WO2011027498A1

WO2011027498A1 - 通信システム

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Publication number: WO2011027498A1
Application number: PCT/JP2010/004233
Authority: WO
Inventors: 今里雅治
Original assignee: 日本電気株式会社
Priority date: 2009-09-01
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2011-03-10
Also published as: CN102484506A; US8847697B2; US20120139657A1; CN102484506B; JP5601326B2; JPWO2011027498A1

Abstract

　本発明の通信システムは、信号を送発信する通信カプラと、前記通信カプラから伝達された信号を電磁界として伝搬させて通信を行う信号伝達装置とからなり、前記通信カプラは、前記信号伝達装置上に設置されるカプラ筐体を有し、前記カプラ筐体の前記信号伝達装置に面した下端面に、高インピーダンスを形成してノイズを抑制するノイズ抑制部が設けられている。　

Description

通信システム

　本発明は、格子状パターンを有する信号伝達装置と、その上面に設置されて信号伝達装置に信号を伝達する通信カプラからなる通信システムに関し、特に通信カプラの電磁漏洩を抑制するノイズ抑制構造を有する通信システムに関する。

　近年、近傍電磁界の電磁結合を利用して、２次元の信号伝達装置上の任意の点間の通信や電力伝送を実現する通信技術がある。これは、平面上の信号伝達装置の表面に格子状パターンを設け、格子状パターン上に通信又は電力伝送用通信カプラを設置した通信システムにおいて、信号伝達装置を介して任意の通信カプラ間で通信又は電力伝送が可能となる通信技術である。

　このような通信技術としては、例えば、図１８～図２０に示すような通信システムが提供されている。
　これらの図に示される通信システムは、通信媒体となるシート状の信号伝達装置１と、通信カプラ２とから構成される。信号伝達装置１は、シート状構造であり、グランド層３と、格子状パターン電極４と、保護層５と、誘電体層６と、を有する。グランド層３は下部電極を構成する。格子状パターン電極４は、メッシュ状であり、グランド層３と間隔をおいて配置されている。保護層５は、格子状パターン電極４の上部に設けられて、パターン電極４が通信カプラ２と直接的に接触することを防止する。誘電体層６は、グランド層３と格子状パターン電極４との挟間領域に設けられている。

　通信カプラ２は、図２０に示すように、信号伝達装置１上に設置されて通信信号又は電力送受用の板状のアンテナ回路１０及び信号・電力送受用回路（図示略）とアンテナ回路１０を覆うように形成されたカップ形状のカプラ筐体１１と、を有する。
　このような構成によって、カプラ筐体１１のアンテナ回路１０を介して通信信号が電磁界となって信号伝達装置１に注入された後、信号伝達装置１内を伝搬して、通信カプラ２と別の通信カプラ（図示略）との間で通信を行う。

　上記図１８～図２０に示す技術の他にも、特許文献１～３に示されるように、通信装置でも、互いに対向する導電部となるシート状体に挟まれる領域に電磁場を存在させ、２つのシート状体の間の印加電圧を変化させることで、電磁場を進行させて通信を行う技術が示されている。

　これら特許文献の中の特に、特許文献２には、図２１に示される構造の通信カプラが示されている。
　通信カプラ２０は、図２１の断面図に示すように、内部導体２１と、外部導体２３と、同軸ケーブル２４と、を有する。内部導体２１は、円盤形状である。外部導体２３は、カップ形状であり、内部導体２１を覆いかつカプラ筐体２２を構成する。同軸ケーブル２４は、これら内部導体２１及び外部導体２３に接続されている。同軸ケーブル２４の末端は、通信機器２５に接続されている。このような構成によって、通信機器２５から入出力された電磁界が同軸ケーブル２４を伝わり、通信カプラ２の内部導体２１と外部導体２３の間を伝搬して信号伝達装置１に注入された後、信号伝達装置１内を伝搬して通信カプラ２０と別の通信カプラ（図示略）との間で通信を行う。

　特許文献４には、送信用電極及び受信用電極それぞれに取り付けられた表面波伝送線路片の先端部分に、電極同士で静電結合を生じさせるような位置合わせを行なうとともにその位置を保持する位置保持機構を備えた通信装置に関する技術が示されている。

国際公開第２００６／３２３３９号公報日本国特開２００７－０８２１７８号公報日本国特開２００７－２８１６７８号公報日本国特開２００８－１０３９０２号公報

　上記図１８～図２０及び特許文献１～４に示される通信装置では、図２２に示されるような、通信カプラ２のカプラ筐体１１と信号伝達装置１との接合部構造が用いられる場合がある。このような接合部構造では、図２２において、通信カプラ２の内部１２（図２２において右側）から、通信又は電力伝送用信号電流が、カプラ筐体１１と信号伝達装置１との間の接合部から通信カプラ２の外部１３（図２２において左側）へ流れ、ノイズとして通信システム外へ放射される。
　図２３は、図２２の接合部ノイズ伝搬等価回路を示す。図２３において、カプラ筐体１１の信号伝達装置１の接合部表面抵抗を「Ｒｓ」、カプラ筐体１１と信号伝達装置１と間のインピーダンスを「Ｚｃ」と表記する。通信カプラ２の内部１２で発生した信号電流は、矢印Ａで示すようにＺｃ経由で通信カプラ２の内部１２に流れる「Ｉｃ」と、矢印Ｂで示すようにＲｓ経由で通信カプラ外部１３へ流れる「Ｉｄ」に分配される。インピーダンスＺｃは、「Ｚｃ＝１／ωＣ＝１／２πｆＣ」で示されるように、カプラ筐体１１の信号伝達装置１の下端面と信号伝達装置１との導体間容量Ｃで決定される。

　但し、ｆは信号周波数である。カプラ筐体１１の信号伝達装置１に面する面積と信号伝達装置の誘電率から考慮すると、容量Ｃは１０ｐＦ前後となる。ＧＨｚ帯通信周波数を考慮するとインピーダンスＺｃは数Ωとなる。一方、カプラ筐体１１の接合部の表面抵抗は金属筐体であると想定すると、ミリΩ単位となる。ゆえに、ＲｓとＺｃの比率は、「Ｒｓ＜＜Ｚｃ」となる。よって、ノイズ電流はＩｄが殆どを占め、ノイズ電流として、通信カプラ２の外部１３に流れ出ることとなり、ノイズ放射を引き起こす。ノイズ放射レベルによっては、装置に適用される電界強度規格値を超える可能性があり、これにより通信システムとして使用できない場合がある。

　特許文献４に示された通信機器は、単に、送信用電極及び受信用電極の表面波伝送線路片の先端部分に、電極同士で静電結合を生じさせるような位置合わせを行ないかつその位置を保持する位置保持機構を備えているだけである。この通信機器は、ノイズ放射を抑制する構造を備えていないため、ノイズ放射を引き起す恐れがある。

　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、カプラ筐体の信号伝達装置に面する下端面にノイズ電流が流れにくい構造を設けることにより、カプラ筐体外へ放射されるノイズを抑制する漏洩電磁界抑制構造を提供する。

　上記課題を解決するために、本発明の通信システムは、信号を送発信する通信カプラと、前記通信カプラから伝達された信号を電磁界として伝搬させて通信を行う信号伝達装置とからなり、前記通信カプラは、前記信号伝達装置上に設置されるカプラ筐体を有し、前記カプラ筐体の前記信号伝達装置に面した下端面に、高インピーダンスを形成してノイズを抑制するノイズ抑制部が設けられている。

　本発明によれば、信号伝達装置と通信カプラからなる通信システムにおいて、カプラ筐体の信号伝達装置に面する下端面に高インピーダンスを形成してノイズを抑制するノイズ抑制部を設けている。この構成により、通信カプラ内部から通信カプラ外部へ流れる電流が抑制される。カプラ筐体外に流れるノイズ電流が減少することにより、ノイズ放射が低減され、通信システムに適用される電界強度規格値満足を実現できる。

本発明の実施例１の通信システムを示す斜視図である。図１に示す通信システムの平面図である。図２及び図１０のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う正断面図である。図３に示される通信カプラと信号伝達部との接触部を拡大した正断面図である。図３に示される通信カプラのカプラ筐体と信号伝達装置との接触部の等価回路を示す図である。実施例１に係わる、溝を有する通信カプラ及び信号伝達装置のノイズ漏洩状況を、電磁界シミュレーションにより求めた近傍磁界分布として示す図である。従来技術に係わる通信カプラ及び信号伝達装置のノイズ漏洩状況を、電磁界シミュレーションにより求めた近傍磁界分布として示す図である。実施例１に係わる通信カプラの溝と、格子状パターン電極の格子との位置関係を示す図である。実施例１の変形例１の通信システムを示す斜視図である。図９の通信システムを示す平面図である。実施例１の変形例２の通信システムを示す正断面図である。実施例２に係わる通信システムを示す正断面図である。実施例２の変形例１の通信システムを示す斜視図である。実施例２の変形例２の通信システムを示す斜視図である。実施例３に係わる通信システムを示す正断面図である。実施例３に係わる通信カプラ及び信号伝達装置のノイズ漏洩状況を、電磁界シミュレーションにより求めた近傍磁界分布として示す図である。図１６とは異なる通信カプラの溝と格子状パターン電極の格子との位置関係の近傍磁界分布として示す図である。従来技術に係わる通信システムを示す斜視図である。図１８に示す通信システムの平面図である。図１９のＸＸ－ＸＸ線に沿う正断面図である。別の従来技術に係わる通信システムを示す正断面図である。従来技術に係わる通信カプラと信号伝達部との接触部を拡大した正断面図である。従来技術に係わる通信カプラのカプラ筐体と信号伝達装置との接触部の等価回路を示す図である。

　［実施例１］
　本発明の実施例１を図１～図７を参照して説明する。
　本発明に係わる通信システムは、図１～図３に示すように、通信媒体となるシート状の信号伝達装置３０と、信号伝達装置３０の上面に設置されるカップ形状の通信カプラ３１とから構成される。
　信号伝達装置３０は、図３に示すように、シート状構造であり、グランド層３２と、格子状パターン電極３３と、保護層３４と、誘電体層３５と、を有する。グランド層３２は、下部電極を構成する。格子状パターン電極３３は、メッシュ状であり、グランド層３２と間隔をおいて配置されている。保護層３４は、格子状パターン電極３３の上部に設けられて、格子状パターン電極３３が通信カプラ３１と直接的に接触することを防止する。誘電体層３５は、グランド層３２と格子状パターン電極３３との挟間領域に設けられている。

　通信カプラ３１は、図３に示すように、アンテナ回路４０及び信号・電力送受用回路（図示略）と、カプラ筐体４１と、を有する。アンテナ回路４０は、板状であり、信号伝達装置３０上に設置され、通信信号又は電力送受に用いられる。カプラ筐体４１は、カップ状であり、アンテナ回路４０を覆うように形成されかつ下部が開口されている。
　このような構成によって、カプラ筐体４１のアンテナ回路４０を介して通信信号が電磁界となって信号伝達装置３０に注入された後、信号伝達装置３０内を伝搬して、通信カプラ３１と別の通信カプラ（図示略）との間で通信を行う。

　カプラ筐体４１において、信号伝達装置３０の保護層３４上に接する下端面４１Ａには、高インピーダンスを形成する溝４２が設けられている。この溝４２は、図４に詳細に示すように、カプラ筐体４１の下端面４１Ａの中央から、該カプラ筐体４１の内部でかつ壁面に沿い上方向に向けて形成された凹状体である。図４において、右側は通信カプラ３１の内部３６を示し、左側はカプラ筐体４１の外部３７を示す。

　図５は、図４に示される通信カプラ３１のカプラ筐体４１と信号伝達装置３０との接触部詳細の等価回路を示す。図５において、カプラ筐体４１の下端面４１Ａの接触抵抗を「Ｒｓ」、カプラ筐体４１と信号伝達装置３０との間のインピーダンスを「Ｚｃ」及び「Ｚｃ´」、カプラ筐体４１下端面に設けた溝４２によるインピーダンスを「Ｚｓ」と表記する。
　このような図５の等価回路において、通信カプラ３１の内部３６の通信又は電力伝送の信号電流はＲｓに流れ、矢印Ａで示すように、Ｚｃを介して通信カプラ３１の内部３６に戻る電流Ｉｃと、矢印Ｂで示すように、Ｚｃ，Ｒｓを介して、通信カプラ３１の外部３７へ流れるＩｄとに分配される。

　Ｚｓは溝４２による電流経路延長によるインピーダンス増分である。ここで図５に示す等価回路と、図２３に示す従来技術に係わる通信カプラ２と信号伝達装置１の接触部詳細の等価回路と比較すると、ＲｓとＺｃ、Ｚｃ´と比率が、「Ｒｓ＜＜Ｚｃ，Ｚｃ´」である。よって、通信カプラ３１の外部３７へ流れるＩｄは、図２３の従来構造において通信カプラ２の外部１３へ流れるＩｄに対して、「Ｉｄ（従来の構造）／Ｉｄ（本発明の実施形態の構造）＝（２Ｒｓ＋Ｚｓ）／２Ｒｓ＝１＋Ｚｓ／２Ｒｓ」となる。よって、本発明の実施形態に係わる構成を適用することにより、表面抵抗の溝インピーダンス比率分だけ、インピーダンスが増加し、電流が減少する。すなわち、通信カプラ３１の外部３７に流れ出る電流が、溝４２によって生じる溝インピーダンスにより減少し、通信カプラ３１の外部３７へ放射されるノイズの低減が実現できる。

　通信カプラ及び信号伝達装置のノイズ漏洩を、電磁界シミュレーションにより求めた近傍磁界分布について図６～図８を参照して説明する。
　図６は、本発明の実施例１に係わる、溝４２を有する通信カプラ３１及び信号伝達装置３０のノイズ漏洩状況を、電磁界シミュレーションにより求めた近傍磁界分布として示す。図６は、図２に示したＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図における近傍磁界強度を濃淡で表わしている。
　図７は、従来技術に係わる通信カプラ２及び信号伝達装置１（図１８～図２０参照）のノイズ漏洩を、電磁界シミュレーションにより求めた近傍磁界分布として示す図である。図７は、図１９に示したＸＸ－ＸＸ線断面図構造における近傍磁界強度を濃淡で示している。
　このような磁界分布では、磁界の強度が大きいほど濃く、磁界の強度が小さいほど薄い色で示している。

　図６及び図７において、信号伝達装置３０と通信カプラ３１との接合部外側の近傍磁界分布を比較すると、溝４２を有する実施例１の近傍磁界分布の強磁界エリアが、溝４２を有さない従来構造の強磁界エリアと比べて縮小していることが理解できる。通信カプラ２・３１の外部の磁界強度で見れば、図６、図７中右側に示す強度グラフを尺度とした場合、本発明の実施例１に係わる構造では、従来の構造と比較して、３段階（２ｄＢｘ３＝６ｄＢ）以上の磁界強度低減が実現できることが確認できた。
　また、電磁界シミュレーションによる遠方電界強度計算では、従来技術に係わる通信システム（図１８～図２０参照）からの電界強度が、本発明の実施例による電界強度より３ｄＢ以上低減していることが確認できた。

　図６に示される本発明の実施例１に係わる通信システムにおいて、通信カプラ３１の左右に溝４２がある。図６中左側の溝４２の直下（符号Ｒで示す）には、格子状パターン電極３３の格子がある構成となっている。一方、図６中右側の溝４２の直下（符号Ｓで示す）には、格子状パターン電極３３の格子が無い構成となっている。
　また、図８も本発明の実施例１に係わる通信システムであるが、図６の通信システムとは構成が異なっている。すなわち、図８に示す通信システムは、通信カプラ３１の左右に溝４２がある。図８中左側の溝４２の直下と、図８中右側の溝４２の直下（符号Ｔで示す）とにおいてそれぞれ、格子状パターン電極３３の格子が一部ある構成となっている。

　これら図６及び図８に示す、格子状パターン電極３３の有無が係わる構造の電磁界シミュレーションよる電界強度を検討すると、図６に示す通信システムと比較して、図８に示す通信システムでは電界強度が全体的に低下している。
　このことから、カプラ筐体４１に設けた溝直下の格子状パターン配置および格子幅を、以下のような条件すると、ノイズ低減効果を得ると理解される。ここで、溝４２の幅を「Ｗ」、格子状パターン電極３３の格子状パターンの格子幅を「Ｗ´」と表記する。ノイズ低減効果を得る条件は、溝４２の下部（直下）に格子状パターン電極３３の格子を配置するとともに、「Ｗ＞Ｗ´」と設定して、格子状パターン電極３３の格子幅「Ｗ´」が、溝４２の溝幅「Ｗ」を超えないことである。

　以上詳細に説明したように、本実施例１に係わる通信システムにおいて、通信カプラ３１のカプラ筐体４１の信号伝達装置３０に面する下端面４１Ａに、高インピーダンスを形成する溝４２を設けることにより、通信カプラ３１の内部から外部へ流れる電流が、高インピーダンスにより流れにくくなる。カプラ筐体４１の外部に流れるノイズ電流が減少することにより、ノイズ放射が低減され、通信システムに適用される電界強度規格値満足を実現できる。

　上記実施例１は以下のように変形しても良い。
　〔変形例１〕
　上記実施例１では、図１及び図２に示すように円筒型の通信カプラ３１を用いた通信システムを例に挙げたが、これに限定されない。図９及び図１０に示すように、全体として四角形状に形成された方形型の通信カプラ３１に本技術を適用しても良い。

　〔変形例２〕
　上記実施例１では、通信カプラ３１のカプラ筐体４１の信号伝達装置３０に面する下端面４１Ａに、高インピーダンスを形成する溝４２を設けた。しかしながら、このような溝４２は、カプラ筐体４１の本体部４１Ｂ（図３参照）内に一体に設けることに限定されない。これに代わって、図１１に示すように、カプラ筐体４１の本体部４１Ｂの一部を形成しかつ本体部４１Ｂに外側に隣接配置した溝用筐体４３に配置しても良い。すなわち、カプラ筐体４１の下端面４１Ａに形成する溝４２は、カプラ筐体４１の本体部４１Ｂ内に設けても良いし、本体部４１Ｂに隣接配置しかつ本体部４１Ｂの一部を構成する溝用筐体４３に設けても良い。

　〔変形例３〕
　信号伝達装置３０に面する下端面４１Ａの溝４２は、全体として円形に形成されるカプラ筐体４１の下端面４１Ａの周方向に連続的するように１本だけ設けても良い。また、溝４２は、カプラ筐体４１の下端面４１Ａの周方向に沿うように間欠的に分割して複数設けても良い。

　［実施例２］
　本発明の実施例２を図１２～図１４を参照して説明する。
　本実施例２が、先の実施例１と異なる点は、通信カプラ３１のカプラ筐体４１の信号伝達装置３０に面する下端面４１Ａに形成された溝４２が、様々な形態を有する点である。
　具体的には、図１２に示す通信カプラ５０は、図１～図３の通信カプラ３１と同様に、アンテナ回路５１及び信号・電力送受用回路（図示略）と、カプラ筐体５２と、を有する。アンテナ回路５１は、板状であり、信号伝達装置３０上に設置され、通信信号又は電力の送受に用いられる。カプラ筐体５２はカップ状であり、アンテナ回路５１を覆うように形成されかつ下部が開口されている。
　通信カプラ５０においては、カプラ筐体５２の信号伝達装置３０の保護層３４上に接する下端面５２Ａには、高インピーダンスを形成する溝５３が複数（本例では２組）設けられている。これら２組の溝５３は、カプラ筐体５２の下端面５２Ａから、カプラ筐体５２の内部でかつ壁面に沿い上方向に向けて形成された凹状体であって、互いに平行となるように配置されている。また、これら溝５３となる凹状体の深さは同一に形成されている。

　このような本実施例２に係わる通信システムでは、通信カプラ５０のカプラ筐体５２の信号伝達装置３０に面する下端面５２Ａに、高インピーダンスを形成する溝５３を複数設けている。この構造により、カプラ筐体５２の端部インピーダンスが、実施例１で示すような、一つの溝５３によるインピーダンスと比較して、更にインピーダンス増となる。このため、本実施例２に係わる通信システムでも、通信カプラ５０の内部から外部へ流れ出るノイズ電流が減少し、通信カプラ５０の外部へ放射されるノイズの低減が実現できる効果が得られる。

　上記実施例２は以下のように変形しても良い。
　〔変形例１〕
　上記実施例２では、２組の溝５３を同じ深さに形成したが、これに限定されない。例えば、図１３に示すように、２組の溝５３Ａ、５３Ｂは、それぞれ異なる深さを有していてもよい。内側の溝５３Ａの深さを「ｈ１」、外側の溝５３Ｂの深さを「ｈ２」と表記する。例えば、本通信システムにおいて信号又は電力伝送を行う周波数が２波存在する場合、第１の周波数ｆ１の１／４波長長さを「（λ１）／４＝ｈ１」、第２の周波数ｆ２の１／４波長長さを「（λ２）／４＝ｈ２」とすると、溝５３Ａ、５３Ｂの深部では短絡、カプラ筐体５２の下端面５２Ａでは開放となるインピーダンスを実現することができる。

　このようにカプラ筐体５２の信号伝達装置３０に面する下端面５２Ａに複数の溝５３Ａ、５３Ｂを設け、これら溝５３Ａ、５３Ｂの深さを、それぞれ信号又は電力伝送を行う複数の周波数の１／４波長長さに設定することにより、カプラ筐体５２の端部インピーダンスが使用周波数で高インピーダンスとなり、通信カプラ３１の内部から外部へ流れ出る複数の周波数のノイズ電流が減少し、通信カプラ３１の外部へ放射されるノイズの低減が実現できる。　　

　〔変形例２〕
　上記実施例２の変形例１では、２つの溝５３Ａ、５３Ｂを設けることで、信号又は電力伝送を行う周波数が２波存在する場合のノイズ軽減を実現するようにした。これに代えて、図１４で示すように、このような周波数が２波存在する場合のノイズ軽減を、１つの溝６０により実現しても良い。すなわち、図１４に示す溝６０は、カプラ筐体５２の下端面５２Ａから、カプラ筐体５２の内部でかつ壁面に沿い上方向に向けて形成された凹状体である。この凹状体の底部は、カプラ筐体５２の下端面５２Ａと平行でなく、内側から外側に向けて深度が大きくなるように傾斜するように設けられている。

　図１４で示すように、通信カプラ５０のカプラ筐体５２の内側に位置する最浅部の溝６０の深さを「ｈ３」と表記し、カプラ筐体５２の外側に位置する最深部の溝６０の深さを「ｈ４」と表記する。例えば、本通信システムにおいて信号又は電力伝送を行う周波数が複数存在する場合、最も高い周波数ｆ１の１／４波長長さを「（λ１）／４＝ｈ３」、最も低い周波数ｆ２の１／４波長長さを「（λ２）／４＝ｈ４」とすると、溝６０の溝深部では、ｆ１からｆ２の帯域において連続した短絡、通信カプラ５０の下端面５２Ａでは開放となるインピーダンスが可能となる。

　このようにカプラ筐体５２の信号伝達装置３０に面する下端面５２Ａに、凹状体の底部が、カプラ筐体５２の下端面５２Ａと平行でなく、内側から外側に向けて深度が大きくなるように傾斜する溝６０を設け、溝６０の深さを、それぞれ信号又は電力伝送を行う複数の周波数において、最高周波数と最低周波数の１／４波長長さとする。このような構成により、カプラ筐体５２の端部インピーダンスが使用周波数帯域で高インピーダンスとなり、通信カプラ５０の内部から外部へ流れ出る複数の周波数のノイズ電流が減少し、該通信カプラ５０の外部へ放射されるノイズの低減が実現することが可能となる。

　本実施例２に示す通信カプラ５０は、図１及び図２に示すように円筒型であっても、図９及び図１０に示すように、全体として四角形状に形成された方形型であっても良い。また、５３（５３Ａ・５３Ｂ）あるいは溝６０は、図１２～図１４で示すようにカプラ筐体の本体部内に設けても良いし、図１１で示すように、カプラ筐体の本体部に隣接配置しかつ本体部の一部を構成する溝用筐体４３に設けても良い。また、上述した溝５３（５３Ａ・５３Ｂ）、溝６０は、全体として円形に形成されるカプラ筐体５２の下端面５２Ａの周方向に連続的するように設けても良いし、周方向に沿うように間欠的に分割して複数設けても良い。

　［実施例３］
　本発明の実施例３を図１５～図１７を参照して説明する。
　本実施例３が、先の実施例１、２と異なる点は、通信カプラ３１、５１のカプラ筐体４１、５２の信号伝達装置３０に面する下端面４１Ａ、５２Ａに、溝４２、５３ではなく、磁性体が設けられている点である。
　すなわち、図１５に示す通信カプラ７０は、図１～図３の通信カプラ３１と同様に、アンテナ回路７１及び信号・電力送受用回路（図示略）と、該アンテナ回路７１を覆うように形成されかつ下部が開口されたカップ状のカプラ筐体７２と、を有する。アンテナ回路７１は、板状であり、信号伝達装置３０上に設置され、通信信号又は電力の送受に用いられる。カプラ筐体７２は、カップ状であり、アンテナ回路７１を覆うように形成され、かつ下部が開口されている。
　通信カプラ７０においては、カプラ筐体７２の信号伝達装置３０の保護層３４上に接する下端面７２Ａに、先の実施例１、２のような溝４２、５３では無く、同様に高インピーダンスを形成して周辺の磁界強度を低下させるための磁性体７３が設けられている。

　図１６は、本実施例３の磁性体７３を有する通信カプラ７０及び信号伝達装置３０のノイズ漏洩について、電磁界シミュレーションにより求めた近傍磁界分布を示す。図１６は、図１５の断面図構造に対応した信号伝達装置３０と通信カプラ７０との接合部外側の近傍磁界強度を濃淡で示している。
　この図１６と、前述した従来技術に係わる図７の近傍磁界分布とを比較して分るように、通信カプラ７０に磁性体７３が設けられている実施例３の近傍磁界分布の強磁界エリアが、従来技術に係わるものより縮小していることが確認できる。本実施例３では、通信カプラ７０の外部の磁界強度は、図１６右側の強度グラフを尺度として、４段階（２ｄＢｘ４＝８ｄＢ）以上の磁界強度低減が実現できたことが確認されている。
　一方、電磁界シミュレーションによる遠方電界強度計算では、通信システムからの電界強度が、従来技術に対して本発明の実施例３の方が４ｄＢ以上低減していることが確認されている。

　図１６に示される通信カプラ７０では、左側の磁性体７３の直下には格子状パターン電極３３の格子が有り、右側の磁性体７３の直下には格子状パターン電極３の格子が無い配置となっている。これに対して、図１７に示される通信カプラ７０では、左右両側の磁性体７３の直下には、それぞれ格子状パターン電極３３の格子が部分的に有る配置となっている。
　このような図１６と図１７の通信カプラ７０について、電磁界シミュレーションによる電界強度を比較すると、図１７に示す格子状パターン電極３３の格子配置パターンの方が、図１６よりも電界強度が低下している。このことから、通信カプラ７０のカプラ筐体７２に設けた磁性体７３直下に、少なくとも格子の一部があるように格子状パターン電極の格子配置パターンが配置されることがノイズ低減に有効であることが確認された。

　以上説明したように本実施例３に係わる通信システムでは、通信カプラ７０においてカプラ筐体７２の信号伝達装置３０に面する下端面７２Ａに、磁性体７３を設けている。この構成により、周辺の磁界強度を低下させることができ、通信カプラ７０の内部から外部へ流れ出るノイズ電流を減少させ、通信カプラ７０の外部へ放射されるノイズの低減が実現できる効果が得られる。

　本実施例３に示す通信カプラ７０は、図１及び図２に示すように円筒型でも、図９及び図１０に示すように、全体として四角形状に形成された方形型であっても良い。また、磁性体７３は、図１２～図１４で示すようにカプラ筐体５２の本体部内に設けても良いし、図１１で示すように、カプラ筐体の本体部に隣接配置しかつ本体部の一部を構成する溝用筐体４３に設けても良い。また、上述した磁性体７３は、図１２に示すようにカプラ筐体７２の下端面７２Ａに複数列に設けても良い。また、磁性体７３は、全体として円形に形成されるカプラ筐体７２の下端面７２Ａの周方向に連続的するように設けても良いし、周方向に沿うように間欠的に分割して複数設けても良い。

　以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

　この出願は、２００９年９月１日に出願された日本出願特願２００９－２０２１１５を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

　本発明は、シート状の信号伝達装置と、その上に設置して信号伝達装置に信号を伝達する通信カプラとからなる通信システムに適用でき、特に通信時の電磁漏洩を抑制する漏洩電磁界抑制構造に適用できる。

３０       信号伝達装置
３１   通信カプラ
３３     格子状パターン電極
４１    カプラ筐体
４１Ａ   下端面
４１Ｂ       本体部
４２  溝（ノイズ抑制部）
４２Ａ  溝（ノイズ抑制部）
４２Ｂ  溝（ノイズ抑制部）
４３    溝用筐体
５０       通信カプラ
５２     カプラ筐体
５２Ａ   下端面
５３  溝（ノイズ抑制部）
５３Ａ  溝（ノイズ抑制部）
５３Ｂ  溝（ノイズ抑制部）
７０    通信カプラ
７２     カプラ筐体
７２Ａ   下端面
７３  磁性体（ノイズ抑制部）　　

Claims

　信号を送発信する通信カプラと、前記通信カプラから伝達された信号を電磁界として伝搬させて通信を行う信号伝達装置とからなる通信システムであって、
　前記通信カプラは、前記信号伝達装置上に設置されるカプラ筐体を有し、前記カプラ筐体の前記信号伝達装置に面した下端面に、高インピーダンスを形成してノイズを抑制するノイズ抑制部が設けられている通信システム。
　前記ノイズ抑制部は、前記下端面に形成された溝である請求項１に記載の通信システム。
　前記溝は、前記カプラ筐体の本体部の一部を構成する溝用筐体に設けられている請求項２に記載の通信システム。
　前記溝は、前記下端面に複数形成される請求項２又は３に記載の通信システム。
　前記複数の溝はそれぞれ、前記下端面に異なる深さで形成されている請求項４に記載の通信システム。
　前記複数の溝の深さはそれぞれ、信号又は電力伝送を行う複数の周波数の１／４波長に対応して設定されている請求項５項に記載の通信システム。
　前記溝の底部は、前記通信カプラのカプラ筐体の内側から外側に向けて深度が大きくなるように傾斜するように設けられている請求項２又は３に記載の通信システム。
　前記溝の底部の最深部の深さ及び前記溝の底部の最浅部の深さはそれぞれ、信号又は電力伝送を行う複数の周波数の１／４波長に対応して設定されている請求項７項に記載の通信システム。
　前記信号伝達装置は、下部電極を構成するグランド層と、前記グランド層と間隔をおいて配置されたメッシュ状の格子状パターン電極とを有し、
　前記溝の幅は、前記信号伝達装置の格子状パターン電極を構成する格子の幅より大きい請求項２～８のいずれか1項に記載の通信システム。
　前記ノイズ抑制部は、前記下端面に設けられた磁性体である請求項１に記載の通信システム。