(57)【要約】  アンテナは、柱に取り付けられる。アンテナは、第１導体と、第２導体と、第３導体と、第４導体と、給電線と、を備える。第２導体は、第１導体と第１方向において対向する。第３導体は、第１導体および第２導体の間に、第１導体および第２導体と離れて位置し、第１方向に沿って広がる。第４導体は、第１導体および第２導体に接続され、第１方向に沿って広がる。給電線は、第３導体に電磁気的に接続される。アンテナは、柱が延びている方向に対して第１方向が略平行になるように、柱に取り付けられる。
2019142673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱に取り付けられるアンテナであって、
第１導体と、
前記第１導体と第１方向において対向する第２導体と、
前記第１導体および前記第２導体の間に、当該第１導体および第２導体と離れて位置し、前記第１方向に沿って広がる第３導体と、
前記第１導体および前記第２導体に接続され、前記第１方向に沿って広がる第４導体と、
前記第３導体に電磁気的に接続される給電線と、を備え、
前記柱が延びている方向に対して前記第１方向が略平行になるように、前記柱に取り付けられる、アンテナ。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナにおいて、
前記柱は、街灯の柱である、アンテナ。
【請求項３】
柱に取り付けられたアンテナと、
前記柱の先端付近に配置された灯具の発する光を検出する照度センサと、を備え、
前記アンテナは、
第１導体と、
前記第１導体と第１方向において対向する第２導体と、
前記第１導体および前記第２導体の間に、当該第１導体および第２導体と離れて位置し、前記第１方向に沿って広がる第３導体と、
前記第１導体および前記第２導体に接続され、前記第１方向に沿って広がる第４導体と、
前記第３導体に電磁気的に接続される給電線と、を備え、
前記アンテナは、前記柱が延びている方向に対して前記第１方向が略平行になるように、前記柱に取り付けられ、
前記照度センサが検出した前記灯具の発する光に基づくデータは、前記アンテナを用いて送信される、通信モジュール。
【請求項４】
請求項３に記載の通信モジュールにおいて、
前記照度センサを覆うケースをさらに備え、
前記ケースは、前記照度センサへの光の入射を規定する光学部材を有する、通信モジュール。
【請求項５】
請求項４に記載の通信モジュールにおいて、
前記光学部材は、透光穴または透光スリットである、通信モジュール。
【請求項６】
請求項４に記載の通信モジュールにおいて、
前記光学部材は、透光穴にレンズまたは透明な樹脂が設けられたものである、通信モジュール。
【請求項７】
請求項３から６のいずれか一項に記載の通信モジュールにおいて、
前記アンテナおよび前記照度センサの動作を制御するコントローラをさらに備え、
前記コントローラは、前記灯具の発する光を周期的に検出するように前記照度センサを制御する、通信モジュール。
【請求項８】
請求項７に記載の通信モジュールにおいて、
前記コントローラは、一定の周期をベースとして、そこからランダムにずらしたタイミングで、前記照度センサが検出した前記灯具の発する光に基づくデータを、前記アンテナから送信させる、通信モジュール。
【請求項９】
請求項３から８のいずれか一項に記載の通信モジュールにおいて、
前記コントローラに電力を供給する電池をさらに備える、通信モジュール。
【請求項１０】
請求項３から９のいずれか一項に記載の通信モジュールにおいて、
前記柱は、街灯の柱である、通信モジュール。
【請求項１１】
柱と、
前記柱に取り付けられたアンテナと、を備え、
前記アンテナは、
第１導体と、
前記第１導体と第１方向において対向する第２導体と、
前記第１導体および前記第２導体の間に、当該第１導体および第２導体と離れて位置し、前記第１方向に沿って広がる第３導体と、
前記第１導体および前記第２導体に接続され、前記第１方向に沿って広がる第４導体と、
前記第３導体に電磁気的に接続される給電線と、を備え、
前記アンテナは、前記柱が延びている方向に対して前記第１方向が略平行になるように、前記柱に取り付けられる、街灯。
【請求項１２】
略水平方向に延びている柱に地上に向けて取り付けられるアンテナであって、
第１導体と、
前記第１導体と第１方向において対向する第２導体と、
前記第１導体および前記第２導体の間に、当該第１導体および第２導体と離れて位置し、前記第１方向に沿って広がる第３導体と、
前記第１導体および前記第２導体に接続され、前記第１方向に沿って広がる第４導体と、
前記第３導体に電磁気的に接続される給電線と、を備え、
前記柱が延びている略水平方向に対して前記第１方向が略平行になるように、前記柱に取り付けられる、アンテナ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のアンテナにおいて、
前記柱は、信号機を支持する柱である、アンテナ。
【請求項１４】
略水平方向に延びている柱に地上に向けて取り付けられたアンテナと、
前記柱の周辺の情報を取得する検出器と、を備え、
前記アンテナは、
第１導体と、
前記第１導体と第１方向において対向する第２導体と、
前記第１導体および前記第２導体の間に、当該第１導体および第２導体と離れて位置し、前記第１方向に沿って広がる第３導体と、
前記第１導体および前記第２導体に接続され、前記第１方向に沿って広がる第４導体と、
前記第３導体に電磁気的に接続される給電線と、を備え、
前記アンテナは、前記柱が延びている略水平方向に対して前記第１方向が略平行になるように、前記柱に取り付けられ、
前記検出器が取得した情報は、前記アンテナを用いて、前記柱の下方を移動する移動体に送信される、通信モジュール。
【請求項１５】
請求項１４に記載の通信モジュールにおいて、
外部の情報処理装置と通信するために用いられるネットワークケーブルをさらに備える、通信モジュール。
【請求項１６】
請求項１４に記載の通信モジュールにおいて、
前記アンテナを第１アンテナとして、当該第１アンテナの近傍において、前記柱に取り付けられた第２アンテナを更に備える、通信モジュール。
【請求項１７】
請求項１６に記載の通信モジュールにおいて、
前記第２アンテナは、前記第１アンテナと同様の構成を有し、
前記第２アンテナは、前記柱が延びている略水平方向に対して前記第１方向が略平行になるように、前記柱に取り付けられている、通信モジュール。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の通信モジュールにおいて、
前記第２アンテナは、外部の情報処理装置と通信するために用いられる、通信モジュール。
【請求項１９】
請求項１４から１８のいずれか一項に記載の通信モジュールにおいて、
前記検出器に電力を供給可能な電源ケーブルをさらに備える、通信モジュール。
【請求項２０】
請求項１４から１８のいずれか一項に記載の通信モジュールにおいて、
前記柱は、信号機を支持する柱である、通信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、日本国特許出願２０１８−００８４０６号（２０１８年１月２２日出願）および日本国特許出願２０１８−００８４０８号（２０１８年１月２２日出願）の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、アンテナ、通信モジュールおよび街灯に関する。
【背景技術】
【０００３】
アンテナから放射された電磁波は、金属導体で反射される。金属導体で反射された電磁波は、１８０°の位相ずれが生じる。反射された電磁波は、アンテナから放射された電磁波と合成される。アンテナから放射された電磁波は、位相のずれのある電磁波との合成によって、振幅が小さくなる場合がある。結果、アンテナから放射される電磁波の振幅は、小さくなる。アンテナと金属導体との距離を、放射する電磁波の波長λの１／４とすることで、反射波による影響を低減している。【０００４】
これに対して、人工的な磁気壁によって、反射波による影響を低減する技術が提案されている。この技術は例えば非特許文献１，２に記載されている。非特許文献１，２に記載の技術は、共振器構造を多数並べる必要がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】村上他，“誘電体基板を用いた人工磁気導体の低姿勢設計と帯域特性” 信学論（Ｂ），Ｖｏｌ．Ｊ９８−Ｂ  Ｎｏ．２，ｐｐ．１７２−１７９
【非特許文献２】村上他，“ＡＭＣ反射板付ダイポールアンテナのための反射板の最適構成” 信学論（Ｂ），Ｖｏｌ．Ｊ９８−Ｂ  Ｎｏ．１１，ｐｐ．１２１２−１２２０
【発明の概要】
【０００６】
本開示の一実施形態に係るアンテナは、柱に取り付けられるアンテナである。前記アンテナは、第１導体と、第２導体と、第３導体と、第４導体と、給電線と、を備える。前記第２導体は、前記第１導体と第１方向において対向する。前記第３導体は、前記第１導体および前記第２導体の間に、当該第１導体および第２導体と離れて位置し、前記第１方向に沿って広がる。前記第４導体は、前記第１導体および前記第２導体に接続され、前記第１方向に沿って広がる。前記給電線は、前記第３導体に電磁気的に接続される。前記アンテナは、前記柱が延びている方向に対して前記第１方向が略平行になるように、前記柱に取り付けられる。
【０００７】
本開示の一実施形態に係る通信モジュールは、柱に取り付けられたアンテナと、前記柱の先端付近に配置された灯具の発する光を検出する照度センサと、を備える。前記アンテナは、第１導体と、第２導体と、第３導体と、第４導体と、給電線と、を備える。前記第２導体は、前記第１導体と第１方向において対向する。前記第３導体は、前記第１導体および前記第２導体の間に、当該第１導体および第２導体と離れて位置し、前記第１方向に沿って広がる。前記第４導体は、前記第１導体および前記第２導体に接続され、前記第１方向に沿って広がる。前記給電線は、前記第３導体に電磁気的に接続される。前記アンテナは、前記柱が延びている方向に対して前記第１方向が略平行になるように、前記柱に取り付けられる。前記照度センサが検出した前記灯具の発する光に基づくデータは、前記アンテナを用いて送信される。
【０００８】
本開示の一実施形態に係る街灯は、柱と、前記柱に取り付けられたアンテナと、を備える。前記アンテナは、第１導体と、第２導体と、第３導体と、第４導体と、給電線と、を備える。前記第２導体は、前記第１導体と第１方向において対向する。前記第３導体は、前記第１導体および前記第２導体の間に、当該第１導体および第２導体と離れて位置し、前記第１方向に沿って広がる。前記第４導体は、前記第１導体および前記第２導体に接続され、前記第１方向に沿って広がる。前記給電線は、前記第３導体に電磁気的に接続される。前記アンテナは、前記柱が延びている方向に対して前記第１方向が略平行になるように、前記柱に取り付けられる。
【０００９】
本開示の一実施形態に係るアンテナは、略水平方向に延びている柱に地上に向けて取り付けられるアンテナである。前記アンテナは、第１導体と、第２導体と、第３導体と、第４導体と、給電線と、を備える。前記第２導体は、前記第１導体と第１方向において対向する。前記第３導体は、前記第１導体および前記第２導体の間に、当該第１導体および第２導体と離れて位置し、前記第１方向に沿って広がる。前記第４導体は、前記第１導体および前記第２導体に接続され、前記第１方向に沿って広がる。前記給電線は、前記第３導体に電磁気的に接続される。前記アンテナは、前記柱が延びている略水平方向に対して前記第１方向が略平行になるように、前記柱に取り付けられる。
【００１０】
本開示の一実施形態に係る通信モジュールは、略水平方向に延びている柱に地上に向けて取り付けられたアンテナと、前記柱の周辺の情報を取得する検出器と、を備える。前記アンテナは、第１導体と、第２導体と、第３導体と、第４導体と、給電線と、を備える。前記第２導体は、前記第１導体と第１方向において対向する。前記第３導体は、前記第１導体および前記第２導体の間に、当該第１導体および第２導体と離れて位置し、前記第１方向に沿って広がる。前記第４導体は、前記第１導体および前記第２導体に接続され、前記第１方向に沿って広がる。前記給電線は、前記第３導体に電磁気的に接続される。前記アンテナは、前記柱が延びている略水平方向に対して前記第１方向が略平行になるように、前記柱に取り付けられる。前記検出器が取得した情報は、前記アンテナを用いて、前記柱の下方を移動する移動体に送信される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】共振器の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示した共振器の平面視した図である。
【図３Ａ】図１に示した共振器の断面図である。
【図３Ｂ】図１に示した共振器の断面図である。
【図４】図１に示した共振器の断面図である。
【図５】図１に示した共振器の単位構造体を示す概念図である。
【図６】共振器の一実施形態を示す斜視図である。
【図７】図６に示した共振器の平面視した図である。
【図８Ａ】図６に示した共振器の断面図である。
【図８Ｂ】図６に示した共振器の断面図である。
【図９】図６に示した共振器の断面図である。
【図１０】共振器の一実施形態を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示した共振器の平面視した図である。
【図１２Ａ】図１０に示した共振器の断面図である。
【図１２Ｂ】図１０に示した共振器の断面図である。
【図１３】図１０に示した共振器の断面図である。
【図１４】共振器の一実施形態を示す斜視図である。
【図１５】図１４に示した共振器の平面視した図である。
【図１６Ａ】図１４に示した共振器の断面図である。
【図１６Ｂ】図１４に示した共振器の断面図である。
【図１７】図１４に示した共振器の断面図である。
【図１８】共振器の一実施形態を示す平面視した図である。
【図１９Ａ】図１８に示した共振器の断面図である。
【図１９Ｂ】図１８に示した共振器の断面図である。
【図２０】共振器の一実施形態を示す断面図である。
【図２１】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図２２Ａ】共振器の一実施形態を示す断面図である。
【図２２Ｂ】共振器の一実施形態を示す断面図である。
【図２２Ｃ】共振器の一実施形態を示す断面図である。
【図２３】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図２４】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図２５】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図２６】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図２７】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図２８】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図２９Ａ】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図２９Ｂ】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図３０】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図３１Ａ】共振器の一例を示す概略図である。
【図３１Ｂ】共振器の一例を示す概略図である。
【図３１Ｃ】共振器の一例を示す概略図である。
【図３１Ｄ】共振器の一例を示す概略図である。
【図３２Ａ】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図３２Ｂ】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図３２Ｃ】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図３２Ｄ】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図３３Ａ】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図３３Ｂ】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図３３Ｃ】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図３３Ｄ】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図３４Ａ】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図３４Ｂ】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図３４Ｃ】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図３４Ｄ】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図３５】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図３６Ａ】共振器の一実施形態を示す断面図である。
【図３６Ｂ】共振器の一実施形態を示す断面図である。
【図３７】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図３８】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図３９】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図４０】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図４１】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図４２】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図４３】共振器の一実施形態を示す断面図である。
【図４４】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図４５】共振器の一実施形態を示す断面図である。
【図４６】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図４７】共振器の一実施形態を示す断面図である。
【図４８】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図４９】共振器の一実施形態を示す断面図である。
【図５０】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図５１】共振器の一実施形態を示す断面図である。
【図５２】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図５３】共振器の一実施形態を示す断面図である。
【図５４】共振器の一実施形態を示す断面図である。
【図５５】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図５６Ａ】共振器の一実施形態を示す断面図である。
【図５６Ｂ】共振器の一実施形態を示す断面図である。
【図５７】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図５８】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図５９】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図６０】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図６１】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図６２】共振器の一実施形態を平面視した図である。
【図６３】アンテナの一実施形態を平面視した図である。
【図６４】アンテナの一実施形態を示す断面図である。
【図６５】アンテナの一実施形態を平面視した図である。
【図６６】アンテナの一実施形態を示す断面図である。
【図６７】アンテナの一実施形態を平面視した図である。
【図６８】アンテナの一実施形態を示す断面図である。
【図６９】アンテナの一実施形態を示す断面図である。
【図７０】アンテナの一実施形態を平面視した図である。
【図７１】アンテナの一実施形態を示す断面図である。
【図７２】アンテナの一実施形態を平面視した図である。
【図７３】アンテナの一実施形態を示す断面図である。
【図７４】アンテナの一実施形態を平面視した図である。
【図７５Ａ】アンテナの一実施形態を示す断面図である。
【図７５Ｂ】アンテナの一実施形態を示す断面図である。
【図７６】アンテナの一実施形態を平面視した図である。
【図７７】アンテナの一実施形態を平面視した図である。
【図７８】図４３に示したアンテナの断面図である。
【図７９】無線通信モジュールの一実施形態を示すブロック図である。
【図８０】無線通信モジュールの一実施形態を示す部分断面斜視図である。
【図８１】無線通信機器の一実施形態を示すブロック図である。
【図８２】無線通信機器の一実施形態を示す平面視図である。
【図８３】無線通信機器の一実施形態を示す断面図である。
【図８４】無線通信機器の一実施形態を示す平面視図である。
【図８５】無線通信機器の一実施形態を示す断面図である。
【図８６】アンテナの一実施形態を示す断面図である。
【図８７】無線通信機器の概略回路を示す図である。
【図８８】無線通信機器の概略回路を示す図である。
【図８９】一実施形態に係る通信モジュールが街灯に取り付けられている様子を示す図である。
【図９０】一実施形態に係る通信モジュールが街灯に取り付けられている様子を示す拡大図である。
【図９１】一実施形態に係る通信モジュールの機能ブロック図である。
【図９２】一実施形態に係る通信モジュールが略水平方向に延びている柱に取り付けられている様子を示す図である。
【図９３】一実施形態に係る通信モジュールが略水平方向に延びている柱に取り付けられている様子を示す拡大図である。
【図９４】一実施形態に係る通信モジュールが街灯に取り付けられている様子を示す図である。
【図９５】一実施形態に係る通信モジュールの機能ブロック図である。
【図９６】変形例に係る通信モジュールが略水平方向に延びている柱に取り付けられている様子を示す拡大図である。
【図９７】変形例に係る通信モジュールの機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示は、金属導体による反射波の影響が少ない新たな共振構造を提供し、新たな共振構造を含むアンテナ、当該アンテナを含む通信モジュール、および当該アンテナが取り付けられた街灯を提供することに関する。
【００１３】
本開示の複数の実施形態を以下に説明する。共振構造は、共振器を含みうる。共振構造は、共振器と他の部材とを含み、複合的に実現されうる。図１から図６２に示す共振器１０は、基体２０、対導体３０、第３導体４０、および第４導体５０を含む。基体２０は、対導体３０、第３導体４０、および第４導体５０と接する。共振器１０は、対導体３０、第３導体４０、および第４導体５０が共振器として機能する。共振器１０は、複数の共振周波数で共振しうる。共振器１０の共振周波数のうち、１つの共振周波数を第１の周波数ｆ1とする。第１の周波数ｆ1の波長は、λ1である。共振器１０は、少なくとも１つの共振周波数のうちの少なくとも１つを動作周波数としうる。共振器１０は、第１の周波数ｆ1を動作周波数としている。
【００１４】
基体２０は、セラミック材料、および樹脂材料のいずれかを組成として含みうる。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、および雲母も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、および液晶ポリマー等の未硬化物を硬化させたものを含む。
【００１５】
対導体３０、第３導体４０、および第４導体５０は、金属材料、金属材料の合金、金属ペーストの硬化物、および導電性高分子のいずれかを組成として含みうる。対導体３０、第３導体４０、および第４導体５０は、全てが同じ材料であってよい。対導体３０、第３導体４０、および第４導体５０は、全てが異なる材料であってよい。対導体３０、第３導体４０、および第４導体５０は、いずれかの組合せが同じ材料であってよい。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、およびチタン等を含む。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、およ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、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、ポリピロール系ポリマー等を含む。
【００１６】
共振器１０は、２つの対導体３０を有する。対導体３０は、複数の導電体を含む。対導体３０は、第１導体３１および第２導体３２を含む。対導体３０は、３以上の導電体を含みうる。対導体３０の各導体は、他の導体と第１方向において離れている。対導体３０の各導体において、１つの導体は、他の導体と対となりうる。対導体３０の各導体は、対となる導体の間にある共振器から電気壁として観えうる。第１導体３１は、第２導体３２と第１方向において離れて位置する。各導体３１，３２は、第１方向と交わる第２平面に沿って広がっている。
【００１７】
本開示では、第１方向（first axis）をｘ方向として示す。本開示では、第３方向（third axis）をｙ方向として示す。本開示では、第２方向（second axis）をｚ方向として示す。本開示では、第１平面（first plane）を、ｘｙ面として示す。本開示では、第２平面（second plane）を、ｙｚ面として示す。本開示では、第３平面（third plane）を、ｚｘ面として示す。これら平面は、座標空間(coordinate space)における平面（plane）であって、特定の面（plate）および特定の面（surface）を示すものではない。本開示では、ｘｙ平面における面積（surface integral）を第１面積という場合がある。本開示では、ｙｚ平面における面積を第２面積という場合がある。本開示では、ｚｘ平面における面積を第３面積という場合がある。面積（surface integral）は、平方メートル（square meter）などの単位で数えられる。本開示では、ｘ方向における長さを単に“長さ”という場合がある。本開示では、ｙ方向における長さを単に“幅”という場合がある。本開示では、ｚ方向における長さを単に“高さ”という場合がある。
【００１８】
一例において、各導体３１，３２は、ｘ方向において、基体２０の両端部に位置する。各導体３１，３２は、一部が基体２０の外に面しうる。各導体３１，３２は、基体２０の内に一部が位置し、基体２０の外に他の一部が位置しうる。各導体３１，３２は、基体２０の中に位置しうる。
【００１９】
第３導体４０は、共振器として機能する。第３導体４０は、ライン型、パッチ型、およびスロット型の共振器の少なくとも１つの型を含みうる。一例において、第３導体４０は、基体２０の上に位置する。一例において、第３導体４０は、ｚ方向において、基体２０の端に位置する。一例において、第３導体４０は、基体２０の中に位置しうる。第３導体４０は、基体２０の内に一部が位置し、基体２０の外に他の一部が位置しうる。第３導体４０は、一部の面が基体２０の外に面しうる。
【００２０】
第３導体４０は、少なくとも１つの導電体を含む。第３導体４０は、複数の導電体を含みうる。第３導体４０が複数の導電体を含む場合、第３導体４０は、第３導体群と呼びうる。第３導体４０は、少なくとも１つの導体層を含む。第３導体４０は、１つの導体層に少なくとも１つの導電体を含む。第３導体４０は、複数の導体層を含みうる。例えば、第３導体４０は、３層以上の導体層を含みうる。第３導体４０は、複数の導体層の各々に、少なくとも１つの導電体を含む。第３導体４０は、ｘｙ平面に広がる。ｘｙ平面はｘ方向を含む。第３導体４０の各導体層は、ｘｙ平面に沿って広がる。
【００２１】
複数の実施形態の一例において、第３導体４０は、第１導体層４１および第２導体層４２を含む。第１導体層４１は、ｘｙ平面に沿って広がる。第１導体層４１は、基体２０の上に位置しうる。第２導体層４２は、ｘｙ平面に沿って広がる。第２導体層４２は、第１導体層４１と容量的に結合しうる。第２導体層４２は、第１導体層４１と電気的に接続されうる。容量結合する２つの導体層は、ｙ方向に対向しうる。容量結合する２つの導体層は、ｘ方向に対向しうる。容量結合する２つの導体層は、第１平面内において対向しうる。第１平面において対向する２つの導体層は、１つの導体層に２つの導電体があると言い換えうる。第２導体層４２は、少なくとも一部が第１導体層４１とｚ方向に重なって位置しうる。第２導体層４２は、基体２０の中に位置しうる。
【００２２】
第４導体５０は、第３導体４０と離れて位置する。第４導体５０は、対導体３０の各導体３１，３２に電気的に接続される。第４導体５０は、第１導体３１および第２導体３２に電気的に接続される。第４導体５０は、第３導体４０に沿って広がる。第４導体５０は、第１平面に沿って広がっている。第４導体５０は、第１導体３１から第２導体３２に渡っている。第４導体５０は、基体２０の上に位置する。第４導体５０は、基体２０の中に位置しうる。第４導体５０は、基体２０の内に一部が位置し、基体２０の外に他の一部が位置しうる。第４導体５０は、一部の面が基体２０の外に面しうる。
【００２３】
複数の実施形態の一例において、第４導体５０は、共振器１０におけるグラウンド導体として機能しうる。第４導体５０は、共振器１０の電位基準となりうる。第４導体５０は、共振器１０を備える機器のグラウンドに接続されうる。
【００２４】
複数の実施形態の一例において、共振器１０は、第４導体５０と、基準電位層５１とを備えうる。基準電位層５１は、ｚ方向において、第４導体５０と離れて位置する。基準電位層５１は、第４導体５０と電気的に絶縁される。基準電位層５１は、共振器１０の電位基準となりうる。基準電位層５１は、共振器１０を備える機器のグラウンドに電気的に接続されうる。第４導体５０は、共振器１０を備える機器のグラウンドと電気的に離れうる。基準電位層５１は、第３導体４０または第４導体５０のいずれかとｚ方向において対向する。
【００２５】
複数の実施形態の一例において、基準電位層５１は、第４導体５０を介して第３導体４０と対向する。第４導体５０は、第３導体４０と基準電位層５１との間に位置する。基準電位層５１と第４導体５０との間隔は、第３導体４０と第４導体５０との間隔に比べて狭い。
【００２６】
基準電位層５１を備える共振器１０において、第４導体５０は、１または複数の導電体を含みうる。基準電位層５１を備える共振器１０において、第４導体５０は１または複数の導電体を含み、且つ第３導体４０は対導体３０に接続される１つの導電体としうる。基準電位層５１を備える共振器１０において、第３導体４０および第４導体５０のそれぞれは、少なくとも１つの共振器を備えうる。
【００２７】
基準電位層５１を備える共振器１０において、第４導体５０は、複数の導体層を含みうる。例えば、第４導体５０は、第３導体層５２および第４導体層５３を含みうる。第３導体層５２は、第４導体層５３と容量的に結合しうる。第３導体層５２は、第１導体層４１と電気的に接続されうる。容量結合する２つの導体層は、ｙ方向に対向しうる。容量結合する２つの導体層は、ｘ方向に対向しうる。容量結合する２つの導体層は、ｘｙ平面内において対向しうる。
【００２８】
ｚ方向において対向して容量結合する２つの導体層の距離は、当該導体群と基準電位層５１との距離に比べて短い。例えば、第１導体層４１と第２導体層４２との距離は、第３導体４０と基準電位層５１との距離に比べて短い。例えば、第３導体層５２と第４導体層５３との距離は、第４導体５０と基準電位層５１との距離に比べて短い。
【００２９】
第１導体３１および第２導体３２の各々は、１または複数の導電体を含みうる。第１導体３１および第２導体３２の各々は、１つの導電体としうる。第１導体３１および第２導体３２の各々は、複数の導電体を含みうる。第１導体３１および第２導体３２の各々は、少なくとも１つの第５導体層３０１と、複数の第５導体３０２とを含みうる。対導体３０は、少なくとも１つの第５導体層３０１と、複数の第５導体３０２とを含む。
【００３０】
第５導体層３０１は、ｙ方向に広がっている。第５導体層３０１は、ｘｙ平面に沿って広がる。第５導体層３０１は、層状の導電体である。第５導体層３０１は、基体２０の上に位置しうる。第５導体層３０１は、基体２０の中に位置しうる。複数の第５導体層３０１は、ｚ方向において互いに離れている。複数の第５導体層３０１は、ｚ方向に並んでいる。複数の第５導体層３０１は、ｚ方向において一部が重なっている。第５導体層３０１は、複数の第５導体３０２を電気的に接続する。第５導体層３０１は、複数の第５導体３０２を接続する接続導体となる。第５導体層３０１は、第３導体４０のいずれかの導体層と電気的に接続しうる。一実施形態において、第５導体層３０１は、第２導体層４２と電気的に接続する。第５導体層３０１は、第２導体層４２と一体化しうる。一実施形態において、第５導体層３０１は、第４導体５０と電気的に接続しうる。第５導体層３０１は、第４導体５０と一体化しうる。
【００３１】
各第５導体３０２は、ｚ方向に広がっている。複数の第５導体３０２は、ｙ方向において互いに離れている。第５導体３０２の間の距離は、λ1の１／２波長以下である。電気的に接続された第５導体３０２の間の距離がλ1／２以下であると、第１導体３１および第２導体３２の各々は、第５導体３０２の間から共振周波数帯の電磁波が漏れるのを低減できる。対導体３０は、共振周波数帯の電磁波の漏れが小さいので、単位構造体から電気壁として見える。複数の第５導体３０２の少なくとも一部は、第４導体５０に電気的に接続されている。一実施形態において、複数の第５導体３０２の一部は、第４導体５０と第５導体層３０１とを電気的に接続しうる。一実施形態において、複数の第５導体３０２は、第５導体層３０１を介して第４導体５０に電気的に接続しうる。複数の第５導体３０２の一部は、１つの第５導体層３０１と他の第５導体層３０１とを電気的に接続しうる。第５導体３０２は、ビア導体、およびスルーホール導体を採用しうる。
【００３２】
共振器１０は、共振器として機能する第３導体４０を含む。第３導体４０は、人工磁気壁（ＡＭＣ；Artificial Magnetic Conductor）として機能しうる。人工磁気壁は、反応性インピーダンス面（ＲＩＳ；Reactive Impedance Surface）とも言いうる。
【００３３】
共振器１０は、ｘ方向において対向する２つの対導体３０の間に、共振器として機能する第３導体４０を含む。２つの対導体３０は、第３導体４０からｙｚ平面に広がる電気壁（Electric Conductor）と観える。共振器１０は、ｙ方向の端が電気的に解放されている。共振器１０は、ｙ方向の両端のｚｘ平面が高インピーダンスとなる。共振器１０のｙ方向の両端のｚｘ平面は、第３導体４０から磁気壁（Magnetic Conductor）と観える。共振器１０は、２つの電気壁および２つの高インピーダンス面（磁気壁）で囲まれることで、第３導体４０の共振器がｚ方向に人工磁気壁特性（Artificial Magnetic Conductor Character）を有する。２つの電気壁および２つの高インピーダンス面で囲まれることで、第３導体４０の共振器は、有限の数で人工磁気壁特性を有する。
【００３４】
「人工磁気壁特性」は、動作周波数における入射波と反射波との位相差が０度となる。共振器１０では、第１の周波数ｆ1における入射波と反射波との位相差が０度となる。「人工磁気壁特性」では、動作周波数帯において、入射波と反射波との位相差が−９０度〜＋９０度となる。動作周波数帯とは、第２の周波数ｆ2および第３の周波数ｆ3の間の周波数帯である。第２の周波数ｆ2とは、入射波と反射波との間の位相差が＋９０度である周波数である。第３の周波数ｆ3とは、入射波と反射波との間の位相差が−９０度である周波数である。第２および第３の周波数に基づいて決定される動作周波数帯の幅は、例えば、動作周波数が約２．５ＧＨｚである場合に、１００ＭＨｚ以上であってよい。動作周波数帯の幅は、例えば、動作周波数が約４００ＭＨｚである場合に、５ＭＨｚ以上であってよい。
【００３５】
共振器１０の動作周波数は、第３導体４０の各々の共振器の共振周波数と異なりうる。共振器１０の動作周波数は、基体２０、対導体３０、第３導体４０、および第４導体５０の長さ、大きさ、形状、材料などで変化しうる。
【００３６】
複数の実施形態の一例において、第３導体４０は、少なくとも１つの単位共振器４０Ｘを含みうる。第３導体４０は、１つの単位共振器４０Ｘを含みうる。第３導体４０は、複数の単位共振器４０Ｘを含みうる。単位共振器４０Ｘは、第４導体５０とｚ方向に重なって位置する。単位共振器４０Ｘは、第４導体５０と対向している。単位共振器４０Ｘは、周波数選択表面（ＦＳＳ；Frequency Selective Surface）として機能しうる。複数の単位共振器４０Ｘは、ｘｙ平面に沿って並ぶ。複数の単位共振器４０Ｘは、ｘｙ平面で規則的に並びうる。単位共振器４０Ｘは、正方格子（square grid）、斜交格子（oblique grid）、長方格子（rectangular grid）、および六方格子（hexagonal grid）で並びうる。
【００３７】
第３導体４０は、ｚ方向に並ぶ、複数の導体層を含みうる。第３導体４０の複数の導体層は、各々が少なくとも１つ分の単位共振器を含む。例えば、第３導体４０は、第１導体層４１および第２導体４２を含む。
【００３８】
第１導体層４１は、少なくとも１つ分の第１単位共振器４１Ｘを含む。第１導体層４１は、１つの第１単位共振器４１Ｘを含みうる。第１導体層４１は、１つの第１単位共振器４１Ｘが複数に分かれた第１部分共振器４１Ｙを複数含みうる。複数の第１部分共振器４１Ｙは、隣接する単位構造体１０Ｘによって、少なくとも１つ分の第１単位共振器４１Ｘとなりうる。複数の第１部分共振器４１Ｙは、第１導体層４１の端部に位置する。第１単位共振器４１Ｘおよび第１部分共振器４１Ｙは、第３導体と呼びうる。
【００３９】
第２導体層４２は、少なくとも１つ分の第２単位共振器４２Ｘを含む。第２導体層４２は、１つの第２単位共振器４２Ｘを含みうる。第２導体層４２は、１つの第２単位共振器４２Ｘが複数に分かれた第２部分共振器４２Ｙを複数含みうる。複数の第２部分共振器４２Ｙは、隣接する単位構造体１０Ｘによって、少なくとも１つ分の第２単位共振器４２Ｘとなりうる。複数の第２部分共振器４２Ｙは、第２導体層４２の端部に位置する。第２単位共振器４２Ｘおよび第２部分共振器４２Ｙは、第３導体と呼びうる。
【００４０】
第２単位共振器４２Ｘおよび第２部分共振器４２Ｙの少なくとも一部は、第１単位共振器４１Ｘおよび第１部分共振器４１ＹとＺ方向に重なって位置する。第３導体４０は、各層の単位共振器および部分共振器の少なくとも一部がＺ方向に重なって１つの単位共振器４０Ｘとなっている。単位共振器４０Ｘは、各層において、少なくとも１つ分の単位共振器を含む。
【００４１】
第１単位共振器４１Ｘがライン型またはパッチ型の共振器を含む場合、第１導体層４１は、少なくとも１つの第１単位導体４１１を有する。第１単位導体４１１は、第１単位共振器４１Ｘまたは第１部分共振器４１Ｙとして機能しうる。第１導体層４１は、ｘｙ方向においてｎ行ｍ列で並ぶ複数の第１単位導体４１１を有する。ｎおよびｍは、互いに独立した１以上の自然数である。図１〜９等に示す一例において、第１導体層４１は、２行３列の格子状に並ぶ６つの第１単位導体４１１を有する。第１単位導体４１１は、正方格子、斜交格子、長方格子、および六方格子で並びうる。第１部分共振器４１Ｙに相当する第１単位導体４１１は、第１導体層４１のｘｙ平面における端部に位置する。
【００４２】
第１単位共振器４１Ｘがスロット型の共振器である場合、第１導体層４１は、少なくとも１つの導体層がｘｙ方向に広がる。第１導体層４１は、少なくとも１つの第１単位スロット４１２を有する。第１単位スロット４１２は、第１単位共振器４１Ｘまたは第１部分共振器４１Ｙとして機能しうる。第１導体層４１は、ｘｙ方向においてｎ行ｍ列で並ぶ複数の第１単位スロット４１２を含みうる。ｎおよびｍは、互いに独立した１以上の自然数である。図６〜９等に示す一例において、第１導体層４１は、２行３列の格子状に並ぶ６つの第１単位スロット４１２を有する。第１単位スロット４１２は、正方格子、斜交格子、長方格子、および六方格子で並びうる。第１部分共振器４１Ｙに相当する第１単位スロット４１２は、第１導体層４１のｘｙ平面における端部に位置する。
【００４３】
第２単位共振器４２Ｘがライン型またはパッチ型の共振器である場合、第２導体層４２は、少なくとも１つの第２単位導体４２１を含む。第２導体層４２は、ｘｙ方向において並ぶ複数の第２単位導体４２１を含みうる。第２単位導体４２１は、正方格子、斜交格子、長方格子、および六方格子で並びうる。第２単位導体４２１は、第２単位共振器４２Ｘまたは第２部分共振器４２Ｙとして機能しうる。第２部分共振器４２Ｙに相当する第２単位導体４２１は、第２導体層４２のｘｙ平面における端部に位置する。
【００４４】
第２単位導体４２１は、ｚ方向において、少なくとも一部が第１単位共振器４１Ｘおよび第１部分共振器４１Ｙの少なくとも一方と重なっている。第２単位導体４２１は、複数の第１単位共振器４１Ｘと重なりうる。第２単位導体４２１は、複数の第１部分共振器４１Ｙと重なりうる。第２単位導体４２１は、１つの第１単位共振器４１Ｘと、４つの第１部分共振器４１Ｙとに重なりうる。第２単位導体４２１は、１つの第１単位共振器４１Ｘのみと重なりうる。第２単位導体４２１の重心は、１つの第１単位導体４１Ｘと重なりうる。第２単位導体４２１の重心は、複数の第１単位導体４１Ｘおよび第１部分共振器４１Ｙの間に位置しうる。第２単位導体４２１の重心は、ｘ方向またはｙ方向に並ぶ２つの第１単位共振器４１Ｘの間に位置しうる。
【００４５】
第２単位導体４２１は、少なくとも一部が２つの第１単位導体４１１と重なりうる。第２単位導体４２１は、１つの第１単位導体４１１のみと重なりうる。第２単位導体４２１の重心は、２つの第１単位導体４１１の間に位置しうる。第２単位導体４２１の重心は、１つの第１単位導体４１１と重なりうる。第２単位導体４２１は、少なくとも一部が第１単位スロット４１２と重なりうる。第２単位導体４２１は、１つの第１単位スロット４１２のみと重なりうる。第２単位導体４２１の重心は、ｘ方向またはｙ方向に並ぶ２つの第１単位スロット４１２の間に位置しうる。第２単位導体４２１の重心は、１つの第１単位スロット４１２に重なりうる。
【００４６】
第２単位共振器４２Ｘがスロット型の共振器である場合、第２導体層４２は、少なくとも１つの導体層がｘｙ平面に沿って広がる。第２導体層４２は、少なくとも１つの第２単位スロット４２２を有する。第２単位スロット４２２は、第２単位共振器４２Ｘまたは第１部分共振器４２Ｙとして機能しうる。第２導体層４２は、ｘｙ平面において並ぶ複数の第２単位スロット４２２を含みうる。第２単位スロット４２２は、正方格子、斜交格子、長方格子、および六方格子で並びうる。第２部分共振器４２Ｙに相当する第２単位スロット４２２は、第２導体層４２のｘｙ平面における端部に位置する。
【００４７】
第２単位スロット４２２は、ｙ方向において、少なくとも一部が第１単位共振器４１Ｘおよび第１部分共振器４１Ｙの少なくとも一方と重なっている。第２単位スロット４２２は、複数の第１単位共振器４１Ｘと重なりうる。第２単位スロット４２２は、複数の第１部分共振器４１Ｙと重なりうる。第２単位スロット４２２は、１つの第１単位共振器４１Ｘと、４つの第１部分共振器４１Ｙとに重なりうる。第２単位スロット４２２は、１つの第１単位共振器４１Ｘのみと重なりうる。第２単位スロット４２２の重心は、１つの第１単位導体４１Ｘと重なりうる。第２単位スロット４２２の重心は、複数の第１単位導体４１Ｘの間に位置しうる。第２単位スロット４２２の重心は、ｘ方向またはｙ方向に並ぶ２つの第１単位共振器４１Ｘおよび第１部分共振器４１Ｙの間に位置しうる。
【００４８】
第２単位スロット４２２は、少なくとも一部が２つの第１単位導体４１１と重なりうる。第２単位スロット４２２は、１つの第１単位導体４１１のみと重なりうる。第２単位スロット４２２の重心は、２つの第１単位導体４１１の間に位置しうる。第２単位スロット４２２の重心は、１つの第１単位導体４１１と重なりうる。第２単位スロット４２２は、少なくとも一部が第１単位スロット４１２と重なりうる。第２単位スロット４２２は、１つの第１単位スロット４１２のみと重なりうる。第２単位スロット４２２の重心は、ｘ方向またはｙ方向に並ぶ２つの第１単位スロット４１２の間に位置しうる。第２単位スロット４２２の中心は、１つの第１単位スロット４１２に重なりうる。
【００４９】
単位共振器４０Ｘは、少なくとも１つ分の第１単位共振器４１Ｘと、少なくとも１つ分の第２単位共振器４２Ｘとを含む。単位共振器４０Ｘは、１つの第１単位共振器４１Ｘを含みうる。単位共振器４０Ｘは、複数の第１単位共振器４１Ｘを含みうる。単位共振器４０Ｘは、１つの第１部分共振器４１Ｙを含みうる。単位共振器４０Ｘは、複数の第１部分共振器４１Ｙを含みうる。単位共振器４０Ｘは、第１単位共振器４１Ｘのうちの一部を含みうる。単位共振器４０Ｘは、部分的な第１単位共振器４１Ｘを１または複数含みうる。単位共振器４０Ｘは、１または複数の部分的な第１単位共振器４１Ｘ、および１または複数の第１部分共振器４１Ｙから複数の部分的な共振器を含む。単位共振器４０Ｘが含む複数の部分的な共振器は、少なくとも１つ分に相当する第１単位共振器４１Ｘに合わさる。単位共振器４０Ｘは、第１単位共振器４１Ｘを含まず、複数の第１部分共振器４１Ｙを含みうる。単位共振器４０Ｘは、例えば、４つの第１部分共振器４１Ｙを含みうる。単位共振器４０Ｘは、部分的な第１単位共振器４１Ｘのみを複数含みうる。単位共振器４０Ｘは、１または複数の部分的な第１単位共振器４１Ｘ、および１または複数の第１部分共振器４１Ｙを含みうる。単位共振器４０Ｘは、例えば、２つの部分的な第１単位共振器４１Ｘ、および２の第１部分共振器４１Ｙを含みうる。単位共振器４０Ｘは、ｘ方向における両端のそれぞれにおける、含まれる第１導体層４１の鏡像が略同一となりうる。単位共振器４０Ｘは、ｚ方向に伸びる中心線に対して、含まれる第１導体層４１が略対象になりうる。
【００５０】
単位共振器４０Ｘは、１つの第２単位共振器４２Ｘを含みうる。単位共振器４０Ｘは、複数の第２単位共振器４２Ｘを含みうる。単位共振器４０Ｘは、１つの第２部分共振器４２Ｙを含みうる。単位共振器４０Ｘは、複数の第２部分共振器４２Ｙを含みうる。単位共振器４０Ｘは、第２単位共振器４２Ｘのうちの一部を含みうる。単位共振器４０Ｘは、部分的な第２単位共振器４２Ｘを１または複数含みうる。単位共振器４０Ｘは、１または複数の部分的な第２単位共振器４２Ｘ、および１または複数の第２部分共振器４２Ｙから複数の部分的な共振器を含む。単位共振器４０Ｘが含む複数の部分的な共振器は、少なくとも１つ分に相当する第２単位共振器４２Ｘに合わさる。単位共振器４０Ｘは、第２単位共振器４２Ｘを含まず、複数の第２部分共振器４２Ｙを含みうる。単位共振器４０Ｘは、例えば、４つの第２部分共振器４２Ｙを含みうる。単位共振器４０Ｘは、部分的な第２単位共振器４２Ｘのみを複数含みうる。単位共振器４０Ｘは、１または複数の部分的な第２単位共振器４２Ｘ、および１または複数の第２部分共振器４２Ｙを含みうる。単位共振器４０Ｘは、例えば、２つの部分的な第２単位共振器４２Ｘ、および２の第２部分共振器４２Ｙを含みうる。単位共振器４０Ｘは、ｘ方向における両端のそれぞれにおける、含まれる第２導体層４２の鏡像が略同一となりうる。単位共振器４０Ｘは、ｙ方向に伸びる中心線に対して、含まれる第２導体層４２が略対象になりうる。
【００５１】
複数の実施形態の一例において、単位共振器４０Ｘは、１つの第１単位共振器４１Ｘと、複数の部分的な第２単位共振器４２Ｘとを含む。例えば、単位共振器４０Ｘは、１つの第１単位共振器４１Ｘと、４つの第２単位共振器４２Ｘの半分とを含む。当該単位共振器４０Ｘは、１つ分の第１単位共振器４１Ｘと、２つ分の第２単位共振器４２Ｘとを含む。単位共振器４０Ｘが含む構成は、この例に限られない。
【００５２】
共振器１０は、少なくとも１つの単位構造体１０Ｘを含みうる。共振器１０は、複数の単位構造体１０Ｘを含みうる。複数の単位構造体１０Ｘは、ｘｙ平面に並びうる。複数の単位構造体１０Ｘは、正方格子、斜交格子、長方格子、および六方格子で並びうる。単位構造体１０Ｘは、正方格子（square grid）、斜交格子（oblique grid）、長方格子（rectangular grid）、および六方格子（hexagonal grid）のいずれかの繰り返し単位を含む。単位構造体１０Ｘは、ｘｙ平面に沿って無限に並ぶことで、人工磁気壁（ＡＭＣ）として機能しうる。
【００５３】
単位構造体１０Ｘは、基体２０の少なくとも一部と、第３導体４０の少なくとも一部と、第４導体５０の少なくとも一部とを含みうる。単位構造体１０Ｘが含む基体２０、第３導体４０、第４導体５０の部位は、ｚ方向において重なる。単位構造体１０Ｘは、単位共振器４０Ｘと、当該単位共振器４０Ｘとｚ方向に重なる基体２０の一部と、当該単位共振器４０Ｘとｚ方向に重なる第４導体５０とを含む。共振器１０は、例えば、２行３列で並ぶ６つの単位構造体１０Ｘを含みうる。
【００５４】
共振器１０は、ｘ方向において対向する２つの対導体３０の間に、少なくとも１つの単位構造体１０Ｘを有しうる。２つの対導体３０は、単位構造体１０Ｘからｙｚ平面に広がる電気壁と観える。単位構造体１０Ｘは、ｙ方向の端が解放されている。単位構造体１０Ｘは、ｙ方向の両端のｚｘ平面が高インピーダンスとなる。単位構造体１０Ｘは、ｙ方向の両端のｚｘ平面が磁気壁と観える。単位構造体１０Ｘは、繰り返して並ぶ際に、ｚ方向に対して線対称としうる。単位構造体１０Ｘは、２つの電気壁および２つの高インピーダンス面（磁気壁）で囲まれることで、ｚ方向に人工磁気壁特性を有する。２つの電気壁および２つの高インピーダンス面（磁気壁）で囲まれることで、単位構造体１０Ｘは、有限の数で人工磁気壁特性を有する。
【００５５】
共振器１０の動作周波数は、第１単位共振器４１Ｘの動作周波数と異なりうる。共振器１０の動作周波数は、第２単位共振器４２Ｘの動作周波数と異なりうる。共振器１０の動作周波数は、単位共振器４０Ｘを構成する第１単位共振器４１Ｘおよび第２単位共振器４２Ｘの結合などによって変化しうる。
【００５６】
第３導体４０は、第１導体層４１と第２導体層４２とを含みうる。第１導体層４１は、少なくとも１つの第１単位導体４１１を含む。第１単位導体４１１は、第１接続導体４１３と、第１浮遊導体４１４とを含む。第１接続導体４１３は、対導体３０のいずれかと接続している。第１浮遊導体４１４は、対導体３０と接続していない。第２導体層４２は、少なくとも１つの第２単位導体４２１を含む。第２単位導体４２１は、第２接続導体４２３と、第２浮遊導体４２４とを含む。第２接続導体４２３は、対導体３０のいずれかと接続している。第２浮遊導体４２４は、対導体３０と接続していない。第３導体４０は、第１単位導体４１１および第２単位導体４２１を含みうる。
【００５７】
第１接続導体４１３は、第１浮遊導体４１４よりｘ方向に沿った長さを長くしうる。第１接続導体４１３は、第１浮遊導体４１４よりｘ方向に沿った長さを短くしうる。第１接続導体４１３は、第１浮遊導体４１４に比べてｘ方向に沿った長さを半分としうる。第２接続導体４２３は、第２浮遊導体４２４よりｘ方向に沿った長さを長くしうる。第２接続導体４２３は、第２浮遊導体４２４よりｘ方向に沿った長さを短くしうる。第２接続導体４２３は、第２浮遊導体４２４に比べてｘ方向に沿った長さを半分としうる。
【００５８】
第３導体４０は、共振器１０が共振する際に、第１導体３１と第２導体３２との間の電流路となる電流路４０Ｉを含みうる。電流路４０Ｉは、第１導体３１と、第２導体３２とに接続されうる。電流路４０Ｉは、第１導体３１と第２導体３２との間に、静電容量を有する。電流路４０Ｉの静電容量は、第１導体３１と第２導体３２との間に、電気的に直列に接続される。電流路４０Ｉは、第１導体３１と第２導体３２との間で導電体が離隔している。電流路４０Ｉは、第１導体３１に接続される導電体と、第２導体３２に接続される導電体とを含みうる。
【００５９】
複数の実施形態において、電流路４０Ｉにおいて、第１単位導体４１１と第２単位導体４２１とは、ｚ方向において一部が対向している。電流路４０Ｉにおいて、第１単位導体４１１と第２単位導体４２１とは、容量結合している。第１単位導体４１１は、ｘ方向における端部に容量成分を有する。第１単位導体４１１は、ｚ方向において第２単位導体４２１と対向するｙ方向における端部において容量成分を有しうる。第１単位導体４１１は、ｚ方向において第２単位導体４２１と対向するｘ方向における端部、且つｙ方向における端部において容量成分を有しうる。第２単位導体４２１は、ｘ方向における端部に容量成分を有する。第２単位導体４２１は、ｚ方向において第１単位導体４１１と対向するｙ方向における端部において容量成分を有しうる。第２単位導体４２１は、ｚ方向において第１単位導体４１１と対向するｘ方向における端部、且つｙ方向における端部において容量成分を有しうる。
【００６０】
共振器１０は、電流路４０Ｉにおける容量結合を大きくすることで共振周波数を低くすることができる。所望の動作周波数を実現する際に、共振器１０は、電流路４０Ｉの静電容量結合を大きくすることで、ｘ方向に沿った長さを短くすることができる。第３導体４０は、第１単位導体４１１と第２単位導体４２１とが基体２０の積層方向に対向して容量結合している。第３導体４０は、第１単位導体４１１と第２単位導体４２１との間の静電容量を対向する面積によって調整できる。
【００６１】
複数の実施形態において、第１単位導体４１１のｙ方向に沿った長さは、第２単位導体４２１のｙ方向に沿った長さと異なる。共振器１０は、第１単位導体４１１と第２単位導体４２１との相対的な位置が理想的な位置からｘｙ平面に沿ってずれた場合に、第３方向に沿った長さが第１単位導体４１１と第２単位導体４２１とで異なることで、静電容量の大きさの変化を小さくすることができる。
【００６２】
複数の実施形態において、電流路４０Ｉは、第１導体３１および第２導体３２と空間的に離れ、第１導体３１および第２導体３２と容量的に結合している、１つの導電体からなる。
【００６３】
複数の実施形態において、電流路４０Ｉは、第１導体層４１と、第２導体層４２とを含む。当該電流路４０Ｉは、少なくとも１つの第１単位導体４１１と、少なくとも１つの第２単位導体４２１とを含む。当該電流路４０Ｉは、２つの第１接続導体４１３、２つの第２接続導体４２３、ならびに１つの第１接続導体４１３および１つの第２接続導体４２３のいずれかを含む。当該電流路４０Ｉは、第１単位導体４１１と、第２単位導体４２１とが第１方向に沿って交互に並びうる。
【００６４】
複数の実施形態において、電流路４０Ｉは、第１接続導体４１３と、第２接続導体４２３とを含む。当該電流路４０Ｉは、少なくとも１つの第１接続導体４１３と、少なくとも１つの第２接続導体４２３とを含む。当該電流路４０Ｉにおいて、第３導体４０は、第１接続導体４１３と第２接続導体４２３との間に静電容量を有する。実施形態の一例において、第１接続導体４１３は、第２接続導体４２３と対向し、静電容量を有しうる。実施形態の一例において、第１接続導体４１３は、第２接続導体４２３と他の導電体を介して容量的に接続されうる。
【００６５】
複数の実施形態において、電流路４０Ｉは、第１接続導体４１３と、第２浮遊導体４２４とを含む。当該電流路４０Ｉは、２つの第１接続導体４１３を含む。当該電流路４０Ｉにおいて、第３導体４０は、２つの第１接続導体４１３の間に静電容量を有する。実施形態の一例において、２つの第１接続導体４１３は、少なくとも１つの第２浮遊導体４２４を介して容量的に接続されうる。実施形態の一例において、２つの第１接続導体４１３は、少なくとも１つの第１浮遊導体４１４と、複数の第２浮遊導体４２４とを介して容量的に接続されうる。
【００６６】
複数の実施形態において、電流路４０Ｉは、第１浮遊導体４１４と、第２接続導体４２３とを含む。当該電流路４０Ｉは、２つの第２接続導体４２３を含む。当該電流路４０Ｉにおいて、第３導体４０は、２つの第２接続導体４２３の間に静電容量を有する。実施形態の一例において、２つの第２接続導体４２３は、少なくとも１つの第１浮遊導体４１４を介して容量的に接続されうる。実施形態の一例において、２つの第２接続導体４２３は、複数の第１浮遊導体４１４と、少なくとも１つの第２浮遊導体４２４と、を介して容量的に接続されうる。
【００６７】
複数の実施形態において、第１接続導体４１３および第２接続導体４２３の各々は、共振周波数における波長λの４分の１の長さとしうる。第１接続導体４１３および第２接続導体４２３の各々は、それぞれが波長λの２分の１の長さの共振器として機能しうる。第１接続導体４１３および第２接続導体４２３の各々は、それぞれの共振器が容量結合することで奇モードと偶モードとで発振しうる。共振器１０は、容量結合後の偶モードにおける共振周波数を動作周波数としうる。
【００６８】
電流路４０Ｉは、第１導体３１に複数箇所で接続されうる。電流路４０Ｉは、第２導体３２に複数箇所で接続されうる。電流路４０Ｉは、第１導体３１から第２導体３２までを独立して電導する複数の電導路を含みうる。
【００６９】
第１接続導体４１３と容量結合する第２浮遊導体４２４において、当該容量結合している側の第２浮遊導体４２４の端は、対導体３０との距離に比べて第１接続導体４１３との距離が短い。第２接続導体４２３と容量結合する第１浮遊導体４１４において、当該容量結合している側の第１浮遊導体４１４の端は、対導体３０との距離に比べて第２接続導体４２３との距離が短い。
【００７０】
複数の実施形態の共振器１０において、第３導体４０の導体層は、ｙ方向における長さが各々で異なりうる。第３導体４０の導体層は、ｚ方向において他の導体層と容量的に結合する。共振器１０は、導体層のｙ方向における長さが異なると、導体層がｙ方向にずれても静電容量の変化が小さくなる。共振器１０は、導体層のｙ方向における長さが異なることで、導体層のｙ方向に対するズレの許容範囲を広げることができる。
【００７１】
複数の実施形態の共振器１０において、第３導体４０は、導体層間の容量的な結合による静電容量を有する。当該静電容量を有する容量部位は、ｙ方向に複数並びうる。ｙ方向に複数並ぶ容量部位は、電磁気的に並列の関係となりうる。共振器１０は、電気的に並列に並ぶ複数の容量部位を有することで、個々の容量誤差を相互に補完することができる。
【００７２】
共振器１０が共振状態にあるとき、対導体３０、第３導体４０、第４導体５０に流れる電流は、ループする。共振器１０が共振状態にあるとき、共振器１０には、交流電流が流れている。共振器１０において、第３導体４０を流れる電流を第１電流とし、第４導体５０を流れる電流を第２電流とする。共振器１０が共振状態にあるとき、第１電流は、ｘ方向において第２電流と異なる方向に流れる。例えば、第１電流が＋ｘ方向に流れるとき、第２電流は−ｘ方向に流れる。また、例えば、第１電流が−ｘ方向に流れるとき、第２電流は＋ｘ方向に流れる。つまり、共振器１０が共振状態にあるとき、ループ電流は、＋ｘ方向および−ｘ方向に交互に流れる。共振器１０は、磁界を作るループ電流が反転を繰り返すことで、電磁波を放射する。
【００７３】
複数の実施形態において、第３導体４０は、第１導体層４１と、第２導体層４２とを含む。第３導体４０は、第１導体層４１と第２導体層４２とが容量的に結合しているため、共振状態で大域的に電流が１つの方向に流れているようにみえる。複数の実施形態において、各導体を流れる電流は、ｙ方向の端部において密度が大きい。
【００７４】
共振器１０は、対導体３０を介して第１電流および第２電流がループする。共振器１０は、第１導体３１、第２導体３２、第３導体４０、および第４導体５０が共振回路となる。共振器１０の共振周波数は、単位共振器の共振周波数となる。共振器１０が１つの単位共振器を含む場合、または、共振器１０が単位共振器の一部を含む場合、共振器１０の共振周波数は、基体２０、対導体３０、第３導体４０、および第４導体５０、並びに共振器１０の周囲との電磁的な結合によって変わる。例えば、共振器１０は、第３導体４０の周期性が乏しい場合、全体が１つの単位共振器、または全体が１つの単位共振器の一部となる。例えば、共振器１０の共振周波数は、第１導体３１および第２導体３２のｚ方向の長さ、第３導体４０および第４導体５０のｘ方向の長さ、第３導体４０および第４導体５０の静電容量によって変わる。例えば、第１単位導体４１１と第２単位導体４２１の間の容量が大きい共振器１０は、第１導体３１および第２導体３２のｚ方向の長さ、ならびに第３導体４０および第４導体５０のｘ方向の長さを短くしつつ、共振周波数の低周波数化が可能となる。
【００７５】
複数の実施形態において、共振器１０は、ｚ方向において第１導体層４１が電磁波の実効的な放射面となる。複数の実施形態において、共振器１０は、第１導体層４１の第１面積が他の導体層の第１面積より大きい。当該共振器１０は、第１導体層４１の第１面積を大きくすることで、電磁波の放射を大きくすることができる。
【００７６】
複数の実施形態において、共振器１０は、１または複数のインピーダンス素子４５を含みうる。インピーダンス素子４５は、複数の端子間にインピーダンス値を有する。インピーダンス素子４５は、共振器１０の共振周波数を変化させる。インピーダンス素子４５は、抵抗器（Register）、キャパシタ（Capacitor）、およびインダクタ（Inductor）を含みうる。インピーダンス素子４５は、インピーダンス値を変更可能な可変素子を含みうる。可変素子は、電気信号によってインピーダンス値を変更しうる。可変素子は、物理機構によってインピーダンス値を変更しうる。
【００７７】
インピーダンス素子４５は、ｘ方向において並ぶ、第３導体４０の２つの単位導体に接続されうる。インピーダンス素子４５は、ｘ方向において並ぶ、２つの第１単位導体４１１に接続されうる。インピーダンス素子４５は、ｘ方向において並ぶ、第１接続導体４１３と第１浮遊導体４１４とに接続されうる。インピーダンス素子４５は、第１導体３１と、第１浮遊導体４１４とに接続されうる。インピーダンス素子４５は、ｙ方向における中央部において、第３導体４０の単位導体に接続される。インピーダンス素子４５は、２つの第１単位導体４１１のｙ方向における中央部に接続される。
【００７８】
インピーダンス素子４５は、ｘｙ平面内でｘ方向に並ぶ２つの導電体の間に、電気的に直列に接続される。インピーダンス素子４５は、ｘ方向において並ぶ、２つの第１単位導体４１１の間に電気的に直列に接続されうる。インピーダンス素子４５は、ｘ方向において並ぶ、第１接続導体４１３と第１浮遊導体４１４との間に電気的に直列に接続されうる。インピーダンス素子４５は、第１導体３１と、第１浮遊導体４１４との間に電気的に直列に接続されうる。
【００７９】
インピーダンス素子４５は、ｚ方向に重なって静電容量を持つ、２つの第１単位導体４１１および第２単位導体４２１に対して、電気的に並列に接続されうる。インピーダンス素子４５は、ｚ方向に重なって静電容量を持つ、第２接続導体４２３および第１浮遊導体４１４に対して、電気的に並列に接続されうる。
【００８０】
共振器１０は、インピーダンス素子４５としてキャパシタを追加することで、共振周波数を低くできる。共振器１０は、インピーダンス素子４５としてインダクタを追加することで共振周波数を高くできる。共振器１０は、異なるインピーダンス値のインピーダンス素子４５を含みうる。共振器１０は、インピーダンス素子４５として異なる電気容量のキャパシタを含みうる。共振器１０は、インピーダンス素子４５として異なるインダクタンスのインダクタを含みうる。共振器１０は、異なるインピーダンス値のインピーダンス素子４５を追加することで、共振周波数の調整範囲が大きくなる。共振器１０は、インピーダンス素子４５としてキャパシタおよびインダクタを同時に含みうる。共振器１０は、インピーダンス素子４５としてキャパシタおよびインダクタを同時に追加することで、共振周波数の調整範囲が大きくなる。共振器１０は、インピーダンス素子４５を備えることによって、全体が１つの単位共振器、または全体が１つの単位共振器の一部となりうる。
【００８１】
図１〜５は、複数の実施形態の一例である共振器１０を示す図である。図１は、共振器１０の概略図である。図２は、ｚ方向からｘｙ平面を平面視した図である。図３Ａは、図２に示したＩＩＩａ−ＩＩＩａ線に沿った断面図である。図３Ｂは、図２に示したＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線に沿った断面図である。図４は、図３Ａおよび図３Ｂに示したＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。図５は、複数の実施形態の一例である単位構造体１０Ｘを示す概念図である。
【００８２】
図１〜５に示した共振器１０において、第１導体層４１は、第１単位共振器４１Ｘとしてパッチ型の共振器を含む。第２導体層４２は、第２単位共振器４２Ｘとしてパッチ型の共振器を含む。単位共振器４０Ｘは、１つの第１単位共振器４１Ｘと、４つの第２部分共振器４２Ｙとを含む。単位構造体１０Ｘは、単位共振器４０Ｘと、単位共振器４０Ｘとｚ方向に重なる基体２０の一部および第４導体５０の一部とを含む。
【００８３】
図６〜９は、複数の実施形態の一例である共振器１０を示す図である。図６は、共振器１０の概略図である。図７は、ｚ方向からｘｙ平面を平面視した図である。図８Ａは、図７に示したＶＩＩＩａ−ＶＩＩＩａ線に沿った断面図である。図８Ｂは、図７に示したＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ線に沿った断面図である。図９は、図８Ａおよび図８Ｂに示したＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。
【００８４】
図６〜９に示した共振器１０において、第１導体層４１は、第１単位共振器４１Ｘとしてスロット型の共振器を含む。第２導体層４２は、第２単位共振器４２Ｘとしてスロット型の共振器を含む。単位共振器４０Ｘは、１つの第１単位共振器４１Ｘと、４つの第２部分共振器４２Ｙとを含む。単位構造体１０Ｘは、単位共振器４０Ｘと、単位共振器４０Ｘとｚ方向に重なる基体２０の一部および第４導体５０の一部とを含む。
【００８５】
図１０〜１３は、複数の実施形態の一例である共振器１０を示す図である。図１０は、共振器１０の概略図である。図１１は、ｚ方向からｘｙ平面を平面視した図である。図１２Ａは、図１１に示したＸＩＩａ−ＸＩＩａ線に沿った断面図である。図１２Ｂは、図１１に示したＸＩＩｂ−ＸＩＩｂ線に沿った断面図である。図１３は、図１２Ａおよび図１２Ｂに示したＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った断面図である。
【００８６】
図１０〜１３に示した共振器１０において、第１導体層４１は、第１単位共振器４１Ｘとしてパッチ型の共振器を含む。第２導体層４２は、第２単位共振器４２Ｘとしてスロット型の共振器を含む。単位共振器４０Ｘは、１つの第１単位共振器４１Ｘと、４つの第２部分共振器４２Ｙとを含む。単位構造体１０Ｘは、単位共振器４０Ｘと、単位共振器４０Ｘとｚ方向に重なる基体２０の一部および第４導体５０の一部とを含む。
【００８７】
図１４〜１７は、複数の実施形態の一例である共振器１０を示す図である。図１４は、共振器１０の概略図である。図１５は、ｚ方向からｘｙ平面を平面視した図である。図１６Ａは、図１５に示したＸＶＩａ−ＸＶＩａ線に沿った断面図である。図１６Ｂは、図１５に示したＸＶＩｂ−ＸＶＩｂ線に沿った断面図である。図１７は、図１６Ａおよび図１６Ｂに示したＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿った断面図である。
【００８８】
図１４〜１７に示した共振器１０において、第１導体層４１は、第１単位共振器４１Ｘとしてスロット型の共振器を含む。第２導体層４２は、第２単位共振器４２Ｘとしてパッチ型の共振器を含む。単位共振器４０Ｘは、１つの第１単位共振器４１Ｘと、４つの第２部分共振器４２Ｙとを含む。単位構造体１０Ｘは、単位共振器４０Ｘと、単位共振器４０Ｘとｚ方向に重なる基体２０の一部および第４導体５０の一部とを含む。
【００８９】
図１〜１７に示した共振器１０は一例である。共振器１０の構成は、図１〜１７に示した構造に限定されない。図１８は、他の構成の対導体３０を含む共振器１０を示す図である。図１９Ａは、図１８に示したＸＩＸａ−ＸＩＸａ線に沿った断面図である。図１９Ｂは、図１８に示したＸＩＸｂ−ＸＩＸｂ線に沿った断面図である。
【００９０】
図１〜１９Ｂに示した基体２０は一例である。基体２０の構成は、図１〜１９Ｂに示した構成に限定されない。基体２０は、図２０に示したように、内部に空洞２０ａを含みうる。ｚ方向において、空洞２０ａは、第３導体４０と第４導体５０との間に位置する。空洞２０ａの誘電率は、基体２０の誘電率に比べて低い。基体２０は、空洞２０ａを有することで、第３導体４０と第４導体５０との電磁気的な距離を短くできる。
【００９１】
基体２０は、図２１に示したように、複数の部材を含みうる。基体２０は、第１基体２１、第２基体２２、および接続体２３を含みうる。第１基体２１および第２基体２２は、接続体２３を介して機械的に接続されうる。接続体２３は、内部に第６導体３０３を含みうる。第６導体３０３は、第４導体３０１または第５導体３０２と電気的に接続される。第６導体３０３は、第４導体３０１および第５導体３０２と合わせて第１導体３１または第２導体３２となる。
【００９２】
図１〜２１に示した対導体３０は一例である。対導体３０の構成は、図１〜２１に示した構成に限定されない。図２２Ａ〜２８は、他の構成の対導体３０を含む共振器１０を示す図である。図２２Ａ〜２２Ｃは、図１９Ａに相当する断面図である。図２２Ａに示すように、第５導体層３０１の数は、適宜変更しうる。図２２Ｂに示すように、第５導体層３０１は、基体２０の上に位置しなくてよい。図２２Ｃに示すように、第５導体層３０１は、基体２０の中に位置しなくてよい。
【００９３】
図２３は、図１８に相当する平面図である。図２３に示すように、共振器１０は、第５導体３０２を単位共振器４０Ｘの境界から離しうる。図２４は、図１８に相当する平面図である。図２４に示すように、２つの対導体３０は、対となる他の対導体３０側に出る凸部を有しうる。このような共振器１０は、例えば、凹部を有する基体２０に金属ペーストを塗布して硬化することで形成しうる。
【００９４】
図２５は、図１８に相当する平面図である。図２５に示すように、基体２０は、凹部を有しうる。図２５に示すように、対導体３０は、ｘ方向における外面から内側に窪む凹部を有している。図２５に示すように、対導体３０は、基体２０の表面に沿って広がっている。このような共振器１０は、例えば、凹部を有する基体２０に微細な金属材料を吹き付けることで形成しうる。
【００９５】
図２６は、図１８に相当する平面図である。図２６に示すように、基体２０は、凹部を有しうる。図２５に示すように、対導体３０は、ｘ方向における外面から内側に窪む凹部を有している。図２６に示すように、対導体３０は、基体２０の凹部に沿って広がっている。このような共振器１０は、例えば、スルーホール導体の並びに沿ってマザー基板を分割することで製造しうる。かかる対導体３０は、端面スルーホールなどと称しうる。
【００９６】
図２７は、図１８に相当する平面図である。図２７に示すように、基体２０は、凹部を有しうる。図２７に示すように、対導体３０は、ｘ方向における外面から内側に窪む凹部を有している。このような共振器１０は、例えば、スルーホール導体の並びに沿ってマザー基板を分割することで製造しうる。かかる対導体３０は、端面スルーホールなどと称しうる。
【００９７】
図２８は、図１８に相当する平面図である。図２８に示すように、対導体３０は、ｘ方向における長さが、基体２０に比べて短くてよい。対導体３０の構成はこれらに限られない。２つの対導体３０は、互いに異なる構成と成りうる。例えば、一方の対導体３０は、第５導体層３０１および第５導体３０２を含み、他方の対導体３０は、端面スルーホールであってよい。
【００９８】
図１〜２８に示した第３導体４０は一例である。第３導体４０の構成は、図１〜２８に示した構成に限定されない。単位共振器４０Ｘ、第１単位共振器４１Ｘ、および第２単位共振器４２Ｘは、方形に限られない。単位共振器４０Ｘ、第１単位共振器４１Ｘ、および第２単位共振器４２Ｘは、単位共振器４０Ｘ等と称しうる。例えば、単位共振器４０Ｘ等は、図２９Ａに示すように、三角形であってよく、図２９Ｂに示すように六角形であってよい。単位共振器４０Ｘ等の各辺は、図３０に示すように、ｘ方向およびｙ方向と異なる方向に伸びうる。第３導体４０は、第２導体層４２が基体２０の上に位置し、第１導体層４１が基体２０の中に位置しうる。第３導体４０は、第２導体層４２が第１導体層４１より第４導体５０から遠くに位置しうる。
【００９９】
図１〜３０に示した第３導体４０は一例である。第３導体４０の構成は、図１〜３０に示した構成に限定されない。第３導体４０を含む共振器は、ライン型の共振器４０１であってよい。図３１Ａに示したのは、ミアンダライン型の共振器４０１である。図３１Ｂに示したのは、スパイラル型の共振器４０１である。第３導体４０の含む共振器は、スロット型の共振器４０２であってよい。スロット型の共振器４０２は、１つまたは複数の第７導体４０３を開口内に有しうる。開口内の第７導体４０３は、一端が解放され、他端が開口を規定する導体に電気的に接続される。図３１Ｃに示した単位スロットは、５つの第７導体４０３が開口内に位置する。単位スロットは、第７導体４０３によってミアンダラインに相当する形となる。図３１Ｄに示した単位スロットは、１つの第７導体４０３が開口内に位置する。単位スロットは、第７導体４０３によってスパイラルに相当する形となる。
【０１００】
図１〜３１Ｄに示した共振器１０の構成は一例である。共振器１０の構成は、図１〜３１Ｄに示した構成に限定されない。例えば、共振器１０の対導体３０は、３以上含みうる。例えば、１つの対導体３０は、２つの対導体３０とｘ方向において対向しうる。当該２つの対導体３０は、当該対導体３０との距離が異なる。例えば、共振器１０は、二対の対導体３０を含みうる。二対の対導体３０は、各対の距離、および各対の長さが異なりうる。共振器１０は、５以上の第１導体を含みうる。共振器１０の単位構造体１０Ｘは、ｙ方向において、他の単位構造体１０Ｘと並びうる。共振器１０の単位構造体１０Ｘは、ｘ方向において、対導体３０を介さずに他の単位構造体１０Ｘと並びうる。図３２Ａ〜３４Ｄは、共振器１０の例を示す図である。図３２Ａ〜３４Ｄに示す共振器１０では、単位構造体１０Ｘの単位共振器４０Ｘを正方形で示すが、これに限られない。
【０１０１】
図１〜３４Ｄに示した共振器１０の構成は一例である。共振器１０の構成は、図１〜３４Ｄに示した構成に限定されない。図３５は、ｚ方向からｘｙ平面を平面視した図である。図３６Ａは、図３５に示したＸＸＸＶＩａ−ＸＸＸＶＩａ線に沿った断面図である。図３６Ｂは、図３５に示したＸＸＸＶＩｂ−ＸＸＸＶＩｂ線に沿った断面図である。
【０１０２】
図３５〜３６Ｂに示した共振器１０において、第１導体層４１は、第１単位共振器４１Ｘとしてパッチ型の共振器の半分を含む。第２導体層４２は、第２単位共振器４２Ｘとしてパッチ型の共振器の半分を含む。単位共振器４０Ｘは、１つの第１部分共振器４１Ｙと、１つの第２部分共振器４２Ｙとを含む。単位構造体１０Ｘは、単位共振器４０Ｘと、単位共振器４０ＸとＺ方向に重なる基体２０の一部および第４導体５０の一部とを含む。図３５に示した共振器１０は、３つの単位共振器４０Ｘがｘ方向に並んでいる。３つの単位共振器４０Ｘに含まれる第１単位導体４１１および第２単位導体４２１は、１つの電流路４０Ｉとなっている。
【０１０３】
図３７は、図３５に示した共振器１０の他の例を示す。図３７に示した共振器１０は、図３５に示した共振器１０と比較してｘ方向に長い。共振器１０の寸法は、図３７に示した共振器１０に限定されず、適宜変更しうる。図３７の共振器１０において、第１接続導体４１３は、ｘ方向の長さが第１浮遊導体４１４と異なる。図３７の共振器１０において、第１接続導体４１３は、ｘ方向の長さが第１浮遊導体４１４より短い。図３８は、図３５に示した共振器１０の他の例を示す。図３８に示した共振器１０は、第３導体４０のｘ方向の長さが異なる。図３８の共振器１０において、第１接続導体４１３は、ｘ方向の長さが第１浮遊導体４１４より長い。
【０１０４】
図３９は、共振器１０の他の例を示す。図３９は、図３７に示した共振器１０の他の例を示す。複数の実施形態において、共振器１０は、ｘ方向に並ぶ複数の第１単位導体４１１および第２単位導体４２１が容量的に結合する。共振器１０は、一方から他方に電流が流れない、２つの電流路４０Ｉがｙ方向に並びうる。
【０１０５】
図４０は、共振器１０の他の例を示す。図４０は、図３９に示した共振器１０の他の例を示す。複数の実施形態において、共振器１０は、第１導体３１に接続される導電体の数と、第２導体３２に接続される導電体の数とが異なりうる。図４０の共振器１０において、１つの第１接続導体４１３は、２つの第２浮遊導体４２４と容量的に結合している。図４０の共振器１０において、２つの第２接続導体４２３は、１つの第１浮遊導体４１４と容量的に結合している。複数の実施形態において、第１単位導体４１１の数は、当該第１単位導体４１１に容量結合する第２単位導体４２１の数と異なりうる。
【０１０６】
図４１は、図３９に示した共振器１０の他の例を示す。複数の実施形態において、第１単位導体４１１は、ｘ方向における第１端部において容量結合する第２単位導体４２１の数と、ｘ方向における第２端部において容量結合する第２単位導体４２１の数が異なりうる。図４１の共振器１０において、１つの第２浮遊導体４２４は、ｘ方向における第１端部に２つの第１接続導体４１３が容量結合し、第２端部に３つの第２浮遊導体４２４が容量結合している。複数の実施形態において、ｙ方向に並ぶ複数の導電体は、ｙ方向における長さが異なりうる。図４１の共振器１０において、ｙ方向に並ぶ３つの第１浮遊導体４１４は、ｙ方向における長さが異なる。
【０１０７】
図４２は、共振器１０の他の例を示す。図４３は、図４２に示したＸＬＩＩＩ−ＸＬＩＩＩ線に沿った断面図である。図４２，４３に示した共振器１０において、第１導体層４１は、第１単位共振器４１Ｘとしてパッチ型の共振器の半分を含む。第２導体層４２は、第２単位共振器４２Ｘとしてパッチ型の共振器の半分を含む。単位共振器４０Ｘは、１つの第１部分共振器４１Ｙと、１つの第２部分共振器４２Ｙとを含む。単位構造体１０Ｘは、単位共振器４０Ｘと、単位共振器４０Ｘとｚ方向に重なる基体２０の一部および第４導体５０の一部とを含む。図４２に示した共振器１０は、１つの単位共振器４０Ｘがｘ方向に延びている。
【０１０８】
図４４は、共振器１０の他の例を示す。図４５は、図４４に示したＸＬＶ−ＸＬＶ線に沿った断面図である。図４４，４５に示した共振器１０において、第３導体４０は、第１接続導体４１３のみを含む。第１接続導体４１３は、ｘｙ平面において第１導体３１と対向する。第１接続導体４１３は、第１導体３１と容量的に結合する。
【０１０９】
図４６は、共振器１０の他の例を示す。図４７は、図４６に示したＸＬＶＩＩ−ＸＬＶＩＩ線に沿った断面図である。図４６，４７に示した共振器１０において、第３導体４０は、第１導体層４１および第２導体層４２を有する。第１導体層４１は、１つの第１浮遊導体４１４を有する。第２導体層４２は、２つの第２接続導体４２３を有する。当該第１導体層４１は、ｘｙ平面において対導体３０と対向する。２つの第２接続導体４２３は、１つの第１浮遊導体４１４とｚ方向に重なっている。１つの第１浮遊導体４１４は、２つの第２接続導体４２３と容量的に結合している。
【０１１０】
図４８は、共振器１０の他の例を示す。図４９は、図４８に示したＸＬＩＸ−ＸＬＩＸ線に沿った断面図である。図４８，４９に示した共振器１０において、第３導体４０は、第１浮遊導体４１４のみを含む。第１浮遊導体４１４は、ｘｙ平面において対導体３０と対向する。第１接続導体４１３は、対導体３０と容量的に結合する。
【０１１１】
図５０は、共振器１０の他の例を示す。図５１は、図５０に示したＬＩ−ＬＩ線に沿った断面図である。図５０，５１に示した共振器１０は、図４２，４３に示した共振器１０と第４導体５０の構成が異なる。図５０，５１に示した共振器１０は、第４導体５０と、基準電位層５１とを備える。基準電位層５１は、共振器１０を備える機器のグラウンドに電気的に接続される。基準電位層５１は、第４導体５０を介して第３導体４０と対向している。第４導体５０は、第３導体４０と基準電位層５１との間に位置する。基準電位層５１と第４導体５０との間隔は、第３導体４０と第４導体５０との間隔に比べて狭い。
【０１１２】
図５２は、共振器１０の他の例を示す。図５３は、図５２に示したＬＩＩＩ−ＬＩＩＩ線に沿った断面図である。共振器１０は、第４導体５０と、基準電位層５１とを備える。基準電位層５１は、共振器１０を備える機器のグラウンドに電気的に接続される。第４導体５０は、共振器を備える。第４導体５０は、第３導体層５２および第４導体層５３を含む。第３導体層５２および第４導体層５３は、容量結合する。第３導体層５２および第４導体層５３は、ｚ方向に対向する。第３導体層５２および第４導体層５３の距離は、第４導体層５３と基準電位層５１との距離に比べて短い。第３導体層５２および第４導体層５３の距離は、第４導体５０と基準電位層５１との距離に比べて短い。第３導体４０は、１つの導体層となっている。
【０１１３】
図５４は、図５３に示した共振器１０の他の例を示す。共振器１０は、第３導体４０と、第４導体５０と、基準電位層５１とを備える。第３導体４０は、第１導体層４１および第２導体層４２を含む。第１導体層４１は、第１接続導体４１３を含む。第２導体層４２は、第２接続導体４２３を含む。第１接続導体４１３は、第２接続導体４２３と容量的に結合される。基準電位層５１は、共振器１０を備える機器のグラウンドに電気的に接続される。第４導体５０は、第３導体層５２および第４導体層５３を含む。第３導体層５２および第４導体層５３は、容量結合する。第３導体層５２および第４導体層５３は、ｚ方向に対向する。第３導体層５２および第４導体層５３の距離は、第４導体層５３と基準電位層５１との距離に比べて短い。第３導体層５２および第４導体層５３の距離は、第４導体５０と基準電位層５１との距離に比べて短い。
【０１１４】
図５５は、共振器１０の他の例を示す。図５６Ａは、図５５に示したＬＶＩａ−ＬＶＩａ線に沿った断面図である。図５６Ｂは、図５５に示したＬＶＩｂ−ＬＶＩｂ線に沿った断面図である。図５５に示した共振器１０において、第１導体層４１は、４つの第１浮遊導体４１４を有する。図５５に示した第１導体層４１は、第１接続導体４１３を有していない。図５５に示した共振器１０において、第２導体層４２は、６つの第２接続導体４２３と、３つの第２浮遊導体４２４とを有する。２つの第２接続導体４２３の各々は、２つの第１浮遊導体４１４と容量的に結合している。１つの第２浮遊導体４２４は、４つの第１浮遊導体４１４と容量的に結合している。２つの第２浮遊導体４２４は、２つの第１浮遊導体４１４と容量的に結合している。
【０１１５】
図５７は、図５５に示した共振器の他の例を示す図である。図５７の共振器１０は、第２導体層４２の大きさが図５５に示した共振器１０と異なる。図５７に示した共振器１０は、第２浮遊導体４２４のｘ方向に沿った長さが第２接続導体４２３のｘ方向に沿った長さより短い。
【０１１６】
図５８は、図５５に示した共振器の他の例を示す図である。図５８の共振器１０は、第２導体層４２の大きさが図５５に示した共振器１０と異なる。図５８に示した共振器１０において、複数の第２単位導体４２１の各々は、第１面積が異なる。図５８に示した共振器１０において、複数の第２単位導体４２１の各々は、ｘ方向における長さが異なる。図５８に示した共振器１０において、複数の第２単位導体４２１の各々は、ｙ方向における長さが異なる。図５８において、複数の第２単位導体４２１は、第１面積、長さ、および幅が互いに異なるがこれに限られない。図５８において、複数の第２単位導体４２１は、第１面積、長さ、および幅の一部が互いに異なりうる。複数の第２単位導体４２１は、第１面積、長さ、および幅の一部または全てが互いに一致しうる。複数の第２単位導体４２１は、第１面積、長さ、および幅の一部または全てが互いに異なりうる。複数の第２単位導体４２１は、第１面積、長さ、および幅の一部または全てが互いに一致しうる。複数の第２単位導体４２１の一部は、第１面積、長さ、および幅の一部または全てが互いに一致しうる。
【０１１７】
図５８に示した共振器１０において、ｙ方向に並ぶ複数の第２接続導体４２３は、第１面積が互いに異なる。図５８に示した共振器１０において、ｙ方向に並ぶ複数の第２接続導体４２３は、ｘ方向における長さが互いに異なる。図５８に示した共振器１０において、ｙ方向に並ぶ複数の第２接続導体４２３は、ｙ方向における長さが互いに異なる。図５８において、複数の第２接続導体４２３は、第１面積、長さ、および幅が互いに異なるがこれに限られない。図５８において、複数の第２接続導体４２３は、第１面積、長さ、および幅の一部が互いに異なりうる。複数の第２接続導体４２３は、第１面積、長さ、および幅の一部または全てが互いに一致しうる。複数の第２接続導体４２３は、第１面積、長さ、および幅の一部または全てが互いに異なりうる。複数の第２接続導体４２３は、第１面積、長さ、および幅の一部または全てが互いに一致しうる。複数の第２接続導体４２３の一部は、第１面積、長さ、および幅の一部または全てが互いに一致しうる。
【０１１８】
図５８に示した共振器１０において、ｙ方向に並ぶ複数の第２浮遊導体４２４は、第１面積が互いに異なる。図５８に示した共振器１０において、ｙ方向に並ぶ複数の第２浮遊導体４２４は、ｘ方向における長さが互いに異なる。図５８に示した共振器１０において、ｙ方向に並ぶ複数の第２浮遊導体４２４は、ｙ方向における長さが互いに異なる。図５８において、複数の第２浮遊導体４２４は、第１面積、長さ、および幅が互いに異なるがこれに限られない。図５８において、複数の第２浮遊導体４２４は、第１面積、長さ、および幅の一部が互いに異なりうる。複数の第２浮遊導体４２４は、第１面積、長さ、および幅の一部または全てが互いに一致しうる。複数の第２浮遊導体４２４は、第１面積、長さ、および幅の一部または全てが互いに異なりうる。複数の第２浮遊導体４２４は、第１面積、長さ、および幅の一部または全てが互いに一致しうる。複数の第２浮遊導体４２４の一部は、第１面積、長さ、および幅の一部または全てが互いに一致しうる。
【０１１９】
図５９は、図５７に示した共振器１０の他の例を示す図である。図５９の共振器１０は、ｙ方向における第１単位導体４１１の間隔が図５７に示した共振器１０と異なる。図５９の共振器１０は、ｘ方向における第１単位導体４１１の間隔に比べて、ｙ方向における第１単位導体４１１の間隔が小さい。共振器１０は、対導体３０が電気壁として機能しうるため、電流がｘ方向に流れる。当該共振器１０において、第３導体４０をｙ方向に流れる電流は、無視しうる。第１単位導体４１１のｙ方向の間隔は、第１単位導体４１１のｘ方向における間隔に比べて短くしうる。第１単位導体４１１のｙ方向の間隔を短くすることで、第１単位導体４１１の面積を大きくしうる。
【０１２０】
図６０〜６２は、共振器１０の他の例を示す図である。これらの共振器１０は、インピーダンス素子４５を有する。インピーダンス素子４５が接続する単位導体は、図６０〜６２に示した例に限られない。図６０〜６２に示したインピーダンス素子４５は、一部を省略しうる。インピーダンス素子４５は、キャパシタンス特性を取りうる。インピーダンス素子４５は、インダクタンス特性を取りうる。インピーダンス素子４５は、機械的または電気的な可変素子でありうる。インピーダンス素子４５は、１つの層にある異なる２つの導体を接続しうる。
【０１２１】
アンテナは、電磁波の放射する機能、および電磁波を受信する機能の少なくとも一方を有する。本開示のアンテナは、第１アンテナ６０および第２アンテナ７０を含むが、これらに限られない。
【０１２２】
第１アンテナ６０は、基体２０、対導体３０、第３導体４０、第４導体５０、第１給電線６１を備える。一例において、第１アンテナ６０は、基体２０の上に第３基体２４を有する。第３基体２４は、基体２０と異なる組成としうる。第３基体２４は、第３導体４０の上に位置しうる。図６３〜７６は、複数の実施形態の一例である第１アンテナ６０を示す図である。
【０１２３】
第１給電線６１は、人工磁気壁として周期的に並ぶ共振器の少なくとも１つに給電する。複数の共振器に給電する場合、第１アンテナ６０は、複数の第１給電線を有しうる。第１給電線６１は、人工磁気壁として周期的に並ぶ共振器のいずれかに電磁気的に接続されうる。第１給電線６１は、人工磁気壁として周期的に並ぶ共振器から電気壁として観える一対の導体のいずれかに電磁気的に接続されうる。
【０１２４】
第１給電線６１は、第１導体３１、第２導体３２、および第３導体４０の少なくとも１つに給電する。第１導体３１、第２導体３２、および第３導体４０の複数の部分に給電する場合、第１アンテナ６０は、複数の第１給電線を有しうる。第１給電線６１は、第１導体３１、第２導体３２、および第３導体４０のいずれかに電磁気的に接続されうる。第１アンテナ６０が第４導体５０の他に基準電位層５１を備える場合、第１給電線６１は、第１導体３１、第２導体３２、第３導体４０、および第４導体５０のいずれかに電磁気的に接続されうる。第１給電線６１は、対導体３０のうち、第５導体層３０１および第５導体３０２のいずれかに電気的に接続される。第１給電線６１の一部は、第５導体層３０１と一体としうる。
【０１２５】
第１給電線６１は、第３導体４０に電磁気的に接続されうる。例えば、第１給電線６１は、第１単位共振器４１Ｘの１つに電磁気的に接続される。例えば、第１給電線６１は、第２単位導体４２Ｘの１つに電磁気的に接続される。第１給電線６１は、第３導体４０の単位導体に対して、ｘ方向における中央と異なる点で電磁気的に接続される。第１給電線６１は、一実施形態において、第３導体４０に含まれる少なくとも１つの共振器に電力を供給する。第１給電線６１は、一実施形態において、第３導体４０に含まれる少なくとも１つの共振器からの電力を外部に給電する。第１給電線６１は、少なくとも一部が基体２０の中に位置しうる。第１給電線６１は、基体２０の２つのｚｘ面、２つのｙｚ面、および２つのｘｙ面のいずれかから外部に臨みうる。
【０１２６】
第１給電線６１は、ｚ方向の順方向および逆方向から第３導体４０に対して接しうる。第４導体５０は、第１給電線６１の周囲で省略しうる。第１給電線６１は、第４導体５０の開口を通じて、第３導体４０に電磁気的に接続しうる。第１導体層４１は、第１給電線６１の周囲で省略しうる。第１給電線６１は、第１導体層４１の開口を通じて、第２導体層４２に接続しうる。第１給電線６１は、ｘｙ平面に沿って第３導体４０に対して接しうる。対導体３０は、第１給電線６１の周囲で省略しうる。第１給電線６１は、対導体３０の開口を通じて、第３導体４０に接続しうる。第１給電線６１は、第３導体４０の単位導体に対して、当該単位導体の中心部から離れて接続される。
【０１２７】
図６３は、第１アンテナ６０をｚ方向からｘｙ平面を平面視した図である。図６４は、図６３に示したＬＸＩＶ−ＬＸＩＶ線に沿った断面図である。図６３，６４に示した第１アンテナ６０は、第３導体４０の上に第３基体２４を有する。第３基体２４は、第１導体層４１の上に開口を有する。第１給電線６１は、第３基体２４の開口を介して第１導体層４１に電気的に接続される。
【０１２８】
図６５は、第１アンテナ６０をｚ方向からｘｙ平面を平面視した図である。図６６は、図６５に示したＬＸＶＩ−ＬＸＶＩ線に沿った断面図である。図６５，６６に示した第１アンテナ６０において、第１給電線６１の一部は、基体２０の上に位置する。第１給電線６１は、ｘｙ平面内にて第３導体４０と接続しうる。第１給電線６１は、ｘｙ平面内にて第１導体層４１と接続しうる。一実施形態において、第１給電線６１は、第２導体層４２とｘｙ平面に接続しうる。
【０１２９】
図６７は、第１アンテナ６０をｚ方向からｘｙ平面を平面視した図である。図６８は、図６７に示したＬＸＶＩＩＩ−ＬＸＶＩＩＩ線に沿った断面図である。図６７，６８に示した第１アンテナ６０において、第１給電線６１は、基体２０の中に位置する。第１給電線６１は、ｚ方向における逆方向から第３導体４０に接続しうる。第４導体５０は、開口を有しうる。第４導体５０は、第３導体４０とｚ方向において重なる位置に開口を有しうる。第１給電線６１は、開口を介して基体２０の外部に臨みうる。
【０１３０】
図６９は、第１アンテナ６０をｘ方向からｙｚ面を見た断面図である。対導体３０は、開口を有しうる。第１給電線６１は、開口を介して基体２０の外部に臨みうる。
【０１３１】
第１アンテナ７０が放射する電磁波は、第１平面において、ｙ方向の偏波成分よりｘ方向の偏波成分が大きい。ｘ方向の偏波成分は、ｚ方向から金属板が第４導体５０に近づいた際に、水平偏波成分より減衰が小さい。第１アンテナ７０は、外部から金属板が近づいた際の放射効率を維持しうる。
【０１３２】
図７０は、第１アンテナ６０の他の例を示す。図７１は、図７０に示したＬＸＸＩ−ＬＸＸＩ線に沿った断面図である。図７２は、第１アンテナ６０の他の例を示す。図７３は、図７２に示したＬＸＸＩＩＩ−ＬＸＸＩＩＩ線に沿った断面図である。図７４は、第１アンテナ６０の他の例を示す。図７５Ａは、図７４に示したＬＸＸＶａ−ＬＸＸＶａ線に沿った断面図である。図７５Ｂは、図７４に示したＬＸＸＶｂ−ＬＸＸＶｂ線に沿った断面図である。図７６は、第１アンテナ６０の他の例を示す。図７６に示した第１アンテナ６０は、インピーダンス素子４５を有している。
【０１３３】
第１アンテナ６０は、インピーダンス素子４５によって、動作周波数を変更することができる。第１アンテナ６０は、第１給電線６１に接続される第１給電導体４１５と、第１給電線６１に接続されない第１単位導体４１１とを含む。インピーダンス整合は、第１給電導体４１５と他の導電体とにインピーダンス素子４５が接続されると変化する。第１アンテナ６０は、インピーダンス素子４５によって第１給電導体４１５と他の導電体とを接続することで、インピーダンスの整合を調整できる。第１アンテナ６０において、インピーダンス素子４５は、インピーダンス整合を調整するために、第１給電導体４１５と他の導電体との間に挿入されうる。第１アンテナ６０において、インピーダンス素子４５は、動作周波数を調整するために、第１給電線６１に接続されない２つの第１単位導体４１１の間に挿入されうる。第１アンテナ６０において、インピーダンス素子４５は、動作周波数を調整するために、第１給電線６１に接続されない第１単位導体４１１と、対導体３０の何れかとの間に挿入されうる。
【０１３４】
第２アンテナ７０は、基体２０、対導体３０、第３導体４０、第４導体５０、第２給電層７１、および第２給電線７２を備える。一例において、第３導体４０は、基体２０の中に位置する。一例において、第２アンテナ７０は、基体２０の上に第３基体２４を有する。第３基体２４は、基体２０と異なる組成としうる。第３基体２４は、第３導体４０の上に位置しうる。第３基体２４は、第２給電層７１の上に位置しうる。
【０１３５】
第２給電層７１は、第３導体４０の上方に間を空けて位置する。第２給電層７１と第３導体４０との間に、基体２０、または第３基体２４が位置しうる。第２給電層７１は、ライン型、パッチ型、およびスロット型の共振器を含む。第２給電層７１は、アンテナ素子と言いうる。一例において、第２給電層７１は、第３導体４０と電磁気的に結合しうる。第２給電層７１の共振周波数は、第３導体４０との電磁気的な結合によって、単独の共振周波数から変化する。一例において、第２給電層７１は、第２給電線７２からの電力の伝送を受けて、第３導体４０と共に共振する。一例において、第２給電層７１は、第２給電線７２からの電力の伝送を受けて、第３導体４０および第３導体と共に共振する。
【０１３６】
第２給電線７２は、第２給電層７１に電気的に接続される。一実施形態において、第２給電線７２は、第２給電層７１に電力を伝送する。一実施形態において、第２給電線７２は、第２給電層７１からの電力を外部に伝送する。
【０１３７】
図７７は、第２アンテナ７０をｚ方向からｘｙ平面を平面視した図である。図７８は、図７７に示したＬＸＸＶＩＩＩ−ＬＸＸＶＩＩＩ線に沿った断面図である。図７７，７８に示した第２アンテナ７０において、第３導体４０は、基体２０の中に位置する。第２給電層７１は、基体２０の上に位置する。第２給電層７１は、単位構造体１０Ｘとｚ方向に重なって位置する。第２給電線７２は、基体２０の上に位置する。第２給電線７２は、ｘｙ平面において第２給電層７１に電磁気的に接続される。
【０１３８】
本開示の無線通信モジュールは、複数の実施形態の一例として無線通信モジュール８０を含む。図７９は、無線通信モジュール８０のブロック構造図である。図８０は、無線通信モジュール８０の概略構成図である。無線通信モジュール８０は、第１アンテナ６０、回路基板８１、ＲＦモジュール８２を備える。無線通信モジュール８０は、第１アンテナ６０に代えて第２アンテナ７０を備えうる。
【０１３９】
第１アンテナ６０は、回路基板８１の上に位置する。第１アンテナ６０の第１給電線６１は、回路基板８１を介してＲＦモジュール８２に電磁気的に接続される。第１アンテナ６０の第４導体５０は、回路基板８１のグラウンド導体８１１に電磁気的に接続される。
【０１４０】
グラウンド導体８１１は、ｘｙ平面に広がりうる。グラウンド導体８１１は、ｘｙ平面において第４導体５０より面積が広い。グラウンド導体８１１は、ｙ方向において第４導体５０より長い。グラウンド導体８１１は、ｘ方向において第４導体５０より長い。第１アンテナ６０は、ｙ方向において、グラウンド導体８１１の中心よりも端側に位置しうる。第１アンテナ６０の中心は、ｘｙ平面においてグラウンド導体８１１の中心と異なりうる。第１アンテナ６０の中心は、第１導体４１および第２導体４２の中心と異なりうる。第１給電線６１が第３導体４０に接続される点は、ｘｙ平面におけるグラウンド導体８１１の中心と異なりうる。
【０１４１】
第１アンテナ６０は、対導体３０を介して第１電流および第２電流がループする。第１アンテナ６０は、グラウンド導体８１１の中心よりｙ方向における端側に位置することで、グラウンド導体８１１を流れる第２電流が非対象になる。グラウンド導体８１１を流れる第２電流が非対象になると、第１アンテナ６０およびグラウンド導体８１１を含むアンテナ構造体は、放射波のｘ方向の偏波成分が大きくなる。放射波のｘ方向の偏波成分が大きくすることで、放射波は、総合放射効率が向上しうる。
【０１４２】
ＲＦモジュール８２は、第１アンテナ６０に供給する電力を制御しうる。ＲＦモジュール８２は、ベースバンド信号を変調し、第１アンテナ６０に供給する。ＲＦモジュール８２は、第１アンテナ６０で受信された電気信号をベースバンド信号に変調しうる。
【０１４３】
第１アンテナ６０は、回路基板８１側の導体によって共振周波数の変化が小さい。無線通信モジュール８０は、第１アンテナ６０を有することで、外部環境から受ける影響を低減しうる。
【０１４４】
第１アンテナ６０は、回路基板８１と一体構成としうる。第１アンテナ６０と回路基板８１とが一体構成の場合、第４導体５０とグラウンド導体８１１とが一体構成となる。
【０１４５】
本開示の無線通信機器は、複数の実施形態の一例として無線通信機器９０を含む。図８１は、無線通信機器９０のブロック構造図である。図８２は、無線通信機器９０の平面視図である。図８２に示した無線通信機器９０は、構成の一部を省略している。図８３は、無線通信機器９０の断面図である。図８３に示した無線通信機器９０は、構成の一部を省略している。無線通信機器９０は、無線通信モジュール８０、電池９１、センサ９２、メモリ９３、コントローラ９４、第１筐体９５、および第２筐体９６を備える。無線通信機器９０の無線モジュール８０は、第１アンテナ６０を有しているが、第２アンテナ７０を有しうる。図８４は、無線通信機器９０の他の実施形態の１つである。無線通信機器９０の有する第１アンテナ６０は、基準電位層５１を有しうる。
【０１４６】
電池９１は、無線通信モジュール８０に電力を供給する。電池９１は、センサ９２、メモリ９３、およびコントローラ９４の少なくとも１つに電力を供給しうる。電池９１は、１次電池および二次電池の少なくとも一方を含みうる。電池９１のマイナス極は、回路基板８１のグラウンド端子に電気的に接続される。電池９１のマイナス極は、アンテナ６０の第４導体５０に電気的に接続される。
【０１４７】
センサ９２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、超音波センサまたはＧＰＳ（Global Positioning System）信号の受信装置等を含んでよい。
【０１４８】
メモリ９３は、例えば半導体メモリ等を含みうる。メモリ９３は、コントローラ９４のワークメモリとして機能しうる。メモリ９３は、コントローラ９４に含まれうる。メモリ９３は、無線通信機器９０の各機能を実現する処理内容を記述したプログラム、および無線通信機器９０における処理に用いられる情報等を記憶する。
【０１４９】
コントローラ９４は、例えばプロセッサを含みうる。コントローラ９４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、およ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９４は、１つまたは複数のプロセッサが協働するＳｏＣ（System-on-a-Chip）、およびＳｉＰ（System In a Package）のいずれかであってよい。コントローラ９４は、メモリ９３に、各種情報、または無線通信機器９０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。
【０１５０】
コントローラ９４は、無線通信機器９０から送信する送信信号を生成する。コントローラ９４は、例えば、センサ９２から測定データを取得してよい。コントローラ９４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９４は、無線通信モジュール８０のＲＦモジュール８２にベースバンド信号を送信しうる。
【０１５１】
第１筐体９５および第２筐体９６は、無線通信機器９０の他のデバイスを保護する。第１筐体９５は、ｘｙ平面に広がりうる。第１筐体９５は、他のデバイスを支える。第１筐体９５は、無線通信モジュール８０を支持しうる。無線通信モジュール８０は、第１筐体９５の上面９５Ａの上に位置する。第１筐体９５は、電池９１を支持しうる。電池９１は、第１筐体９５の上面９５Ａの上に位置する。複数の実施形態の一例において、第１筐体９５の上面９５Ａの上には、無線通信モジュール８０と、電池９１とがｘ方向に沿って並んでいる。電池９１は、第３導体４０との間に第１導体３１が位置する。電池９１は、第３導体４０から観て対導体３０の向こう側に位置する。
【０１５２】
第２筐体９６は、他のデバイスを覆いうる。第２筐体９６は、第１アンテナ６０のｚ方向側に位置する下面９６Ａを含む。下面９６Ａは、ｘｙ平面に沿って広がる。下面９６Ａは、平坦に限られず、凹凸を含みうる。第２筐体９６は、第８導体９６１を有しうる。第８導体９６１は、第２筐体９６の内部、外側および内側の少なくとも一方に位置する。第８導体９６１は、第２筐体９６の上面および側面の少なくとも一方に位置する。
【０１５３】
第８導体９６１は、第１アンテナ６０と対向する。第８導体９６１の第１部位９６１１は、ｚ方向において、第１アンテナ６０と対向する。第８導体９６１は、第１部位９６１１の他に、ｘ方向において第１アンテナ６０と対向する第２部位、およびｙ方向において第１アンテナと対向する第３部位の少なくとも一方を含みうる。第８導体９６１は、一部が電池９１と対向している。
【０１５４】
第８導体９６１は、ｘ方向において第１導体３１より外側に延びる第１延部９６１２を含みうる。第８導体９６１は、ｘ方向において第２導体３２より外側に延びる第２延部９６１３を含みうる。第１延部９６１２は、第１部位９６１１と電気的に接続しうる。第２延部９６１３は、第１部位９６１１と電気的に接続しうる。第８導体９６１の第１延部９６１２は、ｚ方向において、電池９１と対向している。第８導体９６１は、電池９１と容量的に結合しうる。第８導体９６１は、電池９１との間がキャパシタンスとなりうる。
【０１５５】
第８導体９６１は、第１アンテナ６０の第３導体４０と離隔する。第８導体９６１は、第１アンテナ６０の各導体と電気的に接続されていない。第８導体９６１は、第１アンテナ６０と離隔しうる。第８導体９６１は、第１アンテナ６０のいずれかの導体と電磁気的に結合しうる。第８導体９６１の第１部位９６１１は、第１アンテナ６０と電磁気的に結合しうる。第１部位９６１１は、ｚ方向から平面視したときに、第３導体４０と重なりうる。第１部位９６１１は、第３導体４０と重なることで、電磁気的な結合による伝播が大きくなりうる。第８導体９６１は、第３導体４０との電磁気的な結合が相互インダクタンスとなりうる。
【０１５６】
第８導体９６１は、ｘ方向に沿って広がっている。第８導体９６１は、ｘｙ平面に沿って広がっている。第８導体９６１の長さは、第１アンテナ６０のｘ方向に沿った長さより長い。第８導体９６１のｘ方向に沿った長さは、第１アンテナ６０のｘ方向に沿った長さより長い。第８導体９６１の長さは、無線通信機器９０の動作波長λの１／２より長くしうる。第８導体９６１は、ｙ方向に沿って延びる部位を含みうる。第８導体９６１は、ｘｙ平面内で曲がりうる。第８導体９６１は、ｚ方向に沿って延びる部位を含みうる。第８導体９６１は、ｘｙ平面からｙｚ平面またはｚｘ平面に曲がりうる。
【０１５７】
第８導体９６１を備える無線通信機器９０は、第１アンテナ６０および第８導体９６１が電磁的に結合して第３アンテナ９７として機能しうる。第３アンテナ９７の動作周波数ｆcは、第１アンテナ６０単独の共振周波数と異なってよい。第３アンテナ９７の動作周波数ｆcは、第８導体９６１単独の共振周波数より第１アンテナ６０の共振周波数に近くてよい。第３アンテナ９７の動作周波数ｆcは、第１アンテナ６０の共振周波数帯内にありうる。第３アンテナ９７の動作周波数ｆcは、第８導体９６１単独の共振周波数帯外にありうる。図８５は、第３アンテナ９７の他の実施形態である。第８導体９６１は、第１アンテナ６１と一体的に構成されうる。図８５は、無線通信機器９０の一部の構成を省略している。図８５の例において、第２筐体９６は第８導体９６１を備えなくてよい。
【０１５８】
無線通信機器９０において、第８導体９６１は、第３導体４０に対して容量的に結合する。第８導体９６１は、第４導体５０に対して電磁気的に結合する。第３アンテナ９７は、空中において、第８導体の第１延部９６１２および第２延部９６１３を含むことにより、第１アンテナ６０に比べて利得が向上する。
【０１５９】
無線通信機器９０は、種々の物体の上に位置しうる。無線通信機器９０は、電導体９９の上に位置しうる。図８６は、無線通信機器９０の一実施形態を示す平面視図である。電導体９９は、電気を伝える導体である。電導体９９の材料は、金属、ハイドープの半導体、電導プラスチック、イオンを含む液体を含み。電導体９９は、表面上に電気を伝えない不導体層を含みうる。電気を伝える部位と不導体層とは、共通の元素を含みうる。例えば、アルミニウムを含む電導体９９は、表面にアルミ酸化物の不導体層を含みうる。電気を伝える部位と不導体層とは、異なる元素を含みうる。
【０１６０】
電導体９９の形状は、平板に限られず、箱形などの立体形状を含みうる。電導体９９がなす立体形状は、直方体、円柱を含む。当該立体形状は、一部が窪んだ形状、一部が貫通した形状、一部が突出した形状を含みうる。例えば、電導体９９は、円環（トーラス）型としうる。
【０１６１】
電導体９９は、無線通信機器９０を載せうる上面９９Ａを含む。上面９９Ａは、電導体９９の全面に亘って広がりうる。上面９９Ａは、電導体９９の一部としうる。上面９９Ａは、無線通信機器９０より面積を広くしうる。無線通信機器９０は、電導体９９の上面９９Ａ上に置かれうる。上面９９Ａは、無線通信機器９０より面積を狭くしうる。無線通信機器９０は、電導体９９の上面９９Ａ上に一部が置かれうる。無線通信機器９０は、電導体９９の上面９９Ａ上に種々の向きで置かれうる。無線通信機器９０の向きは、任意としうる。無線通信機器９０は、電導体９９の上面９９Ａ上に固定具によって適宜固定されうる。固定具は、両面テープおよび接着剤などのように面で固定するものを含む。固定具は、ネジおよび釘などのように点で固定するものを含む。
【０１６２】
電導体９９の上面９９Ａは、ｊ方向に沿って延びる部位を含みうる。ｊ方向に沿って延びる部位は、ｋ方向に沿った長さに比べてｊ方向に沿った長さが長い。ｊ方向とｋ方向とは、直交している。ｊ方向は、電導体９９が長く伸びる方向である。ｋ方向は、電導体９９がｊ方向に比べて長さが短い方向である。無線通信機器９０は、ｘ方向がｊ方向に沿うように、上面９９Ａ上に置かれうる。第１導体３１および第２導体３２が並ぶｘ方向と揃うように、無線通信機器９０は、電導体９９の上面９９Ａ上に置かれうる。無線通信機器９０が電導体９９の上に位置するときに、第１アンテナ６０は、電導体９９と電磁気的に結合しうる。第１アンテナ６０の第４導体５０は、ｘ方向に沿って第２電流が流れる。第１アンテナ６０と電磁気的に結合する電導体９９は、第２電流によって電流が誘導される。第１アンテナ６０のｘ方向と電導体９９のｊ方向とが揃うと、電導体９９は、ｊ方向に沿って電流が流れる電流が大きくなる。第１アンテナ６０のｘ方向と電導体９９のｊ方向とが揃うと、電導体９９は、誘導電流による放射が大きくなる。ｊ方向に対するｘ方向の角度は、４５度以下としうる。
【０１６３】
無線通信機器９０のグラウンド導体８１１は、電導体９９と離れている。グラウンド導体８１１は、電導体９９と離れている。無線通信機器９０は、上面９９Ａの長辺に沿った方向が、第１導体３１および第２導体３２が並ぶｘ方向と揃うように、上面９９Ａ上に置かれうる。上面９９Ａは、方形状の面の他に、菱形、円形を含みうる。電導体９９は、菱形状の面を含みうる。この菱形状の面は、無線通信機器９０を載せる上面９９Ａとしうる。無線通信機器９０は、上面９９Ａの長対角線に沿った方向が、第１導体３１および第２導体３２が並ぶｘ方向と揃うように、上面９９Ａ上に置かれうる。上面９９Ａは、平坦に限られない。上面９９Ａは、凹凸を含みうる。上面９９Ａは、曲面を含みうる。曲面は、線織面（ruled surface）を含む。曲面は、柱面を含む。
【０１６４】
電導体９９は、ｘｙ平面に広がる。電導体９９は、ｙ方向に沿った長さに比べてｘ方向に沿った長さを長くしうる。電導体９９は、ｙ方向に沿った長さを第３アンテナ９７の動作周波数ｆcにおける波長λcの２分の１より短くしうる。無線通信機器９０は、電導体９９の上に位置しうる。電導体９９は、ｚ方向において第４導体５０と離れて位置する。電導体９９は、ｘ方向に沿った長さが第４導体５０に比べて長い。電導体９９は、ｘｙ平面における面積が第４導体５０より広い。電導体９９は、ｚ方向においてグラウンド導体８１１と離れて位置する。電導体９９は、ｘ方向に沿った長さがグラウンド導体８１１に比べて長い。電導体９９は、ｘｙ平面における面積がグラウンド導体８１１より広い。
【０１６５】
無線通信機器９０は、電導体９９が長く延びる方向に、第１導体３１および第２導体３２が並ぶｘが揃う向きで、電導体９９の上に置かれうる。言い換えると、無線通信機器９０は、ｘｙ平面において第１アンテナ６０の電流が流れる方向と、電導体９９が長く延びる方向とが揃う向きで、電導体９９の上に置かれうる。
【０１６６】
第１アンテナ６０は、回路基板８０側の導体によって共振周波数の変化が小さい。無線通信機器９０は、第１アンテナ６０を有することで、外部環境から受ける影響を低減しうる。
【０１６７】
無線通信機器９０において、グラウンド導体８１１は、電導体９９と容量的に結合する。無線通信機器９０は、電導体９９のうち第３アンテナ９７より外に拡がる部位を含むことにより、第１アンテナ６０に比べて利得が向上する。
【０１６８】
無線通信機器９０は、空中での共振回路と、電導体９９上での共振回路とが異なりうる。図８７は、空中でなす共振構造の概略回路である。図８８は、電導体９９上でなす共振構造の概略回路である。Ｌ３は共振器１０のインダクタンスであり、Ｌ８は第８導体９６１のインダクタンスであり、Ｌ９は電導体９９のインダクタンスであり、ＭはＬ３とＬ８の相互インダクタンスである。Ｃ３は第３導体４０のキャパシタンスであり、Ｃ４は第４導体５０のキャパシタンスであり、Ｃ８は第８導体９６１のキャパシタンスであり、Ｃ８Ｂは第８導体９６１と電池９１とのキャパシタンスであり、Ｃ９は電導体９９とグラウンド導体８１１とキャパシタンスである。Ｒ３は共振器１０の放射抵抗であり、Ｒ８は、第８導体９６１の放射抵抗である。共振器１０の動作周波数は、第８導体の共振周波数より低い。無線通信機器９０は、空中において、グラウンド導体８１１がシャーシグラウンドとして機能する。無線通信機器９０は、第４導体５０が電導体９９と容量的に結合する。電導体９９上において無線通信機器９０は、電導体９９が実質的なシャーシグラウンドとして機能する。
【０１６９】
複数の実施形態において、無線通信機器９０は、第８導体９６１を有する。この第８導体９６１は、第１アンテナ６０と電磁気的に結合し、かつ第４導体５０と容量的に結合している。無線通信機器９０は、容量的な結合によるキャパシタンスＣ８Ｂを大きくすることで、空中から電導体９９上へ置かれたときに動作周波数を高くすることができる。無線通信機器９０は、電磁気的な結合による相互インダクタンスＭを大きくすることで、空中から電導体９９上へ置かれたときに動作周波数を低くすることができる。無線通信機器９０は、キャパシタンスＣ８Ｂと相互インダクタンスＭのバランスを変えることで、空中から電導体９９上へ置かれたときの動作周波数の変化を調整できる。無線通信機器９０は、キャパシタンスＣ８Ｂと相互インダクタンスＭのバランスを変えることで、空中から電導体９９上へ置かれたときの動作周波数の変化を小さくできる。
【０１７０】
無線通信機器９０は、第３導体４０と電磁気的に結合し、第４導体５０と容量的に結合する第８導体９６１を有する。かかる第８導体９６１を有することで、無線通信機器９０は、空中から電導体９９上へ置かれたときの動作周波数の変化を調整できる。かかる第８導体９６１を有することで、無線通信機器９０は、空中から電導体９９上へ置かれたときの動作周波数の変化を小さくできる。
【０１７１】
第８導体９６１を含まない無線通信機器９０も同様に、空中においては、グラウンド導体８１１がシャーシグラウンドとして機能する。第８導体９６１を含まない無線通信機器９０も同様に、電導体９９上においては、電導体９９が実質的なシャーシグラウンドとして機能する。共振器１０を含む共振構造は、シャーシグランドが変わっても発振可能である。基準電位層５１を備える共振器１０および基準電位層５１を備えない共振器１０が発振可能であることと対応する。
【０１７２】
（街灯への用途）
街灯は、屋外照明として広く使用されている。街灯は、例えば、道路および公園などに設置される。街灯は、柱の先に灯具が取り付けられた構造となっていることが多い。灯具は、例えば、電球またはＬＥＤ（Light Emission Diode）などを含む。
【０１７３】
電球およびＬＥＤは消耗品であるため、街灯に用いられている電球またはＬＥＤは、製品寿命に達すると発光しなくなる。ＬＥＤは、発光輝度が順次減少するため、経年によって輝度が不足する。街灯の電球またはＬＥＤに電力を供給している電源の故障などに起因して、電球またはＬＥＤが発光しなくなることもありうる。
【０１７４】
街灯が正常に点灯しない状態が長く続くことは好ましくない。そのため、街灯が正常に点灯しているかどうかを定期的に点検することが望ましい。しかしながら、高い頻度で街灯の設置場所を回って街灯を目視し、街灯が正常に点灯しているかどうかを確認することは困難である。
【０１７５】
そのため、街灯の動作状態をセンサで検出し、検出結果を無線通信で送信することが望ましい。この検出結果の無線通信による送信において、本開示のアンテナ、例えば第１アンテナ６０または第２アンテナ７０を用いうる。
【０１７６】
図８９は、一実施形態に係る通信モジュール１１０が、街灯１００に取り付けられている様子を示す図である。
【０１７７】
街灯１００は、柱１０１と、柱１０１の先端付近に配置される灯具１０２とを備える。
【０１７８】
柱１０１は、地面に設置される。柱１０１は、地面から地面に対して略垂直に延び、湾曲部１０３において湾曲する。湾曲部１０３は必須ではない。湾曲部１０３がない場合、柱１０１は、全体に渡って地面に対して略垂直に延びうる。
【０１７９】
柱１０１の先端付近には、灯具１０２が取り付けられている。柱１０１は、灯具１０２を支持する支柱としての役割を果たす。
【０１８０】
柱１０１は、図８９に示す形状に限らず、様々な形状であってよい。柱１０１は、例えば、断面が、円形、楕円形、または多角形となる形状であってよい。
【０１８１】
柱１０１の表面は、導電性材料で覆われている。導電性材料は、金属または電導プラスチックなどであってよい。
【０１８２】
灯具１０２は、柱１０１の先端付近に配置される。灯具１０２は、所望の領域を照らすことができるように、照射面を所定方向に向けて配置される。例えば、街灯１００が道路沿いに設置されている場合、灯具１０２は、道路および歩道などを照らすことができるように、柱１０１に配置される。
【０１８３】
灯具１０２は、発光部材を含む。発光部材は、例えば、ＬＥＤ、電球または蛍光灯などであってよい。灯具１０２は、発光部材が点灯することにより、所望の領域を照らすことができる。
【０１８４】
灯具１０２は、夜間など周囲が暗いときに点灯し、昼間など周囲が明るいときは消灯する。灯具１０２は、例えば、所定の時間帯において点灯し、所定の時間帯以外の時間帯においては消灯するように設定されてよい。所定の時間帯は、例えば、１７時から７時までの時間帯であってよい。所定の時間帯は、日照時間に応じて、季節ごとなどに異なる時間帯であってよい。灯具１０２は、時間帯による設定ではなく、周囲の明るさが所定の明るさ以下になったら点灯するように設定されてよい。
【０１８５】
通信モジュール１１０は、通信モジュール１１０が備えるアンテナのｘ方向（第１方向）が、柱１０１が延びている方向に対して略平行になるように、柱１０１に取り付けられてよい。通信モジュール１１０が備えるアンテナは、図６３〜図７８に示したいずれかの構成を有するアンテナであってよい。通信モジュール１１０が備えるアンテナは、例えば、第１アンテナ６０または第２アンテナ７０の構成を有するアンテナであってよい。柱１０１が延びている方向は、例えば、図８９において矢印Ａで示す方向である。通信モジュール１１０が備えるアンテナは、第１導体と、第２導体と、第３導体と、第４導体と、給電線とを含んでよい。通信モジュール１１０が備えるアンテナは、例えば図６４に示す第１アンテナ６０のように、第１導体３１と、第２導体３２と、第３導体４０と、第４導体５０と、第１給電線６１とを含んでよい。
【０１８６】
街灯１００の柱１０１に通信モジュール１１０を取り付ける際、通信モジュール１１０を配置する場所は特に限定されないが、通行人の手が届かない程度の高さに配置されてよい。通行人の手が届かない程度の高さに配置することにより、通信モジュール１１０に通行人が触れることによって通信モジュール１１０が故障するおそれを低減することができる。通信モジュール１１０は、柱１０１への取り付けが容易な程度の高さに配置されてよい。柱１０１への取り付けが容易な程度の高さに配置することにより、通信モジュール１１０を柱１０１に取り付ける際に必要な工数を低減することができる。
【０１８７】
図９０は、一実施形態に係る通信モジュール１１０が、街灯１００の柱１０１に取り付けられている様子を示す拡大図である。
【０１８８】
通信モジュール１１０は、照度センサ１１１と、アンテナモジュール１１２と、電池１１３と、ケース１２０と、基板１２２とを備える。
【０１８９】
照度センサ１１１、アンテナモジュール１１２、および電池１１３は、基板１２２に固定されている。照度センサ１１１、アンテナモジュール１１２、および電池１１３は、例えば、導電性の接着剤によって基板１２２に固定されていてよい。
【０１９０】
基板１２２は、導電性材料で構成されてよい。導電性材料は、金属または電導プラスチックなどであってよい。
【０１９１】
基板１２２は、ネジ１２３によって街灯１００の柱１０１に固定される。ネジ１２３によって基板１２２を固定することにより、台風などの強風のときであっても、通信モジュール１１０が柱１０１から外れて落下するおそれを低減することができる。基板１２２を柱１０１に固定する手段はネジ１２３に限らない。例えば、接着剤、両面テープまたは釘を用いて、基板１２２を柱１０１に固定してよい。
【０１９２】
ケース１２０は、照度センサ１１１、アンテナモジュール１１２、および電池１１３を覆う。ケース１２０は、照度センサ１１１、アンテナモジュール１１２、および電池１１３を保護する。ケース１２０は、基板１２２に固定される。ケース１２０は、例えば、接着剤または両面テープを用いて基板１２２に固定されてよい。
【０１９３】
ケース１２０は、遮光性の材料で構成される。ケース１２０は、光学部材として、透光穴１２１を有する。ケース１２０は、透光穴１２１を通して、街灯１００の灯具１０２からの光を入射することができる。透光穴１２１を有することによって、通信モジュール１１０は、どの方向からの光が照度センサ１１１に入射されるかを規定することができる。
【０１９４】
透光穴１２１は、レンズまたは透明な樹脂などの透光性の部材で塞いでよい。透光穴１２１を透光性の部材で塞ぐことにより、透光穴１２１を通して通信モジュール１１０の内部に埃などが入ることを抑制することができる。
【０１９５】
ケース１２０に設けられる光学部材は、透光穴１２１に限られない。例えば、透光穴１２１の代わりに、透光スリットをケース１２０に設けてよい。透光スリットによっても、通信モジュール１１０は、照度センサ１１１にどの方向からの光が入射されるかを規定することができる。
【０１９６】
図９１は、一実施形態に係る通信モジュール１１０の機能ブロック図である。通信モジュール１１０は、照度センサ１１１と、アンテナモジュール１１２と、電池１１３とを備える。通信モジュール１１０は、ネットワークを介して情報処理装置と無線通信することができる。情報処理装置は、例えば、街灯１００のメンテナンスを管理する事業者が有する情報処理装置であってよい。
【０１９７】
通信モジュール１１０と情報処理装置との間の通信規格は、遠距離通信規格であってよい。遠距離通信規格は、２Ｇ（2nd Generation）、３Ｇ（3rd Generation）、４Ｇ（4th Generation）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）、Ｓｉｇｆｏｘ、およびＰＨＳ（Personal Handy-phone System）のいずれかを含んでよい。
【０１９８】
照度センサ１１１は、図９０に示すように、透光穴１２１を通して入射される光を受光する。照度センサ１１１は、受光した光に基づいて、透光穴１２１が設けられている方向における照度を検出する。照度センサ１１１は、透光穴１２１を通して、灯具１０２の発する光を検出することができる。
【０１９９】
アンテナモジュール１１２は、アンテナ１１４と、ＲＦモジュール１１５と、コントローラ１１６と、メモリ１１７とを備える。
【０２００】
アンテナ１１４は、図６３〜図７８に示したいずれかの構成を有するアンテナであってよい。アンテナ１１４は、例えば、第１アンテナ６０または第２アンテナ７０の構成を有するアンテナであってよい。
【０２０１】
アンテナ１１４は、通信モジュール１１０が採用する通信規格に応じたサイズを有するように、適宜構成されてよい。
【０２０２】
アンテナ１１４は、ｘ方向（第１方向）が、柱１０１が延びている方向に対して略平行になるように、基板１２２を介して、柱１０１に取り付けられてよい。
【０２０３】
アンテナ１１４は、アンテナ１１４に含まれる第４導体５０が基板１２２に接するように、基板１２２に取り付けられてよい。アンテナ１１４が例えば図６４に示す構造である場合、アンテナ１１４は、主に図６４に示すｚ軸の正方向に電磁波を放射する。第４導体５０が基板１２２に接するように基板１２２に取り付けられることにより、アンテナ１１４は、基板１２２の反対側に効率的に電磁波を放射することができる。
【０２０４】
上述のように、基板１２２は導電性材料で構成され、柱１０１の表面は導電性材料で覆われている。そのため、アンテナ１１４は、基板１２２を介して、柱１０１と電磁気的に結合しうる。アンテナ１１４に電流が流れると、柱１０１の表面に電流が誘導される。アンテナ１１４のｘ方向が、柱１０１が延びている方向に対して略平行であるため、柱１０１の表面において、柱１０１が延びている方向に流れる誘導電流が大きくなる。柱１０１が延びている方向に流れる誘導電流が電磁波を放射するため、アンテナ１１４の放射効率が向上する。
【０２０５】
ＲＦモジュール１１５は、アンテナ１１４の給電線に電磁気的に接続される。ＲＦモジュール１１５は、変調回路および復調回路を含む。ＲＦモジュール１１５は、コントローラ１１６から取得したベースバンド信号を変調して無線信号を生成し、アンテナ１１４に供給する。ＲＦモジュール１１５は、アンテナ１１４から取得した無線信号を復調してベースバンド信号を生成し、コントローラ１１６に供給する。
【０２０６】
コントローラ１１６は、例えばプロセッサを含みうる。コントローラ１１６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、およ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ともいう。ＰＬＤは、ＦＰＧＡを含んでよい。コントローラ１１６は、１つまたは複数のプロセッサが協働するＳｏＣ、およびＳｉＰのいずれかであってよい。コントローラ１１６は、メモリ１１７に、各種情報、または通信モジュール１１０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。
【０２０７】
コントローラ１１６は、通信モジュール１１０全体、および通信モジュール１１０の各構成部の動作を制御する。
【０２０８】
コントローラ１１６は、照度センサ１１１から、照度に関する測定データを取得する。コントローラ１１６は、取得した測定データに応じた送信信号をベースバンド信号として生成する。コントローラ１１６は、生成した送信信号をＲＦモジュール１１５に供給する。
【０２０９】
コントローラ１１６は、送信信号に、照度に関する測定データに加えて、照度を測定した時刻のデータ、および、街灯１００を識別するための識別データを含めてよい。
【０２１０】
コントローラ１１６は、時計機能を含んでよい。コントローラ１１６は、周期的に動作するように、照度センサ１１１を制御してよい。コントローラ１１６は、例えば、１日に１回、１週間に１回、または１ヶ月に１回などの周期的な間隔で、照度センサ１１１を動作させてよい。コントローラ１１６は、夜間に照度センサ１１１を動作させてよい。夜間に照度センサ１１１を動作させることで、コントローラ１１６は、街灯１００が点灯していない場合、街灯１００に故障が発生したことを精度良く検出することができる。
【０２１１】
コントローラ１１６は、照度センサ１１１から測定データを取得すると、ＲＦモジュール１１５を動作させて、測定データに応じた送信信号を無線信号としてアンテナ１１４に送信させてよい。
【０２１２】
コントローラ１１６は、照度センサ１１１から測定データを取得する度にＲＦモジュール１１５を動作させなくてよい。コントローラ１１６は、例えば、照度センサ１１１を第１の所定周期で動作させ、ＲＦモジュール１１５を、第１の所定周期より長い第２の所定周期で動作させてよい。第１の所定周期は、例えば１日とすることができる。第２の所定周期は、例えば１週間とすることができる。コントローラ１１６は、照度センサ１１１から第１の所定周期で取得した測定データを、一旦メモリ１１７に記憶してよい。コントローラ１１６は、前回送信信号を送信してからメモリ１１７に記憶された測定データをまとめて送信信号を生成し、生成した送信信号を第２の所定周期でＲＦモジュール１１５に送信させてよい。
【０２１３】
このように、コントローラ１１６が所定周期で短時間だけ照度センサ１１１およびＲＦモジュール１１５を動作させることで、電池１１３から照度センサ１１１およびＲＦモジュール１１５に供給する電力を低減することができる。これにより、通信モジュール１１０は、電池１１３を長持ちさせることができる。
【０２１４】
コントローラ１１６は、ＲＦモジュール１１５を動作させるタイミングを、一定の周期をベースとして、そこからランダムにずらした時間としてよい。コントローラ１１６は、例えば、一定の周期が１週間である場合、毎回、数分から数時間程度ずらしたタイミングでＲＦモジュール１１５を動作させてよい。コントローラ１１６は、例えば、乱数を発生させ、乱数に基づいて一定の周期からずらす時間の量を算出してよい。
【０２１５】
このように、コントローラ１１６が一定の周期をベースとして、そこからランダムにずらした時間でＲＦモジュール１１５を動作させることで、通信モジュール１１０と、街灯１００のメンテナンスを管理する事業者が有する情報処理装置との間の通信負荷を分散することができる。
【０２１６】
メモリ１１７は、例えば半導体メモリ等を含みうる。メモリ１１７は、コントローラ１１６のワークメモリとして機能しうる。メモリ１１７は、コントローラ１１６に含まれうる。
【０２１７】
電池１１３は、通信モジュール１１０に電力を供給する。電池１１３は、照度センサ１１１、ＲＦモジュール１１５、コントローラ１１６、およびメモリ１１７の少なくとも１つに電力を供給しうる。電池１１３は、１次電池および２次電池の少なくとも一方を含みうる。電池１１３のマイナス極は、基板１２２に電気的に接続される。電池１１３のマイナス極は、基板１２２を介して、アンテナ１１４の第４導体に電気的に接続される。
【０２１８】
電池１１３が、通信モジュール１１０に含まれることは必須ではない。通信モジュール１１０が電池１１３を含まない場合、例えば、街灯１００に電力を供給している電源から、通信モジュール１１０に電力を供給してよい。
【０２１９】
以上述べたように、街灯１００に取り付けられる一実施形態に係る通信モジュール１１０は、アンテナ１１４を備える。アンテナ１１４は、図６３〜図７８に示したいずれかの構成を有するアンテナであってよい。すなわち、アンテナ１１４は、第１導体と、第２導体と、第３導体と、第４導体と、給電線と、を備えてよい。第２導体は、第１導体と第１方向において対向してよい。第３導体は、第１導体および第２導体の間に、第１導体および第２導体と離れて位置し、第１方向に沿って広がってよい。第４導体は、第１導体および第２導体に接続され、第１方向に沿って広がってよい。給電線は、第３導体に電磁気的に接続されてよい。このような構成を有するため、アンテナ１１４から電磁波を送信する際、街灯１００の表面の金属導体による反射波の影響は少ない。また、アンテナ１１４は、柱１０１が延びている方向に対して第１方向が略平行になるように、柱１０１に取り付けられてよい。これにより柱１０１の表面において、柱１０１が延びている方向に流れる誘導電流が大きくなる。柱１０１が延びている方向に流れる誘導電流が電磁波を放射するため、アンテナ１１４の放射効率が向上する。
【０２２０】
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、幾多の変形また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。
【０２２１】
例えば、照度センサ１１１は、通信モジュール１１０の外部に配置されてよい。この場合、照度センサ１１１とコントローラ１１６とは、有線または無線で接続されてよい。
【０２２２】
例えば、通信モジュール１１０は、街灯１００の柱１０１以外の、街灯１００周辺の他の柱に取り付けられてよい。周辺の柱の表面が導電性材料で覆われている場合、通信モジュール１１０が備えるアンテナ１１４のｘ方向が、当該柱が延びている方向に対して略平行になるように取り付けることで、アンテナ１１４の放射効率を向上させることができる。
【０２２３】
例えば、通信モジュール１１０は、街灯１００に限らず、屋内に設置されている電灯の柱に取り付けられてよい。
【０２２４】
（路車間通信への用途）
交通安全および渋滞緩和などを目的として、路車間通信が広く行われている。路車間通信では、道路付近に設置された通信モジュールが、車などの移動体に設置された通信モジュールと無線通信を行う。
【０２２５】
路車間通信において、道路側に設置される通信モジュールが用いるアンテナとして、本開示のアンテナ、例えば第１アンテナ６０または第２アンテナ７０を用いうる。
【０２２６】
図９２は、一実施形態に係る通信モジュール２１０が、略水平方向に延びている柱２０１に地上に向けて取り付けられている様子を示す図である。
【０２２７】
柱２０１は、道路付近に設置されている信号柱２００に取り付けられている。柱２０１は、道路上方において略水平方向に延びるように、信号柱２００に取り付けられている。柱２０１は、信号機２０２を支持する。
【０２２８】
柱２０１の表面は、導電性材料で覆われている。導電性材料は、金属または電導プラスチックなどであってよい。通信モジュール２１０は、融雪用のヒーターが取り付けられうる。
【０２２９】
通信モジュール２１０は、通信モジュール２１０が備えるアンテナのｘ方向（第１方向）が、柱２０１が延びている略水平方向に対して略平行になるように、柱２０１に取り付けられてよい。通信モジュール２１０が備えるアンテナは、図６３〜図７８に示したいずれかの構成を有するアンテナであってよい。通信モジュール２１０が備えるアンテナは、例えば、第１アンテナ６０または第２アンテナ７０の構成を有するアンテナであってよい。柱２０１が延びている方向は、例えば、図９２において矢印Ａで示す方向である。通信モジュール２１０が備えるアンテナは、第１導体と、第２導体と、第３導体と、第４導体と、給電線とを含んでよい。通信モジュール２１０が備えるアンテナは、例えば図６４に示す第１アンテナ６０のように、第１導体３１と、第２導体３２と、第３導体４０と、第４導体５０と、第１給電線６１とを含んでよい。
【０２３０】
通信モジュール２１０を設置する対象は、信号機２０２を支持する柱２０１に限定されない。通信モジュール２１０は、例えば図９４に示すように、街灯の柱２０５のアーム部に設置されてよい。通信モジュール２１０は、例えば、歩道橋の略水平方向に延びている柱状の部分に設置されてよい。通信モジュール２１０は、例えば、通信モジュール２１０の設置のために専用に設けられた略水平方向に延びている柱に設置されてよい。
【０２３１】
本開示においては、図９４に示すような街灯の柱２０５のアーム部も「略水平方向」に延びている柱に含める。本開示において、「略水平方向」は、水平方向に対して４５度程度傾いている方向まで含む。
【０２３２】
図９３は、一実施形態に係る通信モジュール２１０が、略水平方向に延びている柱２０１に取り付けられている様子を示す拡大図である。
【０２３３】
通信モジュール２１０は、検出器２１１と、アンテナモジュール２１２と、コントローラモジュール２１３と、ケース２２０と、基板２２２と、電源ケーブル２２４と、ネットワークケーブル２２５とを備える。
【０２３４】
検出器２１１、アンテナモジュール２１２、およびコントローラモジュール２１３は、基板２２２に固定されている。検出器２１１、アンテナモジュール２１２、およびコントローラモジュール２１３は、例えば、導電性の接着剤によって基板２２２に固定されていてよい。
【０２３５】
基板２２２は、導電性材料で構成されてよい。導電性材料は、金属または電導プラスチックなどであってよい。
【０２３６】
基板２２２は、ネジ２２３によって略水平方向に延びている柱２０１に固定される。ネジ２２３によって基板２２２を固定することにより、台風などの強風のときであっても、通信モジュール２１０が柱２０１から外れて落下するおそれを低減することができる。基板２２２を柱２０１に固定する手段はネジ２２３に限らない。例えば、接着剤、両面テープまたは釘を用いて、基板２２２を柱２０１に固定してよい。
【０２３７】
ケース２２０は、検出器２１１、アンテナモジュール２１２、およびコントローラモジュール２１３を覆う。ケース２２０は、検出器２１１、アンテナモジュール２１２、およびコントローラモジュール２１３を保護する。ケース２２０は、基板２２２に固定される。ケース２２０は、例えば、接着剤または両面テープを用いて基板２２２に固定されてよい。
【０２３８】
ケース２２０は、孔部２２１を有してよい。孔部２２１は、透明な樹脂などで塞いでよい。通信モジュール２１０の検出器２１１は、孔部２２１を通して周辺の情報を取得することができる。例えば検出器２１１がカメラである場合、検出器２１１は、孔部２２１を通して周辺の様子を撮像することができる。
【０２３９】
電源ケーブル２２４は、柱２０１の中空部分を通っている電力線などと接続し、当該電力線から電力の供給を受けることができる。電源ケーブル２２４は、少なくとも、検出器２１１、アンテナモジュール２１２およびコントローラモジュール２１３のいずれかに電力を供給することができる。電源ケーブル２２４で電力を供給することで、例えば検出器２１１が消費電力の大きいカメラであっても、長期間に渡って継続して電力を供給することができる。
【０２４０】
ネットワークケーブル２２５は、柱２０１の中空部分を通っている通信線などと接続する。コントローラモジュール２１３は、ネットワークケーブル２２５を介して、外部の情報処理装置２４０（図９５参照）などと通信することができる。
【０２４１】
図９５は、一実施形態に係る通信モジュール２１０の機能ブロック図である。通信モジュール２１０は、検出器２１１と、アンテナモジュール２１２と、コントローラモジュール２１３とを備える。通信モジュール２１０は、アンテナモジュール２１２によって、柱２０１の下方を移動する移動体２３０と無線通信により直接通信することができる。通信モジュール２１０は、図９３に示すネットワークケーブル２２５を介して、情報処理装置２４０と通信することができる。
【０２４２】
移動体２３０は、通信モジュール２１０が取り付けられている柱２０１の下方を移動する車両である。ここで、本開示の「車両」は、自動車、鉄道車両、産業車両、および生活車両を含むが、これに限定されない。例えば車両は、滑走路を走行する飛行機を含んでよい。自動車は、乗用車、トラック、バス、二輪車、およびトロリーバス等を含むがこれに限定されず、道路上を走行する他の車両を含んでよい。軌道車両は、機関車、貨車、客車、路面電車、案内軌道鉄道、ロープウエー、ケーブルカー、リニアモーターカー、およびモノレールを含むがこれに限定されず、軌道に沿って進む他の車両を含んでよい。産業車両は、農業および建設向けの産業車両を含む。産業車両は、フォークリフト、およびゴルフカートを含むがこれに限定されない。農業向けの産業車両は、トラクター、耕耘機、移植機、バインダー、コンバイン、および芝刈り機を含むが、これに限定されない。建設向けの産業車両は、ブルドーザー、スクレーバー、ショベルカー、クレーン車、ダンプカー、およびロードローラを含むが、これに限られない。生活車両は、自転車、車いす、乳母車、手押し車、および電動立ち乗り二輪車を含むが、これに限定されない。車両の動力機関は、ディーゼル機関、ガソリン機関、および水素機関を含む内燃機関、ならびにモーターを含む電気機関を含むが、これに限定されない。車両は、人力で走行するものを含む。なお、車両の分類は、上述に限られない。例えば、自動車は、道路を走行可能な産業車両を含んでよく、複数の分類に同じ車両が含まれてよい。
【０２４３】
通信モジュール２１０は、例えばＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）（登録商標）情報を移動体２３０に送信するための電波ビーコン用途として用いることができる。通信モジュール２１０は、例えばＥＴＣ（Electronic Toll Collection）用途として、料金所付近に設けることができる。通信モジュール２１０は、例えばＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）スポット用途として、高速道路などに設けることができる。通信モジュール２１０は、例えば、自動運転に必要な情報を送信するための用途として、高速道路および一般道などに設けることができる。
【０２４４】
情報処理装置２４０は、ＩＴＳに関連する事業を運営する事業者などによって管理されてよい。
【０２４５】
検出器２１１は、通信モジュール２１０が取り付けられている柱２０１の周辺の情報を取得する。検出器２１１は、例えば、カメラ、レーダーまたは各種センサなどであってよい。各種センサは、例えば、照度センサ、地磁気センサ、温度センサ、湿度センサ、または気圧センサ等であってよい。検出器２１１がカメラである場合、検出器２１１は、通信モジュール２１０が取り付けられている柱２０１の下方を通行する車両などの様子を撮像することができる。
【０２４６】
アンテナモジュール２１２は、アンテナ２１４と、ＲＦモジュール２１５とを備える。コントローラモジュール２１３は、コントローラ２１６と、メモリ２１７とを備える。
【０２４７】
アンテナ２１４は、図６３〜図７８に示したいずれかの構成を有するアンテナであってよい。アンテナ２１４は、例えば、第１アンテナ６０または第２アンテナ７０の構成を有するアンテナであってよい。
【０２４８】
アンテナ２１４は、通信モジュール２１０が移動体２３０との間の通信に採用する通信規格に応じたサイズを有するように、適宜構成されてよい。
【０２４９】
アンテナ２１４は、ｘ方向（第１方向）が、柱２０１が延びている略水平方向に対して略平行になるように、基板２２２を介して、柱２０１に取り付けられてよい。
【０２５０】
アンテナ２１４は、アンテナ２１４に含まれる第４導体５０が基板２２２に接するように、基板２２２に取り付けられてよい。アンテナ２１４が例えば図６４に示す構造である場合、アンテナ２１４は、主に図６４に示すｚ軸の正方向に電磁波を放射する。第４導体５０が基板２２２に接するように基板２２２に取り付けられることにより、アンテナ２１４は、基板２２２の反対側に、すなわち略水平方向に延びている柱２０１から地上に向けて、効率的に電磁波を放射することができる。
【０２５１】
上述のように、基板２２２は導電性材料で構成され、柱２０１の表面は導電性材料で覆われている。そのため、アンテナ２１４は、基板２２２を介して、柱２０１と電磁気的に結合しうる。アンテナ２１４に電流が流れると、柱２０１の表面に電流が誘導される。アンテナ２１４のｘ方向が、柱２０１が延びている方向に対して略平行であるため、柱２０１の表面において、柱２０１が延びている方向に流れる誘導電流が大きくなる。柱２０１が延びている方向に流れる誘導電流が電磁波を放射するため、アンテナ２１４の放射効率が向上する。
【０２５２】
ＲＦモジュール２１５は、アンテナ２１４の給電線に電磁気的に接続される。ＲＦモジュール２１５は、変調回路および復調回路を含む。ＲＦモジュール２１５は、コントローラ２１６から取得したベースバンド信号を変調して無線信号を生成し、アンテナ２１４に供給する。ＲＦモジュール２１５は、アンテナ２１４から取得した無線信号を復調してベースバンド信号を生成し、コントローラ２１６に供給する。
【０２５３】
コントローラ２１６は、例えばプロセッサを含みうる。コントローラ２１６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、およ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ともいう。ＰＬＤは、ＦＰＧＡを含んでよい。コントローラ２１６は、１つまたは複数のプロセッサが協働するＳｏＣ、およびＳｉＰのいずれかであってよい。コントローラ２１６は、メモリ２１７に、各種情報、または通信モジュール２１０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。
【０２５４】
コントローラ２１６は、通信モジュール２１０全体、および通信モジュール２１０の各構成部の動作を制御する。
【０２５５】
コントローラ２１６は、検出器２１１から、通信モジュール２１０が取り付けられている柱２０１の周辺の情報を取得する。以後、「通信モジュール２１０が取り付けられている柱２０１の周辺の情報」を単に「周辺情報」ともいう。
【０２５６】
コントローラ２１６は、取得した周辺情報に基づいた送信情報をベースバンド信号として生成する。例えば、検出器２１１がカメラである場合、コントローラ２１６は、検出器２１１が撮像した画像を画像解析処理して送信情報を生成してよい。コントローラ２１６は、生成した送信情報を、ＲＦモジュール２１５によってベースバンド信号から無線信号に変換させてよい。コントローラ２１６は、当該無線信号をアンテナ２１４によって移動体２３０に直接送信させてよい。コントローラ２１６は、生成した送信情報を、図９３に示すネットワークケーブル２２５を介して、情報処理装置２４０に送信してよい。検出器２１１がカメラである場合、例えば、走行中の自動車のナンバープレートを検出器２１１で撮像し、撮像した画像を情報処理装置２４０に送信することができる。
【０２５７】
コントローラ２１６は、送信情報に、周辺情報に基づいたデータに加えて、周辺情報を測定した時刻のデータ、および、柱２０１を識別するための識別データを含めてよい。
【０２５８】
コントローラ２１６は、情報処理装置２４０から交通情報などを取得する。コントローラ２１６は、情報処理装置２４０から取得した交通情報などに基づいて送信情報を生成する。コントローラ２１６は、生成した送信情報を、ＲＦモジュール２１５によって無線信号に変換させてよい。コントローラ２１６は、当該無線信号をアンテナ２１４によって移動体２３０に直接送信させてよい。
【０２５９】
メモリ２１７は、例えば半導体メモリ等を含みうる。メモリ２１７は、コントローラ２１６のワークメモリとして機能しうる。メモリ２１７は、コントローラ２１６に含まれうる。
【０２６０】
以上述べたように、略水平方向に延びている柱２０１に取り付けられる一実施形態に係る通信モジュール２１０は、アンテナ２１４を備える。アンテナ２１４は、図６３〜図７８に示したいずれかの構成を有するアンテナであってよい。すなわち、アンテナ２１４は、第１導体と、第２導体と、第３導体と、第４導体と、給電線と、を備えてよい。第２導体は、第１導体と第１方向において対向してよい。第３導体は、第１導体および第２導体の間に、第１導体および第２導体と離れて位置し、第１方向に沿って広がってよい。第４導体は、第１導体および第２導体に接続され、第１方向に沿って広がってよい。給電線は、第３導体に電磁気的に接続されてよい。このような構成を有するため、アンテナ２１４から電磁波を送信する際、柱２０１の表面の金属導体による反射波の影響は少ない。また、アンテナ２１４は、柱２０１が延びている略水平方向に対して第１方向が略平行になるように、柱２０１に取り付けられてよい。これにより柱２０１の表面において、柱２０１が延びている方向に流れる誘導電流が大きくなる。柱２０１が延びている方向に流れる誘導電流が電磁波を放射するため、アンテナ２１４の放射効率が向上する。
【０２６１】
（路車間通信への用途の変形例）
図９６は、変形例に係る通信モジュール２１０ａが、略水平方向に延びている柱２０１に取り付けられている様子を示す拡大図である。
【０２６２】
通信モジュール２１０ａは、検出器２１１と、第１アンテナモジュール２１２ａと、第２アンテナモジュール２１２ｂと、コントローラモジュール２１３と、ケース２２０と、基板２２２と、電源ケーブル２２４とを備える。
【０２６３】
変形例に係る通信モジュール２１０ａは、第２アンテナモジュール２１２ｂを備える点、および、図９３に示すネットワークケーブル２２５を備えない点で、図９３に示した通信モジュール２１０と相違する。図９６に示した通信モジュール２１０ａは、一例に過ぎず、ネットワークケーブル２２５を備えうる。変形例に係る通信モジュール２１０ａが備える第１アンテナモジュール２１２ａは、図９３に示すアンテナモジュール２１２に対応する。
【０２６４】
変形例に係る通信モジュール２１０ａについては、図９３および図９５に示した通信モジュール２１０との相違点について主に説明し、共通する内容については適宜説明を省略する。
【０２６５】
検出器２１１、第１アンテナモジュール２１２ａ、第２アンテナモジュール２１２ｂおよびコントローラモジュール２１３は、基板２２２に固定されている。検出器２１１、第１アンテナモジュール２１２ａ、第２アンテナモジュール２１２ｂおよびコントローラモジュール２１３は、例えば、導電性の接着剤によって基板２２２に固定されていてよい。
【０２６６】
第２アンテナモジュール２１２ｂは、図９６に示すように、第１アンテナモジュール２１２ａの近傍に配置してよい。
【０２６７】
ケース２２０は、検出器２１１、第１アンテナモジュール２１２ａ、第２アンテナモジュール２１２ｂおよびコントローラモジュール２１３を覆う。ケース２２０は、検出器２１１、第１アンテナモジュール２１２ａ、第２アンテナモジュール２１２ｂおよびコントローラモジュール２１３を保護する。
【０２６８】
電源ケーブル２２４は、柱２０１の中空部分を通っている電力線などと接続し、当該電力線から電力の供給を受けることができる。電源ケーブル２２４は、少なくとも、検出器２１１、第１アンテナモジュール２１２ａ、第２アンテナモジュール２１２ｂおよびコントローラモジュール２１３のいずれかに電力を供給する。
【０２６９】
図９７は、変形例に係る通信モジュール２１０ａの機能ブロック図である。通信モジュール２１０ａは、検出器２１１と、第１アンテナモジュール２１２ａと、第２アンテナモジュール２１２ｂと、コントローラモジュール２１３とを備える。通信モジュール２１０ａは、第１アンテナモジュール２１２ａによって、移動体２３０と無線通信により直接通信することができる。通信モジュール２１０ａは、第２アンテナモジュール２１２ｂによる無線通信を介して、情報処理装置２４０と通信することができる。第２アンテナモジュール２１２ｂと情報処理装置２４０との間の通信は、有線通信を含んでよい。
【０２７０】
第１アンテナモジュール２１２ａは、第１アンテナ２１４ａと、第１ＲＦモジュール２１５ａとを備える。第２アンテナモジュール２１２ｂは、第２アンテナ２１４ｂと、第２ＲＦモジュール２１５ｂとを備える。
【０２７１】
第１アンテナ２１４ａおよび第２アンテナ２１４ｂは、図６３〜図７８に示したいずれかの構成を有するアンテナであってよい。第１アンテナ２１４ａおよび第２アンテナ２１４ｂは、例えば、第１アンテナ６０または第２アンテナ７０の構成を有するアンテナであってよい。
【０２７２】
第１アンテナ２１４ａは、第１アンテナ２１４ａを用いた無線通信の通信規格に応じたサイズを有するように、適宜構成されてよい。第２アンテナ２１４ｂは、第２アンテナ２１４ｂを用いた無線通信の通信規格に応じたサイズを有するように、適宜構成されてよい。
【０２７３】
第１アンテナ２１４ａおよび第２アンテナ２１４ｂは、ｘ方向（第１方向）が、柱２０１が延びている略水平方向に対して略平行になるように、基板２２２を介して、柱２０１に取り付けられてよい。
【０２７４】
第１アンテナ２１４ａおよび第２アンテナ２１４ｂは、第１アンテナ２１４ａおよび第２アンテナ２１４ｂに含まれる第４導体５０が基板２２２に接するように、基板２２２に取り付けられてよい。第１アンテナ２１４ａおよび第２アンテナ２１４ｂが例えば図６４に示す構造である場合、第１アンテナ２１４ａおよび第２アンテナ２１４ｂは、主に図６４に示すｚ軸の正方向に電磁波を放射する。第４導体５０が基板２２２に接するように基板２２２に取り付けられることにより、第１アンテナ２１４ａおよび第２アンテナ２１４ｂは、基板２２２の反対側に効率的に電磁波を放射することができる。
【０２７５】
上述のように、基板２２２は導電性材料で構成され、柱２０１の表面は導電性材料で覆われている。そのため、第１アンテナ２１４ａおよび第２アンテナ２１４ｂは、基板２２２を介して、柱２０１と電磁気的に結合しうる。第１アンテナ２１４ａおよび第２アンテナ２１４ｂに電流が流れると、柱２０１の表面に電流が誘導される。第１アンテナ２１４ａおよび第２アンテナ２１４ｂのｘ方向が、柱２０１が延びている方向に対して略平行であるため、柱２０１の表面において、柱２０１が延びている方向に流れる誘導電流が大きくなる。柱２０１が延びている方向に流れる誘導電流が電磁波を放射するため、第１アンテナ２１４ａおよび第２アンテナ２１４ｂの放射効率が向上する。
【０２７６】
第１ＲＦモジュール２１５ａは、第１アンテナ２１４ａの給電線に電磁気的に接続される。第２ＲＦモジュール２１５ｂは、第２アンテナ２１４ｂの給電線に電磁気的に接続される。第１ＲＦモジュール２１５ａおよび第２ＲＦモジュール２１５ｂの機能は、図９５に示すＲＦモジュール２１５の機能と同様である。
【０２７７】
コントローラ２１６は、取得した周辺情報に基づいた送信情報をベースバンド信号として生成する。例えば、検出器２１１がカメラである場合、コントローラ２１６は、検出器２１１が撮像した画像を画像解析処理して送信情報を生成してよい。
【０２７８】
コントローラ２１６は、生成した送信情報を、第１ＲＦモジュール２１５ａによってベースバンド信号から無線信号に変換させてよい。コントローラ２１６は、当該無線信号を第１アンテナ２１４ａによって移動体２３０に直接送信させてよい。
【０２７９】
コントローラ２１６は、生成した送信情報を、第２ＲＦモジュール２１５ｂによってベースバンド信号から無線信号に変換させてよい。コントローラ２１６は、当該無線信号を第２アンテナ２１４ｂによって情報処理装置２４０に送信させてよい。
【０２８０】
コントローラ２１６は、情報処理装置２４０から第２アンテナ２１４ｂによって交通情報などを取得する。コントローラ２１６は、情報処理装置２４０から取得した交通情報などに基づいて送信情報を生成する。コントローラ２１６は、生成した送信情報を、第１ＲＦモジュール２１５ａによって無線信号に変換させてよい。コントローラ２１６は、当該無線信号を第１アンテナ２１４ａによって移動体２３０に直接送信させてよい。
【０２８１】
以上述べたように、変形例に係る通信モジュール２１０ａは、第２アンテナ２１４ｂを用いた無線通信を介して情報処理装置２４０と通信することができる。これにより、変形例に係る通信モジュール２１０ａは、図９３に示すようなネットワークケーブル２２５との接続を省略することができる。
【０２８２】
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、幾多の変形また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。
【０２８３】
例えば、検出器２１１は、通信モジュール２１０または通信モジュール２１０ａの外部に配置されてよい。この場合、検出器２１１とコントローラ２１６とは、有線または無線で接続されてよい。
【０２８４】
例えば、図９６においては、第２アンテナモジュール２１２ｂを第１アンテナモジュール２１２ａの近傍に配置しているが、第２アンテナモジュール２１２ｂは、第１アンテナモジュール２１２ａから離して配置してよい。
【０２８５】
例えば、図９７に示す構成において、情報処理装置２４０と無線通信するアンテナモジュールは、第２アンテナモジュール２１２ｂの１つであるが、複数のアンテナモジュールが情報処理装置２４０と無線通信してよい。これにより、複数の通信規格に対応することができる。
【０２８６】
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。
【０２８７】
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」および「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の周波数は、第２の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。例えば、第１導体３１は、導体３１としうる。本開示における「第１」および「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、およ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。本開示には、第２導体層４２が第２単位スロット４２２を有するが、第１導体層４１が第１単位スロットを有さない構成が含まれる。
【符号の説明】
【０２８８】
１０  共振器（Resonator）
１０Ｘ  単位構造体（Unit structure）
２０  基体（Base）
２０ａ  空洞（Cavity）
２１  第１基体（First Base）
２２  第２基体（Second Base）
２３  接続体（Connector）
２４  第３基体（Third Base）
３０  対導体（Pair conductors）
３０１  第５導体層（Fifth conductive layer）
３０２  第５導体（Fifth conductor）
３０３  第６導体（Sixth conductor）
３１  第１導体（First conductor）
３２  第２導体（Second conductor）
４０  第３導体群（Third conductor group）
４０１  第１共振器（First resonator）
４０２  スロット（Slot）
４０３  第７導体（Seventh conductor）
４０Ｘ  単位共振器（Unit resonator）
４０Ｉ  電流路（Current path）
４１  第１導体層（First conductive layer）
４１１  第１単位導体（First unit conductor）
４１２  第１単位スロット（First unit slot）
４１３  第１接続導体（First connecting conductor）
４１４  第１浮遊導体（First floating conductor）
４１５  第１給電導体（First feeding conductor）
４１Ｘ  第１単位共振器（First unit resonator）
４１Ｙ  第１部分共振器（First divisional resonator）
４２  第２導体層（Second conductive layer）
４２１  第２単位導体（Second unit conductor）
４２２  第２単位スロット（Second unit slot）
４２３  第１接続導体（Second connecting conductor）
４２４  第１浮遊導体（Second floating conductor）
４２Ｘ  第２単位共振器（Second unit resonator）
４２Ｙ  第２部分共振器（Second divisional resonator）
４５  インピーダンス素子（Impedance element）
５０  第４導体（Fourth conductor）
５１  基準電位層（Reference potential layer）
５２  第３導体層（Third conductive layer）
５３  第４導体層（Fourth conductive layer）
６０  第１アンテナ（First antenna）
６１  第１給電線（First feeding line）
７０  第２アンテナ（Second antenna）
７１  第２給電層（Second feeding layer）
７２  第２給電線（Second feeding line）
８０  無線通信モジュール（Wireless communication module）
８１  回路基板（Circuit board）
８１１  グラウンド導体（Ground conductor）
８２  ＲＦモジュール（RF module）
９０  無線通信機器（Wireless communication device）
９１  電池（Battery）
９２  センサ（Sensor）
９３  メモリ（Memory）
９４  コントローラ（Controller）
９５  第１筐体（First case）
９５Ａ  上面（Upper surface）
９６  第２筐体（Second case）
９６Ａ  下面（Under surface）
９６１  第８導体（Eighth conductor）
９６１２  第１部位（First body）
９６１３  第１延部（First extra-body）
９６１４  第２延部（Second extra-body）
９７  第３アンテナ（Third antenna）
９９  電導体（Electrical conductive body）
９９Ａ  上面（Upper surface）
ｆc  第３アンテナの動作周波数（Operating frequency of the third antenna）
λc  第３アンテナの動作波長（Operating wavelength of the third antenna）
１００  街灯（Street lamp）
１０１  柱（Pole）
１０２  灯具（Lighting device）
１０３  湾曲部（Bent portion）
１１０  通信モジュール（Communication module）
１１１  照度センサ（Illuminance sensor）
１１２  アンテナモジュール（Antenna module）
１１３  電池（Battery）
１１４  アンテナ（Antenna）
１１５  ＲＦモジュール（RF module）
１１６  コントローラ（Controller）
１１７  メモリ（Memory）
１２０  ケース（Case）
１２１  透光穴（Translucent hole）
１２２  基板（Board）
１２３  ネジ（Screw）
２００  信号柱（Traffic light pole）
２０１  柱（Pole）
２０２  信号機（Traffic light）
２０５  柱（Pole）
２１０  通信モジュール（Communication module）
２１０ａ  通信モジュール（Communication module）
２１１  検出器（Detector）
２１２  アンテナモジュール（Antenna module）
２１２ａ  第１アンテナモジュール（First antenna module）
２１２ｂ  第２アンテナモジュール（Second antenna module）
２１３  コントローラモジュール（Controller module）
２１４  アンテナ（Antenna）
２１４ａ  第１アンテナ（First antenna）
２１４ｂ  第２アンテナ（Second antenna）
２１５  ＲＦモジュール（RF module）
２１５ａ  第１ＲＦモジュール（First RF module）
２１５ｂ  第２ＲＦモジュール（Second RF module）
２１６  コントローラ（Controller）
２１７  メモリ（Memory）
２２０  ケース（Case）
２２１  孔部（Hole）
２２２  基板（Board）
２２３  ネジ（Screw）
２２４  電源ケーブル（Power cable）
２２５  ネットワークケーブル（Network cable）
２３０  移動体（Moving vehicle）
２４０  情報処理装置（Information processing equipment）
【図１】
2019142673.tif 000003
【図２】
2019142673.tif 000004
【図３Ａ】
2019142673.tif 000005
【図３Ｂ】
2019142673.tif 000006
【図４】
2019142673.tif 000007
【図５】
2019142673.tif 000008
【図６】
2019142673.tif 000009
【図７】
2019142673.tif 000010
【図８Ａ】
2019142673.tif 000011
【図８Ｂ】
2019142673.tif 000012
【図９】
2019142673.tif 000013
【図１０】
2019142673.tif 000014
【図１１】
2019142673.tif 000015
【図１２Ａ】
2019142673.tif 000016
【図１２Ｂ】
2019142673.tif 000017
【図１３】
2019142673.tif 000018
【図１４】
2019142673.tif 000019
【図１５】
2019142673.tif 000020
【図１６Ａ】
2019142673.tif 000021
【図１６Ｂ】
2019142673.tif 000022
【図１７】
2019142673.tif 000023
【図１８】
2019142673.tif 000024
【図１９Ａ】
2019142673.tif 000025
【図１９Ｂ】
2019142673.tif 000026
【図２０】
2019142673.tif 000027
【図２１】
2019142673.tif 000028
【図２２Ａ】
2019142673.tif 000029
【図２２Ｂ】
2019142673.tif 000030
【図２２Ｃ】
2019142673.tif 000031
【図２３】
2019142673.tif 000032
【図２４】
2019142673.tif 000033
【図２５】
2019142673.tif 000034
【図２６】
2019142673.tif 000035
【図２７】
2019142673.tif 000036
【図２８】
2019142673.tif 000037
【図２９Ａ】
2019142673.tif 000038
【図２９Ｂ】
2019142673.tif 000039
【図３０】
2019142673.tif 000040
【図３１Ａ】
2019142673.tif 000041
【図３１Ｂ】
2019142673.tif 000042
【図３１Ｃ】
2019142673.tif 000043
【図３１Ｄ】
2019142673.tif 000044
【図３２Ａ】
2019142673.tif 000045
【図３２Ｂ】
2019142673.tif 000046
【図３２Ｃ】
2019142673.tif 000047
【図３２Ｄ】
2019142673.tif 000048
【図３３Ａ】
2019142673.tif 000049
【図３３Ｂ】
2019142673.tif 000050
【図３３Ｃ】
2019142673.tif 000051
【図３３Ｄ】
2019142673.tif 000052
【図３４Ａ】
2019142673.tif 000053
【図３４Ｂ】
2019142673.tif 000054
【図３４Ｃ】
2019142673.tif 000055
【図３４Ｄ】
2019142673.tif 000056
【図３５】
2019142673.tif 000057
【図３６Ａ】
2019142673.tif 000058
【図３６Ｂ】
2019142673.tif 000059
【図３７】
2019142673.tif 000060
【図３８】
2019142673.tif 000061
【図３９】
2019142673.tif 000062
【図４０】
2019142673.tif 000063
【図４１】
2019142673.tif 000064
【図４２】
2019142673.tif 000065
【図４３】
2019142673.tif 000066
【図４４】
2019142673.tif 000067
【図４５】
2019142673.tif 000068
【図４６】
2019142673.tif 000069
【図４７】
2019142673.tif 000070
【図４８】
2019142673.tif 000071
【図４９】
2019142673.tif 000072
【図５０】
2019142673.tif 000073
【図５１】
2019142673.tif 000074
【図５２】
2019142673.tif 000075
【図５３】
2019142673.tif 000076
【図５４】
2019142673.tif 000077
【図５５】
2019142673.tif 000078
【図５６Ａ】
2019142673.tif 000079
【図５６Ｂ】
2019142673.tif 000080
【図５７】
2019142673.tif 000081
【図５８】
2019142673.tif 000082
【図５９】
2019142673.tif 000083
【図６０】
2019142673.tif 000084
【図６１】
2019142673.tif 000085
【図６２】
2019142673.tif 000086
【図６３】
2019142673.tif 000087
【図６４】
2019142673.tif 000088
【図６５】
2019142673.tif 000089
【図６６】
2019142673.tif 000090
【図６７】
2019142673.tif 000091
【図６８】
2019142673.tif 000092
【図６９】
2019142673.tif 000093
【図７０】
2019142673.tif 000094
【図７１】
2019142673.tif 000095
【図７２】
2019142673.tif 000096
【図７３】
2019142673.tif 000097
【図７４】
2019142673.tif 000098
【図７５Ａ】
2019142673.tif 000099
【図７５Ｂ】
2019142673.tif 000100
【図７６】
2019142673.tif 000101
【図７７】
2019142673.tif 000102
【図７８】
2019142673.tif 000103
【図７９】
2019142673.tif 000104
【図８０】
2019142673.tif 000105
【図８１】
2019142673.tif 000106
【図８２】
2019142673.tif 000107
【図８３】
2019142673.tif 000108
【図８４】
2019142673.tif 000109
【図８５】
2019142673.tif 000110
【図８６】
2019142673.tif 000111
【図８７】
2019142673.tif 000112
【図８８】
2019142673.tif 000113
【図８９】
2019142673.tif 000114
【図９０】
2019142673.tif 000115
【図９１】
2019142673.tif 000116
【図９２】
2019142673.tif 000117
【図９３】
2019142673.tif 000118
【図９４】
2019142673.tif 000119
【図９５】
2019142673.tif 000120
【図９６】
2019142673.tif 000121
【図９７】
2019142673.tif 000122
【国際調査報告】
2019142673.tif 000123
2019142673.tif 000124
2019142673.tif 000125
2019142673.tif 000126