(57)【要約】【課題】  外部の機器や通信素子に接続されて電磁波を伝搬する帯状の形状を有する電磁波伝搬装置を提供する。【解決手段】  電磁波伝搬装置（通信装置）１００は、第１の帯状導体部１０１、第２の帯状導体部１０２を備え、第２の帯状導体部１０２は、第１の帯状導体部１０１と略平行に配置され、第１の帯状導体部１０１側から見たときに、第１の帯状導体部１０１に覆われない領域を有する。第１の帯状導体部１０１に近接もしくは接触される第１の電極と、当該覆われない領域に近接もしくは接触されて第２の帯状導体部１０２に近接される第２の電極と、の間の電圧の変化により生じる電磁波を、第１の帯状導体部１０１と、第２の帯状導体部１０２とに挟まれる領域で伝搬させる。【選択図】  図２３
2007006428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の帯状導体部、
前記第１の帯状導体部と略平行に配置され、前記第１の帯状導体部側から見たときに、前記第１の帯状導体部に覆われない領域を有する第２の帯状導体部、
を備え、
前記第１の帯状導体部に近接もしくは接触される第１の電極と、前記覆われない領域に近接もしくは接触されて前記第２の帯状導体部に近接される第２の電極と、の間の電圧の変化により生じる電磁波を、前記第１の帯状導体部と、前記第２の帯状導体部とに挟まれる領域で伝搬させる
ことを特徴とする電磁波伝搬装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁波伝搬装置であって、
前記第１の帯状導体部の幅が前記第２の帯状導体部の幅より狭いことにより、前記第２の帯状導体部は、前記第１の帯状導体部側から見たときに、前記第１の帯状導体部に覆われない領域を有し、
前記第１の帯状導体部側から見たときの前記第１の帯状導体部の縁と前記第２の帯状導体部の縁との間の距離は、前記第１の帯状導体部の面と前記第２の帯状導体部の面との間隔以上である
ことを特徴とする電磁波伝搬装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電磁波伝搬装置であって、
前記第１の帯状導体部が複数の開孔部を有することにより、前記第２の帯状導体部は、前記第１の帯状導体部側から見たときに、前記第１の帯状導体部に覆われない領域を有し、
前記第１の帯状導体部側から見たときの前記第１の帯状導体部の縁と前記第２の帯状導体部の縁との間の距離は、前記第１の帯状導体部の面と前記第２の帯状導体部の面との間隔以上である
ことを特徴とする電磁波伝搬装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電磁波伝搬装置であって、
前記第１の帯状導体部が複数の細帯に分割されていることにより、前記第２の帯状導体部は、前記第１の帯状導体部側から見たときに、前記第１の帯状導体部に覆われない領域を有し、
前記第１の帯状導体部側から見たときの前記第１の帯状導体部の縁と前記第２の帯状導体部の縁との間の距離は、前記第１の帯状導体部の面と前記第２の帯状導体部の面との間隔以上である
ことを特徴とする電磁波伝搬装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の第１の電磁波伝搬装置と、
請求項１から４のいずれか１項に記載の第２の電磁波伝搬装置と、
を備える電磁波伝搬装置であって、
前記第１の電磁波伝搬装置の第１の帯状導体部と、前記第２の電磁波伝搬装置の第１の帯状導体部と、が、対向するように、前記第１の電磁波伝搬装置と前記第２の電磁波伝搬装置とを近接させる
ことを特徴とする電磁波伝搬装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部の機器や通信素子に接続されて電磁波を伝搬する帯状の形状を有する電磁波伝搬装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の通信素子が埋め込まれたシート状（布状、紙状、箔状、板状、膜状、フィルム状、メッシュ状など、面としての広がりを持ち、厚さが薄いもの。）の通信装置に関する技術が、本願の発明者らによって提案されている。たとえば、以下の文献では、個別の配線を形成することなく、シート状の部材（以下「シート状体」という。）に埋め込まれた複数の通信素子が信号を中継することにより信号を伝達する通信装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−００７４４８号公報
【０００３】
ここで、[特許文献１]に開示される技術においては、各通信素子は、シート状体の面に格子状、三角形状、もしくは蜂の巣状の図形の頂点に配置される。各通信素子は、当該通信素子により発生された電位の変化が近傍には強く、遠方には減衰して伝播することを利用して、周辺に配置されている他の通信素子とのみ通信する。
【０００４】
この局所的な通信により通信素子間で信号を順次伝達することによって、目的とする通信素子まで信号が伝達される。また、複数の通信素子は管理機能により階層に分けられ、各階層において経路データが設定されており、効率よく最終目的の通信素子まで信号を伝達することが可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなシート状体の一形状として帯状（ベルト状、バンド状）の形状を採用したい場合がある。また、このような帯状の形状で、各種の通信素子同士や外部の通信機器同士の通信に用いられる電磁波を伝搬させて、通信を行うための新しい技術的提案が強く求められている。
【０００６】
本発明は、このような要望に応えるもので、外部の機器や通信素子に接続されて電磁波を伝搬する帯状の形状を有する電磁波伝搬装置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】
【０００７】
以上の目的を達成するため、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示する。
【０００８】
本発明の第１の観点に係る電磁波伝搬装置は、第１の帯状導体部、第２の帯状導体部を備え、以下のように構成する。
【０００９】
すなわち、第２の帯状導体部は、第１の帯状導体部と略平行に配置され、第１の帯状導体部側から見たときに、第１の帯状導体部に覆われない領域を有する。
【００１０】
そして、第１の帯状導体部に近接もしくは接触される第１の電極と、当該覆われない領域に近接もしくは接触されて第２の帯状導体部に近接される第２の電極と、の間の電圧の変化により生じる電磁波を、第１の帯状導体部と、第２の帯状導体部とに挟まれる領域で伝搬させる。
【００１１】
なお、「電圧」は、電気力線にそって電場を積分したもので、電極が波長より小さければ場所によらずほぼ一定となる。
【００１２】
また、本発明の電磁波伝搬装置は、第１の帯状導体部の幅が第２の帯状導体部の幅より狭いことにより、第２の帯状導体部は、第１の帯状導体部側から見たときに、第１の帯状導体部に覆われない領域を有し、第１の帯状導体部側から見たときの第１の帯状導体部の縁と第２の帯状導体部の縁との間の距離は、第１の帯状導体部の面と第２の帯状導体部の面との間隔以上であるように構成することができる。
【００１３】
また、本発明の電磁波伝搬装置は、第１の帯状導体部が複数の開孔部を有することにより、第２の帯状導体部は、第１の帯状導体部側から見たときに、第１の帯状導体部に覆われない領域を有し、第１の帯状導体部側から見たときの第１の帯状導体部の縁と第２の帯状導体部の縁との間の距離は、第１の帯状導体部の面と第２の帯状導体部の面との間隔以上であるように構成することができる。
【００１４】
また、本発明の電磁波伝搬装置は、第１の帯状導体部が複数の細帯に分割されていることにより、第２の帯状導体部は、第１の帯状導体部側から見たときに、第１の帯状導体部に覆われない領域を有し、第１の帯状導体部側から見たときの第１の帯状導体部の縁と第２の帯状導体部の縁との間の距離は、第１の帯状導体部の面と第２の帯状導体部の面との間隔以上であるように構成することができる。
【００１５】
また、本発明の電磁波伝搬装置は、上記の電磁波伝搬装置である第１の電磁波伝搬装置と、上記の電磁波伝搬装置である第２の電磁波伝搬装置と、を備え、第１の電磁波伝搬装置の第１の帯状導体部と、第２の電磁波伝搬装置の第１の帯状導体部と、が、対向するように、第１の電磁波伝搬装置と第２の電磁波伝搬装置とを近接させるように構成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、外部の機器や通信素子に接続されて電磁波を伝搬する帯状の形状を有する電磁波伝搬装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【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説明のためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
【００１８】
以下では、まず、帯状の電磁波伝搬装置の基本技術となるシート状の通信装置の実施形態について説明し、ついで、シート状の一種である帯状の電磁波伝搬装置について詳細に説明する。
【００１９】
（基本技術）
図１、図２は、本発明に関連する実施形態に係る通信装置を説明する説明図である。図１は、通信装置の斜視外観図、図２は、通信装置の断面図である。以下、本図を参照して説明する。
【００２０】
本実施形態に係る通信装置１００は、シート状（箔状、膜状）の導体である２つの第１導体層１０１と、第２導体層１０２と、が、略平行に互いに絶縁されて対向配置されており、第１導体層１０１には複数の孔１０３が設けられている。
【００２１】
また、この孔１０３のそれぞれを貫通するように第２導体層１０２に突起１０４が配置されている。
【００２２】
通信素子１０５は、孔１０３の近傍で第１導体層と結合される。また、突起１０４を介して、第２導体層１０２と結合される。
【００２３】
通信素子１０５同士は、第１導体層１０１と第２導体層１０２との間で電磁波を伝播させることによって、通信を行う。
【００２４】
各通信素子１０５は、第１導体層１０１、ならびに、第２導体層１０２と、直接結合されるか、もしくは容量結合される。
【００２５】
ここで、ある通信素子１０５が、第１導体層１０１と第２導体層１０２との間で円柱対称な電流を供給すると、両者の間に電磁波が伝播され、他の通信素子１０５にその影響が及ぶこととなり、これによって、信号を検知することができる。
【００２６】
一方、第１導体層１０１と第２導体層１０２との間には、絶縁体が充填された絶縁層１０６が設けられている。絶縁層１０６が、両者を絶縁するのである。以降、第１導体層１０１、第２導体層１０２、絶縁層１０６の三者からなる構成を「通信層」と呼ぶこととする。
【００２７】
通信素子１０５が他から電源供給を受けたり、自身が電源を内蔵している場合には不要であるが、第１導体層１０１と第２導体層１０２との間に一定の電圧を印加しておき、これによって通信素子１０５の動作の電源供給を行うことができる。
【００２８】
円柱状の電磁場の振舞いに関する数値計算および実験によれば、第１導体層１０１、第２導体層１０２の導電率（抵抗率の逆数）σ、両者の間の誘電率ε、第１導体層１０１と第２導体層１０２の向い合う表面間の間隔d、信号の角周波数ωとすると、電磁場の減衰を表すパラメータとして、
η = d ((2σ)/(εω))1/2
を考えることができる。これは、孔１０３や通信素子１０５の存在による信号の散乱を考慮しないとした場合に、信号の振幅が1/e倍になる距離を表す。したがって、通信装置１００の適用分野によって、このパラメータを考慮して構成設定を行う必要がある。
【００２９】
図２は、通信装置１００の第１導体層１０１と第２導体層１０２とが、通信素子１０５と結合する様子の一例を示す断面図である。
【００３０】
本図に示すように、通信素子１０５には、２つの電極２０１、２０２がある。電極２０１は、第１導体層１０１の孔１０３の周辺部と直接接続される。電極２０２は、第２導体層１０２の突起１０４と直接接続される。そして、第１導体層１０１と第２導体層１０２との間に電圧が印加されており、この電圧による電源供給を受けて通信素子１０５が動作するのである。なお、第１導体層１０１の上方（第２導体層１０２に対向しない面）には、通信素子１０５が嵌合するように開口部を設けた絶縁体を配置してもよい。
【００３１】
図３は、上記とほぼ同様であるが、突起１０４の形状を変更した例を示す断面図である。
【００３２】
本図に示す例では、第２導体層１０２の下面から第１導体層１０１の上方へ向けて、湾曲するように開口部が設けられており、第１導体層１０１の孔１０３に相当する部分の周辺も上方へ湾曲している。第２導体層１０２の湾曲した部分が突起１０４に相当する。両者の間には絶縁層１０６が配置されている。たとえていえば、これらはいずれも、ちょうど金属板に錐で力をかけて穴を開けたような形状となっており、全体として見れば、これらを密着させて重ねた構成となっている。
【００３３】
電極２０１は、この湾曲を覆うようなキャップ状の形状をしており、第１導体層１０１と直接接続される。電極２０２は、第２導体層１０２の突起の内側に直接接続される。
【００３４】
電極２０１と電極２０２の接点は、バネで湾曲の内側と外側から第１導体層１０１と第２導体層１０２とを挟むようになっており、これによって接続が確実になる。
【００３５】
図４は、通信装置１００の第１導体層１０１と第２導体層１０２とが、通信素子１０５と結合する様子の他の例を示す断面図である。
【００３６】
本図に示すように、第１導体層１０１の上方（第２導体層１０２に対向しない面）には、絶縁体３０１が配置されている。したがって、通信素子１０５の電極２０１は第１導体層１０１と一種のコンデンサをなし、電極２０２は第２導体層１０２と一種のコンデンサをなすことによって、容量結合する。容量結合の場合には、通信素子１０５は、自身が電源を有する等の構成をとる必要がある。
【００３７】
図５は、通信装置１００の第１導体層１０１と第２導体層１０２とが、通信素子１０５と結合する様子の他の例を示す断面図である。本例では、第２導体層１０２に突起１０４を設けるかわりに、通信素子１０５の形状が「突起」の役割を果たす。
【００３８】
本図（ａ）に示すように、本例では、絶縁体３０１は、第１導体層１０１の上方ならびに孔１０３に対向する第２導体層１０２を覆うように配置される。一方、通信素子１０５は、絶縁体３０１で覆われた孔１０３に嵌合するような形状となっている。
【００３９】
孔１０３は、円形をしており、電極２０１は環形、電極２０２は円形となっている。嵌合したときには、これらの中心が一致する。本図（ｂ）には、通信素子１０５の下面および電極２０１、電極２０２の様子を示す。
【００４０】
なお、これまでに説明した通信素子１０５と同様の形状で構成し、電極２０１、２０２を有するコネクタを提供することによって、外部機器と本通信装置１００（に接続された通信素子１０５や同様のコネクタを使用した他の外部機器）との間で通信を行うことが可能である。
【００４１】
図６は、電源供給を受けるような通信素子１０５の概要構成を示す説明図である。ただし、電源供給を受けない場合であっても、同様の構成を採用することができる。以下、本図を参照して説明する。
【００４２】
本図に示す通り、通信素子１０５は、正端子５０１、負端子５０２、抵抗５０３、ダイオード５０４、コンデンサ５０５、送信回路５０６、受信回路５０７、制御回路５０８を備える。なお、構成設定によっては、ダイオード５０４を省略することとしても良い。
【００４３】
コンデンサ５０５には、抵抗５０３を介して充電が行われる。ダイオード５０４は、通信素子１０５内の電源電位VDDが端子間電圧OUTを下回ったときに電流が流れる状態となり、速やかに充電が行われる。OUT < VDDである限り、ダイオード５０４は高インピーダンス状態となるので、送信回路５０６による信号の発信等を妨げることはない。このコンデンサ５０５から、送信回路５０６、受信回路５０７、制御回路５０８に動作電力が供給されることとなる。
【００４４】
突起１０４は円柱状の形状をしており、その半径が、通信に用いる信号の電磁波の波長よりも十分小さい場合に、通信素子１０５から通信層を見たときの放射インピーダンスZは誘導性であり、
Z = α + jβ (α>0，β>0)
のような形をしている。
【００４５】
放射インピーダンスZは有限である。たとえば、２.５ＧＨｚ帯の通信を行い、層の間隔を１ｍｍ程度、突起の半径を数ｍｍ程度としたとき、αは１Ω〜１０Ω程度となる。一方、通信層は直流的には抵抗はゼロとみなせる。直流的には十分低いインピーダンスで電源供給が行える。このように、第１導体層１０１と第２導体層１０２とを用いることで、信号の伝達と電力の供給が行えることとなる。
【００４６】
正端子５０１と負端子５０２は、電極２０１と電極２０２のいずれかに接続される。また、容量結合を行う場合（第１導体層１０１と第２導体層１０２からの電源供給を受けない場合）については、抵抗５０３およびダイオード５０４を省略し、コンデンサ５０５を電源に置換すれば良い。
【００４７】
制御回路５０８には、より一般的な論理回路や、さらに進んで小型コンピュータなど、各種の情報処理装置を採用することができる。制御回路５０８は、受信回路５０７と送信回路５０６とを制御して、隣り合う通信素子１０５と通信を行い、ネットワークを形成する。このような通信の制御手法については、上記[特許文献１]に開示されている技術を適用することができるほか、後述する技術を採用することができる。
【００４８】
図７は、本実施形態における通信素子の送信回路の概要構成を示す回路図である。以下、本図を参照して説明する。
【００４９】
本図に示す通り、送信回路５０６は、ｐＭＯＳトランジスタ６０１、ダイオード６０２、ｎＭＯＳトランジスタ６０３を備える。
【００５０】
制御回路５０８による制御は、ｐＭＯＳトランジスタ６０１、ｎＭＯＳトランジスタ６０３のゲート電圧を変化させることによって行う。
（１）制御回路５０８は、信号を発しない状態の場合、ｎＭＯＳトランジスタ６０３のゲートをチップ内でのグラウンド（VSS）電位、ｐＭＯＳトランジスタ６０１のゲートをVDD電位とする。この場合、両者において、ソース−ドレイン間のインピーダンスは十分高い値になっており、OUTはVDD電位にほぼ等しくなる。
（２）制御回路５０８によって、ｎＭＯＳトランジスタ６０３およびｐＭＯＳトランジスタ６０１の両方のゲートにＨ（High）電位が印加されると、OUTはＬ（Low）電位となる。
（３）制御回路５０８によって、ｎＭＯＳトランジスタ６０３およびｐＭＯＳトランジスタ６０１の両方のゲートにＬ電位が印加されると、OUTはＨ電位となる。
【００５１】
このように電位を変化させることによって、第１導体層１０１と第２導体層１０２との間で電磁波を発生させて、信号を伝達するのである。
【００５２】
なお、ｎＭＯＳトランジスタ６０３とｐＭＯＳトランジスタ６０１にはさまれたダイオード６０２は、出力電圧の振幅を調整するために挿入されている。ダイオード６０２を設けずに、ここで両者を短絡すると、ＯＵＴのＨレベルは電源電位、Ｌレベルはチップ内の接地電位となってしまうが、ダイオード６０２を挿入しておくと、その順方向電圧降下分、Ｌレベルの電位が高くなり、消費電力を節約できる。
【００５３】
なお、上記の放射インピーダンスZの抵抗成分αは突起１０４の半径がある値よりも小さくなれば、一定値に収束していく。
【００５４】
一方、放射インピーダンスZのリアクタンス成分βは、突起１０４の半径を小さくしていくと発散して大きくなる。
【００５５】
このため、突起１０４が小さい場合には、そのまま駆動したのでは電圧変化のエネルギーが有効に電磁波の波動エネルギーに変換されない場合がある。
【００５６】
このときには、出力にβを打ち消すインピーダンスを持つコンデンサを正端子５０１と送信回路５０６の間、もしくは、負端子５０２と送信回路５０６の間に直列接続する。
【００５７】
すると、送信回路５０６から見た通信層の負荷を純抵抗とすることが可能となる。この場合、最小の電圧振幅で最大のエネルギーが送出できることとなり、負荷で消費されるエネルギーはそのまま電磁波の波動エネルギーに変換される。
【００５８】
送信回路５０６と、正端子５０１もしくは負端子５０２のいずれかと、の間に直列接続されるコンデンサの最適な容量Coptは、数値計算や実験によって求めることとする。なお、回路構成や形状によっては、インダクタンスを接続することによって、上記のように通信層を純抵抗とすることができる場合もある。この場合についても、数値計算や実験等によって値を求めることとすれば良い。
【００５９】
なお、通信層において、電流や電磁場は、導体の向かい合う側の表面にしか存在せず、その深さは、表皮深さ（電流振幅が1/e倍になる深さ）として、
ζ = (2/(μσω))1/2
で与えられる。ただしμは材料の透磁率、σは導電率、ωは角周波数である。
【００６０】
したがって、通信層の表面付近のみを導電率の小さな材料で置き換え、その背面に十分に導電率の大きい材料を用いれば、信号を減衰させると同時に、直流的な電力供給は十分小さい通信層抵抗を介して行うことが可能になる。
【００６１】
図８は、本実施形態における通信素子の受信回路の概要構成を示す回路図である。以下、本図を参照して説明する。
【００６２】
本図に示す通り、受信回路５０７は、抵抗（r1）７０１、抵抗（r2）７０２、コンパレータ７０３を備える。受信回路５０７では、抵抗７０１と抵抗７０２の分圧比によって、受信された電位の変化がＨかＬかの閾値を設定する。
【００６３】
また、コンパレータ７０３の入力インピーダンスで決まる入力端子とVSSの間のインピーダンスの抵抗成分は、受信回路５０７が吸収するエネルギーを最大化する観点からは、放射インピーダンスZの抵抗成分αと同程度とすることが望ましい。そして、送信回路５０６の場合と同様に、通信層のリアクタンス成分βを打ち消すようなコンデンサを、正端子５０１と受信回路５０７の間に直列接続する。これによって、受信回路５０７に流入する電力が最大となる。
【００６４】
このときのコンデンサの最適な容量は、送信回路５０６と受信回路５０７の入力線の引き回しが同一であれば、Coptとなるが、実際には数値計算や実験によって求めることとする。
【００６５】
なお、通信素子１０５と第１導体層１０１、第２導体層１０２とが容量結合する場合には、上記の「直列接続されるコンデンサ」が必然的に形成されることになる。
【００６６】
したがって、このような場合等には、コンデンサをさらに直列接続するのではなく、インダクタンスを直列接続することによって、上記のように通信層を純抵抗とすることができる場合もある。この場合についても、数値計算や実験等によって値を求めることとすれば良い。
【００６７】
このように、本実施例によれば、複数の通信素子１０５が相互に通信するシート状の通信装置１００を提供することができる。
【００６８】
さて、一般に、電磁波を用いた通信では、反射による影響を排除する必要があることが多い。反射はマルチパス問題を引き起こし、信号を劣化させるからである。これは、本実施例においても同様である。そこで、以下では、反射の影響を排除するための方策について述べる。
【００６９】
上記のように、電磁場の減衰を表すパラメータηによれば、第１導体層１０１や第２導体層１０２の導電率σを小さくする（抵抗率を高くする）と、電磁波の到達距離が短くなる。したがって、反射の生じそうな場所では、第１導体層１０１や第２導体層１０２の導電率σを小さくするために、抵抗層を設けることによって、反射を抑えることができるようになる。
【００７０】
以下では、電磁波吸収体として、抵抗体を用いた場合を説明するが、誘電損失が大きい材料を用いれば同様な効果が期待できる。
【００７１】
図２における実施例に対して、抵抗層を設けた実施例を図９に示す。本図（ａ）では、抵抗層８０１を第１導体層１０１に接続し、抵抗層８０１と第２導体層１０２との間に絶縁層１０６を設けている。本図（ｂ）では、この逆に、抵抗層８０１を第２導体層１０２に接続し、抵抗層８０１と第１導体層１０１との間に絶縁層１０６を設けている。他の形態においても、同様に、抵抗層８０１を設けることによって、電磁波の到達距離を調整する。
【００７２】
図１０は、特殊な形状の通信装置１００に対して、抵抗層８０１を設けた方が良い部位を説明する説明図である。
【００７３】
本図に示すシート状の通信装置１００は、２つの大きな島を橋が繋ぐような形状となっている。本図で網カケで表示されている部分が、抵抗層８０１を配置すべき部位であり、それ以外の部分は、導電率σは高いままとする。
【００７４】
まず、形状の辺縁部や領域の屈曲部などでは、反射が起きやすい。そこで、このような場所では、抵抗層を配置する。
【００７５】
また、本図の例では、孔１０３（図中では丸印で表記されている。）の配置の密度も異なっている。そこで、高密度で通信素子１０５が配置されうる場所についても、不要な信号の衝突を避けるために、抵抗層８０１を配置して、電磁波の到達距離を短くするのである。
【００７６】
このような、抵抗層８０１を設けるべき領域を選択するための手法としては、以下のようなものが考えられる。すなわち、抵抗層８０１がない場合の模擬実験や数値解析を行って、各領域での反射の程度を調べ、その程度が所定の閾値よりも高い領域を選択する手法である。このほか、単位面積あたりの孔１０３の数を調べ、これが所定の閾値より高い領域を選択しても良い。
【００７７】
このように、抵抗層８０１を設けることによって、反射による影響や信号の衝突を防止することができるようになる。
【００７８】
なお、基本構成は上記実施例と同様とした上で、突起１０４と通信素子１０５とを一体に構成することもできる。図１１は、そのような実施形態に係る通信装置の断面図を示すものである。
【００７９】
本図に示すように、通信装置１００では、第１導体層１０１と第２導体層１０２とが床と天井、通信素子１０５が柱となるように、配置されている。絶縁層１０６と、部位によっては抵抗層８０１とが用意されている。本例では、抵抗層８０１は、第２導体層１０２に接するように配置されているが、抵抗層８０１を配置する場所は上記実施例と同様に変更することができる。本例の場合には、通信素子１０５は、第１導体層１０１と第２導体層１０２とから電力の供給を受けることになる。
【００８０】
このような態様であっても、外部の機器や通信素子に接続されて電磁波を伝搬する帯状の形状を有する電磁波伝搬装置を実現することができる。
【００８１】
このほか、第１導体層１０１、絶縁層１０６、抵抗層８０１、絶縁層１０６、第２導体層１０２のような５層構造を採用することもできる。このような構成を採用した場合にも、σを小さくする効果が得られる一方で、第１導体層１０１、第２導体層１０２の短絡を防止することができる。
【００８２】
また、抵抗層を導体層１０１および１０２の両方の表面に配置した構造、すなわち、第１導体層１０１、抵抗層８０１、絶縁層１０６、抵抗層８０１、第２導体層１０２のような５層構造を採用しても、同様な効果が得られる。
【００８３】
図１２は、通信素子と第１導体層、第２導体層とが接触して接続される場合の、他の実施例の孔付近の形状を示す断面図である。
【００８４】
本図（ａ）に示す例は、電極２０２として、ピン状の形状を採用し、突起１０４の先端から中へ、電極２０２のピン部分を挿入できるような窪みが用意されている。
【００８５】
本図（ｂ）に示す例は、突起１０４を第２導体層１０２から延ばすのではなく、通信素子１０５から第２導体層１０１へ突起状の形状を設け、その先端に電極２０２を設けて、接続を行うものである。第１導体層１０１と絶縁層１０６には、通信素子１０５の突起状の形状と嵌合する孔が設けられている。
【００８６】
本図（ｃ）に示す例は、電極２０２そのものを本図（ｂ）における突起状の形状として用いるものである。
【００８７】
これらの例においても、電極２０２、電極２０１は同心円状でもよい。また電極２０１は、ＢＮＣコネクタのように、第１導体層１０１に差し込まれるタイプでもよい。
【００８８】
このように、外部機器へのコネクタを含む通信素子１０５と、これに嵌合する構成とについては、このような種々の形状を採用することができる。
【００８９】
以下では、このような通信素子１０５として、外部機器へのコネクタを採用することとした場合の、通信装置１００とコネクタとの他の実施態様について、さらに詳細に説明する。
【００９０】
図１３は、通信装置と外部機器へのコネクタとの断面の様子を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【００９１】
本図に示す通信装置１００は、第１導体層１０１に円形の開口部９０１がある。この開口部９０１は、本図から見た場合の形状を円形とすることが典型的であるが、他の形状を採用することもできる。
【００９２】
そして、第１導体層１０１と第２導体層１０２との間には、絶縁層１０６が設けられており、この絶縁層１０６は、開口部９０１も充填している。
【００９３】
さらに、第１導体層１０１の表面と開口部９０１に充填された絶縁層１０６を被覆するように、絶縁体３０１が配置されている。なお、この絶縁体３０１は付加的なものであり、第１導体層１０１の表面が露出していても、以下に説明する通信は可能である。また、絶縁層１０６の充填を第１導体層１０１から溢れ、これを覆う程度にまで行うことによって、絶縁体３０１を形成することも可能である。
【００９４】
一方、外部機器へのコネクタ９５１は、通信素子１０５として機能するが、軸対称の形状をしており、同軸ケーブル９５２によって外部機器への接続が行われる。
【００９５】
同軸ケーブル９５２の芯線は、内側良導体９５３に接続され、同軸ケーブル９５２の被覆線は、外側良導体９５４に接続されている。本図に示す例では、外側良導体９５４は漏斗のような形状をしており、内側良導体９５３は円錐のような形状をしている。
【００９６】
また、内側良導体９５３と外側良導体９５４との間には、誘電体が充填されるが、これは単なる空隙とすることも可能である。
【００９７】
なお、内側良導体９５３と外側良導体９５４にかえて、誘電率が絶縁体３０１および絶縁層１０６、および内側良導体９５３と外側良導体９５４の間の誘電体（真空や空気等であっても良い。）と大きく異なる物質を使うことによっても、通信を行うことが可能である。
【００９８】
さて、外側良導体９５４は、これは、第１導体層１０１の開口部９０１を完全に覆い隠すことができるような大きさとする。
【００９９】
コネクタ９５１と通信装置１００との接続の際には、外側良導体９５４が第１導体層１０１の開口部９０１を完全に覆うように配置すれば十分であり、それぞれの中心軸が少々ずれていても問題ない。
【０１００】
一方、内側良導体９５３の大きさは、開口部９０１よりも小さいことが望ましい。内側良導体９５３は、単なる芯線としても良いが、本図に示す円錐や円盤形状等として、先端が広がる形状とすることが望ましい。
【０１０１】
なお、本図では示していないが、各部品の角は丸くなるように構成しておいた方が、電磁波が透過する再の損失が小さくなる。
【０１０２】
さらに、内側良導体９５３は、絶縁層１０６を伝播する電磁波の波長よりも小さいことが望ましいが、これよりも大きくても通信は可能である。
【０１０３】
このようなコネクタの位置決めを行うため、通信装置１００の表面に図形や模様を描いておいたり、コネクタと通信装置１００の両方に互いに引き合うようにマグネットを配置しておき、両者ができるだけ軸を一致させて接するようにしても良い。
【０１０４】
また、本図では、外側良導体９５４の内側の大きさは、開口９０１より小さくなっているが、第１導体層１０１と外側良導体９５４とが対向できるような大きさであれば十分である。
【０１０５】
以下、詳細な数値例をあげる。図１４は、インピーダンス整合器を備えるコネクタと通信装置の様子を示す説明図である。
【０１０６】
本図に示す例では、電磁波として２.５ＧＨｚ帯（空中波長１２ｃｍ）を採用し、開口部９０１の直径を１ｃｍ、第１導体層１０１と第２導体層１０２との間の厚さを１ｍｍ、絶縁層１０６の比誘電率を３とする。
【０１０７】
コネクタ９５１の形状については、外側良導体９５４として厚さを２ｍｍの円盤形を採用し、内側良導体９５３として底面の直径が５ｍｍの円錐形を採用する。また、内側良導体９５３と外側良導体９５４の間の空隙は１ｍｍ程度とする。
【０１０８】
５０Ωの同軸ケーブル９５２と、内側良導体９５３および外側良導体９５４との間には、インピーダンス整合器９６１が挿入されている。
【０１０９】
上記のような諸元でインピーダンス整合器９６１のコネクタ９５１側末端から通信装置１００を見たときのインピーダンスはR0 = 5Ω程度となるが、この場合、R = 50Ωの同軸ケーブル９５２と接続するためのインピーダンス整合をとる必要がある。
【０１１０】
本図に示す例では、インピーダンス整合器９６１として、特性インピーダンスr = (R・R0)0.5のケーブルを１／４波長分挿入する方式を採用している。なお、同軸ケーブル以外にマイクロストリップラインを用いて、経路長やインピーダンスを同様に調整しても良い。
【０１１１】
なお、同軸ケーブル９５１の通信装置１００側末端（インピーダンス整合器９６１が挿入されている通信装置１００側末端）において、通信装置１００の方を眺めたときのインピーダンスと、同軸ケーブルの特性インピーダンスとがほぼ一致するように設定しておけば、インピーダンス整合器９６１は不要である。
【０１１２】
また、逆にインピーダンス整合器９６１によって大きめのインピーダンスに変換し、同軸ケーブル９５２側で高電圧が得られるようにしておくと、ダイオードを用いた整流回路によってマイクロ波による電力供給を受ける際に、ダイオードの動作電圧を上回るようにすることができ、電力供給を受けるのに好適となる。
【０１１３】
また、内側良導体９５３の頂点付近（外側良導体９５４の上面）から通信装置１００側を見たときの内側良導体９５３と外側良導体９５４との間のインピーダンスが容量性リアクタンスを持つため、内側良導体９５３とインピーダンス整合器９６１の芯線との間を細い線９６２で接続して、これを打ち消すような誘導性リアクタンスを発生させている。なお、内側良導体９５３の底面の直径を大きくすると、上記の容量性リアクタンスを小さくすることができる。
【０１１４】
図１５は、コネクタと通信装置の形状のその他の変形例を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【０１１５】
本図（ａ）には、第２導体層１０２から第１導体層１０１の開口部９０１に向けて、突起９７１が出ているものである。突起９７１の大きさと形状を調整することにより、インピーダンス整合を容易にとることができる。
【０１１６】
本図（ｂ）は、通信装置１００側にくぼみ９７２が用意されており、コネクタ９５１がこれに嵌合するようになっていて、確実な位置決めができるようになっている。また、内側良導体９５３と第２導体層１０２との距離が狭くなるので、インピーダンス整合をとることも可能である。
【０１１７】
なお、内側良導体９５３と外側良導体９５４との間隔を、内側良導体９５３と第２導体層１０２の間隔以上とすることにより、電磁波の入り込みが起きやすくなる。このため、外側良導体９５４の下側には、円環状の絶縁体９５６が貼り付けられている。
【０１１８】
図１６は、外側良導体が必ずしも開口部を覆わないような実施形態を示す説明図である。
【０１１９】
上記の例では、コネクタ１０５が開口部９０１を覆うような形態を採用していたが、通信を行うためには、必ずしも覆う必要はなく、外側良導体９５４が第１導体層１０１に近接あるいは接触し、内側良導体９５３が第２導体層１０２に近接して、容量結合が行われれば十分である。
【０１２０】
なお、ここでは内側良導体９５３や外側良導体９５４などの電極の大きさが電磁波の波長よりも十分に小さいものとして「容量結合」という言葉を用いたが、電極の大きさが波長と同程度以上であっても同様な結合が可能である。
【０１２１】
したがって、本図（ａ）に示すように、外側良導体９５４が第１導体層に接触し、内側良導体９５３が開口部９０１を介して第２導体層１０２に近接すれば、通信を行うことは可能である。本図（ｂ）では、第２導体層１０２から突起９７１が出ており、第２導体層１０２との近接をより確実にするとともに、インピーダンス整合をとることとしている。
【０１２２】
図１７は、コネクタと通信装置の間の位置決めを確実にするために、磁石を用いる手法について説明する説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【０１２３】
本図に示すようにコネクタ９５１の外周には、円環状の磁石９５７が配置されている。一方、通信装置１００の第２導電体１０２の裏側には、磁性体薄膜９５８が貼り付けられている。磁性体薄膜９５８としては、鉄などの磁性体のほか、各種の強磁性体を使うことができる。
【０１２４】
また、磁石９５７のさらに外周に磁性体によるキャップ９５９をつけ、黒板などで用いられるキャップ磁石と同様に磁力線を集中させ、吸着力を強化させることが望ましい。
【０１２５】
また、磁性体薄膜９５８の形状は、磁石９５７（キャップ９５９を利用する場合はキャップ９５９の外形）と同程度の大きさの円形、もしくは円環形とすることにより、望ましい位置にコネクタを確実に配置することができる。本図では、円環形の磁性体薄膜９５８を採用した場合を示している。
【０１２６】
図１８は、磁石の配置についての他の実施形態を示す模式図である。本図に示す形態では、複数の磁石がコネクタの対称軸を中心とする正多角形の頂点の位置で外側良導体９５４を貫通するように配置されている。そして、磁性体薄膜９５８は、当該正多角形と同じ大きさの円環状の形状となっている。円環の太さは、各磁石の大きさと同程度とすることが望ましい。
【０１２７】
図１９は、磁石の配置についての他の実施形態を示す模式図である。本図に示す形態では、内側良導体９５３の底面側に磁石が配置され、これと同程度の大きさの磁性体薄膜９５８が、開口部９０１の裏側に配置されている。
【０１２８】
これらの手法により、望ましい位置にコネクタを確実に配置することができる。
【０１２９】
上記実施形態では、主としてコネクタ９５１が開口９０１を覆う実施形態を中心に説明したが、必ずしも覆う必要はない。図２０は、そのように、コネクタが開口を覆い切らない場合の位置関係の様子を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【０１３０】
本図に示す例では、外側良導体９５４の底面形状として長方形を採用し、その中央に円孔を設けており、当該円孔と同心の円形を底面形状とする内側良導体９５３を採用している。そして、開口９０１に内側良導体９５３が重なるとともに、外側良導体は（開口９０１と）第１導体層１０１に重なるようになっている。
【０１３１】
このような場合であっても、一定量の電磁波のやりとりは可能であり、その電磁波のパワーが検知に十分な大きさであれば通信は可能である。
【０１３２】
図２１は、これをさらに拡張した場合の、第２導体層から第１導体層方向を見たときの、開口とコネクタの位置関係を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【０１３３】
本図に示すように、第１導体層１０１には、複数の開口９０１が高密度に配置されている。このような構成としても、電磁波は、第１導体層１０１と第２導体層１０２との間を進行し、外部には殆ど漏れることがない。
【０１３４】
ここに、本図のようにコネクタ９５１を近付けると、外部良導体９５４が開口９０１を塞ぐことによって、それまでは電磁波が流れ込んでいなかった開口９０１にも電磁波が流れ込むようになる。このため、内部良導体９５３と外部良導体９５４の隙間を通して、コネクタ９５１側に電磁波が吸い出されるのである。また、コネクタ９５１側から通信装置１００へ電磁波を送り込むことも可能である。
【０１３５】
この構成によれば、開口９０１とコネクタの位置合わせをしなくとも、「第１導体層１０１の開口」と、「内部良導体９５３と外部良導体９５４の隙間」が重なる領域を通して、電磁波を送出ならびに注入できるのである。
【０１３６】
さて、上記実施形態では、インピーダンス整合器９６１を用いてインピーダンスの整合を行っていた。本実施形態では、内部良導体９５３の大きさを調整することによって、インピーダンス整合の安定性を図る。
【０１３７】
図１３に示す内部良導体９５３の外縁をＸ、外部良導体９５４の内縁をＹ、第２導体層１０２の内部良導体９５３に対向する領域の境界をＺとし、コネクタ９５１を通信装置１００に近接させたときの等価回路を考える。図２２は、この等価回路を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【０１３８】
本図では、理解を容易にするためコネクタ９５１と通信装置１００とを離間させて示しているが、実際には、両者を近接もしくは接触させて、使用する。
【０１３９】
内部良導体９５３の半径ｒが電磁波の波長λよりも十分に小さい場合は、内部導体層９５３と第２導体層１０２とが容量Ｃを形成するため、Ｘ−Ｙ間のインピーダンスは容量性のものになる。
【０１４０】
このリアクタンスを打ち消すために、上記実施形態では細い線９６２によるインダクタンスを付加している。
【０１４１】
しかし、この容量Ｃは、コネクタ９５１と第２導体層１０２との間の距離ｄに依存するため、コネクタ９５１が通信装置１００に接触している具合によってインピーダンス整合が変化し、通信が不安定になることがある。
【０１４２】
そこで、電磁波の角周波数をω、絶縁層１０６内での光速をｃ、０次のベッセル関数をJ0(x)としたとき、内部良導体９５３の半径ｒを、
J0(r(ω/c)) = 0
となるように定める。近似的には、ｒ≒λ／４とする。
【０１４３】
このようにすると、中心軸方向を見たときの、ＸとＺの間のインピーダンスは理想的にはゼロになるため、図２２に示す等価回路の容量Ｃはゼロとなり、短絡したのと同じ状態となる。
【０１４４】
また、ｒを、容量性リアクタンスＣが完全にゼロとなる長さよりやや短くして、誘導性リアクタンスjωLを打ち消すように設定すれば、細い線９６２によるインダクタンスは不要になる。
【０１４５】
このように、容量性リアクタンスＣや誘導性リアクタンスＬを打ち消すための条件は、距離ｄには依存せずに定まる。したがって、接触状態のわずかな変化によって信号の送受信が不安定に変化することはなく、安定した動作が可能となる。
【０１４６】
（本発明の実施形態）
上記のような基本技術は、帯状をその形状の一種として含むシート状の通信装置に係るものであり、以下に説明する帯状の電磁波伝搬装置にも適用可能なものである。以下では、帯状（テープ状、バンド状）の電磁波伝搬装置の詳細な実施形態について説明する。なお、帯状（テープ状、バンド状）の電磁波伝搬装置のことを、上記の基本技術の用語にあわせて、以下では適宜「通信装置」とも呼ぶこととする。
【０１４７】
図２３は、帯状の電磁波伝搬装置（通信装置）の実施形態に係る概要構成を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【０１４８】
本図（ａ）は、通信装置（電磁波伝搬装置）１００の平面図である。本図に示すように、通信装置１００の形状は縦長のテープ状（帯状）となっている。
【０１４９】
本図（ｂ）は、通信装置１００のＡ−Ａ'断面図である。通信装置１００は、第１導体層１０１、第２導体層１０２、誘電体からなる絶縁層１０６から構成されているが、絶縁層１０６は第２導体層１０２を被覆している。第１導体層１０１は第２導体層よりも細い帯状の形状となっている。適宜第１導体層１０１を「ストライプ層」と、第２導体層１０２を「背面層」と、それぞれ呼ぶこととする。
【０１５０】
第１導体層１０１と第２導体層１０２との間の距離をd、通信装置１００の縁と第１導体層１０１の縁との間の近い側（本図左側の縁）の距離をWとすると、Wはdと同程度かそれ以上とすることが望ましい。これによって、通信装置１００の背面の素材による電磁波の散乱や減衰を防止することができる。
【０１５１】
すなわち、間隔dを絶縁層１０６内での電磁波の波長よりも十分に小さくしておく（たとえば、d = 0.5mm程度、電磁波波長は８ｃｍ程度。）と、第１導体層１０１と第２導体層１０２とに挟まれた空間を、通信装置１００の長手方向に沿ってマイクロ波が進行するモードが存在する。
【０１５２】
電磁波が第１導体層１０１の縁からしみ出す領域は、第１導体層１０１の縁から距離dの程度であるため、Wをdより大きくしておけば、通信装置１００の表面に障害物が接触しない限り、第２導体層１０２側の状況によらず、散乱や減衰は発生しない。すなわち、減衰が起きる原因は、第１導体層１０１と第２導体層１０２の導電率が有限であることと、絶縁層１０６の誘導損失がゼロでないことによるものである。
【０１５３】
このような通信装置１００を使用した場合にも、上記のコネクタ９５１と同様のものを採用することができる。図２４は、本実施形態に係るコネクタと電磁波伝搬装置（通信装置）とを接続する様子を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【０１５４】
上記実施形態の開口部９０１に相当する部分は、本図における第１導体層１０１の右側の縁から通信装置１００の右側の縁までの間となる。コネクタ９５１の内側良導体９５３がこの間に配置され、コネクタ９５１の外側良導体９５４が、第２導体層１０２に重なるように配置されれば、外側良導体９５４が第１導体層１０１に近接し、内側良導体９５３が第２導体層１０２と容量結合して、コネクタ９５１と通信装置１００との容量結合が成立し、両者の間で信号のやりとりが可能となる。
【０１５５】
この場合、コネクタ９５１の形状は軸対称に限る必要はなく、四角形等、任意の形状とすることができる。
【０１５６】
このようにコネクタ９５１を配置接触させると、第１導体層１０１と第２導体層１０２との間から、外側良導体９５４に沿うように電磁波が誘導されてコネクタ９５１での受信が可能となる。
【０１５７】
また、その逆に、内側良導体９５３および外側良導体９５４の間から電磁波がしみ出して第１導体層１０１と第２導体層１０２との間に導かれ、通信装置１００に送信が可能となるのである。
【０１５８】
このように、コネクタ９５１と通信装置１００との接続は容易であるから、複数の通信装置１００同士が交叉している場合にも、コネクタによって両通信装置１００を接続し、一体として機能させることが可能である。図２５は、このような交叉した電磁波伝搬装置（通信装置）をコネクタを用いた結合器で接続する様子を示す説明図である。
【０１５９】
本図上方に示すように、２つの通信装置１００とが単純に重ねられており、その交差点付近に、結合器９８１がさらに交叉する２つの通信装置１００が載せられている。本図下方は、結合器９８１の断面図である。
【０１６０】
結合器９８１は、２つの内部良導体９５３を持ち、これらを１つの外部良導体９５４が囲んでいる。内部良導体同士は、２つのインピーダンス整合器９６１とケーブル９８２を介して接続されている。ケーブル９８２はマイクロストリップラインを用いてもよく、その場合インピーダンス整合器９６１と一体で成型できる。なお、インピーダンス整合器９６１は、整合がとれている場合は省略することができる。
【０１６１】
本図に示す結合器９８１は、原理の理解を容易にするため、厚さ方向を大きく描いているが、実際には、通信装置１００の段差にフィットできるような柔軟な構造とし、薄く作ることが望ましい。
【０１６２】
図２６は、電磁波伝搬装置（通信装置）同士の接続を、もっと容易に行う実施例を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【０１６３】
本図に示すように、帯状の通信装置１００が縦長に２つ配置されており、同じ帯状の通信装置１００が裏返しに、両者を跨ぐように配置されている。
【０１６４】
このように、通信装置１００同士を、第１導電層１０１同士が対向するように重なり、第２導電層１０２同士が対向するように重なるように配置すれば、通信に用いる電磁波の分岐が可能となるのである。
【０１６５】
図２７は、電磁波伝搬装置（通信装置）の各種の実施形態を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【０１６６】
本図（ａ）は、断面図であり、第１導体層１０１を帯の中央に配置する実施形態である。本図（ｂ）は、断面図であり、第１導体層１０１を帯の両端側に配置する実施形態である。
【０１６７】
本図（ｃ）は、上面図であり、第１導体層１０１として比較的幅広のものを用いるが、開口９０１を複数設けることによって、同様の効果を得るものである。
【０１６８】
なお、このような帯状通信装置は低周波の信号も伝達することができる。その原理を以下に説明する。インタフェースをなすコネクタ９５１の外側良導体９５４（電極１）と通信装置の第１導体層１０１（ストライプ層）とがコンデンサをなし、内側良導体９５３（電極２）と第２導体層１０２（背面層）とがコンデンサをなす。また、第１導体層１０１と第２導体層１０２もコンデンサをなす。そして容量結合が形成され、これらの容量が直列に接続されたものが等価回路となる。
【０１６９】
図２８は、そのような様子を示す説明図である。なお、厳密には９５３と９５４の間、９５４と背面層、９５３とストライプ層の間にも容量が存在するが、理解を容易にするため、図示を省略している。
【０１７０】
また、本図に示す通り、内側良導体９５３と外側良導体９５４に相当する電極１と電極２は、必ずしも「内側」「外側」に配置する必要はなく、横に並べて配置してもよい。以下の説明では、配置の位置にかかわらず、上記実施形態との対応関係をそのまま用いることとして、横に並ぶ場合であっても、「内側良導体９５３」「外側良導体９５４」と呼ぶこととする。
【０１７１】
そして、内側良導体９５３と外側良導体９５４との間の電圧を変化させれば第１導体層１０１と第２導体層１０２との間の電圧も変化する。また、逆も成立する。これによって、信号の伝達を行うのである。
【０１７２】
図２９は、これをさらに応用する場合の例を示す説明図である。本図に係る実施形態では、これまでとは異なるモードを利用するが、マイクロ波の伝達も可能である。以下、本図を参照して説明する。
【０１７３】
本図に示すように、通信装置１００（テープ）内で第１導体層１０１（ストライプ）が交互に並ぶように配置されている。第２導体層１０２（背面層）は図示を省略している。
【０１７４】
ストライプのうち、黒で表示されているものと灰色で表示されているものとの間に、コネクタ９５１によるインターフェースにおいて電圧を印加し、電界が、本図において横に向いたマイクロ波を発生させる。物理的な構造は、黒で表示されるストライプと灰色で表示されるストライプは同様である。
【０１７５】
図３０は、この場合のインターフェースの様子を上から見た説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【０１７６】
このように、系列Ａのコネクタ９５１群と、系列Ｂのコネクタ９５１群とを半周期ずれるように互い違いに配置して電圧を印加すると、テープにおけるインターフェースの位置によらず、必ずいずれかの系列によってストライプを駆動できるため、容易に接続が可能となる。
【０１７７】
以上説明したように、通信装置１００やコネクタ９５１には、種々の態様を採用することができる。
【０１７８】
なお、通信装置１００は、室内だけではなく、真空中、水中、土中などでも利用できる。この場合には、誘電率等が変化するので、利用環境に応じて、適宜パラメータを調整すれば良い。また、シート状体として独立した形状で提供することもできるが、たとえば、部屋の壁や床にスプレー吹き付けで第１導体層１０１や絶縁層１０６、第２導体層１０２を形成することとして、通信装置１００を構成しても良い。
【０１７９】
また、コネクタと一体となった通信素子１０５同士が通信し合う形態、コネクタと一体となった通信素子１０５とコネクタによって接続された外部の通信素子１０５とが通信し合う形態、コネクタによって接続された外部の通信素子１０５同士が通信し合う形態のほか、電気的に接続された外部の通信機器が外部の通信素子１０５として機能する場合など、種々の通信の態様を採用することができる。特に、１対１、１対多、多対多等、通信相手の数を問わずに適用が可能である。
【０１８０】
このほか、コネクタは、コンピュータ等の外部機器を接続するためのほか、ＩＤタグやセンサなどに結合させることも可能である。
【０１８１】
また、第１導体層１０１や第２導体層１０２は、信号の周波数帯域で良導体であれば十分であり、常に「導体」である必要はない。また、第１導体層１０１や第２導体層１０２は、絶縁層１０６を構成する誘電体の誘電率より著しく大きな誘電率をもつ材料や、より小さな誘電率をもつ材料を採用しても、同様の効果を得ることができる。
【０１８２】
また、絶縁層１０６としては、何らかの誘電体を充填しても良いし、空気や真空などのままとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１８３】
以上説明したように、本発明によれば、外部の機器や通信素子に接続されて電磁波を伝搬する帯状の形状を有する電磁波伝搬装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１８４】
【図１】本発明の関連する実施形態に係る通信装置の概要構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の関連する実施形態に係る通信装置の概要構成を示す断面図である。
【図３】本発明の関連する実施形態に係る通信装置の概要構成を示す断面図である。
【図４】本発明の関連する実施形態に係る通信装置の概要構成を示す断面図である。
【図５】本発明の関連する実施形態に係る通信装置の概要構成を示す断面図である。
【図６】電源供給を受けるような通信素子の概要構成を示す説明図である。
【図７】通信素子の送信回路の概要構成を示す回路図である。
【図８】通信素子の受信回路の概要構成を示す回路図である。
【図９】本発明に関連する実施形態に係る通信装置の概要構成を示す断面図である。
【図１０】特殊な形状の通信装置に対して、抵抗層を設けた方が良い部位を説明する説明図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る通信装置の概要構成を示す断面図である。
【図１２】通信素子と第１導体層、第２導体層とが接触して接続される場合の、他の実施例の孔付近の形状を示す断面図である。
【図１３】通信装置と外部機器へのコネクタとの断面の様子を示す説明図である。
【図１４】インピーダンス整合器を備えるコネクタと通信装置の様子を示す説明図である。
【図１５】インピーダンス整合器を備えるコネクタと通信装置の様子を示す説明図である。
【図１６】外側良導体が必ずしも開口部を覆わないような実施形態を示す説明図である。
【図１７】コネクタと通信装置の間の位置決めを確実にするために、磁石を用いる手法について説明する説明図である。
【図１８】磁石の配置についての他の実施形態を示す模式図である。
【図１９】磁石の配置についての他の実施形態を示す模式図である。
【図２０】コネクタが開口を覆い切らない場合の位置関係の様子を示す説明図である。
【図２１】第２導体層から第１導体層方向を見たときの、開口とコネクタの位置関係を示す説明図である。
【図２２】コネクタと通信装置の等価回路を示す説明図である。
【図２３】本発明の実施形態に係る電磁波伝搬装置の概要構成を示す説明図である。
【図２４】コネクタと電磁波伝搬装置とを接続する様子を示す説明図である。
【図２５】交叉した電磁波伝搬装置をコネクタを用いた結合器で接続する様子を示す説明図である。
【図２６】電磁波伝搬装置同士の接続を、容易に行う実施例を示す説明図である。
【図２７】電磁波伝搬装置の各種の実施形態を示す説明図である。
【図２８】等価回路を示す説明図である。
【図２９】通信装置とインターフェースの応用例である。
【図３０】インターフェースの平面図である。
【符号の説明】
【０１８５】
１００  通信装置
１０１  第１導体層
１０２  第２導体層
１０３  孔
１０４  突起
１０５  通信素子
１０６  絶縁層
２０１  電極
２０２  電極
３０１  絶縁体
５０１  正端子
５０２  負端子
５０３  抵抗
５０４  ダイオード
５０５  コンデンサ
５０６  送信回路
５０７  受信回路
５０８  制御回路
６０１  ｐＭＯＳトランジスタ
６０２  ダイオード
６０３  ｎＭＯＳトランジスタ
７０１  抵抗
７０２  抵抗
７０３  コンパレータ
８０１  抵抗層
９０１  開口部
９５１  コネクタ
９５２  同軸ケーブル
９５３  内側良導体
９５４  外側良導体
９５７  磁石
９５８  磁性体薄膜
９５９  キャップ
９６１  インピーダンス整合器
９６２  細い線
９７１  突起
９７２  くぼみ
９８１  結合器
９８２  ケーブル
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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