WO2021199503A1 - 電磁波反射装置、電磁波反射フェンス、及び電磁波反射装置の組み立て方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an electromagnetic wave reflecting device, an electromagnetic wave reflecting fence, and a method for assembling the electromagnetic wave reflecting device.
- the communication environment in production facilities such as factories and plants is different from the public mobile communication environment.
- the production facility there are various machines and structures that hinder the propagation of radio waves for communication, and it is difficult to achieve high communication quality.
- An object of the present invention is to provide a technique for improving radio wave propagation of mobile communication in a production facility.
- the electromagnetic wave reflector is A panel having a reflective surface that reflects radio waves in a desired band selected from the frequency band of 1 GHz to 170 GHz, and A support that supports the panel and With The support has a connecting portion that is electrically connected to the reflecting surface, and the connecting portion transmits a reference potential of a reflection phenomenon that occurs on the first reflecting surface.
- the electromagnetic wave reflecting device having the above configuration improves radio wave propagation of mobile communication in production facilities such as factories and plants.
- connection part It is a figure which shows another configuration example of the connection part. It is a figure which shows the general connection structure as a reference example. It is a figure explaining the connection of a plurality of panels. It is a figure which shows the state of the electromagnetic wave reflector before connection. It is a figure which shows the state of the electromagnetic wave reflector after connection. It is a figure which shows the reinforcement example of the connected electromagnetic wave reflector. It is a figure which shows an example of the fixing mechanism. It is a schematic diagram of the model which evaluates the appropriate size of a frame and a bridge electrode. It is a figure which shows the relationship between the width and thickness of a frame, and the reflection characteristic when the incident angle is 0 °.
- FIG. 1 is a schematic diagram of a process line in a factory to which the present disclosure can be applied.
- a process line is a belt-shaped production site in which equipment for assembly and production is arranged as a series of flows.
- Industrial IoT production efficiency is improved and on-site safety is ensured by connecting industrial equipment, equipment, management systems, etc. used in the process line to the network.
- Base stations BS1 and BS2 are arranged to connect the equipment of the process line to the network.
- the devices M1 and M2 used in the process line have wireless communication units WT1 and WT2, respectively, and communicate with at least one of the base stations BS1 and BS2 to be connected to the network.
- the base stations BS1 and BS2 (hereinafter, appropriately collectively referred to as "BS") provide a rectangular service area long in the horizontal direction.
- BS base stations
- the system requirement is a service in which the aspect ratio of a rectangular area in a horizontal plane is 3 to 5 times.
- the area is shown.
- the area size of a use case called “Motion Control” is defined as length x width x height, which is 50 m x 10 m x 10 m.
- the base stations BS1 and BS2 are connected to the longitudinal ends of the process line. Placing it in the department is effective in terms of coverage. Base stations BS1 and BS2 may be coordinated and linked in order to improve communication quality and coverage. The details of the arrangement relationship of the base station BS with respect to the process line will be described later.
- FIG. 2 is a schematic plan view of a wireless transmission system 1 using the electromagnetic wave reflecting device 10 of the embodiment.
- the wireless transmission system 1 includes a process line 3 in which production equipment capable of transmitting and receiving radio waves is arranged, a base station BS that wirelessly communicates with the equipment on the process line 3, and electromagnetic wave reflection arranged along the process line 3. Includes device 10.
- the electromagnetic wave reflecting device 10 has a reflecting surface 105 that reflects radio waves.
- the arrangement surface of the process line is defined as the XY plane, and the height direction perpendicular to the XY plane is defined as the Z direction.
- the equipment in the process line 3 includes all equipment related to production such as micro devices such as sensors and actuators, assembly equipment, manufacturing machines, and management systems.
- the equipment used in the process line 3 is not limited to a fixed device or a machine, and may be an equipment that freely moves in the process line 3.
- the base station BS and the devices M1 and M2 with wireless communication functions transmit and receive radio waves in a specific frequency band, for example, in the range of 1 GHz to 170 GHz.
- Process line components and surrounding structures eg ducts, pipes, etc.
- radio waves with high frequencies such as millimeter wave bands have strong straightness and are less diffracted, making it difficult for radio waves to reach.
- the communication environment may be deteriorated due to the reflection from the peripheral equipment, the metal product being processed, or the like.
- the electromagnetic wave reflecting device 10 is arranged along the longitudinal direction of the process line 3, and the base station BS is arranged at the end portion of the process line 3 in the longitudinal direction.
- the electromagnetic wave reflecting device 10 suppresses the number of base station BSs installed in the production facility, and improves the wireless communication environment between the base station BS and the equipment in the process line 3.
- the electromagnetic wave reflecting device 10 may be installed substantially parallel to the long axis of the process line 3 with respect to at least a part of the process line 3. "Almost parallel" means that the electromagnetic wave reflecting device 10 does not need to be arranged exactly parallel to the long axis of the process line 3.
- the electromagnetic wave reflecting device 10 may be slightly tilted with respect to the long axis of the process line 3 within a range in which efficient radio wave transmission / reception is performed between the base station BS and the equipment in the process line 3.
- the reflecting surface 105 of the electromagnetic wave reflecting device 10 reflects radio waves in the band of 1 GHz to 170 GHz.
- the reflection surface 105 is formed of at least one of a normal reflector 101 that provides normal reflection having the same angle of incidence and an angle of reflection, and a metal reflector 102 that has an artificial surface that controls the reflection characteristics of the incident electromagnetic wave.
- the "meta-reflector” is a kind of "meta-surface” which means an artificial surface that controls the transmission characteristics and reflection characteristics of incident electromagnetic waves.
- radio waves are reflected in a predetermined direction other than the normal reflection direction by arranging a large number of scatterers sufficiently smaller than the wavelength and controlling the reflection phase distribution and the amplitude distribution.
- the metal reflector 102 may realize diffusion having a predetermined angular distribution and formation of a wave surface in addition to reflection in a direction other than normal reflection.
- 3A to 3C show modes of reflection on the reflecting surface 105 of the electromagnetic wave reflecting device 10.
- the electromagnetic wave incident on the normal reflector 101 is reflected at the same reflection angle ⁇ ref as the incident angle ⁇ in.
- the electromagnetic wave incident on the metal reflector 102a is reflected at a reflection angle ⁇ ref different from the incident angle ⁇ in.
- the absolute value of the difference between the reflection angle ⁇ ref due to the metal reflector 102 and the reflection angle due to normal reflection may be referred to as an abnormal angle ⁇ abn.
- the reflection phase distribution is controlled and the incident electromagnetic wave is reflected in a desired direction. do. Details will be described later, but when the electromagnetic wave reflecting device 10 is used for the vertically long process line 3, as shown in FIG. 3B, the electromagnetic wave is processed on the process line at a reflection angle ⁇ ref smaller than the incident angle ⁇ in of the electromagnetic wave incident from the base station BS. It is desirable to lead to the wireless communication unit WT of the device in 3.
- the electromagnetic wave reflected by the metal reflector does not have to be a plane wave with a single reflection angle.
- the incident electromagnetic wave is diffused in a plurality of directions at a plurality of different reflection angles ⁇ ref.
- a method for realizing the reflection of FIG. 3C for example, there is a method described in PHYSICAL REVIEW B 97, “ARBITRARY BEAM CONTROL USING LOSSLESS METASURFACES ENABLED BY ORTHOGONALLY POLARIZED CUSTOM SURFACE WAVES”.
- the intensity of the diffused electromagnetic wave may be uniform, or may have a predetermined intensity distribution depending on the reflection direction.
- a plurality of electromagnetic wave reflecting devices 10 may be arranged along the process line 3. As long as the communication quality between the base station BS and the equipment in the process line 3 is maintained, the electromagnetic wave reflecting device may be used as a guard fence for safety. Before explaining the optimum arrangement of the base station BS with respect to the process line 3, the details of the configuration of the electromagnetic wave reflecting device 10 will be described below.
- FIG. 4 is a diagram illustrating a basic concept of the electromagnetic wave reflecting device 10 of the embodiment.
- the electromagnetic wave reflecting device 10 is arranged upright on the XY plane where the process line is provided.
- the height direction of the electromagnetic wave reflecting device 10 is the Z direction.
- the electromagnetic wave reflecting device 10 has a panel 13 having a reflecting surface 105 that reflects radio waves in a desired band selected from a frequency band of 1 GHz to 170 GHz, and a support 11 that supports the panel 13.
- the reflective surface 105 of the panel 13 reflects electromagnetic waves in a desired direction.
- the reflection surface 105 is formed of at least one of a normal reflector 101 that normally reflects and a metal reflector 102 having an artificial surface that controls the reflection characteristics of the incident electromagnetic wave.
- the normal reflector 101 may include a reflective surface formed of an inorganic conductive material or a conductive polymer material.
- the material, surface shape, manufacturing method, etc. of the metal reflector 102 are not limited as long as it can reflect the incident electromagnetic wave in a desired direction or diffuse it with a desired angular distribution.
- a metasurface can be obtained by forming a metal patch on the surface of a conductor such as metal via a dielectric layer, which is sufficiently smaller than the wavelength used.
- the metal reflector 102 is arranged at an arbitrary position on the reflection surface 105 according to the design of the reflection direction of the electromagnetic wave.
- the size of the panel 13 can be appropriately designed according to the environment in which it is used. As an example, the width of the panel 13 is 0.5 m to 3.0 m, the height is 1.0 m to 2.5 m, and the thickness is 3.0 mm to 9.0 mm. Considering the ease of transportation into the factory and installation / assembly, the size of the panel 13 may be about 1.4 m ⁇ 1.8 m ⁇ 5.0 mm. A part of the panel 13 may be transparent to visible light.
- the panel 13 is supported by the support 11 so that the electromagnetic wave reflecting device 10 can stand independently.
- the mechanical structure of the support 11 may be any structure as long as the panel 13 can be stably erected with respect to the installation surface (for example, the XY surface).
- a plurality of electromagnetic wave reflecting devices 10 may be connected and used.
- the total height of the electromagnetic wave reflecting device 10 including the panel 13 and the support 11 is, for example, 1.5 m to 2.5 m, and may be set to a height of about 2.0 m from the installation surface.
- the support 11 has an electrical connection portion 15 that connects the potential surfaces of reflections that occur on the reflection surface 105 of the panel 13 in addition to the mechanical design for independently erecting the panel 13.
- the potential that is the reference of the reflection is transmitted at high frequency from one panel to the other panel by the support 11, and the two adjacent panels are used. It is desirable that the reference potential is shared at high frequencies between them. It is desirable that the continuity of the reflected current be as uniform as possible in the contiguous zone of the support 11.
- the configuration in which the support transmits the reference potential of the reflection generated on the reflective surface of the panel may be referred to as a configuration that "references" the reference potential.
- the edge processing of the panel 13 and the suppression of the influence on the reflection characteristics are suppressed. It is desirable that the device is devised.
- the "edge" of the panel 13 means an end connecting between two opposing main surfaces. The specific configuration of the electrical connection will be described later with reference to FIGS. 7 to 9D.
- the installation surface of the electromagnetic wave reflecting device 10 is defined as the surface P.
- the metal reflector 102 is movably provided in the electromagnetic wave reflecting device 10A of FIG. 5A.
- the configuration that changes the position of the metal reflector 102 on the reflection surface 105 may be any configuration as long as the interference between the metal reflector 102 and the reflection surface 105 is suppressed.
- the rod 16 for holding the metal reflector 102 may be slidably attached in the horizontal direction of the panel 13 and the position of the metal reflector 102 may be held on the rod 16 so as to be movable in the vertical direction.
- the rod 16 may be made of a non-metal and low dielectric constant material that does not interfere with the reflection characteristics of the normal reflector 101 or the metal reflector 102.
- the rod 16 may be designed to have zero or minimal optical and mechanical interference at the panel interface.
- the metal reflector 102 can be moved to an optimum position on the panel 13 depending on the environment of the site where the electromagnetic wave reflecting device 10 is arranged, the positional relationship with the base station BS, and the like. Similar to FIG. 4, the support 11 has an electrical connection portion 15 inside.
- FIG. 5B shows the electromagnetic wave reflecting device 10B.
- a brace 19 may be provided on the surface of the panel 13 opposite to the reflecting surface 105 as a reinforcement for increasing the rigidity of the panel 13 of the electromagnetic wave reflecting device 10B.
- the brace 19 may be spanned, for example, between the support 11 holding both ends of the panel 13.
- reinforcing beams 21a and 21b are provided above and below the panel 13.
- the reinforcing beams 21a and 21b can be inserted between the supports 11 that support both sides of the panel 13.
- a brace 19 is provided between the reinforcing beam 21a or 21b and the support 11.
- FIGS. 5A to 5D can be combined with each other.
- the metal reflector 102 may be movably held on the reflection surface 105 side, and the brace 19 may be inserted on the surface opposite to the reflection surface 105.
- the reflecting surface 105 may have any configuration as long as it is a surface that reflects an electromagnetic wave of 1 GHz to 170 GHz.
- the reflective surface 105 can be formed by a mesh conductor that reflects electromagnetic waves in an arbitrary frequency band selected from the range of 1 GHz to 170 GHz, a conductive film, a combination of a transparent resin and a conductor film, and the like.
- the reflecting surface 105 By designing the reflecting surface 105 so that it can reflect radio waves in a desired frequency band from 1 GHz to 170 GHz, the 1.5 GHz band, which is the main frequency band currently used in Japanese mobile communications, 2. It can cover 5 GHz band and so on. In the next-generation 5G communication network, 4.5 GHz band, 28 GHz band, etc. are planned. In foreign countries, 2.5 GHz band, 3.5 GHz band, 4.5 GHz band, 24-28 GHz band, 39 GHz band and the like are planned as 5 G frequency bands. It is also compatible with 52.6 HGz, which is the upper limit of the millimeter wave band frequency band of the 5G standard.
- the reflection band of the reflection surface 105 may be extended to the terahertz band by applying photonic crystal technology or the like.
- the panel 13A has a reflective surface 105 of the conductor 131.
- the conductor 131 does not have to be a homogeneous conductor film as long as it can reflect radio waves of 1 GHz to 170 GHz by 30% or more.
- it may be a mesh, a grid, or a hole arrangement formed at a density that reflects electromagnetic waves in the above frequency band.
- the repeating pitch forming the density may be a uniform period or a non-uniform period. This period, or the average period, is preferably 1/5 or less of the wavelength of the above frequency, and more preferably 1/10 or less.
- the opening diameter of the wire mesh fence generally used in factories and warehouses is 3.2 cm, 4 cm, 5 cm, etc., and most of the electromagnetic waves of 1 GHz to 170 GHz pass through the fence. Even if electromagnetic waves are slightly reflected by the wire mesh fence in the vicinity of 1 GHz to several GHz, the transmission component is dominant in the frequency band higher than that, and stable reflection that leads to improvement of the communication environment is obtained. It may be considered not possible.
- the panel 13B is a normal reflector and has a laminated structure of a conductor 131 and a dielectric 132 that is transparent to the operating frequency. Any surface of the conductor 131 becomes the reflecting surface 105. When an electromagnetic wave is incident from the side of the conductor 131, the interface between the conductor 131 and air becomes the reflecting surface 105. When an electromagnetic wave is incident from the side of the dielectric 132, the interface between the conductor 131 and the dielectric 132 becomes the reflecting surface 105.
- the dielectric 132 that holds the conductor 131 or covers the surface of the conductor 131 has rigidity that can withstand vibration and meets the safety requirements of ISO014120 of ISO (International Organization for Standardization). Since it is used in a factory, it is preferable that it can withstand and protect against impact even if a part of parts or manufacturing equipment collides with it, and further, it is preferable that it is transparent in the visible light region.
- optical plastic, tempered plastic, tempered glass, etc. having a strength equal to or higher than a predetermined value are used.
- the optical plastic polycarbonate (PC), polymethylmethacrylate (PMMA), polystyrene (PS) and the like may be used.
- the panel 13C has a conductor 131 sandwiched between the dielectric 132 and the dielectric 133. Depending on the incident direction of the electromagnetic wave, the interface with any of the dielectrics becomes the reflecting surface 105.
- the rigidity required for the dielectrics 132 and 133 is the same as the configuration shown in FIG. 6B.
- the panel 13D may have the metal reflector 102 as a part of the laminate of FIG. 6B.
- the laminate of the conductor 131 and the dielectric 132 can be used as the normal reflector 101.
- the metal reflector 102 may be fixed to the surface of the dielectric 132 of the normal reflector 101 by bonding or the like.
- the region of the three-layer structure of the conductor 131, the dielectric 132, and the metal reflector 102 can be the asymmetric reflection region AS that forms the metasurface.
- the region of the two-layer structure of the conductor 131 and the dielectric 132 without the metal reflector 102 can be the symmetric reflection region SY that gives normal reflection.
- the metal reflector 102 is integrated with the normal reflector 101 in the panel 13D as shown in FIG. 4, but may be used separably from the normal reflector 101.
- a position-variable metal reflector 102 may be used as shown in FIG. 5A.
- the position of the asymmetric reflection region can be adjusted by selecting the position of the metal reflector 102 on the panel 13 according to the environment of the site.
- a plurality of electromagnetic wave reflecting devices 10 may be connected by the support 11 and arranged on the surface P.
- the panel 13-1 and the panel 13-2 are connected by the electrical connecting portion 15 of the support 11 so that the potential planes of reflection are continuous.
- the support 11 has a mechanical strength for connecting the panels 13 and an electrical connection performance for making the reference potential of reflection continuous between the panels 13. In the following, a configuration example of the electrical connection portion 15 will be shown.
- FIG. 8 shows an example of the electrical connection portion 15 of the support 11 as a horizontal cross-sectional view when the electromagnetic wave reflecting device 10 is erected on the surface P (see FIG. 7).
- the connecting portion 15 is designed so that the reference potential of the reflection of one panel can be transmitted to the adjacent panels so that the reference potential of the reflection phenomenon is shared between the adjacent panels 13.
- the support 11 has a frame 111 and an electrical connection portion 15 provided on the frame 111 and having a common reflection potential surface between the panels 13. What if the connecting portion 15 can stably transmit or share the reference potential of reflection between the adjacent panels 13-1 and 13-2 (hereinafter, appropriately collectively referred to as "panel 13")?
- the configuration may be.
- the frame 111 may have any configuration as long as it has a strength capable of stably holding the electrical connection portion 15. In the configuration of FIG. 8, the frame 111 may be made of an electrically insulating material.
- the connecting portion 15 includes the conductive edge jackets 17-1 and 17-2 (hereinafter, appropriately collectively referred to as “edge jacket 17”) for gripping the edge of the panel 13, and the edge jacket 17. It has a bridge electrode 112 that electrically connects to an adjacent panel.
- the bridge electrode 112 is an example of a conductive bridge that bridges the potential surfaces of the panel 13-1 and the panel 13-2.
- the edge jacket 17-1 that grips the edge of the panel 13-1 and the edge jacket 17-1 that grips the edge of the panel 13-2 are electrically connected by the bridge electrode 112.
- the bridge electrode 112 is in surface contact with the edge jackets 17-1 and 17-2 to ensure electrical connection.
- the reflected current flows from the edge jacket 17-1 through the bridge electrode 112 to the edge jacket 17-2 and flows into the conductor 131 of the panel 13-1.
- the reflected current flows in a short current path, there is little current wraparound, and the reflection performance is good.
- the width WFRM of the frame 111 is preferably 150 mm or less, more preferably 20 mm or more and 60 mm or less, from the viewpoint of connecting the panels while sharing the potential surface of the reflection on the panel 13 and the reflection between the panels 13. From the same viewpoint, the thickness of the frame 111 is preferably 15 mm or less, more preferably 10 mm or less, and further preferably 2 mm or more and 7.5 mm or less.
- the width WBRG of the bridge electrode 112 as the conductive bridge is preferably 100 mm or less, and more preferably 10 mm or more and 50 mm or less, from the viewpoint of making the size as small as possible and sharing the potential surface of reflection between the panels 13.
- the thickness of the bridge electrode 112 is preferably 20 mm or less, more preferably 10 mm or less, and further preferably 1 mm or more and 5 mm or less. The basis for the width and thickness of the frame 111 and the bridge electrode 112 will be described later with reference to FIGS. 14 and 14.
- the appropriate size of the frame 111 and the bridge electrode 112 can be determined by general-purpose three-dimensional electromagnetic field simulation software, as will be described later with reference to FIG.
- a solution method for the three-dimensional electromagnetic field simulation for example, the FDTD method, the finite element method, the moment method, and the like can be used.
- the frame 111 is provided so as to secure the strength of the support 11, and it is preferable that the frame 111 is made of an insulating elastic body, a resin, or the like so that the reflected current is not shunted.
- the above preferred range can also be applied to the modifications described below.
- the edge jacket 17 is a conductive rail having an open square or U-shaped cross section, and may have a set of outer surfaces 171 and a bottom surface 172 connecting the outer surfaces 171.
- the inner surface of the edge jacket 17 may be coated with a conductive adhesive 18 such as silver paste in advance.
- the conductor 131 may be folded back at the edge of the panel 13 and pulled out to the surface of at least one dielectric.
- the folded portion 131a of the conductor 131 comes into surface contact with the inner wall of the edge jacket 17.
- the thicknesses of the dielectrics 132 and 133 may be reduced to form the notch 134 along the edge of the panel 13.
- the edge region thinned by the notch 134 may be fitted to the edge jacket 17.
- the outer surface 171 of the edge jacket is aligned with the surface position of the panel 13, and the panel 13 is easy to handle.
- the support 11A has a frame 111A made of carbon-containing material instead of the insulating frame 111.
- the frame 111A and the edge jackets 17-1 and 17-2 form an electrical connection 15A.
- CFRP Carbon Fiber Reinforced Plastics: carbon fiber reinforced plastic
- CFRP Carbon Fiber Reinforced Plastics: carbon fiber reinforced plastic
- the CFRP itself that holds the edge jackets 17-1 and 17-2 becomes the electrical connection part 15A.
- the edge jackets 17-1 and 17-2 can be electrically connected without using the bridge electrode 112.
- the carbon fiber has better reflection performance as compared with the metal bulk, and the reflection characteristic of the frame 111A itself is also excellent.
- the carbon fiber content ratio of CFRP is preferably 50% or more and 60% or more, 70% or more, 80%, 90% or more.
- the resin content ratio of CFRP is preferably 50% or less, 40% or less, 30% or less, 20% or less, and 10% or less.
- the support 11B has a frame 111B in which a metal layer 121 and a resin layer 122 are laminated.
- the metal layer 121 connects the panels 13-1 and 13-2 so as to cover the edge jackets 17-1 and 17-2.
- the metal layer 121 in contact with the edge jackets 17-1 and 17-2 serves as the electrical connection 15B.
- the resin layer 122 reinforces the connection between the panels by the metal layer 121 from the outside.
- An adhesive may be used for the reinforcement (that is, the resin layer 122).
- the adhesive may be an acrylic adhesive or an epoxy adhesive. In this configuration, the current wraparound is small.
- the combined configuration of the metal layer 121 and the resin layer 122 facilitates the design and processing of the frame 111B. When viewed in the stacking direction, the strength of the frame 111B is also ensured by sandwiching the metal layer 121 between the resin layers 122.
- FIG. 10C connects the panels 13 to which the edge processing of FIG. 8B has been performed. Since the surface of the panel 13 and the outer wall of the edge jacket 17 are aligned, the panel 13 may be inserted into the frame 111C with the edge jacket 17 fitted to the edge of the panel 13 in advance.
- the frame 111C is made of, for example, insulating plastic.
- the reflected current flows from the edge jacket 17 through the bridge electrode 112C into the conductor 131 of the adjacent panel in a short current path.
- the bridge electrode 112C may also be formed wide so as to make surface contact with the entire outer surface of the edge jackets 17-1 and 17-2.
- the electromagnetic wave is reflected by the panel 13-1, the high-frequency current flows through at least a part of the bridge electrode 112C to the conductor 131 of the panel 13-2 as shown by the white arrow, so that the current wraps around. few.
- FIG. 10D shows a configuration example of the connection portion 15D of the support 11D.
- the connection portion 15D has a bridge electrode 114 that electrically connects the edge jackets 17-1 and 17-2.
- the bridge electrode 114 electrically connects the bottom surfaces 172 of the edge jackets 17-1 and 17-2.
- the configuration of FIG. 10D is advantageous in that high frequencies flow from the conductor 131-1 to the edge jacket 17-1, the bridge electrode 114, the edge jacket 17-2, and the conductor 131-2 in the shortest path.
- the bridge electrode 114 connects a part of the bottom surface 172 of the edge jackets 17-1 and 17-2, but the thickness of the bridge electrode 114 is increased to increase the thickness of the edge jackets 17-1 and 17-.
- the entire surface of the bottom surface 172 of 2 may be connected. Thickening the bridge electrode 114 makes the electrical and physical connections more stable.
- FIG. 10E shows a configuration example of the connection portion 15E of the support 11E.
- the connecting portion 15E has an H-shaped horizontal cross section in which a pair of bridge electrodes 112a and 112b facing each other are connected by a bridge electrode 114.
- the bridge electrode 114 ensures an electrical connection across the bottom surface 172 of the edge jackets 17-1 and 17-2, providing both electrical connection stability and mechanical strength.
- the bridge electrode 114 and the bridge electrodes 112a and 112b may be integrally formed.
- the frame 111E covering the connecting portion 15E may be made of an insulating material such as resin, or may be made of CFRP. A curable adhesive may be used as the resin.
- FIG. 10F shows an example in which a metal / resin composite type frame 111F is used.
- the frame 111F has a metal connector 141 and a resin reinforcing portion 142 that covers the connector.
- the connector 141 is easily manufactured by extrusion molding or the like, and the connector itself has a certain level of strength while ensuring electrical connection.
- the resin reinforcing portion 142 may be an adhesive.
- the adhesive may be an acrylic adhesive or an epoxy adhesive.
- FIG. 10G shows a configuration example of the connection portion 15G of the support 11G. Similar to FIG. 10E, the connection portion 15G has a bridge electrode 173 having an H-shaped horizontal cross section.
- the panels 13-1 and 13-2 are fitted into the bridge electrode 173 without using an edge jacket, and the conductor 131 whose end is folded back is directly electrically connected to the bridge electrode 173.
- the frame 111G covers the outer surface 173a of the bridge electrode 173.
- the width WBRG of the bridge electrode is set shorter than the width of the frame 111G, and the panel 13-1 and the panel 13-2 are easily fitted, but the present invention is not limited to this example, and the frame 111G is not limited to this.
- the width of the bridge electrode 173 may be the same.
- the surface of the bridge electrode may be insulatingly coated.
- FIG. 10H shows a structure using an existing frame 1100 formed by extrusion molding of aluminum as a reference example.
- the frame 1100 having a complicated cross-sectional shape, current flows in various directions, and residual inductance and stray capacitance are generated due to a complicated current bypass path.
- the response of the incident electromagnetic wave changes in a complicated manner, which adversely affects the reference or transmission of the reference potential. From these points, it is desirable to adopt the configurations shown in FIGS. 8 and 10A to 10G as the connecting portion 15 of the support 11.
- FIG. 11A is a diagram illustrating the connection between the electromagnetic wave reflecting devices 10-1 and 10-2.
- Edge jackets 17-1 are provided on both edges of the panel 13-1.
- Edge jackets 17-2 are provided on both edges of the panel 13-2.
- the panel 13-1 and the panel 13-2 to which the edge jackets 17-1 and 17-2 are fitted in advance are connected by the support 11.
- the support 11 may have a frame 111 having an electrical connection 15 and a guide beam 118 that receives the frame 111.
- the frame 111 and the guide beam 118 may be formed as separate bodies or may be integrally formed.
- the bridge electrode 112 of the connecting portion 15 is formed on the outer surface of the edge jacket 17-1 of the panel 13-1 and the edge jacket 17 of the panel 13-2. Surface contact with both outer surfaces of -1. As a result, an electrical connection is established between the reflecting surface 105-1 of the electromagnetic wave reflecting device 10-1 and the reflecting surface 105-2 of the electromagnetic wave reflecting device 10-2.
- FIG. 11B shows the state of the electromagnetic wave reflecting device 10 before connection.
- a frame 111 having an electrical connection portion 15 is pre-attached to one side edge of the panel 13, and a guide beam 118 is attached to the other side edge.
- the reflecting surface 105 of the electromagnetic wave reflecting devices 10-1 to 10-3 may have any of the configurations shown in FIGS. 6A to 6D.
- the frame 111 is formed so as to be fitted into the guide beam 118 provided in the other electromagnetic wave reflecting device 10.
- the guide beam 118 is formed so as to be able to receive the frame 111 provided in the other electromagnetic wave reflecting device 10.
- the guide beam 118 of the electromagnetic wave reflecting device 10-1 receives the frame 111 of the electromagnetic wave reflecting device 10-2.
- the guide beam 118 of the electromagnetic wave reflecting device 10-2 receives the frame 111 of the electromagnetic wave reflecting device 10-3.
- FIG. 11C shows the state of the electromagnetic wave reflecting device 10 after connection.
- the frame 111 and the guide beam 118 are integrated to form the support 11.
- a plurality of electromagnetic wave reflecting devices 10-1, 10-2, and 10-3 may be connected by the support 11 to form an electromagnetic wave reflecting fence 100.
- the electrical connection 15 of the frame 111 suppresses the discontinuity of the reflected current at the connection between the panels 13.
- the connected electromagnetic wave reflecting devices 10-1 to 10-3 stand independently on the installation surface by the base 119 of the support 11. do.
- a cover 29 may be placed on the edge of the panel 13 of the electromagnetic wave reflecting device 10-3 located at the outermost end to protect the edge jacket 17 and the guide beam 118.
- FIG. 12 and 13 show a mechanism for reinforcing the connection when connecting the plurality of electromagnetic wave reflecting devices 10-1 and 10-2.
- 12 (A) is a front view of the electromagnetic wave reflection fence 100
- FIG. 12 (B) is a side view showing a state before tightening the reinforcing mechanism 125
- FIG. 12 (C) is a tightening of the reinforcing mechanism 125. It is a side view which shows the later state.
- FIG. 13 is a configuration example of the reinforcing mechanism 125.
- FIG. 13 shows a front view of the guide groove 129 formed on the mounting surface 127a of the cover 127 used in the reinforcing mechanism 125 to the panel 13, and the states of the cross section A and the cross section B.
- the reinforcing mechanism 125 shown in FIGS. 12 and 13 may be used as appropriate to the extent that the reflection characteristics are not deteriorated.
- a hole 126 is formed in the panel 13
- a pin 128 is passed through the hole
- a cover 127 is attached to a surface of the panel 13 opposite to the reflective surface.
- the mechanism for strengthening the connection of the plurality of electromagnetic wave reflecting devices 10 is not limited to the examples shown in FIGS. 12 and 13, and an appropriate fastener mechanism, ratchet, or the like may be used as long as the electromagnetic wave reflection characteristics are not impaired. Assuming such a pressure welding process, the design of the edge jacket 17 and the connecting portion 15 may be appropriately adjusted.
- FIG. 14 is a schematic diagram of a model for evaluating the appropriate size of the frame 111 and the bridge electrode 112.
- the width WFRM and thickness TFRM of the frame, and the width WBRG and thickness TBRG of the bridge electrodes are preferable based on the reflection characteristics when the connecting portion 15 for electrically connecting the two panels 13 is provided. Evaluate the range.
- FIG. 15 shows the relationship between the width and thickness of the frame and the reflection characteristics when the incident angle of the electromagnetic wave is 0 °.
- the reflection characteristics are indicated by the peak ratio on the vertical axis.
- the peak ratio is represented by the ratio of the peak intensity of the scattered cross section when the connecting portion 15 is provided to the peak intensity of the scattered cross section of a single panel that does not use the electrical connecting portion 15.
- the incident angle of 0 ° corresponds to vertical incidence on the connecting portion 15.
- the ability to reflect an incident electromagnetic wave is evaluated by a radar cross section (RCS: Radar Cross Section), that is, a scattered cross section.
- the unit of RCS is square meter (sm: square meter).
- a general-purpose three-dimensional electromagnetic field simulation software is used to reflect a 3.8 GHz plane wave and analyze the scattered cross section.
- the peak ratio of the scattering cross section is calculated while fixing the frame thickness TFRM to 1 mm and changing the width WFRM in the range of 0 to 150 mm.
- the peak intensity ratio of the scattering cross section (hereinafter, simply referred to as “peak ratio”) while fixing the width WFRM of the frame to 50 mm and changing the thickness TFRM in the range of 0 to 15 mm).
- peak ratio the peak intensity ratio of the scattering cross section
- the peak ratio of 1.0 is a reflection characteristic of a single panel without an electrical connection 15.
- the peak ratio when an aluminum frame having a thickness of 10 mm and a width of 50 mm is used is shown by a broken line.
- the width WFRM of the frame 111 is 150 mm or less, the peak ratio is 0.85 or more, and the peak ratio is 0.9 or more at 60 mm or less. From this, the width WFRM of the frame 111 is preferably 150 mm, more preferably 20 mm or more and 60 mm or less.
- the thickness TFRM of the frame 111 is 15 mm or less, which is higher than that of the aluminum frame.
- the peak ratio is 0.9 or more when the thickness is 10 mm or less, and the peak ratio is maximum when the thickness is 7.5 mm. From this, the thickness TFRM of the frame 111 is preferably 15 mm or less, more preferably 10 mm or less, still more preferably 2 mm or more and 7.5 mm or less.
- FIG. 16 shows the relationship between the width and thickness of the frame and the reflection characteristics when the incident angle of the electromagnetic wave is 45 °.
- the simulation conditions are the same as in FIG. 15, except for the angle of incidence.
- the peak ratio when an aluminum frame having a thickness of 10 mm and a width of 50 mm is used is shown by a broken line.
- the width of the frame 111 is 150 mm or less, the peak ratio is 0.85 or more, and the peak ratio is 0.9 or more when 100 mm or less.
- the width WFRM of the frame 111 is preferably 150 mm, more preferably 20 mm or more and 60 mm or less.
- the thickness of the frame 111 is 12 mm or less, and the peak ratio is higher than that of the aluminum frame.
- the peak ratio is 0.9 or more when the thickness is 10 mm or less, and the peak ratio is maximum when the thickness is 7.5 mm.
- the thickness TFRM of the frame 111 is preferably 12 mm or less, more preferably 10 mm or less, still more preferably 2 mm or more and 7.5 mm or less.
- FIG. 17 is a diagram showing the width and thickness of the bridge electrode when the incident angle is 0 °, and the relationship between the material and the reflection characteristics
- FIG. 18 is the width and thickness of the bridge electrode when the incident angle is 45 °.
- the peak ratio of the scattering cross section is calculated while changing the width WFRM of the bridge electrode in the range of 10 to 100 mm.
- the peak ratio of the scattering cross section is calculated while changing the frame thickness TFRM in the range of 1 to 50 mm.
- FIG. 17 (C) the peak ratio of the scattering cross section is calculated while changing the material of the bridge electrode to aluminum (Al), copper (Cu), and SUS.
- the peak ratio is calculated under the same conditions as in FIG. 17 except that the incident angle is changed to 45 °.
- the width WBRG of the bridge electrode 112 is preferably 100 mm or less, more preferably 50 mm or less.
- the thickness of the bridge electrode is preferably 20 mm or less, more preferably 10 mm or less, and further preferably 1 mm or more and 5 mm or less. If the material of the bridge electrode is a conductor such as Al, Cu, or SUS, the difference in the material does not affect the reflection characteristics so much.
- the peak ratio is high when the thickness of the bridge electrode is particularly 40 mm because the wavelength of the electromagnetic wave having a frequency of 3.8 GHz is 78.9 mm. It is probable that since the thickness of the bridge electrode corresponds to a half wavelength, the reflected waves strengthen each other (resonance phenomenon) and the scattered cross section becomes large.
- the analysis space is (size in x direction) ⁇ (size in y direction) ⁇ (size in z direction) with the thickness direction of the panel being the x direction, the width direction being the y direction, and the height direction being z. ).
- the size of the analysis space when the frequency is 2 to 15 GHz is 150 mm ⁇ 500 mm ⁇ 500 mm.
- the size of the analysis space when the frequency is 28 GHz is 100 mm ⁇ 200 mm ⁇ 200 mm.
- the boundary condition is a design in which an electromagnetic wave absorber is arranged around the analysis space.
- FIG. 21 is a diagram of a simulation model used in Examples and Reference Examples.
- the panel 13 has a structure in which a conductor 131 is sandwiched between two dielectrics 132 and 133 and bonded to each other.
- a conductor 131 As the dielectrics 132 and 133, glass or polycarbonate having a thickness of 2 mm is used.
- SUS As the conductor 131, SUS having a thickness of 1 mm is used.
- the total thickness of the panel 13 is 5 mm.
- a gap of 10 mm is provided between the two panels 13.
- the configuration and arrangement of the panel 13 are common throughout Examples 1 to 8 and Reference Examples 1 to 4.
- an aluminum plate having a thickness of 1 mm and a width of 50 mm is used as a bridge electrode (denoted as "BRG" in the figure) of the connecting portion 15.
- An FRP frame having a thickness of 5 mm and a width of 50 mm is provided on the outside of the aluminum plate.
- the radius of curvature R at the corner of the frame is 2 mm.
- the frequency of the incident electromagnetic wave is 3.8 GHz.
- An analysis space of 150 mm ⁇ 500 mm ⁇ 500 mm is set.
- the incident angle is changed from 0 ° to 60 ° in 10 ° increments, and the intensity ratio of the main peak of the scattering cross section is calculated. The calculation results are shown in Table 1.
- an aluminum plate having a thickness of 1 mm and a width of 50 mm is used as the bridge electrode BRG of the connecting portion 15.
- An FRP frame having a thickness of 7.5 mm and a width of 50 mm is provided on the outside of the aluminum plate.
- the radius of curvature R at the corner of the frame is 2 mm.
- the frequency of the incident electromagnetic wave is 3.8 GHz.
- the incident angle is changed from 0 ° to 60 ° in 10 ° increments, and the intensity ratio of the main peak of the scattering cross section is calculated. The calculation results are shown in Table 2.
- FIG. 22 is a simulation model of the third embodiment.
- the panels are connected by CFRP which functions as a bridge electrode and a frame.
- the horizontal cross section of CFRP is H-shaped, and the gap G between the two panels is filled with CFRP.
- the CFRP panel has a thickness of 2 mm on the main surface, a width of 50 mm, and a radius of curvature R of the corner portion of 1 mm.
- the frequency of the incident electromagnetic wave is 3.8 GHz.
- the incident angle is changed from 0 ° to 60 ° in 10 ° increments, and the intensity ratio of the main peak of the scattering cross section is calculated. The calculation results are shown in Table 3.
- FIG. 23 is a simulation model of the fourth embodiment.
- the panels 13 are connected by a two-layer structure of CFRP and FRP.
- the inner layer 161 in contact with the panel 13 is formed of CFRP
- the outer layer 162 is formed of FRP.
- the inner layer 161 serves as a bridge electrode and part of the frame.
- the inner layer 161 formed of CFRP has a thickness of 1 mm and a width of 50 mm on the main surface of the panel 13, and the corners are not chamfered.
- the thickness of the FRP of the outer layer 162 is 1 mm, and the corners are chamfered with a radius of curvature R of 1 mm.
- the frequency of the incident electromagnetic wave is 3.8 GHz.
- the incident angle is changed from 0 ° to 60 ° in 10 ° increments, and the intensity ratio of the main peak of the scattering cross section is calculated. The calculation results are shown in Table 4.
- Example 5 in the model having the configuration of FIG. 21, an aluminum plate having a thickness of 1 mm and a width of 50 mm is used as a bridge electrode, and a polycarbonate frame having a thickness of 7.5 mm and a width of 50 mm is arranged on the outside.
- the frequency of the incident electromagnetic wave is 3.8 GHz.
- the incident angle is changed from 0 ° to 60 ° in 10 ° increments, and the intensity ratio of the main peak of the scattering cross section is calculated. The calculation results are shown in Table 5.
- Example 6 in the model having the configuration of FIG. 21, an aluminum plate having a thickness of 1 mm and a width of 50 mm is used as a bridge electrode, and a frame of polymethylmethacrylate having a thickness of 7.5 mm and a width of 50 mm is arranged on the outside.
- the frequency of the incident electromagnetic wave is 3.8 GHz.
- the incident angle is changed from 0 ° to 60 ° in 10 ° increments, and the intensity ratio of the main peak of the scattering cross section is calculated. The calculation results are shown in Table 5.
- Example 7 in the model having the configuration of FIG. 21, an aluminum plate having a thickness of 1 mm and a width of 50 mm is used as a bridge electrode, and a polystyrene frame having a thickness of 7.5 mm and a width of 50 mm is arranged on the outside.
- the frequency of the incident electromagnetic wave is 3.8 GHz.
- the incident angle is changed from 0 ° to 60 ° in 10 ° increments, and the intensity ratio of the main peak of the scattering cross section is calculated. The calculation results are shown in Table 7.
- FIG. 24 shows a simulation model of Reference Example 1.
- the panels are connected by an aluminum frame.
- the thickness T of the aluminum frame is 10 mm, and the width W is 50 mm.
- the frequency of the incident electromagnetic wave is 3.8 GHz.
- the incident angle is changed from 0 ° to 60 ° in 10 ° increments, and the intensity ratio of the main peak of the scattering cross section is calculated. The calculation results are shown in Table 8.
- FIG. 25 shows a simulation model of Reference Example 2.
- the panels are connected by an aluminum frame whose shape has been processed.
- the thickness T of the aluminum frame is 20 mm
- the width W is 50 mm
- a notch is provided in the thickness direction.
- the frequency of the incident electromagnetic wave is 3.8 GHz.
- the incident angle is changed from 0 ° to 60 ° in 10 ° increments, and the intensity ratio of the main peak of the scattering cross section is calculated.
- Table 9 shows a simulation model of Reference Example 2.
- the configuration for connecting the panels is the same as that in the first embodiment, and the frequency of the incident electromagnetic wave is 28 GHz.
- the size of the analysis space is set to 100 mm ⁇ 200 mm ⁇ 200 mm.
- An aluminum plate having a thickness of 1 mm and a width of 50 mm is used as a bridge electrode, and an FRP frame having a thickness of 5 mm and a width of 50 mm is arranged outside the aluminum plate.
- the radius of curvature R at the corner of the frame is 2 mm.
- the incident angle of the 28 GHz electromagnetic wave is changed from 0 ° to 60 ° in steps of 10 °, and the intensity ratio of the main peak of the scattering cross section is calculated. The calculation results are shown in Table 10.
- Reference Example 4 the aluminum frame having the configuration shown in FIG. 25 is used, and the frequency of the incident electromagnetic wave is set to 28 GHz.
- the intensity ratio of the main peak of the scattering cross section is calculated by changing the angle of incidence from 0 ° to 60 ° in 10 ° increments. The calculation results are shown in Table 12.
- Reference Example 5 In Reference Example 5, two panels are placed in the same YY plane with a 10 mm wide gap in between, without providing a frame that physically supports the panels or an electrical connection (or bridge electrode). (See FIG. 20A).
- the frequency of the incident electromagnetic wave is set to 3.8 GHz, and the size of the analysis space is set to 150 mm ⁇ 500 mm ⁇ 500 mm.
- the intensity ratio of the main peak of the scattering cross section is calculated by changing the angle of incidence from 0 ° to 60 ° in 10 ° increments. The calculation results are shown in Table 13.
- Reference Example 6 the same YY in-plane with a 50 mm wide gap in between, without providing a frame that physically supports the panel or an electrical connection (or bridge electrode) (see FIG. 20A).
- the configuration is arranged in.
- the frequency of the incident electromagnetic wave is set to 3.8 GHz, the incident angle is changed from 0 ° to 60 ° in steps of 10 °, and the intensity ratio of the main peak of the scattering cross section is calculated.
- the calculation results are shown in Table 14.
- FIG. 26 is a diagram showing reflection characteristics depending on the presence or absence of connection between panels.
- the width of the gap between the two panels arranged in the same plane is changed to 0 mm, 10 mm, 30 mm, 50 mm, 70 mm, and 90 mm.
- a gap width of 0 mm corresponds to arranging panels without gaps or using a huge single panel.
- the gap width of 10 mm corresponds to Reference Example 5
- the gap width of 50 mm corresponds to Reference Example 6.
- two panels are connected by a bridge electrode and FRP is used for the frame.
- Reference example 1 is a configuration using an aluminum frame.
- connection structure of the embodiment that is, the support 11 having the electrical connection portion 15, deterioration of the reflection characteristics can be suppressed, and a plurality of panels can be arranged independently.
- FIG. 27 shows an example of an assembly method of the bridge electrode and the frame.
- the bridge electrode and frame can be assembled by insert molding, full-face bonding, partial bonding, screwing, or other techniques to form a support.
- the frame 111 and the bridge electrode 112 can be integrally formed by insert molding. Since it is sufficient that the potential surfaces of reflection can be made continuous between the adjacent panels 13, the bridge electrode 112 may be provided on at least one of the two opposing inner walls of the frame 111 having an H-shaped horizontal cross section.
- the bridge electrode may be adhered to the entire surface of the frame.
- the adhesive 174 is applied to the entire surface of the outer surface 173a (see FIG. 10G) of the bridge electrode 173, and the first portion 111a of the frame 111 is applied. And may be bonded to the second portion 111b.
- the adhesive 174 is formed between the first portion 111c of the frame having a T-shaped horizontal cross section and the second portion 111b of the frame having an I-shaped horizontal cross section.
- the bridge electrode 112 may be joined with.
- the bridge electrode may be partially adhered to the frame.
- a bridge electrode 173 having an H-shaped horizontal cross section When a bridge electrode 173 having an H-shaped horizontal cross section is used, a plurality of through holes 175 are provided along the height direction of the bridge electrode 173, and the through holes 175 are filled with an adhesive 174 to partially fill the bridge electrode 173. May be adhered to the first portion 111a and the second portion 111b of the frame 111.
- the first portion 111a and the second portion 111b of the frame may be screwed with conductive screws 138.
- the screw 138 holds the panel between the first portion 111a and the second portion 111b of the frame, and the potential surface of reflection is continuous between the adjacent panels by the screw 138. In that case, it is desirable that the surface without screws is irradiated with electromagnetic waves.
- the support 11 having the electrical connection portion 15 can be manufactured.
- FIG. 28 is a diagram illustrating the size of the metal reflector 102.
- the transmitter be "Tx" and the receiver be "Rx".
- the transmitter Tx is, for example, a base station BS.
- the receiver Rx is, for example, a device in the process line 3.
- d1 be the distance from the transmitter Ts to the surface 102S of the metal reflector 102
- d2 be the distance from the surface 102S of the metal reflector 102 to the receiver Rx.
- the standard length of the process line is 80m.
- the radius R of the first Fresnel zone when the radio waves radiated from the transmitter Tx and reflected by the metal reflector 102 reach the receiver Rx in the same phase is defined by the equation (1).
- ⁇ is the wavelength used.
- FIG. 29 shows a specific example of the radius R of the first Fresnel zone derived from the equation (1).
- the operating frequency is 28 GHz
- d1 is 30 m
- d2 is 10 m
- the radius R of the first Fresnel zone is 0.283 m.
- the radius R is 0.216 m.
- the radius R of the first Fresnel zone is 0.770 m.
- the radius R is 0.588.
- the reflected wave from the electromagnetic wave reflecting device 10 can be received in the same phase as the direct wave from the base station BS to improve the reception intensity.
- the length of one side is set as the minimum size of one metal reflector 102. Is preferably at least 0.5 m or more. In the 3.8 GHz band, it is desirable that the length of one side is about 1 m as the minimum size of one metal reflector 102. As shown in FIGS. 5B to 5D, even when a plurality of metal reflectors 102 are used for one panel 13, it is desirable that the size of each metal reflector 102 covers at least the first Fresnel zone.
- the radius R of the first Fresnel zone does not depend on the relationship between the incident angle and the reflection angle, the same calculation applies to the normal reflector 101.
- the size of the normal reflector 101 is 50 cm or more on each side.
- the metal reflector 102 When the metal reflector 102 is used in a process line covered by a service area with a large aspect ratio, the oblique incidence of either the incident angle or the reflection angle becomes deeper. Below, the arrangement relationship between the process line 3, the base station BS, and the electromagnetic wave reflecting device 10 will be examined.
- the wireless transmission system 1 includes a base station BS that transmits and receives radio waves in the band of 1 GHz to 170 GHz, and a process line 3 in which production equipment that transmits and receives the radio waves is arranged.
- the electromagnetic wave reflecting device 10 is provided along at least a part of the process line.
- the electromagnetic wave reflecting device 10 has a reflecting surface 105 that reflects radio waves in the above band.
- the base station BS is located closer to the process line 3 than the extension line L horizontal to the reflection surface 105.
- base station BSs may be located at both ends of the process line 3 in the longitudinal direction.
- the production equipment in the process line 3 can communicate with the base station BS directly or via the electromagnetic wave reflecting device 10 in the above band.
- FIG. 30A shows the reflection pattern 1 in the radio transmission system 1.
- pattern 1 as shown by the solid line arrows, in the base station BS and the process line 3, the radio waves radiated from the base station BS are incident on the perpendicular line of the reflecting surface 105 of the electromagnetic wave reflecting device 10 at a deep angle. They are arranged in a positional relationship that is reflected at a shallow angle. That is, in pattern 1, the radio wave is incident at an angle of incidence of 45 degrees or more, and is reflected so that the reflection angle is smaller than the reflection angle in normal reflection.
- the base station BS In order to allow the radio waves from the base station BS to enter the reflecting surface 105 at a deep angle, the base station BS is located on the side of the process line 3 with respect to the extension line L of the electromagnetic wave reflecting device 10 and is located on the process line 3. It is preferably located at the end in the longitudinal direction. By incident the radio wave on the reflecting surface 105 at a deep angle, the radio wave can be sent to the central portion of the process line 3 or its vicinity.
- FIG. 30B shows the reflection pattern 2.
- the base station BS and the process line 3 are arranged in a positional relationship in which radio waves radiated from the base station BS are incident at a shallow angle with respect to the perpendicular line of the reflecting surface 105 and are reflected at an angle deeper than the incident angle.
- the radio wave is incident at an angle of incidence of 45 degrees or less, and is reflected so that the reflection angle is larger than the reflection angle in the normal reflection.
- the base station BS is located closer to the process line 3 than the extension line L horizontal to the reflecting surface 105 of the electromagnetic wave reflecting device 10, but is located closer to the center than the longitudinal end of the process line 3. do.
- the influence on the variation of the oblique incident angle becomes large.
- FIG. 31A shows the reference robustness of pattern 1
- FIG. 31B shows the reference robustness of pattern 2.
- the reference robustness refers to the stability of the reflection angle when the incident angle is changed by 1 degree. When the change in the reflection angle is small with respect to the change in the incident angle of 1 degree, the reference robustness is high.
- the abnormal angle ⁇ abn is changed in 7 ways such as 20 °, 25 °, 30 °, 35 °, 40 °, 45 °, and 50 ° to change the variation of the reflection angle with respect to the change of the incident angle. estimate.
- the fluctuations of the reflection angles at the seven abnormal angles ⁇ abn are almost the same, and since they overlap each other, they appear as one thick line in the figure.
- the abnormal angle ⁇ abn is the difference between the reflection angle due to normal reflection and the reflection angle of asymmetric reflection in the asymmetric reflection in which radio waves are reflected at a reflection angle different from the incident angle, as explained with reference to FIG. 3B.
- Changing the anomalous angle ⁇ abn from 20 ° to 50 ° corresponds to controlling the reflection direction of the asymmetric reflection over an angle range of 30 degrees.
- the variation of the reflection angle with respect to the incident angle is estimated by changing the abnormal angle ⁇ abn to 20 °, 25 °, 30 °, 35 °, 40 °, 45 °, and 50 ° in pattern 2.
- the variation of the reflection angle with respect to the change of the incident angle of 1 degree changes depending on the incident angle and greatly varies depending on the abnormal angle ⁇ abn.
- the abnormal angle ⁇ abn When the abnormal angle ⁇ abn is small, that is, when the difference from the reflection angle of normal reflection is small, the incident angle dependence of the fluctuation of the reflection angle is small.
- the abnormal angle ⁇ abn When the abnormal angle ⁇ abn is increased, that is, when the change in the reflection direction by the metal reflector 102 is increased, the fluctuation of the reflection angle with respect to the change of the incident angle of 1 degree becomes very large, and the amount of fluctuation of the reflection angle also greatly differs depending on the incident angle. .. In the shallow range of the incident angle of 15 ° to 40 °, the controllability of reflection in asymmetric reflection is not good.
- the angle of incidence of the electromagnetic wave reflecting device 10 on the reflecting surface 105 is 50 ° from the viewpoint of suppressing fluctuations in the reflection angle depending on the incident angle. It is preferable to arrange the base station BS at a position having the above angle. Therefore, the arrangement relationship of FIG. 30A is preferable to the arrangement shown in FIG. 30B.
- FIG. 32 is a diagram illustrating a method for quantifying reference robustness.
- the reference robustness of FIGS. 31A and 31B is estimated by the following procedure. Taking a certain incident angle ⁇ i and reflection angle ⁇ r as inputs, the phase jump ⁇ (x) is obtained by using the function f of the phase jump distribution.
- x is a position on the reflecting surface in the x direction.
- Phase jump refers to the amount of phase applied to a reflected wave in order to reflect the reflected wave at a desired angle.
- ⁇ is the wavelength used.
- phase jump distribution ⁇ ( The function f for finding x) is
- arg () is a function that represents the argument on a complex number.
- the surface impedance Zs (x) is
- the incident angle is changed by 1 degree, and the phase jump ⁇ '(x) is obtained from the phase jump distribution function f by inputting the changed incident angle and the reflection angle'.
- 31A and 31B are plots of the obtained variation of the reflection angle as a function of the incident angle.
- FIG. 33A shows the change in the phase jump of pattern 1.
- the horizontal axis is the position (m) and the vertical axis is the phase (degree).
- the reflection angle ⁇ r is fixed at 30 degrees, and the incident angles ⁇ i are swung at 68.5 °, 70 °, and 71.5 °.
- the phase jump distribution does not change much even if the angle of incidence is changed in the range of 3 °.
- FIG. 33B shows the change in the phase jump of pattern 2.
- the horizontal axis is the position (m) and the vertical axis is the phase (degree).
- the reflection angle ⁇ r is fixed at 60 degrees, and the incident angles ⁇ i are swung at 18.5 °, 20 °, and 21.5 °.
- the distribution of the phase jump is greatly deviated depending on the incident angle.
- the arrangement of FIG. 30A is preferable to that of FIG. 30B in that the phase jump of the radio wave incident on the electromagnetic wave reflecting device 10 is made uniform.
- the base station BS is arranged at a position where the radio wave from the base station BS is incident on the reflecting surface 105 of the electromagnetic wave reflecting device 10 at an incident angle of 50 degrees or more.
- the metal reflector 102 may adopt any configuration as long as it can control the reflection characteristics such as the reflection phase, and a periodic structure having frequency selectivity or wavelength selectivity may be appropriately designed.
- the surface of the bridge electrode may be insulatingly coated in some or all of the above-described configuration examples.
- the electromagnetic wave reflecting device 10 may be arranged on one side along the long side of the process line 3 as shown in FIG. 30A, or may be arranged on both sides of the process line 3 as shown in FIG.
- the electromagnetic wave reflecting device 10 may be installed in each area forming the rectangular area, or the electromagnetic wave reflecting device 10 may be installed in any of the main lines. You may. In either case, the base station BS is arranged at a position where radio waves are incident at a deep incident angle with respect to the reflecting surface 105 of the electromagnetic wave reflecting device 10.
- the device in the process line 3 does not necessarily have to receive only the reflected wave from the electromagnetic wave reflecting device 10, and may directly receive the radio wave radiated from the base station BS. In this case, reception diversity may be performed by in-phase reception.
- a cooperative base station may be used.
- the individual electromagnetic wave reflecting devices 10 may be conveyed with the frame 111 attached to one of the opposing edges of the panel 13 and the guide beam 118 attached to the other. In this case, the work of attaching the parts on site is omitted, and the assembly becomes easy.
- the panel 13 may be transported with only the frame 111 attached and assembled in the field using the guide beam 118.
- the metasurface on the panel 13 may be positioned at the installation site of the electromagnetic wave reflecting device 10.
- the electromagnetic wave reflecting device and the wireless transmission system of the embodiment contribute to the realization of a smart factory.
- Radio transmission system 3 Process line 10, 10A to 10G, 10-1, 10-2 Electromagnetic wave reflector 11 Support 13, 13-1, 13-2 Panel 15, 15A to 15E Connection part 16 Rod 17, 17-1 , 17-2 Edge jacket 19 Streaks 100 Electromagnetic wave reflection fence 101 Normal reflector 102 Metal reflector 105 Reflective surface 111, 111A to 111G Frame 112, 112A, 112a, 112b, 114, 173 Bridge electrode 118 Guide beam 125 Reinforcement mechanism 131 Conductor 132, 133 Dielectric BS, BS1, BS2 Base station WT, WT1, WT2 Radio communication unit SY Symmetric reflection area AS Asymmetric reflection area
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Abstract
工場、プラントなどの生産施設内での移動体通信の電波伝搬を改善する。電磁波反射装置は、1GHz~170GHzの周波数帯から選択される所望の帯域の電波を反射する反射面を有するパネルと、前記パネルを支持する支持体とを備え、前記支持体は、前記反射面に電気的に接続される接続部を有し、前記接続部は、前記反射面における反射現象の基準電位を伝達する。
Description
本発明は電磁波反射装置、電磁波反射フェンス、及び電磁波反射装置の組み立て方法に関する。
製造プロセスを自動化し、高度な生産・工程管理や予防メンテナンス(Predictive Maintenance)を製造現場に導入するインダストリアルIoT(Internet of Things)が進展している。インダストリアルIoTのうち、「スマートファクトリー」は工場内の装置、機器、管理システムなどをクラウドやエッジAI(Artificial Intelligence)に接続し、製造プロセスを効率化する。大量のデータを扱うインダストリアルIoTの通信ネットワークに、5Gのような高速大容量、低遅延、かつ、多数同時接続が可能な移動体通信技術を導入することが期待されている。移動体通信技術が本来有するモビリティと柔軟性に加えて、5Gの低遅延特性がインダストリアルIoTに好適であるといわれている。
インテリジェントビル等の建築物で用いられる透光性電磁波シールド板の接合構造が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。
工場、プラントなどの生産施設内の通信環境は、公衆移動体通信の環境と異なる。生産施設内では、通信用電波の伝搬障害となる様々な機械や構造物が存在し、高い通信品質を実現するのが難しい。
本発明は、生産施設内の移動体通信の電波伝搬を改善する技術を提供することを目的とする。
本開示の一態様では、電磁波反射装置は、
1GHz~170GHzの周波数帯から選択される所望の帯域の電波を反射する反射面を有するパネルと、
前記パネルを支持する支持体と、
を備え、
前記支持体は、前記反射面と電気的に接続される接続部を有し、前記接続部は、前記第1の反射面で生じる反射現象の基準電位を伝達する。
1GHz~170GHzの周波数帯から選択される所望の帯域の電波を反射する反射面を有するパネルと、
前記パネルを支持する支持体と、
を備え、
前記支持体は、前記反射面と電気的に接続される接続部を有し、前記接続部は、前記第1の反射面で生じる反射現象の基準電位を伝達する。
上記構成の電磁波反射装置により、工場、プラントなどの生産施設内で移動体通信の電波伝搬が改善される。
<システムの全体像>
図1は、本開示が適用され得る工場内のプロセスラインの模式図である。プロセスラインは、組み立てや生産のための設備機器などを一連の流れとして配置したベルト状の生産サイトである。インダストリアルIoTでは、プロセスラインで用いられる産業用の装置、機器、管理システムなどをネットワークにつなげることで、生産効率を向上し、現場の安全性を確保する。
図1は、本開示が適用され得る工場内のプロセスラインの模式図である。プロセスラインは、組み立てや生産のための設備機器などを一連の流れとして配置したベルト状の生産サイトである。インダストリアルIoTでは、プロセスラインで用いられる産業用の装置、機器、管理システムなどをネットワークにつなげることで、生産効率を向上し、現場の安全性を確保する。
プロセスラインの機器等をネットワークに接続するために、基地局BS1、BS2が配置されている。プロセスラインで使用される機器M1、M2は、それぞれ無線通信部WT1、WT2を有し、基地局BS1、BS2の少なくとも一方と通信してネットワークに接続される。
プロセスラインの機器とネットワークとの無線接続を実現するために、基地局BS1、及びBS2(以下、適宜「BS」と総称する)は、水平方向に長い長方形のサービスエリアを提供する。移動体通信の標準化団体である3GPP(3rd Generation Partnership Project)の技術仕様書(TS22.104)では、システム要求事項として、水平な面内での長方形エリアのアスペクト比が、3~5倍のサービスエリアが示されている。たとえば、「Motion Control」と呼ばれるユースケースのエリアサイズは、長さ×幅×高さで、50m×10m×10mと規定されている。
基地局BS1、BS2が提供するサービスエリアで、プロセスラインをカバーしてプロセスライン内に存在する機器M1、M2のネットワーク接続を実現するには、基地局BS1、BS2をプロセスラインの長手方向の端部に配置するのが、カバレッジの点で有効である。通信品質とカバレッジを向上するために、基地局BS1、BS2を協調、連携させてもよい。プロセスラインに対する基地局BSの配置関係の詳細は、後述する。
図2は、実施形態の電磁波反射装置10を用いた無線伝達システム1の平面模式図である。無線伝達システム1は、電波の送受信が可能な生産機器が配置されるプロセスライン3と、プロセスライン3上の機器と無線通信を行う基地局BSと、プロセスライン3に沿って配置される電磁波反射装置10を含む。電磁波反射装置10は、電波を反射する反射面105を有する。プロセスラインの配置面をX-Y面とし、X-Y面に垂直な高さ方向をZ方向とする。
プロセスライン3内の機器には、センサ、アクチュエータ等の微小デバイス、組み立て装置、製造機械、管理システムなど、生産にかかわるあらゆる機器が含まれる。プロセスライン3で用いられる機器は、固定の装置や機械に限られず、プロセスライン3内を自由に移動する機器であってもよい。
基地局BSと、無線通信機能付きの機器M1、M2(図1参照)は、たとえば、1GHz~170GHzの範囲で、特定の周波数帯の電波を送受信する。プロセスラインの構成要素や周辺の構造物(例えばダクト、パイプなど)は金属製であることが多く、それにより電波は反射され、遮蔽される。またミリ波帯など高い周波数の電波は直進性が強く、回折が少ないため電波が届きにくい。プロセスライン3の中央部に位置する機器にとって、周辺の機器や、加工中の金属製品などからの反射が障害となって、通信環境が悪化する場合がある。
プロセスライン3の長手方向に沿って多数の基地局BSを配置すれば通信品質は維持されるが、作業空間の効率的な使用が妨げられ、設備コストも高くなる。無線伝達システム1では、プロセスライン3の長手方向に沿って電磁波反射装置10を配置し、プロセスライン3の長手方向の端部に基地局BSを配置する。電磁波反射装置10により、生産施設内に設置される基地局BSの数を抑制し、基地局BSとプロセスライン3内の機器との無線通信環境を改善する。
電磁波反射装置10は、プロセスライン3の少なくとも一部に対して、プロセスライン3の長軸とほぼ平行に設置されていてもよい。「ほぼ平行に」というのは、厳密にプロセスライン3の長軸と平行に電磁波反射装置10が配置される必要はないことを意味する。基地局BSとプロセスライン3内の機器の間での効率的な電波の送受信が行われる範囲内で、電磁波反射装置10はプロセスライン3の長軸に対して多少傾いていてもよい。
電磁波反射装置10の反射面105は、1GHz~170GHzの帯域の電波を反射する。反射面105は、入射角と反射角が等しい正規反射を与えるノーマルリフレクタ101と、入射した電磁波の反射特性を制御する人工的な表面を有するメタリフレクタ102の少なくとも一方で形成される。「メタリフレクタ」とは、入射電磁波の透過特性や反射特性を制御する人工表面を意味する「メタサーフェイス」の一種である。メタリフレクタでは、波長に比べて十分に小さな散乱体を多数配置して、反射位相分布と振幅分布を制御することで、正規反射の方向以外の所定の方向へ電波を反射する。メタリフレクタ102によって、正規反射以外の方向への反射に加えて、所定の角度分布をもつ拡散、及び波面の形成が実現されてもよい。
図3A~図3Cは、電磁波反射装置10の反射面105での反射の態様を示す。図3Aでは、ノーマルリフレクタ101に入射した電磁波は、入射角θinと同じ反射角θrefで反射される。
図3Bで、メタリフレクタ102aに入射した電磁波は、入射角θinと異なる反射角θrefで反射される。メタリフレクタ102による反射角θrefと、正規反射による反射角との差の絶対値を、異常角θabnと呼んでもよい。上述のように、メタリフレクタ102aの表面に、使用波長よりも十分に小さい金属パッチ等を配置して表面インピーダンスを形成することで、反射位相分布を制御して、所望の方向に入射電磁波を反射する。詳細は後述するが、縦長のプロセスライン3に電磁波反射装置10を用いる場合は、図3Bのように、基地局BSから入射する電磁波の入射角θinよりも小さい反射角θrefで、電磁波をプロセスライン3内の機器の無線通信部WTに導くことが望ましい。
メタリフレクタが反射する電磁波は反射角が単一な平面波でなくともよい。メタリフレクタ102bの表面に形成する表面インピーダンスを工夫することにより、図3Cに示すように、入射した電磁波は、複数の異なる反射角θrefで複数の方向に拡散される。図3Cの反射を実現する手法として、例えば、PHYSICAL REVIEW B 97, “ARBITRARY BEAM CONTROL USING LOSSLESS METASURFACES ENABLED BY ORTHOGONALLY POLARIZED CUSTOM SURFACE WAVES”に記載される方法がある。拡散される電磁波の強度は均一であってもよいし、反射方向に応じて所定の強度分布を有していてもよい。
複数の電磁波反射装置10をプロセスライン3に沿って配置してもよい。基地局BSとプロセスライン3内の機器との間の通信品質が保たれるかぎり、電磁波反射装置を安全のためのガードフェンスとして用いてもよい。プロセスライン3に対する基地局BSの最適な配置を説明する前に、以下で電磁波反射装置10の構成の詳細を説明する。
<電磁波反射装置の構成>
図4は、実施形態の電磁波反射装置10の基本概念を説明する図である。電磁波反射装置10は、プロセスラインが設けられているX-Y面に起立して配置される。電磁波反射装置10の高さ方向がZ方向になる。電磁波反射装置10は、1GHz~170GHzの周波数帯から選択される所望の帯域の電波を反射する反射面105を有するパネル13と、パネル13を支持する支持体11を有する。
図4は、実施形態の電磁波反射装置10の基本概念を説明する図である。電磁波反射装置10は、プロセスラインが設けられているX-Y面に起立して配置される。電磁波反射装置10の高さ方向がZ方向になる。電磁波反射装置10は、1GHz~170GHzの周波数帯から選択される所望の帯域の電波を反射する反射面105を有するパネル13と、パネル13を支持する支持体11を有する。
パネル13の反射面105は、電磁波を所望の方向へ反射する。反射面105は、正規反射するノーマルリフレクタ101と、入射した電磁波の反射特性を制御する人工的な面をもつメタリフレクタ102の少なくとも一方で形成される。ノーマルリフレクタ101は、無機導電材料や、導電性高分子材料で形成される反射面を含んでもよい。
メタリフレクタ102は、入射電磁波を所望の方向に反射し、または、所望の角度分布で拡散できるのであれば、その材質、表面形状、作製方法などは問わない。一般的には、金属などの導体の表面に、誘電体層を介して使用波長よりも十分に小さい金属パッチを形成することでメタサーフェイスが得られる。メタリフレクタ102は、電磁波の反射方向の設計に合わせて、反射面105の任意の位置に配置される。
パネル13のサイズは、用いられる環境に応じて適切に設計され得る。一例として、パネル13の幅は0.5m~3.0m、高さは1.0m~2.5m、厚さは3.0mm~9.0mmである。工場内への搬送と、設置・組み立ての容易性を考えると、パネル13のサイズは、1.4m×1.8m×5.0mm程度であってもよい。パネル13の一部は可視光に対して透明であってもよい。
パネル13は、電磁波反射装置10が独立して起立可能となるように、支持体11によって支持される。支持体11の機械的な構造は、パネル13を設置面(たとえばX-Y面)に対して安定して起立させることができれば、どのような構造であってもよい。後述するように、複数の電磁波反射装置10を連結して用いてもよい。パネル13と支持体11を含めた電磁波反射装置10の全体の高さは、一例として、1.5m~2.5mであり、設置面から2.0m程度の高さに設定されてもよい。
支持体11は、パネル13を独立して起立させるための機械的な設計に加えて、パネル13の反射面105で起きる反射の電位面を連続させる電気的な接続部15を有する。複数の電磁波反射装置10を連結して用いるときに、隣接する電磁波反射装置10のパネル13の間で、入射した電磁波によって流れる電流(これを反射電流と呼ぶ)が遮られると、反射する電磁波のエネルギーは減衰し、また、不要な方向に輻射されて、通信品質が劣化する。
隣接する2つのパネルにおいて、反射電流の連続性を担保するには、反射の基準となる電位が、支持体11によって一方のパネルから他方のパネルに高周波的に伝達され、隣接する2つのパネルの間で基準電位が高周波的に共有されることが望ましい。反射電流の連続性は、支持体11の接続領域で可能な限り一様であることが望ましい。支持体がパネルの反射面で生じる反射の基準電位を伝達する構成を、基準電位を「参照」する構成と呼んでもよい。
支持体11の電気的な接続部15で、一方のパネルで基準電位を伝達可能とし、他方のパネルで基準電位を共有可能とするには、パネル13のエッジの処理、反射特性に対する影響の抑制などの工夫がされていることが望ましい。パネル13の「エッジ」とは、2つの対向する主面と主面の間をつなぐ端部を意味する。電気的な接続部の具体的な構成は、図7~図9D を参照して後述する。
図5A~図5DEは、電磁波反射装置10の変形例を示す。電磁波反射装置10の設置面を面Pとする。図5Aの電磁波反射装置10Aでは、メタリフレクタ102が移動可能に設けられている。反射面105でのメタリフレクタ102の位置を可変にする構成は、メタリフレクタ102と反射面105の干渉が抑制される限り、どのような構成をとってもよい。一例として、メタリフレクタ102を保持するロッド16を、パネル13の水平方向にスライド可能に取り付け、かつ、ロッド16上でメタリフレクタ102の位置を垂直方向に移動可能に保持してもよい。
ロッド16は、ノーマルリフレクタ101またはメタリフレクタ102の反射特性を妨げないような非金属かつ低誘電率な材料で構成されてもよい。ロッド16は、パネル界面での光学的、及び機械的な干渉がゼロまたは最小になるように設計されていてもよい。メタリフレクタ102は、電磁波反射装置10が配置される現場の環境、基地局BSとの位置関係等に応じて、パネル13上の最適な位置へ移動され得る。支持体11は、図4と同様に、内部に電気的な接続部15を有している。
図5Bは、電磁波反射装置10Bを示す。電磁波反射装置10Bでは、電磁波反射装置10Bのパネル13の剛性を高めるための補強として、パネル13の反射面105と反対側の面に、筋交い19が設けられてもよい。筋交い19は、たとえば、パネル13の両端を保持する支持体11と支持体11の間にかけ渡されてもよい。
図5Cの電磁波反射装置10Cでは、パネル13の上下に補強ビーム21aと21bが設けられている。補強ビーム21aと21bは、パネル13の両側を支持する支持体11の間に挿入され得る。
図5Dの電磁波反射装置10Dでは、補強ビーム21aまたは21bと支持体11の間に筋交い19が設けられている。これらの補強機構により、パネル13の振動モードを抑制し、工場フロアの振動に対して電磁波反射の安定化を図るとともに、大面積パネルの軽量化を実現できる。図5B~図5Dで、支持体11の内部に反射の基準電位を参照する電気的な接続部15が設けられていることは、図4と同様である。
図5A~図5Dの変形例は、相互に組み合わせが可能である。たとえば、図5Aの構成のパネル13を用いる場合に、反射面105側でメタリフレクタ102を移動可能に保持し、反射面105と反対側の面に筋交い19を入れてもよい。
<反射面の構成>
図6A~図6Dは、反射面105の構成例を示す。反射面105は、1GHz~170GHzの電磁波を反射する面であれば、どのような構成であってもよい。一例として、1GHz~170GHzの範囲から選ばれる任意の周波数帯の電磁波を反射するメッシュ導体、導電膜、透明樹脂と導体膜の組み合わせ、などによって反射面105は形成され得る。
図6A~図6Dは、反射面105の構成例を示す。反射面105は、1GHz~170GHzの電磁波を反射する面であれば、どのような構成であってもよい。一例として、1GHz~170GHzの範囲から選ばれる任意の周波数帯の電磁波を反射するメッシュ導体、導電膜、透明樹脂と導体膜の組み合わせ、などによって反射面105は形成され得る。
反射面105を1GHz~170GHzのうちの所望の周波数帯の電波を反射可能に設計することで、現状の日本の移動体通信で用いられている主要な周波数帯域である1.5GHz帯、2.5GHz帯などをカバーできる。次世代の5G通信網では、4.5GHz帯域、28GHz帯などが予定されている。外国では、5Gの周波数帯として、2.5GHz帯、3.5GHz帯、4.5GHz帯、24-28GHz帯、39GHz帯等が予定されている。5G規格のミリ波帯周波数帯の上限である52.6HGzにも対応可能である。
一方、170GHzを超える周波数は、現段階ではスマートファクトリー用途として現実的に利用される可能性は少ない。将来的に、屋内でのテラヘルツ帯域の移動体通信が実現する場合は、フォトニック結晶技術を適用するなどして、反射面105の反射帯域をテラヘルツ帯まで拡張してもよい。
図6Aで、パネル13Aは、導体131の反射面105を有する。導体131は、1GHz~170GHzの電波を30%以上反射できれば、均質な導体膜でなくともよい。例えば、上記の周波数帯の電磁波を反射する密度に形成されたメッシュ、格子でもよく、あるいは孔配列でも良い。上記密度を形成する繰り返しピッチは、均一な周期でもよく、あるいは不均一でも良い。この周期、あるいは平均的な周期は、上記周波数の波長の1/5以下が望ましく、1/10以下がより好ましい。
一般に工場や倉庫で用いられている金網フェンスの開口径は、3.2cm、4cm、5cmなどであり、1GHz~170GHzの電磁波の大部分はフェンスを透過する。1GHz~数GHzの近傍で、電磁波が金網フェンスでわずかに反射されることがあっても、それ以上の周波数帯では透過成分が支配的であり通信環境の改善につながるような安定した反射は得られないとみなしてよい。
図6Bで、パネル13Bはノーマルリフレクタであり、導体131と、動作周波数に対して透明な誘電体132の積層構造を有する。導体131のいずれかの表面が反射面105となる。導体131の側から電磁波が入射するときは、導体131と空気との界面が反射面105となる。誘電体132の側から電磁波が入射するときは、導体131と誘電体132の界面が反射面105となる。
導体131を保持し、または導体131の表面を覆う誘電体132は、振動に耐え得る剛性があり、ISO(International Organization for Standardization:国際標準化機構)のISO014120の安全性要求を満たすものが望ましい。工場内で使用されることから、部品や製造機器の一部がぶつかっても衝撃に耐え、かつ、防御できるものがよく、更に、可視光域で透明であるものが好ましい。一例として、所定以上の強度を持つ光学プラスチック、強化プラスチック、強化ガラスなどが用いられる。光学プラスチックとして、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリスチレン(PS)などを用いてもよい。
図6Cで、パネル13Cは、誘電体132と誘電体133の間に挟まれる導体131を有する。電磁波の入射方向に応じて、いずれかの誘電体との界面が反射面105となる。誘電体132及び133に求められる剛性は、図6Bの構成と同様である。
図6Dで、パネル13Dは、図6Bの積層体の一部にメタリフレクタ102を有していてもよい。導体131と誘電体132の積層体は、ノーマルリフレクタ101として用いられ得る。ノーマルリフレクタ101の誘電体132の表面に、貼り合わせ等により、メタリフレクタ102が固定されてもよい。導体131、誘電体132、及びメタリフレクタ102の三層構造の領域が、メタサーフェイスを形成する非対称反射領域ASとなり得る。メタリフレクタ102のない、導体131と誘電体132の二層構造の領域が、正規反射を与える対称反射領域SYとなり得る。
図6Dの例では、メタリフレクタ102は、図4のように、ノーマルリフレクタ101と一体的にパネル13Dに組み込まれているが、ノーマルリフレクタ101と分離可能に用いられてもよい。分離可能な構成として、図5Aのように、位置可変のメタリフレクタ102を用いてもよい。現場の環境に応じてパネル13上のメタリフレクタ102の位置を選択することで、非対称反射領域の位置を調整できる。
<支持体の接続構造>
図7のように、複数の電磁波反射装置10を支持体11で連結して面Pに配置してもよい。たとえば、電磁波反射装置10-1と10-2を連結する場合、パネル13-1とパネル13-2は支持体11の電気的な接続部15で、反射の電位面が連続するように接続される。上述したように、支持体11は、パネル13間を連結する機械的強度と、パネル13間で反射の基準電位を連続させる電気的な接続性能を備える。以下では、電気的な接続部15の構成例を示す。
図7のように、複数の電磁波反射装置10を支持体11で連結して面Pに配置してもよい。たとえば、電磁波反射装置10-1と10-2を連結する場合、パネル13-1とパネル13-2は支持体11の電気的な接続部15で、反射の電位面が連続するように接続される。上述したように、支持体11は、パネル13間を連結する機械的強度と、パネル13間で反射の基準電位を連続させる電気的な接続性能を備える。以下では、電気的な接続部15の構成例を示す。
図8は、支持体11の電気的な接続部15の一例を、電磁波反射装置10を面P(図7参照)に立てたときの水平断面図で示す。接続部15は、隣接するパネル13間で反射現象の基準電位が共有されるように一方のパネルの反射の基準電位を、隣接するパネルに伝達可能に設計されている。
支持体11は、フレーム111と、このフレーム111に設けられてパネル13間の反射の電位面を共通にする電気的な接続部15を有する。接続部15は、隣接するパネル13-1と13-2(以下、適宜「パネル13」と総称する)の間で反射の基準電位を安定して伝達し、または共有させることができれば、どのような構成であってもよい。フレーム111は、電気的な接続部15を安定して保持できる強度を有するならば、どのような構成であってもよい。図8の構成で、フレーム111は電気絶縁性の材料で形成されていてもよい。
図8の例では、接続部15は、パネル13のエッジを把持する導電性のエッジジャケット17-1、及び17-2(以下、適宜「エッジジャケット17」と総称する)と、エッジジャケット17を隣接パネルへと電気的に接続するブリッジ電極112とを有する。ブリッジ電極112は、パネル13-1とパネル13-2の電位面を架け渡す導電ブリッジの一例である。パネル13-1のエッジを把持するエッジジャケット17-1と、パネル13-2のエッジを把持するエッジジャケット17-1は、ブリッジ電極112によって電気的に接続される。ブリッジ電極112は、エッジジャケット17-1及び17-2と面接触して、電気的な接続を確実にしている。パネル13-1で反射電流が生じると、反射電流はエッジジャケット17-1からブリッジ電極112を通ってエッジジャケット17-2に流れ、パネル13-1の導体131に流れ込む。反射電流は短い電流パスで流れ、電流の回り込みが少なく、反射性能が良好である。
フレーム111の幅WFRMは、パネル13での反射とパネル13間で反射の電位面を共通にしつつパネル同士を連結する観点から、150mm以下が好ましく、20mm以上、60mm以下がさらに好ましい。フレーム111の厚さは、同様の観点から15mm以下が好ましく、10mm以下がより好ましく、2mm以上かつ7.5mm以下の範囲がさらに好ましい。
導電ブリッジとしてのブリッジ電極112の幅WBRGは、できるだけ小さいサイズでパネル13間の反射の電位面を共通にする観点から100mm以下が好ましく、10mm以上かつ50mm以下がさらに好ましい。ブリッジ電極112の厚さは、同様の観点から20mm以下が好ましく、10mm以下がより好ましく、1mm以上かつ5mm以下がさらに好ましい。フレーム111とブリッジ電極112の幅及び厚さの根拠については、図14以降を参照して後述する。
フレーム111とブリッジ電極112の適切なサイズは、図19を参照して後述するように、汎用の3次元電磁界シミュレーションソフトウェアで、定めることができる。3次元電磁界シミュレーションの解法としては、例えば、FDTD法、有限要素法、モーメント法などが利用できる。
また、接続部15における導電性材料部分、すなわちブリッジ電極112や、下記の変形例で説明する金属層121等の角部を所定の曲率Rで面取りをすることで、導体のエッジでの散乱を安定化させてもよい。面取り部における曲率半径Rは、少なくともR=1mm以上、好ましくは2mm以上、より好ましくは4mm以上、更に好ましくは8mm以上である。これについても後述する。
フレーム111は、支持体11の強度を確保するよう設けられ、フレーム111を、絶縁性の弾性体、樹脂等で形成することで、反射電流の分流が発生せず、好ましい。なお、上記好ましい範囲は、以下で述べる変形例においても適用できる。
図9Aと図9Bは、パネル13のエッジ処理の例を示す。図9Aでは、パネル13は、誘電体132と誘電体133に挟まれた導体131を反射面105として有する。エッジジャケット17は、一例として、断面形状がオープンスクエア、またはU字型の導電性のレールであり、一組の外側面171と、外側面171を接続する底面172を有してもよい。エッジジャケット17の内面に、あらかじめ銀ペーストなどの導電性の接着材18が塗布されていてもよい。
導体131は、パネル13のエッジで折り返されて、少なくとも一方の誘電体の表面に引き出されてもよい。パネル13のエッジが、エッジジャケット17に挿入されると、導体131の折り返し部131aは、エッジジャケット17の内壁と面接触する。導体131を折り返し部131aでパネル13の表面に引き出すことで、導体131とエッジジャケット17との接触面積が増大し、電気的な接続が安定する。
図9Bに示すように、パネル13のエッジに沿って、誘電体132、及び133の厚さを低減して、切り欠き134を形成してもよい。切り欠き134により薄化されたエッジ領域が、エッジジャケット17と嵌合する構成としてもよい。この構成では、エッジジャケットの外側面171がパネル13の表面位置とそろって、パネル13が扱いやすい。
図10A~図10Gは、支持体11の接続部15の変形例を示す。図10Aで、支持体11Aは、絶縁性のフレーム111に変えて、カーボン含有材料で形成されたフレーム111Aを有する。フレーム111Aとエッジジャケット17-1、及び17-2で、電気的な接続部15Aが形成される。カーボン含有材料としては、CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics:炭素繊維強化プラスチック)を用いることができる。カーボン繊維と樹脂を組み合わせることで、連続式引き抜き成形といった製造方法で導電体であるカーボン繊維と、絶縁体である樹脂を一体成型でき、高い強度が実現される。
エッジジャケット17-1と17-2を保持するCFRP自体が電気的な接続部15Aとなる。ブリッジ電極112を用いずに、エッジジャケット17-1と17-2の間を電気的に接続できる。反射の点からは、カーボン繊維は金属バルクと比較して反射性能が良好であり、フレーム111A自体の反射特性も優れる。反射性能と強度を両立するためには、CFRPのカーボン繊維含有比率は50%以上60%以上、70%以上、80%、90%以上であることが好ましい。一方、CFRPの樹脂含有比率は50%以下、40%以下、30%以下、20%以下、10%以下であることが好ましい。
図10Bで、支持体11Bは、金属層121と樹脂層122の積層のフレーム111Bを有する。金属層121は、エッジジャケット17-1と17-2を覆う形でパネル13-1と13-2を連結する。エッジジャケット17-1及び17-2と接触する金属層121が、電気的な接続部15Bとなる。樹脂層122は、金属層121によるパネル間の連結を外側から補強する。補強(すなわち樹脂層122)には接着剤を使用してもよい。接着剤は、アクリル系接着剤でもエポキシ系接着剤でもよい。この構成は、電流の回り込みが少ない。金属層121と樹脂層122の組み合わせた構成は、フレーム111Bの設計と加工が容易である。積層方向でみたときに、金属層121を樹脂層122で挟みこむことでフレーム111Bの強度も確保されている。
図10Cは、図8Bのエッジ処理がされたパネル13同士を接続する。パネル13の表面とエッジジャケット17の外側壁がそろっているので、あらかじめパネル13のエッジにエッジジャケット17をはめ込んだ状態で、パネル13をフレーム111Cに挿入すればよい。フレーム111Cは、たとえば、絶縁性のプラスチックで形成されている。電気的な接続部15Cにおいて、反射電流は、エッジジャケット17からブリッジ電極112Cを通って、短い電流経路で隣接するパネルの導体131に流れ込む。ブリッジ電極112Cは、エッジジャケット17-1、及び17-2の外側面の全面と面接触するように、も幅広に形成されてもよい。パネル13-1で電磁波が反射されるときに、白矢印で示すように、高周波電流がブリッジ電極112Cの少なくとも一部を通って、パネル13-2の導体131へと流れるので、電流の回り込みが少ない。
図10Dは、支持体11Dの接続部15Dの構成例を示す。接続部15Dは、エッジジャケット17-1と17-2を電気的に接続するブリッジ電極114を有する。ブリッジ電極114は、エッジジャケット17-1と17-2の底面172同士を電気的に接続している。図10Dの構成は、導体131-1から、エッジジャケット17-1、ブリッジ電極114、エッジジャケット17-2、導体131-2へと、最短経路で高周波が流れる点で有利である。
図10Dの例では、ブリッジ電極114はエッジジャケット17-1と17-2の底面172の一部を接続しているが、ブリッジ電極114の厚さを増して、エッジジャケット17-1と17-2の底面172の全面で接続してもよい。ブリッジ電極114を厚くすることで、電気的及び物理的な接続がより安定する。ブリッジ電極114の周囲を絶縁性のフレーム111Dで囲い込むことで電気的な接続部15Dの機械的強度と、電気接続の確実性を担保している。
図10Eは、支持体11Eの接続部15Eの構成例を示す。接続部15Eは、対向する一対のブリッジ電極112aと112bをブリッジ電極114で接続した、水平断面がH字型の形状を有する。ブリッジ電極114によって、エッジジャケット17-1と17-2の底面172の全体で電気的な接続が確保され、電気接続の安定性と、機械的強度の双方が得られる。ブリッジ電極114とブリッジ電極112a及び112bは、一体的に形成されていてもよい。接続部15Eを覆うフレーム111Eは、樹脂等の絶縁材料で形成されていてもよいし、CFRPで形成されていてもよい。樹脂として、硬化型の接着剤を用いてもよい。
図10Fは、金属と樹脂の複合型のフレーム111Fを用いる例を示す。フレーム111Fは、金属のコネクタ141とコネクタを覆う樹脂補強部142を有する。コネクタ141は、押出し成型などで容易に作製され、電気的接続を担保しつつ、コネクタ自体もある程度の強度を備えている。この周囲を樹脂補強部142で覆うことで、コネクタ141と樹脂補強部142の両者で支持材としての強度を確保する。樹脂補強部142は接着剤であってもよい。接着剤は、アクリル系接着材でもエポキシ系接着剤でもよい。これにより、コネクタ141の厚みを薄くし、電流の迂回による残留インダクタンスの発生を抑制する。さらに端部をラウンドさせることで、角部での回折を防いでいる。
図10Gは、支持体11Gの接続部15Gの構成例を示す。接続部15Gは、図10Eと同様に、水平断面がH字型のブリッジ電極173を有する。図10Gでは、パネル13-1と13-2は、エッジジャケットを用いずにブリッジ電極173に嵌め込まれ、端部が折り返された導体131が直接、ブリッジ電極173と電気的に接続されている。フレーム111Gは、ブリッジ電極173の外側の面173aを覆っている。図10Gでは、ブリッジ電極の幅WBRGは、フレーム111Gの幅よりも短く設定され、パネル13-1とパネル13-2が嵌め込みやすい構成を採用しているが、この例に限定されず、フレーム111Gとブリッジ電極173の幅を揃えてもよい。なお、図8、及び図10A~図10Gの接続構成で、ブリッジ電極の表面は絶縁コーティングされていてもよい。
図10Hは、参考例として、アルミニウムの押出成形で形成される既存のフレーム1100を用いた構造を示す。複雑な断面形状を有するフレーム1100では、様々な方向に電流が流れ、複雑な電流迂回経路による残留インダクタンスや浮遊容量が発生する。入射電磁波によってその応答が複雑に変化するため、基準電位の参照または伝達に悪影響を及ぼす。これらの点から、支持体11の接続部15として、図8、及び図10A~図10Gに示した構成を採用するのが望ましい。
<パネルの連結>
図11Aは、電磁波反射装置10-1と10-2の連結を説明する図である。パネル13-1の両側のエッジに、エッジジャケット17-1が設けられている。パネル13-2の両側のエッジに、エッジジャケット17-2が設けられている。あらかじめエッジジャケット17-1、及び17-2が嵌められたパネル13-1とパネル13-2は、支持体11によって連結される。
図11Aは、電磁波反射装置10-1と10-2の連結を説明する図である。パネル13-1の両側のエッジに、エッジジャケット17-1が設けられている。パネル13-2の両側のエッジに、エッジジャケット17-2が設けられている。あらかじめエッジジャケット17-1、及び17-2が嵌められたパネル13-1とパネル13-2は、支持体11によって連結される。
支持体11は、電気的な接続部15を有するフレーム111と、フレーム111を受け取るガイドビーム118を有していてもよい。図11Aの構成例のように、フレーム111とガイドビーム118が別体として形成されていてもよいし、一体に構成されていてもよい。フレーム111が両側からパネル13-1とパネル13-2を受け取ると、接続部15のブリッジ電極112は、パネル13-1のエッジジャケット17-1の外側面と、パネル13-2のエッジジャケット17-1の外側面の両方に面接触する。これにより、電磁波反射装置10-1の反射面105-1と、電磁波反射装置10-2の反射面105-2の間に電気的な接続が確立される。
パネル13-1とパネル13-2を連結するフレーム111をガイドビーム118に嵌めることで、フレーム111とガイドビーム118が一体となって、支持体11となる。
図11Bは、連結前の電磁波反射装置10の状態を示す。電磁波反射装置10-1~10-3の各々で、パネル13の一方のサイドエッジに、電気的な接続部15を有するフレーム111があらかじめ取り付けられ、他方のサイドエッジに、ガイドビーム118が取り付けられている。電磁波反射装置10-1~10-3の反射面105は、図6A~図6Dのいずれの構成であってもよい。
フレーム111は、他の電磁波反射装置10に設けられているガイドビーム118に嵌め込み可能に形成されている。ガイドビーム118は、他の電磁波反射装置10に設けられたフレーム111を受け取り可能に形成されている。たとえば、電磁波反射装置10-1のガイドビーム118は、電磁波反射装置10-2のフレーム111を受け取る。電磁波反射装置10-2のガイドビーム118は、電磁波反射装置10-3のフレーム111を受け取る。定型サイズの電磁波反射装置10を組み合わせて一体化することで、プロセスラインの長さに対応することができる。組み立て作業は、工場内の現場を行えばよい。個々の電磁波反射装置10-1~10-3は、構成が単純で、搬送が容易である。
図11Cは、連結後の電磁波反射装置10の状態を示す。フレーム111とガイドビーム118が一体となって、支持体11が形成される。支持体11によって、複数の電磁波反射装置10-1、10-2、及び10-3が連結されて、電磁波反射フェンス100が形成されてもよい。フレーム111の電気的な接続部15により、パネル13間の連結部での反射電流の不連続性が抑制されている。
ガイドビーム118とフレーム111の少なくとも一方に、あらかじめベース119を設けておくことで、連結された電磁波反射装置10-1~10-3は、支持体11のベース119によって設置面に独立して起立する。最も端に位置する電磁波反射装置10-3のパネル13のエッジにカバー29をかぶせて、エッジジャケット17とガイドビーム118を保護してもよい。
図12と図13は、複数の電磁波反射装置10-1、10-2を連結する際の接続を補強する機構を示す。図12の(A)は、電磁波反射フェンス100の正面図、図12の(B)は、補強機構125の締め付け前の状態を示す側面図、図12の(C)は、補強機構125の締め付け後の状態を示す側面図である。図13は、補強機構125のひとつの構成例である。図13は、補強機構125で用いられるカバー127のパネル13への取り付け面127aに形成されたガイド溝129の正面図と、断面Aと断面Bの状態を示す。
連結強度の向上、および電気的接続性の向上のために、反射特性を悪化させない程度に適宜、図12、及び図13に示す補強機構125を用いてもよい。パネル13に孔126形成し、その孔にピン128を通し、パネル13の反射面と反対側の面にカバー127を装着する。カバー127の取り付け面127aに形成されたガイド溝129にそってピン128を移動させることで(断面Aから断面Bへの遷移)、支持体11に対して両側からパネル13を圧接させることができる。補強機構125の締め付けによって、パネル13に形成された孔126の位置はわずかに支持体11の方向にシフトする。パネル13の弾性力によって、パネル13のエッジと支持体11の接続部15(図17参照)との接続が確実になる。
複数の電磁波反射装置10の連結を強化する機構は図12、図13に示した例に限定されず、電磁波の反射特性を阻害しない範囲で、適切なファスナー機構、ラチェットなどを用いてもよい。このような圧接工程を想定してエッジジャケット17、および接続部15の設計が適宜調整されてもよい。
<支持体の評価>
以下で、支持体11のサイズと特性を評価する。図14は、フレーム111とブリッジ電極112の適切なサイズを評価するモデルの模式図である。このモデルでは、2枚のパネル13を電気的に接続する接続部15を設けたときの反射特性に基づいて、フレームの幅WFRMと厚さTFRM、及びブリッジ電極の幅WBRGと厚さTBRGの好ましい範囲を評価する。
以下で、支持体11のサイズと特性を評価する。図14は、フレーム111とブリッジ電極112の適切なサイズを評価するモデルの模式図である。このモデルでは、2枚のパネル13を電気的に接続する接続部15を設けたときの反射特性に基づいて、フレームの幅WFRMと厚さTFRM、及びブリッジ電極の幅WBRGと厚さTBRGの好ましい範囲を評価する。
図15は、電磁波の入射角が0°のときのフレームの幅及び厚さと反射特性の関係を示す。反射特性は、縦軸のピーク比で示されている。ピーク比は、電気的な接続部15を用いない一枚パネルの散乱断面積のピーク強度に対する、接続部15を設けたときの散乱断面積のピーク強度の比で表される。入射角0°は、接続部15への垂直入射に相当する。
図19に示すように、入射電磁波を反射させる能力は、レーダ反射断面積(RCS:Rader Cross Section)、すなわち散乱断面積で評価される。RCSの単位は平方メートル(sm:square meter)である。2枚のパネルを電気的な接続部15で接続することで、一枚パネルと比較してRCSのメインピーク強度が低下する。低下の度合が小さいほど、すなわち接続部15がないときのRCSのメインピーク強度に対する接続部15を設けたときのRCSのメインピーク強度の比率が高いほど、反射特性が良好である。
評価では、汎用の3次元電磁界シミュレーションソフトウェアを用い、3.8GHzの平面波を反射させ、散乱断面積を解析する。
図15の(A)で、フレームの厚さTFRMを1mmに固定し、幅WFRMを0~150mmの範囲で変えながら、散乱断面積のピーク比を計算する。図15のB(B)で、フレームの幅WFRMを50mmに固定し、厚さTFRMを0~15mmの範囲で変えながら、散乱断面積のピーク強度比(以下、単に「ピーク比」と呼ぶ)を計算する。ピーク比1.0は、電気的な接続部15のない1枚パネルの反射特性である。参考として、厚さ10mm、幅50mmのアルミニウムフレームを用いたときのピーク比を破線で示す。
図15の(A)では、フレーム111の幅WFRMが150mm以下で、ピーク比は0.85以上であり、60mm以下でピーク比は0.9以上となる。ここから、フレーム111の幅WFRMは好ましくは150mm、より好ましくは20mm以上、60mm以下である。
図15の(B)で、フレーム111の厚さTFRMが15mm以下で、アルミフレームよりも高いピーク比を示す。厚さ10mm以下でピーク比は0.9以上となり、7.5mmでピーク比は最大になる。ここから、フレーム111の厚さTFRMは、好ましくは15mm以下、より好ましくは10mm以下、さらに好ましくは、2mm以上、7.5mm以下である。
図16は、電磁波の入射角が45°のときのフレームの幅及び厚さと反射特性の関係を示す。シミュレーションの条件は、入射角を除いて、図15と同じである。参考として、厚さ10mm、幅50mmのアルミニウムフレームを用いたときのピーク比を破線で示す。
入射角が45°では、図16の(A)に示すように、フレーム111の幅150mm以下で、ピーク比は0.85以上であり、100mm以下でピーク比は0.9以上となる。図15(A)の結果と合わせると、フレーム111の幅WFRMは好ましくは150mm、より好ましくは20mm以上、60mm以下である。
図16の(B)で、フレーム111の厚さ12mm以下で、アルミフレームよりも高いピーク比を示す。厚さ10mm以下でピーク比は0.9以上となり、7.5mmでピーク比は最大になる。図15(B)の結果と合わせると、フレーム111の厚さTFRMは、好ましくは12mm以下、より好ましくは10mm以下、さらに好ましくは、2mm以上、7.5mm以下である。
図17は、入射角が0°のときのブリッジ電極の幅、厚さ、及び材質と反射特性の関係を示す図、図18は、入射角が45°のときのブリッジ電極の幅、厚さ、及び材質と反射特性の関係を示す図である。図17の(A)で、ブリッジ電極の幅WFRMを10~100mmの範囲で変えながら、散乱断面積のピーク比を計算する。図17の(B)で、フレームの厚さTFRMを1~50mmの範囲で変えながら、散乱断面積のピーク比を計算する。図17の(C)で、ブリッジ電極の材質をアルミニウム(Al)、銅(Cu)、及びSUSと変えながら散乱断面積のピーク比を計算する。図18の(A)~(C)でも、入射角を45°に変えたことを除いて、図17と同じ条件でピーク比を計算する。
図17と図18の結果から、ブリッジ電極112の幅WBRGは、100mm以下が好ましく、50mm以下がさらに好ましい。ブリッジ電極の厚さは20mm以下が好ましく、10mm以下がより好ましく、1mm以上かつ5mm以下がさらに好ましい。ブリッジ電極の材料は、Al、Cu、SUS等の導電体であれば、材質の違いは反射特性にそれほど影響はしない。
図17の(B)と図18の(B)で、ブリッジ電極の厚さが特に40mmのときにピーク比が高くなっているのは、周波数3.8GHzの電磁波の波長は78.9mmであり、ブリッジ電極の厚さが半波長に相当することから反射波が互いに強め合って(共鳴現象)、散乱断面積が大きくなったためと考えられる。
図20Aと図20Bは、以下で述べる実施例1~8と参考例1~4の反射特性の解析空間を説明する図である。図20Aと図20Bでは、パネルの厚さ方向をx方向、幅方向をy方向、高さ方向をzとして解析空間を(x方向のサイズ)×(y方向のサイズ)×(z方向のサイズ)で表す。周波数が2~15GHzのときの解析空間のサイズは、150mm×500mm×500mmとする。周波数が28GHzのときの解析空間のサイズは、100mm×200mm×200mmとする。高周波で解析空間を小さくするのは、波長が短くなるからである。図20Bに示すように、境界条件は、解析空間の周囲に電磁波吸収体を配置した設計とする。
図21は、実施例及び参考例で用いるシミュレーションモデルの図である。パネル13は、導体131を2枚の誘電体132、及び133に挟んで接着した構成とする。誘電体132、及び133として、厚さ2mmのガラスまたはポリカーボネートを用いる。導体131として、厚さ1mmのSUSを用いる。パネル13のトータルの厚さは5mmである。2枚のパネル13の間に10mmの間隙を設ける。パネル13の構成と配置は、実施例1~8、及び参考例1~4を通じて共通である。
図21の構成で、接続部15のブリッジ電極(図中、「BRG」と表記)として、厚さ1mm、幅50mmのアルミプレートを用いる。アルミプレートの外側に、厚さ5mm、幅50mmのFRPのフレームを設ける。フレームの角部の曲率半径Rは2mmである。入射電磁波の周波数は3.8GHzである。150mm×500mm×500mmの解析空間を設定する。入射角を0°から60°まで、10°刻みで変え、散乱断面積のメインピークの強度比を計算する。計算結果を表1に示す。
図21の構成で、接続部15のブリッジ電極BRGとして、厚さ1mm、幅50mmのアルミプレートを用いる。アルミプレートの外側に、厚さ7.5mm、幅50mmのFRPのフレームを設ける。フレームの角部の曲率半径Rは2mmである。入射電磁波の周波数は3.8GHzである。入射角を0°から60°まで、10°刻みで変え、散乱断面積のメインピークの強度比を計算する。計算結果を表2に示す。
図22は、実施例3のシミュレーションモデルである。実施例3では、ブリッジ電極かつフレームとして機能するCFRPでパネル間を連結する。CFRPの水平断面はH字型であり、2枚のパネルの間の間隙GはCFRPで埋められている。CFRPのパネルの主面上での厚さは2mm、幅は50mm、角部の曲率半径Rは1mmである。入射電磁波の周波数は3.8GHzである。入射角を0°から60°まで、10°刻みで変え、散乱断面積のメインピークの強度比を計算する。計算結果を表3に示す。
図23は、実施例4のシミュレーションモデルである。実施例4では、CFRPとFRPの2層構造でパネル13間を連結する。パネル13と接する内側の層161をCFRPで形成し、外側の層162をFRPで形成する。内側の層161は、ブリッジ電極かつフレームの一部として機能する。CFRPで形成された内側の層161のパネル13の主面上での厚さは1mm、幅は50mmであり、角部は面取りされていない。外側の層162のFRPの厚さは1mmであり、角部は曲率半径Rが1mmで面取りされている。入射電磁波の周波数は3.8GHzである。入射角を0°から60°まで、10°刻みで変え、散乱断面積のメインピークの強度比を計算する。計算結果を表4に示す。
実施例5では、図21の構成のモデルで、ブリッジ電極として厚さ1mm、幅50mmのアルミプレートを用い、外側に厚さ7.5mm、幅50mmのポリカーボネートのフレームを配置する。入射電磁波の周波数は3.8GHzである。入射角を0°から60°まで、10°刻みで変え、散乱断面積のメインピークの強度比を計算する。計算結果を表5に示す。
実施例6では、図21の構成のモデルで、ブリッジ電極として厚さ1mm、幅50mmのアルミプレートを用い、外側に厚さ7.5mm、幅50mmのポリメチルメタクリレートのフレームを配置する。入射電磁波の周波数は3.8GHzである。入射角を0°から60°まで、10°刻みで変え、散乱断面積のメインピークの強度比を計算する。計算結果を表5に示す。
実施例7では、図21の構成のモデルで、ブリッジ電極として厚さ1mm、幅50mmのアルミプレートを用い、外側に厚さ7.5mm、幅50mmのポリスチレンのフレームを配置する。入射電磁波の周波数は3.8GHzである。入射角を0°から60°まで、10°刻みで変え、散乱断面積のメインピークの強度比を計算する。計算結果を表7に示す。
<参考例1>
図24は、参考例1のシミュレーションモデルを示す。参考例1では、アルミフレームでパネルを連結する。アルミフレームの厚さTは10mm、幅Wは50mmである。入射電磁波の周波数は3.8GHzである。入射角を0°から60°まで、10°刻みで変え、散乱断面積のメインピークの強度比を計算する。計算結果を表8に示す。
図24は、参考例1のシミュレーションモデルを示す。参考例1では、アルミフレームでパネルを連結する。アルミフレームの厚さTは10mm、幅Wは50mmである。入射電磁波の周波数は3.8GHzである。入射角を0°から60°まで、10°刻みで変え、散乱断面積のメインピークの強度比を計算する。計算結果を表8に示す。
<参考例2>
図25は、参考例2のシミュレーションモデルを示す。参考例2では、形状が加工されたアルミフレームでパネルを連結する。アルミフレームの厚さTは20mm、幅Wは50mmであり、厚さ方向に切り込みが設けられている。入射電磁波の周波数は3.8GHzである。入射角を0°から60°まで、10°刻みで変え、散乱断面積のメインピークの強度比を計算する。計算結果を表9に示す。
図25は、参考例2のシミュレーションモデルを示す。参考例2では、形状が加工されたアルミフレームでパネルを連結する。アルミフレームの厚さTは20mm、幅Wは50mmであり、厚さ方向に切り込みが設けられている。入射電磁波の周波数は3.8GHzである。入射角を0°から60°まで、10°刻みで変え、散乱断面積のメインピークの強度比を計算する。計算結果を表9に示す。
実施例8は、パネルを連結する構成は実施例1と同じであり、入射電磁波の周波数を28GHzとする。電磁波の周波数を28GHzとしたことで、解析空間のサイズを、100mm×200mm×200mmに設定する。ブリッジ電極として厚さ1mm、幅50mmのアルミプレートを用い、アルミプレートの外側に、厚さ5mm、幅50mmのFRPのフレームを配置する。フレームの角部の曲率半径Rは2mmである。28GHzの電磁波の入射角を0°から60°まで、10°刻みで変え、散乱断面積のメインピークの強度比を計算する。計算結果を表10に示す。
<参考例3>
参考例3では、図24の構成で、アルミフレームの厚さTを8.5mm、幅を50mmとし、入射電磁波の周波数を28GHzとする。入射角を0°から60°まで、10°刻みで変えて、散乱断面積のメインピークの強度比を計算する。計算結果を表11に示す。
参考例3では、図24の構成で、アルミフレームの厚さTを8.5mm、幅を50mmとし、入射電磁波の周波数を28GHzとする。入射角を0°から60°まで、10°刻みで変えて、散乱断面積のメインピークの強度比を計算する。計算結果を表11に示す。
<参考例4>
参考例4では、図25の構成のアルミフレームを用い、入射電磁波の周波数を28GHzとする。入射角を0°から60°まで、10°刻みで変えて、散乱断面積のメインピークの強度比を計算する。計算結果を表12に示す。
参考例4では、図25の構成のアルミフレームを用い、入射電磁波の周波数を28GHzとする。入射角を0°から60°まで、10°刻みで変えて、散乱断面積のメインピークの強度比を計算する。計算結果を表12に示す。
<参考例5>
参考例5では、パネルを物理的に支持するフレームも電気的な接続部(またはブリッジ電極)も設けずに、幅10mmの間隙を間にはさんで2枚のパネルを同じY-Z面内(図20A参照)に配置した構成とする。入射電磁波の周波数を3.8GHzにし、解析空間のサイズを150mm×500mm×500mmに設定する。入射角を0°から60°まで、10°刻みで変えて、散乱断面積のメインピークの強度比を計算する。計算結果を表13に示す。
参考例5では、パネルを物理的に支持するフレームも電気的な接続部(またはブリッジ電極)も設けずに、幅10mmの間隙を間にはさんで2枚のパネルを同じY-Z面内(図20A参照)に配置した構成とする。入射電磁波の周波数を3.8GHzにし、解析空間のサイズを150mm×500mm×500mmに設定する。入射角を0°から60°まで、10°刻みで変えて、散乱断面積のメインピークの強度比を計算する。計算結果を表13に示す。
<参考例6>
参考例6では、パネルを物理的に支持するフレームも電気的な接続部(またはブリッジ電極)も設けずに、幅50mmの間隙を間にはさんで同じY-Z面内(図20A参照)に配置した構成とする。入射電磁波の周波数を3.8GHzにし、入射角を0°から60°まで、10°刻みで変えて、散乱断面積のメインピークの強度比を計算する。計算結果を表14に示す。
参考例6では、パネルを物理的に支持するフレームも電気的な接続部(またはブリッジ電極)も設けずに、幅50mmの間隙を間にはさんで同じY-Z面内(図20A参照)に配置した構成とする。入射電磁波の周波数を3.8GHzにし、入射角を0°から60°まで、10°刻みで変えて、散乱断面積のメインピークの強度比を計算する。計算結果を表14に示す。
図26は、パネル間の接続の有無に応じた反射特性を示す図である。同一面内に配置する2枚のパネル間の間隙の幅を0mm、10mm、30mm、50mm、70mm、90mmと変える。間隙の幅が0mmは、パネル同士を隙間なく並べること、または巨大な一枚パネルを用いることに相当する。間隙の幅10mmは参考例5に相当し、間隙の幅50mmは参考例6に相当する。実施例1は、2枚のパネルをブリッジ電極で接続しフレームにFRPを用いた構成である。参考例1は、アルミフレームを用いた構成である。
図26の結果から、入射角が0°以上、50°以下の範囲では、パネル間の間隙が10mm以上になると、実施例1の構成よりも反射特性が劣る。一方、パネル同士を接続構造なしに隙間なく並べることは、強度の観点から難しい。プロセスライン等にパネルを自立させ、かつ隙間なく設置する場合、パネルを支持するのは、パネルの下端のみになる。自立能力と強度の面のみならず、パネル13のたわみ、他のパネル面に対する傾きなどにより反射率が変わる。巨大な1枚パネルは、作製も運搬も困難である。
実施形態の接続構造、すなわち、電気的な接続部15を有する支持体11を用いることで、反射特性の悪化を抑制し、かつ複数のパネルを自立させて配置することができる。
図27は、ブリッジ電極とフレームの組み立て手法の例を示す。ブリッジ電極とフレームを、インサート成形、全面接着、部分接着、ねじ止めなどの手法で組み立てて、支持体を形成することができる。インサート成形により、フレーム111とブリッジ電極112を一体的に形成することができる。隣接するパネル13間で反射の電位面を連続させることができればよいので、水平断面がH字型のフレーム111の対向する2つの内壁の少なくとも一方にブリッジ電極112が設けられていてもよい。
ブリッジ電極をフレームに全面接着してもよい。図10Gのような水平断面がH字型のブリッジ電極173を用いる場合、ブリッジ電極173の外側の面173a(図10G参照)の全面に接着剤174を塗布して、フレーム111の第1部分111aと第2部分111bに貼り合わせてもよい。フレームの一方の内壁にだけブリッジ電極112を配置する場合は、水平断面T字型のフレームの第1部分111cと、水平断面がI字型のフレームの第2部分111bの間に、接着剤174でブリッジ電極112を接合してもよい。
ブリッジ電極をフレームに部分接着してもよい。水平断面がH字型のブリッジ電極173を用いる場合、ブリッジ電極173の高さ方向に沿って複数の貫通孔175を設け、貫通孔175に接着剤174を充填して、ブリッジ電極173を部分的にフレーム111の第1部分111aと第2部分111bに接着してもよい。
フレームの第1部分111aと第2部分111bを導電性のねじ138でねじ止めしてもよい。ねじ138によって、フレームの第1部分111aと第2部分111bの間にパネルが保持され、かつ、隣接するパネル間で反射の電位面が、ねじ138によって連続する。その場合、ねじのない面に電磁波が照射されることが望ましい。
いずれの手法によっても、電気的な接続部15(図10A~図10G参照)を有する支持体11を製造することができる。
<プロセスラインへの適用>
図28は、メタリフレクタ102のサイズを説明する図である。送信機を「Tx」、受信機を「Rx」とする。送信機Txは、たとえば基地局BSである。受信機Rxは、たとえばプロセスライン3内の機器である。送信機Tsから、メタリフレクタ102の表面102Sまでの距離をd1、メタリフレクタ102の表面102Sから受信機Rxまでの距離をd2とする。
図28は、メタリフレクタ102のサイズを説明する図である。送信機を「Tx」、受信機を「Rx」とする。送信機Txは、たとえば基地局BSである。受信機Rxは、たとえばプロセスライン3内の機器である。送信機Tsから、メタリフレクタ102の表面102Sまでの距離をd1、メタリフレクタ102の表面102Sから受信機Rxまでの距離をd2とする。
プロセスラインでの使用を前提として、d1とd2のトータル距離Dは、一例として、40mである(D=d1+d2=40m)。プロセスラインの標準的な長さは80mである。プロセスラインの長さ方向の両端部に基地局BSを配置し、2つの基地局BSで標準的な長方形のサービスエリアを提供する状態を想定して、D=40mとする。
送信機Txから放射されメタリフレクタ102で反射された電波が同相で受信機Rxに到達するときの第1フレネルゾーンの半径Rは、式(1)で規定される。
図29は、式(1)から導かれる第1フレネルゾーンの半径Rの具体例を示す。動作周波数が28GHz、d1が30m、d2が10mのとき、第1フレネルゾーンの半径Rは0.283mである。同じ周波数で、d1が35m、d2が5mのときは、半径Rは0.216mである。
動作周波数が3.8GHzで、d1が30m、d2が10mのとき、第1フレネルゾーンの半径Rは0.770mである。同じ周波数で、d1が35m、d2が5mのときは、半径Rは0.588である。
プロセスラインに配置される機器Mにとって、電磁波反射装置10からの反射波を、基地局BSからの直接波と同相で受信して、受信強度を向上できることが望ましい。メタリフレクタ102を用いた電磁波反射装置10をプロセスラインに適用する場合、同相受信が可能になる第1フレネルゾーンを考慮すると、28GHz帯では、ひとつのメタリフレクタ102の最小サイズとして、一辺の長さは少なくとも0.5m以上であることが望ましい。3.8GHz帯では、ひとつのメタリフレクタ102の最小サイズとして、一辺の長さは1m程度であるのが望ましい。図5B~図5Dに示したように、一つのパネル13に複数のメタリフレクタ102が用いられる場合も、各メタリフレクタ102のサイズは、少なくとも第1フレネルゾーンをカバーするものであることが望ましい。
第1フレネルゾーンの半径Rは、入射角と反射角の関係には依存しないので、同様の計算がノーマルリフレクタ101にも当てはまる。ノーマルリフレクタ101に入射した電波を、正規反射で同相を保って受信機Rxへ導くには、ノーマルリフレクタ101のサイズは、一辺が50cm以上であることが望ましい。
メタリフレクタ102を、アスペクト比の大きなサービスエリアによってカバーされるプロセスラインで使用するときに、入射角と反射角のいずれかの斜入射が深くなる。以下で、プロセスライン3と、基地局BSと、電磁波反射装置10の配置関係を検討する。
<無線伝達システムの配置関係>
図30A、図30B、図31A、及び図31Bを参照して、無線伝達システム1の配置関係を説明する。図1及び図2を参照して説明したように、無線伝達システム1は、1GHz~170GHzの帯域の電波を送受信する基地局BSと、前記電波を送受信する生産機器が配置されるプロセスライン3と、前記プロセスラインの少なくとも一部に沿って配置される電磁波反射装置10を備える。電磁波反射装置10は、上記帯域の電波を反射する反射面105を有する。
図30A、図30B、図31A、及び図31Bを参照して、無線伝達システム1の配置関係を説明する。図1及び図2を参照して説明したように、無線伝達システム1は、1GHz~170GHzの帯域の電波を送受信する基地局BSと、前記電波を送受信する生産機器が配置されるプロセスライン3と、前記プロセスラインの少なくとも一部に沿って配置される電磁波反射装置10を備える。電磁波反射装置10は、上記帯域の電波を反射する反射面105を有する。
以下で詳細に説明するように、基地局BSは、反射面105と水平な延長線Lよりもプロセスライン3の側に位置するのが望ましい。たとえば、基地局BSは、プロセスライン3の長手方向の両端に配置され得る。プロセスライン3内の生産機器は、基地局BSと直接、または電磁波反射装置10を介して、上記帯域で通信が可能である。
図30Aは、無線伝達システム1における反射のパターン1を示す。パターン1では、実線の矢印で示すように、基地局BSとプロセスライン3は、基地局BSから放射される電波が、電磁波反射装置10の反射面105の垂線に対して深い角度で入射し、浅い角度で反射される位置関係で配置されている。すなわち、パターン1において、電波は、入射角45度以上の角度で入射し、反射角が正規反射における反射角度よりも小さくなるように反射される。
基地局BSからの電波を、深い角度で反射面105に入射させるには、基地局BSは、電磁波反射装置10の延長線Lよりもプロセスライン3の側に位置し、かつ、プロセスライン3の長手方向の端部に位置するのが好ましい。深い角度で電波を反射面105に入射することで、プロセスライン3の中央部またはその近傍に、電波を送ることができる。
図30Bは、反射のパターン2を示す。パターン2では、基地局BSとプロセスライン3は、基地局BSから放射される電波が反射面105の垂線に対して浅い角度で入射し、入射角よりも深い角度で反射される位置関係で配置されている。すなわち、パターン2において、電波は、入射角45度以下の角度で入射し、反射角が正規反射における反射角度よりも大きくなるように反射される。
パターン2の場合、基地局BSは電磁波反射装置10の反射面105と水平な延長線Lよりもプロセスライン3の側に位置するが、プロセスライン3の長手方向の端部よりも中央寄りに位置する。以下で説明するように、パターン2の場合、斜入射角度のばらつきに対する影響が大きくなる。
図31Aは、パターン1の基準ロバスト性を示し、図31Bは、パターン2の基準ロバスト性を示す。基準ロバスト性とは、入射角を1度変化させたときの反射角の安定性をいう。入射角1度の変化に対して反射角の変化が少ないときは、基準ロバスト性が高い。
図31Aでは、パターン1で、異常角θabnを20°、25°、30°、35°、40°、45°、及び50°と7通りに変えて、入射角の変化に対する反射角の変動を見積もる。7通りの異常角θabnでの反射角の変動はほぼ同じであり、互いに重なっているため、図中で太い一本のラインとなって表れている。
異常角θabnは、図3Bを参照して説明したように、電波が入射角と異なる反射角で反射する非対称反射において、正規反射による反射角と非対称反射の反射角との差である。異常角θabnを20°~50°まで変化させることは、非対称反射の反射方向を30度の角度範囲にわたって制御することに相当する。
入射角が50°~75°の範囲(深い入射)では、入射角1度の変化に対する反射角の変動は1度未満と小さく、かつ、入射角に依存せずにほぼ一定である。入射角が深いときは非対称反射における反射の制御性が高いことがわかる。反射角の変動の少なさを示す図17Aの傾向は、入射角が75°を超えて90°近傍に至っても維持されると容易に推測される。
図31Bでは、パターン2で、異常角θabnを20°、25°、30°、35°、40°、45°、及び50°と7通りに変えて、入射角に対する反射角の変動を見積もる。入射角が15°から40°の範囲(浅い反射)では、入射角1度の変化に対する反射角の変動は、入射角によって変化し、かつ、異常角θabnによって大きくばらつく。
異常角θabnが小さいとき、すなわち正規反射の反射角との差が小さいときは、反射角の変動の入射角依存性は小さい。異常角θabnを大きくすると、すなわち、メタリフレクタ102による反射方向の変化を大きくすると、入射角1度の変化に対する反射角の変動が非常に大きくなり、かつ入射角によって反射角の変動量も大きく異なる。入射角が15°~40°という浅い範囲では、非対称反射における反射の制御性が良くない。
図31Aと図31Bから、プロセスライン3に基地局BSを配置するときは、入射角に依存する反射角の変動を抑制する観点から、電磁波反射装置10の反射面105への入射角が50°以上の角度になる位置に基地局BSを配置するのが好ましい。したがって、図30Bに示す配置よりも、図30Aの配置関係のほうが好ましい。
図32は、基準ロバスト性の定量化法を説明する図である。図31Aと図31Bの基準ロバスト性は、以下の手順で見積もられる。ある入射角θiと反射角θrを入力とし、位相ジャンプ分布の関数fを用いて、位相ジャンプΦ(x)を求める。ここで、xは反射面上のx方向の位置である。位相ジャンプは、反射波を所望の角度に反射させるために、反射波に加えられる位相量を指す。位相ジャンプ分布dΦ/dxは、
sinθr-sinθi=(λ/2π)(dΦ/dx)
と表される。ここで、λは使用波長である。非特許文献、PHYSICAL REVIEW B 94.075142 (2016), V.S. Asadchy, et al., “PERFECT CONTROL OF REFLECTION AND REFRACTION USING SPATIALLY DISPERSIVE METASURFACES”に記載の表面インピーダンスZSと波動インピーダンスηを用いると、位相ジャンプ分布Φ(x)を求める関数fは、
sinθr-sinθi=(λ/2π)(dΦ/dx)
と表される。ここで、λは使用波長である。非特許文献、PHYSICAL REVIEW B 94.075142 (2016), V.S. Asadchy, et al., “PERFECT CONTROL OF REFLECTION AND REFRACTION USING SPATIALLY DISPERSIVE METASURFACES”に記載の表面インピーダンスZSと波動インピーダンスηを用いると、位相ジャンプ分布Φ(x)を求める関数fは、
次に、入射角を1度変化させ、変化後の入射角と反射角’を入力として、位相ジャンプ分布関数fから位相ジャンプΦ’(x)を求める。
Φ’(x)-Φ(x)が最小となる反射角’を求め、これを入射角に対する反射角の変動とみなす。図31Aと図31Bは、求めた反射角の変動を入射角の関数としてプロットしたものである。
図33Aは、パターン1の位相ジャンプの変化を示す。横軸は位置(m)、縦軸は位相(度)である。図33AのDeep-in Shallow-outでは、反射角θrを30度に固定し、入射角θiを68.5°、70°、71.5°と振っている。深い角度の入射では、入射角を3°の範囲で変えても位相ジャンプの分布はそれほど変わらない。
図33Bは、パターン2の位相ジャンプの変化を示す。横軸は位置(m)、縦軸は位相(度)である。図33BのShallow-in Deep-outでは、反射角θrを60度に固定し、入射角θiを18.5°、20°、21.5°と振っている。浅い角度での入射では、図33Aと同様に入射角を3°の範囲で変えると、入射角によって位相ジャンプの分布が大きくずれる。
図33Aと図33Bからも、電磁波反射装置10に入射する電波の位相ジャンプの分を均一にする点で、図30Aの配置のほうが、図30Bよりも好ましいことがわかる。図30Bの配置で、基地局BSは、基地局BSからの電波が50度以上の入射角で電磁波反射装置10の反射面105に入射する位置に配置される。
以上、特定の構成例に基づいて本発明を説明してきたが、発明を逸脱しない範囲で様々な変形、代替が可能である。メタリフレクタ102は、反射位相などの反射特性を制御できることができれば、どのような構成を採用してもよく、周波数選択性、または波長選択性をもつ周期構造を適宜設計すればよい。上述した構成例の一部またはすべてにおいてブリッジ電極の表面が絶縁コーティングされていてもよい。
電磁波反射装置10は、図30Aのように、プロセスライン3の長辺に沿って片側に配置されてもよいし、図2のように、プロセスライン3の両側に配置されてもよい。プロセスライン3がL字型のように曲がっている場合は、矩形領域を形成するそれぞれの領域に電磁波反射装置10を設置してもよいし、いずれか主要なラインに電磁波反射装置10を設置してもよい。いずれの場合も、基地局BSは、電磁波反射装置10の反射面105に対して深い入射角で電波が入射する位置に配置される。
プロセスライン3内の機器は、必ずしも電磁波反射装置10からの反射波だけを受信する必要はなく、基地局BSから放射される電波を直接受信してもよい。この場合、同相受信により受信ダイバーシティを行ってもよい。プロセスライン3の長手方向の両側に基地局BSを配置するときは、協調型の基地局を用いてもよい。
個々の電磁波反射装置10は、図11Aのように、パネル13の対向するエッジの一方にフレーム111が取り付けられ、他方にガイドビーム118が取り付けられた状態で、搬送されてもよい。この場合は、現場での部品の取り付け作業が省略され組み立てが容易になる。あるいは、パネル13に、フレーム111だけが取り付けられた状態で搬送され、現場でガイドビーム118を用いて組み立ててもよい。また、図5Aのように、パネル13上のメタサーフェイスの位置決めを電磁波反射装置10の設置現場で行ってもよい。
実施形態の電磁波反射装置と、無線伝達システムは、スマートファクトリーの実現に貢献する。
本出願は、2020年3月31日に出願された日本国特許出願第2020-064577号、及び2020年10月14日に出願された日本国特許出願第2020-173308号に基づきその優先権を主張するものであり、これらの特許出願の全内容を含む。
1 無線伝達システム
3 プロセスライン
10、10A~10G、10-1、10-2 電磁波反射装置
11 支持体
13、13-1、13-2 パネル
15,15A~15E 接続部
16 ロッド
17、17-1,17-2 エッジジャケット
19 筋交い
100 電磁波反射フェンス
101 ノーマルリフレクタ
102 メタリフレクタ
105 反射面
111、111A~111G フレーム
112、112A、112a、112b、114、173 ブリッジ電極
118 ガイドビーム
125 補強機構
131 導体
132、133 誘電体
BS、BS1、BS2 基地局
WT、WT1、WT2 無線通信部
SY 対称反射領域
AS 非対称反射領域
3 プロセスライン
10、10A~10G、10-1、10-2 電磁波反射装置
11 支持体
13、13-1、13-2 パネル
15,15A~15E 接続部
16 ロッド
17、17-1,17-2 エッジジャケット
19 筋交い
100 電磁波反射フェンス
101 ノーマルリフレクタ
102 メタリフレクタ
105 反射面
111、111A~111G フレーム
112、112A、112a、112b、114、173 ブリッジ電極
118 ガイドビーム
125 補強機構
131 導体
132、133 誘電体
BS、BS1、BS2 基地局
WT、WT1、WT2 無線通信部
SY 対称反射領域
AS 非対称反射領域
Claims (16)
- 1GHz~170GHzの周波数帯から選択される所望の帯域の電波を反射する反射面を有するパネルと、
前記パネルを支持する支持体と、
を備え、
前記支持体は、前記反射面に電気的に接続される接続部を有し、前記接続部は、前記反射面における反射現象の基準電位を伝達する、
電磁波反射装置。 - 前記支持体に他の電磁波反射装置が連結されたときに、前記接続部は、前記電磁波反射装置と、前記他の電磁波反射装置の間で前記基準電位を共有させる、請求項1に記載の電磁波反射装置。
- 前記パネルは少なくとも一部に、前記反射面を形成する導体を有し、前記導体が前記接続部に接続されている、
請求項1または2に記載の電磁波反射装置。 - 前記パネルは前記導体を保持する誘電体を有し、前記導体の少なくとも一部は前記パネルのエッジで折り返されて、前記誘電体の前記導体を保持する面と異なる面に延設されている
請求項3に記載の電磁波反射装置。 - 前記パネルのエッジを把持する導電性のジャケット、
を有し、前記誘電体の前記異なる面に延設されている導体部分は前記導電性のジャケットと面接触している、
請求項4に記載の電磁波反射装置。 - 前記反射面は、入射電波を入射角と同じ反射角で反射する対称反射領域と、前記入射角と異なる反射角で反射する非対称反射領域とを有する
請求項1~5のいずれか1項に記載の電磁波反射装置。 - 前記非対称反射領域は、前記入射電波を所定の角度分布で反射する拡散領域を含む、
請求項6に記載の電磁波反射装置。 - 前記非対称反射領域の面積は、少なくとも、前記電波の周波数で決まる第1フレネルゾーンをカバーする、請求項6または7に記載の電磁波反射装置。
- 前記非対称反射領域は、前記パネルの表面を移動可能な移動部材に取り付けられている、
請求項6~8のいずれか1項に記載の電磁波反射装置。 - 前記反射面は、前記帯域の電波を反射する密度に形成されたメッシュ、格子、または孔配列を有し、前記密度に形成された前記メッシュ、前記格子、または前記孔配列の平均的な周期は、前記帯域の自由空間波長の1/5以下である、請求項1~9のいずれか1項に記載の電磁波反射装置。
- 前記パネルの少なくとも一部は可視光に対して透明である、
請求項1~10のいずれか1項に記載の電磁波反射装置。 - 前記支持体は、前記パネルを設置面に対して起立させるベースを有する、
請求項1~11のいずれか1項に記載の電磁波反射装置。 - 請求項1~12のいずれか1項に記載の電磁波反射装置を複数、前記支持体で連結した電磁波反射フェンス。
- 隣接する前記電磁波反射装置の間で前記接続部による電気的な接続を補強する補強機構、
をさらに有する、
請求項13に記載の電磁波反射フェンス。 - 1GHz~170GHzの周波数帯から選択される所望の帯域の電波を反射する第1の反射面を有する第1パネルと、前記帯域の電波を反射する第2の反射面を有する第2パネルを、支持部材で機械的に接続し、
前記支持部材に設けられた電気的接続部で、前記第1の反射面と前記第2の反射面の間で、反射の基準電位を連続させる、
電磁波反射装置の組み立て方法。 - 前記第1パネルと前記第2パネルの少なくとも一方は、前記第1の反射面または前記第2の反射面に反射特性が制御されたメタサーフェイスを有し、
前記電磁波反射装置の設置現場でパネル上の前記メタサーフェイスの位置決めを行う、
請求項15に記載の電磁波反射装置の組み立て方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023218887A1 (ja) * | 2022-05-09 | 2023-11-16 | Agc株式会社 | 電磁波反射装置、及び電磁波反射フェンス |
WO2024029365A1 (ja) * | 2022-08-05 | 2024-02-08 | Agc株式会社 | 反射パネル、これを用いた電磁波反射装置、及び電磁波反射フェンス |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002050890A (ja) * | 2000-08-07 | 2002-02-15 | Shimizu Corp | 電磁波シールド面の構成方法と電磁波シールド建築部材 |
JP2007035767A (ja) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Kajima Corp | 透光性電磁波シールド板の接合構造及び接合具 |
JP2010515322A (ja) * | 2006-12-27 | 2010-05-06 | テールズ | 再構成可能な放射アレイ・アンテナ |
JP2020064577A (ja) | 2018-10-19 | 2020-04-23 | ヤフー株式会社 | 調整プログラム、調整装置、調整方法、決定装置、決定方法、決定プログラム、端末装置、提供方法及び提供プログラム |
JP2020173308A (ja) | 2019-04-09 | 2020-10-22 | 旭化成株式会社 | 印刷版用感光性樹脂組成物、印刷版用感光性樹脂構成体、及び印刷版の製造方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5191350A (en) * | 1991-07-19 | 1993-03-02 | Conifer Corporation | Low wind load parabolic antenna |
US10519672B1 (en) * | 2016-07-01 | 2019-12-31 | Conductive Composites Company Ip, Llc | Electromagnetically shielded wallpaper |
ES2927286T3 (es) * | 2016-11-09 | 2022-11-03 | Tongyu Communication Inc | Sistema de radiación de doble banda y arreglo de antenas del mismo |
US11876295B2 (en) * | 2017-05-02 | 2024-01-16 | Rogers Corporation | Electromagnetic reflector for use in a dielectric resonator antenna system |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002050890A (ja) * | 2000-08-07 | 2002-02-15 | Shimizu Corp | 電磁波シールド面の構成方法と電磁波シールド建築部材 |
JP2007035767A (ja) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Kajima Corp | 透光性電磁波シールド板の接合構造及び接合具 |
JP4892207B2 (ja) | 2005-07-25 | 2012-03-07 | 鹿島建設株式会社 | 透光性電磁波シールド板の接合構造及び接合具 |
JP2010515322A (ja) * | 2006-12-27 | 2010-05-06 | テールズ | 再構成可能な放射アレイ・アンテナ |
JP2020064577A (ja) | 2018-10-19 | 2020-04-23 | ヤフー株式会社 | 調整プログラム、調整装置、調整方法、決定装置、決定方法、決定プログラム、端末装置、提供方法及び提供プログラム |
JP2020173308A (ja) | 2019-04-09 | 2020-10-22 | 旭化成株式会社 | 印刷版用感光性樹脂組成物、印刷版用感光性樹脂構成体、及び印刷版の製造方法 |
Non-Patent Citations (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023218887A1 (ja) * | 2022-05-09 | 2023-11-16 | Agc株式会社 | 電磁波反射装置、及び電磁波反射フェンス |
WO2024029365A1 (ja) * | 2022-08-05 | 2024-02-08 | Agc株式会社 | 反射パネル、これを用いた電磁波反射装置、及び電磁波反射フェンス |
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