JP7578632B2

JP7578632B2 - Waveguide Switch

Info

Publication number: JP7578632B2
Application number: JP2022015581A
Authority: JP
Inventors: 健一渡邉
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 2022-02-03
Filing date: 2022-02-03
Publication date: 2024-11-06
Anticipated expiration: 2042-02-03
Also published as: JP2023113309A

Description

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。 The present invention relates to a waveguide switch, and in particular to a waveguide switch for switching the propagation path of a waveguide having a waveguide surrounded by a metal wall.

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。 To cope with the expected increase in mobile traffic in the future, there is a strong demand for the use of millimeter and terahertz wave bands for wireless communication, which can achieve transmission speeds of several tens of Gbps. For example, the use of 252 to 325 GHz is being considered for IEEE 802.15.3d.

例えば、ＷＲ－３帯域（２２０～３２５ＧＨｚ）の電磁波を伝搬させる伝搬経路としては、内寸が０．８６４ｍｍ×０．４３２ｍｍの方形導波管が用いられる。このような方形導波管を用いた各種装置では、電磁波の伝搬経路を切り替えるための導波管スイッチが必要になる。導波管スイッチは、互いに対向する方形導波管同士をスライドさせて伝搬経路を切り替えるようになっているので、これらの方形導波管の接合部には隙間が設けられている。しかしながら、この隙間からは電磁波が漏洩し、一方の方形導波管から他方の方形導波管への透過特性を悪化させる。 For example, a rectangular waveguide with inner dimensions of 0.864 mm x 0.432 mm is used as a propagation path for electromagnetic waves in the WR-3 band (220-325 GHz). In various devices using such rectangular waveguides, a waveguide switch is required to switch the propagation path of the electromagnetic waves. The waveguide switch switches the propagation path by sliding the opposing rectangular waveguides against each other, so a gap is provided at the joint between these rectangular waveguides. However, electromagnetic waves leak from this gap, deteriorating the transmission characteristics from one rectangular waveguide to the other.

このため、従来、導波管スイッチの導波管開口にチョーク溝を設けて隙間からの漏洩を防ぐ工夫がなされている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された導波管スイッチには、導波管開口の周囲に管内波長λｇの１／４の深さの矩形枠状に連続した複数のチョーク溝が、導波管開口の中心位置に対して互いに同心に設けられている。 For this reason, conventionally, choke grooves have been provided in the waveguide opening of a waveguide switch to prevent leakage from the gap (see, for example, Patent Document 1). The waveguide switch disclosed in Patent Document 1 has multiple choke grooves arranged in a continuous rectangular frame shape with a depth of 1/4 of the guide wavelength λg around the periphery of the waveguide opening, concentric with each other with respect to the center position of the waveguide opening.

特許第６１８５４５５号公報Patent No. 6185455

しかしながら、特許文献１に開示された従来の導波管スイッチは、方形導波管の接合部の隙間が広がると透過特性Ｓ_２１が劣化しやすいという問題があった。また、そもそも、特許文献１に開示された導波管スイッチは、ＷＲ－３帯域に対応したものではなく、その透過周波数帯域も狭いという問題があった。 However, the conventional waveguide switch disclosed in Patent Document 1 had a problem that the transmission characteristic _S21 was easily deteriorated when the gap at the joint of the rectangular waveguide widened. In addition, the waveguide switch disclosed in Patent Document 1 was not compatible with the WR-3 band to begin with, and had a problem that its transmission frequency band was narrow.

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、対向する２つの導波管間の隙間が広がっても周波数特性が劣化しにくく、透過周波数帯域が広い導波管スイッチを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve these problems in the past, and aims to provide a waveguide switch that is less likely to deteriorate in frequency characteristics even if the gap between two opposing waveguides widens, and has a wide transmission frequency band.

上記課題を解決するために、本発明に係る導波管スイッチは、少なくとも１つの導波路がそれぞれ形成された２つの導波管の端面が、所定の隙間を開けて平行に対向する導波管スイッチであって、各前記導波路は、方形導波路と、前記方形導波路に連続し、前記２つの導波管のいずれかの前記端面に開口するホーン型導波路と、を含み、前記ホーン型導波路の断面寸法は、前記ホーン型導波路と前記方形導波路との導波路境界において前記方形導波路の断面寸法に等しく、前記導波路境界から前記端面に向かって連続的に変化する構成である。 In order to solve the above problems, the waveguide switch according to the present invention is a waveguide switch in which the end faces of two waveguides, each having at least one waveguide formed therein, face each other in parallel with a predetermined gap therebetween, and each of the waveguides includes a rectangular waveguide and a horn-type waveguide that is continuous with the rectangular waveguide and opens into the end face of one of the two waveguides, and the cross-sectional dimensions of the horn-type waveguide are equal to the cross-sectional dimensions of the rectangular waveguide at the waveguide boundary between the horn-type waveguide and the rectangular waveguide, and change continuously from the waveguide boundary toward the end face.

つまり、本発明に係る導波管スイッチは、互いに対向する２つの導波管が、互いに対向するそれぞれの端面に開口するホーン型導波路を含む構造である。この構成により、本発明に係る導波管スイッチは、対向する２つの導波管間の隙間が広がっても周波数特性が劣化しにくく、透過周波数帯域を広くすることができる。 In other words, the waveguide switch according to the present invention has a structure in which two opposing waveguides include horn-type waveguides that open to the opposing end faces of each. With this configuration, the waveguide switch according to the present invention is less likely to experience deterioration in frequency characteristics even if the gap between the two opposing waveguides widens, and can widen the transmission frequency band.

また、本発明に係る導波管スイッチにおいては、前記方形導波路及び前記ホーン型導波路の開口の形状は共に長方形であり、前記方形導波路の開口の長辺方向を水平方向とし、前記方形導波路の開口の短辺方向を垂直方向とした場合に、前記ホーン型導波路の開口の長辺方向は前記垂直方向に平行であり、前記ホーン型導波路の開口の短辺方向は前記水平方向に平行であってもよい。 In addition, in the waveguide switch according to the present invention, the openings of the rectangular waveguide and the horn-type waveguide are both rectangular in shape, and when the long side of the opening of the rectangular waveguide is horizontal and the short side of the opening of the rectangular waveguide is vertical, the long side of the opening of the horn-type waveguide is parallel to the vertical direction and the short side of the opening of the horn-type waveguide is parallel to the horizontal direction.

この構成により、本発明に係る導波管スイッチは、方形導波路の開口の長辺方向を水平方向とした場合に、ホーン型導波路の開口の短辺方向が水平方向に平行な構造であるため、高次モードの発生を抑制しながら、２つの導波管の端面間の隙間に漏洩する電力を抑制することができる。 With this configuration, the waveguide switch of the present invention has a structure in which the short side of the opening of the horn-shaped waveguide is parallel to the horizontal direction when the long side of the opening of the rectangular waveguide is horizontal, so that it is possible to suppress the generation of higher-order modes while suppressing power leakage into the gap between the end faces of the two waveguides.

また、本発明に係る導波管スイッチにおいては、前記２つの導波管の少なくとも一方の前記端面において、前記ホーン型導波路の長方形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重のチョーク溝が設けられた構成であってもよい。 In addition, the waveguide switch according to the present invention may be configured such that at least one of the end faces of the two waveguides is provided with at least one choke groove at a position surrounding the periphery of the rectangular opening of the horn-type waveguide.

この構成により、本発明に係る導波管スイッチは、２つの導波管の端面の少なくとも一方において、ホーン型導波路の長方形の開口の周囲を囲む位置にチョーク溝が設けられた場合には、２つの導波管の端面間の隙間からの電磁波漏洩を更に抑制することができる。 With this configuration, the waveguide switch of the present invention can further suppress electromagnetic wave leakage from the gap between the end faces of the two waveguides when a choke groove is provided in at least one of the end faces of the two waveguides at a position surrounding the periphery of the rectangular opening of the horn-type waveguide.

また、本発明に係る導波管スイッチは、ベース部と、前記ベース部に固定され、金属壁で囲まれた少なくとも１つの導波路が第１の端面から第２の端面まで貫通して形成された第１の固定導波管ブロックと、前記ベース部に固定され、前記第１の固定導波管ブロックの前記第２の端面に平行な第３の端面を有し、金属壁で囲まれた少なくとも１つの導波路が前記第３の端面から第４の端面まで貫通して形成された第２の固定導波管ブロックと、前記第１の固定導波管ブロックの前記第２の端面に所定の隙間を開けて平行に対向する第５の端面と、前記第２の固定導波管ブロックの前記第３の端面に所定の隙間を開けて平行に対向する第６の端面とを有し、金属壁で囲まれた複数の導波路が、前記第５の端面から前記第６の端面まで貫通して形成され、前記第１の固定導波管ブロックの前記第２の端面及び前記第２の固定導波管ブロックの前記第３の端面に対して平行にスライド移動可能な状態で前記ベース部に支持された可動導波管ブロックと、前記ベース部に設けられ、前記可動導波管ブロックをスライド移動させる駆動装置と、を有し、前記可動導波管ブロックは、前記第１の固定導波管ブロック及び前記第２の固定導波管ブロックに対してスライド移動し、異なる複数の位置で、前記可動導波管ブロックの前記複数の導波路のいずれかが、前記第１の固定導波管ブロックの少なくとも１つの導波路のいずれかと前記第２の固定導波管ブロックの少なくとも１つの導波路のいずれかとの間を選択的に接続し、前記第１の固定導波管ブロックの前記少なくとも１つの導波路は、前記第１の端面に開口する第１の方形導波路と、前記第１の方形導波路に連続し、前記第２の端面に開口する第１のホーン型導波路と、を含み、前記第２の固定導波管ブロックの前記少なくとも１つの導波路は、前記第４の端面に開口する第２の方形導波路と、前記第２の方形導波路に連続し、前記第３の端面に開口する第２のホーン型導波路と、を含み、前記可動導波管ブロックの各前記導波路は、第３の方形導波路と、前記第３の方形導波路に連続し、前記第５の端面に開口する第３のホーン型導波路と、前記第３の方形導波路に連続し、前記第６の端面に開口する第４のホーン型導波路と、を含み、前記第１のホーン型導波路の断面寸法は、前記第１のホーン型導波路と前記第１の方形導波路との第１の導波路境界において前記第１の方形導波路の断面寸法に等しく、前記第１の導波路境界から前記第２の端面に向かって連続的に変化し、前記第２のホーン型導波路の断面寸法は、前記第２のホーン型導波路と前記第２の方形導波路との第２の導波路境界において前記第２の方形導波路の断面寸法に等しく、前記第２の導波路境界から前記第３の端面に向かって連続的に変化し、前記第３のホーン型導波路の断面寸法は、前記第３のホーン型導波路と前記第３の方形導波路との第３の導波路境界において前記第３の方形導波路の断面寸法に等しく、前記第３の導波路境界から前記第５の端面に向かって連続的に変化し、前記第４のホーン型導波路の断面寸法は、前記第４のホーン型導波路と前記第３の方形導波路との第４の導波路境界において前記第３の方形導波路の断面寸法に等しく、前記第４の導波路境界から前記第６の端面に向かって連続的に変化する構成である。 The waveguide switch according to the present invention includes a base portion, a first fixed waveguide block fixed to the base portion and having at least one waveguide surrounded by a metal wall penetrating from a first end face to a second end face, a second fixed waveguide block fixed to the base portion and having a third end face parallel to the second end face of the first fixed waveguide block, and having at least one waveguide surrounded by a metal wall penetrating from the third end face to a fourth end face, a fifth end face facing in parallel to the second end face of the first fixed waveguide block with a predetermined gap therebetween, and a sixth end face facing in parallel to the third end face of the second fixed waveguide block with a predetermined gap therebetween, and a plurality of waveguides surrounded by a metal wall are formed penetrating from the fifth end face to the sixth end face, and the first fixed waveguide block a movable waveguide block supported on the base portion in a state capable of sliding in parallel with the second end face of the waveguide block and the third end face of the second fixed waveguide block, and a driving device provided on the base portion for sliding the movable waveguide block, wherein the movable waveguide block slides relative to the first fixed waveguide block and the second fixed waveguide block, and at a plurality of different positions, any of the plurality of waveguides of the movable waveguide block selectively connects any of at least one waveguide of the first fixed waveguide block and any of at least one waveguide of the second fixed waveguide block, and the at least one waveguide of the first fixed waveguide block is connected to a first rectangular waveguide opening at the first end face and a front rectangular waveguide opening at a front end face of the first fixed waveguide block. and a first horn-type waveguide continuing to the first rectangular waveguide and opening at the second end face, the at least one waveguide of the second fixed waveguide block includes a second rectangular waveguide opening at the fourth end face, and a second horn-type waveguide continuing to the second rectangular waveguide and opening at the third end face, each of the waveguides of the movable waveguide block includes a third rectangular waveguide, a third horn-type waveguide continuing to the third rectangular waveguide and opening at the fifth end face, and a fourth horn-type waveguide continuing to the third rectangular waveguide and opening at the sixth end face, a cross-sectional dimension of the first horn-type waveguide at a first waveguide boundary between the first horn-type waveguide and the first rectangular waveguide being equal to a cross-sectional dimension of the first rectangular waveguide, and a cross-sectional dimension of the first horn-type waveguide extending from the first waveguide boundary to the second end face. the cross-sectional dimension of the second horn waveguide is equal to the cross-sectional dimension of the second rectangular waveguide at the second waveguide boundary between the second horn waveguide and the second rectangular waveguide and changes continuously from the second waveguide boundary to the third end face; the cross-sectional dimension of the third horn waveguide is equal to the cross-sectional dimension of the third rectangular waveguide at the third waveguide boundary between the third horn waveguide and the third rectangular waveguide and changes continuously from the third waveguide boundary to the fifth end face; the cross-sectional dimension of the fourth horn waveguide is equal to the cross-sectional dimension of the third rectangular waveguide at the fourth waveguide boundary between the fourth horn waveguide and the third rectangular waveguide and changes continuously from the fourth waveguide boundary to the sixth end face.

つまり、本発明に係る導波管スイッチは、上記の導波管スイッチの構成を可動部（可動導波管ブロック）、第１の固定導波管ブロック、及び第２の固定導波管ブロックに用いた構造である。この構成により、本発明に係る導波管スイッチは、スイッチの透過特性を広帯域にわたって改善し、第１の固定導波管ブロックと可動導波管ブロックの間の隙間と、第２の固定導波管ブロックと可動導波管ブロックの間の隙間における意図しない電磁波の漏洩を抑えることができる。 In other words, the waveguide switch according to the present invention has a structure in which the configuration of the above-mentioned waveguide switch is used in the movable section (movable waveguide block), the first fixed waveguide block, and the second fixed waveguide block. With this configuration, the waveguide switch according to the present invention can improve the transmission characteristics of the switch over a wide band and suppress unintended leakage of electromagnetic waves in the gap between the first fixed waveguide block and the movable waveguide block and in the gap between the second fixed waveguide block and the movable waveguide block.

また、本発明に係る導波管スイッチは、第１の固定導波管ブロックと可動導波管ブロックの間の隙間と、第２の固定導波管ブロックと可動導波管ブロックの間の隙間を従来よりも広げても周波数特性が劣化しにくく、透過周波数帯域を広くすることができる。また、本発明に係る導波管スイッチは、第１の固定導波管ブロックと可動導波管ブロックの間の隙間と、第２の固定導波管ブロックと可動導波管ブロックの間の隙間を従来よりも広く取れるため、機械加工精度が緩和され、経年変化への耐性も高くなる。 In addition, the waveguide switch according to the present invention is less likely to degrade in frequency characteristics even if the gap between the first fixed waveguide block and the movable waveguide block and the gap between the second fixed waveguide block and the movable waveguide block are made wider than in the past, and the transmission frequency band can be made wider.In addition, the waveguide switch according to the present invention can have a wider gap between the first fixed waveguide block and the movable waveguide block and the gap between the second fixed waveguide block and the movable waveguide block than in the past, which relaxes the machining precision and increases resistance to aging.

また、本発明に係る導波管スイッチにおいては、前記第１及び前記第２の方形導波路、並びに、前記第１乃至前記第４のホーン型導波路の開口の形状はいずれも長方形であり、前記第１及び前記第２の方形導波路の開口の長辺方向を水平方向とし、前記第１及び前記第２の方形導波路の開口の短辺方向を垂直方向とした場合に、前記第１乃至前記第４のホーン型導波路の開口の長辺方向は前記垂直方向に平行であり、前記第１乃至前記第４のホーン型導波路の開口の短辺方向は前記水平方向に平行であってもよい。 In the waveguide switch according to the present invention, the openings of the first and second rectangular waveguides and the first to fourth horn-type waveguides may all have a rectangular shape, and when the long side direction of the openings of the first and second rectangular waveguides is horizontal and the short side direction of the openings of the first and second rectangular waveguides is vertical, the long side direction of the openings of the first to fourth horn-type waveguides may be parallel to the vertical direction and the short side direction of the openings of the first to fourth horn-type waveguides may be parallel to the horizontal direction.

つまり、本発明に係る導波管スイッチは、第１及び第２の方形導波路の長辺方向に対して、第１乃至第４のホーン型導波路の開口の短辺方向が平行な構造であるため、高次モードの発生を抑制しながら、第１の固定導波管ブロックと可動導波管ブロックの間の隙間と、第２の固定導波管ブロックと可動導波管ブロックの間の隙間に漏洩する電力を抑制することができる。 In other words, the waveguide switch according to the present invention has a structure in which the short sides of the openings of the first to fourth horn-type waveguides are parallel to the long sides of the first and second rectangular waveguides, so that it is possible to suppress the generation of higher-order modes while suppressing power leakage into the gap between the first fixed waveguide block and the movable waveguide block and into the gap between the second fixed waveguide block and the movable waveguide block.

また、本発明に係る導波管スイッチにおいては、前記第１の固定導波管ブロックの前記第２の端面と、前記可動導波管ブロックの前記第５の端面との少なくとも一方において、各前記導波路の長方形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重のチョーク溝が設けられているとともに、前記第２の固定導波管ブロックの前記第３の端面と、前記可動導波管ブロックの前記第６の端面との少なくとも一方において、各前記導波路の長方形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重のチョーク溝が設けられている構成であってもよい。 In addition, in the waveguide switch according to the present invention, at least one choke groove is provided at a position surrounding the rectangular opening of each of the waveguides on at least one of the second end face of the first fixed waveguide block and the fifth end face of the movable waveguide block, and at least one choke groove is provided at a position surrounding the rectangular opening of each of the waveguides on at least one of the third end face of the second fixed waveguide block and the sixth end face of the movable waveguide block.

この構成により、本発明に係る導波管スイッチは、第１の固定導波管ブロックと可動導波管ブロックの間の隙間と、第２の固定導波管ブロックと可動導波管ブロックの間の隙間に漏洩する電力を更に抑制することができる。 With this configuration, the waveguide switch of the present invention can further suppress power leakage into the gap between the first fixed waveguide block and the movable waveguide block and into the gap between the second fixed waveguide block and the movable waveguide block.

本発明は、対向する２つの導波管間の隙間が広がっても周波数特性が劣化しにくく、透過周波数帯域が広い導波管スイッチを提供するものである。 The present invention provides a waveguide switch that has a wide transmission frequency band and whose frequency characteristics are not easily degraded even when the gap between two opposing waveguides widens.

本発明の第１の実施形態に係る導波管スイッチの構造を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a structure of a waveguide switch according to a first embodiment of the present invention; 本発明の第１の実施形態に係る導波管スイッチの導波路の開口の中心を含む断面を示す図であって、（ａ）はＹＺ断面を示しており、（ｂ）はＸＺ断面を示している。1A and 1B are diagrams showing cross sections including the center of an opening of a waveguide of a waveguide switch according to a first embodiment of the present invention, in which (a) shows a YZ cross section and (b) shows an XZ cross section. 本発明の第１の実施形態に係る導波管スイッチにおけるチョーク構造を示す拡大正面図である。FIG. 2 is an enlarged front view showing a choke structure in the waveguide switch according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係る導波管スイッチの２つの導波管の端面間の隙間における電界の面内分布のシミュレーション結果を示すグラフである。5 is a graph showing a simulation result of an in-plane distribution of an electric field in a gap between end faces of two waveguides in the waveguide switch according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係る導波管スイッチ（チョーク溝なし）の透過特性のシミュレーション結果を示すグラフである。5 is a graph showing a simulation result of the transmission characteristics of the waveguide switch (without a choke groove) according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係る導波管スイッチ（チョーク溝あり）の透過特性のシミュレーション結果を示すグラフである。5 is a graph showing a simulation result of the transmission characteristics of the waveguide switch (with choke grooves) according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施形態に係る導波管スイッチの分解斜視図である。FIG. 11 is an exploded perspective view of a waveguide switch according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施形態に係る導波管スイッチの側面図である。FIG. 11 is a side view of a waveguide switch according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施形態に係る導波管スイッチの平面図である。FIG. 11 is a plan view of a waveguide switch according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施形態に係る導波管スイッチの動作説明図（その１）である。11A to 11C are diagrams illustrating the operation of the waveguide switch according to the second embodiment of the present invention; 本発明の第２の実施形態に係る導波管スイッチの動作説明図（その２）である。13A to 13C are diagrams illustrating the operation of the waveguide switch according to the second embodiment of the present invention (part 2).

以下、本発明に係る導波管スイッチの実施形態について、図面を用いて説明する。一般に、導波管スイッチなどの可動部の周りには隙間が必要であるが、機械加工精度の制約から、許容される隙間の大きさには下限がある。また、可動部を支持している機構の摺動部の摩耗などによって隙間が広がることもある。使用周波数が高い（波長が短い）ほど、同じ大きさの隙間でも波長に対して実質的に広くなるため、電磁波の漏洩が増加することになる。本発明に係る導波管スイッチは、このような可動部の周りの隙間における電磁波の漏洩を抑制するものである。 Below, an embodiment of a waveguide switch according to the present invention will be described with reference to the drawings. Generally, a gap is necessary around a moving part such as a waveguide switch, but due to restrictions on machining precision, there is a lower limit to the allowable size of the gap. The gap may also widen due to wear of the sliding parts of the mechanism supporting the moving part. The higher the frequency used (the shorter the wavelength), the wider the gap will be compared to the wavelength even if the gap is the same size, resulting in increased leakage of electromagnetic waves. The waveguide switch according to the present invention suppresses leakage of electromagnetic waves in such gaps around moving parts.

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る導波管スイッチ１を４分の１に分割して示している。導波管スイッチ１は、２つの導波管１０，２０の端面１０ｂ，２０ａが、所定の隙間ｇを開けて平行に対向する構造である。導波管１０には導波路１１が形成され、導波管２０には導波路２１が形成されている。なお、後述する第１の固定導波管ブロック４０や可動導波管ブロック６０のように、導波管１０，２０には複数の導波路が形成されていてもよい。 (First embodiment)
1 shows a waveguide switch 1 according to a first embodiment of the present invention, divided into quarters. The waveguide switch 1 has a structure in which end faces 10b, 20a of two waveguides 10, 20 face each other in parallel with a predetermined gap g therebetween. A waveguide 11 is formed in the waveguide 10, and a waveguide 21 is formed in the waveguide 20. Note that the waveguides 10, 20 may have a plurality of waveguides formed therein, as in a first fixed waveguide block 40 and a movable waveguide block 60 described later.

２つの導波管１０，２０は、例えば、真鍮、アルミニウム、銅、金などの導電性材料により形成される。これらの導電性材料のうち、アルミニウムは、加工がしやすくコストが安い上に表面粗さを小さくできるため、特に好ましい。 The two waveguides 10, 20 are formed from a conductive material such as brass, aluminum, copper, or gold. Of these conductive materials, aluminum is particularly preferred because it is easy to process, is inexpensive, and has a small surface roughness.

図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、導波管１０の導波路１１は、端面１０ａに開口する方形導波路１２と、方形導波路１２に連続し、端面１０ｂに開口するホーン型導波路１３と、を含む。方形導波路１２とホーン型導波路１３は、同一の導電性材料により一体形成されていてもよい。同様に、導波管２０の導波路２１は、端面２０ｂに開口する方形導波路２２と、方形導波路２２に連続し、端面２０ａに開口するホーン型導波路２３と、を含む。方形導波路２２とホーン型導波路２３は、同一の導電性材料により一体形成されていてもよい。なお、図２（ａ）及び（ｂ）では、後述するチョーク溝２５の図示を省略している。 2(a) and (b), the waveguide 11 of the waveguide 10 includes a rectangular waveguide 12 that opens at the end face 10a, and a horn-type waveguide 13 that is continuous with the rectangular waveguide 12 and opens at the end face 10b. The rectangular waveguide 12 and the horn-type waveguide 13 may be integrally formed from the same conductive material. Similarly, the waveguide 21 of the waveguide 20 includes a rectangular waveguide 22 that opens at the end face 20b, and a horn-type waveguide 23 that is continuous with the rectangular waveguide 22 and opens at the end face 20a. The rectangular waveguide 22 and the horn-type waveguide 23 may be integrally formed from the same conductive material. Note that the choke groove 25 described later is not shown in FIGS. 2(a) and (b).

方形導波路１２，２２のＺ方向に垂直な断面の形状、ホーン型導波路１３，２３のＺ方向に垂直な断面の形状、方形導波路１２の端面１０ａにおける開口の形状、方形導波路２２の端面２０ｂにおける開口の形状、ホーン型導波路１３の端面１０ｂにおける開口の形状、及びホーン型導波路２３の端面２０ａにおける開口の形状は、いずれも長方形（正方形の場合を含む）である。 The cross-sectional shapes perpendicular to the Z direction of the rectangular waveguides 12 and 22, the cross-sectional shapes perpendicular to the Z direction of the horn-type waveguides 13 and 23, the shape of the opening at the end face 10a of the rectangular waveguide 12, the shape of the opening at the end face 20b of the rectangular waveguide 22, the shape of the opening at the end face 10b of the horn-type waveguide 13, and the shape of the opening at the end face 20a of the horn-type waveguide 23 are all rectangular (including squares).

方形導波路１２，２２の開口の長辺方向及び短辺方向、並びに、ホーン型導波路１３，２３の開口の長辺方向及び短辺方向は、導波路１１，２１の延伸方向（Ｚ方向）に垂直である。また、方形導波路１２，２２の開口の長辺方向を水平方向（Ｘ方向）とし、方形導波路１２，２２の開口の短辺方向を垂直方向（Ｙ方向）とした場合に、ホーン型導波路１３，２３の開口の長辺方向は垂直方向（Ｙ方向）に平行であり、ホーン型導波路１３，２３の開口の短辺方向は水平方向（Ｘ方向）に平行である。 The long and short sides of the openings of the rectangular waveguides 12 and 22 and the long and short sides of the openings of the horn waveguides 13 and 23 are perpendicular to the extension direction (Z direction) of the waveguides 11 and 21. If the long side direction of the openings of the rectangular waveguides 12 and 22 is the horizontal direction (X direction) and the short side direction of the openings of the rectangular waveguides 12 and 22 is the vertical direction (Y direction), the long side direction of the openings of the horn waveguides 13 and 23 is parallel to the vertical direction (Y direction), and the short side direction of the openings of the horn waveguides 13 and 23 is parallel to the horizontal direction (X direction).

ホーン型導波路１３の断面寸法は、ホーン型導波路１３と方形導波路１２との導波路境界Ｂ１において方形導波路１２の断面寸法に等しく、この導波路境界Ｂ１から端面１０ｂに向かって連続的に変化している。同様に、ホーン型導波路２３の断面寸法は、ホーン型導波路２３と方形導波路２２との導波路境界Ｂ２において方形導波路２２の断面寸法に等しく、この導波路境界Ｂ２から端面２０ａに向かって連続的に変化している。 The cross-sectional dimension of the horn waveguide 13 is equal to the cross-sectional dimension of the rectangular waveguide 12 at the waveguide boundary B1 between the horn waveguide 13 and the rectangular waveguide 12, and changes continuously from this waveguide boundary B1 toward the end face 10b. Similarly, the cross-sectional dimension of the horn waveguide 23 is equal to the cross-sectional dimension of the rectangular waveguide 22 at the waveguide boundary B2 between the horn waveguide 23 and the rectangular waveguide 22, and changes continuously from this waveguide boundary B2 toward the end face 20a.

例えば、方形導波路１２，２２は、断面寸法が０．８６４ｍｍ×０．４３２ｍｍであり、ＷＲ－３帯域（２２０～３２５ＧＨｚ）を透過帯域とするＷＲ－３導波管を構成する。また、ホーン型導波路１３，２３は、Ｚ方向の長さが例えば３ｍｍであり、断面寸法が、方形導波路１２，２２との導波路境界Ｂ１，Ｂ２において０．８６４ｍｍ×０．４３２ｍｍであり、端面１０ｂ，２０ａにおいて０．７３ｍｍ×１．１５ｍｍである。つまり、ホーン型導波路１３，２３は、ＸＹ平面に平行な断面の面積が、方形導波路１２，２２との導波路境界Ｂ１，Ｂ２から端面１０ｂ，２０ａに向かって連続的に増加するように構成されている。 For example, the rectangular waveguides 12 and 22 have cross-sectional dimensions of 0.864 mm x 0.432 mm, constituting a WR-3 waveguide with a transmission band in the WR-3 band (220 to 325 GHz). The horn waveguides 13 and 23 have a length in the Z direction of, for example, 3 mm, and cross-sectional dimensions of 0.864 mm x 0.432 mm at the waveguide boundaries B1 and B2 with the rectangular waveguides 12 and 22, and 0.73 mm x 1.15 mm at the end faces 10b and 20a. In other words, the horn waveguides 13 and 23 are configured such that the area of the cross section parallel to the XY plane increases continuously from the waveguide boundaries B1 and B2 with the rectangular waveguides 12 and 22 toward the end faces 10b and 20a.

なお、ホーン型導波路１３，２３の開口の短辺方向が水平方向（Ｘ方向）に平行であることにより、高次モードの発生を抑えながら、ホーン型導波路１３，２３のＸＹ平面に平行な断面の面積を端面１０ｂ，２０ａに向かって増加させることができる。 In addition, since the short side direction of the opening of the horn-type waveguides 13 and 23 is parallel to the horizontal direction (X direction), the cross-sectional area of the horn-type waveguides 13 and 23 parallel to the XY plane can be increased toward the end faces 10b and 20a while suppressing the generation of higher-order modes.

図１に示すように、導波管１０の端面１０ｂ又は導波管２０の端面２０ａのいずれか一方又は両方には、ホーン型導波路１３，２３の長方形の開口の周囲を囲む位置に、端面１０ｂ，２０ａ間の隙間ｇからの電磁波漏洩を防止するための少なくとも１重のチョーク溝２５が設けられていてもよい。以下では、主に、チョーク溝２５が導波管２０の端面２０ａに設けられた例について説明する。 As shown in FIG. 1, either or both of the end face 10b of the waveguide 10 and the end face 20a of the waveguide 20 may be provided with at least one choke groove 25 in a position surrounding the periphery of the rectangular opening of the horn-type waveguide 13, 23 to prevent electromagnetic wave leakage from the gap g between the end faces 10b, 20a. Below, we will mainly explain an example in which the choke groove 25 is provided on the end face 20a of the waveguide 20.

図３は、導波管２０の端面２０ａに設けられた２重のチョーク溝２５を、ホーン型導波路２３の開口に近いものから順に符号２５－１，２５－２を付して示す図である。各チョーク溝２５－１，２５－２は、所定幅と所定深さを有する矩形枠状に連続した溝であり、ホーン型導波路２３の開口の中心位置に対して互いに同心に設けられている。各チョーク溝２５－１，２５－２の内壁面は、端面２０ａに対して垂直である。 Figure 3 shows the double choke grooves 25 provided on the end face 20a of the waveguide 20, labeled 25-1, 25-2 in order of proximity to the opening of the horn-type waveguide 23. Each choke groove 25-1, 25-2 is a continuous rectangular frame-shaped groove with a specified width and depth, and is provided concentrically with respect to the center of the opening of the horn-type waveguide 23. The inner wall surface of each choke groove 25-1, 25-2 is perpendicular to the end face 20a.

導波管スイッチ１の使用帯域を２２０～３２５ＧＨｚ（ＷＲ－３帯域）とした場合の各チョーク溝２５の寸法の一例を以下に示す。各チョーク溝２５－１，２５－２の深さは０．０５ｍｍである。チョーク溝２５－１の水平方向（Ｘ方向）に伸びる箇所の幅は０．２９ｍｍ、チョーク溝２５－１の垂直方向（Ｙ方向）に伸びる箇所の幅は０．２４ｍｍである。チョーク溝２５－１の外法寸法及び内法寸法は、それぞれ２．２１ｍｍ×２．１７ｍｍ及び１．７３ｍｍ×１．５９ｍｍである。また、チョーク溝２５－２の水平方向（Ｘ方向）に伸びる箇所の幅は０．１９ｍｍ、チョーク溝２５－２の垂直方向（Ｙ方向）に伸びる箇所の幅も０．１９ｍｍである。チョーク溝２５－２の外法寸法及び内法寸法は、それぞれ３．５１ｍｍ×３．１７ｍｍ及び３．１３ｍｍ×２．７９ｍｍである。 An example of the dimensions of each choke groove 25 when the operating band of the waveguide switch 1 is 220 to 325 GHz (WR-3 band) is shown below. The depth of each choke groove 25-1, 25-2 is 0.05 mm. The width of the portion of choke groove 25-1 extending in the horizontal direction (X direction) is 0.29 mm, and the width of the portion of choke groove 25-1 extending in the vertical direction (Y direction) is 0.24 mm. The outer and inner dimensions of choke groove 25-1 are 2.21 mm x 2.17 mm and 1.73 mm x 1.59 mm, respectively. The width of the portion of choke groove 25-2 extending in the horizontal direction (X direction) is 0.19 mm, and the width of the portion of choke groove 25-2 extending in the vertical direction (Y direction) is also 0.19 mm. The outer and inner dimensions of the choke groove 25-2 are 3.51 mm x 3.17 mm and 3.13 mm x 2.79 mm, respectively.

図４は、図２及び図３に示した構造において、２２０ＧＨｚにおける端面１０ｂ，２０ａ間の隙間ｇの電界の面内分布のシミュレーション結果を、チョーク溝２５の４分の１を含む範囲で示している。この図は、黒く見える部分の電界が強いことを示している。ここで、隙間ｇは０．０５ｍｍとしている。なお、図４では、シミュレーション結果の画像に、方形導波路２２とホーン型導波路２３の開口の位置をそれぞれ示す長方形を重ね合わせて図示している。 Figure 4 shows the results of a simulation of the in-plane distribution of the electric field in the gap g between the end faces 10b, 20a at 220 GHz in the structure shown in Figures 2 and 3, covering a range including one-quarter of the choke groove 25. This figure shows that the electric field is strong in the black areas. Here, the gap g is set to 0.05 mm. Note that in Figure 4, rectangles indicating the positions of the openings of the rectangular waveguide 22 and the horn-shaped waveguide 23 are superimposed on the image of the simulation results.

図４より、ホーン型導波路２３の開口の範囲において電界がほぼ均一に強くなっていることが分かる。これは、ホーン型導波路１３の開口から前方に放射されてホーン型導波路２３の開口に入射する電力（あるいは、ホーン型導波路２３の開口から前方に放射されてホーン型導波路１３の開口に入射する電力）が、通常の方形導波管同士が対向する場合と比較して大きくなり、隙間ｇに漏洩する電力が小さくなるためである。 From Figure 4, it can be seen that the electric field is almost uniformly strong within the range of the opening of the horn-type waveguide 23. This is because the power radiated forward from the opening of the horn-type waveguide 13 and incident on the opening of the horn-type waveguide 23 (or the power radiated forward from the opening of the horn-type waveguide 23 and incident on the opening of the horn-type waveguide 13) is larger than when normal rectangular waveguides face each other, and the power leaking into the gap g is smaller.

図５は、図２に示した構造において、端面１０ｂ及び端面２０ａのいずれにもチョーク溝２５が設けられていない場合に、導波管１０から導波管２０に向かって電磁波が入射する場合の、導波路１１と導波路２１の間の透過特性Ｓ_２１のシミュレーション結果を示している。ここでは、端面１０ｂ，２０ａ間の隙間ｇを０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．２ｍｍの３とおりに変化させている。 Fig. 5 shows the results of a simulation of the transmission characteristic S21 between the waveguide 11 and the waveguide 21 when an electromagnetic wave is incident from the waveguide 10 toward the waveguide 20 in the structure shown in Fig. ₂ in which the choke groove 25 is not provided on either the end face 10b or the end face 20a. Here, the gap g between the end faces 10b and 20a is changed to three values: 0.05 mm, 0.1 mm, and 0.2 mm.

図５に示すように、隙間ｇが０．０５ｍｍの場合には、ＷＲ－３帯域（２２０～３２５ＧＨｚ）を含む広い周波数範囲にわたって、透過特性Ｓ_２１が－０．６ｄＢよりも高く（０ｄＢに近く）なることが確認できた。また、隙間ｇが０．１ｍｍの場合には、ＷＲ－３帯域のほぼ全域にわたって、－０．８ｄＢよりも高い良好な値を示すことが確認できた。また、隙間ｇが０．２ｍｍの場合には、ＷＲ－３帯域のほぼ全域にわたって、透過特性Ｓ_２１が－１．１ｄＢよりも高い値を示すことが確認できた。 As shown in Fig. 5, when the gap g is 0.05 mm, it was confirmed that the transmission characteristic _S21 is higher than -0.6 dB (close to 0 dB) over a wide frequency range including the WR-3 band (220 to 325 GHz). Also, when the gap g is 0.1 mm, it was confirmed that a good value higher than -0.8 dB was shown over almost the entire WR-3 band. Also, when the gap g is 0.2 mm, it was confirmed that the transmission characteristic _S21 is higher than -1.1 dB over almost the entire WR-3 band.

図６は、図２及び図３に示した構造において、導波管１０から導波管２０に向かって電磁波が入射する場合の、導波路１１と導波路２１の間の透過特性Ｓ_２１のシミュレーション結果を示している。ここでも、端面１０ｂ，２０ａ間の隙間ｇを０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．２ｍｍの３とおりに変化させている。また、チョーク溝２５は、端面１０ｂ及び端面２０ａの両方に設けられているとしている。 6 shows the results of a simulation of the transmission characteristic _S21 between the waveguide 11 and the waveguide 21 when an electromagnetic wave is incident from the waveguide 10 toward the waveguide 20 in the structure shown in Fig. 2 and Fig. 3. Here again, the gap g between the end faces 10b and 20a is changed to three values: 0.05 mm, 0.1 mm, and 0.2 mm. Also, the choke grooves 25 are provided on both the end faces 10b and 20a.

図６に示すように、隙間ｇが０．０５ｍｍの場合には、ＷＲ－３帯域（２２０～３２５ＧＨｚ）を含む広い周波数範囲にわたって、透過特性Ｓ_２１が－０．５ｄＢよりも高く（０ｄＢに近く）なることが確認できた。また、隙間ｇが０．１ｍｍの場合には、ＷＲ－３帯域のほぼ全域にわたって、－０．５ｄＢよりも高い良好な値を示すことが確認できた。また、隙間ｇが０．２ｍｍの場合には、ＷＲ－３帯域を含む広い周波数範囲にわたって、透過特性Ｓ_２１が－１ｄＢよりも高い値を示すことが確認できた。 As shown in Fig. 6, when the gap g is 0.05 mm, it was confirmed that the transmission characteristic _S21 is higher than -0.5 dB (close to 0 dB) over a wide frequency range including the WR-3 band (220 to 325 GHz). Also, when the gap g is 0.1 mm, it was confirmed that a good value higher than -0.5 dB was shown over almost the entire WR-3 band. Also, when the gap g is 0.2 mm, it was confirmed that the transmission characteristic _S21 is higher than -1 dB over a wide frequency range including the WR-3 band.

図５及び図６に示したシミュレーション結果から、チョーク溝２５がない構成の導波管スイッチ１の透過特性Ｓ_２１よりも、チョーク溝２５がある構成の導波管スイッチ１の透過特性Ｓ_２１が更に良好になることが分かる。なお、いずれの場合も、導波管２０から導波管１０に向かって電磁波が入射する場合の透過特性Ｓ_１２は、導波管１０から導波管２０に向かって電磁波が入射する場合の透過特性Ｓ_２１と同様であった。 5 and 6, it can be seen that the transmission characteristic _S21 of the waveguide switch 1 having the choke groove 25 is better than the transmission characteristic _S21 of the waveguide switch 1 having the choke groove 25. In either case, the transmission characteristic _S12 when an electromagnetic wave is incident from the waveguide 20 toward the waveguide 10 is similar to the transmission characteristic _S21 when an electromagnetic wave is incident from the waveguide 10 toward the waveguide 20.

以上説明したように、本実施形態に係る導波管スイッチ１は、互いに対向する２つの導波管１０，２０が、互いに対向するそれぞれの端面１０ｂ，２０ａに開口するホーン型導波路１３，２３を含む構造である。この構成により、本実施形態に係る導波管スイッチ１は、対向する２つの導波管１０，２０間の隙間ｇが広がっても周波数特性が劣化しにくく、透過周波数帯域を広くすることができる。 As described above, the waveguide switch 1 according to this embodiment has a structure in which the two opposing waveguides 10, 20 include horn-type waveguides 13, 23 that open to the opposing end faces 10b, 20a, respectively. With this configuration, the waveguide switch 1 according to this embodiment is less likely to have deteriorated frequency characteristics even if the gap g between the two opposing waveguides 10, 20 widens, and the transmission frequency band can be widened.

また、本実施形態に係る導波管スイッチ１は、方形導波路１２，２２の開口の長辺方向を水平方向とした場合に、ホーン型導波路１３，２３の開口の短辺方向が水平方向に平行な構造である。この構成により、本実施形態に係る導波管スイッチ１は、高次モードの発生を抑制しながら、２つの導波管１０，２０の端面１０ｂ，２０ａ間の隙間ｇに漏洩する電力を抑制することができる。 In addition, the waveguide switch 1 according to this embodiment has a structure in which, when the long side direction of the openings of the rectangular waveguides 12 and 22 is horizontal, the short side direction of the openings of the horn-shaped waveguides 13 and 23 is parallel to the horizontal direction. With this configuration, the waveguide switch 1 according to this embodiment can suppress the occurrence of higher-order modes while suppressing power leakage into the gap g between the end faces 10b and 20a of the two waveguides 10 and 20.

また、本実施形態に係る導波管スイッチ１は、２つの導波管１０，２０の端面１０ｂ，２０ａの少なくとも一方において、ホーン型導波路１３，２３の長方形の開口の周囲を囲む位置にチョーク溝２５が設けられた場合には、２つの導波管１０，２０の端面１０ｂ，２０ａ間の隙間ｇからの電磁波漏洩を更に抑制することができる。 In addition, in the waveguide switch 1 according to this embodiment, when a choke groove 25 is provided in at least one of the end faces 10b, 20a of the two waveguides 10, 20 at a position surrounding the periphery of the rectangular opening of the horn-type waveguide 13, 23, the electromagnetic wave leakage from the gap g between the end faces 10b, 20a of the two waveguides 10, 20 can be further suppressed.

（第２の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る導波管スイッチ１の構成を含む本発明の第２の実施形態に係る導波管スイッチ２の構成について説明する。 Second Embodiment
Hereinafter, a configuration of the waveguide switch 2 according to the second embodiment of the present invention, which includes the configuration of the waveguide switch 1 according to the first embodiment, will be described.

図７は、第２の実施形態の導波管スイッチ２の分解斜視図、図８は側面図、図９は平面図である。なお、これらの図には各部の方向が分かりやすいように、Ｘ、Ｙ、Ｚの直交軸を示している。 Figure 7 is an exploded perspective view of the waveguide switch 2 of the second embodiment, Figure 8 is a side view, and Figure 9 is a plan view. Note that these figures show orthogonal axes X, Y, and Z to make it easier to understand the directions of each part.

これらの図に示しているように、導波管スイッチ２は、ベース部３１、第１の固定導波管ブロック４０、第２の固定導波管ブロック５０、可動導波管ブロック６０、及び駆動装置７０を有している。第１の固定導波管ブロック４０、第２の固定導波管ブロック５０、及び可動導波管ブロック６０は、図１等に示したＷＲ－３帯域を透過帯域とする導波管１０又は導波管２０に相当する。 As shown in these figures, the waveguide switch 2 has a base portion 31, a first fixed waveguide block 40, a second fixed waveguide block 50, a movable waveguide block 60, and a drive unit 70. The first fixed waveguide block 40, the second fixed waveguide block 50, and the movable waveguide block 60 correspond to the waveguide 10 or the waveguide 20 shown in FIG. 1 etc., which has a transmission band in the WR-3 band.

ベース部３１は外形が矩形の板状に形成され、その上面３１ａの一端側には第１の固定導波管ブロック４０が固定され、他端側には第２の固定導波管ブロック５０が固定されている。 The base portion 31 is formed into a rectangular plate-like shape, with a first fixed waveguide block 40 fixed to one end of its upper surface 31a, and a second fixed waveguide block 50 fixed to the other end.

第１の固定導波管ブロック４０は直方体状に形成され、金属壁で囲まれた所定口径の少なくとも１つ（この例では３つ）の導波路４１，４２，４３が、第１の端面４０ａからその反対側の第２の端面４０ｂまで貫通するように形成されている。ここで、導波路４１～４３は、ベース部３１の上面３１ａから同一の高さで、第１の端面４０ａ及び第２の端面４０ｂに直交する向きで、所定間隔をあけて平行に形成されている。 The first fixed waveguide block 40 is formed in a rectangular parallelepiped shape, and at least one (three in this example) waveguide 41, 42, 43 of a predetermined diameter surrounded by a metal wall is formed to penetrate from a first end face 40a to a second end face 40b on the opposite side. Here, the waveguides 41 to 43 are formed at the same height from the upper surface 31a of the base portion 31, in a direction perpendicular to the first end face 40a and the second end face 40b, and parallel with a predetermined distance between them.

これらの導波路４１～４３の口径及び高さは、後述する第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１と同一である。導波路４２は、導波路５１の中心を通過する線上に形成されている。また、他の２つの導波路４１，４３は、それらの開口の中心位置を通る延長線が導波路５１の開口の中心位置を通る延長線を対称に挟むように配置される。 The apertures and heights of these waveguides 41 to 43 are the same as those of the waveguide 51 of the second fixed waveguide block 50 described below. The waveguide 42 is formed on a line passing through the center of the waveguide 51. The other two waveguides 41 and 43 are arranged so that the extension lines passing through the center positions of their apertures symmetrically sandwich the extension line passing through the center position of the aperture of the waveguide 51.

第１の固定導波管ブロック４０の導波路４１は、第１の端面４０ａに開口する第１の方形導波路４１ａと、第１の方形導波路４１ａに連続し、第２の端面４０ｂに開口する第１のホーン型導波路４１ｂと、を含む。第１のホーン型導波路４１ｂの断面寸法は、第１のホーン型導波路４１ｂと第１の方形導波路４１ａとの第１の導波路境界Ｂ４１において第１の方形導波路４１ａの断面寸法に等しく、第１の導波路境界Ｂ４１から第２の端面４０ｂに向かって連続的に変化している。 The waveguide 41 of the first fixed waveguide block 40 includes a first rectangular waveguide 41a that opens at the first end face 40a, and a first horn-type waveguide 41b that is continuous with the first rectangular waveguide 41a and opens at the second end face 40b. The cross-sectional dimension of the first horn-type waveguide 41b is equal to the cross-sectional dimension of the first rectangular waveguide 41a at the first waveguide boundary B41 between the first horn-type waveguide 41b and the first rectangular waveguide 41a, and changes continuously from the first waveguide boundary B41 toward the second end face 40b.

第１の固定導波管ブロック４０の導波路４２は、第１の端面４０ａに開口する第１の方形導波路４２ａと、第１の方形導波路４２ａに連続し、第２の端面４０ｂに開口する第１のホーン型導波路４２ｂと、を含む。第１のホーン型導波路４２ｂの断面寸法は、第１のホーン型導波路４２ｂと第１の方形導波路４２ａとの第１の導波路境界Ｂ４２において第１の方形導波路４２ａの断面寸法に等しく、第１の導波路境界Ｂ４２から第２の端面４０ｂに向かって連続的に変化している。 The waveguide 42 of the first fixed waveguide block 40 includes a first rectangular waveguide 42a that opens at the first end face 40a, and a first horn-type waveguide 42b that is continuous with the first rectangular waveguide 42a and opens at the second end face 40b. The cross-sectional dimension of the first horn-type waveguide 42b is equal to the cross-sectional dimension of the first rectangular waveguide 42a at the first waveguide boundary B42 between the first horn-type waveguide 42b and the first rectangular waveguide 42a, and changes continuously from the first waveguide boundary B42 toward the second end face 40b.

第１の固定導波管ブロック４０の導波路４３は、第１の端面４０ａに開口する第１の方形導波路４３ａと、第１の方形導波路４３ａに連続し、第２の端面４０ｂに開口する第１のホーン型導波路４３ｂと、を含む。第１のホーン型導波路４３ｂの断面寸法は、第１のホーン型導波路４３ｂと第１の方形導波路４３ａとの第１の導波路境界Ｂ４３において第１の方形導波路４３ａの断面寸法に等しく、第１の導波路境界Ｂ４３から第２の端面４０ｂに向かって連続的に変化している。 The waveguide 43 of the first fixed waveguide block 40 includes a first rectangular waveguide 43a that opens at the first end face 40a, and a first horn-type waveguide 43b that is continuous with the first rectangular waveguide 43a and opens at the second end face 40b. The cross-sectional dimension of the first horn-type waveguide 43b is equal to the cross-sectional dimension of the first rectangular waveguide 43a at the first waveguide boundary B43 between the first horn-type waveguide 43b and the first rectangular waveguide 43a, and changes continuously from the first waveguide boundary B43 toward the second end face 40b.

ここで、第１の方形導波路４１ａ，４２ａ，４３ａの第１の端面４０ａへの開口、並びに、第１のホーン型導波路４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの第２の端面４０ｂへの開口の形状はいずれも長方形（正方形の場合を含む）である。また、第１の方形導波路４１ａ，４２ａ，４３ａの開口の長辺方向を水平方向（Ｘ方向）とし、第１の方形導波路４１ａ，４２ａ，４３ａの開口の短辺方向を垂直方向（Ｙ方向）とした場合に、第１のホーン型導波路４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの開口の長辺方向は上記垂直方向に平行であり、第１のホーン型導波路４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの開口の短辺方向は上記水平方向に平行である。 Here, the shape of the openings on the first end face 40a of the first rectangular waveguides 41a, 42a, 43a and the openings on the second end face 40b of the first horn-type waveguides 41b, 42b, 43b are all rectangular (including square). In addition, if the long side direction of the openings of the first rectangular waveguides 41a, 42a, 43a is the horizontal direction (X direction) and the short side direction of the openings of the first rectangular waveguides 41a, 42a, 43a is the vertical direction (Y direction), the long side direction of the openings of the first horn-type waveguides 41b, 42b, 43b is parallel to the vertical direction, and the short side direction of the openings of the first horn-type waveguides 41b, 42b, 43b is parallel to the horizontal direction.

一方、第２の固定導波管ブロック５０は、第１の固定導波管ブロック４０と外形が同等の直方体状に形成され、第１の固定導波管ブロック４０の第２の端面４０ｂに、第３の端面５０ａを所定距離開けて平行に対向させた状態でベース部３１に固定されており、金属壁で囲まれた少なくとも１つ（この例では１つ）の導波路５１が第３の端面５０ａからその反対側の第４の端面５０ｂまで貫通するように形成されている。この導波路５１の口径及び高さは、第１の固定導波管ブロック４０の導波路４１～４３と同一である。また、導波路５１は、第３の端面５０ａ及び第４の端面５０ｂに直交する向きで、導波路４２の中心を通過する線上に形成されている。 On the other hand, the second fixed waveguide block 50 is formed in a rectangular parallelepiped shape with the same external shape as the first fixed waveguide block 40, and is fixed to the base portion 31 with the third end face 50a facing the second end face 40b of the first fixed waveguide block 40 in parallel with a predetermined distance therebetween, and at least one (in this example, one) waveguide 51 surrounded by a metal wall is formed to penetrate from the third end face 50a to the fourth end face 50b on the opposite side. The aperture and height of this waveguide 51 are the same as those of the waveguides 41 to 43 of the first fixed waveguide block 40. The waveguide 51 is formed on a line passing through the center of the waveguide 42 in a direction perpendicular to the third end face 50a and the fourth end face 50b.

第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１は、第４の端面５０ｂに開口する第２の方形導波路５１ａと、第２の方形導波路５１ａに連続し、第３の端面５０ａに開口する第２のホーン型導波路５１ｂと、を含む。第２のホーン型導波路５１ｂの断面寸法は、第２のホーン型導波路５１ｂと第２の方形導波路５１ａとの第２の導波路境界Ｂ５１において第２の方形導波路５１ａの断面寸法に等しく、第２の導波路境界Ｂ５１から第３の端面５０ａに向かって連続的に変化している。 The waveguide 51 of the second fixed waveguide block 50 includes a second rectangular waveguide 51a that opens to the fourth end face 50b, and a second horn-type waveguide 51b that is continuous with the second rectangular waveguide 51a and opens to the third end face 50a. The cross-sectional dimension of the second horn-type waveguide 51b is equal to the cross-sectional dimension of the second rectangular waveguide 51a at the second waveguide boundary B51 between the second horn-type waveguide 51b and the second rectangular waveguide 51a, and changes continuously from the second waveguide boundary B51 toward the third end face 50a.

ここで、第２の方形導波路５１ａの第４の端面５０ｂへの開口、及び、第２のホーン型導波路５１ｂの第３の端面５０ａへの開口の形状はいずれも長方形（正方形の場合を含む）である。また、第２の方形導波路５１ａの開口の長辺方向を水平方向（Ｘ方向）とし、第２の方形導波路５１ａの開口の短辺方向を垂直方向（Ｙ方向）とした場合に、第２のホーン型導波路５１ｂの開口の長辺方向は上記垂直方向に平行であり、第２のホーン型導波路５１ｂの開口の短辺方向は上記水平方向に平行である。 Here, the shape of the opening on the fourth end face 50b of the second rectangular waveguide 51a and the opening on the third end face 50a of the second horn-type waveguide 51b are both rectangular (including square). In addition, if the long side direction of the opening of the second rectangular waveguide 51a is the horizontal direction (X direction) and the short side direction of the opening of the second rectangular waveguide 51a is the vertical direction (Y direction), the long side direction of the opening of the second horn-type waveguide 51b is parallel to the vertical direction, and the short side direction of the opening of the second horn-type waveguide 51b is parallel to the horizontal direction.

ベース部３１の上面３１ａで、第１の固定導波管ブロック４０の第２の端面４０ｂと第２の固定導波管ブロック５０の第３の端面５０ａの間には、第２の端面４０ｂ及び第３の端面５０ａに対して平行にスライド移動可能な状態で可動導波管ブロック６０が支持されている。可動導波管ブロック６０は、第１の固定導波管ブロック４０の第２の端面４０ｂと第２の固定導波管ブロック５０の第３の端面５０ａとの距離より僅か（例えば２００μｍ）に短い長さと、第１及び第２の固定導波管ブロック４０，５０の高さとほぼ同じ高さの直方体状に形成され、金属壁で囲まれた複数（この例では、第１の固定導波管ブロック４０に形成された導波路４１～４３の数に対応した３つ）の導波路６１，６２，６３が、第５の端面６０ａから第６の端面６０ｂまで貫通するように形成されている。ここで、第５の端面６０ａは、第１の固定導波管ブロック４０の第２の端面４０ｂに対して隙間ｇ（例えばｇ＝１００μｍ）を開けて平行に対向し、第６の端面６０ｂは、第２の固定導波管ブロック５０の第３の端面５０ａに対して隙間ｇ（例えばｇ＝１００μｍ）を開けて平行に対向している。 A movable waveguide block 60 is supported on the upper surface 31a of the base portion 31 between the second end face 40b of the first fixed waveguide block 40 and the third end face 50a of the second fixed waveguide block 50 in a state in which it can slide parallel to the second end face 40b and the third end face 50a. The movable waveguide block 60 is formed in a rectangular parallelepiped shape with a length slightly shorter (for example, 200 μm) than the distance between the second end face 40b of the first fixed waveguide block 40 and the third end face 50a of the second fixed waveguide block 50 and a height approximately equal to the height of the first and second fixed waveguide blocks 40, 50, and multiple waveguides 61, 62, 63 (in this example, three corresponding to the number of waveguides 41 to 43 formed in the first fixed waveguide block 40) surrounded by metal walls are formed to penetrate from the fifth end face 60a to the sixth end face 60b. Here, the fifth end face 60a faces parallel to the second end face 40b of the first fixed waveguide block 40 with a gap g (e.g., g = 100 μm), and the sixth end face 60b faces parallel to the third end face 50a of the second fixed waveguide block 50 with a gap g (e.g., g = 100 μm).

可動導波管ブロック６０の導波路６１～６３の口径及び高さは、第１の固定導波管ブロック４０の導波路４１～４３及び第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１と同一である。導波路６２は、第５の端面６０ａ及び第６の端面６０ｂに直交する向きで形成されている。また、他の２つの導波路６１，６３は、第５の端面６０ａ及び第６の端面６０ｂに対して斜めに形成されている。金属壁で囲まれたこれら複数の導波路６１～６３は、内部に共振板や誘電体共振器を配置するなどの公知の方法で、ミリ波帯内で異なる通過帯域特性が付与されている。 The diameter and height of the waveguides 61-63 of the movable waveguide block 60 are the same as those of the waveguides 41-43 of the first fixed waveguide block 40 and the waveguide 51 of the second fixed waveguide block 50. The waveguide 62 is formed in a direction perpendicular to the fifth end face 60a and the sixth end face 60b. The other two waveguides 61, 63 are formed at an angle to the fifth end face 60a and the sixth end face 60b. These multiple waveguides 61-63, surrounded by metal walls, are given different passband characteristics within the millimeter wave band by a known method such as placing a resonator plate or a dielectric resonator inside.

可動導波管ブロック６０の導波路６１は、第３の方形導波路６１ａと、第３の方形導波路６１ａに連続し、第５の端面６０ａに開口する第３のホーン型導波路６１ｂと、第３の方形導波路６１ａに連続し、第６の端面６０ｂに開口する第４のホーン型導波路６１ｃと、を含む。第３のホーン型導波路６１ｂの断面寸法は、第３のホーン型導波路６１ｂと第３の方形導波路６１ａとの第３の導波路境界Ｂ６１ｂにおいて第３の方形導波路６１ａの断面寸法に等しく、第３の導波路境界Ｂ６１ｂから第５の端面６０ａに向かって連続的に変化している。第４のホーン型導波路６１ｃの断面寸法は、第４のホーン型導波路６１ｃと第３の方形導波路６１ａとの第４の導波路境界Ｂ６１ｃにおいて第３の方形導波路６１ａの断面寸法に等しく、第４の導波路境界Ｂ６１ｃから第６の端面６０ｂに向かって連続的に変化している。 The waveguide 61 of the movable waveguide block 60 includes a third rectangular waveguide 61a, a third horn-type waveguide 61b that is continuous with the third rectangular waveguide 61a and opens at the fifth end face 60a, and a fourth horn-type waveguide 61c that is continuous with the third rectangular waveguide 61a and opens at the sixth end face 60b. The cross-sectional dimension of the third horn-type waveguide 61b is equal to the cross-sectional dimension of the third rectangular waveguide 61a at the third waveguide boundary B61b between the third horn-type waveguide 61b and the third rectangular waveguide 61a, and changes continuously from the third waveguide boundary B61b to the fifth end face 60a. The cross-sectional dimensions of the fourth horn-type waveguide 61c are equal to the cross-sectional dimensions of the third rectangular waveguide 61a at the fourth waveguide boundary B61c between the fourth horn-type waveguide 61c and the third rectangular waveguide 61a, and change continuously from the fourth waveguide boundary B61c toward the sixth end face 60b.

可動導波管ブロック６０の導波路６２は、第３の方形導波路６２ａと、第３の方形導波路６２ａに連続し、第５の端面６０ａに開口する第３のホーン型導波路６２ｂと、第３の方形導波路６２ａに連続し、第６の端面６０ｂに開口する第４のホーン型導波路６２ｃと、を含む。第３のホーン型導波路６２ｂの断面寸法は、第３のホーン型導波路６２ｂと第３の方形導波路６２ａとの第３の導波路境界Ｂ６２ｂにおいて第３の方形導波路６２ａの断面寸法に等しく、第３の導波路境界Ｂ６２ｂから第５の端面６０ａに向かって連続的に変化している。第４のホーン型導波路６２ｃの断面寸法は、第４のホーン型導波路６２ｃと第３の方形導波路６２ａとの第４の導波路境界Ｂ６２ｃにおいて第３の方形導波路６２ａの断面寸法に等しく、第４の導波路境界Ｂ６２ｃから第６の端面６０ｂに向かって連続的に変化している。 The waveguide 62 of the movable waveguide block 60 includes a third rectangular waveguide 62a, a third horn-type waveguide 62b that is continuous with the third rectangular waveguide 62a and opens at the fifth end face 60a, and a fourth horn-type waveguide 62c that is continuous with the third rectangular waveguide 62a and opens at the sixth end face 60b. The cross-sectional dimension of the third horn-type waveguide 62b is equal to the cross-sectional dimension of the third rectangular waveguide 62a at the third waveguide boundary B62b between the third horn-type waveguide 62b and the third rectangular waveguide 62a, and changes continuously from the third waveguide boundary B62b to the fifth end face 60a. The cross-sectional dimensions of the fourth horn-type waveguide 62c are equal to the cross-sectional dimensions of the third rectangular waveguide 62a at the fourth waveguide boundary B62c between the fourth horn-type waveguide 62c and the third rectangular waveguide 62a, and change continuously from the fourth waveguide boundary B62c toward the sixth end face 60b.

可動導波管ブロック６０の導波路６３は、第３の方形導波路６３ａと、第３の方形導波路６３ａに連続し、第５の端面６０ａに開口する第３のホーン型導波路６３ｂと、第３の方形導波路６３ａに連続し、第６の端面６０ｂに開口する第４のホーン型導波路６３ｃと、を含む。第３のホーン型導波路６３ｂの断面寸法は、第３のホーン型導波路６３ｂと第３の方形導波路６３ａとの第３の導波路境界Ｂ６３ｂにおいて第３の方形導波路６３ａの断面寸法に等しく、第３の導波路境界Ｂ６３ｂから第５の端面６０ａに向かって連続的に変化している。第４のホーン型導波路６３ｃの断面寸法は、第４のホーン型導波路６３ｃと第３の方形導波路６３ａとの第４の導波路境界Ｂ６３ｃにおいて第３の方形導波路６３ａの断面寸法に等しく、第４の導波路境界Ｂ６３ｃから第６の端面６０ｂに向かって連続的に変化している。 The waveguide 63 of the movable waveguide block 60 includes a third rectangular waveguide 63a, a third horn-type waveguide 63b that is continuous with the third rectangular waveguide 63a and opens at the fifth end face 60a, and a fourth horn-type waveguide 63c that is continuous with the third rectangular waveguide 63a and opens at the sixth end face 60b. The cross-sectional dimension of the third horn-type waveguide 63b is equal to the cross-sectional dimension of the third rectangular waveguide 63a at the third waveguide boundary B63b between the third horn-type waveguide 63b and the third rectangular waveguide 63a, and changes continuously from the third waveguide boundary B63b to the fifth end face 60a. The cross-sectional dimensions of the fourth horn-type waveguide 63c are equal to the cross-sectional dimensions of the third rectangular waveguide 63a at the fourth waveguide boundary B63c between the fourth horn-type waveguide 63c and the third rectangular waveguide 63a, and change continuously from the fourth waveguide boundary B63c toward the sixth end face 60b.

ここで、第３のホーン型導波路６１ｂ，６２ｂ，６３ｂの第５の端面６０ａへの開口、並びに、第４のホーン型導波路６１ｃ，６２ｃ，６３ｃの第６の端面６０ｂへの開口の形状はいずれも長方形（正方形の場合を含む）である。また、第３及び第４のホーン型導波路６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６１ｃ，６２ｃ，６３ｃの開口の長辺方向は上記垂直方向（Ｙ方向）に平行であり、第３及び第４のホーン型導波路６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６１ｃ，６２ｃ，６３ｃの開口の短辺方向は上記水平方向（Ｘ方向）に平行である。 Here, the shape of the openings on the fifth end face 60a of the third horn-type waveguides 61b, 62b, 63b and the openings on the sixth end face 60b of the fourth horn-type waveguides 61c, 62c, 63c are all rectangular (including square). The long sides of the openings of the third and fourth horn-type waveguides 61b, 62b, 63b, 61c, 62c, 63c are parallel to the vertical direction (Y direction), and the short sides of the openings of the third and fourth horn-type waveguides 61b, 62b, 63b, 61c, 62c, 63c are parallel to the horizontal direction (X direction).

図９に示した位置（以下、「中立位置」という）において、中央の導波路６２の第５の端面６０ａ側の開口は、第１の固定導波管ブロック４０の導波路４２の第２の端面４０ｂ側の開口と同心に並び、中央の導波路６２の第６の端面６０ｂ側の開口は、第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１の第３の端面５０ａ側の開口と同心に並ぶ。したがって、図９の中立位置では、第１の固定導波管ブロック４０の導波路４２と第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１の間が、可動導波管ブロック６０の導波路６２を介して接続される。 9 (hereinafter referred to as the "neutral position"), the opening on the fifth end face 60a side of the central waveguide 62 is aligned concentrically with the opening on the second end face 40b side of the waveguide 42 of the first fixed waveguide block 40, and the opening on the sixth end face 60b side of the central waveguide 62 is aligned concentrically with the opening on the third end face 50a side of the waveguide 51 of the second fixed waveguide block 50. Therefore, in the neutral position of FIG. 9, the waveguide 42 of the first fixed waveguide block 40 and the waveguide 51 of the second fixed waveguide block 50 are connected via the waveguide 62 of the movable waveguide block 60.

また、中立位置において、第５の端面６０ａ側の導波路６１，６３の開口位置は、第１の固定導波管ブロック４０の導波路４１，４３の開口位置からそれぞれ外側にＬだけ離間し、第６の端面６０ｂ側の導波路６１，６３の開口位置は、第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１の開口位置から両側にそれぞれＬだけ離間するように設けられている。 In addition, in the neutral position, the opening positions of the waveguides 61 and 63 on the fifth end face 60a side are spaced outward by L from the opening positions of the waveguides 41 and 43 of the first fixed waveguide block 40, and the opening positions of the waveguides 61 and 63 on the sixth end face 60b side are spaced L on both sides from the opening position of the waveguide 51 of the second fixed waveguide block 50.

したがって、図１０に示すように、中立位置から可動導波管ブロック６０を幅方向（Ｘ方向）に－Ｌだけスライド移動させた第１の位置では、第１の固定導波管ブロック４０の第２の端面４０ｂ側の導波路４１の開口位置と可動導波管ブロック６０の第５の端面６０ａ側の一方の導波路６１の開口位置とが一致し、第２の固定導波管ブロック５０の第３の端面５０ａ側の導波路５１の開口位置と可動導波管ブロック６０の第６の端面６０ｂ側の導波路６１の開口位置とが一致して、第１の固定導波管ブロック４０の導波路４１と第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１の間が、導波路６１を介して接続される。 Therefore, as shown in FIG. 10, in the first position obtained by sliding the movable waveguide block 60 from the neutral position in the width direction (X direction) by -L, the opening position of the waveguide 41 on the second end face 40b side of the first fixed waveguide block 40 coincides with the opening position of one of the waveguides 61 on the fifth end face 60a side of the movable waveguide block 60, and the opening position of the waveguide 51 on the third end face 50a side of the second fixed waveguide block 50 coincides with the opening position of the waveguide 61 on the sixth end face 60b side of the movable waveguide block 60, so that the waveguide 41 of the first fixed waveguide block 40 and the waveguide 51 of the second fixed waveguide block 50 are connected via the waveguide 61.

また、図１１に示すように、中立位置から可動導波管ブロック６０を幅方向にＬだけスライド移動させた第２の位置では、第１の固定導波管ブロック４０の第２の端面４０ｂ側の導波路４３の開口位置と可動導波管ブロック６０の第５の端面６０ａ側の導波路６３の開口位置とが一致し、第２の固定導波管ブロック５０の第３の端面５０ａ側の導波路５１の開口位置と可動導波管ブロック６０の第６の端面６０ｂ側の導波路６３の開口位置とが一致して、第１の固定導波管ブロック４０の導波路４３と、第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１の間が、導波路６３を介して接続される。 Also, as shown in FIG. 11, in the second position obtained by sliding the movable waveguide block 60 from the neutral position in the width direction by L, the opening position of the waveguide 43 on the second end face 40b side of the first fixed waveguide block 40 coincides with the opening position of the waveguide 63 on the fifth end face 60a side of the movable waveguide block 60, and the opening position of the waveguide 51 on the third end face 50a side of the second fixed waveguide block 50 coincides with the opening position of the waveguide 63 on the sixth end face 60b side of the movable waveguide block 60, so that the waveguide 43 of the first fixed waveguide block 40 and the waveguide 51 of the second fixed waveguide block 50 are connected via the waveguide 63.

このようにして、可動導波管ブロック６０は、第１の固定導波管ブロック４０及び第２の固定導波管ブロック５０に対してスライド移動し、異なる複数の位置（中立位置、第１の位置、及び第２の位置）で、導波路６１～６３のいずれかが、第１の固定導波管ブロック４０の導波路４１～４３のいずれかと、第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１とを選択的に接続させる。 In this way, the movable waveguide block 60 slides relative to the first fixed waveguide block 40 and the second fixed waveguide block 50, and at different positions (neutral position, first position, and second position), any one of the waveguides 61 to 63 selectively connects any one of the waveguides 41 to 43 of the first fixed waveguide block 40 to the waveguide 51 of the second fixed waveguide block 50.

なお、この例では、第１の固定導波管ブロック４０の導波路４２の中心を通る線の延長線上に第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１が位置し、中立位置において可動導波管ブロック６０の３つの導波路６１～６３もその延長線に対して線対称となる構造となっている。一方、第２の固定導波管ブロック５０の導波路５１が、第１の固定導波管ブロック４０の導波路４２の中心を通る線の延長線上にない非対称な構造も可能であり、その場合、可動導波管ブロック６０の３つの導波路６１～６３も非対称な配置となる。 In this example, the waveguide 51 of the second fixed waveguide block 50 is located on an extension of a line passing through the center of the waveguide 42 of the first fixed waveguide block 40, and the three waveguides 61 to 63 of the movable waveguide block 60 are also structured to be linearly symmetrical with respect to that extension in the neutral position. On the other hand, an asymmetrical structure in which the waveguide 51 of the second fixed waveguide block 50 is not on an extension of a line passing through the center of the waveguide 42 of the first fixed waveguide block 40 is also possible, in which case the three waveguides 61 to 63 of the movable waveguide block 60 are also arranged asymmetrically.

可動導波管ブロック６０は、ベース部３１に設けられた駆動装置７０によってスライド移動可能に支持されている。この駆動装置７０の構造は任意であるが、例えば、ベース部３１の下面側から可動導波管ブロック６０を支持する支持部材に対し、ステッピングモータの回転運動を直進運動に変換して伝達する構造になっている。この場合、可動導波管ブロック６０の位置と移動距離をセンサやエンコーダ等で検出して、少なくとも図９の中立位置、図１０の第１の位置、及び図１１の第２の位置に選択的に移動できるように制御すればよい。 The movable waveguide block 60 is supported by a driving device 70 provided on the base portion 31 so that it can slide. The structure of this driving device 70 is arbitrary, but for example, it is structured to convert the rotational motion of a stepping motor into linear motion and transmit it to a support member that supports the movable waveguide block 60 from the underside of the base portion 31. In this case, the position and movement distance of the movable waveguide block 60 can be detected by a sensor, encoder, etc., and it can be controlled so that it can be selectively moved to at least the neutral position in FIG. 9, the first position in FIG. 10, and the second position in FIG. 11.

第１の固定導波管ブロック４０の第２の端面４０ｂと、可動導波管ブロック６０の第５の端面６０ａとの少なくとも一方において、導波路４１～４３又は導波路６１～６３の長方形の開口の周囲を囲む位置には、図３に示したような少なくとも１重のチョーク溝２５が設けられている。同様に、第２の固定導波管ブロック５０の第３の端面５０ａと、可動導波管ブロック６０の第６の端面６０ｂとの少なくとも一方において、導波路５１又は導波路６１～６３の長方形の開口の周囲を囲む位置には、図３に示したような少なくとも１重のチョーク溝２５が設けられている。 At least one of the second end face 40b of the first fixed waveguide block 40 and the fifth end face 60a of the movable waveguide block 60 has at least one choke groove 25 as shown in FIG. 3 at a position surrounding the rectangular opening of the waveguides 41-43 or the waveguides 61-63. Similarly, at least one of the third end face 50a of the second fixed waveguide block 50 and the sixth end face 60b of the movable waveguide block 60 has at least one choke groove 25 as shown in FIG. 3 at a position surrounding the rectangular opening of the waveguide 51 or the waveguides 61-63.

例えば、第１の固定導波管ブロック４０の第２の端面４０ｂ側における導波路４１～４３の長方形の開口の周囲を囲む位置と、第２の固定導波管ブロック５０の第３の端面５０ａ側における導波路５１の長方形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重のチョーク溝２５が設けられてもよい。 For example, at least one choke groove 25 may be provided at a position surrounding the rectangular openings of the waveguides 41 to 43 on the second end face 40b side of the first fixed waveguide block 40, and at a position surrounding the rectangular opening of the waveguide 51 on the third end face 50a side of the second fixed waveguide block 50.

以上説明したように、本実施形態に係る導波管スイッチ２は、上記の導波管スイッチ１の構成を可動部（可動導波管ブロック６０）、第１の固定導波管ブロック４０、及び第２の固定導波管ブロック５０に用いた構造である。この構成により、本実施形態に係る導波管スイッチ２は、スイッチの透過特性を広帯域にわたって改善し、第１の固定導波管ブロック４０と可動導波管ブロック６０の間の隙間と、第２の固定導波管ブロック５０と可動導波管ブロック６０の間の隙間における意図しない電磁波の漏洩を抑えることができる。 As described above, the waveguide switch 2 according to this embodiment has a structure in which the configuration of the above-mentioned waveguide switch 1 is used for the movable section (movable waveguide block 60), the first fixed waveguide block 40, and the second fixed waveguide block 50. With this configuration, the waveguide switch 2 according to this embodiment can improve the transmission characteristics of the switch over a wide band and suppress unintended leakage of electromagnetic waves from the gap between the first fixed waveguide block 40 and the movable waveguide block 60 and the gap between the second fixed waveguide block 50 and the movable waveguide block 60.

また、本実施形態に係る導波管スイッチ２は、第１の固定導波管ブロック４０と可動導波管ブロック６０の間の隙間と、第２の固定導波管ブロック５０と可動導波管ブロック６０の間の隙間を従来よりも広げても周波数特性が劣化しにくく、透過周波数帯域を広くすることができる。また、本実施形態に係る導波管スイッチ２は、第１の固定導波管ブロック４０と可動導波管ブロック６０の間の隙間と、第２の固定導波管ブロック５０と可動導波管ブロック６０の間の隙間を従来よりも広く取れるため、機械加工精度が緩和され、経年変化への耐性も高くなる。 In addition, in the waveguide switch 2 according to this embodiment, even if the gap between the first fixed waveguide block 40 and the movable waveguide block 60 and the gap between the second fixed waveguide block 50 and the movable waveguide block 60 are made wider than in the past, the frequency characteristics are not easily deteriorated and the transmission frequency band can be widened. In addition, in the waveguide switch 2 according to this embodiment, the gap between the first fixed waveguide block 40 and the movable waveguide block 60 and the gap between the second fixed waveguide block 50 and the movable waveguide block 60 can be made wider than in the past, so that the machining precision is relaxed and the resistance to aging is also increased.

また、本実施形態に係る導波管スイッチ２は、第１乃至第４のホーン型導波路４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ，５１ｂ，６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６１ｃ，６２ｃ，６３ｃの開口の長辺方向と短辺方向が、それぞれ垂直方向（Ｙ方向）と水平方向（Ｘ方向）に平行な構造である。この構成により、本実施形態に係る導波管スイッチ２は、高次モードの発生を抑制しながら、第１の固定導波管ブロック４０と可動導波管ブロック６０の間の隙間と、第２の固定導波管ブロック５０と可動導波管ブロック６０の間の隙間に漏洩する電力を抑制することができる。 In addition, the waveguide switch 2 according to this embodiment has a structure in which the long and short sides of the openings of the first to fourth horn-type waveguides 41b, 42b, 43b, 51b, 61b, 62b, 63b, 61c, 62c, and 63c are parallel to the vertical direction (Y direction) and horizontal direction (X direction), respectively. With this configuration, the waveguide switch 2 according to this embodiment can suppress the generation of higher-order modes while suppressing power leakage into the gap between the first fixed waveguide block 40 and the movable waveguide block 60 and into the gap between the second fixed waveguide block 50 and the movable waveguide block 60.

また、本実施形態に係る導波管スイッチ２は、第１の固定導波管ブロック４０の第２の端面４０ｂと、可動導波管ブロック６０の第５の端面６０ａとの少なくとも一方において、導波路４１～４３又は導波路６１～６３の長方形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重のチョーク溝２５が設けられた構造である。同様に、第２の固定導波管ブロック５０の第３の端面５０ａと、可動導波管ブロック６０の第６の端面６０ｂとの少なくとも一方において、導波路５１又は導波路６１～６３の長方形の開口の周囲を囲む位置に、少なくとも１重のチョーク溝２５が設けられた構造である。この構成により、本実施形態に係る導波管スイッチ２は、第１の固定導波管ブロック４０と可動導波管ブロック６０の間の隙間と、第２の固定導波管ブロック５０と可動導波管ブロック６０の間の隙間に漏洩する電力を更に抑制することができる。 The waveguide switch 2 according to this embodiment has a structure in which at least one choke groove 25 is provided at a position surrounding the periphery of the rectangular opening of the waveguide 41 to 43 or the waveguide 61 to 63 on at least one of the second end face 40b of the first fixed waveguide block 40 and the fifth end face 60a of the movable waveguide block 60. Similarly, at least one choke groove 25 is provided at a position surrounding the periphery of the rectangular opening of the waveguide 51 or the waveguide 61 to 63 on at least one of the third end face 50a of the second fixed waveguide block 50 and the sixth end face 60b of the movable waveguide block 60. With this configuration, the waveguide switch 2 according to this embodiment can further suppress power leakage into the gap between the first fixed waveguide block 40 and the movable waveguide block 60 and the gap between the second fixed waveguide block 50 and the movable waveguide block 60.

１，２導波管スイッチ
１０，２０導波管
１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ端面
１１，２１導波路
１２，２２方形導波路
１３，２３ホーン型導波路
２５，２５－１，２５－２チョーク溝
３１ベース部
４０第１の固定導波管ブロック
４０ａ第１の端面
４０ｂ第２の端面
４１，４２，４３導波路
４１ａ，４２ａ，４３ａ第１の方形導波路
４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ第１のホーン型導波路
５０第２の固定導波管ブロック
５０ａ第３の端面
５０ｂ第４の端面
５１導波路
５１ａ第２の方形導波路
５１ｂ第２のホーン型導波路
６０可動導波管ブロック
６０ａ第５の端面
６０ｂ第６の端面
６１，６２，６３導波路
６１ａ，６２ａ，６３ａ第３の方形導波路
６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ第３のホーン型導波路
６１ｃ，６２ｃ，６３ｃ第４のホーン型導波路
７０駆動装置
Ｂ１導波路境界
Ｂ２導波路境界
Ｂ４１，Ｂ４２，Ｂ４３第１の導波路境界
Ｂ５１第２の導波路境界
Ｂ６１ｂ，Ｂ６２ｂ，Ｂ６３ｂ第３の導波路境界
Ｂ６１ｃ，Ｂ６２ｃ，Ｂ６３ｃ第４の導波路境界 1, 2 Waveguide switch 10, 20 Waveguide 10a, 10b, 20a, 20b End face 11, 21 Waveguide 12, 22 Rectangular waveguide 13, 23 Horn-type waveguide 25, 25-1, 25-2 Choke groove 31 Base portion 40 First fixed waveguide block 40a First end face 40b Second end face 41, 42, 43 Waveguide 41a, 42a, 43a First rectangular waveguide 41b, 42b, 43b First horn-type waveguide 50 Second fixed waveguide block 50a Third end face 50b Fourth end face 51 Waveguide 51a Second rectangular waveguide 51b Second horn-type waveguide 60 Movable waveguide block 60a Fifth end face 60b Sixth end face 61, 62, 63 Waveguide 61a, 62a, 63a Third rectangular waveguide 61b, 62b, 63b Third horn-shaped waveguide 61c, 62c, 63c Fourth horn-shaped waveguide 70 Driving device B1 Waveguide boundary B2 Waveguide boundary B41, B42, B43 First waveguide boundary B51 Second waveguide boundary B61b, B62b, B63b Third waveguide boundary B61c, B62c, B63c Fourth waveguide boundary

Claims

A waveguide switch (1) in which end faces (10b, 20a) of two waveguides (10, 20), each having at least one waveguide (11, 21) formed therein, face each other in parallel with a predetermined gap therebetween,
Each of the waveguides includes a rectangular waveguide (12, 22) and a horn-type waveguide (13, 23) that is continuous with the rectangular waveguide and opens onto the end face of one of the two waveguides;
a cross-sectional dimension of the horn-type waveguide at a waveguide boundary (B1, B2) between the horn-type waveguide and the rectangular waveguide is equal to a cross-sectional dimension of the rectangular waveguide, and changes continuously from the waveguide boundary toward the end face.

the rectangular waveguide and the horn-shaped waveguide each have an opening having a rectangular shape;
2. The waveguide switch according to claim 1, wherein, when a long side direction of the opening of the rectangular waveguide is a horizontal direction and a short side direction of the opening of the rectangular waveguide is a vertical direction, a long side direction of the opening of the horn-type waveguide is parallel to the vertical direction and a short side direction of the opening of the horn-type waveguide is parallel to the horizontal direction.

The waveguide switch according to claim 1 or 2, characterized in that at least one choke groove (25) is provided in the end face of at least one of the two waveguides at a position surrounding the periphery of the rectangular opening of the horn-shaped waveguide.

A base portion (31);
a first fixed waveguide block (40) fixed to the base portion and having at least one waveguide (41, 42, 43) surrounded by a metal wall formed to penetrate from a first end face (40a) to a second end face (40b);
a second fixed waveguide block (50) fixed to the base portion, having a third end face (50a) parallel to the second end face of the first fixed waveguide block, and at least one waveguide (51) surrounded by a metal wall formed to penetrate from the third end face to a fourth end face (50b);
a movable waveguide block (60) having a fifth end face (60a) facing in parallel to the second end face of the first fixed waveguide block with a predetermined gap therebetween and a sixth end face (60b) facing in parallel to the third end face of the second fixed waveguide block with a predetermined gap therebetween, in which a plurality of waveguides (61, 62, 63) surrounded by metal walls are formed penetrating from the fifth end face to the sixth end face, and which is supported by the base portion in a state capable of sliding in parallel to the second end face of the first fixed waveguide block and the third end face of the second fixed waveguide block;
a drive unit (70) provided on the base portion for slidingly moving the movable waveguide block,
the movable waveguide block is slidably moved relative to the first fixed waveguide block and the second fixed waveguide block, and at a plurality of different positions, any of the plurality of waveguides of the movable waveguide block selectively connects any of at least one waveguide of the first fixed waveguide block and any of at least one waveguide of the second fixed waveguide block;
the at least one waveguide of the first fixed waveguide block includes a first rectangular waveguide (41 a, 42 a, 43 a) opening at the first end face, and a first horn-type waveguide (41 b, 42 b, 43 b) continuing from the first rectangular waveguide and opening at the second end face,
the at least one waveguide of the second fixed waveguide block includes a second rectangular waveguide (51 a) opening at the fourth end face, and a second horn-type waveguide (51 b) continuing from the second rectangular waveguide and opening at the third end face,
each of the waveguides of the movable waveguide block includes a third rectangular waveguide (61a, 62a, 63a), a third horn-type waveguide (61b, 62b, 63b) continuing to the third rectangular waveguide and opening at the fifth end face, and a fourth horn-type waveguide (61c, 62c, 63c) continuing to the third rectangular waveguide and opening at the sixth end face,
a cross-sectional dimension of the first horn waveguide is equal to a cross-sectional dimension of the first rectangular waveguide at a first waveguide boundary (B41, B42, B43) between the first horn waveguide and the first rectangular waveguide, and changes continuously from the first waveguide boundary toward the second end face;
a cross-sectional dimension of the second horn waveguide is equal to a cross-sectional dimension of the second rectangular waveguide at a second waveguide boundary (B51) between the second horn waveguide and the second rectangular waveguide, and changes continuously from the second waveguide boundary toward the third end face;
a cross-sectional dimension of the third horn waveguide is equal to a cross-sectional dimension of the third rectangular waveguide at a third waveguide boundary (B61b, B62b, B63b) between the third horn waveguide and the third rectangular waveguide, and changes continuously from the third waveguide boundary toward the fifth end face;
a cross-sectional dimension of the fourth horn-type waveguide is equal to a cross-sectional dimension of the third rectangular waveguide at a fourth waveguide boundary (B61c, B62c, B63c) between the fourth horn-type waveguide and the third rectangular waveguide, and changes continuously from the fourth waveguide boundary toward the sixth end face.

the first and second rectangular waveguides and the first to fourth horn-type waveguides each have an opening having a rectangular shape;
5. The waveguide switch according to claim 4, wherein, when a long-side direction of the openings of the first and second rectangular waveguides is a horizontal direction and a short-side direction of the openings of the first and second rectangular waveguides is a vertical direction, the long-side directions of the openings of the first to fourth horn-type waveguides are parallel to the vertical direction and the short-side directions of the openings of the first to fourth horn-type waveguides are parallel to the horizontal direction.

At least one choke groove (25) is provided at a position surrounding a rectangular opening of each of the waveguides on at least one of the second end face of the first fixed waveguide block and the fifth end face of the movable waveguide block,
6. The waveguide switch according to claim 4, wherein at least one choke groove (25) is provided at a position surrounding a periphery of a rectangular opening of each of the waveguides on at least one of the third end face of the second fixed waveguide block and the sixth end face of the movable waveguide block.