JP5427606B2 - 放射電力測定方法及び放射電力測定装置 - Google Patents

Description

本発明は放射電力測定方法、放射電力測定用結合器及び放射電力測定装置に係り、特に、被測定物としての、例えば、小型無線端末の放射電力を、簡単な構成で、短時間にかつ高感度に測定するための技術を採用した放射電力測定方法、放射電力測定用結合器及び放射電力測定装置に関する。

ユビキタス社会の到来を向かえ、無線タグ（Ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｔａｇ：ＲＦＩＤ）、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ−ｗｉｄｅｂａｎｄ）、ＢＡＮ（Ｂｏｄｙ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）関連の無線機器などの超小型無線端末の急速な増大が予測されている。

これらの機器は、その寸法の制約や経済的理由から、従来の無線機器のように試験用端子を持たないものが多く、当該機器が放射した電波を受信してその試験をしなければならない。

特に、上記のような小型無線端末は、他の通信への影響、人体への影響などを考慮してその放射電力が厳しく規定されており、放射電力の測定が重要な試験項目となる。

放射電力には、任意方向の等価等方放射電力（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｉｓｏｔｒｏｐｉｃａｌｌｙ ｒａｄｉａｔｅｄ ｐｏｗｅｒ：ＥＩＲＰ）と、全空間に放射される全放射電力（Ｔｏｔａｌ ｒａｄｉａｔｅｄ ｐｏｗｅｒ：ＴＲＰ）とがある。

このうち、ＥＩＲＰは測定装置が複雑でかつ測定に長時間を要することから、ＴＲＰを扱うことが多くなってきている。

これまで用いられているＴＲＰの測定法としては、以下の方法が知られている。

（１）被測定物（Ｄｅｖｉｃｅ ｕｎｄｅｒ ｔｅｓｔ：ＤＵＴ）を包む球面上をプローブでスキャンしメッシュ点での放射電力を測定し、これらメッシュ点での放射電力を積算する球面スキャニング法。

（２）金属で覆った部屋の中で被測定物から放射された電波を金属羽根の回転で撹拌してランダムフィールドを発生させ、統計的手法に基づき被測定物からの全放射電力を推定する方法。

（３）金属膜で覆った角錐状の空間と電波吸収体で内部にＴＥＭ波を発生させるＧ−ＴＥＭセルと呼ばれる装置を用いて被測定物からの全放射電力を測定する方法。

（４）アレーアンテナを構成する複数のアンテナとそれらに接続するアイソレータと位相調整器及びそれらアレーアンテナの信号を合成する合成器等を有し、アレーの中心線上に置かれた被測定物からの全放射電力を測定する電磁波結合装置を用いる方法。

なお、上記（１）の球面スキャニング法は、下記の非特許文献１、非特許文献２に開示されている。

また、上記（４）の電磁波結合装置は、下記の特許文献１に開示されている。

なお、携帯電話等の被測定物を電磁波シールドボックス内に収納して動作試験を行う際に、被測定物の位置を調整する技術が、本願の譲り受け人と同一の出願人によって出願された下記の特許文献２に開示されている。
日本国特許第３４３６６６９号公報（特開平１１−１３３０７９号公報） 信学技報 ＡＰ２００２−６１，ｐｐ．２９−３４，Ｊｕｌｙ ２００２"アンテナ一体型無線設備の高精度簡易測定方法の検討−スフェリカルポジショナによる放射電力の測定（その１）"野島友幸，中島恭一 信学技報 ＡＰ２００３−８５，ｐｐ．１２５−１３０，Ｊｕｌｙ ２００３"アンテナ一体型無線設備の高精度簡易測定方法の検討−スフェリカルポジショナによる放射電力の測定（その２）"野島友幸，中島恭一 特開２００６−３２２９２１号公報

上記非特許文献１、非特許文献２に開示されている上記（１）の球面スキャニング法は、精度の高い測定が可能である反面、大掛かりな設備（電波無反射室、球面スキャナなど）が必要で、かつ測定に長時間を要するという問題がある。

さらに、この球面スキャニング法は、全空間のごく一部に放射された電波を受信して電力を求め、その総和をとるので、各測定点における受信感度が非常に小さくなり、スプリアスの測定が困難となるという問題がある。

例えば、ＵＷＢの機器では、連続波性スプリアスは−９０ｄＢｍ／ＭＨｚ、インパルス性スプリアスのピーク電力は−８４ｄＢｍ／ＭＨｚと定められており、これを上記測定法で測定するのはきわめて困難である。

一方、金属で覆った部屋の中で電波を金属羽根の回転で撹拌する上記（２）の方法では、大型電波無反射室を必要としないという利点がある反面で、人為的に発生させたランダムフィールドと理論的確率モデルとの一致性に曖昧さが残り、統計的処理に基づくので結果の不確かさが大きいばかりでなく、測定に長時間を要するなどの問題がある。

また、上記（２）の方法でも、スプリアス測定が上記（１）の球面スキャニング法と同様に難しいという問題がある。

また、上記（３）のＧ−ＴＥＭセルは内部電界分布の一様性の確保が難しい上、全放射電力を測定するためには、被測定物の向きを全方向に変えられるように２軸の回転台をＧ−ＴＥＭセル中に装備しなければならないという困難な問題がある。

また、前記した特許文献１に開示されている上記（４）の方法では、複数のアンテナとそれらに接続するアイソレータと位相調整器及びそれらアレーアンテナの信号を合成する合成器等を必要とするので、システムが複雑で高価なものになる上、被測定物のアンテナがダイポール系に限られるという問題がある。

また、上記（４）の方法でも、スプリアス測定が上記（１）の球面スキャニング法と同様に難しいという問題がある。

本発明の目的は、これらの問題を解決し、簡易な構成で短時間にかつ高感度で全放射電力（ＴＲＰ）の測定が可能な放射電力測定方法、放射電力測定用結合器及び放射電力測定装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様によると、
楕円をその２つの焦点（Ｆ１、Ｆ２）を通る軸線を中心に所定角度回転して得られる楕円球状でなる金属の壁面（１１）で囲まれた閉空間（１２）を有する楕円鏡（１０）を準備する段階（Ｓ１）と、
前記楕円鏡（１０）の閉空間（１２）内における前記２つの焦点（Ｆ１、Ｆ２）のうちの一方の焦点（Ｆ１）の位置に電波を放射可能な被測定物（１）をその電波の放射中心をほぼ一致するように配置する段階（Ｓ２）と、
前記楕円鏡（１０）の閉空間（１２）内における前記２つの焦点（Ｆ１、Ｆ２）のうちの他方の焦点（Ｆ２）の位置に受信アンテナ（１５）を配置する段階（Ｓ３）と、
前記楕円鏡（１０）の閉空間（１２）内において、前記一方の焦点（Ｆ１）の位置に配置した前記被測定物（１）から電波を放射すると共に、該被測定物（１）から放射された電波を前記壁面（１１）で反射させて前記他方の焦点（Ｆ２）の位置に配置した前記受信アンテナ（１５）で受信し、該受信アンテナ（１５）からの出力信号に応じて前記被測定物（１）から放射された電波の全放射電力を該受信アンテナ（１５）の測定端で測定する段階（Ｓ４）と、
を具備する放射電力測定方法において、
前記全放射電力を前記受信アンテナ（１５）の測定端で測定する段階（Ｓ４）は、
前記被測定物（１）から所定の測定周波数を有する連続波を放射した状態で、前記受信アンテナ（１５）の測定端を介して前記受信アンテナ（１５）の受信電力の値ＰＬを測定する段階（Ｓ５）と、
前記被測定物（１）からの電波放射を停止した状態で、前記受信アンテナ（１５）の測定端に所定の測定周波数を有する電力を印加して、該受信アンテナ（１５）から反射された電力を該測定端を介して測定することにより、前記受信アンテナ（１５）の反射係数の値Ｓ２２を測定する段階（Ｓ６）と、
前記受信アンテナ（１５）の受信電力の値ＰＬを測定する段階（Ｓ５）で測定された前記受信電力ＰＬの値及び前記受信アンテナ（１５）の反射係数の値Ｓ２２を測定する段階（Ｓ６）で測定された前記反射係数の値Ｓ２２に基づいて、前記被測定物（１）の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を下記の式により
ＰＬ／（１−｜Ｓ２２｜ ^２ ）
算出する段階（Ｓ７）と、
を含む放射電力測定方法が提供される。

また、上記目的を達成するために、本発明の第２の態様によると、
楕円をその２つの焦点（Ｆ１、Ｆ２）を通る軸線を中心に所定角度回転して得られる楕円球状でなる金属の壁面（１１）で囲まれた閉空間（１２）を有する楕円鏡（１０）を準備する段階（Ｓ１）と、
前記楕円鏡（１０）の閉空間（１２）内における前記２つの焦点（Ｆ１、Ｆ２）のうちの一方の焦点（Ｆ１）の位置に電波を放射可能な被測定物（１）をその電波の放射中心をほぼ一致するように配置する段階（Ｓ２）と、
前記楕円鏡（１０）の閉空間（１２）内における前記２つの焦点（Ｆ１、Ｆ２）のうちの他方の焦点（Ｆ２）の位置に受信アンテナ（１５）を配置する段階（Ｓ３）と、
前記楕円鏡（１０）の閉空間（１２）内において、前記一方の焦点（Ｆ１）の位置に配置した前記被測定物（１）から電波を放射すると共に、該被測定物（１）から放射された電波を前記壁面（１１）で反射させて前記他方の焦点（Ｆ２）の位置に配置した前記受信アンテナ（１５）で受信し、該受信アンテナ（１５）からの出力信号に応じて前記被測定物（１）から放射された電波の全放射電力を該受信アンテナ（１５）の測定端で測定する段階（Ｓ４）と、
を具備する放射電力測定方法において、
前記全放射電力を前記受信アンテナ（１５）の測定端で測定する段階（Ｓ４）は、
所定の周波数範囲において、予め定められた複数の測定周波数毎に前記被測定物（１）から前記所定の測定周波数を有する連続波を放射した状態で、前記受信アンテナ（１５）の測定端を介して前記受信アンテナ（１５）の受信電力ＰＬを順次に測定する段階（Ｓ５ａ）と、
所定の周波数範囲において、予め定められた複数の測定周波数毎に前記受信アンテナ（１５）の測定端に前記所定の測定周波数を有する電力を印加して、該受信アンテナ（１５）から反射された電力を該測定端を介して順次に測定することにより、前記受信アンテナ（１５）の前記反射係数の値Ｓ２２を順次に測定する段階（Ｓ６ａ）と、
前記複数の測定周波数毎に順次に測定される前記受信電力ＰＬ及び前記複数の測定周波数毎に順次に測定される前記反射係数の値Ｓ２２に基づいて前記複数の測定周波数毎の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を下記の式により
ＰＬ／（１−｜Ｓ２２｜^２）
順次に算出する段階（Ｓ７ａ）と、
を含む放射電力測定方法が提供される。

また、上記目的を達成するために、本発明の第３の態様によると、
予め、前記被測定物（１）から放射される電波に関して、所定の周波数と所定の出力強度からなる所定の規格のスペクトラムマスクを記憶する段階（Ｓ８）と、
前記被測定物（１）の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を算出する段階（Ｓ４）によって算出された前記全放射電力の値Ｐｒに比例する電力が、前記スペクトラムマスクと比較して前記所定の規格を満足するか否かの良否を判定する段階（Ｓ９）とをさらに備える第１の態様或いは第２の態様に従う放射電力測定方法が提供される。

また、上記目的を達成するために、本発明の第４の態様によると、
楕円をその２つの焦点（Ｆ１、Ｆ２）を通る軸線を中心に所定角度回転して得られる楕円球状でなる金属の壁面（１１）で囲まれた閉空間（１２）を有する楕円鏡（１０）を準備する段階（Ｓ１）と、
前記楕円鏡（１０）の閉空間（１２）内における前記２つの焦点（Ｆ１、Ｆ２）のうちの一方の焦点（Ｆ１）の位置に電波を放射可能な被測定物（１）をその電波の放射中心をほぼ一致するように配置する段階（Ｓ２）と、
前記楕円鏡（１０）の閉空間（１２）内における前記２つの焦点（Ｆ１、Ｆ２）のうちの他方の焦点（Ｆ２）の位置に受信アンテナ（１５）を配置する段階（Ｓ３）と、
前記楕円鏡（１０）の閉空間（１２）内において、前記一方の焦点（Ｆ１）の位置に配置した前記被測定物（１）から電波を放射すると共に、該被測定物（１）から放射された電波を前記壁面（１１）で反射させて前記他方の焦点（Ｆ２）の位置に配置した前記受信アンテナ（１５）で受信し、該受信アンテナ（１５）からの出力信号に応じて前記被測定物（１）から放射された電波の全放射電力を該受信アンテナ（１５）の測定端で測定する段階（Ｓ４）と、
を具備する放射電力測定方法において、
前記全放射電力を前記受信アンテナ（１５）の測定端で測定する段階（Ｓ４）は、
前記被測定物（１）の位置を互いに直交する３次元座標軸の少なくとも１軸に沿って位置調整する段階（Ｓ４１）と、
前記位置調整する段階（Ｓ４１）で、前記被測定物（１）の位置を調整する毎に、前記被測定物（１）からの電波放射を停止した状態で、前記受信アンテナ（１５）の測定端に所定の測定周波数を有する電力を印加して、該受信アンテナ（１５）から反射された電力を該測定端を介して測定することにより、前記受信アンテナ（１５）の反射係数の値Ｓ２２に相当する値を測定する段階（Ｓ４２）と、
前記受信アンテナ（１５）の反射係数の値Ｓ２２に相当する値を測定する段階（Ｓ４２）で測定された前記受信アンテナ（１５）の反射係数の値Ｓ２２に相当する値を、予め設定した閾値と比較する段階（Ｓ４３）と、
前記閾値と比較する段階（Ｓ４３）での比較により、前記前記受信アンテナ（１５）の反射係数の値Ｓ２２に相当する値を測定する段階（Ｓ４２）で測定された前記反射係数の値Ｓ２２に相当する値が前記閾値以下であると判定されたときの前記反射係数の値Ｓ２２に相当する値を前記反射係数の値Ｓ２２とする段階（Ｓ４４）と、
前記被測定物（１）から所定の測定周波数を有する連続波を放射した状態で、前記受信アンテナ（１５）の測定端を介して前記受信アンテナ（１５）の受信電力の値ＰＬを測定する段階（Ｓ４５）と、
前記受信アンテナ（１５）の受信電力の値ＰＬを測定する段階（Ｓ４５）で測定された前記受信アンテナ１５の受信電力の値ＰＬ及び前記前記反射係数の値Ｓ２２とする段階（Ｓ４４）で前記反射係数の値Ｓ２２とされた前記反射係数の値Ｓ２２に相当する値に基づいて、下記の式により
ＰＬ／（１−｜Ｓ２２｜^２）
前記被測定物（１）の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力の算出を開始させる段階（Ｓ４６）と、
を含む放射電力測定方法が提供される。

上記目的を達成するために、本発明の第５の態様によると、
楕円をその２つの焦点（Ｆ１、Ｆ２）を通る軸線を中心に所定角度回転して得られる楕円球状でなる金属の壁面（１１）で囲まれた閉空間（１２）を有する楕円鏡（１０）を準備する段階（Ｓ１）と、
前記楕円鏡（１０）の閉空間（１２）内における前記２つの焦点（Ｆ１、Ｆ２）のうちの一方の焦点（Ｆ１）の位置に電波を放射可能な被測定物（１）をその電波の放射中心をほぼ一致するように配置する段階（Ｓ２）と、
前記楕円鏡（１０）の閉空間（１２）内における前記２つの焦点（Ｆ１、Ｆ２）のうちの他方の焦点（Ｆ２）の位置に受信アンテナ（１５）を配置する段階（Ｓ３）と、
前記楕円鏡（１０）の閉空間（１２）内において、前記一方の焦点（Ｆ１）の位置に配置した前記被測定物（１）から電波を放射すると共に、該被測定物（１）から放射された電波を前記壁面（１１）で反射させて前記他方の焦点（Ｆ２）の位置に配置した前記受信アンテナ（１５）で受信し、該受信アンテナ（１５）からの出力信号に応じて前記被測定物（１）から放射された電波の全放射電力を該受信アンテナ（１５）の測定端で測定する段階（Ｓ４）と、
を具備する放射電力測定方法において、
前記全放射電力を前記受信アンテナ（１５）の測定端で測定する段階（Ｓ４）は、前記受信アンテナ（１５）からの出力信号のうち、前記被測定物（１）から放射されて前記壁面（１１）で一回反射して前記他方の焦点（Ｆ２）の位置に到達した一次波に対応する信号を抽出して、前記被測定物（１）の全放射電力を測定する放射電力測定方法が提供される。

上記目的を達成するために、本発明の第６の態様によると、
前記受信アンテナ（１５）の受信電力の値ＰＬを測定する段階（Ｓ５）は、
前記被測定物（１）の代わりに既知の基準信号源を用いて該既知の基準信号源から送信される既知の全放射電力を前記受信アンテナ（１５）で受信して測定された全放射電力と前記既知の全放射電力との比を予め記憶する段階（Ｓ５ｂ１）と、
前記前記受信アンテナ（１５）で受信して測定された全放射電力と前記既知の全放射電力との比を予め記憶する段階（Ｓ５ｂ１）で予め記憶された前記既知の全放射電力を前記受信アンテナ（１５）で受信して測定された全放射電力と前記既知の全放射電力との比を用いて、前記被測定物（１）を用いたときに該被測定物（１）から放射された電波の全放射電力を前記受信アンテナ（１５）で受信して測定された全放射電力の値を較正する段階（Ｓ５ｂ２）と、
を含む第１の実施態様に従う放射電力測定方法が提供される。

上記目的を達成するために、本発明の第７の態様によると、
金属の壁面（１１）で囲まれた閉空間（１２）内に、電波を放射可能な被測定物（１）と、該被測定物から放射された電波を受信する受信アンテナ（１５）とを支持し、前記被測定物（１）から放射された電波を前記受信アンテナ（１５）で受信し、該受信アンテナ（１５）の受信信号を外部へ出力できるように構成された放射電力測定用結合器（２１）と、
前記放射電力測定用結合器（２１）の外部へ出力される前記受信アンテナ（１５）の受信信号から、前記被測定物（１）から放射される電波の全放射電力を測定する電力測定部（６０）を備えた放射電力測定装置であって、
前記放射電力測定用結合器（２１）は、
前記閉空間（１２）の形状が、楕円をその２つの焦点（Ｆ１、Ｆ２）を通る軸線を中心に所定角度回転して得られる楕円球状に形成された楕円鏡（１０）と、
前記楕円鏡（１０）の閉空間（１２）内における前記２つの焦点（Ｆ１、Ｆ２）のうちの一方の焦点（Ｆ１）の位置に前記被測定物（１）をその電波の放射中心がほぼ一致する状態で支持する被測定物支持部材（５０）と、
前記楕円鏡（１０）の閉空間（１２）内における前記２つの焦点（Ｆ１、Ｆ２）のうちの他方の焦点（Ｆ２）の位置に前記受信アンテナ（１５）をその中心位置がほぼ一致する状態で支持する受信アンテナ支持部材（５５）とを有し、
前記楕円鏡（１０）の閉空間（１２）内において、前記被測定物支持部材（５０）によって支持された前記被測定物（１）から放射された電波を、前記壁面（１１）で反射させて前記受信アンテナ支持部材（５５）によって支持された前記受信アンテナ（１５）で受信可能とし、
前記電力測定部（６０）は、前記放射電力測定用結合器（２１）の前記受信アンテナ支持部材（５５）によって支持された前記受信アンテナ（１５）で受信された出力信号に応じて前記被測定物支持部材（５０）によって支持された前記被測定物（１）から放射された電波の全放射電力を測定可能とし、
前記電力測定部（６０）は、
前記放射電力測定用結合器（２１）の前記被測定物支持部材（５０）によって支持された前記被測定物（１）からの電波放射を停止した状態で、前記放射電力測定用結合器（２１）の前記受信アンテナ支持部材（５０）によって支持された前記受信アンテナ（１５）の測定端に所定の測定周波数を有する電力を印加して、該受信アンテナ（１５）から反射された電力を該測定端を介して測定することにより、前記受信アンテナ（１５）の反射係数の値Ｓ２２を測定する反射係数測定モジュール（６０ａ）と、
前記被測定物（１）から前記所定の測定周波数を有する連続波を放射した状態で、前記受信アンテナ（１５）の受信電力ＰＬの値を前記受信アンテナ（１５）の測定端を介して測定する受信電力測定モジュール（６０ｂ）と、
前記反射係数測定モジュール（６０ａ）によって測定される反射係数の値Ｓ２２及び前記受信電力測定モジュール（６０ｂ）によって測定される受信電力ＰＬの値に基づいて、前記被測定物（１）の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を下記の式により
ＰＬ／（１−｜Ｓ２２｜ ^２ ）
算出する全放射電力算出モジュール（６０ｃ）と、
を備える放射電力測定装置が提供される。

また、上記目的を達成するために、本発明の第８の態様によると、
前記反射係数測定モジュール（６０ａ）は、所定の周波数範囲において、予め定められた複数の測定周波数毎に前記受信アンテナ（１５）の測定端に前記所定の測定周波数を有する電力を印加して、該受信アンテナ（１５）から反射された電力を該測定端を介して測定することにより、前記反射係数の値Ｓ２２を順次に測定し、
受信電力測定モジュール（６０ｂ）は、前記所定の周波数範囲において、予め定められた複数の測定周波数毎に前記被測定物（１）から前記所定の測定周波数を有する連続波を放射した状態で、前記受信アンテナ（１５）の測定端を介して前記受信アンテナ（１５）の受信電力ＰＬを順次に測定し、
前記全放射電力算出モジュール（６０ｃ）は、前記反射係数測定モジュール（６０ａ）によって前記所定の周波数範囲において、予め定められた複数の測定周波数毎に順次に測定される反射係数の値Ｓ２２及び前記受信電力測定モジュール（６０ｂ）によって前記所定の周波数範囲において、予め定められた複数の測定周波数毎に順次に測定される受信電力ＰＬの値に基づいて、前記複数の測定周波数毎の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を下記の式により
ＰＬ／（１−｜Ｓ２２｜^２）
順次に算出する第７の実施の態様に従う放射電力測定装置が提供される。

また、上記目的を達成するために、本発明の第９の態様によると、
前記電力測定部（６０）は、
予め、前記被測定物（１）から放射される電波に関して、所定の周波数と所定の出力強度からなる所定の規格のスペクトラムマスクを記憶する記憶モジュール（６０ｄ）と、
前記全放射電力算出モジュール（６０ｃ）によって順次に算出された前記複数の測定周波数毎の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力が、前記記憶モジュール（６０ｄ）に記憶されている前記スペクトラムマスクと比較して前記所定の規格を満足するか否かの良否を判定する良否判定モジュール（６０ｅ）とをさらに備える第８の態様に従う放射電力測定装置が提供される。

また、上記目的を達成するために、本発明の第１０の態様によると、
前記放射電力測定用結合器（２１）は、前記被測定物支持部材（５０）によって支持された前記被測定物（１）の位置を３次元座標軸の少なくとも１軸に沿って位置調整する位置調整機構（５２）をさらに有し、
前記電力測定部（６０）は、前記位置調整機構（５２）によって前記被測定物（１）の位置を調整する毎に前記反射係数測定モジュール（６０ａ）によって測定された前記反射係数の値Ｓ２２に相当する値を、予め設定した閾値と比較する比較モジュール（６０ｆ）をさらに有し、
前記全放射電力算出モジュール（６０ｃ）は、前記比較モジュール（６０ｆ）によって前記反射係数の値Ｓ２２に相当する値が前記閾値以下であると判定されたときの前記反射係数の値Ｓ２２に相当する値を前記反射係数の値Ｓ２２として、前記被測定物（１）の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力の算出を開始する第７の実施の態様に従う放射電力測定装置が提供される。

上記目的を達成するために、本発明の第１１の態様によると、
前記電力測定部（６０）は、
前記放射電力測定用結合器（２１）の前記被測定物支持部材（５０）によって支持された前記被測定物（１）から短パルスの電波が放射された状態で、前記放射電力測定用結合器（２１）の前記受信アンテナ支持部材（５５）によって支持された前記受信アンテナ（１５）に集中して受信された出力信号から、スペクトラムデータを求めるスペクトラム解析モジュール（６１）と、
前記スペクトラム解析モジュール（６１）によって求められたスペクトラムデータに対する逆フーリェ変換演算を行い、前記受信アンテナ（１５）の出力信号の時間波形データを算出する時間波形データ算出モジュール（６２）と、
前記時間波形データ算出モジュール（６２）によって算出された時間波形データから、前記被測定物（１）から放射された短パルスの電波が前記放射電力測定用結合器（２１）の前記楕円球（１０）の閉空間（１２）内において、前記壁面（１１）で一回反射して前記受信アンテナ（１５）に到来した一次波の時間波形データを抽出する一次波抽出モジュール（６３）と、
前記一次波抽出モジュール（６３）によって抽出された一次波の時間波形データに対して、フーリェ変換処理を行い、該一次波のスペクトラムデータを求める一次波スペクトラム算出モジュール（６４）と、
前記一次波スペクトラム算出モジュール（６４）によって算出された一次波のスペクトラムデータから、前記被測定物（１）の全放射電力を算出する放射電力算出モジュール（６５）を備える第７の実施の態様に従う放射電力測定装置が提供される。

上記目的を達成するために、本発明の第１２の態様によると、
前記電力測定部（６０）は、
予め、前記被測定物（１）の代わりに既知の基準信号源を用いて該既知の基準信号源の送信アンテナから送信される既知の全放射電力を前記受信アンテナ（１５）で受信して前記全放射電力算出モジュール（６０ｃ）によって算出された全放射電力と前記既知の基準信号源の送信アンテナから送信される前記既知の全放射電力との比を記憶する記憶モジュール（６０ｇ）と、
前記既知の基準信号源の送信アンテナから送信される前記既知の全放射電力を前記受信アンテナ（１５）で受信して前記全放射電力算出モジュール（６０ｃ）によって算出された全放射電力と前記記憶モジュール（６０ｇ）に記憶されている前記既知の全放射電力との比を用いて、前記被測定物（１）を用いたときに該被測定物（１）から放射された電波の全放射電力を前記受信アンテナ（１５）で受信して前記全放射電力算出モジュール（６０ｃ）によって算出された全放射電力の値を較正する較正モジュール（６０ｈ）と、
をさらに備える第７の実施の態様に従う放射電力測定装置が提供される。

以上のように本発明による放射電力測定方法では、楕円をその２つの焦点Ｆ１、Ｆ２を通る軸線を中心に所定角度回転して得られる楕円球状でなる金属の壁面１１で囲まれた閉空間１２を有する楕円鏡１０の一方の焦点Ｆ１の位置に電波を放射可能な被測定物１をその電波の放射中心がほぼ一致するように配置し、前記被測定物（１）から放射された電波を前記壁面１１で反射させて前記楕円鏡１０の他方の焦点Ｆ２の位置に配置した受信アンテナ１５で受信し、該受信アンテナ１５の出力信号に応じて前記被測定物１からの放射電力を測定するようにしている。

このため、受信側は、１個の受信アンテナを配置するだけという簡単な構成で、且つ原理的には被測定物１から放射された電波の全放射電力を瞬時に受信アンテナに集中させて受信し、該受信アンテナの出力信号に応じて短時間に高感度に測定することができる。

さらに、本発明では、受信アンテナの反射係数の値Ｓ２２と受信アンテナの受信電力ＰＬの値を測定するだけで、被測定物１から放射された電波の全放射電力を算出することができる。

さらに、本発明では、予め定められた複数の測定周波数毎に反射係数の値Ｓ２２と、受信電力ＰＬとを順次に測定するだけで、被測定物１からの全放射電力の値を複数の測定周波数毎に順次に算出することができる。

さらに、本発明では、予め、被測定物１から放射される電波に関して、予め、所定の周波数と所定の出力強度からなる所定の規格のスペクトラムマスクを記憶しておくことにより、前記複数の測定周波数毎の全放射電力の値を算出するだけで、算出された全放射電力の値が前記スペクトラムマスクと比較して所定の規格を満足しているかの良否判定を簡易かつ短時間に行うことが可能となる。

さらに、本発明による放射電力測定方法では、被測定物１の位置を調整し、前記被測定物１の位置を調整する毎に測定された反射係数の値Ｓ２２に相当する値が予め設定した閾値と比較して良好となったと判定した後に被測定物１から放射された電波の全放射電力の算出を開始するので、確度の高い全放射電力の算出が可能となる。

さらに、本発明による放射電力測定装置では、既知の基準信号源の送信アンテナから送信される既知の全放射電力を前記受信アンテナ１５で受信して前記全放射電力算出モジュール６０ｃによって算出された全放射電力と前記記憶モジュール６０ｇに記憶されている前記既知の全放射電力との比を用いて、前記被測定物１を用いたときに該被測定物１から放射された電波の全放射電力を前記受信アンテナ１５で受信して前記全放射電力算出モジュール６０ｃによって算出された全放射電力の値または前記全放射電力算出モジュール６０ｃによって算出された前記被測定物１の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を較正することにより、確度の高い全放射電力の測定が可能となる。

また、本発明による放射電力測定装置では、小型で可搬性を持つように構成でき、且つ簡易、低コストであるために携帯電話機や各種小型無線機の製造ラインにも容易に導入することができる。

さらに、本発明による放射電力測定方法及び放射電力測定装置は、全放射電力を扱うため、使用する被測定物１のアンテナの指向性を限定することなく、様々の指向性のアンテナに対して適用可能である。

図１は、本発明の第１及び第２の実施形態による放射電力測定方法及び放射電力測定装置に用いられる楕円鏡（１０）と被測定物（１）と受信アンテナ（１５）との構成を説明するために示す模式図である。 図２は、本発明の第１及び第２の実施形態による放射電力測定方法及び放射電力測定装置に用いられる楕円鏡（１０）の特性を説明するために示す図である。 図３は、本発明の第１及び第２の実施形態による放射電力測定方法及び放射電力測定装置に用いられる受信アンテナ（１５）の受信信号の一例を説明するために示す波形図である。 図４は、本発明の第６の実施形態による放射電力測定方法及び放射電力測定装置に用いられる放射電力測定用結合器（２１）の構成と該放射電力測定用結合器（２１）と電力測定部（６０）との接続構成を説明するために示す図である。 図５は、本発明の第６の実施形態による放射電力測定方法及び放射電力測定装置に用いられる放射電力測定用結合器（２１）の構成を説明するために示す要部の断面図である。 図６の（ａ），（ｂ）は、本発明の第６の実施形態による放射電力測定方法及び放射電力測定装置に用いられる放射電力測定用結合器（２１）からの電波の漏洩を防ぐための構成例を説明するために示す要部の分解断面図と組立断面図である。 図７の（ａ），（ｂ）は、本発明の第６の実施形態による放射電力測定方法及び放射電力測定装置に用いられる放射電力測定用結合器（２１）の被測定物支持部材（５０）と受信アンテナ支持部材（５５）の構成例を説明するために示す図である。 図８は、本発明の第６の実施形態による放射電力測定方法及び放射電力測定装置に用いられる電力測定部（６０）の構成例を説明するために示すブロック図である。 図９は、本発明の第７の実施形態による放射電力測定方法及び放射電力測定装置に用いられる標準系の構成を説明するために示す図である。 図１０は、本発明の第８の実施形態による放射電力測定方法及び放射電力測定装置に用いられる電波吸収体（７０）を説明するために示す図である。 図１１の（ａ），（ｂ）は、本発明の第８の実施形態による放射電力測定方法及び放射電力測定装置に用いられる電波吸収体（７０）の有無による特性変化を説明するために示す図である。 図１２は、本発明による放射電力測定方法及び放射電力測定装置に用いられるダイポールアンテナの一次波と自由空間での反射特性を説明するために示す図である。 図１３の（ａ），（ｂ）は、本発明による放射電力測定方法及び放射電力測定装置に標準アンテナを用いたときのインパルス応答を説明するために示す図である。 図１４の（ａ），（ｂ）は、本発明による放射電力測定方法及び放射電力測定装置に用いる標準アンテナと異なる長さのアンテナを用いたときのインパルス応答を説明するために示す図である。 図１５は、本発明による放射電力測定方法及び放射電力測定装置に長さの異なるアンテナを用いたときの一次波についての測定結果の比と自由空間における両アンテナの放射電力比を説明するために示す図である。 図１６は、本発明の第１の実施形態による放射電力測定方法を説明するために示すフローチャートである。 図１７は、本発明の第２の実施形態による放射電力測定方法を説明するために示す要部のフローチャートである。 図１８は、本発明の第２の実施形態による放射電力測定方法の原理を説明するために示す定常状態における楕円鏡内の送信アンテナの反射係数Ｓ１１及び受信アンテナの反射係数Ｓ２２との関係図である。 図１９は、本発明の第２の実施形態による放射電力測定方法の原理を実証するためのシミュレーション結果を示す図である。 図２０は、本発明の第２の実施形態による放射電力測定方法の変形例１を説明するために示すフローチャートである。 図２１は、本発明の第２の実施形態による放射電力測定方法の変形例２を説明するために示すフローチャートである。 図２２は、本発明の第３の実施形態による放射電力測定方法を説明するために示す要部のフローチャートである。 図２３は、本発明の第３の実施形態による放射電力測定方法を説明するために示すスペクトラム波形図である。 図２４は、本発明の第３の実施形態による放射電力測定方法を説明するために示すスペクトラム波形図である。 図２５は、本発明の第４の実施形態による放射電力測定方法を説明するために示す要部のフローチャートである。 図２６は、本発明の第４の実施形態による放射電力測定方法を説明するために示すスペクトラムマスクとスペクトラム波形図である。 図２７は、本発明の第４の実施形態による放射電力測定方法を説明するために示すＵＷＢのスペクトラムマスクである。 図２８は、本発明の第５の実施形態による放射電力測定方法を説明するために示す要部のフローチャートである。 図２９は、本発明の第５の実施形態による放射電力測定方法の具体例を説明するために示す要部のフローチャートである。 図３０は、本発明の第６の実施形態による放射電力測定装置の構成を説明するために示す要部のブロック図である。 図３１は、本発明の第７の実施形態による放射電力測定方法の具体的な動作の一例を説明するために示すフローチャートである。

以下、図面に基づいて本発明による放射電力測定方法、放射電力測定用結合器及び放射電力測定装置の実施の形態を説明する。

始めに、本発明による放射電力測定方法について説明する。

本発明による放射電力測定方法は、図１に示しているような、楕円Ａをその２つの焦点Ｆ１、Ｆ２を通る長軸（あるいは短軸でも可）線を中心に所定角度、例えば、３６０度回転して得られる楕円球状でなる金属の壁面１１で囲まれた閉空間１２を有する楕円鏡１０を用いるようにしている。

すなわち、本発明による放射電力測定方法は、図１に示しているような２つの焦点Ｆ１、Ｆ２を有する楕円鏡１０を用いて、幾何光学的に、楕円空間を形成する金属の壁面１１で囲まれた閉空間１２内でその一方の焦点Ｆ１を通り壁面１１で反射した光線分は必ず他方の焦点Ｆ２を通過するという性質を電波の電力測定に応用したものである。

（第１の実施形態）
より具体的に説明すれば、本発明の第１の実施形態による放射電力測定方法は、図１６に示すように、まず、前述したように楕円をその２つの焦点Ｆ１、Ｆ２を通る軸線を中心に所定角度回転して得られる楕円球状でなる金属の壁面１１で囲まれた閉空間１２を有する楕円鏡１０を準備する（ステップＳ１）。

次に、ステップＳ１で準備された２つの焦点Ｆ１、Ｆ２を有する楕円鏡１０の閉空間１２内で、回転の軸（長軸または短軸）線上の２つの焦点Ｆ１、Ｆ２の一方、例えば、焦点Ｆ１の位置に小型無線端末等の電波を放射可能な被測定物１をその電波の放射中心をほぼ一致させて配置する（ステップＳ２）。

次に、前記した楕円鏡１０の閉空間１２内で、回転の軸（長軸または短軸）線上の２つの焦点Ｆ１、Ｆ２の他方、例えば、焦点Ｆ２の位置に受信アンテナ１５をその電波の受信中心をほぼ一致させて配置する（ステップＳ３）。

そして、ステップＳ３で楕円鏡１０の焦点Ｆ１の位置に配置された被測定物１から電波Ｗを周囲に放射させると共に、該被測定物１から放射された電波Ｗを楕円鏡１０の壁面１１で反射させてステップＳ２で前記２つの焦点Ｆ１、Ｆ２の他方の焦点Ｆ２の位置に配置された受信アンテナ１５で受信し、該受信アンテナ（１５）からの出力信号に応じて前記被測定物（１）から放射された電波の全放射電力を該受信アンテナ（１５）の測定端で測定する（ステップＳ４）。

ここで、図１に示しているように、長軸長２ａ、短軸長２ｂの楕円Ａを、長軸（ｚ軸）上の２つの焦点Ｆ１、Ｆ２を通る軸を中心に３６０度回転して得られる楕円鏡１０は、次の式で表される。

（ｘ^２／ｂ^２）＋（ｙ^２／ｂ^２）＋（ｚ^２／ａ^２）＝１
幾何光学で考えると、図２に示すように、一方の焦点Ｆ１から壁面１１の反射点Ｒまでの距離をＬ１、反射点Ｒから他方の焦点Ｆ２までの距離をＬ２とすると、その和Ｌは、
Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２＝２ａ
となり、焦点Ｆ１からどの方向に放射された光線であっても、壁面１１に１回反射したものは他方の焦点Ｆ２の位置に同一タイミングで集中することになる。

この楕円Ａの離心率ｅは、
ｅ＝［１−（ｂ^２／ａ^２）］^１／２
となり、焦点Ｆ１、Ｆ２の座標ｚは、
ｚ＝±ｆ＝±ａｅ
と表される。

したがって、２つの焦点Ｆ１、Ｆ２を有する楕円鏡１０の中で一方の焦点Ｆ２の位置に配置した受信アンテナ１５からの出力信号Ｓに応じて電力検出処理を行うことにより、他方の焦点Ｆ１の位置に配置した被測定物１から周囲のいずれの方向に放射された電波であっても、それらの全放射電力ＴＲＰを求めることができる。

なお、被測定物１が単一周波数の連続波を放射し、その放射電力に対して、受信アンテナ１５の方向に放射する電波（直接波）の電力が無視できる程小さく、且つ受信アンテナ１５に入力した電波が無損失に全て受信アンテナ１５に吸収されると仮定した場合、受信アンテナ１５の出力信号Ｓの電力を電力計等で測定すれば、被測定物１の全放射電力ＴＲＰが得ることができる。

実際には、受信アンテナ１５やケーブル等にロスがあるので、予め、全放射電力Ｐｒ（ｄＢｍ）が既知の基準物としての信号発生器を被測定物１の代わりに用いて、受信アンテナ１５の出力信号Ｓから全放射電力Ｐｒ′（ｄＢｍ）を測定して、損失分ΔＰ（＝Ｐｒ′−Ｐｒ）を求めておき、被測定物１を用いて測定したときの出力信号Ｐｘ′（ｄＢｍ）に前記損失分ΔＰ＝Ｐｒ′−Ｐｒを加えることにより、被測定物１からの全放射電力Ｐｘを正しく求めることができる。

（第２の実施形態）
ところで、前述したような楕円鏡１０の閉空間１１の内部では、被測定物１から放射されて壁面１１で１回反射して焦点Ｆ２の受信アンテナ１５に到達する電波を１次波とすれば、その１次波を受けた受信アンテナ１５で散乱した電波が、再び壁面１１で反射して焦点Ｆ１に戻り、さらに壁面１１で反射して焦点Ｆ２の受信アンテナ１５に入力する２次波や、さらに高次の電波が受信アンテナ１５に入力されるという多重反射が存在することになる。

このような多重反射が存在すると、楕円鏡１０の閉空間１１の内部には大きな定在波が立ち、電磁界は複雑な分布をし、被測定物１から放射された電波の全放射電力を精度よく測定することが難しくなる。

また、このような多重反射が存在する状態では被測定物１の送信アンテナの入力インピーダンスも楕円鏡１０の閉空間１１との結合で自由空間中での入力インピーダンスと大きく異なってしまうことになる。

次に、上述したような多重反射が存在する場合であっても被測定物１から放射された電波の全放射電力を精度よく測定することができる本発明の第２の実施形態による放射電力測定方法について説明する。

この本発明の第２の実施形態による放射電力測定方法は、前述した第１の実施形態による前記全放射電力を前記受信アンテナ１５の測定端で測定するステップＳ４が、図１７に示すようなステップＳ５、Ｓ６、Ｓ７とを含んで構成されている。

すなわち、前記全放射電力を前記受信アンテナ１５の測定端で測定するに際し、図１７に示すように、まず、前記被測定物１から所定の測定周波数を有する連続波を放射した状態で、前記受信アンテナ１５の測定端を介して前記受信アンテナ１５の受信電力の値ＰＬを測定する（ステップＳ５）
次に、前記被測定物１からの電波放射を停止した状態で、前記受信アンテナ１５の測定端に所定の測定周波数を有する電力を印加して、該受信アンテナ１５から反射された電力を該測定端を介して測定することにより、前記受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２を測定する（ステップＳ６）。

次に、前記受信アンテナ１５の受信電力の値ＰＬを測定するステップＳ５で測定された前記受信電力ＰＬの値及び前記受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２を測定するステップＳ６で測定された前記反射係数の値Ｓ２２に基づいて、前記被測定物１の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を下記の式により
ＰＬ／（１−｜Ｓ２２｜^２）
算出する（ステップＳ７）。

次に、このように受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２と受信アンテナの受信電力ＰＬの値を測定するだけで、被測定物１からの全放射電力を算出することができるようにしている本発明の第２の実施形態による放射電力測定方法の測定原理について説明する。

まず、図１８に示すように、楕円鏡１０中に被測定物１の代わりに置かれた送信アンテナ１ａの反射係数Ｓ１１と受信アンテナ１５の反射係数Ｓ２２とが一致することについて説明する。

この楕円鏡１０の中では、前述したように、焦点Ｆ１の送信アンテナ１ａから放射されて壁面１１で１回反射して受信アンテナ１５に到達する電波を１次波とすれば、その１次波を受けた受信アンテナ１５で散乱した電波が、再び壁面１１で反射して焦点Ｆ１に戻り、さらに壁面１１で反射して焦点Ｆ２の受信アンテナ１５に入力する２次波や、さらに高次の電波が受信アンテナ１５に入力されるという多重反射が存在することになる。

ここで、多重反射というのは時間領域で現象を観察した場合の概念であり、多重反射が多数回繰り返された定常状態では往復する反射はなく、前方または後方に伝搬する定常的電波エネルギーが存在するだけである。

受信側の反射係数Ｓ２２は、通常負荷ＺＬ側から受信アンテナ１５を見て定義され、逆に、受信アンテナ１５のアンテナ端子から負荷ＺＬ側を見ると反射係数の大きさは同じで位相は反転する。

図１８に示すように、受信アンテナ１５から見て反射された波は楕円鏡１０の中を伝播し、送信アンテナ１ａ側に戻るだけである。

そして、送信アンテナ１ａ側に戻る電力ＰＲは、送信アンテナ１ａの入力端に印加される送信機からの出力をＰｉｎとすると、
ＰＲ＝Ｐｉｎ｜Ｓ１１｜^２
で表される。

定常状態では、この送信アンテナ１ａ側に戻る波が送信アンテナ１ａの入力端での反射波になるはずである。

すなわち、このような楕円鏡１０内での定常状態では送信アンテナ１ａの反射係数をＳ１１とすると、この送信アンテナ１ａの反射係数Ｓ１１と受信側の反射係数Ｓ２２との間には、
｜Ｓ１１｜＝｜Ｓ２２｜
が成立する。

したがって、受信アンテナ１５の負荷に取り出される電力ＰＬは、
ＰＬ＝Ｐｉｎηｒ（１−｜Ｓ１１｜^２）＝Ｐｉｎηｒ（１−｜Ｓ２２｜^２）
で表される。

そして、この受信アンテナ１５の負荷に取り出される電力ＰＬは、スペクトラムアナライザやパワーメータ等を用いて原則的に正確に測定することができる。

ここで、Ｐｉｎは送信アンテナ１ａの入力端に印加される送信機からの出力であり、ηｒは送信アンテナ１ａの放射効率であり、Ｐｉｎとηｒとの積は、無線機（被測定物１）からの最大放射電力Ｐｒを表す。

通常、送信アンテナ１ａと送信機との整合は十分にとれているから、最大放射電力Ｐｒは、この無線機からの放射電力Ｐｒに一致する。

これは大変重要な事実であり、受信側での反射係数Ｓ２２はネットワークアナライザ等を用いて原則的に正確に測定することができるから、該受信側での反射係数Ｓ２２と受信電力ＰＬとから、無線機からの放射電力Ｐｒは、
Ｐｒ＝Ｐｉｎηｒ＝ＰＬ／（１−｜Ｓ２２｜^２） …（１）
と表すことができる。

すなわち、受信側での反射係数Ｓ２２と受信電力ＰＬとが正確に測定することができるのであれば、送信アンテナ１ａの反射係数Ｓ１１によることなく、無線機（被測定物１）放射電力Ｐｒに比例する値を求めることができる。

これが、本発明の第２の実施形態による放射電力測定方法の測定原理である。

図１９は、本発明の第２の実施形態による放射電力測定方法の測定原理が正しいことを実証するためのシミュレーション結果を示す図である。

すなわち、図１８に示したように、楕円球１０の閉空間１２内において、送信アンテナ１ａに代えて被測定物１（ＤＵＴ）と受信アンテナ１５（ここではＤｉｐｏｌｅアンテナ）をそれぞれ一方の焦点Ｆ１と他方の焦点Ｆ２の位置にほぼ一致させて配置し、シミュレーションを実施した結果、図１９に示すように被測定物１（ＤＵＴ）の反射係数Ｓ１１と受信アンテナ１５（ここではＤｉｐｏｌｅアンテナ）の反射係数Ｓ２２とのそれぞれの特性が一致したことから、｜Ｓ１１｜＝｜Ｓ２２｜が成立することが実証されている。

これは、楕円球１０の閉空間１２内の２つの焦点Ｆ１，Ｆ２とほぼ一致させた位置に、それぞれ被測定物１（ＤＵＴ）と受信アンテナ１５（ここではＤｉｐｏｌｅアンテナ）とを配置したときに、｜Ｓ１１｜＝｜Ｓ２２｜が成立していることが実証されていることにより、本発明の第２の実施形態による放射電力測定方法の発明が成り立つことを示している。

なお、上述した式（１）は、
Ｐｒ＝Ｋ・ＰＬ／（１−｜Ｓ２２｜^２） …（２）
とも表現される。

ここで、Ｋは楕円鏡１０の損失率や受信アンテナ１５と受信機をつなぐケーブルの損失などを含む測定系の定数であって、この定数Ｋは、後述するように、標準系と比較することにより消去することができる。

そして、受信アンテナ１５と受信機をつなぐケーブルの損失をＬｃ、受信アンテナ１５の損失をη、楕円鏡１０の損失率をＬｒとすると、定数Ｋは、
Ｋ＝Ｌｃ・η・Ｌｒ
で表される。

したがって、この定数Ｋの値は、予め求めておくことができる。

また、前述の損失分ΔＰに相当する定数Ｋを求め、この定数Ｋで式（１）を除算することにより、ケーブルの損失などを含む測定系の損失を補正した正確な全放射電力Ｐｒを算出することができる。

なお、上述した多重反射の問題を解決するための技術として、後述するように楕円鏡１０の閉空間１１内に電波吸収体を設けたり、短パルスのバースト信号に対しては時間的に切り分ける方法等を用いて、１次波のみを分離抽出したりすることにより、被測定物１の全放射電力を精度よく測定することができる。

すなわち、このようにして１次波のみを分離抽出すると、自由空間に置かれた場合の被測定物１の特性と極めて近いものになる。

したがって、被測定物１から放射される電波が狭帯域信号の場合には、楕円鏡１０の閉空間１１の内部に電波吸収体を配置したり、受信アンテナ１５として散乱の小さい受信アンテナを用いたりして、２次波以上の高次反射波を無視できるようにすることに加えて、１次波から後述する比較法を用いることにより、被測定物１から放射される電波の全反射電力を精度よく測定することができる。

また、高次反射波が無視できない場合でも、被測定物１から放射される電波が短パルスの場合には、得られる信号Ｓの時間波形は、図３に示すように、一次波Ｗ１、２次波Ｗ２、３次波、……と所定間隔で出力されるので、そのレベルが最も大きい信号部分を一次波として抽出し、その電力を求めることができる。

ただし、被測定物１から放射される電波の周波数は数ＧＨｚ〜数１０ＧＨｚと高いので、オシロスコープ等でその時間波形を直接観測するようにしても、一次波の信号を抽出することは困難である。

そこで、例えば、後述するように、受信アンテナ１５の出力信号Ｓのスペクトラムを求め、これを逆フーリェ変換処理して時間波形データを求め、その時間波形データから１次波の成分を抽出し、フーリェ変換して再び周波数領域のデータに戻し、これを積分して総放射電力を求めるようにしてやればよい。

（第２の実施形態の変形例１）
図２０は、本発明の第２の実施形態による放射電力測定方法の変形例１を説明するために示すフローチャートである。

すなわち、この変形例１では、まず、予め、受信アンテナ１５の反射係数Ｓ２２及び受信アンテナの受信電力の値ＰＬを測定するための所定の測定周波数が設定される（ステップＳ１１）。

次に、被測定物１からの電波放射を停止させた状態で、受信アンテナ１５の反射係数Ｓ２２を測定する（ステップＳ１２）。

なお、この場合、被測定物１が送信を停止していることが明らかである場合には、被測定物１からの電波放射を停止させた状態とすることは不要である。

そして、このステップＳ１２では、受信アンテナ１５の反射係数値Ｓ２２を測定するため、予め、測定すべき所定の周波数及び電力を有する電波を受信アンテナ１５の測定端から印加して、受信アンテナ１５から反射された電力を該測定端を介して測定し、受信アンテナ１５の反射係数Ｓ２２を測定する。

次に、被測定物１からの連続波の電波放射を開始させる（ステップＳ１３）。

次に、受信アンテナ１５の受信電力の値ＰＬを受信アンテナ１５の測定端を介して測定する（ステップＳ１４）。

次に、被測定物１の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を式（１）のＰＬ／１−｜Ｓ２２｜^２に基づいて、算出する（ステップＳ１５）。

なお、受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２をスタートまたはステップＳ１１の前に予め測定して記憶しておき、ステップＳ１５での被測定物１の全放射電力の値Ｐｒの算出時に用いるようにしてもよい。

（第２の実施形態の変形例２）
図２１は、本発明の第２の実施形態による放射電力測定方法の変形例２を説明するために示すフローチャートである。

すなわち、この変形例２では、まず、予め、受信アンテナ１５の反射係数Ｓ２２及び受信アンテナの受信電力の値ＰＬを測定するための所定の測定周波数が設定される（ステップＳ３１）。

次に、被測定物１からの連続波の電波放射を開始させる（ステップＳ３２）。

次に、受信アンテナ１５の受信電力の値ＰＬを受信アンテナ１５の測定端を介して測定する（ステップＳ３３）。

次に、被測定物１からの電波放射を停止させた状態で、受信アンテナ１５の反射係数Ｓ２２を測定する（ステップＳ３４）。

なお、この場合、被測定物１が送信を停止していることが明らかである場合には、被測定物１からの電波放射を停止させた状態とすることは不要である。

そして、このステップＳ３４では、受信アンテナ１５の反射係数値Ｓ２２を測定するため、予め、測定すべき所定の周波数及び電力を有する電波を受信アンテナ１５の測定端から印加して、受信アンテナ１５から反射された電力を該測定端を介して測定し、受信アンテナ１５の反射係数Ｓ２２を測定する。

次に、被測定物１の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を式（１）のＰＬ／１−｜Ｓ２２｜^２に基づいて、算出する（ステップＳ３５）。

なお、受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２をスタートまたはステップＳ３１の前に予め測定して記憶しておき、ステップＳ３５での被測定物１の全放射電力の値Ｐｒの算出時に用いるようにしてもよい。

（第３の実施形態）
この本発明の第３の実施形態による放射電力測定方法は、前述した第１の実施形態による前記全放射電力を前記受信アンテナ１５の測定端で測定するステップＳ４が、図２２に示すようなステップＳ５ａ、Ｓ６ａ、Ｓ７ａとを含んで構成されている。

すなわち、前記全放射電力を前記受信アンテナ１５の測定端で測定するに際し、図２２に示すように、まず、所定の周波数範囲において、予め定められた複数の測定周波数毎に前記被測定物１から前記所定の測定周波数を有する連続波を放射した状態で、前記受信アンテナ１５の測定端を介して前記受信アンテナ１５の受信電力ＰＬを順次に測定する（ステップＳ５ａ）。

次に、被測定物１からの電波放射を停止した状態で、所定の周波数範囲において、予め定められた複数の測定周波数毎に前記受信アンテナ１５の測定端に前記所定の測定周波数を有する電力を印加して、該受信アンテナ１５から反射された電力を該測定端を介して順次に測定することにより、前記受信アンテナ１５の前記反射係数の値Ｓ２２を順次に測定する（ステップＳ６ａ）。

なお、ステップＳ５ａとステップＳ６ａの順序は、図２２に示されているように、ステップＳ５ａの次にステップＳ６ａを行う場合に限らず、その逆であってもよい。

次に、前記ステップＳ５ａで複数の測定周波数毎に順次に測定された前記受信電力ＰＬ及び前記ステップＳ６ａで複数の測定周波数毎に順次に測定された前記反射係数の値Ｓ２２に基づいて前記複数の測定周波数毎の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を下記の式により
ＰＬ／（１−｜Ｓ２２｜^２）
順次に算出する（ステップＳ７ａ）。

すなわち、この本発明の第３の実施形態による放射電力測定方法では、被測定物１として用いる、例えば、携帯電話の規格の一つであるＩＳ−９５のように比較的狭い帯域の電波の中心周波数に測定周波数を設定し、受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２と受信電力ＰＬの測定をするものとしている。

この場合、周波数範囲は、測定すべきスプリアスを含む周波数までを指定し、複数の周波数の間隔は、例えば、中心周波数からそれぞれ９００ｋＨｚ，１９８０ｋＨｚの間隔とする。

この複数の周波数間隔はあくまでも例示であり、前述したような規格で定められた周波数間隔として設定してもよいし、多数の測定周波数で測定確度を向上させるため等、必要に応じて狭い周波数間隔であってもよいし、不均等な周波数間隔でもよいし、均等な周波数間隔であってもよい。

また、ステップＳ５ａとステップＳ６ａとにおいて、複数の測定周波数毎にそれぞれ受信電力ＰＬと反射係数の値Ｓ２２を測定する際に、その測定周波数の順序は、低い測定周波数から高い測定周波数に向かって測定を行うようにしてもよく、その逆であってもよいし、さらには測定周波数の高低に関わらず任意の順序であってもよい。

次に、前述の式（１）を用いて、それぞれの測定周波数毎の反射係数の値Ｓ２２と受信電力ＰＬとから、複数の測定周波数毎の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を順次に算出する。

なお、このような本発明の第３の実施形態による放射電力測定方法では、前述の測定、算出は、例えば、スペクトラムアナライザを用いることにより、図２３、図２４に示すようなスペクトラム表示を基に処理を行っている。

図２３は、上述したように設定された測定周波数において、反射係数の値Ｓ２２と、受信電力ＰＬとを測定した結果を示している。

図２４は、上述したように設定された測定周波数において、反射係数の値Ｓ２２と、受信電力ＰＬから全放射電力の値Ｐｒを算出した結果を示している。

しかるに、スペクトラム表示を基に処理するのに代えて、測定周波数、反射係数の値Ｓ２２の測定値、受信電力ＰＬの測定値、全放射電力Ｐｒからなるテーブルを用いて処理を行うようにしてもよい。

（第４の実施形態）
この本発明の第４の実施形態による放射電力測定方法は、前述した第１の実施形態による前記全放射電力を前記受信アンテナ１５の測定端で測定するステップＳ４の前後に、図２５に示すようなステップＳ８、Ｓ９をさらに含んで構成されている。

すなわち、図２５に示すように、ステップＳ４で前記全放射電力を前記受信アンテナ１５の測定端で測定する前のステップＳ８では、予め、前記被測定物１から放射される電波に関して、所定の周波数と所定の出力強度からなる所定の規格のスペクトラムマスクを記憶する。

次に、ステップＳ４で前記被測定物（１）の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を算出する後のステップＳ９では、前記ステップＳ４によって算出された前記全放射電力の値Ｐｒに比例する電力が、前記ステップＳ８で記憶されているスペクトラムマスクと比較して前記所定の規格を満足するか否かの良否を判定する。

なお、所定の規格のスペクトラムマスクを記憶するステップＳ８は、図２５に示すように、ステップＳ４の直前に限らず、ステップＳ４の前であればよく、例えば、スタート前に、予め、前記被測定物１から放射される電波に関して、所定の周波数と所定の出力強度からなる所定の規格のスペクトラムマスクを記憶するようにしてもよい。

すなわち、この本発明の第４の実施形態による放射電力測定方法では、被測定物１として用いる、例えば、携帯電話の規格の一つであるＩＳ−９５のスペクトラムマスクを記憶しておき、このスペクトラムマスクと、複数の周波数における全放射電力の値Ｐｒとの比較を行って、規格を満足するか否かの良否を判定する。

そして、この判定結果が、複数の周波数における全放射電力の値Ｐｒが規格を満たしている場合には、放射電力測定装置に用いる表示器（図示せず）の画面に、例えば、Ｐａｓｓの表示を行う。

また、判定結果が、規格を満たしていない場合には、放射電力測定装置に用いる表示器（図示せず）の画面に、例えば、Ｆａｉｌの表示を行うと共に、さらに、規格を満たしていない周波数とその全放射電力Ｐｒの値を表示するようにしてもよい。

さらに、規格を満たしていない全放射電力Ｐｒについて、放射電力測定装置に用いる表示器（図示せず）の画面に、規格の値からの差分値を表示するようにしてもよい。

また、放射電力測定装置外のコンピュータ等にこれらの判定結果の出力ができるように構成してもよい。

なお、このような本発明の第４の実施形態による放射電力測定方法では、前述の測定、算出は、例えば、スペクトラムアナライザを用いることにより、図２６に示すようなスペクトラム表示を基に処理を行っている。

図２６は、設定された測定周波数において、全放射電力Ｐｒの値をスペクトラムマスクＳＭと比較した結果を示している。

しかるに、これに代えて、測定周波数、全放射電力Ｐｒ及びスペクトラムマスクに対応した電力値からなるテーブルを用いて処理を行うようにしてもよい。

図２７は、ＵＷＢに適用されるスペクトラムマスクを示している。

ＵＷＢは、数１００ＭＨｚから数ＧＨｚにわたる非常に広い帯域に極めて短い時間のパルス状の信号を送ることにより、短距離内での高速なデータ通信を可能としている。

ただし、ＵＷＢは他の通信との帯域が重なる部分での干渉が予想されるため、他の通信方式との干渉回避技術（ＤＡＡ：Ｄｅｔｅｃｔ ａｎｄ Ａｖｏｉｄ）の搭載が義務付けられており、この要求を満たすために図２７に示すようなスペクトラムマスクが規定されている。

ＵＷＢ機器では、この図２７に示すようなスペクトラムマスクを満足する特性を有することが要求されており、本発明の第４の実施形態による放射電力測定方法では、このようなスペクトラムマスクを満足しているかの良否判定が簡易かつ短時間に可能となる。

（第５の実施形態）
この本発明の第５の実施形態による放射電力測定方法は、前述した第１の実施形態による前記全放射電力を前記受信アンテナ１５の測定端で測定するステップＳ４が前述した第２の実施形態によるステップＳ５、Ｓ６、Ｓ７に代えて、図２８に示すようなステップＳ４１、Ｓ４２、Ｓ４３、Ｓ４４、Ｓ４５、Ｓ４６をさらに含んで構成されている。

すなわち、前記全放射電力を前記受信アンテナ１５の測定端で測定するに際し、図２８に示すように、まず、前記被測定物１の位置を互いに直交する３次元座標軸の少なくとも１軸に沿って位置調整する（ステップＳ４１）。

次に、前記ステップＳ４１で、前記被測定物１の位置を調整する毎に、前記被測定物１からの電波放射を停止した状態で、前記受信アンテナ１５の測定端に所定の測定周波数を有する電力を印加して、該受信アンテナ１５から反射された電力を該測定端を介して測定することにより、前記受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２に相当する値を測定する（ステップＳ４２）。

次に、前記ステップＳ４２で測定された前記受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２に相当する値を、予め設定した閾値と比較する（ステップＳ４３）。

次に、ステップＳ４３での比較により、前記ステップＳ４２で測定された前記受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２に相当する値が前記閾値以下であると判定されたときの前記反射係数の値Ｓ２２に相当する値を前記受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２とする（ステップＳ４４）。

次に、前記被測定物１から所定の測定周波数を有する連続波を放射した状態で、前記受信アンテナ１５の測定端を介して前記受信アンテナ１５の受信電力の値ＰＬを測定する（ステップＳ４５）。

次に、前記ステップＳ４５で測定された前記受信アンテナ１５の受信電力の値ＰＬ及び前記ステップＳ４４で前記受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２とされた前記反射係数の値Ｓ２２に相当する値に基づいて、下記の式により
ＰＬ／（１−｜Ｓ２２｜^２）
前記被測定物（１）の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力の算出を開始させる（ステップＳ４６）。

次に、このような本発明の第５の実施形態による放射電力測定方法において、被測定物１の位置調整が必要な理由について説明する。

通常、被測定物１自身は発生した電力を有効に空間へ放射するために被測定物１単体での整合が良好となるように設計されているので、被測定物１自身の有する反射係数の値Ｓ１１も良好な値を有している。

ここで、楕円球１０の閉空間１２内に被測定物１を配置した場合を考察する。

すでに述べたように、楕円球１０の閉空間１２内では｜Ｓ１１｜＝｜Ｓ２２｜が成立しているので、受信アンテナの反射係数の値Ｓ２２は、被測定物自身の有する反射係数の値Ｓ１１と等しい。

つまり、被測定物１と受信アンテナ１５をそれぞれ楕円球１０の閉空間１２内の前記一方の焦点Ｆ１と他方の焦点Ｆ２の位置にほぼ一致させて配置することにより、受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２も全放射電力の値の算出に影響を及ぼさない良好な値となっている。

しかし、被測定物１が多種多様にわたる測定の実態においては、被測定物１の機種毎に固有のアンテナの位置を有しており、被測定物１の筐体による影響も含めた被測定物１からの電波放射パターンと、その電波の放射中心も機種毎に異なる。

したがって、通常、被測定物１を当該被測定物１の外観だけで楕円球１０の閉空間１２内の一方の焦点Ｆ１の位置にほぼ一致させたのみでは、被測定物１の電波の放射中心が楕円球１０の閉空間１２内の一方の焦点Ｆ１の位置にほぼ一致しているとは限らないことを意味する。

また、被測定物１としてアンテナが内蔵型とされている場合、外観によるアンテナの位置の判別はできず、さらに被測定物１のどの部分が電波の放射の中心であるかも外観からは全く不明なことが多い。

つまり、被測定物１の電波の放射中心を楕円球１０の閉空間１２内の一方の焦点Ｆ１の位置にほぼ一致させて配置することは被測定物１の外観からは困難である。

楕円球１０の閉空間１２内では、上述のように被測定物１の電波の放射中心が楕円球１０の閉空間１２内の一方の焦点Ｆ１の位置にほぼ一致しない場合、被測定物１自身の有する反射係数の値Ｓ１１と、対応する受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２が悪化して、全放射電力の値Ｐｒの算出に影響を及ぼす位置となってしまうことがある。

被測定物１自身の有する反射係数の値Ｓ１１と、対応する受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２が悪化すると、反射電力が増大する。

ここで、受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２は、通常０から１の間の値をとるものであり、０が無反射、１が完全反射である。

受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２が悪化することは、Ｓ２２が１に近づくことになるので、全放射電力の値Ｐｒを求める式（１）の分母（１−｜Ｓ２２｜２）がゼロに近づくとともに、不整合損失が増大するので、全放射電力の値Ｐｒを求める式（１）の分子となる受信アンテナ１５の受信電力の値ＰＬも小さくなりゼロに近づく。

すなわち、Ｐｒ＝０／０に近似する不定の演算となり、全放射電力の値Ｐｒの算出を確度良く行うことができなくなる。

このような問題を解決するため、受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２が良好となるように被測定物１の位置調整を行うことが必要となる。

すなわち、被測定物１の位置調整を行って、受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２を良好にすることにより、確度の高い全放射電力の値Ｐｒの算出が可能となる。

（被測定物１の位置調整の動作例１（手動））
被測定物１の位置調整手段としては、例えば、上述した特許文献２の図７に示されているように被測定物１をＸＹＺ軸線の少なくとも１軸線に沿って位置調整を手動で行うことがきる機構が用いられる。

この機構を被測定物１の位置調整手段の一例として用いる場合についての動作例を以下に説明する。

被測定物１の位置調整手段の一例として上述した特許文献２の図７に示されているような位置調整機構を用いて、ＸＹＺ軸線の少なくとも１軸線に沿って手動で被測定物の位置を所定位置に位置調整し、その都度、受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２を測定し、受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２が良好となる被測定物１の位置を探索する。

受信アンテナ１８の反射係数の値Ｓ２２に相当する値の判断基準として、全放射電力の値の算出に影響が無い値、例えば、リターンロス換算で１０ｄＢを予め設定すべき閾値と予め決めておく。

手動で被測定物１の位置を所定位置に位置調整し、予め設定した閾値としてのリターンロスが１０ｄＢより良好となったときにその位置において被測定物１の位置が良好になったと判断し、それから式（１）による全放射電力の測定を開始する。

もちろん、この場合、受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２をそのまま用いて、Ｓ２２が０に近づくように被測定物１の位置を探索するようにしてもよく、例えば、受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２が０．３１６になれば被測定物１の位置が良好になったと判断するようにしてもよい。

また、受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２に相当するＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ）に換算して、無反射である１．０に近づくように被測定物１の位置を探索するようにしてもよく、ＶＳＷＲが１．９２となれば被測定物１の位置が良好になったと判断するようにしてもよい。

上述の方法に限られるものではなく、反射係数に対応する値である、進行波電圧と反射波電圧、進行波電力と反射波電力、インピーダンス比等を用いて、これらが良好となれば被測定物１の位置が良好になったと判断するようにしてもよい。

さらに、受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２に用いられるＳパラメータは、例えば、Ｚパラメータといった他のパラメータと相互に変換可能であるので、被測定物１の位置が良好となったと判断する基準はＳパラメータに限られるものではない。

なお、被測定物１の位置調整手段としては、上述した特許文献２の図７に示されているような機構に限らず、被測定物１をＸＹＺ軸線の少なくとも１軸線に沿って位置調整を手動で行うことがきる機構であればよい。

なお、被測定物１の所定機種において、被測定物１の位置が良好となる位置を探索した後、その所定機種に対して再度検査するときでも、当該位置で測定できるよう、上述した特許文献２の図７に示されているように載置部とそれに対応する孔に機種に対応した英文字や識別可能なマークがあっても良い。

この場合、特許文献２の図７では、被測定物１の位置が良好となる位置が所定の英文字で示される位置であることが判明していることにより、載置部の孔から覗く基準面の文字を目当てにして、被測定物の位置が良好となる位置に容易に再設定することができる。

（被測定物１の位置調整の動作例２（自動））
上述の被測定物１の位置調整の動作例１で用いた被測定物１の位置調整手段としての機構に、ＸＹＺ軸線の少なくとも１軸線に沿って駆動する機構をさらに備え、制御手段を用いて被測定物１の位置調整を自動で行うようにしてもよい。

例えば、図２９に示すフローチャートのように被測定物の位置を所定軸線上で所定量移動させて停止させた後、その都度受信アンテナの反射係数の値Ｓ２２を測定し、受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２が良好となる被測定物１の位置を探索する。

受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２が良好となったときに、被測定物１の全放射電力の値Ｐｒの測定を開始する。

具体的には、図２９に示すフローチャートにおいて、まず、予め測定すべき所望の周波数を設定する（ステップＳ５１）。

次に、予め被測定物１の位置が良好と判定する閾値（例えば、受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２に相当する値として、リターンロス１０ｄＢ）を設定する（ステップＳ５２）。

次に、被測定物１を被測定物１の位置調整手段にセットする（ステップＳ５３）。

次に、被測定物１からの送信を停止させた状態で、被測定物１の位置を所定軸線上で所定量移動する（ステップＳ５４）。

ここで、被測定物１が送信を停止していることが明らかである場合には、測定物１からの送信を停止させた状態とすることは不必要である。

なお、ステップＳ５１で被測定物１をセットした直後は、被測定物１を移動しなくてもよい。

次に、受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２を測定するため、予め測定すべき所望の周波数の電波の電力を受信アンテナ１５の測定端から印加して、受信アンテナ１５から反射された電力を該測定端を介して測定し、受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２を測定する（ステップＳ５５）。

次に、被測定物１の位置が良好であると判定するために予め設定した閾値と、ステップＳ５５で測定された受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２に相当する値（例えば、リターンロス）とを比較し、リターンロスが１０ｄＢより良好か否かを判定（リターンロスの場合、数値が大きいほど良好である。

例えば、リターンロスが９ｄＢなら「良好ではない」と判定し、リターンロスが１１ｄＢなら「良好」であると判定する（ステップＳ５６）。

次に、ステップＳ５６での判定により、ステップＳ５５で測定された受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２に相当する値が予め設定した閾値よりも良好であると判定された場合には、後述するステップＳ５７の処理に進む。

なお、ステップＳ５６での判定により、ステップＳ５５で測定された受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２に相当する値が予め設定した閾値よりも良好でないと判定された場合には、ステップＳ５４に戻り、ステップＳ５５からステップＳ５６の処理をステップＳ５６での判定により、ステップＳ５５で測定された受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２に相当する値が予め設定した閾値よりも良好であると判定されるまで繰り返す。

次に、ステップＳ５７では、被測定物１から連続波の送信を開始させる。

次に、受信アンテナ１５の受信電力の値ＰＬを受信アンテナ１５の測定端を介して測定する（ステップＳ５８）。

次に、式（１）に基づいて、被測定物１の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を算出する（ステップＳ５９）。

（第６の実施形態）
図４は、上記第１の実施形態による放射電力測定方法に基づいた本発明の第６の実施形態による放射電力測定装置２０の構成を示している。

この放射電力測定装置２０は、放射電力測定用結合器（以下、単に結合器という）２１と、電力測定部６０とを有している。

この結合器２１には、前記した楕円鏡１０の閉空間１２を囲む壁面１１と、その閉空間１２内の一方の焦点Ｆ１の位置に被測定物１の放射中心位置がくるように支持する手段としての被測定物支持部材５０と、閉空間１２内の他方の焦点Ｆ２の位置に受信アンテナ１５の中心がくるように支持する手段としての受信アンテナ支持部材５５とが設けられている。

また、この結合器２１は、楕円鏡１０の閉空間１２に対して、被測定物１や受信アンテナ１５の出し入れができるように、閉空間１２を開閉できる構造となっている。

すなわち、この結合器２１は、下ケース２２と上ケース２３とに分離されて構成された開閉式となされている。

下ケース２２の上板２２ａに形成された楕円状の穴（図示せず）に前記した楕円鏡１０の閉空間１２の下半部の外周形状に沿った形状の内壁２５ａを有する第１の内壁形成体２５が取り付けられている。

この第１の内壁形成体２５は、電波を反射する金属板、金属メッシュ板のプレス加工、あるいは合成樹脂の成形品の内壁に金属膜を被着する等して形成される。

そして、この第１の内壁形成体２５は、その上縁に、僅かに外側へ延びて前記穴の外縁と重なるフランジ２６が延設されている。

また、この第１の内壁形成体２５は、フランジ２６部分が下ケース２２の上板２２ａに固定されている。

一方、上ケース２３の下板２３ａに形成された楕円状の穴（図示せず）に、第１の内壁形成体２５と対称な形状を有して該第１の内壁形成体２５と同様に形成されている第２の内壁形成体３０が装着される。

すなわち、前記した楕円鏡１０の閉空間１２の上半部の外周形状に沿った形状の内壁３０ａを有し、その開口側の縁部には、僅かに外側へ延びて上ケース２３の前記穴の外縁と重なるフランジ３１が延設されている。

このフランジ３１部分は、下板２３ａに固定されている。

上ケース２３は、下ケース２２に対して図示しないヒンジ機構とロック機構などにより開閉自在に連結されており、上ケース２２を下ケース２３に重なるように閉じてロックしたとき、図５に示すように、第１の内壁形成体２５のフランジ２６と第２の内壁形成体３０のフランジ３１が全体的に隙間なく面接触して、それぞれの内壁２５ａ、３０ａが連続して、前記した壁面１１で囲まれた楕円球状の閉空間１２が形成される。

なお、下ケース２２と上ケース２３には、閉じたときに、上下の内壁形成体２５、３０がずれない状態で重なり合うようにするための位置決め機構（例えば、図４に示すようにガイドピン４０とそれを受け入れるガイド穴４１）が形成されている。

また、例えば、図６の（ａ）に示すように、一方の内壁形成体３０の開口側の内縁の全周に渡って弾性リブ４５を突設させている。

これにより、図６の（ｂ）に示すように、一方の内壁形成体３０が他方の内壁形成体２５と合わせられたときに、その弾性リブ４５を内壁形成体２５の開口側の内縁全周に接触させて、内壁形成体２５、３０のフランジ２６、３１の接触部を覆い、その接触部に隙間が生じた場合の電波の漏洩等などを低減することができる。

次に、前記した楕円鏡１０の閉空間１２を形成する壁面１１が分割される方向について考察する。

前記したように、ダイポールアンテナの素子の長さ方向を楕円鏡１０の楕円長軸線に一致させた場合、楕円鏡１０の壁面１１に流れる電流は、楕円長軸線を含む子午線面に沿う方向に流れる。

したがって、上記したように楕円球１０の閉空間１２を長軸線に沿った平面で分割するように内壁形成体２５、３０を形成した場合、その分割によって生じる隙間の方向と、前記の電流の流れる方向とが平行で、電流が遮断されないので、その隙間からの電波の漏洩を抑えることができる。

ただし、共通の結合器２１を用いて、壁面に流れる電流方向が全く異なる特性の被測定物１を測定する場合を考慮すると、ケースの分割面の隙間からの電波の漏洩を防ぐことが困難になるので、前記したように、フランジ２６、３１の接触部分（分割面）を弾性リブ４５で覆ったり、２つの内壁形成体２５、３０の重なり部分にオーバラップ部を設ける等して、電波の漏洩を防ぐ必要がある。

また、ここでは、下ケース２２の上板２２ａと第１の内壁形成体２５、上ケース２３の下板２３ａと第２の内壁形成板３０とがそれぞれ別体になっている例を示している。

しかるに、下ケース２２の上板２２ａと第１の内壁形成体２５及び上ケース２３の下板２３ａと第２の内壁形成板３０と上板２２とを同一材料で一体に形成してもよい。

また、ここでは、第１の内壁形成体２５及び第２の内壁形成体３０の外周形状を半楕円外周形状にしているが、内壁２５ａ、３０ａが前記した楕円鏡１０の閉空間１２に沿っていればよく、外側の形状は任意である。

図７の（ａ）に示しているように、第１の内壁形成体２５の開口面上の前記焦点Ｆ１の位置には、前記した楕円鏡１０の閉空間１２内で被測定物１を支持するための被測定物支持部材５０が設けられている。

また、図７の（ｂ）に示しているように、焦点Ｆ２の位置には、前記した楕円鏡１０の閉空間１２内で受信アンテナ１５を支持するための受信アンテナ支持部材５５が設けられている。

図７の（ａ）に示しているように、被測定物支持部材５０は、被測定物１の放射中心が焦点Ｆ１の位置にほぼ一致するように被測定物１を支持するものであり、電波に対する透過率が高い合成樹脂の支持板５１と、その支持板５１の上に被測定物１を固定する固定具５２とにより構成されている。

この固定具５２は、例えば、電波の伝搬に影響を与えない伸縮自在なバンド部材でなり、被測定物１を支持板５１の上の焦点Ｆ１を含む所定範囲内の任意の位置に固定させる。

なお、この被測定物支持部５０は、後述する較正のための標準アンテナ１００を支持する機能（図示せず）も有している。

また、図７の（ｂ）に示しているように、受信アンテナ支持部材５５は、電波に対する透過率が高い合成樹脂の支持板５６と、その支持板５６の上に受信アンテナ１５を固定する固定具５７とによって構成されている。

ここで、受信アンテナ１５は、印刷基板１５ａに対するエッチング処理でアンテナ素子１５ｂが印刷形成されたものが一般的である。

そして、このような受信アンテナ１５を固定するための固定具５７は、例えば、受信アンテナ１５の特性を変化させない合成樹脂製のネジやクリップにより、受信アンテナ１５のアンテナ素子１５ｂの受信（放射）中心が支持板５６の上の焦点Ｆ２に一致するように固定させる。

受信アンテナ１５としては、全方位に対して等しい利得を有するものが理想的ではあるものの、そのような理想的な受信アンテナ１５は実在しない。

したがって、波長に対してアンテナ素子１５ｂの長さが充分短く、指向性が比較的ブロードな図７の（ｂ）に示すようなダイポールアンテナやその素子幅を広げて広帯域化したボウタイアンテナ等を用いるようにするのが現実的である。

また、受信アンテナ１５としては、受信感度が高く、且つ散乱（再放射）の小さいアンテナが望ましいので、そのようなアンテナを受信アンテナ１５として用いれば後述する電波吸収体が不要になるか、あるいは吸収特性の小さい電波吸収体の使用が可能になる。

そして、ダイポール系のアンテナの場合、アンテナ素子１５ｂの長さ方向に対する利得は非常に小さくなるので、この指向性を利用し、図７の（ｂ）に示しているように、アンテナ素子１５ｂの長さ方向を被測定物１の放射中心方向（焦点Ｆ１方向）に一致させることにより、被測定物１から受信アンテナ１５への直接波の影響を可及的に小さくすることができる。

また、ダイポール系のアンテナの場合、その素子の長手方向が主偏波であり、これと直交する交差偏波成分に対する利得は非常に小さい（所謂単一直線偏波）。

また、測定対象のＵＷＢ端末やＲＦＩＤタグのアンテナは直線偏波で設計されており、放射電力のほとんどは単一直線偏波成分であり、これにわずかの交差偏波成分が加わる特性となっている。

したがって、被測定物１が交差偏波成分が無視できる単一直線偏波の場合には、その偏波方向が受信アンテナ１５の主偏波方向に一致するように被測定物１の向きを決めて、固定すればよい。

また、被測定物１が単一偏波でない、すなわち、主偏波成分に対して交差偏波成分の電力が無視できない場合には、次のようにして被測定物１の全放射電力を求めればよい。

はじめに、被測定物１の主偏波方向が受信アンテナ１５の主偏波方向に一致するように被測定物１の向きを決めて固定してその放射電力を測定する。

次に、被測定物１の交差偏波方向が受信アンテナ１５の主偏波方向に一致するように被測定物１の向きを決めて固定してその放射電力を測定する。

そして、これら２つの測定結果で得られた放射電力を合計して被測定物１の全放射電力を求める。

なお、図示しないが受信アンテナ１５として、直交する偏波成分を同時に受信できるループアンテナや直交２素子ダイポールを採用すれば、一度の測定で被測定物１の総放射電力を求めることができる。

また、被測定物１の姿勢を変更したり、受信アンテナ１５の向きを変更して、各偏波成分の放射電力を求め、それらを合計することにより、被測定物１の全放射電力を求めるようにすることもできる。

この場合、例えば、受信アンテナ支持部材５５を、焦点Ｆ２の位置を中心に回動できる構造とすれば便利である。

なお、図７の（ｂ）に示すように受信アンテナ１５がダイポール系やループ系のような平衡型の場合、受信アンテナ１５の給電点に挿入したバラン１５ｃを介して不平衡型の同軸ケーブル１６に接続する。

この受信アンテナ１５で受信された信号Ｓは、同軸ケーブル１６を介して結合器２１の外部に出力される。

同軸ケーブル１６は、例えば、内壁形成体２５のフランジ２６の下部に設けた穴を通過して結合器２１の外へ引き出され、電力測定部６０の入力端に接続される。

電力測定部６０は、連続波測定であれば単純な電力計で構成可能である。

しかるに、ここではバースト波の場合にも対応できるようにするため、図８に示すように、電力測定部６０は、スペクトラム解析モジュール６１、時間波形データ算出モジュール６２、一次波抽出モジュール６３、一次波スペクトラム算出モジュール６４、放射電力算出モジュール６５を有している。

スペクトル解析モジュール６１は、受信アンテナ１５の出力信号Ｓに対し、被測定物１が放射する電波の周波数領域に対するスペクトラム解析を行い、周波数対レベルのスペクトラム波形データを生成する。

時間波形データ算出モジュール６２は、スペクトル解析モジュール６１によって生成されたスペクトラムデータに対する逆フーリェ変換演算を行い、受信アンテナ１５の出力信号Ｓの時間波形データを算出する。

一次波抽出モジュール６３は、時間波形データ算出モジュール６２によって算出された時間波形データから、被測定物１から放射されて楕円鏡１０の壁面１２で一回反射して受信アンテナ１５に到来した一次波の時間波形データを抽出する。

一次波スペクトラム算出モジュール６４は、一次波抽出モジュール６３によって抽出された一次波の時間波形データに対して、フーリェ変換処理を行い、一次波のスペクトラムデータを求める。

そして、放射電力算出モジュール６５は、一次波スペクトラム算出モジュール６４によって算出された一次波のスペクトラムデータの積分処理を行うことにより、被測定物１から放射それる電波の総電力を求め、全放射電力を算出する。

図３０は、電力測定部６０の別の具体例を示すブロック図である。

すなわち、図３０に示す電力測定部６０は、前記放射電力測定用結合器２１の前記被測定物支持部材５０によって支持された前記被測定物１からの電波放射を停止した状態で、前記放射電力測定用結合器２１の前記受信アンテナ支持部材５５によって支持された前記受信アンテナ１５の測定端に所定の測定周波数を有する電力を印加して、該受信アンテナ１５から反射された電力を該測定端を介して測定することにより、前記受信アンテナ１５の反射係数の値Ｓ２２を測定する反射係数測定モジュール６０ａと、前記被測定物１から前記所定の測定周波数を有する連続波を放射した状態で、前記受信アンテナ１５の受信電力ＰＬの値を前記受信アンテナ１５の測定端を介して測定する受信電力測定モジュール６０ｂと、前記反射係数測定モジュール６０ａによって測定される反射係数の値Ｓ２２及び前記受信電力測定モジュール６０ｂによって測定される受信電力ＰＬの値に基づいて、前記被測定物１の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を下記の式により
ＰＬ／（１−｜Ｓ２２｜^２）
算出する全放射電力算出モジュール６０ｃとを有している。

ここで、前記反射係数測定モジュール６０ａは、所定の周波数範囲において、予め定められた複数の測定周波数毎に前記受信アンテナ１５の測定端に前記所定の測定周波数を有する電力を印加して、該受信アンテナ１５から反射された電力を該測定端を介して測定することにより、前記反射係数の値Ｓ２２を順次に測定するようにしてもよい。

また、受信電力測定モジュール６０ｂは、前記所定の周波数範囲において、予め定められた複数の測定周波数毎に前記被測定物１から前記所定の測定周波数を有する連続波を放射した状態で、前記受信アンテナ１５の測定端を介して前記受信アンテナ１５の受信電力ＰＬを順次に測定するようにしてもよい。

また、前記全放射電力算出モジュール６０ｃは、前記反射係数測定モジュール６０ａによって前記所定の周波数範囲において、予め定められた複数の測定周波数毎に順次に測定される反射係数の値Ｓ２２及び前記受信電力測定モジュール６０ｂによって前記所定の周波数範囲において、予め定められた複数の測定周波数毎に順次に測定される受信電力ＰＬの値に基づいて、前記複数の測定周波数毎の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を下記の式により
ＰＬ／（１−｜Ｓ２２｜^２）
順次に算出するようにしてもよい。

また、前記電力測定部６０は、予め、前記被測定物１から放射される電波に関して、所定の周波数と所定の出力強度からなる前述した、例えば、図２６、図２７に示すような所定の規格のスペクトラムマスクを記憶する記憶モジュール６０ｄと、前記全放射電力算出モジュール６０ｃによって順次に算出された前記複数の測定周波数毎の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力が、前記記憶モジュール６０ｄに記憶されている前記スペクトラムマスクと比較して前記所定の規格を満足するか否かの良否を判定する良否判定モジュール６０ｅとをさら有している。

また、前記放射電力測定用結合器２１は、前記被測定物支持部材（５０）によって支持された前記被測定物１の位置を３次元座標軸の少なくとも１軸に沿って位置調整する位置調整機構５２をさらに有している。

また、前記電力測定部６０は、前記位置調整機構５２によって前記被測定物１の位置を調整する毎に前記反射係数測定モジュール６０ａによって測定された前記反射係数の値Ｓ２２に相当する値を、予め設定した閾値と比較する比較モジュール６０ｆをさらに有している。

また、前記全放射電力算出モジュール６０ｃは、前記比較モジュール６０ｆによって前記反射係数の値Ｓ２２に相当する値が前記閾値以下であると判定されたときの前記反射係数の値Ｓ２２に相当する値を前記反射係数の値Ｓ２２として、前記被測定物１の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力の算出を開始するようにしている。

また、前記電力測定部６０は、予め、前記被測定物１の代わりに既知の基準信号源を用いて該既知の基準信号源の送信アンテナから送信される既知の全放射電力を前記受信アンテナ１５で受信して前記全放射電力算出モジュール６０ｃによって算出された全放射電力と前記既知の基準信号源の送信アンテナから送信される前記既知の全放射電力との比を記憶する記憶モジュール６０ｇと、前記既知の基準信号源の送信アンテナから送信される前記既知の全放射電力を前記受信アンテナ１５で受信して前記全放射電力算出モジュール６０ｃによって算出された全放射電力と前記記憶モジュール６０ｇに記憶されている前記既知の全放射電力との比を用いて、前記被測定物１を用いたときに該被測定物１から放射された電波の全放射電力を前記受信アンテナ１５で受信して前記全放射電力算出モジュール６０ｃによって算出された全放射電力の値を較正する較正モジュール６０ｈとをさらに有している。

なお、図３０において、測定周波数設定部６０ｉは、前記反射係数測定モジュール６０ａ及び前記受信電力測定モジュール６０ｂに対して測定周波数を設定する。

また、表示／出力部６０ｊは、前記全放射電力算出モジュール６０ｃによって算出された全放射電力自体の表示／出力を行うと共に、前記良否判定モジュール６０ｅからの良否判定出力の表示／出力及び前記較正モジュール６０ｈからの較正出力の表示／出力を行う、ものである。

（第７の実施形態）
次に、本発明の第７の実施形態として、上記構成の放射電力測定装置２０を用いたより詳細な放射電力測定方法について説明する。

この第７の実施形態による放射電力測定方法では、放射電力測定装置２０により被測定物１の全放射電力を求める場合、標準系との比較法を用いる。

図９に示すように、標準系は、被測定物１とほぼ同様な指向性を有し、放射効率（または内部損失）が既知の標準アンテナ１００、損失が既知の接続用の同軸ケーブル１０１及び信号発生器１０２で構成される。

前記したように、被測定物支持部材５０は標準アンテナ１００をその放射中心が焦点Ｆ１にほぼ一致する状態で支持できるように形成されている。

そして、同軸ケーブル１０１は、例えば、図４に示した結合器２１の下ケース２２のフランジ２６の下部の穴から引出しを行うことができるようになされている。

図９に示される標準系において、信号発生器１０２の送信出力をＰ０、接続ケーブル損失をＬｃ、標準アンテナ反射係数をΓ、送信アンテナの放射効率をηとすると、標準アンテナ１００から放射される全電力ＴＲＰｒは、
ＴＲＰｒ＝Ｐ０・（１−｜Γ｜^２）・Ｌｃ・η
で表される。

このときの受信アンテナ１５の受信出力をＰｒ、被測定物１を測定したときの受信出力をＰｘとすると、楕円鏡１０の閉空間１２内へ被測定物１から放射される電力と受信アンテナ１５で受信される出力とは比例すると考えてよいから、被測定物１の全放射電力ＴＲＰｘは、
ＴＲＰｘ＝Ｐ０・（１−｜Γ｜^２）・Ｌｃ・η・Ｐｘ／Ｐｒ
で求められる。

前記した比較法は、標準系と被測定物についてそれぞれ求めた一次波の受信電力の比Ｐｘ／Ｐｒが、自由空間中での標準系と被測定物１からの全放射電力の比に等しいという仮定に基づいているが、次にこの仮定が正しいことを説明する。

図１２は、素子長（Ｌｄ）２５ｍｍのダイポールアンテナの入力反射係数を３つの場合について比較したものである。

図１２中のＡは、長軸径ａ＝２００ｍｍ（長軸長４００ｍｍ）、短軸径ｂ＝１３３ｍｍ（短軸長２６６ｍｍ）の楕円鏡１０の閉空間１２内に配置したときの信号に対して得られた反射係数である。

また、図１２中のＢは、図１２中のＡの信号に対して一次波を抽出して求めた反射係数、Ｃは自由空間内に配置したときの反射係数である。

図１２中のＡの特性は激しく振動していて図１２中のＣの特性と大きく相違しているのに対し、一次波抽出により求めた図１２中のＢとＣの反射係数との特性とは共振周波数の僅かなズレがあるもののよく一致しており、反射係数の差による放射電力の差は、３〜１０ＧＨｚの範囲で０．５ｄＢ以下である。

また、次に、長さの異なるダイポールアンテナの放射電力の比について考察する。

仮に、素子長２０ｍｍのダイポールを標準アンテナ１００とし、素子長２５ｍｍのダイポールを被測定物１として、前記した長軸径ａ＝２００ｍｍ、短軸径ｂ＝１３３ｍｍの楕円がみ１０の閉空間１２内に配置した場合を考える。

受信アンテナ１５はいずれの場合も素子長２０ｍｍのダイポールとする。

図１３の（ａ），（ｂ）は、素子長２０ｍｍの標準アンテナ１００にインパルスを与えたときの受信アンテナ１５の出力電流（インパルス応答）を求めた結果を示している。

図１３の（ａ）は、時間応答を示しており、図１３の（ｂ）は、周波数応答を示している。

図１３の（ａ）に示す時間応答には多重反射が明確に現れ、図１３の（ｂ）に示す周波数応答にもそれによる複雑なリップルが現れている。

そこで、図１３の（ａ）に示す一次波を抽出してフーリェ変換処理して周波数領域に表すと、図１３の（ｂ）中に示す緩やかな曲線のスペクトラム特性が得られる。

図１４の（ａ），（ｂ）は、上述と同様のインパルス応答を素子長２５ｍｍの被測定物１について求めた結果を示している。

図１５の実線の特性Ｅは、標準アンテナ１００と被測定物１について得られた一次波の周波数領域の受信電流の比（ｄＢ）を求めた結果を示している。

図１５の破線の特性Ｇは、両アンテナの自由空間内での放射電力の比を示している。

これは、それぞれのアンテナの反射係数Γから（１−Γ２）の比をとったものであり、こり場合、アンテナの内部損失はないと仮定しているので、（１−Γ２）の比が全放射電力の比を表している。

図１５に示す特性Ｅ、Ｇを比較すると、全周波数範囲にわたってほぼ一致していることが判る。

これらシミュレーション結果から、異なる２つのアンテナに対して、一次波を抽出してフーリェ変換して得られたスペクトルに基づいて算出した受信電流の比は、両アンテナの全放射電力の比にほぼ等しいことが判る。

以上のことから、標準系と被測定物１についてそれぞれ求めた一次波の受信電力の比Ｐｘ／Ｐｒが、自由空間中での標準系と被測定物１の全放射電力の比にほぼ等しいことが判る。

図３１は、この第７の実施形態による放射電力測定方法の具体的な動作の一例を説明するために示すフローチャートである。

この本発明の第７の実施形態による放射電力測定方法は、前述した第２の実施形態による前記受信アンテナ１５の受信電力の値ＰＬを測定するステップＳ５が、図３１に示すようなステップＳ５ｂ１、Ｓ５ｂ２を含んで構成されている。

まず、前記受信電力の値ＰＬを測定する際に、前記被測定物１の代わりに既知の基準信号源を用いて該既知の基準信号源から送信される既知の全放射電力を前記受信アンテナ１５で受信して測定された全放射電力と前記既知の全放射電力との比を予め記憶する（ステップＳ５ｂ１）。

次に、前記ステップＳ５ｂ１で予め記憶された前記既知の全放射電力を前記受信アンテナ１５で受信して測定された全放射電力と前記既知の全放射電力との比を用いて、前記被測定物１を用いたときに該被測定物１から放射された電波の全放射電力を前記受信アンテナ１５で受信して測定された全放射電力の値を較正する（ステップＳ５ｂ２）。

したがって、この本発明の第７の実施形態による放射電力測定方法によると、ステップＳ７では、前記ステップＳ５ｂ２で較正された前記受信電力ＰＬ及び前記ステップＳ６で測定された前記反射係数の値Ｓ２２に基づいて前記被測定物１の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を前記式（１）により算出することになる。

（第８の実施形態）
次に、本発明の第８の実施形態として、上記構成の放射電力測定装置２０を用いたより詳細な放射電力測定方法について説明する。

この第８の実施形態による放射電力測定方法では、全放射電力の測定対象は一次波であり、それ以外の成分を、電波吸収体を用いて低減するようにしている。

すなわち、全放射電力の測定対象は一次波であり、それ以外の成分は前記した信号処理で除去する方法の他に、電波吸収体を用いて低減することが可能である。

例えば、図１０に示すように、楕円鏡１０の閉空間１２内において、長軸を含む水平面に重なる板状の電波吸収体７０を置くことにより、高次の多重反射成分を大幅に低減することができる。

図１１の（ａ），（ｂ）は、そのシミュレーション結果を示している。

この場合、被測定物１の送信アンテナ、受信アンテナ１５とも中心周波数が１．２ＧＨｚのダイポールアンテナとし、それらを長軸長（２ａ）６０ｃｍ、短軸長（２ｂ）４０ｃｍの楕円をその長軸を中心に３５０度回転して得られる楕円鏡１０の閉空間１２内に配置した構成となされている。

このとき、両ダイポールアンテナの素子の長さ方向を長軸に一致させることにより、両アンテナ間の直接結合が抑えられている。

図１１の（ａ）は電波吸収体なしの場合の送信アンテナの反射係数Ｓ１１と送信アンテナから受信アンテナへの透過係数Ｓ２１を示している。

また、図１１の（ｂ）は、中央水平面に、全体が楕円板で、送受信のアンテナの周囲部分（長軸方向で各焦点Ｆ１、Ｆ２から両端までに等しい距離の範囲、短軸方向に７０ｍｍの距離の楕円球空間）が切欠かれた形状の電波吸収体７０を配置した場合の反射係数Ｓ１１と透過係数Ｓ２１を示している。

図１１の（ａ）に示すように、電波吸収体７０がない場合、いくつかの周波数で大きな共振が生じ、透過係数（Ｓ２１）にスパイク状の大きな落ち込みが生じている。

これに対し、図１１の（ｂ）に示すように、電波吸収体７０を挿入した場合、両アンテナ間の結合度は若干低下するものの、広い周波数範囲にわたって落ち込みの少ない安定した透過特性が得られ、定在波が立っていないことを示している。

このように定在波が立っていないということは、２次波以上の高次反射を無視することができるということを意味する。

すなわち、これによって、電波吸収体７０を挿入した場合には、１次波のみを測定することになる。

このような第８の実施形態による放射電力測定方法であれば、１次波と高次反射波を時間的に分離することが難しい狭帯域の信号に対しても、前述の比較法を用いて、測定対象とする被測定物１の全放射電力ＴＲＰを求めることができる。

（本発明のまとめ）
このように、本発明では、楕円をその２つの焦点Ｆ１，Ｆ２を通る軸を中心に３６０度回転して得られる楕円球状で金属の壁面１１で囲まれた閉空間１２を有する楕円鏡１０の一方の焦点Ｆ１に被測定物１をその電波の放射中心を位置させて配置し、該被測定物１から放射された電波を楕円鏡１０の壁面１１で反射させて他方の焦点Ｆ２に配置した受信アンテナ１５で受信させて、受信アンテナ１５の出力信号に応じて被測定物１の放射電力を測定するようにしている。

このため、本発明では、簡易な構成で小型に、短時間に且つ高感度に被測定物１から放射される電波の全放射電力を測定することができる。

（楕円鏡１０の定義）
本発明でいう楕円鏡１０は、図４に示した楕円Ａをその２つの焦点Ｆ１，Ｆ２を通る軸線を中心に３６０度でなく１８０度回転して得られる半楕円球状で金属の壁面１１で囲まれた閉空間１２を有するものであってもよい。

このような楕円鏡１０の閉空間１２内において、一方の焦点Ｆ１に被測定物１をその電波の放射中心を位置させて配置し、該被測定物１から放射された電波を楕円鏡１０の壁面１１で反射させて他方の焦点Ｆ２に配置した受信アンテナ１５に集中して受信させて、受信アンテナ１５の出力信号に応じて被測定物１の放射電力を測定することができる。

そして、この場合、図４に示した下ケース２２側の半楕円球状で金属の壁面１１で囲まれた閉空間１２を有するものを楕円鏡１０とし、上ケース２３側に単に平板状の電波吸収体を設置した場合には、受信アンテナ１５の出力信号を２倍した値に応じて被測定物１の放射電力を測定することができる。

また、図４に示した下ケース２２側の半楕円球状で金属の壁面１１で囲まれた閉空間１２を有するものを楕円鏡１０とし、上ケース２３側に単に金属等の平板導体を設置した場合には、該金属等の平板導体によるイメージ信号が受信アンテナ１５の出力信号に現れるので、受信アンテナ１５の出力信号に応じて被測定物１の放射電力を測定することができる。

また、本発明の楕円鏡１０は、楕円球空間を、図４に示した楕円Ａの短軸線と平行な平面で切断した形状で本発明を実施してもよい。

この場合、切断面の平面は、電波吸収体または導体を設置するものとする。

そして、切断面の平面に電波吸収体を設置した場合、受信アンテナ１５の受信電力は半分になるので、受信アンテナ１５の出力信号に応じて全放射電力を算出するときに２倍すればよい。

また、切断面の平面に導体を設置した場合、この平面部はグラウンドとして動作し、受信電力は変化しないので、受信アンテナ１５の出力信号に応じて被測定物１の全放射電力を測定するときに２倍することは不要である。

また、本発明の楕円鏡１０は、楕円球空間を、図４に示した楕円の短軸線と平行な平面を長軸を中心に９０度回転させたとき、元の短軸線で形成される平面と９０度回転させた平面とで区切られる領域、すなわち楕円球空間を４分の１に切断した形状で本発明を実施してもよい。

そして、この場合、切断面の平面に電波吸収体を設置した場合、受信アンテナ１５の受信電力は４分の１になるので、全放射電力を算出するときに、受信アンテナ１５の出力信号に４倍すればよい。

また、切断面の平面に導体を設置した場合、平面部はグラウンドとして動作し、受信電力は変化しないので、全放射電力を算出するときに受信アンテナ１５の出力信号を４倍することは不要である。

したがって、本発明でいう楕円鏡１０は、図４に示した楕円Ａをその長軸線または短軸線のうち少なくとも一つの軸線を中心に所定角度回転して得られる全楕円球状、半楕円球状、１／４楕円球状等の壁面１１で囲まれた閉空間１２を有するものであってもよいものである。

本発明による放射電力測定方法、放射電力測定用結合器及び放射電力測定装置は、ユビキタス社会の到来を向かえ、無線タグ（Ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｔａｇ：ＲＦＩＤ）、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ−ｗｉｄｅ−ｂａｎｄ）、ＢＡＮ（Ｂｏｄｙ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）関連の無線機器などの超小型無線端末が放射した電波を受信してその試験を行う場合に、全空間に放射される全放射電力（Ｔｏｔａｌ ｒａｄｉａｔｅｄ ｐｏｗｅｒ：ＴＲＰ）を簡単な構成で、短時間にかつ高感度に測定することができる。

Claims (12)

1. 楕円をその２つの焦点を通る軸線を中心に所定角度回転して得られる楕円球状でなる金属の壁面で囲まれた閉空間を有する楕円鏡を準備する段階と、
   前記楕円鏡の閉空間内における前記２つの焦点のうちの一方の焦点の位置に電波を放射可能な被測定物をその電波の放射中心をほぼ一致するように配置する段階と、
   前記楕円鏡の閉空間内における前記２つの焦点のうちの他方の焦点の位置に受信アンテナを配置する段階と、
   前記楕円鏡の閉空間内において、前記一方の焦点の位置に配置した前記被測定物から電波を放射すると共に、該被測定物から放射された電波を前記壁面で反射させて前記他方の焦点の位置に配置した前記受信アンテナで受信し、該受信アンテナからの出力信号に応じて前記被測定物から放射された電波の全放射電力を該受信アンテナの測定端で測定する段階と、
   を具備する放射電力測定方法において、
   前記全放射電力を前記受信アンテナの測定端で測定する段階は、
   前記被測定物から所定の測定周波数を有する連続波を放射した状態で、前記受信アンテナの測定端を介して前記受信アンテナの受信電力の値ＰＬを測定する段階と、
   前記被測定物からの電波放射を停止した状態で、前記受信アンテナの測定端に所定の測定周波数を有する電力を印加して、該受信アンテナから反射された電力を該測定端を介して測定することにより、前記受信アンテナの反射係数の値Ｓ２２を測定する段階と、
   前記受信アンテナの受信電力の値ＰＬを測定する段階で測定された前記受信電力ＰＬの値及び前記受信アンテナの反射係数の値Ｓ２２を測定する段階で測定された前記反射係数の値Ｓ２２に基づいて、前記被測定物の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を下記の式により
   ＰＬ／（１−｜Ｓ２２｜^２）
   算出する段階と、
   を含む放射電力測定方法。
2. 楕円をその２つの焦点を通る軸線を中心に所定角度回転して得られる楕円球状でなる金属の壁面で囲まれた閉空間を有する楕円鏡を準備する段階と、
   前記楕円鏡の閉空間内における前記２つの焦点のうちの一方の焦点の位置に電波を放射可能な被測定物をその電波の放射中心をほぼ一致するように配置する段階と、
   前記楕円鏡の閉空間内における前記２つの焦点のうちの他方の焦点の位置に受信アンテナを配置する段階と、
   前記楕円鏡の閉空間内において、前記一方の焦点の位置に配置した前記被測定物から電波を放射すると共に、該被測定物から放射された電波を前記壁面で反射させて前記他方の焦点の位置に配置した前記受信アンテナで受信し、該受信アンテナからの出力信号に応じて前記被測定物から放射された電波の全放射電力を該受信アンテナの測定端で測定する段階と、
   を具備する放射電力測定方法において、
   前記全放射電力を前記受信アンテナの測定端で測定する段階は、
   所定の周波数範囲において、予め定められた複数の測定周波数毎に前記被測定物から前記所定の測定周波数を有する連続波を放射した状態で、前記受信アンテナの測定端を介して前記受信アンテナの受信電力ＰＬを順次に測定する段階と、
   所定の周波数範囲において、予め定められた複数の測定周波数毎に前記受信アンテナの測定端に前記所定の測定周波数を有する電力を印加して、該受信アンテナから反射された電力を該測定端を介して順次に測定することにより、前記受信アンテナの前記反射係数の値Ｓ２２を順次に測定する段階と、
   前記複数の測定周波数毎に順次に測定される前記受信電力ＰＬ及び前記複数の測定周波数毎に順次に測定される前記反射係数の値Ｓ２２に基づいて前記複数の測定周波数毎の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を下記の式により
   ＰＬ／（１−｜Ｓ２２｜^２）
   順次に算出する段階と、
   を含む放射電力測定方法。
3. 予め、前記被測定物から放射される電波に関して、所定の周波数と所定の出力強度からなる所定の規格のスペクトラムマスクを記憶する段階と、
   前記被測定物の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を算出する段階によって算出された前記全放射電力の値Ｐｒに比例する電力が、前記スペクトラムマスクと比較して前記所定の規格を満足するか否かの良否を判定する段階とをさらに備える請求項１又は請求項２に記載の放射電力測定方法。
4. 楕円をその２つの焦点を通る軸線を中心に所定角度回転して得られる楕円球状でなる金属の壁面で囲まれた閉空間を有する楕円鏡を準備する段階と、
   前記楕円鏡の閉空間内における前記２つの焦点のうちの一方の焦点の位置に電波を放射可能な被測定物をその電波の放射中心をほぼ一致するように配置する段階と、
   前記楕円鏡の閉空間内における前記２つの焦点のうちの他方の焦点の位置に受信アンテナを配置する段階と、
   前記楕円鏡の閉空間内において、前記一方の焦点の位置に配置した前記被測定物から電波を放射すると共に、該被測定物から放射された電波を前記壁面で反射させて前記他方の焦点の位置に配置した前記受信アンテナで受信し、該受信アンテナからの出力信号に応じて前記被測定物から放射された電波の全放射電力を該受信アンテナの測定端で測定する段階と、
   を具備する放射電力測定方法において、
   前記全放射電力を前記受信アンテナの測定端で測定する段階は、
   前記被測定物の位置を互いに直交する３次元座標軸の少なくとも１軸に沿って位置調整する段階と、
   前記位置調整する段階で、前記被測定物の位置を調整する毎に、前記被測定物からの電波放射を停止した状態で、前記受信アンテナの測定端に所定の測定周波数を有する電力を印加して、該受信アンテナから反射された電力を該測定端を介して測定することにより、前記受信アンテナの反射係数の値Ｓ２２に相当する値を測定する段階と、
   前記受信アンテナの反射係数の値Ｓ２２に相当する値を測定する段階で測定された前記受信アンテナの反射係数の値Ｓ２２に相当する値を、予め設定した閾値と比較する段階と、
   前記閾値と比較する段階での比較により、前記前記受信アンテナの反射係数の値Ｓ２２に相当する値を測定する段階で測定された前記反射係数の値Ｓ２２に相当する値が前記閾値以下であると判定されたときの前記反射係数の値Ｓ２２に相当する値を前記反射係数の値Ｓ２２とする段階と、
   前記被測定物から所定の測定周波数を有する連続波を放射した状態で、前記受信アンテナの測定端を介して前記受信アンテナの受信電力の値ＰＬを測定する段階と、
   前記受信アンテナの受信電力の値ＰＬを測定する段階で測定された前記受信アンテナ１５の受信電力の値ＰＬ及び前記前記反射係数の値Ｓ２２とする段階で前記反射係数の値Ｓ２２とされた前記反射係数の値Ｓ２２に相当する値に基づいて、下記の式により
   ＰＬ／（１−｜Ｓ２２｜^２）
   前記被測定物の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力の算出を開始させる段階と、
   を含む放射電力測定方法。
5. 楕円をその２つの焦点を通る軸線を中心に所定角度回転して得られる楕円球状でなる金属の壁面で囲まれた閉空間を有する楕円鏡を準備する段階と、
   前記楕円鏡の閉空間内における前記２つの焦点のうちの一方の焦点の位置に電波を放射可能な被測定物をその電波の放射中心をほぼ一致するように配置する段階と、
   前記楕円鏡の閉空間内における前記２つの焦点のうちの他方の焦点の位置に受信アンテナを配置する段階と、
   前記楕円鏡の閉空間内において、前記一方の焦点の位置に配置した前記被測定物から電波を放射すると共に、該被測定物から放射された電波を前記壁面で反射させて前記他方の焦点の位置に配置した前記受信アンテナで受信し、該受信アンテナからの出力信号に応じて前記被測定物から放射された電波の全放射電力を該受信アンテナの測定端で測定する段階と、
   を具備する放射電力測定方法において、
   前記全放射電力を前記受信アンテナの測定端で測定する段階は、前記受信アンテナからの出力信号のうち、前記被測定物から放射されて前記壁面で一回反射して前記他方の焦点の位置に到達した一次波に対応する信号を抽出して、前記被測定物の全放射電力を測定する放射電力測定方法。
6. 前記受信アンテナの受信電力の値ＰＬを測定する段階は、
   前記被測定物の代わりに既知の基準信号源を用いて該既知の基準信号源から送信される既知の全放射電力を前記受信アンテナで受信して測定された全放射電力と前記既知の全放射電力との比を予め記憶する段階と、
   前記受信アンテナで受信して測定された全放射電力と前記既知の全放射電力との比を予め記憶する段階で予め記憶された、前記測定された全放射電力と前記既知の全放射電力との比を用いて、前記被測定物を用いたときに該被測定物から放射された電波の全放射電力を前記受信アンテナで受信して測定された全放射電力の値を較正する段階と、
   を含む請求項１に記載の放射電力測定方法。
7. 金属の壁面で囲まれた閉空間内に、電波を放射可能な被測定物と、該被測定物から放射された電波を受信する受信アンテナとを支持し、前記被測定物から射された電波を前記受信アンテナで受信し、該受信アンテナの受信信号を外部へ出力できるように構成された放射電力測定用結合器と、
   前記放射電力測定用結合器の外部へ出力される前記受信アンテナの受信信号から、前記被測定物から放射される電波の全放射電力を測定する電力測定部を備えた放射電力測定装置であって、
   前記放射電力測定用結合器は、
   前記閉空間の形状が、楕円をその２つの焦点を通る軸線を中心に所定角度回転して得られる楕円球状に形成された楕円鏡と、
   前記楕円鏡の閉空間内における前記２つの焦点のうちの一方の焦点の位置に前記被測定物をその電波の放射中心がほぼ一致する状態で支持する被測定物支持部材と、
   前記楕円鏡の閉空間内における前記２つの焦点のうちの他方の焦点の位置に前記受信アンテナをその中心位置がほぼ一致する状態で支持する受信アンテナ支持部材と、を有し、
   前記楕円鏡の閉空間内において、前記被測定物支持部材によって支持された前記被測定物から放射された電波を、前記壁面で反射させて前記受信アンテナ支持部材によって支持された前記受信アンテナで受信可能とし、
   前記電力測定部は、前記放射電力測定用結合器の前記受信アンテナ支持部材によって支持された前記受信アンテナで受信された出力信号に応じて前記被測定物支持部材によって支持された前記被測定物から放射された電波の全放射電力を測定可能とし、
   前記電力測定部は、
   前記放射電力測定用結合器の前記被測定物支持部材によって支持された前記被測定物からの電波放射を停止した状態で、前記放射電力測定用結合器の前記受信アンテナ支持部材によって支持された前記受信アンテナの測定端に所定の測定周波数を有する電力を印加して、該受信アンテナから反射された電力を該測定端を介して測定することにより、前記受信アンテナの反射係数の値Ｓ２２を測定する反射係数測定モジュールと、
   前記被測定物から前記所定の測定周波数を有する連続波を放射した状態で、前記受信アンテナの受信電力ＰＬの値を前記受信アンテナの測定端を介して測定する受信電力測定モジュールと、
   前記反射係数測定モジュールによって測定される反射係数の値Ｓ２２及び前記受信電力測定モジュールによって測定される受信電力ＰＬの値に基づいて、前記被測定物の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を下記の式により
   ＰＬ／（１−｜Ｓ２２｜^２）
   算出する全放射電力算出モジュールと、
   を含む放射電力測定装置。
8. 前記反射係数測定モジュールは、所定の周波数範囲において、予め定められた複数の測定周波数毎に前記受信アンテナの測定端に前記所定の測定周波数を有する電力を印加して、該受信アンテナから反射された電力を該測定端を介して測定することにより、前記反射係数の値Ｓ２２を順次に測定し、
   前記受信電力測定モジュールは、前記所定の周波数範囲において、予め定められた複数の測定周波数毎に前記被測定物から前記所定の測定周波数を有する連続波を放射した状態で、前記受信アンテナの測定端を介して前記受信アンテナの受信電力ＰＬを順次に測定し、
   前記全放射電力算出モジュールは、前記反射係数測定モジュールによって前記所定の周波数範囲において、予め定められた複数の測定周波数毎に順次に測定される反射係数の値Ｓ２２及び前記受信電力測定モジュールによって前記所定の周波数範囲において、予め定められた複数の測定周波数毎に順次に測定される受信電力ＰＬの値に基づいて、前記複数の測定周波数毎の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力を下記の式により
   ＰＬ／（１−｜Ｓ２２｜^２）
   順次に算出する請求項７に記載の放射電力測定装置。
9. 前記電力測定部は、
   予め、前記被測定物から放射される電波に関して、所定の周波数と所定の出力強度からなる所定の規格のスペクトラムマスクを記憶する記憶モジュールと、
   前記全放射電力算出モジュールによって順次に算出された前記複数の測定周波数毎の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力が、前記記憶モジュールに記憶されている前記スペクトラムマスクと比較して前記所定の規格を満足するか否かの良否を判定する良否判定モジュールとをさらに備える請求項８に記載の放射電力測定装置。
10. 前記放射電力測定用結合器は、前記被測定物支持部材によって支持された前記被測定物の位置を３次元座標軸の少なくとも１軸に沿って位置調整する位置調整機構をさらに有し、
    前記電力測定部は、前記位置調整機構によって前記被測定物の位置を調整する毎に前記反射係数測定モジュールによって測定された前記反射係数の値Ｓ２２に相当する値を、予め設定した閾値と比較する比較モジュールをさらに有し、
    前記全放射電力算出モジュールは、前記比較モジュールによって前記反射係数の値Ｓ２２に相当する値が前記閾値以下であると判定されたときの前記反射係数の値Ｓ２２に相当する値を前記反射係数の値Ｓ２２として、前記被測定物の全放射電力の値Ｐｒに比例する電力の算出を開始する請求項７の放射電力測定装置。
11. 前記電力測定部は、
    前記放射電力測定用結合器の前記被測定物支持部材によって支持された前記被測定物から短パルスの電波が放射された状態で、前記放射電力測定用結合器の前記受信アンテナ支持部材によって支持された前記受信アンテナで受信された出力信号から、スペクトラムデータを求めるスペクトラム解析モジュールと、
    前記スペクトラム解析モジュールによって求められたスペクトラムデータに対する逆フーリェ変換演算を行い、前記受信アンテナの出力信号の時間波形データを算出する時間波形データ算出モジュールと、
    前記時間波形データ算出モジュールによって算出された時間波形データから、前記被測定物から放射された短パルスの電波が前記放射電力測定用結合器の前記楕円球の閉空間内において、前記壁面で一回反射して前記受信アンテナに到来した一次波の時間波形データを抽出する一次波抽出モジュールと、
    前記一次波抽出モジュールによって抽出された一次波の時間波形データに対して、フーリェ変換処理を行い、該一次波のスペクトラムデータを求める一次波スペクトラム算出モジュールと、
    前記一次波スペクトラム算出モジュールによって算出された一次波のスペクトラムデータから、前記被測定物の全放射電力を算出する放射電力算出モジュールと、
    を含む請求項７の放射電力測定装置。
12. 前記電力測定部は、
    予め、前記被測定物の代わりに既知の基準信号源を用いて該既知の基準信号源の送信アンテナから送信される既知の全放射電力を前記受信アンテナで受信して前記全放射電力算出モジュールによって算出された全放射電力と前記既知の基準信号源の送信アンテナから送信される前記既知の全放射電力との比を記憶する記憶モジュールと、
    前記記憶モジュールに記憶されている、前記全放射電力算出モジュールによって算出された全放射電力と前記既知の全放射電力との比を用いて、前記被測定物を用いたときに該被測定物から放射された電波の全放射電力を前記受信アンテナで受信して前記全放射電力算出モジュールによって算出された全放射電力の値を較正する較正モジュールと、
    をさらに含む請求項７の放射電力測定装置。

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