JP3395469B2 - アンテナ測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はアンテナ測定装置
に関し、例えば通信やレーダ用アンテナの放射パターン
測定に用いるもの及びアンテナ測定場等の反射源の評価
に用いるものに適用し得る。

【０００２】

【従来の技術】従来、アンテナ測定装置として、図１５
に示すように、例えば「アンテナ工学ハンドブック」第
８章第 428頁（社団法人電子通信学会編、株式会社オー
ム社発行）に記載されたものがある。図において、１は
送信用アンテナであり、２はこの送信用アンテナ１に接
続された送信機である。また３は回転台であり、４はこ
の回転台３の上に設置された供試アンテナである。送信
用アンテナ１とこの供試アンテナ４は測定距離ｒ０で対
向するように配されている。５は供試アンテナ４に接続
された受信機であり、６は回転台３に接続され、回転台
３の回転を制御すると共に回転台３から回転角度情報を
取り出す回転台制御器であり、７は受信機５と回転台制
御器６とに接続され、回転台制御器６からの回転角度情
報及び受信機５からの受信信号に基づいて、供試アンテ
ナ４の放射パターンを生成して出力するパターン表示器
である。

【０００３】次に動作について説明する。送信機２から
送信された電波は送信用アンテナ１から空間に放射され
る。この空間に放射された電波は、供試アンテナ４で受
信され、受信機５で受信信号が取り出される。この状態
で、回転台制御器６からの回転台制御信号により、回転
台３をｙ軸を回転中心として回転させると、回転台３上
に搭載されている供試アンテナ４も同時にｙ軸を中心と
して回転する。パターン表示器７は回転台制御器６から
の回転角度情報と、受信機５の各角度での受信信号によ
り、図１６に示すような供試アンテナ４の放射パターン
を生成して出力する。

【０００４】また、図１５との対応部分に同一符号を付
した図１７に示すように、例えばオービット社(ORBIT )
発行の「1995 Test & Measurement Catalog I.21〜I.2
5」に記載の測定距離可変機構を用いるアンテナ測定装
置がある。図において、８は回転台３の下に取り付けら
れた測定距離可変機構であり、９はこの測定距離可変機
構８を制御するための測定距離制御器である。このアン
テナ測定装置においては、送信用アンテナ１と供試アン
テナ４との間の測定距離ｒ０を可変することが可能であ
り、供試アンテナ４の大きさや性能に合わせて測定距離
ｒ０を任意に設定して、放射パターンを測定することが
できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが従来のアンテ
ナ測定装置は上述のように構成されているので、供試ア
ンテナ４は送信用アンテナ１からの直接波の電波だけで
なく、地面や周囲の建物などで反射された反射波の電波
も受信してしまう。図１８は、図１７のアンテナ測定装
置で測定距離ｒ０を変化させ、複数点の測定距離で実測
した供試アンテナ４の放射パターン（受信信号振幅と回
転角度との関係）を重ね書きしたものである。測定距離
が異なると反射波の影響が変化するため、放射パターン
に変動が生じている。図１９は、各回転角度θでの受信
信号振幅と測定距離との関係を示したものである。直接
波と反射波が干渉し、受信信号が周期的に変動してい
る。このように、従来のアンテナ測定装置では反射波の
影響で正しい放射パターンが測定できない問題があっ
た。

【０００６】また従来のアンテナ測定装置においても、
反射波の影響を小さくする方法や放射パターン実測値か
ら反射波の影響を除去する方法が検討されている。第１
の方法は、「アンテナ工学ハンドブック」第８章第 446
頁〜447頁「電波無反射室の評価」（社団法人電子通信
学会編、株式会社オーム社発行）に示されているもので
ある。この方法は図１７に示したアンテナ測定装置を用
いて、図１９に示した受信信号振幅と測定距離との関係
を求めるものである。しかし、この方法では、反射波の
影響量を評価できても、反射波の影響を除去したり、反
射源の方向や位置は推定できない問題があった。

【０００７】また第２の方法は、「Operating and Prog
ramming Manual HP8530A Receiver」5-56(HEWLETT PACK
ARD 社、HP Part No.08530-90010 Printed in USA June
1992 Edition 1）に示されているタイムドメイン（Time
Domain(Time Band Pass))法である。この方法は広い周
波数範囲で供試アンテナ４の放射パターンを実測し、実
測値を周波数でフーリエ変換することで、送信用アンテ
ナ１から供試アンテナ４までの間の時間遅延量の異なる
直接波と反射波を分離するものである。この方法では直
接波と反射波の分離及び反射波の除去が可能であるが、
時間遅延量の分解能は周波数範囲に比例するため、精度
良く反射波を分離、除去するためには非常に広い周波数
範囲で実測を行なう必要がある。しかし一般のアンテナ
で使用できる周波数帯域はせいぜい数％程度であるた
め、精度良く反射波を分離、除去することができない問
題があった。

【０００８】実測する周波数範囲を小さくする方法とし
て、例えば「A Superresolution Technique for Antenn
a Pattern Measurements」1532〜1537頁（Y.Ogawa 他
著,IEICE TRANS.COMMUN.,VOL.E76-B.NO.12 DECEMBER 19
93）に示された方法がある。しかしこの方法において
も、実測に周波数範囲を必要とするため、非常に狭い周
波数範囲でしか動作しないアンテナの放射パターン測定
では、やはり精度良く反射波を分離、除去することがで
きないという問題があった。

【０００９】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、アンテナ測定場等の周囲環境に
起因する反射波の影響を放射パターン実測値から分離し
て除去し得るアンテナ測定装置を提供することを目的と
する。さらに反射波が発生する反射源の方向や位置を推
定し得るアンテナ測定装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【００１１】

【課題を解決するための手段】 上記の目的を達成するた
めにこの発明に係るアンテナ測定装置では、放射パター
ンを測定する供試アンテナを搭載し、当該供試アンテナ
を回転させる回転手段と、当該回転手段の回転を制御す
ると共に回転手段から回転角度情報を取り出す回転制御
手段と、供試アンテナに接続され、当該供試アンテナの
受信電波を受信する受信手段と、電波を送信する送信手
段と、当該送信手段に接続され、供試アンテナに対向し
て設置された送信用アンテナと、回転制御手段に回転制
御信号を送ると共に、回転制御手段からの回転角度情報
及び受信手段の受信信号に応じて供試アンテナの放射パ
ターンを生成して出力するパターン表示手段とを有する
アンテナ測定装置、若しくは放射パターンを測定する供
試アンテナを搭載し、当該供試アンテナを回転させる回
転手段と、当該回転手段の回転を制御すると共に回転手
段から回転角度情報を取り出す回転制御手段と、供試ア
ンテナに接続され、当該供試アンテナへ電波を送信する
送信手段と、受信電波を受信する受信手段と、当該受信
手段に接続され、供試アンテナと対向して設置された受
信用アンテナと、回転制御手段に回転制御信号を送ると
共に、回転制御手段からの回転角度情報及び受信手段の
受信信号に応じて供試アンテナの放射パターンを生成し
て出力するパターン表示手段とを有するアンテナ測定装
置であって、供試アンテナ及び送信用アンテナの間、又
は供試アンテナ及び受信用アンテナの間の距離を可変す
る測定距離可変手段と、当該測定距離可変手段を制御す
ると共に、測定距離可変手段から測定距離データを取り
出す測定距離制御手段と、パターン表示手段で得られた
異なる測定距離での複数個の供試アンテナ放射パターン
データを処理するパターン処理手段とを備え 、パターン
処理手段は、パターン表示手段で得られた異なる測定距
離での複数個の供試アンテナ放射パターンデータを測定
距離制御手段からの測定距離データでフーリエ変換し、
送信用アンテナから供試アンテナへ、又は供試アンテナ
から受信用アンテナへ直接伝搬する電波の直接波成分
と、アンテナ測定場の周囲環境で反射、散乱された電波
の反射波成分とを分離するものである。

【００１２】また次の発明に係るアンテナ測定装置で
は、パターン処理手段は、さらに得られた反射波成分を
逆フーリエ変換して反射波成分による放射パターンを生
成して出力するものである。

【００１３】また次の発明に係るアンテナ測定装置で
は、放射パターンを測定する供試アンテナを搭載し、当
該供試アンテナを回転させる回転手段と、当該回転手段
の回転を制御すると共に回転手段から回転角度情報を取
り出す回転制御手段と、供試アンテナに接続され、当該
供試アンテナの受信電波を受信する受信手段と、電波を
送信する送信手段と、当該送信手段に接続され、供試ア
ンテナに対向して設置された送信用アンテナと、回転制
御手段に回転制御信号を送ると共に、回転制御手段から
の回転角度情報及び受信手段の受信信号に応じて供試ア
ンテナの放射パターンを生成して出力するパターン表示
手段とを有するアンテナ測定装置、若しくは放射パター
ンを測定する供試アンテナを搭載し、当該供試アンテナ
を回転させる回転手段と、当該回転手段の回転を制御す
ると共に回転手段から回転角度情報を取り出す回転制御
手段と、供試アンテナに接続され、当該供試アンテナへ
電波を送信する送信手段と、受信電波を受信する受信手
段と、当該受信手段に接続され、供試アンテナと対向し
て設置された受信用アンテナと、回転制御手段に回転制
御信号を送ると共に、回転制御手段からの回転角度情報
及び受信手段の受信信号に応じて供試アンテナの放射パ
ターンを生成して出力するパターン表示手段とを有する
アンテナ測定装置であって、供試アンテナ及び送信用ア
ンテナの間、又は供試アンテナ及び受信用アンテナの間
の距離を可変する測定距離可変手段と、当該測定距離可
変手段を制御すると共に、測定距離可変手段から測定距
離データを取り出す測定距離制御手段と、パターン表示
手段で得られた異なる測定距離での複数個の供試アンテ
ナ放射パターンデータを処理するパターン処理手段とを
備え、パターン処理手段は、パターン表示手段で得られ
た異なる測定距離での複数個の供試アンテナ放射パター
ンデータを平均した放射パターンを生成して出力するも
のである。

【００１４】

【００１５】また次の発明に係るアンテナ測定装置で
は、単方向性の放射指向性を有する受信用アンテナと、
当該受信用アンテナを搭載し、受信用アンテナを回転さ
せる回転手段と、当該回転手段の回転を制御すると共に
回転手段から回転角度情報を取り出す回転制御手段と、
受信用アンテナに接続され、当該受信用アンテナの受信
電波を受信する受信手段と、電波を送信する送信手段
と、当該送信手段に接続され、受信用アンテナに対向し
て設置された送信用アンテナと、回転制御手段に回転制
御信号を送ると共に、回転制御手段からの回転角度情報
及び受信手段の受信信号に応じて受信用アンテナの放射
パターンを生成して出力するパターン表示手段とを有す
るアンテナ測定装置、若しくは単方向性の放射指向性を
有する送信用アンテナと、当該送信用アンテナを搭載
し、送信用アンテナを回転させる回転手段と、当該回転
手段の回転を制御すると共に回転手段から回転角度情報
を取り出す回転台制御手段と、送信用アンテナに接続さ
れ、電波を送信する送信手段と、送信用アンテナに対向
して設置された受信用アンテナと、当該受信用アンテナ
の受信電波を受信する受信手段と、回転制御手段に回転
制御信号を送ると共に、回転制御手段からの回転角度情
報及び受信手段の受信信号に応じて受信用アンテナの放
射パターンを生成して出力するパターン表示手段とを有
するアンテナ測定装置であって、送信用アンテナ及び受
信用アンテナの間の距離を可変する測定距離可変手段
と、当該測定距離可変手段を制御すると共に測定距離可
変手段から測定距離データを取り出す測定距離制御器
と、パターン表示手段で得られた異なる測定距離での複
数個の受信用アンテナ放射パターンデータに基づいて、
主放射方向から反射源の方向を推定する反射源推定手段
とを備え、パターン処理手段は、パターン表示手段で得
られた異なる測定距離での複数個の供試アンテナ放射パ
ターンデータを測定距離制御手段からの測定距離データ
でフーリエ変換し、送信用アンテナから供試アンテナ
へ、又は供試アンテナから受信用アンテナへ直接伝搬す
る電波の直接波成分と、アンテナ測定場の周囲環境で反
射、散乱された電波の反射波成分とを分離するものであ
る。

【００１６】また次の発明に係るアンテナ測定装置で
は、パターン処理手段は、さらに得られた反射波成分を
逆フーリエ変換して反射波成分による放射パターンを生
成して出力するものである。

【００１７】また次の発明に係るアンテナ測定装置で
は、また次の発明に係るアンテナ測定装置では、単方向
性の放射指向性を有する受信用アンテナと、当該受信用
アンテナを搭載し、受信用アンテナを回転させる回転手
段と、当該回転手段の回転を制御すると共に回転手段か
ら回転角度情報を取り出す回転制御手段と、受信用アン
テナに接続され、当該受信用アンテナの受信電波を受信
する受信手段と、電波を送信する送信手段と、当該送信
手段に接続され、受信用アンテナに対向して設置された
送信用アンテナと、回転制御手段に回転制御信号を送る
と共に、回転制御手段からの回転角度情報及び受信手段
の受信信号に応じて受信用アンテナの放射パターンを生
成して出力するパターン表示手段とを有するアンテナ測
定装置、若しくは単方向性の放射指向性を有する送信用
アンテナと、当該送信用アンテナを搭載し、送信用アン
テナを回転させる回転手段と、当該回転手段の回転を制
御すると共に回転手段から回転角度情報を取り出す回転
台制御手段と、送信用アンテナに接続され、電波を送信
する送信手段と、送信用アンテナに対向して設置された
受信用アンテナと、当該受信用アンテナの受信電波を受
信する受信手段と、回転制御手段に回転制御信号を送る
と共に、回転制御手段からの回転角度情報及び受信手段
の受信信号に応じて受信用アンテナの放射パターンを生
成して出力するパターン表示手段とを有するアンテナ測
定装置であって、送信用アンテナ及び受信用アンテナの
間の距離を可変する測定距離可変手段と、当該測定距離
可変手段を制御すると共に測定距離可変手段から測定距
離データを取り出す測定距離制御器と、パターン表示手
段で得られた異なる測定距離での複数個の受信用アンテ
ナ放射パターンデータに基づいて、主放射方向から反射
源の方向を推定する反射源推定手段とを備え、パターン
処理手段は、パターン表示手段で得られた異なる測定距
離での複数個の供試アンテナ放射パターンデータを平均
した放射パターンを生成して出力するものである。

【００１８】

【００１９】また次の発明に係るアンテナ測定装置で
は、単方向性の放射指向性を有する受信用アンテナと、
当該受信用アンテナを搭載し、受信用アンテナを回転さ
せる回転手段と、当該回転手段の回転を制御すると共に
回転手段から回転角度情報を取り出す回転制御手段と、
受信用アンテナに接続され、当該受信用アンテナの受信
電波を受信する受信手段と、電波を送信する送信手段
と、当該送信手段に接続され、受信用アンテナに対向し
て設置された送信用アンテナと、回転制御手段に回転制
御信号を送ると共に、回転制御手段からの回転角度情報
及び受信手段の受信信号に応じて受信用アンテナの放射
パターンを生成して出力するパターン表示手段とを有す
るアンテナ測定装置、若しくは単方向性の放射指向性を
有する送信用アンテナと、当該送信用アンテナを搭載
し、送信用アンテナを回転させる回転手段と、当該回転
手段の回転を制御すると共に回転手段から回転角度情報
を取り出す回転台制御手段と、送信用アンテナに接続さ
れ、電波を送信する送信手段と、送信用アンテナに対向
して設置された受信用アンテナと、当該受信用アンテナ
の受信電波を受信する受信手段と、回転制御手段に回転
制御信号を送ると共に、回転制御手段からの回転角度情
報及び受信手段の受信信号に応じて受信用アンテナの放
射パターンを生成して出力するパターン表示手段とを有
するアンテナ測定装置であって、送信用アンテナ及び受
信用アンテナの間の距離を可変する測定距離可変手段
と、当該測定距離可変手段を制御すると共に測定距離可
変手段から測定距離データを取り出す測定距離制御器
と、パターン表示手段で得られた異なる測定距離での複
数個の受信用アンテナ放射パターンデータに基づいて、
主放射方向から反射源の方向を推定する反射源推定手段
とを備え、反射源推定手段は、パターン表示手段で得ら
れた異なる測定距離での複数個の受信用アンテナ放射パ
ターンデータを測定距離制御手段からの測定距離データ
でフーリエ変換し、送信用アンテナから受信用アンテナ
へ直接伝搬する電波の直接波成分と、周囲にある反射源
で反射された電波の反射波成分とを分離し、さらに得ら
れた反射波成分を逆フーリエ変換して反射波成分による
受信用アンテナの放射パターンを生成して出力し、反射
波成分の放射パターンの主放射方向から反射源の方向を
推定するものである。

【００２０】また次の発明に係るアンテナ測定装置で
は、単方向性の放射指向性を有する受信用アンテナと、
当該受信用アンテナを搭載し、受信用アンテナを回転さ
せる回転手段と、当該回転手段の回転を制御すると共に
回転手段から回転角度情報を取り出す回転制御手段と、
受信用アンテナに接続され、当該受信用アンテナの受信
電波を受信する受信手段と、電波を送信する送信手段
と、当該送信手段に接続され、受信用アンテナに対向し
て設置された送信用アンテナと、回転制御手段に回転制
御信号を送ると共に、回転制御手段からの回転角度情報
及び受信手段の受信信号に応じて受信用アンテナの放射
パターンを生成して出力するパターン表示手段とを有す
るアンテナ測定装置、若しくは単方向性の放射指向性を
有する送信用アンテナと、当該送信用アンテナを搭載
し、送信用アンテナを回転させる回転手段と、当該回転
手段の回転を制御すると共に回転手段から回転角度情報
を取り出す回転台制御手段と、送信用アンテナに接続さ
れ、電波を送信する送信手段と、送信用アンテナに対向
して設置された受信用アンテナと、当該受信用アンテナ
の受信電波を受信する受信手段と、回転制御手段に回転
制御信号を送ると共に、回転制御手段からの回転角度情
報及び受信手段の受信信号に応じて受信用アンテナの放
射パターンを生成して出力するパターン表示手段とを有
するアンテナ測定装置であって、送信用アンテナ及び受
信用アンテナの間の距離を可変する測定距離可変手段
と、当該測定距離可変手段を制御すると共に測定距離可
変手段から測定距離データを取り出す測定距離制御器
と、パターン表示手段で得られた異なる測定距離での複
数個の受信用アンテナ放射パターンデータに基づいて、
主放射方向から反射源の方向を推定する反射源推定手段
とを備え、反射源推定手段は、パターン表示手段で得ら
れた異なる測定距離での複数個の受信用アンテナ放射パ
ターンデータを測定距離制御手段からの測定距離データ
でフーリエ変換し、送信用アンテナから受信用アンテナ
へ直接伝搬する電波の直接波成分と、周囲にある反射源
で反射された電波の反射波成分とを分離し、さらに得ら
れた反射波成分を逆フーリエ変換して反射波成分による
受信用アンテナの放射パターンを生成して出力し、反射
波成分の放射パターンの主放射方向と測定距離制御手段
からの測定距離データにより三角測量で反射源の位置を
推定するものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下図面を参照しながらこの発明
の実施の形態を説明する。

【００２２】実施形態１．図１７との対応部分に同一符
号を付した図１は、この発明によるアンテナ測定装置の
実施形態１の構成を示す。図において、１は送信用アン
テナであり、２はこの送信用アンテナ１に接続された送
信機である。また３は回転台であり、４はこの回転台３
の上に設置された供試アンテナである。送信用アンテナ
１とこの供試アンテナ４は測定距離ｒ０で対向するよう
に配されている。５は供試アンテナ４に接続された受信
機であり、６は回転台に接続され、回転台３の回転を制
御すると共に回転台３から回転角度情報を取り出す回転
台制御器である。

【００２３】７は受信機５と回転台制御器６とに接続さ
れ、回転台制御器６からの回転角度情報と、受信機５か
らの受信信号から供試アンテナ４の放射パターンを生成
し、出力するパターン表示器である。８は回転台３の下
に取り付けられた測定距離可変機構であり、９はこの測
定距離可変機構８を制御するための測定距離制御器であ
り、１０はこの測定距離制御器９とパターン表示器７と
に接続されたパターン処理器である。またＷD は送信用
アンテナ１から供試アンテナ４への直接波、ＷR は送信
用アンテナ１から放射された電波が地面などで反射され
て供試アンテナ４へ到来する反射波を示している。

【００２４】次に動作について説明する。従来例と同様
に、送信機２から送信された電波は送信用アンテナ１か
ら空間に放射される。この空間に放射された電波は、供
試アンテナ４で受信され、受信機５で受信信号が取り出
される。この受信機５で取り出される受信信号は、直接
波ＷD と反射波ＷR が重なり合ったものである。このよ
うに受信を行ないながら、回転台制御器６からの回転台
制御信号により、回転台３をｙ軸を回転中心として回転
させ、回転台３上に搭載されている供試アンテナ４も同
時にｙ軸を中心として回転させる。パターン表示器７は
回転台制御器６からの回転角度情報と、受信機５の各角
度での受信信号により、供試アンテナ４の直接波ＷD に
よる放射パターンと反射波ＷR による放射パターンとが
重なり合った放射パターンを生成し、出力する。

【００２５】測定距離制御器９からの制御により、送信
用アンテナ１と供試アンテナ４との間の測定距離ｒ０を
変化させると、パターン表示器７は複数の測定距離ｒ０
に対する供試アンテナ４の放射パターンデータをパター
ン処理器１０に出力する。次に、パターン処理器１０
は、測定距離制御器９からの測定距離情報とパターン表
示器７からの放射パターンデータ、すなわち受信機５か
らの受信信号を用いて、以下の手順の処理を行なう。

【００２６】（１）まず各角度θに対する受信信号の振
幅と測定距離ｒ０との関係を図２に示す。測定距離ｒ０
が変化すると、受信信号はｅｘｐ（ｊｋｒ０）／ｒ０
（但し、ｊは虚数単位、ｋは波数）で変化する。このた
め、測定距離ｒ０が増加すると受信信号の振幅は、反射
波の影響で変動しながら徐々に減少していく。そこでパ
ターン処理器１０では、パターン表示器７からの各測定
距離ｒ０での放射パターンデータに関数ｒ０／ｅｘｐ
（ｊｋｒ０）を乗算する。関数ｒ０／ｅｘｐ（ｊｋｒ
０）を乗算された受信信号の振幅と測定距離ｒ０との関
係を図３に示す。関数ｒ０／ｅｘｐ（ｊｋｒ０）を乗算
された受信信号は、直接波ＷD による一定の信号（直流
項）に反射波ＷR による変動項が重畳されたものとな
る。

【００２７】（２）次に、各角度θについて、関数ｒ０
／ｅｘｐ（ｊｋｒ０）が乗算された受信信号に関数ｅｘ
ｐ［ｊ（２πｆｒ／λ）ｒ０］（λは測定周波数の波
長）を乗算し、測定距離ｒ０でフーリエ変換する。フー
リエ変換された信号（以後、フーリエスペクトルと記述
する）は反射波による変動項の変動周波数ｆｒの関数で
あり、図４にフーリエスペクトルの例を示す。直接波Ｗ
D のみの場合、フーリエスペクトルはｓｉｎ［α・ｆ
ｒ］／［α・ｆｒ］（但しαは実数係数）の関数形を示
し、ｆｒ＝０でのフーリエスペクトルの値は直接波ＷD
の振幅を示すことになる。一方、 直接波ＷD に反射波
ＷR が重なっている場合のフーリエスペクトルは、直接
波ＷD のフーリエスペクトルと反射波ＷR のフーリエス
ペクトルの重ね合わせとなる。

【００２８】（３）各角度θに対して、直接波ＷD と反
射波ＷR が重なり合ったフーリエスペクトルのｆｒ＝０
での値を取り出し、直接波ＷD のみの放射パターンを生
成し、出力する。図５に直接波ＷD による放射パターン
を示す。

【００２９】（４）直接波ＷD と反射波ＷR のフーリエ
スペクトルが重なったものから、直接波ＷD のフーリエ
スペクトルｓｉｎ［α・ｆｒ］／［α・ｆｒ］を引き去
り、反射波ＷR のフーリエスペクトルを取り出す。図６
に反射波ＷR のフーリエスペクトルの例を示す。

【００３０】（５）直接波ＷD のフーリエスペクトルと
反射波ＷR のフーリエスペクトルを比較することで、直
接波ＷD に対する反射波ＷR のレベルを計算し、出力す
る。このような処理により、供試アンテナ４の放射パタ
ーン実測値から直接波成分と反射波成分とを分離し、直
接波ＷD のみの放射パターンを得ることができる。ま
た、直接波ＷD に対する反射波ＷR のレベルを知ること
ができる。

【００３１】実施形態２．図１との対応部分に同一符号
を付した図７は、この発明によるアンテナ測定装置の実
施形態２の構成を示す。実施形態１のアンテナ測定装置
では回転台３を測定距離可変機構８上に搭載して測定距
離ｒ０を変化させるのに対して、この実施形態２は、送
信用アンテナ１を測定距離可変機構８上に搭載して測定
距離ｒ０を変化させるものである。この実施形態２の構
成でも実施形態１と同様に、供試アンテナ４の放射パタ
ーン実測値から直接波成分と反射波成分とを分離し、直
接波ＷD のみの放射パターンを得ることができる。ま
た、直接波ＷD に対する反射波ＷR のレベルを知ること
ができる。

【００３２】実施形態３．図１との対応部分に同一符号
を付した図８は、この発明によるアンテナ測定装置の実
施形態３の構成を示し、１１は受信用アンテナである。
実施形態１では、送信機２が接続された送信用アンテナ
１から電波を送信し、受信機５に接続された供試アンテ
ナ４で電波を受信する。そして、受信状態で供試アンテ
ナ４の放射パターンを実測する。

【００３３】これに対して、この実施形態３では供試ア
ンテナ４に送信機２を接続して、供試アンテナ４を送信
状態で用い、受信機５が接続された受信用アンテナ１１
で供試アンテナ４から送信された電波を受信する。この
実施形態の構成でも実施形態１と同様に、供試アンテナ
４の放射パターン実測値から直接波成分と反射波成分と
を分離し、直接波ＷD のみの放射パターンを得ることが
できる。また、直接波ＷD に対する反射波ＷR のレベル
を知ることができる。

【００３４】実施形態４．図１との対応部分に同一符号
を付した図９は、この発明によるアンテナ測定装置の実
施形態４の構成を示す。アンテナ測定装置のハードウエ
アの構成は、図１に示した実施形態１のアンテナ測定装
置と同じである。しかしこの実施形態４では、パターン
処理器１０の処理手順が実施形態１と異なる。このパタ
ーン処理器１０の処理手順を以下に示す。

【００３５】（１）まず実施形態１と同様に、パターン
表示器７からの各測定距離ｒ０での放射パターンデー
タ、すなわち各測定距離ｒ０での受信信号に関数ｒ０／
ｅｘｐ（ｊｋｒ０）を乗算する。

【００３６】（２）次に各角度θについて、関数ｒ０／
ｅｘｐ（ｊｋｒ０）が乗算された受信信号に関数ｅｘｐ
［ｊ（２πｆｒ／λ）ｒ０］を乗算し、測定距離ｒ０で
フーリエ変換する。

【００３７】（３）各角度θに対して、直接波ＷD と反
射波ＷR が重なり合ったフーリエスペクトルのｆｒ＝０
での値を取り出し、直接波ＷD のみの放射パターンを生
成し、出力する。

【００３８】（４）直接波ＷD と反射波ＷR のフーリエ
スペクトルが重なったものから、直接波ＷD のフーリエ
スペクトルｓｉｎ［α・ｆｒ］／［α・ｆｒ］を引き去
り、反射波ＷR のフーリエスペクトルを取り出す。

【００３９】（５）反射波ＷR のフーリエスペクトルに
関数ｅｘｐ［−ｊ（２πｆｒ／λ）ｒ０］を乗算し、変
動周波数ｆｒで逆フーリエ変換を行なう。得られた関数
は、各測定距離ｒ０での反射波ＷR による放射パターン
となる。反射波ＷR による放射パターンの例を図１０に
示す。

【００４０】（６）図１０の反射波ＷR による放射パタ
ーンにピークが現れた角度θ１及び角度θ２は、反射波
ＷR の到来方向を示している。また、各ピークのレベル
は直接波ＷD に対する反射波ＷR のレベルを示してい
る。

【００４１】このような処理により、供試アンテナ４の
放射パターン実測値から直接波成分と反射波成分とを分
離し、直接波ＷD のみの放射パターンを得ることができ
る。また、直接波ＷD に対する反射波ＷR のレベルを知
ることができる。さらに、反射波ＷR の到来方向、すな
わち反射源の方向を知ることができる。

【００４２】実施形態５．上述した実施形態４において
は、測定距離可変機構８の上に回転台３を設置し、供試
アンテナ４を移動することで測定距離ｒ０を可変してい
るが、実施形態１と実施形態２との関係と同様に、送信
用アンテナ１を測定距離可変機構８の上に設置し、送信
用アンテナ１を移動するようにしても、供試アンテナの
放射パターン実測値から直接波成分と反射波成分とを分
離し、直接波ＷD のみの放射パターンを得ることができ
る。また、直接波ＷD に対する反射波ＷR のレベルおよ
び反射波ＷR の到来方向を知ることができる。

【００４３】実施形態６．上述した実施形態４では供試
アンテナ４を受信状態で使用しているが、実施形態１と
実施形態３との関係と同様に、供試アンテナ４を送信状
態で使用しても、供試アンテナ４の放射パターン実測値
から直接波成分と反射波成分とを分離し、直接波ＷD の
みの放射パターンを得ることができる。また、直接波Ｗ
D に対する反射波ＷR のレベルおよび反射波ＷR の到来
方向を知ることができる。

【００４４】実施形態７．この実施形態７は、図９に上
述した実施形態４のアンテナ測定装置と同じハードウエ
アの構成を用いるが、パターン処理器１０の処理手順が
実施形態４とは異なり、以下の手順を実行するものであ
る。

【００４５】（１）実施形態４と同様に、パターン表示
器７からの各測定距離ｒ０での放射パターンデータ、す
なわち各測定距離ｒ０での受信信号に関数ｒ０／ｅｘｐ
（ｊｋｒ０）を乗算する。関数ｒ０／ｅｘｐ（ｊｋｒ
０）を乗算された受信信号は、直接波ＷD による一定の
信号（直流項）に反射波ＷR による変動項が重畳された
ものとなる。

【００４６】（２）次に各角度θについて、関数ｒ０／
ｅｘｐ（ｊｋｒ０）が乗算された受信信号を測定距離で
平均し、直接波ＷD による直流項を取り出す。

【００４７】（３）角度θに対するこの直接波ＷD によ
る直流項をつなぎ合わせ、直接波ＷDによる放射パター
ンを出力する。

【００４８】このような処理により、周囲環境の反射波
ＷR の影響を除去した直接波ＷD のみの放射パターンを
得ることができる。

【００４９】実施形態８．上述した実施形態７において
は、測定距離可変機構８の上に回転台３を設置し、供試
アンテナ４を移動することで測定距離ｒ０を可変してい
るが、実施形態１と実施形態２との関係と同様に、送信
用アンテナ１を測定距離可変機構８の上に設置し、送信
用アンテナ１を移動するようにしても、周囲環境の反射
波ＷR の影響を除去した直接波ＷD のみの放射パターン
を得ることができる。

【００５０】実施形態９．上述した実施形態７では供試
アンテナ４を受信状態で使用しているが、実施形態１と
実施形態３との関係と同様に、供試アンテナ４を送信状
態で使用しても、周囲環境の反射波ＷR の影響を除去し
た直接波成分のみの放射パターンを得ることができる。

【００５１】実施形態１０．図１との対応部分に同一符
号を付した図１１はこの発明によるアンテナ測定装置の
実施形態１０の構成である。図において、１は送信用ア
ンテナであり、２はこの送信用アンテナ１に接続された
送信機である。４は供試アンテナであり、送信用アンテ
ナ１とこの供試アンテナ４は距離ｒ０で対向するように
配されている。５は供試アンテナ４に接続された受信
機、７はパターン表示器、８は供試アンテナ４の下に取
り付けられた測定距離可変機構、９はこの測定距離可変
機構８を制御するための測定距離制御器、１０はこの測
定距離制御器９とパターン表示器７とに接続されたパタ
ーン処理器である。

【００５２】また、１２は送信用アンテナ１を搭載し、
図１１の紙面の上下及び紙面と直交する方向に送信用ア
ンテナ１を自由に移動させる平面スキャナ、１３はこの
平面スキャナ１２に接続され、平面スキャナ１２の制御
を行なうと共に、パターン表示器７に送信アンテナ１の
位置情報を送るスキャナ制御器である。

【００５３】上述の実施形態１では、測定距離可変機構
８により測定距離ｒ０を可変しながら、回転台３を回転
させて供試アンテナ４の放射パターンを実測し、パター
ン表示器７から回転台３の回転角度に応じた放射パター
ンを出力する。これに対して、この実施形態１０は、測
定距離可変機構８により測定距離ｒ０を可変しながら、
スキャナ制御器１３からの制御信号により平面スキャナ
１２上の送信用アンテナ１を移動させて供試アンテナ４
の放射パターンを実測し、送信用アンテナ１の位置に応
じた放射パターンをパターン表示器７から出力するもの
である。送信機１、受信機５及びパターン処理器１０の
動作は実施形態１と同様であり、パターン処理器１０は
以下の処理手順を実行する。

【００５４】（１）パターン表示器７からの各測定距離
ｒ０での放射パターンデータ、すなわち各測定距離ｒ０
での受信信号に関数ｒ０／ｅｘｐ（ｊｋｒ０）を乗算す
る。関数ｒ０／ｅｘｐ（ｊｋｒ０）を乗算された受信信
号は、直接波ＷD による一定の信号（直流項）に反射波
ＷR による変動項が重畳されたものとなる。

【００５５】（２）次に、送信用アンテナ１の各位置に
ついて、関数ｒ０／ｅｘｐ（ｊｋｒ０）が乗算された受
信信号に関数ｅｘｐ［ｊ（２πｆｒ／λ）ｒ０］（λは
測定周波数の波長）を乗算し、測定距離ｒ０でフーリエ
変換する。フーリエ変換された信号（以後、フーリエス
ペクトルと記述する）は反射波ＷR による変動項の変動
周波数ｆｒの関数である。直接波ＷD のみの場合、フー
リエスペクトルはｓｉｎ［α・ｆｒ］／［α・ｆｒ］
（但しαは実数係数）の関数形を示し、ｆｒ＝０でのフ
ーリエスペクトルの値は直接波ＷD の振幅を示すことに
なる。一方、 直接波ＷD に反射波ＷR が重なっている
場合のフーリエスペクトルは、直接波ＷD のフーリエス
ペクトルと反射波ＷR のフーリエスペクトルの重ね合わ
せとなる。

【００５６】（３）送信用アンテナ１の各位置に対し
て、直接波ＷD と反射波ＷR が重なり合ったフーリエス
ペクトルのｆｒ＝０での値を取り出し、直接波ＷD のみ
の放射パターンを生成し、出力する。

【００５７】（４）直接波ＷD と反射波ＷR のフーリエ
スペクトルが重なったものから、直接波ＷD のフーリエ
スペクトルｓｉｎ［α・ｆｒ］／［α・ｆｒ］を引き去
り、反射波ＷR のフーリエスペクトルを取り出す。

【００５８】（５）直接波ＷD のフーリエスペクトルと
反射波ＷR のフーリエスペクトルを比較することで、直
接波ＷD に対する反射波ＷR のレベルを計算し、出力す
る。このような処理により、供試アンテナ４の放射パタ
ーン実測値から直接波成分と反射波成分とを分離し、直
接波ＷD のみの放射パターンを得ることができる。ま
た、直接波ＷD に対する反射波ＷR のレベルを知ること
ができる。

【００５９】実施形態１１．図１１との対応部分に同一
符号を付して示す図１２は、この発明によるアンテナ測
定装置の実施形態１１の構成を示し、１１は受信用アン
テナである。上述した実施形態１０では、送信機２が接
続された送信用アンテナ１から電波を送信し、受信機５
に接続された供試アンテナ４で電波を受信する。そし
て、受信状態で供試アンテナ４の放射パターンを実測す
る。

【００６０】これに対して、この実施形態１１では、供
試アンテナ４に送信機２を接続して、供試アンテナ４を
送信状態で用い、受信機５が接続された受信用アンテナ
１１で供試アンテナ４から送信された電波を受信する。
この実施形態１１の構成でも実施形態１０と同様に、供
試アンテナ４の放射パターン実測値から直接波成分と反
射波成分とを分離し、直接波ＷD のみの放射パターンを
得ることができる。また直接波ＷD に対する反射波ＷR
のレベルを検出できる。

【００６１】実施形態１２．この実施形態１２は、パタ
ーン処理器１０の処理手順として実施形態１０での手順
の代わりに、実施形態４と同じ手順を用いるものであ
る。パターン処理器１０の処理手順を以下に示す。

【００６２】（１）パターン表示器７からの各測定距離
ｒ０での放射パターンデータ、すなわち各測定距離ｒ０
での受信信号に関数ｒ０／ｅｘｐ（ｊｋｒ０）を乗算す
る。

【００６３】（２）次に、送信用アンテナ１の各位置に
ついて、関数が乗算された受信信号に関数ｅｘｐ［ｊ
（２πｆｒ／λ）ｒ０］を乗算し、測定距離ｒ０でフー
リエ変換する。

【００６４】（３）送信用アンテナ１の各位置に対し
て、直接波ＷD と反射波ＷR が重なり合ったフーリエス
ペクトルのｆｒ＝０での値を取り出し、直接波ＷD のみ
の放射パターンを生成し、出力する。

【００６５】（４）直接波ＷD と反射波ＷR のフーリエ
スペクトルが重なったものから、直接波ＷD のフーリエ
スペクトルｓｉｎ［α・ｆｒ］／［α・ｆｒ］を引き去
り、反射波ＷR のフーリエスペクトルを取り出す。

【００６６】（５）反射波ＷR のフーリエスペクトルに
関数ｅｘｐ［−ｊ（２πｆｒ／λ）ｒ０］を乗算し、変
動周波数ｆｒで逆フーリエ変換を行なう。得られた関数
は、各測定距離ｒ０での反射波ＷR による放射パターン
となる。

【００６７】（６）反射波ＷR による放射パターンにピ
ークが現れた角度は反射波ＷR の到来方向を示してい
る。また、各ピークのレベルは直接波ＷD に対する反射
波ＷR のレベルを示している。

【００６８】このような処理により、供試アンテナ４の
放射パターン実測値から直接波成分と反射波成分とを分
離し、直接波ＷD のみの放射パターンを得ることができ
る。また、直接波ＷD に対する反射波ＷR のレベルを知
ることができる。さらに、反射波ＷR の到来方向、すな
わち反射源の方向を知ることができる。

【００６９】実施形態１３．この実施形態１３は、パタ
ーン処理器１０の処理手順として実施形態１０での手順
の代わりに、実施形態７と同じ手順を用いるものであ
る。パターン処理器１０の処理手順を以下に示す。

【００７０】（１）測定距離ｒ０が変化すると、受信信
号はｅｘｐ（ｊｋｒ０）／ｒ０（但し、ｊは虚数単位、
ｋは波数）で変化する。そのため、測定距離ｒ０が増加
すると受信信号の振幅は、反射波の影響で変動しながら
徐々に減少していく。そこで、パターン処理器１０はパ
ターン表示器７からの各測定距離ｒ０での放射パターン
データに関数ｒ０／ｅｘｐ（ｊｋｒ０）を乗算する。関
数ｒ０／ｅｘｐ（ｊｋｒ０）を乗算された受信信号は、
直接波ＷD による一定の信号（直流項）に反射波ＷR に
よる変動項が重畳されたものとなる。

【００７１】（２）次に、送信用アンテナ１の各位置に
ついて、関数ｒ０／ｅｘｐ（ｊｋｒ０）が乗算された受
信信号を測定距離ｒ０で平均し、直接波ＷD による直流
項を取り出す。

【００７２】（３）直接波ＷD による放射パターンを出
力する。このような処理により、周囲環境の反射波ＷR
の影響を除去した直接波ＷD のみの放射パターンを得る
ことができる。

【００７３】実施形態１４．図１との対応部分に同一符
号を付した図１３は、この発明によるアンテナ測定装置
の実施形態１４の構成を示す。図において、１は送信用
アンテナであり、２はこの送信用アンテナ１に接続され
た送信機である。また３は回転台であり、１１はこの回
転台３の上に設置された単方向性の放射指向性を有する
受信用アンテナである。送信用アンテナ１とこの受信用
アンテナ１１は距離ｒ０で対向するように配置されてい
る。５は受信用アンテナ１１に接続された受信機であ
り、６は回転台３に接続され、回転台３の回転を制御す
ると共に回転台３から回転角度情報を取り出す回転台制
御器である。

【００７４】７は受信機５と回転台制御器６とに接続さ
れ、回転台制御器６からの回転角度情報と、受信機５か
らの受信信号から受信用アンテナ１１の放射パターンを
生成し、出力するパターン表示器である。８は回転台３
の下に取り付けられた測定距離可変機構であり、９はこ
の測定距離可変機構８を制御するための測定距離制御器
であり、１４はこの測定距離制御器９とパターン表示器
７とに接続された反射源推定器である。またＷD は送信
用アンテナ１から受信用アンテナ１１への直接波、ＷR
は送信用アンテナ１から放射された電波が地面などで反
射されて受信用アンテナ１１へ到来する反射波を示して
いる。

【００７５】次に動作について説明する。送信機２から
送信された電波は送信用アンテナ１から空間に放射され
る。この空間に放射された電波は、受信用アンテナ１１
で受信され、受信機５で受信信号が取り出される。この
受信機５で取り出される受信信号は、直接波ＷD と反射
波ＷR が重なり合ったものである。

【００７６】以上のように受信を行ないながら、回転台
制御器６からの回転台制御信号により、回転台３をｙ軸
を回転中心として回転させ、回転台３上に搭載されてい
る受信用アンテナ１１も同時にｙ軸を中心として回転さ
せる。パターン表示器７は回転台制御器６からの回転角
度情報と、受信機５の各角度での受信信号により、受信
用アンテナ１１の直接波ＷD による放射パターンと反射
波ＷR による放射パターンとが重なった放射パターンを
生成し、出力する。

【００７７】続いて、測定距離制御器９からの制御によ
り送信用アンテナ１と受信用アンテナ１１との間の測定
距離ｒ０を変化させながら、複数の測定距離ｒ０に対す
る受信用アンテナ１１の放射パターンデータをパターン
表示器７は反射源推定器１４に出力する。次に、反射源
推定器１４は、測定距離制御器９からの測定距離情報と
パターン表示器７からの放射パターンデータ、すなわち
受信機５からの受信信号を用いて、以下の手順の処理を
行なう。

【００７８】（１）パターン表示器７からの各測定距離
ｒ０での放射パターンデータ、すなわち各測定距離ｒ０
での受信信号に関数ｒ０／ｅｘｐ（ｊｋｒ０）を乗算す
る。関数ｒ０／ｅｘｐ（ｊｋｒ０）を乗算された受信信
号は、直接波ＷD による一定の信号（直流項）に反射波
ＷR による変動項が重畳されたものとなる。

【００７９】（２）次に、各角度θについて、関数が乗
算された受信信号に関数ｅｘｐ［ｊ（２πｆｒ／λ）ｒ
０］（λは測定周波数の波長）を乗算し、測定距離ｒ０
でフーリエ変換する。フーリエ変換された信号（以後、
フーリエスペクトルと記述する）は反射波ＷR による変
動項の変動周波数ｆｒの関数である。直接波ＷD のみの
場合、フーリエスペクトルはｓｉｎ［α・ｆｒ］／［α
・ｆｒ］（但しαは実数係数）の関数形を示し、ｆｒ＝
０でのフーリエスペクトルの値は直接波ＷD の振幅を示
すことになる。一方、 直接波ＷD に反射波ＷR が重な
っている場合のフーリエスペクトルは、直接波ＷD のフ
ーリエスペクトルと反射波ＷR のフーリＤエスペクトル
の重ね合わせとなる。

【００８０】（３）直接波ＷD と反射波ＷR のフーリエ
スペクトルが重なったものから、直接波ＷD のフーリエ
スペクトルｓｉｎ［α・ｆｒ］／［α・ｆｒ］を引き去
り、反射波ＷR のフーリエスペクトルを取り出す。

【００８１】（４）反射波ＷR のフーリエスペクトルに
関数ｅｘｐ［−ｊ（２πｆｒ／λ）ｒ０］を乗算し、変
動周波数ｆｒで逆フーリエ変換を行なう。得られた関数
は、各測定距離ｒ０での反射波ＷR による放射パターン
となる。

【００８２】（５）反射波ＷR による放射パターンにピ
ークが現れた角度は、反射波ＷR の到来方向を示してい
る。また、各ピークのレベルは直接波ＷD に対する反射
波ＷRのレベルを示している。

【００８３】このような処理により、周囲環境により発
生する反射波ＷR のレベルを知ることができる。さら
に、反射波ＷR の到来方向、すなわち反射源の方向を知
ることができる。

【００８４】実施形態１５．この実施形態１５は、図１
３に示した実施形態１４に係るアンテナ測定装置と同じ
ハードウエア構成を用いるが、反射源推定器１４の処理
手順が実施形態１５とは異なり、以下の手順を実行する
ものである。

【００８５】（１）パターン表示器７からの各測定距離
ｒ０での放射パターンデータ、すなわち各測定距離ｒ０
での受信信号に関数ｒ０／ｅｘｐ（ｊｋｒ０）を乗算す
る。関数ｒ０／ｅｘｐ（ｊｋｒ０）を乗算された受信信
号は、直接波ＷＤ による一定の信号（直流項）に反射
波ＷR による変動項が重畳されたものとなる。

【００８６】（２）次に、各角度θについて、関数ｒ０
／ｅｘｐ（ｊｋｒ０）が乗算された受信信号に関数ｅｘ
ｐ［ｊ（２πｆｒ／λ）ｒ０］（λは測定周波数の波
長）を乗算し、測定距離ｒ０でフーリエ変換する。フー
リエ変換された信号（以後、フーリエスペクトルと記述
する）は反射波ＷR による変動項の変動周波数ｆｒの関
数である。直接波ＷD のみの場合、フーリエスペクトル
はｓｉｎ［α・ｆｒ］／［α・ｆｒ］（但しαは実数係
数）の関数形を示し、ｆｒ＝０でのフーリエスペクトル
の値は直接波ＷD の振幅を示すことになる。一方、 直
接波ＷD に反射波ＷRが重なっている場合のフーリエス
ペクトルは、直接波ＷD のフーリエスペクトルと反射波
ＷR のフーリエスペクトルの重ね合わせとなる。

【００８７】（３）直接波ＷD と反射波ＷR のフーリエ
スペクトルが重なったものから、直接波ＷD のフーリエ
スペクトルｓｉｎ［α・ｆｒ］／［α・ｆｒ］を引き去
り、反射波ＷR のフーリエスペクトルを取り出す。

【００８８】（４）反射波ＷR のフーリエスペクトルに
関数ｅｘｐ［−ｊ（２πｆｒ／λ）ｒ０］を乗算し、変
動周波数ｆｒで逆フーリエ変換を行なう。得られた関数
は、各測定距離ｒ０での反射波ＷR による放射パターン
となる。

【００８９】（５）反射波ＷR による放射パターンにピ
ークが現れた角度は、反射波ＷR の到来方向を示してい
る。また、各ピークのレベルは直接波ＷD に対する反射
波ＷRのレベルを示している。

【００９０】（６）図１４に示すように、各測定距離ｒ
１及びｒ２、ｒ３、……で得られた反射波の到来角度θ
１、θ２、θ３、……を用いて三角測量の原理により反
射源の位置を推定する。このような処理により、反射源
の位置を推定できると共に、直接波ＷD に対する反射波
ＷR のレベルを検出できる。

【００９１】

【００９２】

【発明の効果】 以上のようにこの 発明によれば、供試ア
ンテナを回転させながら、その供試アンテナと送信用ア
ンテナ又は受信用アンテナとの間の距離を可変し、パタ
ーン表示手段で得られた異なる測定距離での複数個の供
試アンテナ放射パターンデータを処理することにより、
アンテナ測定場等の周囲環境に起因する反射波の影響を
放射パターン実測値から分離して除去し得るアンテナ測
定装置を実現できる。また、異なる測定距離での複数個
の供試アンテナ放射パターンデータを測定距離データで
フーリエ変換し、送信用アンテナ又は受信用アンテナと
供試アンテナとの間を直接伝搬する電波の直接波成分
と、アンテナ測定場の周囲環境で反射、散乱された電波
の反射波成分とを分離することにより、供試アンテナの
放射パターン実測値から直接波成分と反射波成分とを分
離し、直接波成分のみの放射パターンを得ることができ
ると共に、直接波に対する反射波のレベルを検出でき
る。

【００９３】また次の発明によれば、さらに得られた反
射波成分を逆フーリエ変換して反射波成分による放射パ
ターンを生成し、出力することにより、供試アンテナの
放射パターン実測値から直接波成分による放射パターン
と反射波成分による放射パターンとを分離し、直接波成
分のみの放射パターンを得ることができる。また直接波
に対する反射波のレベルを検出できると共に、反射波の
到来方向、すなわち反射源の方向を推定できる。

【００９４】また次の発明によれば、供試アンテナを回
転させながら、その供試アンテナと送信用アンテナ又は
受信用アンテナとの間の距離を可変し、パターン表示手
段で得られた異なる測定距離での複数個の供試アンテナ
放射パターンデータを処理することにより、アンテナ測
定場等の周囲環境に起因する反射波の影響を放射パター
ン実測値から分離して除去し得るアンテナ測定装置を実
現できる。また、異なる測定距離での複数個の供試アン
テナ放射パターンデータを平均した放射パターンを生成
し、出力することにより、周囲環境の反射波の影響を除
去した直接波成分のみの放射パターンを得ることができ
る。

【００９５】

【００９６】また次の発明によれば、送信用アンテナ又
は受信用アンテナを供試アンテナを法線上にもつ平面上
でスキャンしながら、供試アンテナと送信用アンテナ又
は受信用アンテナとの間の距離を可変し、パターン表示
手段で得られた異なる測定距離での複数個の供試アンテ
ナ放射パターンデータを処理することにより、アンテナ
測定場等の周囲環境に起因する反射波の影響を放射パタ
ーン実測値から分離して除去し得るアンテナ測定装置を
実現できる。また、異なる測定距離での複数個の供試ア
ンテナ放射パターンデータを測定距離データでフーリエ
変換し、送信用アンテナ又は受信用アンテナと供試アン
テナとの間を直接伝搬する電波の直接波成分と、アンテ
ナ測定場の周囲環境で反射、散乱された電波の反射波成
分とを分離することにより、供試アンテナの放射パター
ン実測値から直接波成分と反射波成分とを分離し、直接
波成分のみの放射パターンを得ることができる。また直
接波に対する反射波のレベルを検出できる。

【００９７】また次の発明によれば、さらに得られた反
射波成分を逆フーリエ変換して反射波成分による放射パ
ターンを生成し、出力することにより、供試アンテナの
放射パターン実測値から直接波成分による放射パターン
と反射波成分による放射パターンとを分離し、直接波成
分のみの放射パターンを得ることができる。また直接波
に対する反射波のレベルを検出できると共に、さらに反
射波の到来方向、すなわち反射源の方向を推定できる。

【００９８】また次の発明によれば、送信用アンテナ又
は受信用アンテナを供試アンテナを法線上にもつ平面上
でスキャンしながら、供試アンテナと送信用アンテナ又
は受信用アンテナとの間の距離を可変し、パターン表示
手段で得られた異なる測定距離での複数個の供試アンテ
ナ放射パターンデータを処理することにより、アンテナ
測定場等の周囲環境に起因する反射波の影響を放射パタ
ーン実測値から分離して除去し得るアンテナ測定装置を
実現できる。また、異なる測定距離での複数個の供試ア
ンテナ放射パターンデータを平均した放射パターンを生
成し、出力することにより、周囲環境の反射波の影響を
除去した直接波成分のみの放射パターンを得ることがで
きる。

【００９９】

【０１００】また次の発明によれば、送信用アンテナ及
び受信用アンテナの間の距離を可変しながら、パターン
表示手段で得られた異なる測定距離での複数個の受信用
アンテナ放射パターンデータに基づいて、主放射方向か
ら反射源の方向を推定することにより、反射波が発生す
る反射源の方向や位置を推定し得るアンテナ測定装置を
実現できる。また、異なる測定距離での複数個の受信用
アンテナ放射パターンデータを測定距離データでフーリ
エ変換し、送信用アンテナから受信用アンテナへ直接伝
搬する電波の直接波成分と、周囲にある反射源で反射さ
れた電波の反射波成分とを分離し、さらに得られた反射
波成分を逆フーリエ変換して反射波成分による受信用ア
ンテナの放射パターンを生成して出力し、反射波成分の
放射パターンの主放射方向から反射源の方向を推定する
ことにより、反射波の到来方向、すなわち反射源の方向
を推定することができると共に、直接波に対する反射波
のレベルを検出できる。

【０１０１】また次の発明によれば、送信用アンテナ及
び受信用アンテナの間の距離を可変しながら、パターン
表示手段で得られた異なる測定距離での複数個の受信用
アンテナ放射パターンデータに基づいて、主放射方向か
ら反射源の方向を推定することにより、反射波が発生す
る反射源の方向や位置を推定し得るアンテナ測定装置を
実現できる。また、異なる測定距離での複数個の受信用
アンテナ放射パターンデータを測定距離データでフーリ
エ変換し、送信用アンテナから受信用アンテナへ直接伝
搬する電波の直接波成分と、周囲にある反射源で反射さ
れた電波の反射波成分とを分離し、さらに得られた反射
波成分を逆フーリエ変換して反射波成分による受信用ア
ンテナの放射パターンを生成、出力し、反射波成分の放
射パターンの主放射方向と測定距離データにより三角測
量で反射源の位置を推定することにより、反射源の位置
を推定することができると共に、直接波に対する反射波
のレベルを知ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明によるアンテナ測定装置の実施形態
１の構成を示すブロック図である。

【図２】 各角度θに対する受信信号の振幅と測定距離
ｒ０との関係を示す特性曲線図である。

【図３】 関数ｒ０／ｅｘｐ（ｊｋｒ０）を乗算された
各角度θに対する受信信号の振幅と測定距離ｒ０との関
係を示す特性曲線図である。

【図４】 図３の受信信号を測定距離ｒ０でフーリエ変
換したフーリエスペクトルを示すスペクトル分布図であ
る。

【図５】 直接波ＷD による放射パターンを示す特性曲
線図である。

【図６】 反射波ＷR による放射パターンを示す特性曲
線図である。

【図７】 この発明によるアンテナ測定装置の実施形態
２の構成を示すブロック図である。

【図８】 この発明によるアンテナ測定装置の実施形態
３の構成を示すブロック図である。

【図９】 この発明によるアンテナ測定装置の実施形態
４の構成を示すブロック図である。

【図１０】 反射波ＷR による放射パターンを示す特性
曲線図である。

【図１１】 この発明によるアンテナ測定装置の実施形
態１０の構成を示すブロック図である。

【図１２】 この発明によるアンテナ測定装置の実施形
態１１の構成を示すブロック図である

【図１３】 この発明によるアンテナ測定装置の実施形
態１４の構成を示すブロック図である

【図１４】 反射源位置の推定方法の説明に供する略線
図である。

【図１５】 従来のアンテナ測定装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図１６】 供試アンテナ４の放射パターンを示す特性
曲線図である。

【図１７】 従来の他のアンテナ測定装置の構成を示す
ブロック図である。

【図１８】 測定距離の異なる場合の供試アンテナ４の
放射パターンを示す特性曲線図である。

【図１９】 各角度θに対する受信信号の振幅と測定距
離ｒ０との関係を示す特性曲線図である。

【符号の説明】

１ 送信用アンテナ ２ 送信機 ３ 回転台 ４ 供試アンテナ ５ 受信機 ６ 回転台制御器 ７ パターン表示器 ８ 測定距離可変機構 ９ 測定距離制御器 １０ パターン処理器 １１ 受信用アンテナ １２ 平面スキャナ １３ スキャナ制御器 １４ 反射源推定器 ＷD 直接波 ＷR 反射波

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−242163（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−121670（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 29/10 G01R 29/08

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射パターンを測定する供試アンテナを
   搭載し、当該供試アンテナを回転させる回転手段と、当
   該回転手段の回転を制御すると共に上記回転手段から回
   転角度情報を取り出す回転制御手段と、上記供試アンテ
   ナに接続され、当該供試アンテナの受信電波を受信する
   受信手段と、電波を送信する送信手段と、当該送信手段
   に接続され、上記供試アンテナに対向して設置された送
   信用アンテナと、上記回転制御手段に回転制御信号を送
   ると共に、上記回転制御手段からの回転角度情報及び上
   記受信手段の受信信号に応じて上記供試アンテナの放射
   パターンを生成して出力するパターン表示手段とを有す
   るアンテナ測定装置、若しくは放射パターンを測定する
   供試アンテナを搭載し、当該供試アンテナを回転させる
   回転手段と、当該回転手段の回転を制御すると共に上記
   回転手段から回転角度情報を取り出す回転制御手段と、
   上記供試アンテナに接続され、当該供試アンテナへ電波
   を送信する送信手段と、受信電波を受信する受信手段
   と、当該受信手段に接続され、上記供試アンテナと対向
   して設置された受信用アンテナと、上記回転制御手段に
   回転制御信号を送ると共に、上記回転制御手段からの回
   転角度情報及び上記受信手段の受信信号に応じて上記供
   試アンテナの放射パターンを生成して出力するパターン
   表示手段とを有するアンテナ測定装置であって、上記供
   試アンテナ及び上記送信用アンテナの間、又は上記供試
   アンテナ及び上記受信用アンテナの間の距離を可変する
   測定距離可変手段と、当該測定距離可変手段を制御する
   と共に、上記測定距離可変手段から測定距離データを取
   り出す測定距離制御手段と、上記パターン表示手段で得
   られた異なる測定距離での複数個の供試アンテナ放射パ
   ターンデータを処理するパターン処理手段とを備え、上
   記パターン処理手段は、上記パターン表示手段で得られ
   た異なる測定距離での複数個の供試アンテナ放射パター
   ンデータを上記測定距離制御手段からの測定距離データ
   でフーリエ変換し、上記送信用アンテナから上記供試ア
   ンテナへ、又は上記供試アンテナから上記受信用アンテ
   ナへ直接伝搬する電波の直接波成分と、アンテナ測定場
   の周囲環境で反射、散乱された電波の反射波成分とを分
   離することを特徴するアンテナ測定装置。
2. 【請求項２】 上記パターン処理手段は、さらに得られ
   た上記反射波成分を逆フーリエ変換して上記反射波成分
   による放射パターンを生成して出力することを特徴とす
   る請求項１に記載のアンテナ測定装置。
3. 【請求項３】 放射パターンを測定する供試アンテナを
   搭載し、当該供試アンテナを回転させる回転手段と、当
   該回転手段の回転を制御すると共に上記回転手段から回
   転角度情報を取り出す回転制御手段と、上記供試アンテ
   ナに接続され、当該供試アンテナの受信電波を受信する
   受信手段と、電波を送信する送信手段と、当該送信手段
   に接続され、上記供試アンテナに対向して設置された送
   信用アンテナと、上記回転制御手段に回転制御信号を送
   ると共に、上記回転制御手段からの回転角度情報及び上
   記受信手段の受信信号に応じて上記供試アンテナの放射
   パターンを生成して出力するパターン表示手段とを有す
   るアンテナ測定装置、若しくは放射パターンを測定する
   供試アンテナを搭載し、当該供試アンテナを回転させる
   回転手段と、当該回転手段の回転を制御すると共に上記
   回転手段から回転角度情報を取り出す回転制御手段と、
   上記供試アンテナに接続され、当該供試アンテナへ電波
   を送信する送信手段と、受信電波を受信する受信手段
   と、当該受信手段に接続され、上記供試アンテナと対向
   して設置された受信用アンテナと、上記回転制御手段に
   回転制御信号を送ると共に、上記回転制御手段からの回
   転角度情報及び上記受信手段の受信信号に応じて上記供
   試アンテナの放射パターンを生成して出力するパターン
   表示手段とを有するアンテナ測定装置であって、上記供
   試アンテナ及び上記送信用アンテナの間、又は上記供試
   アンテナ及び上記受信用アンテナの間の距離を可変する
   測定距離可変手段と、当該測定距離可変手段を制御する
   と共に、上記測定距離可変手段から測定距離データを取
   り出す測定距離制御手段と、上記パターン表示手段で得
   られた異なる測定距離での複数個の供試アンテナ放射パ
   ターンデータを処理するパターン処理手段とを備え、上
   記パターン処理手段は、上記パターン表示手段で得られ
   た異なる測定距離での複数個の供試アンテナ放射パター
   ンデータを平均した放射パターンを生成して出力するこ
   とを特徴とするアンテナ測定装置。
4. 【請求項４】 放射パターンを測定する供試アンテナに
   接続され、当該供試アンテナの受信電波を受信する受信
   手段と、電波を送信する送信手段と、当該送信手段に接
   続され、上記供試アンテナに対向して設置された送信用
   アンテナと、 当該送信アンテナを搭載し、上記供試アン
   テナを法線上にもつ平面上で上記送信アンテナを移動さ
   せる平面スキャナ手段と、当該平面スキャナ手段上の上
   記送信アンテナの移動を制御すると共に、上記平面スキ
   ャナ手段から上記送信アンテナの位置情報を取り出すス
   キャナ制御手段と、当該スキャナ制御手段に平面スキャ
   ナ制御信号を送ると共に、上記スキャナ制御手段からの
   送信アンテナ位置情報及び上記受信手段の受信信号に応
   じて上記供試アンテナの放射パターンを生成して出力す
   るパターン表示手段とを有するアンテナ測定装置、若し
   くは放射パターンを測定する供試アンテナに接続され、
   当該供試アンテナへ電波を送信する送信手段と、電波を
   受信する受信手段と、当該受信手段に接続され、上記供
   試アンテナに対向して設置された受信用アンテナと、当
   該受信用アンテナを搭載し、上記供試アンテナを法線上
   にもつ平面上で上記受信用アンテナを移動させる平面ス
   キャナ手段と、当該平面スキャナ手段上の上記受信用ア
   ンテナの移動を制御すると共に、上記平面スキャナ手段
   から上記受信用アンテナの位置情報を取り出すスキャナ
   制御手段と、当該スキャナ制御手段に平面スキャナ制御
   信号を送ると共に、上記スキャナ制御手段からの受信用
   アンテナ位置情報及び上記受信手段の受信信号に応じて
   上記供試アンテナの放射パターンを生成して出力するパ
   ターン表示手段とを有するアンテナ測定装置であって、
   上記供試アンテナ及び上記送信用アンテナの間、又は上
   記供試アンテナ及び上記受信用アンテナの間の距離を可
   変する測定距離可変手段と、当該測定距離可変手段を制
   御すると共に、上記測定距離可変手段から測定距離デー
   タを取り出す測定距離制御手段と、上記パターン表示手
   段で得られた異なる測定距離での複数個の供試アンテナ
   放射パターンデータを処理するパターン処理手段とを備
   え、上記パターン処理手段は、上記パターン表示手段で
   得られた異なる測定距離での複数個の供試アンテナ放射
   パターンデータを上記測定距離制御手段からの測定距離
   データでフーリエ変換し、上記送信用アンテナから上記
   供試アンテナへ、又は上記供試アンテナから上記受信用
   アンテナへ直接伝搬する電波の直接波成分と、アンテナ
   測定場の周囲環境で反射、散乱された電波の反射波成分
   とを分離することを特徴するアンテナ測定装置。
5. 【請求項５】 上記パターン処理手段は、さらに得られ
   た反射波成分を逆フーリエ変換して反射波成分による放
   射パターンを生成して出力することを特徴とする請求項
   ４に記載のアンテナ測定装置。
6. 【請求項６】 放射パターンを測定する供試アンテナに
   接続され、当該供試アンテナの受信電波を受信する受信
   手段と、電波を送信する送信手段と、当該送信手段に接
   続され、上記供試アンテナに対向して設置された送信用
   アンテナと、当該送信アンテナを搭載し、上記供試アン
   テナを法線上にもつ平面上で上記送信アンテナを移動さ
   せる平面スキャナ手段と、当該平面スキャナ手段上の上
   記送信アンテナの移動を制御すると共に、上記平面スキ
   ャナ手段から上記送信アンテナの位置情報を取り出すス
   キャナ制御手段と、当該スキャナ制御手段に平面スキャ
   ナ制御信号を送ると共に、上記スキャナ制御手段からの
   送信アンテナ位置情報及び上記受信手段の受信信号に応
   じて上記供試アンテナの放射パターンを生成して出力す
   るパターン表示手段とを有するアンテナ測定装置、若し
   くは放射パターンを測定する供試アンテナに接続され、
   当該供試アンテナへ電波を送信する送信手段と、電波を
   受信する受信手段と、当該受信手段に接続され、上記供
   試アンテナに対向して設置された受信用アンテナと、当
   該受信用アンテナを搭載し、上記供試アンテナを法線上
   にもつ平面上で上記受信用アンテナを移動させる平面ス
   キャナ手段と、当該平面スキャナ手段上の上記受信用ア
   ンテナの移動を制御すると共に、上記平面スキャナ手段
   から上記受信用アンテナの位置情報を取り出すスキャナ
   制御手段と、当該スキャナ制御手段に平面スキャナ制御
   信号を送ると共に、上記スキャナ制御手段からの受信用
   アンテナ位置情報及び上記受信手段の受信信号に応じて
   上記供試アンテナの放射パターンを生成して出力するパ
   ターン表示手段とを有するアンテナ測定装置であって、
   上記供試アンテナ及び上記送信用アンテナの間、又は上
   記供試アンテナ及び上記受信用アンテナの間の距離を可
   変する測定距離可変手段と、当該測定距離可変手段を制
   御すると共に、上記測定距離可変手段から測定距離デー
   タを取り出す測定距離制御手段と、上記パターン表示手
   段で得られた異なる測定距離での複数個の供試アンテナ
   放射パターンデータを処理するパターン処理手段とを備
   え、上記パターン処理手段は、上記パターン表示手段で
   得られた異なる測定距離での複数個の供試アンテナ放射
   パターンデータを平均した放射パターンを生成して出力
   することを特徴とするアンテナ測定装置。
7. 【請求項７】 単方向性の放射指向性を有する受信用ア
   ンテナと、当該受信 用アンテナを搭載し、上記受信用ア
   ンテナを回転させる回転手段と、当該回転手段の回転を
   制御すると共に上記回転手段から回転角度情報を取り出
   す回転制御手段と、上記受信用アンテナに接続され、当
   該受信用アンテナの受信電波を受信する受信手段と、電
   波を送信する送信手段と、当該送信手段に接続され、上
   記受信用アンテナに対向して設置された送信用アンテナ
   と、上記回転制御手段に回転制御信号を送ると共に、上
   記回転制御手段からの回転角度情報及び上記受信手段の
   受信信号に応じて上記受信用アンテナの放射パターンを
   生成して出力するパターン表示手段とを有するアンテナ
   測定装置、若しくは単方向性の放射指向性を有する送信
   用アンテナと、当該送信用アンテナを搭載し、上記送信
   用アンテナを回転させる回転手段と、当該回転手段の回
   転を制御すると共に上記回転手段から回転角度情報を取
   り出す回転台制御手段と、上記送信用アンテナに接続さ
   れ、電波を送信する送信手段と、上記送信用アンテナに
   対向して設置された受信用アンテナと、当該受信用アン
   テナの受信電波を受信する受信手段と、上記回転制御手
   段に回転制御信号を送ると共に、上記回転制御手段から
   の回転角度情報及び上記受信手段の受信信号に応じて上
   記受信用アンテナの放射パターンを生成して出力するパ
   ターン表示手段とを有するアンテナ測定装置であって、
   上記送信用アンテナ及び上記受信用アンテナの間の距離
   を可変する測定距離可変手段と、当該測定距離可変手段
   を制御すると共に上記測定距離可変手段から測定距離デ
   ータを取り出す測定距離制御器と、上記パターン表示手
   段で得られた異なる測定距離での複数個の受信用アンテ
   ナ放射パターンデータに基づいて、主放射方向から反射
   源の方向を推定する反射源推定手段とを備え、上記反射
   源推定手段は、上記パターン表示手段で得られた異なる
   測定距離での複数個の受信用アンテナ放射パターンデー
   タを上記測定距離制御手段からの測定距離データでフー
   リエ変換し、上記送信用アンテナから上記受信用アンテ
   ナへ直接伝搬する電波の直接波成分と、周囲にある反射
   源で反射された電波の反射波成分とを分離し、さらに得
   られた反射波成分を逆フーリエ変換して反射波成分によ
   る受信用アンテナの放射パターンを生成して出力し、反
   射波成分の放射パターンの主放射方向から反射源の方向
   を推定することを特徴とする請求項９に記載のアンテナ
   測定装置。
8. 【請求項８】 単方向性の放射指向性を有する受信用ア
   ンテナと、当該受信 用アンテナを搭載し、上記受信用ア
   ンテナを回転させる回転手段と、当該回転手段の回転を
   制御すると共に上記回転手段から回転角度情報を取り出
   す回転制御手段と、上記受信用アンテナに接続され、当
   該受信用アンテナの受信電波を受信する受信手段と、電
   波を送信する送信手段と、当該送信手段に接続され、上
   記受信用アンテナに対向して設置された送信用アンテナ
   と、上記回転制御手段に回転制御信号を送ると共に、上
   記回転制御手段からの回転角度情報及び上記受信手段の
   受信信号に応じて上記受信用アンテナの放射パターンを
   生成して出力するパターン表示手段とを有するアンテナ
   測定装置、若しくは単方向性の放射指向性を有する送信
   用アンテナと、当該送信用アンテナを搭載し、上記送信
   用アンテナを回転させる回転手段と、当該回転手段の回
   転を制御すると共に上記回転手段から回転角度情報を取
   り出す回転台制御手段と、上記送信用アンテナに接続さ
   れ、電波を送信する送信手段と、上記送信用アンテナに
   対向して設置された受信用アンテナと、当該受信用アン
   テナの受信電波を受信する受信手段と、上記回転制御手
   段に回転制御信号を送ると共に、上記回転制御手段から
   の回転角度情報及び上記受信手段の受信信号に応じて上
   記受信用アンテナの放射パターンを生成して出力するパ
   ターン表示手段とを有するアンテナ測定装置であって、
   上記送信用アンテナ及び上記受信用アンテナの間の距離
   を可変する測定距離可変手段と、当該測定距離可変手段
   を制御すると共に上記測定距離可変手段から測定距離デ
   ータを取り出す測定距離制御器と、上記パターン表示手
   段で得られた異なる測定距離での複数個の受信用アンテ
   ナ放射パターンデータに基づいて、主放射方向から反射
   源の方向を推定する反射源推定手段とを備え、上記反射
   源推定手段は、上記パターン表示手段で得られた異なる
   測定距離での複数個の受信用アンテナ放射パターンデー
   タを上記測定距離制御手段からの測定距離データでフー
   リエ変換し、上記送信用アンテナから上記受信用アンテ
   ナへ直接伝搬する電波の直接波成分と、周囲にある反射
   源で反射された電波の反射波成分とを分離し、さらに得
   られた反射波成分を逆フーリエ変換して反射波成分によ
   る受信用アンテナの放射パターンを生成して出力し、反
   射波成分の放射パターンの主放射方向と上記測定距離制
   御手段からの測定距離データにより三角測量で反射源の
   位置を推定することを特徴とするアンテナ測定装置。