JP2012517169A - 電磁的な高周波信号を送信および/または受信するための装置ならびに該装置を備えた測定器および工作機械監視装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明が基礎とする課題は、従来技術から公知であるアンテナを改善することである。
物質(例えば、コンクリートの壁、木材、プラスチック、人間の組織など)の誘電定数を求めることができるようにするために、したがって、例えば手の存在または壁の湿りも求めることができるようにするために、広帯域(UWB)のレーダ方式の用途に関しては、十分に大きい周波数帯域幅と、アンテナから放射される電磁波の高い視準性(指向性)が必要とされる。サンプルが厚くて湿っている場合、物質における誘電損失が非常に高く成る可能性があるので、指向性が非常に高いアンテナが有利である。他方では、非常に小さい測定領域または測定スポットを、所定の領域に狙いを定めて物質の誘電定数を決定するために使用することもできる。
図面には、本発明による装置の実施例、本発明による測定器の実施例ならびに本発明による工作機械監視装置の実施例が示されている。明細書、添付の図面および特許請求の範囲は多数の特徴の組み合わせを含む。当業者であれば、それらの特徴、殊に種々の実施例の複数の特徴を単独でも考慮し、また、さらに有意に組み合わせるであろう。
図1には、個々のダイポール素子の考えられる配置構成、すなわち、電磁的なHF信号を送信および/または受信するための本発明による装置のアンテナ構造10が平面図で示されている。アンテナ構造10は、ダイポールの形態の複数の放射素子から構成されている。ダイポール12(以下ではダイポール素子とも称する)は、金属性の構造体としての支持体素子18上に取付けられており、またそれぞれが軸15を有し、この軸15に沿って極が配置されている。図1による実施例における支持体素子18は平坦な構造を有し、また例えば、相応の絶縁層を備えた回路基板(ボード)でよい。別の実施形態においては、ボードの代わりに、例えば誘電性のフィルム(例えばDu Pont社のカプトン(c))上にダイポールアレイを実現することもできる。その種のフィルムの可撓性によって、本発明によるアンテナ構造の一連の全ての利点が得られる。
Claims (19)
- 例えば平坦であり、複数のダイポール素子(12)から構成されている超広帯域(UWB)のアンテナ構造を有する、電磁的なHF信号を送信および/または受信するための装置(50)、例えばUWBアンテナにおいて、
各ダイポール素子(12)が実質的に楕円形の基本形状を備えた2つの極(14,16)を有することを特徴とする、電磁的なHF信号を送信および/または受信するための装置(50)。 - 前記ダイポール(12)は平坦な支持構造体(18)上に構成されているか、または平坦な支持構造体(18)内に構成されている、請求項1記載の装置。
- 各ダイポール(12)の軸(15)は2つの優先方向(X,Y)に平行に配置されている、請求項1または2記載の装置。
- 前記2つの優先方向(X,Y)は相互に直交している、請求項3記載の装置。
- 前記2つの優先方向(X,Y)は前記支持構造体(18)の少なくとも2つの縁部(34,36)に平行に延在している、請求項3記載の装置。
- 隣接する4つのダイポール(12)の4つの極(14,16)が環状構造(22)を形成する、請求項1から5までのいずれか1項記載の装置。
- 複数のダイポール素子(12)が1つのアレイセル(32)を形成する、請求項1から6までのいずれか1項記載の装置。
- 複数のアレイセル(32)が設けられている、請求項7記載の装置。
- 前記ダイポール素子(12)は少なくとも1つのスロットライン(30)を介して給電されている、請求項1から8までのいずれか1項記載の装置。
- 前記スロットライン(30)による給電、例えば対称的な給電のために、マーチャントにしたがう少なくとも1つの対称性素子(62)が設けられている、請求項9記載の装置。
- 前記ダイポール(12)の前記支持構造体(18)に対して実質的に平行に配置されている反射素子(28)が設けられている、請求項1から10までのいずれか1項記載の装置。
- 前記反射素子(28)から前記ダイポール(12)の前記支持構造体(18)までの距離は、アンテナの中心周波数の実質的にλ/4である、請求項11記載の装置。
- 前記反射素子(28)は、実質的に平坦である、金属性の反射器またはメタライジングされた反射器として構成されている、請求項11または12記載の装置。
- 前記反射素子(28)はプリント基板によって形成されている、請求項11から13までのいずれか1項記載の装置。
- 少なくとも1つのUWBセンサ(58)を用いて、媒介物(44)内に包含されている対象物(46)および/または物質パラメータ、例えば物質の湿度を検出するための測定器(42)、例えば位置検出器および/または物質検出器において、
前記センサ(58)は、請求項1から14までのうちの少なくとも1項記載の装置(50)を少なくとも1つ有することを特徴とする、測定器。 - 工作機械作業領域(56)内の物質(54)、例えば生物の組織の存在を識別する識別装置(52)と、作業手段(60)とを備えた工作機械監視装置において、
前記識別装置(52)は、請求項1から14までのうちの少なくとも1項記載の装置(50)を少なくとも1つ備えたセンサユニットを有することを特徴とする、工作機械監視装置。 - 前記工作機械は鋸(48)、例えばスタンド型鋸である、請求項16記載の工作機械監視装置。
- 前記作業手段(60)に隣接して少なくとも1つのアレイセル(32)が配置されている、請求項16または17記載の工作機械監視装置。
- 前記作業手段(60)を包囲するように複数のアレイセル(32)が配置されている、請求項16または18記載の工作機械監視装置。
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