JP5243213B2 - Electromagnetic wave interface device and signal transmission system using the same - Google Patents
Electromagnetic wave interface device and signal transmission system using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP5243213B2 JP5243213B2 JP2008310523A JP2008310523A JP5243213B2 JP 5243213 B2 JP5243213 B2 JP 5243213B2 JP 2008310523 A JP2008310523 A JP 2008310523A JP 2008310523 A JP2008310523 A JP 2008310523A JP 5243213 B2 JP5243213 B2 JP 5243213B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electromagnetic wave
- interface device
- sheet
- wave interface
- conductor
- 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.)
- Active
Links
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 title claims description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 69
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 31
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 76
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 41
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 5
- 101100327917 Caenorhabditis elegans chup-1 gene Proteins 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Description
本発明は、電磁波インターフェース装置とシート状の二次元電磁波伝達媒体とシート状電磁波伝達媒体との間で送受信する方法とに関する。 The present invention relates to an electromagnetic wave interface device, a sheet-like two-dimensional electromagnetic wave transmission medium, and a method for transmitting and receiving between the sheet-like electromagnetic wave transmission medium.
従来、対向する導電性シート体に挟まれる狭間領域に電磁場を存在させ、2つの導電性シート体の間の電圧を変化させて当該電磁場を変化させたり、当該電磁場の変化によって導電性シート体の間の電圧を変化させたりして、電磁場を所望の方向に進行させることで、電磁波伝送を行う技術が提案されている。また下記非特許文献1においては、電磁波伝送による信号送受信と電力受給電とをする電磁波インターフェース装置が紹介されている。
Conventionally, an electromagnetic field is present in a region between the opposing conductive sheet bodies, the voltage between the two conductive sheet bodies is changed to change the electromagnetic field, or the change of the electromagnetic field causes the conductive sheet body to change. There has been proposed a technique for performing electromagnetic wave transmission by changing the voltage between them and causing an electromagnetic field to travel in a desired direction. Non-Patent
また、メッシュ状の導体部とシート状の導体部とに挟まれる狭間領域とメッシュ状の導体部側外側の浸出領域とにおいて電磁場を変化させて信号を伝達する信号伝達装置を組み合わせた信号伝達システムが知られている。 Also, a signal transmission system that combines a signal transmission device that transmits a signal by changing an electromagnetic field in a gap region sandwiched between a mesh-like conductor portion and a sheet-like conductor portion and a leaching region outside the mesh-like conductor portion. It has been known.
この信号伝達システムに用いる電磁波伝達シートでは、浸出領域での電磁波強度はシートからの距離に応じて指数的に低減する。また、電磁波伝達シートのメッシュ状導体部の端部に、抵抗や電磁波吸収体を配置して電磁波の漏れや反射を防止することが、例えば下記特許文献1に開示されている。
In the electromagnetic wave transmission sheet used for this signal transmission system, the electromagnetic wave intensity in the leaching region decreases exponentially according to the distance from the sheet. Further, for example,
このような文献に開示されるインターフェース装置は、例えばケーブル等で通信機器に接続して使用するものであり、損失エネルギーを低減させる等の目的からも不要な空中への電磁放射が小さいものであった。
従来のインターフェース装置は、電磁波を空中へ放射したり、空中から照射された電磁波を通信シートへ入力する機能を有していなかった。このため、通信シートに用いるインターフェース装置は、例えばケーブル等で通信機器に有線接続して使用する必要があった。 Conventional interface devices do not have a function of radiating electromagnetic waves into the air or inputting electromagnetic waves irradiated from the air into a communication sheet. For this reason, the interface device used for the communication sheet needs to be used by connecting to a communication device with a cable or the like, for example.
既存の通信機器の内蔵アンテナをそのまま使用したい場合には、通信機器を通信シート上に載置または近接する必要があった。通信機器を通信シートから持ち上げると、受信強度が小さくなり通信が不安定になる問題があった。 When it is desired to use the built-in antenna of an existing communication device as it is, it is necessary to place the communication device on or close to the communication sheet. When the communication device is lifted from the communication sheet, there is a problem that the reception intensity becomes small and the communication becomes unstable.
本発明は、上述のような問題点に鑑み為されたものであり、通信シートの上に載置され、通信機器が受信することが可能な程度の電磁波を局所的に放射する電磁波インターフェース装置等を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and is an electromagnetic wave interface device that is placed on a communication sheet and locally radiates an electromagnetic wave that can be received by a communication device. The purpose is to provide.
この発明にかかる電磁波インターフェース装置のある態様では、メッシュ状の導電体層を有するシート状電磁波伝達媒体との間で電磁波を入出力する電磁波インターフェース装置であって、メッシュ状の導電体層側と対向して配置される導体板を備え、シート状電磁波伝達媒体を伝搬する電磁波を、導体板のシート状電磁波伝達媒体と異なる側に放射する。 An aspect of the electromagnetic wave interface device according to the present invention is an electromagnetic wave interface device that inputs / outputs electromagnetic waves to / from a sheet-like electromagnetic wave transmission medium having a mesh-like conductor layer, facing the mesh-like conductor layer side. The electromagnetic wave propagating through the sheet-like electromagnetic wave transmission medium is radiated to a different side of the conductive plate from the sheet-like electromagnetic wave transmission medium.
また、この発明にかかる電磁波インターフェース装置のある態様では、さらに好ましくは導体板が、一辺の長さがシート状電磁波伝達媒体を伝搬する電磁波の波長の略半分の正方形であってもよい。 In one embodiment of the electromagnetic wave interface device according to the present invention, more preferably, the conductor plate may be a square whose side is approximately half the wavelength of the electromagnetic wave propagating through the sheet-like electromagnetic wave transmission medium.
また、この発明にかかる電磁波インターフェース装置のある態様では、さらに好ましくは電磁波インターフェース装置が、導体板と、導体板とシート状電磁波伝達媒体との間に配置される誘電体板と、を備え、導体板は、一辺の長さが誘電体板を伝搬する電磁波の波長の略半分の正方形であり、誘電体板は、導体板を、誘電体板の外周の内側に含
んでもよい。
In one embodiment of the electromagnetic wave interface device according to the present invention, more preferably, the electromagnetic wave interface device includes a conductor plate and a dielectric plate disposed between the conductor plate and the sheet-like electromagnetic wave transmission medium, The plate may be a square whose side is approximately half the wavelength of the electromagnetic wave propagating through the dielectric plate, and the dielectric plate may include a conductor plate inside the outer periphery of the dielectric plate.
また、この発明にかかるシート状の二次元電磁波伝達媒体のある態様では、上述のいずれかに記載の電磁波インターフェース装置と、メッシュ状の第一導電体層と、誘電体層と、第二導電体層とを順に備えるものとする。 Further, in an aspect of the sheet-like two-dimensional electromagnetic wave transmission medium according to the present invention, any one of the above-described electromagnetic wave interface devices, a mesh-like first conductor layer, a dielectric layer, and a second conductor Layers in order.
また、この発明にかかるシート状電磁波伝達媒体との間で送受信する方法のある態様では、メッシュ状の導電体層を有するシート状電磁波伝達媒体との間で送受信する方法であって、上述のいずれかに記載の電磁波インターフェース装置により、シート状電磁波伝達媒体を伝搬する電磁波を、シート状電磁波伝達媒体の外部に放射する送信工程と、シート状電磁波伝達媒体の外部から放射された電磁波を、電磁波インターフェース装置が受信してシート状電磁波伝達媒体に入力する受信工程とを有する。
Further, in one aspect of the method for transmitting / receiving to / from the sheet-like electromagnetic wave transmission medium according to the present invention, the method for transmitting / receiving to / from the sheet-like electromagnetic wave transmission medium having a mesh-like conductor layer, The electromagnetic wave interface device according to
本発明によれば、通信シートの上に載置され、通信機器が受信することが可能な程度の電磁波を放射する電磁波インターフェース装置等を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electromagnetic wave interface apparatus etc. which are mounted on a communication sheet and radiate | emit the electromagnetic waves of the grade which can be received by a communication apparatus can be provided.
以下に本発明の実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は例示であって、これに限定されるものではなく、かつ本発明の範囲を制限するものではない。 Embodiments of the present invention will be described below. In addition, embodiment described below is an illustration, Comprising: It is not limited to this and does not restrict | limit the scope of the present invention.
また、以下の説明においては、説明と理解とを容易にするため、電磁波の伝達に用いる電磁波周波数帯において導電体であるものを「導電体」と呼び、当該周波数帯において誘電体であるものを「誘電体」と呼ぶ。したがって、例えば直流電流に対して導体であるか半導体であるか絶縁体であるか等によって、直接的には何ら制約されるものではない。また、導電体と誘電体とは、電磁波との関係においてその特性により定義されるものであって、固体であるか液体であるか気体であるか等の態様や構成材料を制限するものではない。 Also, in the following description, in order to facilitate explanation and understanding, what is a conductor in an electromagnetic wave frequency band used for electromagnetic wave transmission is called a “conductor”, and what is a dielectric in the frequency band. Called “dielectric”. Therefore, it is not directly restricted by, for example, whether it is a conductor, a semiconductor, or an insulator with respect to a direct current. In addition, the conductor and the dielectric are defined by their characteristics in relation to the electromagnetic wave, and do not limit the aspect or constituent material such as whether it is solid, liquid or gas. .
実施形態で説明する電磁波インターフェース装置は、通信シート内を流れる電磁波の一部を吸収し、空中へ電磁波を放射する。また、電磁波インターフェース装置に照射された電磁波を通信シート内へ入力する機能を有する。通信シートは、薄い平面状の誘電体層をメッシュ状の導電体層と平板状の導電体層で挟むシート状の構造を持つ。また、通信シートのメッシュ状の導電体層におけるメッシュ周期と、誘電体層の厚さと、は電磁波の波長よりも小さいものとする。 The electromagnetic wave interface device described in the embodiment absorbs part of the electromagnetic wave flowing in the communication sheet and radiates the electromagnetic wave into the air. Moreover, it has the function to input the electromagnetic waves irradiated to the electromagnetic wave interface device into the communication sheet. The communication sheet has a sheet-like structure in which a thin planar dielectric layer is sandwiched between a mesh-like conductor layer and a flat conductor layer. The mesh period in the mesh-like conductor layer of the communication sheet and the thickness of the dielectric layer are assumed to be smaller than the wavelength of the electromagnetic wave.
図1は、実施形態にかかる電磁波インターフェース装置100の概要を説明する図である。図1において、電磁波を伝搬する二次元状の通信シート120の上には、電磁波インターフェース装置100が載置される。電磁波インターフェース装置100は、典型的には金属板と誘電体とを貼り合わせたような薄い形状を有する。
FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of an electromagnetic
また、電磁波インターフェース装置100は、通信シート120を伝搬する電磁波を、図面上その上面に三次元的に放射させることができ、いわば電磁波の次元変換機能と偏向機能とを有する。電磁波インターフェース装置100から放射される電磁波は、例えば放射形状110のようになる。
Further, the electromagnetic
また、電磁波インターフェース装置100の上方にある通信機器130は、電磁波インターフェース装置100から放射された電磁波を受信し、これにより通信することができる。電磁波インターフェース装置100は、ケーブルやコネクタと電気的に非接続とされていわゆるフロート状態となっており、通信シート120との電気的な接続やいわゆるアース接続等もされないものとする。
In addition, the
換言すれば、電磁波インターフェース装置100は、通信シート120内を伝搬する2次元的電磁波を、1次元的にケーブル等に入力して伝搬するのではなく、典型的には3次元的に通信シート120と略直交する上方空間に放射するものである。
In other words, the electromagnetic
(第一の実施形態)
通信シートを伝搬する電磁波の大部分は、通信シート(通信シートは二次元電磁波伝達媒体の典型例である)のメッシュ状の導電体層と平板状の導電体層との間の誘電体層内を伝搬する。この誘電体層に電磁波の入出力を行うのが電磁波インターフェース装置の機能である。このような電磁波インターフェース装置として、容量結合を利用して通信シートへの電磁波の入出力を行うものがある。
(First embodiment)
Most of the electromagnetic waves propagating through the communication sheet are in the dielectric layer between the mesh-like conductor layer and the flat conductor layer of the communication sheet (the communication sheet is a typical example of a two-dimensional electromagnetic wave transmission medium). To propagate. The function of the electromagnetic wave interface device is to input and output electromagnetic waves to the dielectric layer. As such an electromagnetic wave interface device, there is one that performs input / output of electromagnetic waves to / from a communication sheet using capacitive coupling.
図2は、通信シート120の構造の概要を説明する図である。通信シート120は、所定の比誘電率の第一保護層125と、メッシュ状の第一導電体層121と、誘電体層122と、板状の第二導電体層123と、第二保護層124とを順に備える。また、通信シート120の上には、一辺の長さがLの正方形金属板からなる電磁波インターフェース装置100(2)が載置されている。
FIG. 2 is a diagram for explaining an outline of the structure of the
図2に示すように、誘電体層122内を電磁波が伝搬している場合に、通信シート120のメッシュ状の第一導電体層121側に電磁波インターフェース装置100(2)を近接させると、通信シート120と容量結合する。そして、誘電体層122を流れる電磁波の一部がメッシュ状の第一導電体層121と電磁波インターフェース装置100(2)との間に吸い出される。
As shown in FIG. 2, when electromagnetic waves propagate through the
電磁波が吸い出される効率は、電磁波インターフェース装置100(2)の辺の長さやメッシュ状の第一導電体層121と電磁波インターフェース装置100(2)との間の距離、及び第一保護層125の誘電率に依存する。また、電磁波インターフェース装置100(2)の一辺の長さが電磁波の半波長に略等しいとき、共振を起こし、最も電磁波吸い出し効率が高くなる。
The efficiency with which the electromagnetic wave is sucked out depends on the length of the side of the electromagnetic wave interface device 100 (2), the distance between the mesh-shaped
この現象はマイクロストリップアンテナにおいて、放射素子の長さが電磁波の半波長に等しいときに共振を起こす現象と原理的には共通するものであるとも考えられる。 This phenomenon is considered to be in principle common to the phenomenon of resonance in a microstrip antenna when the length of the radiating element is equal to the half wavelength of the electromagnetic wave.
マイクロストリップアンテナの一例は、例えば米国特許第3,995,277号にも開示されている。 An example of a microstrip antenna is also disclosed in, for example, US Pat. No. 3,995,277.
そのようなアンテナの帯域幅及び指向性能力は、特定の用途のために適宜設計して調整することができる。 The bandwidth and directivity capability of such an antenna can be designed and adjusted as appropriate for a particular application.
また、マイクロストリップパッチのアレイ状の使用は、所定の走査角をもたらすことによって、指向性を適宜設計可能である。しかし、アレイ配列素子が共により近接して配置されるならば、走査角は増大され得るが、より近接した配置間隔により、アンテナ素子間の意図しない結合を増大することも懸念され、性能を劣化し得る場合も想定される。 In addition, the use of an array of microstrip patches can appropriately design directivity by providing a predetermined scanning angle. However, if the array elements are arranged closer together, the scanning angle can be increased, but the closer arrangement spacing may increase unintentional coupling between the antenna elements, degrading performance. A possible case is also envisaged.
通信シート120の第一導電体層121と第二導電体層123とが、マイクロストリップアンテナのグラウンドの機能をはたし、第一導電体層121の上に近接させた電磁波インターフェース装置100(2)がマイクロストリップアンテナの放射素子と同等の機能を果たすものと考えられる。
The electromagnetic wave interface device 100 (2) in which the
図3に示す様に、通信シート120のメッシュ状の第一導電体層121の上に、1辺の長さがLの正方形の金属板からなる電磁波インターフェース装置100(2)を置いた。図3は、通信シート120の上に電磁波インターフェース装置100(2)を置いた場合の上面図を模式的に示す図である。
As shown in FIG. 3, the electromagnetic wave interface device 100 (2) made of a square metal plate with one side length L was placed on the mesh-like
ここで通信シート120のスペックは図4に示す通りであり、電磁波インターフェース装置100(2)とメッシュ状の第一導電体層121との距離は、0.1mmであるものとする。図4は、通信シート120の特性を示す図である。また、図3の丸印310の位置から電磁波を通信シートに入力をする。
Here, the specifications of the
そして、図3の電磁波インターフェース装置100(2)の領域(斜線にて示す部分)において、下記(W)を計算した。 Then, the following (W) was calculated in the region of the electromagnetic wave interface device 100 (2) in FIG.
式(1)において、分母は誘電体層122内を伝搬する電磁波エネルギーに相当し、分子は第一保護層125に吸い出される電磁波エネルギーに相当する。従って、式(1)に示すWが大きければ誘電体層122内を伝搬する電磁波をメッシュ状の第一導電体層121層の上に効率よく取り出すことが出来ることを意味する。シミュレーションを行った周波数は、2.45GHz、5.2GHz、10GHzの三通りである。
In the formula (1), the denominator corresponds to electromagnetic wave energy propagating in the
Wを計算した結果を図5に示す。図5は、電磁波インターフェース装置100(2)の一辺の長さLを変更した場合の電磁波の取り出し効率Wを示す図である。 The result of calculating W is shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing the electromagnetic wave extraction efficiency W when the length L of one side of the electromagnetic wave interface device 100 (2) is changed.
図5に示すように、電磁波インターフェース装置100(2)の一辺の長さLが電磁波の波長の約半分に等しいとき、通信シート120の誘電体層122を流れる電磁波をメッシュ状の第一導電体層121の上に最も効率よく取り出すことが出来る。
As shown in FIG. 5, when the length L of one side of the electromagnetic wave interface device 100 (2) is equal to about half of the wavelength of the electromagnetic wave, the electromagnetic wave flowing through the
例えば、図5において10GHzにおけるWが最大となるポイント51と、5.2GHzにおけるWが最大となるポイント52と、2.45GHzにおけるWが最大となるポイント53と、に対応する各長さLは、各々第一保護層125における電磁波の波長の大凡半分に相当する。
For example, in FIG. 5, each length L corresponding to a
電磁波インターフェース装置100(2)の一辺の長さLは、使用する通信シート120のスペックによって多少変化するが、電磁波インターフェース装置100(2)の一辺の長さLが、波長の半分に略等しいときに最も効率がよいことについてはいずれの場合にも共通するものとなる。
The length L of one side of the electromagnetic wave interface device 100 (2) varies somewhat depending on the specifications of the
(第二の実施形態)
図6は、第二の実施形態にかかる電磁波インターフェース装置100(3)の構造を模式的に示す概念図である。電磁波インターフェース装置100(3)は、平板状の誘電体62と導体板61から成り、全外周において導体板61より大きな誘電体62と、導体板61と、を貼り合わせた構造を有する。
(Second embodiment)
FIG. 6 is a conceptual diagram schematically showing the structure of the electromagnetic wave interface device 100 (3) according to the second embodiment. The electromagnetic wave interface device 100 (3) includes a
図6には示していないが、電磁波インターフェース装置100(3)は、導体板61を保護する保護層を導体板61の上にさらに備えてもよい。誘電体62の面積は、典型的には導体板61の面積よりも大きく、導体板61の外周は全て誘電体62の外周内部に含まれる。
Although not shown in FIG. 6, the electromagnetic wave interface device 100 (3) may further include a protective layer for protecting the
誘電体62の厚さは、典型的には誘電体62内における電磁波の波長の4分の1よりも小さい(例えば、2mmとする)ものとする。なお、マイクロストリップアンテナにおいては、放射効率を上げるために、誘電率を小さくして誘電体の厚さを大きくすることが知られている。 The thickness of the dielectric 62 is typically smaller than a quarter of the wavelength of the electromagnetic wave in the dielectric 62 (for example, 2 mm). In the microstrip antenna, in order to increase radiation efficiency, it is known to reduce the dielectric constant and increase the thickness of the dielectric.
しかし、電磁波インターフェース装置100(3)においては、導体板61がメッシュ状の第一導電体層121に近い方が容量結合する上で好ましく、また誘電体62の誘電率が大きな方が電磁波を吸い出し易くなるので好ましい。すなわち、誘電体62の厚さが薄く、誘電率が大きいほうが好ましい。但し、電磁波インターフェース装置100(3)から放射する電磁波の量との関係で、最適な誘電体62の誘電率の範囲が存在するものと考えられる。
However, in the electromagnetic wave interface device 100 (3), it is preferable that the
また、図6では導体板61と誘電体62は正方形であるものとして示すが、これに限られることはなく、長方形や円形などとしてもよい。電磁波インターフェース装置100(3)は、図7に示すように、誘電体62側を通信シート120のメッシュ状の第一導電体層121の上に置いて、または近接させて使用する。図7は、電磁波インターフェース装置100(3)の使用態様を例示する概念図である。図7においては、図2と対応する同一部位には同一の符号を付して、重複を避ける為その説明を省略する。
In FIG. 6, the
電磁波インターフェース装置100(3)は、通信シート120の誘電体層122を伝搬する電磁波の一部を吸出して空中へ放射させる。電磁波の放射に関する原理としては、マイクロストリップアンテナが電磁波を放射するのと同様の考え方を適用できるのでここでは詳述は避ける。また、電磁波インターフェース装置100(3)は、空中から電磁波インターフェース装置100(3)に照射された電磁波を、通信シート120の誘電体層122に入力する機能も有する。
The electromagnetic wave interface device 100 (3) sucks a part of the electromagnetic wave propagating through the
この導体板61の一辺の長さLが、誘電体62内の電磁波の波長の略半分に等しい場合に、最も放射効率が高くなると共に、電磁波インターフェース装置100(3)に照射された電磁波が通信シート120へ入力される効率が最も高くなる。但し、電磁波インターフェース装置100(3)は、導体板61の一辺の長さが誘電体62内の電磁波の波長の半分に必ずしも等しくなくてもよく、所望の放射効率又は吸収効率となるように適宜設計することとできる。
When the length L of one side of the
例えば、通信シート120の上に、電磁波インターフェース装置100(3)を複数設ける場合など、単一の電磁波インターフェース装置100(3)から吸い出される電磁波を制限したい場合などは、他の電磁波インターフェース装置100(3)からの取り出し量とのバランスを考慮した取り出し効率設計としてもよい。
For example, when a plurality of electromagnetic wave interface devices 100 (3) are provided on the
図8に示すように、導体板61と誘電体62とを正方形とした場合には、電磁波インターフェース装置100(3)から放射される電磁波は直線偏波となる。図8は、電磁波インターフェース装置100(3)の概念的上面図である。
As shown in FIG. 8, when the
また例えば、導体板61と誘電体62とを正方形ではなく図9(a)に示すような形状とした場合には、電磁波インターフェース装置100(3)から放射される電磁波は円偏波となる。図9は、電磁波インターフェース装置100(3)の形状バリエーションを例示する図である。円偏波を放射する電磁波インターフェース装置100(3)は、図9(a)に限るものではなく種々の形状が考えられる。
For example, when the
図9(a)に示す例においては一辺の長さLa、図9(b)に示す例においては直径Lbを、各々誘電体62における電磁波の波長の略半分程度の長さとすることが効率の観点からは好ましい。なお、910,920は導体板61の外縁を示すものである。
In the example shown in FIG. 9A, it is efficient to set the length La of one side, and in the example shown in FIG. 9B, the diameter Lb is approximately half the wavelength of the electromagnetic wave in the dielectric 62. It is preferable from the viewpoint.
(第三の実施形態)
上述の説明において、導体板61は1枚でなく、任意の複数枚であってもよい。また、導体板61を誘電体62の上にアレイ状に配置することとしてもよい。例えば複数の電磁波インターフェース装置100(3)をアレイ状の配置とすることで、各々の導体板61に入力される電磁波の位相差の値によって、電磁波インターフェース装置100(3)全体が放射する電磁波の指向性と強度とを、適宜コントロールすることが可能になる。すなわち、導体板61の個数と各導体板61の間隔は、所望の指向性になるように適宜設計を行うこととできる。
(Third embodiment)
In the above description, the number of
図10は、金属板101,102をアレイ状に固定配置した電磁波インターフェース装置100(4)を第一保護層125上に備える通信シート120(2)を説明する図である。電磁波インターフェース装置100(4)により、電磁波の放射効率又は吸収効率の高い通信シート120(2)とできる。また、通信シート120(2)は、任意の方向に指向性を持たせた電磁放射とすることができる。なお、通信シート120(2)は、金属板101,102の上にさらに樹脂等からなる保護層を設けてもよい。
FIG. 10 is a diagram illustrating the communication sheet 120 (2) provided with the electromagnetic wave interface device 100 (4) on which the
(第四の実施形態)
この実施形態では、上述の電磁波インターフェース装置100(3)を無線LANシステム1100に応用する。図11は、電磁波インターフェース装置100(3)を用いた無線LANシステム1100の構成概要を説明する図である。電磁波インターフェース装置100(3)は、既に説明したものと同一の構成及び作用であるので、説明の重複を避けるためにここではその説明を省略する。
(Fourth embodiment)
In this embodiment, the above-described electromagnetic wave interface device 100 (3) is applied to the
無線LANシステム1100は、無線LANアクセスポイント1020を介してインターネット等に接続される。無線LANアクセスポイント1020は、入出力インターフェース1010により通信シート120と接続されて、通信シート120内に電磁波を入力する。
The
入出力インターフェース1010から入力された電磁波は、通信シート120内を伝搬し、その一部が電磁波インターフェース装置100(3)から吸い出され、3次元的に図面上の上方空間に放射される。放射された電磁波は、通信機器130(2)で受信されて通信可能となる。
The electromagnetic wave input from the input /
また、通信機器130(2)から放射された電磁波は、電磁波インターフェース装置100(3)で受信されて通信シート120内に入力され、入出力インターフェース1010から無線LANアクセスポイント1020へと伝搬されて双方向通信が可能となる。すなわち、電磁波インターフェース装置100(3)は、アンテナの機能をも兼ね備えるものであるとも解される。
The electromagnetic wave radiated from the communication device 130 (2) is received by the electromagnetic wave interface device 100 (3) and input into the
無線LANシステム1100は、壁や人、パーティッションなどの障害物によってアンテナから送信された電磁波が届かない箇所ができることを回避し、通信が安定しない場所が発生することを解消することができる。また、隣の部屋や別のフロアなどの意図しない場所にまで電磁波が飛んでいき、セキュリティ上問題になる状況を回避することも可能である。
The
無線LANシステム1100は、入出力インターフェース1010と、無線LANアクセスポイント1020とが、同軸ケーブル等で接続される。このため、通信シート120は、無線LANを使用する場所、例えばオフィスや会議室等の机の上などに置いて用いることが好ましい。
In the
IEEE802.11a/b/g等の無線LAN機能を備えたモバイル機器(例えばノートパソコンやPDAなど)を、この電磁波インターフェース装置100(3)の付近に設置するか、または近づけることによって、無線LANアクセスポイント1020とモバイル機器間との通信を可能とする。
Wireless LAN access by installing or approaching a mobile device (for example, a notebook computer or PDA) having a wireless LAN function such as IEEE802.11a / b / g in the vicinity of the electromagnetic wave interface device 100 (3) Communication between the
これにより、安定して通信をすることが可能となり、通信をすることが出来るエリアが電磁波インターフェース装置100(3)上方に限定されて明確になるので好ましい。なお、電磁波インターフェース装置100(3)に替えて、電磁波インターフェース装置100,100(2),100(4)を用いてもよく、通信シート120に替えて通信シート120(2)を用いてもよい。
Accordingly, it is possible to perform stable communication, and an area where communication can be performed is limited to the upper side of the electromagnetic wave interface device 100 (3), which is preferable. Note that the electromagnetic wave interface device 100 (3) may be used instead of the electromagnetic
(第五の実施形態)
次に、電磁波インターフェース装置100(3)をRFIDシステム1200へ応用する例について説明する。図12は、電磁波インターフェース装置100(3)をRFIDシステム1200へ応用する例について説明する模式図である。図12においては、図11と対応する同一部位には同一の符号を付して、説明の重複を避けるためにここではその説明を省略する。
(Fifth embodiment)
Next, an example in which the electromagnetic wave interface device 100 (3) is applied to the
オフィス等においては、棚の中の物品や書類、書籍などの存在や出し入れなどを管理したいという要望が高い。この管理を行う既存の方法としてRFIDを利用する方法がある。管理対象となる物品にRFIDタグを貼り付け、棚の内部にアンテナを設置する。そしてアンテナとRFIDリーダーを同軸ケーブルで接続し、RFIDタグの存在を検出するものが知られている。 In offices and the like, there is a high demand for managing the presence, taking in and out of articles, documents, books, etc. in a shelf. As an existing method for performing this management, there is a method using RFID. An RFID tag is attached to an item to be managed, and an antenna is installed inside the shelf. An antenna is known that detects the presence of an RFID tag by connecting the RFID reader with a coaxial cable.
図12に示すように、RFIDシステム1200においては、入出力インターフェース1010に同軸ケーブルでRFIDリーダ/ライタ1030を接続する。一方で管理対象となる物品にRFIDタグ130(3)を貼り付ける。そしてRFIDタグ130(3)を貼り付けた部位又は貼付面を、通信シート120の表面または通信シート120の上に置いた電磁波インターフェース装置100(3)に近づけることによって物品の存在を読み取ることが可能となる。
As shown in FIG. 12, in the
RFIDシステム1200は、電磁波インターフェース装置100(3)の上方に安定したタグ検知領域が生成されるので、RFIDタグ130(3)を通信シート120の表面に近接させなければ読み取ることが出来ないという不便さを解消することができる。
Since the
また、電磁波インターフェース装置100(3)を用いれば、通信シート120からある程度離れた場所に存在するRFIDタグ130(3)を読み取ることが可能となる。また、電磁波インターフェース装置100(3)を用いたRFIDシステム1200は、棚だけではなく机や床の上に置いたり、壁に貼り付けて用いることとできる。
Further, when the electromagnetic wave interface device 100 (3) is used, it is possible to read the RFID tag 130 (3) that exists at a certain distance from the
これにより、安定してタグ読み取りをすることが可能となり、タグ読み取りすることが出来るエリアが電磁波インターフェース装置100(3)上方の所望領域に限定されて明確になるので好ましい。なお、電磁波インターフェース装置100(3)に替えて、電磁波インターフェース装置100,100(2),100(4)を用いてもよく、通信シート120に替えて通信シート120(2)を用いてもよい。
This makes it possible to read the tag stably, and the area where the tag can be read is limited to a desired area above the electromagnetic wave interface device 100 (3), which is preferable. Note that the electromagnetic wave interface device 100 (3) may be used instead of the electromagnetic
上述した電磁波インターフェース装置100,100(2),100(3),100(4)及び通信シート120(2)は、シート状の電磁波伝達媒体の意図しない場所からの電磁波の漏れを低減させつつ、所望の箇所においては局所的に電磁波を取り出して当該所望の箇所における所望の3次元空間に、電磁波を放射させることが可能である。
While the electromagnetic
また、アレイ状の構成とすれば、アレイを構成する間隔と個数とを適宜変更することで、放射させる電磁波の強度と向きとを任意に調整することも可能であるので好ましい。これにより、例えば電磁波インターフェース装置100,100(2),100(3),100(4)等を保有する使用者のデスク上の所望領域においてのみ、局所的に通信可能とする無線LANシステムを構築することも容易となるので好ましい。
In addition, an array configuration is preferable because the intensity and direction of the electromagnetic wave to be radiated can be arbitrarily adjusted by appropriately changing the interval and the number of the array. As a result, for example, a wireless LAN system capable of locally communicating only in a desired area on the desk of the user who owns the electromagnetic
上述した電磁波インターフェース装置100,100(2),100(3),100(4)及び通信シート120(2)は、各実施形態における説明に限定されるものではなく、自明な範囲でその構成を変更し、自明な範囲で動作及び処理を適宜変更して用いることとできることは当業者に容易に理解されるところである。
The electromagnetic
100・・電磁波インターフェース装置、120・・通信シート、121・・第一導電体層、122・・誘電体層、123・・第二導電体層。 100 ... Electromagnetic wave interface device, 120 ... Communication sheet, 121 ... First conductor layer, 122 ... Dielectric layer, 123 ... Second conductor layer.
Claims (5)
前記第一導電体層と対向して前記上面に設けられる導体板を有し、前記導体板は、前記シート状電磁波伝達媒体を伝搬する電磁波を、前記シート状電磁波伝達媒体の上方に放射することを特徴とする電磁波インターフェース装置。 An electromagnetic wave interface device for inputting and outputting electromagnetic waves between a top surface, a mesh-like first conductor layer, a dielectric layer, a second conductor layer, and a sheet-like electromagnetic wave transmission medium having a lower surface in order. And
Has a conductive plate provided on the upper surface opposite to the first conductive layer, said conductive plate, the electromagnetic wave propagating through the sheet-like electromagnetic wave transmission medium, to radiation above the sheet-like electromagnetic wave transmission medium An electromagnetic wave interface device characterized by.
前記導体板は、前記誘電体板の外周の内側に配置されることを特徴とする請求項2に記載の電磁波インターフェース装置。 The electromagnetic wave interface device further includes a dielectric plate disposed between the conductor plate and the upper surface ,
The electromagnetic wave interface device according to claim 2, wherein the conductor plate is disposed inside an outer periphery of the dielectric plate .
前記第一導電体層と対向して前記上面に設けられる導体板を有する電磁波インターフェース装置と、を備え、An electromagnetic wave interface device having a conductor plate provided on the upper surface facing the first conductor layer,
前記導体板は、前記シート状電磁波伝達媒体を伝搬する電磁波を前記シート状電磁波伝達媒体の上方に放射することを特徴とする信号伝達システム。The signal transmission system, wherein the conductor plate radiates an electromagnetic wave propagating through the sheet-like electromagnetic wave transmission medium above the sheet-like electromagnetic wave transmission medium.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008310523A JP5243213B2 (en) | 2008-12-05 | 2008-12-05 | Electromagnetic wave interface device and signal transmission system using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008310523A JP5243213B2 (en) | 2008-12-05 | 2008-12-05 | Electromagnetic wave interface device and signal transmission system using the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010136135A JP2010136135A (en) | 2010-06-17 |
JP5243213B2 true JP5243213B2 (en) | 2013-07-24 |
Family
ID=42346959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008310523A Active JP5243213B2 (en) | 2008-12-05 | 2008-12-05 | Electromagnetic wave interface device and signal transmission system using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5243213B2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5392766B2 (en) * | 2009-09-25 | 2014-01-22 | 国立大学法人 東京大学 | Electromagnetic wave communication medium, electromagnetic wave scattering device and antenna |
JP5200135B2 (en) * | 2010-07-14 | 2013-05-15 | ミカサ商事株式会社 | Exhibition information distribution system |
JP5589630B2 (en) * | 2010-07-14 | 2014-09-17 | 富士通株式会社 | Antenna device, RFID system |
US20130214613A1 (en) * | 2010-10-08 | 2013-08-22 | Nec Corporation | Surface communication device |
JPWO2012046550A1 (en) * | 2010-10-08 | 2014-02-24 | 日本電気株式会社 | Surface communication device |
JP2014107755A (en) * | 2012-11-28 | 2014-06-09 | Teijin Ltd | Antenna sheet and mobile |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004010651A1 (en) * | 2002-07-18 | 2004-01-29 | Ntt Docomo, Inc. | Communication unit, communication facility, management device, communication system, and electric field communication device |
JP4538594B2 (en) * | 2005-09-12 | 2010-09-08 | 株式会社セルクロス | Signal transmission system |
JP2007150654A (en) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Serukurosu:Kk | Sensor unit |
EP2023275B1 (en) * | 2006-06-01 | 2011-04-27 | Murata Manufacturing Co. Ltd. | Radio frequency ic device and composite component for radio frequency ic device |
JP4923975B2 (en) * | 2006-11-21 | 2012-04-25 | ソニー株式会社 | Communication system and communication apparatus |
-
2008
- 2008-12-05 JP JP2008310523A patent/JP5243213B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010136135A (en) | 2010-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5399686B2 (en) | Electromagnetic wave transmission sheet, wireless LAN system, RFID system, and electromagnetic wave transmission method | |
JP5243213B2 (en) | Electromagnetic wave interface device and signal transmission system using the same | |
KR102464064B1 (en) | Antenna unit for a communication divece | |
KR102589691B1 (en) | Antenna units and terminal equipment | |
KR102033311B1 (en) | Microstripline-fed slot array antenna and manufacturing method thereof | |
US10636565B2 (en) | Signal and power transmission system | |
US9923281B2 (en) | Dual antenna system | |
EP2963736A1 (en) | Multi-band antenna element and antenna | |
WO2012046550A1 (en) | Surface communication device | |
TW439322B (en) | Dual-frequency-band patch antenna with alternating active and passive elements | |
JP6052276B2 (en) | Power receiving device, power feeding device, communication device | |
CN102780071A (en) | Three-dimensional antenna | |
JP6787415B2 (en) | Method of reducing coupling between flat antenna and antenna element | |
Ojo et al. | A triangular MIMO array antenna with a double negative metamaterial superstrate to enhance bandwidth and gain | |
CN116169466B (en) | Ultra-wideband low-profile dual-polarized tightly-coupled antenna array | |
WO2012046548A1 (en) | Surface communication device | |
JP5086963B2 (en) | Electromagnetic wave interface device and electromagnetic wave transmission system | |
WO2020137404A1 (en) | Communication sheet and electric power transmission method | |
CN105576358A (en) | Label antenna suitable for IT device | |
JP2010016592A (en) | Electromagnetic wave interface device | |
JP2013021541A (en) | Electromagnetic wave propagation device and electromagnetic wave interface | |
JP5302079B2 (en) | Electromagnetic wave interface device and communication device | |
CN106063035B (en) | A kind of antenna and wireless device | |
US20130043315A1 (en) | RFID tag with open-cavity antenna structure | |
JP5647528B2 (en) | Antenna device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130122 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130311 |
|
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: 20130326 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130404 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5243213 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
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 |
|
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 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |