JP3469886B2 - 光制御電磁波回路 - Google Patents
光制御電磁波回路Info
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- JP3469886B2 JP3469886B2 JP2001190863A JP2001190863A JP3469886B2 JP 3469886 B2 JP3469886 B2 JP 3469886B2 JP 2001190863 A JP2001190863 A JP 2001190863A JP 2001190863 A JP2001190863 A JP 2001190863A JP 3469886 B2 JP3469886 B2 JP 3469886B2
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- Japan
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- electromagnetic wave
- wave circuit
- circuit
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
- H01Q3/2676—Optically controlled phased array
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
- H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
- H01Q21/065—Patch antenna array
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- Details Of Aerials (AREA)
- Waveguides (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波回路な
どの電磁波回路を提供するときに、その電磁波回路を動
的に変更できるようにするとともに、その電磁波回路を
自由自在に構成できるようにする光制御電磁波回路に関
する。
どの電磁波回路を提供するときに、その電磁波回路を動
的に変更できるようにするとともに、その電磁波回路を
自由自在に構成できるようにする光制御電磁波回路に関
する。
【０００２】
【従来の技術】本発明者は、本明細書で開示するよう
に、従来のマイクロ波回路とは全く異なる構造を持つマ
イクロ波回路を開発中であり、この開発中のマイクロ波
回路によれば、従来のアンテナでは実現が不可能な機能
を持つアンテナを実現できるようになる。
に、従来のマイクロ波回路とは全く異なる構造を持つマ
イクロ波回路を開発中であり、この開発中のマイクロ波
回路によれば、従来のアンテナでは実現が不可能な機能
を持つアンテナを実現できるようになる。
【０００３】この開発中のアンテナは、後述するよう
に、アンテナ素子の形状を動的に変更できることに、そ
の大きな特徴がある。
に、アンテナ素子の形状を動的に変更できることに、そ
の大きな特徴がある。
【０００４】インターネットで検索したところ、特願２
０００―３８８９８（未だ出願公開されていない）で、
アンテナの特性を動的に変更できるようにする発明を出
願したことが紹介されている。
０００―３８８９８（未だ出願公開されていない）で、
アンテナの特性を動的に変更できるようにする発明を出
願したことが紹介されている。
【０００５】その紹介記事によれば、特願２０００―３
８８９８で出願された発明では、アンテナのエレメント
に半導体を使い、光を照射したときとしないときとで、
アンテナの特性を変化できるようにする構成を採ってい
る。
８８９８で出願された発明では、アンテナのエレメント
に半導体を使い、光を照射したときとしないときとで、
アンテナの特性を変化できるようにする構成を採ってい
る。
【０００６】具体的には、次の３つの構成が紹介されて
いる。
いる。
【０００７】（１）図１３（ａ）に示す構成
図１３（ａ）に示すように、ダイポールアンテナのエレ
メントを半導体とすれば、光を照射するときには、半導
体の表面抵抗値が下がりアンテナとして動作し、光を照
射しないときには、半導体は絶縁体に近くなりアンテナ
として動作しないことを実現できる。
メントを半導体とすれば、光を照射するときには、半導
体の表面抵抗値が下がりアンテナとして動作し、光を照
射しないときには、半導体は絶縁体に近くなりアンテナ
として動作しないことを実現できる。
【０００８】（２）図１３（ｂ）に示す構成
図１３（ｂ）に示すように、スロットアンテナの開口部
に半導体を置けば、光を照射しないときには、アンテナ
として動作し、光を照射するときには、アンテナとして
動作しないことを実現できる。
に半導体を置けば、光を照射しないときには、アンテナ
として動作し、光を照射するときには、アンテナとして
動作しないことを実現できる。
【０００９】（３）図１３（ｃ）に示す構成
図１３（ｃ）に示すように、ダイポールアンテナのエレ
メントを半導体とするときに、光（１）のように広い範
囲で光を照射すると、低い周波数で動作し、光（２）の
ように狭い範囲で光を照射すると、高い周波数で動作す
ることを実現できる。
メントを半導体とするときに、光（１）のように広い範
囲で光を照射すると、低い周波数で動作し、光（２）の
ように狭い範囲で光を照射すると、高い周波数で動作す
ることを実現できる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】この特願２０００―３
８８９８で出願された発明は非常に優れた発明ではある
が、アンテナ部分のみに半導体を使い、給電線路などは
従来通りの金属を用いたマイクロストリップ線路を用い
るという構成を採っていることから、一度作成されたア
ンテナの構造を変更することはできず、これがために、
その用途も限られるという問題点がある。
８８９８で出願された発明は非常に優れた発明ではある
が、アンテナ部分のみに半導体を使い、給電線路などは
従来通りの金属を用いたマイクロストリップ線路を用い
るという構成を採っていることから、一度作成されたア
ンテナの構造を変更することはできず、これがために、
その用途も限られるという問題点がある。
【００１１】すなわち、そのインターネットの紹介記事
によれば、特願２０００―３８８９８で出願された発明
では、図１４に示すように、給電線路（マイクロストリ
ップ線路）上にアンテナとして動作する半導体エレメン
トを直交するように配置して、マイクロストリップ線路
とその半導体エレメントとの間の電磁カップリングによ
って、その半導体エレメントに給電を行うという構成を
採っている。
によれば、特願２０００―３８８９８で出願された発明
では、図１４に示すように、給電線路（マイクロストリ
ップ線路）上にアンテナとして動作する半導体エレメン
トを直交するように配置して、マイクロストリップ線路
とその半導体エレメントとの間の電磁カップリングによ
って、その半導体エレメントに給電を行うという構成を
採っている。
【００１２】この構成により、特願２０００―３８８９
８で出願された発明に従っていると、一度作成されたア
ンテナの構造を変更することはできず、これがために、
その用途も限られるという問題点がある。
８で出願された発明に従っていると、一度作成されたア
ンテナの構造を変更することはできず、これがために、
その用途も限られるという問題点がある。
【００１３】しかも、特願２０００―３８８９８で出願
された発明では、給電線路などは従来通りの金属を用い
たマイクロストリップ線路を用いるという構成を採って
いることから、自由自在な構造を持つアンテナを実現で
きないという問題点がある。
された発明では、給電線路などは従来通りの金属を用い
たマイクロストリップ線路を用いるという構成を採って
いることから、自由自在な構造を持つアンテナを実現で
きないという問題点がある。
【００１４】さらに、特願２０００―３８８９８で出願
された発明では、アンテナの特性を動的に変更できるよ
うにはなるものの、アンテナ以外のマイクロ波回路につ
いては、検討を行っておらず、これから、アンテナ以外
のマイクロ波回路について、その特性を動的に変更でき
ないという問題点や、自由自在な構造を持つマイクロ波
回路を実現できないという問題点もある。
された発明では、アンテナの特性を動的に変更できるよ
うにはなるものの、アンテナ以外のマイクロ波回路につ
いては、検討を行っておらず、これから、アンテナ以外
のマイクロ波回路について、その特性を動的に変更でき
ないという問題点や、自由自在な構造を持つマイクロ波
回路を実現できないという問題点もある。
【００１５】マイクロ波回路において、マイクロ波の伝
送には平面回路であるマイクロストリップ線路が多く用
いられている。マイクロストリップ線路は単なる伝送線
路だけではなく、移相器やフィルタや整合回路の他、平
面アンテナ等の機能素子を形成できることから、多くの
無線伝送システムに利用されている。
送には平面回路であるマイクロストリップ線路が多く用
いられている。マイクロストリップ線路は単なる伝送線
路だけではなく、移相器やフィルタや整合回路の他、平
面アンテナ等の機能素子を形成できることから、多くの
無線伝送システムに利用されている。
【００１６】しかしながら、このような回路は金属導体
と絶縁基板とからなる構成のために、一度設計製作され
ると、その諸特性は決定づけられ固定的なものとなる。
回路特性を変更するためには、新たに回路を作り直す
か、pin ダイオードのようなスイッチング素子を回路中
に付加する必要が生ずる。スイッチング素子で回路特性
を変更する場合でも、固定された回路を切り替えるだけ
なので、それぞれの切り替え先の回路に応じた不連続で
制限的な特性しか得られない。
と絶縁基板とからなる構成のために、一度設計製作され
ると、その諸特性は決定づけられ固定的なものとなる。
回路特性を変更するためには、新たに回路を作り直す
か、pin ダイオードのようなスイッチング素子を回路中
に付加する必要が生ずる。スイッチング素子で回路特性
を変更する場合でも、固定された回路を切り替えるだけ
なので、それぞれの切り替え先の回路に応じた不連続で
制限的な特性しか得られない。
【００１７】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、半導体の光導電性を利用して、マイクロスト
リップ線路や平面アンテナ素子の構成や形状等、電磁波
回路全体をリアルタイムで形成、制御し、一つのシステ
ムで多様な周波数帯の多様な用途に柔軟に対応可能とな
る新たな光制御電磁波回路の提供を目的とする。
であって、半導体の光導電性を利用して、マイクロスト
リップ線路や平面アンテナ素子の構成や形状等、電磁波
回路全体をリアルタイムで形成、制御し、一つのシステ
ムで多様な周波数帯の多様な用途に柔軟に対応可能とな
る新たな光制御電磁波回路の提供を目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明では、アンテナを実現する場合には、外部か
ら与えられる表示制御信号に応答して表示する形状が動
的に変更可能となるように動作して、その表示制御信号
の指示に従ってアンテナとして動作する電磁波回路形状
を表示するディスプレイ手段と、ディスプレイ手段に対
向して設けられ、光導電性層を有して、ディスプレイ手
段に表示される電磁波回路形状に応じた電磁波回路を形
成する電磁波回路形成手段と、電磁波回路形成手段の形
成する電磁波回路の処理する電磁波に対して透過性を示
す材料で構成されて、電磁波回路形成手段に入射される
外光を遮光する遮光手段とを備えるように構成する。
に、本発明では、アンテナを実現する場合には、外部か
ら与えられる表示制御信号に応答して表示する形状が動
的に変更可能となるように動作して、その表示制御信号
の指示に従ってアンテナとして動作する電磁波回路形状
を表示するディスプレイ手段と、ディスプレイ手段に対
向して設けられ、光導電性層を有して、ディスプレイ手
段に表示される電磁波回路形状に応じた電磁波回路を形
成する電磁波回路形成手段と、電磁波回路形成手段の形
成する電磁波回路の処理する電磁波に対して透過性を示
す材料で構成されて、電磁波回路形成手段に入射される
外光を遮光する遮光手段とを備えるように構成する。
【００１９】このように構成される本発明では、ディス
プレイ手段をコンピュータ装置などに接続する構成を採
って、そのコンピュータ装置などの出力する表示制御信
号に従って、ディスプレイ手段が実現の要求されるアン
テナとして動作する電磁波回路の形状を表示するように
処理する。
プレイ手段をコンピュータ装置などに接続する構成を採
って、そのコンピュータ装置などの出力する表示制御信
号に従って、ディスプレイ手段が実現の要求されるアン
テナとして動作する電磁波回路の形状を表示するように
処理する。
【００２０】このアンテナとして動作する電磁波回路形
状の表示を受けて、電磁波回路形成手段の持つ光導電性
層に、その電磁波回路形状が写像され、これにより、ア
ンテナとして動作する電磁波回路が実現できる。
状の表示を受けて、電磁波回路形成手段の持つ光導電性
層に、その電磁波回路形状が写像され、これにより、ア
ンテナとして動作する電磁波回路が実現できる。
【００２１】このとき、遮光手段が用意されることで、
そのアンテナとして動作する電磁波回路形状の光導電性
層への写像が保証されることになる。そして、遮光手段
がそのアンテナとして動作する電磁波回路の処理する電
磁波に対して透過性を示す材料で構成されることから、
その実現の要求されるアンテナとして動作する電磁波回
路の動作が保証されることになる。
そのアンテナとして動作する電磁波回路形状の光導電性
層への写像が保証されることになる。そして、遮光手段
がそのアンテナとして動作する電磁波回路の処理する電
磁波に対して透過性を示す材料で構成されることから、
その実現の要求されるアンテナとして動作する電磁波回
路の動作が保証されることになる。
【００２２】このようにして、本発明では、例えば、デ
ィスプレイ手段に対向する面に透明な接地導体層を形成
するとともに、その反対面に光導電性層を形成する透明
な基板で構成される電磁波回路形成手段を用意して、そ
の電磁波回路形成手段の持つ光導電性層に、ディスプレ
イ手段に表示するアンテナとして動作する電磁波回路形
状を写像することで電磁波回路を実現するという構成を
採ることから、ディスプレイ手段に表示する電磁波回路
形状を変更することにより、アンテナとして動作する電
磁波回路を動的に変更できるようになるとともに、その
電磁波回路を自由自在に構成できるようになる。
ィスプレイ手段に対向する面に透明な接地導体層を形成
するとともに、その反対面に光導電性層を形成する透明
な基板で構成される電磁波回路形成手段を用意して、そ
の電磁波回路形成手段の持つ光導電性層に、ディスプレ
イ手段に表示するアンテナとして動作する電磁波回路形
状を写像することで電磁波回路を実現するという構成を
採ることから、ディスプレイ手段に表示する電磁波回路
形状を変更することにより、アンテナとして動作する電
磁波回路を動的に変更できるようになるとともに、その
電磁波回路を自由自在に構成できるようになる。
【００２３】また、この目的を達成するために、本発明
では、一般的な電磁波回路を実現する場合には、外部か
ら与えられる表示制御信号に応答して表示する形状が動
的に変更可能となるように動作して、その表示制御信号
の指示する電磁波回路形状を表示するディスプレイ手段
と、ディスプレイ手段に対向して設けられ、光導電性層
を有して、ディスプレイ手段に表示される電磁波回路形
状に応じた電磁波回路を形成する電磁波回路形成手段
と、電磁波回路形成手段に入射される外光を遮光する遮
光手段とを備えるように構成する。
では、一般的な電磁波回路を実現する場合には、外部か
ら与えられる表示制御信号に応答して表示する形状が動
的に変更可能となるように動作して、その表示制御信号
の指示する電磁波回路形状を表示するディスプレイ手段
と、ディスプレイ手段に対向して設けられ、光導電性層
を有して、ディスプレイ手段に表示される電磁波回路形
状に応じた電磁波回路を形成する電磁波回路形成手段
と、電磁波回路形成手段に入射される外光を遮光する遮
光手段とを備えるように構成する。
【００２４】このように構成される本発明では、ディス
プレイ手段をコンピュータ装置などに接続する構成を採
って、そのコンピュータ装置などの出力する表示制御信
号に従って、ディスプレイ手段が実現の要求される電磁
波回路の形状を表示するよう処理する。
プレイ手段をコンピュータ装置などに接続する構成を採
って、そのコンピュータ装置などの出力する表示制御信
号に従って、ディスプレイ手段が実現の要求される電磁
波回路の形状を表示するよう処理する。
【００２５】この電磁波回路形状の表示を受けて、電磁
波回路形成手段の持つ光導電性層に、その電磁波回路形
状が写像され、これにより、その実現の要求される電磁
波回路が実現できる。
波回路形成手段の持つ光導電性層に、その電磁波回路形
状が写像され、これにより、その実現の要求される電磁
波回路が実現できる。
【００２６】このとき、遮光手段が用意されることで、
その電磁波回路形状の光導電性層への写像が保証される
ことになる。
その電磁波回路形状の光導電性層への写像が保証される
ことになる。
【００２７】このようにして、本発明では、例えば、デ
ィスプレイ手段に対向する面に透明な接地導体層を形成
するとともに、その反対面に光導電性層を形成する透明
な基板で構成される電磁波回路形成手段を用意したり、
そのような構造をトリプレート型にした電磁波回路形成
手段を用意して、その電磁波回路形成手段の持つ光導電
性層に、ディスプレイ手段に表示する電磁波回路形状を
写像することで電磁波回路を実現するという構成を採る
ことから、ディスプレイ手段に表示する電磁波回路形状
を変更することにより、電磁波回路を動的に変更できる
ようになるとともに、その電磁波回路を自由自在に構成
できるようになる。
ィスプレイ手段に対向する面に透明な接地導体層を形成
するとともに、その反対面に光導電性層を形成する透明
な基板で構成される電磁波回路形成手段を用意したり、
そのような構造をトリプレート型にした電磁波回路形成
手段を用意して、その電磁波回路形成手段の持つ光導電
性層に、ディスプレイ手段に表示する電磁波回路形状を
写像することで電磁波回路を実現するという構成を採る
ことから、ディスプレイ手段に表示する電磁波回路形状
を変更することにより、電磁波回路を動的に変更できる
ようになるとともに、その電磁波回路を自由自在に構成
できるようになる。
【００２８】従って、本発明によれば、マイクロストリ
ップ線路や平面アンテナ素子の構成や形状等、電磁波回
路全体をリアルタイムで形成し制御できるようになるこ
とから、一つのシステムで多様な周波数帯の多様な用途
に柔軟に対応できるようになる。
ップ線路や平面アンテナ素子の構成や形状等、電磁波回
路全体をリアルタイムで形成し制御できるようになるこ
とから、一つのシステムで多様な周波数帯の多様な用途
に柔軟に対応できるようになる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、アンテナとして動作するマ
イクロ波回路へ適用した実施の形態に従って本発明を詳
細に説明する。
イクロ波回路へ適用した実施の形態に従って本発明を詳
細に説明する。
【００３０】図１に、本発明を具備する光制御アンテナ
１の一実施形態例を図示する。
１の一実施形態例を図示する。
【００３１】この図に示す本発明を具備する光制御アン
テナ１は、パーソナルコンピュータ３に接続される平面
ディスプレイ装置２の上に配設され、ＲＦ信号発生装置
４からのＲＦ信号を受けてマイクロ波を発生する。
テナ１は、パーソナルコンピュータ３に接続される平面
ディスプレイ装置２の上に配設され、ＲＦ信号発生装置
４からのＲＦ信号を受けてマイクロ波を発生する。
【００３２】この本発明を具備する光制御アンテナ１
は、例えば、図２に示すように、アンテナとして動作す
る光制御アンテナ部１０と、その光制御アンテナ部１０
の給電側に位置して、所定のマイクロ波回路処理（移相
器やフィルタやアッテネータなどのマイクロ波回路処
理）を行う光制御マイクロ波回路部１１というマイクロ
波回路で構成されている。
は、例えば、図２に示すように、アンテナとして動作す
る光制御アンテナ部１０と、その光制御アンテナ部１０
の給電側に位置して、所定のマイクロ波回路処理（移相
器やフィルタやアッテネータなどのマイクロ波回路処
理）を行う光制御マイクロ波回路部１１というマイクロ
波回路で構成されている。
【００３３】なお、図２では給電点が１つとなる例を図
示しているが、給電点は複数設けられることもある。
示しているが、給電点は複数設けられることもある。
【００３４】ここで、この実施形態例に従う場合、パー
ソルナルコンピュータ３には、光制御アンテナ部１０及
び光制御マイクロ波回路部１１の回路形状として用いら
れる様々なマイクロ波回路の形状を格納する回路形状デ
ータベース３０と、その回路形状データベース３０に格
納されるマイクロ波回路形状を平面ディスプレイ装置２
に描画する描画プログラム３１とが備えられることにな
る。
ソルナルコンピュータ３には、光制御アンテナ部１０及
び光制御マイクロ波回路部１１の回路形状として用いら
れる様々なマイクロ波回路の形状を格納する回路形状デ
ータベース３０と、その回路形状データベース３０に格
納されるマイクロ波回路形状を平面ディスプレイ装置２
に描画する描画プログラム３１とが備えられることにな
る。
【００３５】図３に、本発明を具備する光制御アンテナ
１の積層構造の一実施形態例を図示する。
１の積層構造の一実施形態例を図示する。
【００３６】この図に示すように、本発明を具備する光
制御アンテナ１は、平面ディスプレイ装置２の上に、
平面ディスプレイ装置２に対向する面にＩＴＯやＡｇ薄
膜などの透明接地導体層１０１を形成するとともに、そ
の反対面に光導電性を有する半導体層１０２を形成する
透明ガラス基板層１００が積層され、その透明ガラス
基板層１００の上に、半導体層１０２への外光の入射を
遮光する遮光層１０３が積層されるという構造を持つ。
制御アンテナ１は、平面ディスプレイ装置２の上に、
平面ディスプレイ装置２に対向する面にＩＴＯやＡｇ薄
膜などの透明接地導体層１０１を形成するとともに、そ
の反対面に光導電性を有する半導体層１０２を形成する
透明ガラス基板層１００が積層され、その透明ガラス
基板層１００の上に、半導体層１０２への外光の入射を
遮光する遮光層１０３が積層されるという構造を持つ。
【００３７】ここで、透明ガラス基板層１００に形成さ
れる透明接地導体層１０１は、例えば蒸着により形成さ
れ、また、透明ガラス基板層１００に形成される半導体
層１０２は、例えば塗布により形成されることになる。
れる透明接地導体層１０１は、例えば蒸着により形成さ
れ、また、透明ガラス基板層１００に形成される半導体
層１０２は、例えば塗布により形成されることになる。
【００３８】図３では、光制御アンテナ部１０のみを実
装し、光制御マイクロ波回路部１１を実装しない構成を
想定しているので、伝送ロスの少ないマイクロ波回路を
実現するトリプレート構造を用いていない。
装し、光制御マイクロ波回路部１１を実装しない構成を
想定しているので、伝送ロスの少ないマイクロ波回路を
実現するトリプレート構造を用いていない。
【００３９】これに対して、光制御マイクロ波回路部１
１についても実装する場合には、光制御アンテナ部１０
を実現する部分については、マイクロ波の放射を可能に
すべく、図４（ａ）に示すように、図３に示したような
積層構造を持つのに対して、光制御マイクロ波回路部１
１を実現する部分については、伝送ロスの少ないトリプ
レート構造とすることが好ましいことから、図４（ｂ）
に示すような積層構造を持つことが好ましい。
１についても実装する場合には、光制御アンテナ部１０
を実現する部分については、マイクロ波の放射を可能に
すべく、図４（ａ）に示すように、図３に示したような
積層構造を持つのに対して、光制御マイクロ波回路部１
１を実現する部分については、伝送ロスの少ないトリプ
レート構造とすることが好ましいことから、図４（ｂ）
に示すような積層構造を持つことが好ましい。
【００４０】すなわち、光制御マイクロ波回路部１１の
部分については、図４（ｂ）に示すように、平面ディ
スプレイ装置２の上に、平面ディスプレイ装置２に対向
する面に透明接地導体層１０１を形成するとともに、そ
の反対面に光導電性を有する半導体層１０２を形成する
透明ガラス基板層１００が積層され、その透明ガラス
基板層１００の上に、半導体層１０２の反対側となる面
に第２の透明接地導体層１０５を形成する第２の透明ガ
ラス基板層１０４が積層され、その第２の透明ガラス
基板層１０４の上に、半導体層１０２への外光の入射を
遮光する遮光層１０６が積層されるというトリプレート
構造を持つことが好ましい。
部分については、図４（ｂ）に示すように、平面ディ
スプレイ装置２の上に、平面ディスプレイ装置２に対向
する面に透明接地導体層１０１を形成するとともに、そ
の反対面に光導電性を有する半導体層１０２を形成する
透明ガラス基板層１００が積層され、その透明ガラス
基板層１００の上に、半導体層１０２の反対側となる面
に第２の透明接地導体層１０５を形成する第２の透明ガ
ラス基板層１０４が積層され、その第２の透明ガラス
基板層１０４の上に、半導体層１０２への外光の入射を
遮光する遮光層１０６が積層されるというトリプレート
構造を持つことが好ましい。
【００４１】ここで、光制御アンテナ部１０の実現に用
いられる遮光層１０３は、アンテナとしての機能を実現
するために、マイクロ波に対して透過性を示す必要があ
るのに対して、光制御マイクロ波回路部１１の実現に用
いられる遮光層１０６は、マイクロ波に対して透過性を
示す必要はない。これから、光制御マイクロ波回路部１
１の実現に用いられる遮光層１０６として、積層構造を
構成しない金属などのパッケージを併用させることでも
よい。
いられる遮光層１０３は、アンテナとしての機能を実現
するために、マイクロ波に対して透過性を示す必要があ
るのに対して、光制御マイクロ波回路部１１の実現に用
いられる遮光層１０６は、マイクロ波に対して透過性を
示す必要はない。これから、光制御マイクロ波回路部１
１の実現に用いられる遮光層１０６として、積層構造を
構成しない金属などのパッケージを併用させることでも
よい。
【００４２】そして、光制御マイクロ波回路部１１の実
現に用いられる第２の透明ガラス基板層１０４について
は、本来的には透明である必要はないとともに、光制御
マイクロ波回路部１１の実現に用いられる第２の透明接
地導体層１０５については、本来的には透明である必要
はない。
現に用いられる第２の透明ガラス基板層１０４について
は、本来的には透明である必要はないとともに、光制御
マイクロ波回路部１１の実現に用いられる第２の透明接
地導体層１０５については、本来的には透明である必要
はない。
【００４３】このように構成される本発明を具備する光
制御アンテナ１を動作させる場合、パーソナルコンピュ
ータ３に備えられる描画プログラム３１は、回路形状デ
ータベース３０から、光制御アンテナ部１０及び光制御
マイクロ波回路部１１の実現に用いられるマイクロ波回
路形状を読み出して、平面ディスプレイ装置２に描画す
る。
制御アンテナ１を動作させる場合、パーソナルコンピュ
ータ３に備えられる描画プログラム３１は、回路形状デ
ータベース３０から、光制御アンテナ部１０及び光制御
マイクロ波回路部１１の実現に用いられるマイクロ波回
路形状を読み出して、平面ディスプレイ装置２に描画す
る。
【００４４】この平面ディスプレイ装置２に表示される
マイクロ波回路形状は、透明ガラス基板層１００の持つ
半導体層１０２に照射され、これにより、半導体層１０
２に、そのマイクロ波回路形状に応じた導体化パターン
が形成されることで、光制御アンテナ部１０及び光制御
マイクロ波回路部１１の回路構成が実現されることにな
る。
マイクロ波回路形状は、透明ガラス基板層１００の持つ
半導体層１０２に照射され、これにより、半導体層１０
２に、そのマイクロ波回路形状に応じた導体化パターン
が形成されることで、光制御アンテナ部１０及び光制御
マイクロ波回路部１１の回路構成が実現されることにな
る。
【００４５】このとき、遮光層１０３，１０６が用意さ
れることで、半導体層１０２には、平面ディスプレイ装
置２に表示されるマイクロ波回路形状に応じた導体化パ
ターンの形成が保証される。
れることで、半導体層１０２には、平面ディスプレイ装
置２に表示されるマイクロ波回路形状に応じた導体化パ
ターンの形成が保証される。
【００４６】なお、図３では図示していないが、透明ガ
ラス基板層１００や第２の透明ガラス基板層１０４の側
面から入射する外光についても遮光する構造が用意され
ている。
ラス基板層１００や第２の透明ガラス基板層１０４の側
面から入射する外光についても遮光する構造が用意され
ている。
【００４７】このようにして、本発明を具備する光制御
アンテナ１では、平面ディスプレイ装置２に表示するマ
イクロ波回路形状に応じた光制御アンテナ部１０及び光
制御マイクロ波回路部１１が実現されるようになること
から、平面ディスプレイ装置２に表示するマイクロ波回
路形状を変更するだけで、光制御アンテナ部１０及び光
制御マイクロ波回路部１１の回路構成を動的に変更でき
るようになるとともに、自由自在な回路構成を実現でき
るようになる。
アンテナ１では、平面ディスプレイ装置２に表示するマ
イクロ波回路形状に応じた光制御アンテナ部１０及び光
制御マイクロ波回路部１１が実現されるようになること
から、平面ディスプレイ装置２に表示するマイクロ波回
路形状を変更するだけで、光制御アンテナ部１０及び光
制御マイクロ波回路部１１の回路構成を動的に変更でき
るようになるとともに、自由自在な回路構成を実現でき
るようになる。
【００４８】例えば、図５の左側に示す４つのパッチア
ンテナを持つマイクロ波回路形状を平面ディスプレイ装
置２に表示することで、図５の左側に示すマイクロ波回
路構成を持つ光制御アンテナ１を実現しているときに、
図５の右側に示すように、その平面ディスプレイ装置２
に表示するマイクロ波回路形状に開放スタブを追加する
と、図５の右側に示すマイクロ波回路構成を持つ光制御
アンテナ１へとマイクロ波回路の回路構成を変更できる
のである。
ンテナを持つマイクロ波回路形状を平面ディスプレイ装
置２に表示することで、図５の左側に示すマイクロ波回
路構成を持つ光制御アンテナ１を実現しているときに、
図５の右側に示すように、その平面ディスプレイ装置２
に表示するマイクロ波回路形状に開放スタブを追加する
と、図５の右側に示すマイクロ波回路構成を持つ光制御
アンテナ１へとマイクロ波回路の回路構成を変更できる
のである。
【００４９】この図５に示すようなマイクロ波回路の変
更を行うと、開放スタブの追加により、開放スタブ側に
位置する２つのパッチアンテナへの給電が遅延させられ
ることで、図６に示すように、４つのパッチアンテナの
放射するマイクロ波の放射方向を動的に変更できるよう
になる。
更を行うと、開放スタブの追加により、開放スタブ側に
位置する２つのパッチアンテナへの給電が遅延させられ
ることで、図６に示すように、４つのパッチアンテナの
放射するマイクロ波の放射方向を動的に変更できるよう
になる。
【００５０】このように、本発明を具備する光制御アン
テナ１では、平面ディスプレイ装置２に表示するマイク
ロ波回路形状を変更することで、光制御アンテナ部１０
や光制御マイクロ波回路部１１の回路構成を動的に変更
できるという大きな効果を奏することができるようにな
る。
テナ１では、平面ディスプレイ装置２に表示するマイク
ロ波回路形状を変更することで、光制御アンテナ部１０
や光制御マイクロ波回路部１１の回路構成を動的に変更
できるという大きな効果を奏することができるようにな
る。
【００５１】例えば、図７に示すように、光制御アンテ
ナ部１０を構成するパッチアンテナのサイズを変更する
ことで、その共振周波数を動的に変更できるようにな
る。
ナ部１０を構成するパッチアンテナのサイズを変更する
ことで、その共振周波数を動的に変更できるようにな
る。
【００５２】また、図８に示すように、光制御アンテナ
部１０を構成するパッチアンテナの摂動素子（切り欠き
部）の位置を変更することで、例えば、右旋円偏波から
左旋円偏波へと動的に変更できるようになる。
部１０を構成するパッチアンテナの摂動素子（切り欠き
部）の位置を変更することで、例えば、右旋円偏波から
左旋円偏波へと動的に変更できるようになる。
【００５３】また、図９に示すように、光制御アンテナ
部１０を構成するパッチアンテナへの給電位置を変更す
ることで、直線偏波の偏波面を変更できるようになる。
部１０を構成するパッチアンテナへの給電位置を変更す
ることで、直線偏波の偏波面を変更できるようになる。
【００５４】また、図１０に示すように、光制御マイク
ロ波回路部１１を構成するバンドパスフィルタのマイク
ロストリップ線路の結合の長さや幅を変更することで、
そのフィルタ特性を動的に変更できるようになる。
ロ波回路部１１を構成するバンドパスフィルタのマイク
ロストリップ線路の結合の長さや幅を変更することで、
そのフィルタ特性を動的に変更できるようになる。
【００５５】また、図１１に示すように、光制御マイク
ロ波回路部１１を構成する移相器の開放スタブの長さを
変更することで、その移相量を動的に変更できるように
なる。
ロ波回路部１１を構成する移相器の開放スタブの長さを
変更することで、その移相量を動的に変更できるように
なる。
【００５６】また、図１２に示すように、光制御マイク
ロ波回路部１１を構成する減衰器のマイクロストリップ
線路の長さを変更することで、その減衰量を動的に変更
できるようになる。
ロ波回路部１１を構成する減衰器のマイクロストリップ
線路の長さを変更することで、その減衰量を動的に変更
できるようになる。
【００５７】平面ディスプレイ装置２に表示されるマイ
クロ波回路形状は、パーソナルコンピュータ３などに備
えられる描画プログラム３１などにより自由自在に変更
できる。これから、本発明によれば、極めて複雑なマイ
クロ波回路についても自由自在に実現できるようにな
る。
クロ波回路形状は、パーソナルコンピュータ３などに備
えられる描画プログラム３１などにより自由自在に変更
できる。これから、本発明によれば、極めて複雑なマイ
クロ波回路についても自由自在に実現できるようにな
る。
【００５８】以上に説明した実施形態例では説明しなか
ったが、平面ディスプレイ装置２に表示するマイクロ波
回路形状の輝度を部分的に変更したり、そのマイクロ波
回路形状の表示色を部分的に変更することで、半導体層
１０２に形成される導体化パターンの導電率を変えるこ
とができ、これにより、平面ディスプレイ装置２に表示
するマイクロ波回路形状を変更することなく、マイクロ
波回路の特性を動的に変更することも可能である。
ったが、平面ディスプレイ装置２に表示するマイクロ波
回路形状の輝度を部分的に変更したり、そのマイクロ波
回路形状の表示色を部分的に変更することで、半導体層
１０２に形成される導体化パターンの導電率を変えるこ
とができ、これにより、平面ディスプレイ装置２に表示
するマイクロ波回路形状を変更することなく、マイクロ
波回路の特性を動的に変更することも可能である。
【００５９】図示実施形態例に従って本発明を説明した
が、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、
実施形態例では、平面ディスプレイ装置２を使用した
が、非平面形状のディスプレイ装置を用いることも可能
である。
が、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、
実施形態例では、平面ディスプレイ装置２を使用した
が、非平面形状のディスプレイ装置を用いることも可能
である。
【００６０】また、実施形態例では、マイクロ波回路へ
の適用を具体例にして説明したが、ミリ波やサブミリ波
などの他の領域の電磁波に対してもそのまま適用でき
る。
の適用を具体例にして説明したが、ミリ波やサブミリ波
などの他の領域の電磁波に対してもそのまま適用でき
る。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
実現する電磁波回路の形状をディスプレイ装置に表示す
ることで、その電磁波回路を実現できるようになること
から、自由自在な電磁波回路を実現できるようになると
ともに、電磁波回路の構成を動的に変更できるようにな
る。
実現する電磁波回路の形状をディスプレイ装置に表示す
ることで、その電磁波回路を実現できるようになること
から、自由自在な電磁波回路を実現できるようになると
ともに、電磁波回路の構成を動的に変更できるようにな
る。
【００６２】従って、本発明によれば、マイクロストリ
ップ線路や平面アンテナ素子の構成や形状等、電磁波回
路全体をリアルタイムで形成し制御できるようになるこ
とから、一つのシステムで多様な周波数帯の多様な用途
に柔軟に対応できるようになる。
ップ線路や平面アンテナ素子の構成や形状等、電磁波回
路全体をリアルタイムで形成し制御できるようになるこ
とから、一つのシステムで多様な周波数帯の多様な用途
に柔軟に対応できるようになる。
【００６３】そして、この特性を利用することで、本発
明によれば、今後、これまでの電磁波回路では実現不可
能であった様々な新しい電磁波応用システムの構築が期
待できる。
明によれば、今後、これまでの電磁波回路では実現不可
能であった様々な新しい電磁波応用システムの構築が期
待できる。
【図１】本発明を具備する光制御アンテナの一実施形態
例である。
例である。
【図２】本発明を具備する光制御アンテナの回路構成の
一実施形態例である。
一実施形態例である。
【図３】本発明を具備する光制御アンテナの積層構造の
一実施形態例である。
一実施形態例である。
【図４】本発明を具備する光制御アンテナ部及び光制御
マイクロ波回路部の積層構造の一実施形態例である。
マイクロ波回路部の積層構造の一実施形態例である。
【図５】本発明を具備する光制御アンテナ部の説明図で
ある。
ある。
【図６】本発明を具備する光制御アンテナ部の説明図で
ある。
ある。
【図７】本発明を具備する光制御アンテナ部の説明図で
ある。
ある。
【図８】本発明を具備する光制御アンテナ部の説明図で
ある。
ある。
【図９】本発明を具備する光制御アンテナ部の説明図で
ある。
ある。
【図１０】本発明を具備する光制御マイクロ波回路部の
説明図である。
説明図である。
【図１１】本発明を具備する光制御マイクロ波回路部の
説明図である。
説明図である。
【図１２】本発明を具備する光制御マイクロ波回路部の
説明図である。
説明図である。
【図１３】従来技術の説明図である。
【図１４】従来技術の説明図である。
１ 光制御アンテナ
２ 平面ディスプレイ装置
３ パーソナルコンピュータ
４ ＲＦ信号発生装置
１０ 光制御アンテナ部
１１ 光制御マイクロ波回路部
３０ 回路形状データベース
３１ 描画プログラム
１００ 透明ガラス基板層
１０１ 透明接地導体層
１０２ 半導体層
１０３ 遮光層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平３−93277（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−252532（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−176238（ＪＰ，Ａ)
特開2001−5942（ＪＰ，Ａ)
特開2000−255165（ＪＰ，Ａ)
特開2001−230622（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01P 3/08
H01Q 1/38
G06K 19/00
H01L 31/00
Claims (4)
- 【請求項１】 外部から与えられる表示制御信号に応答
して表示する形状が動的に変更可能となるように動作し
て、その表示制御信号の指示する電磁波回路形状を表示
するディスプレイ手段と、 上記ディスプレイ手段に対向して設けられ、光導電性層
を有して、上記ディスプレイ手段に表示される電磁波回
路形状に応じた電磁波回路を形成する電磁波回路形成手
段とを備えることを、 特徴とする光制御電磁波回路。 - 【請求項２】 外部から与えられる表示制御信号に応答
して表示する形状が動的に変更可能となるように動作し
て、その表示制御信号の指示するアンテナとして動作す
る電磁波回路形状を表示するディスプレイ手段と、 上記ディスプレイ手段に対向して設けられ、光導電性層
を有して、上記ディスプレイ手段に表示される電磁波回
路形状に応じた電磁波回路を形成する電磁波回路形成手
段と、 上記電磁波回路形成手段の形成する電磁波回路の処理す
る電磁波に対して透過性を示す材料で構成されて、上記
電磁波回路形成手段に入射される外光を遮光する遮光手
段とを備えることを、 特徴とする光制御電磁波回路。 - 【請求項３】 外部から与えられる表示制御信号に応答
して表示する形状が動的に変更可能となるように動作し
て、その表示制御信号の指示する電磁波回路形状を表示
するディスプレイ手段と、 上記ディスプレイ手段に対向して設けられ、光導電性層
を有して、上記ディスプレイ手段に表示される電磁波回
路形状に応じた電磁波回路を形成する電磁波回路形成手
段と、 上記電磁波回路形成手段に入射される外光を遮光する遮
光手段とを備えることを、 特徴とする光制御電磁波回路。 - 【請求項４】 請求項３に記載の光制御電磁波回路にお
いて、 上記電磁波回路形成手段は、トリプレート型の電磁波回
路を形成する構造を有することを、 特徴とする光制御電磁波回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001190863A JP3469886B2 (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | 光制御電磁波回路 |
| US10/015,615 US6831604B2 (en) | 2001-06-25 | 2001-12-17 | Optical control electromagnetic wave circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001190863A JP3469886B2 (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | 光制御電磁波回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003008308A JP2003008308A (ja) | 2003-01-10 |
| JP3469886B2 true JP3469886B2 (ja) | 2003-11-25 |
Family
ID=19029570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001190863A Expired - Fee Related JP3469886B2 (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | 光制御電磁波回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6831604B2 (ja) |
| JP (1) | JP3469886B2 (ja) |
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| JP3988721B2 (ja) | 2003-12-19 | 2007-10-10 | ソニー株式会社 | アンテナ装置、無線装置および電子機器 |
| JP5307687B2 (ja) * | 2009-10-22 | 2013-10-02 | 三井造船株式会社 | デバイス装置及びデバイス装置の作製方法 |
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| US11289808B2 (en) * | 2019-10-23 | 2022-03-29 | Raytheon Company | Tunable aperture for multiple spectrums |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH06252532A (ja) | 1993-02-25 | 1994-09-09 | Sega Enterp Ltd | 配線基板の製造方法 |
| JP3455791B2 (ja) * | 1995-12-25 | 2003-10-14 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 光演算処理装置 |
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| JP2001005942A (ja) | 1999-06-24 | 2001-01-12 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Ｉｃカード及びその製造方法並びにアンテナ付き半導体装置及びその製造方法 |
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2001
- 2001-06-25 JP JP2001190863A patent/JP3469886B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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