JP2013510487A - 電磁波を送受信するためのデバイス、そのデバイスを備えたシステム、及びそのようなデバイスの使用 - Google Patents
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Abstract
Description
‐ 実質的に平坦な第一の表面を少なくとも有する固体誘電体の媒体(自由空間波長λ0は媒体(11)内部の波長λに対応する)と、
‐ その媒体内部に組み込まれた複数の導体素子(各導体素子は第一の端部及び第二の端部の間において第一の表面に沿って延伸する所定の長さのワイヤであり、二つの隣接する導体素子はλ/10未満の距離で互いに間隔が空けられていて、導体素子は電気キャパシタ及び電気インダクタンスを有する電気ループを形成する)と、
‐ 電気信号を送受信するために電子デバイスに接続されるアンテナ素子と、
‐ 他の電気信号を送受信するために前記電子デバイスに接続される他のアンテナ素子(他のアンテナ素子は前記アンテナ素子と異なり、他の電気信号は前記電気信号と異なる)とを備え、
‐ 複数の導体素子のうちの少なくとも一つの同調導体素子は前記導体素子及び前記他の導体素子からλ/10未満の距離において第一の端部を有し、
‐ 前記同調導体素子は媒体内部の波長λに対応する電気共鳴周波数を有し、
‐ アンテナ素子及び他のアンテナ素子の各々が複数の導体素子のうちの一つである。
‐ 本デバイスは、第一の表面に沿って延伸する電気ベクトル及び磁気ベクトルを有し且つ第一の表面に垂直な方向に沿って延伸する伝播ベクトルを有する前記媒体内部の複数の電磁モードを有し、該複数の電磁モードは前記波長λに対応する媒体の共鳴周波数を有有する;
‐ アンテナ素子は、前記媒体の電磁モードの少なくとも一つの腹に近接して配置され、他のアンテナ素子は、前記媒体の電磁モードの少なくとも一つの他の腹に近接して配置され、腹及び他の腹は電磁モードの異なるモードに属する;
‐ 導体素子、アンテナ素子、及び他のアンテナ素子は電子ボードの第一の表面の上方に印刷される;
‐ 本デバイスは、複数の導体素子のうちの他の同調導体素子を更に備え、その他の同調導体素子は前記同調導体素子と異なり、前記他の同調導体素子は、前記アンテナ素子からλ/10未満の距離において第一の端部を有し、前記他の同調導体素子は、他の波長λ*に対応する他の電気共鳴周波数を有し、他の波長λ*は波長λと異なる;
‐ 本デバイスは、複数の導体素子のうちの他の同調導体素子を更に備え、その他の同調導体素子は前記同調導体素子と異なり、他の同調導体素子は前記アンテナ素子からλ/10未満の距離においてその第一の端部を有し、他の同調導体素子は、他の波長λ*に対応する他の同調導体素子に沿った電磁共鳴を発生させるように構成された他の同調導体素子を覆う誘電体層を備え、他の波長λ*は波長λと異なる;
‐ 媒体はその媒体の屈折率を変更する孔を備える;
‐ 導体素子の第一の端部は、第一の表面において規則的に間隔が空けられて、第一の表面の上方に周期パターンを形成する;
‐ 導体の素子の各第一の端部は、電気質量、定電位、パッシブインピーダンス、抵抗インピーダンス、キャパシタインピーダンス、及びインダクタインピーダンスから成る群から選択された電荷に接続される;
‐ 第二の端部はλ/10未満の末端間距離で第一の端部から離れる。
‐ 固体誘電体の媒体11と、
‐ その媒体11内部に組み込まれたワイヤである複数の導体素子12と、
‐ 電磁波Wを表す電気信号Sを送受信するための電子デバイス14に接続されるアンテナ素子13とを備える。
nd・λ=λ0
ω=kz・c/nd
であり、
kzは伝播波ベクトルKのZ成分の値、
cは真空中の電磁波の速さ、
ndは媒体の物質の屈折率である。
‐ Nは自然数であり、
‐ λは媒体内部の波長である。
Hwire=N・λ/2
‐ 媒体の側面LSが導体で覆われ得て、
‐ 第一の表面が接地板を有し得て、
‐ 導体素子12がループ形状又は曲線形状を形成し得て、
‐ アンテナ素子13が単極子又は双極子であり得て、
‐ アンテナ素子13が波長よりも短い又は波長よりも長いワイヤであり得て、
‐ アンテナ素子13が、媒体11内部に、第一の表面S1に沿って、又は第一及び第二の表面S1、S2に沿って組み込まれ得る。
12 導体素子
13 アンテナ素子
14 電子デバイス
Claims (13)
- 1mmと1mとの間の自由空間波長λ0を有する電磁波を送受信するためのデバイスであって、
実質的に平坦な第一の表面(S1)を少なくとも有する固体誘電体の媒体(11)であって、前記自由空間波長λ0が該媒体(11)内部の波長λに対応する、媒体(11)と、
前記媒体内部に組み込まれた複数の導体素子(12)であって、各導体素子が、第一の端部(12a)と第二の端部(12b)との間において前記第一の表面(S1)に沿って延伸する所定の長さのワイヤであり、二つの隣接する導体素子(12)がλ/10未満の距離で互いに間隔が空けられていて、該導体素子が電気キャパシタ(C)及び電気インダクタンス(L)を有する電気ループを形成する、複数の導体素子(12)と、
電気信号を送受信するために電子デバイス(14)に接続されるアンテナ素子(13)と、
他の電気信号を送受信するために前記電子デバイスに接続される他のアンテナ素子(13)であって、該他のアンテナ素子が前記アンテナ素子と異なり、前記他の電気信号が前記電気信号と異なる、他のアンテナ素子(13)とを備え、
前記複数の導体素子のうち少なくとも一つの同調導体素子が、前記アンテナ素子(13)及び前記他のアンテナ素子からλ/10未満の距離に第一の端部を有し、
前記同調導体素子が、前記媒体(11)内部の前記波長λに対応する電気共鳴周波数を有し、
前記アンテナ素子及び前記他のアンテナ素子の各々が前記複数の導体素子(12)のうちの一つである、デバイス。 - 前記第一の表面(S1)に沿って延伸する電気ベクトル及び磁気ベクトルを有し、且つ、前記第一の表面(S1)に垂直な方向(Z)に沿って延伸する伝播ベクトルを有する前記媒体内部の複数の電磁モード(EM)を有し、前記複数の電磁モードが前記波長λに対応する媒体の共鳴周波数を有する、請求項1に記載のデバイス。
- 前記アンテナ素子(13)が前記媒体(11)の電磁モード(EM)の少なくとも一つの腹に近接して配置され、前記他のアンテナ素子(13)が前記媒体(11)の電磁モード(EM)の少なくとも一つの他の腹に近接して配置され、前記腹及び前記他の腹が電磁モード(EM)の異なるモードに属している、請求項2に記載のデバイス。
- 前記導体素子(12)、前記アンテナ素子(13)、及び前記他のアンテナ素子が、電子ボードの前記第一の表面の上方に印刷された導体である、請求項1に記載のデバイス。
- 前記複数の導体素子のうちの他の同調導体素子を更に備え、前記他の同調導体素子が前記同調導体素子と異なり、前記他の同調導体素子が前記アンテナ素子からλ/10未満の距離に第一の端部を有し、前記他の同調導体素子が、他の波長λ*に対応する他の電気共鳴周波数を有し、前記他の波長λ*が前記波長λと異なる、請求項1から4のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記複数の導体素子のうちの他の同調導体素子を更に備え、前記他の同調導体素子が前記同調導体素子と異なり、前記他の同調導体素子が前記アンテナ素子からλ/10未満の距離に第一の端部を有し、前記他の同調導体素子が、他の波長λ*に対応する前記他の同調導体素子に沿った電磁共鳴を発生させるように構成された前記他の同調導体素子を覆う誘電体層を備え、前記他の波長λ*が前記波長λと異なる、請求項1から5のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記媒体が、前記媒体の屈折率を変更する孔を備える、請求項1から6のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記導体素子の第一の端部が前記第一の表面内において規則的に間隔が空けられていて、前記第一の表面(S1)の上方に周期パターンを形成している、請求項1から7のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記導体素子の第一の端部の各々が、電気質量、定電位、パッシブインピーダンス、抵抗インピーダンス、キャパシタインピーダンス、及びインダクタインピーダンスから成る群から選択された電荷に接続される、請求項1から8のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記第二の端部が、λ/10未満の末端間距離で前記第一の端部から離れている、請求項1から9のいずれか一項に記載のデバイス。
- 請求項1から10のいずれか一項に記載の電磁波を送受信するためのデバイスを備えたシステムであって、前記アンテナ素子(13)が、電気信号を送受信するために電子デバイスに接続され、前記他のアンテナ素子が、他の電気信号を送受信するために前記電子デバイスに接続されている、システム。
- 前記アンテナ素子が結合回路を介して前記電子デバイスに接続されていて、前記結合回路が好ましくは反応性インピーダンスを有する、請求項11に記載のシステム。
- 1mmと1mとの間、好ましくは10cmと40cmの間の自由空間波長λ0を有する電磁波を送受信するための請求項1から10のいずれか一項に記載のデバイスの使用。
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