(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波伝達シートとの間で電磁波の入力または出力をする電磁波インターフェースにおいて、
前記電磁波伝達シートに対向する平行な面に配置され、複数の給電点を有する第一電極と、前記第一電極より大きくなく前記第一電極の周囲に配置される複数の第二電極とを備え、
前記第一電極は、前記複数の第二電極との間において、前記複数の給電点で各々給電され、
前記第一電極は前記電磁波伝達シート内を伝搬する電磁波波長の半分程度の長さを有する略正方形であり、前記電磁波伝達シート内を伝搬する電磁波が２．４５ＧＨｚ帯の場合には、前記第二電極は、短辺の長さが３ｍｍ乃至９ｍｍ程度の長方形であり、前記電磁波伝達シート内を伝搬する電磁波が２．４５ＧＨｚ帯の場合には、前記第一電極と前記第二電極との間は１ｍｍ程度離間されており、前記第一電極と前記第二電極との間に、前記給電点において交流電源が接続される
ことを特徴とする電磁波インターフェース。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁波インターフェースにおいて、
前記給電点は、前記第一電極の中心軸上に配置される
ことを特徴とする電磁波インターフェース。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電磁波インターフェースにおいて、
前記第一電極は矩形であって、その対向する一対の辺の長さが、前記電磁波伝達シート内を伝搬する電磁波の波長を、前記電磁波伝達シートと前記電磁波インターフェースとの間隙の誘電率の平方根で除算した値の半分程度である
ことを特徴とする電磁波インターフェース。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電磁波インターフェースにおいて、
前記複数の第二電極に替えて、前記第一電極の周囲に、前記第一電極を覆うように配置される略Ｌ字状の第二電極を備え、
前記第一電極は、前記第二電極との間において、前記複数の給電点で給電される
ことを特徴とする電磁波インターフェース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波を伝送する電磁波伝達シートに電磁波を入力または出力する電磁波インターフェースに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、シート状の電磁波伝送シートに電磁波を入出力するインターフェースとして、電磁波伝送シートの上面に載置する円盤形の形状を有する電磁波インターフェース装置が提案されている。
【０００３】
また、下記特許文献２には、第一導電体層と対向する第一電極部と、第二導電体層と対向する第二電極部と、第一電極部と第二電極部とで電磁波伝達媒体を挟み保持されるように、第一電極部と第二電極部とを係止する係止部とを備え、第一電極部は、第一導電体層のメッシュ状導体の少なくともメッシュ周期以上の大きさである電磁波インターフェース装置が開示されている。
【０００４】
また、この電磁波インターフェース装置によれば、電磁波伝達媒体との間で確実に固定されて、信頼性高く安定して電磁波を送受可能なインターフェース装置が実現できることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−８２１７８号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の電磁波インターフェースは、特定の一方向に指向性を有するかまたは等方的であって、複数の特定方向に指向性を持たせようとする場合には、電磁波インターフェースを複数個配置する必要があった。
【０００７】
また、電磁波伝達シートとの距離が変動した場合でも、電磁波伝達シートとの間で高効率に電磁波を入出力できるとともに、電磁波の漏洩低減や損失低減の観点からも充分な対策を施された電磁波インターフェース等とすることが望まれていた。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、複数の方向に指向性を有しながら小型かつ軽量であり、また高効率かつ安定して電磁波伝達シートとの間で電磁波の入出力をすることが可能な電磁波インターフェースを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかる電磁波インターフェースは、電磁波伝達シートとの間で電磁波の入力または出力をする電磁波インターフェースにおいて、電磁波伝達シートに対向する平行な面に配置され、複数の給電点を有する第一電極と、第一電極に対してその周囲に配置される複数の第二電極とを備え、第一電極は、複数の第二電極との間において、複数の給電点で各々給電されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる電磁波インターフェースは、好ましくは給電点が、第一電極の中心軸上に配置されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる電磁波インターフェースは、さらに好ましくは第一電極が矩形であって、その対向する一対の辺の長さが、電磁波伝達シート内を伝搬する電磁波の波長を、電磁波伝達シートと電磁波インターフェースとの間隙の誘電率の平方根で除算した値の半分程度であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる電磁波インターフェースは、さらに好ましくは第一電極は円形であって、その直径が、電磁波伝達シート内を伝搬する電磁波の波長を、電磁波伝達シートと電磁波インターフェースとの間隙の誘電率の平方根で除算した値の半分程度であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる電磁波インターフェースは、さらに好ましくは複数の第二電極に替えて、第一電極に対してその周囲に、第一電極を覆うように配置される略Ｌ字状の第二電極を備え、第一電極は、第二電極との間において、複数の給電点で給電されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかる電磁波インターフェースは、さらに好ましくは電磁波伝達シートとの間隙を形成するスペーサを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明にかかる電磁波インターフェースは、さらに好ましくはスペーサが形成する電磁波伝達シートとの間隙は、空気層であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
複数の方向に指向性を有しながら小型かつ軽量であり、また高効率かつ安定して電磁波伝達シートとの間で電磁波の入出力をすることが可能な電磁波インターフェースを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第一の実施形態にかかる電磁波インターフェースを説明する図である。
【図２】電磁波インターフェースを電磁波伝達シート上に配置した状態を説明する平面図である。
【図３】電磁波伝達特性のシミュレーションを実施するための電磁波インターフェースの寸法パラメータを説明する図である。
【図４】シミュレーション結果を説明する図である。
【図５】シミュレーション結果を説明する図である。
【図６】シミュレーション結果を説明する図である。
【図７】シミュレーション結果を説明する図である。
【図８】ＩＥＥＥ８０２．１１ｎにおいて、電磁波伝達シートから離間した状態でも好適に使用可能な寸法形状とした電磁波インターフェースを説明する図である。
【図９】ＩＥＥＥ８０２．１１ｎにおいて、電磁波伝達シートから１ｍｍ離間した状態でも好適に使用可能な寸法形状とし、かつマイクロストリップラインを備える電磁波インターフェースを説明する図である。
【図１０】電磁波インターフェースから電磁波伝達シート内に送出された電磁波を受信する同心円コネクタを説明する図である。
【図１１】電磁波インターフェースの評価結果を説明する図である。
【図１２】電磁波インターフェースの評価結果を説明する図である。
【図１３】（ａ）は第一電極上の電圧状態を説明する図であり、（ｂ）は電磁波インターフェースの指向性を模式的に説明する図である。
【図１４】電磁波インターフェースの電磁波伝達シート内への電磁波放射の指向性に関する評価結果である。
【図１５】第二電極を延伸して一体化したＬ字状の第二電極を備える電磁波インターフェースを説明する図である。
【図１６】第三の実施形態にかかる電磁波インターフェースを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施形態で説明する電磁波インターフェースは、メッシュ状の電極等を有する電磁波伝達シートの任意の箇所に載置して用いることができる。また、この電磁波インターフェースは、電磁波伝達シートから離間しても電磁波の入出力が可能である。このため、電磁波インターフェースは、その底面に電磁波伝達シートと所定の距離を確保するスペーサを備えてもよい。
【００１９】
また、電磁波インターフェースは、電磁波伝達シートに平行に載置される底面に、第一電極と複数の第二電極とを備える。また、第一電極は、複数の第二電極の各々との間で給電可能な複数の給電点を備える。第二電極は例えばグランド電極としてもよく、第一電極は、任意に選択された第二電極との間で、給電されることとなる。給電点は、好ましくは第一電極の中心軸を通りかつ第二電極の中心軸を通るものとする。
【００２０】
これにより、実施形態で説明する電磁波インターフェースは、第二電極から第一電極方向において指向性を有するとともに、中心軸に対して等方的な放射特性を有することとなる。
【００２１】
また、この電磁波インターフェースは、第一電極の周囲に配置された複数の第二電極との間で各々給電点を有するので、複数の特定の方向に対して指向性を有するような指向特性となる。この場合に、第一電極は、複数の第二電極によっていわば共有されることとなるので、各指向方向ごとに別個に、複数個の電磁波インターフェースを備える必要がなく、一体型の小型かつ軽量な電磁波インターフェースとできる。
【００２２】
また、指向方向の中心軸に平行な第一電極の一辺の長さまたは直径（長軸または短軸でもよい）は、電磁波伝達シート内を伝搬する電磁波の波長の略半分程度とすることが好ましい。
【００２３】
このように、電磁波インターフェースが電磁波伝達シートから多少離間しても良好に電磁波の入出力が可能な形状となるので、現実の利用環境により適した電磁波インターフェースを実現できる。
【００２４】
（第一の実施形態）
図１は、第一の実施形態にかかる電磁波インターフェース１０００を説明する図である。図１（ａ）が電磁波インターフェース１０００の平面を説明する平面図であり、図１（ｂ）が電磁波インターフェース１０００の底面を説明する底面図であり、図１（ｃ）が電磁波インターフェース１０００のＡ−Ｂ断面を説明する断面図である。
【００２５】
図１に示すように、電磁波インターフェース１０００は、正方形で薄い板状の第一電極１０２０と、第一電極１０２０の一辺の中心軸状に長辺の中心軸を一致させて配置された長方形の二つの第二電極１０３０，１０４０を備える。
【００２６】
第一電極１０２０と第二電極１０３０，１０４０とは、合成樹脂等からなる正方形の基材１０１０の底面に設けられている。また、電磁波インターフェース１０００は、第一電極１０２０と第二電極１０３０とに給電する給電点１０３５を備える。また、電磁波インターフェース１０００は、第一電極１０２０と第二電極１０４０とに給電する給電点１０４５を備える。
【００２７】
また、図１（ｃ）に示すように、給電点１０３５，１０４５においては、基材１０１０の底面に配設された第一電極１０２０、第二電極１０３０，１０４０から、基材１０１０の上面へと貫通するスルーホールが設けられる。従って、電磁波インターフェース１０００の各電極へは、スルーホールを介して、基材１０１０の上面から給電することができる。
【００２８】
図１（ｃ）から理解できるように、電磁波インターフェース１０００は、第一電極１０２０と第二電極１０３０との間に、給電点１０３５において交流電源１０５０が接続される。また、電磁波インターフェース１０００は、第一電極１０２０と第二電極１０４０との間に、給電点１０４５において交流電源１０５０が電気的に接続される。
【００２９】
第二電極１０３０，１０４０は例えばグランド電極としてもよく、これにより第二電極１０３０，１０４０から第一電極１０２０方向に向けて指向性を有する特性と電磁波インターフェース１０００とでしてもよい。給電点１０３５，１０４５が第一電極１０２０の辺の中心軸上に配置されることで、中心軸に対して対称となるように電磁波伝達シート内に電磁波放射できる。
【００３０】
図２は、電磁波インターフェース１０００を電磁波伝達シート２０００上に配置した状態を説明する平面図である。図２においては、図１と対応する部位には同一の符号を付している。
【００３１】
また図２においては、メッシュ電極を備える電磁波伝達シート２０００を示している。また、図２に示すように、電磁波インターフェース１０００は、給電点１０３５において、第一電極１０２０上に同軸コネクタ１０３２を備える。また、電磁波インターフェース１０００は、給電点１０３５において、同軸コネクタ１０３２から第二電極１０３０のスルーホールへ電気的に接続されるマイクロストリップライン１０３１を備える。マイクロストリップライン１０３１は、第一電極１０２０等と同一の電極材料で形成してもよい。
【００３２】
同軸コネクタ１０３２は、スルーホールを介して第一電極１０２０に電気的に接続されるとともに、そのグラウンド線がマイクロストリップライン１０３１及びスルーホールを介して第二電極１０３０へと電気的に接続される。
【００３３】
また、同様に、電磁波インターフェース１０００は、給電点１０４５において、第一電極１０２０上に同軸コネクタ１０４２を備える。また、電磁波インターフェース１０００は、給電点１０４５において、同軸コネクタ１０４２から第二電極１０４０のスルーホールへ電気的に接続されるマイクロストリップライン１０４１を備える。マイクロストリップライン１０４１は、第一電極１０２０等と同一の電極材料で形成してもよい。
【００３４】
同軸コネクタ１０４２は、スルーホールを介して第一電極１０２０に電気的に接続されるとともに、そのグラウンド線がマイクロストリップライン１０４１及びスルーホールを介して第二電極１０４０へと電気的に接続される。なお、マイクロストリップライン１０３１，１０４１は、同軸コネクタ１０３２，１０４２の配置と各スルーホールとの間の配線機能を有する。このため、第一電極１０２０と第二電極１０３０，１０４０とへ電気的に接続できればよいのであって、マイクロストリップライン１０３１，１０４１を備えなくてもよい。
【００３５】
また、図２には電磁波伝達シート２０００と直接に電気的に接続されたＳＭＡコネクタ３３００を示している。また、図２は、電磁波インターフェース１０００から出力された電磁波を、電磁波伝達シート２０００を介してＳＭＡコネクタ３３００で受信または受電するような電磁波伝達構成を概念的に説明したものである。また、図２においては、ＳＭＡコネクタ３３００の芯線は電磁波伝達シート２０００のメッシュ電極と電気的に接続され、ＳＭＡコネクタ３３００の外皮線は電磁波伝達シート２０００の底側のシート電極と電気的に接続されてもよい。
【００３６】
電磁波インターフェース１０００は、典型的にはＩＥＥＥ８０２．１１ｎで使用する２．４５ＧＨｚ帯や５．２ＧＨｚ帯の電磁波に好適である。また、基材１０１０は、ガラスエポキシ基板を用いて形成してもよく、例えばＦＲ４の１．６ｍｍ厚を用いることができる。
【００３７】
図３は、図２に示す配置構成で電磁波伝達特性のシミュレーションを実施するための電磁波インターフェース１０００の寸法パラメータを説明する図である。図３において、図１と図２と対応する部位には同一の符号を付した。
【００３８】
また、シミュレーションにおいては、電磁波インターフェース１０００が、電磁波伝達シート２０００から、１ｍｍ離間して浮いた状態であるものとして計算した。また、図３において、第一電極１０２０と第二電極１０３０，１０４０との距離（ｇ）＝第二電極１０３０，１０４０上における給電点１０３５，１０４５の辺縁部からの距離（ｇ２）＝１ｍｍであるとした。
【００３９】
図４乃至図７は、シミュレーション結果を説明する図である。図４は、正方形の第一電極１０２０の一辺の長さｌ１を４１ｍｍとした場合と４３ｍｍとした場合とについて、電磁波周波数ｆに対する反射係数Ｓ２２、透過係数Ｓ１２（いずれもＳパラメータ、以下同じ）を説明する図である。
【００４０】
図４から理解されるように、第一電極１０２０の一辺の長さｌ１を４１ｍｍとすると４３ｍｍとした場合よりも、反射係数Ｓ２２の尖頭周波数が高くなる。図４から、電磁波伝達シート２０００内を伝搬する電磁波が２．４５ＧＨｚ帯の場合には第一電極１０２０の一辺の長さｌ１を４３ｍｍ程度とすることが好ましいことが理解できる。また、図４から、５．２ＧＨｚ帯でも反射係数Ｓ２２が小さくなっているので好ましいことが理解できる。
【００４１】
ここで、一般に電磁波の波長は、伝達媒体の誘電率の平方根に逆比例することが知られているが、空気層の誘電率を１とすれば、電磁波伝達シート２０００内を伝搬する電磁波波長の半分程度の長さｌ１の第一電極１０２０とすることが好ましいこととなる。なお、この場合に空気層を前提とした例を示したのは、典型的には、電磁波インターフェース１０００が電磁波伝達シート２０００から少し離間して用いられる状態を想定しているからである。
【００４２】
なお、電磁波伝達シート２０００内を伝搬する電磁波が２．４５ＧＨｚ帯である場合にはそのシート内波長が９２ｍｍ程度であると考えられるので、第一電極１０２０の一辺の長さｌ１は、その半分程度とすることが好ましいこととなる。
【００４３】
また、図５は、第二電極１０３０，１０４０の短辺の長さｌ２を３ｍｍとした場合と９ｍｍとした場合とについて、電磁波周波数ｆに対する反射係数Ｓ２２、透過係数Ｓ１２を説明する図である。
【００４４】
図５から理解されるように、第二電極１０３０，１０４０の短辺の長さｌ２を９ｍｍとすると３ｍｍとする場合よりも、反射係数Ｓ２２が良好になる。
【００４５】
また、図６は、第二電極１０３０，１０４０の長辺の長さＷを１０ｍｍとした場合と２０ｍｍとした場合と４３ｍｍとした場合とについて、電磁波周波数ｆに対する反射係数Ｓ２２、透過係数Ｓ１２を説明する図である。
【００４６】
図６から理解されるように、第二電極１０３０，１０４０の長辺の長さＷを２０ｍｍとした場合に、第二電極１０３０，１０４０の長辺の長さＷを１０ｍｍまたは４３ｍｍとした場合よりも、特に２．４５ＧＨｚ帯における反射係数Ｓ２２が最も小さくなる。
【００４７】
また、図７は、第一電極１０２０における給電点１０３５，１０４５との辺縁部からの距離ｇ１を１ｍｍとした場合と７ｍｍとした場合とについて、電磁波周波数ｆに対する反射係数Ｓ２２、透過係数Ｓ１２を説明する図である。
【００４８】
図７から理解されるように、第一電極１０２０における給電点１０３５，１０４５との辺縁部からの距離ｇ１を１ｍｍとした場合に、７ｍｍとした場合に比べて、特に２．４５ＧＨｚ帯における反射係数Ｓ２２が小さくなる。
【００４９】
図４乃至図７に示すシミュレーション結果に基づいて、図８と図９とに示すような形状、大きさの電磁波インターフェース１０００を試作して評価した。
【００５０】
図８は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎにおいて、電磁波伝達シート２０００から１ｍｍ離間した状態でも好適に使用可能な寸法形状とした電磁波インターフェース１０００を説明する図である。図８（ａ）が電磁波インターフェース１０００の平面図であり、図８（ｂ）が電磁波インターフェース１０００の底面図である。図８（ｂ）においては、各部分の寸法をミリメートルの単位の数字で記載している。
【００５１】
図８に示すように、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎにおいて２．４５ＧＨｚ帯及び５．２ＧＨｚ帯の電磁波を入力または出力するのに好適な電磁波インターフェース１０００は、第一電極１０２０が一辺４３ｍｍの正方形である。また、第一電極１０２０と同一面かつその周囲に中心軸を整合させて配置される第二電極１０３０，１０４０の長辺は２０ｍｍである。ここで、第二電極１０３０，１０４０は、第一電極１０２０と同一面への配置に限られることはなく、異なる平面に配置してもよい。
【００５２】
また、電磁波インターフェース１０００は、第二電極１０３０，１０４０の短辺は３ｍｍとし、第一電極１０２０の一辺の中央に対応させ１ｍｍ離間させて第二電極１０３０，１０４０の長辺を配置する。
【００５３】
また、電磁波インターフェース１０００の第一電極１０２０と第二電極１０３０，１０４０とは、各々給電点を辺縁から１ｍｍ離間して各辺の中心軸上に配置される。
【００５４】
また、図９は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎにおいて、電磁波伝達シート２０００から１ｍｍ離間した状態でも好適に使用可能な寸法形状とし、かつマイクロストリップライン１０３１，１０４１を備える電磁波インターフェース１０００を説明する図である。図９（ａ）が電磁波インターフェース１０００の平面図であり、図９（ｂ）が電磁波インターフェース１０００の底面図である。図９（ｂ）においては、各部分の寸法をミリメートルの単位の数字で記載している。
【００５５】
マイクロストリップライン１０３１，１０４１により、同軸コネクタ１０３２，１０４２は、第一電極１０２０の辺縁から７ｍｍ離間して中心軸上に配置されることができる。このため、マイクロストリップライン１０３１，１０４１により、同軸ケーブルを接続する位置の自由度が広がるので、製品設計の自由度が増大して好ましい。例えば、給電点の直上に、インピーダンス整合器を設けてマッチングをとってもよい。
【００５６】
また、図９において、マイクロストリップライン１０３１，１０４１を備える電磁波インターフェース１０００の第一電極１０２０には、給電点１０３５，１０４５を辺縁から７ｍｍ離間して各辺の中心軸上に配置され、第二電極１０３２０，１０４０には給電点１０３５，１０４５を辺縁から１ｍｍ離間して各長辺の中心軸上に配置される。
【００５７】
また、図１０は、電磁波インターフェース１０００から電磁波伝達シート２０００内に送出された電磁波を受信する同心円コネクタ３０００を説明する図である。図１０（ａ）が同心円コネクタ３０００の斜視図であり、図１０（ｂ）が同心円コネクタ３０００の断面図である。
【００５８】
図１１は、電磁波インターフェース１０００の特性を評価する全体外観を説明する図である。図１１から理解されるように、図１１に示す電磁波インターフェース１０００の特性を評価する全体外観は、図２に示すシミュレーションの設定概要と略同じである。
【００５９】
図１１から理解されるように、電磁波インターフェース１０００の給電点１０３５に同軸ワイヤ１１００を電気的に接続し、給電点１０４５は抵抗５０Ωを接続した状態で電磁波インターフェース１０００の特性評価をした。
【００６０】
また、電磁波インターフェース１０００と同心円コネクタ３０００とは、６０ｃｍ離間させて電磁波伝達シート２０００上に配置した。また、２．４５ＧＨｚ帯用には直径が１０ｃｍの同心円コネクタ３０００φ１０ｃｍを使用し、５．２ＧＨｚ帯用には直径が４ｃｍの同心円コネクタ３０００φ４ｃｍを使用して高効率な電磁波授受を企図した測定とした。
【００６１】
図１２は、図１１に示す配置による電磁波インターフェース１０００の評価結果を説明する図である。図１２（ａ）は、電磁波インターフェース１０００のマイクロストリップライン（以下適宜、ＭＳＬと略する）１０３１がある場合と無い場合とにおける反射係数Ｓ２２を説明する図である。
【００６２】
また、図１２（ｂ）は、同心円コネクタ３０００のφ１０ｃｍとφ４ｃｍとにおける反射係数Ｓ１１を説明する図である。また、図１２（ｃ）は、マイクロストリップライン１０３１がある場合と無い場合とにおける、２．４５ＧＨｚ帯での透過係数Ｓ２１を説明する図である。
【００６３】
また、図１２（ｄ）は、マイクロストリップライン１０３１がある場合と無い場合とにおける、５．２ＧＨｚ帯での透過係数Ｓ２１を説明する図である。また、図１２（ｅ）は、マイクロストリップライン１０３１がある場合と無い場合とにおける、アイソレーション（周波数ｆに対する透過係数Ｓ２１）を説明する図である。
【００６４】
また、図１３（ａ）は、電磁波インターフェース１０１０のグランドとなる第二電極１０３０と第一電極１０２０との間に高周波電圧を印加した場合の、第一電極１０２０上の電圧状態を概念的に説明する図である。また、図１３（ｂ）は、電磁波インターフェース１０１０の指向性を模式的に説明する図である。
【００６５】
図１３（ａ）に示すように、電磁波を出力している電磁波インターフェース１０００は、第二電極１０３０から第一電極１０２０に向けて次第に電圧が高くなり、主としてこの方向において電磁波が出力される。
【００６６】
また、図１３（ｂ）から理解されるように、電磁波インターフェース１０００の給電点１０３５に給電した場合には、出力または入力される電磁波の指向性は、指向性パターン１３００（２）として示すものとなる。
【００６７】
一方、電磁波インターフェース１０００の給電点１０４５に給電した場合には、出力される電磁波の指向性は、指向性パターン１３００（１）として示すものとなる。指向性パターン１３００（１）と指向性パターン１３００（２）とは、直角方向であるので、電磁波インターフェース１０００は、９０°ずれた異なる二つの方向に指向特性を有することとできる。
【００６８】
このため、別途にインターフェースを追加的に配置する必要がなく、小型かつ軽量に複数の特定方向に指向特性を有する電磁波インターフェース１０００を提供できる。上述の例では、二つの方向に指向特性を有する電磁波インターフェース１０００について、説明したが、二つ以上の複数の特定方向に指向特性を有するものとしてもよい。
【００６９】
例えば、第一電極１０２０を四角形状とした場合には、その四辺各々に対応して周囲に四つの第二電極を備えることとし、第一電極１０２０と四つの第二電極のそれぞれとの間に給電点を各々設け、第一電極１０２０が合計四つの給電点を備えることとしてもよい。これにより、９０°ずつ偏向した四つの方向に対して指向特性を有する電磁波インターフェース１０００を実現できしてもよい。
【００７０】
図１４は、電磁波インターフェース１０００の電磁波伝達シート２０００内への電磁波放射の指向性に関する評価結果である。図１４（ａ）が２．４５ＧＨｚ帯での電磁波インターフェース１０００の指向性評価結果であり、図１４（ｂ）が５．２ＧＨｚ帯での電磁波インターフェース１０００の指向性評価結果である。
【００７１】
図１４は、図１１に示す特性評価の配置における電磁波インターフェース１０００を、矢印の方向に少しずつ回転させながら順次測定して得た結果である。また、図１４においては、ＭＳＬが無い電磁波インターフェース１０００とＭＳＬが有る電磁波インターフェース１０００とについて各々測定した結果を示している。
【００７２】
図１４から理解されるように、電磁波インターフェース１０００の指向性は、２．４５ＧＨｚ帯においても５．２ＧＨｚ帯においても、第一電極１０２０と第二電極１０３０との共通の中心軸方向に対してすなわち０°と１８０°方向に対して最も良好となる。
【００７３】
一方で、電磁波インターフェース１０００の指向性は、２．４５ＧＨｚ帯においても５．２ＧＨｚ帯においても、第一電極１０２０と第二電極１０３０との共通の中心軸方向に対して垂直方向すなわち９０°と２７０°方向に対して最も低くなる。これにより、電磁波インターフェース１０００が、特定方向に対して指向性を有する放射特性であることが確認できる。
【００７４】
なお、図１４に示す結果は、給電点１０３５にのみ給電した場合を示すものである。しかし、これに限定されることはなく、例えば給電点１０４５に給電すれば、電磁波インターフェース１０００の主たる指向性は９０°と２７０°方向に対して最も高くなることが理解できる。
【００７５】
（第二の実施形態）
図１５は、図８または図９に示す電磁波インターフェース１０００において、第二電極１０３０，１０４０を延伸して一体化したＬ字状の第二電極２２３０を備える電磁波インターフェース２２００を説明する図である。
【００７６】
電磁波インターフェース２２００は、Ｌ字状の第二電極２２３０を除いて、その他は電磁波インターフェース１０００と同一であるので、対応する部位には同一の符号を付して説明の重複を避けるためにここでは説明を避ける。
【００７７】
電磁波インターフェース２２００においても、電磁波インターフェース１０００と同様に二つの方向に指向性を有することとなるので、小型かつ軽量なインターフェースを実現できる。
【００７８】
また、電磁波インターフェース２２００は、電磁波インターフェース１０００と同様に電磁波伝達シート２０００から離間した場合でも、電磁波の授受が比較的良好に行えることとなるので好ましい。
【００７９】
（第三の実施形態）
図１６は、第三の実施形態にかかる電磁波インターフェースを説明する図である。図１６（ａ）が電磁波インターフェース１０００の平面を説明する平面図であり、図１６（ｂ）が電磁波インターフェース１０００の底面を説明する底面図であり、図１６（ｃ）が電磁波インターフェース１０００のＡ−Ｂ断面を説明する断面図である。第三の実施形態の電磁波インターフェース１０００は、第一電極１０２０が電磁波伝達シート２０００と対向する面、すなわち底面に配置される。一方、第二電極１０３０，１０４０が、電磁波伝達シート２０００と対向しない面、すなわち上面に配置される。図１６においては、図１に対応する部位には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８０】
上述した電磁波インターフェース１０００，２２００は、現実の使用状況において、電磁波伝達シート２０００との間に紙が挟まったり、多少浮き上がったりした場合においても伝達特性が急激に劣化することがないので、好ましい。
【００８１】
上述した電磁波インターフェース１０００，２２００は、第一電極１０２０が正方形であるものとして説明したが、これに限定されることはなく、円形または長方形とすることができる。第一電極１０２０を長方形とすれば、異なる周波数の電磁波を各々異なる方向に指向性を持たせて授受することが可能な電磁波インターフェース１０００，２２００とできるので、好ましい。また、上述した電磁波インターフェース１０００，２２００は、電磁波の指向方向に対して垂直な軸の長さまたは一対の辺の長さが、電磁波の波長の半分程度の長さであることがさらに好ましい。
【００８２】
また、本発明の電磁波インターフェースは、前記第一電極は円形であって、その直径が、前記電磁波伝達シート内を伝搬する電磁波の波長を、前記電磁波伝達シートと前記電磁波インターフェースとの間隙の誘電率の平方根で除算した値の半分程度であってもよい。
【００８３】
また、本発明の電磁波インターフェースは、前記電磁波伝達シートとの間隙を形成するスペーサを備えてもよい。
【００８４】
また、本発明の電磁波インターフェースは、前記スペーサが形成する前記電磁波伝達シートとの間隙は、空気層であってもよい。
【００８５】
上述した電磁波インターフェース１０００，２２００は、各実施形態における説明に限定されるものではなく、自明な範囲でその構成を適宜変更し、自明な範囲で動作及び処理を適宜変更して用いることとできることは当業者に容易に理解されるところである。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、シート状の電磁波伝送媒体に電磁波を入出力する電磁波インターフェースと電磁波伝送システム等に幅広く利用できる。
【符号の説明】
【００８７】
１０００・・電磁波インターフェース、１０１０・・基材、１０２０・・第一電極、１０３０，１０４０・・第二電極、１０３５，１０４５・・給電点、１０５０・・交流電源、２０００・・電磁波伝達シート、３０００・・同心円コネクタ、３３００・・ＳＭＡコネクタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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