JP2024039494A - Test equipment and test method - Google Patents

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Abstract

【課題】RRM測定のための試験用アンテナをRFケーブルの屈曲、伸長を繰り返すことなく移動でき、周波数特性の劣化、RFケーブルの断線、ケーブル長に起因するスペース効率の低下を回避可能な試験装置及び試験方法を提供する。【解決手段】試験装置1は、電波暗箱50の内部空間のクワイエットゾーン(QZ)内に配置され、姿勢が順次変化されるDUT100の送信特性又は受信特性を測定するための無線信号をDUT100の被試験アンテナとの間で送信又は受信する第1の試験用アンテナ6a及び第2の試験用アンテナ6bと、第2の試験用アンテナ6bの位置を移動させるとともに、第2の試験用アンテナ6bに対してRFケーブル47a、47bにより接続されるコンバータ45、46を第2の試験用アンテナ6bと一定の位置関係を保った状態で移動させるアンテナ可動機構60と、を備えて構成される。【選択図】図7[Problem] Test equipment that can move a test antenna for RRM measurement without repeatedly bending and stretching the RF cable, and can avoid deterioration of frequency characteristics, disconnection of the RF cable, and decrease in space efficiency due to cable length. and test methods. A test device 1 is placed in a quiet zone (QZ) in an internal space of an anechoic box 50, and transmits a wireless signal to the DUT 100 to measure the transmission characteristics or reception characteristics of the DUT 100 whose attitude is sequentially changed. The first test antenna 6a and the second test antenna 6b that transmit or receive data from the test antenna are moved, and the positions of the second test antenna 6b are moved. and an antenna moving mechanism 60 that moves the converters 45 and 46 connected by the RF cables 47a and 47b while maintaining a constant positional relationship with the second test antenna 6b. [Selection diagram] Figure 7

Description

本発明は、OTA(Over The Air)環境の電波暗箱を用いて、被試験対象の送信特性又は受信特性を測定する試験装置及び試験方法に関する。 The present invention relates to a test device and a test method for measuring transmission characteristics or reception characteristics of a test object using an anechoic box in an OTA (Over The Air) environment.

近年、マルチメディアの進展に伴い、セルラ、無線LAN等の無線通信用のアンテナが実装された無線端末(スマートフォン等)が盛んに生産されるようになっている。今後は、特に、ミリ波帯の広帯域な信号を使用するIEEE802.11adや5Gセルラ等に対応した無線信号を送受信する無線端末が求められる。 In recent years, with the development of multimedia, wireless terminals (smartphones, etc.) equipped with antennas for wireless communication such as cellular and wireless LAN have been actively produced. In the future, there will be a particular need for wireless terminals that can transmit and receive wireless signals compatible with IEEE802.11ad, 5G cellular, etc., which use wideband signals in the millimeter wave band.

無線端末の設計開発会社又はその製造工場においては、無線端末が備えている無線通信アンテナに対して、通信規格ごとに定められた送信電波の出力レベルや受信感度を測定し、これらのRF(Radio Frequency)特性が所定の基準を満たすか否かを判定する性能試験が行われる。また、性能試験では、RRM(Radio Resource Management)特性の測定も行われる。RRM特性の測定は、基地局と無線端末間の無線リソース制御、例えば隣接基地局間のハンドオーバ等が正しく動作するか否かを確認するために行われる。 Wireless terminal design and development companies or their manufacturing factories measure the output level and reception sensitivity of the transmitted radio waves stipulated for each communication standard for the wireless communication antenna equipped on the wireless terminal, and measure these RF (Radio A performance test is conducted to determine whether the frequency characteristics meet predetermined standards. Furthermore, in the performance test, RRM (Radio Resource Management) characteristics are also measured. Measurement of RRM characteristics is performed to confirm whether radio resource control between a base station and a wireless terminal, for example, handover between adjacent base stations, etc., operates correctly.

4G、あるいは4Gアドバンスから5Gへの世代移行に伴い、上述した性能試験の試験方法も変わりつつある。例えば、5G NR(New Radio)システム用の無線端末を被試験対象(Device Under Test:DUT)とする性能試験においては、4Gや4Gアドバンス等の試験で主流であったDUTのアンテナ端子と試験装置とを有線接続する方法は、高周波回路にアンテナ端子を付けることによる特性劣化や、アレーアンテナの素子数が多くアンテナ端子を全素子に付けることがスペース面・コスト面を考慮して現実的でないことなどの理由で使用できない。このため、DUTを試験用アンテナとともに周囲の電波環境に影響されない電波暗箱の中に収容し、試験用アンテナからDUTに対する試験信号の送信と、試験信号を受信したDUTからの被測定信号の試験用アンテナでの受信とを無線通信により行う、いわゆるOTA試験が行われるようになっている(例えば、特許文献1参照)。 With the generation transition from 4G or 4G Advanced to 5G, the test methods for the above-mentioned performance tests are also changing. For example, in a performance test that uses a wireless terminal for a 5G NR (New Radio) system as the device under test (DUT), the antenna terminal of the DUT and the test equipment, which are the mainstream in tests such as 4G and 4G Advanced, are used. The method of connecting by wire is that attaching an antenna terminal to the high-frequency circuit degrades the characteristics, and because the number of elements in the array antenna is large, attaching an antenna terminal to every element is impractical due to space and cost considerations. It cannot be used for other reasons. For this reason, the DUT is housed together with the test antenna in an anechoic box that is not affected by the surrounding radio wave environment. A so-called OTA test, in which reception with an antenna is performed by wireless communication, is being conducted (for example, see Patent Document 1).

OTA試験では、電波暗箱内に配置された試験用アンテナにより、例えば球形のクワイエットゾーン(quiet zone)が形成され、DUTはクワイエットゾーン内に配置される。ここで、クワイエットゾーンとは、OTA試験環境を構成する電波暗箱において、DUTが試験用アンテナからほぼ均一な振幅と位相の電波で照射される空間領域の範囲を表す概念である(例えば、非特許文献1参照)。このようなクワイエットゾーンにDUTを配置することにより、周りからの散乱波の影響を抑えた状態でOTA試験を行うことが可能になる。 In the OTA test, a test antenna placed in an anechoic box forms, for example, a spherical quiet zone, and the DUT is placed within the quiet zone. Here, the quiet zone is a concept representing the range of a spatial region in which the DUT is irradiated with radio waves of approximately uniform amplitude and phase from the test antenna in the anechoic box that constitutes the OTA test environment (for example, non-patent (See Reference 1). By arranging the DUT in such a quiet zone, it becomes possible to perform an OTA test while suppressing the influence of scattered waves from the surroundings.

特開2020-085784号公報JP2020-085784A

3GPP(登録商標) TR 38.8103GPP (registered trademark) TR 38.810

OTA試験を行うことが可能な従来の試験装置の中には、電波暗箱内に配置する2種類の試験用アンテナ、すなわち、リフレクタを介してDUTと電波を送受信するリフレクタ反射型の試験用アンテナと、DUTと電波を送受信する複数のRRM測定用の試験用アンテナのうち、RRM測定用の試験用アンテナの個数を削減し、装置コストや設置コストを低く抑えるべく、RRM特性測定用の1つの試験用アンテナを上述した複数のRRM測定用の試験用アンテナの配置位置を経由して移動可能に配置したものがあった。 Conventional test equipment capable of performing OTA tests includes two types of test antennas placed in an anechoic box: a reflector-type test antenna that transmits and receives radio waves to and from the DUT via a reflector; Among the multiple test antennas for RRM measurement that transmit and receive radio waves to and from the DUT, one test for RRM characteristic measurement was conducted in order to reduce the number of test antennas for RRM measurement and to keep equipment costs and installation costs low. In some cases, the test antenna for RRM measurement is movably arranged through the arrangement positions of the plurality of test antennas for RRM measurement.

従来の試験装置の電波暗箱内でのRRM測定用の試験用アンテナとミラーの配置を図14に示している。図14に示すように、従来の試験装置によれば、ミラーMとRRM特性測定用の1つの試験用アンテナAT1は、アンテナ保持部650により保持された状態で、アンテナ可動機構(図示せず)によりクワイエットゾーン(QZ)の中心(原点O)を通るy軸を中心にθ方向に回転移動できるようになっている。 FIG. 14 shows the arrangement of a test antenna and mirror for RRM measurement in an anechoic box of a conventional test device. As shown in FIG. 14, according to the conventional test apparatus, the mirror M and one test antenna AT1 for measuring RRM characteristics are held by an antenna holding part 650, and the antenna movable mechanism (not shown) This enables rotational movement in the θ direction about the y-axis passing through the center of the quiet zone (QZ) (origin O).

ここで、試験用アンテナAT1は、リフレクタ7上の反射点P0、原点Oを含む水平面HPより下方に配置され、ミラーMは、ミラー面上の電波ビームの反射点P5が水平面HP上に位置するように、配置されている。試験用アンテナAT1から放射された電波ビームは、ミラーMで反射してDUTが配置されている原点Oに送られる。また、DUTのアンテナから放射された電波ビームは、ミラーMで反射して試験用アンテナAT1に送られる。ミラーMにより電波ビームの伝搬経路を曲げることにより、試験用アンテナAT1を電波暗箱内に配置すると共に、遠方界測定に必要なアンテナ間距離を確保することができる。 Here, the test antenna AT1 is arranged below the horizontal plane HP that includes the reflection point P0 on the reflector 7 and the origin O, and the mirror M is arranged so that the reflection point P5 of the radio wave beam on the mirror surface is located on the horizontal plane HP. It is arranged as follows. The radio beam radiated from the test antenna AT1 is reflected by the mirror M and sent to the origin O where the DUT is placed. Further, the radio beam radiated from the antenna of the DUT is reflected by the mirror M and sent to the test antenna AT1. By bending the propagation path of the radio beam with the mirror M, it is possible to arrange the test antenna AT1 in the anechoic box and to secure the distance between the antennas necessary for far field measurement.

上述した構成を有する従来の試験装置では、アンテナ保持部650が試験用アンテナAT1を保持してミラーMとともにθ方向に所定範囲(例えば、30°~150°の範囲)内で回転駆動される。一方で、試験用アンテナAT1に送る信号又は受信した信号の周波数変換を行う周波数変換器(以下、コンバータ)はアンテナ保持部650とは別の位置に固定配置され、回転駆動されるアンテナ保持部650に連動して移動する試験用アンテナAT1とはRFケーブルを介して接続されている。このため、従来の試験装置では、アンテナ保持部650の移動に連動して移動する試験用アンテナAT1と固定配置されているコンバータとを接続するRFケーブルが、試験用アンテナAT1の往復移動に合わせて屈曲、伸長を繰り返すことになった。 In the conventional test apparatus having the above-described configuration, the antenna holding section 650 holds the test antenna AT1 and is rotated together with the mirror M within a predetermined range (eg, 30° to 150°) in the θ direction. On the other hand, a frequency converter (hereinafter referred to as a converter) that converts the frequency of a signal sent to the test antenna AT1 or a signal received is fixedly arranged at a different position from the antenna holding part 650, and the antenna holding part 650 is rotationally driven. The test antenna AT1, which moves in conjunction with the test antenna AT1, is connected via an RF cable. Therefore, in the conventional test device, the RF cable connecting the test antenna AT1, which moves in conjunction with the movement of the antenna holding part 650, and the fixedly arranged converter moves in accordance with the reciprocating movement of the test antenna AT1. I had to repeat bending and stretching.

これにより、従来の試験装置においては、試験用アンテナAT1とコンバータを接続するRFケーブルの屈曲の発生により周波数特性が変化し、正確な測定結果が得られないという問題点があった。また、RFケーブルが屈曲、伸長を繰り返すことで、RFケーブルに使用している金属が金属疲労を起こし、外導体破損による周波数特性の悪化、シールド性悪化や内導体の断線が発生するという問題点もあった。さらには、試験用アンテナAT1とコンバータを接続するRFケーブルのケーブル長が長くならざるを得ず、ケーブル可動域を有効に利用ができない等の問題点もあった。 As a result, in the conventional test apparatus, there was a problem in that the frequency characteristics changed due to bending of the RF cable connecting the test antenna AT1 and the converter, making it impossible to obtain accurate measurement results. In addition, repeated bending and stretching of the RF cable causes metal fatigue in the metal used in the RF cable, resulting in deterioration of frequency characteristics due to breakage of the outer conductor, deterioration of shielding performance, and disconnection of the inner conductor. There was also. Furthermore, the cable length of the RF cable connecting the test antenna AT1 and the converter has to be long, and there are other problems such as the cable movable range cannot be used effectively.

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、RRM測定のための試験用アンテナをRFケーブルの屈曲、伸長を繰り返すことなく移動でき、周波数特性の劣化、RFケーブルの断線、ケーブル長に起因するスペース効率の低下を回避可能な試験装置及び試験方法を提供することを目的とする。 The present invention was made to solve such conventional problems, and it is possible to move a test antenna for RRM measurement without repeating bending and stretching of the RF cable, thereby preventing deterioration of frequency characteristics and RF The purpose of the present invention is to provide a test device and a test method that can avoid cable breakage and a decrease in space efficiency due to cable length.

上記課題を解決するために、本発明に係る試験装置は、被試験アンテナ(110)を有する被試験対象(100)の送信特性又は受信特性を測定する試験装置(1)であって、 周囲の電波環境に影響されない内部空間(51)を有する電波暗箱(50)と、前記内部空間におけるクワイエットゾーン(QZ)内に配置された前記被試験対象の姿勢を順次変化させる姿勢可変機構(56)と、前記内部空間に収容され、前記被試験対象の送信特性又は受信特性を測定するための無線信号を前記被試験アンテナとの間で送信又は受信する第1の試験用アンテナ(6a)及び第2の試験用アンテナ(6b)と、前記第1の試験用アンテナが放射した無線信号を反射して平面波の無線信号に変換するリフレクタ(7)と、前記第1の試験用アンテナからの電波到来方向を基準に遠方界に設置された前記被試験対象に対して複数の到来角度で無線信号を送信又は受信することができるように前記第2の試験用アンテナの位置の位置を移動させるとともに、前記第2の試験用アンテナに対してRFケーブル(47a、47b)により接続される周波数変換器(45、46)を前記第2の試験用アンテナと一定の位置関係を保った状態で移動させるアンテナ可動機構(60)と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a test device according to the present invention is a test device (1) that measures the transmission characteristics or reception characteristics of a target under test (100) having an antenna under test (110). a radio anechoic box (50) having an internal space (51) that is unaffected by the radio wave environment; and a posture variable mechanism (56) that sequentially changes the posture of the test object placed within a quiet zone (QZ) in the internal space. , a first test antenna (6a) and a second test antenna that are housed in the internal space and transmit or receive a wireless signal from the antenna under test for measuring the transmission characteristics or reception characteristics of the object under test. a test antenna (6b), a reflector (7) that reflects the radio signal emitted by the first test antenna and converts it into a plane wave radio signal, and a radio wave arrival direction from the first test antenna. The position of the second test antenna is moved so that radio signals can be transmitted or received at a plurality of angles of arrival to the target under test installed in a far field, and Antenna movable to move the frequency converter (45, 46) connected to the second test antenna by an RF cable (47a, 47b) while maintaining a constant positional relationship with the second test antenna. A mechanism (60).

上記のように、本発明に係る試験装置は、第2の試験用アンテナの位置を移動させるとともに、第2の試験用アンテナに対してRFケーブルにより接続される周波数変換器(45、46)を第2の試験用アンテナと一定の位置関係を保った状態で移動させるアンテナ可動機構(60)を備えている。この構成により、本発明に係る試験装置では、被試験対象のRRM特性等の送受信特性についての遠方界測定を行う場合に、遠方界測定用の第2の試験用アンテナを、一緒に移動する周波数変換器と短いRFケーブルで接続し、RFケーブルの屈曲、伸長を発生させずに移動させることができる。RFケーブルの屈曲、伸長の繰り返しが生じないため、RFケーブルの屈曲の発生により周波数特性が変化することはなく、また、RFケーブルに使用している金属が金属疲労を起こし、外導体破損による周波数特性の悪化、シールド性悪化や内導体の断線が発生するということもなくなる。さらには、第2の試験用アンテナとコンバータを接続するRFケーブルのケーブル長を、第2の試験用アンテナと固定配置されたコンバータとを接続するために長いRFケーブルを用いていた従来の構成に比べて大幅に短くすることができ、従来のRFケーブルの可動域に相当する部分の有効利用が可能になる。 As described above, the test device according to the present invention moves the position of the second test antenna and also connects the frequency converter (45, 46) to the second test antenna by an RF cable. It includes an antenna moving mechanism (60) that moves the antenna while maintaining a constant positional relationship with the second test antenna. With this configuration, in the test apparatus according to the present invention, when performing far-field measurement of transmission and reception characteristics such as RRM characteristics of the object under test, the second test antenna for far-field measurement is set at a frequency that moves together with the second test antenna for far-field measurement. It is connected to the converter with a short RF cable and can be moved without bending or stretching the RF cable. Since the RF cable does not undergo repeated bending and stretching, the frequency characteristics do not change due to bending of the RF cable.Furthermore, the metal used in the RF cable causes metal fatigue, and the frequency decreases due to damage to the outer conductor. Deterioration of characteristics, deterioration of shielding performance, and disconnection of the inner conductor will no longer occur. Furthermore, the cable length of the RF cable connecting the second test antenna and the converter has been changed from the conventional configuration in which a long RF cable is used to connect the second test antenna and the fixedly placed converter. It can be made much shorter than the conventional RF cable, and it becomes possible to effectively utilize the movable range of the conventional RF cable.

また、本発明に係る試験装置において、前記アンテナ可動機構は、前記第2の試験用アンテナを保持するアンテナ保持部(610)と、前記周波数変換器を収容する周波数変換器収容部(620)と、前記アンテナ保持部及び前記周波数変換器収容部を円上で移動させる移動機構(700)と、を備える構成であってもよい。 Furthermore, in the test device according to the present invention, the antenna movable mechanism includes an antenna holding part (610) that holds the second test antenna, and a frequency converter housing part (620) that houses the frequency converter. , a moving mechanism (700) that moves the antenna holding section and the frequency converter accommodating section on a circle.

この構成により、本発明に係る試験装置は、アンテナ移動機構によりアンテナ保持部及び周波数変換器収容部を円上で移動させることで、アンテナ保持部により保持される第2の試験用アンテナと、周波数変換器収容部に収容される周波数変換器とを、常に、一定の位置関係を保った状態で移動させることができ、移動のための制御も容易に行うことができる。 With this configuration, the test apparatus according to the present invention moves the antenna holding part and the frequency converter accommodating part on a circle using the antenna moving mechanism, thereby moving the second test antenna held by the antenna holding part and the frequency The frequency converter accommodated in the converter accommodating portion can be moved while maintaining a constant positional relationship at all times, and the movement can be easily controlled.

また、本発明に係る試験装置において、前記第2の試験用アンテナは、水平偏波の送受信を行う水平偏波アンテナ(6bH)と垂直偏波の送受信を行う垂直偏波アンテナ(6bV)と、を備え、前記周波数変換器収容部は、前記水平偏波と前記垂直偏波毎に個別に設けられ、それぞれ、アップコンバータ、又はダウンコンバータ、若しくはその両方の機能を有する前記コンバータを収容する構成であってもよい。 Furthermore, in the test device according to the present invention, the second test antenna includes a horizontally polarized antenna (6bH) that transmits and receives horizontally polarized waves, and a vertically polarized antenna (6bV) that transmits and receives vertically polarized waves; The frequency converter accommodating section is provided separately for each of the horizontally polarized wave and the vertically polarized wave, and is configured to accommodate the converter having the functions of an up-converter, a down-converter, or both. There may be.

この構成により、本発明に係る試験装置は、第2の試験用アンテナの水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナと、にそれぞれのRFケーブルによって接続される周波数変換器を、水平偏波アンテナ及び垂直偏波アンテナとともに移動させることができ、移動に際して、RFケーブルの屈曲、伸長が発生することもない。 With this configuration, the test apparatus according to the present invention connects the frequency converter connected to the horizontally polarized antenna and the vertically polarized antenna of the second test antenna by the respective RF cables to the horizontally polarized antenna and the vertically polarized antenna of the second test antenna. It can be moved together with the polarized antenna, and the RF cable will not be bent or stretched during movement.

また、本発明に係る試験装置は、前記第2の試験用アンテナから放射された無線信号を反射して前記被試験アンテナに送るとともに、前記被試験アンテナから放射された無線信号を反射して前記第2の試験用アンテナに送るミラー(9)をさらに備え、前記アンテナ保持部は、前記第2の試験用アンテナと前記ミラーを長手方向に間隔をおいて保持する構成であってもよい。 Further, the test device according to the present invention reflects the radio signal radiated from the second test antenna and sends it to the antenna under test, and also reflects the radio signal radiated from the antenna under test and sends it to the antenna under test. The antenna may further include a mirror (9) for sending data to the second test antenna, and the antenna holding section may be configured to hold the second test antenna and the mirror at intervals in the longitudinal direction.

この構成により、本発明に係る試験装置は、第2の試験用アンテナと被試験アンテナとの間で送受信される無線信号の経路をミラーにより変えることができ、電波暗箱の限られた内部空間においても遠方界測定に必要なアンテナ間距離を確保することができる。 With this configuration, the test device according to the present invention can change the route of the wireless signal transmitted and received between the second test antenna and the antenna under test using the mirror, and can operate in the limited internal space of the anechoic box. It is also possible to secure the distance between antennas necessary for far-field measurements.

また、本発明に係る試験装置において、前記アンテナ保持部は、前記第2の試験用アンテナ及び前記ミラーを保持する柱状の支柱(61)と、前記支柱の側を除く周囲の側から前記第2の試験用アンテナを囲むように設けられる電磁波遮蔽機構(611)と、をさらに有し、前記電磁波遮蔽機構は、前記第2の試験用アンテナと前記クワイエットゾーンとの間に設けられる第1の遮蔽板(612)と、前記第2の試験用アンテナと前記リフレクタとの間に設けられる第2の遮蔽板(613)と、を有する構成であってもよい。 Further, in the test device according to the present invention, the antenna holding section includes a columnar support (61) that holds the second test antenna and the mirror, and a columnar support (61) that holds the second test antenna and the mirror, and the second further comprising an electromagnetic wave shielding mechanism (611) provided so as to surround the test antenna, the electromagnetic wave shielding mechanism including a first shield provided between the second test antenna and the quiet zone. A configuration including a plate (612) and a second shielding plate (613) provided between the second test antenna and the reflector may be used.

この構成により、本発明に係る試験装置は、第2の試験用アンテナから放射される直接波(球面波)をクワイエットゾーンとの間に設けた第1の遮蔽板により遮蔽することができる。これにより、第2の試験用アンテナから放射されミラーにより反射されて被試験対象に達する反射波(平面波)に対する直接波の干渉を防ぎ、被試験対象のRRM特性についての周波数特性を向上させることができる。さらに、本発明に係る試験装置では、第2の試験用アンテナから放射される直接波(球面波)をリフレクタとの間に設けた第2の遮蔽板により遮蔽することができる。これにより、第2の試験用アンテナから放射される直接波(球面波)が、第1の試験用アンテナから放射されリフレクタにより反射されて被試験対象に達する反射波(平面波)に干渉することを防ぎ、被試験対象のRF特性についての周波数特性を向上させることができる。 With this configuration, the test apparatus according to the present invention can shield direct waves (spherical waves) radiated from the second test antenna with the first shield plate provided between the test antenna and the quiet zone. This prevents direct wave interference with the reflected wave (plane wave) that is radiated from the second test antenna, is reflected by the mirror, and reaches the object under test, and improves the frequency characteristics of the RRM characteristics of the object under test. can. Furthermore, in the test apparatus according to the present invention, direct waves (spherical waves) radiated from the second test antenna can be shielded by the second shielding plate provided between the test antenna and the reflector. This prevents the direct wave (spherical wave) radiated from the second test antenna from interfering with the reflected wave (plane wave) radiated from the first test antenna, reflected by the reflector, and reaching the test object. The frequency characteristics of the RF characteristics of the object under test can be improved.

また、本発明に係る試験方法は、上記いずれかに記載の試験装置を用いる試験方法であって、前記複数の到来角度のうち一の到来角度を選択するステップ(S2)と、前記選択された到来角度となるように、前記アンテナ可動機構により、前記第2の試験用アンテナの位置を移動させるとともに、前記第2の試験用アンテナに対してRFケーブル(47a、47b)により接続される周波数変換器(45、46)を前記第2の試験用アンテナと一定の位置関係を保った状態で移動させるステップ(S3)と、前記クワイエットゾーン内に配置された前記被試験対象の姿勢を順次変化させるステップ(S5)と、前記被試験対象の姿勢が変化されるごとに、前記第1の試験用アンテナ及び前記第2の試験用アンテナを用いて前記被試験対象の送信特性又は受信特性の測定を行うステップ(S8)と、を含むことを特徴とする。 Further, a test method according to the present invention is a test method using any of the test devices described above, and includes a step (S2) of selecting one arrival angle from the plurality of arrival angles; The position of the second test antenna is moved by the antenna movable mechanism so that the arrival angle is the same, and the frequency conversion is connected to the second test antenna by an RF cable (47a, 47b). a step (S3) of moving the device (45, 46) while maintaining a constant positional relationship with the second test antenna; and sequentially changing the posture of the test object placed in the quiet zone. step (S5), each time the posture of the object under test is changed, measuring the transmission characteristics or reception characteristics of the object under test using the first test antenna and the second test antenna; (S8).

上述のように、本発明に係る試験方法に用いる試験装置は、第2の試験用アンテナの位置を移動させるとともに、第2の試験用アンテナに対してRFケーブルにより接続される周波数変換器(45、46)を第2の試験用アンテナと一定の位置関係を保った状態で移動させるアンテナ可動機構を備えている。そして、本試験方法は、選択された到来角度となるように、アンテナ可動機構により、第2の試験用アンテナの位置を移動させるとともに、第2の試験用アンテナに対してRFケーブルにより接続される周波数変換器(45、46)を第2の試験用アンテナと一定の位置関係を保った状態で移動させるステップ(S3)を含んでいる。これにより、本試験方法は、被試験対象のRRM特性等の送受信特性についての遠方界測定を行う場合に、遠方界測定用の第2の試験用アンテナを、一緒に移動する周波数変換器と短いRFケーブルで接続し、RFケーブルの屈曲、伸長を発生させずに移動させることができる。RFケーブルの屈曲、伸長の繰り返しが生じないため、RFケーブルの屈曲の発生により周波数特性が変化することはなく、また、RFケーブルが屈曲を繰り返すことで、RFケーブルに使用している金属が金属疲労を起こし、外導体破損による周波数特性の悪化、シールド性悪化や内導体の断線が発生するということもなくなる。さらには、第2の試験用アンテナとコンバータを接続するRFケーブルのケーブル長を、第2の試験用アンテナと固定配置されたコンバータとを接続するために長いRFケーブルを用いていた従来の構成に比べて大幅に短くすることができ、従来のRFケーブルの可動域に相当する部分の有効利用が可能になる。 As described above, the test apparatus used in the test method according to the present invention moves the position of the second test antenna, and also moves the frequency converter (45) connected to the second test antenna by an RF cable. , 46) while maintaining a fixed positional relationship with the second test antenna. Then, in this test method, the position of the second test antenna is moved by the antenna movable mechanism so that the arrival angle is selected, and the second test antenna is connected to the second test antenna by an RF cable. It includes a step (S3) of moving the frequency converter (45, 46) while maintaining a constant positional relationship with the second test antenna. As a result, in this test method, when performing far-field measurements on the transmission and reception characteristics such as RRM characteristics of the object under test, the second test antenna for far-field measurement is connected to a frequency converter that moves together with the antenna. It can be connected with an RF cable and moved without bending or stretching the RF cable. Since the RF cable does not undergo repeated bending and stretching, the frequency characteristics do not change due to bending of the RF cable.Also, as the RF cable is repeatedly bent, the metal used in the RF cable becomes metal. This eliminates fatigue, deterioration of frequency characteristics due to breakage of the outer conductor, deterioration of shielding performance, and disconnection of the inner conductor. Furthermore, the cable length of the RF cable connecting the second test antenna and the converter has been changed from the conventional configuration in which a long RF cable is used to connect the second test antenna and the fixedly placed converter. It can be made much shorter than the conventional RF cable, and it becomes possible to effectively utilize the movable range of the conventional RF cable.

本発明によれば、RRM測定のための試験用アンテナをRFケーブルの屈曲、伸長を繰り返すことなく移動でき、周波数特性の劣化、RFケーブルの断線、ケーブル長に起因するスペース効率の低下を回避可能な試験装置及び試験方法を提供することができる。 According to the present invention, a test antenna for RRM measurement can be moved without repeatedly bending and stretching the RF cable, and it is possible to avoid deterioration of frequency characteristics, disconnection of the RF cable, and decrease in space efficiency due to cable length. We can provide testing equipment and testing methods.

本発明の実施形態に係る試験装置全体の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of an entire test apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る試験装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the functional configuration of a test device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る試験装置の統合制御装置の機能構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a functional configuration of an integrated control device of a test device according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施形態に係る試験装置のNRシステムシミュレータの機能構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the NR system simulator of the test device according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る試験装置の電波暗箱の天板を取り除いて上方から見た平面図である。FIG. 2 is a plan view of the anechoic box of the test device according to the embodiment of the present invention, viewed from above with the top plate removed. 電波暗箱の正面側の側板を取り除いて正面側から見た正面図である。FIG. 3 is a front view of the anechoic box as seen from the front side with the side plate on the front side removed. 本発明の実施形態に係る試験装置の電波暗箱内での試験用アンテナとミラーとコンバータの配置を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the arrangement of a test antenna, a mirror, and a converter in an anechoic box of a test device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る試験装置におけるアンテナ可動機構の移動対象収容部の背面側から見た構造を示す図である。It is a figure showing the structure seen from the back side of the movable object accommodating part of the antenna movable mechanism in the test device concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る試験装置を用いて行う試験方法の概略を示すフローチャートである。1 is a flowchart showing an outline of a test method performed using a test device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る試験装置の電波暗箱の天板を取り除いて上方から見たときの構造を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing the structure of the anechoic box of the test device according to the embodiment of the present invention, when viewed from above with the top plate removed. (a)は本発明の実施形態に係る試験装置の試験用アンテナとクワイエットゾーン間での遮蔽板1による電波遮蔽機能を説明するための模式図であり、(b)は遮蔽板1を有しない参考例の装置での同区間の電波干渉状況を説明するための模式図である。(a) is a schematic diagram for explaining the radio wave shielding function by the shielding plate 1 between the test antenna and the quiet zone of the test device according to the embodiment of the present invention, and (b) is a schematic diagram without the shielding plate 1. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the radio wave interference situation in the same section in the device of the reference example. (a)は本発明の実施形態に係る試験装置の試験用アンテナとリフレクタ間での遮蔽板2による電波遮蔽機能を説明するための模式図であり、(b)は遮蔽板2を有しない参考例の装置での同区間の電波干渉状況を説明するための模式図である。1A is a schematic diagram for explaining the radio wave shielding function of a shielding plate 2 between a test antenna and a reflector of a test device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a schematic diagram for explaining the radio wave interference situation in the same section of a reference example device that does not have a shielding plate 2. 本発明の実施形態に係る試験装置のアンテナ保持部により保持されるミラーの構成を示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing the configuration of a mirror held by the antenna holding section of the test device according to the embodiment of the present invention. 従来の試験装置の電波暗箱内での試験用アンテナとミラーの配置を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the arrangement of a test antenna and a mirror in an anechoic box of a conventional test device.

以下、本発明の実施形態に係る試験装置及び試験方法について、図面を参照して説明する。なお、各図面上の各構成要素の寸法比は、実際の寸法比と必ずしも一致していない。 Hereinafter, a test device and a test method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the dimensional ratio of each component on each drawing does not necessarily match the actual dimensional ratio.

本発明の一実施形態に係る試験装置1は、アンテナ110を有するDUT100の送信特性又は受信特性を測定するものであり、例えば、DUT100のRF特性やRRM特性を測定するようになっている。このために、試験装置1は、電波暗箱(OTAチャンバーともいう)50と、2つの試験用アンテナ6a、6b(以下、試験用アンテナ6と総称することもある)と、姿勢可変機構56と、統合制御装置10と、NRシステムシミュレータ20と、信号処理部40とを備えている。統合制御装置10とNRシステムシミュレータ20と信号処理部40は、測定装置2を構成している。 A test apparatus 1 according to an embodiment of the present invention measures the transmission characteristics or reception characteristics of a DUT 100 having an antenna 110, and is configured to measure, for example, the RF characteristics or RRM characteristics of the DUT 100. For this purpose, the test apparatus 1 includes an anechoic box (also referred to as an OTA chamber) 50, two test antennas 6a and 6b (hereinafter sometimes collectively referred to as the test antenna 6), a variable attitude mechanism 56, It includes an integrated control device 10, an NR system simulator 20, and a signal processing section 40. The integrated control device 10, the NR system simulator 20, and the signal processing section 40 constitute the measuring device 2.

図1は、試験装置1の外観構造を示し、図2は、試験装置1の機能ブロックを示す。ただし、図1においては、電波暗箱50について正面から透視した状態における各構成要素の配置態様を示している。 FIG. 1 shows the external structure of the test device 1, and FIG. 2 shows the functional blocks of the test device 1. However, FIG. 1 shows the arrangement of each component when the anechoic box 50 is viewed from the front.

図1及び図2に示すように、電波暗箱50は、周囲の電波環境に影響されない内部空間51を有している。試験用アンテナ6は、電波暗箱50の内部空間51に設置され、DUT100の送信特性又は受信特性を測定するための無線信号をアンテナ110との間で送信又は受信するようになっている。姿勢可変機構56は、電波暗箱50の内部空間51におけるクワイエットゾーン(QZ)内に配置されたDUT100の姿勢を変化させるようになっている。統合制御装置10、NRシステムシミュレータ20、信号処理部40は、姿勢可変機構56により姿勢を変化させたDUT100に対して1又は2の試験用アンテナ6を用いて、DUT100の送信特性又は受信特性の測定を行うようになっている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the anechoic box 50 has an internal space 51 that is not affected by the surrounding radio wave environment. The test antenna 6 is installed in the internal space 51 of the anechoic box 50, and is adapted to transmit or receive a wireless signal to/from the antenna 110 for measuring the transmission characteristics or reception characteristics of the DUT 100. The attitude variable mechanism 56 is configured to change the attitude of the DUT 100 placed within a quiet zone (QZ) in the internal space 51 of the anechoic box 50. The integrated control device 10, the NR system simulator 20, and the signal processing unit 40 use one or two test antennas 6 for the DUT 100 whose attitude has been changed by the attitude change mechanism 56, and measure the transmission characteristics or reception characteristics of the DUT 100. It is now possible to take measurements.

試験装置1は、例えば、図1に示すような複数のラック収納部90aを有するラック構造体90と共に用いられ、各ラック収納部90aに各構成要素を載置した態様で運用される。図1は、ラック構造体90の3つのラック収納部90aに、それぞれ統合制御装置10、NRシステムシミュレータ20、及び電波暗箱50を載置した例を示す。以下、各構成要素について説明する。 The test apparatus 1 is used, for example, with a rack structure 90 having a plurality of rack storage parts 90a as shown in FIG. 1, and is operated with each component placed in each rack storage part 90a. FIG. 1 shows an example in which an integrated control device 10, an NR system simulator 20, and an anechoic box 50 are placed in three rack storage sections 90a of a rack structure 90, respectively. Each component will be explained below.

(電波暗箱)
電波暗箱50は、無線端末の送信又は受信特性の測定に用いられ、例えば5G用の無線端末の性能試験に際してのOTA試験環境を実現するものである。図1及び図2に示すように、電波暗箱50は、例えば、直方体形状の内部空間51を有する金属製の筐体本体部52により構成されている。電波暗箱50は、内部空間51に、DUT100と、DUT100のアンテナ110と直接又は間接に対向する2つの試験用アンテナ6を、外部からの電波の侵入及び外部への電波の放射を防ぐ状態に収容するようになっている。
(anechoic box)
The anechoic box 50 is used to measure the transmission or reception characteristics of a wireless terminal, and provides an OTA test environment for performance testing of a 5G wireless terminal, for example. As shown in FIGS. 1 and 2, the anechoic box 50 includes, for example, a metal housing main body 52 having an internal space 51 in the shape of a rectangular parallelepiped. The anechoic box 50 accommodates the DUT 100 and two test antennas 6 directly or indirectly facing the antenna 110 of the DUT 100 in an internal space 51 in a state that prevents radio waves from entering from the outside and radio waves from radiating to the outside. It is supposed to be done.

また、電波暗箱50の内面全域、つまり、筐体本体部52の底面52a、側面52b及び上面52c全面には、電波吸収体55が貼り付けられ、内部空間51の無響特性を確保すると共に、外部への電波の放射規制機能が強化されている。このように、電波暗箱50は、周囲の電波環境に影響されない内部空間51を形成している。本実施形態で用いる電波暗箱50は、例えば、CATR(Compact Antenna Test Range)方式の無響チャンバー(Anechoic Chamber)である。 In addition, a radio wave absorber 55 is attached to the entire inner surface of the anechoic box 50, that is, the entire bottom surface 52a, side surface 52b, and top surface 52c of the housing body 52, to ensure the anechoic characteristics of the internal space 51. The function of regulating the radiation of radio waves to the outside has been strengthened. In this way, the anechoic box 50 forms an internal space 51 that is not affected by the surrounding radio wave environment. The anechoic box 50 used in this embodiment is, for example, a CATR (Compact Antenna Test Range) type anechoic chamber.

(DUT)
被試験対象とされるDUT100は、例えばスマートフォンなどの無線端末である。DUT100の通信規格としては、セルラ(LTE、LTE-A、W-CDMA(登録商標)、GSM(登録商標)、CDMA2000、1xEV-DO、TD-SCDMA等)、無線LAN(IEEE802.11b/g/a/n/ac/ad等)、Bluetooth(登録商標)、GNSS(GPS、Galileo、GLONASS、BeiDou等)、FM、及びデジタル放送(DVB-H、ISDB-T等)が挙げられる。また、DUT100は、5Gセルラ等に対応したミリ波帯の無線信号を送受信する無線端末であってもよい。
(DUT)
The DUT 100 to be tested is, for example, a wireless terminal such as a smartphone. Communication standards for the DUT100 include cellular (LTE, LTE-A, W-CDMA (registered trademark), GSM (registered trademark), CDMA2000, 1xEV-DO, TD-SCDMA, etc.), wireless LAN (IEEE802.11b/g/ a/n/ac/ad, etc.), Bluetooth (registered trademark), GNSS (GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou, etc.), FM, and digital broadcasting (DVB-H, ISDB-T, etc.). Further, the DUT 100 may be a wireless terminal that transmits and receives wireless signals in the millimeter wave band compatible with 5G cellular and the like.

本実施形態において、DUT100は例えば5G NRの無線端末である。5G NRの無線端末については、ミリ波帯の他、LTE等で使用する他の周波数帯も含む既定の周波数帯を通信可能周波数範囲とすることが5G NR規格によって規定されている。よって、DUT100のアンテナ110は、DUT100の送信特性又は受信特性の被測定対象である既定の周波数帯(5G NRバンド)の無線信号を送信又は受信するものである。アンテナ110は、例えばMassive-MIMOアンテナ等のアレーアンテナであり、本発明における被試験アンテナに相当する。 In this embodiment, the DUT 100 is, for example, a 5G NR wireless terminal. For 5G NR wireless terminals, the 5G NR standard stipulates that the communicable frequency range is a predetermined frequency band that includes other frequency bands used in LTE, etc. in addition to the millimeter wave band. Therefore, the antenna 110 of the DUT 100 transmits or receives a radio signal in a predetermined frequency band (5G NR band), which is the object of measurement of the transmission characteristics or reception characteristics of the DUT 100. The antenna 110 is, for example, an array antenna such as a Massive-MIMO antenna, and corresponds to the antenna under test in the present invention.

本実施形態において、DUT100は、電波暗箱50内での送受信特性に関する測定中、試験用アンテナ6及び必要に応じてリフレクタ7又はミラー9を介して試験信号及び被測定信号を送受信できるようになっている。 In this embodiment, the DUT 100 is configured to be able to transmit and receive test signals and signals under test via the test antenna 6 and, if necessary, the reflector 7 or mirror 9 during measurements regarding transmission and reception characteristics within the anechoic box 50. There is.

(姿勢可変機構)
次に、電波暗箱50の内部空間51に設けられた姿勢可変機構56について説明する。図1に示すように、電波暗箱50の筐体本体部52における内部空間51側の底面52a(床)には、クワイエットゾーン内に配置されたDUT100の姿勢を変化させる姿勢可変機構56が設けられている。姿勢可変機構56は、例えば、2軸の各軸周りに回転する回転機構を備える2軸ポジショナである。姿勢可変機構56は、試験用アンテナ6を設定した状態で、DUT100を2軸周りの回転自由度をもって回転させるようなOTA試験系(Combined-axes system)を構成する。具体的には、姿勢可変機構56は、駆動部56aと、ターンテーブル56bと、支柱56cと、被試験対象載置部としてのDUT載置部56dとを有する。
(Posture variable mechanism)
Next, the attitude variable mechanism 56 provided in the internal space 51 of the anechoic box 50 will be explained. As shown in FIG. 1, a posture variable mechanism 56 for changing the posture of the DUT 100 placed in the quiet zone is provided on the bottom surface 52a (floor) of the housing body 52 of the anechoic box 50 on the internal space 51 side. ing. The posture variable mechanism 56 is, for example, a two-axis positioner that includes a rotation mechanism that rotates around two axes. The attitude variable mechanism 56 constitutes an OTA test system (Combined-axes system) that rotates the DUT 100 with rotational degrees of freedom around two axes with the test antenna 6 set. Specifically, the posture variable mechanism 56 includes a drive section 56a, a turntable 56b, a support 56c, and a DUT mounting section 56d as a test object mounting section.

駆動部56aは、回転駆動力を発生させるステッピングモータなどの駆動用モータからなり、例えば、底面52aに設置される。ターンテーブル56bは、駆動部56aの回転駆動力により、互いに直交する2軸のうちの一方の軸の周りに所定角度回転するようになっている。支柱56cは、ターンテーブル56bに連結され、ターンテーブル56bから一方の軸の方向に延びて、駆動部56aの回転駆動力によりターンテーブル56bと共に回転するようになっている。DUT載置部56dは、支柱56cの側面から2軸のうちの他方の軸の方向に延びて、駆動部56aの回転駆動力により他方の軸の周りに所定角度回転するようになっている。DUT100は、DUT載置部56dに載置される。 The drive unit 56a is composed of a drive motor such as a stepping motor that generates rotational driving force, and is installed on the bottom surface 52a, for example. The turntable 56b is configured to rotate by a predetermined angle around one of two axes orthogonal to each other by the rotational driving force of the drive unit 56a. The support column 56c is connected to the turntable 56b, extends from the turntable 56b in the direction of one axis, and rotates together with the turntable 56b by the rotational driving force of the drive section 56a. The DUT mounting section 56d extends from the side surface of the support column 56c in the direction of the other of the two axes, and is rotated by a predetermined angle around the other axis by the rotational driving force of the driving section 56a. The DUT 100 is placed on the DUT placement section 56d.

なお、上記の一方の軸は、例えば、底面52aに対して鉛直方向に延びる軸(図中のY軸)である。また、上記の他方の軸は、例えば、支柱56cの側面から水平方向に延びる軸である。このように構成された姿勢可変機構56は、DUT載置部56dに保持されているDUT100を、例えば、DUT100の中心を回転中心として、試験用アンテナ6及びリフレクタ7に対して3次元のあらゆる方向にアンテナ110が向く状態に順次姿勢を変化させ得るように回転させることができる。 Note that one of the above-mentioned axes is, for example, an axis (Y axis in the figure) extending in a direction perpendicular to the bottom surface 52a. Further, the other axis mentioned above is, for example, an axis extending in the horizontal direction from the side surface of the support column 56c. The posture variable mechanism 56 configured as described above rotates the DUT 100 held on the DUT mounting portion 56d in all three-dimensional directions with respect to the test antenna 6 and the reflector 7, for example, with the center of the DUT 100 as the rotation center. The antenna 110 can be rotated so as to sequentially change its attitude to a state where the antenna 110 is facing.

OTA試験系では、姿勢可変機構56の2つの回転軸の交点である回転中心(原点Oともいう)に、DUT100の中心又はアンテナ110の中心が配置されるようになっている。DUT100が配置される位置は、OTA試験系の原点Oであり、電波暗箱50内に配置されたDUT100の中心又はアンテナ110の中心の位置である。すなわち、原点Oは、姿勢可変機構56によりDUT100を2軸周りに回転させたときの不動の回転中心に対応する。 In the OTA test system, the center of the DUT 100 or the center of the antenna 110 is arranged at the rotation center (also referred to as the origin O), which is the intersection of the two rotation axes of the variable attitude mechanism 56. The position where the DUT 100 is placed is the origin O of the OTA test system, which is the center of the DUT 100 placed in the anechoic box 50 or the center of the antenna 110. That is, the origin O corresponds to an immovable center of rotation when the DUT 100 is rotated around two axes by the variable attitude mechanism 56.

(リンクアンテナ)
電波暗箱50において、筐体本体部52の所要位置には、DUT100との間でリンク(呼)を確立又は維持するための2種類のリンクアンテナ5、8がそれぞれ保持具57、59を用いて取り付けられている。リンクアンテナ5は、LTE用のリンクアンテナであり、ノンスタンドアローンモード(Non-Standalone mode)で使用される。一方、リンクアンテナ8は、5G用のリンクアンテナであり、5Gの呼を維持するために使用される。リンクアンテナ5、8は、姿勢可変機構56に保持されるDUT100に対して指向性を有するようにそれぞれ保持具57、59によって保持されている。なお、上記のリンクアンテナ5、8を使用する代わりに、試験用アンテナ6をリンクアンテナとして兼用することも可能であるため、以下においては、試験用アンテナ6がリンクアンテナの機能を兼ねるものとして説明する。
(link antenna)
In the anechoic box 50, two types of link antennas 5 and 8 for establishing or maintaining a link (call) with the DUT 100 are mounted at predetermined positions in the main body part 52 using holders 57 and 59, respectively. installed. The link antenna 5 is a link antenna for LTE, and is used in non-standalone mode. On the other hand, the link antenna 8 is a 5G link antenna and is used to maintain 5G calls. The link antennas 5 and 8 are held by holders 57 and 59, respectively, so as to have directivity with respect to the DUT 100 held by the variable attitude mechanism 56. Note that instead of using the above-mentioned link antennas 5 and 8, it is also possible to use the test antenna 6 as a link antenna. Therefore, in the following, the test antenna 6 will be described as having the function of a link antenna. do.

(近傍界と遠方界)
次に、近傍界と遠方界について説明する。電波がアンテナからDUT100へ直接伝わる場合をDFF(Direct Far Field)方式といい、電波がアンテナから回転放物面を有するリフレクタ7を反射してDUT100へ伝わる場合をIFF(Indirect Far Field)方式という。
(Near field and far field)
Next, the near field and far field will be explained. A case in which radio waves are transmitted directly from the antenna to the DUT 100 is called a DFF (Direct Far Field) method, and a case in which radio waves are transmitted from the antenna to the DUT 100 after being reflected by a reflector 7 having a paraboloid of revolution is called an IFF (Indirect Far Field) method.

アンテナを放射源とする電波は、同位相の点を結んだ面(波面)が放射源を中心にして球状に拡がりながら伝搬する性質がある。放射源から近い距離では、波面は湾曲した球面(球面波)であるが、放射源から遠くなると波面は平面(平面波)に近くなる。一般に、波面を球面と考える必要のある領域が近傍界(NEAR FIELD)と呼ばれ、波面を平面とみなしてよい領域が遠方界(FAR FIELD)と呼ばれている。DUT100は、正確な測定を行ううえで、球面波を受信するよりも、平面波を受信する方が好ましい。 Radio waves with an antenna as a radiation source have the property of propagating while a surface (wavefront) connecting points of the same phase spreads out in a spherical shape with the radiation source as the center. At a short distance from the radiation source, the wavefront is a curved spherical surface (spherical wave), but as it moves away from the radiation source, the wavefront becomes close to a plane (plane wave). Generally, the region where the wavefront needs to be considered as a spherical surface is called the near field (NEAR FIELD), and the region where the wavefront can be considered as a plane is called the far field (FAR FIELD). In order to perform accurate measurements, it is preferable for the DUT 100 to receive a plane wave rather than a spherical wave.

平面波を受信するためには、DUT100が遠方界に設置される必要がある。DUT100内でのアンテナ110の位置及びアンテナサイズが分かっていないとき、遠方界は、アンテナから2D2/λ以遠の領域となる。ここで、Dは、DUT100の最大直線サイズ、λは電波の波長である。なお、DUT100内でのアンテナ110の位置及びアンテナサイズが分かっているとき、Dはアンテナサイズである。 In order to receive plane waves, the DUT 100 needs to be installed in the far field. When the location and antenna size of antenna 110 within DUT 100 are not known, the far field is the region beyond 2D2/λ from the antenna. Here, D is the maximum linear size of the DUT 100, and λ is the wavelength of the radio wave. Note that when the position and antenna size of the antenna 110 within the DUT 100 are known, D is the antenna size.

本実施形態では、試験用アンテナ6aの電波をリフレクタ7の回転放物面で反射させ、DUT100の位置にその反射波を到達させる方式であるCATR方式を利用している。この方式によれば、試験用アンテナ6aとDUT100間の距離を短縮でき、リフレクタ7の反射鏡面での反射後直ぐの距離から平面波の領域が拡がるため、伝搬ロスを低減することもできる。平面波の度合は、同位相の波の位相差で表すことができる。平面波の度合として許容し得る位相差は、例えば、λ/16である。位相差は、例えば、ベクトル・ネットワーク・アナライザ(VNA)で評価することができる。 In this embodiment, a CATR method is used in which the radio waves from the test antenna 6a are reflected by the paraboloid of revolution of the reflector 7 and the reflected waves reach the position of the DUT 100. According to this method, the distance between the test antenna 6a and the DUT 100 can be shortened, and since the plane wave region expands from the distance immediately after reflection on the reflective mirror surface of the reflector 7, propagation loss can also be reduced. The degree of plane waves can be expressed by the phase difference between waves of the same phase. An acceptable phase difference in terms of plane waves is, for example, λ/16. The phase difference can be evaluated with a vector network analyzer (VNA), for example.

(試験用アンテナ)
次に、試験用アンテナ6について説明する。
図5は、本実施形態に係る試験装置1の電波暗箱50の天板を取り除いて上方から見た平面図であり、図6は、電波暗箱50の正面側の側板(図6における下側の側板)を取り除いて正面側から見た正面図である。
(Test antenna)
Next, the test antenna 6 will be explained.
FIG. 5 is a plan view of the anechoic box 50 of the test apparatus 1 according to the present embodiment, viewed from above with the top plate removed, and FIG. It is a front view seen from the front side with side plates removed.

試験用アンテナ6は、第1の試験用アンテナとして1個のリフレクタ反射型の試験用アンテナ6aと、第2の試験用アンテナとして1個のミラー反射型の試験用アンテナ6b(図6参照)とを含んでいる。リフレクタ反射型の試験用アンテナ6aは、リフレクタ7を介してアンテナ110との間でDUT100の送信特性又は受信特性を測定するための無線信号(以下、測定用の無線信号ともいう)を送信又は受信するようになっている。ミラー反射型の試験用アンテナ6bは、ミラー9を介して、DUT100が備えるアンテナ110との間で、DUT100の送信特性又は受信特性を測定するための無線信号を送信又は受信するようになっている。 The test antenna 6 includes one reflector-type test antenna 6a as a first test antenna, and one mirror-reflector test antenna 6b (see FIG. 6) as a second test antenna. Contains. The test antenna 6a of the reflector type transmits or receives a radio signal (hereinafter also referred to as a measurement radio signal) for measuring the transmission characteristics or reception characteristics of the DUT 100 between it and the antenna 110 via the reflector 7. It is supposed to be done. The mirror reflection type test antenna 6b is configured to transmit or receive a radio signal for measuring the transmission characteristics or reception characteristics of the DUT 100 between the mirror reflection type test antenna 6b and the antenna 110 included in the DUT 100 via the mirror 9. .

(リフレクタ反射型の試験用アンテナ)
リフレクタ反射型の試験用アンテナ6aは、リフレクタ7と共に用いられ、一次放射器として機能する。試験用アンテナ6aとしては、例えば、ホーンアンテナ等の指向性を持ったミリ波用のアンテナを用いることができる。リフレクタ7は、曲面状に湾曲した例えばアルミニウム製の反射面を有し、測定用の無線信号の電波を反射するものであり、真円型のパラボラの回転放物面の一部を切り出したオフセットパラボラ型の構造を有するものである。リフレクタ7は、図1に示すように、電波暗箱50の側面52bの所要位置にリフレクタ保持具58を用いて取り付けられている。
(Reflector type test antenna)
The test antenna 6a of the reflector type is used together with the reflector 7 and functions as a primary radiator. As the test antenna 6a, for example, a directional millimeter wave antenna such as a horn antenna can be used. The reflector 7 has a curved reflective surface made of aluminum, for example, and reflects the radio waves of the wireless signal for measurement, and is an offset formed by cutting out a part of the paraboloid of revolution of a perfect circular parabola. It has a parabolic structure. As shown in FIG. 1, the reflector 7 is attached to a predetermined position on the side surface 52b of the anechoic box 50 using a reflector holder 58.

リフレクタ7は、その回転放物面から定まる焦点位置に配置されている一次放射器としての試験用アンテナ6aから放射された試験信号の電波を回転放物面で受け、姿勢可変機構56に保持されているDUT100に向けて反射させる(送信時)。また、リフレクタ7は、上記試験信号を受信したDUT100がアンテナ110から放射する被測定信号の電波を回転放物面で受け、試験用アンテナ6aに向けて反射させる(受信時)。リフレクタ7は、これら送信と受信が同時に可能な位置及び姿勢で配設されている。すなわち、リフレクタ7は、試験用アンテナ6aとDUT100のアンテナ110との間で送受信される無線信号の電波を、回転放物面で反射するようになっている。 The reflector 7 receives, on its paraboloid of revolution, radio waves of a test signal radiated from the test antenna 6a as a primary radiator, which is placed at a focal point determined by the paraboloid of revolution, and is held by the attitude variable mechanism 56. reflected toward the DUT 100 (during transmission). Further, the reflector 7 receives the radio wave of the signal to be measured emitted from the antenna 110 by the DUT 100 that has received the test signal on a paraboloid of revolution, and reflects it toward the test antenna 6a (during reception). The reflector 7 is placed in a position and attitude that allows for simultaneous transmission and reception. That is, the reflector 7 is configured to reflect radio waves of a wireless signal transmitted and received between the test antenna 6a and the antenna 110 of the DUT 100 on a paraboloid of revolution.

この構成により、試験用アンテナ6aから放射された電波(例えば、DUT100に対する試験信号)を回転放物面で該回転放物面の軸方向と平行な方向に反射させるとともに、回転放物面の軸方向と平行な方向にて回転放物面に対して入射する電波(例えば、DUT100から送信された被測定信号)を該回転放物面で反射させ、試験用アンテナ6aへと導くことができる。別言すれば、リフレクタ7は、試験用アンテナ6aから放射された球面波の電波を平面波の電波に変換してDUT100に送ると共に、DUT100から放射されリフレクタ7に入射する平面波の電波を試験用アンテナ6aに集束させるものである。オフセットパラボラは、パラボラ型に比べて、リフレクタ7自体が小さくて済むうえに、鏡面が垂直に近づくような配置が可能であるので、電波暗箱50の構造を小型化し得る。 With this configuration, the radio waves radiated from the test antenna 6a (for example, a test signal for the DUT 100) are reflected by the paraboloid of revolution in a direction parallel to the axial direction of the paraboloid of revolution, and the axis of the paraboloid of revolution is A radio wave (for example, a signal to be measured transmitted from the DUT 100) that is incident on the paraboloid of revolution in a direction parallel to the paraboloid of revolution can be reflected by the paraboloid of revolution and guided to the test antenna 6a. In other words, the reflector 7 converts the spherical wave radio waves radiated from the test antenna 6a into plane wave radio waves and sends them to the DUT 100, and also converts the plane wave radio waves radiated from the DUT 100 and incident on the reflector 7 to the test antenna 6a. 6a. In the offset parabola, the reflector 7 itself can be smaller than the parabolic type, and it can be arranged so that the mirror surface is close to vertical, so the structure of the anechoic box 50 can be made smaller.

図6に示すように、リフレクタ反射型の試験用アンテナ6aは、DUT100の配置位置(原点O)を通る水平面HPより下方に配置されている。試験用アンテナ6aから放射されリフレクタ7で反射した電波ビームはZ軸負方向に伝搬され、所要半径r1(図5)のクワイエットゾーンを形成するようになっている。リフレクタ反射型の試験用アンテナ6aは、水平偏波アンテナ6aH、垂直偏波アンテナ6aVを有している(図2参照)。 As shown in FIG. 6, the test antenna 6a of the reflector type is arranged below the horizontal plane HP passing through the arrangement position (origin O) of the DUT 100. The radio wave beam radiated from the test antenna 6a and reflected by the reflector 7 is propagated in the negative direction of the Z-axis to form a quiet zone with a required radius r1 (FIG. 5). The test antenna 6a of the reflector type includes a horizontally polarized antenna 6aH and a vertically polarized antenna 6aV (see FIG. 2).

(ミラー反射型の試験用アンテナ)
ミラー反射型の試験用アンテナ6bは、リフレクタ反射型の試験用アンテナ6aと同様、水平偏波と垂直偏波を送受信可能であって、それぞれの偏波を送受信する水平偏波アンテナ6bH、垂直偏波アンテナ6bVを有している(図2参照)。ミラー反射型の試験用アンテナ6bは、測定用の無線信号の電波を反射する平面状のミラー9を介して、DUT100のアンテナ110との間で無線信号を送信又は受信するようになっている(図6参照)。ミラー9は、例えばアルミニウム製であり、平坦な鏡面を有している。
(Mirror reflection type test antenna)
Similar to the reflector reflection type test antenna 6a, the mirror reflection type test antenna 6b is capable of transmitting and receiving horizontally polarized waves and vertically polarized waves. It has a wave antenna 6bV (see FIG. 2). The mirror reflection type test antenna 6b is configured to transmit or receive a wireless signal to/from the antenna 110 of the DUT 100 via a flat mirror 9 that reflects the radio waves of the wireless signal for measurement. (See Figure 6). The mirror 9 is made of aluminum, for example, and has a flat mirror surface.

ミラー反射型の試験用アンテナ6bから放射された電波ビームは、図6に示すように、ミラー9において鏡面反射され、クワイエットゾーンへと放射されるようになっている。また、クワイエットゾーンに配置されているDUT100のアンテナ110から放射された電波ビームは、ミラー9において鏡面反射され、ミラー反射型の試験用アンテナ6bで受信されるようになっている。 As shown in FIG. 6, the radio wave beam radiated from the mirror reflection type test antenna 6b is specularly reflected by the mirror 9 and radiated to the quiet zone. Furthermore, the radio wave beam radiated from the antenna 110 of the DUT 100 placed in the quiet zone is specularly reflected by the mirror 9 and received by the mirror reflection type test antenna 6b.

(ミラー)
ミラー9は、その反射面がDUT100の配置位置P0を通る水平面HPと交差するように配置されている(図6参照)。具体的には、ミラー9は、DUT100の配置位置P0を中心に半径r2の仮想球面S上でかつ水平面HP上に配置されている(図5参照)。図5、図6によれば、ミラー9の反射面上において電波ビームの中心が反射する反射点P2、P3、P4、P5、P6が仮想球面S上でかつ水平面HP上に位置していることが理解できる。
(mirror)
The mirror 9 is arranged so that its reflective surface intersects the horizontal plane HP passing through the arrangement position P0 of the DUT 100 (see FIG. 6). Specifically, the mirror 9 is arranged on a virtual spherical surface S having a radius r2 centered on the arrangement position P0 of the DUT 100 and on a horizontal plane HP (see FIG. 5). According to FIGS. 5 and 6, the reflection points P2, P3, P4, P5, and P6 on the reflection surface of the mirror 9 where the center of the radio wave beam is reflected are located on the virtual spherical surface S and on the horizontal plane HP. I can understand.

(アンテナ可動機構の概要)
図6に示すように、ミラー反射型の試験用アンテナ6bとミラー9とは、アンテナ保持部610によって両者が一定の位置関係を保つ状態で保持されている。アンテナ保持部610は、コンバータ収容部620(図5では実線で示し、図6では点線で示している。)とともに移動対象保持部600を構成している。
(Overview of antenna movable mechanism)
As shown in FIG. 6, the mirror reflection type test antenna 6b and the mirror 9 are held by an antenna holding section 610 in a state in which they maintain a constant positional relationship. The antenna holding section 610 constitutes the moving object holding section 600 together with the converter housing section 620 (shown by a solid line in FIG. 5 and shown by a dotted line in FIG. 6).

コンバータ収容部620には、コンバータ45、46(図8参照)が収容されている。コンバータ45、46は、後述するように、試験用アンテナ6bの水平偏波アンテナ6bH、垂直偏波アンテナ6bVのそれぞれとNRシステムシミュレータ20との間で送受信する信号の周波数変換処理を行う機能部である。コンバータ収容部620は、本発明の周波数変換器収容部に相当する。 Converter accommodating portion 620 accommodates converters 45 and 46 (see FIG. 8). The converters 45 and 46 are functional units that perform frequency conversion processing on signals transmitted and received between each of the horizontally polarized antenna 6bH and vertically polarized antenna 6bV of the test antenna 6b and the NR system simulator 20, as described later. be. Converter accommodating section 620 corresponds to the frequency converter accommodating section of the present invention.

移動対象保持部600は、図5、図6に示すように、移動機構700を構成する可動台77に載置され、移動機構700によって、可動台77ごと、図5、図6の位置P1から位置P5を含むエリアを矢印で示す方向D1に往復移動できるようになっている。図5、図6において、可動台77は、その位置(例えば、位置P5)にある場合には実線で描かれ、移動してその位置(例えば、位置P4、P3、P2、P1)にない場合には点線にて描かれるようになっている。図5、図6によれば、可動台77は、位置P5~P1の範囲内の円上を方向D1に移動可能である。 As shown in FIGS. 5 and 6, the moving object holding unit 600 is placed on a movable table 77 that constitutes a moving mechanism 700, and is moved along with the movable table 77 from position P1 in FIGS. 5 and 6 by the moving mechanism 700. It is possible to reciprocate in the direction D1 indicated by the arrow in the area including position P5. In FIGS. 5 and 6, the movable base 77 is drawn with a solid line when it is at that position (for example, position P5), and when it is moved and is not at that position (for example, positions P4, P3, P2, P1). is drawn with a dotted line. According to FIGS. 5 and 6, the movable table 77 is movable in the direction D1 on a circle within the range of positions P5 to P1.

図5、図6において、可動台77に積載される移動対象保持部600は、ミラー反射型の試験用アンテナ6b及びミラー9を保持するアンテナ保持部610と、コンバータ45、46を収容するコンバータ収容部620と、により構成されている。このように、本実施形態に係る試験装置1では、可動台77に載置されるアンテナ保持部610及びコンバータ収容部620から成る移動対象保持部600と、可動台77を移動させる移動機構700とによってアンテナ可動機構60が構成されている。 In FIGS. 5 and 6, a moving target holding unit 600 loaded on a movable table 77 includes an antenna holding unit 610 that holds a mirror reflection type test antenna 6b and a mirror 9, and a converter housing that stores converters 45 and 46. 620. As described above, in the test apparatus 1 according to the present embodiment, the movable object holding section 600 that is placed on the movable table 77 and includes the antenna holding section 610 and the converter accommodating section 620, and the moving mechanism 700 that moves the movable table 77. An antenna movable mechanism 60 is configured.

アンテナ可動機構60は、移動対象保持部600を、図5、図6に示す位置P1、P2、P3、P4、P5を経由しつつ方向D1に、移動機構700の円弧状の軌道に沿って往復移動させることができるようになっている。この移動に際し、アンテナ保持部601に保持される試験用アンテナ6bとミラー9は、電波暗箱50の内部空間51を上から見た場合には、共に、図5に示すように、位置P1、P2、P3、P4、P5を含む任意の測定位置に移動、停止可能に移動するようになっている。このとき、内部空間51を横からみると、試験用アンテナ6bは、図6に示すように、ミラー9の移動に追従して、位置P11、P12、P13、P14、P15を含む任意の測定位置に移動、停止可能に水平移動するようになっている。これにより、試験用アンテナ6bが上述した円弧状のどの位置にあっても、試験用アンテナ6bとDUT100との間のミラー9を介した通信が維持される。 The antenna movable mechanism 60 reciprocates the moving object holding section 600 along the arcuate trajectory of the moving mechanism 700 in the direction D1 while passing through positions P1, P2, P3, P4, and P5 shown in FIGS. 5 and 6. It is now possible to move it. During this movement, the test antenna 6b held by the antenna holding part 601 and the mirror 9 are both at positions P1 and P2, as shown in FIG. 5, when the internal space 51 of the anechoic box 50 is viewed from above. , P3, P4, and P5, and can be stopped. At this time, when looking at the internal space 51 from the side, the test antenna 6b follows the movement of the mirror 9 to any measurement position including positions P11, P12, P13, P14, and P15, as shown in FIG. It is designed to move horizontally and can be stopped. Thereby, communication via the mirror 9 between the test antenna 6b and the DUT 100 is maintained no matter where the test antenna 6b is located in the above-described arc shape.

アンテナ可動機構60による試験用アンテナ6b、及びミラー9(すなわち、アンテナ保持部610)の任意の位置への移動は、統括制御装置10のアンテナ位置制御部18からアンテナ可動機構60の移動機構700を駆動制御することにより行われる。 To move the test antenna 6b and the mirror 9 (that is, the antenna holding section 610) to arbitrary positions by the antenna moving mechanism 60, the moving mechanism 700 of the antenna moving mechanism 60 is moved from the antenna position control section 18 of the integrated control device 10. This is done by controlling the drive.

上述した構成のアンテナ可動機構60を有する電波暗箱50内でのミラー9、試験用アンテナ6b、及びコンバータ45、46の配置を図7に示している。 FIG. 7 shows the arrangement of the mirror 9, the test antenna 6b, and the converters 45 and 46 in the anechoic box 50 having the antenna movable mechanism 60 configured as described above.

図7に示すように、アンテナ可動機構60は、移動対象保持部600と移動機構700とによって構成され、さらに移動対象保持部600は、アンテナ保持部610及びコンバータ収容部620により構成されている。アンテナ保持部600においては、ミラー9と試験用アンテナ6bが所定の位置関係を保って保持された状態(図6参照)で、アンテナ可動機構60により原点Oを通るy軸を中心にθ方向に回転移動できるようになっている。試験用アンテナ6bは、水平面HPより下方に配置され、ミラー9は、ミラー面上の電波ビームの反射点P5が水平面HP上に位置するように、配置されている。 As shown in FIG. 7, the antenna movable mechanism 60 includes a moving object holding section 600 and a moving mechanism 700, and the moving object holding section 600 further includes an antenna holding section 610 and a converter accommodating section 620. In the antenna holding unit 600, the mirror 9 and the test antenna 6b are held in a predetermined positional relationship (see FIG. 6), and the antenna movable mechanism 60 moves the antenna in the θ direction around the y-axis passing through the origin O. It can be rotated and moved. The test antenna 6b is arranged below the horizontal plane HP, and the mirror 9 is arranged so that the reflection point P5 of the radio wave beam on the mirror surface is located on the horizontal plane HP.

試験用アンテナ6bから放射された電波ビームは、ミラー9で反射してDUT100が配置されている原点Oに送られる。また、DUT100のアンテナ110から放射された電波ビームは、ミラー9で反射して試験用アンテナ6bに送られる。仮に、ミラー9が無いとすると、電波暗箱50の外部に試験用アンテナ6Aが配置されることとなり、遠方界測定に要するアンテナ間距離(O-PA間距離)を確保することができない。ミラー9により電波ビームの伝搬経路を曲げることにより、試験用アンテナ6bを電波暗箱50内に配置すると共に、遠方界測定に必要なアンテナ間距離を確保することができる。 The radio wave beam radiated from the test antenna 6b is reflected by the mirror 9 and sent to the origin O where the DUT 100 is placed. Further, the radio wave beam radiated from the antenna 110 of the DUT 100 is reflected by the mirror 9 and sent to the test antenna 6b. If the mirror 9 were not provided, the test antenna 6A would be placed outside the anechoic box 50, making it impossible to secure the inter-antenna distance (O-PA distance) required for far-field measurement. By bending the propagation path of the radio wave beam with the mirror 9, it is possible to arrange the test antenna 6b inside the anechoic box 50 and to secure the distance between the antennas necessary for far field measurement.

具体的には、図7において、O-P5間距離とP5-P15間距離とを足し合わせた距離は、遠方界測定に要するアンテナ間距離であるO-PA間距離に等しくなっている。P5は、試験用アンテナ6bから放射された電波ビームがミラー9上で反射する反射点を示し、P15は、試験用アンテナ6bの開口中心であり、PAは仮想的な試験用アンテナ6Aの開口中心である。O-P5間の伝搬経路は水平面HP上にある。なお、リフレクタ反射型の試験用アンテナ6aから放射された電波ビームは、リフレクタ7上の反射点P0で反射されてDUT100が配置された原点Oに送られ、P0-O間の伝搬経路も、水平面HP上にある。 Specifically, in FIG. 7, the sum of the O-P5 distance and the P5-P15 distance is equal to the O-PA distance, which is the inter-antenna distance required for far-field measurement. P5 indicates a reflection point where the radio wave beam radiated from the test antenna 6b is reflected on the mirror 9, P15 is the aperture center of the test antenna 6b, and PA is the aperture center of the virtual test antenna 6A. It is. The propagation path between O and P5 is on the horizontal plane HP. The radio wave beam radiated from the reflector test antenna 6a is reflected at the reflection point P0 on the reflector 7 and sent to the origin O where the DUT 100 is placed, and the propagation path between P0 and O is also on the horizontal plane. It's on the website.

リフレクタ反射型の試験用アンテナ6aは、いわゆる間接遠方界(IFF)を形成し、ミラー反射型の試験用アンテナ6bは、直接遠方界(DFF)を形成するようになっている。間接遠方界とは、球面波を平面波に変換するようなリフレクタを用いる反射型のアンテナにより形成される遠方界をいい、直接遠方界とは、そのようなリフレクタを用いないアンテナにより直接形成される遠方界をいう。なお、ミラー反射型の試験用アンテナ6bは、ミラー9を用いて電波ビームを反射させているが、試験用アンテナ6bから遠方界までに電波ビームの進む距離は、ミラーのない場合と同じであるので、DEF型のアンテナと考えることができる。 The test antenna 6a of the reflector type forms a so-called indirect far field (IFF), and the test antenna 6b of the mirror reflection type forms a direct far field (DFF). Indirect far field refers to the far field formed by a reflective antenna that uses a reflector that converts spherical waves into plane waves, and direct far field refers to the far field formed directly by an antenna that does not use such a reflector. Refers to the far field. Note that although the mirror reflection type test antenna 6b uses a mirror 9 to reflect the radio wave beam, the distance that the radio wave beam travels from the test antenna 6b to the far field is the same as when there is no mirror. Therefore, it can be considered a DEF type antenna.

例えば、アンテナ110のアンテナサイズDが分かっている場合には、ミラー反射型の試験用アンテナ6bから対応するミラー9を経由してDUT100のアンテナ110までの距離は、2D2/λより大きくするとよい。Dはアンテナ110のアンテナサイズ、λはミラー反射型の試験用アンテナ6から送信される電波の波長である。これにより、DUT100の遠方界測定を行うことができる。 For example, when the antenna size D of the antenna 110 is known, the distance from the mirror reflection type test antenna 6b to the antenna 110 of the DUT 100 via the corresponding mirror 9 is preferably larger than 2D2/λ. D is the antenna size of the antenna 110, and λ is the wavelength of the radio wave transmitted from the mirror reflection test antenna 6. Thereby, far field measurement of the DUT 100 can be performed.

ミラー反射型の試験用アンテナ6b及びミラー9は、リフレクタ反射型の試験用アンテナ6aのリフレクタ7を反射してクワイエットゾーンを通る電波ビームの経路外に配置されている。この構成により、本実施形態に係る試験装置1は、良好なクワイエットゾーンを形成することができる。 The mirror reflection type test antenna 6b and the mirror 9 are arranged outside the path of the radio wave beam that reflects the reflector 7 of the reflector reflection type test antenna 6a and passes through the quiet zone. With this configuration, the test apparatus 1 according to the present embodiment can form a good quiet zone.

また、本実施形態では、ミラー反射型の試験用アンテナ6bが形成するクワイエットゾーンは、リフレクタ反射型の試験用アンテナ6aが形成するクワイエットゾーンと同一であるとしているが、これに限定されない。ミラー反射型の試験用アンテナ6bが形成するクワイエットゾーンと、リフレクタ反射型の試験用アンテナ6aが形成するクワイエットゾーンとが異なっていてもよい。例えば、リフレクタ反射型の試験用アンテナ6aが形成するクワイエットゾーンの方を広くしておくと、リフレクタ反射型の試験用アンテナ6aを単独で使用してRF特性等を測定する場合に、広いクワイエットゾーンを利用することができる。 Further, in this embodiment, the quiet zone formed by the mirror reflection type test antenna 6b is the same as the quiet zone formed by the reflector reflection type test antenna 6a, but the present invention is not limited thereto. The quiet zone formed by the mirror reflection type test antenna 6b and the quiet zone formed by the reflector reflection type test antenna 6a may be different. For example, if the quiet zone formed by the reflector-reflection test antenna 6a is made wider, when measuring RF characteristics etc. using the reflector-reflection test antenna 6a alone, the quiet zone will be wider. can be used.

(到来角度)
図5及び図6に示すように、アンテナ可動機構60は、試験用アンテナ6aからの電波到来方向(Z軸負方向)を基準にDUT100に対して異なる複数の到来角度で無線信号を送信又は受信することができるように、試験用アンテナ6b及びミラー9の位置を各々円上で移動させるようになっている。複数の到来角度は、例えば30°、60°、90°、120°、150°である。このように、所定の角度範囲内を均等に漏れなく測定できるので、DUT100のRRM特性等の送受信特性の遠方界測定を精度よく行うことができる。これにより、例えば規格3GPP TR 38.810 V16.2.0 (2019-03)に規定されたRRM特性を精度よく測定することができる。
(Arrival angle)
As shown in FIGS. 5 and 6, the antenna movable mechanism 60 transmits or receives radio signals at a plurality of different arrival angles to the DUT 100 based on the radio wave arrival direction (Z-axis negative direction) from the test antenna 6a. The positions of the test antenna 6b and the mirror 9 are each moved on a circle so that the test antenna 6b and the mirror 9 can be moved in a circle. The plurality of arrival angles are, for example, 30°, 60°, 90°, 120°, and 150°. In this way, since measurements can be made evenly and without omission within a predetermined angular range, far-field measurements of transmission and reception characteristics such as RRM characteristics of the DUT 100 can be performed with high accuracy. Thereby, for example, the RRM characteristics specified in the standard 3GPP TR 38.810 V16.2.0 (2019-03) can be measured with high accuracy.

ここで、「到来角度(AoA(Angle of Arrival))」とは、DUT100が配置されている原点Oを通る特定の直線(例えばZ軸)に対して、試験用アンテナ6から原点Oに到来する電波ビーム又は電波ビームの中心が形成する角度をいう。到来角度は、2つの試験用アンテナによっても規定することができる。この場合は、一の試験用アンテナから原点Oに到来する電波ビームの方向である電波到来方向を基準に、他の試験用アンテナから原点Oに到来する電波ビーム又は電波ビームの中心が形成する角度を「到来角度」又は「相対的な到来角度」という。 Here, "AoA (Angle of Arrival)" refers to the angle of arrival from the test antenna 6 to the origin O with respect to a specific straight line (for example, the Z axis) passing through the origin O where the DUT 100 is placed. Refers to a radio wave beam or the angle formed by the center of the radio wave beam. The angle of arrival can also be defined by two test antennas. In this case, the angle formed by the radio wave beam arriving at the origin O from the other test antenna or the center of the radio wave beam is based on the radio wave arrival direction, which is the direction of the radio wave beam arriving at the origin O from one test antenna. is called the "angle of arrival" or "relative angle of arrival."

(アンテナ可動機構)
次に、アンテナ可動機構60について詳しく説明する。
(Antenna movable mechanism)
Next, the antenna movable mechanism 60 will be explained in detail.

アンテナ可動機構60は、試験用アンテナ6aからの電波到来方向を基準に遠方界に設置されたDUT100に対して複数の到来角度で無線信号を直接的に送信又は受信することができるように、試験用アンテナ6bの位置を円上で移動させるようになっている。さらにアンテナ可動機構60は、試験用アンテナ6bと一緒に、試験用アンテナ6bが送受信する信号の周波数変換処理を行うコンバータ45、46についても上述した円上で移動させるようになっている。 The antenna movable mechanism 60 is designed to directly transmit or receive wireless signals at a plurality of arrival angles to the DUT 100 installed in the far field based on the radio wave arrival direction from the test antenna 6a. The position of the antenna 6b is moved on a circle. Further, the antenna movable mechanism 60 is configured to move the converters 45 and 46, which perform frequency conversion processing on signals transmitted and received by the test antenna 6b, on the above-mentioned circle together with the test antenna 6b.

これを実現するために、アンテナ可動機構60は、図8に示すように、試験用アンテナ6b、ミラー9、コンバータ45、46等の移動対象を保持する移動対象保持部600と、移動対象保持部600の移動を行う移動機構700とを備えている。 In order to realize this, the antenna movable mechanism 60 includes a moving object holding section 600 that holds moving objects such as the test antenna 6b, mirror 9, converters 45 and 46, and a moving object holding section as shown in FIG. A moving mechanism 700 that performs 600 movements is provided.

移動機構700による移動対象保持部600の移動は、可動台77を、円運動部701を構成する案内用レール73に沿って円弧状に移動させることによって、可動台77に載置されている移動対象保持部600についても上記円弧状の軌道に沿って移動させるという原理に基づいている。 The moving object holding section 600 is moved by the moving mechanism 700 by moving the movable table 77 in an arc shape along the guide rail 73 that constitutes the circular motion section 701. The object holder 600 is also based on the principle of moving along the arcuate trajectory.

(移動対象保持部)
移動対象保持部600は、アンテナ可動機構60が移動させる移動対象を保持するものであり、図8に示すように、アンテナ保持部610と、コンバータ収容部620とを有している。
(Moving object holding part)
The moving object holding section 600 holds the moving object moved by the antenna movable mechanism 60, and includes an antenna holding section 610 and a converter accommodating section 620, as shown in FIG.

アンテナ保持部610とコンバータ収容部620は、移動機構700によって円上を往復移動される可動台77の上に載置され、移動機構700により、可動台77とともに上述した円弧状の軌道に沿って方向D1に往復移動できるようになっている。 The antenna holding part 610 and the converter accommodating part 620 are placed on a movable base 77 that is reciprocated in a circle by a moving mechanism 700, and are moved together with the movable base 77 along the arcuate trajectory described above. It is designed to be able to move back and forth in direction D1.

(アンテナ保持部)
アンテナ保持部610は、図8に示すように、試験用アンテナ6bと平面状のミラー9を保持するようになっている。試験用アンテナ6bとミラー9は、所要の間隔をあけてアンテナ保持部610に保持されている。ミラー9は、試験用アンテナ6bから放射された無線信号の電波を反射してDUT100のアンテナ110に送るとともに、DUT100のアンテナ110から放射された無線信号の電波を反射して試験用アンテナ6bに送るようになっている。アンテナ可動機構60は、試験用アンテナ6bとともに平面状のミラー9の位置を移動させるようになっている。
(antenna holding part)
The antenna holding section 610 holds the test antenna 6b and the planar mirror 9, as shown in FIG. The test antenna 6b and the mirror 9 are held by an antenna holding part 610 with a required spacing between them. The mirror 9 reflects the radio waves of the radio signal radiated from the test antenna 6b and sends them to the antenna 110 of the DUT 100, and also reflects the radio waves of the radio signal radiated from the antenna 110 of the DUT 100 and sends them to the test antenna 6b. It looks like this. The antenna movable mechanism 60 moves the position of the planar mirror 9 together with the test antenna 6b.

この構成により、試験用アンテナ6bとDUT100のアンテナ110との間で送受信される無線信号の経路をミラー9により変えることができるので、電波暗箱50の限られた狭い内部空間51であっても遠方界測定に必要なアンテナ間距離を確保することができる。 With this configuration, the path of the wireless signal transmitted and received between the test antenna 6b and the antenna 110 of the DUT 100 can be changed by the mirror 9, so even if the radio signal is transmitted and received in the narrow internal space 51 of the anechoic box 50, it can be It is possible to secure the distance between antennas necessary for field measurements.

図8に示すように、アンテナ保持部610は、試験用アンテナ6bとミラー9を長手方向に間隔を置いて保持する長細い棒状あるいは柱状の支柱61を有している。具体的には、支柱61の一端に、支柱61の長手方向に直交する方向に延びたミラー取付部62が設けられ、ミラー取付部62の端部にミラー9が所定の角度で傾斜して取り付けられている。また、図8に示すように、支柱61の長手方向中間にて、該長手方向に直交する方向に延びたアンテナ取付部63が設けられ、アンテナ取付け部63の端部に角度調整台64が取り付けられ、角度調整台64に試験用アンテナ6bが所定の角度となるように取り付けられている。支柱61の他端は、支持板65の上面に取り付けられ、支持板65は、固定具65aによって、移動機構700を構成する可動台77に固定されている。支柱61は、支柱61の長手方向が鉛直方向となるように構成されている。 As shown in FIG. 8, the antenna holding section 610 has a long and thin bar-shaped or columnar support 61 that holds the test antenna 6b and the mirror 9 at intervals in the longitudinal direction. Specifically, a mirror attachment part 62 is provided at one end of the support column 61 and extends in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support column 61, and the mirror 9 is attached to the end of the mirror attachment part 62 while tilting at a predetermined angle. It is being Further, as shown in FIG. 8, an antenna mounting part 63 extending in a direction perpendicular to the longitudinal direction is provided at the middle of the longitudinal direction of the support column 61, and an angle adjustment table 64 is mounted at the end of the antenna mounting part 63. The test antenna 6b is attached to the angle adjustment table 64 at a predetermined angle. The other end of the support column 61 is attached to the upper surface of a support plate 65, and the support plate 65 is fixed to a movable base 77 that constitutes a moving mechanism 700 by a fixture 65a. The column 61 is configured such that the longitudinal direction of the column 61 is the vertical direction.

試験用アンテナ6bの角度と、ミラー9の角度は、試験用アンテナ6bから放射された無線信号の電波ビームがミラー9で反射してDUT100に送られるように設定されている。 The angle of the test antenna 6b and the angle of the mirror 9 are set so that the radio wave beam of the wireless signal radiated from the test antenna 6b is reflected by the mirror 9 and sent to the DUT 100.

本実施形態では、アンテナ保持部610の支柱61を支持するために支持板65を用いているが、支柱61の端部を可動台77に直接固定するようにしてもよい。 In this embodiment, the support plate 65 is used to support the column 61 of the antenna holding part 610, but the end of the column 61 may be directly fixed to the movable table 77.

上述した構成を有するアンテナ保持部610は、図8に示すように、試験用アンテナ6bとミラー9との間の上述した電波ビームの経路を妨げないように、試験用アンテナ6bを側方(アンテナ取付部63側を除く三方)から取り囲む電磁波遮蔽機構611をさらに有している。また、アンテナ保持部610において、ミラー9は、図8に示すように、ミラー領域の一部を切り欠いた切欠き部9aを有している。これら電磁波遮蔽機構611、及び切欠き部9aを有するミラー9の構成については、後で図10~図13を参照して詳しく説明する。 As shown in FIG. 8, the antenna holder 610 having the above-described configuration holds the test antenna 6b sideways (antenna It further includes an electromagnetic wave shielding mechanism 611 that surrounds it from three sides (excluding the mounting part 63 side). In addition, in the antenna holding portion 610, the mirror 9 has a notch portion 9a that is a portion of the mirror area, as shown in FIG. The configuration of the electromagnetic wave shielding mechanism 611 and the mirror 9 having the notch 9a will be described in detail later with reference to FIGS. 10 to 13.

(コンバータ収容部)
コンバータ収容部620は、図8に示すように、可動台77上のアンテナ保持部610に隣接する位置に取り付けられている。図8の例において、コンバータ収容部620は、例えば、アンテナ可動機構60を移動対象収容部600の背面側から見た場合におけるアンテナ保持部610の左隣の位置に取り付けられている。
(Converter housing)
Converter housing section 620 is attached to a position adjacent to antenna holding section 610 on movable base 77, as shown in FIG. In the example of FIG. 8, the converter accommodating part 620 is attached, for example, at a position to the left of the antenna holding part 610 when the antenna movable mechanism 60 is viewed from the back side of the movable object accommodating part 600.

コンバータ収容部620は、直方体形状の外観を有する金属製のボックス621で構成される。ボックス621は、その底部が、所定の固定具によって可動台77の載置面77aに固定されている。ボックス621は、クワイエットゾーンに対応する面、すなわち、図8に示す状態での裏側全面に電波吸収体が貼り付けられている。 Converter accommodating portion 620 is composed of a metal box 621 having a rectangular parallelepiped appearance. The bottom of the box 621 is fixed to the mounting surface 77a of the movable table 77 by a predetermined fixture. A radio wave absorber is attached to the box 621 on the surface corresponding to the quiet zone, that is, on the entire back side in the state shown in FIG.

ボックス621は、内部空間が、例えば、上下2段に仕切られ、上方の内部空間にはコンバータ45が載置され、下方の内部空間には、コンバータ46が載置されている。 The box 621 has an internal space partitioned into, for example, two levels, upper and lower, with the converter 45 placed in the upper internal space and the converter 46 placed in the lower internal space.

コンバータ45、46は、試験用アンテナ6bとNRシステムシミュレータ20との間に設けられる信号処理部40(図4参照)のうちの第2信号処理部40bの構成要素であり、それぞれ、試験用アンテナ6bの水平偏波アンテナ6bH、垂直偏波アンテナ6bVと接続されている。コンバータ45は、例えば、試験用アンテナ6bの水平偏波アンテナ6bHに送信する信号の周波数変換(アップコンバート)を行うアップコンバータ、水平偏波アンテナ6bHにより受信された信号の周波数変換(ダウンコンバート)を行うダウンコンバータの機能を兼ね備えたものである。他方、コンバータ46は、例えば、試験用アンテナ6bの水垂直偏波アンテナ6bVに送信する信号のアップコンバートを行うアップコンバータ、垂直偏波アンテナ6bHにより受信された信号のダウンコンバートを行うダウンコンバータの機能を兼ね備えたものである。 The converters 45 and 46 are components of the second signal processing unit 40b of the signal processing unit 40 (see FIG. 4) provided between the test antenna 6b and the NR system simulator 20, and each It is connected to horizontally polarized antenna 6bH and vertically polarized antenna 6bV of 6b. The converter 45 is, for example, an up converter that performs frequency conversion (up conversion) of a signal transmitted to the horizontal polarization antenna 6bH of the test antenna 6b, and a frequency conversion (down conversion) of a signal received by the horizontal polarization antenna 6bH. It also has the function of a down converter. On the other hand, the converter 46 has the function of, for example, an up-converter that up-converts the signal transmitted to the water vertically polarized antenna 6bV of the test antenna 6b, and a down-converter that down-converts the signal received by the vertically polarized antenna 6bH. It combines the following.

コンバータ45、46は、図8に示すように、一方の入出力端が、それぞれ、試験用アンテナ6bの例えば水平偏波アンテナ6bH、垂直偏波アンテナ6bVにRFケーブル47a、47bにより接続されている。また、コンバータ45、46は、他方の入出力端(試験用アンテナ6bの水平偏波アンテナ6bH、垂直偏波アンテナ6bVとの接続側の反対側)が、例えば、それぞれ、RFケーブル48a、48bにより、NRシステムシミュレータ20に電気的に接続することが可能となっている。 As shown in FIG. 8, the converters 45 and 46 have one input/output end connected to the test antenna 6b, for example, a horizontally polarized antenna 6bH and a vertically polarized antenna 6bV, by RF cables 47a and 47b, respectively. . In addition, the other input/output ends of the converters 45 and 46 (the side opposite to the side where the test antenna 6b is connected to the horizontally polarized antenna 6bH and the vertically polarized antenna 6bV) are connected, for example, to RF cables 48a and 48b, respectively. , and can be electrically connected to the NR system simulator 20.

コンバータ45、46は、例えば、図4に示す第2信号処理部40b(図4参照)における機能回路部分に相当するものであり、NRシステムシミュレータ20側から制御することが可能となっている。図8に示すコンバータ45、46の上述した他方の入出力端側の構成において、コンバータ45は一方の制御用ケーブル49aを介してNRシステムシミュレータ20から、例えば、アップコンバータ、ダウンコンバータの切り替え等の各種の制御が行えるようになっている。同様に、コンバータ46も、他方の制御用ケーブル49aを介してNRシステムシミュレータ20から、アップコンバータ、ダウンコンバータの切り替え等の制御が行えるようになっている。コンバータ45、46は、それぞれ、電源ケーブル49b、49bを介して電源の供給を受けられるようになっている。 The converters 45 and 46 correspond to, for example, a functional circuit part in the second signal processing section 40b (see FIG. 4) shown in FIG. 4, and can be controlled from the NR system simulator 20 side. In the configuration of the other input/output end side of the converters 45 and 46 shown in FIG. Various controls can be performed. Similarly, the converter 46 can also be controlled, such as switching between an up-converter and a down-converter, from the NR system simulator 20 via the other control cable 49a. Converters 45 and 46 can receive power supply via power cables 49b and 49b, respectively.

上述した構成により、本実施形態に係る試験装置1では、NRシステムシミュレータ20から試験用アンテナ6bの水平偏波アンテナ6bHに向けて送出された信号は、RFケーブル48a、コンバータ45、RFケーブル47aを通って水平偏波アンテナ6bHまで送られて電波として放射される。また、NRシステムシミュレータ20から試験用アンテナ6bの垂直偏波アンテナ6bVに向けて送出された信号は、RFケーブル48b、コンバータ46、RFケーブル47bを通って垂直偏波アンテナ6bHまで送られて電波として放射される。 With the above-described configuration, in the test apparatus 1 according to the present embodiment, the signal sent from the NR system simulator 20 toward the horizontally polarized antenna 6bH of the test antenna 6b is transmitted through the RF cable 48a, the converter 45, and the RF cable 47a. The signal is then sent to the horizontally polarized antenna 6bH and radiated as a radio wave. Further, the signal sent from the NR system simulator 20 toward the vertically polarized antenna 6bV of the test antenna 6b is sent to the vertically polarized antenna 6bH through the RF cable 48b, converter 46, and RF cable 47b, and is converted into a radio wave. radiated.

これに対して、試験用アンテナ6bの水平偏波アンテナ6bHから入力する信号はRFケーブル47a、コンバータ45、RFケーブル48aを通ってNRシステムシミュレータ20の被試験信号として取り込まれる。また、試験用アンテナ6bの垂直偏波アンテナ6bVから入力する信号はRFケーブル47b、コンバータ46、RFケーブル48bを通ってNRシステムシミュレータ20の被試験信号として取り込まれるようになっている。 On the other hand, the signal input from the horizontally polarized antenna 6bH of the test antenna 6b is taken in as a signal under test by the NR system simulator 20 through the RF cable 47a, converter 45, and RF cable 48a. Further, a signal input from the vertically polarized antenna 6bV of the test antenna 6b is taken in as a signal under test by the NR system simulator 20 through the RF cable 47b, the converter 46, and the RF cable 48b.

図8においては、信号処理部40の第2信号処理部40b(図4参照)が、試験用アンテナ6bの水平偏波アンテナ6bH、垂直偏波アンテナ6bVごとに1つずつのコンバータ45、46(共に、アップコンバータの機能とダウンコンバータの機能を併有)を有する場合におけるコンバータ収容部620に対する収容形態を挙げている。本発明はこれに限らず、例えば、水平偏波アンテナ6bH、垂直偏波アンテナ6bVごとにアップコンバータとダウンコンバータを2個ずつ別体(合計4個)で設けた構成としてもよい。要するに、本発明において、コンバータ45、46は、水平偏波と垂直偏波毎に個別に設けられ、それぞれ、アップコンバータ、又はダウンコンバータ、若しくはその両方の機能を有するものをコンバータ収容部620内に適宜に配置する構成とすることができる。 In FIG. 8, the second signal processing section 40b (see FIG. 4) of the signal processing section 40 converts converters 45 and 46 (one for each horizontally polarized antenna 6bH and vertically polarized antenna 6bV of the test antenna 6b) In both cases, a housing form for the converter housing section 620 is mentioned in the case where the converter housing section 620 has both an up-converter function and a down-converter function. The present invention is not limited to this. For example, a configuration may be adopted in which two up-converters and two down-converters are provided separately (four in total) for each horizontally polarized antenna 6bH and vertically polarized antenna 6bV. In short, in the present invention, the converters 45 and 46 are provided separately for each horizontally polarized wave and vertically polarized wave, and a converter having the functions of an up converter, a down converter, or both is installed in the converter accommodating section 620. The structure can be arranged as appropriate.

(移動機構)
移動機構700は、図8に示すように、円運動部701、駆動部702を備えている。
(Moving mechanism)
As shown in FIG. 8, the moving mechanism 700 includes a circular motion section 701 and a drive section 702.

(円運動部)
円運動部701は、案内用レール73、駆動用レール74、可動台77を有している。円運動部701は、可動台77を案内用レール73に沿って方向D1に移動させることができるように構成されている。駆動用レール74は、例えば、モータ等の駆動源によって回転駆動されるギアに噛み合って可動台77を方向D1に移動せしめる機構である。
(Circular motion part)
The circular motion section 701 has a guide rail 73, a drive rail 74, and a movable base 77. The circular motion unit 701 is configured to be able to move the movable base 77 in the direction D1 along the guide rail 73. The drive rail 74 is, for example, a mechanism that engages with a gear rotationally driven by a drive source such as a motor to move the movable base 77 in the direction D1.

(駆動部)
駆動部702は、案内用レール73とともに円運動部701を構成する駆動用レール74に設けられるギアと噛み合う駆動ギアと、該駆動ギアを回転駆動するモータ等の駆動源により構成されている。
(Drive part)
The drive section 702 includes a drive gear that meshes with a gear provided on the drive rail 74 that forms the circular motion section 701 together with the guide rail 73, and a drive source such as a motor that rotationally drives the drive gear.

上述した構成を有するアンテナ可動機構60を有する本実施形態に係る試験装置1によれば、モータ等の駆動源により可動台77が駆動源の回転の方向に対応した方向D1(図8参照)に移動する。モータ等の駆動源により、試験用アンテナ6bが、例えば、図5、図6のP5に示す位置となるように可動台77を方向D1に移動させることが可能である。この場合、試験用アンテナ6bは、試験用アンテナ6aよりDUT100に到来する電波ビームの方向を基準に、例えば、到来角度150°で電波ビームを放射することができるようになる。 According to the test apparatus 1 according to the present embodiment having the antenna movable mechanism 60 having the above-described configuration, the movable base 77 is moved by the drive source such as a motor in the direction D1 (see FIG. 8) corresponding to the direction of rotation of the drive source. Moving. It is possible to move the movable table 77 in the direction D1 using a drive source such as a motor so that the test antenna 6b is at the position shown, for example, at P5 in FIGS. 5 and 6. In this case, the test antenna 6b can radiate a radio wave beam at an arrival angle of 150°, for example, based on the direction of the radio wave beam arriving at the DUT 100 from the test antenna 6a.

同様に、アンテナ位置制御部18によって上記駆動源を回転駆動し、試験用アンテナ6bが、それぞれ、例えば、図5、図6のP4、P3、P2、P1に示す位置となるように可動台77を方向D1に移動させることにより、試験用アンテナ6aよりDUT100に到来する電波ビームの方向を基準に、試験用アンテナ6bは、例えば、到来角度120°、90°、60°、30°で電波ビームを放射することができるようになる。 Similarly, the movable base 77 rotates the driving source by the antenna position control unit 18, and moves the test antenna 6b to the positions shown in P4, P3, P2, and P1 in FIGS. 5 and 6, respectively. By moving in the direction D1, the test antenna 6b can emit radio wave beams at arrival angles of 120°, 90°, 60°, and 30°, for example, based on the direction of the radio wave beam arriving at the DUT 100 from the test antenna 6a. becomes able to radiate.

試験用アンテナ6bを到来角度150°、120°、90°、60°、30°に対応するP5、P4、P3、P2、P1の位置に移動する制御に合わせて、当該試験用アンテナ6bとともにアンテナ保持部610に保持されるミラー9は、それぞれ、図6に示すように、P15、P14、P13、P12、P11の位置に移動することとなる。 In accordance with the control to move the test antenna 6b to the positions P5, P4, P3, P2, and P1 corresponding to the arrival angles of 150°, 120°, 90°, 60°, and 30°, the test antenna 6b and the antenna The mirrors 9 held by the holding part 610 will move to positions P15, P14, P13, P12, and P11, respectively, as shown in FIG.

なお、本実施形態に係る試験装置1において、アンテナ位置制御部18は、試験用アンテナ6bを上述した到来角度150°、120°、90°、60°、30°のいずれかの位置で停止させるばかりではなく、到来角度150°から30°の範囲内の任意の角度となるようにアンテナ可動機構60を駆動制御できるようになっている。 In the test apparatus 1 according to the present embodiment, the antenna position control unit 18 stops the test antenna 6b at any of the above angles of arrival of 150°, 120°, 90°, 60°, and 30°. In addition, the antenna movable mechanism 60 can be driven and controlled so that the arrival angle is any angle within the range of 150° to 30°.

上述した構成により、本実施形態に係る試験装置1は、試験を行う到来角度の数だけ試験用アンテナを設ける必要がなく、アンテナ数を削減することができる。また、所定範囲内で任意の到来角度が形成されるように試験用アンテナ6bを移動することができる。しかも、DUT100が保持されている中央の姿勢可変機構56を避けて、アンテナ可動機構60を周辺に設置することができ、アンテナ可動機構60の占有(設置)面積及び占有空間(体積)も小さく抑えられ、電波暗箱50の限られた内部空間51を効率的に使用することができる。 With the above-described configuration, the test apparatus 1 according to the present embodiment does not need to provide test antennas equal to the number of arrival angles to be tested, and can reduce the number of antennas. Further, the test antenna 6b can be moved so that an arbitrary arrival angle is formed within a predetermined range. Furthermore, the antenna movable mechanism 60 can be installed around the central attitude variable mechanism 56 where the DUT 100 is held, and the area and space (volume) occupied by the antenna movable mechanism 60 can be kept small. Therefore, the limited internal space 51 of the anechoic box 50 can be used efficiently.

本実施形態では、アンテナ可動機構60は、電波暗箱50の底面52a(図8参照)に配置しているが、配置場所はこれに限定されず、天井に配置してもよいし、水平に限らず、垂直あるいは傾斜して配置してもよい。 In this embodiment, the antenna movable mechanism 60 is placed on the bottom surface 52a (see FIG. 8) of the anechoic box 50, but the placement location is not limited to this, and it may be placed on the ceiling or horizontally. Alternatively, they may be arranged vertically or at an angle.

(電磁波遮蔽機構)
次に、アンテナ保持部610の電磁波遮蔽機構611について、図10~図12を参照してさらに詳しく説明する。図10は、本実施形態に係る試験装置1の電波暗箱50の天板を取り除いて上方から見たときの平面図であり、図5に示した構造に対するより詳細な構造を示している。
(Electromagnetic wave shielding mechanism)
Next, the electromagnetic wave shielding mechanism 611 of the antenna holding section 610 will be described in more detail with reference to FIGS. 10 to 12. FIG. 10 is a plan view of the anechoic box 50 of the test apparatus 1 according to the present embodiment, viewed from above with the top plate removed, and shows a more detailed structure with respect to the structure shown in FIG. 5.

図10に示すように、本実施形態に係る試験装置1では、電波暗箱50の内部空間51において、アンテナ保持部610は、原点Oを中心として、方向D1に、案内用レール73上(円上)を移動する可動台77に取り付けられている。可動台77の移動範囲は、例えば、図5における到来角度30°から到来角度150°の範囲内である。 As shown in FIG. 10, in the test apparatus 1 according to the present embodiment, in the internal space 51 of the anechoic box 50, the antenna holding part 610 is placed on the guide rail 73 (on a circle) in the direction D1 centering on the origin O. ) is attached to a movable table 77 that moves the The movement range of the movable table 77 is, for example, within the range from the angle of arrival of 30° to the angle of arrival of 150° in FIG.

アンテナ保持部610は、ミラー9と、ミラー9の鉛直方向直下(図10を紙面の真上から見たときの紙面の奥側)にある試験用アンテナ6b(便宜的に、点線で示している)とを保持し、試験用アンテナ6bから放射される電子ビームをミラー9によって原点Oの方向に反射させるとともに、姿勢可変機構56のDUT載置部56dに載置されるDUT100のアンテナ100(原点0の位置にある)から放射される電子ビームをミラー9によって反射させて試験用アンテナ6bまで導くようになっている。このような電子ビームの送受信のための経路を、図10においては、原点Oから試験用アンテナ6bに対して延びる点線で示し、符号R1を付している。 The antenna holding part 610 is attached to the mirror 9 and the test antenna 6b (for convenience, indicated by a dotted line) located directly below the mirror 9 in the vertical direction (on the back side of the page when FIG. 10 is viewed from directly above the page). ) and reflect the electron beam emitted from the test antenna 6b in the direction of the origin O by the mirror 9. 0 position) is reflected by mirror 9 and guided to test antenna 6b. In FIG. 10, a path for transmitting and receiving such an electron beam is shown by a dotted line extending from the origin O to the test antenna 6b, and is designated by the symbol R1.

DUT100との間で経路R1によりミラー反射方式での電子ビームの送受信を可能とするアンテナ保持部610では、電波暗箱50内での試験用アンテナ6b(ミラー9の鉛直方向直下に存在)に対するクワイエットゾーン、若しくはリフレクタ7との図10に示す如くの平面配置構造を考慮したときに、試験用アンテナ6bからの電子ビームが、ミラー9を介さず、所謂、直接波として、クワイエットゾーン、若しくは、リフレクタ7に放射され、電波の干渉を引き起す状況が想定される。 The antenna holding unit 610, which enables transmission and reception of electron beams using the mirror reflection method between the DUT 100 and the path R1, has a quiet zone for the test antenna 6b (existing directly below the mirror 9 in the vertical direction) in the anechoic box 50. , or the reflector 7 as shown in FIG. 10, the electron beam from the test antenna 6b does not pass through the mirror 9 and is transmitted to the quiet zone or the reflector 7 as a so-called direct wave. A situation is assumed in which the radio waves are radiated and cause radio wave interference.

このための対策として、本実施形態に係る試験装置1では、アンテナ保持部610に、試験用アンテナ6bと、原点O、若しくはリフレクタ7との間の電子ビーム(直接波)を遮断するための電磁波遮蔽機構611を設けている。 As a countermeasure for this, in the test apparatus 1 according to the present embodiment, the antenna holding part 610 is provided with an electromagnetic wave for blocking the electron beam (direct wave) between the test antenna 6b and the origin O or the reflector 7. A shielding mechanism 611 is provided.

具体的に、電磁波遮蔽機構611は、例えば、図8に示すように、試験用アンテナ6bの三方を、鉛直方向上部に向けて所定の高さまで取り囲むように配置された遮蔽板1(符号612を付す。以下、遮蔽板612と称することもある。)、遮蔽板2(符号613を付す。以下、遮蔽板613と称することもある。)、及び遮蔽板3(符号614を付す。以下、遮蔽板614と称することもある。)を有して構成されている。遮蔽板1、遮蔽板2は、それぞれ、本発明の第1の遮蔽板、第2の遮蔽板を構成している。 Specifically, as shown in FIG. 8, the electromagnetic wave shielding mechanism 611 includes, for example, a shielding plate 1 (reference numeral 612) arranged to surround the test antenna 6b on three sides up to a predetermined height toward the top in the vertical direction. (hereinafter sometimes referred to as shielding plate 612), shielding plate 2 (hereinafter referred to as 613), shielding plate 3 (hereinafter referred to as 614), shielding plate 3 (hereinafter referred to as 614; hereinafter referred to as shielding plate). (also referred to as a plate 614). The shielding plate 1 and the shielding plate 2 constitute a first shielding plate and a second shielding plate of the present invention, respectively.

ここで遮蔽板612、613、614は、電磁波遮蔽機構611を水平方向に切断した場合の断面形状が、試験用アンテナ6bが配置される側が開口する例えばコの字型となるように連結されている。図8に示すように、遮蔽板612は、試験用アンテナ6bからクワイエットゾーンへの直接波の放射経路を塞ぐ位置に配置されている。また、遮蔽板613は、試験用アンテナ6bからリフレクタ7への直接波の放射経路を塞ぐ位置に配置されている。遮蔽板614は、遮蔽板612と対向する位置に、遮蔽板613の端部に連結するように取り付けられている。遮蔽板614は、試験用アンテナ6bからクワイエットゾーンの反対側の領域へ電磁波が放射されるのを防ぐ電磁波遮蔽機能を果たすものである。 Here, the shielding plates 612, 613, and 614 are connected so that the cross-sectional shape when the electromagnetic wave shielding mechanism 611 is cut horizontally is, for example, a U-shape with the side where the test antenna 6b is placed open. There is. As shown in FIG. 8, the shielding plate 612 is placed in a position to block the direct wave radiation path from the test antenna 6b to the quiet zone. Moreover, the shielding plate 613 is arranged at a position to block the radiation path of the direct wave from the test antenna 6b to the reflector 7. The shielding plate 614 is attached to a position facing the shielding plate 612 so as to be connected to an end of the shielding plate 613. The shielding plate 614 performs an electromagnetic wave shielding function to prevent electromagnetic waves from being radiated from the test antenna 6b to the region on the opposite side of the quiet zone.

次に、電磁波遮蔽機構611の電波遮断機能について説明する。まず、遮蔽板1の電波遮断機能について図11を参照して説明する。図11において、(a)は本実施形態に係る試験装置1の試験用アンテナ6bとクワイエットゾーン間での遮蔽板1(遮蔽板612)による電波遮蔽機能を説明するための模式図であり、(b)は遮蔽板1を有しない参考例の装置(例えば、従来装置)における同区間での電波干渉状況を説明するための模式図である。 Next, the radio wave blocking function of the electromagnetic wave shielding mechanism 611 will be explained. First, the radio wave blocking function of the shielding plate 1 will be explained with reference to FIG. 11. In FIG. 11, (a) is a schematic diagram for explaining the radio wave shielding function of the shielding plate 1 (shielding plate 612) between the test antenna 6b and the quiet zone of the test apparatus 1 according to the present embodiment, and ( b) is a schematic diagram for explaining the radio wave interference situation in the same section in a reference example device (for example, a conventional device) that does not have the shielding plate 1.

図11(b)に示すように、遮蔽板1を有しない参考例の装置の構成によれば、ミラー反射型の試験用アンテナ6bから放射された電波(球面波)がミラー9により反射されてその反射波がDUT100に達する動作(及び、DUT100から放射されて逆の経路で試験用アンテナ6bに到達する動作)が行われるときに、試験用アンテナ6bから放射される直接波(球面波)が、ミラー9により反射されてDUT100に達する反射波(平面波)に干渉することが考えられる。このとき、ミラー反射型の試験用アンテナ6bで受信された信号に基づくDUT100のRRM特性については、上述した干渉の度合いに応じて周波数特性の低下を来すことがある。 As shown in FIG. 11(b), according to the configuration of the device of the reference example without the shielding plate 1, the radio waves (spherical waves) radiated from the mirror reflection type test antenna 6b are reflected by the mirror 9. When the reflected wave reaches the DUT 100 (and is radiated from the DUT 100 and reaches the test antenna 6b on the opposite path), the direct wave (spherical wave) radiated from the test antenna 6b is It is conceivable that the reflected wave (plane wave) reflected by the mirror 9 and reaching the DUT 100 may be interfered with. At this time, the RRM characteristics of the DUT 100 based on the signal received by the mirror reflection type test antenna 6b may deteriorate in frequency characteristics depending on the degree of interference described above.

これに対し、本実施形態に係る試験装置1のアンテナ保持部610は、図11(a)に示すような遮蔽板612を設けた構成を有するため、ミラー反射型の試験用アンテナ6bから放射される直接波(球面波)が遮蔽板612によって遮蔽され、DUT100に到達することはない。これにより、本実施形態に係る試験装置1のアンテナ保持部610では、試験用アンテナ6bから放射される直接波(球面波)が、ミラー9により反射されてDUT100に達する反射波(平面波)に干渉することがなくなり、DUT100のRRM特性についての周波数特性を向上させることができる。 On the other hand, since the antenna holding part 610 of the test apparatus 1 according to the present embodiment has a configuration in which a shielding plate 612 is provided as shown in FIG. The direct waves (spherical waves) that occur are blocked by the shielding plate 612 and do not reach the DUT 100. As a result, in the antenna holding unit 610 of the test device 1 according to the present embodiment, the direct wave (spherical wave) radiated from the test antenna 6b interferes with the reflected wave (plane wave) that is reflected by the mirror 9 and reaches the DUT 100. Therefore, the frequency characteristics of the RRM characteristics of the DUT 100 can be improved.

次に、遮蔽機構613の電波遮断機能について図12を参照して説明する。図12において、(a)は本実施形態に係る試験装置1の試験用アンテナ6bとリフレクタ7間での遮蔽板2(遮蔽板613)による電波遮蔽機能を説明するための模式図であり、(b)は遮蔽板2を有しない参考例の装置(例えば、従来装置)における同区間での電波干渉状況を説明するための模式図である。 Next, the radio wave blocking function of the shielding mechanism 613 will be explained with reference to FIG. 12. In FIG. 12, (a) is a schematic diagram for explaining the radio wave shielding function of the shielding plate 2 (shielding plate 613) between the test antenna 6b and the reflector 7 of the test apparatus 1 according to the present embodiment, and ( b) is a schematic diagram for explaining the radio wave interference situation in the same section in a reference example device (for example, a conventional device) that does not have the shielding plate 2;

図12(b)に示すように、遮蔽板2を有しない参考例の装置のアンテナ保持機構の構成によれば、リフレクタ反射型の試験用アンテナ6aから放射され、リフレクタ7により反射されてその反射波(平面波)がDUT100に達する動作(及び、DUT100から放射されて逆の経路で試験用アンテナ6aに到達する動作)と、ミラー反射型の試験用アンテナ6bから放射された電波(球面波)がミラー9により反射されてその反射波がDFF希望派としてDUT100に達する動作(及び、DUT100から放射されて逆の経路で試験用アンテナ6bに到達する動作)と、が行われるとき、ミラー反射型の試験用アンテナ6bから放射された電波(直接波)が、リフレクタ7による上記反射波に干渉する事態が発生することが考えられる。この場合、干渉の度合いに応じて、試験用アンテナ6aで受信された信号に基づくDUT100のRF特性について周波数特性の低下を招来することとなる。 As shown in FIG. 12(b), according to the configuration of the antenna holding mechanism of the device of the reference example that does not have the shielding plate 2, radiation is emitted from the test antenna 6a of the reflector type, reflected by the reflector 7, and the The operation in which the wave (plane wave) reaches the DUT 100 (and the operation in which it is radiated from the DUT 100 and reaches the test antenna 6a on the opposite path) and the radio wave (spherical wave) radiated from the mirror reflection type test antenna 6b. When the operation of being reflected by the mirror 9 and reaching the DUT 100 as a DFF desired wave (and the operation of being radiated from the DUT 100 and reaching the test antenna 6b on the opposite path) is performed, the mirror reflection type It is conceivable that a situation may occur in which the radio waves (direct waves) radiated from the test antenna 6b interfere with the reflected waves from the reflector 7. In this case, depending on the degree of interference, the frequency characteristics of the RF characteristics of the DUT 100 based on the signal received by the test antenna 6a will deteriorate.

これに対し、本実施形態に係る試験装置1のアンテナ保持部610は、図12(a)に示すような遮蔽板613(遮蔽板2)を設けた構成を有するため、ミラー反射型の試験用アンテナ6bから放射される直接波(球面波)がリフレクタ7との間に設けた遮蔽板613によって遮蔽され、DUT100に到達することはない。これにより、本実施形態に係る試験装置1のアンテナ保持部610では、試験用アンテナ6bから放射される直接波(球面波)が、リフレクタ7により反射されてDUT100に達する反射波(平面波)に干渉することがなくなり、DUT100のRF特性についての周波数特性を向上させることができる。 On the other hand, since the antenna holding section 610 of the test apparatus 1 according to the present embodiment has a configuration including a shielding plate 613 (shielding plate 2) as shown in FIG. Direct waves (spherical waves) radiated from the antenna 6b are shielded by a shielding plate 613 provided between the antenna 6b and the reflector 7, and do not reach the DUT 100. As a result, in the antenna holding unit 610 of the test device 1 according to the present embodiment, the direct wave (spherical wave) radiated from the test antenna 6b interferes with the reflected wave (plane wave) that is reflected by the reflector 7 and reaches the DUT 100. Therefore, the frequency characteristics of the RF characteristics of the DUT 100 can be improved.

(ミラーの一部切欠き構造)
次に、アンテナ保持部610に保持されるミラー9の構成について、図13を参照してさらに詳しく説明する。
(Partial cutout structure of mirror)
Next, the configuration of mirror 9 held by antenna holding section 610 will be described in more detail with reference to FIG. 13.

本実施形態に係る試験装置1では、DUT100のRF特性の測定をさらに精度よく行うために、リフレクタ7の一部を隠すように突出する領域ができるだけ小さくなるように、アンテナ保持部610が保持するミラー9の形状を工夫している。 In the test apparatus 1 according to the present embodiment, in order to measure the RF characteristics of the DUT 100 with higher accuracy, the antenna holding section 610 holds the reflector 7 so that the area that protrudes to hide a part of the reflector 7 is as small as possible. The shape of the mirror 9 has been devised.

図13は、本実施形態に係る試験装置1のアンテナ保持部610により保持されるミラー9の構成を示す正面図である。図13に示すように、本実施形態において、アンテナ保持部610により保持されるミラー9は、平面の基本の形状が矩形形状であり、その矩形形状の4つの角のうち、上述のリフレクタ7の一部を覆い隠すように突出する領域に対応する角について、一部分を切り欠いた切欠き部9aを設けた構成を有している。本発明はこれに限らず、DUT100のRF特性の測定内容に応じて、矩形形状のミラー9と、切欠き部9aを設けたミラー9を適宜使い分けることが可能である。 FIG. 13 is a front view showing the configuration of the mirror 9 held by the antenna holding section 610 of the testing apparatus 1 according to this embodiment. As shown in FIG. 13, in this embodiment, the mirror 9 held by the antenna holder 610 has a basic planar shape of a rectangle, and among the four corners of the rectangle, the reflector 7 is It has a configuration in which a notch portion 9a is partially cut out at a corner corresponding to a region that protrudes so as to cover a portion thereof. The present invention is not limited to this, and it is possible to appropriately use the rectangular mirror 9 and the mirror 9 provided with the cutout portion 9a, depending on the content of measurement of the RF characteristics of the DUT 100.

上述した切欠き部9aを有するミラー9の構成によれば、電波暗箱50の内部構造にあって、アンテナ保持部610の支柱61から延びるミラー取付部62の端部のさらに先で、リフレクタ7の一部を覆う隠す領域のサイズを小さくすることができる。すなわち、ミラー9に設けた切欠き部9aは、正面から見た場合のリフレクタ7の一部を覆い隠す領域を小さくする(覆い隠されていない領域を大きくする)。これにより、DUT100でのリフレクタ7からの反射波の受信状況の変動を小さく抑えることができ、試験用アンテナ6aを用いたDUT100のRF特性の測定結果を向上させることが可能となる。 According to the configuration of the mirror 9 having the cutout portion 9a described above, in the internal structure of the anechoic box 50, the reflector 7 is located further beyond the end of the mirror attachment portion 62 extending from the support 61 of the antenna holding portion 610. You can reduce the size of the hidden area that covers part of the image. That is, the notch 9a provided in the mirror 9 reduces the area that partially covers the reflector 7 when viewed from the front (increases the area that is not covered). Thereby, fluctuations in the reception status of the reflected wave from the reflector 7 at the DUT 100 can be suppressed to a small level, and it is possible to improve the measurement results of the RF characteristics of the DUT 100 using the test antenna 6a.

図13においては、一例として、矩形形状の1つの角を三角形上に切り欠いた切欠き部9aを有するミラー9の構造を挙げているが、本発明はこれに限らず、ミラー9の基本形状、切欠き部9aの形状等については種々の変形、或いは応用が可能である。いずれの構成においても、切欠き部9aを有するミラー9を採用することで、DUT100によるリフレクタ7からの反射波の受信状況の変動を小さく抑え、DUT100のRF特性の測定結果を向上させ得る、という作用効果が期待できる。 In FIG. 13, as an example, a structure of the mirror 9 having a notch 9a in which one corner of a rectangular shape is cut out into a triangular shape is shown, but the present invention is not limited to this, and the basic shape of the mirror 9 , various modifications or applications can be made to the shape of the cutout portion 9a, etc. In either configuration, by employing the mirror 9 having the notch 9a, it is possible to suppress fluctuations in the reception status of the reflected wave from the reflector 7 by the DUT 100 to a small extent, and improve the measurement results of the RF characteristics of the DUT 100. Effects can be expected.

次に、本実施形態に係る試験装置1の測定装置2を構成する統合制御装置10、NRシステムシミュレータ20、及び信号処理部40について図2~図4を参照して説明する。 Next, the integrated control device 10, NR system simulator 20, and signal processing unit 40 that constitute the measuring device 2 of the testing device 1 according to this embodiment will be explained with reference to FIGS. 2 to 4.

(統合制御装置)
統合制御装置10は、以下に説明するように、NRシステムシミュレータ20、姿勢可変機構56、及びアンテナ可動機構60を統括的に制御するものである。このために、統合制御装置10は、例えばイーサネット(登録商標)等のネットワーク19を介して、NRシステムシミュレータ20、姿勢可変機構56、及びアンテナ可動機構60と相互に通信可能に接続されている。
(integrated control device)
The integrated control device 10, as described below, controls the NR system simulator 20, the attitude variable mechanism 56, and the antenna movable mechanism 60 in an integrated manner. For this purpose, the integrated control device 10 is connected to the NR system simulator 20, the attitude variable mechanism 56, and the antenna movable mechanism 60 so as to be able to communicate with each other via a network 19 such as, for example, Ethernet (registered trademark).

図3は、統合制御装置10の機能構成を示すブロック図である。図3に示すように、統合制御装置10は、制御部11、操作部12、及び表示部13を有している。制御部11は、例えば、コンピュータ装置によって構成される。このコンピュータ装置は、例えば、図3に示すように、CPU(Central Processing Unit)11aと、ROM(Read Only Memory)11bと、RAM(Random Access Memory)11cと、外部インタフェース(I/F)部11dと、図示しないSSD(Solid State Drive)やハードディスク装置等の不揮発性の記憶媒体と、各種入出力ポートとを有する。 FIG. 3 is a block diagram showing the functional configuration of the integrated control device 10. As shown in FIG. As shown in FIG. 3, the integrated control device 10 includes a control section 11, an operation section 12, and a display section 13. The control unit 11 is configured by, for example, a computer device. For example, as shown in FIG. 3, this computer device includes a CPU (Central Processing Unit) 11a, a ROM (Read Only Memory) 11b, a RAM (Random Access Memory) 11c, and an external interface (I/F) section 11d. , a non-volatile storage medium such as an SSD (Solid State Drive) or a hard disk device (not shown), and various input/output ports.

CPU11aは、NRシステムシミュレータ20等を対象とする統括的な制御を行うようになっている。ROM11bは、CPU11aを立ち上げるためのOS(Operating System)やその他のプログラム及び制御用のパラメータ等を記憶するようになっている。RAM11cは、CPU11aが動作に用いるOSやアプリケーションの実行コードやデータ等を記憶するようになっている。外部インタフェース(I/F)部11dは、所定の信号が入力される入力インタフェース機能と所定の信号を出力する出力インタフェース機能を有している。 The CPU 11a is configured to perform overall control over the NR system simulator 20 and the like. The ROM 11b stores an OS (Operating System) for starting up the CPU 11a, other programs, control parameters, and the like. The RAM 11c is configured to store execution codes, data, etc. of the OS and applications used by the CPU 11a. The external interface (I/F) section 11d has an input interface function for inputting a predetermined signal and an output interface function for outputting a predetermined signal.

外部I/F部11dは、ネットワーク19を介して、NRシステムシミュレータ20に対して通信可能に接続されている。また、外部I/F部11dは、電波暗箱50における姿勢可変機構56やアンテナ可動機構60ともネットワーク19を介して接続されている。入出力ポートには、操作部12及び表示部13が接続されている。操作部12は、コマンド等の各種情報を入力するための機能部であり、表示部13は、上記各種情報の入力画面や測定結果等の各種情報を表示する機能部である。 The external I/F unit 11d is communicably connected to the NR system simulator 20 via the network 19. The external I/F unit 11d is also connected to the attitude variable mechanism 56 and the antenna movable mechanism 60 in the anechoic box 50 via the network 19. An operation section 12 and a display section 13 are connected to the input/output port. The operation unit 12 is a functional unit for inputting various information such as commands, and the display unit 13 is a functional unit for displaying input screens for the various information and various information such as measurement results.

上述したコンピュータ装置は、CPU11aがRAM11cを作業領域としてROM11bに格納されたプログラムを実行することにより制御部11として機能する。制御部11は、図3に示すように、呼接続制御部14、信号送受信制御部15、DUT姿勢制御部17、及びアンテナ位置制御部18を有している。呼接続制御部14、信号送受信制御部15、DUT姿勢制御部17、及びアンテナ位置制御部18も、CPU11aがRAM11cの作業領域でROM11bに格納された所定のプログラムを実行することにより実現されるものである。 The computer device described above functions as the control unit 11 by the CPU 11a executing a program stored in the ROM 11b using the RAM 11c as a work area. As shown in FIG. 3, the control section 11 includes a call connection control section 14, a signal transmission/reception control section 15, a DUT attitude control section 17, and an antenna position control section 18. The call connection control section 14, the signal transmission/reception control section 15, the DUT attitude control section 17, and the antenna position control section 18 are also realized by the CPU 11a executing a predetermined program stored in the ROM 11b in the work area of the RAM 11c. It is.

呼接続制御部14は、試験用アンテナ6を駆動してDUT100との間で制御信号(無線信号)を送受信させることにより、NRシステムシミュレータ20とDUT100との間に呼(無線信号を送受信可能な状態)を確立する制御を行う。 The call connection control unit 14 drives the test antenna 6 to transmit and receive control signals (wireless signals) to and from the DUT 100, thereby establishing a call (capable of transmitting and receiving wireless signals) between the NR system simulator 20 and the DUT 100. control to establish the state).

信号送受信制御部15は、操作部12におけるユーザ操作を監視し、ユーザによりDUT100の送信特性及び受信特性の測定に係る所定の測定開始操作が行われたことを契機に、呼接続制御部14での呼接続制御を経て、NRシステムシミュレータ20に対して信号送信指令を送信する。更に、信号送受信制御部15は、NRシステムシミュレータ20に対して、試験用アンテナ6を介して試験信号を送信させる制御を行うとともに、NRシステムシミュレータ20に信号受信指令を送信し、試験用アンテナ6を介して被測定信号を受信させる制御を行う。 The signal transmission/reception control unit 15 monitors user operations on the operation unit 12, and when the user performs a predetermined measurement start operation related to measurement of the transmission characteristics and reception characteristics of the DUT 100, the signal transmission/reception control unit 15 performs a function in the call connection control unit 14. After the call connection control, a signal transmission command is transmitted to the NR system simulator 20. Further, the signal transmission/reception control unit 15 controls the NR system simulator 20 to transmit a test signal via the test antenna 6, and also transmits a signal reception command to the NR system simulator 20, and transmits a signal reception command to the test antenna 6. Controls the reception of the signal under test via the

また、信号送受信制御部15は、2つの試験用アンテナ6を用いて行うRRM特性等の送受信特性の試験では、到来角度の設定を行うようになっている。具体的には、所定の複数の到来角度(例えば、30°、60°、90°、120°、150°)のうち1つの到来角度を選択して測定条件として設定(RAM11c等に記憶)する。到来角度はユーザが選択してもよいし、制御部11等が自動で選択するようにしてもよい。 Further, the signal transmission/reception control unit 15 is configured to set the angle of arrival in a test of transmission/reception characteristics such as RRM characteristics using the two test antennas 6. Specifically, one arrival angle is selected from a plurality of predetermined arrival angles (for example, 30°, 60°, 90°, 120°, 150°) and set as the measurement condition (stored in the RAM 11c, etc.). . The arrival angle may be selected by the user or may be automatically selected by the control unit 11 or the like.

アンテナ位置制御部18は、設定された到来角度に基づいて、試験用アンテナ6bの位置を制御する。図5及び図6に示すように、例えば、設定した到来角度が30°の場合、試験用アンテナ6bを位置P11に移動させ、ミラー9を位置P1に移動させるように制御する。同様に、設定した到来角度が60°、90°、120°、150°の場合、試験用アンテナ6bをそれぞれ位置P12、P13、P14、P15に移動させ、ミラー9をそれぞれ位置P2、P3、P4、P5に移動させるように制御する。このため、例えば、ROM11bには、あらかじめ、到来角度と試験用アンテナ6bの位置との対応関係を示す到来角度-アンテナ位置対応テーブル18aが記憶されている。到来角度-アンテナ位置対応テーブル18aは、制御実行時にRAM11cの作業領域に展開されて使用される。なお、到来角度の設定や、試験用アンテナ6bの位置の制御は、NRシステムシミュレータ20の制御部22が行うようにしてもよい。 The antenna position control unit 18 controls the position of the test antenna 6b based on the set arrival angle. As shown in FIGS. 5 and 6, for example, when the set arrival angle is 30 degrees, the test antenna 6b is controlled to be moved to position P11, and the mirror 9 is controlled to be moved to position P1. Similarly, when the set arrival angles are 60°, 90°, 120°, and 150°, the test antenna 6b is moved to positions P12, P13, P14, and P15, respectively, and the mirror 9 is moved to positions P2, P3, and P4, respectively. , P5. For this reason, for example, the ROM 11b stores in advance an arrival angle-antenna position correspondence table 18a indicating the correspondence between the arrival angle and the position of the test antenna 6b. The arrival angle-antenna position correspondence table 18a is expanded and used in the work area of the RAM 11c during control execution. Note that the setting of the arrival angle and the control of the position of the test antenna 6b may be performed by the control unit 22 of the NR system simulator 20.

なお、アンテナ位置制御部18は、試験用アンテナ6bの位置を、到来角度が30°、60°、90°、120°、150°のそれぞれに対応する位置となるように制御することに限らず、任意の到来角度の位置となるように制御できるようになっている。この制御は、例えば、アンテナ位置制御部18が、位置検出セン79の検知出力に基づいて可動台77の位置を認識しながら、可動台77の位置がユーザによって設定されている任意の到来角度の位置となるように駆動源82を正逆いずれかの方向に回転駆動することにより実現可能である。 Note that the antenna position control unit 18 is not limited to controlling the position of the test antenna 6b so that the position corresponds to each of the arrival angles of 30°, 60°, 90°, 120°, and 150°. , the arrival angle can be controlled to any position. In this control, for example, the antenna position control unit 18 recognizes the position of the movable base 77 based on the detection output of the position detection sensor 79, and the position of the movable base 77 is set at an arbitrary arrival angle set by the user. This can be achieved by rotating the drive source 82 in either the forward or reverse direction so as to achieve the desired position.

本実施形態に係る試験装置1では、可動台77を移動させる制御によって、可動台77に載置されているアンテナ保持部610の試験用アンテナ6b、及びミラー9を、所定の距離を維持したまま上述した到来角度、例えば、30°から150°の範囲内で任意の到来角度の位置へと移動させることができる。 In the test apparatus 1 according to the present embodiment, the test antenna 6b of the antenna holding section 610 placed on the movable base 77 and the mirror 9 are moved while maintaining a predetermined distance by controlling the movable base 77 to move. It can be moved to any position within the angle of arrival mentioned above, for example, within the range of 30° to 150°.

可動台77には、アンテナ保持部610とともにコンバータ収容部620が載置されている(図8参照)。これにより、本実施形態に係る試験装置1では、アンテナ保持部610に保持される試験用アンテナ6b、及びミラー9の移動に合わせて、コンバータ収容部620内に収容されているコンバータ45、46も一緒に(試験用アンテナ6b、ミラー9に対して一定の位置関係を保った状態で)移動させることができる。 A converter accommodating part 620 is placed on the movable base 77 together with the antenna holding part 610 (see FIG. 8). As a result, in the test apparatus 1 according to the present embodiment, the converters 45 and 46 accommodated in the converter accommodating section 620 are also moved in accordance with the movement of the test antenna 6b held in the antenna holding section 610 and the mirror 9. They can be moved together (while maintaining a fixed positional relationship with respect to the test antenna 6b and mirror 9).

アンテナ保持部610とコンバータ収容部620との間においては、試験用アンテナ6bの水平偏波アンテナ(6bH)、及び垂直偏波アンテナ(6bV)と、コンバータ45、46とが、それぞれ、ケーブル47a、47b(図8参照)により電気的に接続されている。試験用アンテナ6bとコンバータ45、46とが一緒に移動する本実施形態に係るアンテナ可動機構60の構成によれば、試験用アンテナ6bの水平偏波アンテナ6bHとコンバータ45を接続するケーブル47a、試験用アンテナ6bの垂直偏波アンテナ6bVとコンバータ46を接続するケーブル47bは試験用アンテナ6b、及びミラー9の移動に際しても何等動くことがなく、当該移動に合わせて屈曲やねじれ等が発生することがない。 Between the antenna holding part 610 and the converter accommodating part 620, the horizontally polarized antenna (6bH) and vertically polarized antenna (6bV) of the test antenna 6b and the converters 45 and 46 are connected to the cable 47a, 47b (see FIG. 8). According to the configuration of the antenna movable mechanism 60 according to the present embodiment in which the test antenna 6b and the converters 45, 46 move together, the cable 47a connecting the horizontally polarized antenna 6bH of the test antenna 6b and the converter 45, the test The cable 47b connecting the vertically polarized antenna 6bV of the test antenna 6b and the converter 46 does not move at all even when the test antenna 6b and the mirror 9 are moved, and there is no chance of bending or twisting due to the movement. do not have.

さらにコンバータ45、46は、ケーブル支持案内部704に収容されるケーブル群を介してNRシステムシミュレータ20と電気的に接続されている。このため、本実施形態に係る試験装置1は、アンテナ保持部610とコンバータ収容部620を有する移動対象保持部600の方向D1への移動に際し、上述したケーブル群がケーブル支持案内部704によって保護されて当該移動に応じた屈曲やねじれ等の発生を免れる。このようなケーブル支持案内部704を有するアンテナ可動機構60の構成によれば、移動対象保持部600の方向D1への移動に際し、試験用アンテナ6bとNRシステムシミュレータ20とを電気的に接続する経路でのケーブル群の断線等の可能性を大幅に低減できる。 Further, converters 45 and 46 are electrically connected to NR system simulator 20 via a group of cables housed in cable support guide section 704. Therefore, in the test apparatus 1 according to the present embodiment, when the moving object holding section 600 having the antenna holding section 610 and the converter accommodating section 620 moves in the direction D1, the above-mentioned cable group is protected by the cable support guide section 704. This avoids bending, twisting, etc. caused by the movement. According to the configuration of the antenna movable mechanism 60 having such a cable support guide section 704, when moving the moving object holding section 600 in the direction D1, a path for electrically connecting the test antenna 6b and the NR system simulator 20 is provided. This greatly reduces the possibility of cable group breakage, etc.

再び図3に戻って説明を続ける。DUT姿勢制御部17は、姿勢可変機構56に保持されているDUT100の測定時の姿勢を制御するものである。この制御を実現するために、例えば、ROM11bには、あらかじめ、DUT姿勢制御テーブル17aが記憶されている。DUT姿勢制御テーブル17aは、例えば、駆動部56aとしてステッピングモータを採用している場合には、該ステッピングモータの回転駆動を決定する駆動パルス数(運転パルス数)を制御データとして格納している。 The explanation will be continued by returning to FIG. 3 again. The DUT attitude control unit 17 controls the attitude of the DUT 100 held by the attitude variable mechanism 56 during measurement. In order to realize this control, for example, a DUT attitude control table 17a is stored in advance in the ROM 11b. For example, when a stepping motor is used as the drive unit 56a, the DUT posture control table 17a stores the number of drive pulses (number of driving pulses) that determines the rotational drive of the stepping motor as control data.

DUT姿勢制御部17は、DUT姿勢制御テーブル17aをRAM11cの作業領域に展開し、該DUT姿勢制御テーブル17aに基づき、上述したように、アンテナ110が3次元のあらゆる方向に順次向くようにDUT100が姿勢変化するよう姿勢可変機構56を駆動制御する。 The DUT attitude control unit 17 develops the DUT attitude control table 17a in the work area of the RAM 11c, and, based on the DUT attitude control table 17a, controls the DUT 100 so that the antenna 110 sequentially faces in all three-dimensional directions, as described above. The posture variable mechanism 56 is drive-controlled to change the posture.

(NRシステムシミュレータ)
図4に示すように、本実施形態に係る試験装置1のNRシステムシミュレータ20は、信号測定部21、制御部22、操作部23、及び表示部24を有している。信号測定部21は、信号発生部21a、デジタル/アナログ変換器(DAC)21b、変調部21c、RF部21dの送信部21eにより構成される信号発生機能部と、RF部21dの受信部21f、アナログ/デジタル変換器(ADC)21g、解析処理部21hにより構成される信号解析機能部とを有している。なお、信号測定部21は、使用する2つの試験用アンテナ6a、6bに対応できるように、2セット設けるようにしてもよい。
(NR system simulator)
As shown in FIG. 4, the NR system simulator 20 of the test apparatus 1 according to this embodiment includes a signal measurement section 21, a control section 22, an operation section 23, and a display section 24. The signal measurement unit 21 includes a signal generation function unit including a signal generation unit 21a, a digital/analog converter (DAC) 21b, a modulation unit 21c, and a transmission unit 21e of the RF unit 21d; a reception unit 21f of the RF unit 21d; It has a signal analysis function section composed of an analog/digital converter (ADC) 21g and an analysis processing section 21h. Note that two sets of signal measurement units 21 may be provided so as to correspond to the two test antennas 6a and 6b used.

信号測定部21の信号発生機能部において、信号発生部21aは、基準波形を有する波形データ、具体的には、例えば、I成分ベースバンド信号と、その直交成分信号であるQ成分ベースバンド信号を生成する。DAC21bは、信号発生部21aから出力された基準波形を有する波形データ(I成分ベースバンド信号及びQ成分ベースバンド信号)をデジタル信号からアナログ信号に変換して変調部21cに出力する。変調部21cは、I成分ベースバンド信号と、Q成分ベースバンド信号とのそれぞれに対してローカル信号をミキシングし、更に両者を合成してデジタル変調信号を出力する変調処理を行う。RF部21dは、変調部21cから出力されたデジタル変調信号から各通信規格の周波数に対応した試験信号を生成し、生成した試験信号を送信部21eにより信号処理部40に出力する。 In the signal generation function section of the signal measurement section 21, the signal generation section 21a generates waveform data having a reference waveform, specifically, for example, an I component baseband signal and a Q component baseband signal that is an orthogonal component signal thereof. generate. The DAC 21b converts the waveform data (I component baseband signal and Q component baseband signal) having the reference waveform output from the signal generating section 21a from a digital signal to an analog signal, and outputs the analog signal to the modulating section 21c. The modulation unit 21c performs a modulation process of mixing local signals for each of the I component baseband signal and the Q component baseband signal, and further synthesizing the two to output a digital modulated signal. The RF section 21d generates a test signal corresponding to the frequency of each communication standard from the digital modulated signal output from the modulation section 21c, and outputs the generated test signal to the signal processing section 40 by the transmission section 21e.

信号処理部40は、使用する一の試験用アンテナ6aとの間で送受信する信号の周波数変換等の信号処理を行う第1信号処理部40aと、使用する他の試験用アンテナ6bとの間で送受信する信号の周波数変換等の信号処理を行う第2信号処理部40bと、を備えている。第1信号処理部40aは、使用する一の試験用アンテナ6aに送信する試験信号に信号処理を施して試験用アンテナ6aに出力する。第2信号処理部40bは、使用する他の試験用アンテナ6bに送信する試験信号に信号処理を施して試験用アンテナ6bに出力する。 The signal processing section 40 performs signal processing such as frequency conversion of signals transmitted and received between the first test antenna 6a to be used and the other test antenna 6b to be used. The second signal processing unit 40b performs signal processing such as frequency conversion of signals to be transmitted and received. The first signal processing unit 40a performs signal processing on the test signal to be transmitted to the one test antenna 6a to be used, and outputs the signal to the test antenna 6a. The second signal processing unit 40b performs signal processing on the test signal to be transmitted to the other test antenna 6b to be used, and outputs the signal to the test antenna 6b.

また、信号測定部21の信号解析機能部において、RF部21dは、上記試験信号をアンテナ110により受信したDUT100から送信された被測定信号を、信号処理部40を経由して受信部21fで受信したうえで、該被測定信号をローカル信号とミキシングすることで中間周波数帯の信号(IF信号)に変換する。ADC21gは、RF部21dの受信部21fでIF信号に変換された被測定信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換して解析処理部21hに出力する。 Further, in the signal analysis function section of the signal measurement section 21, the RF section 21d receives the signal under test transmitted from the DUT 100, which has received the test signal through the antenna 110, at the reception section 21f via the signal processing section 40. After that, the measured signal is mixed with a local signal to convert it into an intermediate frequency band signal (IF signal). The ADC 21g converts the signal under measurement converted into an IF signal by the receiving section 21f of the RF section 21d from an analog signal to a digital signal, and outputs the digital signal to the analysis processing section 21h.

解析処理部21hは、ADC21gが出力するデジタル信号である被測定信号を、デジタル処理によって、I成分ベースバンド信号とQ成分ベースバンド信号とにそれぞれ対応する波形データを生成したうえで、該波形データに基づいてI成分ベースバンド信号及びQ成分ベースバンド信号を解析する処理を行う。解析処理部21hは、DUT100に対する送信特性(RF特性)の測定において、例えば、等価等方放射電力(Equivalent Isotropically Radiated Power:EIRP)、全放射電力(Total Radiated Power:TRP)、スプリアス放射、変調精度(EVM)、送信パワー、コンスタレーション、スペクトラムなどを測定可能である。また、解析処理部21hは、DUT100に対する受信特性(RF特性)の測定において、例えば、受信感度、ビット誤り率(BER)、パケット誤り率(PER)などを測定可能である。ここで、EIRPは、DUT100のアンテナ110の主ビーム方向の無線信号強度である。また、TRPは、DUT100のアンテナ110から空間に放射される電力の合計値である。 The analysis processing unit 21h digitally processes the signal under test, which is a digital signal output from the ADC 21g, to generate waveform data corresponding to an I component baseband signal and a Q component baseband signal, and then converts the waveform data into Processing is performed to analyze the I-component baseband signal and the Q-component baseband signal based on the following. In measuring the transmission characteristics (RF characteristics) of the DUT 100, the analysis processing unit 21h measures, for example, equivalent isotropically radiated power (EIRP), total radiated power (TRP), spurious radiation, and modulation accuracy. (EVM), transmission power, constellation, spectrum, etc. can be measured. Furthermore, in measuring the reception characteristics (RF characteristics) of the DUT 100, the analysis processing unit 21h can measure reception sensitivity, bit error rate (BER), packet error rate (PER), etc., for example. Here, EIRP is the radio signal strength of the antenna 110 of the DUT 100 in the main beam direction. Moreover, TRP is the total value of the power radiated into space from the antenna 110 of the DUT 100.

解析処理部21hは、DUT100のRRM特性について、例えば、一方の試験用アンテナからもう一方の試験用アンテナへのハンドオーバ動作が正常に行われるか否か等を解析することもできるようになっている。 The analysis processing unit 21h is also capable of analyzing the RRM characteristics of the DUT 100, such as whether or not a handover operation from one test antenna to another test antenna is performed normally. .

制御部22は、上述した統合制御装置10の制御部11と同様、例えば、CPU、RAM、ROM、各種入出力インタフェースを含むコンピュータ装置によって構成される。CPUは、信号発生機能部、信号解析機能部、操作部23及び表示部24の各機能を実現するための所定の情報処理や制御を行う。 Like the control unit 11 of the integrated control device 10 described above, the control unit 22 is configured by a computer device including, for example, a CPU, RAM, ROM, and various input/output interfaces. The CPU performs predetermined information processing and control to realize each function of the signal generation function section, signal analysis function section, operation section 23, and display section 24.

操作部23、表示部24は、上記コンピュータ装置の入出力インタフェースに接続されている。操作部23は、コマンドなど各種情報を入力するための機能部であり、表示部24は、上記各種情報の入力画面や測定結果など、各種情報を表示する機能部である。 The operating section 23 and the display section 24 are connected to an input/output interface of the computer device. The operation unit 23 is a functional unit for inputting various information such as commands, and the display unit 24 is a functional unit for displaying various information such as an input screen for the various information and measurement results.

本実施形態では、統合制御装置10とNRシステムシミュレータ20とを別装置としているが、1つの装置として構成してもよい。この場合には、統合制御装置10の制御部11とNRシステムシミュレータ20の制御部22とを統合して1つのコンピュータ装置により実現してもよい。 In this embodiment, the integrated control device 10 and the NR system simulator 20 are separate devices, but they may be configured as one device. In this case, the control unit 11 of the integrated control device 10 and the control unit 22 of the NR system simulator 20 may be integrated into one computer device.

(信号処理部)
次に、信号処理部40について説明する。
(Signal processing section)
Next, the signal processing section 40 will be explained.

信号処理部40は、NRシステムシミュレータ20と試験用アンテナ6の間に設けられ、使用する一の試験用アンテナ6aとの間で送受信する信号の周波数変換等の信号処理を行う第1信号処理部40aと、使用する他の試験用アンテナ6bとの間で送受信する信号の周波数変換等の信号処理を行う第2信号処理部40bと、を備えている。 The signal processing unit 40 is a first signal processing unit that is provided between the NR system simulator 20 and the test antenna 6, and performs signal processing such as frequency conversion of signals transmitted and received between the one test antenna 6a to be used. 40a, and a second signal processing unit 40b that performs signal processing such as frequency conversion of signals transmitted and received between the test antenna 6b and the other test antenna 6b used.

第1信号処理部40aは、アップコンバータ、ダウンコンバータ、増幅器、周波数フィルタ等を備え、使用する一の試験用アンテナ6aに送信する試験信号に対して、周波数変換(アップコンバート)、増幅、周波数選択等の信号処理を施して試験用アンテナ6aに出力する。また、第1信号処理部40aは、使用する一の試験用アンテナ6aから入力される被測定信号に対して、周波数変換(ダウンコンバート)、増幅、周波数選択等の信号処理を施して信号測定部21に出力するようになっている。 The first signal processing unit 40a includes an upconverter, a downconverter, an amplifier, a frequency filter, etc., and performs frequency conversion (upconversion), amplification, and frequency selection for the test signal to be transmitted to the one test antenna 6a used. The signal is subjected to signal processing such as the following and output to the test antenna 6a. Further, the first signal processing section 40a performs signal processing such as frequency conversion (down conversion), amplification, and frequency selection on the signal under test inputted from the one test antenna 6a to be used, and the signal processing section 40a performs signal processing such as frequency conversion (down conversion), amplification, and frequency selection. 21.

第2信号処理部40bは、アップコンバータ、ダウンコンバータ、増幅器、周波数フィルタ等を備え、使用する他の試験用アンテナ6bに送信する試験信号に対して、周波数変換(アップコンバート)、増幅、周波数選択等の信号処理を施して試験用アンテナ6bに出力する。また、第2信号処理部40bは、使用する他の試験用アンテナ6bから入力される被測定信号に対して、周波数変換(ダウンコンバート)、増幅、周波数選択等の信号処理を施して信号測定部21に出力するようになっている。 The second signal processing unit 40b includes an upconverter, a downconverter, an amplifier, a frequency filter, etc., and performs frequency conversion (upconversion), amplification, and frequency selection for the test signal to be transmitted to the other test antenna 6b to be used. etc., and outputs it to the test antenna 6b. Further, the second signal processing section 40b performs signal processing such as frequency conversion (down conversion), amplification, and frequency selection on the signal under test inputted from the other test antenna 6b to be used, and performs signal processing such as frequency conversion (down conversion), amplification, and frequency selection. 21.

上述したアップコンバート、ダウンコンバートは、試験用アンテナ6bを構成する水平偏波アンテナ6bH又は垂直偏波アンテナ6bVに送信する信号、平偏波アンテナ6bH又は垂直偏波アンテナ6bVから入力する信号毎にそれぞれ実施される。このため、図10に示すコンバータ45、46は、それぞれ、例えば、水平偏波アンテナ6bH、又は垂直偏波アンテナ6bVに送信する信号を高い周波数に変換するアップコンバータ、水平偏波アンテナ6bH、又は垂直偏波アンテナ6bVから入力する信号を低い周波数に変換するダウンコンバータとして搭載する構成としてもよい。 The above-mentioned up-conversion and down-conversion are performed for each signal transmitted to the horizontally polarized antenna 6bH or vertically polarized antenna 6bV constituting the test antenna 6b, and for each signal input from the flat polarized antenna 6bH or vertically polarized antenna 6bV. Implemented. Therefore, the converters 45 and 46 shown in FIG. 10 are, for example, an up-converter that converts a signal to be transmitted to the horizontally polarized antenna 6bH or the vertically polarized antenna 6bV into a high frequency, It may also be configured to be installed as a down converter that converts the signal input from the polarized antenna 6bV to a lower frequency.

(試験方法)
次に、本実施形態に係る試験装置1を用いて行う試験方法について、図9のフローチャートを参照して説明する。以下では、2つの試験用アンテナを用いて行う試験(例えばRRM特性等の送受信特性の測定)について説明するが、これは試験方法の一例であり、試験の種類により具体的な試験方法が異なるのは勿論である。
(Test method)
Next, a test method performed using the test apparatus 1 according to this embodiment will be described with reference to the flowchart in FIG. The following describes a test (for example, measurement of transmission and reception characteristics such as RRM characteristics) using two test antennas, but this is just an example of a test method, and the specific test method may differ depending on the type of test. Of course.

まず、ユーザは、電波暗箱50の内部空間51内に設けられた姿勢可変機構56のDUT載置部56dに対して試験対象のDUT100をセットする(ステップS1)。 First, the user sets the DUT 100 to be tested on the DUT mounting section 56d of the variable attitude mechanism 56 provided in the internal space 51 of the anechoic box 50 (step S1).

次いで、ユーザは、統合制御装置10の操作部12を用いて、DUT100の送信特性及び受信特性についての測定の開始を制御部11に指示する測定開始操作を行う。この測定開始操作は、NRシステムシミュレータ20の操作部23により行うようにしてもよい。 Next, the user uses the operation unit 12 of the integrated control device 10 to perform a measurement start operation that instructs the control unit 11 to start measuring the transmission characteristics and reception characteristics of the DUT 100. This measurement start operation may be performed using the operation section 23 of the NR system simulator 20.

制御部11は、予め定められた到来角度のうち1つを設定する(ステップS2)。例えば、予め定められた到来角度が30°、60°、90°、120°、150°の場合、制御部11は、そのうちの1つの到来角度(例えば30°)を選択し、測定すべき到来角度として設定(例えばRAM11cに記憶)する。到来角度の設定はユーザが行ってもよい。 The control unit 11 sets one of the predetermined angles of arrival (step S2). For example, when the predetermined arrival angles are 30°, 60°, 90°, 120°, and 150°, the control unit 11 selects one of the arrival angles (for example, 30°) and Set it as an angle (for example, store it in the RAM 11c). The arrival angle may be set by the user.

次いで、制御部11は、ステップS2で設定された到来角度となるように、試験用アンテナ6bの位置を移動させる(ステップS3)。例えば、設定された到来角度が30°の場合、試験用アンテナ6bを位置P11に、ミラー9を位置P1に移動させ、到来角度が60°の場合、試験用アンテナ6bを位置P12に、ミラー9を位置P2に移動させ、到来角度が90°の場合、試験用アンテナ6bを位置P13に、ミラー9を位置P3に移動させ、到来角度が120°の場合、試験用アンテナ6bを位置P14に、ミラー9を位置P4に移動させ、到来角度が150°の場合、試験用アンテナ6bを位置P15に、ミラー9を位置P5に移動させるように制御する。 Next, the control unit 11 moves the position of the test antenna 6b so that the arrival angle is set in step S2 (step S3). For example, when the set arrival angle is 30 degrees, the test antenna 6b is moved to position P11 and the mirror 9 is moved to position P1, and when the arrival angle is 60 degrees, the test antenna 6b is moved to position P12, and the mirror 9 is moved to position P1. is moved to position P2, and when the angle of arrival is 90°, the test antenna 6b is moved to position P13, the mirror 9 is moved to position P3, and when the angle of arrival is 120°, the test antenna 6b is moved to position P14, When the mirror 9 is moved to the position P4 and the arrival angle is 150°, the test antenna 6b is controlled to be moved to the position P15 and the mirror 9 is controlled to be moved to the position P5.

ステップS3での試験用アンテナ6b、及びミラー9の移動は、アンテナ位置制御部18により、アンテナ保持部610、コンバータ収容部620を載置した可動台77が目的の位置に達するまで駆動源82を回転駆動することにより行うことができる。これにより、ステップS3においては、第2の試験用アンテナ6bの位置を移動させることで、第2の試験用アンテナ6bに対してRFケーブル47a、47bにより接続されるコンバータ45、46を第2の試験用アンテナ6bと一定の位置関係を保った状態で移動させることができる。 To move the test antenna 6b and mirror 9 in step S3, the antenna position control unit 18 operates the drive source 82 until the movable base 77 on which the antenna holding unit 610 and converter accommodating unit 620 are mounted reaches the target position. This can be done by rotationally driving. As a result, in step S3, by moving the position of the second test antenna 6b, the converters 45 and 46 connected to the second test antenna 6b by the RF cables 47a and 47b are connected to the second test antenna 6b. It can be moved while maintaining a constant positional relationship with the test antenna 6b.

引き続き、制御部11の呼接続制御部14は、試験用アンテナ6を使用し、DUT100との間で制御信号(無線信号)を送受信することにより呼接続制御を実施する(ステップS4)。具体的には、NRシステムシミュレータ20は、DUT100に対して試験用アンテナ6を介して所定周波数を有する制御信号(呼接続要求信号)を無線送信する。一方、該呼接続要求信号を受信したDUT100は、接続要求された周波数を設定したうえで制御信号(呼接続応答信号)を返信する。NRシステムシミュレータ20は、この呼接続応答信号を受信し正常に応答が行われたことを確認する。これら一連の処理が呼接続制御である。この呼接続制御により、NRシステムシミュレータ20とDUT100との間に、試験用アンテナ6を介して所定周波数の無線信号を送受信可能な状態が確立される。 Subsequently, the call connection control unit 14 of the control unit 11 uses the test antenna 6 to perform call connection control by transmitting and receiving control signals (wireless signals) to and from the DUT 100 (step S4). Specifically, the NR system simulator 20 wirelessly transmits a control signal (call connection request signal) having a predetermined frequency to the DUT 100 via the test antenna 6. On the other hand, the DUT 100 that has received the call connection request signal sets the connection requested frequency and returns a control signal (call connection response signal). The NR system simulator 20 receives this call connection response signal and confirms that the response has been made normally. A series of these processes is call connection control. Through this call connection control, a state is established between the NR system simulator 20 and the DUT 100 in which a radio signal of a predetermined frequency can be transmitted and received via the test antenna 6.

なお、NRシステムシミュレータ20から試験用アンテナ6を介して送られてくる無線信号をDUT100により受信する処理は、ダウンリンク(DL)処理と称される。逆に、DUT100により試験用アンテナ6を介してNRシステムシミュレータ20に対して無線信号を送信する処理は、アップリンク(UL)処理と称される。試験用アンテナ6は、リンク(呼)を確立する処理、ならびにリンク確立後のダウンリンク(DL)及びアップリンク(UL)の処理を実行するために用いられるものであり、リンクアンテナの機能を兼ねている。 Note that the process in which the DUT 100 receives a wireless signal sent from the NR system simulator 20 via the test antenna 6 is called downlink (DL) process. Conversely, the process of transmitting a wireless signal by the DUT 100 to the NR system simulator 20 via the test antenna 6 is called uplink (UL) process. The test antenna 6 is used to perform link (call) establishment processing and downlink (DL) and uplink (UL) processing after link establishment, and also functions as a link antenna. ing.

ステップS4での呼接続の確立後、統合制御装置10のDUT姿勢制御部17は、クワイエットゾーン内に配置されたDUT100の姿勢を姿勢可変機構56により所定の姿勢に制御する(ステップS5)。 After establishing the call connection in step S4, the DUT attitude control unit 17 of the integrated control device 10 controls the attitude of the DUT 100 placed within the quiet zone to a predetermined attitude using the attitude variable mechanism 56 (step S5).

姿勢可変機構56によりDUT100が所定の姿勢に制御された後、統合制御装置10の信号送受信制御部15は、NRシステムシミュレータ20に対して信号送信指令を送信する。NRシステムシミュレータ20は、この信号送信指令に基づき、選択された試験用アンテナ6を介してDUT100に試験信号を送信する(ステップS6)。 After the DUT 100 is controlled to a predetermined attitude by the attitude variable mechanism 56, the signal transmission/reception control unit 15 of the integrated control device 10 transmits a signal transmission command to the NR system simulator 20. Based on this signal transmission command, the NR system simulator 20 transmits a test signal to the DUT 100 via the selected test antenna 6 (step S6).

NRシステムシミュレータ20による試験信号送信制御は、以下のように実施される。NRシステムシミュレータ20(図4参照)において、信号発生部21aは、上記信号送信指令を受けた制御部22の制御下で、試験信号を生成するための信号を発生する。次いで、DAC21bは、信号発生部により発生された信号をデジタル/アナログ変換処理する。次いで、変調部21cは、デジタル/アナログ変換により得られたアナログ信号に変調処理を行う。次いで、RF部21dは、変調信号から各通信規格の周波数に対応した試験信号を生成し、送信部21eは、この試験信号(DLデータ)を信号処理部40に送る。 Test signal transmission control by the NR system simulator 20 is performed as follows. In the NR system simulator 20 (see FIG. 4), the signal generating section 21a generates a signal for generating a test signal under the control of the control section 22 which has received the signal transmission command. Next, the DAC 21b performs digital/analog conversion processing on the signal generated by the signal generator. Next, the modulation section 21c performs modulation processing on the analog signal obtained by digital/analog conversion. Next, the RF section 21d generates a test signal corresponding to the frequency of each communication standard from the modulated signal, and the transmitting section 21e sends this test signal (DL data) to the signal processing section 40.

信号処理部40は、電波暗箱50内又は外に設けられており、周波数変換(アップコンバート)、増幅、周波数選択等の信号処理を行い、試験用アンテナ6に送り、試験用アンテナ6が該信号をDUT100に向けて出力する。なお、2つの試験用アンテナの信号処理を行うために、信号処理部40では複数の信号の処理を並行して行うことができる。 The signal processing unit 40 is provided inside or outside the anechoic box 50, performs signal processing such as frequency conversion (up-conversion), amplification, and frequency selection, and sends the signal to the test antenna 6, so that the test antenna 6 receives the signal. is output toward the DUT 100. Note that in order to process the signals of the two test antennas, the signal processing unit 40 can process a plurality of signals in parallel.

なお、信号送受信制御部15は、ステップS6で試験信号送信の制御を開始した後、DUT100の送信特性及び受信特性の測定が終了するまでの間、試験信号を適宜のタイミングで送信するよう制御する。 The signal transmission/reception control unit 15 controls the test signal to be transmitted at an appropriate timing after starting the test signal transmission control in step S6 until the measurement of the transmission characteristics and reception characteristics of the DUT 100 is completed. .

一方、DUT100は、試験用アンテナ6を介して送られてくる試験信号(DLデータ)を、ステップS5による上記姿勢制御に基づいて順次変化する異なる姿勢の状態でアンテナ110により受信するとともに、該試験信号に対する応答信号である被測定信号を送信する。 On the other hand, the DUT 100 receives the test signal (DL data) sent via the test antenna 6 with the antenna 110 in different postures that sequentially change based on the attitude control in step S5, and A signal to be measured, which is a response signal to the signal, is transmitted.

ステップS6で試験信号の送信を開始した後、引き続き、信号送受信制御部15による制御下で受信処理が行われる(ステップS7)。この受信処理では、試験用アンテナ6が、上記試験信号を受信したDUT100から送信される被測定信号を受信し、信号処理部40に出力する。信号処理部40は、周波数変換(ダウンコンバート)、増幅、周波数選択等の信号処理を行い、NRシステムシミュレータ20に出力する。 After starting the transmission of the test signal in step S6, reception processing is subsequently performed under the control of the signal transmission and reception control section 15 (step S7). In this reception process, the test antenna 6 receives the signal under test transmitted from the DUT 100 that has received the test signal, and outputs it to the signal processing section 40. The signal processing unit 40 performs signal processing such as frequency conversion (down conversion), amplification, and frequency selection, and outputs the signal to the NR system simulator 20.

NRシステムシミュレータ20は、信号処理部40により周波数変換された被測定信号を測定する測定処理を実行する(ステップS8)。 The NR system simulator 20 executes a measurement process of measuring the signal under test whose frequency has been converted by the signal processing unit 40 (step S8).

具体的には、NRシステムシミュレータ20のRF部21dの受信部21fは、信号処理部40により信号処理された被測定信号を入力する。RF部21dは、制御部22の制御下で、受信部21fに入力された被測定信号をより周波数が低いIF信号に変換する。次いで、ADC21gは、制御部22の制御下で、IF信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して解析処理部21hに出力する。解析処理部21hは、I成分ベースバンド信号とQ成分ベースバンド信号とにそれぞれ対応する波形データを生成する。更に、解析処理部21hは、制御部22の制御下で、生成された波形データに基づいて被測定信号を解析する。なお、2つの試験用アンテナの信号処理を行うために、信号処理部40は複数の信号の処理を並列で行うことができる。 Specifically, the receiving section 21f of the RF section 21d of the NR system simulator 20 receives the signal under measurement processed by the signal processing section 40 as input. Under the control of the control section 22, the RF section 21d converts the signal under measurement input to the reception section 21f into an IF signal with a lower frequency. Next, under the control of the control section 22, the ADC 21g converts the IF signal from an analog signal to a digital signal and outputs it to the analysis processing section 21h. The analysis processing unit 21h generates waveform data corresponding to the I component baseband signal and the Q component baseband signal, respectively. Further, the analysis processing section 21h analyzes the signal under measurement under the control of the control section 22 based on the generated waveform data. Note that in order to process the signals of the two test antennas, the signal processing unit 40 can process a plurality of signals in parallel.

より具体的には、NRシステムシミュレータ20において、解析処理部21hは、制御部22の制御下で、被測定信号の解析結果に基づいてDUT100の送信特性及び受信特性を測定する。 More specifically, in the NR system simulator 20, the analysis processing section 21h measures the transmission characteristics and reception characteristics of the DUT 100 under the control of the control section 22 based on the analysis result of the signal under test.

例えば、DUT100の送信特性(RF特性)については次のように行う。まず、NRシステムシミュレータ20が、制御部22の制御下で、試験信号としてアップリンク信号送信のリクエストフレームを送信する。DUT100は、該アップリンク信号送信のリクエストフレームに応答してアップリンク信号フレームを被測定信号としてNRシステムシミュレータ20に送信する。解析処理部21hは、このアップリンク信号フレームに基づいてDUT100の送信特性を評価する処理を行う。 For example, the transmission characteristics (RF characteristics) of the DUT 100 are determined as follows. First, under the control of the control unit 22, the NR system simulator 20 transmits a request frame for uplink signal transmission as a test signal. In response to the uplink signal transmission request frame, the DUT 100 transmits an uplink signal frame as a signal under measurement to the NR system simulator 20. The analysis processing unit 21h performs processing to evaluate the transmission characteristics of the DUT 100 based on this uplink signal frame.

また、DUT100の受信特性(RF特性)については例えば次のように行う。解析処理部21hは、制御部22の制御下で、NRシステムシミュレータ20から試験信号として送信した測定用フレームの送信回数と、測定用フレームに対してDUT100から被測定信号として送信されるACK及びNACKの受信回数の割合をエラー率(PER)として算出する。 Further, the reception characteristics (RF characteristics) of the DUT 100 are determined as follows, for example. The analysis processing unit 21h, under the control of the control unit 22, calculates the number of transmissions of the measurement frame transmitted as a test signal from the NR system simulator 20, and the ACK and NACK transmitted from the DUT 100 as a signal under measurement in response to the measurement frame. The ratio of the number of receptions is calculated as the error rate (PER).

また、DUT100のRRM特性については、例えば解析処理部21hが、制御部22の制御下で、一の試験用アンテナから他の試験用アンテナへのハンドオーバ動作が正常に行われるか否か等をDUT100の姿勢を変えて試験するようにしてもよい。 Regarding the RRM characteristics of the DUT 100, for example, the analysis processing unit 21h, under the control of the control unit 22, determines whether or not the handover operation from one test antenna to another test antenna is performed normally. The test may be performed by changing the position of the

ステップS8において、解析処理部21hは、制御部22の制御下で、DUT100の送信特性及び受信特性の測定結果を図示しないRAM等の記憶領域に記憶する。この測定結果は、表示部24又は表示部13に表示するようにしてもよい。 In step S8, the analysis processing unit 21h stores the measurement results of the transmission characteristics and reception characteristics of the DUT 100 in a storage area such as a RAM (not shown) under the control of the control unit 22. This measurement result may be displayed on the display section 24 or the display section 13.

次いで、統合制御装置10の制御部11は、所望の全ての姿勢に関してDUT100の送信特性及び受信特性の測定が終了したか否かを判定する(ステップS9)。ここで、測定が終了していないと判定された場合(ステップS9でNO)、ステップS5に戻って処理を続行する。 Next, the control unit 11 of the integrated control device 10 determines whether the measurement of the transmission characteristics and reception characteristics of the DUT 100 for all desired postures has been completed (step S9). Here, if it is determined that the measurement has not been completed (NO in step S9), the process returns to step S5 to continue the process.

制御部11は、全ての姿勢について測定が終了していると判定された場合(ステップS9でYES)、全ての到来角度について測定が終了しているか否かを判定する(ステップS10)。 If it is determined that the measurement has been completed for all orientations (YES in step S9), the control unit 11 determines whether or not the measurement has been completed for all angles of arrival (step S10).

制御部11は、全ての到来角度について測定が終了していないと判定された場合(ステップS10でNO)、ステップS2に戻って処理を続行する。制御部11は、全ての到来角度について測定が終了していると判定された場合(ステップS10でYES)、試験を終了する。 If it is determined that the measurement has not been completed for all angles of arrival (NO in step S10), the control unit 11 returns to step S2 and continues the process. If it is determined that the measurements have been completed for all angles of arrival (YES in step S10), the control unit 11 ends the test.

(作用・効果)
以上述べたように、本実施形態に係る試験装置1は、アンテナ110を有するDUT100の送信特性又は受信特性を測定する試験装置1であって、周囲の電波環境に影響されない内部空間51を有する電波暗箱50と、内部空間51におけるクワイエットゾーン(QZ)内に配置されたDUT100の姿勢を順次変化させる姿勢可変機構56と、内部空間51に収容され、DUT100の送信特性又は受信特性を測定するための無線信号をアンテナ110との間で送信又は受信する試験用アンテナ6a及び試験用アンテナ6bと、試験用アンテナ6aが放射した無線信号を反射して平面波の無線信号に変換するリフレクタ7と、試験用アンテナ6aからの電波到来方向を基準に遠方界に設置されたDUT100に対して複数の到来角度で無線信号を送信又は受信することができるようにミラー反射型の試験用アンテナ6bの位置を移動させるとともに、第2の試験用アンテナ6bに対してRFケーブル47a、47bにより接続されるコンバータ45、46を第2の試験用アンテナ6bと一定の位置関係を保った状態で移動させるアンテナ可動機構60と、を備えて構成されている。
(action/effect)
As described above, the test apparatus 1 according to the present embodiment is a test apparatus 1 that measures the transmission characteristics or reception characteristics of a DUT 100 having an antenna 110, and has an internal space 51 that is not affected by the surrounding radio wave environment. A dark box 50 , an attitude variable mechanism 56 that sequentially changes the attitude of the DUT 100 placed in a quiet zone (QZ) in the interior space 51 , and an attitude change mechanism 56 that is housed in the interior space 51 and is used to measure the transmission characteristics or reception characteristics of the DUT 100 . A test antenna 6a and a test antenna 6b that transmit or receive radio signals to/from the antenna 110, a reflector 7 that reflects the radio signal radiated by the test antenna 6a and converts it into a plane wave radio signal, The position of the mirror reflection test antenna 6b is moved so that radio signals can be transmitted or received at multiple angles of arrival to the DUT 100 installed in the far field based on the radio wave arrival direction from the antenna 6a. Also, an antenna moving mechanism 60 that moves converters 45 and 46 connected to the second test antenna 6b by RF cables 47a and 47b while maintaining a constant positional relationship with the second test antenna 6b. , is configured with.

本実施形態に係る試験装置1は、試験用アンテナ6bの位置を移動させるとともに、試験用アンテナ6bに対してRFケーブル47a、47bにより接続されるコンバータ45、46を試験用アンテナ6bと一定の位置関係を保った状態で移動させるアンテナ可動機構60を備えている。この構成により、本実施形態に係る試験装置1では、DUT100のRRM特性等の送受信特性についての遠方界測定を行う場合に、遠方界測定用の試験用アンテナ6bを、一緒に移動するコンバータ45、46と短いRFケーブル47a、47bで接続し、RFケーブル47a、47bの屈曲、伸長を発生させずに移動させることができる。RFケーブル47a、47bの屈曲、伸長の繰り返しが生じないため、RFケーブル47a、47bの屈曲の発生により周波数特性が変化することはなく、また、RFケーブル47a、47bに使用している金属が金属疲労を起こし、外導体破損による周波数特性の悪化、シールド性悪化や内導体の断線が発生するということもなくなる。さらには、試験用アンテナ6bとコンバータ45、46を接続するRFケーブル47a、47bのケーブル長を、試験用アンテナ6bと固定配置されたコンバータとを接続するために長いRFケーブルを用いていた従来の構成に比べて大幅に短くすることができ、従来のRFケーブルの可動域に相当する部分の有効利用が可能になる。 The test apparatus 1 according to the present embodiment moves the position of the test antenna 6b, and also moves the converters 45 and 46 connected to the test antenna 6b by RF cables 47a and 47b to a fixed position with respect to the test antenna 6b. An antenna moving mechanism 60 is provided to move the antenna while maintaining the relationship. With this configuration, in the test apparatus 1 according to the present embodiment, when performing far-field measurement of transmission and reception characteristics such as RRM characteristics of the DUT 100, the test antenna 6b for far-field measurement is connected to the converter 45 that moves together, 46 with short RF cables 47a, 47b, and can be moved without bending or stretching the RF cables 47a, 47b. Since the RF cables 47a, 47b do not repeat bending and stretching, the frequency characteristics do not change due to bending of the RF cables 47a, 47b, and the metal used for the RF cables 47a, 47b is metal. This eliminates fatigue, deterioration of frequency characteristics due to breakage of the outer conductor, deterioration of shielding performance, and disconnection of the inner conductor. Furthermore, the cable length of the RF cables 47a and 47b connecting the test antenna 6b and the converters 45 and 46 has been reduced compared to the conventional method in which long RF cables were used to connect the test antenna 6b and a fixedly arranged converter. It can be significantly shorter than the conventional RF cable configuration, and it becomes possible to effectively utilize the portion corresponding to the movable range of a conventional RF cable.

また、本実施形態に係る試験装置1において、アンテナ可動機構60は、試験用アンテナ6bを保持するアンテナ保持部610と、コンバータ45、46を収容するコンバータ収容部620と、アンテナ保持部610及びコンバータ収容部620を円上で移動させる移動機構700と、を備えた構成を有する。 In the test apparatus 1 according to the present embodiment, the antenna movable mechanism 60 includes an antenna holding part 610 that holds the test antenna 6b, a converter housing part 620 that houses the converters 45 and 46, and an antenna holding part 610 and the converter. It has a configuration including a moving mechanism 700 that moves the housing section 620 on a circle.

この構成により、本実施形態に係る試験装置1は、アンテナ移動機構60によりアンテナ保持部610及びコンバータ収容部620を円上で移動させることで、アンテナ保持部610により保持される試験用アンテナ6bと、コンバータ収容部620に収容されるコンバータ45、46とを、常に、一定の位置関係を保った状態で移動させることができ、移動のための制御も容易に行うことができる。 With this configuration, the test apparatus 1 according to the present embodiment can move the test antenna 6b held by the antenna holding part 610 by moving the antenna holding part 610 and the converter housing part 620 on a circle using the antenna moving mechanism 60. , the converters 45 and 46 housed in the converter accommodating portion 620 can be moved while maintaining a fixed positional relationship at all times, and the movement can be easily controlled.

また、本実施形態に係る試験装置1において、試験用アンテナ6bは、水平偏波アンテナ6bHと垂直偏波アンテナ6bVと、を備え、コンバータ収容部620は、水平偏波と垂直偏波毎に個別に設けられ、それぞれ、アップコンバータ、又はダウンコンバータ、若しくはその両方の機能を有するコンバータ45、46を収容する構成である。 Furthermore, in the test apparatus 1 according to the present embodiment, the test antenna 6b includes a horizontally polarized antenna 6bH and a vertically polarized antenna 6bV, and the converter accommodating section 620 is provided separately for each horizontally polarized wave and vertically polarized wave. It is configured to accommodate converters 45 and 46 each having the functions of an up-converter, a down-converter, or both.

この構成により、本実施形態に係る試験装置1は、試験用アンテナ6bの水平偏波アンテナ6bHと垂直偏波アンテナ6bVと、にそれぞれのRFケーブル47a、47bによって接続されるコンバータ45、46を、水平偏波アンテナ6bH及び垂直偏波アンテナ6bVとともに移動させることができ、移動に際して、RFケーブル47a、47bの屈曲、伸長が発生することもない。 With this configuration, the test apparatus 1 according to the present embodiment has converters 45 and 46 connected to the horizontally polarized antenna 6bH and vertically polarized antenna 6bV of the test antenna 6b by the respective RF cables 47a and 47b. It can be moved together with the horizontally polarized antenna 6bH and the vertically polarized antenna 6bV, and the RF cables 47a and 47b are not bent or stretched during movement.

また、本実施形態に係る試験装置1は、試験用アンテナ6bから放射された無線信号を反射してアンテナ110に送るとともに、DUT100から放射された無線信号を反射して試験用アンテナ6bに送るミラー9をさらに備え、アンテナ保持部610は、試験用アンテナ6bとミラー9を長手方向に間隔をおいて保持する構成である。 The test apparatus 1 according to the present embodiment also includes a mirror that reflects a radio signal radiated from the test antenna 6b and sends it to the antenna 110, and also reflects a radio signal radiated from the DUT 100 and sends it to the test antenna 6b. 9, and the antenna holding section 610 is configured to hold the test antenna 6b and the mirror 9 at intervals in the longitudinal direction.

この構成により、本実施形態に係る試験装置1は、試験用アンテナ6bとアンテナ110との間で送受信される無線信号の経路をミラー9により変えることができ、電波暗箱50の限られた内部空間51においても遠方界測定に必要なアンテナ間距離を確保することができる。 With this configuration, the test apparatus 1 according to the present embodiment can change the route of wireless signals transmitted and received between the test antenna 6b and the antenna 110 using the mirror 9, and is 51, it is possible to ensure the distance between the antennas necessary for far field measurement.

また、本実施形態に係る試験装置1において、アンテナ保持部610は、試験用アンテナ6b及びミラー9を保持する柱状の支柱61と、支柱61の側を除く周囲の側から試験用アンテナ6bを囲むように設けられる電磁波遮蔽機構611と、をさらに有し、電磁波遮蔽機構611は、試験用アンテナ6bとクワイエットゾーンとの間に設けられる第1の遮蔽板612と、試験用アンテナ6bとリフレクタ7との間に設けられる第2の遮蔽板613と、を有する構成である。 Further, in the test apparatus 1 according to the present embodiment, the antenna holding section 610 surrounds the test antenna 6b from the columnar support 61 that holds the test antenna 6b and the mirror 9, and the surrounding side excluding the support 61 side. The electromagnetic wave shielding mechanism 611 further includes a first shielding plate 612 provided between the test antenna 6b and the quiet zone, and a first shielding plate 612 provided between the test antenna 6b and the reflector 7. This configuration includes a second shielding plate 613 provided between the two.

この構成により、本実施形態に係る試験装置1は、試験用アンテナ6bから放射される直接波(球面波)をクワイエットゾーンとの間に設けた第1の遮蔽板612により遮蔽することができる。これにより、試験用アンテナ6bから放射されミラー9により反射されてDUT100に達する反射波(平面波)に対する直接波の干渉を防ぎ、DUT100のRRM特性についての周波数特性を向上させることができる。さらに、本実施形態に係る試験装置1では、試験用アンテナ6bから放射される直接波(球面波)をリフレクタ7との間に設けた第2の遮蔽板613により遮蔽することができる。これにより、試験用アンテナ6bから放射される直接波(球面波)が、試験用アンテナ6aから放射されリフレクタ7により反射されてDUT100に達する反射波(平面波)に干渉することを防ぎ、DUT100のRF特性についての周波数特性を向上させることができる。 With this configuration, the test apparatus 1 according to the present embodiment can shield direct waves (spherical waves) radiated from the test antenna 6b with the first shielding plate 612 provided between the test antenna 6b and the quiet zone. This prevents direct wave interference with the reflected wave (plane wave) radiated from the test antenna 6b, reflected by the mirror 9, and reaches the DUT 100, and improves the frequency characteristics of the RRM characteristics of the DUT 100. Furthermore, in the test apparatus 1 according to the present embodiment, the direct wave (spherical wave) radiated from the test antenna 6b can be shielded by the second shielding plate 613 provided between the test antenna 6b and the reflector 7. This prevents the direct wave (spherical wave) radiated from the test antenna 6b from interfering with the reflected wave (plane wave) that is radiated from the test antenna 6a, is reflected by the reflector 7, and reaches the DUT 100, and Regarding characteristics, frequency characteristics can be improved.

また、本実施形態に係る試験方法は、上記いずれかに記載の試験装置1を用いる試験方法であって、複数の到来角度のうち一の到来角度を選択するステップ(S2)と、選択された到来角度となるように、アンテナ可動機構60により、試験用アンテナ6bの位置を移動させるとともに、第2の試験用アンテナ6bに対してRFケーブル47a、47bにより接続されるコンバータ45、46を第2の試験用アンテナ6bと一定の位置関係を保った状態で移動させるステップ(S3)と、クワイエットゾーン内に配置されたDUT100の姿勢を順次変化させるステップ(S5)と、DUT100の姿勢が変化されるごとに、試験用アンテナ6a及び試験用アンテナ6bを用いてDUT100の送信特性又は受信特性の測定を行うステップ(S8)と、を含むことを特徴とする。 Further, the test method according to the present embodiment is a test method using the test apparatus 1 described in any one of the above, and includes a step (S2) of selecting one arrival angle from a plurality of arrival angles; The antenna movable mechanism 60 moves the position of the test antenna 6b so that the arrival angle is the same, and the converters 45 and 46 connected to the second test antenna 6b by the RF cables 47a and 47b are moved to the second test antenna 6b. A step (S3) of moving the DUT 100 while maintaining a constant positional relationship with the test antenna 6b, and a step (S5) of sequentially changing the attitude of the DUT 100 placed in the quiet zone. The method is characterized in that it includes a step (S8) of measuring the transmission characteristics or reception characteristics of the DUT 100 using the test antenna 6a and the test antenna 6b.

上述のように、本実施形態に係る試験方法に用いる試験装置1は、試験用アンテナ6bの位置を移動させるとともに、第2の試験用アンテナ6bに対してRFケーブル47a、47bにより接続されるコンバータ45、46を第2の試験用アンテナ6bと一定の位置関係を保った状態で移動させるアンテナ可動機構60を備えている。そして、本試験方法は、選択された到来角度となるように、アンテナ可動機構60により、試験用アンテナ6bの位置を移動させるとともに、第2の試験用アンテナ6bに対してRFケーブル47a、47bにより接続されるコンバータ45、46を第2の試験用アンテナ6bと一定の位置関係を保った状態で移動させるステップ(S3)を含んでいる。 As described above, the test apparatus 1 used in the test method according to the present embodiment moves the position of the test antenna 6b and connects the converter to the second test antenna 6b by the RF cables 47a, 47b. An antenna moving mechanism 60 is provided for moving the antennas 45 and 46 while maintaining a constant positional relationship with the second test antenna 6b. Then, in this test method, the position of the test antenna 6b is moved by the antenna movable mechanism 60 so that the angle of arrival is selected, and the RF cables 47a and 47b are connected to the second test antenna 6b. This includes a step (S3) of moving the connected converters 45 and 46 while maintaining a constant positional relationship with the second test antenna 6b.

これにより、本試験方法は、DUT100のRRM特性等の送受信特性についての遠方界測定を行う場合に、遠方界測定用の試験用アンテナ6bを、一緒に移動するコンバータ45、46と短いRFケーブル47a、47bで接続し、RFケーブル47a、47bの屈曲、伸長を発生させずに移動させることができる。RFケーブル47a、47bの屈曲、伸長の繰り返しが生じないため、RFケーブル47a、47bの屈曲の発生により周波数特性が変化することはなく、また、RFケーブル47a、47bに使用している金属が金属疲労を起こし、外導体破損による周波数特性の悪化、シールド性悪化や内導体の断線が発生するということもなくなる。さらには、試験用アンテナ6bとコンバータ45、46を接続するRFケーブル47a、47bのケーブル長を、試験用アンテナ6bと固定配置されたコンバータとを接続するために長いRFケーブルを用いていた従来の構成に比べて大幅に短くすることができ、従来のRFケーブルの可動域に相当する部分の有効利用が可能になる。 As a result, in this test method, when performing far-field measurement of transmission and reception characteristics such as RRM characteristics of the DUT 100, the test antenna 6b for far-field measurement is connected to the converters 45 and 46 that move together and the short RF cable 47a. , 47b, and can be moved without bending or stretching the RF cables 47a, 47b. Since the RF cables 47a, 47b do not repeat bending and stretching, the frequency characteristics do not change due to bending of the RF cables 47a, 47b, and the metal used for the RF cables 47a, 47b is metal. This eliminates fatigue, deterioration of frequency characteristics due to breakage of the outer conductor, deterioration of shielding performance, and disconnection of the inner conductor. Furthermore, the cable length of the RF cables 47a and 47b connecting the test antenna 6b and the converters 45 and 46 has been reduced compared to the conventional method in which long RF cables were used to connect the test antenna 6b and a fixedly arranged converter. It can be significantly shorter than the conventional RF cable configuration, and it becomes possible to effectively utilize the portion corresponding to the movable range of a conventional RF cable.

以上述べたように、本発明は、RRM測定のための試験用アンテナをRFケーブルの屈曲、伸長を繰り返すことなく移動でき、周波数特性の劣化、RFケーブルの断線、ケーブル長に起因するスペース効率の低下を回避可能であるという効果を有し、無線端末の試験装置及び試験方法の全般に有用である。 As described above, the present invention makes it possible to move a test antenna for RRM measurement without repeatedly bending and stretching the RF cable, thereby reducing space efficiency caused by deterioration of frequency characteristics, RF cable breakage, and cable length. This has the effect that deterioration can be avoided, and is useful for all wireless terminal testing devices and testing methods.

1 試験装置
2 測定装置
6、6a、6b 試験用アンテナ
6bH 水平偏波アンテナ
6bV 垂直偏波アンテナ
7 リフレクタ
9 ミラー
9a 切欠き部
10 統合制御装置
20 NRシステムシミュレータ
40b 第2信号処理部
45 コンバータ(周波数変換器)
46 コンバータ(周波数変換器)
50 電波暗箱
51 内部空間
52a 底面
56 姿勢可変機構
60 アンテナ可動機構
73 案内用レール
74 駆動用レール
77 可動台
100 DUT(被試験対象)
110 アンテナ(被試験アンテナ)
600 移動対象保持部
610 アンテナ保持部
611 電磁波遮蔽機構
612 遮蔽板(第1の遮蔽板)
613 遮蔽板(第2の遮蔽板)
614 遮蔽板
620 コンバータ収容部(周波数変換器収容部)
700 移動機構
701 円運動部
QZ クワイエットゾーン
D1 移動機構の移動方向
1 Test device 2 Measurement device 6, 6a, 6b Test antenna 6bH Horizontal polarized antenna 6bV Vertical polarized antenna 7 Reflector 9 Mirror 9a Notch 10 Integrated control device 20 NR system simulator 40b Second signal processing section 45 Converter (frequency converter)
46 Converter (frequency converter)
50 Anechoic box 51 Internal space 52a Bottom surface 56 Posture variable mechanism
60 Antenna movable mechanism 73 Guide rail 74 Drive rail 77 Movable base 100 DUT (target under test)
110 Antenna (antenna under test)
600 Moving object holding part 610 Antenna holding part 611 Electromagnetic wave shielding mechanism 612 Shielding plate (first shielding plate)
613 Shielding plate (second shielding plate)
614 Shielding plate 620 Converter housing part (frequency converter housing part)
700 Moving mechanism 701 Circular motion part QZ Quiet zone D1 Moving direction of moving mechanism

Claims (6)

被試験アンテナ(110)を有する被試験対象(100)の送信特性又は受信特性を測定する試験装置(1)であって、
周囲の電波環境に影響されない内部空間(51)を有する電波暗箱(50)と、
前記内部空間におけるクワイエットゾーン(QZ)内に配置された前記被試験対象の姿勢を順次変化させる姿勢可変機構(56)と、
前記内部空間に収容され、前記被試験対象の送信特性又は受信特性を測定するための無線信号を前記被試験アンテナとの間で送信又は受信する第1の試験用アンテナ(6a)及び第2の試験用アンテナ(6b)と、
前記第1の試験用アンテナが放射した無線信号を反射して平面波の無線信号に変換するリフレクタ(7)と、
前記第1の試験用アンテナからの電波到来方向を基準に遠方界に設置された前記被試験対象に対して複数の到来角度で無線信号を送信又は受信することができるように前記第2の試験用アンテナの位置を移動させるとともに、前記第2の試験用アンテナに対してRFケーブル(47a、47b)により接続される周波数変換器(45、46)を前記第2の試験用アンテナと一定の位置関係を保った状態で移動させるアンテナ可動機構(60)と、
を備えることを特徴とする試験装置。
A test device (1) for measuring transmission characteristics or reception characteristics of a target under test (100) having an antenna under test (110),
an anechoic box (50) having an internal space (51) that is not affected by the surrounding radio wave environment;
a posture variable mechanism (56) that sequentially changes the posture of the test subject disposed within a quiet zone (QZ) in the internal space;
A first test antenna (6a) and a second test antenna that are housed in the internal space and transmit or receive a wireless signal from the antenna under test for measuring the transmission characteristics or reception characteristics of the object under test. A test antenna (6b),
a reflector (7) that reflects the radio signal radiated by the first test antenna and converts it into a plane wave radio signal;
The second test is conducted so that radio signals can be transmitted or received at a plurality of arrival angles to the test target installed in a far field based on the radio wave arrival direction from the first test antenna. At the same time, the frequency converter (45, 46) connected to the second test antenna by the RF cable (47a, 47b) is moved to a fixed position with the second test antenna. an antenna movable mechanism (60) that moves the antenna while maintaining the relationship;
A test device comprising:
前記アンテナ可動機構は、前記第2の試験用アンテナを保持するアンテナ保持部(610)と、前記周波数変換器を収容する周波数変換器収容部(620)と、前記アンテナ保持部及び前記周波数変換器収容部を円上で移動させる移動機構(700)と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の試験装置。 The antenna movable mechanism includes an antenna holding part (610) that holds the second test antenna, a frequency converter housing part (620) that houses the frequency converter, and the antenna holding part and the frequency converter. The test device according to claim 1, further comprising a moving mechanism (700) that moves the housing section in a circle. 前記第2の試験用アンテナは、水平偏波の送受信を行う水平偏波アンテナ(6bH)と垂直偏波の送受信を行う垂直偏波アンテナ(6bV)と、を備え、
前記周波数変換器収容部は、前記水平偏波と前記垂直偏波毎に個別に設けられ、それぞれ、アップコンバータ、又はダウンコンバータ、若しくはその両方の機能を有する前記コンバータを収容することを特徴とする請求項2に記載の試験装置。
The second test antenna includes a horizontally polarized antenna (6bH) that transmits and receives horizontally polarized waves and a vertically polarized antenna (6bV) that transmits and receives vertically polarized waves,
The frequency converter accommodating section is provided separately for each of the horizontally polarized wave and the vertically polarized wave, and each accommodates the converter having the functions of an up-converter, a down-converter, or both. The test device according to claim 2.
前記第2の試験用アンテナから放射された無線信号を反射して前記被試験アンテナに送るとともに、前記被試験アンテナから放射された無線信号を反射して前記第2の試験用アンテナに送るミラー(9)をさらに備え、
前記アンテナ保持部は、前記第2の試験用アンテナと前記ミラーを長手方向に間隔をおいて保持することを特徴とする請求項3に記載の試験装置。
A mirror ( 9) further comprising;
4. The test apparatus according to claim 3, wherein the antenna holding section holds the second test antenna and the mirror at a distance from each other in the longitudinal direction.
前記アンテナ保持部は、前記第2の試験用アンテナ及び前記ミラーを保持する柱状の支柱(61)と、前記支柱の側を除く周囲の側から前記第2の試験用アンテナを囲むように設けられる電磁波遮蔽機構(611)と、をさらに有し、
前記電磁波遮蔽機構は、前記第2の試験用アンテナと前記クワイエットゾーンとの間に設けられる第1の遮蔽板(612)と、前記第2の試験用アンテナと前記リフレクタとの間に設けられる第2の遮蔽板(613)と、を有する、請求項4に記載の試験装置。
The antenna holding part is provided to surround the second test antenna from a side other than a columnar support (61) that holds the second test antenna and the mirror, and a side of the support. Further comprising an electromagnetic wave shielding mechanism (611),
The electromagnetic wave shielding mechanism includes a first shielding plate (612) provided between the second test antenna and the quiet zone, and a first shielding plate (612) provided between the second test antenna and the reflector. The test device according to claim 4, comprising: two shielding plates (613).
請求項1~5のいずれか一項に記載の試験装置を用いる試験方法であって、
前記複数の到来角度のうち一の到来角度を選択するステップ(S2)と、
前記選択された到来角度となるように、前記アンテナ可動機構により、前記第2の試験用アンテナの位置を移動させるとともに、前記第2の試験用アンテナに対してRFケーブル(47a、47b)により接続される周波数変換器(45、46)を前記第2の試験用アンテナと一定の位置関係を保った状態で移動させるステップ(S3)と、
前記クワイエットゾーン内に配置された前記被試験対象の姿勢を順次変化させるステップ(S5)と、
前記被試験対象の姿勢が変化されるごとに、前記第1の試験用アンテナ及び前記第2の試験用アンテナを用いて前記被試験対象の送信特性又は受信特性の測定を行うステップ(S8)と、を含む試験方法。
A test method using the test device according to any one of claims 1 to 5, comprising:
selecting one arrival angle from the plurality of arrival angles (S2);
The position of the second test antenna is moved by the antenna movable mechanism so as to achieve the selected arrival angle, and the second test antenna is connected to the second test antenna by an RF cable (47a, 47b). a step (S3) of moving the frequency converters (45, 46) to be tested while maintaining a constant positional relationship with the second test antenna;
a step (S5) of sequentially changing the posture of the subject to be tested placed within the quiet zone;
a step (S8) of measuring the transmission characteristics or reception characteristics of the object under test using the first test antenna and the second test antenna each time the attitude of the object under test is changed; , including test methods.
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