更详细地说，形成为纵片部52和横片部53交替连续的角形的螺旋状。如图2和图4A所示，通过将与外端50连接的导体销54贯通第一介电层4与接地基板3连接，来将第一导体图案5的外端50与接地基板3电连接。更详细地说，将导体销54的一端部嵌入到形成于第一导体图案5的外端50的孔中，并且将导体销54的另一端部嵌入到形成于接地基板3的孔中，由此第一导体图案50的外端50与接地基板3电连接。
[0048]如图2和图3所示，第二介电层6是树脂板等绝缘体，以覆盖第一导体图案5的方式层叠。第二介电层6与其它单位单元2的第二介电层6为一体。在本实施方式中，第二介电层6是大小形成为EBG结构体I的大小的树脂板，即是与接地基板3、第一介电层4相同大小的树脂板。
[0049]第二导体图案7从中心部70到外端71是长条状的金属带片等导体。第二导体图案7形成为放射状，更详细地说，形成为四个线状部72从中心部70等角度(90度间隔)地延伸的十字状。在各线状部72的各个前端形成有边部73，该边部73与该线状部72交叉，构成第二导体图案7的外端71。边部73在其中点与线状部72的前端交叉。在本实施方式中，边部73与线状部72垂直。
[0050]如图2和图4B所示，通过将与中心部70连接的导体销74贯通第二介电层6与第一导体图案5的内端51连接，来将第二导体图案7的中心部70与第一导体图案5电连接。更详细地说，将导体销74的一端部嵌入到形成于第二导体图案7的中心部70的孔中，并且将导体销74的另一端部嵌入到形成于第一导体图案5的内端51的孔中，由此第二导体图案7的中心部70与第一导体图案7的内端51电连接。
[0051]此时，沿着第一导体图案5的外周配置第二导体图案7的各边部73。更详细地说，分别沿着第一导体图案5的最外周的一对纵片部52和最外周的一对横片部53配置第二导体图案7的边部73。各边部73与各个最外周的纵片部52和最外周的横片部53不重叠而配置在它们的外侧。各片部73的长度被形成为比各个最外周的纵片部52和最外周的横片部53短。
[0052]包括以上结构的单位单元2俯视时具有正方形状，通过将9个单位单元3配置为3行X3列的矩阵状来构成EBG结构体I。而且，在从第二导体图案7的边部73、线状部72、中心部70、导体销74、第一导体图案5的内端51经由外端50、导体销54、接地基板3以及相邻的导体销54到相邻的第二导体图案7的对应的边部73的路径上形成电感。在相邻的第二导体图案7的边部73彼此的间隔形成电容。该电感和电容构成LC并联谐振电路。也就是说，包含电感分量L和电容分量C的单位单元相邻，由此形成LC并联谐振电路。多个第二导体图案7 二维地排列，由此LC并联谐振电路也被二维地排列。LC并联谐振电路的排列结构在谐振频率下具有高阻抗特性，在EBG结构体I中形成带隙。
[0053]并且，形成电感的路径由于第一导体图案5而不只具有与接地基板3的主面垂直的分量，还具有与接地基板3的主面平行的分量。因此，本实施方式所涉及的EBG结构体I与现有的蘑菇型EBG结构体相比，路径长度变得非常长，电感分量L极大。另外，第二导体图案7中形成电容的外端71 (通过边部73)成为宽幅。因此，电容分量C也变大。并且，第二导体图案7中的与第一导体图案5区域重叠的部分成为窄幅的线状部72。因此，能够防止第一导体图案5所形成的磁场的大小由于第二导体图案7而减弱。由此，根据本实施方式所涉及的EBG结构体1，能够实现动作频率的大幅低频化。
[0054]实施例
[0055]进行用于确认本实施方式所涉及的EBG结构体I的效果的验证。将单位单元2的大小设为30mmX 30mm。使用了 I X I单元、3 X 3单元、5 X 5单元这三个EBG结构体I。而且，分别配置直径28_的环形天线并测定增益。
[0056]I X I单元的EBG结构体I的制作方法如下。准备两个30mmX 30mm的层叠材料，该层叠材料是将厚度18 μπι的铜膜层叠在厚度0.8mm的树脂基板的两面而得到的。对一个层叠材料的另一面的铜膜应用刻蚀、切削加工这样的现有的方法，形成第一导体图案5。另夕卜，在形成第一导体图案5之后或在形成第一导体图案5之前，钉入导体销54。接着，去除另一个层叠材料的一面的铜膜，使露出的该树脂基板的面覆盖一个层叠材料的另一面的铜膜(第一导体图案5)，从而使另一个层叠材料层叠在一个层叠材料上。然后，钉入导体销74。另外，在钉入导体销74之后或在去除另一个层叠材料的一面的铜膜的同时或在去除另一个层叠材料的一面的铜膜之前，对另一个层叠材料的另一面的铜膜应用刻蚀、切削加工这样的现有的方法。由此，形成第二导体图案7。S卩，一个层叠材料中的一面的铜膜成为接地基板3，树脂基板成为第一介电层4，加工后的另一面的铜膜成为第一导体图案5。另一个层叠材料中的树脂基板成为第二介电层6，加工后的另一面的铜膜成为第二导体图案7。
[0057]对于3X3单元，使用90mmX90mm的层叠材料。对一个层叠材料的另一面的铜膜实施加工以形成9个第一导体图案5。并且，对另一个层叠材料的另一面的铜膜实施加工以形成9个第二导体图案7。除了这些点以外，是与1X1单元相同的制作方法。
[0058]对于5X5单元，使用150mmX 150mm的层叠材料。对一个层叠材料的另一面的铜膜实施加工以形成25个第一导体图案5。并且，对另一个层叠材料的另一面的铜膜实施加工以形成25个第二导体图案7。除了这些点以外，是与1X1单元相同的制作方法。
[0059]图5A是表示I X I单元、3 X 3单元、5 X 5单元这三个EBG结构体I的各自的谐振频率(动作频率)的图表。横轴是“频率[MHz] ”，纵轴是“SII量级(Sll Magnitude) [dB] ”。确认出动作频率均在91MHz附近，能够理解在MHz水平的频带具有带隙特性。如上述那样，这是由第一导体图案5的电感分量L和第二导体图案7的边部73的电容分量C引起的。
[0060]本实施方式的EBG结构如上述那样，但本发明并不限于上述实施方式，在本发明的设想范围内能够适当地进行设计变更。另外，本发明的作用效果也并不限于上述实施方式。
[0061]S卩，本次公开的实施方式应被认为以全部点进行示例而非进行限制。本发明的范围并不是由上述说明示出，而是由权利要求的范围示出。另外，认为在本发明的范围内包含与权利要求的范围等同的含义以及在范围内的全部变更。
[0062]例如，在上述实施方式中，在单位单元2设置第一导体图案5和第二导体图案7，但并不限于此。如从图5B的图表(横轴为“频率[MHz]”、纵轴为“S21量级(S21 Magnitude)[dB]”)可知的那样，确认出即使没有第二导体图案7，也能够在MHz水平的频带具有带隙特性，因此本发明也包含不具有第二导体图案7的EBG结构。但是，如从图5B可知的那样，在具有第二导体图案7的情况下增益得到进一步改善，因此优选的是具有第二导体图案7。
[0063]另外，本发明所涉及的EBG结构并不限于上述实施方式。例如如图6所示，也可以是第二导体图案7的边部73更长而电容分量C更大。如图7所示，第一导体图案7也可以是圆形的螺旋状。如图8所示，也可以是四角形以外的多角形(三角形、五角形、六角形、八角形等，图8是六角形)。此外，在多角形的情况下，第二导体图案7的线状部72和边部73与其角数对应。
[0064]另外，在上述实施方式中形成为在相邻的第二导体图案7的边部的间隔形成电容，但并不限于此。也可以在路径上设置电容。
[0065]另外，为了得到更大的电感分量L，也可以隔着介电层层叠多个第一导体图案5。在这种情况下，为了避免磁场相互抵消，将螺旋的卷绕方向设为在层叠方向相邻的第一导体图案中相反。例如，在(隔着介电层)层叠三层第一导体图案5的情况下，接地基板3侧的第一导体图案5与第二导体图案7侧的第一导体图案5为相同的卷绕方向，他们之间的第一导体图案5为相反的卷绕方向。而且，层叠方向上相邻的第一导体图案的外端50彼此或内端51彼此(经由导体销)电连接。
[0066]将相邻的第二导体图案7的边部73设为所谓的叉指结构，即在宽度方向具有间隔地形成多个凸部，将凸部与对方的边部的凹部相向配置或配置在凹部内，由此能够进一步增加电容分量C。
[0067]产业h的可利用件
[0068]本发明能够应用于要求在MHz水平、KHz水平的频带具有带隙特性的例如无线电力传输的天线用的接地面。
【主权项】
1.一种电磁场带隙结构，具备: 接地基板； 介电层，其层叠在该接地基板上；以及 导体图案，其层叠在该介电层上，具有一端和另一端，该一端与上述接地基板电连接。2.一种电磁场带隙结构，具备: 接地基板； 第一介电层，其层叠在该接地基板上； 第一导体图案，其层叠在该第一介电层上，具有外端和内端，该外端与上述接地基板电连接； 第二介电层，其层叠在该第一导体图案上；以及 第二导体图案，其层叠在该第二介电层上，具有中心部和外端，该中心部与上述第一导体图案的上述内端电连接。3.根据权利要求2所述的电磁场带隙结构，其特征在于， 上述第一导体图案形成为螺旋状。4.根据权利要求2或3所述的电磁场带隙结构，其特征在于， 上述第二导体图案具备:从上述中心部放射状延伸的线状部；以及边部，其与该线状部的各个前端交叉，并构成上述外端。5.根据权利要求4所述的电磁场带隙结构，其特征在于， 上述边部沿着上述第一导体图案的外周并且配置在上述第一导体图案的外侧。6.根据权利要求4或5所述的电磁场带隙结构，其特征在于， 多个第一导体图案配置为矩阵状，并且多个第二导体图案以相邻的第二导体图案的上述边部彼此相向的方式配置为矩阵状。
【专利摘要】本发明所涉及的EBG结构具备：接地基板；第一介电层，其层叠在该接地基板上；第一导体图案，其层叠在该第一介电层上，具有外端和内端，该外端与接地基板电连接；第二介电层，其层叠在该第一导体图案上；以及第二导体图案，其层叠在该第二介电层上，具有中心部和外端，该中心部与第一导体图案的内端电连接。
【IPC分类】H05K1/02, H01Q15/14, H01Q1/52
【公开号】CN105164855
【申请号】CN201480024575
【发明人】上田哲也, 畑中武蔵
【申请人】日东电工株式会社
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2014年5月28日
【公告号】WO2014192784A1