(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023113309
(43)【公開日】2023-08-16
(54)【発明の名称】導波管スイッチ
(51)【国際特許分類】
H01P 1/12 20060101AFI20230808BHJP
【ＦＩ】
H01P1/12
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022015581
(22)【出願日】2022-02-03
(71)【出願人】
【識別番号】000000572
【氏名又は名称】アンリツ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003694
【氏名又は名称】弁理士法人有我国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 健一
【テーマコード（参考）】
5J012
【Ｆターム（参考）】
5J012AA03
(57)【要約】
【課題】対向する２つの導波管間の隙間が広がっても周波数特性が劣化しにくく、透過周波数帯域が広い導波管スイッチを提供する。
【解決手段】少なくとも１つの導波路１１，２１がそれぞれ形成された２つの導波管１０，２０の端面１０ｂ，２０ａが、所定の隙間ｇを開けて平行に対向する導波管スイッチ１であって、各導波路１１，２１は、方形導波路１２，２２と、方形導波路１２，２２に連続し、２つの導波管１０，２０のいずれかの端面１０ｂ，２０ａに開口するホーン型導波路１３，２３と、を含み、ホーン型導波路１３，２３の断面寸法は、ホーン型導波路１３，２３と方形導波路１２，２２との導波路境界において方形導波路１２，２２の断面寸法に等しく、導波路境界から端面１０ｂ，２０ａに向かって連続的に変化する。
【選択図】図１
【解決手段】少なくとも１つの導波路１１，２１がそれぞれ形成された２つの導波管１０，２０の端面１０ｂ，２０ａが、所定の隙間ｇを開けて平行に対向する導波管スイッチ１であって、各導波路１１，２１は、方形導波路１２，２２と、方形導波路１２，２２に連続し、２つの導波管１０，２０のいずれかの端面１０ｂ，２０ａに開口するホーン型導波路１３，２３と、を含み、ホーン型導波路１３，２３の断面寸法は、ホーン型導波路１３，２３と方形導波路１２，２２との導波路境界において方形導波路１２，２２の断面寸法に等しく、導波路境界から端面１０ｂ，２０ａに向かって連続的に変化する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも１つの導波路（１１，２１）がそれぞれ形成された２つの導波管（１０，２０）の端面（１０ｂ，２０ａ）が、所定の隙間を開けて平行に対向する導波管スイッチ（１）であって、
各前記導波路は、方形導波路（１２，２２）と、前記方形導波路に連続し、前記２つの導波管のいずれかの前記端面に開口するホーン型導波路（１３，２３）と、を含み、
前記ホーン型導波路の断面寸法は、前記ホーン型導波路と前記方形導波路との導波路境界（Ｂ１，Ｂ２）において前記方形導波路の断面寸法に等しく、前記導波路境界から前記端面に向かって連続的に変化することを特徴とする導波管スイッチ。
各前記導波路は、方形導波路（１２，２２）と、前記方形導波路に連続し、前記２つの導波管のいずれかの前記端面に開口するホーン型導波路（１３，２３）と、を含み、
前記ホーン型導波路の断面寸法は、前記ホーン型導波路と前記方形導波路との導波路境界（Ｂ１，Ｂ２）において前記方形導波路の断面寸法に等しく、前記導波路境界から前記端面に向かって連続的に変化することを特徴とする導波管スイッチ。
【請求項2】
前記方形導波路及び前記ホーン型導波路の開口の形状は共に長方形であり、
前記方形導波路の開口の長辺方向を水平方向とし、前記方形導波路の開口の短辺方向を垂直方向とした場合に、前記ホーン型導波路の開口の長辺方向は前記垂直方向に平行であり、前記ホーン型導波路の開口の短辺方向は前記水平方向に平行であることを特徴とする請求項１に記載の導波管スイッチ。
前記方形導波路の開口の長辺方向を水平方向とし、前記方形導波路の開口の短辺方向を垂直方向とした場合に、前記ホーン型導波路の開口の長辺方向は前記垂直方向に平行であり、前記ホーン型導波路の開口の短辺方向は前記水平方向に平行であることを特徴とする請求項１に記載の導波管スイッチ。
【請求項3】
前記２つの導波管の少なくとも一方の前記端面において、前記ホーン型導波路の長方形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重のチョーク溝（２５）が設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の導波管スイッチ。
【請求項4】
ベース部（３１）と、
前記ベース部に固定され、金属壁で囲まれた少なくとも１つの導波路（４１，４２，４３）が第１の端面（４０ａ）から第２の端面（４０ｂ）まで貫通して形成された第１の固定導波管ブロック（４０）と、
前記ベース部に固定され、前記第１の固定導波管ブロックの前記第２の端面に平行な第３の端面（５０ａ）を有し、金属壁で囲まれた少なくとも１つの導波路（５１）が前記第３の端面から第４の端面（５０ｂ）まで貫通して形成された第２の固定導波管ブロック（５０）と、
前記第１の固定導波管ブロックの前記第２の端面に所定の隙間を開けて平行に対向する第５の端面（６０ａ）と、前記第２の固定導波管ブロックの前記第３の端面に所定の隙間を開けて平行に対向する第６の端面（６０ｂ）とを有し、金属壁で囲まれた複数の導波路（６１，６２，６３）が、前記第５の端面から前記第６の端面まで貫通して形成され、前記第１の固定導波管ブロックの前記第２の端面及び前記第２の固定導波管ブロックの前記第３の端面に対して平行にスライド移動可能な状態で前記ベース部に支持された可動導波管ブロック（６０）と、
前記ベース部に設けられ、前記可動導波管ブロックをスライド移動させる駆動装置（７０）と、を有し、
前記可動導波管ブロックは、前記第１の固定導波管ブロック及び前記第２の固定導波管ブロックに対してスライド移動し、異なる複数の位置で、前記可動導波管ブロックの前記複数の導波路のいずれかが、前記第１の固定導波管ブロックの少なくとも１つの導波路のいずれかと前記第２の固定導波管ブロックの少なくとも１つの導波路のいずれかとの間を選択的に接続し、
前記第１の固定導波管ブロックの前記少なくとも１つの導波路は、前記第１の端面に開口する第１の方形導波路（４１ａ，４２ａ，４３ａ）と、前記第１の方形導波路に連続し、前記第２の端面に開口する第１のホーン型導波路（４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ）と、を含み、
前記第２の固定導波管ブロックの前記少なくとも１つの導波路は、前記第４の端面に開口する第２の方形導波路（５１ａ）と、前記第２の方形導波路に連続し、前記第３の端面に開口する第２のホーン型導波路（５１ｂ）と、を含み、
前記可動導波管ブロックの各前記導波路は、第３の方形導波路（６１ａ，６２ａ，６３ａ）と、前記第３の方形導波路に連続し、前記第５の端面に開口する第３のホーン型導波路（６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ）と、前記第３の方形導波路に連続し、前記第６の端面に開口する第４のホーン型導波路（６１ｃ，６２ｃ，６３ｃ）と、を含み、
前記第１のホーン型導波路の断面寸法は、前記第１のホーン型導波路と前記第１の方形導波路との第１の導波路境界（Ｂ４１，Ｂ４２，Ｂ４３）において前記第１の方形導波路の断面寸法に等しく、前記第１の導波路境界から前記第２の端面に向かって連続的に変化し、
前記第２のホーン型導波路の断面寸法は、前記第２のホーン型導波路と前記第２の方形導波路との第２の導波路境界（Ｂ５１）において前記第２の方形導波路の断面寸法に等しく、前記第２の導波路境界から前記第３の端面に向かって連続的に変化し、
前記第３のホーン型導波路の断面寸法は、前記第３のホーン型導波路と前記第３の方形導波路との第３の導波路境界（Ｂ６１ｂ，Ｂ６２ｂ，Ｂ６３ｂ）において前記第３の方形導波路の断面寸法に等しく、前記第３の導波路境界から前記第５の端面に向かって連続的に変化し、
前記第４のホーン型導波路の断面寸法は、前記第４のホーン型導波路と前記第３の方形導波路との第４の導波路境界（Ｂ６１ｃ，Ｂ６２ｃ，Ｂ６３ｃ）において前記第３の方形導波路の断面寸法に等しく、前記第４の導波路境界から前記第６の端面に向かって連続的に変化することを特徴とする導波管スイッチ。
前記ベース部に固定され、金属壁で囲まれた少なくとも１つの導波路（４１，４２，４３）が第１の端面（４０ａ）から第２の端面（４０ｂ）まで貫通して形成された第１の固定導波管ブロック（４０）と、
前記ベース部に固定され、前記第１の固定導波管ブロックの前記第２の端面に平行な第３の端面（５０ａ）を有し、金属壁で囲まれた少なくとも１つの導波路（５１）が前記第３の端面から第４の端面（５０ｂ）まで貫通して形成された第２の固定導波管ブロック（５０）と、
前記第１の固定導波管ブロックの前記第２の端面に所定の隙間を開けて平行に対向する第５の端面（６０ａ）と、前記第２の固定導波管ブロックの前記第３の端面に所定の隙間を開けて平行に対向する第６の端面（６０ｂ）とを有し、金属壁で囲まれた複数の導波路（６１，６２，６３）が、前記第５の端面から前記第６の端面まで貫通して形成され、前記第１の固定導波管ブロックの前記第２の端面及び前記第２の固定導波管ブロックの前記第３の端面に対して平行にスライド移動可能な状態で前記ベース部に支持された可動導波管ブロック（６０）と、
前記ベース部に設けられ、前記可動導波管ブロックをスライド移動させる駆動装置（７０）と、を有し、
前記可動導波管ブロックは、前記第１の固定導波管ブロック及び前記第２の固定導波管ブロックに対してスライド移動し、異なる複数の位置で、前記可動導波管ブロックの前記複数の導波路のいずれかが、前記第１の固定導波管ブロックの少なくとも１つの導波路のいずれかと前記第２の固定導波管ブロックの少なくとも１つの導波路のいずれかとの間を選択的に接続し、
前記第１の固定導波管ブロックの前記少なくとも１つの導波路は、前記第１の端面に開口する第１の方形導波路（４１ａ，４２ａ，４３ａ）と、前記第１の方形導波路に連続し、前記第２の端面に開口する第１のホーン型導波路（４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ）と、を含み、
前記第２の固定導波管ブロックの前記少なくとも１つの導波路は、前記第４の端面に開口する第２の方形導波路（５１ａ）と、前記第２の方形導波路に連続し、前記第３の端面に開口する第２のホーン型導波路（５１ｂ）と、を含み、
前記可動導波管ブロックの各前記導波路は、第３の方形導波路（６１ａ，６２ａ，６３ａ）と、前記第３の方形導波路に連続し、前記第５の端面に開口する第３のホーン型導波路（６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ）と、前記第３の方形導波路に連続し、前記第６の端面に開口する第４のホーン型導波路（６１ｃ，６２ｃ，６３ｃ）と、を含み、
前記第１のホーン型導波路の断面寸法は、前記第１のホーン型導波路と前記第１の方形導波路との第１の導波路境界（Ｂ４１，Ｂ４２，Ｂ４３）において前記第１の方形導波路の断面寸法に等しく、前記第１の導波路境界から前記第２の端面に向かって連続的に変化し、
前記第２のホーン型導波路の断面寸法は、前記第２のホーン型導波路と前記第２の方形導波路との第２の導波路境界（Ｂ５１）において前記第２の方形導波路の断面寸法に等しく、前記第２の導波路境界から前記第３の端面に向かって連続的に変化し、
前記第３のホーン型導波路の断面寸法は、前記第３のホーン型導波路と前記第３の方形導波路との第３の導波路境界（Ｂ６１ｂ，Ｂ６２ｂ，Ｂ６３ｂ）において前記第３の方形導波路の断面寸法に等しく、前記第３の導波路境界から前記第５の端面に向かって連続的に変化し、
前記第４のホーン型導波路の断面寸法は、前記第４のホーン型導波路と前記第３の方形導波路との第４の導波路境界（Ｂ６１ｃ，Ｂ６２ｃ，Ｂ６３ｃ）において前記第３の方形導波路の断面寸法に等しく、前記第４の導波路境界から前記第６の端面に向かって連続的に変化することを特徴とする導波管スイッチ。
【請求項5】
前記第１及び前記第２の方形導波路、並びに、前記第１乃至前記第４のホーン型導波路の開口の形状はいずれも長方形であり、
前記第１及び前記第２の方形導波路の開口の長辺方向を水平方向とし、前記第１及び前記第２の方形導波路の開口の短辺方向を垂直方向とした場合に、前記第１乃至前記第４のホーン型導波路の開口の長辺方向は前記垂直方向に平行であり、前記第１乃至前記第４のホーン型導波路の開口の短辺方向は前記水平方向に平行であることを特徴とする請求項４に記載の導波管スイッチ。
前記第１及び前記第２の方形導波路の開口の長辺方向を水平方向とし、前記第１及び前記第２の方形導波路の開口の短辺方向を垂直方向とした場合に、前記第１乃至前記第４のホーン型導波路の開口の長辺方向は前記垂直方向に平行であり、前記第１乃至前記第４のホーン型導波路の開口の短辺方向は前記水平方向に平行であることを特徴とする請求項４に記載の導波管スイッチ。
【請求項6】
前記第１の固定導波管ブロックの前記第２の端面と、前記可動導波管ブロックの前記第５の端面との少なくとも一方において、各前記導波路の長方形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重のチョーク溝（２５）が設けられているとともに、
前記第２の固定導波管ブロックの前記第３の端面と、前記可動導波管ブロックの前記第６の端面との少なくとも一方において、各前記導波路の長方形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重のチョーク溝（２５）が設けられていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の導波管スイッチ。
前記第２の固定導波管ブロックの前記第３の端面と、前記可動導波管ブロックの前記第６の端面との少なくとも一方において、各前記導波路の長方形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重のチョーク溝（２５）が設けられていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の導波管スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、導波管スイッチに関し、特に、金属壁で囲まれた導波路を有する導波管の伝搬経路を切り替えるための導波管スイッチに関する。
【背景技術】
【0002】
今後更なる増大が予想されるモバイルトラフィックに対応するため、数十Ｇｂｐｓ級の伝送速度を実現することが可能なミリ波・テラヘルツ波帯を無線通信に利用することが強く求められており、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．３ｄでは、２５２～３２５ＧＨｚの使用が検討されている。
【0003】
例えば、ＷＲ－３帯域（２２０～３２５ＧＨｚ）の電磁波を伝搬させる伝搬経路としては、内寸が０．８６４ｍｍ×０．４３２ｍｍの方形導波管が用いられる。このような方形導波管を用いた各種装置では、電磁波の伝搬経路を切り替えるための導波管スイッチが必要になる。導波管スイッチは、互いに対向する方形導波管同士をスライドさせて伝搬経路を切り替えるようになっているので、これらの方形導波管の接合部には隙間が設けられている。しかしながら、この隙間からは電磁波が漏洩し、一方の方形導波管から他方の方形導波管への透過特性を悪化させる。
【0004】
このため、従来、導波管スイッチの導波管開口にチョーク溝を設けて隙間からの漏洩を防ぐ工夫がなされている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された導波管スイッチには、導波管開口の周囲に管内波長λｇの１／４の深さの矩形枠状に連続した複数のチョーク溝が、導波管開口の中心位置に対して互いに同心に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第６１８５４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献１に開示された従来の導波管スイッチは、方形導波管の接合部の隙間が広がると透過特性Ｓ２１が劣化しやすいという問題があった。また、そもそも、特許文献１に開示された導波管スイッチは、ＷＲ－３帯域に対応したものではなく、その透過周波数帯域も狭いという問題があった。
【0007】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、対向する２つの導波管間の隙間が広がっても周波数特性が劣化しにくく、透過周波数帯域が広い導波管スイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、本発明に係る導波管スイッチは、少なくとも１つの導波路がそれぞれ形成された２つの導波管の端面が、所定の隙間を開けて平行に対向する導波管スイッチであって、各前記導波路は、方形導波路と、前記方形導波路に連続し、前記２つの導波管のいずれかの前記端面に開口するホーン型導波路と、を含み、前記ホーン型導波路の断面寸法は、前記ホーン型導波路と前記方形導波路との導波路境界において前記方形導波路の断面寸法に等しく、前記導波路境界から前記端面に向かって連続的に変化する構成である。
【0009】
つまり、本発明に係る導波管スイッチは、互いに対向する２つの導波管が、互いに対向するそれぞれの端面に開口するホーン型導波路を含む構造である。この構成により、本発明に係る導波管スイッチは、対向する２つの導波管間の隙間が広がっても周波数特性が劣化しにくく、透過周波数帯域を広くすることができる。
【0010】
また、本発明に係る導波管スイッチにおいては、前記方形導波路及び前記ホーン型導波路の開口の形状は共に長方形であり、前記方形導波路の開口の長辺方向を水平方向とし、前記方形導波路の開口の短辺方向を垂直方向とした場合に、前記ホーン型導波路の開口の長辺方向は前記垂直方向に平行であり、前記ホーン型導波路の開口の短辺方向は前記水平方向に平行であってもよい。
【0011】
この構成により、本発明に係る導波管スイッチは、方形導波路の開口の長辺方向を水平方向とした場合に、ホーン型導波路の開口の短辺方向が水平方向に平行な構造であるため、高次モードの発生を抑制しながら、２つの導波管の端面間の隙間に漏洩する電力を抑制することができる。
【0012】
また、本発明に係る導波管スイッチにおいては、前記２つの導波管の少なくとも一方の前記端面において、前記ホーン型導波路の長方形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重のチョーク溝が設けられた構成であってもよい。
【0013】
この構成により、本発明に係る導波管スイッチは、２つの導波管の端面の少なくとも一方において、ホーン型導波路の長方形の開口の周囲を囲む位置にチョーク溝が設けられた場合には、２つの導波管の端面間の隙間からの電磁波漏洩を更に抑制することができる。
【0014】
また、本発明に係る導波管スイッチは、ベース部と、前記ベース部に固定され、金属壁で囲まれた少なくとも１つの導波路が第１の端面から第２の端面まで貫通して形成された第１の固定導波管ブロックと、前記ベース部に固定され、前記第１の固定導波管ブロックの前記第２の端面に平行な第３の端面を有し、金属壁で囲まれた少なくとも１つの導波路が前記第３の端面から第４の端面まで貫通して形成された第２の固定導波管ブロックと、前記第１の固定導波管ブロックの前記第２の端面に所定の隙間を開けて平行に対向する第５の端面と、前記第２の固定導波管ブロックの前記第３の端面に所定の隙間を開けて平行に対向する第６の端面とを有し、金属壁で囲まれた複数の導波路が、前記第５の端面から前記第６の端面まで貫通して形成され、前記第１の固定導波管ブロックの前記第２の端面及び前記第２の固定導波管ブロックの前記第３の端面に対して平行にスライド移動可能な状態で前記ベース部に支持された可動導波管ブロックと、前記ベース部に設けられ、前記可動導波管ブロックをスライド移動させる駆動装置と、を有し、前記可動導波管ブロックは、前記第１の固定導波管ブロック及び前記第２の固定導波管ブロックに対してスライド移動し、異なる複数の位置で、前記可動導波管ブロックの前記複数の導波路のいずれかが、前記第１の固定導波管ブロックの少なくとも１つの導波路のいずれかと前記第２の固定導波管ブロックの少なくとも１つの導波路のいずれかとの間を選択的に接続し、前記第１の固定導波管ブロックの前記少なくとも１つの導波路は、前記第１の端面に開口する第１の方形導波路と、前記第１の方形導波路に連続し、前記第２の端面に開口する第１のホーン型導波路と、を含み、前記第２の固定導波管ブロックの前記少なくとも１つの導波路は、前記第４の端面に開口する第２の方形導波路と、前記第２の方形導波路に連続し、前記第３の端面に開口する第２のホーン型導波路と、を含み、前記可動導波管ブロックの各前記導波路は、第３の方形導波路と、前記第３の方形導波路に連続し、前記第５の端面に開口する第３のホーン型導波路と、前記第３の方形導波路に連続し、前記第６の端面に開口する第４のホーン型導波路と、を含み、前記第１のホーン型導波路の断面寸法は、前記第１のホーン型導波路と前記第１の方形導波路との第１の導波路境界において前記第１の方形導波路の断面寸法に等しく、前記第１の導波路境界から前記第２の端面に向かって連続的に変化し、前記第２のホーン型導波路の断面寸法は、前記第２のホーン型導波路と前記第２の方形導波路との第２の導波路境界において前記第２の方形導波路の断面寸法に等しく、前記第２の導波路境界から前記第３の端面に向かって連続的に変化し、前記第３のホーン型導波路の断面寸法は、前記第３のホーン型導波路と前記第３の方形導波路との第３の導波路境界において前記第３の方形導波路の断面寸法に等しく、前記第３の導波路境界から前記第５の端面に向かって連続的に変化し、前記第４のホーン型導波路の断面寸法は、前記第４のホーン型導波路と前記第３の方形導波路との第４の導波路境界において前記第３の方形導波路の断面寸法に等しく、前記第４の導波路境界から前記第６の端面に向かって連続的に変化する構成である。
【0015】
つまり、本発明に係る導波管スイッチは、上記の導波管スイッチの構成を可動部（可動導波管ブロック）、第１の固定導波管ブロック、及び第２の固定導波管ブロックに用いた構造である。この構成により、本発明に係る導波管スイッチは、スイッチの透過特性を広帯域にわたって改善し、第１の固定導波管ブロックと可動導波管ブロックの間の隙間と、第２の固定導波管ブロックと可動導波管ブロックの間の隙間における意図しない電磁波の漏洩を抑えることができる。
【0016】
また、本発明に係る導波管スイッチは、第１の固定導波管ブロックと可動導波管ブロックの間の隙間と、第２の固定導波管ブロックと可動導波管ブロックの間の隙間を従来よりも広げても周波数特性が劣化しにくく、透過周波数帯域を広くすることができる。また、本発明に係る導波管スイッチは、第１の固定導波管ブロックと可動導波管ブロックの間の隙間と、第２の固定導波管ブロックと可動導波管ブロックの間の隙間を従来よりも広く取れるため、機械加工精度が緩和され、経年変化への耐性も高くなる。
【0017】
また、本発明に係る導波管スイッチにおいては、前記第１及び前記第２の方形導波路、並びに、前記第１乃至前記第４のホーン型導波路の開口の形状はいずれも長方形であり、前記第１及び前記第２の方形導波路の開口の長辺方向を水平方向とし、前記第１及び前記第２の方形導波路の開口の短辺方向を垂直方向とした場合に、前記第１乃至前記第４のホーン型導波路の開口の長辺方向は前記垂直方向に平行であり、前記第１乃至前記第４のホーン型導波路の開口の短辺方向は前記水平方向に平行であってもよい。
【0018】
つまり、本発明に係る導波管スイッチは、第１及び第２の方形導波路の長辺方向に対して、第１乃至第４のホーン型導波路の開口の短辺方向が平行な構造であるため、高次モードの発生を抑制しながら、第１の固定導波管ブロックと可動導波管ブロックの間の隙間と、第２の固定導波管ブロックと可動導波管ブロックの間の隙間に漏洩する電力を抑制することができる。
【0019】
また、本発明に係る導波管スイッチにおいては、前記第１の固定導波管ブロックの前記第２の端面と、前記可動導波管ブロックの前記第５の端面との少なくとも一方において、各前記導波路の長方形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重のチョーク溝が設けられているとともに、前記第２の固定導波管ブロックの前記第３の端面と、前記可動導波管ブロックの前記第６の端面との少なくとも一方において、各前記導波路の長方形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重のチョーク溝が設けられている構成であってもよい。
【0020】
この構成により、本発明に係る導波管スイッチは、第１の固定導波管ブロックと可動導波管ブロックの間の隙間と、第２の固定導波管ブロックと可動導波管ブロックの間の隙間に漏洩する電力を更に抑制することができる。
【発明の効果】
【0021】
本発明は、対向する２つの導波管間の隙間が広がっても周波数特性が劣化しにくく、透過周波数帯域が広い導波管スイッチを提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の第１の実施形態に係る導波管スイッチの構造を示す斜視図である。
【図2】本発明の第１の実施形態に係る導波管スイッチの導波路の開口の中心を含む断面を示す図であって、（ａ）はＹＺ断面を示しており、（ｂ）はＸＺ断面を示している。
【図3】本発明の第１の実施形態に係る導波管スイッチにおけるチョーク構造を示す拡大正面図である。
【図4】本発明の第１の実施形態に係る導波管スイッチの２つの導波管の端面間の隙間における電界の面内分布のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図5】本発明の第１の実施形態に係る導波管スイッチ（チョーク溝なし）の透過特性のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図6】本発明の第１の実施形態に係る導波管スイッチ（チョーク溝あり）の透過特性のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図7】本発明の第２の実施形態に係る導波管スイッチの分解斜視図である。
【図8】本発明の第２の実施形態に係る導波管スイッチの側面図である。
【図9】本発明の第２の実施形態に係る導波管スイッチの平面図である。
【図10】本発明の第２の実施形態に係る導波管スイッチの動作説明図（その１）である。
【図11】本発明の第２の実施形態に係る導波管スイッチの動作説明図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明に係る導波管スイッチの実施形態について、図面を用いて説明する。一般に、導波管スイッチなどの可動部の周りには隙間が必要であるが、機械加工精度の制約から、許容される隙間の大きさには下限がある。また、可動部を支持している機構の摺動部の摩耗などによって隙間が広がることもある。使用周波数が高い（波長が短い）ほど、同じ大きさの隙間でも波長に対して実質的に広くなるため、電磁波の漏洩が増加することになる。本発明に係る導波管スイッチは、このような可動部の周りの隙間における電磁波の漏洩を抑制するものである。
【0024】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る導波管スイッチ１を４分の１に分割して示している。導波管スイッチ１は、２つの導波管１０，２０の端面１０ｂ，２０ａが、所定の隙間ｇを開けて平行に対向する構造である。導波管１０には導波路１１が形成され、導波管２０には導波路２１が形成されている。なお、後述する第１の固定導波管ブロック４０や可動導波管ブロック６０のように、導波管１０，２０には複数の導波路が形成されていてもよい。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る導波管スイッチ１を４分の１に分割して示している。導波管スイッチ１は、２つの導波管１０，２０の端面１０ｂ，２０ａが、所定の隙間ｇを開けて平行に対向する構造である。導波管１０には導波路１１が形成され、導波管２０には導波路２１が形成されている。なお、後述する第１の固定導波管ブロック４０や可動導波管ブロック６０のように、導波管１０，２０には複数の導波路が形成されていてもよい。
【0025】
２つの導波管１０，２０は、例えば、真鍮、アルミニウム、銅、金などの導電性材料により形成される。これらの導電性材料のうち、アルミニウムは、加工がしやすくコストが安い上に表面粗さを小さくできるため、特に好ましい。
【0026】
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、導波管１０の導波路１１は、端面１０ａに開口する方形導波路１２と、方形導波路１２に連続し、端面１０ｂに開口するホーン型導波路１３と、を含む。方形導波路１２とホーン型導波路１３は、同一の導電性材料により一体形成されていてもよい。同様に、導波管２０の導波路２１は、端面２０ｂに開口する方形導波路２２と、方形導波路２２に連続し、端面２０ａに開口するホーン型導波路２３と、を含む。方形導波路２２とホーン型導波路２３は、同一の導電性材料により一体形成されていてもよい。なお、図２（ａ）及び（ｂ）では、後述するチョーク溝２５の図示を省略している。
【0027】
方形導波路１２，２２のＺ方向に垂直な断面の形状、ホーン型導波路１３，２３のＺ方向に垂直な断面の形状、方形導波路１２の端面１０ａにおける開口の形状、方形導波路２２の端面２０ｂにおける開口の形状、ホーン型導波路１３の端面１０ｂにおける開口の形状、及びホーン型導波路２３の端面２０ａにおける開口の形状は、いずれも長方形（正方形の場合を含む）である。
【0028】
方形導波路１２，２２の開口の長辺方向及び短辺方向、並びに、ホーン型導波路１３，２３の開口の長辺方向及び短辺方向は、導波路１１，２１の延伸方向（Ｚ方向）に垂直である。また、方形導波路１２，２２の開口の長辺方向を水平方向（Ｘ方向）とし、方形導波路１２，２２の開口の短辺方向を垂直方向（Ｙ方向）とした場合に、ホーン型導波路１３，２３の開口の長辺方向は垂直方向（Ｙ方向）に平行であり、ホーン型導波路１３，２３の開口の短辺方向は水平方向（Ｘ方向）に平行である。
【0029】
ホーン型導波路１３の断面寸法は、ホーン型導波路１３と方形導波路１２との導波路境界Ｂ１において方形導波路１２の断面寸法に等しく、この導波路境界Ｂ１から端面１０ｂに向かって連続的に変化している。同様に、ホーン型導波路２３の断面寸法は、ホーン型導波路２３と方形導波路２２との導波路境界Ｂ２において方形導波路２２の断面寸法に等しく、この導波路境界Ｂ２から端面２０ａに向かって連続的に変化している。
【0030】
例えば、方形導波路１２，２２は、断面寸法が０．８６４ｍｍ×０．４３２ｍｍであり、ＷＲ－３帯域（２２０～３２５ＧＨｚ）を透過帯域とするＷＲ－３導波管を構成する。また、ホーン型導波路１３，２３は、Ｚ方向の長さが例えば３ｍｍであり、断面寸法が、方形導波路１２，２２との導波路境界Ｂ１，Ｂ２において０．８６４ｍｍ×０．４３２ｍｍであり、端面１０ｂ，２０ａにおいて０．７３ｍｍ×１．１５ｍｍである。つまり、ホーン型導波路１３，２３は、ＸＹ平面に平行な断面の面積が、方形導波路１２，２２との導波路境界Ｂ１，Ｂ２から端面１０ｂ，２０ａに向かって連続的に増加するように構成されている。
【0031】
なお、ホーン型導波路１３，２３の開口の短辺方向が水平方向（Ｘ方向）に平行であることにより、高次モードの発生を抑えながら、ホーン型導波路１３，２３のＸＹ平面に平行な断面の面積を端面１０ｂ，２０ａに向かって増加させることができる。
【0032】
図１に示すように、導波管１０の端面１０ｂ又は導波管２０の端面２０ａのいずれか一方又は両方には、ホーン型導波路１３，２３の長方形の開口の周囲を囲む位置に、端面１０ｂ，２０ａ間の隙間ｇからの電磁波漏洩を防止するための少なくとも１重のチョーク溝２５が設けられていてもよい。以下では、主に、チョーク溝２５が導波管２０の端面２０ａに設けられた例について説明する。
【0033】
図３は、導波管２０の端面２０ａに設けられた２重のチョーク溝２５を、ホーン型導波路２３の開口に近いものから順に符号２５－１，２５－２を付して示す図である。各チョーク溝２５－１，２５－２は、所定幅と所定深さを有する矩形枠状に連続した溝であり、ホーン型導波路２３の開口の中心位置に対して互いに同心に設けられている。各チョーク溝２５－１，２５－２の内壁面は、端面２０ａに対して垂直である。
【0034】
導波管スイッチ１の使用帯域を２２０～３２５ＧＨｚ（ＷＲ－３帯域）とした場合の各チョーク溝２５の寸法の一例を以下に示す。各チョーク溝２５－１，２５－２の深さは０．０５ｍｍである。チョーク溝２５－１の水平方向（Ｘ方向）に伸びる箇所の幅は０．２９ｍｍ、チョーク溝２５－１の垂直方向（Ｙ方向）に伸びる箇所の幅は０．２４ｍｍである。チョーク溝２５－１の外法寸法及び内法寸法は、それぞれ２．２１ｍｍ×２．１７ｍｍ及び１．７３ｍｍ×１．５９ｍｍである。また、チョーク溝２５－２の水平方向（Ｘ方向）に伸びる箇所の幅は０．１９ｍｍ、チョーク溝２５－２の垂直方向（Ｙ方向）に伸びる箇所の幅も０．１９ｍｍである。チョーク溝２５－２の外法寸法及び内法寸法は、それぞれ３．５１ｍｍ×３．１７ｍｍ及び３．１３ｍｍ×２．７９ｍｍである。
【0035】
図４は、図２及び図３に示した構造において、２２０ＧＨｚにおける端面１０ｂ，２０ａ間の隙間ｇの電界の面内分布のシミュレーション結果を、チョーク溝２５の４分の１を含む範囲で示している。この図は、黒く見える部分の電界が強いことを示している。ここで、隙間ｇは０．０５ｍｍとしている。なお、図４では、シミュレーション結果の画像に、方形導波路２２とホーン型導波路２３の開口の位置をそれぞれ示す長方形を重ね合わせて図示している。
【0036】
図４より、ホーン型導波路２３の開口の範囲において電界がほぼ均一に強くなっていることが分かる。これは、ホーン型導波路１３の開口から前方に放射されてホーン型導波路２３の開口に入射する電力（あるいは、ホーン型導波路２３の開口から前方に放射されてホーン型導波路１３の開口に入射する電力）が、通常の方形導波管同士が対向する場合と比較して大きくなり、隙間ｇに漏洩する電力が小さくなるためである。
【0037】
図５は、図２に示した構造において、端面１０ｂ及び端面２０ａのいずれにもチョーク溝２５が設けられていない場合に、導波管１０から導波管２０に向かって電磁波が入射する場合の、導波路１１と導波路２１の間の透過特性Ｓ２１のシミュレーション結果を示している。ここでは、端面１０ｂ，２０ａ間の隙間ｇを０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．２ｍｍの３とおりに変化させている。
【0038】
図５に示すように、隙間ｇが０．０５ｍｍの場合には、ＷＲ－３帯域（２２０～３２５ＧＨｚ）を含む広い周波数範囲にわたって、透過特性Ｓ２１が－０．６ｄＢよりも高く（０ｄＢに近く）なることが確認できた。また、隙間ｇが０．１ｍｍの場合には、ＷＲ－３帯域のほぼ全域にわたって、－０．８ｄＢよりも高い良好な値を示すことが確認できた。また、隙間ｇが０．２ｍｍの場合には、ＷＲ－３帯域のほぼ全域にわたって、透過特性Ｓ２１が－１．１ｄＢよりも高い値を示すことが確認できた。
【0039】
図６は、図２及び図３に示した構造において、導波管１０から導波管２０に向かって電磁波が入射する場合の、導波路１１と導波路２１の間の透過特性Ｓ２１のシミュレーション結果を示している。ここでも、端面１０ｂ，２０ａ間の隙間ｇを０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．２ｍｍの３とおりに変化させている。また、チョーク溝２５は、端面１０ｂ及び端面２０ａの両方に設けられているとしている。
【0040】
図６に示すように、隙間ｇが０．０５ｍｍの場合には、ＷＲ－３帯域（２２０～３２５ＧＨｚ）を含む広い周波数範囲にわたって、透過特性Ｓ２１が－０．５ｄＢよりも高く（０ｄＢに近く）なることが確認できた。また、隙間ｇが０．１ｍｍの場合には、ＷＲ－３帯域のほぼ全域にわたって、－０．５ｄＢよりも高い良好な値を示すことが確認できた。また、隙間ｇが０．２ｍｍの場合には、ＷＲ－３帯域を含む広い周波数範囲にわたって、透過特性Ｓ２１が－１ｄＢよりも高い値を示すことが確認できた。
【0041】
図５及び図６に示したシミュレーション結果から、チョーク溝２５がない構成の導波管スイッチ１の透過特性Ｓ２１よりも、チョーク溝２５がある構成の導波管スイッチ１の透過特性Ｓ２１が更に良好になることが分かる。なお、いずれの場合も、導波管２０から導波管１０に向かって電磁波が入射する場合の透過特性Ｓ１２は、導波管１０から導波管２０に向かって電磁波が入射する場合の透過特性Ｓ２１と同様であった。
【0042】
以上説明したように、本実施形態に係る導波管スイッチ１は、互いに対向する２つの導波管１０，２０が、互いに対向するそれぞれの端面１０ｂ，２０ａに開口するホーン型導波路１３，２３を含む構造である。この構成により、本実施形態に係る導波管スイッチ１は、対向する２つの導波管１０，２０間の隙間ｇが広がっても周波数特性が劣化しにくく、透過周波数帯域を広くすることができる。
【0043】
また、本実施形態に係る導波管スイッチ１は、方形導波路１２，２２の開口の長辺方向を水平方向とした場合に、ホーン型導波路１３，２３の開口の短辺方向が水平方向に平行な構造である。この構成により、本実施形態に係る導波管スイッチ１は、高次モードの発生を抑制しながら、２つの導波管１０，２０の端面１０ｂ，２０ａ間の隙間ｇに漏洩する電力を抑制することができる。
【0044】
また、本実施形態に係る導波管スイッチ１は、２つの導波管１０，２０の端面１０ｂ，２０ａの少なくとも一方において、ホーン型導波路１３，２３の長方形の開口の周囲を囲む位置にチョーク溝２５が設けられた場合には、２つの導波管１０，２０の端面１０ｂ，２０ａ間の隙間ｇからの電磁波漏洩を更に抑制することができる。
【0045】
（第２の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る導波管スイッチ１の構成を含む本発明の第２の実施形態に係る導波管スイッチ２の構成について説明する。
以下、第１の実施形態に係る導波管スイッチ１の構成を含む本発明の第２の実施形態に係る導波管スイッチ２の構成について説明する。
【0046】
【0047】
これらの図に示しているように、導波管スイッチ２は、ベース部３１、第１の固定導波管ブロック４０、第２の固定導波管ブロック５０、可動導波管ブロック６０、及び駆動装置７０を有している。第１の固定導波管ブロック４０、第２の固定導波管ブロック５０、及び可動導波管ブロック６０は、図１等に示したＷＲ－３帯域を透過帯域とする導波管１０又は導波管２０に相当する。
【0048】
ベース部３１は外形が矩形の板状に形成され、その上面３１ａの一端側には第１の固定導波管ブロック４０が固定され、他端側には第２の固定導波管ブロック５０が固定されている。
【0049】
第１の固定導波管ブロック４０は直方体状に形成され、金属壁で囲まれた所定口径の少なくとも１つ（この例では３つ）の導波路４１，４２，４３が、第１の端面４０ａからその反対側の第２の端面４０ｂまで貫通するように形成されている。ここで、導波路４１～４３は、ベース部３１の上面３１ａから同一の高さで、第１の端面４０ａ及び第２の端面４０ｂに直交する向きで、所定間隔をあけて平行に形成されている。
【0050】
これらの導波路４１～４３の口径及び高さは、後述する第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１と同一である。導波路４２は、導波路５１の中心を通過する線上に形成されている。また、他の２つの導波路４１，４３は、それらの開口の中心位置を通る延長線が導波路５１の開口の中心位置を通る延長線を対称に挟むように配置される。
【0051】
第１の固定導波管ブロック４０の導波路４１は、第１の端面４０ａに開口する第１の方形導波路４１ａと、第１の方形導波路４１ａに連続し、第２の端面４０ｂに開口する第１のホーン型導波路４１ｂと、を含む。第１のホーン型導波路４１ｂの断面寸法は、第１のホーン型導波路４１ｂと第１の方形導波路４１ａとの第１の導波路境界Ｂ４１において第１の方形導波路４１ａの断面寸法に等しく、第１の導波路境界Ｂ４１から第２の端面４０ｂに向かって連続的に変化している。
【0052】
第１の固定導波管ブロック４０の導波路４２は、第１の端面４０ａに開口する第１の方形導波路４２ａと、第１の方形導波路４２ａに連続し、第２の端面４０ｂに開口する第１のホーン型導波路４２ｂと、を含む。第１のホーン型導波路４２ｂの断面寸法は、第１のホーン型導波路４２ｂと第１の方形導波路４２ａとの第１の導波路境界Ｂ４２において第１の方形導波路４２ａの断面寸法に等しく、第１の導波路境界Ｂ４２から第２の端面４０ｂに向かって連続的に変化している。
【0053】
第１の固定導波管ブロック４０の導波路４３は、第１の端面４０ａに開口する第１の方形導波路４３ａと、第１の方形導波路４３ａに連続し、第２の端面４０ｂに開口する第１のホーン型導波路４３ｂと、を含む。第１のホーン型導波路４３ｂの断面寸法は、第１のホーン型導波路４３ｂと第１の方形導波路４３ａとの第１の導波路境界Ｂ４３において第１の方形導波路４３ａの断面寸法に等しく、第１の導波路境界Ｂ４３から第２の端面４０ｂに向かって連続的に変化している。
【0054】
ここで、第１の方形導波路４１ａ，４２ａ，４３ａの第１の端面４０ａへの開口、並びに、第１のホーン型導波路４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの第２の端面４０ｂへの開口の形状はいずれも長方形（正方形の場合を含む）である。また、第１の方形導波路４１ａ，４２ａ，４３ａの開口の長辺方向を水平方向（Ｘ方向）とし、第１の方形導波路４１ａ，４２ａ，４３ａの開口の短辺方向を垂直方向（Ｙ方向）とした場合に、第１のホーン型導波路４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの開口の長辺方向は上記垂直方向に平行であり、第１のホーン型導波路４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの開口の短辺方向は上記水平方向に平行である。
【0055】
一方、第２の固定導波管ブロック５０は、第１の固定導波管ブロック４０と外形が同等の直方体状に形成され、第１の固定導波管ブロック４０の第２の端面４０ｂに、第３の端面５０ａを所定距離開けて平行に対向させた状態でベース部３１に固定されており、金属壁で囲まれた少なくとも１つ（この例では１つ）の導波路５１が第３の端面５０ａからその反対側の第４の端面５０ｂまで貫通するように形成されている。この導波路５１の口径及び高さは、第１の固定導波管ブロック４０の導波路４１～４３と同一である。また、導波路５１は、第３の端面５０ａ及び第４の端面５０ｂに直交する向きで、導波路４２の中心を通過する線上に形成されている。
【0056】
第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１は、第４の端面５０ｂに開口する第２の方形導波路５１ａと、第２の方形導波路５１ａに連続し、第３の端面５０ａに開口する第２のホーン型導波路５１ｂと、を含む。第２のホーン型導波路５１ｂの断面寸法は、第２のホーン型導波路５１ｂと第２の方形導波路５１ａとの第２の導波路境界Ｂ５１において第２の方形導波路５１ａの断面寸法に等しく、第２の導波路境界Ｂ５１から第３の端面５０ａに向かって連続的に変化している。
【0057】
ここで、第２の方形導波路５１ａの第４の端面５０ｂへの開口、及び、第２のホーン型導波路５１ｂの第３の端面５０ａへの開口の形状はいずれも長方形（正方形の場合を含む）である。また、第２の方形導波路５１ａの開口の長辺方向を水平方向（Ｘ方向）とし、第２の方形導波路５１ａの開口の短辺方向を垂直方向（Ｙ方向）とした場合に、第２のホーン型導波路５１ｂの開口の長辺方向は上記垂直方向に平行であり、第２のホーン型導波路５１ｂの開口の短辺方向は上記水平方向に平行である。
【0058】
ベース部３１の上面３１ａで、第１の固定導波管ブロック４０の第２の端面４０ｂと第２の固定導波管ブロック５０の第３の端面５０ａの間には、第２の端面４０ｂ及び第３の端面５０ａに対して平行にスライド移動可能な状態で可動導波管ブロック６０が支持されている。可動導波管ブロック６０は、第１の固定導波管ブロック４０の第２の端面４０ｂと第２の固定導波管ブロック５０の第３の端面５０ａとの距離より僅か（例えば２００μｍ）に短い長さと、第１及び第２の固定導波管ブロック４０，５０の高さとほぼ同じ高さの直方体状に形成され、金属壁で囲まれた複数（この例では、第１の固定導波管ブロック４０に形成された導波路４１～４３の数に対応した３つ）の導波路６１，６２，６３が、第５の端面６０ａから第６の端面６０ｂまで貫通するように形成されている。ここで、第５の端面６０ａは、第１の固定導波管ブロック４０の第２の端面４０ｂに対して隙間ｇ（例えばｇ＝１００μｍ）を開けて平行に対向し、第６の端面６０ｂは、第２の固定導波管ブロック５０の第３の端面５０ａに対して隙間ｇ（例えばｇ＝１００μｍ）を開けて平行に対向している。
【0059】
可動導波管ブロック６０の導波路６１～６３の口径及び高さは、第１の固定導波管ブロック４０の導波路４１～４３及び第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１と同一である。導波路６２は、第５の端面６０ａ及び第６の端面６０ｂに直交する向きで形成されている。また、他の２つの導波路６１，６３は、第５の端面６０ａ及び第６の端面６０ｂに対して斜めに形成されている。金属壁で囲まれたこれら複数の導波路６１～６３は、内部に共振板や誘電体共振器を配置するなどの公知の方法で、ミリ波帯内で異なる通過帯域特性が付与されている。
【0060】
可動導波管ブロック６０の導波路６１は、第３の方形導波路６１ａと、第３の方形導波路６１ａに連続し、第５の端面６０ａに開口する第３のホーン型導波路６１ｂと、第３の方形導波路６１ａに連続し、第６の端面６０ｂに開口する第４のホーン型導波路６１ｃと、を含む。第３のホーン型導波路６１ｂの断面寸法は、第３のホーン型導波路６１ｂと第３の方形導波路６１ａとの第３の導波路境界Ｂ６１ｂにおいて第３の方形導波路６１ａの断面寸法に等しく、第３の導波路境界Ｂ６１ｂから第５の端面６０ａに向かって連続的に変化している。第４のホーン型導波路６１ｃの断面寸法は、第４のホーン型導波路６１ｃと第３の方形導波路６１ａとの第４の導波路境界Ｂ６１ｃにおいて第３の方形導波路６１ａの断面寸法に等しく、第４の導波路境界Ｂ６１ｃから第６の端面６０ｂに向かって連続的に変化している。
【0061】
可動導波管ブロック６０の導波路６２は、第３の方形導波路６２ａと、第３の方形導波路６２ａに連続し、第５の端面６０ａに開口する第３のホーン型導波路６２ｂと、第３の方形導波路６２ａに連続し、第６の端面６０ｂに開口する第４のホーン型導波路６２ｃと、を含む。第３のホーン型導波路６２ｂの断面寸法は、第３のホーン型導波路６２ｂと第３の方形導波路６２ａとの第３の導波路境界Ｂ６２ｂにおいて第３の方形導波路６２ａの断面寸法に等しく、第３の導波路境界Ｂ６２ｂから第５の端面６０ａに向かって連続的に変化している。第４のホーン型導波路６２ｃの断面寸法は、第４のホーン型導波路６２ｃと第３の方形導波路６２ａとの第４の導波路境界Ｂ６２ｃにおいて第３の方形導波路６２ａの断面寸法に等しく、第４の導波路境界Ｂ６２ｃから第６の端面６０ｂに向かって連続的に変化している。
【0062】
可動導波管ブロック６０の導波路６３は、第３の方形導波路６３ａと、第３の方形導波路６３ａに連続し、第５の端面６０ａに開口する第３のホーン型導波路６３ｂと、第３の方形導波路６３ａに連続し、第６の端面６０ｂに開口する第４のホーン型導波路６３ｃと、を含む。第３のホーン型導波路６３ｂの断面寸法は、第３のホーン型導波路６３ｂと第３の方形導波路６３ａとの第３の導波路境界Ｂ６３ｂにおいて第３の方形導波路６３ａの断面寸法に等しく、第３の導波路境界Ｂ６３ｂから第５の端面６０ａに向かって連続的に変化している。第４のホーン型導波路６３ｃの断面寸法は、第４のホーン型導波路６３ｃと第３の方形導波路６３ａとの第４の導波路境界Ｂ６３ｃにおいて第３の方形導波路６３ａの断面寸法に等しく、第４の導波路境界Ｂ６３ｃから第６の端面６０ｂに向かって連続的に変化している。
【0063】
ここで、第３のホーン型導波路６１ｂ，６２ｂ，６３ｂの第５の端面６０ａへの開口、並びに、第４のホーン型導波路６１ｃ，６２ｃ，６３ｃの第６の端面６０ｂへの開口の形状はいずれも長方形（正方形の場合を含む）である。また、第３及び第４のホーン型導波路６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６１ｃ，６２ｃ，６３ｃの開口の長辺方向は上記垂直方向（Ｙ方向）に平行であり、第３及び第４のホーン型導波路６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６１ｃ，６２ｃ，６３ｃの開口の短辺方向は上記水平方向（Ｘ方向）に平行である。
【0064】
図９に示した位置（以下、「中立位置」という）において、中央の導波路６２の第５の端面６０ａ側の開口は、第１の固定導波管ブロック４０の導波路４２の第２の端面４０ｂ側の開口と同心に並び、中央の導波路６２の第６の端面６０ｂ側の開口は、第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１の第３の端面５０ａ側の開口と同心に並ぶ。したがって、図９の中立位置では、第１の固定導波管ブロック４０の導波路４２と第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１の間が、可動導波管ブロック６０の導波路６２を介して接続される。
【0065】
また、中立位置において、第５の端面６０ａ側の導波路６１，６３の開口位置は、第１の固定導波管ブロック４０の導波路４１，４３の開口位置からそれぞれ外側にＬだけ離間し、第６の端面６０ｂ側の導波路６１，６３の開口位置は、第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１の開口位置から両側にそれぞれＬだけ離間するように設けられている。
【0066】
したがって、図１０に示すように、中立位置から可動導波管ブロック６０を幅方向（Ｘ方向）に－Ｌだけスライド移動させた第１の位置では、第１の固定導波管ブロック４０の第２の端面４０ｂ側の導波路４１の開口位置と可動導波管ブロック６０の第５の端面６０ａ側の一方の導波路６１の開口位置とが一致し、第２の固定導波管ブロック５０の第３の端面５０ａ側の導波路５１の開口位置と可動導波管ブロック６０の第６の端面６０ｂ側の導波路６１の開口位置とが一致して、第１の固定導波管ブロック４０の導波路４１と第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１の間が、導波路６１を介して接続される。
【0067】
また、図１１に示すように、中立位置から可動導波管ブロック６０を幅方向にＬだけスライド移動させた第２の位置では、第１の固定導波管ブロック４０の第２の端面４０ｂ側の導波路４３の開口位置と可動導波管ブロック６０の第５の端面６０ａ側の導波路６３の開口位置とが一致し、第２の固定導波管ブロック５０の第３の端面５０ａ側の導波路５１の開口位置と可動導波管ブロック６０の第６の端面６０ｂ側の導波路６３の開口位置とが一致して、第１の固定導波管ブロック４０の導波路４３と、第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１の間が、導波路６３を介して接続される。
【0068】
このようにして、可動導波管ブロック６０は、第１の固定導波管ブロック４０及び第２の固定導波管ブロック５０に対してスライド移動し、異なる複数の位置（中立位置、第１の位置、及び第２の位置）で、導波路６１～６３のいずれかが、第１の固定導波管ブロック４０の導波路４１～４３のいずれかと、第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１とを選択的に接続させる。
【0069】
なお、この例では、第１の固定導波管ブロック４０の導波路４２の中心を通る線の延長線上に第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１が位置し、中立位置において可動導波管ブロック６０の３つの導波路６１～６３もその延長線に対して線対称となる構造となっている。一方、第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１が、第１の固定導波管ブロック４０の導波路４２の中心を通る線の延長線上にない非対称な構造も可能であり、その場合、可動導波管ブロック６０の３つの導波路６１～６３も非対称な配置となる。
【0070】
可動導波管ブロック６０は、ベース部３１に設けられた駆動装置７０によってスライド移動可能に支持されている。この駆動装置７０の構造は任意であるが、例えば、ベース部３１の下面側から可動導波管ブロック６０を支持する支持部材に対し、ステッピングモータの回転運動を直進運動に変換して伝達する構造になっている。この場合、可動導波管ブロック６０の位置と移動距離をセンサやエンコーダ等で検出して、少なくとも図９の中立位置、図１０の第１の位置、及び図１１の第２の位置に選択的に移動できるように制御すればよい。
【0071】
第１の固定導波管ブロック４０の第２の端面４０ｂと、可動導波管ブロック６０の第５の端面６０ａとの少なくとも一方において、導波路４１～４３又は導波路６１～６３の長方形の開口の周囲を囲む位置には、図３に示したような少なくとも１重のチョーク溝２５が設けられている。同様に、第２の固定導波管ブロック５０の第３の端面５０ａと、可動導波管ブロック６０の第６の端面６０ｂとの少なくとも一方において、導波路５１又は導波路６１～６３の長方形の開口の周囲を囲む位置には、図３に示したような少なくとも１重のチョーク溝２５が設けられている。
【0072】
例えば、第１の固定導波管ブロック４０の第２の端面４０ｂ側における導波路４１～４３の長方形の開口の周囲を囲む位置と、第２の固定導波管ブロック５０の第３の端面５０ａ側における導波路５１の長方形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重のチョーク溝２５が設けられてもよい。
【0073】
以上説明したように、本実施形態に係る導波管スイッチ２は、上記の導波管スイッチ１の構成を可動部（可動導波管ブロック６０）、第１の固定導波管ブロック４０、及び第２の固定導波管ブロック５０に用いた構造である。この構成により、本実施形態に係る導波管スイッチ２は、スイッチの透過特性を広帯域にわたって改善し、第１の固定導波管ブロック４０と可動導波管ブロック６０の間の隙間と、第２の固定導波管ブロック５０と可動導波管ブロック６０の間の隙間における意図しない電磁波の漏洩を抑えることができる。
【0074】
また、本実施形態に係る導波管スイッチ２は、第１の固定導波管ブロック４０と可動導波管ブロック６０の間の隙間と、第２の固定導波管ブロック５０と可動導波管ブロック６０の間の隙間を従来よりも広げても周波数特性が劣化しにくく、透過周波数帯域を広くすることができる。また、本実施形態に係る導波管スイッチ２は、第１の固定導波管ブロック４０と可動導波管ブロック６０の間の隙間と、第２の固定導波管ブロック５０と可動導波管ブロック６０の間の隙間を従来よりも広く取れるため、機械加工精度が緩和され、経年変化への耐性も高くなる。
【0075】
また、本実施形態に係る導波管スイッチ２は、第１乃至第４のホーン型導波路４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ，５１ｂ，６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６１ｃ，６２ｃ，６３ｃの開口の長辺方向と短辺方向が、それぞれ垂直方向（Ｙ方向）と水平方向（Ｘ方向）に平行な構造である。この構成により、本実施形態に係る導波管スイッチ２は、高次モードの発生を抑制しながら、第１の固定導波管ブロック４０と可動導波管ブロック６０の間の隙間と、第２の固定導波管ブロック５０と可動導波管ブロック６０の間の隙間に漏洩する電力を抑制することができる。
【0076】
また、本実施形態に係る導波管スイッチ２は、第１の固定導波管ブロック４０の第２の端面４０ｂと、可動導波管ブロック６０の第５の端面６０ａとの少なくとも一方において、導波路４１～４３又は導波路６１～６３の長方形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重のチョーク溝２５が設けられた構造である。同様に、第２の固定導波管ブロック５０の第３の端面５０ａと、可動導波管ブロック６０の第６の端面６０ｂとの少なくとも一方において、導波路５１又は導波路６１～６３の長方形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重のチョーク溝２５が設けられた構造である。この構成により、本実施形態に係る導波管スイッチ２は、第１の固定導波管ブロック４０と可動導波管ブロック６０の間の隙間と、第２の固定導波管ブロック５０と可動導波管ブロック６０の間の隙間に漏洩する電力を更に抑制することができる。
【符号の説明】
【0077】
１，２ 導波管スイッチ
１０，２０ 導波管
１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ 端面
１１，２１ 導波路
１２，２２ 方形導波路
１３，２３ ホーン型導波路
２５，２５－１，２５－２ チョーク溝
３１ ベース部
４０ 第１の固定導波管ブロック
４０ａ 第１の端面
４０ｂ 第２の端面
４１，４２，４３ 導波路
４１ａ，４２ａ，４３ａ 第１の方形導波路
４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ 第１のホーン型導波路
５０ 第２の固定導波管ブロック
５０ａ 第３の端面
５０ｂ 第４の端面
５１ 導波路
５１ａ 第２の方形導波路
５１ｂ 第２のホーン型導波路
６０ 可動導波管ブロック
６０ａ 第５の端面
６０ｂ 第６の端面
６１，６２，６３ 導波路
６１ａ，６２ａ，６３ａ 第３の方形導波路
６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ 第３のホーン型導波路
６１ｃ，６２ｃ，６３ｃ 第４のホーン型導波路
７０ 駆動装置
Ｂ１ 導波路境界
Ｂ２ 導波路境界
Ｂ４１，Ｂ４２，Ｂ４３ 第１の導波路境界
Ｂ５１ 第２の導波路境界
Ｂ６１ｂ，Ｂ６２ｂ，Ｂ６３ｂ 第３の導波路境界
Ｂ６１ｃ，Ｂ６２ｃ，Ｂ６３ｃ 第４の導波路境界
１０，２０ 導波管
１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ 端面
１１，２１ 導波路
１２，２２ 方形導波路
１３，２３ ホーン型導波路
２５，２５－１，２５－２ チョーク溝
３１ ベース部
４０ 第１の固定導波管ブロック
４０ａ 第１の端面
４０ｂ 第２の端面
４１，４２，４３ 導波路
４１ａ，４２ａ，４３ａ 第１の方形導波路
４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ 第１のホーン型導波路
５０ 第２の固定導波管ブロック
５０ａ 第３の端面
５０ｂ 第４の端面
５１ 導波路
５１ａ 第２の方形導波路
５１ｂ 第２のホーン型導波路
６０ 可動導波管ブロック
６０ａ 第５の端面
６０ｂ 第６の端面
６１，６２，６３ 導波路
６１ａ，６２ａ，６３ａ 第３の方形導波路
６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ 第３のホーン型導波路
６１ｃ，６２ｃ，６３ｃ 第４のホーン型導波路
７０ 駆動装置
Ｂ１ 導波路境界
Ｂ２ 導波路境界
Ｂ４１，Ｂ４２，Ｂ４３ 第１の導波路境界
Ｂ５１ 第２の導波路境界
Ｂ６１ｂ，Ｂ６２ｂ，Ｂ６３ｂ 第３の導波路境界
Ｂ６１ｃ，Ｂ６２ｃ，Ｂ６３ｃ 第４の導波路境界
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】