特許 7143500 電波伝搬特性測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-16

(45)【発行日】2022-09-28

(54)【発明の名称】電波伝搬特性測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 29/10 20060101AFI20220920BHJP

【ＦＩ】

G01R29/10 E

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021190939

(22)【出願日】2021-11-25

【審査請求日】2022-01-21

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000005186

【氏名又は名称】株式会社フジクラ

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100206081

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 央

(74)【代理人】

【識別番号】100188891

【弁理士】

【氏名又は名称】丹野 拓人

(72)【発明者】

【氏名】細野 亮平

(72)【発明者】

【氏名】冨水 律人

(72)【発明者】

【氏名】村上 晟太郎

【審査官】小川 浩史

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５５－６３１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２２８３３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１４－５２２４９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２６６４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平６－２３７０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－１４０６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１－１５８７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１７２７４７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ２９／０８－２９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電波を送信する第１アンテナと、前記第１アンテナから送信される電波を受信する第２アンテナとを収容する収容部と、
前記第１アンテナと前記第２アンテナとの間に配置され、前記第２アンテナから前記第１アンテナに向かう第１方向に進むにつれて先細りになる立体形状を有する複数の電波吸収体を備える電波減衰部と、
前記第１アンテナと前記電波減衰部との相対的な位置、及び、前記第２アンテナと前記電波減衰部との相対的な位置の少なくとも一方を変更可能な駆動部と、
を備え、
前記駆動部は、前記第１アンテナを保持する保持部と前記第２アンテナを保持する保持部とを備えており、前記保持部及び前記電波吸収体の両方又はいずれか一方を、前記第１方向に対して直交する方向に移動させることで、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナと前記電波減衰部との相対的な位置を変更する、
電波伝搬特性測定装置。

【請求項2】

前記複数の電波吸収体は、四角錘又は四角錘台形の形状を有し、
前記複数の電波吸収体は、高さ方向が前記第１方向に平行になり、底面が前記第１方向に直交する同一の面に含まれるように配置されている、
請求項１に記載の電波伝搬特性測定装置。

【請求項3】

前記電波減衰部は、一面が前記複数の電波吸収体の底面に当接する平板状の電波吸収材を備える、請求項１又は請求項２に記載の電波伝搬特性測定装置。

【請求項4】

前記第１方向にｘ軸をとり、前記第１方向に直交する方向であって、前記電波吸収体の底面における直交する２辺が延びる方向にｙ軸及びｚ軸をそれぞれとり、
前記複数の電波吸収体の底面における直交する辺のうちの前記ｙ軸の方向に延びる辺の長さをｌｙとし、前記ｚ軸の方向に延びる辺の長さをｌｚとすると、
前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの中心位置のｙｚ平面における原点位置は、前記第１方向の反対方向から見て、前記中心位置に最も近接する前記電波吸収体の底面における直交する辺のうちの前記ｚ軸の方向に延びる前記ｙ軸の正方向側の辺と、前記ｙ軸の方向に延びる前記ｚ軸の負方向側の辺との交点から、前記ｙ軸の負方向に以下の式で示されるΔｙだけ移動させ、前記ｚ軸の正方向に以下の式で示されるΔｚだけ移動させた位置である、請求項２又は請求項３に記載の電波伝搬特性測定装置。
Δｙ／ｌｙ＝０．２１
Δｚ／ｌｚ＝０．３９

【請求項5】

前記ｘ軸の方向における前記第１アンテナと前記第２アンテナとの間の距離を、６０ＧＨｚ帯の全チャンネル周波数の中心値の波長で除した値をｘｓとした場合に、前記ｘｓは以下の式を満たし、
前記第１アンテナ及び前記第２アンテナが前記原点位置から前記ｙ軸の正方向に移動する距離をｙｄとし、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナが前記原点位置から前記ｚ軸の正方向に移動する距離をｚｄとした場合に、
前記駆動部は、以下の式を満たす範囲内で、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナを移動させる、
請求項４に記載の電波伝搬特性測定装置。
２４．５≦ｘｓ≦４１．６
０≦（ｙｄ／ｌｙ）≦０．４５
０≦（ｚｄ／ｌｚ）≦０．１６

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電波伝搬特性測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電波を送信する第１アンテナと、電波を受信する第２アンテナとの間に電波減衰部を設けることで伝搬距離に応じた電磁波の減衰量を電波減衰部で模擬して電波の伝搬特性を測定する電波伝搬特性測定装置がある（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１１－７２５１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記電波伝搬特性測定装置で用いられている電波減衰部は、誘電体シートを積層した積層体である。電波減衰部による電波の減衰量を変更するには、利用者が手動で誘電体シートの枚数を増やしたり減らしたりするなどして積層体の厚さを調整する必要があり、電波吸収体の減衰量を容易に変更できない場合がある。

【0005】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、従来よりも容易に電波の減衰量を変更することができる電波伝搬特性測定装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、電波を送信する第１アンテナと、前記第１アンテナから送信される電波を受信する第２アンテナとを収容する収容部と、前記第１アンテナと前記第２アンテナとの間に配置され、前記第２アンテナから前記第１アンテナに向かう第１方向に進むにつれて先細りになる立体形状を有する複数の電波吸収体を備える電波減衰部と、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナと前記電波減衰部との相対的な位置を変更可能な駆動部と、を備える電波伝搬特性測定装置である。

【0007】

上記構成により、大気減衰を模擬する電波吸収体を用いて電波の伝搬特性を測定するにあたって、従来よりも容易に電波の減衰量を変更することができる。

【0008】

また、本発明の一態様による電波伝搬特性測定装置は、前記駆動部が、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナを保持する保持部を備えており、前記保持部及び前記電波吸収体の両方又はいずれか一方を、前記第１方向に対して直交する方向に移動させることで、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナと前記電波減衰部との相対的な位置を変更してもよい。

【0009】

また、本発明の一態様による電波伝搬特性測定装置は、前記複数の電波吸収体が、四角錘又は四角錘台形の形状を有し、前記複数の電波吸収体が、高さ方向が前記第１方向に平行になり、底面が前記第１方向に直交する同一の面に含まれるように配置されてもよい。

【0010】

また、本発明の一態様による電波伝搬特性測定装置は、前記電波減衰部が、一面が前記複数の電波吸収体の底面に当接する平板状の電波吸収材を備えてもよい。

【0011】

また、本発明の一態様による電波伝搬特性測定装置は、前記第１方向にｘ軸をとり、前記第１方向に直交する方向であって、前記電波吸収体の底面における直交する２辺が延びる方向にｙ軸及びｚ軸をそれぞれとり、前記複数の電波吸収体の底面における直交する辺のうちの前記ｙ軸の方向に延びる辺の長さをｌｙとし、前記ｚ軸の方向に延びる辺の長さをｌｚとすると、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの中心位置の原点位置は、前記第１方向の反対方向から見て、前記中心位置に最も近接する前記電波吸収体の右下端から、前記y軸の負方向にΔｙ／ｌｙ＝０．２１で示されるΔｙだけ移動させ、前記ｚ軸の正方向にΔｚ／ｌｚ＝０．３９で示されるΔｚだけ移動させた位置であってもよい。

【0012】

また、本発明の一態様による電波伝搬特性測定装置は、前記ｘ軸の方向における前記第１アンテナと前記第２アンテナとの間の距離を、所定の波長で除した値をｘｓとした場合に、前記ｘｓは２４．５≦ｘｓ≦４１．６を満たし、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナが前記原点位置から前記ｙ軸の正方向に移動する距離をｙｄとし、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナが前記原点位置から前記ｚ軸の正方向に移動する距離をｚｄとした場合に、前記駆動部は、０≦（ｙｄ／ｌｙ）≦０．４５及び０≦（ｚｄ／ｌｚ）≦０．１６を満たす範囲内で、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナを移動させてもよい。

【発明の効果】

【0013】

以上説明したように、本発明によれば、従来よりも容易に電波の減衰量を変更することができる電波伝搬特性測定装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本実施形態に係る電波伝搬特性測定装置の斜視図である。

【図2】本実施形態に係る電波減衰部の第１の例を示す模式図である。

【図3】本実施形態に係る電波減衰部の第２の例を示す模式図である。

【図4】本実施形態に係るアンテナ及び複数の電波吸収体を第１方向の反対方向から見た図である。

【図5】本実施形態に係るアンテナの原点位置を説明する図である。

【図6】本実施形態に係る電波減衰部の大気減衰を模擬する方法を説明する図である。

【図7】本実施形態に係る対向距離を変化させたときの６０［ＧＨｚ］帯の電波の主ビーム角度を示す図である。

【図8】本実施形態に係る第１アンテナ及び第２アンテナをｙ軸及びｚ軸方向に変位させた場合の受信ＭＣＳの変化を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本実施形態に係る電波伝搬特性測定装置を、図面を用いて説明する。尚、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。

【0016】

図１は、本実施形態に係る電波伝搬特性測定装置の斜視図である。図１に示す通り、本実施形態の電波伝搬特性測定装置１は、収容部１０、電波減衰部２０及び駆動部３０を備える。電波伝搬特性測定装置１は、大気減衰を模擬する電波減衰部２０を用いて電波の伝搬特性を測定する装置である。

【0017】

収容部１０は、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２を収容する。第１アンテナ１００－１は、モジュール２００－１内に設けられている。第２アンテナ１００－２は、モジュール２００－２内に設けられている。例えば、収容部１０は、電波暗箱又は電波暗室である。図１では、収容部１０が電波暗箱である場合を例示している。モジュール２００－１及びモジュール２００－２のそれぞれは、例えば、ミリ波モジュールである。

【0018】

第１アンテナ１００－１は、第２アンテナ１００－２に向けて電波を送信する。第２アンテナ１００－２は、第１アンテナ１００－１から送信される電波を受信する。第１アンテナ１００－１が送信する電波は、マイクロ波であってもよいし、ミリ波であってもよい。一例として、第１アンテナ１００－１は、６０［ＧＨｚ］帯又は２０［ＧＨｚ］帯の電波を送信するアンテナである。例えば、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２は、同一のマイクロストリップアレーアンテナである。

【0019】

収容部１０は、外部から収容部１０の内部へ侵入する電波を抑制したり、収容部１０の内部での不要な電波を抑制したりする。図１に示す収容部１０の内部には、４つの側面、底面及び上面から形成される空間を有する。この空間において第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２が対向して配置される。４つの側面、底面及び上面の各面には、複数の電波吸収体１４が設置されている。

【0020】

図１では、説明の便宜上、収容部１０の扉１５が開いている状態を示している。扉１５には電波吸収体１４が設置されている。尚、図１では、扉１５が両開きの扉として図示されているが、これに限定されない。扉１５は、片開きの１つの扉であってもよいし、上下に開閉する扉であってもよく、その形態には特に限定されない。

【0021】

電波減衰部２０は、第１アンテナ１００－１と第２アンテナ１００－２との間に配置されている。電波減衰部２０は、複数の電波吸収体２１を備える。電波減衰部２０は、複数の電波吸収体２１を固定する固定治具を備えてもよい。複数の電波吸収体２１は、第２アンテナ１００－２から第１アンテナ１００－１に向かう第１方向に進むにつれて先細りになる立体形状を有する。

【0022】

電波減衰部２０は、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２の間に設置され、例えば複数の電波吸収体２１が取り付けられた衝立として構成されてもよい。尚、第１方向にｘ軸をとり、第１方向に直交する方向であって、電波吸収体２１の底面における直交する２辺が延びる方向にｙ軸及びｚ軸をそれぞれとる直交座標系を用いて、電波伝搬特性測定装置１の各構成を説明する場合がある。

【0023】

図２は、本実施形態に係る電波減衰部２０の第１の例を示す模式図である。図２に示す例では、電波吸収体２１は、四角錘の形状を有している。ただし、電波吸収体２１は、四角錘の形状に限定されず、四角錘台形であってもよい。電波吸収体２１は、第２アンテナ１００－２から第１アンテナ１００－１に向かう第１方向に進むにつれて先細りになる立体形状を有していれば、どのような形状であってもよい。

【0024】

複数の電波吸収体２１は、高さｈの方向が第１方向に平行になり、底面Ｓ１が第１方向に直交する同一の面に含まれるように配置されている。図２に示す例では、複数の電波吸収体２１は、底面Ｓ１がｙ軸及びｚ軸から成る平面（ｙｚ平面）に含まれるように設置されている。本実施形態の電波吸収体２１は、高さｈが８５［ｍｍ］に設定され、底面の各辺が２５．４［ｍｍ］に設定されている。

【0025】

図３は、本実施形態に係る電波減衰部２０の第２の例を示す模式図である。本実施形態の電波減衰部２０は、先細りになる立体形状を有する電波吸収体２１を有していればよく、その他の立体形状の電波吸収材を更に有してもよい。例えば、図３に例示するように、電波減衰部２０は、四角錘又は四角錘台形の形状の複数の電波吸収体２１と、平板状の電波吸収材２２とを有してもよい。平面状の電波吸収材２２の一面Ｓ２は、複数の電波吸収体の底面Ｓ１に当接している。電波吸収体２１及び電波吸収材２２は、別体で構成されてもよいし、一体で構成されてもよい。尚、本実施形態の電波吸収材２２の厚さは、１５［ｍｍ］に設定されている。

【0026】

駆動部３０は、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２と、電波減衰部２０との相対的な位置を変更可能である。相対的な位置とは、第１方向に対して直交する方向の位置、すなわちｙ軸及びｚ軸の両方の位置又はいずれか一方の位置である。駆動部３０は、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２と、電波減衰部２０との相対的な位置を変更することで、電波吸収体２１の減衰量を容易に変更することができる。

【0027】

例えば、駆動部３０は、保持部３１及び駆動機構３２を備える。保持部３１は、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２を保持する。保持部３１は、第１アンテナ１００－１と第２アンテナ１００－２との間のｘ軸方向の距離（以下、「対向距離」という。）Ｄを所定の距離に維持したまま保持する。保持部３１は、例えば第１保持部３１－１及び第２保持部３１－２を備える。

【0028】

第１保持部３１－１は、収容部１０の内部において第１アンテナ１００－１を保持する。図１に示す例では、第１保持部３１－１は、第１方向に対して直交する方向に移動可能な状態で保持している。第２保持部３１－２は、収容部１０の内部において第２アンテナ１００－２を保持する。図１に示す例では、第２保持部３１－２は、第１方向に対して直交する方向に移動可能な状態で保持している。

【0029】

第１保持部３１－１及び第２保持部３１－２は、対向距離Ｄを所定の距離に保ったまま駆動部３０によって互いに同じ方向に同じ距離だけ移動する。換言すれば、第１保持部３１－１の動き及び第２保持部３１－２の動きは同期するように制御される。尚、第１保持部３１－１及び第２保持部３１－２は、別体で構成されてもよいし、一体で構成されてもよい。

【0030】

駆動機構３２は、保持部３１及び電波減衰部２０の両方又はいずれか一方を、第１方向に対して直交する方向に移動させることで、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２と、電波減衰部２０との相対的な位置を変更する。駆動機構３２は、例えば電動ステージである。本実施形態では、一例として電波減衰部２０が収容部１０内の所定の位置に固定されている。この場合には、駆動機構３２は、第１保持部３１－１及び第２保持部３１－２を第１方向に対して直交する方向に移動させることで、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２と、電波減衰部２０との相対的な位置を変更する。

【0031】

図１に示す例では、駆動機構３２は、第１保持部３１－１を移動させる第１駆動機構３２－１と、第２保持部３１－２を移動させる第２駆動機構３２－２とを備えている。ただし、これに限定されず、第１駆動機構３２－１及び第２駆動機構３２－２は、一体で構成されてもよい。

【0032】

以下に、本実施形態に係る第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２の中心位置Ｃの原点位置Ｏについて、図４及び図５を用いて説明する。図４は、本実施形態に係るアンテナ１００及び複数の電波吸収体２１を第１方向の反対方向から見た図である。図５は、本実施形態に係るアンテナ１００の原点位置Ｏを説明する図である。ここで、複数の電波吸収体２１の底面における直交する辺のうちのｙ軸の方向に延びる辺の長さをｌｙとし、ｚ軸の方向に延びる辺の長さをｌｚと定義する。アンテナ１００の大きさは、一例としてｙ軸方向の長さが５８［ｍｍ］であり、ｚ軸方向の長さが３３．５［ｍｍ］である。

【0033】

原点位置Ｏは、ｙｚ平面におけるアンテナ１００の中心位置Ｃの原点であり、例えば第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２を第１方向に対して直交する方向に移動させる際の基準となる位置である。尚、第１アンテナ１００－１の中心位置Ｃ及び第２アンテナ１００－２の中心位置Ｃの原点位置は、同一の原点位置Ｏである。第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２のそれぞれを区別しない場合には、「アンテナ１００」と称する場合がある。

【0034】

原点位置Ｏは、第１方向の反対方向から見て、中心位置Ｃに最も近接する電波吸収体２１の右下端Ｅから、y軸の負方向に下記に示す式（１）で示されるΔｙだけ移動させ、ｚ軸の正方向に下記に示す式（２）で示されるΔｚだけ移動させた位置である。中心位置Ｃに最も近接する電波吸収体２１を、他の電波吸収体２１と区別する目的として、「電波吸収体２１Ｎ」と称する場合がある。

【0035】

Δｙ／ｌｙ＝０．２１ …（１）
Δｚ／ｌｚ＝０．３９ …（２）

【0036】

例えば、ｌｙ＝ｌｚ＝２５．４［ｍｍ］である場合には、原点位置Ｏは、図５に示すように、電波吸収体２１Ｎの右下端Ｅから、ｙ軸負方向に対して５．４ｍｍ、ｚ軸正方向に対して１０ｍｍだけ移動した位置に設定される。駆動部３０は、例えば原点位置Ｏの情報を予め有しており、原点位置Ｏを基準として、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２を移動させてもよい。

【0037】

次に、本実施形態に係る電波減衰部２０による大気減衰を模擬する方法について、図６を用いて説明する。図６は、本実施形態に係る電波減衰部２０の大気減衰を模擬する方法を説明する図である。複数の電波吸収体２１は、第１アンテナ１００－１と第２アンテナ１００－２との間に設置され、第１アンテナ１００－１から第２アンテナ１００－２に送信される電波を減衰させる。複数の電波吸収体２１が減衰させる電波の減衰量は、駆動部３０によって変更可能である。すなわち、電波伝搬特性測定装置１は、伝搬距離に応じた電磁波の大気減衰の減衰量を、複数の電波吸収体２１による電波の減衰量で模擬することで、電波の伝搬特性の測定を可能とする。

【0038】

電波吸収体２１に対する電波の入射位置が変化すると、電波吸収体２１によって減衰する電波の減衰量は変化する。例えば、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２と、複数の電波吸収体との位置関係が、図６に示す第１の状態である場合と、図６に示す第２の状態である場合とでは電波の減衰量が異なる。具体的には、第１の状態での電波の減衰量は、第２の状態での電波の減衰量よりも小さくなる。

【0039】

電波伝搬特性測定装置１は、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２と複数の電波吸収体２１との相対的な位置を変更することにより電波吸収体２１に対する電波の入射位置を変更することができる。換言すれば、電波伝搬特性測定装置１は、第１方向に対して直交する方向における上記相対的な位置を変更するだけで電波の減衰量を可変することができる。したがって、本実施形態の電波伝搬特性測定装置１では、利用者が手動で誘電体シートの枚数を増やしたり減らしたりするなどして電波吸収体の厚さを調整することなく、より容易に電波の減衰量を可変することができる。

【0040】

電波伝搬特性測定装置１は、所定の伝搬距離での電波の伝搬特性を測定する場合には、第１方向に対して直交する方向における上記相対的な位置を調整することで、その所定の伝搬距離による大気減衰の減衰量と同じ減衰量を電波吸収体２１で模擬することができる。これにより、電波伝搬特性測定装置１は、対向距離Ｄを変化させることができない場合や十分な対向距離Ｄを確保できない場合などでも、電磁波の伝搬距離に応じた伝搬特性の評価を行うことができる。

【0041】

次に、本実施形態に係る対向距離Ｄについて、図７を用いて説明する。図７は、対向距離Ｄを変化させた場合における送信及び受信する６０［ＧＨｚ］帯の電波の主ビームの角度を示す図である。図７に示す縦軸が主ビームの角度（以下、「主ビーム角度」という。）を示し、横軸が規格化対向距離ｘｓを示す。規格対向距離ｘｓは、対向距離Ｄを規格化した値である。ここでいう規格化とは、対向距離Ｄを、６０［ＧＨｚ］帯の全チャンネル周波数（例えば、５７－７１［ＧＨｚ］）の中心値６４［ＧＨｚ］の波長で除することである。

【0042】

ここで、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄでは、自動ビームフォーミング機能の実装が規定されている。本実施形態で用いる第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２を有する無線通信装置は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格に準拠しており、自動ビームフォーミング機能が実装されている。自動ビームフォーミング機能は、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２の間の電波の伝搬経路において最も受信強度が高い方向に主ビームが調整される動作を行う。そのため、本実施形態の収容部１０の内部においても最も受信強度が高い伝搬経路に主ビームが調整される。

【0043】

図７に示す主ビーム角度の情報を得るために用いられた第１アンテナ１００－１と第２アンテナ１００－２は、電子走査型フェーズドアレーアンテナであり、主ビームが各アンテナ素子の振幅と位相がＲＦＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）により制御されている。

【0044】

図７に示すように、規格化対向距離ｘｓが２４．５から４１．６の範囲の場合に、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２は、主ビーム角度が０度、すなわち正面同士の主ビームで通信していることがわかる。また、規格化対向距離ｘｓが４１．６を超える場合に、主ビーム角度が３０度以上の主ビームで第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２が通信していることがわかる。

【0045】

図７に示す結果は、四角錘の立体形状を有する電波吸収体２１の入射角依存性に起因している。四角錘の立体形状を有する電波吸収体による電波の減衰量は、その電波吸収体に対する電磁波の入射角が増大するにつれて低下することが知られている（例えば、D.Micheli,et.al.,IEEEtrans.,MTT,vol.59,no.10,pp.2633-2646,2011）。本実施形態において、第１アンテナ１００－１から第２アンテナ１００－２に向けて送信された電波が電波吸収体２１に入射する際の入射角度が増大するにつれて、電波吸収体２１による電波の減衰量が低下する。その結果、第２アンテナ１００－２による電波の受信強度が増大することになる。

【0046】

図７に示す通り、規格化対向距離ｘｓが４１．６を超える場合には、電波吸収体２１に対する電波の入射角度が増大するため、主ビームがアンテナ１００の正面を向いていないことがわかる。この場合に、例えば主ビーム角度をアンテナ１００の正面に固定してしまうと、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２は、入射角度の高いサイドローブで通信してしまい、伝搬特性の誤った評価につながる可能性がある。

【0047】

したがって、本実施形態の規格化対向距離ｘｓの上限は、４１．６に設定されている。規格化対向距離ｘｓの下限は、例えば、第１アンテナ１００－１と第２アンテナ１００－２とを近づけることができる限界の距離に設定される。本実施形態では、規格化対向距離ｘｓの下限は、電波減衰部２０のｘ軸方向の長さであって、例えば２４．５である。本実施形態の規格化対向距離ｘｓは、例えば以下の式（３）を満たすように設定される。

【0048】

２４．５≦ｘｓ≦４１．６ …（３）

【0049】

次に、電波伝搬特性測定装置１が第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２と電波減衰部２０との相対的な位置を変化させる範囲について、図８を用いて説明する。図８は、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２をｙ軸及びｚ軸方向に変位させた場合の受信ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）の変化を示す図である。以下において、一例として第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２を第１方向に対して直交する方向に移動させる場合について説明する。尚、図８に示す結果では、図３に示す電波減衰部２０を用いて得られた結果である。

【0050】

図８では、縦軸がｚ軸方向の規格化変位（ｚｄ／ｌｚ）を示し、横軸がｙ軸方向の規格化変位（ｙｄ／ｌｙ）を示す。規格化変位（ｚｄ／ｌｚ）とは、ｚ軸正方向に移動する距離であるｚｄを、ｌｚで除することで規格化した値である。規格化変位（ｙｄ／ｌｙ）とは、ｙ軸正方向に移動する距離であるｙｄを、ｌｙで除することで規格化した値である。

【0051】

図８に示す通り、規格化変位（ｙｄ／ｌｙ）が０から＋０．４５の範囲内であり、規格化変位（ｚｄ／ｌｚ）が０から＋０．１６の範囲内である場合に、受信ＭＣＳが３～１１まで得られることがわかる。この結果は、６０［ＧＨｚ］帯における２５０［ｍ］～１０００［ｍ］の伝搬距離での結果に相当する。そのため、駆動部３０は、以下の式（４）及び式（５）を満たす範囲内で、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２を移動させることで、６０［ＧＨｚ］帯における所定の範囲の伝搬距離を擬似することができる。

【0052】

０≦（ｙｄ／ｌｙ）≦０．４５ …（４）
０≦（ｚｄ／ｌｚ）≦０．１６ …（５）

【0053】

また、電波伝搬特性測定装置１は、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２を数［ｍｍ］から十数［ｍｍ］程度だけ動かすだけで、２５０［ｍ］～１０００［ｍ］の伝搬距離に応じた大気減衰の減衰量を模擬することができる。

【0054】

以上の通り、本実施形態の電波伝搬特性測定装置１は、収容部１０、電波減衰部２０及び駆動部３０を備える。収容部１０は、第１アンテナ１００－１と第２アンテナ１００－２を収容する。電波減衰部２０は、第１アンテナ１００－１と第２アンテナ１００－２との間に配置され、第２アンテナ１００－２から第１アンテナ１００－１に向かう第１方向に進むにつれて先細りになる立体形状を有する複数の電波吸収体２１を備える。駆動部３０は、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２と電波減衰部２０との相対的な位置を変更可能である。

【0055】

このような構成により、電波伝搬特性測定装置１では、手動で積層体の厚さを調整せずに、電波吸収体２１による電波の減衰量を容易に変更することができる。

【0056】

駆動部３０は、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２を保持する保持部３１を備えてもよい。駆動部３０は、保持部３１及び電波吸収体２１の両方又はいずれか一方を、第１方向に対して直交する方向に移動させることで、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２と電波減衰部２０との相対的な位置を変更することができる。

【0057】

本実施形態に係る複数の電波吸収体２１は、四角錘又は四角錘台形の形状を有してもよい。複数の電波吸収体２１は、高さ方向が第１方向に平行になり、底面が第１方向に直交する同一の面に含まれるように配置されてもよい。

【0058】

このような構成により、既存の電波吸収体を電波吸収体２１として用いて、電波吸収体２１による電波の減衰量を容易に変更することができる。

【0059】

電波減衰部２０は、一面Ｓ２が複数の電波吸収体２１の底面Ｓ１に当接する平板状の電波吸収材２２を備えてもよい。このような構成により、電波伝搬特性測定装置１は、より長い伝搬距離を擬似することができる。尚、平面状の電波吸収材２２の厚さは、擬似する伝搬距離の範囲に応じて設定されてもよい。

【0060】

第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２の中心位置Ｃの原点位置Ｏは、電波吸収体２１Ｎの右下端から、y軸の負方向に式（１）で示されるΔｙだけ移動させ、ｚ軸の正方向に式（２）で示されるΔｚだけ移動させた位置であってもよい。

【0061】

このような構成により、原点位置Ｏを基準として、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２を移動させることができ、減衰量の調整が容易になる。

【0062】

また、規格対向距離ｘｓが式（３）を満たすように設定され、駆動部３０は、式（４）及び式（５）を満たす範囲内で、第１アンテナ１００－１及び第２アンテナ１００－２を移動させてもよい。

【0063】

このような構成により、入射角度の高いサイドローブでの通信を抑制し、６０［ＧＨｚ］帯における所定の範囲での伝搬距離を擬似することができる。

【0064】

以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、電波吸収体１４の形状としては、一例として四角錘の立体形状のものが考えられるが、これに限定されず、入射電波を吸収して反射を抑えるものであれば、形状には特に限定されない。

【0065】

例えば、電波吸収体２１は、第２アンテナ１００－２から第１アンテナ１００－１に向かう第１方向に進むにつれて先細りになるテーパ又は勾配を有してもよい。電波吸収体２１の立体形状は、円錐であってもよい。

【符号の説明】

【0066】

１…電波伝搬特性測定装置、１０…収容部、２０…電波減衰部、２１…電波吸収体、３０…駆動部、３１…保持部、１００－１…第１アンテナ、１００－２…第２アンテナ

【要約】

【課題】大気減衰を模擬する電波吸収体を用いて電波の伝搬特性を測定する装置であって、従来よりも容易に電波の減衰量を変更することができる電波伝搬特性測定装置を提供する。
【解決手段】電波を送信する第１アンテナと、前記第１アンテナから送信される電波を受信する第２アンテナとを収容する収容部と、前記第１アンテナと前記第２アンテナとの間に配置され、前記第２アンテナから前記第１アンテナに向かう第１方向に進むにつれて先細りになる立体形状を有する複数の電波吸収体を備える電波減衰部と、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナと前記電波減衰部との相対的な位置を変更可能な駆動部と、を備える電波伝搬特性測定装置である。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】