特許 6902567 変換構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6902567

(24)【登録日】2021年6月23日

(45)【発行日】2021年7月14日

(54)【発明の名称】変換構造

(51)【国際特許分類】

   H01P 5/08 20060101AFI20210701BHJP

【ＦＩ】

   H01P5/08 D

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2019-46252(P2019-46252)

(22)【出願日】2019年3月13日

(65)【公開番号】特開2020-150407(P2020-150407A)

(43)【公開日】2020年9月17日

【審査請求日】2020年4月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005186

【氏名又は名称】株式会社フジクラ

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】上道 雄介

【審査官】 鈴木 肇

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−２２８８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３４０７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０６１２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１９−０１６９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 Jun Dong, et. al，Full Ka-band right-angle transition from substrate integrated waveguide to air-filled rectangular waveguide，Electronics Letters，米国，２０１５年１０月２２日，Vol.51 No.22，p.1796-1798

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｐ １／００−１１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の誘電体からなる基板と、上記基板の両面にそれぞれ形成された第１導体層及び第２導体層からなる一対の広壁と、一対の狭壁及びショート壁として機能するポスト壁であって、上記基板を貫通し且つ上記第１導体層と上記第２導体層とを導通させる複数の導体ポストが柵状に配置された導体ポスト群からなるポスト壁と、を含み、且つ、一方の広壁の上記ショート壁の近傍の領域に結合窓が形成されたポスト壁導波路であって、導波領域は、上記第１導体層、上記第２導体層、及び上記ポスト壁により囲まれた基板により構成されるポスト壁導波路と、
一方の端部が上記結合窓を取り囲むように、上記一方の広壁に直接又は間接に突き当てられた導波管と、
上記導波管の内壁に配置された導体製のフィンであって、上記一方の広壁の一部と接触するフィンと、
誘電率が空気より大きい第２の誘電体からなり、且つ、上記結合窓を塞ぐ封止部材と、を備えており、
上記一方の広壁を平面視した場合に、上記ポスト壁導波路の上記導波領域のうち上記導波管の上記一方の端部と重畳している領域である変換領域は、上記ショート壁から遠ざかるにしたがって上記一対の狭壁同士の間隔が広がるテーパー領域と、該テーパー領域に連なり、且つ、上記間隔が一定である平行領域とにより構成されており、
上記結合窓は、上記テーパー領域と上記平行領域とにまたがって、上記ショート壁側を頂点とするＶ字状に形成されている、
ことを特徴とする変換構造。

【請求項2】

上記フィンの形状は、階段状である、
ことを特徴とする請求項１に記載の変換構造。

【請求項3】

上記一方の広壁を平面視した場合に、上記Ｖ字状である上記結合窓の両翼部の先端は、とがっておらず所定の幅を有する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の変換構造。

【請求項4】

上記第１の誘電体は、石英ガラスであり、
上記第２の誘電体は、ポリイミド樹脂である、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の変換構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポスト壁導波路内における電磁波のモードと、導波管内における電磁波のモードとを変換する変換構造に関する。

【背景技術】

【0002】

ミリメートル波帯の電磁波を導波する導波路としては、金属製の中空な導波管が広く用いられている。

【0003】

また、ミリメートル波帯の電磁波を導波する別のタイプの導波路としては、ポスト壁導波路が知られている。ポスト壁導波路は、誘電体基板と、一対の導体層と、ポスト壁とを備えている。一対の導体層は、誘電体基板の両主面上に形成されており、該誘電体基板を挟み込む。ポスト壁は、誘電体基板の内部に形成されており、且つ、複数の導体ポストを柵状に配置することにより構成されている。各ポスト壁は、複数の導体ポストのうち隣接する導体ポスト同士の間隔を適宜定めることによって、２次元的に連なった導体壁と同様に振る舞う。ポスト壁導波路において、一対の導体層とポスト壁とにより四方が囲まれた領域は、導波領域として機能する。

【0004】

非特許文献１の図１及び図２には、ポスト壁導波路（非特許文献１においてはsubstrate integrated waveguideと称される）と導波管（非特許文献１においてはair-filled rectangular waveguideと称される）とを備えた変換構造であって、ポスト壁導波路の一方の導体層に結合窓が形成されており、上記結合窓及び上記一方の導体層の一部を導波管の一方の開放端が取り囲むように、該開放端をポスト壁導波路に突き当てた変換構造が記載されている。この変換構造では、導波管の内部に配置された導体製のフィンであって、上記一方の導体層の一部に対して起立するように配置されたフィンを更に備えていることによって、動作帯域の広帯域化を図っている。なお、この変換構造における動作帯域とは、ポスト壁導波路と導波管との間におけるＳパラメータＳ（１，１）の周波数依存性において、ＳパラメータＳ（１，１）が所定の値（例えば−２０ｄＢ）を下回る帯域である。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】"Full Ka-band right-angle transition from substrate integrated waveguide to air-filled rectangular waveguide", **** et. al.，ELECTROICS LETTERS, Vol.51, No.22, pp.1796-1798，22nd October 2015.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本願の発明者は、非特許文献１の図１及び図２に記載の変換構造が動作帯域を最も広帯域化できる変換構造の１つだと認識している。しかしながら、このような変換構造の動作帯域は広ければ広いほど好ましく、非特許文献１の図１及び図２に記載の変換構造であっても更なる広帯域化を図る余地がある。

【0007】

本発明の一態様に係る変換構造は、上述した課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ポスト壁導波路内における電磁波のモードと、導波管内における電磁波のモードとを変換する変換構造において、動作帯域の広帯域化を図ることである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る変換構造は、第１の誘電体からなる基板と、上記基板の両面にそれぞれ形成された第１導体層及び第２導体層からなる一対の広壁と、一対の狭壁及びショート壁として機能するポスト壁であって、上記基板を貫通し且つ上記第１導体層と上記第２導体層とを導通させる複数の導体ポストが柵状に配置された導体ポスト群からなるポスト壁と、を含み、且つ、一方の広壁の上記ショート壁の近傍の領域に結合窓が形成されたポスト壁導波路であって、導波領域は、上記第１導体層、上記第２導体層、及び上記ポスト壁により囲まれた基板により構成されるポスト壁導波路と、一方の端部が上記結合窓を取り囲むように、上記一方の広壁に直接又は間接に突き当てられた導波管と、上記導波管の内壁に配置された導体製のフィンであって、上記一方の広壁の一部と接触するフィンと、誘電率が空気より大きい第２の誘電体からなり、且つ、上記結合窓を塞ぐ封止部材と、を備えている。

【0009】

上記の構成によれば、ポスト壁導波路の導波領域を構成する第１の誘電体と、導波管の導波領域を構成する空気との間に、誘電率が空気より大きく第１の誘電体よりも小さな第２の誘電体からなる封止部材が介在する。したがって、ポスト壁導波路の導波領域と導波管の導波領域との境界において生じる誘電率の不連続性を緩和することができるので、本変換構造は、従来の変換構造と比較して、動作帯域の広帯域化を図ることができる。

【0010】

本発明の一態様に係る変換構造において、上記フィンの形状は、階段状である、ことが好ましい。

【0011】

フィンの形状の例としては、上述した形状が挙げられる。

【0012】

本発明の一態様に係る変換構造において、上記一方の広壁を平面視した場合に、上記ポスト壁導波路の上記導波領域のうち上記導波管の上記一方の端部と重畳している領域である変換領域は、上記ショート壁から遠ざかるにしたがって上記一対の狭壁同士の間隔が広がるテーパー領域と、該テーパー領域に連なり、且つ、上記間隔が一定である平行領域とにより構成されており、上記結合窓は、上記テーパー領域と上記平行領域とにまたがって、上記ショート壁側を頂点とするＶ字状に形成されている、ことが好ましい。

【0013】

変換領域及び結合窓の形状の例としては、上述した形状が挙げられる。

【0014】

本発明の一態様に係る変換構造において、上記一方の広壁を平面視した場合に、上記Ｖ字状である上記結合窓の両翼部の先端は、とがっておらず所定の幅を有する、ことが好ましい。

【0015】

上記の構成によれば、平面視した場合に、Ｖ字状であり且つ両翼部の先端が所定の幅を有さずにとがっている結合窓を有するポスト壁導波路を備えた変換構造と比較して、動作帯域の広帯域化を図ることができる。

【0016】

本発明の一態様に係る変換構造において、上記第１の誘電体は、石英ガラスであり、上記第２の誘電体は、ポリイミド樹脂である、ことが好ましい。

【0017】

第１の誘電体及び第２の誘電体の例としては、上述した材料が挙げられる。

【発明の効果】

【0018】

本発明の一態様によれば、ポスト壁導波路内における電磁波のモードと、導波管内における電磁波のモードとを変換する変換構造において、動作帯域の広帯域化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態に係る変換構造の分解斜視図である。

【図2】（ａ）は、図１に示した変換構造の平面図である。（ｂ）は、図１に示した変換構造の断面図である。

【図3】（ａ）は、図１に示した変換構造が備えている第１導体層に形成された結合窓の拡大平面図である。（ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）に示した結合窓の第１の変形例及び第２の変形例の各々の拡大平面図である。

【図4】図１に示した変換構造の変形例の分解斜視図である。

【図5】（ａ）は、本発明の第１の実施例である変換構造が備えている第１導体層の拡大平面図である。（ｂ）は、本発明の比較例である変換構造が備えている第１導体層の拡大平面図である。

【図6】（ａ）は、本発明の第１の実施例及び第２の実施例である変換構造、並びに、本発明の比較例である変換構造の透過特性を示すグラフである。（ｂ）は、本発明の第１の実施例及び第３の実施例である変換構造、並びに、本発明の比較例である変換構造の透過特性を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の一実施形態に係る変換構造１について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、変換構造１の分解斜視図であって、ポスト壁導波路１０と導波管２０とを分解した状態の分解斜視図である。図２の（ａ）は、変換構造１の導体層１２を平面視した場合に得られる平面図である。図２の（ｂ）は、変換構造１の断面図であって、図２の（ａ）に示したＡ−Ａ’線に沿った断面を矢視した場合に得られる断面図である。Ａ−Ａ’線は、ポスト壁導波路１０の導波領域Ｒ１０において、一対の狭壁である狭壁１４ａと狭壁１４ｂとから等距離にある直線である。

【0021】

〔変換構造１の構成〕
図１に示すように、変換構造１は、ポスト壁導波路１０と、導波管２０と、封止部材３０と、フィン４０とを備えている。

【0022】

（ポスト壁導波路１０）
ポスト壁導波路１０は、基板１１と、導体層１２と、導体層１３と、ポスト壁１４とを備えている。

【0023】

基板１１は、第１の誘電体（本実施形態においては、石英ガラス）からなる板状部材である。

【0024】

導体層１２及び導体層１３の各々は、基板１１の両面（図１に示した座標系におけるｚ軸正方向側の主面及びｚ軸負方向側の主面）にそれぞれ形成された導体膜又は導体板である。導体層１２及び導体層１３は、ポスト壁導波路１０の一対の広壁である。なお、導体層１２及び導体層１３の厚さは、電磁波を反射するために十分な厚さであればよく適宜設定することができる。

【0025】

ポスト壁１４は、基板１１を貫通する複数の導体ポストである導体ポスト群からなる。ポスト壁１４を構成する各導体ポストは、基板１１のｚ軸正方向側の主面からｚ軸負方向側の主面へ貫通する貫通孔を基板１１に形成したうえで、その貫通孔の内壁に導体膜を形成することによって、又はその貫通孔に導体を充填することによって得られる。このようにして構成されたポスト壁１４は、導体層１２と導体層１３とを短絡している。

【0026】

ポスト壁１４において、上述した複数の導体ポストは、ポスト壁導波路１０の一対の狭壁である狭壁１４ａ及び狭壁１４ｂと、ショート壁１４ｃとにより構成されている（図１及び図２の（ａ）参照）。図２の（ａ）においては、ポスト壁１４を構成する各導体ポストの中心を結んだ線を２点鎖線で図示している。この２点鎖線は、複数の導体ポストが柵状に配置されてなるポスト壁１４により実現される仮想的な導体壁を示す。

【0027】

図２の（ａ）に示すように、狭壁１４ａを構成する複数の導体ポストの中心と、狭壁１４ｂを構成する複数の導体ポストの中心との間隔を間隔Ｄとする。この間隔Ｄは、特許請求の範囲に記載の一対の狭壁同士の間隔である。

【0028】

本願明細書において、変換構造１において、図２の（ａ）に示すように導体層１２をｚ軸正方向側から平面視した場合に、導波領域Ｒ１０のうち導波管２０の導波領域Ｒ２０と重畳している領域を変換領域Ｒ１０Ｔと称する。

【0029】

導波領域Ｒ１０のうち、変換領域Ｒ１０Ｔ以外の領域において、間隔Ｄは、一定である。

【0030】

また、変換領域Ｒ１０Ｔは、平行領域Ｒ１０Ｔａと、テーパー領域Ｒ１０Ｔｂとにより構成されている。

【0031】

平行領域Ｒ１０Ｔａは、上述した変換領域Ｒ１０Ｔ以外の領域と、テーパー領域Ｒ１０Ｔｂとを間に介在する領域である。平行領域Ｒ１０Ｔａにおいて、間隔Ｄは、一定であり、変換領域Ｒ１０Ｔ以外の領域における間隔Ｄと等しい。

【0032】

テーパー領域Ｒ１０Ｔｂは、ショート壁１４ｃによりｙ軸負方向側を塞がれた領域である。テーパー領域Ｒ１０Ｔｂにおいて、ショート壁１４ｃにより塞がれた部分（ｙ軸負方向側の端部）において間隔Ｄが最も狭く、且つ、ショート壁１４ｃからｙ軸正方向側へ遠ざかるにしたがって間隔Ｄが広がるように、狭壁１４ａ及び狭壁１４ｂは、配置されている。

【0033】

変換領域Ｒ１０Ｔに含まれる導体層１２には、結合窓ＡＰ１２が形成されている（図１及び図２参照）。変換構造１において、結合窓ＡＰ１２は、ポスト壁導波路１０の導波領域Ｒ１０内における電磁波のモードと、導波管２０の導波領域Ｒ２０内における電磁波のモードとを結合させる。

【0034】

本実施形態において、結合窓ＡＰ１２は、テーパー領域Ｒ１０Ｔｂと平行領域Ｒ１０Ｔａとにまたがって形成されており、且つ、ショート壁１４ｃ側（ｙ軸負方向側）を頂点とする略Ｖ字型に形成されている（図２の（ａ）参照）。

【0035】

なお、ポスト壁導波路１０の導波領域Ｒ１０は、導体層１２と、導体層１３と、ポスト壁１４と、により５方を囲まれた基板１１により構成されている。図１及び図２に示した変換構造１において、導波領域Ｒ１０のｙ軸正方向側の端部は、開放されている。導波領域Ｒ１０のこの開放された端部には、如何なる構造（例えば導波路や変換部など）を接続することもできる。

【0036】

（導波管２０）
導波管２０は、導体製（本実施形態においては銅製）であり、横断面が長方形状である導波管である。導波管２０は、一方の端部（ｚ軸負方向側の端部）である開放端２０ａが結合窓ＡＰ１２と、導体層１２の一部を取り囲むように、導体層１２に対して直接突き当てられている。図１に示した領域Ｒ１２は、導波管２０の開放端２０ａを導体層１２に対して突き当てたときの導波管２０の内壁の位置を示す。

【0037】

導体層１２と、導波管２０の開放端２０ａとは、導体層１２と開放端２０ａとの間に隙間が生じないように接合されている。導体層１２と開放端２０ａとを接合する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、溶接や、半田付けや、ロウ付けや、導電性接着剤を用いた接着などが挙げられる。

【0038】

（封止部材３０）
封止部材３０は、導体層１２に結合窓ＡＰ１２を設けることによって露出した基板１１を塞ぐ誘電体層である。封止部材３０を構成する第２の誘電体は、その誘電率が空気より大きい誘電体から選択される。ここで、空気の誘電率は、ε＝１．０であり、石英ガラスの誘電率は、ε＝３．８である。したがって、第２の誘電体は、誘電率が１．０より大きく３．８より小さい誘電体から選択される。本実施形態では、第２の誘電体としてポリイミド樹脂（ε＝３．０）を採用している。

【0039】

本実施形態においては、硬化前のポリイミド樹脂を結合窓ＡＰ１２の内部に充填し、そのポリイミド樹脂を硬化させることによって誘電体層である封止部材３０を形成している。図２の（ｂ）に示すように、本実施形態では、封止部材３０の厚さを導体層１２の厚さと同一にしている。しかし、封止部材３０の厚さは、結合窓ＡＰ１２内の基板１１の表面全体が覆われている限り、特に限定されるものではない。すなわち、封止部材３０の厚さは、導体層１２より薄くてもよいし、導体層１２より厚くてもよい。

【0040】

（フィン４０）
フィン４０は、導体製の板状部材である。フィン４０は、図２の（ｂ）に示すように、主面をｘ軸負方向側から平面視した場合に、２段の階段状になるように成型されている。フィン４０は、導波管２０の内壁に接合され、平面視で変換領域に含まれる導体層１２の一部に対して起立するように配置されている。本実施形態において、フィン４０のｚ軸負方向側の端辺は、導体層１２に接合されている。

【0041】

〔結合窓ＡＰ１２の形状〕
結合窓ＡＰ１２の形状について、図３の（ａ）を参照して説明する。また、結合窓ＡＰ１２の第１の変形例及び第２の変形例の形状について、図３の（ｂ）及び（ｃ）を参照して説明する。図３の（ａ）は、結合窓ＡＰ１２の拡大平面図であり、図３の（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、結合窓ＡＰ１２の第１の変形例及び第２の変形例の拡大平面図である。

【0042】

図３の（ａ）に示すように、結合窓ＡＰ１２は、ショート壁１４ｃ側（ｙ軸負方向側）を頂点とするＶ字状に形成されている。換言すれば、Ｖ字状である結合窓ＡＰ１２の両翼部の間には、導体層１２の一部である台形部１２ａが存在している。また、結合窓ＡＰ１２は、導体層１２を平面視した場合に、両翼部の先端（ｙ軸正方向側の端部）がとがっておらず所定の幅を有するように成形されている。ここで、両翼部の先端の所定の幅は、特に限定されるものではなく適宜定めることができる。

【0043】

図３の（ａ）に示すような結合窓ＡＰ１２が形成されていることによって、変換領域Ｒ１０Ｔのショート壁１４ｃと逆側の端部（ｙ軸正方向側の端部）において、変換領域Ｒ１０Ｔに含まれる導体層１２（すなわち台形部１２ａ）の幅は、間隔Ｄよりも狭くなる。

【0044】

なお、フィン４０は、台形部１２ａの中央に亘って、ｙ軸方向に沿って配置されている。図３の（ａ）の台形部１２ａ及び結合窓ＡＰ１２に付した２点鎖線は、フィン４０が配置される領域を示している。

【0045】

（第１の変形例）
ポスト壁導波路１０Ａの導体層１２Ａに形成されている結合窓ＡＰ１２Ａは、結合窓ＡＰ１２の第１の変形例である（図３の（ｂ）参照）。

【0046】

図３の（ｂ）に記載の台形部１２Ａａは、図３の（ａ）に記載の台形部１２ａに対応する。本変形例において、台形部１２Ａａのｙ軸負方向側の底辺の中央からは、ｙ軸負方向に向かって長方形の帯部１２Ａｂが延伸されている。帯部１２Ａｂには、フィン４０のｙ軸負方向側の部分が載置される。導体層１２Ａには、導体層１２と比較して、このような帯部１２ｂが形成されていてもよい。

【0047】

（第２の変形例）
ポスト壁導波路１０Ｂの導体層１２Ｂに形成されている結合窓ＡＰ１２Ｂは、結合窓ＡＰ１２の第２の変形例である（図３の（ｃ）参照）。

【0048】

結合窓ＡＰ１２Ｂは、結合窓ＡＰ１２と比較して、Ｖ字状の両翼部の先端（ｙ軸正方向側の端部）をとがらせることによって得られる。換言すれば、結合窓ＡＰ１２Ｂの両翼部先端の幅（ｘ軸方向の長さ）は、ゼロである。

【0049】

〔変換構造の変形例〕
図１及び図２に示した変換構造１の変形例である変換構造１Ｃについて、図４を参照して説明する。図４は、変換構造１Ｃの斜視図である。

【0050】

変換構造１Ｃは、変換構造１が備えていた導波管２０を導波管２０Ｃに置き換えることによって得られる。そこで、変換構造１Ｃを構成する部材のうち変換構造１と同一の部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。すなわち、本変形例では、ポスト壁導波路１０、封止部材３０、及びフィン４０については、その説明を繰り返さず、導波管２０Ｃについてのみ説明する。

【0051】

（導波管２０Ｃ）
図１及び図２に示した導波管２０は、１本の導波管であり、その開放端２０ａの近傍にフィン４０が接合されていた。一方、図４に示している導波管２０Ｃは、導波管本体２０１と、フランジ２０２とを接合することによって構成されている。

【0052】

導波管本体２０１は、図１及び図２に示した導波管２０と同様に構成された導波管である。そのため、導波管本体２０１の説明は、省略する。

【0053】

フランジ２０２は、導波管と、導波管の内部に配置されたフィン２０２ｆとを一体成形した金属部材である。フランジ２０２の内壁は、導波管本体２０１の内壁と滑らかに連続するように構成されている。フィン２０２ｆは、図１及び図２に示したフィン４０に対応する部材であり、導波管と一体成形されている点を除けば、フィン４０と同様に構成されている。

【0054】

フランジ２０２は、例えば、導体製（例えば銅製やアルミニウム合金製）などのブロックを用いて削り出すことによって製造することができる。

【0055】

以上のように、本発明の一態様において、導波管は、導波管本体のみにより構成されていてもよいし、別個に製造された導波管本体とフランジと接合することにより構成されていてもよい。

【0056】

〔実施例及び比較例〕
本発明の第１の実施例及び第２の実施例として、図１及び図２に示した変換構造１であって、結合窓ＡＰ１２の寸法を図５の（ａ）に示すように構成した変換構造１を用いる。第１の実施例においては、封止部材３０を構成するポリイミド樹脂の比誘電率として３を採用し、第２の実施例においては、上記比誘電率として４を採用した。また、本発明の第３の実施例として、第１の実施例のポスト壁導波路１０を図３の（ｃ）に示したポスト壁導波路１０Ｂに置換した変換構造１を用いる。第３の実施例が備えているポスト壁導波路１０Ｂの結合窓ＡＰ１２Ｂは、両翼部の先端がとがっている点を除けば、第１の実施例が備えているポスト壁導波路１０の結合窓ＡＰ１２と同様に構成されている。

【0057】

また、本発明の比較例として、図５の（ａ）に示した変換構造１から封止部材３０を省略した変換構造１を用いる（図５の（ｂ）参照）。

【0058】

これらの第１〜第３の実施例、及び比較例について、ＳパラメータＳ（１，１）の周波数依存性を６５ＧＨｚ以上９０ＧＨｚ以下の帯域でシミュレーションした。以下において、ＳパラメータＳ（１，１）の周波数依存性のことを反射特性とも呼ぶ。第１及び第２の実施例、及び比較例の反射特性を図６の（ａ）に示す。また、第１及び第３の実施例、及び比較例の反射特性を図６の（ｂ）に示す。なお、図６の（ａ）及び（ｂ）に付した一点鎖線は、Ｓ（１，１）＝−２０ｄＢを示している。

【0059】

図６の（ａ）及び（ｂ）を参照すれば、封止部材３０を備えていない比較例は、ＳパラメータＳ（１，１）が−２０ｄＢ以下となる帯域が６８．５ＧＨｚ以上７６．１ＧＨｚ以下であることが分かった。

【0060】

それにたいして、第１の実施例は、ＳパラメータＳ（１，１）が−２０ｄＢ以下となる帯域が６８．３ＧＨｚ以上８５．１ＧＨｚ以下であることが分かった。また、第２の実施例は、ＳパラメータＳ（１，１）が−２０ｄＢ以下となる帯域が６８．４ＧＨｚ以上８５．５ＧＨｚ以下であることが分かった。このように、比較例と比較して、第１の実施例及び第２の実施例は、ＳパラメータＳ（１，１）が−２０ｄＢ以下となる帯域を広帯域化することができることが分かった。

【0061】

また、図６の（ｂ）を参照すれば、第３の実施例は、ＳパラメータＳ（１，１）が−２０ｄＢ以下となる帯域が７０．２ＧＨｚ以上８４．９ＧＨｚ以下であることが分かった。すなわち、比較例と比較して、第３の実施例は、ＳパラメータＳ（１，１）が−２０ｄＢ以下となる帯域を広帯域化することができることが分かった。

【0062】

また、第１の実施例と比較した場合、第３の実施例は、ＳパラメータＳ（１，１）が−２０ｄＢ以下となる帯域が狭くなるものの、７４．５ＧＨｚ以上８４ＧＨｚ以下の帯域において、第１の実施例のＳパラメータＳ（１，１）を下回ることが分かった。

【0063】

したがって、本発明の一態様においては、導体層１２に形成された結合窓の形状を結合窓ＡＰ１２および結合窓ＡＰ１２Ｂから適宜選択することによって、変換構造１の基本構造を変更することなく、帯域幅の広帯域化を重視した態様（第１の実施例及び第２の実施例）と、比較例よりは広い帯域を確保しつつ、その帯域内の一部におけるＳパラメータＳ（１，１）を重視した態様（第３の実施例）とを選択可能なことが分かった。

【0064】

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0065】

１ 変換構造
１０，１０Ａ，１０Ｂ ポスト壁導波路
Ｒ１０ 導波領域
１１ 基板
１２，１２Ａ，１２Ｂ 導体層（一対の広壁の一方、第１導体層）
１３ 導体層（一対の広壁の他方、第２導体層）
ＡＰ１２，ＡＰ１２Ａ，ＡＰ１２Ｂ 結合窓
１４ ポスト壁
１４ａ，１４ｂ 狭壁（一対の狭壁）
１４ｃ ショート壁
２０，２０Ｃ 導波管
２０ａ，２０Ｃａ 開放端（導波管の一方の端部）
Ｒ２０ 導波領域
３０ 封止部材
４０，２０２ｆ フィン
Ｒ１０Ｔ 変換領域
Ｒ１０Ｔａ 平行領域
Ｒ１０Ｔｂ テーパー領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】