JP7379421B2 - 試験装置及び試験方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＯＴＡ（Over The Air）環境の電波暗箱を用いて、被試験対象の送信特性又は受信特性を測定する試験装置及び試験方法に関する。

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る。

無線端末の設計開発会社又はそ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、これらのＲＦ（Radio Frequency）特性が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。また、性能試験では、ＲＲＭ（Radio Resource Management）特性の測定も行われる。ＲＲＭ特性の測定は、基地局と無線端末間の無線リソース制御、例えば隣接基地局間のハンドオーバ等が正しく動作するか否かを確認するために行われる。

４Ｇ、あるいは４Ｇアドバンスから５Ｇへの世代移行に伴い、上述した性能試験の試験方法も変わりつつある。例えば、５Ｇ ＮＲ（New Radio）システム用の無線端末を被試験対象（Device Under Test：ＤＵＴ）とする性能試験においては、４Ｇや４Ｇアドバンス等の試験で主流であったＤＵＴのアンテナ端子と試験装置とを有線接続する方法は、高周波回路にアンテナ端子を付けることによる特性劣化や、アレーアンテナの素子数が多くアンテナ端子を全素子に付けることがスペース面・コスト面を考慮して現実的でないことなどの理由で使用できない。このため、ＤＵＴを試験用アンテナとともに周囲の電波環境に影響されない電波暗箱の中に収容し、試験用アンテナからＤＵＴに対する試験信号の送信と、試験信号を受信したＤＵＴからの被測定信号の試験用アンテナでの受信とを無線通信により行う、いわゆるＯＴＡ試験が行われるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

ＯＴＡ試験では、電波暗箱内に配置された試験用アンテナにより、例えば球形のクワイエットゾーン（quiet zone）が形成され、ＤＵＴはクワイエットゾーン内に配置される。ここで、クワイエットゾーンとは、ＯＴＡ試験環境を構成する電波暗箱において、ＤＵＴが試験用アンテナからほぼ均一な振幅と位相の電波で照射される空間領域の範囲を表す概念である（例えば、非特許文献１参照）。このようなクワイエットゾーンにＤＵＴを配置することにより、周りからの散乱波の影響を抑えた状態でＯＴＡ試験を行うことが可能になる。

特開２０２０－０８５７８４号公報

３ＧＰＰ ＴＲ ３８．８１０

図１６は、ＤＵＴのＲＲＭ特性を測定する従来の試験装置の電波暗箱の天板を取り除いて上方から見た平面図である。従来の試験装置では、リフレクタ２０７を介してＤＵＴ１００と電波を送受信するリフレクタ反射型の試験用アンテナ２０６ａと、ＤＵＴ１００と電波を送受信する試験用アンテナ２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅ，２０６ｆとを備えている。５個の試験用アンテナ２０６ｂ，...，２０６ｆは、ＤＵＴ１００の配置位置（原点Ｏ）において、リフレクタ反射型の試験用アンテナ２０６ａからの電波到来方向を基準に、互いに異なる５つの到来角度（３０°，６０°，９０°，１２０°，１５０°）を形成するよう配置されている。試験では試験用アンテナ２０６ａ，...，２０６ｆから選択された２つの試験用アンテナを用いて、異なる複数の到来角度に関してＲＲＭ特性等の送受信特性を測定するようになっている。しかしながら、試験用アンテナの数が多いと装置コストや設置コストが高くなるので、試験用アンテナの個数を削減することが望まれていた。

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、被試験対象のＲＲＭ特性等の送受信特性についての遠方界測定を少ないアンテナ数で実施できる試験装置及び試験方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る試験装置は、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を測定する試験装置（１）であって、周囲の電波環境に影響されない内部空間を有する電波暗箱（５０）と、前記内部空間におけるクワイエットゾーン（ＱＺ）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機構（５６）と、前記内部空間に収容され、前記被試験対象の送信特性又は受信特性を測定するための無線信号を前記被試験アンテナとの間で送信又は受信する第１の試験用アンテナ（６ａ）及び第２の試験用アンテナ（６ｂ）と、前記第１の試験用アンテナが放射した無線信号を反射して平面波の無線信号に変換するリフレクタ（７）と、前記第２の試験用アンテナから放射された無線信号を反射して前記被試験アンテナに送るとともに、前記被試験アンテナから放射された無線信号を反射して前記第２の試験用アンテナに送る平面状のミラー（９）と、前記第１の試験用アンテナからの電波到来方向を基準に遠方界に設置された前記被試験対象に対して複数の到来角度で無線信号を送信又は受信することができるように、前記第２の試験用アンテナの位置を移動させるアンテナ可動機構（６０）と、を備え、前記アンテナ可動機構は、前記第２の試験用アンテナを保持するアンテナ保持部（６００）と、前記アンテナ保持部を円上で移動させる移動機構（７００）とを備え、前記アンテナ保持部は、前記第２の試験用アンテナを保持する柱状の支柱（６１）を有し、前記支柱は、前記移動機構に取り付けられた一端部が他端部よりも前記円の中心軸の側に寄るように鉛直方向に対して傾斜し、前記第２の試験用アンテナと前記平面状のミラーを前記柱状の支柱に沿って間隔をおいて保持することを特徴とする。

上記のように、本実施形態に係る試験装置は、第１の試験用アンテナからの電波到来方向を基準に遠方界に設置された被試験対象に対して複数の到来角度で無線信号を送信又は受信することができるように、第２の試験用アンテナの位置を移動させるアンテナ可動機構を備えている。この構成により、被試験対象のＲＲＭ特性等の送受信特性についての遠方界測定において、試験を行う到来角度の数に応じて試験用アンテナを設ける必要がなく、アンテナ数を削減することができる。これにより、アンテナ等の機器コスト及び取り付け作業コストを低減することができる。

また、上述のように、本発明に係る試験装置において、前記アンテナ可動機構は、前記第２の試験用アンテナを保持するアンテナ保持部（６００）と、前記アンテナ保持部を円上で移動させる移動機構（７００）とを備える構成である。

この構成により、本発明に係る試験装置は、アンテナ数を削減することができることに加えて、到来角度が異なっても第２の試験用アンテナと被試験対象との距離を常に一定にすることができる。

また、上述のように、本発明に係る試験装置において、前記アンテナ保持部は、前記第２の試験用アンテナを保持する柱状の支柱（６１）を有し、前記支柱は、前記移動機構に取り付けられた一端部が他端部よりも前記円の中心軸の側に寄るように鉛直方向に対して傾斜している構成である。

この構成により、本発明に係る試験装置は、アンテナ可動機構の占有（設置）面積及び占有空間（体積）を小さくすることができ、電波暗箱の限られた内部空間を効率的に使用することができる。

また、上述のように、本発明に係る試験装置は、前記第２の試験用アンテナから放射された無線信号を反射して前記被試験アンテナに送るとともに、前記被試験アンテナから放射された無線信号を反射して前記第２の試験用アンテナに送る平面状のミラー（９）を備え、前記アンテナ保持部は、前記第２の試験用アンテナと前記平面状のミラーを前記柱状の支柱に沿って間隔をおいて保持する構成である。

この構成により、本発明に係る試験装置は、第２の試験用アンテナと被試験アンテナとの間で送受信される無線信号の経路をミラーにより変えることができるので、電波暗箱の限られた内部空間においても遠方界測定に必要なアンテナ間距離を確保することができる。

また、本発明に係る試験装置において、前記移動機構は、移動台（７２）を直線移動させる直線運動部（７０１）と、円弧状のレール（７６）と、前記アンテナ保持部が固定され前記レールに沿って移動可能な可動台（７７）と、前記移動台と前記可動台とを連結し、前記移動台の直線移動により前記可動台を前記レールに沿って移動させるリンク（７０３）とを備え、前記リンクは、前記リンクの長手方向が前記移動台の移動方向に対して常に直交するように、前記移動台に連結されている構成であってもよい。

この構成により、本発明に係る試験装置は、試験を行う到来角度の数だけ試験用アンテナを設ける必要がなく、アンテナ数を削減することができる上に、所定範囲内で任意の到来角度になるように第２の試験用アンテナを設置することができる。しかも、電波暗箱内で被試験対象が保持されている中央の姿勢可変機構を避けて、アンテナ可動機構を周辺に設置することができ、電波暗箱の限られた内部空間を効率的に使用することができる。

また、本発明に係る試験装置において、前記移動機構は、移動台（７２）を直線移動させる直線運動部（７０１）と、円弧状のレール（７６）と、前記アンテナ保持部が固定され前記レールに沿って移動可能な可動台（７７）と、前記移動台と前記可動台とを連結し、前記移動台の直線移動により前記可動台を前記レールに沿って移動させるリンク（７０３）とを備え、前記リンクは、該リンクの長手方向が前記移動台の移動方向に対してなす角度が前記移動台の位置に応じて変わるように、前記移動台に連結されている構成であってもよい。

この構成により、本発明に係る試験装置は、直線運動部の長手方向の長さを短くすることができ、これにより、電波暗箱内で被試験対象が保持されている中央の姿勢可変機構を避けて、電波暗箱の限られた内部空間を効率的に使用することができる。

また、本発明に係る試験装置において、前記移動機構は、内周面又は外周面に複数の歯が形成されたリング状又は円弧状のラック（８１）と、前記ラックの歯に係合する歯車を有し、回転駆動部により回転することで前記ラックに沿って移動するピニオン（８２）と、前記ピニオンに取り付けられた可動台（８４）とを備え、前記アンテナ保持部は、前記可動台に取り付けられている構成であってもよい。

この構成により、本発明に係る試験装置は、電波暗箱内で被試験対象が保持されている中央の姿勢可変機構を避けて、アンテナ可動機構を周辺に設置することができ、電波暗箱の限られた内部空間を効率的に使用することができる。

また、本発明に係る試験装置において、前記移動機構は、内周面又は外周面に複数の歯が形成されたリング状又は円弧状のラック（８５）と、前記ラックの歯に係合する歯車を有し、回転駆動部により回転することで前記ラックを回転移動させるピニオン（８６）と、前記ラックに取り付けられた可動台（８８）とを備え、前記アンテナ保持部は、前記可動台に取り付けられている構成であってもよい。

この構成により、本発明に係る試験装置は、電波暗箱内で被試験対象が保持されている中央の姿勢可変機構を避けて、アンテナ可動機構を周辺に設置することができ、電波暗箱の限られた内部空間を効率的に使用することができる。

また、本発明に係る試験方法は、上記いずれかに記載の試験装置を用いる試験方法であって、前記複数の到来角度のうち一の到来角度を選択するステップと、前記選択された到来角度となるように前記アンテナ可動機構により前記第２の試験用アンテナを移動させるステップと、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ステップと、前記被試験対象の姿勢が変化されるごとに、前記第１及び第２の試験用アンテナを用い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ステップと、を含むことを特徴とする。

上述のように、本発明に係る試験方法に用いる試験装置は、第１の試験用アンテナからの電波到来方向を基準に遠方界に設置された被試験対象に対して複数の到来角度で無線信号を送信又は受信することができるように、第２の試験用アンテナの位置を移動させるアンテナ可動機構を備えている。そして、本試験方法は、選択された到来角度となるようにアンテナ可動機構により第２の試験用アンテナを移動させるステップを含んでいる。これにより、被試験対象のＲＲＭ特性等の送受信特性についての遠方界測定を少ないアンテナ数で実施することができる。アンテナ数が削減されることにより、アンテナ等の機器コスト及び取り付け作業コストを低減することができる。

本発明によれば、被試験対象のＲＲＭ特性等の送受信特性についての遠方界測定を少ないアンテナ数で実施できる試験装置及び試験方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る試験装置全体の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る試験装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る試験装置の統合制御装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る試験装置のＮＲシステムシミュレータの機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る試験装置の電波暗箱の天板を取り除いて上方から見た平面図である。 電波暗箱の正面側の側板を取り除いて正面側から見た正面図である。 電波暗箱内での試験用アンテナとミラーの配置を示す模式図である。 第１の実施形態に係るアンテナ可動機構の構造及び動作を示す図である。 アンテナ保持部の変形例１を示す図である。 変形例１のアンテナ保持部に保持された試験用アンテナとミラーの配置を示す模式図である。 アンテナ保持部の変形例２を示す図である。 本発明の実施形態に係る試験装置を用いて行う試験方法の概略を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係るアンテナ可動機構の構造及び動作を示す図である。 第３の実施形態に係るアンテナ可動機構の概略構造を示す図である。 第４の実施形態に係るアンテナ可動機構の概略構造を示す図である。 従来の試験装置の電波暗箱の天板を取り除いて上方から見た平面図である。

以下、本発明の実施形態に係る試験装置及び試験方法について、図面を参照して説明する。なお、各図面上の各構成要素の寸法比は、実際の寸法比と必ずしも一致していない。

（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る試験装置１は、アンテナ１１０を有するＤＵＴ１００の送信特性又は受信特性を測定するものであり、例えば、ＤＵＴ１００のＲＦ特性やＲＲＭ特性を測定するようになっている。このために、試験装置１は、電波暗箱（ＯＴＡチャンバーともいう）５０と、２つの試験用アンテナ６ａ、６ｂ（以下、試験用アンテナ６と総称することもある）と、姿勢可変機構５６と、統合制御装置１０と、ＮＲシステムシミュレータ２０と、信号処理部４０とを備えている。統合制御装置１０とＮＲシステムシミュレータ２０と信号処理部４０は、測定装置２を構成している。

図１は、試験装置１の外観構造を示し、図２は、試験装置１の機能ブロックを示す。ただし、図１においては、電波暗箱５０について正面から透視した状態における各構成要素の配置態様を示している。

図１及び図２に示すように、電波暗箱５０は、周囲の電波環境に影響されない内部空間５１を有している。試験用アンテナ６は、電波暗箱５０の内部空間５１に設置され、ＤＵＴ１００の送信特性又は受信特性を測定するための無線信号をアンテナ１１０との間で送信又は受信するようになっている。姿勢可変機構５６は、電波暗箱５０の内部空間５１におけるクワイエットゾーンＱＺ内に配置されたＤＵＴ１００の姿勢を変化させるようになっている。統合制御装置１０、ＮＲシステムシミュレータ２０、及び信号処理部４０は、姿勢可変機構５６により姿勢を変化させたＤＵＴ１００に対して１又は２の試験用アンテナ６を用いて、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。

試験装置１は、例えば、図１に示すような複数のラック収納部９０ａを有するラック構造体９０と共に用いられ、各ラック収納部９０ａに各構成要素を載置した態様で運用される。図１は、ラック構造体９０の３つのラック収納部９０ａに、それぞれ統合制御装置１０、ＮＲシステムシミュレータ２０、及び電波暗箱５０を載置した例を示す。以下、各構成要素について説明する。

（電波暗箱）
電波暗箱５０は、無線端末の送信又は受信特性の測定に用いられ、例えば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る。図１及び図２に示すように、電波暗箱５０は、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。電波暗箱５０は、内部空間５１に、ＤＵＴ１００と、ＤＵＴ１００のアンテナ１１０と直接又は間接に対向する２つの試験用アンテナ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ようになっている。

また、電波暗箱５０の内面全域、つまり、筐体本体部５２の底面５２ａ、側面５２ｂ及び上面５２ｃ全面には、電波吸収体５５が貼り付けられ、内部空間５１の無響特性を確保すると共に、外部への電波の放射規制機能が強化されている。このように、電波暗箱５０は、周囲の電波環境に影響されない内部空間５１を形成している。本実施形態で用いる電波暗箱５０は、例えば、ＣＡＴＲ（Compact Antenna Test Range）方式の無響チャンバー（Anechoic Chamber）である。

（ＤＵＴ）
被試験対象とされる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。

本実施形態において、ＤＵＴ１００は例えば５Ｇ ＮＲの無線端末である。５Ｇ ＮＲの無線端末については、ミリ波帯の他、ＬＴＥ等で使用する他の周波数帯も含む既定の周波数帯を通信可能周波数範囲とすることが５Ｇ ＮＲ規格によって規定されている。よって、ＤＵＴ１００のアンテナ１１０は、ＤＵＴ１００の送信特性又は受信特性の被測定対象である既定の周波数帯（５Ｇ ＮＲバンド）の無線信号を送信又は受信するものである。アンテナ１１０は、例えばＭａｓｓｉｖｅ－ＭＩＭＯアンテナ等のアレーアンテナであり、本発明における被試験アンテナに相当する。

本実施形態において、ＤＵＴ１００は、電波暗箱５０内での送受信特性に関する測定中、試験用アンテナ６及び必要に応じてリフレクタ７又はミラー９を介して試験信号及び被測定信号を送受信できるようになっている。

（姿勢可変機構）
次に、電波暗箱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、電波暗箱５０の筐体本体部５２における内部空間５１側の底面５２ａ（床）には、クワイエットゾーンＱＺ内に配置されたＤＵＴ１００の姿勢を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を設定した状態で、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。

駆動部５６ａは、回転駆動力を発生させるステッピングモータなどの駆動用モータからなり、例えば、底面５２ａに設置される。ターンテーブル５６ｂは、駆動部５６ａの回転駆動力により、互いに直交する２軸のうちの一方の軸の周りに所定角度回転するようになっている。支柱５６ｃは、ターンテーブル５６ｂに連結され、ターンテーブル５６ｂから一方の軸の方向に延びて、駆動部５６ａの回転駆動力によりターンテーブル５６ｂと共に回転するようになっている。ＤＵＴ載置部５６ｄは、支柱５６ｃの側面から２軸のうちの他方の軸の方向に延びて、駆動部５６ａの回転駆動力により他方の軸の周りに所定角度回転するようになっている。ＤＵＴ１００は、ＤＵＴ載置部５６ｄに載置される。

なお、上記の一方の軸は、例えば、底面５２ａに対して鉛直方向に延びる軸（図中のＹ軸）である。また、上記の他方の軸は、例えば、支柱５６ｃの側面から水平方向に延びる軸である。このように構成された姿勢可変機構５６は、ＤＵＴ載置部５６ｄに保持されているＤＵＴ１００を、例えば、ＤＵＴ１００の中心を回転中心として、試験用アンテナ６及びリフレクタ７に対して３次元のあらゆる方向にアンテナ１１０が向く状態に順次姿勢を変化させ得るように回転させることができる。

ＯＴＡ試験系では、姿勢可変機構５６の２つの回転軸の交点である回転中心（原点Ｏともいう）に、ＤＵＴ１００の中心又はアンテナ１１０の中心が配置されるようになっている。ＤＵＴ１００が配置される位置は、ＯＴＡ試験系の原点Ｏであり、電波暗箱５０内に配置されたＤＵＴ１００の中心又はアンテナ１１０の中心の位置である。すなわち、原点Ｏは、姿勢可変機構５６によりＤＵＴ１００を２軸周りに回転させたときの不動の回転中心に対応する。

（リンクアンテナ）
電波暗箱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を用いて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。

（近傍界と遠方界）
次に、近傍界と遠方界について説明する。電波がアンテナからＤＵＴ１００へ直接伝わる場合をＤＦＦ（Direct Far Field）方式といい、電波がアンテナから回転放物面を有するリフレクタ７を反射してＤＵＴ１００へ伝わる場合をＩＦＦ（Indirect Far Field）方式という。

アンテナを放射源とする電波は、同位相の点を結んだ面（波面）が放射源を中心にして球状に拡がりながら伝搬する性質がある。放射源から近い距離では、波面は湾曲した球面（球面波）であるが、放射源から遠くなると波面は平面（平面波）に近くなる。一般に、波面を球面と考える必要のある領域が近傍界（NEAR FIELD）と呼ばれ、波面を平面とみなしてよい領域が遠方界（FAR FIELD）と呼ばれている。ＤＵＴ１００は、正確な測定を行ううえで、球面波を受信するよりも、平面波を受信する方が好ましい。

平面波を受信するためには、ＤＵＴ１００が遠方界に設置される必要がある。ＤＵＴ１００内でのアンテナ１１０の位置及びアンテナサイズが分かっていないとき、遠方界は、アンテナから２Ｄ^２／λ以遠の領域となる。ここで、Ｄは、ＤＵＴ１００の最大直線サイズ、λは電波の波長である。なお、ＤＵＴ１００内でのアンテナ１１０の位置及びアンテナサイズが分かっているとき、Ｄはアンテナサイズである。

本実施形態では、試験用アンテナ６ａの電波をリフレクタ７の回転放物面で反射させ、ＤＵＴ１００の位置にその反射波を到達させる方式であるＣＡＴＲ方式を利用している。この方式によれば、試験用アンテナ６ａとＤＵＴ１００間の距離を短縮でき、リフレクタ７の反射鏡面での反射後直ぐの距離から平面波の領域が拡がるため、伝搬ロスを低減することもできる。平面波の度合は、同位相の波の位相差で表すことができる。平面波の度合として許容し得る位相差は、例えば、λ／１６である。位相差は、例えば、ベクトル・ネットワーク・アナライザ（ＶＮＡ）で評価することができる。

（試験用アンテナ）
次に、試験用アンテナ６について説明する。
図５は、本実施形態に係る試験装置１の電波暗箱５０の天板を取り除いて上方から見た平面図であり、図６は、電波暗箱５０の正面側の側板（図６における下側の側板）を取り除いて正面側から見た正面図である。

図５及び図６に示すように、試験用アンテナ６は、第１の試験用アンテナとして１個のリフレクタ反射型の試験用アンテナ６ａと、第２の試験用アンテナとして１個のミラー反射型の試験用アンテナ６ｂとを含んでいる。リフレクタ反射型の試験用アンテナ６ａは、リフレクタ７を介してアンテナ１１０との間でＤＵＴ１００の送信特性又は受信特性を測定するための無線信号（以下、測定用の無線信号ともいう）を送信又は受信するようになっている。ミラー反射型の試験用アンテナ６ｂは、ミラー９を介して、ＤＵＴ１００が備えるアンテナ１１０との間で、ＤＵＴ１００の送信特性又は受信特性を測定するための無線信号を送信又は受信するようになっている。各試験用アンテナ６は、水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナを備えている（図２参照）。

（リフレクタ反射型の試験用アンテナ）
まず、リフレクタ反射型の試験用アンテナ６ａについて説明する。
リフレクタ反射型の試験用アンテナ６ａは、リフレクタ７と共に用いられ、一次放射器として機能する。試験用アンテナ６ａ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。リフレクタ７は、曲面状に湾曲した例えばアルミニウム製の反射面を有し、測定用の無線信号の電波を反射するものであり、真円型のパラボラの回転放物面の一部を切り出したオフセットパラボラ型の構造を有するものである。リフレクタ７は、図１に示すように、電波暗箱５０の側面５２ｂの所要位置にリフレクタ保持具５８を用いて取り付けられている。

リフレクタ７は、その回転放物面から定まる焦点位置に配置されている一次放射器としての試験用アンテナ６ａから放射された試験信号の電波を回転放物面で受け、姿勢可変機構５６に保持されているＤＵＴ１００に向けて反射させる（送信時）。また、リフレクタ７は、上記試験信号を受信したＤＵＴ１００がアンテナ１１０から放射する被測定信号の電波を回転放物面で受け、試験用アンテナ６ａに向けて反射させる（受信時）。リフレクタ７は、これら送信と受信が同時に可能な位置及び姿勢で配設されている。すなわち、リフレクタ７は、試験用アンテナ６ａとＤＵＴ１００のアンテナ１１０との間で送受信される無線信号の電波を、回転放物面で反射するようになっている。

この構成により、試験用アンテナ６ａから放射された電波（例えば、ＤＵＴ１００に対する試験信号）を回転放物面で該回転放物面の軸方向と平行な方向に反射させるとともに、回転放物面の軸方向と平行な方向にて回転放物面に対して入射する電波（例えば、ＤＵＴ１００から送信された被測定信号）を該回転放物面で反射させ、試験用アンテナ６ａへと導くことができる。別言すれば、リフレクタ７は、試験用アンテナ６ａから放射された球面波の電波を平面波の電波に変換してＤＵＴ１００に送ると共に、ＤＵＴ１００から放射されリフレクタ７に入射する平面波の電波を試験用アンテナ６ａに集束させるものである。オフセットパラボラは、パラボラ型に比べて、リフレクタ７自体が小さくて済むうえに、鏡面が垂直に近づくような配置が可能であるので、電波暗箱５０の構造を小型化し得る。

図６に示すように、リフレクタ反射型の試験用アンテナ６ａは、ＤＵＴ１００の配置位置（原点Ｏ）を通る水平面ＨＰより下方に配置されている。試験用アンテナ６ａから放射されリフレクタ７で反射した電波ビームはＺ軸負方向に伝搬され、所要半径のクワイエットゾーンＱＺを形成するようになっている。

（ミラー反射型の試験用アンテナ）
次に、ミラー反射型の試験用アンテナ６ｂについて説明する。

ミラー反射型の試験用アンテナ６ｂは、測定用の無線信号の電波を反射する平面状のミラー９を介して、ＤＵＴ１００のアンテナ１１０との間で無線信号を送信又は受信するようになっている。ミラー９は、例えばアルミニウム製であり、平坦な鏡面を有している。ミラー反射型の試験用アンテナ６ｂから放射された電波ビームは、ミラー９において鏡面反射するようになっている。

図７は、電波暗箱５０内でのミラー９とミラー反射型の試験用アンテナ６ｂの配置を示す模式図である。ミラー９と試験用アンテナ６ｂは、アンテナ保持部６００により保持された状態で、アンテナ可動機構（図示せず）により原点Ｏを通るｙ軸を中心にθ方向に回転移動できるようになっている。試験用アンテナ６ｂは、水平面ＨＰより下方に配置され、ミラー９は、ミラー面上の電波ビームの反射点Ｐ５が水平面ＨＰ上に位置するように、配置されている。試験用アンテナ６ｂから放射された電波ビームは、ミラー９で反射してＤＵＴ１００が配置されている原点Ｏに送られる。また、ＤＵＴ１００のアンテナ１１０から放射された電波ビームは、ミラー９で反射して試験用アンテナ６ｂに送られる。仮に、ミラー９が無いとすると、電波暗箱５０の外部に試験用アンテナ６Ａが配置されることとなり、遠方界測定に要するアンテナ間距離（Ｏ－ＰＡ間距離）を確保することができない。ミラー９により電波ビームの伝搬経路を曲げることにより、試験用アンテナ６ｂを電波暗箱５０内に配置すると共に、遠方界測定に必要なアンテナ間距離を確保することができる。

具体的には、図７において、Ｏ－Ｐ５間距離とＰ５－Ｐ１５間距離とを足し合わせた距離は、遠方界測定に要するアンテナ間距離であるＯ－ＰＡ間距離に等しくなっている。Ｐ５は、試験用アンテナ６ｂから放射された電波ビームがミラー９上で反射する反射点を示し、Ｐ１５は、試験用アンテナ６ｂの開口中心であり、ＰＡは仮想的な試験用アンテナ６Ａの開口中心である。Ｏ－Ｐ５間の伝搬経路は水平面ＨＰ上にある。なお、リフレクタ反射型の試験用アンテナ６ａから放射された電波ビームは、リフレクタ７上の反射点Ｐ０で反射されてＤＵＴ１００が配置された原点Ｏに送られ、Ｐ０－Ｏ間の伝搬経路も、水平面ＨＰ上にある。

リフレクタ反射型の試験用アンテナ６ａは、いわゆる間接遠方界（ＩＦＦ）を形成し、ミラー反射型の試験用アンテナ６ｂは、直接遠方界（ＤＦＦ）を形成するようになっている。間接遠方界とは、球面波を平面波に変換するようなリフレクタを用いる反射型のアンテナにより形成される遠方界をいい、直接遠方界とは、そのようなリフレクタを用いないアンテナにより直接形成される遠方界をいう。なお、ミラー反射型の試験用アンテナ６ｂは、ミラー９を用いて電波ビームを反射させているが、試験用アンテナ６ｂから遠方界までに電波ビームの進む距離は、ミラーのない場合と同じであるので、ＤＥＦ型のアンテナと考えることができる。

例えば、アンテナ１１０のアンテナサイズＤが分かっている場合には、ミラー反射型の試験用アンテナ６ｂから対応するミラー９を経由してＤＵＴ１００のアンテナ１１０までの距離は、２Ｄ2／λより大きくするとよい。Ｄはアンテナ１１０のアンテナサイズ、λはミラー反射型の試験用アンテナ６から送信される電波の波長である。これにより、ＤＵＴ１００の遠方界測定を行うことができる。

ミラー反射型の試験用アンテナ６ｂ及びミラー９は、リフレクタ反射型の試験用アンテナ６ａのリフレクタ７を反射してクワイエットゾーンＱＺを通る電波ビームの経路外に配置されている。この構成により、本実施形態に係る試験装置１は、良好なクワイエットゾーンＱＺを形成することができる。

また、本実施形態では、ミラー反射型の試験用アンテナ６ｂが形成するクワイエットゾーンは、リフレクタ反射型の試験用アンテナ６ａが形成するクワイエットゾーンＱＺと同一であるとしているが、これに限定されない。ミラー反射型の試験用アンテナ６ｂが形成するクワイエットゾーンと、リフレクタ反射型の試験用アンテナ６ａが形成するクワイエットゾーンＱＺとが異なっていてもよい。例えば、リフレクタ反射型の試験用アンテナ６ａが形成するクワイエットゾーンＱＺの方を広くしておくと、リフレクタ反射型の試験用アンテナ６ａを単独で使用してＲＦ特性等を測定する場合に、広いクワイエットゾーンを利用することができる。

（到来角度）
図５及び図６に示すように、アンテナ可動機構６０は、試験用アンテナ６ａからの電波到来方向（Ｚ軸負方向）を基準にＤＵＴ１００に対して異なる複数の到来角度で無線信号を送信又は受信することができるように、試験用アンテナ６ｂ及びミラー９の位置を各々円上で移動させるようになっている。複数の到来角度は、例えば３０°、６０°、９０°、１２０°、１５０°である。このように、所定の角度範囲内を均等に漏れなく測定できるので、ＤＵＴ１００のＲＲＭ特性等の送受信特性の遠方界測定を精度よく行うことができる。これにより、例えば規格３ＧＰＰ ＴＲ ３８．８１０ Ｖ１６．２．０ （２０１９－０３）に規定されたＲＲＭ特性を精度よく測定することができる。

ここで、「到来角度（ＡｏＡ（Angle of Arrival））」とは、ＤＵＴ１００が配置されている原点Ｏを通る特定の直線（例えばＺ軸）に対して、試験用アンテナ６から原点Ｏに到来する電波ビーム又は電波ビームの中心が形成する角度をいう。到来角度は、２つの試験用アンテナによっても規定することができる。この場合は、一の試験用アンテナから原点Ｏに到来する電波ビームの方向である電波到来方向を基準に、他の試験用アンテナから原点Ｏに到来する電波ビーム又は電波ビームの中心が形成する角度を「到来角度」又は「相対的な到来角度」という。

（アンテナ可動機構）
次に、アンテナ可動機構６０について説明する。

アンテナ可動機構６０は、試験用アンテナ６ａからの電波到来方向を基準に遠方界に設置されたＤＵＴ１００に対して複数の到来角度で無線信号を直接的に送信又は受信することができるように、試験用アンテナ６ｂの位置を円上で移動させるようになっている。このために、アンテナ可動機構６０は、アンテナ保持部６００と、移動機構７００とを備えている。

＜アンテナ保持部＞
アンテナ保持部６００は、試験用アンテナ６ｂと平面状のミラー９を保持するようになっている。試験用アンテナ６ｂとミラー９は、所要の間隔をあけてアンテナ保持部６００に保持されている。ミラー９は、試験用アンテナ６ｂから放射された無線信号の電波を反射してＤＵＴ１００のアンテナ１１０に送るとともに、ＤＵＴ１００のアンテナ１１０から放射された無線信号の電波を反射して試験用アンテナ６ｂに送るようになっている。アンテナ可動機構６０は、試験用アンテナ６ｂとともに平面状のミラー９の位置を移動させるようになっている。

この構成により、試験用アンテナ６ｂとＤＵＴ１００のアンテナ１１０との間で送受信される無線信号の経路をミラー９により変えることができるので、電波暗箱５０の限られた狭い内部空間５１であっても遠方界測定に必要なアンテナ間距離を確保することができる。

図８に示すように、アンテナ保持部６００は、試験用アンテナ６ｂとミラー９を長手方向に間隔を置いて保持する長細い棒状あるいは柱状の支柱６１を有している。具体的には、支柱６１の一端に、支柱６１の長手方向に直交する方向に延びたミラー取付部６２が設けられ、ミラー取付部６２の端部にミラー９が所定の角度で傾斜して取り付けられている。また、支柱６１の長手方向中間にて、該長手方向に直交する方向に延びたアンテナ取付部６３が設けられ、アンテナ取付け部６３の端部に角度調整台６４が取り付けられ、角度調整台６４に試験用アンテナ６ｂが所定の角度となるように取り付けられている。支柱６１の他端は、支持板６５の上面に取り付けられ、支持板６５は、固定具６６によって可動台７７に、可動台７７から少し浮かせて固定されている。図８の支柱６１は、支柱６１の長手方向が鉛直方向となるように構成されている。

試験用アンテナ６ｂの角度と、ミラー９の角度は、試験用アンテナ６ｂから放射された無線信号の電波ビームがミラー９の全面で反射してＤＵＴ１００に送られるように設定されている。

可動台７７は、円弧状のレール７６にスライド自在に取り付けられており、ＤＵＴ１００が設置されている原点Ｏを通る鉛直線を回転軸（ｙ軸）として形成される円軌道に沿った方向Ｄ２に移動できるようになっている。可動台７７がレール７６の長手方向のいずれの位置にあっても、可動台７７及び可動台７７に取り付けられたアンテナ保持部６００は、試験用アンテナ６ｂから放射された無線信号の電波ビームがミラー９で反射してＤＵＴ１００に向けて送られるような方向に向いている。

本実施形態では、支持板６５を用いているが、支柱６１の端部を可動台７７に直接固定するようにしてもよい。

＜アンテナ保持部の変形例１＞
図９は、アンテナ保持部の変形例１の構成を示す図である。図９に示すように、変形例１のアンテナ保持部６００Ａの支柱６１は、移動機構７００の可動台７７に取り付けられた一端部が他端部よりも試験用アンテナ６ｂ又はミラー９の円軌道の中心軸（ｙ軸）の側（図９における左側あるいは電波暗箱５０の床の中央側）に寄るように、鉛直方向に対して角度φで傾斜している（図１０参照）。図９では、支柱６１の下端が可動台７７に直接固定されている。図８のアンテナ保持部６００と比べて、図９の符号Ｗで示す領域が開放され、領域Ｗと支柱６１とで画定される空間Ｖが開放される。

このように、変形例１のアンテナ保持部６００Ａを用いた試験装置１では、アンテナ可動機構６０の占有（設置）面積及び占有空間（体積）を小さくすることができ、電波暗箱５０の限られた内部空間５１を効率的に使用することができる。

図１０は、変形例１のアンテナ保持部６００Ａを用いた試験装置１において、電波暗箱５０内でのミラー９とミラー反射型の試験用アンテナ６ｂの配置を示す模式図である。ミラー９と試験用アンテナ６ｂは、アンテナ保持部６００Ａにより保持された状態で、アンテナ可動機構（図示せず）により原点Ｏを通るｙ軸を中心にθ方向に回転できるようになっている。試験用アンテナ６ｂから放射された電波ビームは、ミラー９で反射してＤＵＴ１００が配置されている原点Ｏに送られる。また、ＤＵＴ１００のアンテナ１１０から放射された電波ビームは、ミラー９で反射して試験用アンテナ６ｂに送られる。仮に、ミラー９が無いとすると、電波暗箱５０の外部に試験用アンテナ６Ａが配置されることとなり、遠方界測定に要するアンテナ間距離（Ｏ－ＰＡ間距離）を確保することができない。ミラー９により電波ビームの伝搬経路を曲げることにより、試験用アンテナ６ｂを電波暗箱５０内に配置すると共に、遠方界測定に必要なアンテナ間距離を確保することができる。

具体的には、図１０において、Ｏ－Ｐ５間距離とＰ５－Ｐ１５間距離とを足し合わせた距離は、遠方界測定に要するアンテナ間距離であるＯ－ＰＡ間距離に等しくなっている。

＜アンテナ保持部の変形例２＞
図１１は、アンテナ保持部の変形例２の構成を示す図である。図１１に示すように、アンテナ保持部６００Ｂの支柱６１は、変形例１と同様に、移動機構７００の可動台７７に取り付けられた一端部が他端部よりも試験用アンテナ６ｂの円軌道の中心軸（ｙ軸）の側（図１１における左側あるいは電波暗箱５０の床の中央側）に寄るように、鉛直方向に対して角度φで傾斜している。図１１では、支柱６１の上端にアンテナ取付部６３を介して試験用アンテナ６ｂが取り付けられている。変形例１と同様に、図８のアンテナ保持部６００と比べて、図１１の符号Ｗで示す領域が開放され、領域Ｗと支柱６１とで画定される空間Ｖが開放される。

変形例２のアンテナ保持部６００Ｂを用いた試験装置１でも、変形例１と同様に、アンテナ可動機構６０の占有（設置）面積及び占有空間（体積）を小さくすることができ、電波暗箱５０の限られた内部空間５１を効率的に使用することができる。変形例２は、ミラーを用いなくても遠方界測定に必要なアンテナ間距離を確保できる場合に有効である。

＜移動機構＞
図８に戻って、移動機構７００は、直線運動部７０１と、円運動部７０２と、直線運動を円運動に変換するリンク７０３とを備えている。

＜直線運動部＞
直線運動部７０１は、ボールねじ７０と、ボールねじ７０に嵌められ、ボールねじ７０の回転により直線移動するナット部７１と、ナット部７１の上部に取り付けられ、ナット部７１と共に移動する移動台又は移動テーブル７２と、ボールねじ７０を回転させるモータ７３と、移動テーブル７２の直線移動をガイドするリニアガイド７４とを備えている。

モータ７３によりボールねじ７０が回転すると、ボールねじ７０に嵌められたナット部７１が直線方向Ｄ１に移動することで、ナット部７１に取り付けられた移動テーブル７２が直線運動するようになっている。

移動テーブル７２の上面にはボールねじ７０の長手方向に直交する方向に２つのピン７５ａ、７５ｂが間隔をあけて立設されている。

＜円運動部＞
円運動部７０２は、円弧状のレール７６と、レール７６上に跨り、レール７６に沿って移動可能な可動台７７とを備えている。可動台７７の上面には１つのピン７８が立設されている。

＜リンク＞
リンク７０３は、直線運動部７０１の移動テーブル７２の直線運動を、円運動部７０２の可動台７７の円運動の一部に変換するものであり、移動テーブル７２と可動台７７とを連結するようになっている。具体的には、リンク７０３は、細長い板状で一端側にピン穴７９ａが形成され、他端側に長穴７９ｂが形成されている。リンク７０３の一端側のピン穴７９ａには、可動台７７に立設されたピン７８が通され、リンク７０３は、ピン７８を中心に旋回できるようになっている。リンク７０３の他端側の長穴７９ｂには、２つのピン７５ａ、７５ｂが通され、リンク７０３は、２つのピン７５ａ、７５ｂの並び方向（直線運動の方向Ｄ１に直交する方向）に移動できるようになっている。すなわち、リンク７０３の長手方向は直線運動部７０１の移動テーブル７２の移動方向に対して直交している。

モータ７３を駆動することによりボールねじ７０が回転し、それによりナット部７１に取り付けられた移動テーブル７２が直線移動し、移動テーブル７２の直線移動に伴い、可動台７７がレール７６に沿って移動するようになっている。図８は、可動台７７が位置Ｐ２５にあり（Ａ図）、移動テーブル７２が直線運動部７０１の右端の位置Ｐ３５にある場合を示している。この配置では、試験用アンテナ６ａよりＤＵＴ１００に到来する電波ビームの方向を基準に試験用アンテナ６ｂは例えば到来角度１５０°で電波ビームを放射することができる。

直線運動部７０１の移動テーブル７２を中央の位置Ｐ３３に移動させると、円運動部７０２の可動台７７は位置Ｐ２３に従動する（Ｂ図）。このとき、試験用アンテナ６ｂは例えば到来角度９０°で電波ビームを放射することができる。同様に、移動テーブル７２を左端の位置Ｐ３１に移動させると、可動台７７は位置Ｐ２１に従動する（Ｃ図）。このとき、試験用アンテナ６ｂは例えば到来角度３０°で電波ビームを放射することができる。

移動テーブル７２の位置を移動させることにより、例えば、３０°、６０°、９０°、１２０°、１５０°の到来角度を形成することができる。

上述した構成により、本実施形態に係る試験装置１は、試験を行う到来角度の数だけ試験用アンテナを設ける必要がなく、アンテナ数を削減することができる。また、所定範囲内で任意の到来角度が形成されるように試験用アンテナ６ｂを移動することができる。しかも、ＤＵＴ１００が保持されている中央の姿勢可変機構５６を避けて、アンテナ可動機構６０を周辺に設置することができ、アンテナ可動機構６０の占有（設置）面積及び占有空間（体積）も小さく抑えられ、電波暗箱５０の限られた内部空間５１を効率的に使用することができる。

本実施形態では、アンテナ可動機構６０は、電波暗箱５０の床に配置しているが、配置場所はこれに限定されず、天井に配置してもよいし、水平に限らず、垂直あるいは傾斜して配置してもよい。

次に、本実施形態に係る試験装置１の測定装置２を構成する統合制御装置１０、ＮＲシステムシミュレータ２０、及び信号処理部４０について、図２～図４を参照して説明する。

（統合制御装置）
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、及びアンテナ可動機構６０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、及びアンテナ可動機構６０と相互に通信可能に接続されている。

図３は、統合制御装置１０の機能構成を示すブロック図である。図３に示すように、統合制御装置１０は、制御部１１、操作部１２、及び表示部１３を有している。制御部１１は、例えば、コンピュータ装置によって構成される。このコンピュータ装置は、例えば、図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１ａと、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１ｂと、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１ｃと、外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）部１１ｄと、図示しないＳＳＤ（Solid State Drive）やハードディスク装置等の不揮発性の記憶媒体と、各種入出力ポートとを有する。

ＣＰＵ１１ａは、ＮＲシステムシミュレータ２０等を対象とする統括的な制御を行うようになっている。ＲＯＭ１１ｂは、ＣＰＵ１１ａを立ち上げるためのＯＳ（Operating System）やその他のプログラム及び制御用のパラメータ等を記憶するようになっている。ＲＡＭ１１ｃは、ＣＰＵ１１ａが動作に用いるＯＳやアプリケーションの実行コードやデータ等を記憶するようになっている。外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）部１１ｄは、所定の信号が入力される入力インタフェース機能と所定の信号を出力する出力インタフェース機能を有している。

外部Ｉ／Ｆ部１１ｄは、ネットワーク１９を介して、ＮＲシステムシミュレータ２０に対して通信可能に接続されている。また、外部Ｉ／Ｆ部１１ｄは、電波暗箱５０における姿勢可変機構５６やアンテナ可動機構６０ともネットワーク１９を介して接続されている。入出力ポートには、操作部１２及び表示部１３が接続されている。操作部１２は、コマンド等の各種情報を入力するための機能部であり、表示部１３は、上記各種情報の入力画面や測定結果等の各種情報を表示する機能部である。

上述したコンピュータ装置は、ＣＰＵ１１ａがＲＡＭ１１ｃを作業領域としてＲＯＭ１１ｂに格納されたプログラムを実行することにより制御部１１として機能する。制御部１１は、図３に示すように、呼接続制御部１４、信号送受信制御部１５、ＤＵＴ姿勢制御部１７、及びアンテナ位置制御部１８を有している。呼接続制御部１４、信号送受信制御部１５、ＤＵＴ姿勢制御部１７、及びアンテナ位置制御部１８も、ＣＰＵ１１ａがＲＡＭ１１ｃの作業領域でＲＯＭ１１ｂに格納された所定のプログラムを実行することにより実現されるものである。

呼接続制御部１４は、試験用アンテナ６を駆動してＤＵＴ１００との間で制御信号（無線信号）を送受信させることにより、ＮＲシステムシミュレータ２０とＤＵＴ１００との間に呼（無線信号を送受信可能な状態）を確立する制御を行う。

信号送受信制御部１５は、操作部１２におけるユーザ操作を監視し、ユーザによりＤＵＴ１００の送信特性及び受信特性の測定に係る所定の測定開始操作が行われたことを契機に、呼接続制御部１４での呼接続制御を経て、ＮＲシステムシミュレータ２０に対して信号送信指令を送信する。更に、信号送受信制御部１５は、ＮＲシステムシミュレータ２０に対して、試験用アンテナ６を介して試験信号を送信させる制御を行うとともに、ＮＲシステムシミュレータ２０に信号受信指令を送信し、試験用アンテナ６を介して被測定信号を受信させる制御を行う。

また、信号送受信制御部１５は、２つの試験用アンテナ６を用いて行うＲＲＭ特性等の送受信特性の試験では、到来角度の設定を行うようになっている。具体的には、所定の複数の到来角度（例えば、３０°、６０°、９０°、１２０°、１５０°）のうち１つの到来角度を選択して測定条件として設定（ＲＡＭ１１ｃ等に記憶）する。到来角度はユーザが選択してもよいし、制御部１１等が自動で選択するようにしてもよい。

アンテナ位置制御部１８は、設定された到来角度に基づいて、試験用アンテナ６ｂの位置を制御する。図５及び図６に示すように、例えば、設定した到来角度が３０°の場合、試験用アンテナ６ｂを位置Ｐ１１に移動させ、ミラー９を位置Ｐ１に移動させるように制御する。このため、例えば、ＲＯＭ１１ｂには、あらかじめ、到来角度と試験用アンテナ６ｂの位置との対応関係を示す到来角度－アンテナ位置対応テーブル１８ａが記憶されている。到来角度－アンテナ位置対応テーブル１８ａは、制御実行時にＲＡＭ１１ｃの作業領域に展開されて使用される。なお、到来角度の設定や、試験用アンテナ６ｂの位置の制御は、ＮＲシステムシミュレータ２０の制御部２２が行うようにしてもよい。

ＤＵＴ姿勢制御部１７は、姿勢可変機構５６に保持されているＤＵＴ１００の測定時の姿勢を制御するものである。この制御を実現するために、例えば、ＲＯＭ１１ｂには、あらかじめ、ＤＵＴ姿勢制御テーブル１７ａが記憶されている。ＤＵＴ姿勢制御テーブル１７ａは、例えば、駆動部５６ａとしてステッピングモータを採用している場合には、該ステッピングモータの回転駆動を決定する駆動パルス数（運転パルス数）を制御データとして格納している。

ＤＵＴ姿勢制御部１７は、ＤＵＴ姿勢制御テーブル１７ａをＲＡＭ１１ｃの作業領域に展開し、該ＤＵＴ姿勢制御テーブル１７ａに基づき、上述したように、アンテナ１１０が３次元のあらゆる方向に順次向くようにＤＵＴ１００が姿勢変化するよう姿勢可変機構５６を駆動制御する。

（ＮＲシステムシミュレータ）
図４に示すように、本実施形態に係る試験装置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。なお、信号測定部２１は、使用する２つの試験用アンテナ６ａ、６ｂに対応できるように、２セット設けるようにしてもよい。

信号測定部２１の信号発生機能部において、信号発生部２１ａは、基準波形を有する波形データ、具体的には、例えば、Ｉ成分ベースバンド信号と、その直交成分信号であるＱ成分ベースバンド信号を生成する。ＤＡＣ２１ｂは、信号発生部２１ａから出力された基準波形を有する波形データ（Ｉ成分ベースバンド信号及びＱ成分ベースバンド信号）をデジタル信号からアナログ信号に変換して変調部２１ｃに出力する。変調部２１ｃは、Ｉ成分ベースバンド信号と、Ｑ成分ベースバンド信号とのそれぞれに対してローカル信号をミキシングし、更に両者を合成してデジタル変調信号を出力する変調処理を行う。ＲＦ部２１ｄは、変調部２１ｃから出力されたデジタル変調信号から各通信規格の周波数に対応した試験信号を生成し、生成した試験信号を送信部２１ｅにより信号処理部４０に出力する。

信号処理部４０は、使用する一の試験用アンテナ６ａとの間で送受信する信号の周波数変換等の信号処理を行う第１信号処理部４０ａと、使用する他の試験用アンテナ６ｂとの間で送受信する信号の周波数変換等の信号処理を行う第２信号処理部４０ｂと、を備えている。第１信号処理部４０ａは、使用する一の試験用アンテナ６ａに送信する試験信号に信号処理を施して試験用アンテナ６ａに出力する。第２信号処理部４０ｂは、使用する他の試験用アンテナ６ｂに送信する試験信号に信号処理を施して試験用アンテナ６ｂに出力する。

また、信号測定部２１の信号解析機能部において、ＲＦ部２１ｄは、上記試験信号をアンテナ１１０により受信したＤＵＴ１００から送信された被測定信号を、信号処理部４０を経由して受信部２１ｆで受信したうえで、該被測定信号をローカル信号とミキシングすることで中間周波数帯の信号（ＩＦ信号）に変換する。ＡＤＣ２１ｇは、ＲＦ部２１ｄの受信部２１ｆでＩＦ信号に変換された被測定信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換して解析処理部２１ｈに出力する。

解析処理部２１ｈは、ＡＤＣ２１ｇが出力するデジタル信号である被測定信号を、デジタル処理によって、Ｉ成分ベースバンド信号とＱ成分ベースバンド信号とにそれぞれ対応する波形データを生成したうえで、該波形データに基づいてＩ成分ベースバンド信号及びＱ成分ベースバンド信号を解析する処理を行う。解析処理部２１ｈは、ＤＵＴ１００に対する送信特性（ＲＦ特性）の測定において、例えば、等価等方放射電力（Equivalent Isotropically Radiated Power：ＥＩＲＰ）、全放射電力（Total Radiated Power：ＴＲＰ）、スプリアス放射、変調精度（ＥＶＭ）、送信パワー、コンスタレーション、スペクトラムなどを測定可能である。また、解析処理部２１ｈは、ＤＵＴ１００に対する受信特性（ＲＦ特性）の測定において、例えば、受信感度、ビット誤り率（ＢＥＲ）、パケット誤り率（ＰＥＲ）などを測定可能である。ここで、ＥＩＲＰは、ＤＵＴ１００のアンテナ１１０の主ビーム方向の無線信号強度である。また、ＴＲＰは、ＤＵＴ１００のアンテナ１１０から空間に放射される電力の合計値である。

解析処理部２１ｈは、ＤＵＴ１００のＲＲＭ特性について、例えば、一方の試験用アンテナからもう一方の試験用アンテナへのハンドオーバ動作が正常に行われるか否か等を解析することもできるようになっている。

制御部２２は、上述した統合制御装置１０の制御部１１と同様、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、各種入出力インタフェースを含むコンピュータ装置によって構成される。ＣＰＵは、信号発生機能部、信号解析機能部、操作部２３及び表示部２４の各機能を実現するための所定の情報処理や制御を行う。

操作部２３、表示部２４は、上記コンピュータ装置の入出力インタフェースに接続されている。操作部２３は、コマンドなど各種情報を入力するための機能部であり、表示部２４は、上記各種情報の入力画面や測定結果など、各種情報を表示する機能部である。

本実施形態では、統合制御装置１０とＮＲシステムシミュレータ２０とを別装置としているが、１つの装置として構成してもよい。この場合には、統合制御装置１０の制御部１１とＮＲシステムシミュレータ２０の制御部２２とを統合して１つのコンピュータ装置により実現してもよい。

（信号処理部）
次に、信号処理部４０について説明する。

信号処理部４０は、ＮＲシステムシミュレータ２０と試験用アンテナ６の間に設けられ、使用する一の試験用アンテナ６ａとの間で送受信する信号の周波数変換等の信号処理を行う第１信号処理部４０ａと、使用する他の試験用アンテナ６ｂとの間で送受信する信号の周波数変換等の信号処理を行う第２信号処理部４０ｂと、を備えている。

第１信号処理部４０ａは、アップコンバータ、ダウンコンバータ、増幅器、周波数フィルタ等を備え、使用する一の試験用アンテナ６ａに送信する試験信号に対して、周波数変換（アップコンバート）、増幅、周波数選択等の信号処理を施して試験用アンテナ６ａに出力する。また、第１信号処理部４０ａは、使用する一の試験用アンテナ６ａから入力される被測定信号に対して、周波数変換（ダウンコンバート）、増幅、周波数選択等の信号処理を施して信号測定部２１に出力するようになっている。

第２信号処理部４０ｂは、アップコンバータ、ダウンコンバータ、増幅器、周波数フィルタ等を備え、使用する他の試験用アンテナ６ｂに送信する試験信号に対して、周波数変換（アップコンバート）、増幅、周波数選択等の信号処理を施して試験用アンテナ６ｂに出力する。また、第２信号処理部４０ｂは、使用する他の試験用アンテナ６ｂから入力される被測定信号に対して、周波数変換（ダウンコンバート）、増幅、周波数選択等の信号処理を施して信号測定部２１に出力するようになっている。

（試験方法）
次に、本実施形態に係る試験装置１を用いて行う試験方法について、図１２のフローチャートを参照して説明する。以下では、２つの試験用アンテナを用いて行う試験（例えばＲＲＭ特性等の送受信特性の測定）について説明するが、これは試験方法の一例であり、試験の種類により具体的な試験方法が異なるのは勿論である。

まず、ユーザは、電波暗箱５０の内部空間５１内に設けられた姿勢可変機構５６のＤＵＴ載置部５６ｄに対して試験対象のＤＵＴ１００をセットする（ステップＳ１）。

次いで、ユーザは、統合制御装置１０の操作部１２を用いて、ＤＵＴ１００の送信特性及び受信特性についての測定の開始を制御部１１に指示する測定開始操作を行う。この測定開始操作は、ＮＲシステムシミュレータ２０の操作部２３により行うようにしてもよい。

制御部１１は、予め定められた到来角度のうち１つを設定する（ステップＳ２）。例えば、予め定められた到来角度が３０°、６０°、９０°、１２０°、１５０°の場合、制御部１１は、そのうちの１つの到来角度（例えば３０°）を選択し、測定すべき到来角度として設定（例えばＲＡＭ１１ｃに記憶）する。到来角度の設定はユーザが行ってもよい。

次いで、制御部１１は、ステップＳ２で設定された到来角度となるように、試験用アンテナ６ｂの位置を移動させる。例えば、設定された到来角度が３０°の場合、試験用アンテナ６ｂを位置Ｐ１１に、ミラー９を位置Ｐ１に移動させ、到来角度が６０°の場合、試験用アンテナ６ｂを位置Ｐ１２に、ミラー９を位置Ｐ２に移動させ、到来角度が９０°の場合、試験用アンテナ６ｂを位置Ｐ１３に、ミラー９を位置Ｐ３に移動させ、到来角度が１２０°の場合、試験用アンテナ６ｂを位置Ｐ１４に、ミラー９を位置Ｐ４に移動させ、到来角度が１５０°の場合、試験用アンテナ６ｂを位置Ｐ１５に、ミラー９を位置Ｐ５に移動させるように制御する。

制御部１１の呼接続制御部１４は、試験用アンテナ６を使用し、ＤＵＴ１００との間で制御信号（無線信号）を送受信することにより呼接続制御を実施する（ステップＳ４）。具体的には、ＮＲシステムシミュレータ２０は、ＤＵＴ１００に対して試験用アンテナ６を介して所定周波数を有する制御信号（呼接続要求信号）を無線送信する。一方、該呼接続要求信号を受信したＤＵＴ１００は、接続要求された周波数を設定したうえで制御信号（呼接続応答信号）を返信する。ＮＲシステムシミュレータ２０は、この呼接続応答信号を受信し正常に応答が行われたことを確認する。これら一連の処理が呼接続制御である。この呼接続制御により、ＮＲシステムシミュレータ２０とＤＵＴ１００との間に、試験用アンテナ６を介して所定周波数の無線信号を送受信可能な状態が確立される。

なお、ＮＲシステムシミュレータ２０から試験用アンテナ６を介して送られてくる無線信号をＤＵＴ１００により受信する処理は、ダウンリンク（ＤＬ）処理と称される。逆に、ＤＵＴ１００により試験用アンテナ６を介してＮＲシステムシミュレータ２０に対して無線信号を送信する処理は、アップリンク（ＵＬ）処理と称される。試験用アンテナ６は、リンク（呼）を確立する処理、ならびにリンク確立後のダウンリンク（ＤＬ）及びアップリンク（ＵＬ）の処理を実行するために用いられるものであり、リンクアンテナの機能を兼ねている。

ステップＳ４での呼接続の確立後、統合制御装置１０のＤＵＴ姿勢制御部１７は、クワイエットゾーンＱＺ内に配置されたＤＵＴ１００の姿勢を姿勢可変機構５６により所定の姿勢に制御する（ステップＳ５）。

姿勢可変機構５６によりＤＵＴ１００が所定の姿勢に制御された後、統合制御装置１０の信号送受信制御部１５は、ＮＲシステムシミュレータ２０に対して信号送信指令を送信する。ＮＲシステムシミュレータ２０は、この信号送信指令に基づき、選択された試験用アンテナ６を介してＤＵＴ１００に試験信号を送信する（ステップＳ６）。

ＮＲシステムシミュレータ２０による試験信号送信制御は、以下のように実施される。ＮＲシステムシミュレータ２０（図４参照）において、信号発生部２１ａは、上記信号送信指令を受けた制御部２２の制御下で、試験信号を生成するための信号を発生する。次いで、ＤＡＣ２１ｂは、信号発生部により発生された信号をデジタル／アナログ変換処理する。次いで、変調部２１ｃは、デジタル／アナログ変換により得られたアナログ信号に変調処理を行う。次いで、ＲＦ部２１ｄは、変調信号から各通信規格の周波数に対応した試験信号を生成し、送信部２１ｅは、この試験信号（ＤＬデータ）を信号処理部４０に送る。

信号処理部４０は、電波暗箱５０内又は外に設けられており、周波数変換（アップコンバート）、増幅、周波数選択等の信号処理を行い、試験用アンテナ６に送り、試験用アンテナ６が該信号をＤＵＴ１００に向けて出力する。なお、２つの試験用アンテナの信号処理を行うために、信号処理部４０では複数の信号の処理を並行して行うことができる。

なお、信号送受信制御部１５は、ステップＳ６で試験信号送信の制御を開始した後、ＤＵＴ１００の送信特性及び受信特性の測定が終了するまでの間、試験信号を適宜のタイミングで送信するよう制御する。

一方、ＤＵＴ１００は、試験用アンテナ６を介して送られてくる試験信号（ＤＬデータ）を、ステップＳ５による上記姿勢制御に基づいて順次変化する異なる姿勢の状態でアンテナ１１０により受信するとともに、該試験信号に対する応答信号である被測定信号を送信する。

ステップＳ６で試験信号の送信を開始した後、引き続き、信号送受信制御部１５による制御下で受信処理が行われる（ステップＳ７）。この受信処理では、試験用アンテナ６が、上記試験信号を受信したＤＵＴ１００から送信される被測定信号を受信し、信号処理部４０に出力する。信号処理部４０は、周波数変換（ダウンコンバート）、増幅、周波数選択等の信号処理を行い、ＮＲシステムシミュレータ２０に出力する。

ＮＲシステムシミュレータ２０は、信号処理部４０により周波数変換された被測定信号を測定する測定処理を実行する（ステップＳ８）。

具体的には、ＮＲシステムシミュレータ２０のＲＦ部２１ｄの受信部２１ｆは、信号処理部４０により信号処理された被測定信号を入力する。ＲＦ部２１ｄは、制御部２２の制御下で、受信部２１ｆに入力された被測定信号をより周波数が低いＩＦ信号に変換する。次いで、ＡＤＣ２１ｇは、制御部２２の制御下で、ＩＦ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して解析処理部２１ｈに出力する。解析処理部２１ｈは、Ｉ成分ベースバンド信号とＱ成分ベースバンド信号とにそれぞれ対応する波形データを生成する。更に、解析処理部２１ｈは、制御部２２の制御下で、生成された波形データに基づいて被測定信号を解析する。なお、２つの試験用アンテナの信号処理を行うために、信号処理部４０は複数の信号の処理を並列で行うことができる。

より具体的には、ＮＲシステムシミュレータ２０において、解析処理部２１ｈは、制御部２２の制御下で、被測定信号の解析結果に基づいてＤＵＴ１００の送信特性及び受信特性を測定する。

例えば、ＤＵＴ１００の送信特性（ＲＦ特性）については次のように行う。まず、ＮＲシステムシミュレータ２０が、制御部２２の制御下で、試験信号としてアップリンク信号送信のリクエストフレームを送信する。ＤＵＴ１００は、該アップリンク信号送信のリクエストフレームに応答してアップリンク信号フレームを被測定信号としてＮＲシステムシミュレータ２０に送信する。解析処理部２１ｈは、このアップリンク信号フレームに基づいてＤＵＴ１００の送信特性を評価する処理を行う。

また、ＤＵＴ１００の受信特性（ＲＦ特性）については例えば次のように行う。解析処理部２１ｈは、制御部２２の制御下で、ＮＲシステムシミュレータ２０から試験信号として送信した測定用フレームの送信回数と、測定用フレームに対してＤＵＴ１００から被測定信号として送信されるＡＣＫ及びＮＡＣＫの受信回数の割合をエラー率（ＰＥＲ）として算出する。

また、ＤＵＴ１００のＲＲＭ特性については、例えば解析処理部２１ｈが、制御部２２の制御下で、一の試験用アンテナから他の試験用アンテナへのハンドオーバ動作が正常に行われるか否か等をＤＵＴ１００の姿勢を変えて試験するようにしてもよい。

ステップＳ８において、解析処理部２１ｈは、制御部２２の制御下で、ＤＵＴ１００の送信特性及び受信特性の測定結果を図示しないＲＡＭ等の記憶領域に記憶する。この測定結果は、表示部２４又は表示部１３に表示するようにしてもよい。

次いで、統合制御装置１０の制御部１１は、所望の全ての姿勢に関してＤＵＴ１００の送信特性及び受信特性の測定が終了したか否かを判定する（ステップＳ９）。ここで、測定が終了していないと判定された場合（ステップＳ９でＮＯ）、ステップＳ５に戻って処理を続行する。

制御部１１は、全ての姿勢について測定が終了していると判定された場合（ステップＳ９でＹＥＳ）、全ての到来角度について測定が終了しているか否かを判定する（ステップＳ１０）。

制御部１１は、全ての到来角度について測定が終了していないと判定された場合（ステップＳ１０でＮＯ）、ステップＳ２に戻って処理を続行する。制御部１１は、全ての到来角度について測定が終了していると判定された場合（ステップＳ１０でＹＥＳ）、試験を終了する。

（作用・効果）
以上述べたように、本実施形態に係る試験装置１は、試験用アンテナ６ａからの電波到来方向を基準に遠方界に設置されたＤＵＴ１００に対して複数の到来角度で無線信号を直接的に送信又は受信することができるように、試験用アンテナ６ｂの位置を円上で移動させるアンテナ可動機構６０を備えている。この構成により、ＤＵＴ１００のＲＲＭ特性等の送受信特性についての遠方界測定において、試験を行う到来角度の数に応じて試験用アンテナを設ける必要がなく、アンテナ数を削減することができる。これにより、アンテナ等の機器コスト及び取り付け作業コストを低減することができる。

また、本実施形態に係る試験装置１は、試験用アンテナ６ｂとＤＵＴ１００のアンテナ１１０との間で送受信される無線信号の経路をミラー９により変えることができるので、電波暗箱５０の限られた狭い内部空間５１においても遠方界測定に必要なアンテナ間距離を確保することができる。

また、本実施形態に係る試験装置１は、アンテナ可動機構６０が、直線運動部７０１による直線運動をリンク７０３によって円運動部７０２の円運動に変換する構成であるので、電波暗箱５０内でＤＵＴ１００が保持されている中央の姿勢可変機構５６を避けて、アンテナ可動機構６０を周辺に設置することができ、アンテナ可動機構６０の占有（設置）面積及び占有空間（体積）も小さく、電波暗箱５０の限られた内部空間５１を効率的に使用することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る試験装置について説明する。

第２の実施形態に係る試験装置１は、アンテナ可動機構６０Ｂにおいて直線運動部７０１とリンク７０３が角度可変で連結されている点で、９０°に固定されて連結されている第１の実施形態と相違している。その他の構成要素は同一であり、同一の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は適宜省略する。

図１３は、第２の実施形態に係るアンテナ可動機構６０Ｂの構造及び動作の概略を示す図である。図１３では、アンテナ保持部６００は図示が省略されている。図１３に示すように、リンク７０３は、リンク７０３の長手方向が直線運動部７０１の移動テーブル７２の直線運動方向に対してなす角度が移動テーブル７２の位置に応じて変わるように、移動テーブル７２に連結されている。具体的には、移動テーブル７２の上面に１つのピン７５が立設され、ピン７５が、リンク７０３の長穴７９ｂに通されている。これにより、リンク７０３は、ピン７５を支点として回転することができるとともに、長穴７９ｂの長手方向に長穴７９ｂの長さ分だけ移動可能となっている。

移動テーブル７２は、モータ７３の駆動により、直線運動部７０１のボールねじ７０及びリニアガイド７４に沿って直線運動の方向Ｄ３に移動できるようになっている。アンテナ保持部６００又は６００Ａが取り付けられる可動台７７には、ピン７８が立設され、ピン７８が、リンク７０３のピン穴７９ａに通されている。これにより、直線運動部７０１の移動テーブル７２が直線運動の方向Ｄ３に移動することにより、リンク７０３により連結された可動台７７が円弧状のレール７６に沿って円運動の方向Ｄ４に移動できるようになっている。すなわち、直線運動部７０１により駆動される移動テーブル７２の直線運動が、リンク７０３により可動台７７の円運動に変換されるようになっている。

図１３は、可動台７７が位置Ｐ２５にあり（Ａ図）、移動テーブル７２が位置Ｐ４５にある場合を示している。この配置では、可動台７７にアンテナ保持部６００が取り付けられ、アンテナ保持部６００に試験用アンテナ６ｂとミラー９が取り付けられると、試験用アンテナ６ａよりＤＵＴ１００に到来する電波ビームの方向を基準に試験用アンテナ６ｂは例えば到来角度１５０°で電波ビームを放射することができる。

移動テーブル７２を中央の位置Ｐ４３に移動させると、可動台７７は位置Ｐ２３に従動する（Ｂ図）。このとき、試験用アンテナ６ｂは例えば到来角度９０°で電波ビームを放射することができる。同様に、移動テーブル７２を左端の位置Ｐ４１に移動させると、可動台７７は位置Ｐ２１に従動する（Ｃ図）。このとき、試験用アンテナ６ｂは例えば到来角度３０°で電波ビームを放射することができる。

上述した構成により、本実施形態に係る試験装置１は、第１の実施形態より直線運動部７０１の長手方向の長さを短くすることができ、これにより、電波暗箱５０内でＤＵＴ１００が保持されている中央の姿勢可変機構５６を避けて、電波暗箱５０の限られた内部空間５１を効率的に使用することができる。

本実施形態では、アンテナ可動機構６０Ｂは、電波暗箱５０の床に配置しているが、配置場所はこれに限定されず、天井に配置してもよいし、水平に限らず、垂直あるいは傾斜して配置してもよい。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る試験装置について説明する。

第３の実施形態に係る試験装置１は、アンテナ可動機構６０Ｃにおいてラック・ピニオンを用いて円運動を実現している点で、直線運動を円運動に変換している第１及び第２の実施形態と相違している。その他の構成要素は同一であり、同一の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は適宜省略する。

図１４は、第３の実施形態に係るアンテナ可動機構６０Ｃが有する移動機構８００の構造の概略を示す図である。図１４では、アンテナ保持部６００は図示を省略している。図１４に示すように、アンテナ可動機構６０Ｃは、外周面に複数の歯８１ａが形成されたリング状のラック８１と、ラック８１の歯８１ａに係合する歯車８２ａを有し、モータなどの回転駆動部（図示せず）により回転することでラック８１に沿って円運動の方向Ｄ５に移動するピニオン８２と、ピニオン８２に取り付けられた可動台８４とを備えている。また、ガイド用の従動輪８３が、ラック８１を挟んでピニオン８２に対向して配置されている。

リング状のラック８１の中央には、ＤＵＴ１００を保持する姿勢可変機構５６が配置されるようになっている。可動台８４には、アンテナ保持部６００が取り付けられ、アンテナ保持部６００に試験用アンテナ６ｂとミラー９が取り付けられるようになっている。モータなどの回転駆動部によりピニオン８２をラック８１に沿って円運動させ任意の位置に移動させることにより、試験用アンテナ６ａよりＤＵＴ１００に到来する電波ビームの方向を基準に試験用アンテナ６ｂは任意の到来角度で電波ビームを放射することができる。

可動台８４の位置を移動させることにより、例えば、３０°、６０°、９０°、１２０°、１５０°の到来角度を形成することができる。

本実施形態では、アンテナ可動機構６０Ｃは、電波暗箱５０の床に配置しているが、配置場所はこれに限定されず、天井に配置してもよいし、水平だけでなく、垂直あるいは傾斜して配置してもよい。また、ラック８１の外周面に歯８１ａを形成し、ピニオン８２をラック８１の外側に配置しているが、ラック８１の内周面に歯を形成し、ピニオン８２をラック８１の内側に配置するようにしてもよい。また、本実施形態では、ラック８１はリング状であるが、要求されている到来角度を形成可能な範囲をカバーする円弧状にしてもよい。

本実施形態に係る試験装置１は、上述した構成により、ＤＵＴ１００のＲＲＭ特性等の送受信特性についての遠方界測定において、試験を行う到来角度の数に応じて試験用アンテナを設ける必要がなく、アンテナ数を削減することができる。これにより、アンテナ等の機器コスト及び取り付け作業コストを低減することができる。また、本実施形態に係る試験装置１は、電波暗箱５０内でＤＵＴ１００が保持されている中央の姿勢可変機構５６を避けて、アンテナ可動機構６０Ｃを周辺に設置することができ、電波暗箱５０の限られた内部空間５１を効率的に使用することができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係る試験装置について説明する。

第４の実施形態に係る試験装置は、アンテナ可動機構６０Ｄにおいてラックを移動（回転）させている点で、ピニオンを移動（円運動）させている第３の実施形態と相違している。その他の構成要素は同一であり、同一の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は適宜省略する。

図１５は、第４の実施形態に係るアンテナ可動機構６０Ｄが有する移動機構８００の構造の概略を示す図である。図１５に示すように、アンテナ可動機構６０Ｄは、内周面に複数の歯８５ａが形成されたリング状のラック８５と、ラック８５の歯８５ａに係合する歯車８６ａを有し、モータなどの回転駆動部（図示せず）により回転することでラック８５を回転移動させるピニオン８６と、ラック８５に取り付けられた可動台８８とを備えている。また、ラック８５の下には、ラック８５をスライド自在に支持し回転運動をガイドするガイド部８７が設けられている。

リング状のラック８５の中央には、ＤＵＴ１００を保持する姿勢可変機構５６が配置されるようになっている。可動台８８には、アンテナ保持部６００が取り付けられ、アンテナ保持部６００に試験用アンテナ６ｂとミラー９が取り付けられるようになっている。モータなどの回転駆動部によりピニオン８６を回転駆動することにより、ラック８５が従動して可動台８８を円運動させ任意の位置に移動させることにより、試験用アンテナ６ａよりＤＵＴ１００に到来する電波ビームの方向を基準に試験用アンテナ６ｂは任意の到来角度で電波ビームを放射することができる。

可動台８８の位置を移動させることにより、例えば、３０°、６０°、９０°、１２０°、１５０°の到来角度を形成することができる。

本実施形態では、アンテナ可動機構６０Ｄは、電波暗箱５０の床に配置しているが、配置場所はこれに限定されず、天井に配置してもよいし、水平に限らず、垂直あるいは傾斜して配置してもよい。また、ラック８５の内周面に歯８５ａを形成し、ピニオン８６をラック８５の内側に配置しているが、ラック８５の外周面に歯を形成し、ピニオン８６をラック８５の外側に配置するようにしてもよい。また、本実施形態では、ラック８５はリング状であるが、要求されている到来角度を形成可能な範囲をカバーする円弧状にしてもよい。

本実施形態に係る試験装置１は、上述した構成により、ＤＵＴ１００のＲＲＭ特性等の送受信特性についての遠方界測定において、試験を行う到来角度の数に応じて試験用アンテナを設ける必要がなく、アンテナ数を削減することができる。これにより、アンテナ等の機器コスト及び取り付け作業コストを低減することができる。また、本実施形態に係る試験装置１は、電波暗箱５０内でＤＵＴ１００が保持されている中央の姿勢可変機構５６を避けて、アンテナ可動機構６０Ｄを周辺に設置することができ、電波暗箱５０の限られた内部空間５１を効率的に使用することができる。

以上述べたように、本発明は、被試験対象のＲＲＭ特性等の送受信特性についての遠方界測定を少ないアンテナ数で実施できるという効果を有し、無線端末の試験装置及び試験方法の全般に有用である。

１ 試験装置
２ 測定装置
５、８ リンクアンテナ
６、６ａ、６ｂ 試験用アンテナ
７ リフレクタ
９ ミラー
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 アンテナ位置制御部
１８ａ 到来角度－アンテナ位置対応テーブル
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
４０ 信号処理部
４０ａ 第１信号処理部
４０ｂ 第２信号処理部
５０ 電波暗箱
５１ 内部空間
５２ 筐体本体部
５２ａ 底面
５２ｂ 側面
５２ｃ 上面
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
６０ アンテナ可動機構
６００ アンテナ保持部
６１ 支柱
６２ ミラー取付部
６３ アンテナ取付部
６４ 角度調整台
６５ 支持板
６６ 固定具
７００、８００ 移動機構
７０１ 直線運動部
７０ ボールねじ
７１ ナット部
７２ 移動テーブル（移動台）
７３ モータ
７４ リニアガイド
７５ａ、７５ｂ ピン
７０２ 円運動部
７６ レール
７７ 可動台
７８ ピン
７０３ リンク
７９ａ ピン穴
７９ｂ 長穴
８１、８５ ラック
８２、８６ ピニオン
８３ 従動輪
８４、８８ 可動台
８７ ガイド部
９０ ラック構造体
９０ａ ラック収納部
１００ ＤＵＴ（被試験対象）
１１０ アンテナ（被試験アンテナ）
ＱＺ クワイエットゾーン
ＨＰ 水平面

Claims (6)

1. 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を測定する試験装置（１）であって、
   周囲の電波環境に影響されない内部空間を有する電波暗箱（５０）と、
   前記内部空間におけるクワイエットゾーン（ＱＺ）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機構（５６）と、
   前記内部空間に収容され、前記被試験対象の送信特性又は受信特性を測定するための無線信号を前記被試験アンテナとの間で送信又は受信する第１の試験用アンテナ（６ａ）及び第２の試験用アンテナ（６ｂ）と、
   前記第１の試験用アンテナが放射した無線信号を反射して平面波の無線信号に変換するリフレクタ（７）と、
   前記第２の試験用アンテナから放射された無線信号を反射して前記被試験アンテナに送るとともに、前記被試験アンテナから放射された無線信号を反射して前記第２の試験用アンテナに送る平面状のミラー（９）と、
   前記第１の試験用アンテナからの電波到来方向を基準に遠方界に設置された前記被試験対象に対して複数の到来角度で無線信号を送信又は受信することができるように、前記第２の試験用アンテナの位置を移動させるアンテナ可動機構（６０）と、
   を備え、
   前記アンテナ可動機構は、前記第２の試験用アンテナを保持するアンテナ保持部（６００）と、前記アンテナ保持部を円上で移動させる移動機構（７００）とを備え、
   前記アンテナ保持部は、前記第２の試験用アンテナを保持する柱状の支柱（６１）を有し、前記支柱は、前記移動機構に取り付けられた一端部が他端部よりも前記円の中心軸の側に寄るように鉛直方向に対して傾斜し、前記第２の試験用アンテナと前記平面状のミラーを前記柱状の支柱に沿って間隔をおいて保持する試験装置。
2. 前記移動機構は、移動台（７２）を直線移動させる直線運動部（７０１）と、円弧状のレール（７６）と、前記アンテナ保持部が固定され前記レールに沿って移動可能な可動台（７７）と、前記移動台と前記可動台とを連結し、前記移動台の直線移動により前記可動台を前記レールに沿って移動させるリンク（７０３）とを備え、
   前記リンクは、前記リンクの長手方向が前記移動台の移動方向に対して常に直交するように、前記移動台に連結されている、請求項１に記載の試験装置。
3. 前記移動機構は、移動台（７２）を直線移動させる直線運動部（７０１）と、円弧状のレール（７６）と、前記アンテナ保持部が固定され前記レールに沿って移動可能な可動台（７７）と、前記移動台と前記可動台とを連結し、前記移動台の直線移動により前記可動台を前記レールに沿って移動させるリンク（７０３）とを備え、
   前記リンクは、該リンクの長手方向が前記移動台の移動方向に対してなす角度が前記移動台の位置に応じて変わるように、前記移動台に連結されている、請求項１に記載の試験装置。
4. 前記移動機構は、内周面又は外周面に複数の歯が形成されたリング状又は円弧状のラック（８１）と、前記ラックの歯に係合する歯車を有し、回転駆動部により回転することで前記ラックに沿って移動するピニオン（８２）と、前記ピニオンに取り付けられた可動台（８４）とを備え、
   前記アンテナ保持部は、前記可動台に取り付けられている、請求項１に記載の試験装置。
5. 前記移動機構は、内周面又は外周面に複数の歯が形成されたリング状又は円弧状のラック（８５）と、前記ラックの歯に係合する歯車を有し、回転駆動部により回転することで前記ラックを回転移動させるピニオン（８６）と、前記ラックに取り付けられた可動台（８８）とを備え、
   前記アンテナ保持部は、前記可動台に取り付けられている、請求項１に記載の試験装置。
6. 請求項１～５のいずれか一項に記載の試験装置を用いる試験方法であって、
   前記複数の到来角度のうち一の到来角度を選択するステップと、
   前記選択された到来角度となるように前記アンテナ可動機構により前記第２の試験用アンテナを移動させるステップと、
   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ステップと、
   前記被試験対象の姿勢が変化されるごとに、前記第１及び第２の試験用アンテナを用い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ステップと、を含む試験方法。

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