CN112352352B - 天线元件、阵列天线、通信单元、移动体以及基站 - Google Patents

天线元件、阵列天线、通信单元、移动体以及基站 Download PDF

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CN112352352B CN201980042778.XA CN201980042778A CN112352352B CN 112352352 B CN112352352 B CN 112352352B CN 201980042778 A CN201980042778 A CN 201980042778A CN 112352352 B CN112352352 B CN 112352352B
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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
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Abstract

提供一种得以改善的天线元件、阵列天线、通信单元、移动体以及基站。天线元件构成为包含第1导体及第2导体、第3导体、第4导体、与第3导体电连接的供电线以及与供电线连接的滤波器。第1导体及第2导体沿第2平面扩展,在与第2平面相交的第1方向上分离地配置。第3导体沿包含第1方向的第1平面扩展,位于第1导体以及第2导体之间。第4导体沿第1平面扩展,与第1导体以及第2导体电连接,且与第3导体分离地配置。滤波器与第4导体重叠地配置。

Description

天线元件、阵列天线、通信单元、移动体以及基站
相关申请的相互参照
本申请主张享有于2018年6月26日向日本国提出专利申请的特愿2018-121395号的优先权,该在先申请的全部公开内容引入于此以供参考。
技术领域
本公开涉及天线元件、阵列天线、通信单元、移动体以及基站。
背景技术
从天线辐射的电磁波被金属导体反射。被金属导体反射的电磁波产生180°的相位偏移。被反射的电磁波与从天线辐射的电磁波合成。从天线辐射的电磁波有时因与具有相位偏移的电磁波的合成而振幅变小。其结果,从天线辐射的电磁波的振幅变小。通过将天线与金属导体的距离设为辐射的电磁波的波长λ的1/4,从而降低了反射波的影响。
与此相对,提出了利用人工的磁壁来降低反射波的影响的技术。该技术例如记载在非专利文献1、2中。
在先技术文献
非专利文献
非专利文献1:村上他,“使用了电介质基板的人工磁气导体的低姿态设计和带域特性”信学论(B),Vol.J98-B No.2,pp.172-179
非专利文献2:村上他,“用于AMC反射板偶极子天线的反射板的最佳结构”信学论(B),Vol.J98-B No.11,pp.1212-1220
发明内容
本公开的一个实施方式所涉及的天线元件构成为包含第1导体及第2导体、第3导体、第4导体、与所述第3导体电连接的供电线、以及与所述供电线连接的滤波器。所述第1导体及第2导体沿第2平面扩展,在与所述第2平面相交的第1方向上分离地配置。所述第3导体沿包含所述第1方向的第1平面扩展,位于所述第1导体以及所述第2导体之间。所述第4导体沿所述第1平面扩展,与所述第1导体及所述第2导体电连接,且与所述第3导体分离地配置。所述滤波器与所述第4导体重叠地配置。
本公开的一个实施方式所涉及的阵列天线构成为包含多个天线元件、以及所述多个天线元件所在的天线基板。所述天线元件构成为包含第1导体及第2导体、第3导体、第4导体、与所述第3导体电连接的供电线、以及与所述供电线连接的滤波器。所述第1导体及第2导体沿第2平面扩展,在与所述第2平面相交的第1方向上分离地配置。所述第3导体沿包含所述第1方向的第1平面扩展,位于所述第1导体以及所述第2导体之间。所述第4导体沿所述第1平面扩展,与所述第1导体及所述第2导体电连接,且与所述第3导体分离地配置。所述滤波器与所述第4导体重叠地配置。
本公开的一个实施方式所涉及的通信单元具有:阵列天线,构成为包括多个天线元件及所述多个天线元件所在的天线基板;以及控制器。所述天线元件构成为包含第1导体及第2导体、第3导体、第4导体、与所述第3导体电连接的供电线、以及与所述供电线连接的滤波器。所述第1导体及第2导体沿第2平面扩展,在与所述第2平面相交的第1方向上分离地配置。所述第3导体沿包含所述第1方向的第1平面扩展,位于所述第1导体以及所述第2导体之间。所述第4导体沿所述第1平面扩展,与所述第1导体及所述第2导体电连接,且与所述第3导体分离地配置。所述滤波器与所述第4导体重叠地配置。所述控制器与所述滤波器连接。
本公开的一个实施方式所涉及的移动体具备通信单元。所述通信单元具有阵列天线和控制器,所述阵列天线构成为包含多个天线元件以及所述多个天线元件所在的天线基板。所述天线元件构成为包含第1导体及第2导体、第3导体、第4导体、与所述第3导体电连接的供电线、以及与所述供电线连接的滤波器。所述第1导体及第2导体沿第2平面扩展,在与所述第2平面相交的第1方向上分离地配置。所述第3导体沿包含所述第1方向的第1平面扩展,位于所述第1导体以及所述第2导体之间。所述第4导体沿所述第1平面扩展,与所述第1导体及所述第2导体电连接,且与所述第3导体分离地配置。所述滤波器与所述第4导体重叠地配置。所述控制器与所述滤波器连接。
本公开的一个实施方式所涉及的基站具备通信单元。所述通信单元具有阵列天线和控制器,所述阵列天线构成为包含多个天线元件以及所述多个天线元件所在的天线基板。所述天线元件构成为包含第1导体及第2导体、第3导体、第4导体、与所述第3导体电连接的供电线、以及与所述供电线连接的滤波器。所述第1导体及第2导体沿第2平面扩展,在与所述第2平面相交的第1方向上分离地配置。所述第3导体沿包含所述第1方向的第1平面扩展,位于所述第1导体以及所述第2导体之间。所述第4导体沿所述第1平面扩展,与所述第1导体及所述第2导体电连接,且与所述第3导体分离地配置。所述滤波器与所述第4导体重叠地配置。所述控制器与所述滤波器连接。
附图说明
图1是表示谐振器的一个实施方式的立体图。
图2是俯视图1所示的谐振器的图。
图3A是图1所示的谐振器的剖视图。
图3B是图1所示的谐振器的剖视图。
图4是图1所示的谐振器的剖视图。
图5是表示图1所示的谐振器的单位构造体的概念图。
图6是表示谐振器的一个实施方式的立体图。
图7是俯视图6所示的谐振器的图。
图8A是图6所示的谐振器的剖视图。
图8B是图6所示的谐振器的剖视图。
图9是图6所示的谐振器的剖视图。
图10是表示谐振器的一个实施方式的立体图。
图11是俯视图10所示的谐振器的图。
图12A是图10所示的谐振器的剖视图。
图12B是图10所示的谐振器的剖视图。
图13是图10所示的谐振器的剖视图。
图14是表示谐振器的一个实施方式的立体图。
图15是俯视图14所示的谐振器的图。
图16A是图14所示的谐振器的剖视图。
图16B是图14所示的谐振器的剖视图。
图17是图14所示的谐振器的剖视图。
图18是表示俯视谐振器的一个实施方式的图。
图19A是图18所示的谐振器的剖视图。
图19B是图18所示的谐振器的剖视图。
图20是表示谐振器的一个实施方式的剖视图。
图21是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图22A是表示谐振器的一个实施方式的剖视图。
图22B是表示谐振器的一个实施方式的剖视图。
图22C是表示谐振器的一个实施方式的剖视图。
图23是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图24是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图25是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图26是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图27是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图28是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图29A是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图29B是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图30是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图31A是表示谐振器的一例的概略图。
图31B是表示谐振器的一例的概略图。
图31C是表示谐振器的一例的概略图。
图31D是表示谐振器的一例的概略图。
图32A是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图32B是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图32C是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图32D是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图33A是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图33B是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图33C是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图33D是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图34A是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图34B是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图34C是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图34D是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图35是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图36A是表示谐振器的一个实施方式的剖视图。
图36B是表示谐振器的一个实施方式的剖视图。
图37是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图38是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图39是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图40是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图41是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图42是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图43是表示谐振器的一个实施方式的剖视图。
图44是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图45是表示谐振器的一个实施方式的剖视图。
图46是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图47是表示谐振器的一个实施方式的剖视图。
图48是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图49是表示谐振器的一个实施方式的剖视图。
图50是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图51是表示谐振器的一个实施方式的剖视图。
图52是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图53是表示谐振器的一个实施方式的剖视图。
图54是表示谐振器的一个实施方式的剖视图。
图55是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图56A是表示谐振器的一个实施方式的剖视图。
图56B是表示谐振器的一个实施方式的剖视图。
图57是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图58是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图59是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图60是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图61是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图62是俯视谐振器的一个实施方式的图。
图63是俯视天线的一个实施方式的图。
图64是表示天线的一个实施方式的剖视图。
图65是俯视天线的一个实施方式的图。
图66是表示天线的一个实施方式的剖视图。
图67是俯视天线的一个实施方式的图。
图68是表示天线的一个实施方式的剖视图。
图69是表示天线的一个实施方式的剖视图。
图70是俯视天线的一个实施方式的图。
图71是表示天线的一个实施方式的剖视图。
图72是俯视天线的一个实施方式的图。
图73是表示天线的一个实施方式的剖视图。
图74是俯视天线的一个实施方式的图。
图75A是表示天线的一个实施方式的剖视图。
图75B是表示天线的一个实施方式的剖视图。
图76是俯视天线的一个实施方式的图。
图77是俯视天线的一个实施方式的图。
图78是图43所示的天线的剖视图。
图79是表示无线通信模块的一个实施方式的框图。
图80是表示无线通信模块的一个实施方式的局部剖切立体图。
图81是表示无线通信设备的一个实施方式的框图。
图82是表示无线通信设备的一个实施方式的俯视图。
图83是表示无线通信设备的一个实施方式的剖视图。
图84是表示无线通信设备的一个实施方式的俯视图。
图85是表示无线通信设备的一个实施方式的剖视图。
图86是表示天线的一个实施方式的剖视图。
图87是表示无线通信设备的概略电路的图。
图88是表示无线通信设备的概略电路的图。
图89是表示阵列天线的一个实施方式的立体图。
图90是图89所示的天线元件以及天线基板的剖视图。
图91是表示阵列天线的一个实施方式的立体图。
图92是图91所示的天线元件以及天线基板的剖视图。
图93是表示阵列天线的一个实施方式的立体图。
图94是图93所示的天线元件以及天线基板的剖视图。
图95是表示通信单元的一个实施方式的框图。
图96是表示通信单元的一个实施方式的剖视图。
图97是表示移动体的一个实施方式的框图。
图98是表示基站的一个实施方式的框图。
图99是表示阵列天线中的天线元件的排列的一个实施方式的图。
具体实施方式
本公开的目的在于,提供一种被改善的天线元件、阵列天线、通信单元、移动体以及基站。
根据本公开,能够提供一种被改善的天线元件、阵列天线、通信单元、移动体以及基站。
以下说明本公开的多个实施方式。谐振构造体能够构成为包含谐振器。谐振构造构成为包含谐振器和其他构件,能够复合地实现。图1~图62所示的谐振器10构成为包含基体20、对导体30、第3导体40以及第4导体50。基体20与对导体30、第3导体40以及第4导体50相接。谐振器10中,对导体30、第3导体40以及第4导体50作为谐振器发挥功能。谐振器10能够以多个谐振频率进行谐振地动作。谐振器10的谐振频率中的一个谐振频率设为第1频率f1。第1频率f1的波长是λ1。谐振器10能够将至少一个谐振频率中的至少一个作为动作频率。谐振器10将第1频率f1作为动作频率。
基体20能够构成为包含陶瓷材料以及树脂材料中的任一者,以作为组成。陶瓷材料包含氧化铝质烧结体、氮化铝质烧结体、莫来石质烧结体、玻璃陶瓷烧结体、使晶体成分在玻璃母材中析出的晶体化玻璃以及云母或钛酸铝等微晶体烧结体。树脂材料包含使环氧树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂以及液晶聚合物等未固化物固化的材料。
对导体30、第3导体40以及第4导体50能够构成为包含金属材料、金属材料的合金、金属膏的固化物以及导电性高分子中的任一者,以作为组成。对导体30、第3导体40以及第4导体50可以全部为相同的材料。对导体30、第3导体40以及第4导体50可以是全部不同的材料。对导体30、第3导体40以及第4导体50可以是任意的组合相同的材料。金属材料包含铜、银、钯、金、铂、铝、铬、镍、镉铅、硒、锰、锡、钒、锂、钴以及钛等。合金包含多个金属材料。金属膏剂包含将金属材料的粉末与有机溶剂以及粘合剂一起混炼而成的物质。粘合剂包含环氧树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂。导电性聚合物包含聚噻吩系聚合物、聚乙炔系聚合物、聚苯胺系聚合物、聚吡咯系聚合物等。
谐振器10具有两个对导体30。对导体30构成为包含多个导电体。对导体30构成为包含第1导体31以及第2导体32。对导体30能够构成为包含三个以上的导电体。对导体30的各导体与其他导体在第1方向上分离。在对导体30的各导体中,一个导体能够与其他导体成对。对导体30的各导体能够从位于成对的导体之间的谐振器观察为电壁。第1导体31位于在第1方向上与第2导体32分离的位置。各导体31、32沿与第1方向相交的第2平面扩展。
在本公开中,将第1方向(first axis)表示为x方向。在本公开中,将第3方向(third axis)表示为y方向。在本公开中,将第2方向(second axis)表示为z方向。在本公开中,将第1平面(first plane)表示为xy面。在本公开中,将第2平面(second plane)表示为yz面。在本公开中,将第3平面(third plane)表示为zx面。这些平面是坐标空间(coordinate space)中的平面(plane),并不表示特定的平面(plate)以及特定的表面(surface)。在本公开中,有时将xy平面中的面积(surface integral)称为第1面积。在本公开中,有时将yz平面中的面积称为第2面积。在本公开中,有时将zx平面中的面积称为第3面积。面积(surface integral)以平方米(square meter)等单位进行计数。在本公开中,有时将x方向上的长度简称为“长度”。在本公开中,有时将y方向上的长度简称为“宽度”。在本公开中,有时将z方向上的长度简称为“高度”。
在一例中,各导体31、32在x方向上位于基体20的两端部。各导体31、32的一部分能够面向基体20之外。各导体31、32的一部分位于基体20之内,另一部分能够位于基体20之外。各导体31、32能够位于基体20之中。
第3导体40作为谐振器发挥功能。第3导体40能够构成为包含线型、贴片型以及缝隙型的谐振器的至少一种类型。在一例中,第3导体40位于基体20之上。在一例中,第3导体40在z方向上位于基体20的端。在一例中,第3导体40能够位于基体20之中。第3导体40的一部分能够位于基体20之内,另一部分能够位于基体20之外。第3导体40的一部分的面能够面向基体20之外。
第3导体40构成为包含至少一个导电体。第3导体40能够构成为包含多个导电体。在第3导体40构成为包含多个导电体的情况下,第3导体40能够称为第3导体组。第3导体40构成为包含至少一个导体层。第3导体40构成为在一个导体层中包含至少一个导电体。第3导体40能够构成为包含多个导体层。例如,第3导体40能够构成为包含3层以上的导体层。第3导体40构成为在多个导体层的每一个中包含至少一个导电体。第3导体40沿xy平面扩展。xy平面包含x方向。第3导体40的各导体层沿xy平面扩展。
在多个实施方式的一例中,第3导体40构成为包括第1导体层41以及第2导体层42。第1导体层41沿xy平面扩展。第1导体层41能够位于基体20之上。第2导体层42沿xy平面扩展。第2导体层42能够与第1导体层41电容耦合。第2导体层42能够与第1导体层41电连接。电容耦合的两个导体层能够在y方向上对置。电容耦合的两个导体层能够在x方向上对置。电容耦合的两个导体层能够在第1平面内对置。可以说在第1平面中对置的两个导体层在一个导体层中存在两个导电体。第2导体层42的至少一部分能够位于与第1导体层41在z方向上重叠的位置。第2导体层42能够位于基体20之中。
第4导体50位于与第3导体40分离的位置。第4导体50与对导体30的各导体31、32电连接。第4导体50与第1导体31以及第2导体32电连接。第4导体50沿第3导体40扩展。第4导体50沿第1平面扩展。第4导体50从第1导体31到第2导体32。第4导体50位于基体20之上。第4导体50能够位于基体20之中。第4导体50的一部分位于基体20之内,另一部分能够位于基体20之外。第4导体50的一部分的面能够面向基体20之外。
在多个实施方式的一例中,第4导体50能够作为谐振器10中的接地导体发挥功能。第4导体50能够成为谐振器10的电位基准。第4导体50能够与具备谐振器10的设备的接地连接。
在多个实施方式的一例中,谐振器10能够具备第4导体50和基准电位层51。基准电位层51在z方向上位于与第4导体50分离的位置。基准电位层51能够与第4导体50电绝缘。基准电位层51能够成为谐振器10的电位基准。基准电位层51能够与具备谐振器10的设备的接地电连接。第4导体50能够与具备谐振器10的设备的接地电分离。基准电位层51能够与第3导体40或者第4导体50中的任一个在z方向中对置。
在多个实施方式的一例中,基准电位层51经由第4导体50与第3导体40对置。第4导体50位于第3导体40与基准电位层51之间。基准电位层51与第4导体50的间隔比第3导体40与第4导体50的间隔窄。
在具备基准电位层51的谐振器10中,第4导体50能够构成为包括一个或者多个导电体。在具备基准电位层51的谐振器10中,第4导体50构成为包括一个或者多个导电体,并且第3导体40能够成为与对导体30连接的一个导电体。在具备基准电位层51的谐振器10中,第3导体40以及第4导体50分别能够具备至少一个谐振器。
在具备基准电位层51的谐振器10中,第4导体50能够构成为包括多个导体层。例如,第4导体50能够构成为包括第3导体层52以及第4导体层53。第3导体层52能够与第4导体层53电容耦合。第3导体层52能够与第1导体层41电连接。电容耦合的两个导体层能够在y方向上对置。电容耦合的两个导体层能够在x方向上对置。电容耦合的两个导体层能够在xy平面内对置。
在z方向上对置并电容耦合的两个导体层的距离比该导体组与基准电位层51的距离短。例如,第1导体层41与第2导体层42的距离比第3导体40与基准电位层51的距离短。例如,第3导体层52与第4导体层53的距离比第4导体50与基准电位层51的距离短。
第1导体31以及第2导体32能够分别构成为包括一个或者多个导电体。第1导体31以及第2导体32能够分别成为一个导电体。第1导体31以及第2导体32能够分别构成为包括多个导电体。第1导体31以及第2导体32能够分别构成为包括至少一个第5导体层301和多个第5导体302。对导体30构成为包括至少一个第5导体层301和多个第5导体302。
第5导体层301在y方向上扩展。第5导体层301沿xy平面扩展。第5导体层301是层状的导电体。第5导体层301能够位于基体20之上。第5导体层301能够位于基体20之中。多个第5导体层301在z方向上相互分离。多个第5导体层301在z方向上排列。多个第5导体层301的一部分在z方向上重叠。第5导体层301电连接多个第5导体302。第5导体层301成为连接多个第5导体302的连接导体。第5导体层301能够与第3导体40中的任一个导体层电连接。在一个实施方式中,第5导体层301与第2导体层42电连接。第5导体层301能够与第2导体层42一体化。在一个实施方式中,第5导体层301能够与第4导体50电连接。第5导体层301能够与第4导体50一体化。
各第5导体302在z方向上扩展。多个第5导体302在y方向上相互分离。第5导体302之间的距离是λ1的1/2波长以下。若电连接的第5导体302之间的距离是λ1/2以下,则第1导体31以及第2导体32各自能够降低谐振频带的电磁波从第5导体302之间泄露。对导体30而言,由于谐振频带的电磁波的泄露较小,因此能够从单位构造体看作为电壁。多个第5导体302的至少一部分与第4导体50电连接。在一个实施方式中,多个第5导体302的一部分能够电连接第4导体50和第5导体层301。在一个实施方式中,多个第5导体302能够经由第5导体层301而与第4导体50电连接。多个第5导体302的一部分能够电连接一个第5导体层301与其他第5导体层301。第5导体302能够采用过孔导体以及通孔导体。
谐振器10包括作为谐振器发挥功能的第3导体40。第3导体40能够作为人工磁壁(AMC;Artificial Magnetic Conductor)发挥功能。人工磁壁也能够称为反应性阻抗面(RIS;Reactive Impedance Surface)。
谐振器10构成为在x方向上对置的两个对导体30之间包括作为谐振器发挥功能的第3导体40。两个对导体30能够观察到从第3导体40向yz平面扩展的电壁(ElectricConductor)。谐振器10的y方向的端被电开路。谐振器10的y方向的两端的zx平面成为高阻抗。谐振器10的y方向的两端的zx平面从第3导体40观察到磁壁(Magnetic Conductor)。谐振器10由两个电壁以及两个高阻抗面(磁壁)围起,第3导体40的谐振器在z方向上具有人工磁壁特性(Artificial Magnetic Conductor Character)。通过由两个电壁以及两个高阻抗面围起,第3导体40的谐振器以有限的数量具有人工磁壁特性。
“人工磁壁特性”是动作频率下的入射波与反射波的相位差为0度。在谐振器10中,第1频率f1下的入射波与反射波的相位差为0度。在“人工磁壁特性”中,在动作频带中,入射波与反射波的相位差为-90度~+90度。动作频带是指第2频率f2以及第3频率f3之间的频带。第2频率f2是指入射波与反射波之间的相位差是+90度的频率。第3频率f3是指入射波与反射波之间的相位差是-90度的频率。基于第2以及第3频率决定的动作频带的宽度例如在动作频率约为2.5GHz的情况下,可以是100MHz以上。动作频带的宽度例如在动作频率约为400MHz的情况下,可以为5MHz以上。
谐振器10的动作频率会不同于第3导体40各自的谐振器的谐振频率。谐振器10的动作频率能够根据基体20、对导体30、第3导体40以及第4导体50的长度、大小、形状、材料等而变化。
在多个实施方式的一例中,第3导体40能够构成为包括至少一个单位谐振器40X。第3导体40能够构成为包括一个单位谐振器40X。第3导体40能够构成为包括多个单位谐振器40X。单位谐振器40X位于与第4导体50在z方向上重叠的位置。单位谐振器40X与第4导体50对置。单位谐振器40X能够用作频率选择表面(FSS;Frequency Selective Surface)发挥功能。多个单位谐振器40X沿xy平面排列。多个单位谐振器40X能够在xy平面上规则地排列。单位谐振器40X能够以正方格子(square grid)、斜交格子(oblique grid)、长方形格子(rectangular grid)及六角格子(hexagonal grid)排列。
第3导体40能够构成为包括沿z方向排列的多个导体层。第3导体40的多个导体层构成为分别包括至少一个单位谐振器。例如,第3导体40构成为包括第1导体层41以及第2导体层42。
第1导体层41构成为包括至少一个第1单位谐振器41X。第1导体层41能够构成为包括一个第1单位谐振器41X。第1导体层41能够构成为包括多个第1单位谐振器41X被分为多个的第1部分谐振器41Y。多个第1部分谐振器41Y能够通过相邻的单位构造体10X,成为至少一个第1单位谐振器41X。多个第1部分谐振器41Y位于第1导体层41的端部。第1单位谐振器41X以及第1部分谐振器41Y能够称为第3导体40。
第2导体层42构成为包括至少一个第2单位谐振器42X。第2导体层42能够构成为包括一个第2单位谐振器42X。第2导体层42能够构成为包括一个第2单位谐振器42X被分开为多个的第2部分谐振器42Y。多个第2部分谐振器42Y能够通过相邻的单位构造体10X,成为至少一个第2单位谐振器42X。多个第2部分谐振器42Y位于第2导体层42的端部。第2单位谐振器42X以及第2部分谐振器42Y能够称为第3导体。
第2单位谐振器42X以及第2部分谐振器42Y的至少一部分位于与第1单位谐振器41X以及第1部分谐振器41Y在z方向上重叠的位置。第3导体40与各层的单位谐振器以及部分谐振器的至少一部分在z方向上重叠而成为一个单位谐振器40X。单位谐振器40X构成为在各层中包括至少一个单位谐振器。
在第1单位谐振器41X构成为包括线型或者贴片型的谐振器的情况下,第1导体层41具有至少一个第1单位导体411。第1单位导体411能够作为第1单位谐振器41X或者第1部分谐振器41Y发挥功能。第1导体层41具有在xy方向上以n行m列排列的多个第1单位导体411。n以及m是相互独立的1以上的自然数。在图1~9等所示的一例中,第1导体层41具有排列成2行3列的格子状的六个第1单位导体411。第1单位导体411能够以正方格子、斜交格子、长方形格子及六角格子排列。相当于第1部分谐振器41Y的第1单位导体411位于第1导体层41的xy平面上的端部。
在第1单位谐振器41X是缝隙型的谐振器的情况下,第1导体层41的至少一个导体层在xy方向上扩展。第1导体层41具有至少一个第1单元缝隙412。第1单元缝隙412能够作为第1单位谐振器41X或者第1部分谐振器41Y发挥功能。第1导体层41在xy方向上能够包括排列成n行m列的多个第1单元缝隙412。n以及m是相互独立的1以上的自然数。在图6~9等所示的一例中,第1导体层41具有排列成2行3列的格子状的六个第1单元缝隙412。第1单元缝隙412能够以正方格子、斜交格子、长方形格子及六角格子排列。与第1部分谐振器41Y相当的第1单元缝隙412位于第1导体层41的xy平面上的端部。
在第2单位谐振器42X是线型或者贴片型的谐振器的情况下,第2导体层42构成为包括至少一个第2单位导体421。第2导体层42能够构成为包括在xy方向上排列的多个第2单位导体421。第2单位导体421能够以正方格子、斜交格子、长方形格子及六角格子排列。第2单位导体421能够作为第2单位谐振器42X或者第2部分谐振器42Y发挥功能。相当于第2部分谐振器42Y的第2单位导体421位于第2导体层42的xy平面上的端部。
第2单位导体421在z方向上至少一部分与第1单位谐振器41X以及第1部分谐振器41Y的至少一方重叠。第2单位导体421能够与多个第1单位谐振器41X重叠。第2单位导体421能够与多个第1部分谐振器41Y重叠。第2单位导体421能够与一个第1单位谐振器41X和四个第1部分谐振器41Y重叠。第2单位导体421能够仅与一个第1单位谐振器41X重叠。第2单位导体421的重心能够与一个第1单位导体411重叠。第2单位导体421的重心能够位于多个第1单位导体41X以及第1部分谐振器41Y之间。第2单位导体421的重心能够位于在x方向或者y方向上排列的两个第1单位谐振器41X之间。
第2单位导体421的至少一部分能够与两个第1单位导体411重叠。第2单位导体421能够仅与一个第1单位导体411重叠。第2单位导体421的重心能够位于两个第1单位导体411之间。第2单位导体421的重心能够与一个第1单位导体411重叠。第2单位导体421的至少一部分能够与第1单元缝隙412重叠。第2单位导体421能够仅与一个第1单元缝隙412重叠。第2单位导体421的重心能够位于在x方向或者y方向上排列的两个第1单元缝隙412之间。第2单位导体421的重心能够与一个第1单元缝隙412重叠。
在第2单位谐振器42X是缝隙型的谐振器的情况下,第2导体层42的至少一个导体层沿xy平面扩展。第2导体层42具有至少一个第2单元缝隙422。第2单元缝隙422能够作为第2单位谐振器42X或者第2部分谐振器42Y发挥功能。第2导体层42能够包括在xy平面上排列的多个第2单元缝隙422。第2单元缝隙422能够以正方格子、斜交格子、长方形格子以及六角格子排列。相当于第2部分谐振器42Y的第2单元缝隙422位于第2导体层42的xy平面上的端部。
第2单元缝隙422在y方向上至少一部分与第1单位谐振器41X以及第1部分谐振器41Y的至少一方重叠。第2单元缝隙422能够与多个第1单位谐振器41X重叠。第2单元缝隙422能够与多个第1部分谐振器41Y重叠。第2单元缝隙422能够与一个第1单位谐振器41X和四个第1部分谐振器41Y重叠。第2单元缝隙422能够仅与一个第1单位谐振器41X重叠。第2单元缝隙422的重心能够与一个第1单位谐振器41X重叠。第2单元缝隙422的重心能够位于多个第1单位谐振器41X之间。第2单元缝隙422的重心能够位于在x方向或者y方向上排列的两个第1单位谐振器41X以及第1部分谐振器41Y之间。
第2单元缝隙422的至少一部分能够与两个第1单位导体411重叠。第2单元缝隙422能够仅与一个第1单位导体411重叠。第2单元缝隙422的重心能够位于两个第1单位导体411之间。第2单元缝隙422的重心能够与一个第1单位导体411重叠。第2单元缝隙422的至少一部分能够与第1单元缝隙412重叠。第2单元缝隙422能够仅与一个第1单元缝隙412重叠。第2单元缝隙422的重心能够位于在x方向或者y方向上排列的两个第1单元缝隙412之间。第2单元缝隙422的中心能够与一个第1单元缝隙412重叠。
单位谐振器40X构成为包括至少一个第1单位谐振器41X和至少一个第2单位谐振器42X。单位谐振器40X能够构成为包括一个第1单位谐振器41X。单位谐振器40X能够构成为包括多个第1单位谐振器41X。单位谐振器40X能够构成为包括一个第1部分谐振器41Y。单位谐振器40X能够构成为包括多个第1部分谐振器41Y。单位谐振器40X能够构成为包括第1单位谐振器41X中的一部分。单位谐振器40X能够构成为包括一个或者多个局部性的第1单位谐振器41X。单位谐振器40X构成为包括一个或者多个局部性的第1单位谐振器41X、以及从一个或者多个第1部分谐振器41Y起的多个局部性谐振器。单位谐振器40X所包括的多个局部性的谐振器与相当于至少一个份的第1单位谐振器41X对准。单位谐振器40X能够构成为不包括第1单位谐振器41X而包括多个第1部分谐振器41Y。单位谐振器40X例如能够构成为包括四个第1部分谐振器41Y。单位谐振器40X能够构成为仅包括多个局部性的第1单位谐振器41X。单位谐振器40X能够构成为包括一个或者多个局部性的第1单位谐振器41X以及一个或者多个第1部分谐振器41Y。单位谐振器40X能够构成为包括例如两个局部性的第1单位谐振器41X以及两个第1部分谐振器41Y。单位谐振器40X的x方向上的两端各自所包括的第1导体层41的镜像能够大致相同。单位谐振器40X相对于沿z方向延伸的中心线,包括的第1导体层41会大致对称。
单位谐振器40X能够构成为包括一个第2单位谐振器42X。单位谐振器40X能够构成为包括多个第2单位谐振器42X。单位谐振器40X能够构成为包括一个第2部分谐振器42Y。单位谐振器40X能够构成为包括多个第2部分谐振器42Y。单位谐振器40X能够构成为包括第2单位谐振器42X中的一部分。单位谐振器40X能够构成为包括一个或者多个局部性的第2单位谐振器42X。单位谐振器40X构成为包括一个或者多个局部性的第2单位谐振器42X以及一个或者多个从第2部分谐振器42Y起的多个局部性的谐振器。单位谐振器40X所包括的多个局部性的谐振器与相当于至少一个的第2单位谐振器42X对准。单位谐振器40X能够构成为不包括第2单位谐振器42X而包括多个第2部分谐振器42Y。单位谐振器40X能够构成为包括例如四个第2部分谐振器42Y。单位谐振器40X能够构成为仅包括多个局部性的第2单位谐振器42X。单位谐振器40X能够构成为包括一个或者多个局部性的第2单位谐振器42X以及一个或者多个第2部分谐振器42Y。单位谐振器40X能够构成为包括例如两个局部性的第2单位谐振器42X以及两个第2部分谐振器42Y。单位谐振器40X的x方向上的两端各自所包括的第2导体层42的镜像能够大致相同。单位谐振器40X相对于沿y方向延伸的中心线,所包括的第2导体层42会大致对称。
在多个实施方式的一例中,单位谐振器40X构成为包括一个第1单位谐振器41X和多个局部性的第2单位谐振器42X。例如,单位谐振器40X构成为包括一个第1单位谐振器41X和四个第2单位谐振器42X的一半。该单位谐振器40X构成为包括一个第1单位谐振器41X和两个份的第2单位谐振器42X。单位谐振器40X所包括的结构不限于该例。
谐振器10能够构成为包括至少一个单位构造体10X。谐振器10能够构成为包括多个单位构造体10X。多个单位构造体10X能够在xy平面上排列。多个单位构造体10X能够以正方格子、斜交格子、长方形格子以及六角格子排列。单位构造体10X构成为包括正方格子(square grid)、斜交格子(oblique grid)、长方形格子(rectangular grid)、以及六角格子(hexagonal grid)中的任一个重复单元。单位构造体10X通过沿着xy平面无限地排列,能够作为人工磁壁(AMC)发挥功能。
单位构造体10X能够构成为包括基体20的至少一部分、第3导体40的至少一部分和第4导体50的至少一部分。单位构造体10X所包括的基体20、第3导体40、第4导体50的部位在z方向上重叠。单位构造体10X构成为包括:单位谐振器40X;与该单位谐振器40X在z方向上重叠的基体20的一部分;以及与该单位谐振器40X在z方向上重叠的第4导体50。谐振器10能够构成为包括例如排列成2行3列的六个单位构造体10X。
谐振器10能够在x方向上对置的两个对导体30之间具有至少一个单位构造体10X。两个对导体30视为从单位构造体10X向yz平面扩展的电壁。单位构造体10X的y方向的端被开路。单位构造体10X的y方向的两端的zx平面成为高阻抗。单位构造体10X将y方向的两端的zx平面视为磁壁。单位构造体10X能够在反复排列时相对于z方向呈线对称。单位构造体10X被两个电壁以及两个高阻抗面(磁壁)围起,从而在z方向上具有人工磁壁特性。通过由两个电壁以及两个高阻抗面(磁壁)围起,单位构造体10X以有限的数量具有人工磁壁特性。
谐振器10的动作频率能够与第1单位谐振器41X的动作频率不同。谐振器10的动作频率能够与第2单位谐振器42X的动作频率不同。谐振器10的动作频率能够根据构成单位谐振器40X的第1单位谐振器41X以及第2单位谐振器42X的耦合等而变化。
第3导体40能够构成为包括第1导体层41和第2导体层42。第1导体层41构成为包括至少一个第1单位导体411。第1单位导体411构成为包括第1连接导体413和第1浮游导体414。第1连接导体413与对导体30中的任一个连接。第1浮游导体414不与对导体30连接。第2导体层42构成为包括至少一个第2单位导体421。第2单位导体421构成为包括第2连接导体423和第2浮游导体424。第2连接导体423与对导体30中的任一个连接。第2浮游导体424不与对导体30连接。第3导体40能够构成为包括第1单位导体411以及第2单位导体421。
第1连接导体413能够使沿x方向的长度比第1浮游导体414长。第1连接导体413能够使沿x方向的长度比第1浮游导体414短。与第1浮游导体414相比,第1连接导体413能够将沿x方向的长度设为一半。第2连接导体423能够使沿x方向的长度比第2浮游导体424长。第2连接导体423能够使沿x方向的长度比第2浮游导体424短。与第2浮游导体424相比,第2连接导体423能够将沿x方向的长度设为一半。
第3导体40能够构成为包括在谐振器10谐振时成为第1导体31与第2导体32之间的电流路的电流路40I。电流路40I能够与第1导体31和第2导体32连接。电流路40I在第1导体31与第2导体32之间具有静电电容。电流路40I的静电电容在第1导体31与第2导体32之间串联地电连接。在电流路40I中,导电体在第1导体31与第2导体32之间隔离。电流路40I能够构成为包括与第1导体31连接的导电体和与第2导体32连接的导电体。
在多个实施方式中,在电流路40I中,第1单位导体411和第2单位导体421在z方向上一部分对置。在电流路40I中,第1单位导体411和第2单位导体421电容耦合。第1单位导体411在x方向上的端部具有电容分量。第1单位导体411能够在z方向上在与第2单位导体421对置的y方向上的端部具有电容分量。第1单位导体411在z方向上能够在与第2单位导体421对置的x方向上的端部、并且y方向上的端部具有电容分量。第2单位导体421在x方向上的端部具有电容分量。第2单位导体421在z方向上能够在与第1单位导体411对置的y方向上的端部具有电容分量。第2单位导体421在z方向上能够在与第1单位导体411对置的x方向上的端部、并且y方向上的端部具有电容分量。
谐振器10能够通过增大电流路40I中的电容耦合来降低谐振频率。在实现所希望的动作频率时,谐振器10通过增大电流路40I的静电电容耦合,能够缩短沿x方向的长度。第3导体40的第1单位导体411和第2单位导体421在基体20的层叠方向上对置地电容耦合。第3导体40能够通过第1单位导体411与第2单位导体421之间的静电电容对置的面积来调整。
在多个实施方式中,第1单位导体411的沿y方向的长度与第2单位导体421的沿y方向的长度不同。谐振器10在第1单位导体411与第2单位导体421的相对位置从理想的位置沿xy平面偏移的情况下,沿第3方向的长度在第1单位导体411和第2单位导体421中不同,从而能够减小静电电容的大小的变化。
在多个实施方式中,电流路40I包括与第1导体31以及第2导体32在空间上分离并与第1导体31以及第2导体32电容耦合的一个导电体。
在多个实施方式中,电流路40I构成为包括第1导体层41和第2导体层42。该电流路40I构成为包括至少一个第1单位导体411和至少一个第2单位导体421。该电流路40I构成为包括两个第1连接导体413、两个第2连接导体423、以及一个第1连接导体413及一个第2连接导体423中的任一个。该电流路40I能够使第1单位导体411和第2单位导体421沿第1方向交替排列。
在多个实施方式中,电流路40I构成为包括第1连接导体413和第2连接导体423。该电流路40I构成为包括至少一个第1连接导体413和至少一个第2连接导体423。在该电流路40I中,第3导体40在第1连接导体413与第2连接导体423之间具有静电电容。在实施方式的一例中,第1连接导体413能够与第2连接导体423对置,且具有静电电容。在实施方式的一例中,第1连接导体413能够经由其他导电体与第2连接导体423电容性地连接。
在多个实施方式中,电流路40I构成为包括第1连接导体413和第2浮游导体424。该电流路40I构成为包括两个第1连接导体413。在该电流路40I中,第3导体40在两个第1连接导体413之间具有静电电容。在实施方式的一例中,两个第1连接导体413能够经由至少一个第2浮游导体424电容性地连接。在实施方式的一例中,两个第1连接导体413能够经由至少一个第1浮游导体414和多个第2浮游导体424电容性地连接。
在多个实施方式中,电流路40I构成为包括第1浮游导体414和第2连接导体423。该电流路40I构成为包括两个第2连接导体423。在该电流路40I中,第3导体40在两个第2连接导体423之间具有静电电容。在实施方式的一例中,两个第2连接导体423能够经由至少一个第1浮游导体414电容性地连接。在实施方式的一例中,两个第2连接导体423能够经由多个第1浮游导体414和至少一个第2浮游导体424电容性地连接。
在多个实施方式中,第1连接导体413以及第2连接导体423分别能够设为谐振频率下的波长λ的四分之一的长度。第1连接导体413以及第2连接导体423各自分别能够作为波长λ的二分之一的长度的谐振器发挥功能。第1连接导体413以及第2连接导体423分别通过各自的谐振器电容耦合而能够以奇模和偶模进行振荡而动作。谐振器10能够将电容耦合后的偶模中的谐振频率设为动作频率。
电流路40I能够在部位与第1导体31连接。电流路40I能够在多个部位与第2导体32连接。电流路40I能够构成为包括独立地从第1导体31导电到第2导体32的多个导电路。
在与第1连接导体413电容耦合的第2浮游导体424中,对于与该电容耦合的一侧的第2浮游导体424的端而言,与对导体30的距离相比,与第1连接导体413的距离短。在与第2连接导体423电容耦合的第1浮游导体414中,对于该电容耦合的一侧的第1浮游导体414的端而言,与对导体30的距离相比,与第2连接导体423的距离短。
在多个实施方式的谐振器10中,第3导体40的导体层的y方向上的长度能够分别不同。第3导体40的导体层在z方向上与其他导体层电容耦合。谐振器10在导体层的y方向上的长度不同时,即便导体层在y方向上偏移,静电电容的变化也变小。谐振器10通过导体层的y方向上的长度不同,能够扩大导体层相对于y方向的偏移的允许范围。
在多个实施方式的谐振器10中,第3导体40具有导体层间的电容耦合所产生的静电电容。具有该静电电容的电容部位能够在y方向上排列多个。在y方向上排列多个的电容部位能够处于电磁地并联的关系。谐振器10具有电并联排列的多个电容部位,由此能够相互补充各个电容误差。
在谐振器10处于谐振状态时,流过对导体30、第3导体40、第4导体50的电流进行循环。在谐振器10处于谐振状态时,在谐振器10中流过交流电流。在谐振器10中,将在第3导体40中流过的电流设为第1电流,将在第4导体50中流过的电流设为第2电流。在谐振器10处于谐振状态时,第1电流在x方向上向与第2电流不同的方向流动。例如,当第1电流沿+x方向流动时,第2电流沿-x方向流动。此外,例如,当第1电流沿-x方向流动时,第2电流沿+x方向流动。即,在谐振器10处于谐振状态时,循环电流在+x方向以及-x方向上交替地流动。谐振器10通过产生磁场的循环电流反复反转,从而辐射电磁波。
在多个实施方式中,第3导体40构成为包括第1导体层41和第2导体层42。由于第3导体40的第1导体层41与第2导体层42电容耦合,因此在谐振状态下,观察到电流大范围地向一个方向流动。在多个实施方式中,流过各导体的电流在y方向的端部密度大。
谐振器10经由对导体30而使第1电流以及第2电流进行循环。在谐振器10中,第1导体31、第2导体32、第3导体40以及第4导体50成为谐振电路。谐振器10的谐振频率成为单位谐振器的谐振频率。在谐振器10构成为包括一个单位谐振器的情况下,或者在谐振器10构成为包括单位谐振器的一部分的情况下,谐振器10的谐振频率通过基体20、对导体30、第3导体40以及第4导体50、以及与谐振器10的周围的电磁耦合而变化。例如,谐振器10在第3导体40的周期性缺乏的情况下,整体成为一个单位谐振器或者整体成为一个单位谐振器的一部分。例如,谐振器10的谐振频率根据第1导体31以及第2导体32的z方向的长度、第3导体40以及第4导体50的x方向的长度、第3导体40以及第4导体50的静电电容而变化。例如,第1单位导体411与第2单位导体421之间的电容较大的谐振器10能够缩短第1导体31以及第2导体32的z方向的长度、以及第3导体40以及第4导体50的x方向的长度,并且能够实现谐振频率的低频率化。
在多个实施方式中,谐振器10在z方向上第1导体层41成为电磁波的有效的辐射面。在多个实施方式中,在谐振器10中,第1导体层41的第1面积大于其他导体层的第1面积。该谐振器10通过增大第1导体层41的第1面积,能够增大电磁波的辐射。
在多个实施方式中,谐振器10能够构成为包括一个或者多个阻抗元件45。阻抗元件45在多个端子间具有阻抗值。阻抗元件45使谐振器10的谐振频率变化。阻抗元件45能够构成为包括电阻器(Register)、电容器(Capacitor)以及电感器(Inductor)。阻抗元件45能够构成为包括能变更阻抗值的可变元件。可变元件能够通过电信号变更阻抗值。可变元件能够通过物理机构变更阻抗值。
阻抗元件45能够与在x方向上排列的第3导体40的两个单位导体连接。阻抗元件45能够与在x方向上排列的两个第1单位导体411连接。阻抗元件45能够与在x方向上排列的第1连接导体413和第1浮游导体414连接。阻抗元件45能够与第1导体31和第1浮游导体414连接。阻抗元件45在y方向上的中央部与第3导体40的单位导体连接。阻抗元件45与两个第1单位导体411的y方向上的中央部连接。
阻抗元件45在xy平面内在x方向上排列的两个导电体之间串联地电连接。阻抗元件45能够串联地电连接于在x方向上排列的两个第1单位导体411之间。阻抗元件45能够在x方向上排列,并在第1连接导体413与第1浮游导体414之间串联地电连接。阻抗元件45能够在第1导体31与第1浮游导体414之间串联地电连接。
阻抗元件45能够相对于在z方向上重叠而具有静电电容的两个第1单位导体411以及第2单位导体421并联电连接。阻抗元件45能够相对于在z方向上重叠且具有静电电容的第2连接导体423以及第1浮游导体414并联电连接。
谐振器10通过追加电容器作为阻抗元件45,能够降低谐振频率。谐振器10通过追加电感器作为阻抗元件45,能够提高谐振频率。谐振器10能够构成为包括不同阻抗值的阻抗元件45。谐振器10能够构成为包括不同电气电容的电容器作为阻抗元件45。谐振器10能够构成为包括不同电感器的电感器作为阻抗元件45。谐振器10通过追加不同阻抗值的阻抗元件45,谐振频率的调整范围变大。谐振器10能够构成为同时包括电容器以及电感器,以作为阻抗元件45。谐振器10通过同时追加电容器以及电感器作为阻抗元件45,谐振频率的调整范围变大。谐振器10通过具备阻抗元件45,整体能够成为一个单位谐振器、或者整体成为一个单位谐振器的一部分。
图1~图5是表示作为多个实施方式的一例的谐振器10的图。图1是谐振器10的示意图。图2是从z方向俯视xy平面的图。图3A是沿图2所示的IIIa-IIIa线的剖视图。图3B是沿图2所示的IIIb-IIIb线的剖视图。图4是沿图3A以及图3B所示的IV-IV线的剖视图。图5是表示作为多个实施方式的一例的单位构造体10X的概念图。
在图1~5所示的谐振器10中,第1导体层41构成为包括贴片型的谐振器作为第1单位谐振器41X。第2导体层42构成为包括贴片型的谐振器作为第2单位谐振器42X。单位谐振器40X构成为包括一个第1单位谐振器41X和四个第2部分谐振器42Y。单位构造体10X构成为包括单位谐振器40X、与单位谐振器40X在z方向上重叠的基体20的一部分以及第4导体50的一部分。
图6~9是表示作为多个实施方式的一例的谐振器10的图。图6是谐振器10的示意图。图7是从z方向俯视xy平面的图。图8A是沿图7所示的VIIIa-VIIIa线的剖视图。图8B是沿图7所示的VIIIb-VIIIb线的剖视图。图9是沿图8A以及图8B所示的IX-IX线的剖视图。
在图6~9所示的谐振器10中,第1导体层41构成为包括缝隙型的谐振器作为第1单位谐振器41X。第2导体层42构成为包括缝隙型的谐振器作为第2单位谐振器42X。单位谐振器40X构成为包括一个第1单位谐振器41X和四个第2部分谐振器42Y。单位构造体10X构成为包括单位谐振器40X、与单位谐振器40X在z方向上重叠的基体20的一部分以及第4导体50的一部分。
图10~13是表示作为多个实施方式的一例的谐振器10的图。图10是谐振器10的示意图。图11是从z方向俯视xy平面的图。图12A是沿图11所示的XIIa-XIIa线的剖视图。图12B是沿图11所示的XIIb-XIIb线的剖视图。图13是沿图12A以及图12B所示的XIII-XIII线的剖视图。
在图10~13所示的谐振器10中,第1导体层41构成为包括贴片型的谐振器作为第1单位谐振器41X。第2导体层42构成为包括缝隙型的谐振器作为第2单位谐振器42X。单位谐振器40X构成为包括一个第1单位谐振器41X和四个第2部分谐振器42Y。单位构造体10X构成为包括单位谐振器40X、与单位谐振器40X在z方向上重叠的基体20的一部分以及第4导体50的一部分。
图14~17是表示多个实施方式的一例的谐振器10的图。图14是谐振器10的示意图。图15是从z方向俯视xy平面的图。图16A是沿图15所示的XVIa-XVIa线的剖视图。图16B是沿图15所示的XVIb-XVIb线的剖视图。图17是沿图16A以及图16B所示的XVII-XVII线的剖视图。
在图14~17所示的谐振器10中,第1导体层41构成为包括缝隙型的谐振器作为第1单位谐振器41X。第2导体层42构成为包括贴片型的谐振器作为第2单位谐振器42X。单位谐振器40X构成为包括一个第1单位谐振器41X和四个第2部分谐振器42Y。单位构造体10X构成为包括单位谐振器40X、与单位谐振器40X在z方向上重叠的基体20的一部分以及第4导体50的一部分。
图1~17所示的谐振器10是一例。谐振器10的结构不限于图1~17所示的构造。图18是表示构成为包括其他结构的对导体30的谐振器10的图。图19A是沿图18所示的XIXa-XIXa线的剖视图。图19B是沿图18所示的XIXb-XIXb线的剖视图。
图1~19B所示的基体20是一例。基体20的结构不限于图1~图19B所示的结构。如图20所示,基体20在内部能够构成为包括空洞20a。在z方向上,空洞20a位于第3导体40与第4导体50之间。空洞20a的介电常数比基体20的介电常数低。基体20通过具有空洞20a,能够缩短第3导体40与第4导体50的电磁距离。
如图21所示,基体20能够构成为包括多个构件。基体20能够构成为包括第1基体21、第2基体22以及连接体23。第1基体21以及第2基体22能够经由连接体23机械地连接。连接体23在内部能够构成为包括第6导体303。第6导体303与第5导体层301或者第5导体302电连接。第6导体303与第5导体层301以及第5导体302一起成为第1导体31或者第2导体32。
图1~21所示的对导体30是一例。对导体30的结构并不限定于图1~21所示的结构。图22~28是表示构成为包括其他结构的对导体30的谐振器10的图。图22是相当于图19A的剖视图。如图22A所示,第5导体层301的数量能够适当变更。如图22B所示,第5导体层301也可以不位于基体20之上。如图22C所示,第5导体层301可以不位于基体20之中。
图23是相当于图18的俯视图。如图23所示,谐振器10能够使第5导体302从单位谐振器40X的边界分离。图24是相当于图18的俯视图。如图24所示,两个对导体30能够具有向成为对的其他对导体30侧突出的凸部。上述那样的谐振器10例如能够在具有凹部的基体20涂敷金属膏并进行固化而形成。
图25是相当于图18的俯视图。如图25所示,基体20能够具有凹部。如图25所示,对导体30具有从x方向上的外表面向内侧凹陷的凹部。如图25所示,对导体30沿基体20的表面扩展。这样的谐振器10例如能够通过向具有凹部的基体20喷射微细的金属材料而形成。
图26是相当于图18的俯视图。如图26所示,基体20能够具有凹部。如图25所示,对导体30具有从x方向上的外表面向内侧凹陷的凹部。如图26所示,对导体30沿基体20的凹部扩展。这样的谐振器10例如能够通过沿通孔导体的排列分割母基板来制造。该对导体30对导体30能够称为端面通孔等。
图27是相当于图18的俯视图。如图27所示,基体20能够具有凹部。如图27所示,对导体30具有从x方向上的外表面向内侧凹陷的凹部。这样的谐振器10例如能够通过沿通孔导体的排列分割母基板来制造。该对导体30能够称为端面通孔等。
图28是相当于图18的俯视图。如图28所示,对导体30的x方向上的长度可以比基体20短。对导体300的结构不限于这些。两个对导体30能够成为互不相同的结构。例如,一个对导体30包括第5导体层301以及第5导体302,另一个对导体30可以是端面通孔。
图1~28所示的第3导体40是一例。第3导体40的结构不限于图1~28所示的结构。单位谐振器40X、第1单位谐振器41X以及第2单位谐振器42X不限于方形。单位谐振器40X、第1单位谐振器41X、以及第2单位谐振器42X能够称为单位谐振器40X等。例如,如图29A所示,单位谐振器40X等可以是三角形,也可以是图29B所示的六边形。如图30所示,单位谐振器40X等的各边能够在与x方向以及y方向不同的方向上延伸。第3导体40的第2导体层42位于基体20之上,第1导体层41能够位于基体20之中。第3导体40能够位于第2导体层42比第1导体层41更远离第4导体50的位置。
图1~30所示的第3导体40是一例。第3导体40的结构不限于图1~30所示的结构。第3导体40所包括的谐振器可以是线型的谐振器401。图31A所示的是曲折线型的谐振器401。图31B所示的是螺旋型的谐振器401。第3导体40所包括的谐振器可以是缝隙型的谐振器402。缝隙型的谐振器402能够在开口内具有一个或者多个第7导体403。开口内的第7导体403的一端被开路,另一端与规定开口的导体电连接。在图31C所示的单元缝隙中,5个第7导体403位于开口内。单元缝隙由第7导体403成为相当于曲折线的形式。在图31D所示的单元缝隙中,一个第7导体403位于开口内。单元缝隙由第7导体403成为相当于螺旋的形状。
图1~31所示的谐振器10的结构是一例。谐振器10的结构不限于图1~31所示的结构。例如,谐振器10的对导体30能够构成为包括三个以上。例如,一个对导体30能够在x方向上与两个对导体30对置。该两个对导体30与该对导体30的距离不同。例如,谐振器10能够构成为包括两对对导体30。在两对对导体30中,各对的距离、以及各对的长度会不同。谐振器10能够构成为包括5个以上的第1导体。谐振器10的单位构造体10X能够在y方向上与其他单位构造体10X排列。谐振器10的单位构造体10X能够在x方向上不经由对导体30而与其他单位构造体10X排列。图32~34是表示谐振器10的例子的图。在图32~34所示的谐振器10中,以正方形表示单位构造体10X的单位谐振器40X,但不限于此。
图1~34所示的谐振器10的结构是一例。谐振器10的结构不限于图1~图34所示的结构。图35是从z方向俯视xy平面的图。图36A是沿图35所示的XXXVIa-XXXVIa线的剖视图。图36B是沿图35所示的XXXVIb-XXXVIb线的剖视图。
在图35、36所示的谐振器10中,第1导体层41构成为包括贴片型的谐振器的一半作为第1单位谐振器41X。第2导体层42构成为包括贴片型的谐振器的一半,以作为第2单位谐振器42X。单位谐振器40X构成为包括一个第1部分谐振器41Y和一个第2部分谐振器42Y。单位构造体10X构成为包括单位谐振器40X、与单位谐振器40X在z方向上重叠的基体20的一部分以及第4导体50的一部分。在图35所示的谐振器10中,三个单位谐振器40X在x方向上排列。三个单位谐振器40X所包括的第1单位导体411以及第2单位导体421成为一个电流路40I。
图37表示图35所示的谐振器10的另一例。图37所示的谐振器10与图35所示的谐振器10相比在x方向上较长。谐振器10的尺寸并不限定于图37所示的谐振器10,能够适当变更。在图37的谐振器10中,第1连接导体413的x方向的长度与第1浮游导体414不同。在图37的谐振器10中,第1连接导体413的x方向的长度比第1浮游导体414短。图38表示图35所示的谐振器10的另一例。图38所示的谐振器10的第3导体40的x方向的长度不同。在图38的谐振器10中,第1连接导体413的x方向的长度比第1浮游导体414长。
图39表示谐振器10的另一例。图39表示图37所示的谐振器10的另一例。在多个实施方式中,谐振器10在x方向上排列的多个第1单位导体411以及第2单位导体421电容耦合。谐振器10能够在y方向上排列电流不会从一方流向另一方的两个电流路40I。
图40表示谐振器10的另一例。图40表示图39所示的谐振器10的另一例。在多个实施方式中,谐振器10的与第1导体31连接的导电体的数量与第2导体32连接的导电体的数量会不同。在图40的谐振器10中,一个第1连接导体413与两个第2浮游导体424电容耦合。在图40的谐振器10中,两个第2连接导体423与一个第1浮游导体414电容耦合。在多个实施方式中,第1单位导体411的数量能够和与该第1单位导体411电容耦合的第2单位导体421的数量不同。
图41表示图39所示的谐振器10的另一例。在多个实施方式中,对于第1单位导体411,在x方向上的第1端部中进行电容耦合的第2单位导体421的数量与在x方向上的第2端部中进行电容耦合的第2单位导体421数量会不同。在图41的谐振器10中,一个第2浮游导体424在x方向上的第1端部电容耦合有两个第1连接导体413,在第2端部电容耦合有三个第2浮游导体424。在多个实施方式中,在y方向上排列的多个导电体在y方向上的长度会不同。在图41的谐振器10中,在y方向上排列的三个第1浮游导体414的y方向上的长度不同。
图42表示谐振器10的另一例。图43是沿图42所示的XLIII-XLIII线的剖视图。在图42、43所示的谐振器10中,第1导体层41构成为包括贴片型的谐振器的一半作为第1单位谐振器41X。第2导体层42构成为包括贴片型的谐振器的一半作为第2单位谐振器42X。单位谐振器40X构成为包括一个第1部分谐振器41Y和一个第2部分谐振器42Y。单位构造体10X构成为包括单位谐振器40X、与单位谐振器40X在z方向上重叠的基体20的一部分以及第4导体50的一部分。在图42所示的谐振器10中,一个单位谐振器40X在x方向上延伸。
图44表示谐振器10的另一例。图45是沿图44所示的XLV-XLV线的剖视图。在图44、45所示的谐振器10中,第3导体40构成为仅包括第1连接导体413。第1连接导体413在xy平面上与第1导体31对置。第1连接导体413与第1导体31电容耦合。
图46表示谐振器10的另一例。图47是沿图46所示的XLVII-XLVII线的剖视图。在图46、47所示的谐振器10中,第3导体40具有第1导体层41以及第2导体层42。第1导体层41具有一个第1浮游导体414。第2导体层42具有两个第2连接导体423。该第1导体层41在xy平面上与对导体30对置。两个第2连接导体423与一个第1浮游导体414在z方向上重叠。一个第1浮游导体414与两个第2连接导体423电容耦合。
图48表示谐振器10的另一例。图49是沿图48所示的XLIX-XLIX线的剖视图。在图48、49所示的谐振器10中,第3导体40构成为仅包括第1浮游导体414。第1浮游导体414在xy平面上与对导体30对置。第1连接导体413与对导体30电容耦合。
图50表示谐振器10的另一例。图51是沿图50所示的LI-LI线的剖视图。图50、51所示的谐振器10与图42、43所示的谐振器10和第4导体50的结构不同。图50、51所示的谐振器10具备第4导体50和基准电位层51。基准电位层51与具备谐振器10的设备的接地电连接。基准电位层51经由第4导体50与第3导体40对置。第4导体50位于第3导体40与基准电位层51之间。基准电位层51与第4导体50的间隔比第3导体40与第4导体50的间隔窄。
图52表示谐振器10的另一例。图53是沿图52所示的LIII-LIII线的剖视图。谐振器10具备第4导体50和基准电位层51。基准电位层51与具备谐振器10的设备的接地电连接。第4导体50具备谐振器。第4导体50构成为包括第3导体层52以及第4导体层53。第3导体层52以及第4导体层53进行电容耦合。第3导体层52以及第4导体层53在z方向上对置。第3导体层52以及第4导体层53的距离比第4导体层53与基准电位层51的距离短。第3导体层52以及第4导体层53的距离比第4导体50与基准电位层51的距离短。第3导体40成为一个导体层。
图54表示图53所示的谐振器10的另一例。谐振器10具备第3导体40、第4导体50和基准电位层51。第3导体40构成为包括第1导体层41以及第2导体层42。第1导体层41构成为包括第1连接导体413。第2导体层42构成为包括第2连接导体423。第1连接导体413与第2连接导体423电容耦合。基准电位层51与具备谐振器10的设备的接地电连接。第4导体50构成为包括第3导体层52以及第4导体层53。第3导体层52以及第4导体层53进行电容耦合。第3导体层52以及第4导体层53在z方向上对置。第3导体层52以及第4导体层53的距离比第4导体层53与基准电位层51的距离短。第3导体层52以及第4导体层53的距离比第4导体50与基准电位层51的距离短。
图55表示谐振器10的另一例。图56A是沿图55所示的LVIa-LVIa线的剖视图。图56B是沿图55所示的LVIb-LVIb线的剖视图。在图55所示的谐振器10中,第1导体层41具有四个第1浮游导体414。图55所示的第1导体层41不具有第1连接导体413。在图55所示的谐振器10中,第2导体层42具有六个第2连接导体423和三个第2浮游导体424。两个第2连接导体423分别与两个第1浮游导体414电容耦合。一个第2浮游导体424与四个第1浮游导体414电容耦合。两个第2浮游导体424与两个第1浮游导体414电容耦合。
图57是表示图55所示的谐振器的另一例的图。在图57的谐振器10中,第2导体层42的大小与图55所示的谐振器10不同。在图57所示的谐振器10中,第2浮游导体424的沿x方向的长度比第2连接导体423的沿x方向的长度短。
图58是表示图55所示的谐振器的另一例的图。在图58的谐振器10中,第2导体层42的大小与图55所示的谐振器10不同。在图58所示的谐振器10中,多个第2单位导体421各自的第1面积不同。在图58所示的谐振器10中,多个第2单位导体421分别在x方向上的长度不同。在图58所示的谐振器10中,多个第2单位导体421各自的y方向上的长度不同。在图58中,多个第2单位导体421的第1面积、长度以及宽度互不相同,但不限于此。在图58中,多个第2单位导体421的第1面积、长度以及宽度的一部分会互不相同。多个第2单位导体421的第1面积、长度、以及宽度的一部分或者全部能够相互一致。多个第2单位导体421的第1面积、长度、以及宽度的一部分或者全部会互不相同。多个第2单位导体421的第1面积、长度、以及宽度的一部分或者全部会相互一致。多个第2单位导体421的一部分的第1面积、长度、以及宽度的一部分或者全部会相互一致。
在图58所示的谐振器10中,在y方向上排列的多个第2连接导体423的第1面积相互不同。在图58所示的谐振器10中,在y方向上排列的多个第2连接导体423在x方向上的长度相互不同。在图58所示的谐振器10中,在y方向上排列的多个第2连接导体423在y方向上的长度相互不同。在图58中,多个第2连接导体423的第1面积、长度、以及宽度相互不同,但不限于此。在图58中,多个第2连接导体423的第1面积、长度、以及宽度的一部分会互不相同。多个第2连接导体423的第1面积、长度、以及宽度的一部分或者全部会相互一致。多个第2连接导体423的第1面积、长度、以及宽度的一部分或者全部会互不相同。多个第2连接导体423的第1面积、长度、以及宽度的一部分或者全部能够相互一致。多个第2连接导体423的一部分的第1面积、长度、以及宽度的一部分或者全部能够相互一致。
在图58所示的谐振器10中,在y方向上排列的多个第2浮游导体424的第1面积相互不同。在图58所示的谐振器10中,在y方向上排列的多个第2浮游导体424在x方向上的长度相互不同。在图58所示的谐振器10中,在y方向上排列的多个第2浮游导体424在y方向上的长度相互不同。在图58中,多个第2浮游导体424的第1面积、长度、以及宽度相互不同,但不限于此。在图58中,多个第2浮游导体424的第1面积、长度、以及宽度的一部分会互不相同。多个第2浮游导体424的第1面积、长度、以及宽度的一部分或者全部能够相互一致。多个第2浮游导体424的第1面积、长度、以及宽度的一部分或者全部会互不相同。多个第2浮游导体424的第1面积、长度、以及宽度的一部分或者全部能够相互一致。多个第2浮游导体424的一部分的第1面积、长度、以及宽度的一部分或者全部能够相互一致。
图59是表示图57所示的谐振器10的另一例的图。图59的谐振器10,在y方向上的第1单位导体411的间隔与图57所示的谐振器10不同。图59的谐振器10,与x方向上的第1单位导体411的间隔相比,y方向上的第1单位导体411的间隔较小。在谐振器10中,由于对导体30能够作为电壁发挥功能,因此电流在x方向上流动。在该谐振器10中,在y方向上流过第3导体40的电流能够忽略。第1单位导体411的y方向的间隔能够比第1单位导体411的x方向上的间隔短。通过缩短第1单位导体411的y方向的间隔,能够增大第1单位导体411的面积。
图60~62是表示谐振器10的另一例的图。这些谐振器10具有阻抗元件45。阻抗元件45所连接的单位导体不限于图60~62所示的例子。图60~62所示的阻抗元件45能够省略一部分。阻抗元件45能够取得电容特性。阻抗元件45能够取得电感特性。阻抗元件45能够是机械的或者电气可变元件。阻抗元件45能够连接位于一层的不同的两个导体。
天线具有辐射电磁波的功能以及接收电磁波的功能的至少一方。本公开的天线包括第1天线60以及第2天线70,但不限于这些。
第1天线60具备基体20、对导体30、第3导体40、第4导体50以及第1供电线61。在一例中,第1天线60在基体20之上具有第3基体24。第3基体24能够具有与基体20不同的组成。第3基体24能够位于第3导体40之上。图63~76是表示作为多个实施方式的一例的第1天线60的图。
第1供电线61向作为人工磁壁周期性地排列的谐振器的至少一个供电。在向多个谐振器供电的情况下,第1天线60能够具有多个第1供电线。第1供电线61能够作为人工磁壁而周期性地排列的谐振器中的任一个电磁连接。第1供电线61能够与作为人工磁壁周期性地排列的谐振器电磁连接于视作电壁的一对导体中的任一个。
第1供电线61向第1导体31、第2导体32、以及第3导体40的至少一个供电。在向第1导体31、第2导体32、以及第3导体40的多个部分供电的情况下,第1天线60能够具有多个第1供电线。第1供电线61能够与第1导体31、第2导体32以及第3导体40中的任一个电磁连接。在第1天线60除了第4导体50之外还具备基准电位层51的情况下,第1供电线61能够与第1导体31、第2导体32、第3导体40、以及第4导体50中的任一个电磁连接。第1供电线61与对导体30中的第5导体层301以及第5导体302中的任一个电连接。第1供电线61的一部分能够与第5导体层301成为一体。
第1供电线61能够与第3导体40电磁连接。例如,第1供电线61与第1单位谐振器41X的一个电磁连接。例如,第1供电线61与第2单位谐振器42X的一个电磁连接。第1供电线61在x方向上的与中央不同的点与第3导体40的单位导体电磁连接。第1供电线61在一个实施方式中向第3导体40所包括的至少一个谐振器供给电力。第1供电线61在一个实施方式中,将来自第3导体40所包括的至少一个谐振器的电力向外部供电。第1供电线61的至少一部分能够位于基体20之中。第1供电线61能够从基体20的两个zx面、两个yz面、以及两个xy面中的任一个而面向外部。
第1供电线61能够从z方向的正方向以及相反方向与第3导体40相接。第4导体50能够在第1供电线61的周围省略。第1供电线61通过第4导体50的开口能够与第3导体40电磁连接。第1导体层41能够在第1供电线61的周围省略。第1供电线61通过第1导体层41的开口能够与第2导体层42连接。第1供电线61能够沿xy平面与第3导体40相接。对导体30能够在第1供电线61的周围省略。第1供电线61通过对导体30的开口,能够与第3导体40连接。第1供电线61相对于第3导体40的单位导体从该单位导体的中心部分离开而连接。
图63是第1天线60的从z方向俯视xy平面的图。图64是沿图65所示的LXIV-LXIV线的剖视图。图63、64所示的第1天线60在第3导体40之上具有第3基体24。第3基体24在第1导体层41之上具有开口。第1供电线61经由第3基体24的开口与第1导体层41电连接。
图65是第1天线60的从z方向俯视xy平面的图。图66是沿图65所示的LXVI-LXVI线的剖视图。在图65、66所示的第1天线60中,第1供电线61的一部分位于基体20之上。第1供电线61能够在xy平面内与第3导体40连接。第1供电线61能够在xy平面内与第1导体层41连接。在一个实施方式中,第1供电线61能够与第2导体层42在xy平面上连接。
图67是第1天线60的从z方向俯视xy平面的图。图68是沿图67所示的LXVIII-LXVIII线的剖视图。在图67、68所示的第1天线60中,第1供电线61位于基体20之中。第1供电线61能够从z方向上的相反方向与第3导体40连接。第4导体50能够具有开口。第4导体50在与第3导体40在z方向上重叠的位置能够具有开口。第1供电线61能够隔着开口而面向基体20的外部。
图69是第1天线60的从x方向观察yz面的剖视图。对导体30能够具有开口。第1供电线61能够隔着开口而面向基体20的外部。
第1天线60辐射的电磁波在第1平面中,x方向的极化波分量比y方向的极化波分量大。x方向的极化波分量在金属板从z方向接近第4导体50时,衰减比水平极化波分量小。第1天线60能够维持金属板从外部接近时的辐射效率。
图70表示第1天线60的另一例。图71是沿图70所示的LXXI-LXXI线的剖视图。图72表示第1天线60的另一例。图73是沿图72所示的LXXIII-LXXIII线的剖视图。图74表示第1天线60的另一例。图75A是沿图74所示的LXXVa-LXXVa线的剖视图。图75B是沿图74所示的LXXVb-LXXVb线的剖视图。图76表示第1天线60的另一例。图76所示的第1天线60具有阻抗元件45。
第1天线60能够通过阻抗元件45变更动作频率。第1天线60包括与第1供电线61连接的第1供导电体415、和不与第1供电线61连接的第1单位导体411。阻抗匹配在阻抗元件45与第1供导电体415和其他导电体连接时发生变化。第1天线60通过利用阻抗元件45将第1供导电体415与其他导电体连接,能够调整阻抗的匹配。在第1天线60中,为了调整阻抗匹配,阻抗元件45能够插入第1供导电体415与其他导电体之间。在第1天线60中,为了调整动作频率,阻抗元件45能够插入到不与第1供电线61连接的两个第1单位导体411之间。在第1天线60中,为了调整动作频率,阻抗元件45能够插入到不与第1供电线61连接的第1单位导体411与对导体30中的任意一个之间。
第2天线70具备基体20、对导体30、第3导体40、第4导体50、第2供电层71、以及第2供电线72。在一例中,第3导体40位于基体20之中。在一例中,第2天线70在基体20之上具有第3基体24。第3基体24能够具有与基体20不同的组成。第3基体24能够位于第3导体40之上。第3基体24能够位于第2供电层71之上。
第2供电层71隔开位于第3导体40的上方。基体20或者第3基体24能够位于第2供电层71与第3导体40之间。第2供电层71包括线型、贴片型、以及缝隙型的谐振器。第2供电层71也能够称为天线元件。在一例中,第2供电层71能够与第3导体40电磁耦合。第2供电层71的谐振频率通过与第3导体40的电磁耦合根据单独的谐振频率而变化。在一例中,第2供电层71接收来自第2供电线72的电力的传送,与第3导体40一起谐振。在一例中,第2供电层71接收来自第2供电线72的电力的传送,与第3导体40以及第3导体一起谐振。
第2供电线72与第2供电层71电连接。在一个实施方式中,第2供电线72向第2供电层71传送电力。在一个实施方式中,第2供电线72将来自第2供电层71的电力向外部传送。
图77是第2天线70的从z方向俯视xy平面的图。图78是沿图77所示的LXXVIII-LXXVIII线的剖视图。在图77、78所示的第2天线70中,第3导体40位于基体20之中。第2供电层71位于基体20之上。第2供电层71位于与单位构造体10X在z方向上重叠的位置。第2供电线72位于基体20之上。第2供电线72在xy平面内与第2供电层71电磁连接。
本公开的无线通信模块包括无线通信模块80,以作为多个实施方式的一例。图79是无线通信模块80的方框构造图。图80是无线通信模块80的概要结构图。无线通信模块80具备第1天线60、电路基板81以及RF模块82。无线通信模块80能够具备第2天线70来代替第1天线60。
第1天线60位于电路基板81之上。第1天线60的第1供电线61经由电路基板81与RF模块82电磁连接。第1天线60的第4导体50与电路基板81的接地导体811电磁连接。
接地导体811能够在xy平面上扩展。接地导体811在xy平面面积比第4导体50大。接地导体811在y方向上比第4导体50长。接地导体811在x方向上比第4导体50长。第1天线60在y方向上能够位于比接地导体811的中心更靠端侧的位置。第1天线60的中心在xy平面与接地导体811的中心会不同。第1天线60的中心与第1导体层41以及第2导体层42的中心会不同。第1供电线61与第3导体40连接的点与xy平面的接地导体811的中心会不同。
第1天线60经由对导体30而使第1电流以及第2电流循环。第1天线60位于比接地导体811的中心更靠y方向上的端侧的位置,由此在接地导体811中流动的第2电流成为非对称。当流过接地导体811的第2电流成为非对称时,包括第1天线60以及接地导体811的天线构造体的辐射波的x方向的极化波分量变大。通过使辐射波的x方向的极化波分量变大,从而能够提高辐射波的综合辐射效率。
RF模块82能够控制向第1天线60供给的电力地动作。RF模块82对基带信号进行调制,并向第1天线60供给。RF模块82能够将经由第1天线60接收到的电信号调制为基带信号。
第1天线60的谐振频率的变化因电路基板81侧的导体而较小。无线通信模块80通过具有第1天线60,能够降低从受外部环境受到的影响。
第1天线60能够与电路基板81一体构成。在第1天线60与电路基板81一体构成的情况下,第4导体50与接地导体811成为一体结构。
作为多个实施方式的一例,本公开的无线通信设备包括无线通信设备90。图81是无线通信设备90的方框构造图。图82是无线通信设备90的俯视图。图82所示的无线通信设备90省略了结构的一部分。图83是无线通信设备90的剖视图。图83所示的无线通信设备90省略了结构的一部分。无线通信设备90具备无线通信模块80、电池91、传感器92、存储器93、控制器94、第1壳体95以及第2壳体96。无线通信设备90的无线通信模块80具有第1天线60,但也能够具有第2天线70。图84是无线通信设备90的其他实施方式之一。无线通信设备90所具有的第1天线60能够具有基准电位层51。
电池91向无线通信模块80供给电力。电池91能够向传感器92、存储器93以及控制器94中的至少一个供给电力。电池91能够包括一次电池以及二次电池的至少一方。电池91的负极与电路基板81的接地端子电连接。电池91的负极与第1天线60的第4导体50电连接。
传感器92例如可以构成为包括速度传感器、振动传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、旋转角传感器、角速度传感器、地磁传感器、磁传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、光传感器、照度传感器、UV传感器、气体传感器、气体浓度传感器、气氛传感器、液位传感器、气味传感器、压力传感器、大气压传感器、接触传感器、风力传感器、红外线传感器、人感传感器、位移量传感器、图像传感器、重量传感器、烟雾传感器、漏液传感器、生命传感器、蓄电池余量传感器、超声波传感器或者GPS(Global Positioning System,全球定位系统)信号的接收装置等。
存储器93能够构成为包括例如半导体存储器等。存储器93能够用作控制器94的工作存储器。存储器93能够包括在控制器94中。存储器93存储记述了实现无线通信设备90的各功能的处理内容的程序、以及无线通信设备90中的处理所使用的信息等。
控制器94例如能够构成为包括处理器。控制器94可以构成为包括一个以上的处理器。处理器可以包括读入特定的程序来执行特定的功能的通用的处理器、以及专用于特定的处理的专用的处理器。专用的处理器可以包括面向特定用途的IC(ASIC;ApplicationSpecific Integrated Circuit)。处理器可以包括可编程逻辑器件(PLD;ProgrammableLogic Device)。PLD可以包括FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)。控制器94也可以是一个或者多个处理器进行配合的SoC(System-on-a-Chip)、以及SiP(System In a Package)中的任一个。控制器94可以在存储器93中存储各种信息、或者用于使无线通信设备90的各结构部动作的程序等。
控制器94生成从无线通信设备90发送的发送信号地进行动作。控制器94例如可以从传感器92取得测定数据。控制器94可以生成与测定数据对应的发送信号。控制器94能够向无线通信模块80的RF模块82发送基带信号。
第1壳体95以及第2壳体96保护无线通信设备90的其他器件。第1壳体95能够在xy平面上扩展。第1壳体95支承其他器件。第1壳体95能够支承无线通信模块80。无线通信模块80位于第1壳体95的上表面95A之上。第1壳体95能够支承电池91。电池91位于第1壳体95的上表面95A之上。在多个实施方式的一例中,在第1壳体95的上表面95A之上,沿x方向排列无线通信模块80和电池91。在电池91中第1导体31位于与第3导体40之间。电池91从第3导体40观察位于对导体30的对面侧。
第2壳体96能够覆盖其他器件。第2壳体96构成为包括位于第1天线60的z方向侧的下表面96A。下表面96A沿xy平面扩展。下表面96A不限于平坦,也能够包括凹凸。第2壳体96能够具有第8导体961。第8导体961位于第2壳体96的内部、外侧以及内侧的至少一方。第8导体961位于第2壳体96的上表面以及侧面中的至少一方。
第8导体961与第1天线60对置。第8导体961的第1部位9611在z方向上与第1天线60对置。第8导体961除了第1部位9611之外,还能够包括在x方向上与第1天线60对置的第2部位、以及在y方向上与第1天线对置的第3部位的至少一方。第8导体961的一部分与电池91对置。
第8导体961能够构成为包括在x方向上从第1导体31向外侧延伸的第1延伸部9612。第8导体961能够构成为包括在x方向上从第2导体32向外侧延伸的第2延伸部9613。第1延伸部9612能够与第1部位9611电连接。第2延伸部9613能够与第1部位9611电连接。第8导体961的第1延伸部9612在z方向上与电池91对置。第8导体961能够与电池91电容耦合。第8导体961,与电池91之间能够成为电容器。
第8导体961与第1天线60的第3导体40隔离。第8导体961不与第1天线60的各导体电连接。第8导体961能够与第1天线60隔离。第8导体961能够与第1天线60中的任一个导体电磁耦合。第8导体961的第1部位9611能够与第1天线60电磁耦合。当从z方向俯视时,第1部位9611能够与第3导体40重叠。第1部位9611与第3导体40重叠,从而电磁耦合引起的传播变大。第8导体961与第3导体40的电磁耦合能够成为互感。
第8导体961沿x方向扩展。第8导体961沿xy平面扩展。第8导体961的长度比第1天线60的沿x方向的长度长。第8导体961的沿x方向的长度比第1天线60的沿x方向的长度长。第8导体961的长度能够比无线通信设备90的动作波长λ的1/2长。第8导体961能够包括沿y方向延伸的部位。第8导体961能够在xy平面内弯曲。第8导体961能够包括沿z方向延伸的部位。第8导体961能够从xy平面弯曲为yz平面或者zx平面。
具备第8导体961的无线通信设备90能够使第1天线60以及第8导体961电磁耦合而作为第3天线97发挥功能。第3天线97的动作频率fc可以与第1天线60单独的谐振频率不同。第3天线97的动作频率fc可以比第8导体961单独的谐振频率更接近第1天线60的谐振频率。第3天线97的动作频率fc能够在第1天线60的谐振频带内。第3天线97的动作频率fc能够在第8导体961单独的谐振频带外。图85是第3天线97的另一实施方式。第8导体961能够与第1天线60一体地构成。图85省略了无线通信设备90的一部分的结构。在图85的例子中,第2壳体96也可以不具备第8导体961。
在无线通信设备90中,第8导体961相对于第3导体40电容耦合。第8导体961与第4导体50电磁耦合。第3天线97通过在空中包括第8导体的第1延伸部9612以及第2延伸部9613,与第1天线60相比增益提高。
无线通信设备90能够位于各种物体之上。无线通信设备90能够位于导电体99之上。图86是表示无线通信设备90的一个实施方式的俯视图。电导体99是传导电力的导体。导电体99的材料包括金属、高掺杂的半导体、导电塑料、包括离子的液体。导电体99能够构成为包括不在表面上传导电力的非导体层。传导电力的部位和非导体层能够包括共通的元素。例如,构成为包括铝的导电体99能够构成为在表面包括铝氧化物的非导体层。传导电力的非导体层能够包括不同元素。
导电体99的形状不限于平板,能够包括箱形等立体形状。导电体99所形成的立体形状包括长方体、圆柱。该立体形状能够包括一部分凹陷的形状、一部分贯通的形状、一部分突出的形状。例如,导电体99能够为圆环(环)型。
导电体99构成为包括能够载置无线通信设备90的上表面99A。上表面99A能够遍及导电体99的整个面地扩展。上表面99A能够作为导电体99的一部分。上表面99A的面积能够比无线通信设备90大。无线通信设备90能够放置在导电体99的上表面99A上。上表面99A能够比无线通信设备90的面积小。无线通信设备90能够一部分放置在导电体99的上表面99A上。无线通信设备90能够以各种朝向放置在导电体99的上表面99A上。无线通信设备90的方向能够是任意的。无线通信设备90能够通过固定件适当地固定在导电体99的上表面99A上。固定件包括双面胶带以及粘接剂等那样的面固定的固定件。固定件包括螺钉以及钉子等那样以点进行固定的固定件。
导电体99的上表面99A能够构成为包括沿j方向延伸的部位。沿j方向延伸的部位与沿k方向的长度相比,沿j方向的长度长。j方向与k方向正交。j方向是导电体99较长地延伸的方向。k方向是导电体99与j方向相比长度较短的方向。无线通信设备90放置在上表面99A上,以使x方向沿j方向。无线通信设备90能够放置在上表面99A上,以使x方向沿j方向。以使与第1导体31以及第2导体32排列的x方向一致,无线通信设备90能够放置在导电体99的上表面99A上。在无线通信设备90位于导电体99之上时,第1天线60能够与导电体99电磁耦合。第1天线60的第4导体50沿x方向产生第2电流。与第1天线60电磁耦合的导电体99通过第2电流来感应电流。当第1天线60的x方向与导电体99的j方向一致时,导电体99的沿j方向流动的电流变大。第1天线60的x方向与导电体99的j方向一致时,导电体99因感应电流引起的辐射变大。x方向相对于j方向的角度能够设为45度以下。
无线通信设备90的接地导体811与导电体99分离。无线通信设备90放置在上表面99A上,以使沿上表面99A的长边的方向与第1导体31以及第2导体32排列的x方向一致。上表面99A除了方形的面以外,还能够包括菱形、圆形。导电体99能够构成为包括菱形状的面。该菱形状的面能够作为载置无线通信设备90的上表面99A。无线通信设备90能够放置在上表面99A上,以使沿上表面99A的长对角线的方向与第1导体31以及第2导体32排列的x方向一致。上表面99A不限于平坦。上表面99A能够包括凹凸。上表面99A能够包括曲面。曲面包括直纹面(ruled surface)。曲面包括柱面。
导电体99在xy平面扩展。与沿y方向的长度相比,导电体99能够使沿x方向的长度变长。导电体99能够使沿y方向的长度比第3天线97的动作频率fc的波长λc的二分之一短。无线通信设备90能够位于导电体99之上。导电体99在z方向上位于与第4导体50分离的位置。导电体99沿x方向的长度比第4导体50长。导电体99在xy平面的面积比第4导体50大。导电体99在z方向上位于与接地导体811分离的位置。导电体99沿x方向的长度比接地导体811长。导电体99在xy平面的面积比接地导体811大。
无线通信设备90能够在导电体99较长地延伸的方向上以第1导体31以及第2导体32排列的x方向一致的朝向放置于导电体99之上。换言之,无线通信设备90能够以在xy平面中第1天线60的电流流动的方向与导电体99较长地延伸的方向一致的朝向放置于导电体99之上。
第1天线60的谐振频率的变化因电路基板81侧的导体而较小。无线通信设备90通过具有第1天线60,能够降低从外部环境受到的影响。
在无线通信设备90中,接地导体811与导电体99电容耦合。无线通信设备90通过包括导电体99中的比第3天线97向外侧扩展的部位,与第1天线60相比增益提高。
无线通信设备90能够使空中的谐振电路与导体99上的谐振电路不同。图87是在空中所形成的谐振构造的示意电路。图88是在导电体99上所形成的谐振构造的示意电路。L3是谐振器10的电感,L8是第8导体961的电感,L9是导电体99的电感,M是L3和L8的互感。C3是第3导体40的电容,C4是第4导体50的电容,C8是第8导体961的电容,C8B是第8导体961与电池91的电容,C9是导电体99和接地导体811的电容。R3是谐振器10的辐射电阻,R8是第8导体961的辐射电阻。谐振器10的动作频率比第8导体的谐振频率低。无线通信设备90在空中,接地导体811作为底座接地发挥功能。无线通信设备90的第4导体50与导电体99电容耦合。在导电体99上,无线通信设备90的导电体99作为实质的底座接地发挥功能。
在多个实施方式中,无线通信设备90具有第8导体961。该第8导体961与第1天线60电磁耦合,并且与第4导体50电容耦合。无线通信设备90通过增大由电容耦合引起的电容C8B,能够在从空中向导电体99上放置时提高动作频率。无线通信设备90通过增大由电磁耦合引起的互感M,能够在从空中向导电体99上放置时降低动作频率。无线通信设备90通过改变电容C8B与互感M的平衡,能够调整从空中向导电体99上放置时的动作频率的变化。无线通信设备90通过改变电容C8B与互感M的平衡,能够减小从空中向导电体99上放置时的动作频率的变化。
无线通信设备90具有与第3导体40电磁耦合,并与第4导体50电容耦合的第8导体961。通过具有该第8导体961,无线通信设备90能够调整从空中向导电体99上放置时的动作频率的变化。通过具有该第8导体961,无线通信设备90能够减小从空中向导电体99上放置时的动作频率的变化。
不包括第8导体961的无线通信设备90也同样地,在空中,接地导体811作为底座接地发挥功能。不包括第8导体961的无线通信设备90也同样地,在导电体99上,导电体99作为实质的底座接地发挥功能。构成为包括谐振器10的谐振构造即便底座接地变化也能够振荡。对应于具备基准电位层51的谐振器10以及不具备基准电位层51的谐振器10能够振荡。
图89是表示阵列天线1的一个实施方式的立体图。图90是沿图89所示的L1-L1线的天线元件100以及天线基板200的剖视图。
在本公开中,将第4方向(forth axis)表示为X方向。在本公开中,将第5方向(fifth axis)表示为Y方向。在本公开中,将第8方向(eighthaxis)表示为Z方向。图89等所示的XYZ坐标系可以与图1等所示的xyz轴坐标系独立。或者,图89等所示的XYZ坐标系可以对应于图1等所示的xyz轴坐标系。在这种情况下,第4方向即X方向可以是沿作为第1方向的x方向或者作为第3方向的y方向的方向。
图89所示的阵列天线1可以位于电路基板2上。阵列天线1能够经由电路基板2与集成电路3连接。集成电路3可以是RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit,射频集成电路)。阵列天线1可以不经由电路基板2而与集成电路3直接连接。换言之,阵列天线1也可以不位于电路基板2上。阵列天线1具有多个天线元件100和天线基板200。
多个天线元件100在阵列天线1中呈格子状排列。多个天线元件100能够以正方格子、斜交格子、长方格子、三角格子以及六方格子排列。在正方格子的情况下,如图89所示,多个天线元件100能够沿X方向以及Y方向排列成格子状。多个天线元件100可以排列成直线状。在这种情况下,多个天线元件100能够沿X方向(或者Y方向)排列。
如图90所示,多个天线元件100可以与天线基板200一体化。如图90所示,天线元件100构成为包含第4天线110和滤波器120。由第4天线110接收到的电磁波经由滤波器120而作为电信号被供给到图89所示的集成电路3。图89所示的集成电路3输出的电信号经由图90所示的滤波器120被第4天线110作为电磁波辐射。
如图90所示,第4天线110构成为包含第1导体31以及第2导体32、第3导体40、第4导体50以及与第3导体40电连接的第3供电线111。
如图90所示,滤波器120与第4天线110的第3供电线111电连接。如图90所示,滤波器120在Z方向上位于与第4导体50重叠的位置。滤波器120可以形成在天线基板200内。滤波器120可以根据由阵列天线1收发的电磁波的频带等而采用任意的结构。例如,滤波器120可以是层叠波导型滤波器。如图90所示,滤波器120可以构成为包括导体121、布线122、导体123、124、125以及导体126和127。滤波器120可以构成为包含任意数量的层叠波导型滤波器。
导体121可以由与第4导体50同样的材料构成。导体121和第4导体50可以被共用化。即,导体121和第4导体50可以一体化。导体121可以是与第4导体50独立的单独的部件。导体121在是与第4导体50独立的单独的构件的情况下,能够与第4导体50重叠。
布线122可以由任意的金属材料形成。布线122可以形成为微带线。布线122可以与图89所示的电路基板2电连接。布线122能够经由图89所示的电路基板2与集成电路3电连接。在图89所示的阵列天线1与集成电路3直接连接的情况下,布线122能够与集成电路3直接电连接。
导体123~125作为层叠波导管的一部分发挥功能。导体123~125可以由任意的金属材料形成。导体123~125构成为包含开口部。导体123~125被配置为在Z方向上开口部对置。电信号通过经由开口部的电磁耦合而被授受。
导体126在滤波器120的一个端部附近沿Z方向延伸。在y方向上排列的多个导体126经由在y方向上延伸的导体125而电连接。导体127在滤波器120的另一个端部附近沿Z方向延伸。在y方向上排列的多个导体126经由在y方向上延伸的导体125而电连接。
图90所示的天线基板200可以是电介质基板。天线基板200与图1所示的基体20同样,能够构成为包含陶瓷材料以及树脂材料中的任意一种来作为组成。天线元件100位于天线基板200之上。
图91是表示阵列天线1A的一个实施方式的立体图。图92是沿图91所示的L2-L2线的天线元件101以及天线基板210的剖视图。
图91所示的阵列天线1A能够经由电路基板2与集成电路3电连接。阵列天线1A具有多个天线元件101和天线基板210。
如图92所示,天线元件101具有第4天线110和滤波器130。
如图92所示,滤波器130与第4天线110的第3供电线111电连接。如图92所示,滤波器130在Z方向上位于与第4导体50重叠的位置。滤波器130可以形成在天线基板210的基板部211内。滤波器130可以根据由阵列天线1A收发的电磁波的频带等而采用任意的结构。例如,滤波器130可以是电介质滤波器。如图92所示,滤波器130能够构成为包括导体131、布线132、布线132、电介质块133、导体134A、134B、导体135A、135B、导体136A、136B、导体137以及导体138、139。滤波器130能够构成为包含任意数量的电介质滤波器等。
导体131可以由与第4导体50同样的材料构成。导体131和第4导体50可以被共用化。即,导体131和第4导体50可以一体化。导体131可以是与第4导体50独立的单独的构件。导体131在是与第4导体50独立的单独的构件的情况下,能够与第4导体50重叠。
布线132可以由任意的金属材料形成。布线132可以形成为微带线。布线132可以与图91所示的电路基板2电连接。布线132能够经由图91所示的电路基板2而与集成电路3电连接。在图91所示的阵列天线1A与集成电路3直接连接的情况下,布线132能够与集成电路3直接电连接。
电介质块133与图1等所示的基体20同样,能够构成为包含陶瓷材料以及树脂材料中的任一种而作为组成。电介质块133的介电常数可以根据由阵列天线1A发送接收的电磁波的频带等适当选择。
导体134A、134B、导体135A、135B、导体136A、136B以及导体137可以由任意的金属材料形成。导体134A、134B、导体135A、135B、导体136A、136B以及导体137构成为包含开口部。导体134A、134B、导体135A、135B、导体136A、136B以及导体137被配置为在Z方向上开口部对置。电气信号通过经由开口部的电磁耦合而被授受。
导体134A、134B可以形成为一体,也可以形成为单独的构件。导体135A、135B可以形成为一体,也可以形成为单独的构件。导体136A、136B可以形成为一体,也可以形成为单独的构件。
导体138位于与电介质块133所包含的ZY平面大致平行的两个面中的一个面侧。导体139位于与电介质块133所包含的ZY平面大致平行的两个面中的另一个面侧。导体138以及导体139分别沿着YZ平面扩展。
图91所示的天线基板210与图90所示的天线基板200同样,可以是电介质基板。天线基板210与图1所示的基体20同样,能够构成为包含陶瓷材料和树脂材料中的任意一种来作为组成。
如图91所示,天线基板210构成为包括多个基板部211。如图91以及图92所示,在基板部211配置有至少一个天线元件101。
基板部211可以根据阵列天线1A中的天线元件101的排列而适当配置。例如,在将天线元件101沿X方向以及Y方向排列成正方格子状的情况下,多个基板部211能够沿X方向以及Y方向排列成格子状。例如,在将天线元件101沿X方向(或Y方向)排列成直线状的情况下,多个基板部211能够沿X方向(或Y方向)排列。
图93是表示阵列天线1B的一个实施方式的立体图。图94是沿图93所示的L3-L3线的天线元件102以及天线基板220的剖视图。
图93所示的阵列天线1B能够经由电路基板2与集成电路3电连接。如图93所示,阵列天线1B具有多个天线元件102和天线基板220。
多个天线元件102与图89所示的多个天线元件100同样,在阵列天线1B中呈格子状排列。如图94所示,天线元件102构成为包含第4天线110和滤波器140。
如图94所示,滤波器140与第4天线110的第3供电线111电连接。如图94所示,滤波器140在Z方向上位于与第4导体50重叠的位置。滤波器140可以位于天线基板220的下侧。滤波器140可以根据由阵列天线1B收发的电磁波的频带等而采用任意的结构。滤波器140可以是电介质滤波器。如图94所示,滤波器140可以构成为包括导体141、布线142、电介质块143、导体144、145、146、147以及导体148、149。滤波器140可以一体地形成任意数量的电介质滤波器。
导体141能够与第4天线110的第3供电线111电连接。导体141可以由任意的金属材料形成。导体141可以形成为微带线。导体141可以通过分支而与两个以上不同的第4天线110的第3供电线111电连接。
布线142可以由任意的金属材料形成。布线142可以形成为微带线。图94所示的布线142可以与图93所示的电路基板2电连接。图94所示的布线142能够经由图93所示的电路基板2而与集成电路3电连接。在图93所示的阵列天线1B与集成电路3直接连接的情况下,图94所示的布线142能够与集成电路3直接电连接。
电介质块143与图1等所示的基体20同样,能够构成为包含陶瓷材料以及树脂材料中的任一种来作为组成。电介质块143的介电常数可以根据由阵列天线1B收发的电磁波的频带等而适当选择。
导体144~147可以由任意的金属材料形成。导体144~147可以形成为微带线。导体144~147构成为包含开口部。导体144~147在Z方向上位于开口部相对的位置。电信号通过经由开口部的电磁耦合而被授受。
导体148位于与电介质块143所包含的ZY平面大致平行的两个面中的一个面侧。导体149位于与电介质块143所包含的ZY平面大致平行的两个面中的另一个面侧。导体148以及导体149分别沿着YZ平面扩展。
图93所示的天线基板220与图90所示的天线基板200同样,可以是电介质基板。天线基板220与图1所示的基体20同样,能够构成为包含陶瓷材料以及树脂材料中的任意一种来作为组成。
如图93所示,天线基板220构成为包括多个基板部221。如图93所示,四个天线元件101位于基板部221。在基板部221中,四个天线元件101沿X方向以及Y方向呈格子状排列。但是,位于基板部221的天线元件101的数量并不限定于四个。只要至少一个天线元件101位于基板部221即可。
基板部221可以根据阵列天线1B中的天线元件101的排列而适当配置。例如,在将天线元件101沿着X方向以及Y方向排列成正方格子状的情况下,多个基板部221能够沿X方向以及Y方向排列成格子状。
图95是表示通信单元4的一个实施方式的框图。图96是表示通信单元4的一个实施方式的剖视图。
如图95所示,通信单元4具备阵列天线1和集成电路3,以作为功能块,该集成电路具有RF模块5、存储器6A及控制器6B。如图96所示,通信单元4在壳体4A内具备搭载有阵列天线1以及集成电路3的电路基板2和散热装置7。
图95以及图96所示的通信单元4具备图89所示的阵列天线1。其中,通信单元4可以具备图91所示的阵列天线1A或者图93所示的阵列天线1B。此外,图95所示的通信单元4在集成电路3的内部具备存储器6A以及控制器6B。其中,通信单元4也可以在集成电路3的外部具备存储器6A以及控制器6B。此外,通信单元4所具备的结构要素并不限定于图95以及图96所示的结构要素。例如,通信单元4可以具备图81所示的电池91以及传感器92等。
RF模块可以包括调制电路以及解调电路。RF模块5能够进行动作,以使基于控制器6B的控制来控制向阵列天线1供给的电力。RF模块5基于控制器6B的控制对基带信号进行调制,并提供给阵列天线1。RF模块5能够基于控制器6B的控制而进行动作,以使将由阵列天线1接收到的电信号调制为基带信号。
图95所示的存储器6A例如能够构成为包含半导体存储器等。存储器6A能够用作控制器6B的工作存储器。存储器6A能够包含在控制器6B中。存储器6A存储记述了实现通信单元4的各功能的处理内容的程序、以及通信单元4中的处理所使用的信息等。
图95所示的控制器6B例如能够构成为包含处理器。控制器6B能够构成为包含一个以上的处理器。处理器能够包含读入特定的程序来执行特定的功能的通用的处理器、以及专用于特定的处理的专用的处理器。专用的处理器能够包含面向特定用途的IC。面向特定用途的IC也称为ASIC。处理器能够包含可编程逻辑器件。可编程逻辑器件也称为PLD。PLD可以包含FPGA。控制器6B可以是一个或者多个处理器协作的SoC以及SiP中的任意一个。控制器6B可以在存储器6A中存储各种信息、或用于使通信单元4的各构成部动作的程序等。
图95所示的控制器6B经由RF模块5而与天线元件100的滤波器120连接。控制器6B控制RF模块5,通过阵列天线1将作为电信号的发送信号作为电磁波进行辐射。控制器6B控制RF模块5,通过阵列天线1取得作为电磁波的接收信号,来作为电信号。
例如,控制器6B生成从通信单元4发送的发送信号。例如在通信单元4具备图81所示的传感器92的情况下,控制器6B可以从传感器92取得测量数据。控制器6B可以生成与测量数据相应的发送信号。
图96所示的散热装置7可以由任意的热传导构件构成。散热装置7可以配置为与集成电路3接触。散热装置7将从集成电路3等产生的热量向通信单元4的外部释放。
图97是表示移动体8的一个实施方式的框图。
本公开中的“移动体”中包含车辆、船舶、航空机。本公开中的“车辆”中包含汽车以及工业车辆,但是并不局限于此,可以包含铁道车辆以及生活车辆、行驶滑行路的固定翼机。汽车包含乘用车、卡车、巴士、二轮车以及无轨电车等但并不局限于此,可以包含在道路上行驶的其他车辆。工业车辆包含面向农业以及建设的工业车辆。工业车辆中包含叉车以及高尔夫车,但并不局限于此。面向农业的工业车辆中包含拖拉机、耕耘机、移植机、割捆机(binder)、联合收割机以及割草机,但并不局限于此。面向建设的工业车辆中包含公牛推土机、铲土机(scraper)、挖土机、起重机车、翻斗车以及压路机,但并不局限于此。车辆包含通过人力而行驶的车辆。另外,车辆的分类并不局限于上述。例如,汽车中可以包含可在道路行驶的工业车辆,可以在多个分类中包含相同的车辆。本公开中的船舶中包含海上喷气机、船只、油轮等。本公开中的航空机中,包含固定翼机和旋转翼机。
如图97所示,移动体8具备通信单元4。移动体8除了通信单元4之外,例如为了发挥移动体8的所希望的功能,也可以具备任意的结构要素。例如,在移动体8为汽车的情况下,移动体8可以具备发动机、制动器以及方向盘等。
图98是表示基站9的一个实施方式的框图。
本公开中的“基站”表示能够与移动体8进行无线通信的固定的基站等。本公开中的“基站”可以包含电信运营商或者无线从业人员等管理的无线设备。
如图98所示,基站9具备通信单元4。基站9除了通信单元4之外,例如为了发挥基站9的所希望的功能,可以具备任意的结构要素。
如上所述,例如图90所示,一个实施方式的天线元件具备:第4天线110;以及滤波器120,与第4天线110的第4导体50重叠地配置。滤波器120与第4天线110的第4导体50重叠,能够使天线元件100小型化。因此,能够提供改善的天线元件10。
本公开所涉及的结构不限于以上说明的实施方式,能够进行多种变形或者变更。例如,各结构部等所包含的功能等能够以逻辑上不矛盾地进行再配置,能够将多个结构部等组合或者分割为一个。
例如,图89所示的天线元件100在阵列天线1中可以排列成三角格子状。图99表示将天线元件100配置为三角格子状的例子。图99所示的位置P1表示天线元件100的位置。图99所示的第6方向是与第4方向所成的角度小于90度的方向。第7方向是与第4方向以及第6方向交叉的方向。同样地,图91所示的天线元件100也可以在阵列天线1A中呈三角格子状排列。
说明本公开所涉及的结构的图是示意性的图。附图上的尺寸比率等未必与现实的尺寸比率一致。
在本公开中,“第1”、“第2”、“第3”等的记载是用于区别该结构的识别符的一例。本公开中的“第1”以及“第2”等的记载所区别的结构能够更换该结构中的编号。例如,第1频率能够与第2频率交换作为识别符的“第1”和“第2”。识别符的交换可同时进行。在交换识别符后也能够区别该结构。识别符可以删除。删除了识别符的结构用附图标记来区别。例如,第1导体31能够是导体31。仅基于本公开中的“第1”以及“第2”等的识别符的记载,并不用于该结构的顺序的解释、存在小的编号的识别符的依据以及存在大的编号的识别符的依据。在本公开中,第2导体层42具有第2单元缝隙422,但包含第1导体层41不具有第1单元缝隙的结构。
-符号说明-
1,1A,1B 阵列天线(Array antenna)
2 电路基板(Circuit Board)
3 集成电路(Integrated Circuit)
4 通信单元(Communication unit)
4A 壳体(Case)
5 RF模块(RF module)
6A 存储器(Memory)
6B 控制器(Controller)
7 散热装置(Heat sink)
8 移动体(Mobile object)
9 基站(Base station)
10 谐振器(Resonator)
10X 单位构造体(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 连接体(Connector)
24 第3基体(Third Base)
30 对导体(Pair conductors)
301 第5导体层(Fifth conductive layer)
302 第5导体(Fifth conductor)
303 第6导体(Sixth conductor)
31 第1导体(First conductor)
32 第2导体(Second conductor)
40 第3导体组(Third conductor group)
401 第1谐振器(First resonator)
402 缝隙(Slot)
403 第7导体(Seventh conductor)
40X 单位谐振器(Unit resonator)
40I 电流路(Current path)
41 第1导体层(First conductive layer)
411 第1单位导体(First unit conductor)
412 第1单元缝隙(First unit slot)
413 第1连接导体(First connecting conductor)
414 第1浮游导体(First floating conductor)
415 第1供电导体(First feeding conductor)
41X 第1单位谐振器(First unit resonator)
41Y 第1部分谐振器(First divisional resonator)
42 第2导体层(Second conductive layer)
421 第2单位导体(Second unit conductor)
422 第2单元缝隙(Second unit slot)
423 第1连接导体(Second connecting conductor)424 第1浮游导体(Secondfloating conductor)
42X 第2单位谐振器(Second unit resonator)
42Y 第2部分谐振器(Second divisional resonator)
45 阻抗元件(Impedance element)
50 第4导体(Fourth conductor)
51 基准电位层(Reference potential layer)
52 第3导体层(Third conductive layer)
53 第4导体层(Fourth conductive layer)
60 第1天线(First antenna)
61 第1供电线(First feeding line)
70 第2天线(Second antenna)
71 第2供电层(Second feeding layer)
72 第2供电线(Second feeding line)
80 无线通信模块(Wireless communication module)
81 电路基板(Circuit board)
811 接地导体(Ground conductor)
82 RF模块(RF module)
90 无线通信设备(Wireless communication device)
91 电池(Battery)
92 传感器(Sensor)
93 存储器(Memory)
94 控制器(Controller)
95 第1壳体(First case)
95A 上表面(Upper surface)
96 第2壳体(Second case)
96A 下表面(Under surface)
961 第8导体(Eighth conductor)
9612 第1部位(First body)
9613 第1延伸部(First extra-body)
9614 第2延伸部(Second extra-body)
97 第3天线(Third antenna)
99 电导体(Electrical conductive body)
99A 上表面(Upper surface)
100,101,102 天线元件(Antenna element)
110 第4天线(Third antenna)
111 第3供电线(Third feeding line)
120,130,140 滤波器(filter)
121~127,134A,134B,135A,135B,136A,136B,137,144~149 导体(conductor)
122,132,142 布线(Wire)
133,143 电介质块(Dielectric block)
200,210,220 天线基板(Antenna board)
211,221 基板部(Board part)
fc 第3天线的动作频率(Operating frequency ofthe third antenna)
λc 第3天线的动作波长(Operating wavelength ofthe third antenna)。

Claims (11)

1.一种天线元件,其特征在于,构成为包括:
第1导体及第2导体,沿第2平面扩展,在与所述第2平面相交的第1方向上分离地配置;
第3导体,沿包含所述第1方向的第1平面扩展,位于所述第1导体以及所述第2导体之间;
第4导体,沿所述第1平面扩展,与所述第1导体及所述第2导体电连接,且与所述第3导体分离地配置;
供电线,与所述第3导体电连接;以及
滤波器,与所述供电线连接,
所述滤波器与所述第4导体重叠地配置,
所述第3导体构成为包含作为所述第1导体与所述第2导体之间的电流路的电流路,
所述第1导体与所述第2导体经由所述电流路电容性连接且成为电壁。
2.一种阵列天线,其特征在于,构成为包括:
多个天线元件;以及
所述多个天线元件所在的天线基板,
所述天线元件包含:
第1导体及第2导体,沿第2平面扩展,在与所述第2平面相交的第1方向上分离地配置;
第3导体,沿包含所述第1方向的第1平面扩展,位于所述第1导体以及所述第2导体之间;
第4导体,沿所述第1平面扩展,与所述第1导体及所述第2导体电连接,且与所述第3导体分离地配置;
供电线,与所述第3导体电连接;以及
滤波器,与所述供电线连接,
所述滤波器与所述第4导体重叠地配置,
所述第3导体构成为包含作为所述第1导体与所述第2导体之间的电流路的电流路,
所述第1导体与所述第2导体经由所述电流路电容性连接且成为电壁。
3.根据权利要求2所述的阵列天线,其中,
所述多个天线元件与所述天线基板一体化。
4.根据权利要求2所述的阵列天线,其中,
所述天线基板构成为包含多个基板部,
至少一个所述天线元件位于所述基板部。
5.根据权利要求2~4中任一项所述的阵列天线,其中,
所述多个天线元件沿第4方向排列。
6.根据权利要求2~4中任一项所述的阵列天线,其中,
所述多个天线元件沿第4方向以及与该第4方向大致正交的第5方向呈格子状排列。
7.根据权利要求2~4中任一项所述的阵列天线,其中,
所述多个天线元件沿第4方向、与该第4方向所成的角度小于90度的第6方向以及与该第4方向及该第6方向交叉的第7方向,呈格子状排列。
8.根据权利要求5~7中任一项所述的阵列天线,其中,
所述第4方向是沿所述第1方向的方向或者是沿包含于所述第1平面并且与所述第1方向不同的第3方向的方向。
9.一种通信单元,其特征在于,具有:
阵列天线,构成为包含多个天线元件及所述多个天线元件所在的天线基板;以及
控制器,
所述天线元件包含:
第1导体及第2导体,沿第2平面扩展,在与所述第2平面相交的第1方向上分离地配置;
第3导体,沿包含所述第1方向的第1平面扩展,位于所述第1导体以及所述第2导体之间;
第4导体,沿所述第1平面扩展,与所述第1导体及所述第2导体电连接,且与所述第3导体分离地配置;
供电线,与所述第3导体电连接;以及
滤波器,与所述供电线连接,
所述滤波器与所述第4导体重叠地配置,
所述第3导体构成为包含作为所述第1导体与所述第2导体之间的电流路的电流路,
所述第1导体与所述第2导体经由所述电流路电容性连接且成为电壁,
所述控制器与所述滤波器连接。
10.一种移动体,具备通信单元,其特征在于,
所述通信单元具有阵列天线和控制器,所述阵列天线构成为包含多个天线元件以及所述多个天线元件所在的天线基板,
所述天线元件包含:
第1导体及第2导体,沿第2平面扩展,在与所述第2平面相交的第1方向上分离地配置;
第3导体,沿包含所述第1方向的第1平面扩展,位于所述第1导体以及所述第2导体之间;
第4导体,沿所述第1平面扩展,与所述第1导体及所述第2导体电连接,且与所述第3导体分离地配置;
供电线,与所述第3导体电连接;以及
滤波器,与所述供电线连接,
所述滤波器与所述第4导体重叠地配置,
所述第3导体构成为包含作为所述第1导体与所述第2导体之间的电流路的电流路,
所述第1导体与所述第2导体经由所述电流路电容性连接且成为电壁,
所述控制器与所述滤波器连接。
11.一种基站,具备通信单元,其特征在于,
所述通信单元具有阵列天线和控制器,所述阵列天线构成为包含多个天线元件以及所述多个天线元件所在的天线基板,
所述天线元件包含:
第1导体及第2导体,沿第2平面扩展,在与所述第2平面相交的第1方向上分离地配置;
第3导体,沿包含所述第1方向的第1平面扩展,位于所述第1导体以及所述第2导体之间;
第4导体,沿所述第1平面扩展,与所述第1导体及所述第2导体电连接,且与所述第3导体分离地配置;
供电线,与所述第3导体电连接;以及
滤波器,与所述供电线连接,
所述滤波器与所述第4导体重叠地配置,
所述第3导体构成为包含作为所述第1导体与所述第2导体之间的电流路的电流路,
所述第1导体与所述第2导体经由所述电流路电容性连接且成为电壁,
所述控制器与所述滤波器连接。
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