DE112015002148T5

DE112015002148T5 - Wellenleiter und denselben verwendende vorrichtung

Info

Publication number: DE112015002148T5
Application number: DE112015002148.5T
Authority: DE
Inventors: Hideki Kirino
Original assignee: Nidec Elesys Corp
Current assignee: Kirino Hideki Jp; Nidec Corp
Priority date: 2014-05-07
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2017-01-26
Also published as: JP6506265B2; JPWO2015170717A1; US20170077576A1; US10153533B2; WO2015170717A1; CN106463809A

Abstract

[Problem] Eine Funktion hinzuzufügen, die es ermöglicht, eine Wellenlänge in einem Wellenleiter zu variieren, der mit einem stegartigen Leiter und einem säulenförmigen Leiter in einer parallelen flachen Plattenstruktur versehen ist. Das Hinzufügen der Funktion ermöglicht es, die Größe eines Phasenschiebers, an dem ein Eingangs-/Ausgangstor befestigt ist, zu verringern und dadurch die Größe einer phasengesteuerten Antenne, die eine Mehrzahl von Phasenschiebern aufweist, zu verringern. [Lösung] Eine Mehrzahl vorstehender Formen oder ausgesparter Formen sind auf einer Leiterplatte vorgesehen, die sich auf einer Seite befindet, die nicht mit einem stegartigen Leiter und einem säulenförmigen Leiter versehen ist, und es ist ein Mechanismus vorgesehen, der bewirkt, dass sich die Leiterplatte in eine Richtung bewegt, die die Richtung, in die sich der stegartige Leiter erstreckt, schneidet. Außerdem werden die vorstehenden Formen oder die ausgesparten Formen zwischen benachbarten Phasenschiebern um einen festen Betrag verändert, wobei jede Leiterplatte aus einem einzelnen Bauglied konfiguriert ist, und es ist ein Mechanismus vorgesehen, der bewirkt, dass sich jede der Leiterplatten relativ zueinander in eine Richtung bewegt, die die Richtung, in die sich die stegartigen Leiter der Phasenschieber erstrecken, schneidet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Wellenleiter, der in Mikrowellen- und Millimeterwellenbändern verwendet wird, und eine Vorrichtung, die den Wellenleiter verwendet, und genauer gesagt auf eine Technik zum Ermöglichen, dass eine Wellenlänge an dem Wellenleiter verändert wird, um dadurch in der Lage zu sein, die Größe von Vorrichtungen wie beispielsweise eines Phasenschiebers oder einer phasengesteuerten Antenne im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen zu reduzieren.
Stand der Technik
Wellenleiter, die ähnlich der vorliegenden Erfindung sind, sind in der Patentliteratur 1 und der Patentliteratur 2 erörtert.
Die Patentliteratur 1 ist bezüglich einer Grundstruktur zum Eingrenzen hochfrequenter Energie, um einen Wellenleiter zu verwirklichen, der Patentliteratur 2 und der vorliegenden Erfindung gemein. Die Patentliteratur 2 ist eine Erfindung, die einen üblicherweise als Posaunentyp bekannten Phasenschieber verwirklicht, der den Wellenleiter der Patentliteratur 1 verwendet, und die ferner eine phasengesteuerte Antenne, die eine Mehrzahl von Phasenschiebern vom Posaunentyp verwendet, verwirklicht.
Ein herkömmlicher Wellenleiter und ein herkömmlicher Phasenschieber werden nachstehend unter Bezugnahme auf Figuren erläutert.
12 zeigt die Struktur des herkömmlichen Wellenleiters. Das Bezugszeichen 1200 bezeichnet den herkömmlichen Wellenleiter, 1201 bezeichnet eine erste Leiterplatte, 1202 bezeichnet eine zweite Leiterplatte, 1203 bezeichnet einen stegartigen Leiter und 1204 bezeichnet säulenförmige Leiter. Wie in 12 gezeigt ist, sind die erste Leiterplatte 1201 und die zweite Leiterplatte 1202 so angeordnet, dass ihre Oberflächen einander gegenüberliegen. Ferner ist auf der ersten Leiterplatte 1201 der stegartige Leiter 1203 vorgesehen, und eine Mehrzahl säulenförmiger Leiter 1204 sind in Regionen auf beiden Seiten über den stegartigen Leiter hinweg zyklisch vorgesehen. Die Höhe der säulenförmigen Leiter 1204 ist so ausgewählt, dass sie 1/4 Wellenlänge beträgt, und die Entfernung zwischen den distalen Enden der säulenförmigen Leiter 1204 und der zweiten Leiterplatte 1202 ist so ausgewählt, dass sie 1/8 Wellenlänge beträgt, um zu ermöglichen, hochfrequente Energie effizient einzugrenzen. Die Querschnittsform der säulenförmigen Leiter 1204 ist auf jeder Seite auf ein Quadrat von 1/8 Wellenlänge festgelegt. Der Anordnungszyklus der säulenförmigen Leiter 1204 ist auf 1/4 Wellenlänge festgelegt.
Ein Prinzip der Übertragung der hochfrequenten Energie durch den herkömmlichen Wellenleiter 1200, der wie oben erläutert konfiguriert ist, wird erläutert. Ein paralleler flacher Wellenleiter wird durch die erste Leiterplatte 1201 und die zweite Leiterplatte 1202 gebildet, die so angeordnet sind, dass ihre Oberflächen einander gegenüberliegen. Da jedoch die säulenförmigen Leiter 1204, die die Höhe von 1/4 Wellenlänge aufweisen, auf der Oberfläche der ersten Leiterplatte 1201 in einer zweidimensionalen Richtung in einem Zyklus von 1/4 Wellenlänge angeordnet sind, die im Vergleich zu einer Wellenlänge ausreichend kurz ist, fungiert eine Oberfläche, die durch Verbinden der distalen Enden der säulenförmigen Leiter 1204 gebildet wird, als magnetische Wand, und elektrischer Strom kann nicht fließen. Deshalb wird die Übertragung der hochfrequenten Energie durch eine parallele flache Mode, die eine Ausbreitungsmode des parallelen flachen Wellenleiters ist, unterdrückt. Da sich lediglich die Oberfläche des stegartigen Leiters 1203 in einem Zustand befindet, in dem Leiter, die elektrische Wände sind, verbunden sind, fließt andererseits ein elektrischer Strom, wodurch ein Wellenleiter, in dem die hochfrequente Energie übertragen wird, entlang des stegartigen Leiters 1203 verwirklicht wird.
Der herkömmliche Phasenschieber wird unter Bezugnahme auf 13 erläutert. 13 zeigt die Querschnittsform eines Phasenschiebers, bei dem ein Paar der in 12 gezeigten herkömmlichen Wellenleiter verwendet wird. In 13 bezeichnet Bezugszeichen 1300 den herkömmlichen Phasenschieber, 1301 und 1302 bezeichnen die herkömmlichen Wellenleiter, 1303 und 1304 bezeichnen erste Leiterplatten, 1305 und 1306 bezeichnen zweite Leiterplatten, 1307 bezeichnet ein Eingangstor, 1308 bezeichnet ein Ausgangstor, 1309 bezeichnet ein Durchgangsloch, 1310 bezeichnet eine Übertragungsleitung hochfrequenter Energie, 1311 bezeichnet eine Zwischenschicht und 1312 bezeichnet eine Gleit- bzw. Schieberichtung der Zwischenschicht. Wie in 13 gezeigt ist, kleben die zwei herkömmlichen Wellenleiter 1301 und 1302 derart aneinander, dass die Positionen von stegartigen Leitern derselben einander überlappen, und derart, dass die jeweiligen Rückseiten der ersten Leiterplatten derselben einander gegenüberliegen. Das heißt, 13 zeigt die Querschnittsform in der Mitte der stegartigen Leiter.
Wie ferner in 13 gezeigt ist, ist bei dem herkömmlichen Phasenschieber 1300 das Eingangstor 1307 in der zweiten Leiterplatte 1305 eines herkömmlichen Wellenleiters 1301 vorgesehen, das Ausgangstor 1308 ist in der zweiten Leiterplatte 1306 des anderen herkömmlichen Wellenleiters 1302 vorgesehen, und das Durchgangsloch 1309 ist in derselben Position der ersten Leiterplatten 1303 und 1304 der zwei herkömmlichen Wellenleiter 1301 und 1302 vorgesehen. Drosselstrukturen durch Distales-Ende-Kurzschlusslöcher 1313 und 1314, die eine Tiefe von 1/4 einer Wellenleiterwellenlänge aufweisen, sind in Positionen, die 1/4 Wellenleiterwellenlänge voneinander beabstandet sind, in dem Eingangstor 1307 und dem Ausgangstor 1308 geschnitten, stegartige Leiter 1315 und 1316 sind in Positionen, die 1/4 der Wellenleiterwellenlänge in dem Durchgangsloch 1309 voneinander beabstandet sind, geschnitten, und Drosselstrukturen durch säulenförmige Leiter 1317 und 1318, die eine Höhe von 1/4 Wellenlänge aufweisen, sind auf den Außenseiten der stegartigen Leiter 1315 und 1316 vorgesehen, wodurch die Übertragungsleitung 1310 hochfrequenter Energie gebildet wird. Bei dem herkömmlichen Phasenschieber 1300, der wie oben erläutert konfiguriert ist, wird die Länge der Übertragungsleitung 1310 hochfrequenter Energie, die in einer Posaunenform gebildet ist, verändert, indem die Zwischenschicht 1311 in die Schieberichtung 1312 bewegt wird. Folglich verändert der Phasenschieber 1300 eine Phase der hochfrequenten Energie, die von dem Eingangstor 1307 eintritt und zu dem Ausgangstor 1308 austritt.
Liste der angegebenen Dokumente
Patentliteratur

Patentliteratur 1: US-Veröffentlichungsnr. 2011/0181373
Patentliteratur 2: WO 2010/050122

Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Der herkömmliche Wellenleiter und der den herkömmlichen Wellenleiter verwendende Phasenschieber weisen ein nachstehend beschriebenes Problem auf.
Das heißt, da der herkömmliche Phasenschieber das Prinzip anwendet, dass die physische Länge des Wellenleiters verändert wird, muss, um den Phasenschieber zu verwirklichen, bei dem die Positionen des Eingangstors und des Ausgangstors feststehend sind, der Wellenleiter in der in 13 gezeigten Posaunenform angeordnet werden. Folglich besteht insofern ein Problem, als eine Verringerung der Größe des Phasenschiebers begrenzt ist und als insbesondere dann, wenn eine phasengesteuerte Antenne, die eine Mehrzahl von Phasenschiebern umfasst, verwirklicht wird, die Struktur des Phasenschiebers kompliziert ist und die Größe des gesamten Phasenschiebers zunimmt.
Lösung des Problems
Um das Problem des herkömmlichen Wellenleiters und des herkömmlichen Phasenschiebers zu lösen, umfassen ein Wellenleiter der vorliegenden Erfindung und eine den Wellenleiter verwendende Vorrichtung eine erste und eine zweite Leiterplatte, die so angeordnet sind, dass ihre Oberflächen einander gegenüberliegen. Auf der ersten Leiterplatte ist ein stegartiger Leiter vorgesehen, und eine Mehrzahl säulenförmiger Leiter sind in Regionen auf beiden Seiten über den stegartigen Leiter hinweg zyklisch vorgesehen. Ferner weist ein Teil der Oberfläche der zweiten Leiterplatte eine Mehrzahl konvexer Formen oder eine Mehrzahl konkaver Formen auf.
Ferner wird bei dem Wellenleiter der vorliegenden Erfindung und der den Wellenleiter verwendenden Vorrichtung die zweite Leiterplatte bezüglich der ersten Leiterplatte in eine Richtung geschoben, die orthogonal zu dem auf der ersten Leiterplatte vorgesehenen stegartigen Leiter ist.
Bei dem Wellenleiter der vorliegenden Erfindung und der den Wellenleiter verwendenden Vorrichtung ist eine Mehrzahl der Wellenleiter derart konfiguriert, dass sich die Mehrzahl konvexer Formen oder die Mehrzahl konkaver Formen um eine feststehende Anzahl zwischen den Wellenleitern, die nebeneinanderliegen oder parallel angeordnet sind, ändern. Alle ersten Leiterplatten und alle zweiten Leiterplatten der Mehrzahl parallel angeordneter Wellenleiter sind jeweils integriert konfiguriert. Die integriert konfigurierten zweiten Leiterplatten werden bezüglich der integriert konfigurierten ersten Leiterplatten in eine Richtung geschoben, die zu den stegartigen Leitern der Mehrzahl parallel angeordneter Wellenleiter orthogonal ist.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Da der Wellenleiter der vorliegenden Erfindung und die den Wellenleiter verwendende Vorrichtung die oben erläuterten Charakteristika aufweisen, können der Wellenleiter und die den Wellenleiter verwendende Vorrichtung das Problem des herkömmlichen Wellenleiters und des den herkömmlichen Wellenleiter verwendenden Phasenschiebers lösen. Das heißt, nachdem die Mehrzahl konvexer Formen oder konkaver Formen auf der zweiten Leiterplatte vorgesehen wurden, wird die zweite Leiterplatte in die zu dem stegartigen Leiter orthogonale Richtung geschoben, wodurch die Länge einer aktuellen Route hochfrequenter Energie, die auf der zweiten Leiterplatte fließt, verändert wird. Folglich wird eine Phasenverschiebungsfunktion durch lediglich einen einzigen Wellenleiter, dessen Positionen des Eingangs- und des Ausgangstors feststehend sind, verwirklicht. Nachdem die Wellenleiter derart konfiguriert wurden, dass sich die konvexen Formen oder die konkaven Formen um die feststehende Anzahl zwischen der Mehrzahl zueinander benachbarter Phasenschieber verändern, werden die zweiten Leiterplatten der Mehrzahl von Phasenschiebern gleichzeitig geschoben, wodurch ein Ausmaß der Phasenverschiebung in einem Zustand, in dem eine Phasendifferenz zwischen den zueinander benachbarten Phasenschiebern beibehalten wird, verändert wird. Folglich wird ein Phasenschieber für eine phasengesteuerte Antenne verwirklicht.
Das heißt, bei der obigen Konfiguration gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Größe eines Phasenschiebers, dessen Eingangs- und Ausgangstore feststehend sind, verringert werden. Deshalb kann insbesondere die Größe einer hochfrequenten Vorrichtung wie beispielsweise einer phasengesteuerten Antenne, die eine Mehrzahl von Phasenschiebern umfasst, reduziert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Wellenleiters bei einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Schnittansicht des Wellenleiters bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Phasenverschiebungscharakteristikdiagramm des Wellenleiters bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Phasenschiebers, der den Wellenleiter des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung verwendet.
5 ist eine Schnittansicht des Phasenschiebers, der den Wellenleiter des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung verwendet.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Phasenschiebers für eine phasengesteuerte Antenne, die eine Mehrzahl von Wellenleitern des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung verwendet.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Wellenleiters bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine Schnittansicht des Wellenleiters bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine perspektivische Ansicht eines Phasenschiebers, der den Wellenleiter des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung verwendet.
10 ist eine Schnittansicht des Phasenschiebers, der den Wellenleiter des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung verwendet.
11 ist eine perspektivische Ansicht eines Phasenschiebers für eine phasengesteuerte Antenne, die eine Mehrzahl von Wellenleitern des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung verwendet.
12 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Wellenleiters.
13 ist eine Schnittansicht eines Phasenschiebers, der zwei herkömmliche Wellenleiter verwendet.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend erläutert.
Ausführungsbeispiele
(Erstes Ausführungsbeispiel)
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Wellenleiters bei der vorliegenden Erfindung. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 100 einen Wellenleiter, 101 bezeichnet eine erste Leiterplatte, 102 bezeichnet eine zweite Leiterplatte, 103 bezeichnet einen stegartigen Leiter, 104 bezeichnet säulenförmige Leiter, 105 bezeichnet eine Mehrzahl konvexer Formen, die in einem Teil der Oberfläche der zweiten Leiterplatte 101 vorgesehen sind, und 106 bezeichnet eine Richtung, in die die zweite Leiterplatte 102 bezüglich der ersten Leiterplatte 101 geschoben wird. Man beachte, dass in 1 die zweite Leiterplatte 102 in einer transparenten Ansicht gezeigt ist, so dass die Form eines unteren Teils der zweiten Leiterplatte 102 zu sehen ist. Wie in 1 gezeigt ist, sind die erste Leiterplatte 101 und die zweite Leiterplatte 102 so angeordnet, dass ihre Oberflächen einander gegenüberliegen. Ferner ist auf der ersten Leiterplatte 101 der stegartige Leiter 103 vorgesehen, und eine Mehrzahl säulenförmiger Leiter 104 sind in Regionen auf beiden Seiten über den stegartigen Leiter hinweg zyklisch vorgesehen. Der stegartige Leiter 103 und die säulenförmigen Leiter 104 sind aus einem Leitermaterial gebildet, das dasselbe ist wie das Leitermaterial der ersten Leiterplatte 101, und sind einstückig bzw. integral mit der ersten Leiterplatte. Ferner sind die Mehrzahl konvexer Formen 105 aus einem Leitermaterial gebildet, das dasselbe ist wie das Leitermaterial der zweiten Leiterplatte 102, und sind einstückig bzw. integral mit der zweiten Leiterplatte 102.
Bei dem in 1 gezeigten Wellenleiter 100 ist die Höhe der säulenförmigen Leiter 104 so ausgewählt, dass sie 1/4 Wellenlänge beträgt, und die Entfernung zwischen den distalen Enden der säulenförmigen Leiter 104 und der zweiten Leiterplatte 102 ist so ausgewählt, dass sie 1/8 Wellenlänge beträgt, so dass hochfrequente Energie effizient eingegrenzt werden kann. Man beachte, dass, um die hochfrequente Energie effizient einzugrenzen, die Entfernung zwischen den distalen Enden der säulenförmigen Leiter 104 und der zweiten Leiterplatte 102 lediglich kleiner als 1/4 Wellenlänge sein muss, ohne auf die in 1 gezeigte 1/8 Wellenlänge beschränkt zu sein. Um die hochfrequente Energie effizient einzugrenzen, ist ein Anordnungszyklus der säulenförmigen Leiter 104 wünschenswerterweise kleiner als 1/2 Wellenlänge. Wie in 1 gezeigt ist, ist deshalb die Querschnittsform der säulenförmigen Leiter 104 ist auf jeder Seite auf ein Quadrat von 1/8 Wellenlänge festgelegt. Der Anordnungszyklus der säulenförmigen Leiter 104 ist auf 1/4 Wellenlänge festgelegt.
Ein Prinzip der Übertragung der hochfrequenten Energie durch den Wellenleiter 100, der wie oben erläutert konfiguriert ist, wird erläutert. Ein paralleler flacher Wellenleiter wird durch die erste Leiterplatte 101 und die zweite Leiterplatte 102 gebildet, die so angeordnet sind, dass ihre Oberflächen einander gegenüberliegen. Da jedoch die säulenförmigen Leiter 104, die die Höhe von 1/4 Wellenlänge aufweisen, auf der Oberfläche der ersten Leiterplatte 101 in einer zweidimensionalen Richtung in einem Zyklus von 1/4 Wellenlänge angeordnet sind, die im Vergleich zu der 1/2 Wellenlänge ausreichend kurz ist, fungiert eine Oberfläche, die durch Verbinden der distalen Enden der säulenförmigen Leiter 104 gebildet wird, als magnetische Wand, und elektrischer Strom kann nicht fließen. Deshalb wird eine parallele flache Mode, die eine Ausbreitungsmode des parallelen flachen Wellenleiters ist, unterdrückt. Die hochfrequente Energie kann nicht übertragen werden. Da sich lediglich die Oberfläche des stegartigen Leiters 103 in einem Zustand befindet, in dem Leiter, die elektrische Wände sind, verbunden sind, fließt andererseits ein elektrischer Strom, wodurch die hochfrequente Energie entlang des stegartigen Leiters 103 übertragen wird.
Eine Wellenvariationsfunktion des in 1 gezeigten Wellenleiters wird unter Bezugnahme auf 2 erläutert. 2 zeigt eine Schnittansicht des Wellenleiters zu dem Zeitpunkt, zu dem die in 1 gezeigte zweite Leiterplatte 102 in die Schieberichtung 106 bewegt wird. In 2 bezeichnen die Bezugszeichen 201, 202 und 203 xy Schnittansichten in z = 0, die durch ein in 1 gezeigtes Koordinatensystem dargestellt werden, und 204, 205 und 206 bezeichnen zx Schnittansichten in y = 0. Wenn man die Schnittansichten der 2 in der Reihenfolge 201, 202 und 203 oder in der Reihenfolge 204, 205 und 206 betrachtet, entspricht dies einem Schieben der zweiten Leiterplatte 102 in eine –y-Richtung. Umgekehrt entspricht ein Betrachten der Schnittansichten in der Reihenfolge 203, 202 und 201 oder in der Reihenfolge 206, 205 und 204 einem Schieben der zweiten Leiterplatte 102 in eine +y-Richtung. In den Schnittansichten der 2 bezeichnen die Bezugszeichen 207, 208 und 209 Formen elektrischer Felder einer hochfrequenten Energie auf dem Wellenleiter, und 210, 211 und 212 bezeichnen aktuelle Routen der auf dem Wellenleiter fließenden hochfrequenten Energie.
Die Wellenlängenvariationsfunktion des Wellenleiters dieses Ausführungsbeispiels wird unter Bezugnahme auf die Schnittansichten der 2 erläutert. Wenn die zweite Leiterplatte 102 in einer Position vorliegt, die in den Schnittansichten 201 und 204 gezeigt ist, konzentriert sich, da die auf der zweiten Leiterplatte 102 vorgesehenen konvexen Formen 105 direkt über dem stegartigen Leiter 103 vorliegen, eine Form eines elektrischen Feldes auf dem Wellenleiter zwischen den konvexen Formen 105 und dem stegartigen Leiter 103, wie durch 207 angegeben ist. Deshalb fließt ein auf dem Wellenleiter fließender elektrischer Strom entlang der Oberflächen der Mehrzahl konvexer Formen 105, wie durch eine Route 210 angegeben ist. Anschließend, wenn die zweite Leiterplatte 102 geschoben wird und sich zu einer Position bewegt, die in den Schnittansichten 202 und 205 gezeigt ist, verändert sich, da sich die konvexen Formen 105 etwas von dem stegartigen Leiter 103 weg bewegen, die Form des elektrischen Feldes auf dem Wellenleiter zu einer Verteilung, bei der die Form des elektrischen Feldes von den Oberflächen sowohl der konvexen Formen 105 als auch der zweiten Leiterplatte 102 in den stegartigen Leiter 103 eintritt, wie durch 208 angegeben ist. Deshalb ist der auf dem Wellenleiter fließende elektrische Strom im Vergleich zu der aktuellen Route 210 leicht linear und kurz, wie durch die Route 211 angegeben ist. Wenn die zweite Leiterplatte 102 ferner geschoben wird und sich zu einer in den Schnittansichten 203 und 206 gezeigten Position bewegt, ist, da sich die konvexen Formen 105 außerdem von dem stegartigen Leiter 103 weg bewegen, bei der Form des elektrischen Feldes auf dem Wellenleiter eine Komponente, die von der zweiten Leiterplatte 102 in den stegartigen Leiter 103 eintritt, wie durch 209 angegeben, vorherrschend. Deshalb ist der auf dem Wellenleiter fließende elektrische Strom im Vergleich zu der aktuellen Route 210 außerdem linear und kürzer, wie durch die Route 212 angegeben ist.
Wenn die zweite Leiterplatte 102 in eine Richtung geschoben wird, in der sich die konvexen Formen 105 von dem stegartigen Leiter 103 weg bewegen, angefangen von Punkten, an denen die konvexen Formen 105 direkt über dem stegartigen Leiter 103 vorliegen, nimmt folglich die Länge einer Route des auf dem Wellenleiter fließenden elektrischen Stroms gemäß einer Zunahme eines Ausmaßes des Schiebens ab. Die Abnahme der Länge der aktuellen Route ist äquivalent zu einer Abnahme einer äquivalenten Wellenleiterlänge. Deshalb wird ein Phänomen, dass eine Wellenlänge auf dem Wellenleiter zunimmt, bewirkt. Das heißt, wenn die zweite Leiterplatte 102 bezüglich der ersten Leiterplatte 101 in eine zu dem stegartigen Leiter 103 orthogonale Richtung geschoben wird, verändert sich die Entfernung zwischen den konvexen Formen 105 und dem stegartigen Leiter 103. Deshalb weist der Wellenleiter dieses Ausführungsbeispiels die Wellenlängenvariationsfunktion auf.
3 zeigt eine Phasenverschiebungscharakteristik des in 1 gezeigten Wellenleiters. Die horizontale Achse gibt ein Ausmaß des Schiebens der zweiten Leiterplatte 102 als einen Wert an, der um 1/8 Wellenlänge normiert ist, und die vertikale Achse gibt ein Ausmaß der Phasenverschiebung einer hochfrequenten Energie, die durch den Wellenleiter verläuft, als einen Wert an, der um eine in 1 gezeigte p = 1/4 Wellenlänge normiert ist. Man kann erkennen, dass es dann, wenn die zweite Leiterplatte 102 so geschoben wird, wie dies in 3 gezeigt ist, möglich ist, die durch den Wellenleiter verlaufende hochfrequente Energie auf effiziente Weise einer Phasenverschiebung zu unterziehen. Man beachte, dass, wie in 3 gezeigt ist, das Ausmaß der Phasenverschiebung bezüglich des Ausmaßes des Schiebens der zweiten Leiterplatte 102 nicht linear ist. Dies liegt daran, dass bei diesem Ausführungsbeispiel die Querschnittsform der konvexen Formen 105, die auf der zweiten Leiterplatte vorgesehen sind, als einfaches rechtwinkliges Parallelepiped gebildet ist. Deshalb muss dann, wenn eine Charakteristik einer linearen Veränderung notwendig ist, die Querschnittsform der konvexen Formen 105, die auf der zweiten Leiterplatte vorgesehen sind, lediglich optimiert werden, während eine Phasenverschiebungscharakteristik anhand einer Simulation eines elektromagnetischen Feldes derart berechnet wird, dass eine äquivalente Länge einer Route eines elektrischen Stroms, der auf dem Wellenleiter fließt, zu dem Zeitpunkt, wenn die zweite Leiterplatte geschoben wird, proportional zu einem Ausmaß des Schiebens ist.
Es wird ein Phasenschieber erläutert, der den Wellenleiter dieses Ausführungsbeispiels verwendet. 4 zeigt die Struktur des Phasenschiebers. Das Bezugszeichen 400 bezeichnet den Phasenschieber, 401 bezeichnet ein Phasenverschiebungssegment, das den in 1 gezeigten Wellenleiter dieses Ausführungsbeispiels verwendet, 402 bezeichnet Anpassungssegmente, 403 bezeichnet ein Eingangstor und 404 bezeichnet ein Ausgangstor. Man beachte, dass, obwohl sie durch die Rückseite der ersten Leiterplatte verdeckt und in 4 nicht zu sehen sind, das Phasenverschiebungssegment 401 und die Anpassungssegmente 402 ebenfalls Wellenleitersegmente durch einen stegartigen Leiter und säulenförmige Leiter in Regionen umfassen, die dem Phasenverschiebungssegment 401 und dem Anpassungssegmenten 402 entsprechen. 5 zeigt eine Schnittansicht in der Mitte des stegartigen Leiters 103 des in 4 gezeigten Phasenschiebers.
In 4 und 5 ist es in dem Phasenverschiebungssegment 401 dann, wenn die zweite Leiterplatte 102 in die Richtung geschoben wird, die zu dem stegartigen Leiter 103 orthogonal ist, wie oben erläutert wurde, möglich, eine Wellenleiterwellenlänge bezüglich der durch das Phasenverschiebungssegment 401 verlaufenden hochfrequenten Energie zu verändern. Andererseits sind die Anpassungssegmente 402 eine Mehrzahl konvexer Formen, die auf der zweiten Leiterplatte 102 vorgesehen sind und deren Höhen ganz allmählich derart verändert werden, dass die konvexen Formen auf der Seite des Phasenverschiebungssegments 401 hoch sind und auf der jeweiligen Seite des Eingangs- und des Ausgangstors niedrig sind. Folglich können eine Form des elektrischen Feldes des Eingangs- und des Ausgangstors und eine Form des elektrischen Feldes des Phasenverschiebungssegments 401 sanft umgewandelt werden. Deshalb ist es möglich, eine Anpassung der Eingangs- und Ausgangstore 403 und 404 und des Phasenschiebers 401 ungeachtet des Ausmaßes des Schiebens der zweiten Leiterplatte 102 auf einem zufriedenstellenden Niveau zu halten.
Wie in 5 gezeigt ist, ist der stegartige Leiter 103 bei dem Eingangstor 403 und dem Ausgangstor 404 in Positionen, die 1/4 der Wellenleiterwellenlänge voneinander beabstandet sind, geschnitten. Drosselstrukturen, die mit säulenförmigen Leitern 501 mit einer Höhe von 1/4 Wellenlänge versehen sind, befinden sich auf den Außenseiten des stegartigen Leiters 103. Deshalb wird eine Übertragungsleitung 502 gebildet, ohne dass die hochfrequente Energie zu den Außenseiten des Eingangstors 403 und des Ausgangstors 404 hin austritt. Wenn der Phasenschieber 400 den Wellenleiter dieses Ausführungsbeispiels gemäß der obigen Erläuterung verwendet, wird dann, wenn die zweite Leiterplatte 102 in die zu dem stegartigen Leiter 103 orthogonale Richtung geschoben wird, die Übertragungsleitung 502 der hochfrequenten Energie in einem Zustand gebildet, in dem das Eingangstor 403 und das Ausgangstor 404 und der Phasenschieber 401 immer angepasst sind. Wenn die zweite Leiterplatte 102 weiter geschoben wird, verändert sich die Wellenleiterwellenlänge in dem Phasenverschiebungssegment 401. Deshalb ist es möglich, den Phasenschieber mit lediglich einem einzigen Wellenleiter zu verwirklichen. Folglich ist es möglich, die Größe des Phasenschiebers im Vergleich zu dem in 13 gezeigten herkömmlichen Phasenschieber zu verringern.
Es wird ein Phasenschieber für eine phasengesteuerte Antenne, die den Wellenleiter dieses Ausführungsbeispiels verwendet, erläutert. 6 zeigt einen Phasenschieber für eine phasengesteuerte Antenne, die eine Mehrzahl von Wellenleitern dieses Ausführungsbeispiels verwendet. In 6 bezeichnet das Bezugszeichen 600 den Phasenschieber für die phasengesteuerte Antenne, 601 bezeichnet einen ersten Phasenschieber, 602 bezeichnet einen zweiten Phasenschieber, 603 bezeichnet einen dritten Phasenschieber, 604 bezeichnet einen vierten Phasenschieber, 605 bezeichnet ein Phasenverschiebungssegment, 606 bezeichnet Anpassungssegmente, 607 bezeichnet Eingangstore, 608 bezeichnet Ausgangstore, 609 bezeichnet eine Signalquelle, 610 bezeichnet einen Strahler, 611 bezeichnet Richtstrahlen und 612 bezeichnet eine Strahlrichtung. Man beachte, dass, obwohl sie durch die Rückseite der ersten Leiterplatte verdeckt und in 6 nicht zu sehen sind, der erste bis vierte Phasenschieber 601 bis 604 und das Phasenverschiebungssegment 605 und die Anpassungssegmente 606 ebenfalls Wellenleitersegmente durch einen stegartigen Leiter und säulenförmige Leiter in Regionen umfassen, die dem ersten bis vierten Phasenschieber 601 bis 604 und dem Phasenverschiebungssegment 605 und den Anpassungssegmenten 606 entsprechen.
Wie in 6 gezeigt ist, sind bei dem Phasenschieber für die phasengesteuerte Antenne, die den Wellenleiter dieses Ausführungsbeispiels verwendet, der erste bis vierte Phasenschieber 601 bis 604 parallel angeordnet, die ersten Leiterplatten 101 aller Phasenschieber und die zweiten Leiterplatten aller Phasenschieber sind jeweils einstückig konfiguriert. Die Eingangstore 607 und die Ausgangstore 608 aller Phasenschieber sind auch in den einstückig konfigurierten ersten Leiterplatten 101 vorgesehen. Deshalb ist es möglich, die zweiten Leiterplatten 102 bezüglich der ersten Leiterplatten 101 gleichzeitig in eine Richtung zu schieben, die orthogonal zu den stegartigen Leitern aller Phasenschieber ist. Wie außerdem in 6 gezeigt ist, ist beim Fokussieren auf das Phasenverschiebungssegment 605, das den parallel angeordneten ersten bis vierten Phasenschiebern 601 bis 604 gemein ist, das Phasenverschiebungssegment 605 derart konfiguriert, dass sich eine Mehrzahl konvexer Formen zwischen den parallel angeordneten benachbarten Wellenleitern nacheinander verändern. Deshalb wird ein Ausmaß der Phasenverschiebung, das heißt eine Phasendifferenz für eine konvexe Form, immer zwischen den zueinander benachbarten Phasenschiebern hinzugefügt.
Andererseits wird, wie in 6 gezeigt ist, hochfrequente Energie, die in gleicher Amplitude und gleicher Phase verteilt ist, von der Signalquelle 609 in die Eingangstore 607 eingegeben. Deshalb wird die hochfrequente Energie, die immer mit der Phasendifferenz für eine konvexe Form unter allen zueinander benachbarten Phasenschiebern hinzugefügt wird, an die Ausgangstore 608 ausgegeben und dem Strahler 610 bereitgestellt. Wenn die Phasendifferenz für eine konvexe Form unter allen in dem Strahler 610 zueinander benachbarten Strahlungselementen hinzugefügt wird, wird die von den Strahlungselementen abgestrahlte hochfrequente Energie in gleicher Phase in einer Richtung kombiniert, in der eine Ausbreitungsroutendifferenz auftritt, die äquivalent zu der hinzugefügten Phasendifferenz ist. Folglich werden die Richtstrahlen 611 in eine Richtung gelenkt, in der die Phasendifferenz für eine konvexe Form reflektiert wird. Das heißt, es ist möglich, eine phasengesteuerte Antenne zu verwirklichen, die die Strahlrichtung 612 der Richtstrahlen 611 durch Schieben der zweiten Leiterplatte 102 verändern kann.
Man beachte, dass bei diesem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ein Beispiel erläutert wird, bei dem sich die konvexen Formen zwischen den zueinander benachbarten Wellenleitern nacheinander verändern. Jedoch können sich zwei oder mehr konvexe Formen verändern. Indem eine Phasenverschiebungscharakteristik mit der Simulation eines elektromagnetischen Feldes berechnet wird und die Querschnittsform der konvexen Formen optimiert wird, wie oben erläutert wurde, kann das Ausmaß der Phasenverschiebung dahin gehend konzipiert sein, sich linear oder entlang einer beliebigen Kurve bezüglich des Ausmaßes des Schiebens der zweiten Leiterplatte 102 zu verändern. Deshalb ist es auch möglich, optional eine Veränderungscharakteristik der Strahlrichtung der phasengesteuerten Antenne bezüglich des Ausmaßes des Schiebens der zweiten Leiterplatte 102 zu konzipieren.
Falls der Wellenleiter dieses Ausführungsbeispiels gemäß der Darstellung in 6 verwendet wird, können bei dem Phasenschieber für die phasengesteuerte Antenne, die die Mehrzahl von Phasenschiebern umfasst, die Phasenschieber anhand durch einen einzigen Wellenleiter verwirklicht werden. Deshalb ist es möglich, die Größe des Phasenschiebers für die phasengesteuerte Antenne im Vergleich zu dem herkömmlichen Phasenschieber zu verringern. Folglich ist es möglich, die Größe der phasengesteuerten Antenne selbst zu verringern.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Wellenleiters der vorliegenden Erfindung. In 7 bezeichnet das Bezugszeichen 700 den Wellenleiter, 101 bezeichnet die erste Leiterplatte, 102 bezeichnet die zweite Leiterplatte, 103 bezeichnet den stegartigen Leiter, 104 bezeichnet die säulenförmigen Leiter, 701 bezeichnet eine Mehrzahl konkaver Formen, die in einem Teil der Oberfläche der zweiten Leiterplatte 101 vorgesehen sind, und 106 bezeichnet die Richtung, in die die zweite Leiterplatte 102 bezüglich der ersten Leiterplatte 101 geschoben wird. Man beachte, dass in 7 die zweite Leiterplatte 102 in einer transparenten Ansicht gezeigt ist, so dass die Form des Inneren der zweiten Leiterplatte 102 zu sehen ist.
Wie in 7 gezeigt ist, sind die erste Leiterplatte 101 und die zweite Leiterplatte 102 so angeordnet, dass ihre Oberflächen einander gegenüberliegen. Ferner ist auf der ersten Leiterplatte 101 der stegartige Leiter 103 vorgesehen, und die Mehrzahl säulenförmiger Leiter 104 sind in Regionen auf beiden Seiten über den stegartigen Leiter hinweg zyklisch vorgesehen. Der stegartige Leiter 103 und die säulenförmigen Leiter 104 sind aus einem Leitermaterial gebildet, das dasselbe ist wie das Leitermaterial der ersten Leiterplatte 101, und sind einstückig bzw. integral mit der ersten Leiterplatte. Ferner werden die Mehrzahl konkaver Formen 701 gebildet, in dem eine maschinelle Bearbeitung vorgenommen wird, beispielsweise ein Schneiden eines Teils der unteren Oberfläche der zweiten Leiterplatte 102. Bei dem in 7 gezeigten Wellenleiter 700 sind sowohl die gesamte Höhe der säulenförmigen Leiter 104, die Entfernung zwischen den distalen Enden der säulenförmigen Leiter 104 und der zweiten Leiterplatte 102, die Querschnittsform der säulenförmigen Leiter 104 als auch der Anordnungszyklus der säulenförmigen Leiter 104 dieselben wie die des in 1 gezeigten Wellenleiters. Da ein Prinzip, dass hochfrequente Energie durch den Wellenleiter 700 übertragen werden kann, ebenfalls dasselbe ist, wird auf eine Erläuterung des Prinzips verzichtet.
Eine Wellenvariationsfunktion bei dem in 7 gezeigten Wellenleiter wird unter Bezugnahme auf 8 erläutert. 8 zeigt eine Schnittansicht des Wellenleiters zu dem Zeitpunkt, zu dem die in 7 gezeigte zweite Leiterplatte 102 in die Schieberichtung 106 bewegt wird. In 8 bezeichnen die Bezugszeichen 801, 802 und 803 xy Schnittansichten in z = 0, die durch ein in 7 gezeigtes Koordinatensystem dargestellt werden, und 804, 805 und 806 bezeichnen zx Schnittansichten in y = 0. Wenn man die Schnittansichten der 8 in der Reihenfolge 801, 802 und 803 oder in der Reihenfolge 804, 805 und 806 betrachtet, entspricht dies einem Schieben der zweiten Leiterplatte 102 in die –y-Richtung. Umgekehrt entspricht ein Betrachten der Schnittansichten in der Reihenfolge 803, 802 und 801 oder in der Reihenfolge 806, 805 und 804 einem Schieben der zweiten Leiterplatte 102 in die +y-Richtung. In den Schnittansichten der 8 bezeichnen die Bezugszeichen 807, 808 und 809 Formen elektrischer Felder einer hochfrequenten Energie auf dem Wellenleiter, und 810, 811 und 812 bezeichnen aktuelle Routen der auf dem Wellenleiter fließenden hochfrequenten Energie.
Die Wellenlängenvariationsfunktion des Wellenleiters dieses Ausführungsbeispiels wird unter Bezugnahme auf die Schnittansichten der 8 erläutert. Wenn die zweite Leiterplatte 102 in einer Position vorliegt, die in den Schnittansichten 801 und 804 gezeigt ist, konzentriert sich, da die auf der zweiten Leiterplatte 102 vorgesehenen konkaven Formen 701 direkt über dem stegartigen Leiter 103 vorliegen, eine Form eines elektrischen Feldes auf dem Wellenleiter zwischen den konkaven Formen 701 und dem stegartigen Leiter 103, wie durch 807 angegeben ist. Deshalb fließt ein auf dem Wellenleiter fließender elektrischer Strom entlang der Oberflächen der Mehrzahl konkaver Formen 701, wie durch eine Route 810 angegeben ist. Anschließend, wenn die zweite Leiterplatte 102 geschoben wird und sich zu einer Position bewegt, die in den Schnittansichten 802 und 805 gezeigt ist, verändert sich, da sich die konkaven Formen 701 etwas von dem stegartigen Leiter 103 weg bewegen, die Form des elektrischen Feldes auf dem Wellenleiter zu einer Verteilung, bei der die Form des elektrischen Feldes von den Oberflächen sowohl der konkaven Formen 701 als auch der zweiten Leiterplatte 102 in den stegartigen Leiter 103 eintritt, wie durch 808 angegeben ist. Deshalb ist der auf dem Wellenleiter fließende elektrische Strom im Vergleich zu der aktuellen Route 810 leicht linear und kurz, wie durch die Route 811 angegeben ist. Wenn die zweite Leiterplatte 102 ferner geschoben wird und sich zu einer in den Schnittansichten 803 und 806 gezeigten Position bewegt, ist, da sich die konkaven Formen 701 außerdem von dem stegartigen Leiter 103 weg bewegen, bei der Form des elektrischen Feldes auf dem Wellenleiter eine Komponente, die von der zweiten Leiterplatte 102 in den stegartigen Leiter 103 eintritt, wie durch 809 angegeben, vorherrschend. Deshalb ist der auf dem Wellenleiter fließende elektrische Strom im Vergleich zu der aktuellen Route 810 außerdem linear und kürzer, wie durch die Route 812 angegeben ist.
Wenn die zweite Leiterplatte 102 in eine Richtung geschoben wird, in der sich die konkaven Formen 701 von dem stegartigen Leiter 103 weg bewegen, angefangen von Punkten, an denen die konkaven Formen 701 direkt über dem stegartigen Leiter 103 vorliegen, nimmt folglich die Länge einer Route des auf dem Wellenleiter fließenden elektrischen Stroms gemäß einer Zunahme eines Ausmaßes des Schiebens ab. Die Abnahme der Länge der aktuellen Route ist äquivalent zu einer Abnahme einer äquivalenten Wellenleiterlänge. Deshalb wird ein Phänomen, dass eine Wellenlänge auf dem Wellenleiter zunimmt, bewirkt. Das heißt, wenn die zweite Leiterplatte 102 bezüglich der ersten Leiterplatte 101 in eine zu dem stegartigen Leiter 103 orthogonale Richtung geschoben wird, verändert sich die Entfernung zwischen den konkaven Formen 701 und dem stegartigen Leiter 103. Deshalb weist der Wellenleiter dieses Ausführungsbeispiels die Wellenlängenvariationsfunktion auf.
Es wird ein Phasenschieber erläutert, der den Wellenleiter dieses Ausführungsbeispiels verwendet. 9 zeigt die Struktur des Phasenschiebers. Das Bezugszeichen 900 bezeichnet den Phasenschieber, 901 bezeichnet ein Phasenverschiebungssegment, das den in 7 gezeigten Wellenleiter dieses Ausführungsbeispiels verwendet, 902 bezeichnet Anpassungssegmente, 903 bezeichnet ein Eingangstor und 904 bezeichnet ein Ausgangstor. Man beachte, dass, obwohl sie durch die Rückseite der ersten Leiterplatte verdeckt und in 9 nicht zu sehen sind, das Phasenverschiebungssegment 901 und die Anpassungssegmente 902 ebenfalls Wellenleitersegmente durch einen stegartigen Leiter und säulenförmige Leiter in Regionen umfassen, die dem Phasenverschiebungssegment 901 und dem Anpassungssegmenten 902 entsprechen. 10 zeigt eine Schnittansicht in der Mitte des stegartigen Leiters 103 des in 9 gezeigten Phasenschiebers. In 9 und 10 ist es in dem Phasenverschiebungssegment 901 dann, wenn die zweite Leiterplatte 102 in eine Richtung geschoben wird, die zu dem stegartigen Leiter 103 orthogonal ist, wie oben erläutert wurde, möglich, eine Wellenleiterwellenlänge bezüglich der durch das Phasenverschiebungssegment 901 verlaufenden hochfrequenten Energie zu verändern. Andererseits sind die konkaven Formen in den Anpassungssegmenten 902 auf der zweiten Leiterplatte 102 vorgesehen, um eine Tiefe allmählich derart zu verändern, dass die konkaven Formen auf der Seite des Phasenverschiebungssegments 901 niedrig sind und auf der jeweiligen Seite des Eingangs- und des Ausgangstors hoch sind. Folglich können eine Form des elektrischen Feldes des Eingangs- und des Ausgangstors und eine Form des elektrischen Feldes des Phasenverschiebungssegments 901 sanft umgewandelt werden. Deshalb ist es möglich, eine Anpassung der Eingangs- und Ausgangstore 903 und 904 und des Phasenschiebers 901 ungeachtet des Ausmaßes des Schiebens der zweiten Leiterplatte 102 auf einem zufriedenstellenden Niveau zu halten.
Wie in 10 gezeigt ist, ist der stegartige Leiter 103 bei dem Eingangstor 903 und dem Ausgangstor 904 in Positionen, die 1/4 der Wellenleiterwellenlänge voneinander beabstandet sind, geschnitten. Drosselstrukturen, die mit säulenförmigen Leitern 1001 mit einer Höhe von 1/4 Wellenlänge versehen sind, befinden sich auf den Außenseiten des stegartigen Leiters 103. Deshalb wird eine Übertragungsleitung 1002 gebildet, ohne dass die hochfrequente Energie zu den Außenseiten des Eingangstors 903 und des Ausgangstors 904 hin austritt. Wenn der Phasenschieber 900 den Wellenleiter dieses Ausführungsbeispiels gemäß der obigen Erläuterung verwendet, wird dann, wenn die zweite Leiterplatte 102 in die zu dem stegartigen Leiter 103 orthogonale Richtung geschoben wird, die Übertragungsleitung 1002 der hochfrequenten Energie in einem Zustand gebildet, in dem das Eingangstor 903 und das Ausgangstor 904 und der Phasenschieber 901 immer angepasst sind. Wenn die zweite Leiterplatte 102 weiter geschoben wird, verändert sich die Wellenleiterwellenlänge in dem Phasenverschiebungssegment 901. Deshalb ist es möglich, den Phasenschieber mit lediglich einem einzigen Wellenleiter zu verwirklichen. Folglich ist es möglich, die Größe des Phasenschiebers im Vergleich zu dem in 73 gezeigten herkömmlichen Phasenschieber zu verringern.
Es wird ein Phasenschieber für eine phasengesteuerte Antenne, die den Wellenleiter dieses Ausführungsbeispiels verwendet, erläutert. 11 zeigt einen Phasenschieber für eine phasengesteuerte Antenne, die eine Mehrzahl von Wellenleitern dieses Ausführungsbeispiels verwendet. In 11 bezeichnet das Bezugszeichen 1100 den Phasenschieber für die phasengesteuerte Antenne, 1101 bezeichnet einen ersten Phasenschieber, 1102 bezeichnet einen zweiten Phasenschieber, 1103 bezeichnet einen dritten Phasenschieber, 1104 bezeichnet einen vierten Phasenschieber, 1105 bezeichnet ein Phasenverschiebungssegment, 1106 bezeichnet Anpassungssegmente, 1107 bezeichnet Eingangstore, 1108 bezeichnet Ausgangstore, 1109 bezeichnet eine Signalquelle, 1110 bezeichnet einen Strahler, 1111 bezeichnet Richtstrahlen und 1112 bezeichnet eine Strahlrichtung. Man beachte, dass, obwohl sie durch die Rückseite der ersten Leiterplatte verdeckt und in 11 nicht zu sehen sind, der erste bis vierte Phasenschieber 1101 bis 1104 und das Phasenverschiebungssegment 1105 und die Anpassungssegmente 1106 ebenfalls Wellenleitersegmente durch einen stegartigen Leiter und säulenförmige Leiter in Regionen umfassen, die dem ersten bis vierten Phasenschieber 1101 bis 1104 und dem Phasenverschiebungssegment 1105 und den Anpassungssegmenten 1106 entsprechen. Wie in 11 gezeigt ist, sind bei dem Phasenschieber für die phasengesteuerte Antenne, die den Wellenleiter dieses Ausführungsbeispiels verwendet, der erste bis vierte Phasenschieber 1101 bis 1104 parallel angeordnet, die ersten Leiterplatten 101 aller Phasenschieber und die zweiten Leiterplatten aller Phasenschieber sind jeweils einstückig konfiguriert. Die Eingangstore 1107 und die Ausgangstore 1108 aller Phasenschieber sind auch in den einstückig konfigurierten ersten Leiterplatten 101 vorgesehen. Deshalb ist es möglich, die zweiten Leiterplatten 102 bezüglich der ersten Leiterplatten 101 gleichzeitig in eine Richtung zu schieben, die orthogonal zu den stegartigen Leitern aller Phasenschieber ist.
Wie außerdem in 11 gezeigt ist, ist beim Fokussieren auf das Phasenverschiebungssegment 1105, das den parallel angeordneten ersten bis vierten Phasenschiebern 1101 bis 1104 gemein ist, das Phasenverschiebungssegment 1105 derart konfiguriert, dass sich eine Mehrzahl konkaver Formen zwischen den parallel angeordneten benachbarten Wellenleitern nacheinander verändern. Deshalb wird ein Ausmaß der Phasenverschiebung, das heißt eine Phasendifferenz für eine konkave Form, immer zwischen den zueinander benachbarten Phasenschiebern hinzugefügt. Andererseits wird, wie in 11 gezeigt ist, hochfrequente Energie, die in gleicher Amplitude und gleicher Phase verteilt ist, von der Signalquelle 1109 in die Eingangstore 1107 eingegeben. Deshalb wird die hochfrequente Energie, die immer mit der Phasendifferenz für eine konkave Form unter allen zueinander benachbarten Phasenschiebern hinzugefügt wird, an die Ausgangstore 1108 ausgegeben und dem Strahler 1110 bereitgestellt. Wenn die Phasendifferenz für eine konkave Form unter allen in dem Strahler 1110 zueinander benachbarten Strahlungselementen hinzugefügt wird, wird die von den Strahlungselementen abgestrahlte hochfrequente Energie in gleicher Phase in einer Richtung kombiniert, in der eine Ausbreitungsroutendifferenz auftritt, die äquivalent zu der hinzugefügten Phasendifferenz ist. Folglich werden die Richtstrahlen 1111 in eine Richtung gelenkt, in der die Phasendifferenz für eine konkave Form reflektiert wird. Das heißt, es ist möglich, eine phasengesteuerte Antenne zu verwirklichen, die die Strahlrichtung 1112 der Richtstrahlen 1111 durch Schieben der zweiten Leiterplatte 102 verändern kann.
Man beachte, dass bei diesem in 11 gezeigten Ausführungsbeispiel ein Beispiel erläutert wird, bei dem sich die konkaven Formen zwischen den zueinander benachbarten Wellenleitern nacheinander verändern. Jedoch können sich zwei oder mehr konkave Formen verändern. Indem eine Phasenverschiebungscharakteristik mit der Simulation eines elektromagnetischen Feldes berechnet wird und die Querschnittsform der konkaven Formen optimiert wird, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert wurde, kann das Ausmaß der Phasenverschiebung dahin gehend konzipiert sein, sich linear oder entlang einer beliebigen Kurve bezüglich des Ausmaßes des Schiebens der zweiten Leiterplatte 102 zu verändern. Deshalb ist es auch möglich, optional eine Veränderungscharakteristik der Strahlrichtung der phasengesteuerten Antenne bezüglich des Ausmaßes des Schiebens der zweiten Leiterplatte 102 zu konzipieren.
Falls der Wellenleiter dieses Ausführungsbeispiels gemäß der Darstellung in 11 verwendet wird, können bei dem Phasenschieber für die phasengesteuerte Antenne, die die Mehrzahl von Phasenschiebern umfasst, die Phasenschieber anhand durch einen einzigen Wellenleiter verwirklicht werden. Deshalb ist es möglich, die Größe des Phasenschiebers für die phasengesteuerte Antenne im Vergleich zu dem herkömmlichen Phasenschieber zu verringern. Folglich ist es möglich, die Größe der phasengesteuerten Antenne selbst zu verringern.
(Erläuterung von Fällen, in denen verschiedene Namen und Ausdrücke verwendet werden]
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können auch unter Verwendung von Namen und Ausdrücken, die sich von den obigen unterscheiden, erläutert werden. In der folgenden Erläuterung werden, um das Verständnis der vorliegenden Erfindung weiter zu fördern, derartige Namen und Ausdrücke zusammen mit anderen Modifikationen der vorliegenden Erfindung eingeführt. Man beachte, dass es sich von selbst versteht, dass der Kern der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt wird, auch wenn sich die Namen und die Ausdrücke unterscheiden.
Die erste Leiterplatte 101 kann als erstes Wellenleiterbauglied 101 bezeichnet werden. Die zweite Leiterplatte 102 kann als zweites Wellenleiterbauglied 102 bezeichnet werden. In der Tat sind die erste Leiterplatte 101 und die zweite Leiterplatte 102 nicht auf plattenförmige Bauglieder beschränkt. Beispielsweise es ist offensichtlich, dass das erste Wellenleiterbauglied 101 Funktionen erfüllen kann, die dieselben Funktionen sind wie die der ersten Leiterplatte 101, falls das erste Wellenleiterbauglied 101 die Mehrzahl säulenförmiger Leiter 104 umfasst, die sich zu dem zweiten Wellenleiterbauglied 102 hin erstrecken. Jedoch stehen in diesem Fall die distalen Enden der Mehrzahl säulenförmiger Leiter 104 nicht in Kontakt mit dem zweiten Wellenleiterbauglied. Zwischen den distalen Enden und dem zweiten Wellenleiterbauglied muss ein Zwischenraum bewahrt werden. Man beachte, dass die säulenförmigen Leiter 104 in den Basen auf der gegenüberliegenden Seite der distalen Enden mit einem Leiter verbunden werden müssen. Der Leiter kann ein plattenförmiges Bauglied sein, ist aber nicht hierauf beschränkt. Die Form des Bauglieds unterliegt keiner Einschränkung. Das Bauglied muss lediglich mit einem Basissegment 1011 verbunden sein, das eine Leitung von Strom zwischen den säulenförmigen Leitern garantiert. Die säulenförmigen Leiter 104 können einfach als säulenförmige Körper 104 bezeichnet werden. Das liegt daran, dass die säulenförmigen Körper nach innen hin keine Leiter sein müssen und beispielsweise Bauglieder sein können, die erhalten werden, indem die Oberflächen von aus Harz hergestellten Baugliedern mit einem Leiter plattiert werden. Desgleichen muss das Basissegment nach innen hin kein Leiter sein und kann ein Bauglied sein, das erhalten wird, indem die Oberfläche eines aus Harz hergestellten Bauglieds mit einem guten Leiter wie beispielsweise Kupfer oder Nickel plattiert wird.
Die zweite Leiterplatte 102, das heißt, das zweite Wellenleiterbauglied 102, ist nicht auf die Plattenform beschränkt. Jedoch muss die zweite Leiterplatte 102 oder das zweite Wellenleiterbauglied 102 eine Abschirmoberfläche 1021 umfassen, die über einen Zwischenraum der Mehrzahl säulenförmiger Leiter 104 oder der säulenförmigen Körper 104 gegenüberliegt. Das zweite Wellenleiterbauglied 102 muss konvexe Segmente 105 umfassen, die von der Abschirmoberfläche 1021 umgeben sind. Statt der konvexen Segmente 105 können konkave Segmente 701 angeordnet sein. Es können sowohl konvexe Segmente als auch konkave Segmente angeordnet sein. Die zweite Leiterplatte 102 oder das zweite Wellenleiterbauglied 102 muss nach innen hin kein Leiter sein. Beispielsweise kann die zweite Leiterplatte 102 oder das zweite Wellenleiterbauglied 102 ein Bauglied sein, das erhalten wird, indem die Oberfläche eines aus einem isolierenden Material hergestellten Bauglieds mit einem guten Leiter wie beispielsweise Kupfer oder Nickel plattiert wird. Desgleichen müssen die konvexen Segmente 105 nach innen hin keine Leiter sein. Die Oberflächen der aus Harz hergestellten konvexen Formen müssen lediglich eine mit einem guten Leiter plattierte Struktur aufweisen. Die konvexen Formen müssen lediglich mit der Abschirmoberfläche 1021 um die konvexen Formen herum leiten. Zumindest die Oberflächen der Innenoberflächen der konkaven Segmente 701 müssen nur aus Leitern hergestellt sein. Die konkaven Segmente 701 müssen. lediglich mit der Abschirmoberfläche 1021 um die konkaven Segmente 701 herum leiten.
Der stegartige Leiter 103 kann als Träger 103 bezeichnet werden. In diesem Fall kann der Träger 103 an das erste Wellenleiterbauglied angefügt sein, wie in 1 gezeichnet ist, kann jedoch von dem ersten Wellenleiterbauglied getrennt sein. Im letzteren Fall ist der Name Träger geeigneter. Der stegartige Leiter 103 oder Träger 103 muss nach innen hin kein Leiter sein. Der stegartige Leiter 103 oder Träger 103 kann ein Bauglied sein, das erhalten wird, indem ein aus Harz hergestellter stegartiger Teil oder die Oberfläche des Trägers mit einem guten Leiter plattiert wird.
2 zeigt die Querschnitte 201, 202 und 203 in drei Situationen, in denen relative Positionen des ersten Wellenleiterbauglieds 101 und des zweiten Wellenleiterbauglieds 102 bei dem in 1 gezeigten Wellenleiter 100 verschieden sind. Der Wellenleiter 100 umfasst einen nicht gezeigten Antriebsmechanismus. Der Antriebsmechanismus kann einen Zustand des Wellenleiters 100 zwischen drei in 2 gezeigten Zuständen verändern. Bei diesem Beispiel kann der Antriebsmechanismus eine relative Position des zweiten Wellenleiterbauglieds relativ zu dem ersten Wellenleiterbauglied 101 kontinuierlich verändern. Jedoch ist der Antriebsmechanismus nicht hierauf beschränkt. Die Schnittansicht 202 zeigt einen Zustand, der sich mitten in einem Übergang von einem Zustand einer ersten relativen Position der Schnittansicht 201 zu einer zweiten relativen Position der Schnittansicht 203 befindet.
Der Antriebsmechanismus kann einen Übergang der relativen Position zwischen drei in 2 gezeigten relativen Positionen auf diskontinuierliche Weise bewirken. Bei diesem Beispiel ändert der Antriebsmechanismus die relative Position, während er die Größe des Zwischenraums zwischen der Abschirmoberfläche 1021 des zweiten Wellenleiterbauglieds 102 und den distalen Enden der säulenförmigen Körper 104 konstant hält. Jedoch ist der Antriebsmechanismus nicht hierauf beschränkt. Der Antriebsmechanismus kann die Größe des Zwischenraums mitten in der Bewegung verändern. All diese Variationen sind in dem Schutzumfang der Patentansprüche der vorliegenden Erfindung enthalten.
In der Schnittansicht 201 der 2 befinden sich die konvexen Segmente 105 direkt über dem stegartigen Leiter 103 oder Träger 103. Diese Position wird als erste relative Position des ersten Wellenleiterbauglieds 101 relativ zu dem zweiten Wellenleiterbauglied 102 bezeichnet. In der ersten relativen Position weist ein Bereich, in dem sich die konvexen Segmente 105 und der Träger 103 in der Perspektive entlang einer zu der Abschirmoberfläche 1021 senkrechten Richtung überlappen, die größte Fläche auf. Diese Fläche wird als erste Fläche bezeichnet. In der Schnittansicht 203 liegen die konvexen Segmente 105 in einer Position vor, die am weitesten von dem Träger 103 beabstandet ist. Dies wird als zweite relative Position des ersten Wellenleiterbauglieds 101 relativ zu dem zweiten Wellenleiterbauglied 102 bezeichnet. In der zweiten relativen Position weist ein Bereich, in dem sich die konvexen Segmente 105 und der Träger 103 in der Perspektive entlang der zu der Abschirmoberfläche 1021 senkrechten Richtung überlappen, die kleinste Fläche auf. Die Fläche ist bei dem in der Schnittansicht 203 gezeigten Beispiel null.
Die säulenförmigen Körper 104 sind nebeneinander angeordnet, um die Seitenoberflächen des Trägers 103 zu umgeben. Die Abschirmoberfläche 1021 erstreckt sich dahin gehend, die distalen Endseiten der säulenförmigen Körper 104 abzudecken. Ein Phasenschieber ist durch das zweite Wellenleiterbauglied 102 konfiguriert, das die säulenförmigen Körper 104, den Trägern 103 und die Abschirmoberfläche 1021 umfasst. Wenn das erste Wellenleiterbauglied 101 und das zweite Wellenleiterbauglied 102 die relativen Positionen verändern, müssen sich die von der Abschirmoberfläche 1021 umgebenen konvexen Segmente 105 in zumindest irgendeiner der relativen Positionen über dem Träger 103 befinden. Derartige konvexe Segmente sind ebenfalls wesentliche strukturelle Elemente des Phasenschiebers. Statt der konvexen Segmente können die konkaven Segmente 701, 901, 1105 und 1106, die in 7 bis 11 gezeigt sind, angeordnet sein.
Eine Mehrzahl von Phasenschiebern können auf einem ersten Wellenleiterbauglied 101 konfiguriert sein. In diesem Fall muss das erste Wellenleiterbauglied 101 eine Mehrzahl von Trägern umfassen. Jedoch hat die vorliegende Erfindung Bestand, falls zwischen dem ersten Wellenleiterbauglied 101 und dem zweiten Wellenleiterbauglied 102 ein nicht gezeigter Antriebsmechanismus angeordnet ist. Es können eine Mehrzahl von Antriebsmechanismen angeordnet sein. Eine Mehrzahl konvexer Segmente können über den jeweiligen Trägern angeordnet sein. Jedoch kann eine Konfiguration verwendet werden, bei der die Mehrzahl von Trägern ein konvexes Segment gemeinsam verwenden.
6 ist ein Beispiel, bei dem eine Mehrzahl von Phasenschiebern 601, 602, 603 und 604 durch ein Paar des ersten Wellenleiterbauglieds 101 und des zweiten Wellenleiterbauglieds 102 konfiguriert sind. Das zweite Wellenleiterbauglied 102 umfasst eine Mehrzahl konvexer Segmente 105, die von der Abschirmoberfläche 1021 umgeben sind. Die konvexen Segmente 105 bilden vier Reihen. Ein Teil, das durch diejenigen konvexen Segmente 105 der konvexen Segmente 105 gebildet ist, die in der Nähe der jeweiligen Mitte dieselbe Größe aufweisen, wird als Phasenverschiebungssegment 605 bezeichnet. In Teilen, die den vier Reihen des ersten Wellenleiterbauglieds 101 gegenüberliegen, sind vier Träger 103 nebeneinander angeordnet, auch wenn dies in der Figur nicht gezeigt ist. Jeder der vier Träger 103 ist von den säulenförmigen Körpern 104 umgeben.
Bei dem in 6 gezeigten Beispiel erstrecken sich die Reihen der Träger 103 und die säulenförmigen Körper 104 zu dem Zeitpunkt, wenn das zweite Wellenleiterbauglied 102 die relative Position relativ zu dem ersten Wellenleiterbauglied 101 verändert, vertikal bezüglich der Bewegungsrichtung 106. Die Anzahl der konvexen Segmente 105, die das Phasenverschiebungssegment 605 konfigurieren und den Trägern 103 gegenüberliegen, unterscheidet sich je nach der Reihe der konvexen Segmente. Deshalb unterscheidet sich eine Phasendifferenz, die der hochfrequenten Energie gegeben wird, die durch die Phasenschieber verläuft, wenn sich die relative Position ändert, ebenfalls für jede der Reihen der konvexen Segmente 105, das heißt jeden der Phasenschieber. Obwohl die Anzahl der konvexen Segmente, die den jeweiligen Träger 103 gegenüberliegen, als identisch festgelegt wird, ist es auch möglich, die Reihen der konvexen Segmente 105 leicht zu neigen und einen Winkel der Neigung für jeden der Phasenschieber zu differenzieren. Alternativ dazu ist es auch möglich, die jeweilige Mehrzahl von Trägern 103 leicht zu neigen und Winkel der Neigung voneinander zu differenzieren.
Bei den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden die Phasenschieber und die phasengesteuerten Antennen, die den Wellenleiter verwenden, oben erläutert. Jedoch versteht es sich, dass die Vorrichtungen, die den Wellenleiter der vorliegenden Erfindung verwenden, innerhalb eines geltenden Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung liegen. Ferner versteht es sich von selbst, dass andere Vorrichtungen, die die Phasenschieber und die phasengesteuerten Antennen, die in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung erläutert werden, umfassen, in den geltenden Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallen.
Industrielle Anwendbarkeit
Bei der vorliegenden Erfindung kann die Größe der phasengesteuerten Antenne verringert sein, wie oben erläutert wurde. Da bei dem Phasenschieber für die phasengesteuerte Antenne kein kostspieliger Halbleiter verwendet wird, kann außerdem stark damit gerechnet werden, dass der Phasenschieber bei einem an einem Fahrzeug angebrachten Millimeterwellenradar, einem Boden-zu-Flugzeug-Kommunikationssystem, das eine große Anzahl von Basisstationen umfasst, einem verteilten meteorologischen Radarsystem, einer Satellitenfunkempfangsantenne eines an einer Wand anzubringenden Typs in einer Schneefallregion und dergleichen angewendet wird.
Bezugszeichenliste

100: Wellenleiter
101: erste Leiterplatte (erstes leitfähiges Bauglied)
1011: Basissegment
1021: Abschirmoberfläche
102: zweite Leiterplatte (zweites leitfähiges Bauglied)
103: stegartiger Leiter (Träger)
104: säulenförmiger Leiter (säulenförmiger Körper)
105: Mehrzahl konvexer Formen (konvexer Segmente), die in einem Teil der Oberfläche der zweiten Leiterplatte vorgesehen sind
106: Schieberichtung der zweiten Leiterplatte
201, 202, 203: xy Schnittansicht in z = 0
204, 205, 206: zx Schnittansicht in y = 0
207, 208, 209: Form des elektrischen Feldes auf Wellenleiter
210, 211, 212: Route des auf dem Wellenleiter fließenden elektrischen Stroms
300: Phasenverschiebungscharakteristik des Wellenleiters
400: Phasenschieber
401: Phasenverschiebungssegment
402: Anpassungssegment
403: Eingangstor
404: Ausgangstor
501: säulenförmiger Leiter
502: Übertragungsleitung hochfrequenter Energie
600: Phasenschieber für phasengesteuerte Antenne
601: erster Phasenschieber
602: zweiter Phasenschieber
603: dritter Phasenschieber
604: vierter Phasenschieber.
605: Phasenverschiebungssegment
606: Anpassungssegment
607: Eingangstor
608: Ausgangstor
609: Signalquelle
610: Strahler
611: Richtstrahl
612: Strahlrichtung
700: Wellenleiter
701: Mehrzahl konkaver Formen (konkaver Segmente), die in einem Teil der Oberfläche der zweiten Leiterplatte vorgesehen sind
801, 802, 803: xy Schnittansicht in z = 0
804, 805, 806: zx Schnittansicht in y = 0
807, 808, 809: Form des elektrischen Feldes auf dem Wellenleiter
810, 811, 812: Route des auf dem Wellenleiter fließenden elektrischen Stroms
900: Phasenschieber
901: Phasenverschiebungssegment
902: Anpassungssegment
903: Eingangstor
904: Ausgangstor
1001: säulenförmiger Leiter
1002: Übertragungsleitung hochfrequenter Energie
1100: Phasenschieber für phasengesteuerte Antenne
1101: erster Phasenschieber
1102: zweiter Phasenschieber
1103: dritter Phasenscheiber
1104: vierter Phasenschieber
1105: Phasenverschiebungssegment
1106: Anpassungssegment
1107: Eingangstor
1108: Ausgangstor
1109: Signalquelle
1110: Strahler
1111: Richtstrahl
1112: Strahlrichtung
1200: herkömmlicher Wellenleiter
1201: erste Leiterplatte
1202: zweite Leiterplatte
1203: stegartiger Leiter
1204: säulenförmiger Leiter
1300: herkömmlicher Phasenschieber
1301, 1302: herkömmlicher Wellenleiter
1303, 1304: erste Leiterplatte
1305, 1306: zweite Leiterplatte
1307: Eingangstor
1308: Ausgangstor
1309: Durchgangsloch
1310: Übertragungsleitung eines hochfrequenten Signals
1311: Zwischenschicht
1312: Schieberichtung der Zwischenschicht
1313, 1314: Distales-Ende-Kurzschlussloch mit einer Tiefe von 1/4 einer Wellenleiterwellenlänge
1315, 1316: stegartiger Leiter
1317, 1318: säulenförmiger Leiter mit einer Höhe von 1/4 Wellenlänge

Claims

Ein Wellenleiter, der eine erste und eine zweite Leiterplatte aufweist, die so angeordnet sind, dass sich ihre Oberflächen gegenüberliegen, wobei der Wellenleiter auf der ersten Leiterplatte einen stegartigen Leiter und eine Mehrzahl säulenförmiger Leiter in Regionen auf beiden Seiten über den stegartigen Leiter hinweg umfasst und der Wellenleiter eine Mehrzahl konvexer Formen oder eine Mehrzahl konkaver Formen in einem Teil der Oberfläche der zweiten Leiterplatte umfasst.
Der Wellenleiter gemäß Anspruch 1, bei dem die zweite Leiterplatte bezüglich der ersten Leiterplatte in eine Richtung bewegbar ist, die den auf der ersten Leiterplatte vorgesehenen stegartigen Leiter kreuzt.
Ein Wellenleiter, der eine Mehrzahl der Wellenleiter gemäß Anspruch 1 aufweist, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei sich die Mehrzahl konvexer Formen oder die Mehrzahl konkaver Formen um eine feststehende Anzahl zwischen den zueinander benachbarten Wellenleitern ändert, wobei alle ersten Leiterplatten der Mehrzahl parallel angeordneter Wellenleiter jeweilige Abschnitte eines einzelnen Bauglieds sind, alle zweiten Leiterplatten der Mehrzahl parallel angeordneter Wellenleiter jeweilige Abschnitte eines einzelnen Bauglieds sind, das sich von dem einzelnen Bauglied unterscheidet, und die zweite Leiterplatte bezüglich der ersten Leiterplatte in eine Richtung bewegbar ist, in der die Mehrzahl parallel angeordneter Wellenleiter den stegartigen Leiter kreuzen.
Der Wellenleiter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem zumindest entweder die erste Leiterplatte und/oder die zweite Leiterplatte und/oder der stegartige Leiter ein aus einem Isolator hergestelltes Bauglied ist, wobei eine Oberfläche desselben mit einem Film eines Leiters bedeckt ist.
Eine Vorrichtung, die den Wellenleiter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 aufweist.
Ein Wellenleiter, der verwendet wird, indem er mit einer Vorrichtung verbunden ist, die eine Hochfrequenzwelle in einem vorbestimmten Frequenzband sendet oder empfängt, wobei der Wellenleiter folgende Merkmale aufweist: ein erstes Wellenleiterbauglied; und ein zweites Wellenleiterbauglied, wobei das zweite Wellenleiterbauglied eine Abschirmoberfläche umfasst, die eine Ebene ist, die über einen Zwischenraum dem ersten Wellenleiterbauglied gegenüberliegt, das erste Wellenleiterbauglied einen Träger, der sich entlang der Abschirmoberfläche erstreckt, und eine Mehrzahl säulenförmiger Körper, die sich zu der Abschirmoberfläche hin erstrecken, umfasst, das erste Wellenleiterbauglied ein Basissegment umfasst, das Basen auf einer gegenüberliegenden Seite distaler Enden auf der Seite der Abschirmoberfläche der Mehrzahl säulenförmiger Körper umfasst, die Mehrzahl säulenförmiger Körper Seitenoberflächen des Trägers umgeben, die distalen Enden der Mehrzahl säulenförmiger Körper in einem Zustand eines Nicht-Kontakts mit der Abschirmoberfläche sind, das zweite Wellenleiterbauglied ein konvexes Segment und/oder ein konkaves Segment, die von der Abschirmoberfläche umgeben sind, umfasst, zumindest ein Abschnitt des konvexen Segments oder des konkaven Segments dem Träger gegenüberliegt, und zumindest eine Oberfläche des konvexen Segments oder eine Innenoberfläche des konkaven Segments und die Abschirmoberfläche, eine Oberfläche des Trägers, die distalen Enden und Seitenoberflächen der Mehrzahl säulenförmiger Körper sowie eine Oberfläche des Basissegments aus Leitern hergestellt sind.
Der Wellenleiter gemäß Anspruch 6, bei dem eine Summe einer Höhe der Mehrzahl säulenförmiger Körper, die von der jeweiligen Basis gemessen wird, und eines Zwischenraums zwischen den distalen Enden der säulenförmigen Körper und der Abschirmoberfläche kleiner ist als eine Hälfte einer Freiraumwellenform einer elektromagnetischen Welle, die eine höchste Frequenz in dem Frequenzband aufweist.
Der Wellenleiter gemäß Anspruch 6 oder 7, bei dem das zweite Wellenleiterbauglied eine Mehrzahl der konvexen Segmente oder der konkaven Segmente umfasst und zwei oder mehr der Mehrzahl konvexer Segmente oder konkaver Segmente dem Träger gegenüberliegen.
Ein Wellenleiter, der verwendet wird, indem er mit einer Vorrichtung verbunden ist, die eine Hochfrequenzwelle in einem vorbestimmten Frequenzband sendet oder empfängt, wobei der Wellenleiter folgende Merkmale aufweist: ein erstes Wellenleiterbauglied; ein zweites Wellenleiterbauglied; und einen Antriebsmechanismus, der in der Lage ist, relative Positionen des ersten Wellenleiterbauglieds und des zweiten Wellenleiterbauglieds zu verändern, wobei das zweite Wellenleiterbauglied eine Abschirmoberfläche umfasst, die eine Ebene ist, die über einen Zwischenraum dem ersten Wellenleiterbauglied gegenüberliegt, das erste Wellenleiterbauglied einen Träger, der sich entlang der Abschirmoberfläche erstreckt, und eine Mehrzahl säulenförmiger Körper, die sich zu der Abschirmoberfläche hin erstrecken, umfasst, das erste Wellenleiterbauglied ein Basissegment umfasst, das Basen auf einer gegenüberliegenden Seite distaler Enden auf der Seite der Abschirmoberfläche der Mehrzahl säulenförmiger Körper umfasst, das zweite Wellenleiterbauglied ein konvexes Segment und/oder ein konkaves Segment, die von der Abschirmoberfläche umgeben sind, umfasst, die distalen Enden der Mehrzahl säulenförmiger Körper in einem Zustand eines Nicht-Kontakts mit der Abschirmoberfläche sind, eine Oberfläche des konvexen Segments oder eine Innenoberfläche des konkaven Segments und die Abschirmoberfläche, eine Oberfläche des Trägers, die distalen Enden und Seitenoberflächen der Mehrzahl säulenförmiger Körper sowie zumindest eine Oberfläche des Basissegments aus Leitern hergestellt sind, das zweite Wellenleiterbauglied zumindest eine erste relative Position und eine zweite relative Position bezüglich des ersten Wellenleiterbauglieds einnehmen kann, die erste relative Position und die zweite relative Position sich in einer Richtung unterscheiden, die eine Richtung, in der sich der Träger erstreckt, kreuzt, die Mehrzahl säulenförmiger Körper Seitenoberflächen des Trägers umgeben, zumindest in der ersten relativen Position zumindest ein Teil des konvexen Segments oder des konkaven Segments einer Oberfläche auf der Seite der Abschirmoberfläche des Trägers über eine erste Fläche hinweg gegenüberliegt, und dann, wenn eine Fläche, in der das konvexe Segment oder das konkave Segment einer Oberfläche auf einer Oberseite des Trägers in der zweiten relativen Position gegenüberliegt, als zweite Fläche dargestellt wird, die erste Fläche größer ist als die zweite Fläche.
Der Wellenleiter gemäß Anspruch 9, bei dem eine Summe einer Höhe der Mehrzahl säulenförmiger Körper, die von der jeweiligen Basis gemessen wird, und eines Zwischenraums zwischen den distalen Enden der säulenförmigen Körper und der Abschirmoberfläche kleiner ist als eine Hälfte einer Freiraumwellenform einer elektromagnetischen Welle, die eine höchste Frequenz in dem Frequenzband aufweist.
Der Wellenleiter gemäß Anspruch 9 oder 10, bei dem das erste Wellenleiterbauglied eine Mehrzahl der konvexen Segmente oder der konkaven Segmente umfasst und zwei oder mehr der Mehrzahl konvexer Segmente oder konkaver Segmente dem Träger gegenüberliegen.
Der Wellenleiter gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem dann, wenn eine Kombination des Trägers, der Mehrzahl säulenförmiger Körper, die die Seitenoberflächen des Trägers umgeben, und des konvexen Segments oder des konkaven Segments, wobei zumindest ein Teil desselben einer Oberfläche auf der Seite der Abschirmoberfläche des Trägers gegenüberliegen kann, als Phasenschieber bezeichnet wird, der Wellenleiter eine Mehrzahl der Phasenschieber umfasst und sich Differenzwerte zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche zumindest zweier der Mehrzahl von Phasenschiebern voneinander unterscheiden.
Der Wellenleiter gemäß Anspruch 12, bei dem jeweilige Träger, die in der Mehrzahl von Wellenleiterstrukturen enthalten sind, zueinander parallel sind.
Der Wellenleiter gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, bei dem der Antriebsmechanismus in der Lage ist, die relativen Positionen des ersten Wellenleiterbauglieds und des zweiten Wellenleiterbauglieds kontinuierlich zwischen der ersten relativen Position und der zweiten relativen Position zu verändern.
Der Wellenleiter gemäß einem der Ansprüche 9 bis 14, bei dem der Träger und die Mehrzahl säulenförmiger Körper einen Teil des ersten Wellenleiterbauglieds bilden und der Träger und die Basen der Mehrzahl säulenförmiger Körper jeweils mit dem Basissegment verbunden sind und das konkave Segment oder das konvexe Segment Bestandteil des zweiten Wellenleiterbauglieds sind.