JPS6254175A

JPS6254175A - 近傍電界測定装置

Info

Publication number: JPS6254175A
Application number: JP19311785A
Authority: JP
Inventors: Hisao Iwasaki; 久雄岩崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-09-03
Filing date: 1985-09-03
Publication date: 1987-03-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、アンテナの近傍電界を測定する近傍電界測定
装置に係り、特に単位距離当りの近傍電界値の振幅１位
相の変化値を基に、プローブの走査速度を制御する方式
に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

平面走査近傍電界測定について説明する。平面走査近傍
電界測定装置は、第２図に示すようＫ、被測定アンテナ
２１と、被測定アンテナ２１に給電する送信機２２と、
被測定アンテナ２１の近傍電界を測定するプローブ２３
と、このプローブ２３を駆動する装置２４と、受信機２
５と、測定データを蓄積処理する装置２６で構成されて
いる。

この測定法においては、プローブ２３を水平方向には離
散的に、垂直方向には、定速で連続させ、２次元平面上
の各測定点の近傍電界値の振幅と位相を測定する。

プローブ２３の走査速度は、受信機の過渡応答速度より
速くすることは出来ないが、近傍電界では、開口より外
側の領域での振幅２位相の変化が、内側に較べて大きい
ので、従来は、被測定アンテナの開口の外側の領域での
振幅１位相の変化で、プローブの走査速度の下限を決め
、これを用いている。

この測定されたデータを用いて、前記処理装置２６で、
７−リエ変換等の計算処理を行ない、被測定アンテナ２
１の遠方界放射指向性、利得等を求める。

この測定法では、測定点における被測定アンテナの近傍
電界値の振幅と位相を正確〈測定する必要がある。

同一周波数では、被測定アンテナの開口が大きくなる程
測定点数、測定領域が増すため、垂直方向の測定に際し
、プローブを上記に述べた定速で連続走査させたのでは
、測定時間が長くなる。開口が１００λ以上であると、
全測定時間は数時間から十数時間になる。このように、
１周波数で、上記に示した測定時間を費やさなければな
らないことは、被測定アンテナの周波数特性等を含むア
ンテナ特性を全て、求めるには作業能率が悪すぎる。

また、定速連続走行させていたならば、垂直方向の走査
において測定開始時と終了点の測定時間の間にも、温度
変化等の外乱による送受信機系のレベル変動が生じこれ
が振幅９位相誤差を含むデータとなり、正確な被測定ア
ンテナの特性を求めることが出来ない。この問題を解決
するために、第３図に示す方法が用いられている。

２個の導波管プローブ３０とこのプローブがらＲ，Ｆ出
力信号を切替えるＲＦ’スイッチ３２で構成されている
。

プローブ３０を垂直方向に定速連続走査させ、ＲＦスイ
ッチ３４を切替えることＫより２個のプロニブの信号を
測定している。

この方法は、１回の垂直方向走査で、従来の２回分の走
査を同時に行なっているが、ＲＦスイッチ３４を切替え
ることで、受信信号に過渡現象が生じ、受信機２５も測
定値が定常状態になるまでに、約数十μｓｅｅかかる。

そのため、２個のプローブを切替える方式もプローブ１
個のみを、連続走査させる速度の約半分程度にする必要
がある。

従って、測定精度を高めるためには、全測定時間は、従
来方式に比べて余り改善されていない。

また、プローブ間の相互結合が−２５ｄＢ〜−３０ｄ１
３程度生ずるため、受信信号に誤差が含まれる。

以上より、従来方式は、測定時間も余り改善されず、測
定値に誤差が含まれるため、正確に、被測定アンテナの
放射特性を求めることが出来ないという欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、被測定ア
ンテナの近傍電界値を測定する装置において、単位距離
における近傍電界の振幅９位相の変化値を基に、プロー
ブ走査速度を制御することで、データ収集２時間の短縮
を図り、指向性の精度を向上させた近傍電界測定装置を
提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、被測定アンテナの近傍電界を測定する装置に
おいて、プローブの連続走査方向における単位距離での
近傍電界値の振幅１位相変化値を計算する装置と、その
変化値によって、プローブの走査速度を制御する近傍電
界測定装置を提供するものである。

〔発明の効果〕

本発明によると、プローブ走査速度を受信電界値の振幅
１位相の変化値で制御することＫより、データ収集時間
の短縮を図ることができ、全測定時間も短くなり、被測
定アンテナの特性を早く求めることが出来る。

また、垂直方向の連続走査の時間が短縮されるため、受
信機等の時間的変動による誤差が少なくなる。

また、従来方式の複数個のプローブを除去出来、かつプ
ローブの相互結合による誤差も取り除ける。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を第１図に示す。

本発明は、送信機１と、被測定アンテナ２と、プローブ
３と、プローブ３を２次元平面上に走査させる走査枠４
と、受信機５と、振幅２位相情報取得装置６と、データ
蓄積装置７と、　ＣＰＵ８と、プローブ３を駆動する装
置９と、プローブの位置を検出する装置１０と、単位距
離における受信信号の変化値を計算する装置１１と、プ
ローブ走査速度を制御する装置１２から成り立っている
。

以下、具体例を示しながら説明する。

まず、第１図において、プローブ３を原点σにおく。プ
ローブ駆動装置９で、プローブ３を垂直方向（ｙ軸方向
）に下から上へ連続走査させる。

位置検出回路１０で、プローブ３のＸ軸方向の位置を求
め、各サンプル位置にプローブ３があるときの近傍電界
の振幅９位相を受信機５で測定し、振幅１位相情報取得
装置６で取得し、その結果をデータ蓄積装置７に蓄える
。

１つのｙ軸方向の測定を終えると、プローブ３を上から
下へ戻す。次にプローブ３をプローブ駆動装置９で、Ｘ
軸方向にサンプル間隔ΔＸ動かし、Ｘ＝ΔＸの点におい
て、上記と同様な操作を行なう。この操作を、Ｘ軸方向
の所望走査範囲内にわたって、繰り返し、全近傍電界値
を測定する。

プローブ駆動、データ収集の制御は、ＣＰＵ　８で行な
う。

被測定アンテナ２に、開口約８０口のパラボラアンテナ
を用い周波数Ｘ帯で、ｙ軸方向にプローブ３を走査させ
たとき測定される近傍電界の振幅と位相を第４図に示す
。

近傍電界の位相は、被測定アンテナ２の開口内では、は
とんど変化せず、アンテナ開口外の領域になる程、位相
の変化が大きくなる。

プローブ３をＸ軸方向に走査させたときの位相の変化は
、アンテナ開口外の点Ａにおいては、約７０度／紺ル、
開口内の点Ｂにおいては、約２ｒＬ／１１ｍである。

従゛って、アンテナ開口部においては、プローブ３を従
来方式の速度より速く走査させても十分位相の測定精度
は保てる。

まず、位相情報で、プローブ走査速度を制御する方法を
述べる。本発明で妃、受信機５と振幅。

位相情報取得装置６で求めた位相に対して、振幅。

位相変化値計算装置１１で、次式の位相変化値Δφを計
算する。

このΔφをＣＰＵ８を介して、プローブ走査速度制御装
置１２に送り、装置１２で、プローブ駆動装置９を制御
し、プローブ３の速度を制御する。

プローブ速度の可変方法は、以下の通りとする。

ｙ＝Ｑ近傍での位相変化Δφ１を式（１）で求め、この
値でのプローブ速度５Ａａｎ／ｓｅＣを前もって定める
。

この速度ＳＡは従来方式の速度である。次にｙ＝Δｙで
の位相変化値Δφ２を求め、この点でのプローブ走査速
度Ｓ　Ｂ　ｃＩｎ／　Ｓ　ｅ　Ｃを８ａ＝８入　・　Δ
φＩ／Δφ、　　　　　　　　　　（２）を満すように
、装置１２で制御する。

第４図に示した、開口８０ｍの円形パラボラアンテナの
走査範囲を１００Ｘ１００ｃＩｎとすると、開口内の位
相変化値は、従来の位相変化値（点Ａにおける）に比べ
て’／３−’／４０である。

開口面内の速度を点Ａでの速度の３倍とすると、ｙ軸方
向の１走査に要する時間が短縮されるので、全測定時間
は、従来方式に比べて、約３４％短縮される。

Ｘ軸方向の１走査に要する時間も短縮されているので、
送受信系のゆらぎ等による測定誤差も少なくすることが
出来る。

振幅に対しても位相と同じ考え方で制御することが出来
る。

従って、近傍電界の振幅と位相の変化値でプローブ走査
速度を制御することにより、測定に要する時間と１回の
Ｘ軸方向の走査時間を短縮することが出来る。

本発明は、平面走査方式のみならず、円筒面走査等にお
いても、同様な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す図、第２図および第
３図は、従来装置を示す図、第４図は、近傍電界の振幅
９位相の１例である。１・・・送信機　　　　　２・・・被測定アンテナ３・
・・プローブ　　　　４・・・走査枠５・・・受信機　
　　　　６・・・振幅２位相情報取得装置７・・・デー
タ蓄積装置ｉｔ８・・・ＣＰＵ９・・・プローブ駆動装
置１０・・・位置検出装置１１・・・振幅１位相変化値
丼痒装置１２・・・プローブ走査速度制御装置２１・・・被測定アンテナ　２２・・・送信機２３・・
・プローブ　　　　２４・・・プローブ駆動装置２５・
・・受信機　　　　　２６・・・データ蓄積処理装置３
０・・・ブロー７”　　　　　３１・・・ケーブル３２
・・・Ｒ，Ｆスイッチ代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　　　竹　花　喜久男を第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

被測定アンテナと、この被測定アンテナに給電する送信
機と、前記被測定アンテナの近傍電界値を測定するプロ
ーブと、このプローブのＲＦ信号を受信する受信機と、
前記プローブを駆動する装置と、前記プローブの位置を
検出する装置と、前記受信機からの振幅、位相情報を取
得する装置と、この装置を制御する装置と前記振幅、位
相情報を蓄える装置から成る近傍電界測定装置において
、連続走査時における単位走査距離当りの前記振幅、位
相の変化値を計算する装置と、前記振幅、位相の変化値
によって、前記プローブの走査速度を制御する装置を具
備したことを特徴とする近傍電界測定装置。