JP4140830B2 - 導波管 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯、マイクロ波帯及びミリ波帯等の電波を伝搬するために用いられる導波管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の導波管では、製造時間短縮及び材料コスト削減のために、熱可塑性プラスチック管が用いられている。また、従来の導波管は、熱可塑性プラスチック管の内面に銅膜がめっきされることにより製造される。電波は、熱可塑性プラスチック管内の銅膜で囲まれた空間を伝搬される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１０４６１５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、熱可塑性プラスチックの熱伝導性は金属の熱伝導性に比べて著しく悪いため、電波の伝搬によって導波管内に発生する熱は導波管外へ放射されにくい。このことから、導波管の温度が上昇し、導波管が変形してしまう。
【０００５】
そこでこの発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするもので、伝搬路内の熱を効率良く排出することができ、温度上昇による変形を防止することができる導波管を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る導波管は、電波が伝搬される伝搬路を形成する誘電体管、誘電体管の管壁に設けられ、かつ誘電体管の外面に開口を有する放熱用穴部、及び少なくとも放熱用穴部の内面に設けられ、伝搬路内で発生した熱を伝搬路側から放熱用穴部側へ導くための伝熱体を備え、放熱用穴部は、電波の電界の方向に沿って延びている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
実施の形態１．
この実施の形態１による導波管は、ＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯、マイクロ波帯及びミリ波帯の電波を伝搬するために適用されるものである。
図１はこの発明の実施の形態１による導波管を示す斜視図である。また、図２は図１のII-II線に沿った断面図、図３は図２のIII-III線に沿った断面図である。図において、誘電体管１は、誘電体である熱可塑性樹脂により形成された外管２と、外管２の内面をめっきにより被覆する導電体である伝搬用銅膜３と、伝搬用銅膜３に囲まれて形成された伝搬路４とを有している。伝搬路４内には、高電力の電波が伝搬される。伝搬路４内を伝搬される電波のモード（姿態）は、ＴＥ１０モード（基本モード）に設定されている。
【０００８】
外管２の断面形状は矩形状になっている。また、外管２は、内側に伝搬路４（空間）が形成されるように互いに対向して配置された断面コ形の第１分割部材５及び第２分割部材６を有している。第１分割部材５及び第２分割部材６は、誘電体管１の長手方向（電波の伝搬方向）に沿ってそれぞれ延びている。第１分割部材５は、外管２の上壁部となる第１基壁部７と、第１基壁部７の両側辺から第２分割部材６側へ延びた一対の第１対向壁部８とを有している。第２分割部材６は、外管２の下壁部となる第２基壁部９と、第２基壁部９の両側辺から第１分割部材５側へ延びた一対の第２対向壁部１０とを有している。伝搬路４内を伝搬される際の電波（基本モード）の電界の方向は、第２基壁部９及び第１基壁部７のそれぞれの内面に対して垂直な方向とされる。
【０００９】
第１対向壁部８の第２分割部材６側の端部には、誘電体管１の長手方向に沿って延びた第１接合面１１が形成されている。第２対向壁部１０の第１分割部材５側の端部には、誘電体管１の長手方向に沿って延びた第２接合面１２が形成されている。外管２は、第１接合面１１と第２接合面１２とが伝熱用銅膜２０を介して互いに接合されることにより形成されている。第１接合面１１及び第２接合面１２は、外管２の各側壁部の内面（Ｈ面）に対して垂直になっている。また、第１接合面１１及び第２接合面１２は、電波（基本モード）の電界の方向に対して垂直に（即ち電波の磁界の方向に対して平行に）なっている。
【００１０】
外管２の管壁には、第１接合面１１及び第２接合面１２から外管２の外面１３へそれぞれ延びた複数の放熱用穴部１４が設けられている。各放熱用穴部１４は、誘電体管１の長手方向に沿って互いに間隔を置いて配設されている。また、各放熱用穴部１４は、一対の第１対向壁部８に誘電体管１の長手方向に沿って一列ずつ設けられ、一対の第２対向壁部１０にも誘電体管１の長手方向に沿って一列ずつ設けられている。さらに、各放熱用穴部１４は、外面１３に形成された開口１９を有している。ここでは、各放熱用穴部１４は、第１接合面１１及び第２接合面１２に対して垂直に延びている。また、第１対向壁部８に設けられた放熱用穴部１４は、第２対向壁部１０に設けられた放熱用穴部１４の延長線上にそれぞれ配置されている。
【００１１】
第１接合面１１、第２接合面１２、各放熱用穴部１４の内面及び外管２の外面１３には、伝搬用銅膜３の熱を各放熱用穴部１４側へ導く伝熱体である伝熱用銅膜２０が設けられている（図３）。伝熱用銅膜２０及び伝搬用銅膜３は、同一材料の銅膜であり、第１及び第２分割部材５，６の表面及び放熱用穴部１４の内面に連続して形成されている。
【００１２】
次に、動作について説明する。伝搬路４内を電波が伝搬されると、伝搬用銅膜３での損失等により伝搬路４に熱が発生する。発生熱は、第１接合面１１及び第２接合面１２にそれぞれ設けられた伝熱用銅膜２０を通じて伝搬用銅膜３から放熱用穴部１４側へ伝達される。放熱用穴部１４側へ伝達された熱は、放熱用穴部１４の内面及び外管２の外面１３にそれぞれ設けられた伝熱用銅膜２０から外気へ放出される。
【００１３】
このような構成の導波管では、伝搬路４を形成する誘電体管１の管壁に設けられた放熱用穴部１４の内面に伝熱用銅膜２０が設けられ、伝熱用銅膜２０が伝搬路４内で発生した熱を放熱用穴部１４側へ導くようになっているので、伝搬路４での発生熱の外気への放出量を多くすることができ、誘電体管１の温度上昇による変形を防止することができる。また、誘電体管１の材料は熱可塑性プラスチックであるので、誘電体管１を射出成形等により容易に作製することができ、導波管の製造時間を短縮することができる。さらに、金属材料に比べて材料コストを低減させることもできる。
【００１４】
また、伝搬路４は、第１分割部材５の第１接合面１１と第２分割部材６の第２接合面１２とが互いに接合されることにより形成されており、第１接合面１１及び第２接合面１２には伝熱用銅膜２０が設けられているので、複雑な形状の誘電体管１であっても、第１分割部材５及び第２分割部材６を互いに接合することにより誘電体管１を容易に作製することができ、かつ、伝搬路４内の熱を放熱用穴部１４側へさらに確実に導くことができる。
【００１５】
また、放熱用穴部１４は、第１接合面１１及び第２接合面１２から外管２の外面１３へ延びているので、伝搬路４側から放熱用穴部１４側へ導かれた熱をさらに確実に外気へ放出することができる。
【００１６】
また、放熱用穴部１４は、電波の伝搬方向に沿って互いに間隔を置いて複数配置されているので、誘電体管１の長手方向に渡って伝搬路４内の熱を外気へ放出することができ、誘電体管１の部分的な温度上昇を防止することができる。
【００１７】
また、伝熱用銅膜２０は、外管２の外面１３にも設けられているので、放熱用穴部１４側へ導かれた熱を外面１３側へ導くことができ、伝搬路４で発生した熱を外気へ効率良く放出することができる。
【００１８】
なお、上記の例では、放熱用穴部１４は、第１接合面１１及び第２接合面１２からそれぞれ延びているが、第１接合面１１のみから第１分割部材５の外面へ延びていてもよいし、第２接合面１２のみから第２分割部材６の外面へ延びていてもよい。
【００１９】
また、上記の例では、誘電体管１の断面形状は矩形状となっているが、円形であってもよい。
【００２０】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による導波管を示す斜視図である。また、図５は図４のV-V線に沿った断面図、図６は図５のVI-VI線に沿った断面図である。図において、一対の第１対向壁部８には複数の放熱用穴部１４が誘電体管１の長手方向に沿って二列ずつ設けられ、一対の第２対向壁部１０にも複数の放熱用穴部１４が誘電体管１の長手方向に沿って二列ずつ設けられている。また、各列の放熱用穴部１４は、電波の伝搬方向に対して垂直な方向（管壁の厚さ方向）へ互いに間隔を置いて配設されている。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００２１】
このような構成の導波管では、一対の第１対向壁部８及び一対の第２対向壁部１０に誘電体管１の長手方向に沿って二列ずつ設けられているので、伝搬路４からの熱をさらに多数の放熱用穴部１４へ導くことができ、外気への熱の放出量をさらに多くすることができる。このことから、導波管の温度上昇による変形をさらに確実に防止することができる。
【００２２】
また、各列の放熱用穴部１４が管壁の厚さ方向へ互いに間隔を置いて配置されているので、例えば互いに対向する第１接合面１１及び第２接合面１２にそれぞれ設けられた伝熱用銅膜２０間に隙間ができた場合、各放熱用穴部１４がフォトニックバンドギャップの役割を果たし、伝搬路４内を伝搬される電波を伝熱用銅膜２０間の隙間から漏出させにくくすることができる。
【００２３】
なお、上記の例では、一対の第１対向壁部８及び一対の第２対向壁部１０のそれぞれに設けられている放熱用穴部１４の列数が二列となっているが、三列以上であってもよい。
【００２４】
実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３による導波管を示す斜視図である。また、図８は図７のVIII-VIII線に沿った断面図、図９は図８のIX-IX線に沿った断面図である。図において、外管２は、互いに対向して配置された第１分割部材３１及び第２分割部材３２を有している。第１分割部材３１及び第２分割部材３２は、誘電体管１の長手方向に沿って延びている。第１分割部材３１は、外管２の一方の側壁部となる第１基壁部３３と、第１基壁部３３の両側辺から第２分割部材３２側へ延びた一対の第１対向壁部３４とを有している。第２分割部材３２は、外管２の他方の側壁部となる第２基壁部３５と、第２基壁部３５の両側辺から第１分割部材３１側へ延びた一対の第２対向壁部３６とを有している。
【００２５】
第１対向壁部３４の第２分割部材３２側の端部には、誘電体管１の長手方向に沿って延びた第１接合面３７が形成されている。第２対向壁部３６の第１分割部材３１側の端部には、誘電体管１の長手方向に沿って延びた第２接合面３８が形成されている。第１接合面３７及び第２接合面３８には、伝熱用銅膜２０がそれぞれ設けられている。第１接合面３７と第２接合面３８とは、伝熱用銅膜２０を介して互いに接合されている。伝搬路４内を伝搬される際の電波（基本モード）の電界の方向は、一対の第１対向壁部３４及び一対の第２対向壁部３６のそれぞれの内面（外管２の上壁部及び下壁部のそれぞれの内面（Ｅ面））に対して垂直な方向とされる。第１接合面３７及び第２接合面３８は、電波（基本モード）の電界の方向と平行に（即ち電波の磁界の方向に対して垂直に）なっている。
【００２６】
外管２の管壁には、第１接合面３７及び第２接合面３８から外管２の外面１３へそれぞれ延びた複数の放熱用穴部１４が設けられている。各放熱用穴部１４は、誘電体管１の長手方向に沿って間隔を置いて配設されている。各放熱用穴部１４は、一対の第１対向壁部３４に一列ずつ設けられ、一対の第２対向壁部３６にも一列ずつ設けられている。さらに、各放熱用穴部１４は、外面１３に形成された開口１９を有している。ここでは、各放熱用穴部１４は、第１接合面３７及び第２接合面３８に対して垂直に延びている。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００２７】
このような構成の導波管では、実施の形態１と同様な効果を得ることができるとともに、第１接合面３７及び第２接合面３８が電波の電界の方向と平行になっているので、例えば互いに対向する第１接合面３７及び第２接合面３７にそれぞれ設けられた伝熱用銅膜２０間に隙間ができた場合であっても、隙間に電界及び磁界が形成されにくくなり、伝搬路４内の電波を伝熱用銅膜２０貫の隙間から漏出させにくくすることができる。
【００２８】
実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４による導波管を示す斜視図である。また、図１１は図１０のXI-XI線に沿った断面図、図１２は図１１のXII-XII線に沿った断面図である。図において、各放熱用穴部１４は、一対の第１対向壁部３４に二列ずつ設けられ、一対の第２対向壁部３６にも二列ずつ設けられている。また、各列の放熱用穴部１４は、電波の伝搬方向に対して垂直な方向（管壁の厚さ方向）へ互いに間隔を置いて配設されている。他の構成は実施の形態３と同様である。
【００２９】
このような構成の導波管では、一対の第１対向壁部３４及び一対の第２対向壁部３６に誘電体管１の長手方向に沿って二列ずつ設けられているので、伝搬路４からの熱を多数の放熱用穴部１４へ導くことができ、外気への熱の放出量をさらに多くすることができる。このことから、導波管の温度上昇による変形をさらに確実に防止することができる。
【００３０】
また、各列の放熱用穴部１４が外管２の管壁の厚さ方向へ互いに間隔を置いて配設されているので、例えば互いに対向する第１接合面３７及び第２接合面３８にそれぞれ設けられた伝熱用銅膜２０間に隙間ができた場合、各放熱用穴部１４がフォトニックバンドギャップの役割を果たし、伝搬路４内の電波を伝熱用銅膜２０間の隙間からさらに漏出させにくくすることができる。
【００３１】
なお、上記の例では、一対の第１対向壁部３４及び一対の第２対向壁部３６のそれぞれに設けられている放熱用穴部１４の列数が二列となっているが、三列以上であってもよい。
【００３２】
実施の形態５．
図１３はこの発明の実施の形態５による導波管を示す斜視図である。また、図１４は図１３のXIV-XIV線に沿った断面図、図１５は図１４のXV-XV線に沿った断面図である。図において、外管２の断面形状は、矩形状になっている。また、外管２は、伝搬路４の四方を囲む上壁部５１、下壁部５２、第１側壁部５３及び第２側壁部５４を有している。伝搬路４内には、電界の方向が上壁部５１及び下壁部５２のそれぞれの内面に対して垂直となるように電波（基本モード）が伝搬される。外管２は、射出成形により作製されている。
【００３３】
第１側壁部５３及び第２側壁部５４には、複数の放熱用穴部５５がそれぞれ設けられている。各放熱用穴部５５は、伝搬路４から外管２の外面１３へ延びている。ここでは、各放熱用穴部５５は、第１側壁部５３及び第２側壁部５４のそれぞれの内面に対して垂直な方向へ延びている。また、各放熱用穴部５５は、誘電体管１の長手方向に沿って間隔を置いて一列ずつ第１側壁部５３及び第２側壁部５４に配設されている。さらに、各放熱用穴部５５は、外管２の外面１３に外側開口５６を有し、伝搬用銅膜３に内側開口５７を有している。即ち、伝搬路４と導波管の外部とは、各放熱用穴部５５により連通されている。
【００３４】
なお、各放熱用穴部５５の内径は、伝搬路４内を伝搬される電波の波長に比べて十分小さくなっている。即ち、各放熱用穴部５５の内径は、電波の伝搬に悪影響を与えない程度に小さくなっており、伝搬路４内の電波が各放熱用穴部５５から漏出されにくくなっている。また、各放熱用穴部５５の内面及び外管２の外面１３には、伝熱体である伝熱用銅膜２０が設けられている。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００３５】
このような構成の導波管では、外管２に設けられた放熱用穴部５５が伝搬路４から外管２の外面１３へ延びているので、伝熱用銅膜２０による伝熱（熱伝導）だけでなく、伝搬路４内から輻射及び対流により熱を直接放出することができ、さらに伝搬路４内の熱を効率良く放出することができる。
【００３６】
なお、上記の例では、放熱用穴部５５は、第１側壁部５３及び第２側壁部５４の両方に設けられているが、第１側壁部５３のみに放熱用穴部５５を設けてもよいし、第２側壁部５４のみに放熱用穴部５５を設けてもよい。
【００３７】
実施の形態６．
図１６はこの発明の実施の形態６による導波管を示す斜視図である。また、図１７は図１６のXVII-XVII線に沿った断面図、図１８は図１７のXVIII-XVIII線に沿った断面図である。図において、第１側壁部５３及び第２側壁部５４には、複数の放熱用穴部５５が誘電体管１の長手方向に沿って二列ずつ間隔を置いて配設されている。他の構成は実施の形態５と同様である。
【００３８】
このような構成の導波管では、伝搬路４から外管２の外面１３へ延びた複数の放熱用穴部５５が第１側壁部５３及び第２側壁部５４に二列ずつ配設されているので、各放熱用穴部５５を通じて放出される熱量を多くすることができ、導波管の温度上昇をさらに効率良く抑制することができる。
【００３９】
なお、上記の例では、放熱用穴部５５の列数は二列となっているが、三列以上であってもよい。
【００４０】
実施の形態７．
図１９はこの発明の実施の形態７による導波管を示す斜視図である。また、図２０は図１９のXX-XX線に沿った断面図、図２１は図２０のXXI-XXI線に沿った断面図である。図において、複数の放熱用穴部５５は、上壁部５１及び下壁部５２に誘電体管１の長手方向に沿って間隔を置いて一列ずつ配設されている。伝搬路４内を伝搬される電波（基本モード）の電界の方向は、上壁部５１及び下壁部５２のそれぞれの内面に対して垂直な方向になっている。各放熱用穴部５５は、電波の電界の方向に沿って延びている。他の構成は実施の形態５と同様である。
【００４１】
このような構成の導波管では、伝搬路４内を伝搬される電波の電界の方向に沿って放熱用穴部５５が延びているので、実施の形態５と同様の効果を得ることができるとともに、放熱用穴部５５内に電界が形成されにくくなり、放熱用穴部５５からの電波をさらに漏出させにくくすることができる。
【００４２】
なお、上記の例では、放熱用穴部５５は、上壁部５１及び下壁部５２の両方に設けられているが、上壁部５１のみに放熱用穴部５５を設けてもよいし、下壁部５２のみに放熱用穴部５５を設けてもよい。
【００４３】
実施の形態８．
図２２はこの発明の実施の形態８による導波管を示す斜視図である。また、図２３は図２２のXXIII-XXIII線に沿った断面図、図２４は図２３のXXIV-XXIV線に沿った断面図である。図において、上壁部５１及び下壁部５２には、複数の放熱用穴部５５が誘電体管１の長手方向に沿って二列ずつ間隔を置いて配設されている。各放熱用穴部５５は、伝搬路４内を伝搬される電波の電界の方向に沿って延びている。他の構成は実施の形態７と同様である。
【００４４】
このような構成の導波管では、伝搬路４内を伝搬される電波の電界の方向に沿って延びた複数の放熱用穴部５５が第１側壁部５３及び第２側壁部５４に二列ずつ配設されているので、実施の形態７と同様の効果を得ることができるとともに、各放熱用穴部５５を通じて放出される熱量を多くすることができ、導波管の温度上昇をさらに効率良く抑制することができる。
【００４５】
なお、上記の例では、放熱用穴部５５の列数は二列となっているが、三列以上であってもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明に係る導波管では、電波が伝搬される伝搬路を形成する誘電体管の管壁に放熱用穴部が設けられ、伝搬路内で発生した熱を伝搬路側から放熱用穴部側へ導くための伝熱体が放熱用穴部の内面に設けられており、放熱用穴部は、電波の電界の方向に沿って延びているので、伝搬路での発生熱を効率良く排出することができ、誘電体管の温度上昇による変形を防止することができる。また、放熱用穴部からの電波を漏出させにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による導波管を示す斜視図である。
【図２】 図１のII-II線に沿った断面図である。
【図３】 図２のIII-III線に沿った断面図である。
【図４】 この発明の実施の形態２による導波管を示す斜視図である。
【図５】 図４のV-V線に沿った断面図である。
【図６】 図５のVI-VI線に沿った断面図である。
【図７】 この発明の実施の形態３による導波管を示す斜視図である。
【図８】 図７のVIII-VIII線に沿った断面図である。
【図９】 図８のIX-IX線に沿った断面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態４による導波管を示す斜視図である。
【図１１】 図１０のXI-XI線に沿った断面図である。
【図１２】 図１１のXII-XII線に沿った断面図である。
【図１３】 この発明の実施の形態５による導波管を示す斜視図である。
【図１４】 図１３のXIV-XIV線に沿った断面図である。
【図１５】 図１４のXV-XV線に沿った断面図である。
【図１６】 この発明の実施の形態６による導波管を示す斜視図である。
【図１７】 図１６のXVII-XVII線に沿った断面図である。
【図１８】 図１７のXVIII-XVIII線に沿った断面図である。
【図１９】 この発明の実施の形態７による導波管を示す斜視図である。
【図２０】 図１９のXX-XX線に沿った断面図である。
【図２１】 図２０のXXI-XXI線に沿った断面図である。
【図２２】 この発明の実施の形態８による導波管を示す斜視図である。
【図２３】 図２２のXXIII-XXIII線に沿った断面図である。
【図２４】 図２３のXXIV-XXIV線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１ 誘電体管、４ 伝搬路、５，３１ 第１分割部材、６，３２ 第２分割部材、１１，３７ 第１接合面（接合面）、１２，３８ 第２接合面（接合面）、１３ 外面、１４，５５ 放熱用穴部、１９ 開口、２０ 伝熱用銅膜（伝熱体）、５６ 外側開口（開口）。
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯、マイクロ波帯及びミリ波帯等の電波を伝搬するために用いられる導波管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の導波管では、製造時間短縮及び材料コスト削減のために、熱可塑性プラスチック管が用いられている。また、従来の導波管は、熱可塑性プラスチック管の内面に銅膜がめっきされることにより製造される。電波は、熱可塑性プラスチック管内の銅膜で囲まれた空間を伝搬される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１０４６１５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、熱可塑性プラスチックの熱伝導性は金属の熱伝導性に比べて著しく悪いため、電波の伝搬によって導波管内に発生する熱は導波管外へ放射されにくい。このことから、導波管の温度が上昇し、導波管が変形してしまう。
【０００５】
そこでこの発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするもので、伝搬路内の熱を効率良く排出することができ、温度上昇による変形を防止することができる導波管を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る導波管は、電波が伝搬される伝搬路を形成する誘電体管、誘電体管の管壁に設けられ、かつ誘電体管の外面に開口を有する放熱用穴部、及び少なくとも放熱用穴部の内面に設けられ、伝搬路内で発生した熱を伝搬路側から放熱用穴部側へ導くための伝熱体を備え、放熱用穴部は、電波の電界の方向に沿って延びている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
実施の形態１．
この実施の形態１による導波管は、ＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯、マイクロ波帯及びミリ波帯の電波を伝搬するために適用されるものである。
図１はこの発明の実施の形態１による導波管を示す斜視図である。また、図２は図１のII-II線に沿った断面図、図３は図２のIII-III線に沿った断面図である。図において、誘電体管１は、誘電体である熱可塑性樹脂により形成された外管２と、外管２の内面をめっきにより被覆する導電体である伝搬用銅膜３と、伝搬用銅膜３に囲まれて形成された伝搬路４とを有している。伝搬路４内には、高電力の電波が伝搬される。伝搬路４内を伝搬される電波のモード（姿態）は、ＴＥ１０モード（基本モード）に設定されている。
【０００８】
外管２の断面形状は矩形状になっている。また、外管２は、内側に伝搬路４（空間）が形成されるように互いに対向して配置された断面コ形の第１分割部材５及び第２分割部材６を有している。第１分割部材５及び第２分割部材６は、誘電体管１の長手方向（電波の伝搬方向）に沿ってそれぞれ延びている。第１分割部材５は、外管２の上壁部となる第１基壁部７と、第１基壁部７の両側辺から第２分割部材６側へ延びた一対の第１対向壁部８とを有している。第２分割部材６は、外管２の下壁部となる第２基壁部９と、第２基壁部９の両側辺から第１分割部材５側へ延びた一対の第２対向壁部１０とを有している。伝搬路４内を伝搬される際の電波（基本モード）の電界の方向は、第２基壁部９及び第１基壁部７のそれぞれの内面に対して垂直な方向とされる。
【０００９】
第１対向壁部８の第２分割部材６側の端部には、誘電体管１の長手方向に沿って延びた第１接合面１１が形成されている。第２対向壁部１０の第１分割部材５側の端部には、誘電体管１の長手方向に沿って延びた第２接合面１２が形成されている。外管２は、第１接合面１１と第２接合面１２とが伝熱用銅膜２０を介して互いに接合されることにより形成されている。第１接合面１１及び第２接合面１２は、外管２の各側壁部の内面（Ｈ面）に対して垂直になっている。また、第１接合面１１及び第２接合面１２は、電波（基本モード）の電界の方向に対して垂直に（即ち電波の磁界の方向に対して平行に）なっている。
【００１０】
外管２の管壁には、第１接合面１１及び第２接合面１２から外管２の外面１３へそれぞれ延びた複数の放熱用穴部１４が設けられている。各放熱用穴部１４は、誘電体管１の長手方向に沿って互いに間隔を置いて配設されている。また、各放熱用穴部１４は、一対の第１対向壁部８に誘電体管１の長手方向に沿って一列ずつ設けられ、一対の第２対向壁部１０にも誘電体管１の長手方向に沿って一列ずつ設けられている。さらに、各放熱用穴部１４は、外面１３に形成された開口１９を有している。ここでは、各放熱用穴部１４は、第１接合面１１及び第２接合面１２に対して垂直に延びている。また、第１対向壁部８に設けられた放熱用穴部１４は、第２対向壁部１０に設けられた放熱用穴部１４の延長線上にそれぞれ配置されている。
【００１１】
第１接合面１１、第２接合面１２、各放熱用穴部１４の内面及び外管２の外面１３には、伝搬用銅膜３の熱を各放熱用穴部１４側へ導く伝熱体である伝熱用銅膜２０が設けられている（図３）。伝熱用銅膜２０及び伝搬用銅膜３は、同一材料の銅膜であり、第１及び第２分割部材５，６の表面及び放熱用穴部１４の内面に連続して形成されている。
【００１２】
次に、動作について説明する。伝搬路４内を電波が伝搬されると、伝搬用銅膜３での損失等により伝搬路４に熱が発生する。発生熱は、第１接合面１１及び第２接合面１２にそれぞれ設けられた伝熱用銅膜２０を通じて伝搬用銅膜３から放熱用穴部１４側へ伝達される。放熱用穴部１４側へ伝達された熱は、放熱用穴部１４の内面及び外管２の外面１３にそれぞれ設けられた伝熱用銅膜２０から外気へ放出される。
【００１３】
このような構成の導波管では、伝搬路４を形成する誘電体管１の管壁に設けられた放熱用穴部１４の内面に伝熱用銅膜２０が設けられ、伝熱用銅膜２０が伝搬路４内で発生した熱を放熱用穴部１４側へ導くようになっているので、伝搬路４での発生熱の外気への放出量を多くすることができ、誘電体管１の温度上昇による変形を防止することができる。また、誘電体管１の材料は熱可塑性プラスチックであるので、誘電体管１を射出成形等により容易に作製することができ、導波管の製造時間を短縮することができる。さらに、金属材料に比べて材料コストを低減させることもできる。
【００１４】
また、伝搬路４は、第１分割部材５の第１接合面１１と第２分割部材６の第２接合面１２とが互いに接合されることにより形成されており、第１接合面１１及び第２接合面１２には伝熱用銅膜２０が設けられているので、複雑な形状の誘電体管１であっても、第１分割部材５及び第２分割部材６を互いに接合することにより誘電体管１を容易に作製することができ、かつ、伝搬路４内の熱を放熱用穴部１４側へさらに確実に導くことができる。
【００１５】
また、放熱用穴部１４は、第１接合面１１及び第２接合面１２から外管２の外面１３へ延びているので、伝搬路４側から放熱用穴部１４側へ導かれた熱をさらに確実に外気へ放出することができる。
【００１６】
また、放熱用穴部１４は、電波の伝搬方向に沿って互いに間隔を置いて複数配置されているので、誘電体管１の長手方向に渡って伝搬路４内の熱を外気へ放出することができ、誘電体管１の部分的な温度上昇を防止することができる。
【００１７】
また、伝熱用銅膜２０は、外管２の外面１３にも設けられているので、放熱用穴部１４側へ導かれた熱を外面１３側へ導くことができ、伝搬路４で発生した熱を外気へ効率良く放出することができる。
【００１８】
なお、上記の例では、放熱用穴部１４は、第１接合面１１及び第２接合面１２からそれぞれ延びているが、第１接合面１１のみから第１分割部材５の外面へ延びていてもよいし、第２接合面１２のみから第２分割部材６の外面へ延びていてもよい。
【００１９】
また、上記の例では、誘電体管１の断面形状は矩形状となっているが、円形であってもよい。
【００２０】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による導波管を示す斜視図である。また、図５は図４のV-V線に沿った断面図、図６は図５のVI-VI線に沿った断面図である。図において、一対の第１対向壁部８には複数の放熱用穴部１４が誘電体管１の長手方向に沿って二列ずつ設けられ、一対の第２対向壁部１０にも複数の放熱用穴部１４が誘電体管１の長手方向に沿って二列ずつ設けられている。また、各列の放熱用穴部１４は、電波の伝搬方向に対して垂直な方向（管壁の厚さ方向）へ互いに間隔を置いて配設されている。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００２１】
このような構成の導波管では、一対の第１対向壁部８及び一対の第２対向壁部１０に誘電体管１の長手方向に沿って二列ずつ設けられているので、伝搬路４からの熱をさらに多数の放熱用穴部１４へ導くことができ、外気への熱の放出量をさらに多くすることができる。このことから、導波管の温度上昇による変形をさらに確実に防止することができる。
【００２２】
また、各列の放熱用穴部１４が管壁の厚さ方向へ互いに間隔を置いて配置されているので、例えば互いに対向する第１接合面１１及び第２接合面１２にそれぞれ設けられた伝熱用銅膜２０間に隙間ができた場合、各放熱用穴部１４がフォトニックバンドギャップの役割を果たし、伝搬路４内を伝搬される電波を伝熱用銅膜２０間の隙間から漏出させにくくすることができる。
【００２３】
なお、上記の例では、一対の第１対向壁部８及び一対の第２対向壁部１０のそれぞれに設けられている放熱用穴部１４の列数が二列となっているが、三列以上であってもよい。
【００２４】
実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３による導波管を示す斜視図である。また、図８は図７のVIII-VIII線に沿った断面図、図９は図８のIX-IX線に沿った断面図である。図において、外管２は、互いに対向して配置された第１分割部材３１及び第２分割部材３２を有している。第１分割部材３１及び第２分割部材３２は、誘電体管１の長手方向に沿って延びている。第１分割部材３１は、外管２の一方の側壁部となる第１基壁部３３と、第１基壁部３３の両側辺から第２分割部材３２側へ延びた一対の第１対向壁部３４とを有している。第２分割部材３２は、外管２の他方の側壁部となる第２基壁部３５と、第２基壁部３５の両側辺から第１分割部材３１側へ延びた一対の第２対向壁部３６とを有している。
【００２５】
第１対向壁部３４の第２分割部材３２側の端部には、誘電体管１の長手方向に沿って延びた第１接合面３７が形成されている。第２対向壁部３６の第１分割部材３１側の端部には、誘電体管１の長手方向に沿って延びた第２接合面３８が形成されている。第１接合面３７及び第２接合面３８には、伝熱用銅膜２０がそれぞれ設けられている。第１接合面３７と第２接合面３８とは、伝熱用銅膜２０を介して互いに接合されている。伝搬路４内を伝搬される際の電波（基本モード）の電界の方向は、一対の第１対向壁部３４及び一対の第２対向壁部３６のそれぞれの内面（外管２の上壁部及び下壁部のそれぞれの内面（Ｅ面））に対して垂直な方向とされる。第１接合面３７及び第２接合面３８は、電波（基本モード）の電界の方向と平行に（即ち電波の磁界の方向に対して垂直に）なっている。
【００２６】
外管２の管壁には、第１接合面３７及び第２接合面３８から外管２の外面１３へそれぞれ延びた複数の放熱用穴部１４が設けられている。各放熱用穴部１４は、誘電体管１の長手方向に沿って間隔を置いて配設されている。各放熱用穴部１４は、一対の第１対向壁部３４に一列ずつ設けられ、一対の第２対向壁部３６にも一列ずつ設けられている。さらに、各放熱用穴部１４は、外面１３に形成された開口１９を有している。ここでは、各放熱用穴部１４は、第１接合面３７及び第２接合面３８に対して垂直に延びている。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００２７】
このような構成の導波管では、実施の形態１と同様な効果を得ることができるとともに、第１接合面３７及び第２接合面３８が電波の電界の方向と平行になっているので、例えば互いに対向する第１接合面３７及び第２接合面３７にそれぞれ設けられた伝熱用銅膜２０間に隙間ができた場合であっても、隙間に電界及び磁界が形成されにくくなり、伝搬路４内の電波を伝熱用銅膜２０貫の隙間から漏出させにくくすることができる。
【００２８】
実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４による導波管を示す斜視図である。また、図１１は図１０のXI-XI線に沿った断面図、図１２は図１１のXII-XII線に沿った断面図である。図において、各放熱用穴部１４は、一対の第１対向壁部３４に二列ずつ設けられ、一対の第２対向壁部３６にも二列ずつ設けられている。また、各列の放熱用穴部１４は、電波の伝搬方向に対して垂直な方向（管壁の厚さ方向）へ互いに間隔を置いて配設されている。他の構成は実施の形態３と同様である。
【００２９】
このような構成の導波管では、一対の第１対向壁部３４及び一対の第２対向壁部３６に誘電体管１の長手方向に沿って二列ずつ設けられているので、伝搬路４からの熱を多数の放熱用穴部１４へ導くことができ、外気への熱の放出量をさらに多くすることができる。このことから、導波管の温度上昇による変形をさらに確実に防止することができる。
【００３０】
また、各列の放熱用穴部１４が外管２の管壁の厚さ方向へ互いに間隔を置いて配設されているので、例えば互いに対向する第１接合面３７及び第２接合面３８にそれぞれ設けられた伝熱用銅膜２０間に隙間ができた場合、各放熱用穴部１４がフォトニックバンドギャップの役割を果たし、伝搬路４内の電波を伝熱用銅膜２０間の隙間からさらに漏出させにくくすることができる。
【００３１】
なお、上記の例では、一対の第１対向壁部３４及び一対の第２対向壁部３６のそれぞれに設けられている放熱用穴部１４の列数が二列となっているが、三列以上であってもよい。
【００３２】
実施の形態５．
図１３はこの発明の実施の形態５による導波管を示す斜視図である。また、図１４は図１３のXIV-XIV線に沿った断面図、図１５は図１４のXV-XV線に沿った断面図である。図において、外管２の断面形状は、矩形状になっている。また、外管２は、伝搬路４の四方を囲む上壁部５１、下壁部５２、第１側壁部５３及び第２側壁部５４を有している。伝搬路４内には、電界の方向が上壁部５１及び下壁部５２のそれぞれの内面に対して垂直となるように電波（基本モード）が伝搬される。外管２は、射出成形により作製されている。
【００３３】
第１側壁部５３及び第２側壁部５４には、複数の放熱用穴部５５がそれぞれ設けられている。各放熱用穴部５５は、伝搬路４から外管２の外面１３へ延びている。ここでは、各放熱用穴部５５は、第１側壁部５３及び第２側壁部５４のそれぞれの内面に対して垂直な方向へ延びている。また、各放熱用穴部５５は、誘電体管１の長手方向に沿って間隔を置いて一列ずつ第１側壁部５３及び第２側壁部５４に配設されている。さらに、各放熱用穴部５５は、外管２の外面１３に外側開口５６を有し、伝搬用銅膜３に内側開口５７を有している。即ち、伝搬路４と導波管の外部とは、各放熱用穴部５５により連通されている。
【００３４】
なお、各放熱用穴部５５の内径は、伝搬路４内を伝搬される電波の波長に比べて十分小さくなっている。即ち、各放熱用穴部５５の内径は、電波の伝搬に悪影響を与えない程度に小さくなっており、伝搬路４内の電波が各放熱用穴部５５から漏出されにくくなっている。また、各放熱用穴部５５の内面及び外管２の外面１３には、伝熱体である伝熱用銅膜２０が設けられている。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００３５】
このような構成の導波管では、外管２に設けられた放熱用穴部５５が伝搬路４から外管２の外面１３へ延びているので、伝熱用銅膜２０による伝熱（熱伝導）だけでなく、伝搬路４内から輻射及び対流により熱を直接放出することができ、さらに伝搬路４内の熱を効率良く放出することができる。
【００３６】
なお、上記の例では、放熱用穴部５５は、第１側壁部５３及び第２側壁部５４の両方に設けられているが、第１側壁部５３のみに放熱用穴部５５を設けてもよいし、第２側壁部５４のみに放熱用穴部５５を設けてもよい。
【００３７】
実施の形態６．
図１６はこの発明の実施の形態６による導波管を示す斜視図である。また、図１７は図１６のXVII-XVII線に沿った断面図、図１８は図１７のXVIII-XVIII線に沿った断面図である。図において、第１側壁部５３及び第２側壁部５４には、複数の放熱用穴部５５が誘電体管１の長手方向に沿って二列ずつ間隔を置いて配設されている。他の構成は実施の形態５と同様である。
【００３８】
このような構成の導波管では、伝搬路４から外管２の外面１３へ延びた複数の放熱用穴部５５が第１側壁部５３及び第２側壁部５４に二列ずつ配設されているので、各放熱用穴部５５を通じて放出される熱量を多くすることができ、導波管の温度上昇をさらに効率良く抑制することができる。
【００３９】
なお、上記の例では、放熱用穴部５５の列数は二列となっているが、三列以上であってもよい。
【００４０】
実施の形態７．
図１９はこの発明の実施の形態７による導波管を示す斜視図である。また、図２０は図１９のXX-XX線に沿った断面図、図２１は図２０のXXI-XXI線に沿った断面図である。図において、複数の放熱用穴部５５は、上壁部５１及び下壁部５２に誘電体管１の長手方向に沿って間隔を置いて一列ずつ配設されている。伝搬路４内を伝搬される電波（基本モード）の電界の方向は、上壁部５１及び下壁部５２のそれぞれの内面に対して垂直な方向になっている。各放熱用穴部５５は、電波の電界の方向に沿って延びている。他の構成は実施の形態５と同様である。
【００４１】
このような構成の導波管では、伝搬路４内を伝搬される電波の電界の方向に沿って放熱用穴部５５が延びているので、実施の形態５と同様の効果を得ることができるとともに、放熱用穴部５５内に電界が形成されにくくなり、放熱用穴部５５からの電波をさらに漏出させにくくすることができる。
【００４２】
なお、上記の例では、放熱用穴部５５は、上壁部５１及び下壁部５２の両方に設けられているが、上壁部５１のみに放熱用穴部５５を設けてもよいし、下壁部５２のみに放熱用穴部５５を設けてもよい。
【００４３】
実施の形態８．
図２２はこの発明の実施の形態８による導波管を示す斜視図である。また、図２３は図２２のXXIII-XXIII線に沿った断面図、図２４は図２３のXXIV-XXIV線に沿った断面図である。図において、上壁部５１及び下壁部５２には、複数の放熱用穴部５５が誘電体管１の長手方向に沿って二列ずつ間隔を置いて配設されている。各放熱用穴部５５は、伝搬路４内を伝搬される電波の電界の方向に沿って延びている。他の構成は実施の形態７と同様である。
【００４４】
このような構成の導波管では、伝搬路４内を伝搬される電波の電界の方向に沿って延びた複数の放熱用穴部５５が第１側壁部５３及び第２側壁部５４に二列ずつ配設されているので、実施の形態７と同様の効果を得ることができるとともに、各放熱用穴部５５を通じて放出される熱量を多くすることができ、導波管の温度上昇をさらに効率良く抑制することができる。
【００４５】
なお、上記の例では、放熱用穴部５５の列数は二列となっているが、三列以上であってもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明に係る導波管では、電波が伝搬される伝搬路を形成する誘電体管の管壁に放熱用穴部が設けられ、伝搬路内で発生した熱を伝搬路側から放熱用穴部側へ導くための伝熱体が放熱用穴部の内面に設けられており、放熱用穴部は、電波の電界の方向に沿って延びているので、伝搬路での発生熱を効率良く排出することができ、誘電体管の温度上昇による変形を防止することができる。また、放熱用穴部からの電波を漏出させにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による導波管を示す斜視図である。
【図２】 図１のII-II線に沿った断面図である。
【図３】 図２のIII-III線に沿った断面図である。
【図４】 この発明の実施の形態２による導波管を示す斜視図である。
【図５】 図４のV-V線に沿った断面図である。
【図６】 図５のVI-VI線に沿った断面図である。
【図７】 この発明の実施の形態３による導波管を示す斜視図である。
【図８】 図７のVIII-VIII線に沿った断面図である。
【図９】 図８のIX-IX線に沿った断面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態４による導波管を示す斜視図である。
【図１１】 図１０のXI-XI線に沿った断面図である。
【図１２】 図１１のXII-XII線に沿った断面図である。
【図１３】 この発明の実施の形態５による導波管を示す斜視図である。
【図１４】 図１３のXIV-XIV線に沿った断面図である。
【図１５】 図１４のXV-XV線に沿った断面図である。
【図１６】 この発明の実施の形態６による導波管を示す斜視図である。
【図１７】 図１６のXVII-XVII線に沿った断面図である。
【図１８】 図１７のXVIII-XVIII線に沿った断面図である。
【図１９】 この発明の実施の形態７による導波管を示す斜視図である。
【図２０】 図１９のXX-XX線に沿った断面図である。
【図２１】 図２０のXXI-XXI線に沿った断面図である。
【図２２】 この発明の実施の形態８による導波管を示す斜視図である。
【図２３】 図２２のXXIII-XXIII線に沿った断面図である。
【図２４】 図２３のXXIV-XXIV線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１ 誘電体管、４ 伝搬路、５，３１ 第１分割部材、６，３２ 第２分割部材、１１，３７ 第１接合面（接合面）、１２，３８ 第２接合面（接合面）、１３ 外面、１４，５５ 放熱用穴部、１９ 開口、２０ 伝熱用銅膜（伝熱体）、５６ 外側開口（開口）。
Claims (8)
- 電波が伝搬される伝搬路を形成する誘電体管、
上記誘電体管の管壁に設けられ、かつ上記誘電体管の外面に開口を有する放熱用穴部、及び
少なくとも上記放熱用穴部の内面に設けられ、上記伝搬路内で発生した熱を上記伝搬路側から上記放熱用穴部側へ導くための伝熱体
を備え、
上記放熱用穴部は、上記電波の電界の方向に沿って延びていることを特徴とする導波管。 - 電波が伝搬される伝搬路を形成する誘電体管、
上記誘電体管の管壁に設けられ、かつ上記誘電体管の外面に開口を有する放熱用穴部、及び
少なくとも上記放熱用穴部の内面に設けられ、上記伝搬路内で発生した熱を上記伝搬路側から上記放熱用穴部側へ導くための伝熱体
を備え、
上記伝搬路の形状は、上記電波の伝搬方向に垂直な断面において、矩形状とされ、
上記放熱用穴部は、上記伝搬路の中心線を含みかつ上記伝搬路の内面に沿った平面に関して対称に配置されていることを特徴とする導波管。 - 上記放熱用穴部は、上記伝搬路から上記誘電体管の外面へ延びていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の導波管。
- 上記誘電体管は、互いに接合されることにより上記伝搬路を形成する第１分割部材及び第２分割部材を有しており、
上記第１分割部材及び上記第２分割部材のそれぞれの接合面には、上記伝熱体が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の導波管。 - 上記放熱用穴部は、上記第１分割部材及び上記第２分割部材の少なくとも何れか一方の接合面から上記外面へ延びていることを特徴とする請求項４に記載の導波管。
- 上記第１分割部材及び上記第２分割部材のそれぞれの接合面は、上記電波の電界の方向と平行になっていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の導波管。
- 上記放熱用穴部は、上記伝搬路による上記電波の伝搬方向に対して垂直な方向に沿って互いに間隔を置いて複数配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の導波管。
- 上記伝熱体は、上記誘電体管の外面にも設けられており、上記伝搬路内で発生した熱を上記放熱用穴部内から上記外面側へ導くようになっていることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の導波管。
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