CN116133968A - 天线、无线通信模块、货物收取装置以及货物收取系统 - Google Patents

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CN116133968A CN202180060387.8A CN202180060387A CN116133968A CN 116133968 A CN116133968 A CN 116133968A CN 202180060387 A CN202180060387 A CN 202180060387A CN 116133968 A CN116133968 A CN 116133968A
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Abstract

方式之一所涉及的天线具备:天线主体,构成为相对于成为第1频带的电磁波而成为示出人工磁壁特性的第1模式,相对于成为比第1频带高的第2频带的电磁波而成为作为谐振器工作的第2模式,来辐射电磁波;和货物收取箱(框体),构成为支承天线主体,直接或隔着载置构件而载置于载置面。天线主体被货物收取箱支承,以使得第1模式下的电流方向相对于载置面平行。

Description

天线、无线通信模块、货物收取装置以及货物收取系统
技术领域
本公开涉及天线、无线通信模块、货物收取装置以及货物收取系统。
背景技术
作为天线,例如已知偶极天线(例如参考专利文献1)。专利文献1的偶极天线在磁性体的内部具有平行配置的辐射元件和反射元件。辐射元件和反射元件成为包含将两端折弯的偶极要素的折回偶极构造。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2012-105189号公报
发明内容
发明要解决的课题
偶极天线若设置于金属上,有时会由于输入阻抗降低、或者频带窄带化,导致天线特性降低。
本公开目的在于,提供一种能抑制天线特性的降低而载置的天线、无线通信模块、货物收取装置以及货物收取系统。
用于解决课题的手段
方式之一所涉及的天线具备:天线主体,构成为相对于成为第1频带的电磁波而成为示出人工磁壁特性的第1模式,相对于成为比所述第1频带高的第2频带的所述电磁波而成为作为谐振器工作的第2模式,来辐射电磁波;和框体,构成为支承所述天线主体,直接或隔着载置构件而载置于载置面。所述天线主体被所述框体支承,以使得所述第1模式下的电流方向相对于所述载置面平行。
方式之一所涉及的天线具备:天线主体;和框体,构成为支承所述天线主体,相对于载置面而被载置,该天线主体具有:第1导体;第2导体,在第1方向上与所述第1导体对置;多个第3导体,位于所述第1导体以及所述第2导体之间,沿着所述第1方向扩展;第4导体,与所述第1导体以及所述第2导体连接,沿着所述第1方向扩展;和供电线,与所述第3导体电磁连接,所述天线主体被所述框体支承,以使得所述第1方向相对于所述载置面平行。
方式之一所涉及的无线通信模块具备:上述的天线;和RF模块,收容于所述收容壳体的内部,与所述天线主体电连接。
方式之一所涉及的货物收取装置具备:上述的无线通信模块;货物收取箱,设有所述无线通信模块,并且收容货物;和控制部,与所述无线通信模块电连接,管理收容于所述货物收取箱的所述货物,所述框体是所述货物收取箱。
方式之一所涉及的货物收取系统包含:上述的货物收取装置;和通信装置,接收所述货物收取装置经由无线而发送的货物信息。
附图说明
图1是实施方式所涉及的货物收取装置的立体图。
图2是表示货物收取装置的一部分的主视图。
图3是实施方式所涉及的天线的立体图。
图4是将实施方式所涉及的天线分解的立体图。
图5是实施方式所涉及的天线主体的立体图。
图6是将图5所示的天线主体的一部分分解的立体图。
图7是沿着图5所示的天线主体的A-A线的截面图。
图8是示意表示辐射第1频带的电磁波时的电流以及电场的俯视图。
图9是图8所示的状态的截面图。
图10是示意表示辐射第2频带的电磁波时的电流以及电场的俯视图。
图11是图10所示的状态的截面图。
图12是示意表示辐射第3频带的电磁波时的电流以及电场的俯视图。
图13是图12所示的状态的截面图。
图14是表示天线的输入阻抗的图。
图15是表示相对于天线的频率的反射特性的一例的图表。
图16是表示相对于天线的频率的反射特性的一例的图表。
图17是表示具备实施方式所涉及的货物收取装置的货物收取系统的图。
图18A是表示实施方式所涉及的货物收取装置中的天线的配置的一例的主视图。
图18B是表示实施方式所涉及的货物收取装置中的天线的配置的一例的顶视图。
图18C是表示实施方式所涉及的货物收取装置中的天线的配置的一例的侧视图。
图19是表示实施方式所涉及的天线与载置面的关系的一例的示意图。
图20是表示图19所示的天线的辐射面中的辐射图案的一例的图。
图21A是表示参考例(1)所涉及的货物收取装置的一例的主视图。
图21B是表示参考例(1)所涉及的货物收取装置的一例的顶视图。
图21C是表示参考例(1)所涉及的货物收取装置的一例的侧视图。
图22是表示图21所示的参考例(1)所涉及的偶极天线的辐射图案的一例的图。
图23A是表示参考例(2)所涉及的货物收取装置中的天线的配置的一例的主视图。
图23B是表示参考例(2)所涉及的货物收取装置中的天线的配置的一例的顶视图。
图23C是表示参考例(2)所涉及的货物收取装置中的天线的配置的一例的侧视图。
图24是表示图23所示的参考例(2)的天线的辐射面中的辐射图案的一例的图。
图25A是表示参考例(3)所涉及的货物收取装置中的天线的配置的一例的主视图。
图25B是表示参考例(3)所涉及的货物收取装置中的天线的配置的一例的顶视图。
图25C是表示参考例(3)所涉及的货物收取装置中的天线的配置的一例的侧视图。
图26是表示图25所示的参考例(3)的天线的辐射图案的一例的图。
图27是表示实施方式所涉及的货物收取装置的载置的另一例的主视图。
图28是表示实施方式所涉及的货物收取装置的载置的另一例的主视图。
图29是表示实施方式所涉及的天线主体的另一例的图。
图30A是沿着图29所示的LVIa-LVIa线的截面图。
图30B是沿着图29所示的LVIb-LVIb线的截面图。
图31是表示实施方式所涉及的货物收取装置中的天线的配置的另一例的主视图。
图32是表示图29所示的天线主体的另一例的图。
具体实施方式
参考附图来详细说明本公开所涉及的实施方式。在以下的说明中,有时对同样的结构要素标注相同符号。进而,有时省略重复的说明。此外,在说明本公开所涉及的实施方式上不密切关联的事项有时省略说明以及图示。另外,并不通过以下的实施方式来限定本公开。此外,在以下的实施方式中,包含本领域技术人员能容易设想的方案、实质相同的方案、所谓的等同的范围的方案。
(实施方式)
图1是实施方式所涉及的货物收取装置的立体图。图2是表示货物收取装置的一部分的主视图。货物收取装置100成为如下系统,即,接受由配送从业人员运送来的货物并进行保管,并且对收取人移交所保管的货物。作为货物,例如包含邮件、快递等。货物收取装置100例如是具有保管管理功能的快递箱。
如图1以及图2所示那样,货物收取装置100具备货物收取箱110、无线通信模块120、显示部125和控制部130。货物收取箱110由导体等形成,外形成为方形。货物收取箱110具有保管货物的多个保管库。配送从业人员为了存入货物而从正面侧访问货物收取箱110的各保管库。此外,收取人为了取出货物而例如从正面侧访问货物收取箱110的各保管库。无线通信模块120成为能通过无线而与外部双向通信的模块。显示部125被设于货物收取箱110的正面侧。显示部125例如是液晶显示器等显示设备。
控制部130总括地控制货物收取装置100的动作来实现各种功能。控制部130例如包含CPU(Central Processing Unit,中央处理器)等集成电路。控制部130与无线通信模块120电连接。控制部130经由无线通信模块120而与外部无线通信。具体地,控制部130为了管理货物收取箱110中保管的货物而进行控制。控制部130经由无线通信模块120而与外部进行通信,来授受用于管理货物的信息。控制部130为了对提供用于管理货物的信息的画面进行显示而控制显示部125。
接下来,参考图1至图4来说明无线通信模块120。图3是实施方式所涉及的天线的立体图。图4是将实施方式所涉及的天线分解的立体图。无线通信模块120设于货物收取箱110的正面。无线通信模块120具备天线1和RF模块12。此外,天线1具备天线主体10、收容壳体13和遮罩14。RF模块12收容于收容壳体13内,与天线主体10电连接。
参考图5到图13来说明天线主体10。图5是实施方式所涉及的天线主体的立体图。图6是将图5所示的天线主体的一部分分解的立体图。图7是沿着图5所示的天线主体的A-A线的截面图。
在以下的说明中,采用XYZ坐标系。以下,在不特别区别X轴正方向和X轴负方向的情况下,将X轴正方向和X轴负方向汇总记载为“X方向”。在不特别区别Y轴正方向和Y轴负方向的情况下,将Y轴正方向和Y轴负方向汇总记载为“Y方向”。在不特别区别Z轴正方向和Z轴负方向的情况下,将Z轴正方向和Z轴负方向汇总记载为“Z方向”。
如图5以及图6所示那样,天线主体10包含基体20、第1连接导体组30、第2连接导体组32、第3连接导体组34、第1导体40、第2导体50和供电线60。第1连接导体组30、第2连接导体组32、第3连接导体组34、第1导体40、第2导体50以及供电线60可以包含相同导电性材料,也可以包含不同导电性材料。
本公开中,“导电性材料”能包含金属材料、金属材料的合金、金属糊膏的硬化物以及导电性高分子的任一者,作为组成。金属材料包含铜、银、钯、金、铂、铝、铬、镍、镉铅、硒、锰、硒、钒、锂、钴以及钛等。合金包含多个金属材料。金属糊膏剂包含将金属材料的粉末和有机溶剂以及粘合剂一起混匀的产物。粘合剂包含环氧树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂以及聚醚酰亚胺树脂。导电性聚合物包含聚噻吩系聚合物、聚乙炔系聚合物、聚苯胺系聚合物以及聚吡咯系聚合物等。
天线主体10能对从外部向第1导体40所位于的面入射的给定频率的电磁波示出人工磁壁特性(Artificial Magnetic Condμctor Character)。
在本公开中,“人工磁壁特性”意味着1个谐振频率下的入射波与反射波的相位差成为0度的面的特性。天线主体10能将至少1个谐振频率当中的至少1个近旁作为动作频率。在具有人工磁壁特性的面,在动作频带下,入射波与反射波的相位差变得比-90度到+90度的范围小。
基体20构成为支承第1导体40。基体20的外观形状可以是与第1导体40的形状相应的大致长方体状。基体20能包含电介质材料。基体20的相对介电常数可以根据天线主体10的所期望的谐振频率而适宜调整。
本公开中,“电介质材料”能包含陶瓷材料以及树脂材料的任一者,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、在玻璃母材中使结晶成分析出的晶化玻璃以及云母或钛酸铝等微晶烧结体。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硬化物硬化的产物。
如图7所示那样,基体20具有上部21、侧壁部22和2个柱部23。其中,基体20可以根据天线主体10的大小等而具有1个或3个以上的柱部23。基体20可以根据天线主体10的大小等而没有柱部23。
上部21沿着XY平面扩展。上部21可以是与第1导体40的形状相应的大致长方形状。其中,上部21只要是与第1导体40的形状相应的形状,就可以是任意的形状。上部21包含与XY平面大致平行的2个面。上部21中所含的该2个面当中的一者朝向基体20的外侧。另一者朝向基体20的内侧。
侧壁部22包围大致长方形状的上部21的外周部。侧壁部22与上部21的外周部连接。侧壁部22沿着Z方向,从上部21的外周部向第2导体50延伸。被上部21和侧壁部22包围的区域是空洞。其中,被上部21和侧壁部22包围的区域的至少一部分可以用电介质材料等进行充填。
柱部23位于被上部21和侧壁部22包围的区域中。柱部23位于第1导体40与第2导体50之间。柱部23构成为保持第1导体40与第2导体50之间的间隔。2个柱部23可以分别构成为在相互不同的位置保持第1导体40与第2导体50之间的间隔。从Z方向来看的柱部23的形状可以是十字状。
如图6所示那样,第1连接导体组30包含多个第1连接导体31。在图6所示的结构中,第1连接导体组30包含2个第1连接导体31。其中,第1连接导体组30例如可以根据第1导体40的形状等而包含任意的数量的第1连接导体31。
多个第1连接导体31在X方向上并排。在第1连接导体组30包含3个以上的第1连接导体31的情况下,多个第1连接导体31在X方向上并排的间隔可以是大致等间隔。第1连接导体31可以沿着Z方向。第1连接导体31可以是柱状的导体。第1连接导体31可以构成为第1连接导体31的一端与第1导体40电连接,第1连接导体31的另一端与第2导体50电连接。
第2连接导体组32在Y方向上与第1连接导体组30并排。第2连接导体组32包含多个第2连接导体33。在图6所示的结构中,第2连接导体组32包含2个第2连接导体33。其中,第2连接导体组32例如可以根据第1导体40的形状等而包含任意的数量的第2连接导体33。
多个第2连接导体33在X方向上并排。第2连接导体33在X方向上并排的间隔可以与第1连接导体31在X方向上并排的间隔大致相等。第2连接导体33可以沿着Z方向。第2连接导体33可以是柱状的导体。第2连接导体33可以构成为第2连接导体33的一端与第1导体40电连接,第2连接导体33的另一端与第2导体50电连接。
第3连接导体组34在Y方向上与第1连接导体组30以及第2连接导体组32并排。第3连接导体组34包含多个第3连接导体35。在图6所示的结构中,第3连接导体组34包含2个第3连接导体35。其中,第3连接导体组34例如可以根据第1导体40的形状等而包含任意的数量的第3连接导体35。
多个第3连接导体35在X方向上并排。第3连接导体35在X方向上并排的间隔可以与第1连接导体31在X方向上并排的间隔以及第2连接导体33在X方向上并排的间隔的至少任一者大致相等。第3连接导体35可以沿着Z方向。第3连接导体35可以是柱状的导体。第3连接导体35可以构成为第3连接导体35的一端与第1导体40电连接,第3连接导体35的另一端与第2导体50电连接。
第1导体40构成为作为谐振器而发挥功能。第1导体40沿着XY平面扩展。第1导体40位于基体20的上部21。第1导体40可以位于上部21中所含的与XY平面大致平行的2个面当中的朝向基体20的内侧的面。第1导体40可以是平板状的导体。第1导体40的形状可以是大致长方形状。大致长方形状的第1导体40的短边沿着X方向。大致长方形状的第1导体40的长边沿着Y方向。
第1导体40包含第3导体41-1、第3导体41-2和连接部43a、43b、43c、43d、43e、43f。其中,第1导体40可以不含连接部43a、43b、43c、43d、43e、43f。以下,在不特别区别第3导体41-1和第3导体41-2的情况下,将它们汇总记载为“第3导体41"。第3导体41以及连接部43a~43f可以包含相同导电性材料,可以包含不同导电性材料。
第3导体41可以是大致长方形状。第3导体41包含4个角部。第3导体41包含沿着X方向的2个边和沿着Y方向的2个边。第3导体41-1具有间隙42-1。第3导体41-2具有间隙42-2。以下,在不特别区别间隙42-1和间隙42-2的情况下,将它们汇总记载为“间隙42”。间隙42从第3导体41的沿着Y方向的2个边当中的一个边的中央部分向另一个边的中央部分延伸。间隙42沿着X方向。柱部23的Z轴正方向侧的一部分可以位于沿着X方向的间隙42的中央附近的一部分。间隙42的宽度可以根据天线主体10的所期望的动作频率来适宜调整。
第3导体41-1和第3导体41-2在Y方向上并排。第3导体41-1的Y轴正方向侧的沿着X方向的一边和第3导体41-2的Y轴负方向侧的沿着X方向的一边被一体化。第3导体41-1的4个角部当中的Y轴正方向侧的2个角部和第3导体41-2的4个角部当中的Y轴负方向侧的2个角部被一体化。
连接部43a、43b分别位于第3导体41-1的Y轴负方向侧的2个角部。连接部43a、43b分别构成为与第1连接导体31电连接。连接部43a、43b的形状可以是与第1连接导体31相应的带圆的形状。在第1导体40不含连接部43a、43b的情况下,第3导体41-1的Y轴负方向侧的2个角部可以构成为与第1连接导体31直接电连接。
连接部43c位于第1导体40的2个长边当中的X轴正方向侧的长边的中央附近。连接部43c在X轴正方向侧位于被一体化的第3导体41-1的Y轴正方向侧的角部以及第3导体41-2的Y轴负方向侧的角部。连接部43c构成为与第2连接导体33电连接。连接部43c的形状可以是与第2连接导体33相应的带圆的形状。在第1导体40不含连接部43c的情况下,被一体化的第3导体41-1的Y轴正方向侧的角部以及第3导体41-2的Y轴负方向侧的角部可以构成为与第2连接导体33直接电连接。
连接部43d位于第1导体40的2个长边当中的X轴负方向侧的长边的中央附近。连接部43d在X轴负方向侧位于被一体化的第3导体41-1的Y轴正方向侧的角部以及第3导体41-2的Y轴负方向侧的角部。连接部43d构成为与第2连接导体33电连接。连接部43d的形状可以是与第2连接导体33相应的带圆的形状。在第1导体40不含连接部43d的情况下,被一体化的第3导体41-1的Y轴正方向侧的角部以及第3导体41-2的Y轴负方向侧的角部可以构成为与第2连接导体33直接电连接。
连接部43e、43f分别位于第3导体41-2的Y轴正方向侧的2个角部。连接部43e、43f分别构成为与第3连接导体35电连接。连接部43e、43f的形状可以是与第3连接导体35相应的带圆的形状。在第1导体40不含连接部43e、43f的情况下,第3导体41-2的Y轴正方向侧的2个角部可以构成为与第3连接导体35直接电连接。
第1导体40构成为将第1连接导体组30和第2连接导体组32容性连接。例如,第3导体41-1构成为通过连接部43a、43b而与第1连接导体31电连接,通过连接部43c、43d而与第2连接导体33电连接。第1连接导体31和第2连接导体33能隔着第3导体41-1的间隙42-1容性连接。
第1导体40构成为将第2连接导体组32和第3连接导体组34容性连接。例如,第3导体41-2构成为通过连接部43c、43d而与第2连接导体33电连接,通过连接部43e、43f而与第3连接导体35电连接。第2连接导体33和第3连接导体35能隔着第3导体41-2的间隙42-2容性连接。
第1导体40构成为将第1连接导体组30和第3连接导体组34容性连接。例如,第3导体41-1通过连接部43a、43b而与第1连接导体31电连接。第3导体41-2构成为通过连接部43e、43f而与第3连接导体35电连接。第1连接导体组30和第3连接导体组34能隔着第3导体41-1的间隙42-1以及第3导体41-2的间隙42-2容性连接。
第2导体50构成为在天线主体10中提供成为基准的电位。第2导体50可以构成为与具备天线主体10的设备的接地电连接。如图7所示那样,第2导体50位于基体20的Z轴负方向侧。具备天线主体10的设备的多样部件可以位于第2导体50的Z轴负方向侧。即使该多样的部件位于第2导体50的Z轴负方向侧,天线主体10通过具有上述的人工磁壁特性,也能维持动作频率下的辐射效率。
如图6所示那样,第2导体50沿着XY平面扩展。第2导体50可以是平板状的导体。第2导体50在Z方向上与第1导体40分离。第2导体50可以与第1导体40对置。第2导体50可以是与第1导体40的形状相应的大致长方形状。其中,第2导体50可以是与第1导体40的形状相应的任意的形状。大致长方形状的第2导体50的短边沿着X方向。大致长方形状的第2导体50的长边沿着Y方向。第2导体50可以根据供电线60的构造而具有开口部50A。
如图7所示那样,第2导体50包含第4导体51-1和第4导体51-2。以下,在不特别区别第4导体51-1和第4导体51-2的情况下,将它们汇总记载为“第4导体51”。
第4导体51可以是大致长方形状。大致长方形状的第4导体51包含4个角部。第4导体51-1与第3导体41-1对置。第4导体51-2与第3导体41-2对置。第4导体51-1的Y轴正方向侧的沿着X方向的一边和第4导体51-2的Y轴负方向侧的沿着X方向的一边被一体化。第4导体51-1的4个角部当中的Y轴正方向侧的2个角部和第4导体51-2的4个角部当中的Y轴负方向侧的2个角部被一体化。
第2导体50构成为与第1连接导体组30电连接。例如,第4导体51-1的4个角部当中的Y轴负方向侧的2个角部分别构成为与第1连接导体31电连接。
第2导体50构成为与第2连接导体组32电连接。例如,在X轴正方向侧以及X轴负方向侧的各侧,被一体化的第4导体51-1的Y轴正方向侧的角部以及第4导体51-2的Y轴负方向侧的角部构成为电连接第2连接导体33。
第2导体50构成为与第3连接导体组34电连接。例如,第4导体51-2的4个角部当中的Y轴正方向侧的2个角部分别构成为电连接第3连接导体35。
供电线60的一部分沿着Z方向。供电线60可以是柱状的导体。供电线60的一部分能位于被上部21和侧壁部22包围的区域中。
供电线60构成为与第1导体40电磁连接。在本公开中,“电磁连接”可以是电连接或磁连接。例如,供电线60的一端可以构成为与第1导体40电连接。供电线60的另一端可以从图6所示的第2导体50的开口部50A向外部延伸。供电线60的另一端可以构成为与外部的设备等电连接。
供电线60构成为对第1导体40供电电力。供电线60构成为将来自第1导体40的电力供电到外部的设备等。
图8是示意表示辐射第1频带的电磁波时的电流L1、L2以及电场E的俯视图。在图8中示出在某瞬间从Z轴正方向侧来看的电场E的朝向。在图8中,实线的电流L1、L2表示在某瞬间从Z轴正方向侧来看的流过第1导体40的电流的朝向。虚线的电流L1、L2表示在某瞬间从Z轴正方向侧来看的流过第2导体50的电流的朝向。图9是图8所示的状态的截面图。
通过从供电线60对第1导体40适宜供电电力,能激发电流L1以及电流L2。天线主体10构成为通过电流L1以及电流L2来辐射第1频带的电磁波。第1频带是天线主体10的动作频带之一。
电流L1能成为沿着第1环路流过的环路电流。第1环路能包含第1连接导体组30、第2连接导体组32、第1导体40和第2导体50。例如,第1环路能包含第1连接导体31、第2连接导体33、第3导体41-1和第4导体51-1。
电流L2能成为沿着第2环路流过的环路电流。第2环路能包含第2连接导体组32、第3连接导体组34、第1导体40和第2导体50。例如,第2环路能包含第2连接导体33、第3连接导体35、第3导体41-2和第4导体51-2。
第1环路和第2环路中在对应的部分流过的电流L1的朝向和电流L2的朝向能成为相同朝向。例如,第1环路中所含的第2连接导体33和第2环路中所含的第3连接导体35是对应的部分。在某瞬间,如图9所示那样,流过第1环路中所含的第2连接导体33的电流L1的朝向和流过第2环路中所含的第3连接导体35的电流L2的朝向能成为相同的Z轴负方向。此外,第1环路中所含的第1连接导体31和第2环路中所含的第2连接导体33是对应的部分。在某瞬间,流过第1环路中所含的第1连接导体31的电流L1的朝向和流过第2环路中所含的第2连接导体33的电流L2的朝向能成为相同的Z轴正方向。
通过在第1环路和第2环路中在对应的部分流过的电流L1的朝向和电流L2的朝向成为相同朝向,流过第1环路的第2连接导体33的电流L1的朝向和流过第2环路的第2连接导体33的电流L2的朝向能成为相反朝向。例如,在某瞬间,在流过第1环路中所含的第2连接导体33的电流L1的朝向成为Z轴负方向时,流过第2环路中所含的第2连接导体33的电流L2的朝向能成为Z轴正方向。通过流过第2连接导体33的电流L1的朝向和电流L2的朝向成为相反朝向,如图8所示那样,通过电流L1产生的第2连接导体组32附近的电场的朝向和通过电流L2产生的第2连接导体组32附近的电场的朝向能成为相反朝向。通过这2个电场的朝向成为相反朝向,通过电流L1产生的第2连接导体组32附近的电场和通过电流L2产生的第2连接导体组32附近的电场宏观来看能相抵。
通过在第1环路和第2环路中在对应的部分流过的电流L1的朝向和电流L2的朝向成为相同朝向,电流L1和电流L2能视作1个宏观的环路电流。该宏观的环路电流能视作沿着包含第1连接导体组30、第3连接导体组34、第1导体40和第2导体50的环路流过。通过该宏观的环路电流产生的第1连接导体组30附近的电场的朝向和通过该宏观的环路电流产生的第3连接导体组34附近的电场的朝向能成为相反朝向。例如,如图8所示那样,在第1连接导体组30附近的电场的朝向为Z轴正方向时,第3连接导体组34附近的电场的朝向能成为Z轴负方向。
通过宏观的环路电流,从作为谐振器的第1导体40来看,第1连接导体组30和第3连接导体组34能作为一对电壁(Electric Conductor)发挥功能。此外,通过宏观的环路电流,从作为谐振器的第1导体40来看,X轴正方向侧的YZ平面和X轴负方向侧的YZ平面能作为一对磁壁发挥功能。通过由这样的一对电壁和一对磁壁包围第1导体40,天线主体10成为对从外部入射到第1导体40的第1频带的电磁波示出人工磁壁特性的模式(第1模式)。
图10是示意表示辐射第2频带的电磁波时的电流L3、L4以及电场E的俯视图。在图10示出在某瞬间从Z轴正方向侧来看的电场E的朝向。在图10中,实线的电流L3、L4表示在某瞬间从Z轴正方向侧来看的流过第1导体40的电流的朝向。虚线的电流L3、L4表示在某瞬间从Z轴正方向侧来看的流过第2导体50的电流的朝向。图11是图10所示的状态的截面图。
通过从供电线60对第1导体40适宜供电电力,能在第2频带中激发电流L3以及电流L4。第2频带能成为天线主体10的动作频带之一。属于第2频带的频率比属于第1频带的频率高。
在某瞬间,电流L3能在第3导体41-1中从第3导体41-1的中心附近分别流向第3导体41-1的4个角部。在另一瞬间,电流L3能在第3导体41-1中分别从第3导体41-1的4个角部流向第3导体41-1的中心附近。
在某瞬间,电流L3能在第4导体51-1中分别从第4导体51-1的4个角部流向第4导体51-1的中心附近。在另一瞬间,电流L3能在第4导体51-1中从第4导体51-1的中心附近分别流向第4导体51-1的4个角部。
流过第1连接导体31的电流L3的朝向和流过第2连接导体33的电流L3的朝向能成为相同朝向。例如,在某瞬间,如图11所示那样,在流过第1连接导体31的电流L3的朝向为Z轴负方向时,流过第2连接导体33的电流L3的朝向能成为Z轴负方向。在另一瞬间,在流过第1连接导体31的电流L3的朝向为Z轴正方向时,流过第2连接导体33的电流L3的朝向能成为Z轴正方向。
第3导体41-1、第4导体51-1、第1连接导体31和第2连接导体33能构成第1电介质谐振器。第1电介质谐振器通过激振电流L3,能在电介质谐振器的谐振模式即TM(TransverseMagnetic,横向磁性)模式(第2模式)下谐振。
在某瞬间,电流L4能在第3导体41-2中从第3导体41-2的中心附近分别流向第3导体41-2的4个角部。在另一瞬间,电流L4能在第3导体41-2中分别从第3导体41-2的4个角部流向第3导体41-2的中心附近。
在某瞬间,电流L4能在第4导体51-2中分别从第4导体51-2的4个角部流向第4导体51-2的中心附近。在另一瞬间,电流L4能在第4导体51-2中从第4导体51-2的中心附近分别流向第4导体51-2的4个角部。
流过第2连接导体33的电流L4的朝向和流过第3连接导体35的电流L4的朝向能成为相同朝向。例如,在某瞬间,如图11所示那样,在流过第2连接导体33的电流L4的朝向为Z轴负方向,流过第3连接导体35的电流L4的朝向能成为Z轴负方向。在另一瞬间,在流过第2连接导体33的电流L4的朝向为Z轴正方向时,流过第3连接导体35的电流L4的朝向能成为Z轴正方向。
第3导体41-2、第4导体51-2、第2连接导体33和第3连接导体35能构成第2电介质谐振器。第2电介质谐振器通过激振电流L4,能在电介质谐振器的谐振模式即TM模式下谐振。
天线主体10构成为通过流过第1连接导体组30的电流的朝向、流过第2连接导体组32的电流的朝向和流过第3连接导体组34的电流的朝向成为相同朝向,来辐射第2频带的电磁波。例如,流过第1连接导体31以及第2连接导体33的电流L3的朝向和流过第2连接导体33以及第3连接导体35的电流L4的朝向能成为相同朝向。根据这样的结构,在第2频带中,通过电流L3产生的第3导体41-1上的电场的朝向和通过电流L4产生的第3导体41-2上的电场的朝向能成为相同朝向。
天线主体10构成为在第2频带下作为电介质谐振器天线来工作。在第2频带下,第1电介质谐振器和第2电介质谐振器能在相互同相的电介质谐振器的TM模式下谐振。
图12是示意表示辐射第3频带的电磁波时的电流L5、L6以及电场E的俯视图。在图12中示出在某瞬间从Z轴正方向侧来看的电场E的朝向。在图12中,实线的电流L5、L6表示在某瞬间从Z轴正方向侧来看的流过第1导体40的电流的朝向。虚线的电流L5、L6表示在某瞬从Z轴正方向侧来看的流过第2导体50的电流的朝向。图13是图12所示的状态的截面图。
通过从供电线60对第1导体40适宜供电电力,能在第3频带中激发电流L5以及电流L6。第3频带是天线主体10的动作频带之一。属于第3频带的频率比属于第1频带的频率高。第3频带能根据天线主体10的结构等而变得比第2频带高。
电流L5与图10所示的电流L3类似,能流过第3导体41-1、第4导体51-1、第1连接导体31以及第2连接导体33。第1电介质谐振器通过激振电流L5,能在电介质谐振器的谐振模式即TM模式下谐振。
电流L6与图10所示的电流L4类似,能流过第3导体41-2、第4导体51-2、第2连接导体33以及第3连接导体35。其中,流过第2连接导体33以及第3连接导体35的电流L6的朝向和流过第1连接导体31以及第2连接导体33的电流L5的朝向相反。第2电介质谐振器通过激振电流L6,能在与第1电介质谐振器反相的TM模式下谐振。
天线主体10构成为通过流过第1连接导体组30的电流的朝向和流过第3连接导体组34的电流的朝向成为相反朝向来辐射第3频带的电磁波。例如,流过第1连接导体31以及第2连接导体33的电流L5的朝向和流过第2连接导体33以及第3连接导体35的电流的朝向能成为相反朝向。根据这样的结构,通过电流L5产生的第3导体41-1上的电场的朝向和通过电流L6产生的第3导体41-2上的电场的朝向能成为相反朝向。
天线主体10构成为在第3频带中作为电介质谐振器天线来工作。在第3频带中,第1电介质谐振器和第2电介质谐振器能在相互反相的电介质谐振器的TM模式下谐振。
接下来,参考图3以及图4来说明收容壳体13。收容壳体13使用金属来形成。作为金属,可以是铁或不锈钢,并没有特别限定。收容壳体13具有底板71、侧壁72和凸缘73。收容壳体13形成为具有开口的箱形状。收容壳体13的开口形成在天线主体10的第1导体40所位于的面侧。即,收容壳体13的开口形成在电磁波出入的一侧的面。
底板71设置有天线主体10。底板71根据天线主体10的形状而形成为大致长方形状。其中,底板71只要是与天线主体10的形状相应的形状,就可以是任意的形状。
侧壁72从底板71立设,并且在天线主体10的周围空开距离设置。侧壁72根据大致长方形状的底板71而设于四方,四方的侧壁72被配置为框状。另外,侧壁72至少设置一个即可。此外,侧壁72并不特别限定于在四方被设置为框状,也可以形成为包围天线主体10的周围的圆筒形状。
凸缘73设于侧壁72的开口侧,从侧壁72向外侧而设置。凸缘73形成为平板形状,在中央部设有开口。在该凸缘73安装遮罩14。
在该收容壳体13中,若将在天线主体10中收发的电磁波的波长设为λ,则天线主体10与侧壁72之间的X方向以及Y方向上的距离D成为λ/8以上。更优选地,天线主体10与侧壁72之间的X方向以及Y方向上的距离成为λ/4。在此,电磁波成为TM模式下收发的频带,例如成为2GHz频带。2GHz频带中的中心频率的电磁波的波长λ例如成为大致16cm。因此,天线主体10与侧壁72之间的距离即λ/4成为大致40mm。
遮罩14将收容壳体13的开口闭塞。遮罩14使用包含树脂的材料,形成为平板状。遮罩14通过螺丝等紧固构件固定在凸缘73。
RF模块12被配置在收容壳体13的边角部。RF模块12能构成为控制对天线主体10供电的电力。RF模块12构成为调制基带信号并供给到天线主体10。RF模块12能构成为将天线主体10接收到的电信号调制成基带信号。
设置无线通信模块120,以使得收容壳体13的开口侧的面成为货物收取箱110的正面。因此,无线通信模块120能在成为开放的空间侧的正面侧进行电磁波的收发。另外,也可以设置无线通信模块120,以使得收容壳体13的开口侧的面成为货物收取箱110的顶面。
接下来,参考图14来说明天线1的输入阻抗。图14是表示天线的输入阻抗的图。图14是所谓的史密斯圆图。在图14中,I1是未收容于收容壳体13的天线1的输入阻抗,I2是收容于本公开的收容壳体13的天线1的输入阻抗。I2与I1相比,输入阻抗的轨迹更小。例如,若对电磁波的频率为2.0GHz的情况的I1和I2进行比较,则输入阻抗是I1更小。另外,若对电磁波的频率为1.6GHz的情况的I1和I2进行比较,则输入阻抗变得大致同等。
接下来,参考图15来说明天线1的反射特性。图15是表示相对于天线的频率的反射特性的一例的图表。图15中,其横轴成为电磁波的频率,其纵轴成为反射系数。在图15中,P1是未收容于收容壳体13的天线1的反射系数,P2是收容于本公开的收容壳体13的天线1的反射系数。例如,在成为电磁波的衰减极的频率为2.0GHz的情况下,反射系数比-5(dB)低的频带在P1下成为频带F1,在P2下成为频带F2。若对频带F1和频带F2进行比较,则频带F2成为宽频带。
接下来,参考图16来说明天线1的反射特性。图16是表示相对于天线的频率的反射特性的一例的图表。图16中,其横轴成为电磁波的频率,其纵轴成为反射系数。在图16中,P3是收容于本公开的收容壳体13的天线1、且未被遮罩14闭塞的天线1的反射系数,P4是收容于本公开的收容壳体13的天线1、且被遮罩14闭塞的天线1的反射系数。例如,在成为电磁波的衰减极的频率为2.0GHz的情况下,反射系数比-2(dB)低的频带在P3下成为频带F3,在P4下成为频带F4。若对频带F3和频带F4进行比较,则频带F4成为宽频带。
接下来,参考图17来说明货物收取系统200。图17是表示具备实施方式所涉及的货物收取装置的货物收取系统的图。实施方式所涉及的货物收取系统200包含货物收取装置100和通信装置220。通信装置220经由无线通信模块120接收从货物收取装置100发送的信息。通信装置220可以与货物收取装置直接无线通信,或经由无线基站等进行通信。通信装置220可以没有无线通信功能。通信装置220例如可以是服务器等。通信装置220可以存在于将多个服务器等连结的云上。通信装置220例如由运营该系统的服务从业人员进行管理。
货物收取系统200能包含无线通信装置240。无线通信装置240接收与货物收取装置100相关的信息。无线通信装置240能提供与货物收取装置100相关的信息。无线通信装置240能作为配送从业人员用的无线通信装置。无线通信装置240能接收与货物收取装置100所收容的货物相关的信息。无线通信装置240能提供与货物收取装置100所保管的货物相关的信息。无线通信装置240能作为收取人用的无线通信装置。无线通信装置240能包含1个或多个配送从业人员用的无线通信装置以及1个或多个收取人用的无线通信装置。无线通信装置240可以是通信装置220。无线通信装置240可以与货物的收取人直接无线通信。
接下来,说明实施方式所涉及的货物收取装置100中的天线1的配置的一例。例如,在将货物收取箱110设置在走廊、入口等封闭空间的情况下,天线1需要向走廊所延伸的方向辐射电磁波来与室外、室内的地点进行通信。例如,货物收取箱110的天线1在由于电磁波在接近的墙壁等反射而产生干扰的情况下,存在由于干扰而电磁波变得不稳定的可能性。因此,实施方式所涉及的货物收取装置100期望载置天线1以使得提高天线1的辐射特性。
图18A是表示实施方式所涉及的货物收取装置100中的天线1的配置的一例的主视图。图18B是表示实施方式所涉及的货物收取装置100中的天线1的配置的一例的顶视图。图18C是表示实施方式所涉及的货物收取装置100中的天线1的配置的一例的侧视图。
如图18A到图18C所示那样,货物收取装置100具备货物收取箱110、无线通信模块120和显示部125。货物收取箱110例如载置于与Y方向以及Z方向平行的载置面400。货物收取箱110直接放置于载置面400。载置面400例如包含设有天线1的传输空间中的比天线1更下方的大致平面状的物体。载置面400例如包含室内的地板、地面等。载置面400例如包含能载置货物收取箱110的平面、进行载置的场所的虚拟平面、平缓的斜面等。货物收取箱110是作为导体的框体的一例。
货物收取箱110例如载置于载置面400,以使得配送从业人员、收取人等能从正面111访问。货物收取箱110例如载置于载置面400,以使得背面112与载置场所的墙壁501相邻。货物收取箱110例如载置于载置面400,以使得上表面113与载置场所的天花板502对置。另外,货物收取箱110的上表面113根据所载置的环境而不同,能载置成使得上表面113与天花板502相邻,还能上表面113与天花板502分离地进行载置。无线通信模块120具备上述的天线1。
图19是表示实施方式所涉及的天线1与载置面400的关系的一例的示意图。如图19所示那样,天线1的天线主体10被货物收取箱110(框体)支承,以使得示出人工磁壁特性的模式(第1模式)下的电流L1、L2的电流方向相对于载置面400平行。换言之,天线主体10被货物收取箱110支承,以使得在第1模式下辐射电磁波时激发的电流方向沿着载置面400。天线主体10被货物收取箱110支承,以使得在第1模式下,上述的第1环路和第2环路平行地沿着载置面400。电流方向与载置面400平行例如包含电流方向和载置面400平行、电流方向与载置面400所成的角以比45度小的角相交的情况等。即,天线1例如可以被货物收取箱110(框体)支承,以使得载置面400与电流方向所成的角以比45度小的角度相交。
在本实施方式中,说明天线1配置于货物收取箱110的正面111的情况,但并不限定于此。天线1也可以配置于货物收取箱110的侧面等。
图20是表示图19所示的天线1的辐射面中的辐射图案的一例的图。图20所示的辐射图案表示天线主体10的YZ平面中的前面方向以及背面方向的辐射图案。前面方向包含从天线主体10向货物收取箱110的正面111的前方的方向。背面方向包含从天线主体10向货物收取箱110的背面112的方向。
如图20所示那样,天线1在第1模式下的电流L1、L2的电流方向与载置面400平行的情况下,能得到前面方向的增益(gain)为-0.4(dB)、背面方向的增益为-7.4(dB)的特性。即,天线1在第1模式下的电流L1、L2的电流方向与载置面400平行的情况下,示出为前面方向的增益比背面方向的增益高的增益。其结果,天线1在货物收取箱110的前方方向的平面,成为具有比现有的配置高的增益的辐射图案,能对周围的基站等进行良好的通信。此外,天线1由于抑制了向货物收取箱110的背面112的辐射,因此没有与来自墙壁501的反射波的干扰,能进行稳定的通信。
接下来,以下说明实施方式所涉及的天线1的配置和多个其他配置例的电磁波图案的比较例。
参考图21到图22来说明将偶极天线配置于货物收取箱110的情况。图21A是表示参考例(1)所涉及的货物收取装置的一例的主视图。图21B是表示参考例(1)所涉及的货物收取装置的一例的顶视图。图21C是表示参考例(1)所涉及的货物收取装置的一例的侧视图。
如图21A到图21C所示那样,货物收取装置600具备货物收取箱110、无线通信模块120和显示部125。如上述那样,货物收取箱110载置于载置面400。
货物收取装置600也可以取代上述的天线1而具备偶极天线610。偶极天线610例如成为辐射图案为各向同性的天线。偶极天线610设于上表面113,以使得从货物收取箱110的上表面113向天花板502突出。偶极天线610设于货物收取箱110的上表面113,以使得前端部位于天花板502的近旁。偶极天线610包含于无线通信模块120中。偶极天线610与上述的控制部130电连接。
图22是表示图21所示的参考例(1)所涉及的偶极天线610的辐射图案的一例的图。图22所示的辐射图案表示偶极天线610的YZ平面中的前面方向以及背面方向的辐射图案。前面方向包含从偶极天线610朝向货物收取箱110的正面111的前方的方向。背面方向包含从偶极天线610朝向货物收取箱110的背面112的方向。
如图22所示那样,偶极天线610在辐射电磁波的情况下,能得到前面方向的增益为-2.3(dB)、背面方向的增益为-1.5(dB)的测定结果。即,偶极天线610向有墙壁501的背面方向的增益大,示出与来自墙壁501的反射波的干扰带来不良影响的可能性。偶极天线610若与图20所示的实施方式所涉及的天线1的辐射图案比较,则示出前面方向的增益低。
参考图23到图24,将使配置上述的实施方式所涉及的天线1的朝向变化的情况作为参考例(2)来进行说明。图23A是表示参考例(2)所涉及的货物收取装置100中的天线1的配置的一例的主视图。图23B是表示参考例(2)所涉及的货物收取装置100中的天线1的配置的一例的顶视图。图23C是表示参考例(2)所涉及的货物收取装置100的天线1的配置的一例的侧视图。
如图23A到图23C所示那样,货物收取装置100具备货物收取箱110、无线通信模块120和显示部125。如上述那样,货物收取箱110载置于与Y轴方向以及Z轴方向平行的载置面400。无线通信模块120具备上述的实施方式所涉及的天线1。
天线1的天线主体10被货物收取箱110(框体)支承,以使得示出人工磁壁特性的模式(第1模式)下的电流L1、L2的电流方向与载置面400相交。换言之,天线主体10被货物收取箱110支承,以使得第1模式下辐射电磁波时激发的电流方向沿着X轴方向且与载置面400垂直。即,与实施方式不同,天线主体10被货物收取箱110支承,以使得第1模式下辐射电磁波时激发的电流方向不沿着载置面400。
图24是表示图23所示的参考例(2)的天线1的辐射面中的辐射图案的一例的图。图24所示的辐射图案表示天线主体10的YZ平面中的前面方向以及背面方向的辐射图案。前面方向包含从天线主体10朝向货物收取箱110的正面111的前方的方向。背面方向包含从天线主体10朝向货物收取箱110的背面112的方向。
如图24所示那样,参考例(2)所涉及的天线1在第1模式下的电流L1、L2的电流方向与载置面400垂直的情况下,能得到前面方向的增益为-2.0(dB)、背面方向的增益为-8.3(dB)的测定结果。即,参考例(2)所涉及的天线1在第1模式下的电流L1、L2的电流方向与载置面400垂直的情况下,若与图20所示的实施方式所涉及的天线1的辐射图案比较,则示出前面方向的增益低。
参考图25到图26,将使上述的实施方式所涉及的天线1相对于货物收取箱110的配置变化的情况作为参考例(3)来进行说明。图25A是表示参考例(3)所涉及的货物收取装置100中的天线1的配置的一例的主视图。图25B是表示参考例(3)所涉及的货物收取装置100中的天线1的配置的一例的顶视图。图25C是表示参考例(3)所涉及的货物收取装置100的天线1的配置的一例的侧视图。
如图25A到图25C所示那样,货物收取装置100具备货物收取箱110、无线通信模块120和显示部125。如上述那样,货物收取箱110载置于与Y轴方向以及Z轴方向平行的载置面400。无线通信模块120配置于货物收取箱110的上表面113。无线通信模块120具备上述的天线1。
天线1的天线主体10被货物收取箱110(框体)支承,以使得示出人工磁壁特性的模式(第1模式)下的电流L1、L2的电流方向与载置面400平行。参考例(3)所涉及的天线主体10被货物收取箱110支承,以使得第1模式下辐射电磁波时激发的电流方向与载置面400平行。即,天线主体10被货物收取箱110支承,以使得不是向货物收取箱110的前方方向,而是向上方的天花板502辐射电磁波。
图26是表示图25所示的参考例(3)的天线1的辐射图案的一例的图。图26所示的辐射图案表示设于货物收取箱110的上表面113的天线主体10的YZ平面中的前面方向以及背面方向的辐射图案。前面方向包含从天线主体10朝向货物收取箱110的正面111的前方的方向。背面方向包含从天线主体10朝向货物收取箱110的背面112的方向。
如图26所示那样,参考例(3)所涉及的天线1在第1模式下的电流L1、L2的电流方向与载置面400平行的情况下,能得到前面方向的增益为-5.3(dB)、背面方向的增益为-5,2(dB)的测定结果。即,即使第1模式下的电流L1、L2的电流方向与载置面400平行,参考例(3)所涉及的天线1若与图20所示的实施方式所涉及的天线1的辐射图案比较,也示出前面方向的增益低。
如以上那样,实施方式所涉及的天线1通过被货物收取箱110支承,以使得第1模式下的电流L1、L2的电流方向与载置面400平行,能使相对于货物收取箱110的前面方向的电磁波的增益提升。此外,天线1由于能抑制向货物收取箱110的背面方向的电磁波的辐射,因此没有来自壁等的反射波的干扰,能进行稳定的通信。其结果,天线1成为向货物收取箱110的前面方向指向的辐射图案,能得到良好的通信。
此外,在实施方式所涉及的天线1中,能使天线主体10被货物收取箱110支承,以使得第1模式下辐射电磁波时激发的电流方向沿着载置面400。其结果,即使是在货物收取箱110的前面侧具有出入口等开放部这样的环境,天线1也能得到适于通信的辐射图案的增益。
此外,在实施方式所涉及的天线1中,由于货物收取箱110(框体)是导体,因此,即使将天线主体10配置于货物收取箱110的正面111,也能得到具有在前面方向上较高的增益的辐射图案。其结果,天线1能对货物收取箱110的外部的基站等进行良好的通信。
此外,在实施方式所涉及的天线1中,通过在具有底板71和侧壁72的金属制的收容壳体13收容天线主体10,能减小天线主体10的输入阻抗,此外,能谋求天线主体10的宽带化。
此外,在实施方式所涉及的天线1中,通过将天线主体10与侧壁72之间的距离设为λ/8以上,更优选设为λ/4,能合适地减小天线主体10的输入阻抗,此外,能合适地谋求天线主体10的宽带化。
此外,在实施方式所涉及的天线1中,通过设置将收容壳体13的开口闭塞的树脂制的遮罩14,能使天线主体10更加宽带化。
此外,在实施方式所涉及的无线通信模块120中,能使用天线效率高的天线1来进行无线通信。
此外,在实施方式所涉及的货物收取装置100中,通过使用无线通信模块120,能与外部适合地进行无线通信。
此外,在实施方式所涉及的货物收取装置100中,能将无线通信模块120的天线1的开口侧的面设为货物收取箱110的正面。因此,由于能在开放的空间侧进行电磁波的收发,因此能抑制电波遮蔽物所导致的通信障碍的产生。
此外,在实施方式所涉及的货物收取系统200中,能在货物收取装置100与通信装置220、货物收取装置100与无线通信装置240之间收发各种信息。
在上述的实施方式中,说明了货物收取装置100构成为将货物收取箱110(框体)直接载置于载置面400的情况,但并不限定于此。例如,货物收取装置100也可以构成为将货物收取箱110(框体)隔着载置构件而载置于载置面400。
图27以及图28是表示实施方式所涉及的货物收取装置100的载置的另一例的主视图。
在图27所示的一例中,货物收取装置100的货物收取箱110隔着台座140而载置于载置面400。载置面400例如成为水平的地板、地面等。台座140是载置构件的一例。台座140例如包含台基、多个腿部等。台座140设于载置面400,以使得上表面141与载置面400平行。货物收取箱110例如设于台座140的上表面141,以使得下表面114与载置面400对置。货物收取箱110例如载置于载置面400,以使得上表面113与载置场所的天花板502对置。台座140可以含在货物收取装置100的结构中。
天线1的天线主体10被货物收取箱110(框体)支承,以使得示出人工磁壁特性的模式(第1模式)下的电流L1、L2的电流方向与载置面400平行。换言之,天线主体10被设于台座140的货物收取箱110支承,以使得第1模式下辐射电磁波时激发的电流方向沿着载置面400。天线主体10被货物收取箱110支承,以使得在第1模式下,上述的第1环路和第2环路平行地沿着载置面400。
在图27所示的一例中,天线1通过被货物收取箱110支承,以使得第1模式下的电流L1、L2的电流方向与载置面400平行,能使对货物收取箱110的前面方向的电磁波的增益提升。其结果,天线1与上述的实施方式同样地,成为向货物收取箱110的前面方向指向的辐射图案,能进行良好的通信。
在图28所示的一例中,货物收取装置100的货物收取箱110隔着台座150而载置于载置面400。载置面400例如成为容许范围的倾斜面。容许范围的倾斜面例如包含与水平面所成的角比45度小的角度的地板、地面等。台座150是载置构件的一例。台座150例如包含台基、多个腿部等。台座150设于载置面400,以使得上表面151与水平面平行。台座150的上表面151与载置面400所成的角成为容许范围的角度。货物收取箱110例如设于台座150,以使得下表面114与载置面400对置。货物收取箱110例如载置于载置面400,以使得上表面113与载置场所的天花板502对置。
天线1的天线主体10被货物收取箱110(框体)支承,以使得示出人工磁壁特性的模式(第1模式)下的电流L1、L2的电流方向与载置面400实质平行。换言之,天线主体10被设于台座150的货物收取箱110支承,以使得第1模式下辐射电磁波时激发的电流方向沿着载置面400。天线主体10被货物收取箱110支承,以使得在第1模式下,上述的第1环路和第2环路平行地沿着载置面400。
在图28所示的一例中,天线1通过被货物收取箱110支承,以使得第1模式下的电流L1、L2的电流方向与载置面400实质平行,由此能使相对于货物收取箱110的前面方向的电磁波的增益提升。其结果,天线1与上述的实施方式同样,成为向货物收取箱110的前面方向指向的辐射图案,能进行良好的通信。
上述的实施方式所涉及的天线主体10能置换成其他天线主体。图29是表示天线主体10的另一例的图。图30A是沿着图29所示的LVIa-LVIa线的截面图。图30B是沿着图29所示的LVIb-LVIb线的截面图。
如图29、图30A以及图30B所示那样,天线主体10-1具有第1导体55-31、第2导体55-32、第3导体55-40和第4导体55-50。天线主体10-1的未图示的供电线与第3导体55-40电磁连接。第2导体55-32与第1导体55-31在第1方向上对置。第1方向例如是图29中的Y轴方向。第1导体55-31和第2导体55-32沿着与第1方向相交的第2方向(X轴方向)设置。第1导体55-31以及第2导体55-32分别能包含至少1个第5导体层55-301和多个第5导体55-302。
第5导体层55-301是层状的导电体。第5导体层55-301能位于基体55-20上。第5导体层55-301能位于基体55-20中。多个第5导体层55-301在Z轴方向上相互分离。多个第5导体层55-301在Z轴方向上并排。多个第5导体层55-301在Z轴方向一部分重叠。第5导体层55-301构成为将多个第5导体55-302电连接。第5导体层55-301成为将多个第5导体55-302连接的连接导体。第5导体层55-301能与第3导体55-40的任一个导体层电连接。在实施方式中,第5导体层55-301构成为与第2导体层55-42电连接。第5导体层55-301能与第2导体层55-42一体化。在实施方式中,第5导体层55-301能与第4导体55-50电连接。第5导体层55-301能与第4导体55-50一体化。
各第5导体55-302在Z轴方向上扩展。多个第5导体55-302在Y轴方向上相互分离。多个第5导体55-302的至少一部分与第4导体55-50电连接。在实施方式中,多个第5导体55-302的一部分能将第4导体55-50和第5导体层55-301电连接。在一实施方式中,多个第5导体55-302能经由第5导体层55-301而与第4导体55-50电连接。多个第5导体55-302的一部分能将1个第5导体层55-301和其他第5导体层55-301电连接。第5导体55-302能采用过孔导体以及通孔导体。
第3导体55-40具有第1导体层55-41以及第2导体层55-42。第1导体层55-41具有4个第1寄生导体55-414。在天线主体10-1中,第2导体层55-42具有6个第2连接导体55-423和3个第2寄生导体55-424。2个第2连接导体55-423分别构成为与2个第1寄生导体55-414容性耦合。1个第2寄生导体55-424构成为与4个第1寄生导体55-414容性耦合。2个第2寄生导体55-424构成为与2个第1寄生导体55-414容性耦合。第2导体层55-42能包含在XY方向上并排的多个第2单位导体55-421。第2单位导体55-421能以正方格子、斜交格子、长方格子以及六方格子并排。
天线主体10-1在Y轴方向上对置的2个第1导体55-31与第2导体55-32之间,包含作为谐振器发挥功能的第3导体55-40。2个第1导体55-31和第2导体55-32能看成从第3导体55-40在XZ平面扩展的电壁。天线主体10-1的X轴方向的端部被电解除。天线主体10-1的X轴方向的两端的ZY平面成为高阻抗。天线主体10-1的X轴方向的两端的ZY平面能从第3导体55-40看成磁壁。天线主体10-1通过被2个电壁以及2个高阻抗面(磁壁)包围,第3导体55-40的谐振器在Z轴方向上具有人工磁壁特性。通过被2个电壁以及2个高阻抗面包围,第3导体55-40的谐振器能以有限的数量具有人工磁壁特性。
图31是表示实施方式所涉及的货物收取装置100中的天线1的配置的另一例的主视图。如图31所示那样,货物收取装置100具备货物收取箱110、无线通信模块120和显示部125。如上述那样,货物收取箱110载置于与Y轴方向以及Z轴方向平行的载置面400。无线通信模块120具备天线1。
天线1具备:天线主体10-1;和构成为支承天线主体10-1且载置于载置面400的货物收取箱110(框体),所述天线主体10-1具有:第1导体55-31;与第1导体55-31在第1方向上对置的第2导体55-32;位于第1导体55-31与第2导体55-32之间且沿着第1方向(Y轴方向)扩展的多个第3导体55-40;和与第1导体55-31以及第2导体55-32连接且沿着第1方向扩展的第4导体55-50。天线主体10-1被货物收取箱110支承,以使得第1方向与载置面400平行。
如以上那样,实施方式所涉及的天线1通过被货物收取箱110支承,以使得天线主体10-1中的第1方向与载置面400平行,能使对货物收取箱110的前面方向的电磁波的增益提升。此外,天线1由于能抑制向货物收取箱110的背面方向的电磁波的辐射,因此没有来自壁等的反射波的干扰,能进行稳定的通信。其结果,天线1成为向货物收取箱110的前面方向指向的辐射图案,能进行良好的通信。
图32是表示图29所示的天线主体10-1的另一例的图。图32所示的天线主体10-2的基本结构与图29所示的天线主体10-1相同。天线主体10-2具有第1导体57-31和第2导体57-32。第1导体57-31以及第2导体57-32具有第5导体层55-301和多个第5导体55-302。天线主体10-2的第1导体层57-41具有上述的4个第1寄生导体55-414。第2导体层57-42具有6个第2连接导体55-423和3个第2寄生导体55-424。天线主体10-2使第2导体层57-42的大小与天线主体10-1的第2导体层55-42的大小不同。天线主体10-2的第2寄生导体55-424的沿着Y轴方向的长度比第2连接导体55-423的沿着X轴方向的长度短。实施方式所涉及的天线1具备天线主体10-2。天线1被货物收取箱110支承,以使得天线主体10-2中的第1方向与载置面400平行。
为了将添附的权利要求所涉及的技术完全且清楚地公开,关于特征性的实施方式进行了记载。但添附的权利要求并不应限定于上述实施方式,应当构成为将该技术领域的本领域技术人员能在本说明书所示的基础的事项的范围内创作出的全部变形例以及能代替的结构具体化。
符号说明
1 天线
10、10-1、10-2 天线主体
12 RF模块
13 收容壳体
14 遮罩
20 基体
21 上部
22 侧壁部
23 柱部
30 第1连接导体组
31 第1连接导体
32 第2连接导体组
33 第2连接导体
34 第3连接导体组
35 第3连接导体
40 第1导体
41 第3导体
50 第2导体
51 第4导体
55-20 基体
55-31 第1导体
55-32 第2导体
55-40 第3导体
55-41 第1导体层
55-42 第2导体层
55-50 第4导体
55-301 第5导体层
55-302 第5导体
55-414 第1寄生导体
55-421 第2单位导体
55-423 第2连接导体
55-424 第2寄生导体
60 供电线
71 底板
72 侧壁
73 凸缘
100 货物收取装置
110 货物收取箱(框体)
111 正面
112 背面
113 上表面
120 无线通信模块
125 显示部
130 控制部
140 台座(载置构件)
150 台座(载置构件)
200 货物收取系统
220 通信装置
240 无线通信装置
400 载置面。

Claims (14)

1.一种天线,具备:
天线主体,构成为相对于成为第1频带的电磁波而成为示出人工磁壁特性的第1模式,相对于成为比所述第1频带高的第2频带的所述电磁波而成为作为谐振器工作的第2模式,来辐射电磁波;和
框体,构成为支承所述天线主体,直接或隔着载置构件而载置于载置面,
所述天线主体被所述框体支承,以使得所述第1模式下的电流方向相对于所述载置面平行。
2.根据权利要求1所述的天线,其中,
所述天线主体被所述框体支承,以使得在所述第1模式下辐射电磁波时激发的所述电流方向沿着所述载置面。
3.一种天线,具备:
天线主体;和
框体,构成为支承所述天线主体,相对于载置面而被载置,
所述天线主体具有:
第1导体;
第2导体,在第1方向上与所述第1导体对置;
多个第3导体,位于所述第1导体以及所述第2导体之间,沿着所述第1方向扩展;
第4导体,与所述第1导体以及所述第2导体连接,沿着所述第1方向扩展;和
供电线,与所述第3导体电磁连接,
所述天线主体被所述框体支承,以使得所述第1方向相对于所述载置面平行。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的天线,其中,
所述框体是导体。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的天线,其中,
所述框体具备:金属制的收容壳体,该收容壳体具有设置所述天线主体的底板、和从所述底板立设并且在所述天线主体的周围空开距离而设置的侧壁,电磁波所出入的面成为开口。
6.根据权利要求5所述的天线,其中,
若将所述电磁波的波长设为λ,则所述天线主体与所述侧壁之间的所述距离是λ/8以上。
7.根据权利要求6所述的天线,其中,
所述天线主体与所述侧壁之间的所述距离为λ/4。
8.根据权利要求5~7中任一项所述的天线,其中,
所述天线还具备:
树脂制的遮罩,将所述收容壳体的所述开口闭塞。
9.一种无线通信模块,具备:
权利要求4~8中任一项所述的天线;和
RF模块,收容于收容壳体的内部,与所述天线主体电连接。
10.一种货物收取装置,具备:
权利要求9所述的无线通信模块;
货物收取箱,设有所述无线通信模块,并且收容货物;和
控制部,与所述无线通信模块电连接,管理收容于所述货物收取箱的所述货物。
11.根据权利要求10所述的货物收取装置,其中,
所述无线通信模块被设置成所述天线的开口侧的面成为所述货物收取箱的正面。
12.一种货物收取系统,包含:
权利要求10或11所述的货物收取装置;和
通信装置,接收所述货物收取装置经由无线而发送的货物信息。
13.根据权利要求12所述的货物收取系统,其中,
所述通信装置是无线通信装置。
14.根据权利要求12所述的货物收取系统,其中,
所述货物收取系统包含:
无线通信装置,接收从所述通信装置发送的信息。
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