环形天线阵列以及环形天线阵列群制造技术

本发明专利技术提供一种环形天线阵列，其易于产生能够明确地设定通信区域的边界的磁场分布。当设n为自然数时，2

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】环形天线阵列以及环形天线阵列群
本专利技术涉及能够明确地设定通信区域的边界的环形天线阵列。
技术介绍
近年，针对有意图地限定通信区域的无线通信(区域限定无线)的需求越来越高。例如，专利文献1公开的电场通信系统是用于实现区域限定无线的一种手段。另一方面，低频(大约10MHz)磁场具有与人体或周围环境的相互作用明显低于电场的特征。例如，专利文献2公开的环形天线在限定空间中产生磁场。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2007-174570号公报专利文献2:日本特开2013-223117号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在电场通信中，只有存在于在环境中设置的接入点装置附近的区域中的终端装置能够进行与接入点装置的通信。但是，接入点装置附近的电场分布很大程度取决于设置环境、使用者的姿势等，因此难以通过电场来实现明确的附近的区域。因此，产生存在于本应该进行通信的位置的终端装置无法通信的情况或与此相反的情况等，难以构筑稳定可靠性高的区域限定无线系统。在这里，如专利文献2公开的那样，考虑使用低频磁场来作为通信介质。如果能够产生在通信区域的边界磁场强度急剧衰减的磁场部分，则能够构筑可靠性高的区域限定无线系统。但是，在专利文献2公开的配置为同心圆状的环形阵列天线中，环之间的相互作用大，因此难以在构成阵列的各环形天线中正确地流过意图的电流量。结果，存在难以产生在通信区域的边界磁场强度急剧衰减的磁场部分的问题。本专利技术是鉴于该问题而作出的，其目的在于提供一种环形天线阵列，其易于产生能够明确地设定通信区域的边界的磁场分布。用于解决课题的手段本专利技术的环形天线阵列的主旨是在使n为自然数时，则2n个环形天线相邻，在相邻的所述环形天线之间电流的方向是反向。专利技术效果根据本专利技术的环形天线阵列，能够提供一种环形天线阵列，其易于产生能够明确地设定通信区域的边界的磁场分布。附图说明图1表示第1实施方式的环形天线阵列1的结构例。图2表示环形天线阵列1的变形例。图3表示改变了环形天线阵列1的长宽比的例子。图4表示第2实施方式的环形天线阵列2的结构例。图5表示第3实施方式的环形天线阵列3的结构例。图6表示第4实施方式的环形天线阵列4的结构例。图7表示第5实施方式的环形天线阵列5的结构例。图8表示磁场分布的模拟条件，(a)表示z-x面、(b)表示z-w面。图9表示磁场分布的模拟结果，(a)表示z-x面、(b)表示z-w面。具体实施方式以下，使用附图对本专利技术的实施方式进行说明。对多个附图中相同的部分赋予相同的参照符号，并不重复说明。〔第1实施方式〕图1表示第1实施方式的环形天线阵列1的结构例。本实施方式的环形天线阵列1具备绝缘体基板10、环形天线11、环形天线12、第1供电点13a、13b以及第2供电点14a、14b。关于环形天线阵列1，在绝缘体基板10上将环形天线11、12这两个环形天线相邻地配置。第1供电点13a、13b向环形天线11供电，第2供电点14a、14b向环形天线12供电。第1供电点13a与第2供电点14a是正极(+)，第1供电点13b与第2供电点14b是负极(﹣)。绝缘体基板10是非磁性且不导电的绝缘体基板，例如是以丙烯酸树脂、聚四氟乙烯、陶瓷等为材料的基板。在该例子中，用正方形表示绝缘体基板10的形状，但是基板的形状可以具有任何形状。该例子的环形天线11、12的形状例如分别是半圆形状。形成环形天线11的导体图案从配置在绝缘体基板10的中央附近的第1供电点13a(+)向绝缘体基板10的外缘方向延长从而形成半圆形状的一方的底边部分。然后，导体图案从接近外缘的部分向接近绝缘体基板10的另一方外缘的部分以描绘半圆形的方式延长。之后，导体图案向配置在绝缘体基板10的中央附近的第1供电点13b(﹣)以描绘半圆形状的另一方底边部分的方式延长，形成环形天线11。当把绝缘体基板10的平面设为以该基板的中央为原点的xy平面时，在以绝缘体基板10的x轴为基准的与环形天线11呈线对称的位置上形成环形天线12。环形天线12通过同样地配置在与第1供电点13a、13b呈线对称的位置上的第2供电点14a、14b进行供电，是向-y方向凸出的与环形天线11相同形状的环形天线。第1供电点13a、13b以及第2供电点14a、14b对两个环形天线11以及12施加相等的交流电流。向第1供电点13a、13b以及第2供电点14a、14b供电的信号源可以共用一台信号源，也可以准备2台信号源。但是，需要使向环形天线11、12施加的交流电流的相位同步。一般来说，电流环在远处产生的磁场的振幅与磁偶极矩矢量m的大小成比例。通过以下数学式赋予磁偶极矩矢量m。数学式1m＝IS(1)I是流过导体环(环形天线)的电流。S是环形天线所包围的区域的面积矢量。m的方向是相对于电流的方向为右手定则的方向。如果在同一基板(绝缘体基板10)上相邻配置的两个环形天线中流过等量的电流，则各自的磁偶极矩矢量m的方向为反向，这是由于流过环形天线11的电流的方向是顺时针方向，流过环形天线12的电流的方向是逆时针方向。结果，两个环形天线11与12的磁偶极矩矢量m之和为零。也就是说，远处的磁场表示出急剧衰减的特性。因此，如此形成的环形天线阵列能够产生通过单一的环形天线无法获得的轮廓分明的磁场分布。针对具体的磁场分布会在后面进行描述。图2表示环形天线阵列1的变形例。图2(a)表示将环形天线11、12设为长方形的形状的例子。图2(b)表示将环形天线11、12设为等腰三角形的形状的例子。环形天线的形状并不限于上述例子。如果构成环形天线阵列的导体环所形成的各个区域的面积相等，则环形天线的形状在环形天线阵列之间可以不同。另外，绝缘体基板10的长宽比(aspectratio)无需是1。如图3所示，绝缘体基板10的形状可以是长方形。也就是说，环形天线的形状可以在绝缘体基板10的y轴方向上压缩，并在x轴方向上延长。如以上所述，根据环形天线阵列1，不像现有技术那样同心圆状地配置两个环形天线，因此没有它们之间的相互作用。因此，能够在环形天线11、12中正确地流过所意图的电流量。结果，如设计的那样，能够实现一种环形天线阵列，其具有能够明确地决定通信区域的边界的轮廓分明的磁场分布。〔第2实施方式〕图4表示第2实施方式的环形天线阵列2的结构例。本实施方式的环形天线阵列2减少了环形天线阵列1的供电点的数量。环形天线阵列2具备一对供电点23a、23b。环形天线11、12通过一对供电点23a、23b进行供电。正极(+)的供电点23a被配置在上述第2供电点14a的位置。负极(﹣)的供电点23b被配置在上述第1供电点13b的位置。也就是说，供电点23a与供电点23b被配置在以原点为中心的点对称的位置上。在绝缘体基板10的xy平面的﹣y方向上配置的环形天线12的半圆形状的底边的基板中央部分的一端与供电点23a连接。环形天线12的半圆形状的另一方的基板中央部分的底边的端部在供电点23a与23b之间被延长，与环形天线11的半圆形状的一方的底边的基板中央部分相连接。然后，环形天线11的半圆形状的另一方的底边的端部与供电点23b相连接。如此，例如通过以供电点23a为起点，以供电点23b为终点的可一笔描绘的方式构成环形天线11、12，由此能够减少供电点的数量。此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环形天线阵列，其特征在于，在设n为自然数时，2

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.17 JP 2015-1603941.一种环形天线阵列，其特征在于，在设n为自然数时，2n个环形天线相邻，在相邻的所述环形天线之间，电流的方向为相反方向。2.根据权利要求1所述的环形天线阵列，其特征在于，配置在同一平面上的多个所述环形天线的磁偶极矩矢量的总和是零，所述磁偶极矩矢量是所述环形天线包围的面积与所述电流的乘积。3.根据权利要求1或2所述的环形天线阵列，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木爱一郎，森泽文晴，森村浩季，沟田勉，加加见修，
申请(专利权)人：日本电信电话株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP