JP2022536276A - アレイアンテナ総放射電力の測定方法、装置、システム、端末及びコンピュータ記憶媒体 - Google Patents

Abstract

アレイアンテナ（２１２）総放射電力の測定方法、装置、システム（２００）、端末、及びコンピュータ記憶媒体であって、測定すべきアレイアンテナ（２１２）に対してパーティションを行うことで、アレイアンテナ（２１２）総放射電力の測定過程において、サンプリングポイントの点数を減少することができる。

Description

［関連出願の相互参照］
本願は、２０１９年０６月１４日に中国特許庁に提出された出願番号２０１９１０５１７５９２．７の中国特許出願の優先権を主張しており、該出願の全内容は引用によって本願に組み込まれている。
［技術分野］
本発明の実施例は、無線通信の技術分野に関するが、それに限定されない。具体的に、アレイアンテナ総放射電力の測定方法、装置、システム、端末及びコンピュータ記憶媒体に関するが、それらに限定されない。

人々のより高い品質、より高い解像度、及びより速い応答速度の内容へのニーズの高まりにつれて、第５世代（５ｔｈ－Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，５Ｇ）のモバイル通信技術が出現されている。この技術は、大規模アレイアンテナ（Ｍａｓｓｉｖｅ－ＭＩＭＯ）、ビームフォーミング技術（Ｂｅａｍ Ｆｏｒｍｉｎｇ）、ミリ波通信などを含む複数の新規技術を含んでいる。そのうち、ミリ波通信技術とは、主に波長がミリメートルレベルにある電磁波（周波数は、３０ ＧＨｚ～３００ ＧＨｚ）を基地局アクセスネットワークのキャリアとして用いる通信技術である。ミリ波技術を利用することで振動子のサイズをミリメートルレベルまで縮小させ、大規模アレイアンテナ技術が５Ｇ通信製品に幅広く応用されている。アレイアンテナの振動子ユニットの数は、１２８から２５６まで、ひいては５１２に達し、いずれも成功した応用例がある。ミリ波回路設計及び大規模フェーズコントロールアレイアンテナの応用は、アンテナとリモート無線ユニット（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｍｏｔｅ Ｕｎｉｔ，ＲＲＵ）とを一体化にさせることでアクティブアンテナシステム（Ａｃｔｉｖｅ Ａｎｔｅｎｎａ Ｓｙｓｔｅｍ，ＡＡＳ）を形成することが要求される。

従来の低周波数ＴＲＰの測定規格（ＣＴＩＡ規格）は、測定誤差が非常に大きいので、ミリ波アレイアンテナに適用されない。３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）の規定によると、アクティブアンテナシステム（Ａｃｔｉｖｅ Ａｎｔｅｎｎａ Ｓｙｓｔｅｍ，ＡＡＳ）基地局の設備には、それぞれ、１－Ｏタイプ及び２－Ｏタイプという２つのタイプがある。両者の相違は、作動の周波数が違うということであり、全体的な構造がほぼ同様であり、図１を参照する。図１に示すように、この種類の設備のアンテナと無線インターフェースとが固定して接続されるのは、基地局をさらにコンパクトにさせ、伝送損失を低減させることを目的とする。原則的に、アンテナは、無線インターフェースから取り外せないとする。従って、元の基準として利用される伝送試験は、無線インターフェースが無くなることで適用されない。３ＧＰＰは、１－Ｏ及び２－Ｏ設備の無線試験について放射試験の方式、即ちＯＴＡ（Ｏｖｅｒ ｔｈｅ Ａｉｒ）試験を使用しなければならないと規定している。３ＧＰＰ規格のＴＳ３８．１０４には、ＡＡＳ基地局が２－Ｏタイプの５Ｇ設備に属し、その無線指標を、暗室で無線経由（Ｏｖｅｒ ｔｈｅ Ａｉｒ，ＯＴＡ）方式によって測定しなければならないと規定している。そのうち、基地局の総放射電力（Ｔｏｔａｌ Ｒａｄｉａｔｅｄ Ｐｏｗｅｒ，ＴＰＲ）は、肝心なＯＴＡ試験項目の一つであり、基地局の出力電力、漏洩、隣接チャネル漏洩電力比（Ａｄｊａｃｅｎｔ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｌｅａｋａｇｅ Ｒａｔｉｏ，ＡＣＬＲ）などの多項目無線指標を評価する基礎になる。

３ＧＰＰの最新バージョンであるＴＳ３８．１４１－２規格には、レイリー分解能によるサンプリングアルゴリズム（Ｉ．２．２ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｇｕｌａｒ ｓｔｅｐ ｃｒｉｔｅｒｉａ）と正規化波数ベクトル空間によるサンプリングアルゴリズム（Ｉ．６ Ｗａｖｅ ｖｅｃｔｏｒ ｓｐａｃｅ ｇｒｉｄ）を提出し、測定サンプリングポイントの数を低減させ、測定の効率を大幅に向上させることができる。ただし、アレイユニットの数は、倍増すると、ビームの幅がさらに小さくなることにつれて、レイリー分解能によるサンプリング方案に必要なポイントの数も、倍増する。そこで特大なアレイアンテナについて、試験の效率を向上させるために、より効率の試験方案を提出しなければならない。

本発明の実施例は、特大なアレイアンテナの総放射電力の試験効率の向上を含む関連技術における課題の一つを少なくともある程度解決するアレイアンテナ総放射電力の測定方法、端末、システム、装置及びコンピュータ記憶媒体を提供することを目的としている。

それに鑑みて、本発明の実施例は、測定すべきアレイアンテナをＮ個のアンテナサブアレイに区分し、前記Ｎが２以上であるステップと、前記Ｎ個のアンテナサブアレイのサイズによって、サンプリング間隔を特定するステップと、前記サンプリング間隔によって、サンプリングポイントを特定するステップと、前記サンプリングポイントの放射電力によって、アレイアンテナ全体の総放射電力を特定するステップと、を含むアレイアンテナ総放射電力の測定方法を提供する。

本発明の実施例は、測定すべきアレイアンテナのアンテナサブアレイを特定し、アンテナサブアレイのサイズを特定するためのパーティション特定モジュールと、前記アンテナサブアレイのサイズによって、サンプリング間隔を特定するためのサンプリング間隔特定モジュールと、前記サンプリング間隔によって、角度空間又は波数ベクトル空間において均等にサンプリングすることでサンプリングポイントを特定するためのサンプリングポイント特定モジュールと、前記サンプリングポイントの放射電力によって、アレイアンテナ全体の総放射電力を特定するための総放射電力確認モジュールと、を含むアレイアンテナ総放射電力の測定装置をさらに提供する。

本発明の実施例は、回転台に固定された被試験設備、試験アンテナシステム、電力検出器及び試験機を含むアレイアンテナ総放射電力測定システムであって、上述したようなアレイアンテナ総放射電力の測定方法のステップを実現するように、前記被試験設備は、集積されたアレイアンテナとリモート無線ユニットとを含み、前記電力検出器は、前記試験アンテナシステムに接続され、前記試験機は、それぞれ前記被試験設備、回転台、試験アンテナシステム及び電力検出器に接続されるアレイアンテナ総放射電力測定システムをさらに提供する。

本発明の実施例は、プロセッサと、メモリーと、通信バスとを含むアレイアンテナ総放射電力の測定端末であって、前記通信バスは、プロセッサとメモリーとの間の接続・通信を実現するためのものであり、前記メモリーには、コンピュータプログラムが記憶されており、前記プロセッサは、上述したようなアレイアンテナ総放射電力の測定方法のステップを実現するように、メモリーに記憶された一つ又は複数のコンピュータプログラムを実行するためのものであるアレイアンテナ総放射電力の測定端末を提供する。

本発明の実施例は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体をさらに提供しており、当該コンピュータ読み取り可能な記憶媒体には、一つ又は複数のコンピュータプログラムが記憶されており、上述したようなアレイアンテナ総放射電力の測定方法のステップを実現するように、一つ又は複数のコンピュータプログラムが一つ又は複数のプロセッサによって実行されることが可能である。

図１は、本発明の各実施例における１－Ｏ及び２－Ｏの設備模式図である。 図２は、本発明の実施例１における試験システム模式図である。 図３は、本発明の実施例１における試験環境の空間座標系である。 図４（ａ）は、本発明の実施例１おける角度空間でレイリー分解能によるサンプリングの模式図である。 図４（ｂ）は、本発明の実施例１おける波数ベクトル空間でレイリー分解能によるサンプリングの模式図である。 図４（ｃ）は、本発明の実施例１おける波数ベクトル空間におけるサンプリングポイントの球面座標系における位置の模式図である。 図５は、本発明の実施例１におけるアレイアンテナ総放射電力の測定方法の基本的な流れの模式図である。 図６は、本発明の実施例２における独立パーティションを使ってＴＲＰを計算する方案の模式図である。 図７は、本発明の実施例２における独立パーティションを使ってＴＲＰを計算する測定方法のフローチャートである。 図８（ａ）は、本発明の実施例３における反転パーティションを使ってＴＲＰを計算する方案の模式図である。 図８（ｂ）は、本発明の実施例３における反転パーティションを使ってＴＲＰを計算する方案の模式図である。 図８（ｃ）は、本発明の実施例３における反転パーティションを使ってＴＲＰを計算する方案の模式図である。 図９は、本発明の実施例３における反転パーティションを使ってＴＲＰを計算する試験方法のフローチャートである。 図１０は、本発明の実施例４における独立パーティションを使ってＴＲＰを計算する試験装置の模式図である。 図１１は、本発明の実施例４における反転パーティションを使ってＴＲＰを計算する試験装置の模式図である。 図１２は、本発明の実施例５のシステムにおいて反転パーティションを使ってＴＲＰを計算する試験方案の実験結果である。 図１３は、本発明の実施例６における測定端末の模式図である。

以下、本発明の目的、技術案及び利点をさらに明確にさせるため、発明を実施するための形態を図面と組み合わせることで、本発明の実施例をより詳細に説明する。ここで記載する具体的な実施例は、本発明の実施例を解釈するためのもののみであり、本発明を限定するものではないと理解すべきである。

実施例１：
５Ｇアクティブアンテナシステムのアレイアンテナ総放射電力（Ｔｏｔａｌ Ｒａｄｉａｔｅｄ Ｐｏｗｅｒ，ＴＰＲ）の試験効率を向上させるように、本発明の実施例は、アレイアンテナ総放射電力の測定方法を提供する。

３ＧＰＰによれば、アクティブアンテナシステム基地局は、１－Ｏ及び２－Ｏという２種の設備に区分され、両者の相違は、作動周波数が異なるということであるが、全体的な機構はほぼ同様であり、１－Ｏ及び２－Ｏ設備について前文に記載したので、ここで説明を省略する。３ＧＰＰは、１－Ｏ及び２－Ｏ設備に対する無線試験に放射試験の方式、即ちＯＴＡ試験を利用しなければならないと規定している。

一般的に、ＯＴＡ試験を行うために暗室環境が必要である。現在、暗室環境は、主にファーフィールド暗室、コンパクトフィールド暗室及びニアフィールド暗室という３種類に分ける。ニアフィールド暗室の試験項目が非常に有限的なものであるので、３ＧＰＰは、このような暗室に対する試験能力がまだ初期検討の段階にある。ファーフィールド及びコンパクトフィールドに係る試験項目は比較的に多いので、現在、３ＧＰＰにより認可される試験環境である。

以下、ファーフィールド暗室を例に挙げてＯＴＡ試験環境を説明するが、試験システムについて、具体的に図２を参照する。

システム２００は、リモート無線ユニットＲＲＵ ２１１とアレイアンテナ２１２とを含むＥＵＴ ２１０のＯＴＡ指標を測定するように構成される。破線に示すように、アレイアンテナ２１２とＲＲＵ２１１とは、緊密に集積されて一体化の設備を形成する。別途設置及び独立測定可能なＲＲＵ及びアンテナシステムと逆に、ＥＵＴ ２１０の送信及び受信チャンネルは直接にアレイアンテナ２１２ユニットに接続されている。アレイアンテナ２１２とＲＲＵ２１１とは集積され、無線接続がされないので、アレイアンテナは、隔離されて試験することができない。つまり、単純にアレイアンテナ２１２の放射性能及びＲＲＵ２１１の送信と受信リンク性能を測定することでＥＩＲＰ（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｒａｄｉａｔｅｄ Ｐｏｗｅｒ，等価等方性放射電力）、ＴＲＰ（Ｔｏｔａｌ Ｒａｄｉａｔｅｄ Ｐｏｗｅｒ，総放射電力）、ＥＩＳ（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ，等価等方感度）及びＴＩＳ（Ｔｏｔａｌ Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ，全等方感度）などの無線設備全体の指標を計算することができない。ＥＵＴ ２１０に対する測定を同時に行う必要がある。

ＥＵＴ２１０は、回転台２２０に固定するように配置され、回転台２２０は、水平面及びピッチ面の上で回転してもよい。試験アンテナシステム２３０は、試験アンテナ２３１、アンテナ固定ホルダ２３２及び試験ケーブル２３３を含む。試験アンテナ２３１は、単一のアンテナでもよく、複数のアンテナでもよい。アンテナ固定ホルダ２３２は、試験アンテナ２３１を固定するように設置されると共に、三次元空間で移動することができる。試験アンテナ２３１は、試験ケーブル２３３を介して電力検出器２４０に接続されている。電力検出器２４０は、ベクトルネットワークアナライザでもよく、スペクトラムアナライザでもよく、電力計などでもよい。

ＥＵＴ２１０、回転台２２０、アンテナ固定ホルダ２３２及び電力検出器２４０は、試験機２５０に接続され、この試験機２５０は、ＥＵＴ２１０の送受信、回転台２２０の回転、アンテナ固定ホルダ２３２の移動及び電力検出器２４０の送受信を制御し、ＥＩＲＰ値を含む関連試験データを記録し、処理すると共に、ログを記録するように構成される。

試験過程全体において、全電波暗室環境は、無限大の空間をシミュレーションするように波吸収材料２６０及び暗室外壁２７０によって外部環境と隔離されている。

図３は、ＥＵＴ ２１０におけるアレイアンテナ２１２を参照点とする座標系模式図である。但し、ｘ軸は、アンテナアレイ面の法線方向とほぼ一致し、ｙ軸及びｚ軸は、それぞれ水平及び垂直方向に対応する。ここで２種の空間座標を用いて方向を描く。１つは、角度空間で、即ち球面座標系における（θ，φ）を用いて表記する。例えば、波数ベクトル方向を（９０°，０°）と定める場合、ｘ軸方向を指向することを意味する。もう１つは、正規化波数ベクトル空間、即ちデカルト座標系における（ｕ，ｖ）で表記し、その中のｕ及びｖは、ぞれぞれｙ軸及びｚ軸に投影された正規化波数ベクトルの大きさを示す。例えば、波数ベクトル方向を（０，０）と定める場合、ｘ軸方向を指向することを意味する。角度空間（θ，φ）と正規化波数ベクトル空間（ｕ，ｖ）とは、下記の空間変換関係にある。即ち

ＯＴＡ試験について、主にＥＩＲＰ、ＥＩＳ及びＴＲＰに注目する。その内、ＴＲＰの試験は、ＯＴＡ試験の難点である。

３ＧＰＰの最新バージョンであるＴＳ３８．１４１－２規格には、レイリー分解能による角度空間サンプリングアルゴリズム（Ｉ．２．２ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｇｕｌａｒ ｓｔｅｐ ｃｒｉｔｅｒｉａ）及び正規化波数ベクトル空間によるサンプリングアルゴリズム（Ｉ．６ Ｗａｖｅ ｖｅｃｔｏｒ ｓｐａｃｅ ｇｒｉｄ）を利用することで、測定サンプリングポイントの数を減少し、測定の效率を大幅に向上可能であることが言及される。

図４（ａ）に示されるように、角度空間でレイリー分解能を間隔とするサンプリングを行う模式図を参照する。その内、背景図は、周期が半波長である１６×８（ｙ×ｚ）アレイアンテナの角度空間における放射指向性図であり、記号「＋」は、サンプリングポイントを示す。レイリー分解能（θ_ｒ，φ_ｒ）は、アンテナサイズ及び下式によって計算してもよい。

但し、λは波長であり、Ｄ_ｚ及びＤ_ｙはアレイアンテナのｙ方向及びｚ方向における最大サイズを指す。

一般的なアレイアンテナ、即ち同振幅と同位相で且つ矩形状のアレイアンテナについて、さらに指向性図における最初のヌルビーム幅（Ｆｉｒｓｔ Ｎｕｌｌ Ｂｅａｍｗｉｄｔｈ，ＦＮＢＷ）によってレイリー分解能を特定可能である。即ち

図４（ｂ）に示されるように、正規化波数ベクトル空間でレイリー分解能を間隔とするサンプリングを行う模式図を参照する。波数ベクトル空間でのレイリー分解能（ｕ_ｒ，ｖ_ｒ）は、アレイアンテナサイズによって特定できる。即ち

但し、Ｄ_ｙ及びＤ_ｚとは、ｙ方向及びｚ方向におけるアレイアンテナの最大サイズを指す。

一般的なアレイアンテナ、即ち同振幅と同位相で且つ矩形状のアレイアンテナについて、さらに指向性図における最初のヌルビーム幅（Ｆｉｒｓｔ Ｎｕｌｌ Ｂｅａｍｗｉｄｔｈ，ＦＮＢＷ）によってレイリー分解能を特定可能である。詳細は式（３）を参照する。

図４（ｂ）におけるサンプリングポイントに対応するアンテナも、周期が半波長である１６×８（ｙ×ｚ）アレイアンテナであり、記号「＋」は、サンプリングポイントを示し、サンプリングポイントがこの空間において均等に分布する。サンプリングポイントが、必ず半径が１である円の内に位置されることを確保するのは、ファーフィールドで測定されたフィールドがいずれも放射成分であり、圈外のエバネッセント波成分が距離と共に指数的減衰するので、ファーフィールドで遮断されるからである。

図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示された波数ベクトル空間でのサンプリングポイントの球面座標系における対応位置を示す。但し、記号「＋」とは、サンプリングポイントを示す。図示のように、サンプリングポイントは座標系において非均等に分布し、且つ図４（ａ）のサンプリングポイントと比べて、ポイントの数が著しく減少する（図４（ａ）の結果の約１／３になる）。図４（ｂ）及び（ｃ）が図４（ａ）と同様なアンテナアレイに対応することを考えて、図４（ｂ）及び（ｃ）の結果として、波数ベクトル空間でサンプリングを行うポイントの数がより少なくなり、効率がより高くなることになる。さらに、波数ベクトル空間とアレイアンテナ対応空間とは、フーリエ変換の関係にあるので、波数ベクトル空間におけるサンプリングはポイント数の最も少ない方式である。従って、この空間におけるサンプリングを、最適のサンプリング方案とも言える。

本実施例では、サンプリングポイントの数をさらに減少し、試験効率を向上させるために、アンテナアレイ全体をパーティションしてＴＲＰを測定する方案を提案する。具体的な方法と流れは、図５を参照する。

Ｓ５０１：測定すべきアレイアンテナをＮ個のアンテナサブアレイに区分し、Ｎは２以上である。

本実施例では、測定すべきアレイアンテナをＮ個のアンテナサブアレイに区分し、即ち測定すべきアレイアンテナに対してパーティションを行い、パーティションの方式は、独立パーティション又は反転パーティションを含むが、それらに限定されない。

なお、独立パーティション方式は、測定すべきアレイアンテナをランダムにＮ個のアンテナサブアレイに区分し、アンテナサブアレイごとのサイズが同じでも良く、異なっても良い。Ｎは、奇数でも偶数でもよい。反転パーティション方式は、二分法に従って測定すべきアレイアンテナをＮ＝２^Ｎ個のアンテナサブアレイに区分する。

Ｓ５０２：Ｎ個のアンテナサブアレイのサイズによって、サンプリング間隔を特定する。

本実施例では、アンテナサブアレイのサイズはＮ個のアンテナサブアレイの最大サイズであり、異なった方向において、最大サイズは、同一のアンテナサブアレイにある可能性があるが、異なるアンテナサブアレイにある可能性もある。

本実施例では、サンプリングの方案は２種がある。１つは、角度空間でのサンプリングであり、もう１つは、正規化波数ベクトル空間でのサンプリングであり、サンプリング間隔は、レイリー分解能によって特定される。式（２）及び式（４）は、それぞれ角度空間及び正規化波数ベクトル空間でサンプリングする場合、アンテナサブアレイのサイズとレイリー分解能との換算関係である。

なお、サンプリング間隔は、レイリー分解能を超えず、即ちサンプリング間隔は、レイリー分解能以下である。サンプリング間隔がレイリー分解能に等しい場合には、アレイアンテナ総放射電力の試験効率の最も高いサンプリング方式になる。

Ｓ５０３：サンプリング間隔によってサンプリングポイントを特定する。
本実施例では、サンプリング間隔を特定した後、サンプリングポイントを特定することができる。具体的なサンプリングポイントの特定方式は、前記図４（ａ）、図４（ｂ）及び図４（ｃ）を参照し、ここで説明を省略する。

なお、正規化波数ベクトル空間と角度空間とは、フーリエ変換の関係にあり、具体的な変換関係が式（１）を参照する。従って正規化波数ベクトル空間でのサンプリングは、ポイントの数が最も少ない方式である。サンプリングポイントの数が少ないほど、ＴＲＰの試験效率が向上するので、正規化空間におけるサンプリングを、最適なサンプリング方案とも言える。

Ｓ５０４：サンプリングポイントの等価等方放射電力によってアレイアンテナ全体の総放射電力を特定する。

本実施例では、独立パーティション及び反転パーティションという２種の方式を用いてアレイアンテナに対してパーティションを行う。独立パーティション方式を用いる場合、個々のサンプリングポイントにおいてそれぞれアンテナサブアレイに順に電力を放射させ、試験機によってアンテナサブアレイごとに対応する等価等方放射電力ＥＩＲＰを記録し、最後に関連データを処理することでアレイアンテナ全体のＴＲＰを取得する。反転パーティション方式を用いる場合、アレイアンテナをＮ＝２^Ｎ個のアンテナサブアレイに区分し、個々のサンプリングポイントにおいてアンテナサブアレイを同時に電力を放射させ、且つ二分法でアンテナサブアレイの位相に１８０°変化させ、Ｎ位相の変化に対応するＥＩＲＰを記録し、最後に関連データを処理することでアレイアンテナ全体のＴＲＰを取得する。

本発明の実施例に係るアレイアンテナ総放射電力の測定方法は、測定すべきアレイアンテナに対してパーティションを行い、レイリー分解能サンプリング方案を基礎にして、アレイアンテナ総放射電力の測定過程において、サンプリングポイントの数を減少させることで、アレイアンテナ総放射電力の試験効率を大幅に向上させる。

実施例２：
前記実施例を基礎にして、本発明の実施例は、独立パーティション方式を例に挙げてアレイアンテナ総放射電力の試験方法をさらに詳しく説明する。

図６は、独立パーティション方式を用いてアレイアンテナ総放射電力ＴＲＰを計算する一実施例であり、その内、アレイアンテナは、それぞれＡ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４という４つのアンテナサブアレイに区分される。垂直方向における最大サイズＤ_{ｚ，ｍａｘ}は、アンテナサブアレイＡ１及びＡ２に対応するサイズであり、水平方向における最大サイズＤ_{ｙ，ｍａｘ}は、アンテナサブアレイＡ３に対応するサイズである。ｙ方向及びｚ方向におけるレイリー分解能及びこれによって得られたサンプリングポイントは、サイズＤ_{ｙ，ｍａｘ}とＤ_{ｚ，ｍａｘ}により決定される。

図７は、独立パーティション方式を用いてＴＲＰを計算する試験方法のフローチャートである。詳細は下記の通りになる。

Ｓ７０１：測定すべきアレイアンテナ全体をＮ個の領域に区分し、Ｎ個のアンテナサブアレイを形成し、Ｎは２以上である。

Ｓ７０２：Ｎ個のアンテナサブアレイの最大サイズによってレイリー分解能を特定し、レイリー分解能によってサンプリング間隔を特定する。

本実施例では、アンテナサブアレイの最大サイズを特定することは、２種の場合に区分してもよい。１つは、ｙ方向及びｚ方向における最大サイズが、いずれも同一のアンテナサブアレイに位置し、もう１つは、ｙ方向及びｚ方向における最大サイズが、それぞれ異なったアンテナサブアレイに属する。

本実施例では、レイリー分解能は、２種の異なった空間から特定してもよい。１つは、角度空間であり、もう１つは、正規化波数ベクトル空間である。

角度空間におけるレイリー分解能の特定方式は、下記の通りになる。

正規化波数ベクトル空間におけるレイリー分解能の特定方式は、下記の通りになる。

但し、λは、信号波長であり、Ｄ_{ｙ，ｍａｘ}及びＤ_{ｚ，ｍａｘ}は、それぞれアレイアンテナのｙ方向及びｚ方向において対応する最大アンテナサイズであり、θ_{ｒ，ｍｉｎ}及びφ_{ｒ，ｍｉｎ}は、それぞれ各サブアレイの角度空間でのθ及びφ方向において対応する最小レイリー分解能であり、ｕ_{ｒ，ｍｉｎ}及びｖ_{ｒ，ｍｉｎ}は、それぞれ各サブアレイの正規化波数ベクトル空間でのｙ方向及びｚ方向において対応する最小レイリー分解能である。

なお、サンプリング間隔は、レイリー分解能を超えないことで特定される。詳細は、下記の通りになる。

Ｓ７０３：サンプリング間隔によってサンプリングポイントを特定する。
角度空間でサンプリングを行う方案について、試験システムによって角度空間（θ，φ）において（Δθ，Δφ）をサンプリング間隔とし均等サンプリングを行ってＭ_ｓ個のサンプリングポイント（θ_ｉ，φ_ｉ）を特定する必要があるが、但し、ｉ＝１，２…Ｍ_ｓ。

正規化波数ベクトル空間でサンプリングを行う方案について、試験システムによって波数ベクトル空間（ｕ，ｖ）において（Δｕ，Δｖ）をサンプリング間隔とし均等サンプリングを行ってＭ_ｗ個のサンプリングポイント（ｕ_ｉ，ｖ_ｉ）及び角度空間における対応値（θ_ｉ，φ_ｉ）を特定する必要があるが、但し、ｉ＝１，２…Ｍ_ｗ、（ｕ_ｉ，ｖ_ｉ）と（θ_ｉ，φ_ｉ）との関係が、式（１）によって変換される。

Ｓ７０４：サンプリングポイントによってアンテナサブアレイごとの総放射電力ＴＲＰ値を取得する。

本実施例では、個々のサンプリングポイントにおいて、Ｎ個のアンテナサブアレイを順に電力を放射させ、試験機は、サブアレイごとに対応する等価等方放射電力ＥＩＲＰ_ｊ，ｊ＝１，２…Ｎを記録する。

なお、Ｎ個のアンテナサブアレイを順に電力を放射させる場合、１個のアンテナサブアレイに電力を放射させるとき、その他のアンテナサブアレイは、オフ状態にあり、即ち電力を放射しない。

角度空間において均等サンプリングを行うサンプリングポイントを例に挙げると、個々のサンプリングポイントにおいて記録されたアンテナサブアレイごとのＥＩＲＰ値は、ＥＩＲＰ_ｉｊになり，ただしｉ＝１，２…Ｍ_ｓ、ｊ＝１，２…Ｎ。これにより、アンテナサブアレイごとの総放射電力ＴＲＰ値を取得することができる。式は、下記の通りになる。

但し、ＴＲＰ_ｊはｊ番目のサブアレイのＴＲＰ値であり、θ_ｉとはｉ番目のサンプリングポイントに対応するピッチ角である。

正規化波数ベクトル空間において均等サンプリングを行うサンプリングポイントを例に挙げると、個々のサンプリングポイントにおいて記録されたアンテナサブアレイごとのＥＩＲＰ値は、ＥＩＲＰ_ｉｊになり、ただしｉ＝１，２…Ｍ_ｗ、ｊ＝１，２…Ｎ。これにより、アンテナサブアレイごとの総放射電力ＴＲＰ値を取得することができる。式は、下記の通りになる。

但し、ＴＲＰ_ｊはｊ番目のサブアレイのＴＲＰ値であり、角度（θ_ｉ，φ_ｉ）とはｉ番目のサンプリングポイント（ｕ_ｉ，ｖ_ｉ）に対応する値であり、両者間は変換式（１）によって繋がっている。

Ｓ７０５：アンテナサブアレイごとに対応するＴＲＰによってアレイアンテナ全体の総放射電力ＴＲＰを特定する。

本実施例では、アンテナサブアレイごとに対応するＴＲＰ値を、ＴＲＰ_ｊ（ｊ＝１，２…Ｎ）と示す場合、アレイアンテナ全体の総放射電力は、下記の通りになる。

本発明の実施例は、それぞれ角度空間でサンプリングを行うこと及び正規化波数ベクトル空間でサンプリングを行うことを例に挙げて、具体的な実施例によってアレイアンテナ全体の総放射電力ＴＲＰの測定方法をより詳細に説明する。

例１：
この例では、サイズが８λ×８λであるアレイアンテナを用い、但し、λが波長を示す。測定すべきアレイアンテナを２個のアンテナサブアレイに区分し、具体的に左右２個の同様なアンテナサブアレイによって構成され、角度空間においてＴＲＰサンプリングを行う。

Ｓ７０１：測定すべきアレイアンテナ全体をＮ個の領域に区分し、Ｎ個のアンテナサブアレイを形成し、Ｎが２以上である。

具体的に、８λ×８λである測定すべきアレイアンテナを左右同様な２個の４λ×８λであるサブアレイに区分し、Ｎを２と特定する。

Ｓ７０２：Ｎ個のアンテナサブアレイの最大サイズによってレイリー分解能を特定し、レイリー分解能によってサンプリング間隔を特定する。

具体的に、フルアレイアンテナは、左右２個の同様なアンテナサブアレイによって構成されるので、アンテナサブアレイに対応するｙ方向及びｚ方向における最大サイズＤ_{ｙ，ｍａｘ}及びＤ_{ｚ，ｍａｘ}は、それぞれ４λと８λになる。式（５）に代入することで分かるように、対応するレイリー分解能（θ_{ｒ，ｍｉｎ}，φ_{ｒ，ｍｉｎ}）は（１４．４°，７．１°）になる。式（７）に従って、θ及びφ方向におけるサンプリング間隔を１４．４°と７．１°に設定してもよい。

Ｓ７０３：サンプリング間隔によってサンプリングポイントを特定する。
本例は、角度空間において均等にポイントをサンプリングし、ポイントの間隔はθとφ方向にそれぞれ１４．４°及び７．１°になる。サンプリングの開始位置は、アレイアンテナの法線方向でもよく、法線方向から外れてもよい。このような高利得なアレイアンテナにとっては、後方向への放射を無視し、アレイアンテナの前半球面だけでスキャンをしてもよいので、この方式で特定されたサンプリングポイントの数Ｍ_ｓは、約３００個のポイントになる。

Ｓ７０４：サンプリングポイントによってアンテナサブアレイごとの総放射電力のＴＲＰ値を取得する。

具体的に、試験機２５０は、回転台２２０を指定されたサンプリングポイントまで移動させるように制御し、サンプリングポイントｉごとに、左右２個のサブアレイに対して切り替えを行い、電力を順に放射させるが、周波数領域測定装置２４０はサブアレイごとに対応する等価等方放射電力ＥＩＲＰ_ｉｊを記録し，但しｉ＝１，２…Ｍ_ｓ、ｊ＝１，２。左右２個のサブアレイのＴＲＰ_１及びＴＲＰ_２は式（８）から取得される。

Ｓ７０５：アンテナサブアレイごとに対応するＴＲＰによってアレイアンテナ全体の総放射電力ＴＲＰを特定する。

本例では、アレイアンテナ全体の総放射電力は、ＴＲＰ＝ＴＲＰ_１＋ＴＲＰ_２になる。
例２：
この例では、サイズが８λ×８λであるアレイアンテナを用い、但し、λが波長を示す。測定すべきアレイアンテナを２個のアンテナサブアレイに区分し、具体的に左右２個の同様なアンテナサブアレイによって構成され、正規化波数ベクトル空間においてＴＲＰサンプリングを行う。

Ｓ７０１：測定すべきアレイアンテナ全体をＮ個の領域に区分し、Ｎ個のアンテナサブアレイを形成し、Ｎが２以上である。

具体的に、８λ×８λである測定すべきアレイアンテナを左右同様な２個の４λ×８λであるサブアレイに区分し、Ｎを２と特定する。

Ｓ７０２：Ｎ個のアンテナサブアレイの最大サイズによってレイリー分解能を特定し、レイリー分解能によってサンプリング間隔を特定する。

具体的に、フルアレイアンテナは、左右２個の同様なアンテナサブアレイによって構成されるので、アンテナサブアレイに対応するｙ方向及びｚ方向における最大サイズＤ_{ｙ，ｍａｘ}及びＤ_{ｚ，ｍａｘ}は、それぞれ４λと８λになる。式（６）に代入することで分かるように、対応するレイリー分解能（ｕ_{ｒ，ｍｉｎ}，ｖ_{ｒ，ｍｉｎ}）は（０．２５，０．１２５）になる。式（７）に従って、ｕ及びｖ方向におけるサンプリング間隔を０．２５と０．１２５に設定してもよい。

Ｓ７０３：サンプリング間隔によってサンプリングポイントを特定する。
本例は、波数ベクトル空間において均等にポイントをサンプリングし、ポイントの間隔はｕとｖ方向にそれぞれ０．２５及び０．１２５になる。サンプリングの開始位置は、アレイアンテナの法線方向でもよく、法線方向から外れてもよい。これらの波数ベクトル空間で均等に分布するサンプリングポイントの中心点から離れる位置が、必ず単位円の内にあることは、伝送モデルの特性により決定される。このような高利得なアレイアンテナにとっては、後方向への放射を無視し、アレイアンテナの前半球面だけでスキャンをしてもよいので、この方式で特定されたサンプリングポイントの数Ｍ_ｗは、約１００個のポイントになる。変換関係式（１）によって波数ベクトル空間におけるポイントの角度空間における対応値を取得する。

Ｓ７０４：サンプリングポイントによってアンテナサブアレイごとの総放射電力ＴＲＰ値を取得する。

具体的に、試験機２５０は、回転台２２０を前記角度空間におけるポイントまで移動させるように制御し、個々のサンプリングポイントｉにおいて、左右２個のサブアレイを切り替えることで順に電力を放射させ、周波数領域測定装置２４０は、サブアレイごとに対応する等価等方放射電力ＥＩＲＰ_ｉｊを記録し、但しｉ＝１，２…Ｍ_ｓ、ｊ＝１，２。左右２個のサブアレイのＴＲＰ_１及びＴＲＰ_２は式（９）から取得される。

Ｓ７０５：アンテナサブアレイごとに対応するＴＲＰによってアレイアンテナ全体の総放射電力ＴＲＰを特定する。

本例では、アレイアンテナ全体の総放射電力はＴＲＰ＝ＴＲＰ_１＋ＴＲＰ_２になる。
本発明の実施例に提供されたアレイアンテナ総放射電力の測定方法は、測定すべきアレイアンテナを独立パーティションの方式でパーティションを行い、このようなサンプリング方式は、アンテナサブアレイに重ね合わせが生じないように確保し、さらにアンテナサブアレイのＴＲＰ結果の正確性を確保する。サブアレイの切替時間は、回転台停止などの時間と比べて、２つのレベルと小さくなるので無視されてもよい。サンプリングポイントの数が減少することは、アレイアンテナ総放射電力の試験効率を大幅に向上させる。波数ベクトル空間フィールド分布とアンテナ面電流分布とは、フーリエ変換の関係にあるので、波数ベクトル空間でのサンプリングは、ポイントの数が最も少ない方式である。サンプリングポイントの数が少ないほど、ＴＲＰ試験の効率が向上する。

実施例３
本発明の実施例は、反転パーティション方式を例に挙げてアレイアンテナ総放射電力の試験方法についてより詳細に説明する。

図８（ａ）は、ダブルパーティション方式を用いてアレイアンテナＴＲＰを計算する模式図である。

その内、アレイアンテナ全体は、大きさが同様である２個のアンテナサブアレイＡ１及びＡ２に区分し、アンテナサブアレイのサイズに対応するサンプリング間隔でサンプリングを行うことは、２つのアンテナサブアレイ領域に重ね合わせを生じさせ、ＴＲＰ計算値が実際値と差異を生じさせる。その中に、８１１は二つのアンテナサブアレイの位相が０に保持する場合であり、８１２は二つのアンテナサブアレイの位相が１８０°相違する場合であり、即ち８１１と比べて、８２２は一回反転操作を行い、アクティブフェーズコントロールアレイアンテナにおいてこのような操作を実現することが容易である。前記サンプリング方式で８１１の場合に試験を実行することで得られたＴＲＰはＴＲＰ_１であり、８１２の場合に試験を実行することで得られたＴＲＰはＴＲＰ_２である。ＴＲＰ_１及びＴＲＰ_２はいずれもフルアレイアンテナのＴＲＰ値を直接に代表できないが、前記フルアレイアンテナのＴＲＰ値は下記の通りになることを証明することができる。

この結果は、フィールドの関連特性から得られることができる。
式（１１）のような方式によって、アンテナサブアレイのサイズでレイリー分解能に対応してサンプリングを行うことで、半分のサンプリングポイントを減少することができる。かつ、試験点停止などと比べて、位相遷移に係わる時間を無視してもよい。一般的に、このようなダブルパーティション反転でＴＲＰを計算する方式によると、試験効率を１倍向上させることができる。

図８（ｂ）は、４つのパーティションで反転してＴＲＰを計算する方案の模式図を示す。

その内、アレイアンテナ全体は、Ａ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４という同様の大きさを持つ四つのアンテナサブアレイに区分し、アンテナサブアレイのサイズに対応するサンプリング間隔でサンプリングを行うことは、四つアンテナサブアレイ領域に重ね合わせを生じさせることになり、ＴＲＰ計算値が実際値と差異が生じる。その内、８２１は二つのアンテナサブアレイの位相が０に保持する場合である。８２２は左右二つのアンテナサブアレイの位相が１８０相違する場合で、即ち８２１と比べて、８２２の右辺の二つのアンテナサブアレイは１回だけ反転操作する。８２３は、上下二つのアンテナサブアレイの位相が１８０相違する場合で、即ち８２１と比べて、８２３の下部の二つのアンテナサブアレイは１回だけ反転操作する。８２４は対角の二つのアンテナサブアレイの位相が１８０相違する場合で、即ち８２２と比べて、８２４の下部の２つのアンテナサブアレイは１回だけ反転操作する。このような位相遷移操作は、アクティブフェーズコントロールアレイアンテナにおいて実現することが容易である。前記サンプリング方式で８２１、８２２、８２３及び８２４の場合に試験を実行することで得られたＴＲＰは、ＴＲＰ_１、ＴＲＰ_２、ＴＲＰ_３及びＴＲＰ_４になる。ＴＲＰ_１、ＴＲＰ_２、ＴＲＰ_３及びＴＲＰ_４はいずれもフルアレイアンテナのＴＲＰ値を直接に代表できないが、前記フルアレイアンテナのＴＲＰ値は下記の通りになることを証明することができる。

この結果は、フィールドの関連特性から得られることができる。
式（１２）のような方式によって、アンテナサブアレイのサイズでレイリー分解能に対応してサンプリングを行うことで、サンプリングポイントを元の１／４まで減少することができる。位相遷移は、試験点停止などと比べて時間的に無視してもよい。一般的に、このような４つのパーティションで反転してＴＲＰを計算する方式は、試験効率を３倍向上させることができる。

図８（ｃ）は、Ｎパーティションで反転してＴＲＰを計算する方案の模式図を示す。
図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、アンテナサブアレイは二分法の方式で区分することになる。4つのパーティションの場合、００００、０１０１、００１１及び０１１０という場合として示してもよいが、１は、反転操作を指す。より多いパーティションの場合では、上記を基礎にして継続して拡大することができる。アレイアンテナをＮ＝２^Ｎ個の同様のアンテナサブアレイに分け、アンテナサブアレイのサイズに対応するサンプリング間隔でサンプリングを行い、毎回の反転に対応するＴＲＰ値、即ちＴＲＰ_ｊを取得し、ただしｊ＝１，２…Ｎ値。フルアレイアンテナのＴＲＰ値は下記の通りになることを証明することができる。

式（１３）のような方式によって、アンテナサブアレイのサイズでレイリー分解能に対応してサンプリングを行うことで、サンプリングポイントを元の１／Ｎまで減少することができ、試験点停止などと比べて、位相遷移は時間的に無視してもよい。一般的に、このようなＮパーティションで反転してＴＲＰを計算する方式は、試験効率をＮ－１倍向上させることができる。

なお、上記は、アレイアンテナを同様なサイズのアンテナサブアレイに区分する場合であるが、アンテナサブアレイのサイズが同様でなくてもよい。具体的にどのように区分するかの方法は、実際の状況及びニーズによって決定される。

図９は、反転パーティション方式でＴＲＰを計算する試験方法のフローチャートを示し、詳細は下記の通るである。

Ｓ９０１：測定すべきアレイアンテナ全体を二分法でＮ＝２^Ｎ個の領域に区分し、Ｎ個のサブアレイを形成する。

Ｓ９０２：Ｎ個のアンテナサブアレイの最大サイズによってレイリー分解能を特定し、レイリー分解能によってサンプリング間隔を特定する。

本実施例では、アンテナサブアレイの最大サイズの特定は、２種の場合に分けてもよい。１つは、ｙ方向及びｚ方向の最大サイズがいずれも同一のアンテナサブアレイにあり、もう１つは、ｙ方向及びｚ方向の最大サイズが異なったアンテナサブアレイに属する。

本実施例では、レイリー分解能を２種の異なった空間で特定を行ってもよい。１つは、角度空間であり、もう１つは、正規化波数ベクトル空間である。角度空間レイリー分解能及び正規化波数ベクトル空間レイリー分解能の特定は、式（５）及び式（６）によって実現される。

本実施例に係わる角度空間及び正規化波数ベクトル空間のサンプリング間隔は、式（７）により特定される。

Ｓ９０３：サンプリング間隔によってサンプリングポイントを特定する。
角度空間でサンプリングする方案について、試験システムは、角度空間（θ，φ）で（Δθ，Δφ）をサンプリング間隔とし均等サンプリングを行ってＭ_ｓ個のサンプリングポイント（θ_ｉ，φ_ｉ）を特定する必要がある。但し、ｉ＝１，２…Ｍ_ｓ。

正規化波数ベクトル空間でサンプリングする方案について、試験システムは、波数ベクトル空間（ｕ，ｖ）で（Δｕ，Δｖ）をサンプリング間隔とし均等サンプリングを行ってＭ_ｗ個のサンプリングポイント（ｕ_ｉ，ｖ_ｉ）及び角度空間の対応値（θ_ｉ，φ_ｉ）を特定する必要がある。但しｉ＝１，２…Ｍ_ｗ、（ｕ_ｉ，ｖ_ｉ）と（θ_ｉ，φ_ｉ）との関係は、式（１）によって変換される。

Ｓ９０４：サンプリングポイントによって反転配列の総放射電力ＴＲＰ_ｊ値を取得し、但しｊ＝１，２…Ｎ。

本実施例では、個々のサンプリングポイントにおいて、全てのアンテナサブアレイに同時に電力を放射させ、サブアレイごとに対して番号を付けると共に、図８（ｃ）の方式で反転配列を得るが、試験機は、反転配列の等価等方放射電力ＥＩＲＰ_ｊを記録し、但しｊ＝１，２…Ｎ。

サンプリングポイントは、角度空間で均等サンプリングを行うことで得た場合、個々のサンプリングポイントにおいて記録された反転配列ごとのＥＩＲＰ値は、ＥＩＲＰ_ｉｊであり、但しｉ＝１，２…Ｍｓ、ｊ＝１，２…Ｎ、反転配列ごとのＴＲＰ値は、式（８）によって取得することができる。

この時の式（９）におけるＴＲＰ_ｊとは、ｊ番目の反転配列のＴＲＰ値を指す。
サンプリングポイントは、正規化波数ベクトル空間で均等サンプリングを行うことで得た場合、個々のサンプリングポイントにおいて記録された反転配列ごとのＥＩＲＰ値は、ＥＩＲＰ_ｉｊであり、但しｉ＝１，２…Ｍ_ｗ、ｊ＝１，２…Ｎ、サブアレイごとのＴＲＰ値は、式（９）によって取得することができる。この時の式（９）におけるＴＲＰ_ｊとは、ｊ番目の反転配列のＴＲＰ値を指す。

Ｓ９０５：反転配列ごとに対応するＴＲＰによってアレイアンテナ全体の総放射電力ＴＲＰを特定する。

具体的に、反転配列ごとに対応するＴＲＰ値をＴＲＰ_ｊ（ｊ＝１，２…Ｎ）と表記すると、アレイ全体の総放射電力を式（１３）によって取得することができる。

本発明の実施例は、それぞれ角度空間でサンプリングを行うこと及び正規化波数ベクトル空間でサンプリングを行うことを例に挙げて、具体的な実施例によってアレイアンテナ全体の総放射電力ＴＲＰの測定方法をより詳細に説明する。

例１：
この例では、サイズが８λ×８λであるアレイアンテナを用いる。但し、λは波長を示す。測定すべきアレイアンテナを２個のアンテナサブアレイに区分し、具体的に左右２個の同様なアンテナサブアレイによって構成され、角度空間でＴＲＰサンプリングを行う。

Ｓ９０１：測定すべきアレイアンテナ全体を二分法でＮ＝２^Ｎ個の領域に区分し、Ｎ個のサブアレイを形成する。

本例では、８λ×８λであるアレイアンテナを左右同様の２個の４λ×８λであるアンテナサブアレイに区分し、Ｎを２、ｎ＝１と特定する。

Ｓ９０２：Ｎ個のアンテナサブアレイの最大サイズによってレイリー分解能を特定し、レイリー分解能によってサンプリング間隔を特定する。

本実施例では、フルアレイアンテナは、左右２個の同様なアンテナサブアレイによって構成されてもよいので、サブアレイに対応するｙ方向及びｚ方向における最大サイズＤ_{ｙ，ｍａｘ}及びＤ_{ｚ，ｍａｘ}は、それぞれ４λと８λになる。式（５）を代入することで分かるように、対応するレイリー分解能（θ_{ｒ，ｍｉｎ}，φ_{ｒ，ｍｉｎ}）は、（１４．４°，７．１°）になる。式（７）によると、θ及びφ方向のサンプリング間隔を１４．４°と７．１°に設定してもよい。

Ｓ９０３：サンプリング間隔によって、サンプリングポイントを特定する。
本例では、角度空間において均等にポイントをサンプリングし、ポイントの間隔は、θ及びφ方向にそれぞれ１４．４°と７．１°になる。サンプリングの開始位置は、アレイアンテナの法線方向でもよく、法線方向から外れてもよい。このような高利得なアレイアンテナにとって、後方向への放射を無視してもよく、アレイアンテナの前半球面だけでスキャンをしてもよいので、このような方式で特定されたサンプリングポイントの数Ｍｓは、約３００個のポイントになる。

Ｓ９０４：サンプリングポイントによって、反転配列の総放射電力ＴＲＰ_ｊ値を取得し、但しｊ＝１，２…Ｎ。

試験機２５０は、回転台２２０を指定されたサンプリングポイントまで移動させるように制御し、個々のサンプリングポイントｉにおいて、左右２個のアンテナサブアレイに２種の反転配列を作用させるが、一種の配列は、二つのアンテナサブアレイのフェーズを同じくさせ、もう一種の配列は、二つのアンテナサブアレイのフェーズを反転させる。周波数領域測定装置２４０は、反転配列ごとに対応する等価等方放射電力ＥＩＲＰ_ｉｊを記録し、但しｉ＝１，２…Ｍ_ｓ、ｊ＝１，２。二つの反転配列のＴＲＰ_１及びＴＲＰ_２は、式（８）から取得することができる。

Ｓ９０５：反転配列ごとに対応するＴＲＰによってアレイアンテナ全体の総放射電力ＴＲＰを特定する。

例２：
本例では、サイズが８λ×８λであるアレイアンテナを用いる。但し、λは波長を示す。測定すべきアレイアンテナを二つのアンテナサブアレイに区分し、具体的に左右２個の同様なアンテナサブアレイによって構成され、正規化波数ベクトル空間でＴＲＰサンプリングを行う。

Ｓ９０１：測定すべきアレイアンテナ全体を二分法でＮ＝２^Ｎ個の領域に区分し、Ｎ個のサブアレイを形成する。

本例では、８λ×８λであるアレイアンテナを左右同様の二つの４λ×８λアンテナサブアレイに区分し、Ｎを２、ｎ＝１と特定する。

Ｓ９０２：Ｎ個のアンテナサブアレイの最大サイズによってレイリー分解能を特定し、レイリー分解能によってサンプリング間隔を特定する。

本実施例では、フルアレイアンテナは、左右２個の同様なアンテナサブアレイによって構成されてもよいので、アンテナサブアレイに対応するｙ方向及びｚ方向における最大サイズＤ_{ｙ，ｍａｘ}及びＤ_{ｚ，ｍａｘ}は、ぞれぞれ４λと８λになる。式（６）を代入することで分かるように、対応するレイリー分解能（ｕ_{ｒ，ｍｉｎ}，ｖ_{ｒ，ｍｉｎ}）は、（０．２５，０．１２５）になる。式（７）によると、ｕ及びｖ方向のサンプリング間隔を０．２５と０．１２５に設定してもよい。

Ｓ９０３：サンプリング間隔によって、サンプリングポイントを特定する。
本例では、波数ベクトル空間において均等にポイントをサンプリングし、ポイントの間隔は、ｕ及びｖ方向にそれぞれ０．２５と０．１２５になる。サンプリングの開始位置は、アレイアンテナの法線方向でもよく、法線方向から外れてもよい。これらの波数ベクトル空間で均等に分布するサンプリングポイントの中心点から離れる位置が、必ず単位円の内にあることは、伝送モデルの特性により決定される。このような高利得なアレイアンテナにとっては、後方向への放射を無視し、アレイアンテナの前半球面だけでスキャンをしてもよいので、この方式で特定されたサンプリングポイントの数Ｍ_ｗは、約１００個のポイントになる。変換関係式（１）によって波数ベクトル空間におけるポイントの角度空間における対応値を取得する。

Ｓ９０４：サンプリングポイントによって反転配列の総放射電力ＴＲＰ_ｊ値を取得し、但しｊ＝１，２…Ｎ。

試験機２５０は、回転台２２０を指定されたサンプリングポイントまで移動させるように制御し、個々のサンプリングポイントｉにおいて、左右２個のアンテナサブアレイに２種の反転配列を作用させるが、一種の配列は、二つのアンテナサブアレイのフェーズを同じくさせ、もう一種の配列は、二つのアンテナサブアレイのフェーズを反転させる。周波数領域測定装置２４０は、反転配列ごとに対応する等価等方放射電力ＥＩＲＰ_ｉｊを記録し、但しｉ＝１，２…Ｍ_ｗ、ｊ＝１，２。二つの反転配列のＴＲＰ_１及びＴＲＰ_２は、式（９）から取得することができる。

Ｓ９０５：反転配列ごとに対応するＴＲＰによってアレイアンテナ全体の総放射電力ＴＲＰを特定する。

本発明の実施例に提供されたアレイアンテナ総放射電力の測定方法は、測定すべきアレイアンテナを反転パーティションの方式に従ってパーティションを行い、フルアレイアンテナの角度空間及び波数ベクトル空間でレイリー分解能によるサンプリングレートの方案を基礎にして、回転台停止などの時間と比べて、通常のサブアレイ切替時間は、２つのレベルと小さくなるので無視してもよいが、計算の効率を向上させることができる。かつ、このようなパーティション方法は、サンプリングポイントを減少することで試験の效率を向上させるが、このようなサンプリング方案の效率は、パーティションの数と比例するようになる。

実施例４：
本実施例は、上記した実施例の試験方法を実現するためのアレイアンテナ総放射電力の測定装置であって、パーティション特定モジュール、サンプリング間隔特定モジュール、サンプリングポイント特定モジュール、総放射電力確認モジュール、を含むアレイアンテナ総放射電力の測定装置をさらに提供する。

図１０は、独立パーティション方式を用いてＴＲＰを計算する試験装置の模式図を示す。この装置は、
測定すべきアレイアンテナ全体をＮ個の領域に区分し、Ｎ個（Ｎは２以上である）のアンテナサブアレイを形成するためのパーティション特定モジュール１００１と、
サンプリング間隔をアンテナサブアレイごとの最大サイズに対応するレイリー分解能を超えないように特定するためのサンプリング間隔特定モジュール１００２と、
サンプリング間隔によってサンプリングポイントの位置を特定するためのサンプリングポイント特定モジュール１００３と、
サンプリングポイントによってアンテナサブアレイごとのＴＲＰ値を特定するためのアンテナサブアレイＴＲＰ特定モジュール１００４と、アンテナサブアレイのＴＲＰによってフルアレイアンテナＴＲＰ値を特定するためのフルアレイアンテナＴＲＰ特定モジュール１００５とを含む総放射電力確認モジュールと、を含む。

図１１は、反転パーティション方式を用いてＴＲＰを計算する試験装置の模式図を示す。この装置は、
測定すべきアレイアンテナ全体を二分法でＮ＝２^Ｎ個の領域に区分し、Ｎ個のアンテナサブアレイを形成するためのパーティション特定モジュール１１０１と、
サンプリング間隔をアンテナサブアレイごとの最大サイズに対応するレイリー分解能を超えないように特定するためのサンプリング間隔特定モジュール１１０２と、
サンプリング間隔によってサンプリングポイントの位置を特定するためのサンプリングポイント特定モジュール１１０３と、
サンプリングポイントによって反転配列ごとのＴＲＰ値を特定するための反転配列ＴＲＰ特定モジュール１１０４と、反転配列のＴＲＰによってフルアレイアンテナＴＲＰ値を特定するためのフルアレイアンテナＴＲＰ特定モジュール１１０５とを含む総放射電力確認モジュールと、を含む。

実施例５：
本実施例は、少なくとも前記実施例のアレイアンテナ総放射電力の測定方法の一つのステップを実現するためのアレイアンテナ総放射電力の測定システムをさらに提供する。詳細は図２を参照する。このシステムは、回転台に固定された被試験設備２１０（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｕｎｄｅｒ Ｔｅｓｔ，ＥＵＴ）、試験アンテナシステム２３０、電力検出器２４０及び試験機２５０を含む。その内、被試験設備２１０は、集積されたアレイアンテナ２１２とリモート無線ユニット２１１とを含み、電力検出器２４０と試験アンテナシステム２３０とは接続され、試験機２５０は、それぞれ被試験設備２１０、回転台２２０、試験アンテナシステム２３０及び電力検出器２４０に接続されている。

被試験設備２１０は、回転台２２０に固定するように構成され、回転台２２０は、水平面及びピッチ面の上で回転することができる。

試験アンテナシステム２３０は、試験アンテナ２３１と、アンテナ固定ホルダ２３２と、試験ケーブル２３３と、含む。試験アンテナ２３１は単一のアンテナでもよく、複数のアンテナでもよい。アンテナ固定ホルダ２３２は、試験アンテナ２３１に固定するように構成されると共に、三次元空間で移動することができる。試験アンテナ２３１は、試験ケーブル２３３によって電力検出器２４０に接続され、電力検出器２４０は、ベクトルネットワークアナライザでもよく、スペクトラムアナライザでもよく、電力計などでもよい。

被試験設備２１０と、回転台２２０と、アンテナ固定ホルダ２３２と、電力検出器２４０とは、試験機２５０に接続され、この試験機２５０は被試験設備２１０の送受信、回転台２２０の回転、アンテナ固定ホルダ２３２の移動及び電力検出器２４０の送受信を制御するように構成され、ＥＩＲＰ値を含む関連試験データを記録し、処理すると共にログを記録する。

試験過程全体において、全電波暗室環境は、無限大の空間をシミュレーションするように波吸収材料２６０及び暗室外壁２７０によって外部環境と隔離されている。

本実施例では、独立パーティション方式でＴＲＰを計算する場合、被試験設備２１０におけるアレイアンテナをＮ個のアンテナサブアレイ（Ｎは、２以上である）に区分してもよいが、アンテナサブアレイの切替は、幅値の調節を含むが、アンテナサブアレイのオン／オフをも含む。

試験機は、アレイアンテナのパーティション及びアンテナサブアレイと、アンテナサブアレイの最大サイズと、最大サイズのアンテナサブアレイに対応するレイリー分解能を特定するためのもので、レイリー分解能によってサンプリングポイントのサンプリング間隔を設定し、サンプリング間隔によって角度空間又は波数ベクトル空間における均等サンプリングポイントを特定する。被試験設備２１０、回転台２２０、試験アンテナシステム２３０及び電力検出器２４０のサンプリングポイントにおける位置を制御し、それぞれのアンテナサブアレイに対応する等価等方放射電力ＥＩＲＰを測定し、ＥＩＲＰによってＴＲＰを特定する。

具体的に、試験機は、アクティブアレイアンテナ２１２におけるＮ個のパーティションを特定し、Ｎ個のサブアレイを形成し、全てのアンテナサブアレイの最大サイズによってサンプリング間隔を特定し、サンプリング間隔によってサンプリングポイントを特定し、被試験設備２１０、回転台２２０、試験アンテナシステム２３０及び電力検出器２４０のサンプリングポイントにおける位置を制御し、アンテナサブアレイごとの等価等方放射電力ＥＩＲＰを測定し、ＥＩＲＰによってアンテナサブアレイごとのＴＲＰを特定し、アンテナサブアレイごとのＴＲＰ値によってフルアレイアンテナのＴＲＰを特定する。

本実施例では、反転パーティション方式でＴＲＰを計算する場合、被試験設備２１０におけるアレイアンテナを二分法でＮ＝２^Ｎ個のアンテナサブアレイに区分し、アンテナサブアレイの制御は、位相又は記号の調節を含む。

試験機は、アレイアンテナパーティション及びアンテナサブアレイ、アンテナサブアレイの最大サイズ及び最大サイズのアンテナサブアレイに対応するレイリー分解能を特定するためのものであり、レイリー分解能によってサンプリングポイントのサンプリング間隔を設定し、サンプリング間隔によって角度空間又は波数ベクトル空間における均等サンプリングポイントを特定し、被試験設備２１０、回転台２２０、試験アンテナシステム２３０及び電力検出器２４０のサンプリングポイントにおける位置を特定し、二分法でアンテナサブアレイに対してＮ＝２^ｎ回の反転をするように設定し、毎回の反転設置に対応する等価等方放射電力ＥＩＲＰを測定し、ＥＩＲＰによってＴＲＰを特定する。

具体的に、試験機は、アクティブアレイアンテナ２１２におけるＮ＝２^ｎパーティションを特定し、Ｎ個のサブアレイを形成し、全てのアンテナサブアレイの最大サイズによってサンプリング間隔を特定し、サンプリング間隔によってサンプリングポイントを特定し、被試験設備２１０、回転台２２０、試験アンテナシステム２３０及び電力検出器２４０のサンプリングポイントにおける位置を制御し、反転配列の等価等方放射電力ＥＩＲＰを測定し、ＥＩＲＰによって反転配列ごとのＴＲＰを特定し、反転配列ごとのＴＲＰ値によってフルアレイアンテナのＴＲＰを特定する。

図１２は、このシステムに採用されたパーティション反転アルゴリズムの試験認証結果である。試験には、１６×８アレイを選んでパーティション反転を行い、二つの８×８サブアレイに区分する。曲線１と曲線２とは、それぞれ同相コードブックと逆相コードブックの指向性図におけるアンダーサンプリング測定データであり、アンダーサンプリングは、測定結果への大幅な変動をもたらす。曲線３は、２回のデータ合成であり、計算結果は十分に安定で、測定結果は標準サンプリング測定結果と一致している。

実施例６：
図１３に示されるように、本実施例は、プロセッサ１３０１と、メモリー１３０２と、通信バス１３０３とを含むアレイアンテナ総放射電力の測定端末をさらに提供する。その中には、
通信バス１３０３は、プロセッサ１３０１とメモリー１３０２との間の接続、通信を実現するためのものであり、メモリー１３０２には、コンピュータプログラムが記憶されている。プロセッサ１３０１は、上述した実施例１乃至３におけるアレイアンテナ総放射電力の測定方法の少なくとも１つのステップを実現するように、メモリー１３０２に記憶された一つ又は複数のコンピュータプログラムを実行する。

実施例７：
本実施例は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体をさらに提供する。このコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、情報（例えばコンピュータ読み取り可能な指令、データ構造、コンピュータプログラムモジュール又はその他のデータ）を記録するためのいずれの方法又は技術に実施される一時又は非一時的、取り外し可能又は取り外し不可の媒体を含む。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ，ランダム・アクセス・メモリー）、 ＲＯＭ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ，読み取り専用メモリー）、 ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ，電気的に消去可能なプログラム可能な読み取り専用メモリー）、フラッシュメモリー又はその他のメモリー技術、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ，コンパクトディスク読み取り専用メモリー）、デジタル多機能ディスク（ＤＶＤ）又はその他のＣＤストレージ、磁気ディスク、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気ストレージ装置、或いは希望する情報を記録したりコンピュータにアクセスされるいずれのその他の媒体を含むが、これらに限定されない。

本実施例におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、一つ又は複数のコンピュータプログラムを記憶するためのものであり、上述した実施例１乃至実施例３におけるアレイアンテナ総放射電力の測定方法の少なくとも１つのステップを実現するように、記録された一つ又は複数のコンピュータプログラムは、プロセッサに実行される。

本発明の実施例に提供されたアレイアンテナ総放射電力の測定方法、装置、システム、端末及びコンピュータ記憶媒体によると、測定すべきアレイアンテナをパーティションすることで、アレイアンテナ総放射電力の測定過程においてサンプリングポイントの点数を減少させ、幾つかの実施過程に試験効率を大幅に向上させることができる。

上記内容は、具体的な実施方式と組合せて本発明の実施例をより詳しく説明したが、本発明の具体的な実施方式は、それらの説明に限定されるものではない。当業者にとって、本発明の主旨を逸脱しない前提で行われる幾つかの簡単な推定又は置換はいずれも本発明の保護範囲に属する。

Claims (13)

1. 測定すべきアレイアンテナをＮ個のアンテナサブアレイに区分し、前記Ｎが２以上であるステップと、
   前記Ｎ個のアンテナサブアレイのサイズによって、サンプリング間隔を特定するステップと、
   前記サンプリング間隔によって、サンプリングポイントを特定するステップと、
   前記サンプリングポイントの等価等方放射電力によって、アレイアンテナ全体の総放射電力を特定するステップと、を含むアレイアンテナ総放射電力の測定方法。
2. 前記Ｎ個のアンテナサブアレイのサイズによって、サンプリング間隔を特定するステップは、
   前記Ｎ個のアンテナサブアレイの最大サイズによってレイリー分解能を特定することと、
   前記レイリー分解能によってサンプリング間隔を特定することと、を含む請求項１に記載のアレイアンテナ総放射電力の測定方法。
3. 前記サンプリング間隔は、レイリー分解能に等しい請求項２に記載のアレイアンテナ総放射電力の測定方法。
4. 前記サンプリング間隔によって、サンプリングポイントを特定するステップは、
   角度空間において前記サンプリング間隔で均等にサンプリングを行い、サンプリングポイントを特定する請求項２に記載のアレイアンテナ総放射電力の測定方法。
5. 前記サンプリング間隔によって、サンプリングポイントを特定するステップは、
   正規化波数ベクトル空間において前記サンプリング間隔で均等にサンプリングを行い、サンプリングポイントを特定する請求項２に記載のアレイアンテナ総放射電力の測定方法。
6. 前記サンプリングポイントの放射電力によって、アレイアンテナ全体の総放射電力を特定するステップは、
   区分されたＮ個のアンテナサブアレイによって、個々のアンテナサブアレイに単独で電力を放射させることと、
   個々のアンテナサブアレイにおける前記サンプリングポイントの等価等方放射電力を測定することと、
   前記等価等方放射電力によって個々のアンテナサブアレイの総放射電力を特定することと、
   前記個々のアンテナサブアレイの総放射電力によって、アレイアンテナ全体の総放射電力を特定することと、を含む請求項１に記載のアレイアンテナ総放射電力の測定方法。
7. 前記サンプリングポイントの放射電力によって、アレイアンテナ全体の総放射電力を特定するステップは、
   測定すべきアレイアンテナを二分法でＮ＝２ｎ個のアンテナサブアレイに区分することと、
   二分法で区分されたＮ＝２ｎ個のアンテナサブアレイを、Ｎ＝２ｎ回反転させるように設置することと、
   毎回の反転設置後、前記サンプリングポイントによって、反転配列の総放射電力を測定することと、
   前記反転配列ごとに対応する総放射電力によって、アレイアンテナ全体の総放射電力を特定することと、を含む請求項１に記載のアレイアンテナ総放射電力の測定方法。
8. 測定すべきアレイアンテナのアンテナサブアレイを特定し、アンテナサブアレイのサイズを特定するためのパーティション特定モジュールと、
   前記アンテナサブアレイのサイズによって、サンプリング間隔を特定するためのサンプリング間隔特定モジュールと、
   前記サンプリング間隔によって、角度空間又は波数ベクトル空間において均等にサンプリングすることでサンプリングポイントを特定するためのサンプリングポイント特定モジュールと、
   前記サンプリングポイントの放射電力によって、アレイアンテナ全体の総放射電力を特定するための総放射電力確認モジュールと、を含むアレイアンテナ総放射電力の測定装置。
9. 前記総放射電力確認モジュールは、それぞれのアンテナサブアレイのサンプリングポイントにおける等価等方放射電力によって、アンテナサブアレイごとの総放射電力を特定し、前記アンテナサブアレイごとの総放射電力によって、アレイアンテナ全体の総放射電力を特定する請求項８に記載のアレイアンテナ総放射電力の測定装置。
10. 二分法で区分されたＮ＝２ｎ個のアンテナサブアレイを、Ｎ＝２ｎ回反転させるように設置するためのパーティション反転特定モジュールをさらに含み、
    前記総放射電力確認モジュールは、毎回の反転設置後、前記サンプリングポイントによって反転配列の総放射電力を測定し、前記反転配列ごとに対応する総放射電力によってアレイアンテナ全体の総放射電力を特定する請求項８に記載のアレイアンテナ総放射電力の測定装置。
11. 回転台に固定された被試験設備と、試験アンテナシステムと、電力検出器と、試験機とを含むアレイアンテナ総放射電力の測定システムであって、
    前記被試験設備は、集積されたアレイアンテナとリモート無線ユニットを含んでおり、前記電力検出器と前記試験アンテナシステムとは繋がっており、前記試験機は、それぞれ前記被試験設備、回転台、試験アンテナシステム及び電力検出器に接続されており、それにより請求項１乃至７の何れか１項に記載のアレイアンテナ総放射電力の測定方法のステップを実現するアレイアンテナ総放射電力の測定システム。
12. プロセッサと、メモリーと、通信バスと、を含むアレイアンテナ総放射電力の測定端末であって、
    前記通信バスは、プロセッサとメモリーとの間の接続、通信を実現するためのものであり、
    前記メモリーには、コンピュータプログラムが記憶されており、
    前記プロセッサは、請求項１乃至７の何れか１項に記載のアレイアンテナ総放射電力の測定方法のステップを実現するように、メモリーに記憶された一つ又は複数のコンピュータプログラムを実行するアレイアンテナ総放射電力の測定端末。
13. 一つ又は複数のコンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
    請求項１乃至７の何れか１項に記載のアレイアンテナ総放射電力の測定方法のステップを実現するように、前記一つ又は複数のコンピュータプログラムは、一つ又は複数のプロセッサによって実行されるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

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