JPH1138056A - Estimating system for environmental characteristic of electromagnetic field in wireless terminal machine - Google Patents

Estimating system for environmental characteristic of electromagnetic field in wireless terminal machine

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JPH1138056A
JPH1138056A JP9209783A JP20978397A JPH1138056A JP H1138056 A JPH1138056 A JP H1138056A JP 9209783 A JP9209783 A JP 9209783A JP 20978397 A JP20978397 A JP 20978397A JP H1138056 A JPH1138056 A JP H1138056A
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wireless terminal
signal
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electromagnetic field
terminal machine
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直樹 大西
Kanemi Sasaki
金見 佐々木
Hiroyuki Arai
宏之 新井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To carry out sufficient characteristic estimation of a wireless terminal machine by an indoor simulation through a simple system formation. SOLUTION: Transmitting antennas 23a-23c are arranged in a sealed box 20 and a wireless terminal machine 22 being estimated object is also installed, and the environmental characteristic in electromagnetic field of a signal which is transmitted from the transmitting antennas 23a-23c and received by the terminal machine 22 is therefore reproduced. The terminal machine 22 is provided with a means for transmitting an information signal about the received signal of the strength of an electric field as a radio wave, and in addition, a receiving antenna 24 to receive a received information signal transmitted from the terminal machine 22 is provided in the sealed box 20. The received information signal of the terminal machine 22 in the sealed box 20 is inputted into an estimation control means composed of a personal computer 26 provided outside the sealed box 20, and a measurement excellent in reproduction ability can be carried out without being influenced by weather, time and surrounding environment, and moreover the characteristic estimation of the whole of the terminal machine including an antenna system can be carried out without using a cable with a space taken as an interface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、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、簡易な構成
で実現するシステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for evaluating the electromagnetic field environment characteristics of a wireless terminal such as a mobile communication device with a simple configuration.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In recent years, for example, mobile communication systems have been rapidly spread with the expansion of service areas of cellular phones and the like and reduction in communication costs. The importance of techniques for evaluating the characteristics of mobile phones (mobile phones) in an outdoor propagation environment is also increasing. In particular, in an environment where multiple waves arrive, such as in mobile communications in a city, intense fading occurs with the movement of the portable wireless terminal, so that static characteristic evaluation alone is not sufficient.

【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図7に示すようなものがあった。
すなわち、簡易基地局1を設置して、都市内の測定路2
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1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である。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。
Conventionally, many methods for evaluating the characteristics of portable wireless terminals have been proposed, but there is an evaluation method for actually performing measurement outdoors as shown in FIG.
That is, the simple base station 1 is installed, and the measurement path 2 in the city is set.
This is a method in which a radio wave transmitted from a portable wireless terminal (device under test) that travels is received by the simple base station 1 and the characteristics of the portable wireless terminal in the environment are evaluated. However, in the method of actually performing the measurement outdoors as described above, the received electric field intensity measured by the weather, time, surrounding environment, and the like changes. Has to be evaluated statistically, which requires a great deal of time and effort.

【0004】一方、携帯無線端末機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
8に示すようなものがあった。すなわち、フェージング
シミュレータ3と携帯無線端末機4のアンテナとをケー
ブル5で直接接続し、フェージングシミュレータ3から
出力したフェージング信号をケーブル5を介して携帯無
線端末機4に受信させて、携帯無線端末機4の受信レベ
ルによりその特性を評価する方法である。しかしなが
ら、このようにフェージング信号をケーブル5を介して
携帯無線端末機4に受信させる方法にあっては、空間的
に広がりをもった環境下でアンテナにより無線信号を受
信するという状況を再現することができず、携帯無線端
末機4のアンテナ系全体を含めた評価を行うことができ
ないといった問題があった。
[0004] On the other hand, a method of evaluating the characteristics of a portable radio terminal indoors has been proposed in the past, and one example is shown in FIG. That is, the fading simulator 3 and the antenna of the portable wireless terminal 4 are directly connected by the cable 5, and the fading signal output from the fading simulator 3 is received by the portable wireless terminal 4 via the cable 5, so that the portable wireless terminal 4 This is a method of evaluating the characteristics by the reception level of No. 4. However, in the method of causing the portable wireless terminal 4 to receive the fading signal via the cable 5 in this manner, it is necessary to reproduce a situation in which a wireless signal is received by an antenna in a spatially wide environment. Therefore, there is a problem that the evaluation including the entire antenna system of the portable wireless terminal 4 cannot be performed.

【0005】また、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9に示すようなものがあった。すなわち、内
部に受信機能を有しない携帯無線端末機筺体6上に評価
対象のアンテナ7を設置して、これを電磁的に遮蔽され
た金属壁のシールドボックス8内に設置する。また、シ
ールドボックス8内には3本の送信用アンテナ9a〜9
cを設置し、シールドボックス外部の標準信号発生器1
0からの信号を分配して移相器11a〜11cでランダ
ムな位相変化をつけて各送信用アンテナ9a〜9cへ送
信する。したがって、位相差をつけられた電波が各送信
用アンテナ9a〜9cからシールドボックス8内に送信
されて、シールドボックス8内の電界強度がランダムに
変動するため、屋外での移動体通信と同様な環境が実現
される。
A method for evaluating the characteristics of the antenna of a portable wireless terminal indoors has been proposed in the past, and an example thereof is shown in FIG. That is, an antenna 7 to be evaluated is installed on a portable wireless terminal housing 6 that does not have a receiving function inside, and is installed in a shield box 8 made of an electromagnetically shielded metal wall. In the shield box 8, three transmitting antennas 9a to 9 are provided.
c and a standard signal generator 1 outside the shield box
The signal from 0 is distributed and transmitted to each of the transmitting antennas 9a to 9c with a random phase change by the phase shifters 11a to 11c. Therefore, radio waves having a phase difference are transmitted from each of the transmitting antennas 9a to 9c into the shield box 8, and the electric field strength in the shield box 8 fluctuates randomly. The environment is realized.

【0006】また、評価対象のアンテナ7はケーブル1
2を介してシールドボックス外部の受信機13に接続さ
れており、アンテナ7で受信した信号はケーブル12を
介して受信機13で受信される。そして、受信機13で
受信した信号はA/D変換器14でデジタル変換されて
パーソナルコンピュータ15に入力され、パーソナルコ
ンピュータ15による演算処理によって、アンテナ7に
よる受信電界強度データが取得される。なお、パーソナ
ルコンピュータ15は移相器11a〜11cによる位相
変化の制御も行い、シールドボックス8内の電磁界環境
を種々変更して受信電界強度データを取得する。
The antenna 7 to be evaluated is a cable 1
2 is connected to a receiver 13 outside the shield box, and the signal received by the antenna 7 is received by the receiver 13 via the cable 12. The signal received by the receiver 13 is digitally converted by the A / D converter 14 and input to the personal computer 15, and the received electric field intensity data by the antenna 7 is obtained by the arithmetic processing by the personal computer 15. The personal computer 15 also controls the phase change by the phase shifters 11a to 11c, and variously changes the electromagnetic field environment in the shield box 8 to acquire the received electric field intensity data.

【0007】しかしながら、このようにアンテナ7と外
部の受信機13とをケーブル12で接続する方法にあっ
ては、ケーブル12がシールドボックス8内に引き回さ
れて測定環境の再現性が損なわれるばかりか、ケーブル
12に流れる電流によってシールドボックス8内の電界
環境が乱されてしまい、正確な評価が行えないといった
問題があった。
However, in the method of connecting the antenna 7 and the external receiver 13 with the cable 12 as described above, the cable 12 is routed inside the shield box 8 and the reproducibility of the measurement environment is impaired. Alternatively, there is a problem that an electric field environment in the shield box 8 is disturbed by a current flowing through the cable 12 and accurate evaluation cannot be performed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、時間や
労力を節約するために、屋内においてフィールドシミュ
レーションを行う場合にあっては、無線端末機の十分な
特性評価を行うことができないという問題があった。本
発明は、上記従来の事情に鑑みなされたもので、屋内に
おけるシミュレーションによって無線端末機の十分な特
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。
As described above, when performing a field simulation indoors to save time and labor, it is not possible to sufficiently evaluate the characteristics of a wireless terminal. was there. The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and has as its object to provide an electromagnetic field environment characteristic evaluation system capable of performing sufficient characteristic evaluation of a wireless terminal by indoor simulation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】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内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。ここにおいて、本発明では、無
線端末機に電界強度等の受信信号に関する情報信号を無
線電波として送信する手段を設けてあり、また、シール
ドボックス内に複数の送信用アンテナを配設するととも
に、シールドボックス内に無線端末機から送信された受
信情報信号を受信する受信用アンテナを配設してある。
これによって、シールドボックス内における無線端末機
の受信情報信号をシールドボックスの外部に設けた評価
制御手段に受信用アンテナを介して入力する。
In a system for evaluating the electromagnetic field environment characteristics of a wireless terminal according to the present invention, a transmitting antenna is provided in a shield box that is electromagnetically shielded, and a wireless terminal to be evaluated is mounted. The wireless terminal is installed and transmits a wireless signal from the transmitting antenna to reproduce the electromagnetic field environment characteristics of the signal received by the wireless terminal. Here, in the present invention, the wireless terminal is provided with means for transmitting an information signal relating to a received signal such as electric field strength as a radio wave, and a plurality of transmitting antennas are provided in a shield box, and A receiving antenna for receiving a reception information signal transmitted from the wireless terminal is disposed in the box.
Thereby, the reception information signal of the wireless terminal in the shield box is input to the evaluation control means provided outside the shield box via the receiving antenna.

【0010】これによって、天候、時間、周囲環境等の
影響を受けずに再現性に優れた測定を実施することがで
き、且つ、アンテナ系を含めた無線端末機の全体として
の特性評価をケーブルを用いることなく空間をインタフ
ェースとして正確に行うことができる。
[0010] This makes it possible to perform measurement with excellent reproducibility without being affected by weather, time, surrounding environment, and the like, and to evaluate the characteristics of the wireless terminal as a whole including the antenna system. The space can be accurately used as an interface without using a space.

【0011】また、本発明に係る電磁界環境特性評価シ
ステムでは、各送信用アンテナは互いに約1波長以上の
間隔を隔てて配設されている。これによって、送信用ア
ンテナ間のアンテナ間結合を低減することができ、独立
した信号源として実際に近い電磁界環境を再現すること
ができる。
Further, in the electromagnetic field environment characteristic evaluation system according to the present invention, the transmitting antennas are disposed at intervals of about one wavelength or more. As a result, the coupling between antennas between the transmitting antennas can be reduced, and an almost actual electromagnetic field environment can be reproduced as an independent signal source.

【0012】また、本発明に係る電磁界環境特性評価シ
ステムでは、シールドボックス内に回転テーブルを設置
し、当該回転テーブル上に無線端末機を設置している。
これによって、様々な到来方向からの受信評価を行うこ
とができ、無線端末機のアンテナ指向性を考慮に入れた
特性評価を行うことができる。
Further, in the electromagnetic field environment characteristic evaluation system according to the present invention, a rotary table is installed in a shield box, and a wireless terminal is installed on the rotary table.
Thus, it is possible to perform reception evaluation from various directions of arrival, and to perform characteristic evaluation in consideration of the antenna directivity of the wireless terminal.

【0013】また、本発明に係る電磁界環境特性評価シ
ステムでは、シールドボックスの内壁の一部或いは全部
に電波吸収体を設けてある。これによって、シールドボ
ックス内の空間体積を小さくした場合にあっても、無線
端末機のアンテナ入力インピーダンスの変動を回避する
ことができ、安定した測定を実施することができる。
Further, in the electromagnetic field environment characteristic evaluation system according to the present invention, a radio wave absorber is provided on part or all of the inner wall of the shield box. As a result, even when the space volume in the shield box is reduced, fluctuations in the antenna input impedance of the wireless terminal can be avoided, and stable measurement can be performed.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態に係る携帯無
線端末機の電磁界環境特性評価システムを、図面を参照
して説明する。図1には、シールドボックス20を透視
した状態で、本実施形態に係る電磁界環境特性評価シス
テムの全体構成を示してある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An electromagnetic field environment characteristic evaluation system for a portable wireless terminal according to one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the entire configuration of the electromagnetic field environment characteristic evaluation system according to the present embodiment in a state where the shield box 20 is seen through.

【0015】シールドボックス20は金属製の直方体形
状の箱体であり、シールドボックス20の内部空間は外
部と電磁的に遮蔽されている。本実施形態では測定周波
数を800MHzとしていることから、シールドボック
ス20の幅Wを1670mm、高さHを1330mm、
奥行きLを2000mmとしてある。なお、シールドボ
ックス20の大きさには特に限定はないが、シールドボ
ックス20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。
The shield box 20 is a rectangular parallelepiped box made of metal, and the internal space of the shield box 20 is electromagnetically shielded from the outside. In this embodiment, since the measurement frequency is 800 MHz, the width W of the shield box 20 is 1670 mm, the height H is 1330 mm,
The depth L is set to 2000 mm. The size of the shield box 20 is not particularly limited. However, if the volume of the internal space of the shield box 20 is increased, a favorable evaluation environment is maintained even when a relatively large portable wireless terminal is evaluated. be able to.

【0016】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20をより小型化する場合には、シー
ルドボックスの内壁面の全体或いは一部を電波吸収体2
1で覆い、シールドボックス20の内部に設置した携帯
無線端末機(評価対象)22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。なお、本実施形態では、携帯無線端末
機22の背面となる内壁面のみを電波吸収体21で覆っ
ている。
Incidentally, in order to maintain a favorable evaluation environment,
The portable wireless terminal to be evaluated preferably has a volume of about 2% or less of the internal space volume of the shield box. Also,
In order to further reduce the size of the shield box 20, the whole or a part of the inner wall surface of the shield box may be
1 and avoiding a change in the antenna input impedance of the portable wireless terminal (evaluation target) 22 installed inside the shield box 20, a favorable evaluation environment can be maintained. In the present embodiment, only the inner wall surface serving as the back surface of the portable wireless terminal 22 is covered with the radio wave absorber 21.

【0017】シールドボックス20の携帯無線端末機2
2に対向する一壁面には3本の送信用アンテナ23a〜
23cが設けられており、これら送信用アンテナ23a
〜23cの先端部はシールドボックス20の内部空間内
に臨んでいる。また、シールドボックス20の同一壁面
には受信用アンテナ24が設けられており、この受信用
アンテナ24の先端部もシールドボックス20の内部空
間内に臨んでいる。ここで、各送信用アンテナ23a〜
23c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23a〜23c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。
The portable radio terminal 2 of the shield box 20
The three transmitting antennas 23a-
23c, these transmitting antennas 23a
23c face the inner space of the shield box 20. In addition, a receiving antenna 24 is provided on the same wall surface of the shield box 20, and the tip of the receiving antenna 24 also faces the inside space of the shield box 20. Here, each transmission antenna 23a-
23c are provided at an interval from each other, and this interval is set to about one wavelength or more of a radio signal used for measurement to suppress coupling between antennas between the transmitting antennas 23a to 23c, and to provide an independent signal source. I am trying to be.

【0018】なお、送信用アンテナ23a〜23cや受
信用アンテナ24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、本実施形態では全てのアンテナ23a〜2
3c、24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、例えば図2に示す
ように送信用アンテナ23a〜23c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
24は、携帯無線端末機22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2
3a〜23c及び受信用アンテナ24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。
The types of the transmitting antennas 23a to 23c and the receiving antenna 24 are not particularly limited, and a linear antenna such as a standard dipole antenna, a planar antenna or a plate antenna printed on a printed circuit board or the like may be used. Can be. In addition, these antennas may be used by being tilted with respect to a wall surface (tilt), whereby coupling between antennas and cross polarization discrimination (XPD) can be made variable. In this embodiment, all the antennas 23a to 23a
Although 3c and 24 are installed on the same wall surface, the installation positions of these antennas are not particularly limited. For example, as shown in FIG. 2, the transmitting antennas 23a to 23c may be installed on different wall surfaces. Good. The receiving antenna 24 is preferably installed at a position where radio waves from the portable wireless terminal 22 can be easily received. In addition, each transmitting antenna 2
It is preferable to avoid installing the antennas 3a to 23c and the receiving antenna 24 in a corner surrounded by a wall surface.

【0019】また、送信用アンテナの本数は2本以上が
必要であり、弱電界感度試験等には問題がないが、シー
ルドボックス20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。参考として、図3に
は送信用アンテナを3本設けた場合の、シールドボック
ス20の中央部における相関係数ヒストグラムを示して
あり、相関係数の平均値は約0.2といった低い値とな
り、実用上問題のない値である。
The number of transmitting antennas is required to be two or more, and there is no problem in a weak electric field sensitivity test or the like. However, there is a close relationship with the correlation coefficient in the electric field intensity inside the shield box 20. In order to make the correlation coefficient close to the low correlation coefficient as in the outdoor environment, the number of transmitting antennas is required to be three or more as is known (IEICE Technical Report, AP94).
-1, 1994, "Basic study of field simulator"). Note that four or more transmitting antennas may be provided. As the number of transmitting antennas increases, the correlation coefficient further decreases, and favorable evaluation can be performed. For reference, FIG. 3 shows a correlation coefficient histogram at the center of the shield box 20 when three transmitting antennas are provided, and the average value of the correlation coefficients is as low as about 0.2. This is a value that has no practical problem.

【0020】ここで、評価対象としてシールドボックス
20内に設置される携帯無線端末機22は、通常の携帯
電話機と同様に、アンテナ22a、アンテナ22aを介
して無線信号を受信する受信回路、アンテナ22a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22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アンテナ22aから
送信する回路が備えられている。これによって、従来の
ようにケーブルを用いることなく、図1中に破線矢印で
示すように携帯無線端末機22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24へ送信され、シー
ルドボックス20の外部へ出力される。
Here, the portable radio terminal 22 installed in the shield box 20 to be evaluated includes an antenna 22a, a receiving circuit for receiving a radio signal via the antenna 22a, and an antenna 22a, similarly to a normal portable telephone. In particular, the portable wireless terminal 22 detects information related to a received signal such as a received electric field strength and bit information, and transmits the information signal. A circuit for transmitting radio waves from the antenna 22a is provided. As a result, the information regarding the received signal is wirelessly transmitted from the portable wireless terminal 22 to the receiving antenna 24 as shown by a broken arrow in FIG. Is output.

【0021】シールドボックス20の外部には、携帯無
線端末機22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24に接続された受信及び
発信機能を有した簡易基地局25と、簡易基地局25で
受信された信号を解析するとともに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26と、簡易基
地局25から発信された信号を3つの信号に分配する分
配器27と、分配器27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28a〜28cと、パーソナ
ルコンピュータ26からの移相制御電圧をアナログ変換
して各移相制御器28a〜28cに入力するD/A変換
器29と、各移相器28a〜28c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23a〜23cか
ら送信させる増幅器30a〜30cと、を備えている。
Outside the shield box 20, an evaluation control means for evaluating the portable radio terminal 22 and performing control for this evaluation test is provided. The evaluation control means includes a simple base station 25 having a receiving and transmitting function connected to a receiving antenna 24, and a personal station for analyzing a signal received by the simple base station 25 and outputting a random phase shift control voltage. A computer 26, a divider 27 for dividing a signal transmitted from the simple base station 25 into three signals, three phase shifters 28a to 28c for controlling phases of signals output from the divider 27, and a personal computer The D / A converter 29 which converts the phase shift control voltage from the analog-to-digital converter 26 into analog signals and inputs the analog signals to the respective phase shift controllers 28a to 28c, and amplifies the signals output from the respective phase shifters 28a to 28c to transmit the respective signals. Amplifiers 30a to 30c for transmitting from the trust antennas 23a to 23c.

【0022】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20内に設置した携帯無線端
末機22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25から発信された信号が分配器27で
分配されて各移相器28a〜28cに入力され、パーソ
ナルコンピュータ26からの移相制御電圧に基づいて、
各移相器28a〜28c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30a〜30cで増幅されて各送信用アンテナ
23a〜23cからシールドボックス20内に送信され
る。なお、増幅器30a〜30cの増幅度は、後述する
ように信号を受信する携帯無線端末機22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。
According to the electromagnetic field environment characteristic evaluation system configured as described above, the characteristic evaluation of the portable wireless terminal 22 installed in the shield box 20 is performed as follows. First, a signal transmitted from the simple base station 25 is distributed by the distributor 27 and input to each of the phase shifters 28a to 28c, and based on a phase shift control voltage from the personal computer 26,
The phase of each signal is changed by each of the phase shifters 28a to 28c. These phase-controlled signals are amplified by the amplifiers 30a to 30c, respectively, and transmitted from the transmitting antennas 23a to 23c into the shield box 20. The amplification degree of each of the amplifiers 30a to 30c is set so that the electric field strength measuring circuit of the receiver of the portable wireless terminal 22 that receives a signal does not saturate and the received electric field strength (RSSI: Received Signal Strength Indicator) as described later. )
The level is set to maximize the dynamic range.

【0023】この結果、各送信用アンテナ23a〜23
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20内に送信され、これら信号はシールドボッ
クス20の内壁面に反射して、様々は方向から入射され
た信号が携帯無線端末機22で受信される。そして、携
帯無線端末機22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として送信
し、この受信情報信号が受信用アンテナ24を介して簡
易基地局25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26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20
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
22の特性が評価される。したがって、パーソナルコン
ピュータ25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22の特性を評価することができる。
As a result, each of the transmitting antennas 23a to 23
c, signals having a random phase difference from each other are transmitted into the shield box 20, these signals are reflected on the inner wall surface of the shield box 20, and signals incident from various directions are received by the portable wireless terminal 22. Is done. The portable wireless terminal 22 transmits an information signal relating to a predetermined reception signal such as electric field strength and bit information as a radio wave, and the reception information signal is received by the simple base station 25 via the reception antenna 24. The received information signal is input to the personal computer 26, where the received electric field strength and its fluctuation are analyzed, and the shield box 20 is analyzed.
The characteristics of the portable wireless terminal 22 under the fading environment formed therein are evaluated. Therefore, by randomly controlling the phase of the transmission signal by the personal computer 25, the characteristics of the portable wireless terminal 22 under various fading environments can be evaluated.

【0024】更に具体的には、送信用アンテナ23a〜
23cからランダムな位相差をもった信号が送信される
と、シールドボックス20内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を生ずる。この結果、シ
ールドボックス20内の多くの観測点では電界強度に対
する累積確率分布は図4中のBで示すようにレイリー分
布に近い分布を呈し、それ以外の観測点では同図中のA
で示すようにライス分布を呈する。なお、図4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。
More specifically, the transmitting antennas 23a to 23a
When a signal having a random phase difference is transmitted from 23c, the electric field of the spatial field in the shield box 20 is disturbed, and a random electric field intensity fluctuation occurs. As a result, at many observation points in the shield box 20, the cumulative probability distribution with respect to the electric field intensity exhibits a distribution close to the Rayleigh distribution as shown by B in FIG. 4, and at other observation points, A in FIG.
A rice distribution is exhibited as shown by. Note that the horizontal axis in FIG. 4 is normalized by the median value of the received electric field strength, and the vertical axis represents the cumulative probability of being equal to or lower than the level of the median value.

【0025】また、図5には分布Bを示す観測点での電
界強度変動を示してあり、横軸は移相器の制御電圧を変
更するスイッチング回数(すなわち、サンプリング数)
を表している。本実施形態では、移相器のスイッチング
周波数を40Hzとしており、移相器28a〜28cの
スイッチング周波数を変えることにより、シールドボッ
クス20内に所望のフェージングピッチを有する環境を
形成して、携帯無線端末機22の特性評価を実施するこ
とができる。したがって、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。
FIG. 5 shows the variation of the electric field strength at the observation points showing the distribution B, and the horizontal axis represents the number of switchings (ie, the number of samplings) for changing the control voltage of the phase shifter.
Is represented. In the present embodiment, the switching frequency of the phase shifter is set to 40 Hz, and by changing the switching frequency of the phase shifters 28a to 28c, an environment having a desired fading pitch is formed in the shield box 20, and the portable wireless terminal An evaluation of the characteristics of the machine 22 can be performed. Therefore, by using the electromagnetic field environment characteristic evaluation system, accurate and highly reproducible characteristic evaluation can be easily performed indoors without being affected by the weather, time, and surrounding environment.

【0026】ここで、上記した実施形態では、評価対象
の携帯無線端末機22をシールドボックス20内に静的
に設置したが、図6に示すように回転駆動される回転テ
ーブル31上に携帯無線端末機22を設置して評価試験
を行うようにしてもよい。なお、図6に示す例では、環
境の電界に影響を与えない発砲材からなる円筒部材32
を回転テーブル31上に設置し、その上に携帯無線端末
機22を設置してある。この回転テーブル31を回転駆
動させた状態で評価試験を実施することにより、様々な
方向から到来する無線信号を携帯無線端末機22に受信
させることができ、携帯無線端末機22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。また、上記
した実施形態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。
Here, in the above-described embodiment, the portable radio terminal 22 to be evaluated is statically installed in the shield box 20. However, as shown in FIG. The terminal 22 may be installed to perform an evaluation test. In the example shown in FIG. 6, the cylindrical member 32 made of a foam material that does not affect the electric field of the environment
Is installed on the rotary table 31, and the portable wireless terminal 22 is installed thereon. By performing the evaluation test while the rotary table 31 is driven to rotate, the wireless signals arriving from various directions can be received by the portable wireless terminal 22, and the antenna directivity of the portable wireless terminal 22 can be reduced. An evaluation test that takes into consideration can be performed. In the above-described embodiment, the portable wireless terminal (mobile phone) is evaluated, but the present invention can be widely applied to general evaluation tests of wireless terminals.

【0027】なお、上記したシステムにおいて、無線端
末機22に受信信号に関する情報信号を光信号として送
信する機能或いはトーン信号等の音声信号として送信す
る機能を設け、受信用アンテナ24を光信号を受信する
光センサ或いは音声信号を受信するマイクロホンに変更
し、また、簡易基地局25に光センサ或いはマイクロホ
ンからの信号をパーソナルコンピュータ26に出力する
機能を設ければ、無線端末機22からの受信情報信号を
電波とは異なる信号形式で得ることができる。このよう
に電波と異なる信号形式とする場合には、送信用アンテ
ナと受信用アンテナとのアンテナ間結合を考慮する必要
がなくなって設計の自由度が増すとともに、無線端末機
へ送信する信号と無線端末機から受信する信号との間の
干渉も考慮する必要がなくなってより高精度な評価試験
を実施することが可能となる。
In the above system, a function of transmitting an information signal relating to a received signal as an optical signal or a function of transmitting an audio signal such as a tone signal to the wireless terminal 22 is provided, and the receiving antenna 24 receives the optical signal. If the simple base station 25 is provided with a function of outputting a signal from the optical sensor or the microphone to the personal computer 26, the reception information signal from the wireless terminal 22 is provided. Can be obtained in a signal format different from that of radio waves. When a signal format different from a radio wave is used as described above, it is not necessary to consider the coupling between the transmitting antenna and the receiving antenna, so that the degree of freedom in design is increased and the signal transmitted to the wireless terminal and the It is not necessary to consider the interference with the signal received from the terminal, so that a more accurate evaluation test can be performed.

【0028】[0028]

【実施例】図1に示した構成のシステムによって、携帯
無線端末機の特性評価試験を行った結果を以下に説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The result of a characteristic evaluation test of a portable radio terminal performed by the system having the configuration shown in FIG. 1 will be described below.

【0029】この評価試験は測定下限周波数を800M
Hz帯として行い、シールドボックス20の大きさを幅
W=1650mm、高さH=1330mm、奥行きL=
2000mmとした。測定周波数が820MHzでのシ
ールドボックス内部の空間フィールドサイズはそれぞれ
4.51λ、3.64λ、5.47λとなる。測定空間
フィールドを囲む外壁はすべて金属壁であり、波源(送
信用アンテナ23a〜23c)から評価対象の携帯無線
端末機22方向の壁面にのみ電波吸収体21を敷設して
いる。
In this evaluation test, the lower limit frequency of the measurement was 800 M
Hz band, the size of the shield box 20 was set to width W = 1650 mm, height H = 1330 mm, and depth L =
It was 2000 mm. The spatial field sizes inside the shield box at the measurement frequency of 820 MHz are 4.51λ, 3.64λ, and 5.47λ, respectively. The outer walls surrounding the measurement space field are all metal walls, and the radio wave absorber 21 is laid only on the wall surface from the wave source (the transmitting antennas 23a to 23c) to the portable wireless terminal 22 to be evaluated.

【0030】ここで、この電波吸収体21を敷いたのは
携帯無線端末機22の入力インピーダンスが変化するこ
とによる携帯無線端末機22の特性の劣化を防ぐためで
ある。また、波源にはオフセットした3本の標準ダイポ
ールアンテナを使用し、パーソナルコンピュータ26が
制御する簡易基地局(シグナリングテスタ MD162
0B)25から分配された送信信号を、それぞれ独立し
た移相器28a〜28cでランダムに変化させ、測定空
間フィールド内の電界を乱すことでフェージング環境を
実現した。
Here, the reason why the radio wave absorber 21 is provided is to prevent deterioration of the characteristics of the portable wireless terminal 22 due to a change in the input impedance of the portable wireless terminal 22. A simple base station (signaling tester MD162) controlled by a personal computer 26 uses three offset standard dipole antennas as wave sources.
0B) The transmission signal distributed from 25 is randomly changed by independent phase shifters 28a to 28c, and a fading environment is realized by disturbing the electric field in the measurement space field.

【0031】携帯無線端末機22はシールドボックス2
0内部の任意の位置に固定するため、実際の携帯無線端
末22の移動速度(移動局速度)は移相器28a〜28
cを制御するスイッチング間隔で制御した。これによっ
て、フェージングピッチを変化させることが可能にな
り、様々な伝搬環境を実現することができた。更に、こ
のシステムでは、測定条件の影響を最小限にするために
携帯無線端末機22にケーブル等を接続せずに、携帯無
線端末機22が受信した信号レベルをIFに変換してR
SSI出力電圧信号を再び携帯無線端末機22から送信
する。これによって、この信号を受信アンテナ24で受
信して携帯無線端末機22の受信信号レベルを得ること
ができる。
The portable radio terminal 22 is a shield box 2
0, the actual moving speed (mobile station speed) of the portable radio terminal 22 is fixed at an arbitrary position inside the phase shifters 28a-28.
Control was performed at a switching interval for controlling c. As a result, the fading pitch can be changed, and various propagation environments can be realized. Furthermore, in this system, the signal level received by the portable wireless terminal 22 is converted into an IF to convert the signal level into an IF without connecting a cable or the like to the portable wireless terminal 22 in order to minimize the influence of the measurement conditions.
The SSI output voltage signal is transmitted from the portable wireless terminal 22 again. As a result, the reception signal can be received by the reception antenna 24 and the reception signal level of the portable wireless terminal 22 can be obtained.

【0032】このようなハードウェア構成として評価試
験を実施し、下記のような解析によって、シールドボッ
クス20内の電界強度分布を計算により求め、また、測
定エリアにおける累積確率分布、相関係数の検討を行
い、交差偏波識別度(XPD)も明らかにした。
An evaluation test is performed with the hardware configuration as described above, and the electric field intensity distribution in the shield box 20 is calculated by the following analysis, and the cumulative probability distribution and the correlation coefficient in the measurement area are examined. And the cross polarization discrimination (XPD) was also clarified.

【0033】シールドボックス20の解析は、形状が直
方体であること、回折波や透過波を考慮しないこと、お
よびFDTD法のようなMaxwell方程式を数値的
に計算する方法と比較して計算時間が大幅に少なくて済
むことにより、鏡像点法(イメージ法)によるレイトレ
ーシングを用いた。その鏡像点法について簡単に説明す
る。
The analysis of the shield box 20 requires that the shape is a rectangular parallelepiped, that diffraction waves and transmitted waves are not taken into account, and that the calculation time is significantly longer than a method of numerically calculating the Maxwell equation such as the FDTD method. Therefore, ray tracing by the mirror image point method (image method) was used. The mirror point method will be briefly described.

【0034】送信点から放射された電波はボックス20
内の壁面で幾何学的な反射を繰り返して様々な軌跡で受
信点に到達する。その到達した全ての電波を重ね合わせ
て電界強度を算出する。この時、反射点では入射角と反
射角が等しいとし、図10に示すように、送信点の鏡像
送信点を考えることによって受信点に到達する直接波と
反射波とを全て直線として考えることができる。したが
って、鏡像送信点から受信点までの距離がそれぞれの反
射する電波の伝搬距離になり、電界強度はその距離に反
比例して減衰する。以上のことから受信点での電界強度
Eは式(1)で表せる。ただし、E0は送信点での電界
強度、kは伝搬定数、R iは各送信点からの距離、nは
全送信点の数である。なお、図10では境界面での交差
回数、すなわち反射回数を1回と考えた2次元のモデル
であるが、計算では3次元的に複数回の反射を考える。
The radio wave radiated from the transmission point is
Repeat the geometric reflection on the inner wall and receive
Reach the confidence point. Superimpose all the radio waves that arrived
To calculate the electric field strength. At this time, at the reflection point,
Assuming that the launch angles are equal, as shown in FIG.
By considering the transmission point, the direct wave reaching the reception point
All of the reflected waves can be considered as straight lines. But
Therefore, the distance from the mirror image transmission point to the reception point is
The electric field strength is the propagation distance of the
Decreases proportionately. From the above, the electric field strength at the receiving point
E can be expressed by equation (1). Where E0Is the electric field at the transmission point
Intensity, k is the propagation constant, R iIs the distance from each transmission point, and n is
This is the number of all transmission points. In FIG. 10, the intersection at the boundary surface is shown.
A two-dimensional model in which the number of reflections, ie, the number of reflections, is considered to be one
However, the calculation considers three-dimensional reflection a plurality of times.

【0035】[0035]

【数1】 (Equation 1)

【0036】次に、図11に示す解析モデルについて、
シールドボックス20内の電界強度分布の解析を行っ
た。解析空間の1面には電波吸収体21があり、反射面
への入射角度、偏波、及び材質によって反射係数が大き
く異なる。使用した単層形電波吸収体におけるTE波お
よびTM波の入射角をθ、電界吸収体の複素比誘電率、
複素透磁率をεr、μr、厚さをDとするフレネルの複素
反射係数は式(2)〜(5)で表せる。
Next, regarding the analysis model shown in FIG.
The distribution of the electric field intensity in the shield box 20 was analyzed. The radio wave absorber 21 is provided on one surface of the analysis space, and the reflection coefficient greatly differs depending on the angle of incidence on the reflection surface, the polarization, and the material. The incident angle of the TE wave and the TM wave in the single-layered electromagnetic wave absorber used is θ, the complex relative permittivity of the electric absorber,
The complex reflection coefficient of Fresnel, where the complex magnetic permeability is ε r and μ r and the thickness is D, can be expressed by equations (2) to (5).

【0037】[0037]

【数2】 (Equation 2)

【0038】[0038]

【数3】 (Equation 3)

【0039】[0039]

【数4】 (Equation 4)

【0040】[0040]

【数5】 (Equation 5)

【0041】また、受信点での電界強度は、各反射点に
おける反射係数を考慮して入射波を各偏波成分に分解し
て計算しなければならない。このため、図12のように
法線ベクトルをnとする反射面に対して送信点T、受信
点R、鏡像点T’を含む面を入射面と定義し、その入射
面の法線ベクトルをpとする。鏡像点T’から受信点R
への方向ベクトルをr、鏡像点T’での電界ベクトルを
eとする。鏡像点T’での電界ベクトルeは方向ベクト
ルrと垂直な成分のみを考えればよいので、ベクトルe
の入射面に対して平行な成分(反射面に対してはTM反
射)とベクトルeの入射面に対して垂直な成分(反射面
に対してはTE反射)だけを考慮すると、受信点での電
界強度は式(6)で表すことができる。
The electric field strength at the receiving point must be calculated by decomposing the incident wave into each polarization component in consideration of the reflection coefficient at each reflection point. Therefore, as shown in FIG. 12, a plane including the transmission point T, the reception point R, and the mirror image point T ′ is defined as an entrance plane with respect to a reflection plane having a normal vector n, and the normal vector of the entrance plane is defined as Let p. Mirror point T 'to receiving point R
Is a direction vector to r, and an electric field vector at a mirror image point T ′ is e. Since the electric field vector e at the mirror image point T 'needs to consider only a component perpendicular to the direction vector r, the vector e
Considering only the component parallel to the plane of incidence (TM reflection for the reflection plane) and the component perpendicular to the plane of incidence for vector e (TE reflection for the reflection plane), The electric field strength can be expressed by equation (6).

【0042】[0042]

【数6】 (Equation 6)

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】表1に示す解析パラメータを用いて、式
(6)を計算することにより垂直偏波の電界強度分布及
び水平偏波の電界強度分布を求め、解析すると以下の通
りとなる。これらの分布は、全ての波源が垂直で等振幅
同相給電したものである。ただし、解析した断面(観測
断面)は波源、金属壁面、および吸収体から1波長以内
の近傍は解析範囲としていない。これは反射面も2次波
源と考えられるので計算する領域として望ましくないか
らである。
Using the analysis parameters shown in Table 1, the expression (6) is calculated to obtain the electric field intensity distribution of the vertically polarized wave and the electric field intensity distribution of the horizontally polarized wave, and the analysis is as follows. In these distributions, all sources are vertical and equi-amplitude in-phase fed. However, the analyzed cross section (observation cross section) does not include the vicinity of the wave source, the metal wall surface, and the vicinity within one wavelength from the absorber as the analysis range. This is because the reflecting surface is also considered to be a secondary wave source and is not desirable as a calculation area.

【0045】次に、観測断面における交差偏波識別度
(XPD)についての検討を行う。式(6)を計算する
ことにより求めた垂直偏波の電界強度分布及び水平偏波
の電界強度分布で、全ての波源が垂直のときの各偏波成
分の正規化レベルの差は11.6dBである。一方、す
べての波源を水平としたとき、すなわち波源である送信
用アンテナをXY断面内で90度傾けたときの電界強度
分布は、水平偏波成分の方が若干強く、XPDは−0.
7dBである。したがって、フィールド全体のXPDは
最大で12.3dBの範囲で可変できることがわかる。
また、垂直偏波成分は、送信用アンテナを垂直から徐々
に傾けることで、波源から離れた場所の電界強度レベル
が相対的に強くなり、水平偏波成分についてもフィール
ド全体の電界強度レベルが大きくなる。
Next, the cross polarization discrimination (XPD) in the observation section is examined. In the electric field strength distribution of the vertical polarization and the electric field strength distribution of the horizontal polarization obtained by calculating the equation (6), the difference between the normalized levels of the respective polarization components when all the wave sources are vertical is 11.6 dB. It is. On the other hand, when all the wave sources are horizontal, that is, when the transmitting antenna serving as the wave source is tilted by 90 degrees in the XY cross section, the horizontal polarization component is slightly stronger, and the XPD is −0.0.
7 dB. Therefore, it can be seen that the XPD of the entire field can be varied within a range of 12.3 dB at the maximum.
In the vertical polarization component, by gradually tilting the transmitting antenna from the vertical, the electric field strength level at a location distant from the wave source becomes relatively strong, and the electric field strength level of the entire field also increases for the horizontal polarization component. Become.

【0046】次に、実際の移動環境で起こるフェージン
グを実現するために、すべての波源の位相をランダムに
変化させてフィールド内の電界強度を変動させた。この
時の観測断面(Y=1.82λにおけるZX平面)にお
けるフェージング分布を求めたところ、フィールド内の
多くの測定点においてレイリー分布、ライス分布に従う
フェージングが起きていることがわかった。このとき、
いずれの分布においても、測定可能範囲は最大で0.5
λ×0.5λ程度である。また、観測断面内では、波源
のある壁面から携帯無線端末機22方向であるZ方向へ
の距離が2.5λ以内の範囲にレイリー分布となるエリ
アが多く存在し、逆に2.5λよりも離れた吸収体方向
にはライス分布を示すエリアが多く存在した。これは吸
収体21から反射する電界強度レベルが他の壁面からの
反射電界レベルに比べて非常に小さいために、吸収体2
1に近い場所では直接波の電界強度レベルが支配的にな
るためと考えられる。
Next, in order to realize fading which occurs in an actual moving environment, the phases of all the wave sources were changed at random to change the electric field strength in the field. When the fading distribution on the observation cross section (ZX plane at Y = 1.82λ) was obtained, it was found that fading according to the Rayleigh distribution and the Rice distribution occurred at many measurement points in the field. At this time,
In any distribution, the measurable range is 0.5 at the maximum.
It is about λ × 0.5λ. In the observation cross section, there are many areas having a Rayleigh distribution in a range where the distance from the wall where the wave source is located in the Z direction which is the direction of the portable wireless terminal 22 is within 2.5λ. There were many areas showing rice distribution in the direction of the distant absorber. This is because the electric field intensity level reflected from the absorber 21 is much smaller than the electric field level reflected from the other wall surface.
It is considered that the electric field strength level of the direct wave becomes dominant in a place close to 1.

【0047】次に、レイリー分布、およびライス分布と
なる測定点の累積確率分布を求めたところ、図4に示し
た分布が得られた。図4中の分布Bは、累積確率が0.
1パーセント、正規化受信電界強度レベルが約−28d
Bまではレイリー分布と極めて良く一致しており、この
測定点は実際の屋外移動伝播路に非常に近い状態と判断
できる。そして、このときの電界強度変動は図5に示し
たようになり、フェージング速度は移相器28a〜28
cを制御するスイッチング周期に依存するので、この周
期時間を制御して所望の移動局の移動速度に合わせるこ
とができる。なお、スイッチング周期を半分にするとフ
ェージングピッチも半分になる。このときの短区間中央
値はともに−7.54dBである。したがって、移相器
を制御することにより、フェージングを起こして移動局
速度も制御できることがわかった。
Next, when the cumulative probability distribution of the measurement points serving as the Rayleigh distribution and the Rice distribution was obtained, the distribution shown in FIG. 4 was obtained. The distribution B in FIG.
1%, normalized received electric field strength level is about -28d
The measurement up to B is in very good agreement with the Rayleigh distribution, and it can be determined that this measurement point is very close to the actual outdoor travel propagation path. The electric field intensity fluctuation at this time is as shown in FIG. 5, and the fading speed is set to the phase shifters 28a to 28.
Since this depends on the switching cycle for controlling c, this cycle time can be controlled to match the desired moving speed of the mobile station. When the switching cycle is halved, the fading pitch is also halved. In this case, the median value of the short section is -7.54 dB. Therefore, it was found that by controlling the phase shifter, fading occurred and the speed of the mobile station could also be controlled.

【0048】以上より平面においての検討は明らかにな
ったが、実際は空間に携帯無線端末機22を設置するの
で測定空間の大きさを正確に把握する必要がある。上記
で求めたフェージング分布について、Z方向が1.5λ
から2.5λまでの範囲において空間的な広がり(レイ
リーゾーン)を調べた結果、観測断面(Y=1.82
λ)を含むものにはA、B、Cの3つの断面があった。
AはY軸正負方向ともに0.36λ、Bは空間として最
も広く正方向に0.55λ、負方向に0.73λ、Cは
正方向が0.18λ、負方向が0.36λであった。こ
れらをまとめたものを表2に示す。A、Bともに携帯無
線端末機22を置くのに充分な空間であり、周波数が8
20MHzではAで約5,000cc、Bで約6,60
0ccの測定可能領域がある。また、最も広い空間Bの
XPDは、およそ−10dBから30dBまでの40d
Bの範囲に置いてランダムに変化し、このときの中央値
は10.69dBであることがわかった。
Although the study on the plane has been clarified from the above, the size of the measurement space must be accurately grasped because the portable radio terminal 22 is actually installed in the space. For the fading distribution obtained above, the Z direction is 1.5λ
As a result of examining the spatial spread (Rayleigh zone) in the range from to 2.5λ, the observed cross section (Y = 1.82)
There were three cross-sections A, B and C for those containing λ).
A was 0.36λ in both the positive and negative directions of the Y axis, B was the widest space as a space, 0.55λ in the positive direction, 0.73λ in the negative direction, and C was 0.18λ in the positive direction and 0.36λ in the negative direction. Table 2 summarizes these. Both A and B are spaces enough to place the portable wireless terminal 22, and the frequency is 8
At 20MHz, A is about 5,000cc, B is about 6,60cc
There is a measurable area of 0 cc. Also, the XPD of the widest space B is 40 dB from about -10 dB to 30 dB.
It changed at random within the range of B, and the median at this time was found to be 10.69 dB.

【0049】[0049]

【表2】 [Table 2]

【0050】シールドボックス20内で各特性を評価す
る上で重要なことは、各測定点で低い相関を示すことで
ある。任意の2点のデータをXi、Yiとすれば相関係数
Rは式(7)で求められる。ただし、Nはデータ数、X
(オーバーバー)、Y(オーバーバー)はそれぞれX、
Yの平均値、SX、SYはそれぞれX、Yの標準偏差であ
る。
What is important in evaluating each characteristic in the shield box 20 is that each measurement point shows a low correlation. If the data of any two points is X i and Y i , the correlation coefficient R can be obtained by equation (7). Where N is the number of data, X
(Over bar) and Y (over bar) are X,
The average value of Y, S X and S Y are the standard deviations of X and Y, respectively.

【0051】[0051]

【数7】 (Equation 7)

【0052】相関係数Rは−1≦R≦1の範囲にあり、
Xが大きいほどYも大きいという関係が強いときは1に
近づき、逆にXが大きいほどYが小さいという関係が強
ければ−1に近づく。屋外環境を再現するには、屋外と
同様に相関が低いことが必須条件である。シールドボッ
クス20内レイリーゾーンであるA、Bの2つの空間の
相関係数は図13(a)、(b)にそれぞれ示す通りで
あり、実際のフィールドでの相関係数と同様に値がある
程度ばらつき、相関が低いことが分かる。特に、広い空
間Aは相関が低く、特性評価を行うのには最適であるこ
とがわかった。
The correlation coefficient R is in the range of -1 ≦ R ≦ 1,
When the relationship that X is larger and Y is larger is stronger, the value approaches 1, and conversely, when the relationship that X is larger and Y is smaller is stronger, the value approaches -1. In order to reproduce the outdoor environment, it is an essential condition that the correlation is low as in the outdoor environment. The correlation coefficients of the two spaces A and B, which are the Rayleigh zones in the shield box 20, are as shown in FIGS. 13A and 13B, respectively. It can be seen that variation and correlation are low. In particular, it has been found that the wide space A has a low correlation and is optimal for performing characteristic evaluation.

【0053】上記の実施例によって、送信用アンテナ2
3a〜23cから送信する信号の位相をランダムに変化
させることで、シールドボックス20内のフィールド電
界強度を乱れさせ、レイリー分布、ライス分布を再現で
きることが確認できた。また、フェージングピッチは、
移相器28a〜28cを制御するスイッチング周期を変
えることで実現できる。また、実際に携帯無線端末機2
2を評価する空間が充分に広いこと、測定空間内の相関
係数が低いことから移動体通信環境での特性評価を行う
のに充分な条件であることが確認できた。
According to the above embodiment, the transmitting antenna 2
By randomly changing the phase of the signal transmitted from 3a to 23c, it was confirmed that the field electric field intensity in the shield box 20 was disturbed and the Rayleigh distribution and the Rice distribution could be reproduced. Also, the fading pitch is
This can be realized by changing the switching cycle for controlling the phase shifters 28a to 28c. Also, the mobile wireless terminal 2 is actually
Since the space for evaluating No. 2 was sufficiently large and the correlation coefficient in the measurement space was low, it was confirmed that the conditions were sufficient for evaluating the characteristics in a mobile communication environment.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
屋内においてフィールドシミュレーションを行うことが
できるシステムを簡易な構成によって実現することがで
き、しかも、評価対象にケーブル等を接続する必要がな
くなって、無線端末機の十分な特性評価を精度よく行う
ことができる。
As described above, according to the present invention,
A system capable of performing field simulation indoors can be realized with a simple configuration, and it is not necessary to connect a cable or the like to the object to be evaluated, and sufficient characteristic evaluation of the wireless terminal can be accurately performed. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施形態に係る電磁界環境特性評
価システムの構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an electromagnetic field environment characteristic evaluation system according to an embodiment of the present invention.

【図2】 送信用アンテナの他の配置例を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating another arrangement example of a transmitting antenna.

【図3】 相関係数ヒストグラムの一例を示すグラフあ
る。
FIG. 3 is a graph showing an example of a correlation coefficient histogram.

【図4】 電界強度における累積確率分布を示すグラフ
である。
FIG. 4 is a graph showing a cumulative probability distribution in an electric field intensity.

【図5】 電界強度の変動を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a change in electric field intensity.

【図6】 本発明の他の一実施形態に係る電磁界環境特
性評価システムの構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of an electromagnetic field environment characteristic evaluation system according to another embodiment of the present invention.

【図7】 従来の屋外評価方法の一例を説明する図であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a conventional outdoor evaluation method.

【図8】 従来の屋内評価方法の一例を説明する図であ
る。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a conventional indoor evaluation method.

【図9】 従来の屋内評価方法の他の一例を説明する図
である。
FIG. 9 is a diagram illustrating another example of a conventional indoor evaluation method.

【図10】 鏡像点法を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a mirror image point method.

【図11】 解析モデルを説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an analysis model.

【図12】 入射面における成分分解を説明する図であ
る。
FIG. 12 is a diagram illustrating component decomposition on an incident surface.

【図13】 相関係数ヒストグラムを示すグラフある。FIG. 13 is a graph showing a correlation coefficient histogram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20・・・シールドボックス、 21・・・電波吸収
体、22・・・携帯無線端末機、 22a・・・アンテ
ナ、23a〜23c・・・送信用アンテナ、 24・・
・受信用アンテナ、25・・・簡易基地局、 26・・
・パーソナルコンピュータ、27・・・分配器、 28
a〜28c・・・移相器、31・・・回転テーブル、
20: shield box, 21: radio wave absorber, 22: portable wireless terminal, 22a: antenna, 23a to 23c: transmitting antenna, 24 ...
· Receiving antenna, 25 ··· Simple base station, 26 · · ·
・ Personal computer, 27 ・ ・ ・ Distributor, 28
a to 28c: phase shifter, 31: rotary table,

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新井 宏之 神奈川県横浜市旭区今宿東町615−11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroyuki Arai 615-11 Imajuku Higashicho, Asahi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電磁的に遮蔽されたシールドボックス内
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であって、 シールドボックス内に複数の送信用アンテナを配設する
とともに、無線端末機に受信信号に関する情報信号を無
線電波として送信する手段を設け、 更に、シールドボックス内に無線端末機から送信された
受信情報信号を受信する受信用アンテナを配設して、シ
ールドボックスの外部に設けた評価制御手段に当該受信
用アンテナを介して無線端末機の受信情報信号を入力す
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。
1. A signal that a transmitting antenna is arranged in a shielded box that is electromagnetically shielded, a wireless terminal to be evaluated is installed, and a wireless signal is transmitted from the transmitting antenna and received by the wireless terminal. An electromagnetic field environment characteristic evaluation system that reproduces the electromagnetic field environment characteristics of the above, wherein a plurality of transmitting antennas are arranged in a shield box, and a means for transmitting an information signal regarding a received signal to a wireless terminal as a radio wave. Further, a receiving antenna for receiving a received information signal transmitted from the wireless terminal is disposed in the shield box, and evaluation control means provided outside the shield box is connected to the wireless terminal via the receiving antenna. An electromagnetic field environment characteristic evaluation system for a wireless terminal, which receives a reception information signal of the terminal.
【請求項2】 請求項1に記載の無線端末機の電磁界環
境特性評価システムにおいて、 各送信用アンテナは互いに約1波長以上の間隔を隔てて
配設されてい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. The wireless terminal according to claim 1, wherein the transmitting antennas are spaced apart from each other by at least about one wavelength. EM environment evaluation system for machines.
【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の無線端末
機の電磁界環境特性評価システムにおいて、 シールドボックス内に回転テーブルを設置し、当該回転
テーブル上に無線端末機を設置し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。
3. The system for evaluating electromagnetic field environment characteristics of a wireless terminal according to claim 1, wherein a rotary table is installed in the shield box, and the wireless terminal is installed on the rotary table. Characteristic electromagnetic field environment characteristic evaluation system for wireless terminals.
【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に
記載の無線端末機の電磁界環境特性評価システムにおい
て、 シールドボックスの内壁の一部或いは全部に電波吸収体
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。
4. The electromagnetic field environment characteristic evaluation system for a wireless terminal according to claim 1, wherein a radio wave absorber is provided on part or all of the inner wall of the shield box. Characteristic electromagnetic field environment characteristic evaluation system for wireless terminals.
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