JP6606158B2 - Wireless terminal measuring apparatus and wireless terminal measuring method - Google Patents

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Description

本発明は、円偏波アンテナを用いた無線端末測定装置及び無線端末測定方法に関する。   The present invention relates to a wireless terminal measuring apparatus and a wireless terminal measuring method using a circularly polarized antenna.

近年、マルチメディアの進展に伴い、セルラ、無線LAN等の無線通信用のアンテナが実装された無線端末(スマートフォン等)が盛んに生産されるようになっている。今後は、特に、ミリ波帯の広帯域な信号を使用するIEEE802.11adや5Gセルラ等に対応した無線信号を送受信する無線端末が求められている。   In recent years, with the progress of multimedia, wireless terminals (smartphones or the like) on which an antenna for wireless communication such as cellular and wireless LAN is mounted are actively produced. In the future, in particular, wireless terminals that transmit and receive wireless signals compatible with IEEE802.11ad, 5G cellular, and the like that use broadband signals in the millimeter wave band are required.

無線端末の製造工場においては、無線端末が備えている無線通信アンテナに対して、通信規格ごとに定められた送信電波の出力レベルや受信感度を測定し、所定の基準を満たすか否かを判定する性能試験が行われる。   In wireless terminal manufacturing factories, output levels and reception sensitivities of transmission radio waves determined for each communication standard are measured for wireless communication antennas equipped with wireless terminals, and it is determined whether predetermined standards are met. A performance test is performed.

従来は、上記の性能試験を行う際には、被試験対象(Device Under Test:DUT)としての無線端末を1台1台電磁波シールドボックス内に入れて、DUTの制御端子やアンテナ端子を同軸ケーブルにより測定器に接続するという作業が行われていた。1日に何万台ものDUTの検査が要求されうる現状においては、1台1台にかけられる検査時間は非常に限られており、短時間での効率的な測定が必要となっている。   Conventionally, when performing the above performance test, each wireless terminal as a device under test (DUT) is placed in an electromagnetic shielding box, and the control terminal and antenna terminal of the DUT are connected to the coaxial cable. The work of connecting to a measuring instrument was performed. In the present situation where tens of thousands of DUTs can be inspected per day, the inspection time per unit is very limited, and efficient measurement in a short time is required.

しかしながら、測定器による測定時間を短縮することは、測定器に内蔵されるCPUの高速化や並列化により可能であるが、DUTと測定器との同軸ケーブルによる接続時間については、同軸ケーブルがユーザによって物理的に接続されるものであるため、大幅に時間短縮することは難しい。   However, it is possible to shorten the measurement time by the measuring instrument by increasing the speed and parallelization of the CPU built in the measuring instrument. However, with respect to the connection time of the DUT and the measuring instrument using the coaxial cable, the coaxial cable is used by the user. Therefore, it is difficult to reduce the time significantly.

また、DUTのアンテナがK及びKaバンド帯(18GHz〜40GHz)の無線信号を放射するものである場合には、DUTのアンテナ端子と測定器とを同軸ケーブルで接続する構成では、アンテナからの信号が同軸ケーブルで伝送される際の損失が大きく、精度の良い測定が行えないという問題があった。   When the DUT antenna radiates radio signals in the K and Ka band bands (18 GHz to 40 GHz), the DUT antenna terminal and measuring device are connected by a coaxial cable. There is a problem in that a loss is large when transmitted through a coaxial cable, and accurate measurement cannot be performed.

そこで、DUTとの無線信号の送受によりDUTの性能試験を実行し、DUTと測定器との同軸ケーブル接続を不要とする測定器が提案されている。このような測定器は、DUTのアンテナと無線信号の送受を行うためのアンテナとして、例えば円偏波アンテナを備えている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, a measuring instrument has been proposed that performs a DUT performance test by transmitting and receiving radio signals to and from the DUT, and eliminates the need for a coaxial cable connection between the DUT and the measuring instrument. Such a measuring instrument includes, for example, a circularly polarized antenna as an antenna for transmitting and receiving radio signals with a DUT antenna (see, for example, Patent Document 1).

国際公開2006/051947号International Publication 2006/051947

近年、スマートフォンなどの無線端末では、伝送速度(スループット)を向上させるための技術としてMIMO(Multi Input Multi Output)方式が広く採用されている。MIMO方式とは、送信側の複数(M個)のアンテナと受信側の複数(N個)のアンテナ間に形成されるM×Nの経路を用いて高速なデータ通信を行う方式である。   In recent years, in wireless terminals such as smartphones, a MIMO (Multi Input Multi Output) method has been widely adopted as a technique for improving transmission speed (throughput). The MIMO scheme is a scheme in which high-speed data communication is performed using M × N paths formed between a plurality (M) of antennas on the transmission side and a plurality (N) of antennas on the reception side.

特許文献1に開示されたような円偏波アンテナを複数個用いて、DUTに内蔵されたMIMO用の複数のアンテナに無線信号を同時に送信する測定器においては、無線端末内の複数のアンテナの配置によっては、無線端末を一対の円偏波アンテナで挟む構成にする必要がある。   In a measuring instrument that uses a plurality of circularly polarized antennas as disclosed in Patent Document 1 and simultaneously transmits radio signals to a plurality of MIMO antennas built in a DUT, a plurality of antennas in a radio terminal Depending on the arrangement, the wireless terminal needs to be sandwiched between a pair of circularly polarized antennas.

しかしながら、上記のような構成では、一対の円偏波アンテナ間にシールド材などの信号を遮断する物体を設置するなどの対策を施さなければ、偏波の回転方向によっては無線信号の一部を互いのアンテナが受信してしまうことになり、変調精度(EVM)や隣接チャネル漏洩電力などの各種の測定項目の測定精度が著しく悪化してしまう。   However, in the configuration as described above, a part of the radio signal may not be obtained depending on the polarization rotation direction unless measures such as installing an object that blocks a signal such as a shielding material is installed between the pair of circularly polarized antennas. The mutual antennas will receive, and the measurement accuracy of various measurement items such as modulation accuracy (EVM) and adjacent channel leakage power will be significantly deteriorated.

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、被試験対象を挟んで対向する円偏波アンテナ間にシールド材などの信号を遮断する物体を設置することなく、対向する円偏波アンテナ間のアイソレーション性能を保つことができる無線端末測定装置及び無線端末測定方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a conventional problem, and without installing an object that blocks a signal such as a shield material between circularly polarized antennas facing each other with the object to be tested interposed therebetween. An object of the present invention is to provide a wireless terminal measuring apparatus and a wireless terminal measuring method capable of maintaining the isolation performance between the circularly polarized antennas facing each other.

上記課題を解決するために、本発明に係る無線端末測定装置は、一面側に設置されたアンテナと他面側に設置されたもう一つのアンテナを含む複数のアンテナを有する被試験対象に対して測定を行う無線端末測定装置であって、前記被試験対象の一面に対向する位置に配置されて、前記被試験対象の一面側に設置された前記アンテナに空間的に結合される第1円偏波アンテナと、前記被試験対象の他面に対向する位置に配置されて、前記被試験対象の他面側に設置された前記アンテナに空間的に結合される第2円偏波アンテナと、を含む複数の円偏波アンテナと、前記複数の円偏波アンテナ及び前記複数のアンテナを介して前記被試験対象に同時に複数の試験信号を出力する信号送信部と、前記複数の試験信号が入力された前記被試験対象から出力される複数の被測定信号を前記複数のアンテナ及び前記複数の円偏波アンテナを介して受信する信号受信部と、前記信号受信部により受信された前記複数の被測定信号に対して解析処理を行う解析処理部と、を備え、前記円偏波アンテナは、誘電体基板と、前記誘電体基板の一面側に重合される地板導体と、前記被試験対象の一面又は他面に対向する前記誘電体基板の反対面に形成され、所定の偏波の回転方向を有する円偏波型のアンテナ素子と、それぞれの一端側が前記地板導体に接続され、前記誘電体基板をその厚さ方向に沿って貫通し、かつそれぞれの他端側が前記誘電体基板の反対面まで延びて、前記アンテナ素子を囲むように所定間隔で設けられることにより、キャビティを構成する複数の金属ポストと、前記誘電体基板の反対面側に、前記複数の金属ポストの各他端側をその並び方向に沿って短絡し、かつ前記アンテナ素子方向に所定幅を有するリムが設けられている枠状導体と、を具備し、前記キャビティ及び前記枠状導体とで共振器を構成し、前記共振器と前記アンテナ素子との構造パラメータを調整して、前記共振器の共振周波数を所望の値に設定し、前記構造パラメータは、前記キャビティの内寸Lw、前記枠状導体の前記リム幅L、前記アンテナ素子の巻数、前記アンテナ素子の基本長a0、前記アンテナ素子の素子幅Wの少なくとも一つを含み、かつ、前記枠状導体の前記リム幅Lは、前記誘電体基板の表面に沿って伝播する表面波の波長の略1/4の幅であり、前記複数のアンテナが設置された前記被試験対象の一面又は他面の法線と、各前記円偏波アンテナの前記誘電体基板の反対面の法線が交差し、前記第1円偏波アンテナと前記第2円偏波アンテナとで前記所定の偏波の回転方向が異なる構成である。 In order to solve the above-described problems, a wireless terminal measurement apparatus according to the present invention is provided for an object under test having a plurality of antennas including an antenna installed on one side and another antenna installed on the other side. A wireless terminal measuring apparatus for performing measurement, wherein the first circular bias is spatially coupled to the antenna that is disposed at a position facing one surface of the object to be tested and is disposed on one surface side of the object to be tested. A wave antenna and a second circularly polarized antenna that is disposed at a position facing the other surface of the test object and is spatially coupled to the antenna installed on the other surface side of the test object. A plurality of circularly polarized antennas, a plurality of circularly polarized antennas, a signal transmitting unit that outputs a plurality of test signals simultaneously to the object under test via the plurality of antennas, and the plurality of test signals are input. Whether the test target A signal receiving unit that receives a plurality of measured signals to be output via the plurality of antennas and the plurality of circularly polarized antennas, and an analysis process for the plurality of measured signals received by the signal receiving unit The circularly polarized antenna includes a dielectric substrate, a ground plane conductor that is superposed on one surface side of the dielectric substrate, and one surface or the other surface of the object to be tested. A circularly polarized antenna element formed on the opposite surface of the dielectric substrate and having a predetermined polarization rotation direction, and one end side of each is connected to the ground plane conductor, and the dielectric substrate is arranged along the thickness direction thereof. A plurality of metal posts constituting a cavity by extending the other end side to the opposite surface of the dielectric substrate so as to surround the antenna element, and the dielectric substrate of A frame-like conductor that is short-circuited along the direction in which the other end sides of the plurality of metal posts are arranged on the facing side and provided with a rim having a predetermined width in the antenna element direction, and The cavity and the frame-shaped conductor constitute a resonator, the structural parameters of the resonator and the antenna element are adjusted, and the resonance frequency of the resonator is set to a desired value. Including at least one of an inner dimension Lw of the cavity, the rim width L R of the frame-shaped conductor, the number of turns of the antenna element, a basic length a0 of the antenna element, and an element width W of the antenna element, and the frame shape the rim width L R of the conductor, said a width of approximately 1/4 of the wavelength of a surface wave propagating along the dielectric surface of the substrate, one side or other of the object to be tested, wherein the plurality of antennas is installed Surface normals and before each The normal line of the opposite surface of the dielectric substrate of the circularly polarized antenna intersects, and the rotation direction of the predetermined polarization is different between the first circularly polarized antenna and the second circularly polarized antenna. .

この構成により、本発明に係る無線端末測定装置は、被試験対象を挟んで対向する円偏波アンテナ間にシールド材などの信号を遮断する物体を設置することなく、対向する円偏波アンテナ間のアイソレーション性能を保つことができる。   With this configuration, the wireless terminal measurement apparatus according to the present invention is configured so that an object that blocks a signal such as a shielding material is not installed between the circularly polarized antennas facing each other with the object to be tested interposed therebetween. The isolation performance can be maintained.

また、この構成により、本発明に係る無線端末測定装置は、被試験対象のアンテナと円偏波アンテナとの間における被測定信号の多重反射を低減することができる。すなわち、本発明に係る無線端末測定装置は、被試験対象のアンテナと円偏波アンテナとの間で発生する多重反射に起因した振幅誤差を抑制して、被試験対象に対する測定を精度良く行うことができる。   Also, with this configuration, the radio terminal measuring apparatus according to the present invention can reduce multiple reflections of the signal under measurement between the antenna under test and the circularly polarized antenna. That is, the wireless terminal measurement apparatus according to the present invention suppresses an amplitude error caused by multiple reflections occurring between the antenna under test and the circularly polarized antenna, and accurately performs measurement on the object under test. Can do.

また、この構成により、本発明に係る無線端末測定装置においては、円偏波アンテナは、表面波の発生を抑制でき、アンテナの放射特性を所望の特性にすることができる。   Also, with this configuration, in the wireless terminal measurement apparatus according to the present invention, the circularly polarized antenna can suppress the generation of surface waves, and the radiation characteristics of the antenna can be set to desired characteristics.

また、本発明に係る無線端末測定装置においては、各前記アンテナの放射面の法線と、前記複数のアンテナが設置された前記被試験対象の一面又は他面の法線が平行であり、各前記アンテナの放射方向は各前記アンテナの放射面の法線方向である構成であってもよい。   Further, in the wireless terminal measuring apparatus according to the present invention, the normal line of the radiation surface of each antenna and the normal line of one surface or the other surface of the test object on which the plurality of antennas are installed are parallel, The radiation direction of the antenna may be a normal direction of the radiation surface of each antenna.

この構成により、本発明に係る無線端末測定装置は、被試験対象のアンテナと円偏波アンテナとの間における試験信号の多重反射を低減することができる。   With this configuration, the wireless terminal measurement apparatus according to the present invention can reduce multiple reflection of test signals between the antenna under test and the circularly polarized antenna.

また、本発明に係る無線端末測定装置においては、各前記円偏波アンテナの前記誘電体基板の反対面の法線と、各前記円偏波アンテナの放射面の法線が平行であり、各前記円偏波アンテナの放射方向は各前記円偏波アンテナの放射面の法線方向である構成であってもよい。   Further, in the wireless terminal measuring apparatus according to the present invention, the normal of the opposite surface of the dielectric substrate of each circularly polarized antenna and the normal of the radiation surface of each circularly polarized antenna are parallel, The radiation direction of the circularly polarized antenna may be a normal direction of the radiation surface of each circularly polarized antenna.

この構成により、本発明に係る無線端末測定装置は、被試験対象のアンテナと円偏波アンテナとの間における被測定信号及び試験信号の多重反射を低減することができる。   With this configuration, the wireless terminal measurement apparatus according to the present invention can reduce multiple reflections of the signal under test and the test signal between the antenna under test and the circularly polarized antenna.

また、本発明に係る無線端末測定装置においては、前記アンテナ素子は、スパイラルの中心側端部を有する方形スパイラル型又は円形スパイラル型に形成され、前記方形スパイラル型又は円形スパイラル型に形成された前記アンテナ素子の前記スパイラルの中心側端部に一端側が接続されて前記誘電体基板及び前記地板導体を貫通して設けられる給電ピンを更に具備する構成であってもよい。   Further, in the wireless terminal measuring apparatus according to the present invention, the antenna element is formed in a square spiral type or a circular spiral type having a spiral center side end, and is formed in the square spiral type or the circular spiral type. The antenna element may further include a power supply pin that is connected to one end of the spiral on the center side of the antenna element and that penetrates the dielectric substrate and the ground plane conductor.

また、本発明に係る無線端末測定装置は、前記被試験対象を搬送路内で搬送する搬送部と、前記被試験対象が搬送されるための入口及び出口を有する、前記円偏波アンテナを内部に収容する測定ボックスと、前記被試験対象の全体が前記測定ボックス内の所定領域に搬送されているか否かを判断する判断部と、を更に備え、前記信号送信部は、前記判断部によって前記被試験対象の全体が前記所定領域に搬送されていると判断されたことを条件として、前記搬送部が搬送する前記被試験対象に前記複数の円偏波アンテナ及び前記複数のアンテナを介して同時に前記複数の試験信号を出力し、前記信号受信部は、前記判断部によって前記被試験対象の全体が前記所定領域に搬送されていると判断されたことを条件として、前記複数の試験信号が入力された前記被試験対象から出力される前記複数の被測定信号を前記複数のアンテナ及び前記複数の円偏波アンテナを介して受信する構成であってもよい。   In addition, the wireless terminal measuring apparatus according to the present invention includes a circularly polarized antenna having a conveyance unit that conveys the object under test in a conveyance path, and an inlet and an outlet for conveying the object under test. And a determination unit that determines whether or not the entire object to be tested is conveyed to a predetermined area in the measurement box, and the signal transmission unit is configured to perform the determination by the determination unit. On the condition that it is determined that the entire object under test is conveyed to the predetermined area, the object under test conveyed by the conveying unit is simultaneously passed through the plurality of circularly polarized antennas and the plurality of antennas. The plurality of test signals are output, and the signal receiving unit receives the plurality of test signals on the condition that the determination unit determines that the entire object to be tested is conveyed to the predetermined area. Force has been said it may be a configuration in which the plurality of the measured signal which is output from the test object is received via the plurality of antennas and the plurality of the circularly polarized antenna.

この構成により、本発明に係る無線端末測定装置は、被試験対象の全体が測定ボックス内の所定領域に搬送されていることを自動的に判断して被試験対象に対する性能試験を開始するため、多様な無線端末に対して性能試験を実行し、その試験時間を大幅に短縮することができる。   With this configuration, the wireless terminal measurement apparatus according to the present invention automatically determines that the entire object under test is transported to a predetermined area in the measurement box and starts a performance test for the object under test. Performance tests can be performed on various wireless terminals, and the test time can be greatly shortened.

また、本発明に係る無線端末測定装置は、前記搬送路の上方に設けられ、前記複数のアンテナ又は前記複数の円偏波アンテナで発生する電磁波が前記入口及び前記出口から漏洩するのを防止する電磁波吸収部を更に備え、前記測定ボックスが電磁波シールド機能を有する構成であってもよい。   The wireless terminal measurement apparatus according to the present invention is provided above the transport path and prevents electromagnetic waves generated by the plurality of antennas or the plurality of circularly polarized antennas from leaking from the entrance and the exit. The electromagnetic wave absorption part may be further provided, and the measurement box may have an electromagnetic wave shielding function.

また、本発明に係る無線端末測定方法は、上記のいずれかの無線端末測定装置を用いる無線端末測定方法であって、前記複数の円偏波アンテナ及び前記複数のアンテナを介して前記被試験対象に同時に前記複数の試験信号を出力する信号送信ステップと、前記複数の試験信号が入力された前記被試験対象から出力された前記複数の被測定信号を前記複数のアンテナ及び前記複数の円偏波アンテナを介して受信する信号受信ステップと、前記信号受信ステップで受信された前記複数の被測定信号に対して解析処理を行う解析処理ステップと、を含む。   A radio terminal measurement method according to the present invention is a radio terminal measurement method using any one of the radio terminal measurement devices described above, wherein the test object is provided via the plurality of circularly polarized antennas and the plurality of antennas. Simultaneously transmitting the plurality of test signals to the plurality of signals to be measured output from the test target to which the plurality of test signals are input, the plurality of antennas and the plurality of circularly polarized waves A signal receiving step for receiving via an antenna; and an analysis processing step for performing analysis processing on the plurality of signals under measurement received in the signal receiving step.

この構成により、本発明に係る無線端末測定方法は、被試験対象を挟んで対向する円偏波アンテナ間にシールド材などの信号を遮断する物体を設置することなく、対向する円偏波アンテナ間のアイソレーション性能を保って、被試験対象に対する測定を精度良く行うことができる。   With this configuration, the wireless terminal measurement method according to the present invention enables the inter-polarized antennas to be opposed to each other without installing an object that blocks a signal such as a shielding material between the circularly-polarized antennas opposed to each other with the object to be tested interposed therebetween. Thus, it is possible to accurately measure the object to be tested while maintaining the isolation performance.

また、本発明に係る無線端末測定方法は、上記のいずれかの無線端末測定装置を用いる無線端末測定方法であって、前記被試験対象を前記搬送路内で搬送する搬送ステップと、前記被試験対象の全体が前記測定ボックス内の所定領域に搬送されているか否かを判断する判断ステップと、前記判断ステップによって前記被試験対象の全体が前記所定領域に搬送されていると判断されたことを条件として、前記搬送部が搬送する前記被試験対象に前記複数の円偏波アンテナ及び前記複数のアンテナを介して同時に前記複数の試験信号を出力する信号送信ステップと、前記判断ステップによって前記被試験対象の全体が前記所定領域に搬送されていると判断されたことを条件として、前記複数の試験信号が入力された前記被試験対象から出力された前記複数の被測定信号を前記複数のアンテナ及び前記複数の円偏波アンテナを介して受信する信号受信ステップと、前記信号受信ステップで受信された前記複数の被測定信号に対して解析処理を行う解析処理ステップと、を含む。   Further, a wireless terminal measurement method according to the present invention is a wireless terminal measurement method using any one of the above wireless terminal measurement devices, a transport step of transporting the object to be tested in the transport path, and the device under test A determination step for determining whether or not the entire object is transported to a predetermined area in the measurement box; and the determination step determines that the entire target object is transported to the predetermined area. As a condition, a signal transmission step of simultaneously outputting the plurality of test signals to the object to be tested conveyed by the conveyance unit via the plurality of circularly polarized antennas and the plurality of antennas, and the step to be tested by the determination step The plurality of test signals are output from the input target under test on the condition that it is determined that the entire target is transported to the predetermined area. A signal receiving step for receiving a plurality of signals under measurement via the plurality of antennas and the plurality of circularly polarized antennas, and analyzing the plurality of signals under measurement received in the signal receiving step An analysis processing step.

この構成により、本発明に係る無線端末測定方法は、被試験対象の全体が測定ボックス内の所定領域に搬送されていることを自動的に判断して被試験対象に対する性能試験を開始するため、多様な無線端末に対して性能試験を実行し、その試験時間を大幅に短縮することができる。   With this configuration, the wireless terminal measurement method according to the present invention automatically determines that the entire object under test is transported to a predetermined area in the measurement box and starts a performance test for the object under test. Performance tests can be performed on various wireless terminals, and the test time can be greatly shortened.

本発明は、被試験対象を挟んで対向する円偏波アンテナ間にシールド材などの信号を遮断する物体を設置することなく、対向する円偏波アンテナ間のアイソレーション性能を保つことができる無線端末測定装置及び無線端末測定方法を提供するものである。   The present invention is a radio that can maintain isolation performance between opposing circularly polarized antennas without installing an object that blocks a signal such as a shield material between the opposing circularly polarized antennas across the object to be tested. A terminal measurement apparatus and a wireless terminal measurement method are provided.

本発明の第1の実施形態に係る無線端末測定装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the radio | wireless terminal measuring apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る無線端末測定装置が備える端末保持具にDUTが保持される様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a mode that DUT is hold | maintained at the terminal holder with which the wireless terminal measuring device which concerns on the 1st Embodiment of this invention is provided. (a)は図2のA−A線断面図であり、(b)は図2のB−B線断面図である。(A) is the sectional view on the AA line of FIG. 2, (b) is the sectional view on the BB line of FIG. 本発明の第1の実施形態に係る無線端末測定装置が備える円偏波アンテナの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the circularly polarized antenna with which the radio | wireless terminal measuring apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention is provided. (a)は本発明の第1の実施形態における円偏波アンテナのLHCPの構成を示す正面図であり、(b)は本発明の第1の実施形態における円偏波アンテナのRHCPの構成の正面図である。(A) is a front view which shows the structure of LHCP of the circularly polarized antenna in the 1st Embodiment of this invention, (b) is the structure of RHCP of the circularly polarized antenna in the 1st Embodiment of this invention. It is a front view. 本発明の第1の実施形態における円偏波アンテナの構成を示す背面図である。It is a rear view which shows the structure of the circularly polarized wave antenna in the 1st Embodiment of this invention. (a)は図5(a)の4A−4A拡大断面図であり、(b)は図5(a)の変形例における4B−4B線拡大断面図である。(A) is 4A-4A expanded sectional view of Fig.5 (a), (b) is the 4B-4B line expanded sectional view in the modification of Fig.5 (a). 図5(a)の5−5線拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along line 5-5 in FIG. (a)は本発明の第1の実施形態における円偏波アンテナの要部の構成を示す拡大正面図であり、(b)は、本発明の第1の実施形態における円偏波アンテナの要部の変形例の構成を示す拡大正面図である。(A) is an enlarged front view showing a configuration of a main part of the circularly polarized antenna according to the first embodiment of the present invention, and (b) is an essential part of the circularly polarized antenna according to the first embodiment of the present invention. It is an enlarged front view which shows the structure of the modification of a part. 本発明の第1の実施形態における円偏波アンテナの要部の他の変形例の構成を示す拡大正面図である。It is an enlarged front view which shows the structure of the other modification of the principal part of the circularly polarized wave antenna in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態における円偏波アンテナの要部の構成を除いたときの特性図である。It is a characteristic view when the structure of the principal part of the circularly polarized wave antenna in the 1st Embodiment of this invention is remove | excluded. 本発明の第1の実施形態における円偏波アンテナの要部の構成を用いたときの特性図である。It is a characteristic view when using the structure of the principal part of the circularly polarized wave antenna in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態における円偏波アンテナとDUTのアンテナとの位置関係の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the positional relationship of the circularly polarized antenna and DUT antenna in the 1st Embodiment of this invention. (a)は本発明の第1の実施形態における円偏波アンテナのS11とS21を測定するための構成を示す模式図であり、(b)は本発明の第1の実施形態における円偏波アンテナのS11とS21を測定するための他の構成を示す模式図である。(A) is a schematic diagram showing a configuration for measuring a first circular polarization antenna in the embodiment of the S 11 and S 21 of the present invention, (b) is a circle in the first embodiment of the present invention it is a schematic view showing another arrangement for measuring S 11 and S 21 of the polarization antenna. 図14(a)の構成で測定された本発明の第1の実施形態における円偏波アンテナのS11を示すグラフである。It is a graph showing the S 11 of the circularly polarized antenna according to the first embodiment of the present invention measured in the configuration of FIG. 14 (a). 図14(a)の構成で測定された本発明の第1の実施形態における円偏波アンテナのS21を示すグラフである。Is a graph showing the circularly polarized antenna of S 21 in the first embodiment of the present invention measured in the configuration of FIG. 14 (a). 図14(b)の構成で測定された本発明の第1の実施形態における円偏波アンテナのS11を示すグラフである。It is a graph showing the S 11 of the circularly polarized antenna according to the first embodiment of the present invention measured in the configuration of FIG. 14 (b). 図14(b)の構成で測定された本発明の第1の実施形態における円偏波アンテナのS21を示すグラフである。Is a graph showing the circularly polarized antenna of S 21 in the first embodiment of the present invention measured in the configuration of FIG. 14 (b). (a)は本発明の第1の実施形態における2つの円偏波アンテナ間の距離を1cm、傾斜角度を0°とした場合のS21を示すグラフであり、(b)は本発明の第1の実施形態における2つの円偏波アンテナ間の距離を1cm、傾斜角度を5°とした場合のS21を示すグラフである。(A) is a graph showing S 21 when the distance between two circularly polarized antennas in the first embodiment of the present invention is 1 cm and the inclination angle is 0 °, and (b) is the graph of the present invention. 1cm distance between the two circularly polarized antenna in one embodiment, is a graph showing the S 21 in the case where the inclination angle and 5 °. (a)は本発明の第1の実施形態における2つの円偏波アンテナ間の距離を1.5cm、傾斜角度を0°とした場合のS21を示すグラフであり、(b)は本発明の第1の実施形態における2つの円偏波アンテナ間の距離を1.5cm、傾斜角度を5°とした場合のS21を示すグラフである。(A) is a graph showing S 21 when the distance between two circularly polarized antennas in the first embodiment of the present invention is 1.5 cm and the tilt angle is 0 °, and (b) is the present invention. the first embodiment 1.5cm distance between two circularly polarized antenna in the form of a graph showing the S 21 when the inclination angle was set to 5 °. 本発明の第1の実施形態における主偏波の回転方向が同一である2つの円偏波アンテナと、主偏波の回転方向が異なる2つの円偏波アンテナについて、2つの円偏波アンテナ間の距離を2cm、傾斜角度を5°とした場合のS21を示すグラフである。The two circularly polarized antennas having the same main polarization rotation direction and the two circular polarization antennas having different main polarization rotation directions in the first embodiment of the present invention are provided between the two circular polarization antennas. 2cm distance is a graph showing the S 21 in the case where the inclination angle and 5 °. 本発明の第1の実施形態における主偏波の回転方向が同一である2つの円偏波アンテナと、主偏波の回転方向が異なる2つの円偏波アンテナを備えた測定系において、2つの円偏波アンテナ間の距離を2cm、傾斜角度を5°とした場合の残留EVMの値を示す表である。In the measurement system including two circularly polarized antennas having the same main polarization rotation direction and two circular polarization antennas having different main polarization rotation directions in the first embodiment of the present invention, It is a table | surface which shows the value of residual EVM when the distance between circularly polarized antennas is 2 cm, and an inclination angle is 5 degrees. 本発明の第1の実施形態に係る無線端末測定装置による無線端末測定方法の処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process of the radio | wireless terminal measurement method by the radio | wireless terminal measurement apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る無線端末測定装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the radio | wireless terminal measuring apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る無線端末測定装置が備えるベルトコンベア及び電磁波シールドボックスの搬送方向に沿った断面図である。It is sectional drawing along the conveyance direction of the belt conveyor with which the radio | wireless terminal measuring apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is equipped, and an electromagnetic wave shield box. 本発明の第2の実施形態における電磁波シールドボックスの電磁波吸収部の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example of the electromagnetic wave absorption part of the electromagnetic wave shield box in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態における電磁波シールドボックスの電磁波吸収部の他の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other structural example of the electromagnetic wave absorption part of the electromagnetic wave shield box in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態における電磁波シールドボックスの電磁波吸収部として金属板を用いる場合の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example in the case of using a metal plate as an electromagnetic wave absorption part of the electromagnetic wave shield box in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態における電磁波シールドボックスの電磁波吸収部として金属板を用いる場合の他の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other structural example in the case of using a metal plate as an electromagnetic wave absorption part of the electromagnetic wave shield box in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る無線端末測定装置による無線端末測定方法の処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process of the radio | wireless terminal measurement method by the radio | wireless terminal measurement apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る無線端末測定装置による無線端末測定方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the radio | wireless terminal measurement method by the radio | wireless terminal measurement apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明に係る無線端末測定装置及び無線端末測定方法の実施形態について図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of a wireless terminal measuring apparatus and a wireless terminal measuring method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1に示すように、本発明の第1の実施形態に係る無線端末測定装置1は、複数のアンテナ110を有するDUT100に複数の試験信号を入力し、DUT100から出力される複数の被測定信号に対して送受信特性などの測定を行うものである。例えば、無線端末測定装置1は、端末保持具50と、測定部51と、表示部52と、操作部53と、を備えている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the wireless terminal measurement apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention inputs a plurality of test signals to a DUT 100 having a plurality of antennas 110 and outputs a plurality of signals to be measured output from the DUT 100. Is used to measure transmission / reception characteristics. For example, the wireless terminal measurement device 1 includes a terminal holder 50, a measurement unit 51, a display unit 52, and an operation unit 53.

DUT100は、例えばスマートフォンなどの無線端末である。DUT100の通信規格としては、セルラ(LTE、LTE−A、W−CDMA(登録商標)、GSM(登録商標)、CDMA2000、1xEV−DO、TD−SCDMA等)、無線LAN(IEEE802.11b/g/a/n/ac/ad等)、Bluetooth(登録商標)、GNSS(GPS、Galileo、GLONASS、BeiDou等)、FM、及びディジタル放送(DVB−H、ISDB−T等)が挙げられる。   The DUT 100 is a wireless terminal such as a smartphone. Communication standards for DUT 100 include cellular (LTE, LTE-A, W-CDMA (registered trademark), GSM (registered trademark), CDMA2000, 1xEV-DO, TD-SCDMA, etc.), wireless LAN (IEEE802.11b / g / a / n / ac / ad, etc.), Bluetooth (registered trademark), GNSS (GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou, etc.), FM, and digital broadcasting (DVB-H, ISDB-T, etc.).

アンテナ110は、垂直偏波や水平偏波などの直線偏波の電波を放射するようになっている。また、アンテナ110は、直線偏波の偏波方向を時間的に切り替えることが可能な構成であってもよい。   The antenna 110 radiates radio waves of linear polarization such as vertical polarization and horizontal polarization. Further, the antenna 110 may be configured to be able to switch the polarization direction of linearly polarized waves in terms of time.

図2(a),(b)に示すように、端末保持具50は、例えば外形が方形状の誘電体材料からなり、DUT100の挿入・取り出しが可能なスロット部54と、複数の円偏波アンテナ20と、を内部に備えている。さらに、端末保持具50は、スロット部54の開口を開閉するための扉55を有していてもよい。図2(c)に示すように、DUT100が端末保持具50内に収容されて保持されることにより、DUT100の一面側に設置されたアンテナと他面側に設置されたもう一つのアンテナを含む複数のアンテナ110と複数の円偏波アンテナ20との位置関係が固定されるようになっている。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the terminal holder 50 is made of, for example, a dielectric material having a rectangular outer shape, and a slot portion 54 into which the DUT 100 can be inserted and removed, and a plurality of circularly polarized waves. An antenna 20 is provided inside. Furthermore, the terminal holder 50 may have a door 55 for opening and closing the opening of the slot portion 54. As shown in FIG. 2C, the DUT 100 is housed and held in the terminal holder 50, thereby including an antenna installed on one side of the DUT 100 and another antenna installed on the other side. The positional relationship between the plurality of antennas 110 and the plurality of circularly polarized antennas 20 is fixed.

図3(a),(b)は、それぞれ図2(c)のA−A線断面図とB−B線断面図である。これらの図に示すように、端末保持具50は、円偏波アンテナ20をDUT100のアンテナ110の放射面に対して所定角度傾けて保持するための保持部56を有している。なお、端末保持具50の内壁面50aには、DUT100のアンテナ110又は円偏波アンテナ20で発生する電磁波が端末保持具50の外に漏洩するのを防止するための電波吸収体が貼り付けられていることが望ましい。   3A and 3B are a cross-sectional view taken along line AA and a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 2C, respectively. As shown in these drawings, the terminal holder 50 has a holding portion 56 for holding the circularly polarized antenna 20 at a predetermined angle with respect to the radiation surface of the antenna 110 of the DUT 100. A radio wave absorber for preventing electromagnetic waves generated by the antenna 110 of the DUT 100 or the circularly polarized antenna 20 from leaking out of the terminal holder 50 is attached to the inner wall surface 50 a of the terminal holder 50. It is desirable that

あるいは、端末保持具50は、複数の円偏波アンテナ20が取り付けられた留め具のような構成であってもよい。この場合には、端末保持具50でDUT100を挟むことにより、DUT100の複数のアンテナ110と複数の円偏波アンテナ20との位置関係が固定される。   Alternatively, the terminal holder 50 may be configured as a fastener to which a plurality of circularly polarized antennas 20 are attached. In this case, the positional relationship between the plurality of antennas 110 of the DUT 100 and the plurality of circularly polarized antennas 20 is fixed by sandwiching the DUT 100 with the terminal holder 50.

図1に示すように、測定部51は、信号送信部61と、信号受信部62と、解析処理部63と、切替部64と、記憶部65と、試験制御部66とを備えており、DUT100に対して送信電波の出力レベルや受信感度などに関する測定を行うようになっている。   As shown in FIG. 1, the measurement unit 51 includes a signal transmission unit 61, a signal reception unit 62, an analysis processing unit 63, a switching unit 64, a storage unit 65, and a test control unit 66. Measurements relating to the output level of radio waves to be transmitted, reception sensitivity, and the like are performed on the DUT 100.

信号送信部61は、端末保持具50により保持されたDUT100に、複数の円偏波アンテナ20及びDUT100の複数のアンテナ110を介して同時に複数の試験信号を出力するようになっている。   The signal transmission unit 61 outputs a plurality of test signals to the DUT 100 held by the terminal holder 50 simultaneously via the plurality of circularly polarized antennas 20 and the plurality of antennas 110 of the DUT 100.

信号受信部62は、複数の試験信号が入力されたDUT100から出力される複数の被測定信号を、DUT100の複数のアンテナ110及び複数の円偏波アンテナ20を介して受信するようになっている。   The signal receiving unit 62 receives a plurality of signals under measurement output from the DUT 100 to which a plurality of test signals are input via the plurality of antennas 110 and the plurality of circularly polarized antennas 20 of the DUT 100. .

解析処理部63は、信号受信部62により受信された複数の被測定信号に対して、DUT100の通信規格に対応した解析処理を行うようになっている。解析処理部63が行う解析処理の具体例としては、変調精度(EVM)、送信パワーレベル、送信スペクトラムマスク、エラーベクトル振幅、隣接チャネル漏洩電力、スプリアス放射の測定などが挙げられる。   The analysis processing unit 63 performs an analysis process corresponding to the communication standard of the DUT 100 on the plurality of signals under measurement received by the signal receiving unit 62. Specific examples of analysis processing performed by the analysis processing unit 63 include modulation accuracy (EVM), transmission power level, transmission spectrum mask, error vector amplitude, adjacent channel leakage power, and measurement of spurious radiation.

さらに、解析処理部63は、MIMOの受信試験に関する解析処理として、最小入力感度、最大入力レベル、隣接チャネル除去、非隣接チャネル除去などを実行することができる。   Furthermore, the analysis processing unit 63 can execute minimum input sensitivity, maximum input level, adjacent channel removal, non-adjacent channel removal, and the like as analysis processing related to the MIMO reception test.

なお、上記の試験信号は、本実施形態の無線端末測定装置1に対してDUT100を呼接続状態とするなどの、DUT100の通信規格に対応した各種制御を行うための制御信号を含むものとする。また、上記の被測定信号は、本実施形態の無線端末測定装置1から出力された試験信号に対するDUT100からの応答信号や、当該試験信号とは無関係にDUT100から出力される送信信号である。   Note that the test signal includes a control signal for performing various controls corresponding to the communication standard of the DUT 100, such as setting the DUT 100 in a call connection state with respect to the wireless terminal measuring apparatus 1 of the present embodiment. Further, the signal under measurement is a response signal from the DUT 100 to the test signal output from the wireless terminal measurement apparatus 1 of the present embodiment, or a transmission signal output from the DUT 100 regardless of the test signal.

切替部64は、信号送信部61から出力される試験信号の出力周波数を通過させる広帯域の方向性結合器であり、例えばウィルキンソン型の分配器で構成される。切替部64は、円偏波アンテナ20と同軸ケーブルで接続されており、信号送信部61から出力された試験信号を円偏波アンテナ20に入力するとともに、円偏波アンテナ20で受信されたDUT100からの被測定信号を信号受信部62に入力することが可能となっている。   The switching unit 64 is a wideband directional coupler that passes the output frequency of the test signal output from the signal transmission unit 61, and is configured by, for example, a Wilkinson distributor. The switching unit 64 is connected to the circularly polarized antenna 20 via a coaxial cable, and inputs the test signal output from the signal transmitting unit 61 to the circularly polarized antenna 20 and receives the DUT 100 received by the circularly polarized antenna 20. It is possible to input a signal under measurement from the signal receiving unit 62.

試験制御部66は、例えばCPU、記憶部65を構成するROM、RAM、HDDなどを含むマイクロコンピュータ又はパーソナルコンピュータ等で構成され、測定部51を構成する上記各部の動作を制御する。   The test control unit 66 is composed of, for example, a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and an HDD that constitute the storage unit 65, a personal computer, and the like, and controls operations of the above-described units constituting the measurement unit 51.

なお、信号送信部61、信号受信部62、及び解析処理部63は、FPGA(Field Programmable Gate Array)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)などのディジタル回路で構成することや、あらかじめ記憶部65に記憶された所定のプログラムが試験制御部66により実行されることによりソフトウェア的に構成することが可能である。あるいは、信号送信部61、信号受信部62、及び解析処理部63は、ディジタル回路によるハードウェア処理と所定のプログラムによるソフトウェア処理とを適宜組み合わせて構成することも可能である。なお、試験制御部66は、新たなプログラム、あるいはバージョンを変更したプログラムを外部から受けて、記憶部65への追加又は更新を行うこともできる。   The signal transmission unit 61, the signal reception unit 62, and the analysis processing unit 63 may be configured by digital circuits such as an FPGA (Field Programmable Gate Array) and an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or may be stored in the storage unit 65 in advance. The predetermined program thus executed is executed by the test control unit 66 so that it can be configured as software. Alternatively, the signal transmission unit 61, the signal reception unit 62, and the analysis processing unit 63 can be configured by appropriately combining hardware processing by a digital circuit and software processing by a predetermined program. Note that the test control unit 66 can also add or update the storage unit 65 by receiving a new program or a program whose version has been changed from the outside.

表示部52は、例えばLCDやCRTなどの表示機器で構成され、試験制御部66からの制御信号に基づいて、測定結果の表示や、測定条件などを設定するためのソフトキー、プルダウンメニュー、テキストボックスなどの操作対象の表示を行うようになっている。   The display unit 52 is constituted by a display device such as an LCD or CRT, for example, and based on a control signal from the test control unit 66, a soft key, a pull-down menu, a text for displaying a measurement result, setting measurement conditions, and the like. The operation target such as a box is displayed.

操作部53は、ユーザによる操作入力を行うためのものであり、例えば表示部52の表示画面の表面に設けられたタッチパネルで構成される。あるいは、操作部53は、キーボード又はマウスのような入力デバイスを含んで構成されてもよい。また、操作部53は、リモートコマンドなどによる遠隔制御を行う外部制御装置で構成されてもよい。操作部53による入力操作は、試験制御部66により検知されるようになっている。ユーザは、操作部53を用いて、複数の通信規格の中からDUT100が対応している通信規格を選択できるようになっている。   The operation unit 53 is for performing an operation input by a user, and is configured by a touch panel provided on the surface of the display screen of the display unit 52, for example. Alternatively, the operation unit 53 may include an input device such as a keyboard or a mouse. The operation unit 53 may be configured by an external control device that performs remote control using a remote command or the like. An input operation by the operation unit 53 is detected by the test control unit 66. Using the operation unit 53, the user can select a communication standard supported by the DUT 100 from a plurality of communication standards.

以下、円偏波アンテナ20の構成について説明する。図4から図8は、円偏波アンテナ20の基本構造を示している。   Hereinafter, the configuration of the circularly polarized antenna 20 will be described. 4 to 8 show the basic structure of the circularly polarized antenna 20.

すなわち、図4は、円偏波アンテナ20の構成を説明するために示す斜視図である。また、図5(a),(b)は、円偏波アンテナ20の構成を説明するために示す正面図である。また、図6は、円偏波アンテナ20の構成を説明するために示す背面図である。また、図7(a)は、図5(a)の4A−4A線拡大断面図である。また、図7(b)は、図5(a)の変形例における4B−4B線拡大断面図である。また、図8は、図5(a)の5−5線拡大断面図である。   That is, FIG. 4 is a perspective view shown for explaining the configuration of the circularly polarized antenna 20. FIGS. 5A and 5B are front views for explaining the configuration of the circularly polarized antenna 20. FIG. 6 is a rear view for explaining the configuration of the circularly polarized antenna 20. FIG. 7A is an enlarged sectional view taken along line 4A-4A in FIG. Moreover, FIG.7 (b) is the 4B-4B expanded sectional view in the modification of Fig.5 (a). FIG. 8 is an enlarged sectional view taken along line 5-5 of FIG.

本実施形態における円偏波アンテナ20は、基本的には、図4から図8に示すように、誘電体基板21と、誘電体基板21の一面21a側に重合される地板導体22と、誘電体基板21の反対面21bに形成され、所定の偏波の回転方向を有する円偏波型のアンテナ素子23と、を有している。   As shown in FIGS. 4 to 8, the circularly polarized antenna 20 according to the present embodiment basically includes a dielectric substrate 21, a ground plane conductor 22 superposed on the one surface 21 a side of the dielectric substrate 21, and a dielectric A circularly polarized antenna element 23 formed on the opposite surface 21b of the body substrate 21 and having a predetermined polarization rotation direction.

さらに、地板導体22を挟んだ誘電体基板21の反対側には、アンテナ素子23に励振信号を給電するための給電部26が形成されている。給電部26は、給電用誘電体基板27と、給電用誘電体基板27の地板導体22と反対側の表面に形成され、地板導体22をアースとするマイクロストリップ線路の給電ライン28と、を有する。   Further, a feeding portion 26 for feeding an excitation signal to the antenna element 23 is formed on the opposite side of the dielectric substrate 21 across the ground plane conductor 22. The power supply unit 26 includes a power supply dielectric substrate 27 and a microstrip line power supply line 28 formed on the surface of the power supply dielectric substrate 27 opposite to the ground plane conductor 22 and having the ground plane conductor 22 as ground. .

上記の誘電体基板21及び給電用誘電体基板27としては、準ミリ波帯で低損失のRO4003(Rogers社)などの材料を用いることができる。   As the dielectric substrate 21 and the feeding dielectric substrate 27, materials such as RO4003 (Rogers) having a low loss in the quasi-millimeter wave band can be used.

この誘電体基板21及び給電用誘電体基板27の材質としては、低損失で誘電率が2〜5程度の材料であれば使用可能であり、例えば、ガラスクロステフロン基板や各種熱硬化樹脂基板が候補となる。例えば、図7(a)に示す構成では、誘電体基板21及び給電用誘電体基板27の誘電率をいずれも3.62とし、誘電体基板21の高さhを1.1mm、給電用誘電体基板27の高さhを0.3mmなどとすることができる。 As the material of the dielectric substrate 21 and the dielectric substrate 27 for power feeding, any material having a low loss and a dielectric constant of about 2 to 5 can be used. For example, a glass cloth Teflon substrate or various thermosetting resin substrates can be used. Be a candidate. For example, in the configuration shown in FIG. 7A, the dielectric constants of the dielectric substrate 21 and the power feeding dielectric substrate 27 are both 3.62 and the height h 1 of the dielectric substrate 21 is 1.1 mm. the height h 2 of the dielectric substrate 27 may be, eg, 0.3 mm.

アンテナ素子23は、誘電体基板21の反対面21b側に、例えば、パターン印刷技術によって形成された右巻き矩形スパイラル(図5(a)参照)又は左巻き矩形スパイラル(図5(b)参照)の不平衡型のアンテナである。   The antenna element 23 is formed on the opposite surface 21b side of the dielectric substrate 21 by, for example, a right-handed rectangular spiral (see FIG. 5A) or a left-handed rectangular spiral (see FIG. 5B) formed by a pattern printing technique. It is an unbalanced antenna.

また、円偏波アンテナ20は、アンテナ素子23のスパイラル中心側の側端部(給電点)に一端が接続され、誘電体基板21をその厚さ方向に貫通して地板導体22の穴22aを非導通に通過し、更に給電部26を構成する給電用誘電体基板27を貫通してその表面に他端側を突出させる給電ピン(feed pin)25を有している。   The circularly polarized antenna 20 has one end connected to the side end (feeding point) on the spiral center side of the antenna element 23, penetrates the dielectric substrate 21 in the thickness direction, and passes through the hole 22a of the ground plane conductor 22. It has a feed pin 25 that passes non-conductingly and penetrates the power supply dielectric substrate 27 that constitutes the power supply unit 26 and projects the other end on the surface.

なお、給電部26は、上記のマイクロストリップ線路の構成に限定されず、不平衡型の給電線、例えば、同軸ケーブルや、地板導体22をアースとするコプレーナ線路あるいはマイクロストリップ線路等により給電ピン25の他端側から給電される構成であればよい。図5(a)に示した構成の円偏波アンテナ20は、給電ピン25から給電されることにより、アンテナ素子23から主偏波の回転方向が左回りの円偏波(left hand circular polarization:LHCP)の電波を放射することができる。一方、図5(b)に示した構成の円偏波アンテナ20は、給電ピン25から給電されることにより、アンテナ素子23から主偏波の回転方向が右回りの円偏波(right hand circular polarization:RHCP)の電波を放射することができる。なお、図6以降の図面では、特に断りのない限り主偏波がLHCPの構成のみを示す。   The power supply unit 26 is not limited to the above-described configuration of the microstrip line, and the power supply pin 25 may be an unbalanced power supply line such as a coaxial cable, a coplanar line having a ground plane conductor 22 as a ground, or a microstrip line. Any configuration may be used as long as power is supplied from the other end side. When the circularly polarized antenna 20 having the configuration shown in FIG. 5A is fed from the feed pin 25, the rotation direction of the main polarization from the antenna element 23 is counterclockwise circularly polarized (left hand circular polarization): LHCP) radio waves can be emitted. On the other hand, the circularly polarized antenna 20 having the configuration shown in FIG. 5 (b) is fed from the feed pin 25, so that the rotation direction of the main polarization from the antenna element 23 is a clockwise circular polarization (right hand circular). Polarization (RHCP) radio waves can be emitted. In FIG. 6 and subsequent drawings, only the configuration in which the main polarization is LHCP is shown unless otherwise specified.

ただし、これだけの構造のみによる円偏波アンテナでは、誘電体基板21の表面に沿った表面波が励振されるため、その表面波の影響によって円偏波アンテナとして所望の特性が得られない。   However, in a circularly polarized antenna having only such a structure, surface waves along the surface of the dielectric substrate 21 are excited, so that desired characteristics cannot be obtained as a circularly polarized antenna due to the influence of the surface waves.

そこで、本実施形態の円偏波アンテナ20では、誘電体基板21の表面に沿った表面波の励振を抑制するための構造として、上記構造に加えて、図7(a)、図8に示しているように、複数の金属ポスト30によって構成されるキャビティ構造を採用している。   In view of this, in the circularly polarized antenna 20 of this embodiment, as a structure for suppressing the excitation of the surface wave along the surface of the dielectric substrate 21, in addition to the above structure, FIG. 7A and FIG. As shown, a cavity structure composed of a plurality of metal posts 30 is employed.

具体的には、例えば円柱状の複数の金属ポスト30は、それぞれの一端側が地板導体22に接続され、誘電体基板21をその厚さ方向に沿って貫通し、かつそれぞれの他端側が誘電体基板21の反対面21bまで延びて、アンテナ素子23を囲むように所定間隔で設けられることにより、キャビティを構成する。   Specifically, for example, a plurality of columnar metal posts 30 are connected at one end side to the ground plane conductor 22, penetrate the dielectric substrate 21 along the thickness direction, and each other end side is a dielectric. A cavity is formed by extending to the opposite surface 21 b of the substrate 21 and being provided at predetermined intervals so as to surround the antenna element 23.

さらに、本実施形態の円偏波アンテナ20は、上記キャビティ構造に加えて、誘電体基板21の反対面21b側に、複数の金属ポスト30の各他端側をその並び方向に沿って順次短絡し、かつ各金属ポスト30との接続位置からアンテナ素子23方向に所定距離延びて設けられる枠状導体32を備えている。   Furthermore, in addition to the cavity structure, the circularly polarized antenna 20 of the present embodiment sequentially shorts the other end sides of the plurality of metal posts 30 along the arrangement direction to the opposite surface 21b side of the dielectric substrate 21. In addition, a frame-like conductor 32 provided to extend from the connection position with each metal post 30 in the direction of the antenna element 23 by a predetermined distance is provided.

そして、本実施形態の円偏波アンテナ20では、このキャビティ構造と、枠状導体32との相乗効果によって、表面波を抑圧することができるようにしている。つまり、本実施形態の円偏波アンテナ20は、上記のキャビティ構造と枠状導体32とを備えることにより、従来の一般的な平面アンテナと比較して、アンテナ側面からの電波の漏れを大幅に抑制することができる。   In the circularly polarized antenna 20 of the present embodiment, surface waves can be suppressed by the synergistic effect of the cavity structure and the frame-shaped conductor 32. That is, the circularly polarized antenna 20 according to the present embodiment includes the cavity structure and the frame-shaped conductor 32, thereby significantly reducing radio wave leakage from the antenna side surface as compared with a conventional general planar antenna. Can be suppressed.

なお、複数の金属ポスト30は、図7(b)に示すように、誘電体基板21を貫通する複数の穴301を形成し、この複数の穴301の内壁にメッキ加工(スルーホールメッキ)することによって複数の中空状の金属ポスト30′として実現することもできる。   As shown in FIG. 7B, the plurality of metal posts 30 are formed with a plurality of holes 301 penetrating the dielectric substrate 21 and plated on the inner walls of the plurality of holes 301 (through-hole plating). Accordingly, it can be realized as a plurality of hollow metal posts 30 '.

この場合、スルーホールメッキによる複数の中空状の金属ポスト30′の下端部は、誘電体基板21の一面21a側にパターン印刷技術によって形成されるランド302を介して地板導体22に接続されるようになされている。   In this case, the lower end portions of the plurality of hollow metal posts 30 ′ by through-hole plating are connected to the ground plane conductor 22 via lands 302 formed by pattern printing technology on the one surface 21 a side of the dielectric substrate 21. Has been made.

以下、上記のキャビティ構造と枠状導体32とによる表面波抑圧の効果を説明するために、各部の構造パラメータと、当該構造パラメータを変えて得られた円偏波アンテナ20の特性についてのシミュレーション結果について説明する。   Hereinafter, in order to explain the effect of surface wave suppression by the cavity structure and the frame-shaped conductor 32, the simulation results on the structural parameters of each part and the characteristics of the circularly polarized antenna 20 obtained by changing the structural parameters Will be described.

まず、各部の構造パラメータとなり得る要素について説明する。   First, elements that can be structural parameters of each part will be described.

この円偏波アンテナ20の使用周波数はK及びKaバンド帯の18〜40GHzであり、アンテナ素子23の方形スパイラルは、基本長をa0とし、該a0並びにその任意倍数の長さの線路を90度の角度ごとに配置して構成する。   The frequency of use of this circularly polarized antenna 20 is 18 to 40 GHz in the K and Ka band bands, and the square spiral of the antenna element 23 has a basic length of a0, and a line having a length of a0 and an arbitrary multiple thereof is 90 degrees. It arranges for every angle.

このような方形スパイラルの典型的な例を図9(a)に示す。すなわち、この例では、素子幅Wを0.25mm、基本長a0を0.45mmとし、以下、90度の角度ごとに2a0、2a0、3a0、3a0、4a0、4a0の線路長とし、最終線路長を3a0とし、全体で9巻き(nine−turn spiral)の方形スパイラルとしている。   A typical example of such a square spiral is shown in FIG. That is, in this example, the element width W is set to 0.25 mm, the basic length a0 is set to 0.45 mm, and the line lengths of 2a0, 2a0, 3a0, 3a0, 4a0, and 4a0 are set every 90 degrees, and the final line length is set. Is a square spiral of nine turns (nine-turn spiral) as a whole.

また、図9(b)に示す方形スパイラルは、図9(a)における基本長a0よりも長くした基本長a0′とし、巻数を減らした場合である。   Further, the rectangular spiral shown in FIG. 9B is a case where the basic length a0 ′ is longer than the basic length a0 in FIG. 9A and the number of turns is reduced.

この例では、素子幅Wを0.25mm、基本長a0′を0.7mmとし、以下、90度の角度ごとに2a0′、2a0′、3a0′、3a0′、4a0′の線路長とし、最終線路長を約1.5a0′とし、全体で8巻き(eight−turn spiral)の方形スパイラルとしている。   In this example, the element width W is set to 0.25 mm, the basic length a0 ′ is set to 0.7 mm, and the line lengths of 2a0 ′, 2a0 ′, 3a0 ′, 3a0 ′, and 4a0 ′ are set every 90 degrees. The length of the line is about 1.5a0 ′, and a total of 8 turns (turn-spiral) square spiral.

この場合、最終線路長は、円偏波の軸比(axial ratio)や反射特性を最適化するように約1.5a0′に選んである。   In this case, the final line length is selected to be about 1.5a0 ′ so as to optimize the axial ratio and reflection characteristics of circularly polarized waves.

なお、以下の説明及び実施形態では、円偏波アンテナ20に採用すべきアンテナ素子23として方形スパイラルの例を示している。   In the following description and embodiment, an example of a square spiral is shown as the antenna element 23 to be employed in the circularly polarized antenna 20.

しかるに、図10に示すように、円偏波アンテナ20に採用すべきアンテナ素子23としては、方形スパイラルに代えて、円形スパイラルのアンテナ素子23を用いることもできる。   However, as shown in FIG. 10, as the antenna element 23 to be employed in the circularly polarized antenna 20, a circular spiral antenna element 23 may be used instead of the square spiral.

この図10に示す円形スパイラルのアンテナ素子23は、例えば、基準点からの半径初期値SR=0.2mm、素子幅W=0.35mm、スパイラル間隔d=0.2mm、巻き数2.125の円形スパイラルによるアンテナ素子23の場合であり、このような円形スパイラルによるアンテナ素子23を円偏波アンテナ20に用いた場合でも、上述した方形スパイラルのアンテナ素子23を用いた場合とほぼ同等の結果が得られている。   The circular spiral antenna element 23 shown in FIG. 10 has, for example, a radius initial value SR = 0.2 mm from a reference point, an element width W = 0.35 mm, a spiral interval d = 0.2 mm, and a winding number 2.125. This is the case of the antenna element 23 having a circular spiral, and even when such a circular spiral antenna element 23 is used for the circularly polarized antenna 20, the result is almost the same as the case of using the square spiral antenna element 23 described above. Has been obtained.

また、誘電体基板21の外形はアンテナ素子23のスパイラル中心を中心とする正方形で、図5(a),(b)に示すように、その一辺の長さをL(以下、外形長と記す)とし、キャビティの外形もこれと同心の正方形としている。   The outer shape of the dielectric substrate 21 is a square centered on the spiral center of the antenna element 23, and as shown in FIGS. 5A and 5B, the length of one side is L (hereinafter referred to as the outer length). ) And the outer shape of the cavity is a concentric square.

また、キャビティは、図7(a),(b)に示すように、その内寸をLwとしている。さらに、枠状導体32には、キャビティ内壁から内側へ延びる所定幅(以下、リム幅と記す)Lを有するリムが設けられている。 Further, as shown in FIGS. 7A and 7B, the cavity has an inner dimension Lw. Further, the frame-shaped conductor 32, a predetermined width extending from the cavity inner wall to the inside (hereinafter, referred to as rim width) rim having L R is provided.

また、キャビティを形成する複数の金属ポスト30の直径は、それぞれ、0.3mmであり、各金属ポスト30の間隔は0.9mmである。   The diameters of the plurality of metal posts 30 forming the cavity are each 0.3 mm, and the interval between the metal posts 30 is 0.9 mm.

図11は、複数の金属ポスト30によるキャビティ及び枠状導体32を設けない場合における垂直面(図4、図5でyz面)の放射特性についてのシミュレーション結果を示している。   FIG. 11 shows a simulation result of the radiation characteristics of the vertical plane (the yz plane in FIGS. 4 and 5) in the case where the cavity and the frame-shaped conductor 32 by the plurality of metal posts 30 are not provided.

図11において、F1、F1′は、外形長L=18mmのときの主偏波(左回り円偏波:LHCP)と交差偏波(右回り円偏波:RHCP)の特性であり、F2、F2′は、外形長L=24mmのときの主偏波と交差偏波の特性である。   In FIG. 11, F1 and F1 ′ are the characteristics of the main polarization (left-handed circular polarization: LHCP) and cross-polarization (right-handed circular polarization: RHCP) when the outer length L = 18 mm, and F2, F2 ′ is a characteristic of main polarization and cross polarization when the outer length L = 24 mm.

ここで、円偏波アンテナとして要求される放射特性は、主偏波については0°方向を中心として対称でブロードな単峰特性であり、交差偏波(完全な円偏波であればゼロである)については、広い角度範囲において主偏波より十分低い放射強度となる必要がある。   Here, the radiation characteristic required for a circularly polarized antenna is a symmetric and broad single-peak characteristic with respect to the 0 ° direction for the main polarization. For some), the radiation intensity needs to be sufficiently lower than that of the main polarization in a wide angle range.

これに対し、図11の主偏波の特性F1、F2は、共に非対称で利得に大きな暴れがあり、また、交差偏波についてみれば、−60°、−40°の近傍で主偏波と同等又はそれに近い放射レベルになっていることが分かる。   On the other hand, the characteristics F1 and F2 of the main polarization in FIG. 11 are both asymmetric and have a large gain fluctuation, and in terms of cross polarization, the main polarization characteristics are in the vicinity of −60 ° and −40 °. It can be seen that the radiation level is equivalent or close to that.

このような放射特性の乱れは、前記した表面波の影響によって発生している。   Such disturbance of radiation characteristics is caused by the influence of the surface wave described above.

図12は、複数の金属ポスト30によって内寸Lw=9mmのキャビティを設け、更にリム幅L=1.2mmの枠状導体32を設けたときの、外形長L=18mm及びL=24mmにした場合の主偏波の特性F3、F4と交差偏波の特性F3′、F4′についてのシミュレーション結果を示している。 FIG. 12 shows that when a cavity having an inner dimension Lw = 9 mm is provided by a plurality of metal posts 30 and a frame-like conductor 32 having a rim width L R = 1.2 mm is provided, the outer lengths L = 18 mm and L = 24 mm. The simulation results for the main polarization characteristics F3 and F4 and the cross polarization characteristics F3 ′ and F4 ′ are shown.

この図12から明らかなように、主偏波の特性F3、F4は、0°方向を中心として対称でブロードな単峰特性となり、交差偏波の特性F3′、F4′についても、広い角度範囲において主偏波F3、F4より十分低い放射強度で緩慢な変化となっており、前記した円偏波アンテナとして要求される所望の特性が得られていることが分かる。   As is apparent from FIG. 12, the main polarization characteristics F3 and F4 are symmetric and broad single-peak characteristics around the 0 ° direction, and the cross-polarization characteristics F3 ′ and F4 ′ also have a wide angular range. In FIG. 4, it can be seen that it has a slow change with a radiation intensity sufficiently lower than that of the main polarizations F3 and F4, and that the desired characteristics required for the circularly polarized antenna described above are obtained.

また、各部の構造パラメータを変えて行った前記と同様の幾つかの各種の放射特性についてのシミュレーションの結果、枠状導体32が無い場合の放射特性は、誘電体基板21の外形長Lとキャビティ内寸Lwに対する依存性を示し、概略的な傾向を言えば、外形長Lが大きい(L=24,18mm)場合、キャビティ内寸Lwが3〜10mmまで大きくなるにつれて主偏波特性は3峰形から単峰形に近づくことが判明している。   Further, as a result of simulations on various radiation characteristics similar to those described above performed by changing the structural parameters of each part, the radiation characteristics in the absence of the frame-shaped conductor 32 indicate that the outer length L of the dielectric substrate 21 and the cavity The dependence on the inner dimension Lw is shown, and the general tendency is that when the outer length L is large (L = 24, 18 mm), the main polarization characteristic becomes 3 as the cavity inner dimension Lw increases from 3 to 10 mm. It has been found that the peak shape approaches the single peak shape.

また、誘電体基板21の外形長Lが比較的小さい(L=12mm)場合、キャビティ内寸Lwが3〜10mmまで間で大きくなるにつれて主偏波特性は双峰形から単峰形に近づくことが判明している。   Further, when the outer length L of the dielectric substrate 21 is relatively small (L = 12 mm), the main polarization characteristic approaches from a bimodal to a single peak as the cavity inner dimension Lw increases from 3 to 10 mm. It has been found.

しかし、いずれの場合でも、交差偏波の暴れが大きく使用角度範囲内いずれかにおいて主偏波成分との差が小さくなり、偏波選択性が低く、上記図12のような所望の特性には至らないことが判明している。   However, in any case, the cross-polarization fluctuation is large and the difference from the main polarization component is small in any of the use angle ranges, the polarization selectivity is low, and the desired characteristics as shown in FIG. It has been found that this is not possible.

なお、リム幅Lの1.2mmは、誘電体基板21の表面に沿って伝播する表面波の波長のほぼ1/4に相当している。つまり、このリム幅L=1.2mmの部分は、その先端側からポスト壁側を見たとき、表面波に対してインピーダンスが無限大となるλg/4(λgは管内波長)の長さの伝送路を形成する。 The rim width LR of 1.2 mm corresponds to approximately ¼ of the wavelength of the surface wave propagating along the surface of the dielectric substrate 21. That is, the portion of the rim width L R = 1.2 mm has a length of λg / 4 (λg is an in-tube wavelength) where the impedance is infinite with respect to the surface wave when the post wall side is viewed from the tip side. The transmission path is formed.

したがって、誘電体基板21の表面に沿った電流が流れないことになり、この電流阻止作用によって表面波の励振が抑圧され、放射特性の暴れを防いでいることになる。   Therefore, no current flows along the surface of the dielectric substrate 21, and the excitation of the surface wave is suppressed by this current blocking action, thereby preventing the radiation characteristics from being disturbed.

よって、円偏波アンテナ20を上記した以外の他の周波数帯に適用する場合には、その周波数に応じてリム幅Lを変更設定すればよい。 Therefore, when applying a circularly polarized wave antenna 20 to the other frequency bands other than those described above may be changed setting the rim width L R in accordance with the frequency.

ところで、本実施形態の円偏波アンテナ20は、誘電体基板21に、複数の金属ポスト30によるキャビティと枠状導体32を設けることによって共振器を構成し、この共振器をアンテナ素子23で励振していると考えることができる。   By the way, the circularly polarized wave antenna 20 of this embodiment forms a resonator by providing a cavity made of a plurality of metal posts 30 and a frame-shaped conductor 32 on a dielectric substrate 21, and this resonator is excited by an antenna element 23. You can think that you are.

本実施形態の円偏波アンテナ20は、共振器を構成しているので、共振周波数が存在し、その共振周波数では円偏波アンテナ20の入力インピーダンスが非常に大きくなり、放射をしなくなる。   Since the circularly polarized antenna 20 of the present embodiment constitutes a resonator, a resonant frequency exists, and the input impedance of the circularly polarized antenna 20 becomes very large at that resonant frequency and does not radiate.

この場合、共振器の共振周波数は、共振器と円偏波のアンテナ素子23との構造パラメータで決まる。   In this case, the resonance frequency of the resonator is determined by the structural parameters of the resonator and the circularly polarized antenna element 23.

この構造パラメータは、前述したように、キャビティの内寸Lw、リム幅Lのほか、アンテナ素子23の巻数、アンテナ素子23の基本長a0、アンテナ素子23の素子幅Wなどである。 The structural parameters, as described above, internal dimension Lw of the cavity, in addition to the rim width L R, the number of turns of the antenna element 23, the basic length a0 of the antenna element 23, and the like element width W of the antenna element 23.

したがって、アンテナ利得の周波数特性は、前記共振周波数付近で急激に深い落ち込み(ノッチ)が生じることになる。この共振周波数は、上記の構造パラメータを調整することにより、所望の値に設定することが可能である。   Therefore, the frequency characteristic of the antenna gain has a sudden deep drop (notch) near the resonance frequency. This resonance frequency can be set to a desired value by adjusting the above structural parameters.

図13(a),(b)は、本実施形態の無線端末測定装置1における複数の円偏波アンテナ20とDUT100の複数のアンテナ110との位置関係の一例を示している。複数の円偏波アンテナ20は、DUT100の一面に対向する位置に配置されて、DUT100の一面側に設置されたアンテナ110に空間的に結合される第1円偏波アンテナ20aと、DUT100の他面に対向する位置に配置されて、DUT100の他面側に設置されたアンテナ110に空間的に結合される第2円偏波アンテナ20bと、に分類される。   FIGS. 13A and 13B show an example of the positional relationship between the plurality of circularly polarized antennas 20 and the plurality of antennas 110 of the DUT 100 in the wireless terminal measurement apparatus 1 of the present embodiment. The plurality of circularly polarized antennas 20 are arranged at positions facing one surface of the DUT 100 and are spatially coupled to the antenna 110 installed on the one surface side of the DUT 100. The second circularly polarized antenna 20b is arranged at a position facing the surface and spatially coupled to the antenna 110 installed on the other surface side of the DUT 100.

すなわち、第1円偏波アンテナ20aは、その反対面21bがDUT100のアンテナ110の放射面110aとDUT100の一面に対向する。また、第2円偏波アンテナ20bは、その反対面21bがDUT100のアンテナ110の放射面110aとDUT100の他面に対向する。   In other words, the first circularly polarized antenna 20 a has the opposite surface 21 b facing the radiation surface 110 a of the antenna 110 of the DUT 100 and one surface of the DUT 100. Further, the second circularly polarized antenna 20 b has the opposite surface 21 b facing the radiation surface 110 a of the antenna 110 of the DUT 100 and the other surface of the DUT 100.

各円偏波アンテナ20の反対面21bは、DUT100の各アンテナ110の放射面110aに対して平行ではなく、傾斜角度θだけ傾いている。つまり、複数のアンテナ110が設置されたDUT100の一面又は他面の法線と、各円偏波アンテナ20の反対面21bの法線は交差している。   The opposite surface 21b of each circularly polarized antenna 20 is not parallel to the radiation surface 110a of each antenna 110 of the DUT 100, but is inclined by an inclination angle θ. That is, the normal line of one surface or the other surface of the DUT 100 where the plurality of antennas 110 are installed intersects the normal line of the opposite surface 21b of each circularly polarized antenna 20.

ここで、各アンテナ110の放射面110aの法線N2と、複数のアンテナ110が設置されたDUT100の一面又は他面の法線とは平行である。また、各アンテナ110の放射方向は、各アンテナ110の放射面110aの法線方向である。   Here, the normal line N2 of the radiation surface 110a of each antenna 110 and the normal line of one surface or the other surface of the DUT 100 where the plurality of antennas 110 are installed are parallel to each other. Further, the radiation direction of each antenna 110 is the normal direction of the radiation surface 110 a of each antenna 110.

また、各円偏波アンテナ20の反対面21bの法線N1と、各円偏波アンテナ20の放射面の法線は平行である。また、各円偏波アンテナ20の放射方向は、各円偏波アンテナ20の放射面の法線方向である。   The normal line N1 of the opposite surface 21b of each circularly polarized antenna 20 and the normal line of the radiation surface of each circularly polarized antenna 20 are parallel. The radiation direction of each circularly polarized antenna 20 is the normal direction of the radiation surface of each circularly polarized antenna 20.

すなわち、図13(a)に示すように、アンテナ110の放射面110aから放射される被測定信号の放射方向は、円偏波アンテナ20の反対面21bの法線方向N1に対して平行ではない。このため、アンテナ110の放射面110aから放射される被測定信号は、円偏波アンテナ20とアンテナ110との間で反射されて端末保持具50の内壁面50aに向かい、内壁面50aで吸収される。このようにして、円偏波アンテナ20とアンテナ110との間での被測定信号の多重反射が抑制される。   That is, as shown in FIG. 13A, the radiation direction of the signal under measurement radiated from the radiation surface 110a of the antenna 110 is not parallel to the normal direction N1 of the opposite surface 21b of the circularly polarized antenna 20. . Therefore, the signal under measurement radiated from the radiation surface 110a of the antenna 110 is reflected between the circularly polarized antenna 20 and the antenna 110, travels toward the inner wall surface 50a of the terminal holder 50, and is absorbed by the inner wall surface 50a. The In this way, multiple reflection of the signal under measurement between the circularly polarized antenna 20 and the antenna 110 is suppressed.

同様に、図13(b)に示すように、円偏波アンテナ20のアンテナ素子23から放射される試験信号の放射方向は、アンテナ110の放射面110aの法線方向N2に対して平行ではない。このため、円偏波アンテナ20から放射される試験信号は、円偏波アンテナ20とアンテナ110との間で反射されて端末保持具50の内壁面50aに向かい、内壁面50aで吸収される。このようにして、円偏波アンテナ20とアンテナ110との間での試験信号の多重反射が抑制される。   Similarly, as shown in FIG. 13B, the radiation direction of the test signal radiated from the antenna element 23 of the circularly polarized antenna 20 is not parallel to the normal direction N2 of the radiation surface 110a of the antenna 110. . Therefore, the test signal radiated from the circularly polarized antenna 20 is reflected between the circularly polarized antenna 20 and the antenna 110, travels toward the inner wall surface 50a of the terminal holder 50, and is absorbed by the inner wall surface 50a. In this way, multiple reflection of the test signal between the circularly polarized antenna 20 and the antenna 110 is suppressed.

円偏波アンテナ20は、アンテナ110から送信される被測定信号の直線偏波の偏波方向がいかなる方向であっても、被測定信号を良好に受信することができるように構成されている。また、円偏波アンテナ20は、自身と偏波の回転方向が異なる円偏波アンテナからの信号を受信しにくい特性がある。   The circularly polarized antenna 20 is configured so that the signal under measurement can be satisfactorily received regardless of the direction of the linearly polarized wave of the signal under measurement transmitted from the antenna 110. Further, the circularly polarized antenna 20 has a characteristic that it is difficult to receive a signal from a circularly polarized antenna having a polarization rotation direction different from that of itself.

本実施形態においては、第1円偏波アンテナ20aと第2円偏波アンテナ20bとでは偏波の回転方向が異なっている。例えば、第1円偏波アンテナ20aの主偏波をRHCP、第2円偏波アンテナ20bの主偏波をLHCPとすることができる。あるいは、逆に、第1円偏波アンテナ20aの主偏波をLHCP、第2円偏波アンテナ20bの主偏波をRHCPとすることができる。   In the present embodiment, the rotation direction of polarization differs between the first circularly polarized antenna 20a and the second circularly polarized antenna 20b. For example, the main polarization of the first circular polarization antenna 20a can be RHCP, and the main polarization of the second circular polarization antenna 20b can be LHCP. Or conversely, the main polarization of the first circular polarization antenna 20a can be LHCP, and the main polarization of the second circular polarization antenna 20b can be RHCP.

このように、第1円偏波アンテナ20aと第2円偏波アンテナ20bとで偏波の回転方向を異ならせることにより、図13(b)のように複数の円偏波アンテナ20から同時に複数の試験信号が送信される場合に、ある円偏波アンテナ20から送信された試験信号がDUT100を挟んで対向する他の円偏波アンテナ20で受信されることを抑制することができる。   In this manner, by changing the rotation direction of the polarization between the first circularly polarized antenna 20a and the second circularly polarized antenna 20b, a plurality of circularly polarized antennas 20 can be simultaneously used as shown in FIG. 13B. When the test signal is transmitted, it is possible to prevent the test signal transmitted from a certain circularly polarized antenna 20 from being received by the other circularly polarized antenna 20 facing the DUT 100.

なお、端末保持具50内での円偏波アンテナ20の配置箇所及び個数は、図2、図3、及び図13に示した例に限定されない。   Note that the location and number of the circularly polarized antennas 20 in the terminal holder 50 are not limited to the examples shown in FIGS. 2, 3, and 13.

以下、本実施形態における円偏波アンテナ20のS11とS21の測定結果について説明する。 Hereinafter, the measurement results of S 11 and S 21 of the circularly polarized antenna 20 in the present embodiment will be described.

ここで、円偏波アンテナ20から放射される電磁界の領域のうち、円偏波アンテナ20に近接する領域は、放射に寄与しない電磁界成分が主となるリアクティブ近傍界領域と呼ばれ、円偏波アンテナ20の放射面からの距離によって指向性の変化がない領域は放射遠方界領域と呼ばれる。また、リアクティブ近傍界領域と放射遠方界領域の間の領域は放射近傍界領域と呼ばれる、距離に応じて指向性が変化する領域である。   Here, of the electromagnetic field radiated from the circularly polarized antenna 20, the region close to the circularly polarized antenna 20 is called a reactive near-field region mainly composed of electromagnetic field components that do not contribute to radiation. A region where the directivity does not change depending on the distance from the radiation surface of the circularly polarized antenna 20 is called a radiation far field region. A region between the reactive near-field region and the radiating far-field region is called a radiating near-field region, and is a region whose directivity changes according to the distance.

放射近傍界領域は、円偏波アンテナ20の開口長Dに対し、円偏波アンテナ20の放射面から下記の式(1)を満たす距離R離れた位置として規定される。ここで、λは自由空間波長である。

Figure 0006606158
The near-field region of radiation is defined as a position away from the radiation surface of the circularly polarized antenna 20 by a distance R satisfying the following expression (1) with respect to the opening length D of the circularly polarized antenna 20. Here, λ is a free space wavelength.
Figure 0006606158

例えば、円偏波アンテナ20の開口長Dが13mmであるとすると、例えば28GHzにおける放射近傍界領域の範囲Rは、式(1)より8.9mm〜31.6mmとなる。以降に示す測定結果は、放射遠方界領域に比べて伝搬損失の小さい放射近傍界領域又はリアクティブ近傍界領域で行われたものである。   For example, if the aperture length D of the circularly polarized antenna 20 is 13 mm, the range R of the near-field region at 28 GHz, for example, is 8.9 mm to 31.6 mm according to the equation (1). The measurement results shown below were performed in a radiation near-field region or a reactive near-field region having a smaller propagation loss than the radiation far-field region.

図14(a)に示すように、主偏波がRHCPの2つの円偏波アンテナ20を、給電ライン28の延伸方向が揃う向きにアンテナ素子23が形成された面(すなわち、誘電体基板21の反対面21b)を平行に向かい合わせた状態(以下、「0°の対向状態」とも称する)において、信号分析装置70を用いてS11とS21を測定した結果を図15及び図16に示す。 As shown in FIG. 14 (a), two circularly polarized antennas 20 whose main polarization is RHCP are provided on a surface (that is, a dielectric substrate 21) on which an antenna element 23 is formed in a direction in which the extending direction of the feed line 28 is aligned. the opposite surface 21b) parallel to opposed state (below, in also referred) to as "facing state of 0 °", the results of measurement of the S 11 and S 21 by using a signal analyzer 70 in FIG. 15 and FIG. 16 Show.

また、図14(b)に示すように、主偏波がRHCPの2つの円偏波アンテナ20を、給電ライン28の延伸方向が垂直になる向きにアンテナ素子23が形成された面(すなわち、誘電体基板21の反対面21b)を平行に向かい合わせた状態(以下、「90°の対向状態」とも称する)において、信号分析装置70を用いてS11とS21を測定した結果を図17及び図18に示す。 Further, as shown in FIG. 14B, the surface of the two circularly polarized antennas 20 whose main polarization is RHCP, on which the antenna element 23 is formed in the direction in which the extending direction of the feed line 28 is vertical (that is, FIG. 17 shows the results of measuring S 11 and S 21 using the signal analysis device 70 in a state where the opposite surface 21b) of the dielectric substrate 21 faces in parallel (hereinafter also referred to as “90 ° facing state”). And shown in FIG.

ここで、信号分析装置70は、例えばネットワークアナライザ、又は、トラッキングジェネレータ機能付シグナルアナライザにより構成される。ここでのS11とS21の測定は、2つの円偏波アンテナ20間の距離を2cmにした状態で計5回行われたものである。ただし、1回の測定が終わるごとに2つの円偏波アンテナ20を無限大とみなせる距離だけ離した後に、次の回の測定が行われている。 Here, the signal analysis device 70 is configured by, for example, a network analyzer or a signal analyzer with a tracking generator function. Here the measurement of S 11 and S 21 in is the distance between the two circularly polarized antenna 20 that performed five times while the 2 cm. However, every time one measurement is completed, the next measurement is performed after the two circularly polarized antennas 20 are separated by an infinite distance.

図15〜図18から、5回の測定で得られたS11とS21の周波数特性はグラフ上でほぼ重なっており、S11とS21のいずれについても再現性の高い測定結果が得られたことが分かる。なお、図18の90°の対向状態では28GHz付近のS21の凹みが見られるが、これは2つの円偏波アンテナ20間で逆位相の信号成分同士が打ち消し合うような多重反射が発生したことにより、振幅誤差が現れたものと考えられる。 From FIG. 15 to FIG. 18, the frequency characteristics of S 11 and S 21 obtained by five measurements almost overlap on the graph, and a highly reproducible measurement result is obtained for both S 11 and S 21. I understand that. In addition, in the 90 ° facing state of FIG. 18, S 21 dents near 28 GHz are seen, but this caused multiple reflections such that signal components in opposite phases cancel each other between the two circularly polarized antennas 20. Therefore, it is considered that an amplitude error has appeared.

図19及び図20は、0°の対向状態において、主偏波がRHCPの2つの円偏波アンテナ20間の距離と傾斜角度θを変化させた場合のS21の測定結果を示すグラフである。ここで、2つの円偏波アンテナ20間の距離とは、各円偏波アンテナ20の誘電体基板21の反対面21bにおいて給電ピン25の中心軸が交わる位置間の距離であるとする。 19 and 20, in the opposing state of 0 °, is a graph showing measurement results of the S 21 when the main polarization has changed the distance between the inclination angle θ between the two circularly polarized antenna 20 of the RHCP . Here, it is assumed that the distance between the two circularly polarized antennas 20 is the distance between the positions where the central axes of the feed pins 25 intersect on the opposite surface 21 b of the dielectric substrate 21 of each circularly polarized antenna 20.

図19(a)は、主偏波がRHCPの2つの円偏波アンテナ20間の距離を1cmとし、傾斜角度θを0°とした場合のS21の測定結果であり、図中の楕円で囲んで示すように25.5GHz付近に振幅誤差による凹みが見られる。 FIG. 19 (a), the main polarization and 1cm distance between the two circularly polarized antenna 20 of the RHCP, the measurement results of the S 21 when the inclination angle θ set to 0 °, an ellipse in FIG. As shown in the box, there is a dent due to an amplitude error in the vicinity of 25.5 GHz.

図19(b)は、主偏波がRHCPの2つの円偏波アンテナ20間の距離を1cmとし、傾斜角度θを5°とした場合のS21の測定結果であり、図中の楕円で囲んで示すようにθ=0°の場合に見られた25.5GHz付近の凹みが大幅に改善していることが分かる。 FIG. 19B shows the measurement result of S 21 when the distance between the two circularly polarized antennas 20 whose main polarization is RHCP is 1 cm and the inclination angle θ is 5 °. As shown in the box, it can be seen that the dent in the vicinity of 25.5 GHz seen when θ = 0 ° is greatly improved.

図20(a)は、主偏波がRHCPの2つの円偏波アンテナ20間の距離を1.5cmとし、傾斜角度θを0°とした場合のS21の測定結果であり、図中の楕円で囲んで示すように27.3GHz付近に振幅誤差による凹みが見られる。 FIG. 20A shows the measurement result of S 21 when the distance between two circularly polarized antennas 20 whose main polarization is RHCP is 1.5 cm and the inclination angle θ is 0 °. As shown by surrounding with an ellipse, a dent due to an amplitude error is seen in the vicinity of 27.3 GHz.

図20(b)は、主偏波がRHCPの2つの円偏波アンテナ20間の距離を1.5cmとし、傾斜角度θを5°とした場合のS21の測定結果であり、図中の楕円で囲んで示すようにθ=0°の場合に見られた27.3GHz付近の凹みが消失していることが分かる。 FIG. 20B shows the measurement result of S 21 when the distance between two circularly polarized antennas 20 whose main polarization is RHCP is 1.5 cm and the inclination angle θ is 5 °. It can be seen that the recess near 27.3 GHz, which was seen when θ = 0 °, disappears as shown by the oval.

図21は、主偏波の回転方向が同一である2つの円偏波アンテナ20間の伝送特性S21と、主偏波の回転方向が異なる2つの円偏波アンテナ20間の伝送特性S21を信号分析装置70を用いて測定した結果を示すグラフである。 Figure 21 is a transmission between the main direction of rotation of the polarization and transmission characteristics S 21 between the two circularly polarized antenna 20 is the same, the main polarization direction of rotation two different circularly polarized antenna 20 characteristics S 21 It is a graph which shows the result of having measured this using the signal analyzer 70. FIG.

ここでのS21の測定は、2つの円偏波アンテナ20間の距離と傾斜角度をそれぞれ2cmと5°にした状態で行われたものである。また、図14(a)に示すように、2つの円偏波アンテナ20は、給電ライン28の延伸方向が揃う向きにアンテナ素子23が形成された面(すなわち、誘電体基板21の反対面21b)が向かい合った状態となっている。 Measurement of S 21 here is a distance between the inclination angle between the two circularly polarized antenna 20 which was performed in a state where the respective 2cm and 5 °. Further, as shown in FIG. 14A, the two circularly polarized antennas 20 have a surface on which the antenna element 23 is formed so that the extending direction of the feed line 28 is aligned (that is, the opposite surface 21b of the dielectric substrate 21). ) Are facing each other.

図21のグラフから、主偏波が共にRHCPである2つの円偏波アンテナ20間の伝送特性S21(実線)と比較して、主偏波がRHCPとLHCPである2つの円偏波アンテナ20間の伝送特性S21(破線)は、23GHz以上の周波数範囲で20dB程度低く、良好なアイソレーション性能を示していることが分かる。 From the graph of FIG. 21, compared with the transmission characteristic S 21 (solid line) between the two circularly polarized antennas 20 whose main polarizations are both RHCP, two circularly polarized antennas whose main polarizations are RHCP and LHCP. It can be seen that the transmission characteristic S 21 between 20 (dashed line) is as low as about 20 dB in the frequency range of 23 GHz or higher, indicating good isolation performance.

本実施形態の無線端末測定装置1においては、主偏波の回転方向が異なる第1円偏波アンテナ20aと第2円偏波アンテナ20bがDUT100を挟んで対向しているため、第1円偏波アンテナ20aと第2円偏波アンテナ20bとの間で更に良好なアイソレーション性能を得ることができる。   In the wireless terminal measuring apparatus 1 of the present embodiment, the first circularly polarized antenna 20a and the second circularly polarized antenna 20b having different main polarization rotation directions are opposed to each other with the DUT 100 interposed therebetween. Even better isolation performance can be obtained between the wave antenna 20a and the second circularly polarized antenna 20b.

さらに、図14(a)に示した測定系において、2つの円偏波アンテナ20間の距離と傾斜角度をそれぞれ2cmと5°にした場合の28.5GHzにおける残留EVMは図22に示すようになった。すなわち、測定系A,Bのように2つの円偏波アンテナ20の主偏波がいずれもRHCPである場合には、2つの円偏波アンテナ20をシールドボックス内に入れて測定した場合と、シールドボックス外で測定した場合とで、残留EVMの値に変化は見られなかった。また、測定系C,Dのように2つの円偏波アンテナ20の一方の主偏波がLHCPであり、他方の主偏波がRHCPである場合にも、2つの円偏波アンテナ20をシールドボックス内に入れて測定した場合と、シールドボックス外で測定した場合とで、残留EVMの値に変化は見られなかった。   Furthermore, in the measurement system shown in FIG. 14A, the residual EVM at 28.5 GHz when the distance and the inclination angle between the two circularly polarized antennas 20 are 2 cm and 5 °, respectively, as shown in FIG. became. That is, when both of the main polarizations of the two circularly polarized antennas 20 are RHCP as in the measurement systems A and B, when the two circularly polarized antennas 20 are measured in a shield box, There was no change in the residual EVM value when measured outside the shield box. Further, when one main polarization of the two circular polarization antennas 20 is LHCP and the other main polarization is RHCP as in the measurement systems C and D, the two circular polarization antennas 20 are shielded. There was no change in the value of residual EVM between the case of measurement in the box and the case of measurement outside the shield box.

さらに、測定系A〜Dにおいて2つの円偏波アンテナ20間の伝送特性S21を測定したところ、2つの円偏波アンテナ20をシールドボックス内に入れて測定した場合と、シールドボックス外で測定した場合とで、伝送特性S21に変化は見られなかった。 Furthermore, measurement of the transmission characteristics S 21 between the two circularly polarized antenna 20 in the measurement system to D, and when measured putting two circularly polarized antenna 20 in the shield box, measured outside the shield box in the case of a change in the transmission characteristic S 21 it was observed.

以上のことから、本実施形態の無線端末測定装置1の端末保持具50内においても、複数の円偏波アンテナ20による反射波が振幅誤差をもたらさないことが分かる。   From the above, it can be seen that even in the terminal holder 50 of the wireless terminal measuring apparatus 1 of the present embodiment, the reflected waves from the plurality of circularly polarized antennas 20 do not cause an amplitude error.

以下、本実施形態に係る無線端末測定装置1を用いる無線端末測定方法について、図23のフローチャートを参照しながらその処理の一例を説明する。   Hereinafter, an example of the process of the wireless terminal measurement method using the wireless terminal measurement apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、ユーザにより、DUT100が端末保持具50に保持される(ステップS1)。   First, the DUT 100 is held by the terminal holder 50 by the user (step S1).

次に、測定部51の信号送信部61は、複数の円偏波アンテナ20及びDUT100の複数のアンテナ110を介してDUT100に同時に複数の試験信号を出力する(信号送信ステップS2)。   Next, the signal transmission unit 61 of the measurement unit 51 outputs a plurality of test signals to the DUT 100 simultaneously via the plurality of circularly polarized antennas 20 and the plurality of antennas 110 of the DUT 100 (signal transmission step S2).

次に、測定部51の信号受信部62は、複数の試験信号が入力されたDUT100から出力された複数の被測定信号を、DUT100の複数のアンテナ110及び複数の円偏波アンテナ20を介して受信する(信号受信ステップS3)。   Next, the signal receiving unit 62 of the measuring unit 51 receives a plurality of signals to be measured output from the DUT 100 to which a plurality of test signals are input via the plurality of antennas 110 and the plurality of circularly polarized antennas 20 of the DUT 100. Receive (signal reception step S3).

次に、測定部51の解析処理部63は、信号受信ステップS3で受信された複数の被測定信号に対して、DUT100の通信規格に対応した解析処理を行う(解析処理ステップS4)。   Next, the analysis processing unit 63 of the measurement unit 51 performs analysis processing corresponding to the communication standard of the DUT 100 on the plurality of signals under measurement received in the signal reception step S3 (analysis processing step S4).

以上説明したように、本実施形態に係る無線端末測定装置1は、DUT100を挟んで対向する第1円偏波アンテナ20aと第2円偏波アンテナ20bとで偏波の回転方向が異なっているため、対向する円偏波アンテナ20間にシールド材などの信号を遮断する物体を設置することなく、対向する円偏波アンテナ20間のアイソレーション性能を保つことができる。   As described above, in the wireless terminal measurement device 1 according to this embodiment, the rotation direction of the polarization is different between the first circularly polarized antenna 20a and the second circularly polarized antenna 20b facing each other with the DUT 100 interposed therebetween. Therefore, the isolation performance between the opposing circular polarization antennas 20 can be maintained without installing an object that blocks a signal such as a shield material between the opposing circular polarization antennas 20.

また、本実施形態に係る無線端末測定装置1は、アンテナ110の放射面110aから放射される被測定信号の放射方向が、円偏波アンテナ20の反対面21bの法線方向に対して平行ではないため、アンテナ110と円偏波アンテナ20との間における被測定信号の多重反射を低減することができる。すなわち、本実施形態に係る無線端末測定装置1は、アンテナ110と円偏波アンテナ20との間で発生する多重反射に起因した振幅誤差を抑制して、DUT100に対する測定を精度良く行うことができる。   Further, in the wireless terminal measuring apparatus 1 according to the present embodiment, the radiation direction of the signal under measurement radiated from the radiation surface 110a of the antenna 110 is not parallel to the normal direction of the opposite surface 21b of the circularly polarized antenna 20. Therefore, the multiple reflection of the signal under measurement between the antenna 110 and the circularly polarized antenna 20 can be reduced. That is, the wireless terminal measurement apparatus 1 according to the present embodiment can perform measurement on the DUT 100 with high accuracy by suppressing the amplitude error caused by the multiple reflection occurring between the antenna 110 and the circularly polarized antenna 20. .

また、本実施形態に係る無線端末測定装置1は、円偏波アンテナ20のアンテナ素子23から放射される試験信号の放射方向が、アンテナ110の放射面の法線方向に対して平行ではないため、アンテナ110と円偏波アンテナ20との間における試験信号の多重反射を低減することができる。   Further, in the wireless terminal measuring apparatus 1 according to the present embodiment, the radiation direction of the test signal radiated from the antenna element 23 of the circularly polarized antenna 20 is not parallel to the normal direction of the radiation surface of the antenna 110. The multiple reflection of the test signal between the antenna 110 and the circularly polarized antenna 20 can be reduced.

また、本実施形態に係る無線端末測定装置1は、円偏波アンテナ20の反対面21bが、アンテナ110の放射面に対して平行ではないため、アンテナ110と円偏波アンテナ20との間における被測定信号及び試験信号の多重反射を低減することができる。   Moreover, since the opposite surface 21b of the circularly polarized antenna 20 is not parallel to the radiation surface of the antenna 110, the wireless terminal measuring apparatus 1 according to the present embodiment is between the antenna 110 and the circularly polarized antenna 20. Multiple reflections of the signal under measurement and the test signal can be reduced.

また、本実施形態に係る無線端末測定装置1が備える円偏波アンテナ20では、誘電体基板21を貫通する金属ポスト30を、アンテナ素子23を囲むように並べてキャビティ構造とし、さらに、この金属ポスト30の先端を並び方向に沿って短絡し、かつアンテナ素子23方向に所定距離延びた枠状導体32を設けている。これにより、円偏波アンテナ20は、表面波の発生を抑制でき、アンテナの放射特性を所望の特性にすることができる。   Moreover, in the circularly polarized antenna 20 provided in the wireless terminal measuring apparatus 1 according to the present embodiment, the metal posts 30 penetrating the dielectric substrate 21 are arranged so as to surround the antenna element 23 to form a cavity structure. A frame-like conductor 32 is provided in which the tips of 30 are short-circuited along the alignment direction and extend a predetermined distance in the direction of the antenna element 23. Thereby, the circularly polarized wave antenna 20 can suppress the generation of surface waves, and can make the radiation characteristics of the antenna desired characteristics.

また、本実施形態に係る無線端末測定装置1は、円偏波アンテナ20を用いているため、アンテナ110から放射される被測定信号の直線偏波(例えば、垂直偏波や水平偏波)の向きに関わらず精度の良い測定が可能である。   Further, since the wireless terminal measuring apparatus 1 according to the present embodiment uses the circularly polarized antenna 20, the linearly polarized wave (for example, vertical polarization or horizontal polarization) of the signal under measurement radiated from the antenna 110 is used. Accurate measurement is possible regardless of orientation.

また、本実施形態に係る無線端末測定装置1は、近接での測定を行うものであるため、電波暗室(チャンバー)を使用しなくても精度の良い測定が可能である。   Moreover, since the radio | wireless terminal measuring apparatus 1 which concerns on this embodiment measures in proximity | contact, it can measure with a sufficient precision, without using an anechoic chamber (chamber).

(第2の実施形態)
続いて、本発明の第2の実施形態に係る無線端末測定装置2について図面を参照しながら説明する。なお、第1の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。また、第1の実施形態と同様の動作についても適宜説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a wireless terminal measurement device 2 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about the structure similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted suitably. Also, description of operations similar to those in the first embodiment will be omitted as appropriate.

図24に示すように、本実施形態の無線端末測定装置2は、ベルトコンベア(搬送部)81と、測定ボックスとしての電磁波シールドボックス82と、駆動制御部83と、測定部51と、表示部52と、操作部53と、を備えている。   As shown in FIG. 24, the wireless terminal measurement apparatus 2 of the present embodiment includes a belt conveyor (conveyance unit) 81, an electromagnetic wave shield box 82 as a measurement box, a drive control unit 83, a measurement unit 51, and a display unit. 52 and an operation unit 53.

電磁波シールドボックス82は、DUT100が搬送されるための入口82a及び出口82bを有し、搬送路81aの少なくとも一部を含む空間を覆うようになっている。また、電磁波シールドボックス82は、DUT100のアンテナ110と空間的に結合される複数の円偏波アンテナ20(第1円偏波アンテナ20a及び第2円偏波アンテナ20b)と、検知部84と、を内部に収容するようになっている。   The electromagnetic wave shielding box 82 has an inlet 82a and an outlet 82b through which the DUT 100 is transported, and covers a space including at least a part of the transport path 81a. The electromagnetic shielding box 82 includes a plurality of circularly polarized antennas 20 (first circularly polarized antenna 20a and second circularly polarized antenna 20b) spatially coupled to the antenna 110 of the DUT 100, a detection unit 84, Is to be housed inside.

複数の円偏波アンテナ20は、DUT100の全体が後述する通信可能領域Rに搬送された状態で、反対面21bがDUT100の各アンテナ110の放射面110aに対して傾斜角度θだけ傾くとともに、第1円偏波アンテナ20a及び第2円偏波アンテナ20bでDUT100を挟んだ状態になるように、電磁波シールドボックス82内に配置されている。   The plurality of circularly polarized antennas 20 are in a state in which the entire DUT 100 is transported to the communicable region R, which will be described later. It arrange | positions in the electromagnetic wave shield box 82 so that it may be in the state which pinched | interposed DUT100 with the 1 circular polarization antenna 20a and the 2nd circular polarization antenna 20b.

さらに、電磁波シールドボックス82は、搬送路81aの上方に設けられ、DUT100の複数のアンテナ110又は複数の円偏波アンテナ20で発生する電磁波が入口82a及び出口82bから漏洩するのを防止する電磁波吸収材を含む電磁波吸収部85a,85bを備える。   Further, the electromagnetic wave shielding box 82 is provided above the conveyance path 81a, and electromagnetic wave absorption that prevents electromagnetic waves generated by the plurality of antennas 110 or the plurality of circularly polarized antennas 20 of the DUT 100 from leaking from the inlet 82a and the outlet 82b. Electromagnetic wave absorbers 85a and 85b including a material are provided.

検知部84は、例えば、光線を出射する光源と、光源が出射する光線を受光する受光器とを有し、光源が光線を出射している間に受光器がこの光線を受光できなくなったことを検出するいわゆる投受光器等の構成を有しており、DUT100の電磁波シールドボックス82内への進入を検知できるようになっている。また、検知部84は、DUT100を検知したときに、DUT100を検知したことを示す検知信号を、後述の駆動制御部83の判断部132に出力するようになっている。   The detection unit 84 includes, for example, a light source that emits a light beam and a light receiver that receives the light beam emitted from the light source, and the light receiver cannot receive the light beam while the light source emits the light beam. The so-called light projecting / receiving device or the like is detected, and the entry of the DUT 100 into the electromagnetic wave shielding box 82 can be detected. Further, when detecting the DUT 100, the detection unit 84 outputs a detection signal indicating that the DUT 100 has been detected to the determination unit 132 of the drive control unit 83 described later.

駆動制御部83は、例えばCPU、記憶部133を構成するROM、RAM、HDDなどを含むマイクロコンピュータ又はパーソナルコンピュータ等で構成され、記憶部133にあらかじめ記憶された所定のプログラムを実行することにより、搬送制御部131及び判断部132をソフトウェア的に構成するようになっている。   The drive control unit 83 is constituted by, for example, a microcomputer or a personal computer including a CPU, a ROM, a RAM, an HDD, and the like constituting the storage unit 133, and by executing a predetermined program stored in the storage unit 133 in advance. The conveyance control unit 131 and the determination unit 132 are configured by software.

搬送制御部131は、ベルトコンベア81を駆動制御するようになっており、判断部132から出力された制御信号に応じて、搬送速度を変化させることが可能となっている。なお、搬送速度は常に一定であってもよい。   The conveyance control unit 131 drives and controls the belt conveyor 81 and can change the conveyance speed according to the control signal output from the determination unit 132. The transport speed may always be constant.

記憶部133は、DUT100のサイズの情報、DUT100の通信可能領域Rの情報などを記憶している。ここで、通信可能領域Rは、DUT100の各アンテナ110と各円偏波アンテナ20が十分な強度で空間的に結合できる領域であって、かつ、後述の電磁波吸収部85a,85bが閉状態を維持できる領域として設定される。   The storage unit 133 stores information on the size of the DUT 100, information on the communicable area R of the DUT 100, and the like. Here, the communicable region R is a region where each antenna 110 of the DUT 100 and each circularly polarized antenna 20 can be spatially coupled with sufficient strength, and electromagnetic wave absorbing portions 85a and 85b described later are in a closed state. It is set as an area that can be maintained.

判断部132は、検知部84から出力される検知信号、搬送制御部131から出力されるDUT100の搬送速度の情報、記憶部133に記憶されたDUT100の情報に基づいて、DUT100の全体が電磁波シールドボックス82内の通信可能領域Rに搬送されているか否かを判断するようになっている。例えば、判断部132は、検知部84から検知信号が出力された時点から、DUT100の全体が通信可能領域Rに収まるまでに要する時間、及び、DUT100の少なくとも一部が通信可能領域Rの外に出るまでに要する時間を割り出すことで上記の判断を行うことができる。   Based on the detection signal output from the detection unit 84, the information on the conveyance speed of the DUT 100 output from the conveyance control unit 131, and the information on the DUT 100 stored in the storage unit 133, the determination unit 132 determines that the entire DUT 100 is shielded from electromagnetic waves. It is determined whether or not it is transported to the communicable area R in the box 82. For example, the determination unit 132 determines the time required from when the detection signal is output from the detection unit 84 until the entire DUT 100 is within the communicable region R, and at least a part of the DUT 100 is outside the communicable region R. The above determination can be made by determining the time required to exit.

また、既に述べたように、判断部132は、搬送速度を変化させるための制御信号を搬送制御部131に出力するようになっていてもよい。例えば、判断部132は、DUT100の全体が電磁波シールドボックス82内の通信可能領域Rに搬送されている場合のベルトコンベア81による搬送速度を、DUT100の全体が電磁波シールドボックス82内の通信可能領域Rに搬送されていない場合の搬送速度よりも遅くする制御信号を出力してもよい。   Further, as already described, the determination unit 132 may output a control signal for changing the conveyance speed to the conveyance control unit 131. For example, the determination unit 132 determines the transport speed of the belt conveyor 81 when the entire DUT 100 is transported to the communicable region R in the electromagnetic wave shield box 82, and the communicable region R in which the entire DUT 100 is within the electromagnetic wave shield box 82. A control signal may be output that is slower than the transport speed when not transported.

あるいは判断部132は、DUT100の全体が電磁波シールドボックス82内の通信可能領域Rに搬送されている場合に、ベルトコンベア81による搬送を所定時間停止させ、搬送速度を所定時間ゼロとする制御信号を出力してもよい。   Alternatively, when the entire DUT 100 is transported to the communicable region R in the electromagnetic wave shield box 82, the determination unit 132 stops the transport by the belt conveyor 81 for a predetermined time and outputs a control signal for setting the transport speed to zero for a predetermined time. It may be output.

なお、上述の検知部84は撮像装置で構成されていてもよく、この場合には判断部132は、DUT100の全体が電磁波シールドボックス82内の通信可能領域Rに搬送されているか否かを画像処理で分析するものであってもよい。   Note that the above-described detection unit 84 may be configured by an imaging device. In this case, the determination unit 132 displays whether the entire DUT 100 is conveyed to the communicable region R in the electromagnetic wave shield box 82 or not. You may analyze by processing.

信号送信部61は、駆動制御部83の判断部132によってDUT100の全体が電磁波シールドボックス82内の通信可能領域Rに搬送されていると判断されたことを条件として、ベルトコンベア81が搬送するDUT100に、複数の円偏波アンテナ20及びDUT100の複数のアンテナ110を介して同時に複数の試験信号を出力するようになっている。   The signal transmission unit 61 determines that the entire DUT 100 is determined to be conveyed to the communicable region R in the electromagnetic wave shield box 82 by the determination unit 132 of the drive control unit 83. In addition, a plurality of test signals are simultaneously output via a plurality of circularly polarized antennas 20 and a plurality of antennas 110 of the DUT 100.

信号受信部62は、駆動制御部83の判断部132によってDUT100の全体が電磁波シールドボックス82内の通信可能領域Rに搬送されていると判断されたことを条件として、複数の試験信号が入力されたDUT100から出力される複数の被測定信号を、DUT100の複数のアンテナ110及び複数の円偏波アンテナ20を介して受信するようになっている。   The signal receiving unit 62 receives a plurality of test signals on condition that the determination unit 132 of the drive control unit 83 determines that the entire DUT 100 is conveyed to the communicable region R in the electromagnetic wave shield box 82. The plurality of signals under measurement output from the DUT 100 are received via the plurality of antennas 110 and the plurality of circularly polarized antennas 20 of the DUT 100.

信号送信部61及び信号受信部62が上記のように制御されることにより、DUT100が電磁波シールドボックス82内に収容されている時間内に性能試験が完了するようになっている。   By controlling the signal transmission unit 61 and the signal reception unit 62 as described above, the performance test is completed within the time in which the DUT 100 is accommodated in the electromagnetic wave shield box 82.

図25は、DUT100の搬送方向(Y方向)に沿った、ベルトコンベア81及び電磁波シールドボックス82の断面図である。ベルトコンベア81は、例えば無端状のベルト111を複数対の搬送ローラ112a,112b,113a,113bに巻回し、そのベルト111の上走部の搬送路81a内で、DUT100を電磁波シールドボックス82の入口82a側から出口82b側へ搬送するようになっている。   FIG. 25 is a cross-sectional view of the belt conveyor 81 and the electromagnetic wave shield box 82 along the conveyance direction (Y direction) of the DUT 100. The belt conveyor 81 winds, for example, an endless belt 111 around a plurality of pairs of transport rollers 112a, 112b, 113a, 113b, and the DUT 100 is placed in the entrance of the electromagnetic wave shield box 82 in the transport path 81a of the upper portion of the belt 111. It conveys from the 82a side to the outlet 82b side.

また、ベルトコンベア81は、ベルト111を回転させるためのモータ114を、搬送ローラ112bの軸線方向一端部に備えている。モータ114は、搬送制御部131によって駆動制御されるようになっている。   The belt conveyor 81 includes a motor 114 for rotating the belt 111 at one end in the axial direction of the transport roller 112b. The motor 114 is driven and controlled by the transport control unit 131.

図26及び図27は、電磁波シールドボックス82における電磁波吸収部85a,85bの配置例を示す斜視図である。図26は、電磁波シールドボックス82の入口82a及び出口82bをベルト111が搬送方向に通過する構成を示している。一方、図27は、電磁波シールドボックス82が底面に開口部を有しており、ベルト111がその開口部を常に塞ぐ形で搬送方向に通過する構成を示している。   26 and 27 are perspective views showing examples of arrangement of the electromagnetic wave absorbers 85a and 85b in the electromagnetic wave shield box 82. FIG. FIG. 26 shows a configuration in which the belt 111 passes through the inlet 82a and the outlet 82b of the electromagnetic wave shield box 82 in the transport direction. On the other hand, FIG. 27 shows a configuration in which the electromagnetic wave shield box 82 has an opening on the bottom surface and the belt 111 always passes in the conveying direction so as to block the opening.

ここで、電磁波シールドボックス82の筐体120は、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム、銅、真鍮やこれらの合金などの導電性の金属から成っており、電磁波シールド機能を有する。電磁波シールドボックス82は、これらの材質の金属の板に対して折り曲げなどの加工を行うことによって製造できるが、軽量化、省資源化のためにこれらの材質の板にパンチングによる穴あけを行なってもよい。あるいは、始めから板の代わりに網状の材料を採用してもよい。なお、穴や網目の大きさは、DUT100が出力する被測定信号の電波の波長よりも十分に小さければ(例えば1/10波長以下)、電磁波シールドボックスとしての遮蔽性能を保つことができる。   Here, the housing 120 of the electromagnetic wave shielding box 82 is made of a conductive metal such as iron, stainless steel, aluminum, copper, brass, or an alloy thereof, and has an electromagnetic wave shielding function. The electromagnetic wave shield box 82 can be manufactured by bending a metal plate made of these materials. However, even if punching is performed on the plate made of these materials for weight saving and resource saving. Good. Or you may employ | adopt a net-like material instead of a board from the beginning. If the size of the hole or mesh is sufficiently smaller than the wavelength of the radio wave of the signal under measurement output from the DUT 100 (for example, 1/10 wavelength or less), the shielding performance as an electromagnetic wave shield box can be maintained.

ベルト111は、布やゴムに導電性の物質や金属の粒子を混合した導電性のベルトであることが好ましい。また、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム、銅、真鍮やこれらの合金のシートをコンベアに使用可能な弾力性を確保する構造に加工してベルトとしてもよい。あるいは、上述の金属の網状の構造を、コンベアに使用される布やゴムに積層するようにしてベルトとしてもよい。   The belt 111 is preferably a conductive belt obtained by mixing a conductive substance or metal particles with cloth or rubber. Further, for example, a belt of iron, stainless steel, aluminum, copper, brass, or an alloy thereof may be processed into a structure that ensures elasticity that can be used for a conveyor. Or it is good also as a belt by laminating | stacking the above-mentioned metal net-like structure on the cloth and rubber | gum used for a conveyor.

なお、図26の構成においては、電磁波シールドボックス82と、導電性の電磁波吸収部85a,85bにより遮蔽が十分に確保されていれば、ベルト111は必ずしも金属製でなくてもよい。一方、図27の構成においては、導電性のベルト111と電磁波シールドボックス82の間が、導電性のスライダー等を介して良好に導電可能に接触している必要がある。   In the configuration of FIG. 26, the belt 111 does not necessarily need to be made of metal as long as shielding is sufficiently ensured by the electromagnetic wave shield box 82 and the conductive electromagnetic wave absorbers 85a and 85b. On the other hand, in the configuration of FIG. 27, it is necessary that the conductive belt 111 and the electromagnetic wave shield box 82 are in good contact with each other via a conductive slider or the like.

電磁波吸収部85a,85bは、DUT100が電磁波シールドボックス82の入口82a又は出口82bを通過している場合に入口82a又は出口82bを開状態とし、DUT100の全体が電磁波シールドボックス82内に搬送された場合に入口82a及び出口82bを閉状態とするようになっている。   When the DUT 100 passes through the inlet 82a or the outlet 82b of the electromagnetic wave shield box 82, the electromagnetic wave absorbers 85a and 85b open the inlet 82a or the outlet 82b, and the entire DUT 100 is conveyed into the electromagnetic wave shield box 82. In this case, the inlet 82a and the outlet 82b are closed.

電磁波吸収部85a,85bは、図26及び図27に示すように、ベルトコンベア81がDUT100を搬送する搬送方向(Y方向)に直交する水平方向(X方向)に複数の短冊状に設けられた電磁波遮蔽部材から成る。この電磁波遮蔽部材は、例えば、布やゴムに導電性の物質や金属の粒子を混合したもの、あるいは、鉄、ステンレス、アルミニウム、銅、真鍮やこれらの合金のシートから成る。このように構成された電磁波吸収部85a,85bは、筐体120の入口82a及び出口82bを塞ぐように筐体120に吊り下げられて設けられている。   As shown in FIGS. 26 and 27, the electromagnetic wave absorbers 85a and 85b are provided in a plurality of strips in the horizontal direction (X direction) orthogonal to the transport direction (Y direction) in which the belt conveyor 81 transports the DUT 100. It consists of an electromagnetic shielding member. This electromagnetic wave shielding member is made of, for example, a cloth or rubber mixed with a conductive substance or metal particles, or a sheet of iron, stainless steel, aluminum, copper, brass, or an alloy thereof. The electromagnetic wave absorbers 85 a and 85 b configured as described above are provided suspended from the housing 120 so as to close the inlet 82 a and the outlet 82 b of the housing 120.

電磁波吸収部85a,85bの他の例としては、図28及び図29に示すように、搬送方向(Y方向)に直交する水平方向(X方向)を軸として揺動可能な金属板(図28)や、搬送方向(Y方向)に直交する垂直方向(Z方向)にスライド可能な金属板(図29)が挙げられる。これらの金属板は、任意の検知手段から出力されるDUT100の検知情報に基づいて、任意の駆動装置で駆動されるようになっている。   As another example of the electromagnetic wave absorbers 85a and 85b, as shown in FIG. 28 and FIG. 29, a metal plate (FIG. 28) that can swing around a horizontal direction (X direction) orthogonal to the transport direction (Y direction). ) And a metal plate (FIG. 29) slidable in the vertical direction (Z direction) orthogonal to the transport direction (Y direction). These metal plates are driven by an arbitrary drive device based on detection information of the DUT 100 output from an arbitrary detection means.

なお、電磁波シールドボックス82内での円偏波アンテナ20の配置箇所及び個数は、図24〜図29に示した例に限定されない。例えば、電磁波シールドボックス82のDUT100の搬送方向に複数の区画を連続的に設け、それぞれの区画に複数の円偏波アンテナ20が配置される構成とすることも可能である。   The location and number of the circularly polarized antennas 20 in the electromagnetic wave shield box 82 are not limited to the examples shown in FIGS. For example, it is possible to provide a configuration in which a plurality of sections are continuously provided in the conveyance direction of the DUT 100 of the electromagnetic wave shielding box 82 and the plurality of circularly polarized antennas 20 are disposed in each section.

以下、本実施形態に係る無線端末測定装置2を用いる無線端末測定方法について、図30のフローチャートを参照しながらその処理の一例を説明する。   Hereinafter, an example of the processing of the wireless terminal measuring method using the wireless terminal measuring apparatus 2 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、駆動制御部83の搬送制御部131は、DUT100を搬送路81a内で搬送する(搬送ステップS11)。   First, the conveyance control unit 131 of the drive control unit 83 conveys the DUT 100 in the conveyance path 81a (conveyance step S11).

次に、駆動制御部83の判断部132は、DUT100の全体が電磁波シールドボックス82内の通信可能領域Rに搬送されているか否かを判断する(判断ステップS12)。図31(a)に示すように、DUT100が電磁波シールドボックス82の入口82aを通過中の状態では、検知部84がDUT100を検知しておらず、判断部132はDUT100の全体が電磁波シールドボックス82内の通信可能領域Rに搬送されていないと判断する。   Next, the determination unit 132 of the drive control unit 83 determines whether or not the entire DUT 100 is transported to the communicable region R in the electromagnetic wave shield box 82 (determination step S12). As shown in FIG. 31A, when the DUT 100 is passing through the inlet 82a of the electromagnetic wave shield box 82, the detection unit 84 does not detect the DUT 100, and the determination unit 132 determines that the entire DUT 100 is the electromagnetic wave shield box 82. It is determined that it is not transported to the communicable area R.

一方、図31(b)に示すように、DUT100の全体が電磁波シールドボックス82の入口82aを通過し、電磁波吸収部85a,85bが閉状態となった状態では、検知部84から出力される検知信号、搬送制御部131から出力されるDUT100の搬送速度の情報、駆動制御部83の記憶部133に記憶されたDUT100の情報に基づいて、判断部132はDUT100の全体が電磁波シールドボックス82内の通信可能領域Rに搬送されていると判断する。   On the other hand, as shown in FIG. 31 (b), when the entire DUT 100 passes through the entrance 82a of the electromagnetic wave shield box 82 and the electromagnetic wave absorbers 85a and 85b are in the closed state, the detection output from the detection unit 84. Based on the signal, information on the conveyance speed of the DUT 100 output from the conveyance control unit 131, and information on the DUT 100 stored in the storage unit 133 of the drive control unit 83, the determination unit 132 determines that the entire DUT 100 is in the electromagnetic wave shield box 82. It is determined that it is transported to the communicable region R.

次に、測定部51の信号送信部61は、判断ステップS12によってDUT100の全体が通信可能領域Rに搬送されていると判断されたことを条件として、ベルトコンベア81が搬送するDUT100に、複数の円偏波アンテナ20及びDUT100の複数のアンテナ110を介して同時に複数の試験信号を出力する(信号送信ステップS13)。   Next, the signal transmission unit 61 of the measurement unit 51 determines that the entire DUT 100 is determined to be conveyed to the communicable region R in the determination step S12, and the DUT 100 conveyed by the belt conveyor 81 has a plurality of conditions. A plurality of test signals are simultaneously output via the circularly polarized antenna 20 and the plurality of antennas 110 of the DUT 100 (signal transmission step S13).

次に、測定部51の信号受信部62は、判断ステップS12によってDUT100の全体が通信可能領域Rに搬送されていると判断されたことを条件として、複数の試験信号が入力されたDUT100から出力された複数の被測定信号を、DUT100の複数のアンテナ110及び複数の円偏波アンテナ20を介して受信する(信号受信ステップS14)。   Next, the signal receiving unit 62 of the measuring unit 51 outputs from the DUT 100 to which a plurality of test signals are input, on the condition that the entire DUT 100 is determined to be conveyed to the communicable region R in the determination step S12. The plurality of measured signals are received via the plurality of antennas 110 and the plurality of circularly polarized antennas 20 of the DUT 100 (signal reception step S14).

次に、測定部51の解析処理部63は、信号受信ステップS14で受信された複数の被測定信号に対して、DUT100の通信規格に対応した解析処理を行う(解析処理ステップS15)。   Next, the analysis processing unit 63 of the measurement unit 51 performs analysis processing corresponding to the communication standard of the DUT 100 on the plurality of signals under measurement received in the signal reception step S14 (analysis processing step S15).

つまり、電磁波吸収部85a,85bが閉状態、かつ、DUT100が通信可能領域Rに搬送されている場合にのみ、円偏波アンテナ20とDUT100のアンテナ110との間で信号の送受信が行われるようになっている。   That is, signals are transmitted and received between the circularly polarized antenna 20 and the antenna 110 of the DUT 100 only when the electromagnetic wave absorbers 85a and 85b are closed and the DUT 100 is transported to the communicable region R. It has become.

なお、図31(c)に示すように、DUT100が電磁波シールドボックス82の出口82bを通過中であり、出口82b側の電磁波吸収部85bが開状態となった状態では、上述の検知信号、DUT100の搬送速度の情報、DUT100の情報に基づいて、判断部132はDUT100の全体が電磁波シールドボックス82内の通信可能領域Rに搬送されていないと判断する。なお、このとき同時に電磁波シールドボックス82の入口82aを他のDUT100が通過中であることが測定効率の点から望ましい。   As shown in FIG. 31C, when the DUT 100 is passing through the outlet 82b of the electromagnetic wave shield box 82 and the electromagnetic wave absorbing portion 85b on the outlet 82b side is in the open state, the above-described detection signal, DUT 100 Based on the transport speed information and the DUT 100 information, the determination unit 132 determines that the entire DUT 100 is not transported to the communicable region R in the electromagnetic wave shield box 82. At this time, it is desirable from the viewpoint of measurement efficiency that another DUT 100 is passing through the inlet 82a of the electromagnetic wave shielding box 82 at the same time.

以上説明したように、本実施形態に係る無線端末測定装置2は、DUT100の全体が電磁波シールドボックス82内の所定領域に搬送されていることを自動的に判断してDUT100に対する性能試験を開始するため、多様な無線端末に対して性能試験を実行し、その試験時間を大幅に短縮することができる。   As described above, the wireless terminal measurement device 2 according to the present embodiment automatically determines that the entire DUT 100 is transported to a predetermined area in the electromagnetic wave shield box 82 and starts a performance test on the DUT 100. Therefore, a performance test can be performed on various wireless terminals, and the test time can be greatly shortened.

また、本実施形態に係る無線端末測定装置2は、DUT100と測定装置とをケーブルで接続する必要や、DUT100を手作業で電磁波シールドボックス82内に出し入れする必要がなくなるため、DUT100の試験時間を大幅に短縮することが可能となる。   In addition, the wireless terminal measurement device 2 according to the present embodiment eliminates the need to connect the DUT 100 and the measurement device with a cable, and does not require the DUT 100 to be manually inserted into and removed from the electromagnetic wave shield box 82. It can be greatly shortened.

また、本実施形態に係る無線端末測定装置2は、ケーブル接続用の専用の治具が不要となるため、多品種の無線機器を製造している工場において測定器を共用化でき、試験コストの軽減が可能となる。   In addition, since the wireless terminal measuring apparatus 2 according to the present embodiment does not require a dedicated jig for cable connection, a measuring instrument can be shared in a factory that manufactures various types of wireless devices, and the test cost can be reduced. Mitigation is possible.

なお、本発明の範囲には、本実施形態における測定部51及びベルトコンベア81が、互いに独立した測定装置及び搬送装置として動作可能であり、これらが駆動制御部83の機能を含む外部制御装置で制御される構成も含まれる。   In the scope of the present invention, the measurement unit 51 and the belt conveyor 81 in this embodiment can operate as a measurement device and a conveyance device independent of each other, and these are external control devices including the function of the drive control unit 83. A controlled configuration is also included.

なお、本実施形態に係る無線端末測定装置2において、電磁波シールドボックス82の代わりに、電磁波シールド機能を有さない測定ボックスを使用しても、DUT100のアンテナ110及び円偏波アンテナ20が近接した配置で測定するため、電磁波の漏洩は十分に防止されている。本実施形態に係る無線端末測定装置2は、電磁波シールドボックス82や、電磁波吸収部85a,85bを有することで、更に電磁波遮蔽の効果を得ることができる。   In the wireless terminal measurement apparatus 2 according to the present embodiment, the antenna 110 and the circularly polarized antenna 20 of the DUT 100 are close to each other even if a measurement box having no electromagnetic wave shielding function is used instead of the electromagnetic wave shielding box 82. Since the measurement is performed by arrangement, leakage of electromagnetic waves is sufficiently prevented. The wireless terminal measuring apparatus 2 according to the present embodiment can further obtain an electromagnetic wave shielding effect by including the electromagnetic wave shield box 82 and the electromagnetic wave absorbers 85a and 85b.

1,2 無線端末測定装置
20 円偏波アンテナ
20a 第1円偏波アンテナ
20b 第2円偏波アンテナ
21 誘電体基板
21a 一面
21b 反対面
22 地板導体
23 アンテナ素子
25 給電ピン
26 給電部
27 給電用誘電体基板
28 給電ライン
30 金属ポスト
32 枠状導体
61 信号送信部
62 信号受信部
63 解析処理部
81 ベルトコンベア
81a 搬送路
82 電磁波シールドボックス
82a 入口
82b 出口
85a,85b 電磁波吸収部
100 DUT
110 アンテナ
110a 放射面
132 判断部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Radio | wireless terminal measuring device 20 Circularly polarized wave antenna 20a 1st circularly polarized wave antenna 20b 2nd circularly polarized wave antenna 21 Dielectric substrate 21a One side 21b Opposite side 22 Ground plane conductor 23 Antenna element 25 Feeding pin 26 Feeding part 27 Feeding part Dielectric substrate 28 Feed line 30 Metal post 32 Frame conductor 61 Signal transmitter 62 Signal receiver 63 Analysis processor 81 Belt conveyor 81a Transport path 82 Electromagnetic shield box 82a Inlet 82b Outlet 85a, 85b Electromagnetic wave absorber 100 DUT
110 Antenna 110a Radiation surface 132 Judgment part

Claims (8)

一面側に設置されたアンテナと他面側に設置されたもう一つのアンテナを含む複数のアンテナ(110)を有する被試験対象(100)に対して測定を行う無線端末測定装置(1,2)であって、
前記被試験対象の一面に対向する位置に配置されて、前記被試験対象の一面側に設置された前記アンテナ(110)に空間的に結合される第1円偏波アンテナ(20a)と、前記被試験対象の他面に対向する位置に配置されて、前記被試験対象の他面側に設置された前記アンテナ(110)に空間的に結合される第2円偏波アンテナ(20b)と、を含む複数の円偏波アンテナ(20)と、
前記複数の円偏波アンテナ及び前記複数のアンテナ(110)を介して前記被試験対象に同時に複数の試験信号を出力する信号送信部(61)と、
前記複数の試験信号が入力された前記被試験対象から出力される複数の被測定信号を前記複数のアンテナ(110)及び前記複数の円偏波アンテナを介して受信する信号受信部(62)と、
前記信号受信部により受信された前記複数の被測定信号に対して解析処理を行う解析処理部(63)と、を備え、
前記円偏波アンテナは、
誘電体基板(21)と、
前記誘電体基板の一面(21a)側に重合される地板導体(22)と、
前記被試験対象の一面又は他面に対向する前記誘電体基板の反対面(21b)に形成され、所定の偏波の回転方向を有する円偏波型のアンテナ素子(23)と、
それぞれの一端側が前記地板導体に接続され、前記誘電体基板をその厚さ方向に沿って貫通し、かつそれぞれの他端側が前記誘電体基板の反対面まで延びて、前記アンテナ素子を囲むように所定間隔で設けられることにより、キャビティを構成する複数の金属ポスト(30)と、
前記誘電体基板の反対面側に、前記複数の金属ポストの各他端側をその並び方向に沿って短絡し、かつ前記アンテナ素子方向に所定幅を有するリムが設けられている枠状導体(32)と、を具備し、
前記キャビティ及び前記枠状導体とで共振器を構成し、前記共振器と前記アンテナ素子との構造パラメータを調整して、前記共振器の共振周波数を所望の値に設定し、前記構造パラメータは、前記キャビティの内寸Lw、前記枠状導体の前記リム幅L、前記アンテナ素子の巻数、前記アンテナ素子の基本長a0、前記アンテナ素子の素子幅Wの少なくとも一つを含み、かつ、前記枠状導体の前記リム幅Lは、前記誘電体基板の表面に沿って伝播する表面波の波長の略1/4の幅であり、
前記複数のアンテナ(110)が設置された前記被試験対象の一面又は他面の法線と、各前記円偏波アンテナの前記誘電体基板の反対面の法線が交差し、
前記第1円偏波アンテナと前記第2円偏波アンテナとで前記所定の偏波の回転方向が異なることを特徴とする無線端末測定装置。
Wireless terminal measuring device (1, 2) for measuring a test object (100) having a plurality of antennas (110) including an antenna installed on one side and another antenna installed on the other side Because
A first circularly polarized antenna (20a) disposed at a position facing one surface of the object to be tested and spatially coupled to the antenna (110) installed on the one surface side of the object to be tested; A second circularly polarized antenna (20b) disposed at a position facing the other surface of the object under test and spatially coupled to the antenna (110) installed on the other surface side of the object under test; A plurality of circularly polarized antennas (20) including:
A signal transmission unit (61) for simultaneously outputting a plurality of test signals to the device under test via the plurality of circularly polarized antennas and the plurality of antennas (110) ;
A signal receiving unit (62) for receiving a plurality of signals to be measured output from the test object to which the plurality of test signals are input via the plurality of antennas (110) and the plurality of circularly polarized antennas; ,
An analysis processing unit (63) for performing analysis processing on the plurality of signals under measurement received by the signal receiving unit,
The circularly polarized antenna is
A dielectric substrate (21);
A ground plane conductor (22) superposed on one surface (21a) side of the dielectric substrate;
A circularly polarized antenna element (23) formed on the opposite surface (21b) of the dielectric substrate facing one surface or the other surface of the object to be tested, and having a predetermined polarization rotation direction;
Each one end side is connected to the ground plane conductor, penetrates the dielectric substrate along its thickness direction, and each other end side extends to the opposite surface of the dielectric substrate so as to surround the antenna element. A plurality of metal posts (30) constituting a cavity by being provided at a predetermined interval;
A frame-like conductor having a rim having a predetermined width in the direction of the antenna element, the other end of each of the plurality of metal posts being short-circuited along the arrangement direction on the opposite surface side of the dielectric substrate. 32), and
A resonator is constituted by the cavity and the frame-shaped conductor, a structural parameter of the resonator and the antenna element is adjusted, a resonance frequency of the resonator is set to a desired value, and the structural parameter is: Including at least one of an inner dimension Lw of the cavity, the rim width L R of the frame-shaped conductor, the number of turns of the antenna element, a basic length a0 of the antenna element, and an element width W of the antenna element, and the frame the rim width of Jo conductor L R is a width of approximately 1/4 of the wavelength of a surface wave propagating along the surface of the dielectric substrate,
The normal of one surface or the other surface of the object under test where the plurality of antennas (110) are installed intersects the normal of the opposite surface of the dielectric substrate of each circularly polarized antenna,
The wireless terminal measurement apparatus, wherein the rotation direction of the predetermined polarization is different between the first circular polarization antenna and the second circular polarization antenna.
各前記アンテナ(110)の放射面の法線と、前記複数のアンテナ(110)が設置された前記被試験対象の一面又は他面の法線が平行であり、
各前記アンテナ(110)の放射方向は各前記アンテナ(110)の放射面の法線方向であることを特徴とする請求項1に記載の無線端末測定装置。
The normal of the radiation surface of each antenna (110) and the normal of one surface or the other surface of the object under test where the plurality of antennas (110) are installed are parallel,
Radial direction of each said antenna (110) the wireless terminal measuring device according to claim 1, characterized in that the normal direction of the emission surface of each said antenna (110).
各前記円偏波アンテナの前記誘電体基板の反対面の法線と、各前記円偏波アンテナの放射面の法線が平行であり、各前記円偏波アンテナの放射方向は各前記円偏波アンテナの放射面の法線方向であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の無線端末測定装置。   The normal to the opposite surface of the dielectric substrate of each circularly polarized antenna and the normal to the radiation surface of each circularly polarized antenna are parallel, and the radiation direction of each circularly polarized antenna is The wireless terminal measurement device according to claim 1, wherein the wireless terminal measurement device is in a normal direction of a radiation surface of the wave antenna. 前記アンテナ素子は、スパイラルの中心側端部を有する方形スパイラル型又は円形スパイラル型に形成され、
前記方形スパイラル型又は円形スパイラル型に形成された前記アンテナ素子の前記スパイラルの中心側端部に一端側が接続されて前記誘電体基板及び前記地板導体を貫通して設けられる給電ピン(25)を更に具備することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の無線端末測定装置。
The antenna element is formed in a square spiral type or a circular spiral type having a center side end of a spiral,
A feeding pin (25) provided at one end of the antenna element formed in the rectangular spiral type or the circular spiral type with one end connected to the center side end of the spiral and penetrating the dielectric substrate and the ground plane conductor. The radio | wireless terminal measuring device in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
前記被試験対象を搬送路(81a)内で搬送する搬送部(81)と、
前記被試験対象が搬送されるための入口(82a)及び出口(82b)を有する、前記円偏波アンテナを内部に収容する測定ボックス(82)と、
前記被試験対象の全体が前記測定ボックス内の所定領域に搬送されているか否かを判断する判断部(132)と、を更に備え、
前記信号送信部は、前記判断部によって前記被試験対象の全体が前記所定領域に搬送されていると判断されたことを条件として、前記搬送部が搬送する前記被試験対象に前記複数の円偏波アンテナ及び前記複数のアンテナ(110)を介して同時に前記複数の試験信号を出力し、
前記信号受信部は、前記判断部によって前記被試験対象の全体が前記所定領域に搬送されていると判断されたことを条件として、前記複数の試験信号が入力された前記被試験対象から出力される前記複数の被測定信号を前記複数のアンテナ(110)及び前記複数の円偏波アンテナを介して受信することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の無線端末測定装置。
A transport section (81) for transporting the test object in a transport path (81a);
A measurement box (82) containing the circularly polarized antenna therein, having an inlet (82a) and an outlet (82b) for transporting the object to be tested;
A determination unit (132) for determining whether or not the entire object to be tested is transported to a predetermined area in the measurement box;
The signal transmission unit may be configured to apply the plurality of circular deviations to the test target transported by the transport unit on the condition that the determination unit determines that the entire test target is transported to the predetermined area. Outputting the plurality of test signals simultaneously via a wave antenna and the plurality of antennas (110) ;
The signal receiving unit is output from the test target to which the plurality of test signals are input, on condition that the determination unit determines that the entire test target is conveyed to the predetermined area. The wireless terminal measurement apparatus according to claim 1, wherein the plurality of signals under measurement are received via the plurality of antennas (110) and the plurality of circularly polarized antennas. .
前記搬送路の上方に設けられ、前記複数のアンテナ(110)又は前記複数の円偏波アンテナで発生する電磁波が前記入口及び前記出口から漏洩するのを防止する電磁波吸収部(85a,85b)を更に備え、
前記測定ボックスが電磁波シールド機能を有することを特徴とする請求項5に記載の無線端末測定装置。
Electromagnetic wave absorbers (85a, 85b) that are provided above the conveyance path and prevent electromagnetic waves generated by the plurality of antennas (110) or the plurality of circularly polarized antennas from leaking from the inlet and the outlet. In addition,
The wireless terminal measurement device according to claim 5, wherein the measurement box has an electromagnetic wave shielding function.
請求項1から請求項4のいずれかに記載の無線端末測定装置を用いる無線端末測定方法であって、
前記複数の円偏波アンテナ及び前記複数のアンテナ(110)を介して前記被試験対象に同時に前記複数の試験信号を出力する信号送信ステップ(S2)と、
前記複数の試験信号が入力された前記被試験対象から出力された前記複数の被測定信号を前記複数のアンテナ(110)及び前記複数の円偏波アンテナを介して受信する信号受信ステップ(S3)と、
前記信号受信ステップで受信された前記複数の被測定信号に対して解析処理を行う解析処理ステップ(S4)と、を含むことを特徴とする無線端末測定方法。
A wireless terminal measurement method using the wireless terminal measurement device according to any one of claims 1 to 4,
A signal transmission step (S2) for simultaneously outputting the plurality of test signals to the object under test via the plurality of circularly polarized antennas and the plurality of antennas (110) ;
A signal receiving step (S3) for receiving the plurality of signals under measurement output from the object under test to which the plurality of test signals are input via the plurality of antennas (110) and the plurality of circularly polarized antennas. When,
An analysis processing step (S4) for performing analysis processing on the plurality of signals under measurement received in the signal reception step.
請求項5又は請求項6に記載の無線端末測定装置を用いる無線端末測定方法であって、
前記被試験対象を前記搬送路内で搬送する搬送ステップ(S11)と、
前記被試験対象の全体が前記測定ボックス内の所定領域に搬送されているか否かを判断する判断ステップ(S12)と、
前記判断ステップによって前記被試験対象の全体が前記所定領域に搬送されていると判断されたことを条件として、前記搬送部が搬送する前記被試験対象に前記複数の円偏波アンテナ及び前記複数のアンテナ(110)を介して同時に前記複数の試験信号を出力する信号送信ステップ(S13)と、
前記判断ステップによって前記被試験対象の全体が前記所定領域に搬送されていると判断されたことを条件として、前記複数の試験信号が入力された前記被試験対象から出力された前記複数の被測定信号を前記複数のアンテナ(110)及び前記複数の円偏波アンテナを介して受信する信号受信ステップ(S14)と、
前記信号受信ステップで受信された前記複数の被測定信号に対して解析処理を行う解析処理ステップ(S15)と、を含むことを特徴とする無線端末測定方法。
A wireless terminal measurement method using the wireless terminal measurement device according to claim 5 or 6,
A transport step (S11) for transporting the test object in the transport path;
A determination step (S12) for determining whether or not the entire object to be tested is transported to a predetermined area in the measurement box;
The plurality of circularly polarized antennas and the plurality of the plurality of circularly polarized antennas are transported to the test target transported by the transport unit on the condition that the determination step determines that the entire test target is transported to the predetermined area. A signal transmission step (S13) for simultaneously outputting the plurality of test signals via the antenna (110) ;
The plurality of measurement targets output from the test target to which the plurality of test signals are input on condition that the determination step determines that the entire test target is conveyed to the predetermined area. A signal receiving step (S14) for receiving a signal via the plurality of antennas (110) and the plurality of circularly polarized antennas;
An analysis processing step (S15) for performing analysis processing on the plurality of signals under measurement received in the signal reception step.
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JP2001116784A (en) * 1999-10-22 2001-04-27 Advantest Corp Measuring case for radio wave equipment
WO2006046432A1 (en) * 2004-10-25 2006-05-04 Nec Corporation Transmitting antenna, receiving antenna and radio system
US7639183B2 (en) * 2004-11-15 2009-12-29 Anritsu Corporation Circularly polarized antenna and radar device using the same
JP4693059B2 (en) * 2005-08-26 2011-06-01 本田技研工業株式会社 Apparatus and method for evaluating wireless tag
DE102006045645B4 (en) * 2006-09-27 2015-05-07 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg antenna
US9905922B2 (en) * 2011-08-31 2018-02-27 Qualcomm Incorporated Wireless device with 3-D antenna system
US9319908B2 (en) * 2011-10-12 2016-04-19 Apple Inc. Methods for reducing path loss while testing wireless electronic devices with multiple antennas

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