JP3436669B2 - 電磁波結合装置 - Google Patents
電磁波結合装置Info
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Description
電波機器、例えば携帯電話機から発せられる電磁波電力
を正確に測定したり、任意電界強度の「場」を発生させ
受信感度特性測定等を行うための電磁波結合装置に関す
るものである。
次の2つの方法が知られていた。 (1)図1に示すように、十分な距離を確保したフイー
ルド(電波暗室やオープンサイト)に、測定用アンテナ
を建て、このアンテナで被測定機器(供試機器)からの
放射電波を受信したり、このアンテナから既知の電力信
号を送信させ、被測定機器で受信してその感度特性を受
信する方法が基本となっている。
を可能にするため、疑似的な電磁波発生装置を作り、電
磁波の遠方界条件を近似させる方法が考えられている。
その最も代表的方法として、図2に示すように、TEMセ
ルと呼ばれるTEMモード発生装置が知られている。殆ど
の現有方法は、この基本方法の変形で使用帯域の拡大等
を図っている。
は、広大な場所を必要とする欠点があった。そればかり
か、この方法は、実際に被測定機器(供試器)から電磁
波を発射させるが、電磁波は四方に放射するため、被測
定機器を360°回転させて最大値を求めなければなら
なかったばかりでなく、ハイトパターンと呼ばれる地上
反射波による測定誤差の影響を避けるため、アンテナを
上下させて各点を克明に測定し、全体像をつかむ必要が
あった。そのため、この作業に莫大な時間を費やす必要
があったので、コスト的理由で工業製品の生産工程に入
れることは到底できなかった。
っても、小部屋程度の場所が必要であるので、これを生
産ラインに並べることは困難であった。そればかりか、
TEMモードを形成する電極間に被測定機器を入れるた
め、被測定機器の大きさが変わったりすると、電極に被
測定機器の上下端が近づくことが避けられなくなり、そ
のため測定再現性を確保するのが困難な問題があった。
等で卓上に設置できる程度に小型化することができ、し
かも工業製品生産に必要な正確な再現性を得るために、
安定で均一な電磁界エリアーを作り出すことのできる電
磁波結合装置を提供することを目的とする。
には、空中に電流を流す導体線(アンテナ)を配置し、
そこに高周波電流を流せば、空間に電磁波が放出される
ことは周知である。一般に挿入する電力を効率良く電磁
波に変換するため、高周波の波長に導体線長を合わせ共
振させている。
のアンテナを含む複数のアンテナを混在させると、これ
らが互いに結合し合い、被測定機器アンテナとの総合結
合定数等が大きく変わるので、安定な均一電場を作るの
は困難であった。また、アンテナへの距離と共に結合量
は大きく変わる。即ち、結合量は、距離に反比例する
が、その距離の1〜3乗項迄混在する。
研究の結果、狭いスペースで遠方から電磁波が飛来して
きた時の条件に近似させるため、進行波を発生させるア
ンテナを用いることを想到すると共に、できる限り広い
空間範囲に亙って均一な電磁波分布が生じるようにする
ため、複数のアンテナを中心線から等距離に配置し、そ
の中心点を中立点として比較的均一な電磁界強度を得る
ことに成功し、本発明に到達した。
た電波吸収材と、該ケースの中心線から等距離に位置す
るように配設した進行波アンテナと、該各進行波アンテ
ナ間の影響を隔絶するアイソレータと、前記アンテナ群
で収集した放射電磁波を位相調整した後加算する合成器
と、加算した電磁波を放射電力として読み取る手段と、
を具備したことを特徴とする。
な例は、各アンテナからの放射電磁界強度を等しくし、
各アンテナを同相にすれば良い。このようにすれば、各
アンテナから等距離にある中心点周辺は極めて安定な電
界強度分布となる。
ンテナ数を増やし、各アンテナ間の位相調整を行えば良
い。
ら等距離となるように配設するには、中心から等距離の
円周上に配設するか、又は縦及び/又は横方向の中心線
から等距離となるように対向して配設すれば良い。
に基づいて説明する。図3は、本発明の実施例を示す原
理図であり、四角筒状の本体金属ケースの内周面全域に
は、電波吸収材が貼着されている。
時に内部アンテナ等のイメージ像の発生を防ぐ役割をす
るものである。電波吸収材としては、例えばフエライト
焼結板が好適に使用できる。
吸収材を貼着した蓋体が、着脱可能に装着されている。
本体ケースの中心線上には、被測定携帯電話機が配置さ
れている。
の中心線から等距離の円周上に位置するように複数個好
ましくは3個以上配設されて、図3及び図4に示すよう
に、同心円アンテナアレーを形成している。
等距離に配設したことを特徴とするものであるが、これ
はほぼ等距離であれば、完全に等距離でなくても勿論良
い。
ンテナであり、トラベリングウエーブアンテナとして知
られているものを使用すれば良い。
からなるアンテナ群(アンテナアレー)からのビーム
が、図3に示すように、中心軸上で焦点を結ぶ形(図3
の焦点位置)となり、この地点で被測定機器の結合係数
(アンテナフアクター値)を規定できる。
ナフアクター値を求めた後、未知の電力を放射する被測
定機器の放射電力値を計測することができる。
ように、被測定携帯電話機アンテナ(DUTアンテナ)
から四方に放射する輻射電力を、同心円上に配置された
アンテナアレーで拾い上げ、位相調整した後、その総和
を合成器を介して、測定器に接続して測定する。
する各アンテナは、相互に影響を与えず、各アンテナの
特性を独立させるために、アイソレータが設けられてい
る。
相にしなければならないので、各アンテナからの電磁波
を位相調整している。
るとか、LCを変えれば良い。要は、同相にできればよ
く、位相調整する手段は、特に限定されない。
しては、例えばパワーメータ、スペクトラムアナライザ
ー等が挙げられる。
あり、本体ケースの正面から見て、対向して等距離に配
設した進行波アンテナを一組みとし、これを四組配設し
た例を示す。
安定した大きな電磁場を形成することができるので、携
帯電話を90°回転して置くことができ、電話機アンテ
ナの偏波特性を評価することができる。また、より大型
の携帯端末機器等の電波電力等を測定することができ
る。
ケースの上下に配設しているが、これは左右であっても
良く、上下及び左右であっても良い。また、中心線から
等距離に配設した一組のアンテナの組の数は、特に限定
されない。
の組の数等のアンテナ群の配置法を選択することによっ
て、比較的自由な分布特性の安定した電磁場を合成する
ことができる。
ため、奥行き方向に同様の配置でアンテナを位相調整し
て配設しても良い。
回転して偏波特性を測定することもできるが、大きな円
形の安定した電磁場を形成しなければならないので、同
様に装置が大型化する。
の測定方法を、図6に基づいて説明する。図6に示すよ
うに、携帯電話機アンテナ(共振ホイップアンテナ)か
ら放射される電磁波成分は、大部分がアンテナ横方向
(図6の上下方向)に分布する。従って、この方向で受
信・加算すれば、放射電力に正比例した電力を計測でき
る。
マッチングしていれば、送信電力は全てアンテナから電
磁波として輻射される。図7に示すように、リターンロ
ス>20dBであれば、戻ってくる電力は誤差範囲であ
るので、充分マッチングしているといえる。
電磁波の大部分は、アンテナ軸に直角な円周方向に輻射
される。従って、この円周上にピックアップ用アンテナ
(進行波アンテナ)をアレー状に配置すれば、放射電力
に比例した電力を誘起させることができる。
よって携帯電話機の輻射電力[Po(dBm)]を求める
ことができる。
信電力を直接測定したものとの比較によって求めること
ができる。
アンテナで収集した放射電磁波の減衰量を均一化させる
減衰器(アテネータ)が設けられている。しかしなが
ら、これは必ずしも必要ではない。
力の総和が測定されるので、放射パターンに歪みがあっ
ても、周辺電力を同時に加算することになるから正確な
測定ができる。
被測定携帯電話アンテナを置くので、ここから同心円ア
ンテナアレー又は対向するアンテナアレーへの距離は、
均一で極めてシンプルな関係になるから、測定再現性が
極めて良い。
テナ型式の違いによる影響を考慮しなくとも良い。進行
波アンテナを使用するので、中心線(測定位置)の波動
インピーダンスは、遠方界波動インピーダンス(120
π)に容易に設定できるし、被測定機器のアンテナがλ
/4型等の共振アンテナであっても、測定アンテナとの
結合による変化を無視し得るほど低く抑えることができ
るからである。
で、受信感度測定用と任意電界強度発生装置の両用に支
障なく使用することができる。接続SGの設定レベル値
にアンテナフアクターから計算した係数(dB)を加える
だけで、正確な電界強度の設定ができるからである。
卓上に置けるコンパクトな形に設計できるから、他の測
定機器等と同列に設置できる小型、軽量、扱い易い可搬
型として実用化できる。
れが容易であるので、極めて良好な生産性を確保するこ
とができる。フロント(本発明の装置前面)のシールド
用の蓋を外した状態で使用しても、内部電気性能に変化
がないからである。
ントから被測定電話機等を所定の位置に差し込むだけで
正確な測定ができるから、迅速且つ極めて短時間で電話
機アンテナを通しての実動試験ができる。
ン現場等で卓上に設置できる程度に小型にすることがで
きるほか、正確な再現性を得ることができると共に、測
定機器の出し入れが容易であるので高い生産性を確保す
ることができるというこの種従来の技術で解決できなか
った課題を解決したものであり、それ故極めて画期的な
発明である。
のアンテナ型式の違いによる影響を考慮しなくとも良
く、しかも受信感度測定用と任意電界強度発生装置の両
用に支障なく使用することができるという優れた利点を
保有する。
斜視図である。
る。
示す原理図である。
である。
Claims (8)
- 【請求項1】金属製ケース内周面に設けた電波吸収材
と、該ケースの中心線から等距離に位置するように配設
した複数の進行波アンテナと、該各進行波アンテナ間の
影響を隔絶するアイソレータと、前記アンテナ群で収集
した放射電磁波を位相調整した後加算する合成器と、加
算した電磁波を放射電力として読み取る手段と、を具備
したことを特徴とする電磁波結合装置。 - 【請求項2】前記位相調整を、同相に位相調整する請求
項1に記載の電磁波結合装置。 - 【請求項3】前記進行波アンテナを、中心から等距離の
円周上に位置するように複数個配設する請求項1又は2
に記載の電磁波結合装置。 - 【請求項4】前記進行波アンテナを、前記ケース正面か
らみて、縦及び/又は横方向の中心線から等距離となる
ように対向して配設する請求項1〜3のいずれかに記載
の電磁波結合装置。 - 【請求項5】更に、前記アンテナ群の各アンテナで収集
した放射電磁波の減衰量を均一化する減衰器を具備して
なる請求項1〜4のいずれかに記載の電磁波結合装置。 - 【請求項6】前記電波吸収材は、前記ケース内周面全域
に設けてなり、電磁波反射を防ぐと同時に内部アンテナ
等のイメージ像の発生を防ぐ請求項1〜5のいずれかに
記載の電磁波結合装置。 - 【請求項7】前記中心線上に均一な電磁場を発生させ、
該電磁場に被測定機器を設置し、該被測定機器からの放
射電磁波を、前記進行波アンテナ群で収集する請求項1
〜6のいずれかに記載の電磁波結合装置。 - 【請求項8】前記アンテナ群に、任意の信号を与え、前
記中心線上に均一な電磁場を発生させ、該電磁場に被測
定物を設置して、被測定物の感度若しくは特性を測定す
る請求項1〜6のいずれかに記載の電磁波結合装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30165897A JP3436669B2 (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | 電磁波結合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30165897A JP3436669B2 (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | 電磁波結合装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11133079A JPH11133079A (ja) | 1999-05-21 |
JP3436669B2 true JP3436669B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=17899591
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30165897A Expired - Lifetime JP3436669B2 (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | 電磁波結合装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3436669B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009041513A1 (ja) | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Anritsu Corporation | 放射電力測定方法、放射電力測定用結合器及び放射電力測定装置 |
DE112009001121T5 (de) | 2008-05-09 | 2011-03-10 | Anritsu Corp., Atsugi-shi | Verfahren zur Messsung einer abgestrahlten Leistung, Koppler zur Messung einer abgestrahlten Leistung, und Vorrichtung zur Messung einer abgestrahlten Leistung |
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---|---|---|---|---|
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CN117590092A (zh) * | 2023-10-16 | 2024-02-23 | 人天通信集团有限公司 | 天线辐射效率测量方法、系统及电子设备 |
-
1997
- 1997-11-04 JP JP30165897A patent/JP3436669B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
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