JP2018093334A - Two-dimensional communication sheet and two-dimensional communication system including the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a two-dimensional communication sheet which enables the improvement of the impedance matching with a coupler, and enables the suppression of the leak of an evanescent field in a peripheral part.SOLUTION: A two-dimensional communication sheet 10 comprises a dielectric layer 1 and a conductor 2. The conductor 2 has a mesh form, and is disposed on one face of the dielectric layer 1. The conductor 2 includes conductor parts 21 and 22. The conductor part 21 is disposed on an internal peripheral portion REG2 of the dielectric layer 1, and has a structure in which a plurality of meandered forms 211 are arranged like a grid. The plurality of meandered forms 211 are each a periodic wavy shape; each opening 2A is defined and formed by four meandered forms 211. The opening 2A has e.g. a square planar shape. The conductor part 22 is disposed on an outer peripheral portion REG1 of the dielectric layer 1, and has a straight line shape. The other face of the dielectric layer 1 is covered with the conductor.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、２次元通信シートおよびそれを備えた２次元通信システムに関する。   The present invention relates to a two-dimensional communication sheet and a two-dimensional communication system including the two-dimensional communication sheet.

シート状の絶縁体の表裏面を２枚の導電層で挟み、その間で電磁場を伝達可能にする２次元通信シートが知られている（非特許文献１）。   A two-dimensional communication sheet is known in which the front and back surfaces of a sheet-like insulator are sandwiched between two conductive layers and an electromagnetic field can be transmitted between them (Non-Patent Document 1).

この２次元通信シートにおいては、２枚の導電層のうち、一方の導体層をメッシュ状にして、その近傍に染み出るエバネッセント場を介して、２次元通信シート上の異なる位置に配置された通信機器間での信号の送受信および電力の供給を可能としている。   In this two-dimensional communication sheet, one of the two conductive layers is meshed, and communication is arranged at different positions on the two-dimensional communication sheet via an evanescent field that oozes out in the vicinity thereof. It enables signal transmission and reception and power supply between devices.

２次元通信シートは、２次元通信シート内に信号を閉じ込め、表面に滲み出るエバネッセント場を介してシート表面を伝わる信号を使って通信することができる。つまり、通信シート表面の２次元の「面」で情報を伝搬することができ、簡便な接続または情報漏洩リスクの少ない通信が可能となる。   The two-dimensional communication sheet can communicate using a signal transmitted through the sheet surface via an evanescent field that confines a signal in the two-dimensional communication sheet and oozes out on the surface. That is, information can be propagated on a two-dimensional “surface” on the surface of the communication sheet, and simple connection or communication with a low risk of information leakage becomes possible.

ここで、２次元通信シートの誘電体層の材料として、密度が０．０２〜０．１ｇ／ｃｍ３であり、誘電率が１．２以下であり、平均セル径が１〜３００μｍの気泡を有し、かつ、脂肪酸、脂肪酸アミド、および脂肪酸金属石鹸から選ばれる少なくとも１つの気泡をつぶれ難くして、形状回復性を向上させるための脂肪族系化合物を樹脂成分１００重量部に対して１〜２０の重量部を含有した低誘電シートが提案されている（特許文献１）。 Here, as a material of the dielectric layer of the two-dimensional communication sheet, bubbles having a density of 0.02 to 0.1 g / cm 3 , a dielectric constant of 1.2 or less, and an average cell diameter of 1 to 300 μm are used. 1 to 100 parts by weight of an aliphatic compound having 100% by weight of a resin component for improving the shape recovery by making at least one bubble selected from fatty acids, fatty acid amides, and fatty acid metal soaps difficult to collapse. A low dielectric sheet containing 20 parts by weight has been proposed (Patent Document 1).

また、少なくとも誘電体層と樹脂発泡体層から構成された２次元通信シート用の高周波基板材料が提案されている（特許文献２）。この高周波基板材料において、樹脂発泡体層は、１２ＧＨｚにおける誘電率が３以下であり、誘電正接が０．０１以下の特性を有する。そして、誘電体層と樹脂発泡体層とがシーラントＡ層を介して接合され、かつ、誘電体層と樹脂発泡体層との接着強度が０．０５ｋＮ／ｍ以上である。   Further, a high-frequency substrate material for a two-dimensional communication sheet composed of at least a dielectric layer and a resin foam layer has been proposed (Patent Document 2). In this high-frequency substrate material, the resin foam layer has characteristics that the dielectric constant at 12 GHz is 3 or less and the dielectric loss tangent is 0.01 or less. The dielectric layer and the resin foam layer are bonded via the sealant A layer, and the adhesive strength between the dielectric layer and the resin foam layer is 0.05 kN / m or more.

特開２０１５−２０１８９５号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-201895 特開２０１３−２０６８９２号公報JP 2013-206882 A

Naoshi Yamahira, Yastoshi Makino, Hiroto Itai, and Hiroyuki Shinoda, “Proximity Cennection in Two-Dimensional Signal Transmission,” SICE-ICASE International Joint Conference, Busan, Korea, Oct. 18-21, 2006.Naoshi Yamahira, Yastoshi Makino, Hiroto Itai, and Hiroyuki Shinoda, “Proximity Cennection in Two-Dimensional Signal Transmission,” SICE-ICASE International Joint Conference, Busan, Korea, Oct. 18-21, 2006.

しかし、従来の２次元通信シートにおいては、カプラとのインピーダンス整合が悪く、周辺部におけるエバネッセント場の漏れが大きいという問題があった。   However, the conventional two-dimensional communication sheet has a problem that impedance matching with the coupler is poor and leakage of the evanescent field in the peripheral portion is large.

この発明の実施の形態によれば、カプラとのインピーダンス整合を改善し、周辺部におけるエバネッセント場の漏れを抑制可能な２次元通信シートを提供する。   According to the embodiment of the present invention, there is provided a two-dimensional communication sheet that can improve impedance matching with a coupler and suppress leakage of an evanescent field in a peripheral portion.

また、この発明の実施の形態によれば、カプラとのインピーダンス整合を改善し、周辺部におけるエバネッセント場の漏れを抑制可能な２次元通信シートを備える２次元通信システムを提供する。   In addition, according to the embodiment of the present invention, a two-dimensional communication system including a two-dimensional communication sheet that can improve impedance matching with a coupler and suppress leakage of an evanescent field in a peripheral portion is provided.

この発明の実施の形態によれば、２次元通信シートは、誘電体層と、第１および第２の導体とを備える。誘電体層は、シート形状を有する。第１の導体は、誘電体層の一方の面に配置され、メッシュ形状を有する。第２の導体は、誘電体層の他方の面を覆うように配置される。メッシュ形状は、誘電体層の端部から所望の距離までの外周領域において、周期性を有する波形形状からなるメアンダ形状と異なる形状を有し、外周領域の内周側に配置された内周領域においてメアンダ形状を有する。   According to the embodiment of the present invention, the two-dimensional communication sheet includes a dielectric layer and first and second conductors. The dielectric layer has a sheet shape. The first conductor is disposed on one surface of the dielectric layer and has a mesh shape. The second conductor is disposed so as to cover the other surface of the dielectric layer. The mesh shape has a shape different from the meander shape having a waveform shape having periodicity in the outer peripheral region from the end of the dielectric layer to a desired distance, and is arranged on the inner peripheral side of the outer peripheral region. Has a meander shape.

この発明の実施の形態による２次元通信シートにおいては、メッシュ形状を有する第１の導体は、内周領域にメアンダ形状を有し、外周領域にメアンダ形状と異なる形状を有する。その結果、内周領域においてエバネッセント場の染み出し量が増加し、外周領域においてエバネッセント場の漏れが抑制される。   In the two-dimensional communication sheet according to the embodiment of the present invention, the first conductor having a mesh shape has a meander shape in the inner peripheral region and a shape different from the meander shape in the outer peripheral region. As a result, the amount of seepage of the evanescent field increases in the inner peripheral region, and leakage of the evanescent field is suppressed in the outer peripheral region.

従って、カプラとのインピーダンス整合を改善し、周辺部におけるエバネッセント場の漏れを抑制できる。特に、周辺部におけるエバネッセント場の漏れを抑制するとともに、給電用カプラおよび／または受電用カプラとのインピーダンス整合を改善し、電力の入出力を効率的に行うことができる。   Therefore, impedance matching with the coupler can be improved and leakage of the evanescent field in the peripheral portion can be suppressed. In particular, leakage of the evanescent field in the peripheral portion can be suppressed, impedance matching with the power feeding coupler and / or power receiving coupler can be improved, and power can be input and output efficiently.

好ましくは、メッシュ形状は、外周領域において直線形状を有する。   Preferably, the mesh shape has a linear shape in the outer peripheral region.

外周領域におけるエバネッセント場の漏れが、外周領域にメアンダ形状の導体を配置した場合よりも抑制される。   Leakage of the evanescent field in the outer peripheral region is suppressed as compared with the case where a meander-shaped conductor is arranged in the outer peripheral region.

従って、外周領域におけるエバネッセント場の漏れを効果的に抑制できる。   Therefore, the leakage of the evanescent field in the outer peripheral region can be effectively suppressed.

好ましくは、誘電体層は、ゴムを含む。   Preferably, the dielectric layer includes rubber.

誘電体層がゴムからなる場合、２次元通信シートは、弾力性を有するので、玩具および電子機器等を２次元通信シート上に配置しても玩具および電子機器等に傷が着くのを抑制できる。   When the dielectric layer is made of rubber, the two-dimensional communication sheet has elasticity, so that the toy and the electronic device can be prevented from being damaged even if the toy and the electronic device are arranged on the two-dimensional communication sheet. .

好ましくは、２次元通信シートは、給電ポートを更に備える。給電ポートは、第１および第２の給電板と、第１および第２の給電体とを含む。第１の給電板は、第２の導体上に離間して配置される。第２の給電板は、第１の給電板に対向する位置に第１の導体上に離間して配置される。第１の給電体は、誘電体層を貫通し、第１の給電板と電気的に接続される。第２の給電体は、第２の給電板と電気的に接続される。   Preferably, the two-dimensional communication sheet further includes a power feeding port. The power feeding port includes first and second power feeding plates and first and second power feeding bodies. The first power feeding plate is spaced apart from the second conductor. The second power supply plate is disposed on the first conductor at a position facing the first power supply plate. The first power feeding body penetrates the dielectric layer and is electrically connected to the first power feeding plate. The second power feeding body is electrically connected to the second power feeding plate.

給電ポートは、逆Ｆ型アンテナからなるので、小型で高効率な電力供給を行うことができる。   Since the power feeding port is composed of an inverted F-type antenna, it is possible to perform power supply with a small size and high efficiency.

好ましくは、２次元通信シートは、発振器を更に備える。発振器は、給電ポートに接続され、高周波電力を出力する。   Preferably, the two-dimensional communication sheet further includes an oscillator. The oscillator is connected to the power supply port and outputs high frequency power.

給電ポートは、発振器から高周波電力を受け、その受けた高周波電力を誘電体層に供給する。   The power supply port receives high frequency power from the oscillator and supplies the received high frequency power to the dielectric layer.

従って、２次元通信シート上に置かれた各種の機器に内蔵された蓄電装置を高効率に充電できる。   Therefore, it is possible to charge the power storage device built in various devices placed on the two-dimensional communication sheet with high efficiency.

また、この発明の実施の形態による２次元通信シートは、請求項５に記載の２次元通信シートと、カプラと、蓄電装置とを備える。カプラは、２次元通信シートの一方の面上に配置される。蓄電装置は、カプラに電気的に接続された充電可能な蓄電装置である。   A two-dimensional communication sheet according to an embodiment of the present invention includes the two-dimensional communication sheet according to claim 5, a coupler, and a power storage device. The coupler is disposed on one surface of the two-dimensional communication sheet. The power storage device is a chargeable power storage device electrically connected to the coupler.

従って、各種の機器を２次元通信シート上に置くだけで、各種の機器に内蔵された蓄電装置を高効率に充電できる。   Therefore, it is possible to charge the power storage devices incorporated in the various devices with high efficiency simply by placing the various devices on the two-dimensional communication sheet.

カプラとのインピーダンス整合を改善し、周辺部におけるエバネッセント場の漏れを抑制できる。   Impedance matching with the coupler can be improved, and leakage of the evanescent field in the peripheral portion can be suppressed.

この発明の実施の形態１による２次元通信シートの平面図である。It is a top view of the two-dimensional communication sheet by Embodiment 1 of this invention. 図１に示す線ＩＩ−ＩＩにおける２次元通信シートの断面図である。It is sectional drawing of the two-dimensional communication sheet in line II-II shown in FIG. 図１に示すメアンダ形状の一部の拡大図である。It is a one part enlarged view of the meander shape shown in FIG. ２次元通信シートの他の例を示す平面図である。It is a top view which shows the other example of a two-dimensional communication sheet. ２次元通信シートの更に他の例を示す平面図である。It is a top view showing other examples of a two-dimensional communication sheet. 磁界強度のシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result of a magnetic field intensity. ２次元通信シートの磁界強度のシミュレーション結果の断面図である。It is sectional drawing of the simulation result of the magnetic field intensity of a two-dimensional communication sheet. ２次元通信シートの磁界強度のシミュレーション結果のグラフを示す図である。It is a figure which shows the graph of the simulation result of the magnetic field intensity of a two-dimensional communication sheet. 実施の形態１による別の２次元通信シートの断面図である。5 is a cross-sectional view of another two-dimensional communication sheet according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態２による２次元通信シートの平面図である。6 is a plan view of a two-dimensional communication sheet according to Embodiment 2. FIG. 図１０に示す線ＸＩ−ＸＩにおける２次元通信シートの断面図である。It is sectional drawing of the two-dimensional communication sheet in line XI-XI shown in FIG. 実施の形態３による２次元通信シートの断面図である。6 is a cross-sectional view of a two-dimensional communication sheet according to Embodiment 3. FIG. 図１２に示す給電ポートの拡大図である。It is an enlarged view of the electric power feeding port shown in FIG. 図１２に示す給電ポートの別の拡大図である。It is another enlarged view of the electric power feeding port shown in FIG. この発明の実施の形態における通信装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the communication apparatus in embodiment of this invention. ２次元通信の概念図である。It is a conceptual diagram of two-dimensional communication. ＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）パケットの構成図である。It is a block diagram of a RTS (Request To Send) packet. 伝送波の概念図である。It is a conceptual diagram of a transmission wave. 受信用コネクタを選択する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to select the connector for reception. 信号の受信および電力の受電を説明するための図である。It is a figure for demonstrating reception of a signal and receiving of electric power. 信号の受信および電力の受電を説明するための他の図である。It is another figure for demonstrating reception of a signal and receiving of electric power. 信号の送信を説明するための図である。It is a figure for demonstrating transmission of a signal. 充電オフモードを説明するための図である。It is a figure for demonstrating charge off mode. 電源オフモードを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the power-off mode. 実施の形態４による通信方法を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for illustrating a communication method according to a fourth embodiment. 実施の形態５による２次元通信システムの概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram of a two-dimensional communication system according to a fifth embodiment. 図２６に示す玩具の概略図である。It is the schematic of the toy shown in FIG. 図２６に示す玩具の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the toy shown in FIG.

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による２次元通信シートの平面図である。図２は、図１に示す線ＩＩ−ＩＩにおける２次元通信シートの断面図である。 [Embodiment 1]
FIG. 1 is a plan view of a two-dimensional communication sheet according to Embodiment 1 of the present invention. 2 is a cross-sectional view of the two-dimensional communication sheet taken along line II-II shown in FIG.

図１および図２を参照して、この発明の実施の形態１による２次元通信シート１０は、誘電体層１と、導体２，３とを備える。   Referring to FIGS. 1 and 2, a two-dimensional communication sheet 10 according to the first embodiment of the present invention includes a dielectric layer 1 and conductors 2 and 3.

誘電体層１は、概略的にシート形状を有し、矩形の平面形状を有する。誘電体層１の厚みは、好ましくは、４ｍｍ以上６ｍｍ以下であり、より好ましくは、５ｍｍである。この５ｍｍの厚みは、特に、２．４５ＧＨｚ帯の入出力効率を改善するのに好ましい厚みである。   The dielectric layer 1 has a generally sheet shape and a rectangular planar shape. The thickness of the dielectric layer 1 is preferably 4 mm or greater and 6 mm or less, and more preferably 5 mm. The thickness of 5 mm is a preferable thickness for improving the input / output efficiency in the 2.45 GHz band.

誘電体層１は、例えば、発泡ポリエチレン（比誘電率が２．３である。）またはゴム（比誘電率が２．２〜８．０である。）からなる。誘電体層１がゴムからなる場合、２次元通信シート１０は、弾力性を有するので、後述する玩具および電子機器等を２次元通信シート１０上に配置しても玩具および電子機器等に傷が着くのを抑制できる。   The dielectric layer 1 is made of, for example, foamed polyethylene (having a relative dielectric constant of 2.3) or rubber (having a relative dielectric constant of 2.2 to 8.0). When the dielectric layer 1 is made of rubber, the two-dimensional communication sheet 10 has elasticity, so that the toy and the electronic device are damaged even if a toy and an electronic device described later are arranged on the two-dimensional communication sheet 10. I can suppress arrival.

誘電体層１は、発泡ポリエチレンおよびゴムに限らず、誘電体であれば、どのようなものであってもよい。   The dielectric layer 1 is not limited to foamed polyethylene and rubber, and may be any material as long as it is a dielectric.

なお、誘電体層１の比誘電率によって、誘電体層１の好ましい厚みも変わる。   Note that the preferred thickness of the dielectric layer 1 also varies depending on the relative dielectric constant of the dielectric layer 1.

導体２は、例えば、金属からなり、メッシュ形状を有する。そして、導体２は、誘電体層１の一方の面に配置される。   The conductor 2 is made of metal, for example, and has a mesh shape. The conductor 2 is disposed on one surface of the dielectric layer 1.

導体２は、導体部２１，２２からなる。導体部２１は、誘電体層１の端部から所望の距離までの外周領域ＲＥＧ１の内周側に配置された内周領域ＲＥＧ２に配置される。導体部２１は、複数のメアンダ形状２１１が碁盤目状に配置された構造からなる。複数のメアンダ形状２１１の各々は、周期性を有する波形形状からなる。そして、複数のメアンダ形状２１１の各々は、例えば、矩形の波形形状からなる。メアンダ形状が矩形の波形形状からなる場合、インピーダンス整合を改善することができる。   The conductor 2 includes conductor portions 21 and 22. The conductor portion 21 is disposed in the inner peripheral region REG2 disposed on the inner peripheral side of the outer peripheral region REG1 from the end of the dielectric layer 1 to a desired distance. The conductor portion 21 has a structure in which a plurality of meander shapes 211 are arranged in a grid pattern. Each of the plurality of meander shapes 211 has a waveform shape having periodicity. Each of the plurality of meander shapes 211 has, for example, a rectangular waveform shape. Impedance matching can be improved when the meander shape is a rectangular waveform.

外周領域ＲＥＧ１は、例えば、誘電体層１の端部から５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の領域に設定される。   The outer peripheral region REG1 is set, for example, in a region from 5 mm to 10 mm from the end of the dielectric layer 1.

導体部２２は、外周領域ＲＥＧ１に配置され、直線形状からなる。   The conductor portion 22 is disposed in the outer peripheral region REG1 and has a linear shape.

導体２は、誘電体層１の面内方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）において、所望の間隔を隔てて配置される（図２参照）。開口部２Ａは、４個のメアンダ形状２１１によって囲まれることにより形成され、例えば、正方形の平面形状を有する。そして、複数の開口部２Ａは、２次元通信シート１０の外界における電磁波長よりも短い間隔で配置される。   The conductors 2 are arranged at a desired interval in the in-plane direction (X-axis direction and Y-axis direction) of the dielectric layer 1 (see FIG. 2). The opening 2A is formed by being surrounded by four meander shapes 211, and has, for example, a square planar shape. The plurality of openings 2 </ b> A are arranged at intervals shorter than the electromagnetic wave length in the outside of the two-dimensional communication sheet 10.

４個のメアンダ形状２１１Ａ，２１１Ｂ，２１１Ｃ，２１１Ｄにおいては、メアンダ形状２１１Ｂは、メアンダ形状２１１Ａを時計方向に９０°回転させたものであり、メアンダ形状２１１Ｃは、メアンダ形状２１１Ｂを時計方向に９０°回転させたものであり、メアンダ形状２１１Ｄは、メアンダ形状２１１Ｃを時計方向に９０°回転させたものであり、メアンダ形状２１１Ａは、メアンダ形状２１１Ｄを時計方向に９０°回転させたものである。一方端が１つの点に集まる４個のメアンダ形状２１１の各々は、２次元通信シート１０の任意の部分において、反時計方向に隣接するメアンダ形状を時計方向に９０°回転させたものになっている。   In the four meander shapes 211A, 211B, 211C, 211D, the meander shape 211B is obtained by rotating the meander shape 211A by 90 ° in the clockwise direction, and the meander shape 211C is obtained by rotating the meander shape 211B by 90 ° in the clockwise direction. The meander shape 211D is obtained by rotating the meander shape 211C by 90 ° in the clockwise direction, and the meander shape 211A is obtained by rotating the meander shape 211D by 90 ° in the clockwise direction. Each of the four meander shapes 211 having one end gathered at one point is obtained by rotating a meander shape adjacent in the counterclockwise direction by 90 ° in the clockwise direction in an arbitrary portion of the two-dimensional communication sheet 10. Yes.

なお、この発明の実施の形態においては、一方端が１つの点に集まる４個のメアンダ形状２１１の各々は、２次元通信シート１０の任意の部分において、時計方向に隣接するメアンダ形状を反時計方向に９０°回転させたものになっていてもよい。   In the embodiment of the present invention, each of the four meander shapes 211 whose one ends are gathered at one point is counterclockwise with respect to the meander shape adjacent in the clockwise direction in any part of the two-dimensional communication sheet 10. It may be rotated 90 degrees in the direction.

導体３は、例えば、金属からなり、誘電体層１の他方の面（導体２が配置された面と反対面）を覆うように配置される。   The conductor 3 is made of, for example, metal and is disposed so as to cover the other surface of the dielectric layer 1 (the surface opposite to the surface on which the conductor 2 is disposed).

メッシュ形状を有する導体部２は、外界とシート状の誘電体層１との相互電磁結合を弱める働きをするので、外界と誘電体層１との電磁結合が十分に弱いと仮定すると、シート状の誘電体層１の内部では、電磁波は、１／（με）１／２で伝搬する。この場合、μは、誘電体層１の透磁率であり、εは、誘電体層１の誘電率である。 The conductor portion 2 having a mesh shape serves to weaken the mutual electromagnetic coupling between the outside world and the sheet-like dielectric layer 1. Therefore, assuming that the electromagnetic coupling between the outside world and the dielectric layer 1 is sufficiently weak, a sheet-like shape In the dielectric layer 1, electromagnetic waves propagate at 1 / (με) 1/2 . In this case, μ is the magnetic permeability of the dielectric layer 1, and ε is the dielectric constant of the dielectric layer 1.

開口部２Ａは、２次元通信シート１０の外界における電磁波長よりも短い間隔で配置されているので、各開口部２Ａから漏れ出すエバネッセント波も、電磁波長よりも短い空間周期で電磁波位相が変化し、遠方まで伝搬する波動とはならない。   Since the openings 2A are arranged at intervals shorter than the electromagnetic wave length in the outside of the two-dimensional communication sheet 10, the evanescent wave leaking from each opening 2A also changes the electromagnetic wave phase in a spatial period shorter than the electromagnetic wave length. It is not a wave that propagates far away.

この場合の減衰係数は、ｅｘｐ（−（ε／ε０−１）１／２（ω／ｃ）ｚ）となる。ここで、ε０は、外界の誘電率であり、ωは、信号の角周波数であり、ｃは、外界における光速であり、ｚは、誘電体層１の導体２が形成された面からの距離である。 The attenuation coefficient in this case is exp (− (ε / ε 0 −1) 1/2 (ω / c) z). Here, ε 0 is the dielectric constant of the outside world, ω is the angular frequency of the signal, c is the speed of light in the outside world, and z is from the surface on which the conductor 2 of the dielectric layer 1 is formed. Distance.

したがって、εがそれほど大きくなくても、誘電体層１の薄い厚みに対して、エバネッセント波の染み出し領域を波長程度まで小さくすることができる。   Therefore, even if ε is not so large, the area where the evanescent wave oozes out can be reduced to about the wavelength with respect to the thin thickness of the dielectric layer 1.

このように、２次元通信シート１０は、電磁波を１／（με）１／２で伝搬させるとともに、その一主面（導体２が形成された面）からエバネッセント波を染み出させる。 As described above, the two-dimensional communication sheet 10 propagates electromagnetic waves by 1 / (με) 1/2 and oozes evanescent waves from one main surface (surface on which the conductor 2 is formed).

図３は、図１に示すメアンダ形状の一部の拡大図である。図３を参照して、１つのメアンダ形状２１１のＸ軸方向（またはＹ軸方向）における長さ、即ち、複数のメアンダ形状２１１の周期ＰＬは、例えば、８ｍｍであり、メアンダ形状２１１の線幅Ｗ１は、例えば、０．５ｍｍであり、メアンダ形状２１１の線間隔ＧＡ１は、例えば、０．５ｍｍであり、１つの開口部２Ａを構成する４つのメアンダ形状２１１のうち、Ｘ軸方向（またはＹ軸方向）に対向する２つのメアンダ形状２１１の間隔ＧＡ２は、例えば、５．５ｍｍであり、Ｘ軸方向（またはＹ軸方向）におけるメアンダ形状２１１の振れ幅Ｗ２は、例えば、２．５ｍｍである。なお、線間隔ＧＡ１は、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であればよい。   FIG. 3 is an enlarged view of a part of the meander shape shown in FIG. Referring to FIG. 3, the length of one meander shape 211 in the X-axis direction (or Y-axis direction), that is, the period PL of the plurality of meander shapes 211 is, for example, 8 mm, and the line width of the meander shape 211 W1 is, for example, 0.5 mm, and the line interval GA1 of the meander shape 211 is, for example, 0.5 mm. Of the four meander shapes 211 constituting one opening 2A, the X-axis direction (or Y The gap GA2 between the two meander shapes 211 facing each other in the axial direction) is, for example, 5.5 mm, and the runout width W2 of the meander shape 211 in the X-axis direction (or Y-axis direction) is, for example, 2.5 mm. . The line interval GA1 may be not less than 0.5 mm and not more than 1.5 mm.

図４は、２次元通信シートの他の例を示す平面図である。図４を参照して、２次元通信シート３０は、図１に示す２次元通信シート１０の導体２を導体３１に代えたものであり、その他は、２次元通信シート１０と同じである。   FIG. 4 is a plan view showing another example of the two-dimensional communication sheet. Referring to FIG. 4, a two-dimensional communication sheet 30 is the same as the two-dimensional communication sheet 10 except that the conductor 2 of the two-dimensional communication sheet 10 shown in FIG.

導体３１は、金属からなり、メアンダ形状からなるメッシュ形状を有する。そして、２次元通信シート３０においては、メアンダ形状が２次元通信シートの全面に配置される。即ち、２次元通信シート１０においては、外周領域ＲＥＧ１には、直線形状からなる導体部２２が配置されているが、２次元通信シート３０においては、外周領域ＲＥＧ１も含めてメアンダ形状からなる導体３１が配置されている。そして、２次元通信シート３０の導体３１のメアンダ形状は、２次元通信シート１０の導体２のメアンダ形状２１１と同じ周期ＰＬ、線幅Ｗ１、線間隔ＧＡ１、振れ幅Ｗ２および間隔ＧＡ２を有する。   The conductor 31 is made of metal and has a mesh shape having a meander shape. In the two-dimensional communication sheet 30, the meander shape is arranged on the entire surface of the two-dimensional communication sheet. That is, in the two-dimensional communication sheet 10, the conductor portion 22 having a linear shape is arranged in the outer peripheral region REG1, but in the two-dimensional communication sheet 30, the conductor 31 having a meander shape including the outer peripheral region REG1. Is arranged. The meander shape of the conductor 31 of the two-dimensional communication sheet 30 has the same period PL, line width W1, line interval GA1, runout width W2, and interval GA2 as the meander shape 211 of the conductor 2 of the two-dimensional communication sheet 10.

図５は、２次元通信シートの更に他の例を示す平面図である。図５を参照して、２次元通信シート４０は、図１に示す２次元通信シート１０の導体２を導体４１に代えたものであり、その他は、２次元通信シート１０と同じである。   FIG. 5 is a plan view showing still another example of the two-dimensional communication sheet. Referring to FIG. 5, a two-dimensional communication sheet 40 is the same as the two-dimensional communication sheet 10 except that the conductor 2 of the two-dimensional communication sheet 10 shown in FIG.

導体４１は、金属からなり、直線形状のメッシュ形状を有する。   The conductor 41 is made of metal and has a linear mesh shape.

発明者らは、２次元通信シート３０，４０について、磁界強度のシミュレーションを行った。シミュレーションの条件を表１に示す。   The inventors performed a simulation of the magnetic field strength for the two-dimensional communication sheets 30 and 40. Table 1 shows the simulation conditions.

Figure 2018093334
Figure 2018093334

表１において、保護層は、２次元通信シート３０の導体３１および裏面の導体を覆うように配置されるとともに、２次元通信シート４０の導体４１および裏面の導体を覆うように配置されるものである。そして、保護層は、例えば、ポリエチレンおよびポリプロピレン等の誘電体からなり、２次元通信シート３０の導体３１および裏面の導体または２次元通信シート４０の導体４１および裏面の導体を保護する。   In Table 1, the protective layer is disposed so as to cover the conductor 31 and the back conductor of the two-dimensional communication sheet 30 and to cover the conductor 41 and the back conductor of the two-dimensional communication sheet 40. is there. The protective layer is made of a dielectric material such as polyethylene and polypropylene, for example, and protects the conductor 31 and the back conductor of the two-dimensional communication sheet 30 or the conductor 41 and the back conductor of the two-dimensional communication sheet 40.

また、表１においては、参考例は、２次元通信シート３０におけるシミュレーションの条件を示し、比較例は、２次元通信シート４０におけるシミュレーションの条件を示す。   In Table 1, the reference example shows the simulation conditions in the two-dimensional communication sheet 30, and the comparative example shows the simulation conditions in the two-dimensional communication sheet 40.

図６は、磁界強度のシミュレーション結果を示す図である。図６の（ａ）は、比較例に係る２次元通信シート４０の磁界強度のシミュレーション結果を示し、図６の（ｂ）は、参考例に係る２次元通信シート３０の磁界強度のシミュレーション結果を示す。   FIG. 6 is a diagram showing a simulation result of the magnetic field strength. 6A shows a simulation result of the magnetic field strength of the two-dimensional communication sheet 40 according to the comparative example, and FIG. 6B shows a simulation result of the magnetic field strength of the two-dimensional communication sheet 30 according to the reference example. Show.

図６を参照して、参考例では、比較例に比べて、色の濃い領域（磁界強度の強い領域）が２次元通信シートの全体に広がっており、また、その拡がり方も均一である（図６の（ｂ）参照）。   Referring to FIG. 6, in the reference example, a darker region (region having a strong magnetic field strength) is spread over the entire two-dimensional communication sheet as compared with the comparative example, and the spreading method is uniform ( (See (b) of FIG. 6).

図７は、２次元通信シートの磁界強度のシミュレーション結果の断面図である。図７の（ａ）は、比較例に係る２次元通信シート４０の磁界強度のシミュレーション結果の断面図を示し、図７の（ｂ）は、参考例に係る２次元通信シート３０の磁界強度のシミュレーション結果の断面図を示す。   FIG. 7 is a cross-sectional view of the simulation result of the magnetic field strength of the two-dimensional communication sheet. FIG. 7A shows a cross-sectional view of the simulation result of the magnetic field strength of the two-dimensional communication sheet 40 according to the comparative example, and FIG. 7B shows the magnetic field strength of the two-dimensional communication sheet 30 according to the reference example. A cross-sectional view of the simulation result is shown.

図７の（ａ）を参照して、比較例では、２次元通信シートの中央部においては、エバネッセント場の染み出し量が多くなっているが、中央部から両端部に近づくに従ってエバネッセント場の染み出し量が急激に落ち込んでいる。   Referring to (a) of FIG. 7, in the comparative example, the amount of the evanescent field oozes out in the center of the two-dimensional communication sheet, but the evanescent field oozes as it approaches both ends from the center. Dispensing amount has dropped sharply.

一方、図７の（ｂ）に示すように、参考例では、メッシュ形状をメアンダ形状としたことにより、２次元通信シートの表面からのエバネッセント場の染み出し量が全体的に増加しており、かつ、両端側においても、エバネッセント場の染み出し量がそれほど落ち込んでおらず、エバネッセント場の染み出し量が２次元通信シートの全体において均一であることが分かる。   On the other hand, as shown in FIG. 7B, in the reference example, the amount of the evanescent field oozing out from the surface of the two-dimensional communication sheet is increased as a result of the mesh shape being a meander shape. In addition, it can be seen that the amount of the evanescent field exuding does not drop so much at both ends, and the amount of the evanescent field exuding is uniform throughout the two-dimensional communication sheet.

図８は、２次元通信シートの磁界強度のシミュレーション結果のグラフを示す図である。図８の（ａ）は、Ｘ軸方向（横方向）における磁界強度のシミュレーション結果のグラフを示し、図８の（ｂ）は、Ｙ軸方向（縦方向）における磁界強度のシミュレーション結果のグラフを示す。   FIG. 8 is a graph showing a simulation result of the magnetic field strength of the two-dimensional communication sheet. 8A shows a graph of the simulation result of the magnetic field strength in the X-axis direction (lateral direction), and FIG. 8B shows a graph of the simulation result of the magnetic field strength in the Y-axis direction (vertical direction). Show.

図８において、縦軸は、ＣＤＦ（累積分布関数（Cumulative Distribution Function））を表し、横軸は、単位メートル当たりの電界強度（ｄＢμＡ／ｍ）を表す。また、一点鎖線は、比較例のシミュレーション結果を示し、実線は、参考例のシミュレーション結果を示す。   In FIG. 8, the vertical axis represents CDF (Cumulative Distribution Function), and the horizontal axis represents the electric field strength per unit meter (dBμA / m). The alternate long and short dash line indicates the simulation result of the comparative example, and the solid line indicates the simulation result of the reference example.

図８の（ａ）を参照して、Ｘ軸方向（横方向）における電界強度は、メッシュ形状をメアンダ形状とすることにより、４ｄＢ改善されていることがわかる。また、図８の（ｂ）を参照して、Ｙ軸方向（縦方向）における電界強度は、メッシュ形状をメアンダ形状とすることにより、７ｄＢ改善されていることがわかる。   Referring to FIG. 8A, it can be seen that the electric field strength in the X-axis direction (lateral direction) is improved by 4 dB by changing the mesh shape to a meander shape. 8B, it can be seen that the electric field strength in the Y-axis direction (longitudinal direction) is improved by 7 dB by changing the mesh shape to a meander shape.

このように、参考例に係る２次元通信シート３０の導体３１がメアンダ形状からなるメッシュ形状を有することにより、通信用カプラ、給電用カプラおよび受電用カプラとのインピーダンス整合が改善し、電磁波の入出力効率を改善することができる。そして、導体３１がメアンダ形状からなるメッシュ形状を有することにより、特に、給電用カプラおよび／または受電用カプラとのインピーダンス整合を改善することができる。また、２次元通信シート３０の表面におけるエバネッセント場の均一性を向上できる。更に、２次元通信シート３０の表面におけるエバネッセント場の染み出し量が向上し、通信性能、給電性能および受電性能を向上できる。   As described above, the conductor 31 of the two-dimensional communication sheet 30 according to the reference example has a mesh shape having a meander shape, so that impedance matching with the communication coupler, the power feeding coupler, and the power receiving coupler is improved, and the electromagnetic wave is input. Output efficiency can be improved. Since the conductor 31 has a meander-shaped mesh shape, impedance matching with a power feeding coupler and / or a power receiving coupler can be particularly improved. In addition, the uniformity of the evanescent field on the surface of the two-dimensional communication sheet 30 can be improved. Furthermore, the amount of the evanescent field oozing out on the surface of the two-dimensional communication sheet 30 is improved, and the communication performance, power supply performance and power reception performance can be improved.

２次元通信シート３０の導体３１の配線パターンは、線幅が０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、メアンダ形状の周期ＰＬが８ｍｍとなっている。このため、通信用カプラ、給電用カプラおよび受電用カプラとのインピーダンス整合を更に改善することができる。その結果、電磁波（特に、２．４５ＧＨｚ帯）の入出力効率を更に改善することができる。また、２次元通信シートの表面におけるエバネッセント場の均一性を更に向上できる。更に、２次元通信シートの表面におけるエバネッセント場の染み出し量が更に向上し、通信性能、給電性能および受電性能を向上できる。   The wiring pattern of the conductor 31 of the two-dimensional communication sheet 30 has a line width of 0.5 mm to 1.5 mm and a meander-shaped period PL of 8 mm. Therefore, impedance matching with the communication coupler, the power feeding coupler, and the power receiving coupler can be further improved. As a result, the input / output efficiency of electromagnetic waves (particularly, 2.45 GHz band) can be further improved. In addition, the uniformity of the evanescent field on the surface of the two-dimensional communication sheet can be further improved. Furthermore, the amount of the evanescent field oozing out on the surface of the two-dimensional communication sheet is further improved, and the communication performance, power supply performance and power reception performance can be improved.

発明者らは、上述した２次元通信シート３０，４０についてのシミュレーション結果に基づいて、２次元通信シートの外周領域ＲＥＧ１にメアンダ形状と異なる直線形状を配置するとともに外周領域ＲＥＧ１の内周側にメアンダ形状を配置することによって、周辺部におけるエバネッセント場の漏れを抑制し、かつ、通信用カプラ、給電用カプラおよび受電用カプラとのインピーダンス整合を改善できる２次元通信シート１０を考案するに至った。そして、２次元通信シート１０においては、特に、メアンダ形状に起因して、給電用カプラおよび／または受電用カプラとのインピーダンス整合を改善できる。従って、２次元通信シート１０を用いることによって、電力の供給および／または受電を高効率に行うことができる。   The inventors arrange a linear shape different from the meander shape in the outer peripheral region REG1 of the two-dimensional communication sheet based on the simulation results of the above-described two-dimensional communication sheets 30 and 40, and meander on the inner peripheral side of the outer peripheral region REG1. By arranging the shape, the inventors have devised a two-dimensional communication sheet 10 that can suppress leakage of an evanescent field in the peripheral portion and improve impedance matching with a communication coupler, a power supply coupler, and a power reception coupler. In the two-dimensional communication sheet 10, the impedance matching with the power feeding coupler and / or the power receiving coupler can be improved particularly due to the meander shape. Therefore, by using the two-dimensional communication sheet 10, power can be supplied and / or received with high efficiency.

従って、２次元通信シート１０は、２次元通信シート３０と同じ効果を享受できるとともに周辺部におけるエバネッセント場の漏れを抑制できる。   Therefore, the two-dimensional communication sheet 10 can enjoy the same effect as the two-dimensional communication sheet 30 and can suppress leakage of the evanescent field in the peripheral portion.

図９は、実施の形態１による別の２次元通信シートの断面図である。実施の形態１による２次元通信シートは、図９に示す２次元通信シート１０Ａであってもよい。   FIG. 9 is a cross-sectional view of another two-dimensional communication sheet according to the first embodiment. The two-dimensional communication sheet according to Embodiment 1 may be the two-dimensional communication sheet 10A shown in FIG.

図９を参照して、２次元通信シート１０Ａは、図１および図２に示す２次元通信シート１０に保護膜４，５と、導体６とを追加したものであり、その他は、２次元通信シート１０と同じである。   Referring to FIG. 9, a two-dimensional communication sheet 10A is obtained by adding protective films 4 and 5 and a conductor 6 to the two-dimensional communication sheet 10 shown in FIG. 1 and FIG. It is the same as the sheet 10.

保護層４は、導体２に接して導体２上に配置される。保護層５は、導体３に接して導体３上に配置される。保護層４，５の各々は、例えば、誘電体からなる。誘電体は、ポリエチレンおよびポリプロピレン等からなる。   The protective layer 4 is disposed on the conductor 2 in contact with the conductor 2. The protective layer 5 is disposed on the conductor 3 in contact with the conductor 3. Each of the protective layers 4 and 5 is made of a dielectric, for example. The dielectric is made of polyethylene, polypropylene, or the like.

保護層４は、導体２を保護し、保護層５は、導体３を保護する。   The protective layer 4 protects the conductor 2 and the protective layer 5 protects the conductor 3.

導体６は、誘電体層１の周囲の端部（誘電体層１の４辺の端部）に接して配置される。導体６は、例えば、良導体からなる。良導体は、銅およびアルミニウム等からなる。導体６は、導体２と導体３とを短絡し、２次元通信シート１０Ａの端部からの電磁波の漏洩を防止する。   The conductor 6 is disposed in contact with the peripheral ends of the dielectric layer 1 (ends of the four sides of the dielectric layer 1). The conductor 6 is made of a good conductor, for example. The good conductor is made of copper, aluminum or the like. The conductor 6 short-circuits the conductor 2 and the conductor 3, and prevents leakage of electromagnetic waves from the end of the two-dimensional communication sheet 10A.

なお、導体６は、誘電体層１の端部の全てを覆う必要はなく、２次元通信シート１０Ａの端部からの電磁波の漏洩を防止できればよい。従って、導体６は、メッシュ形状またはストライプ形状とし、誘電体層１の端部を覆うようにしてもよい。   The conductor 6 does not need to cover all the end portions of the dielectric layer 1 as long as it can prevent leakage of electromagnetic waves from the end portions of the two-dimensional communication sheet 10A. Therefore, the conductor 6 may have a mesh shape or a stripe shape so as to cover the end portion of the dielectric layer 1.

なお、２次元通信シート１０Ａは、保護膜４，５を備えていなくてもよく、導体６を備えていなくてもよい。つまり、２次元通信シート１０Ａは、保護膜４，５と導体６とのうち、少なくとも一方を備えていればよい。   The two-dimensional communication sheet 10A may not include the protective films 4 and 5 and may not include the conductor 6. That is, the two-dimensional communication sheet 10A only needs to include at least one of the protective films 4 and 5 and the conductor 6.

また、上記においては、開口部２Ａは、正方形の平面形状を有すると説明したが、実施の形態１においては、これに限らず、開口部２Ａは、長方形の平面形状を有していてもよく、平行四辺形の平面形状を有していてもよく、菱形の平面形状を有していてもよい。   In the above description, the opening 2A has been described as having a square planar shape. However, in Embodiment 1, the present invention is not limited thereto, and the opening 2A may have a rectangular planar shape. Further, it may have a parallelogram planar shape, or may have a rhombus planar shape.

２次元通信シート１０Ａについてのその他の説明は、２次元通信シート１０についての説明と同じである。   The other description of the two-dimensional communication sheet 10A is the same as the description of the two-dimensional communication sheet 10.

［実施の形態２］
図１０は、実施の形態２による２次元通信シートの平面図である。図１１は、図１０に示す線ＸＩ−ＸＩにおける２次元通信シートの断面図である。 [Embodiment 2]
FIG. 10 is a plan view of a two-dimensional communication sheet according to the second embodiment. 11 is a cross-sectional view of the two-dimensional communication sheet taken along line XI-XI shown in FIG.

図１０および図１１を参照して、実施の形態２による２次元通信シート１０Ｂは、図１に示す２次元通信シート１０の導体２を導体２−１に代えたものであり、その他は、２次元通信シート１０と同じである。   Referring to FIGS. 10 and 11, a two-dimensional communication sheet 10B according to the second embodiment is obtained by replacing conductor 2 of two-dimensional communication sheet 10 shown in FIG. It is the same as the dimension communication sheet 10.

導体２−１は、誘電体層１の一方の面および端部に配置される。導体２−１は、導体２の導体部２２を導体部２３に代えたものであり、その他は、導体２と同じである。   The conductor 2-1 is disposed on one surface and the end of the dielectric layer 1. The conductor 2-1 is the same as the conductor 2 except that the conductor portion 22 of the conductor 2 is replaced with the conductor portion 23.

導体部２３は、誘電体層１の一方の面の周辺部および端部（誘電体層１の４辺の端部）に配置され、導体部２１に接続されるとともに導体３に接続される。   The conductor portion 23 is disposed at the peripheral portion and the end portion (end portions of the four sides of the dielectric layer 1) of one surface of the dielectric layer 1, and is connected to the conductor portion 21 and to the conductor 3.

導体部２３は、例えば、良導体からなる。良導体は、銅およびアルミニウム等からなる。   The conductor part 23 consists of a good conductor, for example. The good conductor is made of copper, aluminum or the like.

このように、導体部２３は、導体部２１と導体３とを短絡し、２次元通信シート１０Ｂの周辺部および端部からの電磁波の漏洩を防止する。   Thus, the conductor part 23 short-circuits the conductor part 21 and the conductor 3, and prevents leakage of electromagnetic waves from the peripheral part and the end part of the two-dimensional communication sheet 10B.

なお、導体部２３は、誘電体層１の一方の面の周辺部および端部の全てを覆う必要はなく、２次元通信シート１０Ｂの周辺部および端部からの電磁波の漏洩を防止できればよい。従って、導体部２３は、メッシュ形状またはストライプ形状とし、誘電体層１の一方の面の周辺部および端部を覆うようにしてもよい。   In addition, the conductor part 23 does not need to cover all the peripheral parts and edge parts of one surface of the dielectric layer 1, and should just prevent the leakage of the electromagnetic waves from the peripheral parts and edge parts of the two-dimensional communication sheet 10B. Therefore, the conductor portion 23 may be formed in a mesh shape or a stripe shape so as to cover the peripheral portion and the end portion of one surface of the dielectric layer 1.

２次元通信シート１０Ｂについてのその他の説明は、２次元通信シート１０についての説明と同じである。   The other description of the two-dimensional communication sheet 10B is the same as the description of the two-dimensional communication sheet 10.

［実施の形態３］
図１２は、実施の形態３による２次元通信シートの断面図である。図１２を参照して、実施の形態３による２次元通信シート１０Ｃは、図１および図２に示す２次元通信シート１０に給電ポート７を追加したものであり、その他は、２次元通信シート１０と同じである。 [Embodiment 3]
FIG. 12 is a cross-sectional view of a two-dimensional communication sheet according to the third embodiment. Referring to FIG. 12, a two-dimensional communication sheet 10C according to the third embodiment is obtained by adding a power feeding port 7 to the two-dimensional communication sheet 10 shown in FIGS. Is the same.

給電ポート７は、誘電体層１および導体２，３を厚み方向から挟み込むように配置される。   The power feeding port 7 is disposed so as to sandwich the dielectric layer 1 and the conductors 2 and 3 from the thickness direction.

給電ポート７は、発振器（図示せず）から高周波電力を受け、その受けた高周波電力を誘電体層１内に供給する。   The power supply port 7 receives high frequency power from an oscillator (not shown) and supplies the received high frequency power into the dielectric layer 1.

図１３は、図１２に示す給電ポート７の拡大図である。図１３を参照して、給電ポート７は、給電体７１，７２と、給電板７３，７４と、誘電体層７５，７６とを含む。   FIG. 13 is an enlarged view of the power supply port 7 shown in FIG. Referring to FIG. 13, power supply port 7 includes power supply bodies 71 and 72, power supply plates 73 and 74, and dielectric layers 75 and 76.

給電体７１は、円柱形状を有し、例えば、良導体からなる。良導体は、銅およびアルミニウム等からなる。給電体７１は、誘電体層１，７５を貫通し、給電板７３に電気的に接続される。そして、給電体７１は、２次元通信シート１０Ｃの導体２側に突出している。   The power feeding body 71 has a cylindrical shape and is made of, for example, a good conductor. The good conductor is made of copper, aluminum or the like. The power feeding body 71 penetrates the dielectric layers 1 and 75 and is electrically connected to the power feeding plate 73. The power feeder 71 protrudes toward the conductor 2 of the two-dimensional communication sheet 10C.

給電体７２は、中空の円柱形状を有し、例えば、良導体からなる。良導体は、銅およびアルミニウム等からなる。給電体７２は、導体２上において給電体７１の周囲に配置される。そして、給電体７２は、一方端が給電板７４に電気的に接続される。また、給電体７２は、２次元通信シート１０Ｃの導体２側に突出している。   The power feeding body 72 has a hollow cylindrical shape and is made of, for example, a good conductor. The good conductor is made of copper, aluminum or the like. The power feeder 72 is disposed around the power feeder 71 on the conductor 2. The power supply 72 is electrically connected to the power supply plate 74 at one end. The power feeder 72 protrudes toward the conductor 2 of the two-dimensional communication sheet 10C.

給電板７３は、円形形状を有し、導体２から離間して誘電体層７５上に配置される。給電板７４は、ドーナツ形状を有し、給電板７３に対向するとともに導体３から離間して誘電体層７６上に配置される。給電板７３，７４の各々は、例えば、良導体からなる。良導体は、銅およびアルミニウム等からなる。   The power feeding plate 73 has a circular shape and is disposed on the dielectric layer 75 so as to be separated from the conductor 2. The power feeding plate 74 has a donut shape, faces the power feeding plate 73 and is spaced from the conductor 3 and is disposed on the dielectric layer 76. Each of the power feeding plates 73 and 74 is made of a good conductor, for example. The good conductor is made of copper, aluminum or the like.

誘電体層７５は、円形形状を有し、導体３に接して配置される。誘電体層７６は、ドーナツ形状を有し、導体２および給電板７４に接して導体２と給電板７４との間に配置される。誘電体層７５，７６の各々は、例えば、ポリエチレンおよびポリプロピレン等からなる。   The dielectric layer 75 has a circular shape and is disposed in contact with the conductor 3. The dielectric layer 76 has a donut shape and is disposed between the conductor 2 and the power supply plate 74 in contact with the conductor 2 and the power supply plate 74. Each of the dielectric layers 75 and 76 is made of, for example, polyethylene and polypropylene.

給電ポート７には、例えば、ＳＭＡ（Ｓｕｂ−Ｍｉｎｉａｔｕｒｅ Ｔｙｐｅ Ａ）コネクタにより同軸ケーブルが接続され、高周波電力が供給される。即ち、２次元通信シート１０Ｃの表面側に突出された給電体７１，７２に同軸ケーブルが接続される。   A coaxial cable is connected to the power supply port 7 by, for example, an SMA (Sub-Miniature Type A) connector, and high-frequency power is supplied. That is, a coaxial cable is connected to the power feeding bodies 71 and 72 protruding from the surface side of the two-dimensional communication sheet 10C.

給電ポート７は、給電板７３，７４により、２次元通信シート１０Ｃと容量結合するため、同軸ケーブルから供給される高周波電力を２次元通信シート１０Ｃ内に供給する。また、給電ポート７は、逆Ｆ型アンテナとなっているため、小型で高効率な電力供給を行うことができる。   Since the power feeding port 7 is capacitively coupled to the two-dimensional communication sheet 10C by the power feeding plates 73 and 74, the high-frequency power supplied from the coaxial cable is supplied into the two-dimensional communication sheet 10C. Further, since the power feeding port 7 is an inverted F-type antenna, it is possible to perform power supply with a small size and high efficiency.

図１４は、図１２に示す給電ポート７の別の拡大図である。図１４を参照して、給電体７１，７２が２次元通信シート１０Ｃの裏面側に突出するように給電ポート７を配置してもよい。   FIG. 14 is another enlarged view of the power supply port 7 shown in FIG. Referring to FIG. 14, the power feeding port 7 may be arranged so that the power feeding bodies 71 and 72 protrude on the back side of the two-dimensional communication sheet 10 </ b> C.

この場合、２次元通信シート１０Ｃの裏面側に突出した給電体７１，７２に同軸ケーブルが接続される。そして、給電板７３は、導体２から離間して配置され、給電板７４は、導体３から離間して配置される。   In this case, a coaxial cable is connected to the power feeding bodies 71 and 72 protruding to the back side of the two-dimensional communication sheet 10C. The power feeding plate 73 is disposed away from the conductor 2, and the power feeding plate 74 is disposed away from the conductor 3.

図１３に示す構成において、給電板７４の端部を導体３と短絡させて、給電ポート７と２次元通信シート１０Ｃとのインピーダンスのマッチング回路を構成するようにしてもよい。また、図１４に示す構成において、給電板７３の端部を導体３と短絡させて、給電ポート７と２次元通信シート１０Ｃとのインピーダンスのマッチング回路を構成するようにしてもよい。この場合、誘電体層１の端部に導体を設け、その設けた導体を介して、給電板７４または給電板７３の端部を導体３と短絡させてもよい。このように構成することによって、給電ポート７と２次元通信シート１０Ｃとのインピーダンス整合が更に改善するので、給電効率を更に向上できる。   In the configuration shown in FIG. 13, the impedance matching circuit between the power supply port 7 and the two-dimensional communication sheet 10 </ b> C may be configured by short-circuiting the end of the power supply plate 74 with the conductor 3. In the configuration shown in FIG. 14, the impedance matching circuit between the power supply port 7 and the two-dimensional communication sheet 10 </ b> C may be configured by short-circuiting the end of the power supply plate 73 with the conductor 3. In this case, a conductor may be provided at the end of the dielectric layer 1 and the end of the power supply plate 74 or the power supply plate 73 may be short-circuited with the conductor 3 via the provided conductor. By configuring in this way, impedance matching between the power supply port 7 and the two-dimensional communication sheet 10C is further improved, so that the power supply efficiency can be further improved.

上述したように、２次元通信シート１０Ｃは、給電ポート７を備えるので、発振器からの高周波電力を高効率で誘電体層１内に供給できる。   As described above, since the two-dimensional communication sheet 10 </ b> C includes the power supply port 7, high-frequency power from the oscillator can be supplied into the dielectric layer 1 with high efficiency.

実施の形態３による２次元通信シートは、上述した２次元通信シート１０から２次元通信シート１０Ａへの変更と同じ変更を２次元通信シート１０Ｃに追加したものであってもよく、２次元通信シート１０Ｂに給電ポート７を追加したものであってもよく、２次元通信シート１０から２次元通信シート１０Ａへの変更と同じ変更を２次元通信シート１０Ｂに追加したものに給電ポート７を追加したものであってもよい。   The two-dimensional communication sheet according to the third embodiment may be obtained by adding the same change as the above-described change from the two-dimensional communication sheet 10 to the two-dimensional communication sheet 10A to the two-dimensional communication sheet 10C. The power supply port 7 may be added to 10B, or the same change as the change from the two-dimensional communication sheet 10 to the two-dimensional communication sheet 10A may be added to the two-dimensional communication sheet 10B. It may be.

このような２次元通信シートにおいても、２次元通信シート１０Ｃと同じ効果を享受できる。   Even in such a two-dimensional communication sheet, the same effect as the two-dimensional communication sheet 10C can be enjoyed.

実施の形態３におけるその他の説明は、実施の形態１，２における説明と同じである。   Other explanations in the third embodiment are the same as those in the first and second embodiments.

［実施の形態４］
図１５は、この発明の実施の形態における通信装置の構成を示す概略ブロック図である。図１５を参照して、この発明の実施の形態における通信装置１００は、コネクタ１１１〜１１ｎ（ｎは、２以上の整数）と、インターフェース装置１１０とを備える。通信装置１００は、例えば、スマートフォンからなる。 [Embodiment 4]
FIG. 15 is a schematic block diagram showing the configuration of the communication device according to the embodiment of the present invention. Referring to FIG. 15, communication device 100 according to the embodiment of the present invention includes connectors 111 to 11n (n is an integer of 2 or more) and interface device 110. The communication device 100 is composed of a smartphone, for example.

インターフェース装置１１０は、デュアルスイッチ１２１〜１２ｎ＋１と、整流回路１３１〜１３ｎと、バイパス経路１４１〜１４ｎと、メインスイッチ１４０と、スイッチ１５１〜１５ｎと、信号抽出装置１５０と、信号電力分離器１６０と、信号処理器１７０と、電源安定装置１８０とを含む。   The interface device 110 includes dual switches 121 to 12n + 1, rectifier circuits 131 to 13n, bypass paths 141 to 14n, a main switch 140, switches 151 to 15n, a signal extraction device 150, a signal power separator 160, A signal processor 170 and a power stabilizer 180 are included.

コネクタ１１１〜１１ｎの各々は、例えば、６ｃｍΦの直径を有する円形形状からなり、２次元通信シート１０の導体２側の表面に接して配置される。そして、コネクタ１１１〜１１ｎは、２次元通信シート１０から各種の伝送波を受信し、その受信した各種の伝送波をインターフェース装置１１０の整流回路１３１〜１３ｎおよびスイッチ１５１〜１５ｎへそれぞれ出力するとともに、インターフェース装置１１０のスイッチ１５１〜１５ｎからそれぞれ受けた信号を伝送波として２次元通信シート１０へ送信する。   Each of the connectors 111 to 11n has, for example, a circular shape having a diameter of 6 cmΦ and is disposed in contact with the surface on the conductor 2 side of the two-dimensional communication sheet 10. The connectors 111 to 11n receive various transmission waves from the two-dimensional communication sheet 10, and output the received various transmission waves to the rectifier circuits 131 to 13n and the switches 151 to 15n of the interface device 110, respectively. Signals received from the switches 151 to 15n of the interface device 110 are transmitted to the two-dimensional communication sheet 10 as transmission waves.

デュアルスイッチ１２１は、接地電位ＧＮＤとコネクタ１１１、整流回路１３１、バイパス経路１４１およびスイッチ１５１との間に配置される。デュアルスイッチ１２２は、整流回路１３１およびバイパス経路１４１とコネクタ１１２、整流回路１３２、バイパス経路１４２およびスイッチ１５２との間に配置される。デュアルスイッチ１２３は、整流回路１３２およびバイパス経路１４２とコネクタ１１３、整流回路１３３、バイパス経路１４３およびスイッチ１５３との間に配置される。以下、同様にして、デュアルスイッチ１２ｎは、整流回路１３ｎ−１およびバイパス経路１４ｎ−１とコネクタ１１ｎ、整流回路１３ｎ、バイパス経路１４ｎおよびスイッチ１５ｎとの間に配置される。デュアルスイッチ１２ｎ＋１は、整流回路１３ｎおよびバイパス経路１４ｎとメインスイッチ１４０との間に配置される。   Dual switch 121 is arranged between ground potential GND and connector 111, rectifier circuit 131, bypass path 141, and switch 151. The dual switch 122 is disposed between the rectifier circuit 131 and the bypass path 141 and the connector 112, the rectifier circuit 132, the bypass path 142 and the switch 152. The dual switch 123 is disposed between the rectifier circuit 132 and the bypass path 142 and the connector 113, the rectifier circuit 133, the bypass path 143 and the switch 153. Similarly, the dual switch 12n is disposed between the rectifier circuit 13n-1 and the bypass path 14n-1 and the connector 11n, the rectifier circuit 13n, the bypass path 14n, and the switch 15n. The dual switch 12n + 1 is disposed between the rectifier circuit 13n and the bypass path 14n and the main switch 140.

そして、デュアルスイッチ１２１は、信号抽出装置１５０からの信号ＳＷＤ１によって整流回路１３１またはバイパス経路１４１に接続される。デュアルスイッチ１２２は、信号抽出装置１５０からの信号ＳＷＤ２によって整流回路１３１，１３２またはバイパス経路１４１，１４２に接続される。デュアルスイッチ１２３は、信号抽出装置１５０からの信号ＳＷＤ３によって整流回路１３２，１３３またはバイパス経路１４２，１４３に接続される。以下、同様にして、デュアルスイッチ１２ｎは、信号抽出装置１５０からの信号ＳＷＤｎによって整流回路１３ｎ−１，１３ｎまたはバイパス経路１４ｎ−１，１４ｎに接続される。デュアルスイッチ１２ｎ＋１は、信号抽出回路１５０からの信号ＳＷＤｎ＋１によって整流回路１３ｎまたはバイパス経路１４ｎに接続される。   The dual switch 121 is connected to the rectifier circuit 131 or the bypass path 141 by the signal SWD1 from the signal extraction device 150. The dual switch 122 is connected to the rectifier circuits 131 and 132 or the bypass paths 141 and 142 by the signal SWD2 from the signal extraction device 150. The dual switch 123 is connected to the rectifier circuits 132 and 133 or the bypass paths 142 and 143 by the signal SWD3 from the signal extraction device 150. Similarly, the dual switch 12n is connected to the rectifier circuits 13n-1, 13n or the bypass paths 14n-1, 14n by the signal SWDn from the signal extraction device 150. The dual switch 12n + 1 is connected to the rectifier circuit 13n or the bypass path 14n by a signal SWDn + 1 from the signal extraction circuit 150.

より具体的には、デュアルスイッチ１２１は、信号抽出装置１５０からのＨ（論理ハイ）レベルの信号ＳＷＤ１によって整流回路１３１に接続され、信号抽出装置１５０からのＬ（論理ロー）レベルの信号ＳＷＤ１によってバイパス経路１４１に接続される。   More specifically, the dual switch 121 is connected to the rectifier circuit 131 by an H (logic high) level signal SWD1 from the signal extraction device 150, and by an L (logic low) level signal SWD1 from the signal extraction device 150. Connected to the bypass path 141.

デュアルスイッチ１２２は、信号抽出装置１５０からの［Ｈ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤ２によって両側のスイッチがそれぞれ整流回路１３１，１３２に接続され、信号抽出装置１５０からの［Ｈ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２によって左側のスイッチが整流回路１３１に接続され、かつ、右側のスイッチがバイパス経路１４２に接続され、信号抽出装置１５０からの［Ｌ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤ２によって左側のスイッチがバイパス経路１４１に接続され、かつ、右側のスイッチが整流回路１３２に接続され、信号抽出装置１５０からの［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２によって両側のスイッチがそれぞれバイパス経路１４１，１４２に接続される。   The dual switch 122 is connected to the rectifier circuits 131 and 132 by the signal SWD2 consisting of [H, H] from the signal extraction device 150, and the signal SWD2 consisting of [H, L] from the signal extraction device 150. The left switch is connected to the rectifier circuit 131, the right switch is connected to the bypass path 142, and the left switch is connected to the bypass path 141 by the signal SWD2 consisting of [L, H] from the signal extraction device 150. The right switch is connected to the rectifier circuit 132, and the switches SW on both sides are connected to the bypass paths 141 and 142 by the signal SWD2 consisting of [L, L] from the signal extraction device 150, respectively.

デュアルスイッチ１２３は、信号抽出装置１５０からの［Ｈ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤ３によって両側のスイッチがそれぞれ整流回路１３２，１３３に接続され、信号抽出装置１５０からの［Ｈ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ３によって左側のスイッチが整流回路１３２に接続され、かつ、右側のスイッチがバイパス経路１４３に接続され、信号抽出装置１５０からの［Ｌ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤ３によって左側のスイッチがバイパス経路１４２に接続され、かつ、右側のスイッチが整流回路１３３に接続され、信号抽出装置１５０からの［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ３によって両側のスイッチがそれぞれバイパス経路１４２，１４３に接続される。   The dual switch 123 is connected to the rectifier circuits 132 and 133 by the signal SWD3 consisting of [H, H] from the signal extraction device 150, and the signal SWD3 consisting of [H, L] from the signal extraction device 150. The left switch is connected to the rectifier circuit 132, the right switch is connected to the bypass path 143, and the left switch is connected to the bypass path 142 by the signal SWD3 consisting of [L, H] from the signal extraction device 150. The right switch is connected to the rectifier circuit 133, and the switches SW on both sides are connected to the bypass paths 142 and 143 by the signal SWD3 consisting of [L, L] from the signal extraction device 150, respectively.

以下、同様にして、デュアルスイッチ１２ｎは、信号抽出装置１５０からの［Ｈ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤｎによって両側のスイッチがそれぞれ整流回路１３ｎ−１，１３ｎに接続され、信号抽出装置１５０からの［Ｈ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤｎによって左側のスイッチが整流回路１３ｎ−１に接続され、かつ、右側のスイッチがバイパス経路１４ｎに接続され、信号抽出装置１５０からの［Ｌ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤｎによって左側のスイッチがバイパス経路１４ｎ−１に接続され、かつ、右側のスイッチが整流回路１３ｎに接続され、信号抽出装置１５０からの［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤｎによって両側のスイッチがそれぞれバイパス経路１４ｎ−１，１４ｎに接続される。   In the same manner, the dual switch 12n is connected to the rectifier circuits 13n-1 and 13n by the signal SWDn consisting of [H, H] from the signal extraction device 150, respectively. The left switch is connected to the rectifier circuit 13n-1 by the signal SWDn consisting of H, L], and the right switch is connected to the bypass path 14n. The signal SWDn consisting of [L, H] from the signal extraction device 150 The left switch is connected to the bypass path 14n-1 and the right switch is connected to the rectifier circuit 13n by the signal SWDn consisting of [L, L] from the signal extraction device 150. 14n-1 and 14n.

デュアルスイッチ１２ｎ＋１は、信号抽出装置１５０からのＨレベルの信号ＳＤＷｎ＋１によって整流回路１３ｎに接続され、信号抽出装置１５０からのＬレベルの信号ＳＤＷｎ＋１によってバイパス経路１４ｎに接続される。   The dual switch 12n + 1 is connected to the rectifier circuit 13n by the H level signal SDWn + 1 from the signal extraction device 150, and is connected to the bypass path 14n by the L level signal SDWn + 1 from the signal extraction device 150.

整流回路１３１〜１３ｎは、それぞれ、コネクタ１１１〜１１ｎに対応して設けられる。そして、整流回路１３１〜１３ｎは、それぞれ、コネクタ１１１〜１１ｎおよびスイッチ１５１〜１５ｎに接続されるとともに、デュアルスイッチ１２１〜１２ｎ＋１がＨレベルの信号ＳＷＤ１〜ＳＷＤｎ＋１をそれぞれ受けると、直列に接続される。   The rectifier circuits 131 to 13n are provided corresponding to the connectors 111 to 11n, respectively. Rectifier circuits 131 to 13n are connected to connectors 111 to 11n and switches 151 to 15n, respectively, and are connected in series when dual switches 121 to 12n + 1 receive H level signals SWD1 to SWDn + 1, respectively.

整流回路１３１〜１３ｎは、それぞれ、コネクタ１１１〜１１ｎから受けた伝送波を構成する電力を整流し、その整流した電力を、それぞれ、デュアルスイッチ１２２〜１２ｎ＋１側へ供給する。   The rectifier circuits 131 to 13n rectify the power constituting the transmission waves received from the connectors 111 to 11n, respectively, and supply the rectified power to the dual switches 122 to 12n + 1 side, respectively.

バイパス経路１４１〜１４ｎは、それぞれコネクタ１１１〜１１ｎに対応して設けられ、デュアルスイッチ１２１〜１２ｎ＋１がＬレベルの信号ＳＷＤ１〜ＳＷＤｎ＋１をそれぞれ受けると、直列に接続される。   The bypass paths 141 to 14n are provided corresponding to the connectors 111 to 11n, respectively, and are connected in series when the dual switches 121 to 12n + 1 receive the L level signals SWD1 to SWDn + 1, respectively.

メインスイッチ１４０は、デュアルスイッチ１２ｎ＋１と電源安定装置１８０との間に配置される。そして、メインスイッチ１４０は、通信装置１００のユーザによってオン／オフされる。   The main switch 140 is disposed between the dual switch 12n + 1 and the power stabilizer 180. The main switch 140 is turned on / off by the user of the communication device 100.

スイッチ１５１〜１５ｎは、それぞれコネクタ１１１〜１１ｎに対応して設けられる。そして、スイッチ１５１〜１５ｎは、信号抽出装置１５０からの信号ＳＷ１〜ＳＷｎによってそれぞれオン／オフされる。より具体的には、スイッチ１５１〜１５ｎは、信号抽出装置１５０からのＨレベルの信号ＳＷ１〜ＳＷｎによってそれぞれオンされ、信号抽出装置１５０からのＬレベルの信号ＳＷ１〜ＳＷｎによってそれぞれオフされる。そして、スイッチ１５１〜１５ｎは、オンされると、それぞれ、コネクタ１１１〜１１ｎから受けた伝送波を信号抽出装置１５０へ出力するとともに、信号抽出装置１５０から受けた信号をそれぞれコネクタ１１１〜１１ｎへ出力する。   The switches 151 to 15n are provided corresponding to the connectors 111 to 11n, respectively. The switches 151 to 15n are turned on / off by signals SW1 to SWn from the signal extraction device 150, respectively. More specifically, the switches 151 to 15n are turned on by H level signals SW1 to SWn from the signal extraction device 150, and are turned off by L level signals SW1 to SWn from the signal extraction device 150, respectively. When the switches 151 to 15n are turned on, the transmission waves received from the connectors 111 to 11n are output to the signal extraction device 150, and the signals received from the signal extraction device 150 are output to the connectors 111 to 11n, respectively. To do.

信号抽出装置１５０は、電源安定装置１８０から電力を受け、後述する方法によって、コネクタ１１１〜１１ｎのうち、受信信号強度が最大であるコネクタを信号受信用のコネクタとして選択するとともに、信号受信用のコネクタが受信した伝送波を受ける。そして、信号抽出装置１５０は、信号受信用のコネクタが受信した伝送波の受信信号強度が伝送波から信号を抽出可能なしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩよりも小さいとき、その伝送波を信号処理器１７０へ直接出力する。一方、信号抽出装置１５０は、信号受信用のコネクタが受信した伝送波の受信信号強度がしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩ以上であるとき、その伝送波を信号電力分離器１６０へ出力する。   The signal extraction device 150 receives power from the power supply stabilization device 180 and selects a connector having the maximum received signal strength as a signal reception connector from among the connectors 111 to 11n by a method described later. Receives the transmission wave received by the connector. When the received signal strength of the transmission wave received by the signal receiving connector is smaller than the threshold TH_RSSI that can extract the signal from the transmission wave, the signal extraction device 150 directly outputs the transmission wave to the signal processor 170. To do. On the other hand, the signal extraction device 150 outputs the transmission wave to the signal power separator 160 when the received signal strength of the transmission wave received by the signal receiving connector is equal to or higher than the threshold value TH_RSSI.

また、信号抽出装置１５０は、信号受信用のコネクタ以外のコネクタに対応して設けられた整流回路を直列に接続するための信号ＳＷＤ１〜ＳＷＤ１ｎ＋１を生成してデュアルスイッチ１２１〜１２ｎ＋１へ出力する。   Further, the signal extraction device 150 generates signals SWD1 to SWD1n + 1 for connecting rectifier circuits provided corresponding to connectors other than the signal receiving connector in series, and outputs the signals to the dual switches 121 to 12n + 1.

信号電力分離器１６０は、信号抽出装置１５０から伝送波を受けると、その受けた伝送波を信号および電力に分離する。そして、信号電力分離器１６０は、その分離した信号を信号処理器１７０へ出力し、その分離した電力を電源安定装置１８０へ供給する。   When receiving the transmission wave from the signal extraction device 150, the signal power separator 160 separates the received transmission wave into a signal and power. Then, the signal power separator 160 outputs the separated signal to the signal processor 170 and supplies the separated power to the power supply stabilizer 180.

信号処理器１７０は、信号抽出装置１５０または信号電力分離器１６０から信号を受けると、その受けた信号の受信処理を行う。また、信号処理器１７０は、送信用の信号を生成し、その生成した送信用の信号をディジタル信号からアナログ信号に変換して信号抽出装置１５０へ出力する。   When the signal processor 170 receives a signal from the signal extraction device 150 or the signal power separator 160, the signal processor 170 performs reception processing on the received signal. The signal processor 170 generates a transmission signal, converts the generated transmission signal from a digital signal to an analog signal, and outputs the signal to the signal extraction device 150.

電源安定装置１８０は、信号電力分離器１６０またはメインスイッチ１４０から供給された電力を蓄積する。そして、電源安定装置１８０は、その蓄積した電力を信号抽出装置１５０および信号電力分離器１６０へ供給する。   The power stabilizer 180 stores the power supplied from the signal power separator 160 or the main switch 140. Then, the power stabilizer 180 supplies the accumulated power to the signal extraction device 150 and the signal power separator 160.

図１６は、２次元通信の概念図である。図１６を参照して、図１５に示す通信装置１００と同じ構成からなる２つの通信装置１００Ａ，１００Ｂが２次元通信シート１０上に配置される。この場合、通信装置１００Ａ，１００Ｂのコネクタ１１１〜１１ｎが２次元通信シート１０の開口部２Ａに接する。通信装置１００Ａの信号処理器１７０は、送信すべき信号を生成し、その生成した信号をディジタル信号からアナログ信号に変換して信号抽出装置１５０へ出力する。   FIG. 16 is a conceptual diagram of two-dimensional communication. Referring to FIG. 16, two communication devices 100 </ b> A and 100 </ b> B having the same configuration as communication device 100 shown in FIG. 15 are arranged on two-dimensional communication sheet 10. In this case, the connectors 111 to 11n of the communication devices 100A and 100B are in contact with the opening 2A of the two-dimensional communication sheet 10. The signal processor 170 of the communication device 100A generates a signal to be transmitted, converts the generated signal from a digital signal to an analog signal, and outputs the signal to the signal extraction device 150.

通信装置１００Ａの信号抽出装置１５０は、信号処理器１７０から受けた信号を信号受信用のコネクタへ出力する。通信装置１００Ａの信号受信用のコネクタは、信号抽出装置１５０から受けた信号 (アナログ信号)に応じて、内蔵した電極（図示せず）のスカラーポテンシャルおよび／またはベクトルポテンシャルを変化させる。ここで、スカラーポテンシャルの変化は、電位の変化に対応し、ベクトルポテンシャルの変化は、電流分布の変化、電束密度の変化および変位電流の分布の変化に対応する。   The signal extraction device 150 of the communication device 100A outputs the signal received from the signal processor 170 to a signal receiving connector. The signal receiving connector of the communication device 100A changes the scalar potential and / or vector potential of a built-in electrode (not shown) in accordance with the signal (analog signal) received from the signal extraction device 150. Here, a change in scalar potential corresponds to a change in potential, and a change in vector potential corresponds to a change in current distribution, a change in electric flux density, and a change in distribution of displacement current.

信号受信用のコネクタに内蔵された電極のスカラーポテンシャルおよび／またはベクトルポテンシャルが変化すると、２次元通信シート１０の誘電体層１に電磁波が発生し、その発生した電磁波は、２次元通信シート１０の表面付近のみを伝搬する（図１６の矢印参照）。   When the scalar potential and / or vector potential of the electrode incorporated in the signal receiving connector changes, an electromagnetic wave is generated in the dielectric layer 1 of the two-dimensional communication sheet 10, and the generated electromagnetic wave is generated on the two-dimensional communication sheet 10. It propagates only near the surface (see arrow in FIG. 16).

そして、通信装置１００Ｂが配置された位置まで伝搬した電磁波は、誘電体層１の開口部２Ａからエバネッセント波ＥＷＶをしみ出させる。そうすると、通信装置１００Ｂのコネクタ１１１〜１１ｎは、その内蔵した電極（図示せず）によってエバネッセント波ＥＷＶを検知し、通信装置１００Ａから送信された電気信号を受信する。   Then, the electromagnetic wave propagated to the position where the communication device 100B is disposed oozes the evanescent wave EWV from the opening 2A of the dielectric layer 1. Then, the connectors 111 to 11n of the communication device 100B detect the evanescent wave EWV with the built-in electrodes (not shown), and receive the electrical signal transmitted from the communication device 100A.

このように、２次元通信は、２次元通信シート１０の表面近傍を伝送する電磁波を用いて行なわれる。なお、誘電体層１に発生する電磁波は、後述する伝送波を構成する。   As described above, the two-dimensional communication is performed using an electromagnetic wave that is transmitted near the surface of the two-dimensional communication sheet 10. The electromagnetic wave generated in the dielectric layer 1 constitutes a transmission wave to be described later.

図１７は、ＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）パケットの構成図である。図１７を参照して、ＲＴＳパケットは、フレーム制御部と、デュレーションと、送信先と、送信元と、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｕｍ）とを含む。   FIG. 17 is a configuration diagram of an RTS (Request To Send) packet. Referring to FIG. 17, the RTS packet includes a frame control unit, a duration, a transmission destination, a transmission source, and an FCS (Frame Check Sum).

フレーム制御部は、２Ｏｃｔｅｔｓの長さを有し、ＲＴＳパケットであることを示す。デュレーションは、２Ｏｃｔｅｔｓの長さを有し、ＲＴＳパケットの有効期間を示す。送信先は、６Ｏｃｔｅｔｓの長さを有し、ＲＴＳパケットの送信先を示すアドレスからなる。送信元は、６Ｏｃｔｅｔｓの長さを有し、ＲＴＳパケットの送信元のアドレスからなる。ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）は、４Ｏｃｔｅｔｓの長さを有し、誤り訂正符号からなる。   The frame control unit has a length of 2 octets and indicates an RTS packet. The duration has a length of 2 octets and indicates the valid period of the RTS packet. The transmission destination has a length of 6 octets and consists of an address indicating the transmission destination of the RTS packet. The transmission source has a length of 6 octets and consists of the address of the transmission source of the RTS packet. The FCS (Frame Check Sequence) has a length of 4 octets and is composed of an error correction code.

そして、フレーム制御部、デュレーション、送信先および送信元は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ヘッダを構成する。   The frame control unit, duration, transmission destination, and transmission source constitute a MAC (Media Access Control) header.

図１８は、伝送波の概念図である。図１８を参照して、通信装置１００は、振幅Ｉを有する伝送波ｗｖ＿Ｍによってデータパケット、およびＲＴＳパケット、ＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）パケットおよびＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）パケット等の制御パケットを送信する。   FIG. 18 is a conceptual diagram of a transmission wave. Referring to FIG. 18, communication apparatus 100 transmits a control packet such as a data packet, an RTS packet, a CTS (Clear To Send) packet, and an ACK (Acknowledge) packet by transmission wave wv_M having amplitude I.

伝送波ｗｖ＿Ｍは、周期Ｔを有する。そして、伝送波ｗｖ＿Ｍは、たとえば、１０Ｗのエネルギーを有し、振幅Ｉ１を有する伝送波ｗｖ＿ＳＧと、振幅Ｉ２を有する伝送波ｗｖ＿ＰＷとからなる。そして、伝送波ｗｖ＿ＳＧは、データパケットおよび制御パケットからなり、伝送波ｗｖ＿ＰＷは、電力からなる。   The transmission wave wv_M has a period T. Then, the transmission wave wv_M includes, for example, a transmission wave wv_SG having an energy of 10 W and having an amplitude I1, and a transmission wave wv_PW having an amplitude I2. The transmission wave wv_SG is composed of a data packet and a control packet, and the transmission wave wv_PW is composed of electric power.

このように、伝送波ｗｖ＿Ｍは、データパケットまたは制御パケットからなる信号と、電力とが重畳されたものである。つまり、電力および信号は、同じ周波数ｆを有する伝送波によって伝送される。そして、この周波数ｆは、２次元通信シート１０の誘電体層１を伝送し易い周波数としてチューニングされた伝送周波数からなる。   As described above, the transmission wave wv_M is obtained by superimposing a signal composed of a data packet or a control packet and power. That is, the power and the signal are transmitted by transmission waves having the same frequency f. And this frequency f consists of the transmission frequency tuned as a frequency which is easy to transmit the dielectric layer 1 of the two-dimensional communication sheet 10.

［受信用コネクタの選択］
図１９は、受信用コネクタを選択する方法を説明するための図である。図１９を参照して、信号抽出装置１５０は、受信用コネクタを選択する場合、スイッチ１５１のみをオンするためのＨレベルの信号ＳＷ１と、Ｌレベルの信号ＳＷ２〜ＳＷｎとを生成し、その生成したＨレベルの信号ＳＷ１をスイッチ１５１へ出力し、その生成したＬレベルの信号ＳＷ２〜ＳＷｎをそれぞれスイッチ１５２〜１５ｎへ出力する。 [Select connector for receiving]
FIG. 19 is a diagram for explaining a method of selecting a receiving connector. Referring to FIG. 19, when selecting a receiving connector, the signal extraction device 150 generates an H level signal SW1 for turning on only the switch 151 and L level signals SW2 to SWn, and generates them. The H level signal SW1 is output to the switch 151, and the generated L level signals SW2 to SWn are output to the switches 152 to 15n, respectively.

また、信号抽出装置１５０は、Ｌレベルの信号ＳＷＤ１，ＳＷＤｎ＋１および［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２〜ＳＷＤｎを生成し、その生成したＬレベルの信号ＳＷＤ１，ＳＷＤｎ＋１をそれぞれデュアルスイッチ１２１，１２ｎ＋１へ出力し、その生成したＬ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２〜ＳＷＤｎをそれぞれデュアルスイッチ１２２〜１２ｎへ出力する。   Further, the signal extraction device 150 generates signals SWD2 to SWDn composed of L level signals SWD1, SWDn + 1 and [L, L], and outputs the generated L level signals SWD1, SWDn + 1 to the dual switches 121, 12n + 1, respectively. Then, the generated signals SWD2 to SWDn consisting of L, L] are output to the dual switches 122 to 12n, respectively.

そうすると、スイッチ１５１は、Ｈレベルの信号ＳＷ１によってオンされ、スイッチ１５２〜１５ｎは、それぞれ、Ｌレベルの信号ＳＷ２〜ＳＷｎによってオフされる。デュアルスイッチ１２１は、Ｌレベルの信号ＳＷＤ１によってバイパス経路１４１に接続され、デュアルスイッチ１２２は、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２によってバイパス経路１４１，１４２に接続され、デュアルスイッチ１２３は、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ３によってバイパス経路１４２，１４３に接続され、以下、同様にして、デュアルスイッチ１２ｎは、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤｎによってバイパス経路１４ｎ−１，１４ｎに接続され、デュアルスイッチ１２ｎ＋１は、Ｌレベルの信号ＳＷＤｎ＋１によってバイパス経路１４ｎに接続される。   Then, the switch 151 is turned on by the H level signal SW1, and the switches 152 to 15n are turned off by the L level signals SW2 to SWn, respectively. The dual switch 121 is connected to the bypass path 141 by an L level signal SWD1, the dual switch 122 is connected to the bypass paths 141 and 142 by a signal SWD2 composed of [L, L], and the dual switch 123 is [L, L] is connected to the bypass paths 142, 143 by the signal SWD3. Similarly, the dual switch 12n is connected to the bypass paths 14n-1, 14n by the signal SWDn of [L, L]. 12n + 1 is connected to the bypass path 14n by an L level signal SWDn + 1.

そして、コネクタ１１１は、２次元通信シート１０から受信した伝送波ｗｖ１をスイッチ１５１を介して信号抽出装置１５０へ出力する。信号抽出装置１５０は、コネクタ１１１から伝送波ｗｖ１を受け、その受けた伝送波ｗｖ１の受信信号強度ＲＳＳＩ１を検出する。   Then, the connector 111 outputs the transmission wave wv1 received from the two-dimensional communication sheet 10 to the signal extraction device 150 via the switch 151. The signal extraction device 150 receives the transmission wave wv1 from the connector 111 and detects the received signal strength RSSI1 of the received transmission wave wv1.

信号抽出装置１５０は、同様にして、コネクタ１１２〜１１ｎを順次選択し、コネクタ１１２〜１１ｎがそれぞれ受信した伝送波ｗｖ２〜ｗｖｎを受け、その受けた伝送波ｗｖ２〜ｗｖｎの受信信号強度ＲＳＳＩ２〜ＲＳＳＩｎを検出する。   Similarly, the signal extraction device 150 sequentially selects the connectors 112 to 11n, receives the transmission waves wv2 to wvn received by the connectors 112 to 11n, and receives the received signal strengths RSSI2 to RSSIn of the received transmission waves wv2 to wvn. Is detected.

なお、伝送波ｗｖ１〜ｗｖｎの各々は、上述した伝送波ｗｖ＿Ｍからなる。   Note that each of the transmission waves wv1 to wvn includes the transmission wave wv_M described above.

そうすると、信号抽出装置１５０は、検出した受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎのうち、最大の受信信号強度ＲＳＳＩｍａｘが得られたコネクタを信号受信用コネクタとして選択する。   Then, the signal extraction device 150 selects, as the signal reception connector, the connector from which the maximum reception signal strength RSSImax is obtained among the detected reception signal strengths RSSI1 to RSSIn.

たとえば、受信信号強度ＲＳＳＩ３が最大である場合、信号抽出装置１５０は、コネクタ１１３を信号受信用コネクタとして選択する。   For example, when the received signal strength RSSI3 is the maximum, the signal extraction device 150 selects the connector 113 as a signal receiving connector.

［信号の受信および電力の受電］
図２０は、信号の受信および電力の受電を説明するための図である。図２０を参照して、信号抽出装置１５０は、信号受信用コネクタであるコネクタ１１３を用いて信号を受信する場合、Ｈレベルの信号ＳＷＤ１を生成してデュアルスイッチ１２１へ出力し、［Ｈ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤ２を生成してデュアルスイッチ１２２へ出力し、［Ｈ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ３を生成してデュアルスイッチ１２３へ出力し、［Ｌ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤ４を生成してデュアルスイッチ１２４へ出力し、［Ｈ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤ５〜ＳＷＤｎを生成してそれぞれデュアルスイッチ１２５〜１２ｎへ出力し、Ｈレベルの信号ＳＷＤｎ＋１を生成してデュアルスイッチ１２ｎ＋１へ出力する。また、信号抽出装置１５０は、Ｌレベルの信号ＳＷ１,ＳＷ２，ＳＷ４〜ＳＷｎを生成してそれぞれスイッチ１５１，１５２，１５４〜１５ｎへ出力し、Ｈレベルの信号ＳＷ３を生成してスイッチ１５３へ出力する。 [Signal reception and power reception]
FIG. 20 is a diagram for explaining signal reception and power reception. Referring to FIG. 20, when receiving a signal using a connector 113 that is a signal receiving connector, the signal extraction device 150 generates an H-level signal SWD1 and outputs it to the dual switch 121 [H, H ] Is generated and output to the dual switch 122, a signal SWD3 consisting of [H, L] is generated and outputted to the dual switch 123, and a signal SWD4 consisting of [L, H] is generated and dual It outputs to the switch 124, generates signals SWD5 to SWDn consisting of [H, H] and outputs them to the dual switches 125 to 12n, generates an H level signal SWDn + 1, and outputs it to the dual switch 12n + 1. Further, the signal extraction device 150 generates L level signals SW1, SW2, SW4 to SWn and outputs them to the switches 151, 152 and 154 to 15n, respectively, generates an H level signal SW3 and outputs it to the switch 153. .

そうすると、デュアルスイッチ１２１は、Ｈレベルの信号ＳＷＤ１によって整流回路１３１に接続され、デュアルスイッチ１２２は、［Ｈ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤ２によって両側のスイッチがそれぞれ整流回路１３１，１３２に接続され、デュアルスイッチ１２３は、［Ｈ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ３によって、左側のスイッチが整流回路１３２に接続され、右側のスイッチがバイパス経路１４３に接続され、デュアルスイッチ１２４は、［Ｌ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤ４によって、左側のスイッチがバイパス経路１４３に接続され、右側のスイッチが整流回路１３４（図示せず）に接続される。以下、同様にして、デュアルスイッチ１２５〜１２ｎは、それぞれ、［Ｈ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤ５〜ＳＷＤｎによって両側のスイッチが整流回路に接続される。デュアルスイッチ１２ｎ＋１は、Ｈレベルの信号ＳＷＤｎ＋１によって整流回路１３ｎに接続される。   Then, the dual switch 121 is connected to the rectifier circuit 131 by the H level signal SWD1, and the dual switch 122 is connected to the rectifier circuits 131 and 132 by the signal SWD2 composed of [H, H], respectively. The switch 123 has a signal SWD3 composed of [H, L], the left switch is connected to the rectifier circuit 132, the right switch is connected to the bypass path 143, and the dual switch 124 is a signal composed of [L, H]. The SWD 4 connects the left switch to the bypass path 143 and the right switch to the rectifier circuit 134 (not shown). In the same manner, the dual switches 125 to 12n are connected to the rectifier circuit on both sides by signals SWD5 to SWDn composed of [H, H], respectively. The dual switch 12n + 1 is connected to the rectifier circuit 13n by an H level signal SWDn + 1.

また、スイッチ１５１，１５２，１５４〜１５ｎは、それぞれ、Ｌレベル信号ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４〜ＳＷｎによってオフされ、スイッチ１５３は、Ｈレベルの信号ＳＷ３によってオンされる。   The switches 151, 152, and 154 to 15n are turned off by the L level signals SW1, SW2, and SW4 to SWn, respectively, and the switch 153 is turned on by the H level signal SW3.

そうすると、コネクタ１１３は、２次元通信シート１０から受信した伝送波ｗｖ３をスイッチ１５３を介して信号抽出装置１５０へ出力する。信号抽出装置１５０は、コネクタ３から受けた伝送波ｗｖ３の受信信号強度ＲＳＳＩ３を検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ３がしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩよりも小さいか否かを判定する。この場合、受信信号強度ＲＳＳＩ３は、しきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩ以上であるものとする。   Then, the connector 113 outputs the transmission wave wv3 received from the two-dimensional communication sheet 10 to the signal extraction device 150 via the switch 153. The signal extraction device 150 detects the received signal strength RSSI3 of the transmission wave wv3 received from the connector 3, and determines whether or not the detected received signal strength RSSI3 is smaller than the threshold value TH_RSSI. In this case, the received signal strength RSSI3 is assumed to be equal to or higher than a threshold value TH_RSSI.

信号抽出装置１５０は、受信信号強度ＲＳＳＩ３がしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩ以上であると判定すると、伝送波ｗｖ３を信号電力分離器１６０へ出力する。   When the signal extraction device 150 determines that the received signal strength RSSI3 is equal to or higher than the threshold value TH_RSSI, the signal extraction device 150 outputs the transmission wave wv3 to the signal power separator 160.

信号電力分離器１６０は、伝送波ｗｖ３を信号抽出装置１５０から受け、その受けた伝送波ｗｖ３を信号ＳＧと電力ＰＷとに分離し、その分離した信号ＳＧを信号処理器１７０へ出力し、その分離した電力ＰＷを電源安定装置１８０へ供給する。   The signal power separator 160 receives the transmission wave wv3 from the signal extraction device 150, separates the received transmission wave wv3 into the signal SG and the power PW, and outputs the separated signal SG to the signal processor 170. The separated power PW is supplied to the power supply stabilizer 180.

信号処理器１７０は、信号電力分離器１６０から信号ＳＧを受け、その受けた信号ＳＧの受信処理を行う。   The signal processor 170 receives the signal SG from the signal power separator 160 and performs reception processing on the received signal SG.

また、電源安定装置１８０は、信号電力分離器１６０から受けた電力ＰＷを蓄積する。   In addition, power stabilizer 180 accumulates power PW received from signal power separator 160.

一方、コネクタ１１２，１１４〜１１ｎは、２次元通信シート１００からそれぞれ伝送波ｗｖ１，ｗｖ２，ｗｖ４〜ｗｖｎを受信し、その受信した伝送波ｗｖ１，ｗｖ２，ｗｖ４〜ｗｖｎをそれぞれ整流回路１３１，１３２，１３４〜１３ｎへ供給する。   On the other hand, the connectors 112 and 114 to 11n receive the transmission waves wv1, wv2, and wv4 to wvn from the two-dimensional communication sheet 100, respectively, and the received transmission waves wv1, wv2, and wv4 to wvn are respectively rectified circuits 131, 132, 134 to 13n.

そして、整流回路１３１，１３２，１３４〜１３ｎは、それぞれ、伝送波ｗｖ１，ｗｖ２，ｗｖ４〜ｗｖｎを構成する電力を整流し、その整流した電力を整流回路１３２，１３４〜１３ｎ、バイパス回路１４３およびメインスイッチ１４０からなる経路を介して電源安定装置１８０へ供給する。   The rectifier circuits 131, 132, and 134 to 13n rectify the power constituting the transmission waves wv1, wv2, and wv4 to wvn, respectively, and rectify the rectified power to the rectifier circuits 132, 134 to 13n, the bypass circuit 143, and the main circuit. The power is supplied to the power stabilizer 180 via a path composed of the switch 140.

電源安定装置１８０は、メインスイッチ１４０を介して供給された電力を蓄積する。   The power stabilizer 180 stores the power supplied through the main switch 140.

このように、実施の形態４においては、通信装置１００は、受信信号強度が最大であるコネクタ１１３を用いて受信した伝送波ｗｖ３を信号ＳＧおよび電力ＰＷに分離し、その分離した信号ＳＧの受信処理を行い、その分離した電力ＰＷと、受信用のコネクタ１１３以外のコネクタ１１１，１１２，１１４〜１１ｎでそれぞれ受信した伝送波ｗｖ１，ｗｖ２，ｗｖ４〜ｗｖｎを構成する電力とを電源安定装置１８０に蓄積する。   Thus, in the fourth embodiment, communication apparatus 100 separates transmission wave wv3 received using connector 113 having the maximum received signal strength into signal SG and power PW, and receives the separated signal SG. Processing is performed, and the separated power PW and the power constituting the transmission waves wv1, wv2, wv4 to wvn respectively received by the connectors 111, 112, 114 to 11n other than the receiving connector 113 are supplied to the power supply stabilizer 180. accumulate.

そして、信号受信用のコネクタ１１３以外のコネクタ１１１，１１２，１１４〜１１ｎでそれぞれ受信した伝送波ｗｖ１，ｗｖ２，ｗｖ４〜ｗｖｎを構成する電力ＰＷ１，ＰＷ２，ＰＷ４〜ＰＷｎは、デュアルスイッチ１２１−整流回路１３１−デュアルスイッチ１２２−整流回路１３２−デュアルスイッチ１２３−バイパス経路１４３−デュアルスイッチ１２４−・・・デュアルスイッチ１２ｎ−整流回路１３ｎ−デュアルスイッチ１２ｎ＋１からなる経路を介して電源安定装置１８０へ供給されるので、電力ＰＷ１，ＰＷ２，ＰＷ４〜ＰＷｎの電源安定装置１８０への供給は、コネクタ１１３で受信した伝送波ｗｖ３の受信処理に影響しない。   The powers PW1, PW2, PW4 to PWn constituting the transmission waves wv1, wv2, wv4 to wvn received by the connectors 111, 112, 114 to 11n other than the signal receiving connector 113 are the dual switch 121-rectifier circuit. 131-dual switch 122-rectifier circuit 132-dual switch 123-bypass path 143-dual switch 124-... Is supplied to the power stabilizer 180 through a path consisting of dual switch 12n-rectifier circuit 13n-dual switch 12n + 1. Therefore, the supply of the power PW1, PW2, PW4 to PWn to the power supply stabilizer 180 does not affect the reception process of the transmission wave wv3 received by the connector 113.

したがって、信号および電力を安定して受信できる。   Therefore, signals and power can be received stably.

図２１は、信号の受信および電力の受電を説明するための他の図である。図２１を参照して、信号抽出装置１５０は、図２０において説明した動作と同じ動作によって、コネクタ１１３が２次元通信シート１０から受信した伝送波ｗｖ３をスイッチ１５３を介してコネクタ１１３から受ける。   FIG. 21 is another diagram for explaining signal reception and power reception. With reference to FIG. 21, the signal extraction device 150 receives the transmission wave wv3 received from the two-dimensional communication sheet 10 from the connector 113 via the switch 153 by the same operation as described in FIG.

そして、信号抽出装置１５０は、伝送波ｗｖ３の受信信号強度ＲＳＳＩ３を検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ３がしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩよりも小さいと判定する。   Then, the signal extraction device 150 detects the received signal strength RSSI3 of the transmission wave wv3 and determines that the detected received signal strength RSSI3 is smaller than the threshold value TH_RSSI.

そうすると、信号抽出装置１５０は、伝送波ｗｖ３を信号処理器１７０へ直接出力する。そして、信号処理器１７０は、伝送波ｗｖ３を信号抽出装置１５０から直接受け、その受けた伝送波ｗｖ３を信号として処理する。   Then, the signal extraction device 150 directly outputs the transmission wave wv3 to the signal processor 170. Then, the signal processor 170 directly receives the transmission wave wv3 from the signal extraction device 150 and processes the received transmission wave wv3 as a signal.

このように、信号受信用のコネクタ１１３が受信した伝送波ｗｖ３の受信信号強度ＲＳＳＩ３がしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩよりも小さいとき、伝送波ｗｖ３を信号と電力とに分離せず、伝送波ｗｖ３を信号として処理する。したがって、実施の形態４によれば、信号受信用のコネクタ１１３が受信した伝送波ｗｖ３の強度が弱い場合でも、信号を安定して受信できる。   Thus, when the received signal strength RSSI3 of the transmission wave wv3 received by the signal receiving connector 113 is smaller than the threshold value TH_RSSI, the transmission wave wv3 is not separated into a signal and power, and the transmission wave wv3 is used as a signal. To process. Therefore, according to the fourth embodiment, even when the intensity of the transmission wave wv3 received by the signal receiving connector 113 is weak, the signal can be stably received.

［信号の送信］
図２２は、信号の送信を説明するための図である。図２２を参照して、通信装置１００は、信号を送信する場合、信号受信用のコネクタ１１３を用いて信号を送信する。信号抽出装置１５０は、信号受信用のコネクタであるコネクタ１１３を用いて信号を送信する場合、Ｌレベルの信号ＳＷＤ１を生成してデュアルスイッチ１２１へ出力し、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２〜ＳＷＤ１ｎを生成してそれぞれデュアルスイッチ１２２〜１２ｎへ出力し、Ｌレベルの信号ＳＷＤｎ＋１を生成してデュアルスイッチ１２ｎ＋１へ出力する。また、信号抽出装置１５０は、Ｌレベルの信号ＳＷ１,ＳＷ２，ＳＷ４〜ＳＷｎを生成してそれぞれスイッチ１５１，１５２，１５４〜１５ｎへ出力し、Ｈレベルの信号ＳＷ３を生成してスイッチ１５３へ出力する。 [Signal transmission]
FIG. 22 is a diagram for explaining signal transmission. Referring to FIG. 22, when transmitting a signal, communication apparatus 100 transmits a signal using signal receiving connector 113. When transmitting a signal using the connector 113 that is a signal receiving connector, the signal extraction device 150 generates an L-level signal SWD1 and outputs it to the dual switch 121, and the signals SWD2 to SWL2 composed of [L, L]. SWD1n is generated and output to the dual switches 122 to 12n, respectively, and an L level signal SWDn + 1 is generated and output to the dual switch 12n + 1. Further, the signal extraction device 150 generates L level signals SW1, SW2, SW4 to SWn and outputs them to the switches 151, 152 and 154 to 15n, respectively, generates an H level signal SW3 and outputs it to the switch 153. .

そうすると、デュアルスイッチ１２１は、Ｌレベルの信号ＳＷＤ１によってバイパス経路１４１に接続され、デュアルスイッチ１２２は、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２によって両側のスイッチがそれぞれバイパス経路１４１，１４２に接続され、デュアルスイッチ１２３は、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ３によって、両側のスイッチがそれぞれバイパス経路１４２，１４３に接続され、以下、同様にして、デュアルスイッチ１２ｎは、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤｎによって両側のスイッチがそれぞれバイパス経路１４ｎ−１，１４ｎに接続される。デュアルスイッチ１２ｎ＋１は、Ｌレベルの信号ＳＷＤｎ＋１によってバイパス経路１４ｎに接続される。   Then, the dual switch 121 is connected to the bypass path 141 by the L level signal SWD1, and the dual switch 122 is connected to the bypass paths 141 and 142 by the signal SWD2 composed of [L, L]. The switch 123 is connected to the bypass paths 142 and 143 by a signal SWD3 composed of [L, L], respectively. Hereinafter, similarly, the dual switch 12n is coupled to the signal SWDn composed of [L, L]. The switches on both sides are connected to the bypass paths 14n-1 and 14n, respectively. The dual switch 12n + 1 is connected to the bypass path 14n by an L level signal SWDn + 1.

また、スイッチ１５１，１５２，１５４〜１５ｎは、それぞれ、Ｌレベル信号ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４〜ＳＷｎによってオフされ、スイッチ１５３は、Ｈレベルの信号ＳＷ３によってオンされる。   The switches 151, 152, and 154 to 15n are turned off by the L level signals SW1, SW2, and SW4 to SWn, respectively, and the switch 153 is turned on by the H level signal SW3.

そして、信号処理器１７０は、送信すべき信号を生成し、その生成した信号をディジタル信号からアナログ信号に変換して信号抽出装置１５０へ出力し、信号抽出装置１５０は、信号処理器１７０から受けた信号をスイッチ１５３を介してコネクタ１１３へ出力する。   Then, the signal processor 170 generates a signal to be transmitted, converts the generated signal from a digital signal to an analog signal, and outputs the signal to the signal extraction device 150. The signal extraction device 150 receives the signal from the signal processor 170. The signal is output to the connector 113 via the switch 153.

そうすると、コネクタ１１３は、信号抽出装置１５０から受けた送信信号(アナログ信号)に応じて、内蔵した電極（図示せず）のスカラーポテンシャルおよび／またはベクトルポテンシャルを変化させ、伝送波を２次元通信シート１０へ放射する。   Then, the connector 113 changes the scalar potential and / or vector potential of the built-in electrode (not shown) according to the transmission signal (analog signal) received from the signal extraction device 150, and transmits the transmission wave to the two-dimensional communication sheet. Radiate to 10.

この場合、デュアルスイッチ１２１〜１２ｎ＋１は、バイパス経路１４１〜１４ｎに接続されているので、コネクタ１１１，１１２，１１４〜１１ｎがコネクタ１１３を用いた信号の送信に影響を与えることはない。   In this case, since the dual switches 121 to 12n + 1 are connected to the bypass paths 141 to 14n, the connectors 111, 112, and 114 to 11n do not affect signal transmission using the connector 113.

［充電オフモード］
図２３は、充電オフモードを説明するための図である。図２３を参照して、充電オフモードにおいては、信号抽出装置１５０は、Ｌレベルの信号ＳＷＤ１、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２〜ＳＷＤｎおよびＬレベルの信号ＳＷＤｎ＋１を生成し、その生成したＬレベルの信号ＳＷＤ１、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２〜ＳＷＤｎおよびＬレベルの信号ＳＷＤｎ＋１をそれぞれデュアルスイッチ１２１〜１２ｎ＋１へ出力する。また、信号抽出装置１５０は、Ｌレベルの信号ＳＷ１〜ＳＷｎを生成し、その生成したＬレベルの信号ＳＷ１〜ＳＷｎをそれぞれスイッチ１５１〜１５ｎへ出力する。 [Charge off mode]
FIG. 23 is a diagram for explaining the charge-off mode. Referring to FIG. 23, in the charge-off mode, signal extraction device 150 generates L-level signal SWD1, SWD2-SWDn consisting of [L, L], and L-level signal SWDn + 1, and the generated L Level signals SWD1, SWD2 to SWDn consisting of [L, L] and L level signal SWDn + 1 are output to dual switches 121 to 12n + 1, respectively. Further, the signal extraction device 150 generates L level signals SW1 to SWn, and outputs the generated L level signals SW1 to SWn to the switches 151 to 15n, respectively.

そうすると、デュアルスイッチ１２１は、Ｌレベルの信号ＳＷＤ１に応じて、バイパス経路１４１に接続される。また、デュアルスイッチ１２２は、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２に応じて、両側のスイッチがそれぞれバイパス経路１４１，１４２に接続され、デュアルスイッチ１２３は、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ３に応じて、両側のスイッチがそれぞれバイパス経路１４２，１４３に接続され、以下、同様にして、デュアルスイッチ１２ｎは、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤｎに応じて、両側のスイッチがそれぞれバイパス経路１４ｎ−１，１４ｎに接続される。さらに、デュアルスイッチ１２ｎ＋１は、Ｌレベルの信号ＳＷＤｎ＋１に応じて、バイパス経路１４ｎに接続される。   Then, the dual switch 121 is connected to the bypass path 141 in accordance with the L level signal SWD1. The dual switch 122 is connected to the bypass paths 141 and 142 in accordance with the signal SWD2 composed of [L, L], and the dual switch 123 is coupled to the signal SWD3 composed of [L, L]. Then, the switches on both sides are respectively connected to the bypass paths 142 and 143. Similarly, in the dual switch 12n, the switches on both sides are respectively connected to the bypass paths 14n-1 according to the signal SWDn consisting of [L, L]. , 14n. Further, the dual switch 12n + 1 is connected to the bypass path 14n in response to the L level signal SWDn + 1.

また、スイッチ１５１〜１５ｎは、それぞれ、Ｌレベルの信号ＳＷ１〜ＳＷｎに応じてオフされる。   The switches 151 to 15n are turned off in response to the L level signals SW1 to SWn, respectively.

そうすると、整流回路１３１〜１３ｎは、相互に切り離され、スイッチ１５１〜１５ｎは、信号抽出装置１５０から切り離される。その結果、コネクタ１１１〜１１ｎが２次元通信シート１０から受信した伝送波ｗｖ１〜ｗｖｎは、電源安定装置１８０へ供給されることはない。すなわち、通信装置１００のモードは、充電オフモードになる。   Then, the rectifier circuits 131 to 13n are disconnected from each other, and the switches 151 to 15n are disconnected from the signal extraction device 150. As a result, the transmission waves wv1 to wvn received by the connectors 111 to 11n from the two-dimensional communication sheet 10 are not supplied to the power stabilization device 180. That is, the mode of the communication device 100 is the charge off mode.

［電源オフモード］
図２４は、電源オフモードを説明するための図である。図２４を参照して、デュアルスイッチ１２１〜１２ｎ＋１が信号抽出装置１５０からの信号ＳＷＤ１〜ＳＷＤｎ＋１によって整流回路１３１〜１３ｎに接続されていても、メインスイッチ１４０がオフであるとき、コネクタ１１１〜１１ｎが２次元通信シート１０から受信した伝送波ｗｖ１〜ｗｖｎは、電源安定装置１８０へ供給されない。すなわち、通信装置１００のモードは、電源オフモードになる。 [Power off mode]
FIG. 24 is a diagram for explaining the power-off mode. Referring to FIG. 24, even if dual switches 121 to 12n + 1 are connected to rectifier circuits 131 to 13n by signals SWD1 to SWDn + 1 from signal extracting device 150, when main switch 140 is off, connectors 111 to 11n are The transmission waves wv1 to wvn received from the two-dimensional communication sheet 10 are not supplied to the power stabilizer 180. That is, the mode of the communication device 100 is the power-off mode.

図２５は、実施の形態４による通信方法を説明するためのフローチャートである。図２５を参照して、一連の動作が開始されると、信号抽出装置１５０は、自己に接続されるコネクタを複数のコネクタ１１１〜１１ｎに順次切換えて伝送波を受信する（ステップＳ１）。   FIG. 25 is a flowchart for explaining a communication method according to the fourth embodiment. Referring to FIG. 25, when a series of operations is started, signal extraction device 150 sequentially switches the connector connected to itself to a plurality of connectors 111 to 11n to receive transmission waves (step S1).

そして、信号抽出装置１５０は、複数のコネクタ１１１〜１１ｎで受信した複数の伝送波の複数の受信信号強度を検出する（ステップＳ２）。   Then, the signal extraction device 150 detects a plurality of received signal strengths of a plurality of transmission waves received by the plurality of connectors 111 to 11n (step S2).

その後、信号抽出装置１５０は、複数の受信信号強度のうち、最大の受信信号強度が得られたときのコネクタを信号受信用のコネクタとして選択する（ステップＳ３）。   Thereafter, the signal extraction device 150 selects a connector when the maximum received signal strength is obtained from the plurality of received signal strengths as a signal receiving connector (step S3).

そうすると、信号抽出装置１５０は、その選択した信号受信用のコネクタで伝送波を受信し（ステップＳ４）、その受信した伝送波の受信信号強度ＲＳＳＩｒを検出する（ステップＳ５）。   Then, the signal extraction device 150 receives the transmission wave at the selected signal reception connector (step S4), and detects the received signal strength RSSIr of the received transmission wave (step S5).

引き続いて、信号抽出装置１５０は、受信信号強度ＲＳＳＩｒがしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ６）。   Subsequently, the signal extraction device 150 determines whether or not the received signal strength RSSIr is smaller than the threshold value TH_RSSI (step S6).

ステップＳ６において、受信信号強度ＲＳＳＩｒがしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩ以上であると判定されたとき、信号抽出装置１５０は、信号受信用のコネクタで受信した伝送波を信号電力分離器１６０へ出力し、信号電力分離器１６０は、信号抽出装置１５０から受けた伝送波を信号ＳＧと電力ＰＷとに分離する（ステップＳ７）。   When it is determined in step S6 that the received signal strength RSSIr is greater than or equal to the threshold value TH_RSSI, the signal extraction device 150 outputs the transmission wave received by the signal receiving connector to the signal power separator 160, and the signal power Separator 160 separates the transmission wave received from signal extraction device 150 into signal SG and power PW (step S7).

そして、信号電力分離器１６０は、その分離した信号ＳＧを信号処理器１７０へ出力し、信号処理器１７０は、信号ＳＧを受信信号として処理する（ステップＳ８）。   Then, the signal power separator 160 outputs the separated signal SG to the signal processor 170, and the signal processor 170 processes the signal SG as a received signal (step S8).

また、信号電力分離器１６０は、その分離した電力ＰＷを電源安定装置１８０に供給し、電源安定装置１８０は、電力ＰＷを蓄積する（ステップＳ９）。   Further, the signal power separator 160 supplies the separated power PW to the power stabilizer 180, and the power stabilizer 180 accumulates the power PW (Step S9).

一方、ステップＳ６において、受信信号強度ＲＳＳＩｒがしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩよりも小さいと判定されたとき、信号抽出装置１５０は、信号受信用のコネクタで受信した伝送波を信号処理器１７０へ直接出力し、信号処理器１７０は、信号抽出装置１５０から受けた伝送波を受信信号として処理する（ステップＳ１０）。   On the other hand, when it is determined in step S6 that the received signal strength RSSIr is smaller than the threshold value TH_RSSI, the signal extraction device 150 directly outputs the transmission wave received by the signal receiving connector to the signal processor 170, The signal processor 170 processes the transmission wave received from the signal extraction device 150 as a received signal (step S10).

そして、ステップＳ９またはステップＳ１０の後、信号受信用のコネクタ以外のコネクタで受信された伝送波は、整流回路１３１〜１３ｎによって整流され、メインスイッチ１４０を介して電源安定装置１８０に供給され、電力として蓄積される（ステップＳ１１）。   Then, after step S9 or step S10, the transmission wave received by the connector other than the signal receiving connector is rectified by the rectifier circuits 131 to 13n, and is supplied to the power stabilizer 180 via the main switch 140. (Step S11).

その後、信号処理器１７０は、送信用の信号を生成し、その生成した信号をディジタル信号からアナログ信号に変換して信号抽出装置１５０へ出力し、信号抽出装置１５０は、信号処理器１７０から受けた信号を信号受信用のコネクタへ供給する。そして、信号受信用のコネクタは、信号抽出装置１５０から受けた送信用の信号 (アナログ信号)に応じて、内蔵した電極（図示せず）のスカラーポテンシャルおよび／またはベクトルポテンシャルを変化させる。これによって、送信用の信号が信号受信用のコネクタを用いて送信される（ステップＳ１２）。そして、一連の動作が終了する。   Thereafter, the signal processor 170 generates a signal for transmission, converts the generated signal from a digital signal to an analog signal, and outputs the signal to the signal extraction device 150. The signal extraction device 150 receives the signal from the signal processor 170. The received signal is supplied to the signal receiving connector. Then, the signal receiving connector changes the scalar potential and / or vector potential of the built-in electrode (not shown) according to the transmission signal (analog signal) received from the signal extraction device 150. Thus, a transmission signal is transmitted using the signal reception connector (step S12). And a series of operation | movement is complete | finished.

なお、上記においては、信号抽出装置１５０は、コネクタ１１１〜１１ｎから最大の受信信号強度が得られるコネクタを受信用のコネクタとして選択すると説明したが、実施の形態４においては、これに限らず、信号抽出装置１５０は、コネクタ１１１〜１１ｎから受信用のコネクタとして複数のコネクタを選択してもよい。   In the above description, the signal extraction device 150 has been described as selecting the connector that can obtain the maximum received signal strength from the connectors 111 to 11n as the connector for reception. However, in the fourth embodiment, the present invention is not limited thereto. The signal extraction device 150 may select a plurality of connectors as connectors for reception from the connectors 111 to 11n.

また、上記においては、複数のコネクタ１１１〜１１ｎによって受信した複数の伝送波の複数の受信信号強度のうち、受信信号強度が最大であるコネクタを信号受信用のコネクタとして選択すると説明したが、この発明においては、これに限らず、複数の受信信号強度のうち、受信信号強度がしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩ以上である伝送波を受信したコネクタを信号受信用のコネクタとして選択するようにしてもよい。この場合、信号受信用のコネクタ以外のコネクタで受信した伝送波の受信信号強度が最大の受信信号強度である可能性もある。つまり、信号受信用のコネクタは、伝送波から信号を抽出可能な受信信号強度を有する伝送波を受信すればよく、最大の受信信号強度を有する伝送波を電力として蓄積することにしたものである。   In the above description, the connector having the maximum received signal strength among the plurality of received signal strengths of the plurality of transmission waves received by the plurality of connectors 111 to 11n is selected as the signal receiving connector. In the invention, the invention is not limited to this, and a connector that has received a transmission wave having a received signal strength equal to or higher than the threshold value TH_RSSI among a plurality of received signal strengths may be selected as a signal receiving connector. In this case, there is a possibility that the received signal strength of the transmission wave received by the connector other than the signal receiving connector is the maximum received signal strength. In other words, the signal receiving connector only needs to receive a transmission wave having a received signal intensity capable of extracting a signal from the transmission wave, and accumulates the transmission wave having the maximum received signal intensity as electric power. .

上述したように、通信装置１００は、２次元通信シート１０を介して信号を送信および／または受信するとともに、電力を蓄積する。そして、２次元通信シート１０は、上述したように内周領域ＲＥＧ２にメアンダ形状からなるメッシュ形状を有する導体２を備えるので、エバネッセント波の染み出し量が向上し、通信装置１００の通信性能を向上できるとともに電力を通信装置１００に効率良く蓄積できる。   As described above, the communication device 100 transmits and / or receives signals via the two-dimensional communication sheet 10 and accumulates power. Since the two-dimensional communication sheet 10 includes the conductor 2 having the mesh shape of the meander shape in the inner peripheral region REG2 as described above, the amount of evanescent wave oozing is improved and the communication performance of the communication device 100 is improved. In addition, power can be efficiently stored in the communication device 100.

なお、実施の形態４においては、２次元通信シート１０に代えて２次元通信シート１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのいずれかが用いられてもよい。   In the fourth embodiment, any one of the two-dimensional communication sheets 10A, 10B, and 10C may be used instead of the two-dimensional communication sheet 10.

従って、実施の形態４による２次元通信システムは、２次元通信シート１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのいずれかと、通信装置１００とを備える。２次元通信システムが２次元通信シート１０Ｃを備える場合、通信装置１００は、伝送波ｗｖを受信することによって、信号ＳＧを受信でき、または信号ＳＧを受信するとともに電力ＰＷを蓄積することができ、更に、伝送波ｗｖの受信とは、独立に、給電ポート７を介して誘電体層１に供給された電力をコネクタ１１１〜１１ｎによって受電して高効率に蓄積できる。   Therefore, the two-dimensional communication system according to the fourth embodiment includes any one of the two-dimensional communication sheets 10, 10 </ b> A, 10 </ b> B, and 10 </ b> C and the communication device 100. When the two-dimensional communication system includes the two-dimensional communication sheet 10C, the communication device 100 can receive the signal SG by receiving the transmission wave wv, or can receive the signal SG and accumulate the power PW, Further, independently of receiving the transmission wave wv, the power supplied to the dielectric layer 1 through the power feeding port 7 can be received by the connectors 111 to 11n and accumulated with high efficiency.

なお、実施の形態４においては、コネクタ１１１〜１１ｎを「カプラ」とも呼ぶ。   In the fourth embodiment, the connectors 111 to 11n are also referred to as “couplers”.

［実施の形態５］
図２６は、実施の形態５による２次元通信システムの概略図である。図２６を参照して、実施の形態５による２次元通信システム２００は、２次元通信シート１０Ｃと、玩具２１０と、発振器２２０とを備える。 [Embodiment 5]
FIG. 26 is a schematic diagram of a two-dimensional communication system according to the fifth embodiment. With reference to FIG. 26, the two-dimensional communication system 200 according to the fifth embodiment includes a two-dimensional communication sheet 10 </ b> C, a toy 210, and an oscillator 220.

図２６においては、２次元通信シート１０Ｃの内周領域ＲＥＧ２（点線で囲まれた領域）に配置された導体２は、図１に示すようにメアンダ形状２１１になっている。   In FIG. 26, the conductor 2 arranged in the inner peripheral region REG2 (region surrounded by a dotted line) of the two-dimensional communication sheet 10C has a meander shape 211 as shown in FIG.

玩具２１０は、２次元通信シート１０Ｃの導体２側の表面上に配置される。   The toy 210 is disposed on the surface of the two-dimensional communication sheet 10C on the conductor 2 side.

発振器２２０は、同軸ケーブルを介して２次元通信シート１０Ｃの給電ポート７に電気的に接続される。   The oscillator 220 is electrically connected to the power feeding port 7 of the two-dimensional communication sheet 10C via a coaxial cable.

発振器２２０は、ＡＣアダプター（図示せず）を介してコンセントに接続される。そして、発振器２２０は、ＡＣアダプターを介して電力を受け、例えば、２．４５ＧＨｚ帯の周波数を有し、５Ｗ〜１０Ｗの高周波電力を給電ポート７へ出力する。   The oscillator 220 is connected to an outlet via an AC adapter (not shown). The oscillator 220 receives power via the AC adapter, and has a frequency of 2.45 GHz band, for example, and outputs 5 W to 10 W of high frequency power to the power feeding port 7.

図２７は、図２６に示す玩具２１０の概略図である。図２７を参照して、玩具２１０は、カプラ２１２と、蓄電装置２１３とを含む。蓄電装置２１３は、例えば、リチウムイオン２次電池等の充電可能な電池からなる。   FIG. 27 is a schematic view of the toy 210 shown in FIG. Referring to FIG. 27, toy 210 includes a coupler 212 and a power storage device 213. The power storage device 213 includes a rechargeable battery such as a lithium ion secondary battery.

カプラ２１２は、２次元通信シート１０Ｃの導体２側の表面に接して配置される。そして、カプラ２１２は、整流回路を内蔵する。   The coupler 212 is disposed in contact with the surface on the conductor 2 side of the two-dimensional communication sheet 10C. The coupler 212 includes a rectifier circuit.

蓄電装置２１３は、カプラ２１２と電気的に接続される。そして、蓄電装置２１３は、カプラ２１２を介して受けた直流電力によって充電される。   Power storage device 213 is electrically connected to coupler 212. Power storage device 213 is charged with DC power received through coupler 212.

玩具２１０は、蓄電装置２１３に蓄積された電力によって駆動される。   Toy 210 is driven by electric power stored in power storage device 213.

玩具２１０が２次元通信シート１０Ｃ上に配置されると、カプラ２１２は、給電ポート７によって誘導体層１内に供給された高周波電力を受け、その受けた高周波電力を整流して蓄電装置２１３に供給する。これによって、蓄電装置２１３は、充電される。   When toy 210 is arranged on two-dimensional communication sheet 10 </ b> C, coupler 212 receives high-frequency power supplied into derivative layer 1 by power supply port 7, rectifies the received high-frequency power, and supplies it to power storage device 213. To do. Thereby, the power storage device 213 is charged.

玩具２１０は、蓄電装置２１３に蓄積された電力によって駆動される。   Toy 210 is driven by electric power stored in power storage device 213.

従って、玩具２１０を２次元通信シート１０Ｃ上に置くだけで、玩具２１０の蓄電装置２１３は、充電される。その結果、玩具２１０の蓄電装置２１３を簡単に充電できる。また、玩具２１０を２次元通信シート１０Ｃ上に置いておけば、玩具２１０の蓄電装置２１３が充電されているか否かを確認する必要がなく、いつでも自由に玩具２１０で遊ぶことができる。   Therefore, the power storage device 213 of the toy 210 is charged only by placing the toy 210 on the two-dimensional communication sheet 10C. As a result, the power storage device 213 of the toy 210 can be easily charged. If the toy 210 is placed on the two-dimensional communication sheet 10C, it is not necessary to check whether the power storage device 213 of the toy 210 is charged, and the toy 210 can be freely played at any time.

図２８は、図２６に示す玩具２１０の例を示す図である。図２８を参照して、玩具２１０は、ロボットであっても良いし（図２８の（ａ）参照）、車のミニチュアであっても良いし（図２８の（ｂ）参照）、キャラクターの人形であっても良い（図２８の（ｃ）参照）。   FIG. 28 is a diagram showing an example of the toy 210 shown in FIG. Referring to FIG. 28, toy 210 may be a robot (see FIG. 28A), a miniature car (see FIG. 28B), or a character doll. (See FIG. 28C).

なお、玩具２１０は、図２８に示す例以外の玩具であっても良い。   The toy 210 may be a toy other than the example shown in FIG.

また、実施の形態５による２次元通信システムは、２次元通信シート１０Ｃに代えて、２次元通信シート１０，１０Ａ，１０Ｂのいずれかに給電ポート７を追加したものを備えていてもよい。   In addition, the two-dimensional communication system according to the fifth embodiment may include a power supply port 7 added to any one of the two-dimensional communication sheets 10, 10A, and 10B instead of the two-dimensional communication sheet 10C.

実施の形態５による２次元通信システムは、２次元通信シート１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのいずれかを備えるので、玩具２１０に電力を高効率に供給できる。その結果、玩具２１０に内蔵された蓄電装置２１３を高効率に充電できる。   Since the two-dimensional communication system according to the fifth embodiment includes any one of the two-dimensional communication sheets 10, 10A, 10B, and 10C, power can be supplied to the toy 210 with high efficiency. As a result, the power storage device 213 built in the toy 210 can be charged with high efficiency.

上記においては、各種の玩具について説明したが、各種の玩具は、カプラ２１２と蓄電装置２１３とを備えるので、実施の形態５による２次元通信システムは、２次元通信シートと、発振器と、カプラと、蓄電装置とを備えるものであればよい。そして、２次元通信シートは、シート形状を有する誘電体層と、誘電体層の一方の面に配置され、メッシュ形状を有する第１の導体と、誘電体層の他方の面を覆うように配置された第２の導体と、給電ポートとを備え、メッシュ形状は、誘電体層の端部から所望の距離までの外周領域において、周期性を有する波形形状からなるメアンダ形状と異なる形状を有し、外周領域の内周側に配置された内周領域においてメアンダ形状を有し、給電ポートは、第２の導体上に離間して配置された第１の給電板と、第１の給電板に対向する位置に第１の導体上に離間して配置された第２の給電板と、誘電体層を貫通し、第１の給電板と電気的に接続された第１の給電体と、第２の給電板と電気的に接続された第２の給電体とを含む。   Although various toys have been described above, since various toys include the coupler 212 and the power storage device 213, the two-dimensional communication system according to the fifth embodiment includes a two-dimensional communication sheet, an oscillator, a coupler, Any device including a power storage device may be used. The two-dimensional communication sheet is disposed so as to cover the dielectric layer having a sheet shape, the first conductor having a mesh shape, and the other surface of the dielectric layer. The mesh shape has a shape different from the meander shape having a waveform shape having periodicity in the outer peripheral region from the end of the dielectric layer to a desired distance. The inner peripheral area disposed on the inner peripheral side of the outer peripheral area has a meander shape, and the power supply port is provided on the first power supply plate and the first power supply plate that are spaced apart from each other on the second conductor. A second power supply plate disposed on the first conductor and spaced apart from the first conductor; a first power supply member penetrating the dielectric layer and electrically connected to the first power supply plate; A second power feeding body electrically connected to the two power feeding plates.

実施の形態５におけるその他の説明は、実施の形態１から実施の形態３における説明と同じである。   Other explanations in the fifth embodiment are the same as those in the first to third embodiments.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

この発明は、２次元通信シートおよびそれを備えた２次元通信システムに適用される。   The present invention is applied to a two-dimensional communication sheet and a two-dimensional communication system including the two-dimensional communication sheet.

１，７５，７６ 誘電体層、２，２−１，３，６，３１，４１ 導体、２Ａ 開口部、４，５ 保護層、７ 給電ポート、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，３０，４０ ２次元通信シート、２１，２２，２３ 導体部、７１，７２ 給電体、７３，７４ 給電板、１００ 通信装置、１１０ インターフェース装置、１１１〜１１ｎ コネクタ、１２１〜１２ｎ＋１ デュアルスイッチ、１３１〜１３ｎ 整流回路、１４０ メインスイッチ、１４１〜１４ｎ バイパス経路、１５０ 信号抽出装置、１５１〜１５ｎ スイッチ、１６０ 信号電力分離器、１７０ 信号処理器、１８０ 電源安定装置、２００ ２次元通信システム、２１０ 玩具、２１１，２１１Ａ，２１１Ｂ，２１１Ｃ，２１１Ｄ メアンダ形状、２１２ カプラ、２１３ 蓄電装置、２２０ 発振器。   1,75,76 Dielectric layer, 2,2-1,3,6,31,41 conductor, 2A opening, 4,5 protective layer, 7 power supply port, 10, 10A, 10B, 10C, 30, 40 2 Dimensional communication sheet 21, 22, 23 Conductor portion, 71, 72 Feeder, 73, 74 Feed plate, 100 Communication device, 110 Interface device, 111-11n Connector, 121-12n + 1 Dual switch, 131-13n Rectifier circuit, 140 Main switch, 141-14n bypass path, 150 signal extraction device, 151-15n switch, 160 signal power separator, 170 signal processor, 180 power stabilizer, 200 two-dimensional communication system, 210 toy, 211, 211A, 211B, 211C, 211D meander shape, 212 coupler, 213 power storage device, 22 0 Oscillator.

Claims (6)

シート形状を有する誘電体層と、
前記誘電体層の一方の面に配置され、メッシュ形状を有する第１の導体と、
前記誘電体層の他方の面を覆うように配置された第２の導体とを備え、
前記メッシュ形状は、前記誘電体層の端部から所望の距離までの外周領域において、周期性を有する波形形状からなるメアンダ形状と異なる形状を有し、前記外周領域の内周側に配置された内周領域において前記メアンダ形状を有する、２次元通信シート。 A dielectric layer having a sheet shape;
A first conductor disposed on one surface of the dielectric layer and having a mesh shape;
A second conductor arranged to cover the other surface of the dielectric layer,
The mesh shape has a shape different from a meander shape having a waveform shape having periodicity in an outer peripheral region from an end of the dielectric layer to a desired distance, and is disposed on an inner peripheral side of the outer peripheral region. A two-dimensional communication sheet having the meander shape in an inner peripheral region. 前記メッシュ形状は、前記外周領域において直線形状を有する、請求項１に記載の２次元通信シート。   The two-dimensional communication sheet according to claim 1, wherein the mesh shape has a linear shape in the outer peripheral region. 前記誘電体層は、ゴムを含む、請求項１または請求項２に記載の２次元通信シート。   The two-dimensional communication sheet according to claim 1, wherein the dielectric layer includes rubber. 給電ポートを更に備え、
前記給電ポートは、
前記第２の導体上に離間して配置された第１の給電板と、
前記第１の給電板に対向する位置に前記第１の導体上に離間して配置された第２の給電板と、
前記誘電体層を貫通し、前記第１の給電板と電気的に接続された第１の給電体と、
前記第２の給電板と電気的に接続された第２の給電体とを含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の２次元通信シート。 A power supply port;
The power supply port is
A first power supply plate spaced apart on the second conductor;
A second power supply plate disposed on the first conductor at a position facing the first power supply plate, and spaced apart from the first conductor;
A first power supply that penetrates the dielectric layer and is electrically connected to the first power supply plate;
The two-dimensional communication sheet according to any one of claims 1 to 3, comprising a second power feeding body electrically connected to the second power feeding plate. 前記給電ポートに接続され、高周波電力を出力する発振器を更に備える、請求項４に記載の２次元通信シート。   The two-dimensional communication sheet according to claim 4, further comprising an oscillator connected to the power supply port and outputting high-frequency power. 請求項５に記載の２次元通信シートと、
前記２次元通信シートの前記一方の面上に配置されたカプラと、
前記カプラに電気的に接続された充電可能な蓄電装置とを備える２次元通信システム。 The two-dimensional communication sheet according to claim 5,
A coupler disposed on the one surface of the two-dimensional communication sheet;
A two-dimensional communication system comprising a chargeable power storage device electrically connected to the coupler.
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