WO2020262394A1 - アンテナ、無線通信モジュール及び無線通信機器 - Google Patents

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Definitions

  • the mutual coupling between the antenna elements can be reduced.
  • the first radiation conductor 41 radiates the electric power supplied from the first feeder line 51 as an electromagnetic wave in the positive direction of the Z axis.
  • the first radiation conductor 41 supplies electromagnetic waves from the positive direction side of the Z axis as electric power to the first feeder line 51.
  • the second radiation conductor 42 radiates the electric power supplied from the second feeder line 52 as an electromagnetic wave in the positive direction of the Z axis.
  • the second radiation conductor 42 supplies electromagnetic waves from the positive direction side of the Z axis as electric power to the second feeder line 52.
  • the second radiation conductor 42 is coupled to the first radiation conductor 41 by the first coupling method in which one of the capacitive coupling and the magnetic field coupling is superior.
  • the first radiating conductor 41 and the second radiating conductor 42 are microstrip type antennas, and the long side 41a and the long side 42a face each other.
  • the mutual influence of the magnetic field surrounding the first radiation conductor 41 and the magnetic field surrounding the second radiation conductor 42 is more dominant than the mutual influence due to the electric field between the first radiation conductor 41 and the second radiation conductor 42.
  • the coupling between the first radiating conductor 41 and the second radiating conductor 42 is considered to be a magnetic field coupling.
  • the second radiating conductor 42 is coupled to the first radiating conductor 41 by the first coupling method in which magnetic field coupling is predominant.
  • the first coupling 71 described later is likely to cause even mode and odd mode. Can be reduced.
  • a part of the second feeder line 52 may be located in the substrate 20.
  • the second feeder line 52 penetrates the third coupling body 73. As shown in FIG. 2, the second feeder line 52 may extend from the opening 62a of the second ground conductor 62 to an external device or the like.
  • the second feeder line 52 supplies electric power to the second radiation conductor 42.
  • the second feed line 52 supplies electric power from the second radiant conductor 42 to an external device or the like.
  • the second feeder line 52 may be a through-hole conductor, a via conductor, or the like.
  • the first coupling body 71 couples the first end portion 41A and the first end portion 42A by the second coupling method in which capacitive coupling is predominant.
  • the capacitance value of the capacitor C1 is described as a capacitance value [C + ⁇ C].
  • an anti-resonance circuit including the inductance component and the capacitance component is configured.
  • This anti-resonant circuit creates an attenuation pole in the transmission characteristics between the first antenna element 31 and the second antenna element 32.
  • This transmission characteristic is a characteristic of electric power transmitted from the first radiation conductor 41 to the second radiation conductor 42 (or from the second radiation conductor 42 to the first radiation conductor 41).
  • the electric power transmitted from the first radiation conductor 41 to the second radiation conductor 42 can be attenuated.
  • the antenna 10 has a second coupler 72 that constitutes the capacitor C2, as shown in FIG. 6, in addition to the first coupler 71 that constitutes the capacitor C1.
  • the capacitance value [2 ⁇ ⁇ C] by the capacitor C1 and the capacitor C2 is adjusted so that the first radiation conductor 41, the second radiation conductor 42, the first coupling body 71, and the second coupling body 72 antiresonance.
  • the attenuation pole of the circuit can be adjusted. By adjusting the attenuation pole of the anti-resonant circuit, the radiation efficiency of the electromagnetic wave of the antenna 10 can be increased.
  • the antenna 110 has a substrate 20 and n (n: an integer of 3 or more) antenna elements as a plurality of antenna elements.
  • the antenna 110 has a first conjugate 170,171,172, a second conjugate 173,174,175, and a third conjugate 176,177,178.
  • Each of the antenna elements 131 to 134 resonates in the first frequency band or the second frequency band depending on the application of the antenna 110 and the like.
  • the antenna elements 131 to 134 are arranged along the X direction.
  • the antenna elements 131 to 134 may be arranged in the X direction at intervals of 1/4 or less of the resonance wavelength of the antenna 110.
  • the radiation conductors 141 to 144 may be arranged along the X direction with an interval D1.
  • the interval D1 is one-fourth or less of the resonance wavelength of the antenna 110.
  • the second coupling 173 is a second coupling method in which the end portion 141B of the adjacent radiation conductor 141 and the end portion 142B of the radiation conductor 142 are bonded to each other in a dominant capacitive coupling manner.
  • the second coupling body 174 combines the end portion 142B of the adjacent radiation conductor 142 and the end portion 143B of the radiation conductor 143 by a second coupling method in which capacitive coupling is dominant.
  • the second coupling body 175 combines the end portion 143B of the adjacent radiation conductor 143 and the end portion 144B of the radiation conductor 144 by a second coupling method in which capacitive coupling is dominant.
  • the housing 19 protects the other device of the wireless communication device 2.
  • the housing 19 may include a first housing 19A and a second housing 19B.

Abstract

アンテナ素子間の相互結合が低減された、アンテナ、無線通信モジュール及び無線通信機器を提供する。アンテナは、第1アンテナ素子と、2アンテナ素子と、第1結合体と、第2結合体とを含む。第1アンテナ素子は、第1放射導体及び第1給電線を含み、第1周波数帯で共振する。第2アンテナ素子は、第2放射導体及び第2給電線を含み、第2周波数帯で共振する。第1放射導体と第2放射導体は、共振波長の2分の1以下の間隔で並ぶ。第2放射導体は、容量結合及び磁界結合の一方が優位な第1結合方式で第1放射導体に結合される。第1結合体は、第1放射導体の第1方向の側の第1端部と、第2放射導体の第1方向の側の第1端部とを、第1結合方式とは異なる第2結合方式で結合する。第2結合体は、第1放射導体の第1端部と対向する第2端部と、第2放射導体の第1端部と対向する第2端部とを、第2結合方式で結合する。

Description

アンテナ、無線通信モジュール及び無線通信機器
 本開示は、アンテナ、無線通信モジュール及び無線通信機器に関する。
 アレイアンテナ及びMIMO(Multiple-Input Multiple-Output)用のアンテナ等では、複数のアンテナ素子が近接して配置される。複数のアンテナ素子が近接して配置されると、アンテナ素子間の相互結合が大きくなり得る。アンテナ素子間の相互結合が大きくなると、アンテナ素子の放射効率が低下し得る。
 そこで、アンテナ素子間の相互結合を低減する技術が提案されている(例えば、特許文献1)。
特表2017-504274号公報
 従来のアンテナ素子間の相互結合を低減させる技術には、改善の余地がある。
 本開示は、アンテナ素子間の相互結合が低減された、アンテナ、無線通信モジュール及び無線通信機器を提供することを目的とする。
 本開示の一実施形態に係るアンテナは、
 第1放射導体及び第1給電線を含み、第1周波数帯で共振する第1アンテナ素子と、
 第2放射導体及び第2給電線を含み、第2周波数帯で共振する第2アンテナ素子と、
 第1結合体と、
 第2結合体と、を含み、
 前記第1放射導体と前記第2放射導体は、共振波長の2分の1以下の間隔で並び、
 前記第2放射導体は、容量結合及び磁界結合の一方が優位な第1結合方式で前記第1放射導体に結合され、
 前記第1結合体は、前記第1放射導体の第1方向の側の第1端部と、前記第2放射導体の前記第1方向の側の第1端部とを、前記第1結合方式とは異なる第2結合方式で結合し、
 前記第2結合体は、前記第1放射導体の前記第1端部と対向する第2端部と、前記第2放射導体の前記第1端部と対向する第2端部とを、前記第2結合方式で結合する。
 本開示の一実施形態に係る無線通信モジュールは、
 上述のアンテナと、
 前記第1給電線及び前記第2給電線の少なくとも何れかに電気的に接続されるRFモジュールと、を含む。
 本開示の一実施形態に係る無線通信機器は、
 上述の無線通信モジュールと、
 前記無線通信モジュールに電力を供給するバッテリと、を含む。
 本開示の一実施形態に係るアンテナ、無線通信モジュール及び無線通信機器によれば、アンテナ素子間の相互結合が低減され得る。
本開示の一実施形態に係るアンテナの斜視図である。 図1に示すアンテナをZ軸の負方向の側から観た斜視図である。 図1に示すアンテナの一部を分解した斜視図である。 図1に示すL1-L1線に沿ったアンテナの断面図である。 図1に示すL2-L2線に沿ったアンテナの断面図である。 図1に示すL3-L3線に沿ったアンテナの断面図である。 図1に示すアンテナのシミュレーション結果の一例を示す図である。 比較例に係るアンテナの斜視図である。 比較例に係るアンテナのシミュレーション結果の一例を示す図である。 本開示の一実施形態に係るアンテナの平面図である。 本開示の一実施形態に係る無線通信モジュールのブロック図である。 図11に示す無線通信モジュールの概略構成図である。 本開示の一実施形態に係る無線通信機器のブロック図である。 図13に示す無線通信機器の平面図である。 図13に示す無線通信機器の断面図である。
 本開示において、各要件は、実行可能な動作を実行する。故に、本開示において、各要件が行う動作は、当該要件が当該動作を実行可能に構成されていることを意味しうる。本開示において、各要件が動作を実行する場合、当該要件が当該動作を実行可能なように構成されている、と適宜言い換えうる。本開示において、各要件が実行可能な動作は、当該要件を備える又は有する要件が当該動作を実行可能である、と適宜言い換えうる。本開示において、1つの要件が他の要件に動作を実行させる場合、当該1つの要件は、当該他の要件に当該動作を実行させることができるように構成されていることを意味しうる。本開示において、1つの要件が他の要件に動作を実行させる場合、当該1つの要件は、当該他の要件に当該動作を実行させることができるように、当該他の要件を制御するように構成されている、と言い換えうる。本開示において、各要件が実行する動作のうち請求の範囲に記載されていない動作は、非必須の動作であると理解しうる。
 本開示において、各要件は、機能的に可能な状態となる。故に、各要件の機能的になされる状態は、各要件が機能的になすことができるように構成されていることを意味しうる。本開示において、各要件が機能的な状態となる場合、当該要件が当該機能的な状態になるように構成されている、と適宜言い換えうる。
 本開示において「誘電体材料」は、セラミック材料及び樹脂材料の何れかを組成として含み得る。セラミック材料は、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、ガラスセラミック焼結体、ガラス母材中に結晶成分を析出させた結晶化ガラス、及び、雲母若しくはチタン酸アルミニウム等の微結晶焼結体を含む。樹脂材料は、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、及び、液晶ポリマー等の未硬化物を硬化させたものを含む。
 本開示において「導電性材料」は、金属材料、金属材料の合金、金属ペーストの硬化物、及び、導電性高分子の何れかを組成として含み得る。金属材料は、銅、銀、パラジウム、金、白金、アルミニウム、クロム、ニッケル、カドミウム鉛、セレン、マンガン、錫、バナジウム、リチウム、コバルト、及び、チタン等を含む。合金は、複数の金属材料を含む。金属ペースト剤は、金属材料の粉末を有機溶剤、及び、バインダとともに混練したものを含む。バインダは、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、及び、ポリエーテルイミド樹脂を含む。導電性ポリマーは、ポリチオフェン系ポリマー、ポリアセチレン系ポリマー、ポリアニリン系ポリマー、及び、ポリピロール系ポリマー等を含む。
 以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。図1から図15に示す構成要素において、同一構成要素には、同一符号を付す。
 本開示の実施形態では、図1等に示す第1アンテナ素子31と第2アンテナ素子32とが広がる平面は、XY平面として示す。図2等に示す第1グラウンド導体61から図1等に示す第1放射導体41に向かう方向をZ軸の正方向として示し、その反対方向をZ軸の負方向として示す。Y軸は、右手系の座標系を構成するように定める。本開示の実施形態では、X軸の正方向とX軸の負方向とを特に区別しない場合、X軸の正方向とX軸の負方向は、まとめて「X方向」と記載する。Y軸の正方向とY軸の負方向とを特に区別しない場合、Y軸の正方向とY軸の負方向は、まとめて「Y方向」と記載する。Z軸の正方向とZ軸の負方向とを特に区別しない場合、Z軸の正方向とZ軸の負方向は、まとめて「Z方向」と記載する。
 以下、本開示の実施形態では、第1方向は、Y軸の正方向とする。第2方向は、X方向とする。ただし、第1方向と第2方向とは、直交しなくてよい。第1方向と第2方向とは、交わればよい。
 [アンテナの構造例]
 図1は、本開示の一実施形態に係るアンテナ10の斜視図である。図2は、図1に示すアンテナ10をZ軸の負方向の側から観た斜視図である。図3は、図1に示すアンテナ10の一部を分解した斜視図である。図4は、図1に示すL1-L1線に沿ったアンテナ10の断面図である。図5は、図1に示すL2-L2線に沿ったアンテナ10の断面図である。図6は、図1に示すL3-L3線に沿ったアンテナ10の断面図である。
 図1に示すように、アンテナ10は、基体20と、第1アンテナ素子31と、第2アンテナ素子32と、第1結合体71と、第2結合体72とを含む。アンテナ10は、第3結合体73をさらに含んでよい。第1アンテナ素子31、第2アンテナ素子32、第1結合体71、第2結合体72及び第3結合体73の各々は、導電性材料を含み得る。第1アンテナ素子31、第2アンテナ素子32、第1結合体71、第2結合体72及び第3結合体73の各々は、同一の導電性材料を含んでよいし、異なる導電性材料を含んでよい。
 基体20は、第1アンテナ素子31及び第2アンテナ素子32を支持する。基体20は、図1及び図2に示すように、略四角柱である。ただし、基体20は、第1アンテナ素子31及び第2アンテナ素子32を支持可能であれば、任意の形状であってよい。
 基体20は、誘電体材料を含み得る。基体20の比誘電率は、アンテナ10で使用される周波数に応じて、適宜調整されてよい。基体20は、図1及び図2に示すように、上面21及び下面22を含む。
 第1アンテナ素子31は、図4に示すように、第1放射導体41及び第1給電線51を含む。第1アンテナ素子31は、第1グラウンド導体61をさらに含んでよい。第1アンテナ素子31は、第1グラウンド導体61を含むことにより、マイクロストリップ型のアンテナとなる。第2アンテナ素子32は、図4に示すように、第2放射導体42及び第2給電線52を含む。第2アンテナ素子32は、第2グラウンド導体62をさらに含んでよい。第2アンテナ素子32は、第2グラウンド導体62を含むことにより、マイクロストリップ型のアンテナとなる。第1放射導体41、第2放射導体42、第1給電線51、第2給電線52、第1グラウンド導体61及び第2グラウンド導体62の各々は、導電性材料を含み得る。第1放射導体41、第2放射導体42、第1給電線51、第2給電線52、第1グラウンド導体61及び第2グラウンド導体62の各々は、同一の導電性材料を含んでよいし、異なる導電性材料を含んでよい。
 第1アンテナ素子31は、第1周波数帯で共振する。第2アンテナ素子32は、第2周波数帯で共振する。第1周波数帯と第2周波数帯とは、アンテナ10の用途等に応じて、同一周波数帯に属してよいし、異なる周波数帯に属してよい。アンテナ10の用途等に応じて、第1アンテナ素子31及び第2アンテナ素子32の各々には、第1給電線51及び第2給電線52の各々から、第1アンテナ素子31及び第2アンテナ素子32を、同相で励振させる信号が給電されてよい。第1アンテナ素子31及び第2アンテナ素子32の各々には、第1給電線51及び第2給電線52の各々から、第1アンテナ素子31及び第2アンテナ素子32を、異なる位相で励振させる信号が給電されてよい。
 第1放射導体41は、第1給電線51から供給された電力を、電磁波としてZ軸の正方向に向けて放射する。第1放射導体41は、Z軸の正方向の側からの電磁波を、電力として第1給電線51に供給する。第2放射導体42は、第2給電線52から供給された電力を、電磁波としてZ軸の正方向に向けて放射する。第2放射導体42は、Z軸の正方向の側からの電磁波を、電力として第2給電線52に供給する。
 第1放射導体41及び第2放射導体42は、図3に示すように、平板状であってよい。第1放射導体41及び第2放射導体42の各々は、XY平面に沿って広がってよい。図1に示すように、第1放射導体41及び第2放射導体42の各々は、基体20の上面21に位置する。第1放射導体41の一部及び第2放射導体42の一部は、基体20の中に位置してよい。
 本実施形態では、第1放射導体41及び第2放射導体42は、同一型の長方形状である。第1放射導体41及び第2放射導体42の長手方向は、Y方向に沿う。第1放射導体41及び第2放射導体の短手方向は、X方向に沿う。ただし、第1放射導体41及び第2放射導体42は、任意の形状であってよい。また、第1放射導体41及び第2放射導体の各々は、異なる形状であってよい。
 第1放射導体41は、長辺41a及び短辺41bを含む。また、第1放射導体41は、第1端部41A及び第2端部41Bを含む。第1端部41Aは、第1放射導体41の長手方向における2つの端部のうち、Y軸の正方向の側の端部である。第2端部41Bは、第1放射導体41の長手方向における2つの端部のうち、Y軸の負方向の側の端部すなわち第1端部41Aと反対側の端部である。
 第2放射導体42は、長辺42a及び短辺42bを含む。また、第2放射導体42は、第1端部42A及び第2端部42Bを含む。第1端部42Aは、第2放射導体42の長手方向における2つの端部のうち、Y軸の正方向の側の端部である。第2端部42Bは、第2放射導体42の長手方向における2つの端部のうち、Y軸の負方向の側の端部すなわち第1端部42Aと反対側の端部である。
 第1放射導体41と第2放射導体42とは、長辺41aと長辺42aとが対向するように、並ぶ。ただし、第1放射導体41と第2放射導体42とが並ぶ態様は、これに限定されない。例えば、第1放射導体41と第2放射導体42とは、長辺41aの一部と長辺42aの一部とが対向するように、並んでよい。換言すると、第1放射導体41と第2放射導体42とは、Y方向においてずれて並んでよい。
 第1放射導体41と第2放射導体42は、アンテナ10の共振波長の2分の1以下の間隔で並ぶ。本実施形態では、図1に示すように、第1放射導体41と第2放射導体42は、互いに対向する長辺41aと長辺42aとの間に隙間g1を置いて並ぶ。隙間g1は、アンテナ10の共振波長の2分の1以下である。ただし、第1放射導体41と第2放射導体42とがアンテナ10の共振波長の2分の1以下の間隔で並ぶ態様は、これに限定されない。例えば、第1放射導体41及び第2放射導体42が長辺41aの一部と長辺42aの一部とが対向するように並んでよい。この構成では、当該長辺41aの一部と当該長辺42aの一部との間の隙間がアンテナ10の共振波長の2分の1以下となってよい。
 第1放射導体41にはY方向に沿って電流が流れる。電流が第1放射導体41をY方向に沿って流れると、XZ平面において第1放射導体41を囲む磁界が変化する。第2放射導体42にはY方向に沿って電流が流れる。電流が第2放射導体42をY方向に沿って流れると、XZ平面において第2放射導体42を囲む磁界が変化する。第1放射導体41を囲む磁界と、第2放射導体42を囲む磁界とは、相互に影響する。例えば、第1放射導体41及び第2放射導体42が同一又は互いに近い位相で励振すると、第1放射導体41及び第2放射導体42の各々を流れる電流の多くが、同じ向きになる。互いに近い位相としては、双方の位相が、例えば、±60°以内、±45°以内、±30°以内の範囲にあるときが挙げられる。第1放射導体41及び第2放射導体42を流れる電流の多くが同じ向きになるとき、第1放射導体41と第2放射導体42の間において、磁界結合が大きくなる。
 第1放射導体41及び第2放射導体42の共振周波数が同一又は互いに近い場合、共振時に、第1放射導体41と第2放射導体42との間において結合が生じる。この共振時の結合は、偶モード及び奇モードという。偶モード及び奇モードは、まとめて「偶奇モード」ともいう。第1放射導体41及び第2放射導体42の間に偶奇モードが生じると、結合が生じていない場合とは異なる共振周波数で、第1放射導体41及び第2放射導体42の各々が共振する。第1放射導体41及び第2放射導体42が結合する多くの場合、磁界結合及び電界結合が同時に生じる。磁界結合及び電界結合のどちらかが支配的となると、最終的に第1放射導体41と第2放射導体との間の結合は、支配的な一方である磁界結合又は電界結合とみなし得る。
 本開示では、第2放射導体42は、容量結合及び磁界結合の一方が優位な第1結合方式で、第1放射導体41に結合される。本実施形態では、第1放射導体41及び第2放射導体42は、マイクロストリップ型のアンテナであり、長辺41aと長辺42aとが対向している。第1放射導体41を囲む磁界及び第2放射導体42を囲む磁界の相互影響は、第1放射導体41及び第2放射導体42の間の電界による相互影響より支配的となる。第1放射導体41及び第2放射導体42の間の結合は、磁界結合とみなされる。従って、本実施形態では、第2放射導体42は、磁界結合が優位な第1結合方式で、第1放射導体41に結合される。本実施形態では、第1放射導体41と第2放射導体42とが磁界結合が優位な第1結合方式で結合されても、後述の第1結合体71により、偶モード及び奇モードが生じる蓋然性が低減され得る。
 図4に示すように、第1給電線51は、第1放射導体41に電気的に接続されている。第1給電線51は、インダクタンス成分が優位に第1放射導体41に結合される。ただし、第1給電線51は、第1放射導体41に磁気的に結合されてよい。この場合、第1給電線51は、キャパシタンス成分が優位に第1放射導体41に結合される。
 第1給電線51の一部は、基体20の中に位置してよい。第1給電線51は、第3結合体73を貫通する。図2に示すように、第1給電線51は、第1グラウンド導体61の開口61aから、外部の機器等へ延在し得る。第1給電線51は、第1放射導体41に電力を給電する。第1給電線51は、第1放射導体41からの電力を、外部の機器等に給電する。第1給電線51は、スルーホール導体又はビア導体等であってよい。
 図4に示すように、第2給電線52は、第2放射導体42に電気的に接続されている。第2給電線52は、インダクタンス成分が優位に第2放射導体42に結合される。ただし、第2給電線52は、第2放射導体42に磁気的に結合されてよい。この場合、第2給電線52は、キャパシタンス成分が優位に第2放射導体42に結合される。
 第2給電線52の一部は、基体20の中に位置してよい。第2給電線52は、第3結合体73を貫通する。図2に示すように、第2給電線52は、第2グラウンド導体62の開口62aから、外部の機器等へ延在し得る。第2給電線52は、第2放射導体42に電力を給電する。第2給電線52は、第2放射導体42からの電力を、外部の機器等に給電する。第2給電線52は、スルーホール導体又はビア導体等であってよい。
 図4に示すように、第1給電線51は、基体20の中において、Z方向に沿って延びる。第1給電線51にはZ方向に沿って電流が流れる。電流が第1給電線51をZ方向に沿って流れると、XY平面において第1給電線51を囲む磁界が変化する。
 図4に示すように、第2給電線52は、基体20の中において、Z方向に沿って延びる。第2給電線52にはZ方向に沿って電流が流れる。電流が第2給電線52をZ方向に沿って流れると、XY平面において第2給電線52を囲む磁界が変化する。
 第1給電線51を囲む磁界と、第2給電線52を囲む磁界とは、干渉し得る。例えば、第1給電線51及び第2給電線52の各々を流れる電流の多くが同じ向きになるとき、第1給電線51を囲む磁界と、第2給電線52を囲む磁界は、干渉する。第1給電線51と第2給電線52は、第1給電線51を囲む磁界と第2給電線52を囲む磁界が干渉することにより、磁界結合され得る。
 本開示では、第2給電線52は、キャパシタンス成分及びインダクタンス成分の何れかの成分を優位に、第1給電線51に結合される。上述のように、本実施形態では、第1給電線51と第2給電線52は、第1給電線51を囲む磁界と第2給電線52を囲む磁界が干渉することにより、磁界結合され得る。本実施形態では、第2給電線52は、インダクタンス成分を優位に、第1給電線51に結合される。
 第1グラウンド導体61は、第1アンテナ素子31において基準となる電位を提供する。第2グラウンド導体62は、第2アンテナ素子32において基準となる電位を提供する。第1グラウンド導体61及び第2グラウンド導体62の各々は、アンテナ10を備える機器のグラウンドに接続されていてよい。
 第1グラウンド導体61及び第2グラウンド導体62は、平板状であってよい。第1グラウンド導体61及び第2グラウンド導体62は、基体20の下面22に位置する。第1グラウンド導体61及び第2グラウンド導体62の一部は、基体20の中に位置してよい。
 第1グラウンド導体61は、第2グラウンド導体62に接続されていてよい。第1グラウンド導体61及び第2グラウンド導体62は、図2に示すように、一体であってよい。第1グラウンド導体61及び第2グラウンド導体62は、単一の基体20と一体化されてよい。ただし、第1グラウンド導体61及び第2グラウンド導体62は、独立した別個の部材であってよい。この構成では、第1グラウンド導体61及び第2グラウンド導体62の各々は、別個に、基体20と一体化され得る。
 第1グラウンド導体61及び第2グラウンド導体62は、図2に示すように、XY平面に沿って広がる。第1グラウンド導体61及び第2グラウンド導体62の各々は、Z方向において、第1放射導体41及び第2放射導体42の各々と離れて位置する。第1グラウンド導体61及び第2グラウンド導体62と、第1放射導体41と第2放射導体42との間には、図4に示すように、基体20が介在する。第1グラウンド導体61は、Z方向において、第1放射導体41と対向する。第2グラウンド導体62は、Z方向において、第2放射導体42と対向する。本実施形態では、第1グラウンド導体61及び第2グラウンド導体62は、第1放射導体41及び第2放射導体42に応じた、長方形状である。ただし、第1グラウンド導体61及び第2グラウンド導体62は、第1放射導体41及び第2放射導体42に応じた、任意の形状であってよい。
 本開示では、第1結合体71は、第1放射導体41の第1端部41Aと、第2放射導体42の第1端部42Aとを、第1結合方式とは異なる第2結合方式で結合する。上述のように、本実施形態では、第1結合方式は、磁界結合が優位な結合方式である。従って、本実施形態では、第1結合体71は、容量結合が優位な第2結合方式で、第1放射導体41の第1端部41Aと、第2放射導体42の第1端部42Aとを結合する。
 具体的には、第1結合体71は、図5に示すように、基体20の中に位置する。第1結合体71は、Z方向において、第1放射導体41及び第2放射導体42から離れて位置する。第1結合体71は、図2に示すように、XY平面に沿って広がる。図5に示すように、XY平面において、第1結合体71は、第1放射導体41の第1端部41A及び第2放射導体42の第1端部42Aと重なり得る。第1結合体71と、第1結合体71に重なる第1端部41A及び第1端部42Aと、その間に位置する基体20とは、コンデンサC1を構成し得る。コンデンサC1を構成することにより、第1結合体71は、容量結合が優位な第2結合方式で、第1端部41Aと第1端部42Aとを結合する。以下、コンデンサC1の容量値は、容量値[C+ΔC]と記載する。
 本開示では、第2結合体72は、第1放射導体41の第2端部41Bと、第2放射導体42の第2端部42Bとを、第2結合方式で結合する。本実施形態では、第2結合体72は、容量結合が優位な第2結合方式で、第1放射導体41の第2端部41Bと、第2放射導体42の第2端部42Bとを結合する。
 具体的には、第2結合体72は、図6に示すように、基体20の中に位置する。第2結合体72は、Z方向において、第1放射導体41及び第2放射導体42から離れて位置する。第2結合体72は、図2に示すように、XY平面に沿って広がる。第2結合体72の面積は、第1結合体71の面積よりも、小さい。図6に示すように、XY平面において、第2結合体72は、第1放射導体41の第2端部41B及び第2放射導体42の第2端部42Bと重なり得る。第2結合体72と、第2結合体72に重なる第2端部41B及び第2端部42Bと、その間に位置する基体20とは、コンデンサC2を構成し得る。コンデンサC2を構成することにより、第2結合体72は、容量結合が優位な第2結合方式で、第2端部41Bと第2端部42Bとを結合する。以下、コンデンサC2の容量値は、容量値[ΔC]と記載する。
 コンデンサC1の容量値[C+ΔC]のうちの容量値[C]は、第1放射導体41と第2放射導体42との間の容量結合及び磁界結合による結合係数Kを考慮して、適宜選択されてよい。結合係数Kは、結合係数Keと結合係数Kmとを用いて算出され得る。例えば、式:K=(Ke2-Km2)/(Ke2+Km2)と表される。
 結合係数Kmは、第1放射導体41と第2放射導体42との間の磁界結合の結合係数である。上述のように、第2放射導体42は、磁界結合が優位な第1結合方式で第1放射導体41に結合される。結合係数Kmは、この第1結合方式による磁界結合の結合係数となる。結合係数Kmは、第1放射導体41及び第2放射導体42の構成に応じて、決まり得る。例えば、結合係数Kmは、図1に示す隙間g1のX方向における長さに応じて、変化し得る。
 結合係数Keは、第1放射導体41と第2放射導体42との間の容量結合の結合係数である。上述のように、第1結合体71は、容量結合が優位な第2結合方式で、第1端部41Aと第1端部42Aとを結合する。つまり、結合係数Keは、この第2結合方式による容量結合の結合係数となる。
 アンテナ10では、第1結合体71を適宜構成することにより、結合係数Keの大きさを調整することできる。具体的には、コンデンサC1の容量値[C+ΔC]のうち、容量値[C]を適宜調整することにより、結合係数Kmに応じて結合係数Keの大きさを調整することができる。なお、アンテナ10が共振状態にあるとき、第1放射導体41の第1端部41A及び第2放射導体42の第1端部42Aの位相と、第1放射導体41の第2端部41B及び第2放射導体42の第2端部42Bの位相とは、反転状態になる。そのため、結合係数Keにおいて、コンデンサC1の容量値[C+ΔC]のうちの容量値[ΔC]は、コンデンサC2の容量値[ΔC]によってキャンセルされる。アンテナ10では、結合係数Kmに応じて、コンデンサC1の容量値[C+ΔC]のうちの容量値[C]を調整して結合係数Keの大きさを調整することにより、結合係数Kmと結合係数Keが打ち消し合う程度を変更できる。アンテナ10では、結合係数Kmと結合係数Keが打ち消し合い、結合係数Kが小さくなり得る。換言すると、アンテナ10では、第1放射導体41及び第2放射導体42の間の相互結合、すなわち、第1アンテナ素子31と第2アンテナ素子32との間の相互結合が、低減され得る。第1放射導体41及び第2放射導体42の間の相互結合が低減されることで、第1アンテナ素子31及び第2アンテナ素子32の各々は、第1放射導体41及び第2放射導体42の各々から電磁波を効率良く放射することができる。
 コンデンサC1の容量値[C+ΔC]のうちの容量値[ΔC]とコンデンサC2の容量値[ΔC]とを合わせた容量値[2×ΔC]は、第1放射導体41と第2放射導体42と第1結合体71とによる反共振回路の減衰極を考慮して、適宜選択されてよい。第1放射導体41と第2放射導体42との間の磁界結合のインダクタンス成分と、第1結合体71すなわちコンデンサC1によるキャパシタンス成分とは、回路的に並列関係になる。当該インダクタンス成分と当該キャパシタンス成分とが並列関係になることにより、当該インダクタンス成分と当該キャパシタンス成分を含む反共振回路が構成される。この反共振回路によって、第1アンテナ素子31及び第2アンテナ素子32の間の透過特性において減衰極が生じる。この透過特性は、第1放射導体41から第2放射導体42へ(又は第2放射導体42から第1放射導体41へ)透過する電力の特性である。この反共振回路の減衰極が生じる周波数では、第1放射導体41から第2放射導体42へ(又は第2放射導体42から第1放射導体41へ)透過する電力が減衰し得る。つまり、この反共振回路の減衰極が生じる周波数では、第1放射導体41と第2放射導体42との間の干渉が少なくなる。減衰極が生じる周波数が、第1周波数帯及び第2周波数帯の少なくとも何れかの近くになるように、容量値[2×ΔC]を調整してよい。例えば、第1周波数帯及び第2周波数帯が同一周波数帯に属する構成では、減衰極が生じる周波数が第1周波数帯に含まれるように、容量値[2×ΔC]を調整してよい。減衰極が生じる周波数が第1周波数帯に含まれるようになることで、第1周波数帯(又は第2周波数帯)にて、第1放射導体41から第2放射導体42へ(又は第2放射導体42から第1放射導体41へ)透過する電力が減衰し得る。他の例として、第1周波数帯及び第2周波数帯が異なる周波数帯に属する構成では、減衰極が生じる周波数が、第1周波数帯と第2周波数帯との間の周波数帯に含まれるように、容量値[2×ΔC]を調整してよい。このような構成により、第1周波数帯(又は第2周波数帯)にて、第1アンテナ素子31及び第2アンテナ素子32の各々は、第1放射導体41及び第2放射導体42の各々から電磁波を効率良く放射することができる。
 第3結合体73は、第1給電線51と第2給電線52とを直流的に短絡し、第1給電線51と第2給電線52とを交流的に開放する。例えば、第3結合体73のインピーダンスは、第1周波数帯及び第2周波数帯よりも低周波数帯において、第1給電線51と第2給電線52とが短絡していると見なせる程度に、低くなる。例えば、第3結合体73のインピーダンスは、第1周波数帯及び第2周波数帯において、第1給電線51と第2給電線52とが開放されていると見なせる程度に高くなる。つまり、第3結合体73のインピーダンスは、第1給電線51及び第2給電線52を流れる交流電流の周波数に応じて、変化する。第3結合体73のインピーダンスは、第3結合体73の面積、幅及び長さを適宜調整することにより、適宜調整されてよい。第3結合体73を、第1給電線51及び第2給電線52が貫通してよい。
 アンテナ10では、上述のように、第1給電線51と第2給電線52との間の結合は、インダクタンス成分が優位の結合となる。第1給電線51及び第2給電線52と、第1給電線51及び第2給電線52の近辺の、第3結合体73を含む構成要素とによって、反共振回路が構成される。この反共振回路によって、第1アンテナ素子31及び第2アンテナ素子32の間の透過特性において減衰極が生じる。この透過特性は、第1アンテナ素子31の入力ポートとなる第1給電線51から、第2アンテナ素子32の入力ポートとなる第2給電線52へ透過する電力の特性である。この反共振回路の減衰極が生じる周波数では、第1給電線51から第2給電線52へ(又は第2給電線52から第1給電線51へ)透過する電力が減衰し得る。つまり、この反共振回路の減衰極が生じる周波数では、第1アンテナ素子31及び第2アンテナ素子32の間の干渉が少なくなる。本実施形態では、この反共振回路の減衰極を、第3結合体73のインピーダンスを調整することにより、調整することができる。例えば、例えば、第3結合体73のX方向における長さを調整することにより、第3結合体73のインピーダンスを調整することができる。一例として、第1周波数帯及び第2周波数帯が同一周波数帯に属する構成では、減衰極が生じる周波数が第1周波数帯に含まれるように、第3結合体73のインピーダンスを調整してよい。他の例として、第1周波数帯及び第2周波数帯が異なる周波数帯に属する構成では、減衰極が生じる周波数が、第1周波数帯と第2周波数帯との間の周波数帯に含まれるように、第3結合体73のインピーダンスを調整してよい。このような構成により、第1周波数帯(又は第2周波数帯)にて、第1アンテナ素子31及び第2アンテナ素子32の各々は、電磁波を効率良く放射することができる。
 <シミュレーション結果>
 図7は、図1に示すアンテナ10のシミュレーション結果の一例を示す図である。破線は、反射係数S11を示す。実線は、透過係数S21を示す。図7では、周波数25[GHz]から周波数30[GHz]の範囲を、ターゲットの周波数帯とした。
 反射係数S11は、第1給電線51から第1放射導体41へ供給される電力のうち、第1放射導体41で反射されて第1給電線51へ返ってくる電力の割合を示す。本実施形態では、詳細は後述するが、第1放射導体41と第2放射導体42との間の相互結合が低減されることにより、反射係数S11は、1つの極小値を有し得る。反射係数S11は、周波数が28[GHz]となる付近において、-11[dB]程度の極小値をとる。
 透過係数S21は、第1給電線51へ供給された電力のうち、第2給電線52へ透過する電力の割合を示す。シミュレーションでは、第1給電線51及び第2給電線52により構成される反共振回路の減衰極の周波数が、第3結合体73により、周波数28[GHz]の付近となるように調整されている。そのため、28[GHz]では、透過係数S21が極小値を有する。また、透過係数S21の最大値は、周波数が30[GHz]となる付近において、-20[dB]程度となる。
 [比較例に係るアンテナ]
 図8は、比較例に係るアンテナ10Xの斜視図である。アンテナ10Xは、図1に示すアンテナ10とは異なり、第1結合体71、第2結合体72及び第3結合体73を有さない。
 比較例における第1放射導体41と第2放射導体42との間の容量結合及び磁界結合による結合係数は、結合係数Kxとする。第1放射導体41と第2放射導体42との間の容量結合の結合係数は、結合係数Kexとする。第1放射導体41と第2放射導体42との間の磁界結合の結合係数は、結合係数Kmxとする。本実施形態と同様に、比較例でも、結合係数Kxは、結合係数Kexと、結合係数Kmxとを用いて算出され得る。例えば、式:Kx2=(Kex2-Kmx2)/(Kex2+Kmx2)と表される。
 比較例に係るアンテナ10Xは、第1結合体71を有さない。比較例に係るアンテナ10Xでは、結合係数Kmxと結合係数Kexとが打ち消し合う程度を調整できない。比較例に係るアンテナ10Xは、結合係数Kmxと結合係数Kexとが打ち消し合う程度を調整できないため、結合係数Kxを調整できない。これに対し、アンテナ10は、第1結合体71を有するため、コンデンサC1の容量値[C+ΔC]のうちの容量値[C]を調整して、結合係数Kを調整して小さくすることができる。換言すると、比較例に係るアンテナ10Xでは、第1放射導体41と第2放射導体42との間の相互結合が、アンテナ10よりも、大きくなり得る。
 一般的に、同じ共振周波数を持つ共振器が近づくと結合が生じる。比較例に係るアンテナ10Xでは、第1放射導体41と第2放射導体42との間の相互結合が大きいため、偶奇モードが生じる。比較例に係るアンテナ10Xは、偶モード及び奇モードで、異なる共振周波数で共振する。比較例に係るアンテナ10Xでは、異なる共振周波数の偶奇モードで共振することにより、電磁波の放射効率が低くなり得る。
 比較例に係るアンテナ10Xは、第1結合体71及び第2結合体72を有さない。比較例に係るアンテナ10Xでは、本実施形態のようにコンデンサC1及びコンデンサC2による容量値[2×ΔC]を調整して、第1放射導体41と第2放射導体42と第1結合体71と第2結合体72による反共振回路の減衰極を調整することができない。当該反共振回路の減衰極を調整できないため、比較例に係るアンテナ10Xの電波の放射効率は、本実施形態に係るアンテナ10の電磁波の放射効率よりも、低くなり得る。
 比較例に係るアンテナ10は、第3結合体73を有さない。比較例に係るアンテナ10Xでは、本実施形態のように第1給電線51及び第2給電線52等による反共振回路の減衰極を調整することができない。当該反共振回路の減衰極を調整できないため、比較例に係るアンテナ10Xの電波の放射効率は、本実施形態に係るアンテナ10の電磁波の放射効率よりも、低くなり得る。
 <シミュレーション結果>
 図9は、比較例に係るアンテナ10Xのシミュレーション結果の一例を示す図である。換言すると、図9は、図8に示すアンテナ10Xのシミュレーション結果の一例を示す図である。図9では、図7と同様に、周波数25[GHz]から周波数30[GHz]の範囲を、ターゲットの周波数帯とした。
 破線は、比較例に係るアンテナ10Xの反射係数S11xを示す。実線は、比較例に係るアンテナ10Xの透過係数S21xを示す。
 反射係数S11xは、周波数が27[GHz]となる付近で、-9[dB]程度の極小値をとる。反射係数S11xは、周波数が29[GHz]となる付近で、-10[dB]程度の極小値をとる。つまり、比較例では、反射係数S11xは、2つの極小値を示す。
 反射係数S11xが2つの極小値を示すことは、アンテナ10Xの共振周波数が2つあることを示す。アンテナ10Xの当該2つの共振は、偶モード及び奇モードによって生じる。アンテナ10Xが偶奇モードで共振することは、第1アンテナ素子31及び第2アンテナ素子32の間の相互結合が大きいことを示す。第1アンテナ素子31及び第2アンテナ素子32の各々は、偶奇モードで共振することにより、第1放射導体41と第2放射導体42の各々によって、電磁波を放射する効率が低くなる。
 透過係数S21xの最大値は、27[GHz]から29[GHz]までの周波数の範囲内において、-5[dB]程度となる。透過係数S21xの最大値は、図7に示す本実施形態の透過係数S21よりも、大きい。透過係数S21xが大きいことは、第1給電線51から第2給電線52へ透過する電力の割合が大きいことを示す。
 このような比較例に対し、アンテナ10は、図5に示すように、コンデンサC1を構成する第1結合体71を有する。本実施形態では、コンデンサC1の容量値[C+ΔC]のうちの容量値[C]を調整することにより、第1放射導体41と第2放射導体42との間の相互結合が低減され得る。第1放射導体41と第2放射導体42との間の相互結合が低減されるため、第1放射導体41及び第2放射導体42の各々からの電磁波の放射効率を高めることができる。また、第1放射導体41と第2放射導体42との間の相互結合を低減させることで、アンテナ10が偶奇モードで共振することにより生じる共振周波数の変化を小さくできる。
 また、本実施形態に係るアンテナ10は、コンデンサC1を構成する第1結合体71に加えて、図6に示すように、コンデンサC2を構成する第2結合体72を有する。本実施形態では、コンデンサC1及びコンデンサC2による容量値[2×ΔC]を調整することにより、第1放射導体41と第2放射導体42と第1結合体71と第2結合体72による反共振回路の減衰極を調整することができる。反共振回路の減衰極を調整することにより、アンテナ10の電磁波の放射効率を高めることができる。
 また、本実施形態に係るアンテナ10は、図4に示すように、第3結合体73を有する。アンテナ10では、第1給電線51と第2給電線52による反共振回路の減衰極を、第3結合体73によって調整することがきる。この反共振回路の減衰極を調整することにより、アンテナ10の電磁波の放射効率を高めることができる。
 また、本実施形態に係るアンテナ10では、第1結合体71、第2結合体72及び第3結合体73は、互いに独立した部品である。本実施形態では、互いに独立した部品によって、第1放射導体41と第2放射導体42との間の相互結合を低減させたり、上述のように反共振回路の減衰極を調整したりすることができる。本実施形態では、このような互いに独立した部品を用いることにより、第1放射導体41と第2放射導体42との間の相互結合等を調整したりする際の設計自由度が広くなり得る。
 [アレイアンテナの構成例]
 図10は、本開示の一実施形態に係るアンテナ110の平面図である。アンテナ110は、アレイアンテナであり得る。アンテナ110は、リニアアレイアンテナであってよい。
 アンテナ110は、基体20と、複数のアンテナ素子としてのn個(n:3以上の整数)のアンテナ素子とを有する。本実施形態では、アンテナ110は、4つのアンテナ素子(n=4)、すなわち、アンテナ素子131,132,133,134を有する。アンテナ110は、第1結合体170,171,172と、第2結合体173,174,175と、第3結合体176,177,178とを有する。
 アンテナ素子131~134の各々は、図1に示す第1アンテナ素子31又は第2アンテナ素子32と同様の構成であってよい。アンテナ素子131,132,133,134の各々は、放射導体141,142,143,144の各々と、給電線151,152,153,154の各々とを含む。放射導体141~144の各々は、図1に示す第1放射導体41又は第2放射導体42と同様の構成であってよい。給電線151~154の各々は、図1に示す第1給電線51又は第2給電線52と同様の構成であってよい。アンテナ素子131~134の各々は、図2に示す第1グラウンド導体61又は第2グラウンド導体62を含んでよい。
 アンテナ素子131~134の各々は、アンテナ110の用途等に応じて、第1周波数帯又は第2周波数帯で共振する。アンテナ素子131~134は、X方向に沿って並ぶ。アンテナ素子131~134は、X方向において、アンテナ110の共振波長の4分の1以下の間隔で並んでよい。本実施形態では、放射導体141~144は、間隔D1を置いて、X方向に沿って並んでよい。間隔D1は、アンテナ110の共振波長の4分の1以下である。
 第nアンテナ素子としてのアンテナ素子134が第1周波数帯で共振する構成では、第n放射導体としての放射導体144は、X方向において、第1放射導体としての放射導体141と間隔D2を置いて並ぶ。間隔D2は、アンテナ110の共振波長の2分の1以下である。また、第n放射導体としての放射導体144は、第2放射導体としての放射導体142と直接的又は間接的に結合されてよい。
 アンテナ素子131~134の各々には、給電線151~154の各々から、アンテナ素子131~134を、同相で励振させる信号が給電されてよい。又は、アンテナ素子131~134の各々には、給電線151~154の各々から、アンテナ素子131~134を、異なる位相で励振させる信号が給電されてよい。
 隣り合う放射導体141と放射導体142とは、磁界結合が優位な第1結合方式で結合される。隣り合う放射導体142と放射導体143とは、磁界結合が優位な第1結合方式で結合される。隣り合う放射導体143と放射導体144とは、磁界結合が優位な第1結合方式で結合される。
 図1に示す第1結合体71と同様に、第1結合体170は、隣り合う放射導体141の端部141Aと放射導体142の端部142Aとを、容量結合が優位な第2結合方式で結合する。第1結合体171は、隣り合う放射導体142の端部142Aと放射導体143の端部143Aとを、容量結合が優位な第2結合方式で結合する。第1結合体172は、隣り合う放射導体143の端部143Aと放射導体144の端部144Aとを、容量結合が優位な第2結合方式で結合する。
 図1に示す第2結合体72と同様に、第2結合体173は、隣り合う放射導体141の端部141Bと放射導体142の端部142Bとを、容量結合が優位な第2結合方式で結合する。第2結合体174は、隣り合う放射導体142の端部142Bと放射導体143の端部143Bとを、容量結合が優位な第2結合方式で結合する。第2結合体175は、隣り合う放射導体143の端部143Bと放射導体144の端部144Bとを、容量結合が優位な第2結合方式で結合する。
 隣り合う給電線151と給電線152とは、キャパシタンス成分及びインダクタンス成分の何れかの成分のうち、インダクタンス成分を優位に結合される。隣り合う給電線152と給電線153とは、キャパシタンス成分及びインダクタンス成分の何れかの成分のうち、インダクタンス成分を優位に結合される。隣り合う給電線153と給電線154とは、キャパシタンス成分及びインダクタンス成分の何れかの成分のうち、インダクタンス成分を優位に結合される。
 図1に示す第3結合体73と同様に、第3結合体176は、隣り合う給電線151と152とを直流的に短絡し、隣り合う給電線151と152とを交流的に開放する。第3結合体177は、隣り合う給電線152と153とを直流的に短絡し、隣り合う給電線152と153とを交流的に開放する。第3結合体178は、隣り合う給電線153と154とを直流的に短絡し、隣り合う給電線153と154とを交流的に開放する。
 [無線通信モジュールの構成例]
 図11は、本開示の一実施形態に係る無線通信モジュール1のブロック図である。図12は、図11に示す無線通信モジュール1の概略構成図である。
 無線通信モジュール1は、アンテナ11と、RFモジュール12と、回路基板14とを備える。回路基板14は、グラウンド導体13A及びプリント基板13Bを有する。
 アンテナ11は、図1に示すアンテナ10を含む。ただし、アンテナ11は、図1に示すアンテナ10の代わりに、図10に示すアンテナ110を含んでよい。アンテナ11は、第1給電線51及び第2給電線52を有する。アンテナ11は、グラウンド導体60を有する。グラウンド導体60は、図2に示す第1グラウンド導体61と第2グラウンド導体62とが一体化されたものである。
 アンテナ11は、図12に示すように、回路基板14の上に位置する。アンテナ11の第1給電線51は、図12に示す回路基板14を介して、図11に示すRFモジュール12に接続されている。アンテナ11の第2給電線52は、図12に示す回路基板14を介して、図11に示すRFモジュール12に接続されている。アンテナ11のグラウンド導体60は、回路基板14が有するグラウンド導体13Aに電磁気的に接続されている。
 アンテナ11は、第1給電線51及び第2給電線52の両方を有するものに限られない。アンテナ11は、第1給電線51及び第2給電線52の一方の給電線を有するものであってよい。この構成では、回路基板14の構成は、1つの給電線を有するアンテナ11の構成に対応して、適宜変更され得る。例えば、RFモジュール12の接続端子は、1つであってよい。例えば、回路基板14は、RFモジュール12の接続端子と、アンテナ11の給電線とを接続する1つの導電線を有してよい。
 グラウンド導体13Aは、導電性材料を含み得る。グラウンド導体13Aは、XY平面に広がってよい。
 アンテナ11は、回路基板14と一体であってよい。アンテナ11と回路基板14とが一体である構成では、アンテナ11のグラウンド導体60は、回路基板14のグラウンド導体13Aと一体であってよい。
 RFモジュール12は、アンテナ11に給電する電力を制御する。RFモジュール12は、ベースバンド信号を変調して、アンテナ11に供給する。RFモジュール12は、アンテナ11が受信した電気信号を、ベースバンド信号に変調する。
 このような無線通信モジュール1は、アンテナ11を備えることにより、電磁波を効率良く放射することができる。
 [無線通信機器の構成例]
 図13は、本開示の一実施形態に係る無線通信機器2のブロック図である。図14は、図13に示す無線通信機器2の平面図である。図15は、図13に示す無線通信機器2の断面図である。
 無線通信機器2は、基板3の上に位置し得る。基板3の材料は、任意の材料であってよい。無線通信機器2は、図13に示すように、無線通信モジュール1と、センサ15と、バッテリ16と、メモリ17と、コントローラ18とを備える。無線通信機器2は、図14に示すように、筐体19を備える。
 センサ15は、例えば、速度センサ、振動センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、回転角センサ、角速度センサ、地磁気センサ、マグネットセンサ、温度センサ、湿度センサ、気圧センサ、光センサ、照度センサ、UVセンサ、ガスセンサ、ガス濃度センサ、雰囲気センサ、レベルセンサ、匂いセンサ、圧力センサ、空気圧センサ、接点センサ、風力センサ、赤外線センサ、人感センサ、変位量センサ、画像センサ、重量センサ、煙センサ、漏液センサ、バイタルセンサ、バッテリ残量センサ、超音波センサ又はGPS(Global Positioning System)信号の受信装置等を含んでよい。
 バッテリ16は、無線通信モジュール1に電力を供給する。バッテリ16は、センサ15、メモリ17、及び、コントローラ18の少なくとも1つに電力を供給し得る。バッテリ16は、1次バッテリ及び二次バッテリの少なくとも一方を含み得る。バッテリ16のマイナス極は、図12に示す回路基板14のグラウンド端子に電気的に接続されている。バッテリ16のマイナス極は、アンテナ11のグラウンド導体40に電気的に接続されている。
 メモリ17は、例えば半導体メモリ等を含み得る。メモリ17は、コントローラ18のワークメモリとして機能し得る。メモリ17は、コントローラ18に含まれ得る。メモリ17は、無線通信機器2の各機能を実現する処理内容を記述したプログラム、及び、無線通信機器2における処理に用いられる情報等を記憶する。
 コントローラ18は、例えばプロセッサを含み得る。コントローラ18は、1以上のプロセッサを含んでよい。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、及び、特定の処理に特化した専用のプロセッサを含んでよい。専用のプロセッサは、特定用途向けICを含んでよい。特定用途向けICは、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)ともいう。プロセッサは、プログラマブルロジックデバイスを含んでよい。プログラマブルロジックデバイスは、PLD(Programmable Logic Device)ともいう。PLDは、FPGA(Field-Programmable Gate Array)を含んでよい。コントローラ18は、1つ又は複数のプロセッサが協働するSoC(System-on-a-Chip)、及び、SiP(System In a Package)の何れかであってよい。コントローラ18は、メモリ17に、各種情報又は無線通信機器2の各構成部を動作させるためのプログラム等を格納してよい。
 コントローラ18は、無線通信機器2から送信する送信信号を生成する。コントローラ18は、例えば、センサ15から測定データを取得してよい。コントローラ18は、測定データに応じた送信信号を生成してよい。コントローラ18は、無線通信モジュール1のRFモジュール12にベースバンド信号を送信し得る。
 図14及び図15に示すように、筐体19は、無線通信機器2の他のデバイスを保護する。筐体19は、第1筐体19A及び第2筐体19Bを含み得る。
 第1筐体19Aは、XY平面に広がり得る。第1筐体19Aは、他のデバイスを支える。第1筐体19Aは、無線通信機器2を支持し得る。無線通信機器2は、第1筐体19Aの上面19aの上に位置する。第1筐体19Aは、バッテリ16を支持し得る。バッテリ16は、第1筐体19Aの上面19aの上に位置する。第1筐体19Aの上面19aの上には、無線通信モジュール1とバッテリ16とが、Y方向に沿って並んでよい。
 第2筐体19Bは、他のデバイスを覆い得る。第2筐体19Bは、アンテナ11のZ軸の負方向の側に位置する下面19bを含む。下面19bは、XY平面に沿って広がる。下面19bは、平坦に限られず、凹凸を含み得る。第2筐体19Bは、導体部材19Cを有し得る。導体部材19Cは、第2筐体19Bの内部、外側及び内側の少なくとも一方に位置する。導体部材19Cは、第2筐体19Bの上面及び側面の少なくとも一方に位置する。
 図15に示すように、導体部材19Cは、アンテナ11と対向する。アンテナ11は、導体部材19Cと結合し、導体部材19Cを二次放射器として電磁波を放射することができる。アンテナ11と導体部材19Cが対向すると、アンテナ11と導体部材19Cとの間の容量的な結合が大きくなり得る。アンテナ11の電流方向が、導体部材19Cの延在する方向に沿うと、アンテナ11と導体部材19Cとの間の電磁気的な結合が大きくなり得る。この結合は、相互インダクタンスとなり得る。
 本開示に係る構成は、以上説明してきた実施形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形又は変更が可能である。例えば、各構成部等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部等を1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
 例えば、上述の実施形態では、図3に示すように、第1結合体71及び第2結合体72は、第1放射導体41及び第2放射導体42よりも、Z軸の負方向の側に位置するものとして説明した。ただし、第1結合体71は、第2結合方式で、第1放射導体41の第1端部41Aと第2放射導体42の第1端部42Aとを結合できれば、Z軸の負方向の側に位置しなくてよい。また、第2結合体72は、第2結合方式で、第1放射導体41の第2端部41Bと第2放射導体42の第2端部42Bとを結合できれば、Z軸の負方向の側に位置しなくてよい。例えば、第1結合体71及び第2結合体72は、第1放射導体41及び第2放射導体42よりも、Z軸の正方向の側に位置してよい。
 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」及び「第2」等の記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。例えば、第1周波数は、第2周波数と識別子である「第1」と「第2」とを交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。本開示における「第1」及び「第2」等の識別子の記載のみに基づいて、当該構成の順序の解釈、小さい番号の識別子が存在することの根拠、及び、大きい番号の識別子が存在することの根拠に利用してはならない。
 1 無線通信モジュール
 2 無線通信機器
 3 基板
 10,11,110 アンテナ
 12 RFモジュール
 13A グラウンド導体
 13B プリント基板
 14 回路基板
 15 センサ
 16 バッテリ
 17 メモリ
 18 コントローラ
 19 筐体
 19a 上面
 19b 下面
 19A 第1筐体
 19B 第2筐体
 19C 導体部材
 20 基体
 21 上面
 22 下面
 31 第1アンテナ素子
 32 第2アンテナ素子
 41 第1放射導体
 42 第2放射導体
 41A,42A 第1端部
 41B,42B 第2端部
 41a,42a 長辺
 41b,42b 短辺
 51 第1給電線
 52 第2給電線
 60 グラウンド導体
 61 第1グラウンド導体
 62 第2グラウンド導体
 61a,62a 開口
 71,170,171,172 第1結合体
 72,173,174,175 第2結合体
 73,176,177,178 第3結合体
 131,132,133,134 アンテナ素子
 141,142,143,144 放射導体
 141A,142A,143A,144A,141B,142B,143B,144B 端部
 151,142,153,154 給電線

Claims (18)

  1.  第1放射導体及び第1給電線を含み、第1周波数帯で共振する第1アンテナ素子と、
     第2放射導体及び第2給電線を含み、第2周波数帯で共振する第2アンテナ素子と、
     第1結合体と、
     第2結合体と、を含み、
     前記第1放射導体と前記第2放射導体は、共振波長の2分の1以下の間隔で並び、
     前記第2放射導体は、容量結合及び磁界結合の一方が優位な第1結合方式で前記第1放射導体に結合され、
     前記第1結合体は、前記第1放射導体の第1方向の側の第1端部と、前記第2放射導体の前記第1方向の側の第1端部とを、前記第1結合方式とは異なる第2結合方式で結合し、
     前記第2結合体は、前記第1放射導体の前記第1端部と対向する第2端部と、前記第2放射導体の前記第1端部と対向する第2端部とを、前記第2結合方式で結合する、アンテナ。
  2.  請求項1に記載のアンテナであって、
     前記第2給電線は、キャパシタンス成分及びインダクタンス成分の何れかの成分が優位に、前記第1給電線に結合される、アンテナ。
  3.  請求項2に記載のアンテナであって、
     前記第2給電線は、インダクタンス成分が優位に前記第1給電線に結合され、
     前記第1給電線と前記第2給電線とを直流的に短絡し、前記第1給電線と前記第2給電線とを交流的に開放する第3結合体をさらに含む、アンテナ。
  4.  請求項1から3の何れか一項に記載のアンテナであって、
     前記第1周波数帯と前記第2周波数帯とは、同一周波数帯に属する、アンテナ。
  5.  請求項1から3の何れか一項に記載のアンテナであって、
     前記第1周波数帯と前記第2周波数帯とは、異なる周波数帯に属する、アンテナ。
  6.  請求項1から5の何れか一項に記載のアンテナであって、
     前記第1アンテナ素子は、第1グラウンド導体をさらに含む、アンテナ。
  7.  請求項6に記載のアンテナであって、
     前記第2アンテナ素子は、第2グラウンド導体をさらに含む、アンテナ。
  8.  請求項7に記載のアンテナであって、
     前記第1グラウンド導体は、前記第2グラウンド導体に接続される、アンテナ。
  9.  請求項7又は8に記載のアンテナであって、
     前記第1グラウンド導体及び前記第2グラウンド導体は、一体であり、
     前記第1グラウンド導体及び前記第2グラウンド導体は、単一の基体と一体化される、アンテナ。
  10.  請求項1から9の何れか一項に記載のアンテナであって、
     前記第1アンテナ素子及び前記第2アンテナ素子を含む複数のアンテナ素子を有し、
     前記複数のアンテナ素子は、前記第1方向と交わる第2方向に沿って並ぶ、アンテナ。
  11.  請求項10に記載のアンテナであって、
     前記複数のアンテナ素子は、前記第2方向に沿って、共振波長の4分の1以下の間隔で並ぶ、アンテナ。
  12.  請求項10又は11に記載のアンテナであって、
     前記複数のアンテナ素子は、
     第n放射導体及び第n給電線を含み、前記第1周波数帯で共振する第nアンテナ素子(n:3以上の整数)を有し、
     前記第n放射導体は、前記第2方向において、共振波長の2分の1以下の間隔で前記第1放射導体と並ぶ、アンテナ。
  13.  請求項12に記載のアンテナであって、
     前記第n放射導体は、直接的又は間接的に前記第2放射導体に結合される、アンテナ。
  14.  請求項10から13の何れか一項に記載のアンテナであって、
     前記複数のアンテナ素子は、複数の放射導体を含み、
     前記複数の放射導体において隣り合う放射導体は、前記第1結合方式で結合され、
     前記第1結合体は、前記隣り合う放射導体の各々の前記第1方向の側の端部の各々を前記第2結合方式で結合し、
     前記第2結合体は、前記隣り合う放射導体の各々の前記第1方向の側の端部と対向する端部の各々を前記第2結合方式で結合する、アンテナ。
  15.  請求項10から14の何れか一項に記載のアンテナであって、
     前記複数のアンテナ素子の各々には、前記複数のアンテナ素子を同相で励振させる信号が給電される、アンテナ。
  16.  請求項10から14の何れか一項に記載のアンテナであって、
     前記複数のアンテナ素子の各々には、前記複数のアンテナ素子を異なる位相で励振させる信号が給電される、アンテナ。
  17.  請求項1から16の何れか一項に記載のアンテナと、
     前記第1給電線及び前記第2給電線の少なくとも何れかに電気的に接続されるRFモジュールと、を含む、無線通信モジュール。
  18.  請求項17に記載の無線通信モジュールと、
     前記無線通信モジュールに電力を供給するバッテリと、を含む、無線通信機器。
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