WO2007017959A1

WO2007017959A1 - 基準発振器

Info

Publication number: WO2007017959A1
Application number: PCT/JP2005/019191
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Kitada; Yukio Yamamoto; Yoshihisa Yasuoka; Hiroshi Komatsu
Original assignee: Murata Manufacturing Co., Ltd.
Priority date: 2005-08-08
Filing date: 2005-10-19
Publication date: 2007-02-15
Also published as: EP1914836A1; JP3938211B2; US20080143628A1; JPWO2007017959A1

Abstract

　例えば電波暗室や内部の設備機器類に対して電磁波の反射防止対策や電磁波の遮蔽対策を講じても、測定環境として適否を判断することが難しく、場合によってはこれらの対策が十分でないにも拘らず、そのことに気付かずに測定を行うと、測定の信頼性を損なうことになるため、電波暗室等の測定環境あるいは測定システムが測定に適した環境であるか否かを簡単且つ迅速に判断できる機器が要望されている。　本発明の基準発振器１０は、直線状の同軸給電線路１１の上端から下端に向けて所定寸法の外部導体１２が除去されて形成された放射部１３と、同軸給電線路１１の下端に電気的に接続されて高周波電力を給電する発振器１４と、同軸給電線路１１の残余の外部導体１２の上端部及びその下端部にそれぞれ配置された磁性部材１５、１５と、を備えている。

Description

明細書

基準発振器

技術分野

[0001] 本発明は、基準発振器に関し、更に詳しくは、例えば電波暗室や実験室等の測定環境あるいは測定システムの適否を判断するために用いられる基準発振器に関するものである。

背景技術

[0002] 電波暗室は、周囲に電波吸収体が貼りめぐらされて、外部から侵入しょうとする電磁波を遮蔽すると共に、内部の電磁波源から放射する電磁波を吸収して反射を抑える無反射空間として形成されている。電波暗室内では、測定用アンテナと被測定体である被測定用アンテナある、は電子機器等を対向配置して、被測定アンテナの指向性を測定し、あるいは電子機器等の電磁波の影響を測定して、る。

[0003] 被測定用アンテナや電子機器等の被測定体の種々の測定を行う場合には、電波暗室内に被測定体の他に、その付帯設備機器類を搬入して、所定の測定を行う。付帯設備機器類の中には電磁波の反射源になるものや、電磁波の放射源になるものが含まれていることがある。そこで、これらの反射源や放射源に対しては、それぞれ電磁波の反射防止対策や不要電磁波の遮蔽対策を講じてアンテナの指向性ゃ電子機器の電磁波測定の障害にならな、ようにして、る。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] し力しながら、従来は、例えば電波暗室や内部の設備機器類に対して電磁波の反射防止対策や電磁波の遮蔽対策を講じても、測定環境として適否を判断することが難しぐ場合によってはこれらの対策が十分でないにも拘らず、そのことに気付かずに測定を行うと、測定の信頼性を損なうことになるため、電波暗室等の測定環境あるいは測定システムが測定に適した環境である力否かを簡単且つ迅速に判断できる機器が要望されている。

[0005] 本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、電波暗室や実験室等の測定環境あるいは測定システムの適否を簡単且つ迅速に判断することができる機器として基準発振器を提供することを目的としてヽる。

課題を解決するための手段

[0006] 本発明者らは、電波暗室内の測定環境の適否を判断する手法について種々検討した結果、測定環境の適否を判断する簡便な手段として無指向性を示すスリーブァンテナに着目した。スリーブアンテナとしては、例えば特許文献 1において提案された技術が知られている。このスリーブアンテナは、同軸給電線路の先端部において外部導体を除去した所定長さの放射部と、前記放射部の基端部から前記放射部とは逆方向に向けて同軸給電線路を覆う所定長さのスリーブとを備え、少なくとも前記スリ一ブの基端部分に力かるように配置された磁性部材と、を備えて、る。

[0007] 特許文献 1：特開 2004— 336303号公報

[0008] し力しながら、特許文献 1のスリーブアンテナは、

(1)スリーブを構成する同軸給電線路の外部導体に漏洩電流が流れるため、この漏洩電流がアンテナの指向性を乱し、また、

(2)同軸給電線路が直線状でない場合には、給電線路から漏洩する電磁波は、直交偏波以外のモードでも放射されるため、アンテナの指向性を乱す

等の問題があって、無指向性を示す放射利得パターンが崩れ、測定環境の適否を判断する手段として利用できな、ことが判った。

[0009] また、このスリーブアンテナに高周波電力を給電する発振器を接続した場合には、

(1)発振器と同軸給電線路との接合面と、放射部の基端部と、の間で定在波が発生し、その定在波による漏洩電磁波がアンテナの指向性を乱し、また、

(2)発振器が電磁シールドされて、な、場合には発振器から漏洩する電磁波によりアンテナの指向性が乱れ、更に、

(3)発振器が電源ケーブルによる電力供給で駆動する場合には電源ケーブルから漏洩する電磁波によりアンテナの指向性が乱れる

等の問題があることが判った。

[0010] 本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、本発明の請求項 1に記載の基準発振器は、直線状の同軸給電線路の一端力他端に向けて外部導体が所定寸法除去されて形成された放射部と、上記同軸給電線路の他端に接続されて高周波電力を給電する発振器と、上記同軸給電線路の残余の外部導体の一端部及びその他端部にそれぞれ配置された磁性部材と、を備えたことを特徴とするものである。

[0011] また、本発明の請求項 2に記載の基準発振器は、請求項 1に記載の発明において、上記同軸給電線路は、堅牢な構造を有し、垂直に立設されていることを特徴とするものである。

[0012] また、本発明の請求項 3に記載の基準発振器は、請求項 1または請求項 2に記載の発明において、上記同軸給電線路、上記発振器及び上記磁性部材は、それぞれ誘電率の低!、誘電体力なる支持体によって支持されて、ることを特徴とするものである。

[0013] また、本発明の請求項 4に記載の基準発振器は、請求項 1〜請求項 3のいずれか 1 項に記載の発明において、上記磁性部材は、上記同軸給電線路の外部導体に密着する筒体として形成されていることを特徴とするものである。

[0014] また、本発明の請求項 5に記載の基準発振器は、請求項 1〜請求項 4のいずれか 1 項に記載の発明において、上記磁性部材は、フェライトからなることを特徴とするものである。

[0015] また、本発明の請求項 6に記載の基準発振器は、請求項 1〜請求項 5のいずれか 1 項に記載の発明において、上記発振器は、電磁シールドされていることを特徴とするものである。

[0016] また、本発明の請求項 7に記載の基準発振器は、請求項 1〜請求項 6のいずれか 1 項に記載の発明において、上記発振器は、駆動電源を内蔵することを特徴とするものである。

[0017] また、本発明の請求項 8に記載の基準発振器は、請求項 3〜請求項 7のいずれか 1 項に記載の発明にお、て、上記支持体が発泡スチロール力なることを特徴とするものである。

発明の効果

[0018] 本発明の請求項 1〜請求項 8に記載の発明によれば、電波暗室や実験室等の測定環境あるいは測定システムの適否を簡単且つ迅速に判断することができる機器として基準発振器を提供することができる。図面の簡単な説明

[0019] [図 1]本発明の基準発振器の一実施形態を示す斜視図である。

[図 2]図 1に示す基準発振器を支持体で支持した状態を示す斜視図である。

[図 3]図 1に示す基準発振器の放射部から放射される電磁波の H面の放射利得バターンを示す図である。

符号の説明

[0020] 10 基準発振器

11 同軸給電線路

12 外部導体

13 放射部

14 発振器

15 磁性部材

16 支持体

発明を実施するための最良の形態

[0021] 以下、図 1〜図 3に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。

[0022] 本実施形態の基準発振器 10は、例えば図 1に示すように、直線状の同軸給電線路 11の一端 (上端)から他端 (下端）に向けて所定寸法の外部導体 12が除去されて芯線によって形成された放射部 13と、同軸給電線路 11の下端に電気的に接続されて高周波電力を給電する発振器 14と、同軸給電線路 11の残余の外部導体 12の上端部及びその下端部にそれぞれ配置された磁性部材 15と、を備え、放射部 13から無指向性の電磁波を放射するように構成されている。この基準発振器 10は、放射部 13 が発振器 14の上面に垂直に立設して構成されている。発振器 14の上面に放射部 1 3を垂直に立設することで、放射部 13からの電磁波は H面で無指向性を示す放射利得パターン (図 ₃参照)を形成する。

[0023] 同軸給電線路 11は、変形し難い堅牢な円筒状の外部導体 12と、外部導体 12の軸芯に配置された芯線と、外部導体 12と芯線の間に介在する誘電体とで構成され、外部導体 12の上部が除去されて露呈した芯線によって放射部 13が形成されている。この同軸給電線路 11は、芯線及び外部導体 12が発振器 14の給電点に接続されている。同軸給電線路 11が堅牢な直線状に形成されているため、同軸給電線路 11から漏洩する電磁波は、直交偏波のモードでしか放射されず、放射部 13の指向性を乱すことがない。

[0024] 放射部 13は、例えば同軸給電線路 11の上端力も下端に向けて所定の長さだけ外部導体 12が除去された芯線によって形成されている。放射部 13の長さは、高周波電力を放射する長さに設定されたものであれば特に制限されないが、放射部 13の長さとしては、例えば高周波電力の 1Z4波長分、高周波電力の 1Z2波長分、あるいは 1 Z8波長分の長さに設定されていることが好ましい。放射部 13を除ぐ残余の外部導体 12の長さは、例えば放射部 13の長さと等しく設定されていることが好ましぐ放射部 13が高周波電力の 1Z4波長分の長さであれば、外部導体 12も高周波電力の 1 Z4波長分の長さが好ましい。

[0025] 発振器 14は、例えば電池（図示せず)を駆動電源として内蔵し、電池を駆動源として所定の高周波電力を発振し、高周波電力を同軸給電線路 11に給電するように接続されている。発振器 14は、電池を駆動電源として内蔵することにより、発振器 14の外部にケーブル等の電源配線が不要な構造にしてある。また、発振器 14の筐体は、金属によって形成された電磁シールド構造になっている。更に、金属製の筐体は、従来公知の電磁波吸収体で被覆され、電磁波を反射しな!ヽ構造になって!/ヽる。

[0026] 外部導体 12の上下両端部に配置された磁性部材 15は、例えば図 1に示すように磁性材料によって円筒状に形成され、外部導体 12と密着している。磁性材料としては、例えばフェライトが好ましく用いられる。本実施形態では、例えばフェライトビーズコアが磁性部材 15として用いられて、る。

[0027] 外部導体 12には高周波電力の給電により高周波電流が流れ、同軸給電線路 11と発振器 14との接合面と、放射部 13の基端 (上方の磁性部材 15の上端面に位置する )との間で定在波が発生する力外部導体 12を流れる電流及び定在波は、上下の磁性部材 15によって抑制されるため、外部導体 12における定在波に基づく電磁波の漏洩を抑制することができる。これによつて、基準発振器 10は、放射部 13以外の部位からの電磁波の放射を極力抑制し、放射部 13のみカゝら電磁波を放射し、 H面における無指向性を乱さな、構造になって、る。

[0028] 図 1に示す基準発振器 10は、同軸給電線路 11が発振器 14上面に垂直に立設された自立構造であるため、安定性が悪い。そこで、本実施形態の基準発振器 10は、例えば図 2に示すように支持体 16を備えている。

[0029] 支持体 16は、図 2に示すように、発振器 14が載置された基台 16Aと、発振器 14を左右から挟むようにしてそれぞれ立設された一対の支持板 16B、 16Bと、一対の支持板 16B、 16Bの上部に架設されていると共に外部導体 12の上端部に配置された磁性部材 15を支承する支承板 16Cと、を備え、誘電体材料、例えば発泡スチロールによって一体に形成されている。支持体 16は、発泡スチロール等の誘電体材料によつて形成されているため、電磁波を反射することがなぐ基準発振器 10から放射される電磁波の放射利得パターンを乱すことがな、。

[0030] 本実施形態の基準発振器 10は、発振器 14から同軸給電線路 11に高周波電力を給電すると、放射部 13から電磁波を放射する。同軸給電線路 11は、発振器 14の上面に垂直に立設されているため、 H面の放射利得パターンは、例えば図 3に示すように 0〜360° の範囲で、 ±0. 2dB以内の一様な利得値を示す。放射部 13の周囲に電磁波の反射源や不要電磁波の放射源があると、放射部 13からの電磁波が反射源で反射され、あるいは不要電磁波の影響で略円形状の一様な利得値を示す放射利得パターンが乱れて崩れる。本実施形態では、放射部 13からの放射利得パターンのこのような特性を利用して、電波暗室の電磁波環境、つまり測定環境としての適否を判断するようにしている。 H面の放射利得パターンは、そのパターンを利用して電波暗室内の測定環境の適否を判断するため、利得値の大きさよりも放射利得パターンの一様性が重要であり、利得値は小さくても良い。

[0031] 次に、本実施形態の基準発振器 10を用いて電波暗室の測定環境の適否を判断する場合について説明する。

まず、本実施形態の基準発振器 10を電波暗室内のターンテーブル上に設置する。次いで、スィッチを投入して発振器 14を駆動させると、発振器 14から同軸給電線路 11へ高周波電力を給電し、放射部 13から電磁波を放射する。放射利得パターンは、 H面で 0〜360° の範囲で、 ±0. 2dB以内の一様な利得値を示す略円形状のパターンを示す。仮に、電波暗室内に基準発振器 10以外に、電磁波の反射源が存在すると基準発振器 10から放射された電磁波が反射し、この電磁波によって放射部 13からの放射利得パターンが崩れる。また、他に電磁波の放射源が存在するとこの電磁波によって放射利得パターンが崩れる。従って、基準発振器 10の放射利得バターンの形態によって、電波暗室内に不要な電磁波の反射源や放射源が存在するか否力電波暗室が被測定体の測定環境として適当である力否かを簡単且つ迅速に半 U断することができる。

[0032] 以上説明したように本実施形態によれば、基準発振器 10は、直線状の同軸給電線路 11の上端力も下端に向けて所定寸法の外部導体 12が除去されて形成された放射部 13と、同軸給電線路 11の下端に電気的に接続されて高周波電力を給電する発振器 14と、同軸給電線路 11の残余の外部導体 12の上端部及びその下端部にそれぞれ配置された磁性部材 15、 15と、を備え、また、同軸給電線路 11は、堅牢な構造を有し、垂直に立設されているため、電波暗室に設置して測定環境の適否を判断する際に、放射部 13から放射される電磁波の H面における放射利得パターンは 0〜 360° の範囲で一様な利得値を示し、その放射利得パターンを見るだけで電波暗室内に不要な電磁波の反射源や電磁波の放射源があるか否か、即ち測定環境としての適否を簡単且つ迅速に判断することができる。また、同軸給電線路 11から漏洩する電磁波は直交偏波のモードでしか放射されないため、放射部 13の指向性を乱すことがない。

[0033] また、本実施形態によれば、同軸給電線路 11、発振器 14及び磁性部材 15は、それぞれ発泡スチロール力なる支持体 16によって支持され、しかも磁性部材 15は、同軸給電線路 11と密着するフェライトビーズコアとして形成されているため、基準発振器 10の姿勢が安定し、しかも上下の磁性部材 15、 15が確実に固定され、外部導体 12を流れる電流を確実に抑制し、また、上下の磁性部材 15、 15間の定在波に基づく漏洩電磁波を確実に抑制し、安定した放射利得パターンを得ることができる。また、発振器 14は、電磁シールドされ、し力も電池を内蔵しているため、発振器 14から不要な電磁波が放射されることもなぐまた、外部に電源ケーブルなどがないため、発振器 14の外部にお、て不要な電磁波を放射することもな!/、。 [0034] 尚、本発明は上記実施形態に何等制限されるものではなぐ本発明の各構成要素は必要に応じて適宜設計変更することができる。

産業上の利用可能性

[0035] 本発明は、例えば電波暗室や実験室等の測定環境あるいは測定システムの適否を判断する機器として好適に利用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 直線状の同軸給電線路の一端から他端に向けて外部導体が所定寸法除去されて形成された放射部と、上記同軸給電線路の他端に接続されて高周波電力を給電する発振器と、上記同軸給電線路の残余の外部導体の一端部及びその他端部にそれぞれ配置された磁性部材と、を備えたことを特徴とする基準発振器。

[2] 上記同軸給電線路は、堅牢な構造を有し、垂直に立設されていることを特徴とする請求項 1に記載の基準発振器。

[3] 上記同軸給電線路、上記発振器及び上記磁性部材は、それぞれ誘電率の低!ヽ誘電体からなる支持体によって支持されていることを特徴とする請求項 1または請求項

2に記載の基準発振器。

[4] 上記磁性部材は、上記同軸給電線路の外部導体に密着する筒体として形成されていることを特徴とする請求項 1〜請求項 3のいずれか 1項に記載の基準発振器。

[5] 上記磁性部材は、フェライトからなることを特徴とする請求項 1〜請求項 4のいずれ力 1項に記載の基準発振器。

[6] 上記発振器は、電磁シールドされて!/ヽることを特徴とする請求項 1〜請求項 5の、ずれ力 1項に記載の基準発振器。

[7] 上記発振器は、駆動電源を内蔵することを特徴とする請求項 1〜請求項 6のいずれ力 1項に記載の基準発振器。

[8] 上記支持体が発泡スチロール力なることを特徴とする請求項 3〜請求項 7の、ずれか 1項に記載の基準発振器。