JPH06104634A

JPH06104634A - 電波暗室

Info

Publication number: JPH06104634A
Application number: JP4272555A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ishino; 健石野; Yasuo Hashimoto; 康雄橋本; Toshiaki Kobayashi; 敏昭小林; Shingo Seki; 慎吾関; Kazuhiko Ogawa; 一彦小川; Harunori Murakami; 治憲村上; Keisuke Tanaka; 啓介田中
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd; TDK Corp
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd; TDK Corp
Priority date: 1992-09-17
Filing date: 1992-09-17
Publication date: 1994-04-15
Anticipated expiration: 2017-03-11
Also published as: JP3265648B2

Abstract

(57)【要約】【目的】導波部に設けたフェライト電波吸収体とこれ
に連続して配置される抵抗損失材料による電波吸収体と
の結合部分での反射を低減でき、より優れた電界均一性
を有する電波暗室を提供する。【構成】送信部１１及び受信部１２の壁面を抵抗損失
材料からなる又はフェライトタイルと抵抗損失材料とを
組み合わせた複合型損失材料からなる電波吸収体１３及
び１４でそれぞれ覆い、送信部１１及び受信部１２をテ
ーパ状の導波部１５で連結したテーパ型の電波暗室１０
が、導波部１５の天井面及び側壁面の少なくとも一部を
フェライト電波吸収体１６で構成し、かつ導波部１５の
フェライト電波吸収体１６と送信部１１の電波吸収体１
３との境界部分１９を電波的に滑らかに調整するための
斜入射電波吸収体２０を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車や航空機等に取
り付けた受信アンテナ及び移動体通信用のアンテナ等の
特性測定、並びに電子機器から発生する不要電波やノイ
ズ等を評価するための及び外部からの妨害電波による電
子機器への影響を試験するＥＭＩやＥＭＳの測定に用い
る電波暗室に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、アンテナ等に関する電波伝搬
特性の測定、電子機器から発生するノイズ評価測定や外
部からの妨害電波による電子機器への影響に対する試験
を行う環境として、気象条件、温湿度条件、外来ノイズ
の影響を除去でき、安定かつ信頼度の高い室内空間が望
まれている。電波暗室は、このような室内空間を提供す
べく、その壁面、天井、及び床面を電波吸収体で覆った
ものであり、その優秀性はよく知られており、広く応用
されている。

【０００３】このような電波暗室の特性としては、電波
的に全く障害が無い自由空間を室内で実現することが大
きな課題となっており、室内の側壁面、天井面、及び床
面から反射する不要な電磁波エネルギを少なくするこ
と、及び優れた電界均一性を受信部で得ることが望まれ
ている。

【０００４】なお、自由空間における電波伝搬特性と
は、電波発生源である送信アンテナをモデル的に点波源
とした場合に、放射された電波の電界が同心球状に広が
って伝搬していき、十分な遠方の限られた領域において
大きさ及び位相が面内でそろったいわゆる平面波が実現
されることにより電界均一性が確保されるごときもので
ある。ただし、十分な遠方では、伝搬距離が長くなるに
従ってその距離に逆比例して電界強度が減衰する。

【０００５】電波暗室は、一般的な直方体形状のものの
他に、送信部及び受信部の中間領域の壁面、天井面、及
び床面を広くしてそこからの反射を少なくした形状のも
の、さらに最近では狭い空間の送信部と広い空間の受信
部とをテーパ形状の導波部で連結したテーパ型電波暗室
が開発されている。

【０００６】テーパ型電波暗室は、直方体形状の電波暗
室に比べて、同一の送受信間距離をとった場合により少
ない容積で構成できるため経済的である。また、導波部
においてそのテーパ角度故に側壁部からの反射の影響が
ほとんどなく、送信部において側壁反射波の行路差を小
さくできるのでその位相差が極めて小さくなるから受信
部での電界均一性が優秀となる。

【０００７】図８は従来のこの種テーパ型電波暗室を概
略的に表す平面図、図９は図８のIX−IX線断面図であ
る。

【０００８】これらの図に示すように、従来のテーパ型
電波暗室は、その平面形状及び側断面形状が共にテーパ
形状となっており、その全ての壁面、即ち側壁面８０、
天井面８１、及び床面８２が抵抗損失材料であるカーボ
ン含有発泡体からなるピラミッド形状又はウェッジ形状
の電波吸収体８３で覆われている。狭い空間の送信部８
４の端部には導波管を有するホーンアンテナ式の発信構
造８５が設けられている。この送信部８４と広い空間の
受信部８６とは、テーパ状の導波部８７によって連結さ
れている。導波部８７は、その側壁面、天井面、及び床
面が、送信部８４から受信部８６に向かって徐々に広が
り断面積が徐々に大きくなるごときテーパ形状となって
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】自動車等の地上移動体
に搭載されているアンテナが実装状態で電波受信する場
合、大地からの反射波と送信源からの直接波とを合成し
た電波を受け取ることとなる。しかしながら、上述した
ごとき従来のテーパ型電波暗室では、床面も電波吸収体
で構成されているので、大地からの反射波が無く直接波
だけを受け取ることとなる。このため、電波暗室内で受
信した電波特性と実用状態の電波特性とが互いに異なっ
てしまう。

【００１０】また、従来のテーパ型電波暗室では抵抗損
失材料による電波吸収体を用いているため、優れた電波
吸収特性を得るためには、電波吸収体の長さを吸収すべ
き周波数の波長の少なくとも１／２以上とする必要があ
る。これは、吸収すべき周波数を例えば１００ＭＨｚと
した場合、吸収体の長さが１．５ｍ以上となり、電波暗
室を構成する建屋の大きさが著しく大きくなって経済的
に不利となると共に各壁面からの電波吸収体の先端間に
挟まれる有効空間の容積が非常に小さくなってしまう。

【００１１】さらに、従来のテーパ型電波暗室では、送
信部の発信構造からその発信周波数範囲が導波管の周波
数範囲に限定されてしまう。このため、最近の電波利用
の拡大及び利用周波数の広帯域化に伴って広帯域の測定
を行う場合には、周波数帯域の互いに異なる複数の送信
部を用意してこれらを交換することが必要となり、これ
は経済的な負担を増すのみならず交換に多大な手間がか
かるという不都合を招く。

【００１２】抵抗損失材料による電波吸収体の代わり
に、大きな磁気損失を有しており薄厚で優れた電波吸収
性能を発揮するフェライト電波吸収体で導波部の壁面の
一部を覆うようにすれば、経済的にも安価でかつ有効空
間を確保することが可能となる。しかしながら、このよ
うに構成すると抵抗損失材料による電波吸収体とこれと
は電波吸収原理の異なるフェライト電波吸収体との境界
部分でインピーダンスの不整合が生じて電波の反射が発
生してしまう。

【００１３】従って本発明は、従来技術の上述の問題点
を解決するものであり、導波部に設けたフェライト電波
吸収体とこれに連続して配置される抵抗損失材料による
電波吸収体との結合部分での反射を低減でき、より優れ
た電界均一性を有する電波暗室を提供するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、送信部
及び受信部の壁面を抵抗損失材料からなる又はフェライ
トタイルと抵抗損失材料とを組み合わせた複合型損失材
料からなる電波吸収体で覆い、送信部及び受信部をテー
パ状の導波部で連結したテーパ型の電波暗室であって、
導波部の天井面及び側壁面の少なくとも一部をフェライ
ト電波吸収体で構成し、かつ導波部のフェライト電波吸
収体と送信部の電波吸収体との境界部分を電波的に滑ら
かに調整するための斜入射電波吸収体を設けた電波暗室
が提供される。

【００１５】送信部、導波部、及び受信部の床面を大地
に対して平坦な構造とし、受信部及び導波部の床面をフ
ェライトタイルと導電性フィルムとを組み合わせてなる
大地等価床で構成することが好ましい。

【００１６】天井面における導波部と送信部との結合位
置と、側壁面における導波部と送信部との結合位置とが
互いに異なることも好ましい。

【００１７】送信部に独立した送信用広帯域アンテナを
配置することも本発明の一実施態様である。

【００１８】

【作用】抵抗損失材料からなる電波吸収体又はフェライ
トタイルと抵抗損失材料とを組み合わせた複合型損失材
料からなる電波吸収体で覆われた送信部と、フェライト
電波吸収体で覆われた導波部との境界部分を斜入射電波
吸収体を設けて電波的に滑らかに調整することによっ
て、インピーダンス不整合による反射を抑制する。

【００１９】また、天井面における導波部と送信部との
結合位置と、側壁面における導波部と送信部との結合位
置とを互いに異ならせることにより、導波部と送信部と
の境界部分での開口断面積が徐々に変化するように構成
でき、この点でもインピーダンスの不整合を改善でき、
反射抑制を図ることができる。

【００２０】さらに、野外における実用状態の電波環境
と同一の環境を形成するため、導波部の床面を大地と電
波的に等価な特性を有する大地等価床で構成している。
そして、導波部の天井面及び側壁面の一部又は全部を、
波長の１／２以上の長さを有する抵抗損失材料による電
波吸収体の代わりに、フェライト電波吸収体を配置して
いる。フェライト電波吸収体は、大きな磁気損失を有し
ており、波長の１／５０〜１／２００の厚さで優れた電
波吸収性能を有しているので、より広い有効空間を確保
できると共に電波暗室を安価に形成することができる。

【００２１】

【実施例】以下本発明の実施例を詳細に説明する。

【００２２】図１は本発明の電波暗室の一実施例の構成
を概略的に示す平面図であり、図２は図１のII−II線断
面図である。

【００２３】これらの図に示すように、テーパ型電波暗
室１０は、その一端部を狭い空間の送信部１１として構
成し、他端部を広い空間の受信部１２として構成してい
る。この送信部１１は、その壁面からの不要反射波を極
力抑えることにより、できるだけ単一モードの電波が伝
送されるように設計されている。送信部１１の床面を除
く４つの壁面、即ち左右の側壁面１１ａ及び１１ｂ、天
井面１１ｃ、奥壁面１１ｄは、抵抗損失材料からなる電
波吸収体１３で、又はフェライト電波吸収体と抵抗損失
材料とを組み合わせてなる複合型の電波吸収体１３で覆
われている。また、受信部１２は、伝送されてきた電波
をあたかも無限空間が続いている状況を再現するために
その壁面からの不要反射波を極力抑え、進行波成分のみ
が受信領域で得られるように設計されている。受信部１
２の床面を除く４つの壁面、即ち左右の側壁面１２ａ及
び１２ｂ、天井面１２ｃ、奥壁面１２ｄも、抵抗損失材
料からなる電波吸収体１４で、又はフェライト電波吸収
体と抵抗損失材料とを組み合わせてなる複合型の電波吸
収体１４で覆われている。これら電波吸収体１３及び１
４は、ピラミッド形状、ウェッジ形状、又は材料定数が
厚さ方向に異なる板形状に構成されている。

【００２４】電波吸収体１３及び１４として、フェライ
ト電波吸収体と抵抗損失材料とを組み合わせた複合型電
波吸収体を用いれば、低周波から優れた電波吸収特性が
得られると共に抵抗損失材料だけで構成した場合に比し
て１／２以下の長さで同等以上の吸収特性を得ることが
できる。その結果、電波暗室内の有効空間が広がるのみ
ならず建屋自体も小さくでき全体としてコストを大幅に
低減することができる。

【００２５】送信部１１と受信部１２とは、テーパ形状
の導波部１５で接続されている。この導波部１５は、送
信部１１から伝送された単一モードの電波を壁面の局部
的不均一性による反射をできるだけなくし、かつ短い伝
送距離で自由空間における遠方領域の電波伝搬特性に近
い状況を得るためにできるだけ高い電波減衰効果を得る
ように設計されている。導波部１５の、床面を除く３つ
の壁面、即ち左右の側壁面１５ａ及び１５ｂ、天井面１
５ｃの全部又は一部は、平板状のフェライト電波吸収体
１６で構成されている。このフェライト電波吸収体１６
は、大きな磁気損失を有しており広帯域で電波減衰効果
が大きいものであり、また、波長の１／５０〜１／２０
０の厚さであっても優れた電波吸収性能を有しているの
で、極めて薄型に構成することができる。その結果、よ
り短い伝搬距離で電界均一な特性が得られると共に広い
有効空間を確保できしかも経済的な小さい建屋で有効な
電波暗室を実現することができる。

【００２６】送信部１１、受信部１２、及び導波部１５
の床面１１ｅ、１２ｅ、及び１５ｅは、大地に対して平
行な平坦構造となっている。これは、一般に大地が平坦
であるためこれに合わせたものである。さらにこれら床
面１１ｅ、１２ｅ、及び１５ｅは、一部を除いて、フェ
ライトタイルと導電性フィルムとを組み合わせることに
よって大地と電波的に等価な特性を有する大地等価床と
なっている。

【００２７】送信部１１の中央部には、広帯域特性を有
する独立したアレイ型アンテナ１７が設置されており、
送信部１１全体が広帯域の発信装置として構成される。
このため、周波数帯別の複数の送信部を用意する必要が
なくなり、しかもこれらを交換する手間も省ける。

【００２８】受信部１２の中央には、被測定物、例えば
自動車Ｗを載置するためのターンテーブル１８が設けら
れている。

【００２９】送信部１１の電波吸収体１３と導波部１５
の電波吸収体１６との境界部分１９における電波吸収体
１３上には、電波吸収体２０が導波部１５方向に斜めに
突出して設けられており、これにより送信部１１の電波
吸収体１３と導波部１５の電波吸収体１６とが電波的に
滑らかに結合し、インピーダンスの不整合がこの境界部
分１９で生じないように構成されている。

【００３０】図３及び図４は、この斜入射電波吸収体２
０の構造を説明するためのものであり、図１及び図２の
境界部分１９部分をそれぞれ詳しく示す平面図及び断面
図である。

【００３１】境界部分１９における、側壁面１９ａ及び
１９ｂ、天井面１９ｃ、床面１９ｅは、上述した電波吸
収体１３で覆われている。そして、境界部分１９ではさ
らにこれら電波吸収体１３のうちの最も導波部１５に近
い位置にある電波吸収体１３上から、望ましくはこれと
同様の材料によるピラミッド形状又はウェッジ形状の電
波吸収体２０が導波部１５方向に斜めに突出して設けら
れており、このようなダブル構造の斜入射電波吸収体２
０が送信部１１の吸収体１３と導波部１５の吸収体１６
との間のインピーダンス変化を緩やかにすることにより
その部分での反射を抑圧する構造となっている。

【００３２】また、図１の距離Ｄ₁ と図２の距離Ｄ₂ と
の相違からも明らかのように、側壁面における導波部１
５と送信部１１との結合位置と天井面における導波部１
５と送信部１１との結合位置とが互いに異なって構成さ
れている。このため、導波部１５と送信部１１との境界
部分１９では、開口断面積が徐々に変化することとな
る。その結果、この境界部分でのインピーダンスの不整
合を改善することができ、反射抑制を図ることができ
る。

【００３３】図５及び図６は、斜入射電波吸収体２０の
ない従来のテーパ型電波暗室及び斜入射電波吸収体２０
を設けた上述した実施例のテーパ型電波暗室１０におけ
る垂直偏波の周波数に対する電界の変動値特性をそれぞ
れ表している。この特性は、高さ１．３ｍで直径６ｍの
円内における電界分布を示している。

【００３４】これらの図に示すように、従来の電波暗室
では最大−最小の電界変動値が１〜４ｄＢの範囲で変動
しているが、本実施例のテーパ型電波暗室では最大−最
小の電界変動値が約２〜３．５ｄＢとなっており、非常
に安定している。

【００３５】さらに本実施例によれば、野外の電波伝搬
環境と条件を同一にするために、大地と電波的に等価な
大地等価床を導波部１５に設けているので、送信部１１
からの直接波と導波部１５の床面１５ｅからの反射波と
が実用状態と同じように合成されて受信部１２へ入来し
て野外における電波伝搬に近い受信状態が実現される。

【００３６】床面を大地と電波的に等価な大地等価床と
した場合、送信部１１からの直接波と大地等価床からの
反射波とが互いに干渉して大きな極大値及び極小値を有
するリップル現象の生じる可能性があり、互いの干渉に
よる電界不均一性を持たないようにすることが必要とな
る。そのためには、反射波の位相と直接波の位相との差
が少なくとも１／２波長以上となるように送受信間距離
を選ぶ必要がある。

【００３７】図７に示すように、送信アンテナ７０の高
さをｈ₁ 、受信アンテナ７１の高さをｈ₂ 、送受信アン
テナ間の直線距離をｌ₀ 、送受信アンテナ間の反射距離
をｌ₁ 及びｌ₂ 、波長をλとすると、これは、ｌ₁ ＋ｌ₂ −ｌ₀ ＝√｛ｌ₀ ² ＋（ｈ₁ ＋ｈ₂ ）² ｝−ｌ₀ ≧λ／２の関係を満たすこととなる。例えば、送信アンテナ７０
の高さｈ₁ と受信アンテナ７１の高さｈ₂ との和がｈ₁
＋ｈ₂ ＝３ｍの場合、送受信アンテナ間の直線距離ｌ₀
は、周波数を１００ＭＨｚとするとｌ₀ ≧２．２５ｍと
なり、周波数を３００ＭＨｚとするとｌ₀ ≧８．７５ｍ
となり、周波数を６００ＭＨｚとするとｌ₀ ≧１７．９
ｍとなる。また、ｈ₁ ＋ｈ₂ ＝４ｍの場合、周波数を１
００ＭＨｚとするとｌ₀ ≧４．５８ｍとなり、周波数を
３００ＭＨｚとするとｌ₀ ≧１５．７５ｍとなり、周波
数を６００ＭＨｚとするとｌ₀ ≧３２ｍとなる。このよ
うな条件を満たすように設定すると、受信アンテナが実
用上遠方にある送信点から電波を受けるという電波伝搬
の環境が実現される。

【００３８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、送信部の壁面を構成する抵抗損失材料からなる電波
吸収体又はフェライトタイルと抵抗損失材料とを組み合
わせた複合型損失材料からなる電波吸収体と、導波部の
壁面を構成するフェライト電波吸収体との境界部分を斜
入射電波吸収体を設けて電波的に滑らかに調整すること
によって境界インピーダンスを整合させているので、こ
の部分での反射をなくし、より優れた電界均一性を得る
ことができ、自由空間の電波伝搬に近い特性を有する電
波暗室を提供することができる。

【００３９】さらに、少なくとも導波部の床面を大地等
価床とすることにより、野外実相における電波伝搬にほ
ぼ近い特性を得ることができる。しかも導波部の天井面
及び側壁面の少なくとも一部をフェライト電波吸収体で
構成することにより、効果的な電波減衰が得られより短
い距離で優れた電界均一性が得られるので電波暗室性能
として優れているのみならず、極めて短い電波吸収体で
構成することができるので広い空間の確保が行えかつ経
済的に安価な電波暗室を提供することができる。また、
送信部に広帯域のアンテナを配置することにより、周波
数帯域別の複数の送信部を用意する必要がなく経済的に
低コストとなりしかも送信部交換の手間が省けるので大
幅な省力化及び迅速化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電波暗室の一実施例の構成を概略的に
示す平面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】図１の境界部分を詳しく示す平面図である。

【図４】図２の境界部分を詳しく示す断面図である。

【図５】従来技術における電界変動値を示す特性図であ
る。

【図６】図１及び図２の実施例における電界変動値を示
す特性図である。

【図７】電波の直接波及び反射波の関係を表した電波伝
搬のモデル図である。

【図８】従来のテーパ型電波暗室を概略的に表す平面図
である。

【図９】図８のIX−IX線断面図である。

【符号の説明】

１０テーパ型電波暗室１１送信部１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、１５ａ、１５ｂ、１
９ａ、１９ｂ側壁面１１ｃ、１２ｃ、１５ｃ、１９ｃ天井面１１ｄ、１２ｄ奥壁面１１ｅ、１２ｅ、１５ｅ、１９ｅ床面１２受信部１３、１４電波吸収体１５導波部１６フェライト電波吸収体１７アレイ型アンテナ１８ターンテーブル１９境界部分２０斜入射電波吸収体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林敏昭東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者関慎吾大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号日本板硝子株式会社内 (72)発明者小川一彦大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号日本板硝子株式会社内 (72)発明者村上治憲大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号日本板硝子株式会社内 (72)発明者田中啓介大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号日本板硝子株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信部及び受信部の壁面を抵抗損失材料
からなる電波吸収体又はフェライトタイルと抵抗損失材
料とを組み合わせた複合型損失材料からなる電波吸収体
で覆い、該送信部及び受信部をテーパ状の導波部で連結
したテーパ型の電波暗室であって、前記導波部の天井面
及び側壁面の少なくとも一部をフェライト電波吸収体で
構成し、かつ前記導波部のフェライト電波吸収体と前記
送信部の電波吸収体との境界部分を電波的に滑らかに調
整するための斜入射電波吸収体を設けたことを特徴とす
る電波暗室。
【請求項２】前記送信部、導波部、及び受信部の床面
を大地に対して平坦な構造とし、該受信部及び導波部の
床面をフェライトタイルと導電性フィルムとを組み合わ
せてなる大地等価床で構成したことを特徴とする請求項
１に記載の電波暗室。
【請求項３】天井面における前記導波部と前記送信部
との結合位置と、側壁面における前記導波部と前記送信
部との結合位置とが互いに異なることを特徴とする請求
項１又は２に記載の電波暗室。
【請求項４】前記送信部に独立した送信用広帯域アン
テナを配置したことを特徴とする請求項１から３のいず
れか１項に記載の電波暗室。