WO2022102593A1

WO2022102593A1 - センサ装置

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Publication number: WO2022102593A1
Application number: PCT/JP2021/041083
Authority: WO
Inventors: 幸生飯田; 篤山田; 憲人三保田; 卓哉市原; 峻裕大石; 実石田
Original assignee: ソニーグループ株式会社; ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
Priority date: 2020-11-12
Filing date: 2021-11-09
Publication date: 2022-05-19
Also published as: CN116157673A; EP4246134A1; JPWO2022102593A1; US20230417686A1; AU2021380274A1

Abstract

本発明は、媒質中の水分量を測定する装置において、水分量の測定精度を向上させることを目的とする。　本発明のセンサ装置は、一対のアンテナ（２２１，２３１）と、前記一対のアンテナ（２２１，２３１）の間の媒質中の水分量を測定する測定回路（２１０）と、前記一対のアンテナ（２２１，２３１）と前記測定回路（２１０）とを接続する伝送路と、前記伝送路の周囲に形成された電波吸収部（３４１，３４４）とを具備する。

Description

センサ装置

　本技術は、センサ装置に関する。詳しくは、一対のプローブが設けられたセンサ装置に関する。

　従来より、土壌などの媒質中の水分量を測定する装置や機器が、農業や環境調査などの分野において広く利用されている。例えば、一対のプローブの間の媒質を伝搬した電磁波の送受信結果に基づいて、媒質中の水分量を測定するセンサ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このように、水分の測定に電磁波を用いる方式は、マイクロ波式と呼ばれる。一方、電気抵抗、電気容量の値を水分量に置き換える方式は、電気抵抗式、電気容量式と呼ばれる。

米国特許出願公開第２０１８／０２２４３８２号明細書

　上述のセンサ装置では、マイクロ波式を用いることにより、電気抵抗式や電気容量式と比較して測定の高速化を図っている。しかしながら、電磁波に生じるノイズなどの影響により、水分量の測定精度が低下するおそれがある。

　本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、媒質中の水分量を測定する装置において、水分量の測定精度を向上させることを目的とする。

　本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、一対のアンテナと、上記一対のアンテナの間の媒質中の水分量を測定する測定回路と、上記一対のアンテナと上記測定回路とを接続する伝送路と、上記伝送路の周囲に形成された電波吸収部とを具備するセンサ装置である。これより、水分量の測定精度が向上するという作用をもたらす。

　また、この第１の側面において、上記電波吸収部は、上記伝送路の全体を被覆してもよい。これにより、伝送路全体からの不要な輻射が抑制されるという作用をもたらす。

　また、この第１の側面において、上記電波吸収部は、上記伝送路の一部を被覆してもよい。これにより、伝送路の一部からの不要な輻射が抑制されるという作用をもたらす。

　また、この第１の側面において、上記電波吸収部は、上記伝送路の所定位置と上記アンテナの一端との間の上記伝送路を被覆してもよい。これにより、伝送路の一部からの不要な輻射が抑制されるという作用をもたらす。

　また、この第１の側面において、上記電波吸収部は、上記アンテナの一端から離れた所定位置と上記測定回路との間の上記伝送路を被覆してもよい。これにより、伝送路の一部からの不要な輻射が抑制されるという作用をもたらす。

　また、この第１の側面において、上記アンテナの他端から上記所定位置までの距離は、上記一対のアンテナが送受信する電磁波の中心周波数の波長の半波長を超えなくてもよい
。これにより、伝送路の一部からの不要な輻射が適切に抑制されるという作用をもたらす。

　また、この第１の側面において、上記アンテナの他端から上記所定位置までの距離は、上記一対のアンテナが送受信する電磁波の波長帯域幅を超えなくてもよい。これにより、伝送路の一部からの不要な輻射が適切に抑制されるという作用をもたらす。

　また、この第１の側面において、一対の突出部を有する電子基板をさらに具備し、前記一対のアンテナと前記伝送路とは、前記一対の突出部に形成されてもよい。これより、１枚の電子基板にアンテナが形成されるセンサ装置において不要な輻射が抑制されるという作用をもたらす。

　また、この第１の側面において、前記電波吸収部は、前記一対の突出部のそれぞれの先端を被覆してもよい。これにより、プローブの先端からの不要な輻射が抑制されるという作用をもたらす。

　また、この第１の側面において、第１のプローブ内基板と、第２のプローブ内基板と、前記第１および第２のプローブ内基板と直交する測定部基板とをさらに具備し、前記一対のアンテナと前記伝送路とは、前記第１および第２のプローブ内基板に形成されてもよい。これにより、基板同士が直交するセンサ装置において不要な輻射が抑制されるという作用をもたらす。

　また、この第１の側面において、前記電波吸収部は、前記第１および第２のプローブ内基板のそれぞれの先端を被覆してもよい。これにより、プローブの先端からの不要な輻射が抑制されるという作用をもたらす。

　また、この第１の側面において、上記第１のプローブ内基板の両面の一方と、上記第２のプローブ内基板の両面の一方との間で電磁波が送受信され、上記電波吸収部は、上記第１のプローブ内基板の両面のうち他方と、上記第２のプローブ内基板の両面のうち他方とを被覆してもよい。これにより、電磁場が送受信される面以外の面からの不要な輻射が抑制されるという作用をもたらす。

　また、この第１の側面において、複数対の上記アンテナを具備し、上記電波吸収部は、上記複数対のアンテナのそれぞれと上記測定部とを接続する上記伝送路を被覆してもよい。これにより、複数対のアンテナが形成されたセンサ装置において、不要な輻射が抑制されるという作用をもたらす。

　また、この第１の側面において、上記電波吸収部は、センサ筐体に埋め込まれた電波吸収材の層であってもよい。これにより、センサ筐体と別途に電波吸収部を配置する必要がなくなるという作用をもたらす。

　また、この第１の側面において、センサ筐体をさらに具備し、上記電波吸収部は、上記センサ筐体内に配置されてもよい。これにより、センサ筐体に電波吸収材を埋め込む必要が無くなるという作用をもたらす。

　また、この第１の側面において、上記センサ筐体には、溝が形成され、上記電波吸収部には、上記溝と篏合する突起が形成されてもよい。これにより、電波吸収部が固定されるという作用をもたらす。

　また、この第１の側面において、上記センサ筐体には、突起が形成され上記電波吸収部には、上記突起と篏合する溝が形成されてもよい。これにより、電波吸収部が固定されるという作用をもたらす。

本技術の第１の実施の形態における水分計測システムの全体図の一例である。本技術の第１の実施の形態における中央処理装置の一構成例を示すブロック図である。本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置の一構成例を示すブロック図である。本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置の全体図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるセンサ筐体の全体図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるアンテナ数を増加した水分計測システムの全体図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるアンテナ数を増加したセンサ装置の全体図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるアンテナ数を増加したセンサ筐体の全体図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるアンテナ数を削減した水分計測システムの全体図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるアンテナ数を削減したセンサ装置の全体図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるアンテナ数を削減したセンサ筐体の全体図の一例である。本技術の第１の実施の形態における筐体を分離した水分計測システムの全体図の一例である。本技術の第１の実施の形態における筐体を分離したセンサ装置の全体図の一例である。本技術の第１の実施の形態における筐体を分離したセンサ筐体の全体図の一例である。本技術の第１の実施の形態における筐体を分離し、センサ装置毎に複数のプローブ筐体を設けた水分計測システムの全体図の一例である。本技術の第１の実施の形態における筐体を分離し、複数のプローブ筐体を設けたセンサ装置の全体図の一例である。本技術の第１の実施の形態における図１５のセンサ装置の一構成例を示すブロック図である。本技術の第１の実施の形態における筐体を分離したセンサ装置の全体図の別の例である。本技術の第１の実施の形態における正面から見た際の第１構造のプローブの断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における第１構造のプローブ筐体内の層毎の平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における上方から見た際の第１構造のプローブの断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における正面から見た際の第１構造のプローブの断面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態における第１構造のプローブ筐体内の層毎の平面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態における上方から見た際の第１構造のプローブの断面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態における正面から見た際の第２構造のプローブの断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における第２構造のプローブ筐体内の層毎の平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における上方から見た際の第２構造のプローブの断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における正面から見た際の第２構造のプローブの断面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態における第２構造のプローブ筐体内の層毎の平面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態における上方から見た際の第２構造のプローブの断面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態における正面から見た際の第３構造のプローブの断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における第３構造のプローブ筐体内の層毎の平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における上方から見た際の第３構造のプローブの断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における正面から見た際の第３構造のプローブの断面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態における第３構造のプローブ筐体内の層毎の平面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態における上方から見た際の第３構造のプローブの断面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態における正面から見た際の第４構造のプローブの断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における第４構造のプローブ筐体内の層毎の平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における上方から見た際の第４構造のプローブの断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における正面から見た際の第４構造のプローブの断面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態における第４構造のプローブ筐体内の層毎の平面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態における上方から見た際の第４構造のプローブの断面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態における第１構造に適用される送信アンテナの形状の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態における第１構造に適用される送信アンテナの形状の別の例を示す図である。本技術の第１の実施の形態における第３構造に適用される送信アンテナの形状の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態における第３構造に適用される送信アンテナの形状の別の例を示す図である。本技術の第１の実施の形態における第３構造に適用される送信アンテナの正面から見た断面図である。本技術の第１の実施の形態における正面から見た際のスロットを形成した第５構造のスロットを形成したプローブの断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成した第５構造のプローブ筐体内の層毎の平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における上方から見た際のスロットを形成した第５構造のプローブの断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における正面から見た際のスロットを形成した第５構造のプローブの断面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成した第５構造のプローブ筐体内の層毎の平面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態における上方から見た際のスロットを形成した第５構造のプローブの断面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態における正面から見た際のスロットを形成した第５構造のプローブの断面図の他の例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成した第５構造のプローブ筐体内の層毎の平面図の他の例である。本技術の第１の実施の形態における上方から見た際のスロットを形成した第５構造のプローブの断面図の他の例である。本技術の第１の実施の形態における正面から見た際のスロットを形成した第６構造のプローブの断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成した第６構造のプローブ筐体内の層毎の平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における上方から見た際のスロットを形成した第６構造のプローブの断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における正面から見た際のスロットを形成した第６構造のプローブの断面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成した第６構造のプローブ筐体内の層毎の平面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態における上方から見た際のスロットを形成した第６構造のプローブの断面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態における正面から見た際のスロットを形成した第６構造のプローブの断面図の他の例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成した第６構造のプローブ筐体内の層毎の平面図の他の例である。本技術の第１の実施の形態における上方から見た際のスロットを形成した第６構造のプローブの断面図の他の例である。本技術の第１の実施の形態における上方から見た際のスロットを形成した第７構造のプローブの断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成した第７構造のプローブ筐体内の層毎の平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における正面から見た際のスロットを形成した第７構造のプローブの断面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態における上方から見た際のスロットを形成した第８構造のプローブの断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成した第８構造のプローブ筐体内の層毎の平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における正面から見た際のスロットを形成した第８構造のプローブの断面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成した第５構造に適用される送信アンテナの形状の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成した第７構造に適用される送信アンテナの形状の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成した第８構造に適用される送信アンテナの形状の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置の動作原理を説明するための図である。本技術の第１の実施の形態におけるアンテナ平面と測定部基板とのなす角度の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態における基板同士の接続方法を説明するための図である。本技術の第１の実施の形態における基板の詳細図の一例である。本技術の第１の実施の形態における基板の詳細図および断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における接続箇所の詳細図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板内の第１層から第３層までの平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板内の第４層、第５層の平面図と基板の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるシールド配線の無いプローブ内基板内の第１層から第３層までの平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるシールド配線の無いプローブ内基板内の第４層、第５層の平面図と基板の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるアンテナ数が３つのプローブ内基板内の第１層から第３層までの平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるアンテナ数が３つのプローブ内基板内の第４層、第５層の平面図と基板の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるシールド配線が無く、アンテナ数が３つのプローブ内基板内の第１層から第３層までの平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるシールド配線が無く、アンテナ数が３つのプローブ内基板内の第４層、第５層の平面図と基板の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるビア列によるシールドを説明するための図である。本技術の第１の実施の形態におけるストリップ線路の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板内の７層のうち第１層から第３層までの平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板内の７層のうち第４層から第６層までの平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板内の第７層の平面図と基板の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板内の９層のうち第１層から第３層までの平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板内の９層のうち第４層から第６層までの平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板内の９層のうち第７層から第９層までの平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における９層構造のプローブ内基板の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態における、プローブ内基板の幅とプローブ筐体の断面積とが、水分量の計測に及ぼす影響を、２つの観点から説明するための図である本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成したプローブ内基板内の第１層から第３層までの平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成したプローブ内基板内の第４層、第５層の平面図と基板の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成し、シールド配線を無くしたプローブ内基板内の第１層から第３層までの平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成し、シールド配線を無くしたプローブ内基板内の第４層、第５層の平面図と基板の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成し、アンテナを３つ設けたプローブ内基板内の第１層から第３層までの平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成し、アンテナを３つ設けたプローブ内基板内の第４層、第５層の平面図と基板の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成し、シールド配線を無くし、アンテナを３つ設けたプローブ内基板内の第１層から第３層までの平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成し、シールド配線を無くし、アンテナを３つ設けたプローブ内基板内の第４層、第５層の平面図と基板の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成したプローブ内基板内の７層のうち第１層から第３層までの平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成したプローブ内基板内の７層のうち第４層から第６層までの平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成したプローブ内基板内の第７層と基板の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成したプローブ内基板内の９層のうち第１層から第３層までの平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成したプローブ内基板内の９層のうち第４層から第６層までの平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成したプローブ内基板内の９層のうち第７層から第９層までの平面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるスロットを形成した９層構造のプローブ内基板の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態におけるストリップ線路の構造を補足説明するための図である。本技術の第１の実施の形態におけるアンテナの時分割駆動を説明するための図である。第１の比較例におけるセンサ装置の一構成例を示すブロック図である。第２の比較例におけるセンサ装置の一構成例を示すブロック図である。本技術の第１の実施の形態におけるアンテナの時分割駆動に着目したセンサ装置の一構成例を示すブロック図である。本技術の第１の実施の形態における送信スイッチ、受信スイッチを送信機、受信機に内蔵したセンサ装置の一構成例を示すブロック図である。本技術の第１の実施の形態における受信側のみにスイッチを設けたセンサ装置２の一構成例を示すブロック図である。本技術の第１の実施の形態における時分割駆動のタイミングチャートの一例である。本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置内の各部の動作を示すタイミングチャートの一例である。本技術の第１の実施の形態における信号処理のタイミングを変更した際の時分割駆動のタイミングチャートの一例である。本技術の第１の実施の形態における信号処理のタイミングを変更した際のセンサ装置内の各部の動作を示すタイミングチャートの一例である。本技術の第１の実施の形態における信号処理およびデータ送信のタイミングを変更した際の時分割駆動のタイミングチャートの一例である。本技術の第１の実施の形態における信号処理およびデータ送信のタイミングを変更した際のセンサ装置内の各部の動作を示すタイミングチャートの一例である。本技術の第１の実施の形態における送受信検波動作の順番を変更した際の時分割駆動のタイミングチャートの一例である。本技術の第１の実施の形態における送受信検波動作の順番を変更した際のセンサ装置内の各部の動作を示すタイミングチャートの一例である。本技術の第１の実施の形態における制御例a、ｂおよびｃのアンテナごとの送信信号の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態における制御例ｄのアンテナごとの送信信号の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態における測定部筐体を薄くしたセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態における測定部筐体を厚くしたセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態における測定部筐体を薄くして雨どいを追加したセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態における測定部筐体を厚くして雨どいを追加したセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態におけるプローブ筐体の強度を説明するための図である。本技術の第１の実施の形態における測定回路の一構成例を示すブロック図である。本技術の第１の実施の形態における方向性結合器の一構成例を示す図である。本技術の第１の実施の形態における送信機および受信機の一構成例を示す回路図である。本技術の第１の実施の形態におけるセンサ制御部の一構成例を示すブロック図である。本技術の第１の実施の形態における中央処理装置内の信号処理部の一構成例を示すブロック図である。本技術の第１の実施の形態における電磁波および電気信号の伝搬経路および伝送経路を説明するための図である。本技術の第１の実施の形態における往復遅延時間および伝搬伝送時間と水分量との関係の一例を示すグラフである。本技術の第１の実施の形態における伝搬遅延時間と水分量との関係の一例を示すグラフである。本技術の第１の実施の形態における測定回路の別の構成例を示すブロック図である。本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置の別の構成例を示すブロック図である。本技術の第１の実施の形態における水分計測システムの動作の一例を示すフローチャートである。本技術の第１の実施の形態における電波吸収部の被覆箇所の一例を示す図である。電波吸収部により被覆しない比較例を示す図である。本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板の片面を被覆した例を示す図である。本技術の第１の実施の形態におけるプローブの先端をさらに被覆した例を示す図である。本技術の第１の実施の形態における先端のみを被覆した例を示す図である。本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板の片面と先端とを被覆した例を示す図である。本技術の第１の実施の形態における電波吸収部の形状の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第１の変形例におけるフレキ基板を用いるセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第１の変形例におけるフレキ基板およびリジッド基板を用いるセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第１の変形例におけるアンテナ数を増やした際のセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第１の変形例におけるアンテナ数を増やした際のフレキ基板およびリジッド基板を用いるセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第１の変形例におけるアンテナごとに伝送路を配線したセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第１の変形例におけるアンテナごとに伝送路を配線し、フレキ基板およびリジッド基板を用いるセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第１の変形例における、ハードシェルのセンサ筐体内に基板を配置したセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第１の変形例における、アンテナ数を増やし、ハードシェルのセンサ筐体内に基板を配置したセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第１の変形例におけるセンサ装置と比較例との一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第３の変形例におけるセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第３の変形例におけるセンサ装置の上面図および断面図の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第３の変形例における基板の収容方法を説明するための図である。本技術の第１の実施の形態の第３の変形例における基板の収容方法の別の例を説明するための図である。本技術の第１の実施の形態の第３の変形例における基板の収容方法の他の例を説明するための図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例におけるセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例におけるセンサ装置の上面図および断面図の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例における基板の収容方法を説明するための図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例における基板の収容方法の別の例を説明するための図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例における位置決め部の位置を変更したセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例における位置決め部の位置を変更したセンサ装置の上面図および断面図の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例における位置決め部を追加したセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例における位置決め部を追加したセンサ装置の上面図および断面図の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例における位置決め部の形状の異なるセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例における位置決め部の形状の異なるセンサ装置の上面図および断面図の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例における位置決め部の形状が異なる場合の基板の収容方法を説明するための図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例における位置決め部の形状が異なる場合の基板の収容方法の別の例を説明するための図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例におけるフレームを伸ばしたセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例におけるフレームを伸ばしたセンサ装置の上面図および断面図の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例における測定部筐体内の位置決め部を削減したセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例における測定部筐体内の位置決め部を削減したセンサ装置の断面図の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例における治具を追加したセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例における治具を追加したセンサ装置の上面図および断面図の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例におけるプローブ内基板をセンサ筐体に突き当てたセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例におけるセンサ筐体の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例における樹脂で満たしたセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第４の変形例と比較例とにおける上方から見た際のプローブ筐体３２０の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態の第５の変形例における上方から見た際のプローブ筐体の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態の第５の変形例における両側放射でプローブ内基板に平行な方向の肉厚を厚くしたプローブ筐体の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態の第５の変形例における両側放射でプローブ内基板に垂直な方向の肉厚を厚くしたプローブ筐体の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態の第５の変形例における両側放射でプローブ内基板に垂直な方向の肉厚を厚くしたプローブ筐体の断面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態の第５の変形例における両側放射でプローブ内基板に垂直な方向と外側との肉厚を厚くしたプローブ筐体の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態の第５の変形例における片側放射でプローブ内基板に平行な方向の肉厚を厚くしたプローブ筐体の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態の第５の変形例における片側放射でプローブ内基板に垂直な方向の肉厚を厚くしたプローブ筐体の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態の第５の変形例における片側放射でプローブ内基板に垂直な方向の肉厚を厚くしたプローブ筐体の断面図の別の例である。本技術の第１の実施の形態の第５の変形例における片側放射でプローブ内基板に垂直な方向と外側との肉厚を厚くしたプローブ筐体の断面図の一例である。本技術の第１の実施の形態の第５の変形例におけるセンサ筐体の肉厚の設定例を説明するための図である。本技術の第１の実施の形態の第６の変形例におけるアンテナごとに送受信機を設けたセンサ装置の一構成例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第６の変形例における送信機および受信機が１つずつのセンサ装置の一構成例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第６の変形例における受信機が１つのセンサ装置の一構成例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第６の変形例における送信機が１つのセンサ装置の一構成例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第６の変形例における送信機が複数のセンサ装置の別の例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第６の変形例における受信機の一構成例を示すブロック図である。本技術の第１の実施の形態の第６の変形例における受信信号の周波数特性の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第６の変形例における周波数分割駆動のタイミングチャートの一例である。本技術の第１の実施の形態の第６の変形例におけるセンサ装置内の各部の動作を示すタイミングチャートの一例である。本技術の第１の実施の形態の第６の変形例におけるスイープ期間を短縮した際の周波数分割駆動のタイミングチャートの一例である。本技術の第１の実施の形態の第６の変形例におけるスイープ期間を短縮した際のセンサ装置内の各部の動作を示すタイミングチャートの一例である。本技術の第１の実施の形態の第６の変形例における２つのアンテナの周波数が同一の周波数分割駆動のタイミングチャートの一例である。本技術の第１の実施の形態の第６の変形例における２つのアンテナの周波数が同一のセンサ装置内の各部の動作を示すタイミングチャートの一例である。本技術の第１の実施の形態の第７の変形例におけるプローブ内基板の断面図の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第７の変形例におけるアンテナごとの信号の伝送経路を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第７の変形例における２系統の信号の伝送経路を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第７の変形例における遅延線を設けたセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第７の変形例における遅延線の形状の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第７の変形例における遅延線の形状の別の例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第７の変形例における遅延線の遅延量の設定方法を説明するための図である。本技術の第２の実施の形態におけるセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第２の実施の形態と比較例とにおける上方から見た際のセンサ装置の断面図の一例である。本技術の第２の実施の形態における両側放射の際の電波吸収部の被覆箇所の一例を示す図である。本技術の第２の実施の形態における両側放射の際に電波吸収部で被覆しない例を示す図である。本技術の第２の実施の形態における片側放射の際の電波吸収部の被覆箇所の一例を示す図である。本技術の第２の実施の形態における片側放射の際に電波吸収部で被覆しない例を示す図である。本技術の第２の実施の形態における片側放射の際に片面を被覆する例を示す図である。本技術の第２の実施の形態における両側放射の際に伝送路および先端を被覆する例を示す図である。本技術の第２の実施の形態における両側放射の際に先端のみを被覆する例を示す図である。本技術の第２の実施の形態における片側放射の際に伝送路および先端を被覆する例を示す図である。本技術の第２の実施の形態における片側放射の際に先端のみを被覆する例を示す図である。本技術の第２の実施の形態における片側放射の際に伝送路、片面および先端を被覆する例を示す図である。本技術の第２の実施の形態における両側放射の複数のアンテナ対を設ける際の電波吸収部の被覆箇所の一例を示す図である。本技術の第２の実施の形態における両側放射の複数のアンテナ対を設ける際の電波吸収部の被覆箇所の別の例を示す図である。本技術の第２の実施の形態におけるセンサ筐体に電波吸収部を形成する例を示す図である。本技術の第２の実施の形態における電波吸収部の形状の一例を示す図である。本技術の第２の実施の形態における電波吸収部の形状の別の例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第１の変形例におけるスロット状のアンテナを設けたセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第１の変形例における平面状かつスロット状かつ横方向放射型のアンテナの構造を説明する図である。本技術の第２の実施の形態の第１の変形例における平面状かつスロット状かつ横方向放射型のアンテナの構造を説明する図である。本技術の第２の実施の形態の第１の変形例における平面状かつスロット状かつ横方向放射型のアンテナの構造を説明する図である。本技術の第２の実施の形態の第２の変形例における電子基板の一構成例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第１の変形例における電子基板の５層のうち第１層から第３層の平面図の一例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第１の変形例における電子基板の５層のうち第４層、第５層の平面図および上面図の一例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第１の変形例における電子基板の７層のうち第１層から第３層の平面図の一例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第１の変形例における電子基板の７層のうち第４層から第６層の平面図の一例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第１の変形例における電子基板の７層のうち第７層の平面図および上面図の一例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第１の変形例における電子基板の９層のうち第１層から第３層の平面図の一例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第１の変形例における電子基板の９層のうち第４層から第６層の平面図の一例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第１の変形例における電子基板の９層のうち第７層から第９層の平面図の一例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第１の変形例における９層構造の電子基板の上面図の一例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第１の変形例における基板の幅に関して説明するための図である。本技術の第２の実施の形態の第２の変形例におけるプローブ内基板をセンサ筐体に突き当てたセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第２の変形例におけるセンサ筐体の断面図の一例である。本技術の第２の実施の形態に第３の変形例おける樹脂で満たしたセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第４の変形例における両側放射で電子基板に平行な方向の肉厚を厚くしたプローブ筐体の断面図の一例である。本技術の第２の実施の形態の第４の変形例における両側放射で電子基板に垂直な方向の肉厚を厚くしたプローブ筐体の断面図の一例である。本技術の第２の実施の形態の第４の変形例における両側放射で電子基板に垂直な方向の肉厚を厚くしたプローブ筐体の断面図の別の例である。本技術の第２の実施の形態の第４の変形例における両側放射で電子基板に平行な方向の肉厚を厚くしたプローブ筐体の断面図の別の例である。本技術の第２の実施の形態の第４の変形例における両側放射で電子基板に垂直な方向と外側との肉厚を厚くしたプローブ筐体の断面図の一例である。本技術の第２の実施の形態の第４の変形例における両側放射で電子基板に平行な方向の肉厚を厚くしたプローブ筐体の断面図の一例である。本技術の第２の実施の形態の第４の変形例における両側放射で電子基板に垂直な方向の肉厚を厚くしたプローブ筐体の断面図の一例である。本技術の第２の実施の形態の第４の変形例における両側放射で電子基板に垂直な方向の肉厚を厚くしたプローブ筐体の断面図の別の例である。本技術の第２の実施の形態の第４の変形例における両側放射で電子基板に平行な方向の肉厚を厚くしたプローブ筐体の断面図の別の例である。本技術の第２の実施の形態の第４の変形例における両側放射でプローブ内基板に垂直な方向と外側との肉厚を厚くしたプローブ筐体の断面図の一例である。本技術の第２の実施の形態の第５の変形例におけるセンサ装置の一構成例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第５の変形例における電子基板の接続前後のセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第５の変形例におけるプローブごとに複数対のアンテナを設けたセンサ装置の一構成例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第５の変形例におけるプローブ対ごとに長さが異なるセンサ装置の一構成例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第５の変形例における送信アンテナを複数の受信アンテナが共有するセンサ装置の一構成例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第５の変形例における電子基板の基板面が向かい合うセンサ装置の一構成例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第５の変形例における二次元格子状に配列された複数の地点を計測するセンサ装置の一構成例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第５の変形例における水準器を追加したセンサ装置の一構成例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第５の変形例における電磁波の送受信方向が交差するセンサ装置の一構成例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第６の変形例におけるアンテナの位置を非対称にした際の効果を説明するための図である。本技術の第２の実施の形態の第６の変形例におけるセンサ装置の一構成例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第６の変形例における四角形部を平行四辺形にしたセンサ装置の一構成例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第６の変形例における四角形部を矩形にし、伝送路長を送信側、受信側で一致させたセンサ装置の一構成例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第６の変形例における複数の地点を測定するセンサ装置の一構成例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第６の変形例における、アンテナを共用して２つの地点を測定するセンサ装置の一構成例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第６の変形例における、アンテナを共用して３つ以上の地点を測定するセンサ装置の一構成例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第６の変形例における、アンテナを共用して２つの地点を測定するセンサ装置の別の例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第６の変形例における、アンテナを共用して３つ以上の地点を測定するセンサ装置の別の例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第６の変形例におけるプローブ数を増やしたセンサ装置の一構成例を示す図である。本技術の第２の実施の形態の第６の変形例におけるプローブ数、アンテナ数を増やしたセンサ装置の一構成例を示す図である。本技術の第３の実施の形態におけるセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第３の実施の形態におけるアンテナの断面図および側面図の一例である。本技術の第３の実施の形態における同軸ケーブルの断面図の一例を示す図である。本技術の第３の実施の形態におけるアンテナ数を削減したセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第３の実施の形態におけるアンテナ数を削減した際のアンテナの断面図および側面図の一例である。本技術の第３の実施の形態におけるアンテナ数を削減した際の同軸ケーブルの断面図の一例を示す図である。本技術の第４の実施の形態と比較例とにおける水分計測システムの一例を示す図である。本技術の第４の実施の形態における複数のセンサ装置を連結した水分計測システムの一例を示す図である。本技術の第４の実施の形態における複数のセンサ装置を連結した水分計測システムの上面図の一例である。本技術の第４の実施の形態における支持部材を設けた水分計測システムの一例を示す図である。本技術の第４の実施の形態における複数のセンサ装置と複数の潅水ノズルホルダーとを連結した水分計測システムの一例を示す図である。本技術の第４の実施の形態における潅水チューブホルダーを連結した水分計測システムの一例を示す図である。本技術の第４の実施の形態における潅水ノズルを介して潅水する水分計測システムの一例を示す図である。本技術の第４の実施の形態におけるプローブの配列方向と連結部に平行な線分とが直交する水分計測システムの一例を示す図である。本技術の第５の実施の形態におけるセンサ装置の正面図および側面図の一例を示す図である。本技術の第５の実施の形態におけるセンサ装置の背面図および断面図の一例を示す図である。本技術の第５の実施の形態における基板同士を直交させ、フレームを設けたセンサ装置の背面図および断面図の一例を示す図である。本技術の第５の実施の形態における基板同士を直交させ、フレームを設けたセンサ装置の背面図および断面図の一例を示す図である。本技術の第５の実施の形態における基板同士を直交させたセンサ装置の背面図および断面図の一例を示す図である。本技術の第５の実施の形態における基板同士を直交させたセンサ装置の背面図および断面図の一例を示す図である。本技術の第５の実施の形態における基板同士を直交させ、治具を設けたセンサ装置の背面図および断面図の一例を示す図である。本技術の第５の実施の形態における基板同士を直交させ、治具を設けたセンサ装置の背面図および断面図の一例を示す図である。本技術の第６の実施の形態におけるセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第６の実施の形態における本体部の位置を変更したセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第７の実施の形態と比較例とにおけるセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第７の実施の形態におけるセンサ装置の切断面の一例を示す図である。本技術の第７の実施の形態におけるセンサ装置の断面図の一例を示す図である。本技術の第７の実施の形態におけるセンサ装置の矩形の断面図の一例を示す図である。本技術の第７の実施の形態におけるプローブが３本のセンサ装置の断面図の一例を示す図である。本技術の第７の実施の形態におけるプローブが３本のセンサ装置の断面図の別の例を示す図である。本技術の第７の実施の形態におけるプローブが４本のセンサ装置の断面図の一例を示す図である。本技術の第７の実施の形態におけるセンサ装置の斜視図の一例である。本技術の第７の実施の形態におけるスペーサに溝を設けたセンサ装置２００の一例である。本技術の第７の実施の形態におけるスペーサの溝の例を示す図である。比較例と本技術の第８の実施の形態とにおけるセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第８の実施の形態における目盛りやストッパを設けたセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第８の実施の形態における送信側、受信側のアンテナ数の一例を示す図である。本技術の第８の実施の形態における中央処理装置内の信号処理部の一構成例を示すブロック図である。本技術の第８の実施の形態における板状部材を取り付けたメモリやストッパを設けたセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第８の実施の形態における直方体部材を取り付けたメモリやストッパを設けたセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第８の実施の形態における、プローブ筐体を分離しないセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第８の実施の形態におけるアンテナ間距離の測定方法を説明するための図である。本技術の第９の実施の形態におけるセンサ装置の挿入方法の一例を示す図である。本技術の第９の実施の形態におけるセンサ装置の挿入方法の別の例を示す図である。本技術の第１０の実施の形態におけるセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１０の実施の形態における、らせん状部材およびセンサ筐体の一例を示す図である。本技術の第１０の実施の形態における、らせん状部材およびセンサ筐体の別の例を示す図である。本技術の第１０の実施の形態における２重らせんのプローブを設けたセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１０の実施の形態における２重らせんの、らせん状部材を設けたセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１０の実施の形態における２重らせんの、らせん状部材およびセンサ筐体の一例を示す図である。本技術の第１０の実施の形態における、らせん状部材とアンテナとの位置関係の一例を示す図である。本技術の第１０の実施の形態における、らせん状部材の断面図の一例である。本技術の第１０の実施の形態におけるシャベル型筐体を備えるセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１０の実施の形態におけるシャベル型筐体の一例を示す図である。本技術の第１０の実施の形態における持ち手の形状の一例を示す図である。本技術の第１０の実施の形態における刃の形状の一例を示す図である。本技術の第１０の実施の形態における足場部材を追加したセンサ装置の一例を示す図である。本技術の第１１の実施の形態におけるセンサ装置の一例を示すブロック図である。本技術の第１１の実施の形態におけるセンサ装置内の各部の動作を示すタイミングチャートの一例である。本技術の第１１の実施の形態における送信波形の一例を示す図である。本技術の第１１の実施の形態における送信波形の別の例を示す図である。本技術の第１１の実施の形態における、水分量に応じて送信電力を調整する際の送信波形の一例を示す図である。本技術の第１１の実施の形態における、水分量に応じて送信電力を調整し、必要に応じてエラーを出力する際の送信波形の一例を示す図である。本技術の第１１の実施の形態における送受信信号の波形の一例を示す図である。本技術の第１１の実施の形態における出力調整期間内の送受信信号の波形の一例を示す図である。本技術の第１１の実施の形態における計測期間内の送受信信号の波形の一例を示す図である。本技術の第１２の実施の形態におけるセンサ装置の一構成例を示す図である。

　以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
　１．第１の実施の形態（測定部基板とプローブ内基板とを直交して接続する例）
　２．第２の実施の形態（１枚の電子基板にアンテナを形成する例）
　３．第３の実施の形態（円柱状のアンテナを備える例）
　４．第４の実施の形態（潅水ノズルを適切な位置に固定する例）
　５．第５の実施の形態（センサ筐体を備えない例）
　６．第６の実施の形態（プローブにステムを接続する例）
　７．第７の実施の形態（支柱や補強部を追加する例）
　８．第８の実施の形態（一対のプローブ筐体を分離する例）
　９．第９の実施の形態（センサ装置の挿入前にガイドを挿入する例）
　１０．第１０の実施の形態（らせん状部材やシャベル型筐体を備える例）
　１１．第１１の実施の形態（送信電力を調整する例）
　１２．第１２の実施の形態（プローブの伸びる方向と基板平面とが垂直になる位置に測定部基板を配置する例）

　＜１．第１の実施の形態＞
　［水分計測システムの構成例］
　図１は、本技術の第１の実施の形態における水分計測システム１００の全体図の一例である。この水分計測システム１００は、媒質Ｍに含まれる水分量を測定するものであり、中央処理装置１５０と、センサ装置２００や２０１などの少なくとも１つのセンサ装置とを備える。媒質Ｍとしては、例えば、農作物を育成するための土壌が想定される。

　センサ装置２００は、水分量の測定に必要なデータを測定データとして取得するものである。測定データの内容については後述する。このセンサ装置２００は、測定データを通信経路１１０（無線の通信経路など）を介して中央処理装置１５０へ送信する。センサ装置２０１の構成は、センサ装置２００と同様である。中央処理装置１５０は、測定データを用いて水分量を測定するものである。なお、通信経路１１０は、有線通信の経路であってもよい。

　なお、水分計測システム１００内に、複数の中央処理装置１５０を設けることもできる。

　ユーザは、土壌の上方から、センサ装置２００や２０１に荷重を加えて土壌に挿し込んで使用する。センサ装置２００等は、中央処理装置１５０と通信を出来るように、センサ装置２００等に備わる少なくともアンテナ部分を、土壌表面よりも上方に露出させて使用する。同図における灰色部分は、アンテナを示す。なお、中央処理装置１５０と通信が可能となる深さであるならば、上記のアンテナ部分を土壌内に埋めて使用してもよい。

　センサ装置２００や２０１は、一対のプローブを備える。プローブの長さは、５乃至２００センチメートル（ｃｍ）であり、プローブに、後述する１乃至４０個のアンテナが設けられる。これにより、土壌の深さ５乃至２００センチメートル（ｃｍ）の範囲内の複数の深さにおいて、水分を計測することができる。

　［中央処理装置の構成例］
　図２は、本技術の第１の実施の形態における中央処理装置１５０の一構成例を示すブロック図である。この中央処理装置１５０は、中央制御部１５１、アンテナ１５２、中央通信部１５３、信号処理部１５４、記憶部１５５および出力部１５６を備える。

　中央制御部１５１は、中央処理装置１５０全体を制御するものである。中央通信部１５３は、アンテナ１５２を介して、センサ装置２００や２０１へ情報（例えば、測定に関する指示）を送信し、また、センサ装置２００や２０１からの測定データを受信するものである。

　信号処理部１５４は、測定データに基づいて水分量を求めるものである。記憶部１５５は、水分量の測定結果などを記憶するものである。出力部１５６は、水分量の測定結果を表示装置（不図示）などに出力するものである。

　［センサ装置の構成例］
　図３は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００の一構成例を示すブロック図である。このセンサ装置２００は、測定回路２１０、送信プローブユニット２２０および受信プローブユニット２３０を備える。測定回路２１０には、センサ制御部２１１、センサ通信部２１２、アンテナ２１３、送信機２１４、受信機２１５、送信スイッチ２１６および受信スイッチ２１７が配置される。

　送信プローブユニット２２０内には、送信アンテナ２２１乃至２２３などの所定数の送信アンテナが設けられる。受信プローブユニット２３０内には、受信アンテナ２３１乃至２３３などの所定数の受信アンテナが設けられる。

　センサ制御部２１１は、測定回路２１０内の各回路を制御するものである。送信スイッチ２１６は、センサ制御部２１１の制御に従って、送信アンテナ２２１乃至２２３のいずれかを選択し、送信機２１４に接続するものである。受信スイッチ２１７は、センサ制御部２１１の制御に従って、受信アンテナ２３１乃至２３３のいずれかを選択し、受信機２１５に接続するものである。送信アンテナ２２１乃至２２３は、伝送路２１８－１乃至２１８－３を介して送信スイッチ２１６と接続される。また、受信アンテナ２３１乃至２３３は、伝送路２１９－１乃至２１９－３を介して受信スイッチ２１７と接続される。

　送信機２１４は、所定周波数の電気信号を送信信号として、選択された送信アンテナを介して送信するものである。送信信号内の入射波として、例えば、ＣＷ（Continuous Wave）波が用いられる。この送信機２１４は、例えば、１乃至９ギガヘルツ（ＧＨｚ）の周波数帯域内において、５０メガヘルツ（ＭＨｚ）のステップで周波数を順に切り替えて送信信号を送信する。

　受信機２１５は、選択された受信アンテナを介して透過波を受信するものである。ここで、透過波は、プローブ間の媒質を透過した電磁波を受信アンテナが電気信号に変換したものである。

　センサ通信部２１２は、中央処理装置１５０から送られて来た情報（測定に関する指示）を受信し、また、受信機２１５の受信結果を示すデータを測定データとして、アンテナ２１３を介して、中央処理装置１５０に送信するものである。

　なお、センサ装置２０１の構成は、センサ装置２００と同様である。

　図４は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００の全体図の一例である。同図におけるａは、土壌に挿入する方を下方として、センサ装置２００の上方から見た透過図（言い換えれば、上方から見たセンサ装置２００の各部の特徴を重ね書きした図）である。同図におけるｂは、センサ装置２００の正面図である。同図におけるｃは、センサ装置２００の側方から見た透過図（言い換えれば、側方から見たセンサ装置２００の各部の特徴を重ね書きした図）である。なお、これ以降、本明細書における三面図は、特に断り書きの無い場合は、図４と同様に透過図（各部の特徴を重ね書きした図）となっている。

　センサ装置２００は、下部に一対の突出部が設けられたセンサ筐体３０５を備える。図５は、後述するように、センサ筐体３０５の全体図の一例である。センサ筐体３０５のうち、一対の突出部が設けられた部分を、便宜的にプローブ筐体３２０と呼び、それ以外の部分を、便宜的に測定部筐体３１０と呼ぶ。そして、送信プローブユニット２２０を収める筐体をプローブ筐体３２０ａ、受信プローブユニット２３０を収める筐体をプローブ筐体３２０ｂ、と呼ぶ。さらに、送信プローブユニット２２０とこれを収めたプローブ筐体３２０ａを合わせたものを、送信プローブと呼び、受信プローブユニット２３０とこれを収めたプローブ筐体３２０ｂを合わせたものを、受信プローブと呼ぶ。

　測定部筐体３１０内には、測定部基板３１１が配置される。測定部基板３１１は、配線層を複数積層して備えた電子基板（別の言い方では配線基板）である。この測定部基板３１１には、測定回路２１０が形成されている。ここで、図４の測定部３１２は、図３の測定回路２１０を表している。図３において、アンテナ２１３は測定回路２１０に含まれている。一方、図４において、アンテナ２１３が、測定回路２１０の外に配置されているが、これは図３に示された測定回路２１０の変形例を表している。図４において、アンテナ２１３が、測定回路２１０に含まれる形態でもよい。測定基板３１１には、さらに、電池３１３、コネクタ３１４およびコネクタ３１５が接続されている。なお、図４の測定部３１２は、１つの半導体装置で構成してもよいし、複数の半導体装置を用いて構成してもよい。測定部３１２とコネクタ３１４およびコネクタ３１５とは、信号線とシールド層を備えたストリップ線路により接続される。同図における３本の白抜きの太線が信号線を示し、黒色の太線がシールド層を便宜的に示す。実際には、信号線間にシールド配線を配置し、基板平面に直交する方向における信号線の上方と下方にはシールド層を配置することで、各信号線間をシールドしたストリップ線路が形成されているが、図４では簡略化して表示している。

　また、プローブ筐体３２０内には、プローブ内基板３２１および３２２と、電波吸収部３４１乃至３４６と、位置決め部３５１および３５２とが配置される。

　プローブ内基板３２１は、配線層を複数積層して備えた電子基板（別の言い方では配線基板）である。プローブ内基板３２１には、コネクタ３２３と、放射エレメント３３０乃至３３２とシールド層３２５と複数本の信号線（不図示）が形成される。なお、プローブ内基板３２１において、シールド層は複数層形成されている。放射エレメント３３０と、シールド層３２５のうち電波吸収部３４１等から露出した部分とからなる部分は、１つの送信アンテナ２２１として機能する。放射エレメント３３１および３３２についても同様に、送信アンテナ２２２および２２３として機能する。同図では、３つの送信アンテナが配列されている。コネクタ３２３と、送信アンテナ２２１乃至２２３に備わる放射エレメント３３０乃至３３２との間は、送信アンテナ毎に独立した伝送路２１８－１乃至２１８－３によって接続されている。これらの伝送路は、上記複数本の信号線のそれぞれが、基板平行方向（信号線の左右）と基板垂直方向（信号線の上下）の双方においてプローブ内基板３２１に形成されたシールド層あるいはシールド配線もしくはシールドビアによってシールドされた、ストリップ線路で形成されている。一方、測定部基板３１１においても、測定部３１２とコネクタ３１４との間は、送信アンテナ毎に独立した伝送路によって接続されており、これらの伝送路は、測定部基板３１１に備わる信号線とシールド層を用いて、ストリップ線路で形成されている。これにより、測定部３１２からセンサ装置２００に備わる全ての送信アンテナ（図３と４の例で言えば、送信アンテナ２２１乃至２２３）までの間が、送信アンテナ毎に独立した伝送路（特にストリップ線路）で接続されている。

　プローブ内基板３２２も、配線層を複数積層して備えた電子基板（別の言い方では配線基板）である。プローブ内基板３２２には、コネクタ３２４と、エレメント（受信エレメント）３３３乃至３３５とシールド層３２６と複数の信号線（不図示）が形成される。なお、プローブ内基板３２２においても、シールド層は複数層形成されている。エレメント（受信エレメント）３３３と、シールド層３２６のうち電波吸収部３４４等から露出した部分とからなる部分は、１つの受信アンテナ２３１として機能する。放射エレメント３３４および３３５についても同様に、受信アンテナ２３２および２３３として機能する。同図では、３つの受信アンテナが配列されている。コネクタ３２４と、受信アンテナ２３１乃至２３３に備わるエレメント（受信エレメント）３３３乃至３３５との間は、受信アンテナ毎に独立した伝送路２１９－１乃至２１９－３によって接続されている。これらの伝送路は、上記複数本の信号線のそれぞれが、基板平行方向（信号線の左右）と基板垂直方向（信号線の上下）の双方においてプローブ内基板３２２に形成されたシールド層あるいはシールド配線もしくはシールドビアによってシールドされた、ストリップ線路で形成されている。一方、測定部基板３１１においても、測定部３１２とコネクタ３１５との間は、受信アンテナ毎に独立した伝送路によって接続されており、これらの伝送路は、測定部基板３１１に備わる信号線とシールド層を用いて、ストリップ線路で形成されている。これにより、測定部３１２からセンサ装置２００に備わる全ての受信アンテナ（図３と４の例で言えば、受信アンテナ２３１乃至２３３）までの間が、送信アンテナ毎に独立した伝送路（特にストリップ線路）で接続されている。

　図４のプローブ筐体３２０ａと、プローブ内基板３２１とを含む部分は、図３の送信プローブユニット２２０に該当する。図４のプローブ筐体３２０ｂと、プローブ内基板３２２とを含む部分は、図３の受信プローブユニット２３０に該当するこれらのプローブユニット間には、補強部３６０が設けられる。

　以下、センサ装置２００を土壌に挿入する方向に平行な軸をＹ軸とする。プローブ筐体３２０ａと３２０ｂは、Ｙ軸方向に延在している。プローブ内基板３２１と３２２も、Ｙ軸方向に延在している。プローブ内基板３２１におけるＹ軸方向の中心線と、プローブ内基板３２２におけるＹ軸方向の中心線と、を含む第１の平面上で、Ｙ軸と直交する方向に平行な軸をＸ軸とする。図４に示すセンサ装置２００において、測定部基板３１１は、Ｘ軸方向に平行な線とＹ軸方向に平行な線とを含む第２の平面上に延在している。Ｘ軸およびＹ軸に垂直な軸をＺ軸とする。上記第１および第２の平面は、Ｚ軸に直交する面となる。

　上述したように、センサ装置２００は、送受信アンテナ間の媒質を伝搬した電磁波の特性を基にして、媒質内の水分量を計測するための装置である。

　また、送信アンテナおよび受信アンテナのそれぞれの形状は、平面状であり、これらは、プローブ内基板３２１、３２２などの電子基板に形成される。この構成を以下、「構成要素（１）」と称する。これにより、アンテナを別部品で形成した後、電子基板（プローブ内基板３２１、３２２）へ組み付ける形態と比較して、アンテナの加工精度や取り付け精度が高く、水分を正確に測定できるようにした。また、上記電子基板とアンテナをコンパクトに形成することが可能となり、筐体断面が小さくて済むようにした。その結果、筐体内に不要な空間ができることを低減し、これによっても、水分を正確に測定できるようにした。この効果については、詳細を後述する。

　また、送信アンテナおよび受信アンテナは、互いに対向して、かつ、アンテナ間距離が所定の距離となるようにセンサ筐体３０５内に固定して配置される。この２つのアンテナを対向させてかつ所定の距離に固定して配置した構成を以下、「構成要素（２）」と称する。これにより、平面状のアンテナを対向させない形態、あるいは、２つのアンテナ間が所定の距離となるように固定して配置していない形態と比較して、アンテナの利得を改善し、感度を高め、水分を正確に測定できるようにした。

　測定部基板３１１に備わる測定部３１２と送信アンテナ２２１乃至２２３との間を接続する伝送路２１８－１乃至２１８－３、および、測定部３１２と受信アンテナ２３１乃至２３３との間を接続する伝送路２１９－１乃至２１９－３は、電子基板（測定部基板３１１およびプローブ内基板３２１と３２２）を用いて形成される。この構成を以下、「構成要素（３）」と称する。これにより、伝送路を同軸ケーブルで形成した形態と比較して、伝送路の伸縮を低減し、水分を正確に測定できるようにした。

　また、センサ装置２００は、電子基板として測定部基板３１１とプローブ内基板３２１および３２２とを含み、測定部基板３１１は、プローブ内基板３２１や３２２と直交して配置される。より具体的には、（１）測定部基板３１１は上記第１の平面と平行に配置され、（２）プローブ内基板３２１と３２２は、対向して配置され、かつ、上記第１の平面と直交して配置され、（３）その結果、測定部基板３１１は、プローブ内基板３２１や３２２と直交して配置される。この構成を以下、「構成要素（４）」と称する。

　また、センサ筐体３０５は、プローブ筐体３２０ａ、３２０ｂを含み、送信アンテナは、プローブ筐体３２０ａが延在する方向に沿って複数個所に配置され、受信アンテナも、プローブ筐体３２０ｂが延在する方向に沿って複数個所に配置される。この構成を以下、「構成要素（５）」と称する。

　また、伝送路は、測定部基板３１１に備わる測定部３１２とセンサ装置２００に備わる全ての送信アンテナのそれぞれとを個別に接続する複数の伝送路と、測定部基板３１１に備わる測定部３１２とセンサ装置２００に備わる全ての受信アンテナのそれぞれとを個別に接続する複数の伝送路とを含む。測定部基板３１１に備わる測定部３１２は、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとを時分割で駆動する。この構成を以下、「構成要素（６）」と称する。

　また、シールドされた複数の信号線を含む伝送線路であって、測定部基板３１１と３１２よりも柔軟性が高い伝送線路を介して、直交して配置された２つの基板との間（すなわち測定部基板３１１とプローブ内基板３２１との間、および測定部基板３１１とプローブ内基板３２２との間）の伝送路が接続される。この構成を以下、「構成要素（７）」と称する。これにより、複数の平面状の送信アンテナと、複数の平面状の受信アンテナとを対向させて配置することを可能とする。その結果、利得の高い送受信アンテナを用いて、複数の送受信アンテナの間に位置する土壌全体に渡って水分を正確に測定できるようになる。

　また、プローブ筐体３２０ａと３２０ｂは、電磁波透過性材料で形成され、そのプローブ筐体３２０ａと３２０ｂの強度は、その内部に格納された電子基板の強度よりも高い。この構成を以下、「構成要素（８）」と称する。

　また、プローブ内基板３２１には、送信アンテナが形成され、プローブ内基板３２２には受信アンテナが形成される。プローブ筐体３２０ａおよびプローブ内基板３２１の延在方向（Ｙ軸方向）と直交する方向でのこれらの断面において、（１）プローブ内基板３２１に垂直な方向における、プローブ内基板３２１の中心からプローブ筐体３２０ａの筐体端までの距離は、（２）プローブ内基板３２１に平行な方向における、プローブ内基板３２１の中心から、プローブ筐体３２０ａの筐体端までの距離よりも小さい。同様に、プローブ筐体３２０ｂおよびプローブ内基板３２２の延在方向（Ｙ軸方向）と直交する方向でのこれらの断面において、（１）プローブ内基板３２２に垂直な方向における、プローブ内基板３２２の中心からプローブ筐体３２０ｂの筐体端までの距離は、（２）プローブ内基板３２２に平行な方向における、プローブ内基板３２２の中心から、プローブ筐体３２０ｂの筐体端までの距離よりも小さい。この構成を以下、「構成要素（９）」と称する。

　同図に記載のセンサ装置２００は、電磁波を吸収する材料を用いて形成され、「送信エレメント（送信アンテナ）と測定部との間を接続する送信用伝送路」の少なくとも一部を覆う、送信用伝送路被覆部と、電磁波を吸収する材料を用いて形成され、「受信エレメント(受信アンテナ)と測定部との間を接続する受信用伝送路」の少なくとも一部を覆う、受信用伝送路被覆部と、を備える。

　送信プローブユニットは、上記の送信用伝送路被覆部を備えており、受信プローブユニットも、上記の受信用伝送路被覆部を備えている。

　また、センサ筐体３０５は、測定部筐体３１０と、プローブ筐体３２０とを備える。プローブ筐体３２０のうち、送信アンテナを収めた部分は、送信プローブ筐体３２０ａであり、受信アンテナを収めた部分は、受信プローブ筐体３２０ｂである。送信プローブ筐体３２０ａと受信プローブ筐体３２０ｂとは、測定部筐体３１０に固定されて一体となった形態である。なお、これらを後述するように分離した状態とすることもできる。

　ここで、センサ筐体３０５は、センサ筐体３０５を予め複数の部品に分けて形成した後、これらの部品を固定して一体とした形態であってもよい。また、センサ筐体３０５は、送信プローブ筐体と受信プローブ筐体と測定部筐体３１０とを形成する時点で、これらを一体として形成した形態であってもよい。

　センサ筐体３０５は、筐体の強度を向上させるための、補強部３６０を備えているが、補強部３６０を設けない構成とすることもできる。

　補強部３６０は、送信プローブ筐体３２０ａと受信プローブ筐体３２０ｂと測定部筐体３１０との少なくとも２つに接続された構造となっている。これら３つに接続された構造でもよい。

　また、センサ筐体３０５は、その全てが、電磁波を透過する材料を用いて形成されてもよい。あるいは、少なくとも送信エレメント(送信アンテナ)と受信エレメント(受信アンテナ)に最も近接した部分は電磁波を透過する材料を用いて形成され、それ以外の部分の少なくとも一部には、上記の材料と異なる材料を用いて形成されてもよい。

　図５は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ筐体３０５の全体図の一例である。同図におけるａは、センサ筐体３０５の上方から見た透過図である。同図におけるｂは、センサ筐体３０５の正面図である。同図におけるｃは、センサ筐体３０５の断面図である。センサ筐体３０５のうち、送信プローブユニット２２０を収める筐体をプローブ筐体３２０ａ、受信プローブユニット２３０を収める筐体をプローブ筐体３２０ｂと呼び、プローブ筐体３２０ａと３２０ｂの間に配置され、プローブ筐体３２０ａと３２０ｂの強度を向上させるための補強構造を、補強部３６０と呼ぶ。

　電磁波が送受信されるアンテナ部分だけでなく、少なくとも、送信アンテナと送信用伝送路とを収めた筐体の部分と、受信アンテナと受信用伝送路とを収めた筐体の部分とは、これらの部分の全体が、電磁波透過性材料で形成されている。

　測定部基板を収めた測定部筐体３１０は、土壌に挿入した際には、土壌に対して立てて配置した状態（言い換えれば、上記第１の平面方向に延在させて配置した状態）となっている。より具体的には、この測定部筐体３１０の厚さ（Ｚ軸方向の大きさ）は、測定部筐体３１０の幅（Ｘ軸方向の大きさ）および高さ（Ｙ軸方向の大きさ）のどちらよりも小さくなっている。

　補強部３６０を含むセンサ筐体３０５は、電磁波透過性の材料により形成される。この電磁波透過性の材料としては、例えば、高分子系材料、ガラスや、ＰＴＥＦ（PolyTEtraFluoroethylene）などの無機系材料が挙げられる。高分子系材料として、ＰＣ（PolyCarbonate）、ＰＥＳ（PolyEtherSulfone）、ＰＥＥＫ（PolyEtherEtherKetone）、ＰＳＳ（PolyStyrene Sulfonic acid)などが用いられる。その他、高分子材料として、ＰＭＭＡ（PolyMethylMethAcrylate）、ＰＥＴ（PolyEthylene Terephthalate）なども用いられる。

　図６は、本技術の第１の実施の形態の別の例であって、図１に記載の水分計測システム１００と比較して、センサ装置２００と２０１に備わる送信プローブと受信プローブの長さを大きくして、かつ、送信プローブと受信プローブに配置するアンテナ数を増加した水分計測システム１００の全体図の一例である。図６に記載の水分計測システム１００は、図１に記載の水分計測システム１００と比較して、送信プローブと受信プローブの長さを大きくして、かつ、送信プローブと受信プローブに配置するアンテナ数を増加させて、さらに、図７と図８を参照して後述するように、送信プローブと受信プローブの強度を向上させる補強部３６１を追加したことにより、図１に記載の水分計測システム１００よりも、土壌のより広い領域（特に土壌の深部）において、土壌の水分を、より正確に計測できる。

　図７は、図６に記載の水分計測システム１００に備わるセンサ装置２００の全体図の一例である。図７に記載のセンサ装置２００は、図４に記載のセンサ装置２００と比較して、送信プローブと受信プローブの長さを大きく、かつ、送信プローブと受信プローブに配置されたアンテナの数が大きく、かつ、送信プローブと受信プローブの強度を向上させる補強部３６１を追加した構造となっている。図７に示した例においては、エレメント３３０乃至３３９が設けられ、５つの送信アンテナと５つの受信アンテナとが形成される。なお、図７に限り、エレメント３３０乃至３３４が放射エレメント、３３５乃至３３９が受信エレメント、を表している。

　図８は、図７に記載のセンサ装置２００に備わる、センサ筐体３０５の全体図の一例である。筐体の強度を向上させるために、プローブ筐体３２０の下部に補強部３６１が追加される。

　プローブ筐体３２０の長さが長く、かつ土壌が硬い場合には、センサ装置２００に応力を加えてこれを土壌へ挿入する際に、そのプローブ筐体３２０が変形してしまい、送信アンテナと受信アンテナとの間の距離が、設計時の距離と異なった大きさになってしまう可能性がある。補強部３６１の追加により、その変形の可能性を小さくしている。また、土壌が硬い場合には、センサ装置２００に応力を加えてこれを土壌へ挿入する際に、測定部筐体３１０とプローブ筐体３２０との間が破断してしまう可能性がある。補強部３６１の追加により、その破断の可能性を小さくしている。

　図９は、本技術の第１の実施の形態のさらに別の例であって、図１に記載の水分計測システム１００と比較して、アンテナ数を削減した水分計測システム１００の全体図の一例である。同図に例示するように、センサ装置２００等のアンテナ数を削減し、送信側および受信側のそれぞれにおいて１つにすることもできる。アンテナ数の削減により、より簡便な構成要素（部品点数が少ない構成）で、土壌の水分量を計測することができる。また、複数のアンテナを駆動するための手段も不要となる。この場合、構成要素（５）と（６）は、不要となる。また、送信アンテナと受信アンテナをそれぞれ１個とした場合、直交して配置された２つの基板との間（すなわち測定部基板３１１とプローブ内基板３２１との間、および測定部基板３１１とプローブ内基板３２２ととの間）の伝送路の接続は、例えばＳＭＡコネクタなどの金属製のコネクタを用いて形成することもできる。この場合には、構成要素（７）も不要となる。

　図１０は、図９に記載の水分計測システム１００に備わるセンサ装置２００の全体図の一例である。

　図１１は、図１０に記載のセンサ装置２００に備わる、センサ筐体３０５の全体図の一例である。

　図１２は、本技術の第１の実施の形態のさらに別の例であって、センサ装置２００と２０１に備わる筐体をそれぞれ２つに分離した、水分計測システム１００の全体図の一例である。同図に例示するように、測定部筐体３１０とプローブ筐体３２０とを分離することもできる。測定部基板３１１に形成された伝送路と、プローブ内基板３２１および３２２に形成された伝送路と、の間のそれぞれの接続は、ケーブル（例えば、同軸ケーブル）により接続される。プローブ筐体３２０のアンテナ数は、送信側、受信側で１個ずつである。この場合、構成要素（５）乃至（７）は、不要となる。また、測定部筐体３１０とプローブ筐体３２０とが離れた位置に配置され、測定部筐体３１０を土壌表面に対して配置する方向が、土壌水分の計測対象となるプローブ筐体３２０ａと３２０ｂの間の土壌への降雨や散水に影響を及ぼさないのであれば、構成要素（４）も必要ではなくなる。

　図１３は、図１２に記載の水分計測システム１００に備わるセンサ装置２００の全体図の一例である。同図の場合、アンテナ数は、送信側、受信側で１個ずつである。測定部基板３１１を収めた測定部筐体３１０が１つの独立した筐体を形成している。また、送信アンテナ３３０を形成したプローブ内基板を収めたプローブ筐体３２０ａと、受信アンテナ３３１を形成したプローブ内基板３２２を収めたプローブ筐体３２０ｂとが、接続されて、１つの独立したプローブ筐体３２０を形成している。プローブ筐体３２０は、補強部３６０をさらに備える。

　図１４は、図１３に記載のセンサ装置２００に備わる、センサ筐体３０５の全体図の一例である。

　図１５は、本技術の第１の実施の形態のさらに別の例であって、センサ装置２００と２０１に備わる筐体を分離し、センサ装置毎に複数のプローブ筐体を設けた水分計測システム１００の全体図の一例である。同図に例示するように、センサ装置２００と２０１は、それぞれが、送信アンテナと受信アンテナを複数備えている。そして、センサ装置２００と２０１のそれぞれにおいて、１つの送信アンテナと１つの受信アンテナを１対として、このアンテナ１対毎に、プローブ筐体を備えている。これにより同図に例示するように、センサ装置２００ごとに、測定部筐体３１０と、プローブ筐体３２０、３２０－１、３２０－２などの複数のプローブ筐体を設けた構成となっている。それぞれのプローブ筐体のアンテナ数は、送信側、受信側で１個ずつである。この場合、構成要素（４）と（７）が不要となる。

　図１６は、図１５に記載の水分計測システム１００に備わるセンサ装置２００の全体図の一例である。同図の場合、アンテナ数は、送信側、受信側で１個ずつである。

　図１７は、図１５のセンサ装置２００の一構成例を示すブロック図である。同図に例示するように、分離した３つのプローブ筐体内に、送信プローブユニット２２０－１乃至２２０－３と、受信プローブユニット２３０－１乃至２３０－３とが配置される。これらの３対のユニットのそれぞれには、アンテナが１つずつ配置される。例えば、送信プローブユニット２２０－１乃至２２０－３には、送信アンテナ２２１乃至２２３が配置され、受信プローブユニット２３０－１乃至２３０－３には、受信アンテナ２３１乃至２３３が配置される。これらのアンテナは、互いに独立した伝送路を介して測定回路２１０に接続される。

　図１８は、本技術の第１の実施の形態のさらに別の例であって、複数の送信アンテナ３３０乃至３３２と複数の受信アンテナ（３３３乃至３３５）を備え、かつ、これらを収めたプローブ筐体３２０と、測定部基板３１１を収めた測定部筐体３１０を分離したセンサ装置２００の全体図の別の例である。測定部筐体３１０と、プローブ筐体３２０とを分離する場合、アンテナ数を送信側、受信側で３つずつにすることもできる。この場合、構成要素（４）および（７）が不要となる。

　［アンテナの構成例］
　図１９は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００の正面図（図１９左図）と、センサ装置２００を正面から見た際の、プローブ内基板３２１に備わる送信アンテナ２２３とその近傍の断面図(図１９右図)の一例である。同図は、Ｚ軸方向から見た際の送信アンテナ２２３とその近傍の断面図の一例である。図１９右図において各層の色を付けて示した部分は、左側から順に、電波吸収材２５１、一般的なソルダーレジスト２５２、導電体のシールド層２５４、導電体の信号線２５５、導電体のシールド層２５６、ソルダーレジスト２５３、電波吸収材２５１、を表している。シールド層２５４と信号線２５５の間の着色していない層、および、シールド層２５４と信号線２５５の間の着色していない層は、絶縁体を表す。なお、ソルダーレジストと絶縁体は電磁波を透過する。通常、電子基板（配線基板）の層数は、基板に含まれる導電体の層数で呼ばれる。このため、図１９右図の基板は、３層基板と呼ばれる。しかし、本明細書においては、電磁波の伝送とシールドおよび電磁波の吸収に着目して、電波吸収材２５１、シールド層２５４、信号線２５５、シールド層２５６、電波吸収材２５１を、便宜的にそれぞれ、第１層、第２層、第３層、第４層、第５層、と呼ぶことがある。送信アンテナ２２１および２２２の断面図は、送信アンテナ２２３と同様である。Ｘ軸方向において、送信側から受信側への方向を右方向とすると、受信アンテナ２３１乃至２３３の断面図は、送信アンテナ２２３と左右対称である。

　図２０は、図１９右図にその断面を示した、送信アンテナ２２３とその近傍についての、層毎の平面図の一例である。同図は、図１９右図に示した送信アンテナ２２３とその近傍を、センサ装置２００のＸ軸方向から見た際の層毎の平面図を示す。同図におけるａは、図１８右図の第１層：電波吸収材２５１の平面図である。同図におけるｂは、第２層：シールド層２５４の平面図である。同図におけるｃは、第３層：信号線２５５の平面図である。同図におけるｄは、第４層：シールド層２５６の平面図である。同図におけるｅは、第５層：電波吸収材２５１の平面図である。また、Ａ－Ａ'線に沿って切断した際の断面図が図１８の断面図に相当する。

　図２０ｂに示す第２層は、シールド層２５４が配線された第１の配線層である。図２０ｃに示す第３層は、線状の信号線２５５が配線された第２の配線層である。図２０ｄに示す第４層は、シールド層２５６が配線された第３の配線層である。信号線２５５のＺ軸方向の幅をＤｚとする。図２０ｂ、ｃ、ｄに記載した、正方形とその対角線を線分で結んだ記号は、図２０ｂに示すシールド層２５４と図２０ｄに示すシールド層２５６を接続するビア（図２１ａにおける符号２５７）を示す。図２０ｂとｄにおいて、その記号は、シールド層２５４とシールド層２５６を接続するビア２５７の位置を表す。図２０ｃにおいてその記号は、ビア２５７が信号線２５５の側方を通過する状態を表している。このビア２５７により、シールド層２５４とシールド層２５６は、同じ電位となっている。図２０ｃに記載した２本の点線のうち、図２０ｃに記載の"Ａ"に近い側の点線は、図２０ｅに記載の電波吸収材２５１の外形線を、図２０ｃへ便宜的に投影したものである。図２０ｃに記載の"Ａ'"に近い側の点線は、図２０ｄに示すシールド層２５６の外形線を、図２０ｃへ便宜的に投影したものである。図２０ｄとｅに記載した点線は、図２０ｃに記載の信号線２５５の外形線を、図２０ｄとｅへ便宜的に投影したものである。

　図２１は、図１９右図にその断面図を示した、送信アンテナ２２３とその近傍を、上方から見た際の断面図の一例である。図２１におけるａは、図２０のＢ－Ｂ'線に沿って切断した際の断面図であり、図２１におけるｂは、図２０のＣ－Ｃ'線に沿って切断した際の断面図である。

　受信プローブの断面図は、送信プローブと同様である。送信プローブは、電波吸収材２５１により被覆される。この電波吸収材２５１により電波吸収部３４１などが形成される。

　また、プローブ内基板３２１の両面と、電波吸収材２５１との間にソルダーレジスト２５２および２５３が形成される。プローブ内基板３２１には、シールド層２５４を配線した配線層と、信号線２５５を配線した配線層と、シールド層２５６を配線した配線層とが形成される。信号線２５５は後述のように、送信アンテナにおいて放射エレメントとして機能する。放射エレメントとなる信号線２５５を配線した配線層の厚さをＤｘとする。シールド層２５４と２５６にはグランド電位が供給され、信号線２５５は、送信アンテナから送信する送信波である交流信号（送信信号）を伝送し放射する。以後、送信波（送信信号）を伝送し放射する信号線２５５を信号線層と呼ぶことがある。また、信号線２５５のうち、特に送信波の放射に関わる部分を放射エレメントと呼ぶことがある。これを受信アンテナに適応して言えば、受信波（受信信号）を受信し伝送する信号線２５５を信号線もしくは信号線層と呼ぶことがあり、導電体２５５のうち受信アンテナで受信された電磁波（受信波あるいは受信信号）の受信に関わる部分を受信エレメントと呼ぶことがある。

　図１９乃至２１に示すように、信号線層（信号線２５５）を配置した電子基板（プローブ内基板）において、信号線層に対して、前記基板の裏面側（シールド層２５４を配置した側）と表面側（シールド層２５６を配置した側）の双方に、シールド層２５４およびシールド層２５６を、信号線層との間に絶縁体を介して配置している。この構造により、信号線層の裏面側と表面側の双方をシールド層２５４と２５６によってシールドした伝送路（ストリップ線路）が形成される。この伝送路（送信用伝送路）を、プローブ内基板３２１において、プローブ内基板に備わる全ての送信アンテナから、コネクタ３２３まで、アンテナ毎に独立して配線している。同様の伝送路（受信用伝送路）を、プローブ内基板３２２において、プローブ内基板に備わる全ての受信アンテナから、コネクタ３２４まで、アンテナ毎に独立して配線している。

　図１９乃至２１を参照して、電磁波の伝送と放射（もしくは受信）とシールドおよび電磁波の吸収に関係する、第１層：裏面側電波吸収材２５１、第２層：シールド層２５４、第３層：信号線層（信号線２５５）、第４層：シールド層２５６、第５層：表面側電波吸収材２５１について、さらに説明する。なお、図１９と２０において、送信波の送信元（測定部に備わる送信機）に近付く方向を送信元方向と呼び、送信元から遠ざかる方向を先端方向あるいは単に先の方向と便宜的に呼ぶ。受信アンテナについて言えば、受信アンテナで受信した信号（受信波）の受信先（測定部に備わる受信機）に近付く方向を受信先方向と呼び、受信先から遠ざかる方向を先端方向あるいは単に先の方向と便宜的に呼ぶ。図１９右図と図２０に例示するように、プローブ内基板の裏面側において、裏面側電磁波吸収材２５１の先端よりもさらに先に、シールド層２５４の一部が裏面側電磁波吸収材２５１から露出している。言い換えれば、シールド層２５４の一部が空間に露出している。（なお、本明細書においては、ある導電体に関して、その外側に、電磁波をシールドもしくは吸収する部材が配置されていない状態を、便宜的に、「その導電体が空間に露出している」と呼ぶ場合がある。）また、プローブ内基板の表面側において、表面側電磁波吸収材２５１の先端よりもさらに先に、シールド層２５６の一部が表面側電磁波吸収材２５１から露出している。言い換えれば、シールド層２５６の一部が空間に露出している。そして、シールド層２５６の先端よりもさらに先に、信号線層（信号線２５５）の一部がシールド層２５６から露出している。言い換えれば、信号線層の一部が空間に露出している。信号線層のうち、このシールド層２５６から露出した部分（空間に露出した部分）が送信波を送信する放射エレメントして機能する。（受信アンテナに関して言えば、信号線層のうち、シールド層２５６から露出した部分（空間に露出した部分）が電磁波（送信アンテナから媒質中を伝搬して来た送信波、言い換えれば、受信波）を受信する受信エレメントして機能する。）送信アンテナ２２３について言えば、放射エレメント３３２がこれに該当する。（受信アンテナ２３３について言えば、受信エレメント３３５がこれに該当する。）放射エレメントが延在する面であって、シールド層から露出している側の面において、送信波はこの面に対して垂直方向へ最も大きく放射される。この送信波を最も大きく放射する方向を、「主放射の方向」あるいは単に「電磁波を放射する方向」と呼ぶ。また、シールド層の一部であって、電磁波吸収体２５１から露出して（言い換えれば、空間に露出して）、かつ、放射エレメントよりも電磁波を放射する方向に配置された部分を、「シールド露出部」あるいは単に「シールド部」と称する。これらのシールド露出部および放射エレメントは、送信アンテナ２２３として機能する。ここで、放射エレメントのＹ軸方向の長さをＤｙとする。空間に露出したシールド露出部のうち、特にシールド露出部の線端から、送信元方向（図１９、２０のＹ軸の負の方向）へ放射エレメントの長さＤｙと同じ長さもしくはそれ以内の領域に配置された部分が、送信アンテナ２２３の一部として特に有効に機能する。そこで、本明細書においては、（１）放射エレメント（シールド層から露出しかつ空間に露出した信号線層）と、（２）電磁波吸収材から露出しかつ空間に露出したシールド露出部のうち、シールド露出部の先端から、送信元方向（図１９、２０のＹ軸の負の方向）へ放射エレメントと同じ長さもしくはそれ以内の領域に配置された部分と、からなる構造体を、便宜的に「送信アンテナ」と呼ぶ場合がある。受信アンテナについても同様である。本明細書においては、（１）受信エレメント（シールド層から露出しかつ空間に露出した信号線層）と、（２）電磁波吸収材から露出しかつ空間に露出したシールド露出部のうち、シールド露出部の先端から、受信先方向（図１８、１９のＹ軸の負の方向）へ受信エレメントと同じ長さもしくはそれ以内の領域に配置された構造体と、からなる部分を、「受信アンテナ」と呼ぶ場合がある。

　図１９乃至図２１に例示したように、平面状の送信アンテナ２２３は、シールド部と放射エレメントとを備える。その送信アンテナ２２３は、配線層を複数層備えた電子基板（プローブ内基板３２１など）を用いて形成される。放射エレメントにおいて、第１方向の大きさ（電子基板の厚さ方向、図のＸ軸方向）の大きさＤｘよりも、その第１方向と直交する第２方向（電子基板の幅方向、図のＺ軸方向）の大きさＤｚが大きくなっている。また、そのＤｘよりも、第１方向と第２方向の双方に直交する第３方向（電子基板が延在する長さ方向、図のＹ軸方向）の大きさＤｙが大きくなっている。本明細書においては、送信アンテナに備わる放射エレメントについて、ＤｘよりもＤｚとＤｙの双方が大きくなっている場合、この送信アンテナを、「平面状のアンテナ」および「平面状の送信アンテナ」であると定義する。そして、放射エレメントの一部であって、第２方向と第３方向で定まる平面上に延在する部分を、「放射エレメントの平面」と定義する。なお、送信アンテナに関して、好ましくは、ＤｘとＤｚの双方よりも、Ｄｙが大きくなってよい。受信アンテナについても、同様である。図１９乃至図２１を参照して受信アンテナの構造を説明すると、受信アンテナに備わる受信エレメントにおいて、第１方向（電子基板の厚さ方向、図のＸ軸方向）の大きさＤｘよりも、その第１方向と直交する第２方向（電子基板の幅方向、図のＺ軸方向）の大きさＤｚが大きくなっている。また、そのＤｘよりも、第１方向と第２方向の双方に直交する第３方向（電子基板が延在する長さ方向、図のＹ軸方向）の大きさＤｙが大きくなっている。本明細書においては、受信アンテナに備わる受信エレメントについて、ＤｘよりもＤｚとＤｙの双方が大きくなっている場合、この受信アンテナを、「平面状のアンテナ」および「平面状の受信アンテナ」であると定義する。そして、受信エレメントの一部であって、第２方向と第３方向で定まる平面上に延在する部分を、「受信エレメントの平面」と定義する。なお、受信アンテナに関して、好ましくは、ＤｘとＤｚの双方よりも、Ｄｙが大きくなってよい。

　図２０と図２１に示すように、信号が与えられる信号線２５５とグランド電位が与えられるシールド層２５６を含んだ伝送路の周囲（伝送路の延在方向と直交する断面の周囲）が、電波吸収材２５１で被覆される、もしくは包囲される、あるいは包まれる。この電波吸収材２５１は、伝送路の延在方向（Ｙ軸方向）に沿って延在し、その伝送路の、電波吸収材２５１による被覆の外縁の先にアンテナ（送信アンテナや受信アンテナ）が接続される。

　図１９に示すように、アンテナは、積層された少なくとも３つの配線層（裏面側から表面へ順に、第１、第２、第３の配線層）を備えた電子基板（プローブ内基板３２１など）に形成される。アンテナは、信号が与えられる信号線２５５と、グランド電位が与えられるシールド層２５４と２５６とを備える。アンテナにおいて信号が与えられる信号線２５５は、第２の配線層に形成される。第１の配線層には、シールド層２５４が形成され、第３の配線層には、シールド層２５６が形成される。

　図２０に示すように、第２の配線層に形成された信号線２５５の形状を、第３の配線層へ投影すると、シールド層２５６が配置されていない領域に、導電体２５５の射影の少なくとも一部が延在する。信号線２５５の形状を第１の配線層へ投影すると、信号線２５５の射影が配置されている位置には、第１の配線層のシールド層２５４が配置されている。

　このような形状により、図１９に示す送信アンテナ２２３おいて、平面状の送信アンテナ２２３から、表面方向（紙面右方向、Ｘ軸の正の方向）へ電磁波が放射される。このように、平面状の放射エレメントの平面の一方の側から電磁波が放射されるアンテナを、「片側放射のアンテナ」と呼び、本明細書においては、これをアンテナの「第１構造」とする。受信アンテナの場合であれば、平面状の受信エレメントの平面の一方の側から電磁波が受信されるアンテナを、「片側受信のアンテナ」と呼び、このような受信アンテナが第１構造に該当する。

　図２２は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００を、図４ｂと同様に正面から見た際の、第１構造の別の例を表す断面図である。同図は、Ｚ軸方向から見た際の送信アンテナ２２３とその近傍の断面図の一例である。

　図２３は、図２２にその断面を示した、第１構造の別の例についての、層毎の平面図である。

　図２４は、図２２にその断面を示した、第１構造の別の例を、上方から見た際の断面図である。

　図２２乃至図２４に例示した第１構造の別の例において、（１）グランド電位が与えられた第１の配線層（シールド層２５４）が、放射エレメント（信号線２５５）よりもさらに先へ延在している点は、第１構造と同じである一方、（２）第２の配線層の一部であって、放射エレメントや信号線とは異なる第２の配線層を用いて、放射エレメントよりも先の領域に、グランド電位が与えられた導電体２５７を形成している点と、（３）第３の配線層（シールド層２５６）が、放射エレメントと重畳しないように、放射エレメントの第３の配線層への射影（図２３ｄにおける点線）を避けて、この射影の側方を通って放射エレメントよりも先の方へ延在している点が、第１構造と異なる。この形状は、図２２乃至図２４に示した送信アンテナ２２３の先にこれと異なる送信アンテナを配置する場合に、少なくともそこへグランド電位を与えるシールド層２５６の配線を容易に行うことができるという効果をもたらす。受信アンテナについても、同様である。（１）グランド電位が与えられた第１の配線層（シールド層２５４）が、受信エレメント（信号線２５５）よりもさらに先へ延在している点は、第１構造と同じである一方、（２）第２の配線層の一部であって、受信エレメントや信号線とは異なる第２の配線層を用いて、受信エレメントよりも先の領域に、グランド電位が与えられた導電体２５７を形成している点と、（３）第３の配線層（シールド層２５６）が、受信エレメントと重畳しないように、受信エレメントの第３の配線層への射影（図２３ｄにおける点線）を避けて、この射影の側方を通って受信エレメントよりも先の方へ延在している点が、第１構造と異なる。この形状は、図２２乃至図２４に示した受信アンテナ２３３の先にこれと異なる受信アンテナを配置する場合に、少なくともそこへグランド電位を与えるシールド層２５６の配線を容易に行うことができるという効果をもたらす。

　図２５は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００を、図４ｂと同様に正面から見た際の、プローブ内基板３２１に備わる送信アンテナ２２３とその近傍に関する第２構造の、断面図の一例である。

　図２４は、図２５にその断面を示した第２構造についての、層毎の平面図の一例である。

　図２７は、図２５にその断面を示した第２構造を、上方から見た際の断面図の一例である。

　図２５と図２６に示すように、第２構造では、第２の配線層に形成された、信号が与えられる信号線２５５の形状を、裏面側（紙面左方向、Ｘ軸の負の方向）に配置された第１の配線層へ投影すると、表面側（紙面右方向、Ｘ軸の正の方向）に配置された第３の配線層と同様に導電体２５４が配置されていない領域に、信号線２５５の射影の少なくとも一部が延在する。この形状により、図２５に示す送信アンテナ２２３おいて、平面状の送信アンテナ２２３から、表面方向（紙面右方向、Ｘ軸の正の方向）と裏面方向（紙面左方向、Ｘ軸の負の方向）の両方向へ、電磁波が放射される。このように、平面状の放射エレメントの平面の両側から電磁波が放射されるアンテナを、「両側放射のアンテナ」と呼び、本明細書においては、これをアンテナの「第２構造」とする。この構造の送信アンテナは、第１構造の送信アンテナと比較して、電磁波（送信波）をより効率的に放射できるという効果をもたらす。受信アンテナの場合であれば、平面状の受信エレメントの平面の両側から電磁波が受信されるアンテナを、「両側受信のアンテナ」と呼び、このような受信アンテナが第２構造に該当する。この構造の受信アンテナは、第１構造の受信アンテナと比較して、電磁波（送信アンテナから媒質中を伝搬して来た送信波、言い換えれば、受信波）をより効率的に受信できるという効果をもたらす。

　図２８は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００を、図４ｂと同様に正面から見た際の、第２構造の別の例を表す断面図である。同図は、Ｚ軸方向から見た際の送信アンテナ２２３とその近傍の断面図の一例である。

　図２９は、図２８にその断面を示した、第２構造の別の例についての、層毎の平面図である。

　図２３０は、図２８にその断面を示した、第２構造の別の例を、上方から見た際の断面図である。

　図２８乃至図３０に例示した第２構造の別の例において、（１）第１の配線層（シールド層２５４）が、放射エレメントと重畳しないように、放射エレメントの第１の配線層への射影（図２９ｂにおける点線）を避けて、この射影の側方を通って放射エレメントよりも先の方へ延在している点と、（２）第２の配線層の一部であって、放射エレメントや信号線とは異なる第２の配線層を用いて、放射エレメントよりも先の領域に、グランド電位が与えられた導電体２５７を形成している点と、（３）第３の配線層（シールド層２５６）が、放射エレメントと重畳しないように、放射エレメントの第３の配線層への射影（図２９ｄにおける点線）を避けて、この射影の側方を通って放射エレメントよりも先の方へ延在している点が、第２構造と異なる。この形状は、図２８乃至図３０に示した送信アンテナ２２３の先にこれと異なる送信アンテナを配置する場合に、少なくともそこへグランド電位を与えるシールド層２５４と２５６の配線を容易に行うことができるという効果をもたらす。受信アンテナについても、同様である。（１）第１の配線層（シールド層２５４）が、受信エレメントと重畳しないように、受信エレメントの第１の配線層への射影（図２９ｂにおける点線）を避けて、この射影の側方を通って受信エレメントよりも先の方へ延在している点と、（２）第２の配線層の一部であって、受信エレメントや信号線とは異なる第２の配線層を用いて、受信エレメントよりも先の領域に、グランド電位が与えられた導電体２５７を形成している点と、（３）第３の配線層（シールド層２５６）が、受信エレメントと重畳しないように、受信エレメントの第３の配線層への射影（図２９ｄにおける点線）を避けて、この射影の側方を通って受信エレメントよりも先の方へ延在している点が、第２構造と異なる。この形状は、図２８乃至図３０に示した受信アンテナ２２３の先にこれと異なる受信アンテナを配置する場合に、少なくともそこへグランド電位を与えるシールド層２５４と２５６の配線を容易に行うことができるという効果をもたらす。

　図３１は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００を、図４ｂと同様に正面から見た際の、プローブ内基板３２１に備わる送信アンテナ２２３とその近傍に関する第３構造の、断面図の一例である。

　図３２は、図３１にその断面を示した第３構造についての、層毎の平面図の一例である。

　図３３は、図３１にその断面を示した第３構造を、上方から見た際の断面図の一例である。

　図３１と図３２に示すように、第３構造では、（１）最も表面側（図３０において最も紙面右側、最もＸ軸の正の方向）の配線層となる第３の配線層において、この第３の配線層の一部を用いてシールド層２５６が形成されている。（２）さらに、第３の配線層の一部であって、シールド層２５６とは異なる第３の配線層を用いて、シールド層２５６よりも先の領域に、放射エレメント（導電体２５８）が形成されている。そして、第３の配線層を用いて形成した放射エレメントと、第２の配線層を用いて形成した信号線２５５と、の間を接続するビアを設けることで、放射エレメントと信号線２５５を電気的に接続している。図３１においては、放射エレメントと信号線２５５との間の、色を付けた部分（斜線で示した部分）が、このビアを表している。図３２においては、図３２ｄの放射エレメント内に配置した、正方形とその対角線を線分で結んだ記号と、図３２ｃの信号線２５５内に配置した上記と同じ記号とが、このビアの位置を表している。（３）最も裏面側（図３１において最も紙面右側、最もＸ軸の負の方向）の配線層であり、グランド電位が与えられた第１の配線層（シールド層２５４）が、放射エレメントよりもさらに先へ延在している点は、第１構造と同じである。この形状により、第３構造では、送信アンテナを形成するプローブ内基板３２１の一方の側の最表面の配線層（表層の配線層）を用いて放射エレメントが形成され、これが空間に露出した、片側放射のアンテナとなっている。この構造の送信アンテナは、第１構造の送信アンテナと比較して、電磁波（送信波）をより効率的に放射できるという効果をもたらす。受信アンテナの場合であれば、受信アンテナを形成するプローブ内基板３２２の一方の側の最表面の配線層（表層の配線層）を用いて受信エレメントが形成され、これが空間に露出した、片側受信のアンテナが、第３構造に該当する。この構造の受信アンテナは、第１構造の受信アンテナと比較して、電磁波（送信アンテナから媒質中を伝搬して来た送信波、言い換えれば、受信波）をより効率的に受信できるという効果をもたらす。

　図３４は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００を、図４ｂと同様に正面から見た際の、第３構造の別の例を表す断面図である。同図は、Ｚ軸方向から見た際の送信アンテナ２２３とその近傍の断面図の一例である。

　図３５は、図３４にその断面を示した、第３構造の別の例についての、層毎の平面図の一例である。

　図３６は、図３４にその断面を示した、第３構造の別の例を、上方から見た際の断面図の一例である。

　図３４乃至図３６に例示した第３構造の別の例において、（１）グランド電位が与えられた第１の配線層（シールド層２５４）が、放射エレメントよりもさらに先へ延在している点は、第３構造と同じである一方、（２）第２の配線層の一部であって、信号線とは異なる第２の配線層を用いて、信号線よりも先の領域に、グランド電位が与えられた導電体２５７を形成している点と、（３）第３の配線層を用いて形成されたシールド層２５６と放射エレメントのうち、シールド層２５６が、放射エレメントの側方を通って放射エレメントよりも先の方へ延在している点が、第３構造と異なる。この形状は、図３４乃至図３６に示した送信アンテナ２２３の先にこれと異なる送信アンテナを配置する場合に、少なくともそこへグランド電位を与える導電体２５６の配線を容易に行うことができるという効果をもたらす。受信アンテナについても、同様である。（１）グランド電位が与えられた第１の配線層（シールド層２５４）が、放射エレメントよりもさらに先へ延在している点は、第３構造と同じである一方、（２）第２の配線層の一部であって、信号線とは異なる第２の配線層を用いて、信号線よりも先の領域に、グランド電位が与えられた導電体２５７を形成している点と、（３）第３の配線層を用いて形成されたシールド層２５６と受信エレメント（導電体２５８）のうち、シールド層２５６が、受信エレメントの側方を通って放射エレメントよりも先の方へ延在している点が、第３構造と異なる。この形状は、図３４乃至図３６に示した受信アンテナ２２３の先にこれと異なる受信アンテナを配置する場合に、少なくともそこへグランド電位を与えるシールド層２５６の配線を容易に行うことができるという効果をもたらす。

　図３７は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００を、図４ｂと同様に正面から見た際の、プローブ内基板３２１に備わる送信アンテナ２２３とその近傍に関する第４構造の、断面図の一例である。

　図３８は、図３７にその断面を示した第４構造についての、層毎の平面図の一例である。

　図３９は、図３７にその断面を示した第４構造を、上方から見た際の断面図の一例である。

　第４構造では、図３７と図３８に示すように、第４構造では、（１）第３構造と同様に、最も表面側（図３７において最も紙面右側、最もＸ軸の正の方向）の配線層となる第３の配線層において、この第３の配線層の一部を用いてシールド層２５６が形成されている。（２）さらに、第３構造と同様に、第３の配線層の一部であって、シールド層２５６とは異なる第３の配線層を用いて、シールド層２５６よりも先の領域に、放射エレメントが形成されている。そして、第３の配線層を用いて形成した放射エレメントと、第２の配線層を用いて形成した信号線２５５と、の間を接続するビアを設けることで、放射エレメントと信号線２５５を電気的に接続している。（３）上記（１）と同じようにして、最も裏面側（図３７において最も紙面左側、最もＸ軸の負の方向）の配線層となる第１の配線層において、この第１の配線層の一部を用いてシールド層２５４が形成されている。（４）さらに、上記（２）と同じようにして、第１の配線層の一部であって、シールド層２５４とは異なる第１の配線層を用いて、シールド層２５４よりも先の領域に、放射エレメント（導電体２５９）が形成されている。そして、第１の配線層を用いて形成した放射エレメントと、第２の配線層を用いて形成した信号線２５５と、の間を接続するビアを設けることで、放射エレメントと信号線２５５を電気的に接続している。この形状により、第４構造では、送信アンテナを形成するプローブ内基板３２１の両方の側の最表面の配線層（表層の配線層）を用いて放射エレメントが形成され、これが空間に露出した、両側放射のアンテナとなっている。この構造の送信アンテナは、第１乃至第３構造のいずれの送信アンテナと比較しても、電磁波（送信波）をより効率的に放射できるという効果をもたらす。受信アンテナの場合であれば、受信アンテナを形成するプローブ内基板３２２の両方の側の最表面の配線層（表層の配線層）を用いて受信エレメントが形成され、これが空間に露出した、両側受信のアンテナが、第４構造に該当する。この構造の受信アンテナは、第１構造の受信アンテナと比較して、電磁波（送信アンテナから媒質中を伝搬して来た送信波、言い換えれば、受信波）をより効率的に受信できるという効果をもたらす。

　図４０は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００を、図４ｂと同様に正面から見た際の、第４構造の別の例を表す断面図である。同図は、Ｚ軸方向から見た際の送信アンテナ２２３とその近傍の断面図の一例である。

　図４１は、図４０にその断面を示した、第４構造の別の例についての、層毎の平面図の一例である。

　図４２は、図４０にその断面を示した、第４構造の別の例を、上方から見た際の断面図の一例である。

　図４０乃至図４２に例示した第４構造の別の例において、（１）第１の配線層を用いて形成されたシールド層２５４と放射エレメントのうち、シールド層２５４が、放射エレメントの側方を通って放射エレメントよりも先の方へ延在している点と、（２）第２の配線層の一部であって、信号線とは異なる第２の配線層を用いて、信号線よりも先の領域に、グランド電位が与えられた導電体２５７を形成している点と、（３）第３の配線層を用いて形成されたシールド層２５６と放射エレメントのうち、シールド層２５６が、放射エレメントの側方を通って放射エレメントよりも先の方へ延在している点が、第４構造と異なる。この形状は、図４０乃至図４２に示した送信アンテナ２２３の先にこれと異なる送信アンテナを配置する場合に、少なくともそこへグランド電位を与えるシールド層２５４と２５６の配線を容易に行うことができるという効果をもたらす。受信アンテナについても、同様である。（１）第１の配線層を用いて形成されたシールド層２５４と受信エレメントのうち、シールド層２５４が、受信エレメントの側方を通って受信エレメントよりも先の方へ延在している点と、（２）第２の配線層の一部であって、信号線とは異なる第２の配線層を用いて、信号線よりも先の領域に、グランド電位が与えられた導電体２５７を形成している点と、（３）第３の配線層を用いて形成されたシールド層２５６と受信エレメントのうち、シールド層２５６が、受信エレメントの側方を通って放射エレメントよりも先の方へ延在している点が、第４構造と異なる。この形状は、図４０乃至図４２に示した受信アンテナ２２３の先にこれと異なる受信アンテナを配置する場合に、少なくともそこへグランド電位を与えるシールド層２５４と２５６の配線を容易に行うことができるという効果をもたらす。

　図４３は、本技術の第１の実施の形態における第１構造に適用される送信アンテナ２２３の形状の一例を示す図である。同図においては、電磁波吸収材２５１の先端とシールド層の先端が同じ位置になっており、かつ、これらの先端からさらに先へ、送信波（送信信号）を与える信号線２５５（実線で示した放射エレメント）が露出している。このように、送信アンテナ２２３においてシールド層２５６（シールド部）を電磁波吸収材２５１の先端から露出させない構成とすることもできる。その際、同図におけるａに例示するように、電磁波吸収材２５１の先端から露出した信号線２５５（言い換えれば、実線で示した放射エレメント）を、電磁波吸収材２５１の紙面下方に点線で示したストリップ線路の線路（信号線２５５）と同一の幅にすることもできる。紙面垂直方向が、電波の主放射方向（Ｘ軸方向）となる。なお、受信アンテナ２３３の形状を、図４３ａに示す形状とすることもできる。この場合、送信アンテナ２２３における放射エレメントが、受信アンテナ２３３における受信エレメントとなる。このアンテナを送信アンテナと受信アンテナに対向して用いることで、アンテナの利得が向上する。

　図４３におけるｂに例示するように、点線で示したストリップ線路の線路（信号線２５５）の幅よりも、実線で示した放射エレメントの幅を太くすることもできる。同図におけるｃに例示するように、メアンダ構造の放射エレメントを形成することもできる。同図におけるｄに例示するように、スパイラル状の放射エレメントを形成することもできる。同図におけるｅに例示するように、ストリップ線路の線路（信号線２５５）の幅よりも太い複数の放射エレメントを形成することもできる。同図におけるｆに例示するように、ストリップ線路の線路の幅よりも太い放射エレメントを形成し、ストリップ線路との接続部にスリットを設けることもできる。

　同図におけるｂ乃至ｅの形状により、同図におけるａよりも主放射方向の利得を改善することができる。同図におけるｆの形状により、同図におけるｂよりもインピーダンス整合をとることができ、効率よく電波を放射することができる。なお、受信アンテナ２３３の形状を、図４３ａ乃至ｆに示す形状とすることもできる。この場合、送信アンテナ２２３における放射エレメントが、受信アンテナ２３３における受信エレメントとなる。

　図４４は、本技術の第１の実施の形態における第１構造に適用される送信アンテナ２２３の形状の別の例を示す図である。図４４におけるａ乃至ｆは、図４３におけるａ乃至ｆにおいて、シールド層２５６（シールド部）を電磁波吸収材２５１の先端から露出させたものに該当する。

　図４４におけるａでは、主放射方向のシールド層にも高周波電流が流れ、アンテナの一部となることから、図４３におけるａよりも利得が向上する。図４４におけるｂ乃至ｅの形状により、同図におけるａよりも主放射方向の利得を改善することができる。同図におけるｆの形状により、同図におけるｂよりもインピーダンス整合をとることができ、効率よく電波を放射することができる。なお、受信アンテナ２３３の形状を、図４４ａ乃至ｆに示す形状とすることもできる。この場合、送信アンテナ２２３における放射エレメントが、受信アンテナ２３３における受信エレメントとなる。

　また、図４３および図４４のそれぞれの形状を第２構造に適用することもできる。

　図４５は、本技術の第１の実施の形態における第３構造に適用される送信アンテナ２２３の形状の一例を示す図である。同図においては、電磁波吸収材２５１の先端とシールド層の先端が同じ位置になっており、かつ、これらの先端からさらに先へ、送信波（送信信号）を与える信号線２５５（放射エレメント）が露出している。このように、送信アンテナ２２３においてシールド層２５６（シールド部）を電磁波吸収材２５１の先端から露出させない構成とすることもできる。その際、同図におけるａに例示するように、点線で示したストリップ線路の線路の幅よりも、放射エレメントの幅を太くすることもできる。同図におけるｂに例示するように、メアンダ構造の放射エレメントを形成することもできる。同図におけるｃに例示するように、スパイラル状の放射エレメントを形成することもできる。同図におけるｄに例示するように、ストリップ線路の線路の幅よりも太い複数の放射エレメントを形成することもできる。同図におけるｅに例示するように、ストリップ線路の線路（信号線２５５）の幅よりも太い放射エレメントを形成し、ストリップ線路との接続部にスリットを設けることもできる。

　図４５におけるａの形状により、図４３におけるａよりもインピーダンス整合をとることができ、効率よく電波を放射することができる。図４５におけるｂ乃至ｄの形状により、同図におけるａよりも主放射方向の利得を改善することができる。同図におけるｅの形状により、同図におけるａよりもインピーダンス整合をとることができ、効率よく電波を放射することができる。なお、受信アンテナ２３３の形状を、図４５ａ乃至ｅに示す形状とすることもできる。この場合、送信アンテナ２２３における放射エレメントが、受信アンテナ２３３における受信エレメントとなる。

　図４６は、本技術の第１の実施の形態における第３構造に適用される送信アンテナ２２３の形状の別の例を示す図である。図４６におけるａ乃至ｅは、図４５におけるａ乃至ｅにおいて、シールド層２５６（シールド部）を電磁波吸収材２５１の先端から露出させたものに該当する。

　図４６におけるａでは、主放射方向のシールド層にも高周波電流が流れ、アンテナの一部となることから、図４５におけるａよりも利得が向上する。図４６におけるｂ乃至ｄの形状により、同図におけるａよりも主放射方向の利得を改善することができる。同図におけるｅの形状により、同図におけるａよりもインピーダンス整合をとることができ、効率よく電波を放射することができる。なお、受信アンテナ２３３の形状を、図４６ａ乃至ｅに示す形状とすることもできる。この場合、送信アンテナ２２３における放射エレメントが、受信アンテナ２３３における受信エレメントとなる。

　また、図４５および図４６のそれぞれの形状を第４構造に適用することもできる。

　図４７は、本技術の第１の実施の形態における第３構造に適用される送信アンテナ２３３を、図４ｂと同様に正面から見た断面図である。図４７におけるａは、図４６におけるａを正面（Ｚ軸方向）から見た際の断面図に該当する。

　図４７におけるａに例示するように、放射エレメント（導電体２５８）は、プローブ内基板３２１の表層を用いて形成している。なお、同図におけるｂに例示するように、放射エレメント２５８は表層を用いて形成せずに、プローブ内基板３２１の内層を用いて形成することもできる。第４構造に適用する際に、同図におけるｃに例示するように、導電体２５８および２５９を両方とも内層を用いて形成することもできる。

　図４８は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００を、図４ｂと同様に正面から見た（Ｚ軸方向から見た）際の、プローブ内基板３２１に備わる送信アンテナ２２３とその近傍に関する第５構造の、断面図の一例である。

　図４９は、図４８にその断面を示した第５構造についての、層毎の平面図の一例である。

　図５０は、図４８にその断面を示した第５構造を、上方から見た際の断面図の一例である。

　図４８乃至図５０に示した第５構造の送信アンテナ２２３は、図１９乃至２１に示した第１構造の送信アンテナ２３２を、平面状かつスロット状のアンテナへ変更したものである。

　「平面状かつスロット状のアンテナ」は、送信アンテナの場合、電磁波吸収材２５１から露出して空間に露出したシールド層であって、スロットを備えたシールド層（図４８乃至図５０の例では、シールド層２５６が放射エレメントとなる。「平面状かつスロット状のアンテナ」は、この放射エレメント２５６と、誘電体（あるいは絶縁体）と、その誘電体（あるいは絶縁体）を間にはさんでスロットに重畳され、かつ、該スロットを横切る給電部（信号が与えられる信号線２５５）とを備える。同様にして、受信アンテナの場合、電磁波吸収材２５１から露出して空間に露出したシールド層であって、スロットを備えたシールド層（図４８乃至図５０の例では、シールド層２５６）が受信エレメント２５６となる。「平面状かつスロット状のアンテナ」は、この受信エレメントと、誘電体（あるいは絶縁体）と、その誘電体（あるいは絶縁体）を間にはさんでスロットに重畳され、かつ、該スロットを横切る給電部（信号が与えられる信号線２５５）とを備える。

　図４８において、信号線２５５と、シールド層２５６（放射エレメント２５６）との間に配置された、色付けされていない層が、上記誘電体（あるいは絶縁体）に該当する。

　図４８乃至図５０に示したように、平面状かつスロット状のアンテナは、配線層を複数層備えた電子基板（プローブ内基板３２１など）に形成される。そして、放射エレメント（スロットを備えたシールド層２５６）の第１方向（電子基板の厚さ方向、図５０のＸ軸方向）の大きさ（言い換えれば、放射エレメントに備わるスロットの前記方向の大きさ）Ｄｘよりも、第１方向と直交する第２方向（電子基板の幅方向、図４９のＺ軸方向）のスロットの大きさＤｚと第１方向および第２方向と直交する第３方向（電子基板が延在する長さ方向、図５０のｙ軸方向）のスロットの大きさＤｙとの双方が、大きくなっている。本明細書では、スロットを有する送信アンテナに備わる放射エレメント（図４８乃至図５０の例では、シールド層２５６）について、ＤｘよりもＤｚとＤｙの双方が大きくなっている場合、この送信アンテナを、「平面状かつスロット状のアンテナ」および「平面状かつスロット状の送信アンテナ」であると定義する。そして、放射エレメントの一部であって、第２方向と第３方向で定まる平面上に延在する部分を、「放射エレメントの平面」と定義する。また、図４９ｄに示した、スロットの幅Ｄｚと、スロットの長さＤｙとで定まる四角形の領域を、便宜的に送信アンテナの領域と定義する。受信アンテナについても同様である。本明細書では、スロットを有する受信アンテナに備わる受信エレメント（図４８乃至図５０の例では、シールド層２５６）について、ＤｘよりもＤｚとＤｙの双方が大きくなっている場合、この受信アンテナを、「平面状かつスロット状のアンテナ」および「平面状かつスロット状の受信アンテナ」であると定義する。そして、受信エレメントの一部であって、第２方向と第３方向で定まる平面上に延在する部分を、「受信エレメントの平面」と定義する。また、図４９ｄに示した、スロットの幅Ｄｚと、スロットの長さＤｙとで定まる四角形の領域を、便宜的に受信アンテナの領域と定義する。なお、送信アンテナおよび受信アンテナに関して、好ましくは、ＤｘとＤｚの双方よりも、Ｄｙが大きくなってよい。

　図４８乃至図５０に示した第５構造では、「平面状かつスロット状のアンテナ」を形成したプローブ内基板において、最も裏面側（Ｘ軸の負の方向）の第１の配線層（シールド層２５４）にはスロットが形成されず、最も表面側（Ｘ軸の正の方向）の第３の配線層にスロットが形成される。このような形状により、第５構造の平面状かつスロット状のアンテナは、片側放射のアンテナとなる。

　図５１は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００を、図４ｂと同様に正面から見た（Ｚ軸方向から見た）際の、第５構造の別の例を表す断面図である。

　図５２は、図５１にその断面を示した、第５構造の別の例についての、層毎の平面図の一例である。

　図５３は、図５１にその断面を示した、第５構造の別の例を、上方から見た際の断面図の一例である。

　図５４は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００を、図４ｂと同様に正面から見た（Ｚ軸方向から見た）際の、第５構造のさらに別の例を表す断面図である。

　図５５は、図５４にその断面を示した、第５構造のさらに別の例についての、層毎の平面図の一例である。

　図５６は、図５４にその断面を示した、第５構造のさらに別の例を、上方から見た際の断面図の一例である。

　図５１乃至図５３に例示するように、第５構造の別の例として、「平面状かつスロット状のアンテナ」に備わる信号線２５５を、このアンテナに備わるスロットよりもさらに先の領域において、５０オーム（Ω）などの抵抗２６０を介してグランドへ接続することにより終端することもできる。また、図５４乃至図５６に例示するように、第５構造のさらに別の例として、「平面状かつスロット状のアンテナ」に備わる信号線２５５を、このアンテナに備わるスロットよりもさらに先の領域において、他のアンテナ２６１へ接続することにより終端することもできる。

　図５７は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００を、図４ｂと同様に正面から見た（Ｚ軸方向から見た）際の、プローブ内基板３２１に備わる送信アンテナ２２３とその近傍に関する第６構造の、断面図の一例である。

　図５８は、図５７にその断面を示した第６構造についての、層毎の平面図の一例である。

　図５９は、図５７にその断面を示した第６構造を、上方から見た際の断面図の一例である。

　図５７乃至図５９に示した第６構造の送信アンテナ２２３は、図４８乃至５０に示した第５構造の平面状かつスロット状のアンテナを、両側放射のアンテナへ変更したものである。第６構造の「平面状かつスロット状のアンテナ」は、送信アンテナの場合、電磁波吸収材２５１から露出して空間に露出したシールド層であって、スロットを備えたシールド層（シールド層２５６と２５４）が放射エレメントとなる。このような形状により、第６構造の平面状かつスロット状のアンテナは、両側放射のアンテナとなる。受信アンテナの場合も同様である。図５７乃至図５９に示した第６構造の「平面状かつスロット状のアンテナ」が、受信アンテナの場合、電磁波吸収材２５１から露出して空間に露出したシールド層であって、スロットを備えたシールド層（シールド層２５６と２５４）が受信エレメントとなる。

　図６０は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００を、図４ｂと同様に正面から見た（Ｚ軸方向から見た）際の、第６構造の別の例を表す断面図である。

　図６１は、図６０にその断面を示した、第６構造の別の例についての、層毎の平面図の一例である。

　図６２は、図６０にその断面を示した、第６構造の別の例を、上方から見た際の断面図の一例である。

　図６３は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００を、図４ｂと同様に正面から見た（Ｚ軸方向から見た）際の、第６構造のさらに別の例を表す断面図である。

　図６４は、図６３にその断面を示した、第６構造のさらに別の例についての、層毎の平面図の一例である。

　図６５は、図６３にその断面を示した、第６構造のさらに別の例を、上方から見た際の断面図の一例である。

　図６０乃至図６２に例示するように、第６構造の別の例として、「平面状かつスロット状のアンテナ」に備わる信号線２５５を、このアンテナに備わるスロットよりもさらに先の領域において、５０オーム（Ω）などの抵抗２６０を介してグランドへ接続することにより終端することもできる。また、図６３乃至図６５に例示するように、第６構造のさらに別の例として、「平面状かつスロット状のアンテナ」に備わる信号線２５５を、このアンテナに備わるスロットよりもさらに先の領域において、他のアンテナ２６１へ接続することにより終端することもできる。

　図６６は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００を、図４ｂと同様に正面から見た（Ｚ軸方向から見た）際の、プローブ内基板３２１に備わる、平面状かつスロット状の送信アンテナ２２３とその近傍に関する第７構造の、断面図の一例である。

　図６７は、図６６にその断面を示した第７構造についての、層毎の平面図の一例である。

　図６８は、図６６にその断面を示した第７構造を、上方から見た際の断面図の一例である。

　図６６乃至図６８に示した第７構造となる平面状かつスロット状の送信アンテナ２２３は、第５構造の送信アンテナ２２３と比較して、以下の点が異なる。すなわち、第７構造となる平面状かつスロット状の送信アンテナ２２３においては、送信元方向から延在した信号線２５５がスロットの一部を横切った地点よりも先の領域（言い換えれば、送信元方向から延在した信号線２５５がスロットの一部と重畳された地点よりも先の領域）であって、かつ、スロット近傍となる領域内（より好ましくは、スロットの幅Ｄｚとスロットの長さＤｙとで定まる四角形の領域によって、便宜的に定義される送信アンテナの領域内）において、信号線２５５が、図６６において斜線で示されたビアを介して、スロットを備えた放射エレメント（シールド層２５６）へ接続されて終端されている。第７構造となる平面状かつスロット状のアンテナは、この構造を備えることにより、第５構造のアンテナと比較して、信号線２５５からスロットを跨いで放射エレメント２５６へ流れる電流が増加し、電磁波を効率的に放射させることができる。受信アンテナの場合も同様である。図６６乃至図６８に示した第７構造の「平面状かつスロット状のアンテナ」が、受信アンテナの場合、電磁波吸収材２５１から露出して空間に露出したシールド層であって、スロットを備えたシールド層２５６が受信エレメントとなる。

　図６９は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００を、図４ｂと同様に正面から見た（Ｚ軸方向から見た）際の、プローブ内基板３２１に備わる送信アンテナ２２３とその近傍に関する第８構造の、断面図の一例である。

　図７０は、図６９にその断面を示した第８構造についての、層毎の平面図の一例である。

　図７１は、図６９にその断面を示した第８構造を、上方から見た際の断面図の一例である。

　図６９乃至図７１に示した第８構造の送信アンテナ２２３は、図６６乃至６８に示した第７構造の平面状かつスロット状のアンテナを、両側放射のアンテナへ変更したものである。第８構造の「平面状かつスロット状のアンテナ」は、送信アンテナの場合、電磁波吸収材２５１から露出して空間に露出したシールド層であって、スロットを備えたシールド層（シールド層２５６と２５４）が放射エレメントとなる。さらに、送信元方向から延在した信号線２５５がスロットの一部を横切った地点よりも先の領域（言い換えれば、送信元方向から延在した信号線２５５がスロットの一部と重畳された地点よりも先の領域）であって、かつ、スロット近傍となる領域内（より好ましくは、スロットの幅Ｄｚとスロットの長さＤｙとで定まる四角形の領域によって、便宜的に定義される送信アンテナの領域内）において、信号線２５５が、図６９において斜線で示されたビアを介して、スロットを備えた放射エレメント（シールド層２５６と２５４）の双方へ接続されて終端されている。このような形状により、第８構造の平面状かつスロット状のアンテナは、両側放射のアンテナとなる。受信アンテナの場合も同様である。図６９乃至図７１に示した第８構造の「平面状かつスロット状のアンテナ」が、受信アンテナの場合、電磁波吸収材２５１から露出して空間に露出したシールド層であって、スロットを備えたシールド層（シールド層２５６と２５４）が受信エレメントとなる。

　図７２は、本技術の第１の実施の形態における平面状かつスロット状のアンテナの第５構造に適用される送信アンテナの形状の一例を示す図である。同図におけるａに例示するように、電磁波吸収材２５１から露出したシールド層２５６において、信号線２５５と重畳する領域の全体を、スロットにすることもできる。同図におけるｂに例示するように、電磁波吸収材２５１から露出した信号線２５５の線幅を、電磁波吸収材２５１が配置された領域に延在する信号線２５５の幅よりも大きくして、かつ、シールド層２５６において、この幅を大きくした信号線２５５と重畳する領域の全体を、スロットにすることもできる。同図におけるｃに例示するように、電磁波吸収材２５１から露出した信号線２５５をメアンダ構造として、かつ、シールド層２５６において、このメアンダ構造にした信号線２５５と重畳する領域の全体を、スロットにすることもできる。同図におけるｄに例示するように、電磁波吸収材２５１から露出したシールド層２５６に設けたスロットが、電磁波吸収材２５１から露出した信号線２５５を横切るようにすることもできる。同図におけるｅに例示するように、電磁波吸収材２５１から露出したシールド層２５６に設けたスロットが、電磁波吸収材２５１から露出した信号線２５５を横切るようにして、かつ、そのスロットが信号線２５５を横切った先の領域において、そのスロットを分岐させる（例えばＴ字型に分岐させる）こともできる。

　同図におけるａ、ｄの形状により、紙面垂直方向（Ｘ軸方向）が電波の主放射方向となり、アンテナの利得が向上する。同図におけるｂおよびｃの形状により、同図におけるａよりも放射抵抗が大きくなるため、効率的に電波を放射することができる。同図におけるｅの形状により、同図におけるｄよりも放射抵抗が大きくなるため、効率的に電波を放射することができる。

　また、平面状かつスロット状のアンテナの第６構造に対して、同図におけるａの形状を適用することもできる。この場合、同図におけるａを第５構造に適用した際と比較してインピーダンス整合が取りやすく、効率的に放射させることができる。

　図７３は、本技術の第１の実施の形態における平面状かつスロット状のアンテナの第７構造に適用される送信アンテナの形状の一例を示す図である。図７３におけるａ乃至ｅは、図７２におけるａ乃至ｅの信号線２５５の先端を、ビアを介して放射エレメント（言い換えれば、スロットをシールド層２５６）へ接続することで終端したものである。丸印がビアを示す。この構造を備えることにより、図７２に記載のアンテナと比較して、信号線２５５からスロットを跨いで放射エレメントへ流れる電流が増加し、電磁波を効率的に放射させることができる。

　図７４は、本技術の第１の実施の形態における平面状かつスロット状のアンテナの第８構造に適用される送信アンテナの形状の一例を示す図である。

　図７５は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００の動作原理と、センサ装置２００の構造がもたらす効果を説明するための図である。同図におけるａに例示するように、本技術のセンサ装置２００は、送信アンテナ２２１と受信アンテナ２３１との間の距離を所定の距離ｄ０に固定している。電磁波が、この所定の距離ｄ０を伝搬するために要する伝搬時間が、送信アンテナ２２１と受信アンテナ２３１との間の媒質中の水分量に比例して大きくなることに着目し、電磁波の伝搬遅延時間Δｔを計測して、その水分量を求めている。

　水分を正確に計測するため、同図におけるｂに例示するように、センサ装置２００は、利得の高い、平面状もしくは平面状かつスリット状の送信アンテナ２２１と受信アンテナ２３１とを備える。それらのアンテナの加工精度と位置決め精度を向上させ、かつ、アンテナおよび伝送路の周囲の環境（例えば、アンテナおよび伝送路の周囲の空間の大きさや、アンテナおよび伝送路から筐体までの距離や、アンテナおよび伝送路から土壌までの距離）を一定に保つために、送信アンテナと送信アンテナに接続された伝送路とを同じ第１電子基板（プローブ内基板３２１）を用いて形成し、受信アンテナと受信アンテナに接続された伝送路とを同じ第２電子基板（プローブ内基板３２２）を用いて形成している。

　そして、アンテナ間の媒質の水分量がある一定の値となる条件下で、水分量の計測を繰り返し行ってもその計測結果が常に一定となるように（言い換えれば、繰り返して計測を行っても送信アンテナから受信アンテナへ電磁波が伝搬する時間と伝搬する信号の大きさとが常に一定となるように）、センサ装置２００は、新規な構造を備えている。すなわち、センサ装置２００は、同図におけるｂに例示するように、平面状もしくは平面状かつスロット状となる、送信アンテナと受信アンテナを備え、これらのアンテナの平面を対向させてその向きを固定し、かつ、これら送信アンテナと受信アンテナと間の距離が常に所定の距離となるように、これらのアンテナの位置を固定した構造を、備えている。

　さらに、測定部３１２には、送信アンテナに接続された送信用伝送路と受信アンテナに接続された受信用伝送路とが接続される。その測定部３１２は、送信アンテナへ送信波を送信し、受信アンテナから受信波を受信する。この測定部３１２を備えた測定部基板３１１は、第１電子基板および第２電子基板と直交する。これら直交した基板の間を、シールドされた複数の信号線を含む伝送線路であって、測定部基板３１１およびプローブ内基板３２１、３２２よりも柔軟性が高い伝送線路ケーブルを介して、伝送路が電気的に延在している。

　特許文献１では、送信アンテナと受信アンテナの平面を対向させ、その向きを固定させた形態は、記載されていない。

　一方、無線通信端末装置の分野では、平面状または平面状かつスロット状のアンテナを用いることがある。しかし、一般的に、無線通信装置では、送信機と受信機が、異なる筐体に収められており、このため、送信アンテナと受信アンテナとの間の距離は、固定されておらず、また、送信アンテナと受信アンテナの向きも、固定されていない。

　特許文献１では、平面状の送信アンテナと受信アンテナを対向させてその向きを固定することで水分を正確に計測するという課題認識もなく、平面状の送信アンテナと受信アンテナを対向させてその向きを固定する構造を組み合せる動機もない。

　予め定めた距離を伝搬する電磁波の伝搬遅延時間と、伝搬する媒質中の水分量と、を正確に計測することができるという本発明の機能は、平面状もしくは平面かつスリット状、の送信アンテナと受信アンテナを所定の向きすなわち対向させた向きで固定して、かつ、これらのアンテナを予め定めた距離を設けた位置に固定しているという構成により、初めて得られるものである。

　また、平面状もしくは平面かつスリット状の送信アンテナと受信アンテナを、所定の向きすなわち対向させた向きで固定して、かつ、これらのアンテナを予め定めた距離を設けた位置に固定しているという構成により、水分を正確に測定するとの効果は、測定部基板がＸ軸とＹ軸で定まる１つの面と平行に延在する、図４と図７４に記載の形態だけでなく、測定部基板がＸ軸とＺ軸で定まる１つの面と平行に延在する、図３５１の形態でも得られる。本技術の第１の実施の形態の別の例として、図４に示す本技術の第１の実施の形態における測定部基板が延在する方向を、図３５１で示すようにＸ軸とＺ軸で定まる１つの面と平行に延在するように変更して、この測定部基板と送信用プローブ基板と受信用プローブ基板を、図４と同様に１つのセンサ筐体に収容した形態もとり得る。

　ここで、アンテナを電子基板（プローブ内基板３２１など）内に形成しない比較例、例えば、アンテナを複数個の部品を用いて組み立てる例を想定する。この比較例と比較して、センサ装置２００では、アンテナを電子基板内に形成するため、アンテナの加工精度を向上させ、水分を正確に測定できる。さらに、アンテナおよびセンサ装置２００に備わるプローブ筐体３２０の体積を小さくすることができる。これにより、プローブ筐体３２０を地中へ挿した際に、プローブ筐体３２０が、計測対象となる土壌の方向へ押しのける土の量を少なくすることができる。押しのけられて増える土の量を小さくすることで、プローブ筐体を挿した際に計測対象となる土壌の状態が変化してしまうことを抑制し、これにより計測対象となる土壌の水分を正確に測定できるようになる。

　なお、送信アンテナ平面が測定部基板に対してなす角度、および、受信アンテナ平面が測定部基板に対してなす角度は、０°乃至９０°の間の任意の角度を取り得る。

　図７６は、本技術の第１の実施の形態におけるアンテナ平面と測定部基板とのなす角度の一例を示す図である。同図におけるａに例示するように、送信側、受信側の両方でアンテナ平面と測定部基板とのなす角度を９０度にすることができる。同図におけるｂに例示するように、送信側、受信側の両方でアンテナ平面と測定部基板とのなす角度を０度にすることもできる。

　同図におけるｃに例示するように、送信側、受信側の両方でアンテナ平面と測定部基板とのなす角度を０度、９０度以外の角度にすることもできる。同図におけるｄに例示するように、送信側、受信側の両方でアンテナ平面と測定部基板とのなす角度を０度、９０度以外の角度とし、一方の角度を＋αとして、他方の角度を－αとすることもできる。また、同図におけるｅやｆに例示するように、送信側および受信側の一方の角度を９０度とし、他方を０度とすることもできる。

　図７７は、本技術の第１の実施の形態において、センサ装置２００に備わる、測定部基板３１１とプローブ内基板３２１、３２２との接続方法を説明するための図である。同図におけるａは、これらの基板同士の接続箇所をセンサ装置２００の上方から見た図である。同図におけるｂは、これらの基板を、センサ装置２００の正面から見た図である。同図におけるｃは、測定部基板３１１のコネクタ部分をＹ軸方向から見た際の詳細図である。同図の構成は、構成要素（７）に該当する。

　図７７ｃに示した伝送路接続部が、測定部基板３１１内の伝送路と、プローブ内基板３２１または３２２内の伝送路とを電気的に接続している。この伝送路接続部は、アンテナ数と同数の信号線を備え、これら信号線のそれぞれがシールドされている。同図においては、伝送路接続部として、パラレルケーブルが用いられる。このパラレルケーブル内において、信号線のそれぞれの両側にシールド線がさらに配線され、これらが並べて配置されている。例えば、信号線を３本とすると、シールド線が４本配線され、これらが並べて配置されている。これら並べて配置された信号線およびシールド線の上方と下方には、それぞれシールド層が配置されている。信号線間のシールド配線と信号線の上方および下方のシールド層とによって、信号線の周囲がシールドされている。これら信号線とシールド線とシールド層とを含んで一体となった構造の外周は、絶縁性保護材により被覆される。なお、伝送路接続部として、アンテナ数と同数の同軸ケーブルを用いることもできる。

　図７８は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００に備わる測定部基板３１１とプローブ内基板３２１または３２２と伝送路接続部の詳細図の一例である。同図におけるａに記載のプローブ内基板は、これを外部から見た状態を示している。同図におけるｂに記載のプローブ内基板は、その表層の配線層の形状を色付けしたパターンで示し、表層の配線層に接続されたビアと、内層の配線層の形状は、点線で示している。

　図７９は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００に備わる測定部基板３１１とプローブ内基板３２１と伝送路接続部の詳細図および断面図の一例である。同図におけるａは、センサ装置２００の上方（Ｙ軸方向）から見た際のプローブ内基板３２１の断面図を示す。同図におけるｂは、センサ装置２００の正面（Ｚ軸方向）から見た際のプローブ内基板３２１の断面図を示す。同図におけるｃは、センサ装置２００の側方（Ｘ軸方向）から見た際の、プローブ内基板３２１の配線の形状を表す。同図におけるｃは、に記載のプローブ内基板は、その表層の配線層の形状を色付けしたパターンで示し、表層の配線層に接続されたビアと、内層の配線層の形状は、点線で示している。アンテナ数は３つである。

　図８０は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００に備わる伝送路接続部の詳細図の一例である。同図におけるａは、センサ装置２００を上方からＹ軸の正の方向へ見た際の、伝送路接続部の図である。同図の下側には、伝送路接続部とプローブ内基板３２１とを接続するコネクタ３２３を上方から見た際の断面図と、プローブ内基板３２１を上方から見た際の断面図が、記載されている。同図の左側には、伝送路接続部と測定部基板３１１とを接続するコネクタ３１４を上方から見た際の断面図が、記載されている。同図におけるｂは、センサ装置２００を下方からＹ軸の負の方向へ見た際の、伝送路接続部の図である。同図の下側には、伝送路接続部とプローブ内基板３２１とを接続するコネクタ３２３を下方から見た際の断面図と、プローブ内基板３２１を下方から見た際の断面図が、記載されている。同図の右側には、伝送路接続部と測定部基板３１１とを接続するコネクタ３１４を下方から見た際の断面図が、記載されている。同図におけるｃは、センサ装置２００を側方からＸ軸の正の方向へ見た際の、伝送路接続部の図である。同図の下側には、伝送路接続部とプローブ内基板３２１とを接続するコネクタ３２３を側方からＸ軸の正の方向へ見た際の平面図が記載されている。同図の左側には、伝送路接続部と測定部基板３１１とを接続するコネクタ３１４を側方から見た際の断面図が、記載されている。
同図におけるｄは、センサ装置２００を正面裏側からＺ軸の負の方向へ見た際の、伝送路接続部と、伝送路接続部と測定部基板３１１とを接続するコネクタ３１４の図である。同図の下側には、伝送路接続部とプローブ内基板３２１とを接続するコネクタ３２３を正面裏側からＺ軸の負の方向へ見た際の断面図と、プローブ内基板３２１を正面裏側からＺ軸の負の方向へ見た際の、コネクタ３２３と接続する部分の断面図が、記載されている。

　同図におけるａ乃至ｄに例示するように、直交して配置された２つの基板（測定部基板３１１およびプローブ内基板３２１）のそれぞれに備わる伝送路の間が、測定部基板３１１およびプローブ内基板３２１よりも柔軟性が高くかつ複数本の伝送線路を備えた伝送路接続部によって接続される。

　図８１と図８２は、本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板３２１の平面形状の一例を示す。図８１と図８２に示す例は、１個のアンテナを備え、かつ、アンテナへの伝送路が１層の信号線層とこれを間に挟む２層のシールド層とからなる、合計３層の配線層を備えたプローブ内基板３２１の平面形状を示す。かつ、図８１と図８２に示す例は、信号線２５５と同じ配線層の一部を用いて、信号線２５５の側方にシールド配線を配置した例を示す。図８１におけるａは、第１の配線層の外側に配置されるソルダーレジスト２５２と電磁波吸収材２５１の平面形状を示す。ソルダーレジスト２５２は色付けしたパターンで、電磁波吸収材２５１はその外形が点線で示されている。図８１におけるｂは、第１の配線層（シールド層２５４と放射エレメント）の平面形状を示す。図８１におけるｃは、第２の配線層（信号線）と、第２の配線層の一部を用いて信号線２５５の両側に配置されたシールド配線：導電体２５７）を示す。シールド配線２５７に配置された、四角形とその対角線を線分で結んだ記号はビアを表し、特に図８１におけるｃにおいては、シールド層２５４とシールド配線（導電体２５７）との間を接続するビアと、シールド配線と後述するシールド層２５６との間を接続するビアが、シールド配線２５７のパターン上に示されている。同図におけるＷａは、プローブ内基板３２１の幅を示す。また、Ｗｂは、シールド配線の幅を示し、Ｗｃは、シールド配線端の間隔を示す。

　図８２におけるａは、第３の配線層（シールド層２５６と放射エレメント）の平面形状を示す。図８２におけるｂは、第３の配線層の外側に配置されるソルダーレジスト２５３と電磁波吸収材２５１の平面形状を示す。ソルダーレジスト２５３は色付けしたパターンで、電磁波吸収材２５１はその外形が点線で示されている。図８２におけるｃは、図８１におけるｃのＡ－Ａ'線に沿って切断した際のプローブ内基板３２１の断面図である。

　図８２におけるｃの断面図は、紙面の下側から順に、ソルダーレジスト２５２と、第１の配線層（シールド層２５４）が配置され、その上に、第２の配線層を用いて、信号線２５５と、その両側のシールド配線２５７とが配置される。これらの上に、シールド層２５６とソルダーレジスト２５３が配置される。プローブ内基板３２１の伝送路が形成された領域においては、この断面の周囲に、電磁波吸収材２５１（不図示）が配置されている。

　図８３と図８４は、本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板３２１の平面形状の別の一例を示す。図８３と図８４に示す例は、１個のアンテナを備え、かつ、アンテナへの伝送路が１層の信号線層とこれを間に挟む２層のシールド層とからなる、合計３層の配線層を備えたプローブ内基板３２１を示す。かつ、図８３と図８４に示す例は、信号線２５５の上方に配置されたシールド層２５６から信号線２５５の側方を通過して信号線２５５の下方に配置されたシールド層２５４へと至るビアを用いて、このビアを信号線２５５に沿って列状に配置することで、信号線２５５の側方をシールドした例を示す。図８３におけるｃが、このシールド用のビアの列を示している。同図において、信号線２５５の両側に配置された、四角形とその対角線を線分で結んだ記号は、ビアを表す。そして、同図において色付けしていないこれらのビアは、信号線２５５と同層となる第２の配線層で形成したものではなく、信号線２５５よりも上の層から信号線２５５の側方を通過して信号線２５５よりも下の層へと延在するビアであることを示している。図８３におけるｃ以外に図８３と図８４に記載された平面形状は、図８１と図８２に記載されたそれらと類似のため、説明は省略する。なお、図８４におけるｃは、図８３におけるｃのＡ－Ａ'線に沿って切断した際のプローブ内基板３２１の断面図である。図８３におけるＷａは、プローブ内基板３２１の幅を示す。また、Ｗｂは、シールドビア列の幅を示し、Ｗｃは、ビア列端の間隔を示す。

　次に、図８３におけるｃに記載の構造がもたらす効果を説明する。図８１におけるｃに示したシールド配線を用いて、信号線２５５の側方をシールドする構造の場合、信号線２５５とシールド配線は、同じ配線層（第２の配線層）を用いて形成される。このため、第２の配線層を加工して、信号線２５５のパターンとシールド配線２５７のパターンとを形成する際に、信号線２５５とシールド配線との間隔は、パターン形成装置が備える最小加工寸法以下には加工することが出来ない。両者の間は、少なくとも、パターン形成装置が備える最小加工寸法に相当する距離を設ける必要がある。これに対して、図８３におけるｃに示したシールド用のビアの列を用いて、信号線２５５の側方をシールドする構造の場合、信号線２５５と、信号線２５５よりも上の層から信号線２５５の側方を通過して信号線２５５よりも下の層へと延在するシールド用のビアは、異なる配線層を用いて形成される。すなわち、信号線２５５のパターンは、これ単独でパターン形成装置を用いて形成される。シールド用のビアも、信号線２５５よりも上の層において、これ単独でパターン形成装置を用いて形成される。このため、信号線２５５と、信号線２５５の側方を通過するビアとの間の距離は、これらのパターンのレイアウトを設計する際に、任意の値に設定することが可能である。これにより、図８３におけるｃに示した構造の場合、図８１におけるｃに示した構造よりも、信号線２５５とシールド用のビアの列（図８１の場合はシールド配線）との間の距離を小さくすることができる。その結果、図８３と図８４に示すプローブ内基板３２１の幅は、図８１と図８２に示すプローブ内基板３２１の幅よりも小さくすることができるという効果がもたらされる。かつ、プローブ内基板の幅を小さくできると、これを収めるプローブ筐体の断面積を小さくすることができて、これにより水分を正確に計測できるというさらなる効果がもたらされる。これについては、詳細を後述する。

　図８５と図８６は、本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板３２１の平面形状のさらに別の一例を示す。図８５と図８６に示す例は、ｎ個（例としてｎ＝３）のアンテナを備え、かつ、アンテナへの伝送路が１層の信号線層とこれを間に挟む２層のシールド層とからなる、合計３層の配線層を備えたプローブ内基板３２１を示す。かつ、図８５と図８６に示す例は、信号線２５５と同じ配線層の一部を用いて、信号線２５５の側方をシールドした例を示す。図８５と図８６のそれぞれの図に示した各層の役割は、図８１と図８２のそれらと同様であるので、説明を省略する。

　図８５におけるｂでは、第１の配線層の一部を用いて、シールド層２５４が形成され、かつ、これ以外となる第１の配線層の一部を用いて、３個のアンテナに備わる３個の放射エレメントが形成されている。図８５におけるｃは、図８１におけるｃと同様に、信号線２５５と同じ配線層の一部を用いて、信号線２５５の側方にシールド配線を配置した例を示す。図８５におけるｃでは、図８５におけるｂに示した３個の放射エレメントへ接続するための３本の信号線２５５が、第２の配線層の一部を用いて形成されている。かつ、これら３本の信号線２５５のそれぞれの側方をシールドするために、これら３本の信号線の間と外側とに、合計４本のシールド配線２５７が、３本の信号線２５５と同じ第２の配線層を用いて形成されている。なお、図８６におけるｃは、図８５におけるｃのＡ－Ａ'線に沿って切断した際のプローブ内基板３２１の断面図である。図８５におけるＷａは、プローブ内基板３２１の幅を示す。また、Ｗｂは、シールド層の幅を示し、Ｗｃは、シールド層端の間隔を示す。Ｗｄは、２本の伝送路と、３本のシールド配線の幅を示す。

　図８７と図８８は、本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板３２１の平面形状のさらに別の一例を示す。図８７と図８８に示す例は、ｎ個（例としてｎ＝３）のアンテナを備え、かつ、アンテナへの伝送路が１層の信号線層とこれを間に挟む２層のシールド層とからなる、合計３層の配線層を備えたプローブ内基板３２１を示す。かつ、図８７と図８８に示す例は、信号線２５５の上方に配置されたシールド層２５６から信号線２５５の側方を通過して信号線２５５の下方に配置されたシールド層２５４へと至るビアを用いて、このビアを信号線２５５に沿って列状に配置することで、信号線２５５の側方をシールドした例を示す。図８７におけるｂでは、第１の配線層の一部を用いて、シールド層２５４が形成され、かつ、これ以外となる第１の配線層の一部を用いて、３個のアンテナに備わる３個の放射エレメントが形成されている。図８７におけるｃは、図８３におけるｃと同様に、シールド用のビアの列を用いて、信号線２５５の側方をシールドした例を示す。図８７におけるｃでは、図８７におけるｂに示した３個の放射エレメントへ接続するための３本の信号線２５５が、第２の配線層の一部を用いて形成されている。かつ、これら３本の信号線２５５のそれぞれの側方をシールドするために、これら３本の信号線の間と外側とに、合計４列となるシールド用のビアの列が配置されている。
なお、図８８におけるｃは、図８７におけるｃのＡ－Ａ'線に沿って切断した際のプローブ内基板３２１の断面図である。図８７におけるＷａは、プローブ内基板３２１の幅を示す。また、Ｗｂは、シールド層の幅を示し、Ｗｃは、シールド層端の間隔を示す。Ｗｄは、２本の伝送路と、３本のシールドビア列の幅を示す。

　次に、図８７におけるｃに記載の構造がもたらす効果を説明する。
図８３におけるｃと同様に、図８７におけるｃに示した３本の信号線２５５と、４列のビアの列とは、別々に（言い換えれば、独立して）パターン形成される。その結果、図８７におけるｃに示した３本の信号線２５５と、４列のビアの列との間の距離は、図８５におけるｃに示した３本の信号線２５５と、４本のシールド配線との間の距離よりも、小さくすることができる。その結果、図８７と図８８に示すプローブ内基板３２１の幅は、図８５と図８６に示すプローブ内基板３２１の幅よりも小さくすることができる。かつ、プローブ内基板の幅を小さくできると、これを収めるプローブ筐体の断面積を小さくすることができて、これにより水分を正確に計測できるというさらなる効果がもたらされる。これについては、詳細を後述する。

　図８９は、本技術の第１の実施の形態におけるビア列によるシールドを説明するための図である。同図におけるａは、第１の配線層を示し、同図におけるｂは、第２の配線層を示す。同図におけるｃは第３の配線層を示す。第２の配線層において、シールド配線を設けず、ビア列を信号線２５５の周囲に配列してシールドすることもできる。丸印がビアを示す。これらのビアによって、伝送路同士の電気的結合が低減されるため、意図しないアンテナ開口部（放射エレメント）からの放射を抑えることができ、高精度に水分を計測することが可能となる。

　また、隣接するビアの間隔は、電磁波の中心周波数の波長の１０分の１以下であることが望ましく、最大周波数の波長の１／１０以下であることがさらに望ましい。例えば、測定周波数帯域が１－９ＧＨｚであるとき、中心周波数は５ＧＨｚであるので、ビアの間隔は６ｍｍ以下であることが望ましく、最大周波数は９ＧＨｚであるため、３．３ｍｍ以下であることがさらに望ましい。

　図９０は、本技術の第１の実施の形態におけるストリップ線路の一例を示す図である。同図は、例えばプローブ内配線基板に形成するストリップ線路の断面図を示す。同図におけるａに例示するように、シールド層２５４および２５６を上下面として、上下対称なストリップ線路であってもよい。同図におけるｂに例示するように、上下が非対称なストリップ線路、すなわち、３層よりも多くの配線層を備えた電子基板を用いて、信号線２５５を形成した層からからシールド層２５４を形成した層までの距離と、信号線２５５を形成した層からシールド層２５４を形成した層までの距離とが、異なる距離となる配線層を用いたストリップ線路、であってもよい。同図におけるｃに例示するように、信号線２５５の側方かつ両側にシールド配線を配置した上下対称なストリップ線路であってもよい。同図におけるｄに例示するように、信号線２５５の側方にシールド配線を配置した、上下非対称なストリップ線路であってもよい。

　同図におけるｅに例示するように、ポスト壁付きの上下対称なストリップ線路であってもよい。ここで、ポスト壁は、伝送路と概並行に複数配置されるビア列のことを指す。ポスト壁の配置により、基板端から基板外部への放射や隣接線路間の電気的結合が低減する。同図におけるｆに例示するように、ポスト壁付きの上下非対称なストリップ線路であってもよい。同図におけるｇに例示するように、ポスト壁とシールド配線の双方を備えた上下対称なストリップ線路であってもよい。同図におけるｈに例示するように、ポスト壁とシールド配線の双方を備えた、上下非対称なストリップ線路であってもよい。

　また、プローブ内基板３２１は、典型的にはＦＲ－４を基材としたガラスエポキシ基板であるが、高周波特性の優れた変性ポリフェニレンエーテル（ｍ－ＰＰＥ：modified-PolyPhenyleneEther）やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ:PolyteTraFluoroEthylene）などを用いた基板であってもよい。また、プローブ内基板３２１は、高い誘電率を持つセラミックスを用いた基板であってもよいし、上記の基板を複数種類組み合わせたビルドアップ基板であってもよい。また、柔軟性をもつポリイミドやポリエステル、ポリエチレンテレフタレートなどを用いたフレキシブル基板であってもよいし、リジット基板とフレキシブル基板とを組み合わせたリジットフレキ基板であってもよい。

　図９１乃至図９３は、本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板３２１の平面形状のさらに別の一例を示す。図９１乃至図９３に示す例は、ｎ個（例としてｎ＝３）のアンテナを備え、かつ、ｎ個のアンテナへ接続するｎ本の伝送路を、ｎ－１層の信号線層とこれを間に挟むｎ層のシールド層とからなる、合計２ｎ－１層の配線層を備えたプローブ内基板３２１に形成した一例を示す。かつ、図９１乃至図９３に示す例は、信号線２５５の上方に配置されたシールド層から、信号線２５５の側方を通過して、信号線２５５の下方に配置されたシールド層へと至るビアを用いて、このビアを信号線２５５に沿って列状に配置することで、信号線２５５の側方をシールドした例を示す。

　図９１におけるｂでは、第１の配線層の一部を用いて、シールド層２５４が形成され、かつ、これ以外となる第１の配線層の一部を用いて、３個のアンテナに備わる３個の放射エレメント２５９が形成されている。図９１におけるＷａは、プローブ内基板３２１の幅を示す。また、Ｗｂは、シールド層の幅を示し、Ｗｃは、シールド層端の間隔を示す。Ｗｄは、１本の伝送路と、２本のシールドビア列の幅を示す。

　そして、図９１乃至図９３に示す例では、３個のアンテナのそれぞれに接続する３本の信号線が、５層の配線層を有する基板に備わる２層の信号線層（第２と第４の配線層）を用いて形成されている。

　図９１におけるｃに示す第２の配線層においては、
（１）図９１におけるｂに示した３個の放射エレメントのうち、第１の放射エレメントへ接続するための１本の信号線２５５が、形成されている。
（２）プローブ内基板３２１の一方の表層（第１の配線層）に配置された３個の放射エレメント２５９を、それぞれに接続するための信号線２５５を間に挟んで、もう一方の表層（第５の配線層）に配置された３個の放射エレメントと接続するために、第２の配線層においては信号線２５５が接続されない、第２と第３の放射エレメントについて、その直下となる位置に、これらの放射エレメントと接続するためのビアが形成されている。
（３）上記（１）の信号線２５５の側方をシールドするために、この信号線の両側にシールド用のビアの列が配置されている。
（４）第１層の配線層を用いて形成したシールド層２５４を、第３層と第５層の配線層を用いて形成したシールド層２５６と密に接続するために、これらシールド層の外縁近傍にもビアの列が配置されている。

　一方、図９２におけるｂに示す第４の配線層においては、
（１）図９１におけるｂに示した３個の放射エレメントのうち、第２の配線層においては信号線２５５が接続されない、第２と第３の放射エレメントについて、これらへ接続するための２本の信号線２５５が、形成されている。
（２）プローブ内基板３２１の一方の表層（第１の配線層）に配置された３個の放射エレメント２５９を、それぞれに接続するための信号線２５５を間に挟んで、もう一方の表層（第５の配線層）に配置された３個の放射エレメントと接続するために、第４の配線層では信号線２５５が接続されない、第１の放射エレメントについて、その直下となる位置に、この放射エレメントと接続するためのビアが形成されている。
（３）上記（１）の信号線２５５の側方をシールドするために、これらの信号線の両側にシールド用のビアの列が配置されている。
（４）第１層の配線層を用いて形成したシールド層２５４を、第３層と第５層の配線層を用いて形成したシールド層２５６と密に接続するために、これらシールド層の外縁近傍にもビアの列が配置されている。

　なお、図９３におけるｂは、図９１におけるｃのＡ－Ａ'線に沿って切断した際のプローブ内基板３２１の断面図である。

　次に、図９１におけるｃと図９２におけるｂに記載の構造がもたらす効果を説明する。
これらの図に記載の構造においては、図８７におけるｃに記載のシールド用のビア列を用いて、信号線２５５の側方をシールドすることによって、プローブ内基板３２１の幅を小さくする効果がもたらされている。図９１におけるｃと図９２におけるｂに記載の構造は、図８７におけるｃに記載の構造と比較して、より多くの信号線層を用いることにより、１つの信号線層に配置する信号線の本数を削減している。この構造により、図８７におけるｃに記載の構造よりも、プローブ内基板３２１の幅を小さくする効果がもたらされている。

　図９４乃至図９６は、本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板３２１の平面形状のさらに別の一例を示す。図９４乃至図９６に示す例は、ｎ個（例としてｎ＝３）のアンテナを備え、かつ、ｎ個のアンテナへ接続するｎ本の伝送路を、ｎ層の信号線層とこれを間に挟むｎ＋１層のシールド層とからなる、合計２ｎ＋１層の配線層を備えたプローブ内基板３２１に形成した一例を示す。かつ、図９４乃至図９６に示す例は、信号線２５５の上方に配置されたシールド層から、信号線２５５の側方を通過して、信号線２５５の下方に配置されたシールド層へと至るビアを用いて、このビアを信号線２５５に沿って列状に配置することで、信号線２５５の側方をシールドした例を示す。

　図９４におけるｂでは、第１の配線層の一部を用いて、シールド層２５４が形成され、かつ、これ以外となる第１の配線層の一部を用いて、３個のアンテナに備わる３個の放射エレメント２５９が形成されている。

　そして、図９４乃至図９６に示す例では、３個のアンテナのそれぞれに接続する３本の信号線が、７層の配線層を有する基板に備わる３層の信号線層（第２と第４と第６の配線層）を用いて形成されている。図９１におけるＷａは、プローブ内基板３２１の幅を示す。また、Ｗｂは、シールド層の幅を示し、Ｗｃは、シールド層端の間隔を示す。Ｗｄは、１本の伝送路と、２本のシールドビア列の幅を示す。

　図９４におけるｃに示す第２の配線層においては、
（１）図９４におけるｂに示した３個の放射エレメントのうち、第１の放射エレメントへ接続するための１本の信号線２５５が、形成されている。
（２）プローブ内基板３２１の一方の表層（第１の配線層）に配置された３個の放射エレメントを、それぞれに接続するための信号線２５５を間に挟んで、もう一方の表層（第５の配線層）に配置された３個の放射エレメントと接続するために、第２の配線層においては信号線２５５が接続されない、第２と第３の放射エレメントについて、その直下となる位置に、これらの放射エレメントと接続するためのビアが形成されている。
（３）上記（１）の信号線２５５の側方をシールドするために、この信号線の両側にシールド用のビアの列が配置されている。
（４）第１層の配線層を用いて形成したシールド層を、第３層と第５層と第７層の配線層を用いて形成したシールド層と密に接続するために、これらシールド層の外縁近傍にもビアの列が配置されている。

　図９５におけるｂに示す第４の配線層においては、
（１）図９４におけるｂに示した３個の放射エレメントのうち、第２の放射エレメントへ接続するための１本の信号線２５５が、形成されている。
（２）プローブ内基板３２１の一方の表層（第１の配線層）に配置された３個の放射エレメントを、それぞれに接続するための信号線２５５を間に挟んで、もう一方の表層（第５の配線層）に配置された３個の放射エレメントと接続するために、第４の配線層においては信号線２５５が接続されない、第１と第３の放射エレメントについて、その直下となる位置に、これらの放射エレメントと接続するためのビアが形成されている。
（３）上記（１）の信号線２５５の側方をシールドするために、この信号線の両側にシールド用のビアの列が配置されている。
（４）第１層の配線層を用いて形成したシールド層を、第３層と第５層第７層の配線層を用いて形成したシールド層と密に接続するために、これらシールド層の外縁近傍にもビアの列が配置されている。

　図９６におけるａに示す第６の配線層においては、
（１）図９４におけるｂに示した３個の放射エレメントのうち、第３の放射エレメントへ接続するための１本の信号線２５５が、形成されている。
（２）プローブ内基板３２１の一方の表層（第１の配線層）に配置された３個の放射エレメントを、それぞれに接続するための信号線２５５を間に挟んで、もう一方の表層（第５の配線層）に配置された３個の放射エレメントと接続するために、第６の配線層においては信号線２５５が接続されない、第１と第２の放射エレメントについて、その直下となる位置に、これらの放射エレメントと接続するためのビアが形成されている。
（３）上記（１）の信号線２５５の側方をシールドするために、この信号線の両側にシールド用のビアの列が配置されている。
（４）第１層の配線層を用いて形成したシールド層を、第３層と第５層と第７層の配線層を用いて形成したシールド層と密に接続するために、これらシールド層の外縁近傍にもビアの列が配置されている。

　なお、図９７は、図９４におけるｃのＡ－Ａ'線に沿って切断した際のプローブ内基板３２１の断面図である。

　次に、図９４におけるｃと図９５におけるｂと図９６におけるａに記載の構造がもたらす効果を説明する。これらの図に記載の構造においては、図８７におけるｃに記載のシールド用のビア列を用いて、信号線２５５の側方をシールドすることによって、プローブ内基板３２１の幅を小さくする効果がもたらされている。図９４におけるｃと図９５におけるｂと図９６におけるａに記載の構造は、図８７におけるｃに記載の構造と比較して、より多くの信号線層を用いることにより、１つの信号線層に配置する信号線の本数を削減している。この構造により、図８７におけるｃに記載の構造よりも、プローブ内基板３２１の幅を小さくする効果がもたらされている。

　なお、図９４乃至図９６に示すプローブ内基板３２１の幅は、図９１乃至図９３に示すプローブ内基板３２１の幅と、同じになっている。

　図９８は、本技術の第１の実施の形態において、プローブ内基板の幅とプローブ筐体の断面積とが、水分量の計測に及ぼす影響を、２つの観点から説明するための図である。

［第１の観点］
　同図におけるa、ｂ、ｃは、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００を、その上方からＹ軸の正の方向に見た際の、送信用プローブ筐体３２０ａと受信用プローブ筐体３２０ｂの断面図である。同図におけるa、ｂ、ｃのそれぞれにおいて、左側の長方形は送信用プローブ基板３２１を表し、この外周に配置された楕円が、送信用プローブ筐体３２０ａを表す。右側の長方形は受信用プローブ基板３２２を表し、この外周に配置された楕円が、受信用プローブ筐体３２０ｂを表す。プローブ筐体の内側の白色の部分は、プローブ筐体内の空間を表す。プローブ筐体の外側の色を付けた部分は、土壌を表す。同図におけるa、ｂ、ｃは、（１）幅が異なる３種類の送信用プローブ基板３２１と受信用プローブ基板３２２を、長軸と短軸の長さの比が２：１となる楕円形の送信用プローブ筐体３２０ａと受信用プローブ筐体３２０ｂに収め、（２）これら３種類において、送信用プローブ基板３２１と受信用プローブ基板３２２との距離が同じになるように配置した場合に、（３）送信用プローブ基板３２１と受信用プローブ基板３２２との間の領域における、土壌の領域の割合が、３種類のプローブ基板の幅に応じて、どのように変化するかを説明するための図である。同図におけるa、ｂ、ｃを比較すると、プローブ内基板の幅が大きいほど、送信用プローブ基板３２１と受信用プローブ基板３２２との間の領域における、土壌の領域の割合が小さくなっている。本発明の水分計測システム１００は、送信アンテナから受信アンテナへ電磁波が伝搬するために要する時間が、土壌の水分量と線形の関係あることに着目して、この電磁波の伝搬遅延時間を計測することで、土壌の水分量を求めている。このため、送信用プローブ基板３２１と受信用プローブ基板３２２との間の領域における土壌領域の割合が小さくなるにつれて、前記電磁波の伝搬遅延時間と土壌水分量との関係が、線形関係から乖離してしまう。これにより計測結果に含まれる誤差が大きくなってしまう。これとは反対に、プローブ内基板の幅が小さいほど、送信用プローブ基板３２１と受信用プローブ基板３２２との間の領域における、土壌の領域の割合が大きくなる。その結果、前記電磁波の伝搬遅延時間と土壌水分量との関係が、線形関係に近くなり、計測結果に含まれる誤差が小さくなり、土壌の水分量を正確に計測できるようになる。

［第２の観点］
　同図におけるｄ、e、ｆは、同図におけるa、ｂ、ｃに記載の送信用プローブ筐体３２０ａと受信用プローブ筐体３２０ｂを土壌へ挿した際に、これらのプローブ筐体を挿すことで押しのけられた土が、移動する先を書き加えた図である。同図のｄ、e、ｆにおいて、プローブ筐体の外周に書き加えられた濃く色付けされた領域（符号３９１）は、プローブ筐体を挿した結果、押しのけられた土が移動して来て、これにより土の密度が、計測対象とする本来の土の密度よりも高くなってしまった領域を、表している。

　プローブ筐体を挿したことで押しのけられた土が移動して土の密度が高くなってしまった領域は、同図におけるｄ、e、ｆを比較すると、プローブ内基板の幅が大きいほど、その領域の幅が大きい。その結果、プローブ内基板の幅が大きいほど、送信用プローブ基板３２１と受信用プローブ基板３２２との間の領域において、土の密度が高くなってしまった領域の割合が大きくなっている。土の密度が高くなると、水分の浸透のしやすさや、土の粒界の表面積が変化してしまい、土壌が保持する水分量が変化してしまう。このため、土の密度が高くなってしまった領域の割合が大きくなるほど、土壌の水分量の計測結果は、計測対象とする本来の土壌の水分量から、より大きく乖離してしまう。
これとは反対に、プローブ内基板の幅が小さいほど、前述の土の密度が高くなってしまった領域の幅は小さい。その結果、プローブ内基板の幅が小さいほど、送信用プローブ基板３２１と受信用プローブ基板３２２との間の領域において、土の密度が高くなってしまった領域の割合が小さくなっている。これにより土壌の水分量の計測結果は、計測対象とする本来の土壌の水分量に、より近いものとなる。すなわち、土壌の水分量を正確に計測できるようになる。

　上記第１および第２の観点の双方から、プローブ内基板の幅を小さくするほど、これをプローブ筐体内に備えたセンサ装置は、土嚢の水分量を正確に計測できるようになる。
本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００は、
（１）プローブ内基板において、信号線の側方をシールドするための構造として、シールド用のビアの列を用いることで、プローブ内基板の幅を小さくすることができる。そしてこれにより、土壌の水分量を正確に計測する効果を得ることができる。
（２）プローブ内基板において、複数のアンテナを備え、これら複数のアンテナへ接続するために複数の信号線を備える場合、複数の配線層を用いて、前記複数の信号線の中の少なくとも１つ以上を、異なる配線層に形成することで、プローブ内基板の幅を小さくすることができる。そしてこれにより、土壌の水分量を正確に計測する効果を得ることができる。

　図９９と図１００は、本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板３２１の平面形状の別の一例を示す。図９９と図９２に示す例は、平面状かつスロット状のアンテナを１個備え、かつ、アンテナへの伝送路が１層の信号線層とこれを間に挟む２層のシールド層とからなる、合計３層の配線層を備えたプローブ内基板３２１の平面形状を示す。かつ、図９９と図１００に示す例は、信号線２５５と同じ配線層の一部を用いて、信号線２５５の側方にシールド配線を配置した例を示す。

　図９９におけるａは、第１の配線層の外側に配置されるソルダーレジスト２５２と電磁波吸収材２５１の平面形状を示す。ソルダーレジスト２５２は色付けしたパターンで、電磁波吸収材２５１はその外形が点線で示されている。図９９におけるｂは、第１の配線層（スロットを備えたシールド層２５４、すなわち放射エレメント２５４）の平面形状を示す。図９９におけるｃは、第２の配線層（信号線２５５と、第２の配線層の一部を用いて信号線２５５の両側に配置されたシールド配線２５７）を示す。シールド配線２５７に配置された、四角形とその対角線を線分で結んだ記号はビアを表し、特に図９９におけるｃにおいては、シールド層２５４とシールド配線との間を接続するビアと、シールド配線と後述するシールド層２５６との間を接続するビアが、シールド配線のパターン上に示されている。図９９におけるＷａは、プローブ内基板３２１の幅を示す。また、Ｗｂは、シールド配線の幅を示す。Ｗｅは、スロットからシールド配線までの長さを示し、Ｗｆは、信号線端からシールド配線までの長さを示す。

　図１００におけるａは、第３の配線層（スロットを備えたシールド層２５６、すなわち放射エレメント２５６）の平面形状を示す。図１００におけるｂは、第３の配線層の外側に配置されるソルダーレジスト２５３と電磁波吸収材２５１の平面形状を示す。ソルダーレジスト２５３は色付けしたパターンで、電磁波吸収材２５１はその外形が点線で示されている。図１００におけるｃは、図９９におけるｃのＡ－Ａ'線に沿って切断した際のプローブ内基板３２１の断面図である。

　図１００におけるｃの断面図は、紙面の最も下側に、第１の配線層（シールド層２５４）が配置され、その上に、第２の配線層を用いて、信号線と、その両側のシールド配線とが配置される。これらの上に、シールド層２５６が配置される。プローブ内基板３２１の伝送路が形成された領域においては、この断面の上下にソルダーレジストが配置され、断面の周囲に、電磁波吸収材２５１が配置されている。

　図１０１と図１０２は、本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板３２１の平面形状の別の一例を示す。図１０１と図１０２に示す例は、平面状かつスロット状のアンテナを１個備え、かつ、アンテナへの伝送路が１層の信号線層とこれを間に挟む２層のシールド層とからなる、合計３層の配線層を備えたプローブ内基板３２１を示す。かつ、図１０１と図１０２に示す例は、信号線２５５の上方に配置されたシールド層２５６から信号線２５５の側方を通過して信号線２５５の下方に配置されたシールド層２５４へと至るビアを用いて、このビアを信号線２５５に沿って列状に配置することで、信号線２５５の側方をシールドした例を示す。図１０１におけるｃが、このシールド用のビアの列を示している。同図において、信号線２５５の両側に配置された、四角形とその対角線を線分で結んだ記号は、ビアを表す。そして、同図において色付けしていないこれらのビアは、信号線２５５と同層となる第２の配線層で形成したものではなく、信号線２５５よりも上の層から信号線２５５の側方を通過して信号線２５５よりも下の層へと延在するビアであることを示している。図１０１におけるｃ以外に図１０１と図１０２に記載された平面形状は、図９９と図１００に記載されたそれらと類似のため、説明は省略する。なお、図１０２におけるｃは、図１０２と図１０３に示す構造において、スロットアンテナの部分を切断した際のプローブ内基板３２１の断面図である。

　次に、図１０１におけるｃに記載の構造がもたらす効果を説明する。図１０１におけるｃに示す平面形状は、図８３におけるｃと同様にして、シールド用のビアの列を用いて、信号線２５５の側方をシールドする構造を備えている。これにより、図９９におけるｃに示した構造よりも、信号線２５５とシールド用のビアの列（図９９の場合はシールド配線）との間の距離を小さくすることができる。その結果、図１０１と図１０２に示すプローブ内基板３２１の幅は、図９９と図１００に示すプローブ内基板３２１の幅よりも小さくすることができるという効果がもたらされる。かつ、プローブ内基板の幅を小さくできると、これを収めるプローブ筐体の断面積を小さくすることができて、これにより水分を正確に計測できるというさらなる効果がもたらされる。これについての詳細は、図９８を参照して説明した通りである。図１０１におけるＷａは、プローブ内基板３２１の幅を示す。また、Ｗｂは、シールドビア列の幅を示す。Ｗｅは、スロットからシールドビア列までの長さを示し、Ｗｆは、信号線端からシールドビア列までの長さを示す。

図１０３と図１０４は、本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板３２１の平面形状のさらに別の一例を示す。図１０３と図１０４に示す例は、平面状かつスロット状のアンテナをｎ個（例としてｎ＝３）備え、かつ、アンテナへの伝送路が１層の信号線層とこれを間に挟む２層のシールド層とからなる、合計３層の配線層を備えたプローブ内基板３２１を示す。かつ、図１０３と図１０４に示す例は、信号線２５５と同じ配線層の一部を用いて、信号線２５５の側方をシールドした例を示す。図１０３と図１０４のそれぞれの図に示した各層の役割は、図９９と図１００のそれらと同様であるので、説明を省略する。

　図１０３におけるｂは、第１の配線層（スロットを備えたシールド層２５４、すなわち放射エレメント２５４）を用いて、平面状かつスロット状のアンテナ３個のスロットが配置された平面形状を示す。

　図１０３におけるｃは、図９９におけるｃと同様に、信号線２５５と同じ配線層の一部を用いて、信号線２５５の側方にシールド配線を配置した例を示す。図１０３におけるｃでは、図１０１におけるｂに示した３個のスロットと交差させるための３本の信号線２５５が、第２の配線層の一部を用いて形成されている。かつ、これら３本の信号線２５５のそれぞれの側方をシールドするために、これら３本の信号線の間と外側とに、合計４本のシールド配線が、３本の信号線２５５と同じ第２の配線層を用いて形成されている。なお、図１０４におけるｃは、図１０３におけるｃのＡ－Ａ'線に沿って切断した際のプローブ内基板３２１の断面図である。図１０３におけるＷａは、プローブ内基板３２１の幅を示す。また、Ｗｅは、スロットから信号線までの長さを示し、Ｗｆは、信号線端からシールド配線までの長さを示す。Ｗｇは、２本の信号線と３本のシールド配線の幅を示す。

図１０５と図１０６は、本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板３２１の平面形状のさらに別の一例を示す。図１０５と図１０６に示す例は、平面状かつスロット状のアンテナをｎ個（例としてｎ＝３）備え、かつ、アンテナへの伝送路が１層の信号線層とこれを間に挟む２層のシールド層とからなる、合計３層の配線層を備えたプローブ内基板３２１を示す。かつ、図１０５と図１０６に示す例は、信号線２５５の上方に配置されたシールド層２５６から信号線２５５の側方を通過して信号線２５５の下方に配置されたシールド層２５４へと至るビアを用いて、このビアを信号線２５５に沿って列状に配置することで、信号線２５５の側方をシールドした例を示す。

　図１０５におけるｂは、第１の配線層（スロットを備えたシールド層２５４、すなわち放射エレメント）を用いて、平面状かつスロット状のアンテナ３個のスロットが配置された平面形状を示す。図１０５におけるＷａは、プローブ内基板３２１の幅を示す。また、Ｗｅは、スロットからシールドビア列までの長さを示し、Ｗｆは、信号線端からシールド配線までの長さを示す。Ｗｇは、２本の信号線と３本のシールドビア列の幅を示す。

　図１０５におけるｃは、図１０１におけるｃと同様に、シールド用のビアの列を用いて、信号線２５５の側方をシールドした例を示す。図１０５におけるｃでは、図１０５におけるｂに示した３個の放射エレメントと交差させるための３本の信号線２５５が、第２の配線層の一部を用いて形成されている。かつ、これら３本の信号線２５５のそれぞれの側方をシールドするために、これら３本の信号線の間と外側とに、合計４列となるシールド用のビアの列が配置されている。なお、図１０６におけるｃは、図１０５におけるｃのＡ－Ａ'線に沿って切断した際のプローブ内基板３２１の断面図である。

　次に、図１０５におけるｃに記載の構造がもたらす効果を説明する。図１０１におけるｃと同様に、図１０５におけるｃに示した３本の信号線２５５と、４列のビアの列とは、別々に（言い換えれば、独立して）パターン形成される。その結果、図１０５におけるｃに示した３本の信号線２５５と、４列のビアの列との間の距離は、図１０３におけるｃに示した３本の信号線２５５と、４本のシールド配線との間の距離よりも、小さくすることができる。その結果、図１０５と図１０６に示すプローブ内基板３２１の幅は、図１０３と図１０４に示すプローブ内基板３２１の幅よりも小さくすることができる。かつ、プローブ内基板の幅を小さくできると、これを収めるプローブ筐体の断面積を小さくすることができて、これにより水分を正確に計測できるというさらなる効果がもたらされる。これについての詳細は、図９８を参照して説明した通りである。

図１０７乃至図１０９は、本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板３２１の平面形状のさらに別の一例を示す。図１０７乃至図１０９に示す例は、平面状かつスロット状のアンテナをｎ個（例としてｎ＝３）備え、かつ、ｎ個のアンテナのスロットと交差させる交差させるｎ本の伝送路を、ｎ－１層の信号線層とこれを間に挟むｎ層のシールド層とからなる、合計２ｎ－１層の配線層を備えたプローブ内基板３２１に形成した一例を示す。かつ、図１０７乃至図１０９に示す例は、信号線２５５の上方に配置されたシールド層から、信号線２５５の側方を通過して、信号線２５５の下方に配置されたシールド層へと至るビアを用いて、このビアを信号線２５５に沿って列状に配置することで、信号線２５５の側方をシールドした例を示す。

　図１０７におけるｂは、第１の配線層（スロットを備えたシールド層２５４、すなわち放射エレメント）を用いて、平面状かつスロット状のアンテナ３個のスロットが配置された平面形状を示す。図１０８におけるａは、第３の配線層（スロットを備えたシールド層２５６－１、すなわち放射エレメント２５６－１）を用いて、平面状かつスロット状のアンテナ３個のスロットが配置された平面形状を示す。図１０８におけるｃは、第５の配線層（スロットを備えたシールド層２５６－２、すなわち放射エレメント２５６－２）を用いて、平面状かつスロット状のアンテナ３個のスロットが配置された平面形状を示す。図１０７におけるＷａは、プローブ内基板３２１の幅を示す。また、Ｗｅは、スロットからシールドビア列までの長さを示し、Ｗｆは、信号線端からシールド配線までの長さを示す。Ｗｇは、１本の信号線と２本のシールドビア列の幅を示す。

　そして、図１０７乃至図１０９に示す例では、３個のアンテナのそれぞれと交差させる３本の信号線が、５層の配線層を有する基板に備わる２層の信号線層（第２と第４の配線層）を用いて形成されている。

　図１０７におけるｃに示す第２の配線層においては、
（１）図１０７におけるｂに示した３個のスロットのうち、第１のスロットと交差させるための１本の信号線２５５が、形成されている。
（２）上記（１）の信号線２５５の側方をシールドするために、この信号線の両側にシールド用のビアの列が配置されている。
（３）第１層の配線層を用いて形成したシールド層を、第３層と第５層の配線層を用いて形成したシールド層と密に接続するために、これらシールド層の外縁近傍にもビアの列が配置されている。

　一方、図１０８におけるｂに示す第４の配線層においては、
（１）図１０７におけるｂに示した３個のスロットのうち、第２の配線層においてはスロットと交差させるための信号線２５５が配置されない、第２と第３のスロットについて、これらと交差ための２本の信号線２５５が、形成されている。
（２）上記（１）の信号線２５５の側方をシールドするために、これらの信号線の両側にシールド用のビアの列が配置されている。
（３）第１層の配線層を用いて形成したシールド層を、第３層と第５層の配線層を用いて形成したシールド層と密に接続するために、これらシールド層の外縁近傍にもビアの列が配置されている。

　なお、図１０９におけるｂは、図１０７におけるｃのＡ－Ａ'線に沿って切断した際のプローブ内基板３２１の断面図である。

　次に、図１０７におけるｃと図１０８におけるｂに記載の構造がもたらす効果を説明する。これらの図に記載の構造においては、図１０１におけるｃに記載のシールド用のビア列を用いて、信号線２５５の側方をシールドすることによって、プローブ内基板３２１の幅を小さくする効果がもたらされている。図１０７におけるｃと図１０８におけるｂに記載の構造は、図１０５おけるｃに記載の構造と比較して、より多くの信号線層を用いることにより、１つの信号線層に配置する信号線の本数を削減している。この構造により、図１０５におけるｃに記載の構造よりも、プローブ内基板３２１の幅を小さくする効果がもたらされている。

図１１０乃至図１１３は、本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板３２１の平面形状のさらに別の一例を示す。図１１０乃至図１１２に示す例は、平面状かつスロット所のアンテナをｎ個（例としてｎ＝３）備え、かつ、ｎ個のアンテナと交差させるｎ本の伝送路を、ｎ層の信号線層とこれを間に挟むｎ＋１層のシールド層とからなる、合計２ｎ＋１層の配線層を備えたプローブ内基板３２１に形成した一例を示す。かつ、図１１０乃至図１１２に示す例は、信号線２５５の上方に配置されたシールド層から、信号線２５５の側方を通過して、信号線２５５の下方に配置されたシールド層へと至るビアを用いて、このビアを信号線２５５に沿って列状に配置することで、信号線２５５の側方をシールドした例を示す。

　図１１０におけるｂは、第１の配線層（スロットを備えたシールド層２５４－１、すなわち放射エレメント）を用いて、平面状かつスロット状のアンテナ３個のスロットが配置された平面形状を示す。図１１１におけるａは、第３の配線層（スロットを備えたシールド層２５４－２、すなわち放射エレメント）を用いて、平面状かつスロット状のアンテナ３個のスロットが配置された平面形状を示す。図１１１におけるｃは、第５の配線層（スロットを備えたシールド層２５６－１、すなわち放射エレメント）を用いて、平面状かつスロット状のアンテナ３個のスロットが配置された平面形状を示す。図１１２におけるｂは、第７の配線層（スロットを備えたシールド層２５６－２、すなわち放射エレメント）を用いて、平面状かつスロット状のアンテナ３個のスロットが配置された平面形状を示す。図１１０におけるＷａは、プローブ内基板３２１の幅を示す。また、Ｗｅは、スロットからシールドビア列までの長さを示し、Ｗｆは、信号線端からシールド配線までの長さを示す。Ｗｇは、１本の信号線と２本のシールドビア列の幅を示す。

　そして、図１１０乃至図１１２に示す例では、３個のアンテナのそれぞれに交差させる３本の信号線が、７層の配線層を有する基板に備わる３層の信号線層（第２と第４と第６の配線層）を用いて形成されている。

　図１１０におけるｃに示す第２の配線層においては、
（１）図１１０におけるｂに示した３個のスロットのうち、第１のスロットと交差させるための１本の信号線２５５が、形成されている。
（２）上記（１）の信号線２５５の側方をシールドするために、この信号線の両側にシールド用のビアの列が配置されている。
（３）第１層の配線層を用いて形成したシールド層を、第３層と第５層と第７層の配線層を用いて形成したシールド層と密に接続するために、これらシールド層の外縁近傍にもビアの列が配置されている。

　一方、図１１１におけるｂに示す第４の配線層においては、
（１）図１１１におけるｂに示した３個のスロットのうち、第２の配線層においてはスロットと交差させるための信号線２５５が配置されない、第２と第３のスロットのうち、第２のスロットについて、これと交差ための２本の信号線２５５が、形成されている。
（２）上記（１）の信号線２５５の側方をシールドするために、これらの信号線の両側にシールド用のビアの列が配置されている。
（３）第１層の配線層を用いて形成したシールド層を、第３層と第５層と第７層の配線層を用いて形成したシールド層と密に接続するために、これらシールド層の外縁近傍にもビアの列が配置されている。

　さらに、図１１２におけるａに示す第６の配線層においては、
（１）図１１１におけるｂに示した３個のスロットのうち、第２の配線層と第４の配線層においてはスロットと交差させるための信号線２５５が配置されない、第３のスロットについて、これと交差ための２本の信号線２５５が、形成されている。
（２）上記（１）の信号線２５５の側方をシールドするために、これらの信号線の両側にシールド用のビアの列が配置されている。
（３）第１層の配線層を用いて形成したシールド層を、第３層と第５層と第７層の配線層を用いて形成したシールド層と密に接続するために、これらシールド層の外縁近傍にもビアの列が配置されている。

　なお、図１１３は、図１１０におけるｃのＡ－Ａ'線に沿って切断した際のプローブ内基板３２１の断面図である。

　次に、図１１０におけるｃと図１１１におけるｂと図１１２におけるａに記載の構造がもたらす効果を説明する。これらの図に記載の構造においては、図１０１におけるｃに記載のシールド用のビア列を用いて、信号線２５５の側方をシールドすることによって、プローブ内基板３２１の幅を小さくする効果がもたらされている。図１１０におけるｃと図１１１におけるｂと図１１２におけるａに記載の構造は、図１０５におけるｃに記載の構造と比較して、より多くの信号線層を用いることにより、１つの信号線層に配置する信号線の本数を削減している。この構造により、図１０５におけるｃに記載の構造よりも、プローブ内基板３２１の幅を小さくする効果がもたらされている。

　なお、図１１０乃至図１１３に示すプローブ内基板３２１の幅は、図１０７乃至図１０９に示すプローブ内基板３２１の幅と、同じになっている。

　図１１４は、本技術の第１の実施の形態に備わるプローブ内基板３２１（および３２２）において、プローブ内基板３２１と伝送路接続部との接続に用いるコネクタ３２３（および３２４）を配置する領域の基板の断面構造と、その領域で用いる伝送線路の構造と、を説明するための図である。プローブ内基板３２１において、この基板に備わる送信アンテナ２２３などとコネクタ３２３とを接続する伝送路は、先に説明したようにストリップ線路を用いて形成している。一方、コネクタ３２３を配置する領域においては、ストリップ線路を用いてプローブ内基板３２１の内層に配置した信号線２５５と、伝送路接続部とを、コネクタ３２３を介して電気的に接続するために、プローブ内基板３２１の内層に配置した信号線２５５を基板の表層に引き出す必要がある。プローブ内基板３２１の表層に引き出した信号線２５５は、その伝送線路の構造として、同図におけるａもしくはｂあるいはｃに示した構造の伝送線路を用いることができる。より具体的には、同図におけるａに例示するように、信号を伝送する信号線２５５を表層に配置し、シールド層２５６を内層に配置したマイクロストリップ線路とすることもできる。同図におけるｂに例示するように、信号線２５５とシールド配線を表層に配置したコプレーナ線路とすることもできる。同図におけるｃに例示するように、信号線２５５を表層に配置し、シールド配線２５７とシールド層２５６を表層と内層に配置したコプレーナ線路とすることもできる。

　また、同図におけるｄおよびｅは、プローブ内基板３２１と伝送路接続部との接続に用いるコネクタ３２３（および３２４）を配置する領域における、前記基板の断面構造を説明するための図である。同図におけるｄでは、伝送路と表記した領域が、送信アンテナへと延在するストリップ線路を表している。前記ストリップ線路の左側に記載した構造が、前記基板の内層に形成した信号線２５５を、紙面上下方向に延在したビアを介して、前記基板の表層へと引き出す構造を表している。前記信号線２５５に接続したビアの周囲には、シールド層２５４と２５６の間を接続するシールド用のビアを配置している。これにより、前記信号線２５５に接続したビアの周囲をシールドしている。同図における符号３１１は、前記表層に配置した信号線２５５と電気的に接触させる伝送路接続部を表している。同図におけるｅでは、前記基板の表層にシールド層２５４もしくはシールド配線をさらに配置し、かつ、表層に引き出した伝送線路の周囲を覆うように、カンシールド（あるいはシールドケース）をさらに配置した構造を表している。前記カンシールドは、シールド層へ接続しグランド電位を与えた構造にすると、なおよい。前記カンシールドを配置することで、表層の伝送路から外部への電磁波の放射、あるいは、外部から表層の伝送路への電磁波（ノイズ）の受信を、低減することができる。前記基板が複数本の伝送線路を備える場合、表層に引き出した複数本の信号線２５５は、それぞれの間を、表層に配置した複数本のシールド配線２５７を用いてパラレルシールドしてもよい。表層のマイクロストリップ線路の長さはなるべく短い方がよい。

　［アンテナの時分割駆動の例］
　図１１５は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００に備わる複数のアンテナを、時分割でスキャン動作させて土壌の水分量を測定することを説明するための図である。

　図１１５に示したセンサ装置２００は、図４ｂと同様に正面から見た（Ｚ軸方向から見た）図となっている。図１１５に記載のセンサ装置２００は、一例として、送信アンテナと受信アンテナをそれぞれ３個備えている。これら３個の送信アンテナと３個の受信アンテナのうち、１つの送信アンテナと、この送信アンテナから見て、最も近くに配置された１つの受信アンテナと、が水分量の計測に適した送信アンテナと受信アンテナの組み合わせとなる。本明細書においては、この水分量の計測に適した送信アンテナと受信アンテナの組み合わせを、「送受信アンテナ対」と呼ぶことがある。

　図１１５ａ乃至ｅに例示したセンサ装置２００は、３組の送受信アンテナ対を備えている。より具体的には、（１）送信アンテナ２２１と受信アンテナ２３１とからなる第１の送受信アンテナ対、（２）送信アンテナ２２２と受信アンテナ２３２とからなる第２の送受信アンテナ対、（３）送信アンテナ２２３と受信アンテナ２３３とからなる第３の送受信アンテナ対、を備えている。

　ここで、センサ装置２００に備わる、複数の送受信アンテナ対に関して、そこに含まれる１つの送受信アンテナ対とそれに隣接する送受信アンテナ対との間隔（言い換えれば、隣接する２つの送受信アンテナ対の間隔）について説明する。この説明においては、土壌の水分量の計測を行う際に、センサ装置２００が有する全ての送受信アンテナ対において、それらに備わる全ての送信アンテナが同時に電磁波を放射する動作を行い、かつ、それらに備わる全ての受信アンテナが同時に電磁波を受信する動作を行うこと、を想定する。

　ここで一般的に、平面状のアンテナから電磁波を放射する場合、電磁波をアンテナの平面に対して垂直方向のみへ高い指向性を備えて放射することは難しく、実際にはある広がりを持って放射してしまう。

［第１の問題］
　隣接する２つの送受信アンテナ対の間隔が小さい場合には、例えば、第２の送受信アンテナ対の送信アンテナから放射された電磁波の一部が、第１の送受信アンテナ対の受信アンテナで受信されてしまう可能性がある。この場合、第１の送受信アンテナ対に備わる受信アンテナは、第１の送受信アンテナ対に備わる送信アンテナ（所望の送信アンテナ）が放射した電磁波と、第２の送受信アンテナ対に備わる送信アンテナ（所望しない送信アンテナ）が放射した電磁波の一部とを、混在して受信することとなる。言い換えれば、混信が発生した状態となる。このような混信が発生した状態では、土壌の水分量の計測結果に誤差が生じることが、問題となる。

［第２の問題］
　隣接する２つの送受信アンテナ対の間隔を、大きくするほど、前記の混信は低減される。これにより、土壌の水分量の計測結果含まれる誤差は、小さくなる。しかし、隣接する２つの送受信アンテナ対の間隔を大きくしてしまうと、センサ装置２００を配置した土壌に関して、ごく一部の地点の水分量しか、計測できないことが、問題となる。

［第１の問題が生じる条件］
　ここで、前記第１の問題がどのような場合に生じるかを考えてみる。土壌の水分量を計測する方式として、いくつかの方式が提案されている。しかし、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとを備え、これらの送信アンテナと受信アンテナとの間に配置した水分量を計測する際に、これら複数のアンテナを同時に動作させてしまうと、所望のアンテナからだけではなく所望しないアンテナからも電磁波を受信してしまい、受信結果に誤差が生じるという前記第１の問題は、そもそも、送信アンテナから放射される電磁波の放射範囲（あるいは指向性）に起因した問題である。
このため、前記第１の問題は、送信アンテナと受信アンテナとを備え、これらのアンテナ間で電磁波を送受信することで、これらのアンテナ間に配置された媒質中の水分量を計測するセンサ装置に固有の問題である。

［第１と第２の問題を解決する手段］
　これら２つの問題を同時に解決するため、すなわち、（１）センサ装置２００を配置した土壌に関して、水分量の計測を行う地点の密度を高め（言い換えれば、センサ装置２００を配置した土壌内のできるだけ多くの地点で水分量の計測を行い）、かつ、（２）計測結果に含まれる誤差を低減するため、本発明のセンサ装置２００は、これに備わる複数のアンテナを、時分割でスキャン動作させて、土壌の水分量を測定する。そこで、センサ装置２００は、これに備わる複数のアンテナを、時分割でスキャン動作させるための構成を備え、センサ装置２００に備わる測定部３１２は、複数のアンテナを、時分割でスキャン動作させてアンテナ間の水分量を測定するための、制御を行う。センサ装置２００を時分割でスキャン動作させて測定する動作（時分割スキャン測定動作）の概要を手短に説明すると、（１）センサ装置２００に備わる複数の送受信アンテナ対の中から、予め定めた順番に従って送受信アンテナ対を１つずつ選択して、土壌の水分を計測するための動作（計測動作、例えば、計測のために送信アンテナから電磁波を送信する動作、あるいは、送信された電磁波を受信アンテナで受信し測定部の受信機で検波する動作、あるいは、送信動作と検波動作を行い検波結果から土壌の水分量を求める動作など）を行う。そして、（２）予め定めた全ての送受信アンテナ対において、前記計測動作を行いその結果を取得し終わるまで、前記計測動作を送受信アンテナ対の１つずつにおいて順番に実行する。以上が、時分割スキャン測定の概要となる。その詳細を以下で説明する。

［時分割スキャン測定の動作］
　センサ装置２００に備わる複数のアンテナを、時分割でスキャン動作させて、土壌の水分量を測定する動作を、図１１５におけるａ乃至ｅを参照して説明する。

　同図におけるａに例示するように、あるタイミング１で水分計測の指示を受信すると、センサ装置２００がウェイクアップする。同図におけるｂに例示するように、タイミング２で、センサ装置２００は、第１の送受信アンテナ対を用いて、水分計測を実行する。

　続いて、同図におけるｃに例示するように、タイミング３で、センサ装置２００は、第２の送受信アンテナ対を用いて、水分計測を実行する。同図におけるｄに例示するように、タイミング４で、センサ装置２００は、第３の送受信アンテナ対を用いて、水分計測を実行する。

　同図におけるｅに例示するように、センサ装置２００は、タイミング５で、全てのアンテナにおけるそれぞれの計測結果を送信する。その後、センサ装置２００はスリープモードに移行する。同図に例示したように、センサ装置２００は、送信アンテナと受信アンテナを１組ずつ用い、かつ計測を行う時間帯を分けながら、複数組のアンテナのそれぞれについて順番に水分計測を実行する。最終的には複数のアンテナが配置された土壌の領域の全体に渡って、水分の計測結果を得ることができる。この制御が構成要素（６）の時分割スキャン測定駆動に該当する。
［時分割スキャン測定を行うための、ハードウエア構成］

　ここで、時分割スキャン測定を行うための、ハードウエア構成として、構成要素（６）における測定部基板３１１と複数の送信アンテナのそれぞれとを個別に接続する複数の伝送路を備えた構成（図３）と、測定部基板３１１と複数の受信アンテナのそれぞれとを個別に接続する複数の伝送路を備えない第１の比較例（図１１６）を想定する。

　図１１６は、第１の比較例におけるセンサ装置の一構成例を示すブロック図である。第１の比較例では、送信側、受信側のそれぞれで１本の伝送路が複数に分岐し、複数のアンテナに接続されるものとする。

　この第１の比較例においては、伝送路上に複数の分岐を有するため、それら複数箇所の分岐の先端において、信号の反射が発生してしまい、これがノイズとなることで、土壌水分量の計測精度が低下する。また、筐体に複数配置されたアンテナのそれぞれにスイッチを併せて配置することにより、これらを収容するプローブ筐体の体積が、本発明のプローブ筐体３２０の体積よりも、大きくなってしまう。これにより、水分センサ装置のプローブ筐体を土壌へ挿した際に、プローブ筐体がより多くの土を押しのけ、押しのけられた土が測定対象部分の土壌に加わり、測定対象部分の土壌の密度が、本来の土壌の密度よりも、より大きくなってしまう。これによっても、土壌水分量の計測精度が低下してしまう。

　次に、送信スイッチ２１６および受信スイッチ２１７を設けない第２の比較例を想定する。

　図１１７は、第２の比較例におけるセンサ装置の一構成例を示すブロック図である。第２の比較例では、送信側、受信側において、アンテナごとに送信機または受信機が測定部基板３１１に設けられる。

　この第２比較例においては、送信機および受信機のそれぞれを、センサ装置に備わるアンテナの個数と同数となるように、複数設ける必要がある。このため、送信機および受信機が１組のみの場合よりも測定部基板３１１の面積が大きくなり、それらとアンテナとを接続する、測定部基板３１１上の伝送路の長さも長くならざるを得ない。その結果、基板上の送信機および受信機を１組動作させる場合、伝送路長が長い第２の比較例の方が、消費電力が大きくならざるを得ない。

　さらに第２比較例においては、測定部基板３１１の面積が大きくなることにより、測定部基板３１１を収めた測定部筐体３１０が、大きくならざるを得ない。この場合、例えば、センサ装置に対して、横風が当たった場合、横風を受けた測定部筐体３１０と、土壌に埋まったプローブ筐体３２０との境界で、センサ筐体３０５が破断する可能性が高まる。

　さらに第２の比較例においては、測定部基板３１１の面積が大きくなることにより、例えば、スプリンクラーによる横方向からの散水が、測定部筐体３１０によって、遮られてしまうことや、例えば、植物が成長の初期段階で丈が低い場合に、当該植物あるいは隣接する植物への日光の照射を遮ってしまうことなどの問題が生じる。

　本発明のセンサ装置２００は、時分割スキャン測定を行うためのハードウエアとして、かつ、第１と第２の比較例において発生する上記の問題を発生させないハードウエアとして、図３に例示した以下の構成を備える。すなわち、（１）センサ装置２００に備わる全ての送信アンテナ２２１乃至２２３について、動作させる送信アンテナを１つだけ選択できるように、それぞれの送信アンテナと測定回路２１０との間を接続する送信用伝送路２１８－１乃至２１８－３を、送信アンテナ毎に独立して備える。これにより送信用伝送路は複数本備える。（２）センサ装置２００に備わる全ての送信アンテナ２２１乃至２２３とそこへ接続した送信用伝送路２１８－１乃至２１８－３の中から、１つの送信アンテナと送信用伝送路を選択する装置として、送信機２１４と複数本の送信用伝送路２１８－１乃至２１８－３との間に、送信スイッチ２１６を備える。（３）センサ装置２００に備わる全ての受信アンテナ２３１乃至２３３について、動作させる受信アンテナを１つだけ選択できるように、それぞれの受信アンテナと測定回路２１０との間を接続する受信用の伝送路２１９－１乃至２１９－３を、受信アンテナ毎に独立して備える。これにより受信用伝送路は複数本備える。（４）センサ装置２００に備わる全ての受信アンテナ２２１乃至２２３とそこへ接続した受信用伝送路２１９－１乃至２１９－３の中から、１つの受信アンテナと受信用伝送路を選択する装置として、受信機２１５と複数本の受信用伝送路２１９－１乃至２１９－３との間に、受信スイッチ２１７を備える。

　図１１８は、図３に例示した本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００を、アンテナの時分割駆動に着目して簡略化して記載した一構成例を示すブロック図である。

　センサ装置２００は、送信スイッチ２１６および受信スイッチ２１７を備え、センサ制御部２１１は、それらを時分割で制御し、送信用、受信用ともに１つの伝送路を選択する。これにより、所望の深さ方向のアンテナを選択することができる。

　図１１９は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００の別の構成例として、送信スイッチ２１６、受信スイッチ２１７を送信機２１４、受信機２１５に内蔵した一構成例を示すブロック図である。同図におけるａに例示するように、送信スイッチ２１６を送信機２１４内に設け、受信スイッチ２１７を受信機２１５内に設けることもできる。ここで送信機２１４、受信機２１５は、例えば、送信機ＩＣ(Integrated Circuit)、受信機ＩＣや、送信機モジュール、受信機モジュールをいう。同図におけるｂに例示するように、送信機２１４および受信機２１５の代わりに、それらの機能を持つ送受信機２１４－４を設けることもできる。また、送信スイッチ２１６および受信スイッチ２１７の代わりに、それらの機能を持つスイッチ２１６－１を設け、そのスイッチ２１６－１を送受信機２１４－４に内蔵することもできる。

　図１２０は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００のさらに別の構成例として、受信側のみにスイッチを設けたセンサ装置２００の一構成例を示すブロック図である。同図におけるａに例示するように、送信スイッチ２１６を設けない構成とすることもできる。同図におけるｂに例示するように、送信スイッチ２１６を設けず、受信スイッチ２１７を受信機２１５内に設けることもできる。

　図１１９および図１２０に例示するように、スイッチを内蔵することにより、図１１８と比較して省スペース化できる。図１２０では、スイッチを受信側にのみ設けるため、図１１９よりも構成が簡易となり、さらに省スペース化できる。なお、図１１９および図１２０に例示したセンサ装置２００は、先に説明した測定時の混信を避けることはできないが、装置の大きさを小さくできる効果は得られる。

　図１２１は、本技術の第１の実施の形態における時分割駆動のタイミングチャートの一例である。

　図１２２は、センサ装置２００内の各部の動作を示すタイミングチャートの一例である。

　図１２１および図１２２に例示するように、センサ装置２００は、予めスケジューリングされた期間、スリープした後、起動する。送信スイッチ２１６および受信スイッチ２１７は、時分割で複数のアンテナの中から１つのアンテナを選択する。送信機２１４および受信機２１５は、選択された１つのアンテナにおいて、測定に用いる周波数を時間に対して階段状に変化させながら、測定に用いる全ての周波数のそれぞれについて、測定用の送受信検波動作を行う。送受信検波動作では、信号の送信と、受信と、検波と、検波結果である複素振幅のＡＤ変換と、変換結果のメモリへの保持が行われる。メモリは、例えば、測定部基板３１１内に設けられる。なお、１回の検波動作行うためには、検波する電磁波を複数周期に渡って、送信アンテナから受信アンテナへ送信することが望ましい。言い換えれば、１回の送受信検波動作においては、複数周期分の電磁波を送信アンテナから送信し、これを測定回路２１０で検波することが望ましい。

　なお、詳細は後述するが、周波数を変化させて測定を行う意図をここで簡単に説明する。本技術の第１の実施の形態における水分計測システム１００は、上記の送受信検波動作（言い換えれば、信号の送信と、受信と、検波と、検波結果である複素振幅のＡＤ変換と、変換結果のメモリへの保持）を行った後、検波結果（複素振幅）から、後述する反射係数と透過係数を算出し、これらを逆フーリエ変換してインパルス応答を求め、これを基に遅延時間を求め、さらにこれを基にして水分量を求める。１つのインパルス応答を得るために、水分計測システム１００は、送受信検波動作を、複数の周波数において実行する。これが、図１２１を参照して説明した、周波数を変化させて測定を行う意図である。

　センサ装置２００は、１つの送受信アンテナ対を用いて、測定を行う全ての周波数について、上記動作を一通り実行し終えたら、残余の送受信アンテナ対のそれぞれにおいて、時分割で上記動作を行う。送受信アンテナ対の選択は、予め定めた順番に従って行われる。この順番は、配置されたアンテナの位置の順に従って選択してもよいし、これと異なる任意の順番を予め定めてもよい。

　全ての送受信アンテナ対について、上記動作を実行し終えたら、センサ制御部２１１は、送受信アンテナ対ごとに、信号処理を行う。この信号処理は、例えば、各周波数での検波結果（複素振幅）から反射係数や透過係数を算出し、これを逆フーリエ変換してインパルス応答を求め、これを基に遅延時間を求める処理である。

　全ての送受信アンテナ対のそれぞれについて信号処理を終えたら、センサ通信部２１２は、全ての送受信アンテナ対の信号処理結果データを、一括して中央処理装置へ無線送信する。

　中央処理装置１５０では、受信した結果を基にして、送受信アンテナ対毎に土壌の水分量を算出する。無線送信を終えたら、センサ装置２００は、予めスケジューリングされた期間、再びスリープする。

　なお、中央処理装置１５０の代わりにセンサ装置２００が、送受信アンテナ対毎に土壌の水分量を算出し、算出結果を中央処理装置１５０へ送信してもよい。また、送信側のスイッチ切替と、受信側のスイッチ切替の順序は、同時でもよいし、送信側のスイッチ切替が先でもよいし、受信側のスイッチ切替が先でもよい。また、周波数を階段状に変化させる方法は、階段を上る方向でも、下る方向でもよく、あるいは、周波数の順番を入れ替えて、不連続もしくは予め定めた任意の順番で変化させてもよい。

　また、計測の正確さを高めるため（計測結果の再現性を高めるため）に、１つの送受信アンテナ対の１つの測定周波数において実行する、上記測定用の送受信検波動作は、複数回（例えば１００回）繰り返して行ってもよい。

　各アンテナの各測定周波数のそれぞれにおいて、例えば動作を１００回繰り返す場合、センサ装置２００は、第１の送受信アンテナ対の第１の周波数において、送受信検波動作を１００回行い、次いで、第１の送受信アンテナ対の第２の周波数において、送受信検波動作を１００回行う。第１の送受信アンテナ対において、残余の周波数のそれぞれでの繰り返し動作を終えたら、残余の送受信アンテナ対のそれぞれについて、上記繰り返し動作を行ってもよい。なお、各送受信アンテナ対の各測定周波数のそれぞれにおいて、所定の繰り返し回数の動作結果を得られるのであれば、動作を実行する順番は上記に限定されなくてもよい。

　図１２１および図１２２の制御例を、制御例ａとする。

　図１２３は、本技術の第１の実施の形態における信号処理のタイミングを変更した際の時分割駆動のタイミングチャートの一例である。

　図１２４は、本技術の第１の実施の形態における信号処理のタイミングを変更した際のセンサ装置内の各部の動作を示すタイミングチャートの一例である。

　図１２３および図１２４に例示するように、信号処理のタイミングを変えることもできる。この制御例ｂでは、センサ制御部２１１は、複数の周波数での一連の送受信検波動作を終える度に、信号処理を行う。これにより、上記信号処理を行うために保持しておくべき検波結果のデータ量を制御例ａより少なくすることができる。

　具体的には、センサ装置がｎ個の送受信アンテナ対を備える場合、メモリの規模を１／ｎに削減することができる。かつ、後述のデータの無線送信を行う回数が、制御例ｃの、１／ｎでよい。これにより、それぞれの無線送信において、ペイロードデータを送信する前後に行う処理を実行する回数が、１／ｎとなり、この処理に要する消費電力も、後述の制御例ｃの１／ｎとなる。

　図１２５は、本技術の第１の実施の形態における信号処理およびデータ送信のタイミングを変更した際の時分割駆動のタイミングチャートの一例である。

　図１２６は、本技術の第１の実施の形態における信号処理およびデータ送信のタイミングを変更した際のセンサ装置内の各部の動作を示すタイミングチャートの一例である。

　図１２５および図１２６に例示するように、信号処理およびデータ送信のタイミングを変えることもできる。この制御例ｃでは、送受信アンテナ対ごとに、一連の周波数での全ての送受信検波動作とこれに続く信号処理とを終える度に、センサ通信部２１２が得られたデータを無線送信する。これにより、無線送信を行うために保持しておくべき、信号処理結果のデータ量が、制御例ｂよりも少なくなる。具体的には、センサ装置がｎ個の送受信アンテナ対を備える場合、その信号処理結果のデータを保持しておくためメモリの規模が、制御例ｂの１/ｎでよい。

　図１２７は、本技術の第１の実施の形態における送受信検波動作の順番を変更した際の時分割駆動のタイミングチャートの一例である。

　図１２８は、本技術の第１の実施の形態における送受信検波動作の順番を変更した際のセンサ装置内の各部の動作を示すタイミングチャートの一例である。

　図１２７および図１２８に例示するように、送受信検波動作の順番を変更することもできる。この制御例ｄでは、送信機２１４および受信機２１５が段階的に周波数を変更し、各周波数ごとに送信スイッチ２１６および受信スイッチ２１７が全ての送受信アンテナ対を順に選択する。これにより、無線送信を行うために保持しておくべき、信号処理結果のデータ量が、制御例ｂよりも少なくなる。具体的には、センサ装置がｎ個の送受信アンテナ対を備える場合、その信号処理結果のデータを保持しておくためメモリの規模が、制御例ｂの１／ｎでよい。

　また、センサ装置２００の起動からスリープまでの間に、送信機が送信信号の周波数を切り替える回数を比較すると、制御例ａ乃至ｄの中で、制御例ｄが最も周波数を切り替える回数が少ない。制御例ｄは、制御例ａ、ｂ、ｃと比較して、センサ装置２００の起動からスリープまでの間に、送信機２１４内のＰＬＬ（Phase Locked Loop）の周波数切り替えを行う時間の合計を最も短くできるため、測定時間を短くでき、低消費電力化できる。通常、ＰＬＬの周波数切り替え時間は１００マイクロ秒（μｓ）程度で、送信スイッチ２１６の切り替え時間は１００ナノ秒（ｎｓ）程度である。チャネル数を１６１とし、アンテナ数を３とすると、制御例ａ、ｂ、ｃの切り替えに関わる時間は、次の式により求められる。
　　１６１×３×１００μｓ＋５０ｎｓ×３＝０．０４８ｓ　　・・・式１

　一方、制御例ｄの切り替えに関わる時間は、次の式により求められる。
　　１６１×１×１００μｓ＋５０ｎｓ×１６１×３＝０．０１６ｓ…式２

　式１および式２より、切り替えに関わる時間が約１／３になる。

　図１２９は、本技術の第１の実施の形態における制御例a、ｂおよびｃのアンテナごと（送受信アンテナ対ごと）の送信信号の一例を示す図である。同図に例示するように、第１のアンテナ（送信アンテナ２２１）は、周波数ｆ_１乃至ｆ_Ｎの送信信号を順に出力し、次に第２のアンテナ（送信アンテナ２２２）が周波数ｆ_１乃至ｆ_Ｎの送信信号を順に出力する。そして、次に第３のアンテナ（送信アンテナ２２３）が周波数ｆ_１乃至ｆ_Ｎの送信信号を順に出力する。

　図１３０は、本技術の第１の実施の形態における制御例ｄのアンテナごと（送受信アンテナ対ごと）の送信信号の一例を示す図である。同図に例示するように、第１乃至第３のアンテナが順に、周波数ｆ１の送信信号を出力し、次に第１乃至第３のアンテナが順に、周波数ｆ２の送信信号を出力する。以下、周波数ｆ_Ｎまで同様の制御が実行される。

　［筐体の構成例］
　図１３１は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００の別の一例を示す図である。図４に記載のセンサ装置２００と図１３１に記載のセンサ装置２００を比較すると、前者（図４）は、測定部筐体３１０の内側に電池を備えている一方、後者（図１３１）測定部筐体３１０の内部に電池を備えず、センサ装置２００の外部から電力を供給するあるいはセンサ装置２００自体が太陽電池などを用いて電力を作り出すことを想定した形態となっている。

　図１３１に示すセンサ装置２００において、測定部基板３１１は、Ｚ軸方向の大きさよりも、Ｘ軸方向とＹ軸方向の大きさが大きくなるように、配置している。言い換えれば、測定部基板３１１に備わる最大の面を、地表に対して垂直方向へ延在させた状態で、配置している。センサ装置２００に備わる２本のプローブ筐体３２０との関係で言えば、送信プローブ筐体３２０ａの延在方向を示す、送信プローブ筐体３２０ａの中心線と、受信プローブ筐体３２０ｂの延在方向を示す、受信プローブ筐体３２０ｂの中心線と、の２つの線分を含む１つの平面と、測定部基板３１１に備わる最大の面とが、平行となるように、測定部基板３１１を配置している。

　また、図１３１に示すセンサ装置２００において、測定部基板３１１を収める測定部筐体３１０も同様にして、Ｚ軸方向の大きさよりも、Ｘ軸方向とＹ軸方向の大きさが大きくなるように、配置している。言い換えれば、測定部筐体３１０に備わる最大の面を、地表に対して垂直方向へ延在させた状で、配置している。センサ装置２００に備わる２本のプローブ筐体３２０との関係で言えば、送信プローブ筐体３２０ａの延在方向を示す、送信プローブ筐体３２０ａの中心線と、受信プローブ筐体３２０ｂの延在方向を示す、受信プローブ筐体３２０ｂの中心線と、の２つの線分を含む１つの平面と、測定部筐体３１０に備わる最大の面とが、平行となるように、測定部筐体３１０を配置している。

　図１３１に示すセンサ装置２００は、この配置構造を備えることにより、この配置構造を備えない形態と比較して、２本のプローブ筐体３２０の間に位置する、水分量の計測対象となる土壌に対して、センサ装置２００の上方からの降雨や散水が入りやすい（言い換えれば、センサ装置を配置しない土壌と同じになりやすい）という効果を得ている。

　図１３２は、本技術の第１の実施の形態における図４に記載のセンサ装置２００の一例を簡略化して示す図である。

　図１３２に示すセンサ装置２００は、図４に示すセンサ装置２００と同様に、測定部筐体３１０の内部に電池を備えた形態を表している。このため、図１３２に示すセンサ装置２００は、図１３１に示すセンサ装置２００よりも、測定部筐体３１０のＺ軸方向の大きさが大きくなっている。

　そして、図１３２に示すセンサ装置２００においても、測定部基板３１１は、Ｚ軸方向の大きさよりも、Ｘ軸方向とＹ軸方向の大きさが大きくなるように、配置している。言い換えれば、測定部基板３１１に備わる最大の面を、地表に対して垂直方向へ延在させた状態で、配置している。センサ装置２００に備わる２本のプローブ筐体３２０との関係で言えば、送信プローブ筐体３２０ａの延在方向を示す、送信プローブ筐体３２０ａの中心線と、受信プローブ筐体３２０ｂの延在方向を示す、受信プローブ筐体３２０ｂの中心線と、の２つの線分を含む１つの平面と、測定部基板３１１に備わる最大の面とが、平行となるように、測定部基板３１１を配置している。

　また、図１３２に示すセンサ装置２００において、測定部筐体３１０は、Ｚ軸方向の大きさよりも、Ｘ軸方向とＹ軸方向の大きさが大きくなるように、配置している。言い換えれば、測定部筐体３１０に備わる最大の面を、地表に対して垂直方向へ延在させた状で、配置している。センサ装置２００に備わる２本のプローブ筐体３２０との関係で言えば、送信プローブ筐体３２０ａの延在方向を示す、送信プローブ筐体３２０ａの中心線と、受信プローブ筐体３２０ｂの延在方向を示す、受信プローブ筐体３２０ｂの中心線と、の２つの線分を含む１つの平面と、測定部筐体３１０に備わる最大の面とが、平行となるように、測定部筐体３１０を配置している。

　図１３２に示すセンサ装置２００は、この配置構造を備えることにより、この配置構造を備えない形態と比較して、２本のプローブ筐体３２０の間に位置する、水分量の計測対象となる土壌に対して、センサ装置２００の上方からの降雨や散水が入りやすい（言い換えれば、センサ装置を配置しない土壌と同じになりやすい）という効果を得ている。

　図１３３と図１３４は、図１３１と図１３２に示すセンサ装置２００を基にして、これらに雨どいを追加したセンサ装置２００の一例を示す図である。図１３３と図１３４に例示するように、降雨や散水を外部へ排水する雨どい３６２乃至３６４を追加することもできる。雨どい３６２は、測定部筐体３１０の下部に設けられ、雨どい３６３および３６４は、プローブ筐体３２０の上部に設けられる。これにより、測定部筐体３１０が、横方向から飛んで来た降雨や散水を集めて、プローブと土壌の界面へ流し込むことを低減することができる。

　図１３５は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００に備わるプローブ筐体３２０の強度を説明するための図である。

　同図におけるａは、プローブ筐体３２０の一端を固定し、他端に一定の荷重を加えた際の変形前の状態を示す。同図におけるｂは、変形後のプローブ筐体３２０の状態を示す。同図におけるｃは、プローブ内基板３２１の一端を固定し、他端に一定の荷重を加えた際の変形前の状態を示す。同図におけるｄは、変形後のプローブ内基板３２１の状態を示す。プローブ内基板３２２の強度は、プローブ内基板３２１と同様である。

　プローブ筐体３２０の強度は、プローブ内基板３２１および３２２よりも高いものとする。ここで、「強度が高い」とは、同図に例示するように、プローブ筐体３２０の一端を固定し、他端に一定の荷重を加えたときの、その筐体の変形量が、プローブ内基板３２１の一端を固定し、他端に一定の荷重を加えたときの、その基板の変形量よりも、小さいことを意味する。

　このように、本発明のセンサ装置２００は、
（１）電磁波を送信する送信アンテナ（例えば２２３）を収めた送信用プローブ筐体３２０ａと、電磁波を受信する受信アンテナ（例えば２３３）を収めた受信用プローブ筐体３２０ｂと、を備え、送信アンテナから送信し受信アンテナで受信した電磁波の伝搬特性を計測してこれにより媒質中の水分量を計測するセンサ装置であって、
（２）上記送信用プローブ筐体３２０ａと受信用プローブ筐体３２０ｂの双方を、前記送信アンテナから送信する電磁波および前記受信アンテナで受信する電磁波を透過する材料（電磁波透過性材料）で形成し、
（３）かつ、上記電磁波透過性材料で形成した送信用プローブ筐体３２０ａと受信用プローブ筐体３２０ｂの強度を、これらの筐体の内部に収めた電子基板（配線基板）の強度よりも高くした構造、
を備える。

　そして、本発明のセンサ装置２００は、この構造を備えることによって、『プローブ筐体を土壌へ挿した際に、プローブ筐体が変形してしまい、その結果筐体内部に収めた電子基板が変形してしまい、さらにその結果この電子基板に形成した送信アンテナと受信アンテナとの間の距離が所定の値から変わってしまい、これによって水分量の計測結果に誤差が生じること』を防ぎ、これにより水分を正確に測定できるようにする効果を得ている。

　［水分量の測定方法］
　図１３６は、本技術の第１の実施の形態における測定回路２１０の一構成例を示すブロック図である。この測定回路２１０は、方向性結合器４１０、送信機４２０、入射波受信機４３０、反射波受信機４４０、透過波受信機４５０、センサ制御部４７０、センサ通信部２１２、およびアンテナ２１３を備える。測定回路２１０として、例えば、ベクトルネットワークアナライザが用いられる。

　図１３６の送信機４２０が、図３の送信機２１４に対応する。また、入射波受信機４３０、反射波受信機４４０および透過波受信機４５０が図３の受信機２１５に対応する。センサ制御部４７０が図３のセンサ制御部２１１に対応する。図３では、方向性結合器４１０が省略されている。

　方向性結合器４１０は、送信用伝送路２２９－１乃至２２９－３を伝送する電気信号を入射波と反射波とに分離するものである。入射波は、送信機４２０により送信された電気信号の波であり、反射波は、送信プローブの終端で入射波が反射したものである。この方向性結合器４１０は、入射波を入射波受信機４３０に供給し、反射波を反射波受信機４４０に供給する。

　送信機４２０は、所定周波数の電気信号を送信信号として方向性結合器４１０および送信用伝送路２２９－１乃至２２９－３を介して、送信プローブに送信するものである。送信信号内の入射波として、例えば、ＣＷ（Continuous Wave）波が用いられる。この送信機４２０は、例えば、１乃至９ギガヘルツ（ＧＨｚ）の周波数帯域内において、５０メガヘルツ（ＭＨｚ）のステップで周波数を順に切り替えて送信信号を送信する。

　入射波受信機４３０は、方向性結合器４１０からの入射波を受信するものである。反射波受信機４４０は、方向性結合器４１０からの反射波を受信するものである。透過波受信機４５０は、受信プローブからの透過波を受信するものである。ここで、透過波は、送信プローブおよび受信プローブの間の媒質を透過した電磁波を受信プローブが電気信号に変換したものである。

　入射波受信機４３０、反射波受信機４４０および透過波受信機４５０は、受信した入射波、反射波および透過波に対して、直交検波とＡＤ（Analog to Digital）変換とを行って受信データとしてセンサ制御部４７０に供給する。

　センサ制御部４７０は、送信機４２０を制御して、入射波を含む送信信号を送信させる制御と、反射係数および透過係数を求める処理とを行うものである。ここで、反射係数は、前述したように入射波および反射波のそれぞれの複素振幅の比である。透過係数は、入射波および透過波のそれぞれの複素振幅の比である。センサ制御部４７０は、求めた反射係数および透過係数をセンサ通信部２１２に供給する。

　センサ通信部２１２は、反射係数および透過係数を示すデータを測定データとして通信経路１１０を介して中央処理装置１５０に送信するものである。

　なお、正確な反射係数と透過係数を測定するために、測定前において、方向性結合器４１０、送信機４２０および受信機（入射波受信機４３０等）のそれぞれの周波数特性の校正（キャリブレーション）が実行されている。

　図１３７は、本技術の第１の実施の形態における方向性結合器４１０の一構成例を示す図である。この方向性結合器４１０は、伝送線路４１１、４１２および４１３と、終端抵抗４１４および４１５とを備える。この方向性結合器４１０は、例えば、小型化に好適なブリッジカップラーにより実装することができる。

　伝送線路４１１の一端は、送信機４２０に接続され、他端は、送信スイッチ２１６を介して送信プローブに接続される。伝送線路４１２は、伝送線路４１１より短く、伝送線路４１１と電磁界結合する線路である。この伝送線路４１２の一端には終端抵抗４１４が接続され、他端は、反射波受信機４４０に接続される。伝送線路４１３は、伝送線路４１１より短く、伝送線路４１１と電磁界結合する線路である。この伝送線路４１３の一端には終端抵抗４１５が接続され、他端は、入射波受信機４３０に接続される。

　上述の構成により、方向性結合器４１０は、電気信号を入射波および反射波に分離し、入射波受信機４３０および反射波受信機４４０に供給する。

　図１３８は、本技術の第１の実施の形態における送信機４２０および受信機の一構成例を示す回路図である。同図におけるａは、送信機４２０の一構成例を示す回路図であり、同図におけるｂは、入射波受信機４３０の一構成例を示す回路図である。同図におけるｃは、反射波受信機４４０の一構成例を示す回路図であり、同図におけるｄは、透過波受信機４５０の一構成例を示す回路図である。

　同図におけるａに例示するように、送信機４２０は、送信信号発振器４２２およびドライバ４２１を備える。

　送信信号発振器４２２は、センサ制御部４７０の制御に従って電気信号を送信信号として生成するものである。ドライバ４２１は、送信信号を方向性結合器４１０に出力するものである。この送信信号Ｓ（ｔ）は、例えば、次の式により表される。
　　Ｓ（ｔ）＝｜Ａ｜ｃｏｓ（２πｆｔ＋θ）
上式において、ｔは、時刻を表し、単位は、例えば、ナノ秒（ｎｓ）である。｜Ａ｜は、送信信号の振幅を示す。ｃｏｓ（）は、余弦関数を示す。ｆは、周波数を示し、単位は例えば、ヘルツ（Ｈｚ）である。θは、位相を表し、単位は、例えば、ラジアン（ｒａｄ）である。

　同図におけるｂに例示するように、入射波受信機４３０は、ミキサ４３１、バンドパスフィルタ４３２およびＡＤＣ４３３を備える。

　ミキサ４３１は、位相が９０度異なる２つのローカル信号と送信信号とを混合することにより、直交検波を行うものである。この直交検波により、同相成分Ｉ_Ｉおよび直交成分Ｑ_Ｉからなる複素振幅が得られる。これらの同相成分Ｉ_Ｉおよび直交成分Ｑ_Ｉは、例えば、次の式により表される。ミキサ４３１は、複素振幅をバンドパスフィルタ４３２を介してＡＤＣ４３３に供給する。
　　Ｉ_Ｉ＝｜Ａ｜ｃｏｓ（θ）
　　Ｑ_Ｉ＝｜Ａ｜ｓｉｎ（θ）
上式において、ｓｉｎ（）は、正弦関数を示す。

　バンドパスフィルタ４３２は、所定の周波数帯域の成分を通過させるものである。ＡＤＣ４３３は、ＡＤ変換を行うものである。このＡＤＣ４３３は、ＡＤ変換により複素振幅を示すデータを生成し、受信データとしてセンサ制御部４７０に供給する。

　同図におけるｃに例示するように、反射波受信機４４０は、ミキサ４４１、バンドパスフィルタ４４２およびＡＤＣ４４３を備える。ミキサ４４１、バンドパスフィルタ４４２およびＡＤＣ４４３の構成は、ミキサ４３１、バンドパスフィルタ４３２およびＡＤＣ４３３と同様である。反射波受信機４４０は、反射波を直交検波して同相成分Ｉ_Ｒおよび直交成分Ｑ_Ｒからなる複素振幅を取得し、その複素振幅を示す受信データをセンサ制御部４７０に供給する。

　同図におけるｄに例示するように、透過波受信機４５０は、レシーバ４５１、ローカル信号発振器４５２、ミキサ４５３、バンドパスフィルタ４５４およびＡＤＣ４５５を備える。ミキサ４５３、バンドパスフィルタ４５４およびＡＤＣ４５５の構成は、ミキサ４３１、バンドパスフィルタ４３２およびＡＤＣ４３３と同様である。

　レシーバ４５１は、受信スイッチ２１７を介して、透過波を含む電気信号を受信し、ミキサ４５３に出力するものである。ローカル信号発振器４５２は、位相が９０度異なる２つのローカル信号を生成するものである。

　透過波受信機４５０は、透過波を直交検波して同相成分Ｉ_Ｔおよび直交成分Ｑ_Ｔからなる複素振幅を取得し、その複素振幅を示すデータを受信データとしてセンサ制御部４７０に供給する。

　なお、送信機４２０および受信機（入射波受信機４３０等）のそれぞれの回路は、入射波等を送受信することができるものであれば、同図に例示した回路に限定されない。

　図１３９は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ制御部４７０の一構成例を示すブロック図である。このセンサ制御部４７０は、送信制御部４７１、反射係数算出部４７２および透過係数算出部４７３を備える。

　送信制御部４７１は、送信機４２０を制御して、送信信号を送信させるものである。

　反射係数算出部４７２は、周波数毎に反射係数Γを算出するものである。この反射係数算出部４７２は、入射波受信機４３０および反射波受信機４４０から、入射波および反射波のそれぞれの複素振幅を受信し、次の式により、それらの比を反射係数Γとして算出する。
　　Γ＝（Ｉ_Ｒ＋ｊＱ_Ｒ）／（Ｉ_Ｉ＋ｊＱ_Ｉ）　　　　　　　　・・・式３
上式において、ｊは、虚数単位である。Ｉ_Ｒ、Ｑ_Ｒは、反射波受信機４４０により生成された同相成分および直交成分である。

　反射係数算出部４７２は、Ｎ（Ｎは、整数）個の周波数ｆ_１乃至ｆ_Ｎのそれぞれについて式３により反射係数を算出する。これらのＮ個の反射係数をΓ_１乃至Γ_Ｎとする。反射係数算出部４７２は、それらの反射係数をセンサ通信部２１２に供給する。

　透過係数算出部４７３は、周波数毎に透過係数Ｔを算出するものである。この透過係数算出部４７３は、入射波受信機４３０および透過波受信機４５０から、入射波および透過波のそれぞれの複素振幅を受信し、次の式により、それらの比を透過係数Ｔとして算出する。
　　Ｔ＝（Ｉ_Ｔ＋ｊＱ_Ｔ）／（Ｉ_Ｉ＋ｊＱ_Ｉ）　　　　　　　　・・・式４
Ｉ_Ｔ、Ｑ_Ｔは、透過波受信機４５０により生成された同相成分および直交成分である。

　透過係数算出部４７３は、Ｎ個の周波数ｆ_１乃至ｆ_Ｎのそれぞれについて式４により透過係数を算出する。これらのＮ個の反射係数をＴ_１乃至Ｔ_Ｎとする。透過係数算出部４７３は、それらの透過係数をセンサ通信部２１２を介して中央処理装置１５０へ供給する。

　図１４０は、本技術の第１の実施の形態における中央処理装置１５０内の信号処理部１５４の一構成例を示すブロック図である。この中央処理装置１５０は、信号処理部１５４内に、往復遅延時間算出部１６２、伝搬伝送時間算出部１６３、水分量測定部１６４および係数保持部１６５を備える。同図においては、図２のアンテナ１５２、中央制御部１５１、記憶部１５５および出力部１５６は省略されている。

　中央通信部１５３は、測定データ内の反射係数Γ_１乃至Γ_Ｎを往復遅延時間算出部１６２に供給し、測定データ内の透過係数Ｔ_１乃至Ｔ_Ｎを伝搬伝送時間算出部１６３に供給する。

　往復遅延時間算出部１６２は、反射係数に基づいて、電気信号が送信用伝送路２２９－１乃至２２９－３を往復する時間を往復遅延時間として算出するものである。この往復遅延時間算出部１６２は、反射係数Γ_１乃至Γ_Ｎを逆フーリエ変換することにより、インパルス応答ｈΓ（ｔ）を求める。そして、往復遅延時間算出部１６２は、インパルス応答ｈΓ（ｔ）のピーク値のタイミングと、ＣＷ波の送信タイミングとの時間差を往復遅延時間τ_１１として求め、水分量測定部１６４に供給する。

　伝搬伝送時間算出部１６３は、透過係数に基づいて、電磁波および電気信号が媒質と送信用伝送路２２９－１乃至２２９－３および受信用伝送路２３９－１乃至２３９－３とを伝搬および伝送する時間を伝搬伝送時間として算出するものである。この伝搬伝送時間算出部１６３は、透過係数Ｔ_１乃至Ｔ_Ｎを逆フーリエ変換することにより、インパルス応答ｈＴ（ｔ）を求める。そして、伝搬伝送時間算出部１６３は、インパルス応答ｈＴ（ｔ）のピーク値のタイミングと、ＣＷ波の送信タイミングとの時間差を伝搬伝送時間τ_２１として求め、水分量測定部１６４に供給する。

　水分量測定部１６４は、往復遅延時間τ_１１および伝搬伝送時間τ_２１に基づいて水分量を測定するものである。この水分量測定部１６４は、まず、往復遅延時間τ_１１および伝搬伝送時間τ_２１から伝搬遅延時間τ_ｄを算出する。ここで、伝搬遅延時間は、送信プローブおよび受信プローブの間の媒質を電磁波が伝搬する時間である。伝搬遅延時間τ_ｄは、次の式により算出される。
　　τ_ｄ＝τ_２１－τ_１１　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・式５
上式において、往復遅延時間τ_１１、伝搬伝送時間τ_２１および伝搬遅延時間τ_ｄのそれぞれの単位は、例えば、ナノ秒（ｎｓ）である。

　そして、水分量測定部１６４は、水分量と伝搬遅延時間τ_ｄとの間の関係を示す係数ａおよびｂを係数保持部１６５から読み出し、式５で算出した伝搬遅延時間τ_ｄを次の式に代入して、水分量ｘを測定する。そして、水分量測定部１６４は、測定した水分量を、必要に応じた外部の装置や機器へ出力する。
　　τ_ｄ＝ａ・ｘ＋ｂ　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・式６
上式において、水分量ｘの単位は、例えば、体積パーセント（％）である。

　係数保持部１６５は、係数ａおよびｂを保持するものである。係数保持部１６５として、不揮発性のメモリなどが用いられる。

　図１４１は、本技術の第１の実施の形態における電磁波および電気信号の伝搬経路および伝送経路を説明するための図である。前述したように、送信プローブに先端が埋め込まれた送信用伝送路２２９－１乃至２２９－３を介して、送信機４２０は、入射波を含む電気信号を送信信号として送信プローブに送信する。同図では、受信用伝送路２３９－１乃至２３９－３のうち１本のみが記載されている。また、送信用伝送路２２９－１乃至２２９－３のうち１本のみが記載されている。

　送信プローブの終端で入射波が反射し、その反射波を反射波受信機４４０が受信する。これにより、入射波および反射波を含む電気信号が送信用伝送路２２９－１乃至２２９－３内を往復する。同図における太い実線の矢印は、送信用伝送路２２９－１乃至２２９－３を電気信号が往復した経路を示す。この経路を電気信号が往復する時間が、往復遅延時間τ_１１に該当する。

　また、入射波を含む電気信号は送信プローブにより、電磁波ＥＷに変換され、送信プローブおよび受信プローブの間の媒質を透過（言い換えれば、伝搬）する。受信プローブは、その電磁波ＥＷを電気信号に変換する。透過波受信機４５０は、受信用伝送路２３９－１乃至２３９－３を介して、その電気信号内の透過波を受信する。すなわち、入射波を含む電気信号が送信用伝送路２２９－１乃至２２９－３を伝送し、電磁波ＥＷに変換されて媒質を伝搬し、透過波を含む電気信号に変換されて受信用伝送路２３９－１乃至２３９－３を伝送する。同図における太い点線の矢印は、電磁波と電気信号（入射波および透過波）とが、媒質と送信用伝送路２２９－１乃至２２９－３および受信用伝送路２３９－１乃至２３９－３とを伝搬および伝送した経路を示す。この経路を電磁波および電気信号が伝搬および伝送する時間が、伝搬伝送時間τ_２１に該当する。

　センサ制御部４７０は、式３および式４により反射係数Γおよび透過係数Ｔを求める。そして、中央処理装置１５０は、反射係数Γおよび透過係数Ｔから往復遅延時間τ_１１および伝搬伝送時間τ_２１を求める。

　ここで、入射波の送信から、透過波の受信までの経路は、媒質と、送信用伝送路２２９－１乃至２２９－３および受信用伝送路２３９－１乃至２３９－３とを含む。このため、媒質を電磁波が伝搬する伝搬遅延時間τ_ｄは、伝搬伝送時間τ_２１と、送信用伝送路２２９－１乃至２２９－３および受信用伝送路２３９－１乃至２３９－３を電気信号が伝送する遅延時間との差分により求められる。送信用伝送路２２９－１乃至２２９－３および受信用伝送路２３９－１乃至２３９－３のそれぞれの長さが同一と仮定すると、送信用伝送路２２９－１乃至２２９－３を伝送する遅延時間と、受信用伝送路２３９－１乃至２３９－３を伝送する遅延時間とは同一になる。この場合、送信用伝送路２２９－１乃至２２９－３および受信用伝送路２３９－１乃至２３９－３を電気信号が伝送する遅延時間の合計は、送信用伝送路２２９－１乃至２２９－３を往復する往復遅延時間τ_１１に等しくなる。したがって式５が成立し、中央処理装置１５０は、式５により、伝搬遅延時間τ_ｄを算出することができる。

　そして、中央処理装置１５０は、求めた往復遅延時間τ_１１および伝搬伝送時間τ_２１から伝搬遅延時間を算出し、伝搬遅延時間と係数ａおよびｂとから、媒質に含まれる水分量を測定する処理を行う。

　図１４２は、本技術の第１の実施の形態における往復遅延時間および伝搬伝送時間と水分量との関係の一例を示すグラフである。同図における縦軸は、往復遅延時間または伝搬伝送時間を示し、横軸は水分量を示す。

　同図における点線は、往復遅延時間と水分量との関係を示す。実線は、伝搬伝送時間と水分量との関係を示す。同図に例示するように、水分量に関わらず、往復遅延時間は一定である。一方、水分量が多くなるほど、伝搬伝送遅延時間は長くなる。

　図１４３は、本技術の第１の実施の形態における伝搬遅延時間と水分量との関係の一例を示すグラフである。同図における縦軸は、伝搬遅延時間を示し、横軸は、水分量を示す。同図の直線は、図１４２の水分量毎に、伝搬伝送時間および往復遅延時間の差分を求めることにより得られる。

　図１４３に例示するように、伝搬遅延時間は、水分量が多くなるほど、長くなり、両者は比例関係にある。したがって式６が成立する。式６における係数ａは、同図における直線の傾きであり、係数ｂは、切片である。

　図１４４は、本技術の第１の実施の形態における測定回路２１０の別の構成例を示すブロック図である。図１３６の測定回路２１０は、反射波および透過波を受信するための受信機として、反射波受信機４４０と透過波受信機４５０の２つを備えていた。これに対し、図１４４の測定回路２１０は、反射波と透過波を受信するための受信機として、１つの第２受信機４５５を共用する構成となっている。より具体的には、測定回路２１０において、反射波と透過波は、センサ制御部４７０によって制御されるスイッチ４４５により切り替えられ、１つの第２受信機４５５によって時分割で受信される。その第２受信機４５５での受信結果は、センサ制御部４７０へと出力される。この構成により、測定回路２１０の大きさは図１３６の場合よりも削減され、その結果、水分計測システム１００の大きさは削減されかつその製造コストも削減される。

　図１４５は、本技術の第１の実施の形態におけるセンサ装置２００の別の構成例を示すブロック図である。同図の測定回路２１０は、センサ通信部２１２の代わりに、センサ信号処理部４６０を備える点において図１３６の回路と異なる。センサ信号処理部４６０の構成は、第１の実施の形態の中央処理装置１５０内の信号処理部１５４と同様である。また、センサ制御部４７０の機能は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processing）回路により実現される。

　また、測定回路２１０は、単体の半導体チップに実装されてもよい。これにより、測定回路２１０および信号処理部１５４の機能を単体の半導体チップで実現することができる。

　図１４５を図１３６と比較すると、中央処理装置１５０に必要となる機能が削減されている。その結果、中央処理装置１５０を実装するための電子機器に求められる機能や性能が低減され、中央処理装置１５０を実装するための電子機器として、例えば、スマートフォンやタブレット端末など市販の端末装置を用いることが、図１３６と比較して、より容易になっている。

　図１４６は、本技術の第１の実施の形態における水分計測システム１００の動作の一例を示すフローチャートである。同図における動作は、例えば、水分量を測定するための所定のアプリケーションが実行されたときに開始される。

　一対の送信プローブおよび受信プローブは、電磁波を送受信する（ステップＳ９０１）。測定回路２１０は、入射波および反射波から反射係数を算出し（ステップＳ９０２）、入射波および透過波から透過係数を算出する（ステップＳ９０３）。

　次いで、中央処理装置１５０は、反射係数から往復遅延時間を算出し（ステップＳ９０４）、透過係数から伝搬伝送時間を算出する（ステップＳ９０５）。中央処理装置１５０は、往復遅延時間および伝搬伝送時間から伝搬遅延時間を算出し（ステップＳ９０６）、その伝搬遅延時間と係数ａおよびｂとから水分量を算出する（ステップＳ９０７）。ステップＳ９０７の後に、水分計測システム１００は、測定のための動作を終了する。

　［電波吸収部の構成例］
　続いて、電波吸収部について説明する。ＴＤＲ（Time Domain Reflectometry）やＴＤＴ（Time Domain Transmissometry）方式と異なり、透過型の本願発明の水分センサは広帯域な電波を送信し、送信した電波が、受信機で受信する必要がある。しかしながら、その電波が反射してノイズとなりインパルス応答のピークを算出する際、ピーク位置がずれ、遅延時間にずれが生じることがある。そのため広帯域でのノイズ源を発生させない対策や発生した場合のノイズ除去が求められている。特に１つのプローブに複数のアンテナをもつ場合には、不要輻射が大幅に増え電波の抑制が難しい。

　そこで、センサ装置２００では、アンテナを除くプローブの周囲に電波吸収部３４１等を設置している。

　電波吸収体部の設置方法として、３つが考えられる。１つ目は、基板上もしくは同軸ケーブル上に電波吸収体を設置する方法である。例えば、基板にはめる方法、基板にのせる方法、基板にはりつける方法、基板に巻き付ける方法が用いられる。上下もしくは左右のみ基板に設置する場合は基板幅より大きくすればよい。

　２つ目は、外部筐体にあらかじめ設置もしくは基板層設置時に同時に設置する方法である。例えば、筐体成形時に樹脂に埋没させる方法、樹脂に電波吸収体を混ぜて成形する方法が用いられる。電波吸収体に吸湿性がある場合は、別途、外側を別の樹脂で覆ったり、塗装などでコートすればよい。この他、筐体成形後に電波吸収体をはめる方法や、はりつける方法、筐体成形時に電波吸収体を混ぜた溶液と基板をいれて固める方法が用いられる。その際、電波送受信部分を、別の樹脂またはＯリングなどで電波吸収体が付かないように覆うことが望ましい。筐体の内側に電波吸収材を塗布する方法も考えられる。

　３つ目は、電波吸収部をフェライトやシート、電波吸収体フィルムや塗布材と組み合わせてる方法である。この場合、フェライトなどの隙間に塗布してもよい。

　基板に対しての電波吸収体の設置位置と設置方法に関して、基板幅と同等幅以上の上下面に設置するが、基板幅より広くなる方が電波吸収部の設置効果が高く、さらには全面を覆うことが望ましい。

　また、電波吸収部の下端は、アンテナの上端であることが望ましい。アンテナの下端から電波吸収部の下端までの距離は、アンテナ自身の長さを含めて中心周波数の波長の半波長以下もしくは波長帯域幅以内が望ましい。例えば、１乃至９ギガヘルツ（ＧＨｚ）を用いる場合、中心周波数は５ギガヘルツ（ＧＨｚ）であり、その波長は６０ミリメートル（ｍｍ）である。この場合、アンテナの下端から電波吸収部の下端までの距離は、３０ミリメートル以内が望ましい。帯域幅は、８ギガヘルツであるため、分解能は３７．５ミリメートル（ｍｍ）となり、電波吸収部の下端までの距離を分解能未満にすることができる。

　また、電波吸収体は、プローブに設置してもよいし、外装ケースに設置してもよい。外装設置する場合は、外装を成形、切削、混錬するときもしくは外装が出来上がってから塗布、設置してもよい。

　電波吸収部の材料の成分として、
（１）　磁性材料
（２）　導電性高分子
（３）　誘電性高分子
（４）　メタマテリアル
を用いることができる。

　また、材料の状態としては、
（ａ）　電波吸収材のみで形成したものであり、かつ、剛体（フェライト焼結体の板、導電性高分子の成形物など）
（ｂ）　電波吸収材のみで形成したものであり、かつ、柔軟性のあるシート（導電性高分子のシートなど）
（ｃ）　電波吸収材を分散媒中へ分散させたものであり、かつ、剛体（フェライトを分散させた有機樹脂剛体など）
（ｄ）　電波吸収材を分散媒中へ分散させたものであり、かつ、柔軟性のあるシート（フェライトを分散させたシートなど）
（ｅ）　流体（塗布後に固化する材料など）
が挙げられる。

　材料の状態と成分の組合せに関して、状態（ａ）では、成分（１）、（２）、（３）、（４）のいずれでもよい。状態（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）についても同様である。状態（ｅ）では、成分（１）、（２）、（３）が用いられる。

　電波吸収部の作り方に関して、接着する方法、Ｏリング等の固定材を使ってはめ込む方法、埋め込む方法、差し込む方法、巻く方法や、塗布する方法を用いることができる。

　図１４７は、本技術の第１の実施の形態における電波吸収部３４１および３４４の被覆箇所の一例を示す図である。送信側、受信側のそれぞれのアンテナ数を１つとする。送信側に、放射エレメント３３０を含む送信アンテナ２２１が配置され、受信側に、放射エレメント３３３を含む受信アンテナ２３１が配置される。これらのアンテナ以外の箇所に電波吸収部３４１および３４４が形成される。

　同図におけるａに例示するように、電波吸収部が、アンテナ以外のプローブ全体を被覆することが最も望ましい。アンテナ以外のプローブの一部を被覆する場合、同図におけるｂに例示するように、電波吸収部の下端は、アンテナの上端であることが望ましい。同図におけるｃに例示するように、電波吸収部の下端をアンテナ上端から離すこともできる。ただし、アンテナの下端から電波吸収部の下端までの距離は、アンテナ自身の長さを含めて中心周波数の波長の半波長以下もしく波長帯域幅以内が望ましい。

　図１４８は、電波吸収部により被覆しない比較例を示す図である。電波吸収部をアンテナ以外の部分に設けることにより、比較例と比較して、ノイズの原因となる不要輻射の電波を吸収させることができる。

　図１４９は、本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板３２１および３２２の片面を被覆した例を示す図である。同図におけるａに例示するように、プローブ内基板３２１の両面のうち、送信アンテナ２２１が形成されていない方の面を電波吸収部３４７によりさらに被覆することができる。プローブ内基板３２２の両面のうち、受信アンテナ２３１が形成されていない方の面も電波吸収部３４８により被覆される。

　プローブ内基板３２１および３２２の片面を被覆する際は、アンテナ以外のプローブの一部を被覆することもできる。この場合、同図におけるｂに例示するように、電波吸収部の下端は、アンテナの上端であることが望ましい。同図におけるｃに例示するように、電波吸収部の下端をアンテナ上端から離すこともできる。

　図１５０は、本技術の第１の実施の形態におけるプローブの先端をさらに被覆した例を示す図である。同図におけるａに例示するように、位置決め部３５１および３５２が設けられているプローブの先端を電波吸収部３４９および３５０によりさらに被覆することができる。

　プローブの先端を被覆する際は、アンテナ以外のプローブの一部を被覆することもできる。この場合、同図におけるｂに例示するように、電波吸収部の下端は、アンテナの上端であることが望ましい。同図におけるｃに例示するように、電波吸収部の下端をアンテナ上端から離すこともできる。

　図１５１は、本技術の第１の実施の形態における先端のみを被覆した例を示す図である。同図に例示するように、電波吸収部３４９および３５０により先端のみを被覆することもできる。

　図１５２は、本技術の第１の実施の形態におけるプローブ内基板３２１および３２２の片面と先端とを被覆した例を示す図である。同図におけるａに例示するように、プローブ内基板３２１および３２２の片面と、プローブの先端との両方をさらに被覆することができる。

　片面と先端とをさらに被覆する際、アンテナ以外のプローブの一部を被覆することもできる。この場合、同図におけるｂに例示するように、電波吸収部の下端は、アンテナの上端であることが望ましい。同図におけるｃに例示するように、電波吸収部の下端をアンテナ上端から離すこともできる。

　図１５３は、本技術の第１の実施の形態における電波吸収部３４１の形状の一例を示す図である。電波吸収部３４１は、１つ以上の部品から構成される。電波吸収部３４１の外側、内側の形状は、円形であってもよいし、多角形であってもよい。

　同図におけるａは、外側および内側が円形の電波吸収部３４１の上面図および側面図を示す。同図におけるｂは、外側が円形で、内側が矩形の電波吸収部３４１の上面図および側面図を示す。同図におけるｃは、外側が矩形で、内側が円形の電波吸収部３４１の上面図および側面図を示す。同図におけるｄは、外側および内側が矩形の電波吸収部３４１の上面図および側面図を示す。同図におけるｅは、螺旋溝が形成された電波吸収部３４１の側面図を示す。螺旋溝を形成する際、基板やセミリジッドケーブルを挿入する筐体にあらかじめ設置しやすい構造としてもよい。フェイライト材を用いる場合、電波吸収部３４１は、５ｍｍ以上の厚さとする。フィルムや塗布膜の場合は１００ｕｍ以上とすする。電波吸収部３４１以外の電波吸収部の構造は、電波吸収部３４１と同様である。

　このように、本技術の第１の実施の形態によれば、平面状の送信アンテナ２２１を、受信アンテナ２３１と対向してアンテナ間距離が所定の距離となるように固定して配置したため、伝送損失を減少させ、土壌中の水分を正確に測定することができる。

　［第１の変形例］
　上述の第１の実施の形態では、測定部基板３１１と直交方向にプローブ内基板３２１および３２２を接続してアンテナを対向させていたが、この構成では、３枚の基板に加えて、接続用のコネクタやケーブルが必要となり、構造が複雑になる。この第１の実施の形態の第１の変形例のセンサ装置２００は、フレキ基板の一部をねじることによりアンテナを対向させた点において第１の実施の形態と異なる。

　図１５４は、本技術の第１の実施の形態の第１の変形例におけるフレキ基板２７１を用いるセンサ装置２００の一例を示す図である。本技術の第１の実施の形態の第１の変形例のセンサ装置２００内には、測定部基板３１１、プローブ内基板３２１およびプローブ内基板３２２の３枚の代わりに、１枚のフレキ基板２７１が設けられる。

　同図におけるａは、先端をねじる前のフレキ基板２７１を示し、同図におけるｂは、先端をねじった後のフレキ基板２７１を示す。センサ筐体３０５は、省略されている。フレキ基板２７１は一対の突出部を備え、それらの先端には、送信アンテナ２２１および受信アンテナ２３１が配置される。また、フレキ基板２７１には、測定回路２１０が配置される。

　同図におけるｂに例示するように、フレキ基板２７１の先端をねじることにより、送信アンテナ２２１と受信アンテナ２３１とを対向させた状態にすることができる。この構成により、３枚の基板を接続する第１の実施の形態と比較して、部品点数を削減し、構造を簡易化することができる。

　図１５５は、本技術の第１の実施の形態の第１の変形例におけるフレキ基板およびリジッド基板を用いるセンサ装置２００の一例を示す図である。同図におけるａは、１枚のリジッド基板を用いる例であり、同図におけるｂは、３枚のリジッド基板を用いる例である。

　同図におけるａに例示するように、リジッド基板２７５と、細長いフレキ基板２７１および２７２とを接続してセンサ装置２００内に配置することもできる。リジッド基板２７５には測定回路２１０が配置される。フレキ基板２７１には送信アンテナ２２１が配置され、フレキ基板２７２には受信アンテナ２３１が配置される。

　例えば、測定回路２１０の周辺は配線の都合で多層化必要だったり、排熱の関係で熱伝導性の良い基板が必要だったりして、リジッド基板が必要な場合がある。リジッド基板を併用することで、この要求を満たしつつアンテナを対向した配置も実現できる。

　同図におけるｂに例示するように、リジッド基板２７５、２７６および２７７と、細長いフレキ基板２７１および２７２とを接続してセンサ装置２００内に配置することもできる。フレキ基板２７１の先端にリジッド基板２７６が接続され、そのリジッド基板２７６に送信アンテナ２２１が設けられる。フレキ基板２７２の先端にリジッド基板２７７が接続され、そのリジッド基板２７７に受信アンテナ２３１が設けられる。

　図１５６は、本技術の第１の実施の形態の第１の変形例におけるアンテナ数を増やした際のセンサ装置２００の一例を示す図である。同図におけるａは、先端をねじる前のフレキ基板２７１を示し、同図におけるｂは、先端をねじった後のフレキ基板２７１を示す。

　同図に例示するように、複数対のアンテナを配置することもできる。アンテナを複数対とすることにより、深さ方向において、複数地点の水分を測定することができる。

　図１５７は、本技術の第１の実施の形態の第１の変形例におけるアンテナ数を増やした際のフレキ基板およびリジッド基板を用いるセンサ装置２００の一例を示す図である。同図におけるａは、複数対のアンテナを設け、１枚のリジッド基板を用いる例であり、同図におけるｂは、複数対のアンテナを設け、５枚のリジッド基板を用いる例である。

　同図におけるｂでは、フレキ基板２７１の先端にリジッド基板２７６が接続され、そのリジッド基板２７６に送信アンテナ２２１が設けられる。フレキ基板２７２の先端にリジッド基板２７７が接続され、そのリジッド基板２７７に受信アンテナ２３１が設けられる。また、リジッド基板２７６とリジッド基板２７８との間にフレキ基板２７３が設けられ、リジッド基板２７８に送信アンテナ２２２が設けられる。リジッド基板２７７とリジッド基板２７９との間にフレキ基板２７４が設けられ、リジッド基板２７８に受信アンテナ２３２が設けられる。

　図１５８は、本技術の第１の実施の形態の第１の変形例におけるアンテナごとに伝送路を配線したセンサ装置２００の一例を示す図である。同図におけるａは、先端をねじる前のフレキ基板２７１を示し、同図におけるｂは、先端をねじった後のフレキ基板２７１を示す。

　複数対のアンテナを配置する場合、同図に例示するように、アンテナごとに伝送路を配線することができる。

　図１５９は、本技術の第１の実施の形態の第１の変形例におけるアンテナごとに伝送路を配線し、フレキ基板およびリジッド基板を用いるセンサ装置２００の一例を示す図である。同図におけるａは、複数対のアンテナを設け、１枚のリジッド基板を用いる例であり、同図におけるｂは、複数対のアンテナを設け、５枚のリジッド基板を用いる例である。

　図１６０は、本技術の第１の実施の形態の第１の変形例における、ハードシェルのセンサ筐体３０５内に基板を配置したセンサ装置２００の一例を示す図である。同図におけるａは、１枚のリジッド基板２７５と、フレキ基板２７１および２７２とを接続して配置した例であり、同図におけるｂは、フレキ基板２７１および２７２を電波吸収部３４１および３４４により被覆した例である。

　フレキ基板２７１等は柔らかく変形しやすいため、形状維持を目的に、同図におけるａに例示するように、ハードシェルのセンサ筐体３０５内に設置してもよい。同図におけるｂに例示するように、電波吸収部３４１および３４４により被覆することもできる。ハードシェルを用いることで形状を維持できる。特にアンテナ間の距離は特性に影響するため、アンテナ間距離を保てることはメリットが大きい。また電波吸収部３４１等を併用することで不要反射波を吸収でき特性改善につながる。

　図１６１は、本技術の第１の実施の形態の第１の変形例における、アンテナ数を増やし、ハードシェルのセンサ筐体３０５内に基板を配置したセンサ装置の一例を示す図である。同図におけるａは、複数対のアンテナを設け、１枚のリジッド基板を用いる例であり、同図におけるｂは、複数対のアンテナを設け、５枚のリジッド基板を用いる例である。

　このように、本技術の第１の実施の形態の第１の変形例によれば、フレキ基板の一部をねじることによりアンテナを対向させたため、第１の実施の形態よりもセンサ装置２００の構成を簡易化することができる。

　［第２の変形例］
　上述の第１の実施の形態では、測定部基板３１１と直交方向にプローブ内基板３２１および３２２を接続してアンテナを対向させていたが、この構成では、３枚の基板に加えて、接続用のコネクタやケーブルが必要となり、構造が複雑になる。この第１の実施の形態の第２の変形例のセンサ装置２００は、フレキシブルリジッド基板の一部を曲げてアンテナを対向させた点において第１の実施の形態と異なる。

　図１６２は、本技術の第１の実施の形態の第２の変形例におけるセンサ装置２００と比較例との一例を示す図である。同図におけるａは、第１の実施の形態の第２の変形例におけるセンサ装置２００の一例を示し、同図におけるｂは、３枚の基板を接続する比較例のセンサ装置２００の一例を示す。

　第１の実施の形態の第２の変形例におけるセンサ装置２００内には、フレキ基板２７１および２７２とリジッド基板２７５乃至２７６とを接合したフレキシブルリジッド基板が配置される。

　リジッド基板２７５には、測定回路２１０が配置される。リジッド基板２７６には送信アンテナ２２１（不図示）が配置され、リジッド基板２７７には受信アンテナ２３１（不図示）が配置される。

　リジッド基板２７５とリジッド基板２７６とはフレキ基板２７１により接続され、リジッド基板２７５とリジッド基板２７７とはフレキ基板２７２により接続される。フレキ基板２７１および２７２は折り曲げられ、リジッド基板２７６上のアンテナとリジッド基板２７７上のアンテナとが対向した状態となる。

　同図におけるｂに例示するように、リジッド基板２７５と、リジッド基板２７６および２７７とをコネクタ３１４および３１５により接続する比較例も考えられる。この比較例と比較して、同図におけるａのようにフレキシブルリジッド基板の一部を曲げる構成では、コネクタを使用しないため、コネクタのコストと、組み立て費用を削減できる。また、３つのリジッド基板を一体化することができるため、基板を低コスト化できる。さらに、従来のアンテナの指向性をそのままに使用でき、伝送損失を減らすことができる。

　このように、本技術の第１の実施の形態の第２の変形例によれば、フレキシブルリジッド基板の一部を曲げてアンテナを対向させるため、コネクタのコストと、組み立て費用を削減できる。

　［第３の変形例］
　上述の第１の実施の形態では、プローブ内基板内の伝送路（ストリップ線路など）により、平面状のアンテナもしくは平面状かつスリット状のアンテナと、測定部基板３１１とを接続していたが、同軸ケーブルにより接続することもできる。この第１の実施の形態の第３の変形例のセンサ装置２００は、同軸ケーブルにより、平面状のアンテナもしくは平面状かつスリット状のアンテナと、測定部基板３１１とを接続した点において第１の実施の形態と異なる。

　図１６３は、本技術の第１の実施の形態の第３の変形例におけるセンサ装置２００の一例を示す図である。この第１の実施の形態の第３の変形例のセンサ装置２００は、３対のアンテナと測定部基板３１１とが同軸ケーブル２８１乃至２８６により接続される点において第１の実施の形態と異なる。

　送信アンテナ２２１乃至２２３と、測定部基板３１１とは同軸ケーブル２８１乃至２８３により接続され、受信アンテナ２３１乃至２３３と、測定部基板３１１とは同軸ケーブル２８４乃至２８６により接続される。

　柔軟材（柔軟性を備えた材料）である同軸ケーブルを用いて、アンテナを所望の位置に配置するには、例えば、熱膨張率が一定となるように形成したフレーム２９１乃至２９４を用いればよい。フレーム２９１および２９２により、送信アンテナと対応する同軸ケーブルとを挟み、フレーム２９３および２９４により、受信アンテナと対応する同軸ケーブルとを挟んでセンサ筐体３０５に挿せばよい。ここで、例えば、送信アンテナと対応する同軸ケーブルとを挟むフレーム２９１と２９２を、熱膨張率が異なる材料で形成してしまうと、センサ装置２００が配置された環境温度の変化によって、これら２つのフレームが湾曲してしまう可能性がある。このため、第３の変形例において、フレームを構成する部品は、いずれもが熱膨張率が同じ材料で形成されていることが好ましい。かつ、これらの部品は、電磁波の放射と受信の妨げとならないように、電磁波透過性材料で形成されていることが好ましい。

　図１６４は、本技術の第１の実施の形態の第３の変形例におけるセンサ装置２００の上面図および断面図の一例を示す図である。同図におけるａは、測定部筐体３１０の上面図の一例を示す。同図におけるｂは、アンテナの無い部分のプローブ筐体３２０の断面図を示し、同図におけるｃは、アンテナのある部分のプローブ筐体３２０の断面図を示す。

　同図におけるaに例示するように、測定部筐体３１０には、測定部基板３１１の位置を規定するための位置決め部３５３および３５４が設けられる。また、同図におけるｂ、ｃに例示するように、同軸ケーブル２８１等が送信アンテナ２２１等に接続される。

　図１６５は、本技術の第１の実施の形態の第３の変形例における基板の収容方法を説明するための図である。まず、同図におけるａに例示するように、フレーム２９１および２９２で、同軸ケーブルに接続された送信側のアンテナを挟み、フレーム２９３および２９４により、受信側のアンテナを挟む。そして、同図におけるｂに例示するように、位置決め部３５３および３５４を測定部基板３１１の下部に取り付け、位置決め部３５１および３５２をプローブ内基板３２１および３２２の先端に取り付ける。次いで、同図におけるｃに例示するように、それらの位置決め部を取り付けた構造体をセンサ筐体３０５に挿入する。

　図１６６は、本技術の第１の実施の形態の第３の変形例における基板の収容方法の別の例を説明するための図である。同図におけるａに例示するように、センサ筐体３０５内に、位置決め部３５１乃至３５４と、フレーム２９１乃至２９４とを先に取り付けておくこともできる。この場合、同図におけるｂおよびｃに例示するように、測定部基板３１１等がセンサ筐体３０５に挿入され、同図におけるｄに例示するようにセンサ筐体３０５が密閉される。

　図１６７は、本技術の第１の実施の形態の第３の変形例における基板の収容方法の他の例を説明するための図である。同図に例示するように、前部筐体３０５－１と後部筐体３０５－２とに分離可能なセンサ筐体３０５を用いることもできる。例えば、同図におけるａに例示するように、後部筐体３０５－２を載置し、同図におけるｂおよびｃに例示するように測定部基板３１１等を挿入し、同図におけるｄおよびｅに例示するように、前部筐体３０５－１を取り付ければよい。

　このように、本技術の第１の実施の形態の第３の変形例によれば、同軸ケーブルによりアンテナを測定部基板３１１とを接続したため、伝送路が長い場合でも、送信アンテナと受信アンテナを所定の位置に配置して所定のアンテナ間距離を実現することができる。これにより、水分を正確に測定することができる。

　［第４の変形例］
　上述の第１の実施の形態では、プローブ筐体内に収める送信アンテナと受信アンテナの向きと位置を固定するための構造として、プローブ筐体３２０内に位置決め部３５１および３５２が設けられていた。
プローブ筐体内に収める送信アンテナと受信アンテナの向きと位置を固定するための構造は、第１の実施の形態の図４に記載の構造に限らず、各種の変形例が考え得る。
これら、送信アンテナと受信アンテナの向きと位置を固定するための構造の変形例をまとめて、第４の変形例として説明する。
なお、これらの各種の第４の変形例において、送信アンテナと受信アンテナの向きと位置を固定するための構造（例えば、位置決め部や位置決め用の溝）は、特に断り書きが無い限り、筐体を形成した後に、筐体とは別に形成した構造物を、筐体に取り付ける形態であってもよいし、筐体自体がその形成時から、前記アンテナの位置を固定するための構造を備えている形態であってもよい。

　図１６８は、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例その１として、センサ装置２００の一例を示す図である。この第１の実施の形態の第４の変形例その１のセンサ装置２００は、測定部筐体３１０内に位置決め部３５３および３５４がさらに配置される点において第１の実施の形態と異なる。

　位置決め部３５１および３５２は、プローブ筐体３２０の先端に配置される。これらの位置決め部３５１および３５２は、プローブ内基板３２１および３２２の向きを所定の向きに固定し、かつ、これらの位置を所定位置（２つの基板の間に所定の距離を設けた位置）に固定するために用いられる部品である。これらの位置決め部は、センサ筐体３０５と一体化したものであってもよい。

　位置決め部３５３および３５４は、測定部基板３１１の位置を所定位置に固定するために用いられる部品である。これらの位置決め部は、送信アンテナと受信アンテナとをプローブ筐体３２０内で移動させながら、予め定めた所定の方向（Ｙ軸方向など）で所定の位置に配置することを容易にするための形状を、併せて備えてよい。例えば、予め定めた所定の方向に向かって、位置決め部が斜面を備えてよい。アンテナを予め定めた所定の位置に導くために、その位置に向かって位置決め部が斜面を備えてよい。位置決め部のそれぞれの材料として、例えば、電磁透過性材料が用いられる。

　図１６９は、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例その１におけるセンサ装置２００の上面図および断面図の一例を示す図である。同図におけるａは、測定部筐体３１０の上面図の一例を示す。同図におけるｂは、位置決め部３５１、３５２が配置された位置でのプローブ筐体の断面図を示す。測定部筐体３１０およびプローブ筐体３２０のそれぞれには、位置決め部３５１等を取り付けるための溝が設けられている。

　図１７０は、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例その１における基板の収容方法を説明するための図である。同図におけるａに例示するように、センサ筐体３０５内に位置決め部３５１乃至３５４が取り付けられる。そして、同図におけるｂおよびｃに例示するように、測定部基板３１１等がセンサ筐体３０５に挿入され、同図におけるｄに例示するようにセンサ筐体３０５が密閉される。

　図１７１は、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例その１における基板の収容方法の別の例を説明するための図である。同図に例示するように、前部筐体３０５－１と後部筐体３０５－２とに分離可能なセンサ筐体３０５を用いることもできる。

　図１７２は、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例その２として、位置決め部の位置を変更したセンサ装置２００の一例を示す図である。同図に例示するように、位置決め部３５１および３５２をプローブ筐体３２０の上端付近に配置することもできる。なお、位置決め部３５１および３５２をプローブ筐体３２０の中央部に配置することもできる。

　図１７３は、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例その２として、位置決め部の位置を変更したセンサ装置２００の上面図および断面図の一例を示す図である。

　図１７４は、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例その３として、位置決め部を追加したセンサ装置２００の一例を示す図である。同図に例示するように、位置決め部３５５および３５６をプローブ筐体３２０の上端付近に追加することもできる。なお、位置決め部３５５および３５６をプローブ筐体３２０の中央部に配置することもできる。図１７４に示す例に限らず、位置決め部は、プローブ筐体３２０内の複数箇所に配置することができる。

　図１７５は、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例その３として位置決め部を追加したセンサ装置２００の上面図および断面図の一例を示す図である。

　図１７６は、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例その４として、位置決め部の形状の異なるセンサ装置２００の一例を示す図である。

　図１７７は、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例その４として、位置決め部の形状の異なるセンサ装置の上面図および断面図の一例を示す図である。図１７６と図１７７に例示するように、位置決め部３５１、３５２、３５５および３５６は、プローブ断面において、プローブ内基板３２１や３２２の断面端部を押さえる形態であってよい。また、プローブ内基板３２１は、フレーム２９１および２９２に挟まれ、プローブ内基板３２２は、フレーム２９３および２９４に挟まれる。

　また、例えば、プローブ筐体３２０内へ挿した基板の位置が一定となるように、位置決め部３５５や３５６は、プローブ筐体内の基板の長さ方向（Ｙ軸方向）へ延在してよい。その長さは、プローブ内基板３２１等のＺ軸方向の長さ（すなわち、幅）以上、あるいは、プローブ内基板３２１等のＹ軸方向の長さの１／２以上、であってもよい。

　図１７８は、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例その４として、位置決め部の形状が異なる場合の基板の収容方法を説明するための図である。同図におけるａに例示するように、センサ筐体３０５内に、位置決め部３５１乃至３５４と、フレーム２９１乃至２９４とが取り付けられる。そして、同図におけるｂおよびｃに例示するように、測定部基板３１１等がセンサ筐体３０５に挿入され、同図におけるｄに例示するようにセンサ筐体３０５が密閉される。なお、フレーム２９１乃至２９４の形状は、基板の挿入を容易にして、かつ、基板の位置を一定にできる構造であれば、種々の形状を選び得る。一例として、溝型の形状であっても構わないし、レール状の形状であっても構わない。

　図１７９は、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例その４として、位置決め部の形状が異なる場合の基板の収容方法の別の例を説明するための図である。同図におけるａに例示するように、センサ筐体３０５への挿入前に、フレーム２９１および２９２で、プローブ内基板３２１を挟み、フレーム２９３および２９４により、プローブ内基板３２２を挟むこともできる。この場合、同図におけるｂに例示するように、位置決め部３５１乃至３５４が取り付けられる。次いで、同図におけるｃに例示するように、それらの位置決め部を取り付けた構造体がセンサ筐体３０５に挿入される。

　図１８０は、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例その５として、フレームを伸ばしたセンサ装置２００の一例を示す図である。同図に例示するように、センサ筐体３０５の上端までフレーム２９１乃至２９４を伸ばすこともできる。

　図１８１は、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例その５として、フレームを伸ばしたセンサ装置の上面図および断面図の一例を示す図である。同図におけるａは、測定部筐体３１０の上面図の一例を示す。同図におけるｂは、アンテナの無い部分のプローブ筐体３２０の断面図を示し、同図におけるｃは、アンテナのある部分のプローブ筐体３２０の断面図を示す。

　図１８２は、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例その６として、測定部基板の位置を固定する別の構造をさらに備えたセンサ装置２００の一例を示す図である。同図に例示するように、測定部基板と、プローブ内基板とを、嵌合させる構造を備えていてもよい。より具体的には、測定部基板とプローブ内基板のどちらかに切れ込みがあり、これを利用して、２つの基板を嵌合する構造を備えていてもよい。

　図１８３は、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例その６として、測定部基板の位置を固定する別の構造をさらに備えたセンサ装置２００の断面図の一例を示す図である。同図におけるａは、位置決め部３５１、３５２が配置された位置でのプローブ筐体の断面図を示す。

　図１８４は、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例その７として、治具を追加したセンサ装置２００の一例を示す図である。同図に例示するように、測定部基板３１１と、プローブ内基板３２１および３２２とを、固定する冶具３５９－１および３５９－２を追加することもできる。これらの冶具は、測定部基板３１１を嵌合もしくは固定させる部分と、プローブ内基板３２１等を嵌合もしくは固定させる部分との双方を備える。この形態の場合も、上記の嵌合もしくは固定によって一体となった測定部基板３１１とプローブ内基板３２１等のどこか一部をセンサ筐体３０５に固定することで、それらの基板の位置を固定することができる。

　図１８５は、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例その７として、治具を追加したセンサ装置２００の上面図および断面図の一例を示す図である。同図におけるａは、測定部筐体３１０の上面図の一例を示す。同図におけるｂは、位置決め部３５１、３５２が配置された位置でのプローブ筐体の断面図を示す。

　図１８６は、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例その８として、プローブ内基板３２１および３２２をセンサ筐体３０５に突き当てる構造を備えたセンサ装置２００の一例を示す図である。位置決め部を設けず、プローブ内基板３２１および３２２の先端（点線で囲った部分）をセンサ筐体３０５に突き当てる（言い換えれば、接触させる）ことにより、それらの基板の位置を固定することができる。

　図１８７は、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例その８として、プローブ内基板３２１および３２２をセンサ筐体３０５に突き当てる構造を備えたセンサ装置２００のセンサ筐体とプローブ内基板の断面図の一例である。同図におけるａは、図１８６のＡ－Ａ'線に沿って切断した際のセンサ筐体３０５の断面図を示す。図１８７におけるｂは、図１８１Ｂ－Ｂ'線に沿って切断した際のセンサ筐体３０５の断面図を示す。図１８７におけるｃは、図１８６のＣ－Ｃ'線に沿って切断した際のセンサ筐体３０５の断面図を示す。図１８６と図１８７に例示した、プローブ内基板３２１および３２２をプローブ筐体３００に突き当てる構造においては、プローブ内基板が、基板の幅方向（Ｚ軸方向）において２点×基板の厚さ方向（Ｚ軸方向）において２点、の合計４点のうち、少なくとも２点でプローブ筐体３００筐体と接触することで、筐体内におけるプローブ内基板３２１および３２２の位置を固定している。

　図１８８は、本技術の第１の実施の形態に関する第４の変形例（送信アンテナと受信アンテナの向きと位置を固定する構造の変形例）その９を説明する図である。第４の変形例その９として図１８８に示したセンサ装置２００は、本技術の第１の実施の形態（図４）が有するセンサ筐体３０５を、備えていない。図１８８に示したセンサ装置２００は、センサ筐体３０５を備えない代わりに、少なくとも、
（１）送信アンテナとこれに接続した送信用伝送路と備えた送信用基板（図４に示したセンサ装置２００における、送信用プローブ基板３２１と同じもの）の周囲を樹脂で固めた構造によって形成された送信用プローブと、
（２）受信アンテナとこれに接続した受信用伝送路と備えた受信用基板（図４に示したセンサ装置２００における、受信用プローブ基板３２２と同じもの）の周囲を樹脂で固めた構造によって形成された受信用プローブと、
を備え、
かつ、上記（１）の送信用プローブと（２）の受信用プローブとの間が固定された構造を備える。

　そして、第４の変形例その９に含まれるセンサ装置２００は、
上記（１）の送信用プローブと、
上記（２）の受信用プローブと、を備え、
（３）上記（１）および（２）と異なる第３の構造部分をさらに備えることで、
上記（１）の送信用プローブと（２）の受信用プローブとの間が固定された構造を備えてよい。ここで、上記（３）第３の構造部分の一例は、図４における補強部２６０のような補強部材である。

　図１８８に示したセンサ装置２００は、
上記（１）の送信用プローブと、
上記（２）の受信用プローブと、
上記（３）第３の構造部分として、測定部基板３１１の周囲を樹脂で固めた構造部分と、を備え、
上記（１）乃至（３）の構造が一体となって固定された構造を備える。

　ここで、
上記（１）の送信用プローブと、
上記（２）の受信用プローブは、
『これらのプローブを土壌へ挿した際に、これらのプローブが変形しまい、そのプローブ内部に配置された電子基板が変形してしまい、さらにその結果この電子基板に形成した送信アンテナと受信アンテナとの間の距離が所定の値から変わってしまい、これによって水分量の計測結果に誤差が生じること』を防ぐために、上記（１）送信用基板の周囲を樹脂で固めた構造によって形成された送信用プローブは、このプローブに含まれる樹脂部分の強度が、このプローブに含まれる送信用基板単体の強度よりも、高いことが望ましい。言い換えれば、送信用基板の周囲を樹脂で固めた送信用プローブの強度が、このプローブに含まれる送信用基板単体の強度の２倍以上となることが望ましい。これをさらに言い換えれば、図１３５に記載の方法を用いて、送信用基板の周囲を樹脂で固めた送信用プローブの変形量と、このプローブに含まれる送信用基板単体の変形量を比較した場合、送信用基板の周囲を樹脂で固めた送信用プローブの変形量の変形量が、このプローブに含まれる送信用基板単体の変形量の、１／２以下であることが望ましい。

　同様に上記（２）受信用基板の周囲を樹脂で固めた構造によって形成された受信用プローブは、このプローブに含まれる樹脂部分の強度が、このプローブに含まれる受信用基板単体の強度よりも、高いことが望ましい。言い換えれば、受信用基板の周囲を樹脂で固めた受信用プローブの強度が、このプローブに含まれる受信用基板単体の強度の２倍以上となることが望ましい。これをさらに言い換えれば、図１３５に記載の方法を用いて、受信用基板の周囲を樹脂で固めた受信用プローブの変形量と、このプローブに含まれる受信用基板単体の変形量を比較した場合、受信用基板の周囲を樹脂で固めた受信用プローブの変形量の変形量が、このプローブに含まれる受信用基板単体の変形量の、１／２以下であることが望ましい。

　このように、本技術の第１の実施の形態の第４の変形例によれば、プローブ筐体内に収める送信アンテナと受信アンテナの向きと位置を固定するための各種の構造を備えることにより、これにより送信アンテナと受信アンテを所定の向きかつ所定の位置で固定することができる。

　［第５の変形例］
　上述の第１の実施の形態では、図１３５を参照して説明したように、センサ装置２００に備わるプローブ筐体３２０を土壌へ挿した際に、これが変形してしまうことを防ぐために、プローブ筐体３２０の強度を、プローブ筐体３２０の内部に収めたプローブ内基板３２１、３２２よりも高くした構造を備えていた。そして、プローブ筐体３２０の厚さ（肉厚）は、筐体の強度が上記基板の強度を上回るように、所定の厚さとなっていた。しかし、第１の実施の形態のセンサ装置２００を使用する土壌の硬さが著しく高い場合には、プローブ筐体３２０を土壌へ挿した際の変形を防ぐために、プローブ筐体３２０が、さらに高い強度を備えることが求められる可能性がある。プローブ筐体３２０の強度を高めるためには、筐体の肉厚を大きくする必要がある。しかし、プローブ筐体３２０の肉厚を不用意に大きくすると（例えば、アンテナ付近の筐体の肉厚を著しく大きくすると）、場合によっては水分量の計測精度が悪化することが考えられる。そこで、第１の実施の形態の第５の変形例として、水分量の計測精度を悪化させる懸念無しに、第１の実施の形態よりもセンサ装置２００に備わるプローブ筐体３２０の強度を向上させる構造を、図１９１乃至１９９を参照して説明する。

　本技術の第１の実施の形態の第５の変形例におけるセンサ装置２００に備わるプローブ筐体３２０の断面形状を説明する前に、図１８９と１９０を参照して、本技術の第１の実施の形態のセンサ装置２００に備わるプローブ筐体３２０の断面形状を説明する。

　図４を参照して、本技術の第１の実施の形態は、その構成要素（９）として、
プローブ筐体３２０ａ、３２０ｂの延在方向（Ｙ軸方向）と直交する方向での断面において、
（１）プローブ内基板３２１に垂直な方向かつ、受信アンテナへ向かう方向における、プローブ内基板３２１の中心からプローブ筐体３２０ａの筐体端までの距離は、
（２）プローブ内基板３２１に平行な方向における、プローブ内基板３２１の中心から、プローブ筐体３２０ａの筐体端までの距離よりも小さいことを、説明した。
同様に、
（１'）プローブ内基板３２２に垂直な方向かつ、送信アンテナへ向かう方向における、プローブ内基板３２２の中心からプローブ筐体３２０ｂの筐体端までの距離は、
（２'）プローブ内基板３２２に平行な方向における、プローブ内基板３２２の中心から、プローブ筐体３２０ｂの筐体端までの距離よりも小さいことを、説明した。

　図１８９は、上記構成要素（９）の構造と、比較例の構造を、より具体的に説明する図である。

　図１８９ａは、本技術の第１の実施の形態のセンサ装置２００を、その上方からＹ軸の正の方向に見た際の、センサ装置２００に備わる特徴的な構造を重ね書きした図である。同図には、測定部筐体３１０、測定部基板３１１、プローブ筐体３２０、プローブ内基板３２１および３２２が、記載してある。同図において、上記（１）プローブ内基板３２１に垂直な方向かつ、受信アンテナの方向における、プローブ内基板３２１の中心からプローブ筐体３２０ａの筐体端までの距離は、符号ｄｘで示されている。一方、（２）プローブ内基板３２１に平行な方向における、プローブ内基板３２１の中心から、プローブ筐体３２０ａの筐体端までの距離は、符号ｄｚで示されている。そして、同図において、本技術の第１の実施の形態のセンサ装置２００は、その構成要素（９）として、センサ装置２００に備わるプローブ筐体３２０が、その延在方向と直交する断面において、上記ｄｘが上記ｄｚよりも小さい構造となっている。

　これに対して、図１８９のｂは、上記構成要素（９）の構造を備えない比較例、すなわち、プローブ内基板３２１に垂直な方向かつ、受信アンテナの方向における、プローブ内基板３２１の中心からプローブ筐体３２０ａの筐体端までの距離と、プローブ内基板３２１に平行な方向における、プローブ内基板３２１の中心から、プローブ筐体３２０ａの筐体端までの距離とが、等しい構造となっている。

　ここで、図１９０を参照して、本技術の第１の実施の形態のセンサ装置２００の構成要素（９）の各種の例を説明する。同図は、プローブ筐体３２０の延在方向と直交する方向のプローブ筐体３２０の断面形状を表している。同図において、プローブ筐体３２０の断面形状は、
（１）プローブ内基板３２１に垂直な方向かつ、受信アンテナの方向における、プローブ内基板３２１の中心からプローブ筐体３２０ａの筐体端までの距離ｄｘが、
（２）プローブ内基板３２１に平行な方向における、プローブ内基板３２１の中心から、プローブ筐体３２０ａの筐体端までの距離ｄｙよりも、
小さくなる形状であって、
かつ、同図のａに示すように、プローブ内基板と直交する方向を短軸とする楕円形もしくはこれに略同一となる形状であってもよいし、同図のｂに示すように、プローブ内基板と直交する方向のプローブ筐体の幅が、プローブ内基板と平行となる方向のプローブ筐体の幅よりも小さく、かつ紙面左右方向に非対称、かつプローブ内基板の裏面側（対向するアンテナが存在する方向とは反対となる側）に凸となる形状であってもよいし、同図のｃに示すように、プローブ内基板と直交する方向のプローブ筐体の幅が、プローブ内基板と平行となる方向のプローブ筐体の幅よりも小さく、紙面左右方向に非対称、かつプローブ内基板の表面側（対向するアンテナが存在する側）に凸となる形状であってもよいし、同図のｄに示すように、プローブ内基板と直交する方向を短辺とする長方形もしくはこれに略同一となる形状であってもよい。

　受信アンテナを備えたプローブ筐体の形状は、送信アンテナを備えたプローブ筐体の形状と線対称の形状となるので、それについての説明は省略する。

　なお、同図におけるｂ、ｃ、ｄでは、プローブ内基板よりもセンサ装置２００の中心方向に矩形の図形が記載されている。これは、アンテナの放射エレメントと受信エレメントの位置を強調して表したものである。実際には、これらのエレメントは、プローブ内基板の表層もしくは内層に形成されている。

　図１８９に戻り、本技術の第１の実施の形態のセンサ装置２００の構成要素（９）がもたらす効果を説明する。

　同図のａ（本技術の構成要素（９））とｂ（比較例）を比較すると、２つの図において、送信用プローブ内基板３２１と受信用プローブ内基板３２２との間の距離は等しく、このため、送信用プローブ内基板３２１に備わる送信アンテナと、受信用プローブ内基板３２２に備わる受信アンテナとの間の距離も等しい。同図のａとｂを比較すると、プローブ筐体３２０の断面形状のみが異なる。

　次に、同図のａとｂにおいて、送信用プローブ基板３２１と受信用プローブ基板３２２との間の領域における、筐体外部の領域（すなわち土壌となる領域）の割合を比較すると、同図のｂは、同図のａよりも、筐体外部の領域（すなわち土壌となる領域）の割合が小さくなっている。

　既に図９８を参照して説明したように、本発明の水分計測システム１００は、送信アンテナから受信アンテナへ電磁波が伝搬するために要する時間が、土壌の水分量と線形の関係あることに着目して、土壌の水分量を求めている。このため、送信用プローブ基板３２１と受信用プローブ基板３２２との間の領域における土壌領域の割合が小さくなるにつれて、上記伝搬遅延時間と土壌水分量との関係が、線形関係から乖離してしまい、計測結果に含まれる誤差が大きくなってしまう。これとは反対に、上記２つの基板の間の領域における、土壌の領域の割合が大きくなるほど、上記伝搬遅延時間と土壌水分量との関係が、線形関係に近くなり、土壌の水分量を正確に計測できるようになる。

　図１８９のａに示す本技術の第１の実施の形態のセンサ装置２００は、構成要素（９）の構造を備えることにより、同図のｂに示す比較例よりも、送信用プローブ基板３２１と受信用プローブ基板３２２との間の領域における土壌領域の割合を大きくしており、
これにより、土壌の水分量を正確に計測する効果を得ている。

　次に、図１９１乃至１９９を参照して、本技術の第１の実施の形態の第５の変形例を説明する。

　図１９１乃至１９９は、本技術の第１の実施の形態の第５の変形例、すなわち、水分量の計測精度を悪化させる懸念無しに、プローブ筐体３２０の強度を向上させる構造を表した図である。これらの図に記載のプローブ筐体３２０は、図１９０のａに記載のプローブ筐体３２０と比較して、その強度を向上させるために、筐体の一部の肉厚を大きくしている。ただし、筐体の肉厚を大きくする際に、水分量の計測精度を悪化させないように、送受信される電磁波が透過する領域においては、筐体の厚さを大きくしないようにしている。なお、図１９１乃至１９９に示す筐体の断面形状を説明する際に、肉厚の筐体を備えていない比較例として図１９０のａの筐体の形状を参照する。

　図１９１は、本技術の第１の実施の形態の第５の変形例その１を説明する図であって、
図１９０のａに記載のプローブ筐体３２０の断面形状と、平面状かつ両側放射のアンテナを対向させて配置した形状とを備えている。図１９１に記載のプローブ筐体３２０は、両側放射のアンテナを対向させて配置しているため、主として電磁波が筐体を透過する紙面内側方向を避けて、紙面上方向と下方向の２箇所において、その肉厚を大きくしている。

　図１９１では、筐体の肉厚を大きくするための形状として、図１９１のａに示すように、筐体の外周と内周の双方に、不連続点や変曲点が存在しない形状で、筐体の肉厚を大きくしてよい。図１９１のｂに示すように、筐体の内側方向にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の内周に不連続点あるいは変曲点が増加している。図１９１のｃに示すように、筐体の外側方向にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の外周に不連続点あるいは変曲点が増加している。図１９１のｄに示すように、筐体の内側方向と外側方向の双方にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の内周と外周の双方に不連続点あるいは変曲点が増加している。

　図１９２は、本技術の第１の実施の形態の第５の変形例その２を説明する図であって、図１９０のａに記載のプローブ筐体３２０の断面形状と、平面状かつ両側放射のアンテナを対向させて配置した形状とを備えている。図１９２に記載のプローブ筐体３２０は、両側放射のアンテナを対向させて配置しているため、主として電磁波が筐体を透過する紙面内側方向を避けて、紙面外側方向の１箇所において、その肉厚を大きくしている。

　図１９２では、筐体の肉厚を大きくするための形状として、図１９２のａに示すように、筐体の外周と内周の双方に、不連続点や変曲点が存在しない形状で、筐体の肉厚を大きくしてよい。図１９２のｂに示すように、筐体の内側方向にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の内周に不連続点あるいは変曲点が増加している。図１９２のｃに示すように、筐体の外側方向にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の外周に不連続点あるいは変曲点が増加している。図１９２のｄに示すように、筐体の内側方向と外側方向の双方にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の内周と外周の双方に不連続点あるいは変曲点が増加している。

　図１９３は、本技術の第１の実施の形態の第５の変形例の例外的な事例を説明する図であって、図１９０のａに記載のプローブ筐体３２０の断面形状と、平面状かつ両側放射のアンテナを対向させて配置した形状とを備えている。図１９３に記載のプローブ筐体３２０は、両側放射のアンテナを対向させて配置しているが、例外的に、主として電磁波が筐体を透過する紙面内側方向も含めて、紙面左右方向の２箇所において、その肉厚を大きくしている。この場合、水分量の計測精度を悪化させる懸念があるものの、プローブ筐体３２０の強度を向上させる効果は得られる。

　図１９３では、筐体の肉厚を大きくするための形状として、図１９３のａに示すように、筐体の外周と内周の双方に、不連続点や変曲点が存在しない形状で、筐体の肉厚を大きくしてよい。図１９３のｂに示すように、筐体の内側方向にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の内周に不連続点あるいは変曲点が増加している。図１９３のｃに示すように、筐体の外側方向にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の外周に不連続点あるいは変曲点が増加している。図１９３のｄに示すように、筐体の内側方向と外側方向の双方にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の内周と外周の双方に不連続点あるいは変曲点が増加している。

　図１９４は、本技術の第１の実施の形態の第５の変形例その３を説明する図であって、図１９０のａに記載のプローブ筐体３２０の断面形状と、平面状かつ両側放射のアンテナを対向させて配置した形状とを備えている。図１９４に記載のプローブ筐体３２０は、片側放射のアンテナを対向させて配置しているため、主として電磁波が筐体を透過する紙面内側方向を避けて、紙面内側方向を除いた３箇所において、その肉厚を大きくしている。

　図１９４では、筐体の肉厚を大きくするための形状として、図１９４のａに示すように、筐体の外周と内周の双方に、不連続点や変曲点が存在しない形状で、筐体の肉厚を大きくしてよい。図１９４のｂに示すように、筐体の内側方向にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の内周に不連続点あるいは変曲点が増加している。図１９４のｃに示すように、筐体の外側方向にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の外周に不連続点あるいは変曲点が増加している。図１９４のｄに示すように、筐体の内側方向と外側方向の双方にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の内周と外周の双方に不連続点あるいは変曲点が増加している。

　図１９５は、本技術の第１の実施の形態の第５の変形例その４を説明する図である。
図１９５に記載の構造は、図１９１に記載の構造のアンテナを、片側放射へ変更しただけで、筐体の形状は同じである。

　図１９６は、本技術の第１の実施の形態の第５の変形例その５を説明する図である。
図１９６に記載の構造は、図１９２に記載の構造のアンテナを、片側放射へ変更しただけで、筐体の形状は同じである。

　図１９７は、本技術の第１の実施の形態の第５の変形例の例外的な事例を説明する図である。図１９７に記載の構造は、図１９３に記載の構造のアンテナを、片側放射へ変更しただけで、筐体の形状は同じである。

　図１９８は、本技術の第１の実施の形態の第５の変形例その６を説明する図である。
図１９８に記載の構造は、図１９４に記載の構造のアンテナを、片側放射へ変更しただけで、筐体の形状は同じである。

　図１９１乃至図１９８の各構成は、図１９０のそれぞれに適用することができる。

　図１９９は、本技術の第１の実施の形態の第５の変形例におけるセンサ筐体３０５の肉厚の設定例を説明するための図である。同図におけるａに例示するようにプローブ筐体３２０の内側の肉厚をｄ１とし、外側の肉厚をｄ２とする。プローブ内基板３２１等に平行な方向（Ｚ軸方向）におけるプローブ筐体３２０の肉厚をｄ３とする。そのＺ軸方向における補強部３６０の厚みをｄ６とする。

　同図におけるｂに例示するように、測定部筐体３１０の各面のうちプローブ筐体３２０と接続される面（言い換えれば、底面）における、測定部筐体３１０の肉厚をｄ４とする。その底面以外の面の測定部筐体３１０の肉厚をｄ５とする。同図におけるｂに例示するように、Ｚ軸方向における測定部筐体３１０の厚さをｄ８とする。

　本技術の第１の実施の形態の第５の変形例におけるセンサ筐体３０５は、ｄ２＞ｄ１あるいはｄ３＞ｄ１の条件１を満たすことが望ましい。これにより、この構造を備えない形態（言い換えれば、肉厚の筐体を備えない形態）と比較して、筐体の機械強度を向上させことが可能となり、その結果、筐体の変形および送受信アンテナ間の距離の変化を低減して、水分を正確に測定できる。

　さらに、上記条件１を満たす形態は、筐体の機械強度を向上させるために、筐体の全周においてその厚さを厚くした形態、あるいは、ｄ１該当部において筐体の厚さを厚くした形態と比較して、送信アンテナと受信アンテナとの間の領域における、土壌の領域の割合を減らすことなく、筐体の強度を向上させることができる。これにより、電磁波の伝搬遅延時間と土壌水分量の関係を、線形関係に保ちつつ、筐体の変形および送受信アンテナ間の距離の変化を低減して、水分を正確に測定できるようになる。

　また、ｄ６＞ｄ１あるいはｄ４＞ｄ１の条件２を満たすことが望ましい。これにより、送信アンテナと受信アンテナとの間の領域における、土壌の領域の割合を減らすことなく、筐体の強度を向上させることができる。これにより、電磁波の伝搬遅延時間と土壌水分量の関係を、線形関係に保ちつつ、筐体の変形および送受信アンテナ間の距離の変化を低減して、水分を正確に測定できるようになる。また、ｄ６を厚くすることは、送信プローブおよび受信プローブを土壌に挿す際に、これらのプローブに応力が加わっても、これらのプローブの間が所定の距離よりも広がったり狭まったりすることを抑制する効果、つまり送受信アンテナ間を所定の距離に保つ効果をもたらし、この効果によっても水分を正確に測定できるようになる。

　また、ｄ４を厚くすることは、送信プローブと受信プローブを土壌に挿す際に、測定部筐体３１０の底面に応力が加わり、この応力によって底面が変形して、その底面へのプローブの取り付け角度が変化してしまうことを抑制する効果をもたらす。これにより、プローブの間が所定の距離よりも広がったり狭まったりすることを防止する効果、つまり送受信アンテナ間を所定の距離に保つ効果をもたらし、この効果によっても水分を正確に測定できるようになる。

　条件２を満たす場合、同時に、ｄ６＞ｄ５あるいはｄ４＞ｄ５とすると、なおよい。この場合、ｄ１＜ｄ６＜ｄ５あるいは、ｄ１＜ｄ４＜ｄ５となる形態よりも、水分を正確に計測することへの寄与が小さい筐体の部分において、その厚さを不必要に厚くすることを防止できる。その結果、筐体の製造を容易にしたり、筐体とセンサ装置の重量を軽くしたり、筐体の製造コストを削減する効果がもたらされる。

　条件２を満たす場合、、同時に、ｄ６＞ｄ４としてもよい。ｄ４を厚くすることは、測定部筐体３１０の底面の変形を防ぎ、アンテナ間を所定の距離に保つ効果をもたらす。一方、ｄ６を厚くすることは、その底面よりもアンテナに近い位置で、アンテナ間を、より効果的に所定の距離に保つ効果をもたらし得る。その結果、水分を正確に測定できるようになる。

　また、ｄ６＜ｄ８の条件３を満たすことが望ましい。補強部３６０を、電磁波透過性材料で形成しても、現在市販されている電磁波透過性材料は、電磁波の反射率がゼロではない。このため、補強部３６０で電磁波の反射が発生しうる。上記条件３を満たすことにより、この条件３を満たさない場合と比較して、アンンテナから放射された電磁波が、補強部３６０で反射されて受信アンテナで受信されることによる、ノイズを低減することができる。その結果、水分を正確に測定できるようになる。

　また、ｄ７＞ｄ６の条件４を満たすことが望ましい。補強部３６０の配置によりは、送信プローブと受信プローブを土壌に挿す際に、これらのプローブに応力が加わっても、これらのプローブの間が所定の距離よりも広がったり狭まったりすることを抑制することができる。そして、ｄ７＞ｄ６とすることにより、この条件を満たさない場合と比較して、アンテナに近い位置で、アンテナ間を、より効果的に所定の距離に保つ効果をもたらすことが出来る。その結果、水分を正確に測定できるようになる。

　このように、本技術の第１の実施の形態の第５の変形例によれば、プローブ筐体３２０の肉厚を調整したため、センサ装置２００は、水分をより正確に測定することができる。なお、図１９９を参照した上記の説明では、図面に記載した筐体の構造としては、図１９４ａに記載の構造を用いているが、上記の説明は、図１９１乃至図１９８に記載のいずれの構造にも当てはまるものである。

　［第６の変形例］
　上述の第１の実施の形態では、複数対のアンテナが１組ずつ順に電磁波を送受信していたが、この構成では、測定時間の短縮が困難である。この第１の実施の形態の第６の変形例のセンサ装置２００は、周波数分割により、複数対のアンテナが同時に電磁波を送受信することを可能にした点において第１の実施の形態と異なる。

　図２００は、本技術の第１の実施の形態の第６の変形例におけるアンテナごとに送受信機を設けたセンサ装置２００の一構成例を示す図である。この第１の実施の形態の第６の変形例のセンサ装置２００は、アンテナの組ごとに送受信機を備える点において第１の実施の形態と異なる。アンテナが３組である場合、送信機２１４－１、２１４－２および２１４－３と、受信機２１５－１、２１５－２および２１５－３とが設けられる。なお、アンテナの組の数は、２組以上であれば、３組に限定されない。

　送信機２１４－１乃至２１４－３は、送信アンテナ２２１乃至２２３と接続され、受信機２１５－１乃至２１５－３は、受信アンテナ２３１乃至２３２と接続される。送信スイッチ２１６および受信スイッチ２１７は不要となる。これにより、低価格化できる。

　送信機２１４－１、２１４－２および２１４－３は、互いに異なる周波数の送信信号を送信する。また、受信機２１５－１、２１５－２および２１５－３は、対応する送信機の周波数の受信信号を受信する。このような周波数分割の制御により、受信側で送信アンテナ２２１乃至２２３のそれぞれからの信号を分離することができる。

　図２０１は、本技術の第１の実施の形態の第６の変形例における送信機および受信機が１つずつのセンサ装置２００の一構成例を示す図である。同図に例示するように、送信機２１４を送信アンテナ２２１乃至２２３と接続し、受信機２１５を、受信アンテナ２３１乃至２３２と接続してもよい。送信機２１４は、送信機２１４－１乃至２１４－３と同等の機能を有し、受信機２１５は、受信機２１５－１乃至２１５－３と同等の機能を有する。

　図２０２は、本技術の第１の実施の形態の第６の変形例における受信機が１つのセンサ装置２００の一構成例を示す図である。同図に例示するように、送信機２１４－１乃至２１４－３を送信アンテナ２２１乃至２２３と接続し、受信機２１５を受信アンテナ２３１乃至２３２と接続してもよい。受信機２１５は、受信機２１５－１乃至２１５－３と同等の機能を有する。

　図２０３は、本技術の第１の実施の形態の第６の変形例における送信機が１つのセンサ装置２００の一構成例を示す図である。同図に例示するように、送信機２１４を送信アンテナ２２１乃至２２３と接続し、受信機２１５－１乃至２１５－３を受信アンテナ２３１乃至２３２と接続してもよい。送信機２１４は、送信機２１４－１乃至２１４－３と同等の機能を有する。

　図２０４は、本技術の第１の実施の形態の第６の変形例における受信機が複数のセンサ装置２００の別の例を示す図である。同図に例示するように、送信機２１４－１を送信アンテナ２２１および２２３と接続し、送信機２１４－２を送信アンテナ２２２と接続し、受信機２１５を受信アンテナ２３１乃至２３２と接続してもよい。受信機２１５は、受信機２１５－１乃至２１５－３と同等の機能を有する。また、送信機２１４－１は、送信アンテナ２２１および２２３に、同一の周波数の送信信号を供給する。このため、送信アンテナ２２１と送信アンテナ２２３とは、混信が生じない程度に距離が離れていることが望ましい。

　図２０５は、本技術の第１の実施の形態の第６の変形例における受信機２１５－１乃至２１５－３の一構成例を示すブロック図である。同図におけるａは、受信機２１５－１のブロック図である。同図におけるｂは、受信機２１５－２のブロック図である。同図におけるｃは、受信機２１５－３のブロック図である。

　受信機２１５－１は、ミキサ２４１－１、ローカル発振器２４２－１、ローパスフィルタ２４３－１、および、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）２４４－１を備える。ローカル発振器２４２－１は、周波数ｆ_ＬＯ１のローカル信号を生成する。ミキサ２４１－１は、受信アンテナ２３１から周波数ｆ１の受信信号を受け取り、ローカル信号と混合し、中間周周波数ｆ_ＩＦの信号をローパスフィルタ２４３－１を介してＡＤＣ２４４－１に供給する。ＡＤＣ２４４－１は、中間周周波数ｆ_ＩＦの信号をデジタル信号に変換してセンサ制御部２１１に供給する。

　受信機２１５－２は、ミキサ２４１－２、ローカル発振器２４２－２、ローパスフィルタ２４３－２、および、ＡＤＣ２４４－２を備える。受信機２１５－３は、ミキサ２４１－３、ローカル発振器２４２－３、ローパスフィルタ２４３－３、および、ＡＤＣ２４４－３を備える。これらの回路の構成は、受信機２１５－１内の同名の回路と同様である。

　図２０６は、本技術の第１の実施の形態の第６の変形例における受信信号の周波数特性の一例を示す図である。図２０５では受信系統が３系統であったが、図２０６では、説明の簡易化のため、２系統で考える。

　中間周波数は、全ての受信機で共通の１波、ｆ_ＩＦとする。２系統のそれぞれのローパスフィルタのカットオフ周波数ｆ_{ｃｕｔｏｆｆ}を同一とする。第１のアンテナの受信周波数をｆ１とし，第２のアンテナの受信周波数ｆ２（ｆ１＜ｆ２）とする。このとき、それぞれの系に対応したローカル周波数ｆ_ｌｏ１、ｆ_ｌｏ２の関係は、ｆ_ｌｏ１＜ｆ_ｌｏ２となる。また、中間周波数ｆ_ＩＦは、次の式により表される。
　　ｆ_ＩＦ＝ｆ１－ｆ_ｌｏ１＝ｆ２－ｆ_ｌｏ２　　　　　　　　　・・・式７

　第１のアンテナの受信系に受信周波数ｆ２の信号が漏れこむ場合、妨害波ｆ_ＩＦ１２は、次の式により表される。
　　ｆ_ＩＦ１２＝ｆ２－ｆ_ｌｏ１　　　　　　　　　　　　　　・・・式８

　第２のアンテナの受信系に受信周波数ｆ１の信号が漏れこむ場合、妨害波ｆ_ＩＦ２１は、次の式により表される。
　　ｆ_ＩＦ２１＝ｆ１－ｆ_ｌｏ２　　　　　　　　　　　　　　・・・式９

　このとき、妨害波が受信帯域内に入らない条件は、次の式により表される。
　　ｆ_ＩＦ２１＜－ｆ_{ｃｕｔｏｆｆ}　　　　　　　　　　　　　　・・・式１０
　　ｆ_{ｃｕｔｏｆｆ}＜ｆ_ＩＦ１２　　　　　　　　　　　　　　　・・・式１１

　式１０および式１１に、式８および式９を代入すると、次の式が得られる。
　　ｆ１－ｆ_ｌｏ２＜－ｆ_{ｃｕｔｏｆｆ}　　　　　　　　　　　　・・・式１２
　　ｆ_{ｃｕｔｏｆｆ}＜ｆ２－ｆ_ｌｏ１　　　　　　　　　　　　　・・・式１３

　式１２および式１３を変形すると、次の式が得られる。
　　ｆ_{ｃｕｔｏｆｆ}＜ｆ_ｌｏ２－ｆ１　　　　　　　　　　　　　・・・式１４
　　ｆ_{ｃｕｔｏｆｆ}＜ｆ２－ｆ_ｌｏ１　　　　　　　　　　　　　・・・式１５

　式１４および式１５に式７を代入すると、次の式が得られる。
　　ｆ_{ｃｕｔｏｆｆ}＜ｆ２－ｆ_ＩＦ－ｆ１＝ｆ２－ｆ１－ｆ_ＩＦ　・・・式１６
　　ｆ_{ｃｕｔｏｆｆ}＜ｆ２＋ｆ_ＩＦ－ｆ１＝ｆ２－ｆ１＋ｆ_ＩＦ　・・・式１７

　したがって、式１６および式１７をｆ１、ｆ２、ｆ_ＩＦが満たせばよい。実際には、ｆ_{ｃｕｔｏｆｆ}＞ｆ_ＩＦが成り立つので式１６のみが制約条件となる。

　式１６を変形すると、次の式が得られる。
　　ｆ_{ｃｕｔｏｆｆ}＋ｆ_ＩＦ＜ｆ２－ｆ１　　　　　　　　　　・・・式１８

　すなわち、隣り合う周波数ｆ２とｆ１の差が常にｆ_{ｃｕｔｏｆｆ}とｆ_ＩＦの和より大きくなることが周波数分割により測定を行うための条件となる。

　ｆ１、ｆ２の大小に制約が無いとすると、ｆ１＞ｆ２の条件を消すことができ、式１８より、隣り合う周波数ｆ１、ｆ２について、次の式による条件を満たせばよくなる。
　　ｆ_{ｃｕｔｏｆｆ}＋ｆ_ＩＦ＜｜ｆ２－ｆ１｜　　　　　　　　・・・式１９

　図２０７は、本技術の第１の実施の形態の第６の変形例における周波数分割駆動のタイミングチャートの一例である。同図におけるａは、第１のアンテナ（送信アンテナ２２１および受信アンテナ２３１など）の周波数のスイープを示す。同図におけるｂは、第２のアンテナ（送信アンテナ２２２および受信アンテナ２３２など）の周波数のスイープを示す。同図におけるｃは、第３のアンテナ（送信アンテナ２２３および受信アンテナ２３３など）の周波数のスイープを示す。

　図２０８は、本技術の第１の実施の形態の第６の変形例におけるセンサ装置内の各部の動作を示すタイミングチャートの一例である。

　図２０７および図２０８では、第１のアンテナが周波数ａ１乃至ａ２をスイープし、その間に第２のアンテナが周波数ａ３乃至ａ４をスイープし、第３のアンテナが周波数ａ５乃至ａ６をスイープする。

　そして、第１のアンテナが周波数ａ３乃至ａ４をスイープし、その間に第２のアンテナが周波数ａ５乃至ａ６をスイープし、第３のアンテナが周波数ａ１乃至ａ２をスイープする。次いで第１のアンテナが周波数ａ５乃至ａ６をスイープし、その間に第２のアンテナが周波数ａ１乃至ａ２をスイープし、第３のアンテナが周波数ａ３乃至ａ４をスイープする。

　周波数のスイープ方法は、アンテナ毎の周波数が独立していればよく、図２０７のようにアップチャープである必要はない。全てのアンテナについて、全送信帯域分がスイープされる。この制御では、全周波数帯域を使用することができ、水分センサの分解能が向上する。

　図２０９は、本技術の第１の実施の形態の第６の変形例におけるスイープ期間を短縮した際の周波数分割駆動のタイミングチャートの一例である。

　図２１０は、本技術の第１の実施の形態の第６の変形例におけるスイープ期間を短縮した際のセンサ装置内の各部の動作を示すタイミングチャートの一例である。

　図２０９および図２１０では、第１のアンテナが周波数ａ１乃至ａ２をスイープし、その間に第２のアンテナが周波数ａ３乃至ａ４をスイープし、第３のアンテナが周波数ａ５乃至ａ６をスイープする。スイープする周波数帯域を狭くすることにより、スイープ期間を短縮することができる。

　図２０７乃至図２１０の制御は、図２００乃至図２０３のそれぞれのセンサ装置２００に適用することができる。

　図２１１は、本技術の第１の実施の形態の第６の変形例における２つのアンテナの周波数が同一の周波数分割駆動のタイミングチャートの一例である。同図におけるａは、第１および第３のアンテナの周波数のスイープを示す。同図におけるｂは、第２のアンテナの周波数のスイープを示す。

　図２１２は、本技術の第１の実施の形態の第６の変形例における２つのアンテナの周波数が同一のセンサ装置内の各部の動作を示すタイミングチャートの一例である。

　図２１１および図２１２では、第１および第３のアンテナが周波数ａ１乃至ａ２をスイープし、その間に第２のアンテナが周波数ａ４乃至ａ６をスイープする。そして、第１および第３のアンテナが周波数ａ４乃至ａ６をスイープし、その間に第２のアンテナが周波数ａ１乃至ａ２をスイープする。スイープする周波数帯域を狭くすることにより、スイープ期間を短縮することができる。この制御は、図２０４のセンサ装置２０１に適用される。

　このように、本技術の第１の実施の形態の第６の変形例によれば、送信機が、複数の送信アンテナに互いに異なる周波数の送信信号を供給するため、送信スイッチ２１６や受信スイッチ２１７が不要となる。

　［第７の変形例］
　上述の第１の実施の形態では、複数のアンテナそれぞれに対して独立した伝送路を接続しており、アンテナの数に応じてプローブが大型になることは避けられない。この第１の実施の形態の第７の変形例のセンサ装置２００は、遅延線を備える一つの伝送路に複数のアンテナを接続する点において第１の実施の形態と異なる。

　図２１３は、本技術の第１の実施の形態の第７の変形例におけるプローブ内基板３２１の断面図の一例を示す図である。同図におけるａは、Ｚ軸方向から見た際のプローブ内基板３２１の断面図を示す。同図におけるｂは、Ｙ軸方向から見た際のプローブ内基板３２１の断面図を示す。

　同図に例示するように、プローブ内基板３２１には、送信アンテナ２２１，２２２および２２３などの複数の送信アンテナが形成される。これらの送信アンテナは、ストリップ線路などの伝送路により接続される。送信アンテナごとの伝送路は、独立しておらず、等価回路上は、１つの伝送路に、複数の送信アンテナが共通に電気的に接続された状態に該当する。受信側のプローブ内基板３２２の構成は、送信側と左右対称である。

　図２１４は、本技術の第１の実施の形態の第７の変形例におけるアンテナごとの信号の伝送経路を示す図である。送信元をＴＸとし、送信アンテナ２２１、２２２、２２３の地点をＡ、Ｂ、Ｃとする。受信先をＲＸとし、受信アンテナ２３１、２３２、２３３の地点をＰ、Ｑ、Ｒとする。矢印は、信号の送信方向を示す。実線は、送受信対象の信号を示す。点線は、干渉信号や妨害信号を示す。

　３つの送信アンテナから同時に電磁波を送信して３地点の水分測定を行いたい場合、同図に例示するように、主として、経路ＴＸ－Ａ－Ｐ－ＲＸ、ＴＸ－Ｂ－Ｑ－ＲＸ、ＴＸ－Ｃ－Ｒ－ＲＸそれぞれの伝搬遅延時間を測定する必要がある。

　しかしながら、前述したようにセンサ装置２００では、送信側、受信側で複数のアンテナが１つの伝送路に共通に電気的に接続されている。このため、受信信号は、送信アンテナＡ、Ｂ、Ｃが受信アンテナＰ、Ｑ、Ｒそれぞれを通過した信号がすべて重畳されたものとして測定されてしまう。つまり、前記３つの経路のほかに、ＴＸ－Ａ－Ｑ－ＲＸ、ＴＸ－Ａ－Ｒ－ＲＸ、ＴＸ－Ｂ－Ｐ－ＲＸ、ＴＸ－Ｂ－Ｒ－ＲＸ、ＴＸ－Ｃ－Ｐ－ＲＸ、ＴＸ－Ｃ－Ｑ－ＲＸを通る経路の信号も含まれることになる。

　さらに、送信アンテナが十分に整合が取れていない場合、送信プローブ内での反射が発生する。そのため、送信プローブ内を反射した後に送信アンテナから放射される経路も受信信号に重畳される。つまり、前述の９つの経路の他に、ＴＸ－Ｃ－Ｂ－Ｑ－ＲＸやＴＸ－Ｂ－Ａ－Ｐ－ＲＸなどを通る経路の信号も含まれることになる。同様に、受信アンテナが十分に整合が取れていない場合、受信プローブ内での反射が発生する。そのため、送信アンテナから受信した信号が受信プローブ内を反射する経路も受信信号に重畳される。つまり、前述の経路の他に、ＴＸ－Ｂ－Ｑ－Ｒ－ＲＸやＴＸ－Ａ－－Ｐ－Ｑ－ＲＸなどを通る経路の信号も含まれることになる。

　図２１５は、本技術の第１の実施の形態の第７の変形例における２系統の信号の伝送経路を示す図である。同図に例示するように、ＴＸ－Ｃ－Ｂ－Ｑ－ＲＸとＴＸ－Ｃ－Ｒ－ＲＸとの２系統に着目する。

　例えば、送信プローブと受信プローブのアンテナへの主たる伝送路が同一の構造であった場合、同図の２つの経路は、ほぼ同じであるため、両者を切り分けることができなくなり、Ｃ－Ｒ間の伝搬遅延を正しく求めることができない。

　図２１６は、本技術の第１の実施の形態の第７の変形例における遅延線を設けたセンサ装置２００の一例を示す図である。送信プローブもしくは受信プローブのいずれか一方のアンテナへの主たる伝送路に遅延線２６５が挿入される。

　例えば、同図のように受信プローブのＰ－Ｑ間およびＱ－Ｒ間に遅延線２６５および２６６が挿入される。これらの遅延線により、図２０９では分離することができなかった２つの経路ＴＸ－Ｃ－Ｂ－Ｑ－ＲＸとＴＸ－Ｃ－Ｒ－ＲＸに経路差が生じる。このため、それぞれの経路の受信信号を分離することが可能となる。

　上記のように、プローブ内基板３２１や３２２内に遅延線を適切に設けることによって、測定対象の経路ＴＸ－Ａ－Ｐ－ＲＸ、ＴＸ－Ｂ－Ｑ－ＲＸ、ＴＸ－Ｃ－Ｒ－ＲＸの信号を他の経路と重なることのないようにすることができる。このため、水分量を高精度に測定することが可能となる。

　図２１７は、本技術の第１の実施の形態の第７の変形例における遅延線２６５の形状の一例を示す図である。同図におけるａに例示するように、遅延線２６５の形状はメアンダ状であってもよいし、同図におけるｂに例示するようにジグザク状であってもよい。同図におけるｃに例示するように、らせん状であってもよい。遅延線を設けない場合よりも伝送路を長く配線できるものであれば、同図の形状に限定されない。

　同図におけるｄ、ｅおよびｆに例示するように、遅延線２６５に沿ってビアを設けてもよい。これによって、隣接線路間の電磁気的結合による電波の跳躍を防止することができるため、ビアがない場合と比較して遅延の効果を大きくすることができる。

　図２１８は、本技術の第１の実施の形態の第７の変形例における遅延線２６５の形状の別の例を示す図である。同図におけるａ、ｂに例示するようにメアンダ状、ジグザク状とする際に、遅延線の振幅の方向を、伝送路の配線方向と異なる方向にすることもできる。この際、同図におけるｃ、ｄに例示するように、ビアを設けることもできる。

　図２１９は、本技術の第１の実施の形態の第７の変形例における遅延線の遅延量の設定方法を説明するための図である。これまで二つの経路を分離する構造について述べてきたが、実際にどの程度の伝搬遅延差が生じればよいかについて検討する。周波数応答の逆フーリエ変換により、インパルス応答に変換した際、二つの経路が分解能以上の伝搬遅延差であれば、両者を分離できるため、水分量を精度よく測定できる。具体的には、周波数帯域をｄｆとしたとき、伝搬遅延差は１／ｄｆ以上あることが望ましい。

　同図におけるａのようにＴＸからＲＸに向かう経路Ａと経路Ｂの２つの経路があり、
それぞれの経由地点の数は等しい場合を考える。経路ＡにおけるＴＸからＲＸまでの伝搬遅延Ｔ_Ａは、各地点間の伝搬遅延を積算したものであり、次の式により表される。

　同様に、同様に経路ＢにおけるＴＸからＲＸまでの伝搬遅延Ｔ_Ｂは、次の式により表される。

　従って、伝搬遅延差ｄＴが次の式を満たすようにアンテナの位置や遅延線の遅延量を決めることが望ましい。

　ｄＴ＝｜ＴＢ－ＴＡ｜≧１／ｄｆ　　　　　　　　　　　・・・式２２

　また、同図におけるｂのようにＴＸからＲＸに向かう経路Ａと経路Ｂの２つの経路があり、それぞれの経由地点の数が異なる場合を考える。ここで、経路Ａの経由地点の数をＮ、経路Ｂの経由地点の数をＭとする。経路Ａおよび経路ＢにおけるＴＸからＲＸまでの伝搬遅延Ｔ_Ａは、同図におけるａの場合と同様に次の式により表される。伝搬遅延Ｔ_Ｂは、式２１と同様である。

　従って、伝搬遅延差ｄＴが式２２を満たすようにアンテナの位置や遅延線の遅延量を決めることが望ましい。例えば、測定する周波数の範囲が１ＧＨｚから９ＧＨｚまでの場合では、２つの経路の伝搬遅延差は１２５ｐｓ以上あることが望ましい。

　このように、本技術の第１の実施の形態の第７の変形例によれば、伝送路に遅延線２６５等を挿入したため、経路の異なる信号を分離することができる。

　＜２．第２の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、測定部基板３１１と直交してプローブ内基板３２１および３２２を接続していたが、この構成では、基板間にコネクタやケーブル類を配線する必要があり、構造が複雑になる。この第２の実施の形態は、これらの基板の枚数を削減し、かつ、基板間を接続するコネクタやケーブル類を削減した点において第１の実施の形態と異なる。これにより、第２の実施の形態は、第１の実施の形態と比較して、センサ装置２００に備わる基板とコネクタやケーブルなどの部品の数を削減できるとの効果を得ている。

　図２２０は、本技術の第２の実施の形態におけるセンサ装置２００の一例を示す図である。この第２の実施の形態のセンサ装置２００内には、測定部基板３１１、プローブ内基板３２１およびプローブ内基板３２２の代わりに、電子基板３１１－１のみがセンサ筐体３０５内に配置される。電子基板３１１－１の一部は矩形であり、その基板矩形部分に、一対の基板突出部（送信用基板突出部と受信用基板突出部）が繋がり、それらが一体となっている。従って、基板矩形部分と送信用基板突出部と受信用基板突出部が延在する方向（言い換えれば、これらの基板の平面方向）は平行となっており、さらに言えば、これらの基板は同一平面上に形成されている。そして、基板矩形部分に、測定部基板３１１上の回路が配置される。基板突出部には、送信アンテナ２２１乃至２２３など、プローブ内基板３２１および３２２上の回路が形成される。この構成により、構成要素（４）および（７）が不要となる。

　なお、図２２０は、本技術の第２の実施の形態におけるセンサ装置２００が、一例として、センサ装置２００に備わる全てのアンテナ（送信アンテナ２２１乃至２２３および受信アンテナ２３１乃至２３３）において、図１９乃至図４７に記載の平面状のアンテナを具備できることを表している。同様にして、本技術の第２の実施の形態におけるセンサ装置２００は、一例として、センサ装置２００に備わる全てのアンテナ（送信アンテナ２２１乃至２２３および受信アンテナ２３１乃至２３３）において、図４８乃至図７４に記載の平面状かつスロット状のアンテナを用いることもできる。

　そして、本技術の第１の実施の形態のセンサ装置２００（図４）において、測定部基板３１１が測定部筐体３１０に収容され、送信用プローブ内基板３２１が送信用プローブ筐体３２０ａに収容され、受信用プローブ内基板３２２が受信用プローブ筐体３２０ｂに収容されるのと同様にして、本技術の第２の実施の形態のセンサ装置２００（図２２０）において、電子基板３１１－１の基板矩形部は測定部筐体３１０に収容され、電子基板３１１－１の送信用基板突出部は送信用プローブ筐体３２０ａに収容され、電子基板３１１－１の受信用基板突出部は受信用プローブ筐体３２０ｂに収容される。

　ただし、本技術の第１の実施の形態のセンサ装置２００と、本技術の第２の実施の形態のセンサ装置２００を比較すると、送信用プローブ筐体３２０ａおよび受信用プローブ筐体３２０ｂの断面形状には、異なる点がある。これについて、図１８９と図２２１を参照して説明し、かつ、本技術の第２の実施の形態の送信用プローブ筐体３２０ａおよび受信用プローブ筐体３２０ｂの断面形状がもたらす効果を、図２２１を参照して説明する。

　図２２１は、本技術の第２の実施の形態と比較例とにおける上方から見た際のセンサ装置２００の構造上の特徴を重ね書きした断面図の一例である。同図におけるａは、本技術の第２の実施の形態における上方から見た際のセンサ装置２００の断面図の一例である。同図におけるｂは、比較例のセンサ装置２００の断面図の一例である。同図のａにおける２つの楕円は、送信用プローブ筐体と受信用プローブ筐体を表している。同様に、同図のｂにおける２つの真円も、送信用プローブ筐体と受信用プローブ筐体を表している。
同図のａとｂにおいて、送信用プローブ筐体および受信用プローブ筐体の外側となる色付けした領域は、土壌を表している。そして、送信用プローブ筐体と受信用プローブ筐体の間に位置する土壌が、水分量を計測する対象となる土壌である。なお、同図におけるａとｂに破線で示した矩形は、測定部筐体３１０の外形を表している。

　図２２１におけるａが示すように、本技術の第２の実施の形態のセンサ装置２００は、構成要素（９）の代わりに、下記の構成を備える。電子基板３１１－１の基板突出部のＸ軸方向の長さ（幅）は、その厚さ（Ｚ軸方向の大きさ）よりも大きい。かつ、同図におけるａに例示するように、基板突出部の中心から電子基板３１１－１に垂直な方向（Ｚ軸方向）のプローブ筐体３２０の筐体端までの距離ｄｚは、基板突出部の中心から電子基板３１１－１に平行方向（Ｘ軸方向）のプローブ筐体３２０の筐体端までの距離ｄｘよりも、小さい。この構成を構成要素（９'）とする。同図におけるｂに例示するように、比較例ではｄｚがｄｘと同じとする。図２２１のａに示す、本技術の第２の実施の形態のセンサ装置２００のプローブ筐体と、図１８９のａに示す、本技術の第１の実施の形態のセンサ装置２００のプローブ筐体と、を比較すると、基板の中心から、基板と垂直方向のプローブ筐体端までの距離が、基板の中心から、基板と平行方向のプローブ筐体端までの距離よりも小さい、という構造（構成（９）および構成（９'））は、同じである。但し、図２２１のａと図１８９のａとでは、プローブ筐体に収める基板の向きが異なる（９０°回転している）。このため、これらの図において、プローブ筐体断面の向きも異なる（９０°回転している）。

　図２２１のａとｂにおいて、それぞれの図に示した２本のプローブ筐体（送信用プローブ筐体と受信用プローブ筐体）のセンサ装置２００の上方からの降雨は、同図に破線で示した測定部筐体３１０の外側の領域へ降り注ぐ。測定部筐体３１０の外側の領域へ降り注いだ雨は、２つのプローブ筐体の間に位置する、水分量計測対象の土壌へと浸透（言い換えれば、拡散）する。

　ここで、構成要素（９'）と比較例のプローブ筐体の厚さ（言い換えれば、測定部筐体３１０から計測対象領域へと降雨が拡散して来る、拡散方向におけるプローブ筐体の大きさ）を比較すると、比較例よりも構成要素（９'）はプローブ筐体の大きさが小さい。

　比較例の場合、計測対象領域の土壌へは、測定部筐体３１０の外側かつ計測対象領域の紙面上方向と下方向となる限られた土壌から、水分が線状に拡散するしか無い。この場合、測定部筐体３１０の外側から計測対象領域へ水分が拡散するに従って土壌の水分濃度が低下し、かつ、拡散経路の途中においてその水分が拡散経路の外部から補われることも無い。

　これに対して、構成要素（９'）の場合、測定部筐体３１０の外側かつ一方のプローブ筐体から他方のプローブ筐体に至る広い領域において、紙面上方向と下方向の土壌からプローブ筐体まで、水分が面状に拡散して来る。そして、プローブ筐体まで面上に拡散して来た水分の一部が、プローブ筐体間の水分計測対象領域へ拡散する際には、プローブ筐体の紙面上下方向の土壌から水分が補われながら拡散する。

　このため、図２２１のａに示す構成要素（９'）における、水分計測対象領域の土壌の水分濃度は、図２２１のｂに示す比較例における、水分計測対象領域の土壌の水分濃度よりも、本来の土壌の水分量（センサ装置２００を配置していない領域の土壌水分量）に近いものとなっている。これにより、本技術の第２の実施の形態のセンサ装置２００は、比較例よりも、土壌の水分を正確に測定できる。

　図２２２は、本技術の第２の実施の形態における両側放射の際の電波吸収部の被覆箇所の一例を示す図である。同図におけるａに例示するように、電波吸収部が、アンテナ以外のプローブ全体を被覆することが最も望ましい。アンテナ以外のプローブの一部を被覆する場合、同図におけるｂに例示するように、電波吸収部の下端は、アンテナの上端であることが望ましい。同図におけるｃに例示するように、電波吸収部の下端をアンテナ上端から離すこともできる。

　図２２３は、本技術の第２の実施の形態における両側放射の際に電波吸収部で被覆しない例を示す図である。同図に例示するように、電波吸収部で被覆しなくてもよい。

　図２２４は、本技術の第２の実施の形態における片側放射の際の電波吸収部の被覆箇所の一例を示す図である。同図は、アンテナを片側放射とした点以外は、図２２２と同様である。

　図２２５は、本技術の第２の実施の形態における片側放射の際に電波吸収部で被覆しない例を示す図である。同図は、アンテナを片側放射とした点以外は、図２２３と同様である。

　図２２２６は、本技術の第２の実施の形態における片側放射の際に片面を被覆する例を示す図である。同図に例示するように、電子基板３１１－１のアンテナが形成されていない方の面をさらに電波吸収部により被覆することもできる。

　図２２７は、本技術の第２の実施の形態における両側放射の際に伝送路および先端を被覆する例を示す図である。同図に例示するように、プローブの先端を電波吸収部３４９および３５０によりさらに被覆することができる。

　図２２８は、本技術の第２の実施の形態における両側放射の際に先端のみを被覆する例を示す図である。同図に例示するように、プローブの先端のみを電波吸収部３４９および３５０によりさらに被覆することができる。

　図２２９は、本技術の第２の実施の形態における片側放射の際に伝送路および先端を被覆する例を示す図である。同図は、アンテナを片側放射とした点以外は、図２２７と同様である。

　図２３０は、本技術の第２の実施の形態における片側放射の際に先端のみを被覆する例を示す図である。同図は、アンテナを片側放射とした点以外は、図２２８と同様である。

　図２３１は、本技術の第２の実施の形態における片側放射の際に伝送路、片面および先端を被覆する例を示す図である。同図に例示するように、片側放射の際に、伝送路および先端に加え、さらに電子基板３１１－１のアンテナが形成されていない方の面を電波吸収部により被覆することもできる。

　図２３２は、本技術の第２の実施の形態における両側放射の複数のアンテナ対を設ける際の電波吸収部の被覆箇所の一例を示す図である。同図に例示するように、２対以上のアンテナ対を形成する際には、それらのアンテナの間に、電波吸収部３４１、３４２、３４４、３４５などが配置される。

　図２３３は、本技術の第２の実施の形態における両側放射の複数のアンテナ対を設ける際の電波吸収部の被覆箇所の別の例を示す図である。同図に例示するように、アンテナ以外のプローブの一部を被覆することもできる。

　図２３４は、本技術の第２の実施の形態におけるセンサ筐体に電波吸収部を形成する例を示す図である。同図におけるａは、センサ筐体３０５に電波吸収部が形成されない比較例を示す。同図におけるｂおよびｃは、センサ筐体３０５に電波吸収部を形成した例を示す。同図における黒色の部分は、電波吸収材を示す。

　同図におけるｂに例示するように、外装形成時にフェライトなどの電波吸収材をセンサ筐体３０５に埋め込むこともできる。同図における黒色の部分が電波吸収材を示す。この電波吸収材が電波吸収部として機能する。また、同図におけるｃに例示するように、外装ケースを形成後に、その内側に電波吸収材の層を設けることもできる。

　図２３５は、本技術の第２の実施の形態における電波吸収部の形状の一例を示す図である。同図におけるａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅに例示するように、電波吸収部３４１に突起を形成し、センサ筐体３０５側に溝を形成して、それらを嵌め合わせてもよい。同図におけるｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊに例示するように、電波吸収部３４1に溝を形成し、センサ筐体３０５側に突起を形成して、それらを嵌め合わせてもよい。

　図２３６は、本技術の第２の実施の形態における電波吸収部の形状の別の例を示す図である。同図におけるa、ｂ、ｃ、ｄに例示するように、センサ筐体３０５の全周の一部を被覆しない構成とすることもできる。この場合、全周を覆う場合に比べて同じ厚さの場合は、電波の吸収力は落ちるため、電波吸収部の厚さを厚くするか、幅を広げるとよい。

　このように、本技術の第２の実施の形態によれば、１枚の電子基板３１１－１にアンテナを形成したため、測定部基板３１１とプローブ内基板３２１および３２２を接続する第１の実施の形態よりも基板枚数を削減することができる。

　［第１の変形例］
　図２３７は、本技術の第２の実施の形態の第１の変形例として、平面状かつスロット状のアンテナであって、かつ、後述する横方向放射型のアンテナを設けたセンサ装置２００の一例を示す図である。同図は、本技術の第２の実施の形態におけるセンサ装置２００が、一例として、センサ装置２００に備わる全てのアンテナ（送信アンテナ２２１乃至２２３および受信アンテナ２３１乃至２３３）において、後述する図２３８乃至２４０に記載の平面状かつスロット状かつ横方向放射型のアンテナを用いることを特徴としている。

　図２３８乃至２４０は、平面状かつスロット状かつ横方向放射型のアンテナの構造を説明する図である。図２３８乃至２４０に記載の横方向放射型のアンテナは、図６９乃至７１に記載の平面状かつスロット状のアンテナに備わるスロットの形状を変更したものとなる。　

なお、図６９乃至７１に記載の平面状かつスロット状のアンテナは、本技術の第１の実施の形態およびその変形例のセンサ装置２００において用いることに適しており、図２３８乃至２４０に記載の平面状かつスロット状かつ横方向放射型のアンテナは、本技術の第２の実施の形態の第１の変形例となるセンサ装置２００において用いることに適している。

　ここで、本技術の第１の実施の形態のセンサ装置２００（例えば、図４）において、送信アンテナを備える送信用プローブ基板３２１および受信アンテナを備える受信用プローブ基板３２２と、本技術の第２の実施の形態の第１の変形例となるセンサ装置２００（図２３７）において送信アンテナを備える送信用基板突出部および受信アンテナを備える受信用基板突出部とでは、アンテナを形成した基板平面の向きが異なる（９０°回転している）。このため、図６９乃至７１に記載のアンテナと図２３８乃至２４０の記載のアンテナとでは、図における座標軸の向きが異なる。具体的には、例えば、図２３９において、基板の厚さ方向はＺ軸方向、信号線２５５が延在する方向（言い換えれば、プローブ筐体および基板突出部が延在する方向）はＹ軸方向、信号線２５５と交差するスロットが延在する方向はＸ軸方向、となる。

　図２３８乃至２４０に記載の平面状かつスロット状かつ横方向放射型のアンテナは、電磁波吸収材２５１から露出して空間に露出したシールド層（シールド層２５６と２５４）に備わるスロットのうち、信号線２５５が交差する部分のスロットが、このスロットの延在方向（Ｘ軸方向）へ、シールド層２５４と２５６の外縁（言い換えれば、アンテナを形成した基板突出部の外縁）まで延在した構造となっている。

　図２３８乃至２４０に記載の平面状かつスロット状かつ横方向放射型のアンテナは、送信アンテナにおいて放射エレメント（受信アンテナにおいては、受信エレメント）となるシールド層２５４と２５６に備わるスロットが、該シールド層の外縁（言い換えれば、アンテナを形成した基板突出部の外縁）まで延在した構造により、このシールド層外縁（基板突出部の外縁）に設けられたスロットの開口部から基板外部へと電磁波が放射される。そして、電磁波は、該開口部に至るまでスロットが延在してきた方向の先へと主として放射される。つまり、信号線２５５と交差したスロットが、前記開口部に向けて延在する方向（Ｘ軸方向）が、このアンテナにおける電磁波の主放射の方向となる。図２３９において、電磁波は、Ｘ軸方向、すなわち、アンテナを形成した基板平面と平行となる方向であって、かつ、信号線２５５の延在方向（言い換えればプローブの延在方向）と直交する方向へ主として放射されることから、本明細書では、図２３８乃至２４０に記載のアンテナを、平面状かつスロット状かつ横方向放射型のアンテナ、あるいは単に横方向放射型のアンテナ、と便宜的に呼ぶ。

　図２３８乃至２４０に記載の平面状かつスロット状かつ横方向放射型のアンテナは、アンテナを形成した基板平面と平行となる方向であって、かつ、プローブの延在方向と直交する方向へ電磁波が主として放射されることから、このアンテナは、送信アンテナを形成した送信用基板突出部と受信アンテナを形成した受信用基板突出部が同一平面上に形成された、本技術の第２の実施の形態のセンサ装置２００において用いることに適している。

　なお、図２３７および図２３８乃至２４０に記載の平面状かつスロット状かつ横方向放射型のアンテナにおいて、一部の電磁波は、スロットを配置したシールド層２５４および２５６と、直交する方向へ放射される。

　そして、図２３７および図２３８乃至２４０に記載の平面状かつスロット状かつ横方向放射型のアンテナにおいて、主放射の方向（アンテナを形成した基板と平行となる方向）へ放射される電磁波と、主放射に直交する方向（アンテナを形成した基板と直交する方向）へ放射される電磁波との割合は、
（１）アンテナを形成した基板の幅（より具体的には、基板の大きさであって、スロットと交差する信号線２５５の延在方向とは、直交する方向の基板の大きさ）と、
（２）アンテナから放射する電磁波の周波数と、
によって変化する。

　上記アンテナから放射される電磁波のうち、主放射の方向へ放射される電磁波の割合を、十分大きくするためには、上記（１）アンテナを形成した基板の幅を、上記（２）アンテナから放射する電磁波の中心周波数における電磁波の波長の概ね５分の１以下、とすることが望ましい。

　一例として、上記アンテナから放射する電磁波の周波数帯域が１ギガヘルツ（ＧＨｚ）から９ギガヘルツ（ＧＨｚ）の場合、上記（１）アンテナを形成した基板の幅Ｗは１２ミリメートル（ｍｍ）以下であることが望ましい。

　図２４１は、本技術の第２の実施の形態の第１の変形例における電子基板３１１－１の一構成例を示す図である。アンテナは、３組とし、図２３８乃至２４０に記載の平面状かつスロット状かつ横方向放射型のアンテナとする。同図におけるａは、上方から見た際の電子基板３１１－１の上面図であり、同図におけるｂは、Ｚ軸方向から見た際の電子基板３１１－１の正面図である。同図におけるｃは、Ｘ軸方向から見た際の電子基板３１１－１の側面図である。

　図２４２乃至２５０は、本技術の第２の実施の形態の第１の変形例における電子基板３１１－１のうち、送信用基板突出部の平面形状と断面形状を示す。

　図２４２乃至２５０は、図１０５乃至図１１３に示した、本技術の第１の実施の形態のプローブ内基板３２１の平面形状を、本技術の第２の実施の形態の送信用基板突出部に適応するように変更したものである。変更した箇所は、紙面上方（Ｙ軸の負の方向）に記載した、測定部と接続する部分（本技術の第１の実施の形態のプローブ内基板３２１について言えば、伝送路接続部と接続する箇所、本技術の第２の実施の形態の送信用基板突出部について言えば、基板矩形部分と接続する箇所）である。それ以外の形状は同じであるので、詳細な説明は省略する。

　図２４２と図２４３は、本技術の第２の実施の形態の第１の変形例における電子基板３１１－１を、３層の配線層を備えた電子基板で形成した場合の平面形状と断面形状を表している。図２４２と図２４３は、図１０５と１０６に相当するものである。

　図２４４乃至図２４６は、本技術の第２の実施の形態の第１の変形例における電子基板３１１－１を、５層の配線層を備えた電子基板で形成した場合の平面形状と断面形状を表している。図２４４乃至図２４６は、図１０７乃至と１０９に相当するものである。

　図２４７乃至図２５０は、本技術の第２の実施の形態の第１の変形例における電子基板３１１－１を、７層の配線層を備えた電子基板で形成した場合の平面形状と断面形状を表している。図２４７乃至図２５０は、図１１０乃至と１１３に相当するものである。

　図１０５と図１０６に記載した、本技術の第１の実施の形態の送信用プローブ内基板は、基板に備わる信号線の側方をシールドするための構造として、シールド用のビアの列を用いることで、この構造を備えていない図１０３と図１０４に記載の送信用プローブ内基板よりも、基板の幅を小さくする効果を得ていた。

　図２４２と図２４３に記載した、本技術の第２の実施の形態の基板突出部も、基板に備わる信号線の側方をシールドするための構造として、シールド用のビアの列を用いることで、この構造を備えていない基板よりも、基板の幅を小さくする効果を得ている。

　一方、図１０７乃至図１０９と、図１１０乃至１１３に記載した本技術の第１の実施の形態の送信用プローブ内基板は、図１０５と図１０６に記載した、送信用プローブ内基板と比較して、より多くの信号線層を用いることにより、１つの信号線層に配置する信号線の本数を削減し、これにより基板の幅を小さくする効果を得ていた。

　図２４４乃至図２４６と、図２４７乃至２５０に記載した、本技術の第２の実施の形態の基板突出部も、図２４２と図２４３に記載した、送信用プローブ内基板と比較して、より多くの信号線層を用いることにより、１つの信号線層に配置する信号線の本数を削減し、これにより基板の幅を小さくする効果を得ている。

　図２５１は、図２３７に示した本技術の第２の実施の形態の第１の変形例のセンサ装置２００において、基板突出部の幅とこれを収容するプローブ筐体の断面積とが、水分量の計測に及ぼす影響を、説明するための図である。

　図２５１におけるa、ｂ、ｃは、本技術の第２の実施の形態の第１の変形例におけるセンサ装置２００を、その上方からＹ軸の正の方向に見た際の、送信用プローブ筐体３２０ａと受信用プローブ筐体３２０ｂの断面図である。同図におけるa、ｂ、ｃのそれぞれにおいて、左側の長方形は送信用基板突出部を表し、この外周に配置された細い楕円の線が、送信用プローブ筐体３２０ａを表す。右側の長方形は受信用基板突出部を表し、この外周に配置された細い楕円の線が、受信用プローブ筐体３２０ｂを表す。プローブ筐体の内側の白色の部分は、プローブ筐体内の空間を表す。プローブ筐体の外側の薄い色で色付けされた部分は、プローブ筐体を挿す前と同様の土壌を表す。一方、プローブ筐体の外側近傍の濃い色で色付けされた部分は、プローブ筐体を挿した結果、押しのけられた土が移動して来て、これにより土の密度が、プローブを挿す前の土の密度よりも高くなってしまった領域を、表している。

　かつ、同図におけるa、ｂ、ｃは、（１）幅が異なる３種類の送信用基板突出部と受信用基板突出部を、長軸と短軸の長さの比が２：１となる楕円形の送信用プローブ筐体３２０ａと受信用プローブ筐体３２０ｂに収め、（２）これら３種類において、送信用基板突出部と受信用基板突出部との間の距離が同じになるように配置したものである。ここで、図２３７と図２５１に記載のセンサ装置２００は、図２３８乃至２４０を参照して説明した平面状かつスロット状かつ横方向放射型のアンテナを備えている。このため、図におけるa、ｂ、ｃは、送信用アンテナの放射端部と受信用アンテナの受信端部との間の距離が同じになるように配置したもの、さらに言い換えれば、送信用アンテナと受信用アンテナの間の距離が同じになるように配置したものである。

　プローブ筐体を土壌中へ挿したことで押しのけられた土が移動して土の密度が高くなってしまった領域を、同図におけるa、ｂ、ｃの間で比較すると、プローブ筐体内に収容した基板突出部の幅が大きいほど、その領域の幅が大きい。その結果、基板突出部の幅が大きいほど、送信用アンテナと受信用アンテナとの間の領域において、土の密度が高くなってしまった領域の割合が大きくなっている。土の密度が高くなると、水分の浸透のしやすさや、土の粒界の表面積が変化してしまい、土壌が保持する水分量が変化してしまう。このため、土の密度が高くなってしまった領域の割合が大きくなるほど、土壌の水分量の計測結果は、計測対象とする本来の土壌の水分量から、より大きく乖離してしまう。
これとは反対に、プローブ筐体内に収容した基板突出部の幅が小さいほど、前述の土の密度が高くなってしまった領域の幅は小さい。その結果、基板突出部の幅が小さいほど、送信用アンテナと受信用アンテナとの間の領域において、土の密度が高くなってしまった領域の割合が小さくなっている。これにより土壌の水分量の計測結果は、計測対象とする本来の土壌の水分量に、より近いものとなる。すなわち、土壌の水分量を正確に計測できるようになる。

　上記の観点から、基板突出部の幅を小さくするほど、これをプローブ筐体内に備えたセンサ装置は、土嚢の水分量を正確に計測できるようになる。
本技術の第２の実施の形態におけるセンサ装置２００は、
（１）プローブ筐体内に収容した基板突出部において、信号線の側方をシールドするための構造として、シールド用のビアの列を用いることで、基板突出部の幅を小さくすることができる。そしてこれにより、土壌の水分量を正確に計測する効果を得ることができる。
（２）プローブ筐体内に収容した基板突出部において、複数のアンテナを備え、これら複数のアンテナへ接続するために複数の信号線を備える場合、複数の配線層を用いて、前記複数の信号線の中の少なくとも１つ以上を、異なる配線層に形成することで、基板突出部の幅を小さくすることができる。そしてこれにより、土壌の水分量を正確に計測する効果を得ることができる。

　［第２の変形例］
　本技術の第２の実施の形態（図２２０）、および、その第１の変形例（図２３７）におけるセンサ装置２００は、アンテナを形成した基板突出部（および、電子基板３１１－１）の向きと位置を固定する構造として、本技術の第１の実施の形態（図４）と同様に位置決め部を備えていた。

　これに対して、本技術の第２の実施の形態における第２の変形例は、基板突出部（電子基板３１１－１）の向きとその位置を固定する構造の別の例として、前記基板をセンサ筐体（より具体的には、プローブ筐体３２０）に突き当てた構造を備える。

　図２５２は、本技術の第２の実施の形態の第２の変形例におけるセンサ装置２００の一例を示す図である。

　図２５３は、図２５２に示す本技術の第２の実施の形態の第２の変形例において、そのセンサ筐体３０５と電子基板３１１－１の断面図の一例である。図２５３におけるａは、図２５２のＡ－Ａ'線に沿って切断した際のセンサ筐体３０５の断面図を示す。図２５３におけるａは、図２５２のＢ－Ｂ'線に沿って切断した際のセンサ筐体３０５の断面図を示す。

　電子基板３１１－１をプローブ筐体３２０に突き当てる構造においては、電子基板３１１－１に備わる基板突出部が、図２５２のａに示す基板の幅方向（Ｘ軸方向）における２点と、図２５３のｂに示す基板の厚さ方向（Ｚ軸方向）における２点と、の積となる合計４点のうち、少なくとも２点でプローブ筐体３２０と接触することで、プローブ筐体３２０内における基板突出部とそこに備わるアンテナの位置を固定している。

　［第３の変形例］
　図２５４は、本技術の第２の実施の形態におけるさらに別の例として、送信アンテナと受信アンテナの向きと位置を固定する構造についての別の例を説明する図である。図２５４に示すセンサ装置２００は、本技術の第２の実施の形態（図２２０）が有するセンサ筐体３０５を、備えていない。図２５４に示したセンサ装置２００は、センサ筐体３０５を備えない代わりに、少なくとも、
（１）送信アンテナとこれに接続した送信用伝送路と備えた送信用基板突出部（図４に示したセンサ装置２００における、送信用プローブ基板３２１と同じもの）の周囲を樹脂で固めた構造によって形成された送信用プローブと、
（２）受信アンテナとこれに接続した受信用伝送路と備えた受信用基板突出部（図４に示したセンサ装置２００における、受信用プローブ基板３２２と同じもの）の周囲を樹脂で固めた構造によって形成された受信用プローブと、
を備え、かつ、上記（１）の送信用プローブと（２）の受信用プローブとの間が固定された構造を備える。

　そして、図２５４に示すセンサ装置２００は、上記（１）の送信用プローブと、上記（２）の受信用プローブと、を備え、（３）上記（１）および（２）と異なる第３の構造部分をさらに備えることで、上記（１）の送信用プローブと（２）の受信用プローブとの間が固定された構造を備えてよい。図２５４に示すセンサ装置２００は、上記（１）の送信用プローブと、上記（２）の受信用プローブと、上記（３）第３の構造部分として、電子基板３１１－１に備わる基板矩形部分の周囲を樹脂で固めた構造部分と、を備え、上記（１）乃至（３）の構造が一体となって固定された構造を備える。

　ここで、上記（１）の送信用プローブと、上記（２）の受信用プローブは、『これらのプローブを土壌へ挿した際に、これらのプローブが変形しまい、そのプローブ内部に配置された電子基板が変形してしまい、さらにその結果この電子基板に形成した送信アンテナと受信アンテナとの間の距離が所定の値から変わってしまい、これによって水分量の計測結果に誤差が生じること』を防ぐために、上記（１）送信用基板突出部の周囲を樹脂で固めた構造によって形成された送信用プローブは、このプローブに含まれる樹脂部分の強度が、このプローブに含まれる送信用基板突出部単体の強度よりも、高いことが望ましい。言い換えれば、送信用基板突出部の周囲を樹脂で固めた送信用プローブの強度が、このプローブに含まれる送信用基板突出部単体の強度の２倍以上となることが望ましい。これをさらに言い換えれば、図１３５に記載の方法を用いて、送信用基板突出部の周囲を樹脂で固めた送信用プローブの変形量と、このプローブに含まれる送信用基板突出部単体の変形量を比較した場合、送信用基板突出部の周囲を樹脂で固めた送信用プローブの変形量の変形量が、このプローブに含まれる送信用基板突出部単体の変形量の、１／２以下であることが望ましい。

　同様に、上記（１）受信用基板突出部の周囲を樹脂で固めた構造によって形成された受信用プローブは、このプローブに含まれる樹脂部分の強度が、このプローブに含まれる受信用基板突出部単体の強度よりも、高いことが望ましい。言い換えれば、受信用基板突出部の周囲を樹脂で固めた受信用プローブの強度が、このプローブに含まれる受信用基板突出部単体の強度の２倍以上となることが望ましい。これをさらに言い換えれば、図１３５に記載の方法を用いて、受信用基板突出部の周囲を樹脂で固めた受信用プローブの変形量と、このプローブに含まれる受信用基板突出部単体の変形量を比較した場合、受信用基板突出部の周囲を樹脂で固めた受信用プローブの変形量の変形量が、このプローブに含まれる受信用基板突出部単体の変形量の、１／２以下であることが望ましい。

　［第４の変形例］
　図１９１乃至図１９９を参照して説明したように、本技術の第１の実施の形態ではその第５の変形例において、センサ装置２００を使用する土壌の硬さが著しく高い場合でも、プローブ筐体３２０を土壌へ挿した際の変形を防ぐための構造として、水分量の計測精度を悪化させる懸念無しにプローブ筐体の３２０の強度を向上させる構造を備えていた。

　図２５５乃至図２６４に示す、本技術の第２の実施の形態の第４の変形例は、上記水分量の計測精度を悪化させる懸念無しに、プローブ筐体の３２０の強度を向上させる構造を、本技術の第２の実施の形態に適応した一例である。図２５５乃至図２６４に記載のプローブ筐体３２０は、図１９１乃至図１９９に記載のプローブ筐体３２０と同様に、水分量の計測精度を悪化させないよう、送受信される電磁波が主として透過する領域を避けて、それ以外の領域におけるプローブ筐体３２０の肉厚を大きくしている。

　なお、図２５５乃至２６４に示す筐体の断面形状を説明する際に、肉厚の筐体を備えていない比較例として図２２１のａの筐体の形状を参照する。

　図２５５は、本技術の第２の実施の形態の第４の変形例その１を説明する図である。
同図に記載のプローブ筐体３２０は、主として電磁波が筐体を透過する紙面内側方向を避けて、紙面外側方向において、その肉厚を大きくしている。

　図２５５では、筐体の肉厚を大きくするための形状として、図２５５のａに示すように、筐体の外周と内周の双方に、不連続点や変曲点が存在しない形状で、筐体の肉厚を大きくしてよい。図２５５のｂに示すように、筐体の内側方向にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の内周に不連続点あるいは変曲点が増加している。図２５５のｃに示すように、筐体の外側方向にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の外周に不連続点あるいは変曲点が増加している。図２５５のｄに示すように、筐体の内側方向と外側方向の双方にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の内周と外周の双方に不連続点あるいは変曲点が増加している。

　図２５６は、本技術の第２の実施の形態の第４の変形例その２を説明する図である。
同図に記載のプローブ筐体３２０は、主として電磁波が筐体を透過する紙面内側方向を避けて、紙面上方向と下方向のうちのどちらか１箇所において、その肉厚を大きくしている。

　図２５６では、筐体の肉厚を大きくするための形状として、図２５６のａに示すように、筐体の外周と内周の双方に、不連続点や変曲点が存在しない形状で、筐体の肉厚を大きくしてよい。図２５６のｂに示すように、筐体の内側方向にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の内周に不連続点あるいは変曲点が増加している。図２５６のｃに示すように、筐体の外側方向にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の外周に不連続点あるいは変曲点が増加している。図２５６のｄに示すように、筐体の内側方向と外側方向の双方にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の内周と外周の双方に不連続点あるいは変曲点が増加している。

　図２５７は、本技術の第２の実施の形態の第４の変形例その３を説明する図である。
同図に記載のプローブ筐体３２０は、主として電磁波が筐体を透過する紙面内側方向を避けて、紙面上方向と下方向の２箇所において、その肉厚を大きくしている。

　図２５７では、筐体の肉厚を大きくするための形状として、図２５７のａに示すように、筐体の外周と内周の双方に、不連続点や変曲点が存在しない形状で、筐体の肉厚を大きくしてよい。図２５７のｂに示すように、筐体の内側方向にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の内周に不連続点あるいは変曲点が増加している。図２５７のｃに示すように、筐体の外側方向にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の外周に不連続点あるいは変曲点が増加している。図２５７のｄに示すように、筐体の内側方向と外側方向の双方にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の内周と外周の双方に不連続点あるいは変曲点が増加している。

　図２５８は、本技術の第２の実施の形態の第４の変形例の例外的な事例を説明する図である。同図に記載のプローブ筐体３２０は、例外的に、主として電磁波が筐体を透過する紙面内側方向も含めて、紙面左右方向の２箇所において、その肉厚を大きくしている。この場合、水分量の計測精度を悪化させる懸念があるものの、プローブ筐体３２０の強度を向上させる効果は得られる。

　図２５８では、筐体の肉厚を大きくするための形状として、図２５８のａに示すように、筐体の外周と内周の双方に、不連続点や変曲点が存在しない形状で、筐体の肉厚を大きくしてよい。図２５８のｂに示すように、筐体の内側方向にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の内周に不連続点あるいは変曲点が増加している。

　図２５８のｃに示すように、筐体の外側方向にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の外周に不連続点あるいは変曲点が増加している。図２５８のｄに示すように、筐体の内側方向と外側方向の双方にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の内周と外周の双方に不連続点あるいは変曲点が増加している。

　図２５９は、本技術の第２の実施の形態の第４の変形例その４を説明する図である。
同図に記載のプローブ筐体３２０は、主として電磁波が筐体を透過する紙面内側方向を避けて、紙面内側方向を除いた３箇所において、その肉厚を大きくしている。

　図２５９では、筐体の肉厚を大きくするための形状として、図２５９のａに示すように、筐体の外周と内周の双方に、不連続点や変曲点が存在しない形状で、筐体の肉厚を大きくしてよい。図２５９のｂに示すように、筐体の内側方向にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の内周に不連続点あるいは変曲点が増加している。図２５９のｃに示すように、筐体の外側方向にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の外周に不連続点あるいは変曲点が増加している。図２５９のｄに示すように、筐体の内側方向と外側方向の双方にその肉厚を大きくしてもよい。この場合、比較例と比べると、筐体の内周と外周の双方に不連続点あるいは変曲点が増加している。

　図２６０は、本技術の第２の実施の形態の第４の変形例その５を説明する図である。同図に記載の構造は、図２５５に記載の構造のアンテナを、片側放射へ変更しただけで、筐体の形状は同じである。

　図２６１は、本技術の第２の実施の形態の第４の変形例その６を説明する図である。同図に記載の構造は、図２５６に記載の構造のアンテナを、片側放射へ変更しただけで、筐体の形状は同じである。

　図２６２は、本技術の第２の実施の形態の第４の変形例その７を説明する図である。
同図に記載の構造は、図２５７に記載の構造のアンテナを、片側放射へ変更しただけで、筐体の形状は同じである。

　図２６３は、本技術の第２の実施の形態の第４の変形例の例外的な事例を説明する図である。同図に記載の構造は、図２５８に記載の構造のアンテナを、片側放射へ変更しただけで、筐体の形状は同じである。

　図２６４は、本技術の第２の実施の形態の第４の変形例その８を説明する図である。
同図に記載の構造は、図２５９に記載の構造のアンテナを、片側放射へ変更しただけで、筐体の形状は同じである。

　図２５５乃至図２６４に記載の、本技術の第２の実施の形態の第４の変形例は、図１９１乃至図１９９に記載の本技術の第１の実施の形態の第５の変形例に示したプローブ筐体の一部を肉厚にする構造を、図２２１のａに例示される本技術の第２の実施の形態のプローブ筐体へ適用したものである。

　ここで、図２２１のａに例示されるプローブ筐体は、本技術の第２の実施の形態の構成要素（９'）を表すものであるが、同図に示したプローブ筐体は、図１９０のａに例示される本技術の第１の実施の形態の構成要素（９）となるプローブ筐体を９０°回転させたものとなる。

　そして、本技術の第１の実施の形態の構成要素（９）には、図１９０のａ以外にも、その例として図１９０のｂ乃至ｄがある。図１９０のａの筐体を９０°回転させた構造が、第２の実施の形態の構成要素（９'）となるのと同様に、図１９０のｂ乃至ｄの筐体を９０°回転させた構造も、第２の実施の形態の構成要素（９'）として、第２の実施の形態において用いることができる。

　そして、本技術の第２の実施の形態の第４の変形例として、上記図１９０のｂ乃至ｄの筐体を９０°回転させた構造のそれぞれに対して、図２５５乃至図２６４に記載の構造を適用することもできる。

このように、本技術の第２の実施の形態の第４の変形例によれば、水分量の計測精度を悪化させないよう、送受信される電磁波が主として透過する領域を避けて、それ以外の領域におけるプローブ筐体３２０の肉厚を大きくしており、これにより、土壌の硬度が著しく高い場合であっても、プローブを土壌へ挿した際のプローブ筐体３２０とその内部の基板の変形を低減することが可能となり、その結果、水分をより正確に測定することができる。

　［第５の変形例］
　上述の第２の実施の形態では、地面に平行なＸ－Ｙ平面において所定の１点についてセンサ装置２００が水分を測定していたが、この構成では、複数の地点を測定する際に、複数のセンサ装置２００が必要となる。この第２の実施の形態の第５の変形例のセンサ装置２００は、Ｘ－Ｙ平面において複数の地点を測定する点において第１の実施の形態と異なる。

　図２６５は、本技術の第２の実施の形態の第５の変形例におけるセンサ装置２００の一構成例を示す図である。この第２の実施の形態のセンサ装置２００は、２つ以上（例えば、３対）の突出部が形成された電子基板３１１－１を備える点において第２の実施の形態と異なる。突出部のそれぞれには、アンテナが形成され、プローブとして機能する。同図におけるａは、プローブ対ごとに測定回路を配置した例を示し、同図におけるｂは、１つの測定回路を共有する例を示す。

　同図におけるａに例示するように、１対目のプローブ（突出部）には、送信アンテナ２２１－１および受信アンテナ２３１－１が形成される。これらのアンテナは、測定回路２１０－１に接続される。２対目のプローブには、送信アンテナ２２１－３および受信アンテナ２３１－２が形成される。これらのアンテナは、測定回路２１０－２に接続される。３対目のプローブには、送信アンテナ２２１－３および受信アンテナ２３１－３が形成される。これらのアンテナは、測定回路２１０－３に接続される。電子基板３１１－１は、筐体内に格納して土壌に挿入してもよいし、筐体に格納せずに、電子基板３１１－１をそのまま土壌に挿入してもよい。

　電子基板３１１－１が３つ以上のプローブを備えるため、１つのセンサ装置２００により複数の地点の水分量を測定することができる。

　また、同図におけるｂに例示するように、３対のプローブが１つの測定回路２１０を共有することもできる。

　図２６６は、本技術の第２の実施の形態の第５の変形例における電子基板の接続前後のセンサ装置２００の一例を示す図である。同図におけるａは、接続前の電子基板を示し、同図におけるｂは、接続後の電子基板を示す。

　同図におけるａに例示するように、電子基板３１１－１、３１２－２、３１１－３を用意し、同図におけるｂに例示するように、それらを連結部３７０および３７１により接続することもできる。

　図２６７は、本技術の第２の実施の形態の第５の変形例におけるプローブごとに複数対のアンテナを設けたセンサ装置２００の一構成例を示す図である。同図におけるａは、プローブ対ごとに測定回路を配置した例を示し、同図におけるｂは、１つの測定回路を共有する例を示す。同図に例示するように、プローブ対毎に複数対のアンテナを設けることもできる。

　図２６８は、本技術の第２の実施の形態の第５の変形例におけるプローブ対ごとに長さが異なるセンサ装置２００の一構成例を示す図である。同図におけるaは、プローブ対毎に、アンテナ数が異なる例を示す。同図におけるｂは、プローブ対毎のアンテナ数が同一の例を示す。

　同図におけるａに例示するように、プローブ対ごとに長さを変え、１対目のプローブに、３対のアンテナを設け、２対目のプローブに２対のアンテナを設け、３対目のプローブに１対のアンテナを設けてもよい。同図におけるｂに例示するように、プローブ対ごとに長さを変え、プローブ対毎に一対のアンテナを設けてもよい。同図の構成により、センサ装置２００は、地点ごとに異なる深さの水分量を計測することができる。

　図２６９は、本技術の第２の実施の形態の第５の変形例における送信アンテナを複数の受信アンテナが共有するセンサ装置２００の一構成例を示す図である。同図におけるａは、２つの受信アンテナが１つの送信アンテナを共有する例を示す。同図におけるｂは、４つの受信アンテナが１つの送信アンテナを共有する例を示す。

　同図におけるａに例示するようにプローブ数を３つとし、真ん中のプローブに送信アンテナ２２１－１を形成し、残りの２つのプローブの一方に受信アンテナ２３１－１を形成し、他方に受信アンテナ２３１－２を形成することもできる。また、同図におけるｂに例示するようにプローブ数を３つとし、真ん中のプローブに送信アンテナ２２１－１を形成し、残りの２つのプローブの一方に受信アンテナ２３１－１および２３２－１を形成し、他方に受信アンテナ２３１－２および２３２－２を形成することもできる。送信アンテナの共有により、プローブ数を削減することができる。

　図２７０は、本技術の第２の実施の形態の第５の変形例における電子基板の基板面が向かい合うセンサ装置２００の一構成例を示す図である。同図におけるａは、電子基板の端部を連結した際の斜視図を示す。同図におけるｂは、電子基板の端部を連結した際の上面図を示す。同図におけるｃは、電子基板の端部以外を連結した際の斜視図を示す。同図におけるｄは、電子基板の端部以外を連結した際の上面図を示す。

　同図におけるａおよびｂに例示するように電子基板３１１－１、３１１－２および３１１－３のそれぞれの基板平面が平行になるように、それらの端部を連結部３７０で接続して固定することもできる。同図におけるｃおよびｄに例示するように電子基板３１１－１、３１１－２および３１１－３のそれぞれの基板平面が平行になるように、それらの端部以外（中央部など）を連結部３７０および３７１で接続して固定することもできる。

　図２７１は、本技術の第２の実施の形態の第５の変形例における二次元格子状に配列された複数の地点を計測するセンサ装置２００の一構成例を示す図である。同図に例示するように、Ｘ軸方向に配列された３対のプローブを各々が備える電子基板３１１－１、３１１－２および３１１－３を基板平面が向かい合うように、連結部３７１乃至３７５により接続することもできる。これにより、センサ装置２００は、地面に平行なＸ－Ｚ平面において、二次元格子状に配列された３×３の地点の水分量を計測することができる。

　図２７２は、本技術の第２の実施の形態の第５の変形例における水準器を追加したセンサ装置２００の一構成例を示す図である。同図におけるａに例示するように、３対のプローブを設けた電子基板３１１－１に、水準器３７６を設けることもできる。また、同図におけるｂに例示するように、水準器３７６および３７７を設けることもできる。水準器３７６は、プローブが配列された方向（Ｘ軸方向）における傾きを検出するものである。水準器３７７は、プローブが配列された方向に垂直な方向（Ｚ軸方向）における傾きを検出するものである。

　同図におけるｃに例示するように、二次元格子状に配列された複数の地点を計測するセンサ装置２００に水準器３７６および３７７を設けることもできる。

　図２７３は、本技術の第２の実施の形態の第５の変形例における電磁波の送受信方向が交差するセンサ装置２００の一構成例を示す図である。同図におけるａに例示するように、連結部３７０で電子基板３１１－１および３１１－２を接続し、送信アンテナ２２１－１の送信信号を、そのアンテナとＹ軸方向の位置が異なる受信アンテナ２３２－１で受信することもできる。また、送信アンテナ２２２－１の送信信号を、そのアンテナとＹ軸方向の位置が異なる受信アンテナ２３１－１で受信することもできる。これにより、センサ装置２００は、送信アンテナ２２１－１、２２２－１の中間の深さの水分量を計測することができる。

　また、同図におけるｂに例示するように、３本のプローブを設け、電磁波の送受信方向が交差するように送受信することもできる。

　このように本技術の第２の実施の形態の第５の変形例によれば、電子基板に３つ以上のプローブを設けたため、センサ装置２００は、複数の地点の水分量を計測することができる。

　［第６の変形例］
　上述の第２の実施の形態では、送信プローブと、受信プローブとのそれぞれのアンテナの位置が対称であったが、この構成では、センサ装置２００をさらに小型化することが困難である。この第２の実施の形態の第６の変形例は、送信プローブと、受信プローブとのアンテナの位置を非対称とする点において第２の実施の形態と異なる。

　図２７４は、本技術の第２の実施の形態の第６の変形例におけるアンテナの位置を非対称にした際の効果を説明するための図である。センサ装置２００内の電子基板３１１－１は、四角形（矩形など）の四角形部と、一対の突出部とを備えるものとする。一対の突出部の一方には、送信アンテナ２２１が形成され、他方には受信アンテナ２３１が形成される。これらの突出部は、送信プローブ、受信プローブとして機能する。

　同図におけるａに例示するように、深さ（Ｙ軸方向）におけるアンテナの位置が、送信プローブと受信プローブとで同一である構成を比較例として想定する。これに対して、第２の実施の形態の第６の変形例では、同図におけるｂ、ｃに例示するように、送信プローブと受信プローブとで、Ｙ軸方向において異なる位置にアンテナが配置される。

　同図におけるａ、ｂ、ｃのそれぞれのアンテナ間の距離ｄは同一とする。プローブ間の距離（言い換えれば、幅）をｗとする。送信アンテナから受信アンテナへの方向と、Ｘ軸とのなす角度をθとする。同図におけるｂでは、θが４５度であり、同図におけるｘでは、θが６０度である。

　この場合、幅ｗと、距離ｄとの間には、次の式が成立する。
　　ｗ＝ｄ×ｃоｓ（θ）　　　　　　　　　　　　　　・・・式２０
上式において、ｃоｓ（）は、余弦関数である。

　同図におけるａでは、θが０度であるため、式２０より、幅ｗは、距離ｄと等しくなる。同図におけるｂでは、θが４５度であるため、式２０より、幅ｗは、ｄ／２^１／２となる。同図におけるｂでは、θが６０度であるため、式２０より、幅ｗは、ｄ／２となる。このように、アンテナの位置を送信側と受信側とで非対称にすることにより、アンテナ間の距離を変えずに、幅ｗを小さくすることができる。アンテナ間の距離が同一であるため、測定精度を維持することができる。このため、測定精度を維持しつつ、センサ装置２００のサイズを小型化することができる。

　図２７５は、本技術の第２の実施の形態の第６の変形例におけるセンサ装置の一構成例を示す図である。同図におけるａに例示するように、プローブを長さを受信側と送信側とで変え、それらの先端にアンテナを形成してもよい。同図におけるｂ、ｃに例示するように、プローブの長さを受信側と送信側とで同一にし、送信アンテナと、受信アンテナとの深さ方向（Ｙ軸方向）における位置を変えてもよい。

　図２７６は、本技術の第２の実施の形態の第６の変形例における四角形部を平行四辺形にしたセンサ装置２００の一構成例を示す図である。送信アンテナ２２１から測定回路２１０までの伝送路長と、受信アンテナ２３１から測定回路２１０までの伝送路長とを同一とするために、四角形部を平行四辺形とすることもできる。同図におけるａは、送信側を受信側より深くした例であり、同図におけるｂは、受信側を送信側より深くした例である。同図におけるｃ、ｄは、送信側と受信側とでプローブの長さを同一にした例である。

　受信側と送信側とで伝送路長を同一にすることにより、送信側および受信側の一方の補正値を他方に適用することができる。

　図２７７は、本技術の第２の実施の形態の第６の変形例における四角形部を矩形にし、伝送路長を送信側、受信側で一致させたセンサ装置２００の一構成例を示す図である。四角形部を矩形にし、伝送路長を送信側、受信側で一致させることもできる。同図におけるａは、送信側を受信側より深くした例であり、同図におけるｂは、受信側を送信側より深くした例である。同図におけるｃ、ｄは、送信側と受信側とでプローブの長さを同一にした例である。

　図２７８は、本技術の第２の実施の形態の第６の変形例における複数の地点を測定するセンサ装置２００の一構成例を示す図である。プローブごとに、複数のアンテナを形成し、Ｙ軸方向において、複数の地点を測定することもできる。

　同図におけるａは、送信側を受信側より深くした例であり、同図におけるｂは、受信側を送信側より深くした例である。同図におけるｃ、ｄは、送信側と受信側とでプローブの長さを同一にした例である。同図におけるｅ、ｆは、四角形部を平行四辺形にした例である。同図におけるｇ、ｈは、四角形部を平行四辺形にし、送信側と受信側とでプローブの長さを同一にした例である。

　図２７９は、本技術の第２の実施の形態の第６の変形例における、アンテナを共用して２つの地点を測定するセンサ装置２００の一構成例を示す図である。同図におけるａに例示するように、送信アンテナ２２１および２２２で受信アンテナ２３１を共有することもできる。同図におけるｂに例示するように、受信アンテナ２３１および２３２で送信アンテナ２２１を共有することもできる。

　同図におけるｃ、ｄは、送信側と受信側とでプローブの長さを同一にした例である。同図におけるｅ、ｆは、四角形部を平行四辺形にした例である。同図におけるｇ、ｈは、四角形部を平行四辺形にし、送信側と受信側とでプローブの長さを同一にした例である。

　図２８０は、本技術の第２の実施の形態の第６の変形例における、アンテナを共用して３つ以上の地点を測定するセンサ装置２００の一構成例を示す図である。アンテナを２対とし、アンテナを共用して３つ以上の地点を計測することもできる。

　例えば、同図におけるａに例示するように、送信アンテナ２２１および２２２と、受信アンテナ２３１および２３２を形成し、送信アンテナ２２１および２２２で受信アンテナ２３２を共有することもできる。同図におけるｂに例示するように、送信アンテナ２２１および２２２と、受信アンテナ２３１および２３２を形成し、複数の受信アンテナで１つの送信アンテナを共有することもできる。

　図２８１は、本技術の第２の実施の形態の第６の変形例における、アンテナを共用して２つの地点を測定するセンサ装置２００の別の例を示す図である。同図におけるａに例示するように、送信アンテナ２２１および２２２で受信アンテナ２３１を共有する際に、送信アンテナ２２１および受信アンテナ２３１のＹ軸方向の位置を同一にすることもできる。同図におけるｂに例示するように、２つの受信アンテナで送信アンテナを共有する際に、それらの受信アンテナの一方と送信アンテナとのＹ軸方向の位置を同一にすることもできる。

　図２８２は、本技術の第２の実施の形態の第６の変形例における、アンテナを共用して３つ以上の地点を測定するセンサ装置２００の別の例を示す図である。同図におけるａに例示するように、２対のアンテナを形成し、送信アンテナ２２１および２２２で受信アンテナ２３２を共有する際に、送信アンテナ２２１および受信アンテナ２３２のＹ軸方向の位置を同一にすることもできる。同図におけるｂに例示するように、２対のアンテナを形成し、２つの受信アンテナで送信アンテナを共有する際に、それらの受信アンテナの一方と送信アンテナの一方のＹ軸方向の位置を同一にすることもできる。

　図２８３は、本技術の第２の実施の形態の第６の変形例におけるプローブ数を増やしたセンサ装置の一構成例を示す図である。同図におけるａに例示するように、プローブ数を３本にし、真ん中の送信アンテナ２２１を両側の受信アンテナ２３１－１および２３２－２で共有することもできる。同図におけるｂに例示するように、プローブ数を３本にし、真ん中の受信アンテナ２３１を両側の送信アンテナ２２１－１および２２２－２で共有することもできる。同図におけるｃ、ｄは、３本のプローブの長さを同一にした例である。

　図２８４は、本技術の第２の実施の形態の第６の変形例におけるプローブ数、アンテナ数を増やしたセンサ装置の一構成例を示す図である。同図におけるａに例示するように、プローブ数を３本にし、真ん中の送信アンテナ２２１を両側の受信アンテナ２３１－１、２３２－１、２３１－２および２３２－２で共有することもできる。同図におけるｂに例示するように、プローブ数を３本にし、真ん中の受信アンテナ２３１を両側の送信アンテナ２２１－１、２２２－１、２２１－２および２２２－２で共有することもできる。同図におけるｃ、ｄは、３本のプローブの長さを同一にした例である。

　このように、本技術の第２の実施の形態の第６の変形例によれば、送信側と受信側とでアンテナの位置を非対称にしたため、センサ装置２００をさらに小型化することができる。

　＜３．第３の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、平面状のアンテナをプローブ内基板３２１および３２２に形成していたが、アンテナの形状は、平面状に限定されない。この第３の実施の形態のセンサ装置２００は、円柱状のアンテナを備える点において第１の実施の形態と異なる。

　図２８５は、本技術の第３の実施の形態におけるセンサ装置２００の一例を示す図である。この第３の実施の形態のセンサ装置２００は、プローブ内基板３２１および３２２を備えず、同軸ケーブル２８１乃至２８６を備える点において第１の実施の形態と異なる。同軸ケーブル２８１乃至２８３の一端に送信アンテナ２２１乃至２２３が形成され、同軸ケーブル２８４乃至２８６の一端に受信アンテナ２３１乃至２３３が形成される。同軸ケーブル２８１乃至２８６の他端は、測定部基板３１１に接続される。

　図２８６は、本技術の第３の実施の形態におけるアンテナの断面図および側面図の一例である。同図におけるａは、上方から見た際のアンテナの断面図である。同図におけるｂは、センサ装置２００の正面（Ｚ軸方向）から見た際のアンテナの側面図であり、同図におけるｃは、センサ装置２００の側面（Ｘ軸）方向から見た際のアンテナの側面図である。

　同軸ケーブル２８１等は、線状の信号線２８１－３と、その信号線２８１－３を被覆するシールド層２８１－２と、そのシールド層２８１－２を被覆する被覆層２８１－１とから構成される。同軸ケーブル２８１等の一端において、シールド層２８１－２の一部が露出しており、この露出したシールド層２８１－２の先に信号線２８１－３の一部が露出している。この露出した信号線２８１－３と露出したシールド層２８１－２がアンテナ（送信アンテナおよび受信アンテナ）を構成する。そして、このアンテナにおける前記露出した信号線２８１－３が、送信アンテナにおける送信エレメント、および、受信アンテナにおける受信エレメントとしてとして機能する。このように、測定部基板３１１とアンテナとの間の伝送路（同軸ケーブル２８１）と、アンテナとが、連続した同じ材料用いて形成されている。

　図２８７は、本技術の第３の実施の形態における同軸ケーブルの断面図の一例を示す図である。同図におけるａに例示するように、同軸ケーブルごとにプローブ筐体３２０内に空洞を形成しておき、その空洞内に同軸ケーブルを配置することもできる。

　同図におけるｂに例示するように、複数の同軸ケーブルを固定具３８０により固定し、プローブ筐体３２０内の空洞に配置することもできる。固定具３８０として、結束バンドや接着剤などが用いられる。複数本の同軸ケーブルを固定具３８０により固定することで、１本の同軸ケーブルよりも、ケーブル延在方向の強度が向上している。

　同図におけるｃに例示するように、複数の同軸ケーブルを固定具３８１により固定し、プローブ筐体３２０内に空洞に配置することもできる。固定具３８１として、ガイド構造体やケースなどが用いられる。同図におけるｄに例示するように、同図におけるｃの構造について、主として電磁波が透過する側の筐体の肉厚を、プローブ筐体の一断面において最も小さくすることもできる。

　図２８８は、本技術の第３の実施の形態におけるアンテナ数を削減したセンサ装置の一例を示す図である。同図に例示するように、アンテナ対を１対とすることもできる。

　図２８９は、本技術の第３の実施の形態におけるアンテナ数を削減した際のアンテナの断面図および側面図の一例である。

　図２９０は、本技術の第３の実施の形態におけるアンテナ数を削減した際の同軸ケーブルの断面図の一例を示す図である。同図におけるａに例示するように、プローブ筐体３２０内の空洞に同軸ケーブルを配置することもできる。同図におけるｂに例示するように、同軸ケーブルを固定具３８１により固定し、プローブ筐体３２０内の空洞に配置することもできる。同図におけるｃに例示するように、同図におけるｂの構造について、主として電磁波が透過する側の筐体の肉厚を、プローブ筐体の一断面において最も小さくすることもできる。

　このように、本技術の第３の実施の形態によれば、同軸ケーブルの先端に円柱状のアンテナを形成したため、プローブ内基板が不要となる。

　＜４．第４の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、水分計測システム１００に潅水ノズルを追加する際、センサ装置２００と別々に配置していたが、この構成では、それらを適切な位置に配置することが困難である。この第４の実施の形態の水分計測システム１００は、潅水ノズルを適切な位置に固定した点において第１の実施の形態と異なる。

　図２９１は、本技術の第４の実施の形態と比較例とにおける水分計測システム１００の一例を示す図である。同図におけるａは、センサ装置２００と、潅水ノズル５３０とを連結しない比較例の水分計測システムの一例を示す図である。同図におけるｂは、第４の実施の形態における水分計測システム１００の一例を示す図である。

　同図におけるａに例示するように、センサ装置２００と、潅水ノズル５３０とを別々に配置する際、ユーザーが勘を頼りに設置する必要がある。しかしながら、この場合、センサ装置２００を用いて潅水制御を行なう際に、センサ装置２００と潅水ノズル５３０との距離が一定でないと、水分量の変化を検出するまでの時間遅れにばらつきが生じるおそれがある。この結果、潅水制御が適切に機能しなくなり、植物に過剰な水ストレスを与えてしまう問題がある。

　そこで、第４の実施の形態では、同図におけるｂに例示するように、連結部３７０によりセンサ装置２００と潅水ノズルホルダー５２０とを連結している。潅水ノズルホルダー５２０には、潅水ノズル５３０が保持される。潅水ノズル５３０は、潅水チューブ５１０の一端に取り付けられる。同図におけるｂの構成により、センサ装置２００と潅水ノズルホルダー５２０との距離がばらつかないように一定にすることができる。

　ただし、１つのセンサ装置２００に潅水ノズルホルダー５２０を連結する構成では、潅水チューブ５１０の重みでセンサ装置２００の位置がずれやすく、土壌と水分センサの間に空隙が生じて水分量を高い精度で測定できなくなることがある。このため、複数のセンサ装置２００の間に潅水ノズルホルダー５２０を設けて、より強固な支持構造にしてもよい。

　図２９２は、本技術の第４の実施の形態における複数のセンサ装置を連結した水分計測システム１００の一例を示す図である。同図におけるａに例示するように、センサ装置２００とセンサ装置２０１と潅水ノズルホルダー５２０とを連結部３７０により連結することもできる。なお、連結するセンサ装置の個数は、２つに限定されない。

　同図におけるｂに例示するように、センサ装置２００とセンサ装置２０１とのそれぞれのプローブ筐体３２０の深さ方向（Ｙ軸方向）の長さが異なっていてもよい。

　図２９３は、本技術の第４の実施の形態における複数のセンサ装置を連結した水分計測システム１００の上面図の一例である。同図は、上方向（Ｙ軸方向）から見た際の上面図を示す。

　同図におけるａに例示するように、上方から見た際の連結部３７０の形状は線状であってもよいし、同図におけるｂに例示するように、線分を所定の角度で折り曲げた形状であってもよい。同図におけるｃに例示するように、連結部３７０の形状は円弧状であってもよい。

　図２９４は、本技術の第４の実施の形態における支持部材を設けた水分計測システム１００の一例を示す図である。同図におけるａに例示するように、潅水ノズルホルダー５２０の上部に、支持部材５４０を設けることもできる。支持部材５４０の設置により、鉢の中で複数のセンサ装置と潅水ノズルホルダー５２０とを設置しても、それらが植物に干渉しなくなる。この結果、土壌の上部と下部の水分量を測定できるようになり、しおれや根腐れの予兆を検知できる。同図におけるｂに例示するように、支持部材５４０は、傘に類似する形状であってもよい。

　図２９５は、本技術の第４の実施の形態における複数のセンサ装置と複数の潅水ノズルホルダーとを連結した水分計測システム１００の一例を示す図である。同図に例示するように、センサ装置２００および２０１と、潅水ノズルホルダー５２０乃至５２２とを連結部３７０により連結することもできる。潅水ノズルホルダーやセンサ装置のそれぞれの個数は、同図に３個や２個に限定されない。

　図２９６は、本技術の第４の実施の形態における潅水チューブホルダーを連結した水分計測システム１００の一例を示す図である。同図におけるａに例示するように、潅水ノズルホルダー５２０の代わりに、潅水チューブホルダー５５０を用いることもできる。潅水チューブホルダー５５０は、センサ装置２００の所定の位置に取り付けられる。この場合、連結部３７０および潅水ノズル５３０が不要となり、コストを削減することができる。同図におけるｂは、同図におけるａの水分計測システム１００の上面図を示す。

　また、同図におけるｃに例示するように、複数のセンサ装置を連結する連結部３７０の所定位置に潅水チューブホルダー５５０を取り付けることもできる。同図におけるｄは、同図におけるｃの水分計測システム１００の上面図を示す。

　また、同図におけるｅに例示するように、センサ装置２００および２０１を連結部３７０により連結し、センサ装置２００および２０１のそれぞれに潅水チューブホルダー５５０および５５１を取り付けることもできる。同図におけるｆは、同図におけるｅの水分計測システム１００の上面図を示す。

　図２９７は、本技術の第４の実施の形態における潅水ノズルを介して潅水する水分計測システム１００の一例を示す図である。同図におけるａに例示するように、潅水チューブ５１０が潅水ノズル５３０内に水を流す構成であってもよい。この構成では、潅水ノズル５３０を伝わって水が土壌に流れる。この場合、同図におけるｂに例示するように、複数のセンサ装置を連結部３７０により連結することもできる。また、同図におけるｃに例示するように、センサ装置２００とセンサ装置２０１とのそれぞれのプローブ筐体３２０の深さ方向（Ｙ軸方向）の長さが異なっていてもよい。

　図２９８は、本技術の第４の実施の形態におけるプローブの配列方向と連結部に平行な線分とが直交する水分計測システム１００の一例を示す図である。同図は、水分計測システム１００の上面図を示す。同図に例示するように、センサ装置２００および２０１のそれぞれのプローブの配列方向と、線状の連結部３７０に平行な線分とが直交するように、センサ装置を連結することもできる。この場合、上方から見てＨの字状となる。

　同図におけるａに例示するように、連結部３７０に潅水チューブホルダー５５０を取り付けてもよい。同図におけるｂに例示するように、連結部３７０に潅水ノズルホルダー５２０を取り付けてもよい。

　このように、本技術の第４の実施の形態によれば、センサ装置２００と、潅水ノズル５３０とを適切な位置に固定したため、それらの間の距離を一定にすることができる。

　＜５．第５の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、センサ装置２００に備わる送信アンテナと受信アンテナを土壌中へ設置する際に、これらのアンテナに応力が加わることでアンテナの向きやアンテナ間の距離が所定の向きと距離から外れてしまう事態を避けるため、送信アンテナと受信アンテナおよびこれらに接続する伝送路を、強固な筐体プローブ内に収容していた。
しかし、例えば、よく耕された畑など計測対象の土壌の硬度が低い場合には、センサ装置２００は、強固な筐体を備えない構造であっても、使用できる可能性がある。そこで、本技術の第５の実施の形態のセンサ装置２００は、センサ筐体３０５を備えず、かつ、センサ筐体を備えずとも高い耐久性を実現するための構造を備えるものとなっている。これにより、本技術の第５の実施の形態のセンサ装置２００は、センサ筐体３０５を備えた本技術のセンサ装置２００と比較して、部品点数を削減し、外形サイズを縮小し、重量を軽減し、製造方法を簡単にし、製造コストを低減する、との効果を得ている。

　図２９９と図３００は、本技術の第５の実施の形態におけるセンサ装置２００の正面図および側面図の一例を示す図である。図２９９と図３００に示す本技術の第５の実施の形態におけるセンサ装置２００は、本技術第２の実施形態およびその変形例を、プローブ筐体３０５を備えない形態へと変更したものとなっている。図２９９におけるａは、センサ装置２００の正面図を示し、同図におけるｂは、センサ装置２００の側面図を示す。図３００におけるａは、センサ装置２００の背面図の一例である。同図におけるｂは、同図におけるａのＣ－Ｃ'線に沿ってセンサ装置２００を切断した際の断面図の一例である。同図におけるｃは、同図におけるａのＤ－Ｄ'線に沿ってセンサ装置２００を切断した際の断面図の一例である。同図におけるｄは、同図におけるａのＥ－Ｅ'線に沿ってセンサ装置２００を切断した際の断面図の一例である。図２９９と図３００に例示するように、本技術の第５の実施の形態のセンサ装置２００は、１枚の電子基板３１１－１を備える。この電子基板３１１－１の構成は、第２の実施の形態と同様である。電子基板３１１－１の背面には、電池３１３などが設けられている。

　図２９９と図３００に示すように、本技術の第５の実施の形態のセンサ装置２００において、電子基板３１１－１は、被覆用樹脂により被覆される。この被覆用の樹脂は、図２９９と図３００において、電子基板３１１－１の外側の黒い太線で示されている。この被覆用樹脂は、電磁波透過性および耐水性と、さらに望ましくは耐薬品性とを備え、電子基板３１１－１よりも、柔軟性が高いことが望ましい。本技術のセンサ装置２００は、これに備わるアンテナとアンテナに接続した伝送路とを所定の土壌へ挿す際に、前記アンテナや伝送路が変形しないように、所定の機械強度が必要となる。本技術の第５の実施の形態のセンサ装置２００では、電子基板３１１－１が、前記の所定の機械強度を確保する役割を担っている。一方、前記の被覆用樹脂は、水や農薬から電子基板３１１－１を守る役割を担っている。ここで、被覆用樹脂と電子基板３１１－１の間に空洞が生じると（言い換えれば、被覆用樹脂が電子基板３１１－１の表面から浮き上がっていると）、センサ装置２００を土壌に挿した際に、この浮き上がった被覆用樹脂に応力が加わり、これが破断する恐れがある。そこで、本技術の第５の実施の形態のセンサ装置２００においては、電子基板３１１－１との間に空洞を生じさせることなく電子基板３１１－１を被覆するために、被覆用樹脂には、柔軟性を備えた樹脂を用いている。さらに、本技術の第５の実施の形態のセンサ装置２００は、被覆用樹脂で覆われた送信アンテナから電磁波を送信し、被覆用樹脂で覆われた受信アンテナでこの電磁波を受信することで、２つのアンテナ間の媒質中の水分量を計測する。そこで、本技術の第５の実施の形態のセンサ装置２００において、被覆用樹脂には、電磁波透過性を備えた樹脂を用いている。

　図３０１と図３０２は、本技術の第５の実施の形態の別の例その１におけるセンサ装置２００の正面図および側面図の一例を示す図である。

　図３０１におけるａは、センサ装置２００の正面図を示し、同図におけるｂは、センサ装置２００の側面図を示す。図３０２におけるａは、センサ装置２００の背面図の一例である。同図におけるｂは、同図におけるａのＣ－Ｃ'線に沿ってセンサ装置２００を切断した際の断面図の一例である。同図におけるｃは、同図におけるａのＤ－Ｄ'線に沿ってセンサ装置２００を切断した際の断面図の一例である。同図におけるｄは、同図におけるａのＥ－Ｅ'線に沿ってセンサ装置２００を切断した際の断面図の一例である。
なお、図２９９と図３００において、測定部基板３１１およびプローブ内基板３２１と３２２の外側の黒い太線は、被覆用樹脂を表している。

　本技術の第５の実施の形態のセンサ装置２００の使用者は、センサ装置２００における測定部を備えた備えた部分を持って、センサ装置２００のアンテナ部分を土壌へ挿すことになる。このため、本技術の第１の実施の形態のように、測定部基板３１１とプローブ内基板３２１および３２２が異なる基板となる形態のセンサ装置２００、を基にして、本技術の第５の実施の形態のように、プローブ筐体３０５を備えないセンサ装置２００を実現するには、プローブ内基板３２１および３２２を土壌へ挿した際にこれらの向きと位置が変化しないよう、プローブ内基板３２１および３２２がプローブ筐体３０５を介さずに測定部基板３１１へ固定されていることが望まれる。

　そこで、図３０１と図３０２に示す本技術の第５の実施の形態の別の例その１におけるセンサ装置２００は、図１８０と図１８１に例示したセンサ装置２００と同様にして、フレーム２９１乃至２９４を備えている。これらのフレームが、測定部基板３１１とプローブ内基板３２１および３２２とを、直交させた状態で一体化させて固定しており、これにより、この固定してなる構造体が、前記の所定の機械強度を備えるようになっている。

　そして、図３０１と図３０２に示す本技術の第５の実施の形態の別の例その１におけるセンサ装置２００は、この固定してなる構造体の外側を、測定部基板３１１およびプローブ内基板３２１と３２２よりも柔軟性が高く、かつ、電磁波透過性と耐水性と望ましくは耐薬品性とを備えた被覆用樹脂が被覆している。

　図３０３と図３０４は、本技術の第５の実施の形態の別の例その２におけるセンサ装置２００の正面図および側面図の一例を示す図である。

　図３０３におけるａは、センサ装置２００の正面図を示し、同図におけるｂは、センサ装置２００の側面図を示す。図３０４におけるａは、センサ装置２００の背面図の一例である。同図におけるｂは、同図におけるａのＣ－Ｃ'線に沿ってセンサ装置２００を切断した際の断面図の一例である。同図におけるｃは、同図におけるａのＤ－Ｄ'線に沿ってセンサ装置２００を切断した際の断面図の一例である。同図におけるｄは、同図におけるａのＥ－Ｅ'線に沿ってセンサ装置２００を切断した際の断面図の一例である。なお、図３０３と図３０４において、測定部基板３１１およびプローブ内基板３２１と３２２の外側の黒い太線は、被覆用樹脂を表している。

　図３０３と図３０４に示す本技術の第５の実施の形態の別の例その２におけるセンサ装置２００は、図１８２と図１８３に例示したセンサ装置２００と同様にして、測定部基板とプローブ内基板のどちらかに切れ込みがあり、これを利用して、２つの基板を嵌合する構造を備えている。この嵌合により、測定部基板３１１とプローブ内基板３２１および３２２とを、直交させた状態で一体化させて固定しており、これにより、この固定してなる構造体が、前記の所定の機械強度を備えるようになっている。

　そして、図３０３と図３０４に示す本技術の第５の実施の形態の別の例その２におけるセンサ装置２００は、この固定してなる構造体の外側を、測定部基板３１１およびプローブ内基板３２１と３２２よりも柔軟性が高く、かつ、電磁波透過性と耐水性と望ましくは耐薬品性とを備えた被覆用樹脂が被覆している。

　図３０５と図３０６は、本技術の第５の実施の形態の別の例その３におけるセンサ装置２００の正面図および側面図の一例を示す図である。

　図３０５におけるａは、センサ装置２００の正面図を示し、同図におけるｂは、センサ装置２００の側面図を示す。図３０６におけるａは、センサ装置２００の背面図の一例である。同図におけるｂは、同図におけるａのＣ－Ｃ'線に沿ってセンサ装置２００を切断した際の断面図の一例である。同図におけるｃは、同図におけるａのＤ－Ｄ'線に沿ってセンサ装置２００を切断した際の断面図の一例である。同図におけるｄは、同図におけるａのＥ－Ｅ'線に沿ってセンサ装置２００を切断した際の断面図の一例である。なお、図３０３と図３０４において、測定部基板３１１およびプローブ内基板３２１と３２２の外側の黒い太線は、被覆用樹脂を表している。

　図３０５と図３０６に示す本技術の第５の実施の形態の別の例その３におけるセンサ装置２００は、図１８４と図１８５に例示したセンサ装置２００と同様にして、測定部基板とプローブ内基板と固定する冶具を備ええている。この冶具により、測定部基板３１１とプローブ内基板３２１および３２２とを、直交させた状態で一体化させて固定しており、これにより、この固定してなる構造体が、前記の所定の機械強度を備えるようになっている。

　そして、図３０５と図３０６に示す本技術の第５の実施の形態の別の例その３におけるセンサ装置２００は、この固定してなる構造体の外側を、測定部基板３１１およびプローブ内基板３２１と３２２よりも柔軟性が高く、かつ、電磁波透過性と耐水性と望ましくは耐薬品性とを備えた被覆用樹脂が被覆している。

　このように、本技術の第５の実施の形態によれば、センサ装置２００に備わる基板を樹脂により被覆し、これにより、センサ筐体３０５を用いないセンサ装置２００を実現した。その結果、本技術の第５の実施の形態のセンサ装置２００は、センサ筐体３０５を備えた本技術のセンサ装置２００と比較して、部品点数を削減し、外形サイズを縮小し、重量を軽減し、製造方法を簡単にし、製造コストを低減する、との効果を得ている。

　＜６．第６の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、一対の突出部（プローブ）が設けられたセンサ筐体３０５内に基板を格納していたが、この構成では、地面の深い位置の水分量を測定することが困難である。プローブを長くすれば、深い位置の測定が可能となるが、土壌に挿す際にプローブが変形するおそれがある。この第６の実施の形態のセンサ装置２００は、プローブにステムを接続する点において第１の実施の形態と異なる。

　図３０７は、本技術の第６の実施の形態におけるセンサ装置２００の一例を示す図である。同図におけるａは、センサ装置２００の内部構造の一例を示す図である。同図におけるｂは、センサ装置２００の外観図の一例である。

　第５の実施の形態のセンサ筐体３０５は、矩形の本体部３０５－３と、パイプ状のステム３０５－４と、一部が２又に分かれて突出した突出部３０５－５とからなる。本体部３０５－３には、測定部基板３１１が格納され、水準器３７６が上部に取り付けられる。突出部３０５－５内には送信アンテナ２２１および受信アンテナ２３１が格納される。この突出部３０５－５は、プローブとして機能する。ステム３０５－４は、本体部３０５－３と突出部３０５－５（プローブ）とを接続し、その内部に同軸ケーブル２８１および２８２が配線される。これらのケーブルにより送信アンテナ２２１および受信アンテナ２３１と測定部基板３１１とが接続される。なお、水準器３７６は必要に応じて設けられる。

　また、同図におけるｂに例示するように、センサ筐体３０５の表面には、深さを示す目盛りが記載され、温度センサ３９０が必要に応じて取り付けられる。なお、ｐＨセンサや、ＥＣ（Electro Conductidity）センサなどをさらに取り付けることもできる。ただし、プローブから放射された電磁波が，各種センサで反射されない位置に配置する必要がある。このため、プローブのフェライト（電波吸収部）上、もしくはそれよりも遠くに温度センサ３９０等を配置するのが好ましい。

　本体部３０５－３とプローブとをステム３０５－４で接続することにより、土中の深い位置に容易にプローブを挿入することができる。ステム３０５－４の表面の目盛りにより、センサ装置２００の測定点の深さを正確に知ることができる。水準器３７６によりステム３０５－４を地面に垂直に挿入することができる。各種のセンサにより、土壌の状態を多角的に測定できる。

　図３０８は、本技術の第６の実施の形態における本体部の位置を変更したセンサ装置の一例を示す図である。同図におけるａは、センサ装置２００の内部構造の一例を示す図である。同図におけるｂは、センサ装置２００の外観図の一例である。

　同図に例示するように、矩形のアンテナ部３０５－６を追加し、アンテナ部３０５－６と本体部３０５－３とをステム３０５－４により接続することもできる。アンテナ部３０５－６内には、アンテナ２１３が格納される。本体部３０５－３の下部に突出部３０５－５（プローブ）が接続される。

　このように、本技術の第６の実施の形態によれば、プローブにステム３０５－４を接続したため、土中の深い位置に容易にプローブを挿入することができる。

　＜７．第７の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、土中に挿入するための一対のプローブをセンサ装置２００に設けていたが、この構成では、プローブの劣化や、石や硬い土壌による部材の変形により、プローブ間の距離が変わることがある。プローブを太くして強度を向上させれば、変形を防止することができるが、センサ装置２００のサイズや重量が大きくなる恐れや、土壌への挿入が困難になるおそれがある。この第７の実施の形態のセンサ装置２００は、支柱の追加によりセンサ装置２００の強度を向上させた点において第１の実施の形態と異なる。

　図３０９は、本技術の第７の実施の形態と比較例とにおけるセンサ装置２００の一例を示す図である。同図におけるａは、第１の比較例を示す。同図におけるｂ、ｃ、ｄは、同図におけるａのＡ－Ａ'線、Ｂ－Ｂ'線、Ｃ－Ｃ'線に沿って切断した際の断面図を示す。

　同図におけるａに例示するように、柱状のプローブ筐体３２０－３および３２０－４の間にスペーサ６００を配置した第１の比較例を想定する。プローブ筐体３２０－３には、送信アンテナ２２１乃至２２３が形成され、送信プローブとして機能する。プローブ筐体３２０－４には、受信アンテナ２３１乃至２３３が形成され、受信プローブとして機能する。

　第１の比較例のように、アンテナ間にスペーサ６００を設けると、アンテナ間に土が入らず、水分量を計測することができない。

　同図におけるｅは第２の比較例を示す。同図におけるｆ、ｇ、ｈは、同図におけるｅのＡ－Ａ'線、Ｂ－Ｂ'線、Ｃ－Ｃ'線に沿って切断した際の断面図を示す。第２の比較例では、スペーサをスペーサ６００乃至６０３などの複数に分離して、アンテナ間に空間を形成している。この第２の比較例では、アンテナ間に土が入るものの、スペーサ６００等が邪魔して、アンテナ間に土壌が十分に入らないおそれがある。

　同図におけるｉは、第７の実施の形態のセンサ装置２００の斜視図である。この第７の実施の形態のセンサ装置２００には、３本目の支柱６１０が追加される。プローブ筐体３２０－３および３２０－４の間には、スペーサが配置されない。支柱６１０とプローブ筐体３２０－３および３２０－４とは、補強部６２０や６２１により接続される。この形状によれば、アンテナ間にスペーサが配置されないため、スペーサに邪魔されずにアンテナ間に土が入るようになる。

　また、水が土壌に十分に伝わり、プローブを伝わる水が少なくなる。さらに、プローブ間に隙間が大きいため、隙間により植物の根の成長を邪魔するおそれが少なくなる。

　図３１０は、本技術の第７の実施の形態におけるセンサ装置２００の切断面の一例を示す図である。同図では、センサ装置２００の背後の支柱６１０は省略されている。同図におけるＢ－Ｂ'線、Ｃ－Ｃ'線に沿って切断した際の断面図を図３０９以下に示す。

　図３１１は、本技術の第７の実施の形態におけるセンサ装置２００の断面図の一例を示す図である。同図におけるａ、ｂは、Ｂ－Ｂ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｃは、Ｃ－Ｃ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるａ、ｂのいずれかを、同図におけるｃに適用できる。支柱６１０内には、アンテナやセンサが設けられていない。

　同図におけるｄ、ｅは、Ｂ－Ｂ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｆは、Ｃ－Ｃ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｄ、ｅのいずれかを、同図におけるｆに適用できる。同図におけるｄ、ｅ、ｆに例示するように、支柱６１０内にアンテナやセンサを設け、３つ目のプローブとして用いることもできる。

　同図におけるｇは、Ｂ－Ｂ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｈは、Ｃ－Ｃ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｇ、ｈに例示するように、支柱６１０を設けず、補強部６２０や６２１により補強することもできる。

　同図におけるｉは、Ｂ－Ｂ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｊは、Ｃ－Ｃ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｉ、ｊに例示するように、支柱６１０を設けない場合、断面を円形や楕円にすることもできる。

　図３１２は、本技術の第７の実施の形態におけるセンサ装置２００の矩形の断面図の一例を示す図である。

　同図におけるａ、ｂは、Ｂ－Ｂ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｃは、Ｃ－Ｃ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるａ、ｂのいずれかを、同図におけるｃに適用できる。同図におけるｄ、ｅは、Ｂ－Ｂ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｉは、Ｃ－Ｃ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｄ、ｅのいずれかを、同図におけるｆに適用できる。同図におけるａ乃至ｆに例示するように、断面形状を矩形とし、支柱６１０を２本設けることもできる。

　同図におけるｇ、ｈは、Ｂ－Ｂ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｋは、Ｃ－Ｃ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｇ、ｈのいずれかを、同図におけるｉに適用できる。同図におけるｇ、ｈ、ｉに例示するように、断面形状を矩形とし、支柱６１０を４本設けることもできる。

　同図におけるｊは、Ｂ－Ｂ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｋは、Ｃ－Ｃ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｊ、ｋに例示するように、支柱６１０内を設けず、補強部により補強することもできる。

　図３１３は、本技術の第７の実施の形態におけるプローブが３本のセンサ装置２００の断面図の一例を示す図である。

　同図におけるａ、ｂは、Ｂ－Ｂ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｃは、Ｃ－Ｃ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるａ、ｂのいずれかを、同図におけるｃに適用できる。

　同図におけるｄ、ｅは、Ｂ－Ｂ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｆは、Ｃ－Ｃ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｄ、ｅのいずれかを、同図におけるｆに適用できる。

　同図におけるｇ、ｈは、Ｂ－Ｂ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｉは、Ｃ－Ｃ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｇ、ｈのいずれかを、同図におけるｉに適用できる。

　図３１４は、本技術の第７の実施の形態におけるプローブが３本のセンサ装置２００の断面図の別の例を示す図である。同図におけるａ、ｃ、ｅは、Ｂ－Ｂ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｂ、ｄ、ｆは、Ｃ－Ｃ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。

　図３１３、３１４に例示するように、支柱６１０内にアンテナやセンサを設け、３つ目のプローブとして用いることもできる。

　図３１５は、本技術の第７の実施の形態におけるプローブが４本のセンサ装置２００の断面図の一例を示す図である。同図におけるａ、ｃ、ｅは、Ｂ－Ｂ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｂ、ｄ、ｆは、Ｃ－Ｃ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図に例示するように、支柱６１０、６１１のそれぞれのアンテナやセンサを格納し、３つ目、４つ目のプローブとして用いることもできる。

　図３１６は、本技術の第７の実施の形態におけるセンサ装置２００の斜視図の一例である。根元の測定部筐体３１０は、プローブ筐体３２０－３および３２０－４の間に配置される。この測定部筐体３１０は、補強部として機能する。この補強部は、先端などの補強部３６０よりも大きなサイズが望ましい。

　図３１７は、本技術の第７の実施の形態におけるスペーサに溝を設けたセンサ装置２００の一例である。同図に例示するように、スペーサ６０１などに波状の溝を形成することもできる。この溝が水を逃がすことにより、水がセンサ装置２００を伝わって隙間をつくることを防止する。また、センサ装置２００を挿入するときにセンサ装置２００によってできる空隙を抑制することができる。

　図３１８は、本技術の第７の実施の形態におけるスペーサの溝の例を示す図である。同図におけるa、ｂ、ｃに例示するように、スペーサに網目状に穴を形成することもできる。穴の形成により、周囲の土壌中の水分が伝わりやすくし、根の成長を阻害させにくくすることができる。

　このように、本技術の第７の実施の形態によれば、支柱や補強部より、プローブを補強したため、センサ装置２００の強度を向上させることができる。

　＜８．第８の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、測定部筐体３１０とプローブ筐体３２０とが一体化していたが、この構成では、プローブ筐体３２０を土壌に挿入した際に筐体が変形してアンテナ間の距離が変化してしまうおそれがある。このアンテナ間の距離の変動により、水分量の測定値に誤差が生じる。この第８の実施の形態のセンサ装置２００は、プローブ筐体を分離した点において第１の実施の形態と異なる。

　図３１９は、比較例と本技術の第８の実施の形態とにおけるセンサ装置２００の一例を示す図である。同図におけるａは、測定部筐体３１０とプローブ筐体３２０－３および３２０－４とが一体化した比較例のセンサ装置２００の一例を示す図である。同図におけるｂは、比較例のプローブ筐体３２０－３および３２０－４を土壌に挿入した状態を示す。同図におけるｃは、測定部筐体３１０とプローブ筐体３２０－３および３２０－４とを分離した、本技術の第８の実施の形態のセンサ装置２００の一例を示す図である。同図におけるｄは、本技術の第８の実施の形態のプローブ筐体３２０－３および３２０－４を土壌に挿入した状態を示す。

　同図におけるａに例示するように、測定部筐体３１０とプローブ筐体３２０－３および３２０－４とが一体化した比較例を想定する。プローブ筐体３２０－３および３２０－４は、送信アンテナ２２１および受信アンテナ２３１を備え、これらは、一対のプローブとして機能する。これらのプローブを土壌に挿入した際に、同図におけるｂに例示するように、測定部筐体３１０とプローブとの接続箇所が変形することがある。筐体の剛性を十分に高くすれば、変形を防止することができるが、コストや使い勝手などの理由により、困難なことがある。

　そこで、と本技術の第８の実施の形態では、同図におけるｃに例示するように、測定部筐体３１０とプローブ筐体３２０－３および３２０－４（プローブ）とを分離している。測定部筐体３１０と、プローブ筐体３２０－３および３２０－４とは、同軸ケーブル２８１および２８４などにより電気的に接続される。

　また、プローブ筐体３２０－３には、例えば、送信アンテナ２２１乃至２２３が形成され、プローブ筐体３２０－４には、例えば、受信アンテナ２３１乃至２３３が形成される。

　測定部筐体３１０と一対のプローブとを分離することにより、同図におけるｄに例示するように、プローブを土壌に挿入した際に、測定部筐体３１０とプローブとの接続箇所が変形することを防止することができる。

　図３２０は、本技術の第８の実施の形態における目盛りやストッパを設けたセンサ装置２００の一例を示す図である。同図におけるａに例示するように、プローブ筐体３２０－３および３２０－４のそれぞれに、先端からの距離（すなわち、深さ）を示す目盛りを設けることもできる。これにより、ユーザは、挿入した深さを視認することができる。

　また、同図におけるｂに例示するように、プローブ筐体３２０－３および３２０－４の上部に、一定距離を超える深さへの挿入を防止するストッパ６３０および６３１を取り付けることもできる。目盛り、ストッパの両方を設けることもできる。

　図３２１は、本技術の第８の実施の形態における送信側、受信側のアンテナ数の一例を示す図である。一対のプローブを分離してユーザが任意の位置に挿入する際は、アンテナ間の距離が挿入位置により異なる値となる。このため、水分計測システム１００は、アンテナ間の距離を測定する必要がある。このアンテナ間の距離の測定には、送信側、受信側の少なくとも一方のアンテナ数が３つ以上でなければならない。その理由や測定方法については後述する。

　例えば、同図におけるａに例示するように、送信側のアンテナ数を１つとし、受信側のアンテナ数を３つとすることもできる。また、同図におけるｂに例示するように、送信側のアンテナ数を３つとし、受信側のアンテナ数を１つとすることもできる。同図におけるｃに例示するように、送信側、受信側の両方ともアンテナ数を３つとすることもできる。

　図３２２は、本技術の第８の実施の形態における中央処理装置内の信号処理部１５４の一構成例を示すブロック図である。この信号処理部１５４は、メモリ１６６および距離算出部１６７をさらに備える。

　往復遅延時間算出部１６２は、算出した往復遅延時間を水分量測定部１６４およびメモリ１６６に供給する。また、伝搬伝送時間算出部１６３は、算出した伝搬伝送時間を水分量測定部１６４およびメモリ１６６に供給する。メモリ１６６は、これらのパラメータの値を保持する。

　距離算出部１６７は、メモリ１６６に保持された値を読み出し、それらを用いてアンテナ間の距離を算出する。算出方法については後述する。距離算出部１６７は、算出したアンテナ間距離を、水分量測定部１６４に供給する。

　水分量測定部１６４は、往復遅延時間および伝搬伝送時間と、距離算出部１６７の算出したアンテナ間距離とに基づいて水分量を測定する。アンテナ間距離が変動すると、係数ａと係数ｂが変動する。このため水分量測定部１６４は測定されたアンテナ間距離に応じて係数ａと係数ｂを補正し、式６により水分量を算出する。

　図３２３は、本技術の第８の実施の形態における板状部材を取り付けたメモリやストッパを設けたセンサ装置２００の一例を示す図である。同図におけるａは、センサ装置２００に取り付ける前の板状部材６３２の一例を示す図である。この板状部材６３２には、一対のプローブを挿入するための一対の孔が空けられている。

　同図におけるｂは、板状部材６３２の穴にプローブを挿入したセンサ装置２００の一例を示す図である。プローブには目盛りが設けられているものとする。なお、同図におけるｃに例示するように、ストッパ６３０および６３１を設けたプローブを板状部材６３２の穴に挿入することもできる。

　同図におけるｂ、ｃに例示するように、板状部材６３２を取り付けることにより、プローブ間の距離を一定にすることができる。プローブを地面に垂直に挿入することができた場合は、アンテナ間の距離が設計値となるため、アンテナ間の距離の測定が不要となる。

　図３２４は、本技術の第８の実施の形態における直方体部材を取り付けたメモリやストッパを設けたセンサ装置の一例を示す図である。同図におけるａは、センサ装置２００に取り付ける前の直方体部材６３３の一例を示す図である。この直方体部材６３３には、一対のプローブを挿入するための一対の孔が空けられている。

　同図におけるｂは、直方体部材６３３の穴にプローブを挿入したセンサ装置２００の一例を示す図である。プローブには目盛りが設けられているものとする。なお、同図におけるｃに例示するように、ストッパ６３０および６３１を設けたプローブを直方体部材６３３の穴に挿入することもできる。

　また、同図におけるｄに例示するように、直方体部材６３３に、水準器３７６や３７７を取り付け、その部材の穴にプローブを挿入することもできる。

　図３２５は、本技術の第８の実施の形態における、プローブ筐体を分離しないセンサ装置の一例を示す図である。同図におけるａは、測定部筐体３１０とプローブ筐体３２０－３および３２０－４とが分離せずに一体化したセンサ装置２００の一例を示す図である。同におけるｂは、同図におけるａのセンサ装置２００を土壌に挿入した状態の一例を示す。

　同図におけるｂに例示するように、プローブが分離しない場合であっても、測定部筐体３１０とプローブとの接続箇所が変形し、アンテナ間の距離が変化することがある。あるいは、経年劣化により、変形が生じることもある。このため、測定部筐体３１０とプローブ筐体３２０－３および３２０－４とが一体化したセンサ装置２００を含む水分計測システム１００に、図３２０の信号処理部１５４を適用することもできる。これにより、変動したアンテナ間距離を正確に算出し、その算出値に基づいて水分量の測定精度を向上させることができる。

　図３２６は、本技術の第８の実施の形態におけるアンテナ間距離の測定方法を説明するための図である。同図におけるａに例示するように、センサ装置２００は、送信アンテナ２２１から電磁波を送信し、受信アンテナ２３１乃至２３３のそれぞれで、その電磁波を受信したものとする。

　前述の距離算出部１６７は、式５により、送信アンテナ２２１、受信アンテナ２３１間の伝搬遅延時間をτ_ｄ１として算出する。同様に、距離算出部１６７は、送信アンテナ２２１、受信アンテナ２３２間の伝搬遅延時間をτ_ｄ２として算出し、送信アンテナ２２１、受信アンテナ２３３間の伝搬遅延時間をτ_ｄ３として算出する。

　ここで、伝搬遅延時間τ_ｄと、アンテナ間距離ｄとの間には、次の関係式が成立する。

　　τ_ｄ＝｛（ε_ｂ）^１／２／Ｃ｝ｄ　　　　　　　　　　　　・・・式２３
上式において、ε_ｂは、媒質の誘電率を示し、Ｃは、光速である。

　誘電率が媒質全体で均一とすると、式２３より、アンテナ間距離ｄは、伝搬遅延時間τ_ｄに比例し、τ_ｄ１、τ_ｄ２、τ_ｄ３は、ｄ１、ｄ２、ｄ３に置き換えることができる。ｄ１は、送信アンテナ２２１と受信アンテナ２３１との間の距離であり、ｄ２は、送信アンテナ２２１と受信アンテナ２３２との間の距離である。ｄ３は、送信アンテナ２２１と受信アンテナ２３３との間の距離である。

　同図におけるｂは、任意の２点からの距離の比が一定の円を示す。このような円は、アポロニウスの円と呼ばれる。

　所定のｘ－ｙ平面上に、送信アンテナ２２１と受信アンテナ２３１乃至２３３とが位置すると想定する。受信プローブの伸びる方向をｘ軸方向とし、このｘ軸上の受信アンテナ２３１乃至２３３の位置をｘ１、ｘ２、ｘ３とする。距離算出部１６７は、ｘ－ｙ平面において、ｘ１、ｘ２から距離がｄ１：ｄ２の比となる円（アポロニウスの円）を求める。この円は、同図におけるａの一点鎖線の円に該当する。また、距離算出部１６７は、ｘ２、ｘ３から距離がｄ２：ｄ３の比となる円を求める。この円は、同図におけるａの点線の円に該当する。

　距離算出部１６７は、求めた２つの円の交点の座標を算出する。この座標は、送信アンテナ２２１の位置に該当する。距離算出部１６７は、算出した送信アンテナ２２１の座標と、ｘ１乃至ｘ３のいずれか（ｘ２など）との間の距離を算出し、水分量測定部１６４に供給する。

　なお、同図では、２次元座標系で考えたが、３次元座標系で演算することもできる。この場合には、円を球に置き換えて計算すれば、距離算出部１６７は、距離を求めることができる。

　距離算出部１６７は、送信アンテナ２２１と受信アンテナ２３２との間の水分量を計測する際に、それらの間の伝搬遅延時間τ_ｄ２のみならず、送信アンテナ２２１と受信アンテナ２３１などとの伝搬遅延時間τ_ｄ１も用いる。これにより、より正確に水分量を測定することができる。

　このように、本技術の第８の実施の形態によれば、一対のプローブ筐体を測定部筐体３１０から分離したため、プローブ筐体を土壌に挿入した際に筐体が変形してアンテナ間の距離が変化することを防止することができる。これにより、水分量をより正確に測定することができる。

　＜９．第９の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、センサ装置２００の一対のプローブを土壌に挿入していたが、この構成では、土壌が硬質である場合に、プローブが変形するおそれがある。この第９の実施の形態の水分計測システム１００は、プローブの挿入前に、ガイドを土壌に挿入することにより、プローブの変形を防止する点において第１の実施の形態と異なる。

　図３２７は、本技術の第９の実施の形態におけるセンサ装置２００の挿入方法の一例を示す図である。この第９の実施の形態の水分計測システムは、ガイド６４０をさらに備える点において第１の実施の形態と異なる。また、第９の実施の形態のセンサ装置２００の外形は、例えば、ステムを備える第６の実施の形態と同様である。なお、第６の実施の形態と異なる外形のセンサ装置２００を用いることもできる。

　ガイド６４０は、金属製であり、その先端に一対の突出部が形成されている。これらの突出部の形状は、プローブと略同一である。ガイド６４０の外形は、センサ装置２００の外形よりも小さいことが望ましい。特に、ガイド６４０の突出部の外形は、センサ装置２００のプローブの外形よりも小さいことが、より好ましい。ガイド６４０の外形をセンサ装置２００よりも一回り小さくすることにより、ステムを備えない形状の様々なセンサ装置２００に対応することができる。

　ユーザは、同図におけるａに例示するように、ガイド６４０を土壌に挿入する。同図における一点鎖線は、地表の位置を示す。そして、同図におけるｂに例示するように、ユーザは、ガイド６４０を引き抜く。この結果、地面にガイド６４０と同じ形状の穴が生じる。

　そして、ユーザは、同図におけるｃに例示するように穴にセンサ装置２００を挿入し、同図におけるｄに例示するように水分量の測定を開始する。

　図３２８は、本技術の第９の実施の形態におけるセンサ装置２００の挿入方法の別の例を示す図である。ガイド６４０内にセンサ装置２００を挿入してから、ガイド６４０を引き抜くこともできる。この場合、空洞の部材で、先端に穴が空けられ、挿入したセンサ装置２００をその穴から抜き取ることができるものがガイド６４０として用いられる。

　ユーザは、同図におけるａに例示するように、ガイド６４０を土壌に挿入する。そして、ユーザは、同図におけるｂ、ｃに例示するようにガイド６４０内にセンサ装置２００を挿入する。続いてユーザは、同図におけるｄに例示するように、ガイド６４０を抜き取る。そして、センサ装置２００は、水分量の測定を開始する。

　このように、本技術の第９の実施の形態によれば、センサ装置２００の挿入前にガイド６４０を挿入するため、センサ装置２００を挿入する際のプローブの変形を防止することができる。これにより、水分量の測定精度を向上させることができる。

　＜１０．第１０の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、センサ装置２００の一対のプローブを土壌に挿入していたが、この構成では、土壌が硬質である場合に、挿入が困難になることがある。この第１０の実施の形態のセンサ装置２００は、らせん状部材や、シャベル型筐体により、挿入を容易にした点において第１の実施の形態と異なる。

　図３２９は、本技術の第１０の実施の形態におけるセンサ装置２００の一例を示す図である。同図におけるａは、らせん状部材にアンテナを形成したセンサ装置２００の一例を示し、同図におけるｂは、センサ筐体３０５にアンテナを形成したセンサ装置２００の一例を示す。

　同図におけるａおよびｂに例示するように、第１０の実施の形態のセンサ装置２００は、らせん状部材６５０を備える。らせん状部材６５０は、樹脂あるいはセラミックスで形成された弦巻線状（helix shaped）に伸びる筒状の筐体である。

　同図におけるａに例示するように、そのらせん状部材６５０に送信アンテナ２２１や受信アンテナ２３１などのアンテナを形成することができる。矩形の測定部筐体３１０に、らせん状部材６５０が接続される。アンテナが形成されたらせん状部材６５０は、プローブとして機能する。

　また、同図におけるｂに例示するように、一対の突出部が形成されたセンサ筐体３０５を設け、その筐体に、らせん状部材６５０を接続することもできる。この場合は、センサ筐体３０５の突出部にアンテナが形成され、その突出部がプローブとして機能する。らせん状部材６５０には、回転可動部６６１が取り付けられ、回転可動部６６１を介して、らせん状部材６５０がセンサ筐体３０５と接続される。この。回転可動部６６１は、プローブの突出する方向に沿ったＹ軸周りに回転可能な部材である。

　らせん状部材６５０により、トルクを利用して挿入することが可能となるため、二又のみの第１の実施の形態よりも挿入が容易となる。また、ネジ、杭型形状と比較して、アンテナ間およびアンテナ周囲に土壌が多く存在するため、精度よく水分量を測定することが可能となる。

　また、らせん状部材６５０の先端は、針状に尖った形状であってもよい。これにより、土壌への挿入がさらに容易となる。また、らせん状部材６５０の先端部は、金属で形成されてもよい。これにより、先端部の強度が高まるため、土壌への挿入がさらに容易となる。

　らせん状部材６５０の先端部が金属であるとき、送信アンテナ２２１および受信アンテナ２３１は、その先端部から、所定距離以上、離れたところに配置される。これにより、水分測定の精度を悪化させずに、土壌への挿入を容易にすることができる。

　らせん構造にアンテナを持たせた構造では、両アンテナを水平に配置することは困難であるが、回転可動部６６１を設けた構造では水平に配置することが容易となるため、土壌中の所望の測定位置にアンテナを配置させることが容易となる。加えて、回転可動部６６１が無いと、挿入時の応力によりらせん半径が大きくなることにより、アンテナ間距離が変化する恐れがある。しかし、回転可動部６６１を設けた構造では、トルクを利用した挿入を容易にする構造とは別の場所に送信アンテナと受信アンテナを有するため、アンテナ間距離の変化は小さい。そのため、水分測定の精度を悪化させることなく、土壌への挿入を容易にすることができる。

　また、回転可動部６６１を備えない場合では送受信の両プローブが土壌中で回転応力がかかるため、空隙ができやすくなり、水分測定の精度を悪化させるだけなく、最悪の場合、プローブが破損する恐れがある。

　図３３０は、本技術の第１０の実施の形態における、らせん状部材およびセンサ筐体の一例を示す図である。同図におけるａは、らせん状部材６５０の一例を示し、同図におけるｂは、センサ筐体３０５の一例を示す。

　回転可動部６６１を設ける場合、同図におけるａに例示するように、らせん状部材６５０に回転可動部６６１が固定される。この回転可動部６６１の下端は突出しており、同図におけるｂに例示するように、センサ筐体３０５の上部に、回転可動部６６１の下端と嵌め合わせるための篏合部６６２が取り付けられる。

　また、同図におけるｂに例示するように、センサ筐体３０５の突出部（プローブ）の先端が尖っている。これにより、土壌への挿入が容易となる。そのプローブの先端部および回転可動部６６１は、金属で形成されてもよい。これにより、先端部および回転可動部６６１の強度が高まるため、土壌への挿入が、より容易となる。

　また、篏合部６６２により、回転可動部６６１とセンサ筐体３０５とが取り外し可能なである。また、この場合に、らせん状部材６５０は金属で形成されてもよい。これにより、らせん状部材６５０を利用してプローブを土壌中に挿入した後、らせん状部材６５０を土壌中から取り除くことが可能となる。このため、挿入を容易にすることと水分を高い精度で測定することを両立させることが可能となる。

　図３３１は、本技術の第１０の実施の形態における、らせん状部材およびセンサ筐体の別の例を示す図である。同図におけるａは、らせん状部材６５０の一例を示し、同図におけるｂは、センサ筐体３０５の一例を示す。同図に例示するように、センサ筐体３０５に回転可動部６６１を固定し、らせん状部材６５０に篏合部６６２を設けることもできる。

　図３３２は、本技術の第１０の実施の形態における２重らせんのプローブを設けたセンサ装置の一例を示す図である。同図に例示するように、らせん状部材６５０を２重らせん状とし、そのらせん状部材６５０に送信アンテナ２２１などのアンテナを形成することができる。

　図３３３は、本技術の第１０の実施の形態における２重らせんの、らせん状部材を設けたセンサ装置の一例を示す図である。同図に例示するように、一対の突出部が形成されたセンサ筐体３０５を設け、その筐体に、２重らせん状のらせん状部材６５０を接続することもできる。

　図３３４は、本技術の第１０の実施の形態における２重らせんの、らせん状部材およびセンサ筐体の一例を示す図である。同図におけるａに例示するように、らせん状部材６５０に回転可動部６６１を固定し、同図におけるｂに例示するように、センサ筐体３０５の上部に篏合部６６２を取り付けることもできる。同図におけるｃに例示するように、らせん状部材６５０に篏合部６６２を設け、同図におけるｄに例示するようにセンサ筐体３０５に回転可動部６６１を固定することもできる。

　図３３５は、本技術の第１０の実施の形態における、らせん状部材とアンテナとの位置関係の一例を示す図である。同図は、上方向から見た際の位置関係を示す。らせん状部材６５０にアンテナを形成しない場合、同図におけるａに例示するように、送信アンテナ２２１および受信アンテナ２３１が、上方から見て、らせん状部材６５０の内部に配置される。あるいは、同図におけるｃに例示するように、３つのアンテナをらせん状部材６５０の内部に配置することもできる。この場合、３本のプローブをセンサ筐体３０５が備え、３つのアンテナが、それぞれのプローブに形成される。

　また、同図におけるｃに例示するように、２つのアンテナを、らせん状部材６５０に形成することもできる。あるいは、同図におけるｄに例示するように、３つのアンテナを、らせん状部材６５０に形成することもできる。

　同図に例示したように、送信アンテナおよび受信アンテナは同数でなくともよい。つまり、送信アンテナと受信アンテナが１対１に対応した測定方法だけでなく、１対多ないし多対１となるような経路による測定を行ってもよい。

　図３３６は、本技術の第１０の実施の形態における、らせん状部材の断面図の一例である。同図におけるａに例示するように、らせん状部材６５０において、筒状筐体６５１の内部に、同軸ケーブル６５３が格納され、同軸ケーブル６５３と筒状筐体６５１との間には電波吸収材６５２が充填される。同図におけるｂに例示するように、２本以上の同軸ケーブル６５３を円形の空間内に配線し、その空間と筒状筐体６５１との間に電波吸収材６５２を充填することもできる。

　また、同図におけるｃに例示するように、２本以上の同軸ケーブル６５３と筒状筐体６５１との間に電波吸収材６５２を充填することもできる。同図におけるｄに例示するように、同軸ケーブル６５３のそれぞれを電波吸収材６５２により被覆し、それらを筒状筐体６５１内に格納することもできる。同図におけるｅに例示するように、フレキ基板６５４を電波吸収材６５２により被覆し、筒状筐体６５１内に格納することもできる。

　図３３７は、本技術の第１０の実施の形態におけるシャベル型筐体を備えるセンサ装置の一例を示す図である。らせん状部材６５０を用いず、シャベル型筐体６７０内にセンサ筐体３０５を内蔵することもできる。

　シャベル型筐体６７０は、持ち手６７１と平板部６７２とを備える。平板部６７２の先端に刃６７３が形成されている。また、平板部６７２の内部に空間が空いており、その空間内に、センサ筐体３０５の突出部（プローブ）が突き出している。持ち手６７１および刃６７３によって土壌への挿入が容易となり、プローブの周囲に空間があいていることにより、プローブの周囲に土壌が存在することができるため、水分測定の精度悪化を防ぐことができる。

　平板部６７２は、樹脂あるいはセラミックスで形成される。持ち手６７１および刃６７３は、樹脂あるいはセラミックス、金属によって形成されることが望ましい。ここで、平板部６６２はプローブから放射される電磁波を反射するため、土壌の水分測定において悪影響を与えやすい部位である。そのため、電磁波を強く反射する金属ではなく、電磁波をよく透過する樹脂あるいはセラミックスで形成されることが望ましい。一方で、プローブから遠くに位置する持ち手６７１および刃６７３は強度を強くするために金属を用いてもよい。

　同図におけるｂは、同図におけるａのＡ－Ａ'線に沿って切断した際の断面図の一例である。同図におけるｂに例示するように、平板部６６２の中心線上に、一対のプローブのそれぞれが位置することが望ましい。また、同図におけるｃに例示するように、平板部６６２のＺ軸方向のサイズ（厚み）が、プローブの直径より小さくてもよい。

　また、同図におけるｄに例示するように、持ち手６７１および刃６７３と平板部６７２とが別々の部材であってもよい。同図におけるｅに例示するように、持ち手６７１を別の部材とし、２つ以上の空間が空いていてもよい。この際、隣接する空間を分離する仕切りにプローブが内蔵される。同図におけるｆに例示するように、刃６７３を別の部材とし、２つ以上の空間が空いていてもよい。同図におけるｇに例示するように、プローブを内蔵させ、空間を１つとしてもよい。

　図３３８は、本技術の第１０の実施の形態におけるシャベル型筐体の一例を示す図である。同図は、図３３７のシャベル型筐体６７０の部分のみを示す。

　図３３９は、本技術の第１０の実施の形態における持ち手の形状の一例を示す図である。同図におけるａに例示するように、円柱状の持ち手６７１が、平板部６７２の中心位置に垂直に取り付けられる。同図におけるｂに例示するように、平板部６７２の中心より外側に持ち手６７１を取り付けることもできる。

　同図におけるｃ例示するように持ち手６７１が屈曲部を有する形状であってもよい。同図におけるｄ、ｅに例示するように、屈曲部が複数であってももよい。同図におけるｅでは、中空の矩形が形成されている。

　同図におけるｆに例示するように、柄６７５により持ち手６７１と平板部６７２とを接続することもできる。その際、同図におけるｇに例示するように、持ち手６７１が中空の矩形であってもよいし、同図におけるｈに例示するように、中空の三角形であってもよい。

　これらの構造は、プローブを挿入する土壌の種類や挿入する深さ、設置する際の状況や設置後の環境を考慮して決定される。

　図３４０は、本技術の第１０の実施の形態における刃の形状の一例を示す図である。同図におけるａに例示するように、刃６７３は片刃であってもよいし、同図におけるｂに例示するように諸刃であってもよい。片刃の方が挿入しやすいが強度は諸刃に劣るため、比較的柔らかい土壌に適し、諸刃は強度に優れるため固い土壌に適する。同図のａとｂは刃の断面形状を示し、ｃ以降は正面から見た刃の形状を示す。

　諸刃の場合、同図におけるｃに例示するように二等辺三角形であってもよいし、同図におけるｄに例示するように、直角三角形であってもよい。同図におけるｅに例示するように、それら以外の三角形であってもよい。また、同図におけるｆ、ｇ、ｈに例示するように、辺が湾曲していてもよい。これらの構造は、プローブを挿入する土壌の種類や挿入する深さ、設置する際の状況や設置後の環境を考慮して決定される。

　図３４１は、本技術の第１０の実施の形態における足場部材を追加したセンサ装置２００の一例を示す図である。同図におけるａは、足場部材６７５を追加したセンサ装置２００の正面図の一例である。同図におけるｂは、同図におけるａのセンサ装置２００の上面図の一例である。

　足場部材６７５は、上方（深さ方向）から見て、平板部材６７２よりも面積が広い部材である。この足場部材６７５を平板部材６７２の端面に取り付けることにより、ユーザは、該当の部位に足を置くことができる。この足場部材６７５にユーザが体重を掛けることにより、プローブを土壌に挿入することがさらに容易となる。

　このように、本技術の第１０の実施の形態によれば、らせん状部材やシャベル型筐体を設けたため、プローブを土壌に挿入することが容易となる。

　＜１１．第１１の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、センサ装置２００は土中の空気や土、水の誘電率差を利用して計測を行っている。しかし、媒質によって電波が吸収され、インパルス応答のＳＮ(Signal-Noise)比が低下し、インパルス応答のピークである伝搬遅延時間の算出に大きな誤差が生じることがある。また、各国の電波法等における送信電力の規制により、水分量の精度が低下する問題がある。この第１１の実施の形態のセンサ装置２００は、送信電力を調整し、電波法を満たす最大電力を出力することで、ＳＮ比を向上させる点において第１の実施の形態と異なる。

　図３４２は、本技術の第１１の実施の形態におけるセンサ装置２００の一例を示すブロック図である。センサ装置２００内のセンサ制御部２１１、送信機２１４、受信機２１５、送信アンテナ２２１、および、受信アンテナ２３１以外の構成は、同図において省略されている。同図におけるａに例示するように、第１１の実施の形態のセンサ装置２００は、送信機２１４内に信号源７１０に加えて可変減衰器７２０を備える点において第１の実施の形態と異なる。

　信号源７１０は、所定電力の送信信号を生成して可変減衰器７２０に供給する。可変減衰器７２０は、センサ制御部２１１からの制御信号に従って、送信信号を減衰させて送信アンテナ２２１に供給する。

　センサ制御部２１１は、受信機２１５の受信した受信信号の電力に基づいて、所望の送信電力となるように、制御信号により可変減衰器７２０の減衰量を調整する。

　また、同図におけるｂに例示するように、可変減衰器７２０の代わりに、可変増幅器７２１を送信機２１４内に設け、センサ制御部２１１が増幅量を調整することもできる。

　空気中で計測するときは可変増幅器７２１は働かないが、土壌中や他の媒質中にある場合は誘電率の影響で電波が弱くなるため可変増幅器７２１を働かせて送信電力を上げ、受信精度を向上させる。この機能を実施するために、可変増幅器７２１を送信機側に持たせる。なお、可変減衰器７２０を用いることもできる。

　通常、トランシーバーなどの一般的な通信機の場合は、空気中を通信するため、日本国内の場合は、電波法の基準以内の電波で通信することが必須となる。しかし、本発明では、空気以外の媒質も計測対象となるため、水などの誘電率が高い媒質中を通信した場合には、その誘電率によって電波が吸収されてしまう。そのため、土壌中にあり、かつ水分量が多い場合の範囲において、電波の電力を調整する機構を持たせている。しかし計測後に土壌から空気中に出てしまった場合には電力が基準を超える可能性があるため、後述するように、電力を調整する機構をもうけるとともに、計測ごとに調整するために都度電力をリセットする機能を持たせることが望ましい。

　図３４３は、本技術の第１１の実施の形態におけるセンサ装置２００内の各部の動作を示すタイミングチャートの一例である。同図に例示するように、センサ制御部２１１は、起動後、可変減衰器７２０の減衰量を設定する。送信機２１４は、設定に従って所定電力の送信信号を送信し、受信機２１５は、受信信号を受信する。センサ制御部２１１は、受信信号に基づいて、その受信電力と、計測のための所定の目標値との差分を算出し、減衰量を設定する。センサ装置２００は、この制御を送信電力が目標値になるまで繰り返す。送信電力の調整を開始してから、送信電力が目標値になり、調整が完了するまでの期間を出力調整期間とする。

　調整が完了すると、センサ装置２００は、一定期間に亘って調整後の一定の電力により送信信号を送信し、水分量の計測を行う。この一定の期間を測定期間とする。なお、可変増幅器７２１を用いる場合は、減衰量の代わりに増幅量が設定される。

　センサ装置２００は、上述の電力調整を行うが、計測期間に及ぼす影響が２０％以下の場合は、計測期間で用いてもよい値を下回る電力の電波を送信することができる。

　図３４４は、本技術の第１１の実施の形態における送信波形の一例を示す図である。同図に例示するように、センサ装置２００は、タイミングＴ０において受信電力に応じて送信電力を変化させる電力調整動作を開始する。送信信号の振幅が徐々に増大し、タイミングＴ１で振幅が一定に達する。タイミングＴ０からＴ１までが出力調整期間に該当する。そして、一定の計測期間の経過したタイミングＴ２において、センサ装置２００は、測定結果を出力する。

　図３４５は、本技術の第１１の実施の形態における送信波形の別の例を示す図である。同図におけるａに例示するように、センサ制御部２１１は、送信信号を一定の振幅で複数周期に亘って送信させた後、振幅を大きくして再度送信させる制御を繰り返すこともできる。計測期間内の水分計測には複数種の周波数が用いられるが、出力調整期間においては、そのうちの一部の周波数の送信信号が送信されるものとする。

　また、水分計測の計測回数が、出力調整期間内の振幅一定期間中の測定回数の２倍以上である場合、センサ装置２００は、出力調整期間内に水分計測を開始することもできる。この場合、同図におけるａに例示するように、タイミングＴ０乃至Ｔ２の出力調整期間と、タイミングＴ１乃至Ｔ３の計測期間との一部が重複することになる。

　なお、同図におけるｂに例示するように、出力調整期間の経過時に水分計測を開始することもできる。この場合、タイミングＴ０乃至Ｔ１の出力調整期間と、タイミングＴ１乃至Ｔ２の計測期間とが重複することがない。

　図３４６は、本技術の第１１の実施の形態における、水分量に応じて送信電力を調整する際の送信波形の一例を示す図である。センサ装置２００は、タイミングＴ０乃至Ｔ３の出力調整期間に亘って段階的に振幅を増大させ、タイミングＴ１乃至Ｔ３の計測期間内に水分量の計測を行う。この１回目の水分量をＤ１とする。

　そして、ユーザは、２回目に測定する土壌の水分量Ｄ２が、前回の水分量Ｄ１よりも高いと推定されるか否かを判断する。あるいは、水分計測システムは、１回目の計測後に降雨があったか否かなどの天候情報をインターネットなどを介して取得し、２回目に測定する土壌の水分量Ｄ２が、前回の水分量Ｄ１よりも高いと推定されるか否かを判断する。

　土壌の水分量Ｄ２が、前回の水分量Ｄ１よりも高いと推定される場合、センサ装置２００は、タイミングＴ４乃至Ｔ６の出力調整期間に亘って段階的に振幅を増大させ、タイミングＴ５乃至Ｔ７の計測期間内に水分量の計測を行う。この２回目の出力調整期間において、センサ制御部２１１は、送信波の振幅を、１回目の段数よりも多い段数だけ変化させ、１回目よりも電力の目標値を大きくする。

　なお、１回目の水分量Ｄ１よりも２回目の水分量Ｄ２が小さいと推定される場合には、逆に２回目の段数を１回目より少なくすればよい。

　同図に例示したように、センサ装置２００は、測定対象の土壌の水分量の推定値に基づいて送信電力を調整することもできる。

　図３４７は、本技術の第１１の実施の形態における、水分量に応じて送信電力を調整し、必要に応じてエラーを出力する際の送信波形の一例を示す図である。同図におけるタイミングＴ７までの制御は、図３４４と同様である。この２回目の水分量Ｄ２が、推定と異なり、１回目の水分量Ｄ１よりも小さかったものとする。この場合に、センサ装置２００は、タイミングＴ８において、エラーを示す信号を中央処理装置１５０などへ出力することもできる。

　図３４８は、本技術の第１１の実施の形態における送受信信号の波形の一例を示す図である。同図におけるａは、出力調整完了後の送信信号、受信信号の波形の一例を示す。同図におけるｂは、１回目の出力調整で受信電力が目標値に達した例を示す。同図におけるｃは、２回目の出力調整で受信電力が目標値に達した例を示す。２点鎖線は、受信電力の目標値に対応する振幅を示す。

　同図におけるｂ、ｃに例示するように、受信電力に応じてセンサ装置２００は、徐々に送信電力を上昇させる。

　図３４９は、本技術の第１１の実施の形態における出力調整期間内の送受信信号の波形の一例を示す図である。同図に例示するように、出力調整期間内のタイミングＴ１０で、受信電力が目標値を超えた場合にセンサ装置２００は、送信電力を低下させるか、リセットする。

　図３５０は、本技術の第１１の実施の形態における計測期間内の送受信信号の波形の一例を示す図である。同図におけるａに例示するように、計測期間内に受信電力が目標値を超えた場合にセンサ装置２００は、送信電力をリセットする。あるいは、同図におけるｂに例示するように、センサ装置２００は、送信電力を低下させてもよい。

　このように、本技術の第１１の実施の形態によれば、センサ装置２００は、送信電力を調整し、電波法を満たす最大電力を出力するため、ＳＮ比を向上させることができる。

　＜１２．第１２の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、プローブの伸びる方向（Ｙ軸方向）と基板平面とが平行になる位置に測定部基板３１１を配置していたが、Ｙ軸方向と基板平面とが平行になる位置に測定部基板３１１を配置することもできる。この第１２の実施の形態のセンサ装置２００は、Ｙ軸方向と基板平面とが垂直になる位置に測定部基板３１１を配置した点において第１の実施の形態と異なる。

　図３５１は、本技術の第１２の実施の形態を説明する図である。平面状の送信アンテナと受信アンテナを所定の向きで対向させかつ所定の距離も設けた位置に配置し、これら送信アンテナと受信アンテナの向きと位置を固定することで水分を正確に測定する、との効果は、測定部基板がＸ軸とＹ軸で定まる１つの面と平行に延在する、図４や図７５などに記載の形態だけでなく、測定部基板がＸ軸とＺ軸で定まる１つの面と平行に延在する、図３５１の形態でも得られる。

　本技術の第１２の実施の形態に備わるセンサ装置２００は、測定部基板がＸ軸とＺ軸で定まる１つの面と平行に延在する形態をとる。

　なお、上記本技術の第１２の実施の形態のにおいて、上記測定部基板の延在方向以外の構成は、本技術の第１の実施の形態とその変形例に含まれる構成を適用できる。一例として、上記ＸＺ平面と平行に延在する測定部基板と送信用プローブ基板と受信用プローブ基板が１つのセンサ筐体３０５に収容された形態もとり得る。

　なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。

　なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。

　なお、本技術の第１の形態のセンサ装置２００が備える構成は、例えば、以下のように表すこともできる。
　信号（電気信号、交流信号、送信信号）を電磁波として送出する送信アンテナ（例えば、送信アンテナ２２１）と、前記送信アンテナから送出され媒質（Ｍ）中を透過した前記電磁波を受信する受信アンテナ（例えば、受信アンテナ２３１）と、前記受信アンテナへ伝搬した電磁波を測定する測定部（例えば、測定回路２１０、あるいは、測定回路２１０の一部、例えば、測定回路２１０からアンテナ２１３を除外した回路）と、センサ筐体（センサ筐体３０５）と、を備え、
　複数の配線層（例えば、導電体：シールド層２５４が配線された第１の配線層と導電体：信号線２５５が配線された第２の配線層）を備えた電子基板である送信用基板（送信用プローブ内基板３２１）と、複数の配線層（例えば、導電体２５４が配線された第１の配線層と導電体：信号線２５５が配線された第２の配線層）を備えた電子基板である受信用基板（受信用プローブ内基板３２２）をさらに備え、
　あるいは、前記送信用基板の一部において、該基板の外周を被覆し、かつ、電磁波吸収材（例えば、電磁波吸収材２５１あるいは電波吸収部３４１など）で形成された、第１の被覆層と、前記受信用基板の一部において、該基板の外周を被覆し、かつ、電磁波吸収材（例えば、電磁波吸収材２５１あるいは電波吸収部３４４など）で形成された、第２の被覆層を、さらに備え、
　前記センサ筐体は、前記センサ筐体の一部であって前記送信用基板を収容する送信用プローブ筐体と、前記センサ筐体の別の一部であって前記受信用基板を収容する受信用プローブ筐体と、を含み、
　前記送信用基板は、送信用伝送路（例えば、図８７と図８８における、信号線２５５およびシールド層２５４と２５６）と、前記送信アンテナの一部を構成する送信用露出部（例えば、図４における放射エレメント３３０、図１９における放射エレメント：信号線２５５、図３７における、導電体２５８、２５９、など）と、を備え、
　前記送信用伝送路は、前記送信用基板に備わる配線層を用いて形成され、かつ、第１のシールド層と第１の信号線を重畳させて備え、かつ、前記測定部に電気的に接続され、
　前記送信用露出部は、前記送信用基板に備わる配線層を用いて形成され、かつ、前記第１の信号線と電気的に接続され、かつ、前記第１のシールド層あるいは前記第１の被覆層から露出した導電体であり、
　前記受信用基板は、受信用伝送路（例えば、図８６と図８７に例示の送信用基板に備わる信号線２５５およびシールド層２５４と２５６に同じ）と、前記受信アンテナの一部を構成する受信用露出部（例えば、図４における放射エレメント３３０、図１９における放射エレメント２５５、図３７における、導電体２５８、２５９、などに同じ）と、を備え、
　前記受信用伝送路は、前記受信用基板に備わる配線層を用いて形成され、かつ、第２のシールド層と第２の信号線を重畳させて備え、かつ、前記測定部に電気的に接続され、
　前記受信用露出部は、前記受信用基板に備わる配線層を用いて形成され、かつ、前記第２の信号線と電気的に接続され、かつ、前記第２のシールド層あるいは前記第２の被覆層から露出した導電体であり、
　前記送信用露出部と前記受信用露出部のそれぞれは、前記重畳の方向となる第１の方向（基板の厚さ方向、例えば、図４、３７、８８におけるＸ軸方向）における大きさよりも、前記第１の方向と直交する方向であってかつ前記伝送路の延在方向と平行となる第２の方向（基板の長さ方向、例えば、図４、３５、８８におけるＹ軸方向）の大きさと、前記第１と第２の方向に直交する第３の方向（基板の幅方向、例えば、図４、３７、８８におけるＺ軸方向）の大きさの双方が大きく、かつ、前記第２の方向と第３の方向で決まる平面に対し平行に延在し、
　かつ、前記送信用基板に備わる配線層を用いて形成した、前記送信用伝送路および前記送信用露出部と、前記受信用基板に備わる配線層を用いて形成した、前記受信用伝送路および前記受信用露出部は、前記送信用露出部の前記平面の延在方向と、前記受信用露出部の前記平面の延在方向と、が平行となるよう向かい合って配置され、かつ、所定の距離だけ離間した位置に配置され、かつ、前記センサ筐体の中で前記延在方向と前記位置を固定されている、センサ装置。

　また、本技術の第２の形態の第１の変形例のセンサ装置２００が備える構成は、例えば、以下のように表すこともできる。
　信号（電気信号、交流信号、送信信号）を電磁波として送出する送信アンテナ（例えば、図２３７の送信アンテナ２２１）と、前記送信アンテナから送出され媒質（Ｍ）中を透過した前記電磁波を受信する受信アンテナ（例えば、図２３７の受信アンテナ２３１）と、前記受信アンテナへ伝搬した電磁波を測定する測定部（例えば、測定回路２１０、あるいは、測定回路２１０の一部、例えば、測定回路２１０からアンテナ２１３を除外した回路）と、センサ筐体（センサ筐体３０５）と、を備え、
　複数の配線層（例えば、図２４２と２４３において、導電体：シールド層２５４が配線された第１の配線層と導電体：信号線２５５が配線された第２の配線層）を備えた電子基板である送信用基板（送信用基板突出部）と、複数の配線層（例えば、図２４２と２４３において、導電体：シールド層２５４が配線された第１の配線層と導電体：信号線２５５が配線された第２の配線層に同じ）を備えた電子基板である受信用基板（受信用基板突出部）と、複数の配線層を備えた電子基板でありかつ前記測定部を備えた測定部基板（電子基板３１１－１の基板矩形部分）と、をさらに備え、
　あるいは、前記送信用基板の一部において、該基板の外周を被覆し、かつ、電磁波吸収材（例えば、電磁波吸収材２５１あるいは電波吸収部３４１など）で形成された、第１の被覆層と、前記受信用基板の一部において、該基板の外周を被覆し、かつ、電磁波吸収材（例えば、電磁波吸収材２５１あるいは電波吸収部３４４など）で形成された、第２の被覆層を、さらに備え、
　前記センサ筐体は、前記センサ筐体の一部であって前記送信用基板を収容する送信用プローブ筐体と、前記センサ筐体の別の一部であって前記受信用基板を収容する受信用プローブ筐体と、を含み、
　前記送信用基板は、送信用伝送路（例えば、図４９のｂ乃至ｄにおいて、符号ＤｙとＤｚで示された長方形の外側に位置しかつ信号線２５５とシールド層２５４および２５６を重畳させた部分、あるいは、図２４２と２４３において、スロットに外接する長方形の領域の外側に位置しかつ信号線２５５とシールド層２５４および２５６を重畳させた部分）と、送信用スロットアンテナ（例えば、図４８乃至５０、あるいは、図２３８乃至２４０、特に、図４９のｂ乃至ｄにおいて、符号ＤｙとＤｚで示された長方形の内側に位置する領域）を備え、
　前記送信用伝送路は、前記送信用基板に備わる配線層を用いて形成され、かつ、第１のシールド層と第１の信号線を重畳させて備え、かつ、前記測定部に電気的に接続され、
　前記送信用スロットアンテナは、スロットを備えた放射エレメント（例えば、図４９のｄにおいて、導電体：シールド層２５４の一部であって、かつ、符号ＤｙとＤｚで示された長方形の内側）と、前記第１の信号線に電気的に接続されかつ前記スロットと交差する送信用スロット信号線部（例えば、図４９のｄにおいて、スロットと交差している信号線２５５）とを備え、前記放射エレメントは、前記第１のシールド層（例えば、図４９のｄにおいて、導電体：シールド層２５４の一部であって、かつ、符号ＤｙとＤｚで示された長方形の外側）と電気的に接続された導電体であり、
　前記送信用スロットアンテナは、前記送信用伝送路に接続され、
　前記受信用基板は、受信用伝送路（例えば、図４９のｂ乃至ｄにおいて、符号ＤｙとＤｚで示された長方形の外側に位置しかつ信号線２５５とシールド層２５４および２５６を重畳させた部分に同じ、あるいは、図２４２と２４３において、スロットに外接する長方形の領域の外側に位置しかつ信号線２５５とシールド層２５４および２５６を重畳させた部分に同じ）と、受信用スロットアンテナ（例えば、図４８乃至５０、あるいは、図２３８乃至２４０、特に、図４９のｂ乃至ｄにおいて、符号ＤｙとＤｚで示された長方形の内側に位置する領域に同じ）を備え、
　前記受信用伝送路は、前記受信用基板に備わる配線層を用いて形成され、かつ、第２のシールド層と第２の信号線を重畳させて備え、かつ、前記測定部に電気的に接続され、
　前記受信用スロットアンテナは、スロットを備えた受信エレメント（例えば、図４８のｄにおいて、導電体２５４の一部であって、かつ、符号ＤｙとＤｚで示された長方形の内側に同じ）と、前記第２の信号線に電気的に接続されかつ前記スロットと交差する受信用スロット信号線部（例えば、図４９のｄにおいて、スロットと交差している信号線２５５に同じ）とを備え、前記受信エレメントは、前記第２のシールド層（例えば、図４９のｄにおいて、導電体：シールド層２５４の一部であって、かつ、符号ＤｙとＤｚで示された長方形の外側に同じ）と電気的に接続された導電体であり、
　前記受信用スロットアンテナは、前記受信用伝送路に接続され、
　前記送信用のスロットを備えた前記放射エレメントと前記受信用のスロットを備えた前記受信エレメントのそれぞれは、前記重畳の方向となる第１の方向（基板の厚さ方向、例えば、図２３７、図２３８乃至２４０、図２４４乃至２４６におけるＺ軸方向）における大きさよりも、前記第１の方向と直交する方向であってかつ前記伝送路の延在方向と平行となる第２の方向（基板の長さ方向、例えば、図２３７、図２３８乃至２４０、図２４２乃至２４６におけるＹ軸方向）の大きさと、前記第１と第２の方向に直交する第３の方向（基板の幅方向、例えば、図２３７、図２３８乃至２４０、図２４２乃至２４６におけるＸ軸方向）の大きさの双方が大きく、かつ、前記第２の方向と第３の方向で決まる平面に対し平行に延在し、
　かつ、前記送信用基板に備わる配線層を用いて形成した、前記送信用伝送路および前記放射エレメントと、前記受信用基板に備わる配線層を用いて形成した、前記受信用伝送路および前記受信エレメントは、前記放射エレメントの前記平面と前記受信エレメントの前記平面が同一平面上となるように、配置され、かつ、所定の距離だけ離間した位置に配置され、かつ、前記センサ筐体の中で前記延在方向と前記位置を固定されている、センサ装置。

　なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）一対のアンテナと、
　前記一対のアンテナの間の媒質中の水分量を測定する測定回路と、
　前記一対のアンテナと前記測定回路とを接続する伝送路と、
　前記伝送路の周囲に形成された電波吸収部と
を具備するセンサ装置。
（２）前記電波吸収部は、前記伝送路の全体を被覆する
前記（１）記載のセンサ装置。
（３）前記電波吸収部は、前記伝送路の一部を被覆する
前記（１）記載のセンサ装置。
（４）前記電波吸収部は、前記伝送路の所定位置と前記アンテナの一端との間の前記伝送路を被覆する
前記（３）記載のセンサ装置。
（５）前記電波吸収部は、前記アンテナの一端から離れた所定位置と前記測定回路との間の前記伝送路を被覆する
前記（３）記載のセンサ装置。
（６）前記アンテナの他端から前記所定位置までの距離は、前記一対のアンテナが送受信する電磁波の中心周波数の波長の半波長を超えない
前記（５）記載のセンサ装置。
（７）前記アンテナの他端から前記所定位置までの距離は、前記一対のアンテナが送受信する電磁波の波長帯域幅を超えない
前記（５）記載のセンサ装置。
（８）一対の突出部を有する電子基板をさらに具備し、
　前記一対のアンテナと前記伝送路とは、前記一対の突出部に形成される
前記（１）から（７）のいずれかに記載のセンサ装置。
（９）前記電波吸収部は、前記一対の突出部のそれぞれの先端を被覆する
前記（８）記載のセンサ装置。
（１０）第１のプローブ内基板と、
　第２のプローブ内基板と、
　前記第１および第２のプローブ内基板と直交する測定部基板と
をさらに具備し、
　前記一対のアンテナと前記伝送路とは、前記第１および第２のプローブ内基板に形成される
　前記測定回路は、前記測定部基板に配置される
前記（１）から（７）のいずれかに記載のセンサ装置。
（１１）前記電波吸収部は、前記第１および第２のプローブ内基板のそれぞれの先端を被覆する
前記（１０）記載のセンサ装置。
（１２）前記第１のプローブ内基板の両面の一方と、前記第２のプローブ内基板の両面の一方との間で電磁波が送受信され、
　前記電波吸収部は、前記第１のプローブ内基板の両面のうち他方と、前記第２のプローブ内基板の両面のうち他方とを被覆する
前記（１０）または（１１）に記載のセンサ装置。
（１３）複数対の前記アンテナを具備し、
　前記電波吸収部は、前記複数対のアンテナのそれぞれと前記測定部とを接続する前記伝送路を被覆する
前記（１）から（１２）のいずれかに記載のセンサ装置。
（１４）前記電波吸収部は、センサ筐体に埋め込まれた電波吸収材の層である
前記（１）から（１３）のいずれかに記載のセンサ装置。
（１５）センサ筐体をさらに具備し、
　前記電波吸収部は、前記センサ筐体内に配置される
前記（１）から（１３）のいずれかに記載のセンサ装置。
（１６）前記センサ筐体には、溝が形成され
　前記電波吸収部には、前記溝と篏合する突起が形成される
前記（１５）記載のセンサ装置。
（１７）前記センサ筐体には、突起が形成され
　前記電波吸収部には、前記突起と篏合する溝が形成される
前記（１５）記載のセンサ装置。

　１００　水分計測システム
　１１０　通信経路
　１５０　中央処理装置
　１５１　中央制御部
　１５２　アンテナ
　１５３　中央通信部
　１５４　信号処理部
　１５５　記憶部
　１５６　出力部
　１６２　往復遅延時間算出部
　１６３　伝搬伝送時間算出部
　１６４　水分量測定部
　１６５　係数保持部
　１６６　メモリ
　１６７　距離算出部
　２００、２０１　センサ装置
　２１０、２１０－１～２１０－３　測定回路
　２１１　センサ制御部
　２１２　センサ通信部
　２１３　アンテナ
　２１４、２１４－１、２１４－２、２１４－３、４２０　送信機
　２１４－４　送受信機
　２１５、２１５－１、２１６－２、２１５－３　受信機
　２１６　送信スイッチ
　２１６－１、４４５　スイッチ
　２１７　受信スイッチ
　２１８－１～２１８－３、２１９－１～２１９－３　伝送路
　２２０　送信プローブユニット
　２２１～２２３、２２１－１～２２１－３、２２２－１～２２２－３、２２３－１　送信アンテナ
　２３０　受信プローブユニット
　２３１～２３３、２３１－１～２３１－３、２３２－１～２３２－３、２３３－１　受信アンテナ
　２４１－１、２４１－２、２４１－３、４３１、４４１、４５３　ミキサ
　２４２－１、２４２－２、２４２－３　ローカル発振器
　２４３－１、２４３－２、２４３－３　ローパスフィルタ
　２４４－１、２４４－２、２４４－３、４３３、４４３、４５５　ＡＤＣ
　２５１、６５２　電波吸収材
　２５２、２５３　ソルダーレジスト
　２５４、２５６　シールド層
　２５５　信号線
　２５７～２５９、２５４－１、２５４－２、２５５－１、２５５－２、２５５－３、２５６－１、２５６－２　導電体
　２６０　抵抗
　２６１　アンテナ
　２６２　カンシールド
　２６５、２６６　遅延線
　２７１～２７４、６５４　フレキ基板
　２７５～２７９　リジッド基板
　２８１～２８６、６５３　同軸ケーブル
　２８１－１　被覆層
　２８１－２　シールド層
　２８１－３　信号線
　２９１～２９４　フレーム
　３０５　センサ筐体
　３０５－１　前部筐体
　３０５－２　後部筐体
　３０５－３　本体部
　３０５－４　ステム
　３０５－５　突出部
　３０５－６　アンテナ部
　３１０　測定部筐体
　３１１　測定部基板
　３１１－１～３１１－３　電子基板
　３１２　測定部半導体装置
　３１３、３４０　電池
　３１４、３１５、３２３、３２４　コネクタ
　３２０、３２０－１～３２０－４　プローブ筐体
　３２１、３２２　プローブ内基板
　３２５　シールド層
　３３０～３３２　放射エレメント
　３３３～３３５　受信エレメント
　３４１～３５０　電波吸収部
　３５１～３５８　位置決め部
　３５９－１、３５９－２　冶具
　３６０、３６１、６２０、６２１　補強部
　３６２～３６４　雨どい
　３７０～３７５　連結部
　３７６、３７７　水準器
　３８０、３８１　固定具
　３９０　温度センサ
　４１０　方向性結合器
　４１１～４１３　伝送線路
　４１４、４１５　終端抵抗
　４２１　ドライバ
　４２２　送信信号発信器
　４３０　入射波受信機
　４３２、４４２、４５４　バンドパスフィルタ
　４４０　反射波受信機
　４５０　透過波受信機
　４５５　第２受信機
　４５１　レシーバ
　４５２　ローカル信号発信器
　４６０　センサ信号処理部
　４７０　センサ制御部
　４７１　送信制御部
　４７２　反射係数算出部
　４７３　透過係数算出部
　５１０　潅水チューブ
　５２０～５２２　潅水ノズルホルダー
　５３０　潅水ノズル
　５４０　支持部材
　５５０、５５１　潅水チューブホルダー
　６００～６０３　スペーサ
　６１０、６１１　支柱
　６２０、６２１　補強部
　６３０、６３１　ストッパ
　６３２　板状部材
　６３３　直方体部材
　６４０　ガイド
　６５０　らせん状部材
　６５１　筒状筐体
　６６１　可動可動部
　６６２　篏合部
　６７０　シャベル型筐体
　６７１　持ち手
　６７２　平板部
　６７３　刃
　６７４　柄
　６７５　足場部材
　７１０　信号源
　７２０　可変減衰器
　７２１　可変増幅

Claims

　一対のアンテナと、
　前記一対のアンテナの間の媒質中の水分量を測定する測定回路と、
　前記一対のアンテナと前記測定回路とを接続する伝送路と、
　前記伝送路の周囲に形成された電波吸収部と
を具備するセンサ装置。
　前記電波吸収部は、前記伝送路の全体を被覆する
請求項１記載のセンサ装置。
　前記電波吸収部は、前記伝送路の一部を被覆する
請求項１記載のセンサ装置。
　前記電波吸収部は、前記伝送路の所定位置と前記アンテナの一端との間の前記伝送路を被覆する
請求項３記載のセンサ装置。
　前記電波吸収部は、前記アンテナの一端から離れた所定位置と前記測定回路との間の前記伝送路を被覆する
請求項３記載のセンサ装置。
　前記アンテナの他端から前記所定位置までの距離は、前記一対のアンテナが送受信する電磁波の中心周波数の波長の半波長を超えない
請求項５記載のセンサ装置。
　前記アンテナの他端から前記所定位置までの距離は、前記一対のアンテナが送受信する電磁波の波長帯域幅を超えない
請求項５記載のセンサ装置。
　一対の突出部を有する電子基板をさらに具備し、
　前記一対のアンテナと前記伝送路とは、前記一対の突出部に形成される
請求項１記載のセンサ装置。
　前記電波吸収部は、前記一対の突出部のそれぞれの先端を被覆する
請求項８記載のセンサ装置。
　第１のプローブ内基板と、
　第２のプローブ内基板と、
　前記第１および第２のプローブ内基板と直交する測定部基板と
をさらに具備し、
　前記一対のアンテナと前記伝送路とは、前記第１および第２のプローブ内基板に形成される
　前記測定回路は、前記測定部基板に配置される
請求項１記載のセンサ装置。
　前記電波吸収部は、前記第１および第２のプローブ内基板のそれぞれの先端を被覆する
請求項１０記載のセンサ装置。
　前記第１のプローブ内基板の両面の一方と、前記第２のプローブ内基板の両面の一方との間で電磁波が送受信され、
　前記電波吸収部は、前記第１のプローブ内基板の両面のうち他方と、前記第２のプローブ内基板の両面のうち他方とを被覆する
請求項１０記載のセンサ装置。
　複数対の前記アンテナを具備し、
　前記電波吸収部は、前記複数対のアンテナのそれぞれと前記測定部とを接続する前記伝送路を被覆する
請求項１記載のセンサ装置。
　前記電波吸収部は、センサ筐体に埋め込まれた電波吸収材の層である
請求項１記載のセンサ装置。
　センサ筐体をさらに具備し、
　前記電波吸収部は、前記センサ筐体内に配置される
請求項１記載のセンサ装置。
　前記センサ筐体には、溝が形成され
　前記電波吸収部には、前記溝と篏合する突起が形成される
請求項１５記載のセンサ装置。
　前記センサ筐体には、突起が形成され
　前記電波吸収部には、前記突起と篏合する溝が形成される
請求項１５記載のセンサ装置。