(57)【要約】【課題】アンテナ素子間の相互結合が低減された、アンテナ、無線通信モジュール及び無線通信機器を提供する。【解決手段】アンテナは、第１アンテナ素子と、第２アンテナ素子と、第１結合体と、第１結合部とを有する。第１アンテナ素子は、第１放射導体及び第１給電線を含む。第２アンテナ素子は、第２放射導体及び第２給電線を含む。第２給電線は、キャパシタンス成分及びインダクタンス成分の何れかの第１成分を優位に、第１給電線に結合される。第１結合体は、第１成分とは異なる第２成分を優位に、第１給電線と第２給電線とを結合する。第２給電線は、キャパシタンス成分及びインダクタンス成分の何れかの第３成分を優位に、第１放射導体に結合される。第１結合部は、第３成分とは異なる第４成分を優位に、第１放射導体と第２給電線とを結合する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１放射導体及び第１給電線を含み、第１周波数帯で共振する第１アンテナ素子と、
第２放射導体及び第２給電線を含み、第２周波数帯で共振する第２アンテナ素子と、
第１結合体と、
第１結合部と、を有し、
前記第２給電線は、キャパシタンス成分及びインダクタンス成分の何れかの第１成分を優位に、前記第１給電線に結合され、
前記第１結合体は、前記第１成分とは異なる第２成分を優位に、前記第１給電線と前記第２給電線とを結合し、
前記第１放射導体と前記第２放射導体は、共振波長の２分の１以下の間隔で並び、
前記第２給電線は、キャパシタンス成分及びインダクタンス成分の何れかの第３成分を優位に、前記第１放射導体に結合され、
前記第１結合部は、前記第３成分とは異なる第４成分を優位に、前記第１放射導体と前記第２給電線とを結合する、アンテナ。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナであって、
第２結合部をさらに有し、
前記第１給電線は、キャパシタンス成分及びインダクタンス成分の何れかの第５成分を優位に、前記第２放射導体に結合され、
前記第２結合部は、前記第５成分とは異なる第６成分を優位に、前記第２放射導体と前記第１給電線とを結合する、アンテナ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のアンテナであって、
第２結合体をさらに有し、
前記第２放射導体は、容量結合及び磁界結合の一方が優位な第１結合方式で前記第１放射導体に結合され、
前記第２結合体は、前記第１結合方式とは異なる第２結合方式で、前記第１放射導体と前記第２放射導体とを結合する、アンテナ。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のアンテナであって、
前記第１周波数帯と前記第２周波数帯とは、同一周波数帯に属する、アンテナ。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のアンテナであって、
前記第１周波数帯と前記第２周波数帯とは、異なる周波数帯に属する、アンテナ。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載のアンテナであって、
前記第１アンテナ素子は、第１グラウンド導体をさらに含む、アンテナ。
【請求項７】
請求項６に記載のアンテナであって、
前記第２アンテナ素子は、第２グラウンド導体をさらに含む、アンテナ。
【請求項８】
請求項７に記載のアンテナであって、
前記第１グラウンド導体は、前記第２グラウンド導体に接続される、アンテナ。
【請求項９】
請求項７又は８に記載のアンテナであって、
前記第１グラウンド導体及び前記第２グラウンド導体は、一体であり、
前記第１グラウンド導体及び前記第２グラウンド導体は、単一の基体と一体化される、アンテナ。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか一項に記載のアンテナであって、
前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子を含む複数のアンテナ素子を有し、
前記複数のアンテナ素子は、第１方向に沿って並び、
前記複数のアンテナ素子に含まれる、隣り合うアンテナ素子は、前記第１方向とは異なる第２方向にずれる、アンテナ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のアンテナであって、
前記複数のアンテナ素子は、前記第１方向において、共振波長の４分の１以下の間隔で、並ぶ、アンテナ。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載のアンテナであって、
前記複数のアンテナ素子は、
第ｎ放射導体及び第ｎ給電線を含み、第１周波数帯で共振する第ｎアンテナ素子（ｎ：３以上の整数）を有し、
前記第ｎ放射導体は、前記第１方向において、共振波長の２分の１以下の間隔で前記第１放射導体と並ぶ、アンテナ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のアンテナであって、
前記第ｎ放射導体は、直接的又は間接的に前記第２放射導体に結合される、アンテナ。
【請求項１４】
請求項１０乃至１３の何れか一項に記載のアンテナであって、
前記複数のアンテナ素子は、
前記第１方向に並ぶ第１アンテナ素子群と、
前記第１方向に並ぶ第２アンテナ素子群と、を含み、
前記第１アンテナ素子群の少なくとも１つは、前記第２アンテナ素子群の少なくとも１つに容量結合又は磁界結合される、アンテナ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のアンテナであって、
前記第１アンテナ素子群は、第１放射導体群を含み、
前記第２アンテナ素子群は、第２放射導体群を含み、
前記第１放射導体群に含まれる隣り合う放射導体は、容量結合及び磁界結合の一方が優位な第３結合方式で結合され、
前記アンテナの第２結合体は、
前記第１放射導体群に含まれる隣り合う放射導体を、前記第３結合方式とは異なる第４結合方式で結合し、
前記第１放射導体群に含まれる放射導体と、前記第２放射導体群に含まれる放射導体とを、磁界結合する、アンテナ。
【請求項１６】
請求項１５に記載のアンテナであって、
前記第２放射導体群に含まれる隣り合う放射導体は、前記第３結合方式で結合され、
前記アンテナの第２結合体は、前記第２放射導体に含まれる隣り合う放射導体を、前記第４結合方式で結合する、アンテナ。
【請求項１７】
請求項１０乃至１６の何れか一項に記載のアンテナであって、
前記複数のアンテナ素子の各々には、前記複数のアンテナ素子を同相で励振させる信号が給電される、アンテナ。
【請求項１８】
請求項１０乃至１６の何れか一項に記載のアンテナであって、
前記複数のアンテナ素子の各々には、前記複数のアンテナ素子を異なる位相で励振させる信号が給電される、アンテナ。
【請求項１９】
請求項１乃至１８の何れか一項に記載のアンテナと、
前記第１給電線及び前記第２給電線の少なくとも何れかに電気的に接続されるＲＦモジュールと、を備える、無線通信モジュール。
【請求項２０】
請求項１９に記載の無線通信モジュールと、
前記無線通信モジュールに電力を供給するバッテリと、を備える、無線通信機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、アンテナ、無線通信モジュール及び無線通信機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
アレイアンテナ及びＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）用のアンテナ等では、複数のアンテナ素子が近接して配置される。複数のアンテナ素子が近接して配置されると、アンテナ素子間の相互結合が大きくなり得る。アンテナ素子間の相互結合が大きくなると、アンテナ素子の放射効率が低下し得る。
【０００３】
そこで、アンテナ素子間の相互結合を低減する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１７−５０４２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のアンテナ素子間の相互結合を低減させる技術には、改善の余地がある。
【０００６】
本開示は、アンテナ素子間の相互結合が低減された、アンテナ、無線通信モジュール及び無線通信機器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】
【０００７】
本開示の一実施形態に係るアンテナは、
第１放射導体及び第１給電線を含み、第１周波数帯で共振する第１アンテナ素子と、
第２放射導体及び第２給電線を含み、第２周波数帯で共振する第２アンテナ素子と、
第１結合体と、
第１結合部と、を有し、
前記第２給電線は、キャパシタンス成分及びインダクタンス成分の何れかの第１成分を優位に、前記第１給電線に結合され、
前記第１結合体は、前記第１成分とは異なる第２成分を優位に、前記第１給電線と前記第２給電線とを結合し、
前記第１放射導体と前記第２放射導体は、共振波長の２分の１以下の間隔で並び、
前記第２給電線は、キャパシタンス成分及びインダクタンス成分の何れかの第３成分を優位に、前記第１放射導体に結合され、
前記第１結合部は、前記第３成分とは異なる第４成分を優位に、前記第１放射導体と前記第２給電線とを結合する。
【０００８】
本開示の一実施形態に係る無線通信モジュールは、
上述のアンテナと、
前記第１給電線及び前記第２給電線の少なくとも何れかに電気的に接続されるＲＦモジュールと、を備える。
【０００９】
本開示の一実施形態に係る無線通信機器は、
上述の無線通信モジュールと、
前記無線通信モジュールに電力を供給するバッテリと、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の一実施形態に係るアンテナ、無線通信モジュール及び無線通信機器によれば、アンテナ素子間の相互結合が低減され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係るアンテナの斜視図である。
【図２】図１に示すアンテナをＺ軸の負方向側から見た斜視図である。
【図３】図１に示すアンテナの一部を分解した斜視図である。
【図４】図１に示すＬ１−Ｌ１線に沿ったアンテナの断面図である。
【図５】図１に示すＬ２−Ｌ２線に沿ったアンテナの断面図である。
【図６】図１に示すＬ３−Ｌ３線に沿ったアンテナの断面図である。
【図７】一実施形態に係るアンテナの斜視図である。
【図８】一実施形態に係るアンテナの平面図である。
【図９】一実施形態に係るアンテナの平面図である。
【図１０】一実施形態に係る無線通信モジュールのブロック図である。
【図１１】図１０に示す無線通信モジュールの概略構成図である。
【図１２】一実施形態に係る無線通信機器のブロック図である。
【図１３】図１２に示す無線通信機器の平面図である。
【図１４】図１２に示す無線通信機器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示において「誘電体材料」は、セラミック材料及び樹脂材料の何れかを組成として含み得る。セラミック材料は、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、ガラスセラミック焼結体、ガラス母材中に結晶成分を析出させた結晶化ガラス、及び、雲母若しくはチタン酸アルミニウム等の微結晶焼結体を含む。樹脂材料は、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、及び、液晶ポリマー等の未硬化物を硬化させたものを含む。
【００１３】
本開示において「導電性材料」は、金属材料、金属材料の合金、金属ペーストの硬化物、及び、導電性高分子の何れかを組成として含み得る。金属材料は、銅、銀、パラジウム、金、白金、アルミニウム、クロム、ニッケル、カドミウム鉛、セレン、マンガン、錫、バナジウム、リチウム、コバルト、及び、チタン等を含む。合金は、複数の金属材料を含む。金属ペースト剤は、金属材料の粉末を有機溶剤、及び、バインダとともに混練したものを含む。バインダは、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、及び、ポリエーテルイミド樹脂を含む。導電性ポリマーは、ポリチオフェン系ポリマー、ポリアセチレン系ポリマー、ポリアニリン系ポリマー、及び、ポリピロール系ポリマー等を含む。
【００１４】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。図１乃至図１４に示す構成要素において、同一構成要素には、同一符号を付す。
【００１５】
本開示の実施形態では、図１等に示す第１アンテナ素子３１と第２アンテナ素子３２とが広がる平面は、ＸＹ平面として示す。図２等に示す第１グラウンド導体６１から図１等に示す第１放射導体４１に向かう方向をＺ軸の正方向として示し、その反対方向をＺ軸の負方向として示す。本開示の実施形態では、Ｘ軸の正方向とＸ軸の負方向とを特に区別しない場合、Ｘ軸の正方向とＸ軸の負方向は、まとめて「Ｘ方向」と記載する。Ｙ軸の正方向とＹ軸の負方向とを特に区別しない場合、Ｙ軸の正方向とＹ軸の負方向は、まとめて「Ｙ方向」と記載する。Ｚ軸の正方向とＺ軸の負方向とを特に区別しない場合、Ｚ軸の正方向とＺ軸の負方向は、まとめて「Ｚ方向」と記載する。
【００１６】
［アンテナの構造例１］
図１は、一実施形態に係るアンテナ１０の斜視図である。図２は、図１に示すアンテナ１０をＺ軸の負方向側から見た斜視図である。図３は、図１に示すアンテナ１０の一部を分解した斜視図である。図４は、図１に示すＬ１−Ｌ１線に沿ったアンテナ１０の断面図である。図５は、図１に示すＬ２−Ｌ２線に沿ったアンテナ１０の断面図である。図６は、図１に示すＬ３−Ｌ３線に沿ったアンテナ１０の断面図である。
【００１７】
図１に示すように、アンテナ１０は、基体２０と、第１アンテナ素子３１と、第２アンテナ素子３２と、第１結合体７０と、第１結合部７４とを有する。アンテナ１０は、第２結合体７３と、第２結合部７５とをさらに有してよい。
【００１８】
基体２０は、第１アンテナ素子３１及び第２アンテナ素子３２を支持する。基体２０は、図１及び図２に示すように、四角柱である。ただし、基体２０は、第１アンテナ素子３１及び第２アンテナ素子３２を支持可能であれば、任意の形状であってよい。
【００１９】
基体２０は、誘電体材料を含み得る。基体２０の比誘電率は、アンテナ１０の所望の共振周波数に応じて、適宜調整されてよい。基体２０は、図１及び図２に示すように、上面２１及び下面２２を含む。
【００２０】
第１アンテナ素子３１は、第１周波数帯で共振する。第２アンテナ素子３２は、第２周波数帯で共振する。第１周波数帯と第２周波数帯とは、アンテナ１０の用途等に応じて、同一周波数帯に属してよいし、異なる周波数帯に属してよい。アンテナ１０の用途等に応じて、第１アンテナ素子３１及び第２アンテナ素子３２の各々には、第１給電線５１及び第２給電線５２の各々から、第１アンテナ素子３１及び第２アンテナ素子３２を、同相で励振させる信号が給電されてよい。第１アンテナ素子３１及び第２アンテナ素子３２の各々には、第１給電線５１及び第２給電線５２の各々から、第１アンテナ素子３１及び第２アンテナ素子３２を、異なる位相で励振させる信号が給電されてよい。
【００２１】
第１アンテナ素子３１は、図４に示すように、第１放射導体４１及び第１給電線５１を含む。第１アンテナ素子３１は、第１グラウンド導体６１をさらに含んでよい。第１アンテナ素子３１は、第１グラウンド導体６１を含むことで、マイクロストリップ型のアンテナとなる。第２アンテナ素子３２は、図４に示すように、第２放射導体４２と、第２給電線５２を含む。第２アンテナ素子３２は、第２グラウンド導体６２をさらに含んでよい。第２アンテナ素子３２は、第２グラウンド導体６２を含むことで、マイクロストリップ型のアンテナとなる。
【００２２】
図１に示す第１放射導体４１は、第１給電線５１から供給された電力を、電磁波として放射する。第１放射導体４１は、外部からの電磁波を、電力として第１給電線５１に供給する。図１に示す第２放射導体４２は、第２給電線５２から供給された電力を、電磁波として放射する。第２放射導体４２は、外部からの電磁波を、電力として第２給電線５２に供給する。
【００２３】
第１放射導体４１及び第２放射導体４２の各々は、導電性材料を含み得る。第１放射導体４１、第２放射導体４２、第１給電線５１、第２給電線５２、第１グラウンド導体６１、第２グラウンド導体６２、第１結合体７０、第１結合部７４及び第２結合部７５の各々は、同一の導電性材料を含んでよいし、異なる導電性材料を含んでよい。
【００２４】
第１放射導体４１及び第２放射導体４２は、図１に示すように、平板状であってよい。第１放射導体４１及び第２放射導体４２は、ＸＹ平面に沿って広がり得る。第１放射導体４１及び第２放射導体４２は、基体２０の上面２１に位置する。第１放射導体４１及び第２放射導体４２の一部は、基体２０の中に位置してよい。
【００２５】
本実施形態では、第１放射導体４１及び第２放射導体４２は、同一型の長方形状である。ただし、第１放射導体４１及び第２放射導体４２は、任意の形状であってよい。また、第１放射導体４１及び第２放射導体４２の各々は、異なる形状であってよい。
【００２６】
第１放射導体４１及び第２放射導体４２の長手方向は、Ｙ方向に沿う。第１放射導体４１及び第２放射導体４２の短手方向は、Ｘ方向に沿う。第１放射導体４１は、長辺４１ａ及び短辺４１ｂを含む。第２放射導体４２は、長辺４２ａ及び短辺４２ｂを含む。
【００２７】
第１放射導体４１と第２放射導体４２とは、長辺４１ａと長辺４２ａとが対向するように、並ぶ。ただし、第１放射導体４１と第２放射導体４２とが並ぶ態様は、これに限定されない。例えば、第１放射導体４１と第２放射導体４２とは、長辺４１ａの一部と長辺４２ａの一部とが対向するように、並んでよい。換言すると、第１放射導体４１と第２放射導体４２とは、Ｙ方向においてずれて並んでよい。
【００２８】
第１放射導体４１と第２放射導体４２とは、短辺４１ｂと短辺４２ｂとが対向するように、並んでよい。ただし、第１放射導体４１と第２放射導体４２とが並ぶ態様は、これに限定されない。例えば、第１放射導体４１と第２放射導体４２とは、短辺４１ｂの一部と短辺４２ｂの一部とが対向するように、並んでよい。換言すると、第１放射導体４１と第２放射導体４２とは、対向する短辺４１ｂと短辺４２ｂとがずれて、並んでよい。
【００２９】
第１放射導体４１と第２放射導体４２は、アンテナ１０の共振波長の２分の１以下の間隔で並ぶ。本実施形態では、図１に示すように、第１放射導体４１と第２放射導体４２は、互い対向する長辺４１ａと長辺４２ａとの間の隙間ｇ１がアンテナ１０の共振波長の２分の１以下となるように、並ぶ。ただし、第１放射導体４１と第２放射導体４２とがアンテナ１０の共振波長の２分の１以下の間隔で並ぶ態様は、これに限定されない。例えば、第１放射導体４１及び第２放射導体４２が短辺４１ｂと短辺４２ｂとが対向するように並ぶ構成では、短辺４１ｂと短辺４２ｂとの間の隙間がアンテナ１０の共振波長の２分の１以下となってよい。
【００３０】
第１放射導体４１にはＹ方向に沿って電流が流れる。電流が第１放射導体４１をＹ方向に沿って流れると、ＸＺ平面において第１放射導体４１を囲む磁界が変化する。第２放射導体４２にはＹ方向に沿って電流が流れる。電流が第２放射導体４２をＹ方向に沿って流れると、ＸＺ平面において第２放射導体４２を囲む磁界が変化する。第１放射導体４１を囲む磁界と、第２放射導体４２を囲む磁界とは、相互に影響する。例えば、第１放射導体４１及び第２放射導体４２が同一又は互いに近い位相で励振すると、第１放射導体４１及び第２放射導体４２の各々を流れる電流の多くのが、同じ向きになる。互いに近い位相としては、双方の位相が、例えば、±６０°以内、±４５°以内、±３０°以内の範囲にあるときが挙げられる。第１放射導体４１及び第２放射導体４２の各々を流れる電流の多くが同じ向きになるとき、第１放射導体４１と第２放射導体４２の間において、磁界結合が大きくなる。
【００３１】
第１放射導体４１及び第２放射導体４２の共振周波数が同一又は互いに近い場合、共振時に、第１放射導体４１と第２放射導体４２との間において結合が生じる。この共振時の結合は、偶モード及び奇モードという。偶モード及び奇モードは、まとめて「偶奇モード」ともいう。第１放射導体４１及び第２放射導体４２の間に偶奇モードが生じると、結合が生じていない場合とは異なる共振周波数で、第１放射導体４１及び第２放射導体４２の各々が共振する。第１放射導体４１及び第２放射導体４２が結合する多くの場合、磁界結合及び電界結合が同時に生じる。磁界結合及び電界結合のどちらかが支配的となると、最終的に第１放射導体４１と第２放射導体との間の結合は、支配的な一方である磁界結合又は電界結合とみなし得る。
【００３２】
本開示では、第２放射導体４２は、容量結合及び磁界結合の一方が優位な第１結合方式で、第１放射導体４１に結合される。本実施形態では、第１放射導体４１及び第２放射導体４２は、マイクロストリップ型のアンテナであり、長辺４１ａと長辺４２ａとが対向している。第１放射導体４１を囲む磁界及び第２放射導体４２を囲む磁界の相互影響は、第１放射導体４１及び第２放射導体４２の間の電界による相互影響より支配的となる。第１放射導体４１及び第２放射導体４２の間の結合は、磁界結合とみなされる。本実施形態では、第２放射導体４２は、磁界結合が優位な第１結合方式で、第１放射導体４１に結合される。
【００３３】
図３に示す第１給電線５１は、第１放射導体４１に電気的に接続される。第１給電線５１は、インダクタンス成分が優位に第１放射導体４１に結合される。ただし、第１給電線５１は、第１放射導体４１に磁気的に結合されてよい。この場合、第１給電線５１は、キャパシタンス成分が優位に第１放射導体４１に結合される。第１給電線５１は、図２に示す第１グラウンド導体６１の開口６１ａから、外部の機器等へ延在し得る。
【００３４】
図３に示す第２給電線５２は、第２放射導体４２に電気的に接続される。第２給電線５２は、インダクタ成分が優位に第２放射導体４２に結合される。ただし、第２給電線５２は、第２放射導体４２に磁気的に結合されてよい。この場合、第２給電線５２は、キャパシタンス成分が優位に第２放射導体４２に結合される。第２給電線５２は、図２に示す第２グラウンド導体６２の開口６２ａから、外部の機器等へ延在し得る。
【００３５】
第１給電線５１は、第１放射導体４１に電力を給電する。第１給電線５１は、第１放射導体４１からの電力を、外部の機器等に給電する。第２給電線５２は、第２放射導体４２に電力を給電する。第２給電線５２は、第２放射導体４２からの電力を、外部の機器等に給電する。
【００３６】
第１給電線５１及び第２給電線５２は、導電性材料を含み得る。第１給電線５１及び第２給電線５２の各々は、スルーホール導体又はビア導体等であってよい。第１給電線５１及び第２給電線５２は、図４に示すように基体２０の中に位置し得る。第１給電線５１は、図３に示すように、第１結合体７０の第１導体７１を貫通する。第２給電線５２は、図３に示すように、第１結合体７０の第２導体７２を貫通する。
【００３７】
第１給電線５１は、図４に示すように、基体２０の中において、Ｚ方向に沿って延びる。第１給電線５１にはＺ方向に沿って電流が流れる。電流が第１給電線５１をＺ方向に沿って流れると、ＸＹ平面において第１給電線５１を囲む磁界が変化する。
【００３８】
第２給電線５２は、図４に示すように、基体２０の中において、Ｚ方向に沿って延びる。第２給電線５２にはＺ方向に沿って電流が流れる。電流が第２給電線５２をＺ方向に沿って流れると、ＸＹ平面において第２給電線５２を囲む磁界が変化する。
【００３９】
第１給電線５１を囲む磁界と、第２給電線５２を囲む磁界とは、干渉し得る。例えば、第１給電線５１及び第２給電線５２の各々を流れる電流の多くが同じ向きになるとき、第１給電線５１を囲む磁界と、第２給電線５２を囲む磁界は、干渉する。第１給電線５１と第２給電線５２は、第１給電線５１を囲む磁界と第２給電線５２を囲む磁界が干渉することにより、磁界結合され得る。
【００４０】
本開示では、第２給電線５２は、キャパシタンス成分及びインダクタンス成分の何れかの第１成分を優位に、第１給電線５１に結合される。上述のように、本実施形態では、第１給電線５１と第２給電線５２は、第１給電線５１を囲む磁界と第２給電線５２を囲む磁界が干渉することにより、磁界結合され得る。つまり、本実施形態では、第２給電線５２は、第１成分としてのインダクタンス成分を優位に、第１給電線５１に結合される。
【００４１】
図２に示す第１グラウンド導体６１は、第１アンテナ素子３１において基準となる電位を提供する。図２に示す第２グラウンド導体６２は、第２アンテナ素子３２において基準となる電位を提供する。第１グラウンド導体６１及び第２グラウンド導体６２の各々は、アンテナ１０を備える機器のグラウンドに接続されてよい。
【００４２】
第１グラウンド導体６１及び第２グラウンド導体６２は、導電性材料を含み得る。第１グラウンド導体６１及び第２グラウンド導体６２は、平板状であってよい。第１グラウンド導体６１及び第２グラウンド導体６２は、基体２０の下面２２に位置する。第１グラウンド導体６１及び第２グラウンド導体６２の一部は、基体２０の中に位置してよい。
【００４３】
第１グラウンド導体６１は、第２グラウンド導体６２に接続されてよい。第１グラウンド導体６１及び第２グラウンド導体６２は、図２に示すように、一体であってよい。第１グラウンド導体６１及び第２グラウンド導体６２は、単一の基体２０と一体化されてよい。ただし、第１グラウンド導体６１及び第２グラウンド導体６２は、独立した別個の部材であってよい。この構成では、第１グラウンド導体６１及び第２グラウンド導体６２の各々は、別個に、基体２０と一体化され得る。
【００４４】
第１グラウンド導体６１及び第２グラウンド導体６２は、図２に示すように、ＸＹ平面に沿って広がる。第１グラウンド導体６１及び第２グラウンド導体６２の各々は、Ｚ方向において、第１放射導体４１及び第２放射導体４２の各々と離れて位置する。第１グラウンド導体６１及び第２グラウンド導体６２と、第１放射導体４１と第２放射導体４２との間には、図４に示すように、基体２０が介在する。第１グラウンド導体６１は、Ｚ方向において、第１放射導体４１と対向する。第２グラウンド導体６２は、Ｚ方向において、第２放射導体４２と対向する。本実施形態では、第１グラウンド導体６１及び第２グラウンド導体６２は、第１放射導体４１及び第２放射導体４２に応じた、長方形状である。ただし、第１グラウンド導体６１及び第２グラウンド導体６２は、第１放射導体４１及び第２放射導体４２に応じた、任意の形状であってよい。
【００４５】
本開示では、第１結合体７０は、第１成分とは異なる第２成分を優位に、第１給電線５１と第２給電線５２とを結合する。上述のように、本実施形態では、第１成分は、インダクタンス成分である。従って、本実施形態では、第１結合体７０は、第１成分とは異なる第２成分としてのキャパシタンス成分を優位に、第１給電線５１と第２給電線５２とを結合する。
【００４６】
具体的には、第１結合体７０は、図４に示すように、第１導体７１及び第２導体７２を含む。第１導体７１及び第２導体７２の各々は、導電性材料を含み得る。第１導体７１及び第２導体７２の各々は、ＸＹ平面に沿って広がる。第１導体７１及び第２導体７２の各々は、図３に示すように、平板状である。第１導体７１は、第１導体７１を貫通する第１給電線５１と、電気的に接続される。第２導体７２は、第２導体７２を貫通する第２給電線５２と、電気的に接続される。図４に示すように、第１導体７１の端部７１ａと、第２導体７２の端部７２ａは、互いに対向する。第１導体７１の端部７１ａと、第２導体７２の端部７２ａとは、基体２０を介して、静電容量を構成し得る。当該静電容量が構成されることにより、第１結合体７０は、第２成分としてのキャパシタンス成分を優位に、第１給電線５１と第２給電線５２とを結合する。
【００４７】
ここで、第１放射導体４１に対して第１給電線５１が直接給電し、且つ第２放射導体４２に対して第２給電線５２が直接給電しているため、第１給電線５１と第２給電線５２との間の結合は、インダクタンス成分が優位の結合となる。この結合のインダクタンス成分と第１結合体７０によるキャパシタンス成分とが回路的に並列関係となることにより、当該インダクタンス成分と当該キャパシタンス成分を含む反共振回路が構成される。この反共振回路によって、第１アンテナ素子３１及び第２アンテナ素子３２の間の透過特性において減衰極が生じる。この透過特性は、第１アンテナ素子３１の入力ポートとなる第１給電線５１から、第２アンテナ素子３２の入力ポートとなる第２給電線５２へ透過する電力の特性である。この透過特性に生じる減衰極によって、第１アンテナ素子３１及び第２アンテナ素子３２の間の干渉が少なくなる。
【００４８】
このように第１結合体７０は、第１アンテナ素子３１の入力ポートとなる第１給電線５１と、第２アンテナ素子３２の入力ポートとなる第２給電線５２とを、第２成分を優位に結合する。第２成分は、第１給電線５１自身と第２給電線５２自身との間の結合において優位となる第１成分と異なる。第１成分と第２成分とが回路的に並列関係となることで、アンテナ１０は、入力ポートに反共振回路を有する。
【００４９】
本開示では、第２結合体７３は、第１結合方式とは異なる第２結合方式で、第１放射導体４１と第２放射導体４２とを結合する。本実施形態のように第１結合方式が磁界結合が優位な結合方式である場合、第２結合方式は、容量結合が優位な結合方式となる。第２結合体７３は、容量結合が優位な第２結合方式で、第１放射導体４１と第２放射導体４２とを結合する。
【００５０】
具体的には、第２結合体７３は、導電性材料を含み得る。第２結合体７３は、図６に示すように、基体２０の中に位置する。第２結合体７３は、Ｚ方向において、第１放射導体４１及び第２放射導体４２から離れて位置する。第２結合体７３は、図１に示すように、ＸＹ平面に沿って広がる。ＸＹ平面において、第２結合体７３の一部は、第１放射導体４１の一部と重なり得る。重なり合う第２結合体７３の一部及び第１放射導体４１の一部は、基体２０を介して、静電容量を構成し得る。同様に、ＸＹ平面において、第２結合体７３の一部は、第２放射導体４２の一部と重なり得る。重なり合う第２結合体７３の一部及び第２放射導体４２の一部は、基体２０を介して、静電容量を構成し得る。第１放射導体４１と第２放射導体４２は、第１放射導体４１と第２結合体７３とが構成する静電容量及び第２放射導体４２と第２結合体７３とが構成する静電容量を介して、結合され得る。換言すると、第２結合体７３は、容量結合が優位な第２結合方式で、第１放射導体４１と第２放射導体４２とを結合する。
【００５１】
第１放射導体４１の両端及び第２放射導体４２の両端では、電界が大きくなる。第１放射導体４１及び第２放射導体４２の各々を流れる電流の多くが逆向きになると、第１放射導体４１と第２放射導体４２との間の電位差が大きくなる。第２結合体７３が第１放射導体４１及び第２放射導体４２の各々と対向する位置によって、第２結合方式による容量結合の大きさが変化する。第２結合体７３が第１放射導体４１及び第２放射導体４２の各々と対向する位置及び対向する面積によって、第２結合方式による容量結合の大きさが調整され得る。
【００５２】
第１結合部７４は、第１放射導体４１と第２給電線５２とを結合する。第１結合部７４は、第１放射導体４１及び第２給電線５２の構成に応じて、第１放射導体４１と第２給電線５２とを、キャパシタンス成分及びインダクタンス成分の何れかの成分を優位に、結合する。本実施形態では、第２給電線５２は、第３成分としてのインダクタンス成分を優位に、第１放射導体４１に接続される。従って、第１結合部７４は、第３成分とは異なる第４成分としてのキャパシタンス成分を優位に、第１放射導体４１と第２給電線５２とを結合する。
【００５３】
具体的には、第１結合部７４は、導電性材料を含み得る。第１結合部７４は、基体２０の中に位置する。第１結合部７４は、Ｚ方向において、第１放射導体４１及び第２放射導体４２の各々と離れて位置する。第１結合部７４は、図３に示すように、Ｌ字型であってよい。Ｌ字型である第１結合部７４は、片７４ａ及び片７４ｂを含む。片７４ａには、図３に示すように、第２給電線５２が貫通する。片７４ａは、第２給電線５２が貫通することにより、第２給電線５２と電気的に接続される。図３に示すように、片７４ｂは、片７４ａのＹ軸の負方向側の端部から、Ｘ軸の負方向に向けて延在することにより、ＸＹ平面において、図５に示すように第１放射導体４１の一部と重なる。第１結合部７４は、片７４ｂがＸＹ平面において第１放射導体４１の一部と重なることにより、第１放射導体４１に容量結合される。第１結合部７４は、片７４ａが第２給電線５２と電気的に接続され、且つ片７４ｂが第１放射導体４１と容量的に接続されることにより、第４成分としてのキャパシタンス成分を優位に、第１放射導体４１と第２給電線５２とを結合する。
【００５４】
第２結合部７５は、第２放射導体４２と第１給電線５１とを結合する。第２結合部７５は、第２放射導体４２及び第１給電線５１の構成に応じて、第２放射導体４２と第１給電線５１とを、キャパシタンス成分及びインダクタンス成分の何れかの成分を優位に、結合する。本実施形態では、第１給電線５１は、第５成分としてのインダクタンス成分を優位に、第２放射導体４２に接続される。従って、第２結合部７５は、第５成分とは異なる第６成分としてのキャパシタンス成分を優位に、第２放射導体４２と第１給電線５１とを結合する。
【００５５】
具体的には、第２結合部７５は、導電性材料を含み得る。第２結合部７５は、基体２０の中に位置する。第２結合部７５は、Ｚ方向において、第１放射導体４１及び第２放射導体４２の各々と離れて位置する。第２結合部７５は、図３に示すように、Ｌ字型であってよい。Ｌ字型である第２結合部７５は、片７５ａ及び片７５ｂを含む。第２結合部７５は、第１結合部７４と同様に、片７５ａが第１給電線５１と電気的に接続され、且つ片７５ｂが第２放射導体４２に容量結合されることにより、第６成分としてのキャパシタンス成分を優位に、第２放射導体４２と第１給電線５１とを結合する。
【００５６】
以上のように、本実施形態に係るアンテナ１０では、第２給電線５２は、第１成分としてのインダクタンス成分を優位に、第１給電線５１に結合される。第１結合体７０は、第２成分としてのキャパシタンス成分を優位に、第１給電線５１と第２給電線５２とを結合する。ここで、第１給電線５１と第２給電線５２との間のキャパシタンス成分及びインダクタンス成分による結合係数Ｋ１は、結合係数Ｋｅ１と結合係数Ｋｍ１とを用いて算出され得る。結合係数Ｋｅ１は、第１給電線５１と第２給電線５２との間のキャパシタンス成分による結合係数である。結合係数Ｋｍ１は、第１給電線５１と第２給電線５２との間のインダクタンス成分による結合係数である。例えば、式：Ｋ１＝（Ｋｅ１２−Ｋｍ１２）／（Ｋｅ１２＋Ｋｍ１２）と表される。
【００５７】
結合係数Ｋｍ１は、第１給電線５１及び第２給電線５２の構成に応じて、決まり得る。例えば、結合係数Ｋｍ１は、図４に示す第１給電線５１と第２給電線５２との間の隙間ｇ２のＸ方向における長さが変わると、変化し得る。アンテナ１０では、第１結合体７０を適宜構成することにより、結合係数Ｋｅ１の大きさを調整することできる。アンテナ１０では、結合係数Ｋｍ１に応じて結合係数Ｋｅ１の大きさを調整することで、結合係数Ｋｍ１と結合係数Ｋｅ１とが打ち消し合う程度を変更できる。アンテナ１０では、結合係数Ｋｍ１に応じた大きさの結合係数Ｋｅ１によって、結合係数Ｋｍ１と結合係数Ｋｅ１とが打ち消し合い、結合係数Ｋ１が小さくなり得る。換言すると、アンテナ１０では、第１給電線５１と第２給電線５２との間の相互結合が低減され得る。第１給電線５１と第２給電線５２との間の相互結合が低減されことで、第１アンテナ素子３１及び第２アンテナ素子３２の各々は、第１給電線５１及び第２給電線５２の各々からの電力によって、電磁波を効率良く放射することができる。
【００５８】
本実施形態に係るアンテナ１０では、第２放射導体４２は、磁界結合が優位な第１結合方式で、第１放射導体４１に結合される。第２結合体７３は、容量結合が優位な第２結合方式で、第１放射導体４１と第２放射導体４２とを結合する。ここで、第１放射導体４１と第２放射導体４２との間の容量結合及び磁界結合による結合係数Ｋ２は、結合係数Ｋｅ２と結合係数Ｋｍ２とを用いて算出され得る。結合係数Ｋｅ２は、第１放射導体４１と第２放射導体４２との間の容量結合の結合係数である。結合係数Ｋｍ２は、第１放射導体４１と第２放射導体４２との間の磁界結合の結合係数である。例えば、式：Ｋ２＝（Ｋｅ２２−Ｋｍ２２）／（Ｋｅ２２＋Ｋｍ２２）と表される。
【００５９】
結合係数Ｋｍ２は、第１放射導体４１及び第２放射導体４２の構成に応じて、決まり得る。例えば、図１に示すような第１放射導体４１と第２放射導体４２とがＹ方向において揃って並ぶ構成と、第１放射導体４１と第２放射導体４２とがＹ方向においてずれて並ぶ構成とでは、結合係数Ｋｍ２が異なり得る。結合係数Ｋｍ２は、図１に示す隙間ｇ１のＸ方向における長さが変わると、変化し得る。アンテナ１０では、第２結合体７３を適宜構成することにより、結合係数Ｋｅ２の大きさを調整することできる。アンテナ１０では、結合係数Ｋｍ２に応じて結合係数Ｋｅ２の大きさを調整することで、結合係数Ｋｍ２と結合係数Ｋｅ２が打ち消し合う程度を変更できる。アンテナ１０では、結合係数Ｋｍ２と結合係数Ｋｅ２が打ち消し合い、結合係数Ｋ２が小さくなり得る。換言すると、アンテナ１０では、第１放射導体４１及び第２放射導体４２の間の相互結合が低減され得る。第１放射導体４１及び第２放射導体４２の間の相互結合が低減されることで、第１アンテナ素子３１及び第２アンテナ素子３２の各々は、第１放射導体４１及び第２放射導体４２の各々から電磁波を効率良く放射することができる。
【００６０】
本実施形態に係るアンテナ１０では、第２給電線５２は、第３成分としてのインダクタンス成分を優位に、第１放射導体４１に結合される。第１結合部７４は、第３成分とは異なる第４成分としてのキャパシタ成分を優位に、第１放射導体４１と第２給電線５２とを結合する。ここで、第１放射導体４１と第２給電線５２との間のキャパシタンス成分及びインダクタンス成分による結合係数Ｋ３は、結合係数Ｋｅ３と結合係数Ｋｍ３とが打ち消しあうことにより、小さくなり得る。結合係数Ｋｅ３は、第１放射導体４１と第２給電線５２との間のキャパシタンス成分による結合係数である。結合係数Ｋｍ３は、第１放射導体４１と第２給電線５２との間のインダクタンス成分による結合係数である。
【００６１】
結合係数Ｋｍ３は、第１放射導体４１及び第２給電線５２の構成に応じて、決まり得る。アンテナ１０では、第１結合部７４を適宜構成することにより、結合係数Ｋｅ３の大きさを調整することができる。アンテナ１０では、結合係数Ｋｍ３に応じて結合係数Ｋｅ３の大きさを第１結合部７４により調整することで、結合係数Ｋｍ３と結合係数Ｋｅ３が打ち消し合う程度を変更できる。つまり、アンテナ１０では、第１結合部７４を適宜構成することにより、結合係数Ｋｍ３と結合係数Ｋｅ３が打ち消し合い、結合係数Ｋ３が小さくなり得る。結合係数Ｋ３が小さくなることにより、第１放射導体４１と第２給電線５２との間の相互結合が低減され得る。第１放射導体４１と第２給電線５２との間の相互結合が低減されることで、第１アンテナ素子３１及び第２アンテナ素子３２の各々は、電磁波を効率良く放射することができる。
【００６２】
本実施形態に係るアンテナ１０では、第１給電線５１は、第５成分としてのインダクタンス成分を優位に、第２放射導体４２に結合される。第２結合部７５は、第５成分とは異なる第６成分としてのキャパシタンス成分を優位に、第２放射導体４２と第１給電線５１とを結合する。ここで、第２放射導体４２と第１給電線５１との間のキャパシタンス成分及びインダクタンス成分による結合係数Ｋ４は、結合係数Ｋｅ４と結合係数Ｋｍ４が打ち消し合うことにより、小さくなり得る。結合係数Ｋｅ４は、第２放射導体４２と第１給電線５１との間のキャパシタンス成分による結合係数である。結合係数Ｋｍ４は、第２放射導体４２と第１給電線５１との間のインダクタンス成分による結合係数である。
【００６３】
結合係数Ｋ４は、第２放射導体４２及び第１給電線５１の構成に応じて、決まり得る。アンテナ１０では、第２結合部７５を適宜構成することにより、結合係数Ｋｅ４の大きさを調整することができる。アンテナ１０では、結合係数Ｋｍ４に応じて結合係数Ｋｅ４の大きさを第２結合部７５により調整することで、結合係数Ｋｍ４と結合係数Ｋｅ４が打ち消し合う程度を変更できる。つまり、アンテナ１０では、第２結合部７５を適宜構成することにより、結合係数Ｋｍ４と結合係数Ｋｅ４が打ち消し合い、結合係数Ｋ４が小さくなり得る。結合係数Ｋ４が小さくなることにより、第２放射導体４２と第１給電線５１との間の相互結合が低減され得る。第２放射導体４２と第１給電線５１との間の相互結合が低減されることで、第１アンテナ素子３１及び第２アンテナ素子３２の各々は、電磁波を効率良く放射することができる。
【００６４】
本実施形態に係るアンテナ１０は、第１給電線５１と第２給電線５２との間の相互結合を低減する第１結合体７０と、第１放射導体４１と第２放射導体４２との間の相互結合を低減する第２結合体７３とを有する。アンテナ１０は、第１放射導体４１と第２給電線５２との間の相互結合を低減する第１結合部７４と、第２放射導体４２と第１給電線５１との間の相互結合を低減する第２結合部７５とを有する。アンテナ１０は、これらの相互結合を、異なる結合体である第１結合体７０、第２結合体７３、第１結合部７４及び第２結合部７５で別々に低減している。第１結合体７０、第２結合体７３、第１結合部７４及び第２結合部７５は、互いに独立した構成である。アンテナ１０は、第１結合体７０、第２結合体７３、第１結合部７４及び第２結合部７５を有することで、相互結合を低減する際の設計自由度を広くし得る。
【００６５】
［アンテナの構造例２］
図７は、一実施形態に係るアンテナ１１０の斜視図である。アンテナ１１０は、図１に示すアンテナ１０とは異なり、第２結合体７３を有さない。
【００６６】
アンテナ１１０では、第２放射導体４２が第１結合方式で第１放射導体４１に結合される場合、第１結合部７４及び第２結合部７５の少なくとも何れかが、第１放射導体４１と第２放射導体４２とを第２結合方式で結合してよい。
【００６７】
例えば、第２放射導体４２が磁界結合が優位な第１結合方式で第１放射導体４１に結合される場合、第１結合部７４のＺ方向における位置を適宜調整してよい。この場合、Ｚ方向における位置を適宜調整された第１結合部７４が、第１放射導体４１と第２放射導体４２とを容量結合してよい。又は、Ｚ方向における位置が適宜調整された第２結合部７５が、第１放射導体４１と第２放射導体４２とを容量結合してよい。
【００６８】
アンテナ１１０のその他の構成及び効果は、図１に示すアンテナ１０の構成及び効果と同様である。
【００６９】
［アレイアンテナの構造例１］
図８は、一実施形態に係るアンテナ２１０の平面図である。図８において、第１方向は、Ｘ方向とする。第２方向は、Ｙ方向とする。
【００７０】
アンテナ２１０は、アレイアンテナであり得る。アンテナ２１０は、リニアアレイアンテナであってよい。
【００７１】
アンテナ２１０は、基体２０と、複数のアンテナ素子としてのｎ個（ｎ：３以上の整数）のアンテナ素子とを有する。本実施形態では、アンテナ２１０は、４つのアンテナ素子（ｎ＝４）、すなわち、第１アンテナ素子３１と、第２アンテナ素子３２と、第３アンテナ素子３３と、第４アンテナ素子３４とを有する。
【００７２】
アンテナ２１０の用途等に応じて、第１アンテナ素子３１、第２アンテナ素子３２、第３アンテナ素子３３及び第４アンテナ素子３４の各々には、第１給電線５１乃至第４給電線５４の各々から、第１アンテナ素子３１等を、同相で励振させる信号が給電されてよい。又は、第１アンテナ素子３１、第２アンテナ素子３２、第３アンテナ素子３３及び第４アンテナ素子３４の各々には、第１給電線５１乃至第４給電線５４の各々から、第１アンテナ素子３１等を、異なる位相で励振させる信号が給電されてよい。
【００７３】
アンテナ２１０は、第１アンテナ素子３１等の構成に応じて、図１に示す第１結合体７０、第２結合体７３、第１結合部７４及び第２結合部７５を適宜有してよい。
【００７４】
第３アンテナ素子３３は、アンテナ２１０の用途等に応じて、第１周波数帯又は第２周波数帯で共振する。第３アンテナ素子３３は、図１に示す第１アンテナ素子３１又は第２アンテナ素子３２と同様の構成であってよい。第３アンテナ素子３３は、第３放射導体４３及び第３給電線５３を有する。第３放射導体４３は、図１に示す第１放射導体４１又は第２放射導体４２と同様の構成であってよい。第３給電線５３は、図３に示す第１給電線５１又は第２給電線と同様の構成であってよい。
【００７５】
第４アンテナ素子３４は、アンテナ２１０の用途等に応じて、第１周波数帯又は第２周波数帯で共振する。第４アンテナ素子３４は、図１に示す第１アンテナ素子３１又は第２アンテナ素子３２と同様の構成であってよい。第４アンテナ素子３４は、第４放射導体４４及び第４給電線５４を有する。第４放射導体４４は、図１に示す第１放射導体４１又は第２放射導体４２と同様の構成であってよい。第４給電線５４は、図３に示す第１給電線５１又は第２給電線と同様の構成であってよい。
【００７６】
第１アンテナ素子３１と、第２アンテナ素子３２と、第３アンテナ素子３３と、第４アンテナ素子３４とは、Ｘ方向に沿って並ぶ。第１アンテナ素子３１、第２アンテナ素子３２、第３アンテナ素子３３及び第４アンテナ素子３４は、Ｘ方向において、アンテナ２１０の共振波長の４分の１以下の間隔で並んでよい。本実施形態では、第１放射導体４１、第２放射導体４２、第３放射導体４３及び第４放射導体４４は、間隔Ｄ１を置いて、Ｘ方向に沿って並ぶ。間隔Ｄ１は、アンテナ２１０の共振波長の４分の１以下である。
【００７７】
第ｎアンテナ素子としての第４アンテナ素子３４が第１周波数で共振する構成では、第ｎ放射導体としての第４放射導体４４は、Ｘ方向において、アンテナ２１０の共振波長の２分の１以下の間隔で、第１放射導体４１と並んでよい。本実施形態では、第１放射導体４１と第４放射導体４４は、間隔Ｄ２を置いて、Ｘ方向に沿って並ぶ。間隔Ｄ２は、アンテナ２１０の共振波長の２分の１以下である。第４放射導体４４は、直接的又は間接的に、第２放射導体４２に結合されてよい。
【００７８】
隣り合う第１アンテナ素子３１及び第２アンテナ素子３２は、Ｙ方向において、ずれていてよい。この構成では、アンテナ２１０は、当該ずれに応じて適宜調整された図１に示す第１結合体７０を有してよい。同様に、隣り合う第２アンテナ素子３２及び第３アンテナ素子３３、並びに、隣り合う第３アンテナ素子３３及び第４アンテナ素子３４は、Ｙ方向にずれていてよい。アンテナ２１０は、これらの間のずれ量に応じて適宜調整された第１結合体７０を、有してよい。
【００７９】
［アレイアンテナの構造例２］
図９は、一実施形態に係るアンテナ３１０の平面図である。図９において、第１方向は、Ｘ方向とする。第２方向は、Ｙ方向とする。
【００８０】
アンテナ３１０は、アレイアンテナであり得る。アンテナ３１０は、プレーナアンテナであってよい。
【００８１】
アンテナ３１０は、基体２０と、第１アンテナ素子群８１と、第２アンテナ素子群８２とを有する。アンテナ３１０は、第２結合体３７１，３７２，３７３，３７４，３７５，３７６，３７７をさらに有してよい。アンテナ３１０は、第１アンテナ素子群８１等の構成に応じて、図１に示す第１結合体７０、第１結合部７４及び第２結合部７５を適宜有してよい。
【００８２】
第１アンテナ素子群８１及び第２アンテナ素子群８２の各々は、Ｘ方向に沿って広がる。第１アンテナ素子群８１と第２アンテナ素子群８２は、Ｙ方向に沿って並ぶ。第１アンテナ素子群８１及び第２アンテナ素子群８２の各々は、図８に示すアンテナ素子群と同様の構成であってよい。図８に示すアンテナ素子群とは、第１アンテナ素子３１、第２アンテナ素子３２、第３アンテナ素子３３及び第４アンテナ素子３４を含むものである。
【００８３】
第１アンテナ素子群８１は、アンテナ素子３３１，３３２，３３３，３３４を含む。アンテナ素子３３１〜３４３の各々は、図１に示す第１アンテナ素子３１又は第２アンテナ素子３２と同様の構成であってよい。アンテナ素子３３１，３３２，３３３，３３４の各々は、放射導体３４１，３４２，３４３，３４４を各々含む。放射導体３４１〜３４４の各々は、図１に示す第１放射導体４１又は第２放射導体４２と同様の構成であってよい。
【００８４】
第２アンテナ素子群８２は、アンテナ素子３３５，３３６，３３７，３３８を含む。アンテナ素子３３５〜３３８の各々は、図１に示す第１アンテナ素子３１又は第２アンテナ素子３２と同様の構成であってよい。アンテナ素子３３５，３３６，３３７，３３８の各々は、放射導体３４５，３４６，３４７，３４８を各々含む。放射導体３４５〜３４８の各々は、図１に示す第１放射導体４１又は第２放射導体４２と同様の構成であってよい。
【００８５】
アンテナ３１０の用途等に応じて、アンテナ素子３３１〜３３８の各々には、アンテナ素子３３１〜３３８の各々が含む給電線から、アンテナ素子３３１〜３３８を、同相で励振させる信号が給電されてよい。又は、アンテナ素子３３１〜３３８の各々には、アンテナ素子３３１〜３３８の各々が含む給電線から、アンテナ素子３３１〜３３８を、異なる位相で励振させる信号が給電されてよい。
【００８６】
第１アンテナ素子群８１において、アンテナ素子３３１〜３３４は、Ｘ方向に沿って並ぶ。アンテナ素子３３１〜３３４は、Ｙ方向において、ずれて並んでよい。アンテナ素子３３１〜３３４のうち、アンテナ素子３３３が、第２アンテナ素子群８２の方に突出する。
【００８７】
第２アンテナ素子群８２において、アンテナ素子３３５〜３３８は、Ｘ方向に沿って並ぶ。アンテナ素子３３５〜３３８は、Ｙ方向において、ずれて並んでよい。アンテナ素子３３５〜３３８のうち、アンテナ素子３３７が、第１アンテナ素子群８１の方に突出する。
【００８８】
第１アンテナ素子群８１の少なくとも１つは、第２アンテナ素子群８２の少なくとも１つに、容量結合又は磁界結合される。本実施形態では、第１アンテナ素子群８１のアンテナ素子３３３の放射導体３４３が、第２アンテナ素子群８２のアンテナ素子３３７の放射導体３４７に容量結合される。具体的には、放射導体３４３の短辺３４３ｂと、放射導体３４７の短辺３４７ｂとが、互いに対向する。互いに対向する短辺３４３ｂと短辺３４７ｂとは、基体２０を介して、静電容量を構成し得る。当該静電容量が構成されることにより、アンテナ素子３３３の放射導体３４３は、アンテナ素子３３７の放射導体３４７に、容量結合される。
【００８９】
第１アンテナ素子群８１は、第１放射導体群９１として、放射導体３４１，３４２，３４３，３４４を含む。第２アンテナ素子群８２は、第２放射導体群９２として、放射導体３４５，３４６，３４７，３４８を含む。
【００９０】
第１放射導体群９１において、隣り合う放射導体３４１と放射導体３４２は、容量結合及び磁界結合の一方が優位な第３結合方式で、結合される。放射導体３４１と放射導体３４２の間の結合は、図１に示す第１放射導体４１及び第２放射導体４２と同様に、磁界結合及び電界結合のうち、磁界結合が支配的な結合となる。つまり、隣り合う放射導体３４１と放射導体３４２は、磁界結合が優位な第３結合方式で、結合される。同様に、隣り合う放射導体３４２と放射導体３４３は、磁界結合が優位な第３結合方式で、結合される。同様に、隣り合う放射導体３４３と放射導体３４４は、磁界結合が優位な第３結合方式で、結合される。
【００９１】
第２放射導体群９２において、隣り合う放射導体３４５と放射導体３４６は、放射導体３４１及び放射導体３４２と同様に、磁界結合が優位な第３結合方式で、結合される。同様に、隣り合う放射導体３４６と放射導体３４７は、磁界結合が優位な第３結合方式で、結合される。同様に、隣り合う放射導体３４７と放射導体３４８は、磁界結合が優位な第３結合方式で、結合される。
【００９２】
第２結合体３７１は、第３結合方式とは異なる第４結合方式で、隣り合う放射導体３４１と放射導体３４２を、結合する。本実施形態では、第３結合方式が磁界結合が優位な結合方式であるため、第４結合方式は、容量結合が優位な結合方式となる。第２結合体３７１は、図１に示す第２結合体７３と同様にして、容量結合が優位な第４結合方式で、隣り合う放射導体３４１と放射導体３４２を、結合する。第２結合体３７１が隣り合う放射導体３４１と放射導体３４２を第４結合方式で結合することにより、隣り合う放射導体３４１と放射導体３４２の間の相互結合が低減され得る。
【００９３】
第２結合体３７１と同様に、第２結合体３７２は、隣り合う放射導体３４２と放射導体３４３を、容量結合が優位な第４結合方式で、結合する。第２結合体３７３は、隣り合う放射導体３４３と放射導体３４４を、容量結合が優位な第４結合方式で、結合する。第２結合体３７４は、隣り合う放射導体３４５と放射導体３４６を、容量結合が優位な第４結合方式で、結合する。第２結合体３７５は、隣り合う放射導体３４６と放射導体３４７を、容量結合が優位な第４結合方式で、結合する。第２結合体３７６は、隣り合う放射導体３４７と放射導体３４８を、容量結合が優位な第４結合方式で、結合する。このような構成によって、隣り合う放射導体間の相互結合が低減され得る。
【００９４】
第２結合体３７７は、第１放射導体群９１の放射導体３４３と、第２放射導体群９２の放射導体３４７とを、磁界結合する。第２結合体３７７は、コイル等を含み得る。第２結合体３７７が放射導体３４３と放射導体３４７とを磁界結合することにより、放射導体３４３と放射導体３４７の間の相互結合が低減され得る。
【００９５】
［無線通信モジュール］
図１０は、一実施形態に係る無線通信モジュール１のブロック図である。図１１は、図１０に示す無線通信モジュール１の概略構成図である。
【００９６】
無線通信モジュール１は、アンテナ１１と、ＲＦモジュール１２と、回路基板１４とを備える。回路基板１４は、グラウンド導体１３Ａ及びプリント基板１３Ｂを有する。
【００９７】
アンテナ１１は、図１に示すアンテナ１０を備える。ただし、アンテナ１１は、図１に示すアンテナ１０の代わりに、図７に示すアンテナ１１０、図８に示すアンテナ２１０及び図９に示すアンテナ３１０の何れかを備えてよい。アンテナ１１は、第１給電線５１及び第２給電線５２を有する。アンテナ１１は、グラウンド導体６０を有する。グラウンド導体６０は、図２に示す第１グラウンド導体６１と第２グラウンド導体６２とが一体化されたものである。
【００９８】
アンテナ１１は、図１１に示すように、回路基板１４の上に位置する。アンテナ１１の第１給電線５１は、図１１に示す回路基板１４を介して、図１０に示すＲＦモジュール１２に接続される。アンテナ１１の第２給電線５２は、図１１に示す回路基板１４を介して、図１０に示すＲＦモジュール１２に接続される。アンテナ１１のグラウンド導体６０は、回路基板１４が有するグラウンド導体１３Ａに電磁気的に接続される。
【００９９】
アンテナ１１は、第１給電線５１及び第２給電線５２の両方を有するものに限られない。アンテナ１１は、第１給電線５１及び第２給電線５２の一方の給電線を有するものであってよい。この構成では、回路基板１４の構成は、１つの給電線を有するアンテナ１１の構成に対応して、適宜変更され得る。例えば、ＲＦモジュール１２の接続端子は、１つであってよい。例えば、回路基板１４は、ＲＦモジュール１２の接続端子と、アンテナ１１の給電線とを接続する１つの導電線を有してよい。
【０１００】
グラウンド導体１３Ａは、導電性材料を含み得る。グラウンド導体１３Ａは、ＸＹ平面に広がり得る。
【０１０１】
アンテナ１１は、回路基板１４と一体であってよい。アンテナ１１と回路基板１４とが一体である構成では、アンテナ１１のグラウンド導体６０は、回路基板１４のグラウンド導体１３Ａと一体であってよい。
【０１０２】
ＲＦモジュール１２は、アンテナ１１に給電する電力を制御する。ＲＦモジュール１２は、ベースバンド信号を変調して、アンテナ１１に供給する。ＲＦモジュール１２は、アンテナ１１が受信した電気信号を、ベースバンド信号に変調する。
【０１０３】
このような無線通信モジュール１は、アンテナ１１を備えることにより、電磁波を効率良く放射することができる。
【０１０４】
［無線通信機器］
図１２は、一実施形態に係る無線通信機器２のブロック図である。図１３は、図１２に示す無線通信機器２の平面図である。図１４は、図１２に示す無線通信機器２の断面図である。
【０１０５】
無線通信機器２は、基板３の上に位置し得る。基板３の材料は、任意の材料であってよい。無線通信機器２は、図１２に示すように、無線通信モジュール１と、センサ１５と、バッテリ１６と、メモリ１７と、コントローラ１８とを備える。無線通信機器２は、図１３に示すように、筐体１９を備える。
【０１０６】
センサ１５は、例えば、速度センサ、振動センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、回転角センサ、角速度センサ、地磁気センサ、マグネットセンサ、温度センサ、湿度センサ、気圧センサ、光センサ、照度センサ、ＵＶセンサ、ガスセンサ、ガス濃度センサ、雰囲気センサ、レベルセンサ、匂いセンサ、圧力センサ、空気圧センサ、接点センサ、風力センサ、赤外線センサ、人感センサ、変位量センサ、画像センサ、重量センサ、煙センサ、漏液センサ、バイタルセンサ、バッテリ残量センサ、超音波センサ又はＧＰＳ（Global Positioning System）信号の受信装置等を含んでよい。
【０１０７】
バッテリ１６は、無線通信モジュール１に電力を供給する。バッテリ１６は、センサ１５、メモリ１７、及び、コントローラ１８の少なくとも１つに電力を供給し得る。バッテリ１６は、１次バッテリ及び二次バッテリの少なくとも一方を含み得る。バッテリ１６のマイナス極は、図１１に示す回路基板１４のグラウンド端子に電気的に接続される。バッテリ１６のマイナス極は、アンテナ１１のグラウンド導体４０に電気的に接続される。
【０１０８】
メモリ１７は、例えば半導体メモリ等を含み得る。メモリ１７は、コントローラ１８のワークメモリとして機能し得る。メモリ１７は、コントローラ１８に含まれ得る。メモリ１７は、無線通信機器２の各機能を実現する処理内容を記述したプログラム、及び、無線通信機器２における処理に用いられる情報等を記憶する。
【０１０９】
コントローラ１８は、例えばプロセッサを含み得る。コントローラ１８は、１以上のプロセッサを含んでよい。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、及び、特定の処理に特化した専用のプロセッサを含んでよい。専用のプロセッサは、特定用途向けＩＣを含んでよい。特定用途向けＩＣは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）ともいう。プロセッサは、プログラマブルロジックデバイスを含んでよい。プログラマブルロジックデバイスは、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）ともいう。ＰＬＤは、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）を含んでよい。コントローラ１８は、１つ又は複数のプロセッサが協働するＳｏＣ（System-on-a-Chip）、及び、ＳｉＰ（System In a Package）の何れかであってよい。コントローラ１８は、メモリ１７に、各種情報又は無線通信機器２の各構成部を動作させるためのプログラム等を格納してよい。
【０１１０】
コントローラ１８は、無線通信機器２から送信する送信信号を生成する。コントローラ１８は、例えば、センサ１５から測定データを取得してよい。コントローラ１８は、測定データに応じた送信信号を生成してよい。コントローラ１８は、無線通信モジュール１のＲＦモジュール１２にベースバンド信号を送信し得る。
【０１１１】
図１３に示す筐体１９は、無線通信機器２の他のデバイスを保護する。筐体１９は、第１筐体１９Ａ及び第２筐体１９Ｂを含み得る。
【０１１２】
図１４に示す第１筐体１９Ａは、ＸＹ平面に広がり得る。第１筐体１９Ａは、他のデバイスを支える。第１筐体１９Ａは、無線通信機器２を支持し得る。無線通信機器２は、第１筐体１９Ａの上面１９ａの上に位置する。第１筐体１９Ａは、バッテリ１６を支持し得る。バッテリ１６は、第１筐体１９Ａの上面１９ａの上に位置する。第１筐体１９Ａの上面１９ａの上には、無線通信モジュール１とバッテリ１６とが、Ｘ方向に沿って並んでよい。
【０１１３】
図１４に示す第２筐体１９Ｂは、他のデバイスを覆い得る。第２筐体１９Ｂは、アンテナ１１のＺ軸の負方向側に位置する下面１９ｂを含む。下面１９ｂは、ＸＹ平面に沿って広がる。下面１９ｂは、平坦に限られず、凹凸を含み得る。第２筐体１９Ｂは、導体部材１９Ｃを有し得る。導体部材１９Ｃは、第２筐体１９Ｂの内部、外側及び内側の少なくとも一方に位置する。導体部材１９Ｃは、第２筐体１９Ｂの上面及び側面の少なくとも一方に位置する。
【０１１４】
図１４に示す導体部材１９Ｃは、アンテナ１１と対向する。アンテナ１１は、導体部材１９Ｃと結合し、導体部材１９Ｃを二次放射器として電磁波を放射することができる。アンテナ１１と導体部材１９Ｃが対向すると、アンテナ１１と導体部材１９Ｃとの間の容量的な結合が大きくなり得る。アンテナ１１の電流方向が、導体部材１９Ｃの延在する方向に沿うと、アンテナ１１と導体部材１９Ｃとの間の電磁気的な結合が大きくなり得る。この結合は、相互インダクタンスとなり得る。
【０１１５】
本開示に係る構成は、以上説明してきた実施形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形又は変更が可能である。例えば、各構成部等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【０１１６】
例えば、上述の実施形態では、図１に示すように、第２結合体７３は、第１放射導体４１及び第２放射導体４２よりも、Ｚ軸の負方向側に位置するものとして説明した。ただし、第２結合体７３は第２結合方式で第１放射導体４１と第２放射とを結合できれば、Ｚ軸の負方向側に位置しなくてよい。例えば、第２結合体７３は、第１放射導体４１及び第２放射導体４２よりも、Ｚ軸の正方向側に位置してよい。
【０１１７】
本開示に係る構成を説明する図は、模式的なものである。図面上の寸法比率等は、現実のものと必ずしも一致しない。
【０１１８】
本開示において「第１」、「第２」、「第３」等の記載は、当該構成を区別するための識別子の一例である。本開示における「第１」及び「第２」等の記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。例えば、第１周波数は、第２周波数と識別子である「第１」と「第２」とを交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。本開示における「第１」及び「第２」等の識別子の記載のみに基づいて、当該構成の順序の解釈、小さい番号の識別子が存在することの根拠、及び、大きい番号の識別子が存在することの根拠に利用してはならない。
【符号の説明】
【０１１９】
１  無線通信モジュール
２  無線通信機器
３  基板
１０，１１０，２１０，３１０  アンテナ
１１  アンテナ
１２  ＲＦモジュール
１３Ａ  グラウンド導体
１３Ｂ  プリント基板
１４  回路基板
１５  センサ
１６  バッテリ
１７  メモリ
１８  コントローラ
１９  筐体
１９ａ  上面
１９ｂ  下面
１９Ａ  第１筐体
１９Ｂ  第２筐体
１９Ｃ  導体部材
２０  基部
２１  上面
２２  下面
３１，１３１  第１アンテナ素子
３２，１３２  第２アンテナ素子
３３  第３アンテナ素子
３４  第４アンテナ素子（第ｎアンテナ素子）
４１  第１放射導体
４２  第２放射導体
４３  第３放射導体
４４  第４放射導体（第ｎ放射導体）
４１ａ，４２ａ  長辺
４１ｂ，４２ｂ，３４３ｂ，３４７ｂ  短辺
５１  第１給電線
５２  第２給電線
５３  第３給電線
５４  第４給電線（第ｎ給電線）
６０  グラウンド導体
６１  第１グラウンド導体
６２  第２グラウンド導体
６１ａ，６２ａ  開口
７０  第１結合体
７１  第１導体
７２  第２導体
７１ａ，７２ａ  端部
７３，３７１，３７２，３７３，３７４，３７５，３７６，３７７  第２結合体
７４  第１結合部
７５  第２結合部
７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂ  片
８１  第１アンテナ素子群
８２  第２アンテナ素子群
９１  第１放射導体群
９２  第２放射導体群
３３１，３３２，３３３，３３４，３３５，３３６，３３７，３３８  アンテナ素子
３４１，３４２，３４３，３４４，３４５，３４６，３４７，３４８  放射導体
ｇ１，ｇ２  隙間
Ｄ１，Ｄ２  間隔
【図１】
2020072409.tif 000003
【図２】
2020072409.tif 000004
【図３】
2020072409.tif 000005
【図４】
2020072409.tif 000006
【図５】
2020072409.tif 000007
【図６】
2020072409.tif 000008
【図７】
2020072409.tif 000009
【図８】
2020072409.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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