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(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】P2024096623
(43)【公開日】2024-07-17
(54)【発明の名称】導波管接続構造及びこれを用いた導波管スイッチ
(51)【国際特許分類】
H01P 1/04 20060101AFI20240709BHJP
H01P 1/12 20060101ALI20240709BHJP
H01P 3/123 20060101ALI20240709BHJP
【ＦＩ】
H01P1/04
H01P1/12
H01P3/123
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023000246
(22)【出願日】2023-01-04
(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】武元 佑紗
(72)【発明者】
【氏名】待鳥 誠範
【テーマコード（参考）】
5J011
【Ｆターム（参考）】
5J011DA05
(57)【要約】
【課題】標準導波管とギャップ導波管との接続箇所の隙間からの電磁波の漏出を効果的に抑える。
【解決手段】標準導波管とギャップ導波管との導波管接続構造１００が、上面１０ａに相互連結された第１下溝と第２下溝とを含む下溝１４が設けられ、第２下溝の両側に複数の金属ピン１５が周期的に配列されたベースブロック１０と、下面２０ｃに導波路形成溝２１が設けられ、ベースブロックの第１下溝に導波路形成溝が対向するよう配置されて標準導波管を形成する固定ブロック２０と、第２下溝と複数の金属ピンの上を離間して覆う下面３０ｃを有し、ギャップ導波管を形成する可動ブロック３０とを備える。固定ブロックの第３端面２０ａと可動ブロックの第５端面３０ａとは、間隔を開けて平行に対向して配置され、固定ブロックの第３端面には、ベースブロックの上面から上部において導波路の開口を取り囲む部分楕円状のチョーク溝２２が形成されている。
【選択図】図１
【解決手段】標準導波管とギャップ導波管との導波管接続構造１００が、上面１０ａに相互連結された第１下溝と第２下溝とを含む下溝１４が設けられ、第２下溝の両側に複数の金属ピン１５が周期的に配列されたベースブロック１０と、下面２０ｃに導波路形成溝２１が設けられ、ベースブロックの第１下溝に導波路形成溝が対向するよう配置されて標準導波管を形成する固定ブロック２０と、第２下溝と複数の金属ピンの上を離間して覆う下面３０ｃを有し、ギャップ導波管を形成する可動ブロック３０とを備える。固定ブロックの第３端面２０ａと可動ブロックの第５端面３０ａとは、間隔を開けて平行に対向して配置され、固定ブロックの第３端面には、ベースブロックの上面から上部において導波路の開口を取り囲む部分楕円状のチョーク溝２２が形成されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１導波管（１２０）と第２導波管（１３０）との導波管接続構造（１００）であって、
上面（１０ａ）に第１端面（１０ｂ）から該第１端面に対向する第２端面（１０ｃ）に至る下溝（１４）が設けられ、前記下溝は、溝長手方向に互いに連結された第１下溝（１４ａ）と第２下溝（１４ｂ）とを含んで成り、前記上面にて前記第２下溝を挟んで前記第２下溝の両側に複数の金属ピン（１５）が周期的に配列されたベースブロック（１０）と、
下面（２０ｃ）に第３端面（２０ａ）から該第３端面に対向する第４端面（２０ｂ）に至る導波路形成溝（２１）が設けられ、前記ベースブロックの前記第１下溝に前記導波路形成溝が対向するよう前記上面上に配置されて第１導波路（１２１）を有する前記第１導波管を形成する固定ブロック（２０）と、
前記固定ブロックの前記第３端面に対向する第５端面（３０ａ）と、前記ベースブロックの前記複数の金属ピンの上面から離間して前記複数の金属ピンと前記第２下溝の上を覆う下面（３０ｃ）とを有し、前記第２下溝上に第２導波路（１３１）を有する前記第２導波管を形成する可動ブロック（３０）と、を備え、
前記固定ブロックの前記第３端面と前記可動ブロックの第５端面（３０ａ）とは、所定の間隔（Ｇ）を開けて平行に対向して配置され、
前記固定ブロックの前記第３端面には、前記ベースブロックの前記上面から上部において前記第１導波路の開口を取り囲む部分楕円状のチョーク溝（２２）が形成されている、導波管接続構造。
上面（１０ａ）に第１端面（１０ｂ）から該第１端面に対向する第２端面（１０ｃ）に至る下溝（１４）が設けられ、前記下溝は、溝長手方向に互いに連結された第１下溝（１４ａ）と第２下溝（１４ｂ）とを含んで成り、前記上面にて前記第２下溝を挟んで前記第２下溝の両側に複数の金属ピン（１５）が周期的に配列されたベースブロック（１０）と、
下面（２０ｃ）に第３端面（２０ａ）から該第３端面に対向する第４端面（２０ｂ）に至る導波路形成溝（２１）が設けられ、前記ベースブロックの前記第１下溝に前記導波路形成溝が対向するよう前記上面上に配置されて第１導波路（１２１）を有する前記第１導波管を形成する固定ブロック（２０）と、
前記固定ブロックの前記第３端面に対向する第５端面（３０ａ）と、前記ベースブロックの前記複数の金属ピンの上面から離間して前記複数の金属ピンと前記第２下溝の上を覆う下面（３０ｃ）とを有し、前記第２下溝上に第２導波路（１３１）を有する前記第２導波管を形成する可動ブロック（３０）と、を備え、
前記固定ブロックの前記第３端面と前記可動ブロックの第５端面（３０ａ）とは、所定の間隔（Ｇ）を開けて平行に対向して配置され、
前記固定ブロックの前記第３端面には、前記ベースブロックの前記上面から上部において前記第１導波路の開口を取り囲む部分楕円状のチョーク溝（２２）が形成されている、導波管接続構造。
【請求項2】
前記チョーク溝の内周側の側壁面には前記導波路形成溝の底壁面と側壁面とで形成される端部開口の角部（２１ｃ）に対応して前記チョーク溝内に突き出た溝内突部（２３）が形成されている、請求項１に記載の導波管接続構造。
【請求項3】
前記チョーク溝は、漏出防止対象周波数に対応する管内波長の１／４に相当する深さ（Ｄ）を有する、請求項２に記載の導波管接続構造。
【請求項4】
前記導波路形成溝の端部開口と前記チョーク溝との間隔（ｔ１）は、前記第１導波路の開口の中心を中心とし長軸方向が前記開口の長辺に平行でありかつ前記チョーク溝の平面視形状を規定する楕円（ｅ１，ｅ２）の少なくとも短軸方向において、前記漏出防止対象周波数に対応する前記管内波長の１／４に設定されている、請求項３に記載の導波管接続構造。
【請求項5】
前記固定ブロックの前記第３端面において、前記第１導波路の開口を基準に前記チョーク溝の外側に、同一幅の複数の溝（２２－１，...，２２－５）が同一間隔で並行に配置されている、請求項１に記載の導波管接続構造。
【請求項6】
第１導波管（１２０）と第２導波管（１３０）と第３導波管（１４０）との導波管接続構造（１００）であって、
上面（１０ａ）に第１端面（１０ｂ）から該第１端面に対向する第２端面（１０ｃ）に至る下溝（１４）が設けられ、前記下溝は、溝長手方向に順に連結された第１下溝（１４ａ）と第２下溝（１４ｂ）と第３下溝（１４ｃ）とを含んで成り、前記上面にて前記第２下溝を挟んで前記第２下溝の両側に複数の金属ピン（１５）が周期的に配列されたベースブロック（１０）と、
下面（２０ｃ）に第３端面（２０ａ）から該第３端面に対向する第４端面（２０ｂ）に至る第１導波路形成溝（２１）が設けられ、前記ベースブロックの前記第１下溝に前記第１導波路形成溝が対向するよう前記上面上に配置されて第１導波路（１２１）を有する前記第１導波管を形成する第１固定ブロック（２０）と、
前記ベースブロックの前記複数の金属ピンの上面から離間して前記複数の金属ピンと前記第２下溝の上を覆う下面（３０ｃ）を有し、前記第２下溝上に第２導波路（１３１）を有する前記第２導波管を形成する可動ブロック（３０）と、
下面（４０ｃ）に第７端面（４０ａ）から該第７端面に対向する第８端面（４０ｂ）に至る第２導波路形成溝（４１）が設けられ、前記ベースブロックの前記第３下溝に前記第２導波路形成溝が対向するよう前記上面上に配置されて第３導波路（１４１）を有する前記第３導波管を形成する第２固定ブロック（４０）と、を備え、
前記可動ブロックは、前記第１固定ブロックの前記第３端面に対して所定の間隔（Ｇ）を開けて平行に対向して配置される第５端面（３０ａ）と、前記第２固定ブロックの前記第７端面に対して所定の間隔（Ｇ）を開けて平行に対向して配置される第６端面（３０ｂ）とを有し、
前記第１固定ブロックの前記第３端面及び前記第２固定ブロックの前記第７端面の少なくとも一方には、前記ベースブロックの前記上面から上部において前記第１導波路又は前記第３導波路の開口を取り囲む部分楕円状のチョーク溝（２２）が形成されている前記導波管接続構造と、
前記可動ブロックをスライド移動させる駆動装置（６０）と、
を備え、
前記可動ブロックの下面（３０ｃ）には、前記複数の金属ピンの列間を移動可能なサイズの突起部（３１）が設けられ、
前記駆動装置は、前記可動ブロックの前記突起部が前記第２導波路を基準に前記複数の金属ピンより外側の格納領域に位置するオフ状態と、前記可動ブロックの前記突起部が前記第２導波路内に位置するオン状態との間で切り替え可能なように、前記可動ブロックをスライド移動させる、導波管スイッチ。
上面（１０ａ）に第１端面（１０ｂ）から該第１端面に対向する第２端面（１０ｃ）に至る下溝（１４）が設けられ、前記下溝は、溝長手方向に順に連結された第１下溝（１４ａ）と第２下溝（１４ｂ）と第３下溝（１４ｃ）とを含んで成り、前記上面にて前記第２下溝を挟んで前記第２下溝の両側に複数の金属ピン（１５）が周期的に配列されたベースブロック（１０）と、
下面（２０ｃ）に第３端面（２０ａ）から該第３端面に対向する第４端面（２０ｂ）に至る第１導波路形成溝（２１）が設けられ、前記ベースブロックの前記第１下溝に前記第１導波路形成溝が対向するよう前記上面上に配置されて第１導波路（１２１）を有する前記第１導波管を形成する第１固定ブロック（２０）と、
前記ベースブロックの前記複数の金属ピンの上面から離間して前記複数の金属ピンと前記第２下溝の上を覆う下面（３０ｃ）を有し、前記第２下溝上に第２導波路（１３１）を有する前記第２導波管を形成する可動ブロック（３０）と、
下面（４０ｃ）に第７端面（４０ａ）から該第７端面に対向する第８端面（４０ｂ）に至る第２導波路形成溝（４１）が設けられ、前記ベースブロックの前記第３下溝に前記第２導波路形成溝が対向するよう前記上面上に配置されて第３導波路（１４１）を有する前記第３導波管を形成する第２固定ブロック（４０）と、を備え、
前記可動ブロックは、前記第１固定ブロックの前記第３端面に対して所定の間隔（Ｇ）を開けて平行に対向して配置される第５端面（３０ａ）と、前記第２固定ブロックの前記第７端面に対して所定の間隔（Ｇ）を開けて平行に対向して配置される第６端面（３０ｂ）とを有し、
前記第１固定ブロックの前記第３端面及び前記第２固定ブロックの前記第７端面の少なくとも一方には、前記ベースブロックの前記上面から上部において前記第１導波路又は前記第３導波路の開口を取り囲む部分楕円状のチョーク溝（２２）が形成されている前記導波管接続構造と、
前記可動ブロックをスライド移動させる駆動装置（６０）と、
を備え、
前記可動ブロックの下面（３０ｃ）には、前記複数の金属ピンの列間を移動可能なサイズの突起部（３１）が設けられ、
前記駆動装置は、前記可動ブロックの前記突起部が前記第２導波路を基準に前記複数の金属ピンより外側の格納領域に位置するオフ状態と、前記可動ブロックの前記突起部が前記第２導波路内に位置するオン状態との間で切り替え可能なように、前記可動ブロックをスライド移動させる、導波管スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、導波管接続構造及びこれを用いた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、入出力の導波管の間に、少なくとも１つの導波路を備えた可動部を配置し、これをスライドさせて電磁波の伝搬経路を切り替えるようになっている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【0004】
特許文献１に開示された従来のスライド式導波管スイッチにおいては、入出力の導波管と可動部との間に、機械的な摩耗を抑制するための隙間がそれぞれ設けられており、入出力の導波管の開口と可動部の導波路の開口には、これらの隙間からの電磁波の漏洩を低減するための長方形のチョーク溝が設けられている。
【0005】
また、特許文献２に開示された従来のスライド式導波管スイッチにおいては、入出力の導波管の間に設けられる可動部に、導波路の両側に金属ピンが周期的に配置されたいわゆるギャップ導波管（Gap Waveguide）が採用され、可動部での機械的な摩耗を抑制する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特許第６１８５４５５号公報
【特許文献2】米国特許出願公開第２０２０／０３８１７９３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献１に開示された従来のスライド式導波管スイッチでは、広帯域のチョーク溝が設けられていても、可動部の導波路の位置が所定の停止位置からずれると、このずれに起因した意図しない反射点が生じてしまう。その結果、わずかな導波路の位置ずれによって反射特性及び透過特性が敏感に変化し、例えば透過特性に落ち込みが発生するなど、広帯域性が著しく損なわれ得るという問題があった。
【0008】
また、特許文献２に開示された従来のスライド式導波管スイッチでは、可動部にギャップ導波管が用いられているものの、可動部の導波路が所定の停止位置からずれ得るという、特許文献１と同様の問題を抱えている上に、入出力の導波管とギャップ導波管の接続箇所からの電磁波の漏出を効果的に抑えることに関して考慮されていなかった。
【0009】
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、標準的な入出力の導波管と可動部のギャップ導波管との接続箇所の隙間からの電磁波の漏出を効果的に抑えることができ、かつ広帯域性に優れた導波管接続構造及びこれを用いた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】
【0010】
上記課題を解決するために、本発明に係る導波管接続構造は、第１導波管（１２０）と第２導波管（１３０）との導波管接続構造（１００）であって、上面（１０ａ）に第１端面（１０ｂ）から該第１端面に対向する第２端面（１０ｃ）に至る下溝（１４）が設けられ、前記下溝は、溝長手方向に互いに連結された第１下溝（１４ａ）と第２下溝（１４ｂ）とを含んで成り、前記上面にて前記第２下溝を挟んで前記第２下溝の両側に複数の金属ピン（１５）が周期的に配列されたベースブロック（１０）と、下面（２０ｃ）に第３端面（２０ａ）から該第３端面に対向する第４端面（２０ｂ）に至る導波路形成溝（２１）が設けられ、前記ベースブロックの前記第１下溝に前記導波路形成溝が対向するよう前記上面上に配置されて第１導波路（１２１）を有する前記第１導波管を形成する固定ブロック（２０）と、前記固定ブロックの前記第３端面に対向する第５端面（３０ａ）と、前記ベースブロックの前記複数の金属ピンの上面から離間して前記複数の金属ピンと前記第２下溝の上を覆う下面（３０ｃ）とを有し、前記第２下溝上に第２導波路（１３１）を有する前記第２導波管を形成する可動ブロック（３０）と、を備え、前記固定ブロックの前記第３端面と前記可動ブロックの第５端面（３０ａ）とは、所定の間隔（Ｇ）を開けて平行に対向して配置され、前記固定ブロックの前記第３端面には、前記ベースブロックの前記上面から上部において前記第１導波路の開口を取り囲む部分楕円状のチョーク溝（２２）が形成されていることを特徴とする。
【0011】
本発明に係る導波管接続構造は、方形導波管などの標準的な第１導波管と導波路の両側に金属ピンが周期的に配置された第２導波管（ギャップ導波管という）との接続構造において、固定ブロックの第３端面には、ベースブロックの上面から上部において第１導波路の開口を取り囲む部分楕円状のチョーク溝が形成されている。この構成により、標準的な導波管とギャップ導波管との接続箇所の隙間からの電磁波の漏出を効果的に抑えることができる。
【0012】
また、本発明に係る導波管接続構造において、前記チョーク溝の内周側の側壁面には前記導波路形成溝の底壁面と側壁面とで形成される端部開口の角部（２１ｃ）に対応して前記チョーク溝内に突き出た溝内突部（２３）が形成されている構成が好ましい。
【0013】
この構成により、本発明に係る導波管接続構造は、第１導波路とチョーク溝の間に生じる不要な共振モードを取り除いて、標準的な導波管とギャップ導波管との接続箇所の隙間からの電磁波の漏出を効果的に抑えることができる。
【0014】
また、本発明に係る導波管接続構造において、前記チョーク溝は、漏出防止対象周波数に対応する管内波長の１／４に相当する深さ（Ｄ）を有する構成が好ましい。
【0015】
この構成により、本発明に係る導波管接続構造は、チョーク溝の底壁面に向かう漏出防止対象周波数に対応する電磁波と底壁面から反射する電磁波が打ち消し合うことにより、標準的な導波管とギャップ導波管との接続箇所の隙間からの電磁波の漏出を効果的に抑えることができる。
【0016】
また、本発明に係る導波管接続構造において、前記導波路形成溝の端部開口と前記チョーク溝との間隔（ｔ１）は、前記第１導波路の開口の中心を中心とし長軸方向が前記開口の長辺に平行でありかつ前記チョーク溝の平面視形状を規定する楕円（ｅ１，ｅ２）の少なくとも短軸方向において、前記漏出防止対象周波数に対応する前記管内波長の１／４に設定されている構成であってもよい。
【0017】
この構成により、本発明に係る導波管接続構造は、第１導波路の開口からチョーク溝に向かう漏出防止対象周波数に対応する電磁波とチョーク溝の側壁面から反射する電磁波が打ち消し合うことにより、標準的な導波管とギャップ導波管との接続箇所の隙間からの電磁波の漏出を効果的に抑えることができる。
【0018】
また、本発明に係る導波管接続構造において、前記固定ブロックの前記第３端面において、前記第１導波路の開口を基準に前記チョーク溝の外側に、同一幅の複数の溝（２２－１，...，２２－５）が同一間隔で並行に配置されている構成であってもよい。
【0019】
この構成により、本発明に係る導波管接続構造は、漏出電磁波の打ち消し効果が多重的に効いて、標準的な導波管とギャップ導波管との接続箇所の隙間からの電磁波の漏出を効果的に抑えることができる。
【0020】
上述の構成の全て又はいくつかを適宜に備えた本発明に係る導波管接続構造は、漏出防止対象周波数に対応する管内波長の１／２０程度までの隙間に対して、標準的な方形導波管の動作周波数範囲全体（比帯域４０％）にわたり、電磁波の漏出を－１５ｄＢ以下に抑えることができる。
【0021】
また、本発明に係る導波管スイッチは、第１導波管（１２０）と第２導波管（１３０）と第３導波管（１４０）との導波管接続構造（１００）であって、上面（１０ａ）に第１端面（１０ｂ）から該第１端面に対向する第２端面（１０ｃ）に至る下溝（１４）が設けられ、前記下溝は、溝長手方向に順に連結された第１下溝（１４ａ）と第２下溝（１４ｂ）と第３下溝（１４ｃ）とを含んで成り、前記上面にて前記第２下溝を挟んで前記第２下溝の両側に複数の金属ピン（１５）が周期的に配列されたベースブロック（１０）と、下面（２０ｃ）に第３端面（２０ａ）から該第３端面に対向する第４端面（２０ｂ）に至る第１導波路形成溝（２１）が設けられ、前記ベースブロックの前記第１下溝に前記第１導波路形成溝が対向するよう前記上面上に配置されて第１導波路（１２１）を有する前記第１導波管を形成する第１固定ブロック（２０）と、前記ベースブロックの前記複数の金属ピンの上面から離間して前記複数の金属ピンと前記第２下溝の上を覆う下面（３０ｃ）を有し、前記第２下溝上に第２導波路（１３１）を有する前記第２導波管を形成する可動ブロック（３０）と、下面（４０ｃ）に第７端面（４０ａ）から該第７端面に対向する第８端面（４０ｂ）に至る第２導波路形成溝（４１）が設けられ、前記ベースブロックの前記第３下溝に前記第２導波路形成溝が対向するよう前記上面上に配置されて第３導波路（１４１）を有する前記第３導波管を形成する第２固定ブロック（４０）と、を備え、前記可動ブロックは、前記第１固定ブロックの前記第３端面に対して所定の間隔（Ｇ）を開けて平行に対向して配置される第５端面（３０ａ）と、前記第２固定ブロックの前記第７端面に対して所定の間隔（Ｇ）を開けて平行に対向して配置される第６端面（３０ｂ）とを有し、前記第１固定ブロックの前記第３端面及び前記第２固定ブロックの前記第７端面の少なくとも一方には、前記ベースブロックの前記上面から上部において前記第１導波路又は前記第３導波路の開口を取り囲む部分楕円状のチョーク溝（２２）が形成されている前記導波管接続構造と、前記可動ブロックをスライド移動させる駆動装置（６０）と、を備え、前記可動ブロックの下面（３０ｃ）には、前記複数の金属ピンの列間を移動可能なサイズの突起部（３１）が設けられ、前記駆動装置は、前記可動ブロックの前記突起部が前記第２導波路を基準に前記複数の金属ピンより外側の格納領域に位置するオフ状態と、前記可動ブロックの前記突起部が前記第２導波路内に位置するオン状態との間で切り替え可能なように、前記可動ブロックをスライド移動させることを特徴とする。
【0022】
上述のように、本発明に係る導波管スイッチは、標準的な入出力導波管に相当する第１導波管及び第３導波管と、ギャップ導波管本体を構成するベースブロックとを所定の位置関係に固定し、突起部が設けられた可動ブロックだけをスライド可能としている。この構成により、周期的に並んだ金属ピンの隙間よりも薄い突起部を金属ピンが設けられていない格納領域とギャップ導波管の導波路とのいずれかに配置することが可能であるため、電磁波の透過及び遮断を切り替えるＳＰＳＴ（Single-Pole Single-Throw）スイッチとして機能することができる。
【0023】
このように、本発明に係る導波管スイッチは、第１導波路と第３導波路を接続するギャップ導波管の導波路の位置が固定されているため、従来のスライド式導波管スイッチで見られたような、導波路同士のずれに起因した意図しない反射点が生じない。これにより、本発明に係る導波管スイッチは、広帯域性に優れた導波管スイッチとして機能することができる。
【0024】
また、本発明に係る導波管スイッチは、上述した本発明の導波管接続構造を導波管スイッチの可動部に用いることで、入出力ポート間で導波管接続箇所の隙間からの意図しない電磁波の漏出を抑えることができ、広帯域にてスイッチの透過損失を低減することができる。
【発明の効果】
【0025】
本発明によれば、標準的な入出力の導波管と可動部のギャップ導波管との接続箇所からの電磁波の漏出を効果的に抑えることができかつ広帯域性に優れた導波管接続構造及びこれを用いた導波管スイッチを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の実施形態に係る導波管スイッチ及び導波管接続構造を斜め上方から見た分解斜視図である。
【図2】本発明の実施形態に係る導波管スイッチ及び導波管接続構造を斜め下方から見た分解斜視図である（駆動装置は省略）。
【図4】本発明の実施形態に係るチョーク溝の構成の一例を示す部分拡大図である。
【図5】本発明の実施形態に係る導波管スイッチのＯＮ状態の構成を示す図であって、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は右側面図であり、（ｃ）は平面図である。
【図6】本発明の実施形態に係る導波管スイッチのＯＦＦ状態の構成を示す図であって、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は右側面図であり、（ｃ）は平面図である。
【図7】（ａ）は直方体形状の金属ピンがベースブロックに無限周期配列されたシミュレーションモデルを示しており、（ｂ）はこのシミュレーションモデルにおける直方体形状の金属ピンの１つ当たりのサイズを示している。
【図9】本発明の実施形態に係る導波管スイッチの反射特性及び透過特性のシミュレーション結果を示すグラフであって、（ａ）はＯＮ状態の反射特性及び透過特性を示しており、（ｂ）はＯＦＦ状態の反射特性及び透過特性を示している。
【図10】（ａ）は導波管接続構造の比較例を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の導波管接続構造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11】本発明の第１の実施形態に係る導波管接続構造におけるチョーク溝のシミュレーションモデルの一例を示す図である。
【図12】本発明の第１の実施形態に係る導波管接続構造において通過・反射電力特性をシミュレーションした結果を示し、（ａ）は反射損失のシミュレーション結果を示すグラフであり、（ｂ）は挿入損失のシミュレーション結果を示すグラフであり、（ｃ）は導波管接続構造の隙間からの電磁波の漏出のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図13】本発明の第２の実施形態に係る導波管接続構造におけるチョーク溝の構成の一例を示す図である。
【図14】本発明の第２の実施形態に係る導波管接続構造におけるチョーク溝のシミュレーションモデルの一例を示す図である。
【図15】本発明の第２の実施形態に係る導波管接続構造において溝数を変えて通過・反射電力特性をシミュレーションした結果を示し、（ａ）は反射損失のシミュレーション結果を示すグラフであり、（ｂ）は挿入損失のシミュレーション結果を示すグラフであり、（ｃ）は導波管接続構造の隙間からの電磁波の漏出のシミュレーション結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本発明の導波管スイッチ及び導波管接続構造の実施形態について、図面を用いて説明する。
【0028】
【0029】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る導波管スイッチ１は、ベースブロック１０と、第１固定ブロック２０と、可動ブロック３０と、第２固定ブロック４０と、駆動装置６０と、を備える。ベースブロック１０と、第１固定ブロック２０と、可動ブロック３０と、第２固定ブロック４０は、例えば、真鍮、アルミニウム、銅、金などの金属材料からなる。これらの金属材料のうち、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。
【0030】
導波管スイッチ１は、第１導波路１２１と第３導波路１４１との間の電磁波の透過と遮断とを切り替えるためのＳＰＳＴスイッチである。例えば、第１導波路１２１及び第３導波路１４１は、内寸が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。
【0031】
＜ベースブロック＞
ベースブロック１０はＹ軸方向上方から見た平面視で矩形の板状又は直方体状に形成され、その上面１０ａの一端側には第１固定ブロック２０が固定され、他端側には第２固定ブロック４０が固定されている。第１固定ブロック２０と第２固定ブロック４０の間に、可動ブロック３０がスライド自在に配置される。
ベースブロック１０はＹ軸方向上方から見た平面視で矩形の板状又は直方体状に形成され、その上面１０ａの一端側には第１固定ブロック２０が固定され、他端側には第２固定ブロック４０が固定されている。第１固定ブロック２０と第２固定ブロック４０の間に、可動ブロック３０がスライド自在に配置される。
【0032】
図３は、ベースブロック１０の平面図である。ベースブロック１０は、上面１０ａに各々平面視で矩形の第１エリア１１、第２エリア１２、及び第３エリア１３がこの順で連接して設けられている。また、上面１０ａには、第１エリア１１、第２エリア１２、及び第３エリア１３に対して、それらの略中央で順に交差する下溝１４が形成されている。具体的には、上面１０ａにて、対向する第１端面１０ｂ及び第２端面１０ｃに直交する向きに第１端面１０ｂから第２端面１０ｃに至る下溝１４が設けられ、下溝１４は、溝長手方向（Ｚ軸方向）に順に連結された第１下溝１４ａと第２下溝１４ｂと第３下溝１４ｃとを含んで成り、上面１０ａの第２エリア１２において第２下溝１４ｂを挟んで第２下溝１４ｂの両側に複数の金属ピン１５が周期的に配列されている。下溝１４は、浅い溝であるが、上面１０ａと面一でもよい。第１エリア１１において第１下溝１４ａの両側は平坦な面になっており、第３エリア１３において第３下溝１４ｃの両側は平坦な面になっている。
【0033】
本実施形態では、第２下溝１４ｂの両側にそれぞれ、複数の金属ピン１５が等ピッチｐで３行３列に配列されているが、列数及び行数はこれに限定されない。金属ピン１５間のピッチｐは、第２下溝１４ｂの両側で等しい。なお、第２エリア１２の第２下溝１４ｂには、金属ピン１５は設けられていない。第２エリア１２において複数の金属ピン１５の外側には、複数の金属ピン１５と凸部１６との間に、平坦な格納エリア１７が設けられている。
【0034】
複数の金属ピン１５は、真鍮、アルミニウム、銅、金などの金属材料からなる。複数の金属ピン１５は、例えば、半田付けや導電性の接着剤による接着により、ベースブロック１０の上面１０ａの第２エリア１２上に取り付けられていてもよい。あるいは、複数の金属ピン１５は、ベースブロック１０の一部として一体形成されたものであってもよい。金属ピン１５の形状は、任意の柱形状であってよく、例えば、直方体形状、円柱形状、又は、六角柱などの多角柱形状のいずれかであってよい。
【0035】
ベースブロック１０の第１エリア１１は、第１固定ブロック２０とともに第１導波路１２１を有する第１導波管１２０を形成する（図５（ｂ）、（ｃ）も参照）。ベースブロック１０の第２エリア１２は、可動ブロック３０とともにギャップ導波路１３１を有するギャップ導波管１３０を形成する。ベースブロック１０の第２エリア１２は、ギャップ導波管本体１２ａともいう。ベースブロック１０の第３エリア１３は、第２固定ブロック４０とともに第３導波路１４１を有する第３導波管１４０を形成する。
【0036】
＜第１固定ブロック＞
図１及び図２に示すように、第１固定ブロック２０は、対向する第３端面２０ａ及び第４端面２０ｂと下面２０ｃとを有して直方体状に形成されている。下面２０ｃには、第３端面２０ａ及び第４端面２０ｂに直交する向きで第３端面２０ａから第４端面２０ｂに至る導波路形成溝２１が設けられている。導波路形成溝２１は、第３端面２０ａでの端部開口が幅ｗａ、深さｗｂの溝である。第１固定ブロック２０は、ベースブロック１０の第１エリア１１における第１下溝１４ａに対して導波路形成溝２１が対向するように、ベースブロック１０の上面１０ａの第１エリア１１に配置されて第１導波路１２１を有する第１導波管１２０を形成する（図５（ｂ）、（ｃ）も参照）。第１導波路１２１は、導波路内部が金属壁で囲まれた断面矩形形状の標準的な矩形導波管である。
図１及び図２に示すように、第１固定ブロック２０は、対向する第３端面２０ａ及び第４端面２０ｂと下面２０ｃとを有して直方体状に形成されている。下面２０ｃには、第３端面２０ａ及び第４端面２０ｂに直交する向きで第３端面２０ａから第４端面２０ｂに至る導波路形成溝２１が設けられている。導波路形成溝２１は、第３端面２０ａでの端部開口が幅ｗａ、深さｗｂの溝である。第１固定ブロック２０は、ベースブロック１０の第１エリア１１における第１下溝１４ａに対して導波路形成溝２１が対向するように、ベースブロック１０の上面１０ａの第１エリア１１に配置されて第１導波路１２１を有する第１導波管１２０を形成する（図５（ｂ）、（ｃ）も参照）。第１導波路１２１は、導波路内部が金属壁で囲まれた断面矩形形状の標準的な矩形導波管である。
【0037】
図４に示すように、第１固定ブロックの第３端面２０ａには、ベースブロック１０の上面１０ａから上部において第１導波路１２１の開口を取り囲む部分楕円状のチョーク溝２２が形成されている。チョーク溝２２の内周側の側壁面２２ａには、導波路形成溝２１の底壁面２１ｂと側壁面２１ａとで形成される端部開口の角部２１ｃに対応してチョーク溝２２内に角度θ（端部開口の長辺に対する角度）で突き出た幅ｗ３の溝内突部２３が形成されている。チョーク溝２２は、漏出防止対象周波数に対応する管内波長の１／４に相当する深さＤを有している。
【0038】
導波路形成溝２１の端部開口とチョーク溝２２との間隔は、後で図１１を参照して説明するように、チョーク溝２２の平面視形状を規定する内周楕円ｅ１及び外周楕円ｅ２の少なくとも短軸方向において、漏出防止対象周波数に対応する管内波長の１／４に相当する間隔ｔ１に設定されている。
【0039】
＜第２固定ブロック＞
図１及び図２に示すように、第２固定ブロック４０は、第１固定ブロック２０と同様に、対向する第７端面４０ａ及び第８端面４０ｂと下面４０ｃとを有して直方体状に形成されている。下面４０ｃには、第７端面４０ａ及び第８端面４０ｂに直交する向きで第７端面４０ａから第８端面４０ｂに至る導波路形成溝４１が設けられている。第２固定ブロック４０は、ベースブロック１０の第３エリア１３における第３下溝１４ｃに対して導波路形成溝４１が対向するように、ベースブロック１０の上面１０ａの第３エリア１３に配置されて第３導波路１４１を有する第３導波管１４０を形成する（図５（ｂ）、（ｃ）も参照）。第３導波路１４１は第１導波路１２１と断面形状、断面サイズが同一である。第３導波路１４１は、第１導波路１２１の中心を通過する線上に形成されている。第３導波路１４１は、導波路内部が金属壁で囲まれた断面矩形形状の標準的な矩形導波管である。
図１及び図２に示すように、第２固定ブロック４０は、第１固定ブロック２０と同様に、対向する第７端面４０ａ及び第８端面４０ｂと下面４０ｃとを有して直方体状に形成されている。下面４０ｃには、第７端面４０ａ及び第８端面４０ｂに直交する向きで第７端面４０ａから第８端面４０ｂに至る導波路形成溝４１が設けられている。第２固定ブロック４０は、ベースブロック１０の第３エリア１３における第３下溝１４ｃに対して導波路形成溝４１が対向するように、ベースブロック１０の上面１０ａの第３エリア１３に配置されて第３導波路１４１を有する第３導波管１４０を形成する（図５（ｂ）、（ｃ）も参照）。第３導波路１４１は第１導波路１２１と断面形状、断面サイズが同一である。第３導波路１４１は、第１導波路１２１の中心を通過する線上に形成されている。第３導波路１４１は、導波路内部が金属壁で囲まれた断面矩形形状の標準的な矩形導波管である。
【0040】
第２固定ブロック４０の第７端面４０ａにも、第１固定ブロック２０と同一のチョーク構造（すなわち、チョーク溝と溝内突部）が設けられているが、チョーク構造を設けない構成であってもよい。
【0041】
＜可動ブロック＞
図１及び図２に示すように、可動ブロック３０は、対向する第５端面３０ａ及び第６端面３０ｂと下面３０ｃとを有して直方体状に形成されている。具体的には、可動ブロック３０は、第１固定ブロック２０の第３端面２０ａに対して所定の隙間Ｇを開けて平行に対向して配置される第５端面３０ａと、第２固定ブロック４０の第７端面４０ａに対して所定の隙間Ｇを開けて平行に対向して配置される第６端面３０ｂと、ベースブロック１０の第２エリア１２の複数の金属ピン１５の上面１５ａから離間して複数の金属ピン１５と第２下溝１４ｂの上を覆う下面３０ｃとを有し、第２下溝１４ｂ上に第２導波路１３１を有する第２導波管を形成する（図５も併せて参照）。可動ブロック３０は、ベースブロック１０の第２エリア１２と、第１固定ブロック２０の第３端面２０ａと、第２固定ブロック４０の第７端面４０ａに対して、平行にスライド移動可能に構成されている。
図１及び図２に示すように、可動ブロック３０は、対向する第５端面３０ａ及び第６端面３０ｂと下面３０ｃとを有して直方体状に形成されている。具体的には、可動ブロック３０は、第１固定ブロック２０の第３端面２０ａに対して所定の隙間Ｇを開けて平行に対向して配置される第５端面３０ａと、第２固定ブロック４０の第７端面４０ａに対して所定の隙間Ｇを開けて平行に対向して配置される第６端面３０ｂと、ベースブロック１０の第２エリア１２の複数の金属ピン１５の上面１５ａから離間して複数の金属ピン１５と第２下溝１４ｂの上を覆う下面３０ｃとを有し、第２下溝１４ｂ上に第２導波路１３１を有する第２導波管を形成する（図５も併せて参照）。可動ブロック３０は、ベースブロック１０の第２エリア１２と、第１固定ブロック２０の第３端面２０ａと、第２固定ブロック４０の第７端面４０ａに対して、平行にスライド移動可能に構成されている。
【0042】
可動ブロック３０の下面３０ｃには、複数の金属ピン１５の列間を第２導波路１３１の長手方向に直交する方向に移動可能なサイズの突起部３１が設けられている。具体的には、可動ブロック３０は、電磁波の伝搬方向（Ｚ軸方向）に隣り合う金属ピン１５間の隙間よりも小さい厚さの突起部３１を下面３０ｃに有する。ここで、「突起部３１の厚さ」とは、導波管スイッチ１における電磁波の伝搬方向（Ｚ軸方向）の厚さを指す。突起部３１は、真鍮、アルミニウム、銅、金などの金属材料からなる。突起部３１は、例えば、半田付けや導電性の接着剤による接着により、下面３０ｃに配置されていてもよい。あるいは、突起部３１は、可動ブロック３０の一部として一体形成されることにより、下面３０ｃに配置されていてもよい。
【0043】
突起部３１は、例えば、直方体形状を成しており、導波管スイッチ１における電磁波の伝搬方向（Ｚ軸方向）に垂直な面の幅ｗ４及び高さｈ４と、電磁波の伝搬方向（ｚ軸方向）の厚さｔ４は、導波管スイッチ１において不要な共振モードが発生しない値に適宜設定可能である。
【0044】
次に、導波路の両側に金属ピン１５が設けられたギャップ導波管における電磁波の伝搬特性分布のシミュレーション結果について説明する。図７（ａ）は、直方体形状の金属ピン１５がベースブロック１０に無限周期配列されたシミュレーションモデルを示している。図７（ｂ）は、図７（ａ）のシミュレーションモデルにおける直方体形状の金属ピン１５の１つ当たりのサイズを示している。
【0045】
可動ブロック３０の下面３０ｃと金属ピン１５の上面１５ａとのギャップ幅ｇ、金属ピン１５のピッチｐ、金属ピン１５の高さｈ、金属ピン１５の幅ｗは、例えば以下のような値である。
・ギャップ幅ｇ＝λｃ／２０＝０．０６２４５ｍｍ
・金属ピンのピッチｐ＝λｃ／３＝０．４１６３ｍｍ
・金属ピンの高さｈ＝λｃ／４＝０．３１２３ｍｍ
・金属ピンの幅ｗ＝λｃ／６＝０．２０８２ｍｍ
ここで、λｃは、理想とする伝搬阻止帯域の中心周波数に対応する自由空間波長であり、例えば中心周波数を２４０ＧＨｚとするとき、λｃ＝１．２４９ｍｍである。
・ギャップ幅ｇ＝λｃ／２０＝０．０６２４５ｍｍ
・金属ピンのピッチｐ＝λｃ／３＝０．４１６３ｍｍ
・金属ピンの高さｈ＝λｃ／４＝０．３１２３ｍｍ
・金属ピンの幅ｗ＝λｃ／６＝０．２０８２ｍｍ
ここで、λｃは、理想とする伝搬阻止帯域の中心周波数に対応する自由空間波長であり、例えば中心周波数を２４０ＧＨｚとするとき、λｃ＝１．２４９ｍｍである。
【0046】
図８は、図７（ａ）及び（ｂ）に示したシミュレーションモデルにおいて、上記の金属ピン１５に関するパラメータを用いて、金属ピン１５の側面に垂直に電磁波を照射した際の分散特性を示している。このシミュレーション結果は、１４６～３６６ＧＨｚの伝搬阻止帯域においては、いかなる伝搬モードも発生せず、電磁波の伝搬が遮断されることを示している。ＷＲ－３帯域はこの伝搬阻止帯域内に収まっているため、上記の金属ピン１５に関するパラメータを用いれば、ＷＲ－３導波管として機能するギャップ導波管を構成できることが分かる。
【0047】
本実施形態では、ベースブロック１０と可動ブロック３０とにより、ギャップ導波管（第２導波管）１３０が構成される。ギャップ導波管１３０は、複数の金属ピン１５と、ベースブロック１０の第２エリア１２の第２下溝１４ｂと、可動ブロック３０の下面３０ｃとで囲まれて形成されたギャップ導波路（第２導波路）１３１を有する。複数の金属ピン１５が周期的に配置された領域では、電磁波の伝搬が阻止され、電磁界エネルギーが閉じ込められる一方、複数の金属ピン１５が配置されていないギャップ導波路１３１においては、電磁波が伝搬できるようになっている。
【0048】
ギャップ導波路１３１の断面形状及び断面サイズは、第１導波路１２１と第３導波路１４１の断面形状及び断面サイズと同一である。ギャップ導波路１３１は、第１導波路１２１と第３導波路１４１の中心を通過する線上に形成されている。すなわち、ベースブロック１０の第２エリア１２の第２下溝１４ｂの底面と、可動ブロック３０の下面３０ｃとの距離は、第１導波路１２１及び第３導波路１４１の長方形の開口の短辺方向の幅に等しい。また、複数の金属ピン１５が設けられていない第２エリア１２の第２下溝１４ｂの幅は、第１導波路１２１及び第３導波路１４１の長方形の開口の長辺方向の幅に等しい。例えば、第１導波路１２１及び第３導波路１４１は、内寸が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。
【0049】
本実施形態におけるギャップ導波管１３０は、標準的な金属導波管の導波路の側面部が導体壁ではなく、周期的に配置された複数の金属ピン１５に置き換わった構造を有している。金属ピン１５の上面１５ａは、ギャップ導波路１３１上部と同様に空気ギャップを挟んで可動ブロック３０の下面３０ｃと対向しているため、ベースブロック１０と可動ブロック３０との金属接触はない。
【0050】
すなわち、本実施形態の導波管スイッチ１は、ベースブロック１０と可動ブロック３０との金属接触を必要としないという特徴を有する。このため、通常の入出力導波管である第１導波管１２０及び第３導波管１４０と、ギャップ導波管１３０を所定の位置関係に固定して、機械的摩耗なく可動ブロック３０だけをスライドすることが可能となる。
【0051】
加えて、ギャップ導波路１３１の電磁波の伝搬方向（Ｚ軸方向）に沿った管壁に相当する部分は、複数の金属ピン１５が周期的に並んだ構造であるから、隣り合う金属ピン１５間の隙間よりも薄い構造物である突起部３１を、その隙間を通して挿抜することが可能である。
【0052】
＜駆動装置＞
次に、可動ブロック３０をスライド移動させる駆動装置６０について説明する。
次に、可動ブロック３０をスライド移動させる駆動装置６０について説明する。
【0053】
図５（ａ）～（ｃ）は、ベースブロック１０の第２エリア１２において金属ピン１５が設けられていない格納エリア１７と可動ブロック３０の下面３０ｃとに挟まれた格納領域５８に、可動ブロック３０の突起部３１が配置された状態を示している。図５（ａ）は第２固定ブロック４０を取り外して見た正面図であり、図５（ｂ）は右側面図であり、図５（ｃ）は平面図である。図５（ａ）～（ｃ）に示す状態は、導波管スイッチ１が、第１導波路１２１と第３導波路１４１との間の電磁波の透過を可能にする接続状態（以下、「ＯＮ状態」又は「オン状態」とも呼ぶ）である。
【0054】
図６（ａ）～（ｃ）は、ギャップ導波路１３１の位置に突起部３１が配置されて、第１導波路１２１又は第３導波路１４１から入力された電磁波が突起部３１で反射される状態を示している。図６（ａ）は第２固定ブロック４０を取り外して見た正面図であり、図６（ｂ）は右側面図であり、図６（ｃ）は平面図である。すなわち、図６（ａ）～（ｃ）に示す状態は、導波管スイッチ１が、第１導波路１２１と第３導波路１４１との間の電磁波の伝搬の遮断を可能にする非接続状態（以下、「ＯＦＦ状態」又は「オフ状態」とも呼ぶ）である。
【0055】
図１に示す駆動装置６０は、可動ブロック３０の突起部３１が第２導波路１３１を基準に複数の金属ピン１５より外側の格納領域５８に位置するＯＦＦ状態と、可動ブロック３０の突起部３１が第２導波路１３１内に位置するＯＮ状態との間で切り替え可能なように、可動ブロック３０をスライド移動させるようになっている。
【0056】
可動ブロック３０は、駆動装置６０によってベースブロック１０に対してスライド移動可能に支持されている。駆動装置６０の構造は任意であるが、可動ブロック３０の位置と移動距離をセンサやエンコーダ等で検出して、ＯＮ状態及びＯＦＦ状態を実現する位置に可動ブロック３０を選択的に移動できるように構成されていればよい。このようにして、本実施形態に係る導波管スイッチ１は、第１導波路１２１と第３導波路１４１との間の電磁波の透過と遮断とを切り替えるためのＳＰＳＴスイッチとして機能する。
【0057】
＜導波管接続構造＞
次に、導波管スイッチ１に用いられる導波管接続構造１００について説明する。
次に、導波管スイッチ１に用いられる導波管接続構造１００について説明する。
【0058】
導波管接続構造１００は、第１導波管１２０とギャップ導波管１３０とを接続する構造、あるいは第３導波管１４０とギャップ導波管１３０とを接続する構造である。以下では、簡単のため、第１導波管１２０とギャップ導波管１３０とを接続する構造について説明するが、第３導波管１４０とギャップ導波管１３０とを接続する構造についても同様である。
【0059】
図１～６に示すように、本発明の実施形態に係る導波管接続構造１００は、ベースブロック１０とともに標準的な第１導波管１２０を形成する第１固定ブロック２０の第３端面２０ａと、ベースブロック１０とともにギャップ導波管１３０を形成する可動ブロック３０の第５端面３０ａとが、所定の隙間Ｇを開けて平行に対向する構造である。
【0060】
ベースブロック１０とともに第１導波管１２０を構成する第１固定ブロック２０の第３端面２０ａには、導波路形成溝２１の長方形の端部開口の周囲を囲む位置に、第３端面２０ａと第５端面３０ａの隙間Ｇからの電磁波漏出を防止するためのチョーク溝２２が設けられている。
【0061】
（比較例）
図１０（ａ）は、比較例のシミュレーションモデルを示し、チョーク溝が形成されていない標準的な導波管７０と、ギャップ導波管８０とを、所定の隙間Ｇを開けて平行に対向させた導波管接続構造を示す斜視図である。導波管７０及びギャップ導波管８０は、ＷＲ－３帯域を透過帯域とするＷＲ－３導波管に相当する。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のシミュレーションモデルにおいて、使用周波数を２８０ＧＨｚとし、隙間Ｇを３００μｍとした場合の電界の面内分布のシミュレーション結果を示している。
図１０（ａ）は、比較例のシミュレーションモデルを示し、チョーク溝が形成されていない標準的な導波管７０と、ギャップ導波管８０とを、所定の隙間Ｇを開けて平行に対向させた導波管接続構造を示す斜視図である。導波管７０及びギャップ導波管８０は、ＷＲ－３帯域を透過帯域とするＷＲ－３導波管に相当する。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のシミュレーションモデルにおいて、使用周波数を２８０ＧＨｚとし、隙間Ｇを３００μｍとした場合の電界の面内分布のシミュレーション結果を示している。
【0062】
図１０（ｂ）のシミュレーション結果によれば、チョーク溝を設けていない導波管７０から隙間Ｇに放射される電磁波の２８０ＧＨｚでの波面（等位相線）は、ギャップ導波管８０の存在によりギャップ側領域（図中、中央水平に金属ピンや導波管が整列した部分より上側の領域）とピン側領域（図中、中央水平に金属ピンや導波管が整列した部分より下側の領域）とで位相がほぼ１８０°ずれることが分かった。波面の形状はギャップ側領域の方がピン側領域より扁平な形状を取っており、導波管７０から１波長以上離れたところではギャップ側領域及びピン側領域ともにほぼ円形になるが、導波管７０付近では楕円に近い形状となっている。
【0063】
図１０（ｂ）のシミュレーション結果から、ギャップ導波管８０の存在によりギャップ側領域とピン側領域とで位相がほぼ１８０°ずれ、かつわずかに形状が異なるためギャップ側領域とピン側領域とでチョーク構造を異ならせるのが好ましいと推測される。
【0064】
（導波管接続構造の検討）
比較例のシミュレーション結果を受け、より簡単なチョーク構造を検討するため、ピン側領域を導体壁とし、ギャップ側領域にチョーク構造を設けたモデルを検討する。
比較例のシミュレーション結果を受け、より簡単なチョーク構造を検討するため、ピン側領域を導体壁とし、ギャップ側領域にチョーク構造を設けたモデルを検討する。
【0065】
図１１は、ギャップ側領域のみに楕円形チョーク構造を設けたシミュレーションモデルを示す。図１１のシミュレーションモデルにおいて、チョーク溝２２は、平面視で第１導波路１２１の長方形の開口の中心Ｏを中心とし、長軸方向が第１導波路１２１の長方形の開口の長辺に平行な内周楕円ｅ１と外周楕円ｅ２を境界とする帯状領域に形成されている。チョーク溝２２は、第１導波路１２１の開口を取り囲む部分楕円状であるが、「部分楕円状」とは、チョーク溝２２の境界を規定する内周楕円ｅ１と外周楕円ｅ２が楕円全体ではなく、第１固定ブロック２０の下面２０ｃまでの範囲に制限された楕円の一部分であることを意味する。よって、チョーク溝２２は、第１固定ブロック２０の第３端面２０ａにおいて、一端側が下面２０ｃから始まり他端側が下面２０ｃで終わるように形成される。ベースブロック１０の上面１０ａより下部への電磁波の漏出は、ベースブロック１０により抑えられているので、ベースブロック１０の上面１０ａから上部に設けられている部分楕円状のチョーク溝２２により電磁波の漏出を効果的に抑制することができる。
【0066】
図４及び図１１に示すように、チョーク溝２２の側壁面は、第３端面２０ａに対して垂直である。チョーク溝２２の深さＤは、漏出防止対象周波数に対応する管内波長λｇの１／４に相当する。本実施形態においては、漏出防止対象周波数は、ＷＲ－３帯域（２２０～３２５ＧＨｚ）の中心周波数である２７２．５ＧＨｚとする。このとき、管内波長λｇは、約１．４３ｍｍである。ここで、管内波長λｇの１／４に相当する深さとは、管内波長λｇの１／４の±２０％の範囲の深さを指すものとする。本明細書及び特許請求の範囲において、「管内波長λｇの１／４」というときは、管内波λｇの１／４の±２０％の範囲をいうものとする。なお、漏出防止対象周波数は、上記の値に限定されるものではなく、第１導波管１２０及び第２導波管１３０のサイズに応じたＷＲ－３帯域又はそれ以外の所望の周波数帯域内の任意の周波数であってもよい。
【0067】
チョーク溝２２の幅ｗ２は、漏出防止対象周波数に対応する管内波長λｇの１／４に相当する。ここで、管内波長λｇの１／４に相当する幅とは、管内波長λｇの１／４の±２０％の範囲の幅を指すものとする。チョーク溝２２の幅は、外周楕円ｅ２の短半径と内周楕円ｅ１の短半径との差、及び外周楕円ｅ２の長半径と内周楕円ｅ１の長半径と差に等しい。
【0068】
幾何光学的には、電磁波の等位相面に沿った曲面鏡を電磁波の伝搬経路上に置けば、曲面鏡で反射された電磁波の反射波は、曲面鏡に入射した電磁波の入射波の進行方向を逆向きにたどる。このため、第１導波路１２１から隙間Ｇに漏れて第１導波路１２１に直接入射しない放射波の等位相面に沿った楕円形状の曲面鏡（チョーク溝２２）を形成すれば、チョーク溝２２での放射波の反射波は、放射波の入射波と逆相になり打ち消し合う。つまり、チョーク溝２２により不要な放射波を抑圧できると推測される。
【0069】
第１固定ブロック２０の第３端面２０ａには、第１導波路１２１とチョーク溝２２とを隔てる隔壁部２４が設けられ、隔壁部２４は、第３端面２０ａと面一な端面２４ａを有する。隔壁部２４の外周側の側壁面（すなわち、チョーク溝２２の内周側の側壁面２２ａ）には、第１導波路１２１の開口の対角線方向に沿って第１導波路１２１の開口から離れる方向に延伸する２つの溝内突部２３，２３が形成されている。２つの溝内突部２３，２３の延伸方向が内周楕円ｅ１及び外周楕円ｅ２の長軸に対して成す角度θは同じである。溝内突部２３の延伸方向に直交する方向の幅ｗ３は、漏出防止対象周波数に対応する管内波長λｇの１／４に相当する。ここで、管内波長λｇの１／４に相当する幅とは、管内波長λｇの１／４の±２０％の範囲の幅を指すものとする。
【0070】
また、導波路形成溝２１の端部開口とチョーク溝２２との間隔ｔ１は、第１導波路１２１の開口の中心Ｏを中心とし長軸方向が該開口の長辺に平行でありかつチョーク溝２２の平面視形状を規定する楕円（すなわち、内周楕円ｅ１及び外周楕円ｅ２）の少なくとも短軸方向において、漏出防止対象周波数に対応する管内波長λｇの略１／４に設定されている。管内波長λｇの１／４に相当する間隔とは、管内波長λｇの１／４の±２０％の範囲の間隔を指すものとする。また、導波路形成溝２１の端部開口の短辺部とチョーク溝２２との間隔ｔ２は、管内波長λｇの１／８の大きさである。管内波長λｇの１／８に相当する間隔とは、管内波長λｇの１／８の±２０％の範囲の間隔を指すものとする。
【0071】
本実施形態の導波管接続構造１００におけるチョーク溝２２の寸法の一例は下記のとおりである（図４、図１１参照）。
・チョーク溝２２の幅（ｗ２）：０．３６１７ｍｍ
・チョーク溝２２の深さ（Ｄ）：０．２８６ｍｍ
・導波路形成溝２１の端部開口とチョーク溝２２との間隔（ｔ１）：０．２８６ｍｍ
・導波路形成溝２１の端部開口とチョーク溝２２との間隔（ｔ２）：０．１４１５ｍｍ
・内周楕円ｅ１の短半径（ｒ１）：０．５０２ｍｍ
・内周楕円ｅ１の長半径（ｒ２）：０．５７３５ｍｍ
・外周楕円ｅ２の短半径（ｒ３）：０．８６３７ｍｍ
・外周楕円ｅ２の長半径（ｒ４）：０．９３５２ｍｍ
・溝内突部２３の幅（ｗ３）：０．３１２ｍｍ
・溝内突部２３の延伸方向が内周楕円ｅ１の長軸に対して成す角度（θ）：２０°
・第３端面２０ａと第５端面３０ａ間の隙間（Ｇ）：０．０５ｍｍ
・チョーク溝２２の幅（ｗ２）：０．３６１７ｍｍ
・チョーク溝２２の深さ（Ｄ）：０．２８６ｍｍ
・導波路形成溝２１の端部開口とチョーク溝２２との間隔（ｔ１）：０．２８６ｍｍ
・導波路形成溝２１の端部開口とチョーク溝２２との間隔（ｔ２）：０．１４１５ｍｍ
・内周楕円ｅ１の短半径（ｒ１）：０．５０２ｍｍ
・内周楕円ｅ１の長半径（ｒ２）：０．５７３５ｍｍ
・外周楕円ｅ２の短半径（ｒ３）：０．８６３７ｍｍ
・外周楕円ｅ２の長半径（ｒ４）：０．９３５２ｍｍ
・溝内突部２３の幅（ｗ３）：０．３１２ｍｍ
・溝内突部２３の延伸方向が内周楕円ｅ１の長軸に対して成す角度（θ）：２０°
・第３端面２０ａと第５端面３０ａ間の隙間（Ｇ）：０．０５ｍｍ
【0072】
図１２は、図１１のシミュレーションモデルを用いて、導波管接続構造１００における第１導波路１２１と第２導波路１３１の間の反射特性Ｓ１１、透過特性Ｓ２１、及び電磁波の漏れ率のシミュレーション結果を示している。標準的な第１導波管１２０とギャップ導波管１３０間の隙間Ｇは０．０５ｍｍ（５０μｍ）設けている。
【0073】
このシミュレーションでは、図１０に示すポートＰ１側のギャップ導波管１３０から、ポートＰ２側の第１導波管１２０に向かって電磁波が入射するとしている。ここで、漏出（Ｌｅａｋ）は、下記の式（１）で表される。
【0074】
Ｌｅａｋ （ｄＢ） ＝ １０ｌｏｇ｛１－（|Ｓ１１|２＋|Ｓ２１｜２）｝ ・・・（１）
【0075】
図１２（ａ）に示すように、ＷＲ－３帯域（２２０～３２５ＧＨｚ、比帯域約４０％）を含む広い周波数範囲にわたって、反射損失Ｓ１１が－１５ｄＢ未満に抑えられることが確認できた。また、図１２（ｂ）に示すように、挿入損失Ｓ２１については、ＷＲ－３帯域にわたって、－０．２５ｄＢよりも高い（０ｄＢに近い）良好な値を示すことが確認できた。さらには図１２（ｃ）に示すように、第１導波路１２１とギャップ導波路１３１の間からの電磁波の漏出については、ＷＲ－３帯域にわたって、－１５ｄＢ未満に抑えられることが確認できた。
【0076】
なお、ポートＰ１側を第１導波管１２０とし、ポートＰ２側をギャップ導波管１３０とした場合も、第１導波路１２１とギャップ導波路１３１の間の反射損失Ｓ１１、挿入損失Ｓ２１、及び漏出の値に変化はなかった。
【0077】
上述のように、本実施形態に係る導波管接続構造１００は、漏出防止対象周波数に対応する管内波長λｇの１／２０程度までの所定の隙間Ｇに対して、ＷＲ－３導波管の動作周波数範囲全体（比帯域約４０％）にわたり、反射損失Ｓ１１を－１５ｄＢ未満に抑え、挿入損失Ｓ２１の絶対値を０．２５ｄＢ未満に抑え、電磁波の漏出を－１５ｄＢ未満に抑えることができる。
【0078】
＜スイッチ動作のシミュレーション＞
次に、本実施形態に係る導波管接続構造１００を用いた導波管スイッチ１について、スイッチ動作のシミュレーション結果を説明する。
次に、本実施形態に係る導波管接続構造１００を用いた導波管スイッチ１について、スイッチ動作のシミュレーション結果を説明する。
【0079】
図９（ａ）は、図５（ａ）～（ｃ）に示したＯＮ状態の構成における第１導波路１２１とギャップ導波路１３１の間の反射特性Ｓ１１及び透過特性Ｓ２１のシミュレーション結果を示している。また、図９（ｂ）は、図６（ａ）～（ｃ）に示したＯＦＦ状態の構成における第１導波路１２１とギャップ導波路１３１の間の反射特性Ｓ１１及び透過特性Ｓ２１のシミュレーション結果を示している。これらのシミュレーションでは、第１導波路１２１からギャップ導波路１３１に向かって電磁波が伝搬するとしている。
【0080】
シミュレーション条件は以下のとおりである。なお、金属ピン１５に関するサイズは、図７（ａ）及び（ｂ）に示したシミュレーションモデルと同一である。また、チョーク溝２２に関するサイズは、図１１に関して上述したサイズと同じである。
・突起部３１の幅（ｗ４）：０．４ｍｍ
・突起部３１の高さ（ｈ４）：０．３ｍｍ
・突起部３１の厚さ（ｔ４）：０．１ｍｍ
・突起部３１の上面３１ａと格納庫底面１７との距離（ｇ４）：０．０７４７ｍｍ
・第１導波路１２１の幅（ａ）：０．８６４ｍｍ
・第１導波路１２１の高さ（ｂ）：０．４３２ｍｍ
・金属ピン１５の上面１５ａと可動ブロック３０の下面３０ｃとの距離（ｇ）：０．０６２４５ｍｍ
・凸部１６の上面１６ａと可動ブロック３０の下面３０ｃとの距離（ｇ２）：０．０６２４５ｍｍ
・格納エリア１７のＸ軸方向の長さ（Ｌ）：０．６８７２ｍｍ
・格納庫底面１７と可動ブロック３０の下面３０ｃとの距離（ｇ３）：０．３７４７ｍｍ
・第３端面２０ａと第５端面３０ａとの隙間（Ｇ）：０．０５ｍｍ
・突起部３１の幅（ｗ４）：０．４ｍｍ
・突起部３１の高さ（ｈ４）：０．３ｍｍ
・突起部３１の厚さ（ｔ４）：０．１ｍｍ
・突起部３１の上面３１ａと格納庫底面１７との距離（ｇ４）：０．０７４７ｍｍ
・第１導波路１２１の幅（ａ）：０．８６４ｍｍ
・第１導波路１２１の高さ（ｂ）：０．４３２ｍｍ
・金属ピン１５の上面１５ａと可動ブロック３０の下面３０ｃとの距離（ｇ）：０．０６２４５ｍｍ
・凸部１６の上面１６ａと可動ブロック３０の下面３０ｃとの距離（ｇ２）：０．０６２４５ｍｍ
・格納エリア１７のＸ軸方向の長さ（Ｌ）：０．６８７２ｍｍ
・格納庫底面１７と可動ブロック３０の下面３０ｃとの距離（ｇ３）：０．３７４７ｍｍ
・第３端面２０ａと第５端面３０ａとの隙間（Ｇ）：０．０５ｍｍ
【0081】
図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＷＲ－３帯域（２２０～３２５ＧＨｚ）において、ＯＮ状態で－４ｄＢよりも高い透過特性Ｓ２１が得られたのに対し、ＯＦＦ状態では－１０ｄＢよりも低い透過特性Ｓ２１が得られた。一方、ＯＮ状態で－１２ｄＢよりも低い反射特性Ｓ１１が得られたのに対し、ＯＦＦ状態では－１ｄＢよりも高い反射特性Ｓ１１が得られた。すなわち、図９（ａ）及び（ｂ）のシミュレーション結果から、本実施形態の導波管スイッチ１が、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とで電磁波の透過及び遮断を切り替えられるＳＰＳＴスイッチとして機能することが確認できた。
【0082】
＜作用効果＞
以上説明したように、本実施形態に係る導波管接続構造１００は、方形導波管などの標準的な第１導波管１２０と導波路の両側に複数の金属ピン１５が周期的に配置されたギャップ導波管１３０との接続構造において、第１固定ブロック２０の第３端面２０ａには、ベースブロック１０の上面１０ａから上部において第１導波路１２１の開口を取り囲む部分楕円状のチョーク溝２２が形成されている。この構成により、標準的な第１導波管１２０とギャップ導波管１３０との接続箇所の隙間Ｇからの電磁波の漏出を効果的に抑えることができる。
以上説明したように、本実施形態に係る導波管接続構造１００は、方形導波管などの標準的な第１導波管１２０と導波路の両側に複数の金属ピン１５が周期的に配置されたギャップ導波管１３０との接続構造において、第１固定ブロック２０の第３端面２０ａには、ベースブロック１０の上面１０ａから上部において第１導波路１２１の開口を取り囲む部分楕円状のチョーク溝２２が形成されている。この構成により、標準的な第１導波管１２０とギャップ導波管１３０との接続箇所の隙間Ｇからの電磁波の漏出を効果的に抑えることができる。
【0083】
また、本実施形態に係る導波管接続構造１００は、チョーク溝２２の内周側の側壁面２２ａには導波路形成溝２１の底壁面２１ｂと側壁面２１ａとで形成される端部開口の角部２１ｃに対応してチョーク溝２２内に突き出た溝内突部２３が形成されている。この構成により、第１導波路１２１とチョーク溝２２の間に生じる不要な共振モードを取り除いて、標準的な導波管１２０とギャップ導波管１３０との接続箇所の隙間Ｇからの電磁波の漏出を効果的に抑えることができる。
【0084】
また、本実施形態に係る導波管接続構造１００において、チョーク溝２２は、漏出防止対象周波数に対応する管内波長λｇの１／４に相当する深さＤを有している。この構成により、チョーク溝２２の底壁面２２ｃに向かう漏出防止対象周波数に対応する電磁波と底壁面２２ｃから反射する電磁波が打ち消し合うことにより、標準的な導波管１２０とギャップ導波管１３０との接続箇所の隙間Ｇからの電磁波の漏出を効果的に抑えることができる。
【0085】
また、本実施形態に係る導波管接続構造１００において、導波路形成溝２１の端部開口とチョーク溝２２との間隔ｔ１は、第１導波路１２１の開口の中心Ｏを中心とし長軸方向が該開口の長辺に平行でありかつチョーク溝２２の平面視形状を規定する楕円ｅ１，ｅ２の短軸方向において、漏出防止対象周波数に対応する管内波長λｇの１／４に設定されている。この構成により、第１導波路１２１の開口からチョーク溝２２に向かう漏出防止対象周波数に対応する電磁波とチョーク溝２２から反射する電磁波が打ち消し合うことにより、標準的な導波管１２０とギャップ導波管１３０との接続箇所の隙間Ｇからの電磁波の漏出を効果的に抑えることができる。
【0086】
本実施形態に係る導波管接続構造１００は、漏出防止対象周波数に対応する管内波長λｇの１／２０程度までの隙間Ｇに対して、標準的な方形導波管の動作周波数範囲全体（比帯域４０％）にわたり、電磁波の漏出を－１５ｄＢ以下に抑えることができる。
【0087】
本実施形態に係る導波管スイッチ１は、上述した導波管接続構造１００を導波管スイッチ１の可動部に用いることで、入出力ポート間で導波管接続箇所の隙間Ｇからの意図しない電磁波の漏出を抑えることができ、広帯域にてスイッチの透過損失を低減することができる。
【0088】
本実施形態に係る導波管スイッチ１は、本実施形態に係る導波管接続構造１００を導波管スイッチ１の可動部に用いることで、標準的な入出力導波管に相当する第１導波管１２０及び第３導波管１４０と、ギャップ導波管本体（すなわち第２エリア１２）を構成するベースブロック１０とを所定の位置関係に固定し、突起部３１が設けられた可動ブロック３０だけをスライド可能としている。この構成により、周期的に並んだ金属ピン１５の隙間よりも薄い突起部３１を金属ピン１５が設けられていない格納領域５８とギャップ導波管１３０のギャップ導波路１３１とのいずれかに配置することが可能であるため、電磁波の透過（ＯＮ状態）及び遮断（ＯＦＦ状態）を切り替えるＳＰＳＴスイッチとして機能することができる。
【0089】
このように、本実施形態に係る導波管スイッチ１は、第１導波路１２１と第３導波路１４１を接続するギャップ導波管１３０のギャップ導波路１３１の位置が固定されているため、従来のスライド式導波管スイッチで見られたような、導波路同士のずれに起因した意図しない反射点が生じない。これにより、本実施形態に係る導波管スイッチ１は、広帯域性に優れた導波管スイッチとして機能することができる。
【0090】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る導波管スイッチに用いられる導波管接続構造について、図面を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
次に、本発明の第２の実施形態に係る導波管スイッチに用いられる導波管接続構造について、図面を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
【0091】
図１３は、本実施形態に係る導波管接続構造における第１固定ブロック２０の第３端面２０ａに設けられる多重楕円形のチョーク溝２２の構成を示す部分斜視図である。チョーク溝２２は、固定ブロック２０の第３端面２０ａにおいて、第１導波路１２１の開口を基準にチョーク溝２２－１の外側に、同一幅ｗ２の複数の溝２２－２，...，２２－５が所定の同一間隔ｔ３で並行に配置されている。各チョーク溝２２－１，２２－２，２２－３，２２－４，２２－５の深さＤは、漏出防止対象周波数に対応する管内波長λｇの１／４である。
【0092】
具体的には、チョーク溝２２は、第１の実施形態の楕円形のチョーク溝２２と同じチョーク溝２２－１の外側に４つのチョーク溝２２－２，２２－３，２２－４，２２－５が内側から順に設けられた構成である。導波路形成溝２１とチョーク溝２２－１との間には、隔壁部２４－１が設けられ、チョーク溝２２－１と２２－２との間には、隔壁部２４－２が設けられ、チョーク溝２２－２と２２－３との間には、隔壁部２４－３が設けられ、チョーク溝２２－３と２２－４との間には、隔壁部２４－４が設けられ、チョーク溝２２－４と２２－５との間には、隔壁部２４－５が設けられている。隔壁部２４－２，２４－３，２４－４，２４－５の厚さは同じである。
【0093】
導波路形成溝２１とチョーク溝２２－１との間を隔てる隔壁部２４－１は、第１の実施形態と同一であり、図４に示すように、内周側の側壁面２２ａに、導波路形成溝２１の角部２１ｃに対応して溝内突部２３，２３が設けられている。２つの溝内突部２３，２３の幅ｗ３は、両方とも、漏出防止対象周波数に対応する管内波長λｇの１／４である。
【0094】
図１４は、シミュレーションモデルを示す図である。本実施形態に係るチョーク溝２２は、図４のチョーク溝２２の平面視形状を規定する内周楕円ｅ１及び外周楕円ｅ２と同様に、平面視でチョーク溝２２－１の境界は、内周楕円ｅ１－１及び外周楕円ｅ２－１により規定され、チョーク溝２２－２の境界は、内周楕円ｅ１－２及び外周楕円ｅ２－２により規定され、チョーク溝２２－３の境界は、内周楕円ｅ１－３及び外周楕円ｅ２－３により規定され、チョーク溝２２－４の境界は、内周楕円ｅ１－４及び外周楕円ｅ２－４により規定され、チョーク溝２２－５の境界は、内周楕円ｅ１－５及び外周楕円ｅ２－５により規定される。各内周楕円及び外周楕円の中心は、第１導波路１２１の長方形の開口の中心Ｏに一致する。よって、最も内側の内周楕円から最も外側の外周楕円に向かうにつれて、各内周楕円及び外周楕円の楕円率は１に近づいていく。
【0095】
図１４に示すシミュレーションモデルにおいて、多重楕円形のチョーク溝２２の寸法は次のとおりである（図４も参照）。金属ピン１５は、図７で説明したモデルと同様の寸法を有するものとした。
・チョーク溝の幅（ｗ２）：０．３６１７ｍｍ
・チョーク溝の間隔（ｔ３）：０．１２ｍｍ
・溝内突部２３の幅（ｗ３）：０．３１２ｍｍ
・チョーク溝の深さ（Ｄ）：０．２８６ｍｍ
・第３端面２０ａと第５端面３０ａ間の隙間（Ｇ）：０．０５ｍｍ
・チョーク溝の幅（ｗ２）：０．３６１７ｍｍ
・チョーク溝の間隔（ｔ３）：０．１２ｍｍ
・溝内突部２３の幅（ｗ３）：０．３１２ｍｍ
・チョーク溝の深さ（Ｄ）：０．２８６ｍｍ
・第３端面２０ａと第５端面３０ａ間の隙間（Ｇ）：０．０５ｍｍ
【0096】
図１５は、図１４のシミュレーションモデルを用いて、導波管接続構造１００における第１導波路１２１とギャップ導波路１３１の間の反射特性Ｓ１１、透過特性Ｓ２１、及び漏れ率について、溝数を変えてシミュレーションした結果を示している。多重化することで帯域自体にさほど変化は見られないが、落ち込みがシャープになる傾向が観察された（図１５（ａ）及び（ｂ）参照）。また、漏れ率の計算を行うと標準的な第１導波管１２０とギャップ導波管１３０間の隙間Ｇは５０μｍ設けているにも関わらず、５重構造ではＷＲ－３の全帯域において－５０ｄＢ未満の漏れ率を達成できることが確認できた（図１５（ｃ）参照）。
【0097】
上記の説明では、導波管接続構造１００における第１固定ブロック２０の第３端面２０ａに５つのチョーク溝２２を含むとしたが、本発明はこれに限定されず、６以上あるいは４以下の楕円チョーク溝を含んでもよい。
【0098】
以上説明したように、本実施形態に係る導波管接続構造１００は、第１固定ブロック２０の第３端面２０ａには、ベースブロック１０の上面１０ａから上部において第１導波路１２１の開口を取り囲む部分楕円状のチョーク溝が多重に形成されている。この構成により、標準的な第１導波管１２０とギャップ導波管１３０との接続箇所からの電磁波の漏出を効果的に抑えることができる。これは、チョーク溝２２が、図１０（ｂ）に示したギャップ側領域（上側領域）において隙間Ｇへ漏れ出る電磁波の等位相面の変化に沿った構造になっているからである。これにより、本実施形態に係る導波管接続構造１００は、第１の実施形態の導波管接続構造よりも更に効果的に、第１の導波管１２０とギャップ導波管１３０の接続箇所の隙間Ｇからの電磁波の漏出を抑えることができる。
【0099】
一般に、導波管スイッチなどの可動部には必ず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。周波数が高い（波長が短い）ほど、同じ隙間でも波長に対しては広くなるため、電磁波の漏出は増加する。したがって、本発明に係る導波管接続構造１００及び導波管スイッチ１は、高い周波数帯の漏出防止に対して特に有用となり、また、可動部に許容される隙間を広く取れるため、機械加工精度が緩和され、経年変化への耐性も高くなる。
【産業上の利用可能性】
【0100】
以上説明したように、本発明は、標準的な入出力の導波管と可動部のギャップ導波管との接続箇所の隙間からの電磁波の漏出を効果的に抑えることができかつ広帯域性に優れているという効果を有し、導波管接続構造及びこれを用いた導波管スイッチの全体に有用である。
【符号の説明】
【0101】
１ 導波管スイッチ
１０ ベースブロック
１０ａ 上面
１０ｂ 第１端面
１０ｃ 第２端面
１１ 第１エリア
１２ 第２エリア
１３ 第３エリア
１４ 下溝
１４ａ 第１下溝
１４ｂ 第２下溝
１４ｃ 第３下溝
１５ 金属ピン
１５ａ 上面
１６ 凸部
１６ａ 上面
１７ 格納エリア（格納庫底面）
２０ 第１固定ブロック（固定ブロック）
２０ａ 第３端面
２０ｂ 第４端面
２０ｃ，３０ｃ，４０ｃ 下面
２１ 導波路形成溝（第１導波路形成溝）
２１ａ 側壁面
２１ｂ 底壁面
２１ｃ 角部
２２，２２－１，２２－２，２２－３，２２－４，２２－５ チョーク溝
２２ａ 内周側の側壁面
２３ 溝内突部
２４，２４－１，２４－２，２４－３，２４－４，２４－５ 隔壁部
２４ａ 端面
３０ 可動ブロック
３０ａ 第５端面
３０ｂ 第６端面
３１ 突起部
３１ａ 上面
４０ 第２固定ブロック
４０ａ 第７端面
４０ｂ 第８端面
４１ 導波路形成溝（第２導波路形成溝）
５８ 格納領域
６０ 駆動装置
７０ 導波管
８０ ギャップ導波管
１００ 導波管接続構造
１２０ 第１導波管
１２１ 第１導波路
１３０ 第２導波管（ギャップ導波管）
１３１ 第２導波路（ギャップ導波路）
１４０ 第３導波管
１４１ 第３導波路
１０ ベースブロック
１０ａ 上面
１０ｂ 第１端面
１０ｃ 第２端面
１１ 第１エリア
１２ 第２エリア
１３ 第３エリア
１４ 下溝
１４ａ 第１下溝
１４ｂ 第２下溝
１４ｃ 第３下溝
１５ 金属ピン
１５ａ 上面
１６ 凸部
１６ａ 上面
１７ 格納エリア（格納庫底面）
２０ 第１固定ブロック（固定ブロック）
２０ａ 第３端面
２０ｂ 第４端面
２０ｃ，３０ｃ，４０ｃ 下面
２１ 導波路形成溝（第１導波路形成溝）
２１ａ 側壁面
２１ｂ 底壁面
２１ｃ 角部
２２，２２－１，２２－２，２２－３，２２－４，２２－５ チョーク溝
２２ａ 内周側の側壁面
２３ 溝内突部
２４，２４－１，２４－２，２４－３，２４－４，２４－５ 隔壁部
２４ａ 端面
３０ 可動ブロック
３０ａ 第５端面
３０ｂ 第６端面
３１ 突起部
３１ａ 上面
４０ 第２固定ブロック
４０ａ 第７端面
４０ｂ 第８端面
４１ 導波路形成溝（第２導波路形成溝）
５８ 格納領域
６０ 駆動装置
７０ 導波管
８０ ギャップ導波管
１００ 導波管接続構造
１２０ 第１導波管
１２１ 第１導波路
１３０ 第２導波管（ギャップ導波管）
１３１ 第２導波路（ギャップ導波路）
１４０ 第３導波管
１４１ 第３導波路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】