JP4827800B2

JP4827800B2 - Waveguide switch and single pole multiple throw waveguide switch

Info

Publication number: JP4827800B2
Application number: JP2007168744A
Authority: JP
Inventors: 政毅半谷; 雄亮橘川; 有西野; 守泰宮▲崎▼
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2027-06-27
Also published as: JP2009010578A

Description

本発明は、良好な高周波伝送特性を実現する導波管スイッチおよび単極多投導波管スイッチに関する。 The present invention relates to a waveguide switch and a single-pole multi-throw waveguide switch that realize good high-frequency transmission characteristics.

図１５は、従来の導波管スイッチの斜視図である。また、図１６は、図１５に示した従来の導波管スイッチの上面図である。さらに、図１７は、図１５に示した従来の導波管スイッチのＡ−Ａ'線の断面図である。 FIG. 15 is a perspective view of a conventional waveguide switch. FIG. 16 is a top view of the conventional waveguide switch shown in FIG. FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the conventional waveguide switch shown in FIG.

図１５〜１７に示すように、従来の導波管スイッチは、誘電体基板１１０の表面に、誘電体基板１１０を挟んで対向するように形成された第１の導体層１２０ａと第２の導体層１２０ｂと、第１の導体層１２０ａと第２の導体層１２０ｂとを接続する導体により構成された誘電体導波管構造と、誘電体導波管構造の内部に、第１の導体層１２０ａと第２の導体層１２０ｂとを結ぶように設けられてビアホール１３０と、第１の導体層１２０ａと第２の導体層１２０ｂのいずれかのビアホール１３０の周囲に形成され、ビアホール１３０が形成されている導体層とビアホール１３０とを隔てるスリット１４０と、ビアホール１３０とスリット１４０が形成されている導体層との電気的な接続を切替えるスイッチング素子１５１、１５２を配置している。 As shown in FIGS. 15 to 17, the conventional waveguide switch includes a first conductor layer 120 a and a second conductor formed on the surface of the dielectric substrate 110 so as to face each other with the dielectric substrate 110 interposed therebetween. A dielectric waveguide structure composed of a conductor connecting the layer 120b, the first conductor layer 120a and the second conductor layer 120b, and the first conductor layer 120a inside the dielectric waveguide structure; And the second conductor layer 120b. The via hole 130 is formed around the via hole 130 of either the first conductor layer 120a or the second conductor layer 120b, and the via hole 130 is formed. Slit 140 that separates the conductor layer from the via hole 130 and switching elements 151 and 152 that switch electrical connection between the via hole 130 and the conductor layer in which the slit 140 is formed are disposed. There.

これら図１５〜図１７のように構成される導波管スイッチにおいて、スリット１４０により周囲の導体層と隔てられたビアホール１３０は、スイッチング素子１５１、１５２による電気的な接続状態により共振周波数が変化する共振器として作用する。そこで、共振周波数を変化させ、所望の周波数帯において、信号の通過と反射を切替えていた。 In the waveguide switch configured as shown in FIGS. 15 to 17, the resonance frequency of the via hole 130 separated from the surrounding conductor layer by the slit 140 changes depending on the electrical connection state by the switching elements 151 and 152. Acts as a resonator. Therefore, the resonance frequency is changed to switch between signal passing and reflection in a desired frequency band.

特開２００５−２２９４３０号公報JP 2005-229430 A

しかしながら、従来技術には次のような課題がある。
従来の導波管スイッチは、導体層にスリット１４０を有することで、通過時の損失が大きくなる欠点があった。さらに、信号の通過と反射を切替えるのに共振周波数を用いているので、通過帯域が狭くなるという欠点があった。 However, the prior art has the following problems.
The conventional waveguide switch has a drawback that the loss at the time of passage increases due to the slit 140 in the conductor layer. Further, since the resonance frequency is used for switching between signal passing and reflection, there is a drawback that the pass band becomes narrow.

本発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、低損失、広帯域特性を実現することができる導波管スイッチを得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a waveguide switch capable of realizing low loss and broadband characteristics.

本発明に係る導波管スイッチは、下部導体および上部導体を有する方形導波管と、下部面が方形導波管の下部導体に接続されて方形導波管内に設けられ、下部面からの長さが４分の１波長よりも長い導体棒と、導体棒を方形導波管の上部導体と離隔する離隔部と、一端が、離隔部に対向する上部導体の端部に接続され、方形導波管内に設けられた導体棒に対向して所定間隔を有するように形成され、他端と前記下部導体との間にギャップ面が形成されるように前記一端から前記他端までの長さが略４分の１波長として形成された導体壁と、一方が導体棒に接続され、他方が上部導体に接続され、導体棒と上部導体との電気的接続を切り替えるスイッチング素子とを備えるものである。

A waveguide switch according to the present invention includes a rectangular waveguide having a lower conductor and an upper conductor, a lower surface connected to the lower conductor of the rectangular waveguide, and provided in the rectangular waveguide. A conductor rod longer than a quarter wavelength, a separation portion separating the conductor rod from the upper conductor of the rectangular waveguide, and one end connected to the end of the upper conductor facing the separation portion, A length from the one end to the other end is formed so as to be opposed to the conductor rod provided in the wave tube and having a predetermined interval, and a gap surface is formed between the other end and the lower conductor. A conductor wall formed as a substantially quarter wavelength, one of which is connected to the conductor rod, the other is connected to the upper conductor, and a switching element that switches electrical connection between the conductor rod and the upper conductor. .

本発明によれば、下部導体に接続され、上部導体とはスイッチング素子により接続状態が切り替えられる導体棒と、離隔部に対向する上部導体の端部に接続され、導体棒に対向して所定間隔を有するように形成された長さが略４分の１波長の導体壁とを備えることにより、低損失、広帯域特性を実現することができる導波管スイッチを得ることができる。 According to the present invention, the conductor connected to the lower conductor and connected to the upper conductor by the switching element is connected to the end of the upper conductor facing the separating portion, and is opposed to the conductor rod at a predetermined interval. A waveguide switch capable of realizing low loss and broadband characteristics can be obtained by including a conductor wall having a length of approximately ¼ wavelength formed so as to have λ.

以下、本発明の導波管スイッチの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the waveguide switch of the present invention will be described with reference to the drawings.

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における導波管スイッチの構成図である。また、図２は、本発明の実施の形態１における図１の導波管スイッチの上面図である。また、図３は、本発明の実施の形態１における図１の導波管スイッチのＸ−Ｘ'線の断面図である。さらに、図４は、本発明の実施の形態１における図１の導波管スイッチのＹ−Ｙ'線の断面図である。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram of a waveguide switch according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a top view of the waveguide switch of FIG. 1 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line XX ′ of the waveguide switch of FIG. 1 according to Embodiment 1 of the present invention. Further, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line YY ′ of the waveguide switch of FIG. 1 in Embodiment 1 of the present invention.

図１〜図４に示した導波管スイッチは、方形導波管の下部導体２１および上部導体２２、導体棒３０、スリット４０、導体壁５０、第１のスイッチング素子６１〜第４のスイッチング素子６４で構成される。ここで、スリット４０は、上部導体２２と導体棒３０とを隔てるための離隔部に相当する。 The waveguide switch shown in FIGS. 1 to 4 includes a rectangular waveguide lower conductor 21 and upper conductor 22, conductor rod 30, slit 40, conductor wall 50, first switching element 61 to fourth switching element. 64. Here, the slit 40 corresponds to a separation portion for separating the upper conductor 22 and the conductor rod 30.

次に、動作について説明する。
導体棒３０は、方形導波管の下部導体２１と接続され、上部導体２２とは、スリット４０により分離されている。導体壁５０は、上部導体２２のスリット４０に対する端面と接続され、長さＬが約４分の１波長で、導体棒３０から一定距離を介して形成されている。導体棒３０と導体壁５０は、導体棒３０を内導体、導体壁５０を外導体とする長さ４分の１波長の同軸ケーブルを形成する。 Next, the operation will be described.
The conductor rod 30 is connected to the lower conductor 21 of the rectangular waveguide, and is separated from the upper conductor 22 by the slit 40. The conductor wall 50 is connected to the end face of the upper conductor 22 with respect to the slit 40, and has a length L of about a quarter wavelength and is formed from the conductor rod 30 through a certain distance. The conductor rod 30 and the conductor wall 50 form a quarter-wavelength coaxial cable having the conductor rod 30 as an inner conductor and the conductor wall 50 as an outer conductor.

第１のスイッチング素子６１〜第４のスイッチング素子６４は、それぞれ、一方が上部導体２２と接続され、他方が導体棒３０と接続されている。第１のスイッチング素子６１〜第４のスイッチング素子６４がＯＦＦ状態のとき、同軸ケーブルの一方の端面であるスリット４０のスリット面では、オープン状態となる。 One of the first switching element 61 to the fourth switching element 64 is connected to the upper conductor 22, and the other is connected to the conductor rod 30. When the first switching element 61 to the fourth switching element 64 are in the OFF state, the slit surface of the slit 40 that is one end surface of the coaxial cable is in an open state.

このとき、同軸ケーブルの他方の端面である導体壁５０の端面と下部導体２１との間で形成されるギャップ面Ａは、同軸ケーブルの長さが４分の１波長であるため、ショート状態となる。この結果、下部導体２１と上部導体２２が中央でショート状態となるため、導波管は、遮断状態となる。 At this time, the gap surface A formed between the end surface of the conductor wall 50 that is the other end surface of the coaxial cable and the lower conductor 21 is short-circuited because the length of the coaxial cable is ¼ wavelength. Become. As a result, since the lower conductor 21 and the upper conductor 22 are short-circuited at the center, the waveguide is cut off.

一方、第１のスイッチング素子６１〜第４のスイッチング素子６４がＯＮ状態のとき、同軸ケーブルの一方の端面であるスリット４０のスリット面では、ショート状態となる。このとき、同軸ケーブルの他方の端面である導体壁５０の端面と下部導体２１で形成されるギャップ面Ａは、同軸ケーブルの長さが４分の１波長であるため、オープン状態となる。この結果、導波管は、通過状態となる。 On the other hand, when the first switching element 61 to the fourth switching element 64 are in the ON state, the slit surface of the slit 40 which is one end surface of the coaxial cable is in a short state. At this time, the gap surface A formed by the end surface of the conductor wall 50, which is the other end surface of the coaxial cable, and the lower conductor 21 is in an open state because the length of the coaxial cable is a quarter wavelength. As a result, the waveguide is in a passing state.

このように、第１のスイッチング素子６１〜第４のスイッチング素子６４を切替えることで、導波管の遮断状態と通過状態を切替えることができる。この結果、通過状態でもスリットから放射される信号が軽減できるため、低損失となる。さらに、導波管の通過状態を同軸ケーブルのオープンを用いているため、通過状態の広帯域特性が得られる。 In this way, by switching the first switching element 61 to the fourth switching element 64, it is possible to switch between the cutoff state and the passing state of the waveguide. As a result, the signal radiated from the slit can be reduced even in the passing state, resulting in low loss. Further, since the coaxial cable is used for the passage state of the waveguide, a broadband characteristic in the passage state can be obtained.

以上のように、実施の形態１によれば、下部導体に接続され、上部導体とはスイッチング素子により接続状態が切り替えられる導体棒と、離隔部に対向する上部導体の端部に接続され、導体棒に対向して所定間隔を有するように形成された長さが略４分の１波長の導体壁とを備えている。これにより、スイッチング素子を切替えることで、導波管スイッチの遮断状態と、低損失で広帯域な通過状態とを容易に実現することができる。 As described above, according to the first embodiment, the upper conductor is connected to the conductor rod whose connection state is switched by the switching element and the end of the upper conductor facing the separation portion. And a conductor wall having a length of approximately a quarter of a wavelength formed so as to face the rod and have a predetermined interval. Thus, by switching the switching element, it is possible to easily realize the cutoff state of the waveguide switch and the low-loss and wide-band passage state.

なお、スイッチング素子としては、半導体スイッチやＭＥＭＳスイッチを用いた場合でも、同様の効果を得ることができる。 Note that the same effect can be obtained even when a semiconductor switch or a MEMS switch is used as the switching element.

実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２における導波管スイッチの構成図である。また、図６は、本発明の実施の形態２における図５の導波管スイッチの上面図である。また、図７は、本発明の実施の形態２における図５の導波管スイッチのＸ−Ｘ'線の断面図である。さらに、図８は、本発明の実施の形態２における図５の導波管スイッチのＹ−Ｙ'線の断面図である。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a configuration diagram of the waveguide switch according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a top view of the waveguide switch of FIG. 5 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line XX ′ of the waveguide switch of FIG. 5 according to Embodiment 2 of the present invention. Further, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line YY ′ of the waveguide switch of FIG. 5 according to Embodiment 2 of the present invention.

図５〜図８に示した導波管スイッチは、方形導波管の下部導体２１および上部導体２２、導体棒３０、リッジ部３１、スリット４０、導体壁５０、第１のスイッチング素子６１〜第４のスイッチング素子６４で構成される。先の実施の形態１の構成と比較すると、本実施の形態２の構成は、図７、図８の断面図に示されているように、リッジ部３１を備えている点が異なっている。 The waveguide switch shown in FIGS. 5 to 8 includes a rectangular waveguide lower conductor 21 and upper conductor 22, conductor rod 30, ridge portion 31, slit 40, conductor wall 50, first switching element 61-first. 4 switching elements 64. Compared with the configuration of the first embodiment, the configuration of the second embodiment is different in that the ridge portion 31 is provided as shown in the cross-sectional views of FIGS.

このリッジ部３１は、方形導波管の下部面から方形導波管内に一部が隆起した部分に相当し、下部導体の一部と考えることもできる。 The ridge portion 31 corresponds to a portion that partially protrudes from the lower surface of the rectangular waveguide into the rectangular waveguide, and can be considered as a part of the lower conductor.

次に、動作について説明する。
導体棒３０は、方形導波管の下部導体２１に形成されたリッジ部３１と接続され、上部導体２２とは、スリット４０により分離されている。導体壁５０は、上部導体２２のスリット４０に対する端面と接続され、長さＬが約４分の１波長で、導体棒３０から一定距離を介して形成されている。導体棒３０と導体壁５０は、導体棒３０を内導体、導体壁５０を外導体とする長さ４分の１波長の同軸ケーブルを形成する。 Next, the operation will be described.
The conductor rod 30 is connected to a ridge portion 31 formed on the lower conductor 21 of the rectangular waveguide, and is separated from the upper conductor 22 by a slit 40. The conductor wall 50 is connected to the end face of the upper conductor 22 with respect to the slit 40, and has a length L of about a quarter wavelength and is formed from the conductor rod 30 through a certain distance. The conductor rod 30 and the conductor wall 50 form a quarter-wavelength coaxial cable having the conductor rod 30 as an inner conductor and the conductor wall 50 as an outer conductor.

このとき、同軸ケーブルの他方の端面である導体壁５０の端面とリッジ部３１で形成されるギャップ面Ａは、同軸ケーブルの長さが４分の１波長であるため、ショート状態となる。この結果、リッジ部３１と上部導体２２が中央でショート状態となるため、導波管は、遮断状態となる。 At this time, the gap surface A formed by the end face of the conductor wall 50, which is the other end face of the coaxial cable, and the ridge portion 31 is in a short state because the length of the coaxial cable is a quarter wavelength. As a result, the ridge 31 and the upper conductor 22 are short-circuited at the center, so that the waveguide is cut off.

一方、第１のスイッチング素子６１〜第４のスイッチング素子６４がＯＮ状態のとき、同軸ケーブルの一方の端面であるスリット４０のスリット面では、ショート状態となる。このとき、同軸ケーブルの他方の端面である導体壁５０の端面とリッジ部３１で形成されるギャップ面Ａは、同軸ケーブルの長さが４分の１波長であるため、オープン状態となる。この結果、導波管は、通過状態となる。 On the other hand, when the first switching element 61 to the fourth switching element 64 are in the ON state, the slit surface of the slit 40 which is one end surface of the coaxial cable is in a short state. At this time, the gap surface A formed by the ridge portion 31 and the end surface of the conductor wall 50 which is the other end surface of the coaxial cable is in an open state because the length of the coaxial cable is a quarter wavelength. As a result, the waveguide is in a passing state.

このように、リッジ部を設けることによっても、先の実施の形態１と同様に、第１のスイッチング素子６１〜第４のスイッチング素子６４を切替えることで、導波管の遮断状態と通過状態を切替えることができる。この結果、通過状態でもスリットから放射される信号が軽減できるため、低損失となる。さらに、導波管の通過状態を同軸ケーブルのオープンを用いているため、通過状態の広帯域特性が得られる。 As described above, by providing the ridge portion, similarly to the first embodiment, by switching the first switching element 61 to the fourth switching element 64, the blocking state and the passing state of the waveguide can be changed. Can be switched. As a result, the signal radiated from the slit can be reduced even in the passing state, resulting in low loss. Further, since the coaxial cable is used for the passage state of the waveguide, a broadband characteristic in the passage state can be obtained.

導体棒３０の長さは、先の実施の形態１の図１に示したように、導体壁５０の長さＬと、導体壁５０の端面と下部導体２１で形成されるギャップ面Ａによって規定され、自ずと上部導体２２と下部導体２１とのギャップも規定される。しかしながら、リッジ部３１を設けることにより、上部導体２２と下部導体２１とのギャップを導体棒３０の長さよりも長くした上で、先の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。 The length of the conductor rod 30 is defined by the length L of the conductor wall 50 and the gap surface A formed by the end face of the conductor wall 50 and the lower conductor 21 as shown in FIG. 1 of the first embodiment. In addition, the gap between the upper conductor 22 and the lower conductor 21 is naturally defined. However, by providing the ridge portion 31, the same effect as that of the first embodiment can be obtained while the gap between the upper conductor 22 and the lower conductor 21 is made longer than the length of the conductor rod 30.

以上のように、実施の形態２によれば、リッジ部を設けることによっても、先の実施の形態１と同様に、スイッチング素子を切替えることで、導波管スイッチの遮断状態と、低損失で広帯域な通過状態とを容易に実現することができる。これにより、上部導体と下部導体とのギャップ長を、規定された導体棒の長さよりも長くでき、設計自由度が増すこととなる。 As described above, according to the second embodiment, even if the ridge portion is provided, the switching state of the waveguide switch can be reduced and the loss can be reduced by switching the switching element as in the first embodiment. A broadband passing state can be easily realized. Thereby, the gap length between the upper conductor and the lower conductor can be made longer than the length of the prescribed conductor rod, and the degree of freedom in design is increased.

実施の形態３．
本実施の形態３では、先の実施の形態２で説明したリッジ部の構造を備えた導波管スイッチの具体例として、誘電体基板を用いた導波管スイッチについて説明する。 Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, a waveguide switch using a dielectric substrate will be described as a specific example of the waveguide switch having the ridge structure described in the second embodiment.

図９は、本発明の実施の形態３における導波管スイッチの構成図である。また、図１０は、本発明の実施の形態３における図９の導波管スイッチの上面図である。また、図１１は、本発明の実施の形態３における図９の導波管スイッチのＸ−Ｘ'線の断面図である。さらに、図１２は、本発明の実施の形態３における図９の導波管スイッチのＹ−Ｙ'線の断面図である。 FIG. 9 is a configuration diagram of the waveguide switch according to the third embodiment of the present invention. FIG. 10 is a top view of the waveguide switch of FIG. 9 according to the third embodiment of the present invention. FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line XX ′ of the waveguide switch of FIG. 9 according to Embodiment 3 of the present invention. Further, FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line YY ′ of the waveguide switch of FIG. 9 according to Embodiment 3 of the present invention.

図９〜図１２に示した導波管スイッチは、第１の誘電体基板１１、第２の誘電体基板１２、方形導波管の下部導体２１および上部導体２２、導体棒３０、リッジ部３１ａ、スリット４０、導体壁５０、第１のスイッチング素子６１〜第４のスイッチング素子６４、第１の接続導体７１〜第４の接続導体７４で構成される。 The waveguide switch shown in FIGS. 9 to 12 includes a first dielectric substrate 11, a second dielectric substrate 12, a lower conductor 21 and an upper conductor 22 of a rectangular waveguide, a conductor rod 30, and a ridge portion 31a. , Slit 40, conductor wall 50, first switching element 61 to fourth switching element 64, and first connection conductor 71 to fourth connection conductor 74.

先の実施の形態２の構成と比較すると、本実施の形態３の構成は、第１の誘電体基板１１、第２の誘電体基板１２、および第１の接続導体７１〜第４の接続導体７４をさらに備え、第１の誘電体基板１１の隆起構造としてリッジ部３１ａを構成している点が異なっている。 Compared with the configuration of the second embodiment, the configuration of the third embodiment is the first dielectric substrate 11, the second dielectric substrate 12, and the first connection conductor 71 to the fourth connection conductor. 74 in that the ridge portion 31a is formed as a raised structure of the first dielectric substrate 11.

ここで、第１の接続導体７１〜第４の接続導体７４は、上部導体２２と第１のスイッチング素子６１〜第４のスイッチング素子６４のそれぞれとを接続する導体である。また、方形導波管の下部導体２１と上部導体２２、リッジ部３１ａ、および導体壁５０は、第１の誘電体基板１１、第２の誘電体基板１２にＭＥＭＳ技術を用いてｃａｖｉｔｙ構造を形成し、導体をメッキすることで製造されている。また、導体棒３０、および第１の接続導体７１〜第４の接続導体７４は、貫通構造を用いてそれぞれ製造されている。 Here, the first connection conductor 71 to the fourth connection conductor 74 are conductors that connect the upper conductor 22 and each of the first switching element 61 to the fourth switching element 64. Further, the lower conductor 21 and the upper conductor 22, the ridge portion 31a, and the conductor wall 50 of the rectangular waveguide form a cavity structure on the first dielectric substrate 11 and the second dielectric substrate 12 using the MEMS technology. And it is manufactured by plating the conductor. The conductor rod 30 and the first connection conductor 71 to the fourth connection conductor 74 are each manufactured using a through structure.

次に、動作について説明する。
導体棒３０は、方形導波管の第１の誘電体基板１１における突起構造部に相当するリッジ部３１ａ上に形成された下部導体２１と接続され、上部導体２２とは、スリット４０により分離されている。導体壁５０は、上部導体２２の端面と接続され、長さＬが約４分の１波長で、導体棒３０から一定距離を介して形成されている。導体棒３０と導体壁５０は、導体棒３０を内導体、導体壁５０を外導体とする長さ４分の１波長の同軸ケーブルを形成する。 Next, the operation will be described.
The conductor rod 30 is connected to the lower conductor 21 formed on the ridge portion 31a corresponding to the protruding structure portion of the first dielectric substrate 11 of the rectangular waveguide, and is separated from the upper conductor 22 by the slit 40. ing. The conductor wall 50 is connected to the end face of the upper conductor 22 and has a length L of about a quarter wavelength and is formed from the conductor rod 30 through a certain distance. The conductor rod 30 and the conductor wall 50 form a quarter-wavelength coaxial cable having the conductor rod 30 as an inner conductor and the conductor wall 50 as an outer conductor.

第１のスイッチング素子６１〜第４のスイッチング素子６４は、それぞれ、第１の接続導体７１〜第１の接続導体７４を介して、一方が上部導体２２と接続され、他方が導体棒３０と接続されている。第１のスイッチング素子６１〜第４のスイッチング素子６４がＯＦＦ状態のとき、同軸ケーブルの一方の端面であるスリット４０のスリット面では、オープン状態となる。 One of the first switching element 61 to the fourth switching element 64 is connected to the upper conductor 22 via the first connection conductor 71 to the first connection conductor 74, and the other is connected to the conductor rod 30. Has been. When the first switching element 61 to the fourth switching element 64 are in the OFF state, the slit surface of the slit 40 that is one end surface of the coaxial cable is in an open state.

このとき、同軸ケーブルの他方の端面である導体壁５０の端面とリッジ部３１ａ上の下部導体２１で形成されるギャップ面Ａは、同軸ケーブルの長さが４分の１波長であるため、ショート状態となる。この結果、リッジ部３１ａ上の下部導体２１と上部導体２２が中央でショート状態となるため、導波管は、遮断状態となる。 At this time, the gap surface A formed by the end surface of the conductor wall 50, which is the other end surface of the coaxial cable, and the lower conductor 21 on the ridge portion 31a is short because the length of the coaxial cable is a quarter wavelength. It becomes a state. As a result, the lower conductor 21 and the upper conductor 22 on the ridge portion 31a are short-circuited at the center, so that the waveguide is cut off.

一方、第１のスイッチング素子６１〜第４のスイッチング素子６４がＯＮ状態のとき、同軸ケーブルの一方の端面であるスリット４０のスリット面では、ショート状態となる。このとき、同軸ケーブルの他方の端面である導体壁５０の端面とリッジ部３１ａ上の下部導体２１で形成されるギャップ面Ａは、同軸ケーブルの長さが４分の１波長であるため、オープン状態となる。この結果、導波管は、通過状態となる。 On the other hand, when the first switching element 61 to the fourth switching element 64 are in the ON state, the slit surface of the slit 40 which is one end surface of the coaxial cable is in a short state. At this time, the gap surface A formed by the end surface of the conductor wall 50 which is the other end surface of the coaxial cable and the lower conductor 21 on the ridge portion 31a is open because the length of the coaxial cable is a quarter wavelength. It becomes a state. As a result, the waveguide is in a passing state.

このように、規定された導体棒３０の長さに合わせて形成されたリッジ部３１ａを有する誘電体基板を用いた導波管スイッチによっても、第１のスイッチング素子６１〜第４のスイッチング素子６４を切替えることで、導波管の遮断状態と通過状態を切替えることができる。この結果、通過状態でもスリットから放射される信号が軽減できるため、低損失となる。さらに、導波管の通過状態を同軸ケーブルのオープンを用いているため、通過状態の広帯域特性が得られる。 As described above, the first switching element 61 to the fourth switching element 64 are also used by the waveguide switch using the dielectric substrate having the ridge portion 31a formed in accordance with the length of the defined conductor rod 30. Can be switched between the cut-off state and the passage state of the waveguide. As a result, the signal radiated from the slit can be reduced even in the passing state, resulting in low loss. Further, since the coaxial cable is used for the passage state of the waveguide, a broadband characteristic in the passage state can be obtained.

以上のように、実施の形態３によれば、リッジ部を有する誘電体基板を用いた導波管スイッチによっても、スイッチング素子を切替えることで、導波管スイッチの遮断状態と、低損失で広帯域な通過状態とを容易に実現することができる。これにより、上部導体と下部導体とのギャップ長を、規定された導体棒の長さよりも長くした上で、誘電体基板を用いた導波管スイッチを設計することができ、設計自由度が増すこととなる。 As described above, according to the third embodiment, the waveguide switch using the dielectric substrate having the ridge portion also switches the switching element, so that the waveguide switch is cut off, and the low loss and wideband. Can be easily realized. As a result, a waveguide switch using a dielectric substrate can be designed after the gap length between the upper conductor and the lower conductor is made longer than the prescribed length of the conductor rod, and the degree of freedom in design is increased. It will be.

なお、スイッチング素子としては、半導体スイッチやＭＥＭＳスイッチを用いた場合でも、同様の効果が得られる。 The same effect can be obtained even when a semiconductor switch or a MEMS switch is used as the switching element.

実施の形態４．
本実施の形態４では、単極双投導波管スイッチについて説明する。図１３は、本発明の実施の形態４における単極双投導波管スイッチの構成図である。図１３に示した単極双投導波管スイッチは、第１の導波管スイッチ１、第２の導波管スイッチ２、入力端子８１、第１の出力端子８２、第２の出力端子８３で構成される。ここで、第１の導波管スイッチ１および第２の導波管スイッチ２は、先の実施の形態１で説明した導波管スイッチに相当する。 Embodiment 4 FIG.
In the fourth embodiment, a single pole double throw waveguide switch will be described. FIG. 13 is a configuration diagram of a single-pole double-throw waveguide switch according to Embodiment 4 of the present invention. The single pole double throw waveguide switch shown in FIG. 13 includes a first waveguide switch 1, a second waveguide switch 2, an input terminal 81, a first output terminal 82, and a second output terminal 83. Consists of. Here, the first waveguide switch 1 and the second waveguide switch 2 correspond to the waveguide switch described in the first embodiment.

次に、動作について説明する。
第１の導波管スイッチ１がＯＮ状態、第２の導波管スイッチ２がＯＦＦ状態の場合には、入力端子８１から入力された高周波信号は、第２の出力端子８３側がショート状態となるため、第１の出力端子８２に出力される。 Next, the operation will be described.
When the first waveguide switch 1 is in the ON state and the second waveguide switch 2 is in the OFF state, the high frequency signal input from the input terminal 81 is in a short state on the second output terminal 83 side. Therefore, it is output to the first output terminal 82.

一方、第１の導波管スイッチ１がＯＦＦ状態、第２の導波管スイッチ２がＯＮ状態の場合には、入力端子８１から入力された高周波信号は、第１の出力端子８２側がショート状態となるため、第２の出力端子８３に出力される。 On the other hand, when the first waveguide switch 1 is in the OFF state and the second waveguide switch 2 is in the ON state, the high-frequency signal input from the input terminal 81 is in a short state on the first output terminal 82 side. Therefore, it is output to the second output terminal 83.

以上のように、実施の形態４によれば、導波管スイッチを切替えることで、単極多投スイッチを構成することができる。 As described above, according to the fourth embodiment, a single-pole multi-throw switch can be configured by switching the waveguide switch.

なお、上述の説明では、単極多投スイッチに用いられる導波管スイッチとして先の実施の形態１で説明した導波管スイッチを適用する場合について説明したが、先の実施の形態２または３で説明した導波管スイッチを適用することもでき、この場合にも、同様な効果が得られる。 In the above description, the case where the waveguide switch described in the first embodiment is applied as the waveguide switch used in the single-pole multi-throw switch has been described. The waveguide switch described in (1) can also be applied. In this case, the same effect can be obtained.

また、図１３においては、単極双投スイッチに限って説明したが、先の実施の形態１〜３で説明した導波管スイッチを組み合わせることによって、単極多投スイッチを構成してもよい。図１４は、本発明の実施の形態４における単極多投導波管スイッチの構成図であり、１個の入力端子８１、４個の出力端子８２〜８５、６個の導波管スイッチ１〜６で構成される。図１４における導波管スイッチ１〜６として、先の実施の形態１〜３で説明した導波管スイッチのいずれかを適用することができる。 In FIG. 13, only the single-pole double-throw switch has been described. However, a single-pole multi-throw switch may be configured by combining the waveguide switches described in the first to third embodiments. . FIG. 14 is a configuration diagram of a single-pole multi-throw waveguide switch according to Embodiment 4 of the present invention. One input terminal 81, four output terminals 82 to 85, and six waveguide switches 1 are shown. ~ 6. As the waveguide switches 1 to 6 in FIG. 14, any of the waveguide switches described in the first to third embodiments can be applied.

本発明の実施の形態１における導波管スイッチの構成図である。It is a block diagram of the waveguide switch in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における図１の導波管スイッチの上面図である。FIG. 2 is a top view of the waveguide switch of FIG. 1 in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態１における図１の導波管スイッチのＸ−Ｘ'線の断面図である。It is sectional drawing of the XX 'line | wire of the waveguide switch of FIG. 1 in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における図１の導波管スイッチのＹ−Ｙ'線の断面図である。It is sectional drawing of the YY 'line | wire of the waveguide switch of FIG. 1 in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２における導波管スイッチの構成図である。It is a block diagram of the waveguide switch in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２における図５の導波管スイッチの上面図である。FIG. 6 is a top view of the waveguide switch of FIG. 5 in Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施の形態２における図５の導波管スイッチのＸ−Ｘ'線の断面図である。It is sectional drawing of the XX 'line | wire of the waveguide switch of FIG. 5 in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２における図５の導波管スイッチのＹ−Ｙ'線の断面図である。It is sectional drawing of the YY 'line | wire of the waveguide switch of FIG. 5 in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３における導波管スイッチの構成図である。It is a block diagram of the waveguide switch in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３における図９の導波管スイッチの上面図である。FIG. 10 is a top view of the waveguide switch of FIG. 9 according to Embodiment 3 of the present invention. 本発明の実施の形態３における図９の導波管スイッチのＸ−Ｘ'線の断面図である。It is sectional drawing of the XX 'line | wire of the waveguide switch of FIG. 9 in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３における図９の導波管スイッチのＹ−Ｙ'線の断面図である。It is sectional drawing of the YY 'line | wire of the waveguide switch of FIG. 9 in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態４における単極双投導波管スイッチの構成図である。It is a block diagram of the single pole double throw waveguide switch in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態４における単極多投導波管スイッチの構成図である。It is a block diagram of the single pole multi throw waveguide switch in Embodiment 4 of this invention. 従来の導波管スイッチの斜視図である。It is a perspective view of the conventional waveguide switch. 従来の導波管スイッチの上面図である。It is a top view of the conventional waveguide switch. 従来の図１５の導波管スイッチのＡ−Ａ'線の断面図である。It is sectional drawing of the AA 'line of the conventional waveguide switch of FIG.

Explanation of symbols

１〜６導波管スイッチ、１１第１の誘電体基板、１２第２の誘電体基板、２１下部導体、２２上部導体、３０導体棒、３１、３１ａリッジ部、４０スリット（離隔部）、５０導体壁、６１〜６４スイッチング素子、７１〜７４接続導体、８１入力端子、８２〜８５出力端子。 1-6 Waveguide switch, 11 First dielectric substrate, 12 Second dielectric substrate, 21 Lower conductor, 22 Upper conductor, 30 Conductor rod, 31, 31a Ridge portion, 40 Slit (separation portion), 50 Conductor wall, 61-64 switching element, 71-74 connection conductor, 81 input terminal, 82-85 output terminal.

Claims

A rectangular waveguide having a lower conductor and an upper conductor;
A conductor rod having a lower surface connected to the lower conductor of the rectangular waveguide and provided in the rectangular waveguide, the length from the lower surface being longer than a quarter wavelength;
A separation portion separating the conductor rod from the upper conductor of the rectangular waveguide;
One end is connected to the end portion of the upper conductor facing the separation portion, and is formed to have a predetermined interval facing the conductor rod provided in the rectangular waveguide . The other end and the lower conductor A conductor wall formed with a length of approximately one-quarter wavelength from the one end to the other end so that a gap surface is formed between
A waveguide switch comprising: one switching element connected to the conductor rod, the other connected to the upper conductor, and a switching element for switching electrical connection between the conductor rod and the upper conductor.

The waveguide switch according to claim 1, wherein
The lower conductor has a ridge part partially raised from the lower surface of the rectangular waveguide in the rectangular waveguide;
The waveguide switch, wherein the conductor rod is connected to a lower conductor provided in the ridge portion.

The waveguide switch according to claim 2, wherein
A first dielectric substrate on which the lower conductor having the ridge portion is formed;
A waveguide switch comprising: a second dielectric substrate on which the upper conductor and the conductor wall are formed.

The waveguide switch according to any one of claims 1 to 3,
The waveguide switch is characterized in that the switching element is a semiconductor switch or a MEMS switch.

A single-pole multi-throw waveguide switch comprising a plurality of the waveguide switches according to any one of claims 1 to 4.