特許 6048268 電磁波伝搬制御装置及び電磁波伝搬制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6048268

(24)【登録日】2016年12月2日

(45)【発行日】2016年12月21日

(54)【発明の名称】電磁波伝搬制御装置及び電磁波伝搬制御方法

(51)【国際特許分類】

   H01Q 15/14 20060101AFI20161212BHJP

   H01Q 15/02 20060101ALI20161212BHJP

   H05H 1/46 20060101ALN20161212BHJP

   H05H 1/24 20060101ALN20161212BHJP

【ＦＩ】

   H01Q15/14

   H01Q15/02

   !H05H1/46 B

   !H05H1/24

【請求項の数】13

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2013-65380(P2013-65380)

(22)【出願日】2013年3月27日

(65)【公開番号】特開2014-192651(P2014-192651A)

(43)【公開日】2014年10月6日

【審査請求日】2015年11月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092152

【弁理士】

【氏名又は名称】服部 毅巖

(72)【発明者】

【氏名】大久保 裕

(72)【発明者】

【氏名】藤井 孝郎

(72)【発明者】

【氏名】赤瀬川 章彦

【審査官】 岩井 一央

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００７／０００９８９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−１５１６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１２７５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０１６０７２４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００２５５６５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ １５／００−１９／３２

Ｈ０５Ｈ １／００− １／５４

Ｇ０１Ｎ ２１／００−２１／９５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筺体内にプラズマを発生するプラズマ発生部が、複数束ねられて形成されている電磁波伝搬制御部と、
前記プラズマ発生部の駆動電圧を制御する駆動電圧制御部と、
前記電磁波伝搬制御部を透過した第１の電磁波または前記電磁波伝搬制御部で屈折した第２の電磁波の周波数及び強度を検出する電磁波検出部と、を有し、
前記電磁波伝搬制御部は、前記駆動電圧に基づいた密度のプラズマを前記筺体内に発生して、前記筺体内に入射される第３の電磁波の伝搬を制御し、
前記駆動電圧制御部は、前記電磁波検出部で検出された前記周波数及び前記強度に基づき、前記電磁波伝搬制御部での反射波、透過波、または屈折波の何れかの強度が大きくなるように、前記駆動電圧を調整する、ことを特徴とする電磁波伝搬制御装置。

【請求項2】

前記駆動電圧制御部は、前記第３の電磁波の周波数に応じ、前記電磁波伝搬制御部が、前記第３の電磁波を反射、吸収、屈折または透過するように、前記駆動電圧を制御することを特徴とする請求項１に記載の電磁波伝搬制御装置。

【請求項3】

前記電磁波伝搬制御部は、前記第３の電磁波の入射面とは反対側の面に反射体が設けられており、前記入射面と、前記反対側の面との距離は、前記第３の電磁波の波長の１／２または１／４であり、
前記駆動電圧制御部は、前記入射面で前記第３の電磁波を、前記距離が前記第３の電磁波の波長の１／２のときは増加、１／４のときは減少させるように反射、透過する境界のプラズマを前記プラズマ発生部に発生させるように、前記駆動電圧を調整することを特徴とする請求項１または２に記載の電磁波伝搬制御装置。

【請求項4】

前記プラズマ発生部で発生するプラズマに磁界をかける磁気発生部を有し、
前記電磁波伝搬制御部は、磁界がかけられたプラズマにより、前記第３の電磁波から、左回りと右回りの偏波面を有する円偏波を生じさせる、ことを特徴とする請求項１または２に記載の電磁波伝搬制御装置。

【請求項5】

前記駆動電圧を変調する変調部を有し、
前記電磁波伝搬制御部は、変調された駆動電圧によって発生するプラズマにより、前記第３の電磁波に対する前記電磁波伝搬制御部での前記反射波、前記透過波または前記屈折波を変調する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の電磁波伝搬制御装置。

【請求項6】

前記駆動電圧制御部は、前記駆動電圧を制御して、プラズマによる八木アンテナパターンを前記電磁波伝搬制御部に形成させることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁波伝搬制御装置。

【請求項7】

前記駆動電圧制御部は、前記駆動電圧を制御して、プラズマによるメタマテリアルパターンを前記電磁波伝搬制御部に形成させることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁波伝搬制御装置。

【請求項8】

前記電磁波伝搬制御部は膜状に複数多層化されて配置されており、隣接する２つの前記電磁波伝搬制御部における前記第３の電磁波の入射面間の距離は、前記第３の電磁波の波長の１／４であり、
前記駆動電圧制御部は、各層の前記電磁波伝搬制御部に供給する駆動電圧を制御し、各層の前記電磁波伝搬制御部で、前記第３の電磁波を反射、吸収、屈折または透過させ、前記第３の電磁波の前記反射波を減衰させることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁波伝搬制御装置。

【請求項9】

前記電磁波伝搬制御部は膜状に複数多層化されて配置されており、
前記駆動電圧制御部は、各層の前記電磁波伝搬制御部に供給する駆動電圧を制御し、前記第３の電磁波を反射する層を、複数の前記電磁波伝搬制御部の並び順方向または前記並び順方向とは逆方向に変化させて、前記第３の電磁波をドップラーシフトさせることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁波伝搬制御装置。

【請求項10】

前記電磁波伝搬制御部は膜状に複数多層化されて配置されており、
前記駆動電圧制御部は、各層の前記電磁波伝搬制御部に供給する駆動電圧を制御し、複数の前記電磁波伝搬制御部のうち、前記第３の電磁波を反射する層をランダムに変化させて、前記第３の電磁波のドップラーシフトをランダムにさせることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁波伝搬制御装置。

【請求項11】

前記電磁波伝搬制御部は、前記プラズマ発生部が複数束ねられて、コーナリフレクタ形状を形成していることを特徴とする請求項１に記載の電磁波伝搬制御装置。

【請求項12】

前記電磁波伝搬制御部は、球状に成形された膜状の前記プラズマ発生部が複数、入れ子状に束ねられて形成されており、
前記駆動電圧制御部は、前記電磁波伝搬制御部を、ルネベルグレンズとして機能するように各前記プラズマ発生部に供給する前記駆動電圧を制御する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の電磁波伝搬制御装置。

【請求項13】

駆動電圧制御部が、筺体内にプラズマを発生するプラズマ発生部が複数束ねられて形成されている電磁波伝搬制御部に対して印加する駆動電圧を制御し、
電磁波検出部が、前記電磁波伝搬制御部を透過した第１の電磁波または前記電磁波伝搬制御部で屈折した第２の電磁波の周波数及び強度を検出し、
前記電磁波伝搬制御部が、前記駆動電圧に基づいた密度のプラズマを前記筺体内に発生して、前記筺体内に入射される第３の電磁波の伝搬を制御し、
前記駆動電圧制御部が、前記電磁波検出部で検出された前記周波数及び前記強度に基づき、前記電磁波伝搬制御部での反射波、透過波、または屈折波の何れかの強度が大きくなるように、前記駆動電圧を調整する、
ことを特徴とする電磁波伝搬制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁波伝搬制御装置及び電磁波伝搬制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、高周波回路などにおける伝送路中の電磁波の伝搬を、プラズマを用いて制御する技術がある。
一方、空間中における電磁波の伝搬の制御には、電磁波を反射する反射体または電磁波を吸収する吸収体、レンズなどが用いられていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−９６７１２号公報

【特許文献2】特開２００２−３４３５９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、空間中における電磁波の伝搬の制御には、電磁波の周波数や入射角度など、入射電磁波の諸元に対応した形状、構成または材質を有する反射体、吸収体、レンズなどを用いなければならない。そのため、制御対象とする入射電磁波の諸元が変わると、反射体、吸収体、レンズなどを、入射電磁波の諸元に応じた特性を有するものに入れ替え、再配置することになるため、電磁波伝搬の環境特性の変化または、収集するデータの一貫性、再現性に問題がある。このように、入射される電磁波の諸元に応じた精度のよい伝搬制御は困難である。

【0005】

１つの側面では、本発明は、電磁波の諸元に応じた伝搬制御を高精度で行うことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一態様では、筺体内にプラズマを発生するプラズマ発生部が、複数束ねられて形成されている電磁波伝搬制御部と、前記プラズマ発生部の駆動電圧を制御する駆動電圧制御部と、を有し、前記電磁波伝搬制御部は、前記駆動電圧に基づいた密度のプラズマを前記筺体内に発生して、前記筺体内に入射される電磁波の伝搬を制御する、電磁波伝搬制御装置が提供される。

【0007】

また、発明の一観点によれば、駆動電圧制御部が、筺体内にプラズマを発生するプラズマ発生部が複数束ねられて形成されている電磁波伝搬制御部に対して印加する駆動電圧を制御し、前記電磁波伝搬制御部が、前記駆動電圧に基づいた密度のプラズマを前記筺体内に発生して、前記筺体内に入射される電磁波の伝搬を制御する、電磁波伝搬制御方法が提供される。

【発明の効果】

【0008】

実施態様における電磁波伝搬制御装置及び電磁波伝搬制御方法によれば、電磁波の諸元に応じた伝搬制御を高精度で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。

【図2】電磁波伝搬制御方法の一例の流れを示すフローチャートである。

【図3】第２の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。

【図4】第３の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。

【図5】第４の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。

【図6】図５のＡ−Ａ線における電磁波伝搬制御部の断面を示す図である。

【図7】第５の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。

【図8】図７のＡ−Ａ線における電磁波伝搬制御部の断面を示す図である。

【図9】第６の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。

【図10】第７の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。

【図11】第８の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。

【図12】八木アンテナパターンの例を説明する図である。

【図13】第９の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である

【図14】第１０の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。

【図15】図１４のＡ−Ａ線における電磁波伝搬制御部の断面を示す図である。

【図16】複数の電磁波伝搬制御部の制御例を示す図である。

【図17】第１１の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。

【図18】複数の電磁波伝搬制御部の１つ目の制御例を示す図である。

【図19】複数の電磁波伝搬制御部の２つ目の制御例を示す図である。

【図20】第１２の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。

【図21】図２０のＡ−Ａ線における電磁波伝搬制御部の断面を示す図である。

【図22】電磁波伝搬制御部による電磁波の制御例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。

【0011】

電磁波伝搬制御装置１は、電磁波伝搬制御部２、駆動電圧制御部３、駆動電圧生成部４を有する。
電磁波伝搬制御部２は、プラズマ発生部１０が複数束ねられた構造となっている。図１の例では、プラズマ発生部１０は、膜状に複数束ねられている。プラズマ発生部１０は、電極１１，１２を有し、電極１１，１２間に印加される駆動電圧に応じて、筺体１３内にプラズマを発生する。なお、筺体１３内には、放電しやすくするために所定の圧力でアルゴンなどのガスが封入されていてもよい。

【0012】

筺体１３として、たとえば、ガラス管などが適用できる。筺体１３としてプラスチック材などを用いてもよいが、筺体１３が劣化してプラズマ発生時にガスを発生することを避けるために、プラズマとの反応性が小さい材質（ガラスなど）を用いることが好ましい。

【0013】

駆動電圧制御部３は、プラズマ発生部１０の駆動電圧を制御する。なお、駆動電圧制御部３は、束ねられた複数のプラズマ発生部１０に同じ駆動電圧を供給するように制御してもよいし、異なる駆動電圧を供給するように制御してもよい。前者のように制御する場合、各プラズマ発生部１０の電極１１，１２は、隣接するプラズマ発生部の電極と電気的に接続されていてもよい。後者のように制御する場合、各プラズマ発生部１０の電極１１，１２は、隣接するプラズマ発生部の電極とは電気的に絶縁される。

【0014】

駆動電圧生成部４は、駆動電圧制御部３の制御のもと、プラズマ発生部１０の駆動電圧を生成して、プラズマ発生部１０に供給する。
このような電磁波伝搬制御装置１では、電磁波伝搬制御部２は、駆動電圧に基づいた密度のプラズマを発生して、筺体１３内に入射される電磁波の伝搬を制御する。プラズマ発生部１０で発生するプラズマの周波数は、プラズマ密度に依存する。

【0015】

プラズマ密度Ｎと、プラズマ周波数ｆの関係は、以下の式（１）で表される。

【0016】

【数1】

【0017】

式（１）において、ｆ_pはプラズマ周波数［Ｈｚ］、ｅは電子の電荷（１．６０２×１０^-19［Ｃ］）、Ｎはプラズマ密度［ｍ^-3］、ｍは電子の質量（９．１０７×１０^-31［ｋｇ］）、ε₀は真空の誘電率（８．８５４×１０^-12［Ｆ／ｍ］）である。

【0018】

たとえば、プラズマ発生部１０として蛍光灯に近いものを想定する。蛍光灯のプラズマ発生条件は、駆動電圧が１００Ｖ（ただし安定器などでプラズマ発生電圧（２００〜３００Ｖ程度）まで昇圧される）、ガス成分がアルゴンと水銀、ガス圧が（２〜４ｈＰａ）、プラズマ密度Ｎが、約１０¹⁷ｍ^-3のオーダである。

【0019】

このようなプラズマ密度Ｎの値の場合、式（１）からプラズマ周波数ｆ_pを見積もると、約２．８ＧＨｚとなる。
上記のような条件で、電磁波伝搬制御部２の各プラズマ発生部１０が、たとえば、２．８ＧＨｚのプラズマ周波数ｆ_pのプラズマを発生した場合、入射される電磁波ｗ１の周波数が２．８ＧＨｚより小さい場合には、電磁波伝搬制御部２は、電磁波ｗ１を、たとえば、矢印Ａ１方向に反射させる。入射される電磁波ｗ１の周波数が２．８ＧＨｚより大きい場合には、電磁波伝搬制御部２は、電磁波ｗ１を、たとえば、矢印Ａ２方向に透過または屈折させる。入射される電磁波ｗ１の周波数が２．８ＧＨｚまたはその近傍のときは、電磁波伝搬制御部２は、電磁波ｗ１とプラズマとの共振により電磁波ｗ１を、電磁波伝搬制御部２内に閉じ込める。言い換えると、電磁波伝搬制御部２が電磁波ｗ１を吸収する。

【0020】

プラズマ密度は、プラズマ発生電圧を変えることにより、つまり駆動電圧を変化させることにより変化させることができる。たとえば、電圧が高いほどプラズマ密度が高くなる。そのため、駆動電圧制御部３が、駆動電圧を変化させることにより、電磁波伝搬制御部２は、所望の周波数の電磁波に対して、透過、屈折、反射または吸収を行うことができるようになる。

【0021】

以下、本実施の形態の電磁波伝搬制御装置１の動作（電磁波伝搬制御方法）の例をまとめる。
図２は、電磁波伝搬制御方法の一例の流れを示すフローチャートである。

【0022】

まず、駆動電圧制御部３が、電磁波伝搬制御部２に対して印加する駆動電圧を制御（設定）する（ステップＳ１）。ここでは、たとえば、制御対象の電磁波ｗ１の周波数に応じた設定が行われる。たとえば、電磁波ｗ１を電磁波伝搬制御部２で反射させたい場合、駆動電圧制御部３は、電磁波ｗ１の周波数よりも大きいプラズマ周波数のプラズマを発生させるように駆動電圧を制御する。電磁波ｗ１を電磁波伝搬制御部２で透過または屈折させたい場合、駆動電圧制御部３は、電磁波ｗ１の周波数よりも小さいプラズマ周波数のプラズマを発生させる、またはプラズマを発生させないように駆動電圧を制御する。電磁波ｗ１を電磁波伝搬制御部２で吸収させたい場合、駆動電圧制御部３は、電磁波ｗ１の周波数と同じまたはその近傍のプラズマ周波数のプラズマを発生させるように駆動電圧を制御する。

【0023】

そして、電磁波伝搬制御部２が、駆動電圧に基づいた密度のプラズマを筺体１３内に発生し（駆動電圧がプラズマ発生電圧より低い場合は、非発生）、筺体１３内に入射される電磁波の伝搬（反射、吸収、屈折または透過）を制御する（ステップＳ２）。

【0024】

なお、このような制御の流れは、以降に示す種々の実施の形態でもほぼ同様である。
このように、本実施の形態の電磁波伝搬制御装置１によれば、入射される電磁波の諸元に対応した形状、構成または材質を有する反射体、吸収体、レンズなどを用いずとも、駆動電圧を制御することで電磁波の諸元に応じた伝搬制御が行える。そのため、電磁波伝搬の環境特性に影響を与えずに収集するデータの一貫性、再現性を従来よりも向上でき、入射する電磁波の諸元に応じた精度のよい伝搬制御が可能となる。

【0025】

なお、このような電磁波伝搬制御装置１は、艦船、航空機、車両などに適用可能である。たとえば、無線機器の混信やレーダ間の干渉などを防止するために、特定周波数以外の電磁波を吸収または透過させる、などの用途に用いられる。

【0026】

（第２の実施の形態）
図３は、第２の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。
第２の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ａにおいて、電磁波伝搬制御部２ａは、三角形３面によるコーナリフレクタ形状に形成されている。

【0027】

各面は、図３に示されているように長さの異なる複数のプラズマ発生部１０ａが束ねられて形成されている。各プラズマ発生部１０ａは、図１に示したプラズマ発生部１０と同様に、電極１１ａ，１２ａを有し、筺体１３ａ内にプラズマを発生する。電極１１ａ，１２ａには、駆動電圧制御部３の制御のもと駆動電圧生成部４によって駆動電圧が印加される。

【0028】

コーナリフレクタは、入射される電磁波を元の方向へ反射させる諸元を有するものである。本実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ａでは、駆動電圧制御部３により駆動電圧を制御し、プラズマ発生部１０ａで発生するプラズマの密度を可変する。これにより、電磁波伝搬制御部２ａは、入射される電磁波ｗ２を、元の方向（たとえば、矢印Ａ１方向）に反射するだけでなく、たとえば、矢印Ａ２，Ａ３方向に透過または屈折したり、吸収したりすることができる。

【0029】

駆動電圧制御部３は、駆動電圧を制御してプラズマ発生部１０ａで発生するプラズマ密度を可変させ、電磁波伝搬制御部２ａに入射される電磁波ｗ２の周波数よりも高い周波数のプラズマを発生させることで、電磁波ｗ２を反射させることができる。また、駆動電圧制御部３は、プラズマ発生部１０ａに電磁波ｗ２の周波数よりも低い周波数のプラズマを発生、またはプラズマ発生部１０ａをオフ（駆動電圧＝０Ｖ）させることで、電磁波ｗ２を屈折または透過させることができる。なお、プラズマ密度とプラズマの周波数との関係は前述した式（１）の通りである。

【0030】

このように、第２の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ａにおいても、駆動電圧制御部３が、駆動電圧を変化させることにより、電磁波伝搬制御部２ａは、所望の周波数の電磁波に対して、透過、屈折、反射、吸収を行うことができるようになる。そのため、第１の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１と同様の効果が得られる。

【0031】

なお、コーナリフレクタ形状は、図３に示したものに限られず、プラズマ発生部１０ａを複数束ねた四角形の膜状構造を組み合わせものであってもよい。
（第３の実施の形態）
図４は、第３の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。図４において、第１の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１と同様の要素については、同一符号を付している。

【0032】

第３の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ｂは、アンテナ５で電磁波伝搬制御部２を透過または電磁波伝搬制御部２で屈折した電磁波ｗ３ａ，ｗ３ｂを検出し、電磁波ｗ３ａ，ｗ３ｂの周波数や強度（レベル）を測定する電磁波検出部６を有する。電磁波検出部６は、たとえば、同調回路や検波回路などを含む受信器、または周波数分析器などである。

【0033】

電磁波伝搬制御部２に入射される電磁波ｗ３を反射させる場合、駆動電圧制御部３ｂは、電磁波検出部６での透過波である電磁波ｗ３ａの周波数とレベルの測定結果に基づき、電磁波ｗ３ａのレベルが最小（または閾値以下）になるように、駆動電圧を制御する。

【0034】

透過波のレベルを小さくするには、駆動電圧を大きくすればよい。駆動電圧を大きくすると、プラズマ密度が高くなり、式（１）の関係からプラズマ周波数が大きくなるためである。これにより、たとえば、矢印Ａ１方向に反射する電磁波ｗ３のレベルを大きくすることができる。

【0035】

一方、電磁波ｗ３を透過させる場合、駆動電圧制御部３ｂは、たとえば、駆動電圧を０Ｖにして、電磁波伝搬制御部２でプラズマを発生させないようにすればよい。これにより、矢印Ａ２方向に透過する電磁波ｗ３ａのレベルが最大となる。

【0036】

また、電磁波ｗ３を、たとえば、矢印Ａ３方向に屈折させる場合、駆動電圧制御部３ｂは、電磁波検出部６での電磁波ｗ３ｂの周波数とレベルの測定結果に基づき、電磁波ｗ３ｂのレベルが最大（または閾値以上）になるように、駆動電圧を制御する。これにより、矢印Ａ３方向に屈折する電磁波ｗ３ａのレベルを大きくすることができる。

【0037】

以上のような電磁波伝搬制御装置１ｂによれば、前述の電磁波伝搬制御装置１と同様の効果が得られる。さらに、電磁波伝搬制御装置１ｂによれば、電磁波伝搬制御部２を通り抜けた電磁波ｗ３ａ，ｗ３ｂのレベルをもとに、反射波、透過波または屈折波のレベルを選択的に自動的に強めたり、弱めたりすることができる。

【0038】

（第４の実施の形態）
図５は、第４の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。図４において、第１の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１と同様の要素については、同一符号を付している。

【0039】

第４の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ｃにおける、電磁波伝搬制御部２ｃは、電磁波の入射面とは反対側の面に反射体２０が設けられている。
反射体２０は、たとえば、アルミニウム、鉄、銅などの金属など、目的とする周波数の電磁波を反射する物質が用いられる。電磁波伝搬制御部２ｃが、航空機や船舶などの機体に取り付けられる場合には、その機体を反射体２０としてもよい。

【0040】

図６は、図５のＡ−Ａ線における電磁波伝搬制御部の断面を示す図である。
電磁波伝搬制御部２ｃのプラズマ発生部１０ｃは、電極１１ｃ，１２ｃ、筺体１３ｃを有する。ここで、筺体１３ｃの厚さ、すなわち、電磁波伝搬制御部２ｃにおける電磁波の入射面と、反射体２０間の距離ｄ１は、制御対象の電磁波ｗ４の波長λの１／２である。

【0041】

第４の実施の形態において、駆動電圧制御部３は、制御対象の周波数の電磁波の半分のレベルがプラズマ発生部１０ｃでの入射面で反射し、半分のレベルがプラズマ発生部１０ｃを透過するように、駆動電圧を調整してプラズマを発生させる。なお、そのような駆動電圧は、たとえば、反射体２０がない状態で予め求めておく（たとえば、図４に示した電磁波検出部６などを用いることで、透過波のレベルが最大値の半分のときの駆動電圧が求められる）。

【0042】

これにより、プラズマ発生時には、プラズマ発生部１０ｃにおける電磁波ｗ４の入射面での反射波（入射波に対し１８０度の位相がずれている波）と、プラズマ発生部１０ｃを透過した電磁波が反射体２０で反射されることによる反射波とが生じる。

【0043】

ここで、図６に示したような距離ｄ１が、電磁波伝搬制御部２ｃに入射される電磁波ｗ４の波長λの１／２であるため、プラズマ発生部１０ｃによる反射波と、プラズマ発生部１０ｃを透過して反射体２０で反射した反射波とが同相で重なり合う。そのため、反射波のレベルを強めることができる。

【0044】

このように、第４の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ｃによれば、特定の周波数（波長）の電磁波に対して、反射波のレベルを強めるような伝搬制御が可能となる。
（第５の実施の形態）
図７は、第５の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。図７において、第４の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ｃと同様の要素については、同一符号を付している。

【0045】

第５の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ｄにおける、電磁波伝搬制御部２ｄも、電磁波の入射面とは反対側の面に反射体２０が設けられている。
図８は、図７のＡ−Ａ線における電磁波伝搬制御部の断面を示す図である。

【0046】

電磁波伝搬制御部２ｄのプラズマ発生部１０ｄは、電極１１ｄ，１２ｄ、筺体１３ｄを有する。ここで、筺体１３ｄの厚さ、すなわち、電磁波伝搬制御部２ｄにおける電磁波の入射面と、反射体２０間の距離ｄ２は、制御対象の電磁波ｗ５の波長λの１／４である。

【0047】

第５の実施の形態においても、駆動電圧制御部３は、制御対象の周波数の電磁波の半分のレベルがプラズマ発生部１０ｄでの入射面で反射し、半分のレベルがプラズマ発生部１０ｄを透過するように、駆動電圧を調整してプラズマを発生させる。

【0048】

これにより、プラズマ発生時には、プラズマ発生部１０ｄにおける電磁波ｗ５の入射面での反射波と、プラズマ発生部１０ｄを透過した電磁波が反射体２０で反射されることによる反射波とが生じる。

【0049】

ここで、本実施の形態では図８に示したように距離ｄ２が、電磁波伝搬制御部２ｄに入射される電磁波ｗ５の波長λの１／４であるため、プラズマ発生部１０ｄによる反射波と、プラズマ発生部１０ｄを透過して反射体２０で反射した反射波とが逆相で重なり合う。そのため、反射波の強度を弱めることができる。

【0050】

このように、第５の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ｄによれば、特定の周波数（波長）の電磁波に対して、反射波のレベルを弱める（入射電磁波を吸収する）ような伝搬制御が可能となる。

【0051】

（第６の実施の形態）
図９は、第６の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。図９において、第１の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１と同様の要素については、同一符号を付している。

【0052】

第６の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ｅは、電磁波伝搬制御部２で発生するプラズマに対して磁界をかける磁気発生部７を有する。磁気発生部７としては、たとえば、電磁石などが用いられる。矢印ｍｇは、磁界が加えられる方向の一例を示している。図９の例では、膜状の電磁波伝搬制御部２の厚み方向から、プラズマ発生部１０の筺体１３内に対して磁界が加えられている。

【0053】

前述したように、入射される電磁波ｗ６を反射、吸収、屈折または透過させるかは、駆動電圧制御部３によって制御される。
プラズマ発生部１０に対して磁界が加えられていない場合、直線偏波の電磁波ｗ６が電磁波伝搬制御部２に入射されると、筺体１３内に発生されるプラズマは直線状に振動する。このとき、磁気発生部７による磁界がプラズマにかかると、プラズマは左右に回転することから電磁波ｗ６が影響を受け、偏波面が左回りと、右回りの円偏波が生じる。

【0054】

この左右の円偏波の電磁波は、プラズマ内で伝搬速度が異なるため、互いに同相となり強め合う場合と、互いに逆相となり弱め合う場合があることから、反射波ｗ６ａや透過波ｗ６ｂ（または屈折波）にフェージングが生じる。

【0055】

以上のような電磁波伝搬制御装置１ｅによれば、磁気発生部７によりプラズマに磁界をかけることによって、反射波ｗ６ａや透過波ｗ６ｂ（または屈折波）にフェージングが生じるような伝搬制御を行うことができる。

【0056】

（第７の実施の形態）
図１０は、第７の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。図１０において、第１の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１と同様の要素については、同一符号を付している。

【0057】

第７の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ｆは、変調部８と乗算器９を有している。変調部８は、変調波を生成して乗算器９に供給する。変調波は、たとえば、サイン波、矩形波または、音楽や意味のあるような情報を表現した波であってもよい。乗算器９は、駆動電圧生成部４で生成された駆動電圧と変調部８で生成された変調波とを掛け合わせることで、駆動電圧を変調する。このため、電磁波伝搬制御部２の各プラズマ発生部１０の電極１１，１２には、変調された駆動電圧が印加される。

【0058】

前述したように、入射される電磁波ｗ７を反射、吸収、屈折または透過させるかは、駆動電圧制御部３によって制御することができる。
変調された駆動電圧が各プラズマ発生部１０の電極１１，１２に印加されると、筺体１３内に変調波の影響を受けたプラズマが発生する。

【0059】

このとき電磁波ｗ７が電磁波伝搬制御部２に入射されると、反射波ｗ７ａまたは透過波ｗ７ｂ（または屈折波）も、変調波の影響を受けたものとなる。
以上のような電磁波伝搬制御装置１ｆによれば、駆動電圧に変調波を掛け合わせることによって、電磁波伝搬制御部２に入射された電磁波に対して変調を加えて、反射または透過（または屈折）させるような伝搬制御を行うことができる。

【0060】

（第８の実施の形態）
図１１は、第８の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。図１１において、第１の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１と同様の要素については、同一符号を付している。

【0061】

第８の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ｇにおいて、駆動電圧制御部３ｇは、複数束ねられた各プラズマ発生部１０に供給する駆動電圧を選択的に制御して、図１１に示すような八木アンテナパターンとなるようなプラズマを発生させる。八木アンテナパターンは、パターン３１，３２，３３，３４，３５を含む。パターン３１〜３５を制御対象の電磁波ｗ８に対して金属のように機能させる（電磁波ｗ８を反射させる）ため、パターン３１〜３５におけるプラズマ周波数は、電磁波ｗ８の周波数よりも高くなるように制御されている。

【0062】

図１２は、八木アンテナパターンの例を説明する図である。
八木アンテナパターンに含まれるパターン３１〜３５のうち、パターン３１〜３３は、導波器として機能する。パターン３１〜３３の長さＬ１は、制御対象の電磁波の半波長よりも若干短い。パターン３４は、輻射器として機能する。パターン３４の長さＬ２は、制御対象の電磁波の半波長である。パターン３５は、反射器として機能する。パターン３５の長さＬ３は、制御対象の電磁波の半波長よりも若干長い。パターン３１〜３５間の距離Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７は、制御対象の電磁波の１／４波長である。

【0063】

駆動電圧制御部３ｇは、プラズマを発生させるプラズマ発生部１０ごとに、所定の周期のパルス波形の駆動電圧が供給されるように制御する。これにより、生成されるプラズマに定在波を生じさせ、強め合う領域と弱め合う領域を形成することができ、パルス波形の周期やパルス幅などを調整することで、図１１、図１２に示すようなプラズマによるパターン３１〜３５を形成することができる。また、駆動電圧制御部３ｇは、オフするプラズマ発生部１０の数を選択することで、パターン３１〜３５間の長さＬ４〜Ｌ７が、制御対象の電磁波の１／４波長になるように調整する。図１１に示す例では、２つ分のプラズマ発生部１０の幅が、電磁波ｗ５の１／４波長になっているものとしている。

【0064】

以上のような電磁波伝搬制御装置１ｇによれば、八木アンテナと同様の機能を実現できる。また、入射される電磁波ｗ８の波長が変化した場合においても駆動電圧のパルス波形を変化させることで、所望のプラズマ周波数での八木アンテナパターンを形成することができ、透過波の発生を抑えられ、反射波の利得を増加させることができる。

【0065】

また、駆動電圧制御部３ｇによる駆動電圧の制御により、八木アンテナパターンを発生させる電磁波伝搬制御部２での位置を変えたり、八木アンテナパターンにおけるプラズマ周波数を変更することで、反射波や透過波（または屈折波）の伝搬方向を任意に変更したり、減衰させたりすることもできる。

【0066】

（第９の実施の形態）
図１３は、第９の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。図１３において、第１の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１と同様の要素については、同一符号を付している。

【0067】

第９の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ｈにおいて、駆動電圧制御部３ｈは、複数束ねられた各プラズマ発生部１０に供給する駆動電圧を選択的に制御し、図１３に示すようなメタマテリアルパターンとなるようなプラズマを発生させる。メタマテリアルパターンは複数のパターン４０を有する。

【0068】

メタマテリアルは、入射電磁波の波長よりも短い長さの金属や誘電体を複数配列したパターンにより、人工的に、誘電率、透磁率、導電率を変化させ、入射電磁波を屈折、反射、透過させる機能を有するものである。メタマテリアルでは、パターン間の間隔を変化させることで、入射電磁波を任意に反射させることができる。

【0069】

本実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ｈは、電磁波伝搬制御部２に入射される電磁波ｗ９の波長よりも短い長さのパターン４０をプラズマにより発生させ、電磁波ｗ９に対して屈折、反射、透過が可能な機能を実現するものである。パターン４０を制御対象の電磁波ｗ９に対して金属のように機能させる（電磁波ｗ９を反射させる）ため、パターン４０におけるプラズマ周波数は、電磁波ｗ９の周波数よりも高くなるように制御されている。

【0070】

駆動電圧制御部３ｈは、プラズマを発生させるプラズマ発生部１０ごとに、所定の周期のパルス波形の駆動電圧が供給されるように制御する。これにより、生成されるプラズマに定在波を生じさせ、強め合う領域と弱め合う領域を形成することができ、たとえば、パルス波形の周期やパルス幅などを調整することで、図１３に示すようなパターン４０を形成することができる。

【0071】

以上のような電磁波伝搬制御装置１ｈによれば、駆動電圧制御部３ｈが、駆動電圧のパルス波形のパルス幅を変化させることにより、パターン４０の大きさ、配置周期、配置間隔を変更できる。それにより、反射波や透過波（または屈折は）の伝搬方向を任意に変更することができる。

【0072】

また、駆動電圧制御部３ｈによる駆動電圧の制御により、パターン４０のプラズマ周波数を変更することで、反射波や透過波（または屈折波）を任意に減衰させることもできる。

【0073】

（第１０の実施の形態）
図１４は、第１０の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。
第１０の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ｉでは、プラズマ発生部１０ｉが複数束ねられた膜状の構造である電磁波伝搬制御部２−１，２−２，…,２−ｎが多層化されている。なお、図１４では、図示の都合上、電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎは隙間を空けて配置されているように図示されているが、以下に説明する例では、各電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎは接しているものとする。

【0074】

また、電磁波伝搬制御装置１ｉは、駆動電圧生成部４−１，４−２，…，４−ｎを有し、駆動電圧生成部４−１〜４−ｎは、各電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎのプラズマ発生部１０ｉに駆動電圧を供給する。駆動電圧生成部４−１〜４−ｎは、駆動電圧制御部３ｉで制御される。駆動電圧制御部３ｉは、駆動電圧を制御してプラズマ密度を変化させることで、発生するプラズマの周波数を、式（１）に従って調整することができ、入射される電磁波ｗ１０を透過させたり、反射させたりすることができる。なお、駆動電圧制御部３ｉは、各電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎごとに設けられていてもよい。

【0075】

なお、電磁波伝搬制御御部２−ｎは、前述した第４及び第５の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ｃ，１ｄの電磁波伝搬制御部２ｃ，２ｄと同様に、電磁波の入射面とは反対側の面に反射体５０が設けられている。

【0076】

図１５は、図１４のＡ−Ａ線における電磁波伝搬制御部の断面を示す図である。
電磁波伝搬制御部２−ｎのプラズマ発生部１０ｉは、電極１１ｉ，１２ｉ，筺体１３ｉを有する。ここで、筺体１３ｉの厚さ、すなわち、電磁波伝搬制御部２−ｎにおける電磁波の入射面と、反射体５０間の距離ｄ３は、制御対象の電磁波ｗ１０の波長λの１／４である。他の電磁波伝搬制御部におけるプラズマ発生部１０ｉの筺体１３ｉについても、同様の厚さを有する。

【0077】

図１６は、複数の電磁波伝搬制御部の制御例を示す図である。シート番号は、電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎの並び順を示す番号である。たとえば、シート番号“１”は、電磁波伝搬制御部２−１を示しており、シート番号“ｎ”は、電磁波伝搬制御部２−ｎを示している。

【0078】

電磁波伝搬制御装置１ｉは、駆動電圧制御部３ｉでの駆動電圧の制御により、たとえば、以下のシーケンス１〜３の設定を所定の間隔で繰り返し行う。
シーケンス１：駆動電圧制御部３ｉは、電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎに供給する駆動電圧を制御して、ある周波数を有する電磁波ｗ１０が、電磁波伝搬制御部２−１でほぼ透過し、他の電磁波伝搬制御部でほぼ反射するように設定する。これにより、電磁波ｗ１０は、電磁波伝搬制御部２−１の表面で一部が反射されるが、大部分が透過し、電磁波ｗ１０の１／４波長分離れた電磁波伝搬制御部２−２の表面で大部分が反射される。電磁波伝搬制御部２−２での反射波と、電磁波伝搬制御部２−１での反射波とは逆相で重なり合い、弱め合う。また、電磁波伝搬制御部２−２を透過した一部の電磁波ｗ１０も、シート番号“３”の電磁波伝搬制御部により大部分が反射され、その反射波と電磁波伝搬制御部２−２での反射波とが逆相で重なり合い、弱め合う。

【0079】

シーケンス２：駆動電圧制御部３ｉは、電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎに供給する駆動電圧を制御して、ある周波数を有する電磁波ｗ１０が、電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎでほぼ透過するように設定する。これにより、電磁波ｗ１０は、電磁波伝搬制御部２−１の表面で一部が反射されるが、大部分が透過し、電磁波ｗ１０のｎ／４波長分離れた電磁波伝搬制御部２−ｎの反射体５０で反射される。反射体５０での反射波と、電磁波伝搬制御部２−１での反射波とは逆相で重なり合い、弱め合う。

【0080】

シーケンス３：駆動電圧制御部３ｉは、電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎに供給する駆動電圧を制御して、ある周波数を有する電磁波ｗ１０が、電磁波伝搬制御部２−１でほぼ透過し、電磁波伝搬制御部２−２でほぼ反射し、他の電磁波伝搬制御部でほぼ透過するように設定する。

【0081】

これにより、電磁波ｗ１０は、電磁波伝搬制御部２−１の表面で一部が反射されるが、大部分が透過し、電磁波ｗ１０の１／４波長分離れた電磁波伝搬制御部２−２の表面で大部分が反射される。電磁波伝搬制御部２−２での反射波と、電磁波伝搬制御部２−１での反射波とは逆相で重なり合い、弱め合う。また、電磁波伝搬制御部２−２を透過した一部の電磁波ｗ１０も、電磁波伝搬制御部２−ｎの反射体５０と、電磁波伝搬制御部２−２との間で繰り返される反射によって減衰する。

【0082】

なお、各シーケンスにおける電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎの設定については上記の例に限定されず、他の組み合わせであってもよい。
以上のような電磁波伝搬制御装置１ｉによれば、電磁波ｗ１０の反射を弱めるような伝搬制御が可能となる。

【0083】

なお、上記の説明では、電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎは、接していると説明したが、隣接する２つの電磁波伝搬制御部の電磁波の入射面間が電磁波の１／４波長分の長さであれば、隙間が空いていてもよい。

【0084】

また、電磁波伝搬制御部２−ｎが、前述した各シーケンスにおいて、電磁波の周波数よりも高いプラズマ周波数のプラズマを発生するように設定されていれば、反射体５０はなくてもよい。

【0085】

（第１１の実施の形態）
図１７は、第１１の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。
第１の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ｊでは、プラズマ発生部１０が複数束ねられた膜状の構造である電磁波伝搬制御部２−１，２−２，…,２−ｎが多層化されている。なお、図１７では、電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎは隙間を空けて配置されているように図示されているが、各電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎは接していてもよい。

【0086】

また、電磁波伝搬制御装置１ｊは、駆動電圧生成部４−１，４−２，…，４−ｎを有し、駆動電圧生成部４−１〜４−ｎは、各電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎのプラズマ発生部１０に駆動電圧を供給する。駆動電圧生成部４−１〜４−ｎは、駆動電圧制御部３ｊで制御される。駆動電圧制御部３ｊは、駆動電圧を制御してプラズマ密度を変化させることで、発生するプラズマの周波数を、式（１）に従って調整することができ、入射される電磁波ｗ１１を透過させたり、反射させたりすることができる。なお、駆動電圧制御部３ｊは、各電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎごとに設けられていてもよい。

【0087】

なお、電磁波伝搬制御御部２−ｎには、前述した第１０の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ｉとは異なり、反射体が設けられていないが、透過波の制御が不要の場合には、反射体を設けるようにしてもよい。

【0088】

以下に、複数の電磁波伝搬制御部の２つの制御例を示す。
１つ目の制御例は、複数の電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎにおいて、電磁波ｗ１１を反射させる層（反射点の位置（深さ））を変動させることで、反射波ｗ１１ａと透過波ｗ１１ｂをドップラーシフトさせるものである。

【0089】

図１８は、複数の電磁波伝搬制御部の１つ目の制御例を示す図である。シート番号は、電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎの並び順を示す番号である。
電磁波伝搬制御装置１ｊは、駆動電圧制御部３ｊでの駆動電圧の制御により、たとえば、以下の各シーケンスの設定を所定の間隔で行う。

【0090】

シーケンス１：駆動電圧制御部３ｊは、電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎに供給する駆動電圧を制御して、ある周波数を有する電磁波ｗ１１が、シート番号“１”の電磁波伝搬制御部２−１で透過し、他の電磁波伝搬制御部で反射するように設定する。たとえば、シート番号“１”の電磁波伝搬制御部２−１では駆動電圧を小さく（または０Ｖ）にしてプラズマを発生させず、シート番号“２”〜“ｎ”の電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎでは駆動電圧をプラズマ発生電圧よりも大きくしてプラズマを発生させる。これにより、シーケンス１での電磁波ｗ１１の反射点は、シート番号“２”の電磁波伝搬制御部２−２の表面となる。

【0091】

シーケンス２：次に駆動電圧制御部３ｊは、電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎに供給する駆動電圧を制御して、ある周波数を有する電磁波ｗ１１が、電磁波伝搬制御部２−１，２−２で透過し、他の電磁波伝搬制御部で反射するように設定する。たとえば、シート番号“１”，“２”の電磁波伝搬制御部２−１，２−２では駆動電圧を小さく（または０Ｖ）にしてプラズマを発生させず、他の電磁波伝搬制御部では駆動電圧をプラズマ発生電圧よりも大きくしてプラズマを発生させる。これにより、シーケンス２での電磁波ｗ１１の反射点は、シート番号“３”の電磁波伝搬制御部の表面となる。

【0092】

シーケンス３：駆動電圧制御部３ｊは、電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎに供給する駆動電圧を制御して、ある周波数を有する電磁波ｗ１１が、シート番号“１”〜“３”の電磁波伝搬制御部で透過し、他の電磁波伝搬制御部で反射するように設定する。これにより、シーケンス３での電磁波ｗ１１の反射点は、シート番号“４”の電磁波伝搬制御部の表面となる。

【0093】

シーケンスｍ−１：駆動電圧制御部３ｊは、電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎに供給する駆動電圧を制御して、ある周波数を有する電磁波ｗ１１が、シート番号“ｎ−１”，“ｎ”の電磁波伝搬制御部で反射し、他の電磁波伝搬制御部で透過するように設定する。これにより、シーケンスｍ−１での電磁波ｗ１１の反射点は、シート番号“ｎ−１”の電磁波伝搬制御部の表面となる。

【0094】

シーケンスｍ：駆動電圧制御部３ｊは、電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎに供給する駆動電圧を制御して、ある周波数を有する電磁波ｗ１１が、シート番号“ｎ”の電磁波伝搬制御部で反射し、他の電磁波伝搬制御部で透過するように設定する。これにより、シーケンスｍでの電磁波ｗ１１の反射点は、シート番号“ｎ”の電磁波伝搬制御部の表面となる。

【0095】

その後、駆動電圧制御部３ｊは、上記のシーケンスを遡る設定を行う。すなわち、駆動電圧制御部３ｊは、次に再び、シーケンスｍ−１の設定を行い、シーケンス１の設定まで順に遡っていく。駆動電圧制御部３ｊは、以上のようなシーケンスの設定を繰り返して、電磁波ｗ１１を反射する層（反射点の位置（深さ））を変動させることで、反射波ｗ１１ａをドップラーシフトさせることができる。

【0096】

なお、各シーケンスにおける電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎの設定については上記の例に限定されず、他の組み合わせであってもよい。たとえば、上記の例では、駆動電圧制御部３ｊは、反射点をシート番号“２”，“３”，“４”，…の順に変動させるような設定を行っているが、反射点をシート番号“１”，“３”，“５”，…の順に変動させるような設定を行うようにしてもよい。

【0097】

また、上記の設定例で、電磁波ｗ１１を反射させる設定となっている電磁波伝搬制御部においても、駆動電圧制御部３ｊの制御のもと電磁波ｗ１１の一部の大きさを透過させることで、透過波ｗ１１ｂにおいてもドップラーシフトの影響を加えることができる。

【0098】

なお、シーケンスの間隔は、たとえば、電磁波伝搬制御装置１ｊを搭載する移動体（たとえば、車両、艦船、航空機）の速度に応じて設定する。シーケンスの間隔は一定であってもよいし、可変であってもよい。これにより、反射波ｗ１１ａを検出して、移動体の位置を特定しようとする悪意あるものに対して、停止している移動体があたかも移動しているものと惑わすことができるなどの効果が得られる。

【0099】

次に、複数の電磁波伝搬制御部の２つ目の制御例を示す。
２つ目の制御例は、複数の電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎにおいて、駆動電圧制御部３ｊが、駆動電圧をランダムに変化させるものである。これにより、電磁波ｗ１１を反射する層がランダムに変動し、反射波ｗ１１ａと透過波ｗ１１ｂがランダムにドップラーシフトする。駆動電圧制御部３ｊは、ランダムに駆動電圧を変化させるために、たとえば、乱数発生器などが用いられる。

【0100】

図１９は、複数の電磁波伝搬制御部の２つ目の制御例を示す図である。シート番号は、電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎの並び順を示している。
電磁波伝搬制御装置１ｊは、駆動電圧制御部３ｊでの駆動電圧の制御により、たとえば、以下のシーケンス１〜ｍの設定を所定の間隔で行う。

【0101】

シーケンス１：駆動電圧制御部３ｊは、電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎに供給する駆動電圧をランダムに変化させる。図１９の例では、ある周波数を有する電磁波ｗ１１が、シート番号“２”の電磁波伝搬制御部２−２で反射し、他の電磁波伝搬制御部では透過するように設定されている。これにより、シーケンス１での電磁波ｗ１１の反射点は、シート番号“２”の電磁波伝搬制御部２−２の表面となる。

【0102】

シーケンス２：さらに駆動電圧制御部３ｊは、電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎに供給する駆動電圧をランダムに変化させる。図１９の例では、ある周波数を有する電磁波ｗ１１が、電磁波伝搬制御部２−１で反射し、他の電磁波伝搬制御部で透過するように設定されている。これにより、シーケンス２での電磁波ｗ１１の反射点は、シート番号“１”の電磁波伝搬制御部２−１の表面となる。

【0103】

シーケンス３：さらに駆動電圧制御部３ｊは、電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎに供給する駆動電圧をランダムに変化させる。図１９の例では、ある周波数を有する電磁波ｗ１１が、シート番号“３”の電磁波伝搬制御部で反射し、他の電磁波伝搬制御部で透過するように設定されている。これにより、シーケンス３での電磁波ｗ１１の反射点は、シート番号“３”の電磁波伝搬制御部の表面となる。

【0104】

シーケンスｍ：ｍ番目のシーケンスでも同様に、駆動電圧制御部３ｊは、電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎに供給する駆動電圧をランダムに変化させる。図１９の例では、ある周波数を有する電磁波ｗ１１が、シート番号“ｎ”の電磁波伝搬制御部で反射し、他の電磁波伝搬制御部で透過するように設定されている。これにより、シーケンス３での電磁波ｗ１１の反射点は、シート番号“ｎ”の電磁波伝搬制御部の表面となる。

【0105】

以上のように複数の電磁波伝搬制御部２−１〜２−ｎにおいて、駆動電圧制御部３ｊは、駆動電圧をランダムに変化させることで、電磁波ｗ１１が反射する層（反射点の位置（深さ））をランダムに変動させることができる。これにより反射波ｗ１１ａや透過波ｗ１１ｂがランダムにドップラーシフトするようになる。

【0106】

なお、シーケンスの間隔は、たとえば、電磁波伝搬制御装置１ｊを搭載する移動体の速度に応じて設定する。シーケンスの間隔は一定であってもよいし、可変であってもよい。これにより、反射波ｗ１１ａを検出して、移動体の位置を特定しようとする悪意のあるものに対して、移動体の位置が特定されないように惑わすことができるなどの効果が得られる。

【0107】

（第１２の実施の形態）
図２０は、第１２の実施の形態の電磁波伝搬制御装置の一例を示す図である。また、図２１は、図２０のＡ−Ａ線における電磁波伝搬制御部の断面を示す図である。

【0108】

第１２の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ｋにおいて、電磁波伝搬制御部２ｋは、球状に成形された膜状のプラズマ発生部１０ｋ−１，１０ｋ−２、…，１０ｋ−ｎが複数入れ子状に束ねられて配置されている。なお、図２１では、プラズマ発生部１０ｋ−１〜１０ｋ−ｎは接して配置されているが、所定の間隔を空けて配置されていてもよい。

【0109】

プラズマ発生部１０ｋ−１〜１０ｋ−ｎは、電極１５−１，１５−２，…，１５−ｎを有しており、駆動電圧生成部４−１〜４−ｎから供給される駆動電圧に応じたプラズマ密度のプラズマを筺体１３ｋ−１，１３ｋ−２，…，１３ｋ−ｎ内に発生する。駆動電圧生成部４−１〜４−ｎは、駆動電圧制御部３ｋによって制御されている（図２１では図示が省略されている）。なお、駆動電圧制御部３ｋは、各プラズマ発生部１０ｋ−１〜１０ｋ−ｎごとに設けられていてもよい。

【0110】

たとえば、駆動電圧制御部３ｋは、球状の電磁波伝搬制御部２ｋにルネベルグレンズと同様の機能を行わせるように、各プラズマ発生部１０ｋ−１〜１０ｋ−ｎに供給する駆動電圧を制御する。ルネベルグレンズは、全方向の空間からの入射電磁波を元の方向に均一に反射させる機能を有するものである。電磁波伝搬制御部２ｋをルネベルグレンズとして機能させるために、駆動電圧制御部３ｋは、たとえば、以下のような制御を行う。

【0111】

図２２は、電磁波伝搬制御部による電磁波の制御例を示す図である。
駆動電圧制御部３ｋは、最外殻のプラズマ発生部１０ｋ−ｎが、入射される電磁波ｗ１２のレベルの半分を透過し、残りの半分を反射するようなプラズマ周波数のプラズマを発生するように、駆動電圧を調整する。駆動電圧制御部３ｋは、さらに、電磁波ｗ１２が、プラズマ発生部１０ｋ−ｎの内周側の表面で焦点が合うように、他のプラズマ発生部に対して供給する駆動電圧を調整する。たとえば、駆動電圧制御部３ｋは、電磁波伝搬制御部２ｋの内側のプラズマ発生部になるほど駆動電圧が小さくなるよう調整し、図２２に示すように電磁波ｗ１２を徐々に屈折させ、プラズマ発生部１０ｋ−ｎの裏側表面の点ｐ１で焦点が合うようにする。これにより、電磁波伝搬制御部２ｋは、電磁波ｗ１２を入射方向と同一方向に均一に反射することができるようになる。

【0112】

このように、本実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ｋでは、電磁波伝搬制御部２ｋをルネベルグレンズとして機能させることができる。また、駆動電圧制御部３ｋによる駆動電圧の制御により、プラズマ発生部１０ｋ−１〜１０ｋ−ｎで発生するプラズマ密度を調整することで、式（１）の関係からプラズマ周波数を変化させることができ、入射される電磁波の周波数に応じた伝搬制御が可能である。

【0113】

以上、実施の形態に基づき、本発明の電磁波伝搬制御装置及び電磁波伝搬制御方法の一観点について説明してきたが、これらは一例にすぎず、上記の記載に限定されるものではない。

【0114】

たとえば、上記の各実施の形態を組み合わせてもよい。たとえば、図４に示した電磁波検出部６を各実施の形態で用いてもよい。たとえば、電磁波検出部６を、第６の実施の形態の電磁波伝搬制御装置１ｅで用いて、フェージングされた透過波または屈折波を検出し、それに応じて、磁気発生部７で発生する磁界の強さを変えるようにしてもよい。

【0115】

また、たとえば、図３に示したコーナリフレクタ形状の電磁波伝搬制御部２ａで発生するプラズマに、図９に示したように磁界を加えて電磁波をフェージングさせてもよいし、電磁波伝搬制御部２ａに供給する駆動電圧を、図１０のように変調するようにしてもよい。また、図１３に示したメタマテリアルパターンを、各実施の形態の電磁波伝搬制御部で発生させるようにしてもよい。このように、種々の組み合わせが可能である。

【符号の説明】

【0116】

１ 電磁波伝搬制御装置
２ 電磁波伝搬制御部
３ 駆動電圧制御部
４ 駆動電圧生成部
１０ プラズマ発生部
１１，１２ 電極
１３ 筺体
ｗ１ 電磁波

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】