を含む。測定点
（Ｃ１〜Ｃｎ）では、それぞれ、アンテナ１４が被試験
体１２を指向するようにアンテナ姿勢可変機構が制御さ
れる。このような構成によれば、アンテナポジショナ１
６を入れ替えることなく、複数の測定領域（Ａ１〜Ａｍ
およびＢ１〜Ｂｍ，Ｃ１〜Ｃｎ）において、被試験体１
２から放射された電磁波の強度分布を取得することがで
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、電子機器等の被試
験体から放射された電磁波をアンテナを用いて測定する
電磁波測定装置に関し、特に、被試験体の周囲の電磁界
を推定するために、被試験体の周囲の複数位置において
放射電磁波を測定する電磁波測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器から放射される電磁波の測定試
験では、統一化された測定条件での測定結果に基づい
て、他の電子機器との相対比較、あるいは基準値に対す
る相対比較として、電子機器の電磁波放射特性の優劣が
評価される。測定点としてのアンテナの位置も、統一化
される測定条件の一つである。ＥＭＣ（Electro Magnet
icCompatibility）測定規格（例えばＶＣＣＩ［情報処
理装置等電波障害自主規制協議会］規格）では、被試験
体に対する測定点が規定されている。なお通常、この種
の放射電磁波の測定試験は、外部から到来する電磁波お
よび内部反射波の影響を排除するため、良好な電磁環境
下（例えば、都会から離れた山奥など）に作られた野外
測定場、もしくは、電波暗室内で行われる。

【０００３】測定点は、測定対象あるいは測定目的等に
応じて様々に設定される。その一例として、例えば、図
３に示すように、被試験体から水平方向に所定距離（例
えば、３ｍおよび１０ｍ）離れた位置において、所定の
高さの範囲（例えば、床面から１ｍ〜４ｍの範囲）に複
数の測定点が設定される場合がある（ケース１）。この
場合、所定の垂直な平面内でアンテナ４２を移動させる
アンテナポジショナ４０が用いられる。このアンテナポ
ジショナ４０は、アンテナ４２を水平方向に移動する水
平移動アーム４４と、アンテナ４２を垂直方向に移動す
る垂直移動アーム４６と、を備える。なお、この場合、
アンテナ４２は水平姿勢に維持される。

【０００４】また、別の例として、図４に示すように、
被試験体から所定距離Ｒ離間した円弧上に複数の測定点
が設定される場合がある（ケース２）。この場合、円弧
状のレール５４に沿ってアンテナ５２を移動させるアン
テナポジショナ５０が用いられる。また、この場合、さ
らに、被試験体は水平面内で回転する回転台５６に載せ
られ、複数の回転角について測定が行われる。こうして
被試験体から所定距離Ｒ離間した半球面における電磁波
の強度分布が取得される。この分布は電磁波の放射方向
特性を示すので、放射電磁波の大きい方向を特定したい
場合などには便利である。なお、このアンテナポジショ
ナ５０では、その構成上、アンテナ５２は、どの測定点
にあっても円弧の法線方向、すなわち被試験体の方向を
指向することになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記二つのケースのよ
うに測定点等の設定条件の異なる試験を、一つの被試験
体に対して行う場合がある。しかしながら、従来、各試
験に用いるアンテナポジショナは、図３および図４に示
したアンテナポジショナ４０，５０のように、各試験専
用の装置として構成されていたため、電波暗室におい
て、これらを入れ替える作業が必要となっていた。電波
暗室におけるこのような入れ替え作業は、非常に手間の
かかるものであり、作業者の作業負荷を増大させるとと
もに、測定時間の遅延の原因ともなっていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる電磁波測
定装置は、被試験体から放射された電磁波の測定を行う
電磁波測定装置であって、電磁波を受信するアンテナを
所定の垂直平面内の任意の位置に移動自在とするアンテ
ナ位置可変機構と、前記アンテナの対地姿勢を可変とす
るアンテナ姿勢可変機構と、を備える。このような構成
によれば、アンテナの位置および対地姿勢の設定自由度
が増大する分、測定装置を入れ替えずに測定を実施可能
な試験の種類および測定点の数が増える。

【０００７】また本発明では、前記アンテナ位置可変機
構および前記アンテナ姿勢可変機構は、アンテナを、垂
直平面内において被試験体から所定距離離間した円弧上
の複数位置のそれぞれにおいて被試験体に指向した姿勢
に静置可能であるのが好適である。こうすれば、上記ケ
ース１およびケース２の試験の双方を一つの測定装置で
実施可能となる。

【０００８】また本発明では、前記アンテナ姿勢可変機
構は、アンテナを、アンテナの指向方向と垂直な平面内
で回転した複数の姿勢に静置可能であるのが好適であ
る。こうすれば、さらに偏波（例えば、水平偏波、垂直
偏波等）の測定が可能となる分、測定装置を入れ替えず
に測定を実施可能な試験の種類および測定点の数が増え
る。

【０００９】また本発明では、前記アンテナ位置可変機
構は、さらに、前記所定の垂直平面に対して垂直な方向
にアンテナを移動自在であるのが好適である。こうすれ
ば、さらに多くの測定点において測定結果を取得するこ
とができるようになる分、測定装置を入れ替えずに測定
を実施可能な試験の種類および測定点の数が増える。

【００１０】また本発明では、前記アンテナ位置可変機
構は、アンテナを水平方向に移動させる水平移動アーム
と、アンテナを垂直方向に移動させる垂直移動アームと
を含むのが好適である。こうすれば、各アームの移動量
を、垂直平面の二次元座標上のアンテナ位置座標に応じ
た量として、より容易にかつより確実に制御することが
できるようになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図１は、本発明にかかる電磁
波測定装置１０の全体構成を示す図である。

【００１２】電磁波測定装置１０は、電波暗室内におい
て、被試験体１２から放射された電磁波を複数の測定点
で受信し、各測定点における受信結果から所定領域にお
ける電磁波の強度分布を取得する。このための構成とし
て、電磁波測定装置１０は、複数設定された所定の測定
点で放射電磁波を受信するアンテナ１４と、アンテナ１
４を各測定点に移動させるアンテナポジショナ１６と、
測定装置１０の各部の制御を司るとともにアンテナ１４
による受信結果から強度分布を取得する制御装置（例え
ばコンピュータ）１９と、を備える。

【００１３】アンテナポジショナ１６は、複数のアーム
を備える。本実施形態ではアンテナポジショナ１６は、
図１に示すように、垂直方向に伸びるレールを含むアン
テナタワー１８と、そのレールに沿って垂直方向（矢印
Ｖ）に移動するアーム支持台２０と、アーム支持台２０
に対して水平方向（矢印Ｈ１）に移動するアーム２２
と、を含む。このアーム支持台２０は、アンテナ１４を
垂直方向に移動させる垂直移動アームに相当し、またア
ーム２２は、アンテナ１４を水平方向に移動させる水平
移動アームに相当する。これらアームにより、アンテナ
１４は、垂直方向Ｖおよび水平方向Ｈ１の各方向からな
る二次元の垂直平面内の所定領域（すなわちアーム２２
の移動に伴うアンテナ１４の移動可能範囲）において任
意の位置に移動され、そこで静置される。アンテナタワ
ー１８に対するアーム支持台２０の移動、およびアーム
支持台２０に対するアーム２２の移動は、それぞれ図示
しない駆動機構（例えばＡＣサーボモータ等）によって
行われ、これら駆動機構の駆動量、すなわちアンテナ１
４の移動量は、制御装置１９によって制御される。これ
ら要素により、アンテナ位置可変機構が構成されてい
る。

【００１４】また、このアンテナタワー１８自体が、さ
らに、水平方向Ｈ２およびこの水平方向に垂直な水平方
向（図１の紙面に垂直な方向）Ｈ３に移動自在に構成さ
れており、これにより更にアンテナ１４の移動範囲（す
なわち測定可能範囲）が三次元領域に拡大されている。
アンテナポジショナ１６の移動も図示しない駆動機構
（例えばＡＣサーボモータ等）によって行われ、その駆
動機構の駆動量、すなわちアンテナ１４の移動量につい
ても、制御装置１９によって制御される。

【００１５】またアーム２２は、水平方向に伸びる棒状
に構成され、その先端に、アンテナ１４が、垂直平面内
のθ方向の回動を自在に支持されている。また、アンテ
ナ１４は、さらにアンテナ１４の指向方向（矢印Ａ）に
垂直な平面内のφ方向の回動も自在となるように支持さ
れている。アーム２２に対するアンテナ１４のθ方向お
よびφ方向の回動は、それぞれ図示しない駆動機構（例
えばＡＣサーボモータ等）によって行われ、これら駆動
機構の駆動量、すなわちアンテナ１４のθ方向およびφ
方向の角度（姿勢）変化量は、制御装置１９によって制
御される。これら要素によりアンテナ１４の対地姿勢
（床面に対する姿勢）を可変とするアンテナ姿勢可変機
構が構成されている。

【００１６】被試験体１２は、水平方向に回転自在な載
置台３２上に載置される。載置台３２を回動させる駆動
機構（例えばＡＣサーボモータ等）の駆動も制御装置１
９によって制御される。被試験体１２を回転させる機構
を備えることで、被試験体１２から各方向に放射される
電磁波の強度分布を取得することが可能になる。なお、
載置台３２を回動させるのに替えて、アンテナポジショ
ナ１６を被試験体１２の周囲に回転できるように構成し
ても、同様の電磁波の強度分布を取得することができ
る。

【００１７】アンテナポジショナ１６の各構成要素（１
８，２０，２２）の表面は、それぞれ電波を反射しない
あるいは吸収する形状および／または性質を有する部材
で構成されている。この部材としては、例えば、紙，ポ
リスチレン，ポリウレタン，ポリプロピレン，グラスウ
ール，乾燥木材，ＦＲＰ，またはテフロン（登録商標）
等がある。これら構成要素（１８，２０，２２）はそれ
自体をその部材で構成する。なお、ここで、剛性確保の
ために、上記部材以外（金属のような、電波を反射させ
るような部材）で構成要素（１８，２０，２２）を構成
した場合、その表面を電波吸収体被覆すればよい。

【００１８】制御装置１９は、制御部（例えばＣＰＵ）
２４、記憶部（例えばＲＡＭ，ＲＯＭまたはハードディ
スク等）２６、入力部（例えばキーボード）２８および
出力部（例えばディスプレイ）３０、を含む。記憶部２
６には、各試験毎に、各測定点の測定順位と、測定点の
位置および各測定点におけるアンテナ１４の姿勢を示す
データと、それら位置および姿勢を実現するための各駆
動機構の制御データとが、互いに関連づけて格納されて
いる。制御部２４は、記憶部２６から、実施する試験の
測定順位に従って各駆動機構の制御データを自動的に取
得し、この制御データに基づいて駆動機構を制御する。
また、制御部２４は、アンテナ１４の測定結果を記憶部
２６に格納するとともに、格納した測定結果を出力部３
０から所定の出力形式（例えば３次元の電磁波強度分布
を示す斜視図）で出力するための出力データを生成す
る。測定および出力の指示は入力部２８から行われる。

【００１９】以上のような構成により、図２に示すよう
な測定点（Ａ１，・・・，Ａｍ、Ｂ１，・・・，Ｂｍ、
およびＣ１，・・・，Ｃｎ）において電磁波の強度を取
得することができる。このうち測定点（Ａ１，・・・，
ＡｍおよびＢ１，・・・，Ｂｍ）は、上記ケース１、す
なわち、被試験体から水平方向に所定距離（例えば、３
ｍおよび１０ｍ）離れた位置において、所定の高さの範
囲（例えば、床面から１ｍ〜４ｍの範囲）に複数の測定
点が設定される場合のものである。また測定点（Ｃ１，
・・・，Ｃｎ）は、上記ケース２、すなわち、被試験体
１２から所定距離Ｒ離間した円弧上に複数の測定点が設
定される場合のものである。測定点（Ｃ１，・・・，Ｃ
ｎ）にアンテナ１４が位置するとき、アンテナ１４が被
試験体１２を指向するよう、アンテナ姿勢可変機構が制
御される。さらに、被試験体１２は、水平方向に回転自
在であるから、被試験体１２から所定距離Ｒ離間した半
球面上での電磁波の強度分布を取得することができる。
このように、本実施形態にかかる電磁波測定装置１０に
よれば、測定装置１０（アンテナポジショナ１６）を入
れ替えることなく、測定点の設定の異なる上記二つのケ
ースの試験を行うことができる。

【００２０】なお、アンテナポジショナ１６は、上記実
施形態では、水平移動アームと垂直移動アームとを備え
るものであったが、これには限定されず、例えば多関節
ロボットアームとして構成してもよい。また、本発明に
かかる測定装置による測定点およびアンテナ姿勢は、上
記図２に示した例に限定されないことは言うまでもな
い。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アンテナの位置および対地姿勢の設定自由度が増大する
分、測定装置を入れ替えずに測定を実施可能な試験の種
類および測定点の数が増えるので、入れ替え作業に伴う
作業者の作業負荷が軽減され、測定をより迅速に実施す
ることができるようになる。特に、アンテナの対地姿勢
を任意の姿勢に設定することができるようになり、ま
た、アンテナ位置を三次元領域内で設定することができ
るようになるため、汎用性が向上するという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態にかかる電磁波測定装置の
全体構成を示す図である。

【図２】 本発明の実施形態にかかる電磁波測定装置に
おける測定領域および測定点の設定例を示す図である。

【図３】 従来のアンテナポジショナと測定点の設定の
一例を示す図である。

【図４】 従来のアンテナポジショナと測定点の設定の
別の例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 電磁波測定装置、１２ 被試験体、１４ アンテ
ナ、１６ アンテナポジショナ、１８ アンテナタワ
ー、１９ 制御装置、２０ アーム支持台、２２アー
ム、２４ 制御部、２６ 記憶部、２８ 入力部、３０
出力部、３２載置台。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被試験体から放射された電磁波の測定を
   行う電磁波測定装置であって、 電磁波を受信するアンテナを所定の垂直平面内の任意の
   位置に移動自在とするアンテナ位置可変機構と、 前記アンテナの対地姿勢を可変とするアンテナ姿勢可変
   機構と、 を備えることを特徴とする電磁波測定装置。
2. 【請求項２】 前記アンテナ位置可変機構および前記ア
   ンテナ姿勢可変機構は、アンテナを、垂直平面内におい
   て被試験体から所定距離離間した円弧上の複数位置のそ
   れぞれにおいて被試験体に指向した姿勢に静置可能であ
   ることを特徴とする請求項１に記載の電磁波測定装置。
3. 【請求項３】 前記アンテナ姿勢可変機構は、アンテナ
   を、アンテナの指向方向と垂直な平面内で回転した複数
   の姿勢に静置可能であることを特徴とする請求項１また
   は２に記載の電磁波測定装置。
4. 【請求項４】 前記アンテナ位置可変機構は、さらに、
   前記所定の垂直平面に対して垂直な方向にアンテナを移
   動自在であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
   かに記載の電磁波測定装置。
5. 【請求項５】 前記アンテナ位置可変機構は、アンテナ
   を水平方向に移動させる水平移動アームと、アンテナを
   垂直方向に移動させる垂直移動アームとを含むことを特
   徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電磁波測定
   装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の電磁
   波測定装置用のアンテナポジショナであって、 前記アンテナ位置可変機構およびアンテナ姿勢可変機構
   を含むことを特徴とするアンテナポジショナ。