JP2001230622A - Antenna - Google Patents

Antenna

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JP2001230622A
JP2001230622A JP2000038898A JP2000038898A JP2001230622A JP 2001230622 A JP2001230622 A JP 2001230622A JP 2000038898 A JP2000038898 A JP 2000038898A JP 2000038898 A JP2000038898 A JP 2000038898A JP 2001230622 A JP2001230622 A JP 2001230622A
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Japan
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antenna
light
semiconductor
antenna element
resistance value
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JP2000038898A
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Japanese (ja)
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Takashi Iwasaki
俊 岩崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna, capable of changing characteristics by controlling external conditions. SOLUTION: Antenna elements 10 and 11 of a dipole antenna 1 are composed of semiconductors. When the antenna elements 10 and 11 are irradiated with a light from a light irradiating part 2, the antenna 1 functions as an antenna. When irradiation is stopped, the antenna 1 is not functioned as antenna.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁波の送信また
は受信を行うためのアンテナに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna for transmitting or receiving electromagnetic waves.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のアンテナにおいては、外部条件を
制御することによってアンテナ自体の特性を変化させる
ものは見あたらない。
2. Description of the Related Art In a conventional antenna, there is no known antenna that changes the characteristics of the antenna itself by controlling external conditions.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、外部条件を
制御することで特性を変化させることができるアンテナ
の提供を目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an antenna whose characteristics can be changed by controlling external conditions.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】請求項1記載のアンテナ
は、アンテナエレメントを備えたアンテナであって、前
記アンテナエレメントの少なくとも一部には、外部条件
によって抵抗値が変化する材質が用いられている構成と
なっている。ここで、アンテナエレメントとは、アンテ
ナにおいて電磁波の受信または送信を行う部分を言い、
例えば、ダイポールアンテナにおけるダイポールの部
分、ループアンテナにおけるループの部分などを称す
る。
An antenna according to claim 1 is an antenna provided with an antenna element, wherein at least a part of the antenna element is made of a material whose resistance value changes depending on external conditions. Configuration. Here, the antenna element refers to a part that receives or transmits an electromagnetic wave in the antenna,
For example, it refers to a dipole part in a dipole antenna, a loop part in a loop antenna, and the like.

【0005】請求項2記載のアンテナは、請求項1記載
のアンテナにおいて、前記材質を半導体とした。
[0005] An antenna according to a second aspect is the antenna according to the first aspect, wherein the material is a semiconductor.

【0006】請求項3記載のアンテナは、請求項2記載
のアンテナにおいて、外部条件を、材質に照射される光
とし、前記光を、前記半導体におけるキャリアを価電子
帯から伝導帯に励起できる波長成分を含むものとした。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the antenna according to the second aspect, wherein the external condition is light irradiated to the material, and the light is a wavelength capable of exciting a carrier in the semiconductor from a valence band to a conduction band. Ingredients were included.

【0007】請求項4記載のアンテナは、請求項3記載
のアンテナにおいて、前記光をレーザ光とした。
According to a fourth aspect of the present invention, in the antenna according to the third aspect, the light is laser light.

【0008】請求項5記載のアンテナは、請求項1〜4
のいずれか1項に記載のアンテナにおいて、前記アンテ
ナエレメントを、線状アンテナまたは板状アンテナにお
けるアンテナエレメントとした。ここで、線状アンテナ
または板状アンテナとは、ダイポールアンテナ、モノポ
ールアンテナ、ループアンテナ、ヘリカルアンテナ、ス
パイラルアンテナ等の、線状または板状のアンテナエレ
メントを有するアンテナを称し、スロットアンテナやホ
ーンアンテナなどの開口アンテナを含まない意味で用い
る。
[0008] The antenna according to the fifth aspect is the antenna according to the first to fourth aspects.
In the antenna according to any one of the above, the antenna element is an antenna element in a linear antenna or a plate antenna. Here, a linear antenna or a plate antenna refers to an antenna having a linear or plate antenna element such as a dipole antenna, a monopole antenna, a loop antenna, a helical antenna, a spiral antenna, etc. It does not include an aperture antenna.

【0009】請求項6記載のアンテナは、請求項1〜4
のいずれか1項に記載のアンテナにおいて、前記アンテ
ナエレメントを、開口アンテナにおける開口の全部また
は一部を閉塞する閉塞部材とした。ここで、開口アンテ
ナとは、スロットアンテナ、ホーンアンテナ、リフレク
タアンテナなどのように、空気や真空などの誘電体に向
けられた開口を介して、誘電体中を伝搬する電磁波の送
受信を行うアンテナを称する。
The antenna according to claim 6 is the antenna according to claims 1-4.
In the antenna according to any one of the above, the antenna element is a closing member that closes all or a part of the opening of the aperture antenna. Here, an aperture antenna is an antenna such as a slot antenna, a horn antenna, or a reflector antenna that transmits and receives electromagnetic waves propagating through a dielectric through an aperture directed to the dielectric such as air or vacuum. Name.

【0010】請求項7記載のアンテナは、請求項2〜6
のいずれか1項に記載のアンテナにおいて、前記半導体
をゲルマニウムとした。
The antenna according to claim 7 is the antenna according to claims 2-6.
5. The antenna according to claim 1, wherein the semiconductor is germanium.

【0011】請求項8記載のアンテナシステムは、アン
テナと光照射部とを備え、前記アンテナはアンテナエレ
メントを備え、前記アンテナエレメントの少なくとも一
部は、光の照射によって抵抗値が変化する半導体によっ
て構成されており、前記光照射部は、前記半導体に向け
て光を照射する構成とされており、前記光は、前記半導
体におけるキャリアを価電子帯から伝導帯に励起できる
波長成分を含んでいる構成となっている。
An antenna system according to an eighth aspect of the present invention includes an antenna and a light irradiating unit, wherein the antenna includes an antenna element, and at least a part of the antenna element is formed of a semiconductor whose resistance value changes by light irradiation. The light irradiation unit is configured to irradiate light toward the semiconductor, and the light includes a wavelength component that can excite carriers in the semiconductor from a valence band to a conduction band. It has become.

【0012】請求項9記載のアンテナシステムは、アン
テナと光照射部とを備え、前記アンテナは、アレイアン
テナを構成する複数のアンテナエレメントと、前記複数
のアンテナエレメントの全部または一部に共通して接続
されたフィーダとを備え、前記フィーダが接続された前
記複数のアンテナエレメントの少なくとも一部は、光の
照射によって抵抗値が変化する半導体によって構成され
ており、前記光照射部は、前記半導体に向けて光を照射
する構成とされており、前記光は、前記半導体における
キャリアを価電子帯から伝導帯に励起できる波長成分を
含んでいる構成となっている。
An antenna system according to a ninth aspect includes an antenna and a light irradiating unit, wherein the antenna is common to a plurality of antenna elements forming an array antenna and to all or a part of the plurality of antenna elements. A feeder connected to the feeder, at least a part of the plurality of antenna elements to which the feeder is connected is formed of a semiconductor having a resistance value changed by light irradiation, and the light irradiation unit is connected to the semiconductor. The semiconductor device is configured to irradiate light toward the semiconductor device, and the light includes a wavelength component that can excite carriers in the semiconductor from a valence band to a conduction band.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の第1実施形態に係るアン
テナシステムを図1に基づいて説明する。このアンテナ
システムは、アンテナの可逆性から、受信用としても送
信用としても使用できるものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An antenna system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This antenna system can be used for both reception and transmission due to the reversibility of the antenna.

【0014】この実施形態のアンテナシステムは、アン
テナ1と光照射部2とを備えている。アンテナ1は、線
状アンテナの一種としてのダイポールアンテナを構成す
るアンテナエレメント10・11と、これらのアンテナ
エレメント10・11に接続されたフィーダ(給電線
路)12・13とを備えている。アンテナエレメント1
0・11の全体は、「光の照射によって抵抗値が変化す
る半導体」である真性のゲルマニウムによって構成され
ている。光照射部2は、光ファイバと光学系(図示せ
ず)とを備えており、光ファイバによって伝送された所
定パワーのレーザ光を、光学系を介して、アンテナエレ
メント10・11のほぼ全体に照射できるようになって
いる。ここで、レーザ光のパワーおよび波長としては、
ゲルマニウムのキャリアが励起してアンテナエレメント
が十分な導電性を得る程度のものとされている。具体的
には、設計条件に依存するが、参考的な数値としては、
波長で0.5μm〜1.6μm程度、パワーで0.1W
/cm〜1.0W/cm 程度が適当であると考えら
れる。フィーダ12・13は、端子12a・13aを備
えており、アンテナとして必要な入力または出力が行え
るようになっている。
The antenna system of this embodiment is
It has a tener 1 and a light irradiator 2. Antenna 1 is a wire
Constitute a dipole antenna as a type of antenna
Antenna elements 10 and 11 and these antennas
Feeder (feed line) connected to elements 10 and 11
Roads) 12 and 13. Antenna element 1
The whole of 0.11 is "The resistance value changes due to light irradiation.
Composed of intrinsic germanium
ing. The light irradiation unit 2 includes an optical fiber and an optical system (not shown).
), And where the data is transmitted by optical fiber.
The constant power laser light is transmitted through the optical system to the antenna element.
To be able to irradiate almost the whole of the
I have. Here, as the power and wavelength of the laser light,
Germanium carriers are excited to make the antenna element
Is sufficient to obtain sufficient conductivity. concrete
Depends on the design conditions.
About 0.5 μm to 1.6 μm in wavelength, 0.1 W in power
/ Cm2~ 1.0W / cm 2I think the degree is appropriate
It is. Feeders 12 and 13 have terminals 12a and 13a.
Input or output required as an antenna.
It has become so.

【0015】つぎに、本実施形態に係るアンテナシステ
ムの動作について説明する。アンテナ1をアンテナとし
て動作させたい場合には、光照射部2からアンテナエレ
メント10・11にレーザ光を照射する。これにより、
アンテナエレメント10・11を構成する半導体ゲルマ
ニウムにおいては、キャリアが価電子帯から伝導帯に励
起される。もちろん、この場合、光の波長が、キャリア
の励起を生じうるものである必要がある。すると、光が
照射された部分におけるアンテナエレメントの抵抗値が
下がって導体の性質に近づき、アンテナとして機能させ
ることができる。ここで、アンテナエレメントにおいて
抵抗値が下がる部分は、光が照射された部分、すなわ
ち、表面部分のみとなるが、表面部分のみでもアンテナ
として動作可能である。フィーダ12・13との接合部
まで抵抗値が下がるように光を照射して給電が行えるよ
うにしても良いが、これには限らない。アンテナエレメ
ント10・11とフィーダ12・13との接合部の抵抗
値が高い状態でも、両者の電磁結合によって、入出力は
可能である。
Next, the operation of the antenna system according to this embodiment will be described. When it is desired to operate the antenna 1 as an antenna, the light irradiation unit 2 irradiates the antenna elements 10 and 11 with laser light. This allows
In the semiconductor germanium forming the antenna elements 10 and 11, carriers are excited from the valence band to the conduction band. Of course, in this case, the wavelength of the light needs to be such that the excitation of the carrier can occur. Then, the resistance value of the antenna element in the portion irradiated with light decreases and approaches the property of the conductor, so that the antenna element can function as an antenna. Here, in the antenna element, the portion where the resistance value decreases is only the portion irradiated with light, that is, only the surface portion, but the antenna element can be operated only with the surface portion. Power may be supplied by irradiating light so that the resistance value decreases to the junction with the feeders 12 and 13, but the present invention is not limited to this. Even in a state where the resistance value of the joint between the antenna elements 10 and 11 and the feeders 12 and 13 is high, input and output are possible by electromagnetic coupling between the two.

【0016】これに対して、本実施形態に係るアンテナ
1をアンテナとして動作させたくない場合には、光照射
部2からアンテナエレメント10・11に光を照射しな
いようにする。すると、前記したキャリアの励起に必要
な波長を持つ光が半導体に当たらなくなり、アンテナエ
レメント10・11の抵抗値が十分高くなる。これによ
り、アンテナ1は、その利得が低くて実質的にはアンテ
ナとして機能しない状態となる。なお、非動作を確実な
ものとするためには、非動作時に外光がアンテナエレメ
ント10・11に当たらないよう遮断しておくことが望
ましい。
On the other hand, when it is not desired to operate the antenna 1 according to this embodiment as an antenna, the light irradiation unit 2 does not irradiate the antenna elements 10 and 11 with light. Then, light having a wavelength necessary for exciting the carriers does not hit the semiconductor, and the resistance values of the antenna elements 10 and 11 become sufficiently high. As a result, the antenna 1 has a low gain and does not substantially function as an antenna. Note that in order to ensure non-operation, it is desirable to block external light so that it does not hit the antenna elements 10 and 11 during non-operation.

【0017】したがって、本実施形態のアンテナによれ
ば、光の照射という外部条件を制御することで、アンテ
ナエレメント10・11がアンテナとして機能するかど
うかを制御することができる。
Therefore, according to the antenna of the present embodiment, whether the antenna elements 10 and 11 function as antennas can be controlled by controlling the external condition of light irradiation.

【0018】また、本実施形態では、光としてレーザ光
を用いているので、半導体のキャリアを少ないパワーで
効率よく励起することができるという利点がある。
Further, in this embodiment, since laser light is used as light, there is an advantage that carriers of a semiconductor can be efficiently excited with small power.

【0019】つぎに、本発明に係るアンテナシステムの
第2実施形態を図2および図3に基づいて説明する。第
2実施形態の説明では、前記第1実施形態と共通する構
成については同一符号を用いて説明を省略する。第2実
施形態では、アンテナ1を構成するアンテナエレメント
として、ダイポールアンテナ用のものに代えて、開口ア
ンテナとしてのスロットアンテナ用のものが用いられて
いる点で第1実施形態とは相違している。本実施形態で
は、アンテナエレメントとして、開口(スロット)20
a(図3参照)を有する導体平板20と、開口20aの
全面を閉塞する板状の閉塞部材21とが使用されてい
る。閉塞部材21の材質としては、前記第1実施形態と
同様に、ゲルマニウムが用いられている。開口20a近
傍における導体平板20の背面側には、フィーダとして
のレッヘル線22・23が接続されている。レッヘル線
22・23は、入力または出力のための端子22a・2
3aを備えている。
Next, a second embodiment of the antenna system according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the description of the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The second embodiment differs from the first embodiment in that a slot antenna as an aperture antenna is used as an antenna element constituting the antenna 1 instead of a dipole antenna. . In the present embodiment, the opening (slot) 20 is used as an antenna element.
a (see FIG. 3) and a plate-shaped closing member 21 for closing the entire surface of the opening 20a. As a material of the closing member 21, germanium is used as in the first embodiment. Lecher wires 22 and 23 as feeders are connected to the back side of the conductor plate 20 near the opening 20a. The Rechel wires 22 and 23 are terminals 22a and 2 for input or output.
3a.

【0020】つぎに、この第2実施形態に係るアンテナ
システムの動作について説明する。アンテナ1をアンテ
ナとして動作させたくない場合には、光照射部2から閉
塞部材21にレーザ光を照射する。これにより、閉塞部
材21の抵抗値が低下して導体に近づく。すると、開口
20aを透過する電磁波の電界および磁界が小さくな
り、アンテナとして十分な利得を得ることができなくな
る。すなわち、アンテナとして実質的に機能しなくな
る。
Next, the operation of the antenna system according to the second embodiment will be described. When it is not desired to operate the antenna 1 as an antenna, the light irradiation unit 2 irradiates the closing member 21 with laser light. As a result, the resistance value of the closing member 21 decreases and approaches the conductor. Then, the electric and magnetic fields of the electromagnetic wave transmitted through the opening 20a become small, and it becomes impossible to obtain a sufficient gain as an antenna. That is, the antenna substantially does not function.

【0021】これに対して、アンテナ1をアンテナとし
て動作させたい場合には、光照射部2から閉塞部材21
へのレーザ光照射を行わないようにする。これにより、
閉塞部材21の抵抗値が高くなり、誘電体の性質に近づ
く。すると、電磁波は閉塞部材21を透過しやすくな
り、開口20aの作用によって、周知のスロットアンテ
ナと同様に動作させることができる。
On the other hand, when it is desired that the antenna 1 be operated as an antenna,
Is not irradiated with laser light. This allows
The resistance value of the closing member 21 increases and approaches the property of the dielectric. Then, the electromagnetic wave is easily transmitted through the closing member 21, and the electromagnetic wave can be operated in the same manner as a well-known slot antenna by the action of the opening 20a.

【0022】したがって、本第2実施形態のアンテナに
よれば、第1実施形態とは逆に、光の照射をするとアン
テナとしての機能を停止させることができるという制御
が可能となる。
Therefore, according to the antenna of the second embodiment, on the contrary to the first embodiment, it is possible to perform control such that the function as the antenna can be stopped by irradiating light.

【0023】なお、上記第2実施形態においては、開口
アンテナとしてスロットアンテナを用いたが、ホーンア
ンテナなどの他の開口アンテナを用いることもできる。
開口アンテナに用いる閉塞部材21としては、開口アン
テナにおける開口の全部または一部を、電波の送受信方
向において隠す(遮る)ことができる構成とすればよ
い。したがって、閉塞部材21と開口との位置関係とし
ては、閉塞部材21が開口に接する構成の他にも、閉塞
部材21を開口より外側方向に離間させてもよいし、開
口の内側に配置してもよい。
Although the slot antenna is used as the aperture antenna in the second embodiment, another aperture antenna such as a horn antenna may be used.
The closing member 21 used for the aperture antenna may have a configuration capable of concealing (blocking) all or a part of the aperture of the aperture antenna in the radio wave transmission / reception direction. Therefore, as the positional relationship between the closing member 21 and the opening, in addition to the configuration in which the closing member 21 is in contact with the opening, the closing member 21 may be separated from the opening in the outer direction, or may be disposed inside the opening. Is also good.

【0024】つぎに、本発明に係るアンテナシステムの
第3実施形態を図4に基づいて説明する。第3実施形態
の説明においても、前記第1実施形態と共通する構成に
ついては同一符号を用いて説明を省略する。第3実施形
態における光照射部2は、光照射部2からアンテナエレ
メント10・11にレーザ光を照射する範囲を、範囲D
と範囲Dのように選択できるようになっている。
Next, a third embodiment of the antenna system according to the present invention will be described with reference to FIG. In the description of the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The light irradiating unit 2 in the third embodiment sets a range in which the laser beam is irradiated from the light irradiating unit 2 to the antenna elements 10 and 11 as a range D.
It is possible to select as 1 and range D 2.

【0025】ついで、この第3実施形態に係るアンテナ
システムの動作について説明する。基本的な動作は第1
実施形態のものと同様である。第3実施形態におけるア
ンテナ1では、レーザ光を照射する範囲を切り替えるこ
とにより、アンテナとして動作する部分の長さ、つまり
アンテナの共振波長を変化させることができる。したが
って、受信または発信において最大利得となる電磁波の
周波数を必要に応じて切り替えることができるという利
点がある。すなわち、この実施形態のように構成する
と、広帯域において高利得なアンテナを得ることが可能
となる。なお、もちろんであるが、照射範囲は、2段階
に切り替えるのみならず、多段階または連続的に切り替
える構成とすることが可能である。
Next, the operation of the antenna system according to the third embodiment will be described. Basic operation is first
This is the same as that of the embodiment. In the antenna 1 according to the third embodiment, the length of a portion that operates as an antenna, that is, the resonance wavelength of the antenna can be changed by switching the range of irradiation with laser light. Therefore, there is an advantage that the frequency of the electromagnetic wave having the maximum gain in reception or transmission can be switched as required. That is, with the configuration as in this embodiment, it is possible to obtain a high-gain antenna in a wide band. Needless to say, the irradiation range can be changed not only in two stages but also in multiple stages or continuously.

【0026】つぎに、本発明に係るアンテナシステムの
第4実施形態を図5に基づいて説明する。第4実施形態
の説明においても、前記第1実施形態と共通する構成に
ついては同一符号を用いて説明を省略する。第4実施形
態におけるアンテナ1は、いわゆるアレイアンテナとな
っている。すなわち、ダイポールを構成する一対のアン
テナエレメント10・11が、複数配置されたものとな
っている。各アンテナエレメント10および11には、
フィーダ12・13と負荷抵抗14とが接続されてい
る。
Next, a fourth embodiment of the antenna system according to the present invention will be described with reference to FIG. In the description of the fourth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The antenna 1 in the fourth embodiment is a so-called array antenna. That is, a plurality of a pair of antenna elements 10 and 11 constituting a dipole are arranged. Each antenna element 10 and 11 has
The feeders 12 and 13 and the load resistor 14 are connected.

【0027】つぎに、この第4実施形態に係るアンテナ
システムの動作について説明する。このアンテナシステ
ムでは、各アンテナエレメント10・11に、同じフィ
ーダ12・13および負荷抵抗14が接続されているの
で、アンテナエレメント毎の入力または出力を行うこと
ができず、通常のアレイアンテナとしては機能しない。
しかしながら、本実施形態では、アンテナとして機能さ
せたい一対のアンテナエレメント10・11のみにレー
ザ光を照射し、他のエレメントには照射しないこととす
る。ついで、レーザ光を照射するアンテナエレメント1
0・11を順次変更していく。本実施形態に係るアンテ
ナ1の構成によれば、このようにして、アレイアンテナ
として機能させることができる。通常のアレイアンテナ
では、エレメント毎に、フィーダの配線と、入力または
出力のための電子的あるいは機械的スイッチングとを独
立して行う必要があり、構成が非常に複雑になる。これ
に対して、本実施形態のアンテナシステムでは、共通す
るフィーダに複数のアンテナエレメントを並列的に接続
することができ、構成が簡易になる。また、従来のよう
に電子的あるいは機械的スイッチングを行わなくとも、
光を照射するエレメントを変更するだけで、アンテナと
して機能するエレメントを切り替えることができる。な
お、本実施形態のアンテナ1では、負荷抵抗14の抵抗
値をフィーダの特性インピーダンスの値と等しくするこ
とにより、反射をなくし、動作を安定化させることがで
きる。また、第4実施形態のようなアレイアンテナは、
電磁波、例えばマイクロ波を使ったイメージセンサ用の
アンテナアレイとしても用いることができる。さらに、
光照射部2における照射角度や範囲の切替えは、レンズ
やポリゴンミラーなど周知の光学系を利用することで容
易に実現できる。また、本実施形態においてはエレメン
トをx方向の1次元に配列したが、x−y方向での2次
元に配列しても良い。
Next, the operation of the antenna system according to the fourth embodiment will be described. In this antenna system, since the same feeders 12 and 13 and the load resistor 14 are connected to each of the antenna elements 10 and 11, input or output cannot be performed for each antenna element, and the antenna functions as a normal array antenna. do not do.
However, in the present embodiment, it is assumed that only a pair of antenna elements 10 and 11 that are to function as an antenna are irradiated with laser light, and the other elements are not irradiated. Next, an antenna element 1 for irradiating a laser beam
0.11 is sequentially changed. According to the configuration of the antenna 1 according to the present embodiment, it is possible to function as an array antenna in this manner. In a normal array antenna, wiring of a feeder and electronic or mechanical switching for input or output must be performed independently for each element, and the configuration is extremely complicated. On the other hand, in the antenna system of the present embodiment, a plurality of antenna elements can be connected in parallel to a common feeder, and the configuration is simplified. Also, without the need for electronic or mechanical switching as in the past,
The element that functions as an antenna can be switched simply by changing the element that emits light. In addition, in the antenna 1 of the present embodiment, by making the resistance value of the load resistor 14 equal to the value of the characteristic impedance of the feeder, reflection can be eliminated and the operation can be stabilized. The array antenna as in the fourth embodiment is
It can also be used as an antenna array for an image sensor using electromagnetic waves, for example, microwaves. further,
Switching of the irradiation angle and range in the light irradiation unit 2 can be easily realized by using a well-known optical system such as a lens or a polygon mirror. In the present embodiment, the elements are arranged one-dimensionally in the x direction, but may be arranged two-dimensionally in the xy direction.

【0028】つぎに、本発明に係るアンテナシステムの
第5実施形態を図6に基づいて説明する。第5実施形態
の説明においても、前記第1実施形態と共通する構成に
ついては説明を省略する。第5実施形態におけるアンテ
ナ1は、いわゆる電磁結合アンテナとなっている。この
アンテナ1は、ダイポールを構成するアンテナエレメン
ト30と、誘電体基板32の上面に形成されたストリッ
プ線路31と、基板32の背面に取り付けられたグラン
ドプレーン33とを主要な構成として備えている。アン
テナエレメント30は、板状に形成されており、基板3
2に接着剤によって取り付けられている。すなわち、は
んだなどの導電体を介してストリップ線路31に接続さ
れているのではなく、接着剤や空気などの誘電層を介し
て接続された構成となっている。アンテナエレメント3
0は、前記各実施形態におけるアンテナエレメント10
・11と同様に、半導体によって構成されたものとなっ
ている。
Next, a fifth embodiment of the antenna system according to the present invention will be described with reference to FIG. In the description of the fifth embodiment, the description of the configuration common to the first embodiment will be omitted. The antenna 1 according to the fifth embodiment is a so-called electromagnetic coupling antenna. The antenna 1 mainly includes an antenna element 30 forming a dipole, a strip line 31 formed on an upper surface of a dielectric substrate 32, and a ground plane 33 mounted on the back surface of the substrate 32. The antenna element 30 is formed in a plate shape, and
2 is attached by an adhesive. That is, instead of being connected to the strip line 31 via a conductor such as solder, the connection is made via a dielectric layer such as an adhesive or air. Antenna element 3
0 is the antenna element 10 in each of the above embodiments.
・ Similar to 11 is made of semiconductor.

【0029】つぎに、第5実施形態に係るアンテナシス
テムの動作について説明する。このアンテナシステムに
おいても、前記第1実施形態と同様に、アンテナエレメ
ント30にレーザ光を照射することによって、アンテナ
として動作させることができる。アンテナエレメント3
0とストリップ線路31とは電磁結合されているので、
比較的高周波では、両者間のインピーダンスは実用上十
分に低くなり、ストリップ線路31を介してアンテナと
しての入出力を行うことができる。アンテナとして動作
させたくない場合には、レーザ光の照射を停止すればよ
い。この点も第1実施形態と同様である。なお、この第
5実施形態においても、アンテナエレメント30を複数
とし、これらをストリップ線路31に電磁結合すること
で、前記した第4実施形態と同様のアレイアンテナを構
成することができる。
Next, the operation of the antenna system according to the fifth embodiment will be described. Also in this antenna system, as in the first embodiment, the antenna element 30 can be operated as an antenna by irradiating the antenna element 30 with laser light. Antenna element 3
Since 0 and the strip line 31 are electromagnetically coupled,
At a relatively high frequency, the impedance between the two becomes sufficiently low for practical use, and input / output as an antenna can be performed via the strip line 31. When it is not desired to operate as an antenna, irradiation of laser light may be stopped. This is also the same as in the first embodiment. Also in the fifth embodiment, an array antenna similar to that of the fourth embodiment can be formed by using a plurality of antenna elements 30 and electromagnetically coupling them to the strip line 31.

【0030】なお、上記各実施形態では、ダイポールア
ンテナまたはスロットアンテナを例として示したが、こ
れに限らず、アンテナエレメントとして用いられる物体
が導体であるかまたは誘電体であるという性質を用いて
アンテナの機能が発揮されるアンテナであれば本発明を
適用可能である。例えば、モノポールアンテナ、ループ
アンテナ、八木アンテナ、ホーンアンテナなど各種のア
ンテナに適用可能である。これらのアンテナにおけるア
ンテナエレメントに光を照射することで、その性質を導
体と誘電体との間で切り替えることができ、これによっ
て、アンテナとして動作するか否かを制御することがで
きる。
In each of the above embodiments, a dipole antenna or a slot antenna has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and an antenna using a property that an object used as an antenna element is a conductor or a dielectric is used. The present invention can be applied to any antenna that exhibits the function described above. For example, the present invention is applicable to various antennas such as a monopole antenna, a loop antenna, a Yagi antenna, and a horn antenna. By irradiating the antenna elements of these antennas with light, their properties can be switched between a conductor and a dielectric, thereby controlling whether or not to operate as an antenna.

【0031】また、上記各実施形態では、半導体として
真性半導体であるゲルマニウムを用いたが、これに限ら
ず、真性シリコンその他の真性半導体や、不純物半導体
や、化合物半導体や、硫化カドミウム(CdS)など、
光によって抵抗値が変化する材質を使用することができ
る。
In each of the above embodiments, germanium, which is an intrinsic semiconductor, is used as a semiconductor. However, the present invention is not limited to this. For example, intrinsic silicon or other intrinsic semiconductors, impurity semiconductors, compound semiconductors, cadmium sulfide (CdS), etc. ,
A material whose resistance value changes with light can be used.

【0032】さらに、上記各実施形態では、アンテナエ
レメントの全体を半導体で構成したが、例えば、アンテ
ナエレメントの表面部分のみ、アンテナエレメントの長
さ方向における一部分のみなど、アンテナエレメントの
一部のみを半導体としても、アンテナとして動作させる
ことが可能である。
Further, in each of the above embodiments, the entire antenna element is made of a semiconductor. However, it is possible to operate as an antenna.

【0033】また、上記各実施形態においては、アンテ
ナの特性を制御するための条件として光を用いたが、例
えば温度で抵抗値が変化する材質を用いれば、温度を制
御条件とすることも可能である。要は、外部条件によっ
てアンテナエレメントの抵抗が変化する構成とすれば、
その外部条件を用いてアンテナの特性を制御できる。
In each of the above embodiments, light is used as a condition for controlling the characteristics of the antenna. However, for example, if a material whose resistance changes with temperature is used, temperature can be used as the control condition. It is. In short, if the resistance of the antenna element changes according to external conditions,
The characteristics of the antenna can be controlled using the external conditions.

【0034】さらに、上記各実施形態においては、アン
テナの特性を制御する外部条件としての光をレーザ光と
したが、これに限らず、多数の波長を含む光、例えば白
熱灯などの光を用いることも可能である。要は、照射す
る光に、キャリアを伝導体に励起できる波長成分が、実
質上十分に含まれていればよい。
Further, in each of the above embodiments, the laser light is used as the external condition for controlling the characteristics of the antenna. However, the present invention is not limited to this. Light including a large number of wavelengths, for example, light such as an incandescent lamp is used. It is also possible. In short, it is only necessary that the light to be irradiated contains a substantially sufficient wavelength component capable of exciting the carrier to the conductor.

【0035】また、各実施形態を説明するための図面に
おいては、部材の厚さや寸法などは、理解の容易のため
に模式的に記載している。
Further, in the drawings for describing each embodiment, the thickness and dimensions of the members are schematically illustrated for easy understanding.

【0036】各実施形態の記載は単なる一例に過ぎず、
本発明に必須の構成を示したものではない。各部材の材
質や構造は、本発明の趣旨を達成できるように構成すれ
ば良い。
The description of each embodiment is merely an example,
It does not show a configuration essential to the present invention. The material and structure of each member may be configured to achieve the purpose of the present invention.

【0037】[0037]

【発明の効果】請求項1記載のアンテナは、アンテナエ
レメントを備えたアンテナであって、前記アンテナエレ
メントの少なくとも一部には、外部条件によって抵抗値
が変化する材質が用いられている構成となっているの
で、外部条件を制御することによってアンテナ自体の特
性を変化させることができる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an antenna including an antenna element, wherein at least a part of the antenna element is made of a material whose resistance value changes depending on external conditions. Therefore, the characteristics of the antenna itself can be changed by controlling the external conditions.

【0038】請求項2記載のアンテナは、請求項1記載
のアンテナにおいて、前記材質を半導体としたので、外
部条件の変動によるアンテナエレメントの抵抗値の変動
を大きくすることができ、アンテナの特性を大きく変化
させることができる。
In the antenna according to the second aspect of the present invention, since the material is a semiconductor, the variation in the resistance value of the antenna element due to the variation in external conditions can be increased, and the characteristics of the antenna can be improved. It can vary greatly.

【0039】請求項3記載のアンテナは、請求項2記載
のアンテナにおいて、外部条件を、材質に照射される光
とし、前記光を、前記半導体におけるキャリアを価電子
帯から伝導帯に励起できる波長成分を含むものとしたの
で、光の照射に伴うアンテナエレメントの抵抗値の変動
を大きくすることができ、アンテナの特性をさらに大き
く変化させることができる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the antenna according to the second aspect, wherein the external condition is light for irradiating a material, and the light is a wavelength capable of exciting a carrier in the semiconductor from a valence band to a conduction band. Since a component is included, a change in the resistance value of the antenna element due to light irradiation can be increased, and the characteristics of the antenna can be further changed.

【0040】請求項4記載のアンテナは、請求項3記載
のアンテナにおいて、前記光をレーザ光としたので、少
ないパワーの光で効率よくアンテナの特性を変化させる
ことができる。
In the antenna according to the fourth aspect, since the laser light is used in the antenna according to the third aspect, it is possible to efficiently change the characteristics of the antenna with light having a small power.

【0041】請求項7記載のアンテナは、請求項2〜6
のいずれか1項に記載のアンテナにおいて、前記半導体
をゲルマニウムとしたので、外部条件、例えば光の照射
による抵抗値の変動が大きく、アンテナの特性を効率よ
く変化させることができる。
The antenna according to claim 7 is the same as the antenna according to claims 2-6.
In the antenna according to any one of the above, since the semiconductor is made of germanium, the resistance value largely fluctuates due to external conditions, for example, light irradiation, and the characteristics of the antenna can be efficiently changed.

【0042】請求項8記載のアンテナシステムは、アン
テナと光照射部とを備え、前記アンテナはアンテナエレ
メントを備え、前記アンテナエレメントの少なくとも一
部は、光の照射によって抵抗値が変化する半導体によっ
て構成されており、前記光照射部は、前記半導体に向け
て光を照射する構成とされており、前記光は、前記半導
体におけるキャリアを価電子帯から伝導帯に励起できる
波長成分を含んでいる構成となっているので、光の照射
によって、アンテナがアンテナとして動作するか否かを
制御することができる。
An antenna system according to claim 8, comprising an antenna and a light irradiating section, wherein the antenna has an antenna element, and at least a part of the antenna element is formed of a semiconductor whose resistance value changes by light irradiation. The light irradiation unit is configured to irradiate light toward the semiconductor, and the light includes a wavelength component that can excite carriers in the semiconductor from a valence band to a conduction band. Therefore, whether or not the antenna operates as an antenna can be controlled by light irradiation.

【0043】請求項9記載のアンテナシステムは、アン
テナと光照射部とを備え、前記アンテナは、アレイアン
テナを構成する複数のアンテナエレメントと、前記複数
のアンテナエレメントの全部または一部に共通して接続
されたフィーダとを備え、前記フィーダが接続された前
記複数のアンテナエレメントの少なくとも一部は、光の
照射によって抵抗値が変化する半導体によって構成され
ており、前記光照射部は、前記半導体に向けて光を照射
する構成とされており、前記光は、前記半導体における
キャリアを価電子帯から伝導帯に励起できる波長成分を
含んでいる構成となっているので、例えばマイクロ波イ
メージセンサなどに用いるアレイアンテナを簡単に構成
することができる。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an antenna system including an antenna and a light irradiating unit, wherein the antenna is common to a plurality of antenna elements constituting an array antenna and to all or a part of the plurality of antenna elements. A feeder connected to the feeder, at least a part of the plurality of antenna elements to which the feeder is connected is formed of a semiconductor having a resistance value changed by light irradiation, and the light irradiation unit is connected to the semiconductor. It is configured to irradiate light toward the light, the light is configured to include a wavelength component that can excite carriers in the semiconductor from the valence band to the conduction band, for example, a microwave image sensor An array antenna to be used can be easily configured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係るアンテナシステム
の概略的な説明図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of an antenna system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施形態に係るアンテナシステム
に用いるアンテナの構造を概略的に示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing an antenna structure used in an antenna system according to a second embodiment of the present invention.

【図3】図2のA−A線に沿う断面に相当する模式的な
説明図である。
FIG. 3 is a schematic explanatory view corresponding to a cross section taken along line AA of FIG. 2;

【図4】本発明の第3実施形態に係るアンテナシステム
に用いるアンテナの構造を概略的に示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view schematically showing a structure of an antenna used in an antenna system according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4実施形態に係るアンテナシステム
に用いるアンテナの構造を概略的に示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view schematically showing a structure of an antenna used for an antenna system according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第5実施形態に係るアンテナシステム
に用いるアンテナの構造を概略的に示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view schematically showing a structure of an antenna used for an antenna system according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アンテナ 2 光照射部 10・11 アンテナエレメント 21 閉塞部材 30 アンテナエレメント DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Antenna 2 Light irradiation part 10 ・ 11 Antenna element 21 Closure member 30 Antenna element

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アンテナエレメントを備えたアンテナで
あって、前記アンテナエレメントの少なくとも一部に
は、外部条件によって抵抗値が変化する材質が用いられ
ていることを特徴とするアンテナ。
1. An antenna including an antenna element, wherein at least a part of the antenna element is made of a material whose resistance value changes depending on external conditions.
【請求項2】 前記材質は、半導体であることを特徴と
する請求項1記載のアンテナ。
2. The antenna according to claim 1, wherein the material is a semiconductor.
【請求項3】 前記外部条件は、前記材質に照射される
光であり、前記光は、前記半導体におけるキャリアを価
電子帯から伝導帯に励起できる波長成分を含んでいるこ
とを特徴とする請求項2記載のアンテナ。
3. The external condition is light irradiated on the material, and the light includes a wavelength component that can excite carriers in the semiconductor from a valence band to a conduction band. Item 2. The antenna according to Item 2.
【請求項4】 前記光はレーザ光であることを特徴とす
る請求項3記載のアンテナ。
4. The antenna according to claim 3, wherein the light is a laser light.
【請求項5】 前記アンテナエレメントは、線状アンテ
ナまたは板状アンテナにおけるアンテナエレメントであ
ることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載
のアンテナ。
5. The antenna according to claim 1, wherein the antenna element is an antenna element in a linear antenna or a plate antenna.
【請求項6】 前記アンテナエレメントは、開口アンテ
ナにおける開口の全部または一部を閉塞する閉塞部材で
あることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記
載のアンテナ。
6. The antenna according to claim 1, wherein the antenna element is a closing member that closes all or part of an opening of the aperture antenna.
【請求項7】 前記半導体はゲルマニウムであることを
特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載のアンテ
ナ。
7. The antenna according to claim 2, wherein the semiconductor is germanium.
【請求項8】 アンテナと光照射部とを備え、前記アン
テナはアンテナエレメントを備え、前記アンテナエレメ
ントの少なくとも一部は、光の照射によって抵抗値が変
化する半導体によって構成されており、前記光照射部
は、前記半導体に向けて光を照射する構成とされてお
り、前記光は、前記半導体におけるキャリアを価電子帯
から伝導帯に励起できる波長成分を含んでいることを特
徴とするアンテナシステム。
8. An illumination device comprising an antenna and a light irradiator, wherein the antenna includes an antenna element, and at least a part of the antenna element is formed of a semiconductor whose resistance value changes by light irradiation. The antenna system, wherein the unit is configured to irradiate the semiconductor with light, and the light includes a wavelength component that can excite carriers in the semiconductor from a valence band to a conduction band.
【請求項9】 アンテナと光照射部とを備え、前記アン
テナは、アレイアンテナを構成する複数のアンテナエレ
メントと、前記複数のアンテナエレメントの全部または
一部に共通して接続されたフィーダとを備え、前記フィ
ーダが接続された前記複数のアンテナエレメントの少な
くとも一部は、光の照射によって抵抗値が変化する半導
体によって構成されており、前記光照射部は、前記半導
体に向けて光を照射する構成とされており、前記光は、
前記半導体におけるキャリアを価電子帯から伝導帯に励
起できる波長成分を含んでいることを特徴とするアンテ
ナシステム。
9. An antenna comprising: an antenna; and a light irradiator, wherein the antenna includes a plurality of antenna elements constituting an array antenna, and a feeder commonly connected to all or a part of the plurality of antenna elements. At least a part of the plurality of antenna elements to which the feeder is connected is formed of a semiconductor whose resistance value changes by light irradiation, and the light irradiation unit irradiates light to the semiconductor. And the light is
An antenna system comprising a wavelength component capable of exciting carriers in the semiconductor from a valence band to a conduction band.
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