JP5120945B2 - バラン装置およびアンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、不平衡給電と平衡給電とを相互に変換するバラン装置および、それを備えるアンテナ装置に関する。

バラン（Balun）は、たとえばダイポールアンテナと同軸ケーブルとの接続に用いられる。ダイポールアンテナのような平衡型アンテナに、同軸ケーブルのような不平衡型の給電ケーブルを直接接続した場合には、同軸ケーブルの外側導体（一般的には、編組線と呼ばれる細い銅線を編んだものが用いられる）に漏れ電流が発生するとともに、各々の本来の動作が阻害される。バランを介して平衡型アンテナと同軸ケーブルとを接続することで、このような問題を回避することができる。

たとえば特開２００６−１４１５７号公報（特許文献１）および特開平６−１８８６１０号公報（特許文献２）に開示されるように、上記のバランをプリント基板により形成することが提案されている。また、実開昭６２−９８２１３号公報（特許文献３）は、プリント基板に形成された導体のパターンとして、らせん状のプリントパターンを開示している。
特開２００６−１４１５７号公報 特開平６−１８８６１０号公報 実開昭６２−９８２１３号公報

プリント基板を用いた従来のバランにおいては、多くの場合、ストリップラインの幅が狭いだけでなく、ストリップラインにより形成されたパターンが複雑である。たとえば実開昭６２−９８２１３号公報に開示されたような、らせん状のパターンがプリント基板上のバランに含まれる場合がある。

一方、製造コスト等の理由により、プリント基板に形成されたパターンと同様のパターンを、金属板をプレス加工して形成することが考えられる。この場合には、プリント基板上に形成されたパターンと同様なパターンを、プレス金型に形成する必要がある。しかしパターンが複雑化するほど、金型の作成が困難になる上に、そのパターンを金属板では再現できない可能性が高くなる。このような理由により、プリント基板に形成された従来のバランを金属板によって形成することは容易ではないと考えられる。

本発明の目的は、プリント基板だけでなく金属板によっても作製可能なパターンを有するバラン装置および、そのバラン装置を備えるアンテナ装置を提供することである。

本発明は要約すれば、バラン装置であって、平面状の第１および第２の導線部と、少なくとも１つのスタブと、第１の巻線部と、第２の巻線部とを備える。第１および第２の導線部は、互いに平行に配置される。少なくとも１つのスタブは、第１および第２の導線部の間に配置され、第１および第２の導線部のいずれか一方に接続される一方端と、電気的に開放された他方端とを含む。第１の巻線部は、第１および第２の導線部の間に配置され、第１および第２の導線部の延在方向を第１の方向とし、第１および第２の導線部の配置方向を第２の方向とすると、第１の導線部から第２の方向に延び、かつ、第１および第２の方向に交互に折れ曲がるように形成される。第２の巻線部は、第１および第２の導線部の間に配置され、第１の巻線部によって囲まれる領域にその先端が位置するように、第２の導線部から第２の方向に延び、かつ、第１および第２の方向に交互に折れ曲がるように形成される。第１および第２の巻線部は、第１の導線部および第２の導線部の同じ側の端部の近傍に配置される。少なくとも１つのスタブは、第１および第２の巻線部に相対的に近い場所に配置され、第１の導線部および第２の導線部に交互に接続される第１ないし第３のスタブと、第１および第２の巻線部に対して第１ないし第３のスタブよりも相対的に遠い場所に配置され、第１の導線部および第２の導線部に交互に接続される第４および第５のスタブとを含む。第４および第５のスタブは、第１の導線部および第２の導線部の各々の略中央の位置に配置される。

本発明の他の局面に従うと、バラン装置であって、平面状の第１および第２の導線部と、少なくとも１つのスタブと、第１の巻線部と、第２の巻線部とを備える。第１および第２の導線部は、互いに平行に配置される。少なくとも１つのスタブは、第１および第２の導線部の間に配置され、第１および第２の導線部のいずれか一方に接続される一方端と、電気的に開放された他方端とを含む。第１の巻線部は、第１および第２の導線部の間に配置され、第１および第２の導線部の延在方向を第１の方向とし、第１および第２の導線部の配置方向を第２の方向とすると、第１の導線部から第２の方向に延び、かつ、第１および第２の方向に交互に折れ曲がるように形成される。第２の巻線部は、第１および第２の導線部の間に配置され、第１の巻線部によって囲まれる領域にその先端が位置するように、第２の導線部から第２の方向に延び、かつ、第１および第２の方向に交互に折れ曲がるように形成される。第１および第２の巻線部は、第１の導線部および第２の導線部の同じ側の端部の近傍に配置される。少なくとも１つのスタブは、第１および第２の巻線部に相対的に近い場所に配置され、第１の導線部および第２の導線部に交互に接続される第１ないし第６のスタブと、第１および第２の巻線部に対して第１ないし第６のスタブよりも相対的に遠い場所に配置され、第１の導線部および第２の導線部に交互に接続される第７および第８のスタブとを含む。

本発明の他の局面に従うと、バラン装置であって、平面状の第１および第２の導線部と、少なくとも１つのスタブと、第１の巻線部と、第２の巻線部とを備える。第１および第２の導線部は、互いに平行に配置される。少なくとも１つのスタブは、第１および第２の導線部の間に配置され、第１および第２の導線部のいずれか一方に接続される一方端と、電気的に開放された他方端とを含む。第１の巻線部は、第１および第２の導線部の間に配置され、第１および第２の導線部の延在方向を第１の方向とし、第１および第２の導線部の配置方向を第２の方向とすると、第１の導線部から第２の方向に延び、かつ、第１および第２の方向に交互に３回折れ曲がるように形成される。第２の巻線部は、第１および第２の導線部の間に配置され、第１の巻線部によって囲まれる領域にその先端が位置するように、第２の導線部から第２の方向に延び、かつ、第１および第２の方向に交互に３回折れ曲がるように形成される。第１および第２の巻線部は、第１の導線部および第２の導線部の同じ側の端部の近傍に配置される。第１および第２の巻線部は、第１の導線部および第２の導線部の同じ側の端部の近傍に配置される。少なくとも１つのスタブは、第１および第２の巻線部に相対的に近い場所に配置され、第１の導線部および第２の導線部に交互に接続される第１ないし第３のスタブと、第１および第２の巻線部に対して第１ないし第３のスタブよりも相対的に遠い場所に配置され、第１の導線部および第２の導線部に交互に接続される第４および第５のスタブとを含む。

本発明の他の局面に従うと、アンテナ装置であって、上記のいずれかのバラン装置と、第１および第２の給電部を有し、かつ、バラン装置と一体的に形成されたアンテナ本体部とを備える。第１の巻線部に対して相対的に遠い側に位置する第１の導線部の端部は、第１の給電部に接続される。第２の巻線部に対して相対的に遠い側に位置する第２の導線部の端部は、第２の給電部に接続される。

本発明によれば、プリント基板だけでなく金属板によっても作製可能なパターンを有するバラン装置を実現できる。

以下において、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、本実施の形態に係るバラン装置１を示す図である。図１（Ａ）は、バラン装置１の平面図である。

図１（Ａ）を参照して、バラン装置１は、導線部１１，１２と、複数のスタブ１３，１４と、巻線部１５，１６とを備える。導線部１１と、複数のスタブ１３と、巻線部１５とは、一体的に形成される。同様に、導線部１２と、複数のスタブ１４と、巻線部１６とは、一体的に形成される。

本実施の形態に係るバラン装置１は、たとえば金属板をプレス加工することにより作製される。なお、バラン装置１を一度に形成してもよいし、導線部１１と複数のスタブ１３と巻線部１５とが一体化された板状導体と、導線部１２と複数のスタブ１４と巻線部１６とが一体化された板状導体とを別々に形成して、これらを組み合わせることによりバラン装置１を形成してもよい。

なお、本実施の形態では板状の導体、あるいは薄膜導体であっても実質的に線路として機能するバラン装置１の要素を「導線部」あるいは「線状導体」と呼ぶことにする。

導線部１１，１２は、細長い矩形状に形成され、かつ平行に配置される。これにより導線部１１，１２は平行線路を構成する。図１に示したＸ方向は導線部１１，１２の延在方向であり、Ｙ方向は、導線部１１，１２の配置方向であり、かつＸ方向に垂直な方向である。

また、図１では、導線部１１，１２により構成される平行線路の一方端および他方端をそれぞれ「Ａ端」および「Ｂ端」と示す。バラン装置１をダイポールアンテナおよび同軸ケーブルの間に介在させる場合、Ａ端はダイポールアンテナに接続され、Ｂ端は同軸ケーブルに接続される。

ここで、ダイポールアンテナのインピーダンスは一般に約３００Ωであり、同軸ケーブルのインピーダンスは一般に約７５Ωである。したがって、バラン装置１は、Ａ端側でのインピーダンスが約３００Ωとなり、Ｂ端側のインピーダンスが約７５Ωとなるように（すなわちインピーダンス変換比が４：１のバランとして）構成される。具体的には、複数のスタブ１３，１４および巻線部１５，１６が導線部１１，１２の間に配置されることで、このような構成が実現される。

複数のスタブ１３，１４は、Ｙ方向に延在する導線部である。複数のスタブ１３の各々の一方端は導線部１１に接続される。複数のスタブ１３の各々の他方端（先端）は、導線部１２に接触せずに電気的に開放される。同様に、複数のスタブ１４の各々の一方端は導線部１２に接続される。複数のスタブ１４の各々の他方端（先端）は導線部１１に接触せずに電気的に開放される。

巻線部１５，１６に相対的に近い場所である領域２では、３つのスタブ（２つのスタブ１３および１つのスタブ１４）が配置され、巻線部１５，１６に相対的に遠い場所（領域２よりもＡ端に近い場所）である領域３では、２つのスタブ（スタブ１３およびそれに近接したスタブ１４）が配置される。このように本実施の形態では、巻線部１５，１６に相対的に近い領域２に少なくとも１つのスタブが配置され、そのスタブよりも巻線部１５，１６に対して相対的に遠い領域３に、少なくとも１つのスタブが配置される。なお、本実施の形態では、巻線部１５，１６に相対的に近い場所である領域２は、巻線部１５に近接した場所であり、巻線部１５，１６に相対的に遠い場所である領域３は、導線部１１（および導線部１２）の略中央部分である。

スタブを導線部１１，１２に接続することによって、導線部１１，１２からなる平行線路のインピーダンスを下げることができる。しかし、導線部１１，１２の間隔は、Ａ端でのインピーダンスが約３００Ωとなるように調整されているので、Ａ端に近い側に多くのスタブを接続すると、Ａ端でのインピーダンスが約３００Ωから大きくずれることが起こり得る。したがってダイポールアンテナをＡ端に接続した場合に、たとえばＶＳＷＲ（電圧定在波比）が大きくなることが起こりうる。ＶＳＷＲとは交流の伝送路における進行波と反射波の関係を示す数値であり、その値が小さいほどアンテナの性能としては優れている。ＶＳＷＲを小さくするためにはＡ端でのインピーダンスを３００Ωに近づける必要がある。

本実施の形態では、スタブ１３，１４を巻線部１５，１６に巻線部１５に近接した領域２および導線部１１（および導線部１２）の略中央部分である領域３に配置する。これによってＡ端のインピーダンスを約３００Ωに保つことができるので、Ａ端に接続されたアンテナのＶＳＷＲ（電圧定在波比）を小さくすることができる。また、巻線部１５に相対的に近い場所に適切な本数のスタブが接続されることで、Ｂ端でのインピーダンスをほぼ所定のインピーダンス（略７５Ω）に近づけることができる。さらに、領域２よりも巻線部１５，１６に対して遠い領域３に設けられたスタブ１３（１４）によって、Ｂ端でのインピーダンスを上記所定のインピーダンスに調整することが可能になる。

スタブ１３，１４は、Ｘ方向に沿って交互に配置されている。すなわち複数のスタブは導線部１１，１２に交互に接続される。これによって、平行線路（導線部１１，１２）による平衡給電形態が崩れるのを回避できるので、Ａ端にダイポールアンテナが接続された場合に、そのアンテナの動作を安定させることができる。

巻線部１５，１６は、導線部１１，１２の間に配置される。巻線部１５は、導線部１１からＹ方向に延び、かつ、Ｘ方向およびＹ方向に交互に折れ曲がるように形成される。巻線部１６は、導線部１２からＹ方向に延び、かつ、Ｘ方向およびＹ方向に交互に折れ曲がるように形成される。さらに、巻線部１６の先端部は、巻線部１５によって囲まれる領域に位置する。

すなわち図１（Ａ）に示すようにバラン装置１を平面視した場合、巻線部１５の巻き方向と巻線部１６の巻き方向とは互いに逆であり、巻線部１５，１６は、いわば互いにかみ合うように配置される。

また、本実施の形態では、巻線部１５，１６の折れ曲がる回数は２回である。これにより、巻線部のパターンが複雑化するのを回避できるので、金属板によってバラン装置１を容易に形成できる。

次に、本実施の形態に係るバラン装置１の寸法について説明する。なお、以下に示した数値は一例であって、下記の寸法によってバラン装置１が限定されるものでないことを確認的に記載する。

導線部１１，１２のＸ方向の長さは約１５０ｍｍである。ただし導線部１１，１２のＸ方向の長さは約７０〜８０ｍｍ程度であってもよい。

導線部１１，１２の各々の線幅は約３ｍｍである。導線部１１，１２の間隔（導線部１１から導線部１２までのＹ方向の距離）は約１２ｍｍである。なお、導線部１１，１２の間隔は、導線部１１，１２により構成される平行線路のＡ端でのインピーダンスが約３００Ωになるように定められればよい。

複数のスタブ１３，１４の各々の線幅、および巻線部１５，１６の各々の線幅も約３ｍｍである。なお、スタブ１３とスタブ１４との間隔、および、巻線部１５，１６の間隔は、特に限定されるものではない。たとえば一枚の金属板をプレス加工することで、バラン装置１を一度に形成するのであれば、上記の間隔は、金型による金属板の打ち抜きが可能な最小間隔よりも大きければよい。

また、領域２において、最も巻線部１５から遠い位置にあるスタブ１３から領域３におけるスタブ１４までの距離は、約３１ｍｍである。

また、本実施の形態では、導線部１１，１２から構成される平行線路のＢ端から、巻線部１６までの最短距離は約７ｍｍである。ただし、この最短距離は、約３〜１０ｍｍの範囲内の値とすることもできる。

平行線路を構成する導線部１１，１２の間隔を調整することでＢ端でのインピーダンスを７５Ωに設定しようとすると、その間隔は約１ｍｍとなる。しかし、導線部１１，１２の間隔は、Ａ端でのインピーダンスが約３００Ωとなるように調整されているので、本実施の形態では約１２ｍｍとなる。Ｂ端から巻線部１６までの最短距離を小さくすることで、Ｂ端での導線部１１，１２の間隔が約１２ｍｍであっても、Ｂ端のインピーダンスを約７５Ωに保つことができる。また、この距離を小さくすることで、Ｂ端付近での損失が大きくなるのを回避できる。

図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す矢印Ａ１方向からのバラン装置１の側面図である。図１（Ｂ）を参照して、バラン装置１を構成する金属板の厚みは約１ｍｍである。

本実施の形態に係るバラン装置１を金属板によって形成されるものと限定されない。図２に示すように、バラン装置１は、プリント基板によって形成することも可能である。

図２（Ａ）は、プリント基板により形成されたバラン装置１の平面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す矢印Ａ２方向からのバラン装置１の側面図である。図２（Ａ）に示した平面パターンは、図１（Ａ）に示した平面パターンと同様である。ただし、図２に示した構成によれば、バラン装置１は誘電体基板２０の主表面上の薄膜導体によって形成される。図２（Ｂ）に示すように、薄膜導体の厚みは誘電体基板２０の厚みよりも小さい。すなわち、図２に示したバラン装置１は、図１に示したバラン装置１よりも薄い。

本実施の形態によれば、バラン装置１を金属板あるいはプリント基板によって作製できるので、バラン装置の薄型化を実現できる。

図３は、一般的と考えられるバラン装置１Ａの構成を示す図である。図３（Ａ）は、バラン装置１Ａのイメージ図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示したバラン装置１Ａの等価回路図である。

図３（Ａ）および図３（Ｂ）を参照して、バラン装置１Ａは、メガネコア２５と、１対の絶縁導線２６，２７とを備える。絶縁導線２６，２７はメガネコア２５に巻付けられる。絶縁導線２７の一方端はアンテナ側の端子２３に接続され、絶縁導線２７の他方端は同軸ケーブル側の端子２８に接続される。絶縁導線２６の一方端はアンテナ側の端子２４に接続され、絶縁導線２６の他方端は同軸ケーブル側の端子２９に接続される。

メガネコア２５の厚み（図３（Ａ）に示したメガネコア２５の紙面を貫く方向の長さ）は、たとえば約３〜４ｍｍ程度である。これに対し、本実施の形態によれば、金属板あるいはプリント基板によってバラン装置を作製することができるので、バラン装置の薄型化を実現できる。

また、図３に示したバラン装置１Ａを製造する場合、絶縁導線２６，２７をメガネコア２５に巻き付けるための工程が必要となる。しかし、本実施の形態によれば、バラン装置１は、絶縁導線２６，２７に代えて、平面的に形成された巻線部１５，１６を有する。巻線部１５，１６は導線部１１，１２とそれぞれ一体的に形成される。したがって、本実施の形態では、絶縁導線をメガネコアに巻き付けるための工程が不要となる。これにより、本実施の形態によればバラン装置の製造コストを低減できる。

また、同じ製造方法によって複数のバラン装置１Ａを製造したとしても、絶縁導線の巻き付け方の違いに依存して、これらの間で性能のばらつきが大きくなる可能性がある。本実施の形態によれば、たとえば金属板をプレス加工してバラン装置を作製することができるので、バラン装置１を構成する各要素（導線部１１，１２，スタブ１３，１４および巻線部１５，１６）の寸法のばらつきを小さくすることができる。したがって本実施の形態によれば、複数のバラン装置１の間で性能のばらつきを小さくすることができる。

図４は、バラン装置１をダイポールアンテナおよび同軸ケーブルに接続した状態を示す図である。図４を参照して、導線部１１，１２から構成される平行線路のＡ端には折返しダイポールアンテナ３１が接続される。

一般にダイポールアンテナでは、２つの給電部（給電点）が互いに距離を隔てて設けられている。折返しダイポールアンテナ３１は、給電部ＦＤ１，ＦＤ２を有する。折返しダイポールアンテナ３１は、給電部ＦＤ１，ＦＤ２が導線部１１，１２にそれぞれ接続されるように、導線部１１，１２と一体的に形成される。

一方、平行線路のＢ端側には同軸ケーブル３２が接続される。同軸ケーブル３２は、外部導体３３と、内部導体３４とを有する。外部導体３３および内部導体３４は、導線部１１，１２にそれぞれ接続される。

図４に示したバラン装置１は金属板により作製されたものであるが、プリント基板によって作製されていてもよい。この場合にも、給電部ＦＤ１，ＦＤ２が導線部１１，１２にそれぞれ接続されるように、折返しダイポールアンテナ３１を導線部１１，１２と一体的に形成することができる。

このように本実施の形態によれば、バラン装置１を金属板あるいはプリント基板によって作製できるので、アンテナとバラン装置１とを一体的に作製できる。これによって、アンテナおよびバラン装置１を含むアンテナ装置の部品点数を削減することができるので、アンテナ装置の製造コストを低減することができる。

なお、金型によって金属板を打ち抜く場合、誘電体基板上の薄膜導体をパターニングする場合よりも、製造コストが低くなることが期待できる。つまり、金属板によりバラン装置１を作製する場合には、プリント基板によりバラン装置１を作製する場合よりも、製造コストを下げることが可能になる。

図４では、バラン装置１に接続されるダイポールアンテナの例として折返しダイポールアンテナを示したが、バラン装置１に接続されるダイポールアンテナは、折返しダイポールアンテナに限定されず、たとえば線状ダイポールアンテナ、ファン（扇型）ダイポールアンテナ等でもよい。

次に、本実施の形態に係るバラン装置１に含まれる複数のスタブ１３，１４および巻線部１５，１６について、より詳細に説明する。

図５は、プリント基板により再現されたバラン装置１Ａの一部の構成を示す模式図である。図５を参照して、誘電体基板２０の表面には、ストリップラインによって巻線部１５Ａ，１６Ａが形成される。巻線部１５Ａ，１６Ａは、図３に示したメガネコア２５に巻き付けられた絶縁導線２６，２７をプリント基板により再現したものである。この構成によれば、バラン装置１Ａと同等の特性を得るためには、巻線部１５Ａ，１６Ａの巻き数をできるだけ多くする必要がある。ただし、誘電体基板２０の大型化（主表面の面積が大きくなること）を防ごうとすると、図５に示した構成では、ストリップラインの幅を細くするとともに、巻線部１５Ａ，１６Ａの間隔を小さくする必要がある。

図５に示したパターンは、プリント基板では実現可能と考えられる。しかし、このパターンを、金属板によって形成しようとすると、プレス加工のための金型のパターンが複雑になる。このため、金属板の打ち抜きが不十分となり、たとえば加工後の金属板において、本来、離れている配線同士が接続されているといった不具合が生じる可能性がある。つまり、金属板によりバラン装置を形成するためには、そのパターンが単純であるほど好ましい。

図６は、本実施の形態に係るバラン装置１に含まれるスタブ１３，１４および巻線部１５，１６を説明する図である。図６および図５を参照して、本実施の形態に係るバラン装置１は、図５に示した巻線部１５Ａ，１６Ａの一部を導線部１１，１２にそれぞれ接続されるスタブ１３，１４に置き換えた構成を有している。したがって、巻線部１５，１６の巻き数を、図５に示した巻線部１５Ａ，１６Ａの巻数よりも少なくすることができる。

上述のように、巻線部１５は、導線部１１からＹ方向に延び、かつ、Ｘ方向およびＹ方向に交互に折れ曲がるように形成される。巻線部１６は、導線部１２からＹ方向に延び、かつ、Ｘ方向およびＹ方向に交互に折れ曲がるように形成される。すなわち、巻線部１５，１６の各々の折り曲げ回数は２回だけである。

具体的には、巻線部１５は、線状導体４１〜４３を含む。線状導体４１の一方端は導線部１１に接続され、線状導体４１はＹ方向に延びる。線状導体４２の一方端は線状導体４１の他方端（先端）に接続され、線状導体４２はＹ方向に延びる。線状導体４３の一方端は線状導体４２の他方端（先端）に接続され、線状導体４３は、その他方端が導線部１１に向かうように、Ｘ方向に延びる。

同様に、巻線部１６は、線状導体４４〜４６を含む。線状導体４４は、線状導体４３に対して線状導体４１と反対側に位置する。線状導体４４の一方端は導線部１２に接続され、線状導体４４はＹ方向に延びる。線状導体４５の一方端は線状導体４４の他方端（先端）に接続され、線状導体４５は線状導体４１と非接触状態になるように、Ｘ方向に延びる。線状導体４６の一方端は線状導体４５の他方端（先端）に接続され、線状導体４６は、その他方端（先端）が導線部１２に対向するようにＹ方向に延びる。線状導体４６の先端は線状導体４１〜４３によって囲まれる。

このように巻線部１５，１６を形成することによって、図５に示したパターンよりも単純化されたパターンが実現できる。これによって、金属板によりバラン装置１を形成することが可能になる。

なお、スタブ１３，１４の個数は、図１等に示すように限定されるものではない。図７は、本実施の形態に係るバラン装置の第１の変形例を示す図である。図７を参照して、巻線部１５，１６に近い場所である領域２において、３つのスタブ１３および３つのスタブ１４が配置される。一方、巻線部１５，１６から遠い場所である領域３においては、１つのスタブ１３および１つのスタブ１４が配置される。このように、スタブ１３，１４の個数は、特に限定されるものではない。

なお、インピーダンス整合を実現できるのであれば、スタブの個数は１つでもよい。ただし、バラン装置１に接続されるダイポールアンテナの動作を安定させる観点からは、スタブ１３，１４を、Ｘ方向に沿って交互に配置することが好ましい。

また、巻線部１５，１６の形状は、図１等に示すように限定されるものではない。図８は、本実施の形態に係るバラン装置の第２の変形例を示す図である。図８を参照して、この変形例では、巻線部１５，１６の折り曲げ回数が３回である。金属板によりバラン装置１を作製する場合、あるいは、プリント基板によりバラン装置１を作製する場合において巻線部１５，１６の線幅および／または巻線部１５，１６の間隔を小さくすることが可能であれば、このように巻線部１５，１６の折り曲げ回数を増やしてもよい。

続いて、本実施の形態に係るバラン装置１の特性として、ＶＳＷＲおよび通過損失を説明する。

図９は、本実施の形態に係るバラン装置１のＶＳＷＲの周波数特性を示す図である。図９を参照して、約４７０ＭＨｚ〜約７７０ＭＨｚの範囲にわたり、ＶＳＷＲは１．５以下に保たれている。この周波数範囲は、日本におけるＵＨＦ（Ultra High Frequency）テレビ放送の帯域に相当する。なお、日本における地上デジタル放送の周波数帯は、約４７０ＭＨｚ〜約７１０ＭＨｚの範囲である。図９に示した結果は、バラン装置１が実用レベルのＶＳＷＲを有することを示している。

なお、ＶＳＷＲの周波数特性は、バラン装置１の平行線路のＡ端に約３００Ωの終端抵抗を接続し、平行線路のＢ端にＦ型接栓を接続して測定したものである。

図１０は、本実施の形態に係るバラン装置１の通過損失の周波数特性を示す図である。なお、周波数範囲は図９に示した範囲と同様である。また、通過損失の絶対値が小さいほどバラン装置の性能は良好である。図１０を参照して、約４７０ＭＨｚ〜約６２０ＭＨｚの範囲では、通過損失は概ね−０．３〜−０．５（ｄＢ）の範囲内であり、約６２０〜約６８０ＭＨｚの範囲では、通過損失は、概ね−０．５〜−１（ｄＢ）の範囲内であり、約６８０〜約７７０ＭＨｚの範囲内では、通過損失は、概ね−１〜−２（ｄＢ）の範囲内である。なお約４７０ＭＨｚ〜約６２０ＭＨｚの周波数範囲は、日本における地上デジタル放送のローチャネルの帯域に対応する。図１０に示した結果は、バラン装置１が実用レベルの通過損失を有することを示している。

なお、通過損失の周波数特性は、バラン装置１を２つ用意して、その２つのバラン装置１の互いのＡ端同士を接続して測定した。図１０に示す結果は、その測定値の１／２の値である。

このように本実施の形態に係るバラン装置１は、日本のＵＨＦテレビ放送の帯域（特に地上デジタル放送の帯域）での性能が優れている。したがって、バラン装置１をＵＨＦテレビ放送受信用アンテナ（地上デジタル放送受信用アンテナを含む）と同軸ケーブルとの接続に用いることが可能である。

図１１は、図３に示したバラン装置１Ａの通過損失の周波数特性を示した図である。なお、周波数範囲は図９に示した範囲と同様である。図１１を参照して、約４７０ＭＨｚ〜約６２０ＭＨｚの範囲では、通過損失は概ね−０．４〜−０．６（ｄＢ）の範囲内であり、約６２０〜約６８０ＭＨｚの範囲では、通過損失は、概ね−０．６〜−０．７（ｄＢ）の範囲内であり、約６８０〜約７７０ＭＨｚの範囲では、通過損失は、概ね−０．７〜−１（ｄＢ）の範囲内である。

図１０および図１１を比較すると、約４７０ＭＨｚ〜約６８０ＭＨｚの範囲において、バラン装置１の通過損失は、バラン装置１Ａの通過損失と同程度である。このことから、バラン装置１は、日本のＵＨＦテレビ放送の帯域（特に地上デジタル放送の帯域）において、一般的と考えられるバラン装置とほぼ同程度の性能を有することが分かる。

なお、上記説明では、本実施の形態に係るバラン装置１は４：１のインピーダンス変換（３００Ωと７５Ωとの間の変換）を行なうものであるとした。ただし、平行線路（導線部１１，１２）の間隔を適切に定めることにより、本実施の形態に係るバラン装置１は、たとえば２：１のインピーダンス変換（たとえば１５０Ωと７５Ωとの間の変換）を行なうバラン装置として適用することも可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施の形態に係るバラン装置１を示す図である。 プリント基板によって形成された、本実施の形態に係るバラン装置１を示す図である。 一般的と考えられるバラン装置１Ａの構成を示す図である。 バラン装置１をダイポールアンテナおよび同軸ケーブルに接続した状態を示す図である。 プリント基板により再現されたバラン装置１Ａの一部の構成を示す模式図である。 本実施の形態に係るバラン装置１に含まれるスタブ１３，１４および巻線部１５，１６を説明する図である。 本実施の形態に係るバラン装置の第１の変形例を示す図である。 本実施の形態に係るバラン装置の第２の変形例を示す図である。 本実施の形態に係るバラン装置１のＶＳＷＲの周波数特性を示す図である。 本実施の形態に係るバラン装置１の通過損失の周波数特性を示す図である。 図３に示したバラン装置１Ａの通過損失の周波数特性を示した図である。

符号の説明

１，１Ａ バラン装置、２，３ 領域、１１，１２ 導線部、１３，１４ スタブ、１５，１６，１５Ａ，１６Ａ 巻線部、２０ 誘電体基板、２３，２４，２８，２９ 端子、２５ メガネコア、２６，２７ 絶縁導線、３１ ダイポールアンテナ、３２ 同軸ケーブル、３３ 外部導体、３４ 内部導体、４１〜４６ 線状導体、Ａ１，Ａ２ 矢印、ＦＤ１，ＦＤ２ 給電部。

Claims (4)

1. 互いに平行に配置され、かつ平面状の第１および第２の導線部と、
   前記第１および第２の導線部の間に配置され、前記第１および第２の導線部のいずれか一方に接続される一方端と、電気的に開放された他方端とを含む、少なくとも１つのスタブと、
   前記第１および第２の導線部の間に配置され、前記第１および第２の導線部の延在方向を第１の方向とし、前記第１および第２の導線部の配置方向を第２の方向とすると、前記第１の導線部から前記第２の方向に延び、かつ、前記第１および第２の方向に交互に折れ曲がるように形成された第１の巻線部と、
   前記第１および第２の導線部の間に配置され、前記第１の巻線部によって囲まれる領域にその先端が位置するように、前記第２の導線部から前記第２の方向に延び、かつ、前記第１および第２の方向に交互に折れ曲がるように形成された第２の巻線部とを備え、
   前記第１および第２の巻線部は、前記第１の導線部および前記第２の導線部の同じ側の端部の近傍に配置され、
   前記少なくとも１つのスタブは、
   前記第１および第２の巻線部に相対的に近い場所に配置され、前記第１の導線部および前記第２の導線部に交互に接続される第１ないし第３のスタブと、
   前記第１および第２の巻線部に対して前記第１ないし第３のスタブよりも相対的に遠い場所に配置され、前記第１の導線部および前記第２の導線部に交互に接続される第４および第５のスタブとを含み、
   前記第４および第５のスタブは、前記第１の導線部および前記第２の導線部の各々の略中央の位置に配置される、バラン装置。
2. 互いに平行に配置され、かつ平面状の第１および第２の導線部と、
   前記第１および第２の導線部の間に配置され、前記第１および第２の導線部のいずれか一方に接続される一方端と、電気的に開放された他方端とを含む、少なくとも１つのスタブと、
   前記第１および第２の導線部の間に配置され、前記第１および第２の導線部の延在方向を第１の方向とし、前記第１および第２の導線部の配置方向を第２の方向とすると、前記第１の導線部から前記第２の方向に延び、かつ、前記第１および第２の方向に交互に折れ曲がるように形成された第１の巻線部と、
   前記第１および第２の導線部の間に配置され、前記第１の巻線部によって囲まれる領域にその先端が位置するように、前記第２の導線部から前記第２の方向に延び、かつ、前記第１および第２の方向に交互に折れ曲がるように形成された第２の巻線部とを備え、
   前記第１および第２の巻線部は、前記第１の導線部および前記第２の導線部の同じ側の端部の近傍に配置され、
   前記少なくとも１つのスタブは、
   前記第１および第２の巻線部に相対的に近い場所に配置され、前記第１の導線部および前記第２の導線部に交互に接続される第１ないし第６のスタブと、
   前記第１および第２の巻線部に対して前記第１ないし第６のスタブよりも相対的に遠い場所に配置され、前記第１の導線部および前記第２の導線部に交互に接続される第７および第８のスタブとを含む、バラン装置。
3. 互いに平行に配置され、かつ平面状の第１および第２の導線部と、
   前記第１および第２の導線部の間に配置され、前記第１および第２の導線部のいずれか一方に接続される一方端と、電気的に開放された他方端とを含む、少なくとも１つのスタブと、
   前記第１および第２の導線部の間に配置され、前記第１および第２の導線部の延在方向を第１の方向とし、前記第１および第２の導線部の配置方向を第２の方向とすると、前記第１の導線部から前記第２の方向に延び、かつ、前記第１および第２の方向に交互に３回折れ曲がるように形成された第１の巻線部と、
   前記第１および第２の導線部の間に配置され、前記第１の巻線部によって囲まれる領域にその先端が位置するように、前記第２の導線部から前記第２の方向に延び、かつ、前記第１および第２の方向に交互に３回折れ曲がるように形成された第２の巻線部とを備え、
   前記第１および第２の巻線部は、前記第１の導線部および前記第２の導線部の同じ側の端部の近傍に配置され、
   前記少なくとも１つのスタブは、
   前記第１および第２の巻線部に相対的に近い場所に配置され、前記第１の導線部および前記第２の導線部に交互に接続される第１ないし第３のスタブと、
   前記第１および第２の巻線部に対して前記第１ないし第３のスタブよりも相対的に遠い場所に配置され、前記第１の導線部および前記第２の導線部に交互に接続される第４および第５のスタブとを含む、バラン装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のバラン装置と、
   第１および第２の給電部を有し、かつ、前記バラン装置と一体的に形成されたアンテナ本体部とを備え、
   前記第１の巻線部に対して相対的に遠い側に位置する第１の導線部の端部は、前記第１の給電部に接続され、
   前記第２の巻線部に対して相対的に遠い側に位置する第２の導線部の端部は、前記第２の給電部に接続される、アンテナ装置。

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