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通信装置、通信用シート、および通信用ストリップ コモンズ

国内特許コード P110004969
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2006-240201
公開番号 特開2008-066841
登録番号 特許第4783904号
出願日 平成18年9月5日(2006.9.5)
公開日 平成20年3月21日(2008.3.21)
登録日 平成23年7月22日(2011.7.22)
発明者
  • 新井 宏之
出願人
  • 国立大学法人横浜国立大学
発明の名称 通信装置、通信用シート、および通信用ストリップ コモンズ
発明の概要

【課題】電波を一部の領域内に閉じ込め、他との干渉を抑制するとともに、領域内での装置間の通信を容易に行う。
【解決手段】面状の共振器を2次元配列する構成とすることで、面内において電波を伝搬させると共に、任意の位置で外部の無線装置から放射される電波を面内に取り込みむとともに、外部の無線装置の受信アンテナを近似させることで、2次元配列の任意に位置から電波を取り出す。導電板により共振器を形成し、複数の共振器を所定間隔を開けて1次元又は2次元に分散配列させ、この分散配列させた共振器間の高周波電流結合、および共振器と外部に設けた通信素子との間の高周波電流結合によって、電磁波による無線通信を行う。
【選択図】図3

従来技術、競合技術の概要


インターネット等のコンピュータ通信網や、種々の形態の情報ネットワークが利用されている。このような種々のネットワークにおいて一般的な利用形態として、例えば10BASE-T規格や100BASE-T規格のLANケーブルを直接接続したり、IEEE802.11規格等の無線を用いて接続することによってLANを形成し、ルータ等を介してLAN内に接続するコンピュータと外部との通信を行う構成が知られている。



LANケーブルを用いてコンピュータとの接続を行う場合、LANケーブルを引き回して敷設する必要がある。このLANケーブルによる通信では、LANケーブルの敷設に伴って、歩行や他の装置の配置等の物理的な影響や、美観の問題、あるいはコスト面での問題が指摘されている。



一方、このような有線によるLANケーブルの他に、無線LANを用いる通信も利用されている。しかしながら、この無線LANでは、電波の放射を利用して通信を行うため、情報の漏洩や侵入等の可能性があり、セキュリティの面で問題がある他、他の電気機器との間で生じる電磁波干渉の問題がある。



近距離通信においては、情報の漏洩、侵入や電磁波干渉の影響を低減するには、電波を一部の領域内に閉じ込め、他との干渉を抑制するとともに、領域内での装置間の通信を容易に行うことが求められる。



無線装置間の干渉は、他の装置からの電波強度を下げる、あるいは自装置に強度を増加することによって解消することができるが、このためには、送信電力の調整が必要であり、各装置の送信電力を調整する装置を新たに加える必要があり、装置構成が複雑化することになる。



また、電波はその性質上空間に広がるため、電波を閉じ込めるには遮断領域が必要となるため大型の装置が必要となる。この電磁波の閉じ込めを近似的に実現するものとして、例えば、漏洩同軸線を張り巡らし、この漏洩同軸線の近傍に電波の結合素子を配置することによって端末装置の近距離通信を行うことが考えられるが、漏洩同軸線の配設位置の近傍にある装置としか通信を行うことができず、装置を任意の位置に配置することができない等の実用上の点で問題がある。



また、漏洩同軸ケーブルをスパイラル状に配置することによって、装置との通信領域を拡大することが考えられるが、漏洩同軸ケーブルは取り扱いの点で難があるという問題がある。



また、上記した有線LANによるコードの敷設等の問題や、無線LANによる情報漏洩等の問題を、2次元状の通信用シートを用いることで解決することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。



この特許文献1には、複数の近接結合部と複数の中継通信部とを平面上に配置する通信用シートが開示されており、近接接合部は、他の情報通信機器と接触又は近接した場合に通信を行い、中継通信部は、隣り合う中継通信部と通信する。この構成によって情報通信器が近接結合部に接触又は近接した場合、この近接結合部を介して情報通信機器との間で通信を行う。



ここで、この特許文献1に記載される近接接合部は、一種のコンデンサを形成する容量結合、一種のトランスを形成する誘導結合、あるいは光信号で通信を行う光結合等を用いることで、電波放射による情報漏洩を解決するものであり、アンテナを用いる電波放射による無線結合や、ケーブルを用いる有線結合と異なるものであると説明されている。

【特許文献1】特開2006-19979号公報

【非特許文献1】"Proximity Coupled Power Combiner/Divider Using Parasitic Element", Hiroyuki Arai and Tasuto Itoh, 1997 Asia-Pacific Microwave Conference Proceedings, Vol. II of III, December 2 - 5, 1997, Hong Kong, PRC, 5P16-3, p1133 - p1136

産業上の利用分野


本発明は、短距離間を無線通信に適した短距離ワイヤレス伝送路に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
導電板により共振器を形成し、
当該複数の共振器を所定間隔を開けて1次元又は2次元に分散配列させ、
当該分散配列させた共振器間、および当該共振器と外部に設けた通信素子との間の高周波電流結合によって無線通信を行うことを特徴とする、通信装置。

【請求項2】
前記共振器の分散配列は層状であり、
第1の層は導電板を1次元又は2次元に互いに間隔を開けて配列し、第2の層は導電板を1次元又は2次元に互いに間隔を開けて配列するとともに、前記第1の層の導電板と配列方向に位置をずらして配列することを特徴とする、請求項1に記載の通信装置。

【請求項3】
前記複数の共振器の分散配列において、
互いに隣接する共振器間の高周波電流結合により、共振器の配列方向の無線通信を行い、
各層の共振器と外部に設けた通信素子と間の高周波電流結合により、外部との無線通信を行うことを特徴とする、請求項1又は2に記載の通信装置。

【請求項4】
前記各共振器の層は、誘電体層に導電板を配置して形成されることを特徴とする、請求項2から請求項3の何れか一つに記載の通信装置。

【請求項5】
第1の層および第2の層の導電板は矩形状のパッチ共振板であり、
第1の層のパッチ共振板の寸法は共振器の共振周波数の波長に基づいて定め、第2の層のパッチ共振板の寸法は、同共振周波数における挿入損失を少なくするように定めることを特徴とする、請求項2から請求項4の何れか一つに記載の通信装置。

【請求項6】
前記共振器は複数の共振周波数を有する多重共振特性を備え、当該多重共振特性で定まる複数の周波数により多重通信を行うことを特徴とする、請求項1から請求項5の何れか一つに記載の通信装置。

【請求項7】
前記共振器を構成する矩形状のパッチ共振板は導電板にスリットを有し、
当該スリットにより複数の共振周波数を有する多重共振特性を備えることを特徴とする、請求項6に記載の通信装置。

【請求項8】
前記共振器の層と対向してグラウンド層を備え、このグラウンド層と共振器の層との間で形成する導波路は、第2の層に配列される導電板の間隔を通して外界に開放状態であることを特徴とする、請求項1から請求項7の何れか一つに記載の通信装置。

【請求項9】
請求項1から請求項8の何れかの一つに記載の通信装置を備え、
当通信装置を形成する層材、又は支持部材を柔軟性を有するシート材とすることを特徴とする通信用シート。

【請求項10】
請求項1から請求項の何れか一つに記載の通信装置を備え、
当該通信装置を形成する層材、又は支持部材を柔軟性を有するストリップ材とすることを特徴とする通信用ストリップ。

産業区分
  • 伝送方式
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2006240201thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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