JP5221752B2

JP5221752B2 - 局所平均吸収電力測定方法、局所平均吸収電力算出装置、局所平均吸収電力算出プログラム

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Publication number: JP5221752B2
Application number: JP2011502688A
Authority: JP
Inventors: 隆弘井山; 輝夫大西
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2009-03-03
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2030-01-29
Also published as: WO2010100983A1; CA2752570A1; CA2752570C; JPWO2010100983A1; US20110301886A1; EP2405259A4; US8903666B2; CN102341697A; EP2405259B1; EP2405259A1; CN102341697B

Description

本発明は、人体の電磁気的特性を模擬するファントムの内部に電磁界プローブが設けられ、無線機からファントムに照射された電波の電界強度或いは磁界強度を電磁界プローブにより測定する吸収電力測定方法、吸収電力算出装置と、その方法を用いて、人体に吸収される電力（吸収電力）が最大となる局所での平均吸収電力（局所平均吸収電力）を求める局所平均吸収電力測定方法、局所平均吸収電力算出装置、およびこれらの装置としてコンピュータを動作させるプログラムに関する。

従来、人体の頭部での吸収電力を測定する場合、人体の頭部の電磁気的特性を模擬する頭部模擬ファントムを構成し、このファントムに吸収される電力を測定して人体の頭部における吸収電力を類推している。そして、具体的な測定方法として、非特許文献１に記載された方法などが用いられてきた。また、このような測定方法を簡単に行う装置の提案もある（特許文献１、２）。

図１から図３を用いて、代表的な従来技術について説明する。図１は、従来の局所平均吸収電力測定方法での構成品の配置を示す図である。図２は、第１の従来の局所平均吸収電力測定方法のフローを示す図である。図３は、第２の従来の局所平均吸収電力測定方法のフローを示す図である。図１では、ｙ軸上に無線機（図示していない）のアンテナ８１０が置かれ、ｙ軸方向に所定の距離を空けて直方体のファントム９２０が設置されている。電磁界プローブ９１０は、先端部が位置する部分の電波の電界強度或いは磁界強度を測定する。なお、ファントムは人体の頭部の形状の場合もある。また、軸をどの向きにするのかも任意である。

第１の従来の局所平均吸収電力測定方法（図２）では、アンテナ８１０側のファントム９２０の表面から所定の距離内側の２次元面９２１上の複数の測定点９２１_ｍｎ（ｍは１〜Ｍの整数、ｎは１〜Ｎの整数）で、吸収電力を測定する（Ｓ９１１）。吸収電力が最大となった測定点９２１_ｍｎを含む３次元空間９２５内の複数の測定点で、吸収電力を測定する（Ｓ９１２）。なお、３次元空間９２５内の測定では、Ｓ９１１の測定よりも測定点の間隔を細かくする。どの程度細かくするかは、要求される測定精度にあわせて決めれば良い。そして、吸収電力が最大となる点近傍での局所的な平均吸収電力（局所平均吸収電力）を求める（Ｓ９１３）。

第２の従来の局所平均吸収電力測定方法（図３）では、アンテナ８１０側のファントム９２０の表面から所定の距離内側の２次元面９２１上の複数の測定点９２１_ｍｎ（ｍは１〜Ｍの整数、ｎは１〜Ｎの整数）で、電界または磁界の振幅と位相を測定する（Ｓ９２１）。等価定理等を用いて、３次元空間９２５の吸収電力の分布を計算する（Ｓ９２２）。計算した３次元空間９２５の吸収電力の分布から、局所平均吸収電力を求める（Ｓ９２３）。

なお、以下の説明を簡略にするために、第１の従来の局所平均吸収電力測定方法の処理フロー全体（Ｓ９１１〜Ｓ９１３）をまとめて、ステップＳ９１０といい、第２の従来の局所平均吸収電力測定方法の処理フロー全体（Ｓ９２１〜Ｓ９２３）をまとめて、ステップＳ９２０という。

また、特許文献２の局所平均吸収電力測定方法では、決定ステップと、局所平均吸収電力測定ステップまたは局所吸収電力計算ステップとを有している。決定ステップでは、測定点および各アンテナの送信電力と位相の組み合わせ又は各アンテナの送信電力のみの組み合わせとをあらかじめ定めておき、測定した結果を用いて、局所平均吸収電力を求めるための各アンテナの送信電力と位相の組み合わせ又は各アンテナの送信電力のみの組み合わせを決定する。局所平均吸収電力測定ステップ又は局所平均吸収電力計算ステップでは、決定ステップで決められた組み合わせに固定して、局所平均吸収電力を測定又は計算する。

特許第３８０９１６６号公報特開２００８−２４９３９４号公報

IEC/PT62209,"Procedure to Determine the Specific Absorption Rate (SAR) for Hand-Held Mobile Telephones."

背景技術で説明した従来の局所平均吸収電力測定方法は、アンテナ単体に対する測定を前提としている。しかし、図４のように複数のアンテナ３１０_ｋを有し、かつそれらが同一周波数帯で同時に使用される無線機を対象とした局所平均吸収電力測定方法については特に決まりがない。この場合、各アンテナ間の相互結合によってアンテナ全体としての指向特性が変化する可能性があり、アンテナが１つの場合とは結果が大きく異なることもあり得る。したがって、従来の方法を用いて同一周波数帯で同時に使用される複数のアンテナを有する無線機の局所平均吸収電力を測定するには、いろいろな各アンテナの送信電力と位相との組み合わせで、ステップＳ９１０又はＳ９２０を繰り返す必要があり、膨大な時間が必要である。

特許文献２の局所平均吸収電力測定方法は、上記の課題を解決する１つの方法である。この方法は、各アンテナの送信電力と位相の組み合わせ又は各アンテナの送信電力のみの組み合わせを変更しながら繰り返し、局所平均吸収電力が最大となると予測される組合せを選定する。しかし、局所平均吸収電力の測定または計算は、繰り返さない。したがって、実際には局所平均吸収電力が最大となる組合せを見逃している可能性がある。

本発明の目的は、複数のアンテナを有する無線機の局所平均吸収電力を測定する簡易な方法を提供することである。

本発明の局所平均吸収電力測定方法は、人体の電磁気的特性を模擬するファントムの内部に電磁界プローブが設けられ、同一周波数帯で同時に使用される複数のアンテナを有する無線機からファントムに照射された電波の電界強度或いは磁界強度を電磁界プローブにより測定する吸収電力測定方法と、その方法を用いて、人体に吸収される電力（吸収電力）が最大となる局所での平均吸収電力（局所平均吸収電力）を求める方法に関する。

図５の局所平均吸収電力測定方法では、単独測定ステップにおいて、測定点を３次元的に配置し、同一周波数の電波を放射する複数のアンテナの中の１個ずつの電界又は磁界の振幅と位相を、あらかじめ定めた測定点で測定する。計算ステップでは、重み付けを変化させながら、合成サブステップと局所平均吸収電力候補計算サブステップとを繰り返すことで、複数の局所平均吸収電力候補を求める。合成サブステップは、単独のアンテナでの電界又は磁界の振幅と位相を合成する。そして、局所平均吸収電力候補計算サブステップにおいて、各重み付けに対応する３次元吸収電力分布を計算し、各重み付けに対応する局所平均吸収電力を局所平均吸収電力候補として求める。局所平均吸収電力選定ステップは、各重み付けに対応する局所平均吸収電力候補の中から最大のものを選択する。

図９の局所平均吸収電力測定方法では、単独測定ステップにおいて、測定点をファントム表面から所定の距離はなれた面上に２次元的に配置し、同一周波数の電波を放射する複数のアンテナの中の１個ずつの電界又は磁界の振幅と位相を、あらかじめ定めた測定点で測定する。計算ステップでは、重み付けを変化させながら、合成サブステップと局所平均吸収電力候補計算サブステップとを繰り返すことで、複数の局所平均吸収電力候補を求める。合成サブステップで単独のアンテナでの電界又は磁界の振幅と位相を２次元的に合成する。次に２次元的な合成電界または合成磁界の情報から、局所平均吸収電力候補計算サブステップにおいて、上記２次元面からみてアンテナと逆側のファントム内部の３次元吸収電力分布を求め、各重み付けに対応する局所平均吸収電力を局所平均吸収電力候補として求める。局所平均吸収電力選定ステップは、各重み付けに対応する局所平均吸収電力候補の中から最大のものを選択する。

また、図１４、図１５の局所平均吸収電力測定方法では、局所平均吸収電力選定ステップにて決定した各重み付けに対応する局所平均吸収電力を測定する。なお、測定の方法は、単独測定ステップで用いた方法に限定する必要はない。

さらに、図１７、１８の局所平均吸収電力測定方法では、局所平均吸収電力選定ステップにて決定した各重み付けに対応する局所平均吸収電力の計算値と測定値の差分を蓄積し、その蓄積データを元に局所平均吸収電力選定ステップで得られた局所平均吸収電力の計算値を補正して無線機の局所平均吸収電力とする。計算値と測定値の差分を蓄積していくことにより、局所平均吸収電力の計算値の信頼度を向上させることができる。

なお、局所平均吸収電力候補計算サブステップの計算は、等価定理を用いて３次元吸収電力分布を計算すればよい。もしくは、

を用いて３次元吸収電力分布を計算してもよい。もしくは、フーリエ変換等による波数空間への変換を用いて３次元吸収電力分布を計算すればよい。

また、局所平均吸収電力選定ステップでは、各重み付けに対応する局所平均吸収電力候補を求めておき、さらに、実際のアンテナの動作においてそれらの重み付けとなる時間率を求めておき、それらを期待値として時間平均の局所平均吸収電力候補としてもよい。

本発明の吸収電力測定方法では、単独測定ステップは、同一周波数の電波を放射する複数のアンテナの中の１個ずつの電界又は磁界の振幅と位相を、あらかじめ定めた測定点で測定する。合成ステップは、単独測定ステップで得た単独のアンテナでの電界又は磁界の振幅と位相に任意の重み付けをしたのちに合成する。合成電界または合成磁界の振幅から、測定点での吸収電力を求めることができる。

本発明の局所平均吸収電力測定方法によれば、すべての各アンテナの送信電力と位相の組み合わせに対して測定を行うよりも労力を大幅に削減できる。また、各アンテナの送信電力と位相の組み合わせを変更しながら繰り返すだけでなく、局所平均吸収電力の計算も繰り返すことで、複数の局所平均吸収電力候補を求める。したがって、局所平均吸収電力が最大となる各アンテナの送信電力と位相の組み合わせを見逃す可能性が小さい。また、測定回数を少なくできるので、無線機の局所平均吸収電力を求めるための労力や時間を低減できる。

従来の局所平均吸収電力測定方法での構成品の配置を示す図。第１の従来の局所平均吸収電力測定方法のフローを示す図。第２の従来の局所平均吸収電力測定方法のフローを示す図。無線機のアンテナの数を複数にした場合を示す図。実施例１の処理フローを示す図。実施例１のファントム内の測定点と３次元空間との関係を示す図。図６をｙｚ平面に垂直な方向から見た図。図５と図９の処理フローの一部を実行する局所平均吸収電力算出装置の機能構成例を示す図。実施例２の処理フローを示す図。実施例２のファントム内の測定点と３次元空間との関係を示す図。図１０をｙｚ平面に垂直な方向から見た図。実施例２で電界又は磁界の２成分だけを測定するときのファントム内の測定点と３次元空間との関係を示す図。図１２をｙｚ平面に垂直な方向から見た図。実施例１の方法に続いて実際に局所平均吸収電力の測定を行う例の処理フローを示す図。実施例２の方法に続いて実際に局所平均吸収電力の測定を行う例の処理フローを示す図。図１４と図１５の処理フローの一部を実行する局所平均吸収電力算出装置の機能構成例を示す図。実施例１の方法を元にした実施例５の方法の処理フローを示す図。実施例２の方法を元にした実施例５の方法の処理フローを示す図。図１７と図１８の処理フローの一部を実行する局所平均吸収電力算出装置の機能構成例を示す図。

本発明の考え方に沿った実施形態を以下に説明する。説明の重複を避けるため同じ機能を有する構成部や同じ処理を行う処理ステップには同一の番号を付与し、説明を省略する。

［実施例１］
図５に、実施例１の処理フローを示す。また、図６に、実施例１でのファントム内の測定点の例を示す。また、図７は、図６をｙｚ平面に垂直な方向から見た図である。まず、１個ずつのアンテナ３１０_ｋから出力し、電磁界プローブ９１０によって電界又は磁界の振幅と位相を、あらかじめ定めた３次元的に配置した測定点５１１_ｌｍｎで測定する（Ｓ５１０）。なお、ｋは１〜Ｋの整数、ｌは１〜Ｌの整数、ｍは１〜Ｍの整数、ｎは１〜Ｎの整数である。Ｋはアンテナの数を示し、Ｌはｙ軸方向の測定点の数、Ｍはｘ軸方向の測定点の数、Ｎはｚ軸方向の測定点の数を示している。つまり、３次元空間での測定点の数は、Ｌ×Ｍ×Ｎ個ある。

各アンテナ３１０_ｋの送信電力と位相の組み合わせを予め定めた順番で決める（Ｓ５２１）。単独のアンテナ３１０_ｋでの電界又は磁界の振幅と位相から、測定点５１１_ｌｍｎでの電界又は磁界の振幅と位相を、ステップＳ５２１で決めた送信電力と位相の組み合わせで合成する（Ｓ５２０）。各測定点での電界又は磁界の振幅と位相は、重み付けをした上で成分ごとに合成することができる。すなわち、各測定点での合成電界又は合成磁界の振幅と位相を計算することで、任意の重み付けに対応する３次元電界または磁界の振幅と位相の分布、さらには吸収電力分布が得られる。なお、電界（または磁界）の振幅と位相の合成は例えば以下のように行えばよい。アンテナ３１０_１のみから出力したときの観測点Ｐでの電界の振幅をＡ１、位相をφ１，アンテナ３１０_２のみから出力したときの観測点Ｐでの電界の振幅をＡ２、位相をφ２とする。合成された振幅Ａと合成された位相φは、

となる。また、重み付けをした上で合成する場合は、次のようにする。アンテナ３１０_１の出力をｎ１倍にするときは振幅Ａ１を

に置き換えた上で上記の合成を行えばよい。位相をθ１分変更するときは、位相φ１をφ１−θ１に置き換えた上で上記の合成を行えばよい。振幅Ａ２、位相φ２についても同じように置き換えれば任意に重み付けを変更できる。さらに、アンテナの数が３個以上の場合には、上記の合成を繰り返すことで合成できる。

さらに、任意の重み付けに対応する局所平均吸収電力も上記の計算により求めることができる。すなわち、１個ずつのアンテナが取りうる送信電力と位相を計算機上で変化させることにより、対応した局所平均吸収電力（局所平均吸収電力候補）を求める（Ｓ５３０）。そして、予め定めておいた各アンテナ３１０_ｋの送信電力と位相の組み合わせに対する処理がすべて終了したかを確認する（Ｓ５３１）。ステップＳ５３１がＮｏの場合には、ステップＳ５２１に戻り、異なる組合せを決める。ステップＳ５３１がＹｅｓの場合には、求められた局所平均吸収電力（局所平均吸収電力候補）のうち、最大のものを局所平均吸収電力とする（Ｓ９１３）。

図８は、図５の処理フローの一部を実行する局所平均吸収電力算出装置の機能構成例を示す図である。局所平均吸収電力算出装置５００は、複数のアンテナの中の１個ずつの電界又は磁界の振幅と位相を、ファントムの内部に３次元的に配置された測定点で測定した結果（ステップＳ５１０の結果）を、入力値とする。そして、局所平均吸収電力算出装置５００は、合成部５２０、局所平均吸収電力候補計算部５３０、複数候補取得部５３１、局所平均吸収電力選定部９１３を備える。合成部５２０は、各アンテナ３１０_ｋの送信電力と位相の組み合わせを予め定めた順番で決め、入力値にあらかじめ定めた重み付けをして合成する（ステップＳ５２１とＳ５２０の処理）。局所平均吸収電力候補計算部は、合成部５２０で得た合成電界又は合成磁界を元に３次元空間の吸収電力分布を計算し、重み付けに対応した吸収電力分布での局所平均吸収電力を局所平均吸収電力候補として求める（ステップＳ５３０の処理）。複数候補取得部は、合成部５２０の処理と局所平均吸収電力候補計算部５３０の処理とを、あらかじめ定めた重み付けを変更しながら繰り返して複数の局所平均吸収電力候補を得る（ステップＳ５３１の処理に相当）。局所平均吸収電力選定部９１３は、局所平均吸収電力候補の中から最大のものを、無線機の局所平均吸収電力とする（ステップＳ９１３の処理）。なお、上述の説明では、局所平均吸収電力算出装置５００への入力値を、ファントムの内部に３次元的に配置された測定点で測定した結果（ステップＳ５１０の結果）とした。しかし、入力値を、ＦＤＴＤ法（Finite-difference time-domain method）などの電磁界シミュレーションを用いて求めた３次元的に配置された点での電界又は磁界の振幅と位相としてもよい。

本実施例の局所平均吸収電力測定方法によれば、各アンテナが形成する３次元的な電界又は磁界分布を最初に測定しておくだけで、計算機上で局所平均吸収電力を求めることができる。したがって、すべての各アンテナの送信電力と位相の組み合わせに対して測定を行うよりも労力を大幅に削減できる。また、各アンテナの送信電力と位相の組み合わせを変更しながら繰り返すだけでなく、局所平均吸収電力の計算も繰り返すことで、複数の局所平均吸収電力候補を求める。局所平均吸収電力が大きくなりそうな各アンテナの送信電力と位相の組み合わせがわかったのちに，それらの組み合わせ付近で各アンテナの送信電力と位相の変化量を小さくして局所平均吸収電力を計算することによって局所平均吸収電力が最大となる各アンテナの送信電力と位相の組み合わせを見逃す可能性を小さくできる。

［実施例２］
図９に、実施例２の処理フローを示す。また、図１０に、実施例２でのファントム内の測定点の例を示す。また、図１１は、図１０をｙｚ平面に垂直な方向から見た図である。まず、１個ずつのアンテナ３１０_ｋから出力し、電界又は磁界の振幅と位相を、あらかじめ定めた２次元的に配置した測定点５２１_ｍｎで測定する（Ｓ５１５）。なお、ｋは１〜Ｋの整数、ｍは１〜Ｍの整数、ｎは１〜Ｎの整数である。Ｋはアンテナの数を示し、Ｍはｘ軸方向の測定点の数、Ｎはｚ軸方向の測定点の数を示している。つまり、２次元面での測定点の数は、Ｍ×Ｎ個ある。

各アンテナ３１０_ｋの送信電力と位相の組み合わせを予め定めた順番で決める（Ｓ５２１）。単独のアンテナ３１０_ｋでの電界又は磁界の振幅と位相から、測定点５２１_ｍｎでの、電界又は磁界の振幅と位相を合成する（Ｓ５２５）。各測定点での電界又は磁界の振幅と位相は、実施例１で示した方法によって、重み付けをした上で成分ごとに合成することができる。すなわち、各測定点での合成電界又は合成磁界の振幅と位相を計算することで、任意の重み付けに対応する２次元電界または磁界の振幅と位相の分布が得られる。そして、それを元に、上記２次元面からみてアンテナと逆側のファントム内部の３次元空間の吸収電力分布を計算する（Ｓ５２６）。その方法として、等価定理を適用したり、等価原理と鏡像原理を組み合わせて適用したり、フーリエ変換等による波数空間への変換を適用したりする方法が考えられる。等価原理と鏡像原理を組み合わせる場合、特開２００８-１３４２１８号に、ステップＳ５１５での電界または磁界の振幅と位相の測定において、２次元面に平行かつ互いに平行でない２成分のみの振幅と位相を測定すれば、ステップＳ５２６の３次元空間９２０の吸収電力の分布を計算できることが示されている。具体的には、２次元面５２１上の２次元面と平行な成分の電界分布E_2dを式（１）に適用することにより、３次元電界分布E_estが計算される。

ただし、ｎは２次元面５２１からｙ軸の正方向に向く方線ベクトル、Ｓは２次元面５２１を表す。φは、次式で定義されるグリーン関数である。

ここで、ベクトルｒ’はファントム９２０内の座標を示す位置ベクトルである。このように式（１）を用いれば、２次元面上の２次元面に平行な成分の電界分布E_2dから、３次元空間９２０の電界の３次元分布が計算できる。フーリエ変換等による波数空間への変換も同様に、電界または磁界の振幅と位相の測定において、２次元面に平行かつ互いに平行でない２成分のみの振幅と位相を測定すれば、ステップＳ５２６の３次元空間９２０の吸収電力の分布を計算できる。但し、測定面上の直交３成分電界分布E_estは計算できないため、図１２のように第２の面５２７上の直交３成分電界分布E_estを計算し、それを元にさらに奥の３次元吸収電力分布を計算することになる。任意の重み付けに対応する３次元吸収電力分布により、任意の重み付けに対応する局所平均吸収電力を求めることができる。なお、図１３は、図１２をｙｚ平面に垂直な方向から見た図である。すなわち、１個ずつのアンテナが取りうる送信電力の振幅と位相を計算機上で変化させることにより、対応した局所平均吸収電力（局所平均吸収電力候補）を求める（Ｓ５３５）。そして、予め定めておいた各アンテナ３１０_ｋの送信電力と位相の組み合わせに対する処理がすべて終了したかを確認する（Ｓ５３１）。ステップＳ５３１がＮｏの場合には、ステップＳ５２１に戻り、異なる組合せを決める。ステップＳ５３１がＹｅｓの場合には、求められた局所平均吸収電力（局所平均吸収電力候補）のうち、最大のものを局所平均吸収電力とする（Ｓ９１３）。

図８は、図９の処理フローの一部を実行する局所平均吸収電力算出装置の機能構成例を示す図である。局所平均吸収電力算出装置５０５は、複数のアンテナの中の１個ずつの電界又は磁界の振幅と位相を、ファントムの表面から所定の距離はなれた面上に２次元的に配置された測定点で測定した結果（ステップＳ５１５の結果）を、入力値とする。そして、局所平均吸収電力算出装置５０５は、合成部５２５、局所平均吸収電力候補計算部５３５、複数候補取得部５３１、局所平均吸収電力選定部９１３を備える。合成部５２５は、入力値にあらかじめ定めた重み付けをして合成する（ステップＳ５２１とＳ５２５の処理）。局所平均吸収電力候補計算部は、合成部５２５で得た合成電界又は合成磁界を元に、２次元面から見てアンテナと逆側のファントム内部の３次元空間の吸収電力分布を計算し（ステップＳ５２６の処理）、重み付けに対応した吸収電力分布での局所平均吸収電力を局所平均吸収電力候補として求める（ステップＳ５３５の処置）。複数候補取得部は、合成部５２５の処理と局所平均吸収電力候補計算部５３５の処理とを、あらかじめ定めた重み付けを変更しながら繰り返して複数の局所平均吸収電力候補を得る（ステップＳ５３１の処理に相当）。局所平均吸収電力選定部９１３は、局所平均吸収電力候補の中から最大のものを、無線機の局所平均吸収電力とする（ステップＳ９１３の処理）。なお、上述の説明では、局所平均吸収電力算出装置５０５への入力値を、ファントムの表面から所定の距離はなれた面上に２次元的に配置された測定点で測定した結果（ステップＳ５１５の結果）とした。しかし、入力値を、ＦＤＴＤ法などの電磁界シミュレーションを用いて求めた２次元的に配置された点での電界又は磁界の振幅と位相としてもよい。

本実施例の局所平均吸収電力測定方法によれば、各アンテナが形成する２次元的な電界又は磁界分布を最初に測定しておくだけで、計算機上で局所平均吸収電力を求めることができる。したがって、すべての各アンテナの送信電力と位相の組み合わせに対して測定を行うよりも労力を大幅に削減できる。等価原理と鏡像原理の組み合わせや、フーリエ変換等による波数空間への変換を適用する場合には、電界又は磁界の２成分だけを測定すればよいため、さらに労力を削減でき、装置構成も簡単にすることができる。また、各アンテナの送信電力と位相の組み合わせを変更しながら繰り返すだけでなく、局所平均吸収電力の計算も繰り返すことで、複数の局所平均吸収電力候補を求める。したがって、局所平均吸収電力が最大となる各アンテナの送信電力と位相の組み合わせを見逃す可能性が小さい。

［実施例３］
本実施例は、実際の各アンテナの送信電力と位相が時間的に変動し、局所平均吸収電力の時間平均を求める場合に関する。実施例１と実施例２の方法や装置により、各アンテナの送信電力と位相に対する局所平均吸収電力候補を求めることが可能である。その状態にある時間率（全時間に対するその状態である時間の割合）が既知であれば、その期待値を取ることによって時間平均の局所平均吸収電力候補を得ることができる。例えば、送信電力と位相の組み合わせ１に対する局所平均吸収電力候補をＳ１、送信電力と位相の組み合わせ２に対する局所平均吸収電力候補をＳ２とし、それぞれの状態にある時間をｔ１およびｔ２とすると、時間的な変動を考慮した局所平均吸収電力候補は、Ｓ１×ｔ１／（ｔ１＋ｔ２）＋Ｓ２×ｔ２／（ｔ１＋ｔ２）として得ることができる。この例の場合、ｔ１＋ｔ２は、全時間を示しており、ｔ１／（ｔ１＋ｔ２）は局所平均吸収電力がＳ１となる時間的な割合である。

［実施例４］
本実施例では、計算機上で局所平均吸収電力が得られる各アンテナの送信電力と位相を決定した後、同じ条件で実際に局所平均吸収電力を測定する。図１４と図１５に本実施例の処理フローを示す。図１４は、実施例１の方法に続いて実際に局所平均吸収電力の測定を行う例を示しており、図１５は、実施例２の方法に続いて実際に局所平均吸収電力の測定を行う例を示している。どちらの図も、ステップＳ５３１までは実施例１もしくは実施例２と同じである。本実施例では、ステップＳ５３１の後、局所平均吸収電力候補が最大値となったときの条件を特定する（Ｓ５５１）。そして、同じ条件で実際に測定して局所平均吸収電力を求める（Ｓ５５２）。なお、ステップＳ５５２は、実際の測定ではなく、同じ条件でＦＤＴＤ法などの電磁界シミュレーションを利用して局所平均吸収電力を求めてもよい。

図１６は、図１４、１５の処理フローの一部を実行する局所平均吸収電力算出装置の機能構成例を示す図である。局所平均吸収電力算出装置５５０は、実施例１の局所平均吸収電力算出装置５００を変形したものである。局所平均吸収電力算出装置５５０は、合成部５２０、局所平均吸収電力候補計算部５３０、複数候補取得部５３１、条件特定部５５１を備える。局所平均吸収電力算出装置５５５は、実施例２の局所平均吸収電力算出装置５０５を変形したものである。局所平均吸収電力算出装置５５５は、合成部５２５、局所平均吸収電力候補計算部５３５、複数候補取得部５３１、条件特定部５５１を備える。条件特定部５５１は、値が最大となる前記局所平均吸収電力候補が得られる条件を特定する（ステップＳ５５１の処理）。

このように、実施例１と実施例２では最終的な局所平均吸収電力を計算で求めていたのに対し、本実施例では最終的な局所平均吸収電力を測定または電磁界シミュレーションによって求めるので、理論値（計算値）と実測値とに差が生じやすい場合に有効である。また、特許文献２の局所平均吸収電力測定方法と比較してみると、最終的な局所平均吸収電力を測定によって求めることは共通する。しかし、どのような条件のときに局所平均吸収電力が最大になるかは計算によって求めるため、局所平均吸収電力が最大となる組合せを見逃す可能性を小さくできる。さらに、本実施例の場合、アンテナの送信電力と位相を組み合わせた測定は、局所平均吸収電力が最大になる条件のときだけなので、測定回数を大幅に削減できる。なお、実施例３においても、局所平均吸収電力Ｓ１と局所平均吸収電力Ｓ２を求める場合に、実際に測定してもよい。

［実施例５］
本実施例では、計算で得た局所平均吸収電力と測定で得た局所平均吸収電力との差分を蓄積しておき、十分な差分データが蓄積できた場合などには蓄積データを利用して計算で得た局所平均吸収電力を補正する。このようにすれば、十分な差分データが蓄積した後は、測定作業を省略しても測定と同程度の精度で局所平均吸収電力を求めることができる。図１７と図１８に本実施例の処理フローを示す。図１７は、実施例１の方法に実施例５の方法を適用した例を示しており、図１８は、実施例２の方法に実施例５の方法を適用した例を示している。どちらの図も、ステップＳ９１３までは実施例１もしくは実施例２と同じである。本実施例では、ステップＳ９１３の後、局所平均吸収電力を測定するかを判断する（Ｓ５６１）。具体的には、計算値をどの程度補正すればよいかが分かる程度の差分データが蓄積されたかによってＹｅｓとＮｏとを判断すればよい。例えば十分な差分データが蓄積されていなければＹｅｓを選択し、局所平均吸収電力候補が最大値となったときの条件を特定する（Ｓ５５１）。そして、同じ条件で実際に測定して局所平均吸収電力を求める（Ｓ５５２）。なお、ステップＳ５５２は、実際の測定ではなく、同じ条件でＦＤＴＤ法などの電磁界シミュレーションを利用して局所平均吸収電力を求めてもよい。また、この処理の結果となる局所平均吸収電力（最終的な局所平均吸収電力）は、ステップＳ５５２で求めた局所平均吸収電力を用いればよい。次に、ステップＳ９１３で求めた局所平均吸収電力（計算によって得た局所平均吸収電力）とステップＳ５５２で求めた局所平均吸収電力（測定または電磁界シミュレーションによって得た局所平均吸収電力）との差分を記録部に蓄積する（Ｓ５６２）。十分な差分データが蓄積されていれば、ステップＳ５６１でＮｏを選択する。そして、ステップＳ９１３で求めた局所平均吸収電力（計算によって得た局所平均吸収電力）を、補正することで最終的な局所平均吸収電力を求める。具体的には、計算値を一定の比率で増加または減少させることや、計算値に一定の値を加算または減算することなどによって補正すればよい。なお、どの程度の差分データが蓄積されれば十分かは、要求される測定精度を基にあらかじめ決めればよい。

図１９は、図１７、１８の処理フローの一部を実行する局所平均吸収電力算出装置の機能構成例を示す図である。局所平均吸収電力算出装置５６０は、実施例１の局所平均吸収電力算出装置５００を変形したものである。局所平均吸収電力算出装置５６０は、合成部５２０、局所平均吸収電力候補計算部５３０、複数候補取得部５３１、局所平均吸収電力選定部９１３、条件特定部５５１、差分蓄積部５６２、局所平均吸収電力補正部５６３を備える。局所平均吸収電力算出装置５６５は、実施例２の局所平均吸収電力算出装置５０５を変形したものである。局所平均吸収電力算出装置５６５は、合成部５２５、局所平均吸収電力候補計算部５３５、複数候補取得部５３１、局所平均吸収電力選定部９１３、条件特定部５５１、差分蓄積部５６２、局所平均吸収電力補正部５６３を備える。条件特定部５５１は、値が最大となる前記局所平均吸収電力候補が得られる条件を特定する（ステップＳ５５１の処理）。差分蓄積部５６２は、局所平均吸収電力選定部９１３で得られた局所平均吸収電力の計算値と、条件特定部５５１が特定した条件で測定して得られた測定値または電磁界シミュレーションによって得られた値との差分を、差分データとして蓄積する（ステップＳ５６２の処理）。局所平均吸収電力補正部５６３は、蓄積された差分データを元に局所平均吸収電力選定部９１３で得た局所平均吸収電力の計算値を補正して無線機の局所平均吸収電力とする（ステップＳ５６３の処理）。なお、ステップＳ５６１の判断は、測定者が行ってもよいし、あらかじめ定めた基準に従って局所平均吸収電力算出装置５６０（５６５）が行ってもよい。

このように、実施例１と実施例２では最終的な局所平均吸収電力を計算で求めていたのに対し、本実施例では、蓄積された差分データが少ないときは最終的な局所平均吸収電力を測定または電磁界シミュレーションによって求めると共に差分データを蓄積していく。そして、十分な差分データが蓄積された後は、差分データを元に計算で得た局所平均吸収電力を補正するので、理論値（計算値）と実測値とに差が生じやすい場合に有効であり、かつ、実施例４よりも処理を短時間で行うことが可能となる。

プログラム
局所平均吸収電力算出装置５００、５０５、５５０、５５５、５６０、５６５の構成をコンピュータによって実現する場合、各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。

この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。

また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。

このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録媒体に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（Application Service Provider）型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの（コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等）を含むものとする。

また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、本装置を構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。

Claims

人体の電磁気的特性を模擬するファントムの内部に電磁界プローブが設けられ、無線機からファントムに照射された電波の電界強度或いは磁界強度を電磁界プローブにより測定する局所平均吸収電力測定方法において、
前記無線機は、同一周波数の電波を放射する複数のアンテナを有しており、
前記複数のアンテナの中の１個ずつの電界又は磁界の振幅と位相を、前記ファントムの表面から所定の距離はなれた面上に２次元的に配置された測定点で測定する単独測定ステップと、
前記単独測定ステップで得た単独のアンテナでの電界又は磁界の振幅と位相にあらかじめ定めた重み付けをして合成する合成サブステップと、前記合成サブステップで得た合成電界又は合成磁界を元に、前記２次元面から見てアンテナと逆側のファントム内部の３次元空間の吸収電力分布を計算し、前記重み付けに対応した吸収電力分布での局所平均吸収電力を局所平均吸収電力候補として求める局所平均吸収電力候補計算サブステップとを有し、前記合成サブステップと前記局所平均吸収電力候補計算サブステップとを、前記あらかじめ定めた重み付けを変更しながら繰り返して複数の局所平均吸収電力候補を得る計算ステップと
を有する局所平均吸収電力測定方法。
請求項１に記載の局所平均吸収電力測定方法であって、
さらに、
前記局所平均吸収電力候補の中から最大のものを、前記無線機の局所平均吸収電力とする局所平均吸収電力選定ステップ
も有することを特徴とする局所平均吸収電力測定方法。
請求項１に記載の局所平均吸収電力測定方法であって、
さらに、
値が最大となる前記局所平均吸収電力候補が得られる条件を特定する条件特定ステップと、
前記条件で局所平均吸収電力を測定し、測定結果を前記無線機の局所平均吸収電力とする局所平均吸収電力測定ステップ
も有することを特徴とする局所平均吸収電力測定方法。
請求項１に記載の局所平均吸収電力測定方法であって、
さらに、
前記局所平均吸収電力候補の中から最大のものを、局所平均吸収電力の計算値とする局所平均吸収電力選定ステップと、
値が最大となる前記局所平均吸収電力候補が得られる条件を特定する条件特定ステップと、
前記条件で局所平均吸収電力を測定し、測定結果を局所平均吸収電力の測定値とする局所平均吸収電力測定ステップと、
前記局所平均吸収電力選定ステップで得られた局所平均吸収電力の計算値と、前記局所平均吸収電力測定ステップで得られた局所平均吸収電力の測定値との差分を、差分データとして蓄積する差分蓄積ステップと、
蓄積された前記差分データを元に局所平均吸収電力選定ステップで得られた局所平均吸収電力の計算値を補正して無線機の局所平均吸収電力とする局所平均吸収電力補正ステップ
も有することを特徴とする局所平均吸収電力測定方法。
請求項１から４のいずれかに記載の局所平均吸収電力測定方法であって、
局所平均吸収電力候補計算サブステップにおいて、合成電界又は合成磁界を元に前記２次元面から見てアンテナと逆側のファントム内部の３次元空間の吸収電力分布を計算する方法が等価定理であること
を特徴とする局所平均吸収電力測定方法。
請求項１から４のいずれかに記載の局所平均吸収電力測定方法であって、
前記局所平均吸収電力候補計算サブステップにおいて、合成電界又は合成磁界を元に前記２次元面から見てアンテナと逆側のファントム内部の３次元空間の吸収電力分布を計算する方法が、

であること
を特徴とする局所平均吸収電力測定方法。
請求項１から４のいずれかに記載の局所平均吸収電力測定方法であって、
前記局所平均吸収電力候補計算サブステップにおいて、合成電界又は合成磁界を元に前記２次元面からみてアンテナと逆側のファントム内部の３次元空間の吸収電力分布を計算する方法がフーリエ変換等による波数空間への変換であること
を特徴とする局所平均吸収電力測定方法。
人体の電磁気的特性を模擬するファントムの内部に電磁界プローブが設けられ、無線機からファントムに照射された電波の電界強度或いは磁界強度を電磁界プローブにより測定する局所平均吸収電力測定方法において、
前記無線機は、同一周波数の電波を放射する複数のアンテナを有しており、
前記複数のアンテナの中の１個ずつの電界又は磁界の振幅と位相を、前記ファントムの内部に３次元的に配置された測定点で測定する単独測定ステップと、
前記単独測定ステップで得た単独のアンテナでの電界又は磁界の振幅と位相にあらかじめ定めた重み付けをして合成する合成サブステップと、前記合成サブステップで得た合成電界又は合成磁界を元に３次元空間の吸収電力分布を計算し、前記重み付けに対応した吸収電力分布での局所平均吸収電力を局所平均吸収電力候補として求める局所平均吸収電力候補計算サブステップとを有し、前記合成サブステップと前記局所平均吸収電力候補計算サブステップとを、前記あらかじめ定めた重み付けを変更しながら繰り返して複数の局所平均吸収電力候補を得る計算ステップと、
を有する局所平均吸収電力測定方法。
請求項８に記載の局所平均吸収電力測定方法であって、
さらに、
前記局所平均吸収電力候補の中から最大のものを、前記無線機の局所平均吸収電力とする局所平均吸収電力選定ステップ
も有することを特徴とする局所平均吸収電力測定方法。
請求項８に記載の局所平均吸収電力測定方法であって、
さらに、
値が最大となる前記局所平均吸収電力候補が得られる条件を特定する条件特定ステップと、
前記条件で局所平均吸収電力を測定し、測定結果を前記無線機の局所平均吸収電力とする局所平均吸収電力測定ステップ
も有することを特徴とする局所平均吸収電力測定方法。
請求項８に記載の局所平均吸収電力測定方法であって、
さらに、
前記局所平均吸収電力候補の中から最大のものを、局所平均吸収電力の計算値とする局所平均吸収電力選定ステップと、
値が最大となる前記局所平均吸収電力候補が得られる条件を特定する条件特定ステップと、
前記条件で局所平均吸収電力を測定し、測定結果を局所平均吸収電力の測定値とする局所平均吸収電力測定ステップと、
前記局所平均吸収電力選定ステップで得られた局所平均吸収電力の計算値と、前記局所平均吸収電力測定ステップで得られた局所平均吸収電力の測定値との差分を、差分データとして蓄積する差分蓄積ステップと、
蓄積された前記差分データを元に局所平均吸収電力選定ステップで得られた局所平均吸収電力の計算値を補正して無線機の局所平均吸収電力とする局所平均吸収電力補正ステップ
も有することを特徴とする局所平均吸収電力測定方法。
請求項２，４，９，１１のいずれかに記載の局所平均吸収電力測定方法であって、
前記局所平均吸収電力選定ステップでは、局所平均吸収電力候補の値と、局所平均吸収電力候補ごとの時間的な割合とを用いて、期待値を取って局所平均吸収電力候補とすること
を特徴とする局所平均吸収電力測定方法。
同一周波数の電波を放射する複数のアンテナを有する無線機からファントムに照射された電波の電界強度或いは磁界強度から、局所平均吸収電力を算出する局所平均吸収電力算出装置であって、
前記ファントムの表面から所定の距離はなれた面上に２次元的に配置された点での前記複数のアンテナの中の１個ずつの電界又は磁界の振幅と位相を、当該局所平均吸収電力算出装置への入力値とし、
前記入力値にあらかじめ定めた重み付けをして合成する合成部と、
前記合成部で得た合成電界又は合成磁界を元に、前記２次元面から見てアンテナと逆側のファントム内部の３次元空間の吸収電力分布を計算し、前記重み付けに対応した吸収電力分布での局所平均吸収電力を局所平均吸収電力候補として求める局所平均吸収電力候補計算部と、
前記合成部の処理と前記局所平均吸収電力候補計算部の処理とを、前記あらかじめ定めた重み付けを変更しながら繰り返して複数の局所平均吸収電力候補を得る複数候補取得部と
を備える局所平均吸収電力算出装置。
請求項１３に記載の局所平均吸収電力算出装置であって、
さらに、
前記局所平均吸収電力候補の中から最大のものを、前記無線機の局所平均吸収電力とする局所平均吸収電力選定部
も備えることを特徴とする局所平均吸収電力算出装置。
請求項１３に記載の局所平均吸収電力算出装置であって、
さらに、
値が最大となる前記局所平均吸収電力候補が得られる条件を特定する条件特定部
も備えることを特徴とする局所平均吸収電力算出装置。
請求項１３に記載の局所平均吸収電力算出装置であって、
さらに、
前記局所平均吸収電力候補の中から最大のものを、局所平均吸収電力の計算値とする局所平均吸収電力選定部と、
値が最大となる前記局所平均吸収電力候補が得られる条件を特定する条件特定部と、
前記局所平均吸収電力選定部で得られた局所平均吸収電力の計算値と、前記条件特定部が特定した条件で測定して得られた測定値または電磁界シミュレーションによって得られた値との差分を、差分データとして蓄積する差分蓄積部と、
蓄積された前記差分データを元に局所平均吸収電力選定部で得た局所平均吸収電力の計算値を補正して無線機の局所平均吸収電力とする局所平均吸収電力補正部
も備えることを特徴とする局所平均吸収電力算出装置。
請求項１３から１６のいずれかに記載の局所平均吸収電力算出装置であって、
局所平均吸収電力候補計算部において、合成電界又は合成磁界を元に前記２次元面から見てアンテナと逆側のファントム内部の３次元空間の吸収電力分布を計算する方法が等価定理であること
を特徴とする局所平均吸収電力算出装置。
請求項１３から１６のいずれかに記載の局所平均吸収電力算出装置であって、
前記局所平均吸収電力候補計算部において、合成電界又は合成磁界を元に前記２次元面から見てアンテナと逆側のファントム内部の３次元空間の吸収電力分布を計算する方法が、

であること
を特徴とする局所平均吸収電力算出装置。
請求項１３から１６のいずれかに記載の局所平均吸収電力算出装置であって、
前記局所平均吸収電力候補計算部において、合成電界又は合成磁界を元に前記２次元面からみてアンテナと逆側のファントム内部の３次元空間の吸収電力分布を計算する方法がフーリエ変換等による波数空間への変換であること
を特徴とする局所平均吸収電力算出装置。
同一周波数の電波を放射する複数のアンテナを有する無線機からファントムに照射された電波の電界強度或いは磁界強度から、局所平均吸収電力を算出する局所平均吸収電力算出装置であって、
前記ファントムの内部に３次元的に配置された測定点での前記複数のアンテナの中の１個ずつの電界又は磁界の振幅と位相を、当該局所平均吸収電力算出装置への入力値とし、
前記入力値にあらかじめ定めた重み付けをして合成する合成部と、
前記合成部で得た合成電界又は合成磁界を元に３次元空間の吸収電力分布を計算し、前記重み付けに対応した吸収電力分布での局所平均吸収電力を局所平均吸収電力候補として求める局所平均吸収電力候補計算部と、
前記合成部の処理と前記局所平均吸収電力候補計算部の処理とを、前記あらかじめ定めた重み付けを変更しながら繰り返して複数の局所平均吸収電力候補を得る複数候補取得部と、
を備える局所平均吸収電力算出装置。
請求項２０に記載の局所平均吸収電力算出装置であって、
さらに、
前記局所平均吸収電力候補の中から最大のものを、前記無線機の局所平均吸収電力とする局所平均吸収電力選定部
も備えることを特徴とする局所平均吸収電力算出装置。
請求項２０に記載の局所平均吸収電力算出装置であって、
さらに、
値が最大となる前記局所平均吸収電力候補が得られる条件を特定する条件特定部
も備えることを特徴とする局所平均吸収電力算出装置。
請求項２０に記載の局所平均吸収電力算出装置であって、
さらに、
前記局所平均吸収電力候補の中から最大のものを、局所平均吸収電力の計算値とする局所平均吸収電力選定部と、
値が最大となる前記局所平均吸収電力候補が得られる条件を特定する条件特定部と、
前記局所平均吸収電力選定部で得られた局所平均吸収電力の計算値と、前記条件特定部が特定した条件で測定して得られた測定値または電磁界シミュレーションによって得られた値との差分を、差分データとして蓄積する差分蓄積部と、
蓄積された前記差分データを元に局所平均吸収電力選定部で得た局所平均吸収電力の計算値を補正して無線機の局所平均吸収電力とする局所平均吸収電力補正部
も備えることを特徴とする局所平均吸収電力算出装置。
請求項１４，１６，２１，２３のいずれかに記載の局所平均吸収電力算出装置であって、
前記局所平均吸収電力選定部では、局所平均吸収電力候補の値と、局所平均吸収電力候補ごとの時間的な割合とを用いて、期待値を取って局所平均吸収電力候補とすること
を特徴とする局所平均吸収電力算出装置。
請求項１３から２４のいずれかに記載の局所平均吸収電力算出装置としてコンピュータを機能させるための局所平均吸収電力算出プログラム。