JPWO2012153529A1 - 電磁共鳴結合器 - Google Patents
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Abstract
Description
背景技術で説明したように、非接触伝送技術の一例として、高効率で、かつ、長距離の信号伝送が可能な電磁共鳴結合器が知られている。
(構造)
まず、本発明の実施の形態1に係る電磁共鳴結合器の構造について説明する。
実施の形態1に係る電磁共鳴結合器10の共鳴器の形状について説明する。
次に、電磁共鳴結合器10の信号伝送特性について説明する。
以上の実施の形態1では、凹部を2箇所有する送信共鳴器105(受信共鳴器108)を用いた電磁共鳴結合器10について説明した。しかしながら共鳴器上に凹部を3箇所以上設けることでさらに動作周波数の低周波化、及び装置の小型化を図ることが可能である。
以下、本発明の実施の形態2について説明する。
次に、図11に示される実施の形態2の電磁共鳴結合器20の信号伝送特性について説明する。
以下、実施の形態1及び実施の形態2の説明について補足する。
101、601 送信基板
102、602 受信基板
103、603 キャップ基板
104、504、604 送信配線
105、205、505、605、705 送信共鳴器
106、206、506 送信共鳴器スリット
107、607 受信配線
108、608 受信共鳴器
109 受信共鳴器スリット
110、510、610 入力端子
111、611 出力端子
112、612 裏面グランド
113、613 コプレーナグランド
114、614 キャップグランド
115 密集配線横間隔
116 密集配線縦間隔
140 ビアホール
210a、210b、210c、210d 曲がり部
620、720 送信共鳴器外周配線
621、721 送信共鳴器内周配線
622 受信共鳴器外周配線
623 受信共鳴器内周配線
624 配線長
1051 第一の配線
1052 第二の配線
1053 内部空間
1054、625 輪郭
【0010】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電磁共鳴結合器は、第一の共鳴配線及び第二の共鳴配線の間において信号を非接触で伝送する電磁共鳴結合器であって、第一の基板と、前記第一の基板に対向して設けられた第二の基板とを備え、前記第一の基板上には、内側に凹んだ第一の凹部及び第二の凹部を有する周回形状の一部が開放部によって開放された形状の前記第一の共鳴配線と、前記第一の共鳴配線に接続された第一の入出力配線とが設けられ、前記第二の基板上には、前記第一の共鳴配線と同一の配線幅及び同一の形状の前記第二の共鳴配線と、前記第二の共鳴配線に接続された第二の入出力配線とが設けられ、前記第一の基板の主面に垂直な方向から見た場合に、前記第一の共鳴配線及び前記第二の共鳴配線は、点対称であり、かつ前記第一の共鳴配線及び前記第二の共鳴配線の輪郭が一致し、前記第一の基板の主面に垂直な方向における前記第一の共鳴配線と前記第二の共鳴配線との距離は、前記信号の波長の2分の1以下であり、前記第一の基板の主面に垂直な方向から見た場合に、前記第一の凹部と、前記第二の凹部とは対向し、前記第一の基板の主面に垂直な方向から見た場合に、前記第一の基板上には、前記第一の凹部の内周側の端と、前記第二の凹部の内周側の端とが前記第一の共鳴配線の配線幅の4倍以下の距離だけ離れて近接する領域が設けられ、前記開放部は、前記第一の凹部のうち、内周側の端が、前記第二の凹部の内周側の端と配線幅の4倍以内の距離だけ離れて近接する部分に設けられることを特徴とする。
101、601 送信基板
102、602 受信基板
103、603 キャップ基板
104、504、604 送信配線
105、205、505、605、705 送信共鳴器
106、206、506 送信共鳴器スリット
107、607 受信配線
108、608 受信共鳴器
109 受信共鳴器スリット
110、510、610 入力端子
111、611 出力端子
112、612 裏面グランド
113、613 コプレーナグランド
114、614 キャップグランド
120a、120b、120c、130d 配線
140 ビアホール
210a、210b、210c、210d 曲がり部
620、720 送信共鳴器外周配線
621、721 送信共鳴器内周配線
622 受信共鳴器外周配線
623 受信共鳴器内周配線
624 配線長
1051 第一の配線
1052 第二の配線
1053 内部空間
1054、625 輪郭
Claims (19)
- 第一の共鳴配線及び第二の共鳴配線の間において信号を非接触で伝送する電磁共鳴結合器であって、
第一の基板と、
前記第一の基板に対向して設けられた第二の基板とを備え、
前記第一の基板上には、
内側に凹んだ凹部を有する周回形状の一部が開放部によって開放された形状の前記第一の共鳴配線と、
前記第一の共鳴配線上の第一接続部に接続された第一の入出力配線とが設けられ、
前記第二の基板上には、
前記第一の共鳴配線と同一の配線幅及び同一の形状の前記第二の共鳴配線と、
前記第二の共鳴配線上の第二接続部に接続された第二の入出力配線とが設けられ、
前記第一の基板の主面に垂直な方向から見た場合に、前記第一の共鳴配線及び前記第二の共鳴配線は、点対称であり、かつ前記第一の共鳴配線及び前記第二の共鳴配線の輪郭が一致し、
前記第一の基板と垂直な方向における前記第一の共鳴配線と前記第二の共鳴配線との距離が前記信号の波長の2分の1以下であり、
前記第一の共鳴配線において、前記凹部を構成する配線のうち少なくとも一部の配線は、前記少なくとも一部の配線以外の配線と前記第一の共鳴配線の配線幅の4倍以下の距離だけ近接している
電磁共鳴結合器。 - 前記開放部は、前記凹部を構成する少なくとも一部の配線上に設けられる
請求項1に記載の電磁共鳴結合器。 - 前記第一の共鳴配線の形状は、5箇所以上の曲がり部を有する形状である
請求項1又は2に記載の電磁共鳴結合器。 - 前記第一の共鳴配線の前記凹部を構成する配線を除いた輪郭は、矩形である
請求項1から3のいずれか1項に記載の電磁共鳴結合器。 - 前記第一の共鳴配線の形状は、対称性を有する形状である
請求項1から4のいずれか1項に記載の電磁共鳴結合器。 - 前記第一の基板の前記第一の共鳴配線が設けられない側の面、または前記第二の基板の前記第二の共鳴配線が設けられない側の面には、前記信号の基準電位を表すグランド配線が設けられる
請求項1から5のいずれか1項に記載の電磁共鳴結合器。 - さらに、前記第二の基板に対向して設けられたキャップ基板を備え、
前記キャップ基板の、前記第二の基板と対向しない側の面には、前記信号の基準電位を表すグランド配線が設けられる
請求項1から6のいずれか1項に記載の電磁共鳴結合器。 - 前記第一の基板上の、前記第一の共鳴配線、及び前記第一の入出力配線の周辺、または前記第二の基板上の、前記第二の共鳴配線、及び前記第二の入出力配線の周辺には、前記信号の基準電位を表すグランド配線が設けられる
請求項1から7のいずれか1項に記載の電磁共鳴結合器。 - さらに、前記第二の基板に対向して設けられたキャップ基板を備え、
前記キャップ基板の、前記第二の基板に対向しない側の面には、前記信号の基準電位を表す第一のグランド配線が設けられ、
前記第二の基板上の、前記第二の共鳴配線、及び前記第二の入出力配線の周辺には、前記信号の基準電位を表す第二のグランド配線が設けられ、
前記第一のグランド配線と前記第二のグランド配線とは、ビアホールによって接続されている
請求項1から6のいずれか1項に記載の電磁共鳴結合器。 - 前記第一接続部は、前記第一の共鳴配線の一端から前記第一の共鳴配線の配線長の4分の1の長さに相当する位置に設けられ、
前記第二接続部は、前記第二の共鳴配線の一端から前記第二の共鳴配線の配線長の4分の1の長さに相当する位置に設けられる
請求項1から9のいずれか1項に記載の電磁共鳴結合器。 - 第一の共鳴配線及び第二の共鳴配線の間において信号を非接触で伝送する電磁共鳴結合器であって、
第一の基板と、
前記第一の基板に対向して設けられた第二の基板とを備え、
前記第一の基板上には、
所定の配線幅の巻回形状の前記第一の共鳴配線と、
前記第一の共鳴配線上の第一接続部に接続された第一の入出力配線とが設けられ、
第二の基板と、
前記第二の基板上には、
前記第一の共鳴配線と同一の配線幅及び同一の形状の第二の共鳴配線と、
前記第二の共鳴配線上の第二接続部に接続された第二の入出力配線とが設けられ、
前記第一の基板の主面に垂直な方向から見た場合に、前記第一の共鳴配線及び前記第二の共鳴配線は、点対称であり、かつ前記第一の共鳴配線及び第二の共鳴配線の輪郭が一致し、
前記第一の基板の主面に垂直な方向における前記第一の共鳴配線と前記第二の共鳴配線との距離が前記信号の波長の2分の1以下となるように、前記第一の基板及び前記第二の基板は対向し、
前記第一の共鳴配線の外周側の一端から前記第一接続部までの配線長は、前記第一の共鳴配線の内周の一端から前記第一接続部までの配線長よりも長く、かつ前記第一の共鳴配線のうち最外周に位置する配線の配線長の2分の1以上の長さである
電磁共鳴結合器。 - 前記第一の共鳴配線の形状は、前記第一の共鳴配線の内周側の一端から前記第一接続部までの配線上、及び前記第一の共鳴配線の外周側の一端から前記第一接続部までの配線上に、それぞれ2箇所以上の曲がり部を有する形状である
請求項11に記載の電磁共鳴結合器。 - 前記第一の共鳴配線の内周側の一端から前記第一接続部までの配線は、前記第一の共鳴配線の外周側の一端から前記第一接続部までの配線と前記所定の配線幅の4倍以下の距離だけ近接した部分を有する
請求項11または12に記載の電磁共鳴結合器。 - 前記第一の共鳴配線の輪郭は、矩形である
請求項11から13のいずれか1項に記載の電磁共鳴結合器。 - 前記第一の共鳴配線は、対称性を有する形状である
請求項11から14のいずれか1項に記載の電磁共鳴結合器。 - 前記第一の基板の前記第一の共鳴配線が設けられない側の面、または前記第二の基板の前記第二の共鳴配線が設けられない側の面には、前記信号の基準電位を表すグランド配線が設けられる
請求項11から15のいずれか1項に記載の電磁共鳴結合器。 - さらに、前記第二の基板に重ね合わされるキャップ基板を備え、
前記キャップ基板の、前記第二の基板と対向しない側の面には、前記信号の基準電気を表すグランド配線が設けられる
請求項11から16のいずれか1項に記載の電磁共鳴結合器。 - 前記第一の基板上の、前記第一の共鳴配線、及び前記第一の入出力配線の周辺、または前記第二の基板上の、前記第二の共鳴配線、及び前記第二の入出力配線の周辺には、前記信号の基準電位を表すグランド配線が設けられる
請求項11から17のいずれか1項に記載の電磁共鳴結合器。 - さらに、前記第二の基板に重ね合わされるキャップ基板を備え、
前記キャップ基板の、前記第二の基板に対向しない側の面には、前記信号の基準電位を表す第一のグランド配線が設けられ、
前記第二の基板上の、前記第二の共鳴配線、及び前記第二の入出力配線の周辺には、前記信号の基準電位を表す第二のグランド配線が設けられ、
前記第一のグランド配線と前記第二のグランド配線とは、ビアホールによって接続されている
請求項11から16のいずれか1項に記載の電磁共鳴結合器。
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