ＥＴＣ料金所におけるマルチパスのシミュレーション

ＥＴＣ料金所で今までに約2000件のトラブルが発生していると言われています。ゲートが開かない、大型トレーラを２台とカウントしてしまう等々です。これらの原因は料金所の天井、隣のゲート、雨水の溜まった路面に反射するマルチパス現象が最大原因と思われます。

そこで、このマルチパスをシミュレートする方法を以下に提案します。

マルチパスについて

図１に示しますように、ＲＳＵアンテナから発射された電波は主経路である経路１の他、天井等で反射する経路２を通ってＯＢＥアンテナに到達します。すると、ＯＢＥアンテナで主経路の信号と振幅および位相の異なった経路２の信号が合成され、図２に示すように崩れた波形の信号となって受信されます。

経路１と経路２の位相差を次の条件で計算してみます。

• 各々の距離：L1(m)とL2(m)
• 電波の伝搬速度ｖ：3×10⁸(m)
• 搬送波周波数ｆ：5.8(GHz)

位相差=f(L2-L1)×360°/v(deg)

すると、経路1と経路2の距離の位相差は

120°(+19周期)@1m

180°(+18周期)@95.7cm

位相差=240°(+50cm)@50cm

位相差=180°(+8周期)@44cm

位相差=180°(+0周期)@2.6cm

180°の場合は、符号が反転されて合成されるので最も振幅が小さくなります。180°の位相差は1波長つまり52cm毎に発生しますので発生ポイントが数多くなることがわかります。

マルチパスのシミュレーション波形生成法

マルチパスのシミュレーション波形は、弊社製「高速プログラマブルアッテネータMAT800」を使って生成することができます。接続図を図３に示しました。

シミュレーション波形を生成するために、MAT800の次の特長をフルに利用します。

任意の減衰量プログラムが可能

• 128Kワードのプログラムメモリ内臓
• 最高2μs/ワードの読出し（切替）速度
• FREE、BURST、GATEの3つの読出しモード
• クロック数または時間による休止期間の設定

減衰量プログラム作成ソフト標準付属

GP-IBとRS-232Cを標準装備

周波数帯域ごとに4モデル用意

• モデルA：1.5～4.5GHz
• モデルB：3.0～9.0GHz
• モデルC：4.5～12.5GHz
• モデルD：1.95～5.85GHz

減衰量50dB

減衰量設定最小ステップ0.05dB

特に、「１２８Ｋワードのプログラムメモリ内蔵」と「最高２μｓ/ワードの読出し（切換え）速度」及び「減衰プログラム作成ソフト標準付属」が重要なポイントです。つまり、高分解能で長時間の任意のシミュレーション波形を簡単に作成することができるわけです。

任意波形は、Ｗｉｎｄｏｗｓパソコン上で作成し、そのデータをMAT800に転送して使用します。読出しクロックは、外部から与えますが弊社製「任意波形＆ファンクションシンセサイザＭＦＧ２０６」をお使いください。詳しくはカタログをご覧ください。

また、ＲＳＵがお手元にない場合は、弊社製「ＲＳＵシミュレータＭＥ８６１０」または簡易版として「ＥＴＣ車載器テスタＭＥ８８００Ｄ（改）」を使用することもできます。

なお、図４に示しましたＡＲＩＢ　ＴＲ－Ｔ１６の電力プロファイル（一例）も併せて生成させることにより、図５に示したように動的動作試験をもシミュレートすることができます。

製品紹介