JP7434370B2 - デュアルバンドセプタム偏波器 - Google Patents

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Description

本開示は、無線通信システムに関し、より具体的には、そのようなシステムで使用され得る導波路デバイスに関する。
例として、導波路デバイスは、偏波の一方向（送信又は受信）又は双方向（送信及び受信）処理に使用することができる。導波路デバイスは、共通の導波路を介した送信及び／又は受信に使用される偏波（例えば、直線偏波、円偏波など）と、分割導波路部内の偏波器の基底偏波に関連する信号との間で変換する偏波器を含むことができる。偏波器は受動型偏波変換器であり得る。セプタム偏波器は、双方向に動作することができるそのような受動型偏波変換器の１つである。セプタム偏波器は、基底偏波に関連する第１及び第２分割導波路の間に境界を形成するセプタムを含む。セプタム偏波器は、分割導波路間に好ましい分離を提供することができ、また偏波信号の同時送受信に使用することができる。
セプタム偏波器の性能が、様々な用途のための帯域幅要件の増加によって課題となっている。例えば、一部の用途では、セプタム偏波器を使用して、２つ以上の搬送波信号周波数で信号の偏波を変換することができ、その場合、セプタム偏波器の動作帯域幅は比較的大きくてもよい。複数の搬送波周波数に関連する信号を偏波させるセプタム偏波器は、デュアルバンドセプタム偏波器と呼ぶことがある。より広い動作帯域幅をサポートすると、セプタム偏波器内で高次モードが励起され、導波路デバイス内の信号伝搬特性が低下する恐れがある。
側壁形状を用いてデュアルバンド導波路デバイスの性能を向上させるための方法、システム及びデバイスについて説明する。本明細書に開示されるように、デュアルバンド導波路デバイスのハウジングは、デュアルバンド導波路デバイスの選択された断面積及び他の特性によって求められる特性を維持しながら、デュアルバンド導波路デバイスの無線周波数（ＲＦ）応答を増強するように変更することができる。即ち、デュアルバンド導波路デバイスの断面積及びセプタム構成は、特定のＲＦ特性（例えば、偏波純度）を強化するように選択しもよく、一方、ハウジングに対する変更は、他のＲＦ特性（例えば、インピーダンス整合及びポート間アイソレーション）を強化するために使用してもよい。これは、広い周波数帯域を有する信号の処理の影響を軽減する。
一部の例では、デュアルバンド導波路デバイスのハウジングは、インセット又はアウトセットステップとしてデュアルバンド導波路デバイスの内部の周囲に延びる側壁形状を含むように構成してもよい。側壁形状は、デュアルバンド導波路デバイスの共通の導波路部又は偏波器部に含まれてもよい。側壁形状は対称であってもよく、例えば、側壁形状の各部分は、均一な幅を有し、デュアルバンド導波路デバイスの中心軸上の同じ点を中心とすることができる。
一部の例では、デュアルバンド導波路デバイスのハウジングは、インセット又はアウトセットステップとしてデュアルバンド導波路デバイスの内部の周囲に延びる第２側壁形状を含むように更に構成することができる。第２側壁形状は、デュアルバンド導波路デバイスの分割導波路部又は偏波器部に含まれてもよい。第２側壁形状は、同様に対称であってもよく、インセット又はアウトセットステップとしてデュアルバンド導波路デバイスの内部の周囲に延びてもよい。あるいは、第２側壁形状は、セプタムの表面と平行に延在するデュアルバンド導波路デバイスの側壁上にのみ配置してもよい。
図１Ａは、本開示の様々な態様による、側壁形状を有する例示的なデュアルバンド導波路デバイスの３次元図である。 図１Ｂは、本開示の様々な態様による、側壁形状を有する例示的なデュアルバンド導波路デバイスの３次元図である。
図２は、本開示の様々な態様による、側壁形状を有する例示的なデュアルバンド導波路デバイスの断面図である。
図３Ａは、本開示の様々な態様による、側壁形状を有する例示的なデュアルバンド導波路デバイスの３次元図である。 図３Ｂは、本開示の様々な態様による、側壁形状を有する例示的なデュアルバンド導波路デバイスの３次元図である。
図４は、本開示の様々な態様による、側壁形状を有する例示的なデュアルバンド導波路デバイスの断面図である。
図５は、本開示の様々な態様による導波路デバイスを実装する衛星アンテナの側面図図である。
図６は、本開示の様々な態様による、少なくとも１つの側壁形状を有する導波路デバイスを設計するための方法を示す図である。
導波路デバイスの無線周波数（ＲＦ）応答性は、導波路デバイスを通って伝搬する信号の偏波純度、導波路デバイスの共通ポートと分割導波路ポートとの間のインピーダンス整合、及び分割ポート間のアイソレーションを改善することによって増強することができる。所望のレベルの偏波純度を得るために、導波路デバイスは、導波路デバイスを通って伝搬する信号の軸比が１に近づくように、そして導波路デバイス内の高次モード（例えば、電気モード及び／又は磁気モード）によって引き起こされる信号成分の励起が低減又は回避されるように構成することができる。軸比は、伝搬信号の第１成分の大きさと伝搬信号の第２直交成分の大きさとの比、及び伝搬信号の第１成分の位相と伝搬信号の第２直交成分の位相との差から評価することができる。ゼロ（０）ｄＢの軸比は、円偏波を有する信号に関連し得る。また、高次モードの励起を回避するために、導波路デバイスは、狭い帯域幅（例えば、１７．３～２１．０ＧＨｚ）内で動作するように構成してもよい。ゼロ（０）ｄＢに近い軸比を達成し、高次モードの励起を回避するために、導波路デバイスのセプタム構成及び断面積を戦略的に選択することができる。インピーダンス整合及びアイソレーションメトリックを改善するために、例えば、偏波純度を犠牲にして、断面積及び／又はセプタム構成に追加の変更を行うことができる。
デュアルバンド導波路デバイスは、より広い帯域幅（例えば、１７．３～３１．０ＧＨｚ）にわたって動作するように構成してもよく、またデュアルバンド導波路デバイスの高次モードの励起は避けられない場合がある。高次モードの励起は、導波路デバイスを通って伝搬する信号の偏波純度を低下させる可能性があり、また、共通ポートと分割ポートとの間のインピーダンス整合及び分割ポート間のアイソレーションを含む他の特性にも影響を与える可能性がある。デュアルバンド導波路デバイスの断面積及びセプタム構成を変更することは、偏波純度を犠牲にして、特定の特性（例えば、インピーダンス整合及び／又はポート間アイソレーション）の性能を向上させることができ、その逆も同様である。
本明細書に開示されるように、デュアルバンド導波路デバイスのハウジングは、デュアルバンド導波路デバイスの選択された断面積及びセプタム構成によって求められる特性を維持しながら、デュアルバンド導波路デバイスのＲＦ応答性を増強するように変更することができる。即ち、デュアルバンド導波路デバイスの断面積及びセプタム構成は、特定の特性（例えば、偏波純度）を強化するように選択しもよく、一方、ハウジングに対する修正は、他の特性（例えば、インピーダンス整合及びポート間アイソレーション）を強化するために使用してもよい。これは、広い周波数帯域を有する信号をサポートすることの影響を軽減する。
一部の例では、デュアルバンド導波路デバイスのハウジングは、インセット又はアウトセットステップとしてデュアルバンド導波路デバイスの内部の周囲に延びる側壁形状を含むように構成してもよい。側壁形状は、デュアルバンド導波路デバイスの共通の導波路部又は偏波器部に含まれてもよい。側壁形状は対称であってもよく、例えば、側壁形状の各部分は、均一な幅を有することができ、また側壁形状の各部分は、デュアルバンド導波路デバイスの中心軸上の同じ点を中心とすることができる。デュアルバンド導波路デバイスの内周の周りに対称的な側壁形状を組み込むことによって、偏波純度などのデュアルバンド導波路デバイスの他の特性に影響を与えることなく（又は最小限の影響で）、デュアルバンド導波路デバイスの特性（例えば、インピーダンス整合及びポート間アイソレーション）を改善することができる。
一部の例では、デュアルバンド導波路デバイスのハウジングは、インセット又はアウトセットステップとしてデュアルバンド導波路デバイスの内部の周囲に延びる第２側壁形状を含むように更に構成してもよい。第２側壁形状は、デュアルバンド導波路デバイスの分割導波路部又は偏波器部に含まれてもよい。第２側壁形状は、同様に対称であってもよく、インセット又はアウトセットステップとしてデュアルバンド導波路デバイスの内部の周囲に延びてもよい。あるいは、第２側壁形状は、セプタムの表面と平行に延在するデュアルバンド導波路デバイスの側壁上に配置してもよい。デュアルバンド導波路デバイスのハウジングに第２側壁形状を組み込むことによって、偏波純度などのデュアルバンド導波路デバイスの他の特性に影響を与えることなく（又は最小限の影響で）、デュアルバンド導波路デバイスの特性（例えば、インピーダンス整合及びポート間アイソレーション）を更に改善することができる。
この説明は、側壁形状を有するデュアルバンド導波路デバイスを使用するための技術の様々な例を提供し、そのような例は、本明細書に記載の原理による例の範囲、適用可能性、又は構成を限定するものではない。むしろ、以下の説明は、本明細書に記載された原理の実施形態を実装するための可能な説明を当業者に提供するであろう。要素の機能及び配置に様々な変更を加えることができる。
したがって、本明細書に開示される実施例による様々な実施形態は、必要に応じて、様々な手順又は構成要素を省略、置換、又は追加することができる。例えば、方法は、記載された順序とは異なる順序で実行してもよく、そして様々なステップを追加、省略又は組み合わせてもよいことを理解されたい。また、特定の実施例に関して説明された態様及び要素は、様々な他の実施例において組み合わせることができる。また、以下のシステム、方法、デバイス、及びソフトウェアは、個別に又は集合的に、より大きなシステムの構成要素であってもよく、他の手順は、それらの適用に優先してもよく、又は他の方法でそれらの適用を修正してもよいことも理解されたい。
図１Ａは、本開示の様々な態様による、側壁形状を有する例示的なデュアルバンド導波路デバイスの３次元断面図を示す。参照のために、導波路デバイス１０５－ａの断面図１００－ａは、Ｘ軸１９１－ａ、Ｙ軸１９２－ａ、及びＺ軸１９３－ａを基準に示されている。
導波路デバイス１０５－ａは、共通導波路部１１０－ａ、分割導波路部１６０－ａ、及び偏波器部１２０－ａを含むことができる。導波路デバイス１０５－ａは、第１セットの対向側壁１３０－ａ及び第２セットの対向側壁１４０－ａを含むことができ、これらは、共通導波路部１１０－ａ、分割導波路部１６０－ａ、及び偏波器部１２０－ａを構成する。導波路デバイス１０５－ａはまた、セプタム１５０－ａを含むことができる。中心軸１２１－ａは、Ｚ軸１９３－ａに沿って導波路デバイス１０５－ａを通って延びることができる。中心軸１２１－ａは、明確にするために導波路デバイス１０５－ａの外側に示されているが、中心軸１２１－ａは、偏波器部１２０－ａを含む導波路デバイス１０５－ａの体積部を図示の方向に通過するものとして解釈することができる。
導波路デバイス１０５－ａは、導波路デバイス１０５－ａを通る信号の伝搬に影響を与える異なる電界モード及び磁界モードを有し得る。異なるモードは、ＴＥ０１モード、ＴＥ１０モード、ＴＥ１１モード、ＴＭ１１モード、ＴＥ２０モード、ＴＥ０２モード、ＴＭ２１モードなどの横電気（ＴＥ）モード及び横磁気（ＴＭ）モードを含むことができる。ＴＥ０１及びＴＥ１０モードは、導波路デバイス１０５－ａの最低カットオフ周波数ｆｃ１に関連付けてもよく、また導波路デバイス１０５－ａの主要モードと呼ばれてもよい。導波路デバイス１０５－ａによって受信された最低カットオフ周波数よりも高い周波数を有する信号成分を有する信号は、少なくとも導波路デバイス１０５－ａのＴＥ０１モード及びＴＥ１０モードを励起することができる。導波路デバイス１０５－ａによって受信された最低カットオフ周波数より低い又はそれに近い周波数を有する信号成分を有する信号は、導波路デバイス１０５－ａのいかなるモードも励起することができず、したがって、導波路デバイス１０５－ａにおける信号の減衰は無限大に近づく可能性がある。残りのモードは、主要モードよりも高いカットオフ周波数を有してもよく、また高次モードと呼ばれてもよい。ＴＥ１１及びＴＭ１１モードは、ｆｃ１に関連するカットオフ周波数、例えば
を有してもよい。導波路デバイス１０５－ａによって受信された最低カットオフ周波数より高く、かつ次のカットオフ周波数より低い周波数を有する信号成分の信号は、ＴＥ０１及びＴＥ１０モードのみを励起することができる。導波路デバイス１０５－ａによって受信された次のカットオフ周波数（例えば、ｆｃ２）より高い周波数を有する信号成分の信号は、ＴＥ０１、ＴＥ１０、ＴＥ１１、及びＴＭ１１モードを励起することができる。
導波路デバイス１０５－ａにおける高次モードの励起を回避するために、導波路デバイス１０５－ａは、最低カットオフ周波数及び次に高いカットオフ周波数に基づ相対帯域幅内で動作するように構成することができる。例えば、導波路デバイス１０５－ａは、式
に基づいて決定される相対帯域幅で動作するように構することができる。導波路デバイス１０５－ａの性能を更に向上させるために、導波路デバイス１０５－ａは、低減された相対帯域幅内で動作するように構成してもよい。例えば、通信は、最低カットオフ周波数より少なくとも１５％高い周波数で導波路デバイス１０５－ａを動作させるように構成することができる。したがって、低減された相対帯域幅は、式
に基づいて決定され得る。
共通導波路部１１０－ａは、ここでは断面図１００－ａのｘ－ｙ平面における開口部として示されている長方形（例えば、正方形）の断面開口部を有してもよい。他の例では、共通導波路部１１０－ａは、台形、菱形、多角形、円、楕円、長円、又は任意の他の適切な形状など、共通導波路部１１０－ａと偏波器部１２０－ａとの間に適切な開放及び／又は適切な結合を提供する異なる断面形状を有することができる。一部の例では、共通導波路部１１０－ａは、アンテナホーン素子などのアンテナ素子と接続してもよい。
分割導波路部１６０－ａは、左旋円偏波（ＬＨＣＰ）信号及び右旋円偏波（ＲＨＣＰ）信号を隔離及び分離するように構成することができる。分割導波路部１６０－ａは、ＬＨＣＰ信号に関連する第１分割導波路１６１－ａと、ＲＨＣＰ信号に関連する第２分割導波路１６２－ａとを含むことができる。
偏波器部１２０－ａは、中心軸１２１－ａに沿って共通導波路部１１０－ａと分割導波路部１６０－ａとの間を移動する信号を結合／分割することができる。偏波器部１２０－ａは、共通導波路部１１０－ａと分割導波路部１６０－ａとの間に接続してもよい。偏波器部１２０－ａは、共通導波路部１１０－ａ内で１つ以上の偏波状態を有する信号を、個々の分割導波路内でそれぞれ直交基底偏波を有する２つの信号成分（例えば、ＬＨＣＰ信号、ＲＨＣＰ信号など）に変換し、又は個々の分割導波路内の信号成分を、共通導波路部内で偏波状態（例えば、ＬＨＣＰ、ＲＨＣＰ）を有する信号に変換することができる。
偏波器部１２０－ａは、同時二重偏波動作を促進するように構成することができる。例えば、信号分割の観点から、偏波器部１２０－ａは、共通導波路部１１０－ａにおいて合成された偏波信号を受信し、信号の第１基底偏波（例えば、ＬＨＣＰ）に対応するエネルギーを第１分割導波路１６１－ａに実質的に伝達し、信号の第２基底偏波（例えば、ＲＨＣＰ）に対応するエネルギーを第２分割導波路１６２－ａに実質的に伝達するものとして解釈することができる。信号合成の観点から、偏波器部１２０－ａは、第１分割導波路１６１－ａからのエネルギーを第１基底偏波を有する波として共通導波路部１１０－ａに実質的に伝達することができ、また、第２分割導波路１６２－ａからのエネルギーを第２基底偏波を有する波として共通導波路部１１０－ａに実質的に伝達することができ、それにより、共通導波路部１１０－ａにおける合成信号が合成偏波波として送信される。
第１セットの対向側壁１３０－ａは、第１側壁（底壁１３１－ａと呼ばれてもよい）及び第２側壁（上壁１３２－ａと呼ばれてもよい）を含むことができる。第２セットの対向側壁１４０－ａは、第１側壁１４１－ａ及び第２側壁１４２－ａを含むことができる（分かりやすくするために図１Ａに示されていない）。第１セットの対向側壁１３０－ａの底壁１３１－ａ及び上壁１３２－ａは、平行な平面であってもよく、中心軸１２１－ａの両側にあってもよい。第２セットの対向側壁１４０－ａの第１側壁１４１－ａ及び第２側壁１４２－ａも、平行な平面であってもよく、中心軸１２１－ａの両側にあってもよい。したがって、第２セットの対向側壁の第１側壁１４１－ａ及び第２側壁１４２－ａのそれぞれは、第１セットの対向側壁１３０－ａの底壁１３１－ａ及び上壁１３２－ａのそれぞれと直交してもよい。このようにして、導波路デバイス１０５－ａの一部の例は、一般に長方形プリズムによって特徴付けられる体積部を有する偏波器部１２０－ａを有し得る。他の例では、第１セットの対向側壁の底壁１３１－ａ及び上壁１３２－ａは、平行でなくてもよく、及び／又は第２セットの対向側壁１４０－ａの第１側壁１４１－ａ及び第２側壁１４２－ａは、平行でなくてもよい。更に、導波路デバイス１０５－ａの様々な例において、第１セットの対向側壁１３０－ａの底壁１３１－ａ又は上壁１３２－ａのいずれかは、第２セットの対向側壁１４０－ａの第１側壁１４１－ａ又は第２側壁１４２－ａのいずれかと非直交であってもよい。したがって、導波路デバイス１０５－ａの一部の例は、一般に菱面体プリズム、台形プリズムなどによって特徴付けられる体積部を有する偏波器部１２０－ａを有し得る。導波路デバイス１０５－ａの他の例では、偏波器部１２０－ａは、追加の対向側壁又は対向しない側壁を有してもよく、そのような例では、偏波器部１２０－ａは、一般に多角形プリズム、角錐台などによって特徴付けられる体積部を有し得る。
セプタム１５０－ａは、偏波器部１２０－ａ内に配置することができ、第１セットの対向側壁１３０－ａの底壁１３１－ａと上壁１３２－ａとの間に延びる。セプタム１５０－ａはまた、第１表面１５１－ａ及び第２表面１５２－ａ（断面図１００－ａにおけるセプタム１５０－ａの裏側）を有することができる。一部の例では、セプタム１５０－ａの第１表面１５１－ａ及び第２表面１５２－ａの一方又は両方は、平面であってもよく、一部の例では、第１表面１５１－ａ及び第２表面１５２－ａは、両方とも、中心軸１２１－ａに平行であり得る（例えば、断面図１００－ａのＸ－Ｚ平面において）。第１表面１５１－ａと第２表面１５２－ａとの間のセプタム１５０－ａの厚さは、実施形態ごとに変化することができる。セプタム１５０－ａの厚さは、偏波器部１２０－ａのキャビティの寸法よりもかなり小さくてもよい。一部の例では、導波路デバイス１０５－ａの断面の高さ（例えば、Ｙ軸１９２－ａに沿って）又は幅（例えば、Ｘ軸１９１－ａに沿って）は、セプタム１５０－ａの厚さの少なくとも１０倍であり得る。セプタム１５０－ａは、均一又は不均一な厚さ（例えば、テーパ状）を有することができる。
セプタム１５０－ａは、第１分割導波路１６１－ａと第２分割導波路１６２－ａとの間に境界を提供し、セプタム１５０－ａに対するそれらの配向に基づいて、偏波器部１２０－ａにおける信号伝搬の異なるモードに対して異なる影響を与える。例えば、共通導波路部１１０－ａを通って負のＺ軸方向（分割導波路部１６０－ａに向かって）に伝搬するＲＨＣＰ又はＬＨＣＰ信号は、等しい振幅を有するが位相がオフセットしている、Ｘ軸１９１－ａに沿ったＥフィールドを有するＴＥ１０モード成分信号と、Ｙ軸１９２－ａに沿ったＥフィールドを有するＴＥ０１モード成分信号とを有するものとして理解することができる。信号が偏波器部１２０－ａを通って伝搬するとき、セプタム１５０－ａは、ＴＥ１０モード成分信号への電力分割器として機能する。しかしながら、ＴＥ０１モード成分信号に対して、セプタム１５０－ａを有する偏波器部１２０－ａは、最も強いＥフィールド部分に整列された短絡を有するリッジ負荷導波路のように機能する。セプタム１５０－ａのリッジ負荷効果は、ＴＥ０１モード成分信号に対する偏波器部１２０－ａの電気長を効果的に増加させ、これは、ＴＥ１０モード成分信号に対するＴＥ０１モード成分信号の位相変化及び変換を容易にする。信号が分割導波路部１６０－ａに到達すると、変換されたＴＥ０１モード成分信号は、セプタム１５０－ａの一方の側でＴＥ１０モード成分信号と加算的に合成され、他方の側でＴＥ１０モード成分信号を相殺することができる。
例えば、ＬＨＣＰを有する受信信号波が共通導波路部１１０－ａから偏波器部１２０－ａを通って伝搬するとき、ＴＥ０１モード成分信号は、偏波器部１２０－ａで変換された後、第１分割導波路１６１－ａに結合されたセプタム１５０－ａの側でＴＥ１０モード成分信号と加算的に合成され、第２分割導波路１６２－ａに結合されたセプタム１５０－ａの側で相殺することができる。同様に、ＲＨＣＰを有する信号波は、ＴＥ０１及びＴＥ１０モード成分信号を有することができ、これらの信号成分は、第２分割導波路１６２－ａに結合されたセプタム１５０－ａの側で加算的に合成され、第１分割導波路１６１－ａに結合されたセプタム１５０－ａの側で相殺される。したがって、第１分割導波路１６１－ａ及び第２分割導波路１６２－ａは、共通導波路に入射する偏波の直交基底偏波によって励起することができ、また互いに分離してもよい。送信モードでは、第１分割導波路１６１－ａ及び第２分割導波路１６２－ａの励起（例えば、ＴＥ１０モード信号）により、対応するＬＨＣＰ及びＲＨＣＰ波がそれぞれ共通導波路部１１０－ａから放射される可能性がある。
導波路デバイス１０５－ａは、第１分割導波路１６１－ａ及び第２分割導波路１６２－ａを介して送信又は受信される成分信号の相対位相を変化させることにより、共通導波路部１１０－ａにおいて所望の偏波傾斜角を有する直線偏波信号を送信又は受信するために使用することができる。例えば、信号の２つの等振幅成分を適切に位相シフトさせて、導波路デバイス１０５－ａの第１分割導波路１６１－ａ及び第２分割導波路１６２－ａに別々に送信することができ、そこでそれらは、偏波器部１２０－ａによってそれぞれの位相でＬＨＣＰ波及びＲＨＣＰ波に変換される。共通導波路部１１０－ａから放射されると、ＬＨＣＰ波及びＲＨＣＰ波は結合され、送信信号の２つの成分に導入された位相シフトに関連する傾斜角で配向を有する直線偏波を形成する。したがって、送信波は直線偏波であり、通信システムの偏波軸と整列することができる。一部の例では、導波路デバイス１０５－ａは、第１偏波（例えば、ＬＨＣＰ、第１直線偏波）に対しては送信モードで動作し、第２直交偏波（例えば、ＲＨＣＰ、第２直線偏波）につ対しては受信モードで動作することができる。
導波路デバイス１０５－ａのＲＦ応答性の品質は、共通導波路ポートと分割導波路ポートとの間のインピーダンス整合メトリック、分割導波路ポート間のアイソレーション（これはまた、「ポート間アイソレーション」とも呼ばれてもよい）、導波路デバイス１０５－ａによって提供される偏波純度、導波路デバイスの周波数応答などに基づいて決定される。導波路デバイス１０５－ａのインピーダンス整合特性は、周波数に応じて変化する可能性があり、したがって、インピーダンス整合特性は、特定の周波数帯域内で好ましい場合がある。ポート間アイソレーションは、第１タイプの偏波（例えば、ＬＨＣＰ）に関連する分割導波路ポートが経験する交差偏波の量に基づいて、他の分割導波路ポートに対する別のタイプの偏波（例えば、ＲＨＣＰ）の信号から決定することができる。偏波純度は、共通導波路ポートにおけるＴＥ０１モードとＴＥ１０モードによって形成される偏波楕円の軸比と、導波路デバイス１０５－ａにおける高次モードの励起のレベルとに基づいて決定することができる。
一部の例では、軸比が１（即ち、０ｄＢ）に近づくと、及び／又は高次モードの励起が低減又は防止されると、偏波純度が増加する。軸比の大きさは、ＴＥ０１及びＴＥ１０モード成分信号の大きさと、ＴＥ０１及びＴＥ１０モード成分信号間の位相シフトとに基づいてもよく、例えば、ＴＥ０１及びＴＥ１０モード成分信号の大きさの比が１に等しく、かつＴＥ０１及びＴＥ１０モード成分信号間の位相シフトが９０度に等しい場合、軸比は１に等しくなる。場合によっては、１ｄＢ未満の軸比は、２４．８ｄＢ未満の交差偏波識別度に対応する。ポート間アイソレーションのレベルは、交差偏波識別度のレベルに関連する可能性がある。
導波路デバイス１０５－ａの断面サイズは、高次モードの励起を低減するように構成してもよい。導波路デバイス１０５－ａの断面サイズが選択された後、導波路デバイス１０５－ａのＲＦ応答の特性（例えば、ポート間アイソレーション）は、セプタム１５０－ａの構造に基づいて強化され得る（又は偏波純度のために更に強化され得る）。例えば、セプタム１５０－ａのプロファイルは、導波路デバイス１０５－ａのＲＦ応答性を増強する長さ及び様々な高さの複数の階段状表面で構成してもよい。一部の例では、セプタム１５０－ａは、ＲＦ応答の特定の特性（例えば、軸比）を最適化するように構成される。一部の例では、セプタム１５０－ａは、ＲＦ応答の他の特性（例えば、軸比）を犠牲にして、ＲＦ応答の特定の特性（例えば、ポート間アイソレーション及び／又はインピーダンス整合）を最適化する。
導波路デバイスの断面サイズ及びセプタム１５０－ａの構成を選択した後、導波路デバイス１０５－ａのハウジングは、導波路デバイス１０５－ａのＲＦ応答の他の特性（例えば、周波数応答性）を強化するように変更してもよい。導波路デバイス１０５－ａのハウジングは、第１側壁１４１－ａ、第２側壁１４２－ａ、底壁１３１－ａ、上壁１３２－ａ、並びに導波路デバイス１０５－ａの両端の第１及び第２面を含むことができる。導波路デバイス１０５－ａのハウジングはまた、セプタム３５０－ａ用のインサートを含んでもよい。一部の例では、周期的に波形の導波路部をハウジングの対向側壁に組み込んで、ＴＥ０１モード成分信号とＴＥ１０モード成分信号との間の差動位相シフトを管理することができる。周期的に波形の導波路部を含む対向側壁は、セプタム１５０－ａに対して垂直であってもよい。即ち、導波路デバイス１０５－ａのハウジングは、ハウジングによって引き起こされるＴＥ０１及びＴＥ１０モード成分信号間の差動位相シフトの周波数依存性が、セプタム１５０－ａによって引き起こされるＴＥ０１及びＴＥ１０モード成分信号間の異なる位相シフトと反対になるように構成することができる。したがって、より広い周波数帯域にわたって導波路デバイス１０５－ａのほぼ一定の位相特性を達成することができる。一部の例では、導波路デバイス１０５－ａのハウジングの側壁に対する（又は適用される）変更は、側壁形状と呼ぶことができる。一部の例では、導波路デバイス１０５－ａの特性（例えば、ポート間アイソレーション、軸比、インピーダンス整合など）は、対向側壁のセットに側壁形状を組み込むことに基づいて低下する可能性がある。
一部の例では、導波路デバイス１０５－ａは、デュアルバンドデバイスであってもよい。即ち、導波路デバイス１０５－ａは、２つの搬送波周波数を用いて通信をサポートするように構成してもよい。一部の例では、導波路デバイス１０５－ａは、例えば、衛星通信システムの地上セグメントで使用される場合、第１搬送波周波数を使用してより低い周波数帯域（例えば、１７．３～２１．２ＧＨｚ）で信号を受信し、第２搬送波周波数を使用してより高い周波数帯域（例えば、２７．５～３１．０ＧＨｚ）で信号を送信するために使用することができる。一部の例では、導波路デバイス１０５－ａは、例えば宇宙部分で使用される場合、第１搬送波周波数を使用してより低い周波数帯域（例えば、１７．３～２１．２ＧＨｚ）で信号を送信し、第２搬送波周波数を使用してより高い周波数帯域（例えば、２７．５～３１．０ＧＨｚ）で信号を受信するために使用することができる。したがって、導波路デバイス１０５－ａは、導波路デバイス１０５－ａが周波数帯域の１つで動作するように構成された場合よりも広い複合帯域幅で動作するように構成することができ、例えば、導波路デバイス１０５－ａは、約５６．７％の相対帯域幅に対応する１７．３～３１．０ＧＨｚの複合帯域幅で動作するように構成することができる。
したがって、導波路デバイス１０５－ａがデュアルバンド導波路デバイスとして使用される場合、導波路デバイス１０５－ａ（例えば、２０．６％の相対帯域幅で動作するように構成された導波路デバイス）における高次モードの励起は避けられない可能性がある。導波路デバイス１０５－ａにおける高次モードの励起は、デバイスの偏波純度を低下させる可能性があり、分割導波路ポート間のポート間アイソレーションを減少させる可能性があり、又は共通導波路ポート及び分割導波路ポートのインピーダンスを不均衡にする可能性がある。したがって、導波路デバイス１０５－ａにおける高次モードの励起は、例えば、地上セグメントで使用される場合、導波路デバイス１０５－ａからの送信が、他のデバイス（例えば、非標的衛星）と干渉する原因となる可能性がある。導波路デバイス１０５－ａによって引き起こされる干渉の増加は、導波路デバイス１０５－ａ内の交差偏波フィールド成分の数の増加及び励起レベルの増加、ひいては、導波路デバイス１０５－ａに接続されたアンテナのオフボアサイト交差偏波放射の増加を引き起こす可能性がある。
導波路デバイス１０５－ａなどのデュアルバンド導波路デバイスのＲＦ応答性の品質を向上させるために、導波路デバイス１０５－ａのハウジングは、デュアルバンド導波路デバイスの断面積及びセプタム構成から生じるＲＦ応答の特性（例えば、インピーダンス整合、ポート間アイソレーション、及び／又は偏波純度）を強化するために変更することができる。一部の例では、導波路デバイス１０５－ａのハウジングは、インセット又はアウトセットステップとして導波路デバイス１０５－ａの内部の周囲に延びる側壁形状１５５－ａを含むように構成してもよく、図１Ａの断面図では、側壁形状１５５－ａは、底壁３３１－ａの一部、第１側壁３４１－ａ、及び上壁３３２－ａの一部の周囲に延びるように示されている。側壁形状１５５－ａは、導波路デバイス１０５－ａの中心軸１２１－ａに沿って、共通導波路部１１０－ａ内の個所に配置してもよい。側壁形状１５５－ａは、中心軸１２１－ａ上の個所の周りで対称であってもよく、例えば、側壁形状１５５－ａの各面は、互いに中央に整列され、及び／又は同じ幅を有してもよい。一部の例では、側壁形状１５５－ａは、少なくとも部分的に偏波器部１２０－ａ内に配置してもよい。
したがって、断面積及びセプタム構成は、デュアルバンド導波路デバイスの第１レベルのインピーダンス整合、ポート間アイソレーション、及び偏波純度を達成するように選択することができ、一方、側壁形状１５５－ａは、偏波純度特性にほとんど（又は全く）影響を与えずに、導波路デバイス１０５－ａのインピーダンス整合及びポート間アイソレーション特性を改善するために使用することができる。即ち、側壁形状１５５－ａの第１及び第２エッジは、インピーダンス不均一性を導入する可能性があり、それは、分割導波路ポートに戻る小さなＲＦ信号反射を引き起こす。したがって、適切な位置決めにより、側壁形状１５５－ａによって導入されるインピーダンスは、共通導波路ポートと分割導波路ポートとの間のインピーダンス整合メトリックを改善するために、及び／又は分割導波路ポート間のアイソレーションを増加するために使用することができる。更に、対称的な側壁形状を使用することによって、断面／セプタム構成によって得られる軸比などの特定の特性を維持することができる。なぜなら例えば、主要モードＴＥ１０及びＴＥ０１が、側壁形状１５５－ａの追加によって等しく影響を受けるからである。
図１Ｂは、本開示の様々な態様による、側壁形状を有する例示的なデュアルバンド導波路デバイスの３次元図を示す。参照のために、導波路デバイス１０５－ｂの外部図１０１－ｂは、Ｘ軸１９１－ｂ、Ｙ軸１９２－ｂ、及びＺ軸１９３－ｂを基準に示されている。導波路デバイス１０５－ｂは、図１Ａに示される導波路デバイス１０５－ａであってもよく、又はそれと同様に構成してもよい。
導波路デバイス１０５－ｂは、デュアルバンド導波路デバイスであってもよい。導波路デバイス１０５－ｂの動作を強化するために、側壁形状１５５－ｂを、導波路デバイス１０５－ｂの各側壁（例えば、底壁１３１－ｂ、上壁１３２－ｂ、第１側壁１４１－ｂ、及び第２側壁１４２－ｂ）に組み込むことができる。一部の例では、側壁形状１５５－ｂの側壁は、第１セットの対向側壁１３０－ｂ及び第２セットの対向側壁１４０－ｂとは別に参照することができ、例えば、側壁形状１５５－ｂの側壁は、導波路デバイス１０５－ｂの第３セットの対向側壁及び第４セットの対向側壁と呼ぶことができる。
一部の例では、側壁形状１５５－ｂは、底壁１３１－ｂ上の第１部分、第１側壁１４１－ｂ上の第２部分、上壁１３２－ｂ上の第３部分、及び第２側壁１４２－ｂ上の第４部分を含むものとして参照することができる。側壁形状１５５－ｂは、中心軸１２１－ｂに沿った共通点の周りで対称であってもよい。即ち、側壁形状の第１、第２、第３、及び第４部分の中央は、互いに、及び中心軸１２１－ｂに沿った共通点と整列してもよい。また、側壁形状の第１、第２、第３及び第４部分の幅は、同じ（又はほぼ同じ）であってもよい。
側壁形状１５５－ｂは、導波路デバイス１０５の内周にわたって延びることができる。側壁形状１５５－ｂは、導波路デバイス１０５－ｂの分割端部により近い第１エッジと、導波路デバイス１０５－ｂの共通端部により近い第２エッジとを含むことができる。第１エッジ及び第２エッジの両方は、同様に、導波路デバイス１０５の内周の周りに延びることができる。側壁形状１５５－ｂは、中心軸１２１－ｂに沿った（例えば、Ｚ軸１９３－ｂに沿った）方向の幅を有することができる。側壁形状１５５－ｂの幅は、側壁形状１５５－ｂの第１エッジと第２エッジとの間で測定することができる。側壁形状１５５－ｂは、導波路デバイス１０５－ｂの内周にわたって固定された（又はほぼ固定された）幅を維持することができる。即ち、側壁形状１５５－ｂの各部分は、同じ（又はほぼ同じ）幅を有してもよい。一部の例では、側壁形状１５５－ｂの幅は、導波路デバイス１０５－ｂの動作周波数と特定の関係を有してもよい。例えば、側壁形状１５５－ｂの幅は、導波路デバイス１０５－ｂの動作周波数の波長の１０分の１から２分の１の間であり得る。一部の例では、側壁形状１５５－ｂの幅は、１７．３～３１．０ＧＨｚの動作周波数帯域に対して約２．６ミリメートルであり得る。
側壁形状１５５－ｂは、第１セットの対向側壁１３０－ｂ及び第２セットの対向側壁１４０－ｂのそれぞれにおいて、インセット又はアウトセットを形成することができる。側壁におけるインセットは、側壁の平面から（導波路体積部に対して）内側に突出するステップを側壁に形成するものとして理解することができる。例えば、側壁形状１５５－ｂは、導波路デバイス１０５－ｂの内部の周囲に導波路デバイス１０５－ｂの中心に突出する内向きステップを形成することができる。したがって、側壁形状１５５－ｂは、側壁形状１５５－ｂが配置されている側壁の平面から測定して、導波路デバイス１０５－ｂ内に延びる方向（例えば、Ｘ軸１９１－ｂ又はＹ軸１９２－ｂに沿って）の高さを有し得る。一部の例では、側壁形状１５５－ｂの高さは、導波路デバイス１０５－ｂの動作周波数と特定の関係を有してもよい。例えば、側壁形状１５５－ｂの高さは、導波路デバイス１０５－ｂの動作周波数の波長の１０分の１未満であってもよい。一部の例では、側壁形状１５５－ｂの高さは、１７．３～３１．０ＧＨｚの動作周波数帯域に対して０．５ミリメートル未満であり得る。一部の例では、側壁形状１５５－ｂの高さは、中心軸に沿って変化してもよい。一部の例では、側壁形状１５５－ｂは、導波路デバイス１０５－ｂ内の側壁にステップを形成するのではなく、導波路デバイス１０５－ｂの内部に材料（例えば、導電性材料、誘電体材料）を配置することによって実現される。即ち、導波路デバイスの側壁は、中断することなく一方の端部から他方の端部まで延びる。
側壁におけるアウトセットは、側壁の平面から（導波路体積に対して）外側に突出する凹部又はキャビティを側壁に形成するものとして理解することができる。例えば、側壁形状１５５－ｂは、導波路デバイス１０５－ｂの内部の周囲に導波路デバイス１０５－ｂの中心から離れて突出するキャビティを形成することができる。したがって、側壁形状１５５－ｂは、側壁形状１５５－ｂが配置されている側壁の平面から測定して、導波路デバイス１０５－ｂから延びる方向（例えば、Ｘ軸１９１－ｂ又はＹ軸１９２－ｂに沿って）の深さを有し得る。一部の例では、側壁形状１５５－ｂの深さは、導波路デバイス１０５－ｂの動作周波数と特定の関係を有してもよい。例えば、側壁形状１５５－ｂの深さは、導波路デバイス１０５－ｂの動作周波数の波長の１０分の１未満であってもよい。一部の例では、側壁形状１５５－ｂの深さは、１７．３～３１．０ＧＨｚの動作周波数帯域に対して０．５ミリメートル未満であり得る。一部の例では、側壁形状１５５－ｂの深さは、中心軸に沿って変化してもよい。
したがって、側壁形状１５５－ｂは、第１セットの対向側壁１３０－ｂの底壁１３１－ｂと上壁１３２－ｂとの間の方向（例えば、Ｘ軸１９１－ｂに沿って）に第１長さ１６５－ｂを有することができる。また、側壁形状１５５－ｂは、第２セットの対向側壁１４０－ｂの第１側壁１４１－ｂと第２側壁１４２－ｂとの間の方向（例えば、Ｙ軸１９２－ｂに沿って）に、第２長さ１７０－ｂを有することができる。したがって、側壁形状１５５－ｂは、第１セットの対向側壁１３０－ｂの底壁１３１－ｂと上壁１３２－ｂとの間の第３長さ１７５－ｂよりも小さい又は大きい第１長さ１６５－ｂと、第２セットの対向側壁１４０－ｂの第１側壁１４１－ｂと第２側壁１４２－ｂとの間の第４長さ１８０－ｂよりも小さい又は大きい第２長さ１７０－ｂとを有することができる。導波路デバイス１０５－ｂの断面積は、第３長さ１７５－ｂ及び第４長さ１８０－ｂに基づいてもよい。
また、導波路デバイス１０５－ｂの第１セットの対向側壁１３０－ｂは、側壁形状１５５－ｂと重ならない中心軸１２１－ｂに沿った位置で第１距離により分離することができる。また、第２セットの対向側壁１４０－ｂは、側壁形状１５５－ｂと重ならない中心軸１２１－ｂに沿った位置で第２距離により分離することができる。第１セットの対向側壁１３０－ｂは、側壁形状１５５－ｂと重なる中心軸１２１－ｂに沿った位置で第３距離により分離することができる。一部の例では、例えば、側壁形状１５５－ｂがはめ込まれている場合、第３距離は、第１距離よりも小さい。他の例では、例えば、側壁形状１５５－ｂが突出している場合、第３距離は第１距離よりも大きい。第４セットの対向側壁１４０－ｂは、側壁形状１５５－ｂと重なる中心軸１２１－ｂに沿った位置で第４距離により分離してもよい。一部の例では、側壁形状１５５－ｂがはめ込まれている場合、第４距離は第２距離よりも小さい。他の例では、例えば、側壁形状１５５－ｂが突出している場合、第４距離は第２距離よりも大きい。
いずれの場合も（例えば、側壁形状１５５－ａがはめ込まれているか、又は突出している場合）、導波路デバイスの側壁と側壁形状の対応するエッジとの間の角度は、４０度から９０度の間であってよい。例えば、上壁１３２－ｂと側壁形状１５５－ａの第３部分の第１エッジとの間の角度は、４０度から９０度の間であり得る。同様に、上壁１３２－ｂと側壁形状１５５－ａの第３部分の第２エッジとの間の角度は、４０度から９０度の間であり得る。
側壁形状１５５－ｂは、分割導波路部１６０－ｂ内に含まれる中心軸１２１－ｂの一部と重ならない中心軸１２１－ｂの一部に沿って配置してもよい。即ち、側壁形状１５５－ｂは、共通導波路部１１０－ｂ内に完全に配置してもよく、又は偏波器部１２０－ｂ内に完全に配置してもよい。一部の例では、側壁形状１５５－ｂは、共通導波路部１１０－ｂ内に部分的に配置し、偏波器部１２０－ｂ内に部分的に配置してもよく、即ち、側壁形状１５５－ｂの第１エッジは、偏波器部１２０－ｂ内に配置してもよく、側壁形状１５５－ｂの第２エッジは、共通導波路部１１０－ｂ内に配置してもよい。側壁形状１５５－ｂが偏波器部１２０－ｂ内に（部分的又は完全に）配置されている場合、底壁１３１－ｂと一致するセプタム１５０－ｂの底部にインセット又はアウトセットを導入することができる。
一部の例では、側壁形状１５５－ｂの位置は、共通導波路ポートと分割導波路ポートとの間のインピーダンス整合メトリック及び／又は分割導波路ポート間のポート間アイソレーションメトリックに基づいて決定することができる。例えば、側壁形状１５５－ｂは、分割導波路ポート間のポート間アイソレーションを最大にし、共通導波路ポートと分割導波路ポートとの間のインピーダンス整合を改善し、又はそれらの組み合わせのために配置することができる。側壁形状１５５－ｂの位置を決定するための方法は、本明細書において、図６を参照してより詳細に記載されている。
図２は、本開示の様々な態様による、側壁形状を有するデュアルバンド導波路デバイスの断面図を示す。第１断面図２００は、Ｙ－Ｚ平面における導波路デバイス２０５を示す。第２断面図２０１は、Ｘ－Ｚ平面における導波路デバイス２０５を示す。
導波路デバイス２０５は、共通導波路部２１０、偏波器部２２０、及び分割導波路部２６０を含むことができる。導波路デバイス２０５はまた、上壁２３２、底壁２３１、第１側壁２４１、及び第２側壁２４２を含むことができる。導波路デバイス２０５の中心軸２２１は、導波路デバイス２０５の一端から他端まで延びることができる。導波路デバイス２０５はまた、表面２５３のような複数の階段状表面を含み得るセプタム２５０を含むことができる。側壁形状２５５はまた、導波路デバイス２０５の側壁上に、又はその一部として含まれてもよい。
第１断面図２００及び第２断面図２０１によって示されるように、側壁形状２５５は、導波路デバイス２０５の周囲に延びる１つの連続した形状（例えば、インセット又はアウトセットステップ）であり得る。一部の例では、側壁形状２５５は、インセットステップを導波路デバイス２０５の底壁２３１、上壁２３２、第１側壁２４１、及び第２側壁２４２に組み込むことによって実現される。他の例では、側壁形状２５５は、導波路デバイス２０５の底壁２３１、上壁２３２、第１側壁２４１、及び第２側壁２４２上に材料（例えば、導電性材料、誘電性材料）を配置することによって実現され、その場合、底壁２３１、上壁２３２、第１側壁２４１、及び第２側壁２４２は、導波路デバイス２０５の一端から他端まで中断することなく延びることができる。
側壁形状２５５の中心は、中心軸２２１に沿った点（例えば、図２のＸによって表される点）に配置してもよい。側壁形状の幅２６５は、導波路デバイス２０５の周囲にわたって一定（又はほぼ一定）のままであり得る。一部の例では、幅２６５は、導波路デバイス２０５の動作周波数の波長の１０分の１から２分の１の間であり得る。したがって、側壁形状２５５は、中心軸２２１に沿った点の周りで対称であり得る。側壁形状の深さ２７０も、導波路デバイス２０５の周囲にわたって均一であり得る。一部の例では、深さ２７０は、導波路デバイス２０５の動作周波数の波長の１０分の１未満であり得る。一部の例では、深さ２７０は、側壁形状２５５の一端から側壁形状２５５の他端まで変化し、例えば、第１エッジの深さは、第２エッジの深さよりも小さくてもよく、又はその逆である。
図２に示されるように、側壁形状２５５は、完全に共通導波路部２１０内に配置してもよい。一部の例では、側壁形状２５５の第１エッジは、偏波器部２２０の端部（及び／又はセプタム２５０の端部）から第１距離２７５（ｄ１とも呼ばれる）に配置される。一部の例では、側壁形状２５５の第１エッジは、偏波器部２２０の始点から第２距離２８０（ｄ２とも呼ばれる）に配置される。側壁形状２５５は、図２において完全に共通導波路部２１０内にあるように図示されているが、側壁形状２５５は、共通導波路部２１０及び偏波器部２２０を含む、より大きな部分内の任意の場所に配置することができる。一部の例では、側壁形状２５５は、部分的に共通導波路部２１０内に、また部分的に偏波器部２２０内に配置することができる。一部の例では、側壁形状２５５は、完全に偏波器部２２０内に配置してもよい。
側壁形状２５５が偏波器部２２０内に完全に又は部分的に配置されている場合、セプタム２５０は、側壁形状２５５を収容するように変更することができる。例えば、側壁形状２５５が中心軸２２１に沿って表面２５３と整列する点に配置されている場合、セプタム２５０は、インセットが表面２５３の下に位置するセプタム２５０の一部に含まれるように変更することができる。あるいは、側壁形状２５５が導波路デバイス２０５から突出している場合、セプタム２５０は、セプタム２５０が表面２５３の下に位置する位置にアウトセットを含むように変更することができる。
一部の例では、導波路デバイス２０５の共通ポートと導波路デバイス２０５の分割ポートとの間のインピーダンス整合特性の強化は、側壁形状２５５の幅２６５及び深さ２７０に基づく。また、導波路デバイス２０５の分割ポート間のアイソレーションメトリックの強化は、側壁形状２５５と偏波器部２２０の端部との間の第１距離２７５に基づく。間のインピーダンス整合及びポート間アイソレーション特性の強化は、側壁形状２５５と偏波器部２２０の始点との間の第２距離２８０に更に基づく。側壁形状２５５が共通導波路部２１０内に配置されている場合、間のインピーダンス整合及びポート間アイソレーション特性の強化は、側壁形状２５５と偏波器部２２０の端部（及び／又はセプタム２５０の端部）との間の第１距離２７５に更に基づく。
図３Ａは、本開示の様々な態様による、側壁形状を有する例示的なデュアルバンド導波路デバイスの３次元断面図を示す。参照のために、導波路デバイス３０５－ａの断面図３００－ａは、Ｘ軸３９１－ａ、Ｙ軸３９２－ａ、及びＺ軸３９３－ａを基準に示されている。
図１Ａ及び図１Ｂを参照して説明した導波路デバイスと同様に、導波路デバイス３０５－ａは、共通導波路部３１０－ａ、分割導波路部３６０－ａ、及び偏波器部３２０－ａを含むことができる。導波路デバイス３０５－ａは、共通導波路部３１０－ａ、分割導波路部３６０－ａ、及び偏波器部３２０－ａを構成する第１セットの対向側壁３３０－ａ及び第２セットの対向側壁３４０－ａを含むことができる。導波路デバイス３０５－ａはまた、セプタム３５０－ａを含むことができる。中心軸３２１－ａは、Ｚ軸３９３－ａに沿って導波路デバイス３０５－ａを通って延びることができる。更に、導波路デバイス３０５－ａは、第１側壁形状３５５－ａを含むことができる。
本明細書で論じられるように、第１側壁形状３５５－ａは、例えば、インピーダンス整合メトリック及び／又はポート間アイソレーションメトリックを改善することによって、導波路デバイス３０５－ａなどのデュアルバンド導波路デバイスのＲＦ応答性を増強するために使用することができる。デュアルバンド導波路デバイスのＲＦ応答性の品質を更に向上させるために、導波路デバイス３０５－ａのハウジングを更に変更することができる。例えば、導波路デバイス３０５－ａのハウジングは、第２側壁形状３５６－ａを含むように構成してもよい。一部の例では、第２側壁形状３５６－ａは、導波路デバイス３０５－ａの内部の周囲に延びることができる。第２側壁形状３５６－ａは、中心軸３２１－ａに沿って分割導波路部３６０－ａ内の個所に配置してもよい。第２側壁形状３５６－ａは、中心軸３２１－ａ上の個所の周りで対称であってもよく、例えば、第２側壁形状３５６－ａの各面は、互いに中央に整列され、及び／又は同じ幅を有してもよい。
第２側壁形状３５６－ａは、分割導波路ポートに別個のインピーダンス不均一性を導入することによって、導波路デバイス３０５－ａのインピーダンス整合及びポート間アイソレーション特性を改善するために使用することができる。したがって、適切な位置決めにより、第２側壁形状３５６－ａによって導入されるインピーダンスは、共通導波路ポートと分割導波路ポートとの間のインピーダンス整合メトリックを改善するために、及び／又は分割導波路ポート間のアイソレーションを増加するために使用することができる。第１側壁形状３５５－ａの場合と同様に、インピーダンス整合及びポート間アイソレーションについて調整は、断面／セプタム構成によって得られる軸比の変化を最小にして達成することができる。なぜなら例えば、主要モードＴＥ１０及びＴＥ０１が、第２側壁形状３５６－ａの追加によって等しく影響を受けるからである。
第２側壁形状３５６－ａの導入は、セプタム３５０－ａについての変更をもたらすことがある。例えば、セプタム３５０－ａは、第２側壁形状３５６－ａと一致する底部及び上部にインセット又はアウトセットを含むように構成してもよい。一部の例では、導波路デバイス３０５－ａの断面積が選択された後に、第２側壁形状３５６－ａを収容するセプタム３５０－ａのプロファイルを決定することができる。断面積及びセプタムプロファイルを決定した後に、第１側壁形状３５５－ａの構造及び位置を決定して、共通導波路ポートと分割導波路ポートとの間のインピーダンス整合メトリックを最適化することができる。
図３Ｂは、本開示の様々な態様による、側壁形状を有する例示的なデュアルバンド導波路デバイスの３次元図を示す。参照のために、導波路デバイス３０５－ｂは、Ｘ軸３９１－ｂ、Ｙ軸３９２－ｂ、及びＺ軸３９３－ｂを基準にして示されている。導波路デバイス３０５－ｂは、図３Ａに示される導波路デバイス３０５－ａであってもよく、又はその一例であってもよい。導波路デバイス３０５－ｂは、セプタムを導波路デバイス３０５－ｂに挿入するためのスロット３６５－ｂを含むことができる。導波路デバイスは、図１Ａ及び図１Ｂを参照して説明した側壁形状１５５と同様の第１側壁形状３５５－ｂを含むことができる。
導波路デバイス３０５－ｂの動作を更に強化するために、第１側壁形状３５５－ｂに加えて、第２側壁形状３５６－ｂを導波路デバイス３０５－ｂに組み込むことができる。一部の例では、第２側壁形状３５６－ｂは、導波路デバイス３０５－ｂの各側壁（例えば、底壁３３１－ｂ、上壁３３２－ｂ、第１側壁３４１－ｂ、及び第２側壁３４２－ｂ）に組み込まれる。他の例では、第２側壁形状３５６－ｂは、導波路デバイス３０５－ｂの側壁のサブセット（例えば、第１側壁３４１－ｂ及び第２側壁３４２－ｂ）に組み込まれる。
一部の例では、第２側壁形状３５６－ｂの側壁は、第１セットの対向側壁３３０－ｂ及び第２セットの対向側壁３４０－ｂとは別に参照することができ、例えば、第２側壁形状３５６－ｂの側壁は、導波路デバイス３０５－ｂの第３セットの対向側壁及び第４セットの対向側壁と呼ぶことができる。一部の例では、第２側壁形状３５６－ｂは、底壁３３１－ｂ上の第１部分、第１側壁３４１－ｂ上の第２部分、上壁３３２－ｂ上の第３部分、及び第２側壁３４２－ｂ上の第４部分を含むものとして参照することができる。一部の例では、第２側壁形状３５６－ｂは、第１側壁３４１－ｂ上の第１部分及び第２側壁３４２－ｂ上の第２部分を含むものとして参照することができる。
第２側壁形状３５６－ｂは、第１側壁形状３５５－ｂと同様に構成してもよい。即ち、第２側壁形状３５６－ｂは、中心軸３２１－ｂ上の点の周りで対称であってもよく、導波路デバイス３０５－ｂの内周の周りに延び、固定された幅を有する。第２側壁形状３５６－ｂは、導波路デバイスの外部からはめ込まれているか、又は突出してもよい。また、第２側壁形状３５６－ｂの幅及び高さは、導波路デバイス３０５－ｂの動作周波数帯域（例えば、１７．３～３１．０ＧＨｚ）に基づいてもよい。導波路デバイスの側壁と第２側壁形状３５６－ｂとの間の角度は、４０度から９０度の間であり得る。
第２側壁形状３５６－ｂは、偏波器部３２０－ｂ内に完全に配置してもよく、又は分割導波路部３６０－ｂ内に完全に配置してもよい。一部の例では、第２側壁形状３５６－ｂは、偏波器部３２０－ｂ内に部分的に配置してもよく、分割導波路部３６０－ｂ内に部分的に配置してもよく、即ち、第２側壁形状３５６－ｂの第１エッジは、分割導波路部３６０－ｂ内に配置され、第２側壁形状３５６－ｂの第２エッジは、偏波器部３２０－ｂ内に配置される。場合によっては、インセット又はアウトセットを、底壁３３１－ｂ及び／又は上壁３３２－ｂと一致し、かつ第２側壁形状３５６－ｂの位置に対応するセプタム３５０の底部及び／又は上部の一部に導入してもよい。
一部の例では、第２側壁形状３５６－ｂは、例えば、第２側壁形状３５６－ｂが分割導波路部３６０－ｂ内に配置されている場合、導波路デバイス３０５－ｂの内周全体にわたり延びない場合がある。例えば、第２側壁形状３５６－ｂは、セプタム（例えば、図３Ａのセプタム３５１－ａ）の上部及び底部と重なる上壁３３２－ｂ及び底壁３３１－ｂの一部を横切って延びていなくてもよい。他の例では、第２側壁形状３５６－ｂは、第１側壁３４１－ｂ及び第２側壁３４２－ｂ上にのみ配置してもよい。そのような場合、インセット又はアウトセットがセプタムに導入されない場合がある。
一部の例では、インセット又はアウトセットの側壁形状は、第１側壁３４１－ｂ又は第２側壁３４２－ｂと平行に延び、かつ第２側壁形状３５６－ｂと整列しているセプタムの側壁に導入され、例えば、セプタムの第１側壁上の側壁形状の中央は、第２側壁３４２－ｂ上に位置する第２側壁形状３５６－ｂの一部の中心と整列してもよい。セプタム上の側壁形状の長さは、底壁３３１－ｂから上壁３３２－ｂまで延びることができる。セプタム上の側壁形状は、第２側壁形状３５６－ｂと同じ（又はほぼ同じ）幅を有してもよい。セプタム上の側壁形状は、例えば、第２側壁形状３５６－ｂが導波路デバイス３０５－ｂからはめ込まれている場合、第２側壁形状３５６－ｂと同じ（又はほぼ同じ）高さを有してもよい。セプタム上の側壁形状は、例えば、第２側壁形状３５６－ｂが導波路デバイス３０５－ｂから突出している場合、第２側壁形状３５６－ｂと同じ（又はほぼ同じ）深さを有してもよい。
一部の例では、第２側壁形状３５６－ｂの位置は、共通導波路ポートと分割導波路ポートとの間のインピーダンス整合メトリック及び／又は分割導波路ポート間のポート間アイソレーションメトリックに基づいて決定してもよい。例えば、第２側壁形状３５６－ｂは、分割導波路ポート間のポート間アイソレーションを最大にし（例えば、第１側壁形状と組み合わせて）、共通導波路ポートと分割導波路ポートとの間のインピーダンス整合を改善し、又はそれらの組み合わせのために配置することができる。第１側壁形状３５５－ａ及び／又は第２側壁形状３５６－ｂの位置を決定するための方法は、本明細書において、図６を参照してより詳細に記載されている。
図４は、本開示の様々な態様による、側壁形状を有するデュアルバンド導波路デバイスの断面図を示す。第１断面図４００は、Ｙ－Ｚ平面における導波路デバイス４０５を示す。第２断面図４０１は、Ｘ－Ｚ平面における導波路デバイス４０５を示す。
導波路デバイス４０５は、共通導波路部４１０、偏波器部４２０、及び分割導波路部４６０を含むことができる。導波路デバイス４０５はまた、上壁４３２、底壁４３１、第１側壁２４１、及び第２側壁２４２を含むことができる。導波路デバイス４０５の中心軸４２１は、導波路デバイス４０５の一端から他端まで延びることができる。導波路デバイス４０５はまた、表面４５３のような複数の階段状表面を含み得るセプタム４５０を含むことができる。第１側壁形状４５５及び第２側壁形状４５６はまた、導波路デバイス４０５の側壁上に、又はその一部として含まれてもよい。
第１側壁形状４５５は、本明細書に記載されるように、図１Ａ～図２を参照して、同様に構成及び／又は配置することができる。特に、第１側壁形状４５５は、図１及び図２の側壁形状１５５又は側壁形状２５５の一例であってよい。
第１断面図４００及び第２断面図４０１によって示されるように、第２側壁形状４５６は、導波路デバイス４０５の周長にわたって延びる１つの連続した形状（例えば、インセット又はアウトセットステップ）であり得る。一部の例では、第２側壁形状４５６は、インセットステップを導波路デバイス４０５の底壁４３１、上壁４３２、第１側壁４４１、及び第２側壁４４２に組み込むことによって実現される。他の例では、第２側壁形状４５６は、底壁４３１、上壁４３２、第１側壁４４１、及び第２側壁４４２上に材料（例えば、導電性材料、誘電性材料）を配置することによって実現され、その場合、底壁４３１、上壁４３２、第１側壁４４１、及び第２側壁４４２は、導波路デバイス４０５の一端から他端まで（又は少なくとも第１側壁形状４５５まで）中断することなく延びることができる。
第２側壁形状４５６の中心は、中心軸４２１に沿った点（例えば、図４のＸによって表される点）に配置してもよい。側壁形状の幅４６５は、導波路デバイス４０５の周囲にわたって一定（又はほぼ一定）のままであり得る。一部の例では、幅４６５は、導波路デバイス４０５の動作周波数の波長の１０分の１から２分の１の間であり得る。したがって、第２側壁形状４５６は、中心軸４２１に沿った点の周りで対称であり得る。側壁形状の深さ４７０も、導波路デバイス４０５の周囲にわたって均一であり得る。一部の例では、深さ４７０は、導波路デバイス４０５の動作周波数の波長の１０分の１未満であり得る。一部の例では、深さ４７０は、第２側壁形状４５６の一端から第２側壁形状４５６の他端まで変化し、例えば、第１エッジの深さは、第２エッジの深さよりも小さくてもよく、又はその逆である。
図４に示されるように、第２側壁形状４５６は、完全に共通導波路部４６０内に配置してもよい。一部の例では、第２側壁形状４５６の第１エッジは、分割導波路部４６０の始点から第１距離４７５（ｄ１とも呼ばれる）に配置される。第２側壁形状４５６は、図４において完全に分割導波路部４６０内にあるように示されているが、第２側壁形状４５６は、分割導波路部４６０及び偏波器び４２０を含む、より大きな部分内の任意の場所に配置してもよい。一部の例では、第２側壁形状４５６は、部分的に分割導波路部４６０内に、また部分的に偏波器部４２０内に配置してもよい。一部の例では、第２側壁形状４５６は、完全に偏波器部４２０内に配置してもよい。
セプタム４５０は、第２側壁形状４５６を収容するように変更してもよい。例えば、分割導波路部４６０に含まれるセプタムの上部及び底部にインセットを導入することができる。あるいは、第２側壁形状４５６が導波路デバイス４０５から突出している場合、セプタム４５０は、セプタム４５０がセプタム４５０の上部及び底部にアウトセットを含むように変更してもよい。一部の例では、第２側壁形状４５６を、偏波器部４２０内にのみ存在し、かつ表面４５３と整列していポイントで中心軸４２１に沿って配置してもよく、セプタム４５０は、インセットが表面４５３の下に位置するセプタム４５０の一部に含まれるように変更してもよい。あるいは、第２側壁形状２５６が導波路デバイス４０５から突出している場合、セプタム４５０は、表面４５３の下に位置するセプタム４５０の一部が導波路デバイス４０５から突出しているように変更することができる。
一部の例では、導波路デバイス４０５の共通ポートと導波路デバイス４０５の分割ポートとの間のインピーダンス整合特性の強化は、第２側壁形状４５６の幅４６５及び深さ４７０に基づく。また、導波路デバイス４０５の分割ポート間のアイソレーションメトリックの強化は、第２側壁形状の幅４６５及び深さ４７０に基づいてもよい。インピーダンス整合及びポート間アイソレーション特性の強化は、第２側壁形状４５６と分割導波路部４６０の始点との間の第１距離４７５に更に基づいてもよい。
第１断面図４００は、図４において第２側壁形状４５６を、底壁４３１及び上壁４３２を変更するものとして示しているが、一部の例では、第２側壁形状４５６は、底壁４３１及び上壁４３２に組み込まれていない。即ち、第２側壁形状４５６は、第１側壁４４１及び第２側壁４４２上にだけ存在してもよい。他の例では、第２側壁形状４５６は、底壁４３１及び上壁４３２に組み込んでもよく、ただし第２側壁形状４５６は、４５３の底面又は上面と一致する底壁４３１及び上壁４３２の一部に組み込まなくてもよい。いずれの場合も、セプタム４５０のプロファイルは変更しなくてもよく、即ち、セプタム４５０は、図２のセプタム２５０と同様に構成してもよい。
図５は、本開示の様々な態様による導波路デバイスを実装する衛星アンテナの側面図を示す。衛星アンテナ５００は、衛星通信システムの一部であり得る。衛星アンテナ５００は、反射器５１０及び衛星通信アセンブリ５２０（例えば、給電アセンブリサブシステム）を含むことができる。衛星通信アセンブリ５２０は、導波路デバイス５０５を含んでもよく、それは、給電ホーンアセンブリ５２２（例えば、アンテナ素子）と更に接続することができる。導波路デバイス５０５は、図１～図４を参照して説明した導波路デバイスの態様の一例であり得る。衛星通信アセンブリ５２０は、衛星アンテナ５００によって送信された信号及び／又は衛星アンテナで受信された信号を処理することができる。一部の例では、衛星通信アセンブリ５２０は、送信及び受信統合アセンブリ（ＴＲＩＡ）であってもよく、これは、給電部５４０（例えば、ケーブル）を介して加入者端末に接続することができる。
図示のように、衛星通信アセンブリ５２０は、反射器５１０に向かって開口する給電ホーンアセンブリ５２２を有し得る。電磁信号は、衛星通信アセンブリ５２０によって送信され、衛星通信アセンブリで受信することができ、電磁信号は、反射器５１０によって衛星通信アセンブリ５２０から／へ反射される。一部の例では、衛星通信アセンブリ５２０は、副反射器を更に含んでもよい。そのような例では、電磁信号は、副反射器及び反射器５１０によって反射されたダウンリンク及びアップリンクビームを介して、衛星通信アセンブリ５２０によって送信し、衛星通信アセンブリで受信することができる。
導波路デバイス５０５は、導波路デバイス５０５の対応する分割導波路を励起することによって、第１偏波（例えば、ＬＨＣＰなど）を使用して衛星アンテナ５００から第１成分信号を送信するために使用することができる。導波路はまた、導波路デバイス５０５の異なる対応する分割導波路を励起することによって、第１偏波に直交する第２偏波（例えば、ＲＨＣＰなど）を使用して衛星アンテナ５００から第２成分信号を送信するために使用することができる。追加的に又は代替的に、導波路デバイスは、適切な位相オフセットを有する２つの成分信号による分割導波路の同時励起によって、１つ以上の合成信号（例えば、直線偏波信号）を送信するために使用することができる。
同様に、信号波が衛星アンテナ５００によって受信されると、導波路デバイス５０５は、特定の基底偏波を有する受信信号のエネルギーを、対応する分割導波路に向ける。一部の例では、衛星アンテナは、合成信号（例えば、直線偏波信号）を受信し、分割導波路内で合成信号を２つの成分信号に分離することができ、これらの成分信号は、合成信号を回復するために位相調整及び処理することができる。衛星アンテナ５００は、衛星からの通信信号の受信、衛星への通信信号の送信、又は衛星との双方向通信（通信信号の送受信）のために使用することができる。
一部の例では、衛星アンテナ５００は、第１偏波を使用してエネルギーを送信し、同時に第２（例えば、直交）偏波のエネルギーを受信することができる。そのような例では、導波路デバイス５０５は、導波路デバイス５０５の分割導波路を適切に励起することにより、第１偏波（例えば、第１直線偏波、ＬＨＣＰなど）を使用して、衛星アンテナ５００から第１信号を送信するために使用することができる。同時に、衛星アンテナは、第２偏波（例えば、第２直線偏波、ＲＨＣＰなど）を有する成分信号を有する同じ周波数又は異なる周波数の信号を受信することができ、ここで、第２偏波は第１偏波に直交する。導波路デバイス５０５は、受信信号のエネルギーを分割導波路に向けて、受信機で処理して、受信信号を回復及び復調することができる。
様々な例において、衛星通信アセンブリ５２０は、単一バンド、デュアルバンド、及び／又はマルチバンド信号を受信及び／又は送信するために使用することができる。例えば、一部の例では、衛星通信アセンブリ５２０によって受信及び／又は送信される信号は、１７．３～３１．０ＧＨｚの周波数帯域内の複数の搬送波周波数によって特徴付けてもよい。そのような例では、導波路デバイス５０５の性能は、上記のような様々な側壁形状を含めることによって改善することができる。
一部の例では、導波路デバイス５０５のような複数の導波路デバイスは、複数のアンテナ素子と接続することができる。各導波路デバイスは、１つ以上のアンテナ素子と関連付けてもよい。そのような場合、１つ以上の導波路合成器／分割器ネットワークを使用して、導波路デバイスのそれぞれの分割導波路を、各基底偏波に関連する共通ネットワークポートに接続することができる。例えば、第１共通ネットワークポートと、第１基底偏波に関連する複数の導波路デバイスからの分割導波路との間の信号を合成／分割する導波路接合部を形成することができる。複数の導波路デバイスは、導波路デバイスの中心軸及び／又はアンテナのボアサイトに直交する平面内にアレイ状に配置してもよい。（例えば、長方形、正方形、円形、楕円形、多角形、又は任意の他の形状のアレイ）。追加的に又は代替的に、複数の導波路デバイスは、横方向に千鳥配列に配置してもよく、ここで、導波路デバイスは、一方の横方向に整列され、他方の横方向には千鳥状にしてもよく、ここで横方向とは、導波路デバイスの中心軸及び／又はアンテナの主軸に直交する方向を指す。追加的に又は代替的に、複数の導波路デバイスは、軸方向に千鳥配列に配置してもよく、ここで、軸方向とは、導波路デバイスの中心軸及び／又はアンテナの主軸に沿った方向を指す。
図６は、本開示の様々な態様による、少なくとも１つの側壁形状を有する導波路デバイスを設計するための方法を示す。方法６００は、例えば、強化されたＲＦ応答性を有するデュアルバンド導波路デバイスを設計するために使用することができる。方法６００は、図１～図５を参照して説明した導波路デバイスの１つ以上の側壁形状の数、寸法、及び相対位置を選択するために使用することができる。
６０５において、導波路デバイスの断面積を選択することができる。例えば、断面積は、共通導波路部内の主要ＴＥ１０及びＴＥ０１モードのカットオフ周波数ｆｃ１よりも１５％高くなるようにサイズ設定することができる。動作周波数帯域のフルスパンが主要モードのカットオフ周波数と第１高次ＴＥ１１及びＴＭ１１モードのカットオフ周波数ｆｃ２との間に位置する場合、断面積は、動作周波数帯域のフルスパンが２つのカットオフ周波数ｆｃ１とｆｃ２の間に対称的に位置するようにサイズ設定できる。動作周波数帯域のフルスパンが、主要モードと第１高次モードのカットオフ周波数間の周波数スペクトルよりも大きい場合、断面積は、広い周波数帯域（例えば、１７．３～３１．０ＧＨｚ）を使用する信号によって引き起こされる高次モードの励起を最小限にするように選択してもよい。一般に、動作周波数帯域のフルスパンの上限（例えば、３１．０ＧＨｚ）が第１高次モードのカットオフ周波数ｆｃ２を超えることが少ないほど、導波路デバイス内の高次モードの励起を最小限にすることが容易になる。
６１０において、セプタムの特徴を選択することができる。例えば、セプタムのプロファイル構成（例えば、階段状構成）、厚さ、及び長さを決定することができる。一部の例では、セプタムの形状は、導波路デバイス内の偏波楕円の軸比を改善するように選択される。一部の例では、セプタムの断面積及び形状は共に、例えば、高次モードの励起を最小限にし、偏波楕円の軸比を減少させることによって、導波路デバイスに関連する偏波純度を改善するように設計される。一部の例では、断面積及びセプタム構成は、所望の範囲内の偏波純度を達成するように選択することができる。例えば、断面積及びセプタム構成は、１ｄＢ未満の軸比、及び－１８、－２０、－２２、又は－２４ｄＢ未満の、主要モードに対する高次モードの励起を達成するように選択してもよい。
６１５において、導波路デバイスの中心軸に沿った点の周りで対称である側壁形状の位置及び寸法（例えば、長さ、幅及び深さ又は高さ）を決定することができる。一部の例では、側壁形状は、導波路デバイス内の共通ポートのインピーダンスと、導波路デバイス内の分割ポートのインピーダンスとの整合を、導波路デバイスの偏波純度に対して影響を与えずに（又は最小限の影響で）改善するように配置及び構成される。一部の例では、側壁形状は、導波路デバイスの分割ポート間のアイソレーションを改善するように配置及び構成される。一部の例では、側壁形状は、インピーダンス整合及びポート間アイソレーションの組み合わせを最適化するように配置及び構成され、そのような場合、インピーダンス整合又はポート間アイソレーションのいずれかに対する更なる強化は、他のメトリックの低下を引き起こす可能性がある。
場合によっては、側壁形状は、導波路デバイスの共通導波路部内に完全に配置されることに限定される。しかしながら、側壁形状を共通導波路部の外側に（例えば、導波路デバイスの偏波器部内に完全に又は部分的に）配置することは、導波路デバイスの性能を更に向上させることができる。そのような場合、側壁形状の位置決めは、セプタムの構造に影響を与えることができ、例えば、セプタムにインセット又はアウトセットを導入することができる。セプタムの変化は軸比性能に悪影響を与えることがある。したがって、この方法は、反復プロセスであり得るか、又はそれを含み得る。即ち、側壁形状の構成及び位置を決定した後、セプタムのプロファイル及び寸法を変更して、軸比性能を所望の値（例えば、＜１ｄＢ）に戻すことができる。
一部の例では、導波路デバイスの中心軸に沿った異なるポイントの周りで対称である第２側壁形状の位置及び寸法を決定することができる。一部の例では、第２側壁形状は、導波路デバイス内の共通ポートのインピーダンスと導波路デバイス内の分割ポートのインピーダンスとの整合を改善するように配置及び構成される。一部の例では、第２側壁形状は、導波路デバイスの分割ポート間のアイソレーションを改善するように配置及び構成される。一部の例では、第２側壁形状は、インピーダンス整合及びポート間アイソレーションの組み合わせの両方を改善するように配置及び構成され、そのような場合、インピーダンス整合又はポート間アイソレーションのいずれかに対する更なる強化は、他のメトリックの低下を引き起こすことがある。一部の例では、第２側壁形状は、セプタムの長さと平行に走る２つの側壁上にあるように構成される。一部の例では、第２側壁形状は、例えば、導波路デバイスの底面及び上面と一致する導波路デバイスの底壁及び上壁の一部を回避することによって、セプタムの構造を妨げないように構成される。
第２側壁形状がセプタムの構造に影響を与える場合、導波路デバイスの軸比性能は悪影響を受けることがある。したがって、この方法は、反復プロセスであり得るか、又はそれを含み得る。即ち、第２側壁形状の構成及び位置を決定した後、セプタムのプロファイル及び寸法を変更して、軸比性能を所望の値（例えば、１ｄＢ）に戻すことができる。
一部の例では、セプタム構成及び側壁形状構成の選択は、一緒に実行することができる。即ち、セプタム構成を選択してから側壁形状構成を選択する代わりに、セプタム構成を側壁形状の選択と組み合わせて選択して、導波路デバイスのＲＦ応答性の向上を達成することができる。
一部の例では、第１及び／又は第２側壁形状は、ダイキャスト手順中に導波路デバイスに組み込んでもよく、この場合、インセット又はアウトセットステップは、側壁形状について決定された位置で導波路デバイスの側壁に組み込まれる。したがって、側壁形状は、導波路デバイスの側壁の一部であり得る。ダイカスト手順は、所望の導波路デバイスの形状を有するモールド（例えば、分割ブロック）を構築し、モールド内に材料を射出することを含むことができる。低い高さ（例えば、＜０．５ｍｍ）を有する側壁形状を維持することによって、ダイカストプロセスの困難性を増加しさせない（又はわずかに増加する）ことができ、例えば、鋳造工具の生産及び鋳造工具からのダイカスト部品の除去を増加させないことができる。一部の例では、例えば、側壁形状がインセットステップである場合、材料（例えば、導電性材料、誘電性材料）を導波路デバイスの内部に配置することによって、第１及び／又は第２側壁形状を導波路デバイスに組み込んでもよい。
記載された技術は、可能な実現に言及し、動作及び構成要素は、再配置又は他の方法で変更してもよく、他の実現も可能であることに留意されたい。２つ以上の方法又は装置からの更なる部分を組み合わせることができる。
本明細書に記載される情報及び信号は、様々な異なる技術及び技法のいずれかを使用して表すことができる。例えば、説明全体を通じて参照され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁場若しくは磁性粒子、光場若しくは光学粒子、又はそれらの任意の組み合わせによって表すことができる。
本明細書に記載される機能は、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせで実装することができる。プロセッサによって実行されるソフトウェアに実装される場合、機能は、コンピュータ可読媒体上に１つ以上の命令又はコードとして格納又は送信され得る。他の例及び実施形態は、本開示及び添付の請求項の範囲内にある。例えば、ソフトウェアの性質により、本明細書に記載の機能は、プロセッサによって実行されるソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、ハード配線、又はそれらの任意の組み合わせを使用して実装することができる。本明細書に記載される機能はまた、異なる材料、特徴、形状、サイズなどを用いて様々な方法で実現することができる。機能を実装する特徴はまた、機能の一部が異なる物理的位置で実装されるように分散されることを含めて、様々な位置に物理的に配置してもよい。
本明細書の説明で使用される場合、「平行」という用語は、正確な幾何学的平行性に対する限定を示唆することを意図するものではない。例えば、本開示で使用される「平行」という用語は、例えば製造公差及び組立公差などの考慮事項に関連する幾何学的平行性からの典型的な偏差を含むことを意図している。更に、成形又は鋳造などの特定の製造プロセスでは、様々な構成要素の製造、組み立て、又は操作を容易にするために、正又は負のドラフト、エッジ面取り及び／又はフィレット、又は他の特徴が必要になることがあり、その場合、特定の表面は幾何学的に平行ではない可能性があるが、本開示の文脈において平行である可能性がある。
同様に、本明細書の説明で使用される場合、「直交」及び「垂直」という用語は、幾何学的関係を説明するために使用される場合、正確な幾何学的垂直性に対する限定を示唆することを意図するものではない。例えば、本開示で使用される「直交」及び「垂直」という用語は、例えば製造公差及び組立公差などの考慮事項に関連する幾何学的垂直性からの典型的な偏差を含むことを意図している。更に、成形又は鋳造などの特定の製造プロセスでは、様々な構成要素の製造、組み立て、又は操作を容易にするために、正又は負のドラフト、エッジ面取り及び／又はフィレット、又は他の特徴が必要になることがあり、その場合、特定の表面は幾何学的に垂直ではない可能性があるが、本開示の文脈において垂直である可能性がある。
本明細書の説明で使用される場合、「直交」という用語は、電磁偏波を説明するために使用される場合、分離可能な２つの偏波を区別することを意味する。例えば、９０度だけ離れた単位ベクトル方向を有する２つの直線偏波は、直交であると見なすことができる。円偏波の場合、２つの偏波は、伝搬方向を共有するが反対方向に回転している場合、直交であると見なされる。
特許請求の範囲を含めて本明細書で使用される場合、項目のリスト（例えば、「のうちの少なくとも１つ」又は「のうちの１つ以上」などの句で始まる項目のリスト）で使用される「又は」は、包含的なリストを示し、その結果、例えば、Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つのリストは、Ａ若しくはＢ若しくはＣ、又はＡＢ若しくはＡＣ若しくはＢＣ、又はＡＢＣ（即ち、Ａ及びＢ及びＣ）を意味する。また、本明細書で使用される場合、「に基づく」という句は、排他的な条件の集合を言及するものとして解釈されるべきではない。例えば、「条件Ａに基づく」と記載される例示的なステップは、本開示の範囲から逸脱することなく、条件Ａ及び条件Ｂの両方に基づくことができる。換言すれば、本明細書で使用される場合、「に基づく」という句は、「に少なくとも部分的に基づく」という句と同じように解釈されるものとする。
添付図面において、同様の構成要素又は特徴は、同じ参照ラベルを有してもよい。更に、同じタイプの様々な構成要素は、参照ラベルの後にダッシュを付け、類似の構成要素を区別する第２ラベルを付けることによって区別することができる。第１参照ラベルのみが本明細書で使用される場合、その説明は、第２参照ラベル又は他の後続の参照ラベルに関係なく、同じ第１参照ラベルを有する類似の構成要素のいずれかに適用可能である。
本明細書に記載の説明は、添付の図面に関連して、例示的な構成を説明しており、実装され得る、又は特許請求の範囲内にあるすべての例を表すものではない。本明細書で使用される「例示的」という用語は、「例、実例、又は例示としての役割を果たすこと」を意味し、「好ましい」又は「他の例よりも有利である」ことを意味しない。詳細な説明は、記載された技術の理解を提供することを目的とした具体的な詳細を含む。しかしながら、これらの技術は、これらの具体的な詳細なしに実施することができる。一部の例では、説明された例の概念を不明瞭にすることを避けるために、周知の構造及びデバイスが、ブロック図の形式で示されている。
本明細書の説明は、当業者が本開示を作製又は使用することができるように提供される。本開示に対する様々な修正は、当業者には容易に明らかであり、本明細書で定義される一般原理は、本開示の範囲から逸脱することなく、他の変形に適用することができる。したがって、本開示は、本明細書に記載の実施例及び設計に限定されるものではなく、本明細書に開示される原理及び新規の特徴と一致する最も広い範囲を与えられるべきである。

Claims (32)

  1. 第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）及び第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）を含むハウジングであって、ハウジングの第１端部に共通ポートを含むハウジングと、
    前記ハウジング内に配置され、前記ハウジングの第２端部で前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）の第１側壁（１３１－ａ、２３１、３３１－ａ、４３１）から前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）の第２側壁（１３２－ａ、１３２－ｂ、２３２、３３２－ａ、４３２）まで延びて、前記ハウジングの前記第２端部に第１分割ポート及び第２分割ポートを形成するセプタム（１５０－ａ、１５０－ｂ、２５０、３５０－ａ、４５０）と、
    前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）及び前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）上の側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）であって、前記ハウジングの中心軸（１２１－ａ、１２１－ｂ、２２１、３２１－ａ、３２１－ｂ、４２１）に沿った位置にあり、かつ前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）及び前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）のそれぞれにおいて同じ形状を有する側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５と、を備え、
    前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）は、前記ハウジングの前記第１端部により近い第１エッジと、前記ハウジングの前記第２端部により近い第２エッジとを含み、
    前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）は、前記ハウジングの前記中心軸（１２１－ａ、１２１－ｂ、２２１、３２１－ａ、３２１－ｂ、４２１）に沿った方向の幅を有し、前記幅は、前記第１エッジと前記第２エッジとの間で測定され、
    前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の深さは、前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の一端から前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の他端まで変化し、その結果、前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記一端における前記第１エッジの深さは、前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記他端における前記第２エッジの深さとは異なる、導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  2. 前記第１分割ポート及び前記第２分割ポートは、前記ハウジングの前記中心軸（１２１－ａ、１２１－ｂ、２２１、３２１－ａ、３２１－ｂ、４２１）に沿った第１部分を含み、前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記位置は、前記ハウジングの前記中心軸（１２１－ａ、１２１－ｂ、２２１、３２１－ａ、３２１－ｂ、４２１）の、前記第１部分と重ならない第２部分に沿って位置する、請求項１に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  3. 前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記位置は、少なくとも部分的に、前記共通ポート、前記第１分割ポート、及び前記第２分割ポートの間のインピーダンス整合メトリック、前記第１分割ポートと前記第２分割ポートの間のアイソレーションメトリック、又はその両方に基づいている、請求項１又は２に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  4. 前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）は、前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）及び前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）にあるステップを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  5. 前記ステップの高さは、前記導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）の動作周波数の波長の１０分の１未満であり、前記ステップの幅は、前記動作周波数の波長の１０分の１から２分の１の範囲内である、請求項４に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  6. 前記ステップの高さは、前記中心軸（１２１－ａ、１２１－ｂ、２２１、３２１－ａ、３２１－ｂ、４２１）に沿って変化する、請求項４又は５に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  7. 前記ステップは、前記ハウジングの内部の周囲に延びる、請求項４～６のいずれか一項に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  8. 前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）は、少なくとも部分的に前記ステップの高さに基づいて、前記ハウジングの前記第２端部と前記ステップの第１エッジとの間に位置する前記中心軸に沿った第２位置において第１距離により分離されており、かつ前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記位置において第２距離により分離されている、請求項４～７のいずれか一項に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  9. 前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）は、前記ハウジングの前記第１端部と、前記ステップの前記第１エッジよりも前記第１端部に近い前記ステップの第２エッジとの間に位置する前記中心軸（１２１－ａ、１２１－ｂ、２２１、３２１－ａ、３２１－ｂ、４２１）に沿った第３位置において、前記第１距離より分離されている、請求項８に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  10. 前記第１距離は前記第２距離よりも大きい、請求項８又は９に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  11. 前記第１距離は前記第２距離よりも小さい、請求項８又は９に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  12. 前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）は、少なくとも部分的に前記ステップに基づいて、前記第２位置において第３距離により分離されており、かつ前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記位置において第４距離により分離されている、請求項８～１１のいずれか一項に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  13. 前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）は、前記ハウジングの前記第１端部と前記ステップの第２エッジとの間に位置する前記中心軸（１２１－ａ、１２１－ｂ、２２１、３２１－ａ、３２１－ｂ、４２１）に沿った第３位置において、前記第３距離により分離されている、請求項１２に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  14. 前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）の前記第１側壁（１３１－ａ、２３１、３３１－ａ、４３１）は、前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の第１部分を含み、
    前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）の前記第２側壁（１３２－ａ、１３２－ｂ、２３２、３３２－ａ、４３２）は、前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の第２部分を含み、
    前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）の第１側壁（１４１－ａ、１４１－ｂ、２４１、３４１－ａ、３４１－ｂ）は、前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の第３部分を含み、
    前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）の第２側壁（１４２－ａ、１４２－ｂ、２４２、３４２－ａ、３４２－ｂ）は、前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の第４部分を含む、請求項１～１３のいずれか一項に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  15. 前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第１部分、前記第２部分、前記第３部分、及び前記第４部分と、前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）の前記第１側壁及び前記第２側壁及び前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）の前記第１側壁及び前記第２側壁との間の第１角度は、それぞれ、４０度から９０度の間である、請求項１４に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  16. 前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第１部分、前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第２部分、前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第３部分、及び前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第４部分は、同じ幅を有する、請求項１４又は１５に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  17. 前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第１部分の中心、前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第２部分の中心、前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第３部分の中心、及び前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第４部分の中心は整列している、請求項１４～１６のいずれか一項に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  18. 前記第１分割ポート及び前記第２分割ポートは、前記中心軸（１２１－ａ、１２１－ｂ、２２１、３２１－ａ、３２１－ｂ、４２１）に沿った前記ハウジングの第１部分を含み、前記導波路デバイスは、
    前記中心軸（１２１－ａ、１２１－ｂ、２２１、３２１－ａ、３２１－ｂ、４２１）に沿った前記ハウジングの第１部分に沿った第２位置にある、前記第１セットの対向側壁及び前記第２セットの対向側壁上の第２側壁形状を更に含む、請求項１に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  19. 前記第１分割ポート及び前記第２分割ポートは、前記中心軸（１２１－ａ、１２１－ｂ、２２１、３２１－ａ、３２１－ｂ、４２１）に沿った前記ハウジングの第１部分を含み、前記導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）は、
    前記中心軸に沿った前記ハウジングの第１部分に沿った第２位置にある、前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）上の第２側壁形状（３５６－ａ、３５６－ｂ、４５６）を更に含む、請求項１に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  20. 前記第２側壁形状（３５６－ａ、３５６－ｂ、４５６）は、前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）の少なくとも一部上にある、請求項１９に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  21. 前記ハウジングは、
    前記共通ポートを含む共通導波路部（１１０－ａ、１１０－ｂ、２１０、３１０－ａ、３１０－ｂ、４１０）と、
    前記セプタム（１５０－ａ、１５０－ｂ、２５０、３５０－ａ、４５０）の第１部分を含む偏波器部（１２０－ａ、１２０－ｂ、２２０、３２０－ａ、３２０－ｂ、４２０）と、
    前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）の前記第１側壁（１３１－ａ、２３１、３３１－ａ、４３１）から前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）の前記第２側壁（１３２－ａ、１３２－ｂ、２３２、３３２－ａ、４３２）まで延びる前記セプタム（１５０－ａ、１５０－ｂ、２５０、３５０－ａ、４５０）の第２部分によって分離される第１分割導波路（１６１－ａ、３６１－ａ）及び第２分割導波路（１６２－ａ、３６２－ａ）を含む分割導波路部（１６０－ａ、１６０－ｂ、２６０、３６０－ａ、３６０－ｂ、４６０）と、を含む、請求項１～７及び請求項１４～１７のいずれか一項に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  22. 前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の第１エッジ及び第２エッジは、前記ハウジングの前記共通導波路部（１１０－ａ、１１０－ｂ、２１０、３１０－ａ、３１０－ｂ、４１０）内に位置し、
    前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第１エッジ及び前記第２エッジは、前記ハウジングの前記偏波器部（１２０－ａ、１２０－ｂ、２２０、３２０－ａ、３２０－ｂ、４２０）内に位置し、又は、
    前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第２エッジは、前記共通導波路部（１１０－ａ、１１０－ｂ、２１０、３１０－ａ、３１０－ｂ、４１０）内に位置し、前記第１エッジは、前記偏波器部（１２０－ａ、１２０－ｂ、２２０、３２０－ａ、３２０－ｂ、４２０）内に位置する、請求項２１に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  23. 前記ハウジングの前記中心軸（１２１－ａ、１２１－ｂ、２２１、３２１－ａ、３２１－ｂ、４２１）に沿った第２位置にある、前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）及び前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）上の第２側壁形状（３５６－ａ、３５６－ｂ、４５６）を更に含み、
    前記第２側壁形状（３５６－ａ、３５６－ｂ、４５６）の第１エッジ及び第２エッジは、前記ハウジングの前記分割導波路部（１６０－ａ、１６０－ｂ、２６０、３６０－ａ、３６０－ｂ、４６０）内に位置し、
    前記第２側壁形状（３５６－ａ、３５６－ｂ、４５６）の前記第１エッジ及び前記第２エッジは、前記ハウジングの前記偏波器部（１２０－ａ、１２０－ｂ、２２０、３２０－ａ、３２０－ｂ、４２０）内に位置し、又は、
    前記第２側壁形状（３５６－ａ、３５６－ｂ、４５６）の前記第２エッジは、前記分割導波路部（１６０－ａ、１６０－ｂ、２６０、３６０－ａ、３６０－ｂ、４６０）内に位置し、前記第１エッジは、前記偏波器部（１２０－ａ、１２０－ｂ、２２０、３２０－ａ、３２０－ｂ、４２０）内に位置する、請求項２１又は２２に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  24. 前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）の第１部分は、前記ハウジングの前記第１端部と前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第１エッジとの間に延在し、前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）の第１部分は、前記ハウジングの前記第１端部と前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第１エッジとの間に延在し、
    前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）の第２部分は、前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第２エッジに隣接し、前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）の第２部分は、前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第２エッジに隣接する、請求項１に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  25. 単一のステップが、前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）の前記第１部分と前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）の前記第２部分との間に配置されており、更に、前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）の前記第１部分と前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）の前記第２部分との間に配置されており、前記単一のステップは、前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第１エッジ及び前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第２エッジを含む、請求項２４に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  26. 前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）の前記第１部分及び前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）の前記第１部分は、前記共通ポートを形成し、
    前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）の前記第２部分及び前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）の前記第２部分は、前記ハウジングの偏波器部を形成する、請求項２５に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  27. 前記第１深さは、前記単一のステップと、前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）の前記第１部分及び前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）の前記第１部分との間である、請求項２６に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  28. 前記第２深さは、前記単一のステップと、前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）の前記第２部分及び前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）の前記第２部分との間である、請求項２７に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  29. 前記単一のステップの前記第１エッジは、前記共通ポートを形成する、前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）の第１部分及び前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）の第１部分に隣接する、請求項２５に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  30. 前記単一のステップの前記第２エッジは、前記ハウジングの偏波器部（１２０、２２０、３２０、４２０）を形成する、前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）の第２部分及び前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）の第２部分に隣接する、請求項２９に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  31. 前記側壁形状は、前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第１エッジ及び前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第２エッジを含むインセットステップを含み、前記インセットステップの前記第１エッジは、前記ハウジングの共通導波路部（１１０、２１０、３１０、４１０）内にあり、前記インセットステップの前記第２エッジは、前記ハウジングの偏波器部（１２０、２２０、３２０、４２０）内にある、請求項１に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
  32. 前記側壁形状は、前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第１エッジ及び前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）の前記第２エッジを含むインセットステップを含み、前記側壁形状（１５５－ａ、１５５－ｂ、２５５、３５５－ａ、３５５－ｂ、４５５）は、前記ハウジングの共通導波路部（１１０、２１０、３１０、４１０）、前記ハウジングの偏波器部（１２０、２２０、３２０、４２０）、又はその両方内にあり、前記導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）は、
    前記ハウジングの分割導波路部（１６０、２６０、３６０、４６０）内にある前記ハウジングの前記中心軸（１２１－ａ、１２１－ｂ、２２１、３２１－ａ、３２１－ｂ、４２１）に沿った位置にある、前記第１セットの対向側壁（１３０－ａ、１３０－ｂ、３３０－ａ、３３０－ｂ）及び前記第２セットの対向側壁（１４０－ａ、１４０－ｂ、３４０－ａ、３４０－ｂ）上の第２側壁形状（３５６、４５６）を更に含み、
    前記第２側壁形状（３５６、４５６）は、前記ハウジングの前記第１端部により近い第１エッジと、前記ハウジングの前記第２端部により近い第２エッジとを含み、
    前記第２側壁形状（３５６、４５６）は、前記ハウジングの前記中心軸（１２１－ａ、１２１－ｂ、２２１、３２１－ａ、３２１－ｂ、４２１）に沿った方向の幅を有し、前記幅は、前記第２側壁形状（３５６、４５６）の前記第１エッジと前記第２側壁形状（３５６、４５６）の前記第２エッジとの間で測定され、
    前記第２側壁形状（３５６、４５６）の深さは、前記第２側壁形状（３５６、４５６）の一端から前記第２側壁形状（３５６、４５６）の他端まで変化し、その結果、前記第２側壁形状（３５６、４５６）の前記一端における前記第１エッジの第１深さは、前記第２側壁形状（３５６、４５６）の前記他端における前記第２エッジの第２深さとは異なる、請求項１に記載の導波路デバイス（１０５－ａ、１０５－ｂ、２０５、３０５－ａ、３０５－ｂ、４０５、５０５）。
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