(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】P2023113310
(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】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022015582
(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】不要な共振による周波数特性劣化を抑制することができる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し、各導波路１１，２１は、方形導波路１２，２２と、２つの導波管１０，２０のいずれかの端面１０ｂ，２０ａに開口する円形導波路１３，２３と、方形導波路１２，２２と円形導波路１３，２３を接続する方形円形変換導波路１４，２４と、を含み、方形円形変換導波路１４，２４の断面寸法は、方形円形変換導波路１４，２４と方形導波路１２，２２との方形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、方形円形変換導波路１４，２４と円形導波路１３，２３との円形導波路境界において円形導波路１３，２３の断面寸法に等しく、方形導波路境界から円形導波路境界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し、各導波路１１，２１は、方形導波路１２，２２と、２つの導波管１０，２０のいずれかの端面１０ｂ，２０ａに開口する円形導波路１３，２３と、方形導波路１２，２２と円形導波路１３，２３を接続する方形円形変換導波路１４，２４と、を含み、方形円形変換導波路１４，２４の断面寸法は、方形円形変換導波路１４，２４と方形導波路１２，２２との方形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、方形円形変換導波路１４，２４と円形導波路１３，２３との円形導波路境界において円形導波路１３，２３の断面寸法に等しく、方形導波路境界から円形導波路境界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２つの導波管のいずれかの前記端面に開口する円形導波路（１３，２３）と、前記方形導波路と前記円形導波路を接続する方形円形変換導波路（１４，２４）と、を含み、
前記方形円形変換導波路の断面寸法は、前記方形円形変換導波路と前記方形導波路との方形導波路境界（ＳＢ１，ＳＢ２）において前記方形導波路の断面寸法に等しく、前記方形円形変換導波路と前記円形導波路との円形導波路境界（ＣＢ１，ＣＢ２）において前記円形導波路の断面寸法に等しく、前記方形導波路境界から前記円形導波路境界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２つの導波管のいずれかの前記端面に開口する円形導波路（１３，２３）と、前記方形導波路と前記円形導波路を接続する方形円形変換導波路（１４，２４）と、を含み、
前記方形円形変換導波路の断面寸法は、前記方形円形変換導波路と前記方形導波路との方形導波路境界（ＳＢ１，ＳＢ２）において前記方形導波路の断面寸法に等しく、前記方形円形変換導波路と前記円形導波路との円形導波路境界（ＣＢ１，ＣＢ２）において前記円形導波路の断面寸法に等しく、前記方形導波路境界から前記円形導波路境界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、前記円形導波路の円形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重の円形枠状のチョーク溝（２５）が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の導波管スイッチ。
【請求項3】
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２の端面に開口する第１の円形導波路（４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ）と、前記第１の方形導波路と前記第１の円形導波路を接続する第１の方形円形変換導波路（４１ｃ，４２ｃ，４３ｃ）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３の端面に開口する第２の円形導波路（５１ｂ）と、前記第２の方形導波路と前記第２の円形導波路を接続する第２の方形円形変換導波路（５１ｃ）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５の端面に開口する第３の円形導波路（６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ）と、前記第６の端面に開口する第４の円形導波路（６１ｃ，６２ｃ，６３ｃ）と、前記第３の方形導波路と前記第３の円形導波路を接続する第３の方形円形変換導波路（６１ｄ，６２ｄ，６３ｄ）と、前記第３の方形導波路と前記第４の円形導波路を接続する第４の方形円形変換導波路（６１ｅ，６２ｅ，６３ｅ）と、を含み、
前記第１の方形円形変換導波路の断面寸法は、前記第１の方形円形変換導波路と前記第１の方形導波路との第１の方形導波路境界（ＳＢ４１，ＳＢ４２，ＳＢ４３）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の方形円形変換導波路と前記第１の円形導波路との第１の円形導波路境界（ＣＢ４１，ＣＢ４２，ＣＢ４３）において前記第１の円形導波路の断面寸法に等しく、前記第１の方形導波路境界から前記第１の円形導波路境界に向かって連続的に変化し、
前記第２の方形円形変換導波路の断面寸法は、前記第２の方形円形変換導波路と前記第２の方形導波路との第２の方形導波路境界（ＳＢ５１）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の方形円形変換導波路と前記第２の円形導波路との第２の円形導波路境界（ＣＢ５１）において前記第２の円形導波路の断面寸法に等しく、前記第２の方形導波路境界から前記第２の円形導波路境界に向かって連続的に変化し、
前記第３の方形円形変換導波路の断面寸法は、前記第３の方形円形変換導波路と前記第３の方形導波路との第３の方形導波路境界（ＳＢ６１ｄ，ＳＢ６２ｄ，ＳＢ６３ｄ）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の方形円形変換導波路と前記第３の円形導波路との第３の円形導波路境界（ＣＢ６１ｄ，ＣＢ６２ｄ，ＣＢ６３ｄ）において前記第３の円形導波路の断面寸法に等しく、前記第３の方形導波路境界から前記第３の円形導波路境界に向かって連続的に変化し、
前記第４の方形円形変換導波路の断面寸法は、前記第４の方形円形変換導波路と前記第３の方形導波路との第４の方形導波路境界（ＳＢ６１ｅ，ＳＢ６２ｅ，ＳＢ６３ｅ）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の方形円形変換導波路と前記第４の円形導波路との第４の円形導波路境界（ＣＢ６１ｅ，ＣＢ６２ｅ，ＣＢ６３ｅ）において前記第４の円形導波路の断面寸法に等しく、前記第４の方形導波路境界から前記第４の円形導波路境界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２の端面に開口する第１の円形導波路（４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ）と、前記第１の方形導波路と前記第１の円形導波路を接続する第１の方形円形変換導波路（４１ｃ，４２ｃ，４３ｃ）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３の端面に開口する第２の円形導波路（５１ｂ）と、前記第２の方形導波路と前記第２の円形導波路を接続する第２の方形円形変換導波路（５１ｃ）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５の端面に開口する第３の円形導波路（６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ）と、前記第６の端面に開口する第４の円形導波路（６１ｃ，６２ｃ，６３ｃ）と、前記第３の方形導波路と前記第３の円形導波路を接続する第３の方形円形変換導波路（６１ｄ，６２ｄ，６３ｄ）と、前記第３の方形導波路と前記第４の円形導波路を接続する第４の方形円形変換導波路（６１ｅ，６２ｅ，６３ｅ）と、を含み、
前記第１の方形円形変換導波路の断面寸法は、前記第１の方形円形変換導波路と前記第１の方形導波路との第１の方形導波路境界（ＳＢ４１，ＳＢ４２，ＳＢ４３）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の方形円形変換導波路と前記第１の円形導波路との第１の円形導波路境界（ＣＢ４１，ＣＢ４２，ＣＢ４３）において前記第１の円形導波路の断面寸法に等しく、前記第１の方形導波路境界から前記第１の円形導波路境界に向かって連続的に変化し、
前記第２の方形円形変換導波路の断面寸法は、前記第２の方形円形変換導波路と前記第２の方形導波路との第２の方形導波路境界（ＳＢ５１）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の方形円形変換導波路と前記第２の円形導波路との第２の円形導波路境界（ＣＢ５１）において前記第２の円形導波路の断面寸法に等しく、前記第２の方形導波路境界から前記第２の円形導波路境界に向かって連続的に変化し、
前記第３の方形円形変換導波路の断面寸法は、前記第３の方形円形変換導波路と前記第３の方形導波路との第３の方形導波路境界（ＳＢ６１ｄ，ＳＢ６２ｄ，ＳＢ６３ｄ）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の方形円形変換導波路と前記第３の円形導波路との第３の円形導波路境界（ＣＢ６１ｄ，ＣＢ６２ｄ，ＣＢ６３ｄ）において前記第３の円形導波路の断面寸法に等しく、前記第３の方形導波路境界から前記第３の円形導波路境界に向かって連続的に変化し、
前記第４の方形円形変換導波路の断面寸法は、前記第４の方形円形変換導波路と前記第３の方形導波路との第４の方形導波路境界（ＳＢ６１ｅ，ＳＢ６２ｅ，ＳＢ６３ｅ）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の方形円形変換導波路と前記第４の円形導波路との第４の円形導波路境界（ＣＢ６１ｅ，ＣＢ６２ｅ，ＣＢ６３ｅ）において前記第４の円形導波路の断面寸法に等しく、前記第４の方形導波路境界から前記第４の円形導波路境界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4】
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、各前記導波路の円形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重の円形枠状のチョーク溝（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、各前記導波路の円形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重の円形枠状のチョーク溝（２５）が設けられていることを特徴とする請求項３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、各前記導波路の円形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重の円形枠状のチョーク溝（２５）が設けられていることを特徴とする請求項３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】
特許文献１に開示された従来の導波管スイッチにおいては、チョーク溝は方形導波管の導波管開口の形状に沿った矩形枠状の形状をしている。しかしながら、このような矩形枠状のチョーク溝を方形導波管の導波管開口の周囲に設けると、チョーク溝の四隅による不要な共振が発生し、透過特性Ｓ２１にスパイクが出やすくなるなど周波数特性劣化の原因となる。
【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、不要な共振による周波数特性劣化を抑制することができる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２つの導波管のいずれかの前記端面に開口する円形導波路と、前記方形導波路と前記円形導波路を接続する方形円形変換導波路と、を含み、前記方形円形変換導波路の断面寸法は、前記方形円形変換導波路と前記方形導波路との方形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、前記方形円形変換導波路と前記円形導波路との円形導波路境界において前記円形導波路の断面寸法に等しく、前記方形導波路境界から前記円形導波路境界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、互いに平行に対向する導波管の端面にそれぞれ開口する導波路の開口の形状を円形にした構造である。この構成により、本発明に係る導波管スイッチは、不要な共振による周波数特性劣化を抑制することができる。また、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、前記円形導波路の円形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重の円形枠状のチョーク溝が設けられた構成であってもよい。
【0011】
この構成により、本発明に係る導波管スイッチは、２つの導波管の端面の少なくとも一方において、円形導波路の円形の開口の周囲を囲む位置に少なくとも１重の円形枠状のチョーク溝が設けられた場合には、不要な共振による特性劣化を防ぎ、２つの導波管の端面間の隙間からの電磁波漏洩を効果的に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２の端面に開口する第１の円形導波路と、前記第１の方形導波路と前記第１の円形導波路を接続する第１の方形円形変換導波路と、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３の端面に開口する第２の円形導波路と、前記第２の方形導波路と前記第２の円形導波路を接続する第２の方形円形変換導波路と、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５の端面に開口する第３の円形導波路と、前記第６の端面に開口する第４の円形導波路と、前記第３の方形導波路と前記第３の円形導波路を接続する第３の方形円形変換導波路と、前記第３の方形導波路と前記第４の円形導波路を接続する第４の方形円形変換導波路と、を含み、前記第１の方形円形変換導波路の断面寸法は、前記第１の方形円形変換導波路と前記第１の方形導波路との第１の方形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の方形円形変換導波路と前記第１の円形導波路との第１の円形導波路境界において前記第１の円形導波路の断面寸法に等しく、前記第１の方形導波路境界から前記第１の円形導波路境界に向かって連続的に変化し、前記第２の方形円形変換導波路の断面寸法は、前記第２の方形円形変換導波路と前記第２の方形導波路との第２の方形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の方形円形変換導波路と前記第２の円形導波路との第２の円形導波路境界において前記第２の円形導波路の断面寸法に等しく、前記第２の方形導波路境界から前記第２の円形導波路境界に向かって連続的に変化し、前記第３の方形円形変換導波路の断面寸法は、前記第３の方形円形変換導波路と前記第３の方形導波路との第３の方形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の方形円形変換導波路と前記第３の円形導波路との第３の円形導波路境界において前記第３の円形導波路の断面寸法に等しく、前記第３の方形導波路境界から前記第３の円形導波路境界に向かって連続的に変化し、前記第４の方形円形変換導波路の断面寸法は、前記第４の方形円形変換導波路と前記第３の方形導波路との第４の方形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の方形円形変換導波路と前記第４の円形導波路との第４の円形導波路境界において前記第４の円形導波路の断面寸法に等しく、前記第４の方形導波路境界から前記第４の円形導波路境界に向かって連続的に変化する構成である。
【0013】
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、不要な共振による周波数特性劣化を抑制し、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。
【0014】
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。
【0015】
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、各前記導波路の円形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重の円形枠状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、各前記導波路の円形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重の円形枠状のチョーク溝が設けられている構成であってもよい。
【0016】
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】
【0017】
本発明は、不要な共振による周波数特性劣化を抑制することができる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】
【0018】
【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】
【0019】
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。
【0020】
（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。
【0021】
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。
【0022】
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、端面１０ｂに開口する円形導波路１３と、方形導波路１２と円形導波路１３を接続する方形円形変換導波路１４と、を含む。方形導波路１２、円形導波路１３、及び方形円形変換導波路１４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、端面２０ａに開口する円形導波路２３と、方形導波路２２と円形導波路２３を接続する方形円形変換導波路２４と、を含む。方形導波路２２、円形導波路２３、及び方形円形変換導波路２４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。
【0023】
方形導波路１２，２２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は、いずれも長方形（正方形の場合を含む）である。また、円形導波路１３，２３のＺ方向に垂直な断面の形状、円形導波路１３の端面１０ｂにおける開口の形状、円形導波路２３の端面２０ａにおける開口の形状は、いずれも円形である。
【0024】
方形円形変換導波路１４の断面寸法は、方形円形変換導波路１４と方形導波路１２との方形導波路境界ＳＢ１において方形導波路１２の断面寸法に等しく、方形円形変換導波路１４と円形導波路１３との円形導波路境界ＣＢ１において円形導波路１３の断面寸法に等しく、方形導波路境界ＳＢ１から円形導波路境界ＣＢ１に向かって連続的に変化している。同様に、方形円形変換導波路２４の断面寸法は、方形円形変換導波路２４と方形導波路２２との方形導波路境界ＳＢ２において方形導波路２２の断面寸法に等しく、方形円形変換導波路２４と円形導波路２３との円形導波路境界ＣＢ２において円形導波路２３の断面寸法に等しく、方形導波路境界ＳＢ２から円形導波路境界ＣＢ２に向かって連続的に変化している。
【0025】
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、円形導波路１３，２３は、Ｚ方向の長さが例えば１ｍｍであり、断面寸法が直径１．１ｍｍである。また、方形円形変換導波路１４，２４は、Ｚ方向の長さが例えば２．５ｍｍであり、断面寸法が、方形導波路１２，２２との方形導波路境界ＳＢ１，ＳＢ２において０．８６４ｍｍ×０．４３２ｍｍであり、円形導波路１３，２３との円形導波路境界ＣＢ１，ＣＢ２において直径１．１ｍｍである。つまり、方形円形変換導波路１４，２４は、ＸＹ平面に平行な断面の面積が、方形導波路１２，２２との方形導波路境界ＳＢ１，ＳＢ２から円形導波路１３，２３との円形導波路境界ＣＢ１，ＣＢ２に向かって連続的に増加するように構成されている。
【0026】
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、円形導波路１３，２３の円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重の円形枠状のチョーク溝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。
【0027】
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、円形導波路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円形枠状に連続した溝であり、円形導波路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。
【0028】
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。チョーク溝２５－１の深さは０．１８５ｍｍ、チョーク溝２５－２の深さは０．１３ｍｍである。チョーク溝２５－１の幅は０．１６５ｍｍ、チョーク溝２５－２の幅は０．５３５ｍｍである。チョーク溝２５－１の外径及び内径は、それぞれ１．８９ｍｍ及び１．５６ｍｍである。チョーク溝２５－２の外径及び内径は、それぞれ３．６４ｍｍ及び２．５７ｍｍである。
【0029】
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と円形導波路２３の開口の位置をそれぞれ示す長方形及び円を重ね合わせて図示している。
【0030】
図４より、円形導波路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とともに、放射状に対称になっていることが分かる。これは、円形導波路１３の開口から前方に放射されて円形導波路２３の開口に入射する電力（あるいは、円形導波路２３の開口から前方に放射されて円形導波路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。
【0031】
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。
【0032】
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－０．４ｄＢ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帯域を含む広い周波数範囲にわたって、－０．６ｄＢ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－１．１ｄＢよりも高い値を示すことが確認できた。
【0033】
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のいずれか一方のみに設けられているとしている。
【0034】
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－０．０５ｄＢ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帯域を含む広い周波数範囲にわたって、－０．１５ｄＢ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－０．３ｄＢよりも高い値を示すことが確認できた。
【0035】
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。
【0036】
なお、上記の説明では、円形導波路１３，２３の端面１０ｂ，２０ａに開口する部分の形状と、円形導波路１３，２３の断面の形状が円形であるとしたが、本発明はこれに限定されず、これらが楕円形であってもよい。円形導波路１３，２３の端面１０ｂ，２０ａに開口する部分の形状が楕円形である場合、チョーク溝２５の形状も楕円形の開口に合わせて楕円形枠状になっていてもよい。
【0037】
なお、導波路１１，２１の端面１０ｂ，２０ａに開口する部分の形状が従来のような長方形である場合には、チョーク溝２５の形状が円形枠状又は楕円形枠状であると、導波路１１，２１の開口の角とチョーク溝２５との距離が近くなりすぎ、チョーク溝２５の作製が困難になってしまう。これに対して、本発明は、チョーク溝２５の形状を円形枠状又は楕円形枠状にするとともに、導波路１１，２１の端面１０ｂ，２０ａに開口する部分の形状を円形又は楕円形とすることで、導波路１１，２１の開口とチョーク溝２５との距離を、チョーク溝２５の作製を容易にする適切な距離に保つことができる。
【0038】
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、互いに平行に対向する導波管１０，２０の端面１０ｂ，２０ａにそれぞれ開口する導波路１１，２１の開口の形状を円形にすることによって、不要な共振による周波数特性劣化を抑制することができる。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。
【0039】
また、本実施形態に係る導波管スイッチ１は、互いに平行に対向する導波管１０，２０の端面１０ｂ，２０ａにそれぞれ開口する円形導波路１３，２３の周囲を囲むチョーク溝２５を円形枠状にすることによって不要な共振による特性劣化を防ぎ、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効果的に抑制することができる。
【0040】
（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。
【0041】
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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２の端面４０ｂに開口する第１の円形導波路４１ｂと、第１の方形導波路４１ａと第１の円形導波路４１ｂを接続する第１の方形円形変換導波路４１ｃと、を含む。
【0047】
第１の方形円形変換導波路４１ｃの断面寸法は、第１の方形円形変換導波路４１ｃと第１の方形導波路４１ａとの第１の方形導波路境界ＳＢ４１において第１の方形導波路４１ａの断面寸法に等しく、第１の方形円形変換導波路４１ｃと第１の円形導波路４１ｂとの第１の円形導波路境界ＣＢ４１において第１の円形導波路４１ｂの断面寸法に等しい。また、第１の方形円形変換導波路４１ｃの断面寸法は、第１の方形導波路境界ＳＢ４１から第１の円形導波路境界ＣＢ４１に向かって連続的に変化している。
【0048】
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２の端面４０ｂに開口する第１の円形導波路４２ｂと、第１の方形導波路４２ａと第１の円形導波路４２ｂを接続する第１の方形円形変換導波路４２ｃと、を含む。
【0049】
第１の方形円形変換導波路４２ｃの断面寸法は、第１の方形円形変換導波路４２ｃと第１の方形導波路４２ａとの第１の方形導波路境界ＳＢ４２において第１の方形導波路４２ａの断面寸法に等しく、第１の方形円形変換導波路４２ｃと第１の円形導波路４２ｂとの第１の円形導波路境界ＣＢ４２において第１の円形導波路４２ｂの断面寸法に等しい。また、第１の方形円形変換導波路４２ｃの断面寸法は、第１の方形導波路境界ＳＢ４２から第１の円形導波路境界ＣＢ４２に向かって連続的に変化している。
【0050】
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２の端面４０ｂに開口する第１の円形導波路４３ｂと、第１の方形導波路４３ａと第１の円形導波路４３ｂを接続する第１の方形円形変換導波路４３ｃと、を含む。
【0051】
第１の方形円形変換導波路４３ｃの断面寸法は、第１の方形円形変換導波路４３ｃと第１の方形導波路４３ａとの第１の方形導波路境界ＳＢ４３において第１の方形導波路４３ａの断面寸法に等しく、第１の方形円形変換導波路４３ｃと第１の円形導波路４３ｂとの第１の円形導波路境界ＣＢ４３において第１の円形導波路４３ｂの断面寸法に等しい。また、第１の方形円形変換導波路４３ｃの断面寸法は、第１の方形導波路境界ＳＢ４３から第１の円形導波路境界ＣＢ４３に向かって連続的に変化している。
【0052】
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。
【0053】
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３の端面５０ａに開口する第２の円形導波路５１ｂと、第２の方形導波路５１ａと第２の円形導波路５１ｂを接続する第２の方形円形変換導波路５１ｃと、を含む。
【0054】
第２の方形円形変換導波路５１ｃの断面寸法は、第２の方形円形変換導波路５１ｃと第２の方形導波路５１ａとの第２の方形導波路境界ＳＢ５１において第２の方形導波路５１ａの断面寸法に等しく、第２の方形円形変換導波路５１ｃと第２の円形導波路５１ｂとの第２の円形導波路境界ＣＢ５１において第２の円形導波路５１ｂの断面寸法に等しい。また、第２の方形円形変換導波路５１ｃの断面寸法は、第２の方形導波路境界ＳＢ５１から第２の円形導波路境界ＣＢ５１に向かって連続的に変化している。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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５の端面６０ａに開口する第３の円形導波路６１ｂと、第６の端面６０ｂに開口する第４の円形導波路６１ｃと、第３の方形導波路６１ａと第３の円形導波路６１ｂを接続する第３の方形円形変換導波路６１ｄと、第３の方形導波路６１ａと第４の円形導波路６１ｃを接続する第４の方形円形変換導波路６１ｅと、を含む。
【0058】
第３の方形円形変換導波路６１ｄの断面寸法は、第３の方形円形変換導波路６１ｄと第３の方形導波路６１ａとの第３の方形導波路境界ＳＢ６１ｄにおいて第３の方形導波路６１ａの断面寸法に等しく、第３の方形円形変換導波路６１ｄと第３の円形導波路６１ｂとの第３の円形導波路境界ＣＢ６１ｄにおいて第３の円形導波路６１ｂの断面寸法に等しい。また、第３の方形円形変換導波路６１ｄの断面寸法は、第３の方形導波路境界ＳＢ６１ｄから第３の円形導波路境界ＣＢ６１ｄに向かって連続的に変化している。
【0059】
第４の方形円形変換導波路６１ｅの断面寸法は、第４の方形円形変換導波路６１ｅと第３の方形導波路６１ａとの第４の方形導波路境界ＳＢ６１ｅにおいて第３の方形導波路６１ａの断面寸法に等しく、第４の方形円形変換導波路６１ｅと第４の円形導波路６１ｃとの第４の円形導波路境界ＣＢ６１ｅにおいて第４の円形導波路６１ｃの断面寸法に等しい。また、第４の方形円形変換導波路６１ｅの断面寸法は、第４の方形導波路境界ＳＢ６１ｅから第４の円形導波路境界ＣＢ６１ｅに向かって連続的に変化している。
【0060】
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５の端面６０ａに開口する第３の円形導波路６２ｂと、第６の端面６０ｂに開口する第４の円形導波路６２ｃと、第３の方形導波路６２ａと第３の円形導波路６２ｂを接続する第３の方形円形変換導波路６２ｄと、第３の方形導波路６２ａと第４の円形導波路６２ｃを接続する第４の方形円形変換導波路６２ｅと、を含む。
【0061】
第３の方形円形変換導波路６２ｄの断面寸法は、第３の方形円形変換導波路６２ｄと第３の方形導波路６２ａとの第３の方形導波路境界ＳＢ６２ｄにおいて第３の方形導波路６２ａの断面寸法に等しく、第３の方形円形変換導波路６２ｄと第３の円形導波路６２ｂとの第３の円形導波路境界ＣＢ６２ｄにおいて第３の円形導波路６２ｂの断面寸法に等しい。また、第３の方形円形変換導波路６２ｄの断面寸法は、第３の方形導波路境界ＳＢ６２ｄから第３の円形導波路境界ＣＢ６２ｄに向かって連続的に変化している。
【0062】
第４の方形円形変換導波路６２ｅの断面寸法は、第４の方形円形変換導波路６２ｅと第３の方形導波路６２ａとの第４の方形導波路境界ＳＢ６２ｅにおいて第３の方形導波路６２ａの断面寸法に等しく、第４の方形円形変換導波路６２ｅと第４の円形導波路６２ｃとの第４の円形導波路境界ＣＢ６２ｅにおいて第４の円形導波路６２ｃの断面寸法に等しい。また、第４の方形円形変換導波路６２ｅの断面寸法は、第４の方形導波路境界ＳＢ６２ｅから第４の円形導波路境界ＣＢ６２ｅに向かって連続的に変化している。
【0063】
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５の端面６０ａに開口する第３の円形導波路６３ｂと、第６の端面６０ｂに開口する第４の円形導波路６３ｃと、第３の方形導波路６３ａと第３の円形導波路６３ｂを接続する第３の方形円形変換導波路６３ｄと、第３の方形導波路６３ａと第４の円形導波路６３ｃを接続する第４の方形円形変換導波路６３ｅと、を含む。
【0064】
第３の方形円形変換導波路６３ｄの断面寸法は、第３の方形円形変換導波路６３ｄと第３の方形導波路６３ａとの第３の方形導波路境界ＳＢ６３ｄにおいて第３の方形導波路６３ａの断面寸法に等しく、第３の方形円形変換導波路６３ｄと第３の円形導波路６３ｂとの第３の円形導波路境界ＣＢ６３ｄにおいて第３の円形導波路６３ｂの断面寸法に等しい。また、第３の方形円形変換導波路６３ｄの断面寸法は、第３の方形導波路境界ＳＢ６３ｄから第３の円形導波路境界ＣＢ６３ｄに向かって連続的に変化している。
【0065】
第４の方形円形変換導波路６３ｅの断面寸法は、第４の方形円形変換導波路６３ｅと第３の方形導波路６３ａとの第４の方形導波路境界ＳＢ６３ｅにおいて第３の方形導波路６３ａの断面寸法に等しく、第４の方形円形変換導波路６３ｅと第４の円形導波路６３ｃとの第４の円形導波路境界ＣＢ６３ｅにおいて第４の円形導波路６３ｃの断面寸法に等しい。また、第４の方形円形変換導波路６３ｅの断面寸法は、第４の方形導波路境界ＳＢ６３ｅから第４の円形導波路境界ＣＢ６３ｅに向かって連続的に変化している。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
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の円形又は楕円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重の円形枠状又は楕円形枠状のチョーク溝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の円形又は楕円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重の円形枠状又は楕円形枠状のチョーク溝２５が設けられている。
【0074】
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の円形又は楕円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の円形又は楕円形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重の円形枠状又は楕円形枠状のチョーク溝２５が設けられてもよい。
【0075】
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、第１の実施形態の導波管スイッチ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、不要な共振による周波数特性劣化を抑制し、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。
【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。
【0077】
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の円形又は楕円形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重の円形枠状又は楕円形枠状のチョーク溝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の円形又は楕円形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重の円形枠状又は楕円形枠状のチョーク溝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】
【0078】
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 円形導波路
１４，２４ 方形円形変換導波路
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の円形導波路
４１ｃ，４２ｃ，４３ｃ 第１の方形円形変換導波路
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の円形導波路
５１ｃ 第２の方形円形変換導波路
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の円形導波路
６１ｃ，６２ｃ，６３ｃ 第４の円形導波路
６１ｄ，６２ｄ，６３ｄ 第３の方形円形変換導波路
６１ｅ，６２ｅ，６３ｅ 第４の方形円形変換導波路
７０ 駆動装置
ＳＢ１，ＳＢ２ 方形導波路境界
ＳＢ４１，ＳＢ４２，ＳＢ４３ 第１の方形導波路境界
ＳＢ５１ 第２の方形導波路境界
ＳＢ６１ｄ，ＳＢ６２ｄ，ＳＢ６３ｄ 第３の方形導波路境界
ＳＢ６１ｅ，ＳＢ６２ｅ，ＳＢ６３ｅ 第４の方形導波路境界
ＣＢ１，ＣＢ２ 円形導波路境界
ＣＢ４１，ＣＢ４２，ＣＢ４３ 第１の円形導波路境界
ＣＢ５１ 第２の円形導波路境界
ＣＢ６１ｄ，ＣＢ６２ｄ，ＣＢ６３ｄ 第３の円形導波路境界
ＣＢ６１ｅ，ＣＢ６２ｅ，ＣＢ６３ｅ 第４の円形導波路境界
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 円形導波路
１４，２４ 方形円形変換導波路
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の円形導波路
４１ｃ，４２ｃ，４３ｃ 第１の方形円形変換導波路
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の円形導波路
５１ｃ 第２の方形円形変換導波路
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の円形導波路
６１ｃ，６２ｃ，６３ｃ 第４の円形導波路
６１ｄ，６２ｄ，６３ｄ 第３の方形円形変換導波路
６１ｅ，６２ｅ，６３ｅ 第４の方形円形変換導波路
７０ 駆動装置
ＳＢ１，ＳＢ２ 方形導波路境界
ＳＢ４１，ＳＢ４２，ＳＢ４３ 第１の方形導波路境界
ＳＢ５１ 第２の方形導波路境界
ＳＢ６１ｄ，ＳＢ６２ｄ，ＳＢ６３ｄ 第３の方形導波路境界
ＳＢ６１ｅ，ＳＢ６２ｅ，ＳＢ６３ｅ 第４の方形導波路境界
ＣＢ１，ＣＢ２ 円形導波路境界
ＣＢ４１，ＣＢ４２，ＣＢ４３ 第１の円形導波路境界
ＣＢ５１ 第２の円形導波路境界
ＣＢ６１ｄ，ＣＢ６２ｄ，ＣＢ６３ｄ 第３の円形導波路境界
ＣＢ６１ｅ，ＣＢ６２ｅ，ＣＢ６３ｅ 第４の円形導波路境界
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】