CN110783680A - 波导装置、天线装置以及雷达装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供波导装置、天线装置以及雷达装置。本发明实现传播损耗小的波导装置，波导装置包括：具有第1导电性表面的第1导电部件；具有与所述第1导电性表面相对的第2导电性表面的第2导电部件；从所述第2导电性表面突出的导电性的脊部；以及配置于所述脊部的两侧的导电性的多个杆。所述多个杆包含与所述脊部相邻的一个以上的第1杆。各第1杆具有：与所述脊部的侧面相对的第1侧面；以及不与所述脊部的侧面相对的第2侧面。所述第1侧面平坦，并且实质上与所述第2导电性表面垂直。所述第2侧面具有随着从所述第1杆的所述末端部朝向所述基部而向外侧远离所述第1杆的轴心的形状。

Description

波导装置、天线装置以及雷达装置

技术领域

本公开涉及波导装置、天线装置以及雷达装置。

背景技术

专利文献1至4以及非专利文献1公开有波导装置。这些文献所公开的波导装置各自在整体上具有相对的一对导电板。一个导电板具有向另一导电板侧突出的脊部和在脊部的两侧沿行方向以及列方向排列的多个导电性杆。通过多个导电性杆实现了人工磁导体。脊部的具有导电性的上表面隔着间隙而与另一导电板的导电性表面相对。具有被包含在人工磁导体的传播截止频带中的波长的电磁波在该导电性表面与脊部的上表面之间的空间中沿着脊部传播。在本说明书中，将这样的波导称作WRG(Waffle-iron Ridge waveGuide)或WRG波导。WRG波导例如能够用作：在具有一个以上的缝隙作为辐射元件的天线装置中用于向缝隙供电的波导。

例如专利文献4所公开，多个导电性杆能够具有棱柱状、棱柱的角被实施倒角的形状、圆筒状、宽度从上端朝向基部扩大的形状(端部变细的形状)等各种各样的形状。尤其在专利文献4中记载了以下内容：通过将与脊部的弯曲部或分支部相邻的杆的形状设为端部变细的形状，能够抑制信号波在弯曲部或分支部中的反射。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第8779995号

专利文献2：美国专利第8803638号

专利文献3：欧洲专利申请公开第1331688号

专利文献4：美国专利第10027032号

非专利文献

非专利文献1：Kirino et al.,"A 76GHz Multi-Layered Phased Array AntennaUsing a Non-Metal Contact Metamaterial Waveguide",IEEE Transaction onAntennas and Propagation,Vol.60,No.2,February 2012,pp 840-853

发明内容

发明要解决的课题

本公开提供能够降低在波导中传播的电磁波的传播损耗的新型波导装置以及天线装置。

用于解决课题的手段

本公开的一方式所涉及的波导装置包括：第1导电部件，所述第1导电部件具有第1导电性表面；第2导电部件，所述第2导电部件具有与所述第1导电性表面相对的第2导电性表面；导电性的脊部，所述脊部从所述第2导电性表面突出；以及导电性的多个杆，所述多个杆配置于所述脊部的两侧。所述脊部具有与所述第1导电性表面相对地延伸的波导面。各杆具有与所述第2导电性表面连接的基部以及与所述第1导电性表面相对的末端部。在所述波导面与所述第1导电性表面之间规定波导。所述多个杆包含与所述脊部相邻的一个以上的第1杆。各第1杆具有与所述脊部的侧面相对的第1侧面以及不与所述脊部的侧面相对的第2侧面。所述第1侧面平坦且实质上与所述第2导电性表面垂直。所述第2侧面具有随着从所述第1杆的所述末端部朝向所述基部而向外侧远离所述第1杆的轴心的形状。所述基部中的从所述轴心到所述第1侧面为止的距离比所述基部中的从所述轴心到所述第2侧面为止的距离小。

本公开的其他方式所涉及的波导装置包括：第1导电部件，所述第1导电部件具有第1导电性表面；第2导电部件，所述第2导电部件具有与所述第1导电性表面相对的第2导电性表面以及作为波导发挥功能的贯通孔；以及导电性的多个杆。各杆具有与所述第2导电性表面连接的基部以及与所述第1导电性表面相对的末端部。所述多个杆包含与所述贯通孔相邻的一个以上的杆。所述一个以上的杆分别具有位于所述贯通孔侧的第1侧面以及与所述第1侧面不同的第2侧面。所述第1侧面平坦且实质上与所述第2导电性表面垂直。所述第2侧面具有随着从所述杆的所述末端部朝向所述基部而向外侧远离所述杆的轴心的形状。

发明效果

根据本公开的实施方式，能够降低在波导中传播的电磁波的传播损耗。

附图说明

图1是示意性地示出波导装置的例的立体图。

图2A是示意性地示出波导装置的与XZ面平行的截面的结构的例的图。

图2B是示意性地示出波导装置的与XZ面平行的截面的结构的其他例的图。

图3是示意性地示出处于将第1导电部件与第2导电部件之间的间隔过大地分开的状态的波导装置的立体图。

图4是示出图2A所示的结构中的各部件的尺寸的范围的例的图。

图5A是示出波导装置的其他例的剖视图。

图5B是示出波导装置的另一其他例的剖视图。

图5C是示出波导装置的另一其他例的剖视图。

图5D是示出波导装置的另一其他例的剖视图。

图5E是示出波导装置的另一其他例的剖视图。

图5F是示出波导装置的另一其他例的剖视图。

图5G是示出波导装置的另一其他例的剖视图。

图6A是示出波导装置的另一其他例的剖视图。

图6B是示出波导装置的另一其他例的剖视图。

图7A是示意性地示出在波导部件的波导面与导电部件的导电性表面之间传播的电磁波的图。

图7B是示意性地示出中空波导管的截面的图。

图7C是示出在导电部件上设置有两个波导部件的方式的剖视图。

图7D是示意性地示出排列配置有两个中空波导管的波导装置的截面的图。

图8A是示意性地示出天线装置的结构的一部分的立体图。

图8B是示意性地示出天线装置的截面的图。

图9是示出基于第1实施方式的波导装置的一部分的立体图。

图10是示出基于第1实施方式的波导装置的一部分的俯视图。

图11是示出基于第1实施方式的波导装置的一部分的剖视图。

图12是放大示出基于第1实施方式的波导装置的一部分的图。

图13A是示出杆的截面形状的第1例的图。

图13B是示出杆的截面形状的第2例的图。

图13C是示出杆的截面形状的第3例的图。

图14是示出基于第1实施方式的变形例的波导装置的一部分的剖视图。

图15是示出基于第1实施方式的其他变形例的波导装置的一部分的图。

图16是示出基于第2实施方式的波导装置的一部分的图。

图17是示出基于第2实施方式的变形例的波导装置的一部分的图。

图18A是示意性地示出第3实施方式中的波导装置的一部分的立体图。

图18B是示意性地示出第3实施方式中的第1导电部件的立体图。

图18C是示意性地示出第3实施方式中的第2导电部件的立体图。

图19A是示意性地示出第3实施方式中的波导装置的一部分的剖视图。

图19B是示意性地示出第3实施方式的变形例中的波导装置的一部分的剖视图。

图19C是示意性地示出第3实施方式的其他变形例中的波导装置的一部分的剖视图。

图20A是示意性地示出第3实施方式的变形例中的第1导电部件的立体图。

图20B是示意性地示出第3实施方式的变形例中的第2导电部件的立体图。

图21A是示意性地示出第3实施方式的变形例中的波导装置的一部分的剖视图。

图21B是示意性地示出第3实施方式的其他变形例中的波导装置的一部分的剖视图。

图21C是示意性地示出第3实施方式的另一其他变形例中的波导装置的一部分的剖视图。

图22A是示意性地示出基于第4实施方式的天线装置的俯视图。

图22B是图22A中的B-B线剖视图。

图23A是示出第4实施方式中的第1导电部件上的结构的图。

图23B是示出第4实施方式中的第2导电部件上的结构的图。

图23C是示出第4实施方式中的第3导电部件上的结构的图。

图24A是示出另一其他变形例所涉及的缝隙天线装置中的一个辐射元件的立体图。

图24B是示出将图24A所示的辐射元件中的导电部件110与其他导电部件160之间的间隔分开的状态的图。

图25是示出贯通孔的变更的图。

符号说明

100 波导装置

110 第1导电部件

110a 第1导电部件的导电性表面

112 缝隙

114 喇叭状部的侧壁

120 第2导电部件

120a 第2导电部件的导电性表面

122 脊部

122a 波导面

122b 弯曲部

122d 凹部

124 杆

124A 第1杆

124B 第2杆

124C 第3杆

124D 第4杆

124E 第5杆

124a 导电性杆的末端部

124b 导电性杆的基部

125 人工磁导体的表面

126 贯通孔

130 中空波导管

132 中空波导管的内部空间

200 波导装置

203 波导壁

210 第1导电部件

211 贯通孔

220 第2导电部件

221 贯通孔

290 电子电路

300 天线装置

具体实施方式

本公开的一实施方式中的波导装置包括：具有第1导电性表面的第1导电部件；具有与所述第1导电性表面相对的第2导电性表面的第2导电部件；从所述第2导电性表面突出的导电性的脊部；以及配置于所述脊部的两侧的导电性的多个杆。所述脊部具有与所述第1导电性表面相对地延伸的波导面。各杆具有与所述第2导电性表面连接的基部以及与所述第1导电性表面相对的末端部。在所述波导面与所述第1导电性表面之间规定波导。所述多个杆包含与所述脊部相邻的一个以上的第1杆。各第1杆具有与所述脊部的侧面相对的第1侧面以及不与所述脊部的侧面相对的第2侧面。所述第1侧面平坦且实质上与所述第2导电性表面垂直。所述第2侧面具有随着从所述第1杆的所述末端部朝向所述基部而向外侧远离所述第1杆的轴心的形状。所述基部中的从所述轴心到所述第1侧面为止的距离比所述基部中的从所述轴心到所述第2侧面为止的距离小。

根据上述结构，能够抑制沿着脊部传播的电磁波的能量的损耗。而且，如后述，还能够减少在设计波导装置时进行的模拟的作业量。其结果是，能够迅速地进行具有期望的性能的波导装置以及天线装置的设计。

在本说明书中，“实质上垂直”并非必须严格地垂直，而是以90度或接近90度的角度交叉。只要以80度以上且100度以下(即90°±10°)的范围内的角度交叉，则相当于“实质上垂直”。交叉角度越接近90度，越能够减少在设计波导装置时进行的CAD系统(Computer-aided design system)上的模型生成等的作业量。在某一实施方式中，杆的第1侧面与第2导电性表面之间的交叉角度能够被设定为85度以上且95度以下。同样地，“实质上垂直”这样的描述并不意味着必须严格地垂直。“实质上垂直”意味着垂直或者处于接近垂直的位置关系。只要是相对于垂直处于±10°的范围的位置关系，就相当于“实质上垂直”。另外，没有加ⁱ“实质上”这样的形容，只是描述为“垂直”或者“是垂直”的情况下，表示严格地“垂直”或者“是垂直”。

杆的“轴心”是指通过杆的重心并沿第2导电性表面的法线方向延伸的轴线。各杆可以具有关于轴心对称的形状，也可以具有关于轴心非对称的形状。

根据上述结构，所述第1杆的所述第2侧面的至少一部分相对于所述第2导电性表面的法线的倾斜角度比所述第1杆的所述第1侧面相对于所述第2导电性表面的法线的倾斜角度大。与所述第2侧面同样地，所述第1杆的除所述第1侧面以外的所有侧面也可以具有随着从所述第1杆的所述末端部朝向所述基部而向外侧远离所述第1杆的轴心的形状。根据这样的结构，能够进一步降低传播损耗，并且，压铸法等使用模的量产方法的应用变得容易。在通过压铸法制造构成本公开所涉及的天线装置的部件的情况下，之前提及的第1侧面等实质上与第2导电性表面垂直的面优选相对于第2导电性表面倾斜例如0.5度。此时，第1侧面成为随着接近杆的基部而远离轴心的形状。但是，在该情况下也是基部中的从轴心到第1侧面为止的距离比基部中的从轴心到第2侧面为止的距离小。

所述脊部也可以具有弯曲部以及分支部中的至少一方。所述一个以上的第1杆中的至少一个第1杆的所述第1侧面也可以与所述脊部的所述弯曲部或所述分支部中的侧面相对。

在弯曲部以及分支部中，脊部所延伸的方向发生变化。在这样脊部所延伸的方向发生变化的部分中，若维持这样的变化，则产生阻抗的不匹配，因此产生所传播的电磁波的不必要的反射。通过将与弯曲部或分支部相邻的第1杆的侧面设为上述的形状，能够抑制弯曲部或分支部中的不必要的反射。而且，与专利文献4中的杆的结构相比，能够更加迅速地进行装置的设计。

所述第2导电部件也可以具有与波导连接的贯通孔，所述博道路位于所述波导面与所述第1导电性表面之间。所述多个杆也可以包含与所述贯通孔相邻的一个以上的第2杆。在该情况下，各第2杆具有位于所述贯通孔侧的第1侧面以及与所述第1侧面不同的第2侧面。所述第1侧面平坦且实质上与所述第2导电性表面垂直。所述第2侧面具有随着从所述第2杆的所述末端部朝向所述基部而向外侧远离所述第2杆的轴心的形状。在各第2杆中，所述基部中的从所述轴心到所述第1侧面为止的距离比所述基部中的从所述轴心到所述第2侧面为止的距离小。

贯通孔能够作为中空波导管发挥功能。该中空波导管跟波导面与第1导电性表面之间的WRG波导连接。根据上述结构，除了前述的效果之外，还能够降低在贯通孔与WRG波导之间传播的电磁波的能量的损耗。

所述第2杆的所述第2侧面的至少一部分相对于所述第2导电性表面的法线的倾斜角度比所述第2杆的所述第1侧面相对于所述第2导电性表面的法线的倾斜角度大。与所述第2侧面同样地，所述第2杆的除所述第1侧面以外的所有侧面也可以具有随着从所述第2杆的所述末端部朝向所述基部而向外侧远离所述第2杆的轴心的形状。根据这样的结构，能够进一步降低传播损耗，并且能够容易地应用压铸法等使用模的量产方法。

所述多个杆也可以包含与所述脊部以及所述贯通孔这两者相邻的一个以上的第3杆。在该情况下，各第3杆具有：与所述脊部的侧面相对的第1侧面；位于所述贯通孔侧的第2侧面；以及与所述第1侧面以及所述第2侧面不同的第3侧面。所述第1侧面以及所述第2侧面分别平坦且实质上与所述第2导电性表面垂直。所述第3侧面具有随着从所述第3杆的所述末端部朝向所述基部而向外侧远离所述第3杆的轴心的形状。在各第3杆中，所述基部中的从所述轴心到所述第1侧面为止的距离比所述基部中的从所述轴心到所述第3侧面为止的距离小。

所述第3杆的所述第3侧面的至少一部分相对于所述第2导电性表面的法线的倾斜角度比所述第3杆的所述第1侧面以及所述第2侧面各自相对于所述第2导电性表面的法线的倾斜角度大。与所述第3侧面同样地，所述第3杆的除所述第1侧面以及所述第2侧面以外的所有侧面也可以具有随着从所述第3杆的所述末端部朝向所述基部而向外侧远离所述第3杆的轴心的形状。

设所述脊部为第1脊部时，所述波导装置也可以具有从所述第1脊部隔着间隙存在的导电性的第2脊部。所述第2脊部从所述第2导电性表面突出，并具有与所述第1导电性表面相对地延伸的波导面。在所述波导面与所述第1导电性表面之间规定波导。所述多个杆能够包含位于所述第1脊部与所述第2脊部之间的一列以上的杆列。在该情况下，所述杆列中所包含的至少一个杆具有：与所述第1脊部或所述第2脊部的侧面相对的第1侧面；以及不与所述第1脊部以及所述第2脊部中的任一侧面相对的第2侧面。所述第1侧面平坦且实质上与所述第2导电性表面垂直。所述第2侧面具有随着从所述杆的所述末端部朝向所述基部而向外侧远离所述杆的轴心的形状。

位于所述第1脊部与所述第2脊部之间的所述一列以上的杆列也可以是一列杆列。在该情况下，所述杆列中所包含的各杆的侧面中的与所述第1脊部的所述侧面相对的侧面以及与所述第2脊部的所述侧面相对的侧面分别平坦且实质上与所述第2导电性表面垂直。其他侧面具有随着从所述杆的所述末端部朝向所述基部而向外侧远离所述杆的轴心的形状。

本公开的其他实施方式中的波导装置包括：具有第1导电性表面的第1导电部件；具有与所述第1导电性表面相对的第2导电性表面以及作为波导发挥功能的贯通孔的第2导电部件；以及导电性的多个杆。各杆具有与所述第2导电性表面连接的基部以及与所述第1导电性表面相对的末端部。所述多个杆包含与所述贯通孔相邻的一个以上的杆。所述一个以上的杆分别具有位于所述贯通孔侧的第1侧面以及与所述第1侧面不同的第2侧面。所述第1侧面平坦且实质上与所述第2导电性表面垂直。所述第2侧面具有随着从所述杆的所述末端部朝向所述基部而向外侧远离所述杆的轴心的形状。

贯通孔能够作为中空波导管发挥功能。根据上述结构，能够降低在贯通孔内传播的电磁波的能量的损耗。并且，通过将与面向贯通孔的第1侧面构成为实质上与第2导电性表面垂直，能够使设计迅速化。

所述一个以上的杆各自的所述第2侧面的至少一部分相对于所述第2导电性表面的法线的倾斜角度比所述杆的所述第1侧面相对于所述第2导电性表面的法线的倾斜角度大。与所述第2侧面同样地，所述杆的除所述第1侧面以外的所有侧面也可以具有随着从所述杆的所述末端部朝向所述基部而向外侧远离所述杆的轴心的形状。

在上述的各方式中，第2导电部件、脊部以及多个杆中的至少一部分可以包含规定该至少一部分的形状的由电介质制成的部件以及覆盖该部件的表面的导电材料的层。所述多个杆也可以在所述多个杆的表面具有导电性的电镀层。所述脊部也可以同样地在所述脊部的表面具有导电性的电镀层。在该情况下，在规定第2导电部件、脊部以及杆的形状的电介质部件的表面形成有电镀层。第2导电部件、脊部以及杆的整体不需要用电介质部件规定形状。第2导电部件、脊部以及杆中的一部分可以例如由金属部件来直接规定形状。而且，可以代替电镀层而通过真空镀敷等来形成导电体的层。第2导电部件、脊部以及杆也可以通过铸造或锻造等金属加工而制成。第2导电部件、脊部以及杆各自也可以是单一结构体的一部分。

上述的波导装置例如能够使用于天线装置。天线装置包括基于本公开的实施方式的波导装置以及与所述波导装置连接的一个以上的天线元件。

第1导电部件也可以具有与脊部的波导面或贯通孔相对的至少一个缝隙。这样的缝隙能够作为所述天线元件发挥功能。在本公开中，设置于第1导电部件的缝隙也解释为“与波导装置连接的天线元件”。

天线装置也可以是具有多个天线元件的天线阵列。多个天线元件能够一维或二维地排列。

＜WRG结构的概要＞

在对本公开的具体的实施方式进行说明之前，对在本公开的实施方式中使用的WRG结构进行说明。

图1是示意性地示出具有WRG结构的波导装置的结构例的立体图。在图1中示出了表示相互垂直的X、Y、Z方向的XYZ坐标。图1所示的波导装置100包括相对且平行地配置的板状(板形状)的第1导电部件110以及第2导电部件120。在第2导电部件120上排列有多个导电性杆124。

另外，本申请的附图所示的结构物的朝向是考虑说明的理解容易度而设定的，并不对本公开的实施方式在实质实施时的朝向进行任何限制。并且，附图所示的结构物的整体或一部分的形状以及大小也不限制实质的形状以及大小。

如图2A所示，第1导电部件110在与第2导电部件120相对的一侧具有导电性表面110a。导电性表面110a沿着与导电性杆124的轴向(Z方向)垂直的平面(与XY面平行的平面)二维扩展。该例中的导电性表面110a是平滑的平面，但是如后述，导电性表面110a无需是平面。

图3是为了容易理解而示意性地示出处于将第1导电部件110与第2导电部件120之间的间隔过大地分开的状态的波导装置100的立体图。如图1以及图2A所示，在实质的波导装置100中，第1导电部件110与第2导电部件120之间的间隔窄，第1导电部件110以覆盖第2导电部件120的所有导电性杆124的方式配置。

图1至图3只示出了波导装置100的一部分。实质上，导电部件110、120、波导部件122以及多个导电性杆124还向图示部分的外侧扩展而存在。如后述，在波导部件122的端部设置有防止电磁波向外部空间泄漏的扼流结构。扼流结构例如包含与波导部件122的端部相邻配置的导电性杆的列。

再次参照图2A。排列在第2导电部件120上的多个导电性杆124分别具有与导电性表面110a相对的末端部124a。在图示的例中，多个导电性杆124的末端部124a位于同一平面上。该平面形成人工磁导体的表面125。导电性杆124无需其整体具有导电性，只要杆状结构物的至少表面(上表面以及侧面)具有导电性即可。并且，只要第2导电部件120能够支承多个导电性杆124而实现人工磁导体，则无需其整体具有导电性。只要第2导电部件120的表面中的排列有多个导电性杆124的一侧的面120a具有导电性，相邻的多个导电性杆124的表面通过导体而连接即可。换句话说，只要第2导电部件120以及多个导电性杆124的组合的整体具有与第1导电部件110的导电性表面110a相对的凹凸状的导电性表面即可。

在第2导电部件120上的多个导电性杆124之间配置有脊状的波导部件122。更详细地说，在波导部件122的两侧存在人工磁导体，波导部件122被两侧的人工磁导体夹住。由图3可知，该例中的波导部件122被导电部件120支承，并沿着Y方向直线延伸。在图示的例中，波导部件122具有与导电性杆124的高度以及宽度相同的高度以及宽度。如后述，波导部件122的高度以及宽度也可以分别与导电性杆124的高度以及宽度不同。与导电性杆124不同地，波导部件122在沿着导电性表面110a引导电磁波的方向(在该例中为Y方向)上延伸。波导部件122也无需整体具有导电性，只要具有与第1导电部件110的导电性表面110a相对的导电性的波导面122a即可。第2导电部件120、多个导电性杆124以及波导部件122也可以是连续的单一结构体的一部分。而且，第1导电部件110也可以是该单一结构体的一部分。

在波导部件122的两侧，各人工磁导体的表面125与第1导电部件110的导电性表面110a之间的空间不传播具有特定频带内的频率的电磁波。这种频带称作“受限带”。人工磁导体被设计成在波导装置100内传播的信号波的频率(以下，有时称作“工作频率”)包含于受限带。受限带能够根据导电性杆124的高度、即形成于相邻的多个导电性杆124之间的槽的深度、导电性杆124的直径、配置间隔以及导电性杆124的末端部124a与导电性表面110a之间的间隙的大小进行调整。

接下来，参照图4对图2A所示的结构中的各部件的尺寸、形状、配置等的例进行说明。波导装置用于规定频带(称作“工作频带”。)的电磁波的发送以及接收中的至少一方。在本说明书中，将在第1导电部件110的导电性表面110a与波导部件122的波导面122a之间的波导中传播的电磁波(信号波)在自由空间中的波长的代表值(例如，与工作频带的中心频率对应的中心波长)设为λo。并且，将工作频带中的最高频率的电磁波在自由空间中的波长设为λm。将各导电性杆124中的与第2导电部件120接触的一端的部分称作“基部”。如图4所示，各导电性杆124具有末端部124a和基部124b。各部件的尺寸、形状、配置等的例如下。

(1)导电性杆的宽度

导电性杆124的宽度(X方向以及Y方向的大小)能够设定成小于λm/2。若在该范围内，则能够防止在X方向以及Y方向上产生最低次的谐振。另外，不仅是X方向以及Y方向，在XY截面的对角方向上也有可能引起谐振，因此优选导电性杆124的XY截面的对角线的长度也小于λm/2。杆的宽度以及对角线的长度的下限值为能够通过加工方法制作的最小长度，并无特别限定。

(2)从导电性杆的基部至第1导电部件的导电性表面的距离

从导电性杆124的基部124b至第1导电部件110的导电性表面110a的距离能够设定成比导电性杆124的高度长且小于λm/2。在该距离为λm/2以上的情况下，在导电性杆124的基部124b与导电性表面110a之间产生谐振，失去信号波的锁定效应。

从导电性杆124的基部124b至第1导电部件110的导电性表面110a的距离相当于第1导电部件110与第2导电部件120之间的间隔。例如，在作为毫米波段的76.5±0.5GHz的信号波在波导中传播的情况下，信号波的波长在3.8934mm至3.9446mm的范围内。因而，在该情况下，λm为3.8934mm，因此第1导电部件110与第2导电部件120之间的间隔能够设定成比3.8934mm的一半小。若第1导电部件110与第2导电部件120以实现这样的窄间隔的方式相对配置，则第1导电部件110与第2导电部件120无需严格地平行。并且，若第1导电部件110与第2导电部件120之间的间隔小于λm/2，则第1导电部件110和/或第2导电部件120的整体或一部分也可以具有曲面形状。另一方面，第1导电部件110以及第2导电部件120的平面形状(与XY面垂直地投影的区域的形状)以及平面大小(与XY面垂直地投影的区域的大小)能够按照用途任意设计。

在图2A所示的例中，导电性表面120a是平面，但是例如如图2B所示，导电性表面120a也可以是截面为接近U字或V字的形状的面的底部。在导电性杆124或波导部件122具有宽度朝向基部扩大的形状的情况下，导电性表面120a成为这样的结构。在该例中，波导部件122以及多个导电性杆124分别在基部具有倾斜的侧面。波导部件122以及各导电性杆124的侧面在顶部的倾斜角度比在基部的倾斜角度小。即使是这样的结构，只要导电性表面110a与导电性表面120a之间的距离比波长λm的一半短，则图2B所示的装置也能够作为波导装置发挥功能。

(3)从导电性杆的末端部至导电性表面的距离L2

从导电性杆124的末端部124a至导电性表面110a的距离L2设定成小于λm/2。这是因为，在该距离为λm/2以上的情况下，产生电磁波在导电性杆124的末端部124a与导电性表面110a之间往返的传播模式，无法锁定电磁波。另外，关于多个导电性杆124中的至少与波导部件122相邻的导电性杆124，处于末端与导电性表面110a非电接触的状态。在此，导电性杆的末端与导电性表面非电接触的状态是指以下状态中的任一状态：在末端与导电性表面之间存在空隙的状态；或者在导电性杆的末端和导电性表面中的任一方存在绝缘层，并且导电性杆的末端与导电性表面隔着绝缘层接触的状态。

(4)导电性杆的排列以及形状

多个导电性杆124中的相邻的两个导电性杆124之间的间隙例如具有小于λm/2的宽度。相邻的两个导电性杆124之间的间隙的宽度由从该两个导电性杆124中的一个导电性杆124的表面(侧面)至另一导电性杆124的表面(侧面)的最短距离定义。该杆之间的间隙的宽度被确定成在杆之间的区域不引起最低次的谐振。产生谐振的条件根据导电性杆124的高度、相邻的两个导电性杆之间的距离以及导电性杆124的末端部124a与导电性表面110a之间的空隙的容积的组合而确定。由此，杆之间的间隙的宽度依赖其他设计参数适当地确定。杆之间的间隙的宽度并无明确的下限，但是为了确保制造的容易度，在使毫米波段的电磁波传播的情况下，例如能够为λm/16以上。另外，间隙的宽度并非必须固定。只要小于λm/2，则导电性杆124之间的间隙也可以具有各种各样的宽度。

多个导电性杆124的排列只要发挥作为人工磁导体的功能，则并不限定于图示的例。多个导电性杆124无需排列成垂直的行状以及列状，行以及列也可以以90度以外的角度交叉。多个导电性杆124无需沿行或列排列在直线上，也可以不呈现简单的规律性而分散配置。各导电性杆124的形状以及大小也可以按照第2导电部件120上的位置发生变化。

多个导电性杆124的末端部124a所形成的人工磁导体的表面125无需严格地为平面，也可以是具有微细的凹凸的平面或曲面。即，各导电性杆124的高度无需相同，在导电性杆124的排列能够作为人工磁导体发挥功能的范围内，每个导电性杆124能够具有多样性。

导电性杆124并不限于图示的棱柱形状，例如也可以具有圆筒状的形状。而且，无需具有简单的柱状的形状。人工磁导体还能够通过导电性杆124的排列以外的结构实现，能够将多种多样的人工磁导体利用于本公开的波导装置。另外，在导电性杆124的末端部124a的形状为棱柱形状的情况下，优选其对角线的长度小于λm/2。在为椭圆形状时，优选长轴的长度小于λm/2。即使在末端部124a呈另一其他形状的情况下，也优选其跨度尺寸在最长的部分中小于λm/2。

导电性杆124(尤其是与波导部件122相邻的导电性杆124)的高度、即从基部124b至末端部124a的长度能够设定成比导电性表面110a与导电性表面120a之间的距离(小于λm/2)短的值，例如λo/4。

(5)波导面的宽度

波导部件122的波导面122a的宽度、即波导面122a在与波导部件122延伸的方向垂直的方向上的大小能够设定成小于λm/2(例如λo/8)。这是因为，若波导面122a的宽度为λm/2以上，则在宽度方向上引起谐振，若引起谐振，则WRG不会作为简单的传输线路工作。

(6)波导部件的高度

波导部件122的高度(在图示的例中为Z方向的大小)设定成小于λm/2。这是因为，在该距离为λm/2以上的情况下，导电性杆124的基部124b与导电性表面110a之间的距离为λm/2以上。同样地，关于导电性杆124(尤其是与波导部件122相邻的导电性杆124)的高度，也设定成小于λm/2。

(7)波导面与导电性表面之间的距离L1

关于波导部件122的波导面122a与导电性表面110a之间的距离L1，设定成小于λm/2。这是因为，在该距离为λm/2以上的情况下，在波导面122a与导电性表面110a之间引起谐振，不会作为波导发挥功能。在某一例中，该距离为λm/4以下。为了确保制造的容易度，在使毫米波段的电磁波传播的情况下，优选设为例如λm/16以上。

导电性表面110a与波导面122a之间的距离L1的下限以及导电性表面110a与导电性杆124的末端部124a之间的距离L2的下限依赖于机械工作的精度和将上下两个导电部件110、120以保持一定的距离的方式组装时的精度。在利用冲压加工方法或注射加工方法的情况下，上述距离的实质下限是50微米(μm)左右。在利用MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem)制作例如太赫兹区域的产品的情况下，上述距离的下限是2～3μm左右。

接着，对具有波导部件122、导电部件110、120以及多个导电性杆124的波导结构的变形例进行说明。以下的变形例还能够适用于后述的各实施方式中的任一部位的WRG结构。

图5A是示出只是波导部件122的作为上表面的波导面122a具有导电性且波导部件122的除波导面122a以外的部分不具有导电性的结构的例的剖视图。导电部件110、120也同样地只是波导部件122所在的一侧的表面(导电性表面110a、120a)具有导电性，其他部分不具有导电性。这样，波导部件122、导电部件110、120中的各个部件也可以并非整体具有导电性。

图5B是示出波导部件122未形成于导电部件120上的变形例的图。在该例中，波导部件122固定于对导电部件110、120进行支承的支承部件(例如，壳体的内壁等)。在波导部件122与导电部件120之间存在间隙。这样，波导部件122也可以不与导电部件120连接。

图5C是示出导电部件120、波导部件122以及多个导电性杆124分别在电介质的表面涂布有金属等导电性材料的结构的例的图。导电部件120、波导部件122以及多个导电性杆124彼此通过导电体连接。另一方面，导电部件110由金属等导电性材料构成。

图5D以及图5E是示出在导电部件110、120、波导部件122以及导电性杆124各自的最表面具有电介质层110c、120c的结构的例的图。图5D示出用电介质层覆盖由作为导体的金属制成的导电部件的表面的结构的例。图5E示出导电部件120具有用金属等导体覆盖由树脂等电介质制成的部件的表面、再用电介质层覆盖该金属层的结构的例。覆盖金属表面的电介质层可以是树脂等涂覆膜，也可以是通过该金属的氧化而生成的钝态被膜等氧化被膜。

最表面的电介质层会增加通过WRG波导传播的电磁波的损耗。但是，能够保护具有导电性的导电性表面110a、120a不腐蚀。并且，能够切断直流电压或无法通过WRG波导传播的程度的低频率的交流电压的影响。

图5F是示出波导部件122的高度比导电性杆124的高度低且导电部件110的导电性表面110a中的与波导面122a相对的部分向波导部件122侧突出的例的图。即使是这样的结构，只要满足图4所示的尺寸的范围，则能够与上述的结构相同地工作。

图5G是示出在图5F的结构中还使导电性表面110a中的与导电性杆124相对的部分向导电性杆124侧突出的例的图。即使是这样的结构，只要满足图4所示的尺寸的范围，则能够与前述的例同样地工作。另外，也可以以导电性表面110a的一部分凹陷的结构来替代导电性表面110a的一部分突出的结构。

图6A是示出导电部件110的导电性表面110a具有曲面形状的例的图。图6B是示出使导电部件120的导电性表面120a也具有曲面形状的例的图。如这些例，导电性表面110a、120a并不限于平面形状，也可以具有曲面形状。具有曲面状的导电性表面的导电部件也相当于“板形状”的导电部件。

根据具有上述结构的波导装置100，工作频率的信号波无法在人工磁导体的表面125与导电部件110的导电性表面110a之间的空间中传播，而是在波导部件122的波导面122a与导电部件110的导电性表面110a之间的空间中传播。与中空波导管不同地，这样的波导结构中的波导部件122的宽度无需具有应传播的电磁波的半波长以上的宽度。并且，也无需由沿厚度方向(与YZ面平行)延伸的金属壁将导电部件110与导电部件120电连接。

图7A示意性地示出了在波导部件122的波导面122a与导电部件110的导电性表面110a之间的间隙中的宽度较窄的空间中传播的电磁波。图7A中的三个箭头示意性地示出了所传播的电磁波的电场的朝向。所传播的电磁波的电场与导电部件110的导电性表面110a以及波导面122a垂直。

在波导部件122的两侧分别配置有由多个导电性杆124形成的人工磁导体。电磁波在波导部件122的波导面122a与导电部件110的导电性表面110a之间的间隙中传播。图7A是示意图，并未准确地示出电磁波实质形成的电磁场的大小。在波导面122a上的空间中传播的电磁波(电磁场)的一部分也可以从根据波导面122a的宽度而划分的空间向外侧(人工磁导体所在的一侧)横向扩展。在该例中，电磁波在与图7A的纸面垂直的方向(Y方向)上传播。这样的波导部件122无需沿着Y方向直线延伸，能够具有未图示的弯曲部和/或分支部。由于电磁波沿着波导部件122的波导面122a传播，因此传播方向在弯曲部发生变化，传播方向在分支部分支为多个方向。

在图7A的波导结构中，在所传播的电磁波的两侧不存在中空波导管中必不可少的金属壁(电壁)。因此，在该例中的波导结构中，所传播的电磁波形成的电磁场模式的边界条件不包含“因金属壁(电壁)产生的约束条件”，波导面122a的宽度(X方向的大小)小于电磁波的波长的一半。

图7B中为了参考而示意性地示出了中空波导管330的截面。在图7B中用箭头示意性地示出了形成于中空波导管330的内部空间332的电磁场模式(TE₁₀)的电场的朝向。箭头的长度与电场的强度对应。中空波导管330的内部空间332的宽度必须设定成比波长的一半宽。即，中空波导管330的内部空间332的宽度不可能设定成小于所传播的电磁波的波长的一半。

图7C是示出在导电部件120上设置有两个波导部件122的实施方式的剖视图。在这样相邻的两个波导部件122之间配置有由多个导电性杆124形成的人工磁导体。更准确地说，在各波导部件122的两侧配置有由多个导电性杆124形成的人工磁导体，各波导部件122能够实现独立地传播电磁波。

图7D为了参考而示意性地示出了并排配置有两个中空波导管330的波导装置的截面。两个中空波导管330相互电绝缘。电磁波传播的空间的周围需要用构成中空波导管330的金属壁覆盖。因此，无法将电磁波传播的内部空间332的间隔比两张金属壁的厚度的总和还要缩短。两张金属壁的厚度的总和通常比所传播的电磁波的波长的一半长。因而，很难将中空波导管330的排列间隔(中心间隔)设成比所传播的电磁波的波长短。尤其在处理电磁波的波长为10mm以下的毫米波段或者其以下的波长的电磁波的情况下，很难形成与波长相比足够薄的金属壁。因此，在商业方面很难以现实的成本实现。

与此相比，包括人工磁导体的波导装置100能够容易地实现使波导部件122靠近的结构。因此，能够适宜地用于向多个天线元件靠近配置而成的阵列天线供电。

接着，对利用如上述的波导结构的缝隙天线的结构例进行说明。“缝隙天线”是指作为天线元件具有一个或多个缝隙(还称作“贯通孔”。)的天线装置。尤其是将作为天线元件具有多个缝隙的缝隙天线称作“缝隙阵列天线”或“缝隙天线阵列”。

图8A是示意性地示出利用如上述的波导结构的天线装置300的结构的一部分的立体图。图8B是示意性地示出该天线装置300中的通过在X方向上排列的两个缝隙112的中心并与XZ面平行的截面的一部分的图。在该天线装置300中，第1导电部件110具有在X方向以及Y方向上排列的多个缝隙112。在该例中，多个缝隙112包含两个缝隙列，各缝隙列包含在Y方向上等间隔排列的六个缝隙112。在第2导电部件120上设置有沿Y方向延伸的两个波导部件122。各波导部件122具有与一个缝隙列相对的导电性的波导面122a。在两个波导部件122之间的区域以及两个波导部件122的外侧的区域配置有多个导电性杆124。这些导电性杆124形成了人工磁导体。

从未图示的电子电路向各波导部件122的波导面122a与导电部件110的导电性表面110a之间的波导供给电磁波。在Y方向上排列的多个缝隙112中的相邻的两个缝隙112的中心间距离例如被设计成与在波导中传播的电磁波的波长相同的值。由此，从在Y方向上排列的六个缝隙112辐射相位一致的电磁波。

图8A以及图8B所示的天线装置300是将多个缝隙112分别作为天线元件(辐射元件)的天线阵列装置。根据这样的结构，能够使辐射元件之间的中心间隔例如比在波导中传播的电磁波在自由空间中的波长λo短。也可以在多个缝隙112设置喇叭状部。通过设置喇叭状部，能够提高辐射特性或接收特性。

在以上的各例中，第2导电部件120上的各杆124具有关于轴心旋转对称的形状(例如参照图2A或图2B)。与此相对，在本公开的实施方式中，第2导电部件上的波导部件(以下，称作“脊部”。)或第2导电部件中的与贯通孔相邻的导电性杆(以下，简称为“杆”。)具有关于轴心非旋转对称的形状。更具体地说，脊部或与贯通孔相邻的杆的侧面中的面向脊部的侧面或与贯通孔的侧面实质上与第2导电部件的表面，其他至少一个侧面具有随着从末端部朝向基部而向外侧扩展的形状。通过这样的结构，能够抑制在由脊部或贯通孔规定的波导中传播的电磁波的传输损耗下降，并且能够迅速地进行具有期望的特性的波导装置的设计。

以下，对本公开的实施方式的具体的结构例进行说明。其中，有时省略不必要地详细的说明。例如，有时省略已周知的事项的详细说明或者对实质上相同的结构的重复说明。这是为了避免以下说明不必要地冗长，使本领域技术人员容易理解。另外，发明人等为了使本领域技术人员充分理解本公开而提供附图以及以下说明，并不表示由这些限定权利要求书中记载的主题。在以下说明中，对相同或类似的构成要素标注同一参照符号。

＜第1实施方式＞

图9是示出基于本公开的例示性的第1实施方式的波导装置所具有的第2导电部件120和配置于第2导电部件120上的脊部122以及多个杆124的结构的立体图。图10是从+Z方向观察图9所示的结构时的俯视图。本实施方式中的波导装置除了具有图示的第2导电部件120、脊部122以及多个杆124之外，还具有第1导电部件。第1导电部件能够是与图1或图8A所示的导电部件110相同的导电性的板。第1导电部件具有与第2导电部件120的导电性表面(第2导电性表面)120a相对的导电性表面(第1导电性表面)，覆盖脊部122以及杆124。

波导装置100例如能够用作天线装置的构成要素。通过与例如图8A所示的具有多个缝隙112的第1导电部件110组合，能够构成缝隙天线阵列。在图8A的例中，设置有两个脊部122，但是在本实施方式中设置有一个脊部122。第1导电部件110中的多个缝隙112能够配置于与脊部122的波导面122a相对的位置或其附近。

各导电部件能够对例如金属板进行加工而成型。能够通过压铸法等来成型各导电部件。并且，各导电部件也可以通过在树脂等绝缘材料的表面形成电镀层而制成。作为构成各导电部件、脊部122以及各杆124的导电性材料，能够使用例如镁等金属。

本实施方式中的脊部122具有弯曲部122b。脊部122具有沿Y方向延伸的第1部分与沿X方向延伸的第2部分借助弯曲部122b而连接的结构。另外，图示的脊部122的结构只是一例，脊部122能够按照波导的布局而具有多种多样的结构。脊部122也可以具有所延伸的方向分成两个以上的分支部。脊部122也可以不具有弯曲部或分支部而直线延伸。

本实施方式中的脊部122在弯曲部122b的位置具有凹部122d。凹部122d为了提高弯曲部122b中的阻抗的匹配度而设置。在从弯曲部122b沿着-Y方向延伸的第1部分中包含高度随着靠近末端部而增加的阶梯差。另一方面，在从弯曲部122b向+X方向延伸的第2部分中包含高度随着靠近末端部而减小的阶梯差。这些阶梯差也有助于提高阻抗的匹配度。

第2导电部件120具有贯通孔126。贯通孔126位于与脊部122中的沿X方向延伸的第2部分的末端部相邻的位置处。贯通孔126作为中空波导管发挥功能，连接于脊部122与第1导电部件之间的波导。贯通孔126能够经由未图示的其他波导而与微波集成电路等电子电路连接。电子电路例如能够配置于第2导电部件120的背面侧(图9所示的-Z方向侧)的表面。还将贯通孔126称作“端口”。贯通孔126的从与第2导电性表面120a垂直的方向观察的形状是接近沿Y方向延伸的矩形的形状。在本说明书中，有时将这样的形状称作“I字形状”。贯通孔126的形状也可以与图示的形状不同。例如，如图18A至图18C所示的实施方式，也可以设置H字形状的贯通孔。

本实施方式中的波导装置具有第1导电部件和第2导电部件120这双层结构。波导装置100也可以具有三层结构或四层以上的结构。在该情况下，波导装置100依次包括第1导电部件、第2导电部件120以及第3导电部件。这些三个导电部件相互隔着间隙而层叠。在第2导电部件120与第3导电部件之间也可以形成与图9所示的脊形波导相同的波导结构。

在图9以及图10所示的例中，多个杆124包围脊部122以及贯通孔126。多个杆124包含：只与脊部122相邻的第1杆124A；只与贯通孔126相邻的第2杆124B；与脊部122以及贯通孔126这两者相邻的第3杆124C；以及不与脊部122以及贯通孔126中的任一方相邻的第4杆124D。另外，在图9以及图10中，只对第1杆124A、第2杆124B、第3杆124C、第4杆124D的一部分标注参照符号。还有时将第1杆124A称作“脊部侧杆”，将第2杆124B称作“贯通孔侧杆”，将第3杆124C称作“脊部侧兼贯通孔侧杆”。在本说明书中，在将第1杆124A、第2杆124B、第3杆124C、第4杆124D不区分提及时，简称为“杆124”。

第1杆124A在脊部122的两侧沿脊部122配置，其个数比第2杆124B以及第3杆124C的个数多。第2杆124B配置于贯通孔126的周围，在本实施方式中其个数是五个。第3杆124C配置于脊部122以及贯通孔126的附近，其个数最少，是两个。第4杆124D配置于第1杆124A、第2杆124B以及第3杆124C的周围。第4杆124D的个数比其他杆124A、124B、124C的个数多。

图11是示出图10中的A-A线截面的结构的一部分的剖视图。在图11中例示了位于脊部122的两侧的两个第1杆124A和位于第1杆124A的外侧的两个第4杆124D。各第1杆124A具有接近四棱柱的形状。但是，各第1杆124A的除与脊部122的侧面相对的侧面124s1(以下称作“第1侧面”。)以外的侧面124s2(以下称作“第2侧面”。)具有随着从末端部124a朝向基部124b而向外侧远离轴心(在图11中用双点划线表示)的形状。在本实施方式中，侧面124s2是相对于轴心的倾斜角随着从末端部124a朝向基部124b而增加的倾斜面。与此相对，第1侧面124s1平坦，并且实质上与第2导电性表面120a垂直。基部124b中的从轴心到第1侧面124s1为止的距离比基部124b中的从轴心到第2侧面124s2为止的距离小。各第1杆124A的宽度(是指X方向以及Y方向上的尺寸。)随着从末端部124a朝向基部124b而简单地增加。本实施方式中的各第1杆124A的末端部124a的角度稍微实施了倒角。倒角是任意的，也可以不实施倒角。

另一方面，关于各第4杆124D的任一侧面也是随着从末端部124a朝向基部124b而远离轴心的倾斜面。各第4杆124D的宽度也随着从末端部124a朝向基部124b而简单地增加。各第4杆124D的末端部的角度比第1杆124A更大地实施了倒角。

通常，在杆中无倾斜面时容易设计。另一方面，根据本发明人等的研究，在杆上设置倾斜面时，容易实现阻抗匹配(参照专利文献4)。在本实施方式中，在与脊部122的侧面相对的侧面124s1未设置有倾斜，在除此以外的侧面124s2设置有倾斜。通过这样的结构，能够兼顾阻抗匹配和设计容易性。而且，在本实施方式中，通过在脊部122设置有凹部122d，进一步提高阻抗的匹配度。

图12是放大示出贯通孔126的周围的结构的图。如图12所示，在贯通孔126的周围配置有五个第2杆124B以及两个第3杆124C。

与第1杆124A同样地，各第2杆124B具有接近四棱柱的形状。但是，各第2杆124B的除面向贯通孔126的侧面以外的至少一个侧面具有随着从末端部朝向基部而向外侧远离轴心的形状。在本实施方式中，该侧面是相对于轴心的倾斜角随着从末端部朝向基部而增加的倾斜面。与此相对，与贯通孔126相向的侧面平坦，并且实质上与第2导电性表面120a垂直。在基部中，从轴心到面向贯通孔126的侧面为止的距离比从轴心到不面向贯通孔126的侧面为止的距离小。各第2杆124B的宽度随着从末端部朝向基部而单调增加。本实施方式中的各第2杆124B的末端部的角度稍微施加了倒角。倒角是任意的，也可以不实施倒角。

与第1杆124A以及第2杆124B同样地，各第3杆124C也具有接近四棱柱的形状。但是，各第3杆124C的除分别与脊部122以及贯通孔126相向的两个侧面以外的侧面具有随着从末端部朝向基部而向外侧远离轴心的形状。在本实施方式中，该侧面是相对于轴心的倾斜角随着从末端部朝向基部而增加的倾斜面。与此相对，分别面向脊部122以及贯通孔126的两个侧面平坦，并且实质上与第2导电性表面120a垂直。在基部中，从轴心到面向脊部122或贯通孔126的侧面为止的距离比从轴心到其他侧面为止的距离小。各第3杆124C的宽度随着从末端部朝向基部而简单地增加。本实施方式中的各第3杆124C的末端部的角度稍微施加了倒角。倒角是任意的，也可以不实施倒角。

这样，各杆124的侧面中的面向脊部122或贯通孔126的侧面实质上与第2导电部件120的导电性表面120a垂直，其他至少一个侧面具有随着从末端部朝向基部而向外侧扩展的结构。通过这样的结构，能够降低在由脊部122规定的波导与贯通孔126内的波导之间传播的电磁波的能量的损耗，并且能够迅速地进行设计。

本实施方式中的各杆124的形状只是一例。以下，对杆124的形状的变形例进行说明。

图13A是示出杆124的形状的第1变形例的剖视图。该例中的杆124具有倾斜角度从杆124的末端部至基部改变两段的两个侧面。这些侧面的倾斜角度也可以改变三段以上。该形状还能够适用于第1至第4杆中的任一方。但是，在适用于第1至第3杆的情况下，面向脊部122或贯通孔126的侧面能够构成为与第2导电部件120的导电性表面120a垂直。

如该例，波导装置中的多个杆中的至少一个杆也可以具有相对于第2导电部件120的第2导电性表面120a的法线的倾斜角度改变两段以上的侧面。具有倾斜角度改变两段以上的侧面的杆也可以与第2导电部件120上的脊部122或贯通孔126相邻。在该情况下，倾斜角度改变两段以上的侧面不面向脊部122或贯通孔126。该侧面相对于第2导电性表面120a的法线的倾斜角度中的最大角度比该杆的面向脊部122或贯通孔126的侧面相对于第2导电性表面的法线的倾斜角度大。

图13B是示出杆124的形状的第2变形例的图。在该例中的杆124中，具有相对于第2导电性表面120a的法线的倾斜角从末端部至基部固定的至少两个侧面。该形状也能够适用于第1至第4杆中的任一方。但是，在适用于第1至第3杆的情况下，面向脊部122或贯通孔126的侧面能够构成为与第2导电部件120的导电性表面120a垂直。

图13C是示出杆124的形状的第3变形例的图。在该例中的杆124中，相对于第2导电性表面120a的法线的倾斜角从末端部至基部连续改变。这样，也可以采用从末端部至基部平缓地扩展的侧面形状。该形状也能够适用于第1至第4杆中的任一方。但是，在适用于第1至第3杆的情况下，面向脊部122或贯通孔126的侧面能够构成为与第2导电部件120的导电性表面120a垂直。

图14是示出杆形状的其他变形例的剖视图。在该例中，与脊部122相邻的第1杆124A是四棱柱状，未设置有倾斜面。这样，也可以使至少一个第1杆124A不具有倾斜面。

图15是示出第1杆124A的其他变形例的俯视图。该例中的第1杆124A具有半圆弧状的末端面。与脊部122的侧面相对的侧面124s1实质上与第2导电性表面120a垂直。不与脊部122的侧面相对的侧面124s2具有随着靠近基部而向外侧扩展的倾斜。可以将多个第1杆124A所有的末端面设为如图15所示的半圆弧状，也可以只将一部分第1杆124A的末端面设为半圆弧状。例如，也可以将四棱柱状的第1杆124A与具有半圆弧状的末端面的第1杆124A沿着脊部122交替配置。如图15所示的杆的结构还能够适用于第2杆124B以及第3杆124C。在该情况下，面向脊部122或贯通孔126的侧面能够构成为实质上与第2导电性表面120a垂直。

＜第2实施方式＞

图16是示出第2实施方式中的波导装置的一部分的结构的俯视图。在第2实施方式中，在第2导电部件120上相互隔着间隔而平行地配置有两个以上的脊部122。本实施方式中的各脊部122的形状是直线状。在两个脊部122之间排列有两列多个第1杆124A的列。与脊部122相邻的第1杆124A分别具有接近四棱柱的形状，末端部的角较小地实施了倒角。该例中的各第1杆124A的四个侧面中的面向脊部122的侧面的侧面124s1实质上与第2导电性表面120a垂直。剩余的侧面124s2是随着朝向基部而向外侧扩展的倾斜面。

图17是示出第2实施方式的变形例中的波导装置的一部分的结构的俯视图。在该例中，也相互隔着间隔而平行地配置有两个以上的脊部122。在两个脊部122之间配置有一列脊部第1杆124A的列。在该例中，各第1杆124A的四个侧面中的面向脊部122的侧面的两个侧面124s1实质上与第2导电性表面120a垂直。剩余的侧面124s2是随着朝向基部而向外侧扩展的倾斜面。

＜第3实施方式＞

图18A是示意性地示出第3实施方式中的波导装置200的一部分的立体图。该波导装置200包括第1导电部件210和第2导电部件220。第1导电部件210以及第2导电部件220在未图示的周边部相互固定，并隔着间隙而彼此相对。第1导电部件210以及第2导电部件220沿XY面扩展。

图18B是示出图18A所示的第1导电部件210的与第2导电部件220相对的一侧的结构的立体图。第1导电部件210具有第1贯通孔211。第1导电部件210以及贯通孔211的内壁均具有导电性的表面。

图18C是示出图18A所示的第2导电部件220的与第1导电部件210相对的一侧的结构的立体图。第2导电部件220具有第2贯通孔221、隔着第2贯通孔221的中央部而存在的一对波导壁203(凸部)以及包围一对波导壁203的多个导电性的杆124。一对波导壁203在Y方向上排列。杆124沿X方向以及Y方向呈行列状排列。另外，杆124无需沿行或列而排列，也可以不呈现简单的规律性地分散配置。贯通孔221的内壁、一对波导壁203以及多个杆124均具有导电性的表面。

波导装置200能够作为具有被层叠的多个导电部件的天线装置的一部分使用。能够通过贯通孔211以及221而连接位于未图示的其他层的两个波导。例如，还能够使通过贯通孔211以及221沿垂直方向传播的电磁波通过其他层中的WRG结构(例如图9所示的结构)进一步传播。

本实施方式中的第1贯通孔211以及第2贯通孔221各自的开口具有沿X方向延伸的横向部分和从横向部分的两端沿Y方向延伸的一对纵向部分。横向部分的两端与一对纵向部分的中央部连接。由于这样的形状类似于字母“H”，因此有时称作“H字形状”。

各贯通孔211、221的内壁面具有朝向内侧突出的两个突出部。两个突出部之间的部分相当于横向部分。在该例中，纵向部分与横向部分垂直地延伸，但是并非必须垂直地延伸。

具有H字型形状的贯通孔221能够被设计成从横向部分的中心点至纵向部分的任一端部为止的沿横向部分以及纵向部分的长度的两倍是与所使用的频带的中心频率对应的自由空间波长λo的一半以上。由此，能够使电磁波沿着一对突出部以及一对波导壁203的侧面传播。

贯通孔211、221也可以具有与H字形状不同的形状。例如，也可以具有只包含沿X方向延伸的横向部分的I字形状。第1贯通孔211以及第2贯通孔221的形状、大小以及配置能够在可相互传播电磁波的范围内自由地选择。

本实施方式中的第2导电部件220例如能够通过在具有贯通孔以及多个杆的由树脂制成的中间部件的表面形成电镀层而制成。

多个杆124包含在Y方向上位于一对波导壁203的外侧的两个波导壁侧杆124E(以下称作“第5杆124E”。)。第5杆124E具有类似于前述的第1杆124A或第2杆124B的形状。

图19A是示出图18A所示的波导装置200的通过一对波导壁203的YZ面截面的图。第5杆124E的侧面中的与波导壁203的侧面相对的侧面平坦，并且实质上与第2导电部件220的导电性表面220a垂直。第5杆124E的剩余的侧面具有随着从末端部朝向基部而向外侧远离轴心的形状。关于第5杆124E以外的杆124D的任一侧面也具有随着从末端部朝向基部而向外侧远离轴心的形状。在图19A的例中，倾斜面只设置于各杆的基部附近，各侧面的末端部附近实质上与第2导电性表面220a垂直。

图19B是示出本实施方式的变形例的剖视图。在该例中，第5杆124E的侧面中的除与波导壁203的侧面相对的侧面以外的侧面以一定的倾斜角相对于杆的轴心倾斜。其他杆124D的各侧面也是相同的倾斜面。

图19C是示出本实施方式的其他变形例的剖视图。在该例中，第5杆124E的侧面中的除与波导壁203的侧面相对的侧面以外的侧面随着从末端部朝向基部而平缓地远离轴心。其他杆124D的各侧面也是相同的倾斜面。

接下来，参照图20A以及图20B对波导壁203的变形例进行说明。

图20A是示出本变形例中的第1导电部件210的立体图。图20B是示出本变形例中的第2导电部件220的立体图。在本变形例中，第1导电部件210具有第1波导壁213，第2导电部件220具有第2波导壁223。第1波导壁213包围第1贯通孔211。第2波导壁223包围第2贯通孔221。除此以外的点与前述的结构相同。在该例中，也在贯通孔221以及波导壁223的外侧配置有多个杆124。多个杆124包含与波导壁223相邻的多个第5杆124E。

图21A是示出图20B所示的波导壁223的通过位于中央的一对突出部的YZ面截面的图。第5杆124E的侧面中的与第2波导壁223的侧面相对的侧面平坦，并且实质上与第2导电部件220的导电性表面220a垂直。第5杆124E的剩余的侧面具有随着从末端部朝向基部而向外侧远离轴心的形状。关于第5杆124E以外的杆124D的任一侧面也具有随着从末端部朝向基部而向外侧远离轴心的形状。在图21A的例中，倾斜面只设置于各杆的基部附近，各侧面的末端部附近实质上与第2导电性表面220a垂直。

图21B是示出本实施方式的变形例的剖视图。在该例中，第5杆124E的侧面中的除与第2波导壁223的侧面相对的侧面以外的侧面以固定的倾斜角相对于杆的轴心倾斜。其他杆124D的各侧面也是相同的倾斜面。

图21C是示出本实施方式的其他变形例的剖视图。在该例中，第5杆124E的侧面中的除与第2波导壁223的侧面相对的侧面以外的侧面随着从末端部朝向基部而平缓地远离轴心。其他杆124D的各侧面也是相同的倾斜面。

＜第4实施方式＞

接着，对具有波导装置以及与该波导装置中的波导连接的至少一个天线元件(辐射元件)的天线装置的实施方式进行说明。“与波导连接”是指直接或经由其他波导而间接地与该波导连接。本实施方式中的天线装置用于信号的发送以及接收中的至少一方。

图22A是示出排列有多个缝隙(开口部)的天线装置(天线阵列)的例的图。图22A是从+Z方向观察天线装置的俯视图。图22B是图22A的B-B线剖视图。在图示的天线装置中层叠有以下层：包含直接与作为辐射元件发挥功能的多个缝隙112耦合的多个脊部122U的第1波导层10a；包含多个杆124M以及未图示的波导壁的第2波导层10b；以及包含经由波导壁与第1波导层10a的脊部122U耦合的其他脊部122L的第3波导层10c。第1波导层10a中的多个脊部122U以及多个杆124U配置在第1导电部件210上。第2波导层10b中的多个杆124M以及未图示的波导壁配置在第2导电部件220上。第3波导层10c中的脊部122L以及多个杆124L配置在第3导电部件230上。

该天线装置还具有覆盖第1波导层10a中的脊部122U以及杆124U的导电部件110。导电部件110具有以四行四列排列的16个缝隙(开口部)112。在导电部件110设置有包围各缝隙112的侧壁114。侧壁114形成了调整缝隙112的指向性的喇叭状部。该例中的缝隙112的个数以及排列只是例示性的个数以及排列。缝隙112的朝向以及形状也并不限定于图示的例。例如，也可以使用H字型形状的缝隙。喇叭状部的侧壁114的倾斜的有无以及角度和喇叭状部的形状也并不限定于图示的例。

图23A是示出第1导电部件210中的脊部122U以及杆124U的平面布局的图。图23B是示出第2导电部件220中的杆124M、波导壁203以及贯通孔221的平面布局的图。图23C是示出第3导电部件230中的脊部122L以及杆124L的平面布局的图。如这些图所示，第1导电部件210中的脊部122U呈直线状(条状)延伸，不具有分支部和弯曲部。另一方面，第3导电部件230中的脊部122L具有所延伸的方向分为两个的分支部以及所延伸的方向发生变化的弯曲部这两者。如图23B所示，在第1导电部件210中的贯通孔211与第2导电部件220中的贯通孔221之间配置有一对波导壁203。另外，在本实施方式中，设置有图18C所示的类型的波导壁203，但是也可以设置图20A以及图20B所示的类型的波导壁213、223来代替。

在图23A中未示出，多个杆124U中的与脊部122U或贯通孔211相邻的杆的侧面具有跟实施方式1中的与脊部122或贯通孔126相邻的杆的侧面相同的结构。即，与脊部122U相邻的杆中的和脊部122U的侧面相对的侧面实质上垂直于导电部件210的表面，剩余的侧面具有随着从末端部朝向基部而逐渐向外侧扩展的形状。并且，与贯通孔211相邻的杆中的面向贯通孔211的侧面实质上垂直于导电部件210的表面，剩余的侧面具有随着从末端部朝向基部而逐渐向外侧扩展的形状。

在图23B所示的例中，在第2导电部件220上存在四个贯通孔221，并存在四组一对波导壁203，每对波导壁203分别隔着这些贯通孔221各自的中央部而存在。第1导电部件210中的脊部122U通过贯通孔211、一对波导壁203以及贯通孔221而与第3导电部件230中的脊部122L耦合。换句话说，沿着第3导电部件230上的脊部122L传播的电磁波能够通过贯通孔221、一对波导壁203以及贯通孔211而到达第1导电部件210上的脊部122U，并沿着脊部122U传播。此时，各缝隙112作为将在波导中传播的电磁波朝向空间辐射的天线元件发挥功能。相反，若在空间中传播的电磁波入射到缝隙112内，则其电磁波与位于缝隙112的正下方的脊部122U耦合，并沿着脊部122U传播。在从脊部122U中传播来的电磁波还能够通过贯通孔211、一对波导壁203以及贯通孔221而到达第3导电部件230上的脊部122L，并沿着脊部122L传播。

脊部122L能够经由第3导电部件230所具有的端口(贯通孔)145L而与位于外部的波导装置或高频电路等电子电路耦合。在图23C中作为一例示出了与端口145L连接的电子电路290。电子电路290并不限定于配置在特定的位置，也可以配置于任意的位置处。电子电路290例如能够配置于第3导电部件230的背面侧(图22B中的下侧)的电路板。这样的电子电路例如能够包含生成或接收毫米波的MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)等微波集成电路。电子电路290除了包含微波集成电路之外，也可以还包含其他电路例如信号处理电路。这样的信号处理电路能够构成为例如执行具有天线装置的雷达系统的动作所需的各种处理。电子电路290也可以包含通信电路。通信电路能够构成为执行具有天线装置的通信系统的动作所需的各种处理。

另外，连接电子电路与波导的结构例如公开于美国专利申请公开第2018/0351261、美国专利申请公开第2019/0006743、美国专利申请公开第2019/0139914、美国专利申请公开第2019/0067780、美国专利申请公开第2019/0140344以及国际专利申请公开第2018/105513。将这些文献的公开内容全部引用于本申请说明书中。

在图23B中未图示，多个杆124M中的与贯通孔221或波导壁203相邻的杆的侧面具有跟实施方式3中的与贯通孔221或波导壁203相邻的杆的侧面相同的结构。

能够将图23A所示的导电部件110称作“辐射层”。并且，也可以将包含图23A所示的第1导电部件210上的脊部122U以及杆124U整体的层称作“激励层”，将包含图23B所示的第2导电部件220上的杆124M以及波导壁203整体的层称作“中间层”，将包含图23C所示的第3导电部件230上的脊部122L以及杆124L整体的层称作“分配层”。并且，也可以将“激励层”、“中间层”以及“分配层”统称为“供电层”。“辐射层”、“激励层”、“中间层”以及“分配层”能够分别通过对一张金属板进行加工而批量生产。辐射层、激励层、分配层以及设置于分配层的背面侧的电子电路能够作为模块化的一个产品制造。

在该例中的天线阵列中，由图22B可知，由于层叠了板状的多个导电部件，因此整体实现了平坦并且低高度(low profile)的平板天线。例如，能够将具有图22B所示的截面结构的层叠结构体的高度(厚度)设为20mm以下。

根据图23C所示的脊部122L，从第3导电部件230的端口145L至第1导电部件210的各贯通孔211(参照图23A)为止的沿脊部122L测量的距离全部相等。因此，从第3导电部件230的端口145L输入到脊部122L的信号波以相同的相位分别到达第1导电部件210的四个贯通孔211。其结果是，能够以相同的相位对配置在第1导电部件210上的四个脊部122U进行激励。

另外，无需使作为天线元件发挥功能的所有缝隙112以相同的相位辐射电磁波。激励层以及分配层中的脊部122的网络模式是任意的，也可以构成为各脊部122相互独立地传播不同的信号。

本实施方式中的第1导电部件210上的脊部122U未具有分支部和弯曲部，但是也可以使作为激励层发挥功能的部分包括具有分支部以及弯曲部中的至少一方的脊部。如前述，无需使波导装置内的所有杆具有相同的形状。

根据本实施方式，能够使电磁波经由导电性的一对波导壁203而直接在第1导电部件210中的贯通孔211与第2导电部件220中的贯通孔221之间传播。由于在第2导电部件220上不产生不必要的传播，因此能够在第2导电部件220上配置其他波导、电路板或相机等结构物。因此，能够提高装置的设计的自由度。另外，在本实施方式中，在第1导电部件210与第2导电部件220之间配置有波导壁，但是波导壁也可以配置于其他位置处。

在构成激励层和分配层时，能够利用波导中的各种各样的电路要素。这些例公开于例如美国专利第10042045、美国专利第10090600、美国专利第10158158、国际专利申请公开第2018/207796、国际专利申请公开第2018/207838、美国专利申请公开第2019/0074569。将这些文献的公开内容全部引用于本申请说明书中。

图24A是示出另一其他变形例所涉及的缝隙天线装置中的一个辐射元件的立体图。图24B是在图24A所示的辐射元件中将导电部件110与其他导电部件160之间的间隔分开而示出的图。该例中的缝隙天线装置还包括具有与导电部件110的正面侧的导电性表面110b相对的导电性表面的其他导电部件160。在该例中，其他导电部件160具有四个其他缝隙111。图24B是为了理解容易度而扩大导电部件110与导电部件160之间的间隔的状态的图。

图22A中的各缝隙112与喇叭状部连通，但是在图24A以及图24B的例中，缝隙112与腔体180连通。腔体180是被导电性表面110b、配置于导电部件110的正面侧的多个杆170以及其他导电部件160的背面侧的导电性表面包围的平坦的空腔。在图24A以及图24B的例中，在多个杆170的末端与其他导电部件160的背面侧的导电性表面之间存在间隙。多个杆170的基部与导电部件110中的导电性表面110b连接。多个杆170也可以采用与其他导电部件160连接的结构。但是，在该情况下，在多个杆170的末端与导电性表面110b之间确保间隙。

导电部件160具有四个缝隙111，任一缝隙111均与腔体180连通。从缝隙112辐射到腔体180内的信号波经由四个缝隙111而辐射到导电部件160的正面侧。另外，也可以采用在导电部件160的正面侧设置喇叭状部且缝隙111向其喇叭状部的底部开口的结构。在该情况下，从缝隙112辐射的信号波经由腔体180、缝隙111以及喇叭状部而被辐射。

接下来，对本公开的实施方式中的各贯通孔(缝隙或端口)的形状的变形例进行说明。贯通孔的与轴垂直的截面例如也可以具有以下说明的形状。以下的变形例还能够同样地适用于本公开的任一实施方式中。

图25中(a)示出了椭圆形状的波导管的例。图中用箭头表示的波导管的长半径La被设定为不会引起高次谐振并且阻抗不会变得过小。更具体地说，在将与工作频带的中心频率对应的自由空间中的波长设为λo时，La能够被设定为λo/4＜La＜λo/2。

图25中的(b)示出了具有包含一对纵向部分217L以及连接一对纵向部分217L的横向部分217T的H字型形状的波导管的例。横向部分217T实质上与一对纵向部分217L垂直，并连接一对纵向部分217L的大致中央部彼此。在这样的H字型形状的波导管中，也以不会引起高次谐振并且阻抗不会变得过小的方式决定了其形状以及大小。将以下两个交点之间的距离设为Lb，该两个交点分别是：横向部分217T的中心线g2与垂直于横向部分217T的H字型形状整体的中心线h2的交点；以及中心线g2与纵向部分217L的中心线k2的交点。将中心线g2与中心线k2的交点跟纵向部分217L的端部之间的距离设为Wb。Lb与Wb之和被设定为满足λo/4＜Lb+Wb＜λo/2。通过相对加长距离Wb，能够相对缩短距离Lb。由此，能够使H字型形状的X方向的宽度例如小于λo/2，从而能够缩短横向部分217T的长度方向的间隔。

图25中的(c)示出了具有横向部分217T以及从横向部分217T的两端延伸的一对纵向部分217L的波导管的例。一对纵向部分217L的从横向部分217T延伸的方向实质上与横向部分217T垂直，并彼此相反。将以下两个交点之间的距离设为Lc，该两个交点分别是：横向部分217T的中心线g3与垂直于横向部分217T的整体形状的中心线h3的交点；以及中心线g3与纵向部分217L的中心线k3的交点。将中心线g3与中心线k3的交点跟纵向部分217L的端部之间的距离设为Wc。Lc与Wc之和被设定为满足λo/4＜Lc+Wc＜λo/2。通过相对加长距离Wc，能够相对缩短距离Lc。由此，能够使图25中的(c)的整体形状的X方向的宽度例如小于λo/2，从而能够缩短横向部分217T的长度方向的间隔。

图25中的(d)示出了具有横向部分217T以及从横向部分217T的两端沿与横向部分217T垂直的相同的方向延伸的一对纵向部分217L的波导管的例。在本说明书中，有时将这样的形状称作“U字形状”。另外，图25中的(d)所示的形状还能够考虑为H字形状的上半部分的形状。将以下两个交点之间的距离设为Ld，该两个交点分别是：横向部分217T的中心线g4与垂直于横向部分217T的U字形状整体的中心线h4的交点；以及中心线g4与纵向部分217L的中心线k4的交点。将中心线g4与中心线k4的交点跟纵向部分217L的端部之间的距离设为Wd。Ld与Wd之和被设定为满足λo/4＜Ld+Wd＜λo/2。通过相对加长距离Wd，能够相对缩短距离Ld。由此，能够使U字形状的X方向的宽度例如小于λo/2，从而能够缩短横向部分217T的长度方向的间隔。

本公开的实施方式中的天线装置能够适宜地用于搭载在例如车辆、船舶、飞行器、机器人等移动体的雷达装置或雷达系统。雷达装置具有上述任一实施方式中的天线装置和与该天线装置连接的MMIC等微波集成电路。雷达系统包括该雷达装置和与该雷达装置的微波集成电路连接的信号处理电路。

信号处理电路例如根据通过微波集成电路接收的信号进行估计入射波的方位的处理等。信号处理电路例如能够构成为执行MUSIC法、ESPRIT法以及SAGE法等算法而估计入射波的方位并输出表示估计结果的信号。信号处理电路还可以构成为通过公知的算法而估计与作为入射波的波源的目标之间的距离、目标的相对速度、目标的方位并输出表示估计结果的信号。

本公开中的“信号处理电路”这一术语并不限于单一的电路，还包括将多个电路的组合概括地理解为一个功能元件的形态。信号处理电路也可以通过一个或多个片上系统(SoC)而实现。例如，信号处理电路的一部分或全部也可以是作为可编程逻辑设备(PLD)的FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)。在该情况下，信号处理电路包含多个运算元件(例如通用逻辑以及乘法器)以及多个存储元件(例如，查询表或存储模块)。或者，信号处理电路也可以是通用处理器以及主存储装置的集合。信号处理电路也可以是包含处理器内核和存储器的电路。这些能够作为信号处理电路发挥功能。

由于本公开的实施方式的天线装置具有能够小型化的WRG结构，因此与以往的使用中空波导管的结构相比，能够显著地减小排列有天线元件的面的面积。因此，能够将搭载有该天线装置的雷达系统还容易地搭载到例如车辆的后视镜的镜面的相反侧的面这样狭小的地方或者UAV(Unmanned Aerial Vehicle：所谓的无人机)这样的小型移动体。另外，雷达系统不限定于搭载到车辆的方式的例，能够固定于例如道路或者建筑物中而使用。

本公开的实施方式中的天线装置还能够利用于无线通信系统。这样的无线通信系统具有上述任一实施方式中的天线装置和通信电路(发送电路或接收电路)。发送电路例如能够构成为将表示应发送的信号的信号波供给到缝隙阵列天线内的波导。接收电路能够构成为对经由缝隙阵列天线接收的信号波进行解调而作为模拟或数字信号进行输出。

本公开的实施方式中的天线装置还能够用作室内定位系统(IPS：IndoorPositioning System)中的天线。在室内定位系统中，能够确定建筑物内的人或者无人搬运车(AGV：Automated Guided Vehicle)等移动体的位置。天线装置还能够在电波辐射器(信标)中使用，该电波辐射器在向来到店铺或者设施的人持有的信息终端(智能手机等)提供信息的系统中使用。在这样的系统中，信标例如每几秒发送一次叠加有ID等信息的电磁波。若信息终端接收该电磁波，则信息终端经由通信线路向远程服务器计算机发送接收到的信息。服务器计算机根据从信息终端得到的信息而确定该信息终端的位置，并将与其位置相对应的信息(例如，商品索引或者优惠券)提供给该信息终端。

包括具有WRG结构的缝隙阵列天线的雷达系统、通信系统以及各种监控系统的应用例是例如公开于美国专利第9786995号说明书以及美国专利第10027032号。将这些文献的公开内容全部引用于本申请说明书中。本公开的缝隙阵列天线能够适用于这些文献所公开的各应用例。

[产业上的可利用性]

本公开的波导装置以及天线装置能够在利用电磁波的所有技术领域中利用。例如，能够用于进行千兆赫频带或太赫兹频带的电磁波的收发的各种用途。尤其能够用于要求小型化的车载雷达系统、各种监控系统、室内定位系统以及无线通信系统等。

Claims (12)

1.一种波导[c1]装置，其包括：

第1导电部件，所述第1导电部件具有第1导电性表面；

第2导电部件，所述第2导电部件具有与所述第1导电性表面相对的第2导电性表面；

导电性的脊部，所述脊部从所述第2导电性表面突出，并具有与所述第1导电性表面相对地延伸的波导面；以及

导电性的多个杆，所述多个杆配置于所述脊部的两侧，所述多个杆中的各个杆具有与所述第2导电性表面连接的基部以及与所述第1导电性表面相对的末端部，

在所述波导面与所述第1导电性表面之间规定波导，

所述多个杆包含与所述脊部相邻的一个以上的第1杆，

各第1杆具有与所述脊部的侧面相对的第1侧面以及不与所述脊部的侧面相对的第2侧面，

所述第1侧面平坦且实质上与所述第2导电性表面垂直，

所述第2侧面具有随着从所述第1杆的所述末端部朝向所述基部而向外侧远离所述第1杆的轴心的形状，

所述基部中的从所述轴心到所述第1侧面为止的距离比所述基部中的从所述轴心到所述第2侧面为止的距离小。

2.根据权利要求1所述的波导装置，其中，

所述脊部具有弯曲部以及分支部中的至少一方，

一个以上的所述第1杆中的至少一个第1杆的所述第1侧面与所述脊部的所述弯曲部或所述分支部中的侧面相对。

3.根据权利要求1或2所述的波导装置，其中，

所述第2导电部件具有与所述波导连接的贯通孔，所述波导位于所述波导面与所述第1导电性表面之间，

所述多个杆包含与所述贯通孔相邻的一个以上的第2杆，

各第2杆具有位于所述贯通孔侧的第1侧面以及与所述第1侧面不同的第2侧面，

在所述第2杆中的各个第2杆中，

所述第1侧面平坦且实质上与所述第2导电性表面垂直，

所述第2侧面具有随着从所述第2杆的所述末端部朝向所述基部而向外侧远离所述第2杆的轴心的形状，

所述基部中的从所述轴心到所述第1侧面为止的距离比所述基部中的从所述轴心到所述第2侧面为止的距离小。

4.根据权利要求3所述的波导装置，其中，

所述多个杆包含与所述脊部以及所述贯通孔这双方相邻的一个以上的第3杆，

各第3杆具有：

与所述脊部的侧面相对的第1侧面；

位于所述贯通孔侧的第2侧面；以及

与所述第1侧面以及所述第2侧面不同的第3侧面，

在所述第3杆中的各个第3杆中，

所述第1侧面以及所述第2侧面分别平坦且实质上与所述第2导电性表面垂直，

所述第3侧面具有随着从所述第3杆的所述末端部朝向所述基部而向外侧远离所述第3杆的轴心的形状，

所述基部中的从所述轴心到所述第1侧面为止的距离比所述基部中的从所述轴心到所述第3侧面为止的距离小。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的波导装置，其中，

设所述脊部为第1脊部时，

所述波导装置还具有与所述第1脊部隔着间隙而存在的导电性的第2脊部，

所述第2脊部从所述第2导电性表面突出，所述第2脊部具有与所述第1导电性表面相对地延伸的波导面，在所述波导面与所述第1导电性表面之间规定波导，

所述多个杆包含位于所述第1脊部与所述第2脊部之间的一列以上的杆列，

所述杆列中所包含的至少一个杆具有：

与所述第1脊部或所述第2脊部的侧面相对的第1侧面；以及

与所述第1脊部以及所述第2脊部中的任一方的侧面都不相对的第2侧面，

所述第1侧面平坦且实质上与所述第2导电性表面垂直，

所述第2侧面具有随着从所述杆的所述末端部朝向所述基部而向外侧远离所述杆的轴心的形状。

6.根据权利要求5所述的波导装置，其中，

位于所述第1脊部与所述第2脊部之间的所述一列以上的杆列是一列杆列，

所述杆列中所包含的各杆的侧面中的与所述第1脊部的所述侧面相对的侧面以及与所述第2脊部的所述侧面相对的侧面中的各个侧面平坦且实质上与所述第2导电性表面垂直，其他侧面具有随着从所述杆的所述末端部朝向所述基部而向外侧远离所述杆的轴心的形状。

7.一种波导装置，其包括：

第1导电部件，所述第1导电部件具有第1导电性表面；

第2导电部件，所述第2导电部件具有与所述第1导电性表面相对的第2导电性表面以及作为波导发挥功能的贯通孔；以及

导电性的多个杆，所述多个杆中的各个杆具有与所述第2导电性表面连接的基部以及与所述第1导电性表面相对的末端部，

所述多个杆包含与所述贯通孔相邻的一个以上的杆，

所述一个以上的杆分别具有位于所述贯通孔侧的第1侧面以及与所述第1侧面不同的第2侧面，

所述第1侧面平坦且实质上与所述第2导电性表面垂直，

所述第2侧面具有随着从所述杆的所述末端部朝向所述基部而向外侧远离所述杆的轴心的形状。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的波导装置，其中，

所述第2导电部件、所述脊部以及所述多个杆中的至少一部分包含规定所述至少一部分的形状的由电介质制成的部件以及覆盖所述部件的表面的导电材料的层。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的波导装置，其中，

所述多个杆中的至少一个杆具有相对于所述第2导电性表面的法线的倾斜角度改变两段以上的侧面。

10.根据权利要求9所述的波导装置，其中，

具有所述倾斜角度改变两段以上的所述侧面的所述杆与所述第2导电部件上的脊部或贯通孔相邻，

所述侧面不面向所述脊部或所述贯通孔，

所述侧面相对于所述第2导电性表面的所述法线的倾斜角度中的最大角度比所述杆中的面向所述脊部或所述贯通孔的侧面相对于所述第2导电性表面的所述法线的倾斜角度大。

11.一种天线装置，其包括：

权利要求1至10中任意一项所述的波导装置；以及

与所述波导装置连接的一个以上的天线元件。

12.一种雷达装置，其包括：

权利要求11所述的天线装置；以及

与所述天线装置连接的微波集成电路。

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