JP2015527014A - Dielectric surface element - Google Patents
Dielectric surface element Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015527014A JP2015527014A JP2015527957A JP2015527957A JP2015527014A JP 2015527014 A JP2015527014 A JP 2015527014A JP 2015527957 A JP2015527957 A JP 2015527957A JP 2015527957 A JP2015527957 A JP 2015527957A JP 2015527014 A JP2015527014 A JP 2015527014A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base plate
- plates
- surface element
- dielectric surface
- ground
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/04—Adaptation for subterranean or subaqueous use
-
- 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
- H01Q13/20—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/28—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave comprising elements constituting electric discontinuities and spaced in direction of wave propagation, e.g. dielectric elements or conductive elements forming artificial dielectric
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
- H01Q19/28—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using a secondary device in the form of two or more substantially straight conductive elements
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Abstract
本発明は電磁放射の伝搬状態を修正可能な誘電面素に関する。上記誘電面素は、ベースプレート（１）と、当該ベースプレートに対して垂直に配置される第２プレート（２）とを含んでいる。自由空間伝搬波の電界が上記ベースプレートに平行ではない場合、および上記ベースプレートが地表に平行な状態で、上記誘電面素が地面に近接して配置された場合、上記誘電面素によって、自由空間伝搬モードを有する電磁波から表面波が生成される。The present invention relates to a dielectric surface element capable of modifying the propagation state of electromagnetic radiation. The dielectric surface element includes a base plate (1) and a second plate (2) arranged perpendicular to the base plate. When the electric field of the free space propagation wave is not parallel to the base plate, and when the dielectric plate element is arranged close to the ground with the base plate parallel to the ground surface, the dielectric plane element causes the free space propagation. A surface wave is generated from an electromagnetic wave having a mode.
Description
本発明は電磁放射の伝搬状態を修正可能とする誘電面素に関する。本発明は、上記のような誘電面素をそれぞれ備えている表面波生成アセンブリ、および表面波検出アセンブリにも関する。 The present invention relates to a dielectric surface element capable of correcting the propagation state of electromagnetic radiation. The present invention also relates to a surface wave generation assembly and a surface wave detection assembly each including a dielectric surface element as described above.
表面波は、２つの異なる媒質間の分離界面に関する電磁放射伝搬モードである。上記の２つの媒質は、誘電率、および／または電気伝導率の各値において互いに異なっていてもよい。表面波は、下記の特徴を有している。
‐表面波の伝搬方向は、２つの媒質間の界面に平行である。
‐表面波は、２つの媒質間の界面に対して垂直な方向に急激に減衰する。
A surface wave is an electromagnetic radiation propagation mode for a separation interface between two different media. The above two media may be different from each other in terms of dielectric constant and / or electrical conductivity. The surface wave has the following characteristics.
The propagation direction of the surface wave is parallel to the interface between the two media.
The surface wave is abruptly attenuated in a direction perpendicular to the interface between the two media.
さらに、上記の界面に平行な伝搬を特徴づける波数ベクトルは、垂直方向における減衰係数、および上記界面の電磁インピーダンスに関連する。そのような表面伝搬モードは、自由空間伝搬（上空波伝搬（skywave propagation）と称されることもある）モードと対照的である。 In addition, the wave vector characterizing the propagation parallel to the interface is related to the attenuation coefficient in the vertical direction and the electromagnetic impedance of the interface. Such surface propagation modes are in contrast to free space propagation (sometimes referred to as skywave propagation) modes.
表面波は種々の用途に用いられる。種々の用途としては、関係する送信波が表面波であるレーダーシステムまたは通信システム等が挙げられる。これらのシステムについて用いられる界面は、地面と当該地面上方の空気媒質との間の境界である。これらのシステムの利点の１つは、送信波が地面付近に集中するため、電磁放射エネルギーの上空における損失が減少することである。 Surface waves are used for various applications. Various applications include a radar system or a communication system in which the related transmission wave is a surface wave. The interface used for these systems is the boundary between the ground and the air medium above the ground. One advantage of these systems is that losses in the sky above the electromagnetic radiation energy are reduced because the transmitted waves are concentrated near the ground.
利用可能な電磁放射源の多くは、自由空間を伝搬する電波（自由空間伝搬波）を生成する。そして、上記の電磁放射源によって自由空間伝搬波が作られると、いくつかの当該電波を結合して表面波に変換する変換素子を利用して表面波が生成される。しかし、下記の問題点が既存の変換素子に影響を及ぼしている。
‐変換素子があっても自由空間伝搬波が残存する。これは、上記の電磁放射源によって放射されるエネルギーと、表面波の形態で実際に分配されるエネルギーとの間の効率を低下させてしまう。
‐変換素子によって生成された表面波は、地面に平行な方向に分散した伝搬方向を有する。そのため、こうした表面波によって伝えられるエネルギーの一部しか所望の方向に伝送されない。
Many of the available electromagnetic radiation sources generate radio waves that propagate in free space (free space propagation waves). When a free space propagation wave is generated by the electromagnetic radiation source, a surface wave is generated using a conversion element that combines several radio waves and converts them into a surface wave. However, the following problems affect existing conversion elements.
-Free-space propagating waves remain even with the conversion element. This reduces the efficiency between the energy emitted by the electromagnetic radiation source and the energy actually distributed in the form of surface waves.
The surface wave generated by the transducer element has a propagation direction distributed in a direction parallel to the ground. Therefore, only a part of the energy transmitted by such surface waves is transmitted in a desired direction.
さらに、そのような変換素子が、表面波の伝搬による通信を受信するための検出器と組み合わせて使用される場合、上記の変換素子は、受信される表面波に加えて、自由空間伝搬波も検出器に送ってしまう。そして、このような意図しない自由空間伝搬波の送信は、表面波によって伝えられる信号の検出に干渉し、当該信号の検出を妨げる。 Further, when such a conversion element is used in combination with a detector for receiving communication by propagation of surface waves, the conversion element described above also has free space propagation waves in addition to the received surface waves. It will be sent to the detector. Such unintentional transmission of a free space propagation wave interferes with the detection of the signal transmitted by the surface wave and prevents the detection of the signal.
文献ＧＢ７８８ ８２４は、アンテナ素子を開示している。当該アンテナ素子は、自由空間伝搬モードにおいて、該素子のベースプレートに対して垂直に集中する電波を送信するように調整される。 Document GB 788 824 discloses an antenna element. The antenna element is tuned to transmit radio waves concentrated vertically to the base plate of the element in free space propagation mode.
文献ＥＰ１ ５９４ １８６は、接地面上方の開ループによって形成されるアンテナを開示している。上記の接地面は、地中に埋められるように設計されている。上記の開ループと接地面との間に２つの制限波が形成され、上記の接地面の周縁が、外側に向かう表面波放射を発生させる。しかし、このシステムも自由空間伝搬波を生成する。 Document EP 1 594 186 discloses an antenna formed by an open loop above the ground plane. The ground contact surface is designed to be buried in the ground. Two limiting waves are formed between the open loop and the ground plane, and the peripheral edge of the ground plane generates surface wave radiation toward the outside. However, this system also generates free space propagation waves.
文献ＷＯ０３／００７４２６は、スモールフォームファクタ（small form factor）放射素子を有しているアンテナについて説明している。当該アンテナは、金属接地面上に位置する高インピーダンス表面上に配置される。しかしながら、高インピーダンス表面において、水平に分極された電界の表面波が現れ、そして当該表面波は、自由空間伝搬波となる。 Document WO 03/007426 describes an antenna having a small form factor radiating element. The antenna is placed on a high impedance surface located on a metal ground plane. However, on a high impedance surface, a surface wave of a horizontally polarized electric field appears and the surface wave becomes a free space propagation wave.
最後に、文献ＷＯ２０１０／１４２９４６およびＥＰ１ ６０８ ０３７は、異なる構造を有するアンテナを開示している。当該アンテナは、その伝搬方向が地表に対して小さな仰角を有している電波の電波放射効率を向上させる。しかし、上記のアンテナは、その伝搬が実際は地面に平行であって、伝えられるエネルギーが地面付近に集中して残る表面波には対応していない。 Finally, the documents WO2010 / 142946 and EP1 608 037 disclose antennas having different structures. The antenna improves the radio wave radiation efficiency of radio waves whose propagation direction has a small elevation angle with respect to the ground surface. However, the above antenna does not correspond to the surface wave whose propagation is actually parallel to the ground and the transmitted energy remains concentrated near the ground.
このような状況のもと、本発明の第１の目的は、自由空間伝搬波の形態において最小のエネルギー量が放射される表面波を生成することである。 Under such circumstances, a first object of the present invention is to generate a surface wave that emits a minimum amount of energy in the form of a free space propagation wave.
本発明の第２の目的は、所望の伝搬方向に関する方位角に集中し、地表に平行な表面波を生成することである。 The second object of the present invention is to generate a surface wave that is concentrated on the azimuth angle in the desired propagation direction and parallel to the ground surface.
本発明の第３の目的は、自由空間伝搬波を生成するために有用な放射源を利用することが可能な、表面波を生成するためのシステム（特にワイヤアンテナ）を提供することである。 A third object of the present invention is to provide a system (particularly a wire antenna) for generating surface waves that can utilize a radiation source useful for generating free space propagating waves.
本発明の第４の目的は、コンパクトかつ安価であると共に、容易に実施される表面波生成システムを提供することである。 A fourth object of the present invention is to provide a surface wave generation system that is compact and inexpensive and that is easily implemented.
最後に、本発明の第５の目的は、０．２ＭＨｚ（メガヘルツ）〜３０００ＭＨｚの範囲の周波数、特に、約３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの間のＨＦ帯として知られている高周波数帯において作動するように調整される表面波生成システムを提供することである。 Finally, a fifth object of the present invention is tailored to operate in the frequency range of 0.2 MHz (megahertz) to 3000 MHz, particularly in the high frequency band known as the HF band between about 3 MHz and 30 MHz. A surface wave generation system is provided.
これらの目的、および他の目的を達成するために、本発明は、電磁放射用の誘電面素を提案し、当該素子は、
‐上記の電磁放射の電界成分と平行ではない面に伸びる導電性のベースプレートと、
‐一連の複数の導電性の第２プレートとを備え、上記複数の第２プレートは、上記のベースプレートの片側の同一半空間において、上記のベースプレートに対して垂直に伸びると共に、感応方向と称される方向において、上記のベースプレートに対して垂直な面に対して対称的に広がっている。
To achieve these and other objectives, the present invention proposes a dielectric surface element for electromagnetic radiation, the element comprising:
-A conductive base plate extending in a plane not parallel to the electric field component of the electromagnetic radiation,
A series of a plurality of conductive second plates, said plurality of second plates extending perpendicular to said base plate in the same half space on one side of said base plate and referred to as the sensitive direction In a direction that extends symmetrically with respect to a plane perpendicular to the base plate.
本発明の第１の特徴によると、上記の複数の第２プレートは、±１０％内である同一の高さを有しており、λを上記誘電面素の寸法パラメーターとすると、当該高さは０．０３５×λ〜０．３５×λの間である。 According to a first aspect of the present invention, the plurality of second plates have the same height that is within ± 10%, where λ is the dimensional parameter of the dielectric surface element, the height Is between 0.035 × λ and 0.35 × λ.
本発明の第２の特徴によると、上記のベースプレートと、上記の複数の第２プレートの上記ベースプレートに面している端部との距離は、ゼロ（０）から対応する上記の複数の第２プレートの高さの半分の間である。 According to a second feature of the present invention, the distance between the base plate and the end of the plurality of second plates facing the base plate is from zero (0) to the corresponding second plurality. Between half the height of the plate.
本発明の第３の特徴によると、上記の複数の第２プレートは、互いに間隔を空けて平行に配置され、それによって、当該複数の第２プレートの高さと、上記の間隔との積が、０．００１×λ２〜０．１５×λ２（±１０％内）の間となる。 According to the third aspect of the present invention, the plurality of second plates are arranged in parallel with a space therebetween, whereby the product of the height of the plurality of second plates and the space is It is between 0.001 × λ 2 and 0.15 × λ 2 (within ± 10%).
本発明の第４の態様によると、上記の複数の第２プレートは、上記の感応方向に対して垂直に、それぞれ少なくとも全長０．０００３×λ伸びている。 According to the fourth aspect of the present invention, the plurality of second plates each extend at least 0.0003 × λ perpendicular to the sensitive direction.
そして、そのような誘電面素は、上記の電磁放射の波長がλ−１０％〜λ＋１０％の間の場合、上記の半空間における、上記のベースプレートに対して垂直である上記の電界成分の放射の伝搬状態を修正することも可能である。考察されている電磁放射の波長は、上記の誘電面素が位置している媒質における伝搬に関連する波長であって、当該波長は、上記媒質において、放射周波数で割った光速に等しい。このように、上記の誘電面素が、地面に設置された場合、または地表付近に部分的に埋められた場合、上記地表に平行な伝搬方向に関する方位角に集中する表面波を生成、または検出することが可能となり、上記のベースプレートは、上記の地面と空中の半空間との間の平均境界面に平行である。 Such a dielectric surface element emits the electric field component perpendicular to the base plate in the half space when the wavelength of the electromagnetic radiation is between λ−10% and λ + 10%. It is also possible to correct the propagation state. The wavelength of electromagnetic radiation under consideration is the wavelength associated with propagation in the medium in which the dielectric surface element is located, which is equal to the speed of light divided by the radiation frequency in the medium. As described above, when the above-mentioned dielectric surface element is installed on the ground or partially buried near the ground surface, it generates or detects a surface wave concentrated at an azimuth angle in the propagation direction parallel to the ground surface. And the base plate is parallel to the average interface between the ground and the half space in the air.
したがって、本発明の誘電面素は、自由空間伝搬モードと表面波とを結合可能な電磁変換素子である。上記の結合は、本発明によって採用されている素子の形状および寸法によって特に効果的である。つまり、上記の素子は、当該素子に到達する自由空間伝搬波の放射エネルギーの一部を、効率的に表面波に変換することを可能とする。したがって、上記の素子は、利用可能な電磁放射源と共に使用することができ、当該電磁放射源としては、安価であると共に、上空波を生成するために容易に使用されるワイヤソース（wire source）が挙げられる。そして、これらの自由空間伝搬波は、本発明の誘電面素によって、少なくとも部分的に表面波に変換される。 Therefore, the dielectric surface element of the present invention is an electromagnetic conversion element capable of coupling a free space propagation mode and a surface wave. The above coupling is particularly effective depending on the shape and dimensions of the elements employed by the present invention. In other words, the above-described element makes it possible to efficiently convert part of the radiant energy of the free space propagation wave that reaches the element into a surface wave. Thus, the above elements can be used with available electromagnetic radiation sources, which are inexpensive and easily used to generate sky waves as a wire source. Is mentioned. These free space propagation waves are at least partially converted into surface waves by the dielectric surface element of the present invention.
特に、本発明の誘電面素は、０．２ＭＨｚ（メガヘルツ）〜３０００ＭＨｚ（特に、３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの間のＨＦ帯）の範囲の電磁放射周波数において効果的である。 In particular, the dielectric surface element of the present invention is effective at electromagnetic radiation frequencies in the range of 0.2 MHz (megahertz) to 3000 MHz (particularly the HF band between 3 MHz and 30 MHz).
また、本発明の誘電面素は、当該素子に到達する表面波と、その後検出され得る自由空間伝搬波とを効率的に結合することも可能とする。 In addition, the dielectric surface element of the present invention can efficiently combine a surface wave that reaches the element and a free space propagation wave that can be detected thereafter.
さらに、本発明の誘電面素によって生成される表面波は、当該素子の感応方向に関する方位角に集中する伝搬方向を有している。この点に関して、複数の第２プレートは必ずしも平面とは限らない。当該複数の第２プレートは、上記の誘電面素の方位角の指向性を変更するように調整することができる。例えば、複数の第２プレートは、ベースプレートに垂直なままでありながら、感応方向の片側に丸い湾曲部を有していてもよい。 Furthermore, the surface wave generated by the dielectric surface element of the present invention has a propagation direction concentrated on the azimuth angle with respect to the sensitive direction of the element. In this regard, the plurality of second plates are not necessarily flat. The plurality of second plates can be adjusted to change the directivity of the azimuth angle of the dielectric surface element. For example, the plurality of second plates may have a round curved portion on one side in the sensitive direction while remaining perpendicular to the base plate.
最後に、本発明の誘電面素は、シンプルであって安価であると共に、容易に実施される。特に、本発明の誘電面素は、当該誘電面素と共に使用される、電磁放射源または検出器とは別に製造することができ、これによって、製造プロセスが簡略化される。 Finally, the dielectric surface element of the present invention is simple, inexpensive and easily implemented. In particular, the dielectric surface element of the present invention can be manufactured separately from the electromagnetic radiation source or detector used with the dielectric surface element, thereby simplifying the manufacturing process.
本発明の好ましい実施形態においては、下記の改良点のうちのいくつかを別々に用いてもよく、または組み合わせて用いてもよい。
‐各一連の複数の第２プレートは、少なくとも６つの第２プレートを備えていてもよい。
‐少なくとも１つの上記の複数の第２プレートの幅は、上記のベースプレートに平行であると共に、感応方向に対して垂直に測定され、λ／２〜λの間であってもよい。
‐上記複数の第２プレートの高さは、上記のベースプレートから、当該ベースプレートに対して垂直に測定され、λ／２０〜λ／５の間であってもよい。
‐上記の誘電面素は、一連の第２プレートを備えていてもよく、上記の複数の第２プレートは、それぞれ一組の第３プレートから成る。この場合、第２プレートを構成する２つの第３プレートは、上記の感応方向において測定され、λ／１００〜λ／５０の距離だけ離れている。
‐上記のベースプレート、および上記の複数の第２または第３プレートの少なくとも１つのプレートが、板金または金属格子の一部、あるいは板金の少なくとも一部と、金属格子の少なくとも一部との組み合わせを備えていてもよい。上記素子の重量、および素材の使用量を減らすために、有孔板金、または多孔板金の一部（または複数部）を任意で用いてもよい。
‐上記の複数の第２または第３プレートの少なくともいくつかは、上記のベースプレートと電気的に接続されていてもよい。
In a preferred embodiment of the present invention, some of the following improvements may be used separately or in combination.
-Each series of second plates may comprise at least six second plates;
The width of at least one of the plurality of second plates is measured parallel to the base plate and perpendicular to the sensitive direction and may be between λ / 2 and λ.
The height of the plurality of second plates is measured from the base plate perpendicular to the base plate and may be between λ / 20 and λ / 5.
The dielectric surface element may comprise a series of second plates, each of the plurality of second plates comprising a set of third plates; In this case, the two third plates constituting the second plate are measured in the above-described sensitive direction and are separated by a distance of λ / 100 to λ / 50.
-The base plate and at least one of the plurality of second or third plates comprise a sheet metal or a part of a metal grid, or a combination of at least a part of the sheet metal and at least a part of the metal grid. It may be. In order to reduce the weight of the element and the amount of material used, a perforated sheet metal or a part (or a plurality of parts) of a perforated sheet metal may be optionally used.
-At least some of the plurality of second or third plates may be electrically connected to the base plate.
また、本発明は、表面波生成アセンブリも提供し、当該表面波生成アセンブリは、
‐自由空間伝搬モードを有する少なくとも１つの電磁放射を生成するように調整された放射源と、
‐上述の少なくとも１つの誘電面素とを備え、当該誘電面素は、地面に設置され、または部分的に地面に埋められ、あるいは地表付近に埋められ、それによって、上記のベースプレートが、上記地面と空中の半空間との間の平均境界面に平行となる。
The present invention also provides a surface wave generation assembly, the surface wave generation assembly comprising:
A radiation source tuned to produce at least one electromagnetic radiation having a free space propagation mode;
-Said at least one dielectric surface element, said dielectric surface element being installed on the ground or partially buried in the ground or buried near the surface, whereby said base plate is And parallel to the average interface between the half-space in the air.
上記の放射源は、上記の誘電面素の位置における電磁放射の電界成分が、上記のベースプレートに平行とならないように配向される。 The radiation source is oriented so that the electric field component of electromagnetic radiation at the location of the dielectric surface element is not parallel to the base plate.
さらに、上記の放射源は、λを上記の誘電面素の寸法パラメーターとすると、上記の電磁放射の波長がλ−１０％〜λ＋１０％の間となるように調整される。 Further, the radiation source is adjusted so that the wavelength of the electromagnetic radiation is between λ−10% and λ + 10%, where λ is the dimension parameter of the dielectric surface element.
本発明との関係においては、上記のベースプレートと、地面と空中の半空間との間の平均境界面との間の距離がλ未満の場合、上記の誘電面素は地表付近に埋められていると考えられる。 In relation to the present invention, when the distance between the base plate and the average boundary surface between the ground and the half space in the air is less than λ, the dielectric surface element is buried near the ground surface. it is conceivable that.
上記の放射源は、具体的には、０．２ＭＨｚ〜３０００ＭＨｚ（特に、３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ）の放射周波数を有する電磁放射を生成するように調整されてもよい。 The radiation source may be specifically adjusted to generate electromagnetic radiation having a radiation frequency of 0.2 MHz to 3000 MHz (particularly 3 MHz to 30 MHz).
上記の放射源は、ワイヤアンテナを備えていてもよい。これは、この種のアンテナの放射効率が特に高いためである。単極または双極ワイヤアンテナの場合、上記のワイヤは、その直線アンテナ部がベースプレートに対して垂直になるように配向されることが好ましい。さらに、ワイヤアンテナは、誘電面素に対して、下記の構成に関する特徴の少なくとも１つに従って、有利に配置されてもよい。
‐上記の直線アンテナ部は、当該直線アンテナ部に最も近接している上記の誘電面素の複数の第２プレートのうちの１つから、感応方向に測定した場合、０．５×λ以下である距離だけ離れている。
‐上記のベースプレートに最も近接している上記の直線アンテナ部の一点が、上記の複数の第２プレートの高さの１．５倍未満の高さに位置し、当該高さは、当該ベースプレートから、上記の複数の第２プレートが位置している側の上記のベースプレートに対して垂直な方向に測定される。
The radiation source may include a wire antenna. This is because the radiation efficiency of this type of antenna is particularly high. In the case of a monopolar or dipole wire antenna, the wires are preferably oriented so that the linear antenna portion is perpendicular to the base plate. Furthermore, the wire antenna may be advantageously arranged according to at least one of the following structural features with respect to the dielectric surface element.
The linear antenna part is 0.5 × λ or less when measured in the sensitive direction from one of the plurality of second plates of the dielectric surface element closest to the linear antenna part; A certain distance away.
-One point of the linear antenna part closest to the base plate is located at a height less than 1.5 times the height of the plurality of second plates, and the height is from the base plate. , And measured in a direction perpendicular to the base plate on the side where the plurality of second plates are located.
上記の放射源は、ループ型ワイヤアンテナを備えていてもよく、平面のループは、上記のベースプレートに平行であることが好ましい。本発明を機能させるためには、上記の放射源からの電磁放射は、上記のベースプレートに平行でない電界成分を有していなければならない。 The radiation source may include a loop-type wire antenna, and the planar loop is preferably parallel to the base plate. In order for the present invention to function, the electromagnetic radiation from the radiation source must have an electric field component that is not parallel to the base plate.
最後に、本発明は、表面波検出アセンブリも提供し、当該表面波検出アセンブリは、
‐少なくとも１つの電磁放射を検出するように調整された放射検出器と、
‐上述の少なくとも１つの誘電面素とを備え、当該誘電面素は、地面に設置され、または部分的に地面に埋められ、あるいは地表付近に埋められ、それによって、上記のベースプレートが、上記地面と空中の半空間との間の平均境界面に平行となる。
Finally, the present invention also provides a surface wave detection assembly, the surface wave detection assembly comprising:
-A radiation detector tuned to detect at least one electromagnetic radiation;
-Said at least one dielectric surface element, said dielectric surface element being installed on the ground or partially buried in the ground or buried near the surface, whereby said base plate is And parallel to the average interface between the half-space in the air.
上記の放射検出器は、上記の放射の電界成分が、上記のベースプレートに平行とならない場合、上記の電磁放射を検出するように配向され、λを上記の誘電面素の寸法パラメーターとすると、上記の放射の波長がλ−１０％〜λ＋１０％の間である場合、上記の電磁放射を検出する効果を得ることができる。 The radiation detector is oriented to detect the electromagnetic radiation when the electric field component of the radiation is not parallel to the base plate, and λ is the dimensional parameter of the dielectric area, If the wavelength of the radiation is between λ-10% and λ + 10%, the effect of detecting the electromagnetic radiation can be obtained.
上記の誘電面素が、地表付近に埋められるという特徴は、上記ベースプレートと、地面と空中の半空間との間の平均境界面との間の距離がλ未満であることも意味している。 The feature that the dielectric surface elements are buried near the ground surface also means that the distance between the base plate and the average boundary surface between the ground and the half space in the air is less than λ.
上記の放射検出器は、さらに、誘電面素誘電面素表面波検出アセンブリ内における、上記の表面波生成アセンブリ内の放射源の誘電面素と同一の誘電面素に対応する位置に設置されてもよい。 The radiation detector is further installed in a position corresponding to the same dielectric surface element as that of the radiation source in the surface wave generating assembly in the dielectric surface element surface acoustic wave detection assembly. Also good.
本発明のその他の特徴および利点は、添付の図面を参照して、限定を加えない下記のいくつかの例示的な実施形態の説明から明らかになるであろう。 Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of several exemplary embodiments, without limitation, with reference to the accompanying drawings.
図１ａは、本発明の第１の実施形態に係る、表面波生成アセンブリにおいて誘電面素が実施された様子を示している斜視図である。 FIG. 1a is a perspective view showing a state in which a dielectric surface element is implemented in a surface wave generating assembly according to the first embodiment of the present invention.
図１ｂおよび図１ｃは、それぞれ、図１ａの誘電面素の平面図と、側面図である。 1b and 1c are a plan view and a side view, respectively, of the dielectric surface element of FIG. 1a.
図２ａ〜図２ｃは、本発明の第２の実施形態に関し、それぞれ、図１ａ〜図１ｃに対応している。 2a to 2c relate to the second embodiment of the present invention and correspond to FIGS. 1a to 1c, respectively.
図３ａ〜図３ｃは、それぞれ、本発明に係る誘電面素の３種類の可能性のある配置を示している。 Figures 3a to 3c each show three possible arrangements of dielectric surface elements according to the present invention.
図４ａおよび図４ｂは、それぞれ、本発明の誘電面素に関する、電磁放射周波数に係る伝送利得（transmission gain）のグラフと、反射係数における変化のグラフである。 4a and 4b are a graph of transmission gain with respect to electromagnetic radiation frequency and a graph of change in reflection coefficient, respectively, for the dielectric surface element of the present invention.
明確に言うと、これらの図面に示されている要素、または要素の一部の寸法は、実際の寸法、または実際の寸法比に対応しない。さらに、異なる図面における同一の参照番号は、同一の要素、または同一の機能を有する要素を指している。 Specifically, the dimensions of some of the elements or elements shown in these drawings do not correspond to actual dimensions or actual dimensional ratios. Moreover, the same reference numbers in different drawings refer to the same elements or elements having the same functions.
図１ａ〜図１ｃは、一連の第２プレートを備えている本発明に係る誘電面素を示している。図２ａ〜図２ｃの素子は、それぞれ一組の第３プレートから成る一連の第２プレートを備えている。図中に示されている参照番号は、下記の意味を有している。
１：ベースプレート
２：第２プレート
２ａ、２ｂ：第３プレート
ＬＳ：ベースプレートの中心線（長手方向であることが好ましい）
Ｌｏｐｍ：中心線ＬＳに平行に測定されたベースプレートの長さ
Ｌｐｍ：中心線ＬＳに垂直に測定されたベースプレートの幅
Ｌ、Ｌｄｌ：中心線ＬＳに垂直に測定された第２、または第３プレートのそれぞれの幅
Ｈ、Ｈｄｌ：ベースプレートに垂直に測定された、第２、または第３プレートのそれぞれの高さ
Ｎｂｌ、Ｎｂｄｌ：各列の第２プレートの数（６以上であることが好ましい）
Ｐ：中心線ＬＳに沿って測定された、第２プレートの配置間隔を構成する第２プレート間の空間
Ｄ：中心線ＬＳに沿って測定された、第２プレートを形成する一組の２つの第３プレート間のオフセット（offset）
３：電磁放射を放出するアンテナ
４：ＨＦ信号源（ＧＥＮ．ＨＦと示される）
Ｈａｎｔ：アンテナ３の低点に関して測定された、ベースプレートの面の上方のアンテナ３の設置位置の高さ
Ｄａｎｔ：アンテナ３と、最も近接した第２プレートとの間の距離
ｚ：ベースプレートに垂直な軸
ＯＬ：アンテナ３によって誘電面素の方向に生成された自由空間伝搬モードを有する電磁波
Ｅ：電磁波ＯＬの伝搬方向に垂直な電磁波ＯＬの電界
ＥＺ：軸ｚに沿った電磁波ＯＬの電界成分
θ：ベースプレートに平行な面に対する電磁波ＯＬの伝搬方向の降角、または仰角
ＯＳ：誘電面素によって電磁波ＯＬから生成された表面波
全ての第２プレート２、または第３プレート２ａ、２ｂは、同じ寸法を有していてもよい。これら全てのプレートは、中心線ＬＳに垂直であり、そのため、これら全てのプレートは互いに平行である。さらに、これらの全てのプレートは中心線ＬＳを中心とし、第２プレート間の間隔Ｐは一定である。誘電面素が、一連の第２プレートを備え、各第２プレートが一組の第３プレートから成る場合、間隔Ｔは、隣接する２組の第３プレート間で等しい。
1a to 1c show a dielectric surface element according to the invention comprising a series of second plates. The element of FIGS. 2a-2c comprises a series of second plates, each consisting of a set of third plates. The reference numerals shown in the figure have the following meanings.
1: Base plate 2:
L pm: Length of the base plate measured parallel to the center line LS L pm: Base plate width L measured perpendicular to the center line LS, L dl: Second or third plate measured perpendicular to the center line LS Respective widths H, Hdl: the height of each second or third plate measured perpendicular to the base plate Nbl, Nbdl: the number of second plates in each row (preferably 6 or more)
P: a space between the second plates constituting the arrangement interval of the second plate measured along the center line LS D: a set of two forming the second plate measured along the center line LS Offset between the third plate (offset)
3: Antenna emitting electromagnetic radiation 4: HF signal source (denoted as GEN.HF)
Hunt: Height of the installation position of the antenna 3 above the surface of the base plate measured with respect to the low point of the antenna 3 Dant: Distance between the antenna 3 and the second plate closest to the antenna z: An axis perpendicular to the base plate OL: electromagnetic wave E having a free space propagation mode generated by antenna 3 in the direction of a dielectric surface element: electric field E Z of electromagnetic wave OL perpendicular to the propagation direction of electromagnetic wave OL: electric field component θ of electromagnetic wave OL along axis z: Decrease angle in the propagation direction of the electromagnetic wave OL with respect to the plane parallel to the base plate, or elevation angle OS: surface wave generated from the electromagnetic wave OL by the dielectric surface element All the
一実施例では、ベースプレート１は、第２プレート２または第３プレート２ａ、２ｂと同様に、長方形であってもよい。
In one embodiment, the base plate 1 may be rectangular like the
このような状況のなか、アンテナ３が中心線ＬＳに対して垂直に設置された場合、当該中心線ＬＳは、誘電面素によって電磁波ＯＬから生成された表面波ＯＳの放射方向である。上記の誘電面素が表面波ビームを生成する場合、当該ビームは、ベースプレート１に平行な面において、中心線ＬＳに関する方位角に集中する。このため、中心線ＬＳは、本説明の全体にわたって感応方向と称される。 In such a situation, when the antenna 3 is installed perpendicular to the center line LS, the center line LS is a radiation direction of the surface wave OS generated from the electromagnetic wave OL by the dielectric surface element. When the dielectric surface element generates a surface wave beam, the beam is concentrated on an azimuth angle with respect to the center line LS in a plane parallel to the base plate 1. For this reason, the center line LS is referred to as the sensitive direction throughout the description.
表面波生成アセンブリは、図１ａ〜１ｃおよび図２ａ〜２ｃの誘電面素と、電磁放射源とを結合することによって形成される。そのような放射源は、送信アンテナ３と、送信信号を供給するためにアンテナ３に連結されている信号源４とを備えている。アンテナ３は、ワイヤアンテナであってもよく、特に、１／４波長モノポール型アンテナであってもよい。そのようなアンテナは当業者に公知である。上記のアンテナは、直線アンテナ部を含んでいる。上記の直線アンテナ部は、当該アンテナ部から、最初に自由空間に伝搬する電磁放射を生成することができる。アンテナ３および信号源４は、電磁放射が３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚのＨＦ帯の周波数ｆを有するように調整されてもよい。そして、アンテナ３から発生する電波ＯＬの波長は、λ＝Ｃ／ｆである。当該式において、Ｃは媒質中の光速であり、Ｃ０／Ｎに等しい。上記の式において、Ｎは上記媒質の屈折率であって、Ｃ０は真空中の光速である。そして、上記の波長は、上述のＨＦ帯に関して、空気中で１０ｍ（メートル）〜１００ｍの間となる。
The surface wave generating assembly is formed by combining the dielectric surface elements of FIGS. 1a-1c and 2a-2c with an electromagnetic radiation source. Such a radiation source comprises a transmission antenna 3 and a
２つの電波間において優れたエネルギー伝送効率を有し、地表に伝搬するようになっている表面波ＯＳを電波ＯＬから生成するために、表面波生成アセンブリの配置は、下記の条件を満たしている。
‐誘電面素が、地表付近に設置される。
‐上記の誘電面素の寸法は、アンテナ３によって生成された電磁放射の波長に対して適切に選択される。
‐アンテナ３の直線部分が、上記の誘電面素に対して適切に設置および配向される。
In order to generate a surface wave OS having excellent energy transmission efficiency between two radio waves and propagating to the ground surface from the radio wave OL, the arrangement of the surface wave generation assembly satisfies the following conditions: .
-Dielectric surface elements are installed near the ground surface.
The dimensions of the dielectric surface elements are chosen appropriately for the wavelength of the electromagnetic radiation generated by the antenna 3;
The straight part of the antenna 3 is properly placed and oriented with respect to the dielectric surface element;
上記の誘電面素は、地面に設置されてもよく（図３ａ）、部分的に埋められてもよく（図３ｂ）、あるいは完全に埋められてもよい（図３ｃ）。全ての場合において、ベースプレート１は、地面と空中の半空間との間の平均境界面Ｓに対して平行、または略平行である。実際の地表は平らではないことがあり得るが、上記地面の平均境界面Ｓは平らである。さらに、誘電面素は、ベースプレート１に対して垂直であると共に、当該ベースプレート１の上方にある当該誘電面素の第２プレート２によって向き付けられる。上記の地面の平均境界面Ｓの下方のベースプレート１の深さＫは、λ未満であることが好ましく、またはλ／２未満であることが好ましい。誘電面素が、部分的に埋められている場合、少なくともいくつかの複数の第２プレート２の上縁部は、地面から空中の半空間に突き出ている。下記に説明されている本発明の利用例においては、誘電面素が地面に設置されている（図３ａ）。
The above dielectric surface elements may be placed on the ground (FIG. 3a), partially filled (FIG. 3b), or fully filled (FIG. 3c). In all cases, the base plate 1 is parallel or substantially parallel to the average boundary surface S between the ground and the half space in the air. Although the actual ground surface may not be flat, the average boundary surface S of the ground is flat. Furthermore, the dielectric surface element is perpendicular to the base plate 1 and is directed by the
一実施例として、下記の特定の特徴を有している誘電面素が使用される（図１ａ〜１ｃ参照）。第２プレート２の数Ｎｂｌは、２１に等しい。２つの連続する第２プレート２の間の空間Ｐは、一定であると共に、０．０６９７×λに等しい。各第２プレート２の高さＨは、０．１６５１×λに等しく、各第２プレート２の幅Ｌは、０．６６７８×λに等しく、ベースプレート１の幅Ｌｐｍは、第２プレート２の幅Ｌに０．５×λを足した値に等しく、ベースプレート１の長さＬｏｐｍは１．９３１×λに等しい。アンテナ３に生成された周波数と同一の放射周波数について、表面波生成アセンブリの動作に大きく影響することなく、これらの寸法に±１０％の偏差が取り入れられてもよい。誘導性表面アセンブリが大きな寸法を有することがあること考慮すると、使用される原料の重量および量を減らすために、当該誘導性表面アセンブリの要素となるプレートの少なくともいくつかは、金属格子または有孔板金から有利に作られてもよい。上記のプレートは２次元の導電面と考えられるため、当該プレートの厚みは有意な影響を及ぼさない。第２プレートは、それぞれベースプレート１に固定して保持されるが、ベースプレート１に電気的に接続される必要はない。したがって、第２プレートは、それぞれベースプレート１と電気的に絶縁されていてもよい。
As an example, a dielectric surface element having the following specific characteristics is used (see FIGS. 1a to 1c). The number Nbl of the
アンテナ３は、直線アンテナ部が直立し、それゆえベースプレート１に対して垂直となるように配向されることが好ましい。距離Ｄａｎｔは、０．５×λに等しくてもよく、ベースプレート１上方のアンテナ部の高さＨａｎｔは、ゼロ（０）であってもよい。 The antenna 3 is preferably oriented so that the linear antenna portion is upright and therefore perpendicular to the base plate 1. The distance Dant may be equal to 0.5 × λ, and the height Hant of the antenna part above the base plate 1 may be zero (0).
表面波生成アセンブリのある動作条件は、アンテナ３によって生成された電磁波ＯＬの電界Ｅの成分ＥＺが、ゼロ（０）ではないということである。つまり、電波ＯＬの電界Ｅは、ベースプレート１に平行ではない。そして、誘電面素は、電波ＯＬの一部を、表面波ＯＳに変換することによって、成分ＥＺの伝搬状態を修正する。アンテナ３が、誘電面素の片側の中心線ＬＳに合わせて配置される場合、誘電面素上に、中心線ＬＳに平行な伝搬方向を有する電波ＯＳが発生する。電波ＯＳは表面波の構造を有しており、当該電波ＯＳは、誘電面素の平均境界面ＳＩから空中の半空間における方向Ｚにおいて、急激に衰退する電界の振幅を有している。 One operating condition of the surface wave generating assembly is that the component E Z of the electric field E of the electromagnetic wave OL generated by the antenna 3 is not zero (0). That is, the electric field E of the radio wave OL is not parallel to the base plate 1. Then, the dielectric surface elements are part of the radio wave OL, by converting the surface waves OS, to modify the propagation state of the component E Z. When the antenna 3 is disposed in alignment with the center line LS on one side of the dielectric surface element, a radio wave OS having a propagation direction parallel to the center line LS is generated on the dielectric surface element. The radio wave OS has a surface wave structure, and the radio wave OS has an electric field amplitude that suddenly declines in the direction Z in the half space in the air from the average boundary surface SI of the dielectric surface elements.
図４ａおよび図４ｂは、上述した誘電面素に対応しており、当該誘電面素は、電波ＯＬの波長値が約２７．３ｃｍ（センチメートル）になるようにその大きさが調整されている。つまり、寸法パラメーターλが２７．３ｃｍに等しい。この波長値は、１．１ＧＨｚ（ギガヘルツ）に等しい電磁放射の周波数ｆに対応している。 4a and 4b correspond to the above-described dielectric surface element, and the size of the dielectric surface element is adjusted so that the wavelength value of the radio wave OL is about 27.3 cm (centimeter). . That is, the dimension parameter λ is equal to 27.3 cm. This wavelength value corresponds to a frequency f of electromagnetic radiation equal to 1.1 GHz (gigahertz).
図４ａのグラフにおいては、実曲線は、放射源と組み合わせて誘電面素を用いた場合の、当該放射源と離れて配置された検出器との間の伝送効率を表している。点線曲線は、同様の伝送効率を表しているが、誘電面素を用いていない。誘電面素を用いることによって、１．１ＧＨｚの放射周波数について約２０ｄＢの伝送利得がもたらされる。 In the graph of FIG. 4a, the solid curve represents the transmission efficiency between the radiation source and the detector located remotely when a dielectric surface element is used in combination with the radiation source. The dotted curve represents the same transmission efficiency but does not use dielectric surface elements. Using a dielectric surface element provides a transmission gain of about 20 dB for a radiation frequency of 1.1 GHz.
図４ｂのグラフは、アンテナ３のエネルギー反射係数における変化を示しており、誘電面素を用いた（実曲線）アンテナ３の動作と、誘電面素を用いない（点線曲線）アンテナ３の動作とを比較している。誘電面素を用いることによって、反射における減少（１０ｄＢに成り得る反射）が１．１ＧＨｚにて得られる。 The graph of FIG. 4b shows the change in the energy reflection coefficient of the antenna 3, and shows the operation of the antenna 3 using a dielectric surface element (solid curve) and the operation of the antenna 3 not using a dielectric surface element (dotted curve). Are comparing. By using a dielectric surface element, a reduction in reflection (reflection that can be 10 dB) is obtained at 1.1 GHz.
電磁放射エネルギーは、温度上昇を測定する方法によって、表面波ＯＳが発生する誘電面素付近で測定された。これらの測定は、１．１ＧＨｚの放射周波数に合わせて大きさを調整された誘導放射素子を用いて、１．１ＧＨｚの放射周波数について得られた。上記の測定は、誘電面素が、中心線ＬＳの周りおよび地表付近に、伝送される高濃度の電磁エネルギーを生成することを示している。正確に測定することによって、地面に対する仰角が増加した場合、電磁エネルギーが誘電面素から放出される位置において、当該電磁エネルギーの密度が急激に減少することが明らかとなる。これは電波ＯＳが表面波であることを裏付けている。 The electromagnetic radiation energy was measured in the vicinity of the dielectric surface element where the surface wave OS is generated by the method of measuring the temperature rise. These measurements were obtained for a radiation frequency of 1.1 GHz using an inductive radiating element sized for the radiation frequency of 1.1 GHz. The above measurements show that the dielectric surface elements generate a high concentration of electromagnetic energy that is transmitted around the center line LS and near the ground. By measuring accurately, it becomes clear that when the elevation angle with respect to the ground is increased, the density of the electromagnetic energy rapidly decreases at the position where the electromagnetic energy is released from the dielectric surface element. This confirms that the radio wave OS is a surface wave.
図２ａ〜２ｃの誘電面素に関するある実施可能な一連の仕様は下記のようにしてもよい。第３プレート２ａおよび２ｂの数Ｎｂｄｌが、同様に２１に等しく、２つの連続する第３プレート２ａの間、または２つの連続する第３プレート２ｂの間の空間Ｐは０．０９５３×λに等しく、第３プレート２ａおよび２ｂの間のオフセットＤは０．０２２９×λである。第３プレート２ａまたは２ｂのそれぞれの高さＨｄｌは、０．１０７４×λに等しく、ベースプレート１の幅Ｌｐｍは、第３プレート２ａまたは２ｂのそれぞれの幅Ｌｄｌ（つまり０．６６７８×λ）に少なくとも等しい。しかしながら、誘電面素と共に使用される放射源の周波数に影響することなく、これらの特定の寸法に±２０％の偏差を取り入れることができる。
One possible set of specifications for the dielectric surface elements of FIGS. 2a-2c may be as follows: The number Nbdl of the
表面波生成アセンブリ内においては、図１ａ〜１ｃの誘電面素について説明された配置と同じように、アンテナ３に対して一連の第３プレートを２つ有する上記のような誘電面素を配置することができる。 Within the surface wave generating assembly, a dielectric surface element as described above having two series of third plates is disposed relative to the antenna 3 in the same manner as the arrangement described for the dielectric surface elements of FIGS. be able to.
本発明に係る誘電面素は、表面波検出アセンブリ内で使用することもできる。そのためには、誘電面素は、同様に地面に設置され、部分的に埋められ、あるいは地中に埋められるが、その中心線ＬＳ、つまり感応方向は、表面波受信方向に配向している。そして、誘電面素に対するアンテナ３と略同一の位置に、放射検出器を設置してもよい。このような条件下で、誘電面素は、受信した表面波を、放射検出器に収束する電波構造に部分的に変換する。それゆえ、受信された表面波は高感度で検出することが可能となる。 The dielectric surface element according to the present invention can also be used in a surface wave detection assembly. For this purpose, the dielectric surface element is similarly installed on the ground, partially buried, or buried in the ground, but its center line LS, that is, the sensitive direction, is oriented in the surface wave receiving direction. And you may install a radiation detector in the substantially the same position as the antenna 3 with respect to a dielectric surface element. Under such conditions, the dielectric surface element partially converts the received surface wave into a radio wave structure that converges on the radiation detector. Therefore, the received surface wave can be detected with high sensitivity.
本発明は、例として説明された特徴のいくつかを変更することによって再現することが可能であると理解される。本発明に係る誘電面素は、提示された設計上の規則を用いて、任意の放射周波数に容易に合わせることができる。 It will be appreciated that the present invention can be reproduced by modifying some of the features described as examples. A dielectric surface element according to the present invention can be easily tuned to any radiation frequency using the proposed design rules.
最後に、複数の方向に同時に表面波を伝送するために、本発明に係る複数の誘電面素を、１つの電磁放射源に関して配置することができる。 Finally, in order to transmit surface waves simultaneously in a plurality of directions, a plurality of dielectric surface elements according to the invention can be arranged with respect to one electromagnetic radiation source.
Claims (15)
‐上記電磁放射の電界成分と平行ではない面内で伸びる導電性のベースプレート（１）と、
‐導電性を有する一連の複数の第２プレート（２）とを備え、
上記複数の第２プレートは、上記ベースプレートの片側の同一半空間において、上記ベースプレートに対して垂直に伸びると共に、感応方向と称される方向において、上記ベースプレートに垂直な面に対して対称的に広がっており、
上記複数の第２プレート（２）は、±１０％の偏差内で同一の高さ（Ｈ；Ｈｄｌ）を有しており、λを上記誘電面素の寸法パラメーターとすると、当該高さは０．０３５×λ〜０．３５×λの間であり、
上記ベースプレートと、上記複数の第２プレートの上記ベースプレートに面している端部との距離は、ゼロから、対応する上記複数の第２プレートの高さの半分までの間であり、
上記複数の第２プレート（２）は、互いに間隔を空けて平行に配置され、それによって、当該複数の第２プレートの高さと、上記間隔との積が、±１０％の偏差内で、０．００１×λ２から０．１５×λ２までの間となり、
上記複数の第２プレート（２）の全長は、上記感応方向に対して垂直に、それぞれ少なくとも０．０００３×λ伸びており、
上記誘電面素は、地面に設置された場合、または地表付近に部分的に埋められた場合、上記地表に平行な伝搬方向に関する方位角に集中する表面波を生成または検出することができるように、上記電磁放射の波長がλ−１０％からλ＋１０％までの間であるときに、上記半空間において、上記ベースプレート（１）に垂直な上記電界成分の射影の伝搬状態を修正するように調整されており、
上記ベースプレート（１）は、上記地面と空中の上記半空間との間の平均境界面に平行であることを特徴とする誘電面素。 A dielectric surface element for electromagnetic radiation,
A conductive base plate (1) extending in a plane that is not parallel to the electric field component of the electromagnetic radiation;
A series of conductive second plates (2),
The plurality of second plates extend perpendicularly to the base plate in the same half space on one side of the base plate and spread symmetrically with respect to a plane perpendicular to the base plate in a direction called a sensitive direction. And
The plurality of second plates (2) have the same height (H; Hdl) within a deviation of ± 10%. When λ is a dimensional parameter of the dielectric surface element, the height is 0. .035 × λ to 0.35 × λ,
The distance between the base plate and the end of the plurality of second plates facing the base plate is between zero and half the height of the corresponding plurality of second plates;
The plurality of second plates (2) are arranged parallel to each other with a space therebetween, whereby the product of the height of the plurality of second plates and the space is 0 within a deviation of ± 10%. .001 × λ 2 to 0.15 × λ 2
The total length of the plurality of second plates (2) extends at least 0.0003 × λ, respectively, perpendicular to the sensitive direction,
When the dielectric surface element is installed on the ground or partially buried near the ground surface, it can generate or detect a surface wave concentrated at an azimuth angle in the propagation direction parallel to the ground surface. When the wavelength of the electromagnetic radiation is between λ−10% and λ + 10%, the half-space is adjusted so as to correct the propagation state of the projection of the electric field component perpendicular to the base plate (1). And
The dielectric plate element, wherein the base plate (1) is parallel to an average boundary surface between the ground and the half space in the air.
‐自由空間伝搬モードを有する少なくとも１つの電磁放射を生成するように調整された放射源（３）と、
‐請求項１〜８のいずれか１項に記載の少なくとも１つの誘電面素とを備え、
上記ベースプレート（１）が、上記地面と空中の半空間との間の平均境界面に平行となるように、上記誘電面素は、地面に設置され、または部分的に地面に埋められ、あるいは地表付近に埋められており、
上記放射源（３）は、上記誘電面素の位置における放射の電界成分が、上記ベースプレート（１）に平行とならないように配向されており、
上記放射源（３）は、λを上記誘電面素の寸法パラメーターとすると、上記電磁放射の波長がλ−１０％からλ＋１０％までの間となるように調整されることを特徴とする表面波生成アセンブリ。 A surface wave generating assembly comprising:
A radiation source (3) tuned to generate at least one electromagnetic radiation having a free space propagation mode;
-Comprising at least one dielectric surface element according to any one of claims 1-8;
The dielectric surface element is installed on the ground, or partially buried in the ground, or the ground surface so that the base plate (1) is parallel to the average interface between the ground and the half space in the air. Buried nearby,
The radiation source (3) is oriented so that the electric field component of radiation at the position of the dielectric surface element is not parallel to the base plate (1),
The surface wave characterized in that the radiation source (3) is adjusted such that the wavelength of the electromagnetic radiation is between λ-10% and λ + 10%, where λ is a dimensional parameter of the dielectric surface element. Generate assembly.
上記ワイヤアンテナは、上記直線アンテナ部が上記ベースプレート（１）に対して垂直になるように配向されることを特徴とする請求項１１に記載の表面波生成アセンブリ。 The wire antenna includes a linear antenna part,
12. The surface wave generating assembly according to claim 11, wherein the wire antenna is oriented such that the linear antenna portion is perpendicular to the base plate (1).
上記高さ（Ｈ；Ｈｄｌ）および（Ｈａｎｔ）は、上記ベースプレート（１）から、上記ベースプレートに対して垂直で、かつ、上記複数の第２プレートの縁に沿った方向に測定されることを特徴とする請求項１２または１３に記載の表面波生成アセンブリ。 In the wire antenna, one point of the linear antenna portion closest to the base plate (1) is 1.5 times the height (H; Hdl) of the plurality of second plates (2; 2a, 2b). Is located at a height of less than (Hunt),
The heights (H; Hdl) and (Hant) are measured from the base plate (1) in a direction perpendicular to the base plate and along the edges of the plurality of second plates. The surface wave generating assembly according to claim 12 or 13.
‐少なくとも１つの電磁放射を検出するように調整された放射検出器と、
‐請求項１〜８のいずれか１項に記載の少なくとも１つの誘電面素とを備え、
上記ベースプレート（１）が、上記地面と空中の半空間との間の平均境界面に平行となるように、上記誘電面素は、地面に設置され、または部分的に地面に埋められ、あるいは地表付近に埋められており、
上記放射検出器は、
上記放射の電界成分が、上記ベースプレート（１）に平行とならない場合、上記電磁放射を検出するように配向されており、また、
λを上記誘電面素の寸法パラメーターとすると、上記放射の波長がλ−１０％からλ＋１０％までの間である場合に、上記電磁放射を検出可能であることを特徴とする表面波検出アセンブリ。 A surface wave detection assembly comprising:
-A radiation detector tuned to detect at least one electromagnetic radiation;
-Comprising at least one dielectric surface element according to any one of claims 1-8;
The dielectric surface element is installed on the ground, or partially buried in the ground, or the ground surface so that the base plate (1) is parallel to the average interface between the ground and the half space in the air. Buried nearby,
The radiation detector is
If the electric field component of the radiation is not parallel to the base plate (1), it is oriented to detect the electromagnetic radiation, and
A surface wave detection assembly capable of detecting the electromagnetic radiation when the wavelength of the radiation is between λ-10% and λ + 10%, where λ is a dimensional parameter of the dielectric surface element.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1202272 | 2012-08-22 | ||
| FR1202272A FR2994773B1 (en) | 2012-08-22 | 2012-08-22 | INDUCTIVE SURFACE ELEMENT |
| PCT/FR2013/051953 WO2014029947A1 (en) | 2012-08-22 | 2013-08-20 | Inductive surface element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015527014A true JP2015527014A (en) | 2015-09-10 |
| JP6224104B2 JP6224104B2 (en) | 2017-11-01 |
Family
ID=47664329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015527957A Active JP6224104B2 (en) | 2012-08-22 | 2013-08-20 | Dielectric surface element |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2888784B1 (en) |
| JP (1) | JP6224104B2 (en) |
| BR (1) | BR112015003738B1 (en) |
| ES (1) | ES2588927T3 (en) |
| FR (1) | FR2994773B1 (en) |
| SG (1) | SG11201501306WA (en) |
| WO (1) | WO2014029947A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019194098A1 (en) * | 2018-04-06 | 2019-10-10 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | High-frequency heating device |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB788824A (en) * | 1954-12-14 | 1958-01-08 | Csf | Improvements in or relating to horizontally polarized directional antennas |
| US7352336B1 (en) * | 2007-01-12 | 2008-04-01 | Lockheed Martin Corporation | Directive linearly polarized monopole antenna |
| JP2008511194A (en) * | 2004-08-09 | 2008-04-10 | オンタリオ センターズ オブ エクセレンス インコーポレイテッド | A negative refractive metamaterial that uses a continuous metal grid over earth for the control and induction of electromagnetic radiation. |
| JP2009153095A (en) * | 2007-11-30 | 2009-07-09 | Ntt Docomo Inc | Wireless communication system |
| US20100164827A1 (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-01 | Furuno Electric Company, Limited | Dielectric antenna |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR64498E (en) * | 1953-07-21 | 1955-11-10 | Csf | Aerial for shortwave |
| FR1157104A (en) * | 1956-08-01 | 1958-05-27 | Csf | Improvements to VHF and HF antennas |
| FR2870047B1 (en) * | 2004-05-04 | 2006-07-14 | Telediffusion Fse | RADIANT LOOP ANTENNA RADIANT IN KILOMETRIC OR HECTOMETRIC WAVES |
-
2012
- 2012-08-22 FR FR1202272A patent/FR2994773B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-08-20 WO PCT/FR2013/051953 patent/WO2014029947A1/en active Application Filing
- 2013-08-20 BR BR112015003738-0A patent/BR112015003738B1/en active IP Right Grant
- 2013-08-20 EP EP13762177.7A patent/EP2888784B1/en active Active
- 2013-08-20 JP JP2015527957A patent/JP6224104B2/en active Active
- 2013-08-20 ES ES13762177.7T patent/ES2588927T3/en active Active
- 2013-08-20 SG SG11201501306WA patent/SG11201501306WA/en unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB788824A (en) * | 1954-12-14 | 1958-01-08 | Csf | Improvements in or relating to horizontally polarized directional antennas |
| JP2008511194A (en) * | 2004-08-09 | 2008-04-10 | オンタリオ センターズ オブ エクセレンス インコーポレイテッド | A negative refractive metamaterial that uses a continuous metal grid over earth for the control and induction of electromagnetic radiation. |
| US7352336B1 (en) * | 2007-01-12 | 2008-04-01 | Lockheed Martin Corporation | Directive linearly polarized monopole antenna |
| JP2009153095A (en) * | 2007-11-30 | 2009-07-09 | Ntt Docomo Inc | Wireless communication system |
| US20100164827A1 (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-01 | Furuno Electric Company, Limited | Dielectric antenna |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR112015003738A2 (en) | 2017-07-04 |
| JP6224104B2 (en) | 2017-11-01 |
| FR2994773A1 (en) | 2014-02-28 |
| EP2888784B1 (en) | 2016-06-08 |
| SG11201501306WA (en) | 2015-05-28 |
| WO2014029947A1 (en) | 2014-02-27 |
| BR112015003738B1 (en) | 2022-01-25 |
| FR2994773B1 (en) | 2016-01-29 |
| EP2888784A1 (en) | 2015-07-01 |
| ES2588927T3 (en) | 2016-11-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2012034237A (en) | Antenna cover | |
| US9755317B2 (en) | Broadband antenna reflector for a circular-polarized planar wire antenna and method for producing said antenna reflector | |
| JP4892498B2 (en) | Microstrip antenna | |
| GB2542799A (en) | Patch antenna | |
| US10658743B2 (en) | Antenna array assembly | |
| US10069203B2 (en) | Aperture coupled patch antenna | |
| Golezani et al. | Modified directional wide band printed monopole antenna for use in radar and microwave imaging applications | |
| WO2019090927A1 (en) | Antenna unit and antenna array | |
| CN108539429B (en) | Broadband omnidirectional oblique polarization antenna for metal carrier | |
| JP6224104B2 (en) | Dielectric surface element | |
| JP2004207856A (en) | Horn antenna system, and azimuth searching antenna system employing the same | |
| US9912037B2 (en) | Planar inverted-F wing antenna for wireless culinary appliances | |
| Dalvi et al. | High gain wideband 2× 2 microstrip array antenna using RIS and Fabry Perot Cavity resonator | |
| JP5581245B2 (en) | Patch antenna | |
| Yang et al. | Millimeter wave Fabry-Perot resonator antenna fed by CPW with high gain and broadband | |
| JP2012028968A (en) | Antenna device | |
| Mappatao | Radiation characteristics of patterns derived from shunt-fed slanted dipole linear arrays | |
| Sharma et al. | Effects of slot shape in performance of SIW based Leaky Wave Antenna | |
| Naghdehforushha et al. | Design of a rectangular metallic monopole antenna with protruding normal plates for applications in UWB communication | |
| Ameya et al. | 2-element UWB array antenna using leaf-shaped bowtie element | |
| JP5639097B2 (en) | antenna | |
| RU115569U1 (en) | ULTRA-BAND RADIATING ELEMENT WITH COAXIAL INPUT AND ANTENNA ARRAY CONTAINING SUCH RADIATING ELEMENT | |
| MG et al. | Grating lobes suppression in transverse slot linear array with a dual parasitic beam of strip dipoles | |
| JP2017059907A (en) | Substrate side face horn antenna | |
| RU2473157C1 (en) | Small-size microwave antenna based on metamaterial |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160311 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170221 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170222 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170926 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171004 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6224104 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |