JP2014168134A - Electromagnetic wave propagation sheet, electromagnetic wave propagation system and electromagnetic wave propagation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁波伝播シート、電磁波伝播システムおよび電磁波伝播方法に関し、特に、一次元状もしくは二次元状に電磁波を伝播して電子機器間の通信および給電を行うための電磁波伝播シート、電磁波伝播システムおよび電磁波伝播方法に関する。 The present invention relates to an electromagnetic wave propagation sheet, an electromagnetic wave propagation system, and an electromagnetic wave propagation method, and more particularly to an electromagnetic wave propagation sheet and an electromagnetic wave propagation system for propagating electromagnetic waves in a one-dimensional shape or a two-dimensional shape to perform communication and feeding between electronic devices. And an electromagnetic wave propagation method.
シート状の電磁波の通信媒体(電磁波伝播シート)を介して電子機器の間で通信を行う電磁波伝播システムとして、二次元通信システムが知られている。二次元通信システムは、電磁波伝播シートと、該電磁伝播シートの上に載置される近接カプラと、を少なくとも有している。該二次元通信システムにおいては、電磁波伝播シートの表面から電磁界が染み出してくる現象を利用することにより、近接カプラが、該電磁波伝播シートの内部の媒体との間で電磁波の入出力を行う電磁結合デバイスとなる。ここで、近接カプラを電子機器のアンテナ端子に電気接続すれば、電磁波伝播シート上の任意の位置において電子機器同士の通信が可能になる。かくのごとき技術は、通信のみならず、電力伝送にも適用することができる。 2. Description of the Related Art A two-dimensional communication system is known as an electromagnetic wave propagation system that performs communication between electronic devices via a sheet-like electromagnetic wave communication medium (electromagnetic wave propagation sheet). The two-dimensional communication system includes at least an electromagnetic wave propagation sheet and a proximity coupler placed on the electromagnetic propagation sheet. In the two-dimensional communication system, by using a phenomenon in which an electromagnetic field oozes from the surface of the electromagnetic wave propagation sheet, a proximity coupler inputs and outputs an electromagnetic wave with a medium inside the electromagnetic wave propagation sheet. It becomes an electromagnetic coupling device. Here, if the proximity coupler is electrically connected to the antenna terminal of the electronic device, the electronic devices can communicate with each other at an arbitrary position on the electromagnetic wave propagation sheet. Such a technique can be applied not only to communication but also to power transmission.
このような二次元通信システムは、電磁波伝播シートの表面上で通信が可能になることから、サーフェイス通信システムと呼ばれることもある。電磁波伝播シートとしては、特許文献1の特許第4650906号公報「信号伝達装置、インターフェイス装置ならびに通信システム」に記載されているようなメッシュ状の導体部とシート状の導体部と、これら2つの両導体部に挟まれる狭間部の絶縁体とによって構成されることが知られている。また、非特許文献1のH.Fukudaらによる"Methods for suppressing edge radiation from a two-dimensional communication sheet"(Proc. INSS2011,Penghu,Taiwan,June,2011)や、特許文献2のWO2012/066953号公報「サーフェイス通信装置」に記載されているように、電力を伝送するときに問題になる電磁波伝播シートからの電磁波漏洩を抑制する方法として、電磁波伝播シートの周囲を金属壁で封止し、メッシュパターンを調整することにより、端部からの電磁波漏洩を抑制する方法が知られている。また、シート状の通信媒体を使ったものとして、特許文献3の特許第4783904号公報「通信装置、通信用シートおよび通信用ストリップ」に記載の技術がある。
Such a two-dimensional communication system is sometimes called a surface communication system because communication is possible on the surface of the electromagnetic wave propagation sheet. Examples of the electromagnetic wave propagation sheet include a mesh-like conductor portion and a sheet-like conductor portion as described in Japanese Patent No. 4650906 “Signal transmission device, interface device and communication system” of
しかしながら、前述した特許文献1,2,3および非特許文献1に記載された現状の技術のいずれにおいても、以下のような課題がある。すなわち、電磁波伝播シートを電力送電に利用する場合、電磁波漏洩が問題になり、前記特許文献1に記載の技術の場合は、電磁波漏洩が大きく、電波妨害波、人体の安全性の観点から使用することが可能な電力が小さくなってしまう。また、前記特許文献2および前記非特許文献1に記載の技術の場合は、電磁波漏洩は抑制することができるものの、電磁波伝播シート全体を金属で覆った構造となるため、強い定在波分布が生じ、送電側または受電側に定在波分布を抑制するための手段が必要となってしまう。
However, any of the current technologies described in
すなわち、電磁波の漏洩対策を実現しようとしている前記特許文献2および前記非特許文献1に記載されたような現状の電磁波伝播シートの構造においては、確かに、該電磁波伝播シート内に電磁波が閉じ込めることを可能にして、周囲への電磁波漏洩を抑制することができるものの、電磁波が全反射される金属によって囲まれている構造になっているので、電磁波伝播シート内部で定在波が生じ、定在波の節になる部分においては、表面波も弱くなり、当該場所で得られる電磁波の結合量も減少してしまい、給電、通信品質に関し著しい場所依存性が存在してしまうという課題が生じている。また、前記特許文献3に記載の技術の場合は、電力送電用として用いるには効率が低く、構造上、放射し易いという課題がある。
That is, in the structure of the current electromagnetic wave propagation sheet as described in
(本発明の目的)
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、電磁波の漏洩がなく、かつ、高効率の電力伝送を可能にする電磁波伝播シート、電磁波伝播システムおよび電磁波伝播方法を提供することをその目的としている。
(Object of the present invention)
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an electromagnetic wave propagation sheet, an electromagnetic wave propagation system, and an electromagnetic wave propagation method that do not leak electromagnetic waves and enable high-efficiency power transmission. It is said.
前述の課題を解決するため、本発明による電磁波伝播シート、電磁波伝播システムおよび電磁波伝播方法は、主に、次のような特徴的な構成を採用している。 In order to solve the above-described problems, the electromagnetic wave propagation sheet, the electromagnetic wave propagation system, and the electromagnetic wave propagation method according to the present invention mainly adopt the following characteristic configuration.
(1)本発明による電磁波伝播シートは、絶縁体を挟んで互いに平行に配置した2枚の平板導体を備えた電磁波伝播シートであって、2枚の前記平板導体間を接続する金属により前記絶縁体の側面が電気的に封止されるとともに、2枚の前記平板導体の少なくとも一方の平板導体の表面に電磁波の放射がなく近接結合が可能な複数の共振器をあらかじめ定めた間隔で一次元状または二次元状に配置することを特徴とする。 (1) An electromagnetic wave propagation sheet according to the present invention is an electromagnetic wave propagation sheet provided with two flat conductors arranged parallel to each other with an insulator interposed therebetween, and the insulation is provided by a metal connecting the two flat conductors. The side surfaces of the body are electrically sealed, and at least one of the two flat plate conductors has one dimension of a plurality of resonators that can be closely coupled without emitting electromagnetic waves on the surface of the flat plate conductor at a predetermined interval. It is characterized by arranging in a two-dimensional form.
(2)本発明による電磁波伝播システムは、電磁波伝播シートを介して電磁波を伝播して電子機器間の通信を行う電磁波伝播システムにおいて、前記電磁波伝播シートが少なくとも(1)項に記載の電磁波伝播シートによって構成されることを特徴とする。 (2) The electromagnetic wave propagation system according to the present invention is an electromagnetic wave propagation system in which an electromagnetic wave propagates through an electromagnetic wave propagation sheet to communicate between electronic devices, and the electromagnetic wave propagation sheet is at least the electromagnetic wave propagation sheet according to item (1). It is characterized by comprising.
(3)本発明による電磁波伝播方法は、絶縁体を挟んで互いに平行に配置した2枚の平板導体からなる電磁波伝播シートにおける電磁波伝播方法であって、2枚の前記平板導体間を接続する金属により前記絶縁体の側面が電気的に封止されることにより電磁波の放射を遮蔽するとともに、2枚の前記平板導体の少なくとも一方の平板導体の表面に電磁波の放射がなく近接結合が可能な複数の非放射の共振体をあらかじめ定めた間隔で一次元状または二次元状に配置することを特徴とする。 (3) An electromagnetic wave propagation method according to the present invention is an electromagnetic wave propagation method in an electromagnetic wave propagation sheet composed of two flat conductors arranged in parallel with each other with an insulator in between, and a metal that connects the two flat conductors The side surface of the insulator is electrically sealed to shield electromagnetic wave radiation, and at least one of the flat conductors of the two flat conductors has no electromagnetic wave radiation and can be close-coupled The non-radiating resonators are arranged one-dimensionally or two-dimensionally at predetermined intervals.
本発明の電磁波伝播シート、電磁波伝播システムおよび電磁波伝播方法によれば、絶縁体を挟んだ2枚の平板導体により電磁波を伝送する構造として、2枚の平板導体間を電気的に接続する金属によって絶縁体の側面(周囲)を電気的にシールド(封止)するように構成するとともに、2枚の平板導体のうち少なくとも一方の平板導体上に電磁波の放射がなく近接結合が可能な共振器を非放射の共振体として一次元状もしくは二次元状に複数配置しているので、外部との電磁波のやり取りを行うための電磁波インターフェイスを、要求に応じて、電磁波伝播シート上に複数配置されたいずれかの共振器の位置に合わせて配置して共振結合することができ、かつ、電磁波の漏洩を抑制することができるとともに、定在波の影響をなくし、高効率に電力伝送することが可能になる。 According to the electromagnetic wave propagation sheet, the electromagnetic wave propagation system, and the electromagnetic wave propagation method of the present invention, as a structure for transmitting electromagnetic waves by two flat conductors sandwiching an insulator, a metal that electrically connects the two flat conductors is used. A resonator that is configured to electrically shield (seal) the side surface (periphery) of an insulator and that can be closely coupled without electromagnetic radiation on at least one of the two flat conductors. Since a plurality of one-dimensional or two-dimensional arrangements are provided as non-radiating resonators, any electromagnetic wave interface for exchanging electromagnetic waves with the outside can be arranged on the electromagnetic wave propagation sheet as required. It can be arranged according to the position of the resonator and can be resonantly coupled, and it can suppress leakage of electromagnetic waves and eliminate the influence of standing waves, thus achieving high efficiency It is possible to power transmission.
以下、本発明による電磁波伝播シート、電磁波伝播システムおよび電磁波伝播方法の好適な実施形態について添付図を参照して説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of an electromagnetic wave propagation sheet, an electromagnetic wave propagation system, and an electromagnetic wave propagation method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(本発明の特徴)
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明による電磁波伝播シートは、電磁波の導波方法として、2枚の平板導体と双方の平板導体に挟まれた絶縁体とからなり、絶縁体の端面(側面)は金属によって電気的に封止されていて、かつ、該金属によって平板導体同士が電気的なショート端構造とされており、さらに、2枚の平板導体のうち少なくとも一方の平板導体の表面にはコプレーナ構造を基本構造とした共振器(電磁波の放射がなく近接結合が可能な非放射の共振体)を一次元もしくは二次元状にあらかじめ定めた所定の間隔(各共振器とも一定の等間隔、または、各共振器ごとにそれぞれあらかじめ設定した間隔)で配置した構造とすることを特徴としている。而して、電磁波を伝播して電子機器間の通信を行う電磁波伝播システムとして、かくのごとき電磁波伝播シートを適用することにより、電磁波漏洩を抑制し、定在波の影響をなくして、高効率な電力伝送を可能なシステムを構築することができる。
(Features of the present invention)
Prior to the description of the embodiments of the present invention, an outline of the features of the present invention will be described first. The electromagnetic wave propagation sheet according to the present invention comprises, as an electromagnetic wave guiding method, two flat conductors and an insulator sandwiched between both flat conductors, and the end face (side face) of the insulator is electrically sealed with metal. The flat conductors are electrically short-circuited by the metal, and at least one of the two flat conductors has a coplanar structure as a basic structure on the surface. Predetermined spacing (non-radiating resonators that do not emit electromagnetic waves and can be closely coupled) one-dimensionally or two-dimensionally at predetermined intervals (equal to each resonator, or for each resonator. It is characterized in that the structure is arranged at a predetermined interval). Thus, by applying an electromagnetic wave propagation sheet like this as an electromagnetic wave propagation system that propagates electromagnetic waves and communicates between electronic devices, it suppresses electromagnetic wave leakage and eliminates the effects of standing waves, thereby achieving high efficiency. It is possible to construct a system that can perform efficient power transmission.
(第一の実施形態)
次に、本発明の実施形態について説明する。まず、本発明の第一の実施形態における電磁波伝播シートの構造を、図1を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の第一の実施形態における電磁波伝播シートの構造を説明するための概略図である。
(First embodiment)
Next, an embodiment of the present invention will be described. First, the structure of the electromagnetic wave propagation sheet in the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic view for explaining the structure of an electromagnetic wave propagation sheet in the first embodiment of the present invention.
図1に示す電磁波伝播シート11においては、2枚の平板導体130(すなわち、第1平板導体131、第2平板導体132)が互いに対向して平行に配置されたシート状の平板構造からなっており、2枚の平板導体130の間には絶縁体13aが挟まれている。絶縁体13aの端面(側面)は、金属14によって電気的に封止されていて、かつ、2枚の平板導体130の端部は該金属14によって電気的にショートされた(接続された)構造となっている。金属14は、電磁波伝播シート11内の電磁波の端面(側面)側への放射を完全に遮蔽することができるように、例えば、金属壁、ビア(Via)、スルーホール等によって構成される。また、絶縁体13aは、あらかじめ定めた範囲の誘電率を有する誘電体かあるいは空気層を用いて形成される。
The electromagnetic
さらに、2枚の平板導体130のうち少なくとも一方の平板導体130の表面には、電磁波の放射が抑えられ、かつ、送受電を行う周波数で共振する共振器12を、電磁波の放射がなく近接結合が可能な非放射の共振体として、一次元状または二次元状にあらかじめ定めた所定の間隔で配置している。かくのごとく、図1に示す電磁波伝播シート11は、厚みの薄いシート状の導波管構造とされ、上面、下面を除き、周囲(側面)が損失の低い金属14によって覆われており、電磁波伝播シート11内に電磁波を閉じ込めることが可能な構造となっている。
Further, on the surface of at least one
つまり、図1に示す電磁波伝播シート11は、2枚の平板導体130を電気的に接続するための金属14によって端面(側面)の全面が電気的に封止された絶縁体13aの上面および下面を、2枚の平板導体130によって挟んだ構造からなり、かつ、電磁波を放射しない非放射であって、かつ、近接して共振結合することが可能な共振器12を非放射の共振体として具備した構造を採用していることを、その特徴としている。以下の説明においては、説明の便宜上、絶縁体13aの上面に配置される平板導体130を第1平板導体131と称し、絶縁体13aの下面に配置される平板導体130を第2平板導体132と称する場合もある。
That is, the electromagnetic
ここで、電力伝送を行う場合には、図2に示すように、2枚の平板導体130のうちいずれかの平板導体(図2においては、上側の第1平板導体131)上に複数配置されている共振器12のうち、選択したいずれかの共振器12の上に電磁波インターフェイス15Aを配置して該共振器12と共振結合させ、かつ、該共振器12とは別の共振器12上にも別の電磁波インターフェイス15Bを配置して該別の共振器12と共振結合させることによって、一方の電磁波インターフェイス15Aを介して電磁波を電磁波伝播シート11内に送り込み、電磁波伝播シート11を介して、他方の電磁波インターフェイス15Bとの間で、電磁波のやり取りを行うことが可能になる。図2は、図1に示す電磁波伝播シート11を用いて電力伝送を行う様子の一例を示す概略図である。
Here, in the case of performing power transmission, as shown in FIG. 2, a plurality of
なお、電磁波伝播シート11と外部回路との間で電磁波をやり取りして電力伝送を行う電磁波インターフェイス15A,15Bはいずれも同じ構造を有しており、例えば、図3に示すような構造からなっている。図3は、図2に示した電磁波インターフェイス15A,15Bの構造の一例を示す構造図であり、電磁波伝播シート11と同様、誘電体層153を第1平板導体層151および第2平板導体層152の2枚の導体層によって挟んだ3層構造によって構成されている例を示している。
Note that the
第1平板導体層151には、電磁波を電磁波伝播シート11との間でやり取りするためのコプレーナ線路として、先端部に結合スロット221を有する細長い導波スロット211が形成されている。導波スロット211内には、導波ライン212として細長い導体が配置されており、導波スロット211と導波ライン212とにより、電磁波を伝送する導波路210が形成されている。また、結合スロット221は、導波スロット211に対して垂直に配置され、かつ、結合スロット221内にも、結合ライン222として細長い導体が配置されており、結合スロット221と結合ライン222とにより、電磁波を電磁波伝播シート11に向かって放射する共振アンテナ220が形成されている。ここで、導波ライン212の先端は、結合ライン222のほぼ中央付近に接続されている。
In the first
一方、第2平板導体層152には、第1平板導体層151上に形成された結合スロット221と対向する位置に、結合スロット221と対応する形状の細長い対向スロット230が開口形成されている。また、第1平板導体層151と誘電体層153とには、導波スロット211および結合スロット221を取り囲むように、それぞれ、導電材料が充填された複数のビア240、ビア250が貫通形成されている。複数のビア240、ビア250によって、第1平板導体層151と第2平板導体層152とが電気的に接続されるとともに、導波路210および共振アンテナ220が電気的にシールドされた状態になる。
On the other hand, in the second
かくのごとき構造の電磁波インターフェイス15A,15Bを平板導体130上の共振器12の位置に配置することによって、開口されている第2平板導体層152の対向スロット230を介して、第1平板導体層151上の結合ライン222と平板導体130上の共振器12内の結合用のストリップラインとが近接して共振結合されることになり、電磁波のやり取りを行うことが可能になる。
By arranging the
次に、図1に示した電磁波伝播シート11の構造について順を追ってさらに説明する。前述したように、電磁波伝播シート11は、上面、下面を除き、側面(周囲)が損失の低い金属14によって電気的にシールド(封止)されており、電磁波伝播シート11内に電磁波を閉じ込める厚みの薄い導波管構造になっている。図4は、図1の電磁波伝播シート11を上面から眺めた際の平面図を示している。図4に示すように、電磁波伝播シート11の2枚の平板導体130の少なくとも一方の平板導体(図4の場合は、上側の第1平板導体131)の上面には、周囲(側面)が金属によって電気的にシールドされているコプレーナ構造の非放射の共振体すなわち共振器12、言い換えれば、周囲(側面)が金属によって電気的にシールドされている非放射の共振体として内部のスロット内に配置したストリップライン16からなるマイクロストリップライン構造の共振器12が形成されている。つまり、ストリップライン16の側方は、前述したように、金属によって電気的に封止されているので、電磁波漏洩が少ない構造となっている。
Next, the structure of the electromagnetic
電磁波伝播シート11内を通して各共振器12近傍に集まってくる各電磁波は、図2に示したような電磁波インターフェイス15A,15Bを用いることによって、高効率で外部に取り出すことが可能である。また、共振器12内のスロットに内包されているストリップライン16の形状は、矩形状の電磁波伝播シート11の短手方向に延びた直線形状(棒状)であり、図2に示すような電磁波インターフェイス15A,15Bと強く結合させるために、ストリップライン16の長さをL1とすると、ストリップライン16の長さL1は、次の式(1)の範囲内とすることが望ましい。
λg/4≦L1≦λg/2 …(1)
ここで、λgは、自由空間における波長λに対し、誘電体層を形成する絶縁体13aの実効誘電率で決まる波長短縮率を乗じた実効波長(つまり電磁波伝播シート11内を伝播する電磁波の実効波長)である。
Each electromagnetic wave gathered in the vicinity of each
λg / 4 ≦ L1 ≦ λg / 2 (1)
Here, λg is the effective wavelength obtained by multiplying the wavelength λ in free space by the wavelength shortening rate determined by the effective dielectric constant of the
好ましい一例としては、ストリップライン16の長さL1は、1/4実効波長(すなわちλg/4)を基準としつつ、結合度等を考慮して、実効波長λgの2/5とすることが望ましい。
As a preferred example, the length L1 of the
また、ストリップライン16と周囲の金属14との間のストリップライン・金属間ギャップL2は、近傍電磁界の強度を上げ、電磁波漏洩を抑制するためには狭い方が望ましいが、製造技術上の制約等から、最小のオーダとしては、例えば100μm程度が有力な候補になる。また、RFID(Radio Frequency IDentification)のような通信領域を限定した通信に利用する場合には、このストリップライン・金属間ギャップL2の値を調整することによって、通信可能領域を調整することが可能である。
The stripline / metal gap L2 between the
隣接する共振器12間の距離を示す共振器間隔L3は、図1に示す電磁波伝播シート11の場合においては、各共振器12を一定の距離で等間隔に周期的に配置したときの隣接共振器間の距離を示しているが、必ずしも、等間隔に配置しなくても、各共振器12ごとにそれぞれ適当に設定した間隔に配置することにしても良く、電磁波伝播シート11内の電磁波にアクセスしたい位置としてあらかじめ定めた所定の位置に共振器12が配置されていれば、当該位置において、共振器12と電磁波インターフェイス15との間で高効率な電磁波のやり取りが可能になる。
In the case of the electromagnetic
(実験例)
次に、図1の電磁波伝播シート11の具体的な実験結果について説明する。図5は、電力伝送性能の実験に用いた図1の電磁波伝播シート11の具体的な構造を示す説明図である。図5に示す電磁波伝播シート11においては、誘電率2.2の絶縁体13aと、該絶縁体13aを挟んだ2枚の平板導体130(すなわち、第1平板導体131、第2平板導体132)とからなり、電磁波伝播シート11のサイズは、長手方向の長さが392mm、短手方向の長さが60mm、厚みが1mmである。また、2枚の平板導体130のうち上側の第1平板導体131の上面の長手方向には、0,1,2,…,25の26個の共振器12が、共振器間隔L3が11.8mmの等間隔で一次元状に配置されている。各共振器12それぞれには、0,1,2,…,25とポート番号17が割り振られている。各共振器12内のストリップライン16の長さL1は27.7mmであり、該ストリップライン16の端部と周囲の金属14との間のストリップライン・金属間ギャップL2は1.5mmである。なお、ストリップライン16の長さL1の27.7mmは、電磁波伝播シート11内を伝播する電磁波の実効波長λgの1/3の長さに相当する。
(Experimental example)
Next, specific experimental results of the electromagnetic
かくのごとき構造からなる電磁波伝播シート11において、電磁波伝播シート11の一端に位置するポート番号17が第0番目の共振器12には一方の電磁波インターフェイス15Aが固定配置され、他方の電磁波インターフェイス15Bを0,1,2,…,25と割り振られた各ポート番号17の共振器12の位置に移動して配置していった場合の、電磁波伝播シート11を通した電磁波インターフェイス15A,15B間の電力伝送効率を電磁界シミュレーションによって計算した。なお、本電磁界シミュレーションにおいては、2枚の平板導体130、電磁波伝播シート11の周囲(側面)を覆っている金属14は、全て完全導体であるものと仮定している。
In the electromagnetic
図6は、図5に示した電磁波伝播シート11において他方の電磁波インターフェイス15Bを各ポート番号の共振器12の位置に移動させながら、2つの電磁波インターフェイス15A,15B間の電力伝送効率をシミュレートした結果を示すグラフである。図6のグラフに示すように、ポート番号0,1,2,…,25の各ポートにおける電力伝送効率は、−0.4dB〜−1.4dBの範囲内に収まっており、各ポートにおける電力伝送効率の差は1dB以内に抑えられているとともに、いずれのポートにおける電力伝送効率も、すべて、−1.5dB以上と高効率であることが分かる。
FIG. 6 simulates the power transmission efficiency between the two
以上のように、図1〜図5に示したような構造の電磁波伝播シート11を用いることにより、高い伝送効率が保証された電磁波伝播システムを実現することができる。
As described above, by using the electromagnetic
(第二の実施形態)
次に、本発明の第二の実施形態における電磁波伝播シートの構造を、図7、図8を参照して詳細に説明する。図7は、本発明の第二の実施形態における電磁波伝播シートの構造を説明するための概略図である。また、図8は、図7に示す電磁波伝播シートの上面の一部を拡大表示した拡大図である。
(Second embodiment)
Next, the structure of the electromagnetic wave propagation sheet according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 7 is a schematic view for explaining the structure of the electromagnetic wave propagation sheet in the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is an enlarged view showing a part of the upper surface of the electromagnetic wave propagation sheet shown in FIG. 7 in an enlarged manner.
図7、図8に示す電磁波伝播シート11Aは、第一の実施形態の図1に示した電磁波伝播シート11と基本的な構成は同じであるが、図1に示した電磁波伝播シート11においては直線形状(棒状)のストリップライン16および該ストリップライン16を内包するスロットからなる共振器12を一次元状に配置しているが、かかる構造に代わって、楔形状のストリップライン161および該ストリップライン161を内包するスロットからなる共振器12Aをあらかじめ定めた所定の間隔で二次元状に配置することにより、二次元状に電磁波伝播シート11A内の電磁波を広げることを可能にしている。
The electromagnetic
つまり、図8の拡大図に示すように、共振器12Aを構成するストリップライン161は、図1に示した電磁波伝播シート11の場合の直線形状(棒状)のストリップライン16のほぼ中点付近で第1ストリップライン片16Aと第2ストリップライン片16Bとにほぼ直角に折り曲げて形成されている。また、或る行の共振器12A1におけるストリップライン161の折り曲げ方向は、次の行に位置する共振器12A2におけるストリップライン161の折り曲げ方向と逆方向に折り曲げ、さらに、或る行の共振器12A1のストリップライン161に対して、次の行の共振器12A2のストリップライン161を、図1のストリップライン16の長さL1のほぼ1/2ずつ、互いの位置を平行移動させて配置する。而して、図7に示すように、隣り合う共振器12A同士が、互いに近接結合し合うような状態で、二次元状に周期的に配置される。
That is, as shown in the enlarged view of FIG. 8, the
したがって、図7の電磁波伝播シート11Aにおいては、電磁波インターフェイス15を介して電磁波伝播シート11A内に電磁波を送り込むことにより、電磁波伝播シート11A内に均一で近傍領域に強い電磁波を発生することが可能になる。
Therefore, in the electromagnetic
以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。 The configuration of the preferred embodiment of the present invention has been described above. However, it should be noted that such embodiments are merely examples of the present invention and do not limit the present invention in any way. Those skilled in the art will readily understand that various modifications and changes can be made according to a specific application without departing from the gist of the present invention.
11 電磁波伝播シート
11A 電磁波伝播シート
12 共振器
12A 共振器
12A1 共振器
12A2 共振器
13 平板導体
13a 絶縁体
14 金属
15 電磁波インターフェイス
15A 電磁波インターフェイス
15B 電磁波インターフェイス
16 ストリップライン
16A 第1ストリップライン片
16B 第2ストリップライン片
17 ポート番号
130 平板導体
131 第1平板導体
132 第2平板導体
151 第1平板導体層
152 第2平板導体層
153 誘電体層
161 ストリップライン
210 導波路
211 導波スロット
212 導波ライン
220 共振アンテナ
221 結合スロット
222 結合ライン
230 対向スロット
240 ビア
250 ビア
L1 ストリップラインの長さ
L2 ストリップライン・金属間ギャップ
L3 共振器間隔
11 Electromagnetic
Claims (7)
λg/4≦L1≦λg/2 …(2)
ただし、λg:電磁波伝播シート内を伝播する電磁波の実効波長 2. The electromagnetic wave propagation sheet according to claim 1, wherein a length L <b> 1 of a resonance strip line forming each of the plurality of resonators is within a range of the following formula (2).
λg / 4 ≦ L1 ≦ λg / 2 (2)
Where λg is the effective wavelength of the electromagnetic wave propagating in the electromagnetic wave propagation sheet
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Title |
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