JPH09318689A - シールドボックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 近隣の基地局その他との相互の影響がなく、
且つ低コストで構成できるシールドボックスを提供す
る。 【解決手段】 シールドボックス１内は外界とは相互に
電磁波が遮蔽され、単一指向性のコーナリフレクタアン
テナ１１は、シールドボックス１内における電波吸収体
１ｃ_-1、１ｃ_-2が貼付されていない面で発生した反射波
を受けることなく、携帯電話機２が有するアンテナ２ａ
との間で直接波のみを送受信して測定を行う。また単一
指向性のコーナリフレクタアンテナ１１は、ダイポール
アンテナ１１ａにコーナリフレクタ１１ｂを取り付ける
ことによって構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、無線端末機等の
送受信検査等に用いて好適なシールドボックスに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話をはじめとする移動電話
や、無線データ端末等（以降、移動無線端末あるいは移
動無線端末機と称する）がめざましく発達して普及して
いるとともに、さらに需要の伸びも見込まれている。こ
れに伴い、これら移動無線端末機の開発サイクルも短く
なり、修理等の件数も大幅に増加している。

【０００３】ところで、移動無線端末機の開発や製品の
出荷時、あるいは修理に際しては、当該機器の性能検査
（性能試験）が欠かせない。この性能検査の１つとし
て、送信電波の質（送信電力や占有周波数帯域幅あるい
は周波数偏差等）と受信感度の検査（以降、送受信検査
と称する）が挙げられる。

【０００４】従来は、移動無線端末機は着脱自在の高周
波端子（接栓）を備えており、この高周波端子に送受信
アンテナが取り付けられていた。また、移動無線端末機
の本体に直接送受信アンテナが取り付けられていても、
高周波端子が別に備えてあった。そこで、電力計やスペ
クトルアナライザ、あるいは標準信号発生器等を有する
試験器を、高周波ケーブルによって高周波端子に接続し
て送受信検査を実施していた。

【０００５】ところが、近年の移動無線端末の普及に伴
い、移動無線端末機にはより小型軽量化、低価格化が要
求されるようになった。このため、高周波端子を備え
ず、本体に直接送受信アンテナが取り付けられる機種も
開発されるようになった。

【０００６】そこで、このように高周波端子を装備しな
い移動無線端末機では、一般にエア結合と称される測定
方法を用いらざるを得ない。このエア結合とは、移動無
線端末機に取り付けられた送受信アンテナから所定の距
離の場所に測定用アンテナを設置し、この測定用アンテ
ナを用いて試験電波を送受信するものである。

【０００７】ところがエア結合によれば、移動無線端末
機の送受信アンテナならびに測定用アンテナからは電波
が送信されるため、近隣の基地局に影響を与える。ま
た、これらアンテナは近隣の基地局からの電波ならびに
雑音等の不要電波も受信してしまう。さらに、これらア
ンテナから送信された電波が近接する金属物体等に当た
って生じる反射波も無視できない。

【０００８】従って、こういったエア結合による送受信
検査は、外界とは電磁界が相互に遮断され且つ内部反射
のない電波暗室の中での実施が理想的であるが、電波暗
室は極めて高価であるため容易に採用されない。そこ
で、このように高価な電波暗室に代わって、安価で手軽
ななシールドボックスが開発され、用いられるようにな
った。

【０００９】図５は従来のシールドボックスの一例であ
り、全体構成を示す斜視図である。このシードボックス
１０１は、筐体１０１ａと蓋１０１ｂとから構成されて
おり、何れも高周波電磁界に対して遮蔽効果のある金属
から形成されている。

【００１０】筐体１０１ａの一面（図５では上面）には
開口面を有しており、この開口面から携帯電話機１０２
（移動無線端末）を出し入れすることができる。また蓋
１０１ｂは開口面を覆う形状をなしており、シールドボ
ックス１０１の内部に格納された携帯電話機１０２を遮
蔽する。

【００１１】筐体１０１ａ内には、図示しないが携帯電
話機１０２を載置するテーブルと、やはり図示しないが
テーブルの下部にダイポールアンテナとを有している。
このテーブルは電磁波を問題なく透過する材質が用いら
れており、携帯電話機１０２に取り付けられたアンテナ
１０２ａとダイポールアンテナとのエア結合が可能とな
っている。

【００１２】筐体１０１ａの他の一面（図５では側面）
には高周波端子１０３ａと制御端子１０３ｂとを有して
いる。この高周波端子１０３ａは上述の図示しないダイ
ポールアンテナに接続されている。また制御端子１０３
ｂは、携帯電話機１０２が有する音声端子や、無線デー
タ端末を測定する場合にデータ端子と接続するものであ
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述した蓋１０１ｂの
内面には電波吸収体１０１ｃ_-1が貼付されており、筐体
１０１ａの底部内面には電波吸収体１０１ｃ_-2が貼付さ
れている。さらに筐体１０１ａの前側部内面および後側
部内面には各々電波吸収体１０１ｃ_-3あるいは１０１ｃ
_-4、左側部内面および右側部内面には電波吸収体１０１
ｃ _-5あるいは１０１ｃ_-6が貼付されている（以降、これ
ら電波吸収体１０１ｃ_-1、１０１ｃ_-2・・・１０１
ｃ_-5、１０１ｃ_-6を、必要に応じて単に電波吸収体１０
１ｃと称する）。この電波吸収体１０１ｃには様々なも
のが開発されているが、公知であるので、ここでは詳細
な説明については省略する。

【００１４】電波吸収体１０１ｃは、入射した電磁波を
吸収し反射波を生じない。またシールドボックス１０１
内は外界とは遮蔽されるため、携帯電話機１０２が有す
るアンテナ１０２ａと図示しない測定用のダイポールア
ンテナとの間には直接波のみが送受信される。このた
め、外部の機器やノイズ源との間で相互に影響を及ぼす
ことはない。

【００１５】ところで、上述したように電波吸収体１０
１ｃには数多くのものが存在し、吸収させる電磁波の周
波数や減衰の度合い等が目的に沿ったものが選択され
る。しかし、この例に示すように比較的内容積が狭く高
い減衰性能が要求される用途では、電波吸収体が極めて
高価である場合が多い。

【００１６】従って、シールドボックス１０１自体が高
価になってしまうという問題があった。この発明は、こ
のような背景の下になされたもので、近隣の基地局その
他との相互の影響がなく、且つ低コストで構成できるシ
ールドボックスを提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１に記載の発明にあっては、対向する２
平面とその他の面とから形成され送受信アンテナを有す
る無線端末機を格納する導電性の格納手段と、前記格納
手段の前記２平面部の内面に貼付された電波吸収手段
と、前記格納手段内に取り付けられ前記無線端末機を載
置する載置手段と、単一の指向性を有し当該指向性軸が
前記送受信アンテナならびに前記２平面と交差する測定
用アンテナと、前記格納手段の一端面に取り付けられ前
記測定用アンテナと接続された高周波端子とを具備する
ことを特徴とする。

【００１８】また、請求項２に記載の発明にあっては、
請求項１に記載のシールドボックスでは、前記測定用ア
ンテナは、前記送受信アンテナと平行するダイポールア
ンテナと、前記ダイポールアンテナと平行し且つ互いに
交差する２つの平面板よりなるコーナリフレクタとから
構成されることを特徴とする。

【００１９】この発明によれば、シールドボックス内は
外界とは相互に電磁波が遮蔽され、単一指向性の測定用
アンテナは、シールドボックス内における電波吸収手段
が貼付されていない面で発生した反射波を受けることな
く、無線端末機が有する送受信アンテナとの間で直接波
のみを送受信して測定を行う。また単一指向性の測定用
アンテナは、ダイポールアンテナにコーナリフレクタを
取り付けることによって構成される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に本発明について説明する。
図１は本発明の一実施の形態にかかるシールドボックス
１の構成を示す側断面図である。なお本実施の形態で
は、移動無線端末機として携帯電話機２を適用した例を
挙げて説明する。

【００２１】図１において１ａは筐体であり、形状の一
例としては同図に示すようにコの字状の断面を有してい
る。なお、図１においては、筐体１ａの上面が開口面に
なっている。

【００２２】１ｂは蓋であり、筐体１ａの開口面を覆う
形状をなしており、この蓋１ｂによって筐体１ａの開口
面を閉じると、本実施の形態のシールドボックス１は立
方体の外観形状となる。

【００２３】なお筐体１ａと蓋１ｂとの何れも、高周波
電磁界に対して遮蔽効果のある金属（例えばアルミニウ
ム等）から形成されている。従って、シールドボックス
１内は外界とは電磁波が相互に遮蔽される。

【００２４】１ｃ_-1は、電磁波の反射の発生を防止する
ために蓋１ｂの内面に貼付された電波吸収体である。ま
た１ｃ_-2は、同様の目的で筐体１ａの底部内面に貼付さ
れた電波吸収体である。

【００２５】筐体１ａの内部には、携帯電話機２を載置
するためのテーブル１０が設けられている。このテーブ
ル１０は、例えばアクリル樹脂のように電磁波を問題な
く透過させる材質によって形成されているとともに、テ
ーブル１０の上部台１０ａの上面はシリコン樹脂等によ
るマット等が備えられており、載置された携帯電話機２
が容易に摺動しない構成となっている。

【００２６】本実施の形態に示す携帯電話機２はアンテ
ナ２ａを有している。一方、筐体１ａ内において上述の
上部台１０ａを挟んでアンテナ２ａと対向する位置には
コーナリフレクタアンテナ１１が取り付けられており、
筐体１ａの一側面に設けられた高周波端子３と接続され
ている。

【００２７】図２は、コーナリフレクタアンテナ１１の
詳細な構成を示す斜視図である。図２に示すように、コ
ーナリフレクタアンテナ１１は、ダイポールアンテナ１
１ａとコーナリフレクタ１１ｂとから構成されている。

【００２８】コーナリフレクタは１１ｂは、所定の挟角
をなす２枚の反射板１１ｂ_-1と１１ｂ_-2とから構成され
る。これら反射板１１ｂ_-1、１１ｂ_-2は一般に導体平面
板でありダイポールアンテナ１１ａと平行に取り付けら
れる。このコーナリフレクタ１１ｂによって、コーナリ
フレクタアンテナ１１は図２に示すＺ軸方向に顕著な指
向特性を示す。

【００２９】図３は、図２に示すコーナリフレクタアン
テナ１１の指向特性を示す図であり、図３（ａ）は磁界
面（Ｙ−Ｚ平面：例えばこれを垂直面とする）指向特性
を示しており、図３（ｂ）は電界面（Ｘ−Ｚ平面：例え
ばこれを水平面とする）指向特性を示している。なお、
図３におけるコーナリフレクタアンテナ１１では、反射
板１１ｂ_-1と反射板１１ｂ_-2との間に概ね９０°の挟角
を有しているものとする。

【００３０】通常、ダイポールアンテナ１１ａの指向特
性は、磁界面では無指向性（円特性）、電界面では双指
向性（８の字特性）を示す。しかしながらコーナリフレ
クタアンテナ１１では、コーナリフレクタ１１ｂの開口
方向に単一指向性を示し、特に磁界面では指向性が比較
的強く、その半値角（感度の最も高い方位から利得が２
分の１となる角度幅）は反射板１１ｂ_-1と反射板１１ｂ
_-2との挟角によって左右される。

【００３１】本実施の形態では、まずシールドボックス
１の蓋１ｂを開放して、筐体１ａ内のテーブル１０上に
携帯電話機２を載置する。このとき携帯電話機２を所定
の位置に載置し、携帯電話機２のアンテナ２ａと測定用
のコーナリフレクタアンテナ１１とを所定の位置関係に
て対向させる。

【００３２】上述のようにテーブル１０の上部台１０ａ
の上面はシリコン樹脂等のマット等が備えられている。
このシリコン樹脂マットは表面の摩擦係数が極めて大き
いため、載置された携帯電話機２の位置が固定される。

【００３３】次にシールドボックス１の蓋１ｂを閉じる
ことにより、携帯電話機２が外界とは電磁波が相互に遮
蔽される。本実施の形態のシールドボックス１では、筐
体１ａの側部内面の何れにも電波吸収体が貼付されてい
ない。また、筐体１ａは遮蔽効果のある金属等によって
形成されているため、一般には表面反射を生じる。

【００３４】図４は、シールドボックス１の内部におけ
る電磁波の伝播の様子を示す側面透視図である。同図で
は、携帯電話機２が有するアンテナ２ａから送信される
電磁波をコーナリフレクタアンテナ１１によって受信す
る場合を示している。

【００３５】一般に携帯電話機２が有するアンテナ２ａ
は、その用途から指向性が弱く、あらゆる方向に電磁波
が放射されるように設計されている。従って、図２およ
び図４に示すＸ軸、Ｙ軸あるいはＺ軸方向の何れにも電
磁波が放射される。

【００３６】このうち、−Ｚ方向に放射された電磁波
は、直接コーナリフレクタアンテナ１１に入射される。
即ち、この電磁波は直接波としてコーナリフレクタ１１
で受信される。

【００３７】またＺ方向に放射された電磁波は、蓋１ｂ
の内面に貼付された電波吸収体１ｃ _-1に入射する。この
ため、この電磁波は電波吸収体１ｃ_-1に吸収され、測定
に影響を及ぼす反射波は生じない。

【００３８】一方、±Ｘ方向および±Ｙ方向に放射され
た電磁波は、筐体１ａの側部内面に入射する。筐体１ａ
は、上述のように遮蔽効果を有する金属等から形成され
ているため、多くの場合その表面で電磁波を反射する。

【００３９】即ち図４（ａ）、図４（ｂ）において実線
で示す電磁波が筐体１ａの側部内面に入射すると、破線
で示す反射波が生じ、この反射波が前述の直接波ととも
にコーナリフレクタアンテナ１１に入射する。

【００４０】ところで、コーナリフレクタアンテナ１１
は図３に示すような指向特性を有しており、図２や図４
に示すＸ軸、あるいはＹ軸方向の利得は極めて低い。即
ち、Ｘ軸あるいはＹ軸方向から入射する電磁波に対して
は有効な感度を示さない。

【００４１】このため、筐体１ａの側部内面で生じた反
射波は、コーナリフレクタアンテナ１１によって受信さ
れることはない。このため、近隣の基地局やノイズ源等
との相互の影響がなく、シールドボックス内の電磁波の
反射の影響を受けることもなく測定が可能となる。

【００４２】即ち本実施の形態によれば、シールドボッ
クス内において電波吸収体を貼付しなければならない面
（面積）が小さいため、高価な電波吸収体の多用による
製造コストの増加を抑えることができる。

【００４３】さらに、従来のダイポールアンテナを内蔵
したシールドボックスにコーナリフレクタを追加しただ
けでも構成できるので、開発コストを低く抑えるこをも
可能である。

【００４４】なお、上述の実施の形態では携帯電話機２
が有するアンテナ２ａから送信される電磁波をコーナリ
フレクタアンテナ１１によって受信する場合を例に挙げ
て説明した。しかし、コーナリフレクタアンテナ１１か
ら送信される電磁波を携帯電話機２が有するアンテナ２
ａによって受信する場合にあっても同様の作用をもたら
すものであるので、その説明は省略する。

【００４５】また、同実施の形態では測定用アンテナと
してコーナリフレクタアンテナを用いたが、一方向に比
較的強い指向性を有しサイドローブが少なく、外観形状
が小型のアンテナ（例えばマイクロストリップアンテ
ナ、マイクロストリップアレイアンテナ）であれば、何
れにあっても本発明に適用可能である。

【００４６】またコーナリフレクタにあっても、本実施
の形態に示した導体平面板の他に、導電性を有する網
（格子）によって構成することもできる。さらに、これ
ら導体平面板や網等の２つの反射板の挟角は、測定する
電磁波の周波数やダイポールアンテナの長さ、あるいは
シールドボックスの外観形状等によって決定されるコー
ナリフレクタアンテナの指向特性等に応じて、任意に決
定されるものである。

【００４７】なお本実施の形態では、シールドボックス
に携帯電話機を格納する例を挙げて説明したが、携帯電
話の他、無線データ端末機等、全ての移動無線端末機に
適用可能である。

【００４８】また本実施の形態では、テーブルの上部台
の上面に置いたシリコン樹脂マットによって携帯電話機
を固定する構成を例に挙げて説明したが、この他、上部
台上に固定バンド等の固定具を設けたものであってもよ
い。

【００４９】さらに、本実施の形態におけるシールドボ
ックスは立方体形状をなしていたが、内面に電波吸収体
を貼付可能な対向（平行）する２平面を有する形状であ
れば、例えば円筒形状等のものであっても適用可能であ
る。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、シールドボックス内は外界とは相互に電磁波が遮蔽
され、単一指向性の測定用アンテナは、シールドボック
ス内における電波吸収手段が貼付されていない面で発生
した反射波を受けることなく、無線端末機が有する送受
信アンテナとの間で直接波のみを送受信して測定を行
う。また単一指向性の測定用アンテナは、ダイポールア
ンテナにコーナリフレクタを取り付けることによって構
成されるので、近隣の基地局その他との相互の影響がな
く、且つ低コストで構成できるシールドボックスが実現
可能であるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態にかかるシールドボック
ス１の構成を示す側断面図である。

【図２】同実施の形態におけるコーナリフレクタアンテ
ナ１１の詳細な構成を示す斜視図である。

【図３】図２に示すコーナリフレクタアンテナ１１の磁
界面と電界面の指向特性を示す図である。

【図４】同実施の形態にかかるシールドボックス１の内
部における電磁波の伝播の様子を示す側面透視図であ
る。

【図５】従来のシールドボックスの一例であり、全体構
成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ シールドボックス（格納手段） １ａ 筐体（格納手段） １ｂ 蓋（格納手段） １ｃ_-1、１ｃ_-2 電波吸収体（電波吸収手段） ２ 携帯電話機（無線端末機） ２ａ アンテナ（送受信アンテナ） ３ 高周波端子 １０ テーブル（載置手段） １０ａ 上部台（載置手段） １１ コーナリフレクタアンテナ（測定用アンテナ） １１ａ ダイポールアンテナ １１ｂ コーナリフレクタ １１ｂ_-1、１１ｂ_-2 反射板（平面板）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する２平面とその他の面とから形成
   され送受信アンテナ（２ａ）を有する無線端末機（２）
   を格納する導電性の格納手段（１、１ａ、１ｂ）と、 前記格納手段の前記２平面部の内面に貼付された電波吸
   収手段（１ｃ_-1、１ｃ _-2）と、 前記格納手段内に取り付けられ前記無線端末機を載置す
   る載置手段（１０、１０ａ）と、 単一の指向性を有し当該指向性軸が前記送受信アンテナ
   ならびに前記２平面と交差する測定用アンテナ（１１）
   と、 前記格納手段の一端面に取り付けられ前記測定用アンテ
   ナと接続された高周波端子（３）とを具備することを特
   徴とするシールドボックス。
2. 【請求項２】 前記測定用アンテナは、 前記送受信アンテナと平行するダイポールアンテナ（１
   １ａ）と、 前記ダイポールアンテナと平行し且つ互いに交差する２
   つの平面板（１１ｂ_-1、１１ｂ_-2）よりなるコーナリフ
   レクタ（１１ｂ）とから構成されることを特徴とする請
   求項１に記載のシールドボックス。