JP6917588B2 - ３分配器 - Google Patents

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Description

本開示は、３分配器に関する。
近年、パソコン等の情報機器に加え、例えば、テレビ、音響装置などのような家電機器においても、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの規格に基づく無線端末が搭載され始めている。これに伴い、家電機器において、複数の規格にそれぞれ対応する複数の周波数帯域において無線通信を行うことがある。また、無線通信に用いるアンテナとして、所望の指向性を得るために、アレイアンテナを用いる技術が知られている。このようなアレイアンテナを用いる場合、複数の周波数帯域の信号を複数のアンテナに分配する必要がある。例えば、特許文献１には、二つの周波数帯域の信号を３分配するウィルキンソン型の３分配器が開示されている。
特開２０１５−３５７５９号公報
無線端末においては、小型化が求められており、無線端末が備える分配器においても小型化が求められている。
そこで、本開示は、二つの周波数帯域の信号を３分配できる小型の３分配器を提供する。
本開示の一態様に係る３分配器は、信号を３分配する３分配器であって、前記信号が入力される入力端子と、前記信号が３分配された三つの分配信号をそれぞれ出力する第１出力端子、第２出力端子及び第３出力端子と、前記入力端子と前記第１出力端子、前記第２出力端子及び前記第３出力端子との間をそれぞれ接続する第１伝送線路、第２伝送線路及び第３伝送線路と、第１抵抗、第２抵抗、第３抵抗及び第４抵抗とを備え、前記第１伝送線路は、前記入力端子側から順に、第１接続点で直列に接続された第１入力側線路及び第１出力側線路を含み、前記第２伝送線路は、前記入力端子側から順に、第２接続点で直列に接続された第２入力側線路及び第２出力側線路を含み、前記第３伝送線路は、前記入力端子側から順に、第３接続点で直列に接続された第３入力側線路及び第３出力側線路を含み、前記第１入力側線路、前記第２入力側線路及び前記第３入力側線路の各々の電気長は、第１周波数の１／４波長であり、前記第１伝送線路、前記第２伝送線路及び前記第３伝送線路の各々の電気長は、前記第１周波数より低い第２周波数の１／４波長であり、前記第１接続点と前記第２接続点との間、前記第３接続点と前記第２接続点との間、前記第１出力端子と前記第２出力端子との間、及び、前記第３出力端子と前記第２出力端子との間は、それぞれ、前記第１抵抗、前記第２抵抗、前記第３抵抗及び前記第４抵抗を介して接続される。
本開示によれば、二つの周波数帯域の信号を３分配できる小型の３分配器を提供できる。
図１は、実施の形態１に係る３分配器の構成を示す模式図である。 図２は、比較例に係る３分配器の構成を示す模式図である。 図３は、実施の形態２に係るアンテナモジュールの構成を示す第１の平面図である。 図４は、実施の形態２に係るアンテナモジュールの構成を示す第２の平面図である。 図５は、実施の形態２に係るマルチバンドアンテナの構成を示す平面図である。 図６は、比較例に係るマルチバンドアンテナの構成を示す平面図である。 図７は、実施の形態２に係るマルチバンドアンテナの第１周波数における指向性の概要を示す図である。 図８は、比較例に係るマルチバンドアンテナの第１周波数における指向性の概要を示す図である。 図９は、実施の形態２に係る３分配器の構成を示す平面図である。 図１０は、実施の形態２に係るアレイアンテナの指向性を示すグラフである。 図１１は、実施の形態２に係るアレイアンテナの移相器の状態を変化させた場合の指向性を示すグラフである。 図１２は、実施の形態２に係るアンテナモジュールを備える音響装置の構成を示す斜視図である。
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。
（実施の形態１）
実施の形態１に係る３分配器について説明する。
［１−１．構成］
まず、本実施の形態に係る３分配器の構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る３分配器６の構成を示す模式図である。
本実施の形態に係る３分配器６は、第１周波数帯域及び第２周波数帯域の信号を３分配する分配器である。
図１に示されるように、３分配器６は、入力端子Ｔ０と、第１出力端子Ｔ１と、第２出力端子Ｔ２と、第３出力端子Ｔ３と、第１伝送線路Ｌ１と、第２伝送線路Ｌ２と、第３伝送線路Ｌ３と、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３及び第４抵抗Ｒ４とを備える。
入力端子Ｔ０は、信号が入力される端子である。本実施の形態では、入力端子Ｔ０には、第１周波数を含む第１周波数帯域、及び、第１周波数より低い第２周波数を含む第２周波数帯域の信号が入力される。第１周波数帯域及び第２周波数帯域は、特に限定されない。本実施の形態では、第１周波数帯域及び第２周波数帯域は、それぞれ５ＧＨｚ帯及び２．４ＧＨｚ帯である。
第１出力端子Ｔ１、第２出力端子Ｔ２及び第３出力端子Ｔ３は、それぞれ、入力端子Ｔ０から入力された信号が３分配された三つの分配信号を出力する端子である。本実施の形態では、同位相の三つの分配信号が、それぞれ、第１出力端子Ｔ１、第２出力端子Ｔ２及び第３出力端子Ｔ３から出力される。
第１伝送線路Ｌ１、第２伝送線路Ｌ２及び第３伝送線路Ｌ３は、入力端子Ｔ０と第１出力端子Ｔ１、第２出力端子Ｔ２及び第３出力端子Ｔ３との間をそれぞれ接続する線路である。
第１伝送線路Ｌ１は、入力端子Ｔ０側から順に、第１接続点ＣＰ１で直列に接続された第１入力側線路Ｌ１１及び第１出力側線路Ｌ１２を含む。第２伝送線路Ｌ２は、入力端子Ｔ０側から順に、第２接続点ＣＰ２で直列に接続された第２入力側線路Ｌ２１及び第２出力側線路Ｌ２２を含む。第３伝送線路Ｌ３は、入力端子Ｔ０側から順に、第３接続点ＣＰ３で直列に接続された第３入力側線路Ｌ３１及び第３出力側線路Ｌ３２を含む。
第１入力側線路Ｌ１１、第２入力側線路Ｌ２１及び第３入力側線路Ｌ３１の各々の電気長は、第１周波数の１／４波長（Λａ／４）である。第１伝送線路Ｌ１、第２伝送線路Ｌ２及び第３伝送線路Ｌ３の各々の電気長は、第１周波数より低い第２周波数の１／４波長（Λｂ／４）である。
第１接続点ＣＰ１と第２接続点ＣＰ２との間、第３接続点ＣＰ３と第２接続点ＣＰ２との間、第１出力端子Ｔ１と第２出力端子Ｔ２との間、及び、第３出力端子Ｔ３と第２出力端子Ｔ２との間は、それぞれ、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３及び第４抵抗Ｒ４を介して接続される。第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３及び第４抵抗Ｒ４は、吸収抵抗である。例えば、３分配器６の出力側のインピーダンスが５０Ωである場合、第３抵抗Ｒ３及び第４抵抗Ｒ４の抵抗値は、出力側のインピーダンスの２倍の１００Ωであり、第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２の抵抗値は、出力側のインピーダンスの２倍以上４倍以下、つまり、１００Ω以上２００Ω以下である。本実施の形態では、また、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３及び第４抵抗Ｒ４の抵抗値は同一であり、いずれも１００Ωである。
各伝送線路は、例えば、絶縁基板の主面上にパターニングされた導電性部材などで形成できる。各伝送線路は、例えば、銅膜などの金属膜で形成される。
本実施の形態に係る３分配器６は、以上のような構成を有することにより、第１周波数帯域及び第２周波数帯域の信号を３分配できる。
［１−２．作用及び効果］
次に、本実施の形態に係る３分配器６の作用及び効果について、比較例に係る３分配器と比較しながら図２を用いて説明する。図２は、比較例に係る３分配器１００６の構成を示す模式図である。比較例に係る３分配器１００６は、ウィルキンソン型の３分配器である。３分配器１００６は、図２に示されるように、本実施の形態に係る３分配器６と同様に、入力端子Ｔａ０と、第１出力端子Ｔａ１と、第２出力端子Ｔａ２と、第３出力端子Ｔａ３と、第１伝送線路Ｌａ１と、第２伝送線路Ｌａ２と、第３伝送線路Ｌａ３とを備える。
第１伝送線路Ｌａ１は、入力端子Ｔａ０側から順に、第１接続点ＣＰａ１で直列に接続された第１入力側線路Ｌａ１１及び第１出力側線路Ｌａ１２を含む。第２伝送線路Ｌａ２は、入力端子Ｔａ０側から順に、第２接続点ＣＰａ２で直列に接続された第２入力側線路Ｌａ２１及び第２出力側線路Ｌａ２２を含む。第３伝送線路Ｌａ３は、入力端子Ｔａ０側から順に、第３接続点ＣＰａ３で直列に接続された第３入力側線路Ｌａ３１及び第３出力側線路Ｌａ３２を含む。ここで、第１入力側線路Ｌａ１１、第２入力側線路Ｌａ２１及び第３入力側線路Ｌａ３１の各々の電気長は、第１周波数の１／４波長（Λａ／４）である。
ただし、比較例に係る３分配器１００６においては、第１出力側線路Ｌａ１２、第２出力側線路Ｌａ２２及び第３出力側線路Ｌａ３２の電気長が、第２周波数の１／４波長（Λｂ／４）である点において、本実施の形態に係る３分配器６の各伝送線路と相違する。
また、比較例に係る３分配器１００６においては、二つの吸収抵抗Ｒ０を備え、第１出力端子Ｔａ１と第２出力端子Ｔａ２との間、及び、第３出力端子Ｔａ３と第２出力端子Ｔａ２との間に接続され、第１接続点ＣＰａ１と第２接続点ＣＰａ２の間、及び、第３接続点ＣＰａ３と第２接続点ＣＰａ２の間には吸収抵抗は接続されない。
このように、ウィルキンソン型の３分配器１００６では、本実施の形態に係る３分配器６の第１出力側線路Ｌ１２、第２出力側線路Ｌ２２及び第３出力側線路Ｌ３２にそれぞれ対応する第１出力側線路Ｌａ１２、第２出力側線路Ｌａ２２及び第３出力側線路Ｌａ３２の電気長を、第２周波数の１／４波長とする必要がある。これに対して、本実施の形態に係る３分配器６では、第１接続点ＣＰ１と第２接続点ＣＰ２の間、及び、第３接続点ＣＰ３と第２接続点ＣＰ２の間には吸収抵抗を接続することで、第１伝送線路Ｌ１、第２伝送線路Ｌ２及び第３伝送線路Ｌ３の電気長を第２周波数の１／４波長とすることができる。したがって、本実施の形態に係る３分配器６では、第１伝送線路Ｌ１、第２伝送線路Ｌ２及び第３伝送線路Ｌ３の電気長を、第１周波数の１／４波長だけ、ウィルキンソン型の３分配器１００６より小型化できる。
以上のように、本実施の形態に係る３分配器６によれば、二つの周波数帯域の信号を３分配できる従来より小型の３分配器を実現できる。
（実施の形態２）
実施の形態２に係るアンテナモジュールについて説明する。本実施の形態に係るアンテナモジュールは、実施の形態１に係る３分配器６の適用例である。
［２−１．構成］
まず、本実施の形態に係るアンテナモジュールの構成について、図３及び図４を用いて説明する。図３及び図４は、それぞれ、本実施の形態に係るアンテナモジュール１００の構成を示す第１及び第２の平面図である。図３においては、アンテナモジュール１００の基板１４０の一方の主面１４１の平面視における平面図が示されている。また、図４においては、基板１４０上の主面１４１の裏側の主面に配置される各構成要素の平面図が示されており、基板１４０の輪郭が点線で併せて示されている。なお、図３及び図４において、アンテナモジュール１００の基板１４０の主面１４１に垂直な方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直であって、互いに垂直な二つの方向をＸ軸方向及びＹ軸方向としている。
本実施の形態に係るアンテナモジュール１００は、アレイアンテナ１０１と、アレイアンテナ１０１を構成する各マルチバンドアンテナに信号を分配する分配器とを備えるモジュールである。本実施の形態では、アンテナモジュール１００は、無線ＬＡＮ規格に基づいて無線通信を行うモジュールであり、第１周波数帯域及び第２周波数帯域としてそれぞれ５ＧＨｚ帯及び２．４ＧＨｚ帯の信号を送受信する。アンテナモジュール１００は、分配器として３分配器１０６を備える。アンテナモジュール１００は、接地電極１９０と、線路６１、６２、６３、７１、７２及び７３と、移相器８０と、接地配線７１ｇ、７２ｇ及び７３ｇと、コネクタＣｎと、制御端子Ｔｓとをさらに備える。
［２−１−１．アンテナアレイ］
アレイアンテナ１０１は、複数のマルチバンドアンテナを有するアンテナである。本実施の形態では、アレイアンテナ１０１は、三つのマルチバンドアンテナ１ａ、１ｂ及び１ｃを有する。三つのマルチバンドアンテナ１ａ、１ｂ及び１ｃの各々は、基板１４０を共有する。三つのマルチバンドアンテナ１ａ、１ｂ及び１ｃは、各々の電流のＹ軸方向に垂直なＸ軸方向に配列されている。
三つのマルチバンドアンテナ１ａ、１ｂ及び１ｃは、同一の構成を有する。以下、三つのマルチバンドアンテナ１ａ、１ｂ及び１ｃを代表して、マルチバンドアンテナ１ａの構成について、図５を用いて説明する。図５は、本実施の形態に係るマルチバンドアンテナ１ａの構成を示す平面図である。
マルチバンドアンテナ１ａは、二つの周波数帯域の信号を送受信するアンテナである。本実施の形態では、マルチバンドアンテナ１ａは、第１周波数を含む第１周波数帯域の信号と、第１周波数より低い第２周波数を含む第２周波数帯域の信号とを送受信する。第１周波数帯域及び第２周波数帯域は特に限定されないが、本実施の形態では、第１周波数帯域及び第２周波数帯域として、それぞれ、５ＧＨｚ帯及び２．４ＧＨｚ帯を用いる。これにより、マルチバンドアンテナ１ａを無線ＬＡＮの規格に基づく５ＧＨｚ帯及び２．４ＧＨｚ帯のデュアルバンドアンテナとして利用できる。図５に示されるように、マルチバンドアンテナ１ａは、基板１４０と、入力端子１６と、アンテナ部１０と、接地部２０とを備える。本実施の形態では、マルチバンドアンテナ１ａは、さらに接地端子２６を備える。
基板１４０は、マルチバンドアンテナ１ａの基台となる部材である。なお、マルチバンドアンテナ１ａ、１ｂ及び１ｃは、基板１４０を共有する。また、基板１４０には、アンテナモジュール１００の他の構成要素も配置される。基板１４０は、回路基板であり、基板１４０の一方の主面１４１に、アンテナ部１０及び接地部２０が配置される。本実施の形態では、基板１４０は、矩形板状の誘電体である。基板１４０は、例えば、ガラスエポキシ基板である。
入力端子１６は、基板１４０上に配置され、信号が入力される端子である。本実施の形態では、入力端子１６には、マルチバンドアンテナ１ａが送信する高周波信号が入力される。また、入力端子１６は、マルチバンドアンテナ１ａが受信した高周波信号を出力する出力端子としても機能する。本実施の形態では、入力端子１６には、基板１４０の主面１４１の裏側の主面から基板１４０を貫通するビア配線を介して信号が入力される。また、入力端子１６は、アンテナ部１０に接続される。
接地端子２６は、基板１４０上に配置され、グランドに接続される端子である。本実施の形態では、接地端子２６は、基板１４０の主面１４１に配置され、接地部２０に接続される。本実施の形態では、接地端子２６は、基板１４０を貫通するビア配線を介してグランドに接続される。接地端子２６の個数は特に限定されないが、本実施の形態では、２個である。
アンテナ部１０は、基板１４０上に配置され、入力端子１６に接続される導電性部材である。本実施の形態では、アンテナ部１０において第１周波数帯域の信号及び第２周波数帯域の信号が共振する。これにより、アンテナ部１０から電波が放射される。アンテナ部１０は、入力端子１６側から順に、直列に接続された第１低インダクタンス部１１、第１高インダクタンス部１２及び第１先端部１３を有する。第１低インダクタンス部１１、第１高インダクタンス部１２及び第１先端部１３の電気長の和は、第２周波数の１／４波長である。これにより、アンテナ部１０において第２周波数を含む第２周波数帯域の信号が共振する。
アンテナ部１０が入力端子１６に接続される位置は特に限定されないが、本実施の形態では、入力端子１６は、第１低インダクタンス部１１の接地部２０側の端部に配置される。より詳しくは、入力端子１６は、第１低インダクタンス部１１の接地部２０側の端部のみに配置され、第１高インダクタンス部１２及び第１先端部１３には配置されない。なお、第１低インダクタンス部１１の端部とは、例えば、第１低インダクタンス部１１の接地部２０側の端から、第１低インダクタンス部１１のＹ軸方向における長さの１０％以下の範囲の領域を意味する。
本実施の形態では、アンテナ部１０は、基板１４０の主面１４１上にパターニングされた導電性部材であり、例えば、銅膜などの金属膜で形成される。また、第１低インダクタンス部１１、第１高インダクタンス部１２及び第１先端部１３は、図５のＹ軸方向に配列される。これにより、図５のＹ軸方向が、アンテナ部１０の長手方向、及び、アンテナ部１０における信号の共振方向となる。図５に示されるように、第１低インダクタンス部１１、第１高インダクタンス部１２及び第１先端部１３の幅（つまり、共振方向に垂直な方向であって、基板１４０の主面１４１に平行な方向の寸法）は、同一である。
第１低インダクタンス部１１は、アンテナ部１０のうち、入力端子１６に接続される部分である。第１低インダクタンス部１１の一方の端部に入力端子１６が接続され、他方の端部に第１高インダクタンス部１２が接続される。第１低インダクタンス部１１の電気長は、第１周波数の１／４波長である。第１低インダクタンス部１１は、第１高インダクタンス部１２より低いインダクタンスを有する。本実施の形態では、図５に示されるように、第１低インダクタンス部１１は、メアンダ（meander）形状を有するが、第１周波数帯域及び第２周波数帯域の信号に対してチョークコイルとして機能しない（つまり、信号を阻止しない）程度に低いインダクタンスを有する。このように、第１低インダクタンス部１１がメアンダ形状を有することにより、第１低インダクタンス部１１の共振方向（つまり、図５におけるＹ軸方向）の寸法を低減できる。
第１高インダクタンス部１２は、アンテナ部１０のうち、第１低インダクタンス部１１と第１先端部１３との間に配置される部分であり、メアンダ形状を有する。第１高インダクタンス部１２は、第１低インダクタンス部１１より高いインダクタンスを有する。本実施の形態では、第１高インダクタンス部１２のメアンダ形状は、第１低インダクタンス部１１のメアンダ形状より、線幅及び間隔が小さい。これにより、第１高インダクタンス部１２のインダクタンスを第１低インダクタンス部１１より高くなる。本実施の形態では、第１高インダクタンス部１２は、線幅０．１ｍｍ、間隔０．１ｍｍ、長さ（図５におけるＹ軸方向の寸法）２．１ｍｍ、幅（図５におけるＸ軸方向の寸法）３ｍｍのメアンダ形状を有する。第１高インダクタンス部１２は、第１周波数帯域の信号に対してチョークコイルとして機能する。つまり、第１低インダクタンス部１１に接続される入力端子１６から入力された第１周波数帯域の信号に対するアンテナ部１０の実効的な電気長は、第１低インダクタンス部１１の電気長（第１周波数の１／４波長）となる。したがって、アンテナ部１０において、第１周波数帯域の信号が共振する。なお、第１高インダクタンス部１２は、第２周波数帯域の信号に対してチョークコイルとして機能しない程度に低いインダクタンスを有する。このため、第１高インダクタンス部１２は、第２周波数帯域の信号を阻止しない。したがって、第２周波数帯域の信号は、アンテナ部１０の第１低インダクタンス部１１、第１高インダクタンス部１２及び第１先端部１３からなる経路において共振する。
第１先端部１３は、アンテナ部１０のうち、入力端子１６から共振方向に最も離れた端部に配置された部分である。第１先端部１３の形状は特に限定されないが、本実施の形態では矩形状である。これにより、例えば、第１先端部１３をメアンダ形状とする場合より第１先端部１３における電流密度を高めることができるため、第１先端部１３からの電波の放射効率を高めることができる。
接地部２０は、基板１４０上に配置され、入力端子１６と絶縁される導電性部材である。接地部２０は、アンテナ部１０に対して、共振方向に所定の距離だけ離隔して配置されている。アンテナ部１０と接地部２０との間隔は、例えば、０より大きく、１ｍｍ程度以下である。本実施の形態では、アンテナ部１０と接地部２０との間隔は、０．５ｍｍである。また、接地部２０の幅（つまり、共振方向に垂直な方向であって、基板１４０の主面１４１に平行な方向の寸法）は、アンテナ部１０の幅より広い。
接地部２０は、入力端子１６側から順に、直列に接続された第２低インダクタンス部２１、第２高インダクタンス部２２及び第２先端部２３を有する。本実施の形態では、接地部２０は、基板１４０の主面１４１上にパターニングされた導電性部材であり、例えば、銅膜などの金属膜で形成される。また、第２低インダクタンス部２１、第２高インダクタンス部２２及び第２先端部２３は、図５のＹ軸方向に配列される。
第２低インダクタンス部２１、第２高インダクタンス部２２及び第２先端部２３の電気長の合計は、アンテナ部１０から放射される第２周波数の電波の指向性が、アンテナ部１０の長手方向（つまり、図５のＹ軸方向）に垂直な面（つまり、図５のＺＸ平面に平行な面）に沿って広がるように設定されている。当該電気長の合計と第２周波数の電波の指向性との関係は、例えば、シミュレーションなどによって求めることができる。
接地部２０は、接地端子２６と接続される。接地端子２６の配置は特に限定されないが、本実施の形態では、接地端子２６は、第２低インダクタンス部２１のアンテナ部１０側（つまり、入力端子１６側）の端部に配置される。より詳しくは、二つの接地端子２６は、第２低インダクタンス部２１のアンテナ部１０側の端部のみに配置され、第２高インダクタンス部２２及び第２先端部２３には配置されない。なお、第２低インダクタンス部２１の端部とは、例えば、第２低インダクタンス部２１のアンテナ部１０側の端から、第２低インダクタンス部２１の共振方向（図５のＹ軸方向）における長さの１０％以下の範囲の領域を意味する。
第２低インダクタンス部２１は、接地部２０のうち、アンテナ部１０に最も近い位置に配置される部分である。第２低インダクタンス部２１の一方の端部に接地端子２６が接続され、他方の端部に第２高インダクタンス部２２が接続される。第２低インダクタンス部２１の電気長は、アンテナ部１０から放射される第１周波数の電波の指向性が、アンテナ部１０の長手方向に垂直な面に沿って広がるように設定されている。第２低インダクタンス部２１の電気長と第１周波数の電波の指向性との関係は、例えば、シミュレーションなどによって求めることができる。また、二つの高インダクタンス要素２２ａ及び２２ｂのメアンダ形状部分における線幅及びピッチは、それぞれ、アンテナ部１０の第１高インダクタンス部１２のメアンダ形状部分における線幅及びピッチと同一であってもよい。これにより、マルチバンドアンテナ１ａの設計を容易化できる。
第２低インダクタンス部２１は、第２高インダクタンス部２２より低いインダクタンスを有する。本実施の形態では、図５に示されるように、第２低インダクタンス部２１は、矩形状の形状を有するが、第２低インダクタンス部２１の形状は、これに限定されない。第２低インダクタンス部２１の形状は、第２低インダクタンス部２１のインダクタンスが、第１周波数及び第２周波数の信号に対してチョークコイルとして機能しない程度に低いインダクタンスを有するように設計されていればよい。
第２高インダクタンス部２２は、接地部２０のうち、第２低インダクタンス部２１と第２先端部２３との間に配置される部分であり、メアンダ形状を有する。第２高インダクタンス部２２は、第２低インダクタンス部２１より高いインダクタンスを有する。第２高インダクタンス部２２は、第１周波数帯域の信号に対してチョークコイルとして機能する。つまり、第２低インダクタンス部２１に誘起される第１周波数帯域の信号に対する接地部２０の実効的な電気長は、第２低インダクタンス部２１の電気長となる。また、第２高インダクタンス部２２は、第２周波数帯域の信号に対してチョークコイルとして機能しない程度に低いインダクタンスを有する。このため、第２高インダクタンス部２２は、第２周波数帯域の信号を阻止しない。したがって、第２周波数帯域の信号に対する接地部２０の実効的な電気長は、接地部２０の第２高インダクタンス部２２を含む経路の電気長を含む。
第２高インダクタンス部２２は、第２低インダクタンス部２１の幅方向（図５のＸ軸方向）の両端にそれぞれ接続される二つの高インダクタンス要素２２ａ及び２２ｂを有する。二つの高インダクタンス要素２２ａ及び２２ｂの間には、開口２２ｃが形成されている。つまり、二つの高インダクタンス要素２２ａ及び２２ｂの間には、導電性部材が配置されない領域が形成される。なお、基板１４０の開口２２ｃに対応する領域には、開口は設けられなくてもよい。二つの高インダクタンス要素２２ａ及び２２ｂの各々は、メアンダ形状を有する。また、二つの高インダクタンス要素２２ａ及び２２ｂは、互いに左右反転した構造を有する。したがって、二つの高インダクタンス要素２２ａ及び２２ｂの電気長は等しい。なお、本実施の形態では、マルチバンドアンテナ１ａの第２高インダクタンス部２２の電気長を、二つの高インダクタンス要素２２ａ及び２２ｂの一方の電気長と定義する。
第２低インダクタンス部２１においては、図５の破線の矢印で示されるように、主に、第２低インダクタンス部２１の端縁に沿って、送受信する電波に対応する電流が流れる。このため、二つの高インダクタンス要素２２ａ及び２２ｂを接地部２０の幅方向の端部に配置することにより、図５の破線の矢印で示される電流は、高インダクタンス要素２２ａ及び高インダクタンス要素２２ｂのいずれかを通る。
第２先端部２３は、接地部２０のうち、アンテナ部１０から共振方向に最も離れた端部に配置された部分である。第２先端部２３の形状は特に限定されないが、本実施の形態では、第２先端部２３は、矩形状の形状を有する。また、第２先端部２３は、第２高インダクタンス部２２の二つの高インダクタンス要素２２ａ及び２２ｂを接続する。これにより、第２先端部２３において、二つの高インダクタンス要素２２ａ及び２２ｂから第２先端部２３に流れ込む電流成分を相殺できるため、これらの電流成分に起因する共振方向に広がる電波の放射を抑制できる。
ここで、本実施の形態に係るマルチバンドアンテナ１ａの作用及び効果について、比較例に係るマルチバンドアンテナと比較しながら図６〜図８を用いて説明する。図６は、比較例に係るマルチバンドアンテナ１００１の構成を示す平面図である。図６には、比較例に係るマルチバンドアンテナ１００１の基板１４０の平面視における平面図が示されている。図７及び図８は、それぞれ、本実施の形態及び比較例に係るマルチバンドアンテナの第１周波数における指向性の概要を示す図である。
図６に示される比較例に係るマルチバンドアンテナ１００１は、本実施の形態に係るマルチバンドアンテナ１ａと同様に、基板１４０と、入力端子１６と、接地端子２６と、アンテナ部１０と、接地部１０２０とを備える。比較例に係るマルチバンドアンテナ１００１は、接地部１０２０の構成において、本実施の形態に係るマルチバンドアンテナ１ａと相違し、その他の点において一致する。比較例に係る接地部１０２０は、本実施の形態に係る接地部２０全体の電気長と同等の電気長を有する。ただし、比較例に係る接地部１０２０は、平板状の形状を有する。言い換えると、比較例に係る接地部１０２０は、その全体において、本実施の形態に係る接地部２０の第２低インダクタンス部２１と同様の構成を有する。
第２周波数の信号に関し、本実施の形態に係るマルチバンドアンテナ１ａにおいては、アンテナ部１０から放射される第２周波数の電波の指向性が、アンテナ部１０の長手方向に垂直な面に沿って広がるように、接地部２０全体の電気長が設定されている。比較例に係る接地部１０２０も本実施の形態に係る接地部２０と同等の電気長を有するため、比較例に係るマルチバンドアンテナ１００１においても、アンテナ部１０から放射される第２周波数の電波の指向性は、アンテナ部１０の長手方向に垂直な面に沿って広がる。
一方、第１周波数の信号に関して、本実施の形態に係るマルチバンドアンテナ１ａは、第１周波数の信号に対してチョークコイルとして機能する第２高インダクタンス部２２を備えるため、第２低インダクタンス部２１に誘起される第１周波数の信号に対しては、接地部２０の実効的な電気長は、第２低インダクタンス部２１の電気長と等しくなる。そして、第２低インダクタンス部２１の電気長は、アンテナ部１０から放射される第１周波数の電波の指向性が、アンテナ部１０の長手方向に垂直な面に沿って広がるように設定されている。このため、図７に示されるように、第１周波数の電波の指向性が、アンテナ部１０の長手方向に垂直な面に沿って広がる。
これに対して、比較例に係るマルチバンドアンテナ１００１は、第２高インダクタンス部２２を有さないため、第１周波数の信号に対する電気長は、第２周波数に対する電気長と同様に接地部１０２０全体の電気長と等しくなる。このような構成を有するマルチバンドアンテナ１００１においては、図８に示されるように、第１周波数の電波の指向性が、アンテナ部１０の長手方向に垂直な面に対して、接地部２０寄りに斜め方向に（つまり、図８において斜め下向きに）広がる。なお、図８では、ＸＹ平面に平行な面内の指向性だけが示されているが、マルチバンドアンテナ１００１の入力端子１６を通り、Ｙ軸に平行なすべての面内において、マルチバンドアンテナ１００１の指向性は、図８と同様の指向性となる。これは、比較例に係るマルチバンドアンテナ１００１において、本実施の形態に係るマルチバンドアンテナ１ａより、第１周波数の信号に対する接地部１０２０の実効的な電気長が長くなることで、接地部１０２０の先端部へ流れ込む電流により発生する電界成分が、アンテナ部１０で発生する電界成分よりも強くなることに起因すると考えられる。
以上のように、本実施の形態に係るマルチバンドアンテナ１ａにおいては、接地部２０が、メアンダ形状を有する第２高インダクタンス部２２を有することで、第１周波数に対する接地部２０の実効的な電気長を第２周波数の信号に対する実効的な電気長より短くすることができる。したがって、第１周波数及び第２周波数の各信号に対する接地部２０の実効的な電気長を適切に設定することで、各周波数が含まれる周波数帯域において共振方向に対して垂直な指向性を実現できる。
このようなマルチバンドアンテナ１ａは、例えば、本実施の形態に係るアレイアンテナ１０１において用いる場合に特に有効である。つまり、マルチバンドアンテナ１ａ、１ｂ及び１ｃは、共振方向に垂直な指向性を有するため、本実施の形態のようにマルチバンドアンテナ１ａ、１ｂ及び１ｃを共振方向に垂直な方向に配列してアレイアンテナ１０１を構成する場合に、各マルチバンドアンテナが放射する電波間の相互作用を高めることができる。
［２−１−２．接地電極１９０］
接地電極１９０は、グランドに接続される電極である。接地電極１９０は、基板１４０の主面１４１に配置される。本実施の形態では、接地電極１９０は、アレイアンテナ１０１の各マルチバンドアンテナの接地部２０と隣り合う位置に配置される。接地電極１９０は、基板１４０の主面１４１の裏側の主面に配置される各線路のシールド配線としても機能する。接地電極１９０は、例えば、基板１４０の主面１４１上にパターニングされた導電性部材であり、例えば、銅膜などの金属膜で形成される。接地電極１９０は、端子１９６ａ〜１９６ｃ、１９７、１９８及び１９９において、基板１４０を貫通するビア配線を介して基板１４０の主面１４１の裏側の主面に配置された各導電性部材と接続される。
［２−１−３．３分配器］
３分配器１０６は、第１周波数帯域及び第２周波数帯域の信号を３分配する分配器である。以下、本実施の形態に係る３分配器１０６について、図９を用いて説明する。図９は、本実施の形態に係る３分配器１０６の構成を示す平面図である。図９においては、図４に示される破線枠内が拡大されて示されている。
図９に示されるように、３分配器１０６は、実施の形態１に係る３分配器６と同様に、入力端子Ｔ０と、第１出力端子Ｔ１と、第２出力端子Ｔ２と、第３出力端子Ｔ３と、第１伝送線路Ｌ１と、第２伝送線路Ｌ２と、第３伝送線路Ｌ３と、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３及び第４抵抗Ｒ４とを備える。
本実施の形態に係る３分配器１０６は、実施の形態１に係る３分配器６と同様に、ウィルキンソン型の分配器より小型化できるため、アンテナモジュール１００を小型化できる。
また、図９に示されるように、第２入力側線路Ｌ２１の幅は、第１入力側線路Ｌ１１及び第３入力側線路Ｌ３１の幅より狭い。このように、第２入力側線路Ｌ２１の幅を狭くすることにより、第２入力側線路Ｌ２１を湾曲させることで電気長を確保しつつ、第１入力側線路Ｌ１１及び第３入力側線路Ｌ３１で挟まれた領域内に第２入力側線路Ｌ２１を収めることが容易となる。
また、第２出力側線路Ｌ２２の幅は、第１出力側線路Ｌ１２及び第３出力側線路Ｌ３２の幅より狭い。このように、第２出力側線路Ｌ２２の幅を狭くすることにより、第２出力側線路Ｌ２２を湾曲させることで電気長を確保しつつ、第１出力側線路Ｌ１２及び第３出力側線路Ｌ３２で挟まれた領域内に第２出力側線路Ｌ２２を収めることが容易となる。
［２−１−４．コネクタ］
コネクタＣｎは、外部からアンテナモジュール１００に信号を入力するための接続部材である。コネクタＣｎの構成は特に限定されないが、本実施の形態では、同軸コネクタである。コネクタＣｎの信号配線は、３分配器１０６の入力端子Ｔ０に接続される。これにより、コネクタＣｎを介して外部から３分配器１０６に信号を入力できる。コネクタＣｎは、グランドに接続されるコネクタグランドＣｇを有する。コネクタＣｎのシールド配線は、にコネクタグランドＣｇに接続される。コネクタグランドＣｇは、基板１４０を貫通するビア配線を介して接地電極１９０の端子１９８に接続される。
［２−１−５．線路６１〜６３］
線路６１は、線路７１と３分配器１０６の第１出力端子Ｔ１とを接続する導電性部材である。線路６１の電気長は、線路７１〜７３に分配される分配信号の間に与える位相差と、線路６２及び６３の電気長とに基づいて設定される。なお、線路６１には、移相器８０が接続されており、移相器８０の状態に応じて線路６１における位相の遅延量が変化する。
線路６２は、線路７２と３分配器１０６の第２出力端子Ｔ２とを接続する導電性部材である。線路６２の電気長は、線路７１〜７３に分配される分配信号の間に与える位相差と、線路６１及び６３の電気長とに基づいて設定される。
線路６３は、線路７３と３分配器１０６の第３出力端子Ｔ３とを接続する導電性部材である。線路６３の電気長は、線路７１〜７３に分配される分配信号の間に与える位相差と、線路６１及び６２の電気長とに基づいて設定される。
［２−１−６．移相器］
移相器８０は、線路６１に接続され、線路６１における分配信号の位相の遅延量を変化させる機器である。移相器８０は、ロードライン（loaded line）型移相器である。移相器８０は、線路８１及び８２と、コンデンサ８３及び８４と、ＰＩＮダイオード８６及び８７と、接地電極８５とを有する。
線路８１は、線路６１にコンデンサ８３を介して結合される線路である。線路８１の一端は、コンデンサ８３に接続され、他端は、ＰＩＮダイオード８６に接続される。
線路８２は、線路６１にコンデンサ８４を介して結合される線路である。線路８２は、線路８１が結合される位置とは異なる位置において、線路６１に結合される。線路８２の一端は、コンデンサ８４に接続され、他端は、ＰＩＮダイオード８７に接続される。
コンデンサ８３及び８４は、それぞれ、線路６１と線路８１及び８２とを結合するための素子である。言い換えると、移相器８０と線路６１とは、コンデンサ８３及び８４によって結合される。線路８１及び８２が、それぞれ、コンデンサ８３及び８４を介して線路６１に結合されることで、線路８１及び８２と線路６１との間に直流電流が流れることを抑制しながら、線路８１及び８２と線路６１との間で高周波信号を結合させることができる。
接地電極８５は、グランドに接続される電極である。本実施の形態では、基板１４０を貫通するビア配線を介して接地電極１９０の端子１９７に接続される。
ＰＩＮダイオード８６及び８７は、それぞれ、線路８１及び８２と接地電極８５との間の接続状態を開状態又は閉状態に切り替えるスイッチである。ＰＩＮダイオード８６及び８７は、制御端子Ｔｓに入力される制御信号によって制御される。移相器８０において、ＰＩＮダイオード８６及び８７の状態を共に開状態、又は、共に閉状態とすることで、線路６１における分配信号の位相の遅延量を切り替えられる。
［２−１−７．制御端子］
制御端子Ｔｓは、移相器８０のＰＩＮダイオード８６及び８７の状態を制御するための制御信号が入力される端子である。制御端子Ｔｓは、接地端子を有し、当該接地端子は、基板１４０上の端子１９１、及び、基板１４０を貫通するビア配線を介して接地電極１９０の端子１９９に接続される。
［２−１−８．線路７１〜７３］
線路７１、７２及び７３の各々は、３分配器１０６によって分配された分配信号が入力される長尺状の導電性部材であり、図４のＹ軸方向（つまり、各マルチバンドアンテナの共振方向）に延びる。
本実施の形態では、線路７１の一方の端部は、線路６１に接続される。線路７１の他方の端部には、端子７４が配置されている。端子７４は、基板１４０を貫通するビア配線を介してマルチバンドアンテナ１ａの入力端子１６に接続される。これにより、線路７１は、線路６１を介して３分配器１０６の第１出力端子Ｔ１から分配信号が入力され、マルチバンドアンテナ１ａに分配信号を出力する。
線路７２の一方の端部は、線路６２に接続される。線路７２の他方の端部には、端子７６が配置されている。端子７６は、基板１４０を貫通するビア配線を介してマルチバンドアンテナ１ｂの入力端子１６に接続される。これにより、線路７２は、線路６２を介して３分配器１０６の第２出力端子Ｔ２から分配信号が入力され、マルチバンドアンテナ１ｂに分配信号を出力する。
線路７３の一方の端部は、線路６３に接続される。線路７３の他方の端部には、端子７８が配置されている。端子７８は、基板１４０を貫通するビア配線を介してマルチバンドアンテナ１ｃの入力端子１６に接続される。これにより、線路７３は、線路６３を介して３分配器１０６の第３出力端子Ｔ３から分配信号が入力され、マルチバンドアンテナ１ｃに分配信号を出力する。
［２−１−９．接地配線７１ｇ〜７３ｇ］
二つの接地配線７１ｇの各々は、グランドに接続され、線路７１に沿って配置される長尺状の導電性部材であり、図４のＹ軸方向に延びる。二つの接地配線７１ｇは、図４のＸ軸方向に配列され、二つの接地配線７１ｇの間に線路７１が配置される。二つの接地配線７１ｇ及び線路７１は、互いに離隔して配置される。二つの接地配線７１ｇの各々の一方の端部には、端子７５ｇが配置され、他方の端部には、端子７４ｇが配置される。端子７５ｇは、基板１４０を貫通するビア配線を介して接地電極１９０の端子１９６ａに接続される。端子７４ｇは、基板１４０を貫通するビア配線を介してマルチバンドアンテナ１ａの接地部２０の接地端子２６に接続される。
二つの接地配線７２ｇの各々は、グランドに接続され、線路７２に沿って配置される長尺状の導電性部材であり、図４のＹ軸方向に延びる。二つの接地配線７２ｇは、図４のＸ軸方向に配列され、二つの接地配線７２ｇの間に線路７２が配置される。二つの接地配線７２ｇ及び線路７２は、互いに離隔して配置される。二つの接地配線７２ｇの各々の一方の端部には、端子７７ｇが配置され、他方の端部には、端子７６ｇが配置される。端子７７ｇは、基板１４０を貫通するビア配線を介して接地電極１９０の端子１９６ｂに接続される。端子７６ｇは、基板１４０を貫通するビア配線を介してマルチバンドアンテナ１ｂの接地部２０の接地端子２６に接続される。
二つの接地配線７３ｇの各々は、グランドに接続され、線路７３に沿って配置される長尺状の導電性部材であり、図４のＹ軸方向に延びる。二つの接地配線７３ｇは、図４のＸ軸方向に配列され、二つの接地配線７３ｇの間に線路７３が配置される。二つの接地配線７３ｇ及び線路７３は、互いに離隔して配置される。二つの接地配線７３ｇの各々の一方の端部には、端子７９ｇが配置され、他方の端部には、端子７８ｇが配置される。端子７９ｇは、基板１４０を貫通するビア配線を介して接地電極１９０の端子１９６ｃに接続される。端子７８ｇは、基板１４０を貫通するビア配線を介してマルチバンドアンテナ１ｃの接地部２０の接地端子２６に接続される。
本実施の形態に係る３分配器１０６の各伝送線路、線路６１、６２、６３、７１〜７３、８１及び８２、並びに、接地配線７１ｇ、７２ｇ及び７３ｇは、例えば、基板１４０の主面１４１の裏側の主面上にパターニングされた導電性部材であり、例えば、銅膜などの金属膜で形成される。
線路７１、７２及び７３は、それぞれ、接地配線７１ｇ、７２ｇ及び７３ｇとともにコプレーナ線路を形成する。
本実施の形態に係る３分配器１０６の各伝送線路、線路６１、６２及び６３、移相器８０の線路８１及び８２の各線路は、基板１４０を介して接地電極１９０に対向する位置に配置されている。これにより、各線路と接地電極１９０とがマイクロストリップ線路を形成する。
図４に示される線路７１及び接地配線７１ｇは、図３に示されるマルチバンドアンテナ１ａの接地部２０に対向する位置に配置される。接地部２０の幅（Ｘ軸方向の寸法）は、二つの接地配線７１ｇのうち、線路７１に沿って配置される部分（つまり、図４に示される例では、接地配線７１ｇのうち、端子７５ｇの周辺を除く部分）のＸ軸方向における外側の端縁間の距離より大きい。つまり、接地部２０は、Ｘ軸方向において、二つの接地配線７１ｇより外側に突出している。本実施の形態では、接地部２０の幅は７ｍｍであり、二つの接地配線７１ｇのうち、線路７１に沿って配置される部分のＸ軸方向における外側の端縁間の距離は、３ｍｍである。これにより、接地部２０のＸ軸方向の端部に流れる電流（図５の破線矢印参照）に起因する電波が二つの接地配線７１ｇによって遮蔽されることを抑制できる。したがって、マルチバンドアンテナ１ａのＺ軸方向における指向性の劣化を抑制できる。マルチバンドアンテナ１ｂ及び１ｃの接地部２０の幅も、マルチバンドアンテナ１ａの接地部２０の幅と同様に、対向する二つの接地配線のうち、線路７２及び７３に沿って配置される部分のＸ軸方向における外側の端縁間の距離より大きい。
［２−２．作用及び効果］
次に、本実施の形態に係るアンテナモジュール１００の作用及び効果について説明する。上述したように、本実施の形態に係るアンテナモジュール１００においては、線路６１、６２及び６３の電気長を適切に設定することで、アレイアンテナ１０１を構成する各マルチバンドアンテナに入力される信号の位相を調整することができる。これにより、アレイアンテナ１０１の指向性を調整することができる。例えば、アンテナモジュール１００の近くにアンテナモジュール１００が扱う周波数帯域と近い周波数帯域の信号を送受信するアンテナが存在する場合には、アンテナモジュール１００のアレイアンテナ１０１から当該他のアンテナへ向かう向きにおけるアレイアンテナ１０１の指向性を低減することで、アンテナモジュール１００と当該他のアンテナとの間の電波の干渉を低減できる。このようなアレイアンテナ１０１の指向性について、図１０を用いて説明する。図１０は、本実施の形態に係るアレイアンテナ１０１の指向性を示すグラフである。なお、図１０には、アンテナモジュール１００の移相器８０のＰＩＮダイオード８６及び８７をいずれもＯＦＦにした場合の指向性が示されている。なお、図１０における角度θｚｘは、各図中のＺ軸方向からＸ軸方向に向かって傾斜する角度を示す。
図１０に示される例では、Ｘ軸方向の正側の方向における指向性が低減されている。このため、このような指向性を有するアレイアンテナ１０１のＸ軸方向の正側に他のアンテナがある場合に、アレイアンテナ１０１と当該他のアンテナとの干渉を低減できる。
また、本実施の形態に係るアンテナモジュール１００においては、移相器８０によって、マルチバンドアンテナ１ａに入力する信号の位相を切り替えることができる。本実施の形態に係る移相器８０によっては、ＰＩＮダイオード８６及びｂ８７をいずれもＯＦＦとする場合と、いずれもＯＮとする場合とで、マルチバンドアンテナ１ａに入力される信号の位相を約５０°変化させることができる。ここで、移相器８０による効果について、図１１を用いて説明する。
図１１は、本実施の形態に係るアレイアンテナ１０１の移相器８０の状態を変化させた場合の指向性を示すグラフである。図１１には、移相器８０のＰＩＮダイオード８６及び８７をいずれもＯＮにした場合の指向性が示されている。なお、図１１における角度θｚｘは、各図中のＺ軸方向からＸ軸方向に向かって傾斜する角度を示す。図１０及び図１１に示される各指向性からわかるように、移相器８０によってアレイアンテナ１０１の指向性を大きく変化させることができる。このような移相器８０の効果は、アンテナモジュール１００の周辺における電波環境が変化する場合に有効である。例えば、アンテナモジュール１００及び他のアンテナの配置を変更した場合には、アンテナモジュール１００と他のアンテナとの相対位置が変わり得る。また、アンテナモジュール１００と他のアンテナとの相対位置が変化しないとしても、アンテナモジュール１００及び他のアンテナを移動させる場合には、周辺の構造物とアンテナモジュール１００との相対位置が変化し得る。この場合、周辺の構造物によって、他のアンテナから放射された電波が反射されるため、アンテナモジュール１００のアレイアンテナ１０１において、当該反射された電波の干渉が問題となり得る。このように電波環境が変化する場合に、移相器８０を用いてアレイアンテナ１０１の指向性を変化させることで、他の電波との干渉を抑制し得る。
［２−３．適用例］
次に、本実施の形態に係るアンテナモジュール１００の適用例について図１２を用いて説明する。図１２は、本実施の形態に係るアンテナモジュール１００を備える音響装置１０３の構成を示す斜視図である。
図１２に示される音響装置１０３は、主に、筐体１０３ｃと、アンテナモジュール１００、１００ａ及び１０４と、スピーカＳｐ０〜Ｓｐ４とを備える。なお、図１２においては、各構成要素の配置を示すために、筐体１０３ｃは輪郭のみが点線で示されている。
アンテナモジュール１００ａは、アンテナモジュール１００と同様に無線ＬＡＮ規格に基づいて無線通信を行うモジュールであり、５ＧＨｚ帯及び２．４ＧＨｚ帯の信号を送受信する。アンテナモジュール１００ａは、アンテナモジュール１００と同様のモジュールであり、各構成要素の構造及び配置が、アンテナモジュール１００に対して左右反転されている。これに伴い、アンテナモジュール１００ａが備えるアレイアンテナの指向性は、アンテナモジュール１００のアレイアンテナ１０１の指向性を左右反転させたもの（つまり、図１０及び図１１に示されるグラフを左右反転させたもの）となる。
アンテナモジュール１０４は、他の機器との間で無線通信を行うモジュールである。本実施の形態では、無線ＬＡＮ規格とは異なる規格に基づいて、２．４ＧＨｚ帯の信号を他の音響機器に送信するモジュールである。ここで他の音響機器は、例えば、サブウーハなどである。
音響装置１０３は、上述したように、２．４ＧＨｚ帯の信号を扱う三つのアンテナモジュール１００、１００ａ及び１０４を備えるため、これらのモジュール間で電波の干渉が発生し得る。しかしながら、本実施の形態に係るアンテナモジュール１００のアレイアンテナ１０１は、図１０に示されるようにＸ軸方向正側において指向性が低いため、他のモジュールとの間における電波の干渉を低減できる。
また、アンテナモジュール１００ａは、アンテナモジュール１００を左右反転した構造を有するため、アンテナモジュール１００ａのアレイアンテナは、Ｘ軸方向負側において指向性が低い。したがって、アンテナモジュール１００ａのＸ軸方向負側に配置された他のアンテナモジュールとの間における電波の干渉を低減できる。
また、音響装置１０３と、その周辺の構造物との位置関係によっては、アンテナモジュール１０４から放射された電波が構造物によって反射されて、アンテナモジュール１００及び１００ａに到達し得る。このような状況で、アンテナモジュール１００及び１００ａにおいて、当該反射された電波との干渉が問題となる場合には、アンテナモジュール１００及び１００ａの各移相器の設定を変えて各アレイアンテナの指向性を変化させることで、当該反射された電波との干渉を低減し得る。
（変形例など）
以上、本開示の３分配器について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態に施したものも、本開示の範囲内に含まれてもよい。
例えば、上記実施の形態２では、アンテナモジュール１００を音響装置１０３において用いる例を示したが、他の装置において用いることも可能である。例えば、アンテナモジュール１００は、テレビジョン受像機などで用いられてもよい。
また、マルチバンドアンテナ１ａとして、二つの周波数帯域の信号を送受信するデュアルバンドの例を示したが、本開示のマルチバンドアンテナが送受信する周波数帯域は三つ以上であってもよい。例えば、第１周波数帯域及び第２周波数帯域に加えて、第１周波数より低く、第２周波数より高い第３周波数を含む第３周波数帯域を送受信するマルチバンドアンテナも実現できる。例えば、実施の形態２に係るマルチバンドアンテナ１ａにおいて、第１低インダクタンス部１１と第１高インダクタンス部１２との間に、第１中インダクタンス部を挿入し、第２低インダクタンス部２１と第２高インダクタンス部２２との間に、第２中インダクタンス部を挿入することで、第１周波数帯域〜第３周波数帯域の三つの周波数帯域の信号を送受信できるマルチバンドアンテナを実現できる。
ここで、第１中インダクタンス部は、第１低インダクタンス部１１よりインダクタンスが高く、第１高インダクタンス部１２よりインダクタンスが低い。また、第２中インダクタンス部は、第２低インダクタンス部２１よりインダクタンスが高く、第２高インダクタンス部２２よりインダクタンスが低い。第１低インダクタンス部１１及び第２低インダクタンス部２１は、第３周波数の信号に対してチョークコイルとして機能しない。第１中インダクタンス部及び第２中インダクタンス部は、第１周波数の信号に対してチョークコイルとして機能し、第２周波数及び第３周波数の信号に対してチョークコイルとして機能しない。第１高インダクタンス部１２及び第２高インダクタンス部２２は、第３周波数の信号に対してチョークコイルとして機能する。また、第１低インダクタンス部１１と第１中インダクタンス部との電気長の合計は、第３周波数の１／４波長である。
その他、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態なども本開示に含まれる。
本開示の３分配器は、例えば、音響装置などにおいて用いられるアンテナモジュール用の３分配器として利用可能である。
１ａ、１ｂ、１ｃ、１００１ マルチバンドアンテナ
６、１０６、１００６ ３分配器
１０ アンテナ部
１１ 第１低インダクタンス部
１２ 第１高インダクタンス部
１３ 第１先端部
１６、Ｔ０、Ｔａ０ 入力端子
２０、１０２０ 接地部
２１ 第２低インダクタンス部
２２ 第２高インダクタンス部
２２ａ、２２ｂ 高インダクタンス要素
２２ｃ 開口
２３ 第２先端部
２６ 接地端子
６１、６２、６３、７１、７２、７３、８１、８２ 線路
７１ｇ、７２ｇ、７３ｇ 接地配線
７４、７４ｇ、７５ｇ、７６、７６ｇ、７７ｇ、７８、７８ｇ、７９ｇ、１９１、１９６ａ、１９６ｂ、１９６ｃ、１９７、１９８、１９９ 端子
８０ 移相器
８３、８４ コンデンサ
８５、１９０ 接地電極
８６、８７ ＰＩＮダイオード
１００、１００ａ、１０４ アンテナモジュール
１０１ アレイアンテナ
１０３ 音響装置
１０３ｃ 筐体
１４０ 基板
１４１ 主面
Ｃｇ コネクタグランド
Ｃｎ コネクタ
ＣＰ１、ＣＰａ１ 第１接続点
ＣＰ２、ＣＰａ２ 第２接続点
ＣＰ３、ＣＰａ３ 第３接続点
Ｌ１、Ｌａ１ 第１伝送線路
Ｌ１１、Ｌａ１１ 第１入力側線路
Ｌ１２、Ｌａ１２ 第１出力側線路
Ｌ２、Ｌａ２ 第２伝送線路
Ｌ２１、Ｌａ２１ 第２入力側線路
Ｌ２２、Ｌａ２２ 第２出力側線路
Ｌ３、Ｌａ３ 第３伝送線路
Ｌ３１、Ｌａ３１ 第３入力側線路
Ｌ３２、Ｌａ３２ 第３出力側線路
Ｒ１ 第１抵抗
Ｒ２ 第２抵抗
Ｒ３ 第３抵抗
Ｒ４ 第４抵抗
Ｓｐ０、Ｓｐ１、Ｓｐ２、Ｓｐ３、Ｓｐ４ スピーカ
Ｔ１、Ｔａ１ 第１出力端子
Ｔ２、Ｔａ２ 第２出力端子
Ｔ３、Ｔａ３ 第３出力端子
Ｔｓ 制御端子

Claims (5)

  1. 信号を３分配する３分配器であって、
    前記信号が入力される入力端子と、
    前記信号が３分配された三つの分配信号をそれぞれ出力する第１出力端子、第２出力端子及び第３出力端子と、
    前記入力端子と前記第１出力端子、前記第２出力端子及び前記第３出力端子との間をそれぞれ接続する第１伝送線路、第２伝送線路及び第３伝送線路と、
    第１抵抗、第２抵抗、第３抵抗及び第４抵抗とを備え、
    前記第１伝送線路は、前記入力端子側から順に、第１接続点で直列に接続された第１入力側線路及び第１出力側線路を含み、
    前記第２伝送線路は、前記入力端子側から順に、第２接続点で直列に接続された第２入力側線路及び第２出力側線路を含み、
    前記第３伝送線路は、前記入力端子側から順に、第３接続点で直列に接続された第３入力側線路及び第３出力側線路を含み、
    前記第１入力側線路、前記第２入力側線路及び前記第３入力側線路の各々の電気長は、第１周波数の１／４波長であり、
    前記第１伝送線路、前記第２伝送線路及び前記第３伝送線路の各々の電気長は、前記第１周波数より低い第２周波数の１／４波長であり、
    前記第１接続点と前記第２接続点との間、前記第３接続点と前記第２接続点との間、前記第１出力端子と前記第２出力端子との間、及び、前記第３出力端子と前記第２出力端子との間は、それぞれ、前記第１抵抗、前記第２抵抗、前記第３抵抗及び前記第４抵抗を介して接続される
    ３分配器。
  2. 前記第１抵抗、前記第２抵抗、前記第３抵抗及び前記第４抵抗は、同一の抵抗値を有する
    請求項１に記載の３分配器。
  3. 前記第１抵抗、前記第２抵抗、前記第３抵抗及び前記第４抵抗の抵抗値は、５０Ω以上、１００Ω以下である
    請求項１又は２に記載の３分配器。
  4. 前記第２入力側線路の幅は、前記第１入力側線路及び前記第３入力側線路の幅より狭い
    請求項１〜３のいずれか１項に記載の３分配器。
  5. 前記第２出力側線路の幅は、前記第１出力側線路及び前記第３出力側線路の幅より狭い
    請求項１〜４のいずれか１項に記載の３分配器。
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