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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-17
(54)【発明の名称】アンテナアレイのリモート無線制御用の近接場アンテナ
(51)【国際特許分類】
G01R 29/10 20060101AFI20220107BHJP
H01Q 7/00 20060101ALI20220107BHJP
H01Q 9/30 20060101ALI20220107BHJP
H01Q 21/28 20060101ALI20220107BHJP
【ＦＩ】
G01R29/10 B
H01Q7/00
H01Q9/30
H01Q21/28
G01R29/10 E
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021502490
(86)(22)【出願日】2018-09-05
(85)【翻訳文提出日】2021-01-15
(86)【国際出願番号】 US2018049448
(87)【国際公開番号】W WO2020050824
(87)【国際公開日】2020-03-12
(81)【指定国・地域】
(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】100107319
【弁理士】
【氏名又は名称】松島 鉄男
(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】
【識別番号】100170379
【弁理士】
【氏名又は名称】徳本 浩一
(74)【代理人】
【識別番号】100180231
【弁理士】
【氏名又は名称】水島 亜希子
(74)【代理人】
【識別番号】100096769
【弁理士】
【氏名又は名称】有原 幸一
(72)【発明者】
【氏名】リー，グレゴリー・エス．
(72)【発明者】
【氏名】ヴック，ディーター・ダブリュー．
【テーマコード（参考）】
5J021
【Ｆターム（参考）】
5J021AA02
5J021AA07
5J021AA11
5J021AB02
5J021AB04
5J021JA10
(57)【要約】
システムが、アンテナを備える被試験デバイス（ＤＵＴ）を試験する。システムは、プローブアンテナと、ネットワークエミュレータと、近接場アンテナとを備える。ＤＵＴが、ＤＵＴの試験中にプローブアンテナに対して移動されているときに、プローブアンテナは、ＤＵＴのアンテナによってオーバジエアで放出されるビームロックされたビームのビーム特性を測定する。ネットワークエミュレータは、ＤＵＴと通信する通信ネットワークの基地局をエミュレーションする。ＤＵＴがプローブアンテナに対して移動されているときに、近接場アンテナは、近接場アンテナとＤＵＴとの間で表面波を使用して、ネットワークエミュレータとＤＵＴとの間の呼リンクを維持する。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アンテナを備える被試験デバイス（ＤＵＴ）を試験するシステムであって、プローブアンテナであって、該ＤＵＴの試験中に該プローブアンテナに対して前記ＤＵＴが移動しているときに、前記ＤＵＴの前記アンテナによってオーバジエアで放出されるビームロックされたビームのビーム特性を測定するものであるプローブアンテナと、
前記ＤＵＴと通信する通信ネットワークの基地局をエミュレーションするネットワークエミュレータと、
近接場アンテナであって、前記ＤＵＴが前記プローブアンテナに対して移動しているときに、該近接場アンテナと前記ＤＵＴとの間で表面波を使用して、前記ネットワークエミュレータと前記ＤＵＴとの間の呼リンクを維持するものである近接場アンテナと
を備える、システム。
【請求項2】
前記近接場アンテナは、前記ＤＵＴの試験中に前記ネットワークエミュレータと前記ＤＵＴとの間の前記呼リンクを維持するのに使用される唯一の近接場アンテナを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記近接場アンテナはモノポールアンテナを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項4】
前記近接場アンテナは、モノポールアンテナのダイバーシティペアを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項5】
前記近接場アンテナは、ループを有するモノポールアンテナを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項6】
前記近接場アンテナは、それぞれがループを有するモノポールアンテナのダイバーシティペアを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項7】
前記近接場アンテナは、試験中に、前記ＤＵＴから前記ビームロックされたビームの波長の１／４の距離内に維持されるものである、請求項１に記載のシステム。
【請求項8】
前記近接場アンテナは、６ギガヘルツ（ＧＨｚ）よりも低い周波数を有する信号を使用して、前記ネットワークエミュレータと前記ＤＵＴとの間の前記呼リンクを維持するものである、請求項１に記載のシステム。
【請求項9】
前記ＤＵＴの前記アンテナによってオーバジエアで放出される前記ビームロックされたビームは、６ギガヘルツよりも高いｍｍＷａｖｅ周波数を有する、請求項８に記載のシステム。
【請求項10】
前記近接場アンテナからの無線周波数放出が前記ＤＵＴの前記アンテナに達するのを阻止する前記近接場アンテナの周囲の発泡体シールドを更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項11】
前記近接場アンテナは、ｍｍＷａｖｅ周波数を使用して、前記ネットワークエミュレータと前記ＤＵＴとの間の前記呼リンクを維持し、前記ＤＵＴの前記アンテナによってオーバジエアで放出される前記ビームロックされたビームは前記ｍｍＷａｖｅ周波数を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項12】
前記システムは、前記ＤＵＴの前記アンテナからのＲＦ信号を反射する曲面ミラーが配置されたコンパクトアンテナ試験レンジ（ＣＡＴＲ）を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項13】
前記プローブアンテナが前記ＤＵＴの前記アンテナによってオーバジエアで放出される前記ビームロックされたビームのビーム特性を測定しているときに、前記ＤＵＴを回転させる試験プラットフォームを更に備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項14】
前記ＤＵＴはワイヤレスユーザデバイスを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項15】
前記ネットワークエミュレータと前記ＤＵＴとの間の前記呼リンクを維持するために、前記近接場アンテナは、前記ＤＵＴからの表面散乱エネルギー又は前記ＤＵＴの前記アンテナに接続された集積回路の基板からの漏洩を受信するものである、請求項１に記載のシステム。
【請求項16】
アンテナを備える被試験デバイス（ＤＵＴ）を試験するシステムであって、該ＤＵＴの試験中に該ＤＵＴの前記アンテナによってオーバジエアで放出されるビームロックされたビームのビーム特性を測定するプローブアンテナに対して前記ＤＵＴが移動しているときに、近接場アンテナと前記ＤＵＴとの間で表面波を使用して、ネットワークエミュレータと前記ＤＵＴとの間の呼リンクを維持するものである、近接場アンテナを備え、
前記近接場アンテナが前記ネットワークエミュレータと前記ＤＵＴとの間の前記呼リンクを維持しているときに、前記ネットワークエミュレータは、前記ＤＵＴと通信する通信ネットワークの基地局をエミュレーションするものである、システム。
【請求項17】
前記近接場アンテナは、前記ＤＵＴからの表面散乱エネルギーを受信して、前記ネットワークエミュレータと前記ＤＵＴとの間の前記呼リンクを維持するものである、請求項１６に記載のシステム。
【請求項18】
前記近接場アンテナは、前記ＤＵＴの前記アンテナに接続された集積回路の基板からの漏洩を受信して、前記ネットワークエミュレータと前記ＤＵＴとの間の前記呼リンクを維持するものである、請求項１６に記載のシステム。
【請求項19】
前記近接場アンテナはモノポールアンテナを含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項20】
前記近接場アンテナは、ループを有するモノポールアンテナを含む、請求項１６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
アンテナは、ワイヤレス（wireless）電気通信等の通信において使用される。ワイヤレス電気通信では、ワイヤレスモバイルデバイスが、セルのワイヤレスカバレッジを提供する基地局と通信することができる。ワイヤレスモバイルデバイス及び基地局は、それぞれがアンテナを備えることができ、それぞれが被試験デバイス（ＤＵＴ：device under test）として別々に試験を受けることができる。ワイヤレスモバイルデバイスがＤＵＴであるとき、ネットワークエミュレータとして知られている試験システムを試験に使用して、基地局をエミュレーションすることができる。
【0002】
ワイヤレスモバイルデバイスのアンテナは、マルチパス伝播を利用するために、多入力多出力（ＭＩＭＯ：multiple-input multiple-output）通信において使用される複数の協調型アンテナ（multiple coordinated antennas）を有するアレイとすることができる。したがって、このアンテナアレイは、ネットワークエミュレータを使用して複合試験を受けることができる。例えば、アンテナアレイは、アンテナアレイ内の各アンテナが共同してビームを形成するように個別に論理制御可能である最新式アンテナとすることができる。複雑な重みパターンが、ビームを形成するために、時間領域信号においてこの最新式アンテナに導入される。
【0003】
ＤＵＴを試験する通常のＭＩＭＯ試験システムは、無響室又は電波暗室（anechoic chamber）と、無響室又は電波暗室内のＤＵＴと、ネットワークエミュレータとを備える。無響室又は電波暗室は、音波（又は電磁波）の反射を吸収するように設計されたチャンバである。オーバジエア（ＯＴＡ：over the air；無線を介した）試験中に、ＤＵＴアンテナからのビームが受信及び測定される。ネットワークエミュレータは、ＯＴＡ試験においてビーム特性を解析して、ＤＵＴの送信能力及び／又は受信能力を評価する。測定及び解析されるＤＵＴのビーム特性は、例えば、放射プロファイル、実効等方放射電力、全放射電力、変調のエラーベクトル振幅（ＥＶＭ：error-vector-magnitude）、隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ：adjacent channel leakage ratio）、及びアンテナ放射パターンを含む。ビーム特性は、或る範囲のビーム角及び／又はビーム幅について取得することができ、ＤＵＴが適切に動作しているか否かの尺度となる予想値と比較することができる。
【0004】
ミリ波（ｍｍＷａｖｅ：millimeter wave）は、３０ギガヘルツ（ＧＨｚ）～３００ギガヘルツのスペクトルの帯域である。次期電気通信規格（すなわち、現在の４Ｇ ＬＴＥ電気通信規格を上回るもの）は、第５世代（５Ｇ）電気通信規格と呼ばれ、利用可能な大きなスペクトル帯域幅に起因してｍｍＷａｖｅスペクトルを使用する通信システムを規格化することができる。ｍｍＷａｖｅスペクトルにおける提案された帯域は、ほぼ２８ＧＨｚ付近及び３９ＧＨｚ付近であり、幾つかの追加の提案されたアプリケーションは６０ＧＨｚ付近である。５Ｇ及び４Ｇ ＬＴＥ等の電気通信規格は、ｍｍＷａｖｅスペクトル等の無線周波数スペクトルの画定された部分における通信のための通信動作の順序及びタイミングを含むタイミング方式を定義する無線アクセスプロトコル及び規格の例である。
【0005】
ＯＴＡ試験の場合、整合したアンテナは、通常、波長の約１／４又は約１／２に比例する。整合したアンテナによって受信される信号電力は、以下のようなフリース（Friis）方程式によって与えられる。
このフリース方程式は、受信電力が周波数の２乗の関数として低下することを示している。実際には、この低下は、大気吸収に起因してより一層大きなものとなる可能性がある。加えて、ｍｍＷａｖｅ信号は、回路基板又は同軸ケーブルにおいて転送されるときに、高い減衰を有する場合がある。高いパス損失を克服するために、ｍｍＷａｖｅ通信アンテナシステムは、所望の送信方向に高い指向性を有するように設計される。試験において、到来角（ＡｏＡ：angle of arrival）を変化させること等によってＤＵＴアンテナを動作させるために、高い指向性を有するビームフォーミングされた送信が使用される。
【数1】
【0006】
高い指向性を達成するために、ｍｍＷａｖｅ通信アンテナシステムは、パッチアンテナのアンテナアレイである集積アンテナを用いて設計される。振幅及び位相がパッチ間で調整されるとき、無線周波数（ＲＦ：radio frequency）エネルギーのビームを形成することができる。エネルギーは、空間の全てに一様に送信されるのではなく方向付けることができ、これによって、幾何学に基づく電力低下が或る程度緩和される。集積アンテナは、アンテナ断面積も増加させ、これによって、アンテナ利得が増加する。波長が短くなるにつれて、１／２波長離れた集積アンテナ上のパッチは、中心上で約５ｍｍ以下とすることができる。これによって、ＲＦドライバとして機能する集積回路（ＩＣ：integrated circuit）上に集積アンテナを直接取り付けることが可能になり、損失の大きいプリント回路基板（ＰＣＢ：printed circuit board）からの損失又は同軸送信における損失が最小化（又は除去）される。
【0007】
集積アンテナ及び集積回路ＲＦドライバの登場とともに、ＤＵＴとしてのワイヤレスモバイルデバイスは、集積回路ＲＦドライバと集積アンテナとの間に業界標準のケーブル及びコネクタを使用してＲＦ試験機器をプラグ接続する場所を残していない場合がある。これによって、問題が集積アンテナの設計に起因しているのか又は集積回路ＲＦドライバの設計に起因しているのかを特定することが困難になり、そのため、全ての試験は、その場合、必然的にＯＴＡで行われる。すなわち、ワイヤレス通信技術の発展とともに、ＤＵＴのＲＦ送受信機への直接接続を有する（すなわち、ＲＦ送受信機と統合される）一方、ＲＦコネクタを有しない集積アンテナがますます一般的になってきている。そのようなＤＵＴの全体的な性能は、ＤＵＴ及び／又は集積アンテナから試験機器に同軸ケーブルを接続する場所がないので、現在のところ、「オーバジエア」で試験しなければならない。実際のところ、集積アンテナの統合に起因して、全体的なＤＵＴ性能は、現在、やむを得ず、集積アンテナ構成の関数として試験され得る。
【0008】
幾つかのＯＴＡ試験について、試験開発者は、試験中にＤＵＴとネットワークエミュレータとの間の呼接続（call connection）を維持することに関心がある。例えば、ＤＵＴが回転されているときに、アンテナビームプロファイルを測定している間、アンテナビームプロファイルを「ビームロック」において所定の位置にロックすることができる。しかしながら、ＤＵＴアンテナは指向性を有し、そのため、ネットワークエミュレータは、回転中に、ＤＵＴアンテナからの信号が過度に低くなった場合／時に、呼を切断する場合がある。
【0009】
４Ｇ（ＬＴＥ）及び５Ｇの試験の場合に、試験を行っている間に呼接続を維持するプロセスは無線リソース制御（ＲＲＣ：Radio Resource Control）接続モードと呼ばれる。６ＧＨｚ未満のより低い周波数を有するＬＴＥでは、ＤＵＴは、通常、無指向性アンテナを有し、その場合に、ＤＵＴは、デバイスへの試験リンクを維持する能力に影響を与えない。５Ｇ新無線（５Ｇ ＮＲ（New Radio））では、集積アンテナは指向性であり、試験によっては、ビームロック状態の下で行わなければならないものがある。ビームロック状態では、ＤＵＴが回転されているか又は別の方法で移動されているときに、アンテナ利得プロファイルはＤＵＴの幾何形状に対して固定される。ＤＵＴはビームロック中に回転に適応しないようにされ、そうでない場合にはビームロックがないことになるので、試験では、信号は呼接続を維持するのに十分でない場合があり、この場合に、呼が切断される。本明細書において説明するアンテナアレイのリモート無線制御用の近接場（near-field）アンテナは、ＤＵＴとネットワークエミュレータとの間の信号が過度に低くなるときに、ネットワークエミュレータが呼接続を切断するという問題を緩和する。
【0010】
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どお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、図面及び記載された説明を通して同じ参照符号が同じ要素を指している。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】代表的な実施形態による、アンテナアレイのリモート無線制御用の近接場アンテナを備えるシステムを示す図である。
【図2】代表的な実施形態による、アンテナアレイのリモート無線制御用の近接場アンテナを備える別のシステムを示す図である。
【図3A】代表的な実施形態による、アンテナアレイのリモート無線制御用の近接場アンテナを示す図である。
【図3B】代表的な実施形態による、アンテナアレイのリモート無線制御用の別の近接場アンテナを示す図である。
【図3C】代表的な実施形態による、アンテナアレイのリモート無線制御用の別の近接場アンテナを示す図である。
【図3D】代表的な実施形態による、アンテナアレイのリモート無線制御用の別の近接場アンテナを示す図である。
【図4】代表的な実施形態による、アンテナアレイのリモート無線制御用の近接場アンテナを備える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】
【0012】
以下の詳細な説明では、説明のためであり、限定はしないが、本教示による一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が記述される。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。それにもかかわらず、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。定義される用語は、定義された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。
【0013】
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される。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、本開示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。
【0014】
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、限定することを意図するものではない。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ときに、「一（a、an）」及び、「その（the）」又は「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（comprises、comprising）」という用語及び／又は類似の用語は、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ときに、「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。
【0015】
別段の言及がない限り、或る要素又は構成要素が、別の要素又は構成要素に「接続される」、「結合される」又は「隣接する」と言われるとき、その要素又は構成要素を当該別の要素又は構成要素に直接接続又は結合することができるか、又は介在する要素又は構成要素が存在する場合があることは理解されよう。すなわち、これらの用語及び類似の用語は、２つの要素又は構成要素を接続するために、１つ以上の中間にある要素又は構成要素が利用される場合がある事例を含む。しかしながら、或る要素又は構成要素が、別の要素又は構成要素に「直接接続される」と言われるとき、これは、２つの要素又は構成要素が、任意の中間にある又は介在する要素又は構成要素を用いることなく、互いに接続される事例のみを含む。
【0016】
上記のことを考慮して、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。説明のためであり、限定はしないが、本教示による一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例示的な実施形態が記述される。しかしながら、本明細書において開示され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。さらに、例示的な実施形態の説明を不明瞭にしないように、既知の装置及び方法の説明は省略される場合がある。そのような方法及び装置は、本開示の範囲内にある。
【0017】
一般に、ＤＵＴは、ネットワークエミュレータによって使用される少なくとも１つのプローブアンテナに対して移動される。様々な実施形態によれば、近接場アンテナ（少なくとも１つのプローブアンテナから分離している）は、近接場アンテナとＤＵＴとの間で表面波（surface wave）を使用してネットワークエミュレータとＤＵＴとの間の呼リンク（call link）を維持する。近接場アンテナ（near-field antenna）は、ＤＵＴからのビームの放射エネルギーを含むＤＵＴからの放射エネルギーを受信することもできる。しかしながら、近接場アンテナは、特に、ＤＵＴから無放射表面波を受信して呼リンクを維持するように構成及び準備される。
【0018】
図１は、代表的な実施形態による、アンテナアレイのリモート無線制御用の近接場アンテナを備えるシステムを示している。図１の実施形態では、システム１００は、ＤＵＴ１１０と、反射器１２０と、ネットワークエミュレータ１４０に接続されたプローブアンテナ１３０と、近接場アンテナ１５０と、試験プラットフォーム１９０とを備える。システム１００は、デバイス、すなわちＤＵＴ１１０、具体的にはＤＵＴ１１０のアンテナアレイ１１５を試験するのに使用される。
【0019】
システム１００は、システム１００の内部をシステム１００の外部からアコースティックに（acoustically）、すなわち、音響的に又は電気的に増幅しないように分離する密閉システムであるコンパクトアンテナ試験レンジ（ＣＡＴＲ：compact antenna test range）とすることもできるし、これを備えることもできる。吸収発泡体１４５を使用して、システム１００のアコースティックな分離（acoustic isolation）を達成することができる。したがって、システム１００がＣＡＴＲであるか又はこれを備えるときに、システム１００を無響に又は電波的に無反射に（anechoic）することができる。吸収発泡体１４５は、ＣＡＴＲのチャンバの壁の内側を覆い、内部反射を可能な限り小さくし、通常は数十デシベル分小さくするのに使用することができる。吸収発泡体１４５は、電磁波吸収材料とすることができる。
【0020】
ＤＵＴ１１０は、例えば、２８ＧＨｚで動作するワイヤレスユーザデバイス等のモバイル通信デバイスとすることができる。ＤＵＴ１１０は、例えば、λ／２（ここで、λは、アンテナアレイ１１５から送信されるＲＦ信号の波長である）で一定間隔を空けて配置されたアンテナ１１６、１１７、１１８及び１１９を有するアンテナアレイ１１５を備える。アンテナアレイ１１５は、ＤＵＴ１１０と統合された集積アンテナとすることができる。ＤＵＴ１１０の送信チェーン及び受信チェーンは、分離した独立に測定可能なアンテナと対照的に、ＲＦ接続部／コネクタを用いることなくアンテナアレイ１１５の素子に直接接続することができる。アンテナ１１６、１１７、１１８及び１１９は、アンテナアレイ１１５における個別のアンテナ又はアンテナ素子を表す。アンテナアレイ１１５は、ＤＵＴ１１０の設計に応じて、様々な他のアンテナ数及びアンテナ配置を含むことができるが、アンテナ１１６、１１７、１１８及び１１９は、マトリックスを表すことができる。アンテナアレイ１１５における個別のアンテナ又はアンテナ素子の総数は、数十個、数百個、又はそれよりも多くの個数とすることができ、アンテナ１１６、１１７、１１８及び１１９によって表されるアンテナ又はアンテナ素子のそれぞれは、個別に論理制御可能なものとすることができる。システム１００における試験は、アンテナアレイ１１５と、アンテナ１１６、１１７、１１８及び１１９によって表されるアンテナ又はアンテナ素子とを試験することを主として含む。図１におけるシステム１００において、アンテナアレイ１１５は、単一のアンテナの特性を有するほぼ均一の信号源とすることができる。
【0021】
試験プラットフォーム１９０は、支持アーム１９１を使用して試験中にＤＵＴ１１０を支持し移動させることができる。例えば、ＤＵＴ１１０は、図１に示す軸Ｘ、軸Ｙ又は軸Ｚのうちのいずれかの回りに回転させることができる。軸Ｘ、軸Ｙ又は軸Ｚのうちのいずれの２つも、軸Ｘ、軸Ｙ又は軸Ｚのうちの残りの１つに対して垂直な平面を規定する。したがって、ＤＵＴ１１０を３次元において回転させ又は別の方法で移動させることができ、したがって、試験プラットフォーム１９０は、回転を通してＤＵＴ１１０の角度を変更することができる。
【0022】
反射器１２０は、ＲＦ信号を反射する曲面ミラー（放物面ミラー等）とすることができる。反射器１２０は、代替的に複数のミラーとすることもできるし、曲面ミラー及び／又は複数のミラーを含むハイブリッドとすることもでき、アンテナアレイ１１５からのＲＦ信号を反射するのに使用される。加えて、又は代替として、反射器１２０は、誘電体レンズ等の他の光学素子を補足することもできるし、他の光学素子と取り替えることもできる。図１のシステム１００において、アンテナアレイ１１５は反射器１２０を照射し、この反射器では、その結果生じる反射波をほぼ完全にコリメートすることができる。このような方法で、アンテナアレイ１１５をコリメートされたビームに位置決めすることができ、受信電力がＤＵＴ１１０の回転角（仰角及び方位角）の関数として変化しているときに、その放射パターンを特定することができる。反射器１２０からのコリメートされた反射によって、反射器１２０がない場合に可能であるチャンバよりもコンパクトなチャンバにおいて、遠方場（far-field）におけるＤＵＴ１１０を特徴付けることが可能になる。
【0023】
プローブアンテナ１３０は、アンテナアレイ１１５によってＯＴＡで放出されたビームを受信し、ＤＵＴ１１０がＤＵＴ１１０の試験中にプローブアンテナ１３０に対して移動されているときに、アンテナアレイ１１５によってＯＴＡで放出されたビームのビーム特性を測定する。ネットワークエミュレータ１４０（以下で説明する）がＤＵＴ１１０との間でトーク及びリスンの双方を行うセルタワーをエミュレーションすることができる限りにおいて、プローブアンテナ１３０は、ＤＵＴ１１０と送受信することもできる。プローブアンテナ１３０は、個別のアンテナのマトリックスを有するアンテナアレイを含むことができる。プローブアンテナ１３０は、アンテナアレイ１１５によってＯＴＡで放出されたビームのビーム特性を測定するのに使用することができる１つ以上のプローブアンテナを表す。プローブアンテナ１３０によって受信されるビームの特性から検出及び測定することができるＤＵＴ１１０のパラメータの例は、エラーベクトル振幅（ＥＶＭ）及び隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ）を含むことができる。アンテナアレイ１１５に特有のパラメータ例には、放射プロファイル、実効等方放射電力（effective isotropic radiated power）、及び総放射電力（total radiated power）が含まれる。
【0024】
ビーム特性の例は、図１に示す放射プロファイル１３７である。前述したように、ＤＵＴ１１０が移動されている間、ビームをビームロックし、ＤＵＴ１１０が移動されているときのＤＵＴ１１０の幾何形状に対して固定された一定のアンテナ利得プロファイルを有するビームの特性を測定することができる。換言すれば、試験は、ＤＵＴ１１０が移動されている間、同じアンテナ利得プロファイルを有する特定のビームのビーム特性の試験を含むことができ、この試験は、ＤＵＴ１１０及びアンテナアレイ１１５が使用中に受け得る状態を効果的に測定する。
【0025】
ネットワークエミュレータ１４０は、測定されたビーム特性をプローブアンテナ１３０から受信し、測定されたビーム特性を所定の閾値と比較すること等によって、測定されたビーム特性を解析する。ネットワークエミュレータ１４０の一例は、Keysight Technologies社によるＫｅｙｓｉｇｈｔ（登録商標） ＵＸＭ等の５Ｇコールボックス（call box）である。ＤＵＴ１１０及びアンテナアレイ１１５の試験中、アンテナアレイ１１５によってＯＴＡで放出されたビームがビームロックされ、ＤＵＴ１１０が移動されているときに、呼接続が切断される場合がある。呼接続は、ネットワークエミュレータ１４０が、ビームロックされたビームからの信号が過度に弱いことを検知したときに切断される場合があり、これは、試験におけるＤＵＴ１１０の移動に起因する場合がある。呼接続は、ＤＵＴ１１０の移動の結果、ＤＵＴ１１０に到達するプローブアンテナ１３０からの信号がより弱くなったときに、ネットワークエミュレータ１４０がより多くの電力を出力することができない場合等、ネットワークエミュレータ１４０からＤＵＴ１１０へのリンクが過度に弱くなったときにも切断される場合がある。すなわち、ＤＵＴ１１０も、ＤＵＴ１１０が移動されているときに、ネットワークエミュレータ１４０からの信号が過度に弱くなったことを検知することができる。
【0026】
ネットワークエミュレータ１４０は、５Ｇネットワークにおける基地局をエミュレーションするために、１つ以上の送受信機、送信機、ｍｍＷａｖｅヘッド、及びコンバイナを備えることができる。本明細書において用いられる「ヘッド」という用語は無線周波数ヘッド（radio frequency head）を表し、周波数アップ変換器（up-frequency converter）又は周波数ダウン変換器（down-frequency converter）として使用されるシステムである。コンバイナ（combiner）は、２つ以上の信号をいずれも変換することなく結合して、結合された信号を生成するのに対し、スプリッタは、結合された信号を２つ以上の信号に分割する。周波数ダウン変換は、受信された高周波数の無線周波数信号等の高周波数信号を変換して、ネットワークエミュレータ１４０等のデバイスによって使用される中間周波数に下げることを含む。周波数アップ変換は、ネットワークエミュレータ１４０等のデバイスによって使用される中間周波数を送信用の高周波数の無線周波数信号に変換することを含む。中間周波数への変換は、搬送波信号を局部発振器信号と混合することによって行われる。
【0027】
ネットワークエミュレータ１４０又は別のコンピュータは、命令を記憶するメモリと、命令を実行するプロセッサとを備えることができる。プロセッサは、プローブアンテナ１３０によって受信されたビームからＤＵＴ１１０及びアンテナアレイ１１５の特性を検出及び測定するように構成することができる。プロセッサは、有形であり、非一時的であり、製造品であり、及び／又は機械構成要素である。プロセッサは、本明細書において説明するような試験機能を実行するソフトウェア命令を実行するように構成される。プロセッサは、汎用プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：application specific integrated circuit）の一部、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサチップ、コントローラ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：digital signal processor）、状態機械、又はプログラマブルロジックデバイスとすることができる。プロセッサは、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：field programmable gate array）等のプログラマブルゲートアレイ（ＰＧＡ：programmable gate array）を含む論理回路、又は離散ゲート及び／又はトランジスタロジックを含む別のタイプの回路とすることもできる。プロセッサは、中央処理ユニット（ＣＰＵ：central processing unit）、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ：graphics processing unit）、又はそれらの双方とすることができる。加えて、本明細書において説明するいずれのプロセッサも、複数のプロセッサ、並列プロセッサ、又はそれらの双方を含むことができる。複数のプロセッサは、単一のデバイス又は複数のデバイスに含めることもできるし、それらのデバイスに結合することもできる。命令を記憶するメモリは、メインメモリ又はスタティックメモリとすることができる。メモリは、データ及び実行可能命令を記憶することができる有形の記憶媒体であり、命令がそこに記憶されている時間の間、非一時的である。本明細書において説明するメモリは、製造品及び／又は機械構成要素である。ネットワークエミュレータ１４０のメモリは、コンピュータのプロセッサがデータ及び実行可能命令を読み出すことができるコンピュータ可読媒体とすることができる。本明細書において説明するようなメモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：random access memory）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ：read only memory）、フラッシュメモリ、電気的プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ：electrically programmable read only memory）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ：electrically erasable 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リードオンリメモリ（ＣＤ－ＲＯＭ：compact disk read only memory）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ：digital versatile disk）、フロッピィディスク、ブルーレイディスク、又はこの技術において知られている他の任意の形態の記憶媒体とすることができる。メモリは、揮発性のもの又は不揮発性のもの、セキュアなもの及び／又は暗号化されたもの、非セキュアなもの及び／又は暗号化されていないものとすることができる。
【0028】
メモリからの命令はプロセッサによって実行され、ＤＵＴ１１０のアンテナアレイ１１５から送信されたｍｍＷａｖｅ信号の解析を行うことができる。すなわち、受信されたｍｍＷａｖｅ信号は、アンテナアレイ１１５の試験を完了するために、解析において使用される周波数に周波数ダウン変換することができる。変換された信号は解析されて、所定の閾値（複数）と比較することができる。この解析では、ビームパターンを緻密に計画し、予想値と比較することができる。ＤＵＴ１１０及びアンテナアレイ１１５の実際の試験は、多くの形態の試験を含むことができるが、本開示の目的上、アンテナアレイ１１５が試験を受けることに起因して表面波が生成される場合があっても、試験は、呼接続を維持するためにＤＵＴ１１０の表面波の検出及び測定から分離可能である。
【0029】
アンテナアレイ１１５等の送信アンテナによって形成される電磁場において、いわゆる近接場はいわゆる遠方場と区別可能である。遠方場は、近接場よりもアンテナアレイ１１５から遠く、専ら電磁放射として生成されるアンテナアレイ１１５からの電磁波を含む。近接場は、遠方場よりもアンテナアレイ１１５に近く、ＤＵＴ１１０を塵埃若しくは天候から保護する要素又はＤＵＴ１１０の基板（substrate：基材）からの漏洩等によって、ＤＵＴ１１０によって散乱されたエネルギー等からの無放射作用を反映した電磁効果を含む。
【0030】
近接場アンテナ１５０は、ＤＵＴ１１０がプローブアンテナ１３０に対して移動されているときに近接場アンテナ１５０とＤＵＴ１１０との間で表面波を使用して、ネットワークエミュレータ１４０とＤＵＴ１１０との間の呼リンクとして呼接続を維持する低利得アンテナとすることができる。具体的には、近接場アンテナ１５０は、ＤＵＴ１１０に極めて接近して配置され、プローブアンテナ１３０及びネットワークエミュレータ１４０によるアンテナアレイ１１５の試験を妨げることなく、ＤＵＴ１１０から表面波を受信する。その上、近接場アンテナ１５０は、ＤＵＴ１１０に極めて接近して配置される２つ以上の近接場アンテナを表すことができるが、図１の実施形態では、近接場アンテナ１５０は、ＤＵＴ１１０の試験中にネットワークエミュレータ１４０とＤＵＴ１１０との間の呼リンクを維持するために使用される唯一の近接場アンテナである。ｍｍＷａｖｅ信号を搬送することが可能なケーブル、コネクタ及びＲＦスイッチのコストは、呼接続を維持するために使用される近接場アンテナ１５０の個数を最小にすることによって最小にされる。
【0031】
近接場アンテナ１５０は、ＤＵＴ１１０とネットワークエミュレータ１４０との間の近接場において、近接場アンテナ１５０がＤＵＴ１１０のアンテナアレイ１１５によって形成されるビーム内に入らないように配置される。近接場アンテナ１５０は、ＤＵＴ１１０のアンテナアレイ１１５によって形成されるビームのビーム経路から十分離れて配置することができる。このようにして、近接場アンテナ１５０は、アンテナアレイ１１５によって形成されるＲＦビームの散乱を回避することによって、ＤＵＴ１１０のアンテナアレイ１１５によって形成されるビームとの干渉を回避する。
【0032】
本明細書において使用される用語「表面波」は、ＤＵＴ１１０に及びその周囲に存在し、そこで検出することができるが、遮断されるまで３次元遠方場内に無期限に伝播しない電磁波を指す。表面波は、表面散乱エネルギーである場合もあるし、ＤＵＴ１１０内の基板からの漏洩である場合もあるが、アンテナアレイ１１５によって形成される指向性ビームを含まない。表面波の例には、表面プラズモン、２次元で伝播するゾンマーフェルト波（Sommerfeld wave）、及び反応性近接場波（reactive near-field wave）が含まれる。用語「超近接場（ＶＮＦ：very near-field）」が、波が存在し、波源から波長に満たずに離れた近接場アンテナ１５０によって検出されることを意味する限りにおいて、表面波はＶＮＦ波を含むが、ＶＮＦ波に限定されるものではない。図１の実施形態では、アンテナアレイ１１５は、郵便切手のサイズとすることができ、ＤＵＴ１１０のケース内に埋め込むことができる。これによって、近接場アンテナ１５０が、アンテナアレイ１１５から波長内に接近することが防止される。それにもかかわらず、ＶＮＦ波は、ＤＵＴ１１０において又はその周囲に存在し得るので、ＶＮＦ波は、この用語が本明細書において使用されるように表面波の一例である。
【0033】
ＤＵＴ１１０において又はその周囲で表面波を検出する近接場アンテナ１５０の例には、モノポールアンテナ、モノポールアンテナのダイバーシティペア、ループを有するモノポールアンテナ、及びそれぞれがループを有するモノポールアンテナのダイバーシティペアが含まれる。近接場アンテナの例を図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ及び図３Ｄに示し、それらの図の説明を以下で行う。
【0034】
図１の実施形態では、システム１００は、ＣＡＴＲとすることができ、ＣＡＴＲ内のＤＵＴ１１０は、通常どおりに、ＣＡＴＲのチャンバのクワイエットゾーン内に配置することができる。ＣＡＴＲでは、クワイエットゾーンは、重ね合わせを介して表面からの浮遊反射によって付加される可能性がある不要な反射を最小にする。これは、最も均一に近い照射（レンジにわたって平坦な位相面及び振幅）を提供する。一般に、クワイエットゾーンは、反射器１２０が放物面であるときは、焦点距離の約５／３の長さから開始し、反射器１２０から或る距離だけ更に遠方に延在する。
【0035】
図２は、代表的な実施形態による、アンテナアレイのリモート無線制御用の近接場アンテナを備える別のシステムを示している。
【0036】
図２の実施形態では、システム２００は、ＤＵＴ１１０と、ネットワークエミュレータ２４０に接続されたプローブアンテナ２３０と、近接場アンテナ２５０と、試験プラットフォーム１９０とを備える。
【0037】
システム２００は、遠方場試験環境とすることもできるし、遠方場試験環境を備えることもできる。ＤＵＴ１１０及び試験プラットフォーム１９０は、図１におけるＤＵＴ１１０及び試験プラットフォーム１９０と同様又は同一のものとすることができる。すなわち、ＤＵＴ１１０はモバイル通信デバイスとすることができ、試験プラットフォーム１９０は、図２に示すＸ軸、Ｙ軸及び／又はＺ軸の回りに又はそれらの軸に沿ってＤＵＴ１１０を回転又は別の方法で移動させることができる。
【0038】
図２の実施形態では、近接場アンテナ２５０が、遠方場試験環境において使用される。アンテナアレイ１１５が、例えば、５メートルよりも大きな遠方場を有するときは、遠方場試験環境は屋外とすることができる。ＤＵＴ１１０がプローブアンテナ２３０に対して移動されているときに、近接場アンテナ２５０は、この場合も、近接場アンテナ２５０とＤＵＴ１１０との間で表面波を使用して、ネットワークエミュレータ２４０とＤＵＴ１１０との間の呼リンクとしての呼接続を維持する。具体的には、近接場アンテナ２５０は、ＤＵＴ１１０に極めて接近して配置され、プローブアンテナ２３０及びネットワークエミュレータ２４０によるＤＵＴ１１０の試験を妨げることなくＤＵＴ１１０から表面波を受信する。
【0039】
遠方場試験環境では、ＤＵＴ１１０からの放射電力は、ＤＵＴ１１０のアンテナアレイからの距離の二乗として減少し、放射の吸収は、ＤＵＴ１１０のアンテナアレイにフィードバックしない。
【0040】
遠方場試験環境では、ＤＵＴ１１０は、プローブアンテナ２３０及びネットワークエミュレータ２４０を使用して試験される。プローブアンテナ２３０は、ＤＵＴ１１０及びＤＵＴ１１０のアンテナアレイ（図示せず）を試験するために図２における試験環境の遠方場において使用される少なくとも１つのプローブアンテナを表す。プローブアンテナ２３０は、ＤＵＴ１１０の試験中にＤＵＴ１１０がプローブアンテナ２３０に対して移動されているときにＤＵＴ１１０のアンテナアレイによってＯＴＡで放出されたビームのビーム特性を測定する。プローブアンテナ２３０は、ＤＵＴ１１０のアンテナアレイによってＯＴＡで放出されたビームのビーム特性を測定するのに使用される。図１の実施形態と同様に、ＤＵＴ１１０が移動されている間、ビームをビームロックし、ＤＵＴ１１０が移動されているときのＤＵＴの幾何形状に対して固定された一定のアンテナ利得プロファイルを有するビームの特性を測定することができる。換言すれば、試験は、ＤＵＴ１１０が移動されている間、同じアンテナ利得プロファイルを有する特定のビームのビーム特性の試験を含むことができ、この試験は、ＤＵＴ１１０が受け得る可能性のある実世界の状態を効果的に測定する。
【0041】
ネットワークエミュレータ２４０は、測定されたビーム特性をプローブアンテナ２３０から受信し、測定されたビーム特性を所定の閾値と比較すること等によって、測定されたビーム特性を解析する。
【0042】
図３Ａは、代表的な実施形態による、アンテナアレイのリモート無線制御用の近接場アンテナを示している。
【0043】
図３Ａの実施形態において、近接場アンテナ３５１は擬似モノポールアンテナである。モノポールは、単一の極からなるアンテナである。近接場アンテナ３５１は、均一な円形断面を有するロッド形状を有することができる。近接場アンテナ３５１は、モノポールに対して垂直な無指向性の放射パターンを有する。モノポールアンテナの長さは、使用される無線波の波長によって決まる。図３Ａの場合に、近接場アンテナ３５１は、近接場アンテナ３５１によって検出及び測定される表面波の波長の４分の１（１／４）以下の長さを有する。
【0044】
図３Ｂは、代表的な実施形態による、アンテナアレイのリモート無線制御用の別の近接場アンテナを示している。
【0045】
図３Ｂの実施形態では、近接場アンテナ３５２は、モノポールアンテナのダイバーシティペアである。ダイバーシティペアは、ワイヤレスリンクの品質及び信頼性を改善するために使用され、図３Ｂでは、図３Ａにおける近接場アンテナ３５１と比較して、近接場アンテナ３５２の送受信性能を改善するために使用される。図３Ｂでは、ダイバーシティペアは、それぞれが均一な円形断面を有するロッド形状を有する２つのモノポールからなる。これらの２つのモノポールは、円形断面の中心が、近接場アンテナ３５２によって検出及び測定される表面波の波長の約４分の１に位置するように配置される。
【0046】
図３Ｃは、代表的な実施形態による、アンテナアレイのリモート無線制御用の別の近接場アンテナを示している。
【0047】
図３Ｃの実施形態では、近接場アンテナ３５３は、ループを有する擬似モノポールアンテナである。ループの周囲の長さは、近接場アンテナ３５３によって検出及び測定される表面波の波長以下である。近接場アンテナ３５３の擬似モノポール構成要素は、この場合も、均一な円形断面を有するロッド形状を有することができる。擬似モノポール構成要素は単独で、モノポールに対して垂直な無指向性放射パターンを有し、モノポールアンテナの長さは、使用される無線波の波長によって決まり、近接場アンテナ３５３によって検出及び測定される表面波の波長の４分の１（１／４）以下とすることができる。近接場アンテナ３５３のループ構成要素は、ダイポール放射パターンを有する。
【0048】
図３Ｄは、代表的な実施形態による、アンテナアレイのリモート無線制御用の別の近接場アンテナを示している。
【0049】
図３３の実施形態では、近接場アンテナ３５４は、それぞれがループを有するモノポールアンテナのダイバーシティペアである。図３３におけるダイバーシティペアは、図３Ｃにおける近接場アンテナ３５３と比較して、近接場アンテナ３５４の送受信性能を改善するために使用される。図３Ｄでは、ダイバーシティペアのそれぞれの擬似モノポール構成要素は、均一な円形断面を有するロッド形状を有する。２つの擬似モノポール構成要素は、円形断面の中心が、近接場アンテナ３５４によって検出及び測定される表面波の波長の約４分の１に位置するように配置される。加えて、各ループ構成要素の周囲の長さは、近接場アンテナ３５４によって検出及び測定される表面波の波長以下である。
【0050】
図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ及び図３Ｄの実施形態における近接場アンテナ３５１、３５２、３５３、３５４は、近接場アンテナ３５１、３５２、３５３、３５４によって検出及び測定される信号の波長に関する特性を用いて設計される。検出及び測定された信号は、ＤＵＴ１１０のアンテナアレイ１１５によって形成されるビームからのエネルギーを含むことができる。ただし、ＤＵＴ１１０からの表面波が、本明細書において説明する対象の波である。このように、近接場アンテナ３５１、３５２、３５３、３５４は、４Ｇ信号又は５Ｇ信号を使用して通信するアンテナアレイ１１５を試験するために設計及び使用することができる。図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ及び図３Ｄの実施形態における近接場アンテナ３５１、３５２、３５３、３５４は、偏波の影響を受けない。
【0051】
一例として、近接場アンテナ３５１、３５２、３５３、３５４は、５Ｇノンスタンドアローン（ＮＳＡ：Non-Stand Alone）モード（すなわち、ＬＴＥ／４Ｇ及び５Ｇのハイブリッド機能を使用するモード）において使用される、６ＧＨｚよりも低い周波数を有するＬＴＥ信号用に設計することができる。この例では、６ギガヘルツ（ＧＨｚ）よりも低い周波数を有するＬＴＥ信号は、呼接続を維持するのに使用される一方、アンテナアレイ１１５は、２８ＧＨｚ又は３９ＧＨｚのｍｍＷａｖｅ周波数を有する５Ｇ信号を使用して試験される。より高い周波数のｍｍＷａｖｅ信号は、アンテナアレイ１１５の試験において対象の信号であり、試験において試験されているアンテナアレイ１１５の指向性及び他の特性に対応する。換言すれば、アンテナアレイ１１５が、ネットワークエミュレータ１４０による試験用のｍｍＷａｖｅ周波数を有する第２の信号を使用して試験されている間、近接場アンテナ３５１、３５２、３５３、３５４は、呼接続を維持する６ＧＨｚ未満の第１の信号を使用して呼接続を維持するように設計することができる。或いは、近接場アンテナ３５１、３５２、３５３、３５４は、プライマリ５Ｇモードにおける信号、すなわち、ネットワークエミュレータ１４０による試験中に５Ｇ通信において使用される同じｍｍＷａｖｅ周波数を有する信号について呼接続を維持するように設計することができる。
【0052】
図４は、代表的な実施形態による、アンテナアレイのリモート無線制御用の近接場アンテナを備える別のシステムを示している。
【0053】
図４の実施形態では、システム４００は、ＤＵＴ１１０と、近接場アンテナ４５０と、発泡体シールド４６０とを備える。図４の実施形態は、図１又は図２の実施形態のいずれかとともに使用することもできるし、いずれかと統合することもできる。
【0054】
図４の実施形態では、ＤＵＴ１１０のアンテナアレイから近接場アンテナ４５０をアコースティックに分離するために発泡体シールド４６０が使用される。
【0055】
特に、５Ｇ新無線（５Ｇ ＮＲ）では、ＤＵＴ１１０のｍｍＷａｖｅアンテナアレイは指向性である。近接場アンテナ４５０は、ＤＵＴ１１０において及びその周囲において表面波を使用してネットワークエミュレータ（図示せず）との呼接続を維持するために使用される。近接場アンテナ４５０を使用して呼接続を維持する動作は、ＤＵＴ１１０のアンテナアレイの試験を妨げないように、ＤＵＴ１１０のアンテナアレイを試験する動作からアコースティックに分けることができる。その結果、近接場アンテナ４５０は、ＤＵＴ１１０のアンテナアレイのリモート無線制御に使用され、ＤＵＴ１１０とネットワークエミュレータとの間の信号が過度に低くなったときに、ネットワークエミュレータが呼接続を切断する可能性を低減又は除去する。同時に、発泡体シールド４６０を使用して、近接場アンテナ４５０は、ＤＵＴ１１０のアンテナアレイの試験の妨げを最小化又は低減するように動作する。
【0056】
発泡体シールド４６０は、近接場アンテナ４５０からの無線周波数放出がＣＡＴＲ用のシステム１００におけるプローブアンテナ１３０又は遠方場試験用のシステム２００におけるプローブアンテナ２３０に入射するのを阻止するＲＦ吸収発泡体とすることができる。その結果、発泡体シールド４６０は、近接場アンテナ４５０からの放出が、プローブアンテナ１３０及びプローブアンテナ２３０によって検出及び測定されるｍｍＷａｖｅビーム特性の測定を妨げることを防止する。
【0057】
発泡体シールド４６０は、試験プラットフォーム１９０若しくは試験プラットフォーム１９０上、ＤＵＴ１１０上、又は近接場アンテナ１５０、近接場アンテナ２５０若しくは近接場アンテナ４５０上若しくはその周囲に取り付けることができる。例えば、図１及び図２の実施形態では、ＤＵＴ１１０のアンテナアレイを近接場アンテナ１５０からシールドする形で近接場アンテナ４５０をＤＵＴ１１０に又はその周囲に配置することができるように、発泡体シールド４６０は、支持アーム１９１のうちの１つ以上に又はそれらを用いて設けることができる。
【0058】
したがって、アンテナアレイのリモート無線制御用の近接場アンテナによって、ＤＵＴ１１０は、ネットワークエミュレータ１４０又はネットワークエミュレータ２４０との呼接続を維持することが可能になる。近接場アンテナ１５０は、ＤＵＴ１１０のアンテナアレイ１１５の近くに配置することもできるし、ＤＵＴ１１０のアンテナアレイ１１５の背後であっても配置することができる。近接場アンテナ１５０は、図１の実施形態と同様にＣＡＴＲにおいて使用することもできるし、図２の実施形態と同様に遠方場アンテナ試験レンジにおいて使用することもでき、ネットワークエミュレータ１４０又はネットワークエミュレータ２４０による試験においてアンテナアレイ１１５によって形成される指向性ビームの方向に送信されない、アンテナアレイ１１５によって生成されるエネルギーを活用することができる。
【0059】
ダイポールアンテナを近接場アンテナ１５０として使用するフィールド試験は、近接場アンテナ１５０が、直接照射から受信される電力の３５ｄＢ内で信号（表面波を含む）をピックアップすることができることを既に示している。ダイポールアンテナは、このフィールド試験用の半剛性同軸ケーブルをストリップすることによって作製することができ、フィールド試験における最良の結果は、近接場アンテナ１５０が、ＤＵＴ１１０のアンテナアレイ１１５の前面においてプローブを行うために使用されるときに見られる。フィールド試験は、近接場アンテナ１５０が、ＤＵＴ１１０のアンテナアレイ１１５の前面からではなく側面からの信号（表面波を含む）をピックアップするときであっても、電力が依然として検出可能かつ測定可能であることを示している。
【0060】
アンテナアレイのリモート無線制御用の近接場アンテナを幾つかの例示的な実施形態に関して説明してきたが、使用されている言葉は、限定の言葉ではなく、説明及び例示の言葉であることが理解される。アンテナアレイのリモート無線制御用の近接場アンテナのその態様における範囲及び趣旨から逸脱することなく、現在記載されている添付の特許請求の範囲又は補正された添付の特許請求の範囲の適用範囲内で変更を行うことができる。アンテナアレイのリモート無線制御用の近接場アンテナを特定の手段、材料及び実施形態に関して説明してきたが、アンテナアレイのリモート無線制御用の近接場アンテナは、開示された詳細に限定されることを意図していない。逆に、アンテナアレイのリモート無線制御用の近接場アンテナは、添付の特許請求の範囲の適用範囲内にあるような機能的に同等の全ての構造、方法、及び使用に拡張される。
【0061】
本明細書において説明したように、ＤＵＴ１１０及びアンテナアレイ１５の試験は、アンテナアレイ１１５において又はその近くで表面波を検出及び測定するために近接場アンテナ１５０を使用して呼接続を維持しながら、アンテナアレイ１１５が点源として動作する遠方場において行うことができる。近接場アンテナ１５０は、適切な場合には、無放射であり、かつ、近接場を越えて存在しないか又は幾つかの形態の表面波については超近接場を越えて存在しない表面波を受信することによって、呼接続を維持することに特に専用化することができる。
【0062】
本明細書において説明したような呼接続の維持は、ＤＵＴ１１０の表面波を検出することからもたらされる。表面波の途切れることのない検出は、ＤＵＴ１１０及び／又はネットワークエミュレータ１４０におけるソフトウェア命令又は回路機能が、特に、ＤＵＴ１１０からの信号が低下しているか又は呼損（lost call）と相関するように予め定められたレベルに低下したことを示す障害信号を生成しないことによってトリガを行わないことをもたらすことができる。換言すれば、本明細書において説明されている教示は、ＤＵＴ１１０及び／又はネットワークエミュレータ１４０におけるソフトウェア又は回路機能に対して不透明なものとすることができ、これらのソフトウェア又は回路機能は、近接場アンテナ１５０が、呼接続を維持するためにそれ以外に使用される信号の代わりに、ＤＵＴ１１０において及びその周囲において表面波を検出していることに気付かない場合がある。
【0063】
本明細書は、特定の規格及びプロトコルに関連した特定の実施形態において実施することができる構成要素及び機能を説明しているが、本開示は、そのような規格及びプロトコルに限定されるものではない。例えば、４Ｇ／ＬＴＥ及び５Ｇ等の規格は、技術の現状の例を表すものである。そのような規格は、一定期間ごとに、本質的に同じ機能を有するより効率的な同等のものに取って代わられる。したがって、同じ又は類似の機能を有する取って代わった規格及びプロトコルは、元の規格及びプロトコルと均等なものとみなされる。
【0064】
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、縮尺どおりに描かれない場合がある。例示内の幾つかの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、本開示及び図は、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。
【0065】
本開示の１つ以上の実施形態が、本明細書において、「本発明」という用語によって個別に、及び／又はまとめて参照される場合があるが、便宜にすぎず、本出願の範囲を任意の特定の発明又は発明概念に自発的に制限することは意図していない。さらに、本明細書において具体的な実施形態が例示及び説明されてきたが、図示される具体的な実施形態の代わりに、同じ、又は類似の目的を果たすように設計される任意の後の時点の装置が使用されてもよいことは理解されたい。本開示は、種々の実施形態のありとあらゆる後の時点の改変及び変形に及ぶことを意図している。上記の実施形態の組み合わせ、及び本明細書において具体的には説明されない他の実施形態が、説明を再検討した当業者には明らかになるであろう。
【0066】
本開示の要約書は、米国特許法施行規則第１．７２（ｂ）に準拠するように与えられ、特許請求の範囲の適用範囲又は意味を解釈又は制限するために使用されないという了解の下に提出される。さらに、これまでの詳細な説明において、本開示を簡素化する目的で、種々の特徴がまとめられる場合があるか、又は単一の実施形態において説明される場合がある。本開示は、特許請求される実施形態が、各請求項において明確に列挙されるより多くの特徴を必要とするという意図を反映すると解釈されるべきではない。むしろ、添付の特許請求の範囲が反映するように、発明の主題は、開示される実施形態のいずれかの実施形態の全ての特徴より少ない特徴を対象にする場合がある。したがって、添付の特許請求の範囲は詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、別々に特許請求される主題を規定するものとして自立している。
【0067】
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、これら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1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4】
【国際調査報告】