JP5721236B2 - Electromagnetic field generator and electromagnetic field generation method - Google Patents

Electromagnetic field generator and electromagnetic field generation method Download PDF

Info

Publication number
JP5721236B2
JP5721236B2 JP2012157779A JP2012157779A JP5721236B2 JP 5721236 B2 JP5721236 B2 JP 5721236B2 JP 2012157779 A JP2012157779 A JP 2012157779A JP 2012157779 A JP2012157779 A JP 2012157779A JP 5721236 B2 JP5721236 B2 JP 5721236B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electromagnetic field
electromagnetic
units
signal
frequency
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
Application number
JP2012157779A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014022832A (en
Inventor
健 平賀
健 平賀
智弘 関
智弘 関
野島 俊雄
俊雄 野島
隆 日景
隆 日景
由文 河村
由文 河村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hokkaido University NUC
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Hokkaido University NUC
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hokkaido University NUC, Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Hokkaido University NUC
Priority to JP2012157779A priority Critical patent/JP5721236B2/en
Publication of JP2014022832A publication Critical patent/JP2014022832A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5721236B2 publication Critical patent/JP5721236B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、周波数、位相、振幅、波形などが動的に変化する電磁界を発生させる電磁界発生装置および電磁界発生方法に関する。   The present invention relates to an electromagnetic field generation apparatus and an electromagnetic field generation method for generating an electromagnetic field in which frequency, phase, amplitude, waveform, and the like change dynamically.

従来、無線通信の技術分野において、電磁波に情報を重畳して空間に放射する手段として、変復調器と周波数変換器と電力増幅器とアンテナとを組み合わせた無線通信システムが使用されている。また、近年では、いわゆるソフトウェア無線での応用を目的として、無線周波数の信号波形を直接生成する技術であるDDS(Direct Digital Synthesizer)などが考案・商品化され、これにより、いっそう動的に無線周波数の波形を制御することが可能となってきた。   2. Description of the Related Art Conventionally, in the technical field of wireless communication, a wireless communication system that combines a modem, a frequency converter, a power amplifier, and an antenna is used as means for superimposing information on electromagnetic waves and radiating it into space. In recent years, DDS (Direct Digital Synthesizer), a technology that directly generates radio frequency signal waveforms, has been devised and commercialized for the purpose of so-called software radio applications. It has become possible to control the waveform.

特表2009−501510号公報Special table 2009-501510

しかしながら、高周波信号を電磁波に変換して空間に放射する手段としては、依然としてアンテナが用いられている。通常、アンテナの利用周波数、電磁界放射特性、放射効率等は、そのアンテナ素子を構成する導体の形状や給電点の設置形態、或いはアンテナの設置位置等により定まる。そのため、この種のアンテナの空間放射特性は時間的に静的であり、動的に変更することはできない。従って、従来の無線通信システムによれば、情報を電磁界分布の形状に重畳することは困難である。   However, antennas are still used as means for converting high-frequency signals into electromagnetic waves and radiating them into space. Usually, the antenna use frequency, electromagnetic field radiation characteristics, radiation efficiency, and the like are determined by the shape of the conductor constituting the antenna element, the installation form of the feeding point, the installation position of the antenna, and the like. Therefore, the spatial radiation characteristics of this type of antenna are static in time and cannot be changed dynamically. Therefore, according to the conventional wireless communication system, it is difficult to superimpose information on the shape of the electromagnetic field distribution.

空間放射特性を動的に変更することが可能なアンテナとして、アダプティブアレーアンテナ(Adaptive array antenna)がある。アダプティブアレーアンテナによれば、電子的制御により放射指向特性を動的に変更することができる。しかしながら、アダプティブアレーアンテナの各アンテナ素子は特定の周波数帯において使用することを想定して設計されており、特定の空間放射特性を持つ。このため、アダプティブアレーアンテナの各アンテナ素子の電磁界放射特性は固定的である。従って、その周波数特性を動的に変化させることや、任意の電磁界放射形状を生成することはできない。アダプティブアレーアンテナのアンテナ素子には、予め設定された複数の空間放射特性を切り替えて使用するものや、複数の周波数帯域に対して同時的に対応可能なものもあるが、その空間放射特性を任意に変更することまではできない。従って、アダプティブアレーアンテナによっても、情報を電磁界分布の形状に重畳することは困難である。   As an antenna that can dynamically change the spatial radiation characteristic, there is an adaptive array antenna. According to the adaptive array antenna, the radiation directivity characteristic can be dynamically changed by electronic control. However, each antenna element of the adaptive array antenna is designed to be used in a specific frequency band, and has a specific spatial radiation characteristic. For this reason, the electromagnetic field radiation characteristics of each antenna element of the adaptive array antenna are fixed. Therefore, it is impossible to dynamically change the frequency characteristics or generate an arbitrary electromagnetic field radiation shape. Some antenna elements of adaptive array antennas can be used by switching a plurality of preset spatial radiation characteristics, and others can be used simultaneously for multiple frequency bands. It cannot be changed to. Therefore, it is difficult to superimpose information on the shape of the electromagnetic field distribution even with an adaptive array antenna.

また、電磁波を空間に効率的に放射するための技術として、特許文献1(特表2009−501510号公報)に開示された技術がある。図11は、同技術に基づく装置構成の一例を示している。同技術は、電力を無線で伝送するために共振現象を利用している。即ち、この技術では、空間を隔てて配置された2台の共振装置12,13を使用し、電源装置11が発生する高周波交流電力に対して一方の共振装置12を共振させると共に、この共振装置12と効率よく結合された他方の共振装置13を共振させることにより、空間を介して負荷14にエネルギーを無線伝送する。しかしながら、この技術によれば、伝送路である空間での電磁界分布の形状を動的に制御することはできず、その空間放射特性を任意に変更することはできない。従って、特許文献1の技術によっても、情報を電磁界分布の形状に重畳することはできない。   In addition, as a technique for efficiently radiating electromagnetic waves into space, there is a technique disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 2009-501510). FIG. 11 shows an example of a device configuration based on the technology. The technology uses a resonance phenomenon to transmit power wirelessly. That is, in this technique, two resonance devices 12 and 13 arranged with a space therebetween are used to resonate one resonance device 12 with respect to the high-frequency AC power generated by the power supply device 11, and this resonance device. By resonating the other resonance device 13 that is efficiently coupled to the device 12, energy is wirelessly transmitted to the load 14 through the space. However, according to this technique, the shape of the electromagnetic field distribution in the space that is the transmission path cannot be dynamically controlled, and the spatial radiation characteristics cannot be arbitrarily changed. Therefore, even with the technique of Patent Document 1, information cannot be superimposed on the shape of the electromagnetic field distribution.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、任意の形状の電磁界分布を発生させ、任意の空間放射特性を実現することができる電磁界発生装置および電磁界発生方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an electromagnetic field generation apparatus and an electromagnetic field generation method capable of generating an electromagnetic field distribution of an arbitrary shape and realizing an arbitrary spatial radiation characteristic. With the goal.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の主要な特徴は、発生する交流電磁界の波長に比べて十分に微小なサイズの複数の電磁界放射部を配置し、制御部の動的な制御に応じて各電磁界放射部から電界または磁界を発生させることにより、各電磁界放射部が放射する電磁界の重ね合わせの結果として、任意形状の電磁界分布を有する電磁界を発生させる点にある。また、本発明の他の主要な特徴は、各電磁界放射部に共振部を接続することにより強制的に共振状態を形成し、この共振部に高周波エネルギーを一時的に蓄えて各電磁界放射部に供給することにより、電力効率を改善している点にある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The main feature of the present invention is that a plurality of electromagnetic field radiating portions having a sufficiently small size compared to the wavelength of the generated AC electromagnetic field. And by generating an electric field or magnetic field from each electromagnetic field radiation unit according to the dynamic control of the control unit, as a result of superposition of the electromagnetic fields radiated by each electromagnetic field radiation unit, electromagnetic waves of any shape An electromagnetic field having a field distribution is generated. Further, another main feature of the present invention is that a resonance state is forcibly formed by connecting a resonance part to each electromagnetic field radiation part, and high frequency energy is temporarily stored in the resonance part so that each electromagnetic field radiation is generated. The power efficiency is improved by supplying to the part.

また、本発明は、例えば、電磁界放射部として微小サイズ(例えば放射する電磁波の波長の1/8よりも小さいサイズ)の電界源または磁界源を複数配列し、これら複数の電界源または磁界源から放射される電磁界の重ね合わせの結果として任意の電磁界を発生させる。   The present invention also includes, for example, arranging a plurality of electric field sources or magnetic field sources having a minute size (for example, a size smaller than 1/8 of the wavelength of the radiated electromagnetic wave) as the electromagnetic field radiating unit. An arbitrary electromagnetic field is generated as a result of superposition of the electromagnetic fields radiated from.

微小サイズの磁界源(電流源)により微小な磁界を発生する場合を例に本発明の作用を説明すると、次のようになる。一般のアンテナは、そのアンテナ素子をなす導体に無線周波数の交流電流が給電されることにより共振状態になり、その導体に定在波が載った状態となる。本発明では、例えば、複数の電磁波放射部のそれぞれを微小サイズの素子(微小素子)により構成し、上述の一般のアンテナのアンテナ素子に発生する定在波と等価な電流を各微小素子に流れる電流の重ね合わせにより形成する。これにより、一般のアンテナと同様の所望の電磁波を発生させる。   The operation of the present invention will be described below by taking as an example the case where a minute magnetic field is generated by a minute size magnetic field source (current source). A general antenna enters a resonance state when a radio frequency alternating current is fed to a conductor forming the antenna element, and a standing wave is placed on the conductor. In the present invention, for example, each of the plurality of electromagnetic wave radiation portions is configured by a micro-sized element (micro element), and a current equivalent to a standing wave generated in the antenna element of the general antenna described above flows to each micro element. It is formed by current superposition. Thereby, the desired electromagnetic wave similar to a general antenna is generated.

また、本発明では、例えば、電磁波放射部として上述の微小素子を二次元平面上に配列する。これにより、既存の平面アンテナでは構造的形状を変更することにより実現していた指向性制御や偏波面制御などを、その構造的形状を変更することなく実現することを可能とする。また、本発明によれば、例えば、微小素子に給電する電流源の振幅、位相、向きをプログラマブルに変更することで任意の電流分布を形成し、多様なアンテナ特性を実現することができ、これにより、プログラマブルなアンテナ特性を有する無線送信アンテナを実現することができる。また、本発明によれば、例えば、無線伝送すべき情報信号に応じて微小素子に給電する電流源を制御することにより、従来の無線送信機そのものを本発明に係る電磁界発生装置で置き換えることも可能になる。   Moreover, in this invention, the above-mentioned microelement is arranged on a two-dimensional plane as an electromagnetic wave radiation | emission part, for example. As a result, directivity control, polarization plane control, and the like realized by changing the structural shape in the existing planar antenna can be realized without changing the structural shape. In addition, according to the present invention, for example, an arbitrary current distribution can be formed by changing the amplitude, phase, and direction of the current source that feeds the microelements in a programmable manner, and various antenna characteristics can be realized. Thus, a wireless transmission antenna having programmable antenna characteristics can be realized. Further, according to the present invention, for example, a conventional wireless transmitter itself is replaced with the electromagnetic field generator according to the present invention by controlling a current source that supplies power to a microelement in accordance with an information signal to be wirelessly transmitted. Will also be possible.

上述の特徴を有する本発明は次のように表現される。
即ち、上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る電磁界発生装置は、高周波信号を発生させる複数の信号発生部と、前記複数の信号発生部のそれぞれが発生させた高周波信号を電磁界として空間へ放射する複数の電磁界放射部と、前記複数の電磁界放射部からそれぞれ放射された電磁界が前記空間において、入力情報信号に応じて変調された幾何形状を有する電磁界分布を形成するように前記複数の信号発生部を制御する制御部とを具備する電磁界発生装置の構成を有する。
The present invention having the above-described features is expressed as follows.
That is, in order to solve the above-described problem, an electromagnetic field generation device according to an aspect of the present invention includes a plurality of signal generation units that generate high-frequency signals and a high-frequency signal generated by each of the plurality of signal generation units. A plurality of electromagnetic field radiating portions radiating to space as a field, and an electromagnetic field distribution having a geometric shape in which the electromagnetic fields radiated from the plurality of electromagnetic field radiating portions are modulated in the space according to an input information signal And a configuration of an electromagnetic field generation device including a control unit that controls the plurality of signal generation units.

上記電磁界発生装置の構成において、例えば、前記複数の信号発生部と前記複数の電磁界放射部との間に、前記複数の信号発生部のそれぞれが発生させた高周波信号に共振する複数の共振部を備えたことを特徴とする。   In the configuration of the electromagnetic field generation device, for example, a plurality of resonances that resonate with a high-frequency signal generated by each of the plurality of signal generation units between the plurality of signal generation units and the plurality of electromagnetic field emission units. It has the part.

上記電磁界発生装置の構成において、例えば、前記複数の電磁界放射部は、各々が放射する電磁界の波長より小さいサイズを有し、各々が放射する電磁界の波長より狭い間隔で配置されたことを特徴とする。   In the configuration of the electromagnetic field generation device, for example, the plurality of electromagnetic field radiating units have a size smaller than the wavelength of the electromagnetic field that each radiates, and are arranged at an interval narrower than the wavelength of the electromagnetic field that each radiates. It is characterized by that.

上記電磁界発生装置の構成において、例えば、前記複数の電磁界放射部の各サイズは、放射すべき電磁界の波長のうち最も小さい波長の1/8以下であり、前記複数の電磁界放射部の個数は4以上であることを特徴とする。   In the configuration of the electromagnetic field generation device, for example, each size of the plurality of electromagnetic field radiation units is 1/8 or less of the smallest wavelength of the electromagnetic field to be radiated, and the plurality of electromagnetic field radiation units The number of is 4 or more.

上記電磁界発生装置の構成において、例えば、前記複数の共振部のそれぞれのQ値は10以上であることを特徴とする。   In the configuration of the electromagnetic field generation device, for example, the Q value of each of the plurality of resonance units is 10 or more.

上記電磁界発生装置の構成において、例えば、前記制御部は、入力情報信号に応じて、前記複数の信号発生部が発生させる高周波信号の周波数、振幅、位相、波形のうちの1または2以上と、前記複数の共振部の共振周波数を変化させることにより、前記電磁界分布の幾何形状を変調することを特徴とする。   In the configuration of the electromagnetic field generation device, for example, the control unit may be one or more of the frequency, amplitude, phase, and waveform of the high-frequency signal generated by the plurality of signal generation units according to an input information signal. The geometric shape of the electromagnetic field distribution is modulated by changing the resonance frequency of the plurality of resonance portions.

上記電磁界発生装置の構成において、例えば、前記電磁界分布の幾何形状は、前記電磁界分布における等位相波面の幾何形状であることを特徴とする。   In the configuration of the electromagnetic field generator, for example, the geometric shape of the electromagnetic field distribution is a geometric shape of an equiphase wavefront in the electromagnetic field distribution.

上記電磁界発生装置の構成において、例えば、前記複数の電磁界放射部が、一次元状、二次元状、三次元状のうちの何れかの形態で配列されたことを特徴とする。   In the configuration of the electromagnetic field generation device, for example, the plurality of electromagnetic field radiation units are arranged in any one of a one-dimensional shape, a two-dimensional shape, and a three-dimensional shape.

上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る電磁界発生方法は、複数の信号発生部により高周波信号を発生させる段階と、前記複数の信号発生部がそれぞれ発生させた高周波信号を電磁界として複数の電磁界放射部から空間へ放射する段階と、前記複数の電磁界放射部から放射される電磁界が前記空間において、入力情報信号に応じて変調された幾何形状を有する電磁界分布を形成するように、制御部により前記複数の信号発生部を制御する段階とを含む電磁界発生方法の構成を有する。 In order to solve the above problems, an electromagnetic field generation method according to an aspect of the present invention includes a step of generating a high-frequency signal by a plurality of signal generation units, and an electromagnetic field generated by each of the plurality of signal generation units. Radiating into a space from a plurality of electromagnetic field radiating portions, and an electromagnetic field distribution having a geometric shape in which the electromagnetic fields radiated from the plurality of electromagnetic field radiating portions are modulated according to an input information signal in the space. Forming a method of generating an electromagnetic field including a step of controlling the plurality of signal generators by a controller.

本発明によれば、従来のアンテナでは実現できなかった任意の形状の電磁界分布を発生させ、任意の空間放射特性を実現することができる。従って、例えば、従来のアンテナでは実現が困難な放射指向特性を得ることや、等位相波面の形状が伝送情報で変調された電磁波を発生させることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to generate an electromagnetic field distribution having an arbitrary shape that cannot be realized by a conventional antenna, and to realize an arbitrary spatial radiation characteristic. Therefore, for example, it is possible to obtain radiation directivity characteristics that are difficult to realize with a conventional antenna, and to generate an electromagnetic wave in which the shape of an equiphase wavefront is modulated by transmission information.

本発明の第1実施形態に係る電磁界発生装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the electromagnetic field generator which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る電磁界発生装置が備える電磁界エネルギー放射部の構成の一例を模式的に示す図であり、(a)は電磁界エネルギー放射部の配置関係を示し、(b)は、電磁界エネルギー放射部の詳細な構成の一例を示す図である。It is a figure which shows typically an example of a structure of the electromagnetic field energy emission part with which the electromagnetic field generator which concerns on 1st Embodiment of this invention is provided, (a) shows the arrangement | positioning relationship of an electromagnetic field energy emission part, (b ) Is a diagram showing an example of a detailed configuration of an electromagnetic energy radiating unit. 本発明の第1実施形態において参照する従来技術によるダイポールアンテナの特性を説明するための説明図であり、(a)は電流分布を示し、(b)は放射指向特性(指向性利得)を示す図である。It is explanatory drawing for demonstrating the characteristic of the dipole antenna by the prior art referred in 1st Embodiment of this invention, (a) shows current distribution, (b) shows radiation | emission directivity (directivity gain). FIG. 本発明の第1実施形態に係る電磁界発生装置が備える電磁界放射部の特性の例を説明するための図であり、(a)はダイポールアンテナの電流分布に相当する電流パターンの一例を示し、(b)はダイポールアンテナの放射指向特性(指向性利得)に相当する電磁界強度のパターンの一例を示す図である。It is a figure for demonstrating the example of the characteristic of the electromagnetic field radiation | emission part with which the electromagnetic field generator which concerns on 1st Embodiment of this invention is equipped, (a) shows an example of the current pattern equivalent to the current distribution of a dipole antenna. (B) is a figure which shows an example of the pattern of the electromagnetic field intensity corresponded to the radiation | emission directivity characteristic (directivity gain) of a dipole antenna. 本発明の第1実施形態に係る電磁界発生装置により発生された電磁界が形成する電磁界分布の等位相波面の例を示す図であり、(a)は、等電位波面の第1例を示し、(b)は等位相波面の第2例を示す図である。It is a figure which shows the example of the equiphase wavefront of the electromagnetic field distribution which the electromagnetic field generated by the electromagnetic field generator which concerns on 1st Embodiment of this invention forms, (a) is a 1st example of an equipotential wavefront. (B) is a figure which shows the 2nd example of an equiphase wave front. 本発明の第2実施形態に係る電磁界発生装置が備える電磁界放射部の配列の一例を示す図であり、複数の電磁界放射部を二次元状に配列した例を示す図である。It is a figure which shows an example of the arrangement | sequence of the electromagnetic field radiation | emission part with which the electromagnetic field generator which concerns on 2nd Embodiment of this invention is provided, and is a figure which shows the example which arranged the several electromagnetic field radiation | emission part in two dimensions. 本発明の第2実施形態に係る電磁界発生装置が形成する電磁界分布(電界強度分布)の一例を示す図であり、(a)は略円形状の電磁界分布の例を示し、(b)は略四角形の電磁界分布の例を示す図である。It is a figure which shows an example of the electromagnetic field distribution (electric field strength distribution) which the electromagnetic field generator which concerns on 2nd Embodiment of this invention forms, (a) shows the example of a substantially circular electromagnetic field distribution, (b ) Is a diagram showing an example of a substantially quadrangular electromagnetic field distribution. 本発明の第4実施形態に係る電磁界発生装置の構成(微小長線路型)の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the structure (micro length line type | mold) of the electromagnetic field generator which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態に係る電磁界発生装置の構成(微小平行平板型)の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the structure (micro parallel plate type) of the electromagnetic field generator which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る電磁界発生装置が備える共振部の構成の一例を補足説明するための図である。It is a figure for supplementarily explaining an example of composition of a resonance part with which an electromagnetic field generator concerning an embodiment of the present invention is provided. 従来技術を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a prior art.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
なお、以下に説明する全実施形態および全図面にわたって、同一符号は同一要素を表す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, the same code | symbol represents the same element over all embodiment and all the drawings demonstrated below.

(第1実施形態)
[構成の説明]
図1は、本発明の第1実施形態に係る電磁界発生装置100の構成の一例を示す図である。同図に示すように、電磁界発生装置100は、情報入力端子110と、発振制御部120と、発振器からなる複数の信号発生部130−1,130−2,130−3,…,130−m(mは自然数)と、複数の共振部140−1,140−2,140−3,…,140−mと、複数の電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mとを備えて構成されている。これら構成要素は、本願の特許請求の範囲に記載された本発明の構成要素である「制御部」、「複数の信号発生部」、「複数の共振部」、「複数の電磁界放射部」にそれぞれ対応している。
(First embodiment)
[Description of configuration]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of an electromagnetic field generation device 100 according to the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the electromagnetic field generator 100 includes an information input terminal 110, an oscillation controller 120, and a plurality of signal generators 130-1, 130-2, 130-3,. m (m is a natural number), a plurality of resonating parts 140-1, 140-2, 140-3,..., 140-m, and a plurality of electromagnetic field energy radiating parts 150-1, 150-2, 150-3, ..., 150-m. These components are the “control unit”, “plurality of signal generation units”, “plurality of resonance units”, “plurality of electromagnetic field emission units” which are the components of the present invention described in the claims of the present application. It corresponds to each.

以下では、適宜、複数の信号発生部130−1,130−2,130−3,…,130−mを信号発生部130と総称し、複数の共振部140−1,140−2,140−3,…,140−mを共振部140と総称し、複数の電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mを電磁界エネルギー放射部150と総称する。   In the following description, the plurality of signal generators 130-1, 130-2, 130-3,..., 130-m will be collectively referred to as the signal generator 130, and the plurality of resonators 140-1, 140-2, 140- 3,..., 140-m are collectively referred to as the resonance unit 140, and the plurality of electromagnetic field energy radiating units 150-1, 150-2, 150-3,.

図1に示す構成において、情報入力端子110は発振制御部120の入力部に接続され、この発振制御部120の出力部には、信号発生部130の入力部が接続されている。信号発生部130と電磁界エネルギー放射部150との間には、共振部140が備えられている。即ち、信号発生部130の出力部には、共振部140の入力部が接続され、共振部140の出力部には、給電線(符号なし)を介して電磁界エネルギー放射部150の給電点が接続されている。   In the configuration shown in FIG. 1, the information input terminal 110 is connected to the input unit of the oscillation control unit 120, and the input unit of the signal generation unit 130 is connected to the output unit of the oscillation control unit 120. A resonating unit 140 is provided between the signal generating unit 130 and the electromagnetic energy radiating unit 150. In other words, the input unit of the resonance unit 140 is connected to the output unit of the signal generation unit 130, and the feed point of the electromagnetic energy radiating unit 150 is connected to the output unit of the resonance unit 140 via a feed line (no symbol). It is connected.

図2は、電磁界エネルギー放射部150の構成の一例を模式的に示す図であり、(a)は電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mの配置例を示し、(b)は、(a)に示す電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mのそれぞれの詳細な構成の一例を示す。   FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of the configuration of the electromagnetic field energy radiating unit 150, and (a) illustrates the electromagnetic field energy radiating units 150-1, 150-2, 150-3,. An arrangement example is shown, and (b) shows an example of the detailed configuration of each of the electromagnetic energy radiating units 150-1, 150-2, 150-3, ..., 150-m shown in (a).

本実施形態では、図2(a)に示すように、電磁界放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mのそれぞれは、各々が放射する電磁界の波長λよりも小さい長さLを有する導体から構成され、各導体は、各々が放射する電磁界の波長λよりも小さい間隔Gで一次元状(直線状)に配列されている。また、図2(b)に示すように、電磁波エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mの各導体は、導体部150aおよび導体部150bの二つの導体部から構成されている。これら導体部150a,150bの互いに隣り合う端部には給電線(符号なし)がそれぞれ接続され、この給電線を介して共振部140から導体部150a,150bに互いに逆位相の高周波電流が供給される。   In this embodiment, as shown in FIG. 2A, each of the electromagnetic field radiating portions 150-1, 150-2, 150-3,..., 150-m is based on the wavelength λ of the electromagnetic field radiated from each. Also, each conductor is arranged in a one-dimensional (straight) manner with a spacing G smaller than the wavelength λ of the electromagnetic field radiated by each conductor. Further, as shown in FIG. 2B, each conductor of the electromagnetic wave energy radiating portions 150-1, 150-2, 150-3,..., 150-m has two conductor portions of a conductor portion 150a and a conductor portion 150b. It is composed of Feed lines (not indicated) are respectively connected to adjacent ends of the conductor parts 150a and 150b, and high-frequency currents having opposite phases are supplied from the resonance part 140 to the conductor parts 150a and 150b via the feed lines. The

図2から理解されるように、波長λを一定とした場合、電磁界エネルギー放射部150−1,…,150−mの個数(即ちmの値)を大きくする程、各導体の長さLは小さく設定され、電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mのそれぞれは微小サイズの素子(微小素子)となる。このように各導体の長さLを十分に小さくして、電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mのそれぞれを微小素子として構成すれば、後述する電磁界分布の幾何形状を精緻に制御することが可能になる。この電磁界分布の幾何形状を制御する観点からすれば、電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mの各導体の長さLは、波長λに対して可能な限り小さく設定することが望ましい。   As can be understood from FIG. 2, when the wavelength λ is constant, the length L of each conductor increases as the number of electromagnetic field energy radiating portions 150-1,. Are set to be small, and each of the electromagnetic field energy radiating portions 150-1, 150-2, 150-3,..., 150-m is a micro-sized element (micro element). As described above, if the length L of each conductor is made sufficiently small and each of the electromagnetic field energy radiation portions 150-1, 150-2, 150-3,. It becomes possible to precisely control the geometric shape of the electromagnetic field distribution. From the viewpoint of controlling the geometric shape of the electromagnetic field distribution, the length L of each conductor of the electromagnetic field energy radiation portions 150-1, 150-2, 150-3,. It is desirable to set as small as possible.

ただし、上述の例に限定されず、電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mの各導体の長さLは、電磁界発生装置100の用途に応じて任意に設定すればよい。また、上述の例では、電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mの各導体の長さLを同じに揃えたが、電磁界放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mの各導体の長さを異ならせてもよい。また、電磁界を空間に放射することができる限度において、電磁波エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mのそれぞれをどのように構成してもよい。   However, it is not limited to the above-mentioned example, The length L of each conductor of the electromagnetic field energy radiation | emission part 150-1,150-2,150-3, ..., 150-m depends on the use of the electromagnetic field generator 100. Can be set arbitrarily. Moreover, in the above-mentioned example, although the length L of each conductor of the electromagnetic field energy radiation | emission part 150-1,150-2,150-3, ..., 150-m was equalized, the electromagnetic field radiation | emission part 150-1 , 150-2, 150-3,..., 150-m may have different lengths. Moreover, as long as an electromagnetic field can be radiated | emitted to space, you may comprise each of electromagnetic wave energy radiation | emission part 150-1,150-2,150-3, ..., 150-m how.

なお、本実施形態では、複数の電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mのそれぞれは、ダイポールアンテナに類似した構成を有しているが、導体部150aおよび導体部150bの各長さの和が波長λの1/2に制限されない点で、ダイポールアンテナとは本質的に異なる。換言すれば、複数の電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mのそれぞれは、それ自体では必ずしも送信周波数で共振するものではない。   In this embodiment, each of the plurality of electromagnetic energy radiating portions 150-1, 150-2, 150-3,..., 150-m has a configuration similar to a dipole antenna. This is essentially different from a dipole antenna in that the sum of the lengths of 150a and conductor 150b is not limited to ½ of the wavelength λ. In other words, each of the plurality of electromagnetic field energy radiating units 150-1, 150-2, 150-3,..., 150-m does not necessarily resonate at the transmission frequency.

次に、本実施形態に係る電磁界発生装置100の動作の概略を説明する。
情報入力端子110は、送信する情報を含む入力情報信号Sを受け取って発振制御部120に受け渡す。発振制御装置120は、情報入力端子110から受け渡された入力情報信号Sに基づいて、複数の信号発生部130−1,130−2,130−3,…,130−mと複数の共振部140−1,140−2,140−3,…,140−mを制御する。即ち、発振制御部120は、入力情報信号Sに基づいて、信号発生部130−1,130−2,130−3,…,130mのそれぞれが発生すべき高周波信号を決定する。
Next, an outline of the operation of the electromagnetic field generator 100 according to the present embodiment will be described.
The information input terminal 110 receives an input information signal S including information to be transmitted and passes it to the oscillation control unit 120. The oscillation control device 120 includes a plurality of signal generators 130-1, 130-2, 130-3,..., 130-m and a plurality of resonators based on the input information signal S passed from the information input terminal 110. 140-1, 140-2, 140-3, ..., 140-m are controlled. That is, based on the input information signal S, the oscillation control unit 120 determines a high-frequency signal that each of the signal generation units 130-1, 130-2, 130-3,.

本実施形態では、後述するように、発振制御装置120は、入力情報信号Sに応じて、電磁界放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mからそれぞれ放射される電磁界が空間において所望の幾何形状を有する電磁界分布を形成するように、信号発生部130−1,130−2,130−3,…,130−mのそれぞれが発生する高周波信号の例えば周波数、位相、振幅、波形を決定する。   In the present embodiment, as will be described later, the oscillation control device 120 is radiated from the electromagnetic field radiation units 150-1, 150-2, 150-3,..., 150-m according to the input information signal S, respectively. For example, the frequency of the high-frequency signal generated by each of the signal generators 130-1, 130-2, 130-3,..., 130-m so that the electromagnetic field forms an electromagnetic field distribution having a desired geometric shape in space. Determine the phase, amplitude, and waveform.

電磁界放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mからそれぞれ放射される電磁界が形成する電磁界分布の幾何形状は、例えば、電磁界放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mを一つのアンテナとして見た場合に、このアンテナの放射パターン(例えばダイポールアンテナの指向性利得のパターンに相当するパターン)、電磁界分布における等位相波面のパターンなどを含み得る。   The geometric shape of the electromagnetic field distribution formed by the electromagnetic fields radiated from the electromagnetic field radiation portions 150-1, 150-2, 150-3,..., 150-m is, for example, the electromagnetic field radiation portions 150-1, 150. When viewing −2, 150-3,..., 150-m as one antenna, the radiation pattern of this antenna (for example, a pattern corresponding to the pattern of the directivity gain of a dipole antenna), the equiphase wavefront in the electromagnetic field distribution Or the like.

信号発生部130−1,130−2,130−3,…,130−mは、発振制御部120の制御の下に、発振制御部120で決定された高周波信号を発生させる。本実施形態では、信号発生部130−1,130−2,130−3,…,130−mのそれぞれは、高周波信号を発生させるための発振器を備えるが、シンセサイザーとしての機能も備えている。これにより、電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mのそれぞれは、所望の幾何形状を有する電磁界分布を形成するために必要とされる任意の周波数、位相、振幅、波形を有する高周波信号を発生させることが可能なように構成されている。   The signal generators 130-1, 130-2, 130-3,..., 130-m generate high-frequency signals determined by the oscillation controller 120 under the control of the oscillation controller 120. In this embodiment, each of the signal generators 130-1, 130-2, 130-3,..., 130-m includes an oscillator for generating a high-frequency signal, but also has a function as a synthesizer. Thereby, each of the electromagnetic energy radiating parts 150-1, 150-2, 150-3,..., 150-m has an arbitrary frequency required to form an electromagnetic field distribution having a desired geometric shape. The high-frequency signal having the phase, amplitude, and waveform can be generated.

共振部140−1,140−2,140−3,…,140−mは、発振制御部120の制御の下に、信号発生部130−1,130−2,130−3,…,130−mのそれぞれが発生させた高周波信号に共振する。これにより、共振部140−1,140−2,140−3,…,140−mは、高周波エネルギーを一時的に蓄えて電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mに供給する。前述したように、本実施形態では、複数の電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mの各サイズは、各々が発生する交流電磁界の波長λに比べて十分に微小なサイズである。このため、複数の電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mは送信周波数に共振せず、電力効率が低下する。   The resonating units 140-1, 140-2, 140-3,..., 140-m are controlled by the oscillation control unit 120 to generate signal generators 130-1, 130-2, 130-3,. Each of m resonates with the high-frequency signal generated. Thereby, the resonating parts 140-1, 140-2, 140-3,..., 140-m temporarily store high-frequency energy and electromagnetic field energy radiating parts 150-1, 150-2, 150-3,. , 150-m. As described above, in the present embodiment, the sizes of the plurality of electromagnetic field energy radiation units 150-1, 150-2, 150-3,..., 150-m are set to the wavelength λ of the AC electromagnetic field generated by each. Compared to a sufficiently small size. For this reason, the plurality of electromagnetic field energy radiating units 150-1, 150-2, 150-3,..., 150-m do not resonate with the transmission frequency, and the power efficiency decreases.

上述の電力効率を改善するため、本実施形態では、複数の電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mに対して複数の共振部140−1,140−2,140−3,…,140−mを配置している。発振制御部120は、共振部140−1,140−2,140−3,…,140−mの各共振周波数を適切な値に設定することにより、これら共振部140−1,…,140−mにより強制的に共振状態を作り出す。これにより、共振部140−1,140−2,140−3,…,140−mに接続された電磁界エネルギー放射装置150−1,150−2,150−3,…,150−mの放射効率を高め、電力効率を向上させる。   In order to improve the above-described power efficiency, in the present embodiment, a plurality of resonance units 140-1 and 140 with respect to the plurality of electromagnetic energy radiating units 150-1, 150-2, 150-3,. -2, 140-3, ..., 140-m are arranged. The oscillation control unit 120 sets the resonance frequencies of the resonance units 140-1, 140-2, 140-3,..., 140-m to appropriate values, so that these resonance units 140-1,. A resonance state is forcibly created by m. Thereby, the radiation of the electromagnetic energy radiation devices 150-1, 150-2, 150-3,..., 150-m connected to the resonating units 140-1, 140-2, 140-3,. Increase efficiency and improve power efficiency.

電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mは、共振部140−1,140−2,140−3,…,140−mからそれぞれ供給された高周波エネルギーを電磁波に変換して放射する。これにより、信号発生部130−1,130−2,130−3,…,130−mのそれぞれが発生させた高周波信号が、電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mから電磁界として空間へ放射される。   The electromagnetic field energy radiating units 150-1, 150-2, 150-3,..., 150-m are high frequency energy supplied from the resonating units 140-1, 140-2, 140-3,. Is converted into electromagnetic waves and emitted. Thereby, the high frequency signals generated by the signal generators 130-1, 130-2, 130-3,..., 130-m are converted into electromagnetic field energy radiating units 150-1, 150-2, 150-3, ..., radiated from 150-m to space as an electromagnetic field.

上述の説明において、本実施形態の主要な特徴は次の2点に集約される。第1に、複数配置された微小サイズの電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mのそれぞれが微小サイズの空間に電界または磁界を発生させ、それらの多数の電界または磁界の重ね合わせにより、電磁界放射パターンを柔軟かつ動的に発生させ、所望の幾何形状の電磁界分布を形成する点である。また、第2に、信号発生部130−1,130−2,130−3,…,130−mが発生させた高周波信号をもとに電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mが空間に電磁界エネルギーを放射させる際の電力効率が向上するように共振部140−1,140−2,140−3,…,140−mを設けている点である。   In the above description, the main features of this embodiment are summarized in the following two points. First, each of the plurality of minute-sized electromagnetic field energy radiating portions 150-1, 150-2, 150-3,..., 150-m generates an electric field or a magnetic field in a minute-sized space. An electromagnetic field radiation pattern is generated flexibly and dynamically by superimposing a large number of electric or magnetic fields, and an electromagnetic field distribution having a desired geometric shape is formed. Second, the electromagnetic field energy radiating units 150-1, 150-2, 150 based on the high-frequency signals generated by the signal generating units 130-1, 130-2, 130-3,..., 130-m. -3,..., 150-m are provided with resonating portions 140-1, 140-2, 140-3,..., 140-m so that power efficiency is improved when radiating electromagnetic field energy to the space. It is.

なお、本実施形態では、電力効率の向上のために共振部140−1,140−2,140−3,…,140−mを設けているが、電力効率を考慮する必要がなく、所望の幾何形状の電磁界分布を形成するだけで足りる用途では、共振部140−1,140−2,140−3,…,140−mを省略してもよい。   In this embodiment, the resonance units 140-1, 140-2, 140-3,..., 140-m are provided to improve the power efficiency. In applications where it is sufficient to form a geometric electromagnetic field distribution, the resonating units 140-1, 140-2, 140-3,..., 140-m may be omitted.

[動作の説明]
次に、電磁界発生装置100の動作について、電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mからそれぞれ放射される電磁界が所望の幾何形状を有する電磁界分布を形成するための動作を詳細に説明する。
ここでは、先ず、第1の動作例として、種々のアンテナにおいて最も簡単な構成を有するアンテナのひとつである半波長ダイポールアンテナの放射パターンを再現するように電磁界分布を形成する場合について説明し、その後、第2の動作例として、既存のアンテナ装置では実現することのできない所望の幾何形状を有する電磁界分布を形成する場合について説明する。
[Description of operation]
Next, regarding the operation of the electromagnetic field generation apparatus 100, the electromagnetic fields radiated from the electromagnetic field energy radiation units 150-1, 150-2, 150-3,..., 150-m respectively have a desired geometric shape. The operation for forming the distribution will be described in detail.
Here, first, as a first operation example, a case where an electromagnetic field distribution is formed so as to reproduce a radiation pattern of a half-wavelength dipole antenna, which is one of the simplest antennas in various antennas, will be described. After that, as a second operation example, a case where an electromagnetic field distribution having a desired geometric shape that cannot be realized by an existing antenna device will be described.

[第1の動作例]
先ず、従来技術による無線送信機で用いられる半波長ダイポールアンテナの特性を参考的に説明する。
図3は、従来技術による一般的な半波長ダイポールアンテナの特性を説明するための説明図であり、(a)は半波長ダイポールアンテナの電流分布(定在波)3を示し、(b)は半波長ダイポールアンテナの放射指向特性(指向性利得)の放射パターン4を示す。
[First operation example]
First, the characteristics of a half-wave dipole antenna used in a wireless transmitter according to the prior art will be described with reference.
3A and 3B are explanatory diagrams for explaining the characteristics of a general half-wave dipole antenna according to the prior art. FIG. 3A shows a current distribution (standing wave) 3 of the half-wave dipole antenna, and FIG. The radiation pattern 4 of the radiation directivity characteristic (directivity gain) of a half-wavelength dipole antenna is shown.

図3(a)に示すように、半波長ダイポールアンテナの導体1の中心部には電流源2が接続されている。導体1の全長は、電流源2が発生させる無線周波数信号の波長の1/2に設定される。これにより、導体1からなるダイポールアンテナは電流源2が発生させる無線周波数で共振し、図3(a)に示すように導体1に電流分布3が形成される。このようにダイポールアンテナが共振状態になると、このダイポールアンテナから空間に電磁波が放射されるときの電力効率が最大となり、無線送信機は効率よく電磁波を空間に放射することが可能となる。また、このような共振状態にある場合、ダイポールアンテナの放射指向特性は、図3(b)に示すように、電流源2の接続点(給電点)を節とする8の字型の放射パターン4を呈する。   As shown in FIG. 3A, a current source 2 is connected to the central portion of the conductor 1 of the half-wave dipole antenna. The total length of the conductor 1 is set to ½ of the wavelength of the radio frequency signal generated by the current source 2. As a result, the dipole antenna made of the conductor 1 resonates at the radio frequency generated by the current source 2, and a current distribution 3 is formed on the conductor 1 as shown in FIG. When the dipole antenna is in the resonance state in this way, the power efficiency when electromagnetic waves are radiated from the dipole antenna to the space becomes maximum, and the wireless transmitter can efficiently radiate the electromagnetic waves to the space. Further, in such a resonance state, the radiation directivity characteristic of the dipole antenna is, as shown in FIG. 3 (b), an 8-shaped radiation pattern having a node at the connection point (feeding point) of the current source 2. 4 is presented.

上述の半波長ダイポールアンテナの特性を踏まえ、第1の動作例について、上述の図1から図3に加えて図4を参照しながら説明する。
図4は、電磁界発生装置100が備える電磁界エネルギー放射部150の特性の一例を説明するための図であり、(a)はダイポールアンテナの電流分布に相当するパターン30を示し、(b)はダイポールアンテナの放射指向特性(送信アンテナ指向性利得)に相当する電磁界強度のパターン160を示す。ここで、同図(b)のパターン160は、電磁界エネルギー放射部150の電流励振振幅を同図(a)の電流分布のパターン30に設定して電磁界解析を行った結果を模式的に示したものである。
Based on the characteristics of the half-wave dipole antenna described above, a first operation example will be described with reference to FIG. 4 in addition to FIGS.
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the characteristics of the electromagnetic field energy radiating unit 150 included in the electromagnetic field generation apparatus 100. FIG. 4A shows a pattern 30 corresponding to the current distribution of the dipole antenna, and FIG. Indicates a pattern 160 of electromagnetic field intensity corresponding to the radiation directivity characteristic (transmission antenna directivity gain) of the dipole antenna. Here, the pattern 160 in FIG. 6B schematically shows the result of the electromagnetic field analysis performed by setting the current excitation amplitude of the electromagnetic energy radiating unit 150 to the current distribution pattern 30 in FIG. It is shown.

図4に示す例は、前述の図1および図2おいて、複数の電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mの個数を8とした場合に相当し、即ち、mを8とした場合に相当する。本実施形態では、電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−8は、無線周波数(送信周波数)における半波長(λ/2)の区間に一次元状に均等に配列されている。図4では、図1に示す情報入力端子110、発振制御部120、信号発生部130、共振部140等は省略されている。ここで、半波長ダイポールアンテナの放射パターンを想定した場合、ナイキストのサンプリング定理によれば、前述の図2(a)の構成において、電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mの各サイズは、放射すべき電磁界の波長のうち最も小さい波長の1/8以下であればよく、これら複数の電磁界エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mの個数(即ちmの値)は4以上であればよい。   The example shown in FIG. 4 corresponds to the case where the number of the plurality of electromagnetic field energy radiating portions 150-1, 150-2, 150-3,. That is, this corresponds to the case where m is 8. In this embodiment, the electromagnetic energy radiating units 150-1, 150-2, 150-3,..., 150-8 are one-dimensionally arranged in a half-wavelength (λ / 2) section in the radio frequency (transmission frequency). Evenly arranged. 4, the information input terminal 110, the oscillation control unit 120, the signal generation unit 130, the resonance unit 140, and the like illustrated in FIG. 1 are omitted. Here, assuming the radiation pattern of the half-wave dipole antenna, according to the Nyquist sampling theorem, the electromagnetic field energy radiation units 150-1, 150-2, 150-3 in the configuration of FIG. ,..., 150-m need only be 1/8 or less of the smallest wavelength of the electromagnetic field to be radiated, and the plurality of electromagnetic energy radiating units 150-1, 150-2, 150. The number of -3, ..., 150-m (that is, the value of m) may be 4 or more.

ここで、半波長ダイポールアンテナは、長さが1/4波長の2本のエレメントに平衡給電線路を接続した構成を有する。従って、半波長ダイポールアンテナの1本のエレメントの動作を再現するためには、上述のナイキストのサンプリングの原理により、1本のエレメントの長さを2以上の区間に分割しなければならない。即ち、半波長ダイポールアンテナの1本のエレメントの動作を再現するためには、1本のエレメントを分割した場合の各区間の長さが1/8波長以下であることが条件になる。このことから、図4(a)に示す8個の電磁界エネルギー放射部150−1,…,150−8の各長さLは、送信する信号の無線周波数(送信周波数)における波長λの1/8以下である必要がある。   Here, the half-wave dipole antenna has a configuration in which a balanced feed line is connected to two elements each having a quarter wavelength. Therefore, in order to reproduce the operation of one element of the half-wave dipole antenna, the length of one element must be divided into two or more sections according to the above-described Nyquist sampling principle. That is, in order to reproduce the operation of one element of the half-wave dipole antenna, the length of each section when one element is divided is 1/8 wavelength or less. From this, each length L of the eight electromagnetic energy radiating units 150-1,..., 150-8 shown in FIG. 4A is 1 of the wavelength λ in the radio frequency (transmission frequency) of the signal to be transmitted. / 8 or less.

本実施形態では、半波長ダイポールアンテナの特性を再現するための上述の条件に関し、電磁界エネルギー放射部150−1,…,150−8のそれぞれの長さLは、波長λの1/8以下の値に予め設定されているものとし、波長λに対して十分に小さな値であるものとする。即ち、電磁界エネルギー放射部150−1,…,150−8のそれぞれは微小素子として構成されているものとする。従って、電磁界エネルギー放射部150−1,…,150−8のそれぞれの物理的な長さLを変更するまでもなく、半波長ダイポールアンテナの特性を再現する場合に必要とされる上述の条件は満足されている。換言すると、本実施形態によれば、電磁界エネルギー放射部150−1,…,150−8の各長さLの8倍よりも長い半波長を有する任意の無線周波数を送信するダイポールアンテナの特性を再現することができる。   In the present embodiment, regarding the above-described conditions for reproducing the characteristics of the half-wave dipole antenna, the length L of each of the electromagnetic energy radiating units 150-1,..., 150-8 is 1/8 or less of the wavelength λ. Is set in advance, and is sufficiently small with respect to the wavelength λ. That is, each of the electromagnetic field energy radiating units 150-1,..., 150-8 is configured as a microelement. Therefore, it is not necessary to change the physical length L of each of the electromagnetic field energy radiating units 150-1,..., 150-8, and the above-described conditions necessary for reproducing the characteristics of the half-wave dipole antenna Is satisfied. In other words, according to this embodiment, the characteristics of the dipole antenna that transmits an arbitrary radio frequency having a half wavelength longer than eight times the length L of each of the electromagnetic field energy radiating units 150-1, ..., 150-8. Can be reproduced.

実験によれば、ダイポールアンテナと同等のQ値を得るためには、電磁界エネルギー放射部150−1,…,150−8にそれぞれ接続される共振部140−1,…,140−8におけるQ値を10以上の大きな値に設定することが望ましい。   According to experiments, in order to obtain a Q value equivalent to that of a dipole antenna, the Q in the resonating units 140-1,..., 140-8 connected to the electromagnetic field energy radiating units 150-1,. It is desirable to set the value to a large value of 10 or more.

上述のように、半波長ダイポールアンテナの特性を再現するための条件が満足されているものとして、第1の動作例の説明を続ける。
図4(a)に示すように、一次元状に配列された複数の電磁界エネルギー放射部150−1,…,150−8は、それぞれ、電流分布30−1,…,30−8を生成する。これら電流分布30−1,…,30−8を重ね合わせれば、図4(a)に点線で示す電流分布のパターン30が得られる。
As described above, the description of the first operation example will be continued assuming that the conditions for reproducing the characteristics of the half-wave dipole antenna are satisfied.
As shown in FIG. 4 (a), a plurality of electromagnetic energy radiating units 150-1, ..., 150-8 arranged in a one-dimensional manner generate current distributions 30-1, ..., 30-8, respectively. To do. When these current distributions 30-1,..., 30-8 are superimposed, a current distribution pattern 30 shown by a dotted line in FIG.

ここで、電流分布30−1,…,30−8は、発振制御部120が、電磁界エネルギー放射部150−1,…,150−8に対応する信号発生部130−1,…,130−8および共振部140−1,…,140−8を制御することにより決定される。即ち、本実施形態では、発振制御部120は、入力情報信号Sに応じて、信号発生部130−1,…130−8がそれぞれ発生させる高周波信号の周波数、振幅、位相、波形のうちの1または2以上と、共振部140−1,…,140−8の各共振周波数を変化させることにより、電磁界エネルギー放射部150−1,…,150−8がそれぞれ生成する電流分布30−1,…,30−8を調整し、これらを重ね合わせて得られる電流分布30を制御する。これにより、発振制御部120は、入力情報信号Sに応じて、電磁界エネルギー放射部150−1,…,150−8から放射される電磁界の電磁界分布の幾何形状を変調する。   Here, the current distributions 30-1,..., 30-8 indicate that the oscillation control unit 120 has signal generation units 130-1,..., 130- corresponding to the electromagnetic field energy radiating units 150-1,. 8 and the resonating units 140-1,..., 140-8 are determined. That is, in the present embodiment, the oscillation control unit 120 generates one of the frequencies, amplitudes, phases, and waveforms of the high-frequency signals that are generated by the signal generation units 130-1,. Or by changing each resonance frequency of the resonance parts 140-1, ..., 140-8 to 2 or more, the current distributions 30-1, ..., 150-8 generated by the electromagnetic field energy emission parts 150-1, ..., 150-8, respectively. ..., 30-8 are adjusted, and the current distribution 30 obtained by superimposing these is controlled. Thereby, the oscillation control unit 120 modulates the geometric shape of the electromagnetic field distribution of the electromagnetic field radiated from the electromagnetic field energy radiating units 150-1,..., 150-8 according to the input information signal S.

本実施形態では、発振制御部120は、電流分布30−1,…,30−8を重ね合わせて得られる電流分布のパターン30が、前述の図3(a)に示す半波長ダイポールアンテナの電流分布3と等価になるように、上記電流分布30−1,…,30−8を調整する。   In the present embodiment, the oscillation control unit 120 has a current distribution pattern 30 obtained by superimposing the current distributions 30-1,..., 30-8, so that the current of the half-wave dipole antenna shown in FIG. The current distributions 30-1,..., 30-8 are adjusted to be equivalent to the distribution 3.

半波長ダイポールアンテナの電流分布3と等価なパターン30が得られると、電磁界エネルギー放射部150−1,…,150−8を一つのアンテナとして見れば、図4(b)に示すように、ダイポールアンテナの電磁界強度のパターンと等価な電磁界強度のパターン160が得られる。即ち、従来の無線送信機におけるダイポールアンテナと同様の放射パターンを再現することができる。   When the pattern 30 equivalent to the current distribution 3 of the half-wave dipole antenna is obtained, when the electromagnetic field energy radiating portions 150-1,..., 150-8 are viewed as one antenna, as shown in FIG. An electromagnetic field intensity pattern 160 equivalent to the electromagnetic field intensity pattern of the dipole antenna is obtained. That is, a radiation pattern similar to that of a dipole antenna in a conventional wireless transmitter can be reproduced.

従来の半波長ダイポールアンテナによれば、発生させることができる電流分布は、基本的には図3(a)に示す電流分布(定在波)3と、その他のいくつかの高次モードに限られる。このため、その放射パターンも制限される。これに対し、本実施形態に係る電磁界発生装置100によれば、電磁界エネルギー放射部150が発生させる電磁界のパターンを変更することで、半波長ダイポールアンテナに限らず、多様なアンテナの放射パターンを再現することができる。従って、例えば他の周波数の電磁波で動作するモードや、アレーアンテナに相当する高利得の動作を実現することもできる。   According to the conventional half-wave dipole antenna, the current distribution that can be generated is basically limited to the current distribution (standing wave) 3 shown in FIG. 3A and some other higher-order modes. It is done. For this reason, the radiation pattern is also limited. On the other hand, according to the electromagnetic field generation apparatus 100 according to the present embodiment, by changing the pattern of the electromagnetic field generated by the electromagnetic field energy radiating unit 150, the radiation of various antennas is not limited to a half-wave dipole antenna. The pattern can be reproduced. Therefore, for example, a mode that operates with electromagnetic waves of other frequencies and a high gain operation corresponding to an array antenna can be realized.

[第2の動作例]
次に、第2の動作例について、図1、図2、および図5を参照しながら、従来のアンテナでは実現することのできない所望の幾何形状を有する電磁界分布を形成する場合の動作を説明する。ここでは、電磁界分布の幾何形状として、電磁界分布における等位相波面(電磁波の位相が等しい波面)の幾何形状を想定する。
[Second operation example]
Next, in the second operation example, the operation in the case of forming an electromagnetic field distribution having a desired geometric shape that cannot be realized by the conventional antenna will be described with reference to FIGS. To do. Here, the geometric shape of the electromagnetic field distribution is assumed to be a geometric shape of an equiphase wavefront (wavefront having the same phase of the electromagnetic wave) in the electromagnetic field distribution.

図5は、電磁界発生装置100により発生された電磁界分布の等位相波面の形状の一例を示す図であり、(a)は、等位相波面の第1例(なだらかな弧を描く波面)を示し、(b)は等位相波面の第2例(凹凸形状の波面)を示す。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the shape of an equiphase wavefront of the electromagnetic field distribution generated by the electromagnetic field generator 100, and FIG. 5A is a first example of an equiphase wavefront (a wavefront describing a gentle arc). (B) shows a second example of an equiphase wavefront (uneven wavefront).

前述したように、電磁界発生装置100によれば、電磁界エネルギー放射部150から放射される各電磁界のパターンを制御することにより、その重ね合わせの結果として任意の電磁界分布を得ることができる。従って、電磁界発生装置100によれば、電磁界エネルギー放射部150から放射される各電磁界のパターンを制御することにより電磁界分布の等位相波面を任意に制御することができる。   As described above, according to the electromagnetic field generator 100, by controlling the pattern of each electromagnetic field radiated from the electromagnetic field energy radiating unit 150, an arbitrary electromagnetic field distribution can be obtained as a result of the superposition. it can. Therefore, according to the electromagnetic field generator 100, the equiphase wavefront of the electromagnetic field distribution can be arbitrarily controlled by controlling the pattern of each electromagnetic field radiated from the electromagnetic field energy radiating unit 150.

図5(a)に示す例は、上述の重ね合わせの結果として得られる電磁界分布における等位相波面171,172が同心円状になだらかな弧を描くように、電磁界エネルギー放射部150から放射される各電磁界のパターンを制御する例を示している。この例では、発振制御部120は、図1に示す複数の電磁界エネルギー放射部150−1,…,150−mからそれぞれ放射される電磁界のパターンを制御することにより、例えば等位相波面171と等位相波面172との間隔(例えば空間的間隔または時間的間隔)を制御する。従って、等位相波面171と等位相波面172との間隔を入力情報に応じて変調すれば、このような等位相波面に情報を重畳して無線伝送することができる。   The example shown in FIG. 5A is emitted from the electromagnetic field energy radiation unit 150 so that the equiphase wavefronts 171 and 172 in the electromagnetic field distribution obtained as a result of the above-described superposition draw a concentric and gentle arc. An example of controlling each electromagnetic field pattern is shown. In this example, the oscillation control unit 120 controls the electromagnetic field patterns radiated from the plurality of electromagnetic field energy radiation units 150-1,..., 150-m shown in FIG. And the equiphase wavefront 172 are controlled (for example, a spatial interval or a temporal interval). Therefore, if the interval between the equiphase wavefront 171 and the equiphase wavefront 172 is modulated in accordance with the input information, the information can be wirelessly transmitted with the information superimposed on the equiphase wavefront.

図5(b)に示す例は、上述の重ね合わせの結果として得られる電磁界分布における等位相波面173,174のパターンに凹凸(谷/山)を形成したものである。この例においても、電磁界エネルギー放射部150から放射される各電磁界のパターンを制御することにより、その重ね合わせの結果として、凹凸形状の等位相波面173,174を得ている。従って、例えば、入力情報信号Sに応じて等位相波面173,174の凹凸の個数を変調すれば、このような等位相波面に情報を重畳して無線伝送することができる。なお、図5(a)に示すなだらかな弧を描く形状を有する等位相波面と、図5(b)に示す凹凸形状を有する等位相波面とを組合せてもよい。   In the example shown in FIG. 5B, irregularities (valleys / mountains) are formed on the patterns of the equiphase wavefronts 173 and 174 in the electromagnetic field distribution obtained as a result of the above-described superposition. Also in this example, by controlling the pattern of each electromagnetic field radiated from the electromagnetic field energy radiating unit 150, uneven phase-shaped equiphase wavefronts 173 and 174 are obtained as a result of the superposition. Therefore, for example, if the number of irregularities of the equiphase wavefronts 173 and 174 is modulated in accordance with the input information signal S, information can be wirelessly transmitted by superimposing information on such equiphase wavefronts. In addition, you may combine the equiphase wavefront which has the shape which draws a gentle arc shown to Fig.5 (a), and the equiphase wavefront which has the uneven | corrugated shape shown in FIG.5 (b).

上述のように電磁界分布の等位相波面に重畳された情報を検出する装置、つまり受信機側では、上述の電磁界発生装置100と同様に微小サイズの電界または磁界を検出するための検出装置を多数配列し、各検出装置が検出した電界または磁界による信号の到達時刻、即ち位相を集約することにより、等位相波面の形状を認識する。これにより、情報を電磁界の等位相波面に重畳して無線通信を行うことができる。このように、等位相波面を変調すれば、同時に複数の情報を伝送することも可能になる。   An apparatus for detecting information superimposed on an equiphase wavefront of an electromagnetic field distribution as described above, that is, a detection apparatus for detecting a small-sized electric field or magnetic field on the receiver side, similar to the above-described electromagnetic field generation apparatus 100 Are arranged, and the arrival times of signals due to the electric field or magnetic field detected by each detection device, that is, the phases are collected to recognize the shape of the equiphase wavefront. Thereby, it is possible to perform wireless communication by superimposing information on the equiphase wavefront of the electromagnetic field. Thus, by modulating the equiphase wavefront, it becomes possible to transmit a plurality of information simultaneously.

(第2実施形態)
次に、図6および図7を参照しながら、本発明の第2実施形態を説明する。
本実施形態に係る電磁界発生装置は、上述した第1実施形態の一次元状に配列された複数の電磁界エネルギー放射部150に代えて、二次元状(平面状)に配列された複数の電磁界エネルギー放射部を備える。その他の構成は、第1実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The electromagnetic field generator according to the present embodiment replaces the plurality of electromagnetic field energy radiating units 150 arranged in a one-dimensional manner with the above-described first embodiment, and includes a plurality of two-dimensional (planar) arranged in a two-dimensional manner. An electromagnetic field energy radiating unit is provided. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

図6は、本実施形態に係る電磁界発生装置が備える複数の電磁界エネルギー放射部150x−11,…,150x−nm,150y−11,…,150y−nm(nおよびmは自然数)の配列の一例を示す図であり、これら複数の電磁界エネルギー放射部を二次元状に配列した例を示す。同図では、上述の第1実施形態における情報入力端子110、発振制御部120、信号発生部130、共振部140に相当する構成を省略している。   FIG. 6 shows an arrangement of a plurality of electromagnetic energy radiating units 150x-11,..., 150x-nm, 150y-11,..., 150y-nm (n and m are natural numbers) provided in the electromagnetic field generator according to the present embodiment. It is a figure which shows an example, and shows the example which arranged these some electromagnetic field energy radiation | emission parts in two dimensions. In the figure, configurations corresponding to the information input terminal 110, the oscillation control unit 120, the signal generation unit 130, and the resonance unit 140 in the first embodiment are omitted.

ここで、図6に示すように、x軸方向に平行な電界または磁界を発生させる電磁界エネルギー放射部150x−11,…,150x−nmはn×mのマトリックス状に配列されている。また、x軸方向と直交するy軸方向に平行な電界または磁界を発生させる電磁界エネルギー放射部150y−11,…,150y−nmもn×mのマトリックス状に配列されている。即ち、本実施形態では、x方向の1つの電磁界エネルギー放射部とy方向の1つの電磁界エネルギー放射部とをペアとして、複数の電磁界エネルギー放射部のペアがグリッド配置されている。従って、本実施形態によれば、上述の第1実施形態に比較して、更に複雑な幾何形状を有する種々の電磁界分布を形成することができ、より多様な空間放射特性を得ることができる。   Here, as shown in FIG. 6, the electromagnetic energy radiating portions 150x-11,..., 150x-nm that generate an electric field or a magnetic field parallel to the x-axis direction are arranged in an n × m matrix. In addition, the electromagnetic field radiation portions 150y-11,..., 150y-nm that generate an electric field or a magnetic field parallel to the y-axis direction orthogonal to the x-axis direction are also arranged in an n × m matrix. That is, in the present embodiment, one electromagnetic field energy radiating portion in the x direction and one electromagnetic field energy radiating portion in the y direction are paired, and a plurality of pairs of electromagnetic field energy radiating portions are arranged in a grid. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to form various electromagnetic field distributions having more complicated geometric shapes than in the first embodiment, and to obtain more various spatial radiation characteristics. .

図7は、本実施形態に係る電磁界発生装置が形成する電界強度分布(電磁界分布)の一例を示す図である。ここで、図7(a)は、略円形状の幾何形状を有する電界強度分布の例を示し、(b)は略四角形の幾何形状を有する電界強度分布の例を示す。
本実施形態に係る電磁界発生装置によれば、図7に示すように、グリッド配置された複数の電磁界エネルギー放射部150x−11,…,150x−nm,150y−11,…,150y−nmからそれぞれ放射される電磁界の重ね合わせの結果として、これら電磁界エネルギー放射部が配列された二次元平面の近傍に二次元状の電磁界分布を形成することができ、これにより二次元状の幾何学的図形を表現することができる。図7の例では、略円形状の電界強度分布の例と略四角形の電界強度分布の例を示しているが、本実施形態に係る電磁界発生装置によれば、任意の幾何形状の電磁界分布を形成することができる。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an electric field strength distribution (electromagnetic field distribution) formed by the electromagnetic field generator according to the present embodiment. Here, FIG. 7A shows an example of an electric field strength distribution having a substantially circular geometric shape, and FIG. 7B shows an example of an electric field strength distribution having a substantially rectangular geometric shape.
According to the electromagnetic field generator according to the present embodiment, as shown in FIG. 7, a plurality of electromagnetic field energy radiating portions 150x-11, 150x-nm, 150y-11, 150y-nm arranged in a grid. As a result of the superposition of the electromagnetic fields radiated from each, a two-dimensional electromagnetic field distribution can be formed in the vicinity of the two-dimensional plane in which these electromagnetic energy radiating portions are arranged. A geometric figure can be expressed. The example of FIG. 7 shows an example of a substantially circular electric field strength distribution and an example of a substantially quadrangular electric field strength distribution. However, according to the electromagnetic field generator according to the present embodiment, an electromagnetic field having an arbitrary geometric shape is shown. A distribution can be formed.

なお、図7に示す例では、電界強度分布の例を示したが、本発明に係る電磁界発生装置によれば、電磁界の位相を制御することも可能である。従って、入力情報信号に応じて電界強度・位相パターンを時間的に変化させることにより、情報を電磁界強度や位相パターンに重畳した無線伝送を実現することができる。また、本実施形態に係る電磁界発生装置によれば、パターン照合に基づくセキュリティ認証を実施することもできる。   In the example shown in FIG. 7, an example of the electric field intensity distribution is shown. However, according to the electromagnetic field generator according to the present invention, the phase of the electromagnetic field can be controlled. Therefore, wireless transmission in which information is superimposed on the electromagnetic field intensity and the phase pattern can be realized by temporally changing the electric field intensity and the phase pattern according to the input information signal. In addition, according to the electromagnetic field generation device according to the present embodiment, security authentication based on pattern matching can be performed.

本実施形態の主要な効果を要約すると、次のようになる。
本実施形態に係る電磁界発生装置によれば、種々の平面型アンテナの表面電磁界分布を生成することができる。例えば、アレーアンテナを模擬した高利得のアンテナ特性を実現することができる。
The main effects of this embodiment are summarized as follows.
According to the electromagnetic field generator according to the present embodiment, it is possible to generate surface electromagnetic field distributions of various planar antennas. For example, high gain antenna characteristics simulating an array antenna can be realized.

また、本実施形態に係る電磁界発生装置によれば、従来のアンテナ素子では実現できない電流分布を自由自在に発生させることが可能になるので、例えば偏波方向を動的に変調した無線伝送も自在となり、きわめて秘匿性の高い無線通信手段を提供することが可能になる。   In addition, according to the electromagnetic field generator according to the present embodiment, it is possible to freely generate a current distribution that cannot be realized by a conventional antenna element. For example, wireless transmission in which the polarization direction is dynamically modulated is also possible. It becomes free and it becomes possible to provide a wireless communication means with extremely high secrecy.

また、本実施形態に係る電磁界発生装置によれば、従来のアンテナ素子では実現できない電流分布を自由自在に発生させることが可能になるので、例えば、電界や磁界の形状と方向を動的に変調した無線伝送や、等位相波面の形状を伝送情報で変調した無線伝送のように、従来の無線送信機では成しえなかった高度な変調を用いた電磁波による情報伝送が可能になる。よって、周波数資源を有効に活用しつつ大容量の情報伝送を実現することが可能になる。   In addition, according to the electromagnetic field generation apparatus according to the present embodiment, it is possible to freely generate a current distribution that cannot be realized by a conventional antenna element. For example, the shape and direction of an electric field or a magnetic field can be dynamically changed. Information transmission by electromagnetic waves using advanced modulation that cannot be achieved by conventional wireless transmitters, such as modulated wireless transmission and wireless transmission in which the shape of an equiphase wavefront is modulated by transmission information, becomes possible. Therefore, it is possible to realize large-capacity information transmission while effectively using frequency resources.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態を説明する。
本実施形態では、上述の第2実施形態における二次元状の電磁界エネルギー放射部の配列を三次元に拡張する。即ち、本実施形態では、第2実施形態における図6の構成において、二次元状に配列された複数の電磁界エネルギー放射部150x−11,…,150x−nm,150y−11,…,150y−nmに加えて、x軸方向と直交し且つy軸方向と直交するz軸方向に平行な電界または磁界を発生させる複数の電磁界エネルギー放射装置150z(図示なし)を備える。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
In the present embodiment, the arrangement of the two-dimensional electromagnetic field energy radiating portion in the second embodiment is expanded in three dimensions. That is, in this embodiment, in the configuration of FIG. 6 in the second embodiment, a plurality of electromagnetic energy radiating portions 150x-11,..., 150x-nm, 150y-11,. In addition to nm, a plurality of electromagnetic energy radiation devices 150z (not shown) that generate an electric field or a magnetic field that is orthogonal to the x-axis direction and parallel to the z-axis direction that is orthogonal to the y-axis direction are provided.

本実施形態によれば、z軸方向の電磁界に情報を載せることも可能となるため、上述の第1および第2実施形態に比較して、さらに複雑な電磁界分布を発生させることができる。近傍界においては、z軸方向の電界または磁界を変調して情報を伝送することが可能である。また、限られた周波数帯域であれば、極めて高い伝送容量を実現することができる。電磁波による無線情報伝送の場合は、z軸方向の電界または磁界の変動はz軸方向に伝搬しないため、z軸方向の電界または磁界を情報伝送に利用することは困難であるが、近傍界ではz軸方向の電磁界の変動を利用して無線情報伝送を行うことが可能である。   According to the present embodiment, it is possible to place information on the electromagnetic field in the z-axis direction, so that a more complicated electromagnetic field distribution can be generated as compared with the first and second embodiments described above. . In the near field, information can be transmitted by modulating the electric field or magnetic field in the z-axis direction. In addition, if the frequency band is limited, an extremely high transmission capacity can be realized. In the case of wireless information transmission using electromagnetic waves, fluctuations in the electric field or magnetic field in the z-axis direction do not propagate in the z-axis direction, so it is difficult to use the electric field or magnetic field in the z-axis direction for information transmission. Wireless information transmission can be performed using fluctuations in the electromagnetic field in the z-axis direction.

(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態を説明する。
上述の第1から第3実施形態では、電磁界エネルギー放射部として、導体の中心部に給電点を有する素子を用いたが、本実施形態では、両端部に給電点を有する微小長の線路を用いる。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
In the first to third embodiments described above, an element having a feeding point at the center of the conductor is used as the electromagnetic energy radiating unit. However, in this embodiment, a very long line having feeding points at both ends is used. Use.

図8は、本実施形態に係る電磁界発生装置が備えるの電磁界エネルギー放射部151の構成(微小長線路型)の一例を説明するための図である。この電磁界エネルギー放射部151は、例えば、前述の図1に示す電磁波エネルギー放射部150−1,150−2,150−3,…,150−mのうちの任意の一つに相当する。図8に示すように、電磁界エネルギー放射部151は、微小長の線路1511から構成される。この微小長の線路1511に電流Iが流れる。図8に示す発振部131および共振部141は、図1に示す発振部130および共振部140に対応している。   FIG. 8 is a diagram for explaining an example of the configuration (micro-long line type) of the electromagnetic field energy radiation unit 151 included in the electromagnetic field generation apparatus according to the present embodiment. The electromagnetic energy radiating unit 151 corresponds to any one of the electromagnetic energy radiating units 150-1, 150-2, 150-3,..., 150-m shown in FIG. As shown in FIG. 8, the electromagnetic field energy radiating unit 151 includes a very short line 1511. A current I flows through the minute line 1511. The oscillating unit 131 and the resonating unit 141 illustrated in FIG. 8 correspond to the oscillating unit 130 and the resonating unit 140 illustrated in FIG.

本実施形態に係る電磁界発生装置では、微小長の線路1511を流れる電流Iを制御することにより、電磁界エネルギー放射部151から発生される磁界を制御し、空間に放射される電磁界を制御する。これにより、上述の第1から第3実施形態と同様に、所望の幾何形状を有する電磁界分布が得られる。実験によれば、線路1511の線路長は、放射する電磁波の波長の1/8以下にすることが望ましい。   In the electromagnetic field generator according to the present embodiment, the magnetic field generated from the electromagnetic field energy radiating unit 151 is controlled by controlling the current I flowing through the very small line 1511, and the electromagnetic field radiated to the space is controlled. To do. Thereby, similarly to the first to third embodiments described above, an electromagnetic field distribution having a desired geometric shape is obtained. According to experiments, the line length of the line 1511 is desirably 1/8 or less of the wavelength of the radiated electromagnetic wave.

(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態を説明する。
上述の第1から第3実施形態では、電磁界エネルギー放射部として、ダイポールアンテナのように、導体の中心部に給電点を有する素子を用いたが、本実施形態では、所定の間隔を隔てて対向配置された平行平板を用いる。
図9は、本発明の第5実施形態に係る電磁界発生装置が備える電磁界エネルギー放射部152の構成(微小平行平板型)の一例を説明するための図である。同図に示すように、電磁界エネルギー放射部152は、微小区間に電界が発生する微小サイズ平行平板1521,1522から構成される。図9において、発振部132および共振部142は、図1に示す発振部130および共振部140に対応する要素である。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
In the first to third embodiments described above, an element having a feeding point at the center of a conductor, such as a dipole antenna, is used as the electromagnetic field energy radiating unit. However, in this embodiment, a predetermined interval is used. Parallel plates arranged opposite to each other are used.
FIG. 9 is a diagram for explaining an example of the configuration (micro-parallel plate type) of the electromagnetic field energy radiating unit 152 provided in the electromagnetic field generator according to the fifth embodiment of the present invention. As shown in the figure, the electromagnetic field energy radiating section 152 is composed of minute size parallel plates 1521 and 1522 in which an electric field is generated in a minute section. In FIG. 9, an oscillating unit 132 and a resonating unit 142 are elements corresponding to the oscillating unit 130 and the resonating unit 140 shown in FIG.

本実施形態に係る電磁界発生装置の場合、微小サイズの平行平板間に印加する電圧により発生する電界Eを制御することにより、電磁界エネルギー放射部152から空間に放射される電磁界を制御する。これにより、上述の第1から第3実施形態と同様に、所望の幾何形状を有する電磁界分布を得る。実験によれば、電界Eが発生する区間長は送信する電磁波の波長の1/8以下にすることが望ましい。
なお、図9に示す例では、平行平板1521,1522の一端側が互いに離間する方向に屈曲しているが、所望の電界Eを形成することができる限度において、平行平板1521,1522の形状をどのように形成してもよい。
In the case of the electromagnetic field generator according to the present embodiment, the electromagnetic field radiated into the space from the electromagnetic energy radiating unit 152 is controlled by controlling the electric field E generated by the voltage applied between the parallel plates of a minute size. . Thereby, similarly to the first to third embodiments described above, an electromagnetic field distribution having a desired geometric shape is obtained. According to the experiment, it is desirable that the section length in which the electric field E is generated be 1/8 or less of the wavelength of the electromagnetic wave to be transmitted.
In the example shown in FIG. 9, one end side of the parallel plates 1521 and 1522 is bent in a direction away from each other. However, as long as a desired electric field E can be formed, the shape of the parallel plates 1521 and 1522 You may form as follows.

(第1から5実施形態の変形例)
前述の第1実施形態において、共振部140をキャパシタとインダクタから構成する場合、キャパシタからの電界のもれを利用し、電磁界エネルギー放射部150として機能させてもよい。即ち、共振部140と電磁界エネルギー放射部150を一体に構成してもよい。第2から第5実施形態についても同様である。また、この場合、インダクタからの電界のもれを利用し、電磁界エネルギー放射部150として機能させてもよい。第2から第5実施形態でも同様である。
(Modification of the first to fifth embodiments)
In the first embodiment described above, when the resonance unit 140 includes a capacitor and an inductor, the leakage of an electric field from the capacitor may be used to function as the electromagnetic field energy emission unit 150. That is, the resonating unit 140 and the electromagnetic field energy radiating unit 150 may be integrally configured. The same applies to the second to fifth embodiments. In this case, the leakage of the electric field from the inductor may be used to function as the electromagnetic field energy radiating unit 150. The same applies to the second to fifth embodiments.

上述した本発明の各実施形態による電磁界発生装置を使用すれば、周波数特性や放射特性を動的に制御可能な、つまりプログラマブルなアンテナ特性を有するアンテナ一体型送信機を構成することができる。
また、本発明の各実施形態によれば、従来の導体励振型アンテナでは実現が難しい電流分布を発生させることができるため、従来の導体励振型アンテナでは実現の難しい放射指向特性を実現することが可能となる。
また、本発明の各実施形態によれば、無線通信システムのシステム設計で決められた各パラメータ(例えば、送信周波数や通信方式、アンテナ放射指向特性、セル設計等)に制約されることなく利用可能な送信機を構成することが可能になる。
By using the electromagnetic field generation apparatus according to each embodiment of the present invention described above, it is possible to configure an antenna-integrated transmitter that can dynamically control frequency characteristics and radiation characteristics, that is, has programmable antenna characteristics.
In addition, according to each embodiment of the present invention, it is possible to generate a current distribution that is difficult to realize with a conventional conductor-excited antenna, and thus it is possible to realize radiation directivity characteristics that are difficult to realize with a conventional conductor-excited antenna. It becomes possible.
In addition, according to each embodiment of the present invention, the present invention can be used without being restricted by parameters (for example, transmission frequency, communication method, antenna radiation directivity, cell design, etc.) determined in the system design of the wireless communication system. A simple transmitter can be configured.

また、本発明の各実施形態によれば、電磁界発生装置を実施するハードウェアは全て半導体モノリシック回路上に構成することができるため、無線送信機のシステム・オン・パッケージ(SoP; System on Package)化にも対応することができる。
また、本発明の各実施形態によれば、従来のアンテナ素子では実現できない電流分布を自由自在に発生させることが可能であるので、例えば偏波方向を動的に変調した無線伝送も自在となり、きわめて秘匿性の高い無線通信手段を提供することが可能となる。
In addition, according to each embodiment of the present invention, since all hardware that implements the electromagnetic field generator can be configured on a semiconductor monolithic circuit, a system on package (SoP) of a wireless transmitter ).
In addition, according to each embodiment of the present invention, it is possible to freely generate a current distribution that cannot be realized by a conventional antenna element, and thus, for example, wireless transmission in which the polarization direction is dynamically modulated can be freely performed. It is possible to provide wireless communication means with extremely high confidentiality.

また、本発明の各実施形態によれば、従来のアンテナ素子では実現できない電流分布を自由自在に発生させることが可能であるので、例えば電界や磁界の形状と方向を動的に変調した無線伝送や等位相波面の形状を伝送情報で変調した無線伝送のように、従来の無線送信機では成し得なかった高度な変調を用いた電磁波による情報伝送が可能になる。従って、周波数資源を有効に活用しつつ大容量の情報伝送を実施することが可能となる。また、本発明の各実施形態によれば、特定の空間に電磁界が集中するように電磁界分布を形成することができるので、情報のほか、エネルギーを無線伝送することも可能となる。   In addition, according to each embodiment of the present invention, it is possible to freely generate a current distribution that cannot be realized by a conventional antenna element. For example, wireless transmission in which the shape and direction of an electric field or a magnetic field are dynamically modulated As in the case of wireless transmission in which the shape of the equiphase wavefront is modulated with transmission information, information transmission by electromagnetic waves using advanced modulation that cannot be achieved by conventional wireless transmitters becomes possible. Therefore, it is possible to carry out large-capacity information transmission while effectively using frequency resources. Further, according to each embodiment of the present invention, since the electromagnetic field distribution can be formed so that the electromagnetic field concentrates in a specific space, it is possible to wirelessly transmit energy in addition to information.

上述した本発明の各実施形態では、本発明を電磁界発生装置として説明したが、各実施形態に係る電磁界発生装置の動作を電磁界発生方法として表現することもできる。この場合、本発明に係る電磁界発生方法は、例えば、第1実施形態における複数の信号発生部130−1,…,130−mにより高周波信号を発生させる段階と、複数の信号発生部130−1,…,130−mがそれぞれ発生させた高周波信号を電磁界として複数の電磁界放射部150−1,…,150−mから空間へ放射する段階と、複数の電磁界放射部150−1,…,150−mから放射される電磁界が前記空間において所望の幾何形状を有する電磁界分布を形成するように、発振制御部120により複数の信号発生部130−1,…,130−mを制御する段階とを含む電磁界発生方法として表現することができる。ただし、共振部140−1,…,140−mの動作に対応する段階を更に備えてもよい。   In each of the embodiments of the present invention described above, the present invention has been described as an electromagnetic field generator, but the operation of the electromagnetic field generator according to each embodiment can also be expressed as an electromagnetic field generation method. In this case, the electromagnetic field generation method according to the present invention includes, for example, a step of generating a high-frequency signal by the plurality of signal generation units 130-1,. ,..., 130-m each radiating high frequency signals generated as electromagnetic fields from the plurality of electromagnetic field radiation units 150-1,..., 150-m to the space, and the plurality of electromagnetic field radiation units 150-1. ,..., 150-m so that the oscillation control unit 120 forms an electromagnetic field distribution having a desired geometric shape in the space. It can be expressed as an electromagnetic field generation method including a step of controlling. However, you may further provide the step corresponding to operation | movement of the resonance parts 140-1, ..., 140-m.

最後に、上述の各実施形態の電磁界発生装置が備える共振部について補足説明する。
ここでは、図1に示す第1実施形態による電磁界発生装置100の共振部140−1を例に説明する。その他の共振部についても同様である。
図10(a)に、共振部140−1の構成の一例を示す。この例では、共振部140−1は、可変インダクタLと可変キャパシタCから並列共振回路として構成されている。ここで、図10(a)の例では、信号発生部130−1の正相の高周波信号が、電磁界エネルギー放射部150−1の給電点に接続される1対の給電線のうちの一方(例えば図2(b)に示す導体部150aに接続される給電線)に供給され、信号発生部130−1の逆相の高周波信号が、上記1対の給電線のうちの他方(例えば図2(b)に示す導体部150bに接続される給電線)に供給される。これら給電線間に、可変インダクタLと可変キャパシタCが並列接続される。発振制御部120は、所望の電磁界分布の幾何形状に応じて、信号発生部130−1の発振器の周波数を設定し、この周波数に対して共振状態を引き起こすように、共振部140−1の可変インダクタLのインダクタンスと可変キャパシタCのキャパシタンスを調整する。
Finally, a supplementary description will be given of the resonance unit included in the electromagnetic field generation device of each of the above-described embodiments.
Here, the resonance unit 140-1 of the electromagnetic field generation device 100 according to the first embodiment shown in FIG. 1 will be described as an example. The same applies to the other resonance parts.
FIG. 10A shows an example of the configuration of the resonating unit 140-1. In this example, the resonance unit 140-1 is configured as a parallel resonance circuit from the variable inductor L and the variable capacitor C. Here, in the example of FIG. 10A, one of the pair of feed lines in which the positive-phase high-frequency signal of the signal generation unit 130-1 is connected to the feed point of the electromagnetic energy radiating unit 150-1. (For example, a power supply line connected to the conductor 150a shown in FIG. 2B), and the high-frequency signal of the opposite phase of the signal generator 130-1 is the other of the pair of power supply lines (for example, FIG. 2 (b), the power supply line connected to the conductor portion 150b). A variable inductor L and a variable capacitor C are connected in parallel between these feeder lines. The oscillation control unit 120 sets the frequency of the oscillator of the signal generation unit 130-1 according to the desired electromagnetic field distribution geometry, and causes the resonance state of the resonance unit 140-1 to cause a resonance state with respect to this frequency. The inductance of the variable inductor L and the capacitance of the variable capacitor C are adjusted.

なお、この例に限定されず、共振部140−1を可変インダクタLと可変キャパシタCから直列共振回路として構成してもよく、例えば、バラクタ等を使用した周波数可変共振器として構成してもよい。或いは、共振部140−1を分布定数回路として構成してもよい。即ち、共振部140−1の回路形態は、共振現象を引き起こすことができる限度において任意である。その他の共振部も同様である。   Note that the present invention is not limited to this example, and the resonance unit 140-1 may be configured as a series resonance circuit from the variable inductor L and the variable capacitor C. For example, the resonance unit 140-1 may be configured as a frequency variable resonator using a varactor or the like. . Alternatively, the resonance unit 140-1 may be configured as a distributed constant circuit. That is, the circuit configuration of the resonance unit 140-1 is arbitrary as long as it can cause a resonance phenomenon. The same applies to other resonance parts.

また、半波長ダイポールアンテナを利用することにより、共振部140−1と電磁界エネルギー放射部150−1を一体的に構成することもできる。
図10(b)は、半波長ダイポールアンテナを利用して、共振部140−1と電磁界エネルギー放射部150−1を一体的に構成した例を示す。他の共振部および電磁界エネルギー放射部についても同様である。
Moreover, the resonance part 140-1 and the electromagnetic field energy radiation | emission part 150-1 can also be comprised integrally by utilizing a half wavelength dipole antenna.
FIG. 10B shows an example in which a resonating unit 140-1 and an electromagnetic field energy radiating unit 150-1 are integrally configured using a half-wave dipole antenna. The same applies to other resonating parts and electromagnetic energy radiating parts.

図10(b)に示すように、信号発生部130−1が接続された給電点を基点にして、前述の図2に示す長さLの1/2に相当する点Pで、半波長ダイポールアンテナの2本のアンテナ素子のそれぞれを各アンテナ素子が互いに平行になるように直角に折り曲げる。各アンテナ素子の全長のうち、給電点から長さLの1/2に相当する部分AL,ARは、電磁界エネルギー放射部150−1として機能する。その他の部分BL,BRからそれぞれ放射される電磁界は互いに打ち消し合うので、これらの部分BL,BRは、見かけ上、無視することができる。なお、長さLを可能な限り小さく設定するものとすれば(即ち、電磁界エネルギー放射部を微小素子として構成するものとすれば)、アンテナ素子の部分AL,ARは、部分BL,BRに対して十分小さくなり、この部分BL,BRの各長さは約1/4波長になる。   As shown in FIG. 10B, a half-wave dipole is formed at a point P corresponding to ½ of the length L shown in FIG. 2 with the feed point to which the signal generator 130-1 is connected as a base point. Each of the two antenna elements of the antenna is bent at a right angle so that the antenna elements are parallel to each other. Of the total length of each antenna element, portions AL and AR corresponding to ½ of the length L from the feeding point function as the electromagnetic field energy radiating unit 150-1. Since the electromagnetic fields radiated from the other portions BL and BR cancel each other, these portions BL and BR can be ignored in appearance. If the length L is set to be as small as possible (that is, if the electromagnetic field energy radiating portion is configured as a microelement), the antenna element portions AL and AR are divided into portions BL and BR. On the other hand, the length of each of the portions BL and BR becomes about 1/4 wavelength.

図10(b)に示す例によれば、給電点から長さLの1/2に相当する部分AL,ARは、半波長ダイポールアンテナの電流分布のうち、腹の部分に位置する。このため、効率的に電磁界を放射することが可能になる。また、半波長ダイポールアンテナの共振周波数を信号発生部130−1が出力する高周波信号の周波数に合わせれば、電力効率を損なうこともない。図10(b)に示す例においてバランを付加してもよい。   According to the example shown in FIG. 10B, the portions AL and AR corresponding to ½ of the length L from the feeding point are located in the antinode portion of the current distribution of the half-wavelength dipole antenna. For this reason, it becomes possible to radiate | emit an electromagnetic field efficiently. Further, if the resonance frequency of the half-wave dipole antenna is matched with the frequency of the high-frequency signal output from the signal generator 130-1, power efficiency is not impaired. A balun may be added in the example shown in FIG.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意の変形や修正が可能である。
例えば、上述の実施形態では、複数の電磁界エネルギー放射部を一次元、二次元、三次元状にグリッド配置したが、これに限定されることなく、例えば、伝送する情報の種類等に応じて、任意の形態で配置することが可能である。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be arbitrarily modified or modified without departing from the gist of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, a plurality of electromagnetic field energy radiating portions are arranged in a one-dimensional, two-dimensional, and three-dimensional grid. However, the present invention is not limited to this, for example, according to the type of information to be transmitted, etc. , It can be arranged in any form.

また、上述の実施形態では、複数の信号発生部130−1,…,130−mを設けたが、複数の電磁界エネルギー放射部が放射する電磁界を個別に制御することができる限度において、複数の信号発生部130−1,…,130−mをを1つのユニットとして構成してもよく、信号発生部が複数であるか単数であるかは、本発明の本質ではない。従って、請求項に記載の発明において、「複数の信号発生部」を「単数の信号発生部」として表現してもよい。「複数の共振部」についても同様である。   Further, in the above-described embodiment, the plurality of signal generation units 130-1, ..., 130-m are provided. However, as long as the electromagnetic fields radiated by the plurality of electromagnetic energy emission units can be individually controlled, The plurality of signal generators 130-1,..., 130-m may be configured as one unit, and whether the signal generators are plural or singular is not the essence of the present invention. Therefore, in the claimed invention, “a plurality of signal generation units” may be expressed as “a single signal generation unit”. The same applies to “a plurality of resonance portions”.

100:電磁界発生装置、110:情報入力端子、120:発振制御部、130,130−1,…,130−m,131,132:信号発生部、140,140−1,…,140−m,141,142:共振部、150,150−1,…,150−m,150x−11,…,150x−nm,150y−11,…,150y−nm:電磁界エネルギー放射部、150a,150b:導体部。   100: Electromagnetic field generator, 110: Information input terminal, 120: Oscillation controller, 130, 130-1,..., 130-m, 131, 132: Signal generator, 140, 140-1,. , 141, 142: resonance part, 150, 150-1,..., 150-m, 150x-11,..., 150x-nm, 150y-11, ..., 150y-nm: electromagnetic energy radiating part, 150a, 150b: Conductor part.

Claims (9)

高周波信号を発生させる複数の信号発生部と、
前記複数の信号発生部のそれぞれが発生させた高周波信号を電磁界として空間へ放射する複数の電磁界放射部と、
前記複数の電磁界放射部からそれぞれ放射された電磁界が前記空間において、入力情報信号に応じて変調された幾何形状を有する電磁界分布を形成するように前記複数の信号発生部を制御する制御部と
を具備する電磁界発生装置。
A plurality of signal generators for generating high-frequency signals;
A plurality of electromagnetic field radiating units that radiate high-frequency signals generated by each of the plurality of signal generating units to space as electromagnetic fields;
Control for controlling the plurality of signal generation units so that electromagnetic fields radiated from the plurality of electromagnetic field radiation units respectively form an electromagnetic field distribution having a geometric shape modulated according to an input information signal in the space. And an electromagnetic field generator.
前記電磁界分布の幾何形状は、前記電磁界分布における等位相波面の幾何形状であることを特徴とする請求項に記載の電磁界発生装置。 The geometry of the field distribution, the electromagnetic field generator according to claim 1, wherein the geometric shape of the equiphase wavefront in the electromagnetic field distribution. 前記複数の信号発生部と前記複数の電磁界放射部との間に、前記複数の信号発生部のそれぞれが発生させた高周波信号に共振する複数の共振部を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の電磁界発生装置。 The plurality of resonating units that resonate with the high-frequency signals generated by each of the plurality of signal generating units are provided between the plurality of signal generating units and the plurality of electromagnetic field radiating units. The electromagnetic field generator according to 1 or 2 . 前記複数の電磁界放射部は、各々が放射する電磁界の波長より小さいサイズを有し、各々が放射する電磁界の波長より狭い間隔で配置されたことを特徴とする請求項に記載の電磁界発生装置。 Said plurality of electromagnetic field radiation portion has a smaller size than the wavelength of the electromagnetic field, each emitting, each according to claim 3, characterized in that closely spaced than the wavelength of the electromagnetic field that radiates Electromagnetic field generator. 前記複数の電磁界放射部の各サイズは、放射すべき電磁界の波長のうち最も小さい波長の1/8以下であり、前記複数の電磁界放射部の個数は4以上であることを特徴とする請求項に記載の電磁界発生装置。 Each size of the plurality of electromagnetic field radiation portions is 1/8 or less of the smallest wavelength of the electromagnetic field to be radiated, and the number of the plurality of electromagnetic field radiation portions is 4 or more. The electromagnetic field generator according to claim 4 . 前記複数の共振部のそれぞれのQ値は10以上であることを特徴とする請求項からの何れか1項に記載の電磁界発生装置。 Electromagnetic field generating device according to any one of claims 3 to 5, characterized in that each of the Q value of the plurality of resonator units is 10 or more. 前記制御部は、前記入力情報信号に応じて、前記複数の信号発生部が発生させる高周波信号の周波数、振幅、位相、波形のうちの1または2以上と、前記複数の共振部の共振周波数を変化させることにより、前記電磁界分布の幾何形状を変調することを特徴とする請求項からの何れか1項に記載の電磁界発生装置。 The control unit determines one or more of the frequency, amplitude, phase, and waveform of the high-frequency signal generated by the plurality of signal generation units and the resonance frequency of the plurality of resonance units according to the input information signal. by varying electromagnetic field generator according to any one of claims 3 to 6, characterized by modulating the geometry of the electromagnetic field distribution. 前記複数の電磁界放射部が、一次元状、二次元状、三次元状のうちの何れかの形態で配列されたことを特徴とする請求項1から7の何れか1項に記載の電磁界発生装置。   8. The electromagnetic wave according to claim 1, wherein the plurality of electromagnetic field radiation portions are arranged in any one of a one-dimensional shape, a two-dimensional shape, and a three-dimensional shape. Field generator. 複数の信号発生部により高周波信号を発生させる段階と、
前記複数の信号発生部がそれぞれ発生させた高周波信号を電磁界として複数の電磁界放射部から空間へ放射する段階と、
前記複数の電磁界放射部から放射される電磁界が前記空間において、入力情報信号に応じて変調された幾何形状を有する電磁界分布を形成するように、制御部により前記複数の信号発生部を制御する段階と
を含む電磁界発生方法。
Generating a high-frequency signal by a plurality of signal generators;
Radiating high-frequency signals respectively generated by the plurality of signal generation units as electromagnetic fields from the plurality of electromagnetic field emission units;
The controller generates the plurality of signal generators so that the electromagnetic fields radiated from the plurality of electromagnetic field emitters form an electromagnetic field distribution having a geometric shape modulated according to an input information signal in the space. An electromagnetic field generating method including the step of controlling.
JP2012157779A 2012-07-13 2012-07-13 Electromagnetic field generator and electromagnetic field generation method Active JP5721236B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012157779A JP5721236B2 (en) 2012-07-13 2012-07-13 Electromagnetic field generator and electromagnetic field generation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012157779A JP5721236B2 (en) 2012-07-13 2012-07-13 Electromagnetic field generator and electromagnetic field generation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014022832A JP2014022832A (en) 2014-02-03
JP5721236B2 true JP5721236B2 (en) 2015-05-20

Family

ID=50197295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012157779A Active JP5721236B2 (en) 2012-07-13 2012-07-13 Electromagnetic field generator and electromagnetic field generation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5721236B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6501587B2 (en) * 2015-03-30 2019-04-17 株式会社パナソニックシステムネットワークス開発研究所 Electromagnetic field simulator
JP6501586B2 (en) * 2015-03-30 2019-04-17 株式会社パナソニックシステムネットワークス開発研究所 Electromagnetic field simulator

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58164306U (en) * 1982-04-26 1983-11-01 八木アンテナ株式会社 Micro dipole antenna
JP2003179424A (en) * 2001-12-12 2003-06-27 Ntt Docomo Inc Super directional array antenna system and control method
JP2005204230A (en) * 2004-01-19 2005-07-28 Mitsubishi Electric Corp Phased array antenna
JP5377750B2 (en) * 2010-03-04 2013-12-25 三菱電機株式会社 Array antenna device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014022832A (en) 2014-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10164478B2 (en) Modular antenna boards in wireless power transmission systems
EP2764523B1 (en) A transmitter for an inductive power transfer system
EP2889959B1 (en) Electricity transmission sending method and device, and system
CN105162264A (en) Wireless power utilization in a local computing environment
KR20170030511A (en) Wireless power transfer through a metal object
JP5667019B2 (en) Wireless power transmission apparatus and method
WO2001078191A9 (en) A reconfigurable plasma antenna
CN106532976A (en) Wireless electric energy transmission device based on 13.56MHz metamaterial
JP6437954B2 (en) Wireless power supply method
JP2011151946A (en) Relay coil sheet and wireless power feed system
CN106230133A (en) A kind of energy based on vortex electromagnetic wave transmits system with information synergism
JP6052276B2 (en) Power receiving device, power feeding device, communication device
JP5721236B2 (en) Electromagnetic field generator and electromagnetic field generation method
US10291067B2 (en) Computer modeling for resonant power transfer systems
JP5854721B2 (en) System and method for wirelessly exchanging energy
JPWO2012046548A1 (en) Surface communication device
WO2013108325A1 (en) Power supply system
JP6024015B2 (en) Wireless power transmission device
JP2011124049A (en) Microwave heating device
KR20200075508A (en) Two-dimension array type super high frequency transmission system
JP2007043245A (en) Antenna, and reader-writer
CN115833853B (en) Miniaturized low frequency radio communication electromagnetic signal transmitting system
US11476715B2 (en) Boson beam enersend system
JP6537871B2 (en) Oscillator and oscillator array
JP2010147539A (en) Dual-band antenna

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140613

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20140613

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141209

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150206

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: 20150317

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150320

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5721236

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

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