JP7522438B2 - Waveguide component and method for manufacturing the same - Patents.com - Google Patents
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Description
本発明は、導波管コンポーネント及び導波管コンポーネントの製造方法に関する。 The present invention relates to a waveguide component and a method for manufacturing a waveguide component.
導波管は、所定の経路に沿って波を伝送する構造体である。導波管は、回路における各構成要素を繋ぐ。構成要素は、例えば、フィルタ、増幅器、マルチプレクサ等である。 A waveguide is a structure that transmits waves along a given path. Waveguides connect components in a circuit, such as filters, amplifiers, multiplexers, etc.
例えば、特許文献1には、3Dプリンタを用いて作製した導波管が記載されている。また例えば、特許文献2には、付加製造した複数の導波管が集合した導波管アセンブリが記載されている。
For example, Patent Document 1 describes a waveguide fabricated using a 3D printer. Also, for example,
特許文献1に記載の導波管は、自重でのたわみを防止することを目的としており、金属からなる重い導波管である。また特許文献2に記載の導波管は、それぞれ一体成型されている。そのため、導波路を囲む導電体を均一に作製できず、十分な伝送特性が得られない。
The waveguide described in Patent Document 1 is intended to prevent bending due to its own weight, and is a heavy waveguide made of metal. The waveguides described in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、伝送特性に優れ、軽い導波管コンポーネントを提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a lightweight waveguide component with excellent transmission characteristics.
本発明者らは、2つ以上の樹脂部品を成形し、その表面を導電性及び平滑性の高い被覆膜でコートすることで、伝送特性に優れ、軽い導波管コンポーネントを得ることができることを見出した。上記の課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。 The inventors have discovered that by molding two or more resin parts and coating their surfaces with a highly conductive and smooth coating film, it is possible to obtain a lightweight waveguide component with excellent transmission characteristics. In order to solve the above problems, the present invention provides the following means.
(1)第1の態様にかかる導波管コンポーネントは、接合された第1部品と第2部品とを備え、前記第1部品と前記第2部品とのうちの少なくとも一方は接合面に、接合されることで導波路となる溝を有し、前記第1部品と前記第2部品とはそれぞれ、樹脂を含む樹脂部品と、前記樹脂部品を覆い前記樹脂よりも導電率が高い被覆膜と、を備え、前記溝において、前記被覆膜の算術表面粗さ(Ra)は、前記樹脂部品の算術表面粗さ(Ra)より小さい。 (1) A waveguide component according to a first aspect comprises a first part and a second part which are joined together, at least one of the first part and the second part has a groove on the joining surface which becomes a waveguide when joined together, the first part and the second part each comprise a resin part containing a resin and a coating film which covers the resin part and has a higher conductivity than the resin, and in the groove, the arithmetic surface roughness (Ra) of the coating film is smaller than the arithmetic surface roughness (Ra) of the resin part.
(2)上記態様にかかる導波管コンポーネントにおいて、前記被覆膜の算術表面粗さ(Ra)は20μm未満であり、前記樹脂部品の算術表面粗さ(Ra)は20μm以上であってもよい。 (2) In the waveguide component according to the above aspect, the arithmetic surface roughness (Ra) of the coating film may be less than 20 μm, and the arithmetic surface roughness (Ra) of the resin part may be 20 μm or more.
(3)上記態様にかかる導波管コンポーネントにおいて、前記被覆膜は、金属メッキ膜であってもよい。 (3) In the waveguide component according to the above aspect, the coating film may be a metal plating film.
(4)上記態様にかかる導波管コンポーネントにおいて、前記第1部品と前記第2部品とが接合された状態で、伝送方向の両端にフランジを有し、前記フランジは、前記接合面を挟んで分割されていてもよい。 (4) In the waveguide component according to the above aspect, when the first part and the second part are joined, the waveguide component may have flanges at both ends in the transmission direction, and the flanges may be divided across the joining surface.
(5)上記態様にかかる導波管コンポーネントにおいて、前記樹脂部品は、外表面の密度が内部の密度より高くてもよい。 (5) In the waveguide component according to the above aspect, the density of the outer surface of the resin part may be higher than the density of the interior.
(6)上記態様にかかる導波管コンポーネントにおいて、前記導波路を伝送方向と直交する面で切断した切断面の形状が矩形であり、前記導波路は、前記伝送方向の成分を有する第1電流が流れる2つの第1面と、前記伝送方向と直交する第2電流が流れる2つの第2面とを有し、前記接合面は、前記第1面と交差していてもよい。 (6) In the waveguide component according to the above aspect, the shape of a cross section obtained by cutting the waveguide along a plane perpendicular to the transmission direction is rectangular, the waveguide has two first surfaces through which a first current having a component in the transmission direction flows, and two second surfaces through which a second current perpendicular to the transmission direction flows, and the junction surface may intersect with the first surfaces.
(7)第2の態様にかかる導波管コンポーネントの製造方法は、付加製造技術を用いて樹脂部品を2つ以上作製する第1工程と、前記樹脂部品のそれぞれの外表面を、前記樹脂部品を構成する樹脂材料よりも導電率の高い材料で被覆する第2工程と、被覆膜で被覆された樹脂部品を接合し、接合面に導波路を形成する第3工程と、を有する。 (7) The method for manufacturing a waveguide component according to the second aspect includes a first step of producing two or more resin parts using additive manufacturing technology, a second step of coating the outer surface of each of the resin parts with a material having a higher conductivity than the resin material constituting the resin parts, and a third step of joining the resin parts coated with the coating film to form a waveguide on the joining surface.
(8)上記態様にかかる導波管コンポーネントの製造方法において、前記第1工程における付加製造技術は、粉末床溶融結合法であってもよい。 (8) In the method for manufacturing a waveguide component according to the above aspect, the additive manufacturing technique in the first step may be a powder bed fusion process.
(9)上記態様にかかる導波管コンポーネントの製造方法において、前記第2工程において、無電解メッキ処理を行った後に、電解メッキ処理を行ってもよい。 (9) In the method for manufacturing a waveguide component according to the above aspect, in the second step, an electroless plating process may be performed, followed by an electrolytic plating process.
上記態様にかかる導波管コンポーネントは、伝送特性に優れ、軽い。 The waveguide components described above have excellent transmission characteristics and are lightweight.
以下、本実施形態にかかる導波管コンポーネントについて、図を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であり、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。 The waveguide component according to this embodiment will be described in detail below with reference to the drawings as appropriate. The drawings used in the following description may show characteristic parts in an enlarged scale for the sake of convenience in order to make the features easier to understand, and the dimensional ratios of each component may differ from the actual ones. The materials, dimensions, etc. exemplified in the following description are merely examples, and may be modified as appropriate without departing from the spirit of the description.
まず方向について定義する。後述する導波管コンポーネント100の延びる方向をx方向とする。x方向は、例えば、信号の伝送方向と一致する。x方向と直交し、後述する第1部品10と第2部品20との接合面と直交する方向をy方向とする。x方向及びy方向と直交する方向をz方向とする。
First, let us define the directions. The direction in which the
図1は、本実施形態にかかる導波管コンポーネント100の斜視図である。導波管コンポーネント100は、導波管を構成する要素の一つである。導波管コンポーネント100は、第1部品10と第2部品20とを有し、内部に導波路Wgを有する。第1部品10と第2部品20とは、接合されている。第1部品10と第2部品20とは、例えば、ねじ止め、接着、溶接等により接合される。
Figure 1 is a perspective view of a
導波管コンポーネント100は、第1部品10と第2部品20とが接合された状態で、主要部MとフランジFとを有する。主要部Mは、導波管コンポーネント100の伝送方向に延びる部分である。フランジFは、導波管コンポーネント100の伝送方向の両端にあり、主要部Mと交差する方向に広がる部分である。フランジFは、例えば、yz方向に広がる。フランジFは、別の導波管コンポーネント100との接続を担う。
The
図2は、本実施形態にかかる導波管コンポーネント100の展開図である。図2には、第1部品10と第2部品20との接合面が露出するように展開している。第1部品10は、例えば、溝10aを有する。第2部品20は、例えば、溝20aを有する。溝10aと溝20aとで、導波路Wgが形成される。図2では、第1部品10と第2部品20のいずれにも溝10a、20aが形成された例を示したが、いずれか一方のみに溝10a又は溝20aが形成されていてもよい。
Figure 2 is an exploded view of the
図3は、本実施形態にかかる導波管コンポーネント100の断面図である。図3は、図1に示す導波管コンポーネント100をyz方向に沿って切断した断面である。第1部品10と第2部品20とは、互いの接合面が向き合うように接合され、導波管コンポーネント100となる。接合面は、xz平面に沿って広がる。第1部品10と第2部品20とに挟まれた開口部が導波路Wgとなる。
Figure 3 is a cross-sectional view of the
導波路Wgは、高周波信号を伝送する。導波路Wgは、例えば、マイクロ波、ミリ波を伝送する。導波路Wgのyz断面の形状は、例えば、矩形である。導波路Wgのyz断面の形状は円形、楕円形等でもよい。導波路Wgは、導電性を有する被覆膜Cで囲まれている。 The waveguide Wg transmits high-frequency signals. The waveguide Wg transmits, for example, microwaves or millimeter waves. The shape of the yz cross section of the waveguide Wg is, for example, rectangular. The shape of the yz cross section of the waveguide Wg may be circular, elliptical, or the like. The waveguide Wg is surrounded by a conductive coating film C.
第1部品10及び第2部品20はそれぞれ、樹脂部品Rと被覆膜Cとを有する。被覆膜Cは、樹脂部品Rを覆う。
The
樹脂部品Rは、樹脂を含む。樹脂部品Rを構成する樹脂は、外表面に被覆膜を形成できれば、特に問わない。樹脂部品Rは、例えば、ナイロン11、ナイロン12である。樹脂部品Rの形状は問わず、自由な形状を作製できる。樹脂部品Rは、詳細は後述するが付加製造技術で製造される。樹脂部品Rは、光造形法で製造された樹脂部材より靭性が高く壊れにくい。例えば、光造形法で製造された樹脂部材はねじ止めによる締結時に樹脂部材に割れが発生しやすく歩留まりに課題があるが、ナイロン11、ナイロン12は靭性が高くねじ止めによる割れが発生しない。
The resin part R includes a resin. There is no particular restriction on the resin that constitutes the resin part R, so long as it can form a coating film on the outer surface. The resin part R is, for example,
樹脂部品Rの密度は、例えば、0.7g/cm3以上である。 The density of the resin part R is, for example, 0.7 g/cm 3 or more.
また樹脂部品Rは、外表面と内部とで密度が異なってもよい。例えば、樹脂部品Rの外表面の密度は、内部の密度より高くてもよい。樹脂部品Rの内部の密度を下げることで、導電管コンポーネント100が軽くなる。
The resin part R may also have different densities on its outer surface and inside. For example, the density of the outer surface of the resin part R may be higher than the density of its inside. By lowering the density of the inside of the resin part R, the
被覆膜Cは、樹脂部品Rを構成する樹脂より導電率が高い。被覆膜Cの導電率は、例えば、1.43×107S/m以上である。被覆膜Cは、例えば、金属メッキ膜である。被覆膜Cは、例えば、Cu、Ni、Ag、Auを含む単体又は合金である。Cu、Ni、Auは、Agより耐蝕性に優れ、被覆膜Cとして適切である。 The coating film C has a higher electrical conductivity than the resin constituting the resin part R. The electrical conductivity of the coating film C is, for example, 1.43×10 7 S/m or more. The coating film C is, for example, a metal plating film. The coating film C is, for example, an element or an alloy containing Cu, Ni, Ag, or Au. Cu, Ni, and Au have better corrosion resistance than Ag and are therefore suitable as the coating film C.
被覆膜Cの厚さは、例えば、1μm以上100μm以下であり、好ましくは10μm以上50μm以下であり、より好ましくは20μm以上30μm以下である。 The thickness of the coating film C is, for example, 1 μm or more and 100 μm or less, preferably 10 μm or more and 50 μm or less, and more preferably 20 μm or more and 30 μm or less.
第1部品10及び第2部品20の溝10a、20aにおいて、被覆膜Cの算術表面粗さ(Ra)は、樹脂部品Rの算術表面粗さ(Ra)より小さい。すなわち、被覆膜Cをコーティング前の樹脂部品Rの溝の表面より被覆膜Cをコーティング後の第1部品10及び第2部品20の溝の表面は平坦である。被覆膜Cの算術表面粗さ(Ra)は、例えば、20μm未満である。樹脂部品Rの算術表面粗さ(Ra)は、例えば、20μm以上である。
In the
図4は、本実施形態にかかる導波管コンポーネント100の側面図である。図4は、導波管コンポーネント100をx方向から見た図であり、フランジFをx方向から平面視した図である。導波管コンポーネント100におけるフランジFは、第1部品10の半円板と第2部品20の半円板とからなる。すなわち、第1部品10及び第2部品20はそれぞれ、導波路Wgを形成する主要部とフランジを形成する半円板とを有する。フランジFは、例えば、第1部品10と第2部品20との接合面を挟んで分割可能である。
Figure 4 is a side view of the
図5は、本実施形態にかかる導波路Wgを抜き出した図である。図5には、導波路Wgを流れる表面電流を電流線として図示している。導波路Wgを流れる表面電流の電流線は、第1電流線Iaと第2電流線Ibとに分けられる。第1電流線Iaは、表面電流のうち伝送方向(x方向)の成分を有する電流を表す。第1電流線Iaは、導波路Wgの第1面S1に広がる。第2電流線Ibは、表面電流のうち伝送方向と直交する電流を表す。第2電流線Ibは、導波路Wgの第2面S2に広がる。 Figure 5 is a diagram of the waveguide Wg according to this embodiment. In Figure 5, the surface current flowing through the waveguide Wg is illustrated as a current line. The current lines of the surface current flowing through the waveguide Wg are divided into a first current line Ia and a second current line Ib. The first current line Ia represents a surface current that has a component in the transmission direction (x direction). The first current line Ia extends over the first surface S1 of the waveguide Wg. The second current line Ib represents a surface current that is perpendicular to the transmission direction. The second current line Ib extends over the second surface S2 of the waveguide Wg.
第1部品10と第2部品20との接合面は、例えば、第1面S1と交差する位置に設ける。例えば、接合面は、導波路Wgのyz断面における長辺の中点を通り、長辺と直交する。接合面を導波路Wgの表面電流を分断しない位置に設けることで、導波管コンポーネント100の伝送特性が向上する。
The joint surface between the
次いで、本実施形態にかかる導波管コンポーネント100の製造方法について説明する。本実施形態にかかる導波管コンポーネント100の製造方法は、第1工程と第2工程と第3工程とを有する。第1工程は、樹脂部品Rを作製する工程である。第2工程は、樹脂部品Rを被覆膜Cで覆う工程である。第3工程は、第1部品10と第2部品20とを接合する工程である。以下、具体的に説明する。
Next, a method for manufacturing the
第1工程では、樹脂部品Rを2つ以上作製する。樹脂部品は、付加製造技術を用いて作製する。付加製造技術は、3次元物体を形作るために材料を接合して実現する加工法である。付加製造技術は、3Dプリンティングとも呼ばれる。 In the first step, two or more resin parts R are produced. The resin parts are produced using additive manufacturing, a processing method that joins materials together to form three-dimensional objects. Additive manufacturing is also known as 3D printing.
第1工程で用いられる付加製造技術は、例えば、粉末床溶融結合法である。粉末床溶融結合法は、光造形法と比較して靭性が高い物体を製造できる。一方で、粉末床溶融結合法で得られる物体は、光沢が得られる光造形法で製造された物体と比較して、表面が粗い。例えば、粉末床溶融結合法を用いて作製した樹脂部品Rの表面粗さ(Ra)は、20μm以上である。光造形法を用いると表面粗さ(Ra)は20μm未満になる。 The additive manufacturing technology used in the first step is, for example, powder bed fusion. Powder bed fusion can manufacture objects with higher toughness than stereolithography. On the other hand, objects obtained by powder bed fusion have a rougher surface than objects manufactured by stereolithography, which produces a glossy finish. For example, the surface roughness (Ra) of the resin part R manufactured using powder bed fusion is 20 μm or more. When stereolithography is used, the surface roughness (Ra) is less than 20 μm.
粉末床溶融結合法では、粉末原料をレーザー等で溶かし、溶けた原料を再固化させるという工程を層毎に繰り返すことで物体を成形する。成形される樹脂部品Rの密度は、レーザーの出力によって変わる。レーザーの出力が高いと、粉末原料が十分溶解し、成形品の密度が高まる。レーザーの出力が低い、もしくはレーザーを照射しないと、粉末原料間の空隙が一部残り、成形品の密度が下がる。樹脂部品Rの外表面と内部の密度を変える場合は、樹脂部品Rの外表面にあたる位置を成形する際のレーザーの出力を、内部を成形する際のレーザーの出力より高める。 In powder bed fusion, the powdered raw material is melted with a laser or other tool, and the molten raw material is re-solidified, a process that is repeated layer by layer to form an object. The density of the molded plastic part R varies depending on the laser output. If the laser output is high, the powdered raw material melts sufficiently, increasing the density of the molded product. If the laser output is low, or the laser is not irradiated, some voids will remain between the powdered raw material, decreasing the density of the molded product. If the density of the outer surface and interior of the plastic part R is to be different, the laser output when molding the area corresponding to the outer surface of the plastic part R is increased compared to the laser output when molding the interior.
次いで、第2工程では、樹脂部品Rのそれぞれの外表面を、樹脂部品Rを構成する樹脂材料よりも導電率の高い材料で被覆する。第1部品10となる樹脂部品Rと第2部品20となる樹脂部品Rとはそれぞれ別々に被覆膜Cがコーティングされるため、第1部品10及び第2部品20のそれぞれの溝10a、20aにも、被覆膜Cを略均一に被覆できる。
Next, in the second step, the outer surface of each of the resin parts R is coated with a material having a higher electrical conductivity than the resin material constituting the resin parts R. Since the resin parts R that will become the
被覆膜Cは、例えば、メッキ処理、導電塗料の塗布等で作製される。メッキ処理の場合、無電解メッキ処理を行った後に、電解メッキ処理を行う。無電解メッキ処理のみでは被覆膜Cの厚みを十分確保できず、被覆膜Cの表面粗さ(Ra)を樹脂部品Rの表面粗さ(Ra)より小さくすることが難しい。樹脂部品Rを被覆膜Cでコーティングすることで、第1部品10と第2部品20とがそれぞれ得られる。
The coating film C is produced, for example, by plating or applying a conductive paint. In the case of plating, electroless plating is performed followed by electrolytic plating. Electroless plating alone does not ensure a sufficient thickness of the coating film C, and it is difficult to make the surface roughness (Ra) of the coating film C smaller than the surface roughness (Ra) of the resin part R. By coating the resin part R with the coating film C, the
次いで、第3工程では、被覆膜Cで被覆された樹脂部品Rを接合し、接合面に導波路Wgを形成する。上述のように、第1部品10と第2部品20とは別々に作製される。第1部品10と第2部品20とを接合することで、接合面の間に導波路Wgが形成される。別々に作製した第1部品10と第2部品20とを接合することで、導波路Wgの内表面の平坦性を略均一にできる。また導波管コンポーネント100を複数個作製した場合でも、分割部品とすることで、導波路Wgの内表面の状態を再現しやすい。
Next, in the third step, the resin part R coated with the coating film C is bonded to form the waveguide Wg on the bonding surface. As described above, the
本実施形態にかかる導波管コンポーネント100は、内部が樹脂でできているため、金属でできた導波管コンポーネントと比較して軽量である。また詳細は実施例で示すが、本実施形態にかかる導波管コンポーネント100は、金属でできた導波管コンポーネントと同等の性能を有する。また付加製造技術を用いることで、複雑な形状も容易に形成でき、加工コストも低減できる。さらに、導波管コンポーネント100の内部が樹脂であることで、金属でできた導波管コンポーネントより熱伝導性が低い。そのため、導波管コンポーネント100は、外部の熱の影響を受けにくく、航空宇宙部品のような外気温の変化が激しい過酷な用途にも適用できる。
The
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The above describes in detail the preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to a specific embodiment, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the present invention as described in the claims.
例えば、図6は、第1変形例にかかる導波管コンポーネント101の斜視図である。第1変形例にかかる導波管コンポーネント101は、第1部品11と第2部品21の形状が、図1に示す導波管コンポーネント100と異なる。導波管コンポーネント101において、フランジFは第1部品11に属し、分割されていない。第1部品11は、導波路Wgを形成する主要部と、主要部の伝送方向の両端にある円板と、を有する。円板が導波管コンポーネント101のフランジFとなる。第2部品21は、導波路Wgを形成する主要部(平板)からなる。第1部品11の両端の円板の間に、第2部品21がはめ込まれることで、導波管コンポーネント101となる。
For example, FIG. 6 is a perspective view of a
第1変形例にかかる導波管コンポーネント101は、部品の分割の仕方が異なるだけであり、導波管コンポーネント100と同様の効果が得られる。
The
また例えば、図7は、第2変形例にかかる導波管コンポーネント102を構成する第1部品12の斜視図である。図7では、説明のため第2部品を図示していない。第2変形例にかかる導波管コンポーネント102は、導波路WgにリブLが設けられている点が、図1に示す導波管コンポーネント100と異なる。リブLは、導波路Wgの伝送方向と交差するように設けられている。リブLは、例えば、第1部品12の溝12aにある。導波管コンポーネント102は、リブLを有することで、フィルタとして機能する。
For example, FIG. 7 is a perspective view of the
第2変形例にかかる導波管コンポーネント102は、リブLを有する点が異なるだけであり、導波管コンポーネント100と同様の効果が得られる。
The
(実施例1)
まず樹脂材料としてナイロン11を用いて、粉末床溶融結合法により樹脂部品を作製した。樹脂部品を作製する際のレーザーの出力は一定とし、樹脂部品の密度は略均一にした。樹脂部品は2つ作製し、それぞれの形状は図1に示す導波管コンポーネント100の第1部品10、第2部品20と同様にした。そして、樹脂部品の表面粗さ(Ra)を測定したところ26.3μmであった。
Example 1
First, a resin part was produced by powder bed fusion
次いで、2つの樹脂部品のそれぞれにメッキ処理を施した。まず45℃の無電解ニッケルメッキ液に、樹脂部品を10分浸漬し、無電解メッキ処理を行った。ついで、無電解メッキ処理後の樹脂部品を電解メッキした。電解メッキの条件は、23℃の硫酸銅メッキ液を用いて、3A/dm2の条件で40分処理した。得られた被覆膜は、銅メッキ膜であり、その厚みは、25μmであった。作製された第1部品10及び第2部品20の溝10a、20aにあたる部分の表面粗さ(Ra)を測定したところ14.9μmであった。
Next, each of the two resin parts was subjected to a plating process. First, the resin parts were immersed in an electroless nickel plating solution at 45°C for 10 minutes to perform an electroless plating process. Next, the resin parts after the electroless plating process were electroplated. The electrolytic plating was performed for 40 minutes at 3 A/ dm2 using a copper sulfate plating solution at 23°C. The obtained coating film was a copper plating film, and its thickness was 25 μm. The surface roughness (Ra) of the parts corresponding to the
次いで、作製した第1部品10と第2部品20とを接合して導波管コンポーネント100を作製した。導波管コンポーネント100の長さは5cmであり、導波路Wgのyz断面は矩形とした。導波路Wgの長辺の長さは2.54mm、短辺の長さは1.27mmとした。接合面は、導波路Wgの長辺の中心を通り、xz方向に広がるように設けた。
Then, the
(比較例1)
比較例1の導波管コンポーネントは、金属でできている点が実施例1と異なる。比較例1の導波管コンポーネントは、引き抜き加工により作製した導波路を形成する管に、フランジを後からロウ付けして作製した。比較例1の導波管コンポーネントの構成は、実施例1の導波管コンポーネントの構成と同じとした。導波管コンポーネントを構成する金属は、銅合金とした。
(Comparative Example 1)
The waveguide component of Comparative Example 1 differs from Example 1 in that it is made of metal. The waveguide component of Comparative Example 1 was produced by brazing a flange to a tube that forms a waveguide produced by drawing. The configuration of the waveguide component of Comparative Example 1 was the same as that of the waveguide component of Example 1. The metal that constitutes the waveguide component was a copper alloy.
図8は、実施例1及び比較例1の伝送特性を示す図である。図8は、実施例1及び比較例1の導波管コンポーネントのSパラメータを示す。図8に示すように、実施例1に係る導波管コンポーネントは、比較例1に係る導波管コンポーネントと同等の性能を示した。実施例1の導波管コンポーネントは、粗い樹脂部品の表面が金属メッキにより平滑化されることで、高周波信号に対する伝送特性が十分維持されていると考えられる。 Figure 8 is a diagram showing the transmission characteristics of Example 1 and Comparative Example 1. Figure 8 shows the S parameters of the waveguide components of Example 1 and Comparative Example 1. As shown in Figure 8, the waveguide component of Example 1 exhibited performance equivalent to that of the waveguide component of Comparative Example 1. It is believed that the waveguide component of Example 1 adequately maintains its transmission characteristics for high-frequency signals by smoothing the rough surface of the resin part with metal plating.
(実施例2)
実施例2は、樹脂部品にリブLを設け、構造を図7に示す導波管コンポーネント102と同様にした点が、実施例1と異なる。その他の条件は、実施例1と同様に作製した。また導波管コンポーネント102の表面状態等も実施例1の導波管コンポーネントと同等であった。
Example 2
Example 2 differs from Example 1 in that a rib L is provided on the resin part, and the structure is similar to that of the
(比較例2)
アルミ切削によりリブLが設けられた導波管コンポーネントを作製した。導波路の構成は、実施例2と同等とした。
(Comparative Example 2)
A waveguide component having ribs L was fabricated by cutting aluminum. The structure of the waveguide was the same as that of Example 2.
図9は、実施例2及び比較例2のフィルタの特性を示す図である。図9には、フィルタの設計値も示す。図9に示すように、実施例2に係るフィルタは、比較例1に係るフィルタと同等の性能を示した。 Figure 9 shows the characteristics of the filters of Example 2 and Comparative Example 2. Figure 9 also shows the design values of the filters. As shown in Figure 9, the filter of Example 2 exhibited performance equivalent to that of the filter of Comparative Example 1.
本実施形態にかかる導波管コンポーネントは、航空宇宙分野における衛星搭載部品、ミリ波帯域を使用する5Gを超える世代の携帯電話の部品、ミリ波レーダーの部品、ミリ波非破壊検査装置の部品等に用いることができる。 The waveguide component according to this embodiment can be used in satellite-mounted components in the aerospace industry, components for mobile phones of generations beyond 5G that use millimeter-wave bands, components for millimeter-wave radar, components for millimeter-wave non-destructive testing equipment, etc.
10、11、12 第1部品
10a、20a 溝
20、21、22 第2部品
100、101、102 導波管コンポーネント
C 被覆膜
R 樹脂部品
M 主要部
F フランジ
Wg 導波路
Ia 第1電流線
Ib 第2電流線
S1 第1面
S2 第2面
L リブ
10, 11, 12
Claims (6)
前記第1部品と前記第2部品とのうちの少なくとも一方は接合面に、接合されることで導波路となる溝を有し、
前記第1部品と前記第2部品とはそれぞれ、樹脂を含む樹脂部品と、前記樹脂部品を覆い前記樹脂よりも導電率が高い被覆膜と、を備え、
前記溝において、前記被覆膜の算術表面粗さ(Ra)は、前記樹脂部品の算術表面粗さ(Ra)より小さく、
前記被覆膜の算術表面粗さ(Ra)は20μm未満であり、前記樹脂部品の算術表面粗さ(Ra)は20μm以上である、導波管コンポーネント。 A first part and a second part are joined together,
At least one of the first component and the second component has a groove on a joining surface thereof that becomes a waveguide when joined together,
The first component and the second component each include a resin component containing a resin and a coating film covering the resin component and having a higher electrical conductivity than the resin,
In the groove, the arithmetic surface roughness (Ra) of the coating film is smaller than the arithmetic surface roughness (Ra) of the resin part,
A waveguide component , wherein the coating film has an arithmetic surface roughness (Ra) of less than 20 μm, and the resin part has an arithmetic surface roughness (Ra) of 20 μm or more.
前記第1部品と前記第2部品とのうちの少なくとも一方は接合面に、接合されることで導波路となる溝を有し、
前記第1部品と前記第2部品とはそれぞれ、樹脂を含む樹脂部品と、前記樹脂部品を覆い前記樹脂よりも導電率が高い被覆膜と、を備え、
前記溝において、前記被覆膜の算術表面粗さ(Ra)は、前記樹脂部品の算術表面粗さ(Ra)より小さく、
前記樹脂部品は、外表面の密度が内部の密度より高い、導波管コンポーネント。 A first part and a second part are joined together,
At least one of the first component and the second component has a groove on a joining surface thereof that becomes a waveguide when joined together,
The first component and the second component each include a resin component containing a resin and a coating film covering the resin component and having a higher electrical conductivity than the resin,
In the groove, the arithmetic surface roughness (Ra) of the coating film is smaller than the arithmetic surface roughness (Ra) of the resin part,
The resin part has an outer surface having a higher density than an inner surface of the waveguide component.
前記フランジは、前記接合面を挟んで分割されている、請求項1~3のいずれか一項に記載の導波管コンポーネント。 a flange is provided at each end in a transmission direction when the first component and the second component are joined together;
The waveguide component according to claim 1 , wherein the flange is divided on either side of the joining surface.
前記導波路は、前記伝送方向の成分を有する第1電流が流れる2つの第1面と、前記伝送方向と直交する第2電流が流れる2つの第2面とを有し、
前記接合面は、前記第1面と交差する、請求項1~4のいずれか一項に記載の導波管コンポーネント。 a cross section of the waveguide cut by a plane perpendicular to the transmission direction has a rectangular shape;
the waveguide has two first surfaces through which a first current having a component in the transmission direction flows, and two second surfaces through which a second current perpendicular to the transmission direction flows;
The waveguide component of claim 1 , wherein the joining surface intersects with the first surface.
前記樹脂部品のそれぞれの外表面を、前記樹脂部品を構成する樹脂材料よりも導電率の高い材料で被覆する第2工程と、
被覆膜で被覆された樹脂部品を接合し、接合面に導波路を形成する第3工程と、を有し、
前記第1工程における付加製造技術は、粉末床溶融結合法であり、
前記第2工程において、無電解メッキ処理を行った後に、電解メッキ処理を行う、導波管コンポーネントの製造方法。 A first step of fabricating two or more resin parts using additive manufacturing techniques;
a second step of covering an outer surface of each of the resin parts with a material having a higher electrical conductivity than a resin material constituting the resin parts;
and a third step of bonding the resin part covered with the coating film to form a waveguide on the bonding surface,
The additive manufacturing technique in the first step is powder bed fusion;
In the second step, electroless plating is performed and then electrolytic plating is performed .
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