JP2015154208A - transmitted wave control board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特定の周波数の信号を入射角度により選択的に透過させる透過波制御基板に関する。 The present invention relates to a transmitted wave control board that selectively transmits a signal having a specific frequency according to an incident angle.
従来、特定の周波数の電磁波に選択的に寄与する基板として、特定の周波数の電磁波を選択的に透過させ、他の周波数の電磁波を遮断する周波数選択性表面を有する選択性電磁遮断基板が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、同様に、特定の周波数の電磁波を選択的に遮断し、他の周波数の電磁波を透過させる周波数選択性表面を有する選択性電磁遮断基板が知られている(例えば、特許文献2及び特許文献3参照)。
Conventionally, as a substrate that selectively contributes to an electromagnetic wave of a specific frequency, a selective electromagnetic blocking substrate having a frequency selective surface that selectively transmits an electromagnetic wave of a specific frequency and blocks an electromagnetic wave of another frequency is known. (For example, refer to Patent Document 1).
Similarly, there are known selective electromagnetic blocking substrates having a frequency selective surface that selectively blocks electromagnetic waves of a specific frequency and transmits electromagnetic waves of other frequencies (for example,
特許文献1に記載されている選択性電磁遮断基板は、特定の周波数の電磁波を選択的に透過させ、他の周波数の電磁波を遮断する例であり、その構造を図11に示す。図11は、特定の周波数の電磁波を選択的に透過させ、他の周波数の電磁波を遮断する選択性電磁遮断基板の構造を示す図である。この図11において、選択性電磁遮断素子は、正方形格子が周期構造により形成された周波数選択表面板を複数枚組合せ、電磁波を透過させる基板である。ここで、選択性電磁遮断素子における正方形格子60のサイズを調整し、正方形格子60の容量成分とインダクタンスとの並列共振の周波数を任意に設定し、設定した周波数の電磁波の選択的な透過を実現している。
The selective electromagnetic shielding substrate described in
また、特許文献2に記載されている選択性電磁遮断基板は、特定の周波数の電磁波を遮断させ、他の周波数の電磁波を透過する例であり、その構造を図12及び図13に示す。図12及び図13の各々は、特定の周波数の電磁波を遮断させ、他の周波数の電磁波を透過する選択性電磁遮断基板の構造を示す図である。図12に示す選択性電磁遮断基板63は、ガラス板61に円形の金属でループアンテナ素子62を形成した基板である。また、図13に示す選択性電磁遮断基板67は、ガラス板に3本の線状のアンテナ素子64、65、66を形成した基板であり、対称性の高い構造とすることで、偏波面に依存することなく、それぞれのアンテナ素子の共振周波数の電磁波の遮断を実現している。
Moreover, the selective electromagnetic shielding substrate described in
特許文献3に記載されている選択性電磁遮蔽基板は、特定の周波数の電磁波を遮断し他の周波数の電磁波を透過する例であり、その構造を図14に示し、素子単体の構造を図15に示す。図14は、3本の線状アンテナ69、70、71から成る三角形の閉ループ構造の素子68を示す図である。一方、図15は、図14に示す三角形のループ73内に3本の線状アンテナ74を配置した基板を示す図である。共振周波数の異なる三角形の構造を基板に配置することにより、偏波面に依存することなく、2つの周波数の電磁波の遮断を実現している。
The selective electromagnetic shielding substrate described in Patent Document 3 is an example that blocks electromagnetic waves of a specific frequency and transmits electromagnetic waves of other frequencies. The structure is shown in FIG. 14 and the structure of a single element is shown in FIG. Shown in FIG. 14 is a diagram showing a triangular closed-
しかしながら、従来の選択性電磁遮蔽基板は、特定の周波数の電磁波を遮断あるいは透過するのみであるため、入射した信号の伝搬路を制御することはできない。
このため、空間的に伝搬路を制御する場合には、入射する電磁波を発するアンテナ自体を制御する必要があった。
However, since the conventional selective electromagnetic shielding substrate only blocks or transmits an electromagnetic wave having a specific frequency, the propagation path of the incident signal cannot be controlled.
For this reason, when controlling the propagation path spatially, it is necessary to control the antenna itself that emits the incident electromagnetic wave.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、電磁波を発するアンテナ自体を制御することなく、入射した電磁波の伝搬路を制御する透過波制御基板を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a transmitted wave control board that controls the propagation path of an incident electromagnetic wave without controlling the antenna itself that emits the electromagnetic wave.
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の透過波制御基板は、誘電体基板と、前記誘電体基板の表面に形成された第1導体板と、前記第1導体板と同一の形状であり、前記誘電体基板の裏面に形成された第2導体板と、前記誘電体基板を貫通し、前記第1導体板及び前記第2導体板の各々を、前記第1導体板と前記第2導体板とのそれぞれの中心を接続する導体柱とから構成される基本構造を有し、前記第1導体板及び前記第2導体板の各々と同一平面上の容量成分を容量値C1とし、前記第1導体板及び前記第2導体板の各々と同一平面上の誘導成分のインダクタンスをL1とし、表面と裏面との間の前記導体柱における容量成分をC2とし、表面と裏面との間の前記導体柱における誘導成分をL2とし、以下の共振周波数fRを示す(1)式を満足する基本構造を2次元周期で配置した基板に対し、共振周波数と同様の周波数の電磁波を入射させた場合、前記電磁波の入射角度に依存した透過量及び反射量の各々を有することを特徴とする。
本発明の透過波制御基板は、前記第1導体板及び前記第2導体板の形状がn(n=3、4、6)角形であり、当該第1導体板及び当該第2導体板の各々の辺が、隣接する他の基本構造のn角形の第1導体板及び前記第2導体板のそれぞれの辺と対向させて2次元周期で配置することを特徴とする。 In the transmitted wave control board of the present invention, the shape of the first conductor plate and the second conductor plate is n (n = 3, 4, 6), and each of the first conductor plate and the second conductor plate. Are arranged in a two-dimensional cycle so as to face the respective sides of the n-sided first conductor plate and the second conductor plate of another adjacent basic structure.
本発明の透過波制御基板は、前記基本構造が六角形であり、前記第1導体板及び前記第2導体板の各々が円形であり、隣接する六角形の基本構造の辺が隣接する他の六角形の基本構造の辺と対向させて2次元周期で配置することを特徴とする。 In the transmitted wave control board of the present invention, the basic structure is hexagonal, each of the first conductive plate and the second conductive plate is circular, and the sides of the adjacent hexagonal basic structure are adjacent to each other. The hexagonal basic structure is arranged in a two-dimensional period so as to face the sides of the basic structure.
本発明の透過波制御基板は、nを3、4、6のいずれかとし、θ=2π/nとして、前記導体板の形状が、基本構造の中心に対して、0、θ、2θ、…、(n−1)θの角度で回転した形状が合成された形状であり、隣接する前記基本構造が当該基本構造の0、θ、2θ、…、(n−1)θ方向に2次元に周期配置されていることを特徴とする。 In the transmitted wave control board of the present invention, n is any of 3, 4, 6 and θ = 2π / n, and the shape of the conductor plate is 0, θ, 2θ,. , (N−1) is a shape obtained by combining the shapes rotated at an angle of θ, and the adjacent basic structures are two-dimensionally in the 0, θ, 2θ,..., (N−1) θ directions of the basic structures. It is characterized by periodic arrangement.
この発明によれば、特定の周波数で電磁波を透過させるとともに、電磁波の入射角度に応じた透過量及び反射量が異なる特性を有する透過波制御基板、すなわち、電磁波を発するアンテナ自体を制御することなく、入射した電磁波の伝搬路を空間的に制御する透過波制御基板を提供することが可能となる。 According to the present invention, a transmission wave control board that transmits electromagnetic waves at a specific frequency and has different characteristics in transmission amount and reflection amount according to the incident angle of the electromagnetic waves, that is, without controlling the antenna itself that emits electromagnetic waves. It is possible to provide a transmitted wave control board that spatially controls the propagation path of incident electromagnetic waves.
<第1の実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態による透過波制御基板100の構成例を示す図である。
図1においては、第1の実施形態による透過波制御基板100の表面を示す平面視の図であり、透過波制御基板100の表面パターンの構成例が示されている。図1において、太い点線部で囲まれた部分が本実施形態の透過波制御基板100における基本構造101を示している。基本構造101は、矩形状(四角形状)の形状をしている。
<First Embodiment>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a transmitted
FIG. 1 is a plan view showing the surface of the transmitted
ここで、導体板1011(第1導体板)は、誘電体基板1013の表面に形成されている矩形状(四角形状)の導電体のパターンである。導体柱1012は、誘電体基板1013を貫通し、誘電体基板1013の表面における導体板1011と電気的に接続されている。透過波制御基板100は、基本構造101の各辺が対向する他の基本構造の辺と平行になるように、基本構造101が周期的に2次元に配置され、マトリクス状に配列している。
Here, the conductor plate 1011 (first conductor plate) is a rectangular (rectangular) conductor pattern formed on the surface of the
図2は、図1における透過波制御基板100の基本構造101を実線A−Aで切断された側面図である。導体柱1012は、誘電体基板1013を貫通し、誘電体基板1013の表面における導体板1011と、誘電体基板1013の裏面における導体板1014(第2導体板)とを、導体板1011及び導体板1014の各々の平面形状の中心において電気的に接続している。導体板1011と導体板1014とは、平面視によって重なる形状で形成されている。導体板1011及び導体板1014、導体柱1012の各々は、金属あるいは金属でない他の導体でも良い。
FIG. 2 is a side view of the
図3は、図1における透過波制御基板100の基本構造101を簡略化した等価回路を示す図である。図3において、接続端子1、2、3、4の各々は、図1の四角形状の導体板1011の各辺が隣接する他の基本構造と接続される端子を示している。コンデンサ5、6、7、8の各々は、導体板1011が有する、導体板1011と同一平面上の容量成分を示している。インダクタ9、10、11、12の各々は、導体板1011が有する、導体板1011と同一平面上の誘導成分を示している。
FIG. 3 is a diagram showing an equivalent circuit in which the
コンデンサ13は、誘電体基板1013における表面の導体板1011と裏面の導体板1014との間の容量成分を示している。インダクタ14は、誘電体基板1013における表面の導体板1011と裏面の導体板1014との間の誘導成分を示している。図1においては、基本構造101の周期配列が、基本構造の各方向に2次元配列してマトリクス状としている。一方、図3の基本構造の等価回路においては、説明を簡略化するため、基本構造が1次元で配列している場合の回路構成としている。また、導体板1011及び導体板1014の抵抗成分についても、簡略化のために省略している。コンデンサ(容量成分)5、6、7、8の各々は容量値がC1である。インダクタ(誘導成分)9、10、11、12の各々は、インダクタンスがL1である。コンデンサ13は、容量値がC2である。インダクタ14は、インダクタンスがL2である。
以下に示す(1)式を満足する透過波制御基板100の誘電体基板1013の誘電率及び誘電体基板1013の膜厚に応じて、基本構造の導体板1011及び導体板1014の形状及び寸法と、導体柱1012の形状及び寸法の設計を行う。(1)式は、基本構造101の共振周波数fRを表す式である。
According to the dielectric constant of the
上述した(1)式を満足するため、導体板1011、導体柱1012及び導体板1014の各々が同一の共振周波数fRを有している。これにより、共振周波数fR及び共振周波数fR近傍の周波数帯の電磁波は、透過波制御基板100の表面に垂直に入射した場合、透過波制御基板100の面内伝搬波を励振する。面内伝搬波は、入射面の裏面で同位相同振幅で合成される。面内伝搬波の周波数は放射領域であるため、裏面の面内伝搬波は電磁波の入射方向と同一方向に再放射する。すなわち、電磁波は、透過波制御基板100の上面(導体板1011の配置されている面)から垂直に入射した場合、透過波制御基板100の面内伝搬波を励振し再放射されることで、透過波制御基板100を透過する。
To satisfy the above-mentioned (1), the
一方、透過波制御基板100に対して電磁波が所定の角度を有して入射した場合、電磁波におけるTM(Transverse Magnetic)波とTE(Transverse Electric)波とでは、透過波制御基板100における透過特性が異なる。TM波については、電磁波が透過波制御基板100に対して垂直に入射した場合と同様に、透過波制御基板100の面内伝搬波を励振させる。そして、面内伝搬波は、入射面の裏面で同位相同振幅で合成される。面内伝搬波の周波数は放射領域であるため、裏面の面内伝搬波はTM波の入射方向と同一方向に再放射され、透過波制御基板100を透過する。また、TE波については、入射角度が透過波制御基板100に対して垂直に近い場合は面内伝搬波を励振させることができずに反射される。したがって、電磁波の偏波方向及び入射角度の各々に応じて、透過量及び反射量が異なる特性を有する透過波制御基板100を実現することが可能となる。
On the other hand, when electromagnetic waves are incident on the transmitted
図4は、本実施形態における透過波制御基板の透過特性の測定結果を示す図である。図4で測定された透過制御基板は、比誘電率2.17、 厚さ0.127mmの誘電体基板を用い、共振周波数fRを62GHzとして設計されている。図4において、横軸は電磁波の周波数を示し、縦軸は電磁波の透過特性を示している。測定は、送信用の利得20dBiのホーンアンテナから600mm離れた位置に基板(本実施形態における透過制御基板)を配置し(基板有)、さらに基板から600mm離れた別の利得20dBiのホーンアンテナを配置し、実施した。校正は両ホーンアンテナの導波管ポート面を基準面に取りTRL(THRU- REFLECT- LINE)法による校正を行った。比較のため基板を置かない場合における測定を併せて行った(基板無)。本実施形態における透過制御基板をおいた場合は、62GHz付近で基板を置かない場合より、透過特性として高い値が得られた。以上のことから、共振周波数fR付近では、透過波制御基板は入射波によって面内伝搬波が励振され、再放射することが分かる。 FIG. 4 is a diagram showing the measurement results of the transmission characteristics of the transmitted wave control board in this embodiment. The transmission control substrate measured in FIG. 4 is designed using a dielectric substrate having a relative dielectric constant of 2.17 and a thickness of 0.127 mm and a resonance frequency fR of 62 GHz. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the frequency of the electromagnetic wave, and the vertical axis indicates the transmission characteristic of the electromagnetic wave. In the measurement, a board (transmission control board in this embodiment) is placed at a position 600 mm away from the transmitting horn antenna with a gain of 20 dBi (with a board), and another horn antenna with a gain of 20 dBi is placed 600 mm away from the board. And implemented. Calibration was carried out using the TRL (THRU-REFLECT-LINE) method with the waveguide port surfaces of both horn antennas taken as the reference plane. For comparison, the measurement was performed when no substrate was placed (no substrate). When the transmission control board in the present embodiment was placed, a higher value was obtained as the transmission characteristics than when the board was not placed near 62 GHz. From the above, it can be seen that in the vicinity of the resonance frequency fR, the in-plane propagation wave is excited by the incident wave and re-radiated in the transmitted wave control board.
<第2の実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図5は、本発明の第2の実施形態による透過波制御基板の構成例を示す図である。
図5においては、第2の実施形態による透過波制御基板200の表面を示す平面視の図であり、透過波制御基板200の表面パターンの構成例が示されている。図5において、太い点線部で囲まれた部分が本実施形態の透過波制御基板200における基本構造201を示している。基本構造201は、三角形(正三角形)の形状をしている。
<Second Embodiment>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a transmitted wave control board according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing the surface of the transmitted
ここで、導体板2011は、誘電体基板2013の表面に形成されている三角形(正三角形)状の導電体のパターンである。導体柱2012は、誘電体基板2013を貫通し、誘電体基板2013の表面における導体板2011と電気的に接続されている。透過波制御基板200は、基本構造201の各辺が対向する他の基本構造の辺と平行になるように、基本構造201が周期的に2次元平面上に配置されている。
Here, the
また、透過波制御基板200の裏面には、第1の実施形態の基本構造101と同様に、導体板2011と平面視で重なる位置に、導体板2011と同一形状の導体板(不図示)が配置されている。導体柱2012は、誘電体基板2013を貫通し、誘電体基板2013の表面における導体板2011と、誘電体基板2013の裏面における導体板とを、導体板2011及び誘電体基板2013の裏面における導体板の各々の平面形状の中心において電気的に接続している。
Also, on the back surface of the transmitted
また、基本構造201は、第1の実施形態の図3に示す構成と同様の等価回路となる。図3において、接続端子1、2、3、4の各々は、図5の三角形状の導体板2011の各辺が隣接する他の基本構造の辺と接続される端子を示している。コンデンサ5、6、7、8の各々は、導体板2011が有する、導体板2011と同一平面上の容量成分を示している。インダクタ9、10、11、12の各々は、導体板2011が有する、導体板2011と同一平面上の誘導成分を示している。
The
コンデンサ13は、誘電体基板2013における表面の導体板2011と裏面の導体板との間の容量成分を示している。インダクタ14は、誘電体基板2013における表面の導体板2011と裏面の導体板との間の誘導成分を示している。図5においては、基本構造201の周期配列が、基本構造201の各辺に対して垂直方向に2次元配列して3つの他の基本構造の辺と対向している。
The
一方、図3の基本構造の等価回路においては、説明を簡略化するため、基本構造が1次元で配列している場合の回路構成としている。また、表面の導体板2011及び裏面の導体板の抵抗成分についても、簡略化のために省略している。コンデンサ5、6、7、8の各々は容量値がC1である。インダクタ9、10、11、12の各々は、インダクタンスがL1である。コンデンサ13は、容量値がC2である。インダクタ14は、インダクタンスがL2である。
On the other hand, the equivalent circuit of the basic structure of FIG. 3 has a circuit configuration in which the basic structure is arranged in a one-dimensional manner in order to simplify the description. Further, the resistance components of the
また、第1の実施形態と同様に、上記(1)式を満足する透過波制御基板200の誘電体基板2013の誘電率及び誘電体基板2013の膜厚に応じて、基本構造201の誘電体基板2013における表面の導体板2011及び裏面の導体板の形状及び寸法と、導体柱2012の形状及び寸法の設計を行う。
Further, as in the first embodiment, the dielectric of the
上述した(1)式を満足するため、導体板2011、導体柱2012及び導体板2011に対向する裏面の導体板の各々が同一の共振周波数fRを有している。これにより、共振周波数fR及び共振周波数fR近傍の周波数帯の電磁波は、透過波制御基板200の表面に垂直に入射した場合、透過波制御基板200の面内伝搬波を励振する。面内伝搬波は、入射面の裏面で同位相同振幅で合成される。面内伝搬波の周波数は放射領域であるため、裏面の面内伝搬波は電磁波の入射方向と同一方向に再放射する。すなわち、電磁波は、透過波制御基板200の上面(導体板2011の配置されている面)から垂直に入射した場合、透過波制御基板200の面内伝搬波を励振し再放射されることで、透過波制御基板200を透過する。
To satisfy the above-described (1), the
一方、透過波制御基板200に対して電磁波が所定の角度を有して入射した場合、電磁波におけるTM波とTE波とでは、透過波制御基板200における透過特性が異なる。TM波については、電磁波が透過波制御基板200に対して垂直に入射した場合と同様に、透過波制御基板200の面内伝搬波を励振させる。そして、面内伝搬波は、入射面の裏面で同位相同振幅で合成される。面内伝搬波の周波数は放射領域であるため、裏面の面内伝搬波はTM波の入射方向と同一方向に再放射され、透過波制御基板200を透過する。また、TE波については、入射角度が透過波制御基板200に対して垂直に近い場合は面内伝搬波を励振させることができずに反射される。したがって、電磁波の偏波方向及び入射角度の各々に応じて、第1実施形態と同様に、図4に示す透過量及び反射量が異なる特性を有する透過波制御基板200を実現することが可能となる。
On the other hand, when electromagnetic waves are incident on the transmitted
<第3実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図6は、本発明の第3の実施形態による透過波制御基板の構成例を示す図である。
図6においては、第3の実施形態による透過波制御基板300の表面を示す平面視の図であり、透過波制御基板300の表面パターンの構成例が示されている。図6おいて、太い点線部で囲まれた部分が本実施形態の透過波制御基板300における基本構造301を示している。基本構造301は、六角形(正六角形)の形状をしている。
<Third Embodiment>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a transmitted wave control board according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a plan view showing the surface of the transmitted
ここで、導体板3011は、誘電体基板3013の表面に形成されている六角形(正六角形)状の導電体のパターンである。導体柱3012は、誘電体基板3013を貫通し、誘電体基板3013の表面における導体板3011と電気的に接続されている。透過波制御基板300は、基本構造301の各辺が対向する他の基本構造の辺と平行になるように、基本構造301が周期的に2次元平面上に配置されている。
Here, the
また、透過波制御基板300の裏面には、第1の実施形態の基本構造101と同様に、導体板3011と平面視で重なる位置に、導体板3011と同一形状の導体板(不図示)が配置されている。導体柱3012は、誘電体基板3013を貫通し、誘電体基板3013の表面における導体板3011と、誘電体基板3013の裏面における導体板とを、導体板3011及び誘電体基板3013の裏面における導体板の各々の平面形状の中心において電気的に接続している。
Also, on the back surface of the transmitted
また、基本構造301は、第1の実施形態の図3に示す構成と同様の等価回路となる。図3において、接続端子1、2、3、4の各々は、図6の六角形状の導体板3011の各辺が隣接する他の基本構造の辺と接続される端子を示している。コンデンサ5、6、7、8の各々は、導体板3011が有する、導体板3011と同一平面上の容量成分を示している。インダクタ9、10、11、12の各々は、導体板3011が有する、導体板3011と同一平面上の誘導成分を示している。
The
コンデンサ13は、誘電体基板3013における表面の導体板3011と裏面の導体板との間の容量成分を示している。インダクタ14は、誘電体基板3013における表面の導体板3011と裏面の導体板との間の誘導成分を示している。図6においては、基本構造301の周期配列が、基本構造301の各辺に対して垂直方向に2次元配列して6つの他の基本構造の辺と対向している。
一方、図3の基本構造の等価回路においては、説明を簡略化するため、基本構造が1次元で配列している場合の回路構成としている。また、表面の導体板3011及び裏面の導体板の抵抗成分についても、簡略化のために省略している。コンデンサ5、6、7、8の各々は容量値がC1である。インダクタ9、10、11、12の各々は、インダクタンスがL1である。コンデンサ13は、容量値がC2である。インダクタ14は、インダクタンスがL2である。
On the other hand, the equivalent circuit of the basic structure of FIG. 3 has a circuit configuration in which the basic structure is arranged in a one-dimensional manner in order to simplify the description. Further, the resistance components of the
また、第1の実施形態と同様に、上記(1)式を満足する透過波制御基板300の誘電体基板3013の誘電率及び誘電体基板3013の膜厚に応じて、基本構造301の誘電体基板3013における表面の導体板3011及び裏面の導体板の形状及び寸法と、導体柱3012の形状及び寸法の設計を行う。
Similarly to the first embodiment, the dielectric of the
上述した(1)式を満足するため、導体板3011、導体柱3012及び導体板3011に対向する裏面の導体板の各々が同一の共振周波数fRを有している。これにより、共振周波数fR及び共振周波数fR近傍の周波数帯の電磁波は、透過波制御基板300の表面に垂直に入射した場合、透過波制御基板300の面内伝搬波を励振する。面内伝搬波は、入射面の裏面で同位相同振幅で合成される。面内伝搬波の周波数は放射領域であるため、裏面の面内伝搬波は電磁波の入射方向と同一方向に再放射する。すなわち、電磁波は、透過波制御基板300の上面(導体板3011の配置されている面)から垂直に入射した場合、透過波制御基板300の面内伝搬波を励振し再放射されることで、透過波制御基板300を透過する。
To satisfy the above-described (1), the
一方、透過波制御基板300に対して電磁波が所定の角度を有して入射した場合、電磁波におけるTM波とTE波とでは、透過波制御基板300における透過特性が異なる。TM波については、電磁波が透過波制御基板300に対して垂直に入射した場合と同様に、透過波制御基板300の面内伝搬波を励振させる。そして、面内伝搬波は、入射面の裏面で同位相同振幅で合成される。面内伝搬波の周波数は放射領域であるため、裏面の面内伝搬波はTM波の入射方向と同一方向に再放射され、透過波制御基板300を透過する。また、TE波については、入射角度が透過波制御基板300に対して垂直に近い場合は面内伝搬波を励振させることができずに反射される。したがって、電磁波の偏波方向及び入射角度の各々に応じて、第1実施形態と同様に、図4に示す透過量及び反射量が異なる特性を有する透過波制御基板300を実現することが可能となる。
On the other hand, when the electromagnetic waves are incident on the transmitted
<第4実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図7は、本発明の第4の実施形態による透過波制御基板の構成例を示す図である。
図7においては、第4の実施形態による透過波制御基板400の表面を示す平面視の図であり、透過波制御基板400の表面パターンの構成例が示されている。図7において、太い点線部で囲まれた部分が本実施形態の透過波制御基板400における基本構造401を示している。基本構造401は、六角形(正六角形)の形状をしている。
<Fourth embodiment>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a transmitted wave control board according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view showing the surface of the transmitted
ここで、導体板4011は、誘電体基板4013の表面に形成されている円形(正円形)状の導電体のパターンである。導体柱4012は、誘電体基板4013を貫通し、誘電体基板4013の表面における導体板4011と電気的に接続されている。透過波制御基板400は、基本構造401の各辺が対向する他の基本構造の辺と平行になるように、基本構造401が周期的に2次元平面上に配置されている。
Here, the
また、透過波制御基板400の裏面には、第1の実施形態の基本構造101と同様に、導体板4011と平面視で重なる位置に、導体板4011と同一形状の導体板(不図示)が配置されている。導体柱4012は、誘電体基板4013を貫通し、誘電体基板4013の表面における導体板4011と、誘電体基板4013の裏面における導体板とを、導体板4011及び誘電体基板4013の裏面における導体板の各々の平面形状の中心において電気的に接続している。
Also, on the back surface of the transmitted
また、基本構造401は、第1の実施形態の図3に示す構成と同様の等価回路となる。図7において、接続端子1、2、3、4の各々は、図7の六角形状の基本構造401の各辺が隣接する他の基本構造の辺と接続される端子を示している。コンデンサ5、6、7、8の各々は、導体板4011が有する、導体板4011と同一平面上の容量成分を示している。インダクタ9、10、11、12の各々は、導体板4011が有する、導体板4011と同一平面上の誘導成分を示している。
The
コンデンサ13は、誘電体基板4013における表面の導体板4011と裏面の導体板との間の容量成分を示している。インダクタ14は、誘電体基板4013における表面の導体板4011と裏面の導体板との間の誘導成分を示している。図7においては、基本構造401の周期配列が、基本構造401の各辺に対して垂直方向に2次元配列して6つの他の基本構造の辺と対向している。
The
一方、図3の基本構造の等価回路においては、説明を簡略化するため、基本構造が1次元で配列している場合の回路構成としている。また、表面の導体板4011及び裏面の導体板の抵抗成分についても、簡略化のために省略している。コンデンサ5、6、7、8の各々は容量値がC1である。インダクタ9、10、11、12の各々は、インダクタンスがL1である。コンデンサ13は、容量値がC2である。インダクタ14は、インダクタンスがL2である。
On the other hand, the equivalent circuit of the basic structure of FIG. 3 has a circuit configuration in which the basic structure is arranged in a one-dimensional manner in order to simplify the description. In addition, the resistance components of the
また、第1の実施形態と同様に、上記(1)式を満足する透過波制御基板400の誘電体基板4013の誘電率及び誘電体基板4013の膜厚に応じて、基本構造401の誘電体基板4013における表面の導体板4011及び裏面の導体板の形状及び寸法と、導体柱4012の形状及び寸法の設計を行う。
Similarly to the first embodiment, the dielectric of the
上述した(1)式を満足するため、導体板4011、導体柱4012及び導体板4011に対向する裏面の導体板の各々が同一の共振周波数fRを有している。これにより、共振周波数fR及び共振周波数fR近傍の周波数帯の電磁波は、透過波制御基板400の表面に垂直に入射した場合、透過波制御基板400の面内伝搬波を励振する。面内伝搬波は、入射面の裏面で同位相同振幅で合成される。面内伝搬波の周波数は放射領域であるため、裏面の面内伝搬波は電磁波の入射方向と同一方向に再放射する。すなわち、電磁波は、透過波制御基板400の上面(導体板4011の配置されている面)から垂直に入射した場合、透過制御基板400の面内伝搬波を励振し再放射されることで、透過波制御基板400を透過する。
To satisfy the above-described (1), the
一方、透過波制御基板400に対して電磁波が所定の角度を有して入射した場合、電磁波におけるTM波とTE波とでは、透過波制御基板400における透過特性が異なる。TM波については、電磁波が透過波制御基板400に対して垂直に入射した場合と同様に、透過波制御基板400の面内伝搬波を励振させる。そして、面内伝搬波は、入射面の裏面で同位相同振幅で合成される。面内伝搬波の周波数は放射領域であるため、裏面の面内伝搬波はTM波の入射方向と同一方向に再放射され、透過波制御基板400を透過する。また、TE波については、入射角度が透過波制御基板400に対して垂直に近い場合は面内伝搬波を励振させることができずに反射される。したがって、電磁波の偏波方向及び入射角度の各々に応じて、第1実施形態と同様に、図4に示す透過量及び反射量が異なる特性を有する透過波制御基板400を実現することが可能となる。
On the other hand, when electromagnetic waves are incident on the transmitted
<第5実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図8は、本発明の第5の実施形態による透過波制御基板の構成例を示す図である。
図8においては、透過波制御基板における基本構造の導体板の形状の例を示している。図2に示す第1の実施形態と同様に、誘電体基板を介して、図8における導体板と平面視で重なる位置に、同様の形状の導体板が配置され、それぞれの導体板が導体柱により接続されているのは、第1の実施形態から第4の実施形態の各々と同様である。また、上述した(1)式を満足するため、誘電体基板の表面の導体板、導体柱及び表面の導体板に対向する裏面の導体板の各々が同一の共振周波数fRを有している。したがって、第1の実施形態から第4の実施形態の各々と同様に、電磁波の偏波方向及び入射角度の各々に応じて、透過量及び反射量が異なる特性を有する透過波制御基板を実現することが可能となる。
<Fifth Embodiment>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a transmitted wave control board according to the fifth embodiment of the present invention.
In FIG. 8, the example of the shape of the conductor board of the basic structure in the transmitted wave control board | substrate is shown. Similar to the first embodiment shown in FIG. 2, conductor plates having the same shape are arranged at positions overlapping the conductor plates in FIG. 8 in plan view via the dielectric substrate, and each conductor plate is a conductor pillar. Are connected in the same manner as in the first to fourth embodiments. Further, in order to satisfy the above-mentioned (1), the conductor plate of the surface of the dielectric substrate, each of the back side of the conductor plate opposite to the conductive plate of the conductor post and the surface have the same resonant frequency f R . Therefore, similarly to each of the first to fourth embodiments, a transmitted wave control board having characteristics in which the amount of transmitted light and the amount of reflected light differ according to the polarization direction and incident angle of electromagnetic waves is realized. It becomes possible.
また、第5の実施形態においては、基本構造は、基本構造自身の中心に対し90度毎に四分割した構造が、それぞれ90度、180度、270度に回転させた際、すべて同じ形状となる構造である。また、透過波制御基板における2次元配列において、隣接した他の基本構造の一部が基本構造の誘電体内に含まれる形状も含む。第5の実施形態における基本構造の中心に対し、任意の開始角度で、0度、90度(π/2)、180度(π)、270度(3π/2)で2次元周期的に配置する構造となっている。 In the fifth embodiment, the basic structure is divided into four parts every 90 degrees with respect to the center of the basic structure itself. When the structures are rotated by 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees, respectively, they all have the same shape. It is the structure which becomes. Further, in the two-dimensional array on the transmitted wave control board, a shape in which a part of another adjacent basic structure is included in the dielectric body of the basic structure is included. Two-dimensional periodic arrangement at 0 °, 90 ° (π / 2), 180 ° (π), and 270 ° (3π / 2) at an arbitrary starting angle with respect to the center of the basic structure in the fifth embodiment It has a structure to do.
図8(a)においては、基本構造501における導体板5011が長方形の配線パターンP1と配線パターンP2とが直角に交差した形状で、誘電体基板5013の表面に形成されている。ここで、導体板5011における配線パターンP1及びP2の短辺が隣接する他の基本構造における導体板と接続される。すでに説明した、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、誘電体基板5013の裏面に、導体板5011と同一の形状の導体板が導体板5011と平面視で重なるように形成されている。
In FIG. 8A, the
また、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、(1)式を満足させる容量値及びインダクタンスを有する、導体板5011、誘電体基板5013の裏面の導体板、図示しない誘電体基板5013を貫通する導体柱が形成されている。
そして、基本構造501は、基本構造501自身の中心を通る、直交する直線D1と直線D2とにより、4つの単位構造に等分割されている。したがって、基本構造501の中心を回転軸として、基本構造501を90度、180度、270度の角度θでそれぞれ回転させた場合、0度、すなわち回転させない場合と同一の形状となる。
Similarly to the first to fourth embodiments, the
The
図8(b)(あるいは図8(c))においては、基本構造502における導体板5021が長方形の配線パターンP1と配線パターンP2とが直角に交差した図8(a)のパターンの中心に対し、四角形の配線パターンP3(円形の配線パターンP4)の中心が重なるように、配線パターンP3(パターンP4)を重ねた形状で、誘電体基板5023の表面に形成されている。ここで、導体板5021における配線パターンP1及びP2の短辺が隣接する他の基本構造における導体板と接続される。すでに説明した、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、誘電体基板5023の裏面に、導体板5021と同一の形状の導体板が導体板5021と平面視で重なるように形成されている。
8B (or FIG. 8C), the
また、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、(1)式を満足させる容量値及びインダクタンスを有する、導体板5021、誘電体基板5023の裏面の導体板、図示しない誘電体基板5023を貫通する導体柱が形成されている。
そして、基本構造502は、基本構造502自身の中心を通る、直交する直線D1と直線D2とにより、4つの単位構造に等分割されている。したがって、基本構造502の中心を回転軸として、基本構造502を90度、180度、270度の角度でそれぞれ回転させた場合、0度、すなわち回転させない場合と同一の形状となる。
Similarly to the first to fourth embodiments, the
The
図8(d)(あるいは図8(e)、図8f))においては、基本構造503における導体板5031が、逆卍(マンジ)のパターンP5の中心に対し、四角形の配線パターンP3の中心が重なるように、配線パターンP3を重ねた形状で、誘電体基板5033の表面に形成されている。ここで、導体板5031における配線パターンP5の辺P51が隣接する他の基本構造における導体板と接続される。すでに説明した、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、誘電体基板5033の裏面に、導体板5031と同一の形状の導体板が導体板5031と平面視で重なるように形成されている。
In FIG. 8D (or FIG. 8E and FIG. 8F), the
また、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、(1)式を満足させる容量値及びインダクタンスを有する、導体板5031、誘電体基板5033の裏面の導体板、図示しない誘電体基板5033を貫通する導体柱が形成されている。
そして、基本構造503は、基本構造503自身の中心を通る、直交する直線D1と直線D2とにより、4つの単位構造に等分割されている。したがって、基本構造503の中心を回転軸として、基本構造503を90度、180度、270度の角度でそれぞれ回転させた場合、0度、すなわち回転させない場合と同一の形状となる。
Further, similarly to the first to fourth embodiments, the
The
<第6実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図9は、本発明の第6の実施形態による透過波制御基板の構成例を示す図である。図2に示す第1の実施形態と同様に、誘電体基板を介して、図9における導体板と平面視で重なる位置に、同様の形状の導体板が配置され、それぞれの導体板が導体柱により接続されているのは、第1の実施形態から第4の実施形態の各々と同様である。また、上述した(1)式を満足するため、誘電体基板の表面の導体板、導体柱及び表面の導体板に対向する裏面の導体板の各々が同一の共振周波数fRを有している。したがって、第1の実施形態から第4の実施形態の各々と同様に、電磁波の偏波方向及び入射角度の各々に応じて、透過量及び反射量が異なる特性を有する透過波制御基板を実現することが可能となる。
<Sixth Embodiment>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of a transmitted wave control board according to the sixth embodiment of the present invention. Similar to the first embodiment shown in FIG. 2, conductor plates having the same shape are arranged at positions overlapping with the conductor plates in FIG. 9 through the dielectric substrate in plan view, and each conductor plate is a conductor pillar. Are connected in the same manner as in the first to fourth embodiments. Further, in order to satisfy the above-mentioned (1), the conductor plate of the surface of the dielectric substrate, each of the back side of the conductor plate opposite to the conductive plate of the conductor post and the surface have the same resonant frequency f R . Therefore, similarly to each of the first to fourth embodiments, a transmitted wave control board having characteristics in which the amount of transmitted light and the amount of reflected light differ according to the polarization direction and incident angle of electromagnetic waves is realized. It becomes possible.
また、図9においては、透過波制御基板における基本構造(正三角形状の構造)の導体板の形状の例を示している。第6の実施形態においては、基本構造は、基本構造自身の中心に対し120度毎に三分割した構造が、それぞれ120度、240度に回転させた際、すべて同じ形状となる構造である。また、透過波制御基板における2次元配列において、隣接した他の基本構造の一部が基本構造の誘電体内に含まれる形状も含む。第6の実施形態における基本構造の中心に対し、任意の開始角度で、0度、120度(2π/3)、240度(4π/3)の角度θで2次元周期的に配置する構造となっている。 FIG. 9 shows an example of the shape of the conductor plate of the basic structure (regular triangle structure) in the transmitted wave control board. In the sixth embodiment, the basic structure is a structure that is divided into three parts every 120 degrees with respect to the center of the basic structure itself and has the same shape when rotated by 120 degrees and 240 degrees, respectively. Further, in the two-dimensional array on the transmitted wave control board, a shape in which a part of another adjacent basic structure is included in the dielectric body of the basic structure is included. A structure that is two-dimensionally arranged at an angle θ of 0 degrees, 120 degrees (2π / 3), and 240 degrees (4π / 3) at an arbitrary starting angle with respect to the center of the basic structure in the sixth embodiment. It has become.
図9(a)においては、基本構造504における導体板5041が、正三角形のパターンP6の各辺に対し、パターンP6の各辺と同一の長さの短辺を有する長方形のパターンP7、P8、P9の短辺の一方がそれぞれ接続され、誘電体基板5043の表面に形成されている。ここで、導体板5041における配線パターンP7、P8、P9の他の短辺が隣接する他の基本構造における導体板と接続される。すでに説明した、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、誘電体基板5043の裏面に、導体板5041と同一の形状の導体板が導体板5041と平面視で重なるように形成されている。また、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、(1)式を満足させる容量値及びインダクタンスを有する、導体板5041、誘電体基板5043の裏面の導体板、図示しない誘電体基板5043を貫通する導体柱が形成されている。
そして、基本構造504は、基本構造504自身の中心を通り、120度の角度を有する直線D3、D4及びD5の各々により、3つの単位構造に等分割されている。したがって、基本構造504の中心を回転軸として、基本構造504を120度、240度の角度でそれぞれ回転させた場合、0度、すなわち回転させない場合と同一の形状となる。
In FIG. 9A, the
The
図9(b)及び図9(c)においては、基本構造504における図9(a)の導体板5041に対し、この導体板5041の中心と、パターンP6より辺が長い正三角形のパターンP10の中心とが一致するように、パターンP10を重ねて、導体板5041Aが誘電体基板5043の表面に形成されている。ここで、導体板5041Aにおける配線パターンP7、P8、P9の他の短辺が隣接する他の基本構造における導体板と接続される。すでに説明した、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、誘電体基板5043の裏面に、導体板5041Aと同一の形状の導体板が導体板5041Aと平面視で重なるように形成されている。また、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、(1)式を満足させる容量値及びインダクタンスを有する、導体板5041A、誘電体基板5043の裏面の導体板、図示しない誘電体基板5043を貫通する導体柱が形成されている。
9B and 9C, the center of the
そして、基本構造504は、基本構造504自身の中心を通り、120度の角度を有する直線D3、D4及びD5の各々により、3つの単位構造に等分割されている。したがって、基本構造504の中心を回転軸として、基本構造504を120度、240度の角度でそれぞれ回転させた場合、0度、すなわち回転させない場合と同一の形状となる。
また、図9(b)においては、パターンP7、P8及びP9の各々の長辺が、パターンP10の中心から各頂点への線分と平行となるように、パターンP10が配置されている。また、図9(c)において、パターンP7、P8及びP9の各々の長辺が、パターンP10の各辺とそれぞれ直交するように、パターンP10が配置されている。
The
In FIG. 9B, the pattern P10 is arranged so that the long sides of the patterns P7, P8, and P9 are parallel to the line segment from the center of the pattern P10 to each vertex. In FIG. 9C, the pattern P10 is arranged so that the long sides of the patterns P7, P8, and P9 are orthogonal to the sides of the pattern P10.
図9(d)においては、基本構造504における図9(a)の導体板5041に対し、この導体板5041の中心と、パターンP6が含まれる正円形のパターンP11の中心とが一致するように、パターンP11を重ねて、導体板5041Bが誘電体基板5043の表面に形成されている。ここで、導体板5041Bにおける配線パターンP7、P8、P9の他の短辺が隣接する他の基本構造における導体板と接続される。すでに説明した、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、誘電体基板5043の裏面に、導体板5041Bと同一の形状の導体板が導体板5041Bと平面視で重なるように形成されている。また、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、(1)式を満足させる容量値及びインダクタンスを有する、導体板5041B、誘電体基板5043の裏面の導体板、図示しない誘電体基板5043を貫通する導体柱が形成されている。
そして、基本構造504は、基本構造504自身の中心を通り、120度の角度を有する直線D3、D4及びD5の各々により、3つの単位構造に等分割されている。したがって、基本構造504の中心を回転軸として、基本構造504を120度、240度の角度でそれぞれ回転させた場合、0度、すなわち回転させない場合と同一の形状となる。
In FIG. 9D, with respect to the
The
図9(e)及び図9(f)においては、基本構造505における導体板5051が、正三角形のパターンP12の各辺に対し、L字形状のパターンP13、P14、P15をそれぞれ接続し、誘電体基板5053の表面に形成されている。ここで、基本構造505の外周と平行な、導体板5051における配線パターンP13、P14、P15の辺が、隣接する他の基本構造における導体板と接続される。すでに説明した、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、誘電体基板5053の裏面に、導体板5051と同一の形状の導体板が導体板5051と平面視で重なるように形成されている。また、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、(1)式を満足させる容量値及びインダクタンスを有する、導体板5051、誘電体基板5053の裏面の導体板、図示しない誘電体基板5053を貫通する導体柱が形成されている。
そして、基本構造505は、基本構造505自身の中心を通り、120度の角度を有する直線D3、D4及びD5の各々により、3つの単位構造に等分割されている。したがって、基本構造505の中心を回転軸として、基本構造505を120度、240度の角度でそれぞれ回転させた場合、0度、すなわち回転させない場合と同一の形状となる。
9 (e) and 9 (f), the
The
図9(g)においては、基本構造505における導体板5051Aが、正三角形のパターンP12の各頂点に対し、L字形状のパターンP13、P14、P15それぞれを基本構造505の辺と、基本構造505の辺に対向するパターンP13、P14、P15の辺が平行となるように接続し、誘電体基板5053の表面に形成されている。ここで、基本構造505の外周と平行な、導体板5051Aにおける配線パターンP13、P14、P15の辺が、隣接する他の基本構造における導体板と接続される。すでに説明した、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、誘電体基板5053の裏面に、導体板5051Aと同一の形状の導体板が導体板5051Aと平面視で重なるように形成されている。また、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、(1)式を満足させる容量値及びインダクタンスを有する、導体板5051A、誘電体基板5053の裏面の導体板、図示しない誘電体基板5053を貫通する導体柱が形成されている。
そして、基本構造505は、基本構造505自身の中心を通り、120度の角度を有する直線D3、D4及びD5の各々により、3つの単位構造に等分割されている。したがって、基本構造505の中心を回転軸として、基本構造505を120度、240度の角度でそれぞれ回転させた場合、0度、すなわち回転させない場合と同一の形状となる。
In FIG. 9G, the
The
図9(h)においては、基本構造505における導体板5051Bが、正円形のパターンP16の円周上に120度の位置毎に、L字形状のパターンP13、P14、P15それぞれを、基本構造505の辺と、基本構造505の辺に対向するパターンP13、P14、P15の辺が平行となるように接続し、誘電体基板5053の表面に形成されている。ここで、基本構造505の外周と平行な、導体板5051Bにおける配線パターンP13、P14、P15の辺が、隣接する他の基本構造における導体板と接続される。すでに説明した、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、誘電体基板5053の裏面に、導体板5051Bと同一の形状の導体板が導体板5051Bと平面視で重なるように形成されている。また、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、(1)式を満足させる容量値及びインダクタンスを有する、導体板5051B、誘電体基板5053の裏面の導体板、図示しない誘電体基板5053を貫通する導体柱が形成されている。
そして、基本構造505は、基本構造505自身の中心を通り、120度の角度を有する直線D3、D4及びD5の各々により、3つの単位構造に等分割されている。したがって、基本構造505の中心を回転軸として、基本構造505を120度、240度の角度でそれぞれ回転させた場合、0度、すなわち回転させない場合と同一の形状となる。
In FIG. 9 (h), the
The
<第7実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図10は、本発明の第7の実施形態による透過波制御基板の構成例を示す図である。図2に示す第1の実施形態と同様に、誘電体基板を介して、図10における導体板と平面視で重なる位置に、同様の形状の導体板が配置され、それぞれの導体板が導体柱により接続されているのは、第1の実施形態から第4の実施形態の各々と同様である。また、上述した(1)式を満足するため、誘電体基板の表面の導体板、導体柱及び表面の導体板に対向する裏面の導体板の各々が同一の共振周波数fRを有している。したがって、第1の実施形態から第4の実施形態の各々と同様に、電磁波の偏波方向及び入射角度の各々に応じて、透過量及び反射量が異なる特性を有する透過波制御基板を実現することが可能となる。
<Seventh embodiment>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a transmitted wave control board according to the seventh embodiment of the present invention. Similar to the first embodiment shown in FIG. 2, a conductor plate having the same shape is arranged at a position overlapping the conductor plate in FIG. 10 in plan view via a dielectric substrate, and each conductor plate is a conductor pillar. Are connected in the same manner as in the first to fourth embodiments. Further, in order to satisfy the above-mentioned (1), the conductor plate of the surface of the dielectric substrate, each of the back side of the conductor plate opposite to the conductive plate of the conductor post and the surface have the same resonant frequency f R . Therefore, similarly to each of the first to fourth embodiments, a transmitted wave control board having characteristics in which the amount of transmitted light and the amount of reflected light differ according to the polarization direction and incident angle of electromagnetic waves is realized. It becomes possible.
また、図10においては、透過波制御基板における基本構造(正六角形状の構造)の導体板の形状の例を示している。第7の実施形態においては、基本構造は、基本構造自身の中心に対し60度毎に六分割した構造が、それぞれ60度、120度、180度、240度、300度に回転させた際、すべて同じ形状となる構造である。また、透過波制御基板における2次元配列において、隣接した他の基本構造の一部が基本構造の誘電体内に含まれる形状も含む。第7の実施形態における基本構造の中心に対し、任意の開始角度で、0度、60度(π/3)、120度(2π/3)、180度(π)、240度(4π/3)、300(5π/3)で2次元周期的に配置する構造となっている。 Further, FIG. 10 shows an example of the shape of the conductor plate having the basic structure (regular hexagonal structure) in the transmitted wave control board. In the seventh embodiment, the basic structure is divided into six parts every 60 degrees with respect to the center of the basic structure itself when rotated to 60 degrees, 120 degrees, 180 degrees, 240 degrees, and 300 degrees, respectively. All have the same shape. Further, in the two-dimensional array on the transmitted wave control board, a shape in which a part of another adjacent basic structure is included in the dielectric body of the basic structure is included. With respect to the center of the basic structure in the seventh embodiment, at an arbitrary starting angle, 0 degrees, 60 degrees (π / 3), 120 degrees (2π / 3), 180 degrees (π), 240 degrees (4π / 3) ), 300 (5π / 3).
図10(a)においては、基本構造506における導体板5061が、正六角形のパターンP16Aの各辺に対し、パターンP16Aの各辺と同一の長さの短辺を有する長方形のパターンP17、P18、P19、P20、P21、P22の短辺の一方がそれぞれ接続され、誘電体基板5063の表面に形成されている。ここで、導体板5061における配線パターンP17、P18、P19、P20、P21、P22の他の短辺が隣接する他の基本構造における導体板と接続される。すでに説明した、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、誘電体基板5063の裏面に、導体板5061と同一の形状の導体板が導体板5061と平面視で重なるように形成されている。また、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、(1)式を満足させる容量値及びインダクタンスを有する、導体板5061、誘電体基板5063の裏面の導体板、図示しない誘電体基板5063を貫通する導体柱が形成されている。
そして、基本構造506は、基本構造506自身の中心を通り、60度の角度を有する直線D6、D7及びD8の各々により、6つの単位構造に等分割されている。したがって、基本構造506の中心を回転軸として、基本構造506を60度、120度、180度、240度、300度の角度でそれぞれ回転させた場合、0度、すなわち回転させない場合と同一の形状となる。
In FIG. 10A, the
The
図10(b)及び図10(c)においては、基本構造506における図10(a)の導体板5061に対し、この導体板5061の中心と、パターンP16Aより辺が長い正六角形のパターンP23の中心とが一致するように、パターンP23を重ねて、導体板5061Aが誘電体基板5063の表面に形成されている。ここで、導体板5061Aにおける配線パターンP17、P18、P19、P20、P21、P22の他の短辺が隣接する他の基本構造における導体板と接続される。すでに説明した、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、誘電体基板5063の裏面に、導体板5061Aと同一の形状の導体板が導体板5061Aと平面視で重なるように形成されている。また、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、(1)式を満足させる容量値及びインダクタンスを有する、導体板5061A、誘電体基板5063の裏面の導体板、図示しない誘電体基板5063を貫通する導体柱が形成されている。
10 (b) and 10 (c), with respect to the
そして、基本構造506は、基本構造506自身の中心を通り、60度の角度を有する直線D6、D7及びD8の各々により、6つの単位構造に等分割されている。したがって、基本構造506の中心を回転軸として、基本構造506を60度、120度、180度、240度、300度の角度でそれぞれ回転させた場合、0度、すなわち回転させない場合と同一の形状となる。
また、図10(c)においては、パターンP17、P18、P19、P20、P21、P22の各々の長辺が、パターンP23の中心から各頂点への線分と平行となるように、パターンP23が配置されている。また、図10(b)において、パターンP17、P18、P19、P20、P21、P22の各々の長辺が、パターンP23の各辺とそれぞれ直交するように、パターンP23が配置されている。
The
Further, in FIG. 10C, the pattern P23 is arranged such that the long sides of the patterns P17, P18, P19, P20, P21, and P22 are parallel to the line segment from the center of the pattern P23 to each vertex. Has been placed. In FIG. 10B, the pattern P23 is arranged so that the long sides of the patterns P17, P18, P19, P20, P21, and P22 are orthogonal to the sides of the pattern P23.
図10(d)においては、基本構造506における図10(a)の導体板5061に対し、この導体板5061の中心と、パターンP16Aが含まれる正円形のパターンP24の中心とが一致するように、パターンP24を重ねて、導体板5061Bが誘電体基板5063の表面に形成されている。ここで、導体板5061Bにおける配線パターンP17、P18、P19、P20、P21、P22の他の短辺が隣接する他の基本構造における導体板と接続される。すでに説明した、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、誘電体基板5063の裏面に、導体板5061Bと同一の形状の導体板が導体板5061Bと平面視で重なるように形成されている。また、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、(1)式を満足させる容量値及びインダクタンスを有する、導体板5061B、誘電体基板5063の裏面の導体板、図示しない誘電体基板5063を貫通する導体柱が形成されている。
そして、基本構造506は、基本構造506自身の中心を通り、各々が60度の角度を有する直線D6、D7及びD8の各々により、6つの単位構造に等分割されている。したがって、基本構造506の中心を回転軸として、基本構造506を60度、120度、180度、240度、300度の角度でそれぞれ回転させた場合、0度、すなわち回転させない場合と同一の形状となる。
In FIG. 10D, with respect to the
The
図10(e)及び図10(f)においては、基本構造507における導体板5071が、正六角形のパターンP25の各辺に対し、L字形状の配線パターンP26、P27、P28、P29、P30、P31をそれぞれ接続し、誘電体基板5073の表面に形成されている。ここで、基本構造507の外周と平行な、導体板5071における配線パターンP26、P27、P28、P29、P30、P31の辺が、隣接する他の基本構造における導体板と接続される。すでに説明した、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、誘電体基板5073の裏面に、導体板5071と同一の形状の導体板が導体板5071と平面視で重なるように形成されている。また、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、(1)式を満足させる容量値及びインダクタンスを有する、導体板5071、誘電体基板5073の裏面の導体板、図示しない誘電体基板5073を貫通する導体柱が形成されている。
そして、基本構造507は、基本構造507自身の中心を通り、60度の角度を有する直線D6、D7及びD8の各々により、6つの単位構造に等分割されている。したがって、基本構造507の中心を回転軸として、基本構造507を60度、120度、180度、240度、300度の角度でそれぞれ回転させた場合、0度、すなわち回転させない場合と同一の形状となる。
10 (e) and 10 (f), the
The
図10(g)においては、基本構造507における導体板5071Aが、正六角形のパターンP25の各頂点に対し、L字形状のパターンP26、P27、P28、P29、P30、P31それぞれを基本構造507の辺と、基本構造507の辺に対向するパターン26、P27、P28、P29、P30、P31の辺が平行となるように接続し、誘電体基板5073の表面に形成されている。ここで、基本構造507の外周と平行な、導体板5071Aにおける配線パターンP26、P27、P28、P29、P30、P31の辺が、隣接する他の基本構造における導体板と接続される。すでに説明した、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、誘電体基板5073の裏面に、導体板5071Aと同一の形状の導体板が導体板5071Aと平面視で重なるように形成されている。また、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、(1)式を満足させる容量値及びインダクタンスを有する、導体板5071A、誘電体基板5073の裏面の導体板、図示しない誘電体基板5073を貫通する導体柱が形成されている。
そして、基本構造507は、基本構造507自身の中心を通り、60度の角度を有する直線D6、D7及びD8の各々により、6つの単位構造に等分割されている。したがって、基本構造507の中心を回転軸として、基本構造507を60度、120度、180度、240度、300度の角度でそれぞれ回転させた場合、0度、すなわち回転させない場合と同一の形状となる。
In FIG. 10 (g), the
The
図10(h)においては、基本構造507における導体板5071Bが、正円形のパターンP32の円周上に60度の位置毎に、L字形状のパターンP26、P27、P28、P29、P30、P31それぞれを、基本構造507の辺と、基本構造507の辺に対向するパターンP26、P27、P28、P29、P30、P31の辺が平行となるように接続し、誘電体基板5073の表面に形成されている。ここで、基本構造507の外周と平行な、導体板5071Bにおける配線パターンP26、P27、P28、P29、P30、P31の辺が、隣接する他の基本構造における導体板と接続される。すでに説明した、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、誘電体基板5073の裏面に、導体板5071Bと同一の形状の導体板が導体板5071Bと平面視で重なるように形成されている。また、第1の実施形態から第4の実施形態と同様に、(1)式を満足させる容量値及びインダクタンスを有する、導体板5071B、誘電体基板5073の裏面の導体板、図示しない誘電体基板5053を貫通する導体柱が形成されている。
そして、基本構造507は、基本構造507自身の中心を通り、60度の角度を有する直線D6、D7及びD8の各々により、6つの単位構造に等分割されている。したがって、基本構造507の中心を回転軸として、基本構造507を60度、120度、180度、240度、300の角度でそれぞれ回転させた場合、0度、すなわち回転させない場合と同一の形状となる。
In FIG. 10H, the
The
上述したように、第5の実施形態から第7の実施形態においては、導体板が、nを3、4、6のいずれかとし、θ=2π/nとして、基本構造の中心に対して、角度を0、θ、2θ、…、(n−1)θとして、2次元面(誘電体基板の表面及び裏面の各々の面)に回転させて周期的に配置して合成された形状となっている。すなわち、導体板は、隣接する前記基本構造が当該基本構造の0、θ、2θ、…、(n−1)θ方向に2次元に周期配置されている構造となっている。 As described above, in the fifth to seventh embodiments, the conductor plate has n of 3, 4, or 6 and θ = 2π / n, with respect to the center of the basic structure, The angle is 0, θ, 2θ,..., (N−1) θ, and is rotated and rotated on a two-dimensional surface (each surface of the dielectric substrate) to periodically form a combined shape. ing. That is, the conductor plate has a structure in which the adjacent basic structures are periodically arranged two-dimensionally in the 0, θ, 2θ,..., (N−1) θ directions of the basic structure.
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design and the like within a scope not departing from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is defined only by the claims and their equivalents.
1,2,3,4…接続端子
5,6,7,8…コンデンサ
9,10,11,12…インダクタ
100,200,300,400…透過波制御基板
101,201,401,501,502,503,504,505,506,507…基本構造
1011,1014,2011,3011,4011,5011,5021,5031,5041,5041A,5041B,5051,5051A,5051B,5061,5061A,5061B,5071,5071A,5071B…導体板
1012,2012,3012,4012…導体柱
1013,2013,3013,4013,5013,5023,5033,5043,5053,5063,5073…誘電体基板
P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8,P9,P10,P11,P12,P13,P14,P15,P16,P17,P18,P19,P20,P21,P22,P23,P24,P25,P26,P27,P28,P29,P30,P31,P32…配線パターン
D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8…直線
1, 2, 3, 4 ...
Claims (4)
前記誘電体基板の表面に形成された第1導体板と、
前記第1導体板と同一の形状であり、前記誘電体基板の裏面に形成された第2導体板と、
前記誘電体基板を貫通し、前記第1導体板及び前記第2導体板の各々を、前記第1導体板と前記第2導体板とのそれぞれの中心を接続する導体柱と
から構成される基本構造を有し、
前記第1導体板及び前記第2導体板の各々と同一平面上の容量成分を容量値C1とし、前記第1導体板及び前記第2導体板の各々と同一平面上の誘導成分のインダクタンスをL1とし、表面と裏面との間の前記導体柱における容量成分をC2とし、表面と裏面との間の前記導体柱における誘導成分をL2とし、以下の共振周波数fRを示す(1)式を満足する基本構造を2次元周期で配置した基板に対し、共振周波数と同様の周波数の電磁波を入射させた場合、前記電磁波の入射角度に依存した透過量及び反射量の各々を有する
ことを特徴とする透過波制御基板。
A first conductor plate formed on the surface of the dielectric substrate;
A second conductor plate having the same shape as the first conductor plate and formed on the back surface of the dielectric substrate;
A basic structure that includes a conductor pillar that penetrates the dielectric substrate and connects each of the first conductor plate and the second conductor plate to the center of each of the first conductor plate and the second conductor plate. Has a structure,
Said first conductive plate and the capacitance component on each flush of the second conductive plate to a volume value C 1, the inductance of the inductive component on each flush of the first conductive plate and said second conductive plate L 1 , the capacitive component in the conductor column between the front and back surfaces is C 2 , the inductive component in the conductor column between the front and back surfaces is L 2 , and the following resonance frequency f R is shown (1 ) When an electromagnetic wave having a frequency similar to the resonance frequency is incident on a substrate on which a basic structure satisfying the formula is arranged in a two-dimensional cycle, each of the transmission amount and the reflection amount depends on the incident angle of the electromagnetic wave. Transmitted wave control board characterized by.
ことを特徴とする請求項1に記載の透過波制御基板。 The first conductor plate and the second conductor plate have an n (n = 3, 4, 6) square shape, and each of the sides of the first conductor plate and the second conductor plate is adjacent to another base. 2. The transmitted wave control board according to claim 1, wherein the transmission wave control board is arranged in a two-dimensional period so as to face each side of the n-shaped first conductor plate and the second conductor plate having a structure.
ことを特徴とする請求項1に記載の透過波制御基板。 The basic structure is hexagonal, each of the first conductive plate and the second conductive plate is circular, and the side of the adjacent hexagonal basic structure is opposite to the side of another adjacent hexagonal basic structure The transmitted wave control board according to claim 1, wherein the transmission wave control board is arranged in a two-dimensional cycle.
ことを特徴とする請求項1に記載の透過波制御基板。 When n is 3, 4, or 6 and θ = 2π / n, the shape of the conductor plate is an angle of 0, θ, 2θ,..., (n−1) θ with respect to the center of the basic structure. The shape rotated in the above is a synthesized shape, and the adjacent basic structures are periodically arranged in two dimensions in the 0, θ, 2θ,..., (N−1) θ directions of the basic structures. The transmitted wave control board according to claim 1.
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