JP4471583B2 - Ｓａｒ測定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機、携帯無線装置などの無線装置の比吸収率（以下、ＳＡＲ（Specific Absorption Rate）という。）を測定するためのＳＡＲ測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話機などの携帯無線装置の普及が非常に進んでいる。それに伴い、携帯無線装置から放射される電磁波が人体に与える影響が問題となってきている。この指標を与える一般的なものにＳＡＲがある。ここで、ＳＡＲとは、人間などの生体が電磁界にさらされることによって単位質量に吸収される電力であり、次式で表される。
【０００３】
【数１】
ＳＡＲ＝（σＥ２）／ρ
【０００４】
ここで、Ｅ［Ｖ／ｍ］は電界強度であり、σ［Ｓ／ｍ］は生体組織の導電率であり、ｐ［ｋｇ／ｍ３］は当該生体組織の密度である。
【０００５】
日本国総務省の電気通信技術審議会答申の「人体側頭部の側で使用する携帯電話端末等に対する比吸収率の測定方法」に示されている、いわゆる電界プローブ法と呼ばれるＳＡＲの評価方法では、形状、寸法、頭部組織の電気的特性を人体に模擬させた人体モデルであるいわゆる人体ファントムを使用する。この人体ファントムを使用して、人体内に生ずるであろうＳＡＲを実験的に推定している（非特許文献１参照。）。
【０００６】
ＳＡＲについては、世界的に法規制が進んでおり、このため携帯電話機等の携帯無線装置の生産工程においてＳＡＲ検査が必要不可欠となる。そこで、この検査を簡便かつ、迅速に行う方法や装置が求められる。従来、簡易的なＳＡＲ推定方法として、人体ファントム表面における磁界強度Ｈより実験的に求める方法が例えば非特許文献２において提案されている。この従来例の方法によれば、人体表面上に発生するＳＡＲの分布には、次式の関係が成り立つことが確認されている。
【０００７】
【数２】
【０００８】
従来のＳＡＲ推定方法として、アンテナから電磁波を放出したときの人体ファントム表面における入射磁界から電流分布を算出し、ＳＡＲ分布を求める方法が例えば、特許文献１において開示されている。磁界は移動及び回転機構を備えた磁界プローブによって検出され、これよりアンテナの電流分布を推定し、この電流分布からＳＡＲを評価する構成となっている。
【０００９】
【特許文献１】
日本国特許第２７９０１０３号公報。
【非特許文献１】
日本国における社団法人電波産業会（Association of Radio Industries and Business in Japan）発行，「携帯型無線端末の比吸収率測定法の標準規格」，ARIB STB-T56 Ver.2.0，２００２年１月２４日改定。
【非特許文献２】
N. Kuster et al., "Energy Absorption Mechanism by Biological Bodies in the Near Field of Dipole Antennas Above 300 MHz", IEEE Transaction on Vehicular Technology, Vol. 41, No. 1, pp.17-23, February 1992。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
実際のＳＡＲの測定では、人体ファントムの頭部に対する携帯電話機の配置、アンテナの種類やその配置状態など様々な条件で測定を行う必要があり、種々の条件での測定結果のＳＡＲの最大値をその携帯電話機のＳＡＲ値としている。このためＳＡＲの測定には非常に時間を要する。上記の簡易的なＳＡＲ測定方法でも人体ファントムに対する携帯無線装置の配置法を変更しなければならない。また、実際のＳＡＲ測定では、携帯電話機は人体ファントムに密着した状態で計測される。特許文献１において開示された従来例の方法では、人体ファントムの表面上での入射磁界を測定しているため、実際のＳＡＲ測定に則した携帯電話機の配置での磁界測定を行うことができない。従って、従来技術のＳＡＲ測定の装置や方法を用いて、生産ライン上で携帯電話機のＳＡＲの検査を行うことは不可能である。
【００１１】
また、製造された携帯電話機におけるＳＡＲの良否判定はＳＡＲ分布のピーク値ではなく、ピーク値を中心とした立方体内の平均値（以下、平均ＳＡＲという。）で行われる。判定対象はこの平均ＳＡＲであり、何らかの手段によって平均ＳＡＲを算出する必要があるという問題点があった。なお、平均ＳＡＲは局所ＳＡＲとも呼ばれる。
【００１２】
本発明の目的は以上の問題点を解決し、従来技術に比較して、より簡単な方法でかつより簡単な装置構成で、高速かつ高精度に、平均ＳＡＲなどのＳＡＲ値を測定することができるＳＡＲ測定装置を提供することにある。
【００１３】
また、本発明のもう１つの目的は以上の問題点を解決し、実際のＳＡＲ測定に則した携帯電話機の配置においてＳＡＲ値を測定することができるＳＡＲ測定装置を提供することにある。
【００１４】
さらに、本発明の別の目的は以上の問題点を解決し、生産ライン上で携帯電話機のＳＡＲを従来技術に比較して容易に測定することができるＳＡＲ測定装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る無線装置用比吸収率測定装置は、基準の無線装置又は基準アンテナから放射される電波の第１の近傍磁界を自由空間において測定する第１の測定手段と、
上記基準の無線装置又は上記基準アンテナから放射される電波に係る比吸収率（ＳＡＲ）を所定の測定方法で所定のファントムを用いて測定する第２の測定手段と、
上記測定された比吸収率（ＳＡＲ）を上記測定された第１の近傍磁界の二乗値により除算することにより変換係数αを計算する第１の計算手段と、
測定対象の無線装置から放射される電波の第２の近傍磁界を自由空間において測定する第３の測定手段と、
上記測定された第２の近傍磁界の二乗値に上記計算された変換係数αを乗算することにより上記測定対象の無線装置から放射される電波に係る比吸収率（ＳＡＲ）を推定して計算する第２の計算手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記基準の無線装置又は上記基準アンテナを上記第１の測定手段及び上記第２の測定手段に対して相対的に１次元、２次元又は３次元で移動する第１の移動手段と、
上記第２の測定手段を上記測定対象の無線装置及び上記ファントムに対して相対的に１次元、２次元又は３次元で移動する第２の移動手段とをさらに備え、
上記第１の測定手段は、上記第１の移動手段により上記基準の無線装置又は上記基準アンテナを移動させながら、上記基準の無線装置又は上記基準アンテナから放射される電波の第１の近傍磁界の分布を自由空間において測定し、
上記第２の測定手段は、上記第１の移動手段により上記基準の無線装置又は上記基準アンテナを移動させながら、上記基準の無線装置又は上記基準アンテナから放射される電波に係る比吸収率（ＳＡＲ）の分布を上記測定方法で測定し、
上記第１の計算手段は、上記測定された比吸収率（ＳＡＲ）の分布を上記測定された第１の近傍磁界の二乗値の分布により除算することにより変換係数αの分布を計算し、
上記第３の測定手段は、上記第２の移動手段により上記測定対象の無線装置を移動させながら、上記測定対象の無線装置から放射される電波の第２の近傍磁界の分布を自由空間において測定し、
上記第２の計算手段は、上記測定された第２の近傍磁界の二乗値の分布に上記計算された変換係数αの分布を乗算することにより上記測定対象の無線装置から放射される電波に係る比吸収率（ＳＡＲ）の分布を推定して計算することを特徴とする。
【００１７】
また、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記第１の測定手段は、上記第１の移動手段により上記基準の無線装置又は上記基準アンテナを、上記基準の無線装置又は上記基準アンテナの表面に対して実質的に垂直な方向を除く１次元又は２次元で移動させながら、上記基準の無線装置又は上記基準アンテナから放射される電波の第１の近傍磁界の分布を自由空間において測定し、
上記第３の測定手段は、上記第２の移動手段により上記測定対象の無線装置を、上記測定対象の無線装置の表面に対して実質的に垂直な方向を除く１次元又は２次元で移動させながら、上記測定対象の無線装置から放射される電波の第２の近傍磁界の分布を自由空間において測定することを特徴とする。
【００１８】
さらに、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記第２の計算手段は、上記第３の測定手段に係る比吸収率（ＳＡＲ）の測定限界ラインを含む測定面において上記推定して計算された比吸収率（ＳＡＲ）又はその分布と、上記測定対象の無線装置からの距離とに基づいて、比吸収率（ＳＡＲ）の測定に用いる上記ファントムの表皮深さを含む関係式を用いて、上記測定対象の無線装置の表面に対して実質的に垂直な方向における比吸収率（ＳＡＲ）又はその分布を推定して計算することを特徴とする。
【００１９】
またさらに、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記第２の測定手段は、上記基準の無線装置を支持する互いに異なる所定の複数の支持姿勢毎に上記比吸収率（ＳＡＲ）又はその分布を測定し、
上記第１の計算手段は、上記複数の支持姿勢毎に上記変換係数又はその分布を計算し、
上記第２の計算手段は、上記複数の支持姿勢毎に上記比吸収率（ＳＡＲ）又はその分布を計算することを特徴とする。
【００２０】
また、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記第２の計算手段は、上記測定対象の無線装置から離隔された所定の体積内の複数の測定点における複数の比吸収率（ＳＡＲ）に基づいて、当該複数の比吸収率（ＳＡＲ）の平均値を平均ＳＡＲとして計算することを特徴とする。
【００２１】
さらに、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記第２の計算手段は、上記複数の支持姿勢において計算された各平均ＳＡＲの最大値を検索し、上記検索された各平均ＳＡＲの最大値が所定のしきい値以下であるか否かを判断し、上記検索された各平均ＳＡＲの最大値が所定のしきい値以下であるとき当該無線装置は良品であるとの情報を出力する一方、上記検索された各平均ＳＡＲの最大値が所定のしきい値を超えるとき当該無線装置は不良品であるとの情報を出力することを特徴とする。
【００２２】
また、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記第１の測定手段と上記第３の測定手段はそれぞれ、少なくとも１つの磁界プローブを備えたことを特徴とする。
【００２３】
もしくは、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記第１の測定手段と上記第３の測定手段はそれぞれ、所定の間隔で離間するように並置された複数の磁界プローブを備えたことを特徴とする。
【００２４】
上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記各磁界プローブは、それらの各磁界検出面が４５度の角度で交差し、かつ互いに隣り合う１対の磁界プローブの互いの角度が９０度となるよう並置されたことを特徴とする。
【００２５】
また、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記第１の測定手段と上記第３の測定手段はそれぞれ、互いに隣り合う１対の磁界プローブにより測定された２個の近傍磁界の二乗和の平方根を計算することにより、当該１対の磁界プローブの中間位置における近傍磁界を計算することを特徴とする。
【００２６】
さらに、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記複数の磁界プローブのうちの両端に位置する各磁界プローブの外側にそれぞれ、終端抵抗で終端された磁界プローブを配置したことを特徴とする。
【００２７】
またさらに、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記第１の測定手段と上記第３の測定手段はそれぞれ、上記各磁界プローブの後段に設けられた、可変増幅器及び可変移相器のうちの少なくとも一方をさらに備えたことを特徴とする。
【００２８】
ここで、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記可変増幅器の増幅度と、上記可変移相器の移相量とを、上記第２の測定手段により所定のＳＡＲ分布が得られるように制御する制御手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００２９】
また、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記各磁界プローブは、３個の磁界プローブ部を備えて構成され、３個の磁界プローブ部は、それらの検出面の中心がそれぞれ互いに直交する３つの軸を通過するように配置されたことを特徴とする。
【００３０】
さらに、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記第１の測定手段と上記第３の測定手段はそれぞれ、上記３個の磁界プローブ部によって検出される３個の磁界の二乗和の平方根を演算することにより当該３個の磁界プローブ部により構成される磁界プローブにより測定される近傍磁界を計算することを特徴とする。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。以下の図面において、同一の構成要素又は同様の構成要素については同一の符号を付してその詳細説明を省略している。
【００３２】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明に係る第１の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。
【００３３】
図１の携帯無線装置１０において、その筐体１１から上方に延在するようにホイップアンテナ１２が装着され、携帯無線装置１０の前面の下側にキーボード部１３が形成されている。当該携帯無線装置１０のキーボード部１３の前面に、前面から所定の近接距離だけ離れてかつ当該前面と概略平行となるように、例えば図１に示すごとく４個などの複数個の磁界プローブ１が、等間隔でかつ水平方向の一直線上に並置されている。なお、携帯無線装置１０は、上記ホイップアンテナ１２に加えて、キーボード部１３の前面に対して平行となるように筐体１１内に配置される、例えば逆Ｆ型アンテナなどの平面アンテナ（図示せず。）が内蔵される。従って、携帯無線装置１０からの電波は、ホイップアンテナ１２及び／又は内蔵する平面アンテナから放射され、特に、これらのアンテナから電波が放射されるときは、筐体１１に筐体電流が流れ、キーボード部１３の前面の近傍において磁界が発生することとなる。
【００３４】
ここで、各磁界プローブ１は磁界を検出するための円形ループと、それに接続された接続ケーブルとにより構成され、その円形ループの断面が携帯無線装置１０の前面に対して垂直となるように配置される。各磁界プローブ１はキーボード部１３の前面の近傍磁界を検出し、その近傍磁界に比例する検出電圧を示す検出信号を検出信号ケーブル２を介してＳＡＲ計算コントローラ２０に出力する。これに応答して、ＳＡＲ計算コントローラ２０は詳細後述するように図２のＳＡＲ計算処理を実行することにより、入力される検出信号に基づいて上記携帯無線装置１０の前面の近傍磁界の水平方向の分布を計算した後、後述の数３を用いて当該水平方向のＳＡＲ分布を計算し、当該計算結果のデータをＣＲＴディスプレイ２１に出力して表示する。
【００３５】
まず、ＳＡＲ分布の測定方法の原理について以下に説明する。図１において、複数個の磁界プローブ１の配列方向をｘ方向とし、複数個の磁界プローブ１から携帯無線装置１０に向かう方向（すなわち、携帯無線装置１０の前面から後面への方向であって前面に対して垂直な方向をいう。）をｙ方向とする。また、携帯無線装置１０が人体と接する面をキーボード部１３などが配置された前面とする。このとき携帯無線装置１０はその前面がｚｘ面と平行であり、かつ複数個の磁界プローブ１と近接するように配置されている。複数個の磁界プローブ１は、携帯無線装置１０の前面の近傍磁界を検出し、その磁界の強さに比例した検出信号である検出信号を得ることができる。ここで、測定される磁界分布をＣＲＴディスプレイ２１で観測しながら、携帯無線装置１０又は複数個の磁界プローブ１をｚ方向に移動させ、観測される磁界分布の最大値が最大となるように、携帯無線装置１０と、複数個の磁界プローブ１との位置関係を固定して、図２のＳＡＲ計算処理を実行する。
【００３６】
次いで、本実施形態に係る測定方法である、自由空間中の磁界強度分布からＳＡＲ分布の推定方法について以下に説明する。まず、一例として単純な構造のアンテナである半波長ダイポールアンテナ又は基準の無線装置である携帯無線装置を用いて、近傍磁界強度Ｈのｘ方向の分布Ｈｒｅｆ（ｘ）とＳＡＲのｘ方向の分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ）について予め測定する。前者の近傍磁界強度分布Ｈｒｅｆ（ｘ）は磁界プローブ１を用いて測定することができる一方、ＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ）は非特許文献１において開示された、ＳＡＲ値が電界に比例する関係式（上記数１）を用いる電界プローブ法（以下、標準測定方法という。）を用いてかつ後述する立方体ファントム５４又は人体ファントムの頭部６０を用いて測定することができる。ＳＡＲ値は電力値であるので、ＳＡＲ分布と近傍磁界二乗値分布とを比較すれば、図１１及び図１２を参照して後述するように、近傍磁界の二乗値分布Ｈ２（ｘ）と、ＳＡＲ分布ＳＡＲ（ｘ）は非常に似た分布をしていることから、携帯無線装置とファントムとの電磁的相互結合を考慮しなくとも自由空間中の近傍磁界を測定することで、ＳＡＲ分布の推定を行うことができると考えられる。従って、ＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ）は測定された近傍磁界の磁界強度の２乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ）を用いて次式により求めることができる。
【００３７】
【数３】
ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ）＝α（ｘ）・Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ）
ここで、
【００３８】
【数４】
【００３９】
ここで、α（ｘ）は変換係数のｘ方向の分布であり、本実施形態に係るＳＡＲ測定装置ではこの変換係数分布α（ｘ）を用いてＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ）を推定して算出している。この変換係数分布α（ｘ）を計算するために、基準アンテナである例えば半波長ダイポール又は基準の無線装置である携帯無線通信装置を用いて予め近傍磁界Ｈｒｅｆ（ｘ）とＳＡＲの測定値ＳＡＲｒｅｆ（ｘ）とを求めておく必要がある。発明者らの実験では、半波長ダイポールを用いたときの変換係数分布α（ｘ）の最大値は一例として０．３５［Ｖ・ｍ２／Ａ・ｋｇ］であった。
【００４０】
図２は図１のＳＡＲ計算コントローラ２０によって実行されるＳＡＲ計算処理を示すフローチャートである。図２のステップＳ１において、まず、基準の無線装置である携帯無線装置を用いて予め測定された近傍磁界Ｈｒｅｆ（ｘ）と、電界プローブ１００１と当該携帯無線装置と後述する立方体ファントム５４又は人体ファントムの頭部６０を用いて予め測定されたＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ）とに基づいて、数４を用いて変換係数分布α（ｘ）を計算する。前者の近傍磁界Ｈｒｅｆ（ｘ）は磁界プローブ１を用いて測定でき、ＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ）は上述の標準測定方法を用いて測定できる。次いで、ステップＳ２において、測定対象の携帯無線装置１０の前面に設けられた各磁界プローブ１からの検出信号をそれぞれ受信し、当該各検出信号の電圧に基づいて測定対象の携帯無線装置１０の前面近傍における磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ）を計算する。さらに、ステップＳ３において、上記数３を用いて、計算された磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ）に変換係数分布α（ｘ）を乗算することによりＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ）を計算してＣＲＴディスプレイ２１に出力して表示し、当該ＳＡＲ計算処理を終了する。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態によれば、基準アンテナ又は基準の無線装置に係る近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘ）とＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ）を予め測定して、数４を用いて変換係数分布α（ｘ）を計算しておくだけで、従来技術に比較してきわめて簡単で高速でしかも自動的に、測定対象である携帯無線装置１０のｘ方向のＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ）を推定して計算できる。
【００４２】
以上の実施形態においては、４個の磁界プローブ１を直線状に並置しているが、本発明はこれに限らず、少なくとも１つの磁界プローブ１を１次元配列、２次元配列又は３次元配列で並置してもよい。例えば、２個の磁界プローブ１をｚ方向に並置してもよい。また、例えば、２個の磁界プローブ１をｘ方向に並置しかつ２個の磁界プローブ１をｚ方向に並置してもよく、これにより、ｚ方向に移動させて最大値を検索する必要がないので、ＳＡＲ測定をより高速で実行できる。
【００４３】
以上の実施形態においては、図２のステップＳ２において携帯無線装置１０の前面近傍における磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ）を計算し、ステップＳ３においてＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ）を推定して計算しているが、本発明はこれに限らず、携帯無線装置１０の前面近傍における磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ）のうちの最大値Ｈｍａｘ ２を計算し、ステップＳ３において推定して計算されたＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ）の最大値ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅｍａｘを計算してＣＲＴディスプレイ２１に出力して表示してもよい。
【００４４】
なお、基準装置の携帯無線装置と、測定対象の携帯無線装置１０との各近傍磁界は同一の磁界プローブ１により測定することができる。これについては、以下の実施形態において同様である。
【００４５】
＜第２の実施形態＞
図３は本発明に係る第２の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図であり、図４は図３の磁界プローブ１−１乃至１−４の配置を示す断面図である。本実施形態において、一例として９００ＭＨｚ帯を使用する携帯無線装置のＳＡＲ測定装置であり、互いに隣接する磁界プローブ１の間隔ｄを１０ｍｍ（＝０．０３λ、ここで、λは携帯無線装置１０の使用する送受信周波数の波長である。）とし、磁界プローブ１の先端と携帯無線装置１０の前面までの距離を１０ｍｍとした。なお、各磁界プローブ１はその先端に導体線円形ループを備えたループ型磁界プローブを用いた。
【００４６】
本実施形態においては、各磁界プローブ１はその円形ループの断面の磁界検出面が図４に示すように、当該磁界プローブ１の配列方向に対して平行なｘ軸（携帯無線装１０の前面に平行な軸である。）に対して、４５度の角度で交差し、かつ互いに隣り合う１対の磁界プローブ１との角度が９０度となるよう並置され、また、上記円形ループの断面が携帯無線装置１０の前面に対して垂直となるように配置されており、本実施形態において、各磁界プローブ１は、ｚｘ面の磁界を測定する。従って、各磁界プローブ１は磁界のｘ成分Ｈｘ及びｚ成分Ｈｚを検出する必要がある。そこで、各磁界プローブ１はｘ軸に対して４５度の角度をなすように配置する。さらに、互いに隣り合う磁界プローブ１との結合を弱めるために隣り合う磁界プローブ１のなす角度を９０度とした。このＳＡＲ測定装置では、携帯無線装置１０をｚ方向に移動させて携帯無線装置１０全体におけるＳＡＲの最大値を算出する。大量生産される測定対象の複数個の携帯無線装置１０は例えば、ベルトコンベアやロボットアームを用いて移動させることにより、生産工程で連続的に測定可能となる。これにより、高速なＳＡＲ評価が可能となり、さらには、ＳＡＲ分布や最大ＳＡＲの自動計測が可能となる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を有するとともに、各磁界プローブ１との間の結合を第１の実施形態に比較して弱くすることができるので、上記結合に係るＳＡＲ測定の誤差を軽減でき、高精度でＳＡＲ分布や最大ＳＡＲを測定することができる。なお、第２の実施形態においても、第１の実施形態で記載した各種の変形例を適用することができる。
【００４８】
＜第３の実施形態＞
図５は、本発明に係る第３の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。この第3の実施形態に係るＳＡＲ測定装置は、図５に示すように、第１の実施形態や第２の実施形態に比較して、４個の磁界プローブ１−１乃至１−４の両端に位置する２つの磁界プローブ１の各外側にそれぞれ磁界プローブ（以下、ダミー磁界プローブという。）１−１１及び１−１２を一直線上に並置したことを特徴としている。なお、外側の２個のダミー磁界プローブ１−１１及び１−１２はそれぞれ検出信号ケーブル２を介して、検出信号ケーブル２の特性インピーダンスと同一の抵抗値を有する無反射終端抵抗３−１，３−２で終端されている。ここで、無反射終端抵抗３−１，３−２はそれぞれダミー磁界プローブ１−１１，１−１２から検出されて出力される検出信号の電圧を吸収する。
【００４９】
第１の実施形態や第２の実施形態のごとく、ダミー磁界プローブ１−１１，１−１２を設けていない場合、内側の磁界プローブ１−２及び１−３は共にそれぞれ両側に磁界プローブ１−１及び１−３，１−２及び１−４があるのに対して、外側の磁界プローブ１−１及び１−４はそれぞれ片側にしか磁界プローブ１−２，１−３しか存在しない。このため、互いに隣接する磁界プローブ１−１乃至１−４間の結合が強い場合に磁界プローブ１−１と１−４が隣のプローブから受ける影響と、磁界プローブ１−２と１−３が受ける影響に大きな差が生じる。このため得られる検出信号にばらつきが生じる。
【００５０】
本実施形態では、これを解決するために、磁界プローブ１−１乃至１−４と同様の構成を有するダミー磁界プローブ１−１１及び１−１２を外側に配置し、磁界プローブ１−１と１−４が隣のプローブから受ける影響と、磁界プローブ１−２と１−３が隣のプローブから受ける影響とを等しくさせる。これにより、磁界プローブ１−１乃至１−４から得られる検出信号のばらつきを小さくすることができる。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１及び第２の実施形態に係る作用効果を有するとともに、ダミー磁界プローブ１−１１及び１−１２を磁界プローブ１−１乃至１−４の外側に並置することにより、磁界プローブ１−１乃至１−４から得られる検出信号のばらつきを小さくし、これにより、近傍磁界をより正確に測定することができ、これに基づくＳＡＲの測定を高精度で実行することができる。
【００５２】
＜第４の実施形態＞
図６は本発明に係る第４の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。この第４の実施形態に係るＳＡＲ測定装置は、第１の実施形態に比較して、携帯無線装置１０を移動機構装置３０の移動支持部３２により支持され、携帯無線装置１０を矢印５０１のｚ方向で移動可能に構成したことを特徴としている。
【００５３】
図６において、移動機構装置３０は、鉛直上方に延在する矩形柱形状の支持柱３１を有し、当該支持柱３１の長手方向（矢印５０１の方向）に沿って移動可能に上記携帯無線装置１０を支持する移動支持部３２を有している。なお、移動機構装置３０の各構成要素３１，３２は例えばアクリル樹脂、テフロン（登録商標）樹脂、ＡＢＳなどの樹脂により作製し、測定される磁界分布に影響を及ぼさないようにすることができる。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態によれば、携帯無線装置１０をｚ方向で自動的に移動させることができ、各磁界プローブ１の先端位置を携帯無線装置１０に対して相対的に移動させることができる。従って、携帯無線装置１０と、各磁界プローブ１の先端位置を自動的に安定に移動させることができ、ＳＡＲ分布の最大値を容易に検索して出力できる。なお、第２及び第３の実施形態に係る特徴的構成を当該第４の実施形態に適用することもできる。
【００５５】
以上の第４の実施形態においては、携帯無線装置１０を複数の磁界プローブ１に対して移動させているが、本発明はこれに限らず、複数の磁界プローブ１を携帯無線装置１０に対して移動させてもよく、すなわち、互いに相対的に移動できればよい。
【００５６】
＜第５の実施形態＞
図７は本発明に係る第５の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。この第５の実施形態に係るＳＡＲ測定装置は、第１の実施形態に比較して、各磁界プローブ１とＳＡＲ計算コントローラ２０ａとの間の各検出信号ケーブル２において可変増幅器３５−１乃至３５−４及び可変移相器３６−１乃至３６−４を挿入したことを特徴としている。
【００５７】
図７のＳＡＲ測定装置において、各磁界プローブ１の形状や配置及び検出特性が時間経過とともに変化して劣化する可能性がある。そこで、本実施形態では、ＳＡＲの測定の前に、磁界分布とＳＡＲ分布が既知である基準アンテナを用いて磁界分布とＳＡＲ分布を調べ、得られたＳＡＲ分布が基準アンテナの所定のＳＡＲ分布と異なる場合は、ＳＡＲ計算コントローラ２０ａは、可変増幅器３５−１乃至３５−４の増幅度及び可変移相器３６−１乃至３６−４の移相量を、得られるＳＡＲ分布が基準アンテナの所定のＳＡＲ分布に実質的に一致するように調整し、この後、測定対象の携帯無線装置１０に対して上述のＳＡＲの測定処理を実行する。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態によれば、各磁界プローブ１における磁界検出特性を所定の特性となるように可変増幅器３５−１乃至３５−４及び可変移相器３６−１乃至３６−４を調整することができるので、当該測定装置を校正してＳＡＲ分布をより高精度で測定することができる。なお、第２乃至第４の実施形態に係る特徴的構成を当該第５の実施形態に適用することもできる。
【００５９】
以上の実施形態においては、可変増幅器３５−１乃至３５−４及び可変移相器３６−１乃至３６−４を備えているが、本発明はこれに限らず、可変増幅器３５−１乃至３５−４と、可変移相器３６−１乃至３６−４とのうちの少なくとも一方を備えてもよい。
【００６０】
＜第６の実施形態＞
図８は本発明に係る第６の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。この第６の実施形態に係るＳＡＲ測定装置は、互いに直交するｘ方向、ｙ方向及びｚ方向に、携帯無線装置１０を支持しながら移動させる移動機構装置４０を備え、１個の磁界プローブ１を用いて携帯無線装置１０の近傍磁界を測定してＳＡＲを測定することを特徴としている。
【００６１】
図８において、移動機構装置４０は、支持台４１上に、ｘ方向に移動可能なＸステージ４２と、ｙ方向に移動可能なＹステージ４３と、支持台４１より上方のｚ方向に延在する支持柱４４と、支持柱４４の長手方向（ｚ方向）に沿って移動可能であって携帯無線装置１０を支持する移動支持部４５とを備えて構成される。ここで、携帯無線装置１０はそのキーボード部１３が上方を向くように移動支持部４５により支持されて、互いに直交するｘ方向、ｙ方向及びｚ方向で移動される。当該第６の実施形態以降において、ｘ方向は携帯無線装置１０の長手方向に平行な方向に設定し、ｙ方向は携帯無線装置１０の横方向に平行な方向に設定する。なお、ｚ方向の移動は後述する第８の実施形態以降で用いられる。当該移動機構装置４０において、磁界プローブ１に対する携帯無線装置１０の磁界検出位置の位置座標（ｘ，ｙ）が予め較正され、移動機構装置４０は、上記磁界検出位置の位置座標データ（ｘ，ｙ）を計算してＳＡＲ計算コントローラ２０ｂに出力する。
【００６２】
また、１個の磁界プローブ１は、その円形ループの断面が携帯無線装置１０の前面に対して垂直となるように配置され、各磁界プローブ１は上述のごとく、例えばｘｙ平面上で走査されてキーボード部１３の前面の近傍磁界を検出し、その検出電圧を示す検出信号を検出信号ケーブル２を介してＳＡＲ計算コントローラ２０ｂに出力する。これに応答して、ＳＡＲ計算コントローラ２０ｂは、移動機構装置４０からの位置座標データを参照して、所定の複数の位置座標（ｘ，ｙ）毎に、詳細後述するように図１３のＳＡＲ計算処理を実行することにより、入力される検出信号に基づいて上記携帯無線装置１０の前面の近傍磁界の二乗値の水平面の２次元分布Ｈ２（ｘ，ｙ）を計算した後、後述の数６を用いて当該水平方向のＳＡＲ分布ＳＡＲ（ｘ，ｙ）を計算し、当該計算結果のデータをＣＲＴディスプレイ２１に出力して表示する。
【００６３】
次いで、本実施形態に係る測定原理である、自由空間中の近傍磁界強度分布からＳＡＲ分布の推定が可能であることを以下に説明する。一例として単純な構造のアンテナである半波長ダイポールアンテナを基準アンテナとしたときについて、近傍磁界強度Ｈの分布とＳＡＲを測定した。図９は基準アンテナ装置であるダイポールアンテナ５０の近傍磁界分布測定における座標系を示す断面図であり、図１０は立方体ファントム５４を用いたＳＡＲ測定における座標系を示す断面図である。
【００６４】
図９において、基準アンテナである半波長ダイポールアンテナ５１は２つのアンテナ素子５０ａ，５０ｂから構成され、送信信号がバラン（不平衡／平衡変換器）５１を介して各アンテナ素子５０ａ，５０ｂに給電される。また、ダイポールアンテナ５１は、その給電点からｘｙｚ座標系の原点までの距離が１８．７ｍｍとなるように配置される。ここで、送信信号の周波数は９００ＭＨｚである。ＳＡＲ測定に用いた立方体ファントム５４は、図１０に示すように、２ｍｍ厚のアクリル製の２００ｍｍ角の立方体容器５２に、人体頭部における比誘電率と導電率と同様の比誘電率εｒ＝４１．８及び導電率σ＝０．８４［Ｓ／ｍ］を有するＳＡＲ溶液５３を満たして構成される。ここで、標準測定法によるＳＡＲの測定は、ＳＡＲ溶液５３内に、センサ部分１００１ｓを有する電界プローブ１００１を挿入して測定される。図１０におけるＳＡＲの分布は以下のように測定される。立方体ファントム５４の表面形状に沿って電界プローブ１００１を移動機構装置１００２によりｘ方向及びｙ方向に移動させながら走査させ、ＳＡＲ計算コントローラ１００３は、電界プローブ１００１からの電界強度を示す検出信号に基づいて電界強度を計算し、当該電界強度に基づいて上記数１を用いて計算して出力する。なお、移動機構装置１００２による移動は、電界プローブ１００１を上記立方体ファントム５４及び半波長ダイポールアンテナ５０に対して相対的に移動できればよい。すなわち、
立方体ファントム５４及び半波長ダイポールアンテナ５０を電界プローブ１００１に対して移動してもよい。
【００６５】
図１１は図９のダイポールアンテナ５０のｙ＝０（ｘ軸上）における自由空間中のｘ方向の位置に対する規格化された磁界二乗値Ｈ２及びＳＡＲの分布を示すグラフであり、図１２は図９のダイポールアンテナ５０のｘ＝０（ｙ軸上）における自由空間中のｙ方向の位置に対する規格化された磁界二乗値Ｈ２及びＳＡＲの分布を示すグラフである。なお、磁界二乗値Ｈ２の分布と、ＳＡＲの分布はともにそれぞれの最大値で規格化している。
【００６６】
図１１及び図１２から明らかなように、近傍磁界二乗値Ｈ２の分布と、ＳＡＲの分布はともに非常に似た分布をしており、すなわち、図１１及び図１２から、ＳＡＲ∝Ｈ２の関係があることがわかる。これにより、携帯無線装置１０とファントム５４との相互結合を考慮しなくとも、携帯無線装置１０の前面における自由空間中の近傍磁界を測定することで、ＳＡＲ分布の推定を行うことができる。
【００６７】
本実施形態に係るＳＡＲ測定装置による測定は、まず、基準アンテナとなる半波長ダイポール５０又は基準の無線装置となる携帯無線装置から放射される磁界を磁界プローブ１によって検出し、これら装置に対する磁界プローブ１に対する位置座標データ（ｘ，ｙ）を移動機構装置４０が計算してＳＡＲ計算コントローラ２０ｂに出力する。ここで、携帯無線装置１０のキーボード部１３の前面（すなわち、ディスプレイ面）の法線方向を＋ｚ方向とし、携帯無線装置１０の長手方向をｘ方向とし、携帯無線装置１０の横方向をｙ方向とする。携帯無線装置１０の近傍磁界は、携帯無線装置１０から＋ｚ方向に一定間隔だけ離れたｘｙ平面上の測定点について、移動機構装置４０の移動支持部４５をＸステージ４３及びＹステージ４４を用いて移動させることにより、支持台４１上で走査して計測される。基準アンテナとなる半波長ダイポール５０又は基準の無線装置となる携帯無線装置から放射されるときに予め測定される近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）と、上述の標準測定方法を用いて実際に予め測定されたそのＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）から、次式を用いて、所定の複数の位置座標（ｘ，ｙ）毎に、変換係数分布α（ｘ，ｙ）を計算する。
【００６８】
【数５】
【００６９】
ここで、ＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）は基準の無線装置である携帯無線装置のＳＡＲ分布であり、Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）は基準の無線装置である携帯無線装置の自由空間における近傍磁界分布である。従って、上記変換係数分布α（ｘ，ｙ）を用いて同型の大量生産される携帯無線装置１０でのＳＡＲを次式を用いて算出することができ、例えば生産ラインなどで順次生産される携帯無線装置１０のＳＡＲ分布をきわめて容易に測定することができる。
【００７０】
【数６】
ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ，ｙ）＝α（ｘ，ｙ）Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）
【００７１】
ただし、ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ，ｙ）は測定対象の携帯無線装置１０の推定されたＳＡＲ分布であり、Ｈｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）は測定対象の携帯無線装置１０の自由空間における近傍磁界分布である。以上の方法によって携帯無線装置１０のＳＡＲ分布を、自由空間中の近傍磁界から推定して計算できる。
【００７２】
図１３は図８のＳＡＲ計算コントローラ２０ｂによって実行されるＳＡＲ計算処理を示すフローチャートである。
【００７３】
図１３のＳＡＲ計算処理において、まず、ステップＳ１１で、基準の無線装置である携帯無線装置を移動機構装置４０を用いてｘ方向及びｙ方向に移動しながら予め測定された近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）と、電界プローブ１００１を当該携帯無線装置及び立方体ファントム５４に対してｘ方向及びｙ方向に移動しながら予め測定したＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）とに基づいて、数５を用いて変換係数分布α（ｘ，ｙ）を所定の複数の位置座標（ｘ，ｙ）毎に計算する。ここで、近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）は磁界プローブ１を用いて測定することができ、ＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）は上述の標準測定方法を用いて測定できる。次いで、ステップＳ１２において、測定対象の携帯無線装置１０を、移動機構装置４０を用いてｘ方向及びｙ方向に移動しながら、その表面に設けられ近傍磁界を検出する磁界プローブ１からの検出信号を受信し、当該検出信号の電圧に基づいて測定対象の携帯無線装置１０の前面近傍における磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）を上記複数の位置座標（ｘ，ｙ）毎に計算する。さらに、ステップＳ１３において、数６を用いて、上記計算された磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）に、上記計算された変換係数分布α（ｘ，ｙ）を乗算することによりＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ，ｙ）を推定して計算してＣＲＴディスプレイ２１に出力して表示して当該ＳＡＲ計算処理を終了する。
【００７４】
次いで、上記のＳＡＲ推定計算方法を用いて実際にＳＡＲの算出を行った結果について以下に説明する。人体頭部モデルとしてＩＥＥＥ ＳＣＣ（Standards Coordinating Committee）３４に準拠した基準の球形状のボールファントム５５とその近傍に配置した基準アンテナである半波長ダイポールアンテナ５０について、ＦＤＴＤ法を用いてＳＡＲの推定解析を行った。なお、本発明に係る各実施形態において用いる上述のＳＡＲの標準測定方法に代えて、上記ＦＤＴＤ法を用いてＳＡＲとその分布を推定解析して計算してもよい。
【００７５】
図１４はボールファントム５５を用いたダイポールアンテナ５０の磁界分布測定における座標系を示す断面図である。図１４において、ｘｙｚ座標系の原点をダイポールアンテナ５０の給電点とし、アンテナ長１５８ｍｍのダイポールアンテナ５０をｘ軸上に沿って配置した。ボールファントム５５はｚ軸上に中心を有し、ボールファントム５５の底面とダイポールアンテナ５０とのｚ方向の最接近距離が５［ｍｍ］となるように配置した。ボールファントム５５は内径２００［ｍｍ］の球形状であって、比誘電率εｒ＝４１．５でかつ導電率σ＝０．９５［Ｓ／ｍ］を有する。ここで、ダイポールアンテナ５０からの送信信号の周波数は９００ＭＨｚである。
【００７６】
図１５は図１４のダイポールアンテナ５０のｙ＝０における自由空間中のｘ方向の位置（ｘ座標）に対する規格化された磁界二乗値Ｈ２及びＳＡＲの分布を示すグラフである。なお、図１５の磁界二乗値Ｈ２の分布はダイポールアンテナ５０から＋ｚ方向に５［ｍｍ］離れた位置における解析値である。図１５の磁界二乗値Ｈ２及びＳＡＲの分布をそれぞれ、Ｈ２ ｒｅｆ（ｘ）、ＳＡＲｒｅｆ（ｘ）とし、上記数４を用いて変換係数分布α（ｘ）を算出し、この変換係数分布α（ｘ）を図１６に示す。図１６から明らかなように、ｙ方向の位置に応じて変換係数α（ｘ）が変化し、ダイポールアンテナ５０の給電点でほぼ最大値となっていることがわかる。
【００７７】
図１７は図１４におけるボールファントム５５に近接したダイポールアンテナ５０の位置をｘ方向に３５ｍｍだけ移動させたときのダイポールアンテナ５０の近傍磁界分布測定における座標系を示す断面図である。すなわち、図１７に示すように、図１４の位置のダイポールアンテナ５０をｘ方向に３５［ｍｍ］だけ移動させたときのｙ＝０［ｍｍ］における自由空間中の近傍磁界分布をＨｍｅａｓｕｒｅ（ｘ）とする。そして、当該近傍磁界分布Ｈｍｅａｓｕｒｅ（ｘ）の２乗値に、図１６の変換係数分布α（ｘ）を乗算することにより計算したＳＡＲの推定計算値（以下、推定ＳＡＲ分布という。）と、図１７の状態においてＦＤＴＤ法を用いてＳＡＲの推定解析法により解析したＳＡＲ分布の解析値を図１８に示す。図１８か明らかなように、αＨ２の乗算式を用いて求めた推定ＳＡＲ分布は、ＦＤＴＤ法を用いてＳＡＲの推定解析法により解析した解析ＳＡＲ分布に非常に近い値となった。これにより、ｘ方向の変換係数分布α（ｘ）を自由空間中の近傍磁界の二乗値Ｈ２に乗算することにより、近傍の放射磁界における異なる電流分布のＳＡＲを推定して計算することができることがわかる。
【００７８】
次いで、実際の携帯無線装置１０について上述のＳＡＲ推定計算を行う。図１９は折り畳み式携帯無線装置１０ａを人体ファントムの頭部６０の右側面６０ａに接触させ、携帯無線装置１０ａのホイップアンテナ１２ａを収納したときの人体ファントムの頭部６０と折り畳み式携帯無線装置１０ａとの位置関係を示すｚｘ面での断面図であり、図２０は折り畳み式携帯無線装置１０ａを人体ファントムの頭部６０の右側面６０ａに接触させ、携帯無線装置１０ａのホイップアンテナ１２ａを伸長したときの人体ファントムの頭部６０と折り畳み式携帯無線装置１０ａとの位置関係を示すｚｘ面での断面図である。
【００７９】
図１９及び図２０において、折り畳み式携帯無線装置１０ａは、下部の本体筐体１４ａと、上部の表示部筐体１４ｂとがヒンジ１４ｃにより連結されて構成され、長さ＝２００［ｍｍ］でかつ幅＝５０ｍｍを有する。ここで、折り畳み式携帯無線装置１０ａの本体筐体１４ａのヒンジ１４ｃ近傍において、その本体筐体１４ａの上部から延在するようにホイップアンテナ１２ａが設けられ、当該ホイップアンテナ１２ａを本体筐体１４ａ内に収納部したときは図１９に示すようになり、一方、当該ホイップアンテナ１２ａを本体筐体１４ａから伸長させたときは図２９に示すように本体筐体１４ａからその長手方向に延在するように伸長される。ここで、折り畳み式携帯無線装置１０ａは人体ファントムの頭部６０に近接して配置され、頭部表面６０ａが表示部筐体１４ｂに接触し、人体ファントムの頭部６０の耳部６１がスピーカの音孔部１６に近接する一方、人体ファントムの頭部６０の口部６２がマイクロホン１５に近接する。
【００８０】
図１９に図示した、ホイップアンテナ１２ａを収納した状態を基準状態とし、磁界プローブ１を用いて近傍磁界Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）を実際に測定し、一方、上述の標準測定方法を用いて実測ＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）を測定し、上記数５を用いて変換係数分布α（ｘ，ｙ）を計算した。次いで、計算した変換係数分布α（ｘ，ｙ）を用いて、図２０に示すようにホイップアンテナ１２ａを伸長した状態において、上記数６を用いてＳＡＲ推定を行う。なお、人体ファントムの頭部６０の溶液の特性は、測定周波数９２５ＭＨｚにおいて、比誘電率εｒ＝４１．５で導電率σ＝１．０１［Ｓ／ｍ］である。
【００８１】
図２１は図１９の状態でのｘｙ面での実測ＳＡＲの分布を示すグラフである。図２１において、測定間隔はｘ方向に５［ｍｍ］、ｙ方向に５［ｍｍ］である。携帯無線装置１０ａからの送信信号の設定周波数は９２５ＭＨｚであり、０．８［Ｗ］の送信電力を有する送信信号を用いた。また、図２２は図１９の状態でのｘｙ面での測定磁界の分布を示すグラフである。ここで、携帯無線装置１０ａの送信設定はＳＡＲ測定時と同様の条件であり、携帯無線装置１０ａの表面から磁界プローブ１間の距離を約５［ｍｍ］としている。上述の標準測定方法を用いて測定された図２１の実測ＳＡＲの分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）と、上記測定された近傍磁界の測定磁界強度の分布Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）とに基づいて、上記数５を用いて携帯無線装置１０ａの変換係数分布α（ｘ，ｙ）を計算し、その結果を図２３に示す。
【００８２】
次いで、携帯無線装置１０ａのホイップアンテナ１２ａを伸長させた状態（図２０の状態）の近傍磁界Ｈｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）を測定し、その結果を図２４に示す。なお、携帯無線装置１０ａの送信設定は図１９のアンテナ収納時と同様の条件である。ここで、携帯無線装置１０ａの前面からプローブ間の距離を約５［ｍｍ］としている。上記実測した近傍磁界Ｈｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）の二乗値に対して上記計算された変換係数分布α（ｘ，ｙ）を乗算することにより、ホイップアンテナ１２ａの伸長状態での推定ＳＡＲ分布を計算し、その推定計算結果を図２５に示す。また、上記標準測定方法により実際に測定したホイップアンテナ伸長状態の実測ＳＡＲ分布を図２６に示す。ここで、推定ＳＡＲ分布のピーク値の位置座標は（ｘ，ｙ）＝（４０，１０）であり、実測ＳＡＲ分布のピーク値の位置座標は（ｘ，ｙ）＝（４０，１５）であった。
【００８３】
さらに、図２７は図２０の状態においてｘ＝４０ｍｍでの実測ＳＡＲ及び推定ＳＡＲの分布を示すグラフであり、図２８は図２０の状態においてｙ＝１５ｍｍでの実測ＳＡＲ及び推定ＳＡＲの分布を示すグラフである。図２５乃至図２８のグラフから明らかなように、本実施形態に係る推定測定方法による推定ＳＡＲ分布は、上記標準測定方法を用いて測定された実測ＳＡＲ分布に対して極めて近似しており、推定精度が非常に高いことを示している。なお、推定ＳＡＲ分布の最大値は０．７４７［ｍＷ／ｇ］である一方、実測ＳＡＲ分布の最大値は０．７７５［ｍＷ／ｇ］で、それらの誤差は４％である。測定範囲内における誤差の最大値も１８％程度である。以上説明したように、基準の無線装置である携帯無線装置を用いた場合でも、従来技術に比較して高精度でＳＡＲの推定を行うことができ、本発明に係る実施形態の推定測定方法の有効性が示された。
【００８４】
なお、基準アンテナ又は基準の無線装置の近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）及びＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）は必ずしも、上記標準測定方法により求める必要はなく、所定の公知の電磁界シミュレーションによって算出した近傍磁界分布及びＳＡＲ分布を用いて、第６の実施形態に係る方法で変換係数分布α（ｘ，ｙ）を計算してもよい。
【００８５】
以上の第６の実施形態においては、携帯無線装置１０ａを磁界プローブ１に対して移動させているが、本発明はこれに限らず、磁界プローブ１を携帯無線装置１０ａに対して移動させてもよく、すなわち、互いに相対的に移動できればよい。このことは他の実施形態においても同様である。
【００８６】
＜第７の実施形態＞
図２９は本発明に係る第７の実施形態において、人体ファントムの頭部６０に対して携帯無線装置１０ａの第１の支持姿勢の状態を示す正面図であり、図３０は本発明に係る第７の実施形態において、人体ファントムの頭部６０に対して携帯無線装置１０ａの第２の支持姿勢の状態を示す正面図である。すなわち、携帯電話機などの携帯無線装置１０ａの支持姿勢は大きく分けて図２９及び図３０に示すように２通りの支持姿勢が考えられる。
【００８７】
図２９に示す第１の支持姿勢は通常の支持姿勢であって、携帯無線装置１０ａの本体筐体１４ａの前面が人体ファントムの頭部６０の右側頬に密着した状態である。一方、図３０に示す第２の支持姿勢は相手側の音声が聞き取りにくいときの支持姿勢で、携帯無線装置１０ａのスピーカの音孔部１６を人体ファントムの頭部６０の右側耳部６１に密着させた状態である。上記非特許文献１の９頁の図３．１−２において開示された実際のＳＡＲ測定では、この２通りの支持姿勢について測定が行われる。そこで、第６の実施形態と同様の測定方法で、基準の無線装置である携帯無線装置を支持する支持姿勢ｎ毎に、次式を用いて変換係数分布αｎ（ｘ，ｙ），（ｎ＝１，２）を計算する。
【００８８】
【数７】
【００８９】
【数８】
【００９０】
ここで、ＳＡＲｒｅｆ１（ｘ，ｙ）は図２９の第１の支持姿勢における基準携帯無線装置のＳＡＲ分布であり、α１（ｘ，ｙ）は図２９の第１の支持姿勢における変換係数分布であり、ＳＡＲｒｅｆ２（ｘ，ｙ）は図３０の第２の支持姿勢における基準携帯無線装置のＳＡＲ分布であり、α２（ｘ，ｙ）は図３０の第２の支持姿勢における変換係数分布である。なお、Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）は基準携帯無線装置の支持姿勢によらず上記第６の実施形態と同様の測定方法で測定する。上記数７及び数８を用いて計算された変換係数分布αｎ（ｘ，ｙ）（ｎ＝１，２）を用いて、測定対象の携帯無線装置１０ａの各支持姿勢でのＳＡＲ分布を次式を用いて計算する。
【００９１】
【数９】
ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ１（ｘ，ｙ）＝α１（ｘ，ｙ）・Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）
【００９２】
【数１０】
ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ２（ｘ，ｙ）＝α２（ｘ，ｙ）・Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）
【００９３】
上記数９を用いて図２９の第１の支持姿勢におけるＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ１（ｘ，ｙ）を推定して計算し、上記数１０を用いて図３０の第２の支持姿勢におけるＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ２（ｘ，ｙ）を推定して計算することができる。これに加えて、図２９及び図３０と同様に人体ファントムの頭部６０の左側についても同様の測定を実行する。その結果、４つの変換係数分布（右側のα１（ｘ，ｙ）及びα２（ｘ，ｙ）、並びに左側のα１（ｘ，ｙ）及びα２（ｘ，ｙ）を含む。以下、αｎ（ｘ，ｙ）（ｎ＝１，２，３，４）という。）を計算することにより、基準携帯無線装置の近傍磁界分布Ｈｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）を一度だけ測定することにより、標準のＳＡＲ測定方法に要求される携帯無線装置１０ａの各配置及び姿勢（合計で４つの支持姿勢）でのＳＡＲ値を推定することができる。
【００９４】
図３１は本発明に係る第７の実施形態であるＳＡＲ計算コントローラによって実行されるＳＡＲ計算処理を示すフローチャートである。
【００９５】
図３１のＳＡＲ計算処理において、まず、ステップＳ２１で、各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎に、基準の無線装置である携帯無線装置を移動機構装置４０を用いてｘ方向及びｙ方向に移動しながら予め測定された近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）と、電界プローブ１００１を当該携帯無線装置及び人体ファントム６０に対してｘ方向及びｙ方向に移動しながら予め測定されたＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）とに基づいて、数７及び数８などを用いて変換係数分布αｎ（ｘ，ｙ）を所定の複数の位置座標（ｘ，ｙ）毎に計算する。ここで、近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）は磁界プローブ１を用いて測定することができ、ＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）は上述の標準測定方法を用いて測定できる。次いで、ステップＳ２２において、測定対象の携帯無線装置１０ａを移動機構装置４０を用いてｘ方向及びｙ方向に移動しながら、その表面に設けられ近傍磁界を検出する磁界プローブ１からの検出信号を受信し、当該検出信号の電圧に基づいて測定対象の携帯無線装置１０ａの前面近傍における磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）を上記複数の位置座標（ｘ，ｙ）毎に計算する。そして、ステップＳ２３において、数９及び数１０などを用いて、上記計算された磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）に、上記計算された各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎の変換係数分布αｎ（ｘ，ｙ）を乗算することにより各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎のＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅｎ（ｘ，ｙ）を推定して計算してＣＲＴディスプレイ２１に出力して表示する。さらに、ステップＳ２４において、上記計算された各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎のＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅｎ（ｘ，ｙ）のうち、最大値を有するある支持姿勢ｎｍａｘのＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅｍａｘ（ｘ，ｙ）を検索して、その支持姿勢情報ｎｍａｘとＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅｍａｘ（ｘ，ｙ）をＣＲＴディスプレイ２１に出力して表示して、当該ＳＡＲ計算処理を終了する。
【００９６】
以上説明したように、図３１に示すＳＡＲ計算処理を実行することにより、測定対象の携帯無線装置１０ａに対する近傍磁界の測定は各支持姿勢毎に実行する必要がなく１回の近傍磁界分布の測定で済むので、従来技術の方法に比較して、測定時間を約１／４に短縮でき、ＳＡＲ測定を高速化できる。
【００９７】
図３２は本発明に係る第７の実施形態の変形例であって、磁界測定時の状態がＳＡＲを測定すべき状態から角度θだけ傾斜したときの状態を示す断面図である。図３２に示すように、ＳＡＲ測定時の携帯無線装置１０ａの人体ファントムの頭部６０に対する設置角度θに依存して、元の測定結果を、基準の無線装置の近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）とＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）の測定点に対応させる必要がある。例えば、もしＳＡＲ測定時の座標系と、磁界測定時の座標系が図３２のようにｘ軸に対して角度θだけ傾斜していた場合、ｘ方向の測定間隔ｘＳＡＲを次式のように補正してＳＡＲの測定を実行することが好ましい。
【００９８】
【数１１】
ｘＳＡＲ＝ｘＨ・ｃｏｓθ
【００９９】
＜第８の実施形態＞
図３３は本発明に係る第８の実施形態におけるＳＡＲの測定に用いるｚ方向の複数の階層７０−１乃至７０−Ｋを示す斜視図である。携帯無線装置１０ａの平均ＳＡＲ値を推定するためには、３次元的にＳＡＲの測定を行う必要がある。本実施形態に係る測定装置によるＳＡＲ推定方法は、第６の実施形態と同様の測定方法で、図３３に示すように、ＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）を、ファントム表面から一定間隔ｄでｚ方向に配置された複数Ｋ個の階層７０−１乃至７０−Ｋで測定するために、各階層７０−ｋ（ｋ＝１，２，…，Ｋ）毎に変換係数分布α（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）を次式を用いて予め計算する。なお、ｋ＝１のときのｚ座標値をｚ１とし、以下、ｚ２，ｚ３，…，ｚＫとする。
【０１００】
【数１２】
【０１０１】
ただし、ＳＡＲｒｅｆ（ｘｉ，ｙｊ、ｚｋ）は基準携帯無線装置におけるファントム表面からｋ層目のＳＡＲ分布であり、Ｈｒｅｆ（ｘｉ，ｙｊ）は基準携帯無線装置におけるｋ層目の近傍磁界分布である。なお、本実施形態においては、近傍磁界分布については、携帯無線装置の表面から約数ｍｍ以内の範囲の任意の距離で近傍磁界を測定し、当該近傍磁界の分布はその範囲で同様に変化するので、ｚ方向の距離を考慮しない。そして、上記数１２を用いて計算される変換係数分布α（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）に基づいて被測定携帯無線装置のｋ層のＳＡＲ分布を次式を用いて計算する。
【０１０２】
【数１３】
ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）
＝α（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘｉ，ｙｊ）
【０１０３】
ここで、ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）はファントム表面からｋ層目の推定ＳＡＲ分布である。平均ＳＡＲを求めるには、まず、上記数１３を用いて計算される１層目のＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）の最大値と、その座標（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）を取得する。平均ＳＡＲは図３４に示すように、立方体ファントム５４が存在すると仮想したときの立方格子５４Ａ内の測定点７１のうち、立方格子５４Ａの底面の中心をＳＡＲの最大値を有する位置（以下、最大点という。）７２とし、一辺の長さＬの立方格子５４Ａ内に含まれる測定点７１におけるＳＡＲ値ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）の平均値として計算することができる。人体ファントムの頭部組織１ｇ中の平均ＳＡＲである１ｇ平均のＳＡＲ値は次式（数１４）を用いて計算することができ、人体ファントムの頭部組織１０ｇ中の平均ＳＡＲである１０ｇ平均のＳＡＲ値は次式（数１５）を用いて計算することができる。なお、１ｇ又は１０ｇの組織内で平均したＳＡＲを局所ＳＡＲといい、その中での最大値を局所最大ＳＡＲという。
【０１０４】
【数１４】
【０１０５】
【数１５】
【０１０６】
ここで、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ、Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚは以下の通りである。
（ａ）Ｍｘは１ｇ平均のＳＡＲ値を計算するために必要なｘ方向の測定点数である。
（ｂ）Ｍｙは１ｇ平均のＳＡＲ値を計算するために必要なｙ方向の測定点数である。
（ｃ）Ｍｚは１ｇ平均のＳＡＲ値を計算するために必要なｚ方向の測定点数である。
（ｄ）Ｎｘは１０ｇ平均のＳＡＲ値を計算するために必要なｘ方向の測定点数である。
（ｅ）Ｎｙは１０ｇ平均のＳＡＲ値を計算するために必要なｙ方向の測定点数である。
（ｆ）Ｎｚは１０ｇ平均のＳＡＲ値を計算するために必要なｚ方向の測定点数である。
【０１０７】
ここで、１ｇ平均のＳＡＲ値を計算するためには、Ｌ＝１０［ｍｍ］の立方体ファントム５４に含まれる測定点において測定されたＳＡＲ値ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）に基づいて上記数１４を用いて計算される。また、１０ｇ平均のＳＡＲ値を計算するためには、Ｌ＝２２［ｍｍ］の立方格子５４Ａに含まれる測定点７１において測定されたＳＡＲ値ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）に基づいて上記数１５を用いて計算される。なお、人間の頭部組織の密度を１［ｇ／ｃｍ３］としている。
【０１０８】
図３５及び図３６は本発明に係る第８の実施形態に係るＳＡＲ計算コントローラによって実行されるＳＡＲ計算処理を示すフローチャートである。
【０１０９】
図３５のＳＡＲ計算処理において、まず、ステップＳ３１で、各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎に、基準の無線装置である携帯無線装置を移動機構装置４０を用いて、ｘ方向及びｙ方向に移動しながら予め測定された近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘｉ，ｙｊ）と、電界プローブ１００１を当該携帯無線装置及び立体ファントム５４（又は人体ファントム６０でもよい。）に対してｘ方向、ｙ方向及びｚ方向に移動しながら予め測定されたＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）とに基づいて、数１２を用いて変換係数分布αｎ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）を所定の複数の位置座標（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）毎に計算する。なお、電界プローブ１００１の移動は、例えば図１０に示す移動機構装置１００２により互いに直交するｘ方向、ｙ方向及びｚ方向に移動させる。ここで、近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘｉ，ｙｊ）は磁界プローブ１を用いて測定することができ、ＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）は上述の標準測定方法を用いて測定できる。次いで、ステップＳ３２において、測定対象の携帯無線装置１０ａを移動機構装置４０を用いてｘ方向及びｙ方向に移動しながら、その表面に設けられ近傍磁界を検出する磁界プローブ１からの検出信号を受信し、当該検出信号の電圧に基づいて測定対象の携帯無線装置１０ａの前面近傍における磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘｉ，ｙｊ）を上記複数の位置座標（ｘｉ，ｙｊ）毎に計算する。そして、ステップＳ３３において、数１３を用いて、上記計算された磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘｉ，ｙｊ）に、上記計算された各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎の変換係数分布αｎ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）を乗算することにより各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎のＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅｎ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）を推定して計算して、図３６のステップＳ３４に進む。
【０１１０】
図３６のステップＳ３４では、各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎に、上記数１４又は数１５を用いて平均ＳＡＲを計算し、ステップＳ３５では、計算された各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎の平均ＳＡＲのうちの最大値を検索し、ステップＳ３６では、検索された最大値は所定の規格値（しきい値）以下であるか否かが判断される。ステップＳ３６でＹＥＳのときはステップＳ３７に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３８に進む。ステップＳ３８において、当該携帯無線装置１０ａは良品であると判断してその結果をＣＲＴディスプレイ２１に表示して当該ＳＡＲ計算処理を終了する。一方、ステップＳ３９において、当該携帯無線装置１０ａは不良品であると判断してその結果をＣＲＴディスプレイ２１に表示して当該ＳＡＲ計算処理を終了する。
【０１１１】
上記ステップＳ３７及びＳ３８で良品又は不良品の情報をＣＲＴディスプレイ２１に表示しているが、本発明はこれに限らず、プリンタにより印刷してもよいし、音声報知手段により合成音声により報知してもよく、その他情報出力手段により当該情報を出力してもよい。
【０１１２】
また、平均ＳＡＲを算出する際に、上述のごとく複数層のＳＡＲ値を測定するのではなく、１層のＳＡＲ分布から次式の関係を用いて平均ＳＡＲを算出してもよい（以下、この測定方法を第８の実施形態の変形例という。）。
【０１１３】
【数１６】
Ｅ（ｚ）＝Ｅ０ｅｘｐ（−ｚ／δ）
【０１１４】
ここで、Ｅ０はｚ＝０における電界強度であり、δは次式で表されるファントム材料の表皮深さ（スキンデプス）である。
【０１１５】
【数１７】
δ＝（πｆμσ）−１／２
【０１１６】
ここで、ｆは送信信号の使用周波数であり、μはファントム材料の透磁率であり、σはファントム材料の導電率である。ここで、ＳＡＲ値は次式で表される。
【０１１７】
【数１８】
ＳＡＲ＝σＥ２／ρ
【０１１８】
従って、上記式から次式を得る。
【０１１９】
【数１９】
ＳＡＲ∝ｅｘｐ（−２ｚ／δ）
【０１２０】
従って、ファントム表面からｚ方向の距離ｚだけ離れた位置におけるＳＡＲ分布ＳＡＲｃａｌｃｕｌａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，ｚ）は次式によって求められる。
【０１２１】
【数２０】
ＳＡＲｃａｌｃｕｌａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，ｚ）
＝ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，０）ｅｘｐ（−２ｚ／δ）
【０１２２】
ここで、ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，０）はｚ＝ｚ１＝０（第１の階層７０−１）におけるＳＡＲ分布である。上記数２０の妥当性を検証するため、図３７に示す立方体ファントム５４に半波長ダイポールアンテナ５０を近接させたときのｚ方向のＳＡＲ分布について、上述の標準測定方法での測定値と、上記数２０による推定値とを比較する。ここで、立方体ファントム５４の立方体容器５２には、比誘電率εｒ＝４１．５でかつ導電率σ＝０．９５［Ｓ／ｍ］のＳＡＲ溶液５３が充填されている。立方体容器５２は２ｍｍの厚さを有し、その１辺の内寸は２００ｍｍである。また、半波長ダイポールアンテナ５０のアンテナ長は１５８ｍｍであり、送信信号の周波数である測定周波数は９００ＭＨｚである。なお、上記標準測定法によるＳＡＲの測定は、ＳＡＲ溶液５３内に、センサ部分１００１ｓを有する電界プローブ１００１を挿入して測定され、図３７におけるＳＡＲの分布は、立方体ファントム５４の表面形状に沿って電界プローブ１００１を移動機構装置１００２によりｘ方向及びｙ方向に移動させながら走査させ、ＳＡＲ計算コントローラ１００３は、電界プローブ１００１からの電界強度を示す検出信号に基づいて電界強度を計算し、当該電界強度に基づいて上記数１を用いて計算して出力する。なお、移動機構装置１００２による移動は、電界プローブ１００１を上記立方体ファントム５４及び半波長ダイポールアンテナ５０に対して相対的に移動できればよい。すなわち、
立方体ファントム５４及び半波長ダイポールアンテナ５０を電界プローブ１００１に対して移動してもよい。
【０１２３】
図３８は図３７の状態におけるｚ方向の位置（ｚ座標）に対するＳＡＲの測定値及び推定値を示すグラフである。図３８では、上述の標準測定方法によるｚ軸上のＳＡＲ分布の測定値と、上記数２０を用いた推定値を示しており、図３８から明らかなように、推定値は測定値と良く一致しており、ｚ方向のＳＡＲ分布を上記数２０を用いて推定できることがわかる。ここで、上記数２０を上記数１４及び数１５に代入することにより、平均ＳＡＲを算出することもできる。この算出方法に必要なＳＡＲ測定面は１面である。このため、変換係数分布αを算出するときに１面のみ測定すれば足り、ＳＡＲ分布の測定を大幅に簡単化することができる。
【０１２４】
図３９及び図４０は本発明に係る第８の実施形態の変形例に係るＳＡＲ計算コントローラによって実行されるＳＡＲ計算処理を示すフローチャートである。なお、図３９及び図４０において、図３５及び図３６と同様の処理については同一のステップ番号を付している。
【０１２５】
図３９のＳＡＲ計算処理において、まず、ステップＳ３１Ａで、各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎に、基準の無線装置である携帯無線装置を移動機構装置４０を用いて、ｘ方向及びｙ方向に移動しながら予め測定された近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘｉ，ｙｊ）と、ｚ＝ｚ１に固定し電界プローブ１００１を当該携帯無線装置及び人体ファントム６０に対してｘ方向及びｙ方向に移動しながら予め測定されたＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘｉ，ｙｊ，ｚ１）とに基づいて、数１２を用いて変換係数分布αｎ（ｘｉ，ｙｊ，ｚ１）を所定の複数の位置座標（ｘｉ，ｙｊ，ｚ１）毎に計算する。ここで、近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘｉ，ｙｊ）は磁界プローブ１を用いて測定することができ、ＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘｉ，ｙｊ，ｚ１）は上述の標準測定方法を用いて測定できる。次いで、ステップＳ３２において、測定対象の携帯無線装置１０ａを移動機構装置４０を用いてｘ方向及びｙ方向に移動しながら、その表面に設けられ近傍磁界を検出する磁界プローブ１からの検出信号を受信し、当該検出信号の電圧に基づいて測定対象の携帯無線装置１０ａの前面近傍における磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘｉ，ｙｊ）を上記複数の位置座標（ｘｉ，ｙｊ）毎に計算する。そして、ステップＳ３３Ａにおいて、数１３を用いて、上記計算された磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘｉ，ｙｊ）に、上記計算された各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎の変換係数分布αｎ（ｘｉ，ｙｊ，ｚ１）を乗算することにより各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎のＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅｎ（ｘｉ，ｙｊ，ｚ１）を推定して計算して、図４０のステップＳ３４に進む。
【０１２６】
図４０のステップＳ３４Ａでは、各支持姿勢（ｎ＝１，２，３，４）毎に、上記数２０及び上記数１４又は数１５を用いて平均ＳＡＲを計算した後、以下図３６と同様にステップＳ３５乃至Ｓ３８の処理を実行して、当該ＳＡＲ計算処理を終了する。
【０１２７】
図３９及び図４０に図示した第８の実施形態の変形例に係る平均ＳＡＲ推定方法によれば、図３５及び図３６に図示した第８の実施形態に係る平均ＳＡＲ推定方法に比較して、上記数２０を用いてｚ方向のＳＡＲを推定して計算できるので、ステップＳ３１Ａにおいて基準携帯無線装置でのｚ方向のＳＡＲ分布の測定、並びにｚ方向の変換係数分布α（ｘ，ｙ，ｚ）の計算を実行する必要がなく、また、ステップＳ３３Ａにおいてｚ方向のＳＡＲ分布の計算をする必要がなく、大幅に計算量を減少させることができる。
【０１２８】
次いで、第８の実施形態の変形例に係る上記数２０及び数１４又は数１５を用いて、図２５に係る平均ＳＡＲについて計算した結果について以下に説明する。ここで、送信信号の周波数ｆはｆ＝９２５ＭＨｚであり、透磁率μは真空中の透磁率値μ０＝４π×１０−７［Ｈ／ｍ］とし、導電率σはＳＡＲ溶液５３の導電率値σ＝１．０１［Ｓ／ｍ］とする。このとき、ファントム材料の表皮深さ（スキンデプス）δはδ＝１．６５×１０−２となる。
【０１２９】
まず、１ｇ平均ＳＡＲの算出について説明する。１ｇ平均ＳＡＲは立方格子５４Ａの底面の一辺が１０［ｍｍ］である立方格子５４内の各座標におけるＳＡＲの相加平均として計算することができる。本実施例では、５［ｍｍ］間隔でＳＡＲを測定し、１ｇ平均のＳＡＲを計算する。この計算方法について、図４１を参照して説明する。
【０１３０】
図４１において、電界プローブ１００１のセンサ部分１００１ｓが人体ファントムの頭部６０の表面ライン８４に近接した状態を示している。ここで、図４１における複数の測定点８１のうち、ＳＡＲの測定最大点８２を中心とした測定限界ライン８３を含むＳＡＲ測定面（ｘｙ面）の９点（＝３×３；ここで、ＳＡＲ測定面は１０［ｍｍ］×１０［ｍｍ］の面積を有する。）のＳＡＲ値について上記数２０を用いてｚ方向のＳＡＲ分布を推定する。なお、上述の標準測定方法を用いて測定できるのは、図４１に示すように、人体ファントムの頭部６０の表面ライン８４より３．７［ｍｍ］だけ内側の測定限界ライン８３を含むＳＡＲ測定面である。上記ＳＡＲの測定最大点８２の位置におけるＳＡＲをＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，ｚ１）とする。従って、人体ファントムの頭部６０の表面ライン８４上の推定点８５におけるＳＡＲは、上記測定最大点８２から−ｚ方向に３．７［ｍｍ］だけ移動した位置におけるＳＡＲであり、上記数２０においてｚ＝−３．７［ｍｍ］を代入することにより計算できる。そのため、ＳＡＲの推定を行う３×３×３＝２７個（１０［ｍｍ］×１０［ｍｍ］×１０［ｍｍ］）の測定点８１のｚ方向の座標は、図４１に示すように、人体ファントムの頭部６０の表面ライン８４から５ｍｍ間隔のｚ＝−３．７［ｍｍ］、１．３［ｍｍ］、６．３［ｍｍ］となる。以上のように上記数２０を用いて推定した２７個の推定点８１のＳＡＲ値の平均値を計算することにより、１ｇ平均のＳＡＲ値を計算できる。
【０１３１】
本発明者の実験結果によれば、上述の標準測定方法によるアンテナ伸長状態の１ｇ平均ＳＡＲ値は０．６３７［ｍＷ／ｇ］であり、第８の実施形態の変形例に係る上記数２０を用いる推定方法による１ｇ平均のＳＡＲ値は０．６４５［ｍＷ／ｇ］であった。従って、１ｇ平均のＳＡＲ値の誤差は＋１％であった。
【０１３２】
また、本発明者らは、同様にして、１０ｇ平均のＳＡＲ値の推定を行った。この場合は、一辺が２２［ｍｍ］の立方体中のＳＡＲ値の平均を計算する。上述の標準測定方法によるアンテナ伸長状態の１０ｇ平均のＳＡＲ値は０．３９８［ｍＷ／ｇ］であり、第８の実施形態の変形例に係る上記数２０を用いた１０ｇ平均のＳＡＲ値は０．４２３［ｍＷ／ｇ］であった。従って、１０ｇ平均のＳＡＲ値の誤差は−６％であった。
【０１３３】
以上説明したように、第８の実施形態に係る平均ＳＡＲ推定方法又は第８の実施形態の変形例に係る平均ＳＡＲ推定方法を用いることにより、従来技術に比較してきわめて簡単に高精度で平均ＳＡＲを推定して計算することができる。
【０１３４】
＜各実施形態で用いる実施例＞
上記の各実施形態においては、磁界プローブ１を用いたが、本発明はこれに限らず、以下に示す磁界プローブを用いてもよい。
【０１３５】
図４２は本発明に係る実施形態において用いる第１の実施例に係る磁界プローブ１ｐの構成を示す側面図である。図４２において、磁界プローブ１ｐは、先端にギャップを設けた単一ギャップ型のシールデッドループを備えた磁界プローブであり、磁界を検出するループの円弧の半円部分が、中心導体９１及び接地導体９２からなる同軸ケーブル９０で構成され、他の半円部分が同軸ケーブル９０の外径と実質的に同一の外径を有する導体線９３で構成される。ここで、導体線９３の先端側の一端は同軸ケーブル９０の中心導体９１と接続され、その他端は同軸ケーブル９０の接地導体９２と接続されている。
【０１３６】
図４３は本発明に係る実施形態において用いる第２の実施例に係る磁界プローブ１ｑの構成を示す側面図である。図４３において、磁界プローブ１ｑは、ダブルギャップ型（バランス型）のシールデッドループを備えた磁界プローブであり、２本の同軸ケーブル９０ａ，９０ｂと、半円形状の金属線９４とで構成され、ここで、同軸ケーブル９０ａは中心導体９１ａと接地導体９２ａとで構成され、同軸ケーブル９０ｂは中心導体９１ｂと接地導体９２ｂとで構成される。金属線９４の一端が同軸ケーブル９０ａの中心導体９１ａに接続され、金属線９４の他端が同軸ケーブル９０ｂの中心導体９１ｂに接続される。２本の同軸ケーブル９０ａ，９０ｂは、平衡不平衡変換器であるバラン９５の平衡型端子に接続され、当該バラン９５の不平衡型端子には給電用同軸ケーブル９６が接続される。
【０１３７】
図４４は本発明に係る実施形態において用いる第３の実施例に係る磁界プローブ１ｒの構成を示す斜視図である。図４４において、磁界プローブ１ｒは、多層プリント基板を用いた構造のシールデッドループであり、一例として、単一ギャップ型シールデッドループを備えた磁界プローブを３層基板で構成したものを示す。図４４において、誘電体基板１０１上に、ギャップを有する略円形部と１１１と、略円形部１１１の中間位置に接続された直線ストリップ部１１２とからなる接地導体パターン１１０を形成し、誘電体基板１０２上に、ギャップを有する略半円形部と１２１と、略半円形部１２１の一端に接続された直線ストリップ部１２２とからなる伝送導体パターン１２０を形成し、誘電体基板１０３上に、ギャップを有する略円形部と１３１と、略円形部１３１の中間位置に接続された直線ストリップ部１３２とからなる接地導体パターン１３０を形成する。３枚の誘電体基板１０１，１０２，１０３を、伝送導体パターン１２０を２本の接地導体パターン１１０，１３０により挟設するように積層して貼り合わせる。ここで、略円形部１１１の先端において誘電体基板１０１を厚さ方向に貫通し、略半円形部１２１の先端において誘電体基板１０２を厚さ方向に貫通し、略円形部１３１の先端において誘電体基板１０３を厚さ方向に貫通するように、スルーホール１４０を形成し、形成したスルーホール１４０の内部にスルーホール導体１４０ｃを充填して形成する。これにより、略円形部１１１の先端と、略半円形部１２１の先端と、略円形部１３１の先端とをともに接続するとともに接地する。なお、直線ストリップ部１１２，１２２，１３２の部分を、例えば誘電体基板を用いて、両面型マイクロストリップ線路、コプレナ線路、スロット線路などの給電用平面伝送線路で構成してもよい。
【０１３８】
図４５は本発明に係る実施形態において用いる第４の実施例に係る磁界プローブ１への信号ケーブルの変形例の構成を示すブロック図である。図４５において、磁界プローブ１により検出された磁界に比例する検出電圧を示す検出信号は、レーザダイオード等を備えて構成される電光変換器１５０により電光変換された後、変換後の光信号は光ファイバケーブル１５１を介して伝搬された後、光電変換器１５２に入力される。光電変換器１５２は、入力される光信号を電気信号に光電変換した後、給電用ケーブルを介して出力する。図４５の実施例によれば、磁界プローブ１の検出信号を光電変換して伝送するので、検出信号に対する外来ノイズの影響を大幅に低減させることができる。
【０１３９】
図４６は本発明に係る実施形態において用いる第５の実施例に係る磁界プローブ１からの検出信号を処理する装置の変形例の構成を示すブロック図である。図４６において、磁界プローブ１からの検出信号は可変増幅器３５及び可変移相器３６を介して出力される。当該実施例においては、例えば、ＳＡＲ測定の分解能を上げるために磁界プローブ１のループ径を小さくする一方、可変増幅器３５を用いて検出信号の電圧を増幅する。これにより、微小磁界を検出することができる。また、図７の第５の実施形態と同様に、可変増幅器３５の増幅度及び可変移相器３６の移相量を、測定されるＳＡＲ分布が基準アンテナの所定のＳＡＲ分布に実質的に一致するように調整し、この後、測定対象の携帯無線装置に対してＳＡＲの測定処理を実行することにより、当該ＳＡＲ測定装置を校正してＳＡＲ分布をより高精度で測定することができる。
【０１４０】
なお、以上の第５の実施例においては、可変増幅器３５及び可変移相器３６を備えているが、本発明はこれに限らず、可変増幅器３５と、可変移相器３６とのうちの少なくとも一方を備えるようにしてもよい。
【０１４１】
図４７（ａ）は本発明に係る実施形態において用いる第６の実施例に係る複数の磁界プローブ１の配置方法を示すｚｘ平面の断面図であり、図４７（ｂ）はそのｘｙ平面の断面図である。図４７（ａ）及び（ｂ）に示すように、互いに隣り合う１対の磁界プローブ（１−１と１−２，１−２と１−３，１−３と１−４）が互いに直交するように離間間隔ｄで１次元アレー配列で並置してもよい。また、図４７（ａ）及び（ｂ）の１次元アレー配列に限らず、２次元アレー配列で並置してもよい。従って、磁界プローブ１−１乃至１−４を互いに直交するように並置することにより各磁界プローブ１−１乃至１−４間のアイソレーションを大きくすることができ、ｘｙ成分の磁界を精度良く検出できる。
【０１４２】
例えば、図４７（ａ）及び（ｂ）における磁界検出点２０１におけるｘｙ成分の磁界強度は次のように算出する。まず、磁界プローブ１−１のループの中心が、磁界検出点２０１に来たときの磁界強度Ｈ１を検出する。次いで、図４８（ａ）及び（ｂ）に示すように、磁界プローブ１−１乃至１−４を、−ｘ方向に距離ｄだけ移動させる。このとき、磁界プローブ１−２のループ中心に磁界検出点２０１が来る。ここで、磁界プローブ１−２によって検出される磁界強度をＨ２とする。磁界検出点２０１におけるｘｙ成分の磁界強度Ｈｔｏｔａｌは次式に示すように、２つの検出磁界強度Ｈ１，Ｈ２の二乗和によって表される。
【０１４３】
【数２１】
【０１４４】
また、磁界プローブ１−１で検出した磁界強度Ｈ１と、磁界プローブ１−２で検出した磁界強度Ｈ２をｘ方向に移動せず、そのまま上記数２１を用いて二乗和によて算出してもよい。このときの磁界強度の検出点２０１は図４９に示すように、２つの磁界プローブ１−１及び１−２のループ中心間距離の中点（中間位置）に位置する。図４９（ａ）及び（ｂ）に図示した磁界測定方法によれば、隣り合う磁界プローブ１−１，１−２の座標を揃える移動を伴わないので、磁界強度を高速で測定することができる。
【０１４５】
図５０は本発明に係る実施形態において用いる第８の実施例に係る３個の磁界プローブ部３０１，３０２，３０３からなる磁界プローブ１ｍの配置方法を示す斜視図である。図５０に示すように、磁界プローブ１ｍは３個の磁界プローブ部３０１，３０２，３０３から構成され、ここで、これら磁界プローブ部３０１，３０２，３０３は、ｘ軸が磁界プローブ部３０１のループ中心を、そのループ面と直交して貫通し、ｙ軸が磁界プローブ部３０２のループ中心を、そのループ面と直交して貫通し、ｚ軸が磁界プローブ部３０３のループ中心を、そのループ面と直交して貫通するように配置される。以上のように構成することにより、３つの軸の３直交成分の磁界を検出でき、さらに高精度で磁界強度を測定できる。
【０１４６】
上述の図５０の検出点２０１における磁界強度は、上記図５０と同様の配置関係で配置された磁界プローブ１ｍを、図５１（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、３つの磁界プローブ部３０１，３０２，３０３のループ中心がｘｙｚ座標系の原点に来るようにそれぞれ移動させたときの検出強度を二乗和演算することにより算出することもできる。各磁界プローブ部３０１，３０２，３０３の検出点２０１における磁界強度をそれぞれＨ１、Ｈ２、Ｈ３とすると、ｘｙｚ座標系の原点における総磁界強度Ｈｔｏｔａｌは次式で表される。
【０１４７】
【数２２】
【０１４８】
また、簡易的なｘｙｚ成分の磁界検出方法として、図５２に示すように、３つの磁界プローブ部３０１，３０２，３０３を移動せず、上記図５０と同様の配置関係であって検出点２０１までの距離が同一の距離ｄだけ離間して配置された各磁界プローブ部３０１，３０２，３０３によりそれぞれ検出された磁界強度値Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３を上式（数２２）を用いて二乗和演算して算出してもよい。この磁界検出方法は３つの磁界プローブ部３０１，３０２，３０３の座標を揃える移動を伴わないので高速で磁界を測定できる。
【０１４９】
さらに、図５２に示す互いに直交する３つの磁界プローブ部３０１，３０２，３０３を１素子の磁界プローブ１ｍとして形成し、複数個の磁界プローブ１ｍを１次元アレー配列で並置し、もしくは２次元アレー配列で並置して構成してもよい。これにより、高精度かつ高速な磁界測定が可能となる。
【０１５０】
また、磁界プローブ１からの検出信号に対する外来ノイズの重畳を低減するために、磁界プローブ１、携帯無線装置１０，１０ａ、移動機構装置３０，４０などを金属板で囲むことが好ましい。このとき、金属板で多重反射が起きないように電波吸収体で金属板の内側を覆うことが好ましい。これにより、精度の高い磁界測定が可能となる。
【０１５１】
さらに、携帯無線装置１０，１０ａの近傍磁界分布を乱さないために、移動機構装置３０，４０を金属材料にて形成することが不適当であり、このため、移動機構装置３０，４０は、例えばポリフッ化エチレンやアクリルなどの樹脂材料又は木材などの誘電体で形成することが好ましい。また、磁界プローブ１や携帯無線装置１０，１０ａの周辺に金属材料にてなる部品などがあることも、携帯無線装置１０，１０ａの近傍磁界を測定する上で好ましくなく、このため、金属材料にてなる部品に電波吸収体を貼ることが好ましい。
【０１５２】
さらに、変換係数αの分布は携帯無線装置１０，１０ａの送信周波数や製品の機種によって異なる。多機種及び多周波数に対応するために、測定する携帯無線装置１０，１０ａに応じて、ＳＡＲ算出に用いる変換係数αの分布を切り替える機能を有してもよい。
【０１５３】
以上の実施形態においては、移動機構装置３０，４０は移動機構を備え、携帯無線装置１０，１０ａを移動させながら、その近傍磁界分布を測定しているが、本発明はこれに限らず、磁界プローブ１又は磁界プローブ１のアレーに移動機構を設けてもよい。
【０１５４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明に係る無線装置用比吸収率測定装置によれば、基準の無線装置又は基準アンテナから放射される電波の第１の近傍磁界を自由空間において測定する第１の測定手段と、
上記基準の無線装置又は上記基準アンテナから放射される電波に係る比吸収率（ＳＡＲ）を所定の測定方法で所定のファントムを用いて測定する第２の測定手段と、
上記測定された比吸収率（ＳＡＲ）を上記測定された第１の近傍磁界の二乗値により除算することにより変換係数αを計算する第１の計算手段と、
測定対象の無線装置から放射される電波の第２の近傍磁界を自由空間において測定する第３の測定手段と、
上記測定された第２の近傍磁界の二乗値に上記計算された変換係数αを乗算することにより上記測定対象の無線装置から放射される電波に係る比吸収率（ＳＡＲ）を推定して計算する第２の計算手段とを備えたことを特徴とする。
【０１５５】
ここで、上記無線装置用比吸収率測定装置において、好ましくは、上記基準の無線装置又は上記基準アンテナを上記第１の測定手段及び上記第２の測定手段に対して相対的に１次元、２次元又は３次元で移動する第１の移動手段と、
上記第２の測定手段を上記測定対象の無線装置及び上記ファントムに対して相対的に１次元、２次元又は３次元で移動する第２の移動手段とをさらに備え、
上記第１の測定手段は、上記第１の移動手段により上記基準の無線装置又は上記基準アンテナを移動させながら、上記基準の無線装置又は上記基準アンテナから放射される電波の第１の近傍磁界の分布を自由空間において測定し、
上記第２の測定手段は、上記第１の移動手段により上記基準の無線装置又は上記基準アンテナを移動させながら、上記基準の無線装置又は上記基準アンテナから放射される電波に係る比吸収率（ＳＡＲ）の分布を上記測定方法で測定し、
上記第１の計算手段は、上記測定された比吸収率（ＳＡＲ）の分布を上記測定された第１の近傍磁界の二乗値の分布により除算することにより変換係数αの分布を計算し、
上記第３の測定手段は、上記第２の移動手段により上記測定対象の無線装置を移動させながら、上記測定対象の無線装置から放射される電波の第２の近傍磁界の分布を自由空間において測定し、
上記第２の計算手段は、上記測定された第２の近傍磁界の二乗値の分布に上記計算された変換係数αの分布を乗算することにより上記測定対象の無線装置から放射される電波に係る比吸収率（ＳＡＲ）の分布を推定して計算することを特徴とする。
【０１５６】
従って、本発明によれば、自由空間中にて携帯電話機などの無線装置から放射される近傍磁界分布を測定し、上記測定した近傍磁界分布に基づいてＳＡＲ又はその分布を、簡単な装置構成で、高速かつ高精度に推定して計算することができる。また、本発明によれば、実際のＳＡＲ測定に則した携帯電話機などの無線装置の配置においてＳＡＲ又はその分布を測定することができる。さらに、本発明によれば、生産ライン上で携帯電話機などの無線装置のＳＡＲ又はその分布を従来技術に比較して容易に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る第１の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。
【図２】 図１のＳＡＲ計算コントローラ２０によって実行されるＳＡＲ計算処理を示すフローチャートである。
【図３】 本発明に係る第２の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。
【図４】 図３の磁界プローブ１−１乃至１−４の配置を示す断面図である。
【図５】 本発明に係る第３の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。
【図６】 本発明に係る第４の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。
【図７】 本発明に係る第５の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。
【図８】 本発明に係る第６の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。
【図９】 基準アンテナ装置であるダイポールアンテナ５０の磁界分布測定における座標系を示す断面図である。
【図１０】 立方体ファントム５４を用いたＳＡＲ測定における座標系を示す断面図である。
【図１１】 図９のダイポールアンテナ５０のｙ＝０における自由空間中のｘ方向の位置に対する規格化された磁界二乗値Ｈ２及びＳＡＲの分布を示すグラフである。
【図１２】 図９のダイポールアンテナ５０のｘ＝０における自由空間中のｙ方向の位置に対する規格化された磁界二乗値Ｈ２及びＳＡＲの分布を示すグラフである。
【図１３】 図８のＳＡＲ計算コントローラ２０ｂによって実行されるＳＡＲ計算処理を示すフローチャートである。
【図１４】 ボールファントム５５を用いたダイポールアンテナ５０の磁界分布測定における座標系を示す断面図である。
【図１５】 図１４のダイポールアンテナ５０のｙ＝０における自由空間中のｘ方向の位置（ｘ座標）に対する規格化された磁界二乗値Ｈ２及びＳＡＲの分布を示すグラフである。
【図１６】 図１５のグラフに基づいて推定して計算された、自由空間中のｘ方向の位置（ｘ座標）に対する変換係数αの分布を示すグラフである。
【図１７】 図１４におけるボールファントム５５に近接したダイポールアンテナ５０の位置をｘ方向に３５ｍｍだけ移動させたときのダイポールアンテナ５０の磁界分布測定における座標系を示す断面図である。
【図１８】 図１４及び図１７におけるダイポールアンテナ５０のｘ方向の位置（ｘ座標）に対するＳＡＲ分布であって、図１７の解析値と、図１６の推定値を示すグラフである。
【図１９】 折り畳み式携帯無線装置１０ａを人体ファントムの頭部６０の右側面６０ａに接触させ、携帯無線装置１０ａのホイップアンテナ１２ａを収納したときの人体ファントムの頭部６０と折り畳み式携帯無線装置１０ａとの位置関係を示すｚｘ面での断面図である。
【図２０】 折り畳み式携帯無線装置１０ａを人体ファントムの頭部６０の右側面６０ａに接触させ、携帯無線装置１０ａのホイップアンテナ１２ａを伸長したときの人体ファントムの頭部６０と折り畳み式携帯無線装置１０ａとの位置関係を示すｚｘ面での断面図である。
【図２１】 図１９の状態でのｘｙ面での実測ＳＡＲの分布を示すグラフである。
【図２２】 図１９の状態でのｘｙ面での測定磁界の分布を示すグラフである。
【図２３】 図１９の状態でのｘｙ面での計算された変換係数αの分布を示すグラフである。
【図２４】 図２０の状態でのｘｙ面での測定磁界の分布を示すグラフである。
【図２５】 図２０の状態でのｘｙ面での推定ＳＡＲの分布を示すグラフである。
【図２６】 図２０の状態でのｘｙ面での実測ＳＡＲの分布を示すグラフである。
【図２７】 図２０の状態においてｘ＝４０ｍｍでの実測ＳＡＲ及び推定ＳＡＲの分布を示すグラフである。
【図２８】 図２０の状態においてｙ＝１５ｍｍでの実測ＳＡＲ及び推定ＳＡＲの分布を示すグラフである。
【図２９】 本発明に係る第７の実施形態において、人体ファントムの頭部６０に対して携帯無線装置１０ａの第１の支持姿勢の状態を示す正面図である。
【図３０】 本発明に係る第７の実施形態において、人体ファントムの頭部６０に対して携帯無線装置１０ａの第２の支持姿勢の状態を示す正面図である。
【図３１】 本発明に係る第７の実施形態であるＳＡＲ計算コントローラによって実行されるＳＡＲ計算処理を示すフローチャートである。
【図３２】 本発明に係る第７の実施形態の変形例であって、磁界測定時の状態がＳＡＲを測定すべき状態から角度θだけ傾斜したときの状態を示す断面図である。
【図３３】 本発明に係る第８の実施形態におけるＳＡＲの測定に用いるｚ方向の複数の階層７０−１乃至７０−Ｋを示す斜視図である。
【図３４】 本発明に係る第８の実施形態において平均ＳＡＲを計算するときの立方体ファントム５４の座標を示す斜視図である。
【図３５】 本発明に係る第８の実施形態に係るＳＡＲ計算コントローラによって実行されるＳＡＲ計算処理の第１の部分を示すフローチャートである。
【図３６】 本発明に係る第８の実施形態に係るＳＡＲ計算コントローラによって実行されるＳＡＲ計算処理の第２の部分を示すフローチャートである。
【図３７】 本発明に係る第８の実施形態の変形例において別の方法で平均ＳＡＲを計算するときの立方体ファントム５４の座標を示す斜視図である。
【図３８】 図３７の状態におけるｚ方向の位置（ｚ座標）に対するＳＡＲの測定値及び推定値を示すグラフである。
【図３９】 本発明に係る第８の実施形態の変形例に係るＳＡＲ計算コントローラによって実行されるＳＡＲ計算処理の第１の部分を示すフローチャートである。
【図４０】 本発明に係る第８の実施形態の変形例に係るＳＡＲ計算コントローラによって実行されるＳＡＲ計算処理の第２の部分を示すフローチャートである。
【図４１】 本発明に係る第８の実施形態の変形例に係る平均ＳＡＲを計算する方法を検証するときの、磁界プローブ１とファントム５４との近接部分の座標を示す断面図である。
【図４２】 本発明に係る実施形態において用いる第１の実施例に係る磁界プローブ１ｐの構成を示す側面図である。
【図４３】 本発明に係る実施形態において用いる第２の実施例に係る磁界プローブ１ｑの構成を示す側面図である。
【図４４】 本発明に係る実施形態において用いる第３の実施例に係る磁界プローブ１ｒの構成を示す斜視図である。
【図４５】 本発明に係る実施形態において用いる第４の実施例に係る磁界プローブ１への信号ケーブルの変形例の構成を示すブロック図である。
【図４６】 本発明に係る実施形態において用いる第５の実施例に係る磁界プローブ１からの検出信号を処理する装置の変形例の構成を示すブロック図である。
【図４７】 （ａ）は本発明に係る実施形態において用いる第６の実施例に係る複数の磁界プローブ１の配置方法を示すｚｘ平面の断面図であり、（ｂ）はそのｘｙ平面の断面図である。
【図４８】 （ａ）は図４７（ａ）及び（ｂ）の状態から−ｘ方向に複数の磁界プローブ１を距離ｄだけ移動させたときのｚｘ平面の断面図であり、（ｂ）はそのｘｙ平面の断面図である。
【図４９】 （ａ）は本発明に係る実施形態において用いる第７の実施例に係る１対の磁界プローブ１の配置方法を示すｚｘ平面の断面図であり、（ｂ）はそのｘｙ平面の断面図である。
【図５０】 本発明に係る実施形態において用いる第８の実施例に係る３個の磁界プローブ部３０１，３０２，３０３からなる磁界プローブ１ｍの配置方法を示す斜視図である。
【図５１】 （ａ）は本発明に係る実施形態において用いる第９の実施例に係る第１のケースにおける３個の磁界プローブ部３０１，３０２，３０３からなる磁界プローブ１ｍの配置方法を示す斜視図であり、（ｂ）は当該第９の実施例に係る第２のケースにおける３個の磁界プローブ部３０１，３０２，３０３からなる磁界プローブ１ｍの配置方法を示す斜視図であり、（ｃ）は当該第９の実施例に係る第３のケースにおける３個の磁界プローブ部３０１，３０２，３０３からなる磁界プローブ１ｍの配置方法を示す斜視図である。
【図５２】 本発明に係る実施形態において用いる第１０の実施例に係る３個の磁界プローブ部３０１，３０２，３０３からなる磁界プローブ１ｍの配置方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，１−１乃至１−４，１−１１，１−１２，１ｐ，１ｍ，１ｐ，１ｑ…磁界プローブ、
１ｚ…元の位置での磁界プローブ、
２…検出信号ケーブル、
３−１，３−２…無反射終端抵抗、
１０…携帯無線装置、
１０ａ…折り畳み式携帯無線装置、
１１…携帯無線装置筐体、
１２，１２ａ…ホイップアンテナ、
１３…キーボード部、
１４ａ…本体筐体、
１４ｂ…表示部筐体、
１４ｃ…ヒンジ部、
１５…マイクロホン、
１６…スピーカの音孔部、
２０，２０ａ，２０ｂ…ＳＡＲ計算コントローラ、
２１…ＣＲＴディスプレイ、
３０…移動機構装置、
３１…支持柱、
３２…移動支持部、
３５−１乃至３５−４…可変増幅器、
３６−１乃至３６−４…可変移相器、
４０…移動機構装置、
４１…支持台、
４２…Ｘステージ、
４３…Ｙステージ、
４４…支持柱、
４５…移動支持部、
５０…ダイポールアンテナ、
５０ａ，５０ｂ…アンテナ素子、
５１…バラン、
５２…立方体容器、
５３…ＳＡＲ溶液、
５４…立方体ファントム、
５４Ａ…立方格子、
５５…ボールファントム、
６０…人体ファントムの頭部、
６１…耳部、
６２…口部、
７０−１乃至７０−Ｋ…階層、
７１…測定点、
７２…最大点、
８１…測定点、
８２…最大点、
８３…測定限界ライン、
８４…表面ライン、
８５…推定点、
９０，９０ａ，９０ｂ…同軸ケーブル、
９１，９１ａ，９１ｂ…中心導体、
９２，９２ａ，９２ｂ…接地導体、
９３，９４…導体線、
９５…バラン、
９６…給電用同軸ケーブル、
１０１，１０２，１０３…誘電体基板、
１１０…接地導体パターン、
１１１…略円形部、
１１２…直線ストリップ部、
１２０…伝送導体パターン、
１２１…略半円形部、
１２２…直線ストリップ部、
１３０…接地導体パターン、
１３１…略円形部、
１３２…直線ストリップ部、
１４０…スルーホール、
１４０ｃ…スルーホール導体、
１５０…電光変換器、
１５１…光ファイバケーブル、
１５２…光電変換器、
１５３…給電用ケーブル、
２０１…磁界検出点、
３０１，３０２，３０３…磁界プローブ部、
１００１…電界プローブ、
１００２…移動機構装置、
１００３…ＳＡＲ計算コントローラ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機、携帯無線装置などの無線装置の比吸収率（以下、ＳＡＲ（Specific Absorption Rate）という。）を測定するためのＳＡＲ測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話機などの携帯無線装置の普及が非常に進んでいる。それに伴い、携帯無線装置から放射される電磁波が人体に与える影響が問題となってきている。この指標を与える一般的なものにＳＡＲがある。ここで、ＳＡＲとは、人間などの生体が電磁界にさらされることによって単位質量に吸収される電力であり、次式で表される。
【０００３】
【数１】
ＳＡＲ＝（σＥ２）／ρ
【０００４】
ここで、Ｅ［Ｖ／ｍ］は電界強度であり、σ［Ｓ／ｍ］は生体組織の導電率であり、ｐ［ｋｇ／ｍ３］は当該生体組織の密度である。
【０００５】
日本国総務省の電気通信技術審議会答申の「人体側頭部の側で使用する携帯電話端末等に対する比吸収率の測定方法」に示されている、いわゆる電界プローブ法と呼ばれるＳＡＲの評価方法では、形状、寸法、頭部組織の電気的特性を人体に模擬させた人体モデルであるいわゆる人体ファントムを使用する。この人体ファントムを使用して、人体内に生ずるであろうＳＡＲを実験的に推定している（非特許文献１参照。）。
【０００６】
ＳＡＲについては、世界的に法規制が進んでおり、このため携帯電話機等の携帯無線装置の生産工程においてＳＡＲ検査が必要不可欠となる。そこで、この検査を簡便かつ、迅速に行う方法や装置が求められる。従来、簡易的なＳＡＲ推定方法として、人体ファントム表面における磁界強度Ｈより実験的に求める方法が例えば非特許文献２において提案されている。この従来例の方法によれば、人体表面上に発生するＳＡＲの分布には、次式の関係が成り立つことが確認されている。
【０００７】
【数２】
従来のＳＡＲ推定方法として、アンテナから電磁波を放出したときの人体ファントム表面における入射磁界から電流分布を算出し、ＳＡＲ分布を求める方法が例えば、特許文献１において開示されている。磁界は移動及び回転機構を備えた磁界プローブによって検出され、これよりアンテナの電流分布を推定し、この電流分布からＳＡＲを評価する構成となっている。
【０００９】
【特許文献１】
日本国特許第２７９０１０３号公報。
【非特許文献１】
日本国における社団法人電波産業会（Association of Radio Industries and Business in Japan）発行，「携帯型無線端末の比吸収率測定法の標準規格」，ARIB STB-T56 Ver.2.0，２００２年１月２４日改定。
【非特許文献２】
N. Kuster et al., "Energy Absorption Mechanism by Biological Bodies in the Near Field of Dipole Antennas Above 300 MHz", IEEE Transaction on Vehicular Technology, Vol. 41, No. 1, pp.17-23, February 1992。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
実際のＳＡＲの測定では、人体ファントムの頭部に対する携帯電話機の配置、アンテナの種類やその配置状態など様々な条件で測定を行う必要があり、種々の条件での測定結果のＳＡＲの最大値をその携帯電話機のＳＡＲ値としている。このためＳＡＲの測定には非常に時間を要する。上記の簡易的なＳＡＲ測定方法でも人体ファントムに対する携帯無線装置の配置法を変更しなければならない。また、実際のＳＡＲ測定では、携帯電話機は人体ファントムに密着した状態で計測される。特許文献１において開示された従来例の方法では、人体ファントムの表面上での入射磁界を測定しているため、実際のＳＡＲ測定に則した携帯電話機の配置での磁界測定を行うことができない。従って、従来技術のＳＡＲ測定の装置や方法を用いて、生産ライン上で携帯電話機のＳＡＲの検査を行うことは不可能である。
【００１１】
また、製造された携帯電話機におけるＳＡＲの良否判定はＳＡＲ分布のピーク値ではなく、ピーク値を中心とした立方体内の平均値（以下、平均ＳＡＲという。）で行われる。判定対象はこの平均ＳＡＲであり、何らかの手段によって平均ＳＡＲを算出する必要があるという問題点があった。なお、平均ＳＡＲは局所ＳＡＲとも呼ばれる。
【００１２】
本発明の目的は以上の問題点を解決し、従来技術に比較して、より簡単な方法でかつより簡単な装置構成で、高速かつ高精度に、平均ＳＡＲなどのＳＡＲ値を測定することができるＳＡＲ測定装置を提供することにある。
【００１３】
また、本発明のもう１つの目的は以上の問題点を解決し、実際のＳＡＲ測定に則した携帯電話機の配置においてＳＡＲ値を測定することができるＳＡＲ測定装置を提供することにある。
【００１４】
さらに、本発明の別の目的は以上の問題点を解決し、生産ライン上で携帯電話機のＳＡＲを従来技術に比較して容易に測定することができるＳＡＲ測定装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る無線装置用比吸収率測定装置は、基準の無線装置又は基準アンテナから放射される電波の第１の近傍磁界を自由空間において測定する第１の測定手段と、
上記基準の無線装置又は上記基準アンテナから放射される電波に係る比吸収率（ＳＡＲ）を所定の測定方法で所定のファントムを用いて測定する第２の測定手段と、
上記測定された比吸収率（ＳＡＲ）を上記測定された第１の近傍磁界の二乗値により除算することにより変換係数αを計算する第１の計算手段と、
測定対象の無線装置から放射される電波の第２の近傍磁界を自由空間において測定する第３の測定手段と、
上記測定された第２の近傍磁界の二乗値に上記計算された変換係数αを乗算することにより上記測定対象の無線装置から放射される電波に係る比吸収率（ＳＡＲ）を推定して計算する第２の計算手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記基準の無線装置又は上記基準アンテナを上記第１の測定手段及び上記第２の測定手段に対して相対的に１次元、２次元又は３次元で移動する第１の移動手段と、
上記第２の測定手段を上記測定対象の無線装置及び上記ファントムに対して相対的に１次元、２次元又は３次元で移動する第２の移動手段とをさらに備え、
上記第１の測定手段は、上記第１の移動手段により上記基準の無線装置又は上記基準アンテナを移動させながら、上記基準の無線装置又は上記基準アンテナから放射される電波の第１の近傍磁界の分布を自由空間において測定し、
上記第２の測定手段は、上記第１の移動手段により上記基準の無線装置又は上記基準アンテナを移動させながら、上記基準の無線装置又は上記基準アンテナから放射される電波に係る比吸収率（ＳＡＲ）の分布を上記測定方法で測定し、
上記第１の計算手段は、上記測定された比吸収率（ＳＡＲ）の分布を上記測定された第１の近傍磁界の二乗値の分布により除算することにより変換係数αの分布を計算し、
上記第３の測定手段は、上記第２の移動手段により上記測定対象の無線装置を移動させながら、上記測定対象の無線装置から放射される電波の第２の近傍磁界の分布を自由空間において測定し、
上記第２の計算手段は、上記測定された第２の近傍磁界の二乗値の分布に上記計算された変換係数αの分布を乗算することにより上記測定対象の無線装置から放射される電波に係る比吸収率（ＳＡＲ）の分布を推定して計算することを特徴とする。
【００１７】
また、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記第１の測定手段は、上記第１の移動手段により上記基準の無線装置又は上記基準アンテナを、上記基準の無線装置又は上記基準アンテナの表面に対して実質的に垂直な方向を除く１次元又は２次元で移動させながら、上記基準の無線装置又は上記基準アンテナから放射される電波の第１の近傍磁界の分布を自由空間において測定し、
上記第３の測定手段は、上記第２の移動手段により上記測定対象の無線装置を、上記測定対象の無線装置の表面に対して実質的に垂直な方向を除く１次元又は２次元で移動させながら、上記測定対象の無線装置から放射される電波の第２の近傍磁界の分布を自由空間において測定することを特徴とする。
【００１８】
さらに、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記第２の計算手段は、上記第３の測定手段に係る比吸収率（ＳＡＲ）の測定限界ラインを含む測定面において上記推定して計算された比吸収率（ＳＡＲ）又はその分布と、上記測定対象の無線装置からの距離とに基づいて、比吸収率（ＳＡＲ）の測定に用いる上記ファントムの表皮深さを含む関係式を用いて、上記測定対象の無線装置の表面に対して実質的に垂直な方向における比吸収率（ＳＡＲ）又はその分布を推定して計算することを特徴とする。
【００１９】
またさらに、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記第２の測定手段は、上記基準の無線装置を支持する互いに異なる所定の複数の支持姿勢毎に上記比吸収率（ＳＡＲ）又はその分布を測定し、
上記第１の計算手段は、上記複数の支持姿勢毎に上記変換係数又はその分布を計算し、
上記第２の計算手段は、上記複数の支持姿勢毎に上記比吸収率（ＳＡＲ）又はその分布を計算することを特徴とする。
【００２０】
また、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記第２の計算手段は、上記測定対象の無線装置から離隔された所定の体積内の複数の測定点における複数の比吸収率（ＳＡＲ）に基づいて、当該複数の比吸収率（ＳＡＲ）の平均値を平均ＳＡＲとして計算することを特徴とする。
【００２１】
さらに、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記第２の計算手段は、上記複数の支持姿勢において計算された各平均ＳＡＲの最大値を検索し、上記検索された各平均ＳＡＲの最大値が所定のしきい値以下であるか否かを判断し、上記検索された各平均ＳＡＲの最大値が所定のしきい値以下であるとき当該無線装置は良品であるとの情報を出力する一方、上記検索された各平均ＳＡＲの最大値が所定のしきい値を超えるとき当該無線装置は不良品であるとの情報を出力することを特徴とする。
【００２２】
また、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記第１の測定手段と上記第３の測定手段はそれぞれ、少なくとも１つの磁界プローブを備えたことを特徴とする。
【００２３】
もしくは、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記第１の測定手段と上記第３の測定手段はそれぞれ、所定の間隔で離間するように並置された複数の磁界プローブを備えたことを特徴とする。
【００２４】
上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記各磁界プローブは、それらの各磁界検出面が４５度の角度で交差し、かつ互いに隣り合う１対の磁界プローブの互いの角度が９０度となるよう並置されたことを特徴とする。
【００２５】
また、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記第１の測定手段と上記第３の測定手段はそれぞれ、互いに隣り合う１対の磁界プローブにより測定された２個の近傍磁界の二乗和の平方根を計算することにより、当該１対の磁界プローブの中間位置における近傍磁界を計算することを特徴とする。
【００２６】
さらに、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記複数の磁界プローブのうちの両端に位置する各磁界プローブの外側にそれぞれ、終端抵抗で終端された磁界プローブを配置したことを特徴とする。
【００２７】
またさらに、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記第１の測定手段と上記第３の測定手段はそれぞれ、上記各磁界プローブの後段に設けられた、可変増幅器及び可変移相器のうちの少なくとも一方をさらに備えたことを特徴とする。
【００２８】
ここで、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記可変増幅器の増幅度と、上記可変移相器の移相量とを、上記第２の測定手段により所定のＳＡＲ分布が得られるように制御する制御手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００２９】
また、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記各磁界プローブは、３個の磁界プローブ部を備えて構成され、３個の磁界プローブ部は、それらの検出面の中心がそれぞれ互いに直交する３つの軸を通過するように配置されたことを特徴とする。
【００３０】
さらに、上記無線装置用比吸収率測定装置において、上記第１の測定手段と上記第３の測定手段はそれぞれ、上記３個の磁界プローブ部によって検出される３個の磁界の二乗和の平方根を演算することにより当該３個の磁界プローブ部により構成される磁界プローブにより測定される近傍磁界を計算することを特徴とする。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。以下の図面において、同一の構成要素又は同様の構成要素については同一の符号を付してその詳細説明を省略している。
【００３２】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明に係る第１の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。
【００３３】
図１の携帯無線装置１０において、その筐体１１から上方に延在するようにホイップアンテナ１２が装着され、携帯無線装置１０の前面の下側にキーボード部１３が形成されている。当該携帯無線装置１０のキーボード部１３の前面に、前面から所定の近接距離だけ離れてかつ当該前面と概略平行となるように、例えば図１に示すごとく４個などの複数個の磁界プローブ１が、等間隔でかつ水平方向の一直線上に並置されている。なお、携帯無線装置１０は、上記ホイップアンテナ１２に加えて、キーボード部１３の前面に対して平行となるように筐体１１内に配置される、例えば逆Ｆ型アンテナなどの平面アンテナ（図示せず。）が内蔵される。従って、携帯無線装置１０からの電波は、ホイップアンテナ１２及び／又は内蔵する平面アンテナから放射され、特に、これらのアンテナから電波が放射されるときは、筐体１１に筐体電流が流れ、キーボード部１３の前面の近傍において磁界が発生することとなる。
【００３４】
ここで、各磁界プローブ１は磁界を検出するための円形ループと、それに接続された接続ケーブルとにより構成され、その円形ループの断面が携帯無線装置１０の前面に対して垂直となるように配置される。各磁界プローブ１はキーボード部１３の前面の近傍磁界を検出し、その近傍磁界に比例する検出電圧を示す検出信号を検出信号ケーブル２を介してＳＡＲ計算コントローラ２０に出力する。これに応答して、ＳＡＲ計算コントローラ２０は詳細後述するように図２のＳＡＲ計算処理を実行することにより、入力される検出信号に基づいて上記携帯無線装置１０の前面の近傍磁界の水平方向の分布を計算した後、後述の数３を用いて当該水平方向のＳＡＲ分布を計算し、当該計算結果のデータをＣＲＴディスプレイ２１に出力して表示する。
【００３５】
まず、ＳＡＲ分布の測定方法の原理について以下に説明する。図１において、複数個の磁界プローブ１の配列方向をｘ方向とし、複数個の磁界プローブ１から携帯無線装置１０に向かう方向（すなわち、携帯無線装置１０の前面から後面への方向であって前面に対して垂直な方向をいう。）をｙ方向とする。また、携帯無線装置１０が人体と接する面をキーボード部１３などが配置された前面とする。このとき携帯無線装置１０はその前面がｚｘ面と平行であり、かつ複数個の磁界プローブ１と近接するように配置されている。複数個の磁界プローブ１は、携帯無線装置１０の前面の近傍磁界を検出し、その磁界の強さに比例した検出信号である検出信号を得ることができる。ここで、測定される磁界分布をＣＲＴディスプレイ２１で観測しながら、携帯無線装置１０又は複数個の磁界プローブ１をｚ方向に移動させ、観測される磁界分布の最大値が最大となるように、携帯無線装置１０と、複数個の磁界プローブ１との位置関係を固定して、図２のＳＡＲ計算処理を実行する。
【００３６】
次いで、本実施形態に係る測定方法である、自由空間中の磁界強度分布からＳＡＲ分布の推定方法について以下に説明する。まず、一例として単純な構造のアンテナである半波長ダイポールアンテナ又は基準の無線装置である携帯無線装置を用いて、近傍磁界強度Ｈのｘ方向の分布Ｈｒｅｆ（ｘ）とＳＡＲのｘ方向の分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ）について予め測定する。前者の近傍磁界強度分布Ｈｒｅｆ（ｘ）は磁界プローブ１を用いて測定することができる一方、ＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ）は非特許文献１において開示された、ＳＡＲ値が電界に比例する関係式（上記数１）を用いる電界プローブ法（以下、標準測定方法という。）を用いてかつ後述する立方体ファントム５４又は人体ファントムの頭部６０を用いて測定することができる。ＳＡＲ値は電力値であるので、ＳＡＲ分布と近傍磁界二乗値分布とを比較すれば、図１１及び図１２を参照して後述するように、近傍磁界の二乗値分布Ｈ２（ｘ）と、ＳＡＲ分布ＳＡＲ（ｘ）は非常に似た分布をしていることから、携帯無線装置とファントムとの電磁的相互結合を考慮しなくとも自由空間中の近傍磁界を測定することで、ＳＡＲ分布の推定を行うことができると考えられる。従って、ＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ）は測定された近傍磁界の磁界強度の２乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ）を用いて次式により求めることができる。
【００３７】
【数３】
ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ）＝α（ｘ）・Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ）
ここで、
【００３８】
【数４】
ここで、α（ｘ）は変換係数のｘ方向の分布であり、本実施形態に係るＳＡＲ測定装置ではこの変換係数分布α（ｘ）を用いてＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ）を推定して算出している。この変換係数分布α（ｘ）を計算するために、基準アンテナである例えば半波長ダイポール又は基準の無線装置である携帯無線通信装置を用いて予め近傍磁界Ｈｒｅｆ（ｘ）とＳＡＲの測定値ＳＡＲｒｅｆ（ｘ）とを求めておく必要がある。発明者らの実験では、半波長ダイポールを用いたときの変換係数分布α（ｘ）の最大値は一例として０．３５［Ｖ・ｍ２／Ａ・ｋｇ］であった。
【００４０】
図２は図１のＳＡＲ計算コントローラ２０によって実行されるＳＡＲ計算処理を示すフローチャートである。図２のステップＳ１において、まず、基準の無線装置である携帯無線装置を用いて予め測定された近傍磁界Ｈｒｅｆ（ｘ）と、電界プローブ１００１と当該携帯無線装置と後述する立方体ファントム５４又は人体ファントムの頭部６０を用いて予め測定されたＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ）とに基づいて、数４を用いて変換係数分布α（ｘ）を計算する。前者の近傍磁界Ｈｒｅｆ（ｘ）は磁界プローブ１を用いて測定でき、ＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ）は上述の標準測定方法を用いて測定できる。次いで、ステップＳ２において、測定対象の携帯無線装置１０の前面に設けられた各磁界プローブ１からの検出信号をそれぞれ受信し、当該各検出信号の電圧に基づいて測定対象の携帯無線装置１０の前面近傍における磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ）を計算する。さらに、ステップＳ３において、上記数３を用いて、計算された磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ）に変換係数分布α（ｘ）を乗算することによりＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ）を計算してＣＲＴディスプレイ２１に出力して表示し、当該ＳＡＲ計算処理を終了する。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態によれば、基準アンテナ又は基準の無線装置に係る近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘ）とＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ）を予め測定して、数４を用いて変換係数分布α（ｘ）を計算しておくだけで、従来技術に比較してきわめて簡単で高速でしかも自動的に、測定対象である携帯無線装置１０のｘ方向のＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ）を推定して計算できる。
【００４２】
以上の実施形態においては、４個の磁界プローブ１を直線状に並置しているが、本発明はこれに限らず、少なくとも１つの磁界プローブ１を１次元配列、２次元配列又は３次元配列で並置してもよい。例えば、２個の磁界プローブ１をｚ方向に並置してもよい。また、例えば、２個の磁界プローブ１をｘ方向に並置しかつ２個の磁界プローブ１をｚ方向に並置してもよく、これにより、ｚ方向に移動させて最大値を検索する必要がないので、ＳＡＲ測定をより高速で実行できる。
【００４３】
以上の実施形態においては、図２のステップＳ２において携帯無線装置１０の前面近傍における磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ）を計算し、ステップＳ３においてＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ）を推定して計算しているが、本発明はこれに限らず、携帯無線装置１０の前面近傍における磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ）のうちの最大値Ｈｍａｘ ２を計算し、ステップＳ３において推定して計算されたＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ）の最大値ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅｍａｘを計算してＣＲＴディスプレイ２１に出力して表示してもよい。
【００４４】
なお、基準装置の携帯無線装置と、測定対象の携帯無線装置１０との各近傍磁界は同一の磁界プローブ１により測定することができる。これについては、以下の実施形態において同様である。
【００４５】
＜第２の実施形態＞
図３は本発明に係る第２の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図であり、図４は図３の磁界プローブ１−１乃至１−４の配置を示す断面図である。本実施形態において、一例として９００ＭＨｚ帯を使用する携帯無線装置のＳＡＲ測定装置であり、互いに隣接する磁界プローブ１の間隔ｄを１０ｍｍ（＝０．０３λ、ここで、λは携帯無線装置１０の使用する送受信周波数の波長である。）とし、磁界プローブ１の先端と携帯無線装置１０の前面までの距離を１０ｍｍとした。なお、各磁界プローブ１はその先端に導体線円形ループを備えたループ型磁界プローブを用いた。
【００４６】
本実施形態においては、各磁界プローブ１はその円形ループの断面の磁界検出面が図４に示すように、当該磁界プローブ１の配列方向に対して平行なｘ軸（携帯無線装１０の前面に平行な軸である。）に対して、４５度の角度で交差し、かつ互いに隣り合う１対の磁界プローブ１との角度が９０度となるよう並置され、また、上記円形ループの断面が携帯無線装置１０の前面に対して垂直となるように配置されており、本実施形態において、各磁界プローブ１は、ｚｘ面の磁界を測定する。従って、各磁界プローブ１は磁界のｘ成分Ｈｘ及びｚ成分Ｈｚを検出する必要がある。そこで、各磁界プローブ１はｘ軸に対して４５度の角度をなすように配置する。さらに、互いに隣り合う磁界プローブ１との結合を弱めるために隣り合う磁界プローブ１のなす角度を９０度とした。このＳＡＲ測定装置では、携帯無線装置１０をｚ方向に移動させて携帯無線装置１０全体におけるＳＡＲの最大値を算出する。大量生産される測定対象の複数個の携帯無線装置１０は例えば、ベルトコンベアやロボットアームを用いて移動させることにより、生産工程で連続的に測定可能となる。これにより、高速なＳＡＲ評価が可能となり、さらには、ＳＡＲ分布や最大ＳＡＲの自動計測が可能となる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を有するとともに、各磁界プローブ１との間の結合を第１の実施形態に比較して弱くすることができるので、上記結合に係るＳＡＲ測定の誤差を軽減でき、高精度でＳＡＲ分布や最大ＳＡＲを測定することができる。なお、第２の実施形態においても、第１の実施形態で記載した各種の変形例を適用することができる。
【００４８】
＜第３の実施形態＞
図５は、本発明に係る第３の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。この第3の実施形態に係るＳＡＲ測定装置は、図５に示すように、第１の実施形態や第２の実施形態に比較して、４個の磁界プローブ１−１乃至１−４の両端に位置する２つの磁界プローブ１の各外側にそれぞれ磁界プローブ（以下、ダミー磁界プローブという。）１−１１及び１−１２を一直線上に並置したことを特徴としている。なお、外側の２個のダミー磁界プローブ１−１１及び１−１２はそれぞれ検出信号ケーブル２を介して、検出信号ケーブル２の特性インピーダンスと同一の抵抗値を有する無反射終端抵抗３−１，３−２で終端されている。ここで、無反射終端抵抗３−１，３−２はそれぞれダミー磁界プローブ１−１１，１−１２から検出されて出力される検出信号の電圧を吸収する。
【００４９】
第１の実施形態や第２の実施形態のごとく、ダミー磁界プローブ１−１１，１−１２を設けていない場合、内側の磁界プローブ１−２及び１−３は共にそれぞれ両側に磁界プローブ１−１及び１−３，１−２及び１−４があるのに対して、外側の磁界プローブ１−１及び１−４はそれぞれ片側にしか磁界プローブ１−２，１−３しか存在しない。このため、互いに隣接する磁界プローブ１−１乃至１−４間の結合が強い場合に磁界プローブ１−１と１−４が隣のプローブから受ける影響と、磁界プローブ１−２と１−３が受ける影響に大きな差が生じる。このため得られる検出信号にばらつきが生じる。
【００５０】
本実施形態では、これを解決するために、磁界プローブ１−１乃至１−４と同様の構成を有するダミー磁界プローブ１−１１及び１−１２を外側に配置し、磁界プローブ１−１と１−４が隣のプローブから受ける影響と、磁界プローブ１−２と１−３が隣のプローブから受ける影響とを等しくさせる。これにより、磁界プローブ１−１乃至１−４から得られる検出信号のばらつきを小さくすることができる。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１及び第２の実施形態に係る作用効果を有するとともに、ダミー磁界プローブ１−１１及び１−１２を磁界プローブ１−１乃至１−４の外側に並置することにより、磁界プローブ１−１乃至１−４から得られる検出信号のばらつきを小さくし、これにより、近傍磁界をより正確に測定することができ、これに基づくＳＡＲの測定を高精度で実行することができる。
【００５２】
＜第４の実施形態＞
図６は本発明に係る第４の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。この第４の実施形態に係るＳＡＲ測定装置は、第１の実施形態に比較して、携帯無線装置１０を移動機構装置３０の移動支持部３２により支持され、携帯無線装置１０を矢印５０１のｚ方向で移動可能に構成したことを特徴としている。
【００５３】
図６において、移動機構装置３０は、鉛直上方に延在する矩形柱形状の支持柱３１を有し、当該支持柱３１の長手方向（矢印５０１の方向）に沿って移動可能に上記携帯無線装置１０を支持する移動支持部３２を有している。なお、移動機構装置３０の各構成要素３１，３２は例えばアクリル樹脂、テフロン（登録商標）樹脂、ＡＢＳなどの樹脂により作製し、測定される磁界分布に影響を及ぼさないようにすることができる。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態によれば、携帯無線装置１０をｚ方向で自動的に移動させることができ、各磁界プローブ１の先端位置を携帯無線装置１０に対して相対的に移動させることができる。従って、携帯無線装置１０と、各磁界プローブ１の先端位置を自動的に安定に移動させることができ、ＳＡＲ分布の最大値を容易に検索して出力できる。なお、第２及び第３の実施形態に係る特徴的構成を当該第４の実施形態に適用することもできる。
【００５５】
以上の第４の実施形態においては、携帯無線装置１０を複数の磁界プローブ１に対して移動させているが、本発明はこれに限らず、複数の磁界プローブ１を携帯無線装置１０に対して移動させてもよく、すなわち、互いに相対的に移動できればよい。
【００５６】
＜第５の実施形態＞
図７は本発明に係る第５の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。この第５の実施形態に係るＳＡＲ測定装置は、第１の実施形態に比較して、各磁界プローブ１とＳＡＲ計算コントローラ２０ａとの間の各検出信号ケーブル２において可変増幅器３５−１乃至３５−４及び可変移相器３６−１乃至３６−４を挿入したことを特徴としている。
【００５７】
図７のＳＡＲ測定装置において、各磁界プローブ１の形状や配置及び検出特性が時間経過とともに変化して劣化する可能性がある。そこで、本実施形態では、ＳＡＲの測定の前に、磁界分布とＳＡＲ分布が既知である基準アンテナを用いて磁界分布とＳＡＲ分布を調べ、得られたＳＡＲ分布が基準アンテナの所定のＳＡＲ分布と異なる場合は、ＳＡＲ計算コントローラ２０ａは、可変増幅器３５−１乃至３５−４の増幅度及び可変移相器３６−１乃至３６−４の移相量を、得られるＳＡＲ分布が基準アンテナの所定のＳＡＲ分布に実質的に一致するように調整し、この後、測定対象の携帯無線装置１０に対して上述のＳＡＲの測定処理を実行する。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態によれば、各磁界プローブ１における磁界検出特性を所定の特性となるように可変増幅器３５−１乃至３５−４及び可変移相器３６−１乃至３６−４を調整することができるので、当該測定装置を校正してＳＡＲ分布をより高精度で測定することができる。なお、第２乃至第４の実施形態に係る特徴的構成を当該第５の実施形態に適用することもできる。
【００５９】
以上の実施形態においては、可変増幅器３５−１乃至３５−４及び可変移相器３６−１乃至３６−４を備えているが、本発明はこれに限らず、可変増幅器３５−１乃至３５−４と、可変移相器３６−１乃至３６−４とのうちの少なくとも一方を備えてもよい。
【００６０】
＜第６の実施形態＞
図８は本発明に係る第６の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。この第６の実施形態に係るＳＡＲ測定装置は、互いに直交するｘ方向、ｙ方向及びｚ方向に、携帯無線装置１０を支持しながら移動させる移動機構装置４０を備え、１個の磁界プローブ１を用いて携帯無線装置１０の近傍磁界を測定してＳＡＲを測定することを特徴としている。
【００６１】
図８において、移動機構装置４０は、支持台４１上に、ｘ方向に移動可能なＸステージ４２と、ｙ方向に移動可能なＹステージ４３と、支持台４１より上方のｚ方向に延在する支持柱４４と、支持柱４４の長手方向（ｚ方向）に沿って移動可能であって携帯無線装置１０を支持する移動支持部４５とを備えて構成される。ここで、携帯無線装置１０はそのキーボード部１３が上方を向くように移動支持部４５により支持されて、互いに直交するｘ方向、ｙ方向及びｚ方向で移動される。当該第６の実施形態以降において、ｘ方向は携帯無線装置１０の長手方向に平行な方向に設定し、ｙ方向は携帯無線装置１０の横方向に平行な方向に設定する。なお、ｚ方向の移動は後述する第８の実施形態以降で用いられる。当該移動機構装置４０において、磁界プローブ１に対する携帯無線装置１０の磁界検出位置の位置座標（ｘ，ｙ）が予め較正され、移動機構装置４０は、上記磁界検出位置の位置座標データ（ｘ，ｙ）を計算してＳＡＲ計算コントローラ２０ｂに出力する。
【００６２】
また、１個の磁界プローブ１は、その円形ループの断面が携帯無線装置１０の前面に対して垂直となるように配置され、各磁界プローブ１は上述のごとく、例えばｘｙ平面上で走査されてキーボード部１３の前面の近傍磁界を検出し、その検出電圧を示す検出信号を検出信号ケーブル２を介してＳＡＲ計算コントローラ２０ｂに出力する。これに応答して、ＳＡＲ計算コントローラ２０ｂは、移動機構装置４０からの位置座標データを参照して、所定の複数の位置座標（ｘ，ｙ）毎に、詳細後述するように図１３のＳＡＲ計算処理を実行することにより、入力される検出信号に基づいて上記携帯無線装置１０の前面の近傍磁界の二乗値の水平面の２次元分布Ｈ２（ｘ，ｙ）を計算した後、後述の数６を用いて当該水平方向のＳＡＲ分布ＳＡＲ（ｘ，ｙ）を計算し、当該計算結果のデータをＣＲＴディスプレイ２１に出力して表示する。
【００６３】
次いで、本実施形態に係る測定原理である、自由空間中の近傍磁界強度分布からＳＡＲ分布の推定が可能であることを以下に説明する。一例として単純な構造のアンテナである半波長ダイポールアンテナを基準アンテナとしたときについて、近傍磁界強度Ｈの分布とＳＡＲを測定した。図９は基準アンテナ装置であるダイポールアンテナ５０の近傍磁界分布測定における座標系を示す断面図であり、図１０は立方体ファントム５４を用いたＳＡＲ測定における座標系を示す断面図である。
【００６４】
図９において、基準アンテナである半波長ダイポールアンテナ５１は２つのアンテナ素子５０ａ，５０ｂから構成され、送信信号がバラン（不平衡／平衡変換器）５１を介して各アンテナ素子５０ａ，５０ｂに給電される。また、ダイポールアンテナ５１は、その給電点からｘｙｚ座標系の原点までの距離が１８．７ｍｍとなるように配置される。ここで、送信信号の周波数は９００ＭＨｚである。ＳＡＲ測定に用いた立方体ファントム５４は、図１０に示すように、２ｍｍ厚のアクリル製の２００ｍｍ角の立方体容器５２に、人体頭部における比誘電率と導電率と同様の比誘電率εｒ＝４１．８及び導電率σ＝０．８４［Ｓ／ｍ］を有するＳＡＲ溶液５３を満たして構成される。ここで、標準測定法によるＳＡＲの測定は、ＳＡＲ溶液５３内に、センサ部分１００１ｓを有する電界プローブ１００１を挿入して測定される。図１０におけるＳＡＲの分布は以下のように測定される。立方体ファントム５４の表面形状に沿って電界プローブ１００１を移動機構装置１００２によりｘ方向及びｙ方向に移動させながら走査させ、ＳＡＲ計算コントローラ１００３は、電界プローブ１００１からの電界強度を示す検出信号に基づいて電界強度を計算し、当該電界強度に基づいて上記数１を用いて計算して出力する。なお、移動機構装置１００２による移動は、電界プローブ１００１を上記立方体ファントム５４及び半波長ダイポールアンテナ５０に対して相対的に移動できればよい。すなわち、
立方体ファントム５４及び半波長ダイポールアンテナ５０を電界プローブ１００１に対して移動してもよい。
【００６５】
図１１は図９のダイポールアンテナ５０のｙ＝０（ｘ軸上）における自由空間中のｘ方向の位置に対する規格化された磁界二乗値Ｈ２及びＳＡＲの分布を示すグラフであり、図１２は図９のダイポールアンテナ５０のｘ＝０（ｙ軸上）における自由空間中のｙ方向の位置に対する規格化された磁界二乗値Ｈ２及びＳＡＲの分布を示すグラフである。なお、磁界二乗値Ｈ２の分布と、ＳＡＲの分布はともにそれぞれの最大値で規格化している。
【００６６】
図１１及び図１２から明らかなように、近傍磁界二乗値Ｈ２の分布と、ＳＡＲの分布はともに非常に似た分布をしており、すなわち、図１１及び図１２から、ＳＡＲ∝Ｈ２の関係があることがわかる。これにより、携帯無線装置１０とファントム５４との相互結合を考慮しなくとも、携帯無線装置１０の前面における自由空間中の近傍磁界を測定することで、ＳＡＲ分布の推定を行うことができる。
【００６７】
本実施形態に係るＳＡＲ測定装置による測定は、まず、基準アンテナとなる半波長ダイポール５０又は基準の無線装置となる携帯無線装置から放射される磁界を磁界プローブ１によって検出し、これら装置に対する磁界プローブ１に対する位置座標データ（ｘ，ｙ）を移動機構装置４０が計算してＳＡＲ計算コントローラ２０ｂに出力する。ここで、携帯無線装置１０のキーボード部１３の前面（すなわち、ディスプレイ面）の法線方向を＋ｚ方向とし、携帯無線装置１０の長手方向をｘ方向とし、携帯無線装置１０の横方向をｙ方向とする。携帯無線装置１０の近傍磁界は、携帯無線装置１０から＋ｚ方向に一定間隔だけ離れたｘｙ平面上の測定点について、移動機構装置４０の移動支持部４５をＸステージ４３及びＹステージ４４を用いて移動させることにより、支持台４１上で走査して計測される。基準アンテナとなる半波長ダイポール５０又は基準の無線装置となる携帯無線装置から放射されるときに予め測定される近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）と、上述の標準測定方法を用いて実際に予め測定されたそのＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）から、次式を用いて、所定の複数の位置座標（ｘ，ｙ）毎に、変換係数分布α（ｘ，ｙ）を計算する。
【００６８】
【数５】
ここで、ＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）は基準の無線装置である携帯無線装置のＳＡＲ分布であり、Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）は基準の無線装置である携帯無線装置の自由空間における近傍磁界分布である。従って、上記変換係数分布α（ｘ，ｙ）を用いて同型の大量生産される携帯無線装置１０でのＳＡＲを次式を用いて算出することができ、例えば生産ラインなどで順次生産される携帯無線装置１０のＳＡＲ分布をきわめて容易に測定することができる。
【００７０】
【数６】
ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ，ｙ）＝α（ｘ，ｙ）Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）
【００７１】
ただし、ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ，ｙ）は測定対象の携帯無線装置１０の推定されたＳＡＲ分布であり、Ｈｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）は測定対象の携帯無線装置１０の自由空間における近傍磁界分布である。以上の方法によって携帯無線装置１０のＳＡＲ分布を、自由空間中の近傍磁界から推定して計算できる。
【００７２】
図１３は図８のＳＡＲ計算コントローラ２０ｂによって実行されるＳＡＲ計算処理を示すフローチャートである。
【００７３】
図１３のＳＡＲ計算処理において、まず、ステップＳ１１で、基準の無線装置である携帯無線装置を移動機構装置４０を用いてｘ方向及びｙ方向に移動しながら予め測定された近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）と、電界プローブ１００１を当該携帯無線装置及び立方体ファントム５４に対してｘ方向及びｙ方向に移動しながら予め測定したＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）とに基づいて、数５を用いて変換係数分布α（ｘ，ｙ）を所定の複数の位置座標（ｘ，ｙ）毎に計算する。ここで、近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）は磁界プローブ１を用いて測定することができ、ＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）は上述の標準測定方法を用いて測定できる。次いで、ステップＳ１２において、測定対象の携帯無線装置１０を、移動機構装置４０を用いてｘ方向及びｙ方向に移動しながら、その表面に設けられ近傍磁界を検出する磁界プローブ１からの検出信号を受信し、当該検出信号の電圧に基づいて測定対象の携帯無線装置１０の前面近傍における磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）を上記複数の位置座標（ｘ，ｙ）毎に計算する。さらに、ステップＳ１３において、数６を用いて、上記計算された磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）に、上記計算された変換係数分布α（ｘ，ｙ）を乗算することによりＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ，ｙ）を推定して計算してＣＲＴディスプレイ２１に出力して表示して当該ＳＡＲ計算処理を終了する。
【００７４】
次いで、上記のＳＡＲ推定計算方法を用いて実際にＳＡＲの算出を行った結果について以下に説明する。人体頭部モデルとしてＩＥＥＥ ＳＣＣ（Standards Coordinating Committee）３４に準拠した基準の球形状のボールファントム５５とその近傍に配置した基準アンテナである半波長ダイポールアンテナ５０について、ＦＤＴＤ法を用いてＳＡＲの推定解析を行った。なお、本発明に係る各実施形態において用いる上述のＳＡＲの標準測定方法に代えて、上記ＦＤＴＤ法を用いてＳＡＲとその分布を推定解析して計算してもよい。
【００７５】
図１４はボールファントム５５を用いたダイポールアンテナ５０の磁界分布測定における座標系を示す断面図である。図１４において、ｘｙｚ座標系の原点をダイポールアンテナ５０の給電点とし、アンテナ長１５８ｍｍのダイポールアンテナ５０をｘ軸上に沿って配置した。ボールファントム５５はｚ軸上に中心を有し、ボールファントム５５の底面とダイポールアンテナ５０とのｚ方向の最接近距離が５［ｍｍ］となるように配置した。ボールファントム５５は内径２００［ｍｍ］の球形状であって、比誘電率εｒ＝４１．５でかつ導電率σ＝０．９５［Ｓ／ｍ］を有する。ここで、ダイポールアンテナ５０からの送信信号の周波数は９００ＭＨｚである。
【００７６】
図１５は図１４のダイポールアンテナ５０のｙ＝０における自由空間中のｘ方向の位置（ｘ座標）に対する規格化された磁界二乗値Ｈ２及びＳＡＲの分布を示すグラフである。なお、図１５の磁界二乗値Ｈ２の分布はダイポールアンテナ５０から＋ｚ方向に５［ｍｍ］離れた位置における解析値である。図１５の磁界二乗値Ｈ２及びＳＡＲの分布をそれぞれ、Ｈ２ ｒｅｆ（ｘ）、ＳＡＲｒｅｆ（ｘ）とし、上記数４を用いて変換係数分布α（ｘ）を算出し、この変換係数分布α（ｘ）を図１６に示す。図１６から明らかなように、ｙ方向の位置に応じて変換係数α（ｘ）が変化し、ダイポールアンテナ５０の給電点でほぼ最大値となっていることがわかる。
【００７７】
図１７は図１４におけるボールファントム５５に近接したダイポールアンテナ５０の位置をｘ方向に３５ｍｍだけ移動させたときのダイポールアンテナ５０の近傍磁界分布測定における座標系を示す断面図である。すなわち、図１７に示すように、図１４の位置のダイポールアンテナ５０をｘ方向に３５［ｍｍ］だけ移動させたときのｙ＝０［ｍｍ］における自由空間中の近傍磁界分布をＨｍｅａｓｕｒｅ（ｘ）とする。そして、当該近傍磁界分布Ｈｍｅａｓｕｒｅ（ｘ）の２乗値に、図１６の変換係数分布α（ｘ）を乗算することにより計算したＳＡＲの推定計算値（以下、推定ＳＡＲ分布という。）と、図１７の状態においてＦＤＴＤ法を用いてＳＡＲの推定解析法により解析したＳＡＲ分布の解析値を図１８に示す。図１８か明らかなように、αＨ２の乗算式を用いて求めた推定ＳＡＲ分布は、ＦＤＴＤ法を用いてＳＡＲの推定解析法により解析した解析ＳＡＲ分布に非常に近い値となった。これにより、ｘ方向の変換係数分布α（ｘ）を自由空間中の近傍磁界の二乗値Ｈ２に乗算することにより、近傍の放射磁界における異なる電流分布のＳＡＲを推定して計算することができることがわかる。
【００７８】
次いで、実際の携帯無線装置１０について上述のＳＡＲ推定計算を行う。図１９は折り畳み式携帯無線装置１０ａを人体ファントムの頭部６０の右側面６０ａに接触させ、携帯無線装置１０ａのホイップアンテナ１２ａを収納したときの人体ファントムの頭部６０と折り畳み式携帯無線装置１０ａとの位置関係を示すｚｘ面での断面図であり、図２０は折り畳み式携帯無線装置１０ａを人体ファントムの頭部６０の右側面６０ａに接触させ、携帯無線装置１０ａのホイップアンテナ１２ａを伸長したときの人体ファントムの頭部６０と折り畳み式携帯無線装置１０ａとの位置関係を示すｚｘ面での断面図である。
【００７９】
図１９及び図２０において、折り畳み式携帯無線装置１０ａは、下部の本体筐体１４ａと、上部の表示部筐体１４ｂとがヒンジ１４ｃにより連結されて構成され、長さ＝２００［ｍｍ］でかつ幅＝５０ｍｍを有する。ここで、折り畳み式携帯無線装置１０ａの本体筐体１４ａのヒンジ１４ｃ近傍において、その本体筐体１４ａの上部から延在するようにホイップアンテナ１２ａが設けられ、当該ホイップアンテナ１２ａを本体筐体１４ａ内に収納部したときは図１９に示すようになり、一方、当該ホイップアンテナ１２ａを本体筐体１４ａから伸長させたときは図２９に示すように本体筐体１４ａからその長手方向に延在するように伸長される。ここで、折り畳み式携帯無線装置１０ａは人体ファントムの頭部６０に近接して配置され、頭部表面６０ａが表示部筐体１４ｂに接触し、人体ファントムの頭部６０の耳部６１がスピーカの音孔部１６に近接する一方、人体ファントムの頭部６０の口部６２がマイクロホン１５に近接する。
【００８０】
図１９に図示した、ホイップアンテナ１２ａを収納した状態を基準状態とし、磁界プローブ１を用いて近傍磁界Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）を実際に測定し、一方、上述の標準測定方法を用いて実測ＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）を測定し、上記数５を用いて変換係数分布α（ｘ，ｙ）を計算した。次いで、計算した変換係数分布α（ｘ，ｙ）を用いて、図２０に示すようにホイップアンテナ１２ａを伸長した状態において、上記数６を用いてＳＡＲ推定を行う。なお、人体ファントムの頭部６０の溶液の特性は、測定周波数９２５ＭＨｚにおいて、比誘電率εｒ＝４１．５で導電率σ＝１．０１［Ｓ／ｍ］である。
【００８１】
図２１は図１９の状態でのｘｙ面での実測ＳＡＲの分布を示すグラフである。図２１において、測定間隔はｘ方向に５［ｍｍ］、ｙ方向に５［ｍｍ］である。携帯無線装置１０ａからの送信信号の設定周波数は９２５ＭＨｚであり、０．８［Ｗ］の送信電力を有する送信信号を用いた。また、図２２は図１９の状態でのｘｙ面での測定磁界の分布を示すグラフである。ここで、携帯無線装置１０ａの送信設定はＳＡＲ測定時と同様の条件であり、携帯無線装置１０ａの表面から磁界プローブ１間の距離を約５［ｍｍ］としている。上述の標準測定方法を用いて測定された図２１の実測ＳＡＲの分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）と、上記測定された近傍磁界の測定磁界強度の分布Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）とに基づいて、上記数５を用いて携帯無線装置１０ａの変換係数分布α（ｘ，ｙ）を計算し、その結果を図２３に示す。
【００８２】
次いで、携帯無線装置１０ａのホイップアンテナ１２ａを伸長させた状態（図２０の状態）の近傍磁界Ｈｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）を測定し、その結果を図２４に示す。なお、携帯無線装置１０ａの送信設定は図１９のアンテナ収納時と同様の条件である。ここで、携帯無線装置１０ａの前面からプローブ間の距離を約５［ｍｍ］としている。上記実測した近傍磁界Ｈｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）の二乗値に対して上記計算された変換係数分布α（ｘ，ｙ）を乗算することにより、ホイップアンテナ１２ａの伸長状態での推定ＳＡＲ分布を計算し、その推定計算結果を図２５に示す。また、上記標準測定方法により実際に測定したホイップアンテナ伸長状態の実測ＳＡＲ分布を図２６に示す。ここで、推定ＳＡＲ分布のピーク値の位置座標は（ｘ，ｙ）＝（４０，１０）であり、実測ＳＡＲ分布のピーク値の位置座標は（ｘ，ｙ）＝（４０，１５）であった。
【００８３】
さらに、図２７は図２０の状態においてｘ＝４０ｍｍでの実測ＳＡＲ及び推定ＳＡＲの分布を示すグラフであり、図２８は図２０の状態においてｙ＝１５ｍｍでの実測ＳＡＲ及び推定ＳＡＲの分布を示すグラフである。図２５乃至図２８のグラフから明らかなように、本実施形態に係る推定測定方法による推定ＳＡＲ分布は、上記標準測定方法を用いて測定された実測ＳＡＲ分布に対して極めて近似しており、推定精度が非常に高いことを示している。なお、推定ＳＡＲ分布の最大値は０．７４７［ｍＷ／ｇ］である一方、実測ＳＡＲ分布の最大値は０．７７５［ｍＷ／ｇ］で、それらの誤差は４％である。測定範囲内における誤差の最大値も１８％程度である。以上説明したように、基準の無線装置である携帯無線装置を用いた場合でも、従来技術に比較して高精度でＳＡＲの推定を行うことができ、本発明に係る実施形態の推定測定方法の有効性が示された。
【００８４】
なお、基準アンテナ又は基準の無線装置の近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）及びＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）は必ずしも、上記標準測定方法により求める必要はなく、所定の公知の電磁界シミュレーションによって算出した近傍磁界分布及びＳＡＲ分布を用いて、第６の実施形態に係る方法で変換係数分布α（ｘ，ｙ）を計算してもよい。
【００８５】
以上の第６の実施形態においては、携帯無線装置１０ａを磁界プローブ１に対して移動させているが、本発明はこれに限らず、磁界プローブ１を携帯無線装置１０ａに対して移動させてもよく、すなわち、互いに相対的に移動できればよい。このことは他の実施形態においても同様である。
【００８６】
＜第７の実施形態＞
図２９は本発明に係る第７の実施形態において、人体ファントムの頭部６０に対して携帯無線装置１０ａの第１の支持姿勢の状態を示す正面図であり、図３０は本発明に係る第７の実施形態において、人体ファントムの頭部６０に対して携帯無線装置１０ａの第２の支持姿勢の状態を示す正面図である。すなわち、携帯電話機などの携帯無線装置１０ａの支持姿勢は大きく分けて図２９及び図３０に示すように２通りの支持姿勢が考えられる。
【００８７】
図２９に示す第１の支持姿勢は通常の支持姿勢であって、携帯無線装置１０ａの本体筐体１４ａの前面が人体ファントムの頭部６０の右側頬に密着した状態である。一方、図３０に示す第２の支持姿勢は相手側の音声が聞き取りにくいときの支持姿勢で、携帯無線装置１０ａのスピーカの音孔部１６を人体ファントムの頭部６０の右側耳部６１に密着させた状態である。上記非特許文献１の９頁の図３．１−２において開示された実際のＳＡＲ測定では、この２通りの支持姿勢について測定が行われる。そこで、第６の実施形態と同様の測定方法で、基準の無線装置である携帯無線装置を支持する支持姿勢ｎ毎に、次式を用いて変換係数分布αｎ（ｘ，ｙ），（ｎ＝１，２）を計算する。
【００８８】
【数７】
【数８】
ここで、ＳＡＲｒｅｆ１（ｘ，ｙ）は図２９の第１の支持姿勢における基準携帯無線装置のＳＡＲ分布であり、α１（ｘ，ｙ）は図２９の第１の支持姿勢における変換係数分布であり、ＳＡＲｒｅｆ２（ｘ，ｙ）は図３０の第２の支持姿勢における基準携帯無線装置のＳＡＲ分布であり、α２（ｘ，ｙ）は図３０の第２の支持姿勢における変換係数分布である。なお、Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）は基準携帯無線装置の支持姿勢によらず上記第６の実施形態と同様の測定方法で測定する。上記数７及び数８を用いて計算された変換係数分布αｎ（ｘ，ｙ）（ｎ＝１，２）を用いて、測定対象の携帯無線装置１０ａの各支持姿勢でのＳＡＲ分布を次式を用いて計算する。
【００９１】
【数９】
ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ１（ｘ，ｙ）＝α１（ｘ，ｙ）・Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）
【００９２】
【数１０】
ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ２（ｘ，ｙ）＝α２（ｘ，ｙ）・Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）
【００９３】
上記数９を用いて図２９の第１の支持姿勢におけるＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ１（ｘ，ｙ）を推定して計算し、上記数１０を用いて図３０の第２の支持姿勢におけるＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ２（ｘ，ｙ）を推定して計算することができる。これに加えて、図２９及び図３０と同様に人体ファントムの頭部６０の左側についても同様の測定を実行する。その結果、４つの変換係数分布（右側のα１（ｘ，ｙ）及びα２（ｘ，ｙ）、並びに左側のα１（ｘ，ｙ）及びα２（ｘ，ｙ）を含む。以下、αｎ（ｘ，ｙ）（ｎ＝１，２，３，４）という。）を計算することにより、基準携帯無線装置の近傍磁界分布Ｈｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）を一度だけ測定することにより、標準のＳＡＲ測定方法に要求される携帯無線装置１０ａの各配置及び姿勢（合計で４つの支持姿勢）でのＳＡＲ値を推定することができる。
【００９４】
図３１は本発明に係る第７の実施形態であるＳＡＲ計算コントローラによって実行されるＳＡＲ計算処理を示すフローチャートである。
【００９５】
図３１のＳＡＲ計算処理において、まず、ステップＳ２１で、各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎に、基準の無線装置である携帯無線装置を移動機構装置４０を用いてｘ方向及びｙ方向に移動しながら予め測定された近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）と、電界プローブ１００１を当該携帯無線装置及び人体ファントム６０に対してｘ方向及びｙ方向に移動しながら予め測定されたＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）とに基づいて、数７及び数８などを用いて変換係数分布αｎ（ｘ，ｙ）を所定の複数の位置座標（ｘ，ｙ）毎に計算する。ここで、近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）は磁界プローブ１を用いて測定することができ、ＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）は上述の標準測定方法を用いて測定できる。次いで、ステップＳ２２において、測定対象の携帯無線装置１０ａを移動機構装置４０を用いてｘ方向及びｙ方向に移動しながら、その表面に設けられ近傍磁界を検出する磁界プローブ１からの検出信号を受信し、当該検出信号の電圧に基づいて測定対象の携帯無線装置１０ａの前面近傍における磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）を上記複数の位置座標（ｘ，ｙ）毎に計算する。そして、ステップＳ２３において、数９及び数１０などを用いて、上記計算された磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘ，ｙ）に、上記計算された各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎の変換係数分布αｎ（ｘ，ｙ）を乗算することにより各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎のＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅｎ（ｘ，ｙ）を推定して計算してＣＲＴディスプレイ２１に出力して表示する。さらに、ステップＳ２４において、上記計算された各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎のＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅｎ（ｘ，ｙ）のうち、最大値を有するある支持姿勢ｎｍａｘのＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅｍａｘ（ｘ，ｙ）を検索して、その支持姿勢情報ｎｍａｘとＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅｍａｘ（ｘ，ｙ）をＣＲＴディスプレイ２１に出力して表示して、当該ＳＡＲ計算処理を終了する。
【００９６】
以上説明したように、図３１に示すＳＡＲ計算処理を実行することにより、測定対象の携帯無線装置１０ａに対する近傍磁界の測定は各支持姿勢毎に実行する必要がなく１回の近傍磁界分布の測定で済むので、従来技術の方法に比較して、測定時間を約１／４に短縮でき、ＳＡＲ測定を高速化できる。
【００９７】
図３２は本発明に係る第７の実施形態の変形例であって、磁界測定時の状態がＳＡＲを測定すべき状態から角度θだけ傾斜したときの状態を示す断面図である。図３２に示すように、ＳＡＲ測定時の携帯無線装置１０ａの人体ファントムの頭部６０に対する設置角度θに依存して、元の測定結果を、基準の無線装置の近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘ，ｙ）とＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）の測定点に対応させる必要がある。例えば、もしＳＡＲ測定時の座標系と、磁界測定時の座標系が図３２のようにｘ軸に対して角度θだけ傾斜していた場合、ｘ方向の測定間隔ｘＳＡＲを次式のように補正してＳＡＲの測定を実行することが好ましい。
【００９８】
【数１１】
ｘＳＡＲ＝ｘＨ・ｃｏｓθ
【００９９】
＜第８の実施形態＞
図３３は本発明に係る第８の実施形態におけるＳＡＲの測定に用いるｚ方向の複数の階層７０−１乃至７０−Ｋを示す斜視図である。携帯無線装置１０ａの平均ＳＡＲ値を推定するためには、３次元的にＳＡＲの測定を行う必要がある。本実施形態に係る測定装置によるＳＡＲ推定方法は、第６の実施形態と同様の測定方法で、図３３に示すように、ＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘ，ｙ）を、ファントム表面から一定間隔ｄでｚ方向に配置された複数Ｋ個の階層７０−１乃至７０−Ｋで測定するために、各階層７０−ｋ（ｋ＝１，２，…，Ｋ）毎に変換係数分布α（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）を次式を用いて予め計算する。なお、ｋ＝１のときのｚ座標値をｚ１とし、以下、ｚ２，ｚ３，…，ｚＫとする。
【０１００】
【数１２】
ただし、ＳＡＲｒｅｆ（ｘｉ，ｙｊ、ｚｋ）は基準携帯無線装置におけるファントム表面からｋ層目のＳＡＲ分布であり、Ｈｒｅｆ（ｘｉ，ｙｊ）は基準携帯無線装置におけるｋ層目の近傍磁界分布である。なお、本実施形態においては、近傍磁界分布については、携帯無線装置の表面から約数ｍｍ以内の範囲の任意の距離で近傍磁界を測定し、当該近傍磁界の分布はその範囲で同様に変化するので、ｚ方向の距離を考慮しない。そして、上記数１２を用いて計算される変換係数分布α（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）に基づいて被測定携帯無線装置のｋ層のＳＡＲ分布を次式を用いて計算する。
【０１０２】
【数１３】
ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）
＝α（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘｉ，ｙｊ）
【０１０３】
ここで、ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）はファントム表面からｋ層目の推定ＳＡＲ分布である。平均ＳＡＲを求めるには、まず、上記数１３を用いて計算される１層目のＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）の最大値と、その座標（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）を取得する。平均ＳＡＲは図３４に示すように、立方体ファントム５４が存在すると仮想したときの立方格子５４Ａ内の測定点７１のうち、立方格子５４Ａの底面の中心をＳＡＲの最大値を有する位置（以下、最大点という。）７２とし、一辺の長さＬの立方格子５４Ａ内に含まれる測定点７１におけるＳＡＲ値ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）の平均値として計算することができる。人体ファントムの頭部組織１ｇ中の平均ＳＡＲである１ｇ平均のＳＡＲ値は次式（数１４）を用いて計算することができ、人体ファントムの頭部組織１０ｇ中の平均ＳＡＲである１０ｇ平均のＳＡＲ値は次式（数１５）を用いて計算することができる。なお、１ｇ又は１０ｇの組織内で平均したＳＡＲを局所ＳＡＲといい、その中での最大値を局所最大ＳＡＲという。
【０１０４】
【数１４】
【数１５】
ここで、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ、Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚは以下の通りである。
（ａ）Ｍｘは１ｇ平均のＳＡＲ値を計算するために必要なｘ方向の測定点数である。
（ｂ）Ｍｙは１ｇ平均のＳＡＲ値を計算するために必要なｙ方向の測定点数である。
（ｃ）Ｍｚは１ｇ平均のＳＡＲ値を計算するために必要なｚ方向の測定点数である。
（ｄ）Ｎｘは１０ｇ平均のＳＡＲ値を計算するために必要なｘ方向の測定点数である。
（ｅ）Ｎｙは１０ｇ平均のＳＡＲ値を計算するために必要なｙ方向の測定点数である。
（ｆ）Ｎｚは１０ｇ平均のＳＡＲ値を計算するために必要なｚ方向の測定点数である。
【０１０７】
ここで、１ｇ平均のＳＡＲ値を計算するためには、Ｌ＝１０［ｍｍ］の立方体ファントム５４に含まれる測定点において測定されたＳＡＲ値ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）に基づいて上記数１４を用いて計算される。また、１０ｇ平均のＳＡＲ値を計算するためには、Ｌ＝２２［ｍｍ］の立方格子５４Ａに含まれる測定点７１において測定されたＳＡＲ値ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）に基づいて上記数１５を用いて計算される。なお、人間の頭部組織の密度を１［ｇ／ｃｍ３］としている。
【０１０８】
図３５及び図３６は本発明に係る第８の実施形態に係るＳＡＲ計算コントローラによって実行されるＳＡＲ計算処理を示すフローチャートである。
【０１０９】
図３５のＳＡＲ計算処理において、まず、ステップＳ３１で、各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎に、基準の無線装置である携帯無線装置を移動機構装置４０を用いて、ｘ方向及びｙ方向に移動しながら予め測定された近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘｉ，ｙｊ）と、電界プローブ１００１を当該携帯無線装置及び立体ファントム５４（又は人体ファントム６０でもよい。）に対してｘ方向、ｙ方向及びｚ方向に移動しながら予め測定されたＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）とに基づいて、数１２を用いて変換係数分布αｎ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）を所定の複数の位置座標（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）毎に計算する。なお、電界プローブ１００１の移動は、例えば図１０に示す移動機構装置１００２により互いに直交するｘ方向、ｙ方向及びｚ方向に移動させる。ここで、近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘｉ，ｙｊ）は磁界プローブ１を用いて測定することができ、ＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）は上述の標準測定方法を用いて測定できる。次いで、ステップＳ３２において、測定対象の携帯無線装置１０ａを移動機構装置４０を用いてｘ方向及びｙ方向に移動しながら、その表面に設けられ近傍磁界を検出する磁界プローブ１からの検出信号を受信し、当該検出信号の電圧に基づいて測定対象の携帯無線装置１０ａの前面近傍における磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘｉ，ｙｊ）を上記複数の位置座標（ｘｉ，ｙｊ）毎に計算する。そして、ステップＳ３３において、数１３を用いて、上記計算された磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘｉ，ｙｊ）に、上記計算された各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎の変換係数分布αｎ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）を乗算することにより各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎のＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅｎ（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）を推定して計算して、図３６のステップＳ３４に進む。
【０１１０】
図３６のステップＳ３４では、各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎に、上記数１４又は数１５を用いて平均ＳＡＲを計算し、ステップＳ３５では、計算された各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎の平均ＳＡＲのうちの最大値を検索し、ステップＳ３６では、検索された最大値は所定の規格値（しきい値）以下であるか否かが判断される。ステップＳ３６でＹＥＳのときはステップＳ３７に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３８に進む。ステップＳ３８において、当該携帯無線装置１０ａは良品であると判断してその結果をＣＲＴディスプレイ２１に表示して当該ＳＡＲ計算処理を終了する。一方、ステップＳ３９において、当該携帯無線装置１０ａは不良品であると判断してその結果をＣＲＴディスプレイ２１に表示して当該ＳＡＲ計算処理を終了する。
【０１１１】
上記ステップＳ３７及びＳ３８で良品又は不良品の情報をＣＲＴディスプレイ２１に表示しているが、本発明はこれに限らず、プリンタにより印刷してもよいし、音声報知手段により合成音声により報知してもよく、その他情報出力手段により当該情報を出力してもよい。
【０１１２】
また、平均ＳＡＲを算出する際に、上述のごとく複数層のＳＡＲ値を測定するのではなく、１層のＳＡＲ分布から次式の関係を用いて平均ＳＡＲを算出してもよい（以下、この測定方法を第８の実施形態の変形例という。）。
【０１１３】
【数１６】
Ｅ（ｚ）＝Ｅ０ｅｘｐ（−ｚ／δ）
【０１１４】
ここで、Ｅ０はｚ＝０における電界強度であり、δは次式で表されるファントム材料の表皮深さ（スキンデプス）である。
【０１１５】
【数１７】
δ＝（πｆμσ）−１／２
【０１１６】
ここで、ｆは送信信号の使用周波数であり、μはファントム材料の透磁率であり、σはファントム材料の導電率である。ここで、ＳＡＲ値は次式で表される。
【０１１７】
【数１８】
ＳＡＲ＝σＥ２／ρ
【０１１８】
従って、上記式から次式を得る。
【０１１９】
【数１９】
ＳＡＲ∝ｅｘｐ（−２ｚ／δ）
【０１２０】
従って、ファントム表面からｚ方向の距離ｚだけ離れた位置におけるＳＡＲ分布ＳＡＲｃａｌｃｕｌａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，ｚ）は次式によって求められる。
【０１２１】
【数２０】
ＳＡＲｃａｌｃｕｌａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，ｚ）
＝ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，０）ｅｘｐ（−２ｚ／δ）
【０１２２】
ここで、ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，０）はｚ＝ｚ１＝０（第１の階層７０−１）におけるＳＡＲ分布である。上記数２０の妥当性を検証するため、図３７に示す立方体ファントム５４に半波長ダイポールアンテナ５０を近接させたときのｚ方向のＳＡＲ分布について、上述の標準測定方法での測定値と、上記数２０による推定値とを比較する。ここで、立方体ファントム５４の立方体容器５２には、比誘電率εｒ＝４１．５でかつ導電率σ＝０．９５［Ｓ／ｍ］のＳＡＲ溶液５３が充填されている。立方体容器５２は２ｍｍの厚さを有し、その１辺の内寸は２００ｍｍである。また、半波長ダイポールアンテナ５０のアンテナ長は１５８ｍｍであり、送信信号の周波数である測定周波数は９００ＭＨｚである。なお、上記標準測定法によるＳＡＲの測定は、ＳＡＲ溶液５３内に、センサ部分１００１ｓを有する電界プローブ１００１を挿入して測定され、図３７におけるＳＡＲの分布は、立方体ファントム５４の表面形状に沿って電界プローブ１００１を移動機構装置１００２によりｘ方向及びｙ方向に移動させながら走査させ、ＳＡＲ計算コントローラ１００３は、電界プローブ１００１からの電界強度を示す検出信号に基づいて電界強度を計算し、当該電界強度に基づいて上記数１を用いて計算して出力する。なお、移動機構装置１００２による移動は、電界プローブ１００１を上記立方体ファントム５４及び半波長ダイポールアンテナ５０に対して相対的に移動できればよい。すなわち、
立方体ファントム５４及び半波長ダイポールアンテナ５０を電界プローブ１００１に対して移動してもよい。
【０１２３】
図３８は図３７の状態におけるｚ方向の位置（ｚ座標）に対するＳＡＲの測定値及び推定値を示すグラフである。図３８では、上述の標準測定方法によるｚ軸上のＳＡＲ分布の測定値と、上記数２０を用いた推定値を示しており、図３８から明らかなように、推定値は測定値と良く一致しており、ｚ方向のＳＡＲ分布を上記数２０を用いて推定できることがわかる。ここで、上記数２０を上記数１４及び数１５に代入することにより、平均ＳＡＲを算出することもできる。この算出方法に必要なＳＡＲ測定面は１面である。このため、変換係数分布αを算出するときに１面のみ測定すれば足り、ＳＡＲ分布の測定を大幅に簡単化することができる。
【０１２４】
図３９及び図４０は本発明に係る第８の実施形態の変形例に係るＳＡＲ計算コントローラによって実行されるＳＡＲ計算処理を示すフローチャートである。なお、図３９及び図４０において、図３５及び図３６と同様の処理については同一のステップ番号を付している。
【０１２５】
図３９のＳＡＲ計算処理において、まず、ステップＳ３１Ａで、各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎に、基準の無線装置である携帯無線装置を移動機構装置４０を用いて、ｘ方向及びｙ方向に移動しながら予め測定された近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘｉ，ｙｊ）と、ｚ＝ｚ１に固定し電界プローブ１００１を当該携帯無線装置及び人体ファントム６０に対してｘ方向及びｙ方向に移動しながら予め測定されたＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘｉ，ｙｊ，ｚ１）とに基づいて、数１２を用いて変換係数分布αｎ（ｘｉ，ｙｊ，ｚ１）を所定の複数の位置座標（ｘｉ，ｙｊ，ｚ１）毎に計算する。ここで、近傍磁界分布Ｈｒｅｆ（ｘｉ，ｙｊ）は磁界プローブ１を用いて測定することができ、ＳＡＲ分布ＳＡＲｒｅｆ（ｘｉ，ｙｊ，ｚ１）は上述の標準測定方法を用いて測定できる。次いで、ステップＳ３２において、測定対象の携帯無線装置１０ａを移動機構装置４０を用いてｘ方向及びｙ方向に移動しながら、その表面に設けられ近傍磁界を検出する磁界プローブ１からの検出信号を受信し、当該検出信号の電圧に基づいて測定対象の携帯無線装置１０ａの前面近傍における磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘｉ，ｙｊ）を上記複数の位置座標（ｘｉ，ｙｊ）毎に計算する。そして、ステップＳ３３Ａにおいて、数１３を用いて、上記計算された磁界二乗値分布Ｈ２ ｍｅａｓｕｒｅ（ｘｉ，ｙｊ）に、上記計算された各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎の変換係数分布αｎ（ｘｉ，ｙｊ，ｚ１）を乗算することにより各支持姿勢ｎ（ｎ＝１，２，３，４）毎のＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅｎ（ｘｉ，ｙｊ，ｚ１）を推定して計算して、図４０のステップＳ３４に進む。
【０１２６】
図４０のステップＳ３４Ａでは、各支持姿勢（ｎ＝１，２，３，４）毎に、上記数２０及び上記数１４又は数１５を用いて平均ＳＡＲを計算した後、以下図３６と同様にステップＳ３５乃至Ｓ３８の処理を実行して、当該ＳＡＲ計算処理を終了する。
【０１２７】
図３９及び図４０に図示した第８の実施形態の変形例に係る平均ＳＡＲ推定方法によれば、図３５及び図３６に図示した第８の実施形態に係る平均ＳＡＲ推定方法に比較して、上記数２０を用いてｚ方向のＳＡＲを推定して計算できるので、ステップＳ３１Ａにおいて基準携帯無線装置でのｚ方向のＳＡＲ分布の測定、並びにｚ方向の変換係数分布α（ｘ，ｙ，ｚ）の計算を実行する必要がなく、また、ステップＳ３３Ａにおいてｚ方向のＳＡＲ分布の計算をする必要がなく、大幅に計算量を減少させることができる。
【０１２８】
次いで、第８の実施形態の変形例に係る上記数２０及び数１４又は数１５を用いて、図２５に係る平均ＳＡＲについて計算した結果について以下に説明する。ここで、送信信号の周波数ｆはｆ＝９２５ＭＨｚであり、透磁率μは真空中の透磁率値μ０＝４π×１０−７［Ｈ／ｍ］とし、導電率σはＳＡＲ溶液５３の導電率値σ＝１．０１［Ｓ／ｍ］とする。このとき、ファントム材料の表皮深さ（スキンデプス）δはδ＝１．６５×１０−２となる。
【０１２９】
まず、１ｇ平均ＳＡＲの算出について説明する。１ｇ平均ＳＡＲは立方格子５４Ａの底面の一辺が１０［ｍｍ］である立方格子５４内の各座標におけるＳＡＲの相加平均として計算することができる。本実施例では、５［ｍｍ］間隔でＳＡＲを測定し、１ｇ平均のＳＡＲを計算する。この計算方法について、図４１を参照して説明する。
【０１３０】
図４１において、電界プローブ１００１のセンサ部分１００１ｓが人体ファントムの頭部６０の表面ライン８４に近接した状態を示している。ここで、図４１における複数の測定点８１のうち、ＳＡＲの測定最大点８２を中心とした測定限界ライン８３を含むＳＡＲ測定面（ｘｙ面）の９点（＝３×３；ここで、ＳＡＲ測定面は１０［ｍｍ］×１０［ｍｍ］の面積を有する。）のＳＡＲ値について上記数２０を用いてｚ方向のＳＡＲ分布を推定する。なお、上述の標準測定方法を用いて測定できるのは、図４１に示すように、人体ファントムの頭部６０の表面ライン８４より３．７［ｍｍ］だけ内側の測定限界ライン８３を含むＳＡＲ測定面である。上記ＳＡＲの測定最大点８２の位置におけるＳＡＲをＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘｉ，ｙｊ，ｚ１）とする。従って、人体ファントムの頭部６０の表面ライン８４上の推定点８５におけるＳＡＲは、上記測定最大点８２から−ｚ方向に３．７［ｍｍ］だけ移動した位置におけるＳＡＲであり、上記数２０においてｚ＝−３．７［ｍｍ］を代入することにより計算できる。そのため、ＳＡＲの推定を行う３×３×３＝２７個（１０［ｍｍ］×１０［ｍｍ］×１０［ｍｍ］）の測定点８１のｚ方向の座標は、図４１に示すように、人体ファントムの頭部６０の表面ライン８４から５ｍｍ間隔のｚ＝−３．７［ｍｍ］、１．３［ｍｍ］、６．３［ｍｍ］となる。以上のように上記数２０を用いて推定した２７個の推定点８１のＳＡＲ値の平均値を計算することにより、１ｇ平均のＳＡＲ値を計算できる。
【０１３１】
本発明者の実験結果によれば、上述の標準測定方法によるアンテナ伸長状態の１ｇ平均ＳＡＲ値は０．６３７［ｍＷ／ｇ］であり、第８の実施形態の変形例に係る上記数２０を用いる推定方法による１ｇ平均のＳＡＲ値は０．６４５［ｍＷ／ｇ］であった。従って、１ｇ平均のＳＡＲ値の誤差は＋１％であった。
【０１３２】
また、本発明者らは、同様にして、１０ｇ平均のＳＡＲ値の推定を行った。この場合は、一辺が２２［ｍｍ］の立方体中のＳＡＲ値の平均を計算する。上述の標準測定方法によるアンテナ伸長状態の１０ｇ平均のＳＡＲ値は０．３９８［ｍＷ／ｇ］であり、第８の実施形態の変形例に係る上記数２０を用いた１０ｇ平均のＳＡＲ値は０．４２３［ｍＷ／ｇ］であった。従って、１０ｇ平均のＳＡＲ値の誤差は−６％であった。
【０１３３】
以上説明したように、第８の実施形態に係る平均ＳＡＲ推定方法又は第８の実施形態の変形例に係る平均ＳＡＲ推定方法を用いることにより、従来技術に比較してきわめて簡単に高精度で平均ＳＡＲを推定して計算することができる。
【０１３４】
＜各実施形態で用いる実施例＞
上記の各実施形態においては、磁界プローブ１を用いたが、本発明はこれに限らず、以下に示す磁界プローブを用いてもよい。
【０１３５】
図４２は本発明に係る実施形態において用いる第１の実施例に係る磁界プローブ１ｐの構成を示す側面図である。図４２において、磁界プローブ１ｐは、先端にギャップを設けた単一ギャップ型のシールデッドループを備えた磁界プローブであり、磁界を検出するループの円弧の半円部分が、中心導体９１及び接地導体９２からなる同軸ケーブル９０で構成され、他の半円部分が同軸ケーブル９０の外径と実質的に同一の外径を有する導体線９３で構成される。ここで、導体線９３の先端側の一端は同軸ケーブル９０の中心導体９１と接続され、その他端は同軸ケーブル９０の接地導体９２と接続されている。
【０１３６】
図４３は本発明に係る実施形態において用いる第２の実施例に係る磁界プローブ１ｑの構成を示す側面図である。図４３において、磁界プローブ１ｑは、ダブルギャップ型（バランス型）のシールデッドループを備えた磁界プローブであり、２本の同軸ケーブル９０ａ，９０ｂと、半円形状の金属線９４とで構成され、ここで、同軸ケーブル９０ａは中心導体９１ａと接地導体９２ａとで構成され、同軸ケーブル９０ｂは中心導体９１ｂと接地導体９２ｂとで構成される。金属線９４の一端が同軸ケーブル９０ａの中心導体９１ａに接続され、金属線９４の他端が同軸ケーブル９０ｂの中心導体９１ｂに接続される。２本の同軸ケーブル９０ａ，９０ｂは、平衡不平衡変換器であるバラン９５の平衡型端子に接続され、当該バラン９５の不平衡型端子には給電用同軸ケーブル９６が接続される。
【０１３７】
図４４は本発明に係る実施形態において用いる第３の実施例に係る磁界プローブ１ｒの構成を示す斜視図である。図４４において、磁界プローブ１ｒは、多層プリント基板を用いた構造のシールデッドループであり、一例として、単一ギャップ型シールデッドループを備えた磁界プローブを３層基板で構成したものを示す。図４４において、誘電体基板１０１上に、ギャップを有する略円形部と１１１と、略円形部１１１の中間位置に接続された直線ストリップ部１１２とからなる接地導体パターン１１０を形成し、誘電体基板１０２上に、ギャップを有する略半円形部と１２１と、略半円形部１２１の一端に接続された直線ストリップ部１２２とからなる伝送導体パターン１２０を形成し、誘電体基板１０３上に、ギャップを有する略円形部と１３１と、略円形部１３１の中間位置に接続された直線ストリップ部１３２とからなる接地導体パターン１３０を形成する。３枚の誘電体基板１０１，１０２，１０３を、伝送導体パターン１２０を２本の接地導体パターン１１０，１３０により挟設するように積層して貼り合わせる。ここで、略円形部１１１の先端において誘電体基板１０１を厚さ方向に貫通し、略半円形部１２１の先端において誘電体基板１０２を厚さ方向に貫通し、略円形部１３１の先端において誘電体基板１０３を厚さ方向に貫通するように、スルーホール１４０を形成し、形成したスルーホール１４０の内部にスルーホール導体１４０ｃを充填して形成する。これにより、略円形部１１１の先端と、略半円形部１２１の先端と、略円形部１３１の先端とをともに接続するとともに接地する。なお、直線ストリップ部１１２，１２２，１３２の部分を、例えば誘電体基板を用いて、両面型マイクロストリップ線路、コプレナ線路、スロット線路などの給電用平面伝送線路で構成してもよい。
【０１３８】
図４５は本発明に係る実施形態において用いる第４の実施例に係る磁界プローブ１への信号ケーブルの変形例の構成を示すブロック図である。図４５において、磁界プローブ１により検出された磁界に比例する検出電圧を示す検出信号は、レーザダイオード等を備えて構成される電光変換器１５０により電光変換された後、変換後の光信号は光ファイバケーブル１５１を介して伝搬された後、光電変換器１５２に入力される。光電変換器１５２は、入力される光信号を電気信号に光電変換した後、給電用ケーブルを介して出力する。図４５の実施例によれば、磁界プローブ１の検出信号を光電変換して伝送するので、検出信号に対する外来ノイズの影響を大幅に低減させることができる。
【０１３９】
図４６は本発明に係る実施形態において用いる第５の実施例に係る磁界プローブ１からの検出信号を処理する装置の変形例の構成を示すブロック図である。図４６において、磁界プローブ１からの検出信号は可変増幅器３５及び可変移相器３６を介して出力される。当該実施例においては、例えば、ＳＡＲ測定の分解能を上げるために磁界プローブ１のループ径を小さくする一方、可変増幅器３５を用いて検出信号の電圧を増幅する。これにより、微小磁界を検出することができる。また、図７の第５の実施形態と同様に、可変増幅器３５の増幅度及び可変移相器３６の移相量を、測定されるＳＡＲ分布が基準アンテナの所定のＳＡＲ分布に実質的に一致するように調整し、この後、測定対象の携帯無線装置に対してＳＡＲの測定処理を実行することにより、当該ＳＡＲ測定装置を校正してＳＡＲ分布をより高精度で測定することができる。
【０１４０】
なお、以上の第５の実施例においては、可変増幅器３５及び可変移相器３６を備えているが、本発明はこれに限らず、可変増幅器３５と、可変移相器３６とのうちの少なくとも一方を備えるようにしてもよい。
【０１４１】
図４７（ａ）は本発明に係る実施形態において用いる第６の実施例に係る複数の磁界プローブ１の配置方法を示すｚｘ平面の断面図であり、図４７（ｂ）はそのｘｙ平面の断面図である。図４７（ａ）及び（ｂ）に示すように、互いに隣り合う１対の磁界プローブ（１−１と１−２，１−２と１−３，１−３と１−４）が互いに直交するように離間間隔ｄで１次元アレー配列で並置してもよい。また、図４７（ａ）及び（ｂ）の１次元アレー配列に限らず、２次元アレー配列で並置してもよい。従って、磁界プローブ１−１乃至１−４を互いに直交するように並置することにより各磁界プローブ１−１乃至１−４間のアイソレーションを大きくすることができ、ｘｙ成分の磁界を精度良く検出できる。
【０１４２】
例えば、図４７（ａ）及び（ｂ）における磁界検出点２０１におけるｘｙ成分の磁界強度は次のように算出する。まず、磁界プローブ１−１のループの中心が、磁界検出点２０１に来たときの磁界強度Ｈ１を検出する。次いで、図４８（ａ）及び（ｂ）に示すように、磁界プローブ１−１乃至１−４を、−ｘ方向に距離ｄだけ移動させる。このとき、磁界プローブ１−２のループ中心に磁界検出点２０１が来る。ここで、磁界プローブ１−２によって検出される磁界強度をＨ２とする。磁界検出点２０１におけるｘｙ成分の磁界強度Ｈｔｏｔａｌは次式に示すように、２つの検出磁界強度Ｈ１，Ｈ２の二乗和によって表される。
【０１４３】
【数２１】
また、磁界プローブ１−１で検出した磁界強度Ｈ１と、磁界プローブ１−２で検出した磁界強度Ｈ２をｘ方向に移動せず、そのまま上記数２１を用いて二乗和によて算出してもよい。このときの磁界強度の検出点２０１は図４９に示すように、２つの磁界プローブ１−１及び１−２のループ中心間距離の中点（中間位置）に位置する。図４９（ａ）及び（ｂ）に図示した磁界測定方法によれば、隣り合う磁界プローブ１−１，１−２の座標を揃える移動を伴わないので、磁界強度を高速で測定することができる。
【０１４５】
図５０は本発明に係る実施形態において用いる第８の実施例に係る３個の磁界プローブ部３０１，３０２，３０３からなる磁界プローブ１ｍの配置方法を示す斜視図である。図５０に示すように、磁界プローブ１ｍは３個の磁界プローブ部３０１，３０２，３０３から構成され、ここで、これら磁界プローブ部３０１，３０２，３０３は、ｘ軸が磁界プローブ部３０１のループ中心を、そのループ面と直交して貫通し、ｙ軸が磁界プローブ部３０２のループ中心を、そのループ面と直交して貫通し、ｚ軸が磁界プローブ部３０３のループ中心を、そのループ面と直交して貫通するように配置される。以上のように構成することにより、３つの軸の３直交成分の磁界を検出でき、さらに高精度で磁界強度を測定できる。
【０１４６】
上述の図５０の検出点２０１における磁界強度は、上記図５０と同様の配置関係で配置された磁界プローブ１ｍを、図５１（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、３つの磁界プローブ部３０１，３０２，３０３のループ中心がｘｙｚ座標系の原点に来るようにそれぞれ移動させたときの検出強度を二乗和演算することにより算出することもできる。各磁界プローブ部３０１，３０２，３０３の検出点２０１における磁界強度をそれぞれＨ１、Ｈ２、Ｈ３とすると、ｘｙｚ座標系の原点における総磁界強度Ｈｔｏｔａｌは次式で表される。
【０１４７】
【数２２】
また、簡易的なｘｙｚ成分の磁界検出方法として、図５２に示すように、３つの磁界プローブ部３０１，３０２，３０３を移動せず、上記図５０と同様の配置関係であって検出点２０１までの距離が同一の距離ｄだけ離間して配置された各磁界プローブ部３０１，３０２，３０３によりそれぞれ検出された磁界強度値Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３を上式（数２２）を用いて二乗和演算して算出してもよい。この磁界検出方法は３つの磁界プローブ部３０１，３０２，３０３の座標を揃える移動を伴わないので高速で磁界を測定できる。
【０１４９】
さらに、図５２に示す互いに直交する３つの磁界プローブ部３０１，３０２，３０３を１素子の磁界プローブ１ｍとして形成し、複数個の磁界プローブ１ｍを１次元アレー配列で並置し、もしくは２次元アレー配列で並置して構成してもよい。これにより、高精度かつ高速な磁界測定が可能となる。
【０１５０】
また、磁界プローブ１からの検出信号に対する外来ノイズの重畳を低減するために、磁界プローブ１、携帯無線装置１０，１０ａ、移動機構装置３０，４０などを金属板で囲むことが好ましい。このとき、金属板で多重反射が起きないように電波吸収体で金属板の内側を覆うことが好ましい。これにより、精度の高い磁界測定が可能となる。
【０１５１】
さらに、携帯無線装置１０，１０ａの近傍磁界分布を乱さないために、移動機構装置３０，４０を金属材料にて形成することが不適当であり、このため、移動機構装置３０，４０は、例えばポリフッ化エチレンやアクリルなどの樹脂材料又は木材などの誘電体で形成することが好ましい。また、磁界プローブ１や携帯無線装置１０，１０ａの周辺に金属材料にてなる部品などがあることも、携帯無線装置１０，１０ａの近傍磁界を測定する上で好ましくなく、このため、金属材料にてなる部品に電波吸収体を貼ることが好ましい。
【０１５２】
さらに、変換係数αの分布は携帯無線装置１０，１０ａの送信周波数や製品の機種によって異なる。多機種及び多周波数に対応するために、測定する携帯無線装置１０，１０ａに応じて、ＳＡＲ算出に用いる変換係数αの分布を切り替える機能を有してもよい。
【０１５３】
以上の実施形態においては、移動機構装置３０，４０は移動機構を備え、携帯無線装置１０，１０ａを移動させながら、その近傍磁界分布を測定しているが、本発明はこれに限らず、磁界プローブ１又は磁界プローブ１のアレーに移動機構を設けてもよい。
【０１５４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明に係る無線装置用比吸収率測定装置によれば、基準の無線装置又は基準アンテナから放射される電波の第１の近傍磁界を自由空間において測定する第１の測定手段と、
上記基準の無線装置又は上記基準アンテナから放射される電波に係る比吸収率（ＳＡＲ）を所定の測定方法で所定のファントムを用いて測定する第２の測定手段と、
上記測定された比吸収率（ＳＡＲ）を上記測定された第１の近傍磁界の二乗値により除算することにより変換係数αを計算する第１の計算手段と、
測定対象の無線装置から放射される電波の第２の近傍磁界を自由空間において測定する第３の測定手段と、
上記測定された第２の近傍磁界の二乗値に上記計算された変換係数αを乗算することにより上記測定対象の無線装置から放射される電波に係る比吸収率（ＳＡＲ）を推定して計算する第２の計算手段とを備えたことを特徴とする。
【０１５５】
ここで、上記無線装置用比吸収率測定装置において、好ましくは、上記基準の無線装置又は上記基準アンテナを上記第１の測定手段及び上記第２の測定手段に対して相対的に１次元、２次元又は３次元で移動する第１の移動手段と、
上記第２の測定手段を上記測定対象の無線装置及び上記ファントムに対して相対的に１次元、２次元又は３次元で移動する第２の移動手段とをさらに備え、
上記第１の測定手段は、上記第１の移動手段により上記基準の無線装置又は上記基準アンテナを移動させながら、上記基準の無線装置又は上記基準アンテナから放射される電波の第１の近傍磁界の分布を自由空間において測定し、
上記第２の測定手段は、上記第１の移動手段により上記基準の無線装置又は上記基準アンテナを移動させながら、上記基準の無線装置又は上記基準アンテナから放射される電波に係る比吸収率（ＳＡＲ）の分布を上記測定方法で測定し、
上記第１の計算手段は、上記測定された比吸収率（ＳＡＲ）の分布を上記測定された第１の近傍磁界の二乗値の分布により除算することにより変換係数αの分布を計算し、
上記第３の測定手段は、上記第２の移動手段により上記測定対象の無線装置を移動させながら、上記測定対象の無線装置から放射される電波の第２の近傍磁界の分布を自由空間において測定し、
上記第２の計算手段は、上記測定された第２の近傍磁界の二乗値の分布に上記計算された変換係数αの分布を乗算することにより上記測定対象の無線装置から放射される電波に係る比吸収率（ＳＡＲ）の分布を推定して計算することを特徴とする。
【０１５６】
従って、本発明によれば、自由空間中にて携帯電話機などの無線装置から放射される近傍磁界分布を測定し、上記測定した近傍磁界分布に基づいてＳＡＲ又はその分布を、簡単な装置構成で、高速かつ高精度に推定して計算することができる。また、本発明によれば、実際のＳＡＲ測定に則した携帯電話機などの無線装置の配置においてＳＡＲ又はその分布を測定することができる。さらに、本発明によれば、生産ライン上で携帯電話機などの無線装置のＳＡＲ又はその分布を従来技術に比較して容易に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る第１の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。
【図２】 図１のＳＡＲ計算コントローラ２０によって実行されるＳＡＲ計算処理を示すフローチャートである。
【図３】 本発明に係る第２の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。
【図４】 図３の磁界プローブ１−１乃至１−４の配置を示す断面図である。
【図５】 本発明に係る第３の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。
【図６】 本発明に係る第４の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。
【図７】 本発明に係る第５の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。
【図８】 本発明に係る第６の実施形態である、携帯無線装置１０のＳＡＲを測定するためのＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図及びブロック図である。
【図９】 基準アンテナ装置であるダイポールアンテナ５０の磁界分布測定における座標系を示す断面図である。
【図１０】 立方体ファントム５４を用いたＳＡＲ測定における座標系を示す断面図である。
【図１１】 図９のダイポールアンテナ５０のｙ＝０における自由空間中のｘ方向の位置に対する規格化された磁界二乗値Ｈ２及びＳＡＲの分布を示すグラフである。
【図１２】 図９のダイポールアンテナ５０のｘ＝０における自由空間中のｙ方向の位置に対する規格化された磁界二乗値Ｈ２及びＳＡＲの分布を示すグラフである。
【図１３】 図８のＳＡＲ計算コントローラ２０ｂによって実行されるＳＡＲ計算処理を示すフローチャートである。
【図１４】 ボールファントム５５を用いたダイポールアンテナ５０の磁界分布測定における座標系を示す断面図である。
【図１５】 図１４のダイポールアンテナ５０のｙ＝０における自由空間中のｘ方向の位置（ｘ座標）に対する規格化された磁界二乗値Ｈ２及びＳＡＲの分布を示すグラフである。
【図１６】 図１５のグラフに基づいて推定して計算された、自由空間中のｘ方向の位置（ｘ座標）に対する変換係数αの分布を示すグラフである。
【図１７】 図１４におけるボールファントム５５に近接したダイポールアンテナ５０の位置をｘ方向に３５ｍｍだけ移動させたときのダイポールアンテナ５０の磁界分布測定における座標系を示す断面図である。
【図１８】 図１４及び図１７におけるダイポールアンテナ５０のｘ方向の位置（ｘ座標）に対するＳＡＲ分布であって、図１７の解析値と、図１６の推定値を示すグラフである。
【図１９】 折り畳み式携帯無線装置１０ａを人体ファントムの頭部６０の右側面６０ａに接触させ、携帯無線装置１０ａのホイップアンテナ１２ａを収納したときの人体ファントムの頭部６０と折り畳み式携帯無線装置１０ａとの位置関係を示すｚｘ面での断面図である。
【図２０】 折り畳み式携帯無線装置１０ａを人体ファントムの頭部６０の右側面６０ａに接触させ、携帯無線装置１０ａのホイップアンテナ１２ａを伸長したときの人体ファントムの頭部６０と折り畳み式携帯無線装置１０ａとの位置関係を示すｚｘ面での断面図である。
【図２１】 図１９の状態でのｘｙ面での実測ＳＡＲの分布を示すグラフである。
【図２２】 図１９の状態でのｘｙ面での測定磁界の分布を示すグラフである。
【図２３】 図１９の状態でのｘｙ面での計算された変換係数αの分布を示すグラフである。
【図２４】 図２０の状態でのｘｙ面での測定磁界の分布を示すグラフである。
【図２５】 図２０の状態でのｘｙ面での推定ＳＡＲの分布を示すグラフである。
【図２６】 図２０の状態でのｘｙ面での実測ＳＡＲの分布を示すグラフである。
【図２７】 図２０の状態においてｘ＝４０ｍｍでの実測ＳＡＲ及び推定ＳＡＲの分布を示すグラフである。
【図２８】 図２０の状態においてｙ＝１５ｍｍでの実測ＳＡＲ及び推定ＳＡＲの分布を示すグラフである。
【図２９】 本発明に係る第７の実施形態において、人体ファントムの頭部６０に対して携帯無線装置１０ａの第１の支持姿勢の状態を示す正面図である。
【図３０】 本発明に係る第７の実施形態において、人体ファントムの頭部６０に対して携帯無線装置１０ａの第２の支持姿勢の状態を示す正面図である。
【図３１】 本発明に係る第７の実施形態であるＳＡＲ計算コントローラによって実行されるＳＡＲ計算処理を示すフローチャートである。
【図３２】 本発明に係る第７の実施形態の変形例であって、磁界測定時の状態がＳＡＲを測定すべき状態から角度θだけ傾斜したときの状態を示す断面図である。
【図３３】 本発明に係る第８の実施形態におけるＳＡＲの測定に用いるｚ方向の複数の階層７０−１乃至７０−Ｋを示す斜視図である。
【図３４】 本発明に係る第８の実施形態において平均ＳＡＲを計算するときの立方体ファントム５４の座標を示す斜視図である。
【図３５】 本発明に係る第８の実施形態に係るＳＡＲ計算コントローラによって実行されるＳＡＲ計算処理の第１の部分を示すフローチャートである。
【図３６】 本発明に係る第８の実施形態に係るＳＡＲ計算コントローラによって実行されるＳＡＲ計算処理の第２の部分を示すフローチャートである。
【図３７】 本発明に係る第８の実施形態の変形例において別の方法で平均ＳＡＲを計算するときの立方体ファントム５４の座標を示す斜視図である。
【図３８】 図３７の状態におけるｚ方向の位置（ｚ座標）に対するＳＡＲの測定値及び推定値を示すグラフである。
【図３９】 本発明に係る第８の実施形態の変形例に係るＳＡＲ計算コントローラによって実行されるＳＡＲ計算処理の第１の部分を示すフローチャートである。
【図４０】 本発明に係る第８の実施形態の変形例に係るＳＡＲ計算コントローラによって実行されるＳＡＲ計算処理の第２の部分を示すフローチャートである。
【図４１】 本発明に係る第８の実施形態の変形例に係る平均ＳＡＲを計算する方法を検証するときの、磁界プローブ１とファントム５４との近接部分の座標を示す断面図である。
【図４２】 本発明に係る実施形態において用いる第１の実施例に係る磁界プローブ１ｐの構成を示す側面図である。
【図４３】 本発明に係る実施形態において用いる第２の実施例に係る磁界プローブ１ｑの構成を示す側面図である。
【図４４】 本発明に係る実施形態において用いる第３の実施例に係る磁界プローブ１ｒの構成を示す斜視図である。
【図４５】 本発明に係る実施形態において用いる第４の実施例に係る磁界プローブ１への信号ケーブルの変形例の構成を示すブロック図である。
【図４６】 本発明に係る実施形態において用いる第５の実施例に係る磁界プローブ１からの検出信号を処理する装置の変形例の構成を示すブロック図である。
【図４７】 （ａ）は本発明に係る実施形態において用いる第６の実施例に係る複数の磁界プローブ１の配置方法を示すｚｘ平面の断面図であり、（ｂ）はそのｘｙ平面の断面図である。
【図４８】 （ａ）は図４７（ａ）及び（ｂ）の状態から−ｘ方向に複数の磁界プローブ１を距離ｄだけ移動させたときのｚｘ平面の断面図であり、（ｂ）はそのｘｙ平面の断面図である。
【図４９】 （ａ）は本発明に係る実施形態において用いる第７の実施例に係る１対の磁界プローブ１の配置方法を示すｚｘ平面の断面図であり、（ｂ）はそのｘｙ平面の断面図である。
【図５０】 本発明に係る実施形態において用いる第８の実施例に係る３個の磁界プローブ部３０１，３０２，３０３からなる磁界プローブ１ｍの配置方法を示す斜視図である。
【図５１】 （ａ）は本発明に係る実施形態において用いる第９の実施例に係る第１のケースにおける３個の磁界プローブ部３０１，３０２，３０３からなる磁界プローブ１ｍの配置方法を示す斜視図であり、（ｂ）は当該第９の実施例に係る第２のケースにおける３個の磁界プローブ部３０１，３０２，３０３からなる磁界プローブ１ｍの配置方法を示す斜視図であり、（ｃ）は当該第９の実施例に係る第３のケースにおける３個の磁界プローブ部３０１，３０２，３０３からなる磁界プローブ１ｍの配置方法を示す斜視図である。
【図５２】 本発明に係る実施形態において用いる第１０の実施例に係る３個の磁界プローブ部３０１，３０２，３０３からなる磁界プローブ１ｍの配置方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，１−１乃至１−４，１−１１，１−１２，１ｐ，１ｍ，１ｐ，１ｑ…磁界プローブ、
１ｚ…元の位置での磁界プローブ、
２…検出信号ケーブル、
３−１，３−２…無反射終端抵抗、
１０…携帯無線装置、
１０ａ…折り畳み式携帯無線装置、
１１…携帯無線装置筐体、
１２，１２ａ…ホイップアンテナ、
１３…キーボード部、
１４ａ…本体筐体、
１４ｂ…表示部筐体、
１４ｃ…ヒンジ部、
１５…マイクロホン、
１６…スピーカの音孔部、
２０，２０ａ，２０ｂ…ＳＡＲ計算コントローラ、
２１…ＣＲＴディスプレイ、
３０…移動機構装置、
３１…支持柱、
３２…移動支持部、
３５−１乃至３５−４…可変増幅器、
３６−１乃至３６−４…可変移相器、
４０…移動機構装置、
４１…支持台、
４２…Ｘステージ、
４３…Ｙステージ、
４４…支持柱、
４５…移動支持部、
５０…ダイポールアンテナ、
５０ａ，５０ｂ…アンテナ素子、
５１…バラン、
５２…立方体容器、
５３…ＳＡＲ溶液、
５４…立方体ファントム、
５４Ａ…立方格子、
５５…ボールファントム、
６０…人体ファントムの頭部、
６１…耳部、
６２…口部、
７０−１乃至７０−Ｋ…階層、
７１…測定点、
７２…最大点、
８１…測定点、
８２…最大点、
８３…測定限界ライン、
８４…表面ライン、
８５…推定点、
９０，９０ａ，９０ｂ…同軸ケーブル、
９１，９１ａ，９１ｂ…中心導体、
９２，９２ａ，９２ｂ…接地導体、
９３，９４…導体線、
９５…バラン、
９６…給電用同軸ケーブル、
１０１，１０２，１０３…誘電体基板、
１１０…接地導体パターン、
１１１…略円形部、
１１２…直線ストリップ部、
１２０…伝送導体パターン、
１２１…略半円形部、
１２２…直線ストリップ部、
１３０…接地導体パターン、
１３１…略円形部、
１３２…直線ストリップ部、
１４０…スルーホール、
１４０ｃ…スルーホール導体、
１５０…電光変換器、
１５１…光ファイバケーブル、
１５２…光電変換器、
１５３…給電用ケーブル、
２０１…磁界検出点、
３０１，３０２，３０３…磁界プローブ部、
１００１…電界プローブ、
１００２…移動機構装置、
１００３…ＳＡＲ計算コントローラ。
Claims (12)
- 測定位置の座標を取得する手段と、
各座標における磁界強度を検出する手段を有する磁界強度分布測定部と、
基準となる携帯無線機の磁界強度の自乗値とその局所ＳＡＲとの比で得られる係数分布に、前記測定した磁界強度分布データの自乗値を乗じることで被測定携帯無線機の局所ＳＡＲ分布を算出する演算部と、
前記被測定携帯無線機の各支持姿勢における局所ＳＡＲ分布の最大値の座標を取得する手段と、
その座標を中心に１ｇ及び１０ｇの平均ＳＡＲ値算出に必要なｘｙｚ座標範囲内のＳＡＲ値の平均を取ることにより平均ＳＡＲを算出する演算部とを備えたことを特徴とするＳＡＲ測定装置。 - 基準となる携帯無線機の複数の支持姿勢毎に求めた前記係数分布に、被測定携帯無線機の磁界分布の自乗値を乗じて、一度に被測定携帯無線機の各支持姿勢の局所ＳＡＲ分布を算出する演算部を備えたことを特徴とする請求項１記載のＳＡＲ測定装置。
- 前記各姿勢の平均ＳＡＲ値を比較して最大値を算出する機能を備えた請求項１記載のＳＡＲ測定装置。
- 前記磁界強度分布測定部の磁界プローブとしてループ形状のプローブを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のＳＡＲ測定装置。
- 前記磁界強度分布測定部の磁界プローブとして単一ギャップ型シールデッドループプローブを備えたことを特徴とする請求項４記載のＳＡＲ測定装置。
- 前記磁界強度分布測定部の磁界プローブとしてダブルギャップ型シールデッドループプローブを備えたことを特徴とする請求項４記載のＳＡＲ測定装置。
- 前記磁界強度分布測定部の磁界プローブを列状に配置したことを特徴とする請求項１記載のＳＡＲ測定装置。
- 前記列状に配置した磁界プローブを隣り合う磁界プローブが互いに直交するよう配置し、前記直交配置した磁界プローブの磁界検出値を合成する演算部を備えたことを特徴とする請求項７記載のＳＡＲ測定装置。
- 前記磁界強度分布測定部の磁界プローブにおいて３つの磁界プローブのループ面を３軸直交するように配置したことを特徴とする請求項１記載のＳＡＲ測定装置。
- 前記３軸直交した磁界プローブを列状に配置したことを特徴とする請求項９記載のＳＡＲ測定装置。
- 前記算出された測定平面のＳＡＲ分布ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ，ｙ）０から測定平面の法線方向にｚだけ離れた位置におけるＳＡＲ値ＳＡＲｃａｌｃｕｌａｔｅ（ｘ，ｙ）ｚをスキンデプスδを用いて次式によって算出し、
ＳＡＲｃａｌｃｕｌａｔｅ（ｘ，ｙ）ｚ
＝ＳＡＲｅｓｔｉｍａｔｅ（ｘ，ｙ）０ｅｘｐ（−２ｚ／δ）
平均ＳＡＲを求める演算部を備えたことを特徴とする請求項１記載のＳＡＲ測定装置。 - 前記基準となる携帯無線機の磁界強度の自乗値とその局所ＳＡＲとの比で得られる係数分布を電磁界解析によって算出する機能を備えたことを特徴とする請求項１記載のＳＡＲ測定装置。
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