DE102016215485A1 - Energieübertragende Kommunikationseinheit und energieübertragende Kommunikationsvorrichtung - Google Patents

Energieübertragende Kommunikationseinheit und energieübertragende Kommunikationsvorrichtung Download PDF

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DE102016215485A1
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power
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Kenji Matsushita
Tatsuo Toba
Shingo Tanaka
Yoichi Ido
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Yazaki Corp
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Yazaki Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/79—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for data transfer in combination with power transfer

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Abstract

Eine elektrische Übertragungskommunikationseinheit und eine elektrische Empfangskommunikationseinheit sind an einem Basismaterial angeordnet und umfassen eine flache plattenförmige erste Elektrode, die elektrische Energie kontaktlos überträgt, eine flache plattenförmige zweite Elektrode, die Seite an Seite zu der ersten Elektrode an dem Basismaterial angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos überträgt, und eine Schlitzantenne, die Radiowellen durch einen Schlitz gebildet an der ersten Elektrode überträgt oder empfängt. Für eine energieübertragende Kommunikationsvorrichtung sind die erste Elektrode und die zweite Elektrode der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit gegenüberliegend zu der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode der elektrischen Empfangskommunikationseinheit angeordnet, so dass eine Energieübertragung durchgeführt werden kann, und die Schlitzantenne der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit ist gegenüberliegend zu der Schlitzantenne der elektrischen Empfangskommunikationseinheit in einer kommunizierenden Weise angeordnet.

Description

  • Querverweis auf parallele Anmeldung(en)
  • Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-163741 , die am 21. August 2015 in Japan eingereicht wurde, der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-017475 , die am 1. Februar 2016 in Japan eingereicht wurde, und die japanische Patentanmeldung Nr. 2016-131852 , die am 1. Juli 2016 in Japan eingereicht wurde, in Anspruch, deren Inhalte durch Bezugnahme vollumfänglich aufgenommen werden.
  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine energieübertragende Kommunikationseinheit und eine energieübertragende Kommunikationsvorrichtung.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • In der Technik ist ein Energieübertragungssystem bekannt, das elektrische Energie kontaktlos überträgt. Das Energieübertragungssystem bewirkt z. B., dass eine Elektrode eines Energieübertragungsmoduls an einer Energieübertragungsseite einer Elektrode eines Energieübertragungsmoduls einer Energieaufnahmeseite gegenüberliegt, und überträgt kontaktlos elektrische Energie durch Kopplung eines elektrischen Felds (vgl. z. B. japanische Patentanmeldung mit Offenlegungsnummer 2013-223303 ).
  • Um dem Energieübertragungsmodul eine drahtlose Verbindungsfunktion hinzufügen ist ein Kommunikationsmodul an einer anderen Stelle in der gleichen Ebene wie das Energieübertragungsmodul hinzuzufügen. Aufgrund davon besteht ein Problem darin, dass die Größe des Energieübertragungssystems einschließlich des Energieübertragungsmoduls und des Kommunikationsmoduls zunimmt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts einer solchen Situation gemacht und stellt eine energieübertragende Kommunikationseinheit und eine energieübertragende Kommunikationsvorrichtung bereit, die verkleinert werden können.
  • Um die oben genannte Aufgabe zu erreichen umfasst eine energieübertragende Kommunikationseinheit gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Basismaterial; eine flache plattenförmige erste Elektrode, die an dem Basismaterial angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos überträgt; eine flache plattenförmige zweite Elektrode, die Seite an Seite zur ersten Elektrode an dem Basismaterial angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos überträgt; und eine Schlitzantenne, die Radiowellen über einen Schlitz, der an der ersten Elektrode und/oder der zweiten Elektrode gebildet ist, überträgt oder empfängt.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in der energieübertragenden Kommunikationseinheit bevorzugt, dass der Schlitz in einer rechteckigen Gestalt gebildet ist, eine Länge einer langen Seite des Schlitzes 1/2 einer Wellenlänge der Radiowellen beträgt und eine Länge einer kurzen Seite des Schlitzes gleich oder kleiner als 1/30 der Wellenlänge der Radiowellen ist.
  • Gemäß wieder einem anderen Aspekt der Erfindung ist es in der energieübertragenden Kommunikationseinheit bevorzugt, dass ferner eine Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung vorgesehen ist, die mit der Schlitzantenne über eine Signalleitung verbunden ist und ein elektrisches Signal an die Schlitzantenne eingibt/ausgibt.
  • Gemäß wieder einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in der energieübertragenden Kommunikationseinheit bevorzugt, dass die Schlitzantenne einen Energieversorgungspunkt umfasst, mit dem die Signalleitung verbunden ist, und dass der Energieversorgungspunkt an einem Mittelpunkt der langen Seite des Schlitzes angeordnet ist.
  • Gemäß einem wieder anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in der energieübertragenden Kommunikationseinheit bevorzugt, dass der Schlitz in einer rechteckigen Gestalt gebildet ist und die Schlitzantenne ein Kurzschlusselement umfasst, das eine Längsseite mit der anderen Längsseite des Schlitzes elektrisch verbindet.
  • Gemäß einem wieder anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in der energieübertragenden Kommunikationseinheit bevorzugt, dass das Kurzschlusselement entlang einer Richtung senkrecht zur Längsseite des Schlitzes angeordnet ist und bezüglich dem Mittelpunkt der langen Seite des Schlitzes näher an einem Ende positioniert ist.
  • Um die oben genannte Aufgabe zu lösen umfasst eine energieübertragende Kommunikationsvorrichtung gemäß wieder einem anderen Aspekt vorliegenden Erfindung eine elektrische Übertragungskommunikationseinheit, die ein Basismaterial an einer Energieübertragungsseite, eine flache plattenförmige erste Elektrode an der Energieübertragungsseite, die an dem Basismaterial an der Energieübertragungsseite angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos überträgt, eine flache plattenförmige zweite Elektrode an der Energieübertragungsseite, die Seite an Seite zu der ersten Elektrode an der Energieübertragungsseite an dem Basismaterial an der Energieübertragungsseite angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos überträgt, und eine Schlitzantenne an der Energieübertragungsseite umfasst, die Radiowellen durch einen Schlitz an der Energieübertragungsseite überträgt oder empfängt, die an der ersten Elektrode an der Energieübertragungsseite und/oder der zweiten Elektrode an der Energieübertragungsseite gebildet ist; und eine elektrische Empfangskommunikationseinheit umfasst, die ein Basismaterial an einer Energieaufnahmeseite, eine flache plattenförmige erste Elektrode an der Energieaufnahmeseite, die an dem Basismaterial an der Energieaufnahmeseite angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos aufnimmt, eine flache plattenförmige zweite Elektrode an der Energieaufnahmeseite, die Seite an Seite zu der ersten Elektrode an der Energieaufnahmeseite an dem Basismaterial an der Energieaufnahmeseite angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos aufnimmt, und eine Schlitzantenne an der Energieaufnahmeseite umfasst, die Rediowellen durch einen Schlitz an der Energieaufnahmeseite überträgt oder empfängt, die an der ersten Elektrode an der Energieaufnahmeseite und/oder der zweiten Elektrode an der Energieaufnahmeseite gebildet ist, wobei die erste Elektrode an der Energieübertragungsseite und die zweite Elektrode an der Energieübertragungsseite gegenüber der ersten Elektrode an der Energieaufnahmeseite und der zweiten Elektrode an der Energieaufnahmeseite angeordnet sind, so dass eine Übertragung von Energie durchgeführt werden kann, und die Schlitzantenne an der Energieübertragungsseite gegenüber der Schlitzantenne an der Energieaufnahmeseite in einer kommunizierenden Weise angeordnet ist.
  • Gemäß einem wieder anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung bevorzugt, dass die elektrische Übertragungskommunikationseinheit eine Wechselstromquelle umfasst, die mit der ersten Elektrode an der Energieübertragungsseite und der zweiten Elektrode an der Energieübertragungsseite durch einen elektrische Leitung verbunden ist und diese mit Wechselstrom versorgt, und die elektrische Übertragungskommunikationseinheit den Wechselstrom der elektrischen Empfangskommunikationseinheit mittels Kopplung durch ein elektrisches Feld bereitstellt, wenn der Wechselstrom durch die Wechselstromquelle bereitgestellt wird.
  • Um die oben genannte Aufgabe zu erreichen umfasst eine energieübertragende Kommunikationseinheit gemäß wieder einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Basismaterial; eine flache plattenförmige erste Elektrode, die an dem Basismaterial angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos überträgt; eine flache plattenförmige zweite Elektrode, die Seite an Seite zu der ersten Elektrode an dem Basismaterial angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos überträgt; und eine U-förmige gefaltete Monopolantenne, die Radiowellen über eine U-förmige Metallplatte überträgt oder empfängt, die an der ersten Elektrode und/oder der zweiten Elektrode gebildet ist.
  • Um die oben genannte Aufgabe zu erreichen umfasst eine energieübertragende Kommunikationsvorrichtung gemäß wieder einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung eine elektrische Übertragungskommunikationseinheit, die ein Basismaterial an einer Energieübertragungsseite, eine flache plattenförmige erste Elektrode an der Energieübertragungsseite, die an dem Basismaterial an der Energieübertragungsseite angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos überträgt, eine flache plattenförmige zweite Elektrode an der Energieübertragungsseite, die Seite an Seite zu der ersten Elektrode an der Energieübertragungsseite an dem Basismaterial an der Energieübertragungsseite angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos überträgt, und eine U-förmige gefaltete Monopolantenne an der Energieübertragungsseite umfasst, die Radiowellen durch eine U-förmige Metallplatte überträgt oder empfängt, die an der ersten Elektrode an der Energieübertragungsseite und/oder der zweiten Elektrode an der Energieübertragungsseite gebildet ist; und eine elektrische Empfangskommunikationseinheit, die ein Basismaterial an einer Energieaufnahmeseite, eine flache plattenförmige erste Elektrode an der Energieaufnahmeseite, die an dem Basismaterial an der Energieaufnahmeseite angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos aufnimmt, eine flache plattenförmige zweite Elektrode an der Energieaufnahmeseite, die Seite an Seite zu der ersten Elektrode an der Energieaufnahmeseite an dem Basismaterial an der Energieaufnahmeseite angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos aufnimmt, und eine U-förmige gefaltete Monopolantenne an der Energieaufnahmeseite umfasst, die Radiowellen durch eine U-förmige Metallplatte überträgt oder empfängt, die an der ersten Elektrode an der Energieaufnahmeseite und/oder der zweiten Elektrode an der Energieaufnahmeseite gebildet ist, wobei die erste Elektrode an der Energieübertragungsseite und die zweite Elektrode an der Energieübertragungsseite angeordnet sind, so dass sie der ersten Elektrode an der Energieaufnahmeseite und der zweiten Elektrode an der Energieaufnahmeseite gegenüberliegen, so dass die Energieübertragung durchgeführt werden kann, und die U-förmige gefaltete Monopolantenne an der Energieübertragungsseite angeordnet ist, so dass sie der U-förmigen gefalteten Monopolantenne an der Energieaufnahmeseite in einer kommunizierenden Weise gegenüberliegt.
  • Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung dieser Erfindung ist nach einer Lektüre der folgenden detaillierten Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung besser ersichtlich, wenn dabei die beiliegenden Figuren in Betracht gezogen werden.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein Konfigurationsbeispiel einer energieübertragenden Kommunikationseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt;
  • 2 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein Konfigurationsbeispiel einer energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 3 zeigt ein Diagramm, welches eine Energieübertragungscharakteristik (S21) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 4 zeigt ein Diagramm, welches eine Isolationscharakteristik (S31) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 5 zeigt ein Diagramm, welches eine Kommunikationsübertragungscharakteristik (S34) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 6 zeigt ein Diagramm, welches eine Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 7 zeigt ein Diagramm, welches die Isolationscharakteristik (S31) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 8 zeigt ein Diagramm, welches eine Reflexionscharakteristik (S11) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 9 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) in einem Fall darstellt, in dem eine Länge einer kurzen Seite eines Schlitzes gemäß der ersten Ausführungsform 10 mm beträgt.
  • 10 zeigt ein Diagramm, welches die Isolationscharakteristik (S31) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 11 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsübertragungscharakteristik (S34) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 12 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 13 zeigt ein Diagramm, welches die Isolationscharakteristik (S31) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 14 zeigt ein Diagramm, welches die Reflexionscharakteristik (S11) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 15 zeigt ein Diagramm, welches die Isolationscharakteristik (S31) gemäß einer Modifizierung darstellt;
  • 16 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsübertragungscharakteristik (S34) gemäß der Modifikation darstellt;
  • 17 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gemäß der Modifikation darstellt;
  • 18 zeigt ein Diagramm, welches die Isolationscharakteristik (S31) gemäß der Modifizierung darstellt;
  • 19 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsübertragungscharakteristik (S34) gemäß der Modifikation darstellt;
  • 20 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gemäß der Modifizierung darstellt;
  • 21 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein Ausgestaltungsbeispiel einer energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 22 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein Ausgestaltungsbeispiel einer U-förmigen gefalteten Monopolantenne gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 23 zeigt ein Diagramm, welches die Energieübertragungscharakteristik (S21) im 30 MHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 24 zeigt ein Diagramm, welches eine Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) im 1 GHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 25 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) im 1 GHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 26 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) im 30 MHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 27 zeigt ein Diagramm, welches die Isolationscharakteristik (S31) im 1 GHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 28 zeigt ein Diagramm, welches die Isolationscharakteristik (S31) im 30 MHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 29 zeigt ein Diagramm, welches die Energiereflexionscharakteristik (S11) im 1 GHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 30 zeigt ein Diagramm, welches die Energiereflexionscharakteristik (S11) im 30 MHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 31 zeigt ein Diagramm, welches die Energieübertragungscharakteristik (S21) im 30 MHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 32 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) im 2 GHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 33 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) im 2 GHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 34 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) im 30 MHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 35 zeigt ein Diagramm, welches die Isolationscharakteristik (S31) in 2 GHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 36 zeigt ein Diagramm, welches die Isolationscharakteristik (S31) im 30 MHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 37 zeigt ein Diagramm, welches die Energiereflexionscharakteristik (S11) in 2 GHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 38 zeigt ein Diagramm, welches die Energiereflexionscharakteristik (S11) in 30 MHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 39 zeigt ein Diagramm, welches eine Reflexionscharakteristik (S11) gemäß einem Referenzbeispiel darstellt;
  • 40 zeigt ein anderes Diagramm, welches die Reflexionscharakteristik (S11) gemäß dem Referenzbeispiel darstellt;
  • 41 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gemäß dem Referenzbeispiel darstellt;
  • 42 zeigt ein anderes Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gemäß dem Referenzbeispiel darstellt;
  • 43 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein Ausgestaltungsbeispiel einer energieübertragenden Kommunikationseinheit gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt;
  • 44 zeigt ein Diagramm, welches die Energiereflexionscharakteristik (S11) in einem drahtlosen Energieübertragungs(WPT)-Band darstellt, wenn eine Kurzschlussposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 45 zeigt ein Diagramm, welches die Energieübertragungscharakteristik (S21) in dem WPT-Band darstellt, wenn die Kurzschlussposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 46 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) in dem WPT-Band darstellt, wenn die Kurzschlussposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 47 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) in dem WPT-Band darstellt, wenn die Kurzschlussposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 48 zeigt ein Diagramm, welches die Energiereflexionscharakteristik (S11) in dem WPT-Band darstellt, wenn eine Energiezuführposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 49 zeigt ein Diagramm, welches die Energieübertragungscharakteristik (S21) in dem WPT-Band darstellt, wenn die Energiezuführposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 50 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) in dem WPT-Band darstellt, wenn die Energiezuführposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 51 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) in dem WPT-Band darstellt, wenn die Energiezuführposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 52 zeigt ein Diagramm, welches die Energiereflexionscharakteristik (S11) in dem WPT-Band darstellt, wenn ein Übertragungsabstand gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 53 zeigt ein Diagramm, welches die Energieübertragungscharakteristik (S21) in dem WPT-Band darstellt, wenn der Übertragungsabstand gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 54 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) in dem WPT-Band darstellt, wenn der Übertragungsabstand gemäß der dritten Ausführungsform geädert wird;
  • 55 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) in dem WPT-Band darstellt, wenn der Übertragungsabstand gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 56 zeigt ein Diagramm, welches die Energiereflexionscharakteristik (S11) in einem Nahfeldradiokommunikations(NFC)-Band darstellt, wenn die Kurzschlussposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 57 zeigt ein Diagramm, welches die Energieübertragungscharakteristik (S21) in dem NFC-Band darstellt, wenn die Kurzschlussposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 58 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) in dem NFC-Band darstellt, wenn die Kurzschlussposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 59 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) in dem NFC-Band darstellt, wenn die Kurzschlussposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 60 zeigt ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen der Kurzschlussposition und einer normierten Bandbreite gemäß der dritten Ausführungsform darstellt;
  • 61 zeigt ein Diagramm, welches die Energiereflexionscharakteristik (S11) in dem NFC-Band darstellt, wenn die Energiezuführposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 62 zeigt ein Diagramm, welches die Energieübertragungscharakteristik (S21) in dem NFC-Band darstellt, wenn die Energiezuführposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 63 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) in dem NFC-Band darstellt, wenn die Energiezuführposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 64 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) in dem NFC-Band darstellt, wenn die Energiezuführposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 65 zeigt ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen der Energiezuführposition und der normierten Bandbreite gemäß der dritten Ausführungsform darstellt;
  • 66 zeigt ein Diagramm, welches die Energiereflexionscharakteristik (S11) in dem NFC-Band darstellt, wenn der Übertragungsabstand gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 67 zeigt ein Diagramm, welches die Energieübertragungscharakteristik (S21) in dem NFC-Band darstellt, wenn der Übertragungsabstand gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 68 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) in dem NFC-Band darstellt, wenn der Übertragungsabstand gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird;
  • 69 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) in dem NFC-Band darstellt, wenn der Übertragungsabstand gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird:
  • 70 zeigt ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen dem Übertragungsabstand und der normierten Bandbreite gemäß der dritten Ausführungsform darstellt;
  • 71 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein Ausgestaltungsbeispiel einer Schlitzantenne gemäß einem Referenzbeispiel darstellt;
  • 72 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S11) in dem NFC-Band darstellt, wenn die Kurzschlussposition gemäß dem Referenzbeispiel geändert wird; und
  • 73 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S11) in dem NFC-Band darstellt, wenn die Energiezuführposition gemäß dem beispiel geändert wird.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Das Folgende beschreibt mit Bezug auf die Figuren detailliert bevorzugte Ausführungsformen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die unten beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Die unten beschriebenen Komponenten umfassen eine Komponente, die vom Fachmann leicht umgesetzt werden kann und im Wesentlichen die gleiche Komponente ist. Die unten beschriebenen Komponenten können geeignet kombiniert werden. Die Komponenten können verschiedentlich weggelassen, ausgetauscht oder modifiziert werden, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen.
  • Erste Ausführungsform
  • Das Folgende beschreibt eine energieübertragende Kommunikationseinheit und eine energieübertragende Kommunikationsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein Ausgestaltungsbeispiel der energieübertragenen Kommunikationseinheit gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein Ausgestaltungsbeispiel der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
  • Eine energieübertragende Kommunikationseinheit 1 überträgt elektrische Energie durch die Kopplung über ein elektrisches Feld (Resonanzkopplung mit elektrischem Feld) und führt eine drahtlose Kommunikation durch. Gemäß der Darstellung in 1 umfasst die energieübertragende Kommunikationseinheit 1 ein Basismaterial 10, eine erste Elektrode 20, eine zweite Elektrode 30, Induktoren 21 und 31, elektrische Leitungen 22 und 32, eine Schlitzantenne 40, Signalleitungen 42a und 42b und eine Signal-Eingangs/-Ausgangsschaltung 50.
  • Das Basismaterial 10 ist aus einem flachen plattenförmigen isolierenden Material gebildet und in einer rechteckigen Gestalt mit einer langen Seite 10a und einer kurzen Seite 10b gebildet. Eine Richtung der langen Seite 10a des Basismaterials 10 wird als die X-Achsenrichtung angenommen, eine Richtung entlang der kurzen Seite 10b des Basismaterials 10 wird als die Y-Achsenrichtung angenommen und eine Richtung orthogonal zu der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung in derselben Ebene wird als die Z-Achsenrichtung angenommen.
  • Die erste Elektrode 20 überträgt die elektrische Energie kontaktlos. Die erste Elektrode 20 ist aus einem flachen plattenartigen leitfähigen Element gebildet und in einer rechteckigen Gestalt mit einer langen Seite 20a und einer kurzen Seite 20b gebildet. Die erste Elektrode 20 ist an dem Basismaterial 10 angeordnet, so dass die lange Seite 20a parallel zu der Y-Achsenrichtung und die kurze Seite 20b parallel zu der X-Achsenrichtung ist. Die elektrische Leitung 22 ist mit der ersten Elektrode 20 über den Induktor 21 verbunden. Ein Ende des Induktors 21 ist z. B. mit einem Ende in der X-Achsenrichtung der ersten Elektrode 20 verbunden. Ein Ende des elektrischen Leiters 22 ist mit dem anderen Ende des Induktors 21 verbunden.
  • Die zweite Elektrode 30 überträgt elektrische Energie kontaktlos. Die zweite Elektrode 30 ist aus einem flachen plattenartigen leitfähigen Element gebildet und in einer rechteckigen Gestalt mit einer langen Seite 30a und einer kurzen Seite 30b gebildet. Die zweite Elektrode 30 ist gebildet, so dass sie im Wesentlichen die gleiche Größe aufweist wie die der ersten Elektrode 20. Die lange Seite 30a der zweiten Elektrode 30 ist parallel zur Y-Achsenrichtung und die kurze Seite 30b davon ist parallel zur X-Achsenrichtung. Die zweite Elektrode 30 ist Seite an Seite zu der ersten Elektrode 20 in der X-Achsenrichtung in derselben Ebene des Basiselements 10 angeordnet und an der gleichen Position wie die der ersten Elektrode 20 in der Y-Achsenrichtung angeordnet. Zwischen der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 30 ist in der X-Achsenrichtung ein Kondensator C angeordnet. Die elektrische Leitung 32 ist mit der zweiten Elektrode 30 über den Induktor 31 verbunden. Ein Ende des Induktors 31 ist z. B. mit einem Ende in der X-Achsenrichtung der zweiten Elektrode 30 verbunden. Ein Ende der elektrischen Leitung 32 ist mit dem anderen Ende des Induktors 31 verbunden. Jede der elektrischen Leitungen 32 und 22 stellt z. B. ein Koaxialkabel dar.
  • In der energieübertragenden Kommunikationseinheit 1 ist eine Reihenresonanzschaltung mit dem Kondensator C und den Induktoren 21 und 31 ausgebildet, wobei der Kondensator C zwischen der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 30 in der X-Achsenrichtung angeordnet ist.
  • Die elektrische Leitung 22 der ersten Elektrode 20 und die elektrische Leitung 32 der zweiten Elektrode 30 sind angeordnet, um Bereiche der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 30 zu vermeiden und einen Bereich des Kondensators C zwischen der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 30 zu vermeiden und sich in der Y-Achsenrichtung von diesen Bereichen weg zu erstrecken. Eine AC(Wechselstrom)-Quelle 60 oder eine Last 70 (später beschrieben) ist mit dem anderen Ende von jeder der elektrischen Leitungen 22 und 32 verbunden.
  • Die Schlitzantenne 40 wird zum Übertragen oder Empfangen von Radiowellen verwendet. Die Schlitzantenne 40 weist einen Schlitz (Langloch) 41 auf. Der Schlitz 41 ist eine Öffnung, die an der ersten Elektrode 20 und/oder der zweiten Elektrode 30 gebildet ist. In der ersten Ausführungsform ist der Schlitz 41 im Wesentlichen am Mittelpunkt der ersten Elektrode 20 gebildet. Der Schlitz 41 läuft durch die erste Elektrode 20 in der Z-Achsenrichtung. Der Schlitz 41 ist in einer rechteckigen Gestalt mit einer langen Seite 41a und einer kurzen Seite 41b gebildet, die lange Seite 41a des Schlitzes 41 ist entlang der Y-Achsenrichtung gebildet und die kurze Seite 41b des Schlitzes 41 ist entlang der X-Achsenrichtung gebildet. Eine Länge s1 der langen Seite 41a des Schlitzes 41 beträgt 1/2 einer Wellenlänge λ der Radiowellen und eine Länge sw der kurzen Seite 41b des Schlitzes 41 ist gleich oder kleiner als 1/30 der Wellenlänge λ der Radiowellen. Die Schlitzantenne 40 umfasst einen Energiezuführpunkt c, mit dem die Signalleitungen 42a und 42b verbunden sind. Ein Ende der Signalleitung 42a ist mit dem Energiezuführpunkt 41c an einer von den Längsseiten 41a des Schlitzes 41 verbunden und ein Ende der Signalleitung 42b ist mit dem Energiezuführpunkt 41c an der anderen Längsseite 41a des Schlitzes 41 verbunden. Die Energiezuführpunkt 41c des Schlitzes 41 ist in der Y-Achsenrichtung von dem Mittelpunkt in der Y-Achsenrichtung der langen Seite 41a des Schlitzes 41 versetzt. Jede der Signalleitungen 42a und 42b stellt z. B. ein Koaxialkabel dar.
  • Die anderen Enden der Signalleitungen 42a und 42b sind mit der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 verbunden. Die Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 gibt ein elektrisches Signal mit einer hohen Frequenz durch die Signalleitungen 42a und 42b an die Schlitzantenne 40 aus. Die Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 empfängt auch ein elektrisches Signal mit einer hohen Frequenz, das von der Schlitzantenne 40 durch die Signalleitungen 42a und 42b eingegeben wird.
  • Gemäß der Darstellung in 2 fungiert die energieübertragende Kommunikationseinheit 1 als eine elektrische Übertragungskommunikationseinheit 1A, die elektrische Energie überträgt, oder eine elektrische Empfangskommunikationseinheit 1B, die elektrische Energie aufnimmt. Die elektrische Übertragungskommunikationseinheit 1A und die elektrische Empfangskommunikationseinheit 1B bilden eine energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100 liegen die erste Elektrode 20 und die zweite Elektrode 30 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 30 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B einander gegenüber, so dass eine Energieübertragung durchgeführt werden kann. Die erste Elektrode 20 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und die erste Elektrode 20 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B sind parallel zu einer XY-Ebene angeordnet, die durch die X-Achsenrichtung und die Y-Achsenrichtung gebildet werden, und sind basierend auf den XY-Ebenenkoordinaten an der gleichen Position angeordnet. Die ersten Elektroden 20 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und die erste Elektrode 20 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B sind mit einer vorbestimmten Lücke d in der Z-Achsenrichtung angeordnet. Die zweite Elektrode 30 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und die zweite Elektrode 30 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B sind parallel zu der XY-Ebene angeordnet und auf Basis der XY-Ebenenkoordinaten an der gleichen Position angeordnet. Die zweite Elektrode 30 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und die zweite Elektrode 30 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B sind mit der vorbestimmten Lücke d in der Z-Achsenrichtung angeordnet.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100 ist die Schlitzantenne 40 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A gegenüber der Schlitzantenne 40 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B in einer kommunizierenden Weise angeordnet. Der Schlitz 41 der Schlitzantenne 40 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und der Schlitz 41 der Schlitzantenne 40 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B sind parallel zu der XY-Ebene angeordnet und auf Basis der XY-Ebenenkoordinaten an der gleichen Position angeordnet. Der Schlitz 41 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und der Schlitz 41 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B sind mit einer vorbestimmten Lücke in der Z-Achsenrichtung angeordnet, d. h., unter der gleichen Lücke d wie die zwischen der ersten Elektrode 20 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und der ersten Elektrode 20 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B.
  • Die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100 umfasst die AC-Energiequelle 60 und die Last 70. Die AC-Energiequelle 60 ist mit der ersten Elektrode 20 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A durch die elektrische Leitung 22 und den Induktor 21 verbunden. Die AC-Energiequelle 60 ist auch mit der zweiten Elektrode 30 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A durch die elektrische Leitung 32 und den Induktor 31 verbunden. Die AC-Energiequelle 60 versorgt die erste Elektrode 20 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A durch die elektrische Leitung 22 und den Induktor 21 mit AC-Energie und versorgt die zweite Elektrode 20 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A durch die elektrische Leitung 32 und den Induktor 31 mit der AC-Energie.
  • Die Last 70 ist z. B. eine Speicherbatterie und mit der ersten Elektrode 20 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B durch die elektrische Leitung 22 und den Induktor 21 verbunden. Die Last 70 ist auch mit der zweiten Elektrode 30 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B durch die elektrische Leitung 32 und den Induktor 31 verbunden. Die Last 70 nimmt die AC-Energie von der ersten Elektrode 20 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B durch den Induktor 21 und die elektrische Leitung 22 auf und nimmt die AC-Energie von der zweiten Elektrode 30 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B durch den Induktor 31 und die elektrische Leitung 32 auf.
  • Das Folgende beschreibt als nächstes ein Betriebsbeispiel der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100. Bei Aufnahme der AC-Energie, die von der AC-Energiequelle 60 bereitgestellt wird, stellt die elektrische Übertragungskommunikationseinheit 1A die AC-Energie zu der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B in einer kontaktlosen Weise über eine Kopplung des elektrischen Feldes bereit. Die elektrische Empfangskommunikationseinheit 1B nimmt die AC-Energie, die von der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A bereitgestellt wird, auf und speichert die AC-Energie in der Last 70, die als Speicherbatterie fungiert.
  • Wenn das elektrische Signal von der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 ausgegeben wird, dann überträgt die elektrische Übertragungskommunikationseinheit 1A Radiowellen zu der Schlitzantenne 40 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B von der Schlitzantenne 40. Die elektrische Empfangskommunikationseinheit 1B nimmt die Radiowellen, die von der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A durch die Schlitzantenne 40 übertragen werden, auf und gibt das elektrische Signal an die Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 aus. Wenn das elektrische Signal von der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 ausgegeben wird, dann überträgt die elektrische Empfangskommunikationseinheit 1B die Radiowellen zu der Schlitzantenne 40 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A von der Schlitzantenne 40. Die elektrische Übertragungskommunikationseinheit 1A nimmt die Radiowellen, die von der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B durch die Schlitzantenne 40 übertragen werden, auf und gibt das elektrische Signal an die Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 aus.
  • Das Folgende beschreibt als nächstes eine Betriebscharakteristik der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100. 3 zeigt ein Diagramm, das die Energieübertragungscharakteristik (S21) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. 4 zeigt ein Diagramm, welches eine Isolationscharakteristik (S31) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. 5 zeigt ein Diagramm, welches eine Kommunikationsübertragungscharakteristik (S34) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. 6 zeigt ein Diagramm, welches eine Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. 7 zeigt ein Diagramm, welches die Isolationscharakteristik (S31) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
  • In diesem Beispiel wird eine Frequenz der Radiowellen, die von der Schlitzantenne 40 übertragen wird, als 1 GHz-Band angenommen. Die Länge s1 der langen Seite 41a des Schlitzes 41 der Schlitzantenne 40 wird als 150 mm betragend angenommen, die Länge sw der kurzen Seite 41b wird als 1 mm betragend angenommen und ein Versatz sf des Energiezuführpunkts 41c wird als 50 mm betragend angenommen, wobei der Energiezuführpunkt 41c vom Mittelpunkt Q in der Y-Achsenrichtung der langen Seite 41a des Schlitzes 41 der Y-Achsenrichtung versetzt ist. Die Frequenz der Radiowellen wird als 1 GHz-Band (Wellenlänge λ = 300 mm) angenommen, so dass die Länge s1 der langen Seite 41a des Schlitzes 41 150 mm (λ/2) beträgt, um die Radiowellen mit der Schlitzantenne 40 anzuregen. Die Lücke d zwischen der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B wird als 10 mm, 20 mm, 50 mm, 100 mm oder 200 mm betragend angenommen. Eine Länge w1 der kurzen Seite 20b der ersten Elektrode 20 beträgt 107,8 mm und eine Länge w2 der langen Seite 20a der ersten Elektrode 20 beträgt 250 mm. In ähnlicher Weise beträgt die Länge w1 der kurzen Seite 20b der zweiten Elektrode 30 107,8 mm und die Länge w2 der langen Seite 30a der zweiten Elektrode 30 beträgt 250 mm. Eine Lücke wg zwischen der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 30 beträgt in der X-Achsenrichtung 34,4 mm. Eine Induktivität der Induktoren 21 und 31 beträgt 2,8e–6 (H).
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100, wie in 3 dargestellt ist, kann gefunden werden, dass die Energieübertragungscharakteristik (S21) bei einer Frequenz um 30 MHz gleich oder größer ist als 90%. Dies bedeutet, dass gefunden werden kann, dass die Energieübertragungscharakteristik nicht beeinflusst wird, sogar wenn die Schlitzantenne 40 an der ersten Elektrode 20 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und der ersten Elektrode 20 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B angeordnet ist. In 3 bezeichnet die vertikale Achse die Energieübertragungscharakteristik (S21) und die horizontale Achse bezeichnet eine Frequenz der AC-Energie, die von der AC-Energiequelle 60 bereitgestellt wird.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100, wie in 4 dargestellt ist, ist die Isolationseigenschaft (S31), die einen Einfluss auf die Kommunikation hervorgerufen durch die Bereitstellung der elektrischen Energie bewirkt, gleich oder größer 35 dB. Das heißt, es kann gefunden werden, dass der Einfluss auf die Kommunikation, bewirkt durch Bereitstellen der elektrischen Energie, unterdrückt wird. Wenn die Isolation gleich oder größer als 35 dB nicht ausreichend ist, kann die Isolation mit einem Filter und dergleichen verbessert werden. In 4 bezeichnet die vertikale Achse die Isolationscharakteristik (S31) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz der AC-Energie, die von der AC-Energiequelle 60 bereitgestellt wird.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100 ist die Kommunikationsübertragungscharakteristik (S34), wie in 5 dargestellt ist, im Wesentlichen gleich oder kleiner als 10 dB um das 1 GHz-Band. Das heißt, es kann gefunden werden, dass der Einfluss auf die Kommunikation, bewirkt durch die Bereitstellung der elektrischen Energie, unterdrückt wird. Um das 1 GHz-Band wird eine flache Kommunikationsübertragungscharakteristik erhalten. In 5 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsübertragungscharakteristik (S34) und die horizontalte Achse bezeichnet eine Frequenz der elektrischen Signalausgabe von der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100 ist die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gemäß der Darstellung in 6 über einem weiten Band gleich oder kleiner 0,5. Tabelle 1 unten stellt ein Frequenzband dar, in dem die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gleich oder kleiner 0,5 ist und eine normierte Bandbreite für jede Lücke d zwischen der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B. Als ein Vergleichsbeispiel sind ein Frequenzband und eine normierte Bandbreite in einem Fall unter Verwendung der einzelnen Schlitzantenne 40 dargestellt. Gemäß Tabelle 1 ist die normierte Bandbreite größer als die normierte Bandbreite (19%) in einem Fall einer Verwendung der einzelnen Schlitzantenne 40, abgesehen von einem Fall, in dem ein Abstand (Lücke) d 20 mm beträgt. Der Grund ist, dass die Schlitzantenne 40 an der ersten Elektrode 20 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und der ersten Elektrode 20 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B, die miteinander gekoppelt sind, gebildet ist, welches eine Überkopplung zwischen den Schlitzantennen 40 bewirkt. In 6 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz der elektrischen Signalausgabe von der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50. Tabelle 1
    Abstand d (mm) Frequenzband (MHz) Spezifisches Band (%)
    10 770 bis 970 23
    20 790 bis 990 22
    50 790 bis 1030 26
    100 830 bis 1020 21
    200 870 bis 1010 15
    (Einzelne Schlitzantenne) 850 bis 1030 19
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100 ist die Isolationscharakteristik (S31), die einen Einfluss auf die Bereitstellung von elektrischer Energie hervorgerufen durch die Kommunikation bezeichnet, gemäß der Darstellung in 7 größer oder gleich 20 dB. Dies bedeutet, dass der Einfluss auf die Bereitstellung von elektrischer Energie hervorgerufen durch die Kommunikation unterdrückt wird. Die elektrische Energie, die für die Kommunikation erforderlich ist, ist gering, so dass der Einfluss davon auf die Bereitstellung von elektrischer Energie, die eine große elektrische Energie erfordert, nicht notwendigerweise streng in Betracht zu ziehen ist, und die vorliegende Situation ist ausreichend. In 7 bezeichnet die vertikale Achse die Isolationscharakteristik (S31) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz der elektrischen Signalausgabe von der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50.
  • Das folgende beschreibt ein Beispiel eines Bereichs der Länge sw der kurzen Seite 41b des Schlitzes 41 der Schlitzantenne 40, das die Betriebscharakteristik (1 GHz-Band) der oben beschriebenen Energieübertragungskommunikationsvorrichtung 100 erfüllt. 8 zeigt ein Diagramm, welches eine Reflexionscharakteristik (S11) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. 9 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) in einem Fall darstellt, in dem die Länge der kurzen Seite des Schlitzes gemäß der ersten Ausführungsform 10 mm beträgt. In diesem Bespiel wird eine Simulation unter Verwendung der einzelnen Schlitzantenne 40 durchgeführt, d. h. unter Verwendung einer beliebigen der Schlitzantennen 40 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und der Schlitzantenne 40 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B. Gemäß der Darstellung in 8 kann gefunden werden, dass die Reflexionscharakteristik (S11) 0,5 übersteigt, wenn die Länge sw der kurzen Seite 41b des Schlitzes 41 ungefähr 10 mm übersteigt, und die Schlitzantenne 40 außer Betrieb gerät. Demzufolge ist es erforderlich, dass die Länge sw der kurzen Seite 41b des Schlitzes 41 gleich oder kleiner ist als 10 mm (λ/30). Wenn die Länge sw (= 10 mm) der kurzen Seite 41b des Schlitzes 41 mit der Wellenlänge λ bei 1 GHz normalisiert wird, beträgt die Länge sw der kurzen Seite 41b des Schlitzes 41 λ/30. In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100 kann gefunden werden, wie in 9 dargestellt ist, dass die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gleich oder kleiner 0,5 ist, welches nahe einem Grenzwert ist, in einem Fall, in dem die Länge sw der kurzen Seite 41b des Schlitzes 41 10 mm (λ/30) beträgt. Die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33), die in 9 in einem Fall dargestellt ist, in dem die Länge sw der kurzen Seite 41b des Schlitzes 41 10 mm beträgt, bewirkt einen Effekt, dass eine Bandausdehnung kleiner ist als eine Bandausdehnung, die durch die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) bewirkt wird, die in 6 in einem Fall dargestellt ist, in dem die Länge sw der kurzen Seite 41b des Schlitzes 41 1 mm beträgt. Demgemäß wird die Länge sw der kurzen Seite 41b des Schlitzes 41 vorzugsweise als kleiner gleich λ/30 festgelegt. In 8 bezeichnet die vertikale Achse die Reflexionscharakteristik (S11) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz des elektrischen Signals, das die Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 ausgibt. In 9 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz des elektrischen Signals, das die Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 ausgibt.
  • Das Folgende beschreibt als nächstes ein Beispiel, in dem die Frequenz der von der Schlitzantenne 40 übertragenen Radiowellen als 2 GHz-Band angenommen wird. Die Länge s1 der langen Seite 41a des Schlitzes 41 der Schlitzantenne 40 wird als 75 mm betragend angenommen, die Länge sw der kurzen Seite 41b wird als 0,5 mm betragend angenommen und der Versatz sf des Energiezuführpunkts 41c wird als 25 mm betragend angenommen. Die Frequenz der Radiowellen wird als 2 GHz-Band (Wellenlänge λ = 150 mm) angenommen, so dass die Länge s1 der langen Seite 41a des Schlitzes 41 als 75 mm (λ/2) betragend angenommen wird, um die Radiowellen mit der Schlitzantenne 40 anzuregen. Die Lücke d zwischen der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und die elektrische Empfangskommunikationseinheit 1B wird als 10 mm, 20 mm, 50 mm, 100 mm oder 200 mm betragend angenommen.
  • 10 zeigt ein Diagramm, welches die Isolationscharakteristik (S31) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. 11 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsübertragungscharakteristik (S34) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. 12 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. 13 zeigt ein Diagramm, welches die Isolationscharakteristik (S31) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. 14 zeigt ein Diagramm, welches die Reflexionscharakteristik (S11) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100, obwohl nicht dargestellt, kann gefunden werden, dass die Energieübertragungscharakteristik (S21) gleich oder größer ist als 90% bei einer Frequenz um 30 MHz. Dies bedeutet, dass gefunden werden kann, dass die Energieübertragungscharakteristik nicht beeinflusst wird, wenn die Schlitzantenne 40 an der ersten Elektrode 20 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und der ersten Elektrode 20 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B angeordnet wird.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 110 ist, wie in 10 dargestellt ist, die Isolationscharakteristik (S31), die den Einfluss auf die Kommunikation bezeichnet, der durch die Bereitstellung von elektrischer Energie bewirkt wird, gleich oder größer als 55 dB. Das heißt, es kann gefunden werden, dass der Einfluss auf die Kommunikation bewirkt durch die Bereitstellung von elektrischer Energie unterdrückt wird. In 10 bezeichnet die vertikale Achse die Isolationscharakteristik (S31) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz der AC-Energie, die von der AC-Energiequelle 60 bereitgestellt wird.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 110 ist, wie in 11 dargestellt ist, die Kommunikationsübertragungscharakteristik (S34) im Wesentlichen gleich oder kleiner als 10 dB um das 2 GHz-Band. Das bedeutet, dass gefunden werden kann, dass der Einfluss auf die Kommunikation hervorgerufen durch die Bereitstellung von elektrischer Energie unterdrückt wird. Um das 2 GHz-Band wird eine flache Kommunikationsübertragungscharakteristik erhalten.
  • In 11 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsübertragungscharakteristik (S34) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz des elektrischen Signals, das von der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 ausgegeben wird.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 110 ist, wie in 12 dargestellt ist, ist die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) über einem weiten Band gleich oder kleiner 0,5. Tabelle 2 unten stellt ein Frequenzband dar, in dem die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gleich oder kleiner 0,5 ist und die normierte Bandbreite für jede Lücke d zwischen der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B. Als ein Vergleichsbeispiel sind ein Frequenzband und eine normierte Bandbreite in einem Fall dargestellt, in dem die einzelne Schlitzantenne 40 verwendet wird. Gemäß Tabelle 2 ist die normierte Bandbreite größer als die normierte Bandbreite (27%) in einem Fall einer Verwendung der einzelnen Schlitzantenne 40, wenn der Abstand (Lücke) d 100 mm und 200 mm beträgt. Der Grund ist, dass die Schlitzantenne 40 an der ersten Elektrode 20 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und der ersten Elektrode 20 der elektrisch Empfangskommunikationseinheit 1B gebildet ist, die miteinander gekoppelt sind, welches eine Überkoppelung zwischen den Schlitzantennen 40 bewirkt. In 12 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz des elektrischen Signals, das von der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 ausgegeben wird. Tabelle 2
    Abstand d (mm) Frequenzband (MHz) Spezifisches Band (%)
    10 1910 bis 2190 14
    20 1910 bis 2400 23
    50 1840 bis 2260 20
    100 1630 bis 2300 34
    200 1630 bis 2240 32
    (Einzelne Schlitzantenne) 1720 bis 2260 27
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100 ist die Isolationscharakteristik (S31), die den Einfluss auf die Bereitstellung von elektrischer Energie bewirkt durch die Kommunikation bezeichnet, gleich oder größer als 45 dB, wie in 13 dargestellt ist. Das heißt, dass gefunden werden kann, dass der Einfluss auf die Bereitstellung von elektrischer Energie, hervorgerufen durch die Kommunikation, unterdrückt wird. In 13 bezeichnet die vertikale Achse die Isolationscharakteristik (S31) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz der elektrischen Signalausgabe von der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50.
  • Das Folgende beschreibt ein Beispiel eines Bereichs der Länge sw der kurzen Seite 41b des Schlitzes 41 der Schlitzantenne 40, die die Betriebscharakteristik (2 GHz-Band) der oben beschriebenen energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100 erfüllt. In diesem Beispiel wird eine Simulation unter Verwendung der einzelnen Schlitzantenne 40 durchgeführt, d. h. unter Verwendung einer beliebigen der Schlitzantennen 40 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und der Schlitzantenne 40 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B. Gemäß der Darstellung in 14 kann gefunden werden, dass die Reflexionscharakteristik (S11) 0,5 übersteigt, wenn die Länge sw der kurzen Seite 41b des Schlitzes 41 ungefähr 5 mm übersteigt und die Schlitzantenne 40 außer Betrieb gerät. Demzufolge ist erforderlich, dass die Länge sw der kurzen Seite 41b des Schlitzes 41 gleich oder kleiner ist als 5 mm (λ/30). Wenn die Länge sw (= 5 mm) der kurzen Seite 41b des Schlitzes 41 bezüglich der Wellenlänge λ bei 2 GHz normalisiert ist, beträgt die Länge sw der kurzen Seite 41b des Schlitzes 41 λ/30.
  • Gemäß der obigen Beschreibung umfasst die energieübertragende Kommunikationseinheit 1 gemäß der ersten Ausführungsform die Schlitzantenne 40, die die Radiowellen durch den Schlitz 41 überträgt oder empfängt, der an der ersten Elektrode 20 gebildet ist. Aus diesem Grund ist es nicht erforderlich, dass ein Kommunikationsmodul wie im Stand der Technik an einer anderen Stelle in der gleichen Ebene wie das Energieübertragungsmodul hinzuzufügen ist, so dass die energieübertragende Kommunikationseinheit 1 verkleinert werden kann. Es kann der Einfluss auf die Kommunikation hervorgerufen durch die Bereitstellung elektrischer Energie unterdrückt werden und es kann der Einfluss auf die Bereitstellung von elektrischer Energie hervorgerufen durch die Kommunikation unterdrückt werden. Das bedeutet, dass die Bereitstellung von elektrischer Energie und von Kommunikation eine Interferenz zueinander verhindern kann, sogar wenn die erste Elektrode 20 mit der Schlitzantenne 40 integriert ist.
  • Die Länge sw der kurzen Seite 41b des Schlitzes 41 der Schlitzantenne 40 ist gleich oder kleiner als 1/30 der Wellenlänge λ der Radiowellen, so dass die Reflexionscharakteristik (S11) kleiner sein kann als 0,5. Aus diesem Grund kann eine reflektierte Welle blockiert werden, so dass vorzugsweise eine Kommunikation mit der Schlitzantenne 40 durchgeführt werden kann. Wenn die Länge sw der kurzen Seite 41b des Schlitzes 41 gleich oder kleiner ist als 1/30 der Wellenlänge λ kann die Reflexionscharakteristik (S11) mit Verkleinerung der Länge sw der kurzen Seite 41b verbessert werden.
  • Die energieübertragende Kommunikationseinheit 1 umfasst die Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50, so dass die energieübertragende Kommunikationseinheit 1 das elektrische Signal an die Schlitzantenne 40 ausgeben kann oder das von der Schlitzantenne 40 ausgegebene elektrische Signal empfangen kann.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform sind die erste Elektrode 20 und die zweite Elektrode 30 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A gegenüberliegend zu der Elektrode 20 und der zweite Elektrode 30 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B angeordnet, so dass eine Energieübertragung durchgeführt werden kann, und die Schlitzantenne 40 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A ist gegenüberliegend zu der Schlitzantenne 40 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B in einer kommunizierenden Weise angeordnet. Aus diesem Grund kann eine Energieübertragung und Kommunikation in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100 zwischen der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B durchgeführt werden.
  • Die Schlitzantenne 40 ist an der ersten Elektrode 20 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und der ersten Elektrode 20 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B gebildet, die miteinander gekoppelt sind, so dass eine Überkopplung hervorgerufen zwischen den Schlitzantennen 40 bewirkt wird, und die normierte Bandbreite kann breiter gemacht werden als die normierte Bandbreite in einem Fall einer Verwendung der einzelnen Schlitzantenne 40. Aus diesem Grund ist die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100 für eine Breitbandkommunikation effizient, die für die drahtlose Hochgeschwindigkeitskommunikation erforderlich ist.
  • Die elektrische Übertragungskommunikationseinheit 1A umfasst die AC-Energiequelle 60 zur Bereitstellung der AC-Energie, so dass die elektrische Übertragungskommunikationseinheit 1A die AC-Energie für die elektrische Empfangskommunikationseinheit 1B mittels Kopplung durch elektrisches Feld bereitstellen kann.
  • Modifizierung der ersten Ausführungsform
  • Das Folgende beschreibt eine Modifizierung der ersten Ausführungsform. In dem obigen Beispiel ist das Basismaterial 10 als eine rechteckige flache Platte mit der langen Seite 10a und der kurzen Seite 10b gebildet, jedoch ist die Ausführungsform nicht darauf beschränkt. Das Basismaterial 10 kann z. B. eine quadratförmige Gestalt oder eine kreisförmige Gestalt aufweisen.
  • In dem obigen Beispiel ist die erste Elektrode 20 als eine rechteckige flache Platte mit der langen Seite 20a und der kurzen Seite 20b gebildet und die zweite Elektrode 30 ist als eine rechteckige flache Platte mit der langen Seite 30a und der kurzen Seite 30b gebildet. Die Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die erste Elektrode 20 und die zweite Elektrode 30 können z. B. eine quadratförmige Gestalt oder eine kreisförmige Gestalt aufweisen.
  • In dem obigen Beispiel ist die Schlitzantenne 40 im Wesentlichen am Mittelpunkt der ersten Elektrode 20 gebildet, jedoch ist die Ausführungsform nicht darauf beschränkt. Die Schlitzantenne 40 kann an einem Ende in der X-Achsenrichtung der ersten Elektrode 20 oder an einem Ende in der Y-Achsenrichtung der ersten Elektrode 20 gebildet sein. In dem obigen Beispiel ist die Schlitzantenne 40 gebildet, so dass die lange Seite 41a entlang der Y-Achsenrichtung verläuft, jedoch ist die Ausführungsform nicht darauf beschränkt. Die Schlitzantenne 40 kann z. B. ausgebildet sein, so dass die lange Seite 41a entlang der X-Achsenrichtung verläuft oder die lange Seite 41a nicht entlang der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung verläuft. Die Schlitzantenne 40 kann an der zweiten Elektrode 30 gebildet werden. Die Schlitzantenne 40 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und die Schlitzantenne 40 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B sind angesichts einer Position oder Orientierung der Schlitzantenne 40 einander gegenüberliegend in einer kommunizierenden Weise anzuordnen.
  • In dem obigen Beispiel der energieübertragenden Kommunikationseinheit 1 ist die Reihenresonanzschaltung mit dem Kondensator C, der zwischen der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 30 in der X-Achsenrichtung gebildet ist, und den Induktoren 21 und 31 gebildet. Die Reihenresonanzschaltung ist jedoch nicht unbedingt konfiguriert.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100 wird der Versatz sf des Energiezuführpunkts 41c zu 50 mm (25 mm) angenommen, jedoch ist er in den Ausführungsformen nicht darauf beschränkt. 15 zeigt ein Diagramm, welches die Isolationscharakteristik (S31) gemäß der Modifizierung darstellt. 16 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationscharakteristik (S34) gemäß der Modifizierung darstellt. 17 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gemäß der Modifizierung darstellt.
  • In einer energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A und einer energieübertragenden Kommunikationseinheit 2 gemäß der Modifizierung beträgt der Versatz sf des Energiezuführpunkts 41c der Schlitzantenne 40 0 mm. Das heißt, dass der Energiezuführpunkt 41c in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A der Schlitzantenne 40 am Mittelpunkt Q der langen Seite 41a des Schlitzes 41 angeordnet ist. Die Position des Energiezuführpunkts 41c kann bzgl. des Mittelpunkts Q der langen Seite 41a des Schlitzes 41 in der Breitenrichtung (X-Achsenrichtung) der ersten Elektrode 20 versetzt sein.
  • Das Folgende beschreibt eine Betriebscharakteristik der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A. In diesem Beispiel wird die Frequenz der von der Schlitzantenne 40 übertragenen Radiowellen als 1 GHz-Band angenommen. Obwohl nicht dargestellt kann in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A gefunden werden, dass die Energieübertragungscharakteristik (S21) bei einer Frequenz um 30 MHz gleich oder größer ist als 90%. Dies bedeutet, dass gefunden werden kann, dass die Energieübertragungscharakteristik nicht beeinflusst wird, sogar, wenn die Schlitzantenne 40 an der ersten Elektrode 20 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und der ersten Elektrode 20 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A angeordnet wird.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A ist die Isolationscharakteristik (S31), die den Einfluss auf die Kommunikation hervorgerufen durch die Bereitstellung der elektrischen Energie bezeichnet, gleich oder größer als 15 dB, wie in 15 dargestellt ist. Dies bedeutet, dass der Einfluss auf die Kommunikation hervorgerufen durch die Bereitstellung von elektrischer Energie in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A unterdrückt wird. In 15 bezeichnet die vertikale Achse die Isolationscharakteristik (S31) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz der AC-Energie, die von der AC-Energiequelle 60 bereitgestellt wird.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A ist, wie in 16 dargestellt ist, die Kommunikationsübertragungscharakteristik (S34) im Wesentlichen gleich oder kleiner als 10 dB um das 1 GHz-Band. Das heißt, der Einfluss auf die Kommunikation hervorgerufen durch die Bereitstellung von elektrischer Energie wird in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A unterdrückt. In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A wird eine flachere Kommunikationsübertragungscharakteristik um das 1 GHz-Band erhalten als bei der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform und das Band wird verbreitert. In 16 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsübertragungscharakteristik (S34) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz des elektrischen Signals, das von der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 ausgegeben wird.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A, wie in 17 dargestellt ist, ist die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) über ein weites Band gleich oder kleiner als 0,5. Tabelle 3 unten stellt ein Frequenzband dar, in dem die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gleich oder kleiner 0,5 ist und die normierte Bandbreite für jede Lücke d zwischen der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A. Als ein Vergleichsbeispiel sind ein Frequenzband und eine normierte Bandbreite in einem Fall einer Verwendung der einzelnen Schlitzantenne 40 dargestellt. Gemäß Tabelle 3 ist die normierte Bandbreite größer als die normierte Bandbreite (53%) in einem Fall einer Verwendung der einzelnen Schlitzantenne 40 mit Ausnahme eines Falles, in dem der Abstand (Lücke) d in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A 100 mm beträgt. In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A kann die normierte Bandbreite im Vergleich zu der in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform verbreitert werden. In 17 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz des elektrischen Signals, das von der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 ausgegeben wird. Tabelle 3
    Abstand d (mm) Frequenzband (MHz) Spezifisches Band (%)
    10 890 bis 1750 65
    20 920 bis 1910 70
    50 950 bis 2000 71
    100 1310 bis 1970 40
    200 1060 bis 1990 61
    (Einzelne Schlitzantenne) 1140 bis 1960 53
  • Das Folgende beschreibt ein Beispiel, in dem die Frequenz der von der Schlitzantenne 40 übertragenen Radiowellen als 2 GHz-Band angenommen wird, wenn der Versatz sf der Signalleitungen 42a und 42b der Schlitzantenne 40 0 mm beträgt. 18 zeigt ein Diagramm, welches die Isolationscharakteristik (S31) gemäß der Modifizierung darstellt. 19 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsübertragungscharakteristik (S34) gemäß der Modifizierung darstellt. 20 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gemäß der Modifizierung darstellt.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A, obwohl nicht dargestellt, kann gefunden werden, dass die Energieübertragungscharakteristik (S21) gleich oder größer ist als 90% bei einer Frequenz um 30 MHz. Dies bedeutet, dass gefunden werden kann, dass die Energieübertragungscharakteristik nicht beeinflusst wird, sogar, wenn die Schlitzantenne 40 an der ersten Elektrode 20 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und der ersten Elektrode 20 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A angeordnet wird.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A ist, wie in 18 dargestellt ist, die Isolationscharakteristik (S31), die den Einfluss auf die Kommunikation hervorgerufen durch die Bereitstellung von elektrischer Energie bezeichnet, gleich oder größer als 45 dB. Das heißt, der Einfluss auf die Kommunikation hervorgerufen durch die Bereitstellung von elektrischer Energie wird in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A unterdrückt. In 18 bezeichnet die vertikale Achse die Isolationscharakteristik (S31) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz der AC-Energie, die von der AC-Energiequelle 60 bereitgestellt wird.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A ist, wie in 19 dargestellt ist, die Kommunikationsübertragungscharakteristik (S34) im Wesentlichen gleich oder kleiner als 15 dB um das 2 GHz-Band. Das heißt, der Einfluss auf die Kommunikation, hervorgerufen durch die Bereitstellung der elektrischen Energie, wird in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A unterdrückt. In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A wird eine flache Kommunikationsübertragungscharakteristik um das 2 GHz-Band erhalten. In 19 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsübertragungscharakteristik (S34) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz des elektrischen Signals, das von der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 ausgegeben wird.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A ist, wie in 20 dargestellt ist, die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) über einem weiten Band gleich oder kleiner 0,5. Tabelle 4 unten stellt ein Frequenzband dar, in dem die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gleich oder kleiner 0,5 ist und die normierte Bandbreite für jede Lücke d zwischen der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 1A und der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 1B der übertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A. Als ein Vergleichsbeispiel sind ein Frequenzband und eine normierte Bandbreite in einem Fall dargestellt, in dem die einzelne Schlitzantenne 40 verwendet wird. Gemäß Tabelle 4 ist die normierte Bandbreite weiter als die normierte Bandbreite (38%) in einem Fall, in dem die einzelne Schlitzantenne 40 verwendet wird, wenn der Abstand (Lücke) d 200 mm in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A beträgt. In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A kann die normierte Bandbreite im Vergleich mit der in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform abgesehen von einem Fall verbreitert werden, indem die Lücke d 20 mm beträgt. In 20 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz des elektrischen Signals, das von der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 ausgeben wird. Tabelle 4
    Abstand d (mm) Frequenzband (MHz) Spezifisches Band (%)
    10 3010 bis 3540 36
    20 2940 bis 3670 22
    50 2700 bis 3940 37
    100 2670 bis 3820 35
    200 2410 bis 3740 43
    (Einzelne Schutzantenne) 2550 bis 3770 38
  • Gemäß der obigen Beschreibung ist der Energiezuführpunkt 41c der Schlitzantenne 40 in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A und der energieübertragenden Kommunikationseinheit 2 gemäß der Modifizierung an dem Mittelpunkt Q der langen Seite 41a des Schlitzes 41 angeordnet. Aufgrund davon kann ein Kommunikationsfrequenzband im Wesentlichen in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A und der energieübertragenden Kommunikationseinheit 2 im Vergleich zu den der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100 und der energieübertragenden Kommunikationseinheit 1 gemäß der ersten Ausführungsform verbreitert werden, in der der Energiezuführpunkt 41c versetzt ist. Es kann ein maximales Kommunikationsfrequenzband erhalten werden.
  • Zweite Ausführungsform
  • Das Folgende beschreibt als nächstes eine energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100B und eine energieübertragende Kommunikationseinheit 3 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100B eine U-förmige gefaltete Monopolantenne (UFMA) 80 anstelle der Schlitzantenne 40 umfasst. Das gleiche Element der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B, wie das der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform, wird durch das gleiche Bezugszeichen bezeichnet und es erfolgt keine detaillierte Beschreibung davon. 21 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein Ausgestaltungsbeispiel der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 22 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein Ausgestaltungsbeispiel der U-förmigen gefalteten Monopolantenne gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
  • Die energieübertragende Kommunikationseinheit 3 überträgt elektrische Energie mittels Kopplung durch ein elektrisches Feld und führt auch eine drahtlose Kommunikation durch. Die energieübertragende Kommunikationseinheit 3 umfasst, wie in 21 dargestellt ist, das Basismaterial 10, die erste Elektrode 20, die zweite Elektrode 30, die Induktoren 21 und 31, die elektrischen Leitungen 22 und 32, die UFMA 80, die Signalleitungen 42a und 42b und die Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50.
  • Die UFMA 80 wird zur Übertragung oder zum Empfang der Radiowellen verwendet und bildet die erste Elektrode 20 und/oder der zweiten Elektrode 30. In der zweiten Ausführungsform ist die UFMA 80 an einer Ecke der ersten Elektrode 20 gebildet und in Ansicht aus der Z-Achsenrichtung innerhalb der ersten Elektrode 20 angeordnet. Gemäß der Darstellung in 22 umfasst die UFMA 80: ein erstes Elementteil 81, das als gegenüberliegend zu und getrennt von der ersten Elektrode 20 angeordnet ist und als eine Grundplatte bei einer Höhe h fungiert, wobei ein Seitenende davon mit der ersten Elektrode 20 zur Erdung elektrisch verbunden ist; ein gewinkeltes Teil 82, das als gegenüberliegend zu und getrennt von der ersten Elektrode 20 bei der Höhe h angeordnet ist und mit dem ersten Elementteil 81 durchgängig ist; ein zweites Elementteil 83, das mit dem gewinkelten Teil 82 durchgängig ist und als gegenüberliegend zu und getrennt von der ersten Elektrode 20 durch eine Lücke sa angeordnet ist, wobei ein Anschluss davon mit der ersten Elektrode 20 elektrisch verbunden ist; und einen Energiezuführpunkt 81a zur Ausgabe eines elektrischen Signals, welches eine Hochfrequenz aufweist, von der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 zu einem Verbindungsteil zwischen dem ersten Elementteil 81 und der ersten Elektrode 20. Das erste Elementteil 81, das gewinkelte Teil 82 und das zweite Elementteil 83 stellen eine Metallplatte dar, die in einer U-förmigen Gestalt in Ansicht aus der Z-Achsenrichtung ausgebildet ist.
  • In der UFMA 80, die eine Kommunikation bei einer Frequenz von 1 GHz durchführt, beträgt eine Länge la der ersten und zweiten Elementteile 81 und 83 in der Y-Achsenrichtung 94 mm, eine Breite wa2 des ersten Elementteils 81 beträgt 40 mm, eine Breite wa1 des zweiten Elementteils 83 beträgt 4 mm, die Lücke sa zwischen dem ersten Elementteil 81 und dem zweiten Elementteil 83 beträgt 4 mm, eine Länge wf eines Abschnitts, an dem das erste Elementteil 81 mit der ersten Elektrode 20 verbunden ist, beträgt 40 mm, die Höhe h der UFMA 80 beträgt 36 mm und eine Dicke fpl der ersten Elektrode 20 beträgt 4 mm. Die Größe der UFMA 80, die eine Kommunikation bei einer Frequenz von 2 GHz durchführt, beträgt die Hälfte der Größe der UFMA 80, die die Kommunikation bei der Frequenz von 1 GHz durchführt. Das heißt, dass die Länge la in der UFMA 80, die die Kommunikation bei der Frequenz von 2 GHz durchführt, von den ersten Elementteilen 81 und 83 in der Y-Achsenrichtung 47 mm beträgt, die Breite wa2 des ersten Elementteils 81 20 mm beträgt, die Breite wa1 des zweiten Elementteils 83 2 mm beträgt, die Lücke sa zwischen dem ersten Elementteil 81 und dem zweiten Elementteil 83 2 mm beträgt, die Länge wf eines Abschnitts, an dem das erste Elementteil 81 mit der ersten Elektrode 20 verbunden ist, 20 mm beträgt, und die Höhe h der UFMA 80 18 mm beträgt. Die Dicke fp1 der ersten Elektrode 20 beträgt 4 mm.
  • Die energieübertragende Kommunikationseinheit 3 fungiert als eine elektrische Übertragungskommunikationseinheit 3A, die elektrische Energie überträgt, oder eine elektrische Empfangskommunikationseinheit 3B, die elektrische Energie aufnimmt. Die elektrische Übertragungskommunikationseinheit 3A und die elektrische Empfangskommunikationseinheit 3B bilden die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100B.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B sind die erste Elektrode 20 und die zweite Elektrode 30 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 3A und die erste Elektrode 20 und die zweite Elektrode 30 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 3B einander gegenüberliegend, so dass die Energieübertragung durchgeführt werden kann, und sind mit einer vorbestimmten Lücke D in der Z-Achsenrichtung angeordnet.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B liegt die UFMA 80 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 3A der UFMA 80 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 3B in einer kommunizierenden Weise gegenüber. Die ersten und zweiten Elementteile 81 und 83 der UFMA 80 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 3A und die ersten und zweiten elektrischen Teile 81 und 83 der UFMA 80 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 3B sind z. B. parallel zu der XY-Ebene angeordnet und basierend auf den XY-Ebenenkoordinaten an der gleichen Position angeordnet. Die ersten und zweiten Elementteile 81 und 83 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 3A und die ersten zweiten Elementteile 81 und 83 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 3B sind mit einer vorbestimmten Lücke d1 in der Z-Achsenrichtung angeordnet. Die Lücke d1 ist eine Länge, die durch Subtrahieren von jeder Höhe h der UFMAs 80 in der Z-Achsenrichtung von der Lücke D zwischen den ersten Elektroden 20 erhalten wird (d1 = D – 2h).
  • Die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100B umfasst die AC-Energiequelle 60 und die Last 70. Die AC-Energiequelle 60 ist mit der ersten Elektrode 20 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 3A durch die elektrische Leitung 22 und den Induktor 21 verbunden und mit der zweiten Elektrode 30 über die elektrische Leitung 32 und den Induktor 31 verbunden. Die AC-Energiequelle 60 versorgt die ersten und zweiten Elektroden 20 und 30 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 3A mit AC-Energie.
  • Die Last 70 ist mit der ersten Elektrode 20 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 3B durch die elektrische Leitung 22 und den Induktor 21 verbunden und mit der zweiten Elektrode 30 durch die elektrische Leitung 32 und den Induktor 31 verbunden. Die Last 70 nimmt die AC-Energie von den ersten und zweiten Elektroden 20 und 30 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 3B auf.
  • Das Folgende beschreibt als nächstes ein Betriebsbeispiel der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B. Wenn die AC-Energie, die von der AC-Energiequelle 60 bereitgestellt wird, aufgenommen wird, versorgt die elektrisch Übertragungskommunikationseinheit 3A die elektrische Empfangskommunikationseinheit 3B durch Kopplung mittels elektrischer Felder kontaktlos mit AC-Energie. Die elektrische Empfangskommunikationseinheit 3B nimmt die von der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 3A bereitgestellte AC-Energie auf und speichert die AC-Energie in der als Speicherbatterie bereitgestellten Last 70.
  • Wenn das elektrische Signal von der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 ausgegeben wird, überträgt die elektrische Übertragungskommunikationseinheit 3A Radiowellen zu der UFMA 80 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 3B der UFMA 80. Die elektrische Empfangskommunikationseinheit 3B nimmt die Radiowellen auf, die von der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 3A durch die UFMA 80 übertragen werden, und gibt das elektrische Signal zu der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 aus. Wenn das elektrische Signal von der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 ausgegeben wird, überträgt die elektrische Empfangskommunikationseinheit 3B die Radiowellen an die UFMA 80 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 3A von der UFMA 80. Die elektrische Übertragungskommunikationseinheit 3A nimmt die Radiowellen auf, die von der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 3B durch die UFMA 80 übertragen werden, und gibt das elektrische Signal an die Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 aus.
  • Das Folgende beschreibt als nächstes eine Betriebscharakteristik der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B. 23 zeigt ein Diagramm, welches die Energieübertragungscharakteristik (S21) im 30 MHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 24 zeigt ein Diagramm, welches eine Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) im 1 GHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 25 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) im 1 GHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 26 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) im 30 MHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 27 zeigt ein Diagramm, welches die Isolationscharakteristik im 1 GHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 28 zeigt ein Diagramm, welches die Isolationscharakteristik (S31) im 30 MHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 29 zeigt ein Diagramm, welches die Energiereflexionscharakteristik (S11) im 1 GHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 30 zeigt ein Diagramm, welches die Energiereflexionscharakteristik (S11) im 30-MHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
  • In diesem Beispiel wird die Frequenz der Radiowellen, die von der UFMA 80 übertragen werden, als 1 GHz-Band angenommen. Die Lücke D zwischen den ersten Elektroden 20 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 3A der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 3B wird als D = 100 mm (d1 = 28 mm), D = 150 mm (d1 = 78 mm), D = 200 mm (d1 = 128 mm) oder D = 300 mm (d1 = 228 mm) betragend angenommen.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B, wie in 23 dargestellt ist, kann gefunden werden, dass die Energieübertragungscharakteristik (S21) gleich oder größer ist als 90% bei einer Frequenz um 30 MHz. Das heißt, es kann gefunden werden, dass die Energieübertragungscharakteristik nicht beeinflusst wird, sogar, wenn die UFMA 80 an der ersten Elektrode 20 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 3A und der ersten Elektrode 20 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 3B in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B angeordnet wird. In 23 bezeichnet die vertikale Achse die Energieübertragungscharakteristik (S21) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz der AC-Energie, die von der AC-Energiequelle 60 bereitgestellt wird.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B, wie in 24 dargestellt ist, ist die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) im Wesentlichen gleich oder kleiner als 15 dB um das 1 GHz-Band. Das heißt, der Einfluss auf die Kommunikation, hervorgerufen durch die Bereitstellung von elektrischer Energie wird in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B unterdrückt. In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B wird eine flache Breitbandcharakteristik um das 0,5 GHz- bis 0,9 GHz-Band erhalten. In 24 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz des elektrischen Signals, das von der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 ausgegeben wird.
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B ist die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33), wie in den 25 und 26 dargestellt ist, über ein weites Band im 1 GHz-Band gleich oder kleiner 0,5. Tabelle 5 unten stellt ein Frequenzband dar, in dem die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gleich oder kleiner 0,5 ist und eine normierte Bandbreite für jeden Abstand (Lücke) D zwischen den ersten Elektroden 20 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 3A und der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 3B. Als ein Vergleichsbeispiel sind ein Frequenzband und eine normierte Bandbreite in einem Fall einer Verwendung der einzelnen UFMA 80 dargestellt. Gemäß Tabelle 5 kann gefunden werden, dass, obgleich die normierte Bandbreite in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B im Vergleich zu der normierten Bandbreite in einem Fall einer Verwendung der einzelnen UFMA 80 leicht reduziert ist, die normierte Bandbreite breiter wird, als in einem Fall einer Verwendung der Schlitzantenne 40 gemäß der ersten Ausführungsform. Insbesondere kann gefunden werden, dass die normierte Bandbreite breit wird und effizient ist, wenn die Lücke D in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B groß ist. In 25 und 26 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz des elektrischen Signals, das von der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 ausgegeben wird. Tabelle 5
    Abstand D (mm) Frequenzband (MHz) Spezifisches Band (%)
    100 128 13,9
    150 152 16,4
    200 369 46,7
    300 421 55,4
    (Einzelne UFMA) 516 71,8
  • In der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B ist die Isolationscharakteristik (S31), die den Einfluss auf die Kommunikation hervorgerufen durch die Bereitstellung von elektrischer Energie bezeichnet, wie in den 27 und 28 dargestellt ist, gleich oder größer 20 dB. Das heißt, der Einfluss auf die Kommunikation hervorgerufen durch die Bereitstellung von elektrischer Energie wird in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B unterdrückt. In den 27 und 28 bezeichnet die vertikale Achse die Isolationscharakteristik (S31) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz der AC-Energie, die von der AC-Energiequelle 60 bereitgestellt wird.
  • Gemäß der Darstellung in den 29 und 30 kann gefunden werden, dass die Reflexionscharakteristik (S11) im 1 GHz-Band und 30 MHz-Band kleiner wird als 0,5 und die reflektierte Welle in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B unterdrückt werden kann.
  • Das Folgende beschreibt als nächstes ein Beispiel, in dem die Frequenz der Radiowellen, die von der UFMA 80 übertragen werden, als 2 GHz-Band angenommen wird. 31 zeigt ein Diagramm, welches die Energieübertragungscharakteristik (S21) im 30 MHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 32 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) im 2 GHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 33 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) im 2 GHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 34 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) im 30 MHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 35 zeigt ein Diagramm, welches die Isolationscharakteristik (S31) im 2 GHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 36 zeigt ein Diagramm, welches die Isolationscharakteristik (S31) im 30 MHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 37 zeigt ein Diagramm, welches die Energiereflexionscharakteristik (S11) im 2 GHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 38 zeigt ein Diagramm, welches die Energiereflexionscharakteristik (S11) im 30 MHz-Band gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
  • Für die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100B, wie in 31 dargestellt ist, kann gefunden werden, dass die Energieübertragungscharakteristik (S21) bei einer Frequenz um 30 MHz wenigstens 90% beträgt. Das heißt, es kann gefunden werden, dass die Energieübertragungscharakteristik der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B nicht durch die UFMA 80 beeinflusst wird, die an der ersten Elektrode 20 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 3A und der ersten Elektrode 20 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 3B angeordnet ist. In 31 bezeichnet die vertikale Achse die Energieübertragungscharakteristik (S21) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz der AC-Energie, die von der AC-Energiequelle bereitgestellt wird.
  • Gemäß der Darstellung in 32 wird in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B eine flache Breitbandcharakteristik bei einer Frequenz von 2 GHz im Vergleich bei einer Frequenz von 1 GHz erhalten. In 32 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz des elektrischen Signals, das von der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 ausgegeben wird.
  • Für die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100B ist die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33), wie in den 33 und 34 dargestellt ist, über ein weites Band im 2 GHz-Band gleich oder kleiner 0,5. Tabelle 6 unten stellt ein Frequenzband dar, in dem die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gleich oder kleiner 0,5 ist und eine normierte Bandbreite für jede Distanz (Lücke) D zwischen der ersten Elektrode 20 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 3A und der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 3B, Als ein Vergleichsbeispiel sind ein Frequenzband und eine normierte Bandbreite in einem Fell unter Verwendung der einzelnen UFMA 80 dargestellt. Gemäß Tabelle 6 kann gefunden werden, dass die normierte Bandbreite der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B der Frequenz, bei der 2 GHz breiter ist als die der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B der Frequenz von der ist 1 GHz. Es kann auch gefunden werden, dass die normierte Bandbreite der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B breit ist und effizient ist, sogar, wenn die Lücke D klein ist. In den 33 und 34 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz des elektrischen Signals, das von der Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung 50 ausgegeben wird. Tabelle 6
    Abstand D (mm) Frequenzband (MHz) Spezifisches Band (%)
    50 804 51,5
    100 959 66,2
    200 923 62,9
    300 952 65,6
    (Einzelne UFMA) 24 13,4
  • Für die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100B wird die Isolationscharakteristik (S31), die den Einfluss auf die Kommunikation hervorgerufen durch die Bereitstellung von elektrischer Energie bezeichnet, gemäß den 35 und 36 im 2 GHz-Band und 30 MHz-Band mit Ausnahme eines Teils des Bands (950 MHz ± 50 MHz) als gleich zu oder größer als 30 dB sichergestellt. Das heißt, der Einfluss auf die Kommunikation hervorgerufen durch die Bereitstellung von elektrischer Energie wird in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B unterdrückt. In den 35 und 36 bezeichnet die vertikale Achse die Isolationscharakteristik (S31) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz der AC-Energie, die von der AC-Energiequelle 60 bereitgestellt wird.
  • Gemäß der Darstellung in den 37 und 38 kann gefunden werden, dass die Reflexionscharakteristik (S11) im 1 GHz-Band und 30 MHz-Band kleiner ist als 0,5 und die reflektierte Welle in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100B unterdrückt werden kann.
  • Gemäß der Beschreibung oben umfasst die energieübertragende Kommunikationseinheit 3 gemäß der zweiten Ausführungsform die U-förmige gewinkelte Monopolantenne (UFMA) 80, die die Radiowellen durch die U-förmige Metallplatte überträgt oder empfängt, die an der ersten Elektrode 20 und/oder der zweiten Elektrode 30 gebildet ist. Für die energieübertragende Kommunikationseinheit 3 muss das Kommunikationsmodul nicht an eine andere Stelle in der gleichen Ebene wie das Energieübertragungsmodul entgegen dem Stand der Technik hinzugefügt werden, so dass das, die Energie übertragende Kommunikationseinheit 3 verkleinert werden kann. Die energieübertragende Kommunikationseinheit 3 kann den Einfluss auf die Kommunikation hervorgerufen durch die Bereitstellung von elektrischer Energie unterdrücken und kann auch den Einfluss auf die Bereitstellung der elektrischen Energie hervorgerufen durch die Kommunikation unterdrücken. Das heißt, die energieübertragende Kommunikationseinheit 3 kann eine Bereitstellung der elektrischen Energie und eine Kommunikation vor einer Interferenz untereinander schützen, sogar, wenn die erste Elektrode 20 mit der UFMA 80 integriert ist. Ein Kommunikationsband der energieübertragenden Kommunikationseinheit 3 kann im Wesentlichen breiter sein als das der energieübertragenden Kommunikationseinheit 100 gemäß der ersten Ausführungsform.
  • Für die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100B gemäß der zweiten Ausführungsform sind die erste Elektrode 20 und die zweite Elektrode 30 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 3A als gegenüberliegend zu der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 30 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 3B angeordnet, so dass eine Energieübertragung durchgeführt werden kann, und die UFMA 80 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 3A ist als gegenüberliegend zu der UFMA 80 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 3B in einer kommunizierenden Weise angeordnet. Aufgrund davon ermöglicht die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100B eine Energieübertragung und Kommunikation zur Durchführung zwischen der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 3A und der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 3B.
  • Bezugsbeispiel
  • Als Nächstes beschreibt das Folgende die Schlitzantenne gemäß einem Bezugsbeispiel. In dem Bezugsbeispiel ist ein Fall einer Verwendung der einzelnen Schlitzantenne ohne Bildung der Schlitzantenne an jeder von den ersten und zweiten Elektroden 20 und 30 beschrieben. 39 zeigt ein Diagramm, welches die Reflexionscharakteristik (S11) gemäß dem Bezugsbeispiel darstellt. 40 zeigt ein Diagramm, welches die Reflexionscharakteristik (S11) gemäß dem Bezugsbeispiel darstellt. 41 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gemäß dem Bezugsbeispiel darstellt. 42 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gemäß dem Bezugsbeispiel darstellt.
  • Für die Schlitzantenne (nicht dargestellt) ist der Energiezuführpunkt am Mittelpunkt der langen Seite des Schlitzes angeordnet. Auch in einem Fall einer Verwendung der einzelnen Schlitzantenne wird das Rand verbreitert, während die Resonanzfrequenz in der Schlitzantenne vergrößert wird, wenn der Versatz des Energiezuführpunkts geändert wird, so dass eine maximale Bandbreite durch Bewirken des Versatzes des Energiezuführpunkts als gleich 0 mm erhalten werden kann (vgl. 39 und 40).
  • Gemäß der Darstellung in 41 kann in einem tatsächlichen Messergebnis von 1 GHz gefunden werden, dass die maximale Bandbreite durch Bewirken des Versatzes des Energiezuführpunkts als 0 mm ähnlich einem Simulationsergebnis erhalten werden kann. Mit Bezug auf die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) stellt ein Band, in dem die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gleich oder kleiner 0,5 ist, in einem Fall einer Veränderung der Frequenz von 1 GHz, 2 GHz und 3 GHz, wie in 42 dargestellt ist, eine normierte Bandbreite um 30% mit Ausnahme der Frequenz von 2 GHz dar. Folglich kann gefunden werden, dass die Länge der langen Seite des Schlitzes, die abhängig von der Frequenz geändert wird, die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) nicht stark beeinflusst. In 41 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz der AC-Energie, die von der AC-Energiequelle 60 bereitgestellt wird. In 42 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz der AC-Energie, die von der AC-Energiequelle 60 bereitgestellt wird.
  • Gemäß der Beschreibung oben ist der Energiezuführpunkt in der Schlitzantenne gemäß dem Vergleichsbeispiel am Mittelpunkt der langen Seite des Schlitzes angeordnet, so dass das Kommunikationsfrequenzband verbreitert werden kann, sogar wenn die einzelne Schlitzantenne verwendet wird.
  • Dritte Ausführungsform
  • Das Folgende beschreibt als nächstes eine energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C und eine energieübertragende Kommunikationseinheit 4 gemäß einer dritten Ausführungsform. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der erster Ausführungsform darin, dass in der Energieübertragungskommunikationsvorrichtung 100C eine Schlitzantenne 40A einen Kurzschlussstreifen 43 umfasst, der als Kurzschlusselement fungiert. Die gleiche Komponente der energieübertragender Kommunikationsvorrichtung 100C, wie die der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform, wird durch das gleiche Bezugszeichen bezeichnet und es erfolgt keine detaillierte Beschreibung davon. 43 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein Ausgestaltungsbeispiel der energieübertragenden Kommunikationseinheit gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.
  • Gemäß der Darstellung in 43 umfasst die Schlitzantenne 40A eine Kurzschlussstreifen 43, der eine Längsseite 41a mit der anderen Längsseite 41a des Schlitzes 41A elektrisch verbindet. Der Kurzschlussstreifen 43 stellt einen Leiter dar, der in einer rechteckigen Gestalt (einschließlich eines Quadrats) gebildet ist und entlang einer Richtung senkrecht zu der langen Seite 41a des Schlitzes 41A angeordnet ist. In diesem Beispiel ist der Kurzschlussstreifen 43 in einer quadratischen Gestalt gebildet und die Länge von jeder Seite ist gleich der Länge sw der kurzen Seite 41b des Schlitzes 41A. Der Kurzschlussstreifen 43 ist z. B. aus dem gleichen Material gebildet, wie das der ersten Elektrode 20, und integral mit der Schlitzantenne 40A der ersten Elektrode 20 gebildet. Der Kurzschlussstreifen 43 kann an der Schlitzantenne 40A als ein Element angebracht sein. Der Kurzschlussstreifen 43 ist z. B. näher an dem Ende (Seite der kurzen Seite 41b) bezüglich des Mittelpunkts Q der langen Seite 41a des Schlitzes 41A angeordnet. Das heißt, der Kurzschlussstreifen 43 ist näher an dem Ende bezüglich einer halben (1/2) Position der langen Seite 41a des Schlitzes 41A angeordnet. Vorzugsweise ist der Kurzschlussstreifen 43 näher an dem Ende bezüglich einer Viertelposition der langen Seite 41a angeordnet. Weiter bevorzugt ist der Kurzschlussstreifen 43 an einer Stelle um 60 mm vom Mittelpunkt Q der langen Seite 41a zu dem Ende entfernt angeordnet, wenn die Länge vom Mittelpunkt Q zum Ende der langen Seite 41a 75 mm beträgt. Das heißt, angenommen, dass ein Abstand vom Mittelpunkt Q der langen Seite 41a zu dem Ende ”1” beträgt, ist der Kurzschlussstreifen 43 an einer Stelle, entfernt von dem Mittelpunkt Q zu dem Ende, bei ”4/5” angeordnet. Der Kurzschlussstreifen 43 ist vorzugsweise näher an dem Ende des Schlitzes 41A angeordnet und nicht mit der kurzen Seite 41b des Schlitzes 41A elektrisch verbunden.
  • Die energieübertragende Kommunikationseinheit 4 fungiert als eine elektrische Übertragungskommunikationseinheit 4A, die elektrische Energie überträgt, oder eine elektrische Empfangskommunikationseinheit 4B, die elektrische Energie aufnimmt. Die elektrische Übertragungskommunikationseinheit 4A und die elektrische Empfangskommunikationseinheit 4B bilden die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C.
  • Für die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C liegen die erste Elektrode 20 und die zweite Elektrode 30 der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 4A und die erste Elektrode 20 und die zweite Elektrode 30 der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 4B einander gegenüber, so dass eine Energieübertragung durchgeführt werden kann, und sind mit einem vorbestimmten Übertragungsabstand (Lücke) D1 in der Z-Achsenrichtung angeordnet.
  • Für die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C ist die Schlitzantenne 40A der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 4A gegenüber der Schlitzantenne 40A der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 4B in einer kommunizierenden Weise angeordnet. In der elektrischen Übertragungskommunikationseinheit 4A und der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 4B sind die Schlitzantennen 40A einander gegenüberliegend und die Kurzschlussstreifen 43 der Schlitzantennen 40A sind näher an dem gleichen Ende des Schlitzes 41A angeordnet. In einem Zustand, in dem die elektrische Übertragungskommunikationseinheit 4A der elektrischen Empfangskommunikationseinheit 4B gegenüberliegt, sind die Kurzschlussstreifen 43 nicht unbedingt näher an dem gleichen Ende positioniert.
  • Das Folgende beschreibt als nächstes eine Betriebscharakteristik der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100C. In diesem Beispiel wird die Länge w1 der kurzen Seite 20b der ersten Elektrode 20 als 107,8 mm betragend angenommen und die Länge w2 der langen Seite 20a der ersten Elektrode 20 wird als 250 mm betragend angenommen. Die Länge w1 der kurzen Seite 30b der zweiten Elektrode 30 wird ähnlich als 107,8 mm betragend angenommen und die Länge w2 der langen Seite 30a der zweiten Elektrode 30 wird als 250 mm betragend angenommen. Für die Schlitzantenne 40A wird die Länge s1 der langen Seite 41a des Schlitzes 41A als 150 mm betragend angenommen, und die Länge sw der kurzen Seite 41b wird als 1 mm betragend angenommen. Unter der Annahme, dass ein über ein drahtloses Energieübertragungs(WPT)-Band in einem Bereich von 0 MHz bis 50 MHz liegt, wurde eine Analyse durchgeführt. Ein Nahfeldradiokommunikations(NFC)-Band liegt in einem Bereich von 0,5 GHz bis 2,5 GHz. Bezüglich des Mittelpunkts Q (0 mm) der langen Seite 41a des Schlitzes 4A wird eine Seite der langen Seite 41a als eine Pluslänge angenommen und die andere Seite der langen Seite 41a wird als Minuslänge angenommen. Das heißt, dass bezüglich des Mittelpunkts Q (0 mm) des Schlitzes 41A eine Seite der langen Seite 41a als eine Länge von 0 bis 75 mm aufweisend angenommen wird und die andere Seite der langen Seite 41a als eine Länge von 0 mm bis –75 mm aufweisend angenommen wird. In diesem Fall wird eine Position sof des Kurzschlussstreifens 43 in einem Bereich von –10 mm bis –60 mm geändert und der Versatz sf des Energiezuführpunkts 41c wird in einem Bereich von 0 mm bis 60 mm geändert. Der Übertragungsabstand D1 wird in einem Bereich von 10 mm bis 200 mm geändert.
  • 44 zeigt ein Diagramm, welches die Energiereflexionscharakteristik (S11) in dem WPT-Band darstellt, wenn die Kurzschlussposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird. 45 zeigt ein Diagramm, welches die Energieübertragungscharakteristik (S21) in dem WPT-Band darstellt, wenn die Kurzschlussposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird. 46 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) in dem WPT-Band darstellt, wenn die Kurzschlussposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird. 47 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) in dem WPT-Band darstellt, wenn die Kurzschlussposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird. In 44 bezeichnet die vertikale Achse die Energiereflexionscharakteristik (S11). In 45 bezeichnet die vertikale Achse die Energieübertragungscharakteristik (S21). In 46 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33). In 47 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43). Die horizontale Achse in den 44 bis 47 bezeichnet eine Frequenz des WPT-Bands. In diesem Beispiel wird die Position sof des Kurzschlussstreifens 43 in dem WPT-Band in einem Bereich von –10 mm bis –60 mm geändert. Der Versatz des Energiezuführpunkts 41c wird vom Mittelpunkt Q der langen Seite 41a des Schlitzes 41A in der Y-Achsenrichtung aus als 0 mm betragend angenommen und der Übertragungsabstand D1 wird als 10 mm betragend angenommen.
  • Gemäß der Darstellung in den 44, 45, 46 und 47 werden die Energiereflexionscharakteristik (S11), die Energieübertragungscharakteristik (S21), die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) und die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100C kaum verändert, sogar, wenn die Position sof des Kurzschlussstreifens 43 in einem Bereich von –10 mm bis –60 mm in dem WPT-Band geändert wird. Folglich kann gefunden werden, dass die Position sof des Kurzschlussstreifens 43 in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100C die Betriebscharakteristik in dem WPT-Band kaum beeinflusst.
  • 48 zeigt ein Diagramm, welches die Energiereflexionscharakteristik (S11) in dem WPT-Band darstellt, wenn eine Energiezuführposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird. 49 zeigt ein Diagramm, welches die Energieübertragungscharakteristik (S21) in dem WPT-Band darstellt, wenn die Energiezuführposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird. 50 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) in dem WPT-Band darstellt, wenn die Energiezuführposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird. 51 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) in dem WPT-Band darstellt, wenn die Energiezuführposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird. In 48 bezeichnet die vertikale Achse die Energiereflexionscharakteristik (S11). In 49 bezeichnet die vertikale Achse die Energieübertragungscharakteristik (S21). In 50 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33). In 51 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43). In den 48 bis 51 bezeichnet die horizontale Achse die Frequenz des WPT-Bands. In diesem Beispiel wird der Versatz sf des Energiezuführpunkts 41c in einem Bereich von 0 mm bis 60 mm im WPT-Band geändert. Die Position sof des Kurzschlussstreifens 43 wird als –60 mm betragend angenommen und der Übertragungsabstand D1 wird als 10 mm betragend angenommen.
  • Für die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C, wie in den 48, 49, 40 und 51 dargestellt ist, sogar, wenn der Versatz sf des Energiezuführpunkts 41c in einem Bereich von 0 mm bis 60 mm im WPT-Band geändert wird, sind die Energiereflexionscharakteristik (S11), die Energieübertragungscharakteristik (S21), die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) und die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S34) kaum verändert. Folglich kann gefunden werden, dass der Versatz sf des Energiezuführpunkts 41c in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100C durch die Betriebscharakteristik in dem WPT-Band kaum beeinflusst wird.
  • 52 zeigt ein Diagramm, welches die Energiereflexionscharakteristik (S11) im WPT-Band darstellt, wenn ein Übertragungsabstand gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird. 53 zeigt ein Diagramm, welches die Energieübertragungscharakteristik (S21) in dem WPT-Band darstellt, wenn der Übertragungsabstand gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird. 54 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) in dem WPT-Band darstellt, wenn der Übertragungsabstand gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird. 55 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) in dem WPT-Band darstellt, wenn der Übertragungsabstand gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird. In 52 bezeichnet die vertikale Achse die Energiereflexionscharakteristik (S11). In 53 bezeichnet die vertikale Achse die Energieübertragungscharakteristik (S21). In 54 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33). In 55 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43). Die horizontale Achse in den 52 bis 55 bezeichnet die Frequenz des WPT-Bands. In diesem Beispiel wird der Übertragungsabstand D1 in einem Bereich von 10 mm bis 200 mm im WPT-Band verändert. Der Versatz sf des Energiezuführpunkts 41c wird als 0 mm betragend angenommen und die Position sof des Kurzschlussstreifens 43 wird als –60 mm betragend angenommen.
  • Für die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C, wie in 52 dargestellt ist, sogar, wenn der Übertragungsabstand D1 in einem Bereich von 10 mm bis 200 mm im WPT-Band geändert wird, kann die Energiereflexionscharakteristik (S11) in einem vorbestimmten Band gleich oder kleiner als 0,5 unterdrückt sein. Für die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C, sogar, wenn der Übertragungsabstand D1 in einem Bereich von 10 mm bis 200 mm in dem WPT-Band geändert wird, wurde die Energieübertragungscharakteristik (S21), die in 53 dargestellt ist, von der Energieübertragungscharakteristik (S21) der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100 nicht umfassend den Kurzschlussstreifen 43 nicht viel geändert, wie in 3 dargestellt ist. Demzufolge kann gefunden werden, dass der Versatz sf des Kurzschlussstreifens 43 oder des Zuführpunkts 41c die Energieübertragungscharakteristik (S21) in dem WPT-Band kaum beeinflusst. Gemäß der Darstellung in den 54 und 55 wurden die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) und die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S54) kaum geändert, sogar, wenn der Übertragungsabstand D1 in einem Bereich von 10 mm bis 200 mm in dem WPT-Band geändert wird. Demzufolge kann gefunden werden, dass der Übertragungsabstand D1 eine Kommunikationscharakteristik in dem WPT-Band in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100C kaum beeinflusst.
  • 56 zeigt ein Diagramm, welches die Energiereflexionscharakteristik (S11) in dem NFC-Band darstellt, wenn die Kurzschlussposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird. 57 zeigt ein Diagramm, welches die Energieübertragungscharakteristik (S21) in dem NFC-Band darstellt, wenn die Kurzschlussposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird. 58 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) in dem NFC-Band darstellt, wenn die Kurzschlussposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird. 59 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) in dem NFC-Band darstellt, wenn die Kurzschlussposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird. 60 zeigt ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen der Kurzschlussposition und der normierten Bandbreite gemäß der dritten Ausführungsform darstellt. In 56 bezeichnet die vertikale Achse die Energiereflexionscharakteristik (S11). In 57 bezeichnet die vertikale Achse die Energieübertragungscharakteristik (S21). in 58 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33). in 59 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43). In den Figuren bezeichnet die horizontale Achse eine Frequenz des NFC-Bands. In 60 bezeichnet die vertikale Achse die normierte Bandbreite und die horizontale Achse bezeichnet die Position sof des Kurzschlussstreifens 43. 60 stellt eine Beziehung zwischen einer Bandbreite dar, in der die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gleich oder kleiner 0,5 ist, und einer Bandbreite dar, in der die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) in einem Bereich von einem Maximalwert bis –3 dB liegt. In diesem Beispiel wird die Position sof des Kurzschlussstreifens 43 in einem Bereich von –10 mm bis –60 mm in dem NFC-Band geändert. Der Versatz sf des Energiezuführpunkts 41c wird als 0 mm betragend angenommen und der Übertragungsabstand D1 wird als 10 mm betragend angenommen.
  • Für die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C, wie in den 56 und 57 dargestellt ist, sogar, wenn die Position sof des Kurzschlussstreifens 43 in einem Bereich von –10 mm bis –60 mm in dem NFC-Band geändert wird, wurden die Energiereflexionscharakteristik (S11) und die Energieübertragungscharakteristik (S21) kaum geändert. Folglich kann gefunden werden, dass die Position sof des Kurzschlussstreifens 43 in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100C kaum die elektrische Leistungscharakteristik in dem NFC-Band beeinflusst.
  • Für die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C, wie in 58 dargestellt ist, bezeichnet ein Ergebnis der Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33), dass die Multifrequenzresonanz im 1 GHz-Band und 1,7 GHz-Band erhalten wird. Es kann also gefunden werden, dass sich die Bandbreite (0,5 ≥ S33) bei zunehmender Entfernung der Position sof von dem Kurzschlussstreifen 43 zum Mittelpunkt Q der langen Seite 41a des Schlitzes 41A zu dem Ende in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100C verbreitert. Für die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C, wie in 59 dargestellt ist, kann gefunden werden, dass sich die Bandbreite mit zunehmender Entfernung der Position sof des Kurzschlussstreifens 43 zum Mittelpunkt Q der langen Seite 41a des Schlitzes 41A zu dem Ende auf Basis der Bandbreite von dem Maximalwert der Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) auf –3 dB verbreitet. Auf diese Weise kann die normierte Bandbreite in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100C vergrößert werden, wenn sich die Position sof des Kurzschlussstreifens 43 von dem Mittelpunkt Q der langen Seite 41a des Schlitzes 41A zu dem Ende entfernt, wie in 60 dargestellt ist. Die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C kann ein maximales Band erhalten, wenn die Position sof des Kurzschlussstreifens 43 –60 mm beträgt und die Bandbreite gleichzeitig 59,6% beträgt. Für die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C nimmt die normierte Bandbreite gemäß dem Abstand der Position sof des Kurzschlussstreifens 43 monoton zu, so dass die Bandbreite mit der Position sof des Kurzschlussstreifens 43 feinjustiert werden kann.
  • 61 zeigt ein Diagramm, welches die Energiereflexionscharakteristik (S11) in dem NFC-Band darstellt, wenn die Energiezuführposition gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird. 62 zeigt ein Diagramm, welches die Energieübertragungscharakteristik (S21) in dem NFC-Band darstellt, wenn sich die Energiezuführposition gemäß der dritten Ausführungsform ändert. 63 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) in dem NFC-Band darstellt, wenn sich die Energiezuführposition gemäß der dritten Ausführungsform ändert. 64 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) in dem NFC-Band darstellt, wenn sich die Energiezuführposition gemäß der dritten Ausführungsform ändert. 65 zeigt ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen der Energiezuführposition und der normierten Bandbreite gemäß der dritten Ausführungsform darstellt. In 61 bezeichnet die vertikale Achse die Energiereflexionscharakteristik (S11). In 62 bezeichnet die vertikale Achse die Energieübertagungscharakteristik (S21). In 63 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33). In 64 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43). In den 61 bis 64 bezeichnet die horizontale Achse die Frequenz des NFC-Bands. In 65 bezeichnet die vertikale Achse die normierte Bandbreite und die horizontale Achse bezeichnet der Versatz sf des Zuführpunkts 41c. 65 stellt eine Beziehung zwischen einer Bandbreite, in der die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gleich oder kleiner 0,5 ist, und einer Bandbreite dar, in der sich die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) in einem Bereich von einem Maximalwert bis –3 dB befindet. In diesem Beispiel ändert sich der Versatz sf des Energiezuführpunkts 41c in einem Bereich von 0 mm bis 60 mm in dem NFC-Band. Die Position sof des Kurzschlussstreifens 43 wird als –60 mm betragend angenommen und der übertragungsabstand D1 wird als 10 mm betragend angenommen.
  • Für die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C, wie in den 61 und 62 dargestellt ist, sogar, wenn der Versatz sf des Energiezuführpunkts 41c in einem Bereich von 0 mm bis 60 mm in dem NFC-Band geändert wird, haben sich die Energiereflexionscharakteristik (S11) und die Energieübertragungscharakteristik (S21) kaum geändert. Folglich kann gefunden werden, dass der Versatz sf des Energiezuführpunkts 41c in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100C die elektrische Energiecharakteristik in dem NFC-Band kaum beeinflusst.
  • Für die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C, wie in den 63 und 64 dargestellt ist, verbreitert sich die Bandbreite der Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) und der Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) bei einer Annäherung des Energiezuführpunkts 41c an den Mittelpunkt Q der langen Seite 41a des Schlitzes 41A. Aus diesem Grund ermöglicht die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C, dass die normierte Bandbreite durch Festlegen des Energieübertragungspunkts 41c an dem Mittelpunkt Q der langen Seite 41a des Schlitzes 41A zunimmt, wie in 65 dargestellt ist. Bezüglich der Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) beträgt der Maximalwert der normierten Bandbreite 82,3% und der Versatz sf des Energiezuführpunkts 41c nicht 0 mm, sondern 15 mm. Der Grund ist, dass ein Abgleich, der durch Hinzufügen des Kurzschlussstreifens 43 gestört wird, an der Versatzposition von 15 mm optimiert wird.
  • 66 zeigt ein Diagramm, welches die Energiereflexionscharakteristik (S11) in dem NFC-Band darstellt, wenn sich der Übertragungsabstand gemäß der dritten Ausführungsform ändert. 67 zeigt ein Diagramm, welches die Energieübertragungscharakteristik (S21) in dem NFC-Band darstellt, wenn der Übertragungsabstand gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird. 68 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) in dem NFC-Band darstellt, wenn der Übertragungsabstand gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird. 69 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) in dem NFC-Band darstellt, wenn der Übertragungsabstand gemäß der dritten Ausführungsform geändert wird. 70 zeigt ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen dem Übertragungsabstand und der normierten Bandbreite gemäß der dritten Ausführungsform darstellt. In 66 bezeichnet die vertikale Achse die Energiereflexionscharakteristik (S11). In 67 bezeichnet die vertikale Achse die Energieübertragungscharakteristik (S21). In 68 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33). In 69 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43). In den 66 bis 69 bezeichnet die horizontale Achse die Frequenz des NFC-Bands. In 70 bezeichnet die vertikale Achse die normierte Bandbreite und die horizontale Achse bezeichnet den Übertragungsabstand D1. 70 stellt eine Beziehung zwischen einer Bandbreite, in der die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) gleich oder kleiner 0,5 ist, und einer Bandbreite dar, in der sich die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43) in einem Bereich von einem Maximalwert bis –3 dB befindet. In diesem Beispiel wird der Übertragungsabstand D1 in einem Bereich von 10 mm bis 200 mm in dem NFC-Band geändert. Die Position sof des Kurzschlussstreifens 43 wird als –60 mm betragend angenommen, und der Versatz sf des Energiezuführpunkts 41c wird als 0 mm betragend angenommen.
  • Für die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C, wie in den 66 und 67 dargestellt ist, sogar, wenn der Übertragungsabstand D1 in einem Bereich von 10 mm bis 200 mm in dem NFC-Band geändert wird, haben sich die Energiereflexionscharakteristik (S11) und die Energieübertragungscharakteristik (S21) kaum geändert. Demzufolge kann gefunden werden, dass der Übertragungsabstand D1 die elektrische Energiecharakteristik in dem NFC-Band in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100C kaum beeinflusst.
  • Mit Bezug auf die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33), die in 68 dargestellt ist, und die Kommunikationsdurchlasscharakteristik (S43), die in 69 dargestellt ist, wird der Einfluss auf die Kommunikation hervorgerufen durch Bereitstellung von elektrischer Energie unterdrückt, eine flache Kommunikationscharakteristik erhalten und die Bandbreite wird in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100C erweitert. Die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C weist die gleiche Charakteristik auf, wie die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100A, die oben beschrieben ist, es kann jedoch gefunden werden, dass ein Resonanzpunkt im Vergleich zu der Kommunikationsreflexionscharakteristik (S33) der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100A, die in 17 dargestellt ist, neu erzeugt wird. Für die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C, wie in 70 dargestellt ist, ändert sich die normierte Bandbreite nicht stark, sogar, wenn der Übertragungsabstand D1 geändert wird.
  • Gemäß der obigen Beschreibung umfasst die Schlitzantenne 40A in der energieübertragenden Kommunikationsvorrichtung 100C gemäß der dritten Ausführungsform den Kurzschlussstreifen 43, der eine Längsseite 41a mit der anderen Längsseite 41a des Schlitzes 41A elektrisch verbindet. Aufgrund hiervon kann die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C die Bandbreite feinjustieren und die normierte Bandbreite erhöhen.
  • Für die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C ist der Kurzschlussstreifen 43 entlang einer Richtung senkrecht zu der langen Seite 41a des Schlitzes 41A angeordnet und näher an dem Ende bezüglich des Mittelpunkts Q der langen Seite 41a des Schlitzes 41A positioniert. Aufgrund hiervon ermöglicht die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung 100C, dass sich die normierte Bandbreite im Vergleich zu einem Fall, in dem der Kurzschlussstreifen 43 an dem Mittelpunkt Q der langen Seite 41a des Schlitzes 41A angeordnet ist, erhöht.
  • Bezugsbeispiel
  • Das Folgende beschreibt als nächstes eine Schlitzantenne 40B, die einen Kurzschlussstreifen 43B gemäß einem Bezugsbeispiel aufweist. Das Bezugsbeispiel unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform darin, dass die Schlitzantenne 40B nicht an den ersten und zweiten Elektroden 20 und 30 angeordnet ist, die elektrische Energie, wie oben beschrieben, übertragen, sondern die einzelne Schlitzantenne 40B verwendet wird. Gemäß der Darstellung in 71 ist die Schlitzantenne 40B an einer rechteckigen Metallplatte 101 gebildet und ähnlich der Schlitzantenne 40A ausgebildet, die oben beschrieben ist. Die Schlitzantenne 40B umfasst z. B. einen Kurzschlussstreifen 43B, der eine Längsseite 41a mit der anderen Längsseite 41a des Schlitzes 41B elektrisch verbindet. Der Kurzschlussstreifen 43B stellt einen Leiter dar, der in einer rechteckigen Gestalt (einschließlich eines Quadrats) gebildet ist und entlang einer Richtung senkrecht zu der langen Seite 41a des Schlitzes 41B angeordnet ist. Der Kurzschlussstreifen 43B ist in diesem Beispiel in einer quadratischen Gestalt gebildet und die Länge von jeder Seite ist gleich der Länge sw der kurzen Seite 41b des Schlitzes 41B. Der Kurzschlussstreifen 43B ist z. B. aus dem gleichen Material gemacht, wie das der Metallplatte 101 und mit der Schlitzantenne 40B integral gebildet. Der Kurzschlussstreifen 43B kann an der Schlitzantenne 40B als eine Komponente angebracht sein. Der Kurzschlussstreifen 43B ist z. B. bezüglich des Mittelpunkts Q der langen Seite 41a des Schlitzes 41B näher an dem Ende (kurze Seite 41b) gebildet. Das heißt, der Kurzschlussstreifen 43B ist bezüglich einer halben (1/2) Position der langen Seite 41a des Schlitzes 41B näher an dem Ende angeordnet. Vorzugsweise ist der Kurzschlussstreifen 43b näher an dem Ende bezüglich einer Viertelposition der langen Seite 41a angeordnet. Weiter bevorzugt ist der Kurzschlussstreifen 43b an einer Stelle getrennt von dem Mittelpunkt Q der langen Seite 41a zu dem Ende um 60 mm angeordnet, wenn die Länge von dem Mittelpunkt Q zu dem Ende der langen Seite 41a 75 mm beträgt. Das heißt, unter der Annahme, dass der Abstand von dem Mittelpunkt Q zu dem Ende der langen Seite 41a ”1” beträgt, ist der Kurzschlussstreifen 43B an einer Stelle, getrennt von dem Mittelpunkt Q, zu dem Ende bei ”4/5” angeordnet ist.
  • Das Folgende beschreibt als nächstes eine Betriebscharakteristik der Schlitzantenne 40B. In diesem Beispiel ist die Länge w1 der kurzen Seite 20b der Metallplatte 101 als 107,8 mm betragend angenommen und die Länge w2 der langen Seite 20a der Metallplatte 101 ist als 250 mm betragend angenommen. Für die Schlitzantenne 40B ist die Länge s1 der langen Seite 41a des Schlitzes 41B als 150 mm betragend angenommen und die Länge sw der kurzen Seite 41b wird als 1 mm betragend angenommen. Unter der Annahme, dass das NFC-Band in einem Bereich von 0,5 GHz bis 3,0 GHz liegt, wurde eine Analyse durchgeführt. Bezüglich dem Mittelpunkt Q (0 mm) der langen Seite 41a des Schlitzes 41B wird eine Seite der langen Seite 41a als eine Pluslänge annehmend angenommen und die andere Seite der langen Seite 41a wird als eine Minuslänge annehmend angenommen. Das heißt, mit Bezug auf den Mittelpunkt Q (0 mm) des Schlitzes 41B wird eine Seite der langen Seite 41a als eine Länge von 0 mm bis 75 mm aufweisend angenommen und die andere Seite der langen Seite 41a wird als eine Länge von 0 mm bis –75 mm annehmend angenommen. In diesem Fall wird die Position sof des Kurzschlussstreifens 43B in einem Bereich von –10 mm bis –70 mm geändert und der Versatz sf des Energiezuführpunkts 41c ändert sich in einem Bereich von 0 mm bis 70 mm.
  • 72 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S11) in dem NFC-Band darstellt, wenn sich die Kurzschlussposition gemäß dem Bezugsbeispiel ändert. In 72 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S11) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz des NFC-Bands. In diesem Beispiel wird die Position sof des Kurzschlussstreifens 43B in einem Bereich von –10 mm bis –70 mm in dem NFC-Band geändert. Der Versatz sf des Energiezuführpunkts 41c wird als 0 mm aufweisend angenommen. Für die Schlitzantenne 40B, wie in 72 dargestellt ist, tendiert die Bandbreite (0,5 ≥ S11) dazu, sich mit zunehmender Entfernung der Position sof des Kurzschlussstreifens 43B von dem Mittelpunkt Q der langen Seite 41a des Schlitzes 41B zum Ende zu verbreitern, wenn die Position sof des Kurzschlussstreifens 43B in einem Bereich von –10 mm bis 70 mm in dem NFC-Band geändert wird. Die Schlitzantenne 40B kann ein maximales Band erhalten, wenn die Position sof des Kurzschlussstreifens 43B –60 mm beträgt und die normierte Bandbreite beträgt gleichzeitig 61,3%.
  • 73 zeigt ein Diagramm, welches die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S11) in dem NFC-Band darstellt, wenn die Energiezuführposition gemäß dem Bezugsbeispiel geändert wird.
  • In 73 bezeichnet die vertikale Achse die Kommunikationsreflexionscharakteristik (S11) und die horizontale Achse bezeichnet die Frequenz des NFC-Bands. In diesem Beispiel wird der Versatz sf des Energiezuführpunkts 41c in einem Bereich von 0 mm bis 70 mm in dem NFC-Band geändert. Die Position sof des Kurzschlussstreifens 43b wird als –60 mm betragend angenommen. Für die Schlitzantenne 40B, wie in 73 dargestellt ist, wurde die Bandbreite der Kommunikationsreflexionscharakteristik (S11) mit einer Annäherung des Energiezuführpunkts 41c zum Mittelpunkt Q der langen Seite 41a des Schlitzes 41B breiter, wenn der Versatz sf des Energiezuführpunkts 41c in einem Bereich von 0 mm bis 70 mm in dem NFC-Band geändert wurde. Aufgrund hiervon ermöglicht die Schlitzantenne 40B, dass die normierte Bandbreite durch Festlegen des Energiezuführpunkts 41c an dem Mittelpunkt Q der langen Seite 41a des Schlitzes 41B vergrößert wird.
  • Gemäß der obigen Beschreibung bildet die Schlitzantenne 40B gemäß dem Bezugsbeispiel die einzelne Schlitzantenne 40B und umfasst den Kurzschlussstreifen 43B, der eine Längsseite 41a mit der anderen Längsseite 41a des Schlitzes 41B elektrisch verbindet. Aufgrund hiervon kann die Schlitzantenne 40B die Bandbreite feinjustieren und die normierte Bandbreite vergrößern.
  • Für die Schlitzantenne 40B ist der Kurzschlussstreifen 43B entlang der Richtung senkrecht zu der langen Seite 41a des Schlitzes 41B angeordnet und näher an dem Ende bezüglich des Mittelpunkts Q der langen Seite 41a des Schlitzes 41B angeordnet. Aufgrund hiervon kann die normierte Bandbreite für die Schlitzantenne 40B im Vergleich zu einem Fall, in dem der Kurzschlussstreifen 43B am Mittelpunkt Q der langen Seite 41a des Schlitzes 41B angeordnet ist, vergrößert werden. Für die Schlitzantenne 40B ist der Energiezuführpunkt 41c am Mittelpunkt Q der langen Seite 41a des Schlitzes 41B angeordnet, so dass die normierte Bandbreite verbreitert werden kann.
  • Die energieübertragende Kommunikationseinheit und die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen umfassen eine Schlitzantenne, die Radiowellen über einen Schlitz, der an der ersten Elektrode und/oder der zweiten Elektrode gebildet ist, überträgt oder empfängt, so dass die Größe davon reduziert werden kann.
  • Die energieübertragende Kommunikationseinheit und die energieübertragende Kommunikationsvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen umfassen eine U-förmige, gewinkelte Monopolantenne, die Radiowellen durch eine U-förmige Metallplatte überträgt oder empfängt, welche an der ersten Elektrode und/oder der zweiten Elektrode gebildet ist, so dass die Größe davon reduziert werden kann.
  • Obwohl die Erfindung mit Bezug auf spezielle Ausführungsformen für eine vollständige und kla re Offenbarung beschrieben wurde, sind die beiliegenden Ansprüche nicht entsprechend beschränkend, sondern sollen alle Modifizierungen und alternativen Konstruktionen ausführend angesehen werden, die dem Fachmann ersichtlich sind und in die grundsätzliche Lehre fallen, die hierin ausgeführt ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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    • JP 2016-131852 [0001]
    • JP 2013-223303 [0003]

Claims (10)

  1. Energieübertragende Kommunikationseinheit, umfassend: ein Basismaterial; eine flache plattenförmige erste Elektrode, die an dem Basismaterial angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos überträgt; eine flache plattenförmige zweite Elektrode, die Seite an Seite zu der ersten Elektrode an dem Basismaterial angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos überträgt; und eine Schlitzantenne, die Radiowellen mittels eines Schlitzes überträgt oder empfängt, der an der ersten Elektrode und/oder der zweiten Elektrode ausgebildet ist.
  2. Energieübertragende Kommunikationseinheit gemäß Anspruch 1, wobei der Schlitz in einer rechteckigen Gestalt gebildet ist, eine Länge einer langen Seite des Schlitzes 1/2 einer Wellenlänge der Radiowellen beträgt, und eine Länge einer kurzen Seite des Schlitzes gleich oder kleiner ist als 1/30 der Wellenlänge der Radiowellen.
  3. Energieübertragende Kommunikationseinheit gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: eine Signal-Eingangs-/Ausgangsschaltung, die mit der Schlitzantenne über eine Signalleitung verbunden ist und ein elektrisches Signal an die Schlitzantenne eingibt/ausgibt.
  4. Energieübertragende Kommunikationseinheit gemäß Anspruch 3, wobei die Schlitzantenne einen Energiezuführpunkt umfasst, mit dem die Signalleitung verbunden ist, und der Energiezuführpunkt an einem Mittelpunkt der langen Seite des Schlitzes angeordnet ist.
  5. Energieübertragende Kommunikationseinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schlitz in einer rechteckigen Gestalt gebildet ist, und die Schlitzantenne ein Kurzschlusselement umfasst, das eine lange Seite mit der anderen langen Seite des Schlitzes elektrisch verbindet.
  6. Energieübertragende Kommunikationseinheit gemäß Anspruch 5, wobei das Kurzschlusselement entlang einer Richtung senkrecht zu der langen Seite des Schlitzes angeordnet ist und bezüglich dem Mittelpunkt der langen Seite des Schlitzes näher an einem Ende angeordnet ist.
  7. Energieübertragende Kommunikationsvorrichtung, umfassend: eine elektrische Übertragungskommunikationseinheit, die umfasst ein Basismaterial an einer Energieübertragungsseite, eine flache plattenförmige erste Elektrode an der Energieübertragungsseite, die an dem Basismaterial an der Energieübertragungsseite angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos überträgt, eine flache plattenförmige zweite Elektrode an der Energieübertragungsseite, die Seite an Seite zu der ersten Elektrode an der Energieübertragungsseite an dem Basismaterial an der Energieübertragungsseite angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos überträgt, und eine Schlitzantenne an der Energieübertragungsseite, die Radiowellen durch einen Schlitz an der Energieübertragungsseite überträgt oder empfängt, der an der ersten Elektrode an der Energieübertragungsseite und/oder der zweiten Elektrode an der Energieübertragungsseite gebildet ist; und eine elektrische Empfangskommunikationseinheit, die umfasst ein Basismaterial an einer Energieaufnahmeseite, eine flache plattenförmige erste Elektrode an der Energieaufnahmeseite, die an dem Basismaterial an der Energieaufnahmeseite angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos aufnimmt, eine flache plattenförmige zweite Elektrode an der Energieaufnahmeseite, die Seite an Seite zu der ersten Elektrode an der Energieaufnahmeseite an dem Basismaterial an der Energieaufnahmeseite angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos aufnimmt, und eine Schlitzantenne an der Energieaufnahmeseite, die Radiowellen durch einen Schlitz an der Energieaufnahmeseite überträgt oder empfängt, der an der ersten Elektrode an der Energieaufnahmeseite und/oder der zweiten Elektrode an der Energieaufnahmeseite gebildet ist, wobei die erste Elektrode an der Energieübertragungsseite und die zweite Elektrode an der Energieaufnahmeseite gegenüberliegend zu der ersten Elektrode an der Energieaufnahmeseite und der zweiten Elektrode an der Energieaufnahmeseite angeordnet sind, so dass eine Energieübertragung durchgeführt werden kann, und die Schlitzantenne an der Energieübertragungsseite gegenüber der Schlitzantenne an der Energieaufnahmeseite in einer kommunizierenden Weise angeordnet ist.
  8. Energieübertragende Kommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die elektrische Übertragungskommunikationseinheit eine Wechselstromenergiequelle umfasst, die mit der ersten Elektrode an der Energieübertragungsseite und der zweiten Elektrode an der Energieübertragungsseite durch eine elektrische Leitung verbunden ist und einen Wechselstrom bereitstellt, und die elektrische Übertragungskommunikationseinheit den Wechselstrom für die elektrische Empfangskommunikationseinheit durch eine Kopplung mittels elektrischer Felder bereitstellt, wenn der Wechselstrom von der Wechselstromquelle bereitgestellt wird.
  9. Energieübertragende Kommunikationseinheit, umfassend: ein Basismaterial; eine flache plattenförmige erste Elektrode, die an dem Basismaterial angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos überträgt; eine flache plattenförmige zweite Elektrode, die Seite an Seite zu der ersten Elektrode an dem Basismaterial angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos überträgt; und eine U-förmige gewinkelte Monopolantenne, die Radiowellen durch eine U-förmige Metallplatte überträgt oder empfängt, die an der ersten Elektrode und/oder der zweiten Elektrode gebildet ist.
  10. Energieübertragende Kommunikationsvorrichtung, umfassend: eine elektrische Übertragungskommunikationseinheit, die umfasst ein Basismaterial an einer Energieübertragungsseite, eine flache plattenförmige erste Elektrode an der Energieübertragungsseite, die an dem Basismaterial an der Energieübertragungsseite angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos überträgt, eine flache plattenförmige zweite Elektrode an der Energieübertragungsseite, die Seite an Seite zu der ersten Elektrode an der Energieübertragungsseite an dem Basismaterial an der Energieübertragungsseite angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos überträgt, und eine U-förmige gewinkelte Monopolantenne an der Energieübertragungsseite, die Radiowellen durch eine U-förmige Metallplatte überträgt oder aufnimmt, die an der ersten Elektrode an der Energieübertragungsseite und/oder der zweiten Elektrode an der Energieübertragungsseite gebildet ist; und eine elektrische Empfangskommunikationseinheit, die ein Basismaterial an einer Energieaufnahmeseite, eine flache plattenförmige erste Elektrode an der Energieaufnahmeseite, die an dem Basismaterial an der Energieaufnahmeseite angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos aufnimmt, eine flache plattenförmige zweite Elektrode an der Energieaufnahmeseite, die Seite an Seite zu der ersten Elektrode an der Energieaufnahmeseite an dem Basismaterial an der Energieaufnahmeseite angeordnet ist und elektrische Energie kontaktlos aufnimmt, und eine U-förmige gewinkelte Monopolantenne an der Energieaufnahmeseite umfasst, die Radiowellen durch eine U-förmige Metallplatte überträgt oder aufnimmt, die an der ersten Elektrode an der Energieaufnahmeseite und/oder der zweiten Elektrode an der Energieaufnahmeseite gebildet ist, wobei die erste Elektrode an der Energieübertragungsseite und die zweite Elektrode an der Energieübertragungsseite gegenüberliegend zu der ersten Elektrode an der Energieaufnahmeseite und der zweiten Elektrode an der Energieaufnahmeseite angeordnet sind, so dass eine Energieübertragung durchgeführt werden kann, und die U-förmige gewinkelte Monopolantenne an der Energieübertragungsseite als gegenüberliegend zu der U-förmigen gewinkelten Monopolantenne an der Energieaufnahmeseite in einer kommunizierenden Weise angeordnet ist.
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