JPH11266212A - 無線端末機の電磁界環境特性評価システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁的に遮蔽されたシールドボックスの内部
に送信用アンテナを配設するとともに評価対象の無線端
末機を設置し、送信用アンテナから無線信号を送信して
無線端末機が受信する信号の電磁界環境特性を再現する
電磁界環境特性評価システムにおいて、例えば複数の基
地局が存在する実際の屋外伝搬環境下に近い環境下での
特性評価を可能にする。 【解決手段】 例えばシールドボックスの外部に備えら
れた発信装置１から発信した信号が、生成手段を構成す
る複数のフィールド発生装置２ａ〜２ｎによりそれぞれ
異なった基地局に対応した信号に生成され、これら複数
の異なった信号が各合成器３ａ〜３ｃにより合成されて
各送信用アンテナ４ａ〜４ｃから無線送信される。ま
た、無線端末機での受信信号に関する情報信号が受信用
アンテナ５で受信されてパーソナルコンピュータ６によ
り解析等される。また、本発明では、他の構成によりシ
ールドボックスの内部でのフェージング環境の調整も行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シールドボックス
の内部に設置された移動体通信機等といった無線端末機
の電磁界環境特性評価を行うシステムに関し、特に、シ
ールドボックスの内部に実際の屋外伝搬環境下と同様な
電磁界環境を発生させることやフェージング環境の調整
を行うことにより特性評価の効率化を図るシステムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば移動体通信システムはセル
ラー電話等のサービスエリアの拡大や通信コストの低減
等に伴って急速に普及しており、これに伴って、当該シ
ステムで用いられる携帯無線端末機（携帯電話機）の屋
外伝搬環境下における特性を評価する技術の重要性も益
々高まっている。特に、都市内での移動体通信のように
多重波が到来する環境下では、携帯無線端末機の移動に
伴って激しいフェージングが生じるため、静的な特性評
価だけでは不十分である。

【０００３】従来より、携帯無線端末機の特性評価方法
は多くのものが提案されているが、実際に屋外で測定を
行う評価方法としては、簡易基地局を設置して、都市内
の測定路を移動する携帯無線端末機（被試験機）から送
信されてくる電波を簡易基地局で受信して、当該環境下
における携帯無線端末機の特性を評価する方法があっ
た。しかしながら、このように実際に屋外で測定を行う
方法にあっては、天候、時間、周囲の環境等によって測
定した受信電界強度が変化してしまうため、正確な評価
を行うためには数多くの測定を行って統計的に評価しな
ければならず、膨大な時間と労力を要してしまうといっ
た問題があった。

【０００４】一方、例えば携帯無線端末機のアンテナの
特性評価を屋内で行う方法も従来より提案されており、
その一例として図６に示すようなものがあった。同図に
は、シールドボックス５１を透視した状態で、当該シー
ルドボックス５１の外部にあるフィールド発生部Ａと当
該シールドボックス５１の内部にある無線端末機評価空
間Ｂとから構成された電磁界環境特性評価システムの全
体構成を示してある。

【０００５】シールドボックス５１は金属製の直方体形
状の箱体であり、シールドボックス５１の内部空間は外
部と電磁的に遮蔽されている。例えば測定周波数を８０
０ＭＨｚとして、シールドボックス５１の幅Ｗを１６７
０ｍｍ、高さＨを１３３０ｍｍ、奥行きＬを２０００ｍ
ｍとしてある。なお、シールドボックス５１の大きさに
は特に限定はないが、シールドボックス５１の内部空間
の体積を大きくすると、比較的大型の携帯無線端末機を
評価する場合にあっても良好な評価環境を保つことがで
きる。

【０００６】因みに、良好な評価環境を保つためには、
評価対象の携帯無線端末機はシールドボックスの内部空
間体積の約２％以下の体積であるのが好ましい。また、
シールドボックス５１をより小型化する場合には、シー
ルドボックス５１の内壁面の全体或いは一部を電波吸収
体で覆い、シールドボックス５１の内部に設置した携帯
無線端末機（評価対象）５３のアンテナ入力インピーダ
ンス変化を回避するようにすれば、良好な評価環境を保
つことができる。

【０００７】評価対象の携帯無線端末機５３は、周囲の
環境の電界に影響を与えない発砲材からなる円筒部材５
２の上に設置されている。また、例えば上記図６に示し
たように円筒部材５２の下に回転可能な回転テーブル６
２を設置した場合には、携帯無線端末機５３を回転させ
ることにより様々な方向から到来する無線信号を当該携
帯無線端末機５３に受信させることができ、携帯無線端
末機５３のアンテナ指向性を考慮した評価試験を行うこ
とができる。

【０００８】シールドボックス５１の一壁面には３本の
送信用アンテナ５４ａ〜５４ｃが設けられており、これ
ら送信用アンテナ５４ａ〜５４ｃの先端部はシールドボ
ックス５１の内部空間内に臨んでいる。また、シールド
ボックス５１の同一壁面には例えば受信用アンテナ５５
が設けられており、この受信用アンテナ５５の先端部も
シールドボックス５１の内部空間内に臨んでいる。ここ
で、各送信用アンテナ５４ａ〜５４ｃは互いに間隔を隔
てて設けられており、この間隔は測定に用いる無線信号
の約１波長以上に設定して、送信用アンテナ５４ａ〜５
４ｃ間のアンテナ間結合を抑制して、独立した信号源と
なるようにしている。

【０００９】なお、送信用アンテナ５４ａ〜５４ｃや受
信用アンテナ５５の形式には特に限定はなく、標準ダイ
ポールアンテナ等の線状アンテナ、プリント基板等に印
刷した平面アンテナや板状アンテナ等を用いることがで
きる。また、これらのアンテナは壁面に対して傾けて
（チルト）用いてもよく、これによって、アンテナ間結
合及び交差偏波識別度（ＸＰＤ）を可変にすることがで
きる。また、上記図６に示したシステムでは全てのアン
テナ５４ａ〜５４ｃ、５５を同一の壁面に設置している
が、これらアンテナの設置位置には特に限定はなく、例
えば送信用アンテナ５４ａ〜５４ｃを互いに異なる壁面
に設置するようにしてもよい。なお、受信用アンテナ５
５は、携帯無線端末機５３からの電波を受信し易い位置
に設置するのが好ましい。また、各送信用アンテナ５４
ａ〜５４ｃ及び受信用アンテナ５５は壁面で囲まれたコ
ーナー部に設置するのを避けるのが好ましい。

【００１０】また、送信用アンテナの本数は例えば２本
以上であることが好ましく、弱電界感度試験等には問題
がないが、シールドボックス５１内部の電界強度におけ
る相関係数と密接な関係があり、この相関係数を屋外環
境と同様に低い相関係数に近付けるためには、公知のよ
うに送信用アンテナの本数は３本以上必要である（信学
技報、ＡＰ９４−１、１９９４、”フィールドシミュレ
ータの基礎的検討”）。なお、送信用アンテナは４本以
上設けるようにしてもよく、本数が増えることによって
より一層相関係数が低下して良好な評価を行える。

【００１１】ここで、評価対象としてシールドボックス
５１内に設置される携帯無線端末機５３は、通常の携帯
電話機と同様に、アンテナや、当該アンテナを介して無
線信号を受信する受信回路や、当該アンテナを介して無
線信号を送信する送信回路等を有したものであるが、特
に、この携帯無線端末機５３には受信電界強度やビット
情報等といった受信信号に関する情報を検出して、この
情報信号を無線電波として前記アンテナから送信する回
路が備えられている。これによって、携帯無線端末機５
３から受信信号に関する情報が無線によって受信用アン
テナ５５へ送信され、シールドボックス５１の外部へ出
力される。

【００１２】シールドボックス５１の外部には、携帯無
線端末機５３の評価を行い、また、この評価試験のため
の制御を行う評価制御手段が設けられている。この評価
制御手段は、受信用アンテナ５５に接続された受信及び
発信機能を有した簡易基地局５６と、簡易基地局５６か
ら発信する信号の制御や簡易基地局５６で受信された信
号を解析及び保存するとともに疑似乱数等を用いてラン
ダムな移相制御電圧を出力するパーソナルコンピュータ
５７と、簡易基地局５６から発信された信号を３つの信
号に分配する分配器５８と、分配器５８から出力された
信号をそれぞれ位相制御する３つの移相器５９ａ〜５９
ｃと、パーソナルコンピュータ５７からの移相制御電圧
をアナログ変換して各移相器５９ａ〜５９ｃに入力する
Ｄ／Ａ変換器６０と、各移相器５９ａ〜５９ｃから出力
された信号を増幅してそれぞれの送信用アンテナ５４ａ
〜５４ｃから送信させる増幅器６１ａ〜６１ｃと、を備
えている。

【００１３】上記構成の電磁界環境特性評価システムに
よると、シールドボックス５１内に設置した携帯無線端
末機５３の特性評価が次のようにして実施される。ま
ず、簡易基地局５６から発信された信号が分配器５８で
分配されて各移相器５９ａ〜５９ｃに入力され、パーソ
ナルコンピュータ５７からの移相制御電圧に基づいて、
各移相器５９ａ〜５９ｃにより各信号の位相が変化され
る。そして、これら位相制御がなされた信号は、それぞ
れ増幅器６１ａ〜６１ｃで増幅されて各送信用アンテナ
５４ａ〜５４ｃからシールドボックス５１内に送信され
る。なお、増幅器６１ａ〜６１ｃの増幅度は、信号を受
信する携帯無線端末機５３の受信機の電界強度測定回路
が飽和しないように、且つ、受信電界強度（ＲＳＳＩ：
Received Signal Strength Indicator）レベルのダイナ
ミックレンジが最大となるように設定される。

【００１４】この結果、各送信用アンテナ５４ａ〜５４
ｃから互いにランダムな位相差をもった信号がシールド
ボックス５１内に送信され、これら信号はシールドボッ
クス５１の内壁面に反射して、様々な方向から入射され
た信号が携帯無線端末機５３で受信される。そして、携
帯無線端末機５３は電界強度やビット情報等といった所
定の受信信号に関する情報信号を無線電波等として送信
し、この受信情報信号が受信用アンテナ５５を介して簡
易基地局５６で受信される。そして、この受信情報信号
はパーソナルコンピュータ５７に入力され、受信電界強
度やその変動等の解析がなされ、シールドボックス５１
内に形成されたフェージング環境下での携帯無線端末機
５３の特性が評価される。

【００１５】従って、パーソナルコンピュータ５７によ
って送信信号の位相をランダムに制御することにより、
種々なフェージング環境下での携帯無線端末機５３の特
性を評価することができる。以上のようにして、電磁界
環境特性評価システムを用いることにより、室内におい
て、天候、時間、周囲環境等の影響を受けずに、再現性
の高い正確な特性評価を簡易に実施することができる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような電磁界環境特性評価システムでは、１つの基地局
から送信された電波により生じる環境しかシールドボッ
クスの内部に発生させることができなかったため、実際
の屋外伝搬環境のように複数の基地局からの電波が携帯
無線端末機に到来してくる場合があることに対応した特
定評価を行うことができないといった不具合があった。
一例として、実際の屋外伝搬環境下における携帯無線端
末機では、例えば複数の基地局から受信された制御チャ
ネル信号の強弱を判定してハンドオーバを行っている
が、上記のようなシステムでは、このような機能の特性
を評価することができなかった。以上のように、上記し
たシステムでは、携帯無線端末機のハンドオーバゾーン
での特性評価を行うことができなかった。

【００１７】また、上記のようなシステムでは、シール
ドボックスの内部の各場所に依存して例えばレイリーフ
ェージングやライスフェージングの環境が生じている
が、携帯無線端末機を同一の測定場所に設置した状態で
は上記したいずれかのフェージング環境下での特性評価
しか行うことができず、このように同一の測定場所では
同一の伝搬環境下での特性評価しか試験することができ
ないといった不具合があった。例えば上記図６に示した
システムにおいて異なるフェージング環境下での試験を
行う場合には、シールドボックス５１の内部に人が入る
等し、無線端末機評価空間Ｂ内の円筒部材５２や回転テ
ーブル６２を異なる環境下にある場所に移動させてその
上に携帯無線端末機５３を設置し直さねばならず、こう
した処理にかかる労力や時間が多大になってしまうとい
った不具合があった。

【００１８】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、屋内において上記したような
電磁界環境特性評価を行うに際して、実際の屋外伝搬環
境下のように複数の異なった基地局が存在した場合に発
生する電磁界環境下において無線端末機の特性評価を行
うことができる電磁界環境特性評価システムを提供する
ことを目的とする。また、本発明は、屋内において上記
したような電磁界環境特性評価を行うに際して、例えば
無線端末機を一定の場所に設置した場合であっても、種
々なフェージング環境下での特性評価を行うことができ
る電磁界環境特性評価システムを提供することを目的と
する。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る無線端末機の電磁界環境特性評価シス
テムでは、電磁的に遮蔽されたシールドボックスの内部
に送信用アンテナを配設するとともに評価対象の無線端
末機を設置し、送信用アンテナから無線信号を送信して
無線端末機が受信する信号の電磁界環境特性を再現する
に際して、生成手段が複数の異なった基地局に対応した
無線信号を生成し、生成した複数の異なった無線信号を
前記送信用アンテナから送信させるようにした。

【００２０】従って、例えば振幅や周波数の異なった複
数の無線信号を生成してシールドボックスの内部に送信
することにより、評価対象の無線端末機から例えば異な
った距離で複数の基地局が存在するとみなすことができ
るような電磁界環境を発生させることができ、このよう
にして実際の屋外伝搬環境下と非常に近い環境下で屋内
での特性評価を行うことができる。これにより、例えば
従来のシステムでは実施が不可能であったハンドオーバ
等の機能についての特性評価を行うこともできるように
なる。

【００２１】また、本発明に係る無線端末機の電磁界環
境特性評価システムでは、電磁的に遮蔽されたシールド
ボックスの内部に複数の送信用アンテナを配設するとと
もに評価対象の無線端末機を設置し、送信用アンテナか
ら無線信号を送信して無線端末機が受信する信号の電磁
界環境特性を再現するに際して、調整手段が前記送信用
アンテナから送信する無線信号の振幅を送信用アンテナ
毎に調整して、前記無線信号の振幅を異ならせるように
した。

【００２２】従って、例えば評価対象の無線端末機を一
定の場所に設置した場合であっても、各送信用アンテナ
から送信する無線信号の振幅を調整することにより、無
線端末機の設置位置における電磁界環境特性を変化させ
て種々なフェージング環境下での特性評価を行うことが
できるため、無線端末機を移動させるのにかかる労力や
時間等を削減することができ、特性評価を迅速に効率よ
く行うことができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明に係る第１の実施例を図面
を参照して説明する。図１には、本発明に係る無線端末
機の電磁界環境特性評価システムの要部の構成例を示し
てあり、同図には、上記従来例の図６に示したフィール
ド発生部Ａと対応した構成部分についての本発明に係る
構成例を示してある。ここで、本例のシステムに備えら
れたシールドボックスの内部の構成は上記図６に示した
ものと同様であるため、本例では説明や図示を省略す
る。また、上記図１に示した送信用アンテナ４ａ〜４ｃ
や受信用アンテナ５は、例えば上記図６に示した送信用
アンテナ５４ａ〜５４ｃや受信用アンテナ５５と同様に
シールドボックスの内部に配設されている。

【００２４】本例のシステムでは、上記図１に示したよ
うにシールドボックスの外部に、信号を発信させる機能
を有した発信装置（基地局シミュレータ）１と、例えば
それぞれ異なった基地局に対応した信号を生成する機能
を有した複数のフィールド発生装置２ａ〜２ｎと、複数
の信号を合成する機能を有した例えば３つの合成器（例
えば電力合成器）３ａ〜３ｃと、上記したフィールド発
生装置２ａ〜２ｎの制御等を行うパーソナルコンピュー
タ（ＰＣ）６とが備えられている。上記の構成により、
本例のシステムでは、発信装置１から発信された信号が
各フィールド発生装置２ａ〜２ｎに入力されて各基地局
に対応した信号に生成された後に、これらのフィールド
発生装置２ａ〜２ｎで生成された信号が各合成器３ａ〜
３ｃにより合成されて、各合成器３ａ〜３ｃにより合成
された信号が対応した各送信用アンテナ４ａ〜４ｃから
無線信号としてシールドボックスの内部に送信される。

【００２５】このように、本例のシステムでは、複数の
フィールド発生装置２ａ〜２ｎによりそれぞれ異なった
基地局チャネルに対応した電波伝搬状態がシールドボッ
クスの内部に再現されるため、総じて、当該シールドボ
ックスの内部に複数の異なった基地局からの無線信号が
到来してくるとみなすことができる電磁界環境特性を発
生させることができ、これにより、実際の屋外伝搬環境
下と同様な環境下において屋内での携帯無線端末機の特
性評価を行うことができる。なお、特性評価は、例えば
携帯無線端末機により無線信号が受信された場合に当該
携帯無線端末機から受信信号に関する情報が送信され、
当該情報信号が受信用アンテナ５で受信されて発信装置
１を介して入力されたパーソナルコンピュータ６により
解析等されることにより行われる。

【００２６】ここで、上記したフィールド発生装置２ａ
〜２ｎの更に詳しい構成例を図面を参照して説明する。
なお、本例では、各フィールド発生装置２ａ〜２ｎの構
成は同様であるため、これらをフィールド発生装置Ｃと
してまとめて説明する。図２には、上記したフィールド
発生装置Ｃの構成例を示してあり、当該フィールド発生
装置Ｃには、信号を分配する機能を有した分配器（例え
ば電力分配器）１１と、信号の位相を制御する機能を有
した複数の移相器（ＰＳ）１２ａ〜１２ｍと、信号の振
幅を制御する機能を有した複数のステップアッテネータ
（ＡＴＴ：減衰器）１３ａ〜１３ｍと、信号を増幅する
機能を有した複数の増幅器（ＡＭＰ）１４ａ〜１４ｍ
と、信号を通過させる帯域を制御する機能を有した複数
の帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１５ａ〜１５ｍと、上記
した各移相器１２ａ〜１２ｍに接続されたＤ／Ａ変換器
１６とが備えられている。

【００２７】ここで、分配器１１は複数の出力経路と接
続されており、各出力経路にはそれぞれ、上記した移相
器１２ａ〜１２ｍとステップアッテネータ１３ａ〜１３
ｍと増幅器１４ａ〜１４ｍと帯域通過フィルタ１５ａ〜
１５ｍとが、１つずつ記載順に接続されて設けられてい
る。

【００２８】上記の構成により、本例のフィールド発生
装置Ｃでは、上記した発信装置１から出力された信号が
第１の入力端子（図２中の点ａ）を介して分配器１１に
入力されると、当該信号が複数の出力経路に分配され
て、各出力経路では次のようにして信号の処理が行われ
る。すなわち、各出力経路では、分配器１１から出力さ
れた信号が移相器１２ａ〜１２ｍにより位相制御され、
これによりランダムな位相差を生じさせられた信号の振
幅がステップアッテネータ１３ａ〜１３ｍにより当該フ
ィールド発生装置Ｃに対応した基地局の特性に合うよう
に調整される。そして、ステップアッテネータ１３ａ〜
１３ｍにより振幅調整された信号が増幅器１４ａ〜１４
ｍを介して帯域通過フィルタ１５ａ〜１５ｍに入力さ
れ、帯域通過フィルタ１５ａ〜１５ｍでは入力された信
号の周波数帯域が当該基地局の特性に合うように調整さ
れて各出力経路に対応した出力端子（図２中の点ｃ、
ｄ、ｅ、・・・）から出力される。

【００２９】上記図１に示した本例のシステムでは、上
記したフィールド発生装置Ｃの出力経路が３つ設けられ
ている場合を示してあり、各出力経路から当該装置Ｃの
外部への出力端子（例えば図２中の点ｃ、ｄ、ｅ）がそ
れぞれ上記図１に示した各合成器３ａ〜３ｃと対応して
接続されている。これにより、各出力端子から出力され
た信号がそれぞれ対応した合成器３ａ〜３ｃにより他の
基地局に対応した信号と合成処理されて送信用アンテナ
４ａ〜４ｃから無線送信される。また、本例のフィール
ド発生装置Ｃでは、上記した各移相器１２ａ〜１２ｍで
の位相制御処理が当該装置Ｃの外部にある上記したパー
ソナルコンピュータ６により制御される構成が用いられ
ており、具体的には、パーソナルコンピュータ６から出
力されたランダムな制御電圧が第２の入力端子（図２中
の点ｂ）を介してＤ／Ａ変換器１６に入力され、これに
より、アナログ化された制御電圧が各移相器１２ａ〜１
２ｍに入力されて上記したランダムな位相変化処理が実
現されている。

【００３０】本例では、上記した複数のフィールド発生
装置２ａ〜２ｎが異なった基地局に対応した信号を生成
することにより、複数の異なった基地局に対応した無線
信号を生成する生成手段が構成されている。なお、生成
手段としては、複数の異なった基地局に対応した無線信
号を生成することができる構成であれば、どのような構
成が用いられてもよい。

【００３１】以上のように、本例の電磁界環境特性評価
システムでは、実際の屋外伝搬環境下のように複数の基
地局が存在する環境下において屋内での携帯無線端末機
の特性評価を行うことができ、これにより、例えば携帯
無線端末機のハンドオーバの機能を評価すること等を行
うこともできる。また、本例のシステムでは、上記のよ
うに実際の屋外伝搬環境下と同様な環境下での特性評価
を簡易な構成により屋内で行うことができ、また、屋内
で評価試験を行うものであるため、非常に再現性のよい
評価試験を行うことができ、また、屋外での評価試験に
比べて評価試験にかかる時間を著しく短縮させることが
できる。

【００３２】また、本例のシステムでは、フィールド発
生装置２ａ〜２ｎで生成する信号強度にレベル差を設け
る事で、レベルの低い無線信号に対応した基地局が携帯
無線端末機から遠くの位置に存在することを再現するこ
とができる。また、同様に、本例のシステムでは、１つ
のフィールド発生装置２ａ〜２ｎにより生成された無線
信号が複数の送信用アンテナ４ａ〜４ｃから送信される
構成としたため、同一の基地局に対応した無線信号が複
数到来し、これにより、シールドボックスの内部で無線
信号が反射する事でランダムな電磁界環境ができる。

【００３３】なお、本例のシステムでは複数の送信用ア
ンテナ４ａ〜４ｃをシールドボックスの内部の同一壁面
に設けた構成としたが、例えば複数の送信用アンテナが
シールドボックスの内部の２以上の異なる壁面を用いて
配設された構成が用いられてもよい。

【００３４】ここで、上記第１実施例では、複数の異な
った基地局に対応した無線信号を合成器３ａ〜３ｃによ
り合成して送信用アンテナ４ａ〜４ｃから送信させる構
成を用いたが、このような合成処理は必ずしも行われな
くともよく、例えば各基地局に対応した無線信号が他の
基地局に対応した無線信号と合成されずに送信用アンテ
ナから送信されるような構成が用いられてもよい。この
場合の具体的な構成例としては、例えば上記図１に示し
たシステム構成において、第１のフィールド発生装置２
ａからの信号を他の信号と合成させずに第１の合成器３
ａを介して第１の送信用アンテナ４ａから送信させると
いったように、各基地局に対応した無線信号を各送信用
アンテナから送信させる構成とすればよい。

【００３５】また、この場合、例えば上記図２に示した
フィールド発生装置Ｃでは分配器１１が備えられなくと
もよく、発信装置１からの信号が１つの出力経路により
処理されて対応した合成器に出力されればよい。また、
このような構成では、例えば各基地局に対応した送信用
アンテナをシールドボックスの内部の異なる壁面に配設
することにより、シールドボックスの内部に設置された
携帯無線端末機に対して各基地局が異なった方向に存在
することを再現することもできる。

【００３６】また、上記第１実施例では、３本の送信用
アンテナをシステムに備えた場合を示したが、例えば４
本以上の送信用アンテナがシステムに備えられてもよ
く、また、本発明では、送信用アンテナの本数が例えば
２本や１本であっても構わない。

【００３７】以上のように、本発明のシステムの構成と
しては上記第１実施例で示したものに限られず、要は、
複数の異なった基地局に対応した無線信号を生成して送
信用アンテナから送信させることができるものであれば
どのような構成が用いられてもよく、本発明では、この
ような構成により、複数の基地局が存在した場合の様々
な伝搬環境下での無線端末機の特性を屋内において評価
することができる。また、本発明で言う複数の異なった
基地局の数としても特に限定はなく、２以上の数であれ
ばよい。なお、上記第１実施例では携帯無線端末機（携
帯電話機）を評価対象としたが、本発明は無線端末機一
般の評価試験に広く適用することができる。

【００３８】次に、本発明に係る第２の実施例を図面を
参照して説明する。図３には、本発明に係る無線端末機
の電磁界環境特性評価システムの要部の構成例を示して
あり、同図には、上記従来例の図６に示したフィールド
発生部Ａと対応した構成部分についての本発明に係る構
成例Ｄを示してある。ここで、上記第１実施例の場合と
同様に、本例のシステムに備えられたシールドボックス
の内部の構成は上記図６に示したものと同様であるた
め、本例では説明や図示を省略する。また、上記図３に
示した送信用アンテナ２６ａ〜２６ｃや受信用アンテナ
２７は、例えば上記図６に示した送信用アンテナ５４ａ
〜５４ｃや受信用アンテナ５５と同様にシールドボック
スの内部に配設されている。また、本例では、上記図６
に示した場合と同様に、測定周波数を８００ＭＨｚ帯と
していることから、シールドボックスの幅Ｗを１６７０
ｍｍ、高さＨを１３３０ｍｍ、奥行きＬを２０００ｍｍ
としてある。

【００３９】本例のシステムでは、上記図３に示したよ
うにシールドボックスの外部に、信号を発信させる機能
を有した簡易基地局２１と、信号を分配する機能を有し
た分配器（例えば電力分配器）２２と、信号の位相を制
御する機能を有した３つの移相器２３ａ〜２３ｃと、信
号の振幅を制御する機能を有した３つのステップアッテ
ネータ（減衰器）２４ａ〜２４ｃと、信号を増幅する機
能を有した３つの増幅器（本例では固定増幅器）２５ａ
〜２５ｃと、上記した各移相器２３ａ〜２３ｃや各ステ
ップアッテネータ２４ａ〜２４ｃの制御等を行うパーソ
ナルコンピュータ２８とが備えられている。

【００４０】また、簡易基地局２１と接続された分配器
２２には３つの出力端子が設けられており、各出力端子
にはそれぞれ、上記した移相器２３ａ〜２３ｃとステッ
プアッテネータ２４ａ〜２４ｃと増幅器２５ａ〜２５ｃ
とが１つずつ記載順に接続されている。また、各増幅器
２５ａ〜２５ｃにはそれぞれ各送信用アンテナ２６ａ〜
２６ｃが接続されている。

【００４１】上記の構成により、本例のシステムでは、
簡易基地局２１から発信された変調信号が分配器２２に
より３つの信号に分配されて各移相器２３ａ〜２３ｃに
入力され、各移相器２３ａ〜２３ｃでは入力した信号の
位相をパーソナルコンピュータ２８の制御によりランダ
ムな位相に変化させる。これにより、各移相器２３ａ〜
２３ｃから出力される信号間にランダムな位相差が生成
され、各ステップアッテネータ２４ａ〜２４ｃでは、各
移相器２３ａ〜２３ｃから出力された信号の振幅がパー
ソナルコンピュータ２８の制御に従って変化させられ
る。また、このようにして各ステップアッテネータ２４
ａ〜２４ｃにより振幅が調整された信号が各増幅器２５
ａ〜２５ｃを介して各送信用アンテナ２６ａ〜２６ｃか
らシールドボックスの内部に無線送信される。

【００４２】ここで、本例では、ユーザがパーソナルコ
ンピュータ２８を操作等して各ステップアッテネータ２
４ａ〜２４ｃを制御することにより、各ステップアッテ
ネータ２４ａ〜２４ｃから出力される信号の振幅を各ス
テップアッテネータ２４ａ〜２４ｃ毎に任意に調整する
ことができ、これにより、例えば各送信用アンテナ２６
ａ〜２６ｃから送信される無線信号の振幅を異ならせて
調整することや、また、これらの無線信号の振幅を同じ
値にして調整すること等ができる。

【００４３】本例では、上記のようにしてステップアッ
テネータ２４ａ〜２４ｃが信号の振幅を制御することに
より、複数の送信用アンテナから送信する無線信号の振
幅を送信用アンテナ毎に調整して当該無線信号の振幅を
異ならせる調整手段が構成されている。なお、調整手段
としては、複数の送信用アンテナから送信する無線信号
の振幅を送信用アンテナ毎に調整して当該無線信号の振
幅を異ならせることができるものであれば、どのような
構成が用いられてもよい。

【００４４】また、パーソナルコンピュータ２８により
行われる移相器２３ａ〜２３ｃの制御の仕方としては、
例えばパーソナルコンピュータ６によりランダムな電圧
を生成してＤ／Ａ変換器（図示せず）によりアナログ電
圧に変換し、当該アナログ電圧を制御電圧として各移相
器２３ａ〜２３ｃに入力することにより、各移相器２３
ａ〜２３ｃでのランダムな位相変化を実現している。

【００４５】上記のようにして３つの送信用アンテナ２
６ａ〜２６ｃからシールドボックスの内部の空間に送信
された無線信号は当該シールドボックスの内部の壁面で
反射され、これにより、シールドボックスの内部の空間
フィールドの電界が乱れてランダムな電界強度変動が生
じる。また、シールドボックスの内部に設置された携帯
無線端末機では例えば様々な方向から入射された無線信
号が受信され、これにより、当該携帯無線端末機では受
信信号に関する情報が送信される。携帯無線端末機の特
性評価としては、携帯無線端末機からの情報信号が受信
用アンテナ２７で受信されて簡易基地局２１を介して入
力されたパーソナルコンピュータ２８により解析等され
ることにより行われる。

【００４６】以上のように、本例の電磁界環境特性評価
システムでは、複数の送信用アンテナから送信する無線
信号の振幅を送信用アンテナ毎に調整することができる
ため、例えばシールドボックスの内部の同一の場所に評
価対象の携帯無線端末機を設置した場合であっても、当
該携帯無線端末機の設置位置における電磁界環境特性を
調整することにより、異なった種々な電波伝搬状態にお
ける携帯無線端末機の特性評価を行うことができる。こ
のように、本例のシステムでは、簡易な構成により同一
の測定場所において異なる電波伝搬状態を発生させるこ
とができ、また、例えば評価対象の携帯無線端末機を移
動させなくとも種々な環境下での特性評価を行うことが
実現されるため、当該移動処理にかかる労力を削減し、
また、特性評価にかかる時間を大幅に削減することがで
きる。

【００４７】ここで、上記した本例のシステムを用いて
行った実験の結果の一例を図面を参照して説明する。例
えば上記図３に示した３つの増幅器２５ａ〜２５ｃでの
信号の利得を等しく３０ｄＢ（デシベル）に設定すると
ともに、すべてのステップアッテネータ２４ａ〜２４ｃ
での減衰量を等しくした場合には、シールドボックスの
内部の或る場所に設置された携帯無線端末機では、図４
中の曲線ｐに示されるように、電界強度に対する累積確
率分布としてレイリー分布（レイリーフェージング）に
近い分布が得られた。なお、図４に示したグラフの横軸
は受信電界強度の中央値で正規化されており、縦軸は当
該中央値のレベル以下となる累積確率を示している。

【００４８】また、携帯無線端末機を上記と同じ場所に
設置して、各ステップアッテネータ２４ａ〜２４ｃでの
減衰量を異ならせた場合には、例えば図５中の曲線ｑや
曲線ｒに示されるように、電界強度に対する累積確率分
布としてライス分布（ライスフェージング）に近い分布
が得られた。ここで、曲線ｑは３つのステップアッテネ
ータ２４ａ〜２４ｃでの減衰量をそれぞれ６ｄＢ、０ｄ
Ｂ、３ｄＢとした場合を示しており、曲線ｒは３つのス
テップアッテネータ２４ａ〜２４ｃでの減衰量をそれぞ
れ６ｄＢ、０ｄＢ、６ｄＢとした場合を示している。ま
た、図５に示したグラフにおいても、横軸は受信電界強
度の中央値で正規化されており、縦軸は当該中央値のレ
ベル以下となる累積確率を示している。

【００４９】以上のように、本実験では、シールドボッ
クスの内部の同一の場所に携帯無線端末機を設置した場
合であっても、当該設置位置にレイリーフェージング環
境やライスフェージング環境等といった種々な電磁界環
境を発生させることができることが証明された。このよ
うに、本例のシステムでは、携帯無線端末機を移動させ
ずとも、当該携帯無線端末機の設置位置における環境を
例えばライスフェージング環境からレイリーフェージン
グ環境へと変化させて、或いは、レイリーフェージング
環境から様々なライスフェージング環境へと変化させる
等して種々な特性評価の試験を行うことができる。

【００５０】なお、各送信用アンテナから送信する無線
信号の振幅の調整の仕方としては必ずしも上記実験例で
示したようなものに限られず、例えば各送信用アンテナ
から送信する無線信号の出力電力の比を上記図４や図５
で示した場合と同様にすればそれぞれ同様なフェージン
グ特性を発生させることができる。また、例えば各送信
用アンテナからの出力電力比を上記実験例で示した値以
外の比に調整することもでき、これにより、シールドボ
ックスの内部に様々なフェージング環境を発生させるこ
ともできる。

【００５１】ここで、上記第２実施例で示したシステム
では複数の送信用アンテナ２６ａ〜２６ｃをシールドボ
ックスの内部の同一壁面に設けた構成としたが、例えば
複数の送信用アンテナがシールドボックスの内部の２以
上の異なる壁面を用いて配設された構成が用いられても
よい。また、上記第２実施例では、３本の送信用アンテ
ナをシステムに備えた場合を示したが、例えば４本以上
の送信用アンテナがシステムに備えられてもよく、この
場合にも、上記第２実施例で示したのと同様にして、シ
ールドボックスの内部の電波伝搬環境を種々な環境に調
整することができる。また、本発明では、送信用アンテ
ナの本数が例えば２本であっても構わない。

【００５２】このように、本発明のシステムの構成とし
ては上記第２実施例で示したものに限られず、要は、複
数の送信用アンテナから送信する無線信号の振幅を送信
用アンテナ毎に調整して、少なくとも２つの送信用アン
テナ間で当該無線信号の振幅を異ならせることができる
ものであればどのような構成が用いられてもよい。な
お、上記第２実施例では携帯無線端末機（携帯電話機）
を評価対象としたが、本発明は無線端末機一般の評価試
験に広く適用することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る無線
端末機の電磁界環境特性評価システムによると、屋内に
おいて無線端末機の電磁界環境特性評価を行うに際し
て、複数の異なった基地局に対応した無線信号を生成し
て送信用アンテナからシールドボックスの内部に送信さ
せるようにしたため、複数の基地局が存在する実際の屋
外伝搬環境下と非常に近い環境下で屋内での特性評価を
行うことができる。

【００５４】また、本発明に係る無線端末機の電磁界環
境特性評価システムによると、屋内において複数の送信
用アンテナを用いて無線端末機の電磁界環境特性評価を
行うに際して、これらの送信用アンテナから送信する無
線信号の振幅を送信用アンテナ毎に調整して当該無線信
号の振幅を異ならせるようにしたため、例えば無線端末
機の設置位置を一定とした場合であっても、当該無線端
末機の設置位置における電磁界環境特性を変化させて種
々なフェージング環境下での特性評価を行うことができ
る。以上のように、本発明によると、無線端末機の特性
評価を効率的に行うことを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る電磁界環境特性評価
システムの要部の構成例を示す図である。

【図２】フィールド発生装置の構成例を示す図である。

【図３】本発明の第２実施例に係る電磁界環境特性評価
システムの要部の構成例を示す図である。

【図４】電界強度に対する累積確率分布のグラフの一例
を示す図である。

【図５】電界強度に対する累積確率分布のグラフの一例
を示す図である。

【図６】従来例に係る電磁界環境特性評価システムの構
成例を示す図である。

【符号の説明】

１・・発信装置、 ２ａ〜２ｎ・・フィールド発生装
置、３ａ〜３ｃ・・合成器、 ４ａ〜４ｃ、２６ａ〜２
６ｃ・・送信用アンテナ、５、２７・・受信用アンテ
ナ、 ６、２８・・パーソナルコンピュータ、１１、２
２・・分配器、 １２ａ〜１２ｍ、２３ａ〜２３ｃ・・
移相器、１３ａ〜１３ｍ、２４ａ〜２４ｃ・・ステップ
アッテネータ、１４ａ〜１４ｍ、２５ａ〜２５ｃ・・増
幅器、１５ａ〜１５ｍ・・帯域通過フィルタ、 １６・
・Ｄ／Ａ変換器、ａ、ｂ・・入力端子、 ｃ、ｄ、ｅ・
・出力端子、 ２１・・簡易基地局、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁的に遮蔽されたシールドボックスの
   内部に送信用アンテナを配設するとともに評価対象の無
   線端末機を設置し、送信用アンテナから無線信号を送信
   して無線端末機が受信する信号の電磁界環境特性を再現
   する無線端末機の電磁界環境特性評価システムにおい
   て、 複数の異なった基地局に対応した無線信号を生成する生
   成手段を設け、 生成した複数の異なった無線信号を前記送信用アンテナ
   から送信させることを特徴とする無線端末機の電磁界環
   境特性評価システム。
2. 【請求項２】 電磁的に遮蔽されたシールドボックスの
   内部に複数の送信用アンテナを配設するとともに評価対
   象の無線端末機を設置し、送信用アンテナから無線信号
   を送信して無線端末機が受信する信号の電磁界環境特性
   を再現する無線端末機の電磁界環境特性評価システムに
   おいて、 前記送信用アンテナから送信する無線信号の振幅を送信
   用アンテナ毎に調整して、前記無線信号の振幅を異なら
   せる調整手段を設けたことを特徴とする無線端末機の電
   磁界環境特性評価システム。