JP6965989B2 - 電磁波伝搬制御部材、電磁波伝搬制御構造体、電磁波伝搬制御部材付きサッシ及び窓構造体 - Google Patents
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Description
前記電磁波の波長をλ、前記溝内の比誘電率をεr、0 又は正の整数をN で表すとき、
(λ / √εr ) ( 1 / 8 + N / 2 ) 以上、
且つ(λ / √εr ) ( 3 / 8 + N / 2 ) 以下であり、
前記導電体面及び前記溝は前記開口の縁に対して直交方向に延びる、
ことを特徴とする。
電磁波の波長をλ、導体面と帯状の導電体との間に介在する部材の比誘電率をεr、0 または正の整数をNで表すとき、
(λ / √εr ) ( 1 / 8 + N / 2 ) 以上、
且つ(λ / √εr ) ( 3 / 8 + N / 2 ) 以下であり、
前記帯状の導電体は前記開口の縁に対して直交方向に延びる、
ことを特徴とする。
前記電磁波の波長をλ、前記溝内の比誘電率をεr、0 又は正の整数をN で表すとき、
(λ / √εr ) ( 1 / 8 + N / 2 ) 以上、
且つ(λ / √εr ) ( 3 / 8 + N / 2 ) 以下であり、
前記導電体面及び前記溝は前記開口の縁に対して平行方向に延び、
前記開口を挟んで仕切られる屋内と屋外において、屋内側に取り付けられる、
ことを特徴とする。
前記電磁波の波長をλ、前記導体面と前記帯状の導電体との間に介在する部材の比誘電率をεr、0 または正の整数をN で表すとき、
(λ / √εr ) ( 1 / 8 + N / 2 ) 以上、
且つ(λ / √εr ) ( 3 / 8 + N / 2 ) 以下であり、
前記帯状の導電体は前記開口の縁に対して平行方向に延び、
前記開口を挟んで仕切られる屋内と屋外において、屋内側に取り付けられる、
ことを特徴とする。
前記電磁波の波長をλ、前記溝内の比誘電率をεr、0 又は正の整数をN で表すとき、
(λ / √εr ) ( 1 / 8 + N / 2 ) 以上、
且つ(λ / √εr ) ( 3 / 8 + N / 2 ) 以下であり、
前記導電体面及び前記溝は前記開口の縁に対して平行方向に延び、
前記開口を挟んで仕切られる屋内と屋外において、屋外の前記開口の下側に取り付けられる、
ことを特徴とする。
前記電磁波の波長をλ、前記導体面と前記帯状の導電体との間に介在する部材の比誘電率をεr、0 または正の整数をN で表すとき、
(λ / √εr ) ( 1 / 8 + N / 2 ) 以上、
且つ(λ / √εr ) ( 3 / 8 + N / 2 ) 以下であり、
前記帯状の導電体は前記開口の縁に対して平行方向に延び、
前記開口を挟んで仕切られる屋内と屋外において、屋外の前記開口の下側に取り付けられる、
ことを特徴とする。
第1の実施形態では、主にUHF帯(λ=0.1m〜10m)で用いる携帯電話のセルラー通信向けの電波(電磁波)を通過させやすくすることを目的とした窓について説明する。
電界:電気導体面ECSに平行な成分は0
磁界:電気導体面ECSに垂直な成分は0
である。
磁界:磁気導体面に平行な成分は0
電界:磁気導体面に垂直な成分は0
である。
(λ / √εr ) ( 1 / 8 + N / 2 ) 以上、
且つ(λ / √εr ) ( 3 / 8 + N / 2 ) 以下であればよい。
(2Z - 1 / 2)π以上、
且つ(2Z + 1 / 2)π以下であればよい。
第2の実施形態では、第1の実施形態で示したものとは構造が異なる電磁波伝搬制御部材について示す。
第3の実施形態では、第1の実施形態で示した電磁波伝搬制御部材付きサッシとは逆に、サッシの開口の縁で生じる回折を強化する方向に電磁波の伝搬を制御する例について示す。
第4の実施形態では、溝の形状に特徴を有する電磁波伝搬制御部材の例について示す。
第5の実施形態では、平面レンズアンテナ及びそれを備える窓構造体の例について示す。
上記導体パターンは大きさにより共振周波数をもち、共振するときは電磁波を反射する(180度位相反転、透過は0)。そして、導体パターンは、共振周波数以外の周波数においても、透過波(及び反射波)に位相を与える。つまり、このS21の位相が平面レンズアンテナにおける各素子に与える移相量となり、線路が長いほど、周波数が高いほど、与える移相量は大きい。つまり、電磁波が遅れて透過する。
第6の実施形態では、電磁波伝搬制御部材と平面レンズアンテナとを備える窓構造体の例について示す。この窓構造体は、屋外の広角度範囲から飛来する電磁波を集めて、屋内へ集束させることを目的とするものである。
第7の実施形態では、電磁波伝搬制御部材と平面レンズアンテナを備える窓構造体の例について示す。この窓構造体は、屋外の広角度範囲から飛来する電磁波を集めて、かつ屋内では拡散させることを目的とするものである。
第8の実施形態では、電磁波伝搬制御部材と平面レンズアンテナを備える窓構造体の例について示す。この窓構造体は、窓の高さより高い位置にあるアンテナ(例えば携帯電話の基地局アンテナ)と部屋内の携帯電話との間で垂直偏波の電磁波で通信を効果的に行うことを目的とする。
第9の実施形態では、電磁波伝搬制御部材と平面レンズアンテナを備える窓構造体の例について示す。この窓構造体は、窓の高さより高い位置にあるアンテナと部屋内の携帯電話との間で水平偏波の電磁波で通信を効果的に行うことを目的とする。
第10の実施形態では、平面アンテナを備える電子機器の例について示す。
第11の実施形態では、電磁波伝搬制御部材と平面レンズアンテナとで構成される電磁波伝搬制御構造体を備える電子機器の例について示す。
ECS…電気導体面
FP…焦点
G…溝
H…磁界
MCS…等価的磁気導体面
V…ビア導体
1…窓ガラス
2…サッシ
3…サッシ枠
4…窓枠
5,5S,5H…電磁波伝搬制御部材
5W…電極膜
6…壁
9,9a,9b,9c…導体パターン
11…基地局アンテナ
12…移動体通信端末のアンテナ
51…導体面
52…導体壁
53…誘電体部材
54…帯状導電体
71…基板
72…通信モジュール
73…フェーズドアレイアンテナ
81…金属フレーム
82,83…平板部
101〜106…電磁波伝搬制御部材付きサッシ
111…窓構造体
121〜124…電子機器
Claims (11)
- 電磁波が通過する開口の縁に配置され、
前記開口の面に平行な表面と、前記表面に設けられた平坦で複数の帯状の導電体面と、前記開口の法線方向に見て、隣り合う2つの前記帯状の導電体面の間において前記表面から離れる方向に窪む形状を有する溝と、を有し、
前記溝の、前記開口の面に対する垂直方向の深さは、
前記電磁波の波長をλ、前記溝内の比誘電率をεr、0 又は正の整数をN で表すとき、
(λ / √εr ) ( 1 / 8 + N / 2 ) 以上、
且つ(λ / √εr ) ( 3 / 8 + N / 2 ) 以下であり、
前記導電体面及び前記溝は前記開口の縁に対して直交方向に延びる、
ことを特徴とする、電磁波伝搬制御部材。 - 電磁波が通過する開口の縁に配置され、
前記開口の面に平行な導体面と、当該導体面に対して平行に離れた複数の帯状の導電体面と、を有し、
前記開口の法線方向に見て、隣り合う2つの前記帯状の導電体面の間、かつ、前記開口の法線方向において、前記導体面と前記帯状の導電体面との間に導体が存在しない領域が形成されており、
前記導体面から前記帯状の導電体面までの距離は、
前記電磁波の波長をλ、前記導体面と前記帯状の導電体面との間に介在する部材の比誘電率をεr、0 または正の整数をN で表すとき、
(λ / √εr ) ( 1 / 8 + N / 2 ) 以上、
且つ(λ / √εr ) ( 3 / 8 + N / 2 ) 以下であり、
前記帯状の導電体面は前記開口の縁に対して直交方向に延びる、
ことを特徴とする電磁波伝搬制御部材。 - 屋内と屋外の境界に開口が位置し、
電磁波が通過する前記開口の縁に配置され、
前記開口の面に平行な表面と、前記表面に設けられた平坦で複数の帯状の導電体面と、前記開口の法線方向に見て、隣り合う2つの前記帯状の導電体面の間において前記表面から離れる方向に窪む形状を有する溝と、を有し、
前記溝の、前記開口の面に対する垂直方向の深さは、
前記電磁波の波長をλ、前記溝内の比誘電率をεr、0 又は正の整数をN で表すとき、
(λ / √εr ) ( 1 / 8 + N / 2 ) 以上、
且つ(λ / √εr ) ( 3 / 8 + N / 2 ) 以下であり、
前記導電体面及び前記溝は前記開口の縁に対して平行方向に延び、
前記屋内側に取り付けられる、
ことを特徴とする電磁波伝搬制御部材。 - 屋内と屋外の境界に開口が位置し、
電磁波が通過する前記開口の縁に配置され、
前記開口の面に平行な導体面と、当該導体面に対して平行に離れた複数の帯状の導電体面と、を有し、
前記開口の法線方向に見て、隣り合う2つの前記帯状の導電体面の間、かつ、前記開口の法線方向において、前記導体面と前記帯状の導電体面との間に導体が存在しない領域が形成されており、
前記導体面から前記帯状の導電体面までの距離は、
前記電磁波の波長をλ、前記導体面と前記帯状の導電体面との間に介在する部材の比誘電率をεr、0 または正の整数をN で表すとき、
(λ / √εr ) ( 1 / 8 + N / 2 ) 以上、
且つ(λ / √εr ) ( 3 / 8 + N / 2 ) 以下であり、
前記帯状の導電体面は前記開口の縁に対して平行方向に延び、
前記屋内側に取り付けられる、
ことを特徴とする電磁波伝搬制御部材。 - 屋内と屋外の境界に開口が位置し、
前記開口の面は、上下方向に延びる直線と平行であり、
電磁波が通過する前記開口の縁に配置され、
前記開口の面に平行な表面と、前記表面に設けられた平坦で複数の帯状の導電体面と、前記開口の法線方向に見て、隣り合う2つの前記帯状の導電体面の間において前記表面から離れる方向に窪む形状を有する溝と、を有し、
前記溝の、前記開口の面に対する垂直方向の深さは、
前記電磁波の波長をλ、前記溝内の比誘電率をεr、0 又は正の整数をN で表すとき、
(λ / √εr ) ( 1 / 8 + N / 2 ) 以上、
且つ(λ / √εr ) ( 3 / 8 + N / 2 ) 以下であり、
前記導電体面及び前記溝は前記開口の縁に対して平行方向に延び、
前記屋外の前記開口の下側に取り付けられる、
ことを特徴とする電磁波伝搬制御部材。 - 屋内と屋外の境界に開口が位置し、
前記開口の面は、上下方向に延びる直線と平行であり、
電磁波が通過する前記開口の縁に配置され、
前記開口の面に平行な導体面と、当該導体面に対して平行に離れた複数の帯状の導電体面と、を有し、
前記開口の法線方向に見て、隣り合う2つの前記帯状の導電体面の間、かつ、前記開口の法線方向において、前記導体面と前記帯状の導電体面との間に導体が存在しない領域が形成されており、
前記導体面から前記帯状の導電体面までの距離は、
前記電磁波の波長をλ、前記導体面と前記帯状の導電体面との間に介在する部材の比誘電率をεr、0 または正の整数をN で表すとき、
(λ / √εr ) ( 1 / 8 + N / 2 ) 以上、
且つ(λ / √εr ) ( 3 / 8 + N / 2 ) 以下であり、
前記帯状の導電体は前記開口の縁に対して平行方向に延び、
前記屋外の前記開口の下側に取り付けられる、
ことを特徴とする電磁波伝搬制御部材。 - 前記溝の幅は、隣り合う2つの前記導電体面の間の距離で定義され、
前記溝の幅は前記電磁波の波長の1/2以下である、請求項1、3、5のいずれかに記載の電磁波伝搬制御部材。 - 前記電磁波は、放送又は通信で用いられる周波数帯の電磁波である、請求項1から7のいずれかに記載の電磁波伝搬制御部材。
- 請求項1から8のいずれかに記載の電磁波伝搬制御部材と、
前記開口に形成された、指向性又は指向方向を制御する平面レンズアンテナと、で構成される、電磁波伝搬制御構造体。 - 請求項1から8のいずれかに記載の電磁波伝搬制御部材とサッシとで構成され、
前記開口は前記サッシの開口である、電磁波伝搬制御部材付きサッシ。 - 請求項1から8のいずれかに記載の電磁波伝搬制御部材とサッシと窓ガラスとで構成され、
前記窓ガラスは、平行に配列されて長さの異なる複数の線状の導体パターンを備え、
前記導体パターンは、これら導体パターンの配列により、前記窓ガラスを透過する前記電磁波の位相を遅らせる量に分布をもたせて、前記電磁波を屈折させる、
窓構造体。
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