JP7137012B2 - アンテナ、無線通信モジュール及び無線通信機器 - Google Patents

Description

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度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

しかしながら、非特許文献１，２に記載の技術は、共振器の構造体を多数並べる必要がある。

本開示の目的は、新たな、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にある。

本開示の一実施形態に係るアンテナは、
樹脂製の筐体と、第１導体群と、給電線とを含み、
前記筐体は、
第１方向において対向する第１面及び第２面と、
前記第１方向に沿って広がり、前記第１面と前記第２面とを繋ぐ第３面と、
前記第１方向と交わる第２方向において前記第３面と対向する第４面と、
前記第１面、前記第２面、前記第３面及び前記第４面によって囲まれる収容部と、を含み、
前記第１導体群は、
前記第２面よりも、前記第１面の側に位置する第１導体と、
前記第１面よりも、前記第２面の側に位置する第２導体と、
前記第３面に沿って広がり、前記第１導体と前記第２導体とを容量的に接続する第２導体群と、
前記第４面に沿って広がり、前記第１導体と前記第２導体とを電気的に接続する第３導体と、を含み、
前記給電線は、前記第２導体群の何れかに接続される。

本開示の一実施形態に係るアンテナは、
収容部を含む樹脂製の筐体と、
第１方向において互いに離れている第１端部及び第２端部を含み、前記筐体の表面を囲む第１導体群と、を含み、
前記第１導体群は、
互いに容量的に接続され、各々の少なくとも一部が前記収容部に露わな第１内導体及び第２内導体と、
前記第１導体群の前記第１端部の近辺領域と、前記第１内導体とを電気的に接続する第１導体セットと、
前記第１導体群の前記第２端部の近辺領域と、前記第２内導体とを電気的に接続する第２導体セットと、を含む。

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、
前記筐体の収容部の内部に位置するＲＦ（Radio Frequency）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、
前記収容部の内部に位置するセンサと、を含む。

本開示の一実施形態によれば、新たな、アンテナ、無線通信モジュール及び無線通信機器が提供され得る。

本開示の第１実施形態に係る無線通信機器の斜視図である。 図１に示すＬ－Ｌに沿った無線通信機器の断面図である。 図１に示す筐体の一部を分解した斜視図である。 図１に示す無線通信機器の一部を分解した斜視図である。 図１に示す無線通信機器の機能ブロック図である。 本開示の第２実施形態に係る無線通信機器の斜視図である。 図６に示す無線通信機器の一部を分解した斜視図である。 本開示の第３実施形態に係る無線通信機器の一部を分解した斜視図である。

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、本開示の一実施形態について、図面を参照して説明する。以下の図面では、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸で構成される直交座標系を用いる。以下、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」という。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」という。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」という。

以下、第１方向は、Ｘ方向として示す。第２方向は、Ｚ方向として示す。第３方向は、Ｙ方向として示す。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。また、第３方向と、第１方向及び第２方向とは、直交しなくてよい。第３方向と、第１方向及び第２方向とは、交わればよい。

（第１実施形態）
図１に示すように、無線通信機器１は、略正四角柱である。無線通信機器１は、ＸＹ平面に略平行な２つの面を含む。当該２つの面は、略正方形である。無線通信機器１は、アンテナ２を含む。図２に示すように、無線通信機器１は、回路基板８０を含んでよい。

アンテナ２は、後述のように、Ｚ軸の正方向側から無線通信機器１に含まれるＸＹ平面に入射する所定周波数の電磁波に対して、人工磁気壁特性（Artificial Magnetic Conductor Character）を示す。本開示において「人工磁気壁特性」は、入射する入射波と反射される反射波との位相差が０度となる面の特性を意味する。人工磁気壁特性を有する面では、周波数バンドにおいて、入射波と反射波の位相差が－９０度～＋９０度となる。アンテナ２がこのような人工磁気壁特性を示すことにより、図１に示すように、無線通信機器１のＺ軸の負方向側に、金属板４を位置させても、アンテナ２の放射効率が維持され得る。

図２に示すように、アンテナ２は、筐体１０と、第１導体群２０と、給電線７０とを含む。アンテナ２は、無線通信機器１の筐体１０を利用して構成される。アンテナ２は、誘電体基板５０を含んでよい。

筐体１０には、無線通信機器１の各種部品が収容されている。筐体１０は、樹脂製である。つまり、筐体１０は、誘電体材料を含む。図３に示すように、筐体１０は、略正四角柱であってよい。略正四角柱である筐体１０の角部は、丸みを帯びた形状であってよい。ただし、筐体の角部は、角張った形状であってよい。図３に示すように、筐体１０は、第１面１１と、第２面１２と、第３面１３と、第４面１４と、第５面１５と、第６面１６とを含む。図２に示すように、筐体１０は、収容部１７を含む。

図３に示すように、第１面１１と第２面１２とは、Ｘ方向において対向する。第１面１１及び第２面１２の各々は、ＹＺ平面に沿って広がってよい。第１面１１及び第２面１２の各々は、例えば同一形状の、略長方形であってよい。

第３面１３は、Ｘ方向に沿って広がり、第１面１１と第２面１２とを繋ぐ。第３面１３は、Ｙ方向に沿って広がり、第５面１５と第６面１６とを繋いてよい。第３面１３は、ＸＹ平面に沿って広がってよい。第３面１３は、略正方形であってよい。

第４面１４は、Ｚ方向において第３面１３と対向する。第４面１４は、Ｘ方向に沿って広がり、第１面１１と第２面１２とを繋ぐ。第４面１４は、Ｙ方向に沿って広がり、第５面１５と第６面１６とを繋いてよい。第４面１４は、ＸＹ平面に沿って広がってよい。第４面１４は、例えば第３面１３と同一形状の、略正方形であってよい。

第５面１５と第６面１６とは、Ｙ方向において対向する。第５面１５及び第６面１６の各々は、ＸＺ平面に沿って広がってよい。第５面１５及び第６面１６の各々は、例えば同一形状の、略長方形であってよい。

図２に示すように、収容部１７の内部には、後述のＲＦモジュール９０等の部品が位置する。収容部１７は、第１面１１と、第２面１２と、第３面１３と、第４面１４とによって囲まれる。収容部１７は、第１面１１と、第２面１２と、第３面１３と、第４面１４と、第５面１５と、第６面１６とによって囲まれる領域として特定されてよい。

図１に示すように、第１導体群２０は、筐体１０の表面を囲む。例えば、第１導体群２０は、筐体１０の表面のうち、Ｙ軸の負方向側の第５面１５の一部及びＹ軸の正方向側の第６面１６の一部を除いた、筐体１０の表面を、囲む。第１導体群２０は、筐体１０の表面に塗布した未硬化の導電性材料を硬化させることにより、筐体１０の表面に形成されてよい。

第１導体群２０は、第１端部２１及び第２端部２２を含む。第１端部２１及び第２端部２２は、Ｘ方向において互いに離れている。第１端部２１と第２端部２２とは、Ｘ方向において隙間Ｓ１を空けて、離れて位置する。隙間Ｓ１のＸ方向における幅は、無線通信機器１で使用される周波数に合わせて、適宜調整されてよい。第１端部２１と第２端部２２は、隙間Ｓ１を介して容量的に接続されている。

図４に示すように、第１導体群２０は、第１導体３０と、第２導体３１と、第２導体群４０と、第３導体６０とを含む。第１導体３０、第２導体３１、第２導体群４０及び第３導体６０の各々は、同一の導電性材料で形成されてよいし、異なる導電性材料で形成されてよい。

図２に示すように、第１導体３０は、筐体１０の第２面１２よりも、筐体１０の第１面１１の側に位置する。第２導体３１は、筐体１０の第１面１１よりも、筐体１０の第２面１２の側に位置する。第１導体３０が第１面１１の側に位置し、且つ、第２導体３１が第２面１１の側に位置することにより、第１導体３０と第２導体３１とは、Ｘ方向において対向する。第１導体３０及び第２導体３１の各々は、第１面１１及び第２面１２の表面のうち、筐体１０の外側を向く表面の上に、位置してよい。第１導体３０及び第２導体３１の各々は、第１面１１及び第２面１２の各々に沿って広がってよい。

図２に示すように、第２導体群４０は、筐体１０の第３面１３に沿って広がる。第２導体群４０は、例えば第１端部２１及び第２端部２２を介して、第１導体３０と第２導体３１とを容量的に接続する。第２導体群４０は、第１導体３０と第２導体３１との間に位置する。第２導体群４０が第１導体３０と第２導体３１との間に位置することにより、第２導体群４０からは、第１導体３０がＸ軸の負方向側にてＹＺ平面に広がる電気壁として観え、第第２導体３１がＸ軸の正方向側にてＹＺ平面に広がる電気壁として観える。また、第２導体群４０のＹ軸の正方向側の端、及び、第２導体群４０のＹ軸の負方向側の端には、導体等が配置されていない。つまり、第２導体群４０のＹ軸の正方向側の端、及び、第２導体群４０のＹ軸の負方向側の端は、電気的に開放されている。第２導体群４０のＹ軸の正方向側の端及び第２導体群４０のＹ軸の負方向側の端が電気的に開放されていることにより、第２導体群４０から観て、Ｙ軸の正方向側のＸＺ平面と、Ｙ軸の負方向側のＸＺ平面とは、磁気壁として観える。第２導体群４０がこれらの２つの電気壁及び２つの磁気壁によって囲まれることにより、アンテナ２は、Ｚ軸の正方向側から無線通信機器１に入射する所定周波数の電磁波に対して、人工磁気壁特定を示す。

図４に示すように、第２導体群４０は、第１接続導体４１と、第２接続導体４２と、第１内導体４３と、第２内導体４４と、第１導体セット４５と、第２導体セット４７とを含む。第２導体群４０は、第３内導体４９を含んでよい。

図１に示すように、第１接続導体４１及び第２接続導体４２の各々は、筐体１０の第３面１３に沿って広がる。図２に示すように、第１接続導体４１及び第２接続導体４２の各々の少なくとも一部は、筐体１０の外側に露わになってよい。第１接続導体４１及び第２接続導体の各々は、第３面１３の表面のうち、筐体１０の外側を向く表面の上に位置してよい。図２に示すように、第１接続導体４１は、ＸＹ平面に略平行な第３面１３において、Ｘ軸の負方向側に位置する。第２接続導体４２は、ＸＹ平面に略平行な第３面１３において、Ｘ軸の正方向側に位置する。第１接続導体４１のＸ軸の負方向側の部分は、第１導体３０に電気的に接続されている。第２接続導体４２のＸ軸の正方向側の部分は、第２導体３１に電気的に接続されている。

第１接続導体４１と第２接続導体４２は、第１端部２１と第２端部２２との間の隙間Ｓ１を介して、容量的に接続されている。第１端部２１は、第１接続導体４１のＸ軸の正方向側の部分である。第２端部２２は、第２接続導体４２のＸ軸の負方向側の部分である。

第１接続導体４１及び第２接続導体４２は、例えば同一形状の、略長方形であってよい。略長方形である第１接続導体４１及び第２接続導体４２の各々の長辺は、Ｙ方向に略平行であってよい。略長方形である第１接続導体４１及び第２接続導体４２の各々の短辺は、Ｘ方向に略平行であってよい。

第１内導体４３及び第２内導体４４の各々は、筐体１０の第３面１３に沿って広がる。図２に示すように、第１内導体４３は、第１接続導体４１に対向する。第１内導体４３は、第１接続導体４１よりも、筐体１０の収容部１７の側に位置する。第２内導体４４は、第２接続導体４２に対向する。第２内導体４４は、第２接続導体４２よりも、筐体１０の収容部１７の側に位置する。第１内導体４３及び第２内導体４４の各々の少なくとも一部は、筐体１０の収容部１７に露わになっている。第１内導体４３及び第２内導体４４の各々は、第３面１３の表面のうち、筐体１０の内側を向く表面の上に位置してよい。

第１内導体４３と第２内導体４４は、Ｘ方向において離れて位置する。例えば、第１内導体４３と第２内導体４４とは、Ｘ方向において隙間Ｓ２を空けて、離れて位置する。第１内導体４３と第２内導体４４は、隙間Ｓ２を介して、容量的に接続されている。隙間Ｓ２のＸ方向における幅は、第１内導体４３と第２内導体４４との間の所望の容量接続の大きさを考慮して、適宜調整されてよい。

第１内導体４３と第２内導体４４との間には、コンデンサが接続されていてよい。コンデンサは、第１内導体４３と第２内導体４４との間の容量接続の大きさを所望の値にするために、用いられてよい。第１内導体４３と第２内導体４３との間にコンデンサが接続されることにより、第１内導体４３と第２内導体４４との間の容量接続が高められ得る。

第１内導体４３及び第２内導体４４は、例えば同一形状の、略長方形であってよい。略長方形である第１内導体４３及び第２内導体４４の各々の長辺は、Ｙ方向に略平行であってよい。略長方形である第１内導体４３及び第２内導体４４の各々の短辺は、Ｘ方向に略平行であってよい。

図２に示すように、第１導体セット４５は、第１接続導体４１と第１内導体４３とを電気的に接続する。換言すると、第１導体セット４５は、第１導体群２０の第１端部２１の近辺領域と、第１内導体４３とを電気的に接続する。第１導体セット４５は、少なくとも１つの第３接続導体４６を含む。本実施形態では、第１導体セット４５は、複数の第３接続導体４６を含む。

複数の第３接続導体４６は、Ｘ方向において離れて位置する。複数の第３接続導体４６は、Ｙ方向において離れて位置してよい。第３接続導体４６の一端は、第１接続導体４１に電気的に接続されている。第３接続導体４６の他端は、第１内導体４３に電気的に接続されている。第３接続導体４６は、Ｚ方向に沿って延在してよい。第３接続導体４６の少なくとも一部は、筐体１０の第１面１３の内部に位置してよい。第３接続導体４６は、スルーホール導体又はビア導体等であってよい。

図２に示すように、第２導体セット４７は、第２接続導体４２と第２内導体４４とを電気的に接続する。換言すると、第２導体セット４７は、第１導体群２０の第２端部２２の近辺領域と、第２内導体４４とを電気的に接続する。第２導体セット４７は、少なくとも１つの第４接続導体４８を含む。本実施形態では、第２導体セット４７は、複数の第４接続導体４８を含む。

複数の第４接続導体４８は、Ｘ方向において離れて位置する。複数の第４接続導体４８は、Ｙ方向において離れて位置してよい。第４接続導体４８の一端は、第２接続導体４２に電気的に接続されている。第４接続導体４８の他端は、第２内導体４４に電気的に接続されている。第４接続導体４８は、Ｚ方向に沿って延在してよい。第４接続導体４８の少なくとも一部は、筐体１０の第１面１３の内部に位置してよい。第４接続導体４８は、スルーホール導体又はビア導体等であってよい。

図２に示すように、第３内導体４９は、第１内導体４３及び第２内導体４４に対向する。第３内導体４３は、第１内導体４３及び第２内導体４４よりも、Ｚ軸の負方向側に位置してよい。

第３内導体４９は、第１内導体４３と第２内導体４４とを容量的に接続する。第３内導体４９が第１内導体４３と第２内導体４４とを容量的に接続することにより、第１内導体４３と第２内導体４４との間の容量接続が高められ得る。第３内導体４９と、第１内導体４３と第２内導体４４との間には、誘電体基板５０が位置してよい。誘電体基板５０に含まれる誘電体材料は、筐体１０に含まれる誘電体材料と同一であってよいし、又は、異なってよい。誘電体基板５０の誘電率は、第１内導体４３と第２内導体４４との間の所望の容量接続の大きさを考慮して、適宜調整されてよい。第３内導体４９は、略正方形状であってよい。第３内導体４９の面積は、第１内導体４３と第２内導体４４との間の所望の容量接続の大きさを考慮して、適宜調整されてよい。

第３導体６０は、筐体１０の第４面１４に沿って広がる。第３導体６０は、第４面１４の周囲を囲むように構成されてよい。換言すると、第３導体６０の内部に、第４面１４が含まれてよい。第３導体６０の内部に第４面１４が含まれることにより、無線通信機器１の全体としての重量は、第３導体６０の内部が導体で構成される場合と比較して、軽くなり得る。第３導体６０の電位は、無線通信機器１の基準電位として用いられてよい。

第３導体６０は、第１導体３０と第２導体３１とを電気的に接続する。例えば、第３導体６０のＸ軸の負方向側の部分は、第１導体３０に電気的に接続されている。第３導体６０のＸ軸の正方向側の部分は、第２導体３１に電気的に接続されている。

給電線７０は、第２導体群４０の何れかに電磁気的に接続されている。本開示において「電磁気的な接続」は、電気的な接続又は磁気的な接続であってよい。本実施形態では、給電線７０一端は、第２導体群４０の第３内導体４９に電気的に接続されている。給電線７０の他端は、後述のＲＦモジュール９０に電気的に接続されている。給電線７０は、筐体１０の収容部１７の内部に位置する。給電線７０は、Ｚ方向に沿って延在してよい。給電線７０は、スルーホール導体又はビア導体等であってよい。

給電線７０は、アンテナ２が電磁波を放射する場合、後述のＲＦモジュール９０からの電力を、第２導体群４０に供給する。給電線７０は、アンテナ２が電磁波を受信する場合、第２導体群４０からの電力を、後述のＲＦモジュール９０に供給する。

図２に示すように、回路基板８０は、筐体１０の収容部１７の内部に位置する。回路基板８０は、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）であってよい。回路基板８０には、後述のＲＦモジュール９０等の部品が配置されてよい。回路基板８０は、絶縁性基板８１と、導体層８２と、導体層８３とを含む。絶縁性基板８１は、ＸＹ平面に略平行である。導体層８２は、絶縁性基板１８に含まれるＸＹ平面に略平行な２つの表面のうち、Ｚ軸の正方向側の表面上に位置する。導体層８２は、回路基板８０に配置される各種部品を電気的に接続する。導体層８２は、配線層ともいう。導体層８３は、絶縁性基板１８に含まれるＸＹ平面に略平行な２つの表面のうち、Ｚ軸の負方向側の表面上に位置する。導体層８３は、例えば導電性接着剤等によって、第３導体６０と電気的に接続されている。導体層８３は、グランド層ともいう。導体層８３は、第３導体６０と一体であってよい。

図５に示すように、無線通信機器１は、無線通信モジュール３と、センサ９１と、バッテリ９２と、メモリ９３と、コントローラ９４とを含む。無線通信モジュール３は、アンテナ２と、ＲＦモジュール９０とを含む。

図２に示すように、ＲＦモジュール９０は、筐体１０の収容部１７の内部に位置する。ＲＦモジュール９０は、回路基板８０上に位置する。ＲＦモジュール９０は、給電線７０に電気的に接続されている。ＲＦモジュール９０は、給電線７０を介して、アンテナ２と電気的に接続されている。

ＲＦモジュール９０は、アンテナ２に供給する電力を制御し得る。ＲＦモジュール９０は、ベースバンド信号を変調し、ＲＦ信号を生成する。ＲＦモジュール９０が生成したＲＦ信号は、アンテナ２から放射され得る。ＲＦモジュール９０は、アンテナ２によって受信された電気信号をベースバンド信号に変調し得る。ＲＦモジュール９０は、ベースバンド信号をコントローラ９４に出力する。

図２に示すように、センサ９１は、筐体１０の収容部１７の内部に位置する。センサ９１は、回路基板８０上に位置してよい。センサ９１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、超音波センサ及びＧＰＳ（Global Positioning System）信号の受信装置等の少なくとも何れかを含んでよい。センサ９１は、検出結果をコントローラ９４に出力する。

図２に示すように、バッテリ９２は、第３導体６０よりもＺ軸の負方向側に位置する。バッテリ９２は、筐体１０の外側に位置してよい。バッテリ９２は、無線通信機器１の構成要素に電力を供給可能である。バッテリ９２は、ＲＦモジュール９０、センサ９１、メモリ９３及びコントローラ９４の少なくとも１つに電力を供給してよい。バッテリ９２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んでよい。バッテリ９２のマイナス極は、アンテナ２の第３導体６０に電気的に接続されている。

図２に示すように、メモリ９３は、筐体１０の収容部１７の内部に位置する。メモリ９３は、回路基板８０の上に位置してよい。メモリ９３は、例えば半導体メモリ等を含んでよい。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てよい。メモリ９３は、コントローラ９４に含まれてよい。メモリ９３は、無線通信機器１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１における処理に用いられる情報等を記憶する。

図２に示すように、コントローラ９４は、筐体１０の収容部１７の内部に位置する。コントローラ９４は、回路基板８０上に位置してよい。

コントローラ９４は、例えばプロセッサを含み得る。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、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９４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９４は、メモリ９３に、各種情報又は無線通信機器１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、ベースバンド信号を生成する。例えば、コントローラ９４は、センサ９１の検出結果を取得する。コントローラ９４は、取得した検出結果に応じたベースバンド信号を生成する。コントローラ９４は、生成したベースバンド信号を、ＲＦモジュール９０に出力する。

コントローラ９４は、ＲＦモジュール９０から、ベースバンド信号を取得し得る。コントローラ９４は、取得したベースバンド信号に応じた処理を実行する。

以上のように、第１実施形態に係る無線通信機器１では、共振器の構造体を多数並べなくても、アンテナ２は、放射効率を低減させることなく、電磁波を放射することができる。さらに、アンテナ２は、樹脂製の筐体１０と、筐体１０の表面を囲む第１導体群２０とを含む。つまり、本実施形態では、アンテナ２は、無線通信機器１の筐体１０を利用して、構成され得る。筐体１０を利用してアンテナ２を構成することにより、無線通信機器１では、アンテナ２を構成する部品を減らすことができる。従って、本実施形態によれば、新たな、アンテナ２、無線通信モジュール３及び無線通信機器１が提供され得る。

（第２実施形態）
図６は、本開示の第２実施形態に係る無線通信機器１０１の斜視図である。図７は、図６に示す無線通信機器１０１の一部を分解した斜視図である。

図６に示すように、無線通信機器１０１は、アンテナ１０２を含む。無線通信機器１０１は、図２に示すような、回路基板８０を含んでよい。また、無線通信機器１０１は、図５に示すような、無線通信モジュール３と、センサ９１と、バッテリ９２と、メモリ９３と、コントローラ９４とを含む。無線通信機器１０１が含む無線通信モジュール３は、アンテナ１０２と、図５に示すようなＲＦモジュール９０とを含む。

図６及び図７に示すように、アンテナ１０２は、筐体１０と、第１導体群１２０と、給電線７０とを含む。図７に示すように、第１導体群１２０は、第１導体１３０と、第２導体１３１と、第２導体群４０と、第３導体６０とを含む。

第１導体１３０は、図３に示すような、筐体１０の第２面１２よりも、筐体１０の第１面１１の側に位置する。第１導体１３０は、第１接続対（導電性の第１接続対）の導体３２及び導体３３を含む。導体３２及び導体３３の各々は、筐体１０の第１面１１のＹ方向における２つの端部の各々に位置してよい。例えば、導体３２は、筐体１０の第１面１１と第５面１５との間に位置してよい。また、導体３３は、筐体１０の第１面１１と第６面１６との間に位置してよい。

第２導体１３１は、図３に示すような、筐体１０の第１面１１よりも、筐体１０の第２面１２の側に位置する。第２導体１３１は、第２接続対（導電性の第２接続対）の導体３４及び導体３５を含む。導体３４及び導体３５の各々は、筐体１０の第２面１２のＹ方向における２つの端部の各々に位置してよい。例えば、導体３４は、筐体１０の第１面１２と第５面１５との間に位置してよい。また、導体３５は、筐体１０の第２面１２と第６面１６との間に位置してよい。

第１接続対の導体３２，３３と、第２接続対の導体３４，３５との間には、第２導体群４０が位置する。第１接続導体４１と第２接続導体４２とが隙間Ｓ１を介してＸ方向に共振するとき、第２導体群４０からは、第１接続対の導体３２，３３が位置するＸ軸の負方向側は、ＹＺ平面に広がる電気壁として観える。このとき、第２導体群４０からは、第２接続対の導体３４，３５が位置するＸ軸の正方向側は、ＹＺ平面に広がる電気壁として観える。また、第１実施形態と同様に、第２導体群４０のＹ軸の正方向側の端、及び、第２導体群４０のＹ軸の負方向側の端は、電気的に開放されている。そのため、第１接続導体４１と第２接続導体４２とが隙間Ｓ１を介してＸ方向に共振するとき、第２導体群４０から観て、Ｙ軸の正方向側のＸＺ平面と、Ｙ軸の負方向側のＸＺ平面とは、磁気壁として観える。このような２つの電気壁と２つの磁気壁とに第２導体群４０が囲まれることにより、アンテナ１０２は、Ｙ軸の負方向側から無線通信機器１０１に入射する所定周波数の電磁波に対して、人工磁気壁特定を示す。

第２実施形態に係るアンテナ１０２のその他の構成及び効果は、第１実施形態に係るアンテナ２と同様である。

（第３実施形態）
図８は、本開示の第３実施形態に係る無線通信機器２０１の一部を分解した斜視図である。無線通信機器２０１の形状は、図１に示す無線通信機器１の形状と同様であってよい。無線通信機器１０１は、図２に示すような、回路基板８０を含んでよい。また、無線通信機器１０１は、図５に示すような、無線通信モジュール３と、センサ９１と、バッテリ９２と、メモリ９３と、コントローラ９４とを含む。無線通信機器１０１が含む無線通信モジュール３は、アンテナ１０２と、図５に示すようなＲＦモジュール９０とを含む。

アンテナ２０２は、第１導体群２０と、給電線７０ａ及び給電線７０ｂとを含む。アンテナ２０２は、図１に示すアンテナ２と同様に、図１に示すような筐体１０を含む。アンテナ２０２は、第１導体群２０の代わりに、図７に示す第１導体群１２０を含んでよい。

給電線７０ａ及び給電線７０ｂは、第１導体群２０に含まれる第２導体群４０の何れかに電磁気的に接続されている。給電線７０ａを伝搬する信号と、給電線７０ｂを伝搬する信号とは、差動信号に対応する。本実施形態では、給電線７０ａ及び給電線７０ｂの一端は、第２導体群４０の第３内導体４９に接続されている。給電線７０ａと給電線７０ｂとは、第３内導体４９の異なる部分の位置に接続されていてよい。給電線７０ａ及び給電線７０ｂの他端は、無線通信機器２０１が含むＲＦモジュール９０に電気的に接続されている。給電線７０ａ及び給電線７０ｂは、図２に示すような筐体１０の収容部１７の内部に位置する。給電線７０ａ及び給電線７０ｂは、Ｚ方向に沿って延在してよい。給電線７０ａ及び給電線７０ｂは、スルーホール導体又はビア導体等であってよい。

第３実施形態に係るアンテナ２０２のその他の構成及び効果は、第１実施形態に係るアンテナ２と同様である。

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、上述の無線通信機器１，１０１の形状は、略正四角柱であるものとして説明した。ただし、無線通信機器１，１０１の形状は、略正四角柱に限定されない。例えば、無線通信機器１，１０１の形状は、略直方体であってよい。例えば、無線通信機器１の形状が略直方体である場合、アンテナ２は、当該直方体の長辺の長さに応じた周波数の電磁波、当該直方体の短辺の長さに応じた周波数の電磁波の少なくとも何れかを、放射し得る。

例えば、上述の無線通信機器１，１０１，２０１では、バッテリ９２を備えるものとして説明した。ただし、無線通信機器１，１０１，２０１は、バッテリ９２を備えなくてよい。この場合、無線通信機器１，１０１は、環境発電機器を備えてよい。当該環境発電機器の一例として、太陽光を電力に変換するタイプ、振動を電力に変換するタイプ、及び、熱を電力に変換するタイプ等が挙げられる。

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」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導体は、第２導体と識別子である「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。

１，１０１，２０１ 無線通信機器
２，１０２，２０２ アンテナ
３ 無線通信モジュール
４ 金属板
１０ 筐体
１１ 第１面
１２ 第２面
１３ 第３面
１４ 第４面
１５ 第５面
１６ 第６面
１７ 収容部
２０，１２０ 第１導体群
２１ 第１端部
２２ 第２端部
３０，１３０ 第１導体
３１，１３１ 第２導体
３２，３３，３４，３５ 導体
４０ 第２導体群
４１ 第１接続導体
４２ 第２接続導体
４３ 第１内導体
４４ 第２内導体
４５ 第１導体セット
４６ 第３接続導体
４７ 第２導体セット
４８ 第４接続導体
４９ 第３内導体
５０ 誘電体基板
６０ 第３導体
７０，７０ａ，７０ｂ 給電線
８０ 回路基板
８１ 絶縁性基板
８２，８３ 導体層
９０ ＲＦモジュール
９１ センサ
９２ バッテリ
９３ メモリ
９４ コントローラ

Claims (12)

1. 樹脂製の筐体と、第１導体群と、給電線とを含み、
   前記筐体は、
   第１方向において対向する第１面及び第２面と、
   前記第１方向に沿って広がり、前記第１面と前記第２面とを繋ぐ第３面と、
   前記第１方向と交わる第２方向において前記第３面と対向する第４面と、
   前記第１面、前記第２面、前記第３面及び前記第４面によって囲まれる収容部と、を含み、
   前記第１導体群は、
   前記第２面よりも、前記第１面の側に位置する第１導体と、
   前記第１面よりも、前記第２面の側に位置する第２導体と、
   前記第３面に沿って広がり、前記第１導体と前記第２導体とを容量的に接続する第２導体群と、
   前記第４面に沿って広がり、前記第１導体と前記第２導体とを電気的に接続する第３導体と、を含み、
   前記給電線は、前記第２導体群の何れかに接続される、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導体群は、
   前記第１導体に接続され、前記第３面に沿って広がる第１接続導体と、
   前記第２導体に接続され、前記第３面に沿って広がり、前記第１接続導体に容量的に接続される第２接続導体と、
   前記第３面に沿って広がり、前記第１接続導体よりも前記収容部の側に位置する第１内導体と、
   前記第３面に沿って広がり、前記第２接続導体よりも前記収容部の側に位置する第２内導体と、
   前記第１接続導体と前記第１内導体とを電気的に接続する第１導体セットと、
   前記第２接続導体と前記第２内導体とを電気的に接続する第２導体セットと、を含む、アンテナ。
3. 請求項２に記載のアンテナであって、
   前記第１内導体と前記第２内導体との間に接続されるコンデンサをさらに含む、アンテナ。
4. 請求項２に記載のアンテナであって、
   前記第１内導体と前記第２内導体とを容量的に接続する第３内導体をさらに含む、アンテナ。
5. 請求項２から４の何れか一項に記載のアンテナであって、
   前記第１導体セットは、複数の第３接続導体を含む、アンテナ。
6. 請求項５に記載のアンテナであって、
   前記複数の第３接続導体の少なくとも一部は、前記第１方向において離れて位置する、アンテナ。
7. 請求項２から６の何れか一項に記載のアンテナであって、
   前記第２導体セットは、複数の第４接続導体を含む、アンテナ。
8. 請求項７に記載のアンテナであって、
   前記複数の第４接続導体の少なくとも一部は、前記第１方向において離れて位置する、アンテナ。
9. 請求項１から８の何れか一項に記載のアンテナであって、
   前記第１導体は、前記第１方向及び前記第２方向と交わる第３方向における前記第１面の２つの端部の各々に位置する導電性の第１接続対を含み、
   前記第２導体は、前記第３方向における前記第２面の２つの端部の各々に位置する導電性の第２接続対を含む、アンテナ。
10. 収容部を含む樹脂製の筐体と、
    第１方向において互いに離れている第１端部及び第２端部を含み、前記筐体の表面を囲む第１導体群と、を含み、
    前記第１導体群は、
    互いに容量的に接続され、各々の少なくとも一部が前記収容部に露わな第１内導体及び第２内導体と、
    前記第１導体群の前記第１端部の近辺領域と、前記第１内導体とを電気的に接続する第１導体セットと、
    前記第１導体群の前記第２端部の近辺領域と、前記第２内導体とを電気的に接続する第２導体セットと、を含む、アンテナ。
11. 請求項１から１０の何れか一項に記載のアンテナと、
    前記収容部の内部に位置するＲＦモジュールと、を含む、無線通信モジュール。
12. 請求項１１に記載の無線通信モジュールと、
    前記収容部の内部に位置するセンサと、を含む、無線通信機器。

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