JP7136829B2 - 温度試験装置及び温度試験方法 - Google Patents
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Description
OTAチャンバ50は、5G用の無線端末の性能試験に際してのOTA試験環境を実現するものであって、図1、図2に示すように、例えば、直方体形状の内部空間51を有する金属製の筐体本体部52により構成されている。OTAチャンバ50は、内部空間51に、DUT100と、DUT100のアンテナ110と対向する試験用アンテナ6を、外部からの電波の侵入及び外部への電波の放射を防ぐ状態に収容する。後で説明するが、試験用アンテナ6としては、例えば、ホーンアンテナ等の指向性を持ったミリ波用のアンテナを用いることができる。
被試験対象とされるDUT100は、例えばスマートフォン等の無線端末である。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、及びデジタル放送(DVB-H、ISDB-T等)が挙げられる。また、DUT100は、5Gセルラ等に対応したミリ波帯の無線信号を送受信する無線端末であってもよい。
次に、OTAチャンバ50の内部空間51に設けられた姿勢可変機構56について説明する。図1に示すように、OTAチャンバ50の筐体本体部52の内部空間51側の底面52aには、クワイエットゾーンQZ内に配置されたDUT100の姿勢を順次変化させる姿勢可変機構56が設けられている。姿勢可変機構56は、例えば、2軸の各軸周りに回転する回転機構を備える2軸ポジショナである。姿勢可変機構56は、試験用アンテナ6を固定した状態で、DUT100を2軸周りの回転自由度をもって回転させるようなOTA試験系(Combined-axes system)を構成する。具体的には、姿勢可変機構56は、駆動部56aと、ターンテーブル56bと、支柱56cと、被試験対象載置部としてのDUT載置部56dと、を有する。
OTAチャンバ50において、筐体本体部52の所要位置には、DUT100との間でリンク(呼)を確立又は維持するための2種類のリンクアンテナ5、8が、それぞれ保持具57、59により取り付けられている。リンクアンテナ5は、LTE用のリンクアンテナであり、ノンスタンドアローンモード(Non-Standalone mode)で使用される。一方、リンクアンテナ8は、5G用のリンクアンテナであり、5Gの呼を維持するために使用される。リンクアンテナ5、8は、姿勢可変機構56に保持されるDUT100に対して指向性を有するようにそれぞれ保持具57、59によって保持されている。なお、上記のリンクアンテナ5、8を使用する代わりに、試験用アンテナ6をリンクアンテナとして兼用することも可能であるため、以下においては、試験用アンテナ6がリンクアンテナの機能を兼ねるものとして説明する。
次に、近傍界と遠方界について説明する。図5は、無線端末100Aに向けてアンテナATから放射された電波の伝わり方を示す模式図である。アンテナATは、後で説明する一次放射器としての試験用アンテナ6と同等のものである。無線端末100Aは、DUT100と同等のものである。図5において、(a)は、電波がアンテナATから無線端末100Aへ直接伝わるDFF(Direct Far Field)方式を示し、(b)は、電波がアンテナATから回転放物面を有する反射鏡7Aを介して無線端末100Aへ伝わるIFF(Indirect Far Field)方式を示している。
次に、試験用アンテナ6について説明する。
次に、OTAチャンバ50の内部空間51に収容される断熱筐体70について説明する。
次に温度制御装置30について説明する。
次に、OTAチャンバ50から外部への電波の漏洩、及び外部からOTAチャンバ50への不要な電波の混入を防止するための電磁波シールド構造について説明する。
次に、電磁波シールド構造の変形例1を説明する。
次に、電磁シールド構造の変形例2を説明する。
次に、電磁シールド構造の変形例3を説明する。
統合制御装置10は、温度制御装置30により空間領域71の温度が制御された状態で、姿勢可変機構56によりDUT100の姿勢が変化されるごとに、DUT100の送信特性又は受信特性の測定を行うようになっている。統合制御装置10は、以下に説明するように、NRシステムシミュレータ20、姿勢可変機構56、及び温度制御装置30を統括的に制御するものである。このために、統合制御装置10は、例えばイーサネット(登録商標)等のネットワーク19を介して、NRシステムシミュレータ20、姿勢可変機構56、及び温度制御装置30と相互に通信可能に接続されている。
図4に示すように、本実施形態に係る温度試験装置1のNRシステムシミュレータ20は、信号測定部21、制御部22、操作部23、及び表示部24を有している。信号測定部21は、信号発生部21a、デジタル/アナログ変換器(DAC)21b、変調部21c、RF部21dの送信部21eにより構成される信号発生機能部と、RF部21dの受信部21f、アナログ/デジタル変換器(ADC)21g、解析処理部21hにより構成される信号解析機能部とを有している。
次に、信号処理部40a、40bについて説明する。
次に、本実施形態に係る温度試験装置1を用いてDUT100の送信特性及び受信特性の温度特性を測定する温度試験方法について、図15のフローチャートを参照して説明する。
2 測定装置
5、8 リンクアンテナ
6 試験用アンテナ
7 リフレクタ
7A 反射鏡
10 統合制御装置
11、22 制御部
11a CPU
11b ROM
11c RAM
11d 外部インタフェース部
12、23 操作部
13、24 表示部
14 呼接続制御部
15 信号送受信制御部
17 DUT姿勢制御部
17a DUT姿勢制御テーブル
18 温度制御部
19 ネットワーク
20 NRシステムシミュレータ
21 信号測定部
21a 信号発生部
21b DAC
21c 変調部
21d RF部
21e 送信部
21f 受信部
21g ADC
21h 解析処理部
30 温度制御装置
31、32 パイプ
31A、32A 金属製のパイプ
31B、31C、32B 柔軟性のあるパイプ
31a、32a 開口部
31Ab 屈曲部
31Ac 拡径部
31Ad 中間部
31Ae、32Ae 管路
33 網部
33a 網目
34 温度センサ
35 管継手
36 断熱材
40a、40b 信号処理部
50 OTAチャンバ(電波暗箱)
51 内部空間
52 筐体本体部
52a 底面
52b 側面
52c 上面
53 壁部
53a 貫通孔
55 電波吸収体
56 姿勢可変機構
56a 駆動部
56b ターンテーブル
56c 支柱
56d DUT載置部
57、59 保持具
58 リフレクタ保持具
70 断熱筐体
70a 平板状部分
70b 側壁部
71 空間領域
72 貫通孔
73 回転部
73a 側壁面
74 孔部
76a 貫通孔
90 ラック構造体
90a ラック
100 DUT(被試験対象)
100A 無線端末
110 アンテナ(被試験アンテナ)
F リフレクタの焦点位置
QZ クワイエットゾーン
Claims (7)
- 被試験アンテナ(110)を有する被試験対象(100)の送信特性又は受信特性の温度依存性を測定する温度試験装置(1)であって、
周囲の電波環境に影響されない内部空間(51)を有し、金属筐体からなる電波暗箱(50)と、
前記内部空間に収容され、前記被試験アンテナとの間で無線信号を送信又は受信する試験用アンテナ(6)と、
前記内部空間に収容され、前記被試験対象が配置されるクワイエットゾーンを含む空間領域(71)を取り囲む断熱材からなる断熱筐体(70)と、
前記空間領域の温度を制御する温度制御装置(30)と、
前記温度制御装置により前記空間領域の温度が制御された状態で前記試験用アンテナを使用して前記被試験対象の送信特性又は受信特性の測定を行う測定装置(2)と、を備え、
前記温度制御装置と前記断熱筐体は、前記電波暗箱の前記金属筐体を挟んで前記空間領域の温度を制御するための気体が通るパイプ(31)により接続され、前記金属筐体から前記内部空間の所定の位置までの前記パイプの一部(31A)は金属製であり、前記パイプの一部の管路(31Ae)を塞ぐ金属製の網部(33)が設けられている、温度試験装置。 - 前記網部は、前記パイプの一部(31A)の前記断熱筐体側の端部の開口部(31a)を覆うように配置されている、請求項1に記載の温度試験装置。
- 前記網部は、前記パイプの一部(31A)の前記管路(31Ae)の中間部(31Ad)に配置されている、請求項1又は2に記載の温度試験装置。
- 前記パイプの一部(31A)には前記パイプの一部(31A)の管路(31Ae)を曲げる屈曲部(31Ab)が設けられている、請求項1~3のいずれか一項に記載の温度試験装置。
- 前記パイプの一部(31A)には、前記網部が設けられている箇所に径が拡がった拡径部(31Ac)が設けられている、請求項1~4のいずれか一項に記載の温度試験装置。
- 被試験アンテナ(110)を有する被試験対象(100)の送信特性又は受信特性の温度依存性を測定する温度試験装置(1)であって、
周囲の電波環境に影響されない内部空間(51)を有する金属筐体からなる電波暗箱(50)と、
前記内部空間に収容され、前記被試験アンテナとの間で無線信号を送信又は受信する試験用アンテナ(6)と、
前記内部空間に収容され、前記被試験対象が配置されるクワイエットゾーンを含む空間領域(71)を取り囲む断熱材からなる断熱筐体(70)と、
前記空間領域の温度を制御する温度制御装置(30)と、
前記温度制御装置により前記空間領域の温度が制御された状態で前記試験用アンテナを使用して前記被試験対象の送信特性又は受信特性の測定を行う測定装置(2)と、を備え、
前記温度制御装置と前記断熱筐体は、前記電波暗箱の前記金属筐体を挟んで前記空間領域の温度を制御するための気体が通るパイプ(31)により接続され、前記金属筐体から前記内部空間の所定の位置までの前記パイプの一部(31A)は金属製であり、前記パイプの一部の管路(31Ae)を曲げる屈曲部(31Ab)が設けられている、温度試験装置。 - 請求項1~6のいずれか一項に記載の温度試験装置を用いる温度試験方法であって、
前記空間領域の温度を複数の所定温度に制御する温度制御ステップ(S2)と、
前記クワイエットゾーン内に配置された前記被試験対象の姿勢を順次変化させる姿勢可変ステップ(S4)と、
前記温度制御ステップにより前記空間領域の温度が制御された状態で、前記姿勢可変ステップにより前記被試験対象の姿勢が変化されるごとに、前記被試験対象の送信特性又は受信特性の測定を行う測定ステップ(S7)と、を含むことを特徴とする温度試験方法。
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