ＥＢＧマテリアル
【課題】ＥＢＧを大型化させることなく、電力消費による損失を低減することのできるＥＢＧマテリアルを得る。
【解決手段】導体板２と、同一形状を有する複数の金属小板１と、複数の連結体４と、キャパシタンス要素６とを備え、複数の金属小板１のそれぞれは、規則的に配列され、導体板２の上部に対向配置され、連結体４を介して導体板２と電気的に接続され、隣接する金属小板１ごとに複数個分散配置されたキャパシタンス要素６を介して隣接する金属小板１同士が電気的に接続される。
【解決手段】導体板２と、同一形状を有する複数の金属小板１と、複数の連結体４と、キャパシタンス要素６とを備え、複数の金属小板１のそれぞれは、規則的に配列され、導体板２の上部に対向配置され、連結体４を介して導体板２と電気的に接続され、隣接する金属小板１ごとに複数個分散配置されたキャパシタンス要素６を介して隣接する金属小板１同士が電気的に接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に用いられ、特定の周波数帯の電磁波に対して、その反射位相変化が０°となるＥＢＧマテリアルに関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロマグネティックバンドギャップ（ＥＢＧ）は、誘電体または金属を、２次元あるいは３次元に周期的に配列した構造を有し、これにより、ＥＢＧ内部または表面上で特定の周波数帯の電磁波の伝搬を禁止するバンドギャップを形成する構造となる。従来のＥＢＧは、誘電体層の表面に金属小板を周期的に配列し、誘電体層の裏面の金属板と金属小板の各々とをスルーホールで導通させることで構成される。
【０００３】
隣接する金属小板の間ではキャパシタンス成分が形成される。また、金属小板→スルーホール→金属板→スルーホール→金属小板という電流経路によってインダクタンス成分が形成される。これにより、各周期構造は、ＬＣ並列共振回路として振る舞う。したがって、ＬＣ並列共振回路の共振周波数において、高いインピーダンスを有し、電磁波の伝搬を禁止するバンドギャップが形成される。
【０００４】
ＬＣ並列共振を利用することから、ＥＢＧの動作周波数は、ＥＢＧ構造のインダクタンス成分とキャパシタンス成分によって決定され、動作周波数を低くするには、これらの値を大きくする必要が生じる。
【０００５】
インダクタンス成分を増大させることは、スルーホールを長くすることに対応する。また、キャパシタンス成分を増大させることは、隣接する金属小板の間隔を狭くし、金属小板を大きくすることに対応する。したがって、ＥＢＧの動作周波数を低くするためには、ＥＢＧが大型化するという問題がある。
【０００６】
このような課題を解決するための方法として、隣接する金属小板の間にバラクタダイオードを配置するものがある（たとえば、非特許文献１参照）。隣接する金属小板の間にキャパシタンス成分を有する集中定数素子を配置することで、キャパシタンス成分を補い、金属小板を大きくすることなくＥＢＧの動作周波数を低くしている。
【０００７】
【非特許文献１】Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ３６ｔｈ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、１５６６〜１５６９ページ、２００６年９月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来技術には次のような課題がある。
非特許文献１における方法は、隣接する金属小板の間にバラクタダイオードを配置したため、前述のインダクタンス成分を形成する電流経路が金属小板全体ではなく、バラクタダイオードが接続された部分に集中する。したがって、バラクタダイオードが持つ抵抗によって電力が消費され、ＥＢＧマテリアルでの損失が増大するという課題がある。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、ＥＢＧを大型化させることなく、電力消費による損失を低減することのできるＥＢＧマテリアルを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るＥＢＧマテリアルは、導体板と、同一形状を有する複数の金属小板と、複数の連結体と、キャパシタンス要素とを備え、複数の金属小板のそれぞれは、規則的に配列され、導体板の上部に対向配置され、連結体を介して導体板と電気的に接続され、隣接する金属小板ごとに複数個分散配置されたキャパシタンス要素を介して隣接する金属小板同士が電気的に接続されるものである。
【００１１】
さらに、本発明に係るＥＢＧマテリアルは、導体板と、同一形状を有する複数の金属小板と、複数の連結体と、キャパシタンス要素と、インダクタンス要素とを備え、複数の金属小板のそれぞれは、中空部を有する第１の金属小板と、ギャップを介して第１の金属小板の中空部内に配置された第２の金属小板との対で構成され、複数の金属小板が規則的に配列され、導体板の上部に対向配置され、連結体を介して第２の金属小板と導体板とが電気的に接続され、隣接する金属小板ごとに分散配置されたキャパシタンス要素を介して隣接する第１の金属小板同士が電気的に接続され、第２の金属小板の端部に複数個分散配置されたインダクタンス要素を介して１対を構成する第１の金属小板と第２の金属小板とが電気的に接続されるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、金属小板上の電流分布を乱さないように、隣接する金属小板間に集中定数素子を複数個分散配置し、金属小板上の電流が集中定数素子に集中することをなくすことにより、ＥＢＧを大型化させることなく、電力消費による損失を低減することのできるＥＢＧマテリアルを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明のＥＢＧマテリアルの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるＥＢＧマテリアルの構造を説明するための図であり、図１（ａ）は、上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ’面の断面図である。図１のＥＢＧマテリアルは、第１の金属小板１ａおよび第２の金属小板１ｂを備えた金属小板１、導体板に相当する地板２、ギャップ３、接続導体４、チップインダクタ５、およびチップキャパシタ６で構成される。
【００１５】
金属小板１は、正方形等の多角形、または円形等をしており、規則的に配列され、ギャップ３により第１の金属小板１ａと第２の金属小板１ｂとに隔てられている。すなわち、金属小板１は、図１に示すように、中空部を有する第１の金属小板と、ギャップ３を介して第１の金属小板１ａの中空部内に配置された第２の金属小板１ｂとで構成される。さらに、図１においては、金属小板１の形状が正方形であり、金属小板１の規則的な配列の一例として、各端部が等間隔となるように隣接して格子状に２次元配列されている場合を例示している。
【００１６】
地板２は、金属小板１と対向して配置される。そして、第２の金属小板１ｂは、接続導体４によって地板２と接続される。
【００１７】
また、第１の金属小板１ａと第２の金属小板１ｂとの間には、チップインダクタ５が設けられている。さらに、隣接する第１の金属小板１ａ同士の間には、チップキャパシタ６が設けられている。ここで、チップキャパシタ６は、隣接する第１の金属小板１ａ同士の接続に当たって、それぞれ複数個が分散配置されている。
【００１８】
図２は、本発明の実施の形態１における図１（ｂ）に示したＥＢＧマテリアルの断面図の中の点線で示した部分を取り出した断面図であり、ＥＢＧマテリアルの周期構造の１単位（以下、これをセルと呼ぶ）の断面を示したものである。このセルの断面図に基づいて、ＥＢＧマテリアルの動作を、次に説明する。
【００１９】
ＥＢＧマテリアルの周期構造内（すなわち、セル内）では、隣接する第１の金属小板１ａ間の容量結合により、キャパシタンス成分Ｃが生じる。ここで、第１の金属小板１ａ間に設けられるチップキャパシタ６の静電容量をＣｃとする。
【００２０】
また、第２の金属小板１ｂから接続導体４を介して地板２を通り、隣接する接続導体４を介して第２の金属小板１ｂに流れる電流の経路によって、インダクタンス成分Ｌが生じる。ここで、第１の金属小板１ａと第２の金属小板１ｂとの間に設けられるチップインダクタ５のインダクタンス成分をＬｃとする。
【００２１】
図３は、本発明の実施の形態１の図２におけるセルをＬＣ並列共振回路で表現した回路図である。図２に断面図として示された１つのセルは、図３で示すＬＣ並列共振回路によって簡易的に表現される。さらに、このようなセルが２次元に配列されると、ＬＣ並列共振回路の共振周波数において、高いインピーダンスを有し、バンドギャップを形成することになる。
【００２２】
ＬＣ並列共振回路の共振周波数は、チップインダクタ５とチップキャパシタ６の素子値を調整することで任意の値をとることができる。しかし、従来の構造のように、金属小板１の外周の辺の中央にチップキャパシタ６を配置した場合には、チップキャパシタ６によって金属小板１上の電流分布が変化し、金属小板１のそれぞれの辺の中央に電流が集中する。
【００２３】
図４は、従来のＥＢＧマテリアルの直上に線状アンテナを配置した場合において、アンテナによってＥＢＧマテリアル表面に励振される電流の向きを示すベクトル図である。この図４を見ると、金属小板１の辺の中央付近に電流が集中していることが確認できる。
【００２４】
したがって、チップキャパシタ６に含まれる抵抗により電力が消費されてしまい、アンテナに入力された電力が効率よく空間に放射されなくなってしまう。すなわち、アンテナの放射効率が低下してしまうという問題がある。
【００２５】
これに対して、本実施の形態１におけるＥＢＧマテリアルは、チップキャパシタ６を第１の金属小板１ａの１辺あたりに複数個並べて分散配置し、第１の金属小板１ａの辺に配置するチップキャパシタ６の数を増やすによって、金属小板１上の電流分布が乱されないように（すなわち、辺の中央部分に電流が集中しないように）している。
【００２６】
図５は、本発明の実施の形態１におけるＥＢＧマテリアルの直上に線状アンテナを配置した場合において、アンテナによってＥＢＧマテリアルの表面に励振される電流の向きを示すベクトル図である。図４と対比すると、図５において、金属小板１上の電流分布の乱れが抑えられ、効果的に電流の分散がなされていることが確認できる。
【００２７】
この結果、チップキャパシタ６に電流が集中することがなくなり、チップキャパシタ６に含まれる抵抗による電力消費を低減し、アンテナの放射効率の劣化を防ぐことが可能となる。
【００２８】
図６は、本発明の実施の形態１におけるＥＢＧマテリアルの直上に配置した線状アンテナの放射効率を示す図である。図６において、実線は、本実施の形態１におけるＥＢＧマテリアルを用いた場合の放射効率であり、点線は、従来のＥＢＧマテリアルを用いた場合の放射効率である。
【００２９】
この例では、本実施の形態１のＥＢＧマテリアルを用いることにより、使用する周波数帯域における放射効率の最悪値が、従来のＥＢＧマテリアルを用いる場合と比較して、約４ｄＢ改善している。
【００３０】
以上のように、実施の形態１によれば、隣接する金属小板の間に配置するチップキャパシタを、金属小板１上の電流分布が乱されないように複数個並べて分散配置している。これにより、１つのチップキャパシタに電流が集中することがなくなり、従来の１つのチップキャパシタを利用したＥＢＧマテリアルよりも損失の小さなＥＢＧマテリアルを得ることが可能となる。
【００３１】
なお、本実施の形態１では、第１の金属小板１ａおよび第２の金属小板１ｂは、正方形であり、金属小板１の各端部が等間隔となるように隣接して規則的に２次元配列されている場合を例示したが、本発明は、これらの形状および配列に限定されるものではない。例えば、形状を正方形以外の多角形または円形とし、それぞれが隣接して規則的に配列されている場合にも、同様の効果を得ることができる。
【００３２】
また、図示していないが、地板２と、第１の金属小板１ａおよび第２の金属小板１ｂを備えた金属小板１との間を誘電体で満たしても、同様の効果を得ることができる。また、図１では、隣接する第１の金属小板１ａ同士の間のチップキャパシタ６を、第１の金属小板１ａの１辺あたり２個として図示しているが、３個以上とすることによっても、同様の効果を得ることができる。
【００３３】
また、第２の金属小板１ｂと地板２は、接続導体４によって接続されているが、それぞれが電気的に接続されていればよく、例えば、地板２と金属小板１との間を誘電体で満たした場合には、接続導体４としてスルーホールを用いることができ、この場合にも同様の効果を得ることができる。
【００３４】
さらに、上述の実施の形態では、金属小板１が第１の金属小板１ａおよび第２の金属小板１ｂを備えている場合を例示したが、金属小板１が一体になっている場合にも、隣接する金属小板同士の接続に用いるチップキャパシタを複数個分散配置することにより、同様の効果を得ることができる。
【００３５】
実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２におけるＥＢＧマテリアルの構造を説明するための図であり、図７（ａ）は、上面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）におけるＡ−Ａ’面の断面図である。図７において、実施の形態１と同一の構成要素は、図１と同一符号で表し、説明は省略する。また、ＥＢＧマテリアルの動作原理についても、実施の形態１と同様であり、説明は省略する。
【００３６】
本実施の形態２における図７の構成は、先の実施の形態１における図１の構成と比較すると、第１の金属小板１ａと第２の金属小板１ｂとの間に配置されたチップインダクタ５の数が多くなっている一方で、隣接する第１の金属小板１ａ同士の間に配置されたチップキャパシタ６の数が少なくなっている。
【００３７】
より具体的には、本実施の形態２では、チップインダクタ５をギャップ３に放射状に分散配置（すなわち、第２の金属小板１ｂの４辺のそれぞれに対応して分散配置）している。さらに、本実施の形態２では、チップキャパシタ６を第１の金属小板１ａの１辺あたりに１個ずつ配置している。従って、本実施の形態２のＥＢＧマテリアルは、チップキャパシタ６の数および配置は、従来のままであるが、チップインダクタ５の数および配置を工夫することにより、電力消費の低損失化を図っている。
【００３８】
ＥＢＧマテリアルのバンドギャップの帯域を広げるためには、先の図３に示した簡易等価回路におけるインダクタンス成分を増大させることが必要となる。しかしながら、一般に、チップインダクタのインダクタンス値が大きくなるほど、そのチップインダクタに含まれる抵抗値も大きくなる。
【００３９】
これに対して、図７に示すように、複数のチップインダクタ５をギャップ３に放射状に配置する構造をとることによって、チップインダクタ５へ流入する電流の集中を防ぎ、チップインダクタ５に含まれる抵抗による電力消費を低減することができる。これは、ＥＢＧマテリアルの上部に設置されるアンテナの放射効率の劣化抑制にもつながる。
【００４０】
以上のように、実施の形態２によれば、第１の金属小板と第２の金属小板との間に複数のチップインダクタを配置することにより、ＥＢＧマテリアルの上部に配置されるアンテナの放射効率の劣化を抑制しながら、インダクタンス成分を所望の値に増大させることができ、バンドギャップの広帯域化が可能となる。
【００４１】
実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３におけるＥＢＧマテリアルの構造を説明するための図であり、図８（ａ）は、上面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるＡ−Ａ’面の断面図である。図８において、先の実施の形態１と同一の構成要素は、図１と同一符号で表し、説明は省略する。また、ＥＢＧマテリアルの動作原理についても、先の実施の形態１と同様であり、説明は省略する。
【００４２】
本実施の形態３における図８の構成は、先の実施の形態１における図１の構成と比較すると、隣接する第１の金属小板１ａ同士の間に配置されたチップキャパシタ６の数は同じであるが、第１の金属小板１ａと第２の金属小板１ｂとの間に配置されたチップインダクタ５の数が多くなっている。
【００４３】
より具体的には、本実施の形態３では、先の実施の形態２と同様に、チップインダクタ５をギャップ３に放射状に分散配置（すなわち、第２の金属小板１ｂの４辺のそれぞれに対応して分散配置）している。さらに、本実施の形態３では、先の実施の形態１と同様に、チップキャパシタ６を第１の金属小板１ａの１辺あたりに２個ずつ並列に分散配置している。従って、本実施の形態３のＥＢＧマテリアルは、チップキャパシタ６の数および配置と、チップインダクタ５の数および配置をともに工夫することにより、電力消費の低損失化を図っている。
【００４４】
実施の形態３では、隣接する第１の金属小板１ａ同士の間のチップキャパシタ６と、第１の金属小板１ａと第２の金属小板１ｂとの間のギャップ３に配置されるチップインダクタ５をそれぞれ複数個並列に分散配列している。このような構成をとることによっても、チップキャパシタ６およびチップインダクタ５に含まれる抵抗によって消費される電力の低減が可能である。
【００４５】
チップキャパシタ６を図８のように配置することによって、先の図３で示した簡易等価回路の共振周波数を低くすることができ、低い周波数帯で動作するＥＢＧマテリアルを小型化することができる。さらに、チップインダクタ５を図８のように配置することによって、インダクタンス成分を増大させているのでバンドギャップを広帯域化できる。
【００４６】
以上のように、実施の形態３によれば、ＥＢＧマテリアルの上部に配置されるアンテナの放射効率の劣化を抑制しながら、ＥＢＧマテリアルの小型化およびバンドギャップの広帯域化が可能となる。
【００４７】
実施の形態４．
図９は、本発明の実施の形態４におけるＥＢＧマテリアルの構造を説明するための図であり、図９（ａ）は、上面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）におけるＡ−Ａ’面の断面図である。本実施の形態４における図９では、アンテナ７が図示されている。このアンテナ７は、ＥＢＧマテリアルの上部にＥＢＧマテリアルと略平行に配置される任意形状のアンテナであり、ここでは、線状アンテナとする。
【００４８】
なお、図９において、先の実施の形態１と同一の構成要素は、図１と同一符号で表し、説明は省略する。また、ＥＢＧマテリアルの動作原理についても、先の実施の形態１と同様であり、説明は省略する。
【００４９】
本実施の形態４では、アンテナ７の直下のセルに分散配置されるチップインダクタ５およびチップキャパシタ６の個数を最も多くし、それらのセルから離れるにしたがって、チップインダクタ５およびチップキャパシタ６の個数が少なくなるように、チップ配置を分布させる。そして、ＥＢＧマテリアルの端では、チップ部品の個数は、最少となる。
【００５０】
ＥＢＧマテリアルの上部にアンテナ７を配置すると、ＥＢＧマテリアルの表面に励振される電流の強度は、アンテナからの位置によって分布するようになる。したがって、電流強度の分布に合わせて、チップインダクタ５およびチップキャパシタ６を並列に分散配置させる箇所を決定することにより、チップ部品の数を最適化することができる。
【００５１】
本実施の形態４では、アンテナ７の直下で、ＥＢＧマテリアル上に励振される電流が最大となるので、この部分に対して、チップインダクタ５およびチップキャパシタ６を並列に分散配置させている。さらに、アンテナ７から離れるにしたがって電流の強度は小さくなることから、チップインダクタ５およびチップキャパシタ６の個数も、それに応じて少なくさせている。
【００５２】
このような構成とすることで、ＥＢＧマテリアルの全てのセルにおいて、チップインダクタ５およびチップキャパシタ６を複数個並列に分散配置させるよりも、全体として少ない個数で効果的に電流の分散を行うことができ、ＥＢＧマテリアルの低コスト化が可能となる。
【００５３】
以上のように、実施の形態４によれば、アンテナによってＥＢＧマテリアル上に励振される電流の強度分布にしたがって、チップインダクタおよびチップキャパシタの個数分布を調整することにより、ＥＢＧマテリアル全体で必要となるチップ部品の数量を減少させた上で、低損失化を図ることができる。したがって、ＥＢＧマテリアルの低コスト化を図ることが可能となる。
【００５４】
実施の形態５．
図１０は、本発明の実施の形態５におけるＥＢＧマテリアルの構造を説明するための図であり、図１０（ａ）は、上面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＡ−Ａ’面の断面図である。本実施の形態５における図１０では、アンテナ７ａが図示されている。このアンテナ７ａは、ＥＢＧマテリアルの上部にＥＢＧマテリアルと略平行に配置される直線偏波を有するアンテナであり、ここでは、線状アンテナとする。
【００５５】
なお、図１０において、先の実施の形態１と同一の構成要素は、図１と同一符号で表し、説明は省略する。また、ＥＢＧマテリアルの動作原理についても、先の実施の形態１と同様であり、説明は省略する。
【００５６】
本実施の形態５では、アンテナ７ａと平行な向きに配置されるチップインダクタ５およびチップキャパシタ６を、複数並列に分散配置している。一方、アンテナ７と垂直な向きに配置されるチップインダクタ５およびチップキャパシタ６は、並列配置としていない。
【００５７】
ＥＢＧマテリアルの上部に直線偏波を有するアンテナ７ａを配置すると、ＥＢＧマテリアルの表面に励振される電流の向きは、アンテナ７ａの向きと平行な成分が強くなる。したがって、アンテナの向きに合わせて、チップインダクタ５およびチップキャパシタ６を並列に分散配置する箇所を決定することによって、チップ部品の個数を低減させることができる。
【００５８】
本実施の形態５では、アンテナ７ａと平行な向きの電流が強くＥＢＧマテリアル上に励振されるので、アンテナ７ａと平行な向きにチップインダクタ５およびチップキャパシタ６を複数並列に分散配置させている。このような構成とすることで、ＥＢＧマテリアルの全てのセルにおいて、チップインダクタ５およびチップキャパシタ６を複数個並列に分散配置させるよりも少ない個数で効果的に電流の分散を行い、ＥＢＧマテリアルの低コスト化が可能となる。
【００５９】
以上のように、実施の形態５によれば、アンテナによってＥＢＧマテリアル上に励振される電流の向きにしたがって、チップインダクタおよびチップキャパシタの個数分布を調整することにより、ＥＢＧマテリアル全体で必要となるチップ部品の数量を低減させた上で、低損失化を図ることができる。したがって、ＥＢＧマテリアルの低コスト化を図ることが可能となる。
【００６０】
さらに、先の実施の形態４で述べた方法を併用し、アンテナによってＥＢＧマテリアル上に励振される電流の強度分布にしたがって、チップインダクタおよびチップキャパシタの個数分布をさらに調整することにより、さらに効率的にチップ部品の数量を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態１におけるＥＢＧマテリアルの構造を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１における図１（ｂ）に示したＥＢＧマテリアルの断面図の中の点線で示した部分を取り出した断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１の図２におけるセルをＬＣ並列共振回路で表現した回路図である。
【図４】従来のＥＢＧマテリアルの直上に線状アンテナを配置した場合において、アンテナによってＥＢＧマテリアル表面に励振される電流の向きを示すベクトル図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるＥＢＧマテリアルの直上に線状アンテナを配置した場合において、アンテナによってＥＢＧマテリアルの表面に励振される電流の向きを示すベクトル図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるＥＢＧマテリアルの直上に配置した線状アンテナの放射効率を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２におけるＥＢＧマテリアルの構造を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態３におけるＥＢＧマテリアルの構造を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態４におけるＥＢＧマテリアルの構造を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態５におけるＥＢＧマテリアルの構造を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 金属小板、１ａ 第１の金属小板、１ｂ 第２の金属小板、２ 地板（導体板）、３ ギャップ、４ 接続導体（連結体）、５ チップインダクタ（インダクタンス要素）、６ チップキャパシタ（キャパシタンス要素）、７、７ａ アンテナ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に用いられ、特定の周波数帯の電磁波に対して、その反射位相変化が０°となるＥＢＧマテリアルに関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロマグネティックバンドギャップ（ＥＢＧ）は、誘電体または金属を、２次元あるいは３次元に周期的に配列した構造を有し、これにより、ＥＢＧ内部または表面上で特定の周波数帯の電磁波の伝搬を禁止するバンドギャップを形成する構造となる。従来のＥＢＧは、誘電体層の表面に金属小板を周期的に配列し、誘電体層の裏面の金属板と金属小板の各々とをスルーホールで導通させることで構成される。
【０００３】
隣接する金属小板の間ではキャパシタンス成分が形成される。また、金属小板→スルーホール→金属板→スルーホール→金属小板という電流経路によってインダクタンス成分が形成される。これにより、各周期構造は、ＬＣ並列共振回路として振る舞う。したがって、ＬＣ並列共振回路の共振周波数において、高いインピーダンスを有し、電磁波の伝搬を禁止するバンドギャップが形成される。
【０００４】
ＬＣ並列共振を利用することから、ＥＢＧの動作周波数は、ＥＢＧ構造のインダクタンス成分とキャパシタンス成分によって決定され、動作周波数を低くするには、これらの値を大きくする必要が生じる。
【０００５】
インダクタンス成分を増大させることは、スルーホールを長くすることに対応する。また、キャパシタンス成分を増大させることは、隣接する金属小板の間隔を狭くし、金属小板を大きくすることに対応する。したがって、ＥＢＧの動作周波数を低くするためには、ＥＢＧが大型化するという問題がある。
【０００６】
このような課題を解決するための方法として、隣接する金属小板の間にバラクタダイオードを配置するものがある（たとえば、非特許文献１参照）。隣接する金属小板の間にキャパシタンス成分を有する集中定数素子を配置することで、キャパシタンス成分を補い、金属小板を大きくすることなくＥＢＧの動作周波数を低くしている。
【０００７】
【非特許文献１】Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ３６ｔｈ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、１５６６〜１５６９ページ、２００６年９月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来技術には次のような課題がある。
非特許文献１における方法は、隣接する金属小板の間にバラクタダイオードを配置したため、前述のインダクタンス成分を形成する電流経路が金属小板全体ではなく、バラクタダイオードが接続された部分に集中する。したがって、バラクタダイオードが持つ抵抗によって電力が消費され、ＥＢＧマテリアルでの損失が増大するという課題がある。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、ＥＢＧを大型化させることなく、電力消費による損失を低減することのできるＥＢＧマテリアルを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るＥＢＧマテリアルは、導体板と、同一形状を有する複数の金属小板と、複数の連結体と、キャパシタンス要素とを備え、複数の金属小板のそれぞれは、規則的に配列され、導体板の上部に対向配置され、連結体を介して導体板と電気的に接続され、隣接する金属小板ごとに複数個分散配置されたキャパシタンス要素を介して隣接する金属小板同士が電気的に接続されるものである。
【００１１】
さらに、本発明に係るＥＢＧマテリアルは、導体板と、同一形状を有する複数の金属小板と、複数の連結体と、キャパシタンス要素と、インダクタンス要素とを備え、複数の金属小板のそれぞれは、中空部を有する第１の金属小板と、ギャップを介して第１の金属小板の中空部内に配置された第２の金属小板との対で構成され、複数の金属小板が規則的に配列され、導体板の上部に対向配置され、連結体を介して第２の金属小板と導体板とが電気的に接続され、隣接する金属小板ごとに分散配置されたキャパシタンス要素を介して隣接する第１の金属小板同士が電気的に接続され、第２の金属小板の端部に複数個分散配置されたインダクタンス要素を介して１対を構成する第１の金属小板と第２の金属小板とが電気的に接続されるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、金属小板上の電流分布を乱さないように、隣接する金属小板間に集中定数素子を複数個分散配置し、金属小板上の電流が集中定数素子に集中することをなくすことにより、ＥＢＧを大型化させることなく、電力消費による損失を低減することのできるＥＢＧマテリアルを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明のＥＢＧマテリアルの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるＥＢＧマテリアルの構造を説明するための図であり、図１（ａ）は、上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ’面の断面図である。図１のＥＢＧマテリアルは、第１の金属小板１ａおよび第２の金属小板１ｂを備えた金属小板１、導体板に相当する地板２、ギャップ３、接続導体４、チップインダクタ５、およびチップキャパシタ６で構成される。
【００１５】
金属小板１は、正方形等の多角形、または円形等をしており、規則的に配列され、ギャップ３により第１の金属小板１ａと第２の金属小板１ｂとに隔てられている。すなわち、金属小板１は、図１に示すように、中空部を有する第１の金属小板と、ギャップ３を介して第１の金属小板１ａの中空部内に配置された第２の金属小板１ｂとで構成される。さらに、図１においては、金属小板１の形状が正方形であり、金属小板１の規則的な配列の一例として、各端部が等間隔となるように隣接して格子状に２次元配列されている場合を例示している。
【００１６】
地板２は、金属小板１と対向して配置される。そして、第２の金属小板１ｂは、接続導体４によって地板２と接続される。
【００１７】
また、第１の金属小板１ａと第２の金属小板１ｂとの間には、チップインダクタ５が設けられている。さらに、隣接する第１の金属小板１ａ同士の間には、チップキャパシタ６が設けられている。ここで、チップキャパシタ６は、隣接する第１の金属小板１ａ同士の接続に当たって、それぞれ複数個が分散配置されている。
【００１８】
図２は、本発明の実施の形態１における図１（ｂ）に示したＥＢＧマテリアルの断面図の中の点線で示した部分を取り出した断面図であり、ＥＢＧマテリアルの周期構造の１単位（以下、これをセルと呼ぶ）の断面を示したものである。このセルの断面図に基づいて、ＥＢＧマテリアルの動作を、次に説明する。
【００１９】
ＥＢＧマテリアルの周期構造内（すなわち、セル内）では、隣接する第１の金属小板１ａ間の容量結合により、キャパシタンス成分Ｃが生じる。ここで、第１の金属小板１ａ間に設けられるチップキャパシタ６の静電容量をＣｃとする。
【００２０】
また、第２の金属小板１ｂから接続導体４を介して地板２を通り、隣接する接続導体４を介して第２の金属小板１ｂに流れる電流の経路によって、インダクタンス成分Ｌが生じる。ここで、第１の金属小板１ａと第２の金属小板１ｂとの間に設けられるチップインダクタ５のインダクタンス成分をＬｃとする。
【００２１】
図３は、本発明の実施の形態１の図２におけるセルをＬＣ並列共振回路で表現した回路図である。図２に断面図として示された１つのセルは、図３で示すＬＣ並列共振回路によって簡易的に表現される。さらに、このようなセルが２次元に配列されると、ＬＣ並列共振回路の共振周波数において、高いインピーダンスを有し、バンドギャップを形成することになる。
【００２２】
ＬＣ並列共振回路の共振周波数は、チップインダクタ５とチップキャパシタ６の素子値を調整することで任意の値をとることができる。しかし、従来の構造のように、金属小板１の外周の辺の中央にチップキャパシタ６を配置した場合には、チップキャパシタ６によって金属小板１上の電流分布が変化し、金属小板１のそれぞれの辺の中央に電流が集中する。
【００２３】
図４は、従来のＥＢＧマテリアルの直上に線状アンテナを配置した場合において、アンテナによってＥＢＧマテリアル表面に励振される電流の向きを示すベクトル図である。この図４を見ると、金属小板１の辺の中央付近に電流が集中していることが確認できる。
【００２４】
したがって、チップキャパシタ６に含まれる抵抗により電力が消費されてしまい、アンテナに入力された電力が効率よく空間に放射されなくなってしまう。すなわち、アンテナの放射効率が低下してしまうという問題がある。
【００２５】
これに対して、本実施の形態１におけるＥＢＧマテリアルは、チップキャパシタ６を第１の金属小板１ａの１辺あたりに複数個並べて分散配置し、第１の金属小板１ａの辺に配置するチップキャパシタ６の数を増やすによって、金属小板１上の電流分布が乱されないように（すなわち、辺の中央部分に電流が集中しないように）している。
【００２６】
図５は、本発明の実施の形態１におけるＥＢＧマテリアルの直上に線状アンテナを配置した場合において、アンテナによってＥＢＧマテリアルの表面に励振される電流の向きを示すベクトル図である。図４と対比すると、図５において、金属小板１上の電流分布の乱れが抑えられ、効果的に電流の分散がなされていることが確認できる。
【００２７】
この結果、チップキャパシタ６に電流が集中することがなくなり、チップキャパシタ６に含まれる抵抗による電力消費を低減し、アンテナの放射効率の劣化を防ぐことが可能となる。
【００２８】
図６は、本発明の実施の形態１におけるＥＢＧマテリアルの直上に配置した線状アンテナの放射効率を示す図である。図６において、実線は、本実施の形態１におけるＥＢＧマテリアルを用いた場合の放射効率であり、点線は、従来のＥＢＧマテリアルを用いた場合の放射効率である。
【００２９】
この例では、本実施の形態１のＥＢＧマテリアルを用いることにより、使用する周波数帯域における放射効率の最悪値が、従来のＥＢＧマテリアルを用いる場合と比較して、約４ｄＢ改善している。
【００３０】
以上のように、実施の形態１によれば、隣接する金属小板の間に配置するチップキャパシタを、金属小板１上の電流分布が乱されないように複数個並べて分散配置している。これにより、１つのチップキャパシタに電流が集中することがなくなり、従来の１つのチップキャパシタを利用したＥＢＧマテリアルよりも損失の小さなＥＢＧマテリアルを得ることが可能となる。
【００３１】
なお、本実施の形態１では、第１の金属小板１ａおよび第２の金属小板１ｂは、正方形であり、金属小板１の各端部が等間隔となるように隣接して規則的に２次元配列されている場合を例示したが、本発明は、これらの形状および配列に限定されるものではない。例えば、形状を正方形以外の多角形または円形とし、それぞれが隣接して規則的に配列されている場合にも、同様の効果を得ることができる。
【００３２】
また、図示していないが、地板２と、第１の金属小板１ａおよび第２の金属小板１ｂを備えた金属小板１との間を誘電体で満たしても、同様の効果を得ることができる。また、図１では、隣接する第１の金属小板１ａ同士の間のチップキャパシタ６を、第１の金属小板１ａの１辺あたり２個として図示しているが、３個以上とすることによっても、同様の効果を得ることができる。
【００３３】
また、第２の金属小板１ｂと地板２は、接続導体４によって接続されているが、それぞれが電気的に接続されていればよく、例えば、地板２と金属小板１との間を誘電体で満たした場合には、接続導体４としてスルーホールを用いることができ、この場合にも同様の効果を得ることができる。
【００３４】
さらに、上述の実施の形態では、金属小板１が第１の金属小板１ａおよび第２の金属小板１ｂを備えている場合を例示したが、金属小板１が一体になっている場合にも、隣接する金属小板同士の接続に用いるチップキャパシタを複数個分散配置することにより、同様の効果を得ることができる。
【００３５】
実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２におけるＥＢＧマテリアルの構造を説明するための図であり、図７（ａ）は、上面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）におけるＡ−Ａ’面の断面図である。図７において、実施の形態１と同一の構成要素は、図１と同一符号で表し、説明は省略する。また、ＥＢＧマテリアルの動作原理についても、実施の形態１と同様であり、説明は省略する。
【００３６】
本実施の形態２における図７の構成は、先の実施の形態１における図１の構成と比較すると、第１の金属小板１ａと第２の金属小板１ｂとの間に配置されたチップインダクタ５の数が多くなっている一方で、隣接する第１の金属小板１ａ同士の間に配置されたチップキャパシタ６の数が少なくなっている。
【００３７】
より具体的には、本実施の形態２では、チップインダクタ５をギャップ３に放射状に分散配置（すなわち、第２の金属小板１ｂの４辺のそれぞれに対応して分散配置）している。さらに、本実施の形態２では、チップキャパシタ６を第１の金属小板１ａの１辺あたりに１個ずつ配置している。従って、本実施の形態２のＥＢＧマテリアルは、チップキャパシタ６の数および配置は、従来のままであるが、チップインダクタ５の数および配置を工夫することにより、電力消費の低損失化を図っている。
【００３８】
ＥＢＧマテリアルのバンドギャップの帯域を広げるためには、先の図３に示した簡易等価回路におけるインダクタンス成分を増大させることが必要となる。しかしながら、一般に、チップインダクタのインダクタンス値が大きくなるほど、そのチップインダクタに含まれる抵抗値も大きくなる。
【００３９】
これに対して、図７に示すように、複数のチップインダクタ５をギャップ３に放射状に配置する構造をとることによって、チップインダクタ５へ流入する電流の集中を防ぎ、チップインダクタ５に含まれる抵抗による電力消費を低減することができる。これは、ＥＢＧマテリアルの上部に設置されるアンテナの放射効率の劣化抑制にもつながる。
【００４０】
以上のように、実施の形態２によれば、第１の金属小板と第２の金属小板との間に複数のチップインダクタを配置することにより、ＥＢＧマテリアルの上部に配置されるアンテナの放射効率の劣化を抑制しながら、インダクタンス成分を所望の値に増大させることができ、バンドギャップの広帯域化が可能となる。
【００４１】
実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３におけるＥＢＧマテリアルの構造を説明するための図であり、図８（ａ）は、上面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるＡ−Ａ’面の断面図である。図８において、先の実施の形態１と同一の構成要素は、図１と同一符号で表し、説明は省略する。また、ＥＢＧマテリアルの動作原理についても、先の実施の形態１と同様であり、説明は省略する。
【００４２】
本実施の形態３における図８の構成は、先の実施の形態１における図１の構成と比較すると、隣接する第１の金属小板１ａ同士の間に配置されたチップキャパシタ６の数は同じであるが、第１の金属小板１ａと第２の金属小板１ｂとの間に配置されたチップインダクタ５の数が多くなっている。
【００４３】
より具体的には、本実施の形態３では、先の実施の形態２と同様に、チップインダクタ５をギャップ３に放射状に分散配置（すなわち、第２の金属小板１ｂの４辺のそれぞれに対応して分散配置）している。さらに、本実施の形態３では、先の実施の形態１と同様に、チップキャパシタ６を第１の金属小板１ａの１辺あたりに２個ずつ並列に分散配置している。従って、本実施の形態３のＥＢＧマテリアルは、チップキャパシタ６の数および配置と、チップインダクタ５の数および配置をともに工夫することにより、電力消費の低損失化を図っている。
【００４４】
実施の形態３では、隣接する第１の金属小板１ａ同士の間のチップキャパシタ６と、第１の金属小板１ａと第２の金属小板１ｂとの間のギャップ３に配置されるチップインダクタ５をそれぞれ複数個並列に分散配列している。このような構成をとることによっても、チップキャパシタ６およびチップインダクタ５に含まれる抵抗によって消費される電力の低減が可能である。
【００４５】
チップキャパシタ６を図８のように配置することによって、先の図３で示した簡易等価回路の共振周波数を低くすることができ、低い周波数帯で動作するＥＢＧマテリアルを小型化することができる。さらに、チップインダクタ５を図８のように配置することによって、インダクタンス成分を増大させているのでバンドギャップを広帯域化できる。
【００４６】
以上のように、実施の形態３によれば、ＥＢＧマテリアルの上部に配置されるアンテナの放射効率の劣化を抑制しながら、ＥＢＧマテリアルの小型化およびバンドギャップの広帯域化が可能となる。
【００４７】
実施の形態４．
図９は、本発明の実施の形態４におけるＥＢＧマテリアルの構造を説明するための図であり、図９（ａ）は、上面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）におけるＡ−Ａ’面の断面図である。本実施の形態４における図９では、アンテナ７が図示されている。このアンテナ７は、ＥＢＧマテリアルの上部にＥＢＧマテリアルと略平行に配置される任意形状のアンテナであり、ここでは、線状アンテナとする。
【００４８】
なお、図９において、先の実施の形態１と同一の構成要素は、図１と同一符号で表し、説明は省略する。また、ＥＢＧマテリアルの動作原理についても、先の実施の形態１と同様であり、説明は省略する。
【００４９】
本実施の形態４では、アンテナ７の直下のセルに分散配置されるチップインダクタ５およびチップキャパシタ６の個数を最も多くし、それらのセルから離れるにしたがって、チップインダクタ５およびチップキャパシタ６の個数が少なくなるように、チップ配置を分布させる。そして、ＥＢＧマテリアルの端では、チップ部品の個数は、最少となる。
【００５０】
ＥＢＧマテリアルの上部にアンテナ７を配置すると、ＥＢＧマテリアルの表面に励振される電流の強度は、アンテナからの位置によって分布するようになる。したがって、電流強度の分布に合わせて、チップインダクタ５およびチップキャパシタ６を並列に分散配置させる箇所を決定することにより、チップ部品の数を最適化することができる。
【００５１】
本実施の形態４では、アンテナ７の直下で、ＥＢＧマテリアル上に励振される電流が最大となるので、この部分に対して、チップインダクタ５およびチップキャパシタ６を並列に分散配置させている。さらに、アンテナ７から離れるにしたがって電流の強度は小さくなることから、チップインダクタ５およびチップキャパシタ６の個数も、それに応じて少なくさせている。
【００５２】
このような構成とすることで、ＥＢＧマテリアルの全てのセルにおいて、チップインダクタ５およびチップキャパシタ６を複数個並列に分散配置させるよりも、全体として少ない個数で効果的に電流の分散を行うことができ、ＥＢＧマテリアルの低コスト化が可能となる。
【００５３】
以上のように、実施の形態４によれば、アンテナによってＥＢＧマテリアル上に励振される電流の強度分布にしたがって、チップインダクタおよびチップキャパシタの個数分布を調整することにより、ＥＢＧマテリアル全体で必要となるチップ部品の数量を減少させた上で、低損失化を図ることができる。したがって、ＥＢＧマテリアルの低コスト化を図ることが可能となる。
【００５４】
実施の形態５．
図１０は、本発明の実施の形態５におけるＥＢＧマテリアルの構造を説明するための図であり、図１０（ａ）は、上面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＡ−Ａ’面の断面図である。本実施の形態５における図１０では、アンテナ７ａが図示されている。このアンテナ７ａは、ＥＢＧマテリアルの上部にＥＢＧマテリアルと略平行に配置される直線偏波を有するアンテナであり、ここでは、線状アンテナとする。
【００５５】
なお、図１０において、先の実施の形態１と同一の構成要素は、図１と同一符号で表し、説明は省略する。また、ＥＢＧマテリアルの動作原理についても、先の実施の形態１と同様であり、説明は省略する。
【００５６】
本実施の形態５では、アンテナ７ａと平行な向きに配置されるチップインダクタ５およびチップキャパシタ６を、複数並列に分散配置している。一方、アンテナ７と垂直な向きに配置されるチップインダクタ５およびチップキャパシタ６は、並列配置としていない。
【００５７】
ＥＢＧマテリアルの上部に直線偏波を有するアンテナ７ａを配置すると、ＥＢＧマテリアルの表面に励振される電流の向きは、アンテナ７ａの向きと平行な成分が強くなる。したがって、アンテナの向きに合わせて、チップインダクタ５およびチップキャパシタ６を並列に分散配置する箇所を決定することによって、チップ部品の個数を低減させることができる。
【００５８】
本実施の形態５では、アンテナ７ａと平行な向きの電流が強くＥＢＧマテリアル上に励振されるので、アンテナ７ａと平行な向きにチップインダクタ５およびチップキャパシタ６を複数並列に分散配置させている。このような構成とすることで、ＥＢＧマテリアルの全てのセルにおいて、チップインダクタ５およびチップキャパシタ６を複数個並列に分散配置させるよりも少ない個数で効果的に電流の分散を行い、ＥＢＧマテリアルの低コスト化が可能となる。
【００５９】
以上のように、実施の形態５によれば、アンテナによってＥＢＧマテリアル上に励振される電流の向きにしたがって、チップインダクタおよびチップキャパシタの個数分布を調整することにより、ＥＢＧマテリアル全体で必要となるチップ部品の数量を低減させた上で、低損失化を図ることができる。したがって、ＥＢＧマテリアルの低コスト化を図ることが可能となる。
【００６０】
さらに、先の実施の形態４で述べた方法を併用し、アンテナによってＥＢＧマテリアル上に励振される電流の強度分布にしたがって、チップインダクタおよびチップキャパシタの個数分布をさらに調整することにより、さらに効率的にチップ部品の数量を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態１におけるＥＢＧマテリアルの構造を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１における図１（ｂ）に示したＥＢＧマテリアルの断面図の中の点線で示した部分を取り出した断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１の図２におけるセルをＬＣ並列共振回路で表現した回路図である。
【図４】従来のＥＢＧマテリアルの直上に線状アンテナを配置した場合において、アンテナによってＥＢＧマテリアル表面に励振される電流の向きを示すベクトル図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるＥＢＧマテリアルの直上に線状アンテナを配置した場合において、アンテナによってＥＢＧマテリアルの表面に励振される電流の向きを示すベクトル図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるＥＢＧマテリアルの直上に配置した線状アンテナの放射効率を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２におけるＥＢＧマテリアルの構造を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態３におけるＥＢＧマテリアルの構造を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態４におけるＥＢＧマテリアルの構造を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態５におけるＥＢＧマテリアルの構造を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 金属小板、１ａ 第１の金属小板、１ｂ 第２の金属小板、２ 地板（導体板）、３ ギャップ、４ 接続導体（連結体）、５ チップインダクタ（インダクタンス要素）、６ チップキャパシタ（キャパシタンス要素）、７、７ａ アンテナ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体板と、同一形状を有する複数の金属小板と、複数の連結体と、キャパシタンス要素とを備え、
前記複数の金属小板のそれぞれは、規則的に配列され、前記導体板の上部に対向配置され、前記連結体を介して前記導体板と電気的に接続され、隣接する金属小板ごとに複数個分散配置された前記キャパシタンス要素を介して隣接する金属小板同士が電気的に接続されることを特徴とするＥＢＧマテリアル。
【請求項２】
請求項１に記載のＥＢＧマテリアルにおいて、
前記複数の金属小板のそれぞれは、中空部を有する第１の金属小板と、ギャップを介して前記第１の金属小板の前記中空部内に配置された第２の金属小板との対で構成され、前記複数の金属小板が規則的に配列され、前記導体板の上部に対向配置され、前記連結体を介して前記第２の金属小板と前記導体板とが電気的に接続され、隣接する金属小板ごとに複数個分散配置された前記キャパシタンス要素を介して隣接する第１の金属小板同士が電気的に接続され、前記第２の金属小板の端部に１個配置されるかまたは複数個分散配置された前記インダクタンス要素を介して１対を構成する前記第１の金属小板と前記第２の金属小板とが電気的に接続されることを特徴とするＥＢＧマテリアル。
【請求項３】
導体板と、同一形状を有する複数の金属小板と、複数の連結体と、キャパシタンス要素と、インダクタンス要素とを備え、
前記複数の金属小板のそれぞれは、中空部を有する第１の金属小板と、ギャップを介して前記第１の金属小板の前記中空部内に配置された第２の金属小板との対で構成され、前記複数の金属小板が規則的に配列され、前記導体板の上部に対向配置され、前記連結体を介して前記第２の金属小板と前記導体板とが電気的に接続され、隣接する金属小板ごとに分散配置された前記キャパシタンス要素を介して隣接する第１の金属小板同士が電気的に接続され、前記第２の金属小板の端部に複数個分散配置された前記インダクタンス要素を介して１対を構成する前記第１の金属小板と前記第２の金属小板とが電気的に接続されることを特徴とするＥＢＧマテリアル。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＥＢＧマテリアルにおいて、
複数個分散配置される前記キャパシタンス要素、前記インダクタンス要素、または前記キャパシタンス要素および前記インダクタンス要素の両方は、ＥＢＧマテリアルの上部にアンテナが配置される場合に、前記アンテナの直下で個数が最大となり、前記アンテナから離れた位置にあるほど個数が減少するように分散配置されることを特徴とするＥＢＧマテリアル。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＥＢＧマテリアルにおいて、
複数個分散配置される前記キャパシタンス要素、前記インダクタンス要素、または前記キャパシタンス要素および前記インダクタンス要素の両方は、ＥＢＧマテリアルの上部に、前記複数の金属小板の隣接方向に対して略平行にアンテナが配置される場合に、前記アンテナによってＥＢＧマテリアル上に励振される電流の流れ方向に応じて分散配置されることを特徴とするＥＢＧマテリアル。
【請求項１】
導体板と、同一形状を有する複数の金属小板と、複数の連結体と、キャパシタンス要素とを備え、
前記複数の金属小板のそれぞれは、規則的に配列され、前記導体板の上部に対向配置され、前記連結体を介して前記導体板と電気的に接続され、隣接する金属小板ごとに複数個分散配置された前記キャパシタンス要素を介して隣接する金属小板同士が電気的に接続されることを特徴とするＥＢＧマテリアル。
【請求項２】
請求項１に記載のＥＢＧマテリアルにおいて、
前記複数の金属小板のそれぞれは、中空部を有する第１の金属小板と、ギャップを介して前記第１の金属小板の前記中空部内に配置された第２の金属小板との対で構成され、前記複数の金属小板が規則的に配列され、前記導体板の上部に対向配置され、前記連結体を介して前記第２の金属小板と前記導体板とが電気的に接続され、隣接する金属小板ごとに複数個分散配置された前記キャパシタンス要素を介して隣接する第１の金属小板同士が電気的に接続され、前記第２の金属小板の端部に１個配置されるかまたは複数個分散配置された前記インダクタンス要素を介して１対を構成する前記第１の金属小板と前記第２の金属小板とが電気的に接続されることを特徴とするＥＢＧマテリアル。
【請求項３】
導体板と、同一形状を有する複数の金属小板と、複数の連結体と、キャパシタンス要素と、インダクタンス要素とを備え、
前記複数の金属小板のそれぞれは、中空部を有する第１の金属小板と、ギャップを介して前記第１の金属小板の前記中空部内に配置された第２の金属小板との対で構成され、前記複数の金属小板が規則的に配列され、前記導体板の上部に対向配置され、前記連結体を介して前記第２の金属小板と前記導体板とが電気的に接続され、隣接する金属小板ごとに分散配置された前記キャパシタンス要素を介して隣接する第１の金属小板同士が電気的に接続され、前記第２の金属小板の端部に複数個分散配置された前記インダクタンス要素を介して１対を構成する前記第１の金属小板と前記第２の金属小板とが電気的に接続されることを特徴とするＥＢＧマテリアル。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＥＢＧマテリアルにおいて、
複数個分散配置される前記キャパシタンス要素、前記インダクタンス要素、または前記キャパシタンス要素および前記インダクタンス要素の両方は、ＥＢＧマテリアルの上部にアンテナが配置される場合に、前記アンテナの直下で個数が最大となり、前記アンテナから離れた位置にあるほど個数が減少するように分散配置されることを特徴とするＥＢＧマテリアル。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＥＢＧマテリアルにおいて、
複数個分散配置される前記キャパシタンス要素、前記インダクタンス要素、または前記キャパシタンス要素および前記インダクタンス要素の両方は、ＥＢＧマテリアルの上部に、前記複数の金属小板の隣接方向に対して略平行にアンテナが配置される場合に、前記アンテナによってＥＢＧマテリアル上に励振される電流の流れ方向に応じて分散配置されることを特徴とするＥＢＧマテリアル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−２８８７７０（Ｐ２００８−２８８７７０Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３０４１７（Ｐ２００７−１３０４１７）
【出願日】平成１９年５月１６日（２００７．５．１６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１６日（２００７．５．１６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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