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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024142224
(43)【公開日】2024-10-10
(54)【発明の名称】検査システム
(51)【国際特許分類】
G01N 22/00 20060101AFI20241003BHJP
G01N 22/04 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
G01N22/00 Y
G01N22/00 W
G01N22/00 X
G01N22/04 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023054299
(22)【出願日】2023-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002527
【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】増田 耕平
(72)【発明者】
【氏名】細井 勇佑
(72)【発明者】
【氏名】小野 泰司
(72)【発明者】
【氏名】吉田 和正
(72)【発明者】
【氏名】南山 征慶
(57)【要約】
【課題】検査精度の向上を図る。
【解決手段】検査システム１は、送信アンテナ２１と、受信アンテナ２２と、第１電波吸収体４１と、を備える。送信アンテナ２１は、所定方向に準ミリ波又はミリ波の周波数帯の電波を送信する。電波吸収体は、所定方向における送信アンテナ２１と受信アンテナ２２との間の対象空間２００に配置される。対象空間２００には、検査の対象となる対象物１００が送信アンテナ２１及び受信アンテナ２２から離隔するようにして配置される。第１電波吸収体４１は、所定方向において送信アンテナ２１と対象物１００との間に配置される。第１電波吸収体４１は、送信アンテナ２１が送信する電波の一部が通過する開口部４１１を有する。
【選択図】図２
【解決手段】検査システム１は、送信アンテナ２１と、受信アンテナ２２と、第１電波吸収体４１と、を備える。送信アンテナ２１は、所定方向に準ミリ波又はミリ波の周波数帯の電波を送信する。電波吸収体は、所定方向における送信アンテナ２１と受信アンテナ２２との間の対象空間２００に配置される。対象空間２００には、検査の対象となる対象物１００が送信アンテナ２１及び受信アンテナ２２から離隔するようにして配置される。第１電波吸収体４１は、所定方向において送信アンテナ２１と対象物１００との間に配置される。第１電波吸収体４１は、送信アンテナ２１が送信する電波の一部が通過する開口部４１１を有する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定方向に準ミリ波又はミリ波の周波数帯の電波を送信する送信アンテナと、
前記所定方向において前記送信アンテナから離隔して配置される受信アンテナと、
前記送信アンテナ及び前記受信アンテナから離隔するようにして、前記所定方向における前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間の対象空間に配置される電波吸収体と、
を備え、
前記対象空間には、検査の対象となる対象物が前記送信アンテナ及び前記受信アンテナから離隔するようにして配置され、
前記電波吸収体は、
前記所定方向において前記送信アンテナと前記対象物との間に配置され、
前記送信アンテナが送信する前記電波の一部が通過する開口部を有する、
検査システム。
前記所定方向において前記送信アンテナから離隔して配置される受信アンテナと、
前記送信アンテナ及び前記受信アンテナから離隔するようにして、前記所定方向における前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間の対象空間に配置される電波吸収体と、
を備え、
前記対象空間には、検査の対象となる対象物が前記送信アンテナ及び前記受信アンテナから離隔するようにして配置され、
前記電波吸収体は、
前記所定方向において前記送信アンテナと前記対象物との間に配置され、
前記送信アンテナが送信する前記電波の一部が通過する開口部を有する、
検査システム。
【請求項2】
前記電波吸収体は、前記送信アンテナの中心部と前記受信アンテナの中心部とを結ぶ仮想直線を、前記開口部の開口縁が囲うように配置されている、
請求項１に記載の検査システム。
請求項１に記載の検査システム。
【請求項3】
前記開口部の大きさは、前記送信アンテナから送信される前記電波の指向角と、前記所定方向における前記送信アンテナと前記電波吸収体との間の距離と、に基づく大きさである、
請求項１に記載の検査システム。
請求項１に記載の検査システム。
【請求項4】
前記対象空間に配置され、前記対象物を前記所定方向において挟み込むホルダを更に備え、
前記所定方向における前記電波吸収体と前記ホルダとの間の最短距離は、前記送信アンテナが送信する前記電波の波長以下である、
請求項１に記載の検査システム。
前記所定方向における前記電波吸収体と前記ホルダとの間の最短距離は、前記送信アンテナが送信する前記電波の波長以下である、
請求項１に記載の検査システム。
【請求項5】
前記電波吸収体の材料は、金属又は合金を含む、
請求項１に記載の検査システム。
請求項１に記載の検査システム。
【請求項6】
前記送信アンテナが送信する前記電波と前記受信アンテナが受信する前記電波とに基づいて中間波を生成するミキサ部と、
前記対象物が前記対象空間に不存在である第１状態で前記ミキサ部が生成した中間波と、前記対象物が前記対象空間に存在している第２状態で前記ミキサ部が生成した中間波との間での、位相及び振幅の変化、又は、前記位相の変化に基づいて前記対象物の比誘電率を算出する第１算出処理と、前記位相及び前記振幅の変化に基づいて前記対象物の誘電正接を算出する第２算出処理との少なくとも一方を行う第１演算部と、
前記第１演算部の算出結果に基づいて前記対象物の検査対象量を求める第２演算部と、
を更に備える、
請求項１に記載の検査システム。
前記対象物が前記対象空間に不存在である第１状態で前記ミキサ部が生成した中間波と、前記対象物が前記対象空間に存在している第２状態で前記ミキサ部が生成した中間波との間での、位相及び振幅の変化、又は、前記位相の変化に基づいて前記対象物の比誘電率を算出する第１算出処理と、前記位相及び前記振幅の変化に基づいて前記対象物の誘電正接を算出する第２算出処理との少なくとも一方を行う第１演算部と、
前記第１演算部の算出結果に基づいて前記対象物の検査対象量を求める第２演算部と、
を更に備える、
請求項１に記載の検査システム。
【請求項7】
前記電波吸収体としての第１電波吸収体とは別の、前記所定方向において前記対象物と前記受信アンテナとの間に配置される第２電波吸収体を更に備え、
前記第２電波吸収体は、前記対象物を透過した前記電波の少なくとも一部が通過する開口部を有する、
請求項１に記載の検査システム。
前記第２電波吸収体は、前記対象物を透過した前記電波の少なくとも一部が通過する開口部を有する、
請求項１に記載の検査システム。
【請求項8】
前記第２電波吸収体の前記開口部の開口縁は、前記所定方向から見て、前記対象物のうちの前記電波が透過する領域の縁より内にある、
請求項７に記載の検査システム。
請求項７に記載の検査システム。
【請求項9】
前記対象空間に配置され、前記対象物を前記所定方向において挟み込むホルダを更に備え、
前記所定方向における前記ホルダと前記第２電波吸収体との間の最短距離は、前記送信アンテナが送信する前記電波の波長以下である、
請求項７に記載の検査システム。
前記所定方向における前記ホルダと前記第２電波吸収体との間の最短距離は、前記送信アンテナが送信する前記電波の波長以下である、
請求項７に記載の検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、一般に検査システムに関し、より詳細には、電波を用いた検査システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、被検査物体の内部の構造や欠陥の形状を検査可能な内部検査装置を開示する。この内部検査装置は、被検査物体に向けてミリ波を放射し、被検査物体からの反射波を受信するミリ波送受信アンテナと、ミリ波送受信アンテナに接続されたミリ波送受信回路と、被検査物体を移動する電動ステージとを備える。内部検査装置は、被検査物体とミリ波送受信アンテナとの間の複数の相対的に異なる位置に対して受信した複数のミリ波信号と、それらの複数の相対的に異なる位置を示す位置データを用いて合成開口処理を行い、被検査物体の内部の構造又は内部の欠陥の形状を求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２２－１６９２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、特許文献１の内部検査装置と被検査物体（対象物）との間の距離が短い近距離での検査では、電波の回り込みが発生し、検査の精度が低下する可能性がある。
【0005】
本開示は上記事由に鑑みてなされており、検査精度の向上を図ることができる検査システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様に係る検査システムは、送信アンテナと、受信アンテナと、電波吸収体と、を備える。前記送信アンテナは、所定方向に準ミリ波又はミリ波の周波数帯の電波を送信する。前記受信アンテナは、前記所定方向において前記送信アンテナから離隔して配置される。前記電波吸収体は、前記送信アンテナ及び前記受信アンテナから離隔するようにして、前記所定方向における前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間の対象空間に配置される。前記対象空間には、検査の対象となる対象物が前記送信アンテナ及び前記受信アンテナから離隔するようにして配置される。前記電波吸収体は、前記所定方向において前記送信アンテナと前記対象物との間に配置される。前記電波吸収体は、前記送信アンテナが送信する前記電波の一部が通過する開口部を有する。
【発明の効果】
【0007】
本開示の上記態様に係る検査システムによれば、検査精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示に関する好ましい実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態において互いに共通する要素には同一符号を付しており、共通する要素についての重複する説明は省略する場合がある。以下の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、実施形態（変形例を含む）は、適宜組み合わせて実現されてもよい。
【0010】
本開示において説明する図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さのそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、図中の各方向を示す矢印は一例であり、検査システム１の使用時の方向を規定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。
【0011】
なお、本開示でいう「直交（垂直）」は、二者間の角度が厳密に９０度である状態だけでなく、二者がある程度の差の範囲内で交差する状態も含む意味である。つまり、直交する二者間の角度は、９０度に対してある程度の差（一例として１０度以下）の範囲内に収まる。すなわち、本開示でいう「直交」は、二者でなす角度が８０度以上１００度以下である場合を含む。本開示でいう「平行」についても同様に、厳密に二者が交わらない状態だけでなく、二者がある程度の差の範囲内で並ぶ状態も含む意味である。例えば、本開示でいう「平行」は、一方に対する他方の傾きが１０度以下であることを含む。すなわち、本開示でいう「平行」は、一方と他方とでなす角度が－１０度以上１０度以下である場合を含む。
【0012】
【0013】
【0014】
本実施形態の送信アンテナ２１と受信アンテナ２２とは、所定方向（図２中のＺ軸の正方向）において対象空間２００を挟むようにして配置される。対象空間２００には、検査システム１による検査の対象となる対象物１００が配置される。送信アンテナ２１、受信アンテナ２２、及び対象物１００は、互いに離隔するように配置される。
【0015】
送信アンテナ２１は、例えば指向性を有する電波を送信するビームアンテナであり、所定方向に準ミリ波又はミリ波の周波数帯の電波を送信する。
【0016】
ここにおいて、ミリ波の周波数帯の電波とは、波長が１ｍｍ～１０ｍｍ、周波数が３０ＧＨｚ～３００ＧＨｚの電波である。また、準ミリ波の周波数帯の電波とは、周波数が２４ＧＨｚ～２９ＧＨｚの電波である。
【0017】
第１電波吸収体４１は、送信アンテナ２１及び受信アンテナ２２から離隔するようにして対象空間２００に配置される。第１電波吸収体４１は、所定方向において送信アンテナ２１と対象物１００との間に配置される。第１電波吸収体４１は、開口部４１１を有する。送信アンテナ２１が送信する電波の一部は、開口部４１１を通過する。
【0018】
電波吸収体は、電波のエネルギーを熱に変換することで吸収する物体である。本実施形態の電波吸収体は、準ミリ波又はミリ波の周波数帯の電波に対する反射減衰量が２０ｄＢ以上である。なお、２０ｄＢという反射減衰量の下限値は一例であり、反射減衰量の下限値は他の値であってもよい。電波吸収体は、誘電損失タイプの物であってもよいし、磁性損失タイプの物であってもよい。例えば、本実施形態の電波吸収体の材料は、グラファイト（カーボン粒子）を含有した発泡ポリエチレンを含む。
【0019】
本実施形態の検査システム１では、送信アンテナ２１と対象物１００との間に、電波を通過させる開口部４１１を有する第１電波吸収体４１（電波吸収体）が配置される。例えば、送信アンテナ２１から送信される電波のメインローブ（メインビーム）が開口部４１１を通過し、メインローブ以外が開口部４１１を通過しないように第１電波吸収体４１を配置することで、電波の回り込みの発生を抑制することができる。本開示でいう「電波の回り込み」とは、送信アンテナ２１が送信した電波が対象物１００を透過せずに受信アンテナ２２に受信されることを含む。つまり、本実施形態の検査システム１によれば、送信アンテナ２１から送信される電波の回り込みの発生を抑制することで、対象物１００の検査精度を向上させることができる。
【0020】
また、検査システム１は、マイクロ波に比べて波長が短い準ミリ波又はミリ波の周波数帯の電波を対象物１００に送信しているので、対象物１００の検査対象量の測定精度が向上するという利点もある。
【0021】
【0022】
本実施形態の検査システム１が求める検査対象量は、対象物１００の含水率である。本実施形態の対象物１００は、例えば、乳製品（チーズ、バター、ヨーグルト等）、ペースト状の食材（パン、クッキー、麺類の生地）、又は調味料（ソース、ドレッシング等）等の食品類である。つまり、本実施形態の検査システム１は、食品に含まれる水分の割合を表す含水率を求めるために用いられる。なお、対象物１００の含水率は例えば重量パーセントであるが、体積パーセントでもよい。
【0023】
（２．１）全体構成
図１に示すように、本実施形態の検査システム１は、レーダモジュール１０と、送信アンテナ２１と、受信アンテナ２２と、演算装置３０と、第１電波吸収体４１と、第２電波吸収体４２と、ホルダ５（図２参照）と、を備える。
図１に示すように、本実施形態の検査システム１は、レーダモジュール１０と、送信アンテナ２１と、受信アンテナ２２と、演算装置３０と、第１電波吸収体４１と、第２電波吸収体４２と、ホルダ５（図２参照）と、を備える。
【0024】
（２．２）アンテナの構成
送信アンテナ２１は、例えば、基板上に複数のアンテナ素子がアレイ状（例えば４行４列）に配列された平面アレイアンテナである。送信アンテナ２１は、平板状に形成されている。送信アンテナ２１は、送信アンテナ２１の厚さ方向が所定方向に沿うように配置される。
送信アンテナ２１は、例えば、基板上に複数のアンテナ素子がアレイ状（例えば４行４列）に配列された平面アレイアンテナである。送信アンテナ２１は、平板状に形成されている。送信アンテナ２１は、送信アンテナ２１の厚さ方向が所定方向に沿うように配置される。
【0025】
図２に示すように、送信アンテナ２１は、Ｚ軸の正方向に、主面２１０から電波を送信する。本実施形態では、送信アンテナ２１を、主面２１０の中心部２１１から指向角θ１（半値角）の電波を送信するアンテナとみなす。なお、指向角θ１は、メインローブの利得最大値との利得差が３ｄＢとなる角度である。本実施形態の送信アンテナ２１の主面２１０の形状は、正方形である。ただし、主面２１０の形状は、正方形に限られない。主面２１０の中心部２１１は、主面２１０の中心点であってもよいし、主面２１０の中心点を中心とした所定の領域であってもよい。例えば、所定の領域の面積は、主面２１０の面積の１％～２０％である。
【0026】
図２中の破線の矢印及び点線の矢印は、送信アンテナ２１が送信する電波を示している。破線の矢印は、送信アンテナ２１が送信する電波のメインローブの指向角θ１より拡がった電波、又は、回折した電波を示している。指向角θ１は、例えば３０°である。
【0027】
【0028】
受信アンテナ２２は、例えば、基板上に複数のアンテナ素子がアレイ状（例えば４行４列）に配列された平面アレイアンテナである。受信アンテナ２２は、平板状に形成されている。受信アンテナ２２は、厚さ方向が所定方向に沿うように配置される。
【0029】
受信アンテナ２２は、送信アンテナ２１から送信され対象物１００を透過した電波を受信する。受信アンテナ２２は、送信アンテナ２１が送信した電波を、主面２２０で受信する。本実施形態の受信アンテナ２２の主面２２０の形状は正方形である。ただし、主面２２０の形状は、正方形に限られない。図２中の仮想直線Ｌ１は、受信アンテナ２２の主面２２０の中心部２２１と、送信アンテナ２１の主面２１０の中心部２１１とを結ぶ直線である。受信アンテナ２２は、仮想直線Ｌ１がＺ軸と平行となるように配置される。主面２２０の中心部２２１は、主面２２０の中心点であってもよいし、主面２２０の中心点を中心とした所定の領域であってもよい。例えば、所定の領域の面積は、主面２２０の面積の１％～２０％程度である。
【0030】
受信アンテナ２２は、送信アンテナ２１から送信される電波を受信すると、受信した電波を電気信号に変換して受信信号ＳＧ２（図１参照）を出力する。
【0031】
（２．３）レーダモジュールの構成
図１に示すように、レーダモジュールは、送信部１１と、ミキサ部１２と、フィルタ１３と、サンプリング部１４と、を備える。
図１に示すように、レーダモジュールは、送信部１１と、ミキサ部１２と、フィルタ１３と、サンプリング部１４と、を備える。
【0032】
送信部１１は、送信アンテナ２１に送信信号ＳＧ１を出力することによって、送信アンテナ２１から受信アンテナ２２に準ミリ波又はミリ波の周波数帯の電波を送信させる。
【0033】
本実施形態では、送信部１１は、準ミリ波又はミリ波の周波数帯の電波に含まれるナローバンドの電波を送信アンテナ２１から送信させ、より具体的には、例えば２４ＧＨｚ帯（２４．０ＧＨｚ～２４．２５ＧＨｚ）の電波を送信アンテナ２１から送信させる。より詳細には、送信部１１は、送信アンテナ２１から送信される電波の周波数が、図３に示すように第１周波数ｆａから第２周波数ｆｂまで所定のチャープ時間ｔｃをかけて連続的に変化するように周波数連続変調方式（ＦＭＣＷ方式）で変調した送信信号ＳＧ１を送信アンテナ２１に出力する。なお、図３の上段のグラフは、送信部１１が出力する送信信号ＳＧ１及び受信アンテナ２２から出力される受信信号ＳＧ２の周波数の時間変化を示している。
【0034】
ミキサ部１２は、送信アンテナ２１が送信する電波と受信アンテナ２２が受信する電波とに基づいて中間波を生成する。より具体的には、ミキサ部１２は、送信部１１が出力する送信信号ＳＧ１と、受信アンテナ２２が出力する受信信号ＳＧ２とを混合して中間波、つまり中間周波数（ＩＦ：Intermediate Frequency）の信号ＳＧ３を生成する。
【0035】
ミキサ部１２は、受信信号ＳＧ２の周波数ｆｒと、送信信号ＳＧ１の周波数ｆｔとの差の信号を出力する。なお、ミキサ部１２は、送信信号ＳＧ１の周波数ｆｔと、受信信号ＳＧ２の周波数ｆｒとの和（ｆｔ＋ｆｒ）の信号と、送信信号ＳＧ１の周波数ｆｔと、受信信号ＳＧ２の周波数ｆｒとの差（ｆｔ－ｆｒ）の信号を出力するが、フィルタ１３によって送信信号ＳＧ１の周波数ｆｔと、受信信号ＳＧ２の周波数ｆｒとの差（ｆｔ－ｆｒ）の信号のみがサンプリング部１４に出力される。すなわち、ミキサ部１２は、受信信号ＳＧ２の周波数ｆｒと、送信信号ＳＧ１の周波数ｆｔとの差信号である、中間周波数の信号ＳＧ３を生成し、この信号ＳＧ３がサンプリング部１４に出力される。
【0036】
ここにおいて、数ｍ先にある物体を検知するためのレーダ装置では、送信アンテナ２１から物体まで電波が伝搬した後、物体で反射された電波が受信アンテナ２２まで伝搬するため、送信信号ＳＧ１と受信信号ＳＧ２との間の遅延時間は、物体までの距離に応じた遅延時間となる。このようなレーダ装置に比べて、本実施形態の検査システム１では、送信アンテナ２１と受信アンテナ２２との間で電波が伝搬する距離が短くなるため、送信信号ＳＧ１と受信信号ＳＧ２との間の遅延時間が短くなる。よって、送信信号ＳＧ１の周波数ｆｔと受信信号ＳＧ２の周波数ｆｒとの差が小さくなり、中間周波数の信号ＳＧ３の周波数が低くなる。図３の下段のグラフはミキサ部１２が生成した中間周波数の信号ＳＧ３の時間変化を示している。ここで、送信部１１が送信信号ＳＧ１の周波数を連続的に変化させるチャープ時間ｔｃは、中間波（つまり中間周波数の信号ＳＧ３）の１周期以上に設定されている。
【0037】
サンプリング部１４は、ミキサ部１２から入力される中間周波数の信号ＳＧ３を、所定のサンプリング周期でサンプリングしたデータを演算装置３０に出力する。上述のように、チャープ時間ｔｃは中間波（つまり中間周波数の信号ＳＧ３）の１周期以上の時間に設定されているので、サンプリング部１４は、中間周波数の信号ＳＧ３の少なくとも１周期分のデータをサンプリングすることができる。
【0038】
（２．４）演算装置の構成
演算装置３０は、例えば、ノート型のパーソナルコンピュータ等で実現される。
演算装置３０は、例えば、ノート型のパーソナルコンピュータ等で実現される。
【0039】
演算装置３０は、処理部３１と、記憶部３２と、表示部３３と、操作部３７と、を備える。
【0040】
記憶部３２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含む。記憶部３２は、例えば、サンプリング部１４が中間周波数の信号ＳＧ３をサンプリングした複数個のデータを記憶する。また、記憶部３２は、第１演算部３４の算出対象と対象物１００の検査対象量との関係を予め求めた検量線のデータを記憶している。本実施形態では、第１演算部３４の算出対象が対象物１００の比誘電率であり、検査対象量が対象物１００に含まれる水分の含水率（例えば対象物１００の重量に対する水分の重量パーセント）である。したがって、記憶部３２は、対象物１００の比誘電率と対象物１００の含水率との関係を予め求めた検量線のデータを記憶している。
【0041】
表示部３３は、例えば、液晶ディスプレイ等の表示装置である。表示部３３は、例えば、第１演算部３４及び第２演算部３５での算出結果を表示するために用いられる。
【0042】
操作部３７は、ユーザの操作を受け付ける機能を有している。操作部３７は、例えば、マウス等のポインティングデバイス、キーボード、若しくはメカニカルなスイッチ、又はこれらの組み合わせにて実現される。なお、操作部３７は、ユーザが発した音声を音声認識処理で入力情報に変換することによって、音声による操作命令を入力情報として受け付けるように構成されていてもよい。
【0043】
処理部３１は、１以上のプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを主構成とする。コンピュータシステムのメモリ又は記憶部３２に記録されたプログラムを、コンピュータシステムのプロセッサが実行することにより、処理部３１の機能が実現される。プログラムは、メモリ又は記憶部３２に記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。
【0044】
処理部３１は、例えば、第１演算部３４、第２演算部３５、及び出力部３６の機能を有している。なお、第１演算部３４、第２演算部３５、及び出力部３６は、処理部３１によって実現される機能を示しているに過ぎず、必ずしも実体のある構成を示しているわけではない。
【0045】
第１演算部３４は、第１算出処理と、第２算出処理と、の少なくとも一方を行う。第１算出処理は、第１状態でミキサ部１２が生成した中間波と、第２状態でミキサ部１２が生成した中間波との間での位相及び振幅の変化、又は、第１状態でミキサ部１２が生成した中間波と、第２状態でミキサ部１２が生成した中間波との間での位相の変化に基づいて対象物１００の比誘電率及び誘電正接を算出する処理である。第２算出処理は、第１状態でミキサ部１２が生成した中間波と、第２状態でミキサ部１２が生成した中間波との間での位相及び振幅の変化に基づいて対象物１００の誘電正接を算出する処理である。ここで、第１状態は、対象物１００が対象空間２００に不存在の状態である。第２状態は、対象物１００が対象空間２００に存在している状態である。本実施形態の第１演算部３４は、第１状態でミキサ部１２が生成した中間波（中間周波数の信号ＳＧ３）と、第２状態でミキサ部１２が生成した中間波（中間周波数の信号ＳＧ３）との間での位相及び振幅の変化から対象物１００の比誘電率を算出する。
【0046】
対象物１００が対象空間２００に配置された第２状態では、対象物１００が対象空間２００に配置されていない第１状態に比べ、対象物１００の電波透過性に応じて、受信アンテナ２２が受信する電波の位相及び振幅が変化する。ここで、対象物１００の電波透過性には、対象物１００の比誘電率及び誘電正接が影響する。対象物１００の組成によって対象物１００の比誘電率及び誘電正接は決定される。
【0047】
第１演算部３４は、例えば、第１状態及び第２状態の各々で、チャープ時間ｔｃが経過するまでの間にサンプリング部１４が中間周波数の信号ＳＧ３をサンプリングした複数個のデータをＦＦＴ（Fast Fourier Transform）解析することによって、中間周波数の信号ＳＧ３の位相及び振幅を算出する。ここにおいて、チャープ時間ｔｃは、中間波（つまり中間周波数の信号ＳＧ３）の１周期以上に設定されている。つまり、サンプリング部１４は、中間周波数の信号ＳＧ３の１周期分以上のデータをサンプリングすることができる。したがって、第１演算部３４は、中間周波数の信号ＳＧ３の位相及び振幅をより正確に求めることができる。
【0048】
第１演算部３４は、第１状態及び第２状態の各々で中間周波数の信号ＳＧ３の位相及び振幅を算出すると、以下の式（１）～式（５）を用いて対象物１００の誘電正接tanδを算出した後、式（６）を用いて対象物１００の比誘電率εｒを算出する。ここで、第１状態での中間波の位相をθ１１、振幅をＬ１とし、第２状態での中間波の位相をθ１２、振幅をＬ２とする。また、送信アンテナ２１から送信される電波の周波数をｆ１［Ｈｚ］、周波数ｆ１での電波の波長をλ１［ｍ］、対象物１００の内部で電波が進行する距離（つまり、対象物１００の厚さ）をｔ１［ｍ］とする。なお、周波数ｆ１は、ＦＭＣＷ方式で周波数を変化させる周波数範囲の中央値である。
【0049】
このとき、第１状態での中間波と第２状態での中間波との間での位相の変化量Δθ及び振幅の変化量ｄＬは、下記の式（１）及び式（２）となる。
【0050】
Δθ＝θ１２－θ１１ （１）
ｄＬ＝Ｌ２－Ｌ１ （２)
そして、変数ａ，ｂを下記の式（３）及び式（４）のように定義すると、対象物１００の誘電正接は下記の式（５）を用いて求めることができる。
ｄＬ＝Ｌ２－Ｌ１ （２)
そして、変数ａ，ｂを下記の式（３）及び式（４）のように定義すると、対象物１００の誘電正接は下記の式（５）を用いて求めることができる。
【0051】
【数1】
【0052】
【数2】
【0053】
【数3】
【0054】
第１演算部３４は、対象物１００の誘電正接ｔａｎδを求めると、下記の式（６）を用いて対象物１００の比誘電率εｒを求める。
【0055】
【数4】
【0056】
第２演算部３５は、比誘電率εｒの算出結果に基づいて対象物１００の検査対象量を求める。第１演算部３４が対象物１００の比誘電率εｒを算出すると、第２演算部３５は、対象物１００の比誘電率εｒと含水率との関係を表す検量線と、比誘電率εｒの算出結果とに基づいて、対象物１００の含水率を算出する。つまり、第２演算部３５は、第１演算部３４の算出結果（本実施形態では比誘電率εｒの算出結果）と検査対象量（本実施形態では含水率）との関係を予め求めた検量線データと、第１演算部３４の算出結果（本実施形態では比誘電率εｒの算出結果）とに基づいて検査対象量（本実施形態では含水率）を求めている。図４は、対象物１００の比誘電率εｒと含水率との関係を表す検量線の一例を示す。検量線は、例えば、複数の対象物１００の含水率及び比誘電率を測定して得た複数点の測定データを補間することによって求められる。第２演算部３５は、例えば、比誘電率εｒの算出結果を検量線に当てはめることによって、対象物１００の含水率を求めることができる。なお、第２演算部３５は、複数の対象物１００の含水率及び比誘電率を測定して得た複数点の測定データをもとに、比誘電率から含水率を求める関係式を求めておき、この関係式に比誘電率εｒの算出結果を入力することで含水率を算出してもよい。
【0057】
本実施形態の検査システム１によれば、比誘電率の算出結果に基づいて対象物１００の検査対象量を非接触で求めることができる。
【0058】
出力部３６は、第２演算部３５によって対象物１００の含水率が求められると、含水率の算出結果を表示部３３に出力し、表示部３３に含水率の算出結果を表示させる。
【0059】
従来、試料の含水率を測定する場合、カールフィッシャー滴定法のような化学反応を利用して試料中の水分を定量する方法があるが、このような方法は試料を抜き取って測定を行うため測定に手間がかかっていた。それに対して、本実施形態の検査システム１では、非接触で検査対象量を求めているので、測定の手間を軽減できるという利点がある。
【0060】
（２．５）ホルダの構成
図２に示すように、ホルダ５は対象空間２００に配置される。ホルダ５は、対象物１００を所定方向において挟み込む。ホルダ５は、第１ホルダ部５１及び第２ホルダ部５２を有する。
図２に示すように、ホルダ５は対象空間２００に配置される。ホルダ５は、対象物１００を所定方向において挟み込む。ホルダ５は、第１ホルダ部５１及び第２ホルダ部５２を有する。
【0061】
第１ホルダ部５１及び第２ホルダ部５２は、平板状に形成されている。第１ホルダ部５１及び第２ホルダ部５２は、第１ホルダ部５１の厚さ方向及び第２ホルダ部５２の厚さ方向が所定方向に沿うように配置される。第１ホルダ部５１と第２ホルダ部５２とは、所定方向において、互いに離隔するように並べて配置される。第１ホルダ部５１と第２ホルダ部５２との間には、対象物１００が配置される。第１ホルダ部５１及び第２ホルダ部５２は、例えばアクリルで形成される。本実施形態の第１ホルダ部５１及び第２ホルダ部５２は、準ミリ波又はミリ波の周波数帯の電波に対する反射減衰量が例えば１０ｄＢ以上である。つまり、第１ホルダ部５１及び第２ホルダ部５２は、第１電波吸収体４１及び第２電波吸収体４２と比べて、準ミリ波又はミリ波の周波数帯の電波に対する反射減衰量が低い。
【0062】
（２．６）電波吸収体の構成
図２に示すように、第１電波吸収体４１（電波吸収体）は、所定方向において送信アンテナ２１と対象物１００との間に配置される。より具体的には、第１電波吸収体４１は、所定方向において送信アンテナ２１と第１ホルダ部５１との間に配置される。本実施形態の第１電波吸収体４１は、平板状に形成されている。第１電波吸収体４１は、厚さ方向が所定方向に沿うように配置される。
図２に示すように、第１電波吸収体４１（電波吸収体）は、所定方向において送信アンテナ２１と対象物１００との間に配置される。より具体的には、第１電波吸収体４１は、所定方向において送信アンテナ２１と第１ホルダ部５１との間に配置される。本実施形態の第１電波吸収体４１は、平板状に形成されている。第１電波吸収体４１は、厚さ方向が所定方向に沿うように配置される。
【0063】
第１電波吸収体４１は、開口部４１１を有する。本実施形態の開口部４１１（又は開口縁４１２）の形状は正方形状である。ただし、開口部４１１（又は開口縁４１２）の形状は、例えば円形状であってもよい。
【0064】
第１電波吸収体４１は、送信アンテナ２１の中心部２１１と受信アンテナ２２の中心部２２１とを結ぶ仮想直線Ｌ１を、開口部４１１の開口縁４１２が囲うように配置されている。言い換えると、送信アンテナ２１の中心部２１１から所定方向に送信される電波が通過できる位置に、開口部４１１が配置される。なお、本実施形態では、仮想直線Ｌ１が送信アンテナ２１の中心部２１１と、受信アンテナ２２の中心部２２１と、開口部４１１の中心部とを結ぶように、第１電波吸収体４１が配置されている。開口部４１１の中心部は、開口部４１１の中心点であってもよいし、開口部４１１の中心点を中心とした所定の空間であってもよい。
【0065】
送信アンテナ２１の中心部２１１から所定方向に送信される電波が通過できる位置に開口部４１１が配置されることで、対象物１００に入射する電波の強度が低下することを抑制することができる。
【0066】
第１電波吸収体４１と第１ホルダ部５１とは、互いに平板状に形成されている。そして、第１電波吸収体４１の厚さ方向及び第１ホルダ部５１の厚さ方向は、所定方向に沿っている。つまり、第１電波吸収体４１と第１ホルダ部５１とは互いに平行となるように配置される。本実施形態では、所定方向における第１電波吸収体４１と第１ホルダ部５１との間の距離Ｄ２、つまり所定方向における第１電波吸収体４１とホルダ５との間の最短距離は、送信アンテナ２１が送信する電波の波長（１波長）以下である。
【0067】
第１電波吸収体４１とホルダ５との最短距離を、送信アンテナ２１が送信する電波の波長以下とすることで、第１電波吸収体４１の開口部４１１にて回折した電波が所定方向と直交する方向に拡がることを抑制することができる。例えば、第１電波吸収体４１の開口部４１１にて回折した電波の一部は、対象物１００を透過しないことがある。
【0068】
また、本実施形態の第１電波吸収体４１の開口部４１１の大きさは、送信アンテナ２１から送信される電波の指向角θ１（半値角）と、所定方向における送信アンテナ２１と第１電波吸収体４１との間の距離Ｄ１と、に基づく大きさである。
【0069】
本実施形態では、Ｙ軸方向から見た第１電波吸収体４１の開口部４１１の幅Ｗ１は、下記の式（７）で求められるＷ０以上の長さに設定（形成）される。なお、第１電波吸収体４１の開口部４１１は、送信アンテナ２１と第１電波吸収体４１との間の距離Ｄ１が決定された後に形成されてもよい。また、開口部４１１の開口部４１１の幅Ｗ１が、以下の式（７）で求められるＷ０以上となるように、第１電波吸収体４１が配置されてもよい。なお、開口部４１１の幅Ｗ１は、Ｘ軸方向から見た開口部４１１の幅であってもよい。
【0070】
Ｗ０＝２×距離Ｄ１×ｔａｎ（指向角θ１÷２×π÷１８０） （７）
電波の回り込みを抑制するという観点において、第１電波吸収体４１の開口部４１１の幅Ｗ１は、式（７）中のＷ０の１倍～２倍であることが好ましい。また、開口部４１１の幅Ｗ１は、式（７）中のＷ０の１倍～１．５倍であることがより好ましい。さらに、開口部４１１の幅Ｗ１は、式（７）中のＷ０の１倍～１．２倍であることがより好ましい。本実施形態の開口部４１１の幅Ｗ１は、式（７）中のＷ０の１倍である。つまり、本実施形態の開口部４１１の幅Ｗ１は、式（７）中のＷ０と等しい。
電波の回り込みを抑制するという観点において、第１電波吸収体４１の開口部４１１の幅Ｗ１は、式（７）中のＷ０の１倍～２倍であることが好ましい。また、開口部４１１の幅Ｗ１は、式（７）中のＷ０の１倍～１．５倍であることがより好ましい。さらに、開口部４１１の幅Ｗ１は、式（７）中のＷ０の１倍～１．２倍であることがより好ましい。本実施形態の開口部４１１の幅Ｗ１は、式（７）中のＷ０の１倍である。つまり、本実施形態の開口部４１１の幅Ｗ１は、式（７）中のＷ０と等しい。
【0071】
開口部４１１の大きさが電波の指向角θ１と距離Ｄ１とに基づく大きさであるため、例えば、送信アンテナ２１が送信する電波のうち指向角θ１より拡がった電波を第１電波吸収体４１が吸収する。したがって、本実施形態の検査システム１によれば、電波の回り込みの発生をより抑制することができる。
【0072】
図２に示すように、第２電波吸収体４２は、所定方向において対象物１００と受信アンテナ２２との間に配置される。より具体的には、第２電波吸収体４２は、所定方向において第２ホルダ部５２と受信アンテナ２２との間に配置される。本実施形態の第２電波吸収体４２は、平板状に形成されている。第２電波吸収体４２は、第２電波吸収体４２の厚さ方向が所定方向に沿うように配置される。
【0073】
所定方向における第２電波吸収体４２と受信アンテナ２２との間の距離Ｄ４は、例えば、所定方向における送信アンテナ２１と第１電波吸収体４１との間の距離Ｄ１と等しい。
【0074】
第２電波吸収体４２は、開口部４２１を有する。対象物１００を透過した電波の少なくとも一部は、開口部４２１を通過する。本実施形態では、対象物１００を透過した電波の一部が開口部４２１を通過する。第２電波吸収体４２が、対象物１００を透過した電波の少なくとも一部を透過させ、例えば対象物１００を透過していない電波を吸収することで、対象物１００を透過していない電波が受信アンテナ２２によって受信されることを抑制することができる。本実施形態の検査システム１によれば、対象物１００を透過していない電波が受信アンテナ２２によって受信されることを抑制することで、対象物１００の検査精度を向上させることができる。
【0075】
本実施形態の開口部４２１（又は開口縁４２２）の形状は正方形状である。ただし、開口部４２１（又は開口縁４２２）の形状は、例えば円形状であってもよい。
【0076】
第２電波吸収体４２は、送信アンテナ２１の中心部２１１と受信アンテナ２２の中心部２２１とを結ぶ仮想直線Ｌ１を、開口部４２１の開口縁４２２が囲うように配置されている。言い換えると、送信アンテナ２１の中心部２１１から所定方向に送信される電波が通過できる位置に、開口部４２１が配置される。なお、本実施形態では、仮想直線Ｌ１が送信アンテナ２１の中心部２１１と、受信アンテナ２２の中心部２２１と、開口部４２１の中心部とを結ぶように、第２電波吸収体４２が配置されている。開口部４２１の中心部は、開口部４２１の中心点であってもよいし、開口部４２１の中心点を中心とした所定の空間であってもよい。
【0077】
第２電波吸収体４２と第２ホルダ部５２とは、互いに平板状に形成されている。そして、第２電波吸収体４２の厚さ方向及び第２ホルダ部５２の厚さ方向は、所定方向に沿っている。つまり、第２電波吸収体４２と第２ホルダ部５２とは互いに平行となるように配置される。本実施形態では、所定方向における第２電波吸収体４２と第２ホルダ部５２との間の距離Ｄ３、つまり所定方向における第２電波吸収体４２とホルダ５との間の最短距離は、送信アンテナ２１が送信する電波の波長（１波長）以下である。
【0078】
第２電波吸収体４２とホルダ５との間の最短距離を、送信アンテナ２１が送信する電波の波長以下とすることで、対象物１００を透過していない電波が第２電波吸収体４２の開口部４２１を通過することを抑制することができる。
【0079】
また、本実施形態の第２電波吸収体４２の開口部４２１の開口縁４２２は、所定方向から見て、対象物１００のうちの電波が透過する領域１０１の縁１０２より内にある。したがって、本実施形態の検査システム１によれば、対象物１００を透過していない電波が第２電波吸収体４２の開口部４２１を通過することをより抑制することができる。
【0080】
本実施形態では、Ｙ軸方向から見て、領域１０１の幅Ｗ３は、第２電波吸収体４２の開口部４２１の幅Ｗ２より長い。なお、領域１０１の幅Ｗ３はＸ軸から見た領域１０１の幅であり、第２電波吸収体４２の開口部４２１の幅Ｗ２はＸ軸から見た開口部４２１の幅であってもよい。
【0081】
ここで、対象物１００のうちの電波が透過する領域１０１は、第１電波吸収体４１の開口部４１１にて回折して対象物１００に入射する電波と、第１電波吸収体４１の開口部４１１で回折せずに単に開口部４１１を通過して対象物１００に入射する電波とが透過する。領域１０１の大きさ、つまり領域１０１の幅Ｗ３は、第１電波吸収体４１の開口部４１１の幅Ｗ１と、距離Ｄ２とに基づいて設定される。領域１０１の幅Ｗ３は、第１電波吸収体４１の開口部４１１の幅Ｗ１の１倍～２倍であることが好ましい。
【0082】
（３）検査システムの動作
本実施形態の検査システム１の動作を図５に基づいて説明する。
本実施形態の検査システム１の動作を図５に基づいて説明する。
【0083】
検査システム１を用いて対象物１００の含水率を測定する際の動作を図５に基づいて説明する。
【0084】
検査システム１のユーザは、対象空間２００に検査対象の対象物１００を配置していない第１状態で、操作部３７を操作して送信アンテナ２１から電波の送信を開始させる送信開始操作を行う。
【0085】
操作部３７が送信開始操作を受け付けると、処理部３１は、送信信号ＳＧ１の出力を開始する制御指令を送信部１１に出力し、送信部１１が送信信号ＳＧ１の出力を開始する。送信部１１は、送信アンテナ２１から送信される電波の周波数が、第１周波数ｆａから第２周波数ｆｂまでチャープ時間ｔｃをかけて連続的に変化するように周波数連続変調方式で変調した送信信号ＳＧ１を送信アンテナ２１に出力する。本実施形態では、送信部１１は、第１状態及び第２状態の各々において、送信アンテナ２１から送信される電波の周波数を、第１周波数ｆａから第２周波数ｆｂまでチャープ時間ｔｃをかけて連続的に変化させる送信信号ＳＧ１を複数回繰り返し生成する。ここで、送信信号ＳＧ１を所定の回数（例えば３２回）生成する期間を１フレームといい、送信部１１は、第１状態及び第２状態の各々において、例えば１フレームの期間に送信信号ＳＧ１を所定の回数繰り返し生成している。なお、送信部１１は、第１状態及び第２状態の各々において、送信信号ＳＧ１を所定の回数繰り返し生成する１フレームの処理を複数フレーム分行ってもよく、第１状態及び第２状態の各々において送信信号ＳＧ１を生成する回数は適宜変更が可能である。
【0086】
送信部１１が送信信号ＳＧ１を送信アンテナ２１に出力すると送信アンテナ２１から対象空間２００に向けて電波が送信され（ステップＳＴ１）、対象空間２００を通過した電波が受信アンテナ２２によって受信される。このとき、ミキサ部１２が、送信信号ＳＧ１と、受信アンテナ２２から出力される受信信号ＳＧ２とを混合して中間波、つまり中間周波数の信号ＳＧ３を生成する（ステップＳＴ２）。送信部１１は、送信信号ＳＧ１の出力開始からチャープ時間ｔｃが経過するまで、送信信号ＳＧ１の周波数を第１周波数ｆａから第２周波数ｆｂまで連続的に増加させており、送信アンテナ２１から送信される電波の周波数が第１周波数ｆａから第２周波数ｆｂまで連続的に増加する。また、送信信号ＳＧ１の出力開始からチャープ時間ｔｃが経過するまでの間、サンプリング部１４はミキサ部１２からフィルタ１３を介して入力される信号ＳＧ３を所定のサンプリング周期でサンプリングし、信号ＳＧ３をサンプリングしたデータを処理部３１に出力する。処理部３１は、サンプリング部１４から信号ＳＧ３をサンプリングしたデータが入力されると、このデータを記憶部３２に保存する。１フレームの時間内に送信信号ＳＧ１が所定の回数生成されるので、記憶部３２には、第１状態において、送信信号ＳＧ１の出力開始からチャープ時間ｔｃが経過するまでの間に生成された中間周波数の信号ＳＧ３を所定のサンプリング周期でサンプリングした複数個のデータが、送信信号ＳＧ１を生成した回数分記憶される。
【0087】
送信部１１は、第１状態での測定開始から１フレームの時間が経過したか否かを判断し（ステップＳＴ３）、１フレームの時間が経過していない場合（ステップＳＴ３：Ｎｏ）、ステップＳＴ１に戻り、周波数を変化させて電波の送信を継続する。
【0088】
第１状態での測定開始から１フレームの時間が経過すると（ステップＳＴ３：Ｙｅｓ）、送信部１１は送信信号ＳＧ１の出力を停止し、１フレームの測定の終了を示す送信終了信号を処理部３１に出力する。処理部３１は、送信部１１から送信終了信号を受信すると、第１状態での測定が終了したことを示す表示画面を表示部３３に表示させる。
【0089】
検査システム１のユーザが、表示部３３の表示画面に基づいて第１状態での測定が終了したことを確認する。そして、ユーザは、対象空間２００に対象物１００を配置した後、操作部３７を操作して送信アンテナ２１から電波の送信を開始させる送信開始操作を行う。
【0090】
操作部３７が送信開始操作を受け付けると、処理部３１は、送信信号ＳＧ１の出力を開始する制御指令を送信部１１に出力し、送信部１１が送信信号ＳＧ１の出力を開始する。送信部１１は、送信アンテナ２１から送信される電波の周波数が、第１周波数ｆａから第２周波数ｆｂまでチャープ時間ｔｃをかけて連続的に変化するように周波数連続変調方式で変調した送信信号ＳＧ１を送信アンテナ２１に出力する。これにより、送信アンテナ２１から対象空間２００に向けて電波が送信され（ステップＳＴ４）、対象空間２００に配置された対象物１００を透過した電波が受信アンテナ２２によって受信される。このとき、ミキサ部１２が、送信信号ＳＧ１と、受信アンテナ２２から出力される受信信号ＳＧ２とを混合して中間波、つまり中間周波数の信号ＳＧ３を生成する（ステップＳＴ５）。送信部１１は、送信信号ＳＧ１の出力開始からチャープ時間ｔｃが経過するまで、送信信号ＳＧ１の周波数を第１周波数ｆａから第２周波数ｆｂまで連続的に増加させており、送信アンテナ２１から送信される電波の周波数が第１周波数ｆａから第２周波数ｆｂまで連続的に増加する。また、送信信号ＳＧ１の出力開始からチャープ時間ｔｃが経過するまでの間、サンプリング部１４はミキサ部１２からフィルタ１３を介して入力される信号ＳＧ３を所定のサンプリング周期でサンプリングし、信号ＳＧ３をサンプリングしたデータを処理部３１に出力する。処理部３１は、サンプリング部１４から信号ＳＧ３をサンプリングしたデータが入力されると、このデータを記憶部３２に保存する。１フレームの時間内に送信信号ＳＧ１が所定の回数生成されるので、記憶部３２には、第２状態において、送信信号ＳＧ１の出力開始からチャープ時間ｔｃが経過するまでの間に生成された中間周波数の信号ＳＧ３を所定のサンプリング周期でサンプリングした複数個のデータが、送信信号ＳＧ１を生成した回数分記憶される。
【0091】
送信部１１は、第２状態での測定開始から１フレームの時間が経過したか否かを判断し（ステップＳＴ６）、１フレームの時間が経過していない場合（ステップＳＴ６：Ｎｏ）、ステップＳＴ４に戻り、周波数を変化させて電波の送信を継続する。
【0092】
第２状態での測定開始から１フレームの時間が経過すると（ステップＳＴ６：Ｙｅｓ）、送信部１１は、送信信号ＳＧ１の出力を停止し、電波の送信終了を示す送信終了信号を処理部３１に出力する。処理部３１は、送信部１１から送信終了信号を受信すると、第２状態での測定が終了したと判断し、第１演算部３４に対象物１００の比誘電率εｒを算出する第１演算処理を実行させる。
【0093】
第１演算部３４は、第２状態において１フレームの時間が経過する間に中間周波数の信号ＳＧ３をサンプリングした複数個のデータを平均化処理してノイズを低減した後、ＦＦＴ解析することによって、第２状態での中間波の位相及び振幅を算出する。また、第１演算部３４は、第２状態において１フレームの時間が経過する間に中間周波数の信号ＳＧ３をサンプリングした複数個のデータを平均化処理してノイズを低減した後、ＦＦＴ解析することによって、第２状態での中間波の位相及び振幅を算出する。そして、第１演算部３４は、上述した式（１）～式（６）を用いて、対象物１００の比誘電率εｒ及び誘電正接ｔａｎδを算出する（ステップＳＴ７）。
【0094】
第１演算処理が終了すると、第２演算部３５が、第１演算処理で算出された比誘電率εｒを、記憶部３２に保存された検量線に当てはめて、対象物１００の含水率を求める（ステップＳＴ８）。
【0095】
第２演算処理が終了すると、出力部３６が、対象物１００の含水率の算出結果を表示部３３に出力し（ステップＳＴ９）、表示部３３が対象物１００の含水率の算出結果を表示画面に表示する。これにより、検査システム１のユーザは、表示部３３の表示画面をもとに対象物１００の含水率の算出結果を確認することができる。
【0096】
なお、図５に示すフローチャートは、一例に過ぎず、処理の順番が適宜変更されてもよいし、処理が適宜追加又は削除されてもよい。
【0097】
（４）変形例
以下、上記の実施形態の変形例を列挙する。
以下、上記の実施形態の変形例を列挙する。
【0098】
検査システム１と同様の機能は、検査方法、コンピュータプログラム、又はプログラムを記録した非一時的な記録媒体等で具現化されてもよい。一態様に係る検査方法は、検査システム１の検査方法であり、第１演算処理と、第２演算処理と、を含む。検査システム１は、送信アンテナ２１と、受信アンテナ２２と、第１電波吸収体４１と、ミキサ部１２と、を備える。送信アンテナ２１は、所定方向に準ミリ波又はミリ波の周波数帯の電波を送信する。受信アンテナ２２は、所定方向において送信アンテナ２１から離隔して配置される。第１電波吸収体４１は、送信アンテナ２１及び受信アンテナ２２から離隔するようにして、所定方向における送信アンテナ２１と受信アンテナ２２との間の対象空間２００に配置される。対象空間２００には、検査の対象となる対象物１００が送信アンテナ２１及び受信アンテナ２２から離隔するようにして配置される。受信アンテナ２２は、送信アンテナ２１から送信され対象物１００を透過した電波を受信する。第１電波吸収体４１は、所定方向において送信アンテナ２１と対象物１００との間に配置される。第１電波吸収体４１は、送信アンテナ２１が送信する電波の一部が通過する開口部４１１を有する。ミキサ部１２は、送信アンテナ２１が送信する電波と受信アンテナ２２が受信する電波とに基づいて中間波を生成する。第１演算処理では、第１算出処理と、第２算出処理との少なくとも一方を行う。第１算出処理は、対象物１００が対象空間２００に不存在である第１状態でミキサ部１２が生成した中間波と、対象物１００が対象空間２００に存在している第２状態でミキサ部１２が生成した中間波との間での位相及び振幅の変化、位相の変化に基づいて対象物１００の比誘電率を算出する処理である。第２算出処理は、第１状態でミキサ部１２が生成した中間波と、第２状態でミキサ部１２が生成した中間波との間での位相及び振幅の変化に基づいて対象物１００の誘電正接を算出する処理である。第２演算処理では、第１演算処理での算出結果に基づいて対象物１００の検査対象量を求める。一態様に係る（コンピュータ）プログラムは、上記の検査方法を、１以上のプロセッサに実行させるためのプログラムである。
【0099】
本開示における検査システム１又は検査方法の実行主体は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における検査システム１又は検査方法の実行主体としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１又は複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１又は複数の電子回路で構成される。
【0100】
また、検査システム１における複数の機能が、１つの筐体内に集約されていることは検査システム１に必須の構成ではなく、検査システム１の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、検査システム１の少なくとも一部の機能、例えば、演算装置３０の一部の機能がクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。
【0101】
上記の実施形態では、検査システム１が、レーダモジュール１０と、演算装置３０とに分かれているが、レーダモジュール１０と、演算装置３０とが１つの筐体内に集約されていてもよい。つまり、検査システム１における複数の機能は、複数の筐体に分散して設けられていてもよいし、１つの筐体内に集約されていてもよい。
【0102】
第１電波吸収体４１（電波吸収体）及び第２電波吸収体４２の少なくとも一方の材料は、金属又は合金を含んでいてもよい。さらに、第１電波吸収体４１及び第２電波吸収体４２の少なくとも一方は、金属又は合金で形成されていてもよい。金属又は合金は、例えばチタン等の比較的錆びにくい金属又はステンレス鋼等の比較的錆びにくい合金であることが好ましい。例えば第１電波吸収体４１（電波吸収体）が金属で形成されている場合、固定又は加工が容易であるという利点がある。
【0103】
上記の実施形態では、検査システム１の対象物１００が食品であり、検査対象量として含水率を測定しているが、検査システム１の対象物１００及び検査対象量は適宜変更が可能である。例えば、検査システム１の対象物１００は、農作物等の植物でもよいし、魚及び家畜等の動物でもよいし、クリーム状の化粧品又は医薬品でもよいし、グリース、塗料又は樹脂材料などの工業製品でもよい。また、検査システム１が検査する対象物１００の検査対象量は、対象物１００の含水率に限定されず、対象物１００の比誘電率εｒに基づいて判定可能な含水率以外の物性値でもよい。
【0104】
上記の実施形態では、検査システム１は、第１状態で電波を送受波した後、第２状態で電波を送受波しているが、第２状態で電波を送受波した後に、第１状態で電波を送受波してもよい。
【0105】
また、上記の実施形態では、検査システム１は、第１状態で対象空間２００に電波を送信して中間波の位相及び振幅を求める処理と、第２状態で対象物１００に電波を送信して中間波の位相及び振幅を求める処理とを毎回行っているが、第１状態で対象空間２００に電波を送信して中間波の位相及び振幅を求める処理は毎回行う必要はない。この場合、検査システム１は、第１状態で対象空間２００に電波を送信して中間波の位相及び振幅を求めた結果を記憶部３２に予め保存しておけばよい。そして、検査システム１が対象物１００の検査対象量を測定する場合、検査システム１は、対象物１００が対象空間２００に配置された第２状態で対象物１００に電波を送信して中間波の位相及び振幅をその都度算出する。そして、検査システム１は、対象物１００の検査対象量を測定するごとに算出した第２状態での中間波の位相及び振幅の算出結果と、記憶部３２に予め保存された第１状態での中間波の位相及び振幅の算出結果とを用いて、検査対象量の演算を行えばよい。
【0106】
また、上記の実施形態では、第１演算部３４は、第１状態でミキサ部１２が生成した中間波と、第２状態でミキサ部１２が生成した中間波との間での位相と振幅の両方の変化から対象物１００の比誘電率を算出しているが、位相の変化に基づいて対象物１００の比誘電率を算出してもよい。第１演算部３４が、第１状態でミキサ部１２が生成した中間波と、第２状態でミキサ部１２が生成した中間波との間での位相の変化に基づいて対象物１００の比誘電率を算出する場合、例えば式（２）においてｄＬを一定値と仮定して比誘電率を算出すればよい。
【0107】
また、上記の実施形態では、出力部３６が、検査対象量（本実施形態では含水率）の測定結果を表示部３３に表示させているが、例えばスピーカから音声で測定結果を出力してもよいし、測定結果をプリンタに印刷させてもよい。また、出力部３６は、検査対象量の測定結果を外部システム（例えばスマートフォン、タブレット端末などのコンピュータ端末）に送信してもよい。
【0108】
また、上記の実施形態では、検査システム１は、２４ＧＨｚ帯の電波を送信アンテナ２１から送信させているが、送信アンテナ２１から送信する電波の周波数帯は適宜変更可能である。例えば検査システム１は、送信アンテナ２１から送信ミリ波レーダで使用される６０ＧＨｚ、７６ＧＨｚ帯、７９ＧＨｚ帯の電波を送信させてもよい。
【0109】
（まとめ）
以上述べた実施形態から明らかなように、第１の態様に係る検査システム（１）は、送信アンテナ（２１）と、受信アンテナ（２２）と、電波吸収体（第１電波吸収体４１）と、を備える。送信アンテナ（２１）は、所定方向に準ミリ波又はミリ波の周波数帯の電波を送信する。受信アンテナ（２２）は、所定方向において送信アンテナ（２１）から離隔して配置される。電波吸収体は、送信アンテナ（２１）及び受信アンテナ（２２）から離隔するようにして、所定方向における送信アンテナ（２１）と受信アンテナ（２２）との間の対象空間（２００）に配置される。対象空間（２００）には、検査の対象となる対象物（１００）が送信アンテナ（２１）及び受信アンテナ（２２）から離隔するようにして配置される。電波吸収体は、所定方向において送信アンテナ（２１）と対象物（１００）との間に配置される。電波吸収体は、送信アンテナ（２１）が送信する電波の一部が通過する開口部（４１１）を有する。
以上述べた実施形態から明らかなように、第１の態様に係る検査システム（１）は、送信アンテナ（２１）と、受信アンテナ（２２）と、電波吸収体（第１電波吸収体４１）と、を備える。送信アンテナ（２１）は、所定方向に準ミリ波又はミリ波の周波数帯の電波を送信する。受信アンテナ（２２）は、所定方向において送信アンテナ（２１）から離隔して配置される。電波吸収体は、送信アンテナ（２１）及び受信アンテナ（２２）から離隔するようにして、所定方向における送信アンテナ（２１）と受信アンテナ（２２）との間の対象空間（２００）に配置される。対象空間（２００）には、検査の対象となる対象物（１００）が送信アンテナ（２１）及び受信アンテナ（２２）から離隔するようにして配置される。電波吸収体は、所定方向において送信アンテナ（２１）と対象物（１００）との間に配置される。電波吸収体は、送信アンテナ（２１）が送信する電波の一部が通過する開口部（４１１）を有する。
【0110】
この態様によれば、検査精度の向上を図ることができる。
【0111】
第２の態様に係る検査システム（１）では、第１の態様において、電波吸収体（第１電波吸収体４１）は、仮想直線（Ｌ１）を開口部（４１１）の開口縁（４１２）が囲うように配置されている。仮想直線（Ｌ１）は、送信アンテナ（２１）の中心部（２１１）と受信アンテナ（２２）の中心部（２２１）とを結ぶ。
【0112】
この態様によれば、対象物（１００）を透過する電波の強度が低下することを抑制することができる。
【0113】
第３の態様に係る検査システム（１）では、第１又は第２の態様において、開口部（４１１）の大きさは、送信アンテナ（２１）から送信される電波の指向角（θ１）と、所定方向における送信アンテナ（２１）と電波吸収体（第１電波吸収体４１）との間の距離（Ｄ１）と、に基づく大きさである。
【0114】
この態様によれば、電波の回り込みの発生をより抑制することができる。
【0115】
第４の態様に係る検査システム（１）は、第１から第３のいずれか１つの態様において、ホルダ（５）を更に備える。ホルダ（５）は、対象空間（２００）に配置され、対象物（１００）を所定方向において挟み込む。所定方向における電波吸収体（第１電波吸収体４１）とホルダ（５）との間の最短距離（距離Ｄ２）は、送信アンテナ（２１）が送信する電波の波長以下である。
【0116】
この態様によれば、電波吸収体の開口部（４１１）にて回折した電波が所定方向と直交する方向に拡がることを抑制することができる。
【0117】
第５の態様に係る検査システム（１）では、第１から第４のいずれか１つの態様において、電波吸収体（第１電波吸収体４１）の材料は、金属又は合金を含む。
【0118】
この態様によれば、例えば電波吸収体（第１電波吸収体４１）が金属又は合金で形成されている場合、電波吸収体の製造が容易であるという利点がある。
【0119】
第６の態様に係る検査システム（１）は、第１から第５のいずれか１つの態様において、ミキサ部（１２）と、第１演算部（３４）と、第２演算部（３５）と、を更に備える。ミキサ部（１２）は、送信アンテナ（２１）が送信する電波と受信アンテナ（２２）が受信する電波とに基づいて中間波を生成する。第１演算部（３４）は、第１算出処理と、第２算出処理との少なくとも一方を行う。第１算出処理は、第１状態でミキサ部（１２）が生成した中間波と、第２状態でミキサ部（１２）が生成した中間波との間での位相及び振幅の変化、又は、位相の変化に基づいて対象物（１００）の比誘電率を算出する処理である。第１状態は、対象物（１００）が対象空間（２００）に不存在の状態である。第２状態は、対象物（１００）が対象空間（２００）に存在している状態である。第２算出処理は、第１状態でミキサ部（１２）が生成した中間波と、第２状態でミキサ部（１２）が生成した中間波との間での位相及び振幅の変化に基づいて対象物（１００）の誘電正接を算出する処理である。第２演算部（３５）は、第１演算部（３４）の算出結果に基づいて対象物（１００）の検査対象量を求める。
【0120】
この態様によれば、比誘電率の算出結果に基づいて対象物（１００）の検査対象量を非接触で求めることができる。
【0121】
第７の態様に係る検査システム（１）は、第１から第６のいずれか１つの態様において、上記電波吸収体としての第１電波吸収体（４１）とは別の第２電波吸収体（４２）を更に備える。第２電波吸収体（４２）は、所定方向において対象物（１００）と受信アンテナ（２２）との間に配置される。第２電波吸収体（４２）は、対象物（１００）を透過した電波の少なくとも一部が通過する開口部（４２１）を有する。
【0122】
この態様によれば、対象物（１００）を透過していない電波が受信アンテナ（２２）によって受信されることを抑制することができる。
【0123】
第８の態様に係る検査システム（１）では、第７の態様において、第２電波吸収体（４２）の開口部（４２１）の開口縁（４２２）は、所定方向から見て、対象物（１００）のうちの電波が透過する領域（１０１）の縁（１０２）より内にある。
【0124】
この態様によれば、対象物（１００）を透過していない電波が第２電波吸収体（４２）の開口部（４２１）を通過することをより抑制することができる。
【0125】
第９の態様に係る検査システム（１）は、第７又は第８の態様において、ホルダ（５）を更に備える。ホルダ（５）は、対象空間（２００）に配置され、対象物（１００）を所定方向において挟み込む。所定方向におけるホルダ（５）と第２電波吸収体（４２）との間の最短距離（距離Ｄ３）は、送信アンテナ（２１）が送信する電波の波長以下である。
【0126】
この態様によれば、対象物（１００）を透過していない電波が第２電波吸収体（４２）の開口部（４２１）を通過することを抑制することができる。
【0127】
第１の態様以外の構成については、検査システム（１）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
【符号の説明】
【0128】
１ 検査システム
１２ ミキサ部
２１ 送信アンテナ
２１１ 中心部
２２ 受信アンテナ
２２１ 中心部
３４ 第１演算部
３５ 第２演算部
４１ 第１電波吸収体（電波吸収体）
４１１ 開口部
４１２ 開口縁
４２ 第２電波吸収体
５ ホルダ
１００ 対象物
１０１ 電波が通過する領域
１０２ 縁
２００ 対象空間
Ｌ１ 仮想直線
θ１ 指向角
１２ ミキサ部
２１ 送信アンテナ
２１１ 中心部
２２ 受信アンテナ
２２１ 中心部
３４ 第１演算部
３５ 第２演算部
４１ 第１電波吸収体（電波吸収体）
４１１ 開口部
４１２ 開口縁
４２ 第２電波吸収体
５ ホルダ
１００ 対象物
１０１ 電波が通過する領域
１０２ 縁
２００ 対象空間
Ｌ１ 仮想直線
θ１ 指向角
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】