特許 7564175 導波管スイッチ

(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】

(24)【登録日】2024-09-30

(45)【発行日】2024-10-08

(54)【発明の名称】導波管スイッチ

(51)【国際特許分類】

   H01P 1/12 20060101AFI20241001BHJP

   H01P 3/123 20060101ALI20241001BHJP

【ＦＩ】

H01P1/12

H01P3/123

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2022183247

(22)【出願日】2022-11-16

(65)【公開番号】P2024072435

(43)【公開日】2024-05-28

【審査請求日】2023-07-10

(73)【特許権者】

【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

【審査官】麻生 哲朗

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１１６０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１９４８６１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１９－５０８９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１８５８２９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｐ １／１２

Ｈ０１Ｐ ３／１２３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１導波路（１１）が形成された第１導波管（１０）と、第２導波路（２１）が形成された第２導波管（２０）と、を備え、前記第１導波路と前記第２導波路との間の接続状態と非接続状態とを切り替えるための導波管スイッチ（１）であって、
前記第１導波管及び前記第２導波管に対して位置が固定された固定ブロック（３０）と、
前記第１導波管、前記第２導波管、及び前記固定ブロックに対してスライド移動可能な可動ブロック（４０）と、を備え、
前記固定ブロックは、
前記第１導波管の前記第２導波管に対向する側の端面（１０ｂ）に所定の隙間を開けて平行に対向する第１端面（３１）と、
前記第２導波管の前記第１導波管に対向する側の端面（２０ａ）に所定の隙間を開けて平行に対向する第２端面（３２）と、
前記可動ブロックに対向する第３端面（３３）と、
前記可動ブロックに対向し、前記第３端面の外側に設けられた２つの第４端面（３４ａ，３４ｂ）と、
各前記第４端面に周期的に配置された複数の金属ピン（５０）と、を有し、
前記可動ブロックは、
前記第１導波管の前記第２導波管に対向する側の前記端面に所定の隙間を開けて平行に対向する第５端面（４５）と、
前記第２導波管の前記第１導波管に対向する側の前記端面に所定の隙間を開けて平行に対向する第６端面（４６）と、
前記固定ブロックの前記第３端面及び前記第４端面に平行に対向する第７端面（４７）と、
前記第７端面に配置され、隣り合う前記金属ピン間の隙間より小さい厚さの突起（５５）と、を有し、
前記第７端面に所定の隙間を空けて対向する前記金属ピンと、前記第３端面と、前記第７端面とで囲まれた導波路（６０）が形成され、
前記第３端面と前記第７端面との距離は、前記第１導波路及び前記第２導波路の長方形の開口の短辺方向の幅に等しく、
前記第３端面の幅は、前記第１導波路及び前記第２導波路の長方形の開口の長辺方向の幅に等しく、
前記可動ブロックは、前記第１導波管の前記第２導波管に対向する側の前記端面と、前記第２導波管の前記第１導波管に対向する側の前記端面と、前記第３端面と、前記第４端面に対して平行にスライド移動可能であり、
前記接続状態は、前記突起が、前記第４端面のうち前記金属ピンが設けられていない箇所と前記第７端面とに挟まれた格納領域（５２ａ，５２ｂ）に配置されて、前記第１導波路と前記第２導波路との間の電磁波の透過を可能にする状態であり、
前記非接続状態は、前記突起が前記導波路の位置に配置されて、前記第１導波路と前記第２導波路との間の電磁波の伝搬の遮断を可能にする状態であることを特徴とする導波管スイッチ。

【請求項2】

前記金属ピンの形状は、直方体形状、円柱形状、又は多角柱形状のいずれか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。

【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、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１参照）。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間隙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、これらの間隙からの電磁波の漏洩を低減するためのチョーク溝が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】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】

【0005】

しかしながら、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。

【0006】

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、広帯域性に優れ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】

【0007】

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、第１導波路が形成された第１導波管と、第２導波路が形成された第２導波管と、を備え、前記第１導波路と前記第２導波路との間の接続状態と非接続状態とを切り替えるための導波管スイッチであって、前記第１導波管及び前記第２導波管に対して位置が固定された固定ブロックと、前記第１導波管、前記第２導波管、及び前記固定ブロックに対してスライド移動可能な可動ブロックと、を備え、前記固定ブロックは、前記第１導波管の前記第２導波管に対向する側の端面に所定の隙間を開けて平行に対向する第１端面と、前記第２導波管の前記第１導波管に対向する側の端面に所定の隙間を開けて平行に対向する第２端面と、前記可動ブロックに対向する第３端面と、前記可動ブロックに対向し、前記第３端面の外側に設けられた２つの第４端面と、各前記第４端面に周期的に配置された複数の金属ピンと、を有し、前記可動ブロックは、前記第１導波管の前記第２導波管に対向する側の前記端面に所定の隙間を開けて平行に対向する第５端面と、前記第２導波管の前記第１導波管に対向する側の前記端面に所定の隙間を開けて平行に対向する第６端面と、前記固定ブロックの前記第３端面及び前記第４端面に平行に対向する第７端面と、前記第７端面に配置され、隣り合う前記金属ピン間の隙間より小さい厚さの突起と、を有し、前記第７端面に所定の隙間を空けて対向する前記金属ピンと、前記第３端面と、前記第７端面とで囲まれた導波路が形成され、前記第３端面と前記第７端面との距離は、前記第１導波路及び前記第２導波路の長方形の開口の短辺方向の幅に等しく、前記第３端面の幅は、前記第１導波路及び前記第２導波路の長方形の開口の長辺方向の幅に等しく、前記可動ブロックは、前記第１導波管の前記第２導波管に対向する側の前記端面と、前記第２導波管の前記第１導波管に対向する側の前記端面と、前記第３端面と、前記第４端面に対して平行にスライド移動可能であり、前記接続状態は、前記突起が、前記第４端面のうち前記金属ピンが設けられていない箇所と前記第７端面とに挟まれた格納領域に配置されて、前記第１導波路と前記第２導波路との間の電磁波の透過を可能にする状態であり、前記非接続状態は、前記突起が前記導波路の位置に配置されて、前記第１導波路と前記第２導波路との間の電磁波の伝搬の遮断を可能にする状態である構成である。

【0008】

この構成により、本発明に係る導波管スイッチは、通常の入出力導波管に相当する第１導波管及び第２導波管と、ギャップ導波管本体を構成する固定ブロックとを所定の位置関係に固定し、突起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、本発明に係る導波管スイッチは、周期的に並んだ金属ピンの隙間よりも薄い突起を金属ピン５０ａ，５０ｂ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。

【0009】

また、本発明に係る導波管スイッチは、第１導波路と第２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。

【0010】

また、本発明に係る導波管スイッチにおいては、前記金属ピンの形状は、直方体形状、円柱形状、又は多角柱形状のいずれかであってもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明は、広帯域性に優れた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】

【0012】

【図1】本発明の実施形態に係る導波管スイッチを示す斜視図（その１）である。

【図2】本発明の実施形態に係る導波管スイッチを示す斜視図（その２）である。

【図3】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）は側面図であり、（ｃ）は（ａ）のＡ－Ａ線斜視断面図である。

【図4】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）は側面図であり、（ｃ）は（ａ）のＡ－Ａ線斜視断面図である。

【図5】（ａ）は、直方体形状の金属ピンが固定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6】図５（ａ）及び（ｂ）に示したシミュレーションモデルにおいて、金属ピンの側面に垂直に電磁波を照射した際の分散特性を示すグラフである。

【図7】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。

【発明を実施するための形態】

【0013】

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。

【0014】

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、第１導波管１０と、第２導波管２０と、固定ブロック３０と、可動ブロック４０と、駆動装置７０と、を備える。第１導波管１０、第２導波管２０、固定ブロック３０、及び可動ブロック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。

【0015】

第１導波管１０には、金属壁で囲まれた所定口径の第１導波路１１が、端面１０ａからその反対側の端面１０ｂまで貫通するとともに、端面１０ａ及び端面１０ｂに直交する向きで形成されている。同様に、第２導波管２０には、金属壁で囲まれた所定口径の第２導波路２１が、端面２０ａからその反対側の端面２０ｂまで貫通するとともに、端面２０ａ及び端面２０ｂに直交する向きで形成されている。第１導波路１１と第２導波路２１の口径は、同一である。第１導波路１１は、第２導波路２１の中心を通過する線上に形成されている。

【0016】

導波管スイッチ１は、第１導波路１１と第２導波路２１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１１及び第２導波路２１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。

【0017】

固定ブロック３０は、第１導波管１０及び第２導波管２０に対して位置が固定されている。固定ブロック３０は、第１導波管１０の第２導波管２０に対向する側の端面１０ｂに所定の隙間を開けて平行に対向する第１端面３１と、第２導波管２０の第１導波管１０に対向する側の端面２０ａに所定の隙間を開けて平行に対向する第２端面３２と、可動ブロック４０に対向する第３端面３３と、可動ブロック４０に対向し、第３端面３３の外側に設けられた２つの第４端面３４ａ，３４ｂと、第４端面３４ａ，３４ｂの外側にそれぞれ設けられた２つの端面３０ａ，３０ｂと、を有する。

【0018】

固定ブロック３０の複数の端面のうち、端面３０ａ，３０ｂが最も可動ブロック４０に近く、第３端面３３と第４端面３４ａ，３４ｂは、端面３０ａ，３０ｂに対して凹んだ形状を成している。端面３０ａ，３０ｂと、第３端面３３と、第４端面３４ａ，３４ｂとは、互いに平行である。

【0019】

さらに、固定ブロック３０は、第４端面３４ａ，３４ｂに周期的に配置された複数の金属ピン５０を有する。複数の金属ピン５０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５０は、例えば、半田付けや導電性の接着剤による接着により、第４端面３４ａ，３４ｂに取り付けられていてもよい。あるいは、複数の金属ピン５０は、固定ブロック３０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５０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。

【0020】

複数の金属ピン５０は、一方の第４端面３４ａに設けられた金属ピン５０ａと、他方の第４端面３４ｂに設けられた金属ピン５０ｂと、に分類される。金属ピン５０ａ間のピッチと、金属ピン５０ｂ間のピッチは等しい。なお、第３端面３３には、複数の金属ピン５０が設けられていない。通常、第３端面３３は、後述する導波路６０の高さ方向の幅に応じて、２つの第４端面３４ａ，３４ｂの高さとは、異なる高さを有する。ここで、「高さ」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）に垂直な方向であって、図中に示したｙ軸方向の高さを指す。

【0021】

可動ブロック４０は、第１導波管１０の第２導波管２０に対向する側の端面１０ｂに所定の隙間を開けて平行に対向する第５端面４５と、第２導波管２０の第１導波管１０に対向する側の端面２０ａに所定の隙間を開けて平行に対向する第６端面４６と、固定ブロック３０の端面３０ａ，３０ｂ、第３端面３３、並びに、第４端面３４ａ，３４ｂに平行に対向する第７端面４７と、を有する。

【0022】

可動ブロック４０は、第１導波管１０の第２導波管２０に対向する側の端面１０ｂと、第２導波管２０の第１導波管１０に対向する側の端面２０ａと、固定ブロック３０の端面３０ａ，３０ｂ、第３端面３３、並びに、第４端面３４ａ，３４ｂに対して、平行にスライド移動可能に構成されている。

【0023】

可動ブロック４０は、駆動装置７０によって固定ブロック３０に対してスライド移動可能に支持されている。駆動装置７０の構造は任意であるが、可動ブロック４０の位置と移動距離をセンサやエンコーダ等で検出して、後述するＯＮ状態及びＯＦＦ状態を実現する位置に可動ブロック４０を選択的に移動できるように構成されていればよい。

【0024】

さらに、可動ブロック４０は、電磁波の伝搬方向（ｚ軸方向）に隣り合う金属ピン５０間の隙間よりも小さい厚さの突起５５を第７端面４７に有する。ここで、「突起５５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５５は、真鍮、アルミニウム、銅、金などの金属材料からなる。突起５５は、例えば、半田付けや導電性の接着剤による接着により、第７端面４７に配置されていてもよい。あるいは、突起５５は、可動ブロック４０の一部として一体形成されることにより、第７端面４７に配置されていてもよい。

【0025】

突起５５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）に垂直な面の幅及び高さと、電磁波の伝搬方向（ｚ軸方向）の厚さは、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。

【0026】

ここで、固定ブロック３０の第１端面３１と第１導波管１０の端面１０ｂとの距離、固定ブロック３０の第２端面３２と第２導波管２０の端面２０ａとの距離、可動ブロック４０の第５端面４５と第１導波管１０の端面１０ｂとの距離、並びに、可動ブロック４０の第６端面４６と第２導波管２０の端面２０ａとの距離は、例えば２０μｍ程度である。また、固定ブロック３０の端面３０ａ，３０ｂと可動ブロック４０の第７端面４７との距離は、例えば４０μｍ程度である。

【0027】

固定ブロック３０の第１端面３１と、可動ブロック４０の第５端面４５とは、同一平面内にある。また、固定ブロック３０の第２端面３２と、可動ブロック４０の第６端面４６とは、同一平面内にある。

【0028】

固定ブロック３０と可動ブロック４０とにより、いわゆるギャップ導波管（Gap Waveguide）が構成される。固定ブロック３０と可動ブロック４０とにより構成されたギャップ導波管は、図３（ａ）に示すように、複数の金属ピン５０と、固定ブロック３０の第３端面３３と、可動ブロック４０の第７端面４７とで囲まれて形成された導波路６０を有する。複数の金属ピン５０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ようになっている。一方、複数の金属ピン５０が配置されていない導波路６０においては、連続した導体面が続いているため、電磁波が伝搬できるようになっている。

【0029】

導波路６０の口径は、第１導波路１１と第２導波路２１の口径と同一である。導波路６０は、第１導波路１１と第２導波路２１の中心を通過する線上に形成されている。すなわち、固定ブロック３０の第３端面３３と、可動ブロック４０の第７端面４７との距離は、第１導波路１１及び第２導波路２１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５０が設けられていない第３端面３３の幅は、第１導波路１１及び第２導波路２１の長方形の開口の長辺方向の幅に等しい。ここで、「第３端面３３の幅」とは、電磁波の伝搬方向（ｚ軸方向）に垂直な方向であって、図中に示したｘ軸方向の幅を指す。

【0030】

本実施形態におけるギャップ導波管は、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５０に置き換わった構造を有している。金属ピン５０の上面５１は、導波路６０上部と同様に空気ギャップを挟んで可動ブロック４０の第７端面４７と対向しているため、固定ブロック３０と可動ブロック４０との金属接触はない。

【0031】

すなわち、本実施形態の導波管スイッチ１は、固定ブロック３０と可動ブロック４０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１０及び第２導波管２０と、ギャップ導波管の固定ブロック３０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４０だけをスライドすることが可能となる。

【0032】

加えて、導波路６０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５０が周期的に並んだ構造であるから、隣り合う金属ピン５０間の隙間よりも薄い構造物である突起５５を、その隙間を通して挿抜することが可能である。

【0033】

図３（ａ）～（ｃ）は、固定ブロック３０の第４端面３４ａ，３４ｂのうち金属ピン５０が設けられていない箇所と第７端面４７とに挟まれた格納領域５２ａ，５２ｂに、可動ブロック４０の突起５５が配置された状態を示している。図３（ａ）は正面図であり、図３（ｂ）は側面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＡ－Ａ線斜視断面図である。図３（ａ）～（ｃ）に示す状態は、導波管スイッチ１が、第１導波路１１と第２導波路２１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」とも呼ぶ）である。

【0034】

図４（ａ）～（ｃ）は、導波路６０の位置に突起５５が配置されて、第１導波路１１又は第２導波路２１から入力された電磁波が突起５５で反射される状態を示している。図４（ａ）は正面図であり、図４（ｂ）は側面図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のＡ－Ａ線斜視断面図である。すなわち、図４（ａ）～（ｃ）に示す状態は、導波管スイッチ１が、第１導波路１１と第２導波路２１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」とも呼ぶ）である。

【0035】

以下、導波管スイッチ１において金属ピン５０が設けられた領域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５（ａ）は、直方体形状の金属ピン５０が固定ブロック３０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５（ｂ）は、図５（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５０の１つ当たりのサイズを示している。

【0036】

可動ブロック４０の第７端面４７と金属ピン５０の上面５１との隙間ｇ、金属ピン５０間のピッチｐ、金属ピン５０の高さｈ、金属ピン５０の幅ｗは、例えば以下のような値である。

【0037】

隙間ｇ＝λｃ／２０＝０．０６２４５ｍｍ
ピッチｐ＝λｃ／３＝０．４１６３ｍｍ
高さｈ＝λｃ／４＝０．３１２３ｍｍ
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。

【0038】

図６は、図５（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５０に関するパラメータを用いて、金属ピン５０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５０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。

【0039】

図７（ａ）は、図３（ａ）～（ｃ）に示したＯＮ状態の構成における第１導波路１１と第２導波路２１の間の反射特性Ｓ_１１及び透過特性Ｓ_２１のシミュレーション結果を示している。また、図７（ｂ）は、図４（ａ）～（ｃ）に示したＯＦＦ状態の構成における第１導波路１１と第２導波路２１の間の反射特性Ｓ_１１及び透過特性Ｓ_２１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１１から第２導波路２１に向かって電磁波が伝搬するとしている。

【0040】

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５０に関するサイズは、図５（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。
・突起５５の厚さ：０．１ｍｍ
・突起５５の幅：０．４ｍｍ
・突起５５の高さ：０．３５ｍｍ
・突起５５の上面５６と第４端面３４ａ，３４ｂとの距離：０．０２４７ｍｍ
・第３端面３３の幅：０．８６４ｍｍ
・第３端面３３と第７端面４７との距離：０．４３２ｍｍ
・端面３０ａ，３０ｂと第７端面４７との距離：０．０４ｍｍ
・第４端面３４ａ，３４ｂと第７端面４７との距離：０．３７４７ｍｍ

【0041】

図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＯＮ状態で－２．５ｄＢよりも高い透過特性Ｓ_２１が得られたのに対し、ＯＦＦ状態では－１５ｄＢよりも低い透過特性Ｓ_２１が得られた。一方、ＯＮ状態で－１８ｄＢよりも低い反射特性Ｓ_１１が得られたのに対し、ＯＦＦ状態では－２．５ｄＢよりも高い透過特性Ｓ_２１が得られた。すなわち、図７（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。

【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、通常の入出力導波管に相当する第１導波管１０及び第２導波管２０と、ギャップ導波管本体を構成する固定ブロック３０とを所定の位置関係に固定し、突起５５が設けられた可動ブロック４０だけをスライド可能としている。この構成により、本実施形態に係る導波管スイッチ１は、周期的に並んだ金属ピン５０の隙間よりも薄い突起５５を金属ピン５０ａ，５０ｂが設けられていない格納領域５２ａ，５２ｂと導波路６０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。

【0043】

また、本実施形態に係る導波管スイッチ１は、第１導波路１１と第２導波路２１を接続する導波路６０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。

【符号の説明】

【0044】

１ 導波管スイッチ
１０ 第１導波管
１０ａ，１０ｂ 端面
１１ 第１導波路
２０ 第２導波管
２０ａ，２０ｂ 端面
２１ 第２導波路
３０ 固定ブロック
３０ａ，３０ｂ 端面
３１ 第１端面
３２ 第２端面
３３ 第３端面
３４ａ，３４ｂ 第４端面
４０ 可動ブロック
４５ 第５端面
４６ 第６端面
４７ 第７端面
５０，５０ａ，５０ｂ 金属ピン
５１ 上面
５２ａ，５２ｂ 格納領域
５５ 突起
５６ 上面
６０ 導波路
７０ 駆動装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】