JPWO2018159441A1 - 導波管及び信号伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの導波部材を含んで構成されており、複数の伝送モードで信号を伝送可能な導波管を提供する。【解決手段】導波管１０は、第１導波部材１１と、第２導波部材１２と、絶縁接続部材１３と、を備える。第１導波部材１１は、左右一対に分割された導波管構造の 第１長辺部の左側部分、第２長辺部の左側部分、及び第１短辺部を構成しており、第１信号が入力される。第２導波部材１２は、第１導波部材１１に対向して配置され、導波管構造の第１長辺部の右側部分、第２長辺部の右側部分、及び第２短辺部を構成しており、第１信号とは異なる第２信号が入力される。絶縁接続部 材１３は、導波管構造の第１長辺部及び第２長辺部のそれぞれにおいて、第１導波部材１１と第２導波部材１２との両方に接触し、第１導波部材１１及び第２導 波部材１２とともに閉じられた導波空間を形成する絶縁体である。【選択図】図１

Description

本発明は、主として、少なくとも２つの導波部材を含んで構成される導波管に関する。

従来から、２つの導波部材を含んで構成される導波管が知られている。特許文献１は、内側面に金属層が形成された樹脂製の導波管を開示する。特許文献１の導 波管は、分割して構成されており、その組合せ面にも金属層が形成されている。これにより、導波管の内部の熱を外部に逃がすことができる。

特許文献２は、導波管の上部横壁と下部横壁にそれぞれギャップが形成された構成の分割型の導波管を開示する。このギャップは、信号を所定の伝送モードで伝送させるために形成されている。

特許第３７４４４６８号公報 特開２００１−１８９６１０号公報

しかし、特許文献１の導波管では、組合せ面の金属層同士を接続する構成であり、分割された２つの導波部材（導波管部品）は電気的に接続されることとなる。 従って、特許文献１の導波管は一導体であり、２つの信号を入力することはできない。また、特許文献２には、分割された２つの導波部材にそれぞれ異なる信号 を入力することは記載されていない。更に、特許文献２の導波管は曲げ等の力が掛かった場合に、２つの導波部材が接触して電気的に接続される可能性がある。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、２つの導波部材を含んで構成されており、複数の伝送モードで信号を伝送可能な導波管を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の観点によれば、以下の構成の導波管が提供される。即ち、この導波管は、第１導波部材と、第２導波部材と、絶縁接続部材と、を備える。前記第１導波 部材は、左右一対に分割された導波管構造の第１長辺部の左側部分、第２長辺部の左側部分、及び第１短辺部を構成しており、第１信号が入力される。前記第２ 導波部材は、前記第１導波部材に対向して配置され、前記導波管構造の第１長辺部の右側部分、第２長辺部の右側部分、及び第２短辺部を構成しており、前記第 １信号とは異なる第２信号が入力される。前記絶縁接続部材は、前記導波管構造の第１長辺部及び第２長辺部のそれぞれにおいて、前記第１導波部材と前記第２ 導波部材との両方に接触し、前記第１導波部材及び前記第２導波部材とともに閉じられた導波空間を形成する絶縁体である。

これにより、閉じられた導波空間が形成されているため導波管モードによる伝送が可能であり、第１導波部材と第２導波部材とが絶縁されているので直流モード による直流電流の伝送が可能であり、第１導波部材と第２導波部材が対向するように配置されているので平行線路モードによる伝送が可能となる。従って、１つ の導波管を用いて複数の伝送モードにより信号を伝送可能である。また、第１導波部材と第２導波部材が空気で絶縁される構成とは異なり、曲げ等の力が掛かった場合にも第１導波部材と第２導波部材の絶縁を維持できる。

第１実施形態に係る導波管を備える信号伝送装置の斜視図。 信号伝送装置の平面断面図（Ａ−Ａ断面図）。 信号伝送装置の側面断面図（Ｂ−Ｂ断面図）。 伝送モードの種類を説明する図。 従来例の導波管と本実施形態の導波管とで、伝送可能な周波数を比較するグラフ。 第２実施形態に係る導波管を備える信号伝送装置の斜視図。 第３実施形態に係る信号伝送装置を導波管の導波軸方向に垂直な面で切った断面図。 第４実施形態に係る信号伝送装置を導波管の導波軸方向に垂直な面で切った断面図。 第１変形例に係る信号伝送装置を導波管の導波軸方向に垂直な面で切った断面図。 第２変形例に係る信号伝送装置を導波管の導波軸方向に垂直な面で切った断面図。 第３変形例に係る信号伝送装置を導波管の導波軸方向に垂直な面で切った断面図。 第４変形例に係る信号伝送装置を導波管の導波軸方向に垂直な面で切った断面図。

次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、第１実施形態に係る導波管１０を備える信号伝送装置１の斜視図である。図２は、信号伝送装置１ の平面断面図（Ａ−Ａ断面図）である。図３は、信号伝送装置１の側面断面図（Ｂ−Ｂ断面図）である。図４は伝送モードの種類を説明する図である。

信号伝送装置１は、レーダ装置又は無線通信装置等に設けられており、外部を探知するために送受信する電磁波又は通信用の電磁波を伝送するために用いられ る。また、信号伝送装置１は、建物又は乗物等に設けられていても良い。その場合、信号伝送装置１は、建物又は乗物等に配置される機器同士で電気信号又は電 磁波等を伝送するために用いられる。なお、本明細書では、電気信号及び電磁波等を含めて単に「信号」と称することがある。

図１に示すように、信号伝送装置１は、内部に導波空間が形成された導波管構造を有する導波管１０を備える。導波管１０の導波軸方向の両端には、方形同軸管 ２０がそれぞれ接続されている。導波軸方向とは、導波管１０の開口方向であり、言い換えれば、導波管１０の長手方向、信号の伝送方向、一方の方形同軸管 ２０と他方の方形同軸管２０を接続する方向等である。

一方の（信号伝送方向の上流側の）方形同軸管２０が供給する信号 は、導波管１０によって伝送された後に、他方の（信号伝送方向の下流側の）方形同軸管２０へ供給される。また、信号伝送方向の上流側及び下流側の方形同軸 管２０には、チョーク部材３２がそれぞれ取り付けられている。なお、方形同軸管２０及びチョーク部材３２等は、信号伝送方向の上流側と下流側で同じ構造で あるため、以下では一方のみについて説明する。

方形同軸管２０は、内導体２１と、外導体２２と、を備える。方形同軸管２０の軸方向（同軸方向）は、少なくとも導波管１０に接続される部分の近傍においては、導波軸方向と平行である。

内導体２１は、本体部２１ａと、接続部２１ｂと、を備える。本体部２１ａは、同軸方向に垂直な面で切った断面が（中実の）矩形状である。本体部２１ａの長 手方向（延出方向）は、同軸方向と同じである。本体部２１ａには、外導体２２に覆われている部分と、導波管１０に覆われている部分と、が存在する。接続部 ２１ｂは、本体部２１ａの端部（具体的には、導波管１０の内部に位置する側の端部）に接続されている。接続部２１ｂの長手方向（延出方向）は、同軸方向と 垂直である。つまり、接続部２１ｂは、本体部２１ａに対して垂直に屈曲した部分であると表現することもできる。また、接続部２１ｂは、導波管１０の内壁 （導波空間側を向く面）に電気的及び機械的に接続されている。なお、内導体２１は、内導体２１から導波管１０へ問題なく信号を伝送できるのであれば、導波 管１０に直接接続されていなくても良い（別部材を介して取り付けられていても良い）。

外導体２２は、同軸方向に垂直な面 で切断した断面が中空の矩形状（即ち、矩形の管状）である。外導体２２は、内導体２１の外側を均等に覆うように配置されている。内導体２１と外導体２２は 絶縁されている。内導体２１と外導体２２の間には特に部材は位置されておらず空気により絶縁されているが、例えば固体の絶縁体を配置しても良い。内導体 ２１と外導体２２には、それぞれに異なる信号が入力される。

導波管１０は、導波軸方向に垂直な面で切断した断面が中空の 矩形状（即ち、矩形の管状）である。なお、後述の図８等に示すように、導波管１０は矩形以外であっても良い。図４に示すように、この断面において、導波管 １０の導波空間は、第１長辺部１０ａと、第２長辺部１０ｂと、第１短辺部１０ｃと、第２短辺部１０ｄと、により囲まれている。矩形の長辺の一方が第１長辺 部１０ａであり、他方が第２長辺部１０ｂである。矩形の短辺の一方が第１短辺部１０ｃであり、他方が第２短辺部１０ｄである。本実施形態の導波管１０は、 第１長辺部１０ａ及び第２長辺部１０ｂにおいて分割された構成である。以下、具体的に説明する。

図１から図４に示すよう に、導波管１０は、第１導波部材１１と、第２導波部材１２と、絶縁接続部材１３と、を備える。なお、以下の説明では、導波軸方向のうち信号伝送方向の下流 側（図１の左上側）に向かう方向を「前」として左右方向を定義する。従って、第１短辺部１０ｃ及び第２短辺部１０ｄが左右に対向するように配置されること となる（第１短辺部１０ｃが左側、第２短辺部１０ｄが右側）。

第１導波部材１１は、導波軸方向に垂直な面で切断した断面 が略Ｕ字状の金属製の導体である。第１導波部材１１は、第１長辺部１０ａの一部（左側部分）、第２長辺部１０ｂの一部（左側部分）、及び第１短辺部１０ｃ を構成している。第１導波部材１１の導波軸方向に垂直な断面の形状は、方形同軸管２０と接続される部分（開口部）を除いて、導波軸方向の何れの位置におい ても、同じ形状である。

第２導波部材１２は、導波軸方向に垂直な面で切断した断面が略Ｕ字状の金属製の導体である。第２ 導波部材１２は、第１長辺部１０ａの一部（右側部分）、第２長辺部１０ｂの一部（右側部分）、及び第２短辺部１０ｄを構成している。第２導波部材１２の導 波軸方向に垂直な断面の形状は、方形同軸管２０と接続される部分（開口部）を除いて、導波軸方向の何れの位置においても、同じ形状である。

第１導波部材１１及び第２導波部材１２は、間隔を空けて左右に対向するようにして配置されている。具体的には、第１導波部材１１及び第２導波部材１２は、 第１長辺部１０ａ及び第２長辺部１０ｂにおいて、それぞれ端面同士を対向させるようにして間隔を空けて配置されている。この第１導波部材１１と第２導波部 材１２の間（合計２箇所）には、それぞれ絶縁接続部材１３が配置されている。第１導波部材１１及び第２導波部材１２の導波軸方向に垂直な断面の形状は、導 波軸方向の何れの位置においても同じ形状であるため、第１導波部材１１と第２導波部材１２の間隔は一定となる。従って、絶縁接続部材１３は断面が矩形状で あって、導波軸方向に細長い形状の部材であり、当該断面の形状は導波軸方向の何れの位置においても、同じ形状である。

本 実施形態では、一方の絶縁接続部材１３が第１長辺部１０ａの中央に配置されるとともに、他方の絶縁接続部材１３が第２長辺部１０ｂの中央に配置される。言 い換えれば、第１長辺部１０ａのうち、第１導波部材１１が占める割合と、第２導波部材１２が占める割合と、は同じである。同様に、第２長辺部１０ｂのう ち、第１導波部材１１が占める割合と、第２導波部材１２が占める割合と、は同じである。なお、この構成に代えて、第１長辺部１０ａ及び第２長辺部１０ｂの 少なくとも一方において、中央以外の位置が分割位置である（即ち絶縁接続部材１３が配置される）構成であっても良い。このように、分割位置が中央以外で あっても、分割位置の左側が第１長辺部１０ａ及び第２長辺部１０ｂの左側部分に相当し、分割位置の右側が第１長辺部１０ａ及び第２長辺部１０ｂの右側部分 に相当する。

絶縁接続部材１３は、樹脂等の絶縁体であり、第１導波部材１１と第２導波部材１２の両方に接触している。こ れにより、第１導波部材１１と第２導波部材１２は、絶縁接続部材１３を介して、機械的に接続されることとなる。第１導波部材１１及び第２導波部材１２と、 絶縁接続部材１３とは、間に接着剤を塗布することで固定されていても良いし、別部材を用いて固定されていても良い。また、絶縁接続部材１３は絶縁体であり、第１導波部材１１と第２導波部材１２は直接接触していないため、第１導波部材１１と第２導波部材１２とは電気的に絶縁されることとなる。従って、本実 施形態の導波管１０では、第１導波部材１１と第２導波部材１２とで異なる信号を伝送することが可能となる。

具体的には、 第１導波部材１１には、方形同軸管２０の内導体２１から信号（第１信号）が供給される（あるいは、内導体２１へ信号を供給する）。第２導波部材１２には、 方形同軸管２０の外導体２２から信号（第２信号）が供給される（あるいは、外導体２２へ信号を供給する）。以下、具体的な接続構造を説明する。

初めに、第１導波部材１１と内導体２１の接続構造について説明する。第１導波部材１１の内壁（詳細には、第２長辺部１０ｂを構成する部分のうち、閉じられた導波空間側を向く内壁）には、内導体２１の接続部２１ｂが機械的及び電気的に接続されている。なお、接続部２１ｂは導波管１０の長辺の中央に配置されて いるため、接続部２１ｂと第２導波部材１２とが接触することを回避するために、第２導波部材１２には切欠き１２ａが形成されている（図２を参照）。また、 第１導波部材１１において、接続部２１ｂが接続されている箇所よりも導波軸方向のうち信号伝送方向の下流側には、第２長辺部１０ｂの内壁から第１長辺部 １０ａ側に突出する突出部３３が形成されている。なお、第１導波部材１１は第１長辺部１０ａ側に接続されていても良い。この場合、突出部３３は、第１長辺 部１０ａの内壁から第２長辺部１０ｂ側に突出する。

また、外導体２２と第１導波部材１１とが電気的に接続されることを防止するために、外導体２２と第１導波部材１１との間には、絶縁部材３１が配置されている（図１及び図２を参照）。

次に、第２導波部材１２と外導体２２の接続構造について説明する。方形同軸管２０（外導体２２）は分割型の導波管１０に接続されるため、方形同軸管 ２０（外導体２２）の一部も同様に分割されている。具体的には、外導体２２は、矩形の管を構成する４つの辺部を備える。この４つの辺部のうち、対向する２つの辺部であって、第１長辺部１０ａ及び第２長辺部１０ｂと同じ向きの２つの辺部には、それぞれスリット２２ａが形成されている。スリット２２ａは、この ２つの辺部を同軸方向に沿って中央で分割するように形成されるとともに、導波管１０とは遠い側の端部において、方形同軸管２０の左側に沿って接続されている。ここで、外導体２２の導波管１０側の端部において、第１導波部材１１に対応する位置には上述の絶縁部材３１が配置されているが、第２導波部材１２に対応する位置には絶縁部材３１は設けられておらず、外導体２２と第２導波部材１２は接触している（電気的に接続されている）。なお、各辺部の向きが同じと は、例えば各辺部の厚み方向の向きが同じことである（言い換えれば、軸方向に垂直な面で切った断面において、長手方向の向きが同じことである）。

また、外導体２２にスリット２２ａを形成することにより生じる電波漏れを防止するために、外導体２２のスリット２２ａが形成されている位置の近傍には、スリット２２ａの少なくとも一部を覆うようにチョーク部材３２が配置されている。

このように、第１導波部材１１は内導体２１と電気的に接続されており、内導体２１から所定の信号が供給される（内導体２１へ所定の信号を供給する）。ま た、第２導波部材１２は外導体２２と電気的に接続されており、外導体２２から所定の信号が供給される（外導体２２へ所定の信号を供給する）。この構成により、本実施形態の導波管１０は、３つの伝送モードで信号を伝送可能となる。

次に、図４及び図５を参照して、本実施形態の導波管１０で使用可能な伝送モードを従来例と比較して説明する。図５は、従来例の導波管と本実施形態の導波管１０とで、伝送可能な周波数を比較するグラフである。

以下では、分割されていないタイプの導波管、又は、分割されていても各部が導通されている導波管を従来例の導波管と称する。従来例の導波管では、導波管モード（ＴＥ₁₀モード等）しか用いることができない。従って、従来例の導波管では、図５に示すように、カットオフ周波数より大きい周波数しか伝送できない。また、従来例の導波管は一導体であるため、直流電流を伝送することはできない。

これに対し、本実施形態の導波管１０は、図４に示すように、導波管モードと、直流モードと、平行線路モードと、の３つの伝送モードを用いて信号を伝送できる。

導波管モードは、従来例の導波管において信号の伝送に用いられる伝送モードでと同じである。導波管モードを用いる際は、例えば第１導波部材１１に所定の周波数（導波管１０のカットオフ周波数より大きい周波数）の信号が供給される。導波管モードは、例えばＴＥ₁₀モードであり、電界の向きが導波管１０の長辺の一方から他方へ向かう態様で電磁波を伝送する。

直流モードは、直流電流を伝送するモードである。本実施形態の導波管１０は絶縁された二導体から構成されているため、両者に電位差を与えることで、直流電 流を伝送することができる。従って、直流モードを用いる際は、第１導波部材１１と第２導波部材１２とに異なる電圧（異なる信号）が与えられる（例えば、第 １導波部材１１に所定の電圧を付与し、第２導波部材１２をグランドに接続する）。

平行線路モードは、同軸管等と同様に、 所定の間隔を空けて配置された導体同士で伝送を行うモードである。平行線路モードを用いる際は、第１導波部材１１に所定の周波数（例えば、導波管１０の カットオフ周波数より小さい周波数）の信号が供給されるとともに、第２導波部材１２をグランドに接続する（即ち、両者に異なる信号を供給する）。平行線路 モードは、例えばＴＥＭモードであり、電界の向きが、一方の導体（例えば第１導波部材１１）から他方の導体（例えば第２導波部材１２）へ向かう態様で電磁 波を伝送する。平行線路モードを用いることにより、図５に示すように、カットオフ周波数より小さい周波数の電磁波を伝送することができる。

このように、本実施形態の導波管１０は、３つの伝送モードを用いて信号を伝送できる。これにより、従来例の導波管では伝送ができなかった、直流電流、及 び、カットオフ周波数より小さい周波数の電磁波を伝送することができる。ここで、同軸管及び同軸ケーブルでは、直流電流及び高周波の電磁波の両方を伝送することができる。しかし、伝送する電磁波の周波数が高くなるに従って、導体径を細くする必要があり、導体径を細くすると大きな直流電流を流すことができな くなる。この点、本実施形態の導波管１０は、周波数が広範囲の高周波の電磁波を伝送可能であるとともに、同軸管及び同軸ケーブルと比較して大きな直流電流 を流すことができるため、優れている。また、本実施形態の導波管１０は、一定条件下において、高周波の電磁波を伝送する際の損失が同軸管及び同軸ケーブル と比較して、１／１０である。

次に、図６を参照して、第２実施形態の信号伝送装置１について説明する。図６は、第２実施 形態に係る導波管１０を備える信号伝送装置１の斜視図である。なお、第２実施形態及びそれ以降の実施形態の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似 の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

第２実施形態の信号伝送装置１は、方形同軸管２０に更に 円形同軸管４０が接続される点において、第１実施形態と異なる。円形同軸管４０は、内導体４１と、外導体４２と、を備える。内導体４１は、円形同軸管４０ の導波軸方向に垂直な面で切った断面が円形である。内導体４１は、内導体２１に機械的及び電気的に接続されている。外導体４２は円筒形であり、内導体４１ に接触しないようにかつ内導体４１を覆うように配置されている。外導体４２は外導体２２に機械的及び電気的に接続されている。

第２実施形態では、内導体２１の長辺と、内導体４１の直径と、は同じ長さである。また、内導体２１は、外導体４２の内側の領域まで延伸されている。この形 状の方形同軸管２０及び円形同軸管４０を接続することで、方形同軸管２０と円形同軸管４０の間で精度良く信号を伝送できることが出願人により確認されている。また、方形同軸管２０及び円形同軸管４０の形状及び配置は、第２実施形態の構成に限られず、異なる形状又は配置であっても良い。

次に、図７を参照して、第３実施形態の信号伝送装置１について説明する。図７は、第３実施形態に係る信号伝送装置１を導波管１０の導波軸方向に垂直な面で切った断面図である。

第３実施形態の信号伝送装置１は、導波管１０の構成が第１実施形態と異なる。具体的には、第３実施形態の導波管１０は、更に、絶縁カバー部材５０及び導体カバー部材６０を備える。

絶縁カバー部材５０は、第１導波部材１１、第２導波部材１２、及び絶縁接続部材１３を覆うように配置されている矩形の管状の絶縁体（例えば樹脂）である。 絶縁カバー部材５０を備えない場合、第１導波部材１１と第２導波部材１２に跨るように導体（金属製の部材等）が接触するだけで、直流モード及び平行線路 モードの伝送が行えなくなる。この点、第３実施形態のように絶縁カバー部材５０を備えることにより、第１導波部材１１と第２導波部材１２が確実に導通しなくなるため、直流モード及び平行線路モードの信頼性を更に向上させることができる。

また、第３実施形態では、第１導波部 材１１、第２導波部材１２、及び絶縁接続部材１３の全てを覆うように、かつ、隙間が生じないように絶縁カバー部材５０が配置されている。従って、例えば水 が絶縁カバー部材５０に掛かった場合であっても、水が絶縁カバー部材５０の内部に浸入することを防止できる。なお、上記の導体の落下に基づく第１導波部材 １１と第２導波部材１２の短絡を防止するだけで良い場合は、第１導波部材１１、第２導波部材１２、及び絶縁接続部材１３の全てではなく一部に隙間が生じる ように配置しても良い。また、第３実施形態では、絶縁カバー部材５０は、第１導波部材１１、第２導波部材１２、及び絶縁接続部材１３に接触するように配置 されているが、接触していなくても良い。

導体カバー部材６０は、絶縁カバー部材５０を覆うように（即ち、第１導波部材 １１、第２導波部材１２、及び絶縁接続部材１３を覆うように）配置されている矩形の管状の導体（例えば金属）である。導体カバー部材６０は電磁シールドと して作用するため、導波管１０が外部の電気製品及び電磁波等の影響を受けたり、導波管１０が外部の電気製品及び電磁波等へ影響を与えたりすることを防止で きる。

また、第３実施形態では、導体カバー部材６０には、第１信号（内導体２１から供給される信号）及び第２信号（外導 体２２から供給される信号）の少なくとも一方と異なる信号が入力される。例えば、第１信号及び第２信号に異なる電位差を与えるとともに、導体カバー部材 ６０をグランドに接続する。この構成により、第１信号と第２信号の電位差に基づく伝送（作動伝送）を行いつつ、この伝送のノイズを導体カバー部材６０により低減できる。なお、別の例としては、第１信号を所定の電圧又は高周波の信号とし、第２信号及び第３信号をグランドにしても良い。また、第３信号は基本的 にはグランドであるが、異なる信号であっても良い。

次に、図８を参照して、第４実施形態の信号伝送装置１について説明する。図８は、第４実施形態に係る信号伝送装置１を導波管１０の導波軸方向に垂直な面で切った断面図である。

第４実施形態の信号伝送装置１は、導波管１０の各部の形状が第３実施形態と異なる。具体的には、第４実施形態では、導波管１０、絶縁カバー部材５０、及び 導体カバー部材６０は、何れも導波軸方向に垂直な面で切った断面が、楕円又は長円の管状である。このように、導波管１０、絶縁カバー部材５０、及び導体カ バー部材６０は、方形の管状に限られない。このような構成であっても、導波管１０を第１長辺部１０ａ〜第２短辺部１０ｄに分けることができる。

また、上記実施形態では、第１導波部材１１及び第２導波部材１２は、端面（具体的には、厚み方向に平行な面、長辺部方向に垂直な面）同士が対向するように 配置されている。これに対し、第４実施形態では、別の面（具体的には、厚み方向に垂直な面、長辺部方向に平行な面）同士が対向するように配置されている。 第４実施形態の構成であっても、第１導波部材１１と第２導波部材１２の間に絶縁接続部材１３が配置されていることで、複数の伝送モードを用いて信号を伝送 可能であるという効果を発揮できる。

以上に説明したように、導波管１０は、第１導波部材１１と、第２導波部材１２と、絶 縁接続部材１３と、を備える。第１導波部材１１は、左右一対に分割された導波管構造の第１長辺部１０ａの左側部分、第２長辺部１０ｂの左側部分、及び第１ 短辺部１０ｃを構成しており、第１信号が入力される。第２導波部材１２は、第１導波部材１１に対向して配置され、導波管構造の第１長辺部１０ａの右側部 分、第２長辺部１０ｂの右側部分、及び第２短辺部１０ｄを構成しており、第１信号とは異なる第２信号が入力される。絶縁接続部材１３は、導波管構造の第１ 長辺部１０ａ及び第２長辺部１０ｂのそれぞれにおいて、第１導波部材１１と第２導波部材１２との両方に接触し、第１導波部材１１及び第２導波部材１２とともに閉じられた導波空間を形成する絶縁体である。

これにより、閉じられた導波空間が形成されているため導波管モードによる伝送が可能であり、第１導波部材１１と第２導波部材１２とが絶縁されているので直流モードによる伝送が可能であり、第１導波部材１１と第２導波部材１２ が対向するように配置されているので平行線路モードによる伝送が可能となる。従って、１つの導波管１０を用いて複数の伝送モードを用いて信号を伝送可能で ある。また、第１導波部材１１と第２導波部材１２が空気で絶縁される構成とは異なり、曲げ等の力が掛かった場合にも第１導波部材１１と第２導波部材１２の 絶縁を維持できる。

また、上記実施形態の導波管１０では、導波管構造の導波軸方向に垂直な断面において、絶縁接続部材１３は、導波管構造の第１長辺部１０ａの中央及び第２長辺部１０ｂの中央にそれぞれ配置されている。

これにより、伝送する信号が漏れにくい構成が実現できる。

また、第３及び第４実施形態の導波管１０では、第１導波部材１１、第２導波部材１２、及び絶縁接続部材１３を覆う絶縁体である絶縁カバー部材５０を備える。

これにより、導波管１０に導体が接触した場合であっても第１導波部材１１と第２導波部材１２の間で短絡が生じることを防止できる。

また、第３及び第４実施形態の導波管１０では、第１導波部材１１、第２導波部材１２、及び絶縁接続部材１３を覆う導体である導体カバー部材６０を備える。

これにより、外部の電気製品及び電磁波等の影響を受けたり、外部の電気製品及び電磁波等へ影響を与えたりすることを防止できる。

また、第３及び第４実施形態の導波管１０では、導体カバー部材６０には、少なくとも第１信号及び第２信号の一方とは異なる信号である第３信号が入力され、具体的には、導体カバー部材６０がグランドに接続される。

これにより、例えば、第１導波部材１１と第２導波部材１２とに異なる電圧を与えることによる伝送（差動伝送）を低ノイズで実現できる。

また、上記実施形態の信号伝送装置１は、導波管１０と、内導体２１と、外導体２２と、を備える。内導体２１は、第１信号を供給する。第２信号供給部は、外導体２２を供給する。

これにより、複数の伝送モードを用いて信号を伝送可能な信号伝送装置１が実現できる。

また、上記実施形態の信号伝送装置１において、内導体２１は、同軸管の内導体であり、第１導波部材１１に電気的に接続される。外導体２２は、同軸管の外導体であり、第２導波部材１２に電気的に接続される。

これにより、同軸管により伝達された信号を導波管１０により伝送することができる。

また、上記実施形態の信号伝送装置１において、内導体２１は、第２長辺部１０ｂの左側部分における閉じられた導波空間側を向く内壁に接続される。

これにより、導波管モードを好適に発生させることができる。

また、上記実施形態の信号伝送装置１において、外導体２２は、第１長辺部１０ａ及び第２長辺部１０ｂとそれぞれ同じ向きであって、互いに対向する２つの辺 部を備えている。外導体２２には、当該２つの辺部を同軸方向に沿ってそれぞれ分割するスリット２２ａが形成されている。

これにより、方形同軸管２０の形状を分割型の導波管１０に合わせた形状にできるので、方形同軸管２０から導波管１０へ信号を問題なく入力できる。

また、上記実施形態の信号伝送装置１において、外導体２２のスリット２２ａが形成されている位置の近傍には、スリット２２ａの少なくとも一部を覆うチョーク部材３２が配置されている。

これにより、外導体２２から信号が漏れることを防止できるので、信号の損失を抑えることができる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

絶縁接続部材１３は、第１導波部材１１と第２導波部材１２の両方に接触していればよく、上記実施形態と異なる形状であっても良い。例えば、図９に示す第１ 変形例のように、導波軸方向に垂直な面で切った断面がＴ字状であり、Ｔ字の一辺が第１導波部材１１と第２導波部材１２の間に配置されるとともに、Ｔ字の他 辺が第１導波部材１１と第２導波部材１２の表面（外側の面又は内側の面）に跨るように配置される構成であっても良い。

ま た、絶縁接続部材１３は、第１導波部材１１と第２導波部材１２の間以外に配置されていても良い。例えば、図１０に示す第２変形例のように、絶縁接続部材 １３は、第１長辺部１０ａ及び第２長辺部１０ｂにおいて、第１導波部材１１の外側の面と、第２導波部材１２の外側の面と、に跨るように配置されていても良 い。また、図１１に示す第３変形例のように、絶縁接続部材１３は、第２変形例の構成に加えて、第１長辺部１０ａ及び第２長辺部１０ｂにおいて、第１導波部 材１１の内側（導波空間側）の面と、第２導波部材１２の内側の面と、に跨るように配置されていても良い。

上記の第４実施 形態では、第１導波部材１１及び第２導波部材１２を端面以外で対向させ、その間に絶縁接続部材１３を配置する構成である。この構成は、矩形状の導波管１０ にも適用できる。具体的には、図１２に示す第４変形例のように、導波管１０の右側部分において、第１導波部材１１の内側に第２導波部材１２を配置する。こ れにより、第１導波部材１１及び第２導波部材１２は、第１長辺部１０ａ及び第２長辺部１０ｂにおいて、対向する面を有することとなる。従って、その対向するそれぞれの面の間に絶縁接続部材１３を配置する。この構成により、第２導波部材１２が第１導波部材１１に収容されるため、導波管１０をコンパクトにする ことができる。なお、この構成において、第１導波部材１１は、第１長辺部１０ａの全体にわたって位置することとなるが、導波管構造を構成するのは内面であるため、第１長辺部１０ａの左側部分（１０ａＬ）が第１導波部材１１によって構成され、第１長辺部１０ａの右側部分（１０ａＲ）が第２導波部材１２によって構成されることとなる（第２長辺部１０ｂも同様）。このように、導波管１０の左側部分と右側部分とは非対称であっても良い。

各実施形態及び各変形例では、絶縁接続部材１３の形状及び配置について様々な例を説明したが、これらの絶縁接続部材１３を組み合わせても良い。例えば、第 １長辺部１０ａにおいては、第１実施形態の絶縁接続部材１３を採用し、第２長辺部１０ｂにおいては、第１変形例の絶縁接続部材１３を採用しても良い。

第３及び第４実施形態では、絶縁カバー部材５０及び導体カバー部材６０の両方を備える構成であるが、何れか一方のみを備える構成であっても良い。ただし、 導体カバー部材６０のみを備える構成である場合、第１導波部材１１と第２導波部材１２の間で短絡が生じることを防止するために、第１導波部材１１と第２導 波部材１２の両方に接触しないように考慮する必要がある。

第４実施形態では、第１導波部材１１と第２導波部材１２の端面以外が対向するという特徴と、２つの短辺部が湾曲状であるという特徴と、を有するが、何れか一方のみの特徴を有していても良い。

上記実施形態では、方形同軸管２０の内導体２１及び外導体２２により導波管１０の第１導波部材１１と第２導波部材１２に信号が供給されているが、別の構成 （個別の電線等により）信号が供給されていても良い。また、方形同軸管２０に代えて、円形同軸管又は同軸ケーブルを導波管１０に接続しても良い。

１ 信号伝送装置
１０ 導波管
１１ 第１導波部材
１２ 第２導波部材
１３ 絶縁接続部材
２０ 方形同軸管
２１ 内導体（第１信号供給部）
２２ 外導体（第２信号供給部）
２２ａ スリット
３１ 絶縁部材
３２ チョーク部材
４０ 円形同軸管
４１ 内導体（第１信号供給部）
４２ 外導体（第２信号供給部）
５０ 絶縁カバー部材
６０ 導体カバー部材

Claims (10)

1. 左右一対に分割された導波管構造の第１長辺部の左側部分、第２長辺部の左側部分、及び第１短辺部を構成しており、第１信号が入力される第１導波部材と、
   前記第１導波部材に対向して配置され、前記導波管構造の第１長辺部の右側部分、第２長辺部の右側部分、及び第２短辺部を構成しており、前記第１信号とは異なる第２信号が入力される第２導波部材と、
   前記導波管構造の第１長辺部及び第２長辺部のそれぞれにおいて、前記第１導波部材と前記第２導波部材との両方に接触し、前記第１導波部材及び前記第２導波部材とともに閉じられた導波空間を形成する絶縁体である絶縁接続部材と、
   を備えることを特徴とする導波管。
2. 請求項１に記載の導波管であって、
   前記導波管構造の軸方向に垂直な断面において、前記絶縁接続部材は、前記導波管構造の第１長辺部の中央及び第２長辺部の中央にそれぞれ配置されていることを特徴とする導波管。
3. 請求項１又は２に記載の導波管であって、
   前記第１導波部材、前記第２導波部材、及び前記絶縁接続部材を覆う絶縁体である絶縁カバー部材を備えることを特徴とする導波管。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載の導波管であって、
   前記第１導波部材、前記第２導波部材、及び前記絶縁接続部材を覆う導体である導体カバー部材を備えることを特徴とする導波管。
5. 請求項４に記載の導波管であって、
   前記導体カバー部材には、少なくとも前記第１信号及び前記第２信号の一方とは異なる信号である第３信号が入力されることを特徴とする導波管。
6. 請求項１から５までの何れか一項に記載の導波管と、
   前記第１信号を供給する第１信号供給部と、
   前記第２信号を供給する第２信号供給部と、
   を備えることを特徴とする信号伝送装置。
7. 請求項６に記載の信号伝送装置であって、
   前記第１信号供給部は、同軸ケーブル又は同軸管の内導体であり、前記第１導波部材に電気的に接続され、
   前記第２信号供給部は、同軸ケーブル又は同軸管の外導体であり、前記第２導波部材に電気的に接続されることを特徴とする信号伝送装置。
8. 請求項７に記載の信号伝送装置であって、
   前記内導体は、前記第１長辺部の左側部分又は前記第２長辺部の左側部分における前記閉じられた導波空間側を向く内壁に接続されることを特徴とする信号伝送装置。
9. 請求項７又は８に記載の信号伝送装置であって、
   前記外導体は、前記第１長辺部及び前記第２長辺部とそれぞれ同じ向きであって、互いに対向する２つの辺部を備えており、
   前記外導体には、当該２つの辺部を同軸方向に沿ってそれぞれ分割するスリットが形成されていることを特徴とする信号伝送装置。
10. 請求項９に記載の信号伝送装置であって、
    前記外導体の前記スリットが形成されている位置の近傍には、前記スリットの少なくとも一部を覆うチョーク部材が配置されていることを特徴とする信号伝送装置。

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