JP2006166399A - Ｅｍｃ試験用アンテナ装置、試験信号発生装置及び送信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＥＭＣ試験（特にイミュニティ試験）に用いられる送信装置を、コストアップを招くことなく、試験対象物に対して試験用電波を適正に照射できるようにする。
【解決手段】 送信装置は、ホーンアンテナ２０と、その放射方向等を補正する誘電体レンズ３０とを備える。誘電体レンズ３０は、レンズ部３２と、鍔部３４と、突起部３６とから構成され、鍔部３４をホーンアンテナ２０の開口端に当接し、突起部３６をホーンアンテナ２０に溶接されたＬ字金具２２にビス止めすることにより、ホーンアンテナ２０の開口端に直接固定される。この結果、ホーンアンテナ２０からの送信電波は、誘電体レンズ３０に損失なく入射し、しかも、誘電体レンズ３０を通過することなく試験対象物側に放射されることはない。従って、ホーンアンテナ２０のゲインや誘電体レンズ３０の形状を大きくする必要がなく、送信装置を低コストで実現できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ＥＭＣ試験、特に、妨害波による試験対象物の耐性を測定するイミュニティ試験、を行うのに好適なＥＭＣ試験用アンテナ装置、試験信号発生装置及び送信装置に関する。

従来より、電子装置や電子部品の電磁環境適合性（ＥＭＣ：Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）を評価するＥＭＣ試験として、試験の対象物（電子装置や電子部品）自身から放射される妨害波の大きさを測定するエミッション試験と、外部からの妨害波を受けた際の機器の耐性を測定するイミュニティ試験とが知られている。

また、このイミュニティ試験では、試験対象物に対し、妨害波として、所定周波数帯（例えば、放射電磁界試験では、数十ＭＨｚ〜数ＧＨｚ）の試験用電波を照射することになるが、このとき試験対象物に照射する試験用電波の強度や照射範囲は、国際電気標準会議（ＩＥＣ）等の国際規格で規定されている。

このため、イミュニティ試験を行う際に用いられる妨害波（換言すれば試験用電波）の送信装置としては、従来より、試験対象物に対して試験用電波を適正に照射できるようにするために、試験用電波を放射するアンテナ（ホーンアンテナ）と試験対象物との間に誘電体レンズを配置し、この誘電体レンズを用いて、試験対象物に対する試験用電波の照射範囲や照射レベルを補正することが提案されている（例えば、特許文献１等参照）。

そして、この提案の装置によれば、誘電体レンズの曲率や誘電率を適宜設定することにより、試験対象物に対する試験用電波の照射範囲が適正範囲になるように調整したり、その照射範囲全域で試験用電波の位相を一致させる、といったことができるようになる。
特開２００３−１２１４８５号

しかし、上記提案の送信装置において、誘電体レンズは、ホーンアンテナに対して離れた位置に配置するように構成されているため、ホーンアンテナから放射された試験用電波は、ホーンアンテナと誘電体レンズとの間の空間で生じる伝送損失、及び、誘電体レンズ表面での反射等によって、減衰されてしまい、試験対象物での試験用電波の強度を適正レベルに確保するには、その減衰量だけホーンアンテナのゲイン（利得）を大きくしなければならず、ホーンアンテナの大型化、延いては装置のコストアップを招くという問題があった。

また、ホーンアンテナからは、その開口面から広がるように試験用電波が放射されることから、誘電体レンズをホーンアンテナから離れた位置に配置すると、ホーンアンテナから放射された試験用電波の一部は、誘電体レンズを通ることなく試験対象物方向に放射されてしまい、この電波がＥＭＣ試験（イミュニティ試験）に悪影響を与えることも考えられる。なお、この問題を防止するには、ホーンアンテナから放射された電波が全て誘電体レンズに届くように、誘電体レンズの径を大きくすればよいが、誘電体レンズの径を大きくすると、装置のコストアップを招くことになる。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、ＥＭＣ試験、特に、妨害波による試験対象物の耐性を測定するイミュニティ試験を行うに当たって、妨害波としての試験用電波を送信するのに用いられる送信装置（ホーンアンテナや誘電体レンズ等）のコストアップを招くことなく、試験対象物に対して試験用電波を適正に照射できるようにすることを目的とする。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、試験対象物のＥＭＣ試験を行うのに用いられるＥＭＣ試験用アンテナ装置であって、試験対象物に向けて試験用電波を放射するホーンアンテナと、このホーンアンテナからの試験用電波の放射特性を補正する放射特性補正レンズとを備え、放射特性補正レンズをホーンアンテナの開口端に配置してなることを特徴とする。

このように、本発明のＥＭＣ試験用アンテナ装置においては、試験用電波を放射するホーンアンテナの開口端に、その試験用電波の放射特性を補正するための放射特性補正レンズが配置されることから、ホーンアンテナからの送信電波が放射特性補正レンズに損失なく入射することになり、上述した従来装置のように、ホーンアンテナから放射特性補正レンズに至る試験用電波の伝送経路で生じる伝送損失を補うために、ホーンアンテナのゲインを大きくする必要はない。

また、放射特性補正レンズは、ホーンアンテナの開口端に配置されることから、ホーンアンテナからの送信電波は必ず放射特性補正レンズを通って外部に放射されることになり、上述した従来装置のように、ホーンアンテナからの送信電波の一部が放射特性補正レンズを通ることなく試験対象物方向に放射されてしまい、その電波がＥＭＣ試験（イミュニティ試験）に悪影響を与えることはない。

また、放射特性補正レンズは、ホーンアンテナの開口端と略同じ径にすればよく、上述した従来装置のように、レンズの径を、ホーンアンテナ２０の開口端に比べて著しく大きくする必要はない。

よって、本発明のＥＭＣ試験用アンテナ装置によれば、ホーンアンテナや放射特性補正レンズを大型化することなく、試験対象物に対して試験用電波を適正に照射できるようになり、ＥＭＣ試験（特に妨害波による試験対象物の耐性を測定するイミュニティ試験）を行うのに適したアンテナ装置を、低コストで実現できることになる。

ここで、放射特性補正レンズは、ホーンアンテナ単体での電波の放射特性を試験に適した放射特性に補正するものであることから、ホーンアンテナ単体での電波の放射特性に応じて、レンズの種類や形状を設定すればよいが、レンズの種類としては、請求項３に記載のように、上述した公報に開示されているような誘電体レンズであってもよく、或いは、請求項２に記載のように、複数の金属板（メタルプレート）を所定の間隔を開けて平行に配置したメタルプレートレンズであってもよい。

また、請求項３に記載のように放射特性補正レンズを誘電体レンズにて構成する場合には、請求項４又は請求項５に記載のように、一般的な凸レンズ若しくは凹レンズにすればよい。

但し、この場合、レンズの表・裏面が連続する曲面となるので、レンズの厚みが大きくなり過ぎ（換言すれば重くなり過ぎ）、ホーンアンテナの開口端に配置し難くなることも考えられる。

そこで、このような場合には、請求項６に記載のように、放射特性補正レンズ（つまり誘電体レンズ）を、フレネルレンズで構成するようにしてもよい。そして、このように誘電体レンズをフレネルレンズにて構成すれば、レンズ全体の厚みを小さくして、誘電体レンズの軽量化を図ることができる。

また、本発明において、放射特性補正レンズは、試験対象物に対する試験用電波の照射特性が予め設定された試験用の規格に沿ったものとなるように、ホーンアンテナからの電波の放射特性を補正するためのものであるが、このためには、放射特性補正レンズの電波の透過特性が、試験に使用するホーンアンテナや試験対象物の仕様に応じた最適な特性となるように調整する必要がある。

そして、放射特性補正レンズをメタルプレートレンズにて構成した際には、レンズを構成している各メタルプレートの形状を適宜変更すればよいが、放射特性補正レンズとして誘電体レンズを利用する場合には、レンズの誘電率や厚み等を調整する必要があることから、その調整が難しいという問題がある。

そこで、放射特性補正レンズとして誘電体レンズを利用し、その調整作業を効率よく行えるようにするには、請求項７に記載のように、放射特性補正レンズ（つまり誘電体レンズ）を、レンズの表面から裏面にかけて複数に分割することで、その分割したレンズ部材毎に特性を調整できるようにし、この放射特性補正レンズ（つまり誘電体レンズ）をホーンアンテナの開口端に配置する際には、その分割された複数のレンズ部材を接合した状態でホーンアンテナの開口端に配置するようにするとよい。

なお、このように放射特性補正レンズを複数のレンズ部材にて構成した場合、各レンズ部材の接合は、接合面に接着剤を塗布することにより行うようにしてもよく、粘着テープを利用して各レンズ部材を外側から接合するようにしてもよい。

但し、この場合、放射特性補正レンズの電波の通過特性に影響を与えることのないようにするために、接着剤や粘着テープには、レンズと略同じ誘電率を有する材料のものを用い、その厚さは、試験用電波の波長の１／４以下（より好ましくは１／１６以下）にすることが望ましい。

一方、本発明のＥＭＣ試験用アンテナ装置では、放射特性補正レンズがホーンアンテナの開口端に配置されるが、配置後に、放射特性補正レンズとホーンアンテナとの相対位置がずれると、当該アンテナ装置からの試験用電波の放射特性が変化してしまうことから、放射特性補正レンズは、ホーンアンテナの開口端に対して、しっかりと位置決めできるようにする必要がある。

そして、このためには、放射特性補正レンズが誘電体レンズである場合には、例えば、請求項８に記載のように、放射特性補正レンズのレンズ面周囲の外周部に、鍔部を設けるようにするとよい。

つまり、このように、放射特性補正レンズ（誘電体レンズ）の外周部に鍔部を設けるようにすれば、放射特性補正レンズ（誘電体レンズ）をホーンアンテナの開口端に配置する際に、この鍔部をホーンアンテナの開口端に当接させることによって、ホーンアンテナの開口端に放射特性補正レンズ（誘電体レンズ）をしっかりと位置決めできるようになり、当該アンテナ装置の使用時に、放射特性補正レンズ（誘電体レンズ）とホーンアンテナとの相対位置がずれて、当該アンテナ装置からの試験用電波の放射特性が変化してしまう、といったことを防止できる。

また、このように放射特性補正レンズ（誘電体レンズ）の外周部に鍔部を設ける場合には、更に請求項９に記載のように、この鍔部に、ホーンアンテナの開口端周囲を囲むように複数の突起部を設けるようにしてもよい。そして、このようにすれば、鍔部に設けた突起部によって、ホーンアンテナに対して放射特性補正レンズ（誘電体レンズ）をより正確に位置決めできるようになり、当該アンテナ装置の使用時に放射特性補正レンズ（誘電体レンズ）とホーンアンテナとの相対位置がずれるのをより確実に防止できる。

また、ホーンアンテナの開口端に放射特性補正レンズ（誘電体レンズ）を配置するには、これら各部とは別体で構成された配置用の部材を使用するようにしてもよいが、請求項９に記載のように、放射特性補正レンズ（誘電体レンズ）の外周部に設けられた鍔部に複数の突起部を設けた場合には、請求項１０に記載のように、ホーンアンテナの外周面に、放射特性補正レンズ（誘電体レンズ）の鍔部に設けられた複数の突起部をホーンアンテナに接合するための複数の接合用金具を設けるようにするとよい。

つまりこのようにすれば、放射特性補正レンズ（誘電体レンズ）の鍔部に設けた複数の突起部を、ホーンアンテナの開口端に対する放射特性補正レンズ（誘電体レンズ）の位置決め用兼固定用の部材として利用することができるようになり、ホーンアンテナの開口端へ放射特性補正レンズ（誘電体レンズ）を配置するのに使用する配置用部材の構成を簡単にし、当該アンテナ装置のコストダウンを図ることができる。

一方、放射特性補正レンズをホーンアンテナの開口端に位置決めするには、必ずしも、放射特性補正レンズを誘電体レンズにて構成して、その外周部に鍔部を設ける必要はなく、例えば、請求項１１に記載のように、放射特性補正レンズを一対の挟持部材にて挟持するようにし、その一対の挟持部材の一方をホーンアンテナの内部に収納し、他方の挟持部材を、放射特性補正レンズを挟んでホーンアンテナの外側に配置し、更に、その他方の挟持部材を、固定部材を介してホーンアンテナに固定することにより、ホーンアンテナの開口端に放射特性補正レンズを配置するようにしてもよい。

なお、請求項１１に記載のアンテナ装置おいて、一対の挟持部材は、当該アンテナ装置からの試験用電波の放射特性に影響を与えることのないよう、試験用電波を透過可能な材料にて構成する必要があり、特に、放射特性補正レンズを挟持した際に放射特性補正レンズに応力が加わるのを防止するためには、例えば、請求項１２に記載のように、一対の挟持部材として、弾性を有するウレタンからなる挟持部材を用いるようにするとよい。

また、放射特性補正レンズをホーンアンテナの開口端に位置決めするには、例えば、請求項１３に記載のように、ホーンアンテナ及び放射特性補正レンズを、それぞれ、ホーンアンテナの開口端と放射特性補正レンズのレンズ面とを接離可能に支持する支持部材を設け、放射特性補正レンズは、この支持部材を介して、ホーンアンテナの開口端に配置するようにしてもよい。

なお、この場合、支持部材は、請求項１４に記載のように、スライドレールと、このスライドレール上に移動可能に設けられる複数の支持台とから構成し、ホーンアンテナ及び放射特性補正レンズを各支持台に固定するようにするとよい。つまり、このようにすれば、ホーンアンテナ及び放射特性補正レンズを固定した支持台をスライドレール上に配置し、スライドレール上で、これら支持台を近接位置に配置することで、ホーンアンテナの開口端に放射特性補正レンズを簡単に配置できるようになる。

次に、請求項１５に記載の発明は、妨害波による試験対象物の耐性を測定するイミュニティ試験用の試験信号を発生して、請求項１〜請求項１４の何れかに記載のＥＭＣ試験用アンテナ装置に出力することにより、このＥＭＣ試験用アンテナ装置から試験対象物に向けて妨害波を放射させる試験信号発生装置に関するものである。

そして、この試験信号発生装置においては、信号発生器が試験信号を発生し、増幅器が、信号発生器から出力された試験信号を増幅し、方向性伝送手段が、この増幅器にて増幅された試験信号をＥＭＣ試験用アンテナ装置が接続される出力端子まで伝送すると共に、この出力端子に外部から入力された高周波信号が増幅器に戻るのを阻止する。

従って、この試験信号発生装置によれば、ＥＭＣ試験用アンテナ装置から放射させた試験用電波が、試験対象物や試験対象物周囲の物体で反射され、その反射波が、ＥＭＣ試験用アンテナ装置にて受信された場合に、その受信信号が増幅器に入力されて、増幅器が故障するのを防止できる。

つまり、増幅器にて増幅された試験信号をＥＭＣ試験用アンテナ装置に直接出力するようにした場合、試験用電波の反射波がＥＭＣ試験用アンテナ装置にて受信されると、その受信信号が、そのまま増幅器の出力段の増幅素子（出力トランジスタ）に入力されることになる。そして、反射波（延いては受信信号）の信号レベルが大きい場合には、増幅器における出力トランジスタに、耐圧オーバー、許容コレクタ電流オーバー、熱による許容損失オーバー、等の問題が生じ、出力トランジスタ（延いては増幅器）が故障してしまう。

しかし、本発明の試験信号発生装置には、増幅器とＥＭＣ試験用アンテナ装置との間の試験信号の伝送経路に、方向性伝送手段が設けられ、この方向性伝送手段により、ＥＭＣ試験用アンテナ装置から入力された高周波信号が増幅器に戻るのを阻止するようにされているので、試験用電波の反射波がＥＭＣ試験用アンテナ装置にて受信されとしても、その受信信号が方向性伝送手段にて充分減衰されることから、この受信信号によって増幅器が故障するのを防止することができるようになるのである。

なお、方向性伝送手段としては、周知のアイソレータ若しくはサーキュレータを使用することができる。
また次に、上記のように試験信号発生装置にアイソレータ若しくはサーキュレータからなる方向性伝送手段を設けた場合、この方向性伝送手段にて、ＥＭＣ試験用アンテナ装置から入力された反射波の受信信号を減衰させることはできるものの、例えば、全反射等によって反射波が高レベルとなり、ＥＭＣ試験用アンテナ装置から入力される受信信号の信号レベルも高レベルになると、その受信信号を方向性伝送手段にて充分減衰させることができず、増幅器に高レベルの受信信号が入力されて増幅器が故障してしまうことも考えられる。

そこで、こうした問題をより確実に防止できるようにするには、請求項１５に記載の試験信号発生装置は、更に請求項１６に記載のように、信号発生器から出力された試験信号を分配器にて複数に分配して、複数の増幅器に夫々入力することにより、分配後の試験信号を各増幅器にて増幅させ、更に、各増幅器にて増幅された試験信号は、これら各増幅器に対応する各方向性伝送手段を介して合成器に入力することにより、この合成器にて合成させ、その合成後の試験信号を出力端子（延いてはＥＭＣ試験用アンテナ装置）に出力するように構成するとよい。

つまり、試験信号発生装置をこのように構成すれば、ＥＭＣ試験用アンテナ装置から入力される反射波の受信信号は、合成器にて分配（換言すれば減衰）されて各方向性伝送手段に入力されることから、各方向性伝送手段から対応する増幅器には、受信信号が充分減衰されて入力されることになり、この受信信号によって増幅器が故障するのを防止できる。

また、請求項１６に記載の試験信号発生装置では、信号発生器が発生した試験信号を複数の増幅器にてそれぞれ増幅し、各増幅器から出力される増幅後の試験信号を合成して、ＥＭＣ試験用アンテナ装置に出力することから、各増幅器に、ＥＭＣ試験用アンテナ装置に出力すべき試験信号の電力よりも低い送信パワーの増幅器を使用することができるようになり、試験信号発生装置を低コストで実現できる、という効果もある。

つまり、増幅器の送信パワーを大きくするには、放送局等で利用されている進行波管（Ｔｒａｖｅｌｌｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｔｕｂｅ）等の高価な増幅器を使用する必要があるが、試験信号発生装置を請求項１６に記載のように構成すれば、増幅器の数は増加するものの、各増幅器の送信パワーを小さくすることができる（例えば、増幅器が２個の場合、アンプの送信パワーは、装置全体の送信パワーの約１／２（換言すれば−３ｄＢ）にすることができる）ため、各増幅器をトランジスタ等からなるソリッドステートアンプにて構成することができるようになり、試験信号発生装置を低コストで実現できるようになるのである。

次に、請求項１７に記載の発明は、妨害波による試験対象物の耐性を測定するイミュニティ試験を行うために試験対象物に向けて試験用の妨害波を送信する送信装置に関する発明であり、請求項１〜請求項１４の何れかに記載のＥＭＣ試験用アンテナ装置と、請求項１５又は請求項１６に記載の試験信号発生装置とを備えたことを特徴とする。

従って、本発明によれば、イミュニティ試験を行う際に、試験対象物に対して試験用電波を適正に照射することができる送信装置を、低コストで実現できることになる。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明が適用された実施形態の送信装置全体の構成を表す構成図である。
図１に示すように、本実施形態の送信装置は、妨害波による試験対象物５の耐性を測定するイミュニティ試験を行うために、試験対象物５に向けて試験用の妨害波（試験用電波）を送信するものであり、試験用電波となる試験信号を発生する試験信号発生装置１０と、この試験信号発生装置１０から出力される試験信号を受けて試験用電波を放射するホーンアンテナ２０と、このホーンアンテナ２０の開口端に固定され、ホーンアンテナ２０からの試験用電波の放射特性を補正する誘電体レンズ３０と、から構成されている。

また、試験信号発生装置１０は、例えば、国際規格「ＩＥＣ６１０００−４−３」等で規定された放射電磁界試験を行うために、予め設定された所定周波数帯（数十ＭＨｚ〜数ＧＨｚ）の試験信号を発生する信号発生器１２と、この信号発生器１２から出力された試験信号を増幅する増幅器１４と、この増幅器１４にて増幅された試験信号をホーンアンテナ２０が接続される出力端子１９まで伝送すると共に、ホーンアンテナ２０側から出力端子１９に入力された信号（試験用電波の反射波の受信信号等）を減衰させて増幅器１４に戻るのを阻止するアイソレータ１６と、から構成されている。

一方、誘電体レンズ３０は、図２（ｂ）に示す如く、ホーンアンテナ２０の開口端部と略同径のレンズ部３２と、このレンズ部３２のレンズ面の外周部に形成された鍔部３４と、この鍔部３４に対してホーンアンテナ２０の開口端周囲を囲むように突設された複数の突起部３６と、から構成されている。

また、図２（ａ）に示す如く、ホーンアンテナ２０の開口端付近の外周面には、誘電体レンズ３０の鍔部３４がホーンアンテナ２０の開口端に当接し、且つ、突起部３６がホーンアンテナ２０の開口端周囲を囲むように誘電体レンズ３０をホーンアンテナ２０の開口端に配置した際、誘電体レンズ３０の鍔部３４に突設された各突起部３６に当接されるように、複数のＬ字金具２２が溶接されている。

そして、これら各Ｌ字金具２２と誘電体レンズ３０の各突起部３６には、ビス２４を介して各突起部３６をＬ字金具２２に固定するためのねじ孔が穿設されており、誘電体レンズ３０は、上記のようにホーンアンテナ２０の開口端に固定した後、突起部３６をホーンアンテナ２０のＬ字金具２２にビス止めすることにより、ホーンアンテナ２０と一体化されている。なお、このように、開口端に誘電体レンズ３０が固定された本実施形態のホーンアンテナ２０は、本発明のＥＭＣ試験用アンテナ装置に相当する。

以上説明したように、本実施形態の送信装置においては、試験用電波を放射するホーンアンテナ２０の開口端に、その試験用電波の放射特性を補正するための誘電体レンズ３０を直接固定している。このため、ホーンアンテナ２０からの送信電波は、誘電体レンズ３０に損失なく入射することになり、従来装置のように、ホーンアンテナ２０から誘電体レンズ３０に至る試験用電波の伝送経路で生じる伝送損失を補うために、ホーンアンテナ２０のゲインを大きくする必要はない。

また、誘電体レンズ３０は、ホーンアンテナ２０の開口端に固定されることから、ホーンアンテナ２０からの送信電波は必ず誘電体レンズ３０を通って外部に放射されることになり、従来装置のように、ホーンアンテナ２０からの送信電波の一部が誘電体レンズ３０を通ることなく試験対象物方向に放射されてしまい、その電波がイミュニティ試験に悪影響を与えることはない。

また、誘電体レンズ３０は、ホーンアンテナ２０の開口端と略同じ径にすればよく、従来装置のように、誘電体レンズ３０の径を、ホーンアンテナ２０の開口端に比べて著しく大きくする必要はない。

よって、本実施形態の送信装置によれば、アンテナ装置を構成しているホーンアンテナ２０や誘電体レンズ３０を大型化することなく、試験対象物５に対して試験用電波を適正に照射できるようになる。

また、本実施形態では、誘電体レンズ３０のレンズ部３２の外周部に鍔部３４を設け、この鍔部３４に突設した複数の突起部３６を、ホーンアンテナ２０の外周面に溶接したＬ字金具２２にビス止めするようにしていることから、ホーンアンテナ２０の開口端に誘電体レンズ３０を固定する際には、鍔部３４と突起部３６とによりホーンアンテナ２０に対してレンズ部３２を正確に位置決めすることができ、しかも、位置決め後は、ビス２４を用いて誘電体レンズ３０をホーンアンテナ２０にしっかりと固定することができる。

よって、本実施形態によれば、ホーンアンテナ２０と誘電体レンズ３０とから構成されるアンテナ装置の使用に伴い、ホーンアンテナ２０と誘電体レンズ３０との相対位置がずれて、アンテナ装置からの試験用電波の放射特性が変化してしまうといったことはなく、アンテナ装置の試験用電波の放射特性を常時最適な特性に保持することができる。

また更に、本実施形態において、試験信号発生装置１０は、増幅器１４にて増幅した試験信号を、方向性伝送手段としてのアイソレータ１６を介して、ホーンアンテナ２０に出力するように構成されていることから、ホーンアンテナ２０から誘電体レンズ３０を介して放射された試験用電波が試験対象物５や試験対象物５周囲の物体で反射され、その反射波が、ホーンアンテナ２０にて受信されて、その受信信号が出力端子１９から試験信号発生装置１０内に入力されたとしても、その受信信号をアイソレータ１６にて減衰させることができ、延いては、その受信信号から増幅器１４を保護することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術範囲内にて種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施形態では、誘電体レンズ３０は一つの部材からなるものとして説明したが、誘電体レンズには、ホーンアンテナ２０からの放射電波が入射される表面からレンズ内に入射した放射電波を出射させる裏面にかけて複数に分割したものを使用してもよい。

具体的には、図３（ｂ）に示す誘電体レンズ４０は、上記実施形態の誘電体レンズ３０を、ホーンアンテナ２０に向けられるレンズ面を有する第１レンズ部４１と、試験対象物５に向けられるレンズ面を有する第３レンズ部４３と、これら第１レンズ部４１と第３レンズ部４３との間に位置し、上記実施形態における鍔部３４を形成する第２レンズ部４２とに分割したものを表しているが、このような誘電体レンズ４０であっても、図３（ａ）に示す如く、各レンズ部４１〜４３を順に重ねてホーンアンテナ２０の開口端部に固定するようにすれば、上記実施形態と同様のアンテナ装置を実現できる。

そして、このように誘電体レンズ４０を複数のレンズ部４１〜４３にて構成するように場合、各レンズ部４１〜４３毎に試験電波の透過特性を調整することができるようになり、誘電体レンズ４０の調整作業を効率よく行うことができるようになる。

なお、このように誘電体レンズ４０を複数のレンズ部４１〜４３にて構成した場合には、図３（ａ）に示すように、各レンズ部４１〜４３をホーンアンテナ２０の開口端に配置した後、その周囲から、粘着テープ４８を用いて、各レンズ部４１〜４３とホーンアンテナ２０とを接合するようにしてもよく、或いは、各レンズ部４１〜４３を接着剤を介して接合することにより一体化し、その後、上記実施形態と同様に、ビス２４等を介してホーンアンテナ２０の開口端に誘電体レンズ４０を固定するようにしてもよい。

また、この場合、粘着テープ４８や接着剤には、誘電体レンズ４０の電波の通過特性に影響を与えることのないよう、誘電体レンズ４０と略同じ誘電率を有する材料のものを用いることが望ましく、その厚さは、試験用電波の波長の１／４以下（より好ましくは１／１６以下）にすることが望ましい。

次に、図２及び図３に示した誘電体レンズ３０、４０は、レンズの表・裏面が連続する曲面で構成されているが、この場合、レンズの厚みが大きくなり過ぎ（換言すれば重くなり過ぎ）、ホーンアンテナの開口端に直接固定できなくなることも考えられる。そこで、このような場合には、図４に示す如く、誘電体レンズには、フレネルレンズからなる誘電体レンズ５０を用い、これをホーンアンテナ２０の開口端に固定するようにしてもよい。つまり、誘電体レンズ５０をフレネルレンズにて構成すれば、レンズの厚みを小さくして、誘電体レンズ５０の軽量化を図り、ホーンアンテナ２０の開口端に容易に固定できるようになる。

なお、図４に示した誘電体レンズ５０は、フレネルレンズからなるレンズ部５２の周囲に鍔部５４を設け、この鍔部５４に突設した突起部５６を、ホーンアンテナ２０の外周面に溶接されたＬ字金具２２にビス止めすることにより、ホーンアンテナ２０の開口端に固定できるようにされている。

また次に、上記実施形態では、誘電体レンズ３０には、レンズ部３２周囲の外周部に鍔部３４を設け、この鍔部３４に突設した突起部３６をホーンアンテナ２０に溶接されたＬ字金具２２にビス止めすることにより、誘電体レンズ３０をホーンアンテナ２０に固定するものとして説明したが、例えば、図５に示すように、誘電体レンズ６０を鍔部等のないレンズ部単体で構成し、その誘電体レンズ６０の表・裏面を、ウレタンからなる一対の挟持部材６２、６４にて挟持し、一方の挟持部材（内側挟持部材）６２をホーンアンテナ２０の開口端から内部に収納し、他方の挟持部材（外側挟持部材６４を、ホーンアンテナ２０の開口よりも外側に配置することにより、誘電体レンズ６０をホーンアンテナ２０の開口端に固定するようにしてもよい。

なお、この場合、内側挟持部材６２は、ホーンアンテナ２０の開口端付近の内壁にて保持することができるが、外側挟持部材６４は、ホーンアンテナ２０に直接固定することができないことから、内側挟持部材６２との間で誘電体レンズ６０を挟んだ状態で外側挟持部材６４をホーンアンテナ２０に固定するための固定具が必要になる。

そして、この固定具としては、具体的には、図５に示すように、ホーンアンテナ２０の開口端付近の外周面に設けられた第１固定金具２６と、外側挟持部材６４を収納可能な第２固定金具２８とから構成し、外側挟持部材６４を第２固定金具２８に収納した後、ビス２９を介して第２固定金具２８を第１固定金具２６に固定することで、誘電体レンズ６０を内側挟持部材６２と外側挟持部材６４との間に挟んだ状態で、これら各部をホーンアンテナ２０の開口端付近に位置決めできるようにすればよい。

またこのように誘電体レンズをホーンアンテナの開口端に位置決めするには、必ずしも、固定用の金具やビス或いは粘着テープ等を使用する必要はなく、例えば、図６に示すように、ホーンアンテナ２０及び誘電体レンズ３０′を、それぞれ、支柱７２ａ，７２ｂ若しくは支柱７４ａを介して、アンテナ支持台７２若しくはレンズ支持台７４上に固定し、更に、これら各支持台７２，７４を、スライドレール７０上にスライド可能に配置して、スライドレール７０上で移動させることにより、誘電体レンズ３０′をホーンアンテナ２０の開口端に位置決めするようにしてもよい。

そして、このようにすれば、アンテナ支持台７２及びレンズ支持台７４を介してスライドレール７０上に載置するホーンアンテナ２０や誘電体レンズ３０を変更することにより、ＥＭＣ試験（詳しくはイミュニティ試験）を行うのに用いるホーンアンテナ２０と誘電体レンズ３０′との組み合わせを簡単に変更することができるようになる。

なお、図６において、誘電体レンズ３０′は、図２に示した誘電体レンズ３０からビス止め用の突起部３６を削除したものとなっており、レンズ支持台７４から突出した支柱７４ａを誘電体レンズ３０′の鍔部３４に接合することにより、レンズ支持台７４（延いてはスライドレール７０）上に載置されている。

一方、上記実施形態では、ホーンアンテナ２０の開口端に配置する放射特性補正レンズは、凸レンズ形状に形成された誘電体レンズ３０，４０，６０、若しくは、フレネルレンズとして形成された誘電体レンズ５０であるものとして説明したが、本発明の放射特性補正レンズとしては、図７（ａ）に示すように凹レンズ形状に形成された誘電体レンズ８０であっても、或いは、図７（ｂ）に示すように、複数の金属板（メタルプレート）を所定の間隔を開けて平行に配置したメタルプレートレンズ９０であってもよい。

なお、図７において、上記各レンズ８０、９０は、図６に示したスライドレール７０に載置してホーンアンテナ２０の開口端に配置できるように、支柱７４ａを介してレンズ支持台７４上に固定されているものとして記載されているが、これら各アンプは、図５に示したように挟持部材６２、６４を利用してホーンアンテナ２０の開口端に配置するようにしてもよく、或いは、各レンズ８０、９０の周囲に合成樹脂等からなる鍔部を設けて、ホーンアンテナ２０の開口端に位置決め固定するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、試験信号発生装置１０には、試験信号を増幅する増幅器１４と、この増幅器１４にて増幅された試験信号をホーンアンテナ２０側に出力するアイソレータ１６とが、夫々、１個設けられるものとして説明したが、例えば、図８に示すように、試験信号発生装置１０には、増幅器１４及びアイソレータ１６を複数対（図では８対）設け、信号発生器１２から出力された試験信号は、分配器１３にて複数に分配（図では８分配）して各増幅器１４に出力入力するようにし、各増幅器１４にて増幅された試験信号については、各増幅器１４に対応するアイソレータ１６を介して、合成器１８に入力することにより、合成器１８にて合成し、出力端子１９からホーンアンテナ２０へ出力するように構成してもよい。

なお、図８において、試験信号発生装置１０には、合成器１８として、８個の増幅器１４にて夫々増幅された８系統の試験信号の内、互いに隣接する２つの増幅器１４にて増幅された試験信号同士を夫々合成する４個の合成器１８と、これら４個の合成器１８にて合成された４系統の試験信号の内、互いに隣接する２つの合成器１８にて合成された試験信号同士を夫々合成する２個の合成器１８と、この２個の合成器１８にて合成された２系統の試験信号同士を合成する１個の合成器１８との、合計７個の合成器が設けられている。

そして、試験信号発生装置１０を、図８に示す如く構成した場合には、ホーンアンテナ２０から誘電体レンズ３０、４０、５０、６０等を介して送信した試験用電波の反射波が高レベルとなり、ホーンアンテナ２０から試験信号発生装置１０に入力される受信信号の信号レベルが著しく高レベルになったとしても、その受信信号は、合成器１８にて分配され、更に、アイソレータ１６にて減衰されることから、各増幅器１４に入力される受信信号の信号レベルは充分低くなり、各増幅器１４がその受信信号によって故障するのをより確実に防止することができる。

また、試験信号発生装置１０を、図８に示す如く構成した場合には、複数の増幅器１４にて増幅した試験信号を合成してホーンアンテナ２０に出力することができるため、増幅器１４の１台当たりの送信パワーは、図１に示した試験信号発生装置１０の増幅器１４の１／８にすることができ、延いては、試験信号発生装置１０を低コストで実現できるようになる。

実施形態の送信装置全体の構成を表す構成図である。 実施形態の誘電体レンズの構成及びホーンアンテナへの取付状態を表す説明図である。 分割タイプにした誘電体レンズの構成及びホーンアンテナへの取付状態を表す説明図である。 フレネルレンズからなる誘電体レンズの構成及びホーンアンテナへの取付状態を表す説明図である。 誘電体レンズを一対の挟持部材で挟持してホーンアンテナに固定した状態を表す説明図である。 ホーンアンテナ及び誘電体レンズをスライドレール上の支持台に固定した状態を表す説明図である。 放射特性補正レンズの他の構成例を表す説明図である。 試験信号発生装置の他の構成例を表す説明図である。

符号の説明

５…試験対象物、１０…試験信号発生装置、１２…信号発生器、１３…分配器、１４…増幅器、１６…アイソレータ、１８…合成器、１９…出力端子、２０…ホーンアンテナ、２２…Ｌ字金具、２４，２９…ビス、２６…第１固定金具、２８…第２固定金具、３０，３０′，４０，５０，６０，８０…誘電体レンズ、３２，５２…レンズ部、３４，５４…鍔部、３６，５６…突起部、４１…第１レンズ部、４２…第２レンズ部、４３…第３レンズ部、４８…粘着テープ、６２…内側挟持部材、６４…外側挟持部材、７０…スライドレール、７２…アンテナ支持台、７４…レンズ支持台、７２ａ，７２ｂ，７４ａ…支柱、９０…メタルプレートレンズ。

Claims (17)

1. 試験対象物のＥＭＣ試験を行うのに用いられるアンテナ装置であって、
   前記試験対象物に向けて試験用電波を放射するホーンアンテナと、
   該ホーンアンテナからの試験用電波の放射特性を補正する放射特性補正レンズと、
   を備え、該放射特性補正レンズを前記ホーンアンテナの開口端に配置してなることを特徴とするＥＭＣ試験用アンテナ装置。
2. 前記放射特性補正レンズは、メタルプレートレンズからなることを特徴とする請求項１に記載のＥＭＣ試験用アンテナ装置。
3. 前記放射特性補正レンズは、誘電体レンズからなることを特徴とする請求項１に記載のＥＭＣ試験用アンテナ装置。
4. 前記放射特性補正レンズは、凸レンズであることを特徴とする請求項３に記載のＥＭＣ試験用アンテナ装置。
5. 前記放射特性補正レンズは、凹レンズであることを特徴とする請求項３に記載のＥＭＣ試験用アンテナ装置。
6. 前記放射特性補正レンズは、フレネルレンズであることを特徴とする請求項３に記載のＥＭＣ試験用アンテナ装置。
7. 前記放射特性補正レンズは、当該レンズの表面から裏面にかけて複数に分割されており、該分割された複数の誘電体レンズ部材を接合した状態で前記ホーンアンテナの開口端に配置されていることを特徴とする請求項３〜請求項６の何れかに記載のＥＭＣ試験用アンテナ装置。
8. 前記放射特性補正レンズは、レンズ面周囲の外周部に設けられた鍔部を有し、該鍔部が前記ホーンアンテナの開口端に当接されることにより、前記ホーンアンテナの開口端に位置決めされていることを特徴とする請求項３〜請求項７の何れかに記載のＥＭＣ試験用アンテナ装置。
9. 前記鍔部には、前記ホーンアンテナの開口端周囲を囲むように複数の突起部が設けられていることを特徴とする請求項８に記載のＥＭＣ試験用アンテナ装置。
10. 前記ホーンアンテナの外周面には、前記放射特性補正レンズの鍔部に設けられた複数の突起部を当該ホーンアンテナに接合するための複数の接合用金具が設けられていることを特徴とする請求項９に記載のＥＭＣ試験用アンテナ装置。
11. 試験用電波を透過可能な材料にて構成され、前記放射特性補正レンズの表面及び裏面にそれぞれ当接されて前記放射特性補正レンズを挟持する一対の挟持部材を備え、
    前記放射特性補正レンズは、
    前記一対の挟持部材の一方を前記ホーンアンテナの内部に収納し、他方の挟持部材を、当該放射特性補正レンズを挟んで前記ホーンアンテナの外側に配置し、更に、該他方の挟持部材を固定部材を介して前記ホーンアンテナに固定することにより、前記ホーンアンテナの開口端に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載のＥＭＣ試験用アンテナ装置。
12. 前記一対の挟持部材は、ウレタンにて構成されていることを特徴とする請求項１１に記載のＥＭＣ試験用アンテナ装置。
13. 前記ホーンアンテナ及び前記放射特性補正レンズを、それぞれ、前記ホーンアンテナの開口端と前記放射特性補正レンズのレンズ面とを接離可能に支持する支持部材を備え、
    前記放射特性補正レンズは、該支持部材を介して、前記ホーンアンテナの開口端に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載のＥＭＣ試験用アンテナ装置。
14. 前記支持部材は、スライドレールと、該スライドレール上に移動可能に設けられ、前記ホーンアンテナ及び前記放射特性補正レンズを各々支持する支持台と、からなることを特徴とする請求項７に記載のＥＭＣ試験用アンテナ装置。
15. 妨害波による試験対象物の耐性を測定するイミュニティ試験用の試験信号を発生して、請求項１〜請求項１４の何れかに記載のＥＭＣ試験用アンテナ装置に出力することにより、該ＥＭＣ試験用アンテナ装置から前記試験対象物に向けて前記妨害波を放射させる試験信号発生装置であって、
    前記試験信号を発生する信号発生器と、
    該信号発生器から出力された試験信号を増幅する増幅器と、
    該増幅器にて増幅された試験信号を前記ＥＭＣ試験用アンテナ装置が接続される出力端子まで伝送すると共に、該出力端子に外部から入力された高周波信号が前記増幅器に戻るのを阻止する方向性伝送手段と、
    を備えたことを特徴とする試験信号発生装置。
16. 前記増幅器及び方向性伝送手段を複数対備えると共に、
    前記信号発生器から出力された試験信号を複数に分配して前記各増幅器に出力する分配器と、
    前記各増幅器にて増幅され、各増幅器に対応する各方向性伝送手段から出力される複数の試験信号を合成して、前記出力端子に出力する合成器と、
    を備えたことを特徴とする請求項１７に記載の試験信号発生装置。
17. 妨害波による試験対象物の耐性を測定するイミュニティ試験を行うために、前記試験対象物に向けて試験用の妨害波を送信する送信装置であって、
    請求項１〜請求項１４の何れかに記載のＥＭＣ試験用アンテナ装置と、
    請求項１５又は請求項１６に記載の試験信号発生装置と、
    を備えたことを特徴とする送信装置。

Images