CN111211394A - 同轴-波导管转换器阵列、天线阵列及波导装置的制造方法 - Google Patents

同轴-波导管转换器阵列、天线阵列及波导装置的制造方法 Download PDF

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CN111211394A CN201911142050.2A CN201911142050A CN111211394A CN 111211394 A CN111211394 A CN 111211394A CN 201911142050 A CN201911142050 A CN 201911142050A CN 111211394 A CN111211394 A CN 111211394A
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coaxial
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加茂宏幸
佐藤洋介
桐野秀树
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WGR Co Ltd
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Abstract

本发明提供同轴‑波导管转换器阵列、天线阵列及波导装置的制造方法。同轴‑波导管转换器阵列的制造方法包含以下工序：将焊膏涂布于导电部件中的多个贯通孔的内周面；将多个同轴连接器从导电部件的第1表面侧分别插入到多个贯通孔内，并将多个贯通孔的芯线分别定位在多个贯通孔的内周面；将具有平坦面的一个以上的辅具从导电部件的与第1表面相反一侧的第2表面侧插入到多个贯通孔内，使辅具的平坦面与多个同轴连接器的芯线接触，将多个同轴连接器的芯线分别按压于多个贯通孔的内周面；通过使焊膏熔融而将多个同轴连接器的芯线分别与多个贯通孔的内周面连接；以及从多个贯通孔的内周面取下辅具。

Description

同轴-波导管转换器阵列、天线阵列及波导装置的制造方法
技术领域
本公开涉及同轴-波导管转换器阵列的制造方法、天线阵列的制造方法以及波导装置的制造方法。
背景技术
能够向多个天线元件中的各个天线元件输入输出独立的信号的天线阵列在雷达等感应以及无线通信等广泛的领域中有用。其中，具有多个喇叭状部作为天线元件的天线阵列由于频带宽且损耗也小，因此尤其有用。能够通过波导管或同轴电缆向喇叭状天线阵列中的各喇叭状部供电。例如，专利文献1公开了用于将波导管与同轴电缆连接的结构的一例。
另一方面，重新开发了被称作华夫板脊形波导(waffle iron ridge waveguide：WRG)的波导。例如，专利文献2、3以及非专利文献1公开了这样的波导的结构的例。在本说明书中，将这些波导称作“脊形波导”。关于脊形波导，也研究了与同轴电缆连接的技术。例如，专利文献3以及非专利文献1公开了这样的结构的例。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：英国专利第821150号说明书
专利文献2：美国专利第8779995号说明书
专利文献3：美国专利第8803638号说明书
非专利文献
非专利文献1：Mohamed Al Sharkawy and Ahmed A.Kishk,"Wideband Beam-Scanning Circularly Polarized Inclined Slots Using Ridge Gap Waveguide",IEEEANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETTERS,VOL.13,2014,pp.1187-1190.
发明内容
发明要解决的课题
本公开提供用于比较容易地制造通过一个以上的同轴连接器供电的装置的技术。
用于解决课题的手段
本公开的一方式所涉及的制造方法是包含二维地排列的多个同轴-波导管转换器的同轴-波导管转换器阵列的制造方法。所述同轴-波导管转换器阵列具有导电部件，所述导电部件具有：第1表面；与所述第1表面相反的一侧的第2表面；从所述第1表面贯通至所述第2表面并分别连接有具有芯线的多个同轴连接器的多个贯通孔；以及从所述第2表面突出并配置于所述多个贯通孔中的各个贯通孔的周围的多个导电性杆。所述制造方法包含以下工序：将焊膏涂布于所述多个贯通孔中的各个贯通孔的内周面；将所述多个同轴连接器从所述导电部件的所述第1表面侧分别插入到所述多个贯通孔内，并将所述多个同轴连接器的所述芯线分别定位在所述多个贯通孔的所述内周面；将具有平坦面的一个以上的辅具从所述导电部件的所述第2表面侧插入到所述多个贯通孔内，使所述一个以上的辅具的所述平坦面与所述多个同轴连接器的所述芯线接触，将所述多个同轴连接器的所述芯线分别按压于所述多个贯通孔的内周面；通过使涂布于所述多个贯通孔的所述内周面的所述焊膏熔融，将所述多个同轴连接器的所述芯线分别与所述多个贯通孔的所述内周面连接；以及在实施了所述连接的工序之后，从所述多个贯通孔的所述内周面取下所述一个以上的辅具而得到所述同轴-波导管转换器阵列。
本公开的其他方式所涉及的制造方法是波导装置的制造方法。所述波导装置具有第1导电部件、第2导电部件以及多个同轴连接器。所述第2导电部件具有：第1表面；与所述第1表面相反的一侧的第2表面；从所述第1表面贯通至所述第2表面的多个贯通孔；从所述第2表面突出的多个波导部件；以及从所述第2表面突出并配置于所述多个贯通孔以及所述多个波导部件各自的周围的多个导电性杆。所述第2导电部件的所述第2表面与所述第1导电部件的表面相对。所述多个同轴连接器分别与所述第2导电部件中的所述多个贯通孔连接。所述多个同轴连接器中的各个同轴连接器包含芯线。所述多个波导部件的端部分别与所述多个贯通孔的内周面连接。所述制造方法包含以下工序：将焊膏涂布于所述多个波导部件的所述端部；将所述同轴连接器从所述第2导电部件的所述第1表面侧分别插入到所述多个贯通孔内，并将所述多个贯通孔内的所述芯线分别定位在所述多个波导部件的所述端部；将具有平坦面的一个以上的辅具从所述第2导电部件的所述第2表面侧插入到所述多个贯通孔内，使所述一个以上的辅具的所述平坦面与所述多个同轴连接器的所述芯线接触，将所述多个同轴连接器的所述芯线分别按压于所述多个波导部件的所述端部；通过使涂布于所述多个波导部件的所述端部的所述焊膏熔融，将所述多个同轴连接器的所述芯线分别与所述多个波导部件的所述端部连接；以及在实施所述连接的工序之后，从所述多个波导部件的所述端部取下所述一个以上的辅具而得到所述第2导电部件。
发明效果
根据本公开的实施方式，能够比较容易地制造通过一个以上的同轴连接器供电的装置。
附图说明
图1A是示出本公开的例示性的第1实施方式的同轴-波导管转换器阵列的图。
图1B是示出从图1A所示的同轴-波导管转换器阵列去掉同轴连接器的结构的图。
图1C是示出贯通孔325的结构的立体图。
图1D是示出贯通孔325的开口形状的图。
图2A是示出第1实施方式中的辅具的立体图。
图2B是示出图2A所示的辅具的相反侧的结构的立体图。
图3是示出第1实施方式中的制造方法的流程图。
图4是示出将多个辅具插入到第1实施方式中的导电部件中的多个贯通孔内的状态的俯视图。
图5是示出第1实施方式的变形例的俯视图。
图6是示出第1实施方式的变形例中的辅具的立体图。
图7A是示出具有同轴-波导管转换器阵列和喇叭状阵列的天线阵列的一例的立体图。
图7B是将图7A所示的天线阵列从不同的视点观察的立体图。
图8A是示出喇叭状阵列的立体图。
图8B是示出喇叭状阵列的俯视图。
图8C是示出一个喇叭状部的结构的立体图。
图8D是示出一个喇叭状部的开口形状的图。
图8E是示出图8A所示的喇叭状阵列的背面侧的结构的图。
图9是天线阵列的侧视图。
图10是沿图9中的A-A′线的天线阵列的剖视图。
图11是沿图10中的B-B′线的天线阵列的剖视图。
图12是将导电部件从背面侧观察的示意图。
图13是示意性地示出具有天线阵列和通信装置的通信系统的结构例的图。
图14A是示出第2实施方式中的波导装置的结构例的立体图。
图14B是示出图14A所示的波导装置中的去除了第1导电部件的结构的立体图。
图14C是示出图14B所示的第2导电部件的相反侧的结构的立体图。
图14D是放大示出图14B所示的第2导电部件上的结构的图。
图15A是示出第2实施方式中的辅具的立体图。
图15B是示出图15A所示的辅具的相反侧的结构的图。
图16是放大示出被插入第2实施方式中的辅具的部位的图。
图17是示出同轴连接器、辅具、贯通孔以及脊部的端部的剖切面的图。
图18是示出第2实施方式中的辅具的变形例的图。
图19是示意性地示出波导装置所具有的基本结构的非限定性例的立体图。
图20A是示意性地示出波导装置100的与XZ面平行的截面的结构的图。
图20B是示意性地示出波导装置100的与XZ面平行的截面的其他结构的图。
图21是示意性地示出处于为了容易理解而使导电部件110与导电部件120之间的间隔过大地分开的状态的波导装置100的立体图。
图22是示出图20A所示的结构中的各部件的尺寸的范围的例的图。
图23A是示出只是波导部件122的作为上表面的波导面122a具有导电性而波导部件122的波导面122a以外的部分不具有导电性的结构的例的剖视图。
图23B是示出波导部件122未形成于导电部件120上的变形例的图。
图23C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覆金属等导电性材料的结构的例的图。
图23D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110b、120b的结构的例的图。
图23E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110b、120b的结构的其他例的图。
图23F是示出波导部件122的高度比导电性杆124的高度低并且导电部件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。
图23G是示出在图23F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。
图24A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24B是示出还使导电部件120的导电性表面120a也具有曲面形状的例的图。
图25A示意性地示出在波导部件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的图。
图25B是示意性地示出中空波导管的截面的图。
图25C是示出在导电部件120上设置有两个波导部件122的方式的剖视图。
图25D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26A是示意性地示出利用了WRG结构的缝隙天线阵列200的结构的一部分的立体图。
图26B是示意性地示出缝隙天线阵列200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。
图27是示意性地示出缝隙天线阵列300的结构的一部分的立体图。
图28A是示出缝隙天线阵列300的结构的一部分的俯视图。
图28B是示出缝隙天线阵列300的结构的一部分的剖视图。
图28C是示出缝隙天线阵列300中的导电部件120上的结构的俯视图。
图28D是示出缝隙天线阵列300中的导电部件140上的结构的俯视图。
符号说明
100 波导装置
110 导电部件
110a 导电部件的导电性表面
120 导电部件
120a 导电部件的导电性表面
122 波导部件(脊部)
122a 波导面
124 导电性杆
200 天线阵列
270 同轴电缆
290 电子电路
300 天线阵列
310 导电部件(喇叭状阵列)
310a、310b 导电性表面
311 导电板
312 喇叭状阵列部
313 喇叭状部
314 喇叭状部的脊部
315 贯通孔
320 导电部件(同轴-波导管转换器阵列)
325 贯通孔
325a 凹部
326 接受部
326g 槽
327 凸部分
328 底面
334 导电性杆
340 同轴电缆
350 同轴连接器
352 同轴连接器的芯线
360 同轴连接器
400 辅具
410 辅具的主体
411 主体的第1部分
412 主体的第2部分
413 辅具的槽
421 平坦面
422 上端面
423、424 下端面
430 开口
500 波导装置
510 第1导电部件
512 缝隙
520 第2导电部件
522 波导部件(脊部)
522C 阻塞脊部
524 导电性杆
525 贯通孔
525a 凹部
526 接受部
600 通信装置
具体实施方式
本公开的一实施方式中的制造方法是包含二维地排列的多个同轴-波导管转换器的同轴-波导管转换器阵列的制造方法。所述同轴-波导管转换器阵列具有导电部件，该导电部件具有：第1表面；与所述第1表面相反的一侧的第2表面；从所述第1表面贯通至所述第2表面并分别连接有具有芯线的多个同轴连接器的多个贯通孔；以及从所述第2表面突出并配置于所述多个贯通孔中的各个贯通孔的周围的多个导电性杆。所述制造方法包含以下工序：将焊膏涂布于所述多个贯通孔中的各个贯通孔的内周面；将所述多个同轴连接器从所述导电部件的所述第1表面侧分别插入到所述多个贯通孔内，并将所述多个同轴连接器的所述芯线分别定位在所述多个贯通孔的所述内周面；将具有平坦面的一个以上的辅具从所述导电部件的所述第2表面侧分别插入到所述多个贯通孔内，使所述一个以上的辅具的所述平坦面与所述多个同轴连接器的所述芯线接触，将所述多个同轴连接器的所述芯线分别按压于所述多个贯通孔的内周面；通过使涂布于所述多个贯通孔的所述内周面的所述焊膏熔融，将所述多个同轴连接器的所述芯线分别与所述多个贯通孔的所述内周面连接；以及在实施所述连接的工序之后，从所述多个贯通孔的所述内周面取下所述一个以上的辅具而得到所述同轴-波导管转换器阵列。
根据上述的制造方法，通过使用辅具，能够容易地进行将各同轴连接器的芯线与贯通孔的内表面连接的工序。并且，能够使各同轴连接器的芯线与贯通孔的内表面的连接状态稳定化。因此，能够容易地制造更优选的特性的同轴-波导管转换器阵列。
所述一个以上的辅具中的至少一个辅具可以具有多个第1部分和与所述多个第1部分连接的、沿一个方向延伸的第2部分。在插入所述一个以上的辅具的工序中，所述多个第1部分中的各个第1部分可以被插入到所述多个贯通孔中的对应的一个贯通孔中。
在某个实施方式中，所述涂布的工序在将所述多个同轴连接器分别插入到所述多个贯通孔内的工序之前实施。所述涂布的工序还能够在将所述多个同轴连接器分别插入到所述多个贯通孔内的工序之后实施。但是，通过在将各同轴连接器插入到贯通孔内的工序之前进行涂布焊膏的工序，能够进一步容易地制造。
上述的同轴-波导管转换器阵列能够用作例如具有多个喇叭状部作为天线元件的天线阵列的构成要素。这样的天线阵列能够通过将利用上述的制造方法制造的同轴-波导管转换器阵列与具有多个喇叭状部的其他导电部件连接而制造。在此，多个喇叭状部以与多个同轴-波导管转换器的位置匹配的方式配置。
本公开的其他实施方式的制造方法是波导装置的制造方法。所述波导装置具有第1导电部件、第2导电部件以及多个同轴连接器。所述第2导电部件具有：第1表面；与所述第1表面相反一侧的第2表面；从所述第1表面贯通至所述第2表面的多个贯通孔；从所述第2表面突出的多个波导部件；以及从所述第2表面突出并配置于所述多个贯通孔以及所述多个波导部件各自的周围的多个导电性杆。所述第2导电部件的所述第2表面与所述第1导电部件的表面相对。所述多个同轴连接器分别与所述第2导电部件中的所述多个贯通孔连接。所述多个同轴连接器分别包含芯线。所述多个波导部件的端部分别与所述多个贯通孔的内周面连接。所述制造方法包含以下工序：将焊膏涂布于所述多个波导部件的所述端部；将所述同轴连接器从所述第2导电部件的所述第1表面侧分别插入到所述多个贯通孔内，并将所述多个贯通孔内的所述芯线分别定位在所述多个波导部件的所述端部；将具有平坦面的一个以上的辅具从所述第2导电部件的所述第2表面侧插入到所述多个贯通孔内，使所述一个以上的辅具的所述平坦面与所述多个同轴连接器的所述芯线接触，将所述多个同轴连接器的所述芯线分别按压于所述多个波导部件的所述端部；通过使涂布于所述多个波导部件的所述端部的所述焊膏熔融，将所述多个同轴连接器的所述芯线分别与所述多个波导部件的所述端部连接；以及在实施所述连接的工序之后，从所述多个波导部件的所述端部取下所述一个以上的辅具而得到所述第2导电部件。
根据上述的制造方法，通过使用辅具，能够容易地进行将各同轴连接器的芯线与波导部件的端部连接的工序。并且，能够使各同轴连接器的芯线与波导部件的端部的连接状态稳定化。因此，能够容易地制造更优选的特性的波导装置。
在某个实施方式中，所述涂布的工序在将所述多个同轴连接器分别插入到所述多个贯通孔内的工序之前实施。所述涂布的工序还能够在将所述多个同轴连接器分别插入到所述多个贯通孔内的工序之后实施。但是，通过在将各同轴连接器插入到贯通孔内的工序之前进行涂布焊膏的工序，能够进一步容易地制造。
所述第1导电部件也可以具有用于进行电磁波的发送以及接收中的至少一方的多个天线元件。例如，所述第1导电部件也可以具有分别作为天线元件发挥功能的多个缝隙。第1导电部件的正面侧的表面也可以具有规定分别包围多个缝隙的多个喇叭状部的形状。
以下，对本公开的实施方式的具体的结构例进行说明。但是，有时省略不必要的详细说明。例如，有时省略已周知的事项的详细说明或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并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，并不表示通过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：同轴-波导管转换器阵列的制造方法＞
图1A示出了通过本公开的例示性的第1实施方式的制造方法制造的同轴-波导管转换器阵列的一例。图1B示出了从图1A所示的同轴-波导管转换器阵列拆下同轴连接器350之后的结构。在图1A以及图1B中示出了表示相互垂直的X、Y、Z方向的XYZ坐标。以下，使用该坐标系对装置的结构进行说明。将+Z方向侧称作“正面侧”，将-Z方向侧称作“背面侧”。“正面侧”是指辐射电磁波的一侧或电磁波入射的一侧，“背面侧”是指与正面侧相反的一侧。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际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际的形状以及大小。
如后述，图1A所示的同轴-波导管转换器阵列能够与具有多个喇叭状天线元件的喇叭状阵列组合而利用。同轴-波导管转换器阵列具有板形状的导电部件320。导电部件320具有多个贯通孔325和配置于各贯通孔325的周围的多个导电性杆334。多个贯通孔325沿着X方向以及Y方向二维地排列。
在同轴-波导管转换器阵列中的多个贯通孔325中的各个贯通孔325的内周面连接有同轴连接器350的芯线352。各贯通孔325作为将由芯线352产生的电磁波传递到与贯通孔325相对的未图示的喇叭状天线元件中的波导管的同轴-波导管转换器发挥功能。
导电部件320在正面侧具有平坦的导电性表面320a。多个导电性杆334从导电性表面320a突出。多个导电性杆334配置于贯通孔325的周围。本实施方式中的各贯通孔325的开口的周围是平坦的面，但是也可以配置有包围该开口的导电性的壁。导电部件320在背面侧也具有平坦的导电性表面320b。同轴连接器350从导电部件320的背面侧的导电性表面320b插入。在本实施方式中，导电部件320的背面侧的导电性表面320b相当于前述的“第1表面”，正面侧的导电性表面320a相当于前述的“第2表面”。
多个杆334包含在从Z方向观察的情况下位于在Y方向上远离多个贯通孔325中的一个贯通孔325的中心部的位置处的杆334。这些杆334的一部分位于在Y方向上相邻的两个贯通孔325之间。多个贯通孔325之间的杆334具有八棱柱状的形状。另一方面，多个贯通孔325的周围的杆334具有四棱柱状的形状。各杆334也可以具有其他形状，例如圆柱形状。并且，也可以在多个贯通孔325的周围不设置杆334。
由排列在导电性表面320a上的多个杆334构成华夫板(Waffle Iron)结构。如后续详细地说明，华夫板结构起到抑制电磁波泄漏的功能。通过将具有适当的形状以及尺寸的导电性杆334以适当的间隔配置在贯通孔325的周围，能够抑制电磁波从各同轴-波导管转换器泄漏。
图1C是放大示出贯通孔325的立体图。本实施方式中的各贯通孔325具有与XY面平行的截面的面积随着从背面侧朝向正面侧而扩大的形状。各贯通孔325的背面侧的基部具有接近圆形的形状。各贯通孔325的正面侧的部分具有与XY面平行的截面的形状(以下，称作“开口形状”。)接近字母“H”的形状。在本说明书中，将这样的形状称作“H字形状”。
图1D是示出贯通孔325的开口形状的俯视图。该例中的各贯通孔325包含：沿X方向延伸的横向部分325a；以及与横向部分的两端连接并沿Y方向延伸的一对纵向部分325b。各贯通孔325的横向部分325a将一对纵向部分325b的中央部彼此连接。
本实施方式中的各贯通孔325的内表面具有朝向内侧突出的一对凸部分327以及329。其中，凸部分329具有进一步朝向贯通孔325的中心突出的接受部326。接受部326位于横向部分325a的中央。接受部326的上表面具有以与芯线352的形状匹配的方式弯曲的U字形状的槽326g。通过这样的结构，能够容易地将芯线352安装于接受部326。槽326g并不限于U字形状，也可以是V字形状等其他形状。同轴连接器350的芯线352通过焊接而与接受部326的槽326g连接。
如图1C所示，本实施方式中的导电部件320在各贯通孔325的纵向部分325b的位置并且与中央的孔相邻的位置处包括阶梯差结构，该阶梯差结构具有底部(底面)328。通过该阶梯差结构，与XY面平行的截面随着从基部朝向开口而单调地扩大。
[第1实施方式中的辅具]
图2A是示出在制造上述的同轴-波导管转换器阵列时使用的辅具400的例的立体图。图2B是示出图2A所示的辅具400的相反侧的结构的立体图。图2A以及图2B所示的辅具400以如下目的使用：为了在使同轴连接器350的芯线352紧贴于承接部326的状态下进行焊接，将芯线352按压于承接部326。
图1A所示的导电部件320的每一个贯通孔325使用一个辅具400。辅具400具有板状的主体410。图2A所示的主体410的一侧的面是平坦面421，与芯线325接触。该平坦面421能够将芯线352按压于接受部326。
主体410具有：被插入到导电部件320的贯通孔325内的第1部分411；以及与第1部分411连接并且宽度比第1部分411的宽度宽的第2部分412。第1部分411的下端面423以及第2部分412的下端面424平坦。
如图2B所示，辅具400在主体410中的与平坦面421相反的一侧具有从主体410的上端面422向下端面423延伸的直线状的槽413。在图示的例中，槽413的端到达至主体410的上端面422以及下端面423。因此，主体410的上端面422以及下端面423中的槽413的端所在的部分开口。在槽413配置有H型贯通孔325的位于横向部分的位置处的凸部分327。能够根据凸部分327的大小适当地变更槽413的宽度以及深度。
在本实施方式中，辅具400具有从主体410的上端面422延伸至下端面423的槽413，但是也可以具有其他结构。例如，辅具400也可以从主体410的下端面423至不到达上端面422的中途的部分为止具有槽413。并且，主体410也可以不具有槽413。在主体410不具有槽413的情况下，在安装辅具400之后，容易引起位置偏移。但是，还有辅具400的安装作业容易之类的优点。
图2A所示的第1部分411的平坦面421中的下端面423侧的部分可以与接触于接受部326的槽326g的状态的芯线352平行，也可以以随着从下端面423侧靠近上端面422侧而靠近芯线352的方式倾斜。将第1部分411的厚度设成随着靠近下端面423侧而变薄的锥形状的方法是用于实现这样的状态的方法之一。通过设成这样的形状，容易地进行向贯通孔325安装辅具400的作业。
图2B所示的第2部分412的高度H能够被确定成第2部分412的上端比将辅具400安装于贯通孔325时的导电部件320的表面320a的位置高。
辅具400能够由具有能够克服回流焊(reflow soldering)时的环境的耐热性的材料构成。例如，能够使用环氧树脂、PTFE(polytetrafluoroethylene)等氟树脂或液晶聚合物树脂等材料。
辅具400能够通过切削单一部件而成型为期望的形状。
[同轴-波导管转换器阵列的制造方法]
图3是示出本实施方式中的同轴-波导管转换器阵列的制造方法的流程图。本制造方法包含涂布工序(步骤S110)、插入工序(步骤S120)、按压工序(步骤S130)、连接工序(步骤S140)以及拆卸工序(步骤S150)。以下，对各工序进行说明。
(步骤S110：涂布工序)
将焊膏涂布于导电部件320的各贯通孔325的内周面。在本实施方式中，将焊膏涂布于各贯通孔325的位于横向部分的中央部的接受部326。将焊膏涂布于所有接受部326。
(步骤S120：插入工序)
将图1A所示的多个同轴连接器350从导电部件320的背面侧(图1A中的里侧)分别插入到多个贯通孔325内，并将各芯线352的末端定位在接受部326。由此，在芯线352与接受部326的槽326g之间存在焊膏。
(步骤S130：按压工序)
接着，将辅具400的第1部分411从导电部件320的正面侧(图1A中的前侧)插入到H型贯通孔325内并下压，直至第2部分412与导电部件320的表面320a抵接。此时，辅具400的平坦面421与芯线352接触，芯线352被按压于接受部326。此时，承受压力的芯线352被定位在接受部326的中心。图4是示出辅具400被插入到贯通孔325内的状态的俯视图。如图4所示，将辅具400插入到所有贯通孔325内，使平坦面421与芯线352接触，并将芯线352按压于接受部326。
(步骤S140：连接工序)
接着，通过使焊膏熔融，将芯线352与贯通孔325的内表面连接。在本实施方式中，将导电部件320投入到回流焊炉内。若将导电部件320移动到回流焊炉内的高温区，则导电部件320的焊膏熔融。接下来，导电部件320移动到冷却区，焊膏固化，使芯线352与接受部326连接。在回流焊中，辅具400限制芯线352的移动。因此，能够防止芯线352从接受部326浮起。在实施回流焊之后，从回流焊炉取出导电部件。
(步骤S150：拆卸工序)
若完成连接工序，则从所有贯通孔325拆卸辅具400，获得同轴-波导管转换器阵列。通过这样，成为在所有贯通孔325中芯线352均匀地与接受部326连接的状态。另外，辅具400能够重复利用。
如以上，根据本实施方式，通过使用辅具400，容易地将同轴连接器350的芯线352均匀地与各贯通孔325的内周面连接。与不使用辅具400而将芯线352焊接于贯通孔325的内周面的情况相比，容易地兼备多个同轴-波导管转换器的特性。因此，容易地使具有同轴-波导管转换器阵列的天线阵列发挥期望的特性。
[第1实施方式中的辅具的变形例]
图5是示出在第1实施方式的变形例中使用的辅具400被插入到导电部件320的贯通孔325内的状态的俯视图。图6是示出在本变形例中使用的辅具400的立体图。图5以及图6所示的辅具400具有主体410的第2部分412沿横向(X方向)延伸的结构。在排列成横向一列的三个H型贯通孔325的各位置处设置有第1部分411。辅具400的主体410的第2部分412的横向上的长度并不限于图示的长度，能够根据与芯线352连接的贯通孔325的数量而适当地变更。根据本变形例的辅具400，能够利用一个辅具400高效地将芯线352与多个贯通孔325中的各接受部326连接。辅具400也可以是主体410的第2部分412沿纵向延伸的结构。在该情况下，主体410的第2部分412能够以迂回导电性杆334的方式构成。这样，也可以是一个辅具400被插入到多个贯通孔325内的结构。
[工序的顺序的变形例]
在上述的第1实施方式中，在经过涂布工序(步骤S110)以及插入工序(步骤S120)之后，实施按压工序(步骤S130)，但是并不限于该顺序。涂布工序也可以在插入工序以及按压工序之后实施。或者，涂布工序也可以在实施插入工序之后且在按压工序之前实施。即，涂布工序能够在实施连接工序之前为止的适当的阶段实施。
＜天线阵列的制造方法＞
也可以通过借助后续详细叙述的华夫板(Waffle Iron)结构将利用第1实施方式的制造方法制造的同轴-波导管转换器阵列与导电部件连接而构成天线阵列。导电部件例如也可以是具有作为天线元件发挥功能的多个喇叭状部的喇叭状阵列。
图7A是示出天线阵列300的一例的立体图。图7B是将该天线阵列300从其他角度观察的立体图。天线阵列300具有第1导电部件310和第2导电部件320。第1导电部件310具有各自作为天线元件发挥功能的多个喇叭状部313的阵列。如图1A所示，第2导电部件320具有多个同轴-波导管转换器的阵列。多个同轴-波导管转换器分别与多个喇叭状部313对应配置。多个喇叭状部313以及多个同轴-波导管转换器沿着第1方向(在该例中为X方向)以及第2方向(在该例中为Y方向)二维地排列。在本实施方式中，第2方向与第1方向垂直，但是第2方向也可以以不同于90度的角度与第1方向交叉。
本实施方式中的天线阵列300具有以3行3列排列的九个喇叭状部313作为天线元件。喇叭状部313的个数也可以与九个不同。例如，也可以由以16行16列排列的256个喇叭状部313构成天线阵列300。多个喇叭状部313的个数以及排列根据用途以及目的而确定。多个喇叭状部313的排列也可以不是简单的行列状的排列。
第1导电部件310包含比较薄的导电板311和配置于导电板311的正面侧的喇叭状阵列部312。喇叭状阵列部312具有比导电板311厚的外周壁，在该外周壁的内部设置有分别规定多个喇叭状部313的多个空腔。规定喇叭状部313的各空腔具有内部空间随着从背面侧朝向正面侧而扩大的结构。各喇叭状部313在其内表面具有彼此相对的一对脊部314。一对脊部314从内周面向与第1方向(在该例中为X方向)交叉的方向(在该例中为Y方向)突出，并沿与Y方向以及Z方向平行的平面延伸。一对脊部314之间的间隙随着从背面侧朝向正面侧而单调地增加。一对脊部314具有阶梯状的结构，这些脊部之间的间隔随着朝向正面侧而扩大。各脊部314并不限于阶梯状的结构，也可以具有脊部间隔平滑地扩展的结构。各喇叭状部313的内部的空腔作为波导管发挥功能。在发送时，一对脊部314引导由同轴连接器350的芯线352产生的高频的电磁波，并辐射到外部空间。
如图7B所示，第1导电部件310具有正面侧的第1导电性表面310a和背面侧的第2导电性表面310b。第2导电部件320在正面侧具有第3导电性表面320a。第3导电性表面320a与第2导电性表面310b相对。规定喇叭状部313的多个空腔分别贯通第1导电部件310，并在第1导电性表面310a以及第2导电性表面310b开口。在第2导电性表面310b与第3导电性表面320a之间配置有多个导电性杆334以及多个波导壁335。各导电性杆334具有与第3导电性表面320a连接的基部和与第2导电性表面310b相对的末端部。这些导电性杆334抑制从同轴连接器350传输到喇叭状部313的电磁波泄漏到外部。各导电性杆334也可以设置于第2导电性表面310b侧。多个波导壁335与第2导电性表面310b连接。
第1导电部件310、第2导电部件320、多个导电性杆334以及多个波导壁335能够分别通过例如对金属板进行加工而成型。也可以通过压铸法等铸造而成型出各部件。或者，各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作。作为构成导电部件310、320、杆334、波导壁335各自的导电性材料，能够使用例如镁等金属。代替电镀层，也可以通过蒸镀等而形成导电体的层。在本实施方式中，第1导电部件310以及多个波导壁335分别是单一结构体的一部分，第2导电部件320以及多个杆334分别是其他单一结构体的一部分。这些单一结构体也可以分别一体地制造。
图8A是示出第1导电部件310的立体图。图8B是示出第1导电部件310的主视图。第1导电部件310具有在X方向以及Y方向上二维地排列的多个贯通孔315。各贯通孔315在规定喇叭状部313的空腔的基部开口。各贯通孔315与喇叭状部313的正面侧的开口连接。各贯通孔315的与XY面平行的截面的形状是“H字形状”。
图8C是放大示出一个喇叭状部313的立体图。该例中的各喇叭状部313的一对脊部314具有三级阶梯结构。一对脊部314具有彼此相对的顶面，在这些顶面之间形成有主要在Y方向上振动的电场。在发送时，电磁波从背面侧沿着脊部314传播到正面侧，并辐射到外部空间。
图8D是示出各喇叭状部313的贯通孔315的开口形状的图。该例中的贯通孔315包含沿X方向延伸的横向部分315a以及与横向部分315a的两端连接并沿Y方向延伸的一对纵向部分315b。贯通孔315的形状也可以是其他形状。无论是哪一种形状，各贯通孔315都具有至少中央部沿X方向延伸的开口形状。由同轴连接器350的芯线352产生的电磁波通过贯通孔315的横向部分315a的中央部而传输到脊部314。
如图1A所示，第2导电部件320是具有多个贯通孔325的板形状的部件。在从与第1方向以及第2方向垂直的第3方向(在本实施方式中为Z方向)观察的情况下，多个贯通孔325配置于分别与第1导电部件310中的多个空腔重合的位置处。各贯通孔325作为将由同轴连接器350的芯线352产生的电磁波传递到喇叭状部313内的波导管的同轴-波导管转换器发挥功能。
图8E是示出第1导电部件310的背面侧的结构的立体图。第1导电部件310在背面侧具有多个波导壁335。多个波导壁335分别包围多个贯通孔315。与贯通孔315的截面同样地，各波导壁335的内表面具有H型结构。各波导壁335的内表面具有规定一对脊部314的形状。各波导壁335的顶面与第2导电部件320的导电性表面320a相对。各波导壁335的顶面包含一对脊部314的第2导电部件320侧的端面314a。一对脊部314中的一个脊部314的端面314a与图1C所示的贯通孔325的接受部326的正面侧的面相对。各波导壁335在面向在Y方向上相邻的其他波导壁335的外周面具有凹部336。在Y方向上相邻的两个波导壁335所具有的外周面的凹部336彼此相对，在这些波导壁335之间形成有间隙扩大部337A。并且，在X方向上相邻的两个波导壁335之间存在沿Y方向延伸的槽339A。同样地，在X方向上相邻的两个波导壁335之间存在沿X方向延伸的槽339B。在这些槽339A、339B所相交的区域中也存在间隙扩大部337B。在这些间隙扩大部337A、337B中配置有第2导电部件320上的导电性杆334。在本实施方式中，在与各波导壁335的外周面的凹部336相邻的位置处配置有导电性杆334。通过这样的配置，提高在Y方向上相邻的多个喇叭状部313之间的高频信号的隔离，因此能够缩短喇叭状部313之间的距离。
图9是天线阵列300的侧视图。第2导电部件320上的多个导电性杆334位于第1导电部件310上的多个波导壁335之间以及周围。通过这样的结构，能够有效地抑制在同轴电缆与喇叭状部313之间传播的电磁波的泄漏。
图10是沿图9中的A-A′线的天线阵列300的剖视图。在图10中示出了波导壁335的截面和导电性杆334的截面这两者。如图示，位于波导壁335之间的导电性杆334被容纳在波导壁335之间的间隙扩大部内。
图11是沿图10中的B-B′线的天线阵列300的剖视图。在图11中示出了喇叭状部313的内壁面的截面、波导壁335的截面以及导电性杆334以及同轴连接器350的包含轴向的截面。同轴连接器350的芯线352的端部到达第2导电部件320的导电性表面320a的附近，而且与贯通孔325的内表面连接。通过这样的结构，在制造作为同轴-波导管转换器阵列发挥功能的第2导电部件320之后，容易独立地确认芯线352与第2导电部件320之间的连接是否牢固。
在本实施方式中，在波导壁335与第2导电部件320的导电性表面320a之间存在微小的间隙。波导壁335与导电性表面320a之间的间隙d1比导电性杆334的末端部与第1导电部件310的背面侧的导电性表面310b之间的间隙d2小。在各波导壁335的内部形成有从第2导电部件320的贯通孔325连续至第1导电部件310的喇叭状部313的贯通孔315。d1也可以是零。即，波导壁335与第2导电部件320的导电性表面320a也可以接触。
在本实施方式中，在第1导电部件310的背面侧设置有分别包围多个贯通孔315的多个波导壁335。并且，在第2导电部件320的正面侧设置有包围多个波导壁335的多个导电性杆334。通过这样的结构，能够提高相邻的多个同轴-波导管转换器之间的信号的分离度，并且将多个同轴波导管转换器以及多个喇叭状部靠近配置。
如以上，天线阵列300具有构成喇叭状天线元件的二维阵列的第1导电部件310(还称作“喇叭状阵列”。)和构成同轴波导管转换器的二维阵列的第2导电部件320(还称作“转换器阵列”。)。转换器阵列与喇叭状阵列能够使用例如螺钉等零部件而相互固定。通过这样的结构，能够实现容易制造并且维护性优异的天线阵列。例如，在开始使用天线阵列之后产生不良情况时，能够容易地分离转换器阵列与喇叭状阵列来确认同轴连接器350的芯线352与转换器阵列的贯通孔325之间的连接状态。并且，由于转换器阵列与喇叭状阵列借助华夫板结构而连接，因此能够抑制在两者之间传播的电磁波的泄漏。
近年来，已知有被称作大规模MIMO(多输入多输出)的通信技术。大规模MIMO是根据情况使用100个以上的天线元件而实现通信容量的大幅扩大的技术。根据大规模MIMO，能够利用同一频带而同时连接多个用户。大规模MIMO在利用20GHz频段等比较高的频率时有用，能够利用于第五代移动通信系统(5G)等的通信。基于本公开的实施方式的天线阵列能够在利用这样的大规模MIMO的通信系统中利用。该天线阵列并不限于通信系统，还能够利用于雷达系统。
图12是示出第2导电部件320的背面侧的结构的例的示意图。在第2导电部件320的背面侧排列有多个连接器350。这些连接器350的配置间隔与喇叭状天线元件的配置间隔相等。在各连接器350连接有同轴电缆。
图13是示意性地示出具有天线阵列300和通信装置600的通信系统的结构例的图。该系统例如能够是大规模MIMO系统。通信装置600具有多个连接器360。天线阵列300与通信装置600借助多个同轴电缆340而连接。通信装置600在内部容纳多个发送器，能够向各同轴电缆340发送独立相位的信号。同轴电缆340的根数与天线阵列300中的喇叭状天线元件的数量相等。天线阵列300中的连接器350的间隔比通信装置600中的连接器360的间隔小。
＜第2实施方式：波导装置的制造方法＞
接着，对波导装置的制造方法的实施方式进行说明。
图14A是示出波导装置500的结构例的立体图。该波导装置500具有板状的第1导电部件510和与第1导电部件510相对的板状的第2导电部件520。第1导电部件510以及第2导电部件520分别具有导电性表面。第1导电部件510的导电性表面隔着间隙而与第2导电部件520的导电性表面相对。第1导电部件510具有分别作为天线元件发挥功能的多个缝隙512即贯通孔。本实施方式中的缝隙512具有H字形状，但是也可以是其他形状。
图14B是示出从图14A所示的波导装置500去除了第1导电部件510的结构的立体图。第2导电部件520具有多个脊状的波导部件522(以下，有时称作“脊部522”。)、多个贯通孔525以及配置于多个贯通孔525中的各个贯通孔525的周围的多个导电性杆524。在图14B中还示出了在制造波导装置500时使用的多个辅具400。这些辅具400在制造之后被拆卸。
图14C是示出图14B所示的第2导电部件520的相反侧的结构的立体图。波导装置500具有与第2导电部件520连接的多个同轴连接器350。各同轴连接器350具有芯线。
图14B以及图14C所示的第2导电部件520作为向第1导电部件510中的多个缝隙512供电的供电层发挥功能。第2导电部件520具有与第1导电部件510的导电性表面相对的导电性表面520a。在第2导电部件520的该导电性表面520a配置有多个脊部522以及多个导电性杆524。在该第2导电部件520上隔着间隙而层叠有第1导电部件510。在第1导电部件510的导电性表面与多个脊部522的上表面(在本说明书中，称作“波导面”。)之间规定多个波导。这些波导与第1导电部件510中的多个缝隙512连接。通过这样的结构，波导装置500能够作为天线阵列发挥功能。这样，也可以通过设置于第1导电部件510的一个以上的缝隙而实现一个以上的天线元件。这样的缝隙能够设置于与多个脊部522中的至少一个脊部522的波导面相对的位置处。
图14D是放大示出第2导电部件520的导电性表面520a上的结构的图。第2导电部件520具有：多个脊部522；包围各脊部522的周围的多个导电性杆524；位于多个脊部522的端部的多个H型凹部525a；以及位于各凹部525a的中心的贯通孔525。各脊部522的端部具有焊接芯线352的接受部526。接受部526具有U字形状的槽。槽也可以是V字形状等其他形状。多个波导部件522的端部分别与多个贯通孔525的内周面连接。从与第2导电部件520的导电性表面520a垂直的方向观察时，各脊部522的端部与贯通孔525重合。
[第2实施方式中的辅具]
图15A是示出在制造上述的波导装置500时使用的辅具400的立体图。图15B是示出图15A所示的辅具400的相反侧的结构的图。如图15A所示，辅具400具有板状的主体410。与第1实施方式同样地，主体410的一侧的面是平坦面421。主体410具有：被插入到第2导电部件520的贯通孔525内的第1部分411；以及与第1部分411连接并且宽度比第1部分411的宽度更宽的第2部分412。
在图15B所示的主体410的相反侧设置有从主体410的上端向下端延伸的直线状的槽413。与第1实施方式中的辅具400不同，第2实施方式中的辅具400的主体410的上端中央部凹陷而大大地开口。第2实施方式中的辅具400的第2部分412比第1实施方式中的辅具400的第2部件短。
[波导装置的制造方法]
与图3所示的制造方法同样地，本实施方式中的波导装置的制造方法包含涂布工序、插入工序、按压工序、连接工序以及拆卸工序。以下，对各工序进行说明。
(涂布工序)
将焊膏涂布于图14D所示的脊部522的末端的接受部526。将焊膏涂布于所有接受部526。
(插入工序)
将图14C所示的多个同轴连接器350从第2导电部件520的背面侧分别插入到多个贯通孔525内，并将图14D所示的芯线352的末端定位在接受部526的槽内。由此，在芯线352与接受部526的槽之间存在焊膏。
(按压工序)
接着，如图16所示，将辅具400的第1部分411从第2导电部件520的正面侧插入到贯通孔525的凹部525a内并下压，直至第2部分412与从第2导电部件520的表面520a突出的导电性杆524抵接。此时，辅具400的平坦面421与芯线352接触，芯线352被按压于接受部526。此时，承受压力的芯线352被定位在接受部526的中心的槽内。作为脊部522的一部分的阻塞脊部522C嵌入到辅具400的槽413内。另外，阻塞脊部522C是脊部522的与其他部分分离的部分，与在脊部522所延伸的方向上相邻的一个以上的导电性杆524一同构成阻塞结构。阻塞结构抑制电磁波从脊部522的端部漏出。将辅具400放入所有H型凹部525a内，使平坦面421与芯线352接触而向接受部526按压。
图17是示出同轴连接器350、辅具400、贯通孔525以及脊部522的端部的剖切面的图。如图17所示，在辅具400被插入到H型凹部525a内的状态下，辅具400的第2部分412的上表面的高度比脊部522的波导面的高度高。
(连接工序)
实施与第1实施方式相同的连接工序。
(拆卸工序)
若完成连接工序，则从所有H型凹部525a拆卸辅具400，获得第2导电部件520。通过这样，成为在所有H型凹部525a中芯线352均匀地与接受部526连接的状态。另外，与第1实施方式同样地，辅具400能够重复利用。
在通过上述的方法制造第2导电部件520之后，第1导电部件510与第2导电部件520以彼此相对的状态连接。连接能够使用例如未图示的螺钉等部件而进行。
如以上，根据本实施方式，通过使用辅具400，容易地将同轴连接器350的芯线352均匀地与脊部522的端部连接。与不使用辅具400而将芯线352焊接于脊部522的端部的情况相比，容易地兼备多个天线元件的特性。因此，容易地使天线阵列发挥期望的特性。
[第2实施方式中的辅具的变形例]
图18是示出第2实施方式中的辅具400的变形例的图。如图18所示，辅具400具有板状的主体410。主体410具有：被插入到第2导电部件520的贯通孔525内的第1部分411；以及与第1部分411连接的第2部分412。第2部分412的宽度比第1部分411的宽度宽，并且在外侧具有阶梯差，比第1部分411薄。在使用本变形例中的辅具400实施连接工序的情况下，第2部分412中的平坦的面与导电性杆524的侧面接触。
[工序的顺序的变形例]
与第1实施方式同样地，关于第2实施方式，也在经过涂布工序以及插入工序之后，实施按压工序，但是并不限于该顺序。涂布工序也可以在插入工序以及按压工序之后实施。或者，涂布工序也可以在实施插入工序之后且在按压工序之前实施。即，涂布工序能够在实施连接工序之前为止的适当的阶段实施。
以上的实施方式及其变形例中的结构只是例示性的结构，能够适当地变形。例如，各导电部件中的贯通孔、导电性杆、波导部件各自的个数、形状、位置以及尺寸也可以根据用途以及所需的特性而变更。关于在制造同轴-波导管转换器阵列、波导装置或天线装置中使用的辅具400的结构，也同样能够进行各种各样的变形。
并且，在上述的各实施方式中，对用于将多个同轴连接器的芯线分别与多个贯通孔连接的方法进行了说明，但是也可以以将单一的同轴连接器的芯线与单一的贯通孔连接为目的而使用同样的方法。
[WRG的结构例]
接着，对同轴-波导管变换器阵列、波导装置或天线装置所具有的华夫板脊形波导(WRG)的结构例进行更详细的说明。WRG是能够设置于作为人工磁导体发挥功能的华夫板结构中的脊形波导。这样的脊形波导能够在微波段或毫米波段中实现损耗较低的天线馈线。并且，通过利用这样的脊形波导，能够高密度地配置天线元件。以下，对这样的波导结构的基本结构以及动作的例进行说明。
人工磁导体是通过人工方式实现自然界中不存在的理想磁导体(PMC：PerfectMagnetic Conductor)的性质的结构体。理想磁导体具有“表面的磁场的切线分量为零”的性质。这是与理想电导体(PEC：Perfect Electric Conductor)的性质、即“表面的电场的切线分量为零”的性质相反的性质。理想磁导体虽不存在于自然界中，但是能够通过例如多个导电性杆的排列这样的人工结构而实现。人工磁导体在由该结构规定的特定频带中作为理想磁导体发挥功能。人工磁导体抑制或阻止具有被包含在特定频带(传播截止频带)中的频率的电磁波沿人工磁导体的表面传播。因此，人工磁导体的表面有时被称作高阻抗面。
例如，能够通过在行方向以及列方向上排列的多个导电性杆实现人工磁导体。这样的杆有时还被称作柱或销。这些波导装置中的各个波导装置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位于脊部的两侧的人工磁导体。脊部的上表面(具有导电性的面)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(信号波)在该导电性表面与脊部的上表面之间的空间(间隙)中沿着脊部传播。
图19是示意性地示出这样的波导装置所具有的基本结构的非限定性例的立体图。图示的波导装置100具有相对且平行地配置的板形状(板状)的导电部件110以及120。在第2导电部件120排列有多个导电性杆124。
图20A是示意性地示出波导装置100的与XZ面平行的截面的结构的图。如图20A所示，导电部件110在与导电部件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)二维地扩展。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21是示意性地示出处于为了容易理解而使导电部件110与导电部件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19以及图20A所示，在实际的波导装置100中，导电部件110与导电部件120之间的间隔窄，导电部件110以覆盖导电部件120的所有导电性杆124的方式配置。
图19至图21只示出了波导装置100的一部分。实际上，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。如前述，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阻塞结构。阻塞结构例如包含与波导部件122的端部相邻地配置的导电性杆的列。
再次参照图20A。排列在导电部件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位于相同或实质上相同的平面上。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沿上表面以及侧面扩展的导电层具有导电性即可。该导电层可以位于杆状结构物的表层，但是也可以由绝缘涂装或树脂层构成表层，在杆状结构物的表面不存在导电层。并且，只要导电部件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的表面通过导电体而电连接即可。导电部件120的具有导电性的层也可以被绝缘涂装或树脂层覆盖。换句话说，只要导电部件120以及多个导电性杆124的组合整体具有与导电部件110的导电性表面110a相对的凹凸状的导电层即可。
在导电部件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，人工磁导体分别位于波导部件122的两侧，波导部件122被两侧的人工磁导体夹住。由图21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具有与导电性杆124的高度以及宽度不同的值。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。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，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内传播的电磁波(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的宽度、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22对各部件的尺寸、形状、配置等的例进行说明。
图22是示出图20A所示的结构中的各部件的尺寸的范围的例的图。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中的与导电部件120接触的一端的部分称作“基部”。如图22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导电部件110的导电性表面的距离
从导电性杆124的基部124b至导电部件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至导电部件110的导电性表面110a的距离相当于导电部件110与导电部件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，因此导电部件110与导电部件120之间的间隔能够设计成比3.8934mm的一半小。若导电部件110与导电部件120以实现这样的窄间隔的方式相对配置，则导电部件110与导电部件120无需严格地平行。并且，若导电部件110与导电部件120之间的间隔小于λm/2，则导电部件110和/或导电部件120的整体或一部分也可以具有曲面形状。另一方面，导电部件110、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20A所示的例中，导电性表面120a是平面，但是本公开的实施方式并不限于此。例如图20B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。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20B所示的装置也能够作为本公开的实施方式中的波导装置发挥功能。
(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；以及在导电性杆的末端和导电性表面中的任一方存在绝缘层，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。
各导电性杆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，各导电性杆124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不会作为单纯的传输线路工作。
(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。
(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L1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，优选将距离L1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)技术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本公开的各实施方式中的任一部位的WRG结构。
图23A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以及导电部件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23B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和导电部件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23C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覆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23D以及图23E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110b、120b的结构的例的图。图23D示出了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23E示出了导电部件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23F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22所示的尺寸的范围，则能够与前述的实施方式相同地工作。
图23G是示出在图23F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22所示的尺寸的范围，则能够与前述的实施方式同样地工作。另外，也可以以导电性表面110a的一部分凹陷的结构来代替导电性表面110a的一部分突出的结构。
图24A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24B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25A示意性地示出在波导部件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25A中的三个箭头示意性地示出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25A是示意图，并未准确地示出了电磁波实际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25A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25A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25B中为了参考而示意性地示出了中空波导管730的截面。在图25B中用箭头示意性地示出了形成于中空波导管730的内部空间723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730的内部空间723的宽度必须设定成比波长的一半宽。即，中空波导管730的内部空间723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25C是示出在导电部件120上设置有两个波导部件122的形态的剖视图。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25D为了参考而示意性地示出了并排配置有两个中空波导管730的波导装置的截面。两个中空波导管730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730的金属壁覆盖。因此，无法将电磁波传播的内部空间723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730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天线阵列供电。
图26A是示意性地示出利用了如上述的波导结构的缝隙天线阵列200的结构的一部分的立体图。图26B是示意性地示出该缝隙天线阵列200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。在该缝隙天线阵列200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。
从未图示的发送电路向各波导部件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26A以及图26B所示的缝隙天线阵列200是将多个缝隙112分别作为天线元件(还称作辐射元件)的天线阵列。根据这样的缝隙天线阵列200的结构，能够将天线元件之间的中心间隔例如设成比在波导中传播的电磁波的自由空间中的波长λo短。能够在多个缝隙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。
图27是示意性地示出按照每个缝隙112具有喇叭状部114的缝隙天线阵列200的结构的一部分的立体图。该缝隙天线阵列200具有：具有二维地排列的多个缝隙112以及多个喇叭状部114的导电部件110；以及排列有多个波导部件122U以及多个导电性杆124U的导电部件120。图27示出了使导电部件110、120彼此的间隔过大地分开的状态。导电部件110中的多个缝隙112在沿导电部件110的导电性表面110a的第1方向(Y方向)以及与第1方向交叉(在该例中为垂直)的第2方向(X方向)上排列。在图27中还示出了配置于各个波导部件122U的中央的端口(贯通孔)145U。省略了能够配置于波导部件122U的两端部的阻塞结构的图示。在本实施方式中，波导部件122U的数量是四个，但是波导部件122U的数量是任意的。在本实施方式中，各波导部件122U在中央的端口145U的位置分割为两个部分。
图28A是从Z方向观察图27所示的16个缝隙以4行4列排列的天线阵列200的俯视图。图28B是图28A的C-C线剖视图。该天线阵列200中的导电部件110具有分别与多个缝隙112对应配置的多个喇叭状部114。多个喇叭状部114分别具有包围缝隙112的四个导电壁。通过这样的喇叭状部114，能够提高指向性。
在图示的天线阵列200中层叠有如下波导装置：具有直接与缝隙112耦合的第1波导部件122U的第1波导装置100a；以及具有与第1波导装置100a的波导部件122U耦合的第2波导部件122L的第2波导装置100b。第2波导装置100b的波导部件122L以及导电性杆124L配置在导电部件140上。第2波导装置100b具有基本上与第1波导装置100a的结构相同的结构。
如图28A所示，导电部件110具有沿第1方向(Y方向)以及与第1方向垂直的第2方向(X方向)排列的多个缝隙112。多个波导部件122U的波导面122a沿Y方向延伸，并与多个缝隙112中的沿Y方向排列的四个缝隙相对。在该例中，导电部件110具有以4行4列排列的16个缝隙112，但是缝隙112的数量以及排列并不限定于该例。各波导部件122U并不限于与多个缝隙112中的沿Y方向排列的所有缝隙相对的例，只要与在Y方向上相邻的至少两个缝隙相对即可。在X方向上相邻的两个波导面122a的中心间隔例如被设定为比波长λo短，更优选被设定为比波长λo/2短。
图28C是示出第1波导装置100a中的波导部件122U的平面布局的图。图28D是示出第2波导装置100b中的波导部件122L的平面布局的图。如这些图所示，第1波导装置100a中的波导部件122U呈直线状延伸，不具有分支部和弯曲部。另一方面，第2波导装置100b中的波导部件122L具有分支部以及弯曲部这双方。
第1波导装置100a中的波导部件122U通过导电部件120所具有的端口(开口部)145U而与第2波导装置100b中的波导部件122L耦合。换句话说，在第2波导装置100b的波导部件122L中传播来的电磁波能够通过端口145U而到达第1波导装置100a的波导部件122U，并在第1波导装置100a的波导部件122U中传播。此时，各缝隙112作为将在波导中传播来的电磁波朝向空间辐射的天线元件发挥功能。相反地，若在空间中传播来的电磁波入射到缝隙112，则该电磁波与位于缝隙112的正下方的第1波导装置100a的波导部件122U耦合，并在第1波导装置100a的波导部件122U中传播。在第1波导装置100a的波导部件122U中传播来的电磁波还能够通过端口145U而到达第2波导装置100b的波导部件122L，并沿着第2波导装置100b的波导部件122L传播。
如图28D所示，第2波导装置100b的波导部件122L具有一个杆状部分和从杆状部分分支的四个枝状部分。波导部件122L的杆状部分沿Y方向延伸，并分割为第1脊部122w和第2脊部122x。导电部件140在第1脊部122w与第2脊部122x之间的间隙的位置处具有贯通孔212。在贯通孔212内插入有同轴电缆270或与同轴电缆270连接的连接器。同轴电缆270或连接器的芯线271与第1脊部122w或第2脊部122x的端面连接。该芯线271与波导部件122L的连接结构与参照图1A以及图1B说明的连接结构相同。同轴电缆270与生成或接收高频信号的电子电路290连接。
电子电路290并不限定于配置在特定的位置处，也可以配置在任意的位置处。电子电路290例如能够配置于导电部件140的背面侧(图28B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。
能够将图28A所示的导电部件110称作“辐射层”。并且，也可以将包含图28C所示的导电部件120、波导部件122U以及导电性杆124U整体的层称作“激励层”，将包含图28D所示的导电部件140、波导部件122L以及导电性杆124L整体的层称作“分配层”。并且，也可以将“激励层”和“分配层”统称为“供电层”。“辐射层”、“激励层”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28B可知，由于层叠了板状的辐射层、激励层以及分配层，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28B所示的截面结构的层叠结构体的高度(厚度)设为10mm以下。
图28D所示的波导部件122L具有与芯线271连接的一个杆状部分和从杆状部分分支的四个枝状部分。四个端口145U分别与四个枝状部分的末端部的上表面相对设置。从贯通孔212至导电部件120的四个端口145U的沿波导部件122L测量的距离全部相等。因此，从导电部件140的贯通孔212输入到波导部件122L的信号波以相同的相位分别到达四个端口145U，该四个端口145U配置于波导部件122U的Y方向的中央。其结果是，能够以相同的相位对配置在导电部件120上的四个波导部件122U进行激励。
另外，根据用途，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波导部件122U以及122L的网络模式是任意的，并不限定于图示的方式。
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。
本公开的天线装置能够优选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：具有上述任一实施方式中的波导装置的天线装置；以及与该天线装置连接的MMIC等微波集成电路。雷达系统具有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。在组合本公开的实施方式中的天线装置和能够小型化的WRG结构的情况下，与使用以往的中空波导管的结构相比，能够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狭小的地方。雷达系统例如能够固定于道路或建筑物来使用。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。
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：包含上述任一实施方式中的波导装置的天线装置；以及与该天线装置连接的通信电路(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天线装置内的波导。接收电路能够构成为对经由天线装置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]
本公开中的波导装置能够在利用天线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Massive MIMO等无线通信系统。

Claims (8)

1.一种同轴-波导管转换器阵列的制造方法，所述同轴-波导管转换器阵列包含二维地排列的多个同轴-波导管转换器，
所述同轴-波导管转换器阵列具有导电部件，
所述导电部件具有：第1表面；与所述第1表面相反的一侧的第2表面；从所述第1表面贯通至所述第2表面并分别连接有具有芯线的多个同轴连接器的多个贯通孔；以及从所述第2表面突出并配置于所述多个贯通孔中的各个贯通孔的周围的多个导电性杆，
所述制造方法包含以下工序：
将焊膏涂布于所述多个贯通孔中的各个贯通孔的内周面；
将所述多个同轴连接器从所述导电部件的所述第1表面侧分别插入到所述多个贯通孔内，并将所述多个同轴连接器的所述芯线分别定位在所述多个贯通孔的所述内周面；
将具有平坦面的一个以上的辅具从所述导电部件的所述第2表面侧插入到所述多个贯通孔内，使所述一个以上的辅具的所述平坦面与所述多个同轴连接器的所述芯线接触，将所述多个同轴连接器的所述芯线分别按压于所述多个贯通孔的内周面；
通过使涂布于所述多个贯通孔的所述内周面的所述焊膏熔融，将所述多个同轴连接器的所述芯线分别与所述多个贯通孔的所述内周面连接；以及
在实施所述连接的工序之后，从所述多个贯通孔的所述内周面取下所述一个以上的辅具而得到所述同轴-波导管转换器阵列。
2.根据权利要求1所述的同轴-波导管转换器阵列的制造方法，其中，
所述一个以上的辅具具有沿横向延伸的主体以及设置于沿该横向排列的所述多个贯通孔的各位置处的部分。
3.根据权利要求1或2所述的同轴-波导管转换器阵列的制造方法，其中，
所述涂布的工序在将所述多个同轴连接器分别插入到所述多个贯通孔内的工序之前实施。
4.一种天线阵列的制造方法，其包含将以下两个部分连接而得到天线阵列的工序，
该两个部分分别是：
通过权利要求1至3中任意一项所述的制造方法制造而得的同轴-波导管转换器阵列；以及
具有多个喇叭状部的其他导电部件。
5.一种波导装置的制造方法，所述波导装置具有：
第1导电部件；
第2导电部件，其具有：第1表面；与所述第1表面相反的一侧的第2表面；从所述第1表面贯通至所述第2表面的多个贯通孔；从所述第2表面突出的多个波导部件；以及从所述第2表面突出并配置于所述多个贯通孔以及所述多个波导部件各自的周围的多个导电性杆，所述第2表面与所述第1导电部件的表面相对；以及
多个同轴连接器，它们分别与所述第2导电部件中的所述多个贯通孔连接，
所述多个同轴连接器中的各个同轴连接器包含芯线，
所述多个波导部件的端部分别与所述多个贯通孔的内周面连接，
所述制造方法包含以下工序：
将焊膏涂布于所述多个波导部件的所述端部；
将所述同轴连接器从所述第2导电部件的所述第1表面侧分别插入到所述多个贯通孔内，并将所述多个贯通孔内的所述芯线分别定位在所述多个波导部件的所述端部；
将具有平坦面的一个以上的辅具从所述第2导电部件的所述第2表面侧插入到所述多个贯通孔内，使所述一个以上的辅具的所述平坦面与所述多个同轴连接器的所述芯线接触，将所述多个同轴连接器的所述芯线分别按压于所述多个波导部件的所述端部；
通过使涂布于所述多个波导部件的所述端部的所述焊膏熔融，将所述多个同轴连接器的所述芯线分别与所述多个波导部件的所述端部连接；以及
在实施了所述连接的工序之后，从所述多个波导部件的所述端部取下各个所述辅具而得到所述第2导电部件。
6.根据权利要求5所述的波导装置的制造方法，其中，
所述一个以上的辅具具有沿横向延伸的主体以及设置于沿该横向排列的所述多个贯通孔的各位置处的部分。
7.根据权利要求5或6所述的波导装置的制造方法，其中，
所述涂布的工序在将所述多个同轴连接器分别插入到所述多个贯通孔内的工序之前实施。
8.根据权利要求5或6所述的波导装置的制造方法，其中，
所述第1导电部件具有用于进行电磁波的发送以及接收中的至少一方的多个天线元件。
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