JP7312800B2 - 共振構造体、およびアンテナ - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年８月２７日に日本国において提出された特願２０１８－１５８７９２号の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
本開示は、所定の周波数で共振する共振構造体、およびこれを含むアンテナに関する。
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。
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。
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 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
本開示における一実施形態の共振構造体は、導体部と、グラウンド導体と、第１対導体と、第２対導体と、を有する。導体部は、第１方向および第３方向を含む第１平面に沿って広がる。グラウンド導体は、第１平面に沿って広がる。第１対導体は、第１平面に交わる第２方向に沿って導体部およびグラウンド導体を電気的に接続する。第１対導体は、第１方向において対向する。第２対動体は、第２方向に沿って導体部およびグラウンド導体を電気的に接続する。第２対導体は、第３方向において対向する。導体部は、第１対導体を容量的に接続するように構成される。導体部は、第２対導体を容量的に接続するように構成される。導体部は、第１対導体の一方から第１方向に沿って延びる第１端と、第２対導体の一方から第３方向に沿って延びる第２端とが交わる。
図１は、共振器の一実施形態を示す斜視図である。 図２は、図１に示した共振器の平面視した図である。 図３Ａは、図１に示した共振器の断面図である。 図３Ｂは、図１に示した共振器の断面図である。 図４は、図１に示した共振器の断面図である。 図５は、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は、共振器の一実施形態を示す斜視図である。 図７は、図６に示した共振器の平面視した図である。 図８Ａは、図６に示した共振器の断面図である。 図８Ｂは、図６に示した共振器の断面図である。 図９は、図６に示した共振器の断面図である。 図１０は、共振器の一実施形態を示す斜視図である。 図１１は、図１０に示した共振器の平面視した図である。 図１２Ａは、図１０に示した共振器の断面図である。 図１２Ｂは、図１０に示した共振器の断面図である。 図１３は、図１０に示した共振器の断面図である。 図１４は、共振器の一実施形態を示す斜視図である。 図１５は、図１４に示した共振器の平面視した図である。 図１６Ａは、図１４に示した共振器の断面図である。 図１６Ｂは、図１４に示した共振器の断面図である。 図１７は、図１４に示した共振器の断面図である。 図１８は、共振器の一実施形態を示す平面視した図である。 図１９Ａは、図１８に示した共振器の断面図である。 図１９Ｂは、図１８に示した共振器の断面図である。 図２０は、共振器の一実施形態を示す断面図である。 図２１は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図２２Ａは、共振器の一実施形態を示す断面図である。 図２２Ｂは、共振器の一実施形態を示す断面図である。 図２２Ｃは、共振器の一実施形態を示す断面図である。 図２３は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図２４は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図２５は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図２６は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図２７は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図２８は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図２９Ａは、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図２９Ｂは、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図３０は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図３１Ａは、共振器の一例を示す概略図である。 図３１Ｂは、共振器の一例を示す概略図である。 図３１Ｃは、共振器の一例を示す概略図である。 図３１Ｄは、共振器の一例を示す概略図である。 図３２Ａは、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図３２Ｂは、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図３２Ｃは、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図３２Ｄは、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図３３Ａは、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図３３Ｂは、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図３３Ｃは、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図３３Ｄは、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図３４Ａは、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図３４Ｂは、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図３４Ｃは、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図３４Ｄは、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図３５は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図３６Ａは、図３５に示した共振器の断面図である。 図３６Ｂは、図３５に示した共振器の断面図である。 図３７は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図３８は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図３９は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図４０は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図４１は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図４２は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図４３は、図４２に示した共振器の断面図である。 図４４は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図４５は、図４４に示した共振器の断面図である。 図４６は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図４７は、図４６に示した共振器の断面図である。 図４８は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図４９は、図４８に示した共振器の断面図である。 図５０は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図５１は、図５０に示した共振器の断面図である。 図５２は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図５３は、図５２に示した共振器の断面図である。 図５４は、共振器の一実施形態を示す断面図である。 図５５は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図５６Ａは、図５５に示した共振器の断面図である。 図５６Ｂは、図５５に示した共振器の断面図である。 図５７は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図５８は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図５９は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図６０は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図６１は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図６２は、共振器の一実施形態を平面視した図である。 図６３は、共振器の一実施形態を示す平面視図である。 図６４は、共振器の一実施形態を示す断面図である。 図６５は、アンテナの一実施形態を平面視した図である。 図６６は、図６５に示したアンテナの断面図である。 図６７は、アンテナの一実施形態を平面視した図である。 図６８は、図６７に示したアンテナの断面図である。 図６９は、アンテナの一実施形態を平面視した図である。 図７０は、図６９に示したアンテナの断面図である。 図７１は、アンテナの一実施形態を示す断面図である。 図７２は、アンテナの一実施形態を平面視した図である。 図７３は、図７２に示したアンテナの断面図である。 図７４は、アンテナの一実施形態を平面視した図である。 図７５は、図７４に示したアンテナの断面図である。 図７６は、アンテナの一実施形態を平面視した図である。 図７７Ａは、図７６に示したアンテナの断面図である。 図７７Ｂは、図７６に示したアンテナの断面図である。 図７８は、アンテナの一実施形態を平面視した図である。 図７９は、アンテナの一実施形態を平面視した図である。 図８０は、図７９に示したアンテナの断面図である。 図８１は、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８２は、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８３は、無線通信モジュールの一実施形態を示す部分断面図である。 図８４は、無線通信モジュールの一実施形態を示す部分断面図である。 図８５は、無線通信機器の一実施形態を示すブロック図である。 図８６は、無線通信機器の一実施形態を示す平面視図である。 図８７は、無線通信機器の一実施形態を示す断面図である。 図８８は、無線通信機器の一実施形態を示す断面図である。 図８９は、第３アンテナの一実施形態を示す断面図である。 図９０は、無線通信機器の一実施形態を示す平面視図である。 図９１は、無線通信機器の一実施形態を示す断面図である。 図９２は、無線通信機器の一実施形態を示す平面視図である。 図９３は、無線通信機器の概略回路を示す図である。 図９４は、無線通信機器の概略回路を示す図である。 図９５は、無線通信機器の一実施形態を示す平面視図である。 図９６は、無線通信機器の一実施形態を示す斜視図である。 図９７Ａは、図９６に示した無線通信機器の側面図である。 図９７Ｂは、図９７Ａに示した無線通信機器の断面図である。 図９８は、無線通信機器の一実施形態を示す斜視図である。 図９９は、図９８に示した無線通信機器の断面図である。 図１００は、無線通信機器の一実施形態を示す斜視図である。 図１０１は、共振器の一実施形態を示す断面図である。 図１０２は、共振器の一実施形態を示す平面視図である。 図１０３は、共振器の一実施形態を示す平面視図である。 図１０４は、図１０３に示した共振器の断面図である。 図１０５は、共振器の一実施形態を示す平面視図である。 図１０６は、共振器の一実施形態を示す平面視図である。 図１０７は、図１０６に示した共振器の断面図である。 図１０８は、無線通信モジュールの一実施形態を示す平面視図である。 図１０９は、無線通信モジュールの一実施形態を示す平面視図である。 図１１０は、図１０９に示した無線通信モジュールの断面図である。 図１１１は、無線通信モジュールの一実施形態を示す平面視図である。 図１１２は、無線通信モジュールの一実施形態を示す平面視図である。 図１１３は、図１１２に示した無線通信モジュールの断面図である。 図１１４は、無線通信モジュールの一実施形態を示す断面図である。 図１１５は、共振器の一実施形態を示す断面図である。 図１１６は、共振構造体の一実施形態を示す断面図である。 図１１７は、共振構造体の一実施形態を示す断面図である。 図１１８は、シミュレーションで採用した第１アンテナの導体形状を示す斜視図である。 図１１９は、表１に示す結果に対応するグラフである。 図１２０は、表２に示す結果に対応するグラフである。 図１２１は、表３に示す結果に対応するグラフである。 図１２２は、アンテナの一実施形態を示す概略図である。 図１２３は、図１２２に示したアンテナの断面図である。 図１２４は、図１２２に示したアンテナの導体形状の概略を示す斜視図である。 図１２５は、図１２２に示した共振器の単位構造体を示す概念図である。 図１２６は、図１２２に示したアンテナの放射効率を示すグラフである。 図１２７は、図１２２に示したアンテナから放射される円偏波の電磁波の軸比を示すグラフである。 図１２８は、共振器の一実施形態を示す導体形状の概略を示す斜視図である。 図１２９は、アンテナの一実施形態を示す概略図である。 図１３０は、図１２９に示したアンテナの断面図である。 図１３１は、図１２９に示したアンテナの導体形状の概略を示す斜視図である。 図１３２は、図１２９に示したアンテナの放射効率を示すグラフである。 図１３３は、図１２９に示したアンテナから放射される円偏波の電磁波の軸比を示すグラフである。 図１３４は、共振器の一実施形態を示す導体形状の概略を示す斜視図である。 図１３５は、アンテナの一実施形態を示す概略図である。 図１３６は、図１３５に示したアンテナの断面図である。 図１３７は、図１３５に示したアンテナの導体形状の概略を示す斜視図である。 図１３８は、図１３５に示したアンテナの放射効率を示すグラフである。 図１３９は、図１３５に示したアンテナから放射される円偏波の電磁波の軸比を示すグラフである。 図１４０は、共振器の一実施形態を示す導体形状の概略を示す斜視図である。 図１４１は、アンテナの一実施形態を示す概略図である。 図１４２は、図１４１に示したアンテナの断面図である。 図１４３は、図１４１に示したアンテナの導体形状の概略を示す斜視図である。 図１４４は、図１４１に示したアンテナの放射効率を示すグラフである。 図１４５は、共振器の一実施形態を示す導体形状の概略を示す斜視図である。 図１４６は、共振器の一実施形態を示す平面視の概略図である。
本開示の複数の実施形態を以下に説明する。以下に説明する構成要素において、既に図示した構成要素に対応する構成要素には、既に図示した構成要素の引用符号を共通符号とし、その共通符号の前に接頭語として図番号を付した符号を付する。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。以下、構成要素を特に区別しない場合、当該構成要素は、共通符号を用いて説明する。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。
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。
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。
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。
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（plane）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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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および第４導体５０のいずれかとｚ方向において対向する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
「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。
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。
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）、または六方格子（hexagonal grid）で並びうる。
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導体層４２を含む。
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４０と呼びうる。
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４０と呼びうる。
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。
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、または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。
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、または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。
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、または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。
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４１１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４１１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。
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。
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２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、または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。
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４１１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４１１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。
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。
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つの第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が略対称になりうる。
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つの第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が略対称になりうる。
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。
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、または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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、ならびに共振器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。
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。
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。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。これと合わせて、共振器１０は、複数の単位共振器を含んでも共振周波数が変化しない。この特性を利用することで、共振器１０は、１つの単位共振器が共振する場合と比べて、第１導体層４１の第１面積を大きくすることが容易である。
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。
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。
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。
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。
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。
複数の実施形態において、共振器１０は、１または複数の導体部品４６を含みうる。導体部品４６は、内部に導体を含む機能部品である。機能部品は、プロセッサ、メモリ、およびセンサを含みうる。導体部品４６は、ｙ方向において共振器１０と並ぶ。導体部品４６は、グラウンド端子が第４導体５０と電気的に接続されうる。導体部品４６は、グラウンド端子が第４導体５０と電気的に接続する構成に限られず、共振器１０と電気的に独立しうる。共振器１０は、ｙ方向において導体部品４６が隣り合うことで、共振周波数が高くなる。共振器１０は、ｙ方向において複数の導体部品４６が隣り合うことで、共振周波数がより高くなる。共振器１０は、導体部品４６のｚ方向に沿った長さが長くなるほど、共振周波数が大きくなる。導体部品４６は、ｚ方向に沿った長さが共振器１０より高くなると、単位長さの増加量当たりの共振周波数の変化量が小さくなる。
複数の実施形態において、共振器１０は、１または複数の誘電体部品４７を含みうる。誘電体部品４７は、ｚ方向において第３導体４０と対向する。誘電体部品４７は、第３導体４０と対向する部位の少なくとも一部において、電導体を含まず、かつ大気より誘電率の大きい物体である。共振器１０は、ｚ方向において誘電体部品４７が対向することで、共振周波数が低くなる。共振器１０は、誘電体部品４７とのｚ方向に沿った距離が短くなるほど、共振周波数が低くなる。共振器１０は、第３導体４０と誘電体部品４７とが対向する面積が大きくなるほど、共振周波数が低くなる。
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。
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。
図６～９は、複数の実施形態の一例である共振器６－１０を示す図である。図６は、共振器６－１０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。
共振器６－１０において、第１導体層６－４１は、第１単位共振器６－４１Ｘとしてスロット型の共振器を含む。第２導体層６－４２は、第２単位共振器６－４２Ｘとしてスロット型の共振器を含む。単位共振器６－４０Ｘは、１つの第１単位共振器６－４１Ｘと、４つの第２部分共振器６－４２Ｙとを含む。単位構造体６－１０Ｘは、単位共振器６－４０Ｘと、単位共振器６－４０Ｘとｚ方向に重なる基体６－２０の一部および第４導体６－５０の一部とを含む。
図１０～１３は、複数の実施形態の一例である共振器１０－１０を示す図である。図１０は、共振器１０－１０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。
共振器１０－１０において、第１導体層１０－４１は、第１単位共振器１０－４１Ｘとしてパッチ型の共振器を含む。第２導体層１０－４２は、第２単位共振器１０－４２Ｘとしてスロット型の共振器を含む。単位共振器１０－４０Ｘは、１つの第１単位共振器１０－４１Ｘと、４つの第２部分共振器１０－４２Ｙとを含む。単位構造体１０－１０Ｘは、単位共振器１０－４０Ｘと、単位共振器１０－４０Ｘとｚ方向に重なる基体１０－２０の一部および第４導体１０－５０の一部とを含む。
図１４～１７は、複数の実施形態の一例である共振器１４－１０を示す図である。図１４は、共振器１４－１０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。
共振器１４－１０において、第１導体層１４－４１は、第１単位共振器１４－４１Ｘとしてスロット型の共振器を含む。第２導体層１４－４２は、第２単位共振器１４－４２Ｘとしてパッチ型の共振器を含む。単位共振器１４－４０Ｘは、１つの第１単位共振器１４－４１Ｘと、４つの第２部分共振器１４－４２Ｙとを含む。単位構造体１４－１０Ｘは、単位共振器１４－４０Ｘと、単位共振器１４－４０Ｘとｚ方向に重なる基体１４－２０の一部および第４導体１４－５０の一部とを含む。
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１８－３０を含む共振器１８－１０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。
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２０－２０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２０－４０と第４導体２０－５０との間に位置する。空洞２０ａの誘電率は、基体２０－２０の誘電率に比べて低い。基体２０－２０は、空洞２０ａを有することで、第３導体２０－４０と第４導体２０－５０との電磁気的な距離を短くできる。
基体２１－２０は、図２１に示したように、複数の部材を含みうる。基体２１－２０は、第１基体２１－２１、第２基体２１－２２、および接続体２１－２３を含みうる。第１基体２１－２１および第２基体２１－２２は、接続体２１－２３を介して機械的に接続されうる。接続体２１－２３は、内部に第６導体３０３を含みうる。第６導体３０３は、第５導体層２１－３０１または第５導体２１－３０２と電気的に接続される。第６導体３０３は、第５導体層２１－３０１および第５導体２１－３０２と合わせて第１導体２１－３１または第２導体２１－３２となる。
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２２Ａ－３０１の数は、適宜変更しうる。図２２Ｂに示すように、第５導体層２２Ｂ－３０１は、基体２２Ｂ－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２２Ｃ－３０１は、基体２２Ｃ－２０の中に位置しなくてよい。
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２３－１０は、第５導体２３－３０２を単位共振器２３－４０Ｘ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、第１導体２４－３１および第２導体２４－３２は、対となる導体２４－３１または２４－３２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。図１８～２３に示した例では、凹部が円形をしている。凹部の形状は、円形に限られず、角が丸い多角形、および楕円であってよい。
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２５－２０は、凹部を有しうる。図２５に示すように、第１導体２５－３１および第２導体２５－３２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、第１導体２５－３１および第２導体２５－３２は、基体２５－２０の表面に沿って広がっている。このような共振器２５－１０は、例えば、凹部を有する基体２５－２０に微細な金属材料を吹き付けることで形成しうる。
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２６－２０は、凹部を有しうる。図２６に示すように、第１導体２６－３１および第２導体２６－３２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、第１導体２６－３１および第２導体２６－３２は、基体２６－２０の凹部に沿って広がっている。このような共振器２６－１０は、例えば、スルーホール導体のならびに沿ってマザー基板を分割することで製造しうる。かかる第１導体２６－３１および第２導体２６－３２は、端面スルーホールなどと称しうる。
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２７－２０は、凹部を有しうる。図２７に示すように、第１導体２７－３１および第２導体２７－３２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２７－１０は、例えば、スルーホール導体のならびに沿ってマザー基板を分割することで製造しうる。かかる第１導体２７－３１および第２導体２７－３２は、端面スルーホールなどと称しうる。図２４～２７に示した例では、凹部が半円形をしている。凹部の形状は、半円形に限られず、角が丸い多角形の一部、および楕円の弧の一部であってよい。例えば、楕円の長軸方向に沿った一部を利用することで、端面スルーホールは、少ない数でｙｚ平面の面積を大きくすることができる。
図２８は、図１８に相当する平面図である。図２８に示すように、第１導体２８－３１および第２導体２８－３２は、ｙ方向における長さが、基体２８－２０に比べて短くてよい。第１導体２８－３１および第２導体２８－３２の構成はこれらに限られない。図２８に示した例では、対導体のｙ方向における長さが異なるが、同じとしうる。対導体３０は、一方または両方のｙ方向における長さが第３導体４０に比べて短くてよい。ｙ方向における長さが基体２０に比べて短い対導体３０は、図１８～図２７に示した構造としうる。ｙ方向における長さが第３導体４０に比べて短い対導体３０は、図１８～図２７に示した構造としうる。対導体３０は、互いに異なる構成となりうる。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。
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３０－４０Ｘ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３０－４０は、第２導体層３０－４２が基体３０－２０の上に位置し、第１導体層３０－４１が基体３０－２０の中に位置しうる。第３導体３０－４０は、第２導体層３０－４２が第１導体層３０－４１より第４導体３０－５０から遠くに位置しうる。
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の含む共振器は、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３１Ｂ－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３１Ｄ－４０３が開口内に位置する。単位スロットは、第７導体３１Ｄ－４０３によってスパイラルに相当する形となる。
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は、対導体３０を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。
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。
共振器３５－１０において、第１導体層３５－４１は、第１単位共振器３５－４１Ｘとしてパッチ型の共振器の半分を含む。第２導体層３５－４２は、第２単位共振器３５－４２Ｘとしてパッチ型の共振器の半分を含む。単位共振器３５－４０Ｘは、１つの第１部分共振器３５－４１Ｙと、１つの第２部分共振器３５－４２Ｙとを含む。単位構造体３５－１０Ｘは、単位共振器３５－４０Ｘと、単位共振器３５－４０ＸとＺ方向に重なる基体３５－２０の一部および第４導体３５－５０の一部とを含む。共振器３５－１０は、３つの単位共振器３５－４０Ｘがｘ方向に並んでいる。３つの単位共振器３５－４０Ｘに含まれる第１単位導体３５－４１１および第２単位導体３５－４２１は、１つの電流路３５－４０Ｉとなっている。
図３７は、図３５に示した共振器３５－１０の他の例を示す。図３７に示した共振器３７－１０は、共振器３５－１０と比較してｘ方向に長い。共振器１０の寸法は、共振器３７－１０に限定されず、適宜変更しうる。共振器３７－１０において、第１接続導体３７－４１３は、ｘ方向の長さが第１浮遊導体３７－４１４と異なる。共振器３７－１０において、第１接続導体３７－４１３は、ｘ方向の長さが第１浮遊導体３７－４１４より短い。図３８は、共振器３５－１０の他の例を示す。図３８に示した共振器３８－１０は、第３導体３８－４０のｘ方向の長さが異なる。共振器３８－１０において、第１接続導体３８－４１３は、ｘ方向の長さが第１浮遊導体３８－４１４より長い。
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３７－１０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。
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３９－１０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４０－１０において、１つの第１接続導体４０－４１３は、２つの第２浮遊導体４０－４２４と容量的に結合している。図４０の共振器４０－１０において、２つの第２接続導体４０－４２３は、１つの第１浮遊導体４０－４１４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。
図４１は、図３９に示した共振器３９－１０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４１－１０において、１つの第２浮遊導体４１－４２４は、ｘ方向における第１端部に２つの第１接続導体４１－４１３が容量結合し、第２端部に３つの第２浮遊導体４１－４２４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４１－１０において、ｙ方向に並ぶ３つの第１浮遊導体４１－４１４は、ｙ方向における長さが異なる。
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４２－１０において、第１導体層４２－４１は、第１単位共振器４２－４１Ｘとしてパッチ型の共振器の半分を含む。第２導体層４２－４２は、第２単位共振器４２－４２Ｘとしてパッチ型の共振器の半分を含む。単位共振器４２－４０Ｘは、１つの第１部分共振器４２－４１Ｙと、１つの第２部分共振器４２－４２Ｙとを含む。単位構造体４２－１０Ｘは、単位共振器４２－４０Ｘと、単位共振器４２－４０Ｘとｚ方向に重なる基体４２－２０の一部および第４導体４２－５０の一部とを含む。図４２に示した共振器４２－１０は、１つの単位共振器４２－４０Ｘがｘ方向に延びている。
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４４－１０において、第３導体４４－４０は、第１接続導体４４－４１３のみを含む。第１接続導体４４－４１３は、ｘｙ平面において第１導体４４－３１と対向する。第１接続導体４４－４１３は、第１導体４４－３１と容量的に結合する。
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４６－１０において、第３導体４６－４０は、第１導体層４６－４１および第２導体層４６－４２を有する。第１導体層４６－４１は、１つの第１浮遊導体４６－４１４を有する。第２導体層４６－４２は、２つの第２接続導体４６－４２３を有する。当該第１導体層４６－４１は、ｘｙ平面において対導体４６－３０と対向する。２つの第２接続導体４６－４２３は、１つの第１浮遊導体４６－４１４とｚ方向に重なっている。１つの第１浮遊導体４６－４１４は、２つの第２接続導体４６－４２３と容量的に結合している。
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４８－１０において、第３導体４８－４０は、第１浮遊導体４８－４１４のみを含む。第１浮遊導体４８－４１４は、ｘｙ平面において対導体４８－３０と対向する。第１接続導体４８－４１３は、対導体４８－３０と容量的に結合する。
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５０－１０は、図４２，４３に示した共振器４２－１０と第４導体５０の構成が異なる。共振器５０－１０は、第４導体５０－５０と、基準電位層５１とを備える。基準電位層５１は、共振器５０－１０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５０－５０を介して第３導体５０－４０と対向している。第４導体５０－５０は、第３導体５０－４０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５０－５０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。
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５２－１０は、第４導体５２－５０と、基準電位層５２－５１とを備える。基準電位層５２－５１は、共振器５２－１０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５２－５０は、共振器を備える。第４導体５２－５０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５２－５１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５２－５０と基準電位層５２－５１との距離に比べて短い。第３導体５２－４０は、１つの導体層となっている。
図５４は、図５３に示した共振器５３－１０の他の例を示す。図５４の共振器５４－１０は、第３導体５４－４０と、第４導体５４－５０と、基準電位層５４－５１とを備える。第３導体５４－４０は、第１導体層５４－４１および第２導体層５４－４２を含む。第１導体層５４－４１は、第１接続導体５４－４１３を含む。第２導体層５４－４２は、第２接続導体５４－４２３を含む。第１接続導体５４－４１３は、第２接続導体５４－４２３と容量的に結合される。基準電位層５４－５１は、共振器５４－１０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５４－５０は、第３導体層５４－５２および第４導体層５４－５３を含む。第３導体層５４－５２および第４導体層５４－５３は、容量結合する。第３導体層５４－５２および第４導体層５４－５３は、ｚ方向に対向する。第３導体層５４－５２および第４導体層５４－５３の距離は、第４導体層５４－５３と基準電位層５４－５１との距離に比べて短い。第３導体層５４－５２および第４導体層５４－５３の距離は、第４導体５４－５０と基準電位層５４－５１との距離に比べて短い。
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５５－１０において、第１導体層５５－４１は、４つの第１浮遊導体５５－４１４を有する。第１導体層５５－４１は、第１接続導体５５－４１３を有していない。共振器５５－１０において、第２導体層５５－４２は、６つの第２接続導体５５－４２３と、３つの第２浮遊導体５５－４２４とを有する。２つの第２接続導体５５－４２３の各々は、２つの第１浮遊導体５５－４１４と容量的に結合している。１つの第２浮遊導体５５－４２４は、４つの第１浮遊導体５５－４１４と容量的に結合している。２つの第２浮遊導体５５－４２４は、２つの第１浮遊導体５５－４１４と容量的に結合している。
図５７は、図５５に示した共振器５５－１０の他の例を示す図である。図５７の共振器５７－１０は、第２導体層５７－４２の大きさが共振器５５－１０の第２導体層５５－４２の大きさと異なる。図５７に示した共振器５７－１０は、第２浮遊導体５７－４２４のｘ方向に沿った長さが第２接続導体５７－４２３のｘ方向に沿った長さより短い。
図５８は、図５５に示した共振器５５－１０の他の例を示す図である。図５８の共振器５８－１０は、第２導体層５８－４２の大きさが共振器５５－１０の第２導体層５５－４２の大きさと異なる。共振器５８－１０において、複数の第２単位導体５８－４２１の各々は、第１面積が異なる。図５８に示した共振器５８－１０において、複数の第２単位導体５８－４２１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５８－１０において、複数の第２単位導体５８－４２１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５８－４２１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５８－４２１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５８－４２１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５８－４２１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５８－４２１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。
図５８に示した共振器５８－１０において、ｙ方向に並ぶ複数の第２接続導体５８－４２３は、第１面積が互いに異なる。図５８に示した共振器５８－１０において、ｙ方向に並ぶ複数の第２接続導体５８－４２３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５８－１０において、ｙ方向に並ぶ複数の第２接続導体５８－４２３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５８－４２３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５８－４２３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５８－４２３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５８－４２３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５８－４２３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５８－４２３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。
共振器５８－１０において、ｙ方向に並ぶ複数の第２浮遊導体５８－４２４は、第１面積が互いに異なる。共振器５８－１０において、ｙ方向に並ぶ複数の第２浮遊導体５８－４２４は、ｘ方向における長さが互いに異なる。共振器５８－１０において、ｙ方向に並ぶ複数の第２浮遊導体５８－４２４は、ｙ方向における長さが互いに異なる。複数の第２浮遊導体５８－４２４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。複数の第２浮遊導体５８－４２４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５８－４２４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５８－４２４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５８－４２４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５８－４２４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。
図５９は、図５７に示した共振器５７－１０の他の例を示す図である。図５９の共振器５９－１０は、第１単位導体５９－４１１のｙ方向における間隔が共振器５７－１０の第１単位導体５７－４１１のｙ方向における間隔と異なる。共振器５９－１０は、ｘ方向における第１単位導体５９－４１１の間隔に比べて、ｙ方向における第１単位導体５９－４１１の間隔が小さい。共振器５９－１０は、対導体５９－３０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５９－１０において、第３導体５９－４０をｙ方向に流れる電流は、無視しうる。第１単位導体５９－４１１のｙ方向の間隔は、第１単位導体５９－４１１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５９－４１１のｙ方向の間隔を短くすることで、第１単位導体５９－４１１の面積が大きくなりうる。
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。
図６３は、共振器１０の他の例を示す平面視図である。共振器６３－１０は、導体部品４６を有している。導体部品４６を有する６３－共振器１０は、この構造に限られない。共振器１０は、ｙ方向における一方側に複数の導体部品４６を有しうる。共振器１０は、ｙ方向における両側に１または複数の導体部品４６を有しうる。
図６４は、共振器１０の他の例を示す断面図である。共振器６４－１０は、誘電体部品４７を有している。共振器６４－１０は、ｚ方向において、第３導体６４－４０に誘電体部品４７が重なっている。誘電体部品４７を有する共振器６４－１０は、この構造に限られない。共振器１０は、第３導体４０の一部のみに誘電体部品４７が重なりうる。
アンテナは、電磁波を放射する機能、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。
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６５～７８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。
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。
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。
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単位共振器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。
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。
図６５は、第１アンテナ６０の、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ＬＸＩＶ－ＬＸＩＶ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は、第３導体６５－４０の上に第３基体６５－２４を有する。第３基体６５－２４は、第１導体層６５－４１の上に開口を有する。第１給電線６１は、第３基体６５－２４の開口を介して第１導体層６５－４１に電気的に接続される。
図６７は、第１アンテナ６０の、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６７－６０において、第１給電線６７－６１の一部は、基体６７－２０の上に位置する。第１給電線６７－６１は、ｘｙ平面内にて第３導体６７－４０と接続しうる。第１給電線６７－６１は、ｘｙ平面内にて第１導体層６７－４１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。
図６９は、第１アンテナ６０の、ｚ方向からｘｙ平面を平面視した図である。図７０は、図６９に示したＬＸＸ－ＬＸＸ線に沿った断面図である。図６９，７０に示した第１アンテナ６０において、第１給電線６９－６１は、基体６９－２０の中に位置する。第１給電線６９－６１は、ｚ方向における逆方向から第３導体６９－４０に接続しうる。第４導体６９－５０は、開口を有しうる。第４導体６９－５０は、第３導体６９－４０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６９－６１は、開口を介して基体２０の外部に臨みうる。
図７１は、第１アンテナ６０の、ｙ方向からｚｘ面を見た断面図である。対導体７１－３０は、開口を有しうる。第１給電線７１－６１は、開口を介して基体７１－２０の外部に臨みうる。
第１アンテナ６０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６０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。
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７５は、図７４に示したＬＸＸＶ－ＬＸＸＶ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７７Ａは、図７６に示したＬＸＸＶＩＩａ－ＬＸＸＶＩＩａ線に沿った断面図である。図７７Ｂは、図７６に示したＬＸＸＶＩＩｂ－ＬＸＸＶＩＩｂ線に沿った断面図である。図７８は、第１アンテナ６０の他の例を示す。図７８に示した第１アンテナ７８－６０は、インピーダンス素子７８－４５を有している。
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。
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。
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。
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。
図７９は、第２アンテナ７０の、ｚ方向からｘｙ平面を平面視した図である。図８０は、図７９に示したＬＸＸＸ－ＬＸＸＸ線に沿った断面図である。図７９，８０に示した第２アンテナ７０において、第３導体７９－４０は、基体７９－２０の中に位置する。第２給電層７１は、基体７９－２０の上に位置する。第２給電層７１は、単位構造体７９－１０Ｘとｚ方向に重なって位置する。第２給電線７２は、基体７９－２０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。
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８１は、無線通信モジュール８０のブロック構造図である。図８２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。
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。
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導体層４１および第２導体層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。
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電流が非対称になる。グラウンド導体８１１を流れる第２電流が非対称になると、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。
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。
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。
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。
図８３は、無線通信モジュール８０の他の例を示す部分断面図である。図８３に示した無線通信モジュール８３－８０は、導体部品８３－４６を有する。導体部品８３－４６は、回路基板８３－８１のグラウンド導体８３－８１１の上に位置する。導体部品８３－４６は、第１アンテナ８３－６０とｙ方向において並んでいる。導体部品８３－４６は、１つに限られず、複数がグラウンド導体８３－８１１の上に位置しうる。
図８４は、無線通信モジュール８０の他の例を示す部分断面図である。図８４に示した無線通信モジュール８４－８０は、誘電体部品８４－４７を有する。誘電体部品８４－４７は、回路基板８４－８１のグラウンド導体８４－８１１の上に位置する。導体部品８４－４６は、第１アンテナ８４－６０とｙ方向において並んでいる。
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８５は、無線通信機器９０のブロック構造図である。図８６は、無線通信機器９０の平面視図である。図８６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８７は、無線通信機器９０の断面図である。図８７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の無線通信モジュール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８８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８８－９０の有する第１アンテナ８８－６０は、基準電位層８８－５１を有しうる。
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、第１アンテナ６０の第４導体５０に電気的に接続される。
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。
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。
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（ＡＳＩＣ；Application Specific Integrated Circuit）を含んでよい。プロセッサは、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ；Programmable Logic Device）を含んでよい。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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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８９は、第３アンテナ９７の他の実施形態である。第８導体８９－９６１は、第１アンテナ８９－６０と一体的に構成されうる。図８９は、無線通信機器９０の一部の構成を省略している。図８９の例において、第２筐体８９－９６は第８導体９６１を備えなくてよい。
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。
図９０は、無線通信機器９０の他の例を示す平面視図である。図９０に示した無線通信機器９０－９０は、導体部品９０－４６を有する。導体部品９０－４６は、回路基板９０－８１のグラウンド導体９０－８１１の上に位置する。導体部品９０－４６は、第１アンテナ９０－６０とｙ方向において並んでいる。導体部品９０－４６は、１つに限られず、複数がグラウンド導体８９０－１１の上に位置しうる。
図９１は、無線通信機器９０の他の例を示す断面図である。図９１に示した無線通信機器９１－９０は、誘電体部品９１－４７を有する。誘電体部品９１－４７は、回路基板９１－８１のグラウンド導体９１－８１１の上に位置する。誘電体部品９１－４７は、第１アンテナ９１－６０とｙ方向において並んでいる。図９１に示すように、第２筐体９１－９６は、一部が誘電体部品９１－４７として機能しうる。無線通信機器９１－９０は、第２筐体９１－９６を誘電体部品９１－４７としうる。
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９２は、無線通信機器９２－９０の一実施形態を示す平面視図である。電導体９２－９９は、電気を伝える導体である。電導体９２－９９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９２－９９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９２－９９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。
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。電導体９９は、内部に空洞を有しうる。電導体９９は、内部に空間を有する箱を含みうる。電導体９９は、内部に空間を有する円筒物を含む。電導体９９は、内部に空間を有する管を含む。電導体９９は、パイプ（pipe）、チューブ（tube）、およびホース（hose）を含みうる。
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。
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、電導体９９の上面９９Ａ上に置かれる。第１アンテナ６０は、電導体９９と電磁気的に結合することで、電導体９９に電流を誘起する。電導体９９は、誘起された電流によって電磁波を放射する。電導体９９は、無線通信機器９０が置かれることでアンテナの一部として機能する。無線通信機器９０は、電導体９９によって伝搬方向が変わる。
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方向に沿った第２電流が生じる。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。
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。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。
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。
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方向が揃う向きで、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。
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。
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。
無線通信機器９０は、ｎを整数とするとき、電導体９９の先端から（２ｎ－１）×λ／４（動作波長λの４分の１の奇数倍）の位置に取り付けられうる。この位置に置かれると、電導体９９には、電流の定在波が誘起される。電導体９９は、誘起された定在波によって電磁波の放射源となる。無線通信機器９０は、かかる設置によって、通信性能が向上する。
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９３は、空中でなす共振構造の概略回路である。図９４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。
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。
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。
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。
図９５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９５－９９は、貫通孔９９ｈを含みうる。貫通孔９９ｈは、ｐ方向に沿って延びる部位を含みうる。貫通孔９９ｈは、ｑ方向に沿った長さに比べてｐ方向に沿った長さが長い。ｐ方向とｑ方向とは、直交している。ｐ方向は、電導体９５－９９が長く伸びる方向である。ｑ方向は、電導体９９がｐ方向に比べて長さが短い方向である。ｒ方向は、ｐ方向およびｑ方向に直交する方向である。
無線通信機器９０は、ｘ方向がｐ方向に沿うように、電導体９９の貫通孔９９ｈ近くに置かれうる。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の貫通孔９９ｈ近くに置かれうる。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方向に沿った第２電流が生じる。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、ｐ方向に沿った電流が誘導される。誘起電流は、貫通孔９９ｈに沿って周囲に流れうる。電導体９９は、貫通孔９９ｈをスロットとして電磁波が放射される。貫通孔９９ｈをスロットとする電磁波は、無線通信機器９０を載せた第１面の対となる第２面側に放射される。
第１アンテナ６０のｘ方向と電導体９９のｐ方向とが揃うと、電導体９９は、ｐ方向に沿って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ｐ方向とが揃うと、電導体９９の貫通孔９９ｈは、誘導電流による放射が大きくなる。ｐ方向に対するｘ方向の角度は、４５度以下としうる。貫通孔９９ｈは、ｐ方向に沿った長さが動作周波数における動作波長と等しいと電磁波の放射が大きくなる。貫通孔９９ｈは、ｐ方向に沿った長さが、動作波長をλとし、ｎを整数としたとき、（ｎ×λ）／２とすることで、貫通孔がスロットアンテナとして機能する。放射する電磁波は、貫通孔に誘起される定在波によって、放射が大きくなる。無線通信機器９０は、貫通孔のｐ方向の端から（ｍ×λ）／２の位置に位置しうる。ここで、ｍは、０以上且つｎ以下の整数である。無線通信機器９０は、貫通孔からλ／４より近い位置に位置しうる。
図９６は、無線通信機器９６－９０の一実施形態を示す斜視図である。図９７Ａは、図９６に示した斜視図に対応する側面図である。図９７Ｂは、図９７Ａに示したＸＣＶＩＩｂ－ＸＣＶＩＩｂ線に沿った断面図である。無線通信機器９６－９０は、円筒状の電導体９６－９９の内面の上に位置する。電導体９６－９９は、ｒ方向に伸びる貫通孔９６－９９ｈを有する。無線通信機器９６－９０は、貫通孔９６－９９ｈの近くに、ｒ方向とｘ方向とが揃っている。
図９８は、無線通信機器９８－９０の一実施形態を示す斜視図である。図９９は、図９８に示した斜視図の無線通信機器９８－９０近傍での断面図である。無線通信機器９８－９０は、角筒状の電導体９８－９９の内面の上に位置する。電導体９８－９９は、ｒ方向に伸びる貫通孔９８－９９ｈを有する。無線通信機器９８－９０は、貫通孔９８－９９ｈの近くに、ｒ方向とｘ方向とが揃っている。
図１００は、無線通信機器１００－９０の一実施形態を示す斜視図である。無線通信機器１００－９０は、直方体の電導体１００－９９の内面の上に位置する。電導体１００－９９は、ｒ方向に伸びる貫通孔１００－９９ｈを有する。無線通信機器１００－９０は、貫通孔１００－９９ｈの近くに、ｒ方向とｘ方向とが揃っている。
電導体９９の上に載せて利用する共振器１０は、第４導体５０の少なくとも一部を省略しうる。共振器１０は、基体２０と、対導体３０とを含む。図１０１は、第４導体５０を含まない共振器１０１－１０の一例である。図１０２は、共振器１０を紙面奥が＋ｚ方向となるように平面視した図である。図１０３は、共振器１０３－１０を電導体１０３－９９に載せて共振構造とした一例である。図１０４は、図１０３に示したＣＩＶ－ＣＩＶ線に沿った断面図である。共振器１０３－１０は、電導体１０３－９９の上に、取付部材１０３－９８を介して付される。第４導体５０を含まない共振器１０は、図１０１から１０４に示したものに限られない。第４導体５０を含まない共振器１０は、共振器１８－１０から第４導体１８－５０を除いたものに限られない。第４導体５０を含まない共振器１０は、図１から図６４などに例示した共振器１０から、第４導体５０を除くことで実現しうる。
基体２０は、空洞２０ａを含みうる。図１０５は、基体１０５－２０が空洞１０５－２０ａを有する共振器１０５－１０の一例である。図１０５は、共振器１０５－１０を紙面奥が＋ｚ方向となるように平面視した図である。図１０６は、空洞１０６－２０ａを有する共振器１０６－１０を電導体１０６－９９に載せて共振構造とした一例である。図１０７は、図１０６に示したＣＶＩＩ－ＣＶＩＩ線に沿った断面図である。ｚ方向において、空洞１０６－２０ａは、第３導体１０６－４０と電導体１０６－９９との間に位置する。空洞１０６－２０ａ中の誘電率は、基体１０６－２０の誘電率に比べて低い。基体１０６－２０は、空洞２０ａを有することで、第３導体１０６－４０と電導体１０６－９９との電磁気的な距離を短くできる。空洞２０ａを有する共振器１０は、図１０５から１０７に示したものに限られない。空洞２０ａを有する共振器１０は、図１９Ａおよび図１９Ｂに示した共振器１８－１０から第４導体１８－５０を除き、基体２０が空洞２０ａを有する構造である。空洞２０ａを有する共振器１０は、図１から図６４などに例示した共振器１０から第４導体５０を除き、基体２０が空洞２０ａを有することで実現しうる。
基体２０は、空洞２０ａを含みうる。図１０８は、基体１０８－２０が空洞１０８－２０ａを有する無線通信モジュール１０８－８０の一例である。図１０８は、無線通信モジュール１０８－８０を紙面奥が＋ｚ方向となるように平面視した図である。図１０９は、空洞１０９－２０ａを有する無線通信モジュール１０９－８０を電導体１０９－９９に載せて共振構造とした一例である。図１１０は、図１０９に示したＣＸ－ＣＸ線に沿った断面図である。無線通信モジュール８０は、空洞２０ａ中に電子デバイスを収容しうる。電子デバイスは、プロセッサ、センサを含む。電子デバイスは、ＲＦモジュール８２を含む。無線通信モジュール８０は、空洞２０ａ中にＲＦモジュール８２を収容しうる。ＲＦモジュール８２は、空洞２０ａ中に位置しうる。ＲＦモジュール８２は、第１給電線６１を介して第３導体４０に接続される。基体２０は、ＲＦモジュールの基準電位を電導体９９側に導く第９導体６２を含みうる。
無線通信モジュール８０は、第４導体５０の一部を省略しうる。空洞２０ａは、第４導体５０が省略された部位から外部に望みうる。図１１１は、第４導体５０の一部が省略された無線通信モジュール１１１－８０の一例である。図１１１は、共振器１０を紙面奥が＋ｚ方向となるように平面視した図である。図１１２は、空洞１１２－２０ａを有する無線通信モジュール１１２－８０を電導体１１２－９９に載せて共振構造とした一例である。図１１３は、図１１２に示したＣＸＩＩＩ－ＣＸＩＩＩ線に沿った断面図である。
無線通信モジュール８０は、空洞２０ａ中に第４基体２５を有しうる。第４基体２５は、樹脂材料を組成として含みうる。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。図１１４は、空洞１１４－２０ａ中に第４基体１１４－２５を有する構造の一例である。
取付部材９８は、基材の両面に粘性体を有するもの、硬化または半硬化する有機材料、ハンダ材料、付勢手段を含む。基材の両面に粘性体を有するものは、例えば両面テープと呼ばれうる。硬化または半硬化する有機材料は、例えば接着剤と呼ばれうる。付勢手段は、ネジ、バンドなどを含む。取付部材９８は、導電性のもの、非導電性のものを含む。導電性の取付部材９８は、それ自体が導電性を有する材料、および導電性を有する材料を多く含有するものが含まれる。
取付部材９８が非導電性の場合、共振器１０の対導体３０は、電導体９９と容量的に結合する。この場合、共振器１０は、対導体３０および第３導体４０、ならびに電導体９９が共振回路となる。この場合、共振器１０の単位構造体は、基体２０と、第３導体４０と、取付部材９８と、電導体９９を含みうる。
取付部材９８が導電性の場合、共振器１０の対導体３０は、取付部材９８を介して導通する。取付部材９８は、電導体９９に付されることで、抵抗値が減少する。この場合、図１１５に示したように対導体１１５－３０がｘ方向において外部に面していると、電導体１１５－９９を介した対導体１１５－３０間の抵抗値が減少する。この場合、共振器１１５－１０は、対導体１１５－３０および第３導体１１５－４０、ならびに取付部材１１５－９８が共振回路となる。この場合、共振器１１５－１０の単位構造体は、基体１１５－２０と、第３導体１１５－４０と、取付部材１１５－９８とを含みうる。
取付部材９８が付勢手段の場合、共振器１０は、第３導体４０側から押され、電導体９９に当接する。この場合、一例において、共振器１０の対導体３０は、電導体９９と接触して導通する。この場合、一例において、共振器１０の対導体３０は、電導体９９と容量的に結合する。この場合、共振器１０は、対導体３０および第３導体４０、ならびに電導体９９が共振回路となる。この場合、共振器１０の単位構造体は、基体２０と、第３導体４０と、電導体９９を含みうる。
一般的にアンテナは、電導体または誘電体が近づくと、共振周波数が変化する。共振周波数が大きく変化すると、アンテナは、動作周波数での動作利得が変化する。空中で利用されたり、電導体または誘電体に近づけて利用されたりするアンテナは、共振周波数の変化による動作利得の変化を小さくすることが好ましい。
共振器１０は、第３導体４０および第４導体５０のｙ方向における長さが異なりうる。ここで、第３導体４０のｙ方向における長さは、複数の単位導体がｙ方向に沿って並ぶ場合、ｙ方向において両端に位置する２つの単位導体の、外側の端の間の距離である。
図１１６に示すように、第４導体１１６－５０の長さは、第３導体１１６－４０の長さに比べて長くしうる。第４導体１１６－５０は、第３導体１１６－４０のｙ方向における端部から外側に延びる第１延部５０ａおよび第２延部５０ｂを含む。第１延部５０ａおよび第２延部５０ｂは、ｚ方向の平面視において、第３導体１１６－４０の外側に位置する。基体１１６－２０は、ｙ方向における第３導体１１６－４０の端まで拡がりうる。基体１１６－２０は、ｙ方向における第４導体１１６－５０の端まで拡がりうる。基体１１６－２０は、ｙ方向における第３導体１１６－４０の端と第４導体１１６－５０の端との間まで拡がりうる。
共振器１１６－１０は、第４導体１１６－５０の長さが第３導体１１６－４０の長さに比べて長いと、第４導体１１６－５０の外側に電導体が近づいたときの共振周波数の変化が小さくなる。共振器１１６－１０は、動作波長をλ１とするとき、第４導体１１６－５０の長さが第３導体１１６－４０の長さに比べて０．０７５λ１以上長いと、動作周波数帯での共振周波数の変化が小さくなる。共振器１１６－１０は、動作波長をλ１とするとき、第４導体１１６－５０の長さが第３導体１１６－４０の長さに比べて０．０７５λ１以上長いと、動作周波数ｆ１での動作利得の変化が小さくなる。共振器１１６－１０は、第１延部５０ａおよび第２延部５０ｂのｙ方向に沿った長さの合計が第３導体１１６－４０の長さに比べて０．０７５λ１以上長いと、動作周波数ｆ１での動作利得の変化が小さくなる。第１延部５０ａおよび第２延部５０ｂのｙ方向に沿った長さの合計は、第４導体１１６－５０の長さと第３導体１１６－４０の長さとの差に対応する。
共振器１１６－１０は、逆ｚ方向に平面視した際に、ｙ方向において第４導体１１６－５０が第３導体１１６－４０より両側に拡がっている。共振器１１６－１０は、ｙ方向において第４導体１１６－５０が第３導体１１６－４０より両側に拡がっていると、第４導体１１６－５０の外側に電導体が近づいたときの共振周波数の変化が小さくなる。共振器１１６－１０は、動作波長をλ１とするとき、第４導体１１６－５０が第３導体１１６－４０の外側に０．０２５λ１以上拡がっていると、動作周波数帯での共振周波数の変化が小さくなる。共振器１１６－１０は、動作波長をλ１とするとき、第４導体１１６－５０が第３導体１１６－４０の外側に０．０２５λ１以上拡がっていると、動作周波数ｆ１での動作利得の変化が小さくなる。共振器１１６－１０は、第１延部５０ａおよび第２延部５０ｂの各々のｙ方向に沿った長さが０．０２５λ１以上長いと、動作周波数ｆ１での動作利得の変化が小さくなる。
共振器１１６－１０は、動作波長をλ１とするとき、第４導体１１６－５０が第３導体１１６－４０の外側に０．０２５λ１以上拡がり、第４導体１１６－５０の長さが第３導体１１６－４０の長さに比べて０．０７５λ１以上長いと、動作周波数帯での共振周波数の変化が小さくなる。共振器１１６－１０は、動作波長をλ１とするとき、第４導体１１６－５０が第３導体１１６－４０の外側に０．０２５λ１以上拡がり、第４導体１１６－５０の長さが第３導体１１６－４０の長さに比べて０．０７５λ１以上長いと、動作周波数帯での動作利得の変化が小さくなる。共振器１１６－１０は、第１延部５０ａおよび第２延部５０ｂのｙ方向に沿った長さの合計が第３導体１１６－４０の長さに比べて０．０７５λ１以上長く、第１延部５０ａおよび第２延部５０ｂの各々のｙ方向に沿った長さが０．０２５λ１以上長いと、動作周波数ｆ１での動作利得の変化が小さくなる。
第１アンテナ１１６－６０は、第４導体１１６－５０の長さを第３導体１１６－４０の長さに比べて長くしうる。第１アンテナ１１６－６０は、第４導体１１６－５０の長さが第３導体１１６－４０の長さに比べて長いと、第４導体１１６－５０の外側に電導体が近づいたときの共振周波数の変化が小さくなる。第１アンテナ１１６－６０は、動作波長をλ１とするとき、第４導体１１６－５０の長さを第３導体１１６－４０の長さに比べて０．０７５λ１以上長くすると、動作周波数帯での共振周波数の変化が小さくなる。第１アンテナ１１６－６０は、動作波長をλ１とするとき、第４導体１１６－５０の長さを第３導体１１６－４０の長さに比べて０．０７５λ１以上長くすると、動作周波数ｆ１での動作利得の変化が小さくなる。第１アンテナ１１６－６０は、第１延部５０ａおよび第２延部５０ｂのｙ方向に沿った長さの合計が第３導体１１６－４０の長さに比べて０．０７５λ１以上長いと、動作周波数ｆ１での動作利得の変化が小さくなる。第１延部５０ａおよび第２延部５０ｂのｙ方向に沿った長さの合計は、第４導体１１６－５０の長さと第３導体４０の長さとの差に対応する。
第１アンテナ１１６－６０は、逆ｚ方向に平面視した際に、ｙ方向において第４導体１１６－５０が第３導体１１６－４０より両側に拡がっている。第１アンテナ１１６－６０は、ｙ方向において第４導体１１６－５０が第３導体１１６－４０より両側に拡がっていると、第４導体１１６－５０の外側に電導体が近づいたときの共振周波数の変化が小さくなる。第１アンテナ１１６－６０は、動作波長をλ１とするとき、第４導体１１６－５０が第３導体１１６－４０の外側に０．０２５λ１以上拡がっていると、動作周波数帯での共振周波数の変化が小さくなる。第１アンテナ１１６－６０は、動作波長をλ１とするとき、第４導体１１６－５０が第３導体１１６－４０の外側に０．０２５λ１以上拡がっていると、動作周波数ｆ１での動作利得の変化が小さくなる。第１アンテナ１１６－６０は、第１延部５０ａおよび第２延部５０ｂの各々のｙ方向に沿った長さが０．０２５λ１以上長いと、動作周波数ｆ１での動作利得の変化が小さくなる。
第１アンテナ６０は、動作波長をλ１とするとき、第４導体１１６－５０が第３導体１１６－４０の外側に０．０２５λ１以上拡がり、第４導体１１６－５０の長さが第３導体１１６－４０の長さに比べて０．０７５λ１以上長いと、共振周波数の変化が小さくなる。第１アンテナ１１６－６０は、動作波長をλ１とするとき、第４導体１１６－５０が第３導体１１６－４０の外側に０．０２５λ１以上拡がり、第４導体１１６－５０の長さが第３導体１１６－４０の長さに比べて０．０７５λ１以上長いと、動作周波数帯での動作利得の変化が小さくなる。第１アンテナ６０は、動作波長をλ１とするとき、第４導体１１６－５０が第３導体１１６－４０の外側に０．０２５λ１以上拡がり、第４導体１１６－５０の長さが第３導体１１６－４０の長さに比べて０．０７５λ１以上長いと、動作周波数ｆ１での動作利得の変化が小さくなる。第１アンテナ１１６－６０は、第１延部５０ａおよび第２延部５０ｂのｙ方向に沿った長さの合計が第３導体１１６－４０の長さに比べて０．０７５λ１以上長く、第１延部５０ａおよび第２延部５０ｂの各々のｙ方向に沿った長さが０．０２５λ１以上長いと、動作周波数ｆ１での動作利得の変化が小さくなる。
図１１７に示すように、無線通信モジュール１１７－８０は、第１アンテナ１１７－６０が回路基板１１７－８１のグラウンド導体１１７－８１１上に位置する。第１アンテナ１１７－６０の第４導体１１７－５０は、グラウンド導体１１７－８１１と電気的に接続している。グラウンド導体１１７－８１１の長さは、第３導体１１７－４０の長さに比べて長くしうる。グラウンド導体１１７－８１１は、共振器１１７－１０のｙ方向における端部から外側に延びる第３延部８１１ａおよび第４延部８１１ｂを含む。第３延部８１１ａおよび第４延部８１１ｂは、ｚ方向の平面視において、第３導体１１７－４０の外側に位置する。無線通信モジュール１１７－８０は、第１アンテナ１１７－６０、およびグラウンド導体１１７－８１１のｙ方向における長さが異なりうる。無線通信モジュール１１７－８０は、第１アンテナ１１７－６０の第３導体１１７－４０、およびグラウンド導体１１７－８１１のｙ方向における長さが異なりうる。
無線通信モジュール１１７－８０は、グラウンド導体１１７－８１１の長さを第３導体１１７－４０の長さに比べて長くしうる。無線通信モジュール１１７－８０は、グラウンド導体１１７－８１１の長さが第３導体１１７－４０の長さに比べて長いと、グラウンド導体１１７－８１１の外側に電導体が近づいたときの共振周波数の変化が小さくなる。無線通信モジュール１１７－８０は、動作波長をλ１とするとき、グラウンド導体１１７－８１１の長さが第３導体１１７－４０の長さに比べて０．０７５λ１以上長いと、動作周波数帯での動作利得の変化が小さくなる。無線通信モジュール１１７－８０は、動作波長をλ１とするとき、グラウンド導体１１７－８１１の長さが第３導体１１７－４０の長さに比べて０．０７５λ１以上長いと、動作周波数ｆ１での動作利得の変化が小さくなる。無線通信モジュール１１７－８０は、第３延部８１１ａおよび第４延部８１１ｂのｙ方向に沿った長さの合計が第３導体１１７－４０の長さに比べて０．０７５λ１以上長いと、動作周波数ｆ１での動作利得の変化が小さくなる。第３延部８１１ａおよび第４延部８１１ｂのｙ方向に沿った長さの合計は、グラウンド導体１１７－８１１の長さと第３導体１１７－４０の長さとの差に対応する。
無線通信モジュール１１７－８０は、逆ｚ方向に平面視した際に、ｙ方向においてグラウンド導体１１７－８１１が第３導体１１７－４０より両側に拡がっている。無線通信モジュール１１７－８０は、ｙ方向においてグラウンド導体１１７－８１１が第３導体１１７－４０より両側に拡がっていると、グラウンド導体１１７－８１１の外側に電導体が近づいたときの共振周波数の変化が小さくなる。無線通信モジュール１１７－８０は、動作波長をλ１とするとき、グラウンド導体１１７－８１１が第３導体１１７－４０の外側に０．０２５λ１以上拡がっていると、動作周波数帯での動作利得の変化が小さくなる。無線通信モジュール１１７－８０は、動作波長をλ１とするとき、グラウンド導体１１７－８１１が第３導体１１７－４０の外側に０．０２５λ１以上拡がっていると、動作周波数ｆ１での動作利得の変化が小さくなる。無線通信モジュール１１７－８０は、第３延部８１１ａおよび第４延部８１１ｂの各々のｙ方向に沿った長さが０．０２５λ１以上長いと、動作周波数ｆ１での動作利得の変化が小さくなる。
無線通信モジュール１１７－８０は、動作波長をλ１とするとき、グラウンド導体１１７－８１１が第３導体１１７－４０の外側に０．０２５λ１以上拡がり、グラウンド導体１１７－８１１の長さが第３導体１１７－４０の長さに比べて０．０７５λ１以上長いと、動作周波数帯での共振周波数の変化が小さくなる。無線通信モジュール１１７－８０は、動作波長をλ１とするとき、グラウンド導体１１７－８１１が第３導体１１７－４０の外側に０．０２５λ１以上拡がり、グラウンド導体１１７－８１１の長さが第３導体１１７－４０の長さに比べて０．０７５λ１以上長いと、動作周波数帯での動作利得の変化が小さくなる。無線通信モジュール１１７－８０は、動作波長をλ１とするとき、グラウンド導体１１７－８１１が第３導体１１７－４０の外側に０．０２５λ１以上拡がり、グラウンド導体１１７－８１１の長さが第３導体１１７－４０の長さに比べて０．０７５λ１以上長いと、動作周波数ｆ１での動作利得の変化が小さくなる。無線通信モジュール１１７－８０は、第３延部８１１ａおよび第４延部８１１ｂのｙ方向に沿った長さの合計が第３導体１１７－４０の長さに比べて０．０７５λ１以上長く、第３延部８１１ａおよび第４延部８１１ｂの各々のｙ方向に沿った長さが０．０２５λ１以上長いと、動作周波数ｆ１での動作利得の変化が小さくなる。
シミュレーションにより、第１アンテナ６０の動作周波数帯での共振周波数の変化を調べた。シミュレーションのモデルとして、第１面の上にグラウンド導体８１１を有する回路基板８１の第１面上に第１アンテナ６０を置いた共振構造体を採用した。図１１８に以下のシミュレーションで採用した第１アンテナ６０の導体形状の斜視図を示す。第１アンテナ６０は、ｘ方向の長さを１３．６［ｍｍ］とし、ｙ方向の長さを７［ｍｍ］とし、ｚ方向の長さを１．５［ｍｍ］とした。当該共振構造体の自由空間中の共振周波数と、１００［ミリメートル角（ｍｍ２）］の金属板の上に置いた際の共振周波数との差を調べた。
第１シミュレーションのモデルでは、グラウンド導体８１１の中心に第１アンテナ６０を置き、グラウンド導体８１１のｙ方向の長さを順次変更しつつ、自由空間中と金属板上とでの共振周波数の差を比較した。第１シミュレーションのモデルでは、グラウンド導体８１１のｘ方向の長さを０．１３λｓに固定した。グラウンド導体８１１のｙ方向の長さで自由空間中の共振周波数が変わるものの、当該共振構造体の動作周波数帯の共振周波数は２．５［ギガヘルツ（ＧＨｚ）］前後となった。２．５［ＧＨｚ］における波長をλｓとする。第１シミュレーションの結果を表１に示す。
Figure 0007312800000001
表１に示す結果に対応するグラフを図１１９に示す。図１１９は、グラウンド導体８１１と第１アンテナ６０との長さの差を横軸に示し、自由空間中と金属板上とでの共振周波数の差を縦軸に示した。図１１９から、共振周波数の変化をｙ＝ａ１ｘ＋ｂ１で表される第１線形領域と、ｙ＝ｃ１で表される第２線形領域と仮定した。次に、表１に示した結果から最小自乗法によって、ａ１、ｂ１、ｃ１を算出した。算出した結果、ａ１＝－０．６００、ｂ１＝０．０５２、ｃ１＝０．００８を得た。第１線形領域と第２線形領域との交点は、０．０７３３λｓとなった。以上のことから、第１アンテナ６０に比べてグラウンド導体８１１の長さが０．０７３３λｓより長いと、共振周波数の変化が小さくなることが分かった。
第２シミュレーションのモデルでは、ｙ方向におけるグラウンド導体８１１の端から第１アンテナ６０の位置する場所を順次変更しつつ、自由空間中と金属板上とでの共振周波数の差を比較した。第２シミュレーションのモデルでは、グラウンド導体８１１のｙ方向の長さを２５［ｍｍ］に固定した。グラウンド導体８１１上での位置によって共振周波数が変わるものの、当該共振構造体の動作周波数帯の共振周波数は、２．５［ＧＨｚ］前後とした。２．５［ＧＨｚ］における波長をλｓとする。第２シミュレーションの結果を表２に示す。
Figure 0007312800000002
表２に示す結果に対応するグラフを図１２０に示す。図１２０は、グラウンド導体８１１の端からの第１アンテナ６０の位置を横軸に示し、自由空間中と金属板とでの共振周波数の差を縦軸に示した。図１２０から、共振周波数の変化をｙ＝ａ２ｘ＋ｂ２で表される第１線形領域と、ｙ＝ｃ２で表される第２線形領域とを仮定した。次に最小自乗法によりａ２、ｂ２、ｃ２を算出した。算出した結果、ａ２＝－１．２００、ｂ２＝０．０３４、ｃ２＝０．００９を得た。第１線形領域と第２線形領域との交点は、０．０２２７λｓとなった。以上のことから、第１アンテナ６０がグラウンド導体８１１の端から０．０２２７λｓより内側に位置していると、共振周波数の変化が小さくなることが分かった。
第３シミュレーションのモデルでは、ｙ方向におけるグラウンド導体８１１の端から第１アンテナ６０の位置する場所を順次変更しつつ、自由空間中と金属板上とでの共振周波数の差を比較した。第３シミュレーションのモデルでは、グラウンド導体８１１のｙ方向の長さを１５［ｍｍ］に固定した。第３シミュレーションのモデルでは、ｙ方向において共振器１０の外側に拡がっているグラウンド導体８１１の長さの合計を０．０７５λｓとした。第３シミュレーションは、第２シミュレーションよりグラウンド導体８１１が短く、共振周波数の変動が生じやすい。グラウンド導体８１１上での位置によって共振周波数が変わるものの、当該共振構造体の動作周波数帯の共振周波数は、２．５［ＧＨｚ］前後とした。２．５［ＧＨｚ］における波長をλｓとする。第２シミュレーションの結果を表３に示す。
Figure 0007312800000003
表３に示す結果に対応するグラフを図１２１に示す。図１２１は、グラウンド導体８１１の端からの第１アンテナ６０の位置を横軸に示し、自由空間中と金属板とでの共振周波数の差を縦軸に示した。図１２１から、共振周波数の変化をｙ＝ａ３ｘ＋ｂ３で表される第１線形領域と、ｙ＝ｃ３で表される第２線形領域とを仮定した。次に最小自乗法によりａ３、ｂ３、ｃ３を算出した。算出した結果、ａ３＝－０．８７８、ｂ３＝０．０３６、ｃ３＝０．０１４を得た。第１線形領域と第２線形領域との交点は、０．０２４７λｓとなった。以上のことから、第１アンテナ６０がグラウンド導体８１１の端から０．０２４７λｓより内側に位置していると、共振周波数の変化が小さくなることが分かった。
第２シミュレーションより条件が厳しい第３シミュレーションの結果から、第１アンテナ６０は、グラウンド導体８１１の端から０．０２５λｓより内側に位置していると、共振周波数の変化が小さくなることが分かった。
第１シミュレーション、第２シミュレーション、および第３シミュレーションでは、グラウンド導体８１１のｙ方向に沿った長さを第３導体４０のｙ方向に沿った長さより長くしている。共振器１０は、第４導体５０のｙ方向に沿った長さを第３導体４０のｙ方向に沿った長さより長くしても、共振器１０に第４導体５０側から導体を近づけた際の共振周波数の変化を小さくすることができる。第４導体５０のｙ方向に沿った長さが第３導体４０のｙ方向に沿った長さより長い場合、グラウンド導体８１１および回路基板８１を省略しても、共振器１０は、共振周波数の変化を小さくすることができる。
さらに、図１２２～図１４６を参照して、本開示の複数の実施形態を説明する。以下に示す実施形態において、上述した実施形態の説明が適用されうる構成部分は詳細な説明を適宜省略し、異なる構成部分を主として説明する。
以下に示す複数の実施形態の一例において、共振器１０は、第１対導体３０Ａと第２対導体３０Ｂとを有する。第１対導体３０Ａは、第１導体３１Ａおよび第２導体３２Ａを含む。各導体３１Ａ、３２Ａは、ｘ方向に第１距離Ｄ１で対向して、基体２０のｘ方向に対向する両端部の一部に位置しうる。各導体３１Ａ、３２Ａは、ｙ方向の長さが基体２０のｙ方向の長さに比べて短くてよい。例えば、各導体３１Ａ、３２Ａは、ｙ方向の長さを単位構造体１０Ｘの幅以下としうる。各導体３１Ａ、３２Ａは、ｚ方向に沿っている。各導体３１Ａ、３２Ａは、第３導体４０および第４導体５０を電気的に接続する。各導体３１Ａ、３２Ａは、上述した対導体３０と同様に構成されうる。
第２対導体３０Ｂは、第１導体３１Ｂおよび第２導体３２Ｂを含む。各導体３１Ｂ、３２Ｂは、ｙ方向に第２距離Ｄ２で対向して、基体２０のｙ方向に対向する両端部の一部に位置しうる。各導体３１Ｂ、３２Ｂは、ｘ方向の長さが基体２０のｘ方向の長さに比べて短くてよい。例えば、各導体３１Ｂ、３２Ｂは、ｘ方向の長さを単位構造体１０Ｘの幅以下としうる。各導体３１Ｂ、３２Ｂは、ｚ方向に沿っている。各導体３１Ｂ、３２Ｂは、第３導体４０および第４導体５０を電気的に接続する。各導体３１Ｂ、３２Ｂは、上述した対導体３０と同様に構成されうる。第２距離Ｄ２は、第１距離Ｄ１と異なりうる。第２距離Ｄ２は、第１距離Ｄ１と等しくしうる。
第３導体４０は、導体部と呼びうる。第３導体４０は、第１対導体３０Ａを容量的に接続しうる。第３導体４０は、第２対導体３０Ｂを容量的に接続しうる。第３導体４０は、第１端４０Ａｘと、第２端４０Ｂｙとが交わりうる。第１端４０Ａｘは、第１対導体３０Ａの一方からｘ方向に沿って延びる。第２端４０Ｂｙは、第２対導体３０Ｂの一方からｙ方向に沿って延びる。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平面において十字型またはＬ型であってよい。第２導体層４２は、ｘｙ平面において十字型またはＬ型であってよい。
グラウンド導体８１１として機能しうる第４導体５０は、第１導体３１Ａおよび第２導体３２Ａと電気的に接続されうる。実施形態の一例において、第４導体５０は、第３端５０ｘと、第４端５０ｙとが交わりうる。第３端５０ｘは、第１対導体３０Ａの一方からｘ方向に沿って延びる。第４端５０ｙは、第２対導体３０Ｂの一方からｙ方向に沿って延びる。例えば、第４導体５０は、ｘｙ平面において十字型またはＬ型であってよい。十字型の第４導体５０は、十字型の第３導体４０とｚ方向において対向する。Ｌ型の第４導体５０は、Ｌ型の第３導体４０とｚ方向において対向する。
第３導体４０は、第１対導体３０Ａの間に位置し、第２対導体３０Ｂの間に位置しない第１領域４０Ａを少なくとも１つ含みうる。第３導体４０は、第２対導体３０Ｂの間に位置し、第１対導体３０Ａの間に位置しない第２領域４０Ｂを少なくとも１つ含みうる。第３導体４０は、第１対導体３０Ａの間に位置し、且つ第２対導体３０Ｂの間に位置する第３領域４０Ｃを含みうる。第１領域４０Ａは、第３領域４０Ｃからｘ方向に沿った外側に位置しうる。第１領域４０Ａは、第３領域４０Ｃとｘ方向に沿って並びうる。第２領域４０Ｂは、第３領域４０Ｃからｙ方向に沿った外側に位置しうる。第２領域４０Ｂは、第３領域４０Ｃとｙ方向に沿って並びうる。第３領域４０Ｃは、第１領域４０Ａと第２領域４０Ｂとに隣接して位置しうる。
共振器１０は、ｘ方向において対向する第１対導体３０Ａの間に、少なくとも１つの単位構造体１０ＸＡを有しうる。第１対導体３０Ａは、単位構造体１０ＸＡからｙｚ平面に広がるｘ方向における電気壁と観える。少なくとも１つの単位構造体１０ＸＡのうち第１領域４０Ａに位置する部位は、ｙ方向に交わる両端が解放されている。第１領域４０Ａに位置する部位は、ｙ方向の両端のｘｚ平面が高インピーダンスの磁気壁と観える。第１対導体３０Ａの間に位置する少なくとも１つの単位構造体１０ＸＡは、２つの電気壁に囲まれる。少なくとも１つの単位構造体１０ＸＡのうちの一部は、２つの高インピーダンス面（磁気壁）で囲まれる。共振器１０は、第４導体５０と、第３導体４０と、第１対導体３０Ａとを含む第１電流経路４０ＩＡを介して、ｘ方向に沿って第１周波数ｆ１Ａで発振しうる。
共振器１０は、ｙ方向において対向する第２対導体３０Ｂの間に、少なくとも１つの単位構造体１０ＸＢを有しうる。第２対導体３０Ｂは、単位構造体１０ＸＢからｘｚ平面に広がるｙ方向における電気壁と観える。少なくとも１つの単位構造体１０ＸＢのうち第２領域４０Ｂに位置する部位は、ｘ方向に交わる両端が解放されている。第２領域４０Ｂに位置する部位は、ｘ方向の両端のｙｚ平面が高インピーダンスの磁気壁と観える。第２対導体３０Ｂの間に位置する少なくとも１つの単位構造体１０ＸＢは、２つの電気壁に囲まれる。少なくとも１つの単位構造体１０ＸＢのうちの一部は、２つの高インピーダンス面（磁気壁）で囲まれる。共振器１０は、第４導体５０と、第３導体４０と、第２対導体３０Ｂとを含む第２電流経路４０ＩＢを介して、ｙ方向に沿って第２周波数ｆ１Ｂで発振しうる。
第１周波数ｆ１Ａおよび第２周波数ｆ１Ｂは、上述した第１の周波数（動作周波数）ｆ１に相当する。第１周波数ｆ１Ａは、第１電流経路４０ＩＡにおけるインピーダンス値を調整することで適宜設定しうる。第２周波数ｆ１Ｂは、第２電流経路４０ＩＢにおけるインピーダンス値を調整することで適宜設定しうる。第１周波数ｆ１Ａは、第２周波数ｆ１Ｂと周波数を等しくしうる。第１周波数ｆ１Ａは、第２周波数ｆ１Ｂと異なる周波数としうる。第１周波数ｆ１Ａは、第２周波数ｆ１Ｂと周波数バンドを同一としうる。第１周波数ｆ１Ａは、第２周波数ｆ１Ｂと異なる周波数バンドとしうる。
単位構造体１０ＸＡおよび単位構造体１０ＸＢは、上述した単位構造体１０Ｘに相当する。単位構造体１０ＸＡは、単位構造体１０ＸＢと異なりうる。単位構造体１０ＸＡと単位構造体１０ＸＢとが異なる場合、第１周波数ｆ１Ａは、第２周波数ｆ１Ｂと異なりうる。単位構造体１０ＸＡと単位構造体１０ＸＢとが異なる場合でも、第１周波数ｆ１Ａは、第２周波数ｆ１Ｂと同一としうる。単位構造体１０ＸＡは、単位構造体１０ＸＢと同一としうる。単位構造体１０ＸＡと単位構造体１０ＸＢとが同一の場合、第１周波数ｆ１Ａは、第２周波数ｆ１Ｂと同一としうる。
第２距離Ｄ２は、第１距離Ｄ１と等しくしうる。単位構造体１０ＸＡおよび単位構造体１０ＸＢの各々の長さが同一の場合、単位構造体１０Ｘは、単位構造体１０ＸＡの数と、単位構造体１０ＸＢの数とを同一とすることで、第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２とを等しくしうる。単位構造体１０ＸＡおよび単位構造体１０ＸＢの各々の長さが異なる場合、単位構造体１０Ｘは、単位構造体１０ＸＡの長さと数との積、および単位構造体１０ＸＢの長さと数との積を同一とすることで、第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２とを等しくしうる。第２距離Ｄ２は、第１距離Ｄ１と異なりうる。単位構造体１０Ｘは、単位構造体１０ＸＡの数と、単位構造体１０ＸＢの数とを異ならせることで、第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２とを異ならせうる。単位構造体１０Ｘは、単位構造体１０ＸＡの長さと、単位構造体１０ＸＢの長さとを異ならせることで、第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２とを異ならせうる。
以下に示す複数の実施形態では、主としてアンテナ１６０について説明する。アンテナ１６０は上述の共振器１０と、第１給電線１６１とを含みうる。アンテナ１６０は、上述の共振器１０および第１給電線１６１の他に、第２給電線１６２を含みうる。
アンテナ１６０が給電線として第１給電線１６１を１つのみ含む場合、アンテナ１６０は、１点給電により所定の動作周波数の電磁波を円偏波として放射しうる。アンテナ１６０は、第１給電線１６１を介して所定の動作周波数の円偏波の電磁波を受信しうる。アンテナ１６０が給電線を１つのみ含む場合、第１周波数ｆ１Ａおよび第２周波数ｆ１Ｂは等しく、所定の動作周波数に対応する。
アンテナ１６０が給電線として第１給電線１６１を１つのみ含む場合、アンテナ１６０は、異なる２つの動作周波数の電磁波を、各々異なる直線偏波で放射しうる。アンテナ１６０が給電線を１つのみ含む場合、第１周波数ｆ１Ａおよび第２周波数ｆ１Ｂは異なる。アンテナ１６０は、第１周波数ｆ１Ａおよび第２周波数ｆ１Ｂを、同一の周波数バンドまたは異なる周波数バンドとしうる。
アンテナ１６０が給電線として第１給電線１６１および第２給電線１６２の２つの給電線を含む場合、アンテナ１６０は、２点給電により所定の動作周波数の電磁波を例えば円偏波として放射しうる。この場合、第１周波数ｆ１Ａおよび第２周波数ｆ１Ｂは等しく、第１給電線１６１および第２給電線１６２には、周波数ｆ１Ａ（ｆ１Ｂ）が等しく、位相が９０°異なる信号が給電される。アンテナ１６０は、第１給電線１６１および第２給電線１６２を介して所定の動作周波数の円偏波の電磁波を受信しうる。受信の場合、第１給電線１６１および第２給電線１６２には、周波数が等しく、位相が９０°異なる第１周波数ｆ１Ａおよび第２周波数ｆ１Ｂの信号が現れる。２つの給電線を有する場合、アンテナ１６０は、第１給電線１６１および第２給電線１６２に給電する同一周波数の位相を適宜調整することで、楕円偏波等の任意の偏波面を有する電磁波を放射しうる。
アンテナ１６０が第１給電線１６１および第２給電線１６２の２つの給電線を含む場合、アンテナ１６０は、異なる２つの動作周波数の電磁波を直線偏波で放射しうる。２つの給電線を含む場合、アンテナ１６０は、異なる２つの動作周波数の直線偏波の電磁波を受信しうる。２つの給電線を含む場合、アンテナ１６０は、第１給電線１６１および第２給電線１６２のいずれか一方の給電線から第１動作周波数の電磁波を直線偏波で放射し、他方の給電線から第２動作周波数の直線偏波の電磁波を受信しうる。２つの給電線を含む場合、アンテナ１６０は、第１周波数ｆ１Ａおよび第２周波数ｆ１Ｂを、同一の周波数バンドまたは異なる周波数バンドとしうる。
図１２２～図１２７は、複数の実施形態の一例であるアンテナ１６０を説明する図である。図１２２は、アンテナ１６０の概略図である。図１２３は、図１２２に示したＣＸＸＩＩＩ－ＣＸＸＩＩＩ線に沿った断面図である。図１２４は、アンテナ１６０の導体形状の概略を示す斜視図である。図１２５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。
図１２２～図１２５に示すアンテナ１６０は、共振器１２２－１０と、第１給電線１６１と、第２給電線１６２とを含む。図１２２～図１２５に示す一例では、共振器１２２－１０は、単位構造体１０ＸＡと、単位構造体１０ＸＢとが同じ単位構造体１２２－１０Ｘである。共振器１２２－１０は、ｘ方向およびｙ方向に３×３の単位構造体が位置可能な基体１２２－２０を含む。共振器１２２－１０は、基体１２２－２０のｙ方向に沿った両側端の中央部からｘ方向に並ぶ３つの単位構造体１２２－１０Ｘを含む。共振器１２２－１０は、基体１２２－２０のｘ方向に沿った両側端の中央部からｘ方向の中央の単位構造体１２２－１０Ｘを含んでｙ方向に並ぶ３つの単位構造体１２２－１０Ｘを含む。共振器１２２－１０は、基体１２２－２０に５つの単位構造体１２２－１０Ｘが十字型に形成されている。ｘ方向に並ぶ３つの単位構造体１２２－１０Ｘは、ｘ方向に対向する第１対導体３０Ａの第１導体３１Ａと第２導体３２Ａとの間に位置する。ｙ方向に並ぶ３つの単位構造体１２２－１０Ｘは、ｙ方向に対向する第２対導体３０Ｂの第１導体３１Ｂと第２導体３２Ｂとの間に位置する。
単位構造体１２２－１０Ｘは、１つの第１単位導体１２２－４１１と、４つの第２単位導体１２２－４２１とを含みうる。図１２５では、４つの第２単位導体１２２－４２１が、第１平面内で十字状のスリットにより正方格子に分割されている。２つの単位構造体１２２－１０Ｘが隣接する場合、隣接する第２単位導体１２２－４２１同士が電気的に接続される。単位構造体１２２－１０Ｘが第１対導体３０Ａの第１導体３１Ａまたは第２導体３２Ａに隣接する場合、第１導体３１Ａまたは第２導体３２Ａに隣接する２つの第２単位導体１２２－４２１が第１導体３１Ａまたは第２導体３２Ａに電気的に接続される。単位構造体１２２－１０Ｘが第２対導体３０Ｂの第１導体３１Ｂまたは第２導体３２Ｂに隣接する場合、第１導体３１Ｂまたは第２導体３２Ｂに隣接する２つの第２単位導体１２２－４２１が第１導体３１Ｂまたは第２導体３２Ｂに電気的に接続される。第１対導体３０Ａまたは第２対導体３０Ｂに電気的に接続される２つの第２単位導体１２２－４２１は、スリットによって分割されずに、互いに電気的に接続されてよい。第１対導体３０Ａの第１距離Ｄ１と第２対導体３０Ｂの第２距離Ｄ２とは等しい。
第３導体１２２－４０は、２つの第１領域４０Ａと、２つの第２領域４０Ｂと、１つの第３領域４０Ｃとを含む。第１導体層１２２－４１および第２導体層１２２－４２は、第１対導体３０Ａの一方からｘ方向に沿って延びる第１端４０Ａｘと、第２対導体３０Ｂの一方からｙ方向に沿って延びる第２端４０Ｂｙとが交わりうる。
第４導体１２２－５０は、単位構造体１２２－１０Ｘの十字型の配列に合わせて十字型に形成される。第４導体１２２－５０の十字型は、第３導体１２２－４０の十字型の第１導体層１２２－４１および第２導体層１２２－４２とｚ方向において対向する。第４導体１２２－５０は、第１対導体３０Ａの一方からｘ方向に沿って延びる第３端５０ｘと、第２対導体３０Ｂの一方からｙ方向に沿って延びる第４端５０ｙとが交わりうる。
第１給電線１６１および第２給電線１６２は、第４導体１２２－５０、第２導体層１２２－４２、基体１２２－２０を貫通して、第３領域４０Ｃに位置する単位構造体１２２－１０Ｘの第１導体層１２２－４１に電気的に接続される。第１給電線１６１および第２給電線１６２は、第４導体１２２－５０および第２導体層１２２－４２と離隔している。第１給電線１６１は、第３領域４０Ｃの第１導体層１２２－４１の中心からｙ方向の一方にずれて、当該第１導体層１２２－４１に接続される。第２給電線１６１は、第３領域４０Ｃの第１導体層１２２－４１の中心からｘ方向の一方にずれて、当該第１導体層１２２－４１に接続される。第１給電線１６１および第２給電線１６２には、周波数が等しく、位相が９０°異なる第１周波数ｆ１Ａおよび第２周波数ｆ１Ｂの信号が給電されうる。
図１２２～図１２５に示すアンテナ１６０は、第１対導体３０Ａの第１導体３１Ａおよび第２導体３２Ａがｙｚ平面に広がるｘ方向における電気壁として機能する。アンテナ１６０は、第１対導体３０Ａの一方からｘ方向に沿って延びる第３導体１２２－４０の第１端４０Ａｘのうち第３領域４０Ｃを除く部分のｘｚ平面が磁気壁として機能する。つまり、アンテナ１６０は、第１領域４０Ａに位置する単位構造体１２２－１０Ｘの対向する２つのｘｚ平面が磁気壁として機能する。アンテナ１６０は、第２対導体３０Ｂの第１導体３１Ｂおよび第２導体３２Ｂがｘｚ平面に広がるｙ方向における電気壁として機能する。アンテナ１６０は、第２対導体３０Ｂの一方からｙ方向に沿って延びる第３導体１２２－４０の第２端４０Ｂｙのうち第３領域４０Ｃを除く部分のｙｚ平面が磁気壁として機能する。つまり、アンテナ１６０は、第２領域４０Ｂに位置する単位構造体１２２－１０Ｘの対向する２つのｙｚ平面が磁気壁として機能する。
アンテナ１６０は、第１給電線１６１に第１周波数ｆ１Ａの信号が給電されると、第３導体１２２－４０と、第１対導体３０Ａと、第４導体１２２－５０とを含む第１電流経路４０ＩＡを介して、ｘ方向に沿って第１周波数ｆ１Ａで発振しうる。アンテナ１６０は、第２給電線１６２に、第１周波数ｆ１Ａと同一周波数で位相が９０°異なる第２周波数ｆ１Ｂの信号が給電されると、第３導体１２２－４０と、第２対導体３０Ａと、第４導体１２２－５０とを含む第２電流経路４０ＩＢを介して、ｙ方向に沿って第２周波数ｆ１Ｂで発振しうる。これによりアンテナ１６０は、周波数ｆ１Ａ（ｆ１Ｂ）の円偏波の電磁波を放射しうる。他方、アンテナ１６０は、周波数ｆ１Ａ（ｆ１Ｂ）の円偏波の電磁波を受信して、第１給電線１６１および第２給電線１６２から位相が９０°異なる周波数ｆ１Ａ（ｆ１Ｂ）の信号を出力しうる。
図１２６および図１２７は、図１２２に示すアンテナ１６０のシミュレーション結果を示す。図１２６は、アンテナ１６０の放射効率を示すグラフである。図１２６において、横軸は周波数（ＧＨｚ）を示し、縦軸は電力損失（ｄＢ）を示す。破線はアンテナ放射効率を示し、実線はリターンロス等の反射が考慮された総合放射効率を示す。図１２７は、アンテナ１６０から放射される円偏波の電磁波の直交する偏波面の軸比を示すグラフである。図１２７において、横軸は周波数（ＧＨｚ）を示し、縦軸は軸比（ｄＢ）を示す。
図１２６および図１２７において、アンテナ１６０は、１００ｍｍ×１００ｍｍの金属板の上に置いた。アンテナ１６０は、基体１２２－２０のｘ方向およびｙ方向の長さをそれぞれ１８．６ｍｍ、ｚ方向の長さを１．８ｍｍ、単位構造体１２２－１０Ｘのｘ方向およびｙ方向の長さをそれぞれ６．２ｍｍ、第３導体１２２－４０の第１導電層１２２－４１と第２導電層１２２－４１との間隔を０．１ｍｍとした。図１２６および図１２７から、当該アンテナ１６０は、周波数２．３２ＧＨｚの円偏波の電磁波を送受信できることが分かった。
図１２２～図１２５に示す構成は、第１給電線１６１および第２給電線１６２を省略することで、共振器１２８－１０として機能しうる。この場合の共振器１２８－１０の導体形状の概略斜視図を図１２８に示し、詳細な説明は省略する。
図１２９～図１３３は、複数の実施形態の一例であるアンテナ１２９－１６０を説明する図である。図１２９は、アンテナ１２９－１６０の概略図である。図１３０は、図１２９に示したＣＸＸＸ－ＣＸＸＸ線に沿った断面図である。図１３１は、アンテナ１２９－１６０の導体形状の概略を示す斜視図である。
図１２９～図１３１に示すアンテナ１２９－１６０は、図１２２～図１２５に示したアンテナ１６０において、基体１２２－２０の第１単位導体１２２－４１１を有しない４隅に第１単位導体１２９－４１１を形成したものである。その他の構成は、図１２２～図１２５に示したアンテナ１６０と同様であるので説明を省略する。
図１３２および図１３３は、図１２９に示すアンテナ１２９－１６０のシミュレーション結果を示す。シミュレーションの条件は、図１２２のアンテナ１６０の場合と同様である。図１３２は、アンテナ１２９－１６０の放射効率を示すグラフである。図１３３は、アンテナ１２９－１６０から放射される円偏波の電磁波の軸比を示すグラフである。図１３２および図１３３から、当該アンテナ１２９－１６０は、周波数２．３８ＧＨｚの円偏波の電磁波を送受信できることが分かった。
図１２９～図１３１に示す構成は、第１給電線１２９－１６１および第２給電線１２９－１６２を省略することで、共振器１３４－１０として機能しうる。この場合の共振器１３４－１０の導体形状の概略斜視図を図１３４に示し、詳細な説明は省略する。
図１３５～図１３９は、複数の実施形態の一例であるアンテナ１３５－１６０を説明する図である。図１３５は、アンテナ１３５－１６０の概略図である。図１３６は、図１３５に示したＣＸＸＸＶＩ－ＣＸＸＸＶＩ線に沿った断面図である。図１３７は、アンテナ１３５－１６０の導体形状の概略を示す斜視図である。
図１３５～図１３７に示すアンテナ１３５－１６０は、図１２２～図１２５に示したアンテナ１６０において、一方の給電線、例えば第２給電線１６２が省略された１点給電のアンテナである。第３領域１３５－４０Ｃに位置する単位構造体１３５－１０Ｘの第１単位導体１３５－４１１は、ｘ方向およびｙ方向に対して４５°の角度で延び、互いに略平行な２つの対面１３５－４１１Ａを有する。その他の構成は、図１２２～図１２５に示したアンテナ１６０と同様であるので説明を省略する。
図１３８および図１３９は、図１３５に示すアンテナ１３５－１６０のシミュレーション結果を示す。シミュレーションの条件は、図１２２のアンテナ１６０の場合と同様である。図１３８は、アンテナ１３５－１６０の放射効率を示すグラフである。図１３９は、アンテナ１３５－１６０から放射される円偏波の電磁波の軸比を示すグラフである。図１３８および図１３９から、当該アンテナ１３５－１６０は、１つの第１給電線１６１で周波数２．３３ＧＨｚの円偏波の電磁波を送受信できることが分かった。さらに、図１３８に示すように、総合放射効率はピークに幅があることから、周波数２．３３ＧＨｚの前後の帯域でも円偏波の電磁波を送受信できることが分かった。
図１３５～図１３７に示すアンテナ１３５－１６０は、第３領域４０Ｃに位置する第１単位導体１２２－４１１の対面１３５－４１１Ａを、一方の対角線上の２つの角部に代えて他方の対角線上の２つの角部に形成することで、円偏波の旋回方向を変えうる。アンテナ１３５－１６０は、対面１３５－４１１Ａの傾斜角度を変えることで、楕円偏波等の任意の偏波面を有する電磁波を放射しうる。
図１３５～図１３７に示す構成は、第１給電線１３５－１６１を省略することで、共振器１４０－１０として機能しうる。この場合の共振器１４０－１０の導体形状の概略斜視図を図１４０に示し、詳細な説明は省略する。
図１４１～図１４４は、複数の実施形態の一例であるアンテナ１４１－１６０を説明する図である。図１４１は、アンテナ１４１－１６０の概略図である。図１４２は、図１４１に示したＣＸＬＩＩ－ＣＸＬＩＩ線に沿った断面図である。図１４３は、アンテナ１４１－１６０の導体形状の概略を示す斜視図である。
図１４１～図１４３に示すアンテナ１４１－１６０は、ｘ方向およびｙ方向に２×２の単位構造体１０Ｘを位置可能な基体１４１－２０を含む。図１４１～図１４３に示す一例では、共振器１２２－１０は、単位構造体１０ＸＡと、単位構造体１０ＸＢとが同じ単位構造体１４１－１０Ｘである。共振器１４１－１０は、基体１２２－２０のｙ方向に沿った両側端の一方の端部からｘ方向に並ぶ２つの単位構造体１４１－１０Ｘを含む。共振器１４１－１０は、基体１４１－２０のｘ方向に沿った両側端の一方の端部からｘ方向の一方の単位構造体１４１－１０Ｘを含んでｙ方向に並ぶ２つの単位構造体１４１－１０Ｘを含む。共振器１４１－１０は、基体１４１－２０に３つの単位構造体１４１－１０ＸがＬ字型に形成されている。ｘ方向に並ぶ２つの単位構造体１４１－１０Ｘは、ｘ方向に対向する第１対導体１４１－３０Ａの第１導体１４１－３１Ａと第２導体１４１－３２Ａとの間に位置する。ｙ方向に並ぶ２つの単位構造体１４１－１０Ｘは、ｙ方向に対向する第２対導体１４１－３０Ｂの第１導体１４１－３１Ｂと第２導体１４１－３２Ｂとの間に位置する。第１対導体１４１－３０Ａの第１距離Ｄ１と第２対導体１４１－３０Ｂの第２距離Ｄ２とは等しい。
第３導体１４１－４０は、１つの第１領域１４１－４０Ａと、１つの第２領域１４１－４０Ｂと、１つの第３領域１４１－４０Ｃとを含む。第１導体層１４１－４１および第２導体層１４１－４２は、第１対導体１４１－３０Ａの一方からｘ方向に沿って延びる第１端１４１－４０Ａｘと、第２対導体１４１－３０Ｂの一方からｙ方向に沿って延びる第２端４０Ｂｙとが交わりうる。
第４導体１４１－５０は、単位構造体１４１－１０ＸのＬ字型の配列に合わせてＬ字型に形成される。第４導体１４１－５０のＬ字型は、第３導体１４１－４０のＬ字型の第１導体層１４１－４１および第２導体層１４１－４２とｚ方向において対向する。第４導体１４１－５０は、第１対導体１４１－３０Ａの一方からｘ方向に沿って延びる第３端１４１－５０ｘと、第２対導体１４１－３０Ｂの一方からｙ方向に沿って延びる第４端１４１－５０ｙとが交わりうる。
第１給電線１４１－１６１および第２給電線１４１－１６２は、第４導体１４１－５０、第２導体層１４１－４２、基体１４１－２０を貫通して、第３領域１４１－４０Ｃに位置する単位構造体１４１－１０Ｘの第１導体層１４１－４１に電気的に接続される。第１給電線１６１および第２給電線１６２は、第４導体１４１－５０および第２導体層１４１－４２と離隔している。第１給電線１４１－１６１は、第３領域１４１－４０Ｃの第１導体層１４１－４１の中心から第２領域１４１－４０Ｂに位置する単位構造体１４１－１０Ｘ側にずれて、当該第１導体層１４１－４１に接続される。第２給電線１４１－１６１は、第３領域１４１－４０Ｃの第１導体層１４１－４１の中心から第１領域１４１－４０Ａに位置する単位構造体１４１－１０Ｘ側にずれて、当該第１導体層１４１－４１に接続される。第１給電線１４１－１６１および第２給電線１４１－１６２には、周波数が異なる第１周波数ｆ１Ａおよび第２周波数ｆ１Ｂの信号が給電されうる。
図１４１～図１４３に示すアンテナ１４１－１６０は、第１対導体１４１－３０Ａの第１導体１４１－３１Ａおよび第２導体１４１－３２Ａがｙｚ平面に広がるｘ方向における電気壁として機能する。アンテナ１４１－１６０は、第１対導体１４１－３０Ａの一方からｘ方向に沿って延びる第３導体１４１－４０の第１端１４１－４０Ａｘのうち第３領域１４１－４０Ｃを除く部分のｘｚ平面が磁気壁として機能する。つまり、アンテナ１４１－１６０は、第１領域１４１－４０Ａに位置する単位構造体１４１－１０Ｘの対向する２つのｘｚ平面が磁気壁として機能する。アンテナ１４１－１６０は、第２対導体１４１－３０Ｂの第１導体１４１－３１Ｂおよび第２導体１４１－３２Ｂがｘｚ平面に広がるｙ方向における電気壁として機能する。アンテナ１４１－１６０は、第２対導体１４１－３０Ｂの一方からｙ方向に沿って延びる第３導体１４１－４０の第２端１４１－４０Ｂｙのうち第３領域１４１－４０Ｃを除く部分のｙｚ平面が磁気壁として機能する。つまり、アンテナ１４１－１６０は、第２領域１４１－４０Ｂに位置する単位構造体１４１－１０Ｘの対向する２つのｙｚ平面が磁気壁として機能する。
アンテナ１４１－１６０は、第１給電線１４１－１６１に第１周波数ｆ１Ａの信号または第１周波数ｆ１Ａと異なる第２周波数ｆ１Ｂの信号が給電されると、第３導体１４１－４０と、第１対導体１４１－３０Ａと、第４導体１４１－５０とを含む第１電流経路１４１－４０ＩＡを介して、ｘ方向に沿って第１周波数ｆ１Ａまたは第２周波数ｆ１Ｂで発振しうる。アンテナ１４１－１６０は、第２給電線１４１－１６２に、第１周波数ｆ１Ａの信号または第１周波数ｆ１Ａと異なる第２周波数ｆ１Ｂの信号が給電されると、第３導体１４１－４０と、第２対導体１４１－３０Ａと、第４導体１４１－５０とを含む第２電流経路１４１－４０ＩＢを介して、ｙ方向に沿って第１周波数ｆ１Ａまたは第２周波数ｆ１Ｂで発振しうる。第１周波数ｆ１Ａのときは、第１電流経路１４１－４０ＩＡに流れる電流の向きがｘの正方向のときには、第２電流経路１４１－４０ＩＢに流れる電流の向きはｙの負方向となる。第２周波数ｆ１Ｂのときは、第１電流経路１４１－４０ＩＡに流れる電流の向きがｘの正方向のときには、第２電流経路１４１－４０ＩＢに流れる電流の向きはｙの正方向となり、見かけ上電流経路が長くなるため第１周波数ｆ１Ａよりも周波数が低くなる。これによりアンテナ１４１－１６０は、第１周波数ｆ１Ａおよび第２周波数ｆ１Ｂの直線偏波の電磁波を放射しうる。この場合、直線偏波は、４５°傾斜する。一方、アンテナ１４１－１６０は、第１周波数ｆ１Ａおよび第２周波数ｆ１Ｂの電磁波を受信して、第１給電線１６１および第２給電線１６２から第１周波数ｆ１Ａおよび第２周波数ｆ１Ｂの信号を出力しうる。その他の構成は、図１２２～図１２５に示したアンテナ１６０と同様であるので説明を省略する。
図１４４は、図１４１に示すアンテナ１４１－１６０のアンテナ放射効率（破線）および総合放射効率（実線）のシミュレーション結果を示す。図１４４において、アンテナ１４１－１６０は、基体１４１－２０のｘ方向およびｙ方向の長さがそれぞれ１２．４ｍｍである。その他の条件は、図１２６の場合と同様である。図１４４から、当該アンテナ１４１－１６０は、周波数２．００ＧＨｚ、周波数２．２４ＧＨｚの電磁波を送受信できることが分かった。また、アンテナ１４１－１６０は、基体１４１－２０を小さくできることから、小型化を図りうる。
図１４１～図１４３に示す構成は、第１給電線１４１－１６１および第２給電線１４１－１６２を省略することで、共振器１４５－１０として機能しうる。この場合の共振器１４５－１０の導体形状の概略斜視図を図１４５に示し、詳細な説明は省略する。
図１２２～図１４５を参照して説明した本開示の複数の実施形態では、第１対導体３０の間に配列されるｘ方向の単位構造体１０Ｘの列と、第２対導体３０Ｂの間に配列されるｙ方向の単位構造体１０Ｘの列とをそれぞれ１列としたが、ｘ方向およびｙ方向のいずれか一方または双方を複数列とすることが可能である。単位構造体１０Ｘは、ｘ方向の１列を構成する数と、ｙ方向の１列を構成する数とを異ならせて、第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２とを異ならせることも可能である。例えば、図１４６に示す共振器１４６－１０は、ｘ方向では各列３つの単位構造体１４６－１０Ｘが２列に配列され、ｙ方向では４つの単位構造体１４６－１０Ｘが１列に配列されている。この場合、第１距離Ｄ１は第２距離Ｄ２よりも短くなる。
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。
本開示において、既に図示した構成要素は、先に図示した際の引用符号を共通符号としている。後に図示する構成要素は、共通符号の前に接頭語として図番号を付して、当該構成要素の符号としている。各構成要素は、接頭語として図番号を付した場合であっても、共通符号を同じくする他の構成要素と同じ構成を含みうる。各構成要素は、共通符号を同じくする他の構成要素に記載の構成を論理的に矛盾限りにおいて採用しうる。各構成要素は、共通符号を同じくする２つ以上の構成要素の各々の一部又は全部を１つに組み合わせることが可能である。本開示において、共通符号の前に接頭語として付された接頭語は、削除してよい。本開示において、共通符号の前に接頭語として付された接頭語は、任意の番号に変更しうる。本開示において、共通符号の前に接頭語として付された接頭語は、共通符号を同じくする他の構成要素と同じ番号に、論理的に矛盾限りにおいて変更しうる。
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。
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４１２を有さない構成が含まれる。
１０ 共振器
１０Ｘ 単位構造体
２０ 基体
３０Ａ 第１対導体
３０Ｂ 第２対導体
３１Ａ、３１Ｂ 第１導体
３２Ａ、３２Ｂ 第２導体
４０ 第３導体（導体部）
４０Ａ 第１領域
４０Ｂ 第２領域
４０Ｃ 第３領域
４０Ａｘ 第１端
４０Ｂｙ 第２端
４０ＩＡ 第１電流経路
４０ＩＢ 第２電流経路
４１ 第１導体層
４１１ 第１単位導体
４２ 第２導体層
４２１ 第２単位導体
５０ 第４導体（グラウンド導体）
５０ｘ 第３端
５０ｙ 第４端
１６０ アンテナ
１６１ 第１給電線
１６２ 第２給電線

Claims (13)

  1. 所定の平面上に形成されたグラウンド導体と、
    複数の略同じ面積の導体で構成され、前記所定の平面と平行な平面上に複数の前記導体が十字の形状で配置され、前記グラウンド導体に離間して重畳される導体層と、を含み、
    前記導体層の十字の端部に配置され、前記導体層と前記グラウンド導体とを電気的に接続する対導体を複数、含む共振構造体。
  2. 請求項１に記載の共振構造体であって、
    前記導体層は、前記所定の平面に直交する方向に、前記グラウンド導体と離間する、共振構造体。
  3. 請求項１または請求項２に記載の共振構造体であって、
    前記対導体は、前記導体層の十字の対向する端部にそれぞれ導体が配置される、共振構造体。
  4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の共振構造体であって、
    前記対導体は、容量的に接続するように構成される、共振構造体。
  5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の共振構造体であって、
    当該共振構造体は、
    第１電流経路を介して、前記所定の平面に含まれる第１方向に沿って第１周波数で発振するように構成され、
    第２電流経路を介して、前記所定の平面に含まれ、前記第１方向と異なる第３方向に沿って第２周波数で発振するように構成され、
    前記第１電流経路は、前記グラウンド導体と、前記導体層と、１つの前記対導体と、を含み、
    前記第２電流経路は、前記グラウンド導体と、前記導体層と、別の前記対導体と、を含む、共振構造体。
  6. 請求項５に記載の共振構造体であって、
    前記第１周波数は、前記第２周波数と周波数が等しい、共振構造体。
  7. 請求項５に記載の共振構造体であって、
    前記第１周波数は、前記第２周波数と周波数が異なる、共振構造体。
  8. 請求項７に記載の共振構造体であって、
    前記第１周波数は、前記第２周波数と周波数バンドが同一である、共振構造体。
  9. 請求項７に記載の共振構造体であって、
    前記第１周波数は、前記第２周波数と周波数バンドが異なる、共振構造体。
  10. 請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の共振構造体であって、
    第１単位構造体は、前記グラウンド導体の一部と、前記導体層の一部とを含み、
    第２単位構造体は、前記グラウンド導体の一部と、前記導体層の一部とを含み、
    １つの前記対導体の間に、前記所定の平面の一方向に沿って少なくとも１つの前記第１単位構造体が並び、
    別の前記対導体の間に、前記所定の平面に直交する方向に沿って少なくとも１つの前記第２単位構造体が並ぶ、共振構造体。
  11. 略同一の面積を有する５つの導体が十字形状に配置されて形成される導体層と、
    グラウンド導体と、
    当該導体層の十字の端部に配され、前記導体層と前記グラウンド導体とを電気的に接続する対導体と、
    を備える共振構造体。
  12. 請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の共振構造体と、
    前記導体層に電磁気的に接続される第１給電線と、を含む、アンテナ。
  13. 請求項１２に記載のアンテナであって、
    前記導体層に電磁気的に接続される第２給電線を含む、アンテナ。
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