(57)【要約】【課題】シート状の電磁波伝達媒体との間で送受信を行う電磁波インタフェース装置において、従来よりも広帯域での通信を可能にする。【解決手段】電磁波インタフェース装置２００は、メッシュ状導電体層を有するシート状電磁波伝達媒体１２０との間で電磁波を入出力する。第１導電体板２０２Ａは、メッシュ状導電体層側に近接して略平行に配置される。第２導電体板２０２Ｂは、第１導電体板の上面から鉛直方向に離間して略平行に配置される。メッシュ状導電体層に対して鉛直方向から見たとき、第１導電体板２０２Ａの外縁と第２導電体板２０２Ｂの外縁の向かい合う部分の少なくとも一部がテーパー形をなしている。第１導電体板２０２Ａの外縁から第２導電体板２０２Ｂの下方に伝送路２０８が延び出し、伝送路と第２導電体板２０２Ｂの間に導電体板への給電点２０４が配置される。【選択図】図９
2010252121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッシュ状導電体層を有するシート状電磁波伝達媒体との間で電磁波を入出力する電磁波インタフェース装置であって、
前記メッシュ状導電体層側に近接して略平行に配置される第１導電体板と、
前記第１導電体板の上面から鉛直方向に離間して略平行に配置される第２導電体板と、を備え、
前記メッシュ状導電体層に対して鉛直方向から見たとき、前記第１導電体板の外縁と前記第２導電体板の外縁の向かい合う部分の少なくとも一部がテーパー形をなしており、
前記第１導電体板の外縁から前記第２導電体板の下方に伝送路が延び出し、該伝送路と前記第２導電体板の間に導電体板への給電点が配置されることを特徴とする電磁波インタフェース装置。
【請求項２】
前記メッシュ状導電体層に対して鉛直方向から見たとき、前記第１導電体板と前記第２導電体板の一部が重なり合うことを特徴とする請求項１に記載の電磁波インタフェース装置。
【請求項３】
前記メッシュ状導電体層に対して鉛直方向から見たとき、前記第１導電体板と前記第２導電体板とが重なり合わないことを特徴とする請求項１に記載の電磁波インタフェース装置。
【請求項４】
前記第１導電体板と前記第２導電体板の間に誘電体が配置されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電磁波インタフェース装置。
【請求項５】
前記第１導電体板と前記第２導電体板の少なくとも一方は、テーパー形を構成する外縁部分が曲線であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電磁波インタフェース装置。
【請求項６】
前記第１導電体板と前記第２導電体板の少なくとも一方が円形または楕円形であることを特徴とする請求項５に記載の電磁波インタフェース装置。
【請求項７】
メッシュ状導電体層を有するシート状電磁波伝達媒体との間で電磁波を入出力する電磁波インタフェース装置であって、
前記メッシュ状導電体層側に近接して略平行に配置される第１導電体板と、
前記第１導電体板の上面から鉛直方向に離間して略平行に配置される第２導電体板と、を備え、
前記メッシュ状導電体層に対して鉛直方向から見たとき、前記第１導電体板の外縁と前記第２導電体板の外縁の向かい合う部分の少なくとも一部がテーパー形をなすとともに、前記第１導電体板と前記第２導電体板の一部が重なり合い、重なり部に導電体板への給電点が配置されることを特徴とする電磁波インタフェース装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の電磁波インタフェース装置を含む、前記シート状電磁波伝達媒体を利用して通信を行う通信機器であって、
前記誘電体が当該通信機器の筐体の一部として組み込まれることを特徴とする通信機器。
【請求項９】
メッシュ状導電体層を有するシート状電磁波伝達媒体との間で電磁波を入出力する電磁波インタフェース装置であって、
前記メッシュ状導電体層側に近接して略平行に配置される第１導電体板と、
前記第１導電体板の上面から鉛直方向に離間して略平行に配置される第２導電体板と、を備え、
前記メッシュ状導電体層に対して鉛直方向から見たとき、前記第１導電体板と前記第２導電体板の一部が重なり合い、重なり部に導電体板への給電点が配置されることを特徴とする電磁波インタフェース装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状の電磁波伝達媒体との間で送受信を行う電磁波インタフェース装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、対向する導電性シート体に挟まれる狭間領域に電磁場を存在させ、二つの導電性シート体の間の電圧を変化させて当該電磁場を変化させたり、当該電磁場の変化によって導電性シート体の間の電圧を変化させたりして電磁場を所望の方向に進行させることで、電磁波伝送を行う技術が提案されている。また非特許文献１においては、電磁波伝送による信号送受信と電力受給電とをする電磁波インタフェース装置が紹介されている。特許文献１には、円板形状である第１導電体板を覆う蓋付きの円筒板形状である第２導電体板を備える二次元インタフェース装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−８２１７８号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】篠田裕之ら、「表面マイクロ波を用いた信号と電力の同時伝送法(ユビキタス・センサネットワークを支える理論、および一般)」、社団法人  電子情報通信学会技術研究報告  Vol.107, No.53(20070517) pp. 115-118
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されているような従来の二次元インタフェース装置は、特定の周波数で共振を起こして通信を行うものであり、周波数帯域が比較的狭いものであった。そのため、今後普及が見込まれるＵＷＢ（超広帯域無線）のような比較的広い周波数帯域を用いる通信で、二次元インタフェース装置を用いることができなかった。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、特定の周波数帯域でのみ共振を起こさずに周波数帯域が比較的広い電磁波インタフェース装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は、メッシュ状導電体層を有するシート状電磁波伝達媒体との間で電磁波を入出力する電磁波インタフェース装置である。この装置は、メッシュ状導電体層側に近接して略平行に配置される第１導電体板と、第１導電体板の上面から鉛直方向に離間して略平行に配置される第２導電体板と、を備える。メッシュ状導電体層に対して鉛直方向から見たとき、第１導電体板の外縁と第２導電体板の外縁の向かい合う部分の少なくとも一部がテーパー形をなしており、第１導電体板の外縁から第２導電体板の下方に伝送路が延び出し、該伝送路と第２導電体板の間に導電体板への給電点が配置される。
【０００８】
この態様によると、従来の平面アンテナで使用されているテーパー構造を、互いに段差を持つように配置された二枚の導電体板で形成することで、広帯域の電磁波インタフェース装置を実現することができる。また、伝送路上の給電点が一方の導電体板で覆われるような構成としたことで、空中への電磁波漏洩を抑制することができる。
【０００９】
メッシュ状導電体層に対して鉛直方向から見たとき、第１導電体板と第２導電体板の一部が重なり合っていてもよいし、第１導電体板と第２導電体板とが重なり合う部分がなくてもよい。
【００１０】
第１導電体板と第２導電体板の間に誘電体が配置されてもよいし、両者の間が空間であってもよい。
【００１１】
第１導電体板と第２導電体板の少なくとも一方は、テーパー形を構成する外縁部分が曲線であってもよい。好ましくは、第１導電体板と第２導電体板の少なくとも一方が円形または楕円形である。
【００１２】
本発明の別の態様は、電磁波インタフェース装置である。この装置は、メッシュ状導電体層を有するシート状電磁波伝達媒体との間で電磁波を入出力する電磁波インタフェース装置であって、メッシュ状導電体層側に近接して略平行に配置される第１導電体板と、第１導電体板の上面から鉛直方向に離間して略平行に配置される第２導電体板と、を備える。メッシュ状導電体層に対して鉛直方向から見たとき、第１導電体板の外縁と第２導電体板の外縁の向かい合う部分の少なくとも一部がテーパー形をなすとともに、第１導電体板と第２導電体板の一部が重なり合い、重なり部に導電体板への給電点が配置される。
【００１３】
この態様によると、給電点が一方の導電体板で覆われるので、空中への電磁波漏洩を抑制しつつ、二枚の導電体板によるテーパー構造のために比較的広帯域の通信が可能になる。
【００１４】
本発明のさらに別の態様は、上述の構成を有する電磁波インタフェース装置を含む、シート状電磁波伝達媒体を利用して通信を行う通信機器であり、誘電体が当該通信機器の筐体の一部として組み込まれる。この態様によると、電磁波インタフェース装置を通信機器と別に持ち運ぶ必要がなくなるとともに、誘電体を通信機器の蓋として利用すれば、電磁波インタフェース装置の交換も容易になる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、シート状の電磁波伝達媒体との間で送受信を行う電磁波インタフェース装置において、従来よりも広帯域での通信が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電磁波通信媒体の平面図である。
【図２】図１の平面図に対し鉛直方向の断面図である。
【図３】（ａ）は電極をテーパー構造に形成した電磁波通信媒体の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’に沿った断面図である。
【図４】実験に使用した電磁波インタフェース装置の各パラメータである。
【図５】実験に使用した通信シートの各パラメータである。
【図６】図３の電磁波インタフェース装置のＶＳＷＲの計測結果を示すグラフである。
【図７】図３の電磁波インタフェース装置の漏洩電磁波の計測結果を示すグラフである。
【図８】（ａ）は本発明の一実施形態に係る電磁波インタフェース装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’に沿った断面図である。
【図９】（ａ）は本発明の別の実施形態に係る電磁波インタフェース装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’に沿った断面図である。
【図１０】実験に使用した電磁波インタフェース装置の各パラメータである。
【図１１】図９の電磁波インタフェース装置のＶＳＷＲの計測結果を示すグラフである。
【図１２】図９の電磁波インタフェース装置の漏洩電磁波の計測結果を示すグラフである。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は、導電体板形状の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明の実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は例示であって、これに限定されるものではなく、かつ本発明の範囲を制限するものではない。
【００１８】
また、以下の説明においては、説明と理解とを容易にするため、電磁波の伝達に用いる電磁波周波数帯において導電体であるものを「導電体」と呼び、当該周波数帯において誘電体であるものを「誘電体」と呼ぶ。したがって、例えば直流電流に対して導体であるか半導体であるか絶縁体であるか等によって、直接的には何ら制約されるものではない。また、導電体と誘電体とは、電磁波との関係においてその特性により定義されるものであって、固体であるか液体であるか気体であるか等の態様や構成材料を制限するものではない。
【００１９】
図１および図２は、電磁波通信媒体１２０の概要を説明する図である。図１は電磁波通信媒体１２０の平面図であり、図２は平面図に対し鉛直方向の断面図である。図１および図２に示すように、電磁波通信媒体１２０は、所定の比誘電率の第１保護層１２５と、略正方形のメッシュ状の第１導電体層１２１と、誘電体層１２２と、板状の第２導電体層１２３と、第２保護層１２４とを順に備える。各層は、いずれも二次元的に一定の広がりを有する。
【００２０】
誘電体層１２２は、ある程度の強度と柔軟性と軽量性と美観とを兼ね備えた部材を用いることが好ましい。第１導電体層１２１と第２導電体層１２３との間に、誘電体層１２２として透明な誘電材料を介在させた場合には、第１導電体層１２１の略正方形の開口から第２導電体層１２３が透けて見える。しかし、第１導電体層１２１と第２導電体層１２３との間の誘電体層１２２として、不透明な誘電材料を介在させた場合には、第１導電体層１２１のメッシュの開口から第２導電体層１２３は見えない。ここで、誘電体層１２２に用いる不透明な誘電材料として、例えば柔軟性のある樹脂性部材等を用いてもよい。また、誘電体層１２２として、シート状または帯状の布、紙、ゴム、発泡体、ゲル材等を用いることができる。
【００２１】
電磁波通信媒体１２０は、全体として、二次元的に一定の広がりを有する平面状に構成される。図２の丸印３１０の位置から電磁波が電磁波通信媒体１２０に入力され、電磁波通信媒体１２０は、電磁波を所望の方向に伝送し、あるいは拡散させて電磁波伝送することができる。なお、本明細書において平面状とは、帯状、シート状、布状、紙状、箔状、板状、膜状、フィルム状、メッシュ状等であって、面としての広がりを持ち、厚さが薄いものを意味する。以下では、電磁波通信媒体のことを単に「通信シート」と称する。
【００２２】
図２に示すように、通信シート１２０の上には、後述する各種の電磁波インタフェース装置１００、２００が載置される。誘電体層１２２内を電磁波が伝搬している場合に、通信シート１２０のメッシュ状の第１導電体層１２１側に電磁波インタフェース装置１００、２００を近接させると、通信シート１２０と容量結合する。そして、誘電体層１２２を流れる電磁波の一部がメッシュ状の第１導電体層１２１と電磁波インタフェース装置１００、２００との間に吸い出される。
【００２３】
電磁波が吸い出される効率は、電磁波インタフェース装置１００、２００の辺の長さやメッシュ状の第１導電体層１２１と電磁波インタフェース装置１００、２００との間の距離、および第１保護層１２５の誘電率に依存する。
【００２４】
従来から、平面アンテナにおいて電極間隔がテーパーになるように構成すると（以下、この構成を「テーパー構造」と呼ぶ）、アンテナの周波数帯域が広帯域になることが知られている。なお、本明細書において「テーパー構造」とは、アンテナの二つの電極間隔が一定ではなく、電極の外縁間の距離がある点に向かって漸減していく形状を持つ構造のことを言う。このような平面的なテーパー構造を有するアンテナは周知であるので、詳細な説明は省略する。
【００２５】
図３は、通信シート１２０との間で電磁波を入出力する電磁波インタフェース装置において、電極をテーパー構造に形成した例であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ’に沿った断面図を示す。図示するように、電磁波インタフェース装置５０は、電極としての二枚の円形の導電体板５２と、導電体板５２がその底面に貼付される薄い直方体形状の誘電体５６と、導電体板に電磁波を入出力する給電点５４とを備える。誘電体５６の短辺の長さは各導電体板よりも大きく、誘電体５６の長辺の長さは二枚の導電体板を合わせた長さより大きい。二枚の円形の導電体板５２が誘電体５６の底面に互いに近接して配置されているため、導電体板５２の外縁同士が給電点５４付近からテーパーを形成していることが分かる（図中に矢印で示す）。
【００２６】
ここで、図３に示す電磁波インタフェース装置５０を試作し、周波数帯域が広帯域になるかについて計測実験を行った。図４に、試作した電磁波インタフェース装置の各パラメータを示す。ここでは、導電体板として半径がわずかに異なる二枚の円形のものを使用した。導電体板間隔は、二枚の導電体板の外縁の最近接点における距離を表す。また、図５に実験に使用した通信シートの各パラメータを示す。
【００２７】
上記電磁波インタフェース装置に同軸ケーブルを接続し、導電体板のある面を通信シートの第１導電体層側の上に載置した状態で、ＶＳＷＲ（電圧定在波比）を計測した。その結果を図６に示す。図６において、横軸は通信シート内を伝搬する電磁波の周波数であり、縦軸はＶＳＷＲを表している。図６の結果から、周波数３〜６ＧＨｚにおいてＶＳＷＲが３以下になっており、通信シートと電磁波インタフェース装置とを用いて非常に広帯域での通信が可能になっていることが分かる。
【００２８】
続いて、この電磁波インタフェース装置から空中への電磁波の漏洩を計測した。計測には、株式会社デバイス製の３Ｄ水平面スキャナＤＭ３４７４ＡＶ１／Ｏを使用した。導電体板のある面を通信シートの第１導電体層側の上に載置した状態で、通信シートから鉛直上方５ｃｍのところにダイポールアンテナを設置した。そして、電磁波インタフェース装置とダイポールアンテナ間のパスロスを計測した。パスロスの値が大きい場合には、空中への電磁波の漏洩が大きいことを意味する。
【００２９】
ダイポールアンテナのエレメントをｘ方向（図３の７０を参照）に向けて、通信シート内を伝搬する電磁波の周波数を４．１ＧＨｚとした。このときのパスロスの計測結果を図７に示す。図７の中心部分が、電磁波インタフェース装置の載置された位置に対応する。図中、中心の色の濃い部分が−３０〜−２０ｄＢ、その外側が−４０〜−３０ｄＢに対応しており、外側になるにつれて値が小さくなっている。この結果から、電磁波インタフェース装置の周囲で電磁波が非常に強い状態となっていることが分かる。電磁波の周波数をいくつかの他の値に変えて計測をしたが、結果は同様のものであった。
【００３０】
以上の計測結果から、二枚の導電体板を同一平面内においてテーパー構造となるように配置した電磁波インタフェース装置では、広帯域にはなるものの空中への電磁波漏洩が大きいことが分かった。したがって、上記の構成では、通信シートに対して電磁波の入出力を効率良く行うことができず、またセキュリティにも問題があることから、実用上は問題が多い。
【００３１】
電磁波インタフェース装置から電磁波が空中に漏洩してしまう原因は、通信シートの鉛直上方から見たとき給電点がむき出しになっているためである。したがって、給電点が導体で覆われる構造になっていれば、電磁波の漏洩を低減できる可能性がある。
【００３２】
図８は、本発明の一実施形態に係る、電磁波の漏洩を削減する電磁波インタフェース装置１００の構成を示す。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ’に沿った断面図を示す。図示するように、電磁波インタフェース装置１００は、電極として二枚の円形の導電体板を備える点は、図３の電磁波インタフェース装置５０と同様であるが、その配置の仕方が異なる。第１導電体板１０２Ａは、薄い直方体形状の誘電体１０６の下面、すなわち通信シート１２０の第１導電体層に面する側に載置される。第２導電体板１０２Ｂは、誘電体１０６の上面、すなわち第１導電体板１０２Ａとは反対側の面に載置される。第１導電体板１０２Ａと第２導電体板１０２Ｂとが通信シート１２０に対して略平行になるように、誘電体１０６の上下面は互いに略平行に構成される。図３の例と同様、鉛直上方から観察したとき、第１導電体板１０２Ａと第２導電体板１０２Ｂの外縁によってテーパー構造が形成されている。但し、図３の例ではテーパー構造が同一平面内で形成されていたが、図８の例では第１導電体板１０２Ａと第２導電体板１０２Ｂとは鉛直方向に離間して配置されており、同一平面内ではテーパー構造を形成していないことに注意されたい。
【００３３】
そして、通信シート１２０の鉛直上方から観察したとき、第１導電体板１０２Ａと第２導電体板１０２Ｂの一部は重なり合うように配置される。この重なり合った部分に、両導電体板への給電点１０４が配置される。つまり、鉛直上方から見ると、給電点１０４が第２導電体板１０２Ｂで覆われる構造になっている。これによって、電磁波インタフェース装置１００では、空中への電磁波漏洩を抑制することができる。
【００３４】
しかしながら、電磁波インタフェース装置１００を使用して上述した計測実験を行ったところ、電磁波漏洩は抑えられるものの、周波数帯域が想定値よりも狭くなってしまうことが分かった。これは、図８に示すように両導電体板が重なり合うようにすることで、テーパー構造の基部（すなわち、導電体板の円周が交差する点）が給電点から離れてしまい、重なり合った部分が容量結合してしまうためと考えられる。しかしながら、重なり合う部分を小さくすることで、従来の電磁波インタフェース装置よりは広帯域の通信を実現できる。
【００３５】
図９は、本発明の別の実施形態に係る、導電体板同士の容量結合を抑制する構造を有する電磁波インタフェース装置２００の構成を示す。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はＣ−Ｃ’に沿った断面図を示す。図示するように、電磁波インタフェース装置２００は、二枚の円形の導電体板２０２Ａ、２０２Ｂが薄い直方体形状である誘電体２０６の上下面に段差状に配置される点は、図８の電磁波インタフェース装置１００と同様である。しかしながら、この電磁波インタフェース装置２００では、第１導電体板２０２Ａの外縁の一部から第２導電体板２０２Ｂの下方に細長い伝送路２０８が延び出し、伝送路２０８と第２導電体板２０２Ｂの間に両導電体板への給電点２０４が配置されている。給電点２０４は、第２導電体板２０２Ｂで少なくとも一部、好ましくは全体が覆われるように配置する。図８の例と同様、鉛直上方から観察したとき、第１導電体板２０２Ａと第２導電体板２０２Ｂの外縁によってテーパー構造が形成されており、第１導電体板２０２Ａと第２導電体板２０２Ｂとは鉛直方向に離間して配置されている。
【００３６】
上記のように構成することで、第２導電体板２０２Ｂが給電点２０４を覆うようになる。したがって、第２導電体板２０２Ｂが給電点２０４から空中への電磁波の不要な輻射を防ぐ機能を有している。さらに、細長い伝送路２０８を第１導電体板２０２Ａから第２導電体板２０２Ｂの下方に延び出すようにしたことで、導電体板同士が重なり合う領域がないか、またはその領域を非常に小さくすることができるので、容量結合の発生を抑制でき、したがって広帯域の通信が可能になる。
【００３７】
ここで、図９に示す電磁波インタフェース装置２００を試作し、上記と同様の計測実験を行った。図１０に、試作した電磁波インタフェース装置２００の各パラメータを示す。ここでは、導電体板として半径がわずかに異なる二枚の円形のものを使用した。導電体板間隔は、二枚の導電体板の外縁の最近接点における距離を表す。この間隔が「−１ｍｍ」となっているのは、二枚の導電体板がわずかに重なり合った部分を有することを示している。
【００３８】
上記電磁波インタフェース装置に同軸ケーブルを接続し、導電体板のある面を通信シートの第１導電体層側の上に載置した状態で、ＶＳＷＲ（電圧定在波比）を計測した。その結果を図１１に示す。図１１において、横軸は通信シート内を伝搬する電磁波の周波数であり、縦軸はＶＳＷＲを表している。図１１の結果から、周波数３〜６．９ＧＨｚにおいてＶＳＷＲが３以下になっており、通信シートと電磁波インタフェース装置とを用いて非常に広帯域での通信が可能になっていることが分かる。
【００３９】
続いて、この電磁波インタフェース装置から空中への電磁波の漏洩を計測した。計測条件は、図３の例と同様である。この計測結果を図１２に示す。図の中心が、インタフェース装置の置かれる位置に対応する。図中、中心の色の濃い部分が−３０〜−２０ｄＢ、その外側が−４０〜−３０ｄＢに対応しており、外側になるにつれて値が小さくなっている。この結果から、図７に示したものと比べて空中への漏洩電磁波が大幅に低下しており、平均でも５ｄＢ程度の漏洩の低下が見られることが分かる。ここでは周波数が４．１ＧＨｚの場合のみ示しているが、周波数をいくつかの他の値に変えた場合でも同様に漏洩電磁波が低下していることが確かめられている。したがって、この実施形態によると、電磁波インタフェース装置からの漏洩電磁波の量を小さくしつつ、広帯域の通信を実現することができる。
【００４０】
実験は、第１導電体板と第２導電体板とがわずかに重なり合った場合について行ったが、この重なりはなくても結果に大きな影響はない。
【００４１】
なお、伝送路の幅および長さは様々な値をとることができる。伝送路の幅、長さとも大きくなるほど、第２導電体板との容量結合が強くなるので、できるだけ小さくすることが好ましい。また、伝送路の末端、すなわち給電点は、第２導電体板で覆われている必要がある。この末端が第２導電体板の中心部に近づくほど、すなわち伝送路の第１導電体板外縁からの長さが長くなるほど、漏洩電磁波を抑えることができるが、逆に第２導電体板との容量結合によって帯域が小さくなるというトレードオフの関係にある。したがって、実験またはシミュレーション等を通じて適切な伝送路の幅および長さを選択することが好ましい。
【００４２】
さらに、図９の例では、第１導電体板と第２導電体板の中心間を結ぶ線上に、言い換えると両導電体板の最近接部から伝送路が延び出しているが、この位置に限定されない。この場合も、伝送路の位置が両導電体板の中心間を結ぶ線から外れるほどテーパー構造が崩れていくので、所望の広帯域を確保するためにはある程度のずれに収められる必要がある。
【００４３】
また、伝送路は第１導電体板の外縁から水平に延び出しているが、第２導電体板で給電点が覆われる限り、一旦垂直方向に延びその後水平方向に曲折するような段形であってもよい。
【００４４】
なお、電磁波インタフェース装置にＳＭＡ端子等の端子を取り付ける場合、給電点のほぼ真上に端子が位置するようにしてもよい。この場合は、第２導電体板でなく、端子で給電点が覆われていてもよい。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態によれば、二枚の導電体板をその外縁がテーパー構造を形成するように、かつ給電点が一方の導電体板で覆われるような構成を持つ電磁波インタフェース装置を作成することで、広帯域かつ電磁波の漏洩が少ない二次元通信を実現することができる。したがって、従来の二次元通信システムでは困難であった、ＵＷＢのような広帯域の通信も可能になる。
【００４６】
本発明で言うテーパー構造は、通信シート平面の上方または下方から観察したときに二枚の導電体板の外縁がテーパーをなしているように見えることを意味しており、第１導電体板と第２導電体板とが同一平面内で接触するか近接してその平面内にテーパーが形成されるものではないことに注意されたい。本発明は、公知の平面アンテナとは異なり、導体板同士が異なる平面上にある点に特徴の一つがある。
【００４７】
実施の形態では、第１導電体板と第２導電体板の間に直方体形状の誘電体が位置し、誘電体の上下面に二枚の導電体板がそれぞれ載置された形になっているが、導電体板間に誘電体がなく空気であってもよい。例えば、中空の扁平なケースのようなものの両面に導電体板が貼付されている形が考えられる。
【００４８】
実施の形態では、導電体板として円形のものを説明したが、これに限られない。導電体板の対向する外縁がテーパー構造、すなわち漸減するような曲面を有する形状であれば、任意のものを使用できる。その一例を図１３に示す。（ａ）は、二枚の導電体板がともに楕円である場合を示す。図中の矢印で示す部分にテーパー構造が現れている。また、導電体板の両方の外縁が曲線である必要はなく、（ｂ）に示すように、一方の導電体板の外縁が曲線であり、他方の導電体板の外縁が直線であってもよい。さらに、（ｃ）に示すように、導電体板が完全な円または楕円である必要はなく、円または楕円の曲線の一部を外縁に持つ構造であってもよい。また、給電点の両側にテーパー構造がある必要はなく、片側のみであってもよい。さらに、二枚の導電体板の外縁が直線であり、Ｖ字形をなしている場合でも、広帯域の通信を実現できる可能性がある。
【００４９】
また、二枚の導電体板は同じ大きさである必要はなく、異なっていてもよい。
【００５０】
実施の形態では、二枚の導電体板がテーパー構造をなしているとして説明した。しかしながら、テーパー構造を有さず、単に鉛直方向から見たとき第１導電体板と第２導電体板の一部が重なり合っており、重なり部に導電体板への給電点が配置される電磁波インタフェース装置を作成することも可能である。この場合、広帯域は実現できなくても、給電点からの電磁波の漏洩が少ない二次元通信を実現することができる。
【００５１】
実施の形態では、通信シート上に載置される単体としての電磁波インタフェース装置について説明した。この装置は、パーソナルコンピュータ、通信モデム、無産ＬＡＮアクセスポイントなどの周知の通信機器と同軸ケーブル等で接続され、これら通信機器と通信シートと間を通信または給電可能に接続する役割を有する。
代替的に、電磁波インタフェース装置を通信機器の底面に貼り付けるようにしてもよい。こうすることで、電磁波インタフェース装置を通信機器と別に持ち運ぶ必要がなくなり、接続ケーブル等を別途準備する必要がないなど、利便性が増す。
【００５２】
あるいは、電磁波インタフェース装置を通信機器の筐体に予め組み込んでおいてもよい。例えば、通信機器の筐体の底面の一部または全部を誘電体で構成し、この誘電体部分の通信シートに接する面に第１導電体板を配置し、反対側の面に第２導電体板を配置してもよい。筐体底面の誘電体部分が取り外し可能になっており、この部分が電磁波インタフェース装置になっていてもよい。誘電体部分が通信機器の電池収納部などの蓋となっていてもよい。これにより、電磁波インタフェース装置を通信機器と別に持ち運ぶ必要がなくなるとともに、電磁波インタフェース装置の交換も容易になる。
【００５３】
本発明に係る電磁波インタフェース装置や電磁波伝達媒体は、上述の実施形態等での説明に限定されることはなく、自明な範囲で適宜その構成を変更し、また形状や素材や部材等を変更して用いることが可能であることは当業者に容易に理解されるところである。また、上述の実施形態の説明等に用いた各部材の間に、適宜他の任意の部材を含ませ、かつ介在させることを何ら妨げるものではない。
【符号の説明】
【００５４】
５０  電磁波インタフェース装置、  ５２  導電体板、  ５４  給電点、  ５６  誘電体、  １００  電磁波インタフェース装置、  １０２Ａ  第１導電体板、  １０２Ｂ  第２導電体板、  １０４  給電点、  １０６  誘電体、  １２０  電磁波通信媒体（通信シート）、  ２００  電磁波インタフェース装置、  ２０２Ａ  第１導電体板、  ２０２Ｂ  第２導電体板、  ２０４  給電点、  ２０６  誘電体、  ２０８  伝送路。
【図１】
2010252121.tif 000003
【図２】
2010252121.tif 000004
【図３】
2010252121.tif 000005
【図４】
2010252121.tif 000006
【図５】
2010252121.tif 000007
【図８】
2010252121.tif 000008
【図９】
2010252121.tif 000009
【図１０】
2010252121.tif 000010
【図１３】
2010252121.tif 000011
【図６】
2010252121.tif 000012
【図７】
2010252121.tif 000013
【図１１】
2010252121.tif 000014
【図１２】
2010252121.tif 000015