JP5068315B2 - 波伝送方法及び装置 - Google Patents
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Description
エバネッセント波が位置iに生成され、その結果、このエバネッセント波が単独の又は複数の拡散体によって伝搬波に変換され、その伝搬波は第1アレイのアンテナに正しいことを伝搬することができ;
位置i及びアンテナjの間のインパルス反応hij(t)は、その後、アンテナjによって受信された信号から決定され;そうすると、
第1アレイのアンテナjは、信号Sji(t)=Si(t)×hij(−t)に対応する波の放出を命じられ、但し、Si(t)は時間の関数であり、また、hij(−t)はインパルス反応hij(t)の時間的反転であり;上記単数又は複数の拡散体は、受信した伝搬波からエバネッセント波を再生成し、そして、これらのエバネッセント波は、高い精度で位置iに焦点スポットが合わされることができ、その焦点スポットは、信号の波長に比べて非常に小さなサイズに生成される。その結果、焦点スポットの幅は、例えば、λ/30程度となり得る。
その方法は、少なくとも:
(a) 焦点位置iと第1アレイの各アンテナjと間のインパルス反応hij(t)が、第1アレイのアンテナjと焦点位置iに位置して第2アレイ(第2アレイは、任意で単一アンテナに限られてもよい)に帰属している少なくとも一つのアンテナとの間で交換される信号から決定される学習ステップ;及び
(b) 信号Sji(t)=Si(t)×hjj(−t)に対応する波が第1アレイの前記アンテナjから放出され、但し、Si(t)は時間の関数であり、また、hij(−t)は焦点位置iとアンテナjとの間のインパルス反応hij(t)の時間的反転である焦点合わせステップを備え、その焦点合わせステップの間、焦点位置iの周辺に少なくとも拡散体が存在するままとなっている(位置iで受け取られた信号は、従って、信号Si(t)に近い)。焦点合わせステップの間は、特定の場合には、例えば、位置iの周辺領域を扱うことを目的とする適用においては、位置iに位置するアンテナを省略することが必要となることに留意する必要があり;
学習ステップの間は:
・第2アレイのアンテナによって所定信号に対応する波が放出され、前記アンテナは前記焦点位置iにあり;
・前記波によって生成された信号は、第1アレイの指標jのアンテナで受信され、そして
・焦点位置iと第1アレイの各アンテナjとの間のインパルス反応hij(t)が、その受信された信号から決定され;
第2アレイのアンテナが、焦点合わせステップの間焦点位置iに存在し、そして、前記アンテナと第1アレイのアンテナとの間で通信が確立され;
学習ステップが、指標iの幾つかの焦点位置のために実行され、そこには第2アレイのアンテナがそれぞれ配置されており、それぞれが、対応する焦点位置iに関連して、前記所定距離より短い距離に配置された少なくとも一つの拡散体を有し、かつ、焦点合わせステップの間、少なくとも信号Sji(t)=Si(t)×hij(−t)に対応する波が第1アレイの各アンテナjで放出され、但し、iは、所望の焦点位置の一つの指標であり;
焦点合わせステップの間、iの幾つかの値のための信号Sji(t)=Si(t)×hij(−t)の重ね合わせに対応する波は、第1アレイの各アンテナjによって放出され;
第2アレイのアンテナは焦点合わせステップの間、焦点位置iに存在し、かつ、焦点合わせステップの間、第1アレイのアンテナjと第2アレイの前記アンテナ中の特定のものとの間で選択的な通信が確立され;
焦点位置iから前記所定距離より短い位置に配置された幾つかの拡散体、好ましくは少なくとも10の拡散体が用いられ;
その所定距離は、最大でλ/50に等しく;
その波は電磁的であり;
その波は0.7〜50GHzの間の周波数f(中心周波数)を有し;
所望の焦点位置で使用される第2アレイのアンテナは、本質的に反応場(reactive field)を生成するように、実数部より大きい虚数部を有するインピーダンスを有し;
その第2アレイのアンテナのインピーダンスの虚数部は、実数部の50倍より大きく;そして、
金属の拡散体が用いられる。
その所定距離は、最大でλ/50に等しく;
その装置は、位置iに第2アレイ(第2アレイは、任意で単一アンテナに限られていてもよい)に帰属しているアンテナを備え;
第2アレイのアンテナは、本質的にエバネッセント場(evanescent field)を生成するように、実数部より大きい虚数部を有するインピーダンスを有し;
そのインピーダンスの虚数部は、実数部の50倍より大きく;
その装置は、第1アレイに帰属する、指標jの幾つかのアンテナと、信号Sji(t)=Si(t)×hjj(−t)に対応する電磁波が第1アレイの前記アンテナjによって放出されるように第1アレイの前記アンテナjを制御する電子中央処理ユニットとを備え、但し、Si(t)は時間の関数であり、hij(−t)は位置i及び第1アレイの各アンテナj間のインパルス反応hij(t)の時間的反転であり;
第2アレイは、指標iの幾つかの位置に配置され、対応する位置iと関連してそれぞれ前記所定距離より小さい距離に配置された複数の金属拡散体によって囲まれた幾つかのアンテナを備え、かつ、電子中央処理ユニットは、第1アレイの各アンテナjに、少なくとも信号Sji(t)=Si(t)×hij(−t)に対応する電磁波を放出させるように設計されており;そして、
電子中央処理ユニットは、第1アレイの各アンテナjに、iの幾つかの値のために、信号Sji(t)=Si(t)×hij(−t)の重ね合わせに対応する電磁波を放出させるように設計されている。
Claims (21)
- 指標iの少なくとも一つの焦点位置に波長λの波を焦点合わせするために、電磁波を送信するための方法であって、
前記波は、指標iの前記焦点位置に位置し、かつ、第2アレイ(4)に属する少なくとも一つのアンテナ(5)に向けて、第1アレイ(1)に帰属する指標jのアンテナ(2)によって放出され、
エバネッセント場を生成するように、指標iの前記焦点位置で用いられる第2アレイ(4)に属するアンテナ(5)は反応式であり、
波のための少なくとも一つの拡散体(7)が指標iの前記焦点位置の近くで用いられ、
前記拡散体が、前記焦点位置から所定距離(R)より短い距離に配置され、
前記所定距離(R)が最大でλ/10に等しいことを特徴とする方法。 - 少なくとも、
(a)指標iの前記焦点位置と第1アレイに帰属する指標jの各アンテナ(2)と間のインパルス反応hij(t)が、第1アレイに帰属する指標jの前記各アンテナ(2)と、前記第2アレイ(4)に帰属している少なくとも一つのアンテナ(5)との間で交換される信号から決定される学習ステップと、
(b)信号Sji(t)=Si(t)×hij(−t)に対応する波が第1アレイに帰属する指標jの前記各アンテナ(2)から放出され、但し、Si(t)は時間の関数であり、また、hij(−t)は指標iの前記焦点位置と指標jの前記各アンテナ(2)との間のインパルス反応hij(t)の時間的反転である焦点合わせステップとを備え、その焦点合わせステップの間、指標iの前記焦点位置の周辺に少なくとも拡散体(7)が存在するままとなっている請求項1に記載の方法。 - 学習ステップの間:
第2アレイ(4)のアンテナ(5)によって所定信号に対応する波が放出され、前記アンテナ(5)は指標iの前記焦点位置に配置され、
前記波によって生成された信号は、第1アレイ(1)の指標jの各アンテナ(2)で拾い上げられ、かつ、
指標iの前記焦点位置と第1アレイ(1)の指標jの前記各アンテナ(2)との間のインパルス反応hij(t)が、その拾い上げられた信号から決定される請求項2に記載の方法。 - 第2アレイ(4)のアンテナ(5)が、焦点合わせステップの間、指標iの前記焦点位置に存在し、かつ、前記アンテナ(5)と第1アレイ(1)の前記各アンテナ(2)との間で通信が確立される請求項2又は請求項3に記載の方法。
- 学習ステップが、それぞれに第2アレイ(4)のアンテナ(5)が配置されている指標iの幾つかの焦点位置のために実行され、それぞれが、対応する指標iの前記焦点位置に関連して、前記所定距離(R)より短い距離に配置された少なくとも一つの拡散体(7)を有し、かつ、焦点合わせステップの間、少なくとも信号Sji(t)=Si(t)×hij(−t)に対応する波が第1アレイ(1)の指標jの前記各アンテナで放出され、但し、iは、所望の焦点位置の一つの指標である請求項2乃至4の何れか一つに記載の方法。
- 焦点合わせステップの間、指標iの幾つかの値のための信号Sji(t)=Si(t)×hij(−t)の重ね合わせに対応する波が、第1アレイ(1)の指標jの前記各アンテナによって放出される請求項5に記載の方法。
- 第2アレイ(4)のアンテナ(5)は焦点合わせステップの間、指標iの前記焦点位置に存在し、かつ、焦点合わせステップの間、第1アレイ(1)の指標jの前記各アンテナ(2)と第2アレイ(4)の前記アンテナ(5)中の特定のものとの間で選択的な通信が確立される請求項5又は6に記載の方法。
- 指標iの前記焦点位置から前記所定距離(R)より短い位置に配置された幾つかの拡散体、好ましくは少なくとも10の拡散体が用いられる請求項1乃至7の何れか一つに記載の方法。
- 前記所定距離(R)が最大でλ/50に等しい請求項1乃至8の何れか一つに記載の方法。
- 前記波が0.7〜50GHzの間の周波数fを有する請求項1乃至9の何れか一つに記載の方法。
- 指標iの前記焦点位置で使用される第2アレイ(4)のアンテナ(5)は、本質的に反応場を生成するように、実数部より大きい虚数部を有するインピーダンスを有する請求項1乃至10の何れか一つに記載の方法。
- 第2アレイ(4)のアンテナ(5)のインピーダンスの虚数部は、実数部の50倍より大きい請求項11に記載の方法。
- 金属の拡散体(7)が用いられる請求項1乃至12の何れか一つに記載の方法。
- 指標iの少なくとも1つの焦点位置で波長λの電磁波を受信するための装置であって、この装置は、
エバネッセント場を生成するように、指標iの前記焦点位置に位置し、第2アレイ(4)に属する反応式のアンテナ(5)と、
前記電磁波のための少なくとも一つの金属の拡散体(7)と、を備え、
これらの拡散体(7)は指標iの前記焦点位置から所定距離(R)より小さい距離に配置されており、
前記所定距離(R)は最大でλ/10であり、但し、λは電磁波の波長である装置。 - 指標iの前記焦点位置から前記所定距離(R)より短い位置に、幾つかの金属の拡散体、好ましくは少なくとも10の金属の拡散体(7)を備えている請求項14に記載の装置。
- 前記所定距離(R)は、最大でλ/50に等しい請求項14又は15に記載の装置。
- 第2アレイ(4)のアンテナ(5)が、本質的にエバネッセント場を生成するように、実数部より大きい虚数部を有するインピーダンスを有する請求項14乃至16の何れか一つに記載の装置。
- インピーダンスの虚数部は、実数部の50倍より大きい請求項17に記載の装置。
- 第1アレイ(1)に帰属する指標jの幾つかのアンテナ(2)と、
信号Sji(t)=Si(t)×hij(−t)に対応する電磁波が第1アレイ(1)に帰属する指標jの前記アンテナ(2)によって放出されるように第1アレイ(1)に帰属する指標jの前記アンテナ(2)を制御する電子中央処理ユニット(3)と、を備え、
但し、Si(t)は時間の関数であり、hij(−t)は指標iの前記焦点位置及び第1アレイ(1)に帰属する指標jの各アンテナ(2)間のインパルス反応hij(t)の時間的反転である請求項14乃至18の何れか一つに記載の装置。 - 第2アレイ(4)は、指標iの幾つかの焦点位置に配置され、対応する指標iの焦点位置と関連してそれぞれ前記所定距離(R)より小さい距離に配置された複数の金属の拡散体(7)によって囲まれた幾つかのアンテナ(5)を備え、かつ、
電子中央処理ユニット(3)は、第1アレイ(1)に帰属する指標jの各アンテナ(2)に、少なくとも信号Sji(t)=Si(t)×hij(−t)に対応する電磁波を放出させるように設計されている請求項19に記載の装置。 - 電子中央処理ユニット(3)は、第1アレイ(1)に帰属する指標jの各アンテナ(2)に、指標iの幾つかの値のために、信号Sji(t)=Si(t)×hij(−t)の重ね合わせに対応する電磁波を放出させるように設計されている請求項20に記載の装置。
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