專利名稱：表面通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以無(wú)線方式供應(yīng)電能的技術(shù)。本發(fā)明具體涉及從供電側(cè)向片供電或從片向受電側(cè)(如負(fù)載)供電的表面通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
作為通過使用電磁波通信以無(wú)線方式供電的手段，存在一種系統(tǒng)，其中，供電設(shè)備和受電設(shè)備分別以非導(dǎo)電方式布置在片狀通信介質(zhì)上，并且在受電設(shè)備側(cè)經(jīng)由片狀通信介質(zhì)以無(wú)線方式接收以無(wú)線方式從供電設(shè)備供應(yīng)的電。作為這種無(wú)線供電的修改示例，還存在一種系統(tǒng)，通過接觸供電從供電設(shè)備向通信介質(zhì)執(zhí)行供電，并且以無(wú)線方式從通信介質(zhì)向受電設(shè)備執(zhí)行受電。此外，作為其修改示例，作為未來的應(yīng)用范圍，還能夠想到通過無(wú)線供電從供電設(shè)備向通信介質(zhì)執(zhí)行供電并且通過接觸供電從通信介質(zhì)向受電設(shè)備執(zhí)行供電的系統(tǒng)。以下，將以上給出的這種通信手段(包括修改示例)稱為表面通信。表面通信能夠?qū)崿F(xiàn)二維片上任意兩點(diǎn)間的通信，或者在片上任一點(diǎn)處執(zhí)行電的發(fā)送或者接收。專利文獻(xiàn)I至4公開了與這種無(wú)線供電有關(guān)的技術(shù)。專利文獻(xiàn)I中所示的信號(hào)發(fā)送設(shè)備具有第一導(dǎo)體單元、第二導(dǎo)體單元、夾在中間的區(qū)域、以及蒸騰區(qū)。第一導(dǎo)體單元是網(wǎng)狀的，并且在電磁頻帶內(nèi)為導(dǎo)體。第二導(dǎo)體單元具有板狀外形，被布置為與第一導(dǎo)體單元平行，并且在電磁頻帶內(nèi)是導(dǎo)體。夾在中間的區(qū)域被布置為夾在第一導(dǎo)體單元和第二導(dǎo)體單元之間。蒸騰區(qū)是板狀的并且被提供在第一導(dǎo)體單元的上表面上。該信號(hào)發(fā)送設(shè)備通過電磁場(chǎng)的改變來發(fā)送信號(hào)。參考文獻(xiàn)2中所示的信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)具有信號(hào)發(fā)射器和接口設(shè)備。信號(hào)發(fā)射器是片狀的并且具有導(dǎo)體單元和網(wǎng)狀第二導(dǎo)體單元。接口設(shè)備被提供在信號(hào)發(fā)射器之上，從而發(fā)送和接收來自通信設(shè)備的信號(hào)。該接口設(shè)備通過信號(hào)發(fā)射器的第一導(dǎo)體單元外側(cè)附近的電磁場(chǎng)(消散場(chǎng))的改變與信號(hào)發(fā)射器通信。專利文獻(xiàn)3中所示的供電系統(tǒng)包括:以片狀構(gòu)成并傳播電磁波的電磁波傳播設(shè)備；以及向電磁波傳播設(shè)備輸出電磁波的供電設(shè)備。在供電設(shè)備的下表面處的基板上以陣列布置向電磁波傳播設(shè)備輸出電磁波的多個(gè)電極。專利文獻(xiàn)4中所示的電磁波接口設(shè)備向具有網(wǎng)狀電極的電磁波換能介質(zhì)供電/從電磁波換能介質(zhì)受電。該電磁波接口設(shè)備由具有螺旋形狀的第一導(dǎo)體、第二導(dǎo)體和電介質(zhì)構(gòu)成，所述第一導(dǎo)體以近似平行的方式靠近第一導(dǎo)體層布置，所述第二導(dǎo)體以近似平行的方式被布置為朝向第一導(dǎo)體，所述電介質(zhì)被布置在第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體之間。非專利文獻(xiàn)I公開了片狀通信介質(zhì)上電能通信的原理。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)[專利文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)I]PCT 國(guó)際公開 N0.2007-32049
[專利文獻(xiàn)2]日本未審專利申請(qǐng)，首次公開N0.2007-82178[專利文獻(xiàn)3]日本未審專利申請(qǐng)，首次公開N0.2008-295176[專利文獻(xiàn)4]日本未審專利申請(qǐng)，首次公開N0.2010-93446[非專利文獻(xiàn)][非專利文獻(xiàn) l]Hiroyuki Shinoda, “High Speed Sensor Network Formed onMaterial Surfaces, ”Journal of the Society of Instrument and Control Engineers,Feb.2007，Vol.46，N0.2，pp.98-103。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題根據(jù)現(xiàn)狀，表面通信中存在以下問題。通常，供電設(shè)備單元和受電設(shè)備單元之間的輸電效率(即，通信性能)取決于供電設(shè)備單元和片狀通信介質(zhì)(電磁波傳播單元)之間、以及片狀通信介質(zhì)和受電設(shè)備單元之間的輸電效率。在供電設(shè)備單元或受電設(shè)備單元中安裝又稱貼片天線的板狀導(dǎo)電耦合元件，使得導(dǎo)電耦合元件夾在其參考地和通信介質(zhì)之間。該導(dǎo)體耦合元件被設(shè)計(jì)為使得:電能的傳輸量因?qū)w耦合元件在指定頻率諧振而增加。理想情況下，在供電設(shè)備單元的情況下，從供電設(shè)備單元供應(yīng)的全部電能應(yīng)能被饋送至片狀通信介質(zhì)。然而，實(shí)際上，供電設(shè)備單元和片狀通信介質(zhì)之間的電磁耦合變得不足，并且一部分電能作為電磁波漏出至外部。不足的電磁耦合的主要因素被認(rèn)為是:板狀導(dǎo)電耦合元件周圍的電磁場(chǎng)的大部分集中在供電設(shè)備單元的參考地和導(dǎo)電耦合元件之間。在受電設(shè)備單元的情況下，應(yīng)能從片狀通信介質(zhì)接收由受電設(shè)備單元接收的全部電能。然而，實(shí)際上，電磁耦合變得不足，并且其要么作為電磁波留在片側(cè)而未被接收，要么作為電磁波從受電設(shè)備單元和片狀通信介質(zhì)間的縫隙漏出至外部。不足的電磁耦合的主要因素被認(rèn)為是:板狀導(dǎo)電耦合元件周圍的電磁場(chǎng)的大部分集中在受電設(shè)備單元的參考地和導(dǎo)電耦合元件之間。作為結(jié)果，通信性能下降。為此，期望強(qiáng)化供電設(shè)備單元或受電設(shè)備單元相對(duì)于片狀通信介質(zhì)的電磁耦合的結(jié)構(gòu)。解決問題的方案本發(fā)明的示例目的是提供一種能夠解決前述問題的表面通信設(shè)備。為了解決前述問題，根據(jù)本發(fā)明示例方面的表面通信設(shè)備包括:片狀電磁波傳播單元，傳播電磁波；供電設(shè)備單元被部署在電磁波傳播單元上，與電磁波傳播單元處于非導(dǎo)電狀態(tài)，所述供電設(shè)備單元包括向電磁波傳播單元發(fā)送電磁波的電磁波耦合單元；以及受電設(shè)備單元，被部署在電磁波傳播單元上，與電磁波傳播單元處于非導(dǎo)電狀態(tài)，并且包括從電磁波傳播單元接收電磁波的電磁波耦合單元。所述供電設(shè)備單元和所述受電設(shè)備單元中的至少一個(gè)包括網(wǎng)狀導(dǎo)電耦合元件，所述網(wǎng)狀導(dǎo)電耦合元件被部署為朝向電磁波傳播單
J Li ο本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，在被提供為與電磁波傳播單元處于非導(dǎo)電狀態(tài)的供電設(shè)備單元和受電設(shè)備單元的電磁波耦合單元中的至少一個(gè)中，包括被部署為朝向電磁波傳播單元的網(wǎng)狀導(dǎo)電耦合元件。通過該導(dǎo)電耦合元件，充當(dāng)通信介質(zhì)的電磁波傳播單元和電磁波耦合單元之間的電磁耦合得到強(qiáng)化。作為結(jié)果，可以提高表面通信設(shè)備的通信性能。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例實(shí)施例的表面通信設(shè)備的主視截面圖。圖2是圖1所示的電磁波傳播片的網(wǎng)狀層的平面圖。圖3是示出了圖1所示的供電設(shè)備單元的附近區(qū)域的主視截面圖。圖4是用于描述圖1所示的供電設(shè)備單元的工作的主視截面圖。圖5是示出了圖1所示的表面通信設(shè)備的修改示例I的主視截面圖。圖6是示出了圖1所示的表面通信設(shè)備的修改示例2的主視截面圖。圖7是示出了圖1所示的表面通信設(shè)備的修改示例3的主視截面圖。圖8是示出了圖1所示的表面通信設(shè)備的修改示例4的主視截面圖。圖9是示出了圖1所示的表面通信設(shè)備的修改示例5的主視截面圖。圖10是示出了圖1所示的表面通信設(shè)備的修改示例6(1)的主視截面圖。圖11是示出了圖1所示的表面通信設(shè)備的修改示例6(2)的主視截面圖。圖12是示出了圖1所示的表面通信設(shè)備的修改示例6(3)的主視截面圖。
具體實(shí)施例方式將參照?qǐng)D1至圖12來描述本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施例。圖1是示出了根據(jù)本示例實(shí)施例的表面通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)的主視截面圖。該表面通信設(shè)備具有電磁波傳播片1，所述電磁波傳播片I充當(dāng)電磁波傳播單元，所述電磁波傳播單元充當(dāng)通信介質(zhì)。電磁波傳播片I是電磁波傳播層3、網(wǎng)狀層4和保護(hù)層5順序?qū)盈B在導(dǎo)電平面層2上的構(gòu)造。從安裝在電磁波傳播片I的上表面上的(以下描述的)供電設(shè)備單元10供應(yīng)的電磁波在沿著電磁波傳播片I的片表面的方向上傳播后，被發(fā)送至(以下描述的)受電設(shè)備單元20。圖2是示出了電磁波傳播片I的網(wǎng)狀層4的平面圖。如圖2所示，網(wǎng)狀層4是以網(wǎng)狀形成的導(dǎo)體。電磁波傳播層3是夾在網(wǎng)狀層4和導(dǎo)電平面層2之間的空間。電磁波在該空間內(nèi)在沿著片表面的方向上傳播。保護(hù)層5被提供為使得供電設(shè)備單元10或受電設(shè)備單元20和電磁波傳播層3互不導(dǎo)電。保護(hù)層5的介質(zhì)材料是具有指定介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的介質(zhì)材料，并且不通過直流電。作為保護(hù)層5的介質(zhì),包括空氣或真空。如圖1所示，充當(dāng)電磁波發(fā)送單元的供電設(shè)備單元10和充當(dāng)電磁波接收單元的受電設(shè)備單元20安裝在電磁波傳播片I的上表面上。可以在電磁波傳播片I上安裝多個(gè)供電設(shè)備單元10和受電設(shè)備單元20。此外，可以在電磁波傳播片I上可拆卸地提供供電設(shè)備單元10和受電設(shè)備單元20。在電磁波傳播片I上的任意位置處以非導(dǎo)電狀態(tài)(無(wú)導(dǎo)體接觸通過電磁波傳播片I中的保護(hù)層5)提供供電設(shè)備單元10和受電設(shè)備單元20。此處，片狀指具有表層伸展和較薄厚度的形狀，如布狀、紙狀、箔裝、板狀、薄膜狀、膜狀或網(wǎng)狀。
如圖3和圖4所示，供電設(shè)備單元10包括電磁波產(chǎn)生單元11和發(fā)送電磁波耦合單元I。供電設(shè)備單元10被布置為與電磁波傳播片I呈相對(duì)位置關(guān)系。發(fā)送電磁波耦合單元12被提供為朝向電磁波產(chǎn)生單元11。發(fā)送電磁波耦合單元12具有有開口 120的參考導(dǎo)體12a，導(dǎo)體柱12b和導(dǎo)電耦合元件12c，所述導(dǎo)電耦合元件12c是經(jīng)由導(dǎo)體柱12b連接至電磁波產(chǎn)生單元11的導(dǎo)體。導(dǎo)電耦合元件12c被布置為與電磁波傳播片I呈相對(duì)位置關(guān)系。導(dǎo)電耦合元件12c將電磁波產(chǎn)生單元11產(chǎn)生的電磁波經(jīng)由網(wǎng)狀層4泵入電磁波傳播層3。通過在發(fā)送電磁波耦合單元12中提供導(dǎo)電耦合元件12c，強(qiáng)化充當(dāng)通信介質(zhì)的電磁波傳播片I和電磁波耦合單元12之間的電磁耦合。作為結(jié)果，可以提高表面通信設(shè)備的通信性能。導(dǎo)電耦合元件12c由與電磁波傳播片I的保護(hù)層5相對(duì)的網(wǎng)狀導(dǎo)體元件構(gòu)成。這意味著:對(duì)于在指定頻率諧振的導(dǎo)電耦合元件12c，電磁波從網(wǎng)狀導(dǎo)體結(jié)構(gòu)漏出至通信介質(zhì)側(cè)的電磁波傳播片I。換言之，與使用板狀導(dǎo)體作為導(dǎo)電耦合元件的情況相比，在本示例實(shí)施例中所示的發(fā)送電磁波耦合單元12的導(dǎo)電耦合元件12c中，電磁場(chǎng)分布與通信介質(zhì)接觸的區(qū)域增加。作為結(jié)果，供電設(shè)備單元10與作為通信介質(zhì)的電磁波傳播片I之間的電磁耦合得到強(qiáng)化。圖4示出了發(fā)送電磁波耦合單元12和作為通信介質(zhì)的電磁波傳播片I之間的電磁波耦合的狀態(tài)。如圖4所示，以虛線(符號(hào)A)示出了電磁波的傳播路徑，所述電磁波從導(dǎo)電耦合元件12c傳播至位于導(dǎo)電耦合元件12c正下方的電磁波傳播片I。這表明:由于導(dǎo)電耦合元件12c的網(wǎng)狀導(dǎo)體和電磁波傳播片I直接電磁耦合，電磁波直接從該網(wǎng)狀導(dǎo)體傳播至電磁波傳播片I。將描述使用傳統(tǒng)的板狀導(dǎo)體作為導(dǎo)電耦合元件的情況。在該情況下，作為從導(dǎo)電耦合元件12c輻射的電磁波的傳播路徑，不包括符號(hào)A示出的路徑。從導(dǎo)電耦合元件12c輻射的電磁波的傳播路徑一旦逃出至導(dǎo)電耦合元件側(cè)之后，就耦合至通信介質(zhì)側(cè)，如虛線(符號(hào)B)所示的路徑所示。作為結(jié)果，供電設(shè)備單元10和作為通信介質(zhì)的電磁波傳播片I之間的電磁耦合惡化。與此相對(duì),在本示例實(shí)施例中所示的發(fā)送電磁波稱合單元12中，導(dǎo)電稱合元件12c的網(wǎng)狀導(dǎo)體和電磁波傳播片I直接電磁耦合，如符號(hào)A所示。作為結(jié)果，供電設(shè)備單元10和作為通信介質(zhì)的電磁波傳播片I之間的電磁耦合得到強(qiáng)化。接著，將描述受電設(shè)備單元20，受電設(shè)備單元20接收已從供電設(shè)備單元10輸出以及已傳播通過電磁波傳播片I的電磁波。受電設(shè)備單元20由接收電磁波耦合單元21和電磁波輸入單元22構(gòu)成，所述電磁波耦合單元21接收傳播通過電磁波傳播片I的電磁波，接收到的電磁波輸入至所述電磁波輸入單元22。接收電磁波耦合單元21基本上是以與前述供電設(shè)備單元10的發(fā)送電磁波耦合單元12相同的方式具有參考導(dǎo)體12a和導(dǎo)體柱12b以及導(dǎo)電耦合元件12c的構(gòu)造。因此，將省去有關(guān)接收電磁波耦合單元21重復(fù)描述。換言之，在供應(yīng)電能的情況下，電磁波被泵入電磁波傳播片1，而在接收電能的情況下，相反地接收通過電磁波傳播片I傳播的電磁波。根據(jù)以上詳細(xì)描述的本發(fā)明的示例實(shí)施例，包括網(wǎng)狀導(dǎo)電耦合元件12c，以在供電設(shè)備單元10的電磁波耦合單元12和受電設(shè)備單元11的電磁波耦合單元21的至少一個(gè)中朝向電磁波傳播片1，所述電磁波耦合單元12和所述電磁波耦合單元21被提供為與充當(dāng)電磁波傳播單元的電磁波傳播片I處于非導(dǎo)電狀態(tài)。通過該導(dǎo)電耦合元件12c，作為通信介質(zhì)的電磁波傳播片I與電磁波耦合單元12和21之間的電磁耦合得到強(qiáng)化，并且可以提高表面通信設(shè)備的通信性能。可以如下所示的修改本發(fā)明的示例實(shí)施例。(修改示例I)在前述示例實(shí)施例中，發(fā)送電磁波耦合單元12的導(dǎo)電耦合元件12c由線性導(dǎo)線以網(wǎng)狀形成，但不限于該構(gòu)造。導(dǎo)電耦合元件12c可以具有線性導(dǎo)線如圖5所示那樣彎曲的彎曲形狀。具體地，在導(dǎo)電耦合元件12c中，連接互臨單元的導(dǎo)線構(gòu)成彎曲。從而，網(wǎng)狀導(dǎo)電元件的電感增加，并且可以使網(wǎng)狀元件的諧振頻率為較低頻率。這意味著:可以減小用于在指定頻率諧振的網(wǎng)狀導(dǎo)電元件的結(jié)構(gòu)的尺寸，并且因此可以最小化供電設(shè)備單元10。在前述示例實(shí)施例中，使導(dǎo)電耦合元件12c的網(wǎng)狀形狀為矩形。然而，網(wǎng)狀形狀無(wú)需是矩形的。例如，網(wǎng)狀形狀可以是任意多邊形或包括平滑邊界的形狀(如圓形)。此外，網(wǎng)狀導(dǎo)電元件12c中互相交叉的導(dǎo)體無(wú)需彼此垂直。例如，網(wǎng)狀的單元結(jié)構(gòu)可以是任意多邊形結(jié)構(gòu)，如六邊形。(修改示例2)在前述示例實(shí)施例中，發(fā)送電磁波耦合單元12的網(wǎng)狀導(dǎo)電耦合元件12c被布置為朝向電磁波傳播片1，但不限于該構(gòu)造。如圖6所示，絕緣層30可以涂覆在供電設(shè)備單元10或受電設(shè)備單元20的底面上。通過該絕緣層30，當(dāng)從電磁波傳播片I移除供電設(shè)備單元10或受電設(shè)備單元20時(shí)，避免與周圍的無(wú)意電接觸?？梢栽诠╇娫O(shè)備單元10或受電設(shè)備單元20或兩者上執(zhí)行絕緣層30涂覆。(修改示例3)在上述示例實(shí)施例的發(fā)送電磁波耦合單元12中，如圖7所示，可以在導(dǎo)電耦合元件12c和參考導(dǎo)體12a之間的空間中填充介電常數(shù)比通信介質(zhì)側(cè)電磁波傳播片I上的保護(hù)層5高的高介電常數(shù)材料31。通過使用高介電常數(shù)材料31作為電磁波耦合單元12，可以降低導(dǎo)電耦合元件12c的諧振頻率。因此，可以減小用于在指定頻率下諧振的網(wǎng)狀導(dǎo)電元件12c的結(jié)構(gòu)的尺寸，并且因此可以最小化供電設(shè)備單元10。可以在供電設(shè)備單元10或受電設(shè)備單元20或兩者中執(zhí)行對(duì)該高介電常數(shù)材料31的填充。(修改示例4)在前述示例實(shí)施例中，如圖8所示，可以將介電常數(shù)比填充電磁波耦合單元12的高介電常數(shù)材料31高的高介電常數(shù)材料32用作作為通信介質(zhì)的電磁波傳播片I上的保護(hù)層5。通過將高介電常數(shù)材料32用作保護(hù)層5的材料，可以強(qiáng)化導(dǎo)電耦合元件12c和作為通信介質(zhì)的電磁波傳播片I之間的電磁耦合。作為結(jié)果，可以提高表面通信結(jié)構(gòu)的輸電效率。(修改示例5)在前述示例實(shí)施例中，如圖9所示，可以將介電常數(shù)比填充電磁波耦合單元12的高介電常數(shù)材料31高的高介電常數(shù)材料33用作構(gòu)成圖6中電磁波耦合單元12下表面的絕緣層30的絕緣材料。通過將高介電常數(shù)材料33用于充當(dāng)絕緣層30的涂覆材料，可以強(qiáng)化導(dǎo)電耦合元件12c和電磁波傳播片I之間的電磁耦合。作為結(jié)果，可以提高表面通信結(jié)構(gòu)的輸電效率。(修改示例6)在前述示例實(shí)施例中，導(dǎo)電稱合元件12c和參考導(dǎo)體12a分開放置,但兩者無(wú)需始終絕緣。作為導(dǎo)電稱合元件12c和參考導(dǎo)體12a不絕緣的示例,包括網(wǎng)狀導(dǎo)體元件12c和參考導(dǎo)體12a如圖10所示由附加導(dǎo)體柱12d部分連接的情況。在圖10中，僅示出了一個(gè)附加導(dǎo)體柱12d，但可以存在多個(gè)。此外，只要引起導(dǎo)電耦合元件12c和參考導(dǎo)體12a之間的導(dǎo)電，其無(wú)需是柱形。例如，導(dǎo)電耦合元件12c的周圍可以導(dǎo)電壁環(huán)繞。在以上示例實(shí)施例的每一個(gè)中，網(wǎng)狀導(dǎo)體元件12c和電磁波產(chǎn)生單元11是由導(dǎo)體住12b和12d連接的導(dǎo)體，但無(wú)需始終導(dǎo)體連接。作為非導(dǎo)體連接的示例，包括如圖11所示使用環(huán)形導(dǎo)體12e代替導(dǎo)體柱的情況。此外，導(dǎo)體柱12b和12d無(wú)需始終存在。作為不存在導(dǎo)體柱12b和12d的示例，包括使用狹縫12b代替導(dǎo)體作為匹配元件的情況，如圖12所示。由于狹縫12f的緣故，顯示出經(jīng)由狹縫12f傳播的電磁波與電磁波耦合單元12和21的電磁耦合得到促進(jìn)的效果。可以在供電設(shè)備單元10或受電設(shè)備單元20或兩者中布置圖10的導(dǎo)體住12b和12d、圖11的環(huán)形導(dǎo)體12e、和圖12的狹縫12f。本發(fā)明的表面通信設(shè)備不限于參照附圖描述的前述示例實(shí)施例，可以在其技術(shù)范圍內(nèi)想到各種修改示例。例如，各種修改示例可以是在前述示例實(shí)施例中給出的其過程的構(gòu)成元件或組合。具體地，在前述示例實(shí)施例中，提供了供電設(shè)備單元10和受電設(shè)備單元20，但可以僅提供兩者中的任何一個(gè)。例如，在僅提供供電設(shè)備單元10的情況下，可以通過接觸供電執(zhí)行向受電設(shè)備單元20供應(yīng)的電磁波。在僅提供受電設(shè)備單元20的情況下，可以通過接觸供電執(zhí)行向供電設(shè)備單元10供應(yīng)的電磁波。在本示例實(shí)施例中，提供供電設(shè)備單元10和受電設(shè)備單元20，但可以從構(gòu)成元件中移除(通過在單獨(dú)的過程中加入)采用接觸供電的一側(cè)的設(shè)備單元。在前述示例實(shí)施例中，僅在電磁波耦合單元12中提供了構(gòu)成導(dǎo)電耦合元件12c的一個(gè)網(wǎng)狀導(dǎo)體，但其無(wú)需一定是一個(gè)。例如，可以有兩個(gè)、或三個(gè)網(wǎng)狀導(dǎo)體、或者網(wǎng)狀導(dǎo)體陣列。一般地，增加陣列數(shù)目具有強(qiáng)化電磁波耦合單元12和電磁波傳播片I之間的耦合的效果O構(gòu)成多個(gè)導(dǎo)電耦合元件的網(wǎng)狀導(dǎo)體不一定具有相同的結(jié)構(gòu)。在前述示例實(shí)施例中，作為示例,示出了供電設(shè)備單元10的導(dǎo)電稱合元件12c或受電設(shè)備單元20的導(dǎo)電耦合元件12c以絕緣方式與電磁波傳播片I接觸的機(jī)構(gòu)，但還可以通過夾入縫隙來布置它們。在前述示例實(shí)施例中，圖2示出了電磁波傳播片I的網(wǎng)狀層中的開口形狀是矩形的示例，但其不限于該示例。只要是能夠作為電磁波傳播片I應(yīng)用的結(jié)構(gòu)，開口形狀可以被改變?yōu)楦鞣N形狀。例如，開口形狀可以是六邊形的，可以是三角形的，或者可以是圓形的。本發(fā)明的示例實(shí)施例還能夠用作表面通信設(shè)備，以從供電設(shè)備側(cè)向受電設(shè)備側(cè)傳播作為能量的電能，并且同時(shí)用作表面通信設(shè)備，以從供電設(shè)備側(cè)向受電設(shè)備側(cè)傳播作為通信數(shù)據(jù)的電能。例如，其還能夠用以將多個(gè)供電設(shè)備和受電設(shè)備對(duì)安裝在電磁波傳播片I上，并通過一些供電設(shè)備和受電設(shè)備對(duì)傳播作為能量的電能，而以剩下的供電設(shè)備和受電設(shè)備對(duì)從供電設(shè)備側(cè)向受電設(shè)備側(cè)傳播作為通信數(shù)據(jù)的電能。以上，雖然參照示例實(shí)施例描述了本發(fā)明，本發(fā)明絕不限于上述示例實(shí)施例?？梢栽诒景l(fā)明的范圍內(nèi)做出本發(fā)明技術(shù)人員能夠理解的對(duì)本發(fā)明的形式和細(xì)節(jié)的各種修改。本申請(qǐng)基于并要求2010年10月8日提交的日本專利申請(qǐng)N0.2010-228352的優(yōu)先權(quán)，其公開以引用方式整體并入此處。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明能夠應(yīng)用于用于以無(wú)線方式供應(yīng)電能的技術(shù)。本發(fā)明具體能夠應(yīng)用于從供電側(cè)向片供電或從片向受電側(cè)(如負(fù)載)供電的表面通信設(shè)備。附圖標(biāo)記I 電磁波傳播片(電磁波傳播單元)5 保護(hù)層10 供電設(shè)備單元12 發(fā)送電磁波耦合單元12a參考導(dǎo)體12b導(dǎo)體柱12c導(dǎo)電耦合元件12d導(dǎo)體柱12e環(huán)形導(dǎo)體12f 狹縫20 受電設(shè)備單元21 接收電磁波耦合單元30 絕緣層31 高介電常數(shù)材料32 高介電常數(shù)材料33 高介電常數(shù)材料
權(quán)利要求
1.一種表面通信設(shè)備，包括: 片狀電磁波傳播單元，所述片狀電磁波傳播單元傳播電磁波；以及 供電設(shè)備單元，所述供電設(shè)備單元被部署在所述電磁波傳播單元上，與所述電磁波傳播單元處于非導(dǎo)電狀態(tài)，所述供電設(shè)備單元包括向所述電磁波傳播單元發(fā)送電磁波的電磁波率禹合單元， 所述電磁波耦合單元包括網(wǎng)狀導(dǎo)電耦合元件，所述網(wǎng)狀導(dǎo)電耦合元件被部署為朝向所述電磁波傳播單元。
2.—種表面通信設(shè)備,包括: 片狀電磁波傳播單元，所述片狀電磁波傳播單元傳播電磁波；以及 受電設(shè)備單元，所述受電設(shè)備單元被部署在所述電磁波傳播單元上，與所述電磁波傳播單元處于非導(dǎo)電狀態(tài)，所述受電設(shè)備單元包括從所述電磁波傳播單元接收電磁波的電磁波率禹合單元， 所述電磁波耦合單元包括網(wǎng)狀導(dǎo)電耦合元件，所述網(wǎng)狀導(dǎo)電耦合元件被部署為朝向所述電磁波傳播單元。
3.—種表面通信設(shè)備,包括: 片狀電磁波傳播單元，所述片狀電磁波傳播單元傳播電磁波； 供電設(shè)備單元，所述供電設(shè)備單元被部署在所述電磁波傳播單元上，與所述電磁波傳播單元處于非導(dǎo)電 狀態(tài)，所述供電設(shè)備單元包括向所述電磁波傳播單元發(fā)送電磁波的電磁波耦合單元；以及 受電設(shè)備單元，所述受電設(shè)備單元被部署在所述電磁波傳播單元上，與所述電磁波傳播單元處于非導(dǎo)電狀態(tài)，所述受電設(shè)備單元包括從所述電磁波傳播單元接收電磁波的電磁波耦合單元， 所述供電設(shè)備單元和所述受電設(shè)備單元的所述電磁波耦合單元各包括網(wǎng)狀導(dǎo)電耦合元件，所述網(wǎng)狀導(dǎo)電耦合元件被部署為朝向所述電磁波傳播單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的表面通信設(shè)備，其中，所述網(wǎng)狀導(dǎo)電耦合元件包括彎曲形狀的接線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的表面通信設(shè)備，其中，所述網(wǎng)狀導(dǎo)電耦合元件被部署在所述電磁波耦合單元的參考導(dǎo)體和所述電磁波傳播單元的網(wǎng)狀導(dǎo)電層之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的表面通信設(shè)備，其中，所述供電設(shè)備單元和所述受電設(shè)備單元中的至少一個(gè)包括:涂覆在朝向所述電磁波傳播單元的一側(cè)的底面上的絕緣層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的表面通信設(shè)備，其中，在所述導(dǎo)電耦合元件與所述供電設(shè)備單元和所述受電設(shè)備單元中至少一個(gè)的參考導(dǎo)體之間的空間中填充介電常數(shù)比所述電磁波傳播單元的保護(hù)層高的高介電常數(shù)材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的表面通信設(shè)備，其中，所述電磁波傳播單元的所述保護(hù)層包括:介電常數(shù)比填充所述空間的所述高介電常數(shù)材料的介電常數(shù)更高的高介電常數(shù)材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的表面通信設(shè)備，其中，所述供電設(shè)備單元和所述受電設(shè)備單元中的至少一個(gè)的所述導(dǎo)電耦合元件以及所述參考導(dǎo)體通過導(dǎo)體柱連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的表面通信設(shè)備，其中，在所述供電設(shè)備單元和所述受電設(shè)備單元 的至少一個(gè)的所述導(dǎo)電耦合元件與所述參考導(dǎo)體之間部署環(huán)形導(dǎo)體。
全文摘要
一種表面通信設(shè)備，包括片狀電磁波傳播單元，傳播電磁波；供電設(shè)備單元或受電設(shè)備，被部署在電磁波傳播單元上，與電磁波傳播單元處于非導(dǎo)電狀態(tài)，并且包括向電磁波傳播單元發(fā)送電磁波或從電磁波傳播單元接收電磁波的電磁波耦合單元。所述電磁波耦合單元包括網(wǎng)狀導(dǎo)電耦合元件，所述網(wǎng)狀導(dǎo)電耦合元件被部署為朝向電磁波傳播單元。
文檔編號(hào)H02J17/00GK103155354SQ20118004829
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月8日
發(fā)明者小林直樹 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社