JP2018139390A - Electromagnetic wave conversion plate - Google Patents
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Abstract
【課題】電磁波変換プレートの厚みが増大することを抑制すること。【解決手段】複数の単位セルが、基板側面同士が接して存在し、前記単位セルの少なくとも一つは、電磁波が入射する面のうち最も広い平面をおもて面とする非導電性物質の基板と、前記基板のおもて面を端から端まで横切り、長さ方向の一部に切れ目を有し、１辺の長さが前記電磁波の物質内波長である正方形より小さな断面を有し、導電性物質で形成され、線状構造を有するワイヤと、前記ワイヤの切れ目に存在し、極板に垂直に前記ワイヤが結合されたコンデンサと、前記ワイヤを含む前記基板おもて面に垂直な面に含まれ、前記コンデンサをスプリットリング共振器の切れ目とするスプリットリング共振器と、を有する、電磁波変換プレート。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress an increase in the thickness of an electromagnetic wave conversion plate. SOLUTION: A plurality of unit cells exist in contact with each other on the side surfaces of a substrate, and at least one of the unit cells is a non-conductive material having the widest plane as a front surface among the surfaces on which electromagnetic waves are incident. It crosses the substrate and the front surface of the substrate from end to end, has a cut in a part in the length direction, and has a cross section smaller than a square whose side length is the wavelength in the substance of the electromagnetic wave. , A wire formed of a conductive material and having a linear structure, a capacitor existing at a break in the wire and having the wire coupled perpendicular to the electrode plate, and a capacitor perpendicular to the front surface of the substrate including the wire. An electromagnetic wave conversion plate including a split ring resonator which is included in a surface and has the capacitor as a cut of the split ring resonator. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、電磁波変換プレートに関する。 The present invention relates to an electromagnetic wave conversion plate.
従来、無線伝送を行う際に伝送効率を向上させる方法として、信号対雑音電力比を大きくする方法が用いられてきた。信号対雑音電力比を大きくさせる方法の一つとして、特定方向にアンテナの指向性を形成することでアンテナ利得を増大させる方法がある。特定の方向にアンテナの指向性を形成する方法として、リフレクタアンテナの利用や、アレーアンテナの利用が検討されている。しかしながら、リフレクタアンテナ又はアレーアンテナで、鋭い指向性の形成や、任意の方向への指向性の形成をするには、装置の大型化、給電回路の複雑化、または構造の複雑化の問題がある。 Conventionally, a method of increasing a signal-to-noise power ratio has been used as a method of improving transmission efficiency when performing wireless transmission. One method for increasing the signal-to-noise power ratio is to increase the antenna gain by forming the antenna directivity in a specific direction. Use of a reflector antenna or an array antenna has been studied as a method for forming the antenna directivity in a specific direction. However, in order to form a sharp directivity or directivity in an arbitrary direction with a reflector antenna or an array antenna, there is a problem of an increase in the size of a device, a complicated feeder circuit, or a complicated structure. .
構造又は給電回路の簡略化のため、アンテナ素子の開口にサブ波長構造を持つメタサーフェスを配置し、任意の方向への指向性を形成するアンテナ構造が提案されている。メタサーフェスは、波長に比べて小さい金属のパッチやスロットなどの構造体を単位セルとして、単位セルを周期的に配列する構造を持つ。メタサーフェスに入射した電磁波は、この構造との相互作用を介して、任意の方向への指向性の形成などの電磁波変換をすることができる。電磁波変換プレートは、メタサーフェスを用いて入射電磁波を変換するプレートのことである。 In order to simplify the structure or the feeding circuit, an antenna structure has been proposed in which a metasurface having a sub-wavelength structure is arranged at the opening of an antenna element to form directivity in an arbitrary direction. The metasurface has a structure in which unit cells are periodically arranged using a structure such as a metal patch or slot smaller than the wavelength as a unit cell. The electromagnetic wave incident on the metasurface can perform electromagnetic wave conversion such as formation of directivity in an arbitrary direction through interaction with this structure. The electromagnetic wave conversion plate is a plate that converts an incident electromagnetic wave using a metasurface.
これまでに、電界と相互作用する構造体と磁界と相互作用する構造体とが、プレート状の基盤のおもて面と裏面にそれぞれ平行に周期的に配置された構造（以下「単位電磁波プレート」という。）と、その単位セル構造が提案されている。 Up to now, a structure in which a structure that interacts with an electric field and a structure that interacts with a magnetic field are periodically arranged in parallel on the front surface and the back surface of the plate-like substrate (hereinafter referred to as “unit electromagnetic wave plate”). ") And its unit cell structure has been proposed.
しかしながら、電磁波の電界成分と磁界成分とは直交していることから、上記の技術で電磁波変換を行うには、単位電磁波プレートに対して垂直な方向に単位電磁波プレートをいくつも並べる必要があり、電磁場変換プレートが厚くなる問題があった。 However, since the electric field component and the magnetic field component of the electromagnetic wave are orthogonal to each other, in order to perform electromagnetic wave conversion by the above technique, it is necessary to arrange a number of unit electromagnetic wave plates in a direction perpendicular to the unit electromagnetic wave plate, There was a problem that the electromagnetic field conversion plate became thick.
上記事情に鑑み、本発明は、電磁波変換プレートの厚みが増大することを抑制できる技術を提供することを目的としている。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a technique capable of suppressing an increase in the thickness of an electromagnetic wave conversion plate.
本発明の一態様は、複数の単位セルが、基板側面同士が接して存在し、前記単位セルの少なくとも一つは、電磁波が入射する面のうち最も広い平面をおもて面とする非導電性物質の基板と、前記基板のおもて面を端から端まで横切り、長さ方向の一部に切れ目を有し、１辺の長さが前記電磁波の物質内波長である正方形より小さな断面を有し、導電性物質で形成され、線状構造を有するワイヤと、前記ワイヤの切れ目に存在し、極板に垂直に前記ワイヤが結合されたコンデンサと、前記ワイヤを含む前記基板おもて面に垂直な面に含まれ、前記コンデンサをスプリットリング共振器の切れ目とするスプリットリング共振器と、を有する、電磁波変換プレートである。 In one embodiment of the present invention, a plurality of unit cells are present such that side surfaces of the substrate are in contact with each other, and at least one of the unit cells is a non-conductive surface having a widest plane as a front surface among electromagnetic wave incident surfaces. A cross-section of the substrate of the active substance and the front surface of the substrate from end to end, having a notch in a part of the length direction and having a side length smaller than a square which is the wavelength within the substance of the electromagnetic wave A wire formed of a conductive material and having a linear structure, a capacitor that is present at a cut of the wire and is coupled to the electrode perpendicularly to the electrode plate, and the substrate front including the wire An electromagnetic wave conversion plate having a split ring resonator included in a plane perpendicular to the plane and using the capacitor as a break of the split ring resonator.
本発明の一態様は、複数の単位セルが、基板側面同士が接して存在し、前記単位セルの少なくとも一つは、電磁波が入射する面のうち最も広い平面をおもて面とする非導電性物質の基板と、前記基板のおもて面を端から端まで横切り、長さ方向の一部に切れ目を有し、１辺の長さが前記電磁波の物質内波長である正方形より小さな断面を有し、導電性物質で構成され、線状構造を有する第一のワイヤと、前記基板の裏面を端から端まで横切り、前記基板のおもて面に垂直で前記第一のワイヤを含む面内に第一のワイヤと平行に存在し、長さ方向の一部に切れ目を有し、１辺の長さが前記物質内波長の正方形より小さな断面を有し、導電性物質で構成され、線状構造を有する第二のワイヤと、前記第一のワイヤの切れ目に存在して、極板に垂直に前記第一のワイヤが結合された第一のコンデンサと、前記第二のワイヤの切れ目に存在して、極板に垂直に前記第二のワイヤが結合された第二のコンデンサと、スプリットリング共振器において、前記第一のワイヤを含む前記基板おもて面に垂直な面に含まれ、前記第一のコンデンサ及び前記第二のコンデンサをスプリットリング共振器の切れ目とするスプリットリング共振器と、を有する、電磁波変換プレートである。 In one embodiment of the present invention, a plurality of unit cells are present such that side surfaces of the substrate are in contact with each other, and at least one of the unit cells is a non-conductive surface having a widest plane as a front surface among electromagnetic wave incident surfaces. A cross-section of the substrate of the active substance and the front surface of the substrate from end to end, having a notch in a part of the length direction and having a side length smaller than a square which is the wavelength within the substance of the electromagnetic wave A first wire having a linear structure and having a linear structure, and traversing the back surface of the substrate from end to end and perpendicular to the front surface of the substrate and including the first wire It exists in parallel with the first wire in the plane, has a cut in a part in the length direction, has one side length smaller than the square of the in-substance wavelength, and is made of a conductive material. A second wire having a linear structure, and present in the cut of the first wire, perpendicular to the electrode plate A first capacitor coupled to the first wire; a second capacitor coupled to the second wire perpendicular to the electrode plate at a break of the second wire; and split ring resonance A split ring resonator included in a plane perpendicular to the front surface of the substrate including the first wire, wherein the first capacitor and the second capacitor serve as a break of the split ring resonator; It is an electromagnetic wave conversion plate which has.
本発明の一態様は、複数の単位セルが、基板側面同士が接して存在し、前記単位セルの少なくとも一つは、電磁波が入射する面のうち最も広い平面をおもて面とする非導電性物質の基板と、前記基板のおもて面に存在するコンデンサと、前記コンデンサの極板と前記基板おもて面に垂直な面に含まれ、前記コンデンサをスプリットリング共振器の切れ目とするスプリットリング共振器と、を有する、電磁波変換プレートである。 In one embodiment of the present invention, a plurality of unit cells are present such that side surfaces of the substrate are in contact with each other, and at least one of the unit cells is a non-conductive surface having a widest plane as a front surface among electromagnetic wave incident surfaces. A substrate of an active material, a capacitor present on the front surface of the substrate, and a capacitor plate and a surface perpendicular to the front surface of the substrate, the capacitor serving as a break of the split ring resonator An electromagnetic wave conversion plate having a split ring resonator.
本発明の一態様は、複数の単位セルが、基板側面同士が接して存在し、前記単位セルの少なくとも一つは、電磁波が入射する面のうち最も広い平面をおもて面とする非導電性物質の基板と、前記基板のおもて面に存在するコンデンサと、前記コンデンサの極板と前記基板おもて面に垂直な面に含まれ、前記コンデンサをスプリットリング共振器の切れ目とするスプリットリング共振器と、その長手方向が前記基板おもて面を端から端まで横切り、その幅が前記スプリットリング共振器のリングの断面に外接する長方形の最長の辺よりも広い、金属帯構造と、を有し、前記コンデンサと前記金属帯構造が、空間的に互いに独立に存在し、前記スプリットリング共振器と前記金属帯構造が、空間的に互いに独立に存在する、電磁波変換プレートである。 In one embodiment of the present invention, a plurality of unit cells are present such that side surfaces of the substrate are in contact with each other, and at least one of the unit cells is a non-conductive surface having a widest plane as a front surface among electromagnetic wave incident surfaces. A substrate of an active material, a capacitor present on the front surface of the substrate, and a capacitor plate and a surface perpendicular to the front surface of the substrate, the capacitor serving as a break of the split ring resonator A split ring resonator and a metal band structure whose longitudinal direction traverses the substrate front surface from end to end and whose width is wider than the longest side of the rectangle circumscribing the cross section of the ring of the split ring resonator An electromagnetic wave conversion plate in which the capacitor and the metal band structure are spatially independent of each other, and the split ring resonator and the metal band structure are spatially independent of each other. That.
本発明の一態様は、複数の単位セルが、基板側面同士が接して存在し、前記単位セルの少なくとも一つは、電磁波が入射する面のうち最も広い平面をおもて面とする非導電性物質の基板と、極板の一方が前記基板のおもて面に存在し、他方が前記基板の裏面に存在するコンデンサと、前記コンデンサをスプリットリング共振器の切れ目とし、前記基板をおもて面から裏面へと貫く導電性物質の線によって前記基板の極板同士を結合するスプリットリング共振器と、その長手方向が前記基板おもて面を端から端まで横切り、その長手方向が前記コンデンサの極板の長軸方向に平行に存在し、その幅が前記スプリットリング共振器のリングの断面に外接する長方形の最長の辺よりも広い、金属帯構造と、を有し、前記コンデンサと前記金属帯構造が、空間的に互いに独立に存在し、前記スプリットリング共振器と前記金属帯構造が、空間的に互いに独立に存在する、電磁波変換プレートである。 In one embodiment of the present invention, a plurality of unit cells are present such that side surfaces of the substrate are in contact with each other, and at least one of the unit cells is a non-conductive surface having a widest plane as a front surface among electromagnetic wave incident surfaces. A substrate of the active material, one of the electrode plates on the front surface of the substrate, the other on the back surface of the substrate, the capacitor as a break of the split ring resonator, and the substrate A split ring resonator that couples the electrode plates of the substrate to each other by a line of conductive material penetrating from the front surface to the back surface, the longitudinal direction of which intersects the front surface of the substrate from end to end, A metal strip structure that is parallel to the major axis direction of the capacitor plate and whose width is wider than the longest side of the rectangle that circumscribes the cross-section of the ring of the split ring resonator, and the capacitor Metal strip structure , Present in spatially independently, the split ring resonators and the metal strip structure is present in the space independent of each other, an electromagnetic wave conversion plate.
本発明の一態様は、複数の単位セルが、基板側面同士が接して存在し、前記単位セルの少なくとも一つは、電磁波が入射する面のうち最も広い平面をおもて面とする非導電性物質の基板と、前記基板のおもて面を端から端まで横切り、導電性物質で形成され、線状構造を有する金属帯構造と、外周に接することなく前記基板裏面に存在し、長手方向が前記金属帯構造に平行に存在し、その幅が、前記金属帯構造よりも狭い金属パッチ構造と、を有する、電磁波変換プレートである。 In one embodiment of the present invention, a plurality of unit cells are present such that side surfaces of the substrate are in contact with each other, and at least one of the unit cells is a non-conductive surface having a widest plane as a front surface among electromagnetic wave incident surfaces. A substrate made of a conductive material, a metal band structure having a linear structure, which is formed of a conductive material, traversing the front surface of the substrate from end to end, and is present on the back surface of the substrate without contacting the outer periphery, An electromagnetic wave conversion plate having a metal patch structure having a direction parallel to the metal band structure and a width narrower than the metal band structure.
本発明により、電磁波変換プレートの厚みが増大することを抑制できる技術を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a technology capable of suppressing an increase in the thickness of the electromagnetic wave conversion plate.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態による電磁波変換プレート１の構成例を示す図である。
図１においては、第１の実施形態による電磁波変換プレート１のおもて面を示す平面視の図であり、電磁波変換プレート１の表面パターンの構成例が示されている。図１において、点線で囲まれた部分を単位構造１１としてｘ軸方向及びｚ軸方向に周期的に並べることで本実施形態の電磁波変換プレート１が構成される。単位構造１１は、図１において太線で囲まれた部分が表す単位セル１００を配置することで構成される。単位セル１００の形状は、正方形である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an electromagnetic wave conversion plate 1 according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, it is a figure of the planar view which shows the front surface of the electromagnetic wave conversion plate 1 by 1st Embodiment, and the structural example of the surface pattern of the electromagnetic wave conversion plate 1 is shown. In FIG. 1, the electromagnetic wave conversion plate 1 of the present embodiment is configured by periodically arranging the portions surrounded by dotted lines as unit structures 11 in the x-axis direction and the z-axis direction. The unit structure 11 is configured by arranging unit cells 100 represented by a portion surrounded by a thick line in FIG. The shape of the unit cell 100 is a square.
図２は、単位構造１１の具体例を表す。図中太線で囲まれた部分が単位セル１００を表す。図２で表される単位構造は、単位セルを７つ１次元的に配列している。 FIG. 2 shows a specific example of the unit structure 11. A portion surrounded by a thick line in the figure represents the unit cell 100. The unit structure shown in FIG. 2 has seven unit cells arranged one-dimensionally.
単位セル１００は、タイプ１の単位セル１００Ａ、タイプ２の単位セル１００Ｂ、タイプ３の単位セル１００Ｃ、タイプ４の単位セル１００Ｄ、タイプ５の単位セル１００Ｅ又はタイプ６の単位セル１００Ｆのいずれか一つである。 The unit cell 100 is one of a type 1 unit cell 100A, a type 2 unit cell 100B, a type 3 unit cell 100C, a type 4 unit cell 100D, a type 5 unit cell 100E, or a type 6 unit cell 100F. One.
図３は、タイプ１の単位セル１００Ａの鳥瞰図である。ｘｙｚ座標は図３に示すように定められている。図４は、タイプ１の単位セル１００Ａの側面をｘ軸方向から見た側面図である。図５は、電磁波プレートのタイプ１の単位セル１００Ａの側面をｚ軸方向から見た側面図である。 FIG. 3 is a bird's-eye view of the type 1 unit cell 100A. The xyz coordinates are determined as shown in FIG. FIG. 4 is a side view of the side surface of the type 1 unit cell 100A as viewed from the x-axis direction. FIG. 5 is a side view of the side surface of the unit cell 100A of the electromagnetic wave plate type 1 as viewed from the z-axis direction.
タイプ１の単位セル１００Ａは、Ａ基板１１１と、Ａコンデンサ１１２と、Ａ結合線１１３と、Ａ導体柱１１４とＡ非結合線１１５とを有する。Ａ結合線１１３はワイヤの一例である。 The type 1 unit cell 100A includes an A substrate 111, an A capacitor 112, an A coupling line 113, an A conductor column 114, and an A non-coupling line 115. The A coupling line 113 is an example of a wire.
Ａ基板１１１は、誘電体などの非導電性媒質で形成される基板である。 The A substrate 111 is a substrate formed of a nonconductive medium such as a dielectric.
Ａコンデンサ１１２は、Ａ基板１１１のおもて面に形成される。Ａコンデンサ１１２は、極板が導体で形成される。 The A capacitor 112 is formed on the front surface of the A substrate 111. The A capacitor 112 has a pole plate made of a conductor.
Ａ結合線１１３は、Ａ基板１１１のおもて面に導体物質で形成される直線状の細線である。Ａ結合線１１３は、途中に切れ目をもち、Ａ基板１１１のおもて面を通って、Ａ基板１１１のおもて面の端から端まで横切るように形成される。Ａ結合線１１３の切れ目には、Ａコンデンサ１１２が挿入される。Ａ結合線１１３とＡコンデンサ１１２とは電気的に接続している。Ａ結合線１１３は、１辺の長さが物質内波長である正方形よりも小さな断面を有する。 The A coupling line 113 is a straight thin line formed of a conductive material on the front surface of the A substrate 111. The A coupling line 113 is formed so as to have a cut in the middle, through the front surface of the A substrate 111, and across the front surface of the A substrate 111. An A capacitor 112 is inserted at the break of the A coupling line 113. The A coupling line 113 and the A capacitor 112 are electrically connected. The A bond line 113 has a smaller cross section than a square whose length of one side is the in-substance wavelength.
Ａ導体柱１１４は、Ａ基板１１１を貫通するように導体物質で形成される。Ａ導体柱１１４は、Ａ結合線１１３上に端面を有する。Ａ導体柱１１４は、Ａ結合線１１３の長手方向の中心を通りＡ基板１１１のおもて面に垂直な軸、を中心軸として対称な位置に二つ形成される。また、Ａ導体柱１１４は、Ａ結合線１１３を介してＡコンデンサ１１２とも電気的に接続している。Ａ導体柱１１４は、外接する四角形の一辺がＡ結合線１１３の幅程度の断面を有する。 The A conductor pillar 114 is formed of a conductor material so as to penetrate the A substrate 111. The A conductor pillar 114 has an end surface on the A coupling line 113. Two A conductor pillars 114 are formed at symmetrical positions with an axis passing through the center in the longitudinal direction of the A coupling line 113 and perpendicular to the front surface of the A substrate 111 as a central axis. The A conductor column 114 is also electrically connected to the A capacitor 112 via the A coupling line 113. The A conductor column 114 has a cross section in which one side of the circumscribed rectangle is about the width of the A coupling line 113.
Ａ非結合線１１５は、Ａ基板１１１の裏面に導体物質で形成される直線状の細線である。Ａ非結合線１１５は、Ａ基板１１１の裏面を通り、２つのＡ導体柱１１４を裏面で結合するように形成される。Ａ非結合線１１５は、Ａ結合線１１３と平行に形成される。ただし、Ａ非結合線１１５は、Ａ結合線１１３と異なり、Ａ基板１１１の裏面の端に到達することはない。Ａ非結合線１１５は、Ａ導体柱１１４と電気的に接続している。Ａ非結合線１１５は、１辺の長さが物質内波長である正方形よりも小さな断面を有する。 The A non-bonding line 115 is a straight thin line formed of a conductive material on the back surface of the A substrate 111. The A non-bonding line 115 is formed so as to pass through the back surface of the A substrate 111 and couple the two A conductor pillars 114 on the back surface. The A non-bonding line 115 is formed in parallel with the A bonding line 113. However, unlike the A bonding line 113, the A non-bonding line 115 does not reach the end of the back surface of the A substrate 111. The A non-bonding line 115 is electrically connected to the A conductor column 114. The A non-bonding line 115 has a cross section smaller than a square whose one side is a wavelength within the substance.
Ａ非結合線１１５とＡコンデンサ１１２とは、Ａ導体柱１１４とＡ結合線１１３とを介して電気的に接続している。そのため、Ａ非結合線１１５と、Ａ導体柱１１４と、Ａ結合線１１３の一部と、Ａコンデンサ１１２とは、Ａ結合線１１３を含みＡ基板１１１のおもて面に垂直な面内に、電気的に接続されている環状構造を形成する。したがって、単位セル１００Ａは、スプリットリング共振器を有する。 The A non-coupling line 115 and the A capacitor 112 are electrically connected via the A conductor column 114 and the A coupling line 113. Therefore, the A non-coupled line 115, the A conductor pillar 114, a part of the A coupled line 113, and the A capacitor 112 are in a plane that includes the A coupled line 113 and is perpendicular to the front surface of the A substrate 111. Forming an electrically connected annular structure. Therefore, the unit cell 100A has a split ring resonator.
導電性物質を用いて形成された直線状の細線が、１辺の長さが物質内波長である正方形よりも小さな断面を有する場合で、さらに、その細線に入射する入射電磁波の電界成分が細線に平行である場合、細線に電流が流れ、電気双極子モーメントを生成する。したがって、１辺の長さが物質内波長である正方形よりも小さな断面を有する細線は、電気双極子モーメントを生成することで、電界と結合する構造である。 In the case where a straight thin line formed using a conductive material has a cross section smaller than a square whose one side is a wavelength within the substance, the electric field component of incident electromagnetic waves incident on the thin line is a thin line. , The current flows through the thin wire and generates an electric dipole moment. Therefore, a thin wire having a cross section smaller than a square whose one side is a wavelength within the substance is a structure that couples with an electric field by generating an electric dipole moment.
スプリットリング共振器は、導電性物質を用いて形成される。スプリットリング共振器は、導電性のリングの途中に切れ目を有する。スプリットリング共振器は、１辺の長さが物質内波長である正方形よりも小さな断面を有する。スプリットリング共振器は、その環状構造の張る面の大きさが、１辺の長さが物質内波長である正方形よりも小さい。スプリットリング共振器のリングを、入射電磁波の磁界が貫くとき電磁誘導がおこり、起電力が生じる。この起電力によってリングに周回電流が流れ、磁気双極子モーメントを生成する。したがって、スプリットリング共振器は磁気双極子モーメントを生成することで、磁界と相互作用する構造である。 The split ring resonator is formed using a conductive material. The split ring resonator has a cut in the middle of the conductive ring. The split ring resonator has a smaller cross section than a square whose length of one side is an in-material wavelength. In the split ring resonator, the size of the surface stretched by the annular structure is smaller than that of a square in which the length of one side is the in-material wavelength. When the incident electromagnetic field penetrates the ring of the split ring resonator, electromagnetic induction occurs and an electromotive force is generated. This electromotive force causes a circular current to flow through the ring, generating a magnetic dipole moment. Therefore, the split ring resonator is a structure that interacts with a magnetic field by generating a magnetic dipole moment.
タイプ１の単位セル１００Ａは、直線状の細線とスプリットリング共振器とを有するため、電気双極子モーメントと磁気双極子モーメントを有する構造である。 The type 1 unit cell 100A has a linear thin line and a split ring resonator, and thus has a structure having an electric dipole moment and a magnetic dipole moment.
図６は、タイプ２の単位セル１００Ｂの鳥瞰図である。ｘｙｚ座標は図６に示すように定められている。図７は、タイプ２の単位セル１００Ｂの側面をｘ軸方向から見た側面図である。図８は、電磁波プレートのタイプ２の単位セル１００Ｂの側面をｚ軸方向から見た側面図である。 FIG. 6 is a bird's eye view of a type 2 unit cell 100B. The xyz coordinates are determined as shown in FIG. FIG. 7 is a side view of the side surface of the type 2 unit cell 100B as viewed from the x-axis direction. FIG. 8 is a side view of the side surface of the type 2 unit cell 100B of the electromagnetic wave plate as viewed from the z-axis direction.
タイプ２の単位セル１００Ｂは、Ｂ基板１２１と、第１のＢコンデンサ１２２と、第１のＢ結合線１２３と、Ｂ導体柱１２４と、第２のＢコンデンサ１２５と、第２のＢ結合線１２６とを有する。第１のＢ結合線１２３は、第一のワイヤの一例であり、第２のＢ結合線１２６は、第二のワイヤの一例である。 The type 2 unit cell 100B includes a B substrate 121, a first B capacitor 122, a first B coupling line 123, a B conductor column 124, a second B capacitor 125, and a second B coupling line. 126. The first B bond line 123 is an example of a first wire, and the second B bond line 126 is an example of a second wire.
Ｂ基板１２１は、誘電体などの非導電性媒質で形成される基板である。 The B substrate 121 is a substrate formed of a nonconductive medium such as a dielectric.
第１のＢコンデンサ１２２は、Ｂ基板１２１のおもて面に形成される。第１のＢコンデンサ１２２は、極板が導体で形成される。 The first B capacitor 122 is formed on the front surface of the B substrate 121. The first B capacitor 122 has a pole plate made of a conductor.
第１のＢ結合線１２３は、Ｂ基板１２１のおもて面に導体物質で形成される直線状の細線である。第１のＢ結合線１２３は、途中に切れ目をもち、Ｂ基板１２１のおもて面を通って、Ｂ基板１２１のおもて面の端から端まで横切るように形成される。第１のＢ結合線１２３の切れ目には、前述の第１のＢコンデンサ１２２が挿入される。第１のＢ結合線１２３と第１のＢコンデンサ１２２とは電気的に接続している。第１のＢ結合線１２３は、１辺の長さが物質内波長である正方形よりも小さな断面を有する。 The first B coupling line 123 is a linear thin line formed of a conductive material on the front surface of the B substrate 121. The first B coupling line 123 has a cut in the middle, is formed so as to pass through the front surface of the B substrate 121 and cross from end to end of the front surface of the B substrate 121. The first B capacitor 122 described above is inserted at the break of the first B coupling line 123. The first B coupling line 123 and the first B capacitor 122 are electrically connected. The first B bond line 123 has a smaller cross section than a square whose length of one side is the in-substance wavelength.
Ｂ導体柱１２４は、Ｂ基板１２１を貫通するように導体物質で形成される。Ｂ導体柱１２４は、Ｂ結合線１２３上に端面を有する。Ｂ導体柱１２４は二つ存在し、第１のＢ結合線１２３の長手方向の中心を通りＢ基板１２１のおもて面に垂直な軸、を中心軸として対称な位置に二つ形成される。Ｂ導体柱１２４は、第１のＢ結合線１２３と電気的に接続している。また、Ｂ導体柱１２４は、第１のＢ結合線１２３を介して第１のＢコンデンサ１２２とも電気的に接続している。Ｂ導体柱１２４は、外接する四角形の一辺がＢ結合線１２３の幅程度の断面を有する。 The B conductor pillar 124 is formed of a conductor material so as to penetrate the B substrate 121. The B conductor column 124 has an end surface on the B coupling line 123. Two B conductor pillars 124 exist, and two B conductor pillars 124 are formed at symmetrical positions with an axis perpendicular to the front surface of the B substrate 121 passing through the center of the first B coupling line 123 in the longitudinal direction. . The B conductor column 124 is electrically connected to the first B coupling line 123. Further, the B conductor column 124 is also electrically connected to the first B capacitor 122 via the first B coupling line 123. The B conductor column 124 has a cross section in which one side of the circumscribed rectangle is about the width of the B coupling line 123.
第２のＢコンデンサ１２５は、Ｂ基板１２１の裏面に形成される。第２のＢコンデンサ１２５は、極板が導体で形成される。 The second B capacitor 125 is formed on the back surface of the B substrate 121. The second B capacitor 125 has a pole plate made of a conductor.
第２のＢ結合線１２３は、Ｂ基板１２１のおもて面に導体物質で形成される直線状の細線である。第２のＢ結合線１２６は、途中に切れ目をもち、Ｂ基板１２１の裏面を、Ｂ基板１２１の裏面の端から端まで横切るように形成される。第２のＢ結合線１２６の切れ目には、前述の第２のＢコンデンサ１２５が挿入される。第２のＢ結合線１２６と第２のＢコンデンサ１２５とは電気的に接続している。第２のＢ結合線１２６は、１辺の長さが物質内波長である正方形よりも小さな断面を有する。 The second B coupling line 123 is a linear thin line formed of a conductive material on the front surface of the B substrate 121. The second B coupling line 126 has a cut in the middle and is formed so as to cross the back surface of the B substrate 121 from end to end of the B substrate 121. The second B capacitor 125 described above is inserted at the break of the second B coupling line 126. The second B coupling line 126 and the second B capacitor 125 are electrically connected. The second B bond line 126 has a smaller cross section than a square whose one side is the in-substance wavelength.
タイプ２の単位セル１００Ｂは、第１のＢコンデンサ１２２と、第１のＢ結合線１２３の一部と、Ｂ導体柱１２４と、第２のＢコンデンサ１２５と、第２のＢ結合線１２６の一部とが電気的に接続された環状構造を形成するため、スプリットリング共振器を有する。そのため、タイプ２の単位セル１００Ｂは、磁気双極子モーメントを有する。 The type 2 unit cell 100B includes a first B capacitor 122, a part of the first B coupling line 123, a B conductor post 124, a second B capacitor 125, and a second B coupling line 126. In order to form an annular structure that is electrically connected to a part, a split ring resonator is provided. Therefore, the type 2 unit cell 100B has a magnetic dipole moment.
タイプ２の単位セル１００Ｂは、Ｂ基板１２３のおもて面と裏面とに、導体物質で形成された直線状の細線を有するため、二つの電気双極子モーメントを有する。 Since the type 2 unit cell 100B has linear thin lines formed of a conductive material on the front surface and the back surface of the B substrate 123, it has two electric dipole moments.
図９は、タイプ３の単位セル１００Ｃの鳥瞰図である。ｘｙｚ座標は図９に示すように定められている。図１０は、タイプ３の単位セル１００Ｃの側面をｘ軸方向から見た側面図である。図１１は、電磁波プレートのタイプ３の単位セル１００Ｃの側面をｚ軸方向から見た側面図である。 FIG. 9 is a bird's eye view of a type 3 unit cell 100C. The xyz coordinates are determined as shown in FIG. FIG. 10 is a side view of the side surface of the type 3 unit cell 100C as viewed from the x-axis direction. FIG. 11 is a side view of the side surface of the type 3 unit cell 100C of the electromagnetic wave plate as viewed from the z-axis direction.
タイプ３の単位セル１００Ｃは、Ｃ基板１３１と、Ｃコンデンサ１３２と、第１のＣ非結合線１３３と、Ｃ導体柱１３４と、第２のＣ非結合線１３５とを有する。 The type 3 unit cell 100 </ b> C includes a C substrate 131, a C capacitor 132, a first C uncoupled line 133, a C conductor column 134, and a second C uncoupled line 135.
Ｃ基板１３１は、誘電体などの非導電性媒質で形成される基板である。 The C substrate 131 is a substrate formed of a nonconductive medium such as a dielectric.
Ｃコンデンサ１３２は、Ｃ基板１３１のおもて面に形成される。Ｃコンデンサ１３２は、極板が導体で形成される。 The C capacitor 132 is formed on the front surface of the C substrate 131. The C capacitor 132 has a pole plate formed of a conductor.
第１のＣ非結合線１３３は、Ｃ基板１３１のおもて面に導体物質で形成される直線状の細線である。第１のＣ細線１３３は、途中に切れ目をもち、切れ目には、前述のＣコンデンサ１３２が挿入される。第１のＣ非結合線１３３とＣコンデンサ１３２とは電気的に接続している。第１のＣ非結合線１３３は、１辺の長さが物質内波長である正方形よりも小さな断面を有する。第１のＣ非結合線１３３は、Ｃ基板１３１のおもて面の端に到達することはない。 The first C non-bonding line 133 is a straight thin line formed of a conductive material on the front surface of the C substrate 131. The first C thin wire 133 has a cut in the middle, and the aforementioned C capacitor 132 is inserted into the cut. The first C non-coupling line 133 and the C capacitor 132 are electrically connected. The first C non-bonded line 133 has a smaller cross section than a square whose one side is the in-substance wavelength. The first C non-bonding line 133 does not reach the end of the front surface of the C substrate 131.
Ｃ導体柱１３４は、Ｃ基板１３１を貫通するように導体物質で形成される。Ｃ導体柱１３４は、Ｃ非結合線１３３上に端面を有する。Ｃ導体柱１３４は、第１のＣ結合線１３３の長手方向の中心を通りＣ基板１３１のおもて面に垂直な軸、を中心軸として対称な位置に二つ形成される。Ｃ導体柱１３４は、第１のＣ非結合線１３３と電気的に接続している。また、Ｃ導体柱１３４は、第１のＣ非結合線１３３を介してＣコンデンサ１３２とも電気的に接続している。Ｃ導体柱１３４は、外接する四角形の一辺が第１のＣ結合線１３３の幅程度の断面を有する。 The C conductor pillar 134 is formed of a conductor material so as to penetrate the C substrate 131. The C conductor column 134 has an end surface on the C non-bonding line 133. Two C conductor pillars 134 are formed at symmetrical positions with an axis perpendicular to the front surface of the C substrate 131 passing through the longitudinal center of the first C coupling line 133 as a central axis. The C conductor column 134 is electrically connected to the first C non-bonding line 133. Further, the C conductor column 134 is also electrically connected to the C capacitor 132 via the first C non-bonding line 133. The C conductor column 134 has a cross section in which one side of the circumscribed rectangle is about the width of the first C coupling line 133.
第２のＣ非結合線１３５は、Ｃ基板１３１の裏面に導体物質で形成される直線状の細線である。第２のＣ非結合線１３５は、Ｃ基板１３１の裏面を通り、２つのＣ導体柱１３４を裏面で結合するように形成される。第２のＣ非結合線１３５は、第１のＣ非結合線１３３と平行に形成される。第２のＣ非結合線１３５は、Ｃ基板１３１の裏面の端に到達することはない。第２のＣ非結合線１３５は、Ｃ導体柱１３４と電気的に接続している。第２のＣ非結合線１３５は、１辺の長さが物質内波長である正方形よりも小さな断面を有する。 The second C non-bonding line 135 is a straight thin line formed of a conductive material on the back surface of the C substrate 131. The second C non-bonding line 135 is formed so as to pass through the back surface of the C substrate 131 and connect the two C conductor pillars 134 on the back surface. The second C non-bonding line 135 is formed in parallel with the first C non-bonding line 133. The second C non-bonding line 135 does not reach the end of the back surface of the C substrate 131. The second C non-bonding line 135 is electrically connected to the C conductor column 134. The second C non-bonding line 135 has a cross section smaller than a square whose length of one side is the in-substance wavelength.
タイプ３の単位セル１００Ｃは、Ｃコンデンサ１３２と、第１のＣ非結合線１３３と、Ｃ導体柱１３４と、第２のＣ非結合線１３５とが電気的に接続された環状構造を形成するため、スプリットリング共振器を有する。そのため、タイプ３の単位セル１００Ｃは、磁気双極子モーメントを有する。 Type 3 unit cell 100 </ b> C forms an annular structure in which C capacitor 132, first C uncoupled line 133, C conductor pillar 134, and second C uncoupled line 135 are electrically connected. Therefore, it has a split ring resonator. Therefore, the type 3 unit cell 100C has a magnetic dipole moment.
図１２は、タイプ４の単位セル１００Ｄの鳥瞰図である。ｘｙｚ座標は図１２に示すように定められている。図１３は、タイプ４の単位セル１００Ｄの側面をｘ軸方向から見た側面図である。図１４は、電磁波プレートのタイプ４の単位セル１００Ｄの側面をｚ軸方向から見た側面図である。 FIG. 12 is a bird's eye view of a type 4 unit cell 100D. The xyz coordinates are determined as shown in FIG. FIG. 13 is a side view of the side surface of the type 4 unit cell 100D as viewed from the x-axis direction. FIG. 14 is a side view of the side surface of the type 4 unit cell 100D of the electromagnetic wave plate as viewed from the z-axis direction.
タイプ４の単位セル１００Ｄは、Ｄ基板１４１と、Ｄコンデンサ１４２と、第１のＤ非結合線１４３と、Ｄ導体柱１４４と、第２のＤ非結合線１４５と、Ｄ結合帯１４６とを有する。Ｄ結合帯１４６は、金属帯構造の一例である。 The type 4 unit cell 100D includes a D substrate 141, a D capacitor 142, a first D uncoupled line 143, a D conductor column 144, a second D uncoupled line 145, and a D coupled band 146. Have. The D coupling band 146 is an example of a metal band structure.
Ｄ基板１４１は、誘電体などの非導電性媒質で形成される基板である。 The D substrate 141 is a substrate formed of a nonconductive medium such as a dielectric.
Ｄコンデンサ１４２は、Ｄ基板１４１のおもて面に形成される。Ｄコンデンサ１４２は、極板が導体で形成される。 The D capacitor 142 is formed on the front surface of the D substrate 141. The D capacitor 142 has a pole plate made of a conductor.
第１のＤ非結合線１４３は、Ｄ基板１４１のおもて面に導体物質で形成される直線状の細線である。第１のＤ非結合線１４３は、途中に切れ目をもち、切れ目には、前述のＤコンデンサ１４２が挿入される。第１のＤ非結合線１４３とＤコンデンサ１４２とは電気的に接続している。第１のＤ非結合線１４３は、１辺の長さが物質内波長である正方形よりも小さな断面を有する。第１のＤ非結合線１４３は、Ｄ基板１４１のおもて面の端に到達することはない。 The first D non-bonded line 143 is a straight thin line formed of a conductive material on the front surface of the D substrate 141. The first D uncoupled line 143 has a cut in the middle, and the aforementioned D capacitor 142 is inserted into the cut. The first D non-coupling line 143 and the D capacitor 142 are electrically connected. The first D non-bonded line 143 has a smaller cross section than a square whose one side is the in-substance wavelength. The first D non-bonding line 143 does not reach the end of the front surface of the D substrate 141.
Ｄ導体柱１４４は、Ｄ基板１４１を貫通するように導体物質で形成される。Ｄ導体柱１４４は、Ｄ非結合線１４３上に端面を有する。Ｄ導体柱１４４は、第１のＤ非結合線１４３の長手方向の中心を通りＤ基板１４１のおもて面に垂直な軸、を中心軸として対称な位置に二つ形成される。Ｄ導体柱１４４は、第１のＤ非結合線１４３と電気的に接続している。また、Ｄ導体柱１４４は、第１のＤ非結合線１４３を介してＤコンデンサ１４２とも電気的に接続している。Ｄ導体柱１４４は、外接する四角形の一辺がＤ非結合線１４３の幅程度の断面を有する。 The D conductor pillar 144 is formed of a conductor material so as to penetrate the D substrate 141. The D conductor column 144 has an end surface on the D non-bonding line 143. Two D conductor columns 144 are formed at symmetrical positions with an axis perpendicular to the front surface of the D substrate 141 passing through the longitudinal center of the first D non-bonding line 143 as a central axis. The D conductor column 144 is electrically connected to the first D uncoupled line 143. Further, the D conductor column 144 is also electrically connected to the D capacitor 142 via the first D non-coupled line 143. The D conductor column 144 has a cross section in which one side of the circumscribed rectangle is about the width of the D uncoupled line 143.
第２のＤ非結合線１４５は、Ｄ基板１４１の裏面に導体物質で形成される直線状の細線である。第２のＤ非結合線１４５は、第１のＤ非結合線１４３と互いにねじれの位置ではなく平行である。第２のＤ非結合線１４５は、Ｄ基板１４１の裏面の端に到達することはない。第２のＤ非結合線１４５は、２つのＤ導体柱１４４を裏面で結合するように形成される。第２のＤ非結合線１４５は、Ｄ導体柱１４４と電気的に接続している。第２のＤ非結合線１４５は、１辺の長さが物質内波長である正方形よりも小さな断面を有する。 The second D non-bonding line 145 is a straight thin line formed of a conductive material on the back surface of the D substrate 141. The second D non-bonded line 145 is parallel to the first D non-bonded line 143 rather than a twisted position. The second D non-bonded line 145 does not reach the end of the back surface of the D substrate 141. The second D non-bonding line 145 is formed so as to couple the two D conductor pillars 144 on the back surface. The second D non-bonding line 145 is electrically connected to the D conductor column 144. The second D non-bonded line 145 has a cross section that is smaller than a square in which the length of one side is the in-substance wavelength.
タイプ４の単位セル１００Ｄは、Ｄコンデンサ１４２と、第１のＤ非結合線１４３と、Ｄ導体柱１４４と、第２のＤ非結合線１４５とが電気的に接続された環状構造を形成するため、スプリットリング共振器を有する。そのため、タイプ４の単位セル１００Ｄは、磁気双極子モーメントを有する。 Type 4 unit cell 100D forms an annular structure in which D capacitor 142, first D uncoupled line 143, D conductor column 144, and second D uncoupled line 145 are electrically connected. Therefore, it has a split ring resonator. Therefore, the type 4 unit cell 100D has a magnetic dipole moment.
Ｄ結合帯１４６は、Ｄ基板１４１のおもて面に導体物質で形成される直線状の構造である。Ｄ結合帯１４６は、Ｄ基板１４１のおもて面を、端から端まで横切るように形成される。Ｄ結合帯１４６は、Ｄ単位セル１００Ｄに形成される前述の環状構造とは、空間的に独立して存在する。Ｄ結合帯１４６の幅は、Ｄ非結合線１４３の細線の幅よりも広い。Ｄ結合帯１４６の長手方向は、Ｄ非結合線１４３の長手方向と平行である。 The D coupling band 146 is a linear structure formed of a conductive material on the front surface of the D substrate 141. The D coupling band 146 is formed so as to cross the front surface of the D substrate 141 from end to end. The D coupling band 146 exists spatially independent from the above-described annular structure formed in the D unit cell 100D. The width of the D coupling band 146 is wider than the width of the thin line of the D non-coupling line 143. The longitudinal direction of the D coupling band 146 is parallel to the longitudinal direction of the D non-coupling line 143.
図１５は、タイプ５の単位セル１００Ｅのおもて面を示す平面視の図である。ｘｙｚ座標は図１５に示すように定められている。図１６は、タイプ５の単位セル１００Ｅの側面をｘ軸方向から見た側面図である。図１７は、電磁波プレートのタイプ５の単位セル１００Ｅの側面をｚ軸方向から見た側面図である。 FIG. 15 is a plan view showing the front surface of the type 5 unit cell 100E. The xyz coordinates are determined as shown in FIG. FIG. 16 is a side view of the side surface of the type 5 unit cell 100E as seen from the x-axis direction. FIG. 17 is a side view of the side surface of the unit cell 100E of type 5 of the electromagnetic wave plate as viewed from the z-axis direction.
タイプ５の単位セル１００Ｅは、Ｅ基板１５１と、第１のＥ極板１５２と、Ｅ導体柱１５３と、第２のＥ極板１５４と、Ｅ結合帯１５５とを有する電磁波変換プレートの単位セルである。Ｅ結合帯１５５は、金属帯構造の一例である。 The unit cell 100E of type 5 is an electromagnetic wave conversion plate unit cell having an E substrate 151, a first E electrode plate 152, an E conductor column 153, a second E electrode plate 154, and an E coupling band 155. It is. The E coupling band 155 is an example of a metal band structure.
Ｅ基板１５１は、誘電体などの非導電性媒質で形成される基板である。 The E substrate 151 is a substrate formed of a nonconductive medium such as a dielectric.
第１のＥ極板１５２は、金属などの導電性媒質で形成される板である。第１のＥ導体極板１５２は、Ｅ基板１５１のおもて面に存在する。 The first E electrode plate 152 is a plate formed of a conductive medium such as metal. The first E conductor electrode plate 152 exists on the front surface of the E substrate 151.
Ｅ導体柱１５３は、Ｅ基板１５１を貫通するように導体物質で形成される。Ｅ導体柱１５３の端面は、第１のＥ極板１５２と、第１のＥ極板１５２の長手方向の端で接している。Ｅ導体柱１５３は、Ｅ基板１５１に垂直な軸に沿って形成される。Ｅ導体柱１５３は、外接する四角形の一辺がＥ極板１５２の幅より小さな断面を有する。 The E conductor pillar 153 is formed of a conductor material so as to penetrate the E substrate 151. The end face of the E conductor column 153 is in contact with the first E electrode plate 152 at the end in the longitudinal direction of the first E electrode plate 152. The E conductor pillar 153 is formed along an axis perpendicular to the E substrate 151. The E conductor column 153 has a cross section in which one side of the circumscribed rectangle is smaller than the width of the E electrode plate 152.
第２のＥ極板１５４は、金属などの導電性媒質で形成される板である。第２のＥ極板１５４は、Ｅ基板１５１の裏面に存在する。第２のＥ極板１５４の面内の中心点は、第１のＥ極板１５２の面内の中心点を通り、Ｅ基板１５１に垂直な軸が、Ｅ基板１５１の裏面と交わる点にある。第１のＥ極板１５２と第２のＥ極板１５４とは長手方向を同じにする。 The second E electrode plate 154 is a plate formed of a conductive medium such as metal. The second E electrode plate 154 exists on the back surface of the E substrate 151. The center point in the plane of the second E electrode plate 154 is located at a point where the axis perpendicular to the E substrate 151 passes through the center point in the surface of the first E electrode plate 152 and intersects with the back surface of the E substrate 151. . The first E plate 152 and the second E plate 154 have the same longitudinal direction.
第１のＥ極板１５２と第２のＥ極板１５４とは、Ｅ導体柱１５３によって接続されており、電気的に接続された環状構造を形成するため、タイプ５の単位セル１００Ｅは、スプリットリング共振器を有する。 The first E electrode plate 152 and the second E electrode plate 154 are connected by an E conductor column 153 to form an electrically connected annular structure. It has a ring resonator.
Ｅ結合帯１５５は、Ｅ基板１５１のおもて面に位置する。Ｅ結合帯１５５は、Ｅ単位セル１００Ｅに形成される前述の環状構造とは、空間的に独立して存在する。 The E coupling band 155 is located on the front surface of the E substrate 151. The E coupling band 155 exists spatially independent from the above-described annular structure formed in the E unit cell 100E.
前述のＥ単位セル１００Ｅに形成される前述の環状構造と、Ｅ結合帯構造１５５とは、Ｅ基板１５１のおもて面内におけるお互いの構造中心が、Ｅ基板１５１のおもて面の中心軸をはさんで互いに対称な位置に存在する。 The aforementioned annular structure formed in the aforementioned E unit cell 100E and the E coupling band structure 155 are such that the center of each other in the front surface of the E substrate 151 is the center of the front surface of the E substrate 151. They are located symmetrically across the axis.
図１８は、タイプ６の単位セル１００Ｆの鳥瞰図である。ｘｙｚ座標は図１８に示すように定められている。図１９は、タイプ６の単位セル１００Ｆの側面をｘ軸方向から見た側面図である。図２０は、電磁波プレートのタイプ６の単位セル１００Ｆの側面をｚ軸方向から見た側面図である。 FIG. 18 is a bird's-eye view of a type 6 unit cell 100F. The xyz coordinates are determined as shown in FIG. FIG. 19 is a side view of the side surface of the type 6 unit cell 100F as viewed from the x-axis direction. FIG. 20 is a side view of the side surface of the type 6 unit cell 100F of the electromagnetic wave plate as viewed from the z-axis direction.
タイプ６の単位セル１００Ｆは、Ｆ基板１６１と、Ｆ結合帯構造１６２とＦ非結合帯１６３とを有する。Ｆ結合帯構造１６２は、金属帯構造の一例であり、Ｆ非結合帯１６３は、金属パッチ構造の一例である。 The type 6 unit cell 100 </ b> F includes an F substrate 161, an F coupling band structure 162, and an F non-coupling band 163. The F coupling band structure 162 is an example of a metal band structure, and the F non-coupling band 163 is an example of a metal patch structure.
Ｆ基板１６１は、誘電体などの非導電性媒質で形成される基板である。 The F substrate 161 is a substrate formed of a nonconductive medium such as a dielectric.
Ｆ結合帯１６２は、Ｆ基板１６１のおもて面に位置する。Ｆ結合帯１６２は、基板のおもて面を端から端まで横切るように形成される。 The F coupling band 162 is located on the front surface of the F substrate 161. The F coupling band 162 is formed so as to cross the front surface of the substrate from end to end.
Ｆ非結合帯１６３は、Ｆ基板１６１の裏面に導体物質で形成される直線状の細線である。Ｆ非結合帯１６３は、前述のＦ結合帯１６２の長手方向に平行に形成される。Ｆ非結合帯１６３の幅は、Ｆ結合帯１６２の幅より狭い。 The F non-bonding band 163 is a straight thin line formed of a conductive material on the back surface of the F substrate 161. The F non-bonding band 163 is formed in parallel with the longitudinal direction of the F-bonding band 162 described above. The width of the F non-bonding band 163 is narrower than the width of the F bonding band 162.
以下に示す、ＺｓｅとＹｓｈとを用いて、電磁波プレートの設計を行う。 The electromagnetic wave plate is designed using Z se and Y sh shown below.
式（１）は、Ｙｓｈを表す式である。 Expression (1) is an expression representing Y sh .
式（２）は、Ｚｓｅを表す式である。 Expression (2) is an expression representing Z se .
ここで、Ｚｅは、
「入射電界Ｅ１に対して、これに比例する電気ダイポールモーメントｐeを境界に流れる電流とみなした場合に、入射電界E１とこの電流の電流密度Ｊｓ＝ｎ＾×［Ｈ２−Ｈ１］（ｎ＾はｎの上に＾がついていることを示す）の比で定義されるインピーダンス」
と定義される物理量である。
Where Z e is
“When the electric dipole moment pe proportional to the incident electric field E1 is regarded as a current flowing at the boundary, the incident electric field E1 and the current density of this current Js = n ^ × [H2-H1] (n ^ Impedance defined by the ratio of ^)
Is a physical quantity defined as
また、Ｚｍは、
「入射磁界H1に対して、これに比例する磁気ダイポールモーメントｐｍを境界に流れる磁流とみなした場合に、入射磁界H１とこの磁流の電流密度の比で定義されるインピーダンス」
と定義される物理量である。
なお、Ｈ２は、透過磁界を表す。
Z m is
“When the magnetic dipole moment pm proportional to the incident magnetic field H1 is regarded as a magnetic current flowing at the boundary, the impedance defined by the ratio of the incident magnetic field H1 and the current density of the magnetic current”
Is a physical quantity defined as
H2 represents a transmitted magnetic field.
電磁波プレートの設計は、前述のタイプ１からタイプ６の各単位セルに対して、構造パラメータの変化に対するＺｓｅとＹｓｈとの値を求めることで行われる。 The electromagnetic wave plate is designed by obtaining the values of Z se and Y sh with respect to the change of the structural parameter for each of the unit cells of type 1 to type 6 described above.
設計の具体例として、前述の構造パラメータに依存する前述のＺｓｅ及びＹｓｈの計算結果を示す。図３に示されているタイプ１単位セル１００Ａの構造パラメータｄｖを２．５ｍｍから３．５ｍｍまで変化させ、図３に示されているタイプ１単位セル１００Ａの構造パラメータｗｔを１．３ｍｍから１．５ｍｍまで変化させると、Ｚｓｅは−０．２４１ｍｍから―０．１３５ｍｍまで変化することが計算される。前述のｄｖを２．５ｍｍから３．５ｍｍまで変化させ、ｗｔを１．３ｍｍから１．５ｍｍまで変化させると、Ｙｓｈは―０．０５２ｍｍから―０．０３０５ｍｍまで変化することが計算される。尚、この計算において、タイプ１単位セルの基板１１１の比誘電率は３．０に設定され、誘電体損は０に設定され、基板の厚さは１．５２４ｍｍに設定された。さらに、タイプ１単位セルの基板１１１のおもて面と裏面とは１辺１４ｍｍの正方形に設定され、計算が行われた。また、計算は電磁波の周波数は５．８ＧＨｚとして計算が行われた。 As a specific example of the design, the calculation results of the above-mentioned Z se and Y sh depending on the above-described structural parameters are shown. The structural parameter dv of the type 1 unit cell 100A shown in FIG. 3 is changed from 2.5 mm to 3.5 mm, and the structural parameter wt of the type 1 unit cell 100A shown in FIG. changing to .5mm, Z se is computed to vary from -0.241mm to -0.135Mm. When the above dv is changed from 2.5 mm to 3.5 mm and wt is changed from 1.3 mm to 1.5 mm, it is calculated that Y sh changes from -0.052 mm to -0.0305 mm. In this calculation, the relative dielectric constant of the substrate 111 of the type 1 unit cell was set to 3.0, the dielectric loss was set to 0, and the thickness of the substrate was set to 1.524 mm. Further, the front surface and the back surface of the substrate 111 of the type 1 unit cell were set to a square with a side of 14 mm, and the calculation was performed. In addition, the calculation was performed assuming that the frequency of the electromagnetic wave was 5.8 GHz.
単位セルに対するＺｓｅとＹｓｈと値の算出は、タイプ１単位セル１００Ａについてだけ行われるものではなく、その他のタイプ２からタイプ６までの単位セルについても行われる。 The calculation of Z se , Y sh and value for the unit cell is not performed only for the type 1 unit cell 100A, but also for the other unit cells of type 2 to type 6.
図２１は、単位セルに対するＺｓｅ及びＹｓｈの値の算出を用いて、単位セルを並べた場合に、電磁波プレートのＺｓｅ及びＹｓｈがどのような空間変化を示すかを表した具体例である。計算時の各種条件は、前述の具体例と同じであり、計算時の条件は、基板の比誘電率が３．０、誘電体損が０、基板の厚さが１．５２４ｍｍであった。さらに、タイプ１単位セルの基板１１１のおもて面と裏面とは１辺１４ｍｍの正方形が設定され、計算が行われた。また、電磁波の周波数を５．８ＧＨｚとして、計算は行われた。 FIG. 21 is a specific example showing how the Zse and Ysh of the electromagnetic wave plate show the spatial change when the unit cells are arranged using the calculation of the values of Zse and Ysh for the unit cells. It is. Various conditions at the time of calculation were the same as those of the above-described specific example. The conditions at the time of calculation were a relative dielectric constant of the substrate of 3.0, a dielectric loss of 0, and a thickness of the substrate of 1.524 mm. Furthermore, a square having a side of 14 mm was set on the front surface and the back surface of the substrate 111 of the type 1 unit cell, and the calculation was performed. The calculation was performed with the frequency of the electromagnetic wave set to 5.8 GHz.
図２１は、単位セルを１次元的に並べた電磁波プレートに対するＺｓｅ及びＹｓｈの空間変化を表している。横軸のＮｏｄｅは、電磁波プレートの片側から順番に単位セルに対してつけた番号であり、横軸が空間座標を表す。 FIG. 21 shows a spatial change of Z se and Y sh for an electromagnetic wave plate in which unit cells are arranged one-dimensionally. Node on the horizontal axis is a number assigned to the unit cell in order from one side of the electromagnetic wave plate, and the horizontal axis represents spatial coordinates.
図２１に示されているＮｏｄｅ＝８のセルからＮｏｄｅ＝１４までの単位セルを、図２が具体的に表している。また、図２は、図２１に示されているＮｏｄｅ＝８の単位セルからＮｏｄｅ＝１４の単位セルまでが、いかに配置されているかを表している。図２の各単位セルの上に記載された数値がＮｏｄｅを表す。Ｎｏｄｅ＝８の単位セルは、タイプ１の単位セル１００Ａである。Ｎｏｄｅ＝９からＮｏｄｅ＝９からＮｏｄｅ＝１１までの単位セルは、タイプ６の単位セル１００Ｆである。Ｎｏｄｅ＝１２からＮｏｄｅ＝１４までの単位セルは、タイプ４の単位セル１００Ｄである。
図２に示されているＮｏｄｅ＝８からＮｏｄｅ＝１４までの単位セルのみで構成される具体的な単位構造を、以下「Ｔ１６４単位電磁波プレート」という。
FIG. 2 specifically shows the unit cells from Node = 8 to Node = 14 shown in FIG. Further, FIG. 2 shows how the unit cells of Node = 8 to Unit = 14 shown in FIG. 21 are arranged. A numerical value written on each unit cell in FIG. 2 represents Node. The unit cell of Node = 8 is a type 1 unit cell 100A. The unit cells from Node = 9 to Node = 9 to Node = 11 are type 6 unit cells 100F. The unit cells from Node = 12 to Node = 14 are type 4 unit cells 100D.
A specific unit structure including only unit cells from Node = 8 to Node = 14 shown in FIG. 2 is hereinafter referred to as “T164 unit electromagnetic wave plate”.
図２２は、前述のＴ１６４単位電磁波プレートを一次元方向に二つ並べた構造をもちいて、電磁波解析を行う際の解析空間を表している。図２２は、ｘ軸方向の長さが１９６ｍｍであり、ｙ軸方向の長さが４００ｍｍであり、ｚ軸方向の長さが１４ｍｍの解析空間を示している。シミュレーションではｘ軸方向及びｚ軸方向に周期境界条件を用いている。図２２は、前述の解析空間の中央に、Ｔ１６４電磁波プレートをｘ軸方向に２枚とｚ軸方向に１４枚とを並べた電磁波プレート（以下「計算用電磁波プレート」という。）が設置されていることを表している。図２２は、前述の電磁波プレートのおもて面に向かって平面波を入射する様を表している。 FIG. 22 shows an analysis space when performing electromagnetic wave analysis using a structure in which two T164 unit electromagnetic wave plates are arranged in a one-dimensional direction. FIG. 22 shows an analysis space in which the length in the x-axis direction is 196 mm, the length in the y-axis direction is 400 mm, and the length in the z-axis direction is 14 mm. In the simulation, periodic boundary conditions are used in the x-axis direction and the z-axis direction. In FIG. 22, an electromagnetic wave plate (hereinafter referred to as a “computational electromagnetic wave plate”) in which two T164 electromagnetic wave plates are arranged in the x-axis direction and 14 in the z-axis direction is installed in the center of the analysis space described above. It represents that. FIG. 22 shows a state in which a plane wave is incident toward the front surface of the electromagnetic wave plate.
図２３は、図２２に示された解析空間を用いたシミュレーションで使用された、各単位セル構造の構造パラメータの値を示している。図２３では、タイプ１の単位セル１００Ａは、構造パラメータとしてｄｖとｗｔを使用し、その値が、ｄｖ＝３．０６８８ｍｍとｗｔ＝３．３２６４ｍｍであったことを示す。タイプ６の単位セル１００Ｆは、図１８に記されている構造パラメータのｌとｗ６ｔとを使用し、単位セルごとに異なる値が与えられている。例えば、セル番号が９の単位セルでは、ｌ＝１２．１７４８ｍｍとｗ６ｔ＝３．３２６４ｍｍとであり、セル番号が１０の単位セルでは、ｌ＝１３．０ｍｍとｗ６ｔ＝５．０ｍｍとである。タイプ４の単位セル１００Ｄは、図１２に記されている構造パラメータのｗ４ｂとｗ４ｔとを使用し、単位セルごとに異なる値が与えられている。例えば、セル番号が１３の単位セルでは、ｗ４ｂ＝４．２０３７ｍｍとｗ４ｔ＝３．３８２４ｍｍとであり、セル番号が１４の単位セルでは、ｗ４ｂ＝４．２ｍｍとｗ４ｔ＝３．６０ｍｍとである。
各単位セルの表面及び裏面に形成される導体物質の厚さは、波長よりも十分に薄い厚さである。
FIG. 23 shows values of structure parameters of each unit cell structure used in the simulation using the analysis space shown in FIG. In FIG. 23, the type 1 unit cell 100A uses d v and w t as structural parameters, and the values are d v = 3.0688 mm and w t = 3.3264 mm. The type 6 unit cell 100F uses the structural parameters l and w6 t shown in FIG. 18, and is given different values for each unit cell. For example, in a unit cell with a cell number of 9, l = 12.1748 mm and w6 t = 3.3264 mm, and in a unit cell with a cell number of 10, l = 13.0 mm and w6 t = 5.0 mm is there. Unit cell 100D Type 4 uses a w4 b and w4 t of structural parameters which are described in Figure 12, different values are given for each unit cell. For example, in a unit cell with a cell number of 13, w4 b = 4.2037 mm and w4 t = 3.3824 mm, and in a unit cell with a cell number of 14, w4 b = 4.2 mm and w4 t = 3.60 mm. It is.
The thickness of the conductor material formed on the front and back surfaces of each unit cell is sufficiently thinner than the wavelength.
図２４は、図２２で表される解析空間を用いたシミュレーションによって算出された、前述の計算時電磁波プレートに入射した電磁波の強度分布を示している。計算では、基板の比誘電率は３．０、誘電体損は０、基板の厚さは１．５２４ｍｍであった。また、電磁波の周波数を５．８ＧＨｚとして、計算は行われた。また、計算では入射電磁波の入射方向は０ｄｅｇに設定され、反射方向は３０ｄｅｇに設定された。
前述の計算用電磁波プレートを用いることで、透過電磁波の指向性を図中左方向に２５度変化させることが可能であるとわかった。
FIG. 24 shows the intensity distribution of the electromagnetic wave incident on the above-described calculation electromagnetic wave plate, which is calculated by simulation using the analysis space shown in FIG. In the calculation, the relative dielectric constant of the substrate was 3.0, the dielectric loss was 0, and the thickness of the substrate was 1.524 mm. The calculation was performed with the frequency of the electromagnetic wave set to 5.8 GHz. In the calculation, the incident direction of the incident electromagnetic wave was set to 0 deg, and the reflection direction was set to 30 deg.
It was found that the directivity of transmitted electromagnetic waves can be changed 25 degrees in the left direction in the figure by using the above-described electromagnetic wave plate for calculation.
このことより、本願発明の電磁波変換プレートは、単位セルのおもて面に垂直な方向には基板を並べることなく、透過電磁波の指向性を２５°変化させる電磁波変換が可能であることがわかる。すなわち、本願発明の電磁波プレートは電磁波プレート一層で、電磁波変換が可能であるといえる。 From this, it can be seen that the electromagnetic wave conversion plate of the present invention can perform electromagnetic wave conversion by changing the directivity of the transmitted electromagnetic wave by 25 ° without arranging the substrates in the direction perpendicular to the front surface of the unit cell. . That is, it can be said that the electromagnetic wave plate of the present invention can convert electromagnetic waves in one electromagnetic wave plate.
図２５は、周波数を５．５５ＧＨｚにして上記シミュレーション行った結果の、透過電磁波の水平面の放射パターンを示す。図中赤い線が、本願発明の電磁波プレートを使用した場合であり、図中黒の線が、電磁波プレートがない場合の参考用データである。半値ビーム幅はほとんど変わらないまま、電磁波の放射方向のピークが―２１度方向に変化したことがわかる。 FIG. 25 shows a radiation pattern of the transmitted electromagnetic wave on the horizontal plane as a result of the above simulation performed at a frequency of 5.55 GHz. The red line in the figure is the case where the electromagnetic wave plate of the present invention is used, and the black line in the figure is the reference data when there is no electromagnetic wave plate. It can be seen that the peak in the radiation direction of the electromagnetic wave changed in the direction of -21 degrees while the half-value beam width remained almost unchanged.
＜変形例＞
電磁波変換プレート１は、複数の偏光方向に対応可能なように、複数の回転角度をもった単位セルから構成されてもよい。
例えば、前述のＴ１６４電磁波プレートのすべての単位セルを、ｙ軸を軸として９０°回転させた電磁波プレートを、前述のＴ１６４電磁波プレートと接合させて使用してもよい。この場合、電磁波プレートは、図２に示されている電磁波プレートが動作する入射電磁波の偏光とは直交する偏光をもつ入射電磁波によっても、動作する。
<Modification>
The electromagnetic wave conversion plate 1 may be composed of unit cells having a plurality of rotation angles so as to correspond to a plurality of polarization directions.
For example, an electromagnetic wave plate obtained by rotating all unit cells of the above-described T164 electromagnetic wave plate by 90 ° about the y axis may be used by joining the above T164 electromagnetic wave plate. In this case, the electromagnetic wave plate also operates by an incident electromagnetic wave having a polarization orthogonal to the polarization of the incident electromagnetic wave on which the electromagnetic wave plate shown in FIG. 2 operates.
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、前述のタイプ１の単位セル１、タイプ２の単位セル２、タイプ３の単位セル３、タイプ４の単位セル４、タイプ５の単位セル５又はタイプ６の単位セル６の少なくともいずれか一つを持つ電磁波プレートを作製することにより、電磁波プレートのプレート面に垂直な方向に上記単位セルを重ねる必要のない薄い電磁波プレートを作製することが可能となる。 According to at least one embodiment described above, the above-described type 1 unit cell 1, type 2 unit cell 2, type 3 unit cell 3, type 4 unit cell 4, type 5 unit cell 5 or type By producing an electromagnetic wave plate having at least one of the six unit cells 6, it is possible to produce a thin electromagnetic wave plate that does not require the unit cells to be stacked in a direction perpendicular to the plate surface of the electromagnetic wave plate. .
また、プレート面に垂直な方向に重ねる必要がないために、電磁波プレート作成のためのリソグラフィの工程を減らすことができる。 In addition, since it is not necessary to overlap in the direction perpendicular to the plate surface, the lithography process for creating the electromagnetic wave plate can be reduced.
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is defined only by the claims and their equivalents.
１…電磁波変換プレート， １１…単位構造， １００…単位セル， １００Ａ…タイプ１単位セル， １００Ｂ…タイプ２単位セル， １００Ｃ…タイプ３単位セル， １００Ｄ…タイプ４単位セル， １００Ｅ…タイプ５単位セル， １００Ｆ…タイプ６単位セル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electromagnetic wave conversion plate, 11 ... Unit structure, 100 ... Unit cell, 100A ... Type 1 unit cell, 100B ... Type 2 unit cell, 100C ... Type 3 unit cell, 100D ... Type 4 unit cell, 100E ... Type 5 unit cell , 100F ... Type 6 unit cell
Claims (6)
前記単位セルの少なくとも一つは、
電磁波が入射する面のうち最も広い平面をおもて面とする非導電性物質の基板と、
前記基板のおもて面を端から端まで横切り、長さ方向の一部に切れ目を有し、１辺の長さが前記電磁波の物質内波長である正方形より小さな断面を有し、導電性物質で形成され、線状構造を有するワイヤと、
前記ワイヤの切れ目に存在し、極板に垂直に前記ワイヤが結合されたコンデンサと、
前記ワイヤを含む前記基板おもて面に垂直な面に含まれ、前記コンデンサをスプリットリング共振器の切れ目とするスプリットリング共振器と、
を有する、電磁波変換プレート。 A plurality of unit cells are present in contact with the substrate side surfaces,
At least one of the unit cells is
A substrate of a non-conductive substance having the widest plane of the surface on which electromagnetic waves are incident as the front surface;
Crosses the front surface of the substrate from end to end, has a cut in a part in the length direction, and has a cross section smaller than a square whose side length is the wavelength within the substance of the electromagnetic wave, and is conductive. A wire formed of a substance and having a linear structure;
A capacitor present in the wire break and coupled to the wire perpendicular to the plate;
A split ring resonator included in a plane perpendicular to the front surface of the substrate including the wire, the capacitor being a break of the split ring resonator;
An electromagnetic wave conversion plate.
前記単位セルの少なくとも一つは、
電磁波が入射する面のうち最も広い平面をおもて面とする非導電性物質の基板と、
前記基板のおもて面を端から端まで横切り、長さ方向の一部に切れ目を有し、１辺の長さが前記電磁波の物質内波長である正方形より小さな断面を有し、導電性物質で構成され、線状構造を有する第一のワイヤと、
前記基板の裏面を端から端まで横切り、前記基板のおもて面に垂直で前記第一のワイヤを含む面内に第一のワイヤと平行に存在し、長さ方向の一部に切れ目を有し、１辺の長さが前記物質内波長の正方形より小さな断面を有し、導電性物質で構成され、線状構造を有する第二のワイヤと、
前記第一のワイヤの切れ目に存在して、極板に垂直に前記第一のワイヤが結合された第一のコンデンサと、
前記第二のワイヤの切れ目に存在して、極板に垂直に前記第二のワイヤが結合された第二のコンデンサと、
スプリットリング共振器において、前記第一のワイヤを含む前記基板おもて面に垂直な面に含まれ、前記第一のコンデンサ及び前記第二のコンデンサをスプリットリング共振器の切れ目とするスプリットリング共振器と、
を有する、電磁波変換プレート。 A plurality of unit cells are present in contact with the substrate side surfaces,
At least one of the unit cells is
A substrate of a non-conductive substance having the widest plane of the surface on which electromagnetic waves are incident as the front surface;
Crosses the front surface of the substrate from end to end, has a cut in a part in the length direction, and has a cross section smaller than a square whose side length is the wavelength within the substance of the electromagnetic wave, and is conductive. A first wire composed of a substance and having a linear structure;
Crosses the back surface of the substrate from end to end, exists in parallel to the first wire in a plane perpendicular to the front surface of the substrate and includes the first wire, and has a cut in a part in the length direction. A second wire having a cross-section with a side length smaller than the square of the wavelength within the substance, made of a conductive substance, and having a linear structure;
A first capacitor that is present in the cut of the first wire and in which the first wire is coupled perpendicularly to the electrode plate;
A second capacitor present in the cut of the second wire, wherein the second capacitor is coupled perpendicularly to the electrode plate;
In the split ring resonator, split ring resonance is included in a plane perpendicular to the front surface of the substrate including the first wire, and the first capacitor and the second capacitor are cut off from the split ring resonator. And
An electromagnetic wave conversion plate.
前記単位セルの少なくとも一つは、
電磁波が入射する面のうち最も広い平面をおもて面とする非導電性物質の基板と、
前記基板のおもて面に存在するコンデンサと、
前記コンデンサの極板と前記基板おもて面に垂直な面に含まれ、前記コンデンサをスプリットリング共振器の切れ目とするスプリットリング共振器と、
を有する、電磁波変換プレート。 A plurality of unit cells are present in contact with the substrate side surfaces,
At least one of the unit cells is
A substrate of a non-conductive substance having the widest plane of the surface on which electromagnetic waves are incident as the front surface;
A capacitor present on the front surface of the substrate;
A split ring resonator included in a plane perpendicular to the plate of the capacitor and the front surface of the substrate, wherein the capacitor is a break of the split ring resonator;
An electromagnetic wave conversion plate.
前記単位セルの少なくとも一つは、
電磁波が入射する面のうち最も広い平面をおもて面とする非導電性物質の基板と、
前記基板のおもて面に存在するコンデンサと、
前記コンデンサの極板と前記基板おもて面に垂直な面に含まれ、前記コンデンサをスプリットリング共振器の切れ目とするスプリットリング共振器と、
その長手方向が前記基板おもて面を端から端まで横切り、その幅が前記スプリットリング共振器のリングの断面に外接する長方形の最長の辺よりも広い、金属帯構造と、
を有し、
前記コンデンサと前記金属帯構造が、空間的に互いに独立に存在し、
前記スプリットリング共振器と前記金属帯構造が、空間的に互いに独立に存在する、電磁波変換プレート。 A plurality of unit cells are present in contact with the substrate side surfaces,
At least one of the unit cells is
A substrate of a non-conductive substance having the widest plane of the surface on which electromagnetic waves are incident as the front surface;
A capacitor present on the front surface of the substrate;
A split ring resonator included in a plane perpendicular to the plate of the capacitor and the front surface of the substrate, wherein the capacitor is a break of the split ring resonator;
A metal strip structure whose longitudinal direction traverses the substrate front surface from end to end and whose width is wider than the longest side of the rectangle circumscribing the cross section of the ring of the split ring resonator;
Have
The capacitor and the metal strip structure are spatially independent of each other;
The electromagnetic wave conversion plate, wherein the split ring resonator and the metal band structure are spatially independent of each other.
前記単位セルの少なくとも一つは、
電磁波が入射する面のうち最も広い平面をおもて面とする非導電性物質の基板と、
極板の一方が前記基板のおもて面に存在し、他方が前記基板の裏面に存在するコンデンサと、
前記コンデンサをスプリットリング共振器の切れ目とし、前記基板をおもて面から裏面へと貫く導電性物質の線によって前記基板の極板同士を結合するスプリットリング共振器と、
その長手方向が前記基板おもて面を端から端まで横切り、その長手方向が前記コンデンサの極板の長軸方向に平行に存在し、その幅が前記スプリットリング共振器のリングの断面に外接する長方形の最長の辺よりも広い、金属帯構造と、
を有し、
前記コンデンサと前記金属帯構造が、空間的に互いに独立に存在し、
前記スプリットリング共振器と前記金属帯構造が、空間的に互いに独立に存在する、電磁波変換プレート。 A plurality of unit cells are present in contact with the substrate side surfaces,
At least one of the unit cells is
A substrate of a non-conductive substance having the widest plane of the surface on which electromagnetic waves are incident as the front surface;
One of the electrode plates is present on the front surface of the substrate and the other is on the back surface of the substrate;
A split ring resonator that couples the plates of the substrate with a line of conductive material that penetrates the substrate from a front surface to a back surface, with the capacitor being a break in the split ring resonator;
Its longitudinal direction crosses the substrate front surface from end to end, its longitudinal direction exists parallel to the major axis direction of the capacitor plate, and its width circumscribes the cross section of the ring of the split ring resonator. A metal band structure wider than the longest side of the rectangle,
Have
The capacitor and the metal strip structure are spatially independent of each other;
The electromagnetic wave conversion plate, wherein the split ring resonator and the metal band structure are spatially independent of each other.
前記単位セルの少なくとも一つは、
電磁波が入射する面のうち最も広い平面をおもて面とする非導電性物質の基板と、
前記基板のおもて面を端から端まで横切り、導電性物質で形成され、線状構造を有する金属帯構造と、
外周に接することなく前記基板裏面に存在し、長手方向が前記金属帯構造に平行に存在し、その幅が、前記金属帯構造よりも狭い金属パッチ構造と、
を有する、電磁波変換プレート。 A plurality of unit cells are present in contact with the substrate side surfaces,
At least one of the unit cells is
A substrate of a non-conductive substance having the widest plane of the surface on which electromagnetic waves are incident as the front surface;
A metal strip structure that traverses the front surface of the substrate from end to end, is formed of a conductive material, and has a linear structure;
A metal patch structure that is present on the back surface of the substrate without being in contact with the outer periphery, a longitudinal direction thereof is parallel to the metal band structure, and a width thereof is narrower than the metal band structure;
An electromagnetic wave conversion plate.
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