JP6769818B2 - Antenna characteristic measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、送信アンテナの近くに配置された光電界センサにより、送信アンテナから放射される電波の強度または位相を測定するアンテナ特性測定装置に関する。 The present invention relates to an antenna characteristic measuring device that measures the intensity or phase of radio waves radiated from a transmitting antenna by an optical electric field sensor arranged near the transmitting antenna.

放送用または通信用の送信アンテナの特性の変動などを測定及び監視するための手段として、光ファイバにより入力された入力光の強度をその場の電界強度に応じて変調して光ファイバにより出力する光電界センサヘッドと、その出力光を電気信号に変換するO/E変換器とを用い、そのO/E変換された電気信号により送信アンテナの近傍の電界強度を測定する光電界センサが使用されている。主として誘電体材料で構成され、電波周波数での応答が可能な広帯域特性を有する光電界センサヘッドを送信アンテナの近傍の測定箇所に設置し、それと光源およびO/E変換器などの測定機器との間を光ファイバで接続することにより、送信アンテナの特性に及ぼす影響を除き、落雷などによる誘導の影響を受けないで、送信電波の強度や位相特性を測定することができる。 As a means for measuring and monitoring fluctuations in the characteristics of a transmitting antenna for broadcasting or communication, the intensity of input light input by an optical fiber is modulated according to the electric field strength in the field and output by the optical fiber. An optical electric field sensor is used in which an optical electric field sensor head and an O / E converter that converts the output light into an electric signal are used, and the electric field strength in the vicinity of the transmitting antenna is measured by the O / E converted electric signal. ing. An optical fiber sensor head, which is mainly composed of a dielectric material and has wideband characteristics capable of responding at radio frequency, is installed at a measurement point near the transmitting antenna, and is connected to a light source and measuring equipment such as an O / E converter. By connecting the antennas with an optical fiber, it is possible to measure the intensity and phase characteristics of the transmitted radio wave without being affected by the induction due to a lightning strike or the like, except for the influence on the characteristics of the transmitting antenna.

このような光電界センサを用いたアンテナ監視システムの一例が特許文献1に記載されている。また、複数個所の電波の位相を高い信頼性と高い測定精度で測定することが可能な複数の光電界センサヘッドを用いたシステムが特許文献2に記載され、光電界センサを用いて複数のアンテナの電力レベルや位相差を計測するアンテナの特性測定システムが特許文献3に記載されている。 An example of an antenna monitoring system using such an optical electric field sensor is described in Patent Document 1. Further, Patent Document 2 describes a system using a plurality of optical electric field sensor heads capable of measuring the phases of radio waves at a plurality of locations with high reliability and high measurement accuracy, and a plurality of antennas using the optical electric field sensors. Patent Document 3 describes an antenna characteristic measurement system that measures the power level and phase difference of the antenna.

特開2005−86347号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-86347 特開2014−2005号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-2005 特開2014−35268号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-35268

通常、鉄塔などの高所に設置されるアンテナの近傍に置かれた光電界センサヘッドと、測定機器等と共に屋内に設置されるO/E変換器との間は、数十m〜数百mの光ファイバ伝送路で接続される。一般的に、光ファイバ伝送路には、通過する光信号を減衰させる伝搬損失、光ファイバ間の接続部での接続損失、コネクタ損失、光ファイバへの曲げ応力による損失などが存在するので、光電界センサヘッドからの変調光は光ファイバを通過することにより上記の損失による減衰が生ずる。そこで、故障などの何らかの原因で上記の損失の変化が生ずると、O/E変換器で検出される変調光の強度が変化し、その結果、変調光に含まれる電波信号の振幅が変化し、正確な電波の強度の測定を妨げてしまう。 Normally, the distance between the optical fiber sensor head placed near the antenna installed in a high place such as a steel tower and the O / E converter installed indoors together with the measuring equipment is several tens of meters to several hundreds of meters. It is connected by the optical fiber transmission line of. In general, optical fiber transmission lines have propagation loss that attenuates the passing optical signal, connection loss at the connection between optical fibers, connector loss, loss due to bending stress to the optical fiber, and the like. The modulated light from the field sensor head passes through the optical fiber and is attenuated due to the above loss. Therefore, if the above loss changes due to some reason such as a failure, the intensity of the modulated light detected by the O / E converter changes, and as a result, the amplitude of the radio wave signal contained in the modulated light changes. It interferes with accurate measurement of radio field strength.

従来、光電界センサヘッドを設置後の経時的な光ファイバ損失の変化に応じて電波の強度の測定値を補正するためには、光ファイバ伝送路の損失の変化を定常的に測定する必要があった。このためにはOTDR等の特殊な損失測定器を常に備え、光ファイバ伝送路を電波の強度の測定装置から切り離して損失を測定する必要があった。 Conventionally, in order to correct the measured value of the radio wave intensity according to the change in the optical fiber loss over time after the optical electric field sensor head is installed, it is necessary to constantly measure the change in the loss in the optical fiber transmission line. there were. For this purpose, it is necessary to always provide a special loss measuring device such as an OTDR and measure the loss by separating the optical fiber transmission line from the measuring device of the radio wave intensity.

本発明の目的は、上記の課題を解決し、定常的に電波の強度の測定とともに光ファイバ伝送路の損失の変化を測定し、電波の強度の測定値を補正することが可能なアンテナ特性測定装置を提供することにある。 An object of the present invention is an antenna characteristic measurement capable of solving the above-mentioned problems, constantly measuring the radio wave intensity, measuring the change in loss of the optical fiber transmission line, and correcting the measured value of the radio wave strength. To provide the equipment.

上記課題を解決するため、第1の観点では、本発明によるアンテナ特性測定装置は、電波を放射するアンテナの近傍に配置され、光ファイバにより入力された入力光の強度をその場の電界強度に応じて変調した変調光を出力する光電界センサヘッドと、前記光電界センサヘッドに前記入力光を供給する変調用光源と、前記変調光を電気信号に変換するO/E変換器と、前記入力光を前記変調用光源から前記光電界センサヘッドに伝送する入力光ファイバと、前記変調光を前記光電界センサヘッドから前記O/E変換器に伝送する出力光ファイバとを有し、前記O/E変換された電気信号に基づいて前記電界強度を測定することにより前記アンテナから放射される電波の強度を測定するアンテナ特性測定装置であって、前記変調用光源とは異なる波長を有する基準用光源と、前記光電界センサヘッドと前記出力光ファイバとの間に設置された前記変調用光源の波長を通過し前記基準用光源の波長を反射する反射型回折格子とを有し、前記基準用光源から出力される基準光を前記O/E変換器側より前記出力光ファイバに入力し、前記反射型回折格子により反射して前記O/E変換器側に戻る前記基準光の強度を測定し、その測定された光強度に基づいて、前記出力光ファイバに依存する前記電波の強度の測定値を補正することを特徴とする。 In order to solve the above problems, from the first viewpoint, the antenna characteristic measuring device according to the present invention is arranged in the vicinity of the light source that emits radio waves, and the intensity of the input light input by the optical fiber is used as the local electric field strength. An optical electric field sensor head that outputs modulated light modulated accordingly, a light source for modulation that supplies the input light to the optical electric field sensor head, an O / E converter that converts the modulated light into an electric signal, and the input. It has an input optical fiber that transmits light from the modulation light source to the optical electric field sensor head, and an output optical fiber that transmits the modulated light from the optical electric field sensor head to the O / E converter. An antenna characteristic measuring device that measures the intensity of radio waves radiated from the antenna by measuring the electric field strength based on the E-converted electric signal, and is a reference light source having a wavelength different from that of the modulation light source. And a reflective diffraction grid that passes through the wavelength of the modulation light source installed between the photoelectric field sensor head and the output optical fiber and reflects the wavelength of the reference light source, and the reference light source. The reference light output from the light source is input from the O / E converter side to the output optical fiber, reflected by the reflective diffraction grid, and returned to the O / E converter side. The intensity of the reference light is measured. It is characterized in that the measured value of the intensity of the radio wave depending on the output optical fiber is corrected based on the measured light intensity.

上記のように、本発明においては、光電界センサヘッドと出力光ファイバとの間に反射型回折格子を挿入し、基準光をO/E変換器側より出力光ファイバに入力し、反射型回折格子により反射してO/E変換器側に戻るその基準光の強度を測定する。基準光源の出力を一定に保てば、上記の強度を測定することにより、出力光ファイバの損失の変化の有無及びその変化量を検出することができる。これにより、出力光ファイバの損失の変化による変調光の強度の変化を把握でき、測定された電波の強度の測定値を補正することができる。これにより、アンテナから放射された電波の強度を高精度に測定することができる。 As described above, in the present invention, a reflective diffraction grating is inserted between the optical electric field sensor head and the output optical fiber, and reference light is input to the output optical fiber from the O / E converter side to perform reflection type diffraction. The intensity of the reference light reflected by the grating and returned to the O / E converter side is measured. If the output of the reference light source is kept constant, the presence or absence of a change in the loss of the output optical fiber and the amount of the change can be detected by measuring the above intensity. As a result, it is possible to grasp the change in the intensity of the modulated light due to the change in the loss of the output optical fiber, and to correct the measured value of the measured radio wave intensity. As a result, the intensity of the radio wave radiated from the antenna can be measured with high accuracy.

ここで、基準用光源は変調用光源とは異なる波長を有し、光電界センサヘッドと出力光ファイバとの間に設置する反射型回折格子は変調用光源の波長を通過し基準用光源の波長のみを反射するように設定している。これにより、変調光は光電界センサヘッドから出力光ファイバを通過してO/E変換器に入力させることができる。 Here, the reference light source has a wavelength different from that of the modulation light source, and the reflection type diffraction grating installed between the optical electric field sensor head and the output optical fiber passes through the wavelength of the modulation light source and the wavelength of the reference light source. It is set to reflect only. As a result, the modulated light can be input to the O / E converter from the optical electric field sensor head through the output optical fiber.

また、本発明に使用する光電界センサヘッドとしては、電気光学効果を有する材料から作られた基板と、その基板に形成された光導波路と、その光導波路近傍に設置された電極アンテナとを備え、前記光導波路は、光の入射側から延びる入力光導波路と、その入力光導波路から二股に分岐して延びる2本の位相シフト導波路と、その2本の位相シフト光導波路が合流して光の出射側につながる出力光導波路とから形成され、前記電極アンテナは、前記位相シフト導波路に並行して前記延伸方向へ延びるとともに、アンテナから放射される電波により該電極アンテナに誘起された電気信号を前記位相シフト導波路に印加し該位相シフト光導波路の屈折率を変化させる駆動電極部分を有する分岐干渉型光変調器を用いることができる。基板材料としてはニオブ酸リチウム結晶が従来から用いられており、小型、高効率、広帯域の光変調器が得られるので、本発明の光電界センサヘッドに用いるのに適している。この光変調器には駆動電極と一体となった電界検出用の電極アンテナが設置され、電極アンテナに誘起された電圧が駆動電極部分を介して位相シフト導波路に印加されて位相シフト光導波路の屈折率を変化させる。 Further, the optical electric field sensor head used in the present invention includes a substrate made of a material having an electro-optical effect, an optical waveguide formed on the substrate, and an electrode antenna installed in the vicinity of the optical waveguide. In the optical waveguide, an input optical waveguide extending from the incident side of light, two phase-shifted waveguides extending bifurcated from the input optical waveguide, and the two phase-shifted optical waveguides merge to form light. The electrode antenna is formed from an output optical waveguide connected to the exit side of the light, extends in the extending direction in parallel with the phase shift waveguide, and is an electric signal induced in the electrode antenna by a radio wave radiated from the antenna. Can be used for a branched interference type optical modulator having a drive electrode portion that changes the refractive index of the phase shift optical waveguide by applying the above to the phase shift optical waveguide. Lithium niobate crystals have been conventionally used as the substrate material, and since a compact, high-efficiency, wide-band optical modulator can be obtained, it is suitable for use in the optical electric field sensor head of the present invention. An electrode antenna for electric field detection integrated with the drive electrode is installed in this light modulator, and a voltage induced in the electrode antenna is applied to the phase shift waveguide via the drive electrode portion to form a phase shift optical waveguide. Change the refractive index.

第2の観点では、本発明は、前記第1の観点のアンテナ特性測定装置において、前記反射型回折格子は光ファイバ・ブラッグ・グレーティングであることを特徴とする。本発明に用いる反射型回折格子は、回折格子やコリメータ等の個別部品を組み合わせても構成可能であるが、光ファイバ中に埋め込まれた回折格子を有する光ファイバ・ブラッグ・グレーティングを用いる方が小型かつ低コストで実現可能である。 From the second aspect, the present invention is characterized in that, in the antenna characteristic measuring apparatus of the first aspect, the reflective diffraction grating is an optical fiber Bragg grating. The reflective diffraction grating used in the present invention can be configured by combining individual parts such as a diffraction grating and a collimator, but it is smaller to use an optical fiber Bragg grating having a diffraction grating embedded in the optical fiber. Moreover, it can be realized at low cost.

第3の観点では、本発明は、前記第1又は第2の観点のアンテナ特性測定装置において、前記基準用光源からの前記基準光は、第1の光サーキュレータを介して前記出力光ファイバに入力し、前記反射型回折格子により反射された前記基準光は、前記第1の光サーキュレータを介して出力した後、出力用のWDMカプラにより分波して第1の基準光用のO/E変換器に入力することにより前記基準光の強度を検出し、前記変調用光源とは異なる波長を有する第2の基準用光源と、前記光電界センサヘッドと前記入力光ファイバとの間に設置された前記変調用光源の波長を通過し前記第2の基準用光源の波長を反射する第2の反射型回折格子とを有し、前記第2の基準用光源からの第2の基準光と前記変調用光源からの入力光は入力用のWDMカプラにより合波した後、第2の光サーキュレータを介して前記入力光ファイバに入力し、前記第2の反射型回折格子により反射して前記変調用光源側に戻る前記第2の基準光を前記第2の光サーキュレータを介して第2の基準光用のO/E変換器に入力することにより前記第2の基準光の強度を測定し、その測定された光強度に基づいて、前記入力光ファイバに依存する前記電波の強度の測定値を補正することを特徴とする。 From the third aspect, in the antenna characteristic measuring apparatus of the first or second aspect, the reference light from the reference light source is input to the output optical fiber via the first optical circulator. Then, the reference light reflected by the reflection type diffraction grid is output through the first optical circulator and then demultiplexed by the output WDM coupler for O / E conversion for the first reference light. The intensity of the reference light is detected by inputting to the device, and a second reference light source having a wavelength different from that of the modulation light source is installed between the optical electric field sensor head and the input optical fiber. It has a second reflective diffraction grid that passes through the wavelength of the modulation light source and reflects the wavelength of the second reference light source, and has a second reference light from the second reference light source and the modulation. The input light from the light source is combined by the input WDM coupler, then input to the input optical fiber via the second optical circulator, reflected by the second reflective diffraction grid, and reflected by the second reflective diffraction grid to be reflected by the modulation light source. Returning to the side The intensity of the second reference light is measured by inputting the second reference light to the O / E converter for the second reference light via the second optical circulator, and the measurement thereof is performed. It is characterized in that the measured value of the intensity of the radio wave depending on the input optical fiber is corrected based on the obtained light intensity.

本観点の発明では、第1の観点の発明のように出力光ファイバの損失変動に依存する電波の強度の測定値を補正することに加えて、第2の基準光及び第2の反射型回折格子を用いることにより、入力光ファイバの損失変動に依存する電波の強度の測定値を補正することも可能としている。すなわち、光電界センサヘッドとして、入力光ファイバと出力光ファイバとが接続された透過型光電界センサヘッドを用いる場合、本観点の発明は有効である。さらに、本観点の発明では、光サーキュレータを用いることにより、入力光ファイバより入射する変調光及び第2の基準光と反射して戻る第2の基準光との分離、または、出力光ファイバより入射する基準光と反射して戻る基準光及び変調光との分離を容易にしている。
第1の光サーキュレータを用いることにより、出力光ファイバに入力する基準光と、出力光ファイバから出力する変調光及び基準光の反射光とを容易に分離して処理することができる。出力光ファイバから出力する変調光及び基準光の反射光は出力用のWDMカプラを用いて分離し、基準光は第1の基準光用のO/E変換器に入力しその強度が検出される。さらに、入力光ファイバと光電界センサヘッドの間にも第2の反射型回折格子を設け、入力光ファイバの損失の変化による変調光の強度の変化も補正可能としている。このため、第2の光サーキュレータを用いることにより、入力光ファイバに入力する変調光及び第2の基準光と、入力光ファイバから出力する第2の基準光の反射光とを容易に分離して処理している。入力光ファイバから出力する第2の基準光の反射光は第2の基準光用のO/E変換器に入力してその強度が測定され、その測定された光強度に基づいて、入力光ファイバの損失の変化による変調光の強度の変化を把握する。これにより測定された電波の強度の測定値を補正することができる。以上より、アンテナから放射された電波の強度をさらに高精度に測定することができる。
In the invention of this aspect, in addition to correcting the measured value of the radio wave intensity depending on the loss fluctuation of the output optical fiber as in the invention of the first aspect, the second reference light and the second reflection type diffraction By using a grating, it is also possible to correct the measured value of the radio wave intensity that depends on the loss fluctuation of the input optical fiber. That is, when a transmissive optical electric field sensor head in which an input optical fiber and an output optical fiber are connected is used as the optical electric field sensor head, the invention from this viewpoint is effective. Further, in the invention of the present viewpoint, by using an optical circulator, the modulated light incident from the input optical fiber and the second reference light reflected from the second reference light are separated, or the light is incident from the output optical fiber. It facilitates the separation of the reference light to be reflected and the reference light to be reflected and returned and the modulated light.
By using the first optical circulator, the reference light input to the output optical fiber, the modulated light output from the output optical fiber, and the reflected light of the reference light can be easily separated and processed. The modulated light and the reflected light of the reference light output from the output optical fiber are separated by using the WDM coupler for output, and the reference light is input to the O / E converter for the first reference light and its intensity is detected. .. Further, a second reflective diffraction grating is also provided between the input optical fiber and the optical electric field sensor head so that the change in the intensity of the modulated light due to the change in the loss of the input optical fiber can be corrected. Therefore, by using the second optical circulator, the modulated light and the second reference light input to the input optical fiber and the reflected light of the second reference light output from the input optical fiber can be easily separated. Processing. The reflected light of the second reference light output from the input optical fiber is input to the O / E converter for the second reference light, its intensity is measured, and the input optical fiber is based on the measured light intensity. Understand the change in the intensity of the modulated light due to the change in the loss of. As a result, the measured value of the measured radio wave intensity can be corrected. From the above, the intensity of the radio wave radiated from the antenna can be measured with higher accuracy.

第4の観点では、本発明は、前記第1または第2の観点のアンテナ特性測定装置において、前記光電界センサヘッドは前記入力光を変調し反射して戻す反射型光電界センサヘッドであり、前記入力光ファイバと前記出力光ファイバとは同一の光ファイバであって、前記基準用光源からの基準光と前記変調用光源からの入力光とを入力用のWDMカプラにより合波した後、光サーキュレータを介して前記出力光ファイバに入力し、前記反射型回折格子により反射された前記基準光は前記光サーキュレータを介して出力した後、出力用のWDMカプラにより分波して、その強度を測定することを特徴とする。 From the fourth aspect, the present invention is a reflection type optical electric fiber sensor head that modulates and reflects the input light and returns it in the antenna characteristic measuring device of the first or second aspect. The input optical fiber and the output optical fiber are the same optical fiber, and after the reference light from the reference light source and the input light from the modulation light source are combined by an input WDM coupler, the light is emitted. The reference light input to the output optical fiber via the circulator and reflected by the reflective diffraction grid is output via the optical circulator and then demultiplexed by the output WDM coupler to measure its intensity. It is characterized by doing.

反射型の光電界センサヘッドを用いることにより入力光と出力光は光サーキュレータにより分離して入出力する。この場合、光サーキュレータから出力する変調光及び基準光の反射光はWDMカプラを用いて分離する。基準光は基準光用のO/E変換器などによりその光強度が測定される。 By using the reflection type optical electric field sensor head, the input light and the output light are separated and input / output by the optical circulator. In this case, the modulated light output from the optical circulator and the reflected light of the reference light are separated by using a WDM coupler. The light intensity of the reference light is measured by an O / E converter for the reference light or the like.

反射型の光電界センサヘッドとしては、電気光学効果を有する材料から作られた基板と、その基板に形成された光導波路と、前記基板上に設置されて前記光導波路を伝播する光を反射する光反射部と、前記光導波路近傍に設置された電極アンテナとを備え、前記光導波路が、光の入出射側から延びる入出力光導波路と、前記入出力光導波路から二股に分岐して延びて前記光反射部に達する2本の位相シフト導波路とから形成され、前記電極アンテナは、前記位相シフト導波路に並行して前記延伸方向へ延びるとともに、アンテナから放射される電波により該電極アンテナに誘起された電気信号を前記位相シフト導波路に印加し該位相シフト光導波路の屈折率を変化させる駆動電極部分を有する反射型の分岐干渉型光変調器を用いることができる。このような反射型の光変調器の構成を用いることにより、透過型の光変調器に比べて同じ電極長に対して2倍の長さ光が透過するので、光電界センサヘッドのより高効率化、広帯域化が可能となり、かつ小型化が可能となる。 As the reflection type optical electric field sensor head, a substrate made of a material having an electro-optical effect, an optical waveguide formed on the substrate, and light propagating on the substrate and propagating through the optical waveguide are reflected. A light reflecting portion and an electrode antenna installed in the vicinity of the optical waveguide are provided, and the optical waveguide extends bifurcated from the input / output optical waveguide extending from the light input / output side and the input / output optical waveguide. Formed from two phase-shifted waveguides that reach the light-reflecting portion, the electrode antenna extends in the extending direction in parallel with the phase-shifted waveguide, and the radio waves radiated from the antenna make the electrode antenna. A reflective branched interference type optical modulator having a driving electrode portion that applies an induced electric signal to the phase shift waveguide to change the refractive index of the phase shift optical waveguide can be used. By using such a reflection type light modulator configuration, light is transmitted twice as long as the same electrode length as compared with the transmission type optical modulator, so that the efficiency of the optical electric field sensor head is higher. It is possible to increase the size and bandwidth, and to reduce the size.

第5の観点では、本発明は、前記第1乃至第4の観点のアンテナ特性測定装置において、前記O/E変換された電気信号に基づいて前記電界強度を測定することにより前記アンテナから放射される電波の位相を測定する手段を有することを特徴とする。光電界センサヘッドからの光信号には電波信号の振幅と位相がそのまま含まれるので電波信号の位相の測定が可能である。通常は、基準信号源等を設けて、その基準信号との比較により電波信号の位相が検出される。光信号に含まれる電波信号の位相は光ファイバを通過する間に変化するので、絶対的な位相の測定のためには何らかの工夫が必要であるが、時間的な位相特性の変動は測定することができる。また、複数のアンテナに光電界センサヘッドを設置してそれらのアンテナ間の相対的な位相差を検出することも可能である。この場合は、各光電界センサヘッドに接続される出力光ファイバの長さに応じて測定値を補正する必要がある。本観点のアンテナ特性測定装置では、アンテナから放射される電波の強度の測定と同時に電波の位相の測定が可能となる。 From the fifth aspect, the present invention is radiated from the antenna by measuring the electric field strength based on the O / E-converted electric signal in the antenna characteristic measuring apparatus of the first to fourth aspects. It is characterized by having a means for measuring the phase of radio waves. Since the optical signal from the optical electric field sensor head includes the amplitude and phase of the radio wave signal as they are, the phase of the radio wave signal can be measured. Usually, a reference signal source or the like is provided, and the phase of the radio wave signal is detected by comparison with the reference signal. Since the phase of the radio signal contained in the optical signal changes while passing through the optical fiber, some ingenuity is required to measure the absolute phase, but the fluctuation of the phase characteristic over time should be measured. Can be done. It is also possible to install optical electric field sensor heads on a plurality of antennas to detect the relative phase difference between the antennas. In this case, it is necessary to correct the measured value according to the length of the output optical fiber connected to each optical electric field sensor head. The antenna characteristic measuring device from this viewpoint can measure the phase of radio waves at the same time as measuring the intensity of radio waves radiated from the antenna.

第6の観点では、本発明は、前記第5の観点のアンテナ特性測定装置において、前記基準光の強度を基準信号で変調して前記出力光ファイバに入力し、前記反射型回折格子により反射して前記O/E変換器側に戻る前記基準光の信号を検出して前記基準信号と比較することにより、前記出力光ファイバに依存する電波の位相の測定値を補正することを特徴とする。 From the sixth aspect, in the antenna characteristic measuring apparatus of the fifth aspect, the present invention modulates the intensity of the reference light with a reference signal, inputs it to the output optical fiber, and reflects it by the reflection type diffraction grating. It is characterized in that the measured value of the phase of the radio wave depending on the output optical fiber is corrected by detecting the signal of the reference light returning to the O / E converter side and comparing it with the reference signal.

前述のように、変調光をO/E変換して得られる電波信号の位相は、それぞれの光電界センサヘッドに接続された出力光ファイバの長さに依存し、さらにその光ファイバの温度にも依存する。光電界センサヘッドとO/E変換器との間を接続する光ファイバの長さを正確に調整することは容易ではない。本観点の発明において、基準信号で変調された基準光をO/E変換して得られる信号の基準信号に対する相対的な位相シフト量は、出力光ファイバの往復により生ずる位相シフト量を含んでいる。この値は、光信号に変換された電波信号が通過する出力光ファイバの長さや温度に依存する位相シフト量に対応している。そこで、基準光の位相を把握することにより、測定値に対する出力光ファイバの影響を補正することができる。さらに、複数のアンテナに光電界センサヘッドを設置してそれらのアンテナ間の相対的な位相差を検出する場合、各光電界センサヘッドの出力光ファイバについて、同一の基準信号に対する相対的な位相シフト量を検出しそれらを比較することにより、各光電界センサヘッドの電波の位相の測定値の出力光ファイバに依存する部分を把握することができる。すなわち、各アンテナから放射された電波の相対的な位相差の部分と、出力光ファイバの違いに依存する位相差の部分を切り分けて把握することができる。この検出された出力光ファイバに依存する位相差を用いて、各光電界センサヘッドの位相の測定値を補正することにより、各アンテナから放射された電波の相対的な位相を高精度に測定することができる。以上のように、本観点の発明では、アンテナから放射される電波の強度の正確な測定と同時に電波の相対的な位相の測定が可能となる。 As described above, the phase of the radio signal obtained by O / E conversion of the modulated light depends on the length of the output optical fiber connected to each optical electric field sensor head, and further depends on the temperature of the optical fiber. Dependent. It is not easy to accurately adjust the length of the optical fiber connecting the optical electric field sensor head and the O / E converter. In the invention of this aspect, the relative phase shift amount of the signal obtained by O / E conversion of the reference light modulated by the reference signal with respect to the reference signal includes the phase shift amount caused by the reciprocation of the output optical fiber. .. This value corresponds to the amount of phase shift depending on the length and temperature of the output optical fiber through which the radio signal converted into the optical signal passes. Therefore, by grasping the phase of the reference light, it is possible to correct the influence of the output optical fiber on the measured value. Further, when the optical electric field sensor heads are installed in a plurality of antennas and the relative phase difference between the antennas is detected, the phase shift of the output optical fiber of each optical electric field sensor head is relative to the same reference signal. By detecting the amounts and comparing them, it is possible to grasp the portion of the measured value of the phase of the radio wave of each optical electric field sensor head depending on the output optical fiber. That is, the relative phase difference portion of the radio wave radiated from each antenna and the phase difference portion depending on the difference in the output optical fiber can be separately grasped. By correcting the measured value of the phase of each optical electric field sensor head using the phase difference depending on the detected output optical fiber, the relative phase of the radio wave radiated from each antenna is measured with high accuracy. be able to. As described above, in the invention of the present viewpoint, it is possible to accurately measure the intensity of the radio wave radiated from the antenna and at the same time measure the relative phase of the radio wave.

上記のように、本発明により、定常的に電波の強度の測定とともに光ファイバ伝送路の損失の変化を測定し、電波の強度の測定値を補正することが可能なアンテナ特性測定装置が得られる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an antenna characteristic measuring device capable of constantly measuring the radio wave intensity and measuring the change in the loss of the optical fiber transmission line to correct the measured value of the radio wave strength. ..

実施例1に係るアンテナ特性測定装置を用いた測定システムのブロック構成図。FIG. 6 is a block configuration diagram of a measurement system using the antenna characteristic measuring device according to the first embodiment. 実施例1の測定対象の送信アンテナシステムの一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example of the transmitting antenna system which is the object of measurement of Example 1. FIG. 送信アンテナへの光電界センサヘッドの設置方法の一例を示す図であり、図3(a)は平面図、図3(b)は側面図。It is a figure which shows an example of the installation method of the optical electric field sensor head on the transmitting antenna, FIG. 3A is a plan view, and FIG. 3B is a side view. 光電界センサヘッドの送信アンテナへの取付構造の一例を示す図であり、図4(a)は側面図、図4(b)は裏面図。It is a figure which shows an example of the attachment structure of the optical electric field sensor head to the transmission antenna, FIG. 4A is a side view, and FIG. 4B is a back view. 光電界センサヘッドに内蔵される反射型の光変調器の構成を模式的に示す図であり、図5(a)は平面図、図5(b)は断面図。It is a figure which shows typically the structure of the reflection type light modulator built in the optical electric field sensor head, FIG. 5A is a plan view, and FIG. 5B is a sectional view. 光電界センサヘッドの構成を示す平面図。The plan view which shows the structure of the optical electric field sensor head. 実施例2に係るアンテナ特性測定装置を用いた測定システムのブロック構成図。The block block diagram of the measurement system using the antenna characteristic measuring apparatus which concerns on Example 2. FIG.

以下、図面を参照して本発明のアンテナ特性測定装置を実施例により詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一符号を付し、その重複した説明を省略する。 Hereinafter, the antenna characteristic measuring apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted.

図1は実施例1に係るアンテナ特性測定装置を用いた測定システムのブロック構成図である。本実施例の測定システム10は、複数の送信アンテナから放射される電波の強度を測定するシステムである。図1に示すように、光ファイバにより入力された入力光の強度をその場の電界強度に応じて変調した変調光を出力する複数個の光電界センサヘッド12を有し、各光電界センサヘッド12はそれぞれ送信アンテナの近傍に設置される。送受信装置11は、光電界センサヘッド12に入力光を供給する変調用光源14と、変調光を電気信号に変換するO/E変換器15とを備えている。本実施例に使用する光電界センサヘッド12は反射型光電界センサヘッドであり、光電界センサヘッド12と送受信装置が複数本の入出力光ファイバ21により接続されている。これらの入出力光ファイバ21により変調用光源14からの入力光がそれぞれの光電界センサヘッド12に伝送され、かつ、それぞれの光電界センサヘッドからの変調光がO/E変換器15に伝送される。なお、変調用光源14は、互いに直交する偏光を出力する2つのレーザ光源とそれらの偏光を合成するために偏波保持光ファイバを介して接続された偏波合成器とを備え、その偏波合成器からの互いに直交する偏光成分を有する光を光電界センサヘッド12への入力光として出力する。また、O/E変換器15はアンプを備えている。 FIG. 1 is a block configuration diagram of a measurement system using the antenna characteristic measuring device according to the first embodiment. The measurement system 10 of this embodiment is a system that measures the intensity of radio waves radiated from a plurality of transmitting antennas. As shown in FIG. 1, each optical electric field sensor head 12 has a plurality of optical electric field sensor heads 12 that output modulated light obtained by modulating the intensity of input light input by an optical fiber according to the electric field strength in the field. Each of the 12 is installed in the vicinity of the transmitting antenna. The transmission / reception device 11 includes a modulation light source 14 that supplies input light to the optical electric field sensor head 12, and an O / E converter 15 that converts the modulated light into an electric signal. The optical electric field sensor head 12 used in this embodiment is a reflection type optical electric field sensor head, and the optical electric field sensor head 12 and a transmission / reception device are connected by a plurality of input / output optical fibers 21. The input / output optical fibers 21 transmit the input light from the modulation light source 14 to the respective optical electric field sensor heads 12, and the modulated light from the respective optical electric field sensor heads to the O / E converter 15. To. The modulation light source 14 includes two laser light sources that output polarized light orthogonal to each other and a polarization synthesizer connected via a polarization-holding optical fiber to synthesize the polarized light, and the polarization thereof. Light having polarization components orthogonal to each other from the synthesizer is output as input light to the optical electric field sensor head 12. Further, the O / E converter 15 includes an amplifier.

本実施例において、送受信装置11は、変調用光源14とは異なる波長を有する基準用光源16を備えている。基準用光源16はレーザ光源であり、基準光を出力する。さらに、基準用光源16からの基準光と変調用光源14からの入力光とがWDMカプラ17により合波された後、光サーキュレータ18を介して光スイッチ19に入力する。光スイッチ19は入力された光を順次、切り替えて、それぞれの光電界センサヘッド12に接続された入出力光ファイバ21に接続する。 In this embodiment, the transmission / reception device 11 includes a reference light source 16 having a wavelength different from that of the modulation light source 14. The reference light source 16 is a laser light source and outputs reference light. Further, after the reference light from the reference light source 16 and the input light from the modulation light source 14 are combined by the WDM coupler 17, they are input to the optical switch 19 via the optical circulator 18. The optical switch 19 sequentially switches the input light and connects it to the input / output optical fiber 21 connected to each optical electric field sensor head 12.

光電界センサヘッド12と入出力光ファイバ21との間には変調用光源14の波長λ1を通過し、基準用光源16の波長λ2を反射する反射型回折格子としてFBG(光ファイバ・ブラッグ・グレーティング)20がそれぞれ設置されている。すなわち、FBG20は光電界センサヘッド12への入力光及び変調光は通過させ、基準光は反射する。変調光及びFBG20により反射された基準光は入出力光ファイバ21を経由して送受信装置11に戻り、光スイッチ19を通過して、光サーキュレータ18を介してWDMカップラ22に入力して波長λ1の変調光と波長λ2の基準光に分離される。その後、変調光はO/E変換器15に入力して電波信号が検出され、波長λ2の基準光はO/E変換器23に入力してその光強度が検出される。それらの電波信号及び光強度信号は空中線監視装置24に入力する。 FBG (optical fiber Bragg grating) is used as a reflective diffraction grating that passes the wavelength λ1 of the modulation light source 14 and reflects the wavelength λ2 of the reference light source 16 between the optical electric field sensor head 12 and the input / output optical fiber 21. ) 20 are installed respectively. That is, the FBG 20 allows the input light and the modulated light to the optical electric field sensor head 12 to pass through, and reflects the reference light. The modulated light and the reference light reflected by the FBG 20 return to the transmission / reception device 11 via the input / output optical fiber 21, pass through the optical switch 19, and are input to the WDM coupler 22 via the optical circulator 18 to have a wavelength of λ1. It is separated into modulated light and reference light with wavelength λ2. After that, the modulated light is input to the O / E converter 15 to detect the radio wave signal, and the reference light having the wavelength λ2 is input to the O / E converter 23 to detect the light intensity. These radio wave signals and light intensity signals are input to the antenna monitoring device 24.

空中線監視装置24において、基準光の光強度が予め基準用光源の出力に対して設定された基準の光強度と比較され、接続されている入出力光ファイバ21の損失に依存する補正値が算出される。一方、O/E変換器15から得られた電波信号から、その強度又は振幅に基づいて測定された電波の強度が算出される。このとき、電波の強度の算出値に対して、上記の補正値に応じた補正がなされる。測定システム10は、各送信アンテナへのそれぞれの光電界センサヘッド12の設置を行った後、入出力光ファイバ21の損失の変動に起因する補正値を算出し、定期的に、または定常的に各送信アンテナに対する電波の強度の測定値の補正を行う。上記の補正値の算出においては、基準となる基準用光源16の光出力強度を常に一定に保つか、または、基準用光源16の光出力強度を常にモニタしてそのモニタ値を基準としてもよい。 In the antenna monitoring device 24, the light intensity of the reference light is compared with the reference light intensity preset for the output of the reference light source, and a correction value depending on the loss of the connected input / output optical fiber 21 is calculated. Will be done. On the other hand, from the radio wave signal obtained from the O / E converter 15, the intensity of the radio wave measured based on the intensity or amplitude thereof is calculated. At this time, the calculated value of the radio wave intensity is corrected according to the above-mentioned correction value. The measurement system 10 calculates the correction value due to the fluctuation of the loss of the input / output optical fiber 21 after installing the respective optical electric field sensor head 12 in each transmitting antenna, and periodically or constantly. The measured value of the radio wave intensity for each transmitting antenna is corrected. In the calculation of the above correction value, the light output intensity of the reference light source 16 as a reference may be kept constant at all times, or the light output intensity of the reference light source 16 may be constantly monitored and the monitor value may be used as a reference. ..

光スイッチ19により、順次切り替えて、各送信アンテナに設置された入出力光ファイバ21について測定を行うことにより、それぞれ反射して戻る基準光の光強度が検出され、それぞれの入出力光ファイバ21の接続部の劣化や変動、応力等により生じた損失に依存して、各アンテナの電波の強度の測定値に対する補正値が得られる。 By sequentially switching by the optical switch 19 and measuring the input / output optical fibers 21 installed in each transmitting antenna, the light intensity of the reference light reflected and returned is detected, and the input / output optical fibers 21 of each input / output optical fiber 21 are detected. A correction value for the measured value of the radio wave intensity of each antenna can be obtained depending on the loss caused by deterioration, fluctuation, stress, etc. of the connection portion.

本実施例のアンテナ特性測定装置を用いた測定結果の一例を表1に示す。測定に使用した電波信号の周波数は473.143MHzである。ここでは、入出力光ファイバ21にアッテネータを挿入して0〜7dBの損失を与えて測定を行った。表中の受光レベルが波長λ1の変調光のO/E変換器15における受光レベルであり、RF出力レベル測定値が入出力光ファイバ21の損失を考慮しないときの波長λ1の変調光のO/E変換器15からのRF出力値、すなわち電波強度に対応する測定値である。RF出力基準値が受光レベルを考慮して求めた電波強度の基準となる値である。RF出力測定値補正結果は、波長λ2の基準光のO/E変換器23における光強度を用いて算出された補正値により、RF出力レベル測定値を補正した結果である。
表1に示すように、RF出力測定値補正結果とRF出力基準値との比較により、入出力光ファイバ21の損失変動に対して、測定値の補正により、電波強度の測定精度は0.09〜0.17dB度という高い値が得られた。
Table 1 shows an example of the measurement results using the antenna characteristic measuring device of this embodiment. The frequency of the radio signal used for the measurement is 473.143 MHz. Here, an attenuator was inserted into the input / output optical fiber 21 to give a loss of 0 to 7 dB, and the measurement was performed. The light receiving level in the table is the light receiving level of the modulated light of wavelength λ1 in the O / E converter 15, and the O / of the modulated light of wavelength λ1 when the RF output level measurement value does not consider the loss of the input / output optical fiber 21. It is an RF output value from the E converter 15, that is, a measured value corresponding to the radio wave intensity. The RF output reference value is a value that serves as a reference for the radio wave intensity obtained in consideration of the light receiving level. The RF output measured value correction result is a result of correcting the RF output level measured value by the correction value calculated by using the light intensity in the O / E converter 23 of the reference light having the wavelength λ2.
As shown in Table 1, by comparing the RF output measured value correction result and the RF output reference value, the measurement accuracy of the radio wave intensity is 0.09 by correcting the measured value for the loss fluctuation of the input / output optical fiber 21. A high value of ~ 0.17 dB degree was obtained.

Figure 0006769818
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図2は、本実施例の測定対象の送信アンテナシステムの一例を示す斜視図である。それぞれ異なる方角を向いた4つの送信アンテナ30を上下2段に用いて全方位に電波を放射するものである。光電界センサヘッド12は、各送信アンテナ30に対して相対的に同じ位置に設置される。図3は送信アンテナへの光電界センサヘッドの設置方法の一例を示す図であり、図3(a)は平面図、図3(b)は側面図である。図3に示すように、送信アンテナ30は、電波を放射するアンテナ本体31の裏面に反射板32を有し、前面および側面が防水カバーであるレドーム33に覆われた送信アンテナである。なお、図3においてはアンテナ本体31として4L形双ループアンテナ素子を用いている。光電界センサヘッド12は、反射板32に設けた穴34よりアンテナ本体31と反射板32との間の所定の位置に挿入される。 FIG. 2 is a perspective view showing an example of the transmitting antenna system to be measured in this embodiment. Four transmitting antennas 30, each facing a different direction, are used in two upper and lower stages to radiate radio waves in all directions. The optical electric field sensor head 12 is installed at the same position relative to each transmitting antenna 30. 3A and 3B are views showing an example of a method of installing an optical electric field sensor head on a transmitting antenna, FIG. 3A is a plan view, and FIG. 3B is a side view. As shown in FIG. 3, the transmitting antenna 30 is a transmitting antenna having a reflector 32 on the back surface of the antenna body 31 that radiates radio waves, and the front surface and the side surface are covered with a radome 33 which is a waterproof cover. In FIG. 3, a 4L type twin loop antenna element is used as the antenna main body 31. The optical electric field sensor head 12 is inserted into a predetermined position between the antenna body 31 and the reflector 32 through a hole 34 provided in the reflector 32.

図3において、光電界センサヘッド12は、光電界センサヘッド12に接続された入出力光ファイバピッグテイルの一部と共に絶縁体材料で構成された筐体に収納され、その筐体が反射板32の外側に設置された固定ボックスに着脱可能に固定される。 In FIG. 3, the optical electric field sensor head 12 is housed in a housing made of an insulating material together with a part of an input / output optical fiber pigtail connected to the photoelectric field sensor head 12, and the housing is housed in a reflector 32. It is detachably fixed to the fixing box installed on the outside of the.

図4は光電界センサヘッドの送信アンテナへの取付構造の一例を示す図であり、図4(a)は側面図、図4(b)は裏面図である。図4において、円筒状の筐体35は光電界センサヘッド12と光電界センサヘッドに接続された入出力光ファイバピッグテイル36の一部を内蔵し、反射板32の裏面に固定された固定ボックス37の取り付け部38に固定される。固定ボックス37には反射板32の穴34に対応した穴を有し、その穴の裏側に取り付け部38が形成されている。また、光電界センサヘッド12が目的とするアンテナ本体31と反射板32の間の位置で、目的とする電界成分に対して感度が得られるように、穴34の位置が設定され、かつ、筐体35が反射板32に対して斜めに挿入されるように構成されている。筐体35は固定されたときに反射板32より内側に突出する部分の大部分はフッ素樹脂などの絶縁体材料で構成され、取り付け部38と結合する結合部35Aは金属で構成されている。結合部35Aの端部の外周にはねじが形成され、取り付け部38はそのねじに嵌め合うねじが内周に形成された円筒部分を有している。また、光ファイバピッグテイル36の先端には光ファイバコネクタが形成され、取り付け部38の底部を通って固定ボックス37の側面に設置された受け側の光ファイバコネクタ39に挿入される。固定ボックス37は光電界センサヘッド12を固定後、裏側より蓋37Aにより密封され、蓋37Aの周囲をねじにより固定する。 4A and 4B are views showing an example of a structure for attaching an optical electric field sensor head to a transmitting antenna, FIG. 4A is a side view, and FIG. 4B is a back view. In FIG. 4, the cylindrical housing 35 incorporates a part of the optical electric field sensor head 12 and the input / output optical fiber pigtail 36 connected to the optical electric field sensor head, and is fixed to the back surface of the reflector 32. It is fixed to the mounting portion 38 of 37. The fixing box 37 has a hole corresponding to the hole 34 of the reflector 32, and a mounting portion 38 is formed on the back side of the hole. Further, the position of the hole 34 is set at the position between the antenna main body 31 and the reflector 32 of the optical electric field sensor head 12 so that the sensitivity to the target electric field component can be obtained, and the housing The body 35 is configured to be inserted obliquely with respect to the reflector 32. When the housing 35 is fixed, most of the portion protruding inward from the reflector 32 is made of an insulating material such as fluororesin, and the connecting portion 35A to be bonded to the mounting portion 38 is made of metal. A screw is formed on the outer periphery of the end portion of the connecting portion 35A, and the mounting portion 38 has a cylindrical portion in which a screw that fits the screw is formed on the inner circumference. An optical fiber connector is formed at the tip of the optical fiber pigtail 36, and is inserted into a receiving side optical fiber connector 39 installed on the side surface of the fixing box 37 through the bottom of the mounting portion 38. After fixing the optical electric field sensor head 12, the fixing box 37 is sealed from the back side by the lid 37A, and the periphery of the lid 37A is fixed by screws.

ここで、図4の構成において、FBG20は光ファイバコネクタ39に挿入された光接続コネクタ40に内蔵されている。光接続コネクタ40の外側に入出力光ファイバ21が接続される。このような構成により、光電界センサヘッド12と入出力光ファイバ21との間に余分なスペースを必要としないでFBG20をコンパクトに挿入することができる。 Here, in the configuration of FIG. 4, the FBG 20 is built in the optical connection connector 40 inserted in the optical fiber connector 39. The input / output optical fiber 21 is connected to the outside of the optical connector 40. With such a configuration, the FBG 20 can be compactly inserted without requiring an extra space between the optical electric field sensor head 12 and the input / output optical fiber 21.

なお、本実施例の送信アンテナはUHF帯、すなわち周波数470〜710MHzの電波を放射し、穴34の直径は20〜50mm程度であるので、穴34の直径は電波の波長の1/10程度以下となり、穴34の存在によるアンテナ特性への影響は非常に小さい。 The transmitting antenna of this embodiment emits radio waves in the UHF band, that is, a frequency of 470 to 710 MHz, and the diameter of the hole 34 is about 20 to 50 mm. Therefore, the diameter of the hole 34 is about 1/10 or less of the wavelength of the radio wave. Therefore, the influence of the presence of the hole 34 on the antenna characteristics is very small.

図5は本実施例の光電界センサヘッドに内蔵される反射型の光変調器の構成を模式的に示す図であり、図5(a)は平面図、図5(b)は断面図である。図5において、
光変調器25は、電気光学効果を有する結晶基板であるXカットのニオブ酸リチウム(LiNbO)結晶から作られた基板26と、基板26の上面側にTi拡散によって作られた分岐干渉型光導波路27と、基板26の上面側に成膜されたバッファ層28と、バッファ層28の上に成膜された電極アンテナ29と、基板26の一方の端部に設置された光反射部43とから構成されている。
5A and 5B are views schematically showing the configuration of a reflection type optical modulator built in the optical electric field sensor head of this embodiment, FIG. 5A is a plan view, and FIG. 5B is a sectional view. is there. In FIG. 5,
The light modulator 25 includes a substrate 26 made of X-cut lithium niobate (LiNbO 3 ) crystal, which is a crystal substrate having an electro-optical effect, and a branched interference type optical circuit board made by Ti diffusion on the upper surface side of the substrate 26. The waveguide 27, the buffer layer 28 formed on the upper surface side of the substrate 26, the electrode antenna 29 formed on the buffer layer 28, and the light reflecting portion 43 installed at one end of the substrate 26. It is composed of.

分岐干渉型光導波路27は、入力光の入射側に延びる1本の入出力光導波路27aと、入出力光導波路27aから二股に分岐して延びる2本の位相シフト導波路27b,27cとから形成されている。入出力光導波路27aや位相シフト光導波路27b,27cは、延伸方向に垂直な方向の幅寸法Wが等しい。位相シフト光導波路27b,27cは、それらの延伸方向の長さ寸法がほぼ等しい。 The branch interference type optical waveguide 27 is formed of one input / output optical waveguide 27a extending to the incident side of the input light and two phase shift waveguides 27b and 27c extending bifurcated from the input / output optical waveguide 27a. Has been done. The input / output optical waveguide 27a and the phase shift optical waveguides 27b and 27c have the same width dimension W in the direction perpendicular to the stretching direction. The phase-shifted optical waveguides 27b and 27c have substantially the same length dimension in the extending direction.

光導波路27a〜27cの幅寸法Wは、5〜10μmの範囲にある。各位相シフト光導波路27b,27cの延伸方向の長さ寸法は、10〜30mmの範囲にある。位相シフト光導波路27bと27cは、その中央部分が幅方向へ所定寸法で離間し、互いに平行に延びている。中央部分における光導波路27bと27cの間の離間寸法は、20〜50μmの範囲にある。なお、光導波路27a〜27cの幅寸法Wや各位相シフト光導波路27b,27cの長さ寸法、光導波路27b,27cの離間寸法について特に限定はなく、それら寸法を任意に設定することができる。 The width dimension W of the optical waveguides 27a to 27c is in the range of 5 to 10 μm. The length dimension of each phase shift optical waveguide 27b, 27c in the stretching direction is in the range of 10 to 30 mm. The central portions of the phase-shifted optical waveguides 27b and 27c are separated by a predetermined dimension in the width direction and extend in parallel with each other. The distance between the optical waveguides 27b and 27c in the central portion is in the range of 20 to 50 μm. The width dimension W of the optical waveguides 27a to 27c, the length dimension of the phase-shifted optical waveguides 27b, 27c, and the separation dimension of the optical waveguides 27b, 27c are not particularly limited, and these dimensions can be set arbitrarily.

バッファ層28は、光導波路27を伝播する光の一部が電極アンテナ29に吸収されることを防止する目的で設けられる。バッファ層28は、二酸化ケイ素(SiO)から作られ、その厚さ寸法は100〜1000nm程度である。ダイポールアンテナと類似の検出アンテナとして機能する電極アンテナ29は、一方が入出力光導波路27aの側に位置し、他方が光反射部43の側に位置するように、延伸方向へ並んでいる。それらの電極アンテナ29は、スパッタリング等によって成膜されたクロム(Cr)と金(Au)の2層膜である。電極アンテナ29は、空間を伝播する電波を受け、その電波の電界強度に比例した電気信号を誘起する。 The buffer layer 28 is provided for the purpose of preventing a part of the light propagating through the optical waveguide 27 from being absorbed by the electrode antenna 29. The buffer layer 28 is made of silicon dioxide (SiO 2 ) and has a thickness dimension of about 100 to 1000 nm. The electrode antennas 29, which function as detection antennas similar to the dipole antenna, are arranged in the extending direction so that one is located on the side of the input / output optical waveguide 27a and the other is located on the side of the light reflecting portion 43. The electrode antenna 29 is a two-layer film of chromium (Cr) and gold (Au) formed by sputtering or the like. The electrode antenna 29 receives radio waves propagating in space and induces an electric signal proportional to the electric field strength of the radio waves.

光反射部43の側に位置する電極アンテナ29は位相シフト光導波路27bと27cの間に配置された駆動電極部29aを有し、入出力光導波路27aの側に位置する電極アンテナ29は、位相シフト光導波路27b,27cを挟んで駆動電極部29aの両側に配置された駆動電極部29b,29cを有する。それら駆動電極部29a,29b,29cは、光導波路27b,27cと平行に延伸方向へ延びている。電極アンテナ29の延伸方向の両端間の長さは5〜10mm程度である。 The electrode antenna 29 located on the side of the light reflecting portion 43 has a driving electrode portion 29a arranged between the phase shift optical waveguide 27b and 27c, and the electrode antenna 29 located on the side of the input / output optical waveguide 27a has a phase. It has drive electrode portions 29b and 29c arranged on both sides of the drive electrode portion 29a with the shift optical waveguides 27b and 27c interposed therebetween. The drive electrode portions 29a, 29b, 29c extend in the extending direction in parallel with the optical waveguides 27b, 27c. The length between both ends of the electrode antenna 29 in the extending direction is about 5 to 10 mm.

基板26の一方の端部に入出力光導波路27aの光入出射端が形成され、他方の端部に光反射部43が設置されている。入出力光導波路27aの光入出射端には光ファイバ41の入出射端面が結合している。光反射部43は、入出力光導波路27aから入射して位相シフト光導波路27b,27cを伝播した光を反射し、位相シフト光導波路27b,27cから入出力光導波路27aへ戻して伝播させる。電極アンテナ29が電波を受けたことにより誘起された電圧が駆動電極部29aと29b、29cとの間に互いに逆向きに印加されることにより位相シフト光導波路27bと27cには互いに逆向きの屈折率変化が生じ、それらを通過する光に互いに逆極性の位相シフトが生ずることにより、それらの光が合流するときに互いに干渉して強度変化が生ずる。これにより電極アンテナ29で受けた電波の電界強度変化に対応した光強度変化を有する変調光が得られる。 A light input / output end of the input / output optical waveguide 27a is formed at one end of the substrate 26, and a light reflecting portion 43 is installed at the other end. The input / output end face of the optical fiber 41 is coupled to the optical input / output end of the input / output optical waveguide 27a. The light reflecting unit 43 reflects the light incident from the input / output optical waveguide 27a and propagating through the phase-shifted optical waveguides 27b and 27c, and returns the light from the phase-shifted optical waveguides 27b and 27c to the input / output optical waveguide 27a and propagates the light. A voltage induced by receiving radio waves from the electrode antenna 29 is applied between the drive electrodes 29a, 29b, and 29c in opposite directions, so that the phase-shift optical waveguides 27b and 27c are refracted in opposite directions. The rate change occurs, and the light passing through them undergoes phase shifts of opposite polarities to each other, so that when the light merges, they interfere with each other and the intensity changes. As a result, modulated light having a light intensity change corresponding to the electric field strength change of the radio wave received by the electrode antenna 29 can be obtained.

なお、本実施例においては反射型の光変調器を用いており、同じ駆動電極部を折り返して2回光が通過するので、より高い変調効率が得られる。または、同じ変調効率を得るための駆動電極部の長さが短くてよいので電極容量を低減でき、より広帯域化が可能となる。また、出力光導波路を入力光導波路と一体化でき、位相シフト光導波路の長さを短くできるので光電界センサヘッドの小型化が可能となる。 In this embodiment, a reflection type light modulator is used, and the same drive electrode portion is folded back to allow light to pass through twice, so that higher modulation efficiency can be obtained. Alternatively, since the length of the drive electrode portion for obtaining the same modulation efficiency may be short, the electrode capacitance can be reduced and a wider band can be obtained. Further, the output optical waveguide can be integrated with the input optical waveguide, and the length of the phase shift optical waveguide can be shortened, so that the optical electric field sensor head can be miniaturized.

図6は光電界センサヘッドの構成を示す平面図である。光変調器25と光ファイバ41との結合部がセンサパッケージ42に内蔵され、密封されている。図6はセンサパッケージ42の蓋を被せる前の状態を示している。なお、センサパッケージ42は検出する電界に影響を及ぼさないようにガラスやフッ素樹脂などの絶縁体材料で構成され、その形状は、幅及び高さが10〜20mm程度、長さは50〜100mm程度である。 FIG. 6 is a plan view showing the configuration of the optical electric field sensor head. The coupling portion between the light modulator 25 and the optical fiber 41 is built in the sensor package 42 and sealed. FIG. 6 shows a state before the sensor package 42 is covered with the lid. The sensor package 42 is made of an insulating material such as glass or fluororesin so as not to affect the detected electric field, and its shape is about 10 to 20 mm in width and height and about 50 to 100 mm in length. Is.

本実施例において、変調用光源14のレーザ光源としては、例えば、1.55μmの波長を有し、出力50mWの半導体レーザ光源を使用できる。光電界センサヘッドに使用するレーザ光は、その波長が1.26〜1.68μmの範囲にあればよく、その電力量が1〜100mWの範囲にあればよい。レーザ光の波長が1.68μmを超過すると、光ファイバにおいて不要なノイズが発生し、光ファイバを伝搬することにより損失が生ずるからである。レーザ光の電力量が100mWを超過すると、不必要な電力量を有するレーザ光を光電界センサヘッド12に供給することになり、その結果、送受信装置11の消費電力を低減することができない。 In this embodiment, as the laser light source of the modulation light source 14, for example, a semiconductor laser light source having a wavelength of 1.55 μm and an output of 50 mW can be used. The laser beam used for the optical electric field sensor head may have a wavelength in the range of 1.26 to 1.68 μm, and its electric energy may be in the range of 1 to 100 mW. This is because when the wavelength of the laser light exceeds 1.68 μm, unnecessary noise is generated in the optical fiber, and a loss occurs due to propagation in the optical fiber. When the electric energy of the laser light exceeds 100 mW, the laser light having an unnecessary electric energy is supplied to the optical electric field sensor head 12, and as a result, the power consumption of the transmission / reception device 11 cannot be reduced.

また、基準用光源16としては、例えば、変調用光源の波長λ1が1.55μmの場合、波長1.53μmの半導体レーザ光源を使用できる。一般的なWDMカプラによって変調用光源の入力光と合成し、一般的なFBGで変調光と分離する場合、基準用光源16の波長λ2は変調用光源14の波長λ1と0.01〜0.05μm程度離れていればよい。また、基準用光源16の出力は1〜10mW程度であればよい。 Further, as the reference light source 16, for example, when the wavelength λ1 of the modulation light source is 1.55 μm, a semiconductor laser light source having a wavelength of 1.53 μm can be used. When the light is combined with the input light of the modulation light source by a general WDM coupler and separated from the modulation light by a general FBG, the wavelength λ2 of the reference light source 16 is the wavelength λ1 of the modulation light source 14 and 0.01 to 0. The distance may be about 05 μm. The output of the reference light source 16 may be about 1 to 10 mW.

図7は実施例2に係るアンテナ特性測定装置を用いた測定システムのブロック構成図である。本実施例の測定システム50は、O/E変換された電気信号に基づいて電界強度を測定することにより送信アンテナから放射される電波の位相を測定することが可能なアンテナ特性測定装置である。本実施例の測定システム50の基本的な構成は実施例1の測定システム10と同様である。但し、本実施例においては、空中線監視装置54には検出された電波信号により、電波の強度の測定回路と共に電波の相対的な位相の測定回路も含まれている。また、出力光ファイバに依存する電波の位相の測定値を補正するため、基準用光源16の光強度は、基準信号源52より発生した基準信号により変調される。基準信号源52からの基準信号は、分波器53において2つに分波され、一方が基準用光源16の変調に使用され、他方は参照基準として空中線監視装置54の位相の測定回路に入力される。基準光が入射するO/E変換器23は、基準光の光強度の検出と同時に基準光に含まれる基準信号を検出する。検出された基準信号は空中線監視装置54の位相の測定回路に入力され、分波器53より入力された基準信号と比較され、その間の相対的な位相差が検出される。 FIG. 7 is a block configuration diagram of a measurement system using the antenna characteristic measuring device according to the second embodiment. The measurement system 50 of this embodiment is an antenna characteristic measuring device capable of measuring the phase of radio waves radiated from a transmitting antenna by measuring the electric field strength based on the O / E-converted electric signal. The basic configuration of the measurement system 50 of the present embodiment is the same as that of the measurement system 10 of the first embodiment. However, in this embodiment, the antenna monitoring device 54 includes a radio wave intensity measuring circuit and a radio wave relative phase measuring circuit based on the detected radio wave signal. Further, in order to correct the measured value of the phase of the radio wave depending on the output optical fiber, the light intensity of the reference light source 16 is modulated by the reference signal generated from the reference signal source 52. The reference signal from the reference signal source 52 is split into two by the demultiplexer 53, one is used for modulation of the reference light source 16, and the other is input to the phase measurement circuit of the antenna monitoring device 54 as a reference reference. Will be done. The O / E converter 23 to which the reference light is incident detects the reference signal included in the reference light at the same time as detecting the light intensity of the reference light. The detected reference signal is input to the phase measurement circuit of the antenna monitoring device 54, compared with the reference signal input from the demultiplexer 53, and the relative phase difference between them is detected.

変調光に含まれる電波信号はその場の電界強度の時間変化を忠実に含むため、検出された電波信号の位相を計測すれば、そのアンテナから放射された電波の位相を測定することができる。ここでは、変調光に含まれる電波信号の位相と分波器53より入力された基準信号との間の相対的な位相差が検出される。上記の基準光から検出された基準信号は、基準信号源52の位相特性が安定であれば、それぞれの入出力光ファイバ21を往復する際に生じた位相変化に対応する位相特性を有している。分波器53より入力された基準信号と基準光から検出された基準信号との間の相対的な位相差の違いが、それぞれの入出力光ファイバ21の長さや温度、応力等の違いにより生じた位相差である。この相対的な位相差の違いが各アンテナの電波の位相の測定値に対する補正値となる。 Since the radio wave signal included in the modulated light faithfully includes the time change of the electric field strength in the place, the phase of the radio wave radiated from the antenna can be measured by measuring the phase of the detected radio wave signal. Here, the relative phase difference between the phase of the radio wave signal included in the modulated light and the reference signal input from the demultiplexer 53 is detected. If the phase characteristic of the reference signal source 52 is stable, the reference signal detected from the above reference light has a phase characteristic corresponding to the phase change generated when the input / output optical fibers 21 reciprocate. There is. The difference in relative phase difference between the reference signal input from the demultiplexer 53 and the reference signal detected from the reference light is caused by the difference in the length, temperature, stress, etc. of each input / output optical fiber 21. The phase difference. This relative difference in phase is the correction value for the measured value of the radio wave phase of each antenna.

上記のように、本実施例においては、送信アンテナから放射される電波の強度の正確な測定と同時に電波の相対的な位相の測定が可能となる。 As described above, in this embodiment, it is possible to accurately measure the intensity of the radio wave radiated from the transmitting antenna and at the same time measure the relative phase of the radio wave.

本発明は上記の実施例に限定されるものではないことは言うまでもなく、測定システムの構成や使用する光電界センサヘッドの構成など様々な変形が可能である。 Needless to say, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications such as the configuration of the measurement system and the configuration of the optical electric field sensor head to be used are possible.

上記の実施例では、各光電界センサヘッド12に接続された入出力光ファイバ21と送受信装置11又は51との間を光スイッチ19により順次切り替えて接続したが、測定する送信アンテナの数が1つ又は少ない場合は、光スイッチ19は必須部品ではない。変調用光源14や基準用光源16を複数設けるか、または変調用光源14の光や基準用光源16の光を分配して各光電界センサヘッド12に供給してもよい。 In the above embodiment, the input / output optical fiber 21 connected to each optical electric field sensor head 12 and the transmission / reception device 11 or 51 are sequentially switched and connected by the optical switch 19, but the number of transmitting antennas to be measured is 1. If there are only a few, the optical switch 19 is not an essential component. A plurality of modulation light sources 14 and reference light sources 16 may be provided, or the light of the modulation light source 14 and the light of the reference light source 16 may be distributed and supplied to each optical electric field sensor head 12.

上記の実施例では光電界センサヘッド12の光変調器として反射型の光変調器25を用いたが、透過型の光変調器を用いてもよい。透過型の光変調器の構成例としては、例えば上記の光変調器25と同じ基板を用い、その基板に同様の形状の光導波路や電極アンテナを形成して構成できる。但し、透過型の光変調器の場合、図5(a)において、光反射部43の代わりに入射側と対称に位相シフト光導波路27から合流する出力光導波路を設け、その出力端面に出力光ファイバを結合して出力する。また、透過型の光変調器を用いる場合、入力光ファイバと出力光ファイバはそれぞれ別個に分離されて設置されるので、変調用光源14からの入力光が入力光ファイバに結合され、基準光のみが光サーキュレータ18を介して出力光ファイバに入力される。出力光ファイバからの変調光及び基準光の反射光が光サーキュレータを介してO/E変換器15に入射する。なお、透過型の光変調器を用いる場合、前述の第3の観点の発明のように、変調用光源とは異なる波長を有する第2の基準用光源と、光電界センサヘッドと入力光ファイバとの間に設置された第2の反射型回折格子と、変調光と第2の基準光を合波して入力光ファイバに入力するための入力用のWDMカプラ及び第2の光サーキュレータを用いることにより、入力光ファイバの損失変動に依存する電波の強度の測定値を同時に補正することが望ましい。また、この構成で光スイッチを用いる場合、入力光ファイバと出力光ファイバとを同時に切り替える機能を有する光スイッチが必要である。 In the above embodiment, the reflection type light modulator 25 is used as the light modulator of the optical electric field sensor head 12, but a transmission type light modulator may also be used. As a configuration example of the transmissive light modulator, for example, the same substrate as the above-mentioned optical modulator 25 can be used, and an optical waveguide or an electrode antenna having the same shape can be formed on the substrate. However, in the case of a transmissive optical modulator, in FIG. 5A, instead of the light reflecting portion 43, an output optical waveguide that joins from the phase-shifted optical waveguide 27 symmetrically with the incident side is provided, and the output light is provided on the output end face thereof. The fibers are coupled and output. Further, when a transmissive optical modulator is used, the input optical fiber and the output optical fiber are separately installed, so that the input light from the modulation light source 14 is coupled to the input optical fiber and only the reference light is used. Is input to the output optical fiber via the optical circulator 18. The modulated light from the output optical fiber and the reflected light of the reference light are incident on the O / E converter 15 via the optical circulator. When a transmission type optical modulator is used, a second reference light source having a wavelength different from that of the modulation light source, an optical electric field sensor head, and an input optical fiber are used, as in the invention of the third aspect described above. Use a second reflective diffraction grid installed between the two, an input WDM coupler and a second optical circulator for combining the modulated light and the second reference light and inputting them to the input optical fiber. Therefore, it is desirable to simultaneously correct the measured value of the intensity of the radio wave, which depends on the loss fluctuation of the input optical fiber. Further, when an optical switch is used in this configuration, an optical switch having a function of switching between an input optical fiber and an output optical fiber at the same time is required.

上記の実施例では光電界センサヘッド12は送信アンテナ30の反射板32の穴34に挿入して設置したが、光電界センサヘッド12の設置場所は、送信アンテナから放射される電波によるある程度の大きさの電界が存在する場所であれば他の場所であってもよい。 In the above embodiment, the optical electric field sensor head 12 is inserted into the hole 34 of the reflector 32 of the transmitting antenna 30 and installed, but the installation location of the optical electric field sensor head 12 is a certain size due to the radio waves radiated from the transmitting antenna. It may be in another place as long as the electric field is present.

反射型回折格子としては、FBGだけでなく、回折格子やコリメータ等の個別部品を組み合わせても構成可能である。また、その設置場所は、コネクタ内蔵に限らず、光電界センサヘッドの光ファイバピッグテイルの入射端または出射端等に設置してもよい。 The reflection type diffraction grating can be configured by combining not only the FBG but also individual parts such as a diffraction grating and a collimator. Further, the installation location is not limited to the built-in connector, and may be installed at the incident end or the outgoing end of the optical fiber pigtail of the optical electric field sensor head.

10、50 測定システム
11、51 送受信装置
12 光電界センサヘッド
14 変調用光源
15、23 O/E変換器
16 基準用光源
17、22 WDMカプラ
18 光サーキュレータ
19 光スイッチ
20 FBG
21 入出力光ファイバ
24、54 空中線監視装置
25 光変調器
26 基板
27 分岐干渉型光導波路
27a 入出力光導波路
27b、27c 位相シフト光導波路
28 バッファ層
29 電極アンテナ
29a、29b、29c 駆動電極部
30 送信アンテナ
31 アンテナ本体
32 反射板
33 レドーム
34 穴
35 筐体
35A 結合部
36 光ファイバピッグテイル
37 固定ボックス
37A 蓋
38 取り付け部
39 光ファイバコネクタ
40 光接続コネクタ
41 光ファイバ
42 センサパッケージ
43 光反射部
52 基準信号源
53 分波器
10, 50 Measurement system 11, 51 Transmitter / receiver 12 Optical electric field sensor head 14 Modulation light source 15, 23 O / E converter 16 Reference light source 17, 22 WDM coupler 18 Optical circulator 19 Optical switch 20 FBG
21 Input / output optical fiber 24, 54 Antenna monitoring device 25 Optical modulator 26 Substrate 27 Branch interference type optical waveguide 27a Input / output optical waveguide 27b, 27c Phase shift optical waveguide 28 Buffer layer 29 Electrode antenna 29a, 29b, 29c Drive electrode
30 Transmitting antenna 31 Antenna body 32 Reflector 33 Redome 34 Hole 35 Housing 35A Coupling 36 Optical fiber pigtail 37 Fixed box 37A Lid 38 Mounting part 39 Optical fiber connector 40 Optical connection connector 41 Optical fiber 42 Sensor package 43 Optical reflection part 52 Reference signal source 53 Demultiplexer

Claims (6)

電波を放射するアンテナの近傍に配置され、光ファイバにより入力された入力光の強度をその場の電界強度に応じて変調した変調光を出力する光電界センサヘッドと、前記光電界センサヘッドに前記入力光を供給する変調用光源と、前記変調光を電気信号に変換するO/E変換器と、前記入力光を前記変調用光源から前記光電界センサヘッドに伝送する入力光ファイバと、前記変調光を前記光電界センサヘッドから前記O/E変換器に伝送する出力光ファイバとを有し、前記O/E変換された電気信号に基づいて前記電界強度を測定することにより前記アンテナから放射される電波の強度を測定するアンテナ特性測定装置であって、
前記変調用光源とは異なる波長を有する基準用光源と、前記光電界センサヘッドと前記出力光ファイバとの間に設置された前記変調用光源の波長を通過し前記基準用光源の波長を反射する反射型回折格子とを有し、
前記基準用光源から出力される基準光を前記O/E変換器側より前記出力光ファイバに入力し、前記反射型回折格子により反射して前記O/E変換器側に戻る前記基準光の強度を測定し、その測定された光強度に基づいて、前記出力光ファイバに依存する前記電波の強度の測定値を補正することを特徴とするアンテナ特性測定装置。
An optical electric field sensor head that is arranged in the vicinity of an antenna that emits radio waves and outputs modulated light in which the intensity of input light input by an optical fiber is modulated according to the electric field strength in the field, and the optical electric field sensor head described above. A modulation light source that supplies input light, an O / E converter that converts the modulated light into an electric signal, an input optical fiber that transmits the input light from the modulation light source to the optical electric field sensor head, and the modulation. It has an output optical fiber that transmits light from the optical electric field sensor head to the O / E converter, and is radiated from the antenna by measuring the electric field strength based on the O / E converted electric signal. It is an antenna characteristic measuring device that measures the intensity of radio waves.
It passes through the wavelength of the reference light source having a wavelength different from that of the modulation light source and the wavelength of the modulation light source installed between the optical electric field sensor head and the output optical fiber, and reflects the wavelength of the reference light source. It has a reflective diffraction grid and
The reference light output from the reference light source is input from the O / E converter side to the output optical fiber, reflected by the reflection type diffraction grating, and returned to the O / E converter side. An antenna characteristic measuring device, characterized in that the measured value of the intensity of the radio wave depending on the output optical fiber is corrected based on the measured light intensity.
前記反射型回折格子は光ファイバ・ブラッグ・グレーティングであることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ特性測定装置。 The antenna characteristic measuring apparatus according to claim 1, wherein the reflective diffraction grating is an optical fiber Bragg grating. 前記基準用光源からの前記基準光は、第1の光サーキュレータを介して前記出力光ファイバに入力し、前記反射型回折格子により反射された前記基準光は、前記第1の光サーキュレータを介して出力した後、出力用のWDMカプラにより分波して第1の基準光用のO/E変換器に入力することにより前記基準光の強度を検出し、
前記変調用光源とは異なる波長を有する第2の基準用光源と、前記光電界センサヘッドと前記入力光ファイバとの間に設置された前記変調用光源の波長を通過し前記第2の基準用光源の波長を反射する第2の反射型回折格子とを有し、
前記第2の基準用光源からの第2の基準光と前記変調用光源からの入力光は入力用のWDMカプラにより合波した後、第2の光サーキュレータを介して前記入力光ファイバに入力し、前記第2の反射型回折格子により反射して前記変調用光源側に戻る前記第2の基準光を前記第2の光サーキュレータを介して第2の基準光用のO/E変換器に入力することにより前記第2の基準光の強度を測定し、その測定された光強度に基づいて、前記入力光ファイバに依存する前記電波の強度の測定値を補正することを特徴とする請求項1又は2に記載のアンテナ特性測定装置。
The reference light from the reference light source is input to the output optical fiber via the first optical circulator, and the reference light reflected by the reflection type diffraction grating is passed through the first optical circulator. After the output, the intensity of the reference light is detected by demultiplexing it with the WDM coupler for output and inputting it to the O / E converter for the first reference light.
It passes through the wavelength of the second reference light source having a wavelength different from that of the modulation light source and the wavelength of the modulation light source installed between the optical electric field sensor head and the input optical fiber, and is used for the second reference. It has a second reflective diffraction grating that reflects the wavelength of the light source.
The second reference light from the second reference light source and the input light from the modulation light source are combined by the input WDM coupler and then input to the input optical fiber via the second optical circulator. The second reference light that is reflected by the second reflective diffraction grid and returns to the modulation light source side is input to the O / E converter for the second reference light via the second optical circulator. 1. The second reference light intensity is measured, and the measured value of the radio wave intensity depending on the input optical fiber is corrected based on the measured light intensity. Or the antenna characteristic measuring device according to 2.
前記光電界センサヘッドは前記入力光を変調し反射して戻す反射型光電界センサヘッドであり、前記入力光ファイバと前記出力光ファイバとは同一の光ファイバであって、前記基準用光源からの基準光と前記変調用光源からの入力光とを入力用のWDMカプラにより合波した後、光サーキュレータを介して前記出力光ファイバに入力し、前記反射型回折格子により反射された前記基準光は、前記光サーキュレータを介して出力した後、出力用のWDMカプラにより分波して、その強度を測定することを特徴とする請求項1又は2に記載のアンテナ特性測定装置。 The optical electric field sensor head is a reflection type optical electric field sensor head that modulates and reflects the input light and returns it. The input optical fiber and the output optical fiber are the same optical fiber, and are derived from the reference light source. After the reference light and the input light from the modulation light source are combined by the input WDM coupler, the reference light is input to the output optical fiber via an optical circulator, and the reference light reflected by the reflective diffraction grid is used. The antenna characteristic measuring apparatus according to claim 1 or 2, wherein after outputting through the optical circulator, the light is demultiplexed by a WDM coupler for output and the intensity thereof is measured. 前記O/E変換された電気信号に基づいて前記電界強度を測定することにより前記アンテナから放射される電波の位相を測定する手段を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のアンテナ特性測定装置。 Any one of claims 1 to 4, wherein the means includes means for measuring the phase of the radio wave radiated from the antenna by measuring the electric field strength based on the O / E converted electric signal. The antenna characteristic measuring device according to. 前記基準光の強度を基準信号で変調して前記出力光ファイバに入力し、前記反射型回折格子により反射して前記O/E変換器側に戻る前記基準光の信号を検出して前記基準信号と比較することにより、前記出力光ファイバに依存する電波の位相の測定値を補正することを特徴とする請求項5に記載のアンテナ特性測定装置。 The intensity of the reference light is modulated by the reference signal, input to the output optical fiber, reflected by the reflection type diffraction grating, and returned to the O / E converter side. The reference light signal is detected and the reference signal is detected. The antenna characteristic measuring apparatus according to claim 5, wherein the measured value of the phase of the radio wave depending on the output optical fiber is corrected by comparing with the above.
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