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特開2024-31975アンテナ試験チャンバのクワイエットゾーン内にＤＵＴのアンテナ要素を位置決めするシステム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024031975
(43)【公開日】2024-03-07
(54)【発明の名称】アンテナ試験チャンバのクワイエットゾーン内にＤＵＴのアンテナ要素を位置決めするシステム
(51)【国際特許分類】
G01R 29/08 20060101AFI20240229BHJP
H04B 17/15 20150101ALI20240229BHJP
H04B 17/29 20150101ALI20240229BHJP
H01Q 3/02 20060101ALI20240229BHJP
【ＦＩ】
G01R29/08 A
H04B17/15
H04B17/29
H01Q3/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023137475
(22)【出願日】2023-08-25
(31)【優先権主張番号】17/896,569
(32)【優先日】2022-08-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】514046574
【氏名又は名称】キーサイト テクノロジーズ， インク．
(74)【代理人】
【識別番号】100099623
【弁理士】
【氏名又は名称】奥山 尚一
(74)【代理人】
【識別番号】100125380
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 綾子
(74)【代理人】
【識別番号】100142996
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 聡二
(74)【代理人】
【識別番号】100166268
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 祐
(74)【代理人】
【氏名又は名称】池本 理絵
(72)【発明者】
【氏名】ミヌ・ジェイコブ
(72)【発明者】
【氏名】グレゴリー・ダグラス・ファンヴィッゲレン
【テーマコード（参考）】
5J021
【Ｆターム（参考）】
5J021AA09
5J021DA02
5J021DA04
5J021DA07
5J021JA10
(57)【要約】
【解決手段】 被試験デバイス（ＤＵＴ）をオーバー・ジ・エアー（ＯＴＡ）で試験するシステム１００は、プローブアンテナ１１０と、方位角ポジショナ１０５と、リニアポジショナ１２０と、ロールポジショナ１３０とを備える。プローブアンテナ１１０は、ＤＵＴからの放射フィールドを測定し、ＤＵＴのアクティブアンテナ要素に対して照射することによって放射フィールドをＤＵＴに放射する。方位角ポジショナ１０５は、方位軸の周りに第１の平面内でＤＵＴを回転させる。リニアポジショナ１２０は、システム１００のクワイエットゾーン内に留まるように、第１の平面に直交する第２の平面内の第１のＹ軸に沿ってＤＵＴを直線的に駆動し、第２の平面内の第１のＹ軸に垂直な第２のＸ軸に沿ってＤＵＴを直線的に駆動する。ロールポジショナ１３０は、第２の平面と方位角ポジショナ１０５との間に設けられ、方位軸に直交するロール軸の周りにＤＵＴを回転させるように構成されている。
【選択図】図１Ａ
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被試験デバイス（ＤＵＴ）をオーバー・ジ・エアー（ＯＴＡ）で試験するシステム（１００）であって、
送信試験において前記ＤＵＴからの放射フィールドを測定し、前記ＤＵＴのアクティブアンテナ要素へと電磁波を放出することによって、受信試験において前記ＤＵＴに対して放射フィールドを放射するように構成されたプローブアンテナ（１１０）と、
１つ以上の直交軸の周りに前記ＤＵＴを回転させるように構成された回転ポジショナと、
前記システム（１００）のクワイエットゾーン内に留まるように、第１のＹ軸に沿って前記ＤＵＴを直線的に駆動するように構成され、前記第１のＹ軸に垂直な第２のＸ軸に沿って前記ＤＵＴを直線的に駆動するように構成されたリニアポジショナ（１２０）と
を備えるシステム。
送信試験において前記ＤＵＴからの放射フィールドを測定し、前記ＤＵＴのアクティブアンテナ要素へと電磁波を放出することによって、受信試験において前記ＤＵＴに対して放射フィールドを放射するように構成されたプローブアンテナ（１１０）と、
１つ以上の直交軸の周りに前記ＤＵＴを回転させるように構成された回転ポジショナと、
前記システム（１００）のクワイエットゾーン内に留まるように、第１のＹ軸に沿って前記ＤＵＴを直線的に駆動するように構成され、前記第１のＹ軸に垂直な第２のＸ軸に沿って前記ＤＵＴを直線的に駆動するように構成されたリニアポジショナ（１２０）と
を備えるシステム。
【請求項2】
前記回転ポジショナは、方位角ポジショナ（１０５）及びロールポジショナ（１３０）を備える、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項3】
前記回転ポジショナは、前記ＤＵＴを任意の２つの直交軸の周りに回転させて、前記ＤＵＴを４＊πステラジアンにわたって回転させるように構成されている、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項4】
前記リニアポジショナ（１２０）は、前記ＤＵＴと前記回転ポジショナとの間に取り付けられ、第１のＹ軸及び第２のＸ軸に沿って前記ＤＵＴを直線的に移動させるようになっている、請求項２に記載のシステム（１００）。
【請求項5】
前記方位角ポジショナ（１０５）の回転を駆動するように構成された第１のモータ（１０７）と、
前記ロールポジショナ（１３０）の回転を駆動するように構成された第２のモータ（１３７）と、
前記第１のモータ（１０７）を制御して前記方位角ポジショナ（１０５）の回転を駆動するように構成され、前記第２のモータ（１３７）を制御して前記ロールポジショナ（１３０）の回転を駆動するように構成されたコントローラと
を更に備える、請求項２に記載のシステム（１００）。
前記ロールポジショナ（１３０）の回転を駆動するように構成された第２のモータ（１３７）と、
前記第１のモータ（１０７）を制御して前記方位角ポジショナ（１０５）の回転を駆動するように構成され、前記第２のモータ（１３７）を制御して前記ロールポジショナ（１３０）の回転を駆動するように構成されたコントローラと
を更に備える、請求項２に記載のシステム（１００）。
【請求項6】
前記ＤＵＴと前記回転ポジショナとの間で、前記第１のＹ軸に沿って、かつ前記第２のＸ軸に沿って前記ＤＵＴを直線的に駆動するようになっている、前記リニアポジショナ（１２０）を駆動するように構成された第３のモータを更に備え、前記コントローラは、前記第３のモータを制御して前記リニアポジショナ（１２０）を駆動し、前記第１のＹ軸に沿って、かつ前記第２のＸ軸に沿って前記ＤＵＴを駆動するように構成されている、請求項５に記載のシステム（１００）。
【請求項7】
前記システム（１００）は、前記ＤＵＴのアンテナ又はアンテナアレイのアクティブ要素を前記システム（１００）の前記クワイエットゾーン内の中心に配置するように構成されている、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項8】
前記ＤＵＴは、１つ以上のアンテナ又はアンテナアレイを備え、
前記システム（１００）は、第１の時間において前記ＤＵＴの前記第１のアンテナアレイの第１のアクティブ要素を前記クワイエットゾーン内の中心に配置し、第２の時間において前記第２のアンテナアレイの第２のアクティブ要素を前記クワイエットゾーン内の中心に配置するように構成されている、請求項１に記載のシステム（１００）。
前記システム（１００）は、第１の時間において前記ＤＵＴの前記第１のアンテナアレイの第１のアクティブ要素を前記クワイエットゾーン内の中心に配置し、第２の時間において前記第２のアンテナアレイの第２のアクティブ要素を前記クワイエットゾーン内の中心に配置するように構成されている、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項9】
前記１つ以上のアンテナ又はアンテナアレイは、互いに物理的に分離されている、請求項８に記載のシステム（１００）。
【請求項10】
リニアポジショナ（１２０）は、第１のリニアポジショナ（１２０）と第２のリニアポジショナ（１２０）とを含み、前記第１のリニアポジショナ（１２０）は、前記方位角ポジショナ（１０５）の下に、前記プローブアンテナ（１１０）からのビームの波面に対して平行に取り付けられ、前記第２のリニアポジショナ（１２０）は、前記方位角ポジショナ（１０５）の上に、前記第１のリニアポジショナ（１２０）に対して垂直に取り付けられる、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項11】
前記プローブアンテナ（１１０）からの発散ビームをコリメートするように構成された放物面反射器（４９０）を更に備える、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項12】
前記システム（１００）は、前記送信試験中及び前記受信試験中の任意の一時点において、前記ＤＵＴ内の全てのアンテナ要素よりも少ないアンテナ要素に対して照射するように構成されている、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項13】
前記１つ以上の直交軸は、方位軸、仰角軸、又はロール軸を含む、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項14】
被試験デバイス（ＤＵＴ）をオーバー・ジ・エアー（ＯＴＡ）で試験するシステム（１００）であって、
送信試験において前記ＤＵＴからの放射フィールドを測定し、前記ＤＵＴのアクティブアンテナ要素へと放出することによって受信試験において前記ＤＵＴに向けて放射フィールドを放射するように構成されたプローブアンテナ（１１０）と、
前記ＤＵＴの前記アクティブアンテナ要素へと放出するように構成されたプローブアンテナ（１１０）と、
前記プローブアンテナ（１１０）からの発散ビームをコリメートするように構成された放物面反射器（４９０）と、
前記プローブアンテナ（１１０）の開口を前記放物面反射器（４９０）の焦点に維持しながら、前記プローブアンテナ（１１０）の指向角を調整するように構成されているモータと、
モータを制御して前記プローブアンテナ（１１０）の前記移動を駆動するように構成されているコントローラと
を備えるシステム。
送信試験において前記ＤＵＴからの放射フィールドを測定し、前記ＤＵＴのアクティブアンテナ要素へと放出することによって受信試験において前記ＤＵＴに向けて放射フィールドを放射するように構成されたプローブアンテナ（１１０）と、
前記ＤＵＴの前記アクティブアンテナ要素へと放出するように構成されたプローブアンテナ（１１０）と、
前記プローブアンテナ（１１０）からの発散ビームをコリメートするように構成された放物面反射器（４９０）と、
前記プローブアンテナ（１１０）の開口を前記放物面反射器（４９０）の焦点に維持しながら、前記プローブアンテナ（１１０）の指向角を調整するように構成されているモータと、
モータを制御して前記プローブアンテナ（１１０）の前記移動を駆動するように構成されているコントローラと
を備えるシステム。
【請求項15】
被試験デバイス（ＤＵＴ）をオーバー・ジ・エアー（ＯＴＡ）で試験する方法であって、
送信試験において前記ＤＵＴからの放射フィールドを測定することと、
前記ＤＵＴのアクティブアンテナ要素へと照射することによって、受信試験において前記ＤＵＴに向けて放射フィールドを放出することと、
方位軸の周りに第１の平面内で前記ＤＵＴを回転させることと、
クワイエットゾーン内に留まるように、前記第１の平面に直交する第２の平面内の第１のＹ軸に沿って直線的に前記ＤＵＴを駆動し、前記第２の平面内の前記第１のＹ軸に垂直な第２のＸ軸に沿って直線的に前記ＤＵＴを駆動することと、
前記方位軸に直交するロール軸の周りに前記ＤＵＴを回転させることと
を含む方法。
送信試験において前記ＤＵＴからの放射フィールドを測定することと、
前記ＤＵＴのアクティブアンテナ要素へと照射することによって、受信試験において前記ＤＵＴに向けて放射フィールドを放出することと、
方位軸の周りに第１の平面内で前記ＤＵＴを回転させることと、
クワイエットゾーン内に留まるように、前記第１の平面に直交する第２の平面内の第１のＹ軸に沿って直線的に前記ＤＵＴを駆動し、前記第２の平面内の前記第１のＹ軸に垂直な第２のＸ軸に沿って直線的に前記ＤＵＴを駆動することと、
前記方位軸に直交するロール軸の周りに前記ＤＵＴを回転させることと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
オーバー・ジ・エアー（ＯＴＡ：over-the-air（無線））測定システムは、送信試験条件において被試験デバイス（ＤＵＴ：device-under-test）からの放射電磁界を測定し、及び／又は受信試験条件においてＤＵＴを放射電磁界にさらす（つまり、ＤＵＴからの放射電磁界を測定し、又はＤＵＴを放射電磁界にさらす、あるいはそれらの両方の）プローブアンテナを含むことができる。現実の世界の試験条件をエミュレートするために、ＤＵＴ内のアンテナ要素は、プローブアンテナから遠方界（far-field）距離にあることが必要である。遠方界条件では、プローブアンテナ及びＤＵＴの両方のアンテナ要素は、ＤＵＴ及びプローブアンテナの他方からのビーム内の電磁界の平坦な波面（wave front）を受ける。遠方界条件が満たされない場合は、プローブアンテナのアンテナ要素及びＤＵＴは、球形の波面にさらされている。
【0002】
直接遠方界（ＤＦＦ：direct far-field）システムは、プローブアンテナに直接ＤＵＴを露出させることができる。試験に必要な空間を低減するために、コンパクトアンテナテストレンジ（ＣＡＴＲ：compact antenna test range）により、放物面反射器を使用して、放物面反射器の焦点でプローブアンテナからの発散ビームをコリメートして反射することができる。直接ＤＦＦシステム又はＣＡＴＲのいずれにおいても、ＤＵＴは、遠方界条件下でＤＵＴのアンテナ要素を試験するために、クワイエットゾーン（quiet zone）内に配置される。任意の内部チャンバにおけるクワイエットゾーンとは、プローブアンテナからの電磁界の波面が、指定した限度内でほぼ理想的な平坦性を有する試験ゾーンである。
【0003】
ＯＴＡ測定システムにおけるクワイエットゾーンのサイズは、複数の要因によって決定される。ＤＦＦ試験システムでは、これらの要因には、プローブアンテナからのビームの幅、及びＤＵＴとプローブアンテナとの間の距離が含まれる。ＣＡＴＲのセットアップでは、クワイエットゾーンのサイズは、プローブアンテナからのビームの幅と、放物面反射器の焦点距離及びサイズとによって決定される。
【0004】
ＤＦＦシステム又はＣＡＴＲシステムのいずれにおいても、ＤＵＴとプローブアンテナとの間の経路における経路損失は、周波数が高くなるにつれて増加するが、ＣＡＴＲシステムでは、ビームがコリメートされ、放物面反射器から反射された後に経路損失が減少する。ＣＡＴＲシステムはまた、プローブアンテナと反射器との間の距離を最小化して、経路損失を最小化するように設計することができる。概して、クワイエットゾーンが大きいと、クワイエットゾーンをカバーするために必要なビームの幅及び伝搬距離が大きくなるため、経路損失が大きくなる。
【0005】
ＤＵＴによって使用される周波数が高くなるにつれて、ＤＵＴはますます電力の制約を受ける可能性がある。例えば、ミリ波及びサブテラヘルツ（ＴＨｚ）のＯＴＡシステム（mm-wave and sub-teraheltz (THz) OTA system）において使用される高周波数では、デバイスの電力は制限される。ミリ波及びサブテラヘルツ等の高い周波数の使用に伴い、ＯＴＡ測定システムは、利得及びビーム幅が反比例するため、ビーム幅が狭くなるような高い指向性を有する高利得プローブアンテナを使用することが多くなっている。ビーム幅を狭くすることで、電力測定の感度が改善される。
【0006】
ＤＵＴに入射するビームは、プローブアンテナからのビームの波の位相面（wave phase front）の形状に加えて、ビームの幅に対応する振幅特性も有しており、該振幅特性は、プローブアンテナからのビームのビームパターンに基づいている。ビームの幅は、ＤＵＴの照射範囲を最大化することと、電力が制約されたＤＵＴに対するビームの利得及び指向性を最大化することとの間のバランスに基づいて選択される。ビームの波面（wave front）は、ＯＴＡシステムのクワイエットゾーン内のＤＵＴに入射する必要があり、該波面は、ビームの波面が入射するＤＵＴを照射するスポットに類似している。電力の制約なしに使用可能なプローブアンテナでは、許容可能なスポットサイズと達成可能な利得の大きさとの間に反比例の関係が存在する。
【0007】
携帯電話等のＤＵＴは時代とともに大型化しており、現在のＤＵＴの中には、試験対象の２つ以上のアンテナアレイを有しているものもある。これらのＤＵＴの各アンテナアレイを試験にさらす必要がある。ＤＵＴよりも大きい波面を有するビームを使用すること、又は更には、ＤＵＴの複数のアンテナアレイの一部若しくは全てはおろか、ＤＵＴの１つのアンテナアレイさえも照射するのに十分に大きい波面を有するビームを使用することが、実用的ではない場合がある。５Ｇ又は６ＧのＤＵＴを試験するため等の高周波ビームの場合、ＯＴＡシステムのクワイエットゾーンにおいてＤＵＴが照射されるビームの幅は、ＤＵＴよりも小さい場合があり、ＤＵＴの個々のアンテナアレイよりも更に小さい場合がある。ＤＵＴ内の放射要素の全範囲にわたって延在しない小さなクワイエットゾーンでは、利得、総放射電力（ＴＲＰ：total radiated power）、等価等方放射電力（ＥＩＲＰ：equivalent isotropic radiated power）、サイドローブレベル（side lobe level）、及びヌル深度（null depth）等の試験パラメータにおける測定誤差が生じる可能性がある。アンテナ要素がＤＵＴの中心からオフセットされている場合、及び／又はクワイエットゾーンがＤＵＴの全範囲をカバーするほど十分に大きくない場合（つまり、アンテナ要素がＤＵＴの中心からオフセットされている場合、又はクワイエットゾーンがＤＵＴの全範囲をカバーするほど十分に大きくない場合、あるいはそれらの両方の場合）、ＤＵＴがＤＵＴポジショナ上で回転されるときに放射要素がクワイエットゾーンの外側に出てしまうことから、測定誤差が生じる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
したがって、少なくとも上述のシステムの欠点を克服する、ＤＵＴを試験するシステムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
例示的な実施形態は、添付の図面と併せて読むと、以下の詳細な説明から最も深く理解される。種々の特徴は必ずしも縮尺通りに描かれていないことを強調したい。実際には、検討を明確にするために、寸法が任意に拡大又は縮小される場合がある。適用可能で、実用的な場合にはいつでも、同じ参照番号が同じ要素を指している。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1A】代表的な実施形態による、被試験デバイス（ＤＵＴ）制御のためのシステムの正面図を示す図である。
【図2A】代表的な実施形態による、被試験デバイス（ＤＵＴ）制御のためのシステム用のロールオーバ方位角（roll-over-azimuth）ＤＵＴポジショナを示す図である。
【図2B】代表的な実施形態による、被試験デバイス（ＤＵＴ）制御のためのシステム用のＸＹオーバロールオーバ方位角（XY-over-roll-over-azimuth）ＤＵＴポジショナを示す図である。
【図3】代表的な実施形態による、被試験デバイス（ＤＵＴ）制御のための分離されたリニアポジショナを有する試験システムを示す図である。
【図4A】代表的な実施形態による、被試験デバイス（ＤＵＴ）測定のためのシステム用の直接遠方界システムを示す図である。
【図4B】代表的な実施形態による、被試験デバイス（ＤＵＴ）測定のためのシステム用のコンパクトアンテナテストレンジ（ＣＡＴＲ）を示す図である。
【図5】代表的な実施形態による、被試験デバイス（ＤＵＴ）制御のためのシステムにおけるＤＵＴアンテナアレイ間の切り替えを示す図である。
【図6】代表的な実施形態による、被試験デバイス（ＤＵＴ）制御の方法を示す図である。
【図7】代表的な実施形態による、被試験デバイス（ＤＵＴ）測定におけるプローブ制御のための別のシステムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下の詳細な説明では、説明のためであり、限定するものではないが、本教示による実施形態を完全に理解してもらうために、具体的な詳細を開示する代表的な実施形態について述べる。しかしながら、本明細書において開示する具体的な詳細から逸脱するが、本開示と矛盾しない他の実施形態も依然として、添付の特許請求の範囲内にある。代表的な実施形態の説明を不明瞭にするのを避けるために、既知のシステム、デバイス、材料、動作方法及び製造方法の説明は省略される場合がある。しかし、当業者の理解の範囲内にあるシステム、デバイス、材料及び方法は、本教示の範囲内にあり、代表的な実施形態に従って使用される場合がある。本明細書において使用される用語は特定の実施形態を説明することのみを目的としており、限定することを意図するものでないことは理解されたい。本明細書の用語の定義及び説明は、用語の科学技術的な意味に加えて、本教示の技術分野において一般に理解され、受け入れられるような意味を有する。
【0012】
種々の要素又は構成要素を説明するために、本明細書において第１の、第２の、第３の等の用語が使用される場合があるが、これらの要素又は構成要素はこれらの用語によって限定されるべきではないことは理解されたい。これらの用語は、或る要素又は構成要素を別の要素又は構成要素から区別するためにのみ使用する。したがって、以下に論じられる第１の要素又は構成要素は、本発明の概念の教示から逸脱することなく、第２の要素又は構成要素と呼ぶことができる。
【0013】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、「一つの（a、an）」及び「その、前記（the）」という単数形の用語は、文脈上、他の意味として明確に指示される場合を除いて、単数形及び複数形の両方を含むことを意図している。さらに、「備える、含む（comprises、comprising）」という用語及び／又は類似の用語（つまり、「備える、含む（comprises、comprising）」という用語、又は類似の用語、あるいはそれらの両方の用語）は、本明細書において使用されるときに、言及される特徴、要素及び／又は構成要素（つまり、特徴、要素、又は構成要素、あるいはそれらの全て）の存在を指定するが、１つ以上の他の特徴、要素、構成要素及び／又はそのグループ（つまり、特徴、要素、構成要素、又はそのグループ、あるいはそれらの全て）の存在又は追加を除外しない。本明細書において使用される場合、「及び／又は（and/or）」という用語は、関連して列挙される項目のうちの１つ以上の項目のありとあらゆる組み合わせを含む。
【0014】
本開示は、それゆえ、その種々の態様、実施形態及び／又は具体的な特徴若しくはサブ構成要素のうちの１つ以上を通して、以下に具体的に言及されるような利点のうちの１つ以上を明らかにすることを意図している。
【0015】
本明細書において説明されるように、被試験デバイス（ＤＵＴ）制御のためのシステムは、システム内でＤＵＴを動的に位置決めするための位置決め構造を使用して、サブテラヘルツ（sub-teraheltz）及びミリ波（mm-wave）のデバイスＯＴＡを試験するため等のクワイエットゾーンに必要なサイズを低減することができる。アクティブ放射アンテナ要素の位置が既知であるホワイトボックス試験条件の場合、システムは、ＤＵＴがクワイエットゾーンよりも大きい場合等に、クワイエットゾーン内でＤＵＴのアンテナアレイを中心に配置することができる。ＤＵＴポジショナがＤＵＴを回転させるときに、ＤＵＴの放射要素を小さなクワイエットゾーン内に維持することができる。
【0016】
有益には、被試験デバイス制御は、本明細書において説明される機構を使用して、遠方界ＯＴＡ測定システムのクワイエットゾーン内のビームの電磁界の照射内にＤＵＴのアンテナアレイの放射要素を維持する動的な能力を提供する。
【0017】
本開示の一態様によれば、被試験デバイス（ＤＵＴ）をオーバー・ジ・エアー（ＯＴＡ）で試験するシステムは、送信試験においてＤＵＴからの放射フィールド（radiated field）を測定し、ＤＵＴのアクティブアンテナ要素に電磁波を放出することによって受信試験においてＤＵＴに放射フィールドを放射するように構成されたプローブアンテナと、１つ以上の直交軸の周りにＤＵＴを回転させるように構成された回転ポジショナと、このシステムのクワイエットゾーン内に留まるように、第１のＹ軸（例えば、以下で説明するＹ’’軸）に沿ってＤＵＴを直線的に駆動し、第１のＹ軸に垂直な第２のＸ軸（例えば、以下で説明するＸ’’軸）に沿ってＤＵＴを直線的に駆動するように構成されたリニアポジショナとを備える。
【0018】
本開示の別の態様によれば、被試験デバイス（ＤＵＴ）をオーバー・ジ・エアー（ＯＴＡ）で試験するシステムが説明される。本システムは、送信試験においてＤＵＴからの放射フィールドを測定し、ＤＵＴのアクティブアンテナ要素へと放出することによって受信試験においてＤＵＴに放射フィールドを放射するように構成されたプローブアンテナと、ＤＵＴのアクティブアンテナ要素へと放出するように構成されたプローブアンテナと、プローブアンテナからの発散ビームをコリメートするように構成された放物面反射器と、プローブアンテナの開口を放物面反射器の焦点に維持しながら、プローブアンテナの指向角（pointing angle）を調整するように構成されたモータと、モータを制御してプローブアンテナの移動を駆動するように構成されたコントローラとを備える。
【0019】
本開示の更なる態様によれば、被試験デバイス（ＤＵＴ）をオーバー・ジ・エアー（ＯＴＡ）で試験する方法が説明される。本方法は、送信試験においてＤＵＴからの放射フィールドを測定することと、ＤＵＴのアクティブアンテナ要素に対して照射することによって、受信試験においてＤＵＴに向けて放射フィールドを放射することと、方位軸（azimuth axis）の周りに第１の平面内でＤＵＴを回転させることと、クワイエットゾーン内に留まるように、第１の平面に直交する第２の平面内の第１のＹ軸に沿って直線的にＤＵＴを駆動し、第２の平面内の第１のＹ軸に垂直な第２のＸ軸に沿って直線的にＤＵＴを駆動することと、方位軸に直交するロール軸の周りにＤＵＴを回転させることとを含む。
【0020】
以下で説明される種々の代表的な実施形態において、本教示の種々の態様を実行するために、モータ（例えば、第１のモータ１０７及び第２のモータ１３７）を制御するためのコントローラ（例えば、第１のコントローラ１０９及び第２のコントローラ１３９）及びメモリ（例えば、メモリ１４０）が説明される。
【0021】
メモリ（例えば、メモリ１４０）は、メインメモリ及び／又はスタティックメモリ（つまり、メインメモリまたはスタティックメモリあるいはそれらの両方）を含むことができ、かかるメモリは、１つ以上のバスを介して互いに及びコントローラと通信することができる。メモリは、本明細書において説明する方法及びプロセスの一部又は全ての態様を実施するために使用される命令を記憶又は格納する。メモリは、例えば、任意の数、種類、及び組み合わせのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：random access memory）及び読み出し専用メモリ（ＲＯＭ：read-only memory）によって実装することができて、プロセッサによって実行されると、本教示による種々のステップ及び方法をプロセッサに実施させる命令としての役割を果たす、ソフトウェアアルゴリズム等の種々の種類の情報をメモリに記憶することができる。さらに、本明細書において説明される方法及びプロセスに対する更新もメモリに記憶されうる。
【0022】
種々の種類のＲＯＭ及びＲＡＭは、ディスクドライブ、フラッシュメモリ、電気的プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ：electrically programmable read-only memory）、電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ：electrically erasable and programmable read only memory）、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、テープ、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ：compact disk read only memory）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ：digital versatile disk）、フロッピーディスク、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク（ブルーレイディスク）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ：universal serial bud）ドライブ、又は当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体等、任意の数、種類、及び組み合わせのコンピュータ可読記憶媒体を含みうる。メモリ１４０は、データ及び実行可能ソフトウェア命令を記憶するための有形記憶媒体であり、ソフトウェア命令がその中に記憶されている間は非一時的である。本明細書において使用される場合、「非一時的」という用語は、状態の永続的な特徴としてではなく、或る期間にわたって続く状態の特徴として解釈されるべきである。「非一時的」という用語は、任意の時間に任意の場所に一時的にのみ存在する搬送波若しくは信号又は他の形態の特性等の瞬間的な特性を明確に排除する。メモリは、以下で説明するシステムの種々の機能の実行を可能にするソフトウェア命令及び／又はコンピュータ可読コード（つまり、ソフトウェア命令又はコンピュータ可読コードあるいはそれらの両方）（集合的に「命令」と称される）を記憶することができる。メモリは、セキュア及び／又は暗号化（つまり、セキュア又は暗号化あるいはそれらの両方）、又は非セキュア及び／又は非暗号化（つまり、非セキュア又は非暗号化あるいはそれらの両方）でありうる。
【0023】
「メモリ（memory）」は、コンピュータ可読記憶媒体の一例であり、場合によっては複数のメモリ又はデータベースであると解釈されるべきである。メモリ又はデータベースは、例えば、コンピュータに対してローカルな、及び／又は複数のコンピュータシステム若しくはコンピューティングデバイスの間で分散された（つまり、コンピュータに対してローカルな、又は複数のコンピュータシステム若しくはコンピューティングデバイスの間で分散された、あるいはそれらの両方の）、又は既知の構成要素及び方法に従って「クラウド」内に配置された複数のメモリ又はデータベースでありうる。コンピュータ可読記憶媒体は、米国特許法第１０１条の下で特許性のある主題を構成する任意の媒体であると定義され、米国特許法第１０１条の下で特許性のある主題を構成しない任意の媒体を除外する。かかる媒体の例は、コンピュータ又はデータ処理システムによって可読フォーマットで情報を記憶するコンピュータメモリデバイス等の非一時的媒体を含む。非一時的媒体のより具体的な例には、コンピュータディスク及び不揮発性メモリが含まれる。
【0024】
以下で説明される種々のコントローラ（例えば、第１のコントローラ１０９及び第２のコントローラ１３９）は、１つ以上の処理デバイスを表し、本明細書の種々の実施形態において説明されるような機能を実行するためにメモリに記憶されたソフトウェア命令を実行するように構成されている。コントローラは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ハードワイヤード論理回路、又はそれらの組み合わせの任意の組み合わせを使用して、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：application specific integrated circuit）、システムオンチップ（ＳＯＣ：system on a chip）、汎用コンピュータ、中央処理ユニット、コンピュータプロセッサ、マイクロプロセッサ、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ：graphical processing unit）、マイクロコントローラ、状態機械、プログラマブル論理デバイス、又はそれらの組み合わせによって実装されうる、プロセッサを備える。加えて、本明細書における任意の処理ユニット又はプロセッサは、複数のプロセッサ、並列プロセッサ、又は両方を含みうる。複数のプロセッサが、単一のデバイス又は複数のデバイスに含まれるか、又は結合されうる。
【0025】
本明細書において使用される場合、「プロセッサ（processor）」という用語は、プログラム又は機械実行可能命令を実行することができる電子構成要素を包含する。「プロセッサ」を備えるコンピューティングデバイスへの言及は、マルチコアプロセッサのように、２つ以上のプロセッサ又は処理コアを含むと解釈されるべきである。プロセッサはまた、単一のコンピュータシステム内の、又はクラウドベース若しくは他のマルチサイトアプリケーション等の複数のコンピュータシステム間に分散されたプロセッサの集合を指す場合もある。コンピューティングデバイスという用語はまた、それぞれが単数又は複数のプロセッサを含むコンピューティングデバイスの集合又はネットワークを含むと解釈されるべきである。モジュールは、同じコンピューティングデバイス内にありうるか、又は複数のコンピューティングデバイスにわたって分散されうる１つ又は複数のプロセッサを使用して種々の機能を実行するためのソフトウェア命令を有する。
【0026】
図１Ａは、代表的な実施形態による、被試験デバイス（ＤＵＴ）制御のためのシステムの正面図を示している。
【0027】
図１Ａのシステム１００は、被試験デバイス（ＤＵＴ）を試験するためのオーバー・ジ・エアー（ＯＴＡ）システムである。システム１００は、方位角ポジショナ（ＡＰ：azimuth positioner）１０５と、プローブアンテナ１１０と、第１のモータ１０７と、第１のコントローラ１０９と、リニアポジショナ（ＬＰ）１２０と、ロールポジショナ（ＲＰ）１３０と、第２のモータ１３７と、第２のコントローラ１３９と、メモリ１４０とを含む。
【0028】
図１Ａの方位角ポジショナ１０５は、ロールポジショナ１３０、リニアポジショナ１２０及びＤＵＴを支持する。ロールポジショナ１３０は、リニアポジショナ１２０（図１Ｂ参照）の背後に配置され、リニアポジショナ１２０及びＤＵＴを支持する。リニアポジショナ１２０は、ＤＵＴがリニアポジショナ１２０上に移動可能に位置決めされるように、ＤＵＴを支持する。特に、ＤＵＴは、通常、リニアポジショナ１２０に取り付けられた固定具（図示せず）に固定される。
【0029】
方位角ポジショナ１０５は、ロールポジショナ１３０、リニアポジショナ１２０、及びＤＵＴを、第１の平面に平行に、かつ方位軸の周りに回転させるように構成されている。方位軸は、垂直方向（図１Ａの座標系によるＹ方向）における方位角ポジショナ１０５の回転軸でありうる。第１の平面は、図１Ａ及び図１ＢのＸ軸及びＺ軸によって画定される平面でありうる。換言すれば、第１の平面は、システム１００を支持するシステム１００の下の地面（図１Ａ及び図１ＢのＸ－Ｚ平面）又は構造の表面に平行でありうる。方位軸は、方位角ポジショナ１０５の回転中心でありえて、図１Ａ及び図１ＢのＹ方向に延在することができる。図１Ａ及び図１Ｂに関連して説明される実施形態の－Ｙ方向（負のＹ方向）は、重力の方向に対応しうる。方位角ポジショナ１０５は第１のモータ１０７によって駆動され、第１のモータは第１のコントローラ１０９によって制御される。図１ＡのＸ’Ｙ’Ｚ’座標系は、固定されたＹ’軸がＹ軸に平行であり、回転の方位軸を示すが、Ｘ’軸及びＺ’軸はＹ’軸の周りに回転するように、方位角ポジショナ１０５の回転とともに移動／変換する。
【0030】
プローブアンテナ１１０は、送信試験においてＤＵＴからの放射フィールドを測定し、ＤＵＴのアンテナアレイのアクティブアンテナ要素へと放出することによって受信試験においてＤＵＴに向けて放射フィールドを放射するように構成されている。図１Ａの他の特徴を不明瞭にすることを避けるために、図１Ａのプローブアンテナは、図１Ａの方位角ポジショナ１０５、ロールポジショナ１３０、リニアポジショナ１２０、及びＤＵＴに対してオフセットされて示されている。しかしながら、動作中、プローブアンテナ１１０は、図１Ｂ及び図４Ａに示すように、システム内のＤＵＴに隣接して（ＤＵＴの直前の位置に）配置されうる。コンパクトアンテナテストレンジ（ＣＡＴＲ）用途では、プローブアンテナ１１０は、図４Ｂ及び図７に示されるような介在する放物面反射器に対してオフセットして配置されうる。
【0031】
第１のモータ１０７は、例示的に、既知の精密ステッパモータ、又はサーボモータ（servo motor）（「サーボ」）、又は直接駆動モータ（direct drive motor）である。第１のモータ１０７は、方位角ポジショナ１０５の回転を駆動するように構成されている。第１のモータ１０７は、第１のコントローラ１０９によって制御される。第１のモータ１０７は、電気モータでありえる。
【0032】
以下でより完全に説明するように、第１のコントローラ１０９は、第１のモータ１０７を制御して方位角ポジショナ１０５の回転を駆動するように構成されている。一例として、第１のコントローラ１０９は、少なくとも、命令を記憶するメモリと、命令を実行して第１のモータ１０７を試験パターンで系統的に制御するプロセッサとを含みうる。第１のコントローラ１０９は、メモリ１４０に記憶されたソフトウェア命令を実行することによって、試験計画に従って、第１のモータ１０７を制御して、方位角ポジショナ１０５の回転を駆動することができる。
【0033】
リニアポジショナ１２０は、システム１００のクワイエットゾーン内に留まるようにＤＵＴを駆動するように構成されている。以下でより詳細に説明するように、リニアポジショナ１２０は、ＤＵＴを、第１の平面（例えば、図１Ａ及び図１Ｂの座標系におけるＹ－Ｚ平面）に垂直な第２の平面において第１の軸（例えば、図１Ａ及び図１Ｂの座標系におけるＸ方向）に沿って直線的に駆動するとともに、第１の軸に垂直な第２の平面において第２の軸（例えば、図１Ａ及び図１Ｂの座標系におけるＹ方向）に沿って直線的に駆動するように構成されている。リニアポジショナ１２０は、第１の軸及び第２の軸に沿ってＤＵＴを駆動及び操向（steer）するための別個の機構を含みうる。例えば、リニアポジショナ１２０は、第１の軸に沿ってＤＵＴを駆動するための１つ以上の第１のギア及び／又はシャフト（つまり、第１のギア又は第１のシャフトあるいはそれらの両方）と、第２の軸に沿ってＤＵＴを駆動するための１つ以上の第２のギア及び／又はシャフト（つまり、第２のギア又は第２のシャフトあるいはそれらの両方）とを含みうる。
【0034】
リニアポジショナ１２０は、ＤＵＴを駆動しながら、図１Ａ及び図１Ｂのシステム１００の方位角ポジショナ１０５又は他の要素を移動させることなく動作することができる。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、第１の軸はＸ’’軸でありえて、第２の軸はＹ’’軸でありうる。第１の軸及び第２の軸は、必ずしも常に従来のＸ’’（水平方向）及び従来のＹ’’（垂直方向）である必要はなく、代わりに、リニアポジショナ１２０及びＤＵＴがロールポジショナ１３０によって回転されているとき等に、依然として同一平面上にあり、互いに垂直でありながら、従来のＸ’’方向及びＹ’’方向からオフセットさせることができる。リニアポジショナ１２０は、一度にＸ’’方向又はＹ’’方向等の一方向にＤＵＴを直線的に駆動し、次いで別の時間にＹ’’方向又はＸ’’方向等の別の方向にＤＵＴを駆動するように構成することができる。
【0035】
第２のモータ１３７は、リニアポジショナ１２０を駆動するように構成することができて、第２のコントローラ１３９によって制御される。第１のモータ１０７と同様に、第２のモータ１３７は、例示的に、既知の精密ステッパモータ、又はサーボモータ（「サーボ」）、又は直接駆動モータである。あるいは、第２のモータ１３７は、手動リニアステージ（manual linear stage）でありうる。第２のモータ１３７は、メモリ１４０に記憶された命令の実行時に第２のコントローラ１３９によって制御されるステッパモータでありうる。リニアポジショナ１２０は、第２のモータ１３７によって駆動されて、ＤＵＴを１つ以上の特定の測定位置に移動させることができる。第２のコントローラ１３９は、第２のモータ１３７を制御してリニアポジショナ１２０を駆動するように構成されうる。一例として、第２のコントローラ１３９は、少なくとも、命令を記憶するメモリと、命令を実行して第２のモータ１３７を試験パターンで系統的に制御するプロセッサとを含みうる。第２のコントローラ１３９は、メモリ１４０に記憶されたソフトウェア命令を実行することによって、試験計画に従って、第２のモータ１３７を制御して、リニアポジショナ１２０を第１の軸に沿って直線的に、かつ第２の軸に沿って直線的に駆動することができる。
【0036】
特に、第１のコントローラ１０９及び第２のコントローラ１３９は、単一／マスタコントローラによって置換することができて、第１のモータ１０７及び第２のモータ１３７は、単一モータによって置換することができる。単一／マスタコントローラは、メモリ１４０に記憶されたソフトウェア命令を実行することによって、試験計画に従って、１つ以上のモータを制御してポジショナを駆動するようになっている。
【0037】
幾つかの実施形態において、リニアポジショナ１２０は、第１のコントローラ１０９の制御下で第２のモータ１３７によって駆動されうるため、第２のコントローラ１３９は、省略することができる。他の実施形態において、リニアポジショナ１２０は、第１のコントローラ１０９の制御下で第１のモータ１０７によって駆動されうるため、第２のモータ１３７及び第２のコントローラ１３９の両方を省略することができる。すなわち、図１Ａ及び図１Ｂに基づく実施形態において、１つ又は２つ以上のモータを使用することができ、図１Ａ及び図１Ｂに基づく実施形態において、１つ又は２つ以上のコントローラを使用することができる。あるいは、代表的な実施形態によれば、種々のポジショナが専用コントローラによって制御されるが、上述したように、１つのコントローラを使用して全てのポジショナ及びモータを制御することができる。
【0038】
図１Ａ及び図１Ｂのロールポジショナ１３０は、方位角ポジショナ１０５とリニアポジショナ１２０との間に配置されている。本明細書に記載の実施形態において、ロールポジショナ１３０は、ロールポジショナ１３０が厳密に方位角ポジショナ１０５とリニアポジショナ１２０との間にない場合であっても、方位角ポジショナ１０５と、リニアポジショナ１２０がＤＵＴを直線的に駆動する第２の平面との間に設けることができる。ロールポジショナ１３０は、方位軸に直交する第２のロール軸の周りにロールすることができる。さらに、図２Ｃ及び図３に示すように、本明細書において説明する第２のロール軸は、ロールポジショナ１３０の軸である。第２のロール軸は、図１Ａ及び図１Ｂに示される座標系におけるＺ’’方向にあり、ロールポジショナ１３０の回転中心でありうる。
【0039】
ロールポジショナ１３０は、第３のモータ（図示せず）、第２のモータ１３７、又は第１のモータ１０７によって駆動されうる。ロールポジショナ１３０を駆動するモータは、第３のコントローラ（図示せず）、第２のコントローラ１３９又は第１のコントローラ１０９によって制御されうる。上述の他のモータと同様に、第３のモータは、例示的に、既知の精密ステッパモータ、又はサーボモータ（「サーボ」）、又は直接駆動モータである。
【0040】
ＤＵＴは、１つ、２つ、又は３つ以上のアンテナアレイを有するモバイルデバイスでありえる。ＤＵＴは、例えば、スマートフォン、タブレットコンピュータ、又は５Ｇネットワーク若しくは将来の６Ｇネットワーク等のブロードバンドセルラーネットワークを介して通信するように構成された別のコンピュータ若しくはデバイスでありえる。システム１００は、送信試験においてＤＵＴからの放射フィールドを測定し、受信試験においてＤＵＴに放射フィールドを放射することによって、ＤＵＴのワイヤレス能力を試験するように構成されている。
【0041】
図１Ａにおいて、システム１００は、ＤＵＴが球体の周りに回転する間、プローブアンテナ１１０を固定したままにする。プローブアンテナ１１０は、球体全体にわたってＤＵＴのパターンをサンプリングすることができる。ＤＵＴは、方位角ポジショナ１０５によって第１の平面内の方位軸の周りに、かつロールポジショナ１３０の回転軸の周りに回転され（図２Ｃ及び図３も参照）、リニアポジショナ１２０によって第１の軸及び／又は第２の軸（つまり、第１の軸又は第２の軸あるいはそれらの両方）に沿って直線的に駆動される。
【0042】
動作中、システム１００は、試験計画が実施されている間、システム１００のクワイエットゾーン内の第１の方位角と第２のロールとの交点にＤＵＴを維持することができる。
【0043】
図１Ｂは、代表的な実施形態による、図１Ａの被試験デバイス（ＤＵＴ）制御のためのシステムの側面図を示している。図１Ｂに示すシステムの種々の態様及び詳細は、図１Ａの代表的な実施形態に関連して説明したものと共通であり、図１Ｂの代表的な実施形態の本説明を不明瞭にすることを回避するために繰り返さない場合がある。
【0044】
図１Ｂに示されるように、ＤＵＴはリニアポジショナ１２０上に位置決めされ、リニアポジショナ１２０はロールポジショナ１３０上に位置決めされる。ロールポジショナ１３０は、方位角ポジショナ１０５の要素上に位置決めされる。その結果、図１Ｂの座標系のＹ方向に、ＤＵＴ、リニアポジショナ１２０、ロールポジショナ１３０、方位角ポジショナ１０５の順に配置される。
【0045】
図１Ａ及び図１Ｂのリニアポジショナ１２０は単一の要素として示されているが、リニアポジショナ１２０は、独立して動作するか又は動作される第１のリニアポジショナ（図示せず）及び第２のリニアポジショナ（図示せず）を含みうる。例えば、第１のリニアポジショナは、ＤＵＴをＸ’’方向に移動させるために第１のギア又は第１のねじ山付きスクリューによって駆動される第１の駆動シャフトを備えることができ、第２のリニアポジショナは、ＤＵＴをＹ’’方向に移動させるために第２のギア又は第２のねじ山付きスクリューによって駆動される第２の駆動シャフトを備えることができる。リニアポジショナ１２０のうちの第１のリニアポジショナ及び第２のリニアポジショナは、別個のモータによって駆動することができて、かかる別個のモータは、別個のコントローラによって別々に制御されうる。
【0046】
他の利点の中でも、図１Ａ及び図１Ｂのシステム１００は、ＤＵＴ内の全てのアンテナ要素よりも少ないアンテナ要素が任意の一時点で放出されうるように、クワイエットゾーンのサイズの縮小を可能にする。任意の一時点でプローブアンテナ１１０からのビームによって放出されるＤＵＴのアンテナ要素は、少なくとも幾つかの非アクティブアンテナ要素を含むことなく、アクティブアンテナ要素を含みうる。有益には、本教示によって与えられるアンテナ要素の必要数の減少は、非アクティブＤＵＴ要素上の無駄な照射を最小限に抑えつつ、比較的小さいアクティブＤＵＴ領域上の放出をより大きい電力密度で行うことを可能にする。より小さい試験ゾーンにおけるより高い電力密度は、電力制約されたＤＵＴの測定においてより大きいダイナミックレンジを可能にする。より小さいクワイエットゾーンは、プローブアンテナ１１０からＤＵＴへの、及びＤＵＴからプローブアンテナ１１０への信号の低減された経路損失をもたらす。経路損失の低減は、プローブアンテナ１１０からのビームの幅の低減に起因する。プローブアンテナ１１０のビーム幅は、規定されたサイズのビームフロントでＤＵＴに対して照射するように選択することができる。システム１００は、ＤＵＴが操作されているときであっても、システム１００がＤＵＴのアンテナアレイのアクティブ要素をシステム１００のクワイエットゾーン内の中心に配置することができるようなＤＵＴの操作を可能にする。
【0047】
図２Ａは、代表的な実施形態による、被試験デバイス（ＤＵＴ）制御のためのシステム用のロールオーバ方位角（roll-over-azimuth）ＤＵＴポジショナを示している。図２ＡのＤＵＴポジショナの種々の詳細及び態様は、図１Ａ及び図１Ｂの代表的な実施形態に共通であり、ここで説明されている代表的な実施形態の説明を不明瞭にすることを避けるために繰り返されない場合がある。
【0048】
システム２００Ａは、ロールオーバ方位角ＤＵＴポジショナシステムである。システム２００Ａは、ＤＵＴを試験するようになっている方位角ポジショナ２０５Ａ及びロールポジショナ２３０を含む。
【0049】
以下に説明される方位角ポジショナ２０５Ａ及びロールポジショナ２３０の移動は、メモリに記憶された命令の実行を通して、コントローラによって制御されるモータによって達成されうる。モータ、コントローラ、及びメモリの多くの態様及び詳細は、図１Ａ及び図１Ｂに関連して説明した代表的な実施形態に関連して使用することが企図される。これらの共通の態様及び詳細は、概して、ここで説明されている代表的な実施形態を不明瞭にすることを回避するために繰り返されない。
【0050】
図２Ａにおいて、移動の矢印によって示されるように、方位角ポジショナ２０５Ａは、図１Ａ及び図１Ｂに関連して説明される代表的な実施形態に関連して説明される方位角等の垂直方位軸（矢印２０６によって示される図２Ａの座標軸におけるＹ軸）の周りに回転するように構成されている。方位角ポジショナ２０５Ａは、ロールポジショナ２３０及びＤＵＴを支持する。方位角ポジショナ２０５Ａは、図１Ａ及び図１Ｂの第１のモータ１０７等の第１のモータによって駆動することができて、第１のモータは、図１Ａ及び図１Ｂの第１のコントローラ１０９等のコントローラによって制御されうる。
【0051】
ロールポジショナ２３０は、図１Ａ及び図１Ｂに基づく実施形態における第２のロール軸等の水平ロール軸（矢印２３１によって示されるＺ軸）の周りに回転するように構成されている。第２のロール軸は、紙面に出入りするＺ方向のロールポジショナ２３０の軸を含みうる。ロールポジショナ２３０は、図２ＡのＸ軸及びＹ軸によって形成される平面内でＤＵＴの回転を駆動するように構成されている。ロールポジショナ２３０は、図１Ａ及び図１Ｂの第２のモータ１３７等の第２のモータによって駆動することができ、第２のモータは、図１Ａ及び図１Ｂの第２のコントローラ１３９等のコントローラによって制御されうる。
【0052】
図２Ａにおいて、ＤＵＴは、図２Ｂ、図３及び図５に示すように、第１のアンテナアレイＡ及び第２のアンテナアレイＢを有しうる。システム２００Ａのクワイエットゾーンは、ＤＵＴの第１のアンテナアレイＡ又は第２のアンテナアレイをカバーするのに十分な大きさであればよい。かかるシステムでは、試験シーケンス中にＤＵＴが方位軸又はロール軸の周りに回転すると、アンテナアレイＡ又はアンテナアレイＢは、いずれかのアレイが方位角ポジショナ及びロールポジショナの両方の回転中心に中心合わせされない限り、クワイエットゾーンから出ることになる。
【0053】
図２Ｂは、代表的な実施形態による、被試験デバイス（ＤＵＴ）制御のためのシステム２００Ｂ用のＸＹオーバロールオーバ方位角ＤＵＴポジショナを示している。図２ＢのＤＵＴポジショナの種々の詳細及び態様は、図１Ａ～図２Ａの代表的な実施形態に共通であり、ここで説明されている代表的な実施形態の説明を不明瞭にすることを避けるために繰り返されない場合がある。
【0054】
システム２００Ｂは、方位角ポジショナ２０５Ｂと、ロールステージ（図示せず）と、リニアポジショナ２２０とを含む。システム２００Ｂはまた、方位角ポジショナ２０５Ｂ、ロールステージ、及びリニアポジショナ２２０を駆動するための１つ以上のモータ及びコントローラを含みうる。
【0055】
方位角ポジショナ２０５Ｂ及びリニアポジショナ２２０は、メモリに記憶された命令を実行することによってコントローラによって制御されるモータによって駆動されうる。モータ、コントローラ、及びメモリの多くの態様及び詳細は、図１Ａ～図２Ａに関連して説明した代表的な実施形態に関連して使用することが企図される。これらの共通の態様及び詳細は、概して、ここで説明されている代表的な実施形態を不明瞭にすることを回避するために繰り返されない。
【0056】
図２Ｂにおいて、方位角ポジショナ２０５Ｂは、垂直方位軸（図２Ｂの座標系におけるＹ軸）の周りに回転する（矢印２０６によって示される）ように構成されている。方位角ポジショナ２０５Ｂは、ロールステージ、リニアポジショナ２２０及びＤＵＴが方位角ポジショナ２０５Ｂとともに回転するように、ロールステージ、リニアポジショナ２２０及びＤＵＴを支持する。ロールステージは、図１Ａ及び図１Ｂのロールポジショナ１３０及び／又は図２Ａのロールポジショナ２３０（つまり、図１Ａ及び図１Ｂのロールポジショナ１３０、又は図２Ａのロールポジショナ２３０、あるいはそれらの両方）と同様又は同一でありえる。ロールステージは、リニアポジショナ２２０及びＤＵＴをロールさせるために、Ｚ方向の軸の周りに回転（矢印２２７によって示される）するように構成されうる。図２Ｂにおいて、ＤＵＴは、第１のアンテナアレイＡ及び第２のアンテナアレイＢがリニアポジショナ２２０を用いた線形位置決めによってクワイエットゾーン内で可変的に中心合わせされうるように、Ｘ方向及びＹ方向にオフセットされうる。
【0057】
リニアポジショナ２２０は、図１Ａ及び図１Ｂのリニアポジショナ１２０に対応することができる。リニアポジショナ２２０は、図２Ｂの座標系のＸ軸及びＹ軸によって形成される平面内でＤＵＴを直線的に駆動するように構成されている。リニアポジショナ２２０は、ＤＵＴをＸ方向に駆動し、それとは別にＹ方向に駆動するように構成されている。図２Ｂにおいて、リニアポジショナ２２０は、ロールステージの上方に追加された二軸リニアＸＹポジショナでありえる。リニアポジショナ２２０は、方位角ポジショナ２０５Ｂ又はＤＵＴを除く図２Ｂの他の要素を移動させることなく動作することができる。リニアポジショナ２２０は、上述のモータのうちの１つ等のモータによって駆動されうる。ロールポジショナは、ＤＵＴの重量だけでなくリニアポジショナ２２０の追加の重量も扱うことができる。
【0058】
図２ＢのＤＵＴは、第１のアンテナアレイＡ及び第２のアンテナアレイＢを有しうる。リニアポジショナ２２０は、ＤＵＴを駆動して、第１の時間においてＤＵＴの第１のアンテナアレイＡの第１のアクティブ要素をシステム２００Ｂのクワイエットゾーン内の中心に配置し、第２の時間においてＤＵＴの第２のアンテナアレイＢの第２のアクティブ要素をシステム２００Ｂのクワイエットゾーン内の中心に配置するように構成されている。換言すれば、第１のアンテナアレイＡ及び第２のアンテナアレイＢは、図２Ｂのシステム２００Ｂを使用して、ＤＵＴを再位置決めして、別個の試験のために第１のアンテナアレイＡ及び第２のアンテナアレイＢを再び中心に配置するようにＤＵＴを直線的に駆動することによって、独立して試験することができる。
【0059】
ＤＵＴの製造業者は、ＤＵＴの各アンテナアレイの位置に関する情報をシステム２００Ｂに提供することができる。高利得プローブアンテナは、比較的小さいクワイエットゾーンにおいて異なる時間に各アンテナアレイを別々に照射することができる。試験に供されるアンテナアレイは、システム２００Ｂによる全回転角度にわたってクワイエットゾーン内に維持される。ＤＵＴをクワイエットゾーンの中心のスポットに維持しながら、球体を第１の方位角の周りに３６０度回転させ、ロールステージを第２のロール軸の周りに回転させる。同じＤＵＴ上の別のアンテナアレイが試験される場合、ＤＵＴは、他のアンテナアレイがクワイエットゾーンの中心にあるように移動され、次いで、球体上の各位置においてサンプリングが繰り返されうる。サンプリングが全回転角度にわたって実行される間、各アンテナアレイは、システム２００Ｂ内の第１の方位角ポジショナ及び第２のロールポジショナの回転中心に維持されうる。
【0060】
有益には、図２Ｂのシステム２００Ｂは、クワイエットゾーンのサイズの縮小を可能にし、その結果、ＤＵＴ内の全てよりも少ないアンテナ要素が任意の一時点で照射することができて、照射されたアンテナ要素は、任意の一時点でＤＵＴの少なくとも一部の非アクティブアンテナ要素を含むことなく、ＤＵＴのアンテナアレイのアクティブアンテナ要素を含むことができる。より小さいクワイエットゾーンは、クワイエットゾーンに対して照射するために必要なビーム幅が小さくなるため、経路損失が低減される。上述のように、本教示によって与えられるアンテナ要素の必要数の減少は、非アクティブＤＵＴ要素上の無駄な照射を最小限に抑えつつ、より小さいアクティブＤＵＴ領域上の電磁信号の照射をより大きい電力密度で行うことを可能にする。より小さい試験ゾーンにおけるより高い電力密度は、電力が制約されたＤＵＴの測定においてより大きいダイナミックレンジを可能にする。さらに、図２Ｂのロールステージ上にロールポジショナ２３０を取り付けることにより、ＤＵＴのオフセットアンテナアレイの周りの回転中心をＤＵＴの試験中に維持することが可能になる。さらに、システム２００Ｂにおいて使用されるプローブアンテナのビーム幅は、規定されたサイズのビームフロントでＤＵＴに対して照射するように選択することができる。システム２００Ｂは、ＤＵＴが操作されているときであっても、システム２００ＢがＤＵＴのアンテナアレイのアクティブ要素をシステム２００Ｂのクワイエットゾーン内の中心に配置することができるようなＤＵＴの操作を可能にする。
【0061】
図２Ｂにおいて、システム２００Ｂは、ＤＵＴが球体の周りに回転する間、プローブアンテナを固定位置に維持する。システム２００Ｂのプローブアンテナは、球体全体にわたってＤＵＴのパターンをサンプリングすることができる。一例として、ＤＵＴを方位角ポジショナ２０５Ｂ上に配置して、球体が移動する際に球体上の各経度及び全ての経度においてＤＵＴをサンプリングすることができる。ＤＵＴの製造は、ＤＵＴの各アンテナアレイの位置に関する情報をシステム２００Ｂに提供することができる。高利得プローブアンテナは、比較的小さいクワイエットゾーン内のアンテナアレイに対して照射することができる。アンテナアレイは、全回転角度にわたってクワイエットゾーン内に維持される。ＤＵＴは、球体が方位角３６０度で回転される間、クワイエットゾーンの中心のスポットに維持される。同じＤＵＴ上の別のアンテナアレイが試験される場合、ＤＵＴは、他のアンテナアレイがクワイエットゾーンの中心にあるように移動され、次いで、球体上の各位置においてサンプリングが繰り返されうる。各アンテナアレイは、ポジショナ内の第１の方位角軸及び第２のロール軸の回転中心に維持されうる一方で、サンプリングは、全回転角度にわたって実行される。
【0062】
図２Ｃは、代表的な実施形態による、図２ＢのＸＹオーバロールオーバ方位角ＤＵＴ（XY-over-roll-over-azimuth DUT）ポジショナと同等のシステムを示している。図２ＣのＤＵＴポジショナの種々の詳細及び態様は、図１Ａ～図２Ｂの代表的な実施形態に共通であり、ここで説明されている代表的な実施形態の説明を不明瞭にすることを避けるために繰り返されない場合がある。
【0063】
図２Ｃにおいて、等価システム２００Ｃは、方位角ポジショナ２０５Ｃと、リニアポジショナ２２０と、ロールポジショナ２３０とを含む。方位角ポジショナ２０５Ｃ、リニアポジショナ２２０、及びロールポジショナ２３０の移動は、メモリに記憶された命令の実行を通して、コントローラによって制御されるモータによって達成されうる。モータ、コントローラ、及びメモリの多くの態様及び詳細は、図１Ａ～図２Ｂに関連して説明した代表的な実施形態に関連して使用することが企図される。これらの共通の態様及び詳細は、概して、ここで説明されている代表的な実施形態を不明瞭にすることを回避するために繰り返されない。
【0064】
図２Ｃに示すように、方位角ポジショナ２０５Ｃは、方位角ポジショナ２０５Ｃの中心における方位角の周りに回転する（矢印２０６によって示される）。方位角ポジショナ２０５Ｃの中心における方位角は、図２Ｃの座標系のＹ方向に向けられている。方位角ポジショナ２０５Ｃによって駆動される回転は、方位角ポジショナ２０５Ｃの方位角に垂直な第１の平面（図２Ｃの座標系のＸ－Ｚ平面）内にありえて、第１の平面は、地面又は他のベース面に平行な水平面でありうる。
【0065】
図２Ｃのリニアポジショナ２２０は、Ｘ方向及びＸ方向に垂直なＹ方向にＤＵＴを駆動するように構成されている。リニアポジショナ２２０は、Ｘ方向及びＹ方向によって画定され、第１の平面に対して垂直な第２の平面内でＤＵＴを駆動することができる。
【0066】
ロールポジショナ２３０は、ロールポジショナ２３０の中心にあるロール軸（図２Ｃの座標系のＺ軸）の周りにリニアポジショナ２２０及びＤＵＴを（矢印２３２の方向に）ロールさせるように構成されている。ロールポジショナ２３０の中心にある第２のロール軸は、第２の平面に直交するＺ方向に延在することができる。ロールポジショナ２３０は、方位角ポジショナ２０５Ｃの回転中心及びその近傍の中心空間にＤＵＴを維持するように、方位角ポジショナ２０５Ｃから延在することができる。
【0067】
最後に、本教示では、図２Ｂの座標系のＸ軸の周りの回転が企図される。この軸は、試験中のＤＵＴの移動の別の自由度を追加する仰角軸（elevation axis）でありえる。
【0068】
図３は、代表的な実施形態による、被試験デバイス（ＤＵＴ）制御のための分離されたリニアポジショナを有する試験システムを示している。図３Ａの試験システムの種々の詳細及び態様は、図１Ａ～図２Ｃの代表的な実施形態に共通であり、ここで説明されている代表的な実施形態の説明を不明瞭にすることを避けるために繰り返されない場合がある。
【0069】
【0070】
方位角ポジショナ３０５は、第１の方位角と見なされうる垂直方位角の周りに回転するように構成されている。方位角ポジショナ３０５は、図１Ａ及び図１Ｂの方位角ポジショナ１０５、図２Ａの方位角ポジショナ２０５Ａ、又は図２Ｂの方位角ポジショナ２０５Ｂを含みうる。
【0071】
ロールポジショナ３３０は、水平な第２のロール軸の周りに回転するように構成されている。ロールポジショナ３３０は、図１Ａ及び図１Ｂのロールポジショナ１３０、図２Ａのロールポジショナ２３０、又は図２Ｂのロールステージ（図示せず）を含みうる。
【0072】
方位角ポジショナ３０５及びロールポジショナ３３０の移動は、メモリに記憶された命令の実行を通して、コントローラによって制御されるモータによって達成されうる。モータ、コントローラ、及びメモリの多くの態様及び詳細は、図１Ａ～図２Ｃに関連して説明した代表的な実施形態に関連して使用することが企図される。これらの共通の態様及び詳細は、概して、ここで説明されている代表的な実施形態を不明瞭にすることを回避するために繰り返されない。
【0073】
図３において、前の実施形態からのリニアポジショナは、水平ステージ３４０及び垂直ステージ３５０によって置換される。水平ステージ３４０及び垂直ステージ３５０は、ロールポジショナ３３０の上方又は下方に部分的に又は完全に設けることができる。さらに、垂直ステージ３５０は、前の実施形態における方位角ポジショナの固定された並進部材を代替する。垂直ステージ３５０は、図３ＡのＹ方向に調整可能とすることができる。
【0074】
水平ステージ３４０は、垂直ステージ３５０の下に設けられている。水平ステージ３４０は、垂直ステージ３５０、ロールポジショナ３３０及びＤＵＴを支持する。水平ステージ３４０は、方位角ポジショナ３０５、垂直ステージ３５０、ロールポジショナ３３０、及びＤＵＴを図３の座標系のＸ方向に並進させるように構成されている。
【0075】
垂直ステージ３５０は、水平ステージ３４０の上方に配置され、水平ステージ３４０によって支持されている。垂直ステージ３５０は、ロールポジショナ３３０及びＤＵＴを図３の座標系のＹ方向に並進させるように構成されている。
【0076】
【0077】
システム３００Ａは、方位角ポジショナ３０５を回転させて（矢印３５２によって示される）垂直方位角（図３の座標系のＹ方向）の周りにＤＵＴを回転させ、水平ロール軸（図３の座標系のＸ方向）の周りにロールポジショナ３３０を回転させることによって動作するようになっている。
【0078】
ＤＵＴは、ＤＵＴのアンテナアレイ（例えば、アンテナグループＡ）がクワイエットゾーンの中心に配置されるように、方位角ポジショナ３０５及びロールポジショナ３３０の回転の前又は後に、水平ステージ３４０及び垂直ステージ３５０を使用して直線的に位置決めすることができる。しかしながら、図３のアンテナグループＢによって示されるように、ロールポジショナ３３０及び方位角ポジショナ３０５の中心にその中心が配置されていないアンテナ要素は、ＤＵＴが球体全体の周りに回転すると、クワイエットゾーンの外に移動する。したがって、アクティブアンテナ要素は、ＤＵＴ球体のサンプリングごとに、垂直ステージ３５０及び水平ステージ３４０を備えるリニアポジショナを使用して、クワイエットゾーン内で再び中心に配置することができる。
【0079】
図３において、システム３００Ａは、ＤＵＴが球体全体の周りに回転する間、プローブアンテナを固定したままにする。システム３００Ａ内のプローブアンテナは、球体全体にわたってＤＵＴのパターンをサンプリングすることができる。一例として、ＤＵＴは、球体が移動する際に球体上の各経度及び全ての経度でサンプリングすることができる。
【0080】
ＤＵＴの製造業者は、ＤＵＴ内／上の各アンテナアレイの位置に関する情報をシステム３００Ａに提供することができる。高利得プローブアンテナは、比較的小さいクワイエットゾーン内のアンテナアレイに対して照射することができる。アンテナアレイは、リニアポジショナ２５０及び水平ステージ３４０を使用してアクティブ要素のアクティブ再位置決めが実行されない限り、全回転角度にわたってクワイエットゾーン内に維持されない場合がある。
【0081】
システム３００Ａは、クワイエットゾーンがＤＵＴのアクティブアンテナアレイの中心に配置されることを確実にするように構成されている。システム３００Ａは、ロールオーバ垂直オーバ方位角オーバ横方向ステージシステム（roll-over-vertical-over-azimuth-over-transverse stage system）である。システム３００Ａは、ロールポジショナ３３０にリニアポジショナの追加の重量を課さず、ＤＵＴをＸ方向及びＹ方向にオフセットさせて所望のアンテナ要素をクワイエットゾーン内の中心に配置するように操作することができる。ＤＵＴが第１の方位軸の周りに、又は第２のロール軸の周りに回転する場合、ＤＵＴの幾つかのアンテナ要素はクワイエットゾーンの外に移動する可能性があるが、ＤＵＴは、水平ステージ３４０及び垂直ステージ３５０を使用してクワイエットゾーンに戻すことができる。
【0082】
図３のシステム３００Ａは、クワイエットゾーンのサイズの縮小を可能にし、その結果、ＤＵＴ内の全てのアンテナ要素よりも少ないアンテナ要素が任意の一時点で照射することができて、照射されたアンテナ要素は、任意の一時点でＤＵＴのアンテナアレイの少なくとも一部の非アクティブアンテナ要素を含むことなく、ＤＵＴのアンテナアレイのアクティブアンテナ要素を含むことができる。上述のように、本教示によって与えられるアンテナ要素の必要数の減少は、非アクティブＤＵＴ要素上の無駄な照射を最小限に抑えつつ、より小さなアクティブＤＵＴ領域上の照射をより大きい電力密度で行うことを可能にする。より小さい試験ゾーンにおけるより高い電力密度は、電力が制約されたＤＵＴの測定においてより大きいダイナミックレンジを可能にする。再び、上述したように、より小さいクワイエットゾーンでは、有益には、ビーム幅が小さくなるため、経路損失が低減される。システム３００Ａにおいて使用されるプローブアンテナのビーム幅は、規定されたサイズのビームフロントでＤＵＴに対して照射するように選択することができる。システム３００Ａは、ＤＵＴが操作されているときであっても、システム３００ＡがＤＵＴのアンテナアレイのアクティブ要素をシステム３００Ａのクワイエットゾーン内の中心に配置することができるようなＤＵＴの操作を可能にする。
【0083】
図４Ａは、代表的な実施形態による、被試験デバイス（ＤＵＴ：device-under-test）制御のためのシステム用の直接遠方界システム（ＦＦＳ：far-field system）を示している。
【0084】
図４Ａは、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ｃ、又は図３のいずれかからのシステムを使用することが企図される状況を示している。図４ＡのＤＵＴポジショナの種々の詳細及び態様は、図１Ａ～図３の代表的な実施形態に共通であり、ここで説明されている代表的な実施形態の説明を不明瞭にすることを避けるために繰り返されない場合がある。
【0085】
図４Ａにおいて、フィード／プローブアンテナ２１０は、遠方界システム内のＤＵＴに信号を直接放射する。図４Ａにおいて、ＤＵＴは、ＤＵＴ内のアンテナ要素が遠方界条件下で試験されるように、位置決めシステムによって、ほぼ理想的な平面波を有するクワイエットゾーン内に配置される。ＤＵＴは、クワイエットゾーン内の位置決めシステムに取り付けられ、４＊πステラジアンという球体全体にわたる放射パターンが求められる。
【0086】
図４Ａにおいて、プローブアンテナ４１０からのビームの電磁界が点線で示されており、該電磁界は、球形であるが、プローブアンテナ４１０がＤＵＴから十分に離れて遠方界距離基準を満たす場合には、平面波として近似することができる波面を有する。プローブアンテナ４１０の任意の特定の例に対する遠方界距離は、ＤＵＴにおける開口のサイズに基づいている。ＤＵＴの対角開口がＤである場合、プローブアンテナ４１０からＤＵＴまでの遠方界距離は、Ｄの２乗の２倍をλで除算したもの（（２＊Ｄ＾２）／λ）であり、ここでλは動作波長である。より高い周波数では、プローブアンテナ４１０を含む試験設備のサイズは、実用的なサイズよりも大きくなる可能性がある。
【0087】
図４Ｂは、代表的な実施形態による、被試験デバイス（ＤＵＴ）制御のためのシステムのコンパクトアンテナテストレンジ（ＣＡＴＲ）を示している。
【0088】
図４Ｂは、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図３Ａ又は図３Ｂのいずれかからのシステムを使用できることが企図される状況を示している。図４Ｂでは、フィード／プローブアンテナ２１０は、コンパクトアンテナテストレンジ（ＣＡＴＲ）内のＤＵＴに信号を反射する放物面反射器４９０に信号を直接放射する。
【0089】
図４Ｂにおいて、ＤＵＴは、ＤＵＴ内のアンテナ要素が遠方界条件下で試験されるように、位置決めシステムによって、ほぼ理想的な平面波を有するクワイエットゾーン内に再び配置される。ＤＵＴは、クワイエットゾーン内の位置決めシステムに取り付けられ、４＊πステラジアンという球体全体にわたる放射パターンが求められる。図４Ｂでは、ビームが放物面反射器４９０によってコリメートされるため、クワイエットゾーンは、ＤＵＴを越えて負のＺ軸に沿って延在することができる。ＣＡＴＲは、ＤＦＦシステムの代替物であり、図示のように、放物面反射器４９０を使用して、放物面反射器４９０の焦点面に平坦な波面を生成する。結果として、プローブアンテナ４１０は、放物面反射器４９０の焦点に球面場を放射し、球面場は、平坦な場として焦点面に反射される。ＣＡＴＲにおける放物線から平坦な面への変換は、周波数とは無関係とすることができるため、ＣＡＴＲは、帯域幅の大きいセットとともに使用して、より小さい部屋のサイズ、すなわち、より小さいチャンバ内で、半理想的な遠方界（semi ideal-far-field）試験条件を作成することができる。
【0090】
図５は、代表的な実施形態による、被試験デバイス（ＤＵＴ）制御のためのシステムにおけるＤＵＴアンテナアレイ間の切り替えを示している。一例として、第１のコントローラ１０９は、少なくとも、命令を記憶するメモリと、命令を実行して第１のモータ１０７を試験パターンで系統的に制御するプロセッサとを含みうる。
【0091】
図５は、第１のアンテナアレイＡ及び第２のアンテナアレイＢを有するＤＵＴを示している。図５において、ＤＵＴ内の第１のアンテナアレイＡ及び第２のアンテナアレイＢは、別個の独立したアンテナアレイである。図示されるように、ＤＵＴは、Ｘ方向（例えば、矢印５０２に沿って）及びＹ方向（例えば、矢印５０４に沿って）に操作されて、第１のアンテナアレイＡ及び第２のアンテナアレイＢのアクティブ要素を、別々の時間にシステムのクワイエットフィールド（quiet field）の中心に配置することができる。図５の左側では、第１のアンテナアレイＡがクワイエットゾーン内に位置決めされ、図５の右側では、第２のアンテナアレイＢがクワイエットゾーン内に位置決めされている。一例として、水平方向及び垂直方向の直線移動は、図２Ｂ及び図２Ｃのリニアポジショナ２２０を使用して実施することができる。
【0092】
図６は、代表的な実施形態による、被試験デバイス（ＤＵＴ）制御の方法を示している。この方法は、プロセッサを備えるコントローラによってメモリに記憶された命令を実行することによって実施されることが企図される。特に、例示的な方法は、上述のコントローラを使用して実施され、該コントローラは、メモリに記憶された命令を実行して、種々のモータによる移動をもたらし、方法の種々の態様を実行する。
【0093】
図６の方法は、Ｓ６１０において、方位角ポジショナの駆動回転を制御して、第１の方位角の周りに第１の平面内でＤＵＴを回転させることによって開始する。
【0094】
Ｓ６２０において、ＤＵＴは、リニアポジショナによって直線的に駆動される。
【0095】
Ｓ６３０において、アンテナアレイのアクティブ要素が中心に配置されているかどうかについての判定が行われる。
【0096】
Ｓ６４０において、図６の方法は、方位角ポジショナの駆動回転を制御して、ＤＵＴを第２の平面内で第２のロール軸の周りに回転させることを含む。
【0097】
アンテナアレイのアクティブ要素が中心に配置されている場合（Ｓ６３０＝Ｙｅｓ）には、図６の方法は、試験において、ＤＵＴからの放射フィールドを測定することと、放射フィールドをＤＵＴに放射することとを含む。
【0098】
アンテナアレイのアクティブ要素が中心に配置されていない場合（Ｓ６３０＝Ｎｏ）には、又は別様で、試験においてＤＵＴからの放射フィールドを測定し、ＤＵＴに放射フィールドを放射した後、図６の方法はＳ６１０に戻る。
【0099】
図６の方法は、Ｓ６５０における全ての必要な測定及び放射が試験システム内の異なる位置でＤＵＴに対して実行されるまで、試験パターン内でＤＵＴを移動させることによって反復的に実行することができる。
【0100】
図７は、代表的な実施形態による、被試験デバイス（ＤＵＴ）制御のための別のシステムを示している。
【0101】
図７において、プローブアンテナの指向角（pointing angle）は、プローブアンテナの開口を介在する放物面反射器７９０の焦点から移動させることなく、ＤＵＴ内の任意のアクティブアンテナ要素上にクワイエットゾーンの中心を配置するように調整される。プローブアンテナの開口の中心が介在する放物面反射器７９０の焦点にある限り、ＤＵＴへの平行ビームの入射角は変化しない。プローブアンテナは、プローブアンテナの指向角を調整することによって、ＤＵＴ上のアンテナ内のアクティブアンテナ要素を追跡するように回転させることができ、これは、プローブアンテナをさもなければ変位させることなく行うことができる。
【0102】
ビームのピーク振幅は、介在する放物面反射器７９０の振幅テーパリング効果だけでなく、プローブアンテナの指向角に関連する量だけＤＵＴ上でオフセットされる。図７に示されるアプローチは、ポジショナシステムが方位角ポジショナ及びロールポジショナの第２のロールによって提供される第１の方位角にわたって回転する際に、オフセットアンテナ要素をオフセットクワイエットゾーン内に維持しない場合がある。しかしながら、コントローラ（図７には図示せず）を使用して、プローブアンテナの指向角を適切に調整することによってオフセットアンテナの回転を追跡することができる。幾つかの実施形態において、方位角ポジショナ及びロールポジショナを使用してＤＵＴのオフセットアンテナを回転させることを含む試験計画（test plan）は、ＤＵＴのオフセットアンテナの回転を考慮するようにプローブアンテナの回転を調整することもできる。他の実施形態において、ＤＵＴのオフセットアンテナの回転を追跡してコントローラにフィードバックし、プローブアンテナの回転を制御するために使用することができる。
【0103】
一実施形態において、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル論理アレイ、及び他のハードウェア構成要素等の専用ハードウェア実施態様が、本明細書において説明する方法のうちの１つ以上を実施するように構築される。本明細書において説明される１つ以上の実施形態は、モジュール間で及びモジュールを通じて通信されうる関連する制御及びデータ信号を有する２つ以上の特定の相互接続されたハードウェアモジュール又はデバイスを使用して機能を実施しうる。したがって、本開示は、ソフトウェア、ファームウェア、及びハードウェアの実施態様を包含する。本出願におけるいかなるものも、有形の非一時的プロセッサ及び／又はメモリ（つまり、非一時的プロセッサ又はメモリあるいはそれらの両方）等のハードウェアではなく、ソフトウェアのみで実施される、又は実施可能であると解釈されるべきではない。
【0104】
本開示の種々の実施形態によれば、本明細書に記載される方法は、ソフトウェアプログラムを実行するハードウェアコンピュータシステムを使用して実施することができる。さらに、例示的で非限定的な実施形態において、実施態様は、分散処理、構成要素／オブジェクト分散処理、及び並列処理を含みうる。仮想コンピュータシステム処理は、本明細書において説明されるような方法又は機能のうちの１つ以上を実施することができ、本明細書において説明されるプロセッサは、仮想処理環境をサポートするために使用されうる。
【0105】
このように、被試験デバイス（ＤＵＴ）制御は、ＤＵＴを試験するための試験システムのクワイエットゾーン内のＤＵＴの維持管理を強化することができる。
【0106】
被試験デバイス（ＤＵＴ）制御が幾つかの例示的な実施形態を参照して説明されたが、使用された用語は、限定のための用語ではなく、説明及び例示の用語であることが理解されよう。その態様における被試験デバイス（ＤＵＴ）制御の範囲及び趣旨から逸脱することなく、ここで説明されている及び補正されている添付の特許請求の範囲内で変更を行うことができる。特定の手段、材料、及び実施形態を参照して被試験デバイス（ＤＵＴ）制御を説明したが、被試験デバイス（ＤＵＴ）制御は、開示された特定のものに限定されることを意図するものではなく、被試験デバイス（ＤＵＴ）制御は、添付の特許請求の範囲内にあるような全ての機能的に等価な構造、方法、及び使用にまで及ぶ。
【0107】
本明細書において説明される実施形態の例示は、種々の実施形態の構造を包括的に理解してもらうことを意図している。それらの例示は、本明細書において説明される開示の全ての要素及び特徴の完全な記述としての役割を果たすことは意図していない。数多くの他の実施形態が、本開示を再検討した当業者には明らかになる場合がある。本開示の範囲から逸脱することなく、構造的及び論理的代替及び変更を行うことができるように、本開示から他の実施形態を利用し、導出することができる。さらに、例示は単に表現するものであり、縮尺通りに描かれない場合がある。例示内の或る特定の比率が誇張されている場合があり、一方、他の比率が最小化される場合がある。したがって、開示及び図は、限定するものではなく、例示するものと見なされるべきである。
【0108】
開示される実施形態のこれまでの説明は、任意の当業者が本開示において説明される概念を実践できるようにするために与えられる。その場合に、上記の開示される主題は、例示と見なされ、限定するものと見なされるべきではなく、添付の特許請求の範囲は、本開示の真の趣旨及び範囲内に入る全てのそのような変更形態、改善形態及び他の実施形態に及ぶことを意図している。したがって、法律によって許される最大限まで、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその均等物の最も広い許容可能な解釈によって決定されるべきであり、これまでの詳細な説明によって限定又は制限されるべきではない。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【外国語明細書】