WO2013027268A1 - 電磁波伝搬媒体 - Google Patents

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WO2013027268A1
WO2013027268A1 PCT/JP2011/068971 JP2011068971W WO2013027268A1 WO 2013027268 A1 WO2013027268 A1 WO 2013027268A1 JP 2011068971 W JP2011068971 W JP 2011068971W WO 2013027268 A1 WO2013027268 A1 WO 2013027268A1
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WO
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conductor
electromagnetic wave
wave propagation
propagation medium
space
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PCT/JP2011/068971
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English (en)
French (fr)
Inventor
崇秀 寺田
博史 篠田
和規 原
Original Assignee
株式会社日立製作所
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/12Hollow waveguides
    • H01P3/123Hollow waveguides with a complex or stepped cross-section, e.g. ridged or grooved waveguides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/12Hollow waveguides
    • H01P3/122Dielectric loaded (not air)

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic wave propagation medium such as a waveguide or an electromagnetic wave transmission sheet for propagating electromagnetic waves, and more particularly to an electromagnetic wave propagation medium that is required to be miniaturized and a technology that is effective when applied to a transmission system using the electromagnetic wave propagation medium. It is.
  • Patent Document 1 a waveguide formed of a groove or a ridge formed on the main surface of a semiconductor substrate and a semiconductor substrate that transmits and / or receives electromagnetic waves is performed.
  • a semiconductor millimeter wave device including an input / output coupling device and a semiconductor element formed on a main plane of a semiconductor substrate is disclosed.
  • the vertical (depth) and horizontal (width) dimensions of the waveguide are set to 3/8 times and 3/4 times the wavelength of the propagating electromagnetic wave, respectively.
  • Patent Document 2 discloses a plate-like ridge extending in the tube axis direction at the center of the E-plane wall width in the rectangular cross-section waveguide, and standing in parallel with the H-plane. There is disclosed a slotted waveguide in which long slots in the direction are spaced apart in the tube axis direction by 1/2 of the guide wavelength and adjacent slots are on opposite sides of the ridge standing line.
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laying-Open No. 2005-311796 is provided with a waveguide opening on the front surface of the housing, and a space is formed from the opening toward a diagonally upper side of the housing.
  • An angle formed by the opening surface of the opening and the bottom surface of the waveguide is configured to be an acute angle, and a rectangular waveguide that sets the cutoff frequency to a frequency that requires a cutoff frequency by the inclination of the waveguide by the acute angle is provided. It is disclosed.
  • the waveguide described in Patent Document 1 has a configuration that can be easily manufactured on a semiconductor substrate.
  • the width of the waveguide is 3/4 times the wavelength of a propagating electromagnetic wave. It is necessary to fill the waveguide with a material having a high dielectric constant. High dielectric constant materials are generally expensive, increasing waveguide manufacturing costs.
  • the slotted waveguide described in the above-mentioned Patent Document 2 is provided with long slots in the tube axis direction alternately at intervals of half the wavelength in the tube, with the ridges provided upright.
  • the slots are long in the tube axis direction, it is difficult to make the interval between the slots less than half of the guide wavelength.
  • the slots are lengthened in the direction orthogonal to the tube axis direction, the slot is positioned at the center of the waveguide. It is necessary to install in the department.
  • the central portion of the waveguide is located on the surface opposite to the surface provided with the long slot in the tube axis direction, it is difficult to install the long slot in the direction orthogonal to the tube axis direction.
  • the rectangular waveguide described in Patent Document 3 has a high cutoff frequency by making an opening at one end of the waveguide an acute angle, in other words, it is downsized.
  • the other end has the same angle as that of a normal rectangular waveguide and the output interface is a rod-shaped probe, propagation in only one direction from the opening to the rod-shaped probe is possible.
  • An object of the present invention is to provide a small electromagnetic wave propagation medium.
  • Another object of the present invention is to provide a small electromagnetic wave propagation medium provided with an input / output interface.
  • Another object of the present invention is to provide a transmission system using a small electromagnetic wave propagation medium provided with an input / output interface.
  • An electromagnetic wave propagation medium extends in a first direction in which electromagnetic waves propagate, and is orthogonal to the first direction by a first conductor, a second conductor, and the first conductor and the second conductor. And an electromagnetic wave propagation space sandwiched in the second direction, and has a first side surface and a second side surface facing the third direction orthogonal to the first and second directions via the electromagnetic wave propagation space. . Then, the first conductor and the second conductor are short-circuited on the first side surface, and the first conductor and the second conductor are open on the second side surface, and the third direction is along the third direction.
  • the first distance between the first side surface and the second side surface is not less than one quarter of the wavelength of the electromagnetic wave in the electromagnetic wave propagation space, and the first conductor and the second conductor along the second direction. And the second distance is smaller than the first distance.
  • the electromagnetic wave propagation medium extends in the first direction in which the electromagnetic wave propagates, and the first conductor, the second conductor, the first conductor, and the second conductor serve as the first conductor.
  • the length of the electromagnetic wave propagation space along the magnetic field direction of the electromagnetic wave is longer than the distance between the third conductor and the fourth conductor along the third direction, The distance is smaller than half of the wavelength of the electromagnetic wave in the electromagnetic wave propagation space.
  • the center of the electromagnetic wave propagation space along the magnetic field direction of the electromagnetic wave is located at the center of the surface of the first conductor facing the second conductor.
  • the electromagnetic wave propagation medium extends in the first direction in which the electromagnetic wave propagates, and the first conductor, the second conductor, the first conductor, and the second conductor serve as the first conductor.
  • An electromagnetic wave propagation space sandwiched in a second direction orthogonal to one direction, and a first side surface and a second side surface opposed to a third direction orthogonal to the first and second directions via the electromagnetic wave propagation space.
  • a plurality of input / output interfaces for the electromagnetic wave propagation space are provided at locations other than the first and second side surfaces.
  • An angle formed between the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave radiated from the input / output interface to the electromagnetic wave propagation space and the first side surface or the second side surface is an acute angle, and the angle is defined in the plurality of input / output interfaces. Equally, the distance between the first side surface and the second side surface along the third direction is smaller than one half of the wavelength of the electromagnetic wave in the electromagnetic wave propagation space.
  • the electromagnetic wave propagation medium extends in the first direction in which the electromagnetic wave propagates, and the first conductor, the second conductor, the first conductor, and the second conductor serve as the first conductor.
  • a fifth conductor extending in the first direction is disposed between the first conductor and the second conductor, and the fifth conductor, the first conductor, the second conductor, and the third conductor are arranged.
  • the electromagnetic wave propagation space is formed between the conductor and the fourth conductor.
  • the fifth conductor is surrounded by the electromagnetic wave propagation space and is separated from the first conductor, the second conductor, the third conductor, and the fourth conductor. And the distance of the said 3rd conductor and the said 4th conductor along the 2nd direction orthogonal to the said 1st direction is smaller than 1/2 of the wavelength in the said electromagnetic wave propagation space of the said electromagnetic wave.
  • the electromagnetic wave propagation medium extends in the first direction in which the electromagnetic wave propagates, and the first conductor, the second conductor, the first conductor, and the second conductor serve as the first conductor.
  • the length of the electromagnetic wave propagation space along the magnetic field direction of the electromagnetic wave is longer than the distance between the third conductor and the fourth conductor along the third direction, The length is at least a quarter of the wavelength of the electromagnetic wave in the electromagnetic wave propagation space, and the distance is smaller than a quarter of the wavelength of the electromagnetic wave in the electromagnetic wave propagation space.
  • the both end faces of the electromagnetic wave propagation space along the magnetic field direction of the electromagnetic waves one end face is formed of a conductor, and the other end face is opened without forming a conductor.
  • a small electromagnetic wave propagation medium can be provided.
  • a small electromagnetic wave propagation medium provided with an input / output interface can be provided.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the electromagnetic wave propagation medium by Embodiment 1 of this invention. It is sectional drawing of the electromagnetic wave propagation medium of FIG. It is a perspective view which shows the electromagnetic wave propagation medium 101 of the example examined by this inventor. It is sectional drawing of the electromagnetic wave propagation medium of FIG. It is a perspective view which shows the electromagnetic wave propagation medium which provided the input-output interface. It is a perspective view which shows the electromagnetic wave propagation medium which provided the input-output interface. It is a perspective view which shows a part of other electromagnetic wave propagation medium by Embodiment 1 of this invention. It is a side view which shows a part of electromagnetic wave propagation medium 1B of FIG.
  • FIG. 14 is an electromagnetic wave propagation when it sees in the cross section orthogonal to the advancing direction of electromagnetic waves. It is explanatory drawing which shows the standing wave in space, (B) of FIG. 14, (C) is sectional drawing of the electromagnetic wave propagation medium in the cross section orthogonal to the advancing direction of electromagnetic waves. It is sectional drawing of the electromagnetic wave propagation medium of FIG. It is a perspective view which shows the electromagnetic wave propagation medium which provided the input-output interface. It is a perspective view which shows the electromagnetic wave propagation medium which provided the input-output interface. It is a perspective view which shows the 1st modification of the electromagnetic wave propagation medium of Embodiment 2 of this invention. It is sectional drawing of the electromagnetic wave propagation medium of FIG.
  • FIG. 48 is a plan view showing another modification of the electromagnetic wave propagation medium of FIG. 47. It is a perspective view which shows a part of transmission system of the 1st example using the electromagnetic wave propagation medium by Embodiment 3 of this invention.
  • the term “conductor” refers to a conductor in the electromagnetic wave frequency band used for propagation of electromagnetic waves
  • the term “electromagnetic wave propagation space” refers to electromagnetic waves used for propagation of electromagnetic waves.
  • a dielectric material in a frequency band Accordingly, there is no direct restriction on whether it is a conductor, a semiconductor, or an insulator with respect to a direct current. Further, the conductor and the dielectric are defined by their characteristics in relation to the electromagnetic wave, and do not limit the aspect or constituent material such as whether it is fixed, liquid, or gas.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the electromagnetic wave propagation medium 1 of the present embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the electromagnetic wave propagation medium 1.
  • FIG. 2 shows a cross section perpendicular to the Z direction, and the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2 is the Z direction.
  • the electromagnetic wave propagation medium 1 includes a conductor (conductor portion, conductor layer, conductor surface, first conductor) 2 and a conductor (conductor portion, conductor layer, conductor surface, second conductor). 3 and an electromagnetic wave propagation space 4 sandwiched between the conductor 2 and the conductor 3.
  • the electromagnetic wave propagation medium 1 extends in the Z direction (first direction).
  • the conductors 2 and 3 and the electromagnetic wave propagation space 4 also extend in the Z direction.
  • the Y direction (second direction) is a direction orthogonal to the Z direction
  • the X direction (third direction) is a direction orthogonal to the Z direction and the X direction.
  • the conductor 2 is a flat-plate conductor having a long side in the Z direction and a short side in the X direction (a flat plate shape in which the Y direction is the thickness direction), and the conductor 3 also has a long side in the Z direction.
  • the conductor is a flat plate having a short side in the X direction (a flat plate having a Y direction in the thickness direction).
  • the electromagnetic wave propagation space 4 is disposed between the conductor 2 and the conductor 3, and is sandwiched between the conductor 2 and the conductor 3 in the Y direction. That is, the conductor 2 and the conductor 3 are opposed to each other in the Y direction via the electromagnetic wave propagation space 4. 1 and 2, the conductor 2 and the conductor 3 sandwich the upper and lower sides of the electromagnetic wave propagation space 4 having a predetermined thickness in the Y direction.
  • the conductor 2 and the conductor 3 may have the same shape.
  • Electromagnetic waves propagate (travel) in the electromagnetic wave propagation space 4 of the electromagnetic wave propagation medium 1.
  • the traveling direction (propagation direction) of the electromagnetic wave propagating in the electromagnetic wave propagation space 4 is shown with a reference numeral 100.
  • the traveling direction (propagation direction) 100 of the electromagnetic wave is parallel to the Z direction.
  • Direction ie, the direction along the Z direction. Therefore, the Z direction is the extending direction (axial direction) of the electromagnetic wave propagation medium 1 and is also the traveling direction (propagation direction) of the electromagnetic wave propagating in the electromagnetic wave propagation space 4.
  • the electromagnetic wave propagation space 4 is filled with a substance having characteristics as a dielectric such as air, glass, ceramics, or water.
  • the electromagnetic wave propagation medium 1 also has a side surface (end surface) 5 and a side surface (end surface) 6 that face each other with the electromagnetic wave propagation space 4 interposed therebetween.
  • the side surface 5 and the side surface 6 are opposed to each other in the X direction via the electromagnetic wave propagation space 4.
  • the side surfaces 5 and 6 also extend in the Z direction. For this reason, the electromagnetic wave propagation space 4 is surrounded by the conductors 2 and 3 and the side surfaces 5 and 6.
  • the conductor 2 and the conductor 3 are short-circuited on one of the side surfaces 5 and 6 and opened on the other side surface 6. That is, the conductor 2 and the conductor 3 are short-circuited on the side surface 5, and the conductor 2 and the conductor 3 are open on the side surface 6.
  • the “short” is a state in which a conductor is formed on the side surface of the electromagnetic wave propagation space 4 and the conductor 2 and the conductor 3 are connected (connected) via the conductor.
  • “(Open)” is a state in which no conductor is formed on the side surface of the electromagnetic wave propagation space 4 and the conductor 2 and the conductor 3 are not connected (not connected) by the conductor. In the case of FIG. 1 and FIG.
  • the side surface 5 has a flat plate shape (a flat plate shape having a long side in the Z direction and a short side in the Y direction and a thickness direction in the X direction). 15 is formed, and the conductor 2 (more specifically, the long side on the side surface 5 side of the conductor 2) and the conductor 3 (more specifically, the length on the side surface 5 side of the conductor 3) are formed via the conductor 15. Are connected (connected). That is, the conductor 2 and the conductor 3 are short-circuited by being connected (connected) via the conductor 15 on the side surface 5 of the electromagnetic wave propagation medium 1.
  • the conductor 2, the conductor 15, and the conductor 3 may be formed separately, but can also be formed integrally.
  • the conductor 2 and the conductor 3 are short-circuited at the side surface 5 and the conductor 2 and the conductor 3 are opened at the side surface 6 is illustrated and described.
  • the conductor 2 and the conductor 3 may be short-circuited on the side surface 5 among the side surfaces 5 and 6, and the conductor 2 and the conductor 3 may be opened on the side surface 5.
  • the electromagnetic wave propagation medium 1 has a side surface (end surface) 7 and a side surface (end surface) 8 that face each other in the Z direction with the electromagnetic wave propagation space 4 interposed therebetween. For this reason, the electromagnetic wave propagation space 4 is surrounded by the conductors 2 and 3 and the side surfaces 5, 6, 7 and 8.
  • the conductor 2 and the conductor 3 may be either short-circuited or opened on the side surface 7 and the side surface 8.
  • an electromagnetic wave propagation medium in which the side surfaces 7 and 8 are opened is mainly exemplified.
  • the direction perpendicular to the conductor 2 and the conductor 3 in order to propagate (travel) the electromagnetic wave in the traveling direction 100, the direction perpendicular to the conductor 2 and the conductor 3 (thickness direction, longitudinal direction, vertical direction, Y direction) or side surface 5 And an electric field must be present in one of the directions perpendicular to the side surface 6 (width direction, lateral direction, left-right direction, X direction).
  • the electric field has no amplitude at the end face where the conductor exists. Therefore, the distance between the conductor 2 and the conductor 3 in which an electric field can exist in a direction perpendicular to the conductor 2 and the conductor 3 (Y direction) is about 2 with respect to the wavelength of the electromagnetic wave to be propagated in the electromagnetic wave propagation space 4.
  • the frequency of an electromagnetic wave to be propagated is about 2.5 GHz assuming that the dielectric constant in the electromagnetic wave propagation space 4 is 1, the conductor 2 capable of causing an electric field to exist in a direction perpendicular to the conductor 2 and the conductor 3 (Y direction).
  • the distance between the conductor 3 and the conductor 3 is about 6 cm.
  • the side face (end face) 6 has an amplitude in the electric field.
  • the distance between the side surface 5 and the side surface 6 in which an electric field can exist in the direction (X direction) perpendicular to the side surface (end surface) 5 and the side surface (end surface) 6 is propagated in the electromagnetic wave propagation space 4. It can be about a quarter of the wavelength.
  • the frequency of the electromagnetic wave to be propagated is about 2.5 GHz assuming that the dielectric constant in the electromagnetic wave propagation space 4 is 1, the side surface 5 that allows the electric field to exist in the direction (X direction) perpendicular to the side surface 5 and the side surface 6 The distance to the side surface 6 is about 3 cm.
  • a standing wave S ⁇ b> 1 is generated in a direction (X direction) perpendicular to the side surface (end surface) 5 and the side surface (end surface) 6.
  • the distance between the conductor 2 and the conductor 3 is determined regardless of the wavelength in the electromagnetic wave propagation space 4 of the propagating electromagnetic wave. Can do. Therefore, the distance between the conductor 2 and the conductor 3 is sufficiently small with respect to the wavelength in the electromagnetic wave propagation space 4 of the electromagnetic wave to be propagated, and can be made shorter than about one quarter, for example.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the electromagnetic wave propagation medium 101 of the examination example examined by the present inventor
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the electromagnetic wave propagation medium 101.
  • FIG. 4 shows a cross section perpendicular to the Z direction, and the direction perpendicular to the sheet of FIG. 4 is the Z direction.
  • 3 and 4 differs from the electromagnetic wave propagation medium 1 of FIG. 1 in that the conductor 2 and the conductor 3 are short-circuited not only on the side surface 5 but also on the side surface 6.
  • a flat conductor 15 is formed on the side surface 5, and the conductor 2 and the conductor 3 are connected (connected) via the conductor 15.
  • a flat plate-like conductor 16 (a flat plate shape having a long side in the Z direction and a short side in the Y direction and a thickness direction in the X direction) is formed on the side surface 6. The conductor 2 and the conductor 3 are connected (connected).
  • the wavelength of the electromagnetic wave propagating in the electromagnetic wave propagation space 4 is represented by ⁇ .
  • This wavelength ⁇ is a wavelength in the electromagnetic wave propagation space 4 of the propagating electromagnetic wave. Also, it represents the distance between the side surface 5 and the side 6 along the X direction (distance) and L 1, the distance between the conductor 2 and conductor 3 along the Y direction (distance) and is represented as L 2.
  • the standing wave S101 forms a node between the side surface 5 and the side surface 6 (that is, the amplitude of the standing wave S101 is zero between the side surface 5 and the side surface 6), and the amplitude direction of the standing wave S101 is the Y direction. .
  • the electromagnetic wave having the wavelength ⁇ can be accurately propagated in the electromagnetic wave propagation space 4.
  • the electromagnetic wave propagation medium 101 In the electromagnetic wave propagation medium 101, if the distance L 1 between the side surface 5 and the side surface 6 is set so that L 1 ⁇ / 2 (in other words, an attempt is made to propagate an electromagnetic wave having a wavelength such that ⁇ > 2L 1. Then, the electromagnetic wave does not propagate well in the electromagnetic wave propagation space 4. Therefore, the electromagnetic wave propagation medium 101 of FIG. 3 and FIG. 4, (a i.e. L 1 ⁇ lambda / 2) be shorter than the distance L 1 between the side surface 5 and the side surface 6 lambda / 2 is difficult.
  • the side surface 5 and the side surface in the electromagnetic wave propagation space 4 A standing wave S1 is generated between the side surface 6 and the standing wave S1.
  • the standing wave S1 forms a node on the side surface 5, but it is not necessary to form a node on the side surface 6. That is, the amplitude of the standing wave S1 is zero on the side surface 5 where the conductor 2 and the conductor 3 are short-circuited, whereas the amplitude of the standing wave S1 is zero on the side surface 6 where the conductor 2 and the conductor 3 are open. There is no need to be.
  • the maximum position of the amplitude of the standing wave S 1 coincides with the side surface 6.
  • the conductors 2 and 3 are opened on one of the side surfaces 5 and 6, so that the distance L 1 between the side surface 5 and the side surface 6 is L 1 ⁇ ⁇ / 4, the electromagnetic wave having a wavelength satisfying L 1 ⁇ ⁇ / 4 (that is, ⁇ ⁇ 4L 1 ) can propagate in the electromagnetic wave propagation space 4. That is, the distance L 1 between the side surface 5 and the side surface 6, it becomes possible to minimum reduced to lambda / 4 (shortened). That is, the distance L 1 between the side surface 5 and the side surface 6 can be reduced by short-circuiting the conductors 2 and 3 on one of the side surfaces 5 and 6 and opening the other side as in the present embodiment.
  • a standing wave (corresponding to the standing wave S1) whose amplitude direction is the Y direction is generated between the side surface 5 and the side surface 6 in the electromagnetic wave propagation space 4. That is, a standing wave whose amplitude direction is the X direction is not generated between the conductor 2 and the conductor 3. Therefore, the distance L 2 between the conductor 2 and conductor 3 along the Y direction is smaller than the distance L 1 between the side surface 5 and the side 6 along the X direction (i.e. L 2 ⁇ L 1) to.
  • the wave amplitude direction can be generated in the Y direction).
  • the distance L 2 between the conductor 2 and the conductor 3 along the Y direction is preferably smaller than ⁇ / 4 (that is, L 2 ⁇ / 4), whereby the distance between the conductor 2 and the conductor 3 is set.
  • the electromagnetic wave propagation medium 1 can be miniaturized by reducing the L 2.
  • the conductor 2 and the conductor 3 are short-circuited on one of the side surfaces 5 and 6 and opened on the other side, and the distance L 1 between the side surface 5 and the side surface 6 along the X direction is set to ⁇ /
  • the distance L 2 between the conductor 2 and the conductor 3 along the Y direction is set to be 4 or more (that is, L 1 ⁇ ⁇ / 4) and smaller than the distance L 1 (that is, L 2 ⁇ L 1 )
  • the electromagnetic wave propagation medium 1 can be reduced in size.
  • the distance L 1 between the side surface 5 and the side surface 6 along the X direction is preferably smaller than ⁇ / 2 (that is, ⁇ / 2> L 1 ⁇ ⁇ / 4).
  • L 1 ⁇ / 2
  • the distance L between the side surface 5 and the side surface 6 1 can be reduced, and the electromagnetic wave propagation medium 1 can be accurately downsized.
  • FIGS. 5 and 6 are perspective views showing an electromagnetic wave propagation medium provided with an input / output interface.
  • 5 is an enlarged perspective view showing a part of an electromagnetic wave propagation medium in which a plurality of input / output interfaces are provided on a flat conductor
  • FIG. 6 is a diagram showing a plurality of input / output interfaces on a mesh conductor. It is the perspective view which expands and shows some electromagnetic wave propagation media.
  • An electromagnetic wave propagation medium 1P shown in FIG. 5 has a configuration in which the conductor 2 in the electromagnetic wave propagation medium 1 shown in FIGS. 1 and 2 is a flat conductor 2P provided with a plurality of input / output interfaces 9P. is there.
  • the conductor 2P is the same as the conductor 2 except that the input / output interface 9P is provided. That is, in the electromagnetic wave propagation medium 1 shown in FIGS. 1 and 2, the conductor 2 is provided with the input / output interface 9P is the electromagnetic wave propagation medium 1P of FIG.
  • electromagnetic waves can be input into the electromagnetic wave propagation spaces 4 from the input / output interfaces 9P, or electromagnetic waves can be output from the electromagnetic wave propagation spaces 4 to the input / output interfaces 9P.
  • Each of the plurality of input / output interfaces 9P is, for example, a slot (opening) provided in the conductor 2P.
  • the planar shape of the slot (opening) can be, for example, a rectangular shape having a long side in the X direction and a short side in the Z direction.
  • the configuration of the electromagnetic wave propagation medium 1P is the same as that of the electromagnetic wave propagation medium 1 except that the conductor 2P corresponding to the conductor 2 is provided with a plurality of input / output interfaces 9P, the description thereof is omitted here.
  • the input / output interface provided in the electromagnetic wave propagation medium is an input (radiation) of an electromagnetic wave from the outside (outside of the electromagnetic wave propagation space) to the electromagnetic wave propagation space in the electromagnetic wave propagation medium. It is a portion (location) that outputs (takes out) an electromagnetic wave to the outside of the electromagnetic wave propagation space. If an opening (for example, a slot) capable of inputting / outputting electromagnetic waves to / from the conductor is provided as an input / output interface, the electromagnetic wave is input into the electromagnetic wave propagation space through the opening (for example, the slot) Electromagnetic waves can be output (taken out) from the electromagnetic wave propagation space.
  • the position of each input-output interface 9P, the distance from the side surface 5 to output interface 9P (distance) L 3 is greater than the distance (spacing) L 4 from the side 6 to the output interface 9P (The longer one (that is, L 3 > L 4 ) is stronger in coupling between the input / output interface 9P and the electromagnetic wave propagation space 4, and a larger electromagnetic wave can be input / output from the input / output interface 9P.
  • the distance L 4 in the X direction from the side 6 to the output interface 9P is shorter than the distance L 3 in the X direction from the side surface 5 to output interface 9P (i.e.
  • L 3> L 4 Can input / output a larger electromagnetic wave from the input / output interface 9P. This is because the standing wave S1 is generated in the electromagnetic wave propagation space 4 and a larger electric field is present closer to the side surface (end surface) 6 as shown in FIG.
  • the distance L 4 should be a finite value that is not zero. Is preferred. Also, if you want to weaken the bond between the input and output interface 9P and the electromagnetic wave propagation space 4, the distance L 3 distance L shorter than 4 (i.e. L 3 ⁇ L 4) it may be. Thus, the degree of coupling between the input / output interface 9P and the electromagnetic wave propagation space 4 can be adjusted by the position where the input / output interface 9P is installed.
  • the electromagnetic wave propagation medium 1P described here has a configuration in which a plurality of input / output interfaces 9P are provided only on the conductor 2 in the electromagnetic wave propagation medium 1 shown in FIGS.
  • the output interface 9P is not provided).
  • a plurality of input / output interfaces 9P may be provided only on the conductor 3 without providing the input / output interfaces on the conductor 2, or a plurality of input / output interfaces 9P may be provided on the conductors 3 and 4 on both sides. it can.
  • the electromagnetic wave propagation medium 1M shown in FIG. 6 has a configuration in which the conductor 2 in the electromagnetic wave propagation medium 1 shown in FIGS. 1 and 2 is a conductor 2M made of a mesh-like (mesh) conductor.
  • the “network conductor” is an integral conductor having a plurality of openings partitioned by a plurality of conductors, and electromagnetic waves can be input and output from the plurality of openings to the electromagnetic wave propagation space 4. it can.
  • the openings of the mesh-like conductor 2M are regularly arranged (arranged) in the conductor 2M.
  • electromagnetic waves can be input and output at any position of the mesh-like conductor 2M (from the mesh opening at that position).
  • the input / output interface when the mesh-like conductor 2M is used as the conductor 2 is an opening (single or plural) used for input / output of electromagnetic waves among the plurality of openings of the mesh-like conductor 2M.
  • a mark 9M can be installed in the opening serving as the input / output interface.
  • a member for inputting / outputting electromagnetic waves, such as an antenna 13a, which will be described later, is disposed at the position where the mark 9M is installed, and this antenna (member for inputting / outputting electromagnetic waves) is disposed in the mesh conductor 2M.
  • Electromagnetic waves are input and output from the opening (that is, the opening that is provided with the mark 9M and serves as an input / output interface).
  • the relationship between the input / output interface and the electromagnetic wave propagation space 4 is the relationship between the input / output interface 9P of the electromagnetic wave propagation medium 1P (FIG. 5) and the electromagnetic wave propagation space 4. Is the same. Therefore, also in the electromagnetic wave propagation medium 1M, the input / output interface mark 9M can be installed at the same position as the position of the input / output interface 9P in the electromagnetic wave propagation medium 1P described above.
  • the mark 9M of the input / output interface can be realized by various methods such as printing on the surface of the conductor 2M, forming a protrusion, or providing a feature in a mesh shape.
  • the mesh-like conductor 2M a plurality of conductive wires arranged at a predetermined interval in the X direction and extending in the Z direction, and a predetermined interval from each other in the Z direction are used.
  • a conductor formed integrally with a plurality of conductors arranged and extending in the X direction is illustrated.
  • the extending direction of these conducting wires may be a direction parallel to the XZ plane (a plane including the X direction and the Z direction), and is not limited to the X direction and the Z direction.
  • the interval between the plurality of conductors arranged along the X direction is made constant, and the interval between the plurality of conductors arranged along the Z direction is made constant. Not.
  • positioned along the X direction and the some conducting wire arranged along the Z direction are orthogonal (the angle which both make is 90 degree
  • the electromagnetic wave propagation medium 1M described here is the electromagnetic wave propagation medium 1 shown in FIGS. 1 and 2 described above, in which only the conductor 2 is formed of a mesh-like conductor, and a plurality of input / output interface marks are provided here. 9M is provided (the conductor 3 is not a mesh conductor).
  • the conductor 2 may not be a mesh-like conductor, but only the conductor 3 may be constituted by a mesh-like conductor, and a plurality of input / output interface marks 9M may be provided here, or both conductors 2, 3 may be constituted by a mesh-like conductor, and a plurality of input / output interface marks 9M may be provided for each.
  • FIGS. 7 and 8 are explanatory views showing another electromagnetic wave propagation medium 1B according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a part of the electromagnetic wave propagation medium 1B in an enlarged manner.
  • 8 is a side view showing a part of the electromagnetic wave propagation medium 1B from the front side of the side face 5. As shown in FIG.
  • the electromagnetic wave propagation medium 1 ⁇ / b> B has a plurality of rod-shaped conductors (conductor portions) 10 formed on the side surface 5, and the conductor 2 (more specifically, on the side surface 5 side of the conductor 2) via the plurality of rod-shaped conductors 10.
  • the long side) and the conductor 3 are connected (connected). That is, in the electromagnetic wave propagation medium 1B, the conductor 2 and the conductor 3 are short-circuited by being connected (connected) via the conductor 10 on the side surface 5 of the electromagnetic wave propagation medium 1B.
  • the electromagnetic wave propagation medium 1 ⁇ / b> B includes a conductor 2, a conductor 3, and an electromagnetic wave propagation space 4 sandwiched between the conductor 2 and the conductor 3 in the same manner as the electromagnetic wave propagation medium 1 described above.
  • the electromagnetic wave is propagated in the electromagnetic wave propagation space 4.
  • the electromagnetic wave propagation space 4 is made of, for example, a glass epoxy resin that is a material of a printed circuit board.
  • FIG. 7 and 8 are mainly different from the electromagnetic wave propagation medium 1 in FIG. 1 in the following points. That is, in the electromagnetic wave propagation medium 1 of FIG. 1, the conductor 15 is formed on the entire side surface 5, and the conductor 2 and the conductor 3 are short-circuited via the conductor 15, whereas FIGS. In the electromagnetic wave propagation medium 1 ⁇ / b> B, a plurality of rod-shaped conductors 10 are formed on the side surface 5 instead of the conductor 15, and the conductor 2 and the conductor 3 are short-circuited via the plurality of rod-shaped conductors 10. That is, as shown in FIGS.
  • a plurality of rod-like conductors 10 that connect the conductor 2 and the conductor 3 are formed on the side surface (end surface) 5 of the electromagnetic wave propagation medium 1B.
  • each rod-shaped conductor 10 extends in the Y direction, and one end portion is connected (connected) to the conductor 2 and the other end portion is connected (connected) to the conductor 3.
  • a plurality of the rod-like conductors 10 are arranged at predetermined intervals in the Z direction. That is, the side surface (end surface) 5 of the electromagnetic wave propagation medium 1B is covered with a plurality of rod-shaped conductors 10 arranged at predetermined intervals, and the conductor 2 and the conductor 3 are short-circuited.
  • the side surface 6 is not covered with a conductor, and the conductor 2 and the conductor 3 are open at the side surface 6 because the electromagnetic wave propagation medium 1 in FIG. 1 and the electromagnetic wave propagation medium 1B in FIGS. Is common. Since the other configuration of the electromagnetic wave propagation medium 1B in FIGS. 7 and 8 can be basically the same as that of the electromagnetic wave propagation medium 1 in FIG. 1, the description thereof is omitted here.
  • the distance L 5 of the electromagnetic wave propagation medium 1B conductors 10 of a plurality of rod-like formed on the side surface 5 of the it is preferable to set sufficiently shorter than the wavelength ⁇ of the electromagnetic wave propagation space 4 of the electromagnetic wave to propagate.
  • the interval L 5 is preferably 1/8 or less of the wavelength ⁇ of the electromagnetic wave (that is, L 5 ⁇ ⁇ / 8), and is 1/16 or less (that is, L 5 ⁇ ⁇ / 16). More preferred. Thereby, the short circuit effect of the conductor 2 and the conductor 3 can be strengthened, and leakage of electromagnetic waves from the side surface 5 can be suppressed or prevented.
  • the plurality of rod-shaped conductors 10 formed on the side surface 5 are, for example, inside through holes (through holes formed in the printed circuit board) that electrically connect the upper and lower conductors of the printed circuit board. It can be formed using a conductor embedded in. That is, the electromagnetic wave propagation medium 1B can be easily formed on the printed circuit board by configuring the plurality of rod-shaped conductors 10 connecting the conductors 2 and 3 with the conductors embedded in the through holes. .
  • FIGS. 9 is an enlarged perspective view showing a part of the transmission system of the first example
  • FIG. 10 is an enlarged perspective view showing a part of the transmission system of the second example
  • FIG. 11 is a third example. It is a perspective view which expands and shows some transmission systems.
  • FIG. 9 is a configuration example of a transmission system 11a including the transmission device 12a and the antenna 13a in the electromagnetic wave propagation medium 1P (FIG. 5 described above).
  • FIG. 10 is a configuration example of a transmission system 11b including the transmission device 12b and the antenna 13b in the electromagnetic wave propagation medium 1 (FIG. 1 described above).
  • FIG. 11 is a configuration example of a transmission system 11c including the transmission device 12c and the antenna 13c in the electromagnetic wave propagation medium 1 (FIG. 1 described above).
  • an antenna is a general term for input / output interfaces that input and output electromagnetic waves, and has various names depending on the shape and role of a coupler, a coupler, or a coil.
  • a transmission device 12a in which an antenna 13a is arranged at a position facing a plurality of input / output interfaces 9P provided on the conductor 2P of the electromagnetic wave propagation medium 1P is installed.
  • Each transmission device 12a inputs and outputs electromagnetic waves in the electromagnetic wave propagation space 4 via the antenna 13a and the input / output interface 9P, thereby transmitting signals for communication with each other or transmitting power for feeding. You can do it.
  • the shape of the antenna 13a may be various shapes such as a three-dimensional structure or a planar structure, and an appropriate shape may be selected according to the application.
  • a plurality of transmission devices 12 b are installed on the conductor 2 of the electromagnetic wave propagation medium 1, and the antennas 13 b arranged in each transmission device 12 b are installed on open side surfaces (end surfaces) 6. is doing. That is, the open side surface 6 of the electromagnetic wave propagation medium 1 is used as an input / output interface, and each transmission device 12b inputs and outputs electromagnetic waves from the side surface 6 into the electromagnetic wave propagation space 4 via the antenna 13b, thereby communicating with each other. For this purpose, a signal can be transmitted or power can be transmitted for power supply. Further, by using the side surface 6 as an input / output interface, it is not necessary to provide the input / output interface for the conductor 2 in the electromagnetic wave propagation medium 1. Note that various shapes such as a three-dimensional structure or a planar structure can be considered as the shape of the antenna 13b, and an appropriate shape may be selected according to the application.
  • a plurality of transmission devices 12c are installed on the conductor 2 of the electromagnetic wave propagation medium 1, and the end of the antenna 13c arranged in each transmission device 12c is opened to the electromagnetic wave propagation medium 1.
  • a plurality of antennas 13 c are installed on the conductor 2 of the electromagnetic wave propagation medium 1 so as to be close to the side surface (end surface) 6.
  • the open side surface 6 of the electromagnetic wave propagation medium 1 is used as an input / output interface, and each transmission device 12c transmits an electromagnetic wave from the side surface 6 via the antenna 13c.
  • signals can be transmitted to each other for communication, or power can be transmitted for power feeding.
  • the transmission system 11c shown in FIG. 11 does not need to provide an input / output interface on the conductor 2 in the electromagnetic wave propagation medium 1 by using the side surface 6 as an input / output interface.
  • Various shapes such as a three-dimensional structure or a planar structure can be considered as the shape of the antenna 13c, and an appropriate shape may be selected according to the application.
  • the electromagnetic wave propagation media 1, 1P, 1M, and 1B when the configuration of the electromagnetic wave propagation media 1, 1P, 1M, and 1B according to the first embodiment is applied, one of the two side surfaces (end surfaces) 5 and 6 (here, the side surface 5). ) Is short-circuited, and the other side surface (in this case, side surface 6 is illustrated) is opened, whereby the electromagnetic wave propagation media 1, 1P, 1M, and 1B can be reduced in size. That is, the dimension in the X direction (that is, the distance L 1 between the side surface 5 and the side surface 6 along the X direction) orthogonal to the traveling direction 100 of the electromagnetic wave is set to the wavelength ⁇ in the electromagnetic wave propagation space 4 of the electromagnetic wave to propagate. On the other hand, it can be reduced to about one quarter.
  • a plurality of input / output interfaces 9P can be installed on the conductor 2P. Then, the distance between the shorted side surface (here, the case of the side surface 5) and the input / output interface 9P is less than the distance (L 3 ) between the open side surface (here, the case of the side surface 6) and the input / output interface 9P. By shortening the distance (L 4 ), the coupling between the input / output interface 9P and the electromagnetic wave propagation space 4 can be strengthened.
  • the electromagnetic wave propagation medium 1M can also set the input / output interface mark 9M on the conductor 2M made of a mesh-like conductor, and set the mark 9M at the same position as the input / output interface 9P. As a result, the coupling between the output interface and the electromagnetic wave propagation space 4 can be strengthened.
  • the electromagnetic wave propagation medium 1B can be easily formed on a printed circuit board or the like.
  • an electromagnetic wave transmission system capable of performing communication, power feeding, and the like can be realized using the electromagnetic wave propagation media 1, 1P, 1M, and 1B according to the first embodiment. Furthermore, the number of input / output interfaces can be reduced by combining the open side surface (here, the case of the side surface 5 is illustrated) and an antenna disposed in the transmission apparatus.
  • FIG. 12 is an enlarged perspective view showing a part of the electromagnetic wave propagation medium 21 according to the second embodiment
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the electromagnetic wave propagation medium 21.
  • FIG. 13 shows a cross section perpendicular to the Z direction, and the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 13 is the Z direction.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21 is sandwiched in the Y direction by conductors (conductor portions, conductor layers, conductor surfaces) 22, 23, 25, 26, conductors 22 and conductors 23, and the conductor 25 and an electromagnetic wave propagation space 24 sandwiched in the X direction by the conductor 26.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21 extends in the Z direction.
  • the conductors 22, 23, 25, 26 and the electromagnetic wave propagation space 24 also extend in the Z direction.
  • the X direction (second direction) is a direction orthogonal to the Z direction (first direction)
  • the Y direction (third direction) is a direction orthogonal to the Z direction and the X direction. This is common to the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment described later.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 is disposed between the conductor (first conductor) 22 and the conductor (second conductor) 23, and is sandwiched between the conductor 22 and the conductor 23 in the Y direction.
  • the conductor 25 and the conductor (fourth conductor) 26 are interposed between the conductor 25 and the conductor 26 in the X direction. That is, the electromagnetic wave propagation space 24 is surrounded by the conductor 22, the conductor 23, the conductor 25, and the conductor 26. It can also be said that the conductor 22 and the conductor 23 face each other in the Y direction via the electromagnetic wave propagation space 24, and the conductor 25 and the conductor 26 face each other in the X direction via the electromagnetic wave propagation space 24.
  • the conductors 25 and 26 are formed on both side surfaces (both side surfaces facing the X direction) of the electromagnetic wave propagation medium 21, and on one side surface (side surface on which the conductor 25 is formed)
  • the conductor 22 and the conductor 23 are connected (connected) via the conductor 25 and short-circuited, and the conductor 22 and the conductor 23 are connected via the conductor 26 on the other side surface (the side surface on which the conductor 26 is formed). It can also be said that it is short-circuited.
  • the conductor 25 can be regarded as one side surface of both side surfaces in the X direction of the electromagnetic wave propagation medium 21, and the conductor 26 can be regarded as the other side surface of the both side surfaces.
  • the conductors 22 and 23 can be flat plate conductors having a long side in the Z direction and a short side in the X direction (a flat plate shape in which the Y direction is the thickness direction).
  • a flat plate-like conductor having a long side in the Z direction and a short side in the Y direction (a flat plate shape in which the X direction is the thickness direction) can be used.
  • the long side of the conductor 22 and the long side of the conductor 25 are connected, the other long side of the conductor 25 and the long side of the conductor 23 are connected, and the other long side of the conductor 23 and the long side of the conductor 26 are connected.
  • the conductor 22, the conductor 23, the conductor 25, and the conductor 26 may be integrally formed. . 12 and 13, the conductor 22 and the conductor 23 sandwich the upper and lower sides of the electromagnetic wave propagation space 24 having a predetermined thickness in the Y direction, and the conductor 25 and the conductor 26 extend in the X direction.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 having a predetermined width is sandwiched between the left side and the right side.
  • Electromagnetic waves propagate (travel) in the electromagnetic wave propagation space 24 of the electromagnetic wave propagation medium 21.
  • the traveling direction (propagation direction) of the electromagnetic wave propagating in the electromagnetic wave propagation space 24 is shown with reference numeral 200.
  • the traveling direction (propagation direction) 200 of the electromagnetic wave is parallel to the Z direction.
  • Direction ie, the direction along the Z direction. Therefore, the Z direction is the extending direction (axial direction) of the electromagnetic wave propagation medium 21 and is also the traveling direction (propagation direction) of the electromagnetic wave propagating in the electromagnetic wave propagation space 24.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 is filled with a substance having characteristics as a dielectric such as air, glass, ceramics, or water.
  • the electromagnetic wave propagation medium 1 also has two side surfaces (side surfaces corresponding to the side surfaces 7 and 8) facing in the Z direction via the electromagnetic wave propagation space 4. Corresponding side surfaces) may or may not be provided with conductors.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21 has a conductor portion 31 extending in the Z direction and connected to any one of the conductors 22, 23, 25, 26 in a region surrounded by the conductors 22, 23, 25, 26. .
  • the conductor part 31 is provided because the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction of the electromagnetic wave in a cross section perpendicular to the traveling direction (propagation direction) 200 (that is, the Z direction) of the electromagnetic wave in the electromagnetic wave propagation medium. Is longer than the distance (interval) L 6 between the conductor 25 and the conductor 26 along the X direction (ie, L 7 > L 6 ).
  • the specific configuration of the conductor 31 will be described later. First, the design concept of the electromagnetic wave propagation medium (or electromagnetic wave propagation space) in the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram of the design concept of the electromagnetic wave propagation medium (or electromagnetic wave propagation space) in the second embodiment.
  • FIG. 14A shows a cross section orthogonal to the traveling direction of electromagnetic waves (that is, the Z direction).
  • the figure (description figure) which shows the shape of the standing wave in electromagnetic wave propagation space at the time of seeing by (1) is shown, (B) and (C) of FIG.
  • a cross-sectional view of the electromagnetic wave propagation medium in an orthogonal cross section is shown.
  • An electromagnetic wave propagation medium 102 shown in FIG. 14B is formed by surrounding an electromagnetic wave propagation space 104 with a conductor 103.
  • the electromagnetic wave propagation space 104 is sandwiched between conductors 103 in both the X direction and the Y direction.
  • the electromagnetic wave propagation medium 102 shown in FIG. 14B substantially corresponds to the electromagnetic wave propagation medium 101 shown in FIG. 3 and FIG. 4, and the conductor 103 of the electromagnetic wave propagation medium 102 shown in FIG.
  • the electromagnetic wave propagation space 104 of the electromagnetic wave propagation medium 102 of FIG. 14B corresponds to a combination of the conductors 2, 3, 15, and 16 of the electromagnetic wave propagation medium 101 of FIG. 3 and FIG. 4 corresponds to the electromagnetic wave propagation space 4 of the electromagnetic wave propagation medium 101.
  • an electric field and a magnetic field are generated in the electromagnetic wave propagation space.
  • An electric field direction E1 and a magnetic field direction B1 generated in the electromagnetic wave propagation space are schematically shown by arrows in the electromagnetic wave propagation space 104 of FIG.
  • the electric field direction E1 is indicated by a solid line arrow
  • the magnetic field direction B1 is indicated by a one-dot chain line arrow.
  • the length of the electromagnetic wave propagation space 104 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave is substantially the same as the X dimension L 8 of the electromagnetic wave propagation medium 102.
  • the electromagnetic wave Since the electromagnetic wave is weakened at the place where the conductor exists, the electric field has no amplitude at both end faces of the electromagnetic wave propagation space along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave (because of the conductor), and the electromagnetic wave is weakened.
  • the amplitude of the electric field is the largest and the electromagnetic wave is strengthened.
  • the length of the electromagnetic wave propagation space along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave is set to one half of the wavelength ⁇ of the electromagnetic wave to be propagated in a cross section orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave (that is, the Z direction). It is preferable that the standing wave S2 as shown in FIG.
  • the standing wave S2 corresponds to the standing wave S101, and the electric field direction E1 is the amplitude direction of the standing wave S2 (the amplitude direction of the electric field).
  • the electromagnetic wave propagation medium 102 in FIG. 4B if the length of the electromagnetic wave propagation space along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave is set to one half of the wavelength ⁇ of the propagated electromagnetic wave, the electromagnetic wave propagation medium 102 X dimension L 8 to are approximately lambda / 2, it is difficult to miniaturize the electromagnetic wave propagation medium 102.
  • the electromagnetic wave can be accurately propagated in the electromagnetic wave propagation space, and the electromagnetic wave propagation medium is reduced in size (more specifically, the size of the electromagnetic wave propagation medium is reduced in the X direction).
  • the shape of the electromagnetic wave propagation space is designed so that the length of the electromagnetic wave propagation space along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave is larger than the dimension in the X direction of the electromagnetic wave propagation medium.
  • the electromagnetic wave propagation space 104 shown in FIG. 14B has a shape obtained by bending the electromagnetic wave propagation space 104 in a cross section orthogonal to the traveling direction of electromagnetic waves (that is, the Z direction) as shown in FIG.
  • the electromagnetic wave can propagate accurately in the electromagnetic wave propagation space 104. Therefore, the length of the electromagnetic wave propagation space 104 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave is the same in FIGS. 14B and 14C (preferably set to ⁇ / 2).
  • the dimension in the Y direction of the electromagnetic wave propagation medium 102 is larger (specifically, doubled) than in FIG. 14B, but in the electric field direction E1 of the electromagnetic wave propagation space 104. Since the dimension can be reduced regardless of the wavelength ⁇ of the electromagnetic wave to be propagated, the dimension in the Y direction of the electromagnetic wave propagation medium 102 is propagated in both cases of FIGS. 14B and 14C. It can be easily reduced regardless of the wavelength ⁇ of the electromagnetic wave to be generated.
  • the electromagnetic wave propagation is performed while maintaining the length of the electromagnetic wave propagation space along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave in the cross section orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave (that is, the Z direction) in the electromagnetic wave propagation medium.
  • the electromagnetic wave propagation space so as to reduce the dimension of the medium in the X direction, the electromagnetic wave propagation medium can be reduced in size (specifically, the dimension in the X direction can be reduced).
  • the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave, along the X direction It is common to reduce the size of the electromagnetic wave propagation medium (specifically, reduce the dimension in the X direction) by making it longer than the distance L 6 between the conductor 25 and the conductor 26 (ie, L 7 > L 6 ). As a technical idea.
  • the size in the X direction of the electromagnetic wave propagation medium is substantially the same as the distance L 6 between the conductor 25 and the conductor 26 along the X direction, reducing the distance L 6 between the conductor 25 and the conductor 26 along the X direction Doing this leads to reducing the size of the electromagnetic wave propagation medium in the X direction (that is, reducing the size of the electromagnetic wave propagation medium).
  • the conductor extends in the Z direction in the region surrounded by the conductors 22, 23, 25, and 26.
  • a conductor portion connected to any one of 22, 23, 25, and 26 is provided, and a conductor portion 31 and conductors 32a and 32b described later correspond to this conductor portion.
  • the structure of the conductor 23 is changed in an electromagnetic wave propagation medium 21b described later.
  • the conductor portion 31 of the electromagnetic wave propagation medium 21 shown in FIGS. 12 and 13 will be specifically described below.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21 shown in FIGS. 12 and 13 has a conductor portion (conductor) 31 extending in the Z direction in a region surrounded by the conductors 22, 23, 25, and 26.
  • 31 consists of conductors (conductor part, conductor layer, conductor surface) 31a, 31b.
  • the conductor (fifth conductor) 31a is disposed between the conductor 22 and the conductor 23, faces the conductor 22 and the conductor 23 (and is separated from the conductors 22 and 23), and is separated from the conductor 25 and the conductor 26. And extends in the X direction.
  • the conductor (sixth conductor) 31b is located at the center (the center in the X direction) between the conductor 25 and the conductor 26, and the Y between the conductor 31a and the conductor 23 is connected so as to connect the conductor 31a and the conductor 23. Extends in the direction.
  • the conductor 31a can be a flat plate-like conductor having a long side in the Z direction and a short side in the X direction (a flat plate shape in which the Y direction is the thickness direction), and the center between the conductor 22 and the conductor 23. It is more preferable if the conductor 31a is disposed (in the center in the Y direction). That is, it is more preferable if the distance (interval) in the Y direction between the conductor 22 and the conductor 31a and the distance (interval) in the Y direction between the conductor 31a and the conductor 23 are the same.
  • the distance (interval) in the X direction between the conductor 25 and the conductor 31a is the same as the distance (interval) in the X direction between the conductor 31a and the conductor 26.
  • the conductor 31b can be a flat plate-like conductor having a long side in the Z direction and a short side in the Y direction (a flat plate shape in which the X direction is the thickness direction).
  • the conductor 31b is not formed between the conductor 22 and the conductor 31a, but is formed between the conductor 31a and the conductor 23, and one end of the conductor 31b in the Y direction is connected to the conductor 31a. The other end of the conductor 31b in the Y direction is connected to the conductor 23.
  • An electromagnetic wave propagation space 24 is formed between the conductor 22, the conductor 23, the conductor 25, the conductor 26, the conductor 31a, and the conductor 31b. That is, the electromagnetic wave propagation space 24 is formed in a region surrounded by the conductor 22, the conductor 23, the conductor 25, the conductor 26, the conductor 31a, and the conductor 31b. For this reason, in the cross section orthogonal to the traveling direction of electromagnetic waves (that is, the Z direction) in the electromagnetic wave propagation medium 21, the conductor portion 31 (conductors 31a and 31b) partitions the area surrounded by the conductors 22, 23, 25, and 26, It acts to increase the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave.
  • the conductor part (conductor part 31 and conductors 32a and 32b described later) that functions as a partition needs to extend in the Z direction and be connected to any one of the conductors 22, 23, 25, and 26. 31 is connected to the conductor 23, a conductor 32a described later is connected to the conductor 25, and a conductor 32b described later is connected to the conductor 26.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the electromagnetic wave propagation medium 21 as in FIG. 13, but in FIG. 13, the electromagnetic wave propagation space 24 is hatched, but in FIG. 15, the hatching of the electromagnetic wave propagation space 24 is omitted.
  • an electric field direction E1 and a magnetic field direction B1 generated in the electromagnetic wave propagation space 24 when the electromagnetic wave propagates in the electromagnetic wave propagation space 24 are schematically shown by arrows with signs E1 and B1.
  • the electric field direction E1 is indicated by a solid line arrow
  • the magnetic field direction B1 is indicated by a one-dot chain line arrow.
  • the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave in a cross section perpendicular to the traveling direction of the electromagnetic wave, the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave, the length of the arrow indicated by one-dot chain line in FIG. 15 (a magnetic field Corresponds to the length of the arrow indicating the direction B1).
  • the region surrounded by the conductors 22, 23, 25, 26 is partitioned by the conductor part 31 (31a, 31b), and the conductors 22, 23, 25,26,31 (31a, 31b) by forming the electromagnetic wave propagation space 24 between the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave, the conductor 25 and the conductor in the X direction longer than the distance L 6 between 26 (i.e. L 7> L 6) can be.
  • the distance L 6 between the conductor 25 and the conductor 26 along the X direction is shorter than half of the wavelength ⁇ in the electromagnetic wave propagation space 24 of the propagating electromagnetic wave (that is, L 6 ⁇ ⁇ / 2).
  • the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave the electromagnetic wave Can be ensured to a length that allows propagation of For this reason, propagation of electromagnetic waves by the electromagnetic wave propagation medium 21 and miniaturization of the electromagnetic wave propagation medium 21 are possible.
  • the electromagnetic wave is placed in the center CT1 (the center in the X direction) CT1 of the surface of the conductor 22 facing the electromagnetic wave propagation space 24. It is important that the center CT2 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 is located (opposite, contact).
  • the position of the center CT1 is shown in FIG. 15, and the center in the X direction corresponds to the center CT1 on the surface of the conductor 22 facing (contacting) the electromagnetic wave propagation space 24.
  • the position of the center CT2 is schematically shown by a dotted line in FIG.
  • the center CT2 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave is set to the center (center in the X direction) CT1 of the surface of the conductor 22 facing the electromagnetic wave propagation space 24.
  • the positioning means to match the center CT2 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave with the center of the electromagnetic wave propagation medium 21 in the X direction.
  • the electromagnetic wave propagating in the electromagnetic wave propagation space 24 has the largest electric field amplitude at the center CT2 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1, and becomes stronger. This is because, when viewed in the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1, a standing wave such as the standing wave S2 is generated, and the electric field amplitude increases as the distance from the center CT2 increases. Therefore, by positioning the center CT2 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave at the center CT1 of the surface of the conductor 22 on the side facing the electromagnetic wave propagation space 24, the electromagnetic wave is the most in the electromagnetic wave propagation space 24.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 has a symmetric (line symmetric) structure with respect to the center line CTL when viewed in a cross section orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave.
  • the center CT2 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave can be accurately positioned at the center CT1 of the surface facing the propagation space 24.
  • the center line CTL is a line that passes through the center CT1 and is parallel to the Y direction, and is indicated by a dotted line denoted by reference numeral CTL in FIG. This center line CTL is located at the center (center in the X direction) between the conductor 25 and the conductor 26.
  • the thickness (Y-direction dimension) L 9 of the electromagnetic wave propagation medium 21, is simply considered, twice the thickness of the electromagnetic wave propagation medium 102 of FIG. 14 (B) (Y-direction dimension).
  • the thickness L 9 of the electromagnetic wave propagation medium 21 is a dimension in the Y direction of the electromagnetic wave propagation medium 21 and substantially coincides with the distance (interval) between the conductor 22 and the conductor 23 along the Y direction.
  • the thickness L 9 of the electromagnetic wave propagation medium 21 since it is possible to thin regardless of the wavelength of the electromagnetic wave propagating lambda, the dimensions of the electromagnetic wave propagation medium 21 thickness direction (Y direction) (L 9) also propagates
  • the electromagnetic wave can be smaller than about a quarter of the wavelength ⁇ in the electromagnetic wave propagation space 24.
  • the dimension in the X direction of the electromagnetic wave propagation medium 21 ( That is, the distance L 6 ) can be reduced.
  • the thickness L 9 of the electromagnetic wave propagation medium 21 is preferably smaller than the distance L 6 between the conductor 25 and the conductor 26 along the X direction (that is, L 9 ⁇ L 6 ).
  • the overall size can be reduced, the same applies to the following electromagnetic wave propagation media 21P, 21M, 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f, and 21g.
  • the configuration of the electromagnetic wave propagation medium 21 shown in FIG. 12, FIG. 13 and FIG. 15 uses a method of bending the electromagnetic wave propagation medium, a method of laminating, a method of bonding a plurality of members, and a mold as shown in FIG. It can be manufactured using various arbitrary methods such as a manufacturing method. The same applies to the electromagnetic wave propagation medium described below.
  • FIGS. 16 and 17 are perspective views showing an electromagnetic wave propagation medium provided with an input / output interface.
  • 16 is an enlarged perspective view showing a part of an electromagnetic wave propagation medium in which a flat conductor is provided with a plurality of input / output interfaces
  • FIG. 17 is a mesh conductor provided with a plurality of input / output interface marks. It is the perspective view which expands and shows some electromagnetic wave propagation media.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21P shown in FIG. 16 is the same as the electromagnetic wave propagation medium 21 shown in FIGS. 12, 13, and 15 described above, and the conductor 22 is replaced with a flat conductor 22P provided with a plurality of input / output interfaces 29P. This is the configuration.
  • the conductor 22P is the same as the conductor 22 except that the input / output interface 29P is provided. That is, in the electromagnetic wave propagation medium 21 shown in FIG. 12, FIG. 13 and FIG. 15, the electromagnetic wave propagation medium 21P shown in FIG. Thereby, an electromagnetic wave can be input into the electromagnetic wave propagation space 24 from each input / output interface 29P, or an electromagnetic wave can be output from the electromagnetic wave propagation space 24 to each input / output interface 29P.
  • Each of the plurality of input / output interfaces 29P is, for example, a slot (opening) provided in the conductor 22P.
  • the planar shape of the slot (opening) can be, for example, a rectangular shape having a long side in the X direction and a short side in the Z direction.
  • the configuration of the electromagnetic wave propagation medium 21P is the same as that of the electromagnetic wave propagation medium 21 except that a plurality of input / output interfaces 29P are provided on the conductor 22P corresponding to the conductor 22, the description thereof is omitted here.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21 shown in FIG. 12, FIG. 13 and FIG. 15 described above it is preferable to provide a plurality of input / output interfaces 29P on the conductor 22 (that is, the conductor 22P) among the conductors 22, 23, 25, and 26.
  • the electromagnetic wave propagation space along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave is located at the center CT1 of the surface of the conductor 22 (22P) facing the electromagnetic wave propagation space 24. Since the center CT2 of 24 is positioned, stronger electromagnetic waves can be input / output from the input / output interface when the input / output interface is provided on the conductor 22 (22P) than the conductors 23, 25, and 26. Because.
  • each input / output interface 29P can input and output a large electromagnetic wave from the input / output interface 29P, even if part of the input / output interface 29P is in the center in the width direction (X direction) of the electromagnetic wave propagation medium 21P.
  • an input / output interface (29P) is provided at a position facing (in contact with) the central CT2 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave in a cross section orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave.
  • the position of the input / output interface 29P may be shifted from the center (the center in the X direction), and depending on the position where the input / output interface 29P is installed, It is possible to adjust the degree of coupling between the input / output interface 29P and the electromagnetic wave propagation space 24.
  • An electromagnetic wave propagation medium 21M shown in FIG. 17 has a configuration in which the conductor 22 in the electromagnetic wave propagation medium 21 shown in FIGS. 12, 13, and 15 is a mesh-like conductor 22M.
  • the “network conductor” is an integral conductor having a plurality of openings partitioned by a plurality of conducting wires, and electromagnetic waves can be input and output from the plurality of openings to the electromagnetic wave propagation space 24. it can.
  • the openings of the net-like conductor 22M are regularly arranged (arranged) in the conductor 22M.
  • electromagnetic waves can be input / output at any position of the mesh conductor 22M (from the mesh opening at that position).
  • the input / output interface when the mesh-like conductor 22M is used as the conductor 22 is an opening (single or plural) used for input / output of electromagnetic waves among the plurality of openings of the mesh-like conductor 22M.
  • a mark 29M can be installed in the opening serving as the input / output interface.
  • a member for inputting / outputting electromagnetic waves such as an antenna (for example, an antenna 43a described later) is disposed at the position where the mark 29M is installed, and the antenna (member for inputting / outputting electromagnetic waves) is provided in the mesh-like conductor 22M.
  • Electromagnetic waves are input / output from the opening in which is placed (that is, the opening serving as the input / output interface by installing the mark 29M).
  • the input / output interface and the electromagnetic wave propagation space 24 are coupled in the input / output interface 29P of the electromagnetic wave propagation medium 21P (FIG. 16) described above.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 is the same as the coupling relationship. Therefore, also in the electromagnetic wave propagation medium 21M, the input / output interface mark 29M can be installed at the same position as the position of the input / output interface 29P in the electromagnetic wave propagation medium 21P described above.
  • the input / output interface mark 29M can be realized by various methods such as printing on the surface of the mesh-like conductor 22M, forming a protrusion, or providing a feature in the mesh shape.
  • an arbitrary conductor among the conductors constituting the electromagnetic wave propagation medium is a mesh conductor such as the conductor 22 ⁇ / b> M.
  • a mesh conductor such as the conductor 22 ⁇ / b> M.
  • FIG. 18 is an enlarged perspective view showing a part of the electromagnetic wave propagation medium 21a of the first modification
  • FIGS. 19 and 20 are cross-sectional views of the electromagnetic wave propagation medium 21a.
  • 19 and 20 show a cross section perpendicular to the Z direction, and the direction perpendicular to the paper surface of FIGS. 19 and 20 is the Z direction.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 is hatched.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 is omitted, and the electromagnetic wave propagation space is propagated when the electromagnetic wave propagates in the electromagnetic wave propagation space 24.
  • An electric field direction E1 and a magnetic field direction B1 generated in 24 are schematically indicated by arrows with symbols E1 and B1.
  • the electric field direction E1 is indicated by a solid arrow
  • the magnetic field direction B1 is indicated by a one-dot chain line arrow.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 of the electromagnetic wave propagation medium 21 shown in FIGS. 12, 13, and 15 is viewed in a cross section perpendicular to the traveling direction of the electromagnetic wave.
  • 14 (B) has a cross-sectional shape equivalent to a shape obtained by bending the electromagnetic wave propagation space 104 into two layers.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 of the electromagnetic wave propagation medium 21a of FIGS. 18 to 20 is equivalent to a shape in which the electromagnetic wave propagation space 104 of FIG. 14B is folded into three layers when viewed in a cross section perpendicular to the traveling direction of the electromagnetic wave.
  • the cross-sectional shape is as follows. Hereinafter, the configuration of the electromagnetic wave propagation medium 21a will be specifically described.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21a shown in FIGS. 18 to 20 is different from the electromagnetic wave propagation medium 21 shown in FIGS. 12, 13 and 15 in that conductors 32a and 32b are added.
  • the difference from the electromagnetic wave propagation medium 21 will be mainly described.
  • the 18 to 20 includes a conductor extending in the Z direction in addition to the conductor portion 31 (that is, the conductors 31a and 31b) in an area surrounded by the conductors 22, 23, 25, and 26.
  • the conductor (sixth conductor) 32a is disposed between the conductor 31a and the conductor 23 when viewed in the Y direction, and is disposed between the conductor 25 and the conductor 31b when viewed in the X direction. 23 (and spaced apart).
  • the conductor 32a is connected to the conductor 25 at one end and extends in the X direction toward the conductor 31b, but is separated from the conductor 31b.
  • the conductor (seventh conductor) 32b is disposed between the conductor 31a and the conductor 23 when viewed in the Y direction, and is disposed between the conductor 26 and the conductor 31b when viewed in the X direction. Opposite (and spaced apart).
  • the conductor 32b has one end connected to the conductor 26 and extends in the X direction toward the conductor 31b, but is separated from the conductor 31b. That is, one end in the X direction of the conductor 32a is connected to the conductor 25, and the other end in the X direction of the conductor 32a faces the conductor 31b but is separated from the conductor 31b.
  • One end in the X direction is connected to the conductor 26, and the other end in the X direction of the conductor 32b faces the conductor 31b but is separated from the conductor 31b.
  • the conductor 32a can be a flat plate-like conductor having a long side in the Z direction and a short side in the X direction (a flat plate shape in which the Y direction is the thickness direction), and the center between the conductor 31a and the conductor 23. It is more preferable if the conductor 32a is disposed (in the center in the Y direction). Further, the conductor 32b can be a flat plate-like conductor having a long side in the Z direction and a short side in the X direction (a flat plate shape in which the Y direction is the thickness direction), and between the conductor 31a and the conductor 23. It is more preferable if the conductor 32b is disposed at the center of the center (the center in the Y direction).
  • the conductor 31a is not disposed at the center (the center in the Y direction) between the conductor 22 and the conductor 23, but the conductor 22, the conductor 31a, the conductors 32a and 32b, and the conductor 23. Are more preferably arranged at equal intervals when viewed in the Y direction. That is, the distance (interval) between the conductor 22 and the conductor 31a in the Y direction, the distance (interval) between the conductor 31a and the conductor 32a in the Y direction, and the distance (interval) between the conductor 32a and the conductor 23 in the Y direction.
  • the distance (interval) in the Y direction between the conductor 22 and the conductor 31a, the distance (interval) in the Y direction between the conductor 31a and the conductor 32b, and the Y between the conductor 32b and the conductor 23 It is more preferable if the distance (interval) in the direction is the same.
  • an electromagnetic wave propagation space 24 is formed between the conductor 22, the conductor 23, the conductor 25, the conductor 26, the conductor 31a, the conductor 31b, the conductor 32a, and the conductor 32b. That is, the electromagnetic wave propagation space 24 is formed in a region surrounded by the conductor 22, the conductor 23, the conductor 25, the conductor 26, the conductor 31a, the conductor 31b, the conductor 32a, and the conductor 32b.
  • the conductor part 31 (conductors 31a and 31b) and the conductors 32a and 32b are surrounded by the conductors 22, 23, 25, and 26 in a cross section orthogonal to the traveling direction of electromagnetic waves (that is, the Z direction) in the electromagnetic wave propagation medium 21.
  • the area partition act to increase the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave.
  • the region surrounded by the conductors 22, 23, 25, and 26 is defined as a conductor portion.
  • the length The length L 7 can be approximately three times the distance L 6 . Therefore, if the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave are the same, FIG 12, as compared with the electromagnetic wave propagation medium 21 of FIGS. 13 and 15, in FIGS. 18 to 20 towards the electromagnetic wave propagation medium 21a which is shown, (further reduced X dimension of words electromagnetic wave propagation medium) distance L 6 to further reduce the conductor 25 and the conductor 26 along the X direction can.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21a shown in FIGS. 18 to 20 has a larger dimension in the thickness direction (Y direction) than the electromagnetic wave propagation medium 21 of FIGS. 12, 13, and 15 (approximately 1.5).
  • the size in the X direction can be further reduced (for example, reduced to about ⁇ / 6), and the electromagnetic wave propagation medium can be further reduced in size.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21a shown in FIGS. 18 to 20 has a structure in which the dimension in the thickness direction (Y direction) is increased as compared with the electromagnetic wave propagation medium 21 shown in FIGS.
  • the dimension in the width direction (X direction) can be reduced.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 of the electromagnetic wave propagation medium 21 of FIGS. 12, 13 and 15 is a cross-sectional shape equivalent to the shape of the electromagnetic wave propagation space 104 of FIG.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 of the electromagnetic wave propagation medium 21a in FIGS. 18 to 20 has a cross sectional shape (electromagnetic wave) equivalent to a shape in which the electromagnetic wave propagation space 104 in FIG. 14B is folded into three layers.
  • the cross-sectional shape is perpendicular to the traveling direction.
  • the 14B into four or more layers may be applied as the cross-sectional shape of the electromagnetic wave propagation space 24 (cross-sectional shape perpendicular to the traveling direction of the electromagnetic wave).
  • the size in the width direction (X direction) of the electromagnetic wave propagation medium can be further reduced by increasing the number of folding layers.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21a shown in FIGS. 18 to 20 also has a cross section orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave (the cross section shown in FIGS. 19 and 20).
  • the center CT2 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave is located (opposite) at the center (center in the X direction) CT1 of the surface of the conductor 22 facing the electromagnetic wave propagation space 24.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21a shown in FIGS. 18 to 20 also has an electromagnetic wave propagation space 24 when viewed in a cross section orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave. Is more preferable if it has a symmetric (line symmetric) structure with respect to the center line CTL.
  • the center CT2 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave can be accurately positioned at the center CT1 of the surface of the conductor 22 facing the electromagnetic wave propagation space 24.
  • FIG. 21 is an enlarged perspective view showing a part of the electromagnetic wave propagation medium 21b of the second modified example
  • FIGS. 22 and 23 are sectional views of the electromagnetic wave propagation medium 21b.
  • 22 and 23 show a cross section perpendicular to the Z direction, and the direction perpendicular to the paper surface of FIGS. 22 and 23 is the Z direction.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 is hatched.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 is omitted and the electromagnetic wave propagation space is propagated when the electromagnetic wave propagates in the electromagnetic wave propagation space 24.
  • An electric field direction E1 and a magnetic field direction B1 generated in 24 are schematically indicated by arrows with symbols E1 and B1.
  • the electric field direction E1 is indicated by a solid arrow
  • the magnetic field direction B1 is indicated by a one-dot chain line arrow.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21b shown in FIGS. 21 to 23 omits the conductor portion 31 (that is, the conductors 31a and 31b) and changes the shape of the conductor 23, so that the electromagnetic wave shown in FIGS. It is different from the propagation medium 21.
  • the difference from the electromagnetic wave propagation medium 21 will be mainly described.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21b of FIGS. 21 to 23 is an electromagnetic wave propagation space 24 sandwiched between the conductors 22, 23, 25, and 26, the conductor 22 and the conductor 23 in the Y direction, and sandwiched between the conductor 25 and the conductor 26 in the X direction.
  • the conductor portion 31 that is, the conductors 31 a and 31 b
  • the shape of the conductor 23 is different from that of the electromagnetic wave propagation medium 21. Yes.
  • the conductor 23 in the electromagnetic wave propagation medium 21 shown in FIGS. 12, 13 and 15 is a flat plate-like conductor having a long side in the Z direction and a short side in the X direction (a flat shape in which the Y direction is the thickness direction).
  • the main surface of the conductor 23 in contact with the electromagnetic wave propagation space 24 is formed by one flat surface.
  • the conductor 23 in the electromagnetic wave propagation medium 21b of FIGS. 21 to 23 is such that the principal surface of the conductor 23 in contact with the electromagnetic wave propagation space 24 is a conductor surface (conductor portion, conductor layer, conductor) 23a, 23b, 23c, 23d, 23e. It is formed with.
  • the conductor 23 faces the conductor 22 and is separated from the conductor 25 and the conductor 26,
  • the conductor surface 23 b faces the conductor 22 and is connected to the conductor 25, and faces the conductor 22 and the conductor 26.
  • the conductor surface 23c connected to the conductor 25, the conductor surface 23d facing the conductor 25a and connected to the conductor surface 23b, and the conductor surface facing the conductor 26 and connected to the conductor surface 23a and the conductor surface 23c. 23e.
  • the distance in the Y direction between the conductive surface 23a and the conductor 22 (distance) L 12 is the Y direction between the conductive surface 23b and the conductor 22 a distance (interval) in the Y direction between the L 13 and the conductor surface 23c and the conductor 22 It is smaller than the distance (interval) L 14 (that is, L 12 ⁇ L 13 , L 12 ⁇ L 14 ).
  • An electromagnetic wave propagation space 24 is formed between the conductor 22, the conductor 25, the conductor 26, the conductor surface 23a, the conductor surface 23b, the conductor surface 23c, the conductor surface 23d, and the conductor surface 23e.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 is formed in a region surrounded by the conductor 22, the conductor 25, the conductor 26, the conductor surface 23a, the conductor surface 23b, the conductor surface 23c, the conductor surface 23d, and the conductor surface 23e.
  • the conductor surfaces 23a, 23b, 23c, 23d, and 23e are flat.
  • Each of the conductor surfaces 23a, 23b, 23c, 23d, and 23e can be regarded as a flat conductor.
  • the conductor surfaces 23a, 23b, 23c, 23d, and 23e extend in the Z direction.
  • the conductor surfaces 23a, 23b, and 23c can be substantially parallel to the Z direction and the X direction.
  • 23d and 23e can be substantially parallel to the Z direction and the Y direction.
  • the distance (interval) in the Y direction between the conductor 22 and the conductor surface 23a, the distance (interval) in the X direction between the conductor 25 and the conductor surface 23d, and the distance (interval) in the X direction between the conductor 26 and the conductor surface 23e. ) Is more preferable.
  • the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave is obtained by providing the conductor portion 31 (conductors 31a and 31b). It was longer than the distance L 6 between the conductor 25 and the conductor 26 along the X direction (that is, L 7 > L 6 ).
  • the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave, along the X direction is longer than the distance L 6 between the conductor 25 and the conductor 26 (ie, L 7 > L 6 ).
  • the dimension X 1 in the width direction of the electromagnetic wave propagation medium 21b (X-direction) is substantially the same as the distance L 6 between the conductor 25 and the conductor 26 along the X direction.
  • the dimension Y 1 dimensions X 1 and the thickness direction of the width direction of the electromagnetic wave propagation medium 21b (X direction) (Y-direction) the wavelength of the electromagnetic wave propagation space within 24 of the electromagnetic wave propagating ⁇
  • the following equation (1) is obtained.
  • the dimensions X 1 in the width direction of the electromagnetic wave propagation medium 21b (X direction) can be smaller than one-half with respect to the wavelength ⁇ of an electromagnetic wave propagation space within 24 of the electromagnetic waves to propagate.
  • an electromagnetic wave non-propagating space 35 surrounded by the conductor surface 23a, the conductor surface 23d, and the conductor surface 23e is formed. That is, the three surfaces of the electromagnetic wave non-propagating space 35 are surrounded by the electromagnetic wave propagating space 24 through the conductor surfaces 23a, 23d, and 23e.
  • the electromagnetic wave non-propagating space 35 is adjacent to the electromagnetic wave propagating space 24 via the conductor 23.
  • the electromagnetic wave non-propagating space 35 Even if the electromagnetic wave propagates through 24, the electromagnetic wave does not propagate in the electromagnetic wave non-propagating space 35.
  • the electromagnetic wave non-propagating space means a space where the electromagnetic wave does not propagate (or a space not used for propagation of the electromagnetic wave), and is a space different from the electromagnetic wave propagating space.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21b of FIGS. 21 to 23 also has a cross section orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave (the cross section of FIGS. 22 and 23).
  • the center CT2 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave is located (opposite) at the center (center in the X direction) CT1 of the surface of the conductor 22 facing the electromagnetic wave propagation space 24.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21 b shown in FIGS. 21 to 23 also has an electromagnetic wave propagation space 24 when viewed in a cross section orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave. Is more preferable if it has a symmetric (line symmetric) structure with respect to the center line CTL.
  • the center CT2 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave can be accurately positioned at the center CT1 of the surface of the conductor 22 facing the electromagnetic wave propagation space 24.
  • an electromagnetic wave non-propagating space 35 surrounded by the conductor 23 (specifically, the conductor surfaces 23a, 23d, and 23e) is formed.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21b can be installed in accordance with the shape of the protrusion by covering the protrusion so that the protrusion fits in the electromagnetic wave non-propagation space 35.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21b can be installed on the
  • the input / output interface can be provided on the conductor 22 or the conductor 23.
  • the input / output interface is arranged on the conductor surface 23a of the conductor 23.
  • a large electromagnetic wave is generated from the input / output interface by installing the input / output interface at the center of the conductor 22 in the width direction (X direction) as in the input / output interface 29 ⁇ / b> P of FIG. 16. I / O is possible.
  • the input / output interface When the input / output interface is provided on the conductor 23, the input / output interface is installed at the center of the conductor 23 (that is, the center of the conductor surface 23a in the X direction) with respect to the width direction (X direction). Can input and output electromagnetic waves.
  • FIG. 34 to be described later shows a case where an input / output interface is provided on the conductor 23.
  • FIG. 24 is an enlarged perspective view showing a part of the electromagnetic wave propagation medium 21c of the third modification
  • FIGS. 25 and 26 are sectional views of the electromagnetic wave propagation medium 21c.
  • 25 and 26 show a cross section perpendicular to the Z direction, and the direction perpendicular to the paper surface of FIGS. 25 and 26 is the Z direction.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 and the electromagnetic wave non-propagation space 36 are hatched, but in FIG. 26, hatching of the electromagnetic wave propagation space 24 and the electromagnetic wave non-propagation space 36 is omitted, and the electromagnetic wave propagation space.
  • An electric field direction E1 and a magnetic field direction B1 generated in the electromagnetic wave propagation space 24 when the electromagnetic wave propagates through the inside 24 are schematically shown by arrows with reference numerals E1 and B1.
  • the electric field direction E1 is indicated by a solid arrow
  • the magnetic field direction B1 is indicated by a one-dot chain line arrow.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21c shown in FIGS. 24 to 26 is different from the electromagnetic wave propagation medium 21 shown in FIGS. 12, 13 and 15 in the shape of the conductor 31a.
  • the difference from the electromagnetic wave propagation medium 21 will be mainly described.
  • the conductor 31a is a flat conductor.
  • the conductor 31a includes a conductor surface (conductor portion, conductor layer, conductor) PL1 facing the conductor 22, and a conductor surface (conductor portion, conductor) facing the conductor 23.
  • An electromagnetic wave non-propagating space 36 is formed in a region surrounded by the conductor surface PL1, the conductor surface PL2, the conductor surface PL3, and the conductor surface PL4.
  • the conductor 31b connects the conductor surface PL2 and the conductor 23.
  • the electromagnetic wave non-propagating space 36 is surrounded by the electromagnetic wave propagating space 24 when viewed in a cross section orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave (the cross sections of FIGS. 25 and 26). Between the two conductors 31a (conductor surfaces PL1, PL2, PL3, PL4) are interposed. That is, the four surfaces of the electromagnetic wave non-propagating space 36 are surrounded by the electromagnetic wave propagating space 24 via the conductor surfaces PL1, PL2, PL3, and PL4.
  • the electromagnetic wave non-propagating space 36 is surrounded by the conductor 31a (conductor surfaces PL1, PL2, PL3, PL4), and one surface of the conductor 31a has an electromagnetic wave propagation.
  • the other surface opposite to the space 24 is in contact with the electromagnetic wave non-propagating space 36.
  • An electromagnetic wave propagation space 24 is formed between the conductor 22, the conductor 23, the conductor 25, the conductor 26, the conductor surface PL1, the conductor surface PL2, the conductor surface PL3, the conductor surface PL4, and the conductor 31b. That is, the electromagnetic wave propagation space 24 is formed in a region surrounded by the conductor 22, the conductor 23, the conductor 25, the conductor 26, the conductor surface PL1, the conductor surface PL2, the conductor surface PL3, the conductor surface PL4, and the conductor 31b.
  • the conductor 31a extends in the Z direction
  • the conductor surfaces PL1, PL2, PL3, PL4 and the electromagnetic wave non-propagating space 36 also extend in the Z direction.
  • the electromagnetic wave non-propagating space 36 is adjacent to the electromagnetic wave propagating space 24 through the conductor 31a, but the conductor 31a is interposed between the electromagnetic wave non-propagating space 36 and the electromagnetic wave propagating space 24. Even if an electromagnetic wave propagates through 24, the electromagnetic wave does not propagate in the electromagnetic wave non-propagating space 36.
  • each conductor surface PL1, PL2, PL3, PL4 is flat, and each conductor surface PL1, PL2, PL3, PL4 can be regarded as a flat conductor. That is, the conductor surfaces PL1 and PL2 are respectively formed of a flat plate-like conductor having a long side in the Z direction and a short side in the X direction (a flat plate shape in which the Y direction is the thickness direction), and the conductor surfaces PL3 and PL4 are formed. And a flat plate-like conductor having a long side in the Z direction and a short side in the Y direction (a flat plate shape in which the X direction is the thickness direction).
  • the distance (interval) in the Y direction between the conductor surface PL1 and the conductor 22, the distance (interval) in the Y direction between the conductor surface PL2 and the conductor 23, and the distance (interval) in the X direction between the conductor surface PL3 and the conductor 25. ) And the distance (interval) in the X direction between the conductor surface PL4 and the conductor 26 are more preferably the same. Accordingly, when the electromagnetic wave propagation space 24 is viewed along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave, the dimension of the electromagnetic wave propagation space 24 along the electric field direction E1 (corresponding to the length of the arrow indicating the electric field direction E1) is set. , Almost uniform (constant) regardless of location.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21c shown in FIGS. 24 to 26 is larger in the thickness direction (Y direction) than the electromagnetic wave propagation medium 21 shown in FIGS.
  • the dimension in the width direction (X direction) can be further reduced.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21c of FIGS. 24 to 26 has a cross section orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave (the cross section of FIGS. 25 and 26).
  • the center CT2 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave is located (opposite) at the center (center in the X direction) CT1 of the surface of the conductor 22 facing the electromagnetic wave propagation space 24.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21c shown in FIGS. 24 to 26 also has an electromagnetic wave propagation space 24 when viewed in a cross section orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave. Is more preferable if it has a symmetric (line symmetric) structure with respect to the center line CTL.
  • the center CT2 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave can be accurately positioned at the center CT1 of the surface of the conductor 22 facing the electromagnetic wave propagation space 24.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21c is formed on the protrusion.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21c can be installed so as to cover the protrusions by setting the protrusions in the electromagnetic wave non-propagation space 36 when installing the protrusions.
  • the input / output interface can be provided on the conductor 22 or the conductor 31a.
  • the input / output interface is disposed on the conductor surface PL1 of the conductor 31a.
  • a large electromagnetic wave is generated from the input / output interface by installing the input / output interface at the center of the conductor 22 in the width direction (X direction) as in the input / output interface 29 ⁇ / b> P of FIG. 16. I / O is possible.
  • the input / output interface is provided on the conductor 31a (the conductor surface PL1 thereof), the input / output interface is provided at the center of the conductor 31a (that is, the center in the X direction of the conductor surface PL1) in the width direction (X direction). Large electromagnetic waves can be input / output from the input / output interface.
  • FIG. 35 described later shows a case where the input / output interface is provided on the conductor surface PL1 of the conductor 31.
  • FIG. 27 is an enlarged perspective view showing a part of the electromagnetic wave propagation medium 21d of the fourth modified example
  • FIGS. 28 and 29 are cross-sectional views of the electromagnetic wave propagation medium 21d.
  • 28 and 29 show a cross section perpendicular to the Z direction, and the direction perpendicular to the paper surface of FIGS. 28 and 29 is the Z direction.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 is hatched. However, in FIG. 29, the hatching of the electromagnetic wave propagation space 24 is omitted, and the electromagnetic wave propagation space is propagated when the electromagnetic wave propagates in the electromagnetic wave propagation space 24.
  • An electric field direction E1 and a magnetic field direction B1 generated in 24 are schematically indicated by arrows with symbols E1 and B1.
  • the electric field direction E1 is indicated by a solid arrow
  • the magnetic field direction B1 is indicated by a one-dot chain line arrow.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21d shown in FIGS. 27 to 29 is different from the electromagnetic wave propagation medium 21 shown in FIGS. 12, 13, and 15 in that the conductor 31b is omitted (deleted).
  • the difference from the electromagnetic wave propagation medium 21 will be mainly described.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21d shown in FIGS. 27 to 29 has an electromagnetic wave propagation sandwiched in the Y direction by the conductors 22, 23, 25, and 26, the conductor 22 and the conductor 23, and sandwiched in the X direction by the conductor 25 and the conductor 26.
  • a conductor 31 a extending in the Z direction is disposed between the conductor 22 and the conductor 23.
  • An electromagnetic wave propagation space 24 is formed between the conductor 31a and the conductors 22, 23, 24, and 25. That is, the electromagnetic wave propagation space 24 is formed in a region surrounded by the conductors 22, 23, 24, 25, 31a.
  • the conductor 31a is not connected to the conductors 22, 23, 24, and 25 via the conductor. For this reason, in the cross section orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave, the conductor 31a is surrounded by the electromagnetic wave propagation space 24, and the conductor 31a is separated from the conductors 22, 23, 24, and 25.
  • the conductor 31a can be a flat-plate conductor having a long side in the Z direction and a short side in the X direction (a flat plate whose Y direction is the thickness direction). It is more preferable if the conductor 31a is arranged at the center between the two (center in the Y direction). That is, it is more preferable if the distance (interval) in the Y direction between the conductor 22 and the conductor 31a and the distance (interval) in the Y direction between the conductor 31a and the conductor 23 are the same.
  • the distance (interval) in the X direction between the conductor 25 and the conductor 31a is the same as the distance (interval) in the X direction between the conductor 31a and the conductor 26.
  • a conductor 31a separated from the conductors 22, 23, 24, and 25 is provided between the conductors 22 and 23, and the conductor 31a is an electromagnetic wave in a cross section orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic waves.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave has an end face made of a conductor (an end face in the magnetic field direction B1, an electric field has an amplitude). No end face). That is, in the electromagnetic wave propagation medium 21d shown in FIGS. 27 to 29, the electromagnetic wave propagation space 24 sandwiched between the conductor 22, the conductor 23, the conductor 25, and the conductor 26 has a loop shape.
  • the conductor 31b is deleted and the electromagnetic wave propagation space 24 is formed into a loop shape, corresponding to the electromagnetic wave propagation medium 21d shown in FIGS. Yes.
  • the loop shape means that a series of spaces (here, the electromagnetic wave propagation space 24) having a certain width form a loop when viewed in a cross section orthogonal to the traveling direction 200 of the electromagnetic waves, and within the series of spaces.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave does not have an end face made of a conductor (end face in the magnetic field direction B1), and the electromagnetic wave propagation space 24 has a loop shape. Therefore, there is no place with low input / output impedance that blocks the electromagnetic wave propagation space 24, and the standing wave as described in FIG. 14A does not occur.
  • both the dimension in the width direction (X direction) and the dimension in the thickness direction (Y direction) of the electromagnetic wave propagation medium 21d can be determined regardless of the wavelength ⁇ of the electromagnetic wave to be propagated in the electromagnetic wave propagation space 24. Accordingly, the distance (interval) L 6 between the conductor 25 and the conductor 26 along the X direction is made shorter than half of the wavelength ⁇ in the electromagnetic wave propagation space 24 of the electromagnetic wave (that is, L 6 ⁇ / 2). In addition, the distance (interval) between the conductor 22 and the conductor 23 along the Y direction can be made shorter than half the wavelength ⁇ in the electromagnetic wave propagation space 24 of the electromagnetic wave. The size of 21d can be reduced.
  • the dimension in the width direction (X direction) and the dimension in the thickness direction (Y direction) of the electromagnetic wave propagation medium 21d can be determined regardless of the wavelength ⁇ of the electromagnetic wave, the dimensions of the input / output interface, processing accuracy, etc. Can be decided based on.
  • both the dimension in the width direction (X direction) and the dimension in the thickness direction (Y direction) of the electromagnetic wave propagation medium 21d are made smaller than a quarter of the wavelength ⁇ of the electromagnetic wave to be propagated in the electromagnetic wave propagation space 24. be able to.
  • the dimension in the width direction (X direction) of the electromagnetic wave propagation medium 21d is about 1/4 to 16 minutes with respect to the wavelength ⁇ . 1 is preferable, and can be suitably set to about 1/4, about 1/8, or about 1/16 of the wavelength ⁇ . Therefore, in the electromagnetic wave propagation medium 21d, the distance between the conductor 25 and the conductor 26 along the X-direction (distance) L 6 is preferably lambda / 4 or less lambda / 16 or more (i.e. ⁇ / 4 ⁇ L 6 ⁇ ⁇ / 16) and can be suitably set to about ⁇ / 4, about ⁇ / 8, or about ⁇ / 16.
  • the dimension in the width direction (X direction) of the electromagnetic wave propagation medium 21d is substantially the same as the distance (spacing) L 6 between the conductor 25 and the conductor 26 along the X direction.
  • the dimension (namely, the thickness L 9 ) in the thickness direction (Y direction) of the electromagnetic wave propagation medium 21d is substantially the same as the distance (interval) between the conductor 22 and the conductor 23 along the Y direction.
  • the input / output interface includes the conductors 22, 23, 25, 27. You may install in any position of any of these conductors.
  • an input / output interface can be provided on one or both of the conductor 22 and the conductor 23.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave does not have a conductor end face (end face in the magnetic field direction B1) and has a loop shape. Therefore, the concept about the central CT2 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 described above is not applied.
  • FIGS. 30 is an enlarged perspective view showing a part of the electromagnetic wave propagation medium 21e of the fifth modification
  • FIGS. 31 and 32 are cross-sectional views of the electromagnetic wave propagation medium 21e.
  • 30 and 31 show a cross section perpendicular to the Z direction, and the direction perpendicular to the paper surface of FIGS. 30 and 31 is the Z direction.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 and the electromagnetic wave non-propagation space 36 are hatched.
  • FIG. 32 the hatching of the electromagnetic wave propagation space 24 and the electromagnetic wave non-propagation space 36 is omitted, and the electromagnetic wave propagation space.
  • An electric field direction E1 and a magnetic field direction B1 generated in the electromagnetic wave propagation space 24 when the electromagnetic wave propagates through the inside 24 are schematically shown by arrows with reference numerals E1 and B1.
  • the electric field direction E1 is indicated by a solid arrow
  • the magnetic field direction B1 is indicated by a one-dot chain line arrow.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21e shown in FIGS. 30 to 32 is different from the electromagnetic wave propagation medium 21c shown in FIGS. 24 to 26 in that the conductor 31b is omitted (deleted). From another viewpoint, the electromagnetic wave propagation medium 21e shown in FIGS. 30 to 32 is different from the electromagnetic wave propagation medium 21d shown in FIGS. 27 to 29 in the shape of the conductor 31a. Hereinafter, the difference from the electromagnetic wave propagation medium 21d will be mainly described.
  • the conductor 31a in the electromagnetic wave propagation medium 21d shown in FIGS. 27 to 29, the conductor 31a is a flat conductor.
  • the conductor 31a in the electromagnetic wave propagation medium 21e shown in FIGS. 30 to 32, the conductor 31a has the same configuration as the conductor 31a in the electromagnetic wave propagation medium 21c shown in FIGS. That is, in the electromagnetic wave propagation medium 21e shown in FIGS. 30 to 32, the conductor 31a includes the conductor surface PL1 facing the conductor 22, the conductor surface PL2 facing the conductor 23, the conductor surface PL3 facing the conductor 25, and the conductor 26. And a conductor surface PL4 opposed to each other.
  • An electromagnetic wave non-propagating space 36 is formed in a region surrounded by the conductor surface PL1, the conductor surface PL2, the conductor surface PL3, and the conductor surface PL4.
  • the electromagnetic wave non-propagating space 36 is surrounded by the electromagnetic wave propagating space 24 when viewed in a cross section orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave (the cross sections of FIGS. 31 and 32). Between the two conductors 31a (conductor surfaces PL1, PL2, PL3, PL4) are interposed. That is, when viewed in a cross section orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave, the electromagnetic wave non-propagating space 36 is surrounded by the conductor 31a (conductor surfaces PL1, PL2, PL3, PL4), and one surface of the conductor 31a is propagated by the electromagnetic wave. The other surface opposite to the space 24 is in contact with the electromagnetic wave non-propagating space 36.
  • An electromagnetic wave propagation space 24 is formed between the conductor 22, the conductor 23, the conductor 25, the conductor 26, the conductor surface PL1, the conductor surface PL2, the conductor surface PL3, and the conductor surface PL4. That is, the electromagnetic wave propagation space 24 is formed in a region surrounded by the conductor 22, the conductor 23, the conductor 25, the conductor 26, the conductor surface PL1, the conductor surface PL2, the conductor surface PL3, and the conductor surface PL4.
  • the conductor 31a is not connected to the conductors 22, 23, 24, and 25 via the conductor. For this reason, in the cross section orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave, the conductor 31a is surrounded by the electromagnetic wave propagation space 24, and the conductor 31a is separated from the conductors 22, 23, 24, and 25.
  • the conductor 31a extends in the Z direction
  • the conductor surfaces PL1, PL2, PL3, PL4 and the electromagnetic wave non-propagating space 36 also extend in the Z direction.
  • the electromagnetic wave non-propagating space 36 is adjacent to the electromagnetic wave propagating space 24 through the conductor 31a, but the conductor 31a is interposed between the electromagnetic wave non-propagating space 36 and the electromagnetic wave propagating space 24. Even if an electromagnetic wave propagates through 24, the electromagnetic wave does not propagate in the electromagnetic wave non-propagating space 36.
  • each conductor surface PL1, PL2, PL3, PL4 is flat, and each conductor surface PL1, PL2, PL3, PL4 can be regarded as a flat conductor. That is, the conductor surfaces PL1 and PL2 are respectively formed of a flat plate-like conductor having a long side in the Z direction and a short side in the X direction (a flat plate shape in which the Y direction is the thickness direction), and the conductor surfaces PL3 and PL4 are formed. And a flat plate-like conductor having a long side in the Z direction and a short side in the Y direction (a flat plate shape in which the X direction is the thickness direction).
  • the distance (interval) in the Y direction between the conductor surface PL1 and the conductor 22, the distance (interval) in the Y direction between the conductor surface PL2 and the conductor 23, and the distance (interval) in the X direction between the conductor surface PL3 and the conductor 25. ) And the distance (interval) in the X direction between the conductor surface PL4 and the conductor 26 are more preferably the same.
  • a conductor 31a spaced from the conductors 22, 23, 24, and 25 is provided between the conductors 22 and 23, and the conductor 31a is electromagnetic waves in a cross section orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic waves. Since it is surrounded by the propagation space 24, as can be seen from FIG. 32, the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave has an end face made of a conductor (an end face in the magnetic field direction B1, an electric field has an amplitude). No end face). That is, in the electromagnetic wave propagation medium 21e shown in FIGS.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 sandwiched between the conductor 22, the conductor 23, the conductor 25, and the conductor 26 has a loop shape. That is, in the electromagnetic wave propagation medium 21c shown in FIGS. 24 to 26, the conductor 31b is deleted and the electromagnetic wave propagation space 24 is formed in a loop shape, which corresponds to the electromagnetic wave propagation medium 21e shown in FIGS.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave does not have an end face made of a conductor (end face in the magnetic field direction B1), and the electromagnetic wave propagation space 24 has a loop shape. Therefore, there is no place with low input / output impedance that blocks the electromagnetic wave propagation space 24, and the standing wave as described in FIG. 14A does not occur. Therefore, similarly to the electromagnetic wave propagation medium 21d shown in FIGS. 27 to 29, the electromagnetic wave propagation medium 21e shown in FIGS. 30 to 32 also has a width direction (X direction) dimension and a thickness direction (Y direction).
  • Both of these dimensions can be determined irrespective of the wavelength ⁇ in the electromagnetic wave propagation space 24 of the propagating electromagnetic wave. Accordingly, the distance (interval) L 6 between the conductor 25 and the conductor 26 along the X direction is made shorter than half of the wavelength ⁇ in the electromagnetic wave propagation space 24 of the electromagnetic wave (that is, L 6 ⁇ / 2). In addition, the distance (interval) between the conductor 22 and the conductor 23 along the Y direction can be made shorter than half the wavelength ⁇ in the electromagnetic wave propagation space 24 of the electromagnetic wave. The size of 21e can be reduced.
  • the dimension in the width direction (X direction) and the dimension in the thickness direction (Y direction) of the electromagnetic wave propagation medium 21e can be determined regardless of the wavelength ⁇ of the electromagnetic wave. Can be decided based on. For example, both the dimension in the width direction (X direction) and the dimension in the thickness direction (Y direction) of the electromagnetic wave propagation medium 21e are made smaller than a quarter of the wavelength ⁇ in the electromagnetic wave propagation space 24 of the propagated electromagnetic wave. be able to.
  • the dimension in the width direction (X direction) of the electromagnetic wave propagation medium 21e is about 1/4 to 16 minutes with respect to the wavelength ⁇ . 1 is preferable, and can be suitably set to about 1/4, about 1/8, or about 1/16 of the wavelength ⁇ . Therefore, in the electromagnetic wave propagation medium 21e, the distance between the conductor 25 and the conductor 26 along the X-direction (distance) L 6 is preferably lambda / 4 or less lambda / 16 or more (i.e. ⁇ / 4 ⁇ L 6 ⁇ ⁇ / 16) and can be suitably set to about ⁇ / 4, about ⁇ / 8, or about ⁇ / 16.
  • the dimension in the width direction (X direction) of the electromagnetic wave propagation medium 21e is substantially the same as the distance (spacing) L 6 between the conductor 25 and the conductor 26 along the X direction.
  • the dimension (namely, the thickness L 9 ) in the thickness direction (Y direction) of the electromagnetic wave propagation medium 21e is substantially the same as the distance (interval) between the conductor 22 and the conductor 23 along the Y direction.
  • the standing wave as described in FIG. 14A is not generated, so that the input / output interface includes the conductors 22, 23, 25, 27, and 31a. You may install in any position of any of these conductors.
  • an input / output interface can be provided on one or both of the conductor 22 and the conductor 23.
  • the input / output interface is provided on the conductor 31a, it may be provided on any of the conductor surfaces PL1, PL2, PL3, and PL4 of the conductor 31a.
  • an electromagnetic wave non-propagation space 36 surrounded by the conductor surfaces PL1, PL2, PL3, and PL4 of the conductor 31a is formed, so that the electromagnetic wave propagation medium 21e is formed on the protrusion.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21e can be installed so as to cover the protrusions by placing the protrusions in the electromagnetic wave non-propagation space 36 when installing the protrusions.
  • FIGS. 33 is an enlarged perspective view of a part of the transmission system of the first example
  • FIG. 34 is an enlarged perspective view of a part of the transmission system of the second example
  • FIG. 35 is an illustration of the transmission system of the third example. It is a perspective view which expands and shows a part.
  • FIG. 33 is a configuration example of a transmission system 41a in which the electromagnetic wave propagation medium 21P (FIG. 16 above) includes the transmission device 42a and the antenna 43a.
  • FIG. 34 is a configuration example of a transmission system 41b in which an electromagnetic wave propagation medium obtained by adding an input / output interface 29 to the above-described electromagnetic wave propagation medium 21b (FIG. 21) includes a transmission device 42 including an antenna.
  • FIG. 35 is a configuration example of a transmission system 41c including a transmission device 42 including an antenna in an electromagnetic wave propagation medium obtained by adding an input / output interface 29 to the above-described electromagnetic wave propagation medium 21c (FIG. 24).
  • a transmission device using the electromagnetic wave propagation medium 21P and having an antenna 43a disposed at a position facing a plurality of input / output interfaces 29P provided on the conductor 22P (22) of the electromagnetic wave propagation medium 21P. 42a is installed.
  • Each transmission device 42a inputs and outputs electromagnetic waves in the electromagnetic wave propagation space 24 via the antenna 43a and the input / output interface 29P, thereby transmitting signals for communication with each other or transmitting power for feeding. You can do it.
  • By transmitting electromagnetic waves in the electromagnetic wave propagation space 24 it is possible to realize a highly reliable transmission system 41a that is less susceptible to external interference and has little leakage to the outside (electromagnetic leakage).
  • Various shapes such as a three-dimensional structure or a planar structure can be considered as the shape of the antenna 43a, and an appropriate shape may be selected according to the application.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21b is used, and a plurality of input / output interfaces 29 are provided on the conductor surface 23a of the conductor 23 facing the electromagnetic wave non-propagation space 35 of the electromagnetic wave propagation medium 21b.
  • a plurality of transmission devices 42 are respectively installed in the space 35.
  • Each transmission device 42 inputs and outputs electromagnetic waves in the electromagnetic wave propagation space 24 via the input / output interface 29, thereby transmitting signals for communication with each other or transmitting power for feeding. Can do.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21b is installed so as to cover the transmission device 42, a part of the outer side of the casing of the transmission device 42 is used as a part of the conductor 23 of the electromagnetic wave propagation medium 21b, or the transmission device 42 is used. A part inside the housing to be stored can be used as a part of the conductor 23 of the electromagnetic wave propagation medium 21b. Thereby, the material which comprises the electromagnetic wave propagation medium 21b can be reduced.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21c is used, and a plurality of input / output interfaces 29 are provided on the conductor surface PL1 of the conductor 31a facing the electromagnetic wave non-propagation space 36 of the electromagnetic wave propagation medium 21c.
  • a plurality of transmission devices 42 are respectively installed in the space 36.
  • each transmission device 42 inputs and outputs an electromagnetic wave in the electromagnetic wave propagation space 24 via the input / output interface 29, thereby communicating with each other.
  • a signal can be transmitted to the power supply, or power can be transmitted for power supply.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21c is installed so as to cover the transmission device 42, a part of the outer side of the casing of the transmission device 42 is used as a part of the conductor 31a of the electromagnetic wave propagation medium 21c, or the transmission device 42 is used. A part inside the housing to be stored can be used as a part of the conductor 31a of the electromagnetic wave propagation medium 21c. Thereby, the material which comprises the electromagnetic wave propagation medium 21c can be reduced.
  • FIG. 36 is an enlarged perspective view showing a part of the electromagnetic wave propagation medium 21f of the sixth modified example
  • FIGS. 37 and 38 are cross-sectional views of the electromagnetic wave propagation medium 21f.
  • 37 and 38 show a cross section perpendicular to the Z direction, and the direction perpendicular to the paper surface of FIGS. 37 and 38 is the Z direction.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 is hatched.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 is omitted and the electromagnetic wave propagation space is propagated when the electromagnetic wave propagates in the electromagnetic wave propagation space 24.
  • An electric field direction E1 and a magnetic field direction B1 generated in 24 are schematically indicated by arrows with symbols E1 and B1.
  • the electric field direction E1 is indicated by a solid arrow
  • the magnetic field direction B1 is indicated by a one-dot chain line arrow.
  • An electromagnetic wave propagation medium 21f shown in FIGS. 36 to 38 includes a conductor 22, a conductor 23, and an electromagnetic wave propagation space 24 sandwiched between the conductor 22 and the conductor 23 in the Y direction.
  • Each of the conductors 22 and 23 is a flat plate-like conductor having a long side in the Z direction and a short side in the X direction (a flat plate shape in which the Y direction is the thickness direction). Between the conductor 22 and the conductor 23, the conductor 22 and the conductor 31c facing the conductor 23 are disposed.
  • the conductor 31c can be a flat plate-like conductor having a long side in the Z direction and a short side in the X direction (a flat plate shape in which the Y direction is the thickness direction).
  • the conductor 31c is more preferable if the conductor 31c is disposed at the center (the center in the Y direction) between the conductor 22 and the conductor 23. That is, it is more preferable if the distance (interval) in the Y direction between the conductor 22 and the conductor 31c and the distance (interval) in the Y direction between the conductor 31c and the conductor 23 are the same.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21f shown in FIGS. 36 to 38 has a side surface (end surface) 25a and a side surface (end surface) 26a facing each other in the Y direction via the electromagnetic wave propagation space 24, and one side surface has a conductor. 25 is formed. That is, the conductor 22 and the conductor 23 are connected (connected) on the one side surface (the side surface 25a in the case of FIGS. 36 to 38) of the side surfaces 25a and 25b facing each other in the Y direction via the conductor 25. Are short-circuited).
  • a conductor 26b is formed on a part of the other side surface 26a of the electromagnetic wave propagation medium 21f.
  • the conductor 26b is formed on the side surface 26a so as to connect the conductor 23 and the conductor 31c. That is, the conductor 31c and the conductor 23 are connected (connected) via the conductor 26b and short-circuited on the side surface 26a.
  • the conductor 26b is not formed between the conductor 22 and the conductor 31c on the side surface 26a of the electromagnetic wave propagation medium 21f. For this reason, the conductor 22 and the conductor 31c are not connected via the conductor on the side surface 26a but are open. Therefore, the conductor 22 and the conductor 23 are short-circuited on the side surface 25a, but the conductor 22 and the conductor 23 are opened without short-circuiting on the side surface 26a.
  • One end of the conductor 31c is connected to the conductor 26a and extends in the X direction toward the conductor 25, but is away from the conductor 25 (ie, away from the side face 25a).
  • Each of the conductors 25 and 26b can be a flat plate-like conductor having a long side in the Z direction and a short side in the Y direction (a flat plate shape in which the X direction is the thickness direction).
  • the conductor 25 and the conductor 26b are different.
  • the dimension of the conductor 25 in the Y direction is substantially the same as the distance (interval) in the Y direction between the conductor 22 and the conductor 23 so that the conductor 22 and the conductor 23 can be connected, while the Y direction of the conductor 26b.
  • the dimension of is substantially the same as the distance (interval) in the Y direction between the conductor 31c and the conductor 23 so that the conductor 31c and the conductor 23 can be connected.
  • the long side of the conductor 22 and the long side of the conductor 25 are connected, the other long side of the conductor 25 and the long side of the conductor 23 are connected, and the other long side of the conductor 23 and the long side of the conductor 26b are connected.
  • the other long side of the conductor 26b and the long side of the conductor 31c are connected.
  • the conductor 22, the conductor 25, the conductor 23, the conductor 26b, and the conductor 31c can also be formed integrally.
  • 36 to 38 show a case where the conductor 22 and the conductor 31c are opened and the conductor 31c and the conductor 23 are connected via the conductor 26b and short-circuited on the side surface 26a.
  • the conductor 23 and the conductor 31c may be opened on the side surface 26a, and the conductor 31c and the conductor 22 may be connected via the conductor 26a to be short-circuited.
  • the conductor 26b is formed on the side surface 26a so as to connect the conductor 22 and the conductor 31c, and is not formed between the conductor 31c and the conductor 23.
  • the conductors 22, 23, 25, 26b, 31c and the electromagnetic wave propagation space 24 also extend in the Z direction.
  • An electromagnetic wave propagation space 24 is formed between the conductor 22, the conductor 23, the conductor 25, the conductor 26b, and the conductor 31c. That is, the electromagnetic wave propagation space 24 is formed in a region surrounded by the conductor 22, the conductor 23, the conductor 25, the conductor 26b, and the conductor 31c.
  • the conductor 31 b is omitted (deleted), and the conductor 31 a is extended in the Y direction until reaching the conductor 26.
  • the portion that connects the conductor 31a and the conductor 23 is left and the portion that connects the conductor 31a and the conductor 22 (the portion between the conductor 31a and the conductor 22) is omitted.
  • What has been deleted corresponds to the electromagnetic wave propagation medium 21f shown in FIGS.
  • the conductor 31a becomes the conductor 31c in the electromagnetic wave propagation medium 21f shown in FIGS. 36 to 38
  • the conductor 26 becomes the conductor 26b in the electromagnetic wave propagation medium 21f shown in FIGS.
  • both end faces of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic waves are end faces (short-circuited end faces) made of a conductor (the electromagnetic wave propagation media 21, 21a, 21b, and 21c correspond to this case. ), in order to the electromagnetic wave propagation space 24 electromagnetic wave to be accurately propagate, set the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the one-half of the wavelength of the electromagnetic wave ⁇ It is preferable to keep it. However, in the electromagnetic wave propagation medium 21f shown in FIGS.
  • one of the both end surfaces 37a and 37b of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave is formed by the conductor 26b, and the other is The end surface 37a is open.
  • the open end surface 37a is formed by a portion of the side surface 26a between the conductors 22 and 31c (that is, a portion where the conductor 26b is not formed). For this reason, the conductor is not formed in the open end surface 37a.
  • the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of half of the wavelength ⁇ in the electromagnetic wave propagation space 24 of propagating 1 ie, L 7 ⁇ / 2
  • the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of half of the wavelength ⁇ in the electromagnetic wave propagation space 24 of propagating 1 ie, L 7 ⁇ / 2
  • the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of half of the wavelength ⁇ in the electromagnetic wave propagation space 24 of propagating 1 ie, L 7 ⁇ / 2
  • L 7 ⁇ / 4
  • a standing wave (the above standing wave) is formed between the end surface (side surface) 37a and the end surface (side surface) 37b in the electromagnetic wave propagation space 24.
  • Standing wave corresponding to the wave S1 is generated, but this standing wave forms a node on the end surface 37b, but it is not necessary to form a node on the end surface 37a. That is, the end surface 37b in which the conductor 23 and the conductor 31c are short-circuited (that is, the end surface 37b formed by the conductor 26b) has zero standing wave amplitude, but the end surface 37a in which the conductor 22 and the conductor 31c are open.
  • the amplitude of the standing wave need not be zero.
  • the maximum position of the standing wave amplitude coincides with the end face 37a.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 when the electromagnetic wave propagation space 24 is viewed in the direction along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave, the electromagnetic wave propagation space 24 includes the conductors 22, 25, 23 and the conductor 31c. And the conductors 31c and 23 are short-circuited at one of the end faces 37a and 37b in the direction along the magnetic field direction B1 (here, the end face 37b). The conductors 22 and 31c are opened on the other side (here, the end face 37a).
  • the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave (that is, the distance from the end surface 37b to the end surface 37a when the electromagnetic wave propagation space 24 is viewed in the direction along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave).
  • the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave it is possible to shorten up to lambda / 4 at a minimum.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21f of FIGS. 36 to 38 by providing the conductor 31c, the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave, the conductor 25 and the conductor in the X direction It is longer than the distance (interval) L 16 from 26a (that is, L 7 > L 16 ).
  • the distance L 16 between the conductor 25 and the conductor 26a in the X direction which corresponds to the distance L 6 between the conductor 25 and the conductor 26 along the X direction as described above, the X-direction of the electromagnetic wave propagation medium Is substantially the same as (L 6 , L 16 ).
  • the distance L 16 between the conductor 25 and the conductor 26a in the X direction it is possible to less than lambda / 4, the X dimension of the electromagnetic wave propagation medium 21f, can be further reduced .
  • the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave is about the distance L 16 between the conductor 25 and the conductor 26a in the X direction since twice, (X-direction dimension of words electromagnetic wave propagation medium 21f) distance L 16 and the conductor 25 and the conductor 26a in the X direction, reduced to about one eighth of the wavelength ⁇ of an electromagnetic wave propagating can do.
  • the electromagnetic wave propagation media 21f shown in FIGS. 36 to 38 have cross sections orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic waves (corresponding to the cross sections shown in FIGS. 37 and 38).
  • the center of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B ⁇ b> 1 of the electromagnetic wave may not be located at the center in the X direction (corresponding to the center CT ⁇ b> 1) of the surface of the conductor 22 facing the electromagnetic wave propagation space 24. This is because, in the electromagnetic wave propagation medium 21f of FIGS.
  • one of the end faces 37a and 37b is opened so that the position where the electromagnetic wave is strongest is at the center of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave. This is because it is not (more specifically, a position close to the end surface 37a).
  • the conductor 22 is further provided with a plurality of input / output interfaces 29.
  • electromagnetic waves can be input from the input / output interfaces 29 into the electromagnetic wave propagation spaces 24, or electromagnetic waves can be output from the electromagnetic wave propagation spaces 24 to the input / output interfaces 29.
  • Each of the plurality of input / output interfaces 29 is, for example, a slot (opening) provided in the conductor 22.
  • the planar shape of the slot (opening) is, for example, a long side in the X direction and a short side in the Z direction. It can be made into a rectangular shape.
  • the installation position of the input / output interface 29 in the conductor 22 is not the center of the conductor 22 in the width direction (X direction) as in the input / output interface 29P shown in FIG.
  • the position of each input-output interface 29 provided in the conductor 22 the distance from the side surface 25a to output interface 29 (distance) L 17 until output interface 29 from the side 26a (the end face 37a)
  • the distance (interval) L 18 is longer (that is, L 17 > L 18 ).
  • the coupling between the input / output interface 29 and the electromagnetic wave propagation space 24 is strengthened, and a larger electromagnetic wave can be input / output from the input / output interface 29.
  • a standing wave such as the standing wave S1 is generated in the electromagnetic wave propagation space 24, and the end surface 37a This is because a closer electric field exists.
  • the distance L 18 is zero, the thus overlapping one end and the side surface 26a of the input-output interface 29 (the end face 37a), because the characteristic is largely changed, the distance L 18 is a finite non-zero value It is preferable. Also, if you want to weaken the bond between the output interface 29 and the electromagnetic wave propagation space 24 may be reduced (i.e. L 17 ⁇ L 18) than the distance L 17 distance L 18. Thus, the degree of coupling between the input / output interface 29 and the electromagnetic wave propagation space 4 can be adjusted by the position where the input / output interface 29 is installed.
  • FIG. 39 is an enlarged perspective view showing a part of the electromagnetic wave propagation medium 21g of the seventh modified example
  • FIGS. 40 and 41 are cross-sectional views of the electromagnetic wave propagation medium 21g. 40 and 41 show a cross section perpendicular to the Z direction, and the direction perpendicular to the paper surface of FIGS. 40 and 41 is the Z direction.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 and the electromagnetic wave non-propagation space 36a are hatched, but in FIG. 41, hatching of the electromagnetic wave propagation space 24 and the electromagnetic wave non-propagation space 36a is omitted, and the electromagnetic wave propagation space.
  • An electric field direction E1 and a magnetic field direction B1 generated in the electromagnetic wave propagation space 24 when the electromagnetic wave propagates through the inside 24 are schematically shown by arrows with reference numerals E1 and B1.
  • the electric field direction E1 is indicated by a solid arrow
  • the magnetic field direction B1 is indicated by a one-dot chain line arrow.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21g shown in FIGS. 39 to 41 is different from the electromagnetic wave propagation medium 21f shown in FIGS. 36 to 38 in the shape of the conductor 31c.
  • the difference from the electromagnetic wave propagation medium 21f will be mainly described.
  • the conductor 31c is a flat conductor.
  • the conductor 31c includes a conductor surface (conductor portion, conductor layer, conductor) PL5 facing the conductor 22 and a conductor surface (conductor portion, conductor) facing the conductor 23. It has a conductor layer (conductor) PL6 and a conductor surface (conductor part, conductor layer, conductor) PL7 facing the conductor 25.
  • An electromagnetic wave non-propagating space 36a is formed in a region surrounded by the conductor surface PL5, the conductor surface PL6, and the conductor surface PL7.
  • the conductor 26b connects the conductor surface PL6 and the conductor 23.
  • the conductor 31c (conductor surfaces PL5, PL6, PL7) is disposed between the electromagnetic wave propagation space 24 and the electromagnetic wave non-propagation space 36a when viewed in a cross section orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave (cross section in FIGS. 40 and 41). Is intervening. That is, the three surfaces of the electromagnetic wave non-propagating space 36a are surrounded by the electromagnetic wave propagating space 24 via the conductor 31c (conductor surfaces PL5, PL6, PL7). That is, when viewed in a cross section orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave, the conductor 31c has one surface in contact with the electromagnetic wave propagation space 24 and the other surface on the opposite side in contact with the electromagnetic wave non-propagation space 36a.
  • An electromagnetic wave propagation space 24 is formed between the conductor 22, the conductor 23, the conductor 25, the conductor 26b, the conductor surface PL5, the conductor surface PL6, and the conductor surface PL7. That is, the electromagnetic wave propagation space 24 is formed in a region surrounded by the conductor 22, the conductor 23, the conductor 25, the conductor 26b, the conductor surface PL5, the conductor surface PL6, and the conductor surface PL7.
  • the conductor 31c extends in the Z direction
  • the conductor surfaces PL5, PL6, PL7 and the electromagnetic wave non-propagating space 36a also extend in the Z direction.
  • the electromagnetic wave non-propagating space 36a is adjacent to the electromagnetic wave propagating space 24 via the conductor 31c (conductor surfaces PL5, PL6, PL7), but the conductor 31c is interposed between the electromagnetic wave non-propagating space 36a and the electromagnetic wave propagating space 24. Therefore, even if the electromagnetic wave propagates through the electromagnetic wave propagation space 24, the electromagnetic wave does not propagate through the electromagnetic wave non-propagation space 36a.
  • the conductor surfaces PL5, PL6, and PL7 are flat, and the conductor surfaces PL5, PL6, and PL7 can be regarded as flat conductors. That is, the conductor surfaces PL5 and PL6 are each formed of a flat plate-like conductor having a long side in the Z direction and a short side in the X direction (a flat plate shape in which the Y direction is the thickness direction). It can be formed of a flat plate-like conductor having a long side in the direction and a short side in the Y direction (a flat plate shape in which the X direction is the thickness direction).
  • the conductor 26b is formed on the side surface 26a of the electromagnetic wave propagation medium 21g. However, the conductor 26b is not formed between the conductor 22 and the conductor surface PL5 on the side surface 26a, and the conductor surface PL6 and the conductor 23 are not formed. A conductor 26b is formed between the two. 40 and 41, the conductor 26b is not formed between the conductor surface PL5 and the conductor surface PL6 on the side surface 26a of the electromagnetic wave propagation medium 21g.
  • the conductor surface PL6 and the conductor 23 are connected (connected) via the conductor 26b and short-circuited, and the conductor 26b causes one of the electromagnetic wave propagation spaces 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave to be short.
  • An end surface 37b is formed.
  • the conductor 22 and the conductor surface PL5 are not connected via the conductor and are open, and the side surface 26a (that is, the conductor is formed) between the conductor 22 and the conductor surface PL5.
  • the other end face 37a of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave is formed by the side face 26a) of the portion that is not present.
  • both end faces 37a and 37b of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave are one end face (end face).
  • 37b) is formed of the conductor 26a, and the other is an open end surface 37a, and a conductor connecting the conductor 22 and the conductor 31c (the conductor surface PL5) is formed on the open end surface 37a. It has not been. That is, in the electromagnetic wave propagation medium 21g of FIGS.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 when the electromagnetic wave propagation space 24 is viewed in the direction along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave, the electromagnetic wave propagation space 24 includes the conductors 22, 25, 23 and the conductor 31c ( Of the two end faces 37a, 37b in the direction along the magnetic field direction B1. The other end face 37b is opened by short-circuiting. Therefore, similarly to the electromagnetic wave propagation medium 21f of Fig 36 to 38, even electromagnetic wave propagation medium 21g of FIGS.
  • the distance between the conductor 25 and the conductor 26a in the X direction (interval) longer than the L 16 is (i.e. L 7> L 16). Therefore, the distance L 16 between the conductor 25 and the conductor 26a in the X direction, it is possible to further smaller than lambda / 4, the X dimension of the electromagnetic wave propagation medium 21f, be further reduced it can. Compared with the electromagnetic wave propagation medium 21f shown in FIGS.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21g shown in FIGS. 39 to 41 has an electromagnetic wave amount corresponding to the thickness (dimension in the Y direction) of the electromagnetic wave non-propagation space 36a. It is possible to increase the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1. Therefore, as compared with the electromagnetic wave propagation medium 21f of Fig 36 to 38, the electromagnetic wave propagation medium 21g of FIGS. 39 to 41, the distance L 16 between the conductor 25 and the conductor 26a in the X direction (i.e. electromagnetic wave propagation The dimension of the medium 21g in the X direction) can be further reduced, and can be further reduced to about one eighth of the wavelength ⁇ of the propagating electromagnetic wave.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21g shown in FIGS. 39 to 41 has a cross section (corresponding to the cross section shown in FIGS. 40 and 41) perpendicular to the traveling direction of the electromagnetic wave in the magnetic field direction B1.
  • the center of the electromagnetic wave propagation space 24 along the side does not have to be located at the center in the X direction (corresponding to the center CT1) of the surface of the conductor 22 facing the electromagnetic wave propagation space 24. Same as the case.
  • the electromagnetic wave non-propagating space 36a surrounded by the conductor surface PL5, the conductor surface PL6, and the conductor surface PL7 of the conductor 31c is formed in the electromagnetic wave propagation medium 21g.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21g can be installed in accordance with the shape of the protrusion by making the protrusion fit in the electromagnetic wave non-propagating space 36a (so as to cover the protrusion). An electromagnetic wave propagation medium 21g can be installed).
  • the input / output interface can be provided on the conductor 22 or the conductor 31c.
  • the input / output interface is arranged on the conductor surface PL5 of the conductor 31c.
  • the input / output interface is disposed closer to the side surface 26a (end surface 37a) than the center of the conductor 22 in the width direction (X direction). Large electromagnetic waves can be input and output from the output interface.
  • the input / output interface When the input / output interface is provided on the conductor 31c, the input / output interface is disposed closer to the side surface 26a (end surface 37a) than the center of the conductor 31c (that is, the center in the X direction of the conductor surface PL5) in the width direction (X direction).
  • Large electromagnetic waves can be input / output from the input / output interface. This is because when the electromagnetic wave propagation space 24 is viewed in the direction along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave, a standing wave such as the standing wave S1 is generated in the electromagnetic wave propagation space 24, and the end surface 37a This is because a closer electric field exists.
  • FIG. 42 is an enlarged perspective view showing a part of the transmission system using the electromagnetic wave propagation medium 21g.
  • FIG. 42 shows a configuration example of a transmission system 41d including a transmission device 42 including an antenna in an electromagnetic wave propagation medium in which an input / output interface 29 is added to the above-described electromagnetic wave propagation medium 21g (the above-described FIGS. 39 to 41). Yes.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21g is used, and a plurality of input / output interfaces 29 are provided on the conductor surface PL5 of the conductor 31c facing the electromagnetic wave non-propagation space 36a of the electromagnetic wave propagation medium 21g.
  • a plurality of transmission devices 42 are respectively installed in the space 36a.
  • Each transmission device 42 inputs and outputs electromagnetic waves in the electromagnetic wave propagation space 24 via the input / output interface 29, thereby transmitting signals for communication with each other or transmitting power for feeding. Can do.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21g can be installed so as to cover the transmission device 42, a part of the outer side of the casing of the transmission device 42 is connected to the conductor 31c of the electromagnetic wave propagation medium 21g. It can be used as a part, or a part inside the housing for storing the transmission device 42 can be used as a part of the conductor 31c of the electromagnetic wave propagation medium 21g. Thereby, the material which comprises the electromagnetic wave propagation medium 21g can be reduced.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 is apparently bent when viewed in a cross section perpendicular to the traveling direction of the electromagnetic wave.
  • the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave to be larger than the width of the electromagnetic wave propagation medium (X dimension), to realize the miniaturization of the electromagnetic wave propagation medium Can do. That is, the dimension in the width direction (X direction) of the electromagnetic wave propagation medium 21 or the like can be made smaller than half of the wavelength in the electromagnetic wave propagation space 24 of the propagating electromagnetic wave.
  • the input / output interface 29P is installed at the center (the center in the X direction) of the electromagnetic wave propagation medium 21P, thereby strengthening the coupling between the input / output interface 29P and the electromagnetic wave propagation space 24. it can.
  • the size in the width direction (X direction) of the electromagnetic wave propagation medium 21a can be further reduced.
  • the electromagnetic wave non-propagating spaces 35 and 36 like the electromagnetic wave propagation media 21b and 21c, it is possible to adapt to the shapes of various installation places.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 (the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave) is formed in a loop shape when viewed in a cross section orthogonal to the electromagnetic wave traveling direction 200, such as the electromagnetic wave propagation media 21d and 21e.
  • the size of the electromagnetic wave propagation media 21d and 21e can be reduced regardless of the wavelength ⁇ in the electromagnetic wave propagation space 24 of the electromagnetic wave to be propagated.
  • an electromagnetic wave transmission system that realizes communication, power feeding, and the like using the electromagnetic wave propagation medium 21 and the like according to the second embodiment can be realized.
  • the electromagnetic wave propagation medium 21 and the like are placed on the printed circuit board. Can be formed. Further, the electromagnetic wave propagation medium 21 and the like can be formed on a flexible printed circuit board that can be bent.
  • the length of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the propagating electromagnetic wave in a cross section orthogonal to the direction in which the electromagnetic wave propagates in the electromagnetic wave propagation space 24 (traveling direction 300, Z direction). is L 7 is greater than the distance (spacing) L 6 between the conductor 25 and the conductor 26 along the X direction perpendicular to the direction (traveling direction 300, Z-direction) of propagation of the electromagnetic wave (L 7> L 6).
  • the distance (interval) L 6 is smaller than a half of the wavelength ⁇ in the electromagnetic wave propagation space 24 of the electromagnetic wave (L 6 ⁇ / 2).
  • the electromagnetic wave propagation space along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave is at the center (CT1) of the surface of the conductor 22 facing the conductor 23.
  • the center of 24 is located.
  • the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of, if one-half of a wavelength ⁇ in the electromagnetic wave propagation space 24, more preferred.
  • the electromagnetic waves propagate in the propagation direction (traveling direction 300, Z direction) in the region surrounded by the conductors 22, 23, 25, and 26 and By providing at least one conductor portion connected to any one of 25 and 26, the relationship of L 7 > L 6 is realized.
  • the conductor portions are the conductor portion 31 in the electromagnetic wave propagation media 21 and 21c, and the conductor portion 31 and the conductors 32a and 32b in the electromagnetic wave propagation medium 21a.
  • the relationship of L 7 > L 6 is realized by the shape of the conductor 23.
  • a conductor 31a extending along the propagation direction of electromagnetic waves (traveling direction 300, Z direction) is disposed between the conductor 22 and the conductor 23, a conductor 31a extending along the propagation direction of electromagnetic waves (traveling direction 300, Z direction) is disposed.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 is formed between the conductors 22, 23, 25, and 26.
  • the conductor 31a is surrounded by the electromagnetic wave propagation space (the conductor 31a is separated from the conductors 22, 23, 25, and 26) in a cross section orthogonal to the direction in which the electromagnetic waves propagate (traveling direction 300, Z direction). .
  • the distance (interval) L 6 between the conductor 25 and the conductor 26 along the X direction orthogonal to the direction in which the electromagnetic wave propagates (traveling direction 300, Z direction) is 2 of the wavelength ⁇ in the electromagnetic wave propagation space 24 of the electromagnetic wave. Shorter than a fraction (L 6 ⁇ / 2).
  • one end surface 37b of the both end surfaces 37a and 38b of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of the electromagnetic wave propagating in the electromagnetic wave propagation space 24 is formed by the conductor 26a.
  • the other end surface 37a is open without forming a conductor.
  • the length L 7 of the electromagnetic wave propagation space 24 along the magnetic field direction B1 of is more than a quarter of the wavelength ⁇ in the electromagnetic wave propagation space 24 (preferably in one quarter of a wavelength ⁇ is there).
  • X distance between the conductor 25 and the conductor 26a along the direction (distance) L 16 orthogonal to the direction (traveling direction 300, Z-direction) of propagation of electromagnetic waves preferably, a wavelength in the electromagnetic wave propagation space 24 of the It is smaller than a quarter of ⁇ .
  • FIG. 3 an example of an electromagnetic wave propagation medium reduced in size by devising an input / output interface structure and an example of a transmission system using the electromagnetic wave propagation medium will be described with reference to FIGS. 43 to 54.
  • the structure of the input / output interface is devised so that the angle ⁇ formed by the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave radiated into the electromagnetic wave propagation space and the direction in which the electromagnetic wave enters (the axial direction of the electromagnetic wave propagation medium) is an acute angle (0 ⁇ ⁇ 90 degrees), the electromagnetic wave propagation medium is downsized.
  • FIGS. 43 is a perspective view showing the electromagnetic wave propagation medium 51 according to the third embodiment
  • FIG. 44 is a cross-sectional view of the electromagnetic wave propagation medium 51
  • FIG. 45 is a plan view (top view) of the electromagnetic wave propagation medium 51. is there.
  • FIG. 44 shows a cross section perpendicular to the Z direction
  • the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 44 is the Z direction
  • FIG. 45 shows a plane parallel to the X direction and the Z direction. Has been.
  • the electromagnetic wave propagation medium 51 shown in FIGS. 43 to 45 is sandwiched in the Y direction by conductors (conductor portions, conductor layers, conductor surfaces) 52, 53, 55, 56, conductors 52 and conductors 53, and conductors 55 and conductors. 56 and an electromagnetic wave propagation space 54 sandwiched in the X direction.
  • the electromagnetic wave propagation medium 51 extends in the Z direction. For this reason, the conductors 52, 53, 55, and 56 and the electromagnetic wave propagation space 54 also extend in the Z direction.
  • the electromagnetic wave propagation space 54 is disposed between the conductor (first conductor) 52 and the conductor (second conductor) 53, and is sandwiched between the conductor 52 and the conductor 53 in the Y direction.
  • the conductor 55 and the conductor (fourth conductor) 56 are disposed between the conductor 55 and the conductor 56 in the X direction. That is, the electromagnetic wave propagation space 54 is surrounded by the conductor 52, the conductor 53, the conductor 55, and the conductor 56. It can also be said that the conductor 52 and the conductor 53 face each other in the Y direction via the electromagnetic wave propagation space 54, and the conductor 55 and the conductor 56 face each other in the X direction via the electromagnetic wave propagation space 54.
  • the conductors 55 and 56 are formed on both side surfaces (both side surfaces facing the X direction) 55a and 56a of the electromagnetic wave propagation medium 51, and one side surface (side surface on which the conductor 55 is formed). ) 55a, the conductor 52 and the conductor 53 are connected (connected) via the conductor 55 to be short-circuited, and on the other side surface (side surface on which the conductor 26 is formed) 56a, the conductor 52 and the conductor 53 are connected to the conductor 56. It can also be said that they are connected via (connected) and short-circuited.
  • the side surface 55a is a side surface on which the conductor 55 is formed in the electromagnetic wave propagation medium 51
  • the side surface 56a is the side surface on which the conductor 56 is formed in the electromagnetic wave propagation medium 51
  • the side surface 55a and the side surface 56a face each other in the X direction. ing.
  • Electromagnetic waves propagate (travel) in the electromagnetic wave propagation space 54 of the electromagnetic wave propagation medium 51.
  • the traveling direction (propagation direction) of the electromagnetic wave propagating in the electromagnetic wave propagation space 54 is shown with reference numeral 300.
  • the traveling direction (propagation direction) 300 of the electromagnetic wave is parallel to the Z direction.
  • Direction ie, the direction along the Z direction. Therefore, the Z direction is the extending direction (axial direction) of the electromagnetic wave propagation medium 51 and is also the traveling direction (propagation direction) of the electromagnetic wave propagating in the electromagnetic wave propagation space 54.
  • the electromagnetic wave propagation space 54 is filled with a substance having characteristics as a dielectric such as air, glass, ceramics, or water.
  • the conductors 52 and 53 can be flat-plate conductors having a long side in the Z direction and a short side in the X2 direction (a flat plate whose Y direction is the thickness direction).
  • the conductors 55 and 56 can be flat-plate conductors having a long side in the Z direction and a short side in the Y direction (a flat plate shape in which the X direction is the thickness direction).
  • the long side of the conductor 52 and the long side of the conductor 55 are connected, the other long side of the conductor 55 and the long side of the conductor 53 are connected, and the other long side of the conductor 53 and the long side of the conductor 56 are connected.
  • the conductor 52, the conductor 53, the conductor 55, and the conductor 56 may be integrally formed. . 43 to 45, the conductor 52 and the conductor 53 sandwich the upper and lower sides of the electromagnetic wave propagation space 54 having a predetermined thickness in the Y direction, and the conductor 55 and the conductor 56 serve in the X direction.
  • the electromagnetic wave propagation space 24 having a predetermined width is sandwiched between the left side and the right side.
  • the X2 direction is a direction orthogonal to the Y direction, but is not orthogonal to the Z direction, and the angle formed by the Z direction and the X2 direction (this angle corresponds to ⁇ ) is from 0 °. And smaller than 90 ° (0 ⁇ ⁇ 90 °), that is, an acute angle. If the angle formed by the Z direction and the X2 direction is ⁇ , the angle formed by the X2 direction and the X direction can be expressed as 90 ° ⁇ . It can also be said that the X direction is orthogonal to the Z direction, and the X2 direction is inclined with respect to the Z direction.
  • the electromagnetic wave propagation medium 51 also has two side faces (end faces) 57 and 58 that face each other in the Z direction via the electromagnetic wave propagation space 54.
  • the side surfaces 57 and 58 are not formed with a conductor, and can be used as an input / output interface for inputting and outputting electromagnetic waves. That is, the side surface 57 and the side surface 58 of the electromagnetic wave propagation medium 51 are input / output end surfaces that input and output electromagnetic waves.
  • the side surfaces 57 and 58 are formed by planes parallel to the Y direction and the X2 direction, and no conductor is formed on the planes. Therefore, electromagnetic waves can be input into the electromagnetic wave propagation space 54 via the side surfaces 57 and 58. Alternatively, electromagnetic waves can be output from the electromagnetic wave propagation space 54 via the side surfaces 57 and 58.
  • the angle formed by the side surface 57 with the side surface 55a is an acute angle ⁇
  • the angle formed by the side surface 58 with the side surface 56a is an acute angle ⁇ .
  • the angle formed by the side surface 57 with the side surface 55a (acute angle) and the angle formed by the side surface 58 with the side surface 56a (acute angle) are preferably the same, whereby the side surface 57 and the side surface 58 are parallel. It becomes.
  • the side surface 57 and the side surface 58 for inputting / outputting electromagnetic waves are not orthogonal to the traveling direction 300 (that is, the Z direction) of the electromagnetic wave, which is the axial direction of the electromagnetic wave propagation medium 51. .
  • the traveling direction 300 that is, the Z direction
  • the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave input (radiated) into the electromagnetic wave propagation space 54 corresponds to the side surface 57 or the side surface 58 of the input port.
  • the traveling direction 300 that is, the Z direction
  • the distance (interval) L 21 between the conductor 55 and the conductor 56 along the X direction is The distance (interval) L 22 between the conductor 55 and the conductor 56 along the line is smaller (that is, L 21 ⁇ L 22 ).
  • the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave input (radiated) in the electromagnetic wave propagation space 54 can also be referred to as the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave that travels (propagates) in the electromagnetic wave propagation space 54.
  • the distance (interval) L 21 between the conductor 55 and the conductor 56 along the X direction is substantially the same as the distance (interval) between the side surface 55a and the side surface 56a along the X direction, and the conductor along the X2 direction.
  • 55 and the distance between the conductor 56 (distance) L 22 is substantially the same as the distance between the side surface 55a and the side surface 56a along the X2 direction (interval).
  • the distance (interval) between the conductor 55 and the conductor 56 along the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave input (radiated) into the electromagnetic wave propagation space 54 is the distance (interval) L 22 between the conductor 55 and the conductor 56 along the X2 direction.
  • the distance is set according to the wavelength ⁇ of the electromagnetic wave (preferably set to ⁇ / 2) in order to allow the electromagnetic wave to travel accurately in the electromagnetic wave propagation space 54. It is preferable. Even in such a case, as described above, since the relationship of L 21 ⁇ L 22 is established, the dimension in the width direction (X direction) of the electromagnetic wave propagation medium 51 (which is approximately equal to the distance L 21 ) can be reduced. This will be described by comparing the electromagnetic wave propagation medium 101 of FIG. 4 and the electromagnetic wave propagation medium 51 of FIGS. 43 to 45.
  • the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave input (radiated) into the electromagnetic wave propagation space 4 is orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave (that is, the Z direction) that is the axial direction of the electromagnetic wave propagation medium 101. is doing.
  • the distance L 22 between the conductor 55 and the conductor 56 along the X2 direction in the electromagnetic wave propagation medium 51 of FIGS. 43 to 45 is the distance between the side surface 5 and the side surface 6 along the X direction of the electromagnetic wave propagation medium 101 of FIG.
  • the distance L 21 between the conductor 55 and the conductor 56 along the X direction in the electromagnetic wave propagation medium 51 of FIGS. 43 to 45 is along the X direction of the electromagnetic wave propagation medium 101 of FIG. It becomes smaller than the distance L 1 between the side surface 5 and the side surface 6.
  • the electromagnetic wave having the wavelength ⁇ can accurately propagate through the electromagnetic wave propagation space 54.
  • the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave in the electromagnetic wave propagation space 54 is not orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave, and is input (radiated) into the electromagnetic wave propagation space 54.
  • the distance (interval) between the conductor 55 and the conductor 56 along the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave is not the distance L 21 between the conductor 55 and the conductor 56 along the X direction, but the conductor 55 and the conductor 56 along the X2 direction. This is because the distance L 22 is. Therefore, in the electromagnetic wave propagation medium 51 of FIGS. 43 to 45, the distance L 21 between the conductor 55 and the conductor 56 along the X direction is smaller than the distance L 22 between the conductor 55 and the conductor 56 along the X2 direction (That is, L 21 ⁇ L 22 ) Therefore, the distance L 21 between the conductor 55 and the conductor 56 along the X direction is made smaller than half the wavelength ⁇ of the electromagnetic wave (that is, L 21 ⁇ / 2). Can do.
  • the distance between the conductor 55 and the conductor 56 along the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave input (radiated) into the electromagnetic wave propagation space 54 is determined. Is set to such a distance that can be accurately propagated, the distance L 21 between the conductor 55 and the conductor 56 along the X direction can be made smaller than that distance, so the dimension in the width direction (X direction) can be reduced.
  • the electromagnetic wave propagation medium 51 can be reduced in size by reducing the size.
  • the distance between the conductor 55 and the conductor 56 along the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave input (radiated) into the electromagnetic wave propagation space 54 that is, the conductor 55 along the X2 direction.
  • the distance L 1 between the side surface 5 and the side 6 along the X direction electromagnetic wave is set to the wavelength ⁇ of the electromagnetic wave.
  • the electromagnetic wave propagation medium can be reduced in size (reduction in dimensions in the width direction).
  • the wavelength of the electromagnetic wave that can be input / output on the side surfaces 57 and 58 is determined by the distance L 22 between the conductor 55 and the conductor 56 along the X2 direction.
  • the dimension in the width direction (X direction) of the propagation medium 51 can be reduced.
  • the angle of the side surfaces 57 and 58 with respect to the traveling direction 300 of the electromagnetic wave (that is, the angle formed by the Z direction and the X2 direction, and ⁇ corresponds to this) is 45 degrees.
  • the distance L 22 between the conductor 55 and the conductor 56 along the X2 direction may be about one half of the wavelength ⁇ in the electromagnetic wave propagation space 54 of the electromagnetic wave to be propagated.
  • the distance L 21 between the conductor 55 and the conductor 56 (which is substantially the same as the dimension in the width direction of the electromagnetic wave propagation medium 51) is approximately ⁇ (1/2) with respect to the wavelength ⁇ of the electromagnetic wave to be propagated in the electromagnetic wave propagation space 54. If it is good.
  • the electromagnetic wave can be transmitted bidirectionally between the side surface 57 and the side surface 58. If one of the side surfaces 57 and 58 is orthogonal to the electromagnetic wave traveling direction 300 in the electromagnetic wave propagation medium 51 of FIGS. 43 to 45, the electromagnetic wave can be output from the orthogonal side surface. However, electromagnetic waves cannot be input, and only one-way transmission can be realized.
  • the electromagnetic wave can be input on both the side surface 57 and the side surface 58, and communication that requires transmission of signals in both directions is possible.
  • a small electromagnetic wave propagation medium can be used also for applications.
  • the thickness of the electromagnetic wave propagation medium 51 in the Y direction is the width of the electromagnetic wave propagation medium 51 in the X direction (the conductor 55 and the conductor along the X direction).
  • the distance L 21 ) is preferably smaller than the distance L 21 ) 56, thereby reducing the size of the entire electromagnetic wave propagation medium 51. This is because the following electromagnetic wave propagation media 51 a, 51 b, 51 c, 51 d, 51 P are used. , 51M.
  • FIG. 46 is a plan view (top view) showing a modification of the electromagnetic wave propagation medium 51 shown in FIG. FIG. 46 shows a plane parallel to the X direction and the Z direction.
  • the electromagnetic wave propagation medium of the modified example shown in FIG. 46 is referred to as an electromagnetic wave propagation medium 51a with reference numeral 51a.
  • the electromagnetic wave propagation medium 51a of FIG. 46 is different from the electromagnetic wave propagation medium 51 of FIGS. 43 to 45 described above in that the electromagnetic wave traveling direction 300 on one of the side surfaces 57 and 58 (here, the side surface 58). Is a position that defines an angle ⁇ relative to.
  • the angle formed between the side surface 55a and the side surface 57 of the electromagnetic wave propagation medium 51a and the angle formed between the side surface 55a and the side surface 58 of the electromagnetic wave propagation medium 51a are acute angles (more specific. Are the same acute angle). That is, in the electromagnetic wave propagation medium 51 of FIG.
  • the side surface 57 and the side surface 58 are parallel to each other and are both parallel to the X2 direction.
  • the side surface 57 is parallel to the X2 direction and the side surface 58 is parallel to the X3 direction.
  • the X3 direction is a direction orthogonal to the Y direction, but is not orthogonal to the Z direction, and the angle formed by the Z direction and the X3 direction (this angle corresponds to ⁇ ) is the same as the Z direction. This is the same as the angle formed by the X2 direction (this angle corresponds to ⁇ ).
  • the angle formed by the X2 direction and the X3 direction (this angle corresponds to 2 ⁇ ) is twice the angle formed by the Z direction and the X2 direction (this angle corresponds to ⁇ ). That is, the X2 direction and the X3 direction are symmetric with respect to the Z direction.
  • the electromagnetic wave propagation medium 51a of FIG. 46 when an electromagnetic wave is input (radiated) from the side surface 58 into the electromagnetic wave propagation space 54, the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave input (radiated) into the electromagnetic wave propagation space 54 is Since it is substantially parallel (that is, parallel to the X3 direction), the distance (interval) between the conductor 55 and the conductor 56 along the electromagnetic wave surface of the input electromagnetic wave is the distance between the conductor 55 and the conductor 56 along the X3 direction. is the same as the distance L 23. Since the distance L 23 between the conductor 55 and the conductor 56 along the X3 direction is equal to the distance L 22 between the conductor 55 and the conductor 56 along the X2 direction, the electromagnetic wave propagation medium 51a configured as shown in FIG. The same effects as those of the electromagnetic wave propagation medium 51 of FIG. 45 can be obtained.
  • the side surface 57 has an acute angle with the side surface 55a or the side surface 56a
  • the side surface 58 has an acute angle with the side surface 55a or the side surface 56a.
  • the side surface 57 may have an acute angle with at least one of the side surfaces 55a and 56a
  • the side surface 58 may have an acute angle with at least one of the side surfaces 55a and 56a. If the acute angle is the same between the side surface 57 and the side surface 58, it is more preferable, and thus, electromagnetic waves can be transmitted bidirectionally between the side surface 57 and the side surface 58.
  • FIG. 47 is a plan view (top view) showing a part of the electromagnetic wave propagation medium 51P in which a plurality of input / output interfaces are provided on a flat conductor.
  • FIG. 48 is a plan view (top view) showing a part of the electromagnetic wave propagation medium 51M in which a plurality of input / output interface marks are provided on a mesh conductor. 47 and 48, planes parallel to the X direction and the Z direction are shown as in FIG.
  • FIG. 47 is a configuration example in which a plurality of input / output interfaces (electromagnetic wave input / output interfaces) 59 are provided on the conductor 52 of the electromagnetic wave propagation medium 51 of FIGS. 43 to 45 described above. That is, in the electromagnetic wave propagation medium 51 of FIGS. 43 to 45, the conductor 52 provided with a plurality of input / output interfaces 59 is the electromagnetic wave propagation medium 51P of FIG.
  • a plurality of input / output interfaces 59 are provided on the conductor 52 of the electromagnetic wave propagation medium 51P of FIG.
  • Each of the plurality of input / output interfaces 59 is, for example, a slot (opening) provided in the conductor 52.
  • the planar shape of the slot (opening) may be, for example, a rectangular shape or a parallelogram shape, but is a rectangular shape or a parallelogram shape having long sides in the X2 direction instead of the X direction.
  • the short side can be, for example, the Z direction.
  • the conductor 52 is provided with a plurality of input / output interfaces 59 along the traveling direction of electromagnetic waves (that is, the Z direction), but each input / output interface 59 is not orthogonal to the traveling direction of electromagnetic waves (that is, the Z direction). Further, each input / output interface 59 is inclined with respect to the traveling direction of electromagnetic waves (that is, the Z direction), and each input / output interface 59 is formed in the X2 direction. That is, the angle formed by each input / output interface 59 with the traveling direction of electromagnetic waves (that is, the Z direction), in other words, the angle formed by each input / output interface 59 with the side surface 55a or the side surface 56a is an acute angle (angle ⁇ ). Yes.
  • Each input / output interface 59 is formed in the X2 direction. Specifically, in the conductor 52, the extending direction (long side direction) of the slot (opening) as each input / output interface 59 is not orthogonal to the traveling direction of electromagnetic waves (that is, the Z direction), and the X2 direction. It is trying to become.
  • the acute angle formed by the side surfaces 57 and 58 and the traveling direction of the electromagnetic wave (that is, the Z direction) and the acute angle formed by each input / output interface 59 and the traveling direction of the electromagnetic wave (that is, the Z direction) are all the same. is there.
  • the acute angle formed between each side surface 57, 58 and the side surface 55a or the side surface 56a and the acute angle formed between each input / output interface 59 and the side surface 55a or the side surface 56a are the respective side surfaces 57, 58 and each input / output. All of the interfaces 59 are the same (angle ⁇ ).
  • the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave input (radiated) into the electromagnetic wave propagation space 54 is Therefore, it is parallel to the X2 direction without being orthogonal to the electromagnetic wave traveling direction 300 (that is, the Z direction). Therefore, both when the electromagnetic waves are input (radiated) from the side surfaces 57 and 58 into the electromagnetic wave propagation space 54 and when the electromagnetic waves are input (radiated) from the input / output interface 59 into the electromagnetic wave propagation space 54.
  • input into 54 the distance between the conductor 55 and the conductor 56 along the wave surface of the electromagnetic waves (radiation) (interval), the distance between the conductor 55 and the conductor 56 along the X2 direction (interval) the same as L 22 Become.
  • electromagnetic waves can be input into the electromagnetic wave propagation space 54 at any of the input / output interfaces 59 and the side surfaces 57 and 58, and electromagnetic waves can be input at the input / output interface 59 and the side surfaces 57 and 58.
  • An electromagnetic wave can be output from the propagation space 54. That is, in the electromagnetic wave propagation medium 51P of FIG. 47, electromagnetic waves can be input into the electromagnetic wave propagation space 54 from the input / output interfaces 59 or the side surfaces 57 and 58, and the input / output interfaces 59 from the electromagnetic wave propagation space 54. Alternatively, electromagnetic waves can be output to the side surfaces 57 and 58.
  • the input / output interface 59 has a shape having a long side in the X2 direction (for example, a rectangular shape or a parallelogram shape), the position of the input / output interface 59 is closer to the center in the width direction (X direction) of the electromagnetic wave propagation medium 51P. As a result, the input / output interface 59 and the electromagnetic wave propagation space 54 are strongly coupled, and a larger electromagnetic wave can be input / output from the input / output interface 59.
  • the input / output interface 59 is provided on the conductor 52.
  • the input / output interface 59 can be provided not on the conductor 52 but on the conductor 53, or on both the conductor 52 and the conductor 53.
  • the electromagnetic wave propagation medium 51M of FIG. 48 enables input / output of electromagnetic waves by using the conductor 52 of the electromagnetic wave propagation medium 51 of FIGS. 43 to 45 as a mesh conductor 52M, and an input / output interface at a preferred position of the mesh conductor 52M.
  • electromagnetic waves can be input / output at any position of the mesh conductor 52M (from the mesh opening at that position).
  • the input / output interface when the mesh-like conductor 52M is used as the conductor 52 is an opening (single or plural) used for input / output of electromagnetic waves among the plurality of openings of the mesh-like conductor 52M.
  • a mark 60 can be installed in the opening serving as the input / output interface.
  • a member for inputting / outputting electromagnetic waves such as an antenna is disposed at a position where the mark 60 is installed, and an opening (that is, a member for inputting / outputting electromagnetic waves such as an antenna) is disposed in the mesh-like conductor 52M (that is, an antenna). Electromagnetic waves are input and output from an opening) where the mark 60 is installed and serves as an input / output interface.
  • the electromagnetic wave propagation medium 51M of FIG. 48 also uses the input / output interfaces in the traveling direction of electromagnetic waves (that is, the input / output interfaces are not orthogonal to the traveling direction of electromagnetic waves (that is, the Z direction)). Each input / output interface is formed in the X2 direction.
  • the electromagnetic wave propagation medium 51M of FIG. 48 also has an acute angle formed by the side surfaces 57 and 58 and the traveling direction of the electromagnetic wave (that is, the Z direction), the input / output interfaces, and the traveling of the electromagnetic wave. The acute angle formed by the direction (that is, the Z direction) is the same.
  • the acute angle formed between the side surfaces 57 and 58 and the side surface 55a or the side surface 56a and the acute angle formed between the input / output interface and the side surface 55a or the side surface 56a are determined by the side surfaces 57 and 58 and the input / output interfaces. Are all the same.
  • a mesh-like conductor 52M a plurality of conductive wires arranged with a predetermined interval in the X2 direction and extending in the Z direction are arranged with a predetermined interval in the Z direction, and A conductor formed integrally with a plurality of conducting wires extending in the X2 direction is illustrated.
  • the mesh openings in the mesh conductor 52M are arranged in an array in the X2 direction and the Z direction.
  • the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave input into the electromagnetic wave propagation space 54 Is substantially parallel to the input / output interface, and thus is parallel to the X2 direction.
  • the distance (interval) between the conductor 55 and the conductor 56 along the electromagnetic wave surface of the input electromagnetic wave is the conductor 55 and the conductor along the X2 direction. equal to the distance L 22 between the 56.
  • the electromagnetic wave propagation medium 51M of FIG. 48 can input electromagnetic waves into the electromagnetic wave propagation space 54 at any of the input / output interfaces and the side surfaces 57 and 58.
  • electromagnetic waves can be output from the electromagnetic wave propagation space 54 at each of the input / output interfaces and the side surfaces 57 and 58.
  • the coupling relationship between the input / output interface and the electromagnetic wave propagation space 54 is the same as the coupling relationship between the input / output interface 59 of the electromagnetic wave propagation medium 51P and the electromagnetic wave propagation space 54 described above. Therefore, also in the electromagnetic wave propagation medium 51M, the input / output interface mark 60 can be installed at the same position as the input / output interface 59 of the electromagnetic wave propagation medium 51P described above.
  • the input / output interface mark 60 can be realized by various methods such as printing on the surface of the conductor 52M, forming a protrusion, or providing a feature in a mesh shape.
  • any conductor among the conductors constituting the electromagnetic wave propagation medium can be a mesh-like conductor such as the conductor 52M.
  • conductors that are not used as input / output interfaces it is preferable to use flat conductors instead of mesh conductors in order to suppress electromagnetic leakage as much as possible. More preferred.
  • FIG. 49 is a plan view (top view) showing a modification of the electromagnetic wave propagation medium 51P shown in FIG. As in FIG. 47, FIG. 49 shows a plane parallel to the X direction and the Z direction.
  • the electromagnetic wave propagation medium of the modified example shown in FIG. 46 is referred to as an electromagnetic wave propagation medium 51b with reference numeral 51b.
  • the electromagnetic wave propagation medium 51P in FIG. 47 is different from the electromagnetic wave propagation medium 51P in FIG. 47 in the formation direction (arrangement angle) of the input / output interface 59.
  • each input / output interface 59 is parallel to each other and parallel to the X2 direction.
  • the side surface 57 and each input / output interface 59 are not parallel, and the side surface 57 is parallel to the X2 direction, but each input / output interface 59 is parallel to the X3 direction.
  • each input / output interface 59 is formed in the X3 direction.
  • the extension direction of the slot (opening) as the input / output interface 59 ( The long side direction is not perpendicular to the traveling direction of the electromagnetic wave (that is, the Z direction) but is the X3 direction.
  • both the electromagnetic wave propagation medium 51P of FIG. 47 and the electromagnetic wave propagation medium 51b of FIG. 49 have acute angles formed by the side surfaces 57 and 58 and the traveling direction of electromagnetic waves (ie, the Z direction), and the input / output interfaces.
  • the acute angle formed by the traveling direction of electromagnetic waves is the same. That is, both of the electromagnetic wave propagation medium 51P of FIG. 47 and the electromagnetic wave propagation medium 51b of FIG. 49, the acute angle formed by the side surface 55a and the side surface 57 of the electromagnetic wave propagation medium, and each input / output interface 59 and the side surface of the electromagnetic wave propagation medium.
  • the acute angle formed by 55a or the side surface 56a is the same angle ⁇ . 47.
  • Each input / output interface 59 in the electromagnetic wave propagation medium 51P in FIG. 47 is parallel to the side surface 57 in the electromagnetic wave propagation medium 51a in FIG. 46, while each input / output interface 59 in the electromagnetic wave propagation medium 51b in FIG. This is because it is parallel to the side surface 58 of the electromagnetic wave propagation medium 51a of FIG. That is, the input / output interface 59 in the electromagnetic wave propagation medium 51P in FIG. 47 and the input / output interface 59 in the electromagnetic wave propagation medium 51b in FIG. 49 are symmetrical with respect to the traveling direction of electromagnetic waves (that is, the Z direction).
  • the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave input into the electromagnetic wave propagation space 54 is substantially parallel to the input / output interface 59. (Ie, parallel to the X3 direction), the distance (interval) between the conductor 55 and the conductor 56 along the electromagnetic wave surface of the input electromagnetic wave is the distance L between the conductor 55 and the conductor 56 along the X3 direction. It becomes the same as 23 . Since the distance L 23 between the conductor 55 and the conductor 56 along the X3 direction is equal to the distance L 22 between the conductor 55 and the conductor 56 along the X2 direction, the electromagnetic wave propagation medium 51b configured as shown in FIG. The same effect as the electromagnetic wave propagation medium 51P of FIG. 47 can be obtained.
  • the electromagnetic wave propagation medium 51b of FIG. 49 can input an electromagnetic wave into the electromagnetic wave propagation space 54 at any of the input / output interfaces 59 and the side surfaces 57 and 58. Moreover, electromagnetic waves can be output from the electromagnetic wave propagation space 54 at any of the input / output interfaces 59 and the side surfaces 57 and 58.
  • the position of the input / output interface 59 is the width of the electromagnetic wave propagation medium 51b when the input / output interface 59 has a shape having a long side in the X3 direction (for example, a rectangular shape or a parallelogram shape). It is better that the direction (X direction) is closer to the center. As a result, coupling between the input / output interface 59 and the electromagnetic wave propagation space 54 becomes stronger, and larger electromagnetic waves can be input / output from the input / output interface 59. .
  • FIG. 50 is a plan view (top view) showing another modification of the electromagnetic wave propagation medium 51P shown in FIG. Similar to FIG. 47 described above, FIG. 50 shows a plane parallel to the X direction and the Z direction.
  • the electromagnetic wave propagation medium of the modification shown in FIG. 50 is referred to as an electromagnetic wave propagation medium 51c with reference numeral 51c.
  • the electromagnetic wave propagation medium 51c shown in FIG. 50 is a configuration example in which the side surface 57 is not used as an input / output interface. That is, unlike the electromagnetic wave propagation medium 51P of FIG. 47, the electromagnetic wave propagation medium 51c of FIG. 50 does not input an electromagnetic wave from the side surface 57 into the electromagnetic wave propagation space.
  • the side surface 57 may or may not be orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave (that is, the Z direction).
  • An angle formed between the side surface 56a and the side surface 57a can be an arbitrary angle, and a conductor can be formed on the entire side surface 57.
  • the side surface 57 is orthogonal to the traveling direction of electromagnetic waves (that is, the Z direction) (that is, the side surface 57 and the side surfaces 55a and 56a are (Orthogonal) is more preferable because the dimension of the electromagnetic wave propagation medium 51c in the Z direction can be minimized.
  • the side surface 58 is the same as the side surface 57 when not used as an input / output interface.
  • Other configurations of the electromagnetic wave propagation medium 51c of FIG. 50 are the same as those of the electromagnetic wave propagation medium 51P of FIG. Therefore, in the electromagnetic wave propagation medium 51c of FIG. 50, the input / output interface 59 is formed in the X2 direction like the electromagnetic wave propagation medium 51P of FIG. 47, but as another form, the electromagnetic wave propagation medium 51b of FIG. It can also be formed in the X3 direction.
  • electromagnetic waves can be input from the input / output interfaces 59 into the electromagnetic wave propagation spaces 54, and output from the electromagnetic wave propagation spaces 54 to the input / output interfaces 59. be able to.
  • FIG. 51 is a plan view (top view) showing a part of the transmission system of the first example of the third embodiment. Similar to FIGS. 47 to 50, FIG. 51 shows a plane parallel to the X direction and the Z direction.
  • FIG. 51 is a configuration example of a transmission system 61 provided with the transmission device 62 and the antenna 63 in the electromagnetic wave propagation medium 51P (FIG. 47 described above).
  • each input / output interface 59 of FIG. 47 is located at a position overlapping each antenna 63 (below each antenna 63).
  • Each transmission device 62 inputs and outputs electromagnetic waves in the electromagnetic wave propagation space 54 via the antenna 63 and the input / output interface 59, thereby transmitting signals for communication with each other or power for feeding. Can be transmitted.
  • the shape of the antenna 63 may be various shapes such as a three-dimensional structure or a planar structure, and an appropriate shape may be selected according to the application.
  • FIG. 52 is a plan view (top view) showing a part of the electromagnetic wave propagation medium 51 d in which a plurality of input / output interfaces are provided on the flat conductor 52.
  • FIG. 52 shows a plane parallel to the X direction and the Z direction as in FIG.
  • the electromagnetic wave propagation medium 51d shown in FIG. 52 is mainly different from the electromagnetic wave propagation medium 51P of FIG. 47 in the input / output interface provided in the conductor 52.
  • the electromagnetic wave propagation medium 51d in FIG. 52 has the same configuration as that of the electromagnetic wave propagation medium 51P in FIG. 47.
  • the side surfaces 57 and 58 of the propagation medium 51d can be the side surfaces 57 and 58 similar to the electromagnetic wave propagation medium 51c of FIG.
  • one input / output interface unit 59a and one input / output interface unit 59b are paired to form one input / output interface 59c. 52 is provided.
  • Each of the input / output interface portions 59a and 59b is a slot (opening portion) provided in the conductor 52, for example.
  • the planar shape of the slot (opening) can be, for example, a rectangular shape, and the long side direction can be the X direction and the short side direction can be the Z direction.
  • the input / output interface unit 59a and the input / output interface unit 59b constituting one input / output interface 59c are arranged along the X direction (that is, arranged side by side with a predetermined interval in the X direction). .
  • the plurality of input / output interface units 59a and the plurality of input / output interface units 59b constituting the plurality of input / output interfaces 59c are arranged along the Y direction (that is, in the Y direction).
  • the plurality of input / output interface units 59b are also arranged along the Y direction (that is, arranged side by side with a predetermined interval in the Y direction). ).
  • the plurality of input / output interfaces 59c are arranged along the Y direction (that is, arranged at a predetermined interval in the Y direction).
  • electromagnetic waves are input and output from the input / output interfaces 59c into the electromagnetic wave propagation space 54.
  • an electromagnetic wave is input (radiated) from an input / output interface 59c into the electromagnetic wave propagation space 54
  • both the input / output interface unit 59a and the input / output interface unit 59b constituting the input / output interface 59c form a pair.
  • the electromagnetic wave is input (radiated) into the electromagnetic wave propagation space 54.
  • the phase of the electromagnetic wave input (radiated) from the input / output interface unit 59a into the electromagnetic wave propagation space 54 and the phase of the electromagnetic wave input (radiated) from the input / output interface unit 59b to the electromagnetic wave propagation space 54 are: Not the same but different.
  • electromagnetic waves having different phases are input (radiated) to the input / output interface unit 59a and the input / output interface unit 59b which form a pair constituting the input / output interface 59c.
  • the electromagnetic wave input from the input / output interface unit 59a and the electromagnetic wave input from the input / output interface unit 59b have different phases, but preferably have the same wavelength.
  • the electromagnetic waves input (radiated) from the input / output interface units 59a and 59b are superimposed in the electromagnetic wave propagation space 54, and the superimposed electromagnetic waves.
  • the electromagnetic wave surface (the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave propagating in the electromagnetic wave propagation space 54) is not orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave and can be inclined. That is, the angle formed between the electromagnetic wave surfaces of the superimposed electromagnetic waves and the side surface 55a or the side surface 56a is an acute angle (corresponding to the above ⁇ ), and can be parallel to the X2 direction (of course, parallel to the X3 direction).
  • the magnitude of the acute angle (the acute angle formed by the Z direction and the X2 direction, corresponding to the above ⁇ ) formed by the electromagnetic wave surface of the superimposed electromagnetic wave with the side surface 55a or the side surface 56a is input from the input / output interface units 59a and 59b. It depends on the wavelength and phase difference of the electromagnetic wave.
  • the distance between the 55 and the conductor 56 (interval) is also the conductor 55 along the X2 direction in the electromagnetic wave propagation medium 51d of FIG.
  • the conductor 56 is smaller than the distance (interval) L 22 (ie, L 21 ⁇ L 22 ) Therefore, for the same reason as described for the electromagnetic wave propagation medium 51 of FIGS. 43 to 45, the electromagnetic wave propagation medium 51d of FIG. 52 has the same effect (electromagnetic wave propagation) as the electromagnetic wave propagation medium 51 of FIGS. It is possible to reduce the size of the medium, particularly to reduce the size in the width direction.
  • the size of (corresponding to ⁇ ) is preferably the same when electromagnetic waves are input from any of the plurality of input / output interfaces 59c provided in the electromagnetic wave propagation medium 51d. That is, an angle (corresponding to the above ⁇ ) formed by the electromagnetic wave surfaces of the electromagnetic waves input (radiated) and superimposed on each other from the input / output interfaces 59c to the side surface 55a or the side surface 56a is provided in the electromagnetic wave propagation medium 51d.
  • the plurality of input / output interfaces 59c are preferably equal. This is because, for example, the input / output interface units 59a of the plurality of input / output interfaces 59c have the same wavelength and the same phase of input electromagnetic waves, and the input / output interface units 59b of the plurality of input / output interfaces 59c This can be realized by setting the input electromagnetic wave to the same wavelength and the same phase. Thereby, electromagnetic waves can be input into the electromagnetic wave propagation space 54 in any of the input / output interfaces 59c, and electromagnetic waves can be output from the electromagnetic wave propagation space 54 in any of the input / output interfaces 59c. become.
  • the input / output interface 59c is provided in the conductor 52.
  • the input / output interface 59 c can be provided not on the conductor 52 but on the conductor 53, or on both the conductor 52 and the conductor 53.
  • FIG. 53 is a plan view (top view) showing a part of the transmission system of the second example of the third embodiment. Like FIG. 51, FIG. 53 shows a plane parallel to the X direction and the Z direction.
  • FIG. 53 is a configuration example of a transmission system 61a including the transmission device 62a and the antennas 63a and 63b in the above-described electromagnetic wave propagation medium 51d (FIG. 52).
  • the transmission device 62 using the electromagnetic wave propagation medium 51d and having antennas 63a and 63b disposed at positions facing the plurality of input / output interfaces 59c provided on the conductor 52 of the electromagnetic wave propagation medium 51d.
  • the antenna 63a is disposed with respect to the input / output interface 59a of the input / output interface 59c
  • the antenna 63b is disposed with respect to the input / output interface 59b of the input / output interface 59c.
  • each input / output interface unit 59a of FIG. 52 is located at a position overlapping each antenna 63a (below each antenna 63a), and each position shown in FIG. 52 is located at a position overlapping each antenna 63b (below each antenna 63b).
  • Each transmission device 62a transmits an electromagnetic wave having a phase difference between the path through the antenna 63a and the input / output interface unit 59a and the path through the antenna 63b and the input / output interface unit 59b to the electromagnetic wave propagation space 54. So that the electromagnetic wave surfaces of the superimposed electromagnetic waves are tilted without being orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic waves, as described above, by superimposing these electromagnetic waves in the electromagnetic wave propagation space 54. To do. Thereby, each transmission device 62a inputs and outputs electromagnetic waves in the electromagnetic wave propagation space 54 via the antenna 63a and the antenna 63b, thereby transmitting signals for communication with each other or transmitting power for feeding. You can do it.
  • the antenna 63a and the antenna 63b may have various shapes such as a three-dimensional structure or a planar structure, and an appropriate shape may be selected according to the application.
  • one input / output interface 59c is formed by a total of two input / output interface units, that is, an input / output interface unit 59a and an input / output interface unit 59b.
  • One input / output interface 59c may be formed by three or more input / output interface units.
  • the three or more input / output interface units may be arranged along the X direction in the conductor 52 (that is, they may be arranged side by side with a predetermined interval in the X direction). Then, electromagnetic waves having different phases may be input / output with respect to the three or more input / output interface units.
  • an antenna may be arranged for each of the three or more input / output interface units.
  • FIG. 54 is a plan view (top view) showing a part of the transmission system of the third example of the third embodiment. Similar to FIG. 51, FIG. 54 shows a plane parallel to the X direction and the Z direction.
  • FIG. 54 is a configuration example of a transmission system 61b including the transmission device 62a and the antennas 63a and 63b in the above-described electromagnetic wave propagation medium 51M (FIG. 48).
  • a transmission device 62a in which an antenna 63a and an antenna 63b are arranged in a direction (X direction) orthogonal to the traveling direction of the electromagnetic wave is installed on the conductor 52M of the mesh conductor of the electromagnetic wave propagation medium 51M. ing.
  • the transmission device 62a inputs and outputs electromagnetic waves having a phase difference to the antenna 63a and the antenna 63b, and inputs and outputs electromagnetic waves corresponding to the mark angle of the input / output interface by superimposing these electromagnetic waves.
  • each transmission device 62a inputs and outputs electromagnetic waves in the electromagnetic wave propagation space 54 via the antenna 63a and the antenna 63b, thereby transmitting signals for communication with each other or transmitting power for feeding. be able to. Further, by transmitting electromagnetic waves in the electromagnetic wave propagation space 54, it is possible to realize a highly reliable transmission system 61b that is less susceptible to external interference and has little leakage to the outside.
  • the antenna 63a and the antenna 63b may have various shapes such as a three-dimensional structure and a planar structure, and the number of antennas is flexible, and an appropriate shape and number may be selected depending on the application.
  • the angle ⁇ formed by the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave and the direction in which the electromagnetic wave travels is set to an acute angle (0 ⁇ ⁇ 90 degrees).
  • the electromagnetic wave propagation medium can be reduced in size. That is, the size in the direction perpendicular to the traveling direction of the main electromagnetic wave (width direction (X direction)) can be made smaller than about one half of the wavelength ⁇ in the electromagnetic wave propagation space of the propagating electromagnetic wave. it can.
  • an electromagnetic wave transmission system that realizes communication, power feeding, and the like using the electromagnetic wave propagation medium 51 according to the third embodiment can be realized.
  • the electromagnetic wave propagation medium 51 and the like are mounted on the printed circuit board. Can be formed.
  • a plurality of input / output interfaces for the electromagnetic wave propagation space 54 are provided at locations other than the side surfaces 55a, 56a. It has been.
  • the input / output interfaces are the side surfaces 57 and 58 in the electromagnetic wave propagation media 51 and 51a, the side surfaces 57 and 58 and the input / output interface 59 in the electromagnetic wave propagation media 51P and 51b, and the side surfaces 57 and 58 in the electromagnetic wave propagation medium 51M.
  • 58 and the input / output interface mark 60 which are the input / output interface 59 in the electromagnetic wave propagation medium 51c and the input / output interface 59c in the electromagnetic wave propagation medium 51d.
  • the angle formed between the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave radiated from the input / output interface to the electromagnetic wave propagation space 54 and the direction in which the electromagnetic wave travels (propagates) in the electromagnetic wave propagation space 54 (travel direction 300, Z direction) is an acute angle. is there. That is, the angle formed by the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave radiated from the input / output interface to the electromagnetic wave propagation space 54 and the side surface 55a or the side surface 56a is an acute angle.
  • the conductor 55 and the conductor along the X direction are closer than the distance (interval) between the conductor 55 and the conductor 56 along the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave input (radiated) into the electromagnetic wave propagation space 54 from the input / output interface.
  • the electromagnetic wave propagation medium can be downsized. That is, the distance of the electromagnetic wave traveling electromagnetic wave propagation space 54 (the propagation) side 55a (conductor 55) along the X direction perpendicular to the direction in which the side surface 56a (conductor 56) (interval corresponding to the distance L 21) Can be made shorter (smaller) than half the wavelength ⁇ in the electromagnetic wave propagation space 54 of the propagating electromagnetic wave.
  • the distance between the input-output interface input electromagnetic wave propagation space 54 from (radiation) conductor 55 along the wave surface of the electromagnetic wave and the conductor 56 (interval) is the same as the distance L 22.
  • the electromagnetic wave is electromagnetic wave propagation space 54
  • the distance L 21 between the conductor 55 and the conductor 56 along the X direction can be made smaller than the distance even if the distance is set such that the inside can be accurately propagated. Therefore, the dimension in the width direction (X direction)
  • the electromagnetic wave propagation medium can be reduced in size.
  • the electromagnetic wave having the wavelength ⁇ can be accurately propagated in the electromagnetic wave propagation space 54. Even in this case, the distance L 21 between the conductor 55 and the conductor 56 along the X direction is set. It can be made smaller than half the wavelength ⁇ of the electromagnetic wave.
  • the distance L 1 between the side surface 5 and the side 6 along the X direction electromagnetic wave Although it was difficult to make it smaller than half of the wavelength ⁇ , in the electromagnetic wave propagation medium of the third embodiment, the distance L 21 between the conductor 55 and the conductor 56 along the X direction, that is, along the X direction.
  • the distance between the side surface 55a and the side surface 56a can be made smaller than half the wavelength ⁇ of the electromagnetic wave (that is, L 21 ⁇ / 2). For this reason, the electromagnetic wave propagation medium can be reduced in size (reduction in dimensions in the width direction).
  • the angle (acute angle) formed by the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave radiated from the input / output interface to the electromagnetic wave propagation space 54 and the direction in which the electromagnetic wave travels (propagates) in the electromagnetic wave propagation space 54 traveling direction 300, Z direction).
  • the angle (corresponding to the above ⁇ ) is made equal in the plurality of input / output interfaces provided in the electromagnetic wave propagation medium. That is, an angle formed by an electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave radiated from the input / output interface to the electromagnetic wave propagation space 54 and the side surface 55a or the side surface 56a (an acute angle, corresponding to the above ⁇ ) is provided in the electromagnetic wave propagation medium.
  • electromagnetic waves can be input and output at any of the plurality of input / output interfaces. For this reason, bidirectional electromagnetic wave propagation is possible between arbitrary input / output interfaces of the plurality of input / output interfaces.
  • the angle formed by the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave radiated from the input / output interface to the electromagnetic wave propagation space 54 and the direction in which the electromagnetic wave travels in the electromagnetic wave propagation space 54 is an acute angle.
  • the following three methods can be cited as a specific method, that is, a specific method of acutely forming an angle formed between the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave radiated from the input / output interface to the electromagnetic wave propagation space 54 and the side surface 55a or the side surface 56a.
  • the side surfaces 57 and 58 are used as an electromagnetic wave input / output interface, and the side surfaces 57 and 58 and the direction in which the electromagnetic wave travels (propagates) (traveling direction 300, Z direction) Is an acute angle, that is, an angle between the side surface 57 and the side surface 55a or the side surface 56a is an acute angle, and an angle between the side surface 58 and the side surface 55a or the side surface 56a is an acute angle.
  • the angle formed by the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave radiated from the side surfaces 57 and 58 used as the input / output interface to the electromagnetic wave propagation space 54 and the traveling direction of the electromagnetic wave in the electromagnetic wave propagation space 54 is an acute angle. That is, the angle formed with the side surface 55a or the side surface 56a is an acute angle.
  • a plurality of input / output interfaces are provided on the conductor 52, the conductor 53, or the conductor 52 and the conductor 53 along the traveling direction of the electromagnetic wave (traveling direction 300, Z direction).
  • the angle formed by the input / output interface is an acute angle.
  • the angle formed by the input / output interface (corresponding to the opening of the mesh provided with the input / output interface 59 or the input / output interface mark 60) with the side surface 55a or the side surface 56a is an acute angle.
  • the angle formed by the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave radiated from the input / output interface to the electromagnetic wave propagation space 54 and the traveling direction of the electromagnetic wave in the electromagnetic wave propagation space 54 becomes an acute angle, that is, the side surface 55a.
  • the angle formed with the side surface 56a is an acute angle.
  • the conductor 52, the conductor 53, or the conductor 52 and the conductor 53 have a traveling direction (traveling direction).
  • a plurality of input / output interfaces (corresponding to the mesh openings of the mesh conductors 52M) or the input / output interface 59 are provided.
  • Each input / output interface at this time includes two or more input / output interface units arranged along the X direction. Then, electromagnetic waves having different phases are input / output to / from the two or more input / output interface units arranged along the X direction.
  • the electromagnetic wave surface of the electromagnetic wave emitted and superimposed on the electromagnetic wave propagation space 54 from the two or more input / output interface units forms the traveling direction of the electromagnetic wave in the electromagnetic wave propagation space 54 (traveling direction 300, Z direction).
  • the angle is an acute angle, that is, the angle formed with the side surface 55a or the side surface 56a is an acute angle.
  • the present invention can be applied to an electromagnetic wave propagation medium that propagates an electromagnetic wave used in a signal transmission system or the like.
  • Electromagnetic wave propagation medium 2 1, 1B, 1M, 1P
  • Electromagnetic wave propagation medium 2 2M, 2P Conductor 3 Conductor 4
  • Electromagnetic wave propagation space 5 6, 7, 8 Side surface 9M Mark 9P Input / output interface 10
  • Electromagnetic wave propagation space 25 25a Side surface 26, 26b Conductor 26a Side surface 29, 29P Input / output interface 29M Mark 31 Conductor portions 31a, 31b, 31c Conductors 32a, 32b Conductors 35, 36, 36a Electromagnetic wave non-

Abstract

 電磁波伝搬媒体1は、平板状の導体2と平板状の導体3とにより電磁波伝搬空間4の上側と下側とを挟む構造を有しており、伝搬する電磁波の進行方向100に沿った電磁波伝搬空間4の2つの側面5,6のうち、一方の側面5において導体2と導体3とが導体で接続されて短絡され、他方の側面6において導体2と導体3とが接続されずに開放されている。電磁波の進行方向に直交するX方向に沿った側面5と側面6との距離Lは、電磁波の電磁波伝搬空間24内における波長の4分の1であり、Y方向に沿った導体2と導体3との距離Lが、前記距離Lよりも小さい。

Description

電磁波伝搬媒体
 本発明は、電磁波を伝搬する導波管または電磁波伝達シートなどの電磁波伝搬媒体に関し、特に、小型化が求められる電磁波伝搬媒体および電磁波伝搬媒体を用いた伝送システムに適用して有効な技術に関するものである。
 例えば、特開平06-77709号公報(特許文献1)には、半導体基板の主面に形成された溝またはリッジからなる導波路と、半導体基板に形成され、電磁波の送信または受信もしくは双方を行う入出力結合装置と、半導体基板の主平面に形成された半導体素子とを備えた半導体ミリ波装置が開示されている。ここでは、導波路の縦(深さ)および横(幅)の寸法をそれぞれ、伝搬する電磁波の波長の3/8倍および3/4倍としている。
 また、特開2008-211326号公報(特許文献2)には、断面矩形導波管内のE面壁幅の中央で管軸方向に沿う板状のリッジをH面に平行に立設し、管軸方向に長いスロットを管軸方向での間隔が管内波長の1/2で隣り合うスロットがリッジ立設ラインを挟んで反対側になるように設けられたスロット付導波管が開示されている。
 また、特開2005-311796号公報(特許文献3)には、筐体の前面に導波管の開口部が備えられており、この開口部から筐体の斜め上方に向かって空間が形成されており、開口部の開口面と導波管の底面とがなす角を鋭角に構成し、この鋭角による導波管の傾斜により、遮断周波数を必要とする周波数に設定する矩形型導波管が開示されている。
特開平06-77709号公報 特開2008-211326号公報 特開2005-311796号公報
 上記特許文献1に記載された導波路は、半導体基板上での製造が容易な構成であるが、導波路の幅は伝搬する電磁波の波長の3/4倍であり、小型化するには導波路内を高誘電率の物質で充填する必要がある。高誘電率の物質は一般に高価であるため、導波路の製造コストが増大する。
 また、上記特許文献2に記載されたスロット付導波管は、管軸方向に長いスロットを、立設したリッジを挟んで交互に管内波長の半分の間隔で設けている。しかし、この構成では、スロットが管軸方向に長いため、スロットの間隔を管内波長の半分未満にすることは困難である。また、スロットを管軸方向に対して直交方向に長くし、スロットの間隔を狭くすることも考えられるが、スロットを管軸方向に対して直交方向に長くした場合、スロットを導波管の中央部に設置する必要がある。しかし、導波管の中央部が管軸方向に長いスロットを設けた面の対向面に位置しているため、管軸方向に対して直交方向に長いスロットの設置が困難である。
 また、上記特許文献3に記載された矩形型導波管は、導波管の一端の開口部を鋭角にすることで遮断周波数を高くしており、言い換えると小型化していることになる。しかし、他端は通常の矩形型導波管と同じ角度であり、出力インタフェースは棒状のプローブであるため、開口部から棒状のプローブへの一方向の伝搬しかできない。
 本発明の目的は、小型の電磁波伝搬媒体を提供することにある。
 また、本発明の他の目的は、入出力インタフェースを設置した小型の電磁波伝搬媒体を提供することである。
 また、本発明の他の目的は、入出力インタフェースを設置した小型の電磁波伝搬媒体を用いた伝送システムを提供することである。
 本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
 本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
 代表的な実施の形態による電磁波伝搬媒体は、電磁波が伝搬する第1方向に延在し、第1導体と、第2導体と、前記第1導体および前記第2導体により前記第1方向に直交する第2方向に挟まれた電磁波伝搬空間とを備え、前記電磁波伝搬空間を介して前記第1および第2方向に直交する第3方向に対向する第1側面および第2側面を有している。そして、前記第1側面において前記第1導体と前記第2導体とが短絡し、前記第2側面において前記第1導体と前記第2導体とが開放しており、前記第3方向に沿った前記第1側面と前記第2側面との第1距離が、前記電磁波の前記電磁波伝搬空間内における波長の4分の1以上であり、前記第2方向に沿った前記第1導体と前記第2導体との第2距離が、前記第1距離よりも小さい。
 また、他の代表的な実施の形態による電磁波伝搬媒体は、電磁波が伝搬する第1方向に延在し、第1導体と、第2導体と、前記第1導体および前記第2導体により前記第1方向に直交する第2方向に挟まれた電磁波伝搬空間とを備え、前記電磁波伝搬空間を介して前記第1および第2方向に直交する第3方向に対向する第3導体および第4導体を有している。前記第1方向と直交する断面において、前記電磁波の磁界方向に沿った前記電磁波伝搬空間の長さは、前記第3方向に沿った前記第3導体と前記第4導体との距離よりも長く、前記距離は、前記電磁波の前記電磁波伝搬空間内における波長の2分の1よりも小さい。そして、前記第1方向と直交する断面において、前記第1導体の前記第2導体に対向する側の面の中央に、前記電磁波の磁界方向に沿った前記電磁波伝搬空間の中央が位置する。
 また、他の代表的な実施の形態による電磁波伝搬媒体は、電磁波が伝搬する第1方向に延在し、第1導体と、第2導体と、前記第1導体および前記第2導体により前記第1方向に直交する第2方向に挟まれた電磁波伝搬空間とを備え、前記電磁波伝搬空間を介して前記第1および第2方向に直交する第3方向に対向する第1側面および第2側面を有している。前記電磁波伝搬媒体において、前記第1および第2側面以外の場所に、前記電磁波伝搬空間に対する入出力インタフェースが複数設けられている。そして、前記入出力インタフェースから前記電磁波伝搬空間に放射される前記電磁波の電磁波面と、前記第1側面または前記第2側面とがなす角度が鋭角であり、前記角度が前記複数の入出力インタフェースにおいて等しく、前記第3方向に沿った前記第1側面と前記第2側面との距離が、前記電磁波の前記電磁波伝搬空間内における波長の2分の1よりも小さい。
 また、他の代表的な実施の形態による電磁波伝搬媒体は、電磁波が伝搬する第1方向に延在し、第1導体と、第2導体と、前記第1導体および前記第2導体により前記第1方向に直交する第2方向に挟まれた電磁波伝搬空間とを備え、前記電磁波伝搬空間を介して前記第1および第2方向に直交する第3方向に対向する第3導体および第4導体を有している。前記第1導体と前記第2導体との間に、前記第1方向に延在する第5導体が配置されており、前記第5導体と、前記第1導体、前記第2導体、前記第3導体、および前記第4導体との間に、前記電磁波伝搬空間が形成されている。前記第1方向と直交する断面において、前記第5導体は前記電磁波伝搬空間に囲まれ、かつ前記第1導体、前記第2導体、前記第3導体および前記第4導体から離間している。そして、前記第1方向と直交する第2方向に沿った前記第3導体と前記第4導体との距離が、前記電磁波の前記電磁波伝搬空間内における波長の2分の1よりも小さい。
 また、他の代表的な実施の形態による電磁波伝搬媒体は、電磁波が伝搬する第1方向に延在し、第1導体と、第2導体と、前記第1導体および前記第2導体により前記第1方向に直交する第2方向に挟まれた電磁波伝搬空間とを備え、前記電磁波伝搬空間を介して前記第1および第2方向に直交する第3方向に対向する第3導体および第4導体を有している。前記第1方向と直交する断面において、前記電磁波の磁界方向に沿った前記電磁波伝搬空間の長さは、前記第3方向に沿った前記第3導体と前記第4導体との距離よりも長く、前記長さは、前記電磁波の前記電磁波伝搬空間内における波長の4分の1以上であり、前記距離は、前記電磁波の前記電磁波伝搬空間内における波長の4分の1よりも小さい。そして、前記電磁波の磁界方向に沿った前記電磁波伝搬空間の両端面のうち、一方の端面は導体で形成され、他方の端面は導体を形成せずに開放されている。
 本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
 小型の電磁波伝搬媒体を提供することができる。
 また、入出力インタフェースを設置した小型の電磁波伝搬媒体を提供することができる。
 また、入出力インタフェースを設置した小型の電磁波伝搬媒体を用いた伝送システムを提供することができる。
本発明の実施の形態1による電磁波伝搬媒体を示す斜視図である。 図1の電磁波伝搬媒体の断面図である。 本発明者が検討した検討例の電磁波伝搬媒体101を示す斜視図である。 図3の電磁波伝搬媒体の断面図である。 入出力インタフェースを設けた電磁波伝搬媒体を示す斜視図である。 入出力インタフェースを設けた電磁波伝搬媒体を示す斜視図である。 本発明の実施の形態1による他の電磁波伝搬媒体の一部を示す斜視図である。 図7の電磁波伝搬媒体1Bの一部を示す側面図である。 本発明の実施の形態1による電磁波伝搬媒体を用いた第1例の伝送システムの一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態1による電磁波伝搬媒体を用いた第2例の伝送システムの一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態1による電磁波伝搬媒体を用いた第3例の伝送システムの一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態2による電磁波伝搬媒体を示す斜視図である。 図12の電磁波伝搬媒体の断面図である。 本発明の実施の形態2における電磁波伝搬媒体(または電磁波伝搬空間)の設計思想の説明図であり、図14の(A)は、電磁波の進行方向と直交する断面で見た場合の、電磁波伝搬空間内の定在波を示す説明図であり、図14の(B),(C)には、電磁波の進行方向と直交する断面における電磁波伝搬媒体の断面図である。 図12の電磁波伝搬媒体の断面図である。 入出力インタフェースを設けた電磁波伝搬媒体を示す斜視図である。 入出力インタフェースを設けた電磁波伝搬媒体を示す斜視図である。 本発明の実施の形態2の電磁波伝搬媒体の第1変形例を示す斜視図である。 図18の電磁波伝搬媒体の断面図である。 図18の電磁波伝搬媒体の断面図である。 本発明の実施の形態2の電磁波伝搬媒体の第2変形例を示す斜視図である。 図21の電磁波伝搬媒体の断面図である。 図21の電磁波伝搬媒体の断面図である。 本発明の実施の形態2の電磁波伝搬媒体の第3変形例を示す斜視図である。 図24の電磁波伝搬媒体の断面図である。 図24の電磁波伝搬媒体の断面図である。 本発明の実施の形態2の電磁波伝搬媒体の第4変形例を示す斜視図である。 図27の電磁波伝搬媒体の断面図である。 図27の電磁波伝搬媒体の断面図である。 本発明の実施の形態2の電磁波伝搬媒体の第5変形例を示す斜視図である。 図30の電磁波伝搬媒体の断面図である。 図30の電磁波伝搬媒体の断面図である。 本発明の実施の形態2による電磁波伝搬媒体を用いた第1例の伝送システムの一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態2による電磁波伝搬媒体を用いた第2例の伝送システムの一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態2による電磁波伝搬媒体を用いた第3例の伝送システムの一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態2の電磁波伝搬媒体の第6変形例を示す斜視図である。 図36の電磁波伝搬媒体の断面図である。 図36の電磁波伝搬媒体の断面図である。 本発明の実施の形態2の電磁波伝搬媒体の第7変形例を示す斜視図である。 図39の電磁波伝搬媒体の断面図である。 図39の電磁波伝搬媒体の断面図である。 図39の電磁波伝搬媒体を用いた伝送システムの一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態3による電磁波伝搬媒体を示す斜視図である。 図43の電磁波伝搬媒体の断面図である。 図43の電磁波伝搬媒体の平面図である。 本発明の実施の形態3による電磁波伝搬媒体の変形例を示す平面図である。 入出力インタフェースを設けた電磁波伝搬媒体を示す斜視図である。 入出力インタフェースを設けた電磁波伝搬媒体を示す斜視図である。 図47の電磁波伝搬媒体の変形例を示す平面図である。 図47の電磁波伝搬媒体の他の変形例を示す平面図である。 本発明の実施の形態3による電磁波伝搬媒体を用いた第1例の伝送システムの一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態3による電磁波伝搬媒体の他の構成例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態3による電磁波伝搬媒体を用いた第2例の伝送システムの一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態3による電磁波伝搬媒体を用いた第3例の伝送システムの一部を示す斜視図である。
 以下の実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
 また、以下の実施の形態において、「導体」と言うときは、電磁波の伝搬に用いる電磁波周波数帯において導電体であるものを指し、「電磁波伝搬空間」と言うときは、電磁波の伝搬に用いる電磁波周波数帯において誘電体であるものを指す。従って、例えば直流電流に対して導体であるか半導体であるか絶縁体であるか等によって、直接的には何ら制約されるものではない。また、導体と誘電体とは、電磁波との関係においてその特性により定義されるものであって、固定であるか液体であるか気体であるか等の態様または構成材料を制限するものではない。
 また、以下の実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見易くするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図または斜視図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。また、以下の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
 (実施の形態1)
 本実施の形態1では、端面(側面)の構造の工夫により小型化した電磁波伝搬媒体およびその電磁波伝搬媒体を用いた伝送システムの例を、図1~図6を参照しながら説明する。
 まず、本実施の形態1による電磁波伝搬媒体の構成について、図1に示す電磁波伝搬媒体の全体の構成図と図2の断面図を用いて説明する。図1は、本実施の形態の電磁波伝搬媒体1の構成を示す斜視図であり、図2は、電磁波伝搬媒体1の断面図である。図2には、Z方向に垂直な断面が示されており、図2の紙面に垂直な方向がZ方向である。
 図1および図2に示されるように、電磁波伝搬媒体1は、導体(導体部、導体層、導体面、第1導体)2と、導体(導体部、導体層、導体面、第2導体)3と、導体2と導体3とにより挟まれた電磁波伝搬空間4とを備えている。電磁波伝搬媒体1は、Z方向(第1方向)に延在している。このため、導体2,3および電磁波伝搬空間4もZ方向に延在している。ここで、Y方向(第2方向)は、Z方向に直交する方向であり、X方向(第3方向)は、Z方向とX方向とに直交する方向である。
 導体2は、Z方向に長辺を有しかつX方向に短辺を有する平板状(Y方向が厚み方向の平板状)の導体であり、また、導体3も、Z方向に長辺を有しかつX方向に短辺を有する平板状(Y方向が厚み方向の平板状)の導体である。電磁波伝搬空間4は、導体2と導体3との間に配置されており、導体2と導体3とによりY方向に挟まれている。つまり、導体2と導体3とは、電磁波伝搬空間4を介してY方向に対向している。図1および図2の場合は、導体2と導体3とにより、Y方向に所定の厚さを有する電磁波伝搬空間4の上側と下側とを挟む構造をしている。導体2と導体3とは同じ形状であってもよい。
 電磁波は、電磁波伝搬媒体1の電磁波伝搬空間4内を伝搬(進行)する。図1に、電磁波伝搬空間4内を伝搬する電磁波の進行方向(伝搬方向)を、符号100を付して示しているが、この電磁波の進行方向(伝搬方向)100は、Z方向に平行な方向(すなわちZ方向に沿った方向)である。従って、Z方向は、電磁波伝搬媒体1の延在方向(軸方向)であり、また、電磁波伝搬空間4内を伝搬する電磁波の進行方向(伝搬方向)でもある。電磁波伝搬空間4内は、空気、ガラス、セラミックス、または水などの誘電体としての特性を持つ物質で満たされている。
 また、電磁波伝搬媒体1は、電磁波伝搬空間4を介して対向する側面(端面)5と側面(端面)6とを有している。側面5と側面6とは、電磁波伝搬空間4を介してX方向に対向している。導体2,3と同様、側面5,6もZ方向に延在している。このため、電磁波伝搬空間4は、導体2,3と側面5,6とで囲まれている。
 導体2と導体3とは、側面5,6のうち、一方の側面5で短絡され、他方の側面6で開放されている。すなわち、側面5において導体2と導体3とが短絡し、側面6において導体2と導体3とが開放している。ここで、「短絡(short)」とは、電磁波伝搬空間4の側面に導体が形成されて導体2と導体3とが導体を介して繋がっている(接続されている)状態であり、「開放(open)」とは、電磁波伝搬空間4の側面に導体が形成されず導体2と導体3とが導体では繋がっていない(接続されていない)状態である。図1および図2の場合は、側面5に平板状(Z方向に長辺を有しY方向に短辺を有しX方向が厚み方向の平板状)の導体(導体部、導体層、導体面)15が形成されており、この導体15を介して導体2(より特定的には導体2の側面5側の長辺)と導体3(より特定的には導体3の側面5側の長辺)とが繋がって(接続されて)いる。すなわち、導体2と導体3とは、電磁波伝搬媒体1の側面5において、導体15を介して繋がる(接続される)ことで短絡されている。導体2と導体15と導体3とは、個別に形成してもよいが、一体的に形成することもできる。
 なお、ここでは、側面5,6のうち、側面5で導体2と導体3とが短絡され、側面6で導体2と導体3とが開放されている場合について図示および説明しているが、他の形態として、側面5,6のうち、側面6で導体2と導体3とが短絡され、側面5で導体2と導体3とが開放されていてもよい。
 また、電磁波伝搬媒体1は、電磁波伝搬空間4を介してZ方向に対向する側面(端面)7と側面(端面)8とを有している。このため、電磁波伝搬空間4は、導体2,3と側面5,6,7,8とで囲まれている。導体2と導体3とは、側面7および側面8においては、短絡または開放のいずれであってもよい。本実施の形態1ならびに後に説明する実施の形態2および実施の形態3では、これら側面7,8を開放した電磁波伝搬媒体を主に例示している。
 電磁波伝搬空間4内において、電磁波をその進行方向100に伝搬(進行)させるためには、導体2と導体3とに垂直な方向(厚み方向、縦方向、上下方向、Y方向)、または側面5と側面6とに垂直な方向(幅方向、横方向、左右方向、X方向)のいずれかの方向に電界を存在させなければならない。導体が存在する端面では電界は振幅を持たない。そのため、導体2と導体3とに垂直な方向(Y方向)に電界を存在させることができる導体2と導体3との距離は、伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間4内における波長に対して約2分の1または2分の1以上でなければならない。例えば、電磁波伝搬空間4内の誘電率を1として伝搬させる電磁波の周波数を約2.5GHzとすると、導体2と導体3とに垂直な方向(Y方向)に電界を存在させることができる導体2と導体3との距離は6cm程度となる。
 そこで、側面(端面)6を開放し、側面(端面)6でのインピーダンスを高めることで、側面(端面)6において電界に振幅を持たせる。これにより、側面(端面)5と側面(端面)6に垂直な方向(X方向)に電界を存在させることができる側面5と側面6との距離を、伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間4内における波長に対して約4分の1とすることができる。
 例えば、電磁波伝搬空間4内の誘電率を1として伝搬させる電磁波の周波数を約2.5GHzとすると、側面5と側面6に垂直な方向(X方向)に電界を存在させることができる側面5と側面6との距離は3cm程度となる。このとき、側面(端面)5と側面(端面)6に垂直な方向(X方向)には、定在波S1が発生する。
 また、側面5と側面6とに垂直な方向(X方向)に電界を存在させることにより、導体2と導体3との距離は、伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間4内における波長と関係なく決めることができる。そのため、導体2と導体3との距離は伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間4内における波長に対して十分小さく、例えば約4分の1よりも短くすることができる。
 次に、導体2,3を両方の側面5,6で短絡した図3および図4の電磁波伝搬媒体101と比較しながら、本実施の形態の電磁波伝搬媒体1の主要な特徴について、更に説明する。
 図3は、本発明者が検討した検討例の電磁波伝搬媒体101を示す斜視図であり、図4は、電磁波伝搬媒体101の断面図である。図4には、Z方向に垂直な断面が示されており、図4の紙面に垂直な方向がZ方向である。図3および図4の電磁波伝搬媒体101は、図1の電磁波伝搬媒体1と異なり、導体2と導体3とを、側面5だけでなく、側面6でも短絡させている。
 具体的には、図3および図4の電磁波伝搬媒体101においては、側面5に平板状の導体15が形成されて、この導体15を介して導体2と導体3とが繋がって(接続されて)おり、また、側面6に平板状(Z方向に長辺を有しY方向に短辺を有しX方向が厚み方向の平板状)の導体16が形成されて、この導体16を介して導体2と導体3とが繋がって(接続されて)いる。
 ここで、電磁波伝搬空間4内を伝搬する電磁波の波長をλと表すこととする。この波長λは、伝搬する電磁波の電磁波伝搬空間4内における波長である。また、X方向に沿った側面5と側面6との距離(間隔)をLと表し、Y方向に沿った導体2と導体3との距離(間隔)をLと表すこととする。
 図3および図4の電磁波伝搬媒体101のように、導体2と導体3とを、側面5で短絡させかつ側面6でも短絡させた場合、電磁波伝搬空間4において側面5と側面6との間に定在波S101が発生するように、側面5と側面6との距離LをL=λ/2に設定することが望ましい。この定在波S101は、側面5と側面6とで節を形成し(すなわち側面5と側面6とで定在波S101の振幅がゼロとなり)、定在波S101の振幅方向はY方向である。こうすることで、波長λの電磁波が電磁波伝搬空間4内を的確に伝搬できるようになる。電磁波伝搬媒体101において、もしもL<λ/2となるように側面5と側面6との距離Lを設定すると(換言すればλ>2Lとなるような波長の電磁波を伝搬させようとすると)、電磁波伝搬空間4内を電磁波が上手く伝搬しなくなってしまう。このため、図3および図4の電磁波伝搬媒体101は、側面5と側面6との距離Lをλ/2よりも短くする(すなわちL<λ/2とする)ことは困難である。
 それに対して、本実施の形態の電磁波伝搬媒体1のように、導体2と導体3とを、側面5で短絡させかつ側面6で開放させた場合には、電磁波伝搬空間4において側面5と側面6との間に定在波S1が発生するが、この定在波S1は側面5で節を形成するが側面6では節を形成する必要がない。すなわち、導体2と導体3とが短絡された側面5では、定在波S1の振幅がゼロとなるが、導体2と導体3とが開放された側面6では、定在波S1の振幅がゼロとなる必要はない。そして、側面5と側面6との距離LをL=λ/4に設定したときが、定在波S1の振幅の最大位置が側面6と一致することになる。
 このため、本実施の形態の電磁波伝搬媒体1では、側面5,6のうちの一方で導体2,3を開放させたことにより、側面5と側面6との距離LはL≧λ/4を満たすように設定すればよくなり、L≧λ/4(つまりλ≦4L)を満たすような波長の電磁波であれば、電磁波伝搬空間4内を伝搬できるようになる。つまり、側面5と側面6との距離Lを、最小でλ/4まで小さく(短く)することが可能となる。すなわち、本実施の形態のように導体2,3を、側面5,6の一方で短絡させかつ他方で開放させることにより、側面5と側面6との距離Lを小さくすることができるようになり、図3および図4の電磁波伝搬媒体101における側面5と側面6との距離L(この場合L=λ/2)よりも小さくすることが可能になり、最小でλ/4まで縮小することが可能になる。
 なお、本実施の形態において、側面5と側面6との距離Lをできるだけ小さくする(すなわち電磁波伝搬媒体1をできるだけ小型化する)という観点と、電磁波が電磁波伝搬空間4内をできるだけ的確(効率的)に伝搬できるようにするという観点で、側面5と側面6との距離Lをλ/4に等しくすれば(すなわちL=λ/4とすれば)、より好ましい。これにより、側面5と側面6との距離Lを最小化して電磁波伝搬媒体1を小型化するとともに、電磁波伝搬空間4内で、より的確(効率的)に電磁波を伝搬させることができる。
 また、本実施の形態の電磁波伝搬媒体1では、電磁波伝搬空間4において、側面5と側面6との間に振幅方向がY方向となる定在波(上記定在波S1に対応)を発生させるのであって、振幅方向がX方向となる定在波を導体2と導体3との間に発生させるのではない。このため、Y方向に沿った導体2と導体3との距離Lは、X方向に沿った側面5と側面6との距離Lよりも小さく(すなわちL<L)する。これにより、導体2と導体3との間に定在波(この定在波の振幅方向はX方向)を発生させるのではなく、側面5と側面6との間に定在波(この定在波の振幅方向はY方向)を発生させることができる。そして、Y方向に沿った導体2と導体3との距離Lは、λ/4よりも小さく(すなわちL<λ/4)することが好ましく、これにより、導体2と導体3との距離Lを小さくして電磁波伝搬媒体1を小型化することができる。
 このように、本実施の形態では、導体2と導体3とを側面5,6の一方で短絡させかつ他方で開放させ、X方向に沿った側面5と側面6との距離Lをλ/4以上(すなわちL≧λ/4)とし、Y方向に沿った導体2と導体3との距離Lを距離Lよりも小さく(すなわちL<L)することにより、電磁波を的確に伝搬できるとともに、電磁波伝搬媒体1の小型化を図ることができるようになる。この際、X方向に沿った側面5と側面6との距離Lをλ/2よりも小さく(すなわちλ/2>L≧λ/4)とすることが好ましく、これにより、図3および図4の電磁波伝搬媒体101のように導体2,3を両方の側面5,6で短絡させた場合(この場合L=λ/2となる)よりも、側面5と側面6との距離Lを小さくすることができ、電磁波伝搬媒体1を的確に小型化することができる。そして、X方向に沿った側面5と側面6との距離Lを、伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間4内における波長λの4分の1とすれば(すなわちL=λ/4とすれば)更に好ましく、これにより、電磁波を的確に伝搬できるようにしながら、X方向に沿った側面5と側面6との距離Lを最も効果的に小さくすることができ、電磁波伝搬媒体1を更に効果的に小型化することができる。
 次に、本実施の形態1による入出力インタフェースを設けた電磁波伝搬媒体の構成例を、図5および図6を用いて説明する。図5および図6は、入出力インタフェースを設けた電磁波伝搬媒体を示す斜視図である。このうち、図5は平板状の導体に複数の入出力インタフェースを設けた電磁波伝搬媒体の一部を拡大して示す斜視図、図6は網目状の導体に複数の入出力インタフェースの目印を設けた電磁波伝搬媒体の一部を拡大して示す斜視図である。
 図5に示される電磁波伝搬媒体1Pは、前述の図1および図2に示した電磁波伝搬媒体1において、導体2を、複数の入出力インタフェース9Pが設けられた平板状の導体2Pとした構成である。導体2Pは、入出力インタフェース9Pが設けられていること以外は、上記導体2と同様である。すなわち、前述の図1および図2に示した電磁波伝搬媒体1において、導体2に入出力インタフェース9Pを設けたものが、図5の電磁波伝搬媒体1Pである。これにより、各入出力インタフェース9Pから電磁波伝搬空間4内へ電磁波を入力する、または電磁波伝搬空間4内から各入出力インタフェース9Pへ電磁波を出力することができる。複数の入出力インタフェース9Pのそれぞれは、例えば導体2Pに設けられたスロット(開口部)である。このスロット(開口部)の平面形状は、例えば、X方向に長辺をZ方向に短辺を有する長方形状とすることができる。
 導体2に相当する導体2Pに複数の入出力インタフェース9Pが設けられていること以外は、電磁波伝搬媒体1Pの構成は上記電磁波伝搬媒体1と同様であるので、ここではその説明は省略する。
 なお、電磁波伝搬媒体に設けられた入出力インタフェースとは、電磁波伝搬媒体において、外部(電磁波伝搬空間の外部)から電磁波伝搬空間内に電磁波を入力(放射)し、また、電磁波伝搬空間から外部(電磁波伝搬空間の外部)に電磁波を出力する(取り出す)部分(箇所)である。導体に、電磁波を入出力(出し入れ)可能な開口部(例えばスロット)を入出力インタフェースとして設けておけば、この開口部(例えばスロット)を介して、電磁波伝搬空間内に電磁波を入力し、また電磁波伝搬空間から電磁波を出力する(取り出す)ことができる。
 電磁波伝搬媒体1Pにおいて、各入出力インタフェース9Pの位置は、側面5から入出力インタフェース9Pまでの距離(間隔)Lが側面6から入出力インタフェース9Pまでの距離(間隔)Lよりも大きい(長い)方が(すなわちL>L)、入出力インタフェース9Pと電磁波伝搬空間4との結合が強く、より大きな電磁波を入出力インタフェース9Pから入出力することができる。換言すれば、側面6から入出力インタフェース9PまでのX方向に沿った距離Lが、側面5から入出力インタフェース9PまでのX方向に沿った距離Lよりも短い(すなわちL>L)方が、より大きな電磁波を入出力インタフェース9Pから入出力することができる。これは、前述の図1に示したように、電磁波伝搬空間4内には定在波S1が発生しており、側面(端面)6に近い方により大きな電界が存在するためである。
 しかし、距離Lをゼロとし、入出力インタフェース9Pの一端と側面(端面)6とを重ねてしまうと、特性が大きく変化してしまうため、距離Lはゼロではない有限の値とすることが好ましい。また、入出力インタフェース9Pと電磁波伝搬空間4との結合を弱めたい場合は、距離Lを距離Lよりも短く(すなわちL<L)すれば良い。このように、入出力インタフェース9Pを設置する位置により、入出力インタフェース9Pと電磁波伝搬空間4との結合の度合いを調整することが可能である。
 また、ここで説明した電磁波伝搬媒体1Pは、前述の図1および図2に示した電磁波伝搬媒体1において、導体2のみに複数の入出力インタフェース9Pを設けた構成である(導体3には入出力インタフェース9Pを設けていない)。他の形態として、導体2に入出力インタフェースを設けずに導体3のみに複数の入出力インタフェース9Pを設けても良く、あるいは両面の導体3,4にそれぞれ複数の入出力インタフェース9Pを設けることもできる。
 図6に示される電磁波伝搬媒体1Mは、前述の図1および図2に示した電磁波伝搬媒体1において、導体2を、網目状(メッシュ状)の導体からなる導体2Mとした構成である。ここで、「網目状の導体」とは、複数の導線により仕切られた複数の開口部が存在する一体の導体であり、その複数の開口部から電磁波伝搬空間4に電磁波を入出力することができる。網目状の導体2Mの各開口部は、導体2Mにおいて規則的にまんべんなく配置(配列)されている。
 導体2として網目状の導体2Mを用いたことで、網目状の導体2Mのどの位置においても(その位置の網目の開口部から)電磁波を入出力することができる。導体2として網目状の導体2Mを用いた場合の入出力インタフェースは、網目状の導体2Mの複数の開口部のうち、電磁波の入出力に使用される開口部(単数又は複数)であり、その入出力インタフェースとなる開口部には、目印9Mを設置することができる。この目印9Mが設置された位置に後述のアンテナ13aなどの電磁波を入出力するための部材が配置され、網目状の導体2Mにおいて、このアンテナ(電磁波を入出力するための部材)が配置された開口部(すなわち目印9Mが設置されて入出力インタフェースとなる開口部)から電磁波が入出力されることになる。
 図6の電磁波伝搬媒体1Mにおいても、入出力インタフェースと電磁波伝搬空間4との結合の関係は、前述した電磁波伝搬媒体1P(図5)の入出力インタフェース9Pと電磁波伝搬空間4との結合の関係と同じである。従って、電磁波伝搬媒体1Mにおいても、前述した電磁波伝搬媒体1Pにおける入出力インタフェース9Pの位置と同じ位置に入出力インタフェースの目印9Mを設置することができる。入出力インタフェースの目印9Mは、導体2Mの表面に印字する、突起を形成する、または網目形状に特徴を設けるなど、様々な方法で実現することができる。
 また、本実施の形態1では、網目状の導体2Mとして、互いにX方向に所定の間隔を空けて配置されかつZ方向に延在する複数の導線と、互いにZ方向に所定の間隔を空けて配置されかつX方向に延在する複数の導線とが一体となって形成された導体を例示している。しかしながら、これら導線の延在方向は、XZ平面(X方向およびZ方向を含む平面)に平行な方向であればよく、X方向およびZ方向に限定されない。また、ここでは、X方向に沿って配置された複数の導線の間隔を一定とし、また、Z方向に沿って配置された複数の導線の間隔を一定としたが、それぞれ一定とする場合に限定されない。また、X方向に沿って配置された複数の導線と、Z方向に沿って配置された複数の導線とは直交(両者がなす角度が90度)しているが、これに限定されるものではなく、両者がなす角度が90度以外の角度であってもよい。このことは、網目状の導体2Mだけでなく、後述の網目状の導体22M,52Mなどについても同様である。
 また、ここで説明した電磁波伝搬媒体1Mは、前述の図1および図2に示した電磁波伝搬媒体1において、導体2のみを網目状の導体により構成して、ここに複数の入出力インタフェースの目印9Mを設けている(導体3は網目状の導体とはしていない)。他の形態として、導体2は網目状の導体とせずに導体3のみを網目状の導体により構成して、ここに複数の入出力インタフェースの目印9Mを設けても良く、あるいは両面の導体2,3を網目状の導体により構成して、それぞれに複数の入出力インタフェースの目印9Mを設けることもできるい。
 次に、本実施の形態1による他の電磁波伝搬媒体の構成例を、図7および図8を用いて説明する。図7および図8は、本実施の形態1による他の電磁波伝搬媒体1Bを示す説明図であり、図7には、電磁波伝搬媒体1Bの一部を拡大して示す斜視図が示され、図8には、電磁波伝搬媒体1Bの一部を側面5の正面から示す側面図が示されている。
 電磁波伝搬媒体1Bは、側面5に複数の棒状の導体(導体部)10が形成されており、この複数の棒状の導体10を介して導体2(より特定的には導体2の側面5側の長辺)と導体3(より特定的には導体3の側面5側の長辺)とが繋がって(接続されて)いる。すなわち、電磁波伝搬媒体1Bでは、導体2と導体3とは、電磁波伝搬媒体1Bの側面5において導体10を介して繋がる(接続される)ことで短絡されている。
 図7に示されるように、電磁波伝搬媒体1Bは、前述した電磁波伝搬媒体1と同様に、導体2と、導体3と、導体2と導体3とにより挟まれた電磁波伝搬空間4とを備えており、電磁波伝搬空間4内に電磁波を伝搬させる。電磁波伝搬空間4は、例えばプリント回路基板の材料であるガラスエポキシ樹脂などで構成される。
 図7および図8の電磁波伝搬媒体1Bが、上記図1の電磁波伝搬媒体1に対して主として相違しているのは、次の点である。すなわち、上記図1の電磁波伝搬媒体1では、側面5全体に導体15が形成されて、この導体15を介して導体2と導体3とが短絡されていたのに対して、図7および図8の電磁波伝搬媒体1Bでは、上記導体15の代わりに複数の棒状の導体10が側面5に形成されて、この複数の棒状の導体10を介して導体2と導体3とが短絡されている。つまり、図7および図8に示すように、電磁波伝搬媒体1Bの側面(端面)5には、導体2と導体3とを接続する複数の棒状の導体10が形成されている。電磁波伝搬媒体1Bの側面5において、各棒状の導体10は、Y方向に延在して一方の端部が導体2に繋がり(接続し)かつ他方の端部が導体3に繋がり(接続し)、この棒状の導体10がZ方向に所定の間隔を空けて複数配置されている。すなわち、電磁波伝搬媒体1Bの側面(端面)5は所定の間隔を空けて配置された複数の棒状の導体10により覆われて導体2と導体3とが短絡している。一方、側面6は導体で覆われておらず、側面6で導体2と導体3とが開放している点は、上記図1の電磁波伝搬媒体1と図7および図8の電磁波伝搬媒体1Bとで共通である。図7および図8の電磁波伝搬媒体1Bの他の構成は、上記図1の電磁波伝搬媒体1と基本的には同じとすることができるので、ここではその説明は省略する。
 なお、電磁波伝搬媒体1Bの側面5に形成された複数の棒状の導体10の間隔Lは、伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間4内における波長λに対して十分短く設定することが好ましい。例えば、上記間隔Lは、電磁波の波長λの8分の1以下(すなわちL≦λ/8)とすることが好ましく、16分の1以下(すなわちL≦λ/16)とすればより好ましい。これにより、導体2と導体3との短絡効果を強くすることができ、側面5から電磁波が漏れるのを抑制または防止することができる。
 また、側面5に形成された複数の棒状の導体10は、例えばプリント回路基板の上面の導体と下面の導体とを電気的に接続するスルーホール(プリント回路基板に形成されたスルーホール)の内部に埋め込まれた導体を用いて形成することができる。すなわち、導体2と導体3とを接続する複数の棒状の導体10を、上記スルーホールの内部に埋め込まれる導体によって構成することにより、電磁波伝搬媒体1Bをプリント回路基板に容易に形成することができる。
 次に、本実施の形態1による電磁波伝搬媒体を用いた伝送システムの構成例を、図9~図11を用いて説明する。図9は第1例の伝送システムの一部を拡大して示す斜視図であり、図10は第2例の伝送システムの一部を拡大して示す斜視図であり、図11は第3例の伝送システムの一部を拡大して示す斜視図である。
 図9は、前述した電磁波伝搬媒体1P(前述の図5)に伝送装置12aおよびアンテナ13aを備える伝送システム11aの構成例である。図10は、前述した電磁波伝搬媒体1(前述の図1)に伝送装置12bおよびアンテナ13bを備える伝送システム11bの構成例である。図11は、前述した電磁波伝搬媒体1(前述の図1)に伝送装置12cおよびアンテナ13cを備える伝送システム11cの構成例である。なお、アンテナは、電磁波を入出力する入出力インタフェースの総称であり、カプラ、結合器、またはコイルなど、形状や役割によって様々な呼称がある。
 図9に示される伝送システム11aでは、電磁波伝搬媒体1Pの導体2Pに設けられた複数の入出力インタフェース9Pに対向する位置にアンテナ13aを配した伝送装置12aを設置している。各伝送装置12aは、アンテナ13aおよび入出力インタフェース9Pを介して電磁波伝搬空間4内に電磁波を入出力することで、相互に通信のために信号を伝送したり、あるいは給電のために電力を伝送したりすることができる。また、電磁波伝搬空間4内において電磁波の伝送を行うことで、外部からの妨害を受けにくく、外部への漏れ(電磁波の漏れ)が小さい、高信頼な伝送システム11aを実現することができる。なお、アンテナ13aの形状は、立体構造または平面構造など様々な形状が考えられ、用途に応じて適切な形状を選択すればよい。
 図10に示される伝送システム11bでは、電磁波伝搬媒体1の導体2上に複数の伝送装置12bを設置し、各伝送装置12bに配されたアンテナ13bを、開放された側面(端面)6に設置している。すなわち、電磁波伝搬媒体1の開放された側面6を入出力インタフェースとして用い、各伝送装置12bがアンテナ13bを介して側面6から電磁波伝搬空間4内に電磁波を入出力することで、相互に通信のために信号を伝送したり、あるいは給電のために電力を伝送したりすることができる。また、側面6を入出力インタフェースとして用いることにより、電磁波伝搬媒体1では導体2に入出力インタフェースを設ける必要がなくなる。なお、アンテナ13bの形状は立体構造または平面構造など様々な形状が考えられ、用途に応じて適切な形状を選択すればよい。
 図11に示される伝送システム11cでは、電磁波伝搬媒体1の導体2上に複数の伝送装置12cを設置し、さらに各伝送装置12cに配されたアンテナ13cの端部が電磁波伝搬媒体1の開放された側面(端面)6と近接するように、電磁波伝搬媒体1の導体2上に複数のアンテナ13cを設置している。前述した伝送システム11bと同様に、図11に示される伝送システム11cでも、電磁波伝搬媒体1の開放された側面6を入出力インタフェースとして用い、各伝送装置12cがアンテナ13cを介して側面6から電磁波伝搬空間4内に電磁波を入出力することで、相互に通信のために信号を伝送したり、あるいは給電のために電力を伝送したりすることができる。また、前述した伝送システム11bと同様に、図11に示される伝送システム11cでも、側面6を入出力インタフェースとして用いることにより、電磁波伝搬媒体1では導体2に入出力インタフェースを設ける必要がなくなる。なお、アンテナ13cの形状は立体構造または平面構造など様々な形状が考えられ、用途に応じて適切な形状を選択すればよい。
 このように、本実施の形態1に係る電磁波伝搬媒体1,1P,1M,1Bの構成を適用すれば、2つの側面(端面)5,6のうち、一方の側面(ここでは側面5の場合を例示)を短絡し、他方の側面(ここでは側面6の場合を例示)を開放することにより、電磁波伝搬媒体1,1P,1M,1Bの小型化を実現することができる。すなわち、電磁波の進行方向100と直交する方向であるX方向の寸法(すなわちX方向に沿った側面5と側面6との距離L)を、伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間4内における波長λに対して約4分の1まで縮小することが可能である。
 また、電磁波伝搬媒体1Pでは、導体2Pに複数の入出力インタフェース9Pを設置することができる。そして、短絡した側面(ここでは側面5の場合を例示)と入出力インタフェース9Pとの距離(L)よりも、開放した側面(ここでは側面6の場合を例示)と入出力インタフェース9Pとの距離(L)を短くすることで、入出力インタフェース9Pと電磁波伝搬空間4との結合を強めることができる。電磁波伝搬媒体1Pと同様に、電磁波伝搬媒体1Mでも、網目状の導体からなる導体2Mに入出力インタフェースの目印9Mを設置することができ、入出力インタフェース9Pと同様の位置に目印9Mを設置することにより、出力インタフェースと電磁波伝搬空間4との結合を強めることができる。
 また、短絡した側面(ここでは側面5の場合を例示)の構造を、伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間4内における波長λよりも十分短い間隔で設置した複数の棒状の導体10によって形成することにより、プリント回路基板等にも電磁波伝搬媒体1Bを容易に形成することができるようになる。
 また、本実施の形態1に係る電磁波伝搬媒体1,1P,1M,1Bを用いて、通信や給電などを行うことのできる電磁波の伝送システムを実現することができる。さらに、開放した側面(ここでは側面5の場合を例示)と伝送装置に配されたアンテナとを結合させることにより、入出力インタフェースの数を減らすことができる。
 (実施の形態2)
 本実施の形態2では、電磁波伝搬空間の構造の工夫により小型化した電磁波伝搬媒体およびその電磁波媒体を用いた伝送システムの例を、図12~図42を用いて説明する。
 まず、本実施の形態2による電磁波伝搬媒体の構成例について図12および図13を用いて説明する。図12は本実施の形態2による電磁波伝搬媒体21の一部を拡大して示す斜視図であり、図13は、電磁波伝搬媒体21の断面図である。図13には、Z方向に垂直な断面が示されており、図13の紙面に垂直な方向がZ方向である。
 図12および図13に示されるように、電磁波伝搬媒体21は、導体(導体部、導体層、導体面)22,23,25,26と、導体22および導体23によりY方向に挟まれかつ導体25および導体26によりX方向に挟まれた電磁波伝搬空間24とを備えている。電磁波伝搬媒体21は、Z方向に延在している。このため、導体22,23,25,26および電磁波伝搬空間24もZ方向に延在している。ここで、X方向(第2方向)は、Z方向(第1方向)に直交する方向であり、Y方向(第3方向)は、Z方向とX方向とに直交する方向であることは、上記実施の形態1、本実施の形態2および後述の実施の形態3で共通である。
 電磁波伝搬空間24は、導体(第1導体)22と導体(第2導体)23との間に配置されて、導体22と導体23とによりY方向に挟まれており、また、導体(第3導体)25と導体(第4導体)26との間に配置されて、導体25と導体26とによりX方向に挟まれている。つまり、電磁波伝搬空間24は、導体22と導体23と導体25と導体26とで囲まれている。導体22と導体23とは、電磁波伝搬空間24を介してY方向に対向し、導体25と導体26とは、電磁波伝搬空間24を介してX方向に対向していると言うこともできる。また、別の見方をすると、導体25,26は、電磁波伝搬媒体21の両側面(X方向に対向する両側面)に形成されており、一方の側面(導体25が形成された側面)において、導体22と導体23とが導体25を介して接続されて(繋がって)短絡され、他方の側面(導体26が形成された側面)において、導体22と導体23とが導体26を介して接続されて(繋がって)短絡されていると言うこともできる。また、導体25を、電磁波伝搬媒体21におけるX方向の両側面のうちの一方の側面とみなし、導体26を、前記両側面のうちの他方の側面とみなすこともできる。
 導体22,23は、Z方向に長辺を有しかつX方向に短辺を有する平板状(Y方向が厚み方向の平板状)の導体とすることができ、また、導体25,26は、Z方向に長辺を有しかつY方向に短辺を有する平板状(X方向が厚み方向の平板状)の導体とすることができる。ここで、導体22の長辺と導体25の長辺とが接続され、導体25の他の長辺と導体23の長辺とが接続され、導体23の他の長辺と導体26の長辺とが接続され、導体26の他の長辺と導体22の他の長辺とが接続されているが、導体22と導体23と導体25と導体26とは、一体的に形成することもできる。図12および図13の場合は、導体22と導体23とにより、Y方向に所定の厚さを有する電磁波伝搬空間24の上側と下側とを挟み、導体25と導体26とにより、X方向に所定の幅を有する電磁波伝搬空間24の左側と右側とを挟む構造をしている。
 電磁波は、電磁波伝搬媒体21の電磁波伝搬空間24内を伝搬(進行)する。図12に、電磁波伝搬空間24内を伝搬する電磁波の進行方向(伝搬方向)を、符号200を付して示しているが、この電磁波の進行方向(伝搬方向)200は、Z方向に平行な方向(すなわちZ方向に沿った方向)である。従って、Z方向は、電磁波伝搬媒体21の延在方向(軸方向)であり、また、電磁波伝搬空間24内を伝搬する電磁波の進行方向(伝搬方向)でもある。電磁波伝搬空間24内は、空気、ガラス、セラミックス、または水などの誘電体としての特性を持つ物質で満たされている。
 また、電磁波伝搬媒体1は、電磁波伝搬空間4を介してZ方向に対向する2つの側面(上記側面7,8に相当する側面)も有しているが、この側面(上記側面7,8に相当する側面)には、導体が形成されていても、あるいは導体が形成されていなくてもよい。
 電磁波伝搬媒体21は、導体22,23,25,26で囲まれた領域に、Z方向に延在しかつ導体22,23,25,26のいずれかと接続された導体部31を有している。導体部31を設けているのは、電磁波伝搬媒体における電磁波の進行方向(伝搬方向)200(すなわちZ方向)と直交する断面において、電磁波の磁界方向に沿った電磁波伝搬空間24の長さLを、X方向に沿った導体25と導体26との距離(間隔)Lよりも長く(すなわちL>L)するためである。導体部31の具体的な構成については、後で説明するが、まず、本実施の形態2における電磁波伝搬媒体(または電磁波伝搬空間)の設計思想について、図14を参照して説明する。
 図14は、本実施の形態2における電磁波伝搬媒体(または電磁波伝搬空間)の設計思想の説明図であり、図14の(A)には、電磁波の進行方向(すなわちZ方向)と直交する断面で見た場合の、電磁波伝搬空間内の定在波の形状を示す図(説明図)が示され、図14の(B),(C)には、電磁波の進行方向(すなわちZ方向)と直交する断面における電磁波伝搬媒体の断面図が示されている。
 図14(B)に示される電磁波伝搬媒体102は、電磁波伝搬空間104が導体103で囲まれることで形成されている。この電磁波伝搬空間104は、X方向にもY方向にも導体103で挟まれている。図14(B)に示される電磁波伝搬媒体102は、上記図3および図4に示される電磁波伝搬媒体101にほぼ相当するものであり、図14(B)の電磁波伝搬媒体102の導体103は、上記図3および図4の電磁波伝搬媒体101の導体2,3,15,16を合わせたものに相当し、図14(B)の電磁波伝搬媒体102の電磁波伝搬空間104は、上記図3および図4の電磁波伝搬媒体101の電磁波伝搬空間4に相当している。
 電磁波伝搬空間内を電磁波が伝搬する際には、電磁波伝搬空間には電界および磁界が発生している。この電磁波伝搬空間に発生している電界方向E1と磁界方向B1とを、図14(B)の電磁波伝搬空間104内に矢印で模式的に示してある。なお、電界方向E1を実線の矢印で示し、磁界方向B1を一点鎖線の矢印で示してある。
 図14(B)の電磁波伝搬媒体102の場合、電界方向E1はY方向に平行で、磁界方向B1はX方向に平行となるため、電磁波伝搬媒体102における電磁波の進行方向と直交する断面(すなわち図14(B)の断面)において、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間104の長さは、電磁波伝搬媒体102のX方向の寸法Lとほぼ同じになる。
 電磁波は、導体が存在する場所では弱まるため、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間の両端面では(導体が存在することで)電界に振幅がなく、電磁波は弱まる。一方、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間の中央では電界の振幅が最も大きくなり、電磁波は強まる。このため、電磁波の進行方向(すなわちZ方向)と直交する断面において、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間の長さを、伝搬させる電磁波の波長λの2分の1に設定しておくことが好ましく、これにより、図14(A)に示されるような定在波S2が磁界方向B1に沿って電磁波伝搬空間に内に発生し、波長λの電磁波が電磁波伝搬空間内を的確に伝搬できるようになる。なお、定在波S2は、上記定在波S101相当するものであり、電界方向E1が定在波S2の振幅方向(電界の振幅方向)となる。
 しかしながら、図4(B)の電磁波伝搬媒体102の場合、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間の長さを、伝搬させる電磁波の波長λの2分の1に設定すると、電磁波伝搬媒体102のX方向の寸法Lもほぼλ/2となるため、電磁波伝搬媒体102の小型化が困難である。
 そこで、本実施の形態では、電磁波が電磁波伝搬空間内を的確に伝搬できるようにすることと、電磁波伝搬媒体の小型化(より特定的には電磁波伝搬媒体のX方向の寸法の縮小)とを両立させるために、電磁波伝搬媒体のX方向の寸法よりも、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間の長さが大きくなるように、電磁波伝搬空間の形状を設計する。例えば、図14(B)に示される電磁波伝搬空間104を、図14(C)に示されるように、電磁波の進行方向(すなわちZ方向)と直交する断面において電磁波伝搬空間104を折り曲げた形状とすることにより、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間104の長さを維持しながら、電磁波伝搬媒体102のX方向の寸法Lを縮小することができる。図14(B)の場合と同様に、図14(C)の場合も、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間104で見ると、図14(A)のような定在波S2が形成されるため、電磁波が電磁波伝搬空間104内を的確に伝搬することができる。このため、図14(B)と図14(C)とで電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間104の長さは同じである(λ/2に設定することが好ましい)が、図14(B)よりも図14(C)の方が電磁波伝搬媒体102のX方向の寸法Lを小さくする(具体的には約2分の1にする)ことができる。なお、図14(C)の構造が、図12および図13の電磁波伝搬媒体21に相当している。
 一方、図14(B)よりも図14(C)の方が電磁波伝搬媒体102のY方向の寸法は大きくなる(具体的には2倍になる)が、電磁波伝搬空間104の電界方向E1の寸法は、伝搬させる電磁波の波長λに依らず小さくすることが可能であるため、図14(B)と図14(C)のいずれの場合も、電磁波伝搬媒体102のY方向の寸法を、伝搬させる電磁波の波長λに依らず、容易小さくすることができる。
 このように、本実施の形態では、電磁波伝搬媒体における電磁波の進行方向(すなわちZ方向)と直交する断面において、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間の長さを維持しながら、電磁波伝搬媒体のX方向の寸法を縮小するように、電磁波伝搬空間を設計することで、電磁波伝搬媒体の小型化(具体的にはX方向の寸法の縮小)を図る。
 すなわち、本実施の形態では、電磁波伝搬媒体における電磁波の進行方向(すなわちZ方向)と直交する断面において、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLを、X方向に沿った導体25と導体26との距離Lよりも長く(すなわちL>L)することで、電磁波伝搬媒体の小型化(具体的にはX方向の寸法の縮小)を図ることを、共通の技術思想としている。なお、電磁波伝搬媒体のX方向の寸法は、X方向に沿った導体25と導体26との距離Lとほぼ同じであり、X方向に沿った導体25と導体26との距離Lを小さくすることは、電磁波伝搬媒体のX方向の寸法を小さくすること(すなわち電磁波伝搬媒体の小型化)につながる。
 これを実現するために、上記図12および図13の電磁波伝搬媒体21や後述の電磁波伝搬媒体21aでは、導体22,23,25,26で囲まれた領域に、Z方向に延在しかつ導体22,23,25,26のいずれかと接続された導体部を設けており、導体部31や後述の導体32a,32bが、この導体部に該当している。また、後述の電磁波伝搬媒体21bでは、導体23の構造を変更している。
 上記図12および図13の電磁波伝搬媒体21の導体部31について、以下に具体的に説明する。
 上記図12および図13の電磁波伝搬媒体21は、導体22,23,25,26で囲まれた領域に、Z方向に延在する導体部(導体)31を有しているが、この導体部31は、導体(導体部、導体層、導体面)31a,31bからなる。
 このうち、導体(第5導体)31aは、導体22と導体23との間に配置され、導体22および導体23に対向し(かつ導体22,23から離間し)、導体25および導体26から離間し、かつX方向に延在している。導体(第6導体)31bは、導体25と導体26との間の中央(X方向の中央)に位置し、導体31aと導体23とを接続するように導体31aと導体23との間にY方向に延在している。
 導体31aは、Z方向に長辺を有しかつX方向に短辺を有する平板状(Y方向が厚み方向の平板状)の導体とすることができ、導体22と導体23との間の中央(Y方向の中央)に導体31aが配置されていれば、より好ましい。すなわち、導体22と導体31aとのY方向の距離(間隔)と、導体31aと導体23とのY方向の距離(間隔)とが同じであれば、より好ましい。また、導体25と導体31aとのX方向の距離(間隔)と、導体31aと導体26とのX方向の距離(間隔)とが同じであれば、より好ましい。これにより、電磁波伝搬空間24を電磁波の磁界方向B1(磁界方向B1は後述の図15に示してある)に沿ってみた場合に、電界方向E1に沿った電磁波伝搬空間24の寸法(後述の図15において電界方向E1を示す矢印の長さに対応)を、場所によらずほぼ均一(一定)にすることができる。また、導体31bは、Z方向に長辺を有しかつY方向に短辺を有する平板状(X方向が厚み方向の平板状)の導体とすることができる。導体31bは、導体22と導体31aとの間には形成されておらず、導体31aと導体23との間に形成されており、導体31bのY方向の一方の端部は導体31aに接続され、導体31bのY方向の他方の端部は導体23に接続されている。
 導体22と導体23と導体25と導体26と導体31aと導体31bとの間に、電磁波伝搬空間24が形成されている。すなわち、導体22と導体23と導体25と導体26と導体31aと導体31bとで囲まれた領域に、電磁波伝搬空間24が形成されている。このため、電磁波伝搬媒体21における電磁波の進行方向(すなわちZ方向)と直交する断面において、導体部31(導体31a,31b)は、導体22,23、25,26で囲まれた領域を仕切り、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLを長くするように作用する。仕切りの役割をする導体部(導体部31や後述の導体32a,32b)は、Z方向に延在し、かつ導体22,23,25,26のいずれかと接続されている必要があり、導体部31は導体23に接続され、後述の導体32aは導体25に接続され、後述の導体32bは、導体26に接続されている。
 図15は、上記図13と同様、電磁波伝搬媒体21の断面図であるが、図13では、電磁波伝搬空間24にハッチングを付していたが、図15では電磁波伝搬空間24のハッチングを省略し、かつ、電磁波伝搬空間24内を電磁波が伝搬する際に電磁波伝搬空間24に発生する電界方向E1と磁界方向B1とを、符号E1,B1を付した矢印で模式的に示してある。なお、電界方向E1を実線の矢印で示し、磁界方向B1を一点鎖線の矢印で示してある。
 電磁波伝搬媒体21では、電磁波の進行方向と直交する断面における、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLは、図15において一点鎖線で示された矢印の長さ(磁界方向B1を示す矢印の長さ)に対応している。電磁波伝搬媒体21では、導体部31(31a,31b)を設けたことにより、導体22,23、25,26で囲まれた領域を導体部31(31a,31b)で仕切り、導体22,23,25,26,31(31a,31b)間に電磁波伝搬空間24を形成することで、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLを、X方向に沿った導体25と導体26との距離Lよりも長く(すなわちL>L)することができる。そして、電磁波伝搬媒体21において、X方向に沿った導体25と導体26との距離Lは、伝搬する電磁波の電磁波伝搬空間24内における波長λの2分の1よりも短く(すなわちL<λ/2)する。これにより、電磁波伝搬媒体21のX方向の寸法を縮小して、電磁波伝搬媒体21を小型化することができるとともに、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLを、電磁波の伝搬が可能な程度の長さに確保することができる。このため、電磁波伝搬媒体21による電磁波の伝搬と、電磁波伝搬媒体21の小型化とが可能になる。
 この長さLは、伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間内24における波長λの2分の1(すなわちL=λ/2)であれば、より好ましい。これにより、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24で見ると、上記図14(A)のような定在波S2が的確に形成されるようになるため、電磁波が電磁波伝搬空間24内をより的確に伝搬することができるようになる。また、電磁波伝搬媒体21において、L=λ/2とした場合には、X方向に沿った導体25と導体26との距離Lは、およそλ/4とすることができるため、電磁波伝搬媒体21のX方向の寸法を、およそλ/4とすることができる。これは、導体31a,31bを設けたことにより、磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLを、X方向に沿った導体25と導体26との距離Lの約2倍にできたためである。
 また、電磁波伝搬媒体21における電磁波の進行方向と直交する断面(図15の断面に対応)において、導体22の電磁波伝搬空間24に対向する側の面の中央(X方向の中央)CT1に、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の中央CT2が位置する(対向する、接する)ようにすることが重要である。ここで、上記中央CT1の位置は図15に示されており、導体22の電磁波伝搬空間24に対向する(接する)側の面において、X方向の中央が上記中央CT1に対応している。また、上記中央CT2の位置は、図15に点線で模式的に示されており、電磁波伝搬空間24を磁界方向B1に沿った見たときの中央(すなわち磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLの半分の位置)に対応している。電磁波の進行方向と直交する断面において、導体22の電磁波伝搬空間24に対向する側の面の中央(X方向の中央)CT1に、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の中央CT2を位置させることは、別の見方をすると、電磁波伝搬媒体21のX方向の中央に、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の中央CT2を一致させることでもある。
 電磁波伝搬空間24を伝搬する電磁波は、磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の中央CT2で電界の振幅が最も大きくなり、電磁波は強まる。これは、磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24で見ると、上記定在波S2のような定在波が発生しており、中央CT2に近いほど電界の振幅が大きくなるためである。このため、導体22の電磁波伝搬空間24に対向する側の面の中央CT1に、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の中央CT2を位置させることにより、電磁波伝搬空間24において電磁波が最も強まる中央CT2から、電磁波を入出力しやすくなり、電磁波伝搬空間24に対して大きな電磁波を入出力しやすくなる。電磁波伝搬媒体21では、導体22の電磁波伝搬空間24に対向する側の面の中央CT1で電界の振幅が大きくなって電磁波は最も強まるため、導体22(特に導体22のX方向の中央)に入出力インタフェースを設けて、そこから大きな電磁波を入出力することが可能になる。従って、導体22に入出力インタフェースを配置すれば、そこから電磁波を効率的に入出力することができるようになり、特に、導体22の中央(X方向の中央、上記中央CT1に対応する位置)に入出力インタフェースを配置すれば、そこから大きな電磁波を入出力することができ、より効率的に電磁波を伝搬(伝送)することができるようになる。
 また、電磁波の進行方向と直交する断面で見た場合に、電磁波伝搬空間24が中心線CTLに対して対称(線対称)な構造を有していればより好ましく、これにより、導体22の電磁波伝搬空間24に対向する側の面の中央CT1に、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の中央CT2を、的確に位置させることができる。ここで、上記中心線CTLは、上記中央CT1を通りかつY方向に平行な線であり、図13において符号CTLを付した点線で示されている。この中心線CTLは、導体25と導体26との間の中央(X方向の中央)に位置している。
 また、電磁波伝搬媒体21の厚み(Y方向の寸法)Lは、単純に考えると、上記図14(B)の電磁波伝搬媒体102の厚み(Y方向の寸法)の2倍となる。ここで、電磁波伝搬媒体21の厚みLは、電磁波伝搬媒体21のY方向の寸法であり、Y方向に沿った導体22と導体23との距離(間隔)とほぼ一致している。しかしながら、電磁波伝搬媒体21の厚みLは、伝搬させる電磁波の波長λに依らず薄くすることが可能であるため、電磁波伝搬媒体21厚み方向(Y方向)の寸法(L)も、伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間24内における波長λに対して約4分の1よりも小さくすることができる。
 従って、電磁波伝搬媒体21の小型化を図る上では、X方向の寸法を如何に縮小するかが重要であり、本実施の形態では、上述のようにして電磁波伝搬媒体21のX方向の寸法(つまり上記距離L)を縮小することができる。そして、電磁波伝搬媒体21の厚みLは、X方向に沿った導体25と導体26との距離Lよりも小さく(すなわちL<L)することが好ましく、これにより、電磁波伝搬媒体21全体の小型化を図ることができるが、これは、以下の電磁波伝搬媒体21P,21M,21a,21b,21c,21d,21e,21f,21gでも同様である。
 なお、図12、図13および図15に示した電磁波伝搬媒体21の構成は、図14のように電磁波伝搬媒体を曲げる手法や、積層する手法、複数の部材を貼り合わせる手法、型を用いて作製する手法など、種々の任意の手法を用いて作製することができる。これは、以降に説明する電磁波伝搬媒体においても同様である。
 次に、本実施の形態2による入出力インタフェースを設けた電磁波伝搬媒体の構成例を、図16および図17を用いて説明する。図16および図17は、入出力インタフェースを設けた電磁波伝搬媒体を示す斜視図である。このうち、図16は平板状の導体に複数の入出力インタフェースを設けた電磁波伝搬媒体の一部を拡大して示す斜視図、図17は網目状の導体に複数の入出力インタフェースの目印を設けた電磁波伝搬媒体の一部を拡大して示す斜視図である。
 図16に示される電磁波伝搬媒体21Pは、前述の図12、図13および図15に示した電磁波伝搬媒体21において、導体22を、複数の入出力インタフェース29Pが設けられた平板状の導体22Pとした構成である。導体22Pは、入出力インタフェース29Pが設けられていること以外は、導体22と同様である。すなわち、前述の図12、図13および図15に示した電磁波伝搬媒体21において、導体22に入出力インタフェース29Pを設けたものが、図16の電磁波伝搬媒体21Pである。これにより、各入出力インタフェース29Pから電磁波伝搬空間24内へ電磁波を入力する、または電磁波伝搬空間24内から各入出力インタフェース29Pへ電磁波を出力することができる。複数の入出力インタフェース29Pのそれぞれは、例えば導体22Pに設けられたスロット(開口部)である。このスロット(開口部)の平面形状は、例えば、X方向に長辺をZ方向に短辺を有する長方形状とすることができる。
 導体22に相当する導体22Pに複数の入出力インタフェース29Pが設けられていること以外は、電磁波伝搬媒体21Pの構成は上記電磁波伝搬媒体21と同様であるので、ここではその説明は省略する。
 前述の図12、図13および図15に示した電磁波伝搬媒体21では、導体22,23,25,26のうち、導体22(すなわち導体22P)に複数の入出力インタフェース29Pを設けることが好ましい。これは、上述のように、電磁波の進行方向と直交する断面において、導体22(22P)の電磁波伝搬空間24に対向する側の面の中央CT1に、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の中央CT2が位置するようにしたことで、導体23,25,26よりも導体22(22P)に入出力インタフェースを設けた方が、より強い電磁波を入出力インタフェースから入出力することができるためである。
 また、各入出力インタフェース29Pの位置は、電磁波伝搬媒体21Pの幅方向(X方向)に関しては中央(X方向の中央)に設けられると、入出力インタフェース29Pと電磁波伝搬空間24との結合が強く、入出力インタフェース29Pを介して、より大きな電磁波を入出力することができる。これは、上記図14に示したように、電磁波伝搬空間24内には定在波S2が曲げられた形状で発生しており、中央に近いほど大きな電界が存在するためである。従って、各入出力インタフェース29Pは、その一部でも、電磁波伝搬媒体21Pの幅方向(X方向)に関して中央に在ると、入出力インタフェース29Pから大きな電磁波を入出力することができる。この場合、導体22Pに設けられた各入出力インタフェース29Pの位置は、導体25から入出力インタフェース29Pまでの距離(間隔)L10と導体26から入出力インタフェース29Pまでの距離(間隔)L11とが同じ(すなわちL10=L11)であれば、より好ましい。
 また、別の見方をすると、電磁波の進行方向と直交する断面において、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の中央CT2に対向する(接する)位置に入出力インタフェース(29P)を設けることにより、電磁波伝搬空間24から、入出力インタフェース(29P)を介して、より大きな電磁波を入出力することができると言うこともできる。
 また、入出力インタフェース29Pと電磁波伝搬空間24との結合を弱めたい場合は、入出力インタフェース29Pの位置を上記中央(X方向の中央)からずらせば良く、入出力インタフェース29Pを設置する位置により、入出力インタフェース29Pと電磁波伝搬空間24との結合の度合いを調整することが可能である。
 図17に示される電磁波伝搬媒体21Mは、前述の図12、図13および図15に示した電磁波伝搬媒体21において、導体22を、網目状(メッシュ状)の導体22Mとした構成である。ここで、「網目状の導体」とは、複数の導線により仕切られた複数の開口部が存在する一体の導体であり、その複数の開口部から電磁波伝搬空間24に電磁波を入出力することができる。網目状の導体22Mの各開口部は、導体22Mにおいて規則的にまんべんなく配置(配列)されている。
 導体22として網目状の導体22Mを用いたことで、網目状の導体22Mのどの位置においても(その位置の網目の開口部から)電磁波を入出力することができる。導体22として網目状の導体22Mを用いた場合の入出力インタフェースは、網目状の導体22Mの複数の開口部のうち、電磁波の入出力に使用される開口部(単数又は複数)であり、その入出力インタフェースとなる開口部には、目印29Mを設置することができる。この目印29Mが設置された位置にアンテナ(例えば後述のアンテナ43a)などの電磁波を入出力するための部材が配置され、網目状の導体22Mにおいて、このアンテナ(電磁波を入出力するための部材)が配置された開口部(すなわち目印29Mが設置されて入出力インタフェースとなる開口部)から電磁波が入出力されることになる。
 なお、網目状の導体22Mを適用した図17の電磁波伝搬媒体21Mにおいても、入出力インタフェースと電磁波伝搬空間24との結合の関係は、前述した電磁波伝搬媒体21P(図16)における入出力インタフェース29Pと電磁波伝搬空間24との結合の関係と同じである。従って、電磁波伝搬媒体21Mにおいても、前述した電磁波伝搬媒体21Pにおける入出力インタフェース29Pの位置と同じ位置に、入出力インタフェースの目印29Mを設置することができる。入出力インタフェースの目印29Mは、網目状の導体22Mの表面に印字する、突起を形成する、または網目形状に特徴を設けるなど、様々な方法で実現することができる。
 また、電磁波伝搬媒体を構成する導体(電磁波伝搬媒体21の場合は導体22,23,25,26,31a,31b)のうちの任意の導体を、導体22Mのような網目状の導体とすることが可能であるが、入出力インタフェースとして用いない導体(入出力インタフェースを配置しない導体)については、網目状の導体とはせずに平板状の導体とした方が、電磁波の漏れをできるだけ抑制するという観点で、より好ましい。
 次に、本実施の形態2による電磁波伝搬媒体の第1変形例を、図18~図20を用いて説明する。図18は第1変形例の電磁波伝搬媒体21aの一部を拡大して示す斜視図であり、図19および図20は、電磁波伝搬媒体21aの断面図である。図19および図20には、Z方向に垂直な断面が示されており、図19および図20の紙面に垂直な方向がZ方向である。なお、図19では、電磁波伝搬空間24にハッチングを付しているが、図20では、電磁波伝搬空間24のハッチングを省略し、かつ、電磁波伝搬空間24内を電磁波が伝搬する際に電磁波伝搬空間24に発生する電界方向E1と磁界方向B1とを、符号E1,B1を付した矢印で模式的に示してある。ここで、電界方向E1を実線の矢印で示し、磁界方向B1を一点鎖線の矢印で示してある。
 上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21の電磁波伝搬空間24は、図14(B),(C)を参照すると分かるように、電磁波の進行方向に垂直な断面で見て、図14(B)の電磁波伝搬空間104を2層に折り曲げた形状と等価の断面形状を有している。一方、図18~図20の電磁波伝搬媒体21aの電磁波伝搬空間24は、電磁波の進行方向に垂直な断面で見て、図14(B)の電磁波伝搬空間104を3層に折り曲げた形状と等価の断面形状を有している。以下、電磁波伝搬媒体21aの構成について具体的に説明する。
 図18~図20に示される電磁波伝搬媒体21aは、導体32a,32bを追加した点が、上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21と相違している。以下、上記電磁波伝搬媒体21との相違点を中心に説明する。
 図18~図20の電磁波伝搬媒体21aは、導体22,23,25,26で囲まれた領域に、上記導体部31(すなわち導体31a,31b)に加えて更に、Z方向に延在する導体(導体部、導体層、導体面)32a,32bを有している。このうち、導体(第6導体)32aは、Y方向で見ると導体31aと導体23との間に配置され、X方向で見ると導体25と導体31bとの間に配置され、導体31aおよび導体23に対向し(かつ離間し)ている。また、この導体32aは、一端が導体25に接続されて導体31bに向かってX方向に延在しているが、導体31bからは離間している。一方、導体(第7導体)32bは、Y方向で見ると導体31aと導体23との間に配置され、X方向で見ると導体26と導体31bとの間に配置され、導体31aおよび導体23に対向(かつ離間)している。また、この導体32bは、一端が導体26に接続されて導体31bに向かってX方向に延在しているが、導体31bからは離間している。すなわち、導体32aのX方向の一方の端部は導体25に接続され、導体32aのX方向の他方の端部は、導体31bに対向しているが導体31bから離間し、また、導体32bのX方向の一方の端部は導体26に接続され、導体32bのX方向の他方の端部は、導体31bに対向しているが導体31bから離間している。
 導体32aは、Z方向に長辺を有しかつX方向に短辺を有する平板状(Y方向が厚み方向の平板状)の導体とすることができ、導体31aと導体23との間の中央(Y方向の中央)に導体32aが配置されていれば、より好ましい。また、導体32bは、Z方向に長辺を有しかつX方向に短辺を有する平板状(Y方向が厚み方向の平板状)の導体とすることができ、導体31aと導体23との間の中央(Y方向の中央)に導体32bが配置されていれば、より好ましい。
 また、電磁波伝搬媒体21aでは、導体22と導体23との間の中央(Y方向の中央)に導体31aを配置するのではなく、導体22と、導体31aと、導体32a,32bと、導体23とが、Y方向で見て等間隔で配置されているようにすることが、より好ましい。すなわち、導体22と導体31aとのY方向の距離(間隔)と、導体31aと導体32aとのY方向の距離(間隔)と、導体32aと導体23とのY方向の距離(間隔)とが同じであれば、より好ましく、また、導体22と導体31aとのY方向の距離(間隔)と、導体31aと導体32bとのY方向の距離(間隔)と、導体32bと導体23とのY方向の距離(間隔)とが同じであれば、より好ましい。これにより、電磁波伝搬空間24を電磁波の磁界方向B1に沿ってみた場合に、電界方向E1に沿った電磁波伝搬空間24の寸法(図20において電界方向E1を示す矢印の長さに対応)を、場所によらずほぼ均一(一定)にすることができる。
 電磁波伝搬媒体21aでは、導体22と導体23と導体25と導体26と導体31aと導体31bと導体32aと導体32bとの間に、電磁波伝搬空間24が形成されている。すなわち、導体22と導体23と導体25と導体26と導体31aと導体31bと導体32aと導体32bとで囲まれた領域に、電磁波伝搬空間24が形成されている。このため、電磁波伝搬媒体21における電磁波の進行方向(すなわちZ方向)と直交する断面において、導体部31(導体31a,31b)および導体32a,32bは、導体22,23,25,26で囲まれた領域を仕切り、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLを長くするように作用する。
 上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21に比べて、図18~図20に示される電磁波伝搬媒体21aの場合、導体22,23,25,26で囲まれた領域を、導体部31(導体31a,31b)に加えて導体32a,32bでも仕切ることにより、X方向に沿った導体25と導体26との距離Lが同じであれば、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLを更に長くすることができる。上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21の場合は、上記長さLは上記距離Lのおよそ2倍となり、図18~図20の電磁波伝搬媒体21aの場合は、上記長さLは上記距離Lのおよそ3倍とすることができる。このため、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLが同じであれば、上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21に比べて、図18~図20に示される電磁波伝搬媒体21aの方が、X方向に沿った導体25と導体26との距離Lを更に小さくする(つまり電磁波伝搬媒体のX方向の寸法を更に小さくする)ことができる。電磁波伝搬媒体21,21aともに、電磁波の進行方向と直交する断面における磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLは、好ましくは電磁波の波長λの2分の1(すなわちL=λ/2)であるが、この場合のX方向に沿った導体25と導体26との距離L(電磁波伝搬媒体のX方向の寸法に対応)は、電磁波伝搬媒体21ではおよそλ/4とすることができ、電磁波伝搬媒体21aではおよそλ/6とすることができる。
 従って、図18~図20に示される電磁波伝搬媒体21aは、上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21に比べて、厚み方向(Y方向)の寸法は大きくなる(概ね1.5倍)が、X方向の寸法を更に縮小することができ(例えば約λ/6まで縮小でき)、電磁波伝搬媒体の更なる小型化を図ることができる。
 このように、上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21と比べて、図18~図20の電磁波伝搬媒体21aは、厚み方向(Y方向)の寸法を増やす構造をとることにより、幅方向(X方向)の寸法を縮小することができる。
 上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21の電磁波伝搬空間24は、上記図14(B)の電磁波伝搬空間104を2層に折り曲げた形状と等価の断面形状(電磁波の進行方向に垂直な断面形状)を有し、図18~図20の電磁波伝搬媒体21aの電磁波伝搬空間24は、図14(B)の電磁波伝搬空間104を3層に折り曲げた形状と等価の断面形状(電磁波の進行方向に垂直な断面形状)を有している。上記図14(B)の電磁波伝搬空間104を更に4層以上に曲げた形状と等価の断面形状を、電磁波伝搬空間24の断面形状(電磁波の進行方向に垂直な断面形状)として適用することもでき、折り曲げの層数を増やしていくことで、電磁波伝搬媒体の幅方向(X方向)のサイズを更に縮小することができる。
 図18~図20に示される電磁波伝搬媒体21aの他の構成は、上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21と同様である。
 このため、上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21と同様に、図18~図20の電磁波伝搬媒体21aでも、電磁波の進行方向と直交する断面(図19、図20の断面に対応)において、導体22の電磁波伝搬空間24に対向する側の面の中央(X方向の中央)CT1に、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の中央CT2が位置する(対向する、接する)ようにし、その理由も同様である。
 また、上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21と同様に、図18~図20の電磁波伝搬媒体21aでも、電磁波の進行方向と直交する断面で見た場合に、電磁波伝搬空間24が中心線CTLに対して対称(線対称)な構造を有していればより好ましい。これにより、導体22の電磁波伝搬空間24に対向する側の面の中央CT1に、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の中央CT2を、的確に位置させることができる。
 次に、本実施の形態2による電磁波伝搬媒体の第2変形例を、図21~図23を用いて説明する。図21は第2変形例の電磁波伝搬媒体21bの一部を拡大して示す斜視図であり、図22および図23は、電磁波伝搬媒体21bの断面図である。図22および図23には、Z方向に垂直な断面が示されており、図22および図23の紙面に垂直な方向がZ方向である。なお、図22では、電磁波伝搬空間24にハッチングを付しているが、図23では、電磁波伝搬空間24のハッチングを省略し、かつ、電磁波伝搬空間24内を電磁波が伝搬する際に電磁波伝搬空間24に発生する電界方向E1と磁界方向B1とを、符号E1,B1を付した矢印で模式的に示してある。ここで、電界方向E1を実線の矢印で示し、磁界方向B1を一点鎖線の矢印で示してある。
 図21~図23に示される電磁波伝搬媒体21bは、導体部31(すなわち導体31a,31b)を省略し、かつ導体23の形状を変更した点が、上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21と相違している。以下、上記電磁波伝搬媒体21との相違点を中心に説明する。
 図21~図23の電磁波伝搬媒体21bは、導体22,23,25,26と、導体22および導体23によりY方向に挟まれかつ導体25および導体26によりX方向に挟まれた電磁波伝搬空間24とを備えているが、上記電磁波伝搬媒体21とは異なり、上記導体部31(すなわち導体31a,31b)を有しておらず、また、導体23の形状が上記電磁波伝搬媒体21と相違している。
 上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21における導体23は、Z方向に長辺を有しかつX方向に短辺を有する平板状(Y方向が厚み方向の平板状)の導体であり、電磁波伝搬空間24に接する導体23の主面は、1つの平坦面で形成されていた。一方、図21~図23の電磁波伝搬媒体21bにおける導体23は、電磁波伝搬空間24に接する導体23の主面は、導体面(導体部、導体層、導体)23a,23b,23c,23d,23eで形成されている。
 すなわち、導体23は、導体22に対向しかつ導体25および導体26から離間する導体面23aと、導体22に対向しかつ導体25に接続された導体面23bと、導体22に対向しかつ導体26に接続された導体面23cと、導体25に対向しかつ導体面23aおよび導体面23bに接続された導体面23dと、導体26に対向しかつ導体面23aおよび導体面23cに接続された導体面23eとを有している。そして、導体面23aと導体22とのY方向の距離(間隔)L12は、導体面23bと導体22とのY方向の距離(間隔)L13および導体面23cと導体22とのY方向の距離(間隔)L14よりも小さい(すなわちL12<L13,L12<L14)。導体22と導体25と導体26と導体面23aと導体面23bと導体面23cと導体面23dと導体面23eとの間に、電磁波伝搬空間24が形成されている。すなわち、導体22と導体25と導体26と導体面23aと導体面23bと導体面23cと導体面23dと導体面23eとで囲まれた領域に、電磁波伝搬空間24が形成されている。また、各導体面23a,23b,23c,23d,23eは平坦である。各導体面23a,23b,23c,23d,23eを、平板状の導体とみなすこともできる。
 導体面23a,23b,23c,23d,23eはZ方向に延在しているが、このうち、導体面23a,23b,23cは、Z方向およびX方向に略平行とすることができ、導体面23d,23eは、Z方向およびY方向に略平行とすることができる。
 また、導体22と導体面23aとのY方向の距離(間隔)と、導体25と導体面23dとのX方向の距離(間隔)と、導体26と導体面23eとのX方向の距離(間隔)とが同じであれば、より好ましい。これにより、電磁波伝搬空間24を電磁波の磁界方向B1に沿ってみた場合に、電界方向E1に沿った電磁波伝搬空間24の寸法(図23において電界方向E1を示す矢印の長さに対応)を、場所によらずほぼ均一(一定)にすることができる。
 上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21では、導体部31(導体31a,31b)を設けたことで、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLを、X方向に沿った導体25と導体26との距離Lよりも長く(すなわちL>L)していた。それに対して、図21~図23の電磁波伝搬媒体21bでは、導体23の形状を工夫することで、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLを、X方向に沿った導体25と導体26との距離Lよりも長く(すなわちL>L)している。
 図21~図23の電磁波伝搬媒体21bの場合、電磁波伝搬媒体21bの幅方向(X方向)の寸法Xおよび厚み方向(Y方向)の寸法Yと、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLとの関係は、概ねX+2Y=Lとなる。ここで、電磁波伝搬媒体21bの幅方向(X方向)の寸法Xは、X方向に沿った導体25と導体26との距離Lとほぼ同じである。
 電磁波伝搬媒体21,21a,21bともに、電磁波の進行方向と直交する断面における電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLは、好ましくは電磁波の波長λの2分の1(すなわちL=λ/2)である。この場合、電磁波伝搬媒体21bでは、電磁波伝搬媒体21bの幅方向(X方向)の寸法Xと厚み方向(Y方向)の寸法Yは、伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間24内での波長λに対して、およそ次の式(1)のようになる。
       X+2Y=λ/2      式(1)
 従って、電磁波伝搬媒体21bの幅方向(X方向)の寸法Xは、伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間24内での波長λに対して2分の1よりも小さくすることができる。
 また、図21~図23の電磁波伝搬媒体21bには、導体面23aと導体面23dと導体面23eとに囲まれた電磁波非伝搬空間35が形成される。すなわち、電磁波非伝搬空間35の3面が、導体面23a,23d,23eを介して電磁波伝搬空間24により囲まれている。電磁波非伝搬空間35は、導体23を介して電磁波伝搬空間24と隣接しているが、電磁波非伝搬空間35と電磁波伝搬空間24との間には導体23が介在しているため、電磁波伝搬空間24を電磁波が伝搬しても、その電磁波は電磁波非伝搬空間35内を伝搬しない。ここで、電磁波非伝搬空間とは、電磁波が伝搬しない空間(または電磁波の伝搬に使用しない空間)を言い、電磁波伝搬空間とは異なる空間である。
 図21~図23に示される電磁波伝搬媒体21bの他の構成は、上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21と同様である。
 このため、上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21と同様に、図21~図23の電磁波伝搬媒体21bでも、電磁波の進行方向と直交する断面(図22、図23の断面に対応)において、導体22の電磁波伝搬空間24に対向する側の面の中央(X方向の中央)CT1に、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の中央CT2が位置する(対向する、接する)ようにし、その理由も同様である。
 また、上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21と同様に、図21~図23の電磁波伝搬媒体21bでも、電磁波の進行方向と直交する断面で見た場合に、電磁波伝搬空間24が中心線CTLに対して対称(線対称)な構造を有していればより好ましい。これにより、導体22の電磁波伝搬空間24に対向する側の面の中央CT1に、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の中央CT2を、的確に位置させることができる。
 また、図21~図23の電磁波伝搬媒体21bには、導体23(具体的には導体面23a,23d,23e)に囲まれた電磁波非伝搬空間35が形成されるため、突起物上に電磁波伝搬媒体21bを設置する際に、その突起物が電磁波非伝搬空間35内に収まるようにすることで、突起物の形状に合わせて電磁波伝搬媒体21bを設置することができる(突起物を覆うように電磁波伝搬媒体21bを設置することができる)。
 また、図21~図23の電磁波伝搬媒体21bでは、入出力インタフェースは、導体22または導体23に設けることができ、導体23に設ける場合は、導体23の導体面23aに配置されるようにする。入出力インタフェースを導体22に設ける場合は、上記図16の入出力インタフェース29Pのように、幅方向(X方向)に関して導体22の中央に入出力インタフェースを設置することにより、入出力インタフェースから大きな電磁波入出力することができる。また、入出力インタフェースを導体23に設ける場合は、幅方向(X方向)に関して導体23の中央(すなわち導体面23aのX方向の中央)に入出力インタフェースを設置することにより、入出力インタフェースから大きな電磁波入出力することができる。後述の図34には、入出力インタフェースを導体23に設ける場合が示されている。
 次に、本実施の形態2による電磁波伝搬媒体の第3変形例を、図24~図26を用いて説明する。図24は第3変形例の電磁波伝搬媒体21cの一部を拡大して示す斜視図であり、図25および図26は、電磁波伝搬媒体21cの断面図である。図25および図26には、Z方向に垂直な断面が示されており、図25および図26の紙面に垂直な方向がZ方向である。なお、図25では、電磁波伝搬空間24および電磁波非伝搬空間36にハッチングを付しているが、図26では、電磁波伝搬空間24および電磁波非伝搬空間36のハッチングを省略し、かつ、電磁波伝搬空間24内を電磁波が伝搬する際に電磁波伝搬空間24に発生する電界方向E1と磁界方向B1とを、符号E1,B1を付した矢印で模式的に示してある。ここで、電界方向E1を実線の矢印で示し、磁界方向B1を一点鎖線の矢印で示してある。
 図24~図26に示される電磁波伝搬媒体21cは、導体31aの形状が、上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21と相違している。以下、上記電磁波伝搬媒体21との相違点を中心に説明する。
 上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21では、導体31aは平板状の導体であった。それに対して、図24~図26の電磁波伝搬媒体21cでは、導体31aは、導体22に対向する導体面(導体部、導体層、導体)PL1と、導体23に対向する導体面(導体部、導体層、導体)PL2と、導体25に対向する導体面(導体部、導体層、導体)PL3と、導体26に対向する導体面(導体部、導体層、導体)PL4とを有している。そして、導体面PL1と導体面PL2と導体面PL3と導体面PL4とで囲まれた領域に、電磁波非伝搬空間36が形成されている。導体31bは、導体面PL2と導体23とを接続している。
 電磁波の進行方向と直交する断面(図25および図26の断面)で見た場合に、電磁波非伝搬空間36は電磁波伝搬空間24で囲まれているが、電磁波伝搬空間24と電磁波非伝搬空間36との間には、導体31a(導体面PL1,PL2,PL3,PL4)が介在している。すなわち、電磁波非伝搬空間36の4面が、導体面PL1,PL2,PL3,PL4を介して電磁波伝搬空間24により囲まれている。つまり、電磁波の進行方向と直交する断面で見ると、電磁波非伝搬空間36は、導体31a(導体面PL1,PL2,PL3,PL4)で囲まれており、導体31aは、一方の面が電磁波伝搬空間24と接し、それとは反対側の他方の面が電磁波非伝搬空間36に接している。
 導体22と導体23と導体25と導体26と導体面PL1と導体面PL2と導体面PL3と導体面PL4と導体31bとの間に、電磁波伝搬空間24が形成されている。すなわち、導体22と導体23と導体25と導体26と導体面PL1と導体面PL2と導体面PL3と導体面PL4と導体31bとで囲まれた領域に、電磁波伝搬空間24が形成されている。
 導体31aはZ方向に延在しているので、導体面PL1,PL2,PL3,PL4および電磁波非伝搬空間36もZ方向に延在している。電磁波非伝搬空間36は、導体31aを介して電磁波伝搬空間24と隣接しているが、電磁波非伝搬空間36と電磁波伝搬空間24との間には導体31aが介在しているため、電磁波伝搬空間24を電磁波が伝搬しても、その電磁波は電磁波非伝搬空間36内を伝搬しない。
 また、各導体面PL1,PL2,PL3,PL4は平坦であり、各導体面PL1,PL2,PL3,PL4を、平板状の導体とみなすこともできる。すなわち、導体面PL1,PL2を、Z方向に長辺を有しかつX方向に短辺を有する平板状(Y方向が厚み方向の平板状)の導体でそれぞれ形成し、導体面PL3,PL4を、Z方向に長辺を有しかつY方向に短辺を有する平板状(X方向が厚み方向の平板状)の導体でそれぞれ形成することができる。
 また、導体面PL1と導体22とのY方向の距離(間隔)と、導体面PL2と導体23とのY方向の距離(間隔)と、導体面PL3と導体25とのX方向の距離(間隔)と、導体面PL4と導体26とのX方向の距離(間隔)とは、互いに同じであれば、より好ましい。これにより、電磁波伝搬空間24を電磁波の磁界方向B1に沿ってみた場合に、電界方向E1に沿った電磁波伝搬空間24の寸法(図26)において電界方向E1を示す矢印の長さに対応)を、場所によらずほぼ均一(一定)にすることができる。
 図24~図26の電磁波伝搬媒体21cは、上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21と比べて、電磁波非伝搬空間36の分、厚み方向(Y方向)の寸法は大きくなるが、幅方向(X方向)の寸法を、更に小さくすることができる。
 図24~図26に示される電磁波伝搬媒体21cの他の構成は、上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21と同様である。
 このため、上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21と同様に、図24~図26の電磁波伝搬媒体21cでも、電磁波の進行方向と直交する断面(図25、図26の断面に対応)において、導体22の電磁波伝搬空間24に対向する側の面の中央(X方向の中央)CT1に、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の中央CT2が位置する(対向する、接する)ようにし、その理由も同様である。
 また、上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21と同様に、図24~図26の電磁波伝搬媒体21cでも、電磁波の進行方向と直交する断面で見た場合に、電磁波伝搬空間24が中心線CTLに対して対称(線対称)な構造を有していればより好ましい。これにより、導体22の電磁波伝搬空間24に対向する側の面の中央CT1に、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の中央CT2を、的確に位置させることができる。
 また、図24~図26の電磁波伝搬媒体21cには、導体31aの導体面PL1,PL2,PL3,PL4に囲まれた電磁波非伝搬空間36が形成されるため、突起物上に電磁波伝搬媒体21cを設置する際に、その突起物が電磁波非伝搬空間36内に収まるようにすることで、突起物を覆うように電磁波伝搬媒体21cを設置することができる。
 また、図24~図26の電磁波伝搬媒体21cでは、入出力インタフェースは、導体22または導体31aに設けることができ、導体31aに設ける場合は、導体31aの導体面PL1に配置されるようにする。入出力インタフェースを導体22に設ける場合は、上記図16の入出力インタフェース29Pのように、幅方向(X方向)に関して導体22の中央に入出力インタフェースを設置することにより、入出力インタフェースから大きな電磁波入出力することができる。また、入出力インタフェースを導体31a(の導体面PL1)に設ける場合は、幅方向(X方向)に関して導体31aの中央(すなわち導体面PL1のX方向の中央)に入出力インタフェースを設置することにより、入出力インタフェースから大きな電磁波入出力することができる。後述の図35には、入出力インタフェースを導体31の導体面PL1に設ける場合が示されている。
 次に、本実施の形態2による電磁波伝搬媒体の第4変形例を、図27~図29を用いて説明する。図27は第4変形例の電磁波伝搬媒体21dの一部を拡大して示す斜視図であり、図28および図29は、電磁波伝搬媒体21dの断面図である。図28および図29には、Z方向に垂直な断面が示されており、図28および図29の紙面に垂直な方向がZ方向である。なお、図28では、電磁波伝搬空間24にハッチングを付しているが、図29では、電磁波伝搬空間24のハッチングを省略し、かつ、電磁波伝搬空間24内を電磁波が伝搬する際に電磁波伝搬空間24に発生する電界方向E1と磁界方向B1とを、符号E1,B1を付した矢印で模式的に示してある。ここで、電界方向E1を実線の矢印で示し、磁界方向B1を一点鎖線の矢印で示してある。
 図27~図29に示される電磁波伝搬媒体21dは、導体31bが省略(削除)されている点が、上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21と相違している。以下、上記電磁波伝搬媒体21との相違点を中心に説明する。
 図27~図29に示される電磁波伝搬媒体21dは、導体22,23,25,26と、導体22および導体23によりY方向に挟まれかつ導体25および導体26によりX方向に挟まれた電磁波伝搬空間24とを備えているが、導体22と導体23との間に、Z方向に延在する導体31aが配置されている。そして、導体31aと、導体22,23,24,25との間に、電磁波伝搬空間24が形成されている。すなわち、導体22,23,24,25,31aで囲まれた領域に、電磁波伝搬空間24が形成されている。電磁波伝搬媒体21dでは、導体31bが形成されていないため、導体31aは、導体を介して導体22,23,24,25に接続されていない。このため、電磁波の進行方向と直交する断面において、導体31aは電磁波伝搬空間24に囲まれており、導体31aは、導体22,23,24,25から離間されている。
 上述のように、導体31aは、Z方向に長辺を有しかつX方向に短辺を有する平板状(Y方向が厚み方向の平板状)の導体とすることができ、導体22と導体23との間の中央(Y方向の中央)に導体31aが配置されていれば、より好ましい。すなわち、導体22と導体31aとのY方向の距離(間隔)と、導体31aと導体23とのY方向の距離(間隔)とが同じであれば、より好ましい。また、導体25と導体31aとのX方向の距離(間隔)と、導体31aと導体26とのX方向の距離(間隔)とが同じであれば、より好ましい。これにより、電磁波伝搬空間24を電磁波の磁界方向B1に沿ってみた場合に、電界方向E1に沿った電磁波伝搬空間24の寸法(図29において電界方向E1を示す矢印の長さに対応)を、場所によらずほぼ均一(一定)にすることができる。
 図27~図29に示される電磁波伝搬媒体21dでは、導体22,23の間に導体22,23,24,25から離間した導体31aを設け、電磁波の進行方向と直交する断面において導体31aが電磁波伝搬空間24で囲まれるようにしたことで、図29からも分かるように、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24は、導体からなる端面(磁界方向B1の端面、電界が振幅を持たない端面)を有さなくなる。すなわち、図27~図29に示される電磁波伝搬媒体21dは、導体22と導体23と導体25と導体26とで挟まれた電磁波伝搬空間24をループ形状としている。つまり、上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21において、導体31bを削除して電磁波伝搬空間24をループ形状としたものが、図27~図29の電磁波伝搬媒体21dに対応している。ここで、ループ形状とは、電磁波の進行方向200と直交する断面で見た場合に、一定の幅を有する一連の空間(ここでは電磁波伝搬空間24)がループを形成し、その一連の空間内には電界に振幅を持たせない導体が存在していない構造をいう。
 図27~図29に示される電磁波伝搬媒体21dは、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24が導体からなる端面(磁界方向B1の端面)を有さなくなり、電磁波伝搬空間24がループ形状となるため、電磁波伝搬空間24を遮断する入出力インピーダンスの低い場所が存在せず、前述の図14(A)において説明したような定在波が発生しない。上記電磁波伝搬媒体21,21a,21b,21cでは、電磁波が電磁波伝搬空間24を的確に伝搬できるようにするためには、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLは、好ましくは、電磁波の波長λの2分の1(L=λ/2)としていたが、図27~図29に示される電磁波伝搬媒体21dでは、このような制限が無くとも(L=λ/2とせずとも)、電磁波が電磁波伝搬空間24を的確に伝搬することができる。
 このため、電磁波伝搬媒体21dの幅方向(X方向)の寸法と厚み方向(Y方向)の寸法はともに、伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間24内における波長λに依らず決定することができる。従って、X方向に沿った導体25と導体26との距離(間隔)Lを、電磁波の電磁波伝搬空間内24における波長λの2分の1よりも短く(すなわちL<λ/2)することができ、また、Y方向に沿った導体22と導体23との距離(間隔)を、電磁波の電磁波伝搬空間内24における波長λの2分の1よりも短くすることができ、電磁波伝搬媒体21dの小型化を図ることができる。
 また、電磁波伝搬媒体21dの幅方向(X方向)の寸法と厚み方向(Y方向)の寸法は、電磁波の波長λに依らず決定することができるため、入出力インタフェースの寸法や加工精度等を元に決定することができる。例えば、電磁波伝搬媒体21dの幅方向(X方向)の寸法と厚み方向(Y方向)の寸法はともに、伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間24内における波長λに対して4分の1よりも小さくすることができる。
 なお、幅方向(X方向)の寸法が小さすぎると伝搬損失が大きくなるため、電磁波伝搬媒体21dの幅方向(X方向)の寸法は、波長λに対しておよそ4分の1から16分の1が好ましく、波長λの約4分の1、約8分の1、または約16分の1程度に好適に設定することができる。このため、電磁波伝搬媒体21dにおいて、X方向に沿った導体25と導体26との距離(間隔)Lは、好ましくはλ/4以下でλ/16以上(すなわちλ/4≧L≧λ/16)に設定することができ、約λ/4、約λ/8、または約λ/16に好適に設定することができる。
 ここで、電磁波伝搬媒体21dの幅方向(X方向)の寸法は、X方向に沿った導体25と導体26との距離(間隔)Lと概ね同じである。また、電磁波伝搬媒体21dの厚み方向(Y方向)の寸法(すなわち厚みL)は、Y方向に沿った導体22と導体23との距離(間隔)と概ね同じである。
 また、図27~図29に示される電磁波伝搬媒体21dでは、前述の図14(A)において説明したような定在波が発生しないため、入出力インタフェースは、導体22,23,25,27のうちのどの導体のどの位置に設置しても良い。例えば、導体22と導体23の一方または両方に入出力インタフェースを設けることができる。
 また、図27~図29に示される電磁波伝搬媒体21dでは、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24は、導体からなる端面(磁界方向B1の端面)を有さず、ループ形状となっているため、上述した磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の中央CT2についての概念は適用されない。
 図27~図29に示される電磁波伝搬媒体21dの他の構成は、上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21と同様である。
 次に、本実施の形態2による電磁波伝搬媒体の第5変形例を、図30~図32を用いて説明する。図30は第5変形例の電磁波伝搬媒体21eの一部を拡大して示す斜視図であり、図31および図32は、電磁波伝搬媒体21eの断面図である。図30および図31には、Z方向に垂直な断面が示されており、図30および図31の紙面に垂直な方向がZ方向である。なお、図31では、電磁波伝搬空間24および電磁波非伝搬空間36にハッチングを付しているが、図32では、電磁波伝搬空間24および電磁波非伝搬空間36のハッチングを省略し、かつ、電磁波伝搬空間24内を電磁波が伝搬する際に電磁波伝搬空間24に発生する電界方向E1と磁界方向B1とを、符号E1,B1を付した矢印で模式的に示してある。ここで、電界方向E1を実線の矢印で示し、磁界方向B1を一点鎖線の矢印で示してある。
 図30~図32に示される電磁波伝搬媒体21eは、導体31bが省略(削除)されている点が、上記図24~図26の電磁波伝搬媒体21cと相違している。別の見方をすると、図30~図32に示される電磁波伝搬媒体21eは、導体31aの形状が、上記図27~図29の電磁波伝搬媒体21dと相違している。以下、上記電磁波伝搬媒体21dとの相違点を中心に説明する。
 すなわち、上記図27~図29の電磁波伝搬媒体21dでは、導体31aは平板状の導体であった。それに対して、図30~図32の電磁波伝搬媒体21eでは、導体31aは、上記図24~図26の電磁波伝搬媒体21cにおける導体31aと同じ構成を有している。すなわち、図30~図32の電磁波伝搬媒体21eでは、導体31aは、導体22に対向する導体面PL1と、導体23に対向する導体面PL2と、導体25に対向する導体面PL3と、導体26に対向する導体面PL4とを有している。そして、導体面PL1と導体面PL2と導体面PL3と導体面PL4とで囲まれた領域に、電磁波非伝搬空間36が形成されている。
 電磁波の進行方向と直交する断面(図31および図32の断面)で見た場合に、電磁波非伝搬空間36は電磁波伝搬空間24で囲まれているが、電磁波伝搬空間24と電磁波非伝搬空間36との間には、導体31a(導体面PL1,PL2,PL3,PL4)が介在している。すなわち、電磁波の進行方向と直交する断面で見ると、電磁波非伝搬空間36は、導体31a(導体面PL1,PL2,PL3,PL4)で囲まれており、導体31aは、一方の面が電磁波伝搬空間24と接し、それとは反対側の他方の面が電磁波非伝搬空間36に接している。導体22と導体23と導体25と導体26と導体面PL1と導体面PL2と導体面PL3と導体面PL4との間に、電磁波伝搬空間24が形成されている。すなわち、導体22と導体23と導体25と導体26と導体面PL1と導体面PL2と導体面PL3と導体面PL4とで囲まれた領域に、電磁波伝搬空間24が形成されている。電磁波伝搬媒体21eでは、導体31bが形成されていないため、導体31aは、導体を介して導体22,23,24,25に接続されていない。このため、電磁波の進行方向と直交する断面において、導体31aは電磁波伝搬空間24に囲まれており、導体31aは、導体22,23,24,25から離間されている。
 導体31aはZ方向に延在しているので、導体面PL1,PL2,PL3,PL4および電磁波非伝搬空間36もZ方向に延在している。電磁波非伝搬空間36は、導体31aを介して電磁波伝搬空間24と隣接しているが、電磁波非伝搬空間36と電磁波伝搬空間24との間には導体31aが介在しているため、電磁波伝搬空間24を電磁波が伝搬しても、その電磁波は電磁波非伝搬空間36内を伝搬しない。
 また、各導体面PL1,PL2,PL3,PL4は平坦であり、各導体面PL1,PL2,PL3,PL4を、平板状の導体とみなすこともできる。すなわち、導体面PL1,PL2を、Z方向に長辺を有しかつX方向に短辺を有する平板状(Y方向が厚み方向の平板状)の導体でそれぞれ形成し、導体面PL3,PL4を、Z方向に長辺を有しかつY方向に短辺を有する平板状(X方向が厚み方向の平板状)の導体でそれぞれ形成することができる。
 また、導体面PL1と導体22とのY方向の距離(間隔)と、導体面PL2と導体23とのY方向の距離(間隔)と、導体面PL3と導体25とのX方向の距離(間隔)と、導体面PL4と導体26とのX方向の距離(間隔)とは、互いに同じであれば、より好ましい。これにより、電磁波伝搬空間24を電磁波の磁界方向B1に沿ってみた場合に、電界方向E1に沿った電磁波伝搬空間24の寸法(図32)において電界方向E1を示す矢印の長さに対応)を、場所によらずほぼ均一(一定)にすることができる。
 図30~図32に示される電磁波伝搬媒体21eでは、導体22,23の間に導体22,23,24,25から離間した導体31aを設け、電磁波の進行方向と直交する断面において導体31aが電磁波伝搬空間24で囲まれるようにしたことで、図32からも分かるように、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24は、導体からなる端面(磁界方向B1の端面、電界が振幅を持たない端面)を有さなくなる。すなわち、図30~図32に示される電磁波伝搬媒体21eは、導体22と導体23と導体25と導体26とで挟まれた電磁波伝搬空間24をループ形状としている。つまり、上記図24~図26の電磁波伝搬媒体21cにおいて、導体31bを削除して電磁波伝搬空間24をループ形状としたものが、図30~図32の電磁波伝搬媒体21eに対応している。
 図30~図32に示される電磁波伝搬媒体21eは、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24が導体からなる端面(磁界方向B1の端面)を有さなくなり、電磁波伝搬空間24がループ形状となるため、電磁波伝搬空間24を遮断する入出力インピーダンスの低い場所が存在せず、前述の図14(A)において説明したような定在波が発生しない。このため、上記図27~図29の電磁波伝搬媒体21dと同様に、図30~図32の電磁波伝搬媒体21eでも、電磁波伝搬媒体21dの幅方向(X方向)の寸法と厚み方向(Y方向)の寸法はともに、伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間24内における波長λに依らず決定することができる。従って、X方向に沿った導体25と導体26との距離(間隔)Lを、電磁波の電磁波伝搬空間内24における波長λの2分の1よりも短く(すなわちL<λ/2)することができ、また、Y方向に沿った導体22と導体23との距離(間隔)を、電磁波の電磁波伝搬空間内24における波長λの2分の1よりも短くすることができ、電磁波伝搬媒体21eの小型化を図ることができる。
 また、電磁波伝搬媒体21eの幅方向(X方向)の寸法と厚み方向(Y方向)の寸法は、電磁波の波長λに依らず決定することができるため、入出力インタフェースの寸法や加工精度等を元に決定することができる。例えば、電磁波伝搬媒体21eの幅方向(X方向)の寸法と厚み方向(Y方向)の寸法はともに、伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間24内における波長λに対して4分の1よりも小さくすることができる。
 なお、幅方向(X方向)の寸法が小さすぎると伝搬損失が大きくなるため、電磁波伝搬媒体21eの幅方向(X方向)の寸法は、波長λに対しておよそ4分の1から16分の1が好ましく、波長λの約4分の1、約8分の1、または約16分の1程度に好適に設定することができる。このため、電磁波伝搬媒体21eにおいて、X方向に沿った導体25と導体26との距離(間隔)Lは、好ましくはλ/4以下でλ/16以上(すなわちλ/4≧L≧λ/16)に設定することができ、約λ/4、約λ/8、または約λ/16に好適に設定することができる。
 ここで、電磁波伝搬媒体21eの幅方向(X方向)の寸法は、X方向に沿った導体25と導体26との距離(間隔)Lと概ね同じである。また、電磁波伝搬媒体21eの厚み方向(Y方向)の寸法(すなわち厚みL)は、Y方向に沿った導体22と導体23との距離(間隔)と概ね同じである。
 また、図30~図32の電磁波伝搬媒体21eでは、前述の図14(A)において説明したような定在波が発生しないため、入出力インタフェースは、導体22,23,25,27,31aのうちのどの導体のどの位置に設置してもよい。例えば、導体22と導体23の一方または両方に入出力インタフェースを設けることができる。また、入出力インタフェースを導体31aに設ける場合は、導体31aの導体面PL1,PL2,PL3,PL4のいずれの導体面に設置してもよい。
 また、図30~図32の電磁波伝搬媒体21eには、導体31aの導体面PL1,PL2,PL3,PL4に囲まれた電磁波非伝搬空間36が形成されるため、突起物上に電磁波伝搬媒体21eを設置する際に、その突起物が電磁波非伝搬空間36内に収まるようにすることで、突起物を覆うように電磁波伝搬媒体21eを設置することができる。
 次に、本実施の形態2による電磁波伝搬媒体を用いた伝送システムの構成を、図33~図35を用いて説明する。図33は第1例の伝送システムの一部を拡大して示す斜視図、図34は第2例の伝送システムの一部を拡大して示す斜視図、図35は第3例の伝送システムの一部を拡大して示す斜視図である。
 図33は、前述した電磁波伝搬媒体21P(上記図16)に伝送装置42aおよびアンテナ43aを備えた伝送システム41aの構成例である。図34は、前述した電磁波伝搬媒体21b(上記図21)に入出力インタフェース29を追加した電磁波伝搬媒体に、アンテナを含む伝送装置42を備えた伝送システム41bの構成例である。図35は、前述した電磁波伝搬媒体21c(上記図24)に入出力インタフェース29を追加した電磁波伝搬媒体に、アンテナを含む伝送装置42を備えた伝送システム41cの構成例である。
 図33に示される伝送システム41aでは、上記電磁波伝搬媒体21Pを用い、電磁波伝搬媒体21Pの導体22P(22)に設けられた複数の入出力インタフェース29Pに対向する位置にアンテナ43aを配した伝送装置42aを設置している。各伝送装置42aは、アンテナ43aおよび入出力インタフェース29Pを介して電磁波伝搬空間24内に電磁波を入出力することで、相互に通信のために信号を伝送したり、あるいは給電のために電力を伝送したりすることができる。また、電磁波伝搬空間24内において電磁波の伝送を行うことで、外部からの妨害を受けにくく、外部への漏れ(電磁波の漏れ)が小さい、高信頼な伝送システム41aを実現することができる。なお、アンテナ43aの形状は、立体構造または平面構造など様々な形状が考えられ、用途に応じて適切な形状を選択すればよい。
 図34に示される伝送システム41bでは、上記電磁波伝搬媒体21bを用い、電磁波伝搬媒体21bの電磁波非伝搬空間35に面する導体23の導体面23aに複数の入出力インタフェース29を設け、電磁波非伝搬空間35内に複数の伝送装置42をそれぞれ設置している。各伝送装置42は入出力インタフェース29を介して電磁波伝搬空間24内に電磁波を入出力することで、相互に通信のために信号を伝送したり、あるいは給電のために電力を伝送したりすることができる。また、電磁波伝搬空間24内において電磁波の伝送を行うことで、外部からの妨害を受けにくく、外部への漏れ(電磁波の漏れ)が小さい、高信頼な伝送システム41bを実現することができる。また、伝送装置42を覆うように電磁波伝搬媒体21bを設置しているため、伝送装置42の筐体外側の一部を電磁波伝搬媒体21bの導体23の一部として用いる、あるいは、伝送装置42を格納する筐体内側の一部を電磁波伝搬媒体21bの導体23の一部として用いることができる。これにより、電磁波伝搬媒体21bを構成する材料を低減することができる。
 図35に示される伝送システム41cでは、上記電磁波伝搬媒体21cを用い、電磁波伝搬媒体21cの電磁波非伝搬空間36に面する導体31aの導体面PL1に複数の入出力インタフェース29を設け、電磁波非伝搬空間36内に複数の伝送装置42をそれぞれ設置している。上記図34の伝送システム41bと同様に、図35の伝送システム41cでも、各伝送装置42は入出力インタフェース29を介して電磁波伝搬空間24内に電磁波を入出力することで、相互に通信のために信号を伝送したり、あるいは給電のために電力を伝送したりすることができる。また、電磁波伝搬空間24内において電磁波の伝送を行うことで、外部からの妨害を受けにくく、外部への漏れ(電磁波の漏れ)が小さい、高信頼な伝送システム41cを実現することができる。また、伝送装置42を覆うように電磁波伝搬媒体21cを設置しているため、伝送装置42の筐体外側の一部を電磁波伝搬媒体21cの導体31aの一部として用いる、あるいは、伝送装置42を格納する筐体内側の一部を電磁波伝搬媒体21cの導体31aの一部として用いることができる。これにより、電磁波伝搬媒体21cを構成する材料を低減することができる。
 次に、本実施の形態2による電磁波伝搬媒体の構成の他の変形例を、図36~図41を用いて説明し、本実施の形態2による電磁波伝搬媒体を用いた伝送システムの構成の他の例を、図42を用いて説明する。
 図36は第6変形例の電磁波伝搬媒体21fの一部を拡大して示す斜視図であり、図37および図38は、電磁波伝搬媒体21fの断面図である。図37および図38には、Z方向に垂直な断面が示されており、図37および図38の紙面に垂直な方向がZ方向である。なお、図37では、電磁波伝搬空間24にハッチングを付しているが、図38では、電磁波伝搬空間24のハッチングを省略し、かつ、電磁波伝搬空間24内を電磁波が伝搬する際に電磁波伝搬空間24に発生する電界方向E1と磁界方向B1とを、符号E1,B1を付した矢印で模式的に示してある。ここで、電界方向E1を実線の矢印で示し、磁界方向B1を一点鎖線の矢印で示してある。
 図36~図38に示される電磁波伝搬媒体21fは、導体22と、導体23と、導体22と導体23とによりY方向に挟まれた電磁波伝搬空間24とを備えている。導体22,23は、それぞれ、Z方向に長辺を有しかつX方向に短辺を有する平板状(Y方向が厚み方向の平板状)の導体である。そして、導体22と導体23との間には、導体22および導体23に対向する導体31cが配置されている。
 導体31cは、Z方向に長辺を有しかつX方向に短辺を有する平板状(Y方向が厚み方向の平板状)の導体とすることができる。導体31cは、導体22と導体23との間の中央(Y方向の中央)に導体31cが配置されていれば、より好ましい。すなわち、導体22と導体31cとのY方向の距離(間隔)と、導体31cと導体23とのY方向の距離(間隔)とが同じであれば、より好ましい。
 図36~図38に示される電磁波伝搬媒体21fは、電磁波伝搬空間24を介してY方向に対向する側面(端面)25aと側面(端面)26aとを有しており、一方の側面には導体25が形成されている。すなわち、導体22と導体23とは、Y方向に対向する両側面25a,25bのうち、一方の側面(図36~図38の場合は側面25a)において、導体25を介して接続されて(繋がって)、短絡されている。電磁波伝搬媒体21fの他方の側面26aの一部には、導体26bが形成されている。この導体26bは、側面26aにおいて、導体23と導体31cとを接続するように形成されている。すなわち、導体31cと導体23とは、側面26aにおいて、導体26bを介して接続されて(繋がって)、短絡されている。しかしながら、電磁波伝搬媒体21fの側面26aでは、導体22と導体31cとの間に導体26bは形成されていない。このため、導体22と導体31cとは、側面26aにおいて、導体を介して接続されておらず、開放されている。従って、側面25aにおいて導体22と導体23とが短絡しているが、側面26aにおいて導体22と導体23とは短絡せずに開放されている。導体31cは、一端が導体26aに接続され、導体25に向かってX方向に延在しているが、導体25からは離間している(すなわち側面25aから離間している)。
 導体25,26bは、それぞれ、Z方向に長辺を有しかつY方向に短辺を有する平板状(X方向が厚み方向の平板状)の導体とすることができるが、Y方向の寸法が導体25と導体26bとで相違している。導体25のY方向の寸法は、導体22と導体23との間を接続できるように、導体22と導体23とのY方向の距離(間隔)とほぼ同じであり、一方、導体26bのY方向の寸法は、導体31cと導体23との間を接続できるように、導体31cと導体23とのY方向の距離(間隔)とほぼ同じである。導体22の長辺と導体25の長辺とが接続され、導体25の他の長辺と導体23の長辺とが接続され、導体23の他の長辺と導体26bの長辺とが接続され、導体26bの他の長辺と導体31cの長辺とが接続されている。導体22と導体25と導体23と導体26bと導体31cとは、一体的に形成することもできる。
 なお、図36~図38には、側面26aにおいて、導体22と導体31cを開放し、かつ導体31cと導体23を導体26bを介して接続して短絡させる場合を示しているが、他の形態として、側面26aにおいて、導体23と導体31cを開放し、かつ導体31cと導体22を導体26aを介して接続して短絡させる場合もあり得る。後者の場合、導体26bは、側面26aにおいて、導体22と導体31cとを接続するように形成され、導体31cと導体23との間には形成されない。
 電磁波伝搬媒体21fは、Z方向に延在しているため、導体22,23,25,26b,31cおよび電磁波伝搬空間24もZ方向に延在している。導体22と導体23と導体25と導体26bと導体31cとの間に、電磁波伝搬空間24が形成されている。すなわち、導体22と導体23と導体25と導体26bと導体31cとで囲まれた領域に、電磁波伝搬空間24が形成されている。
 別の見方をすると、上記図12、図13および図15の電磁波伝搬媒体21において、上記導体31bを省略(削除)し、上記導体31aを導体26に達するまでY方向に伸ばし、上記導体26のうち、導体31aと導体23とを繋ぐ部分(導体31aと導体23との間の部分)を残しかつ導体31aと導体22とを繋ぐ部分(導体31aと導体22との間の部分)を省略(削除)したものが、図36~図38の電磁波伝搬媒体21fに対応する。この場合の上記導体31aが、図36~図38に示される電磁波伝搬媒体21fにおける導体31cとなり、上記導体26が、図36~図38に示される電磁波伝搬媒体21fにおける導体26bとなる。
 電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の両端面が、導体からなる端面(短絡された端面)である場合(上記電磁波伝搬媒体21,21a,21b,21cはこの場合に対応している)、電磁波伝搬空間24を電磁波が的確に伝搬できるようにするためには、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLを電磁波の波長λの2分の1に設定しておくことが好ましい。しかしながら、図36~図38に示される電磁波伝搬媒体21fでは、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の両端面37a,37bは、一方(端面37b)が導体26bで形成され、他方は、開放された端面37aとなっている。この開放された端面37aは、側面26aのうちの導体22,31c間の部分(すなわち導体26bが形成されていない部分)によって形成されている。このため、開放された端面37aには、導体は形成されていない。
 このため、図36~図38の電磁波伝搬媒体21fの場合、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLを、伝搬する電磁波の電磁波伝搬空間24内における波長λの2分の1よりも短く(すなわちL<λ/2)することができ、伝搬する電磁波の電磁波伝搬空間24内における波長λの4分の1(すなわちL=λ/4)まで短くすることが可能である。これは、上記実施の形態1にも関連するが、以下の理由のためである。
 すなわち、電磁波の磁界方向B1に沿った方向に電磁波伝搬空間24を見た場合に、この電磁波伝搬空間24において端面(側面)37aと端面(側面)37bとの間に定在波(上記定在波S1に相当する定在波)が発生するが、この定在波は端面37bで節を形成するが端面37aでは節を形成する必要がない。すなわち、導体23と導体31cとが短絡された端面37b(すなわち導体26bで形成された端面37b)では、定在波の振幅がゼロとなるが、導体22と導体31cとが開放された端面37a(すなわち導体が形成されていない端面37a)では、定在波の振幅がゼロとなる必要はない。そして、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLをL=λ/4に設定したときが、定在波の振幅の最大位置が端面37aと一致することになる。
 このため、図36~図38の電磁波伝搬媒体21fでは、電磁波の磁界方向B1に沿った方向に電磁波伝搬空間24を見た場合に、電磁波伝搬空間24は、導体22,25,23と導体31cとで、電界方向E1に沿った方向に挟まれた構造を有し、磁界方向B1に沿った方向の両端面37a,37bのうちの一方(ここでは端面37b)で導体31c,23を短絡し、他方(ここでは端面37a)で導体22,31cを開放させる。これにより、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さL(すなわち電磁波の磁界方向B1に沿った方向に電磁波伝搬空間24を見た場合の端面37bから端面37aまでの距離)は、L≧λ/4を満たすように設定すればよくなり、L≧λ/4(つまりλ≦4L)を満たすような波長の電磁波であれば、電磁波伝搬空間24内を伝搬できるようになる。つまり、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLを、最小でλ/4まで短くすることが可能となる。
 そして、図36~図38の電磁波伝搬媒体21fでは、導体31cを設けたことにより、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLを、X方向に沿った導体25と導体26aとの距離(間隔)L16よりも長く(すなわちL>L16)している。ここで、X方向に沿った導体25と導体26aとの距離L16は、上述したX方向に沿った導体25と導体26との距離Lに相当するものであり、電磁波伝搬媒体のX方向の寸法は、ほぼこれ(L,L16)と同じである。このため、X方向に沿った導体25と導体26aとの距離L16を、λ/4よりも小さくすることが可能であり、電磁波伝搬媒体21fのX方向の寸法を、更に小さくすることができる。図36~図38の電磁波伝搬媒体21fの場合は、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLは、X方向に沿った導体25と導体26aとの距離L16の約2倍であるので、X方向に沿った導体25と導体26aとの距離L16を(つまり電磁波伝搬媒体21fのX方向の寸法を)、伝搬する電磁波の波長λの約8分の1まで小さくすることができる。
 また、上記電磁波伝搬媒体21,21a,21b,21cとは異なり、図36~図38の電磁波伝搬媒体21fでは、電磁波の進行方向と直交する断面(図37、図38の断面に対応)において、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の中央は、導体22の電磁波伝搬空間24に対向する側の面のX方向の中央(上記中央CT1に対応)に位置しなくともよい。これは、図36~図38の電磁波伝搬媒体21fでは、端面37a,37bの一方を開放したことで、電磁波が最も強まる位置が、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の中央にはならない(より特定的には端面37aに近い位置になる)ためである。
 図36~図38の電磁波伝搬媒体21fでは、更に、導体22に複数の入出力インタフェース29が設けられている。これにより、各入出力インタフェース29から電磁波伝搬空間24内へ電磁波を入力する、または電磁波伝搬空間24内から各入出力インタフェース29へ電磁波を出力することができる。複数の入出力インタフェース29のそれぞれは、例えば導体22に設けられたスロット(開口部)であり、このスロット(開口部)の平面形状は、例えば、X方向に長辺をZ方向に短辺を有する長方形状とすることができる。
 図36~図38の電磁波伝搬媒体21fでは、導体22における入出力インタフェース29の設置位置は、上記図16に示した入出力インタフェース29Pのように幅方向(X方向)に関して導体22の中央ではなく、上記図5に示した入出力インタフェース9Pのように、開放した端面37aに近づけて設置することが好ましい。すなわち、電磁波伝搬媒体21fにおいて、導体22に設けた各入出力インタフェース29の位置は、側面25aから入出力インタフェース29までの距離(間隔)L17が側面26a(端面37a)から入出力インタフェース29までの距離(間隔)L18よりも長く(すなわちL17>L18)なるようにすることが好ましい。これにより、入出力インタフェース29と電磁波伝搬空間24との結合が強くなり、より大きな電磁波を入出力インタフェース29から入出力することができる。これは、電磁波の磁界方向B1に沿った方向に電磁波伝搬空間24を見た場合に、電磁波伝搬空間24内には上記定在波S1のような定在波が発生しており、端面37aに近い方により大きな電界が存在するためである。
 また、距離L18をゼロとし、入出力インタフェース29の一端と側面26a(端面37a)とを重ねてしまうと、特性が大きく変化してしまうため、距離L18はゼロではない有限の値とすることが好ましい。また、入出力インタフェース29と電磁波伝搬空間24との結合を弱めたい場合は、距離L17を距離L18よりも短く(すなわちL17<L18)すれば良い。このように、入出力インタフェース29を設置する位置により、入出力インタフェース29と電磁波伝搬空間4との結合の度合いを調整することが可能である。
 図39は第7変形例の電磁波伝搬媒体21gの一部を拡大して示す斜視図であり、図40および図41は、電磁波伝搬媒体21gの断面図である。図40および図41には、Z方向に垂直な断面が示されており、図40および図41の紙面に垂直な方向がZ方向である。なお、図40では、電磁波伝搬空間24および電磁波非伝搬空間36aにハッチングを付しているが、図41では、電磁波伝搬空間24および電磁波非伝搬空間36aのハッチングを省略し、かつ、電磁波伝搬空間24内を電磁波が伝搬する際に電磁波伝搬空間24に発生する電界方向E1と磁界方向B1とを、符号E1,B1を付した矢印で模式的に示してある。ここで、電界方向E1を実線の矢印で示し、磁界方向B1を一点鎖線の矢印で示してある。
 図39~図41に示される電磁波伝搬媒体21gは、導体31cの形状が、上記図36~図38の電磁波伝搬媒体21fと相違している。以下、上記電磁波伝搬媒体21fとの相違点を中心に説明する。
 上記図36~図38の電磁波伝搬媒体21fでは、導体31cは平板状の導体であった。それに対して、図39~図41の電磁波伝搬媒体21gでは、導体31cは、導体22に対向する導体面(導体部、導体層、導体)PL5と、導体23に対向する導体面(導体部、導体層、導体)PL6と、導体25に対向する導体面(導体部、導体層、導体)PL7とを有している。そして、導体面PL5と導体面PL6と導体面PL7とで囲まれた領域に、電磁波非伝搬空間36aが形成されている。導体26bは、導体面PL6と導体23とを接続している。
 電磁波の進行方向と直交する断面(図40および図41の断面)で見た場合に、電磁波伝搬空間24と電磁波非伝搬空間36aとの間には、導体31c(導体面PL5,PL6,PL7)が介在している。つまり、電磁波非伝搬空間36aの3面を、導体31c(導体面PL5,PL6,PL7)を介して電磁波伝搬空間24により囲んでいる。すなわち、電磁波の進行方向と直交する断面で見ると、導体31cは、一方の面が電磁波伝搬空間24と接し、それとは反対側の他方の面が電磁波非伝搬空間36aに接している。
 導体22と導体23と導体25と導体26bと導体面PL5と導体面PL6と導体面PL7との間に、電磁波伝搬空間24が形成されている。すなわち、導体22と導体23と導体25と導体26bと導体面PL5と導体面PL6と導体面PL7とで囲まれた領域に、電磁波伝搬空間24が形成されている。
 導体31cはZ方向に延在しているので、導体面PL5,PL6,PL7および電磁波非伝搬空間36aもZ方向に延在している。電磁波非伝搬空間36aは、導体31c(導体面PL5,PL6,PL7)を介して電磁波伝搬空間24と隣接しているが、電磁波非伝搬空間36aと電磁波伝搬空間24との間には導体31cが介在しているため、電磁波伝搬空間24を電磁波が伝搬しても、その電磁波は電磁波非伝搬空間36a内を伝搬しない。
 また、各導体面PL5,PL6,PL7は平坦であり、各導体面PL5,PL6,PL7を、平板状の導体とみなすこともできる。すなわち、導体面PL5,PL6を、Z方向に長辺を有しかつX方向に短辺を有する平板状(Y方向が厚み方向の平板状)の導体でそれぞれ形成し、導体面PL7を、Z方向に長辺を有しかつY方向に短辺を有する平板状(X方向が厚み方向の平板状)の導体で形成することができる。
 電磁波伝搬媒体21gの側面26aには、導体26bが形成されているが、この側面26aにおいて、導体22と導体面PL5との間には導体26bは形成されておらず、導体面PL6と導体23との間に導体26bが形成されている。また、図40および図41の場合は、電磁波伝搬媒体21gの側面26aにおいて、導体面PL5と導体面PL6との間にも、導体26bは形成されていない。このため、側面26aにおいて、導体面PL6と導体23とは導体26bを介して接続されて(繋がって)短絡され、この導体26bによって、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の一方の端面37bが形成される。また、側面26aにおいて、導体22と導体面PL5とは導体を介して接続されておらず開放されており、この導体22と導体面PL5との間の部分の側面26a(すなわち導体が形成されていない部分の側面26a)によって、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の他方の端面37aが形成される。
 上記図36~図38の電磁波伝搬媒体21fと同様に、図39~図41の電磁波伝搬媒体21gでも、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の両端面37a,37bは、一方(端面37b)が導体26aで形成され、他方は開放された端面37aとなっており、この開放された端面37aには、導体22と導体31c(の導体面PL5)との間を接続する導体は形成されていない。すなわち、図39~図41の電磁波伝搬媒体21gでは、電磁波の磁界方向B1に沿った方向に電磁波伝搬空間24を見た場合に、電磁波伝搬空間24は、導体22,25,23と導体31c(の導体面PL5,PL6,PL7)とで(電界方向E1に沿った方向に)挟まれた構造を有し、磁界方向B1に沿った方向の両端面37a,37bのうちの一方の端面37bを短絡させ、他方の端面37bを開放させている。このため、上記図36~図38の電磁波伝搬媒体21fと同様に、図39~図41の電磁波伝搬媒体21gでも、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLを、電磁波の波長λの2分の1よりも短く(すなわちL<λ/4)することができ、電磁波の波長λの4分の1(すなわちL=λ/4)まで短くすることが可能である。
 そして、図39~図41の電磁波伝搬媒体21gでは、導体面PL5,PL6,PL7を有する導体31cを設けたことにより、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLを、X方向に沿った導体25と導体26aとの距離(間隔)L16よりも長く(すなわちL>L16)している。このため、X方向に沿った導体25と導体26aとの距離L16を、λ/4よりも更に小さくすることが可能であり、電磁波伝搬媒体21fのX方向の寸法を、更に小さくすることができる。また、上記図36~図38の電磁波伝搬媒体21fに比べて、図39~図41の電磁波伝搬媒体21gの場合は、電磁波非伝搬空間36aの厚み(Y方向の寸法)の分だけ、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLを大きくすることができる。このため、上記図36~図38の電磁波伝搬媒体21fに比べて、図39~図41の電磁波伝搬媒体21gは、X方向に沿った導体25と導体26aとの距離L16を(つまり電磁波伝搬媒体21gのX方向の寸法を)、更に小さくすることができ、伝搬する電磁波の波長λの約8分の1よりも更に小さくすることが可能である。
 また、上記電磁波伝搬媒体21fと同様に、図39~図41の電磁波伝搬媒体21gでも、電磁波の進行方向と直交する断面(図40、図41の断面に対応)において、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の中央は、導体22の電磁波伝搬空間24に対向する側の面のX方向の中央(上記中央CT1に対応)に位置しなくともよく、その理由は電磁波伝搬媒体21gの場合と同様である。
 また、図39~図41の電磁波伝搬媒体21gには、導体31cの導体面PL5、導体面PL6および導体面PL7に囲まれた電磁波非伝搬空間36aが形成されるため、突起物上に電磁波伝搬媒体21gを設置する際に、その突起物が電磁波非伝搬空間36a内に収まるようにすることで、突起物の形状に合わせて電磁波伝搬媒体21gを設置することができる(突起物を覆うように電磁波伝搬媒体21gを設置することができる)。
 また、図39~図41の電磁波伝搬媒体21gでは、入出力インタフェースは、導体22または導体31cに設けることができ、導体31cに設ける場合は、導体31cの導体面PL5に配置されるようにする。入出力インタフェースを導体22に設ける場合は、上記図36の入出力インタフェース29と同様に、幅方向(X方向)に関して導体22の中央よりも側面26a(端面37a)寄りに設置することにより、入出力インタフェースから大きな電磁波入出力することができる。また、入出力インタフェースを導体31cに設ける場合は、幅方向(X方向)に関して導体31cの中央(すなわち導体面PL5のX方向の中央)よりも側面26a(端面37a)寄りに設置することにより、入出力インタフェースから大きな電磁波入出力することができる。これは、電磁波の磁界方向B1に沿った方向に電磁波伝搬空間24を見た場合に、電磁波伝搬空間24内には上記定在波S1のような定在波が発生しており、端面37aに近い方により大きな電界が存在するためである。
 図42は、電磁波伝搬媒体21gを用いた伝送システムの一部を拡大して示す斜視図である。図42は、前述した電磁波伝搬媒体21g(前述の図39~図41)に入出力インタフェース29を追加した電磁波伝搬媒体に、アンテナを含む伝送装置42を備える伝送システム41dの構成例が示されている。
 図42に示される伝送システム41dでは、上記電磁波伝搬媒体21gを用い、電磁波伝搬媒体21gの電磁波非伝搬空間36aに面する導体31cの導体面PL5に複数の入出力インタフェース29を設け、電磁波非伝搬空間36a内に複数の伝送装置42をそれぞれ設置している。各伝送装置42は入出力インタフェース29を介して電磁波伝搬空間24内に電磁波を入出力することで、相互に通信のために信号を伝送したり、あるいは給電のために電力を伝送したりすることができる。また、電磁波伝搬空間24内において電磁波の伝送を行うことで、外部からの妨害を受けにくく、外部への漏れ(電磁波の漏れ)が小さい、高信頼な伝送システム41dを実現することができる。
 また、図42に示される伝送システム41dでは、伝送装置42を覆うように電磁波伝搬媒体21gを設置することができるため、伝送装置42の筐体外側の一部を電磁波伝搬媒体21gの導体31cの一部として用いる、あるいは、伝送装置42を格納する筐体内側の一部を電磁波伝搬媒体21gの導体31cの一部として用いることができる。これにより、電磁波伝搬媒体21gを構成する材料を低減することができる。
 このように、本実施の形態2に係る電磁波伝搬媒体21等の構成を適用すれば、電磁波の進行方向に垂直な断面で見たときに電磁波伝搬空間24が見かけ上曲がっている構造とするなどして、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLを、電磁波伝搬媒体の幅(X方向の寸法)よりも大きくすることにより、電磁波伝搬媒体の小型化を実現することができる。すなわち、電磁波伝搬媒体21等の幅方向(X方向)の寸法を、伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間24内における波長に対して2分の1よりも小さくすることができる。
 また、例えば電磁波伝搬媒体21Pのように、入出力インタフェース29Pを電磁波伝搬媒体21Pの中央(X方向の中央)に設置することにより、入出力インタフェース29Pと電磁波伝搬空間24との結合を強めることができる。
 また、電磁波伝搬媒体21aのように、厚み方向(y方向)の電磁波伝搬空間24の層数を増やすことにより、電磁波伝搬媒体21aの幅方向(X方向)の寸法のさらなる小型化ができる。
 また、電磁波伝搬媒体21b,21cのように、電磁波非伝搬空間35,36を形成することにより、様々な設置場所の形状に適応することができる。
 また、電磁波伝搬媒体21d,21eのように、電磁波の進行方向200と直交する断面で見た場合に電磁波伝搬空間24(電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24)をループ形状とすることにより、電磁波伝搬媒体21d,21eのサイズを、伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間24内における波長λに依らず小さくすることができる。
 また、実施の形態2に係る電磁波伝搬媒体21等を用いて通信や給電などを実現する電磁波伝送システムを実現することができる。
 また、本実施の形態2においても、前述した実施の形態1の電磁波伝搬媒体1Bと同様に、例えば導体の一部を棒状の導体10によって構成すれば、電磁波伝搬媒体21等をプリント回路基板上に形成することができる。また、曲げることができるフレキシブルプリント回路基板上にも電磁波伝搬媒体21等を形成することができる。
 また、本実施の形態2を、前述した実施形態1の構成と組み合わせて実施することで、さらなる電磁波伝搬媒体の小型化が実現できる。
 以上の本実施の形態2を包括的に捉えると、次のように表現することができる。
 すなわち、本実施の形態2では、電磁波伝搬空間24内を電磁波が伝搬する方向(進行方向300、Z方向)と直交する断面において、伝搬する電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLは、電磁波の伝搬する方向(進行方向300、Z方向)と直交するX方向に沿った導体25と導体26との距離(間隔)Lよりも大きい(L>L)。これは、上記電磁波伝搬媒体21,21P,21M,21a,21b,21c,21d,21e,21f,21gで共通である(但し、上記電磁波伝搬媒体21f,21gの場合は、上記距離Lは上記距離L16と読み替える)。
 そして、上記電磁波伝搬媒体21,21P,21M,21a,21b,21cでは、電磁波の伝搬(進行)する方向(進行方向300、Z方向)と直交するX方向に沿った導体25と導体26との距離(間隔)Lは、電磁波の電磁波伝搬空間24内における波長λの2分の1よりも小さい(L<λ/2)。そして、電磁波の伝搬する方向(進行方向300、Z方向)と直交する断面において、導体22の導体23に対向する側の面の中央(CT1)に、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の中央が位置する。このとき、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLは、電磁波の電磁波伝搬空間24内における波長λの2分の1であれば、より好ましい。
 また、上記電磁波伝搬媒体21,21a,21cでは、導体22,23,25,26で囲まれた領域に、電磁波の伝搬方向(進行方向300、Z方向)に延在しかつ導体22,23,25,26のいずれかと接続された導体部を少なくとも1つ設けることで、L>Lの関係を実現している。この導体部は、上記電磁波伝搬媒体21,21cでは上記導体部31であり、上記電磁波伝搬媒体21aでは上記導体部31および上記導体32a,32bである。また、上記電磁波伝搬媒体21bでは、導体23の形状により、L>Lの関係を実現している。
 一方、上記電磁波伝搬媒体21d,21eでは、導体22と導体23との間に、電磁波の伝搬する方向(進行方向300、Z方向)に沿って延在する導体31aが配置されており、導体31aと、導体22,23,25,26との間に、電磁波伝搬空間24が形成されている。そして、電磁波の伝搬する方向(進行方向300、Z方向)と直交する断面において、導体31aは電磁波伝搬空間に囲まれている(導体31aは導体22,23,25,26から離間されている)。そして、電磁波の伝搬する方向(進行方向300、Z方向)と直交するX方向に沿った導体25と導体26との距離(間隔)Lは、電磁波の電磁波伝搬空間24内における波長λの2分の1よりも短い(L<λ/2)。
 また、上記電磁波伝搬媒体21f,21gでは、電磁波伝搬空間24内を伝搬する電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の両端面37a,38bのうち、一方の端面37bは導体26aで形成し、他方の端面37aは導体を形成せずに開放している。そして、電磁波の磁界方向B1に沿った電磁波伝搬空間24の長さLは、電磁波の電磁波伝搬空間24内における波長λの4分の1以上である(好ましくは波長λの4分の1である)。そして、電磁波の伝搬する方向(進行方向300、Z方向)と直交するX方向に沿った導体25と導体26aとの距離(間隔)L16が、好ましくは、電磁波の電磁波伝搬空間24内における波長λの4分の1よりも小さい。
 (実施の形態3)
 本実施の形態3では、入出力インタフェースの構造の工夫により小型化した電磁波伝搬媒体およびその電磁波伝搬媒体を用いた伝送システムの例を、図43~図54を参照しながら説明する。ここでは、入出力インタフェースの構造を工夫して、電磁波伝搬空間に放射される電磁波の電磁波面と電磁波が入射する方向(電磁波伝搬媒体の軸方向)とが成す角度θを鋭角(0<θ<90度)にすることにより、電磁波伝搬媒体の小型化を図っている。
 まず、本実施の形態3による電磁波伝搬媒体の構成例について図43~図45を用いて説明する。図43は本実施の形態3による電磁波伝搬媒体51を示す斜視図であり、図44は、電磁波伝搬媒体51の断面図であり、図45は、電磁波伝搬媒体51の平面図(上面図)である。このうち、図44には、Z方向に垂直な断面が示されており、図44の紙面に垂直な方向がZ方向であり、図45には、X方向およびZ方向に平行な平面が示されている。
 図43~45に示される電磁波伝搬媒体51は、導体(導体部、導体層、導体面)52,53,55,56と、導体52と導体53とによりY方向に挟まれかつ導体55と導体56とによりX方向に挟まれた電磁波伝搬空間54とを備えている。電磁波伝搬媒体51は、Z方向に延在している。このため、導体52,53,55,56および電磁波伝搬空間54もZ方向に延在している。
 電磁波伝搬空間54は、導体(第1導体)52と導体(第2導体)53との間に配置されて、導体52と導体53とによりY方向に挟まれており、また、導体(第3導体)55と導体(第4導体)56との間に配置されて、導体55と導体56とによりX方向に挟まれている。つまり、電磁波伝搬空間54は、導体52と導体53と導体55と導体56とで囲まれている。導体52と導体53とは、電磁波伝搬空間54を介してY方向に対向し、導体55と導体56とは、電磁波伝搬空間54を介してX方向に対向していると言うこともできる。また、別の見方をすると、導体55,56は、電磁波伝搬媒体51の両側面(X方向に対向する両側面)55a,56aに形成されており、一方の側面(導体55が形成された側面)55aにおいて、導体52と導体53とが導体55を介して接続されて(繋がって)短絡され、他方の側面(導体26が形成された側面)56aにおいて、導体52と導体53とが導体56を介して接続されて(繋がって)短絡されていると言うこともできる。側面55aは、電磁波伝搬媒体51において導体55が形成された側面であり、側面56aは、電磁波伝搬媒体51において導体56が形成された側面であり、側面55aと側面56aとはX方向に対向している。
 電磁波は、電磁波伝搬媒体51の電磁波伝搬空間54内を伝搬(進行)する。図43に、電磁波伝搬空間54内を伝搬する電磁波の進行方向(伝搬方向)を、符号300を付して示しているが、この電磁波の進行方向(伝搬方向)300は、Z方向に平行な方向(すなわちZ方向に沿った方向)である。従って、Z方向は、電磁波伝搬媒体51の延在方向(軸方向)であり、また、電磁波伝搬空間54内を伝搬する電磁波の進行方向(伝搬方向)でもある。電磁波伝搬空間54内は、空気、ガラス、セラミックス、または水などの誘電体としての特性を持つ物質で満たされている。
 導体52,53は、図45からも分かるように、Z方向に長辺を有しかつX2方向に短辺を有する平板状(Y方向が厚み方向の平板状)の導体とすることができる。また、導体55,56は、Z方向に長辺を有しかつY方向に短辺を有する平板状(X方向が厚み方向の平板状)の導体とすることができる。ここで、導体52の長辺と導体55の長辺とが接続され、導体55の他の長辺と導体53の長辺とが接続され、導体53の他の長辺と導体56の長辺とが接続され、導体56の他の長辺と導体52の他の長辺とが接続されているが、導体52と導体53と導体55と導体56とは、一体的に形成することもできる。図43~図45の場合は、導体52と導体53とにより、Y方向に所定の厚さを有する電磁波伝搬空間54の上側と下側とを挟み、導体55と導体56とにより、X方向に所定の幅を有する電磁波伝搬空間24の左側と右側とを挟む構造をしている。
 ここで、X2方向は、Y方向に直交する方向であるが、Z方向には直交しておらず、Z方向とX2方向とが成す角度(この角度がθに対応する)は、0°よりも大きく90°よりも小さい(0<θ<90°)、つまり鋭角である。Z方向とX2方向とが成す角度がθであれば、X2方向とX方向とが成す角度は90°-θと表すことができる。X方向はZ方向に対して直交し、X2方向はZ方向に対して傾斜していると言うこともできる。
 また、電磁波伝搬媒体51は、電磁波伝搬空間54を介してZ方向に対向する2つの側面(端面)57,58も有している。この側面57,58には、導体が形成されておらず、電磁波を入出力する入出力インタフェースとして用いることができる。すなわち、電磁波伝搬媒体51の側面57および側面58は、電磁波を入出力する入出力端面である。
 側面57,58は、Y方向およびX2方向に平行な平面で形成され、この平面には導体が形成されていないため、この側面57,58を介して電磁波伝搬空間54内に電磁波を入力したり、あるいはこの側面57,58を介して電磁波伝搬空間54から電磁波を出力することができる。側面57が側面55aと成す角度は鋭角θであり、側面58が側面56aと成す角度は鋭角θである。この場合、側面57が側面55aと成す角度(鋭角の角度)と側面58が側面56aと成す角度(鋭角の角度)とが同じであることが好ましく、これにより、側面57と側面58とは平行となる。
 図43~図45の電磁波伝搬媒体51では、電磁波を入出力する側面57および側面58が、電磁波伝搬媒体51の軸方向である電磁波の進行方向300(すなわちZ方向)に対して直交していない。このため、側面57または側面58から電磁波伝搬空間54内に電磁波を入力(放射)すると、電磁波伝搬空間54内に入力(放射)された電磁波の電磁波面は、入力口の側面57または側面58と略平行となる(すなわちX2方向に平行となる)ため、電磁波伝搬媒体51の軸方向である電磁波の進行方向300(すなわちZ方向)に対して直交しない(傾斜する)ことになる。また、X方向はZ方向に直交し、X2方向はX方向から90°-θだけずれているため、X方向に沿った導体55と導体56との距離(間隔)L21は、X2方向に沿った導体55と導体56との距離(間隔)L22よりも小さくなる(すなわちL21<L22)。なお、電磁波伝搬空間54内に入力(放射)された電磁波の電磁波面は、電磁波伝搬空間54内を進行(伝搬)する電磁波の電磁波面と言うこともできる。また、X方向に沿った導体55と導体56との距離(間隔)L21は、X方向に沿った側面55aと側面56aとの距離(間隔)とほぼ同じであり、X2方向に沿った導体55と導体56との距離(間隔)L22は、X2方向に沿った側面55aと側面56aとの距離(間隔)とほぼ同じである。
 電磁波伝搬空間54内に入力(放射)された電磁波の電磁波面に沿った導体55と導体56との距離(間隔)は、X2方向に沿った導体55と導体56との距離(間隔)L22と同じであるが、電磁波伝搬空間54内を電磁波が的確に進行することができるようにするためには、この距離を電磁波の波長λに応じて設定する(好ましくはλ/2に設定する)ことが好ましい。そうした場合でも、上述したようにL21<L22の関係が成り立つことで、電磁波伝搬媒体51の幅方向(X方向)の寸法(これが上記距離L21に概ね等しい)を小さくすることができる。これについて、上記図4の電磁波伝搬媒体101と図43~図45の電磁波伝搬媒体51とを比べながら説明する。
 上記図3の電磁波伝搬媒体101では、電磁波伝搬空間4内に入力(放射)された電磁波の電磁波面は、電磁波伝搬媒体101の軸方向である電磁波の進行方向(すなわちZ方向)に対して直交している。図43~図45の電磁波伝搬媒体51におけるX2方向に沿った導体55と導体56との距離L22が、上記図3の電磁波伝搬媒体101におけるX方向に沿った側面5と側面6との距離Lと同じであると仮定すると、図43~図45の電磁波伝搬媒体51におけるX方向に沿った導体55と導体56との距離L21は、図3の電磁波伝搬媒体101におけるX方向に沿った側面5と側面6との距離Lよりも小さくなる。
 上述したように、上記図3の電磁波伝搬媒体101では、X方向に沿った側面5と側面6との距離LをL=λ/2に設定すると、波長λの電磁波が電磁波伝搬空間4内を的確に伝搬できるようになる。上記図3の電磁波伝搬媒体101で、X方向に沿った側面5と側面6との距離LをL=λ/2に設定することは、電磁波伝搬媒体101の電磁波伝搬空間4内に入力(放射)された電磁波の電磁波面に沿った側面5と側面6との距離(間隔)を、電磁波の波長λの2分の1にすることに対応しており、これは、電磁波伝搬空間4内の電磁波の電磁波面が電磁波の進行方向に対して直交しているためである。
 一方、図43~図45の電磁波伝搬媒体51では、X方向に沿った導体55と導体56との距離L21ではなく、X2方向に沿った導体55と導体56との距離L22を、電磁波の波長λの2分の1(すなわちL22=λ/2)に設定すれば、波長λの電磁波が電磁波伝搬空間54内を的確に伝搬できるようになる。これは、図43~図45の電磁波伝搬媒体51では、電磁波伝搬空間54内の電磁波の電磁波面が電磁波の進行方向に対して直交しておらず、電磁波伝搬空間54内に入力(放射)された電磁波の電磁波面に沿った導体55と導体56との距離(間隔)は、X方向に沿った導体55と導体56との距離L21ではなく、X2方向に沿った導体55と導体56との距離L22であるからである。このため、図43~図45の電磁波伝搬媒体51では、X方向に沿った導体55と導体56との距離L21が、X2方向に沿った導体55と導体56との距離L22よりも小さい(すなわちL21<L22)ため、X方向に沿った導体55と導体56との距離L21を、電磁波の波長λの2分の1よりも小さく(すなわちL21<λ/2)することができる。
 つまり、本実施の形態3の電磁波伝搬媒体51では、電磁波伝搬空間54内に入力(放射)された電磁波の電磁波面に沿った導体55と導体56との距離を、電磁波が電磁波伝搬空間54内を的確に伝搬できるような距離に設定しても、その距離よりもX方向に沿った導体55と導体56との距離L21を小さくすることができるため、幅方向(X方向)の寸法を縮小して電磁波伝搬媒体51を小型化することができる。そして、本実施の形態3の電磁波伝搬媒体51では、電磁波伝搬空間54内に入力(放射)された電磁波の電磁波面に沿った導体55と導体56との距離、すなわちX2方向に沿った導体55と導体56との距離L22を電磁波の波長λの2分の1(すなわちL22=λ/2)とすることが好ましく、これにより波長λの電磁波が電磁波伝搬空間54内を的確に伝搬することができるようになる。この場合でも、X方向に沿った導体55と導体56との距離L21を、電磁波の波長λの2分の1よりも小さく(すなわちL21<λ/2)することができる。上記図3の電磁波伝搬媒体101では、波長λの電磁波が電磁波伝搬空間4内を的確に伝搬できるようにするためには、X方向に沿った側面5と側面6との距離Lを電磁波の波長λの2分の1よりも小さくすることが難しかったが、本実施の形態3の電磁波伝搬媒体51では、X方向に沿った導体55と導体56との距離L21を、電磁波の波長λの2分の1よりも小さく(すなわちL21<λ/2)することができる。このため、電磁波伝搬媒体の小型化(幅方向の寸法の縮小)を図ることができる。
 このように、図43~図45の電磁波伝搬媒体51では、側面57,58において入出力可能な電磁波の波長は、X2方向に沿った導体55と導体56との距離L22で決まるため、電磁波伝搬媒体51の幅方向(X方向)の寸法を縮小することができる。
 例えば、側面57,58の電磁波の進行方向300に対する角度(すなわちZ方向とX2方向とが成す角度、上記θがこれに対応する)が45度の場合を仮定する。この場合、X2方向に沿った導体55と導体56との距離L22は、伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間54内の波長λに対して約2分の1であればよいため、X方向に沿った導体55と導体56との距離L21(これが電磁波伝搬媒体51の幅方向の寸法と概ね同じ)は、伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間54内の波長λに対して約√(1/2)であれば良い。
 このとき、側面57および側面58の電磁波の進行方向300に対する角度θを同じとすることで、側面57と側面58との間で電磁波を双方向に伝送することができる。仮に、図43~図45の電磁波伝搬媒体51において、側面57,58のうちどちらか一方が電磁波の進行方向300に対して直交していると、直交している側面からは電磁波を出力できても電磁波を入力することはできず、一方向の伝送しか実現できない。そのため、側面57および側面58の電磁波の進行方向300に対する角度θを同じとすることで、側面57および側面58の両者において電磁波の入力が可能になり、双方向に信号を伝送する必要のある通信用途などでも、小型の電磁波伝搬媒体を用いることができるようになる。
 また、電磁波伝搬媒体51のY方向の厚み(Y方向に沿った導体22と導体23との距離(間隔))は、電磁波伝搬媒体51のX方向の幅(X方向に沿った導体55と導体56との距離L21)よりも小さくすることが好ましく、これにより、電磁波伝搬媒体51全体の小型化を図ることができるが、これは、以下の電磁波伝搬媒体51a,51b,51c,51d,51P,51Mでも同様である。
 図46は、上記図45に示される電磁波伝搬媒体51の変形例を示す平面図(上面図)である。図46には、X方向およびZ方向に平行な平面が示されている。図46に示される変形例の電磁波伝搬媒体を、符号51aを付して電磁波伝搬媒体51aと称することとする。
 図46の電磁波伝搬媒体51aが、上記図43~図45の電磁波伝搬媒体51と相違しているのは、側面57,58のうちの一方の側面(ここでは側面58)の電磁波の進行方向300に対する角度θを定義する位置である。
 すなわち、上記図45の電磁波伝搬媒体51では、電磁波伝搬媒体51の側面55a(導体55が形成されている側面55a)と側面57とがなす角度、および電磁波伝搬媒体51の側面56a(導体56が形成されている側面56a)と側面58とがなす角度を、鋭角(より特定的には同じ角度の鋭角)とした。これに対して、図46の電磁波伝搬媒体51aでは、電磁波伝搬媒体51aの側面55aと側面57とがなす角度、および電磁波伝搬媒体51aの側面55aと側面58とがなす角度を鋭角(より特定的には同じ角度の鋭角)としている。つまり、上記図45の電磁波伝搬媒体51では、側面57と側面58とは互いに平行であり、ともにX2方向に平行であったが、図46の電磁波伝搬媒体51aでは、側面57と側面58とは互いに平行ではなく、側面57はX2方向に平行で、側面58はX3方向に平行である。
 ここで、X3方向は、Y方向に直交する方向であるが、Z方向には直交しておらず、Z方向とX3方向とが成す角度(この角度がθに対応する)は、Z方向とX2方向とがなす角度(この角度がθに対応する)と同じである。そして、X2方向とX3方向とが成す角度(この角度が2θに対応する)は、Z方向とX2方向とがなす角度(この角度がθに対応する)の2倍である。つまり、X2方向とX3方向とは、Z方向に対して対称である。このため、X2方向に沿った導体55と導体56との距離(間隔)L22とX3方向に沿った導体55と導体56との距離(間隔)L23とは、同じである(すなわちL22=L23)。
 図46の電磁波伝搬媒体51aでも、側面58から電磁波伝搬空間54内に電磁波を入力(放射)すると、電磁波伝搬空間54内に入力(放射)された電磁波の電磁波面は、入力口の側面58と略平行となる(すなわちX3方向に平行となる)ため、入力された電磁波の電磁波面に沿った導体55と導体56との距離(間隔)は、X3方向に沿った導体55と導体56との距離L23と同じになる。このX3方向に沿った導体55と導体56との距離L23は、上述したX2方向に沿った導体55と導体56との距離L22に等しいため、図46の構成の電磁波伝搬媒体51aにおいても、図45の電磁波伝搬媒体51と同様の効果を得ることができる。
 このため、電磁波伝搬媒体51,51aを包括して捉えると、側面57は、側面55aまたは側面56aとなす角度が鋭角であり、側面58は、側面55aまたは側面56aとなす角度が鋭角であればよい。また、別の言い方で表現すると、側面57は、側面55a,56aの少なくとも一方となす角度が鋭角であり、側面58は、側面55a,56aの少なくとも一方となす角度が鋭角であればよい。そして、その鋭角の角度が、側面57と側面58とで同じであれば、より好ましく、これにより、側面57と側面58との間で電磁波を双方向に伝送することができる。
 次に、本実施の形態3による電磁波伝搬媒体の他の構成例を、図47および図48を用いて説明する。図47は平板状の導体に複数の入出力インタフェースを設けた電磁波伝搬媒体51Pの一部を示す平面図(上面図)である。図48は網目状の導体に複数の入出力インタフェースの目印を設けた電磁波伝搬媒体51Mの一部を示す平面図(上面図)である。図47および図48には、上記図45と同様、X方向およびZ方向に平行な平面が示されている。
 図47の電磁波伝搬媒体51Pは、上記図43~図45の電磁波伝搬媒体51の導体52に複数の入出力インタフェース(電磁波の入出力インタフェース)59を設けた構成例である。すなわち、上記図43~図45の電磁波伝搬媒体51において、導体52に複数の入出力インタフェース59を設けたものが、図47の電磁波伝搬媒体51Pである。
 図47の電磁波伝搬媒体51Pの導体52に複数の入出力インタフェース59を設けている。複数の入出力インタフェース59のそれぞれは、例えば導体52に設けられたスロット(開口部)である。このスロット(開口部)の平面形状は、例えば長方形状または平行四辺形状とすることができるが、X方向ではなくX2方向に長辺を有する長方形状または平行四辺形状とされている。短辺は、例えばZ方向とすることができる。
 すなわち、導体52において、電磁波の進行方向(すなわちZ方向)に沿って複数の入出力インタフェース59が設けられているが、各入出力インタフェース59が電磁波の進行方向(すなわちZ方向)と直交しないように、各入出力インタフェース59を電磁波の進行方向(すなわちZ方向)に対して傾斜させ、各入出力インタフェース59をX2方向に形成している。つまり、各入出力インタフェース59が電磁波の進行方向(すなわちZ方向)となす角度が、換言すれば、各入出力インタフェース59が側面55aまたは側面56aとなす角度が、鋭角(角度θ)となっている。そして、各入出力インタフェース59をX2方向に形成している。具体的には、導体52において、各入出力インタフェース59としてのスロット(開口部)の延在方向(長辺方向)が、電磁波の進行方向(すなわちZ方向)に対して直交せず、X2方向となるようにしている。
 各側面57,58と電磁波の進行方向(すなわちZ方向)とがなす鋭角の角度と、各入出力インタフェース59と電磁波の進行方向(すなわちZ方向)とがなす鋭角の角度とは、全て同じである。つまり、各側面57,58と側面55aまたは側面56aとがなす鋭角の角度と、各入出力インタフェース59と側面55aまたは側面56aとがなす鋭角の角度とは、各側面57,58および各入出力インタフェース59について、全て同じ(角度θ)である。
 図47の電磁波伝搬媒体51Pでは、入出力インタフェース59から電磁波伝搬空間54内に電磁波を入力(放射)すると、電磁波伝搬空間54内に入力(放射)された電磁波の電磁波面は、入出力インタフェース59と略平行となるため、電磁波の進行方向300(すなわちZ方向)に対して直交せずに、X2方向に平行となる。このため、側面57,58から電磁波伝搬空間54内に電磁波を入力(放射)した場合と、入出力インタフェース59から電磁波伝搬空間54内に電磁波を入力(放射)した場合の両方とも、電磁波伝搬空間54内に入力(放射)された電磁波の電磁波面に沿った導体55と導体56との距離(間隔)は、X2方向に沿った導体55と導体56との距離(間隔)L22と同じになる。
 これにより、各入出力インタフェース59および各側面57,58のいずれにおいても電磁波伝搬空間54内へ電磁波を入力することができ、また、各入出力インタフェース59および各側面57,58のいずれにおいても電磁波伝搬空間54から電磁波を出力することができる。つまり、図47の電磁波伝搬媒体51Pでは、各入出力インタフェース59または各側面57,58から電磁波伝搬空間54内に電磁波を入力することができ、また、電磁波伝搬空間54内から各入出力インタフェース59または各側面57,58に電磁波を出力することができる。
 入出力インタフェース59の位置は、入出力インタフェース59がX2方向に長辺を有する形状(例えば長方形状または平行四辺形状)の場合、電磁波伝搬媒体51Pの幅方向(X方向)に関して中央に近い方がよく、これにより、入出力インタフェース59と電磁波伝搬空間54との結合が強くなり、より大きな電磁波を入出力インタフェース59から入出力することができるようになる。
 また、図47の電磁波伝搬媒体51Pでは、入出力インタフェース59は導体52に設けている。他の形態として、入出力インタフェース59を導体52ではなく導体53に設けたり、あるいは、導体52および導体53の両方に設けることもできる。
 図48の電磁波伝搬媒体51Mは、上記図43~図45の電磁波伝搬媒体51の導体52を網目状の導体52Mとして電磁波の入出力を可能とし、網目状の導体52Mの好ましい位置に入出力インタフェースの目印60を設けた構成例である。
 導体52として網目状の導体52Mを用いたことで、網目状の導体52Mのどの位置においても(その位置の網目の開口部から)電磁波を入出力することができる。導体52として網目状の導体52Mを用いた場合の入出力インタフェースは、網目状の導体52Mの複数の開口部のうち、電磁波の入出力に使用される開口部(単数又は複数)であり、その入出力インタフェースとなる開口部には、目印60を設置することができる。この目印60が設置された位置にアンテナなどの電磁波を入出力するための部材が配置され、網目状の導体52Mにおいて、アンテナなどの電磁波を入出力するための部材が配置された開口部(すなわち目印60が設置されて入出力インタフェースとなる開口部)から電磁波が入出力されることになる。
 図47の電磁波伝搬媒体51Pと同様、図48の電磁波伝搬媒体51Mでも、各入出力インタフェースが電磁波の進行方向(すなわちZ方向)と直交しないように、各入出力インタフェースを電磁波の進行方向(すなわちZ方向)に対して傾斜させ、各入出力インタフェースをX2方向に形成している。図47の電磁波伝搬媒体51Pと同様、図48の電磁波伝搬媒体51Mでも、各側面57,58と電磁波の進行方向(すなわちZ方向)とがなす鋭角の角度と、各入出力インタフェースと電磁波の進行方向(すなわちZ方向)とがなす鋭角の角度とは、全て同じである。すなわち、各側面57,58と側面55aまたは側面56aとがなす鋭角の角度と、各入出力インタフェースと側面55aまたは側面56aとがなす鋭角の角度とは、各側面57,58および各入出力インタフェースについて、全て同じである。
 また、図48において、網目状の導体52Mとして、互いにX2方向に所定の間隔を空けて配置されかつZ方向に延在する複数の導線と、互いにZ方向に所定の間隔を空けて配置されかつX2方向に延在する複数の導線とが一体となって形成された導体を例示している。この場合、網目状の導体52Mにおける網目の開口部は、X2方向とZ方向とにアレイ状に配列することになる。延在方向がX2方向の導線を用いた網目状の導体52Mを用いたことで、網目の開口部をX2方向に配列させると、入出力インタフェースをX2方向に形成しやすくなる。
 図47の電磁波伝搬媒体51Pと同様、図48の電磁波伝搬媒体51Mでも、入出力インタフェースから電磁波伝搬空間54内に電磁波を入力(放射)すると、電磁波伝搬空間54内に入力された電磁波の電磁波面は、入出力インタフェースと略平行となるため、X2方向に平行となり、入力された電磁波の電磁波面に沿った導体55と導体56との距離(間隔)は、X2方向に沿った導体55と導体56との距離L22と同じになる。
 これにより、図47の電磁波伝搬媒体51Pと同様、図48の電磁波伝搬媒体51Mでも、各入出力インタフェースおよび各側面57,58のいずれにおいても電磁波伝搬空間54内へ電磁波を入力することができ、また、各入出力インタフェースおよび各側面57,58のいずれにおいても電磁波伝搬空間54から電磁波を出力することができる。
 なお、電磁波伝搬媒体51Mにおいても、入出力インタフェースと電磁波伝搬空間54との結合の関係は、前述した電磁波伝搬媒体51Pの入出力インタフェース59と電磁波伝搬空間54との結合の関係と同じである。従って、電磁波伝搬媒体51Mにおいても、前述した電磁波伝搬媒体51Pの入出力インタフェース59の位置と同じ位置に入出力インタフェースの目印60を設置することができる。入出力インタフェースの目印60は、導体52Mの表面に印字する、突起を形成する、または網目形状に特徴を設けるなど、様々な方法で実現することができる。
 また、電磁波伝搬媒体を構成する導体(電磁波伝搬媒体51の場合は導体52,53,55,56)のうちの任意の導体を、導体52Mのような網目状の導体とすることが可能であるが、入出力インタフェースとして用いない導体(入出力インタフェースを配置しない導体)については、網目状の導体とはせずに平板状の導体とした方が、電磁波の漏れをできるだけ抑制するという観点で、より好ましい。
 図49は、上記図47に示される電磁波伝搬媒体51Pの変形例を示す平面図(上面図)である。上記図47と同様、図49には、X方向およびZ方向に平行な平面が示されている。図46に示される変形例の電磁波伝搬媒体を、符号51bを付して電磁波伝搬媒体51bと称することとする。
 図49の電磁波伝搬媒体51bは、上記図47の電磁波伝搬媒体51Pとは、入出力インタフェース59の形成方向(配置角度)が異なっている。
 すなわち、上記図47の電磁波伝搬媒体51Pでは、側面57と各入出力インタフェース59とは平行であり、それぞれX2方向に平行であった。それに対して、図49の電磁波伝搬媒体51bは、側面57と各入出力インタフェース59とは平行ではなく、側面57はX2方向に平行であるが、各入出力インタフェース59はX3方向に平行である。つまり、図49の電磁波伝搬媒体51bでは、各入出力インタフェース59をX3方向に形成しており、具体的には、導体52において、入出力インタフェース59としてのスロット(開口部)の延在方向(長辺方向)が、電磁波の進行方向(すなわちZ方向)に対して直交せず、X3方向となるようにしている。
 それでも、上記図47の電磁波伝搬媒体51Pと図49の電磁波伝搬媒体51bの両者ともに、各側面57,58と電磁波の進行方向(すなわちZ方向)とがなす鋭角の角度と、各入出力インタフェースと電磁波の進行方向(すなわちZ方向)とがなす鋭角の角度とは、全て同じである。すなわち、上記図47の電磁波伝搬媒体51Pと図49の電磁波伝搬媒体51bの両者ともに、電磁波伝搬媒体の側面55aと側面57とがなす鋭角の角度、および電磁波伝搬媒体の各入出力インタフェース59と側面55aまたは側面56aとがなす鋭角の角度は、同じ角度θである。これは、図47の電磁波伝搬媒体51Pにおける各入出力インタフェース59は、図46の電磁波伝搬媒体51aにおける側面57と平行であり、一方、図49の電磁波伝搬媒体51bにおける各入出力インタフェース59は、図46の電磁波伝搬媒体51aにおける側面58と平行であるからである。つまり、上記図47の電磁波伝搬媒体51Pにおける入出力インタフェース59と図49の電磁波伝搬媒体51bにおける入出力インタフェース59とは、電磁波の進行方向(すなわちZ方向)に対して対称である。
 図49の電磁波伝搬媒体51bでも、入出力インタフェース59から電磁波伝搬空間54内に電磁波を入力(放射)すると、電磁波伝搬空間54内に入力された電磁波の電磁波面は、入出力インタフェース59と略平行となる(すなわちX3方向に平行となる)ため、入力された電磁波の電磁波面に沿った導体55と導体56との距離(間隔)は、X3方向に沿った導体55と導体56との距離L23と同じになる。このX3方向に沿った導体55と導体56との距離L23は、X2方向に沿った導体55と導体56との上記距離L22に等しいため、図49の構成の電磁波伝搬媒体51bにおいても、図47の電磁波伝搬媒体51Pと同様の効果を得ることができる。
 これにより、図47の電磁波伝搬媒体51Pと同様、図49の電磁波伝搬媒体51bでも、各入出力インタフェース59および各側面57,58のいずれにおいても電磁波伝搬空間54内へ電磁波を入力することができ、また、各入出力インタフェース59および各側面57,58のいずれにおいても電磁波伝搬空間54から電磁波を出力することができる。
 また、図49の電磁波伝搬媒体51bでは、入出力インタフェース59の位置は、入出力インタフェース59がX3方向に長辺を有する形状(例えば長方形状または平行四辺形状)の場合、電磁波伝搬媒体51bの幅方向(X方向)に関して中央に近い方がよく、これにより、入出力インタフェース59と電磁波伝搬空間54との結合が強くなり、より大きな電磁波を入出力インタフェース59から入出力することができるようになる。
 図50は、上記図47に示される電磁波伝搬媒体51Pの他の変形例を示す平面図(上面図)である。上記図47と同様、図50には、X方向およびZ方向に平行な平面が示されている。図50に示される変形例の電磁波伝搬媒体を、符号51cを付して電磁波伝搬媒体51cと称することとする。
 図50に示される電磁波伝搬媒体51cは、側面57を入出力インタフェースとして用いない構成例である。すなわち、上記図47の電磁波伝搬媒体51Pとは異なり、図50の電磁波伝搬媒体51cでは、側面57から電磁波伝搬空間54内に電磁波を入力しない。
 図50の電磁波伝搬媒体51cは、側面57を入出力インタフェースとして用いないため、側面57が電磁波の進行方向(すなわちZ方向)に対して直交していても、直交していなくてもよく、側面57と側面56aとが成す角度は、任意の角度とすることができ、また、側面57全体に導体を形成することもできる。但し、側面57を入出力インタフェースとして用いない場合には、図50のように、側面57を、電磁波の進行方向(すなわちZ方向)に対して直交させる(すなわち側面57と側面55a,56aとを直交させる)方が、電磁波伝搬媒体51cのZ方向の寸法を必要最小限にできるため、より好ましい。また、側面58についても、入出力インタフェースとして用いない場合には、側面57と同様である。図50の電磁波伝搬媒体51cの他の構成は、上記図47の電磁波伝搬媒体51Pと同様である。このため、図50の電磁波伝搬媒体51cにおいて、入出力インタフェース59は、上記図47の電磁波伝搬媒体51PのようにX2方向に形成されるが、他の形態として、上記図49の電磁波伝搬媒体51bのようにX3方向に形成することもできる。
 これにより、図50の電磁波伝搬媒体51cでは、各入出力インタフェース59から電磁波伝搬空間54内へ電磁波を入力することができ、また、電磁波伝搬空間54内から各入出力インタフェース59へ電磁波を出力することができる。
 次に、本実施の形態3による電磁波伝搬媒体を用いた伝送システムの構成例を、図51を用いて説明する。
 図51は本実施の形態3の第1例の伝送システムの一部を示す平面図(上面図)である。上記図47~図50と同様、図51には、X方向およびZ方向に平行な平面が示されている。
 図51は、前述した電磁波伝搬媒体51P(上記図47)に、伝送装置62およびアンテナ63を備える伝送システム61の構成例である。
 図51に示される伝送システム61では、上記電磁波伝搬媒体51Pを用い、電磁波伝搬媒体51Pの導体52に設けられた複数の入出力インタフェース59に対向する位置にアンテナ63を配した伝送装置62を設置している。図51において、各アンテナ63に重なる位置(各アンテナ63の下)に上記図47の各入出力インタフェース59がある。各伝送装置62は、アンテナ63および上記入出力インタフェース59を介して上記電磁波伝搬空間54内に電磁波を入出力することで、相互に通信のために信号を伝送したり、あるいは給電のために電力を伝送したりすることができる。また、電磁波伝搬空間54内において電磁波の伝送を行うことで、外部からの妨害を受けにくく、外部への漏れ(電磁波の漏れ)が小さい、高信頼な伝送システム61を実現することができる。なお、アンテナ63の形状は、立体構造または平面構造など様々な形状が考えられ、用途に応じて適切な形状を選択すればよい。
 次に、本実施の形態3による電磁波伝搬媒体の更に他の構成例を、図52を用いて説明する。
 図52は、平板状の導体52に複数の入出力インタフェースを設けた電磁波伝搬媒体51dの一部を示す平面図(上面図)である。図52には、上記図47と同様、X方向およびZ方向に平行な平面が示されている。
 図52に示される電磁波伝搬媒体51dが上記図47の電磁波伝搬媒体51Pと主として相違しているのは、導体52に設けられた入出力インタフェースである。入出力インタフェース以外については、図52の電磁波伝搬媒体51dは、上記図47の電磁波伝搬媒体51Pと同様の構成を有しているが、側面57,58を入出力インタフェースとして用いない場合は、電磁波伝搬媒体51dの側面57,58を、上記図50の電磁波伝搬媒体51cと同様の側面57,58とすることができる。
 図52の電磁波伝搬媒体51dでは、1つの入出力インタフェース部59aと1つの入出力インタフェース部59bとが対となって、1つの入出力インタフェース59cが形成れ、この入出力インタフェース59cが複数、導体52に設けられている。各入出力インタフェース部59a,59bは、例えば導体52に設けられたスロット(開口部)である。このスロット(開口部)の平面形状は、例えば長方形状とすることができ、その長辺方向をX方向、短辺方向をZ方向とすることができる。
 1つの入出力インタフェース59cを構成する入出力インタフェース部59aと入出力インタフェース部59bとは、X方向に沿って配置されている(すなわちX方向に所定の間隔を空けて並んで配置されている)。そして、複数の入出力インタフェース59cを構成する複数の入出力インタフェース部59aおよび複数の入出力インタフェース部59bにおいて、複数の入出力インタフェース部59a同士は、Y方向に沿って配置され(すなわちY方向に所定の間隔を空けて並んで配置され)、また、複数の入出力インタフェース部59b同士も、Y方向に沿って配置されている(すなわちY方向に所定の間隔を空けて並んで配置されている)。これにより、導体52において、複数の入出力インタフェース59cが、Y方向に沿って配置された(すなわちY方向に所定の間隔を空けて配置された)状態となっている。
 図52の電磁波伝搬媒体51dでは、各入出力インタフェース59cから上記電磁波伝搬空間54内に電磁波を入出力する。ある入出力インタフェース59cから上記電磁波伝搬空間54内に電磁波を入力(放射)する場合、その入出力インタフェース59cを構成する対となっている入出力インタフェース部59aと入出力インタフェース部59bとの両方から、上記電磁波伝搬空間54内に電磁波を入力(放射)する。この際、入出力インタフェース部59aから上記電磁波伝搬空間54内に入力(放射)する電磁波の位相と、入出力インタフェース部59bから上記電磁波伝搬空間54内に入力(放射)する電磁波の位相とは、同じではなく、異なっている。すなわち、入出力インタフェース59cを構成する対となっている入出力インタフェース部59aと入出力インタフェース部59bとに対して、互いに位相の異なる電磁波を入力(放射)するのである。ここで、入出力インタフェース部59aから入力される電磁波と、入出力インタフェース部59bから入力される電磁波とは、互いに位相は異なるが、波長は同じであることが好ましい。
 位相が互いに異なる電磁波を入出力インタフェース部59a,59bから入力することで、入出力インタフェース部59a,59bからそれぞれ入力(放射)された電磁波が上記電磁波伝搬空間54内で重ね合わされ、重ね合わされた電磁波の電磁波面(上記電磁波伝搬空間54内を伝搬する電磁波の電磁波面)は、電磁波の進行方向に対して直交せず、傾斜したものとすることができる。すなわち、重ね合わされた電磁波の電磁波面が、側面55aまたは側面56aと成す角度が鋭角(上記θに対応)となり、X2方向と平行とすることができる(もちろんX3方向と平行としてもよい)。なお、重ね合わされた電磁波の電磁波面が、側面55aまたは側面56aと成す鋭角(Z方向とX2方向とが成す鋭角、上記θに対応)の大きさは、入出力インタフェース部59a,59bから入力する電磁波の波長と位相差などによって決まる。
 このため、図52の電磁波伝搬媒体51dでは、入出力インタフェース59c(入出力インタフェース部59a,59b)から上記電磁波伝搬空間54内に入力(放射)されて重ね合わされた電磁波の電磁波面に沿った導体55と導体56との距離(間隔)は、X方向に沿った導体55と導体56との距離L21ではなく、X2方向に沿った導体55と導体56との距離L22と同じになる。そして、上記電磁波伝搬媒体51,51Pなどと同様に、図52の電磁波伝搬媒体51dでも、X方向に沿った導体55と導体56との距離(間隔)L21は、X2方向に沿った導体55と導体56との距離(間隔)L22よりも小さい(すなわちL21<L22)。従って、上記図43~図45の電磁波伝搬媒体51について説明したのと同様の理由により、図52の電磁波伝搬媒体51dでも、上記図43~図45の電磁波伝搬媒体51と同様の効果(電磁波伝搬媒体の小型化、特に幅方向の寸法の縮小)を図ることができる。
 また、図52の電磁波伝搬媒体51dにおいて、各入出力インタフェース59cから電磁波伝搬空間54内に入力(放射)されて重ね合わされた電磁波の電磁波面が電磁波の進行方向(Z方向)と成す鋭角(上記θに対応)の大きさは、電磁波伝搬媒体51dに設けられた複数の入出力インタフェース59cのいずれから電磁波を入力した場合でも同じであることが好ましい。すなわち、各入出力インタフェース59cから電磁波伝搬空間54内に入力(放射)されて重ね合わされた電磁波の電磁波面が側面55aまたは側面56aと成す角度(上記θに対応)が、電磁波伝搬媒体51dに設けられた複数の入出力インタフェース59cについて等しいことが好ましい。これは、例えば、複数の入出力インタフェース59cの入出力インタフェース部59a同士については、入力する電磁波を同じ波長および同じ位相とし、また、複数の入出力インタフェース59cの入出力インタフェース部59b同士についても、入力する電磁波を同じ波長で同じ位相とすることで、実現できる。これにより、各入出力インタフェース59cのいずれにおいても電磁波伝搬空間54内へ電磁波を入力することができ、また、各入出力インタフェース59cのいずれにおいても電磁波伝搬空間54から電磁波を出力することができるようになる。
 また、図52の電磁波伝搬媒体51dでは、入出力インタフェース59cは導体52に設けている。他の形態として、入出力インタフェース59cを導体52ではなく導体53に設けたり、あるいは、導体52および導体53の両方に設けることもできる。
 図53は本実施の形態3の第2例の伝送システムの一部を示す平面図(上面図)である。上記図51と同様、図53には、X方向およびZ方向に平行な平面が示されている。
 図53は、前述した電磁波伝搬媒体51d(上記図52)に、伝送装置62aおよびアンテナ63a,63bを備える伝送システム61aの構成例である。
 図53に示される伝送システム61aでは、上記電磁波伝搬媒体51dを用い、電磁波伝搬媒体51dの導体52に設けられた複数の入出力インタフェース59cに対向する位置にアンテナ63a,63bを配した伝送装置62を設置している。ここで、入出力インタフェース59cの入出力インタフェース部59aに対してアンテナ63aが配置され、入出力インタフェース59cの入出力インタフェース部59bに対してアンテナ63bが配置されている。図53において、各アンテナ63aに重なる位置(各アンテナ63aの下)に上記図52の各入出力インタフェース部59aがあり、各アンテナ63bに重なる位置(各アンテナ63bの下)に上記図52の各入出力インタフェース部59bがある。
 各伝送装置62aは、アンテナ63aおよび上記入出力インタフェース部59aを介した経路と、アンテナ63bおよび上記入出力インタフェース部59bを介した経路とで、互いに位相差をつけた電磁波を上記電磁波伝搬空間54内に入出力し、それらの電磁波を上記電磁波伝搬空間54内で重ね合わせることによって、上述のように、重ね合わされた電磁波の電磁波面が電磁波の進行方向に対して直交せずに傾斜するようにする。これにより、各伝送装置62aはアンテナ63aおよびアンテナ63bを介して電磁波伝搬空間54内に電磁波を入出力することで、相互に通信のために信号を伝送したり、あるいは給電のために電力を伝送したりすることができる。また、電磁波伝搬空間54内において電磁波の伝送を行うことで、外部からの妨害を受けにくく、外部への漏れ(電磁波の漏れ)が小さい、高信頼な伝送システム61aを実現することができる。なお、アンテナ63aおよびアンテナ63bの形状は、立体構造または平面構造など様々な形状が考えられ、用途に応じて適切な形状を選択すればよい。
 また、図52の電磁波伝搬媒体51dでは、1つの入出力インタフェース59cを、入出力インタフェース部59aと入出力インタフェース部59bの合計2つの入出力インタフェース部によって形成しているが、他の形態として、1つの入出力インタフェース59cを、3つ以上の入出力インタフェース部により形成することもできる。この場合、前記3つ以上の入出力インタフェース部は、導体52において、X方向に沿って配置すればよい(すなわちX方向に所定の間隔を空けて並んで配置すればよい)。そして、前記3つ以上の入出力インタフェース部に対して、互いに位相の異なる電磁波を入出力すればよい。また、この場合、上記伝送システム61aは、前記3つ以上の入出力インタフェース部のそれぞれに対してアンテナを配置すればよい。
 図54は本実施の形態3の第3例の伝送システムの一部を示す平面図(上面図)である。上記図51と同様、図54には、X方向およびZ方向に平行な平面が示されている。
 図54は、前述した電磁波伝搬媒体51M(上記図48)に、伝送装置62aおよびアンテナ63a,63bを備える伝送システム61bの構成例である。
 図54に示す伝送システム61bでは、電磁波伝搬媒体51Mの網目状の導体の導体52M上に電磁波の進行方向と直交する方向(X方向)にアンテナ63aおよびアンテナ63bを配した伝送装置62aを設置している。伝送装置62aはアンテナ63aおよびアンテナ63bに互いに位相差をつけた電磁波をそれぞれ入出力し、それらの電磁波を重ね合わせることによって、入出力インタフェースの目印の角度に相当する電磁波を入出力する。これにより、各伝送装置62aはアンテナ63aおよびアンテナ63bを介して電磁波伝搬空間54内に電磁波を入出力することで、相互に通信のために信号を伝送する、または給電のために電力を伝送することができる。また、電磁波伝搬空間54内で電磁波の伝送を行うことで、外部からの妨害を受けにくく、外部への漏れが小さい、高信頼な伝送システム61bを実現することができる。なお、アンテナ63aおよびアンテナ63bの形状は立体構造や平面構造など様々な形状が考えられ、アンテナの数にも自由度があり、用途に応じて適当な形状、数を選択すればよい。
 このように、本実施の形態3に係る電磁波伝搬媒体51等の構成を適用すれば、電磁波の電磁波面と電磁波が進行する方向とが成す角度θを鋭角(0<θ<90度)にすることにより、電磁波伝搬媒体の小型化が実現できる。すなわち、主要な電磁波の進行方向に対して垂直方向(幅方向(X方向))のサイズを、伝搬させる電磁波の電磁波伝搬空間内における波長λに対して約2分の1よりも小さくすることができる。
 また、本実施の形態3に係る電磁波伝搬媒体51等を用いて通信や給電などを実現する電磁波伝送システムが実現できる。
 また、本実施の形態3においても、前述した実施の形態1の電磁波伝搬媒体1Bと同様に、例えば導体の一部を棒状の導体10によって構成すれば、電磁波伝搬媒体51等をプリント回路基板上に形成することができる。
 以上の本実施の形態3を包括的に捉えると、次のように表現することができる。
 すなわち、本実施の形態3では、電磁波伝搬媒体(51,51a,51b,51c,51d,51P,51M)において、側面55a,56a以外の場所に、電磁波伝搬空間54に対する複数の入出力インタフェースが設けられている。この入出力インタフェースは、上記電磁波伝搬媒体51,51aでは側面57,58であり、上記電磁波伝搬媒体51P,51bでは側面57,58および入出力インタフェース59であり、上記電磁波伝搬媒体51Mでは側面57,58および入出力インタフェースの目印60が設けられた網目の開口部であり、上記電磁波伝搬媒体51cでは入出力インタフェース59であり、上記電磁波伝搬媒体51dでは入出力インタフェース59cである。
 そして、前記入出力インタフェースから電磁波伝搬空間54に放射される電磁波の電磁波面と、電磁波伝搬空間54内を電磁波が進行(伝搬)する方向(進行方向300、Z方向)とが成す角度が鋭角である。すなわち、前記入出力インタフェースから電磁波伝搬空間54に放射される電磁波の電磁波面と、側面55aまたは側面56aとがなす角度が鋭角である。これにより、前記入出力インタフェースから電磁波伝搬空間54内に入力(放射)された電磁波の電磁波面に沿った導体55と導体56との距離(間隔)よりも、X方向に沿った導体55と導体56との距離(間隔)L21を小さくすることができるため、電磁波伝搬媒体の幅方向(X方向)の寸法を縮小して、電磁波伝搬媒体を小型化することができる。すなわち、電磁波伝搬空間54内を電磁波が進行(伝搬)する方向と直交するX方向に沿った側面55a(導体55)と側面56a(導体56)との距離(間隔、上記距離L21に対応)を、伝搬する電磁波の電磁波伝搬空間54内における波長λの2分の1よりも短く(小さく)することができる。なお、前記入出力インタフェースから電磁波伝搬空間54内に入力(放射)された電磁波の電磁波面に沿った導体55と導体56との距離(間隔)は、上記距離L22と同じになる。
 つまり、電磁波伝搬空間54内に入力(放射)された電磁波の電磁波面に沿った導体55と導体56との距離(この距離は上記距離L22と同じになる)を、電磁波が電磁波伝搬空間54内を的確に伝搬できるような距離に設定しても、その距離よりもX方向に沿った導体55と導体56との距離L21を小さくすることができるため、幅方向(X方向)の寸法を縮小して電磁波伝搬媒体を小型化することができる。そして、電磁波伝搬空間54内に入力(放射)された電磁波の電磁波面に沿った導体55と導体56との距離(この距離は上記距離L22と同じになる)を電磁波の波長λの2分の1とすることが好ましく、これにより波長λの電磁波が電磁波伝搬空間54内を的確に伝搬できるようになるが、この場合でも、X方向に沿った導体55と導体56との距離L21を、電磁波の波長λの2分の1よりも小さくすることができる。上記図3の電磁波伝搬媒体101では、波長λの電磁波が電磁波伝搬空間4内を的確に伝搬できるようにするためには、X方向に沿った側面5と側面6との距離Lを電磁波の波長λの2分の1よりも小さくすることが難しかったが、本実施の形態3の電磁波伝搬媒体では、X方向に沿った導体55と導体56との距離L21、すなわちX方向に沿った側面55aと側面56aとの距離を、電磁波の波長λの2分の1よりも小さく(すなわちL21<λ/2)することができる。このため、電磁波伝搬媒体の小型化(幅方向の寸法の縮小)を図ることができる。
 更に、前記入出力インタフェースから電磁波伝搬空間54に放射される電磁波の電磁波面と、電磁波伝搬空間54内を電磁波が進行(伝搬)する方向(進行方向300、Z方向)とが成す角度(鋭角の角度、上記θに対応)を、電磁波伝搬媒体に設けた前記複数の入出力インタフェースにおいて等しくする。すなわち、前記入出力インタフェースから電磁波伝搬空間54に放射される電磁波の電磁波面と、側面55aまたは側面56aとが成す角度(鋭角の角度、上記θに対応)を、電磁波伝搬媒体に設けた前記複数の入出力インタフェースにおいて等しくする。これにより、前記複数の入出力インタフェースのいずれにおいても、電磁波の入出力が可能となる。このため、前記複数の入出力インタフェースの任意の入出力インタフェース間で双方向の電磁波の伝搬が可能になる。
 ここで、前記入出力インタフェースから電磁波伝搬空間54に放射される電磁波の電磁波面と、電磁波伝搬空間54内を電磁波が進行する方向(進行方向300、Z方向)とが成す角度を鋭角にする具体的な手法、すなわち、前記入出力インタフェースから電磁波伝搬空間54に放射される電磁波の電磁波面と、側面55aまたは側面56aとがなす角度を鋭角する具体的な手法として、次の3つが挙げられる。
 第1に、上記電磁波伝搬媒体51などのように、側面57,58を電磁波の入出力インタフェースに用い、この側面57,58と電磁波が進行(伝搬)する方向(進行方向300、Z方向)とが成す角度を鋭角にする、すなわち、側面57が側面55aまたは側面56aとなす角度を鋭角とし、かつ、側面58が側面55aまたは側面56aとなす角度を鋭角とすることである。これにより、入出力インタフェースとして用いる側面57,58から電磁波伝搬空間54に放射される電磁波の電磁波面が、電磁波伝搬空間54内の電磁波の進行方向(進行方向300、Z方向)と成す角度が鋭角となり、すなわち、側面55aまたは側面56aと成す角度が鋭角となる。
 第2に、上記電磁波伝搬媒体51P,51Mなどのように、導体52、導体53、または導体52および導体53に、電磁波の進行向(進行方向300、Z方向)に沿って複数の入出力インタフェース(上記入出力インタフェース59または上記入出力インタフェースの目印60が設けられた網目の開口部に対応)を設ける。そして、この入出力インタフェース(上記入出力インタフェース59または上記入出力インタフェースの目印60が設けられた網目の開口部に対応)が電磁波の進行向(進行方向300、Z方向)と成す角度を鋭角にする、すなわち、この入出力インタフェース(上記入出力インタフェース59または上記入出力インタフェースの目印60が設けられた網目の開口部に対応)が側面55aまたは側面56aと成す角度を鋭角にすることである。これにより、入出力インタフェースから電磁波伝搬空間54に放射される電磁波の電磁波面が、電磁波伝搬空間54内の電磁波の進行方向(進行方向300、Z方向)と成す角度が鋭角となり、すなわち、側面55aまたは側面56aと成す角度が鋭角となる。
 第3に、上記電磁波伝搬媒体51d(または上記伝送システム61bに用いられている電磁波伝搬媒体)などのように、導体52、導体53、または導体52および導体53に、電磁波の進行向(進行方向300、Z方向)に沿って複数の入出力インタフェース(上記入出力インタフェース59または上記網目状の導体52Mの網目の開口部に対応)を設ける。このときの各入出力インタフェースは、X方向に沿って配置された2つ以上の入出力インタフェース部からなる。そして、X方向に沿って配置された前記2つ以上の入出力インタフェース部に互いに位相の異なる電磁波を入出力することである。これにより、前記2つ以上の入出力インタフェース部から電磁波伝搬空間54に放射されて重ね合わされた電磁波の電磁波面が、電磁波伝搬空間54内の電磁波の進行方向(進行方向300、Z方向)と成す角度が鋭角となり、すなわち、側面55aまたは側面56aと成す角度が鋭角となる。
 また、本実施の形態3を、前述した実施の形態1の構成、前述した実施の形態2の構成、または前述した実施の形態1および実施の形態2の構成と組み合わせて実施することで、さらなる電磁波伝搬媒体の小型化が実現できる。
 以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
 本発明は、信号伝達システム等に用いる電磁波を伝搬する電磁波伝搬媒体に適用することができる。
1,1B,1M,1P 電磁波伝搬媒体
2,2M,2P 導体
3 導体
4 電磁波伝搬空間
5,6,7,8 側面
9M 目印
9P 入出力インタフェース
10 導体
11a,11b,11c 伝送システム
12a,12b,12c 伝送装置
13a,13b,13c アンテナ
15,16 導体
21,21M,21P  電磁波伝搬媒体
21a,21b,21c,21d,21e,21f,21g 電磁波伝搬媒体
22,22M,22P 導体
23 導体
23a,23b,23c,23d,23e 導体
24 電磁波伝搬空間
25 導体
25a 側面
26,26b 導体
26a 側面
29,29P 入出力インタフェース
29M 目印
31 導体部
31a,31b,31c 導体
32a,32b 導体
35,36,36a 電磁波非伝搬空間
37a,37b 端面
41a,41b,41c,41d 伝送システム
42,42a 伝送装置
43a アンテナ
51,51M,51P,51a,51b,51c,51d 電磁波伝搬媒体
52,52M 導体
53  導体、
54  電磁波伝搬空間
55,56 導体
55a,56a 側面
57,58 側面
59,59c 入出力インタフェース
59a,59b 入出力インタフェース部
60  目印
61,61a,61b 伝送システム
62,62a 伝送装置
63,63a,63b アンテナ
100,200,300 進行方向
100 符号
101,102 電磁波伝搬媒体
103 導体
104 電磁波伝搬空間
B1  磁界方向
CT1,CT2 中央
CTL 中心線
E1 電界方向
,L,L,L, 距離
 間隔
 距離
 長さ
 寸法
 厚み
10,L11,L12,L13,L14,L16,L17,L18,L21,L22,L23 距離
PL1,PL2,PL3,PL4,PL5,PL6,PL7 導体面
S1,S2,S101 定在波
,Y 寸法

Claims (15)

  1.  電磁波が伝搬する第1方向に延在し、
     第1導体と、第2導体と、前記第1導体および前記第2導体により前記第1方向に直交する第2方向に挟まれた電磁波伝搬空間とを備え、
     前記電磁波伝搬空間を介して前記第1および第2方向に直交する第3方向に対向する第1側面および第2側面を有する電磁波伝搬媒体であって、
     前記第1側面において前記第1導体と前記第2導体とが短絡し、前記第2側面において前記第1導体と前記第2導体とが開放しており、
     前記第3方向に沿った前記第1側面と前記第2側面との第1距離が、前記電磁波の前記電磁波伝搬空間内における波長の4分の1以上であり、
     前記第2方向に沿った前記第1導体と前記第2導体との第2距離が、前記第1距離よりも小さいことを特徴とする電磁波伝搬媒体。
  2.  請求項1記載の電磁波伝搬媒体において、
     前記第1距離が、前記電磁波の前記電磁波伝搬空間内における波長の4分の1であることを特徴とする電磁波伝搬媒体。
  3.  請求項2記載の電磁波伝搬媒体において、
     前記第1導体、前記第2導体、または前記第1導体および前記第2導体に、入出力インタフェースが設けられており、
     前記第2側面から前記入出力インタフェースまでの前記第3方向に沿った距離が、前記第1側面から前記入出力インタフェースまでの前記第3方向に沿った距離よりも小さいことを特徴とする電磁波伝搬媒体。
  4.  請求項3記載の電磁波伝搬媒体において、
     前記第1導体、前記第2導体、または前記第1導体および前記第2導体は、複数の導線により仕切られた複数の開口部が存在する一体の導体であり、前記複数の開口部から前記電磁波伝搬空間に前記電磁波を入出力することを特徴とする電磁波伝搬媒体。
  5.  請求項1記載の電磁波伝搬媒体において、
     前記第1側面に、前記第1導体と前記第2導体とに接続する複数の棒状の導体が、前記第1方向に沿って所定の間隔を空けて配置されていることを特徴とする電磁波伝搬媒体。
  6.  電磁波が伝搬する第1方向に延在し、
     第1導体と、第2導体と、前記第1導体および前記第2導体により前記第1方向に直交する第2方向に挟まれた電磁波伝搬空間とを備え、
     前記電磁波伝搬空間を介して前記第1および第2方向に直交する第3方向に対向する第3導体および第4導体を有する電磁波伝搬媒体であって、
     前記第1方向と直交する断面において、前記電磁波の磁界方向に沿った前記電磁波伝搬空間の長さは、前記第3方向に沿った前記第3導体と前記第4導体との距離よりも長く、
     前記距離は、前記電磁波の前記電磁波伝搬空間内における波長の2分の1よりも小さく、
     前記第1方向と直交する断面において、前記第1導体の前記第2導体に対向する側の面の中央に、前記電磁波の磁界方向に沿った前記電磁波伝搬空間の中央が位置することを特徴とする電磁波伝搬媒体。
  7.  請求項6記載の電磁波伝搬媒体において、
     前記長さは、前記電磁波の前記電磁波伝搬空間内における波長の2分の1であることを特徴とする電磁波伝搬媒体。
  8.  請求項7記載の電磁波伝搬媒体において、
     前記第1、第2、第3および第4導体で囲まれた領域に、前記第1方向に延在しかつ前記第1、第2、第3および第4導体のいずれかと接続された導体部を少なくとも1つ有し、
     前記第1導体と前記第2導体と前記第3導体と前記第4導体と前記導体部との間に、前記電磁波伝搬空間が形成されていることを特徴とする電磁波伝搬媒体。
  9.  請求項7記載の電磁波伝搬媒体において、
     前記第1導体と前記第2導体との間に配置され、前記第1および第2導体に対向し、前記第3および第4導体から離間し、かつ前記第1方向に延在する第5導体と、
     前記第3導体と前記第4導体との間の中央に位置し、前記第5導体と前記第2導体とを接続し、かつ前記第1方向に延在する第6導体と、
     を有し、
     前記第1導体と前記第2導体と前記第3導体と前記第4導体と前記第5導体と前記第6導体との間に、前記電磁波伝搬空間が形成されていることを特徴とする電磁波伝搬媒体。
  10.  請求項9記載の電磁波伝搬媒体において、
     前記第5導体は、前記第1導体に対向する第1導体面と、前記第2導体に対向する第2導体面と、前記第3導体に対向する第3導体面と、前記第4導体に対向する第4導体面とを有し、
     前記第1導体面と前記第2導体面と前記第3導体面と前記第4導体面とで囲まれた領域に、電磁波非伝搬空間が形成されていることを特徴とする電磁波伝搬媒体。
  11.  請求項9記載の電磁波伝搬媒体において、
     前記第5導体と前記第2導体との間に配置され、前記第2および第5導体に対向し、前記第6導体から離間し、前記第3導体に接続され、かつ前記第1方向に延在する第7導体と、
     前記第5導体と前記第2導体との間に配置され、前記第2および第5導体に対向し、前記第6導体から離間し、前記第4導体に接続され、かつ前記第1方向に延在する第8導体と、
     を更に有し、
     前記第1導体と前記第2導体と前記第3導体と前記第4導体と前記第5導体と前記第6導体と前記第7導体と前記第8導体との間に、前記電磁波伝搬空間が形成されていることを特徴とする電磁波伝搬媒体。
  12.  請求項7記載の電磁波伝搬媒体において、
     前記第2導体は、
     前記第1導体に対向しかつ前記第3および第4導体から離間する第1導体面と、
     前記第1導体に対向しかつ前記第3導体に接続された第2導体面と、
     前記第1導体に対向しかつ前記第4導体に接続された第3導体面と、
     前記第3導体に対向しかつ前記第1および第2導体面に接続された第4導体面と、
     前記第4導体に対向しかつ前記第1および第3導体面に接続された第5導体面と、
     を有し、前記第1導体面と前記第1導体との距離は、前記第2導体面と前記第1導体との距離、および前記第3導体面と前記第1導体との距離よりも小さく、
     前記第1導体と前記第3導体と前記第4導体と前記第1導体面と前記第2導体面と前記第3導体面と前記第4導体面と前記第5導体面との間に、前記電磁波伝搬空間が形成されていることを特徴とする電磁波伝搬媒体。
  13.  電磁波が伝搬する第1方向に延在し、
     第1導体と、第2導体と、前記第1導体および前記第2導体により前記第1方向に直交する第2方向に挟まれた電磁波伝搬空間とを備え、
     前記電磁波伝搬空間を介して前記第1および第2方向に直交する第3方向に対向する第1側面および第2側面を有する電磁波伝搬媒体であって、
     前記電磁波伝搬媒体において、前記第1および第2側面以外の場所に、前記電磁波伝搬空間に対する入出力インタフェースが複数設けられており、
     前記入出力インタフェースから前記電磁波伝搬空間に放射される前記電磁波の電磁波面と、前記第1側面または前記第2側面とがなす角度が鋭角であり、
     前記角度が前記複数の入出力インタフェースにおいて等しく、
     前記第3方向に沿った前記第1側面と前記第2側面との距離が、前記電磁波の前記電磁波伝搬空間内における波長の2分の1よりも小さいことを特徴とする電磁波伝搬媒体。
  14.  請求項13記載の電磁波伝搬媒体において、
     前記第1側面には、前記第1導体および前記第2導体を短絡する第3導体が形成され、
     前記第2側面には、前記第1導体および前記第2導体を短絡する第4導体が形成されていることを特徴とする電磁波伝搬媒体。
  15.  請求項13記載の電磁波伝搬媒体において、
     前記第1導体、前記第2導体、または前記第1および2導体に、前記第1方向に沿って前記複数の入出力インタフェースが設けられており、
     前記各入出力インタフェースは、前記第2方向に沿って配置された2つ以上の入出力インタフェース部からなり、
     前記第2方向に沿って配置された前記2つ以上の入出力インタフェース部に互いに位相の異なる電磁波を入出力することを特徴とする電磁波伝搬媒体。
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