信号伝送装置
【課題】真水あるいは海水あるいは液状の高誘電体物質あるいはこれらを含む液体中において、電磁波信号を低損失で伝送させるための信号伝送装置を実現する。
【解決手段】発信手段２１からは、３２０ＭＨｚ以下の周波数帯の電磁波信号を小型のループアンテナ２１３によって液体中に放射し、当該放射された電磁波信号は、受信手段２２に接続された小型ループアンテナ２２３によって受信する。ループアンテナ２１３と２２３は、当該液体の比較的に高い誘電率によって共振状態あるいはマッチング状態となり、電磁波信号を低損失で効率よく伝送することができる。
【解決手段】発信手段２１からは、３２０ＭＨｚ以下の周波数帯の電磁波信号を小型のループアンテナ２１３によって液体中に放射し、当該放射された電磁波信号は、受信手段２２に接続された小型ループアンテナ２２３によって受信する。ループアンテナ２１３と２２３は、当該液体の比較的に高い誘電率によって共振状態あるいはマッチング状態となり、電磁波信号を低損失で効率よく伝送することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、比較的に誘電率の高い液体中において、電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５は、非特許文献１に記載されている従来の「淡水中の５０ＭＨｚ帯電磁波伝搬特性の検討」の実施例である。 図５において、送信機１０は５０ＭＨｚ帯の電磁波信号を発生しており、当該電磁波信号は水面１１１より下部に設置されたアンテナ１１から水中に放射され、アンテナ１２により受信された当該電磁波信号は受信機１３によって受信された信号の強度が測定される。
当該アンテナ１１が水面１１１の下部６０ｃｍと１１０ｃｍの位置に設置されたときのアンテナ１１とアンテナ１２間の垂直方向と水平方向の伝搬損失が測定されている。測定結果からは、アンテナ１１から１０ｍ程度離れた位置での伝搬損失が４０ｄＢから６０ｄＢ程度であり、高品質の通信が可能であることを示唆しているが、使用したアンテナが半波長ダイポールアンテナであるため大型となり、移動体に装着することが難しい問題点があり、特に、水中に生息する生物などに装着するバイオテレメトリなどの目的には適さない問題点がある。
一方、特許文献１に記載されている従来の「水中における無線通信装置」では、固定局無線装置に漏洩同軸ケーブルを接続し、移動局無線装置には広帯域ダブレット空中線が接続されており、前記と同様な問題点がある。
また、特許文献２に記載されている従来の「魚ロボット及び水中通信」では、水中での通信にＦＭ変調された電波を用いるとされているが、アンテナの種類および利用する周波数帯あるいは伝送損失を最適にするための条件についての特段の記述がされていない問題点がある。
【特許文献１】特開２００２−３１４４６７号
【特許文献２】特開２００２−１３６７７６号
【非特許文献１】「淡水中の５０ＭＨｚ帯電磁波伝搬特性の検討」２００３電子情報通信学会通信ソサイエテイ大会、Ｂ−１−３１、（２００３−０９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明は、比較的に誘電率の高い液体中において、電磁波信号を低損失で伝送するために用いるアンテナを小型化し、液体中に生息する生物あるいは液体中に存在する小型の移動体に装着して使用できる信号伝送装置を実現するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明に係わる信号伝送装置は、誘電率が比較的に高い液体中で、３２０ＭＨｚ以下の周波数帯の電磁波信号を用い、発信手段および受信手段に小型のループアンテナを接続し、当該ループアンテナが当該液体中で共振状態あるいはマッチング状態となるように設定することによって、当該電磁波信号を効率良く放射しあるいは受信することができる。
【発明の効果】
【０００５】
従来の水中での信号伝送装置では、音波あるいは超音波が用いられ、あるいは例えばＶＬＦ帯等の比較的に低い周波数帯の電磁波信号を用いることが一般的であり、比較的に高い周波数帯の電磁波信号を用いる場合でもアンテナに半波長のダイポールを用いるため大型となる問題点があった。
本発明の信号伝送装置では、小型のループアンテナを用い、当該液体中における共振現象あるいはマッチング現象を利用することによって、小型・軽量化および低コスト化が可能となり、水中に生息する小動物などにも装着できるので、バイオテレメトリなどに活用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
この発明に係わる信号伝送装置は、図１に示すように、発信手段２１が、例えば、２７ＭＨｚ帯の送信機２１２であり、当該送信機２１２から発信される電磁波信号を、小型のループアンテナ２１３によって、比較的に高い誘電率の液体中に効率よく放射し、当該放射された電磁波信号を小型のループアンテナ２１４によって受信し、受信手段２２の、例えば、２７ＭＨｚの受信機２１５によって受信される。
図２では、発信手段２１がパッシブタグであり、受信手段２２がタグリーダである。当該パッシブタグ２２には小型のループアンテナ２１３が内臓され、防水処理が施されて液体中の小動物などに装着され、タグリーダ２２に接続された小型のループアンテナ２１４によってパッシブタグ２１の識別符号を読み取ることができる。
図３に、当該液体の誘電率とループアンテナ２１３および２１４の内径寸法と巻数によって決まる共振周波数あるいはマッチング周波数の発生状況を示す。電磁波信号の周波数が共振周波数あるいはマッチング周波数３１４において共振現象あるいはマッチング現象が最も顕著に現れる。従って、当該共振現象あるいはマッチング現象が生じる周波数帯を利用することによって当該液体中で、良好な伝送特性を利用した信号伝送装置を実現することができる。
【実施例１】
【０００７】
図１は、本発明の一実施例を示すシステム構成図であり、伝送媒体に液体を用いる場合である。図１において、２１は発信手段、２１１は制御部、２１２は、例えば、２７ＭＨｚ帯の送信機、２１３は小型のループアンテナ、２２は受信手段、２２１は制御部、２２２は、例えば、２７ＭＨｚ帯の受信機、２２３は小型のループアンテナ、２２４はインターフエイス部、２２５は接続端子、１１１は水面あるいは液面である。
制御部２１１により制御される２７ＭＨｚ帯の送信機２１２からは、識別符号等を含む信号によって変調された電磁波信号が発信され、液面１１１の下部に設けられた小型のループアンテナ２１３によって当該電磁波信号を効率よく放射する。
ここで、当該ループアンテナ２１３の内径寸法および巻数を選択して当該液体中で共振状態あるいはマッチング状態とし、当該電磁波信号を効率よく放射するようにする。この場合、液体の誘電率は空気の誘電率に比較して一般に高い値を示すため、当該ループアンテナ２１３は液体中では放射効率が良いのに対して、空気中では放射効率が極端に低い状態となる。
液体中に放射された電磁波信号は、液面１１１の下部に設けられた小型のループアンテナ２２３で受信され、制御部２２１によって制御される２７ＭＨｚ帯の受信機２２２によって受信され、検出データがインターフエイス部２２４および接続端子２２５により外部に出力される。
当該ループアンテナ２１３と２２３を真水のような高い誘電率（ε＝８１）の液体中に浸すと、図３に示すように共振現象あるいはマッチング現象が生じ、電磁波信号の周波数が共振周波数あるいはマッチング周波数３１４において共振現象あるいはマッチング現象が最も顕著に現れ、小型のループアンテナ２１３と２２３の間の結合損が減少する。従って、上記の共振現象あるいはマッチング現象が生じる周波数帯を利用することによって、当該真水中で低損失の信号伝送装置が実現できる。
一方、海水などでは誘電率が更に高くなり、当該ループアンテナ２１３と２２３を更に小型化することが可能となり、同一の形状の場合には共振周波数あるいはマッチング周波数が低くなるので、伝送損失が低くなるなどのメリットがある。
【０００８】
ここで、当該ループアンテナ２１３と２２３として、幅が０．２５ｍｍであり間隔が０．２５ｍｍ程度のループを３０ｍｍ×３０ｍｍ程度の大きさのプリント基板上に形成し、巻数を４０回程度とすることで、真水中において２７ＭＨｚ程度の周波数で共振現象あるいはマッチング現象を生じる。
上記のループアンテナ２１３と２２３を用いると、真水中で間隔を１ｍとした場合、伝送損失が２１ｄＢ程度であった。
また、ループアンテナ２１３と２２３の巻数を一定とした場合、ループアンテナ２１３と２２３と直列に外部インピーダンスを挿入することで上記の共振周波数あるいはマッチング現象を調整できることが実験で確認されている。
なお、液体の誘電率がε＝８１の場合、当該電磁波信号の波長は９分の１に短縮され、２７ＭＨｚ帯では波長が約１．３ｍとなるので、ループアンテナ２１３と２２３の間の結合損をＬ＝２２＋２０ｌｏｇ（間隔／波長）（ｄＢ）から求めると、ループアンテナ２１３と２２３の間隔が１ｍでは、結合損が約２０ｄＢとなることから、上記の実験結果とほぼ合致し、真水中では伝搬波長が短縮される以外は、空間での電磁波信号の伝搬と同様な減衰曲線を描くものと考えられる。
また、当該受信手段に複数のループアンテナがアンテナ切替器を介して接続され、周期的に切り替えられ、当該複数のアンテナ毎に受信した当該電磁波信号の搬送波信号あるいは副搬送波信号の周波数あるいは位相あるいはこれらの組合わせの差を測定することによって、当該発信手段が位置する方向を高い精度で検知することができる。
また、液体の誘電率が、温度、液体の濃度、その他の条件で変化すので、誘電率の変化に応じて伝送する電磁波信号の周波数をアダプテイブに変化させることによって伝送損失を低く保つことができる。
また、電磁波信号の周波数は低いほど伝送損失が少ないメリットがあるが、低くなりすぎるとループアンテナの形状が大きくなるデメリットがある。結局、電磁波信号の周波数は３２０ＭＨｚ程度以下の比較的に低い周波数帯が有利であり、１ＭＨｚ〜５０ＭＨｚ帯が適している。ただし、液体中の大型の移動体に対しては、アンテナのある程度の大型化が許容されることから、１ＭＨｚ以下の周波数帯を利用することも可能である。
また、誘電率が高い液体中ではその境界面で電磁波信号が全反射する確率が高く、電磁波信号が当該液体中に閉じ込められることから、開空間への電磁波信号の漏洩は極くわずかであるので、電波法が規定する微弱な電波が、開空間で３ｍ離れた地点での電界値で規定されるとすれば、液体中で１ワットの送信出力は開空間では微弱な電波として許容されるものと考える。
また、当該発信手段２１に電池を内臓させることによって、液体中のアクテイブタグとして機能させることができる。
【実施例２】
【０００９】
図２は、本発明の他の実施例を示すシステム構成図である。図２において、２１はパッシブタグ、２１１は制御部、２１２は、例えば、２７ＭＨｚ帯の送信機、２１３は小型のループアンテナ、２１４はアンテナ切替器、２１５は整流・受信機、２２はタグリーダ、２２１は制御部、２２２ａは、例えば、２７ＭＨｚ帯の受信機、２２２ｂは、例えば、２７ＭＨｚ帯の送信機、２２３ａ、２２３ｂは小型のループアンテナ、２２４はインターフエイス部、２２５は接続端子、１１１は水面あるいは液面である。
タグリーダ２２の送信機２２１ｂからは、例えば、２７ＭＨｚ帯の比較的に高出力の電磁波信号が発信され、小型のループアンテナ２２３ａから液体中に放射され、パッシブタグ２１において小型のループアンテナ２１３により受信され、アンテナ切替器２１４によって切替えられ、整流・受信機によって電磁波信号が整流されて直流電力に変換されるとともに電磁波信号が検波されてタグリーダ２２からの読出信号を受信する。
当該タグリーダ２２から発信された読出信号が自局を呼び出すものであると、当該直流電力を用いて自らの識別信号を含む電磁波信号を２７ＭＨｚ帯の送信機２２２から発信する。当該送信機２２２から発信された電磁波信号は、タグリーダ２２の受信機２１２ａにより受信されて検波され、制御部２２３によって当該パッシブタグ２１の識別情報を検知し、ＲＳ２３２Ｃインターフエイス２２４により外部に出力される。
ここで、タグリーダ２２のアンテナ２１３ａと２１３ｂは、例えば、河川を魚などが遡上するための水路などに間隔をおいて設置され、パッシブタグ２１を装着された魚などの水生動物が当該アンテナ２１３ａと２１３ｂの中間部分を通過するとき、当該水生動物の識別番号を検知することができる。
当該ループアンテナ２１３ａと２１３ｂは水路の水平方向あるいは垂直方向に間隔をおいて設置され、あるいは液面に設置する場合にはフロータあるいは浮きに装着することにより、当該ループアンテナ２１３ａと２１３ｂを常に液面下に保つことができる。
当該タグリーダ２２から発信する電磁波信号の周波数を例えば２７ＭＨｚとし、発信電力を１ワットとすると、約10m離れた位置にあるパッシブタグ２１を識別しあるいは識別符号を検知することができる。
なお、パッシブタグ２１は小型・軽量化が可能であるため、水中に生息する小動物などに装着することが可能であり、タグリーダ２２の送信アンテナ２１３ｂから１ｍ程度以内の位置に存在するパッシブタグ２１を識別しあるいは識別符号を検知することができる。
また、当該パッシブタグ２１を遊泳中の人体に装着し、あるいは水中の任意の移動体あるいは固定された物体などに装着しても同様な効果が得られる。
【実施例３】
【００１０】
図３は本発明の実施例のループアンテナの共振現象あるいはマッチング現象の例を示す図であり、３０１は共振現象あるいはマッチング現象を示す曲線、３１１は周波数軸、、３１２は減衰量、３１３は減衰量０ｄＢを示す線、３１４は共振周波数あるいはマッチング周波数である。
例えば、真水中に２基のループアンテナを対向して設置し、ループアンテナ間の結合損失を測定した結果、共振現象あるいはマッチング現象を示す曲線３０１が、共振周波数あるいはマッチング周波数３１４において結合損失が最低となる共振現象あるいはマッチング現象が最も顕著に現れることが分かる。
上記の共振周波数あるいはマッチング周波数は、ループアンテナの内径寸法、巻数、液体の誘電率などによって決まる。
従って、これらの共振現象あるいはマッチング現象を生じる周波数帯を利用することによって、当該液体中での伝送損失を低くすることができる。
また、塩分を含む塩水中の場合、ループアンテナの内径および巻数を同じとしても、塩分の濃度の上昇につれて上記の共振周波数あるいはマッチング周波数が急激に低下し、塩分濃度がある値を超えると、共振周波数あるいはマッチング周波数の低下が下げ止まる（実験では１０ＭＨｚ程度で）傾向にある。真水中に比べ塩水中の結合損失が減少（実験では７ｄＢ低下）し、安定な伝送媒体となることが実験的に確かめられたことから、海水を伝送媒体として用いることで更に伝送損失の少ない信号伝送装置が実現できることを発見した。
また、真水あるいは海水以外にも、液状の高誘電体物質あるいはこれらを含む液体でも同様な共振現象あるいはマッチング現象が生じることが期待できる。
また、真水あるいは海水のように高い誘電率の液体が限られた容積の容器あるいは池あるいは川などに区切られている場合には、境界面で電磁波信号が全反射する確率が高くなり、当該液体中での伝搬損失が低くなる傾向にあることが実験で確かめられている。
また、河川の下流で真水と海水が混ざり合う場合あるいは当該伝送媒体が液体の混合物あるいは固体が溶解された液体等の場合に温度あるいは混合割合あるいは溶解割合が変化する場合に前記の共振周波数あるいはマッチング周波数が変化することから、当該伝送媒体の特性の変化に応じて当該発信手段から発信される高周波信号の周波数を予め設定し、あるいは予め設定した周波数を含めて連続的にあるいは段階的に変化させ、あるいは当該受信手段において当該高周波信号の周波数に追随しあるいは追跡して受信することで最適な周波数を選択できる。
【実施例４】
【００１１】
図４は本発明の実施例のループアンテナの構造の例を示す図であり、４０１はループアンテナ、４０２はプリント基板、４０３は外部インピーダンス、４０４は防水ケース、４０５ａ、４０５ｂはアンテナ端子である。
ループアンテナ４０１を絶縁電線を用いて構成する場合、直接液体中に浸して用いることができるが、ループアンテナ４０１をプリント基板４０２上に構成した場合には、防水ケース４０４の中に収納しあるいはコーテング剤を塗布するなどの処理が必要となる。
ループアンテナ４０１を直接液体中に浸さず、防止ケース４０４などに収納すると、上記の共振周波数あるいはマッチング周波数が高くなるので、外部インピーダンス４０３を直列に接続することによって、共振周波数あるいはマッチング周波数を低くすることができる。
ループアンテナ４０１の出力は、接続端子４０５ａ、４０５ｂを介して送信機あるいは受信機に接続される。
ここで、プリント基板４０２の誘電率を液体の誘電率に近づけることによって、上記の共振現象あるいはマッチング現象を生じる周波数の低下を補うことができる。
【００１２】
以上の説明では、真水中を伝送する場合に２７ＭＨｚ帯に最も顕著に共振現象あるいはマッチング現象が現れ、塩分濃度の高い塩水中を伝送する場合には１０ＭＨｚ付近に最も顕著に共振現象あるいはマッチング現象が現れるとしたが、ループアンテナの内径と巻数を変化させ、あるいは外部インピーダンスを付加することによって、上記の共振現象あるいはマッチング現象が生じる周波数を変化させあるいは任意の周波数に調整することができる。
また、真水中あるいは塩水中以外にも、比較的に誘電率が高い液体中でも同様な効果が得られる。
また、塩分を含む海水中では、上記の共振現象あるいはマッチング現象を生じる周波数を下げる効果が大きいので、比較的に小さな形状のループアンテナを用いても、数十ｋＨｚから数１０ＭＨｚまでの比較的に低い周波数帯の電磁波信号を利用して長スパンの信号伝送が可能となる。
また、前記の共振現象あるいはマッチング現象が、当該液体を構成する誘電体の特性によっては、当該誘電体の分極現象あるいは当該誘電体の原子あるいは分子の共鳴現象により引き起こされる場合が考えられる。
また、アンテナがループアンテナの場合について述べたが、ループアンテナと同様に液体中で共振現象あるいはマッチング現象を強く生じる小型・軽量のアンテナを用いても同様な効果が得られる。
また、当該電磁波信号を液体中あるいは地中に設けたループアンテナから放射し、反射物により反射した電磁波信号を液体中あるいは地中に設けたループアンテナを用いて受信することにより、液体中あるいは地中の探査において探査距離を延長することが可能である。
また、当該発信手段が電池を内蔵しあるいは発電手段を内蔵しあるいは外部からの電磁波信号を受けて整流しあるいはこれらの組合わせで動作させることで長時間あるいは繰返して利用することができる。
また、当該発信手段あるいはパッシブタグを人体を循環させてテレメトリングするなどナノテクの分野では、ＵＨＦ帯以上の高い周波数帯の電磁波信号を用いることで、ループアンテナを含め小型化することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
本発明は、上記のように構成されているため小型・軽量・低コストであり、真水中あるいは海水中あるいは液状の高誘電体物質中あるいはこれらを含む液体中を、低い伝送損失で電磁波信号を伝送することができることから、バイオテレメトリ、ダイバー間の通信、ダイバーの位置の検知、ＲＦタグなど、液体中で電磁波信号を伝送する装置に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の他の実施例を示すシステム構成図である。
【図３】本発明の実施例のループアンテナの共振現象あるいはマッチング現象の例を示す図である。
【図４】本発明の実施例のループアンテナの構造の例を示す図である。
【図５】従来の実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００１５】
１０ ５０ＭＨｚ帯送信機
１１ アンテナ
１２ アンテナ
１３ ５０ＭＨｚ帯受信機
２１ 発信手段またはパッシブタグ
２２ 受信手段またはタグリーダ
１１１ 水面あるいは液面
２１１ 制御部
２１２ ２７ＭＨｚ帯の送信機
２１３ ループアンテナ
２１４ アンテナ切替器
２１５ 整流・受信機
２２１ 制御部
２２２、２２２ａ ２７ＭＨｚ帯受信機
２２２ｂ ２７ＭＨｚ帯送信機
２２３、２２３ａ、２２３ｂ ループアンテナ
２２４ インターフエイス部
２２５ 接続端子
３０１ 結合損失を示す曲線
３１１ 周波数軸
３１２ 結合損失
３１３ 結合損失０ｄＢを示す線
３１４ 結合損失が最低となる周波数
４０１ ループアンテナ
４０２ プリント基板
４０３ 外部インピーダンス
４０４ 防水ケース
４０５ａ、４０５ｂ アンテナ端子
【技術分野】
【０００１】
この発明は、比較的に誘電率の高い液体中において、電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５は、非特許文献１に記載されている従来の「淡水中の５０ＭＨｚ帯電磁波伝搬特性の検討」の実施例である。 図５において、送信機１０は５０ＭＨｚ帯の電磁波信号を発生しており、当該電磁波信号は水面１１１より下部に設置されたアンテナ１１から水中に放射され、アンテナ１２により受信された当該電磁波信号は受信機１３によって受信された信号の強度が測定される。
当該アンテナ１１が水面１１１の下部６０ｃｍと１１０ｃｍの位置に設置されたときのアンテナ１１とアンテナ１２間の垂直方向と水平方向の伝搬損失が測定されている。測定結果からは、アンテナ１１から１０ｍ程度離れた位置での伝搬損失が４０ｄＢから６０ｄＢ程度であり、高品質の通信が可能であることを示唆しているが、使用したアンテナが半波長ダイポールアンテナであるため大型となり、移動体に装着することが難しい問題点があり、特に、水中に生息する生物などに装着するバイオテレメトリなどの目的には適さない問題点がある。
一方、特許文献１に記載されている従来の「水中における無線通信装置」では、固定局無線装置に漏洩同軸ケーブルを接続し、移動局無線装置には広帯域ダブレット空中線が接続されており、前記と同様な問題点がある。
また、特許文献２に記載されている従来の「魚ロボット及び水中通信」では、水中での通信にＦＭ変調された電波を用いるとされているが、アンテナの種類および利用する周波数帯あるいは伝送損失を最適にするための条件についての特段の記述がされていない問題点がある。
【特許文献１】特開２００２−３１４４６７号
【特許文献２】特開２００２−１３６７７６号
【非特許文献１】「淡水中の５０ＭＨｚ帯電磁波伝搬特性の検討」２００３電子情報通信学会通信ソサイエテイ大会、Ｂ−１−３１、（２００３−０９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明は、比較的に誘電率の高い液体中において、電磁波信号を低損失で伝送するために用いるアンテナを小型化し、液体中に生息する生物あるいは液体中に存在する小型の移動体に装着して使用できる信号伝送装置を実現するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明に係わる信号伝送装置は、誘電率が比較的に高い液体中で、３２０ＭＨｚ以下の周波数帯の電磁波信号を用い、発信手段および受信手段に小型のループアンテナを接続し、当該ループアンテナが当該液体中で共振状態あるいはマッチング状態となるように設定することによって、当該電磁波信号を効率良く放射しあるいは受信することができる。
【発明の効果】
【０００５】
従来の水中での信号伝送装置では、音波あるいは超音波が用いられ、あるいは例えばＶＬＦ帯等の比較的に低い周波数帯の電磁波信号を用いることが一般的であり、比較的に高い周波数帯の電磁波信号を用いる場合でもアンテナに半波長のダイポールを用いるため大型となる問題点があった。
本発明の信号伝送装置では、小型のループアンテナを用い、当該液体中における共振現象あるいはマッチング現象を利用することによって、小型・軽量化および低コスト化が可能となり、水中に生息する小動物などにも装着できるので、バイオテレメトリなどに活用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
この発明に係わる信号伝送装置は、図１に示すように、発信手段２１が、例えば、２７ＭＨｚ帯の送信機２１２であり、当該送信機２１２から発信される電磁波信号を、小型のループアンテナ２１３によって、比較的に高い誘電率の液体中に効率よく放射し、当該放射された電磁波信号を小型のループアンテナ２１４によって受信し、受信手段２２の、例えば、２７ＭＨｚの受信機２１５によって受信される。
図２では、発信手段２１がパッシブタグであり、受信手段２２がタグリーダである。当該パッシブタグ２２には小型のループアンテナ２１３が内臓され、防水処理が施されて液体中の小動物などに装着され、タグリーダ２２に接続された小型のループアンテナ２１４によってパッシブタグ２１の識別符号を読み取ることができる。
図３に、当該液体の誘電率とループアンテナ２１３および２１４の内径寸法と巻数によって決まる共振周波数あるいはマッチング周波数の発生状況を示す。電磁波信号の周波数が共振周波数あるいはマッチング周波数３１４において共振現象あるいはマッチング現象が最も顕著に現れる。従って、当該共振現象あるいはマッチング現象が生じる周波数帯を利用することによって当該液体中で、良好な伝送特性を利用した信号伝送装置を実現することができる。
【実施例１】
【０００７】
図１は、本発明の一実施例を示すシステム構成図であり、伝送媒体に液体を用いる場合である。図１において、２１は発信手段、２１１は制御部、２１２は、例えば、２７ＭＨｚ帯の送信機、２１３は小型のループアンテナ、２２は受信手段、２２１は制御部、２２２は、例えば、２７ＭＨｚ帯の受信機、２２３は小型のループアンテナ、２２４はインターフエイス部、２２５は接続端子、１１１は水面あるいは液面である。
制御部２１１により制御される２７ＭＨｚ帯の送信機２１２からは、識別符号等を含む信号によって変調された電磁波信号が発信され、液面１１１の下部に設けられた小型のループアンテナ２１３によって当該電磁波信号を効率よく放射する。
ここで、当該ループアンテナ２１３の内径寸法および巻数を選択して当該液体中で共振状態あるいはマッチング状態とし、当該電磁波信号を効率よく放射するようにする。この場合、液体の誘電率は空気の誘電率に比較して一般に高い値を示すため、当該ループアンテナ２１３は液体中では放射効率が良いのに対して、空気中では放射効率が極端に低い状態となる。
液体中に放射された電磁波信号は、液面１１１の下部に設けられた小型のループアンテナ２２３で受信され、制御部２２１によって制御される２７ＭＨｚ帯の受信機２２２によって受信され、検出データがインターフエイス部２２４および接続端子２２５により外部に出力される。
当該ループアンテナ２１３と２２３を真水のような高い誘電率（ε＝８１）の液体中に浸すと、図３に示すように共振現象あるいはマッチング現象が生じ、電磁波信号の周波数が共振周波数あるいはマッチング周波数３１４において共振現象あるいはマッチング現象が最も顕著に現れ、小型のループアンテナ２１３と２２３の間の結合損が減少する。従って、上記の共振現象あるいはマッチング現象が生じる周波数帯を利用することによって、当該真水中で低損失の信号伝送装置が実現できる。
一方、海水などでは誘電率が更に高くなり、当該ループアンテナ２１３と２２３を更に小型化することが可能となり、同一の形状の場合には共振周波数あるいはマッチング周波数が低くなるので、伝送損失が低くなるなどのメリットがある。
【０００８】
ここで、当該ループアンテナ２１３と２２３として、幅が０．２５ｍｍであり間隔が０．２５ｍｍ程度のループを３０ｍｍ×３０ｍｍ程度の大きさのプリント基板上に形成し、巻数を４０回程度とすることで、真水中において２７ＭＨｚ程度の周波数で共振現象あるいはマッチング現象を生じる。
上記のループアンテナ２１３と２２３を用いると、真水中で間隔を１ｍとした場合、伝送損失が２１ｄＢ程度であった。
また、ループアンテナ２１３と２２３の巻数を一定とした場合、ループアンテナ２１３と２２３と直列に外部インピーダンスを挿入することで上記の共振周波数あるいはマッチング現象を調整できることが実験で確認されている。
なお、液体の誘電率がε＝８１の場合、当該電磁波信号の波長は９分の１に短縮され、２７ＭＨｚ帯では波長が約１．３ｍとなるので、ループアンテナ２１３と２２３の間の結合損をＬ＝２２＋２０ｌｏｇ（間隔／波長）（ｄＢ）から求めると、ループアンテナ２１３と２２３の間隔が１ｍでは、結合損が約２０ｄＢとなることから、上記の実験結果とほぼ合致し、真水中では伝搬波長が短縮される以外は、空間での電磁波信号の伝搬と同様な減衰曲線を描くものと考えられる。
また、当該受信手段に複数のループアンテナがアンテナ切替器を介して接続され、周期的に切り替えられ、当該複数のアンテナ毎に受信した当該電磁波信号の搬送波信号あるいは副搬送波信号の周波数あるいは位相あるいはこれらの組合わせの差を測定することによって、当該発信手段が位置する方向を高い精度で検知することができる。
また、液体の誘電率が、温度、液体の濃度、その他の条件で変化すので、誘電率の変化に応じて伝送する電磁波信号の周波数をアダプテイブに変化させることによって伝送損失を低く保つことができる。
また、電磁波信号の周波数は低いほど伝送損失が少ないメリットがあるが、低くなりすぎるとループアンテナの形状が大きくなるデメリットがある。結局、電磁波信号の周波数は３２０ＭＨｚ程度以下の比較的に低い周波数帯が有利であり、１ＭＨｚ〜５０ＭＨｚ帯が適している。ただし、液体中の大型の移動体に対しては、アンテナのある程度の大型化が許容されることから、１ＭＨｚ以下の周波数帯を利用することも可能である。
また、誘電率が高い液体中ではその境界面で電磁波信号が全反射する確率が高く、電磁波信号が当該液体中に閉じ込められることから、開空間への電磁波信号の漏洩は極くわずかであるので、電波法が規定する微弱な電波が、開空間で３ｍ離れた地点での電界値で規定されるとすれば、液体中で１ワットの送信出力は開空間では微弱な電波として許容されるものと考える。
また、当該発信手段２１に電池を内臓させることによって、液体中のアクテイブタグとして機能させることができる。
【実施例２】
【０００９】
図２は、本発明の他の実施例を示すシステム構成図である。図２において、２１はパッシブタグ、２１１は制御部、２１２は、例えば、２７ＭＨｚ帯の送信機、２１３は小型のループアンテナ、２１４はアンテナ切替器、２１５は整流・受信機、２２はタグリーダ、２２１は制御部、２２２ａは、例えば、２７ＭＨｚ帯の受信機、２２２ｂは、例えば、２７ＭＨｚ帯の送信機、２２３ａ、２２３ｂは小型のループアンテナ、２２４はインターフエイス部、２２５は接続端子、１１１は水面あるいは液面である。
タグリーダ２２の送信機２２１ｂからは、例えば、２７ＭＨｚ帯の比較的に高出力の電磁波信号が発信され、小型のループアンテナ２２３ａから液体中に放射され、パッシブタグ２１において小型のループアンテナ２１３により受信され、アンテナ切替器２１４によって切替えられ、整流・受信機によって電磁波信号が整流されて直流電力に変換されるとともに電磁波信号が検波されてタグリーダ２２からの読出信号を受信する。
当該タグリーダ２２から発信された読出信号が自局を呼び出すものであると、当該直流電力を用いて自らの識別信号を含む電磁波信号を２７ＭＨｚ帯の送信機２２２から発信する。当該送信機２２２から発信された電磁波信号は、タグリーダ２２の受信機２１２ａにより受信されて検波され、制御部２２３によって当該パッシブタグ２１の識別情報を検知し、ＲＳ２３２Ｃインターフエイス２２４により外部に出力される。
ここで、タグリーダ２２のアンテナ２１３ａと２１３ｂは、例えば、河川を魚などが遡上するための水路などに間隔をおいて設置され、パッシブタグ２１を装着された魚などの水生動物が当該アンテナ２１３ａと２１３ｂの中間部分を通過するとき、当該水生動物の識別番号を検知することができる。
当該ループアンテナ２１３ａと２１３ｂは水路の水平方向あるいは垂直方向に間隔をおいて設置され、あるいは液面に設置する場合にはフロータあるいは浮きに装着することにより、当該ループアンテナ２１３ａと２１３ｂを常に液面下に保つことができる。
当該タグリーダ２２から発信する電磁波信号の周波数を例えば２７ＭＨｚとし、発信電力を１ワットとすると、約10m離れた位置にあるパッシブタグ２１を識別しあるいは識別符号を検知することができる。
なお、パッシブタグ２１は小型・軽量化が可能であるため、水中に生息する小動物などに装着することが可能であり、タグリーダ２２の送信アンテナ２１３ｂから１ｍ程度以内の位置に存在するパッシブタグ２１を識別しあるいは識別符号を検知することができる。
また、当該パッシブタグ２１を遊泳中の人体に装着し、あるいは水中の任意の移動体あるいは固定された物体などに装着しても同様な効果が得られる。
【実施例３】
【００１０】
図３は本発明の実施例のループアンテナの共振現象あるいはマッチング現象の例を示す図であり、３０１は共振現象あるいはマッチング現象を示す曲線、３１１は周波数軸、、３１２は減衰量、３１３は減衰量０ｄＢを示す線、３１４は共振周波数あるいはマッチング周波数である。
例えば、真水中に２基のループアンテナを対向して設置し、ループアンテナ間の結合損失を測定した結果、共振現象あるいはマッチング現象を示す曲線３０１が、共振周波数あるいはマッチング周波数３１４において結合損失が最低となる共振現象あるいはマッチング現象が最も顕著に現れることが分かる。
上記の共振周波数あるいはマッチング周波数は、ループアンテナの内径寸法、巻数、液体の誘電率などによって決まる。
従って、これらの共振現象あるいはマッチング現象を生じる周波数帯を利用することによって、当該液体中での伝送損失を低くすることができる。
また、塩分を含む塩水中の場合、ループアンテナの内径および巻数を同じとしても、塩分の濃度の上昇につれて上記の共振周波数あるいはマッチング周波数が急激に低下し、塩分濃度がある値を超えると、共振周波数あるいはマッチング周波数の低下が下げ止まる（実験では１０ＭＨｚ程度で）傾向にある。真水中に比べ塩水中の結合損失が減少（実験では７ｄＢ低下）し、安定な伝送媒体となることが実験的に確かめられたことから、海水を伝送媒体として用いることで更に伝送損失の少ない信号伝送装置が実現できることを発見した。
また、真水あるいは海水以外にも、液状の高誘電体物質あるいはこれらを含む液体でも同様な共振現象あるいはマッチング現象が生じることが期待できる。
また、真水あるいは海水のように高い誘電率の液体が限られた容積の容器あるいは池あるいは川などに区切られている場合には、境界面で電磁波信号が全反射する確率が高くなり、当該液体中での伝搬損失が低くなる傾向にあることが実験で確かめられている。
また、河川の下流で真水と海水が混ざり合う場合あるいは当該伝送媒体が液体の混合物あるいは固体が溶解された液体等の場合に温度あるいは混合割合あるいは溶解割合が変化する場合に前記の共振周波数あるいはマッチング周波数が変化することから、当該伝送媒体の特性の変化に応じて当該発信手段から発信される高周波信号の周波数を予め設定し、あるいは予め設定した周波数を含めて連続的にあるいは段階的に変化させ、あるいは当該受信手段において当該高周波信号の周波数に追随しあるいは追跡して受信することで最適な周波数を選択できる。
【実施例４】
【００１１】
図４は本発明の実施例のループアンテナの構造の例を示す図であり、４０１はループアンテナ、４０２はプリント基板、４０３は外部インピーダンス、４０４は防水ケース、４０５ａ、４０５ｂはアンテナ端子である。
ループアンテナ４０１を絶縁電線を用いて構成する場合、直接液体中に浸して用いることができるが、ループアンテナ４０１をプリント基板４０２上に構成した場合には、防水ケース４０４の中に収納しあるいはコーテング剤を塗布するなどの処理が必要となる。
ループアンテナ４０１を直接液体中に浸さず、防止ケース４０４などに収納すると、上記の共振周波数あるいはマッチング周波数が高くなるので、外部インピーダンス４０３を直列に接続することによって、共振周波数あるいはマッチング周波数を低くすることができる。
ループアンテナ４０１の出力は、接続端子４０５ａ、４０５ｂを介して送信機あるいは受信機に接続される。
ここで、プリント基板４０２の誘電率を液体の誘電率に近づけることによって、上記の共振現象あるいはマッチング現象を生じる周波数の低下を補うことができる。
【００１２】
以上の説明では、真水中を伝送する場合に２７ＭＨｚ帯に最も顕著に共振現象あるいはマッチング現象が現れ、塩分濃度の高い塩水中を伝送する場合には１０ＭＨｚ付近に最も顕著に共振現象あるいはマッチング現象が現れるとしたが、ループアンテナの内径と巻数を変化させ、あるいは外部インピーダンスを付加することによって、上記の共振現象あるいはマッチング現象が生じる周波数を変化させあるいは任意の周波数に調整することができる。
また、真水中あるいは塩水中以外にも、比較的に誘電率が高い液体中でも同様な効果が得られる。
また、塩分を含む海水中では、上記の共振現象あるいはマッチング現象を生じる周波数を下げる効果が大きいので、比較的に小さな形状のループアンテナを用いても、数十ｋＨｚから数１０ＭＨｚまでの比較的に低い周波数帯の電磁波信号を利用して長スパンの信号伝送が可能となる。
また、前記の共振現象あるいはマッチング現象が、当該液体を構成する誘電体の特性によっては、当該誘電体の分極現象あるいは当該誘電体の原子あるいは分子の共鳴現象により引き起こされる場合が考えられる。
また、アンテナがループアンテナの場合について述べたが、ループアンテナと同様に液体中で共振現象あるいはマッチング現象を強く生じる小型・軽量のアンテナを用いても同様な効果が得られる。
また、当該電磁波信号を液体中あるいは地中に設けたループアンテナから放射し、反射物により反射した電磁波信号を液体中あるいは地中に設けたループアンテナを用いて受信することにより、液体中あるいは地中の探査において探査距離を延長することが可能である。
また、当該発信手段が電池を内蔵しあるいは発電手段を内蔵しあるいは外部からの電磁波信号を受けて整流しあるいはこれらの組合わせで動作させることで長時間あるいは繰返して利用することができる。
また、当該発信手段あるいはパッシブタグを人体を循環させてテレメトリングするなどナノテクの分野では、ＵＨＦ帯以上の高い周波数帯の電磁波信号を用いることで、ループアンテナを含め小型化することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
本発明は、上記のように構成されているため小型・軽量・低コストであり、真水中あるいは海水中あるいは液状の高誘電体物質中あるいはこれらを含む液体中を、低い伝送損失で電磁波信号を伝送することができることから、バイオテレメトリ、ダイバー間の通信、ダイバーの位置の検知、ＲＦタグなど、液体中で電磁波信号を伝送する装置に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の他の実施例を示すシステム構成図である。
【図３】本発明の実施例のループアンテナの共振現象あるいはマッチング現象の例を示す図である。
【図４】本発明の実施例のループアンテナの構造の例を示す図である。
【図５】従来の実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００１５】
１０ ５０ＭＨｚ帯送信機
１１ アンテナ
１２ アンテナ
１３ ５０ＭＨｚ帯受信機
２１ 発信手段またはパッシブタグ
２２ 受信手段またはタグリーダ
１１１ 水面あるいは液面
２１１ 制御部
２１２ ２７ＭＨｚ帯の送信機
２１３ ループアンテナ
２１４ アンテナ切替器
２１５ 整流・受信機
２２１ 制御部
２２２、２２２ａ ２７ＭＨｚ帯受信機
２２２ｂ ２７ＭＨｚ帯送信機
２２３、２２３ａ、２２３ｂ ループアンテナ
２２４ インターフエイス部
２２５ 接続端子
３０１ 結合損失を示す曲線
３１１ 周波数軸
３１２ 結合損失
３１３ 結合損失０ｄＢを示す線
３１４ 結合損失が最低となる周波数
４０１ ループアンテナ
４０２ プリント基板
４０３ 外部インピーダンス
４０４ 防水ケース
４０５ａ、４０５ｂ アンテナ端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
比較的に高い誘電率の液体中で電磁波信号を伝送するための信号伝送システムにおいて、
当該液体中で電磁波信号を発信するための発信手段と、当該発信手段から発信される電磁波信号を当該液体中で受信するための受信手段から構成され、
当該発信手段が電磁波信号を当該液体中において効率よく放射するためのループアンテナを有し、当該受信手段が当該発信手段のループアンテナから放射された電磁波信号を当該液体中において効率よく受信するためのループアンテナを有し、
当該ループアンテナが当該液体の高い誘電率に起因した共振現象あるいはマッチング現象を呈することを利用して、当該電磁波信号を効率よく発信しおよび／あるいは低い伝送損失で効率よく受信することを特徴とする液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項２】
前記の共振現象あるいはマッチング現象が当該液体を構成する誘電体の分極現象あるいは当該誘電体の原子あるいは分子の共鳴現象により引き起こされることを特徴とする請求項第１項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項３】
当該ループアンテナの内径あるいは巻数あるいは当該液体の誘電率が固定された場合、当該液体との共振現象あるいはマッチング現象を確保するために当該ループアンテナと直列および／あるいは並列に外部インピーダンスを付加することを特徴とする請求項第１項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項４】
当該ループアンテナの代わりに、当該ループアンテナと同様に小型で対象とする液体中において強い共振現象あるいはマッチング現象を呈するアンテナを用いることを特徴とする請求項第１項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項５】
対象とする液体が真水あるいは海水あるいはこれらの混合水であることを特徴とする請求項第１項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項６】
当該発信手段から発信される電磁波信号の周波数を対象とする液体に応じて予め設定し、あるいは予め設定した周波数を含めて連続的にあるいは段階的に変化させ、あるいは最適の周波数をアダプテイブに選択し、当該受信手段において当該発信手段から発信される電磁波信号の周波数に追随しあるいは追跡して受信し、あるいは当該発信手段と受信手段の間の相互通信により最適の周波数を選択することを特徴とする請求項第１項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項７】
当該発信手段が電池を内蔵し、対象とする液体中に生息する生物に装着されてバイオテレメトリとして利用され、あるいは対象とする液体中に存在する移動体に装着されて移動体テレメトリとして利用されることを特徴とする請求項第１項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項８】
当該発信手段がパッシブタグであり、当該受信手段がタグリーダであり、当該タグリーダが当該パッシブタグに対して電力を供給できるレベルの電磁波信号を発信し、当該パッシブタグが当該タグリーダから放射された電磁波信号を受信して自らの電力源とし、当該パッシブタグの識別信号によって当該受信した電磁波信号を変調して再放射し、当該タグリーダが当該パッシブタグから再放射された電磁波信号を受信し検波して当該パッシブタグを検知しおよび／あるいは識別することを特徴とする請求項第１項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項９】
当該タグリーダの送信機に接続された第一のループアンテナと受信機に接続された第二のループアンテナが間隔を置いて配置され、当該第一のループアンテナと第二のループアンテナの中間部に存在しあるいは中間部を通過するパッシブタグを検知しおよび／あるいは識別することを特徴とする請求項第８項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項１０】
当該受信手段に複数のループアンテナがアンテナ切替器を介して接続され、周期的に切り替えられ、当該複数のループアンテナを切り替えた際に、個別のループアンテナ毎に受信した当該電磁波信号の搬送波信号あるいは副搬送波信号の位相の差を測定することによって、当該発信手段が位置する方向を検知することを特徴とする請求項第１項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項１１】
当該発信手段から発信される電磁波信号と同期して超音波信号を発信し、当該電磁波信号の伝搬時間と当該超音波信号の伝搬時間との差を測定することによって、当該発信手段と受信手段の間の距離を検知することを特徴とする請求項第１項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項１２】
当該発信手段と受信手段のアンテナを対象とする液体中あるいは液体を含む物質中に挿入し、当該電磁波信号の伝搬特性を測定することにより、当該液体あるいは液体を含む物質の内部および／あるいは周辺部に存在する異物質の探査を行なうことを特徴とする請求項第１項および第１０項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項１】
比較的に高い誘電率の液体中で電磁波信号を伝送するための信号伝送システムにおいて、
当該液体中で電磁波信号を発信するための発信手段と、当該発信手段から発信される電磁波信号を当該液体中で受信するための受信手段から構成され、
当該発信手段が電磁波信号を当該液体中において効率よく放射するためのループアンテナを有し、当該受信手段が当該発信手段のループアンテナから放射された電磁波信号を当該液体中において効率よく受信するためのループアンテナを有し、
当該ループアンテナが当該液体の高い誘電率に起因した共振現象あるいはマッチング現象を呈することを利用して、当該電磁波信号を効率よく発信しおよび／あるいは低い伝送損失で効率よく受信することを特徴とする液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項２】
前記の共振現象あるいはマッチング現象が当該液体を構成する誘電体の分極現象あるいは当該誘電体の原子あるいは分子の共鳴現象により引き起こされることを特徴とする請求項第１項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項３】
当該ループアンテナの内径あるいは巻数あるいは当該液体の誘電率が固定された場合、当該液体との共振現象あるいはマッチング現象を確保するために当該ループアンテナと直列および／あるいは並列に外部インピーダンスを付加することを特徴とする請求項第１項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項４】
当該ループアンテナの代わりに、当該ループアンテナと同様に小型で対象とする液体中において強い共振現象あるいはマッチング現象を呈するアンテナを用いることを特徴とする請求項第１項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項５】
対象とする液体が真水あるいは海水あるいはこれらの混合水であることを特徴とする請求項第１項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項６】
当該発信手段から発信される電磁波信号の周波数を対象とする液体に応じて予め設定し、あるいは予め設定した周波数を含めて連続的にあるいは段階的に変化させ、あるいは最適の周波数をアダプテイブに選択し、当該受信手段において当該発信手段から発信される電磁波信号の周波数に追随しあるいは追跡して受信し、あるいは当該発信手段と受信手段の間の相互通信により最適の周波数を選択することを特徴とする請求項第１項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項７】
当該発信手段が電池を内蔵し、対象とする液体中に生息する生物に装着されてバイオテレメトリとして利用され、あるいは対象とする液体中に存在する移動体に装着されて移動体テレメトリとして利用されることを特徴とする請求項第１項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項８】
当該発信手段がパッシブタグであり、当該受信手段がタグリーダであり、当該タグリーダが当該パッシブタグに対して電力を供給できるレベルの電磁波信号を発信し、当該パッシブタグが当該タグリーダから放射された電磁波信号を受信して自らの電力源とし、当該パッシブタグの識別信号によって当該受信した電磁波信号を変調して再放射し、当該タグリーダが当該パッシブタグから再放射された電磁波信号を受信し検波して当該パッシブタグを検知しおよび／あるいは識別することを特徴とする請求項第１項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項９】
当該タグリーダの送信機に接続された第一のループアンテナと受信機に接続された第二のループアンテナが間隔を置いて配置され、当該第一のループアンテナと第二のループアンテナの中間部に存在しあるいは中間部を通過するパッシブタグを検知しおよび／あるいは識別することを特徴とする請求項第８項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項１０】
当該受信手段に複数のループアンテナがアンテナ切替器を介して接続され、周期的に切り替えられ、当該複数のループアンテナを切り替えた際に、個別のループアンテナ毎に受信した当該電磁波信号の搬送波信号あるいは副搬送波信号の位相の差を測定することによって、当該発信手段が位置する方向を検知することを特徴とする請求項第１項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項１１】
当該発信手段から発信される電磁波信号と同期して超音波信号を発信し、当該電磁波信号の伝搬時間と当該超音波信号の伝搬時間との差を測定することによって、当該発信手段と受信手段の間の距離を検知することを特徴とする請求項第１項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【請求項１２】
当該発信手段と受信手段のアンテナを対象とする液体中あるいは液体を含む物質中に挿入し、当該電磁波信号の伝搬特性を測定することにより、当該液体あるいは液体を含む物質の内部および／あるいは周辺部に存在する異物質の探査を行なうことを特徴とする請求項第１項および第１０項に記載の液体中で電磁波信号を低損失で伝送するための信号伝送装置
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２２１７５６（Ｐ２００７−２２１７５６Ａ）
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０６４０４（Ｐ２００６−３０６４０４）
【出願日】平成１８年１１月１３日（２００６．１１．１３）
【出願人】（３９５００７２９９）有限会社アール・シー・エス (51)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１３日（２００６．１１．１３）
【出願人】（３９５００７２９９）有限会社アール・シー・エス (51)
【Ｆターム（参考）】
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