JP2005227213A - Antenna evaluation device, and measuring method using the same - Google Patents

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JP2005227213A JP2004038206A JP2004038206A JP2005227213A JP 2005227213 A JP2005227213 A JP 2005227213A JP 2004038206 A JP2004038206 A JP 2004038206A JP 2004038206 A JP2004038206 A JP 2004038206A JP 2005227213 A JP2005227213 A JP 2005227213A
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Hiroshi Iwai
岩井  浩
Atsushi Yamamoto
山本  温
Tsutomu Sakata
勉 坂田
Koichi Ogawa
晃一 小川
Hiroshi Sakaguchi
啓 阪口
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna evaluation device capable of evaluating easily and precisely performance of a mobile terminal antenna in a multichannel wave propagation environment. <P>SOLUTION: An amplitude and a phase of a scatterer 102 comprising a plurality of antennas 102a-102g arranged on a circumference with an equal interval are controlled to control a property of the multichannel wave propagation environment constituted in the vicinity of the center part of a circle by an electromagnetic wave emitted from the scatterer 102. The measured antenna 110 such as a diversity antenna is arranged in the vicinity of the center part of the circle to evaluate the performance under the actual using environment. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、主として無線装置のアンテナの特性を評価する装置とそれを用いた測定方法に関する。   The present invention mainly relates to an apparatus for evaluating antenna characteristics of a radio apparatus and a measurement method using the apparatus.

近年、携帯電話などの移動通信用無線端末が急速に発達している。基地局から無線端末に到達する電波は、その伝搬経路の地形や構造物などによる反射、散乱、あるいは回折などにより多重波になる。このため、無線端末の通信性能を評価する場合には、電波暗室内での静特性評価はもちろんのこと、多重波伝搬環境中における性能評価を行うことが望ましい。そこでこれまでは、多重波を発生させるアンテナ評価装置として、例えば送信アンテナと受信アンテナとの間に複数の金属製衝立を配置するアンテナ評価装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。   In recent years, mobile communication wireless terminals such as mobile phones have been rapidly developed. Radio waves that reach the wireless terminal from the base station become multiple waves due to reflection, scattering, or diffraction by the topography or structures of the propagation path. For this reason, when evaluating the communication performance of a wireless terminal, it is desirable to perform performance evaluation in a multiwave propagation environment as well as static characteristics evaluation in an anechoic chamber. So far, for example, an antenna evaluation apparatus in which a plurality of metal partitions are arranged between a transmission antenna and a reception antenna has been proposed as an antenna evaluation apparatus that generates multiple waves (see, for example, Patent Document 1).

図12に、前記特許文献1に記載された従来の評価装置の構成例を示す。   In FIG. 12, the structural example of the conventional evaluation apparatus described in the said patent document 1 is shown.

図12(a)は、従来のアンテナ評価装置の平面断面図であり、図12(b)はその正面断面図である。図12(a)および(b)において、従来のアンテナ評価装置である電磁波環境試験用の電波反射箱は直方体状の密閉構造の横置きした金属製箱体1201の内部に、ターンテーブル1202と受信アンテナ1203を離して設置している。ターンテーブル1202は回転駆動機構1205で支える構成であり、任意の設定した速度で回転しつづけることができるように構成されている。ターンテーブル本体1204上には、その周辺部に被試験機器1206を載置できるようになっている。受信アンテナ1203は標準ダイポールアンテナである。また、ターンテーブル1202と受信アンテナ1203との間に金属磁性材料からなる衝立1207が備えられている。この衝立1207は、被試験機器1206から受信アンテナ1203に直接向かう電磁波を反射することで受信レベルを減衰させている。この場合、ターンテーブル1202を回転し続けながら被試験機器1206を動作させて電波を放射させており、これによって箱体1201内の電磁界が攪拌され、激しいフェージングを生じさせている。受信アンテナ1203では、各壁面で反射した多重波を受信することになるため、その受信電界強度の累積確率の中央値を受信レベルとすることで電磁波妨害波を測定することができる。
特開平10−026645号公報
FIG. 12A is a plan sectional view of a conventional antenna evaluation apparatus, and FIG. 12B is a front sectional view thereof. 12 (a) and 12 (b), a radio wave reflection box for an electromagnetic wave environment test, which is a conventional antenna evaluation apparatus, has a turntable 1202 and a reception inside a horizontally placed metal box 1201 having a rectangular parallelepiped sealed structure. The antenna 1203 is set apart. The turntable 1202 is configured to be supported by the rotation drive mechanism 1205, and is configured to continue to rotate at an arbitrarily set speed. On the turntable main body 1204, a device under test 1206 can be placed on the periphery thereof. The receiving antenna 1203 is a standard dipole antenna. A partition 1207 made of a metal magnetic material is provided between the turntable 1202 and the receiving antenna 1203. The partition 1207 attenuates the reception level by reflecting the electromagnetic wave directly directed from the device under test 1206 to the reception antenna 1203. In this case, while the turntable 1202 continues to rotate, the device under test 1206 is operated to emit radio waves, thereby agitating the electromagnetic field in the box 1201 and causing severe fading. Since the reception antenna 1203 receives the multiplexed wave reflected by each wall surface, the electromagnetic interference wave can be measured by setting the median of the cumulative probability of the received electric field strength as the reception level.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-026645

しかしながら伝搬環境は地形や構造物等によって大きく異なるため、実際に無線装置が使用される場所において十分な通信品質を保持しているかを評価するためには様々な伝搬環境を忠実に模擬できるアンテナ評価装置が必要となる。   However, since the propagation environment varies greatly depending on the terrain and structures, antenna evaluation that can faithfully simulate various propagation environments is necessary to evaluate whether sufficient communication quality is maintained in the place where the wireless device is actually used. A device is required.

これに対し、従来のアンテナ評価装置はレイリーフェージング環境等の多重波を生じさせることができるものの、位相を制御することができないために多重波伝搬環境自体を制御することができなかった。その結果、様々な伝搬環境を模擬することができないという課題があった。また箱体に直接波を遮る衝立を設置するため、人体を含めた評価を行うことができないという課題があった。   On the other hand, although the conventional antenna evaluation apparatus can generate multiple waves such as a Rayleigh fading environment, it cannot control the multiple wave propagation environment itself because the phase cannot be controlled. As a result, there is a problem that various propagation environments cannot be simulated. Moreover, since the screen which shields a wave directly in a box is installed, the subject that evaluation including a human body cannot be performed occurred.

上記問題点を解決するために、第1の本発明は、複数の放射器からなる散乱体と、散乱体を保持する散乱体支持部と、複数の放射器から空間に放射される電波の少なくとも振幅または位相のいずれかを制御可能な回路部とを備え、散乱体の中心付近に少なくとも1つのアンテナ構成要素とする被測定器を配置したアンテナ評価装置である。   In order to solve the above-described problem, the first aspect of the present invention provides a scatterer composed of a plurality of radiators, a scatterer support that holds the scatterers, and at least radio waves radiated into the space from the plurality of radiators. The antenna evaluation apparatus includes a circuit unit capable of controlling either the amplitude or the phase, and includes a device under measurement serving as at least one antenna component near the center of the scatterer.

また、第2の本発明は、散乱体が複数の放射器が概正多角形の頂点となるよう等間隔で配置されている第1の本発明のアンテナ評価装置である。   The second aspect of the present invention is the antenna evaluation apparatus according to the first aspect of the present invention, wherein the scatterers are arranged at equal intervals so that the plurality of radiators are apexes of a substantially regular polygon.

また、第3の本発明は、散乱体支持部が概正多角柱形状となるよう格子状に組み立てられている第1または第2の本発明のアンテナ評価装置である。   The third aspect of the present invention is the antenna evaluation apparatus according to the first or second aspect of the present invention, wherein the scatterer support portion is assembled in a lattice shape so as to have a substantially regular polygonal column shape.

また、第4の本発明は、放射器の本数が奇数である第1または第2の本発明のアンテナ評価装置である。   The fourth aspect of the present invention is the antenna evaluation apparatus according to the first or second aspect of the present invention, wherein the number of radiators is an odd number.

また、第5の本発明は、放射器はダイポールアンテナを構成要素とする第1から第4の本発明のいずれかのアンテナ評価装置である。   A fifth aspect of the present invention is the antenna evaluation apparatus according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, wherein the radiator is a dipole antenna.

また、第6の本発明は、放射器は少なくとも垂直偏波アンテナと水平偏波アンテナを構成要素とする第1から第5の本発明のいずれかのアンテナ評価装置である。   The sixth aspect of the present invention is the antenna evaluation apparatus according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, wherein the radiator includes at least a vertically polarized antenna and a horizontally polarized antenna as components.

また、第7の本発明は、被測定器は少なくとも1つのアンテナを構成要素とする無線装置と、耳の近傍において無線装置を手で保持した通話姿勢の人体あるいは擬似人体とを含む第1から第6の本発明のいずれかのアンテナ評価装置である。   According to a seventh aspect of the present invention, the device under test includes a wireless device including at least one antenna as a component, and a human body or a pseudo human body in a talking posture in which the wireless device is held by hand in the vicinity of the ear. It is the antenna evaluation apparatus in any one of 6th this invention.

また、第8の本発明は、被測定器は少なくとも1つのアンテナを構成要素とする無線装置と、体の正面位置において前記無線装置を手で保持したメール姿勢の人体あるいは擬似人体とを含む第1から第6の本発明のいずれかのアンテナ評価装置である。   According to an eighth aspect of the present invention, the device under test includes a wireless device including at least one antenna as a component, and a human body or a pseudo human body in a mail posture in which the wireless device is held by hand at a front position of the body. It is an antenna evaluation apparatus according to any one of the first to sixth aspects of the present invention.

また、第9の本発明は、ターンテーブル上に被測定器を載置し、ターンテーブルが測定中回転し続ける第1から第8の本発明のいずれかのアンテナ評価装置である。   The ninth aspect of the present invention is the antenna evaluation apparatus according to any one of the first to eighth aspects of the present invention, wherein a device under test is placed on a turntable and the turntable continues to rotate during measurement.

また、第10の本発明は、電波暗室の内部にアンテナ評価装置を設置する第1から第9の本発明のいずれかのアンテナ評価装置である。   The tenth aspect of the present invention is the antenna evaluation apparatus according to any one of the first to ninth aspects of the present invention, wherein an antenna evaluation apparatus is installed inside an anechoic chamber.

また、第11の本発明は、複数の放射器からなる散乱体と、散乱体を保持する散乱体支持部と、複数の放射器に接続された回路部とを備え、複数の放射器から放射されるそれぞれの電波の少なくとも振幅または位相のいずれかを回路部によって制御し、少なくとも1つのアンテナを構成要素とする被測定器を散乱体の中心付近に配置し、散乱体によって構築された多重波伝搬環境における被測定器の電磁波環境試験を行うアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法である。   The eleventh aspect of the present invention includes a scatterer composed of a plurality of radiators, a scatterer support unit that holds the scatterers, and a circuit unit connected to the plurality of radiators, and radiates from the plurality of radiators. Multiple waves constructed by the scatterer by controlling at least either the amplitude or the phase of each radio wave to be measured by the circuit unit, placing a device under test having at least one antenna as a component near the center of the scatterer An antenna evaluation apparatus for performing an electromagnetic wave environment test of a device under measurement in a propagation environment and a measurement method using the antenna evaluation apparatus.

また、第12の本発明は、放射器の垂直偏波アンテナと水平偏波アンテナの平均送信電力の比が所望の交差偏波識別度となるよう制御されている第6または第11の本発明のアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法である。   The twelfth aspect of the present invention is the sixth or eleventh aspect of the present invention in which the ratio of the average transmission power of the vertically polarized antenna and the horizontally polarized antenna of the radiator is controlled to have a desired cross polarization discrimination degree. This is an antenna evaluation apparatus and a measurement method using the antenna evaluation apparatus.

また、第13の本発明は、複数の放射器から放射されるそれぞれの電波の重ね合わせが、散乱体の中心付近においてレイリーフェージング環境となるように回路部によって少なくとも振幅または位相のいずれかが制御されており、散乱体によって構築された多重波伝搬環境における被測定器の電磁波環境試験を行う第11または第12の本発明のアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法である。   In the thirteenth aspect of the present invention, at least either the amplitude or the phase is controlled by the circuit unit so that the superposition of the respective radio waves radiated from the plurality of radiators becomes a Rayleigh fading environment in the vicinity of the center of the scatterer. The antenna evaluation apparatus according to the eleventh or twelfth aspect of the present invention, which performs an electromagnetic wave environment test of a device under test in a multiwave propagation environment constructed by a scatterer, and a measurement method using the antenna evaluation apparatus.

また、第14の本発明は、少なくとも被測定器の最大ドップラー周波数またはドップラーシフトの方向のいずれかを、回路部によって複数の放射器から放射される電波のそれぞれの位相情報として重畳する第11から第13の本発明のいずれかのアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法である。   According to a fourteenth aspect of the present invention, at least one of the maximum Doppler frequency and the Doppler shift direction of the device under test is superimposed as phase information of radio waves radiated from a plurality of radiators by the circuit unit. The antenna evaluation apparatus according to any one of the thirteenth aspects of the present invention and a measurement method using the same.

また、第15の本発明は、複数のアンテナから放射されるそれぞれの電波の重ね合わせが、散乱体の中心付近においてライスフェージング環境となるように回路部によって少なくとも振幅または位相のいずれかが制御されており、散乱体によって構築された多重波伝搬環境における被測定器の電磁波環境試験を行う第11または第12の本発明のアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法である。   In the fifteenth aspect of the present invention, at least either the amplitude or the phase is controlled by the circuit unit so that the superposition of the radio waves radiated from the plurality of antennas becomes a rice fading environment in the vicinity of the center of the scatterer. The antenna evaluation apparatus according to the eleventh or twelfth aspect of the present invention for performing an electromagnetic wave environment test of a device under test in a multiwave propagation environment constructed by a scatterer and a measurement method using the antenna evaluation apparatus.

また、第16の本発明は、多重波環境中における前記被測定器の平均実効利得評価を行う第11から第15の本発明のいずれかのアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法である。   The sixteenth aspect of the present invention is the antenna evaluation apparatus according to any one of the eleventh to fifteenth aspects of the present invention for performing an average effective gain evaluation of the device under test in a multiwave environment, and a measurement method using the antenna evaluation apparatus.

また、第17の本発明は、複数の放射器からなる散乱体と、散乱体を保持する散乱体支持部と、複数の放射器に接続された回路部とを備え、複数の放射器から放射されるそれぞれの電波の少なくとも振幅または位相のいずれかを回路部によって制御し、少なくとも2つのアンテナを構成要素とする被測定器を散乱体の中心付近に配置し、散乱体によって構築された多重波伝搬環境における被測定器のダイバーシチ特性の評価を行うアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法である。   In addition, the seventeenth aspect of the present invention includes a scatterer including a plurality of radiators, a scatterer support portion that holds the scatterers, and a circuit unit connected to the plurality of radiators, and radiates from the plurality of radiators. A multi-wave constructed by a scatterer, in which at least either the amplitude or the phase of each radio wave is controlled by a circuit unit, a device to be measured having at least two antennas as components is arranged near the center of the scatterer An antenna evaluation apparatus for evaluating diversity characteristics of a device under measurement in a propagation environment and a measurement method using the antenna evaluation apparatus.

また、第18の本発明は、ダイバーシチ特性の評価は少なくとも選択ダイバーシチ受信時のダイバーシチ利得である第17の本発明のアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法である。   The eighteenth aspect of the present invention is the antenna evaluation apparatus according to the seventeenth aspect of the present invention, in which diversity characteristics are evaluated at least for diversity gain at the time of selective diversity reception, and a measurement method using the antenna evaluation apparatus.

また、第19の本発明は、ダイバーシチ特性の評価は少なくとも最大比合成時のダイバーシチ利得である第17の本発明のアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法である。   The nineteenth aspect of the present invention is the antenna evaluation apparatus according to the seventeenth aspect of the present invention, in which the diversity characteristic is evaluated by the diversity gain at the time of the maximum ratio combination, and the measurement method using the antenna evaluation apparatus.

また、第20の本発明は、複数の放射器からなる散乱体と、散乱体を保持する散乱体支持部と、複数の放射器に接続された回路部と、デジタル信号発生部と、誤り率測定部を備え、デジタル信号発生部により生成された高周波変調信号は回路部を介して複数の放射器に入力され、複数の放射器から放射された電波は散乱体の中心付近で重ね合わされて多重波となり、散乱体の中心付近に配置された被測定器の少なくとも1つのアンテナで受信されて誤り率測定部に入力されることにより、多重波伝搬環境における被測定器の誤り率特性の評価を行うアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法である。   According to a twentieth aspect of the present invention, there is provided a scatterer comprising a plurality of radiators, a scatterer support unit for holding the scatterers, a circuit unit connected to the plurality of radiators, a digital signal generation unit, an error rate, A high-frequency modulation signal generated by the digital signal generator is input to a plurality of radiators via a circuit unit, and radio waves radiated from the plurality of radiators are superimposed and multiplexed near the center of the scatterer. An error rate characteristic of the device under test in a multi-wave propagation environment is evaluated by being received by at least one antenna of the device under test located near the center of the scatterer and being input to the error rate measurement unit. An antenna evaluation apparatus to be performed and a measurement method using the same.

また、第21の本発明は、誤り率特性はBERを評価指標とする第20の本発明のアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法である。   The twenty-first aspect of the present invention is the antenna evaluation apparatus according to the twentieth aspect of the present invention, in which the error rate characteristic is BER as an evaluation index, and the measurement method using the same.

また、第22の本発明は、誤り率特性はPERを評価指標とする第20の本発明のアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法である。   The twenty-second aspect of the present invention is the antenna evaluation apparatus according to the twentieth aspect of the present invention, in which the error rate characteristic is PER as an evaluation index, and the measurement method using the same.

以上のように、本発明のアンテナ評価装置によれば、散乱体と、散乱体支持部と、位相回路および減衰回路からなる測定・評価部とを備え、円周上に等間隔に配置した複数のアンテナからなる散乱体の振幅と位相を制御して、散乱体から放射される電波によって円の中心部付近に構成される多重波伝搬環境の性質を制御することができるので、円の中心部付近にダイバーシチアンテナ等の被測定アンテナを配置することによって実使用環境中の性能評価を行うことができる。   As described above, according to the antenna evaluation apparatus of the present invention, a plurality of scatterers, scatterer support units, measurement / evaluation units each including a phase circuit and an attenuation circuit are arranged at equal intervals on the circumference. By controlling the amplitude and phase of the scatterer consisting of the antenna, the properties of the multi-wave propagation environment constructed near the center of the circle can be controlled by the radio waves radiated from the scatterer. By placing a measured antenna such as a diversity antenna in the vicinity, performance evaluation in an actual use environment can be performed.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は下記の実施の形態に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1のアンテナ評価装置の一例を示す図であって、図2は、図1のアンテナ評価装置における減衰回路および位相回路の詳細な構成例を示す図である。図1において、フェージング−エミュレータ101は、散乱体102、散乱体支持部103、ケーブル109および測定・測定部114で構成されている。散乱体支持部103はポリプロピレンあるいは塩化ビニル等の樹脂材料からなり、格子状に正7角柱形状となるよう組み立てられている。送信アンテナである散乱体102は、散乱体支持部103によって床面からおよそ1.5mの高さの位置において円周上に等間隔となるように配置されており、正7角形の頂点となる位置に7本の半波長ダイポールアンテナであるアンテナ102a、102b、102c、102d、102e、102fおよび102gがそれぞれ配置されている。この場合、7本の半波長ダイポールアンテナは垂直偏波となるように縦置きに配置されており、ケーブル109a、109b、109c、109d、109e、109fおよび109gの一方の端部にそれぞれ接続されている。また、ケーブル109aは散乱体支持部103のそれぞれ中空である支柱106a、4又接続部104aおよび支柱107aの内部に配置され、支柱107aの下部に設けられた穴を通り減衰回路115の端子201bに他方の端部が接続されている。他のケーブル109b、109c、109d、109e、109fおよび109gも同様にして他方の端部が減衰回路115の端子202b、203b、204b、205b、206bおよび207bに接続されている。また減衰回路115の端子201c、202c、203c、204c、205c、206cおよび207cはそれぞれ位相回路116の端子208b、209b、210b、211b、212b、213bおよび214bに接続され、位相回路116の端子208c、209c、210c、211c、212c、213cおよび214cは分配回路117の7つの出力端子にそれぞれ接続されている。この場合、減衰器201a、202a、203a,204a,205a,206aおよび207aはそれぞれD/Aコンバータ119に接続されており、それぞれが所望の減衰量となるようにD/Aコンバータ119によってそれぞれ電圧印加されることにより制御されている。また、位相器208a,209a,210a,211a,212a,213aおよび214aはそれぞれD/Aコンバータ119に接続されており、それぞれが所望の位相量となるようにD/Aコンバータ119によってそれぞれ電圧印加されることにより制御されている。分配回路117の入力端子はネットワークアナライザ118の出力端子に接続されており、ネットワークアナライザ118およびD/Aコンバータ119はそれぞれコンピュータ120に接続されている。一方、受信アンテナであって半波長ダイポールアンテナからなるアンテナ110は、支柱111の上端に固定されており、支柱111の下端はポール112の上端に固定されている。この場合、アンテナ110はケーブル113の一方の端部に接続されており、ケーブル113はポリプロピレンや塩化ビニル等の樹脂材料からなる中空の支柱111の内部に配置され、支柱111の下部に設けられた穴を通りネットワークアナライザ118の入力端子に他方の端部が接続されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an antenna evaluation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration example of an attenuation circuit and a phase circuit in the antenna evaluation apparatus of FIG. . In FIG. 1, the fading-emulator 101 includes a scatterer 102, a scatterer support unit 103, a cable 109, and a measurement / measurement unit 114. The scatterer support portion 103 is made of a resin material such as polypropylene or vinyl chloride, and is assembled so as to have a regular hexagonal prism shape in a lattice shape. The scatterers 102 as transmitting antennas are arranged at equal intervals on the circumference at a position of about 1.5 m from the floor surface by the scatterer support portion 103, and become the vertices of a regular heptagon. Seven antennas 102a, 102b, 102c, 102d, 102e, 102f, and 102g, which are seven half-wave dipole antennas, are arranged at positions. In this case, the seven half-wave dipole antennas are arranged vertically so as to be vertically polarized, and are connected to one end of each of the cables 109a, 109b, 109c, 109d, 109e, 109f, and 109g. Yes. Further, the cable 109a is disposed inside each of the support columns 106a, the four-piece connection portion 104a, and the support columns 107a that are hollow in the scatterer support portion 103, and passes through a hole provided in the lower portion of the support column 107a to the terminal 201b of the attenuation circuit 115. The other end is connected. Similarly, the other ends of the other cables 109b, 109c, 109d, 109e, 109f, and 109g are connected to the terminals 202b, 203b, 204b, 205b, 206b, and 207b of the attenuation circuit 115. The terminals 201c, 202c, 203c, 204c, 205c, 206c and 207c of the attenuation circuit 115 are connected to the terminals 208b, 209b, 210b, 211b, 212b, 213b and 214b of the phase circuit 116, respectively, and the terminals 208c, 209c, 210c, 211c, 212c, 213c and 214c are connected to seven output terminals of the distribution circuit 117, respectively. In this case, the attenuators 201a, 202a, 203a, 204a, 205a, 206a and 207a are respectively connected to the D / A converter 119, and voltage is applied by the D / A converter 119 so that each has a desired attenuation. Being controlled. The phase shifters 208a, 209a, 210a, 211a, 212a, 213a, and 214a are connected to the D / A converter 119, respectively, and voltage is applied by the D / A converter 119 so that each has a desired phase amount. Is controlled. The input terminal of distribution circuit 117 is connected to the output terminal of network analyzer 118, and network analyzer 118 and D / A converter 119 are each connected to computer 120. On the other hand, an antenna 110 which is a receiving antenna and is a half-wave dipole antenna is fixed to the upper end of the column 111, and the lower end of the column 111 is fixed to the upper end of the pole 112. In this case, the antenna 110 is connected to one end of the cable 113, and the cable 113 is disposed inside the hollow column 111 made of a resin material such as polypropylene or vinyl chloride, and is provided below the column 111. The other end is connected to the input terminal of the network analyzer 118 through the hole.

以上のように構成されたアンテナ評価装置に関して以下に説明を加える。一例として、多重波伝搬環境としてレイリーフェージング環境を構築する場合について説明する。   The antenna evaluation apparatus configured as described above will be described below. As an example, a case where a Rayleigh fading environment is constructed as a multiwave propagation environment will be described.

ネットワークアナライザ118は例えば周波数を2.14GHzとする単一周波数モードに設定されており、測定ポイント数は1601ポイント、掃引時間は16秒、送信出力レベルは+5dBm、表示画面はS21の局座標表示となるようそれぞれ設定されている。この場合、ネットワークアナライザ118の出力端子がポート1に相当し、入力端子がポート2に相当する。ネットワークアナライザ118から出力された周波数2.14GHzの信号は分配回路117において7分配され、分配回路117の7つの出力端子から位相回路116に入力される。位相回路116におけるそれぞれの信号の位相は、コンピュータ120の制御に基いてD/Aコンバータ119から電圧印加されることによってそれぞれ制御され、位相回路116から出力されたそれぞれの信号は減衰回路115に入力される。減衰回路115におけるそれぞれの信号の振幅は、コンピュータ120の制御に基づいてD/Aコンバータ119から電圧印加されることによってそれぞれ制御され、ケーブル109を介して散乱体102にそれぞれ入力され、7本の半波長ダイポールアンテナであるアンテナ102a、102b、102c、102d、102e、102fおよび102gからそれぞれ空中に放射される。空中に放射された7つの電波は、正7角形の中心付近の空間では重ね合わされて多重波となりアンテナ110で受信される。この場合、散乱体102から放射された電波によって正7角形の中心付近に形成される多重波が、所望の性質を持つようにコンピュータ120からの制御信号に基づいてD/Aコンバータ119を介して減衰回路115および位相回路116に電圧として印加されていることが重要である。例えば、最大ドップラーシフトを1Hzとし、アンテナ110のフェージングの進む方向をアンテナ110からアンテナ102bに向かう方向する場合には、アンテナ102bに1Hzの位相回転量が重畳されるように位相器202bを制御し、アンテナ102aおよび102cにはcos(2π/7)Hzの位相回転量が重畳されるように位相器201および203bを制御し、アンテナ102gおよび102dにはcos(4π/7)Hzの位相回転量が重畳されるように位相器207bおよび205bを制御し、アンテナ102eにはcos(6π/7)Hzの位相回転量が重畳されるように位相器206bを制御すればよい。このような位相回転量を散乱体側に重畳することによって、被測定器を動かすことなくフェージング環境を精度良く実現することが可能となる。また、このような性質を有する多重波はアンテナ110で受信され、ケーブル113を介してネットワークアナライザ118に入力され、ネットワークアナライザ118のディスプレイに表示される。   For example, the network analyzer 118 is set to a single frequency mode with a frequency of 2.14 GHz, the number of measurement points is 1601 points, the sweep time is 16 seconds, the transmission output level is +5 dBm, the display screen is the station coordinate display of S21. Each is set to be. In this case, the output terminal of the network analyzer 118 corresponds to the port 1 and the input terminal corresponds to the port 2. A signal having a frequency of 2.14 GHz output from the network analyzer 118 is distributed into seven in the distribution circuit 117 and input to the phase circuit 116 from seven output terminals of the distribution circuit 117. The phase of each signal in the phase circuit 116 is controlled by applying a voltage from the D / A converter 119 based on the control of the computer 120, and each signal output from the phase circuit 116 is input to the attenuation circuit 115. Is done. The amplitude of each signal in the attenuation circuit 115 is controlled by applying a voltage from the D / A converter 119 based on the control of the computer 120, and is respectively input to the scatterer 102 via the cable 109. The antennas 102a, 102b, 102c, 102d, 102e, 102f and 102g, which are half-wave dipole antennas, are radiated into the air, respectively. The seven radio waves radiated into the air are superposed in the space near the center of the regular heptagon to be multiplexed waves and received by the antenna 110. In this case, the multiple waves formed near the center of the regular heptagon by the radio wave radiated from the scatterer 102 are passed through the D / A converter 119 based on the control signal from the computer 120 so as to have a desired property. It is important that the voltage is applied to the attenuation circuit 115 and the phase circuit 116 as a voltage. For example, when the maximum Doppler shift is 1 Hz and the fading direction of the antenna 110 is directed from the antenna 110 to the antenna 102b, the phase shifter 202b is controlled so that the phase rotation amount of 1 Hz is superimposed on the antenna 102b. The phase shifters 201 and 203b are controlled so that the phase rotation amount of cos (2π / 7) Hz is superimposed on the antennas 102a and 102c, and the phase rotation amount of cos (4π / 7) Hz is applied to the antennas 102g and 102d. The phase shifters 207b and 205b are controlled so as to be superimposed, and the phase shifter 206b may be controlled so that the phase rotation amount of cos (6π / 7) Hz is superimposed on the antenna 102e. By superimposing such a phase rotation amount on the scatterer side, it is possible to accurately realize a fading environment without moving the device under measurement. The multiplexed wave having such properties is received by the antenna 110, input to the network analyzer 118 via the cable 113, and displayed on the display of the network analyzer 118.

この状態において、まずフェージングエミュレータ101の校正を行うことでさらに良好なレイリーフェージング環境を構築することが期待できる。具体的には1つのアンテナ、例えばアンテナ102aのみから電波が放射されるように減衰回路115の7つの減衰器のそれぞれの減衰量をコンピュータ120からの制御信号に基づいてD/Aコンバータ119から電圧印加することによって制御し、そのときのネットワークアナライザ118における平均受信レベルをコンピュータ120で測定する。散乱体102の残り6つのアンテナについても同様にして平均受信レベルを測定した後、最も平均受信レベルが低いアンテナに残りのアンテナの栄金受信レベルが一致するように、減衰回路115における7つの減衰器の減衰量をそれぞれ調整する。これにより、それぞれの半波長ダイポールアンテナから放射される出力レベルを等しくできるので、フェージングによる落ち込みを精度良く実現することが期待できる。   In this state, it is expected that a better Rayleigh fading environment can be constructed by calibrating the fading emulator 101 first. Specifically, the attenuation amount of each of the seven attenuators of the attenuation circuit 115 is changed from the D / A converter 119 based on the control signal from the computer 120 so that the radio wave is radiated from only one antenna, for example, the antenna 102a. The average reception level in the network analyzer 118 at that time is measured by the computer 120. After measuring the average reception level in the same manner for the remaining six antennas of the scatterer 102, the seven attenuations in the attenuation circuit 115 are set so that the honor reception level of the remaining antenna matches the antenna having the lowest average reception level. Adjust the attenuation of each unit. Thereby, since the output level radiated | emitted from each half wavelength dipole antenna can be made equal, it can be anticipated that the fall by fading is implement | achieved accurately.

つぎに、フェージングエミュレータ101によって多重波伝搬環境中におけるアンテナ110の性能評価を行う場合は、コンピュータ120から測定開始信号を入力し、ネットワークアナライザ118のディスプレイに表示されている受信信号の振幅と位相を16秒間、1601ポイント取得する。これは0.01秒間に1ポイントデータを取得することに相当する。この操作を例えば連続的に10回繰り返すことによって16010ポイントの振幅と位相のデータを取得することが可能となり、統計処理によるデータの信頼性が向上する。   Next, when the fading emulator 101 evaluates the performance of the antenna 110 in a multiwave propagation environment, the measurement start signal is input from the computer 120 and the amplitude and phase of the received signal displayed on the display of the network analyzer 118 are calculated. Get 1601 points for 16 seconds. This corresponds to acquiring 1 point data in 0.01 seconds. By repeating this operation 10 times, for example, it is possible to acquire data of amplitude and phase of 16010 points, and the reliability of data by statistical processing is improved.

図3(a)〜(c)は散乱体から放射された電波によって正7角形の中心付近に生じた多重波をアンテナ110で受信した測定結果である。図3(a)は1601ポイントの受信信号の受信レベルを時系列で表示したものであって、平均受信レベルを0dBとして規格化している。この図から、平均受信レベルから最も落ち込みが大きい場合にはおよそ35dBにも達しており、フェージングによる受信信号レベルの瞬時変動が生じていることがわかる。また、図3(b)は16010ポイントの受信信号の受信レベルを累積確率分布で表示したものであり、測定結果が理論曲線であるレイリー分布とよく一致していることがわかる。さらに、図3(c)は受信信号の位相の確率分布を表示したものであり、位相が理論曲線とよく一致していることがわかる。   FIGS. 3A to 3C show the measurement results when the antenna 110 receives multiple waves generated near the center of a regular heptagon by the radio waves radiated from the scatterer. FIG. 3A shows the reception level of a 1601 point received signal in time series, and the average reception level is normalized to 0 dB. From this figure, it can be seen that when the drop from the average reception level is the largest, it reaches about 35 dB, and an instantaneous fluctuation of the reception signal level due to fading occurs. FIG. 3B shows the reception level of the received signal of 16010 points as a cumulative probability distribution, and it can be seen that the measurement results are in good agreement with the Rayleigh distribution which is a theoretical curve. Further, FIG. 3C shows the probability distribution of the phase of the received signal, and it can be seen that the phase is in good agreement with the theoretical curve.

以上のことから、フェージングエミュレータ101によりレイリーフェージング環境を散乱体の中心付近の空間に構築することが可能であって、さらには最大ドップラーシフトやドップラーシフトの方向を制御することによって所望の多重波伝搬環境を構築することが可能となることがわかる。これにより、実際に使用される地域の伝搬環境を精度良く模擬した多重波伝搬環境において被測定器であるアンテナの評価を行うことにより、実際の使用環境に対応した無線装置の性能評価を行うことが可能となる。   From the above, it is possible to construct a Rayleigh fading environment in the space near the center of the scatterer by the fading emulator 101, and further, by controlling the maximum Doppler shift and the direction of the Doppler shift, the desired multiple wave propagation It turns out that it becomes possible to construct an environment. As a result, the performance of the radio equipment corresponding to the actual usage environment can be evaluated by evaluating the antenna, which is the device under test, in a multi-wave propagation environment that accurately simulates the propagation environment in the area where it is actually used. Is possible.

なお、本の実施の形態で説明したフェージングエミュレータ101を図4に示すように電波暗室401内に構築することにより、不要な電波等の外乱影響を排除することが可能となり、より精度の高い多重波伝搬環境を構築することが期待できる。この場合、ポール112を電波暗室内の回転テーブル402に接続することにより、測定している間中、受信アンテナであるアンテナ110を回転させ続けることが可能となることはもちろんのことである。これにより、アンテナ110に対する散乱体の位置が刻々と変化するため、アンテナの本数を増加する場合とほぼ同等の効果が期待できる。   By constructing the fading emulator 101 described in the present embodiment in the anechoic chamber 401 as shown in FIG. 4, it becomes possible to eliminate the influence of disturbance such as unnecessary radio waves, and more accurate multiplexing. It can be expected to construct a wave propagation environment. In this case, of course, by connecting the pole 112 to the rotary table 402 in the anechoic chamber, it is possible to continue to rotate the antenna 110 as the receiving antenna during the measurement. Thereby, since the position of the scatterer with respect to the antenna 110 changes every moment, an effect almost equivalent to the case where the number of antennas is increased can be expected.

なお、本実施の形態では一例としてレイリーフェージング環境を構築する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ライスフェージング環境となるようにライスファクタ等に応じて減衰回路における各減衰器の減衰量が所望の値となるように、コンピュータからの制御信号に基づいてD/Aコンバータから電圧印加すればよい。この場合にも所望のライスファクタを有するライスフェージング環境を構築することが可能となることはもちろんのことである。   In this embodiment, the case where a Rayleigh fading environment is constructed is described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, if a voltage is applied from a D / A converter based on a control signal from a computer so that the attenuation amount of each attenuator in the attenuation circuit becomes a desired value in accordance with a rice factor or the like so as to become a rice fading environment. Good. Also in this case, it goes without saying that a rice fading environment having a desired rice factor can be constructed.

なお、以下の実施の形態では散乱体を構成するアンテナの本数が7本の場合について説明しているが、これに限定されるものではない。例えばアンテナの本数を15本とすることで散乱体をより一様分布にすることが可能となり、より高精度に多重波伝搬環境を構築することが期待できる。また、アンテナの本数は奇数となることが好ましいが、偶数本でもよい。この場合には、受信アンテナと散乱体の正面および背面のアンテナが直線上に並ばないように散乱体の配置を例えば不等間隔にするとよい。   In the following embodiment, the case where the number of antennas constituting the scatterer is seven is described, but the present invention is not limited to this. For example, by setting the number of antennas to 15, it is possible to make the scatterers have a more uniform distribution, and it can be expected to construct a multiwave propagation environment with higher accuracy. The number of antennas is preferably an odd number, but may be an even number. In this case, for example, the scatterers may be arranged at unequal intervals so that the reception antenna and the front and rear antennas of the scatterer do not line up in a straight line.

なお、以下の実施の形態では散乱体を構成するアンテナを円周上に等間隔で配置する場合について説明しているが、これに限定されるものではないことはもちろんのことである。   In the following embodiment, the case where the antennas constituting the scatterer are arranged at equal intervals on the circumference is described, but it is needless to say that the present invention is not limited to this.

なお、以下の実施の形態で説明した制御・測定部の構成はこれに限定されるものではない。以下の実施の形態ではネットワークアナライザを用いた場合について説明したが、受信信号の振幅情報のみを測定すればよいという場合には例えばスペクトラムアナライザを用いて測定することや、あるいはレシーバとA/Dコンバータを組み合わせて測定することが可能であることはもちろんのことである。   The configuration of the control / measurement unit described in the following embodiments is not limited to this. In the following embodiments, a case where a network analyzer is used has been described. However, when only the amplitude information of a received signal needs to be measured, for example, measurement is performed using a spectrum analyzer, or a receiver and an A / D converter are used. Of course, it is possible to measure in combination.

なお、本実施の形態では受信アンテナとして半波長ダイポールアンテナを用いた場合について説明しているが、これに限定されるものではない。   In this embodiment, the case where a half-wave dipole antenna is used as a receiving antenna is described, but the present invention is not limited to this.

なお、以下の実施の形態では散乱体として半波長ダイポールアンテナを用いた場合について説明しているが、これに限定されるものではない。この場合、アンテナの本数が1本でなくともよい。例えば、図5に示すように2本のアンテナを用いてもよいことは当然のことである。図5(a)は散乱体として用いるアンテナの構成例を示す図であり、図5(b)は2つのアンテナの正面図である。図5(a)において散乱体用放射器601はスリーブアンテナ602、シュペルトップダイポールアンテナ603、分配器604、減衰器605および端子606で構成されている。この場合、垂直偏波用アンテナとしてスリーブアンテナ602を用い、水平偏波用アンテナとしてシュペルトップダイポールアンテナ603を用いている。端子606は例えば図1におけるケーブル109aと分配器605を接続しており、分配器605の2分配された一方の端部はスリーブアンテナ602と接続され、他方の端部減衰器605を介してシュペルトップダイポールアンテナ603と接続されている。この場合、図5(b)に示すようにスリーブアンテナ602とシュペルトップダイポールアンテナ603は互いに直交するように配置されている。このような散乱体用放射器を用いることにより、垂直偏波と水平偏波を同時に放射することが可能となるためより実際の環境に近い多重波伝搬環境を構築することが可能となる。また、減衰器605の減衰量を変化させることによって交差偏波識別度を変化させることが可能となる。図5では水平偏波側に減衰器を挿入した場合の構成例について説明したが、これに限定されるものではなく、垂直偏波側に減衰器を挿入することができることは当然のことである。また、図5では減衰器によって交差偏波識別度を制御する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば制御・測定部を2系統用意すれば回路規模は大きくなるものの、垂直偏波成分と水平偏波成分を独立に制御することが可能となることはもちろんのことである。この場合、2本のアンテナを用いた構成例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば周波数の異なる複数のアンテナを備えていてもよいことは当然のことである。   In the following embodiment, a case where a half-wave dipole antenna is used as a scatterer is described, but the present invention is not limited to this. In this case, the number of antennas may not be one. For example, as shown in FIG. 5, it is a matter of course that two antennas may be used. FIG. 5A is a diagram showing a configuration example of an antenna used as a scatterer, and FIG. 5B is a front view of two antennas. In FIG. 5A, the scatterer radiator 601 includes a sleeve antenna 602, a super-top dipole antenna 603, a distributor 604, an attenuator 605, and a terminal 606. In this case, the sleeve antenna 602 is used as the vertically polarized antenna, and the super-top dipole antenna 603 is used as the horizontally polarized antenna. For example, the terminal 606 connects the cable 109 a and the distributor 605 in FIG. 1. One end of the distributor 605 that is divided is connected to the sleeve antenna 602, and the shunt is connected via the other end attenuator 605. A peltop dipole antenna 603 is connected. In this case, as shown in FIG. 5B, the sleeve antenna 602 and the super-top dipole antenna 603 are disposed so as to be orthogonal to each other. By using such a scatterer radiator, it is possible to simultaneously radiate vertically polarized waves and horizontally polarized waves, so that it is possible to construct a multiple wave propagation environment closer to the actual environment. Further, the cross polarization discrimination degree can be changed by changing the attenuation amount of the attenuator 605. In FIG. 5, the configuration example in which the attenuator is inserted on the horizontal polarization side has been described. However, the present invention is not limited to this, and it is natural that the attenuator can be inserted on the vertical polarization side. . 5 describes the case where the cross polarization discrimination is controlled by the attenuator. However, the present invention is not limited to this. For example, if two control / measurement units are prepared, the circuit scale increases, but the vertical scale is increased. Of course, the polarization component and the horizontal polarization component can be controlled independently. In this case, the configuration example using two antennas has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a plurality of antennas having different frequencies may be provided.

なお、以下の実施の形態では測定周波数の一例として2.14GHzの場合について説明しているが、これに限定されるものではない。広い周波数範囲をカバーできるアンテナを散乱体として使用することにより、異なるアプリケーションにも対応することができることはもちろんのことである。また、共振周波数のことなるダイポールアンテナを複数用いることによって複数の周波数をカバーすることができることはもちろんのことである。   In the following embodiments, the case of 2.14 GHz is described as an example of the measurement frequency, but the present invention is not limited to this. Of course, by using an antenna capable of covering a wide frequency range as a scatterer, it is possible to cope with different applications. Of course, it is possible to cover a plurality of frequencies by using a plurality of dipole antennas having different resonance frequencies.

なお、以下の実施の形態で説明したケーブルは、好ましくは同軸ケーブルであるがこれに限定されるものではない。例えば、光ケーブルを用いることで測定結果に対するケーブルの影響を低くすることが期待できることは当然のことである。ただし、この場合には光ケーブルのアンテナ側の端部には電気・光変換器が必要であり、制御・測定部側の端部には光・電気変換器が必要となる。また、ケーブルの代わりに測定周波数とは異なる周波数の無線信号として無線通信することが考えられるがこの場合にも同様の効果が期待できることはもちろんのことである。   In addition, although the cable demonstrated by the following embodiment is preferably a coaxial cable, it is not limited to this. For example, by using an optical cable, it is natural that the influence of the cable on the measurement result can be expected to be lowered. In this case, however, an electrical / optical converter is required at the end of the optical cable on the antenna side, and an optical / electrical converter is required at the end of the control / measurement unit. In addition, it is conceivable to perform wireless communication as a wireless signal having a frequency different from the measurement frequency instead of the cable. In this case, the same effect can be expected.

なお、散乱体の中心部付近に配置する被測定器の高さを変化させることにより、仰角方向の性能評価を行うことが可能となることはもちろんのことである。この場合、複数のアンテナが被測定器の周囲を取り囲む構成となっているため、各アンテナから放射される電波の例えば分散等を制御することにより被測定器の平均実効利得(MEG:Mean Effective Gain)を測定することが可能となることはもちろんのことである。   It goes without saying that performance evaluation in the elevation angle direction can be performed by changing the height of the device to be measured arranged near the center of the scatterer. In this case, since a plurality of antennas surround the device under test, the average effective gain (MEG: Mean Effective Gain) of the device under test is controlled by controlling, for example, dispersion of radio waves radiated from each antenna. ) Can be measured.

なお、以下の実施の形態では、散乱体から放射する電波の信号源としてネットワークアナライザを用いた場合について説明しているが、これに限定されるものではない。例えば信号発生器を波源として用いることができることは当然のことであり、この場合QPSK等の変調信号を用いてもよいことはもちろんのことである。   In the following embodiments, a case where a network analyzer is used as a signal source of radio waves radiated from a scatterer is described, but the present invention is not limited to this. For example, it is a matter of course that a signal generator can be used as a wave source. In this case, a modulated signal such as QPSK may be used.

(実施の形態2)
図6(a)は、本発明の実施の形態2のアンテナ評価装置の構成例を示す図であって、図6(b)は、図6(a)の散乱体と受信アンテナの上面図である。なお、図1と同一部分には同一符号をつけて説明を省略する。図6の(a)および(b)において図1と異なる点は、2つのアンテナ602および603を用いることであって、これにより例えば多重波伝搬環境中におけるダイバーシチアンテナの性能評価を行うことが期待できる。このために、制御・測定部607において2つのネットワークアナライザ117および608を用いており、基準器609により2つのネットワークアナライザを同期させている。ポール112上に配置された支持台604に半波長ダイポールアンテナであるアンテナ602および603が配置されており、アンテナ602はケーブル605を介してネットワークアナライザ608の入力端子に接続されている。アンテナ603はケーブル606を介してネットワークアナライザ118の入力端子に接続されている。また図6(b)に示すように、アンテナ602は散乱体の中心から1λ(λ:波長)離れた位置に配置されており、アンテナ603はアンテナ602と距離D離れて配置されている。
(Embodiment 2)
6A is a diagram illustrating a configuration example of the antenna evaluation apparatus according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a top view of the scatterer and the receiving antenna in FIG. 6A. is there. Note that the same parts as those in FIG. 6 (a) and 6 (b) is different from FIG. 1 in that two antennas 602 and 603 are used, and it is expected that, for example, the performance evaluation of the diversity antenna in a multi-wave propagation environment is performed. it can. For this purpose, two network analyzers 117 and 608 are used in the control / measurement unit 607, and the two network analyzers are synchronized by the reference unit 609. Antennas 602 and 603, which are half-wavelength dipole antennas, are disposed on a support base 604 disposed on the pole 112, and the antenna 602 is connected to an input terminal of the network analyzer 608 via a cable 605. The antenna 603 is connected to the input terminal of the network analyzer 118 via the cable 606. As shown in FIG. 6B, the antenna 602 is arranged at a position 1λ (λ: wavelength) away from the center of the scatterer, and the antenna 603 is arranged at a distance D from the antenna 602.

図7はアンテナ602および603の間隔Dを0〜2λまで変化させた場合のアンテナ間の複素相関係数を示したものである。測定結果を実線で、計算結果を点線でそれぞれ示しているが、両者が良く一致していることがわかる。この場合、Dが約1.1〜1.6λの範囲では相関係数が0.5を超えていることがわかる。これは散乱体の本数が7本と有限であることが原因であるが、このことはDが約1λ以内の範囲では多重波伝搬環境が構築できていることを意味している。2.14GHzの場合には1λは約15cmとなるので、アンテナ間隔が15cmよりも小さい携帯無線装置に対しては精度良く実際の使用環境を構築することができており、多重波伝搬環境中におけるダイバーシチアンテナの性能評価を簡易な測定装置により行うことが可能となる。   FIG. 7 shows the complex correlation coefficient between the antennas when the distance D between the antennas 602 and 603 is changed from 0 to 2λ. The measurement result is indicated by a solid line, and the calculation result is indicated by a dotted line. In this case, it can be seen that the correlation coefficient exceeds 0.5 when D is in the range of about 1.1 to 1.6λ. This is due to the fact that the number of scatterers is limited to seven, which means that a multi-wave propagation environment can be constructed in a range where D is within about 1λ. In the case of 2.14 GHz, 1λ is about 15 cm. Therefore, an actual use environment can be constructed with high accuracy for a portable wireless device having an antenna interval smaller than 15 cm. It is possible to evaluate the performance of the diversity antenna with a simple measuring device.

なお、本実施の形態では被測定器のアンテナが2つの場合について説明したがこれに限定されるものではなく、3つ以上のアンテナを備えた場合についてもネットワークアナライザ等の測定器を増やすことによって同様の測定が可能であることはもちろんのことである。   In this embodiment, the case where there are two antennas of the device to be measured has been described. However, the present invention is not limited to this, and even when three or more antennas are provided, the number of measuring devices such as a network analyzer can be increased. Of course, similar measurements are possible.

なお、本実施の形態では被測定器として半波長ダイポールアンテナを用いた場合について説明したが、これに限定されるものではない。一例として図8に示す構成が考えられる。図8は、本発明の実施の形態2のアンテナ評価装置の別の構成例を示す図であって、散乱体の中心部に携帯無線装置801を備えた構成である。なお、図1および図6と同一部分には同一符号をつけて説明を省略する。図8において携帯無線装置801はダイバーシチアンテナとしてホイップアンテナ801aと板状逆Fアンテナ801bを備えており、この場合のアンテナ間隔は1λより十分小さくなっている。この携帯無線装置801を所望の多重波伝搬環境の中で評価することにより、実際の使用環境における携帯無線装置の性能評価を簡易な測定装置により行うことが期待できる。   In the present embodiment, the case where a half-wave dipole antenna is used as the device to be measured has been described. However, the present invention is not limited to this. As an example, the configuration shown in FIG. 8 can be considered. FIG. 8 is a diagram illustrating another configuration example of the antenna evaluation device according to the second embodiment of the present invention, and includes a portable wireless device 801 at the center of the scatterer. The same parts as those in FIG. 1 and FIG. In FIG. 8, the portable wireless device 801 includes a whip antenna 801a and a plate-like inverted F antenna 801b as diversity antennas, and the antenna interval in this case is sufficiently smaller than 1λ. By evaluating the portable wireless device 801 in a desired multi-wave propagation environment, it can be expected that performance evaluation of the portable wireless device in an actual use environment is performed with a simple measuring device.

なお、携帯無線装置の2つの受信アンテナにおける受信レベルをそれぞれ測定し、測定結果に基づいて同じタイミングで受信された2つの信号のうち、レベルの高い方を選択するようコンピュータによって演算処理をすることによって選択ダイバーシチ時の特性評価を行うことが可能となることはもちろんのことである。さらに、同じタイミングで受信された信号のS/Nが最大となるようにコンピュータによって演算処理をすることによって最大比合成時のダイバーシチ利得を求めることが可能となることはもちろんのことである。これらの場合もアンテナ数は2つに限定されるものではなく、3つ以上のアンテナの場合も同様の評価が可能であることはもちろんのことである。   The reception level at each of the two reception antennas of the portable wireless device is measured, and the computer performs arithmetic processing so as to select the higher level of the two signals received at the same timing based on the measurement result. Of course, it becomes possible to perform the characteristic evaluation at the time of selection diversity. Furthermore, it goes without saying that the diversity gain at the time of maximum ratio combining can be obtained by performing arithmetic processing by a computer so that the S / N of signals received at the same timing is maximized. Also in these cases, the number of antennas is not limited to two, and it is needless to say that the same evaluation is possible with three or more antennas.

なお、本実施の形態で説明したフェージングエミュレータ601を電波暗室内に構築することにより、不要な電波等の外乱影響を排除することが可能となり、より精度の高い多重波伝搬環境を構築することが期待できることはもちろんのことである。また、ポール112を電波暗室内の回転テーブルに接続することにより、測定している間中、受信アンテナであるアンテナ602および603を回転させ続けることが可能となることはもちろんのことである。これにより、受信アンテナに対する散乱体の位置が刻々と変化するため、アンテナの本数を増加する場合とほぼ同等の効果が期待できる。   In addition, by constructing the fading emulator 601 described in this embodiment in an anechoic chamber, it is possible to eliminate the influence of disturbance such as unnecessary radio waves, and it is possible to construct a more accurate multi-wave propagation environment. Of course you can expect. Of course, by connecting the pole 112 to the rotary table in the anechoic chamber, the antennas 602 and 603 as the receiving antennas can be continuously rotated during the measurement. Thereby, since the position of the scatterer with respect to the receiving antenna changes every moment, an effect almost equivalent to the case where the number of antennas is increased can be expected.

なお、散乱体の中心部付近に配置する被測定器の高さを変化させることにより、仰角方向の性能評価を行うことが可能となることはもちろんのことである。この場合、複数のアンテナが被測定器の周囲を取り囲む構成となっているため、各アンテナから放射される電波の例えば分散等を制御することにより被測定器の平均実効利得(MEG:Mean Effective Gain)を測定することが可能となることはもちろんのことである。   It goes without saying that performance evaluation in the elevation angle direction can be performed by changing the height of the device to be measured arranged near the center of the scatterer. In this case, since a plurality of antennas surround the device under test, the average effective gain (MEG: Mean Effective Gain) of the device under test is controlled by controlling, for example, dispersion of radio waves radiated from each antenna. ) Can be measured.

(実施の形態3)
図9は、本発明の実施の形態3のアンテナ評価装置の構成例を示す図である。
(Embodiment 3)
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of the antenna evaluation device according to the third embodiment of the present invention.

なお、図1、図6および図8と同一部分には同一符号をつけて説明を省略する。図9において図8と異なる点は、散乱体の中心付近に立位姿勢で静止している人体901が携帯無線装置801を耳に近づけて保持していることである。この状態はユーザが通話時に携帯無線装置を保持する姿勢を模擬しているため通話姿勢と呼ぶ。この通話姿勢においてフェージングエミュレータ601により構築された多重波伝搬環境における携帯無線装置801の性能評価をすることにより、実使用状態に限りなく近い状態での携帯無線装置の性能評価を行うことが可能となる。   In addition, the same code | symbol is attached | subjected to FIG. 1, FIG. 6, and the same part as FIG. 8, and description is abbreviate | omitted. 9 differs from FIG. 8 in that a human body 901 that is stationary in a standing posture near the center of the scatterer holds the portable wireless device 801 close to the ear. This state is called a call posture because it simulates the posture in which the user holds the portable wireless device during a call. By evaluating the performance of the portable wireless device 801 in a multi-wave propagation environment constructed by the fading emulator 601 in this call posture, it is possible to evaluate the performance of the portable wireless device in a state close to the actual use state. Become.

なお、本実施の形態では通話姿勢について説明したが、これに限定されるものではない。携帯無線装置を使用する姿勢であれば同様の評価を行うことが可能であることはもちろんのことである。例えば、メールの送受信を行う場合や、地上波デジタルテレビを見る場合には、携帯無線装置を体の正面位置で保持する姿勢を取り、これをメール姿勢と呼ぶ、メール姿勢の場合でも同様に実使用状況に近い状態での携帯無線装置の性能評価を行うことが可能であることはもちろんのことである。   In addition, although this Embodiment demonstrated the telephone call attitude | position, it is not limited to this. It goes without saying that the same evaluation can be performed if the mobile radio device is used. For example, when sending / receiving emails or watching digital terrestrial television, the mobile wireless device is held in the front position of the body, and this is called the mail posture. Of course, it is possible to evaluate the performance of the portable wireless device in a state close to the usage state.

なお、人体が保持している携帯無線装置の2つの受信アンテナにおける受信レベルをそれぞれ測定し、測定結果に基づいて同じタイミングで受信された2つの信号のうち、レベルの高い方を選択するようコンピュータによって演算処理をすることによって選択ダイバーシチ時の特性評価を行うことが可能となることはもちろんのことである。さらに、同じタイミングで受信された信号のS/Nが最大となるようにコンピュータによって演算処理をすることによって最大比合成時のダイバーシチ利得を求めることが可能となることはもちろんのことである。これらの場合もアンテナ数は2つに限定されるものではなく、3つ以上のアンテナの場合も同様の評価が可能であることはもちろんのことである。   The computer measures the reception levels at the two receiving antennas of the portable wireless device held by the human body, and selects the higher one of the two signals received at the same timing based on the measurement result. It goes without saying that it is possible to perform characteristic evaluation at the time of selection diversity by performing arithmetic processing according to. Furthermore, it goes without saying that the diversity gain at the time of maximum ratio combining can be obtained by performing arithmetic processing by a computer so that the S / N of signals received at the same timing is maximized. Also in these cases, the number of antennas is not limited to two, and it is needless to say that the same evaluation is possible with three or more antennas.

なお、電波暗室内で測定を行う場合には人体が回転テーブルの上に乗り、測定している間中回転テーブルを回転させつづけることにより、被測定器である人体から見た散乱体の位置が刻々と変化するため、アンテナの本数を増加する場合とほぼ同等の効果が期待できる。   When performing measurements in an anechoic chamber, the human body sits on the rotary table and keeps rotating the rotary table during the measurement so that the position of the scatterer viewed from the human body as the device under test can be determined. Since it changes from moment to moment, almost the same effect as increasing the number of antennas can be expected.

なお、散乱体の中心部付近に配置する被測定器の高さを変化させることにより、仰角方向の性能評価を行うことが可能となることはもちろんのことである。この場合、複数のアンテナが被測定器の周囲を取り囲む構成となっているため、各アンテナから放射される電波の例えば分散等を制御することにより被測定器の平均実効利得(MEG:Mean Effective Gain)を測定することが可能となることはもちろんのことである。   It goes without saying that performance evaluation in the elevation angle direction can be performed by changing the height of the device to be measured arranged near the center of the scatterer. In this case, since a plurality of antennas surround the device under test, the average effective gain (MEG: Mean Effective Gain) of the device under test is controlled by controlling, for example, dispersion of radio waves radiated from each antenna. ) Can be measured.

(実施の形態4)
図10は、本発明の実施の形態4のアンテナ評価装置の構成例を示す図である。
(Embodiment 4)
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of an antenna evaluation apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.

なお、図1、図6および図8と同一部分には同一符号をつけて説明を省略する。図10において図8と異なる点は、ポール112の上端にテーブル1002が設置され、さらにテーブル1002の上面にメール姿勢を模擬した擬似人体1001が携帯無線装置801を体の正面で保持していることである。このメール姿勢においてフェージングエミュレータ601により構築された多重波伝搬環境における携帯無線装置801の性能評価をすることにより、実使用状態に限りなく近い状態での携帯無線装置の性能評価を行うことが可能となることはもちろんのこと、擬似人体を使用することにより測定の精度が向上する上、再現性が増すことが期待できる。   In addition, the same code | symbol is attached | subjected to FIG. 1, FIG. 6, and the same part as FIG. 8, and description is abbreviate | omitted. 10 differs from FIG. 8 in that a table 1002 is installed at the upper end of the pole 112, and a simulated human body 1001 simulating a mail posture is holding the portable wireless device 801 on the front of the body on the upper surface of the table 1002. It is. By evaluating the performance of the portable wireless device 801 in a multi-wave propagation environment constructed by the fading emulator 601 in this mail attitude, it is possible to evaluate the performance of the portable wireless device in a state close to the actual use state. Needless to say, the use of a pseudo human body can improve the accuracy of measurement and can be expected to increase reproducibility.

なお、本実施の形態ではメール姿勢について説明したが、これに限定されるものではない。携帯無線装置を使用する姿勢であればよく、例えば通話姿勢の場合でも同様に実使用状況に近い状態での携帯無線装置の性能評価を行うことが可能であることはもちろんのことである。   In the present embodiment, the mail attitude has been described, but the present invention is not limited to this. Any posture that uses a portable wireless device may be used. For example, even in the case of a talking posture, it is possible to evaluate the performance of the portable wireless device in a state close to the actual usage state.

なお、擬似人体が保持している携帯無線装置の2つの受信アンテナにおける受信レベルをそれぞれ測定し、測定結果に基づいて同じタイミングで受信された2つの信号のうち、レベルの高い方を選択するようコンピュータによって演算処理をすることによって選択ダイバーシチ時の特性評価を行うことが可能となることはもちろんのことである。さらに、同じタイミングで受信された信号のS/Nが最大となるようにコンピュータによって演算処理をすることによって最大比合成時のダイバーシチ利得を求めることが可能となることはもちろんのことである。これらの場合もアンテナ数は2つに限定されるものではなく、3つ以上のアンテナの場合も同様の評価が可能であることはもちろんのことである。   The reception levels at the two reception antennas of the portable wireless device held by the pseudo human body are measured, and the higher one of the two signals received at the same timing is selected based on the measurement result. Of course, it is possible to perform characteristic evaluation at the time of selection diversity by performing arithmetic processing by a computer. Furthermore, it goes without saying that the diversity gain at the time of maximum ratio combining can be obtained by performing arithmetic processing by a computer so that the S / N of signals received at the same timing is maximized. Also in these cases, the number of antennas is not limited to two, and it is needless to say that the same evaluation is possible with three or more antennas.

なお、電波暗室内で測定を行う場合には擬似人体を回転テーブルの上に設置し、測定している間中回転テーブルを回転させつづけることにより、被測定器である擬似人体から見た散乱体の位置が刻々と変化するため、アンテナの本数を増加する場合とほぼ同等の効果が期待できる。   When performing measurements in an anechoic chamber, place the simulated human body on a rotating table, and keep rotating the rotating table during the measurement so that the scatterer viewed from the simulated human body as the device under test. Since the position of the antenna changes every moment, it is possible to expect the same effect as when the number of antennas is increased.

なお、散乱体の中心部付近に配置する被測定器の高さを変化させることにより、仰角方向の性能評価を行うことが可能となることはもちろんのことである。この場合、複数のアンテナが被測定器の周囲を取り囲む構成となっているため、各アンテナから放射される電波の例えば分散等を制御することにより被測定器の平均実効利得(MEG:Mean Effective Gain)を測定することが可能となることはもちろんのことである。   It goes without saying that performance evaluation in the elevation angle direction can be performed by changing the height of the device to be measured arranged near the center of the scatterer. In this case, since a plurality of antennas surround the device under test, the average effective gain (MEG: Mean Effective Gain) of the device under test is controlled by controlling, for example, dispersion of radio waves radiated from each antenna. ) Can be measured.

(実施の形態5)
図11は、本発明の実施の形態5のアンテナ評価装置の構成例を示す図である。なお、図1および図6と同一部分には同一符号をつけて説明を省略する。図11において図6(a)と異なる点は、制御・測定部1101の構成である。図11において、デジタル信号発生器により生成された例えばQPSK等のデジタル信号は、変調器1103に入力され、例えば周波数が2.14GHzのCDMA(Code Division Multiple Access)変調波に変換されて分配回路116に入力される。アンテナ602で受信された信号は位相器1104を介して合成回路1105の2つの入力端子の一方に入力される。一方、アンテナ603で受信された信号は合成回路1105の他方の入力端子に入力され、合成回路1105において2つの信号が合成され、誤り率検出回路1107に入力される。この場合、合成回路1105に入力される2つの信号の位相差が所望の値となるように位相器1104における位相変化量を制御回路1106によって制御されている。例えば、2つの信号が同位相となるように位相変化量を制御することや、合成された信号のS/Nが最大となるように位相変化量を制御することが考えられる。誤り率検出回路1107に入力された信号は復調され、例えばデジタル信号発生器1102により生成されたデジタル信号と比較されてBER(Bit Error Rate)あるいはPER(Packet Error Rate)として評価される。
(Embodiment 5)
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of the antenna evaluation apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 and FIG. 11 differs from FIG. 6A in the configuration of the control / measurement unit 1101. In FIG. 11, a digital signal such as QPSK generated by a digital signal generator is input to a modulator 1103 and converted into a CDMA (Code Division Multiple Access) modulated wave having a frequency of 2.14 GHz, for example, and distributed circuit 116. Is input. A signal received by the antenna 602 is input to one of the two input terminals of the synthesis circuit 1105 via the phase shifter 1104. On the other hand, a signal received by the antenna 603 is input to the other input terminal of the combining circuit 1105, and the two signals are combined in the combining circuit 1105 and input to the error rate detection circuit 1107. In this case, the phase change amount in the phase shifter 1104 is controlled by the control circuit 1106 so that the phase difference between the two signals input to the synthesis circuit 1105 becomes a desired value. For example, it is conceivable to control the amount of phase change so that two signals have the same phase, or to control the amount of phase change so that the S / N of the synthesized signal is maximized. The signal input to the error rate detection circuit 1107 is demodulated and compared with, for example, a digital signal generated by the digital signal generator 1102 and evaluated as BER (Bit Error Rate) or PER (Packet Error Rate).

以上のことから、散乱体により構築された多重波伝搬環境における被測定器のBER評価またはPER評価を行うことが可能となる。   From the above, it becomes possible to perform BER evaluation or PER evaluation of a device under test in a multi-wave propagation environment constructed by scatterers.

なお、本実施の形態では被測定器として2つのアンテナを用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、携帯無線装置やあるいは人体が実際に使用する姿勢で携帯無線装置を保持している場合であってもよいことはもちろんのことである。この場合、ポール112の高さを変化させて被測定器の位置を上下させることで仰角方向の性能評価を行うことができることは言うまでもない。また、電波暗室内の回転テーブルにポール112を設置して測定中に回転させ続けてもよい。   In this embodiment, the case where two antennas are used as the device to be measured has been described. However, the present invention is not limited to this, and the portable wireless device or the portable wireless device is held in a posture that is actually used by the human body. Of course, it may be the case. In this case, it goes without saying that the performance evaluation in the elevation angle direction can be performed by changing the height of the pole 112 and moving the position of the device under measurement up and down. Further, the pole 112 may be installed on the rotary table in the anechoic chamber and kept rotating during the measurement.

なお、本実施の形態では2つのアンテナにおける受信信号を合成回路で合成した場合の構成例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、アンテナが1つの場合でもBER評価またはPER評価を行うことが可能であることはもちろんのことである。また、一例として、2つのアンテナにおける受信信号のうちレベルの高い方を選択する選択ダイバーシチを行うことが考えられるが、この場合にも同様にしてBER評価またはPER評価を行うことが可能であることはもちろんのことである。   Note that although a configuration example in the case where received signals from two antennas are combined by a combining circuit has been described in this embodiment, the present invention is not limited to this. For example, it is of course possible to perform BER evaluation or PER evaluation even when there is one antenna. In addition, as an example, it may be possible to perform selection diversity in which the higher level of the received signals at the two antennas is selected. In this case as well, BER evaluation or PER evaluation can be performed in the same manner. Of course.

なお、本実施の形態では誤り率検出回路によりBERまたはPERを測定する構成例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図6に示す構成において被測定器のそれぞれのアンテナの受信信号をコンピュータに取り込み、コンピュータ上でBERまたはPERを計算することができることはもちろんのことである。この場合、コンピュータ上で選択ダイバーシチや最大比合成などを演算処理してもよいことは当然のことである。   In the present embodiment, the configuration example in which the BER or PER is measured by the error rate detection circuit has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, in the configuration shown in FIG. 6, it is a matter of course that the reception signal of each antenna of the device under test can be taken into a computer and the BER or PER can be calculated on the computer. In this case, it is a matter of course that selection diversity, maximum ratio combining, etc. may be processed on the computer.

本発明にかかるアンテナ測定装置は、多重波伝搬環境における移動体端末用アンテナ等の性能評価等に有用である。   The antenna measurement apparatus according to the present invention is useful for performance evaluation of a mobile terminal antenna or the like in a multiwave propagation environment.

実施の形態1のアンテナ評価装置の構成例を示す図The figure which shows the structural example of the antenna evaluation apparatus of Embodiment 1. 図1に示すアンテナ評価装置における一部分の詳細な構成例を示す図The figure which shows the detailed structural example of a part in the antenna evaluation apparatus shown in FIG. (a)実施の形態1のアンテナ評価装置によるアンテナの測定結果の一例を示す図であって、受信レベルを時系列で表示した図(b)同じく受信レベルを累積確率分布で表示した図(c)同じく受信信号の位相を確率分布で表示した図(A) It is a figure which shows an example of the measurement result of the antenna by the antenna evaluation apparatus of Embodiment 1, Comprising: The figure which displayed the reception level in time series (b) The figure which similarly displayed the reception level by cumulative probability distribution (c) ) Similarly, the phase of the received signal is displayed as a probability distribution 実施の形態1のアンテナ評価装置を電波暗室内に設置した一例を示す図The figure which shows an example which installed the antenna evaluation apparatus of Embodiment 1 in the anechoic chamber (a)実施の形態1の散乱体用放射器の構成例を示す図(b)同じく散乱体用放射器を構成するアンテナの正面図(A) The figure which shows the structural example of the radiator for scatterers of Embodiment 1 (b) The front view of the antenna which similarly comprises the radiator for scatterers 実施の形態2のアンテナ評価装置の構成例を示す図The figure which shows the structural example of the antenna evaluation apparatus of Embodiment 2. 実施の形態2のアンテナ評価装置による測定結果の一例を示す図であって、アンテナ間隔と複素相関係数の関係を示す図It is a figure which shows an example of the measurement result by the antenna evaluation apparatus of Embodiment 2, Comprising: The figure which shows the relationship between an antenna space | interval and a complex correlation coefficient 実施の形態2のアンテナ評価装置の別の構成例を示す図であって、散乱体の中心付近に携帯無線装置を備えた構成例を示す図It is a figure which shows another structural example of the antenna evaluation apparatus of Embodiment 2, Comprising: The figure which shows the structural example provided with the portable radio | wireless apparatus near the center of a scatterer 実施の形態3のアンテナ評価装置の構成例を示す図The figure which shows the structural example of the antenna evaluation apparatus of Embodiment 3. 実施の形態4のアンテナ評価装置の構成例を示す図The figure which shows the structural example of the antenna evaluation apparatus of Embodiment 4. 実施の形態5のアンテナ評価装置の構成例を示す図The figure which shows the structural example of the antenna evaluation apparatus of Embodiment 5. (a)従来のアンテナ評価装置の構成例を示す上面図(b)同じくその側面図(A) Top view showing a configuration example of a conventional antenna evaluation apparatus (b) Side view of the same

符号の説明Explanation of symbols

101,601 フェージングエミュレータ
102 散乱体
102a,102b,102c,102d,102e,102f,102g,110,602,603 アンテナ
103 散乱体支持部
104a,104b,104c,104d,104e,104f,104g 4又接続部
105a,105b,105c,105d,105e,105f,105g 3又接続部
106a,106b,106c,106d,106e,106f,106g,107a,107b,107c,107d,107e,107f,107g,108a,108b,108c,108d,108e,108f,108g,111 支柱
109,109a,109b,109c,109d,109e,109f,109g,113,605,606 ケーブル
112 ポール
114,607,1101 制御・測定部
115 減衰回路
116 位相回路
117 分配回路
118,608 ネットワークアナライザ
119 D/Aコンバータ
120 コンピュータ
201a,202a,203a,204a,205a,206a,207a,505 減衰器
201b,202b,203b,204b,205b,206b,207b,208b,209b,210b,211b,212b,213b,214b,201c,202c,203c,204c,205c,206c,207c,208c,209c,210c,211c,212c,213c,214c,506 端子
208a,209a,210a,211a,212a,213a,214a,1104 位相器
401 電波暗室
402 回転テーブル
501 散乱体用放射器
502 スリーブアンテナ
503 シュペルトップダイポールアンテナ
504 分配器
604 支持台
609 基準器
801 携帯無線装置
802 ホイップアンテナ
803 板状逆Fアンテナ
901 人体
1001 擬似人体
1002 テーブル
1201 箱体
1202 ターンテーブル
1203 受信アンテナ
1204 テーブル本体
1205 回転駆動機構
1206 被試験機器
1207 衝立
1208 アンテナ角度可変機構
1102 デジタル信号発生器
1103 変調器
1105 合成回路
1106 制御回路
1107 誤り率検出回路
101, 601 fading emulator 102 scatterer 102a, 102b, 102c, 102d, 102e, 102f, 102g, 110, 602, 603 antenna 103 scatterer support 104a, 104b, 104c, 104d, 104e, 104f, 104g 4 or connection 105a, 105b, 105c, 105d, 105e, 105f, 105g 3 or connecting portions 106a, 106b, 106c, 106d, 106e, 106f, 106g, 107a, 107b, 107c, 107d, 107e, 107f, 107g, 108a, 108b, 108c , 108d, 108e, 108f, 108g, 111 Post 109, 109a, 109b, 109c, 109d, 109e, 109f, 109g, 113, 605, 606 Cable 11 2 poles 114, 607, 1101 control / measurement unit 115 attenuation circuit 116 phase circuit 117 distribution circuit 118,608 network analyzer 119 D / A converter 120 computer 201a, 202a, 203a, 204a, 205a, 206a, 207a, 505 attenuator 201b 202b, 203b, 204b, 205b, 206b, 207b, 208b, 209b, 210b, 211b, 212b, 213b, 214b, 201c, 202c, 203c, 204c, 205c, 206c, 207c, 208c, 209c, 210c, 211c, 212c , 213c, 214c, 506 terminals 208a, 209a, 210a, 211a, 212a, 213a, 214a, 1104 phaser 401 anechoic chamber 402 rotary table 501 Scatterer radiator 502 Sleeve antenna 503 Super top dipole antenna 504 Distributor 604 Support base 609 Reference device 801 Portable wireless device 802 Whip antenna 803 Plate-like inverted F antenna 901 Human body 1001 Pseudo human body 1002 Table 1201 Box body 1202 Turntable 1203 Reception antenna 1204 Table main body 1205 Rotation drive mechanism 1206 Device under test 1207 Partition 1208 Antenna angle variable mechanism 1102 Digital signal generator 1103 Modulator 1105 Synthesis circuit 1106 Control circuit 1107 Error rate detection circuit

Claims (22)

複数の放射器からなる散乱体と、
前記散乱体を保持する散乱体支持部と、
前記複数の放射器から空間に放射される電波の少なくとも振幅または位相のいずれかを制御可能な回路部とを備え、
前記散乱体の中心付近に少なくとも1つのアンテナを構成要素とする被測定器を配置したことを特徴とするアンテナ評価装置。
A scatterer comprising a plurality of radiators;
A scatterer support for holding the scatterer;
A circuit unit capable of controlling at least either the amplitude or the phase of radio waves radiated into the space from the plurality of radiators,
An antenna evaluation apparatus, comprising a device under test having at least one antenna as a component in the vicinity of the center of the scatterer.
前記散乱体は、前記複数の放射器が概正多角形の頂点となるよう等間隔で配置されることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ評価装置。 The antenna evaluation apparatus according to claim 1, wherein the scatterers are arranged at equal intervals so that the plurality of radiators become apexes of a substantially regular polygon. 前記散乱体支持部は、概正多角柱形状となるよう格子状に組み立てられることを特徴とする請求項1または2に記載のアンテナ評価装置。 The antenna evaluation apparatus according to claim 1, wherein the scatterer support portion is assembled in a lattice shape so as to have an approximately regular polygonal column shape. 前記放射器の本数が奇数であることを特徴とする請求項1または2に記載のアンテナ評価装置。 The antenna evaluation apparatus according to claim 1, wherein the number of radiators is an odd number. 前記放射器は、ダイポールアンテナを構成要素とすることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のアンテナ評価装置。 The antenna evaluation apparatus according to claim 1, wherein the radiator includes a dipole antenna as a constituent element. 前記放射器は、少なくとも垂直偏波アンテナと水平偏波アンテナを構成要素とすることを特徴とする請求項1または5に記載のアンテナ評価装置。 The antenna evaluation apparatus according to claim 1, wherein the radiator includes at least a vertically polarized antenna and a horizontally polarized antenna as constituent elements. 前記被測定器は、
少なくとも1つのアンテナを構成要素とする無線装置と、
耳の近傍において前記無線装置を手で保持した通話姿勢の人体あるいは擬似人体とを含むことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のアンテナ評価装置。
The device under test is
A wireless device comprising at least one antenna as a component;
The antenna evaluation apparatus according to claim 1, comprising a human body or a pseudo human body in a talking posture in which the wireless device is held by hand in the vicinity of an ear.
前記被測定器は、
少なくとも1つのアンテナを構成要素とする無線装置と、
体の正面位置において前記無線装置を手で保持したメール姿勢の人体あるいは擬似人体とを含むことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のアンテナ評価装置。
The device under test is
A wireless device comprising at least one antenna as a component;
The antenna evaluation apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising a human body or a pseudo human body in a mail posture in which the wireless device is held by hand at a front position of the body.
ターンテーブル上に前記被測定器を載置し、前記ターンテーブルが測定中回転し続けることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のアンテナ評価装置。 9. The antenna evaluation apparatus according to claim 1, wherein the device under test is placed on a turntable, and the turntable continues to rotate during measurement. 電波暗室の内部に請求項1から9のいずれかに記載のアンテナ評価装置を設置することを特徴とするアンテナ評価装置。 An antenna evaluation apparatus according to claim 1, wherein the antenna evaluation apparatus according to claim 1 is installed inside an anechoic chamber. 複数の放射器からなる散乱体と、
前記散乱体を保持する散乱体支持部と、
前記複数の放射器に接続された回路部とを備え、
前記複数の放射器から放射されるそれぞれの電波の少なくとも振幅または位相のいずれかを前記回路部によって制御し、
少なくとも1つのアンテナを構成要素とする被測定器を前記散乱体の中心付近に配置し、前記散乱体によって構築された多重波伝搬環境における前記被測定器の電磁波環境試験を行うことを特徴とするアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法。
A scatterer comprising a plurality of radiators;
A scatterer support for holding the scatterer;
A circuit unit connected to the plurality of radiators,
Controlling at least one of amplitude and phase of each radio wave radiated from the plurality of radiators by the circuit unit;
A device to be measured having at least one antenna as a component is disposed near the center of the scatterer, and an electromagnetic wave environment test of the device to be measured in a multiwave propagation environment constructed by the scatterer is performed. Antenna evaluation apparatus and measurement method using the same.
請求項6に記載の放射器であって、前記垂直偏波アンテナと前記水平偏波アンテナの平均送信電力の比が所望の交差偏波識別度となるよう制御することを特徴とする請求項6または11に記載のアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法。 7. The radiator according to claim 6, wherein the ratio of the average transmission power of the vertical polarization antenna and the horizontal polarization antenna is controlled to have a desired cross polarization discrimination. Or the antenna evaluation apparatus according to 11 and a measurement method using the antenna evaluation apparatus. 前記複数の放射器から放射されるそれぞれの電波の重ね合わせが、前記散乱体の中心付近においてレイリーフェージング環境となるように前記回路部によって少なくとも振幅または位相のいずれかが制御されており、前記散乱体によって構築された多重波伝搬環境における前記被測定器の電磁波環境試験を行うことを特徴とする請求項11または12に記載のアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法。 At least one of the amplitude and the phase is controlled by the circuit unit so that the superposition of the respective radio waves radiated from the plurality of radiators becomes a Rayleigh fading environment near the center of the scatterer, and the scattering 13. The antenna evaluation apparatus according to claim 11 or 12, and a measurement method using the antenna evaluation test for the device under test in a multiwave propagation environment constructed by a body. 少なくとも前記被測定器の最大ドップラー周波数またはドップラーシフトの方向のいずれかを、前記回路部によって前記複数の放射器から放射される電波のそれぞれの位相情報として重畳することを特徴とする請求項11から13のいずれかに記載のアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法。 12. At least one of a maximum Doppler frequency and a Doppler shift direction of the device under test is superimposed as phase information of each of radio waves radiated from the plurality of radiators by the circuit unit. 14. The antenna evaluation apparatus according to any one of 13, and a measurement method using the same. 前記複数のアンテナから放射されるそれぞれの電波の重ね合わせが、前記散乱体の中心付近においてライスフェージング環境となるように前記回路部によって少なくとも振幅または位相のいずれかが制御されており、前記散乱体によって構築された多重波伝搬環境における前記被測定器の電磁波環境試験を行うことを特徴とする請求項11または12に記載のアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法。 At least one of amplitude or phase is controlled by the circuit unit so that the superposition of the respective radio waves radiated from the plurality of antennas becomes a rice fading environment in the vicinity of the center of the scatterer, and the scatterer 13. The antenna evaluation apparatus according to claim 11 or 12, and a measurement method using the antenna evaluation test, wherein an electromagnetic wave environment test of the device under test is performed in a multiwave propagation environment constructed by: 請求項11から15に記載のいずれかの測定方法により、多重波環境中における前記被測定器の平均実効利得(MEG:Mean Effective Gain)評価を行うことを特徴とするアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法。 An antenna evaluation apparatus characterized by performing mean effective gain (MEG) evaluation of the device under test in a multiwave environment by the measurement method according to any one of claims 11 to 15. Measurement method. 複数の放射器からなる散乱体と、
前記散乱体を保持する散乱体支持部と、
前記複数の放射器に接続された回路部とを備え、
前記複数の放射器から放射されるそれぞれの電波の少なくとも振幅または位相のいずれかを前記回路部によって制御し、
少なくとも2つのアンテナを構成要素とする被測定器を前記散乱体の中心付近に配置し、前記散乱体によって構築された多重波伝搬環境における前記被測定器のダイバーシチ特性の評価を行うことを特徴とするアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法。
A scatterer comprising a plurality of radiators;
A scatterer support for holding the scatterer;
A circuit unit connected to the plurality of radiators,
Controlling at least one of amplitude and phase of each radio wave radiated from the plurality of radiators by the circuit unit;
A device to be measured having at least two antennas as constituent elements is arranged near the center of the scatterer, and diversity characteristics of the device to be measured in a multi-wave propagation environment constructed by the scatterer are evaluated. Antenna evaluation apparatus and measurement method using the same.
前記ダイバーシチ特性の評価は少なくとも選択ダイバーシチ受信時のダイバーシチ利得であることを特徴とする請求項17に記載のアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法。 18. The antenna evaluation device according to claim 17, and a measurement method using the antenna evaluation device, wherein the evaluation of the diversity characteristic is at least a diversity gain at the time of selective diversity reception. 前記ダイバーシチ特性の評価は少なくとも最大比合成時のダイバーシチ利得であることを特徴とする請求項17に記載のアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法。 18. The antenna evaluation apparatus according to claim 17, and the measurement method using the antenna evaluation apparatus, wherein the evaluation of the diversity characteristic is at least a diversity gain at the time of maximum ratio combining. 複数の放射器からなる散乱体と、
前記散乱体を保持する散乱体支持部と、
前記複数の放射器に接続された回路部と、
デジタル信号発生部と、
誤り率測定部を備え、
前記デジタル信号発生部により生成された高周波変調信号は前記回路部を介して前記複数の放射器に入力され、前記複数の放射器から放射された電波は前記散乱体の中心付近で重ね合わされて多重波となり、前記散乱体の中心付近に配置された被測定器の少なくとも1つのアンテナで受信されて前記誤り率測定部に入力されることにより、多重波伝搬環境における前記被測定器の誤り率特性の評価を行うことを特徴とするアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法。
A scatterer comprising a plurality of radiators;
A scatterer support for holding the scatterer;
A circuit unit connected to the plurality of radiators;
A digital signal generator;
It has an error rate measurement unit,
The high frequency modulation signals generated by the digital signal generation unit are input to the plurality of radiators via the circuit unit, and radio waves radiated from the plurality of radiators are superimposed and multiplexed near the center of the scatterer. An error rate characteristic of the device under test in a multi-wave propagation environment by being received by at least one antenna of the device under test arranged near the center of the scatterer and input to the error rate measurement unit An antenna evaluation apparatus and a measurement method using the same.
前記誤り率特性は、BER(Bit Error Rate)を評価指標とすることを特徴とする請求項20に記載のアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法。 The antenna evaluation apparatus according to claim 20 and a measurement method using the antenna evaluation apparatus, wherein the error rate characteristic uses BER (Bit Error Rate) as an evaluation index. 前記誤り率特性は、PER(Packet Error Rate)を評価指標とすることを特徴とする請求項20に記載のアンテナ評価装置とそれを用いた測定方法。 21. The antenna evaluation apparatus according to claim 20, and a measurement method using the same, wherein the error rate characteristic uses PER (Packet Error Rate) as an evaluation index.
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