シールドボックスとは
電波を遮断（シールド）することができる金属でできた箱です。
電波は金属を透過せずに全反射するので、シールドボックス内に、外部の電波は入りません。つまり、外的要因を排除した空間が実現でき、無線機器の評価が可能になります。
また、技術基準適合証明書を取得していない無線機器による基準値を超えた電波放出は禁止されています。無線機器の評価試験における設備は総務省の規定に従って、シールド環境を整える必要があります。
規定の詳細については、総務省 微弱無線局の規定 をご確認ください。
シールドボックスの構造について
金属で覆われた箱、それがシールドボックスですが、箱の6面を全て溶接して、つなぎ合わせてしまっては、箱の中に評価機器を入れることができなくなってしまいます。当然ですが、機器の出し入れをするためのドアは必ず必要です。しかしドアは、シールド性能に最も影響が出る部分でもあります。そのため、ドアのシールド構造や、使用しているシールド材料は、メーカー各社異なり、シールドのノウハウが詰まっています。
ドアは数か所のバックルでしっかり締めるタイプが一般的ですが、TESCOＭ社のシールドボックスは、ハンドルをロックに引っかけて留める仕組みなので、片手で簡単にドアを閉める事ができます。
また、ガススプリングを採用しているので、ロックを外せばゆっくりと自然に開きます。毎日測定を行う方にとっては、作業負荷が軽く、大変使い易いシールドボックスです。
一方、シールドウィンドウやシールドグローブが付いている Ramseyのシールドボックスは、しっかりとシールドされている状態で、評価機器の動作や表示を目で見ながら、手を使って操作もできるので、研究、開発段階でのご使用に最適です。
また、さらにアンテナカップラをシールドボックスに組み込めば、安定した測定環境下で、すぐに測定を始めることができます。
広帯域に対応した アンテナカップラ各種 ご用意しています。評価機器の周波数帯やサイズに合わせてご選択ください。
シールド性能とは
電波を遮るものがない場所で測定したアンテナの出力レベルが、シールドボックスによって、どれだけ減衰させることができるかを表した数値（デシベル）を、シールド性能と呼びます。
一般的に、WiFiや5G FR1の周波数帯域（6GHz帯）までに対応したシールドボックスが多いですが、最近では5G FR2 や、60GHz以上のミリ波帯の周波数帯に対応したシールドボックスも増えてきています。
TESCOM社のミリ波対応シールドボックスは、67GHzまでのシールド性能評価レポートを付けて納品します。 900MHzから30GHz帯におけるシールド性能は100dB近く、まるでシールドルームの様な性能を発揮しています。
シールドボックスの使い方
アンテナやアンテナカップラ、評価機器を内部に入れて測定しますが、ここで重要なのは、外部に置くスペクトラムアナライザやシグナルジェネレータ、ネットワークアナライザ等の測定器との接続です。シールドボックスメーカー各社、ノイズフィルタ付きの電源や、データコネクタ等をご用意しており、シールド性能を維持しながら測定できる環境を整えています。特にミリ波帯に対応するためには、コネクタ類にシールド強化が必須です。コネクタ周りから電波が通ってしまっては、測定に大きく影響してしまいます。ミリ波帯に対応しているI/Oインターフェースを採用すること、コネクタ類はトルクレンチ等を使用して、しっかりと締めることは、大変重要です。
シールドボックスと電波暗箱の違い
電波暗箱とは、シールドボックスの内部に電波吸収体を貼り、内部における電波の反射を抑えたボックスです。内部の金属部を露出させたままのシールドボックスの中で電波を放出すると、電波が反射し測定状態が安定しません。
そこで、シールドボックスと呼ばれる製品にも、反射の影響を減らすために、内部に薄い電波吸収体が貼られているのが一般的です。
さらに、内部反射を軽減したアンテナカップラを使用すれば、小さなシールドボックスでも、内部反射による影響を受けずに安定した測定結果が得られ、測定効率が上がります。
実は、わざと電波を反射させ、電波が散乱した実環境を模擬する リバブレーションチャンバーもありますが、それはまた別の場所でご説明します。
さて、シールドボックスと電波暗箱、どちらも電波吸収体を貼っているのに何が違うのか、と言うと、シールドボックスでは、無線機器の送受信テストが基本的な使用用途ですが、電波暗箱は、一定距離を保ちながらアンテナの放射評価を行うことを目的としています。例えば放射パターンの測定を行う場合には、反射を無くすためにピラミッド型電波吸収体等のより反射減衰特性の高い電波吸収体が必要となります。周波数帯によっては、10cm、20cm、30cmとピラミッドの高さを高くする必要があり、それに伴い電波暗箱のサイズも大きくなります。
そうは言っても、スペースの問題からピラミッド型電波吸収体ではなく、平板型の薄い電波吸収体を使用したい、そんな時は複層タイプの平板型電波吸収体をお勧めします。
ミリ波帯であれば、ピラミッドの高さは60mm程度なので、電波暗箱はコンパクトに仕上げることができます。
既存のシールドボックスに貼られている一般的な電波吸収体からご希望の電波吸収体に貼りかえることもできます。
TESCOMの大型シールドボックスには、標準で複層平板型の電波吸収体が貼られていますので、電波暗箱の様に使用する事も可能です。
TESCOMの大型シールドボックスを使って、内部でアンテナ測定を実現しているモデルをご紹介します。
ウルトラワイドバンドモデル TC-5977DU + 2軸ポジショナ
ターンテーブル・測定用ポジショナの設計・製作のご相談も承ります。
自動開閉タイプのシールドボックスについて（エアアシストタイプ）
TESCOMのシールドボックスには、ドア開閉と内部ジグのアクションをエアで制御するモデルがあります。
エアを供給すれば、ボタンで簡単に開閉、2回のシーケンサアクションで測定を完了することもできます。
① スライドイン → プローブダウン →ドアクローズ →測定開始
② 測定完了 → ドアオープン → プローブアップ → スライドアウト
PCにUSB接続し、RS232Cを介してアクションを制御することも可能です。
評価機器のサイズ、アンテナやプローブの数や位置等によって、モデルを選択し、内部ジグの設計をします。
メンテナンスについて
販売している全てのシールドボックスは、弊社でメンテナンスをいたします。
基本のメンテナンスは下記となります。
①ドア部のクリーニング
②ガスケットの交換
③シールド測定及び測定レポートの作成
ヒンジや、ガスダンパー、シリンダ等も必要に応じて交換、メンテナンスいたします。
メンテナンスの必要性や、効果についてもご確認ください。
交換部品をご購入いただき、お客様で交換することも可能です。