JP2004301514A - アンテナ測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被測定用アンテナの給電部に接続される発振器と、前記被測定用アンテナから送信された無線信号を測定用アンテナで受信し、受信した無線信号の電界強度を測定する電界強度測定器と、ターンテーブルの回転角度を検出してターンテーブル制御器に通知する回転角度検出器と、コントローラとを有し、前記回転角度検出器により複数の所定角度を検出する毎に、前記コントローラが、前記発振器の無線信号出力の周波数の切り替えと、前記電界強度測定器の測定周波数の切り替えを同期して行なうように制御する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信端末などに用いられるアンテナの周波数特性の測定装置に関する。近年、移動体通信端末の周波数帯域は拡張されてきているため、測定に要する時間が増大しており、効率的なアンテナ測定が要求されている。
【0002】
【従来の技術】
従来例を図9を参照して説明する。移動体通信端末用アンテナの放射パターンの特性を測定する方法として、被測定用アンテナ200に対して方位角方向に回転可能なターンテーブル300上に被測定用アンテナ200を配置し、測定用アンテナ400を一定の距離を隔てて配置して、ターンテーブル300の回転角度と受信レベルをコントローラ500が記録するアンテナ測定装置が用いられている。
【0003】
コントローラ500からの制御により、ターンテーブル制御器600が回転駆動モータ700を制御することで、ターンテーブル300は回転駆動される。
【0004】
前記アンテナ測定装置においては、移動体通信端末100を回転する回転手段と、異なる周波数に設定可能な発振器800を備え、前記移動体通信端末100の回転中に前記発振器の周波数を切り替えて被測定用アンテナ200から送信される無線信号の周波数を切り替え、受信レベルをスペクトラムアナライザ等の電界強度測定器1000で測定していた。
【0005】
このようなアンテナ測定装置に関する技術分野には次のような特許文献が存在している。
【0006】
【特許文献1】
特開2000―3381号広報
また、前記発振器800の代わりに、信号発生器1200を用いた従来例を図10に示す。信号発生器1200は、任意の周波数の正弦波を出力可能な装置である。
【0007】
信号発生器1200の出力を同軸ケーブル1300で被測定物である移動体通信端末100の被測定アンテナ200の給電部に接続して、被測定用アンテナ200から送信される無線信号の周波数を切り替え、放射パターンの周波数特性を測定するものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献1では、前記発振器の周波数を切り替えるタイミングと、前記電界強度測定器の測定周波数を切り替えるタイミングの同期をとることの開示がなく、正確な測定が行なえない可能性がある。
【0009】
又、前記発振器の周波数を切り替えてその周波数を発生すること、及び前記電界強度測定器の測定周波数を切り替えて測定することは、ターンテーブルの複数の所定の回転角度毎に行なわなければならないが、前記特許文献1では、回転角度検出について開示がなく、高精度な測定が行なえない可能性がある。
【0010】
本発明は、前記発振器又は前記信号発生器の周波数の切り替えと前記電界強度測定器の測定周波数の切り替えを同期して行うことを第1の目的とする。又、回転角度検出を行なうことで、高精度なアンテナ測定装置を提供することを第2の目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明のアンテナ測定装置は、移動体通信端末の筐体内部に、格納できるほどの大きさの発振器を実装する。前記発振器は、赤外線データ受信により周波数の設定が可能なものである。
【0012】
発振器の周波数を更新するため、電波暗室内に赤外線送信機を設置する。赤外線送信機は、コントローラからの周波数設定情報を赤外線信号に変換して発振器に送信するものである。
【0013】
回転角度検出器は、ターンテーブルの回転角度を検出し、前記回転角度をターンテーブル制御器経由でコントローラに通知するものである。
【0014】
コントローラは、測定用汎用バスで電界強度測定器及びターンテーブル制御器と接続されており、ターンテーブルの回転角度が複数の所定の角度になる毎に、発振器の周波数の切り替えと電界強度測定器の測定周波数の切り替えが同期して行なわれる様に制御するものである。
【0015】
又、コントローラは、前記発振器の無線信号出力の周波数と、前記電界強度測定器の測定周波数を設定後、前記回転角度検出器により複数の所定角度を検出する毎に、電界強度の測定を行ない、前記設定と前記測定を所定数繰り返して放射パターンの測定が行なわれる様に制御するものである。
【0016】
本発明によれば、コントローラの制御により、前記発振器又は前記標準信号発生器の周波数を切り替えるタイミングと前記電界強度測定器の測定周波数を切り替えるタイミングが同期するようになり、又、回転角度検出により、回転角度がずれなくなるため、高精度なアンテナ測定を、高速に且つ自動的に行なうことができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態におけるアンテナ測定装置の構成を示す図である。8は発振器であり、移動体通信端末1に内蔵され、赤外線で周波数設定可能なものであり、設定された周波数の信号を発生する。発生された信号は、移動体通信端末1の被測定用アンテナ2から無線信号として送出される。
【0018】
空間に無線信号として送出された信号の一部は測定用アンテナ4で補足される。補足された信号は同軸ケーブル9で電界強度測定器10、例えばスペクトラムアナライザに伝送され、その信号の強度は前記電界強度測定器10により測定される。
前記発振器8の周波数設定は電波暗室17内に設置された赤外線送信機14を介して行われる。
【0019】
コントローラ5は、測定用汎用バス11を介して赤外線送信機14に接続されており、コントローラ5からの周波数設定情報が赤外線送信機14で赤外線に変換されて、発振器8に送信され、周波数情報が発振器8に設定される。
【0020】
図3に本発明での発振器8の内部ブロック図を示す。受信された赤外線は、発振器8内のフォトダイオード及びコンパレータで構成された赤外線受信機32で受信され、2進数のシリアルデータに変換される。
【0021】
前記のシリアルデータに変換された周波数情報は、シリアルポート33でマイクロプロセッサ34に渡され、電圧制御発振器35の出力がその周波数となるように変換された分周数が、前記マイクロプロセッサー34より位相帰還制御回路37に出力され、前記周波数情報が発振器8に設定される。
【0022】
通信のプロトコルはここでは言及しないが、例えば900MHzを設定する場合は、メガヘルツの数値をキャラクタとしてアスキーコードの”9”=0x39、”0”=0x30、”0”=0x30、 キャリッジリターン=0x13と置くことも可能である。
【0023】
コントローラ5は電界強度測定器10に接続されており、電界強度測定器10の測定周波数を設定する。
【0024】
コントローラ5はターンテーブル制御器6に接続されており、ターンテーブル制御器6を設定して、回転駆動モータ7を駆動し、ターンテーブル3を回転する。又、コントローラ5は、ターンテーブルの回転角度を、回転角度検出器16から、ターンテーブル制御器6経由で受け取る。
【0025】
回転角度検出について、図7及び図8を参照して説明する。回転角度の検出は、回転角度検出器16及び穿孔板64により行なわれる。回転角度検出器16は、図7に示すように、発光ダイオード群61、フォトトランジスタ群62、及びインタフェース部63により構成される。
【0026】
発光ダイオード61は可視光線を送信しており、フォトトランジスタ62が前期可視光線を受信すると、インタフェース部63はデジタルビット0と判定する。フォトトランジスタ62が前期可視光線を受信しないと、インタフェース部63はデジタルビット1と判定する。1と0の定義は一例を示すものであり、本例と逆であっても良い。
【0027】
各フォトトランジスタ62に対してインタフェース部63が判定したビット数は9ビットとなり、回転軸65に一番近いものをLSB、一番遠いものをMSBとし、前記9ビットが回転角度を表す。前記回転角度は、コントローラ5の要求により、ターンテーブル制御器6を経由してコントロ−ラ5に通知される。
【0028】
図8は穿孔板64の実施例を示しており、1°刻みの精度の場合の例である。〇67は穿孔なしを示し、●66は穿孔ありを示す。各角度毎に●又は〇が9個あり、1番内周にあるものがMSB、1番外周にあるものがLSBに対応する。1と0の変化が頻繁なLSBは外周に、変化が緩やかなMSBは内周に穿孔される。
【0029】
例えば、回転軸側から外周側に対して、●〇●〇〇●〇●●の場合、インタフェース部63は、010110100=180と判定し180度であることが検出される。測定手順としては、従来例のように、回転角度毎に周波数を変えて測定する第1の測定手順と、周波数毎に回転角度を変えて測定する第2の測定手順がある。
【0030】
第1の測定手順については、例えば、ターンテーブル3を0°から359°まで1°ステップで回転し、1つの角度に対して測定する周波数を810MHzから960MHzまでの15MHzステップで変えて測定する例を図4のフローチャートに示す。図4を参照して実施例の動作を説明する。
【0031】
まず、コントローラ5がターンテーブル制御器6経由で回転駆動モータ7を駆動してターンテーブルを0°に設定し(ステップS101)、ターンテーブル3を駆動する(ステップS102)。
【0032】
そして、コントローラ5が赤外線送信機14経由で発振器8の周波数を810MHzに設定する(ステップS103)。さらに、コントローラ5は、ターンテーブル制御器6経由で回転角度検出器16からターンテーブル3の回転角度を読み(ステップS104)、ターンテーブル3の回転角度が所望の角度か否かのチェックを行う(ステップS105)。
【0033】
所望の角度でない場合は、再度、回転角度検出器16からターンテーブル3の回転角度を読む(ステップS105)。所望の角度となると、コントローラ5は、電界強度測定器10の周波数を発振器8と同じ値に設定する(ステップS106)。
【0034】
コントローラ5は電界強度測定器10へ測定値送信要求命令を送出する(ステップS107)。電界強度測定器10は電界強度測定値を送信する(ステップS108)。コントローラ5は、電界強度測定器10が送信した電界強度測定値を受信する(ステップS109)。コントローラ5は、周波数が最後の周波数960MHzか否かのチェックを行なう(ステップS110)。
【0035】
最後の周波数でない場合は、コントローラ5は、現状の周波数に15MHzを加えた周波数を、赤外線送信機14経由で発振器8の周波数として設定する(ステップS111)。最後の周波数であれば、コントローラ5は、最後の角度359°か否かのチェックを行なう(ステップS112)。
【0036】
最後の角度でない場合は、コントローラ5は、再度、赤外線送信機14経由で発振器8の周波数を810MHzに設定する(ステップS103)。最後の角度であれば測定を終了する。
【0037】
第2の測定手順については、例えば、測定する周波数を810MHzより960MHzまでの15MHzステップとし、1つの周波数に対してターンテーブル3を0°から359°まで1°ステップで回転して測定する場合の例を図5のフローチャートに示す。
【0038】
図5を参照して実施例の動作を説明する。まず、コントローラ5は赤外線送信機14経由で発振器8の周波数を810MHzに設定する。(ステップS201)。そして、コントローラ5はターンテーブル制御器6経由で回転駆動モータ7を駆動してターンテーブル3を0°に設定し(ステップS202)、ターンテーブル3を駆動する(ステップS203)。
【0039】
コントローラ5は、電界強度測定器10の周波数を発振器8と同じ値に設定する(ステップS204)。コントローラ5が、ターンテーブル制御器6経由で回転角度検出器16からターンテーブル3の回転角度を読み(ステップS205)、ターンテーブル3の回転角度が所望の角度か否かのチェックを行う(ステップS206)。
【0040】
コントローラ5は電界強度測定器10へ測定値送信要求命令を送出する(ステップS207)。電界強度測定器10は電界強度測定値を送信する(ステップS208)。コントローラ5は、電界強度測定器10が送信した電界強度測定値を受信する(ステップS209)。
【0041】
コントローラ5は、ターンテーブル3の回転角度が、最後の角度359°か否かのチェックを行なう(ステップS210)。
【0042】
最後の角度でない場合は、コントローラ5は、再度、ターンテーブル制御器6経由で回転角度検出器16からターンテーブル3の回転角度を読む(ステップS205)。最後の角度であれば、コントローラ5は、発振器8の周波数が最後の周波数960MHzか否かのチェックを行なう(ステップS211)。
【0043】
最後の周波数でない場合は、コントローラ5は、現状の周波数に15MHzを加えた周波数を、赤外線送信機14経由で発振器8の周波数として設定する(ステップS212)。最後の周波数960MHzであれば測定を終了する。
【0044】
前記第一の測定手順及び前記第二の測定手順のいずれにおいても、高精度なアンテナ測定を高速且つ自動的に行なうことができる。
(第2の実施の形態)
図2は本発明の第2の実施の形態のアンテナ測定装置の構成を示す図である。12は信号発生器であり、設定された周波数の信号を発生する。発生された信号は、同軸ケーブル13で被測定用アンテナ2に給電され、被測定用アンテナ2から無線信号として送出される。
【0045】
空間に無線信号として送出された信号の一部は測定用アンテナ4で補足される。補足された信号は同軸ケーブル9で電界強度測定器10、例えばスペクトラムアナライザに伝送され、その信号の強度は前記電界強度測定器10により測定される。
【0046】
コントローラ50は電界強度測定器10に接続されており、電界強度測定器10の測定周波数を設定する。
【0047】
コントローラ50はターンテーブル制御器6に接続されており、ターンテーブル制御器6を設定して、回転駆動モータ7を駆動し、ターンテーブル3を回転する。又、コントローラ50は、ターンテーブル3の回転角度を、回転角度検出器16から、ターンテーブル制御器6経由で受け取る。
【0048】
測定手順については、回転角度毎に周波数を変えて測定を行なう。例えば、ターンテーブル3を0°から359°まで1°ステップで回転し、1つの角度に対して測定する周波数を810MHzから960MHzまでの15MHzステップで変えて測定する例を図6のフローチャートに示す。
【0049】
まず、コントローラ50がターンテーブル制御器6経由で回転駆動モータ7を駆動してターンテーブル3を0°に設定し(ステップS301)、ターンテーブル3を駆動する(ステップS302)。
【0050】
そして、コントローラ50が信号発生器12の周波数を810MHzに設定する(ステップS303)。さらに、コントローラ50は、ターンテーブル制御器6経由で回転角度検出器16からターンテーブル3の回転角度を読み(ステップS304)、ターンテーブル3の回転角度が所望の角度か否かのチェックを行う(ステップS305)。
【0051】
所望の角度でない場合は、再度、回転角度検出器16からターンテーブル3の回転角度を読む(ステップS305)。所望の角度となると、コントローラ50は、電界強度測定器10の周波数を信号発生器12と同じ値に設定する(ステップS306)。
【0052】
コントローラ50は電界強度測定器10へ測定値送信要求命令を送出する(ステップS307)。電界強度測定器10は電界強度測定値を送信する(ステップS308)。コントローラ50は、電界強度測定器10が送信した電界強度測定値を受信する(ステップS309)。コントローラ50は、周波数が最後の周波数960MHzか否かのチェックを行なう(ステップS310)。
【0053】
最後の周波数でない場合は、コントローラ50は、現状の周波数に15MHzを加えた周波数を、信号発生器12の周波数として設定する(ステップS311)。最後の周波数であれば、コントローラ50は、最後の角度359°か否かのチェックを行なう(ステップS312)。
【0054】
最後の角度でない場合は、コントローラ50は、再度、赤外線送信機14経由で信号発生器12の周波数を810MHzに設定する(ステップS303)。最後の角度であれば測定を終了する。
【0055】
この様に、設定された周波数の信号を発生するのは、赤外線による無線でも、同軸ケーブルによる有線であっても良い。
【0056】
【発明の効果】
ターンテーブルの回転角度毎に周波数を変えて測定する場合は、回転角度検出器によりターンテーブルの回転角度を監視して角度検出した後、発振器の周波数を設定し、電界強度測定器の周波数を設定して測定を行なうので、ターンテーブルの回転角度、発振器の周波数及び電界強度測定器の測定を同期して行なえるため、高精度な測定が可能となる。前記測定は制御部が制御するため、自動で行なうことができる。
【0057】
また、周波数毎にターンテーブルの回転角度を変えて測定する場合も、発振器の周波数を設定した後、ターンテーブルの回転角度を監視して角度検出し、電界強度測定器の測定を行なうので、ターンテーブルの回転角度、発振器の周波数及び電界強度測定器の測定を同期して行なえるため、高精度な測定が可能となる。前記測定は制御部が制御するため、自動で行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態におけるアンテナ装置の構成を示す図である。
【図2】第2の実施の形態におけるアンテナ装置の構成を示す図である。
【図3】本発明における発振器の内部構成を示す図である。
【図4】第1の実施の形態における第1の測定手順を示すフローチャートである。
【図5】第1の実施の形態における第2の測定手順を示すフローチャートである。
【図6】第2の実施の形態における測定手順を示すフローチャートである。
【図7】回転角度検出の実施例である。
【図8】穿孔板の実施例である。
【図9】従来例の説明図である。
【図10】信号発生器を使用した従来例の説明図である。
【符号の説明】
1 移動体通信端末
2 被測定用アンテナ
3 ターンテーブル
4 測定用アンテナ
5 コントローラ
7 回転駆動モータ
8 発振器
10 電界強度測定器
14 赤外線送信機
16 回転角度検出器
Claims (3)
- 被測定用アンテナの給電部に接続される発振器と、
前記被測定用アンテナから送信された無線信号を測定用アンテナで受信し、受信した無線信号の電界強度を測定する電界強度測定器と、
ターンテーブルの回転角度を検出してターンテーブル制御器に通知する回転角度検出器と、
コントローラとを有し、
前記回転角度検出器により複数の所定角度を検出する毎に、前記コントローラが、前記発振器の無線信号出力の周波数の切り替えと、前記電界強度測定器の測定周波数の切り替えを同期して行なうように制御することを特徴とするアンテナ測定装置。 - 被測定用アンテナの給電部に接続される発振器と、
前記被測定用アンテナから送信された無線信号を測定用アンテナで受信し、受信した無線信号の電界強度を測定する電界強度測定器と、
ターンテーブルの回転角度を検出してターンテーブル制御器に通知する回転角度検出器と、
コントローラとを有し、
前記コントローラが、前記発振器の無線信号出力の周波数と、前記電界強度測定器の測定周波数を設定後、前記回転角度検出器により複数の所定角度を検出する毎に、電界強度の測定を行なうように制御することを特徴とするアンテナ測定装置。 - 被測定用アンテナの給電部に接続され、周波数を発生可能な信号発生器と、
前記被測定用アンテナから送信された無線信号を測定用アンテナで受信し、受信した無線信号の電界強度を測定する電界強度測定器と、
ターンテーブルの回転角度を検出してターンテーブル制御器に通知する回転角度検出器と、
コントローラとを有し、
前記回転角度検出器により複数の所定角度を検出する毎に、前記コントローラが、前記信号発生器の周波数の切り替えと、前記電界強度測定器の測定周波数の切り替えを同期して行なうように制御することを特徴とするアンテナ測定装置。
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