JP2014157027A - Antenna measuring device and antenna measuring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンテナの通過振幅位相特性を、広い周波数範囲にわたって測定可能なアンテナ測定装置およびアンテナ測定方法に関する。 The present invention relates to an antenna measurement apparatus and an antenna measurement method that can measure the passing amplitude phase characteristics of an antenna over a wide frequency range.
アンテナにおいて、所定の性能を満足しているかを確認するため、電波暗室などで、その放射特性(振幅、位相)を、必要な周波数範囲において、測定することが求められる。
また、複数の素子アンテナからなるアレーアンテナにおいては、所望の放射特性を得るためには、各素子アンテナの振幅位相特性を測定し、所定の値に補正する校正技術が必須となる。
このように、各アンテナの振幅位相特性を精度よく、かつ高速に測定することが重要である。
In order to confirm whether or not the antenna satisfies a predetermined performance, it is required to measure the radiation characteristics (amplitude and phase) in a necessary frequency range in an anechoic chamber or the like.
In order to obtain desired radiation characteristics, an array antenna composed of a plurality of element antennas requires a calibration technique that measures the amplitude phase characteristics of each element antenna and corrects them to a predetermined value.
Thus, it is important to measure the amplitude phase characteristics of each antenna with high accuracy and at high speed.
広い周波数範囲の測定を行う場合、測定装置の広帯域化が必要となるが、アナログ・ディジタル変換部などを含めて対応できる周波数帯域幅に依存して、測定装置の構成が複雑になり、コストが高くなる課題がある。
これは、無線通信装置などの製品本体に測定機能を搭載する場合には、特に課題となる可能性がある。
そこで、例えば、無線通信システム向けの広帯域受信機に関する技術として、下記特許文献1では、通過周波数帯域の異なる複数のフィルタを組み合わせて、狭帯域な信号に分波した後で、通信処理を行う構成を示している。
When measuring over a wide frequency range, it is necessary to increase the bandwidth of the measuring device, but depending on the frequency bandwidth that can be handled including the analog / digital converter, the configuration of the measuring device becomes complicated and the cost is reduced. There is a problem to be raised.
This may be particularly problematic when a measurement function is mounted on a product body such as a wireless communication device.
Therefore, for example, as a technique related to a wideband receiver for a wireless communication system, in Patent Document 1 below, a configuration in which a plurality of filters having different pass frequency bands are combined and demultiplexed into a narrowband signal and then communication processing is performed. Is shown.
特許文献1の技術は、分波後の処理は狭帯域な信号であるが、分波数分の受信機を用意する必要があり、装置規模が大きくなることから、高コストになる課題がある。
また、無線通信用受信機に関する技術であり、アンテナの広帯域な周波数特性を同時に測定する点については記載されていない。
The technique of Patent Document 1 is a narrow-band signal for processing after demultiplexing, but it is necessary to prepare receivers for the number of demultiplexes, and there is a problem of high cost because the apparatus scale becomes large.
Further, this is a technique related to a radio communication receiver, and there is no description on the point of simultaneously measuring the wideband frequency characteristics of the antenna.
本発明は、アンテナの広帯域な周波数特性を同時に、かつ低コストに測定するアンテナ測定装置およびアンテナ測定方法を得ることを目的とする。 An object of the present invention is to provide an antenna measurement apparatus and an antenna measurement method that can simultaneously measure the wideband frequency characteristics of an antenna at low cost.
本発明のアンテナ測定装置は、高周波信号を生成する高周波生成部と、高周波信号を送信する第1のアンテナ部と、第1のアンテナ部からの高周波信号を受信する第2のアンテナ部と、第2のアンテナ部による高周波信号をM個に分配する電力分配部と、電力分配部により分配された高周波信号をフィルタリングするM個のフィルタと、M個の周波数値を設定する周波数設定部と、周波数設定部により設定された周波数の局部発振信号をそれぞれ生成するM個の基準信号源と、フィルタを通過したそれぞれの高周波信号を、基準信号源により生成されたそれぞれの局部発振信号によって周波数変換するM個の周波数変換部と、周波数変換部により周波数変換された信号を合成する電力合成部と、電力合成部の出力信号を検波する受信機と、受信機により検波された信号の振幅および位相を検出する振幅位相検出部とを備えたものである。 An antenna measurement apparatus according to the present invention includes a high-frequency generator that generates a high-frequency signal, a first antenna that transmits a high-frequency signal, a second antenna that receives a high-frequency signal from the first antenna, A power distribution unit that distributes M high-frequency signals from the two antenna units to M, M filters that filter the high-frequency signals distributed by the power distribution unit, a frequency setting unit that sets M frequency values, and a frequency M reference signal sources that respectively generate local oscillation signals having frequencies set by the setting unit, and M that perform frequency conversion on the respective high-frequency signals that have passed through the filter by the respective local oscillation signals generated by the reference signal source. Frequency converters, a power combiner that combines the signals frequency-converted by the frequency converter, a receiver that detects the output signal of the power combiner, and a receiver Those having an amplitude phase detector for detecting the amplitude and phase of detected signals by the machine.
本発明によれば、フィルタを通過した高周波信号を周波数変換部により周波数変換し、電力合成部により合成後に、受信機による検波を行い、振幅位相検出部による検波された信号の振幅および位相を検出するので、測定したい周波数範囲よりも狭い周波数範囲に対応する受信機を用いて測定が可能であり、アンテナの広帯域な周波数特性を同時に、かつ低コストに測定することができる効果がある。 According to the present invention, the high-frequency signal that has passed through the filter is frequency-converted by the frequency conversion unit, synthesized by the power combining unit, then detected by the receiver, and the amplitude and phase of the signal detected by the amplitude-phase detection unit are detected. Therefore, it is possible to perform measurement using a receiver corresponding to a frequency range narrower than the frequency range to be measured, and there is an effect that the wideband frequency characteristics of the antenna can be measured simultaneously and at low cost.
実施の形態1.
本発明の実施の形態1によるアンテナ測定装置について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施の形態1によるアンテナ測定装置を示す構成図であり、測定対象のアンテナを送信側に設置した場合の測定例を示している。
また、本発明に必要な部分のみを記載している。
Embodiment 1 FIG.
An antenna measurement apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an antenna measurement apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and shows a measurement example when an antenna to be measured is installed on the transmission side.
Only the portions necessary for the present invention are described.
図1において、100は測定に用いる高周波信号を生成する高周波信号生成部、110は測定対象であり、高周波信号を送信するアンテナ、120はアンテナ110からの高周波信号を受信する測定アンテナ部であり、測定アンテナ部120は、アンテナ110に対して所定の位置に配置される。
In FIG. 1,
130は受信した高周波信号を所定の数(M個:Mは任意の自然数)に分配する電力分配部、141,142,143はそれぞれ所定の通過周波数帯域を有するM個のフィルタ、151,152,153は高周波信号を所定の低い周波数帯に変換するM個の周波数変換部、161,162,163は周波数変換部151,152,153に局部発振周波数の正弦波を供するM個の基準信号源、170は各基準信号源161,162,163の局部発振周波数を設定する周波数設定部である。
130 is a power distribution unit that distributes the received high-frequency signal to a predetermined number (M: M is an arbitrary natural number), 141, 142, and 143 are M filters having predetermined pass frequency bands, 151, 152, 153 is an M number of frequency converters that convert a high-frequency signal into a predetermined low frequency band, 161, 162, and 163 are M reference signal sources that provide sine waves of local oscillation frequencies to the
180は各周波数変換部151,152,153の出力信号を電力合成する電力合成部、190は合成した信号を検波する受信機、200は検波信号を用いて、その振幅および位相情報を検出する振幅位相検出部である。
180 is a power combiner that combines the output signals of the
次に動作について説明する。
図2は、本発明の実施の形態1によるアンテナ測定方法を示すフローチャートである。
まず、測定したい周波数範囲を設定する(ステップST101:周波数設定工程)。
高周波信号生成部100では、設定された周波数範囲の振幅位相特性を測定するための高周波信号を生成する(ステップST102:測定用信号生成工程)。
その高周波信号は、測定対象であるアンテナ110から放射され、測定アンテナ部120で受信される(ステップST103,ST104:測定用信号送信工程、測定用信号受信工程)。
測定アンテナ部120は、受信アンテナ単体だけでなく、増幅器および減衰器など、高周波信号を適切な電力レベルに調整する機能を含んだアンテナ部を意味する。
Next, the operation will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing an antenna measurement method according to Embodiment 1 of the present invention.
First, a frequency range to be measured is set (step ST101: frequency setting step).
The high frequency
The high-frequency signal is radiated from the
The
その後、電力分配部130により、所定の数(M個)だけ受信信号は分配される。
分配された高周波信号は、それぞれ通過周波数帯域の異なるフィルタ141,142,143により帯域制限される(ステップST105:分波処理工程)。
例えば、各フィルタ141,142,143の通過帯域幅を等しくした場合は、出力信号は1/M倍の周波数帯域となる。
フィルタ141,142,143の出力信号は、周波数変換部151,152,153により、後ほどディジタル信号に変換しやすいように低い周波数帯(IF帯)の信号に変換される。
基準信号源161,162,163は、高周波信号をIF帯に変換するための局部発振周波数を有する正弦波を生成する。
その発振周波数は、周波数設定部170により制御される。
周波数設定部170は、周波数変換部151,152,153の各出力信号の周波数成分が互いに重ならないよう、かつ同一周波数帯になるような発振周波数を設定する(ステップST106:周波数変換処理工程)。
Thereafter, the
The distributed high-frequency signals are band-limited by
For example, when the pass bandwidths of the
The output signals of the
The oscillation frequency is controlled by the frequency setting unit 170.
The frequency setting unit 170 sets an oscillation frequency so that the frequency components of the output signals of the
つぎに、低周波帯に変換された信号は、電力合成部180において合成される(ステップST107:合成処理工程)。
合成信号は、受信機190により検波される(ステップST108:検波処理工程)。
振幅位相検出部200は、その振幅および位相情報を検出する(ステップST109:振幅位相検出工程)。
なお、周波数変換部151,152,153によって、同一周波数帯の信号に周波数変換されており、元の高周波信号の周波数帯域よりも狭い帯域の信号が得られる。
したがって、受信機190は、測定した周波数帯域幅よりも狭い周波数帯域のものでよい。
Next, the signal converted into the low frequency band is combined in the power combining unit 180 (step ST107: combining processing step).
The combined signal is detected by receiver 190 (step ST108: detection processing step).
The amplitude
The
Therefore, the
以上のように、本実施の形態1によれば、フィルタ141,142,143を通過した高周波信号を周波数変換部151,152,153により周波数変換し、電力合成部180により合成後に、受信機190による検波を行い、振幅位相検出部200による検波された信号の振幅および位相を検出するので、測定したい周波数範囲よりも狭い周波数範囲に対応する受信機190を用いて測定が可能であり、アンテナの広帯域な周波数特性を同時に、かつ低コストに測定することができる。
As described above, according to the first embodiment, the high-frequency signals that have passed through the
また、各フィルタ141,142,143を、それぞれ異なる通過周波数帯域を有するようにしたので、各フィルタ141,142,143通過後の高周波信号の周波数帯域が重なることなく、周波数特性を高精度に測定することができる。
In addition, since the
さらに、周波数変換部151,152,153は、同一周波数帯域に周波数変換するようにしたので、より狭い周波数範囲に対応する受信機190を用いての測定が可能であり、より低コストに測定することができる。
Furthermore, since the
なお、図1では電力分配部130としているが、いわゆるフィルタ機能を含む分波部に置き換え、異なる周波数帯域の信号を直接抽出する構成としてもよい。
その場合、後段のM個のフィルタ141,142,143は、不要となる。
In FIG. 1, the
In that case, the M filters 141, 142, and 143 in the subsequent stage are not necessary.
実施の形態2.
本発明の実施の形態2によるアンテナ測定装置について図面を参照しながら説明する。
図3は、本発明の実施の形態2によるアンテナ測定装置を示す構成図であり、測定対象のアンテナを送信側に設置した場合の測定例を示している。
前記実施の形態1においては、高周波信号の特性に制約は設けていないが、本実施の形態2では、より効率的に周波数帯域幅を圧縮できる構成を示す。
なお、各図中、同一符号は、同一または相当部分を示す。
An antenna measurement apparatus according to
FIG. 3 is a block diagram showing an antenna measurement apparatus according to
In the first embodiment, there is no restriction on the characteristics of the high-frequency signal, but the second embodiment shows a configuration that can compress the frequency bandwidth more efficiently.
In addition, in each figure, the same code | symbol shows the same or an equivalent part.
図3において、大部分の構成は、図1と同じであり、各構成要素の動作も、同一または相当である。
違いとしては、高周波信号生成部100がマルチキャリア信号生成部210に置き換わる。
また、受信機190の後段に、分波部220が追加され、その出力信号が振幅位相検出部200に接続される構成である。
マルチキャリア信号生成部210は、複数のサブキャリアを配置したマルチキャリア信号を生成する。
分波部220は、受信機190による検波された信号により、それぞれのサブキャリアに分離する。
3, most of the configuration is the same as in FIG. 1, and the operation of each component is the same or equivalent.
As a difference, the high-frequency
Further, a
Multicarrier
The
次に動作について説明する。
図4は、本発明の実施の形態2によるアンテナ測定方法を示すフローチャートである。
まず、測定したい周波数範囲や周波数点数を設定する(ステップST201:搬送波周波数設定工程)。
マルチキャリア信号生成部210では、設定された周波数範囲や周波数点数により、図5に示すように、振幅位相特性を測定するための複数のサブキャリア301を配置したマルチキャリア信号を生成する(ステップST202:測定用信号生成工程)。
各サブキャリア301は、無変調信号の正弦波でもよい。
各サブキャリア301は、受信機190以降で分波できるような間隔で、測定する周波数帯域幅B内にそれぞれ配置される。
なお、図5では、等間隔の配置例を示しているが、この限りではなく、ランダムな間隔など不等間隔での配置も可能である。
Next, the operation will be described.
FIG. 4 is a flowchart showing an antenna measurement method according to
First, the frequency range and frequency points to be measured are set (step ST201: carrier frequency setting step).
Multicarrier
Each
The
In addition, although the example of arrangement | positioning at equal intervals is shown in FIG. 5, it is not restricted to this and arrangement | positioning at unequal intervals, such as a random interval, is also possible.
そのマルチキャリア信号は、測定対象であるアンテナ110から放射され、測定アンテナ部120で受信される(ステップST203,ST204:測定用信号送信工程、測定用信号受信工程)。
その後、図3の電力分配器130でM個に電力分配されたマルチキャリア信号は、図6に示すように、通過周波数帯域の異なるM個のフィルタ141,142,143によりそれぞれ分波される。
311は図3のフィルタ(1)141の出力信号のサブキャリア、312は図3のフィルタ(2)142の出力信号のサブキャリア、313は図3のフィルタ(3)143の出力信号のサブキャリアであり、全フィルタ141,142,143から通過したサブキャリアを考慮すると、図5の送信信号の全サブキャリア301が含まれていることになる(ステップST205:分波処理工程)。
The multicarrier signal is radiated from the
After that, the multicarrier signals distributed to M by the
311 is a subcarrier of the output signal of the filter (1) 141 in FIG. 3, 312 is a subcarrier of the output signal of the filter (2) 142 in FIG. 3, 313 is a subcarrier of the output signal of the filter (3) 143 in FIG. In consideration of the subcarriers passed from all the
つぎに、各フィルタ141,142,143の出力信号は、より低い周波数帯に周波数変換されるが、このとき用いる正弦波の周波数(局部発振周波数)を設定の仕方については、各周波数変換部151,152,153で異なる値とする。
具体的には、各フィルタ141,142,143の出力信号に含まれるマルチキャリア信号の中心周波数は異なっているが、それらをほぼ同じ周波数範囲に周波数変換するように周波数設定部170は、各基準信号源161,162,163で発生させる正弦波の局部発振周波数を設定する。
図7は、各周波数変換部151,152,153から出力されたサブキャリア321,322,323の周波数スペクトルを示したものであるが、同一周波数帯に周波数変換されている。
ただし、後述するように各サブキャリア321,322,323は、重複しないように周波数設定を行う。
なお、図7は、周波数の低い方に合わせた周波数変換を行なった例であるが、これに限るものではない。
各出力信号が、同一の周波数帯に変換されていればよい(ステップST206:周波数変換処理工程)。
Next, the output signals of the
Specifically, although the center frequencies of the multicarrier signals included in the output signals of the
FIG. 7 shows the frequency spectrum of the
However, as will be described later, each
FIG. 7 shows an example in which frequency conversion is performed in accordance with the lower frequency, but the present invention is not limited to this.
Each output signal only needs to be converted to the same frequency band (step ST206: frequency conversion processing step).
つぎに、各信号は、前記実施の形態1と同様に、電力合成器180によって合成される。
図8は、合成信号の周波数スペクトルを示したものであり、各サブキャリア331が同一周波数帯に重畳されていることがわかる。
こうすることで、合成信号の周波数帯域幅は、元のマルチキャリア信号の概ね1/M倍まで圧縮することができる(ステップST207:合成処理工程)。
Next, each signal is synthesized by the
FIG. 8 shows the frequency spectrum of the combined signal, and it can be seen that each
By doing so, the frequency bandwidth of the combined signal can be compressed to approximately 1 / M times that of the original multicarrier signal (step ST207: combining processing step).
つぎに、合成信号は、受信機190により、例えば、アナログ・ディジタル変換(A/D変換)して、ベースバンドの信号として検波される(ステップST208:検波処理工程)。
また、分波部220によって、各サブキャリアが分離される(ステップST209:分離処理工程)。
こうすることで、振幅位相検出部200は、分離された各サブキャリアの振幅および位相を正確、かつ混信することなく、検出することができる(ステップST210:振幅位相検出工程)。
分波部220での処理としては、各サブキャリアが直交周波数関係にあるように配置していれば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)の原理により、離散フーリエ変換によって、容易に分離可能となる。
Next, the combined signal is detected as a baseband signal by analog / digital conversion (A / D conversion), for example, by the receiver 190 (step ST208: detection processing step).
Further, the subcarriers are separated by the demultiplexing unit 220 (step ST209: separation process step).
By doing so, the amplitude
As processing in the
以上のように、本実施の形態2によれば、マルチキャリア信号を測定のために利用することで、周波数変換後のサブキャリア間の干渉を回避することができるので、前記実施の形態1の効果に加えて、効率的なアンテナ測定装置を実現することができる。 As described above, according to the second embodiment, by using a multicarrier signal for measurement, interference between subcarriers after frequency conversion can be avoided. In addition to the effect, an efficient antenna measurement device can be realized.
また、周波数設定部170を、周波数変換部151,152,153から出力されたサブキャリア321,322,323が重ならないような局部発振信号の周波数値をそれぞれ設定するようにしたので、電力合成時にサブキャリア331が重なることなく、周波数特性を高精度に測定することができる。
In addition, since the frequency setting unit 170 sets the frequency values of the local oscillation signals so that the
実施の形態3.
本発明の実施の形態3によるアンテナ測定装置について図面を参照しながら説明する。
図9は、本発明の実施の形態3によるアンテナ測定装置を示す構成図であり、測定対象のアンテナを送信側に設置した場合の測定例を示している。
本実施の形態3では、測定対象が複数の素子アンテナからなるアレーアンテナの構成を示す。
なお、各図中、同一符号は、同一または相当部分を示す。
Embodiment 3 FIG.
An antenna measurement apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 9 is a configuration diagram showing an antenna measurement apparatus according to Embodiment 3 of the present invention, and shows a measurement example when an antenna to be measured is installed on the transmission side.
In the third embodiment, a configuration of an array antenna in which a measurement target includes a plurality of element antennas is shown.
In addition, in each figure, the same code | symbol shows the same or an equivalent part.
図9において、大部分の構成は、図3と同じであり、各構成要素の動作も、同一または相当である。
違いとしては、送信側の構成が変更されている。
その変更点は、サブキャリア割当部400と、K(Kは任意の自然数)個の素子アンテアからなるアレーアンテナ410の追加である。
サブキャリア割当部400は、マルチキャリア信号を構成する各サブキャリアを、アレーアンテナ410の各素子アンテナに割り当てる。
9, most of the configuration is the same as in FIG. 3, and the operation of each component is the same or equivalent.
The difference is that the configuration on the transmitting side has been changed.
The change is the addition of a
次に動作について説明する。
本実施の形態3では、図5に示したマルチキャリア信号を構成する各サブキャリア301を、アレーアンテナ410の各素子アンテナに割り当てることで、複数の素子アンテナの特性をも同時に測定可能とする。
図10は、サブキャリアの割り当て例を示しており、421は素子アンテナ#1に割り当てるサブキャリア、422は素子アンテナ#2に割り当てるサブキャリア、423は素子アンテナ#3に割り当てるサブキャリアである。
なお、図では、順番に各素子アンテアに割り当てる例を示しているが、この限りではなく、各素子アンテナで使用するサブキャリア周波数が重複しないように割り当てればよい。
Next, the operation will be described.
In Embodiment 3, by assigning each
FIG. 10 shows an example of subcarrier allocation, in which 421 is a subcarrier allocated to the
In the figure, an example in which each element antenna is assigned in order is shown. However, the present invention is not limited to this, and the subcarrier frequencies used in each element antenna may be assigned so as not to overlap.
以上のように、本実施の形態3によれば、マルチキャリア信号の各サブキャリアを、アレーアンテナ410の各素子アンテナに割り当てることで、前記実施の形態1の効果に加えて、アレーアンテナ410を構成する各素子アンテナの周波数特性を測定することができる。
As described above, according to the third embodiment, by assigning each subcarrier of the multicarrier signal to each element antenna of the
実施の形態4.
本発明の実施の形態4によるアンテナ測定装置について図面を参照しながら説明する。
図11は、本発明の実施の形態4によるアンテナ測定装置を示す構成図であり、測定対象のアンテナを受信側に設置した場合の測定例を示している。
前記実施の形態1および前記実施の形態2においては、測定対象となるアンテナ110を送信側に設置したので、送信側のアンテナの周波数特性を測定することができた。
本実施の形態3では、測定対象となるアンテナ110を受信側に設置した構成を示す。
なお、各図中、同一符号は、同一または相当部分を示す。
Embodiment 4 FIG.
An antenna measurement apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 11 is a configuration diagram showing an antenna measurement apparatus according to Embodiment 4 of the present invention, and shows a measurement example when an antenna to be measured is installed on the receiving side.
In the first embodiment and the second embodiment, since the
Embodiment 3 shows a configuration in which an
In addition, in each figure, the same code | symbol shows the same or an equivalent part.
図11において、大部分の構成は、図1と同じであり、各構成要素の動作も、同一または相当である。
図1に対しての変更点は、アンテナ110を受信側に設置し、送信側には、測定に用いる高周波信号を送信するための送信アンテナ部500を設置している。
すなわち、アンテナを送受で取り替えるだけであり、その他の構成や処理は、他の実施の形態と同様である。
11, most of the configuration is the same as in FIG. 1, and the operation of each component is the same or equivalent.
The change from FIG. 1 is that an
That is, the antenna is simply replaced by transmission / reception, and other configurations and processes are the same as those of the other embodiments.
以上のように、本実施の形態4によれば、測定対象となるアンテナ110を受信側に設置したので、受信側のアンテナの周波数特性を測定することができる。
As described above, according to the fourth embodiment, since the
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .
100 高周波信号生成部、110 アンテナ、120 測定アンテナ部、130 電力分配部、141,142,143 フィルタ、151,152,153 周波数変換部、161,162,163 基準信号源、170 周波数設定部、180 電力合成部、190 受信機、200 振幅位相検出部、210 マルチキャリア信号生成部、220 分波部、301,311,312,313,321,322,323,331,411,412,413 サブキャリア、400 サブキャリア割当部、410 アレーアンテナ、500 送信アンテナ。 100 high frequency signal generation unit, 110 antenna, 120 measurement antenna unit, 130 power distribution unit, 141, 142, 143 filter, 151, 152, 153 frequency conversion unit, 161, 162, 163 reference signal source, 170 frequency setting unit, 180 Power combiner, 190 receiver, 200 amplitude phase detector, 210 multicarrier signal generator, 220 demultiplexer, 301, 311, 312, 313, 321, 322, 323, 331, 411, 412, 413 subcarrier, 400 subcarrier allocation unit, 410 array antenna, 500 transmission antenna.
Claims (12)
前記高周波信号を送信する第1のアンテナ部と、
前記第1のアンテナ部からの高周波信号を受信する第2のアンテナ部と、
前記第2のアンテナ部による高周波信号をM(Mは任意の自然数)個に分配する電力分配部と、
前記電力分配部により分配された高周波信号をフィルタリングするM個のフィルタと、
M個の周波数値を設定する周波数設定部と、
前記周波数設定部により設定された周波数の局部発振信号をそれぞれ生成するM個の基準信号源と、
前記フィルタを通過したそれぞれの高周波信号を、前記基準信号源により生成されたそれぞれの局部発振信号によって周波数変換するM個の周波数変換部と、
前記周波数変換部により周波数変換された信号を合成する電力合成部と、
前記電力合成部の出力信号を検波する受信機と、
前記受信機により検波された信号の振幅および位相を検出する振幅位相検出部と、
を備えたアンテナ測定装置。 A high frequency generator for generating a high frequency signal;
A first antenna unit for transmitting the high-frequency signal;
A second antenna unit for receiving a high-frequency signal from the first antenna unit;
A power distribution unit that distributes the high-frequency signal from the second antenna unit to M (M is an arbitrary natural number);
M filters for filtering the high-frequency signal distributed by the power distribution unit;
A frequency setting unit for setting M frequency values;
M reference signal sources that respectively generate local oscillation signals having frequencies set by the frequency setting unit;
M frequency converters for frequency-converting each high-frequency signal that has passed through the filter with each local oscillation signal generated by the reference signal source;
A power combiner that combines the signals frequency-converted by the frequency converter;
A receiver for detecting the output signal of the power combiner;
An amplitude phase detector for detecting the amplitude and phase of the signal detected by the receiver;
An antenna measurement device comprising:
前記マルチキャリア信号を送信する第1のアンテナ部と、
前記第1のアンテナ部からのマルチキャリア信号を受信する第2のアンテナ部と、
前記第2のアンテナ部によるマルチキャリア信号をM(Mは任意の自然数)個に分配する電力分配部と、
前記電力分配部により分配されたマルチキャリア信号をフィルタリングするM個のフィルタと、
M個の周波数値を設定する周波数設定部と、
前記周波数設定部により設定された周波数の局部発振信号をそれぞれ生成するM個の基準信号源と、
前記フィルタを通過したそれぞれのサブキャリアを、前記基準信号源により生成されたそれぞれの局部発振信号によって周波数変換するM個の周波数変換部と、
前記周波数変換部により周波数変換されたサブキャリアを合成する電力合成部と、
前記電力合成部の出力信号を検波する受信機と、
前記受信機による検波がなされた信号により、それぞれのサブキャリアに分離する分波部と、
前記分波部により分離されたそれぞれのサブキャリアの振幅および位相を検出する振幅位相検出部と、
を備えたアンテナ測定装置。 A multicarrier signal generation unit that generates a multicarrier signal in which a plurality of subcarriers are arranged;
A first antenna unit for transmitting the multicarrier signal;
A second antenna unit for receiving a multicarrier signal from the first antenna unit;
A power distribution unit that distributes multicarrier signals by the second antenna unit to M (M is an arbitrary natural number);
M filters for filtering the multicarrier signal distributed by the power distribution unit;
A frequency setting unit for setting M frequency values;
M reference signal sources that respectively generate local oscillation signals having frequencies set by the frequency setting unit;
M frequency converters for converting the frequency of each subcarrier that has passed through the filter by the respective local oscillation signals generated by the reference signal source;
A power combiner for combining the subcarriers frequency-converted by the frequency converter;
A receiver for detecting the output signal of the power combiner;
A demultiplexing unit that separates the subcarriers according to the signal detected by the receiver;
An amplitude and phase detector for detecting the amplitude and phase of each subcarrier separated by the branching unit;
An antenna measurement device comprising:
複数の素子アンテナからなるアレーアンテナであり、
これに加え、
マルチキャリア信号生成部によるマルチキャリア信号の各サブキャリアを、前記アレーアンテナの各素子アンテナに割り当てるサブキャリア割当部を備えたことを特徴とする請求項2記載のアンテナ測定装置。 The first antenna part is
An array antenna composed of a plurality of element antennas,
In addition to this,
The antenna measurement apparatus according to claim 2, further comprising a subcarrier allocation unit that allocates each subcarrier of the multicarrier signal by the multicarrier signal generation unit to each element antenna of the array antenna.
それぞれ異なる通過周波数帯域を有することを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載のアンテナ測定装置。 The filter
The antenna measurement device according to any one of claims 1 to 3, wherein the antenna measurement devices have different pass frequency bands.
同一周波数帯域に周波数変換することを特徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか1項記載のアンテナ測定装置。 The frequency converter
The antenna measurement apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein frequency conversion is performed in the same frequency band.
周波数変換部から出力されるそれぞれのサブキャリアが重ならないような局部発振信号の周波数値をそれぞれ設定することを特徴とする請求項2または請求項3記載のアンテナ測定装置。 The frequency setting section
4. The antenna measurement apparatus according to claim 2, wherein the frequency values of the local oscillation signals are set so that the subcarriers output from the frequency converter do not overlap each other.
前記周波数範囲に基づいて、高周波信号を生成する測定用信号生成工程と、
第1のアンテナ部から前記高周波信号を送信する測定用信号送信工程と、
前記第1のアンテナ部からの高周波信号を第2のアンテナ部により受信する測定用信号受信工程と、
前記受信された高周波信号をM(Mは任意の自然数)個の高周波信号に分波する分波処理工程と、
前記M個の高周波信号を周波数変換する周波数変換処理工程と、
前記周波数変換された高周波信号を合成する合成処理工程と、
前記合成された高周波信号を受信機によりそれぞれ検波する検波処理工程と、
前記検波された信号の振幅および位相を検出する振幅位相検出工程と、
を備えたアンテナ測定方法。 A frequency setting process for setting a frequency range to be measured;
A measurement signal generating step for generating a high-frequency signal based on the frequency range;
A measurement signal transmission step of transmitting the high-frequency signal from the first antenna unit;
A measurement signal receiving step of receiving a high-frequency signal from the first antenna unit by a second antenna unit;
A demultiplexing step of demultiplexing the received high frequency signal into M (M is an arbitrary natural number) high frequency signals;
A frequency conversion process for converting the frequency of the M high-frequency signals;
A synthesizing process for synthesizing the frequency-converted high-frequency signal;
A detection processing step of detecting the synthesized high-frequency signal by a receiver;
An amplitude phase detection step of detecting the amplitude and phase of the detected signal;
An antenna measurement method comprising:
前記搬送波周波数に基づいて、複数のサブキャリアを配置したマルチキャリア信号を生成する測定用信号生成工程と、
第1のアンテナ部から前記マルチキャリア信号を送信する測定用信号送信工程と、
前記第1のアンテナ部からのマルチキャリア信号を第2のアンテナ部により受信する測定用信号受信工程と、
前記受信されたマルチキャリア信号をM(Mは任意の自然数)個のサブキャリア群に分波する分波処理工程と、
前記M個のサブキャリア群を周波数変換する周波数変換処理工程と、
前記周波数変換されたサブキャリア群を合成する合成処理工程と、
前記合成されたサブキャリアを受信機によりそれぞれ検波する検波処理工程と、
前記検波された信号により、それぞれのサブキャリアに分離する分離処理工程と、
前記分離されたそれぞれのサブキャリアの振幅および位相を検出する振幅位相検出工程と、
を備えたアンテナ測定方法。 A carrier frequency setting step for setting the carrier frequency of each subcarrier based on the frequency range and frequency points to be measured;
A measurement signal generation step for generating a multicarrier signal in which a plurality of subcarriers are arranged based on the carrier frequency;
A measurement signal transmission step of transmitting the multicarrier signal from a first antenna unit;
A measurement signal receiving step of receiving a multicarrier signal from the first antenna unit by a second antenna unit;
A demultiplexing step of demultiplexing the received multicarrier signal into M (M is an arbitrary natural number) subcarrier groups;
A frequency conversion processing step of performing frequency conversion on the M subcarrier groups;
A synthesis processing step of synthesizing the frequency-converted subcarrier group;
A detection processing step of detecting each of the combined subcarriers by a receiver;
A separation process step of separating the subcarriers according to the detected signal;
An amplitude phase detection step of detecting the amplitude and phase of each of the separated subcarriers;
An antenna measurement method comprising:
それぞれ異なる周波数帯域毎に分波することを特徴とする請求項8または請求項9記載のアンテナ測定方法。 The demultiplexing process is
10. The antenna measurement method according to claim 8, wherein the demultiplexing is performed for each different frequency band.
同一周波数帯域に周波数変換することを特徴とする請求項8または請求項9記載のアンテナ測定方法。 The frequency conversion process
10. The antenna measurement method according to claim 8, wherein frequency conversion is performed to the same frequency band.
サブキャリアが重ならないように周波数変換することを特徴とする請求項9記載のアンテナ測定方法。 The frequency conversion process
10. The antenna measurement method according to claim 9, wherein frequency conversion is performed so that subcarriers do not overlap.
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JP2023510754A (en) * | 2020-01-08 | 2023-03-15 | フォームファクター, インコーポレイテッド | Beamforming device test |
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JP2011106858A (en) * | 2009-11-13 | 2011-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | Device and method for calibrating array antenna |
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2013
- 2013-02-14 JP JP2013026633A patent/JP2014157027A/en active Pending
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