(57)【要約】  同軸線路−導波管変換器（１）は、導波管（１０）と、導波管（１０）の広壁面（１６）に結合された端部を有する同軸線路（２０）と、導波管（１０）の中空路（１０ｈ）内に配置されているストリップ導体（３０）とを備える。同軸線路（２０）は、導波管（１０）の中空路（１０ｈ）内に突出する導体芯線（２２）を含む。ストリップ導体（３０）は、同軸線路（２０）の導体芯線（２２）を導波管（１０）の終端面（１２）と短絡させるように配置されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己の管軸方向に垂直な断面において互いに対向する一対の長辺及び互いに対向する一対の短辺を有し、前記一対の長辺を形成する一対の広壁面と前記一対の短辺を形成する一対の狭壁面とを内部壁面として有する導波管と、
前記導波管の外部に配置され、前記一対の広壁面のうちの一方の広壁面に結合された端部を有する少なくとも１つの同軸線路と、
前記導波管の中空路内に配置されているストリップ導体と
を備え、
前記導波管は、当該導波管の前記管軸方向における一端部の内部に終端面を有し、
前記少なくとも１つの同軸線路は、当該少なくとも１つの同軸線路の当該端部から前記導波管の中空路内に突出する少なくとも１つの導体芯線を含み、
前記ストリップ導体は、前記少なくとも１つの導体芯線を前記終端面または前記一対の狭壁面のうちの少なくとも一方の狭壁面と短絡させる、
ことを特徴とする同軸線路−導波管変換器。
【請求項２】
請求項１記載の同軸線路−導波管変換器であって、
前記ストリップ導体は、
前記少なくとも１つの導体芯線と接続されている第１の接続端部と、
前記終端面または前記少なくとも一方の狭壁面と接続されている第２の接続端部とを含み、
前記第１の接続端部と前記第２の接続端部との間における前記ストリップ導体の長さは、当該ストリップ導体での高周波信号の波長の４分の１の奇数倍である
ことを特徴とする同軸線路−導波管変換器。
【請求項３】
請求項１記載の同軸線路−導波管変換器であって、
前記ストリップ導体は、前記一対の広壁面の方向をそれぞれ向いたおもて面及び裏面を有する板状部材であり、
前記おもて面及び前記裏面は、前記一対の広壁面とそれぞれ平行となるように配置されている、
ことを特徴とする同軸線路−導波管変換器。
【請求項４】
請求項３記載の同軸線路−導波管変換器であって、前記ストリップ導体の厚みは、前記一対の短辺に平行な方向における前記一対の広壁面の間隔の５分の１以下であることを特徴とする同軸線路−導波管変換器。
【請求項５】
請求項４記載の同軸線路−導波管変換器であって、前記第１の接続端部は、前記少なくとも１つの導体芯線の外形寸法よりも大きな外形寸法を有することを特徴とする同軸線路−導波管変換器。
【請求項６】
請求項４記載の同軸線路−導波管変換器であって、前記ストリップ導体は、前記第１の接続端部と前記第２の接続端部との間に前記第１の接続端部の幅よりも大きな幅を有する線路部を更に含むことを特徴とする同軸線路−導波管変換器。
【請求項７】
請求項４記載の同軸線路−導波管変換器であって、前記第２の接続端部の幅は、前記第１の接続端部の幅よりも大きいことを特徴とする同軸線路−導波管変換器。
【請求項８】
請求項１記載の同軸線路−導波管変換器であって、
前記ストリップ導体は、
前記少なくとも１つの導体芯線と接続されている第１の接続端部と、
前記少なくとも一方の狭壁面と接続されている第２の接続端部と
を含むことを特徴とする同軸線路−導波管変換器。
【請求項９】
請求項１記載の同軸線路−導波管変換器であって、
前記ストリップ導体は、
前記少なくとも１つの導体芯線と接続されている第１の接続端部と、
前記一対の狭壁面と複数箇所でそれぞれ接続されている複数の接続端部と
を含むことを特徴とする同軸線路−導波管変換器。
【請求項１０】
請求項１記載の同軸線路−導波管変換器であって、
前記少なくとも１つの同軸線路は、前記一対の広壁面と接続された複数端部をそれぞれ有する複数の同軸線路からなり、
前記少なくとも１つの導体芯線は、前記複数の同軸線路の当該複数端部からそれぞれ前記中空路内に突出する複数の導体芯線からなる
ことを特徴とする同軸線路−導波管変換器。
【請求項１１】
請求項１記載の同軸線路−導波管変換器であって、前記ストリップ導体の端部を前記終端面または前記少なくとも一方の狭壁面に固定する締結部材を更に備えることを特徴とする同軸線路−導波管変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同軸線路と導波管との間で伝送モードの変換を行う変換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＶＨＦ（Ｖｅｒｙ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯、ミリ波帯またはマイクロ波帯などの高周波帯域の信号を伝送するために同軸線路−導波管変換器が広く使用されている。【０００３】
たとえば、特許文献１（実開平５−２５８０４号公報）には、所定の位置に孔が開けられた導波管と、その孔に挿入されている誘電体と、この誘電体を介して当該導波管の内部に突出するように配置された金属プローブとを備えた同軸線路−導波管変換器が開示されている。また、特許文献２（昭６２−１７３８０３号公報）においては、導波管部と、この導波管部の短絡面からその導波管部の内部に突出する同軸の芯線と、この芯線の先端を当該導波管部の内部の壁面（Ｈ面）に結合する金属板からなる磁界結合型の変換部とを備えた同軸線路−導波管変換器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平５−２５８０４号公報
【特許文献２】実昭６２−１７３８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示されている同軸線路−導波管変換器の構成では、同軸線路の伝送モード（同軸モード）と導波管の伝送モード（導波管モード）とが互いに電界的に結合されるので、広帯域の電気特性を実現することができる。しかしながら、その同軸線路−導波管変換器に大電力が入力された場合、当該導波管の内部に突出している金属プローブの先端部分が発熱して変形すると、当該同軸線路−導波管変換器の電気特性が大きく劣化するという課題がある。【０００６】
一方、特許文献２に開示されている同軸線路−導波管変換器の構成では、大電力が入力された場合でも、導波管部の内部に突出する芯線の先端部分で発生した熱は、その導波管部の壁面に伝達することができる。このため、当該同軸線路−導波管変換器の電気特性の劣化は抑制される。しかしながら、磁界結合により伝送モードが変換されるので、その電気特性が狭帯域特性になるという課題がある。【０００７】
上記に鑑みて本発明の目的は、大電力が入力された場合でも、安定した広帯域特性を実現することができる同軸線路−導波管変換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様による同軸線路−導波管変換器は、自己の管軸方向に垂直な断面において互いに対向する一対の長辺及び互いに対向する一対の短辺を有し、前記一対の長辺を形成する一対の広壁面と前記一対の短辺を形成する一対の狭壁面とを内部壁面として有する導波管と、前記導波管の外部に配置され、前記一対の広壁面のうちの一方の広壁面に結合された端部を有する少なくとも１つの同軸線路と、前記導波管の中空路内に配置されているストリップ導体とを備え、前記導波管は、当該導波管の前記管軸方向における一端部の内部に終端面を有し、前記少なくとも１つの同軸線路は、当該少なくとも１つの同軸線路の当該端部から前記導波管の中空路内に突出する少なくとも１つの導体芯線を含み、前記ストリップ導体は、前記少なくとも１つの導体芯線を前記終端面または前記一対の狭壁面のうちの少なくとも一方の狭壁面と短絡させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、大電力が入力された場合でも、導体芯線の先端部で発生した熱がストリップ導体を介して排熱されるので、安定した広帯域特性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る実施の形態１である同軸線路−導波管変換器の概略構成を示す上面図である。
【図２】図１に示した同軸線路−導波管変換器のＩＩ−ＩＩ線における概略断面図である。
【図３】図１に示した同軸線路−導波管変換器のＩＩＩ−ＩＩＩ線における概略断面図である。
【図４】実施の形態１の同軸線路−導波管変換器内における電界分布の一例を示す概略断面図である。
【図５】比較例の同軸線路−導波管変換器内における電界分布の一例を示す概略断面図である。
【図６】本発明に係る実施の形態２の同軸線路−導波管変換器の概略断面図である。
【図７】本発明に係る実施の形態３の同軸線路−導波管変換器の概略断面図である。
【図８】図７に示した同軸線路−導波管変換器３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における概略断面図である。
【図９】本発明に係る実施の形態４の同軸線路−導波管変換器の概略断面図である。
【図１０】図９に示した同軸線路−導波管変換器のＸ−Ｘ線における概略断面図である。
【図１１】本発明に係る実施の形態５の同軸線路−導波管変換器の概略断面図である。
【図１２】図１１に示した同軸線路−導波管変換器のＸＩＩ−ＸＩＩ線における概略断面図である。
【図１３】本発明に係る実施の形態６の同軸線路−導波管変換器の構成を示す概略断面図である。
【図１４】実施の形態６の変形例である同軸線路−導波管変換器の構成を示す概略断面図である。
【図１５】本発明に係る実施の形態７の同軸線路−導波管変換器の概略構成を示す上面図である。
【図１６】図１５に示した同軸線路−導波管変換器のＸＶＩ−ＸＶＩ線における概略断面図である。
【図１７】図１５に示した同軸線路−導波管変換器のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線における概略断面図である。
【図１８】実施の形態１の変形例である実施の形態８の同軸線路−導波管変換器の構成を示す概略断面図である。
【図１９】実施の形態１の他の変形例である実施の形態９の同軸線路−導波管変換器の構成を示す概略断面図である。
【図２０】実施の形態１の更に他の変形例である同軸線路−導波管変換器の構成を示す概略断面図である。
【図２１】実施の形態１の更に他の変形例である同軸線路−導波管変換器の断面構造を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る種々の実施の形態について詳細に説明する。なお、図面全体において同一符号を付された構成要素は、同一構成及び同一機能を有するものとする。また、図面に示されるＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸は互いに直交する。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る実施の形態１である同軸線路−導波管変換器１の概略構成を示す上面図である。図２は、図１に示した同軸線路−導波管変換器１のＩＩ−ＩＩ線における概略断面図である。図３は、図１に示した同軸線路−導波管変換器１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における概略断面図である。
【００１３】
図１〜図３に示されるように、同軸線路−導波管変換器１は、高周波信号の入出力に使用される入出力端１１を有する導波管１０と、この導波管１０と結合された端部を有する同軸線路２０と、導波管１０の中空路１０ｈ内に配置されたストリップ線路であるストリップ導体３０とを備える。この同軸線路−導波管変換器１は、導波管１０と同軸線路２０との間で、ＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯、ミリ波帯またはマイクロ波帯などの予め定められた使用周波数帯域の高周波信号の伝送モードの変換を相互に行う機能を有するとともに、導波管１０と同軸線路２０との間で特性インピーダンスの変換を相互に行う機能をも有する。同軸線路−導波管変換器１は、たとえば、同軸線路２０の伝送モードであるＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ＥｌｅｃｔｒｏＭａｇｎｅｔｉｃ）モードと、導波管１０の伝送モードであるＴＥ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）モードとのうちの一方から他方へ伝送モードを変換することができる。
【００１４】
導波管１０は、図２に示されるように、当該導波管１０の管軸方向（Ｘ軸方向）と垂直な平面（Ｙ軸及びＺ軸を含むＹ−Ｚ平面）において矩形断面を有する金属製の矩形導波管である。導波管１０は、たとえば数ｍｍ程度の厚みを有している。図３に示されるように導波管１０の中空路１０ｈは、その管軸方向に沿って延在している。
【００１５】
また、導波管１０は、その矩形断面の短辺を形成する一対の狭壁面１３，１４と、その矩形断面の長辺を形成する一対の広壁面１５，１６とを有する。これら狭壁面１３，１４及び広壁面１５，１６は、管軸方向に沿って延在する内部壁面であり、導波管１０の中空路１０ｈを形成する。狭壁面１３，１４は電界に平行なＥ面であり、広壁面１５，１６は磁界に平行なＨ面である。導波管１０の広壁面１５，１６間の間隔である内径Ｄ１は、たとえば数ｍｍ〜数百ｍｍである。更に、導波管１０は、当該導波管１０のＸ軸正方向一端部に閉塞状態の終端部を有しており、この終端部の内部壁面である終端面に短絡面１２が設けられている。導波管１０のＸ軸負方向側端部には、入出力端１１が設けられている。
【００１６】
なお、導波管１０の中空路１０ｈの断面形状は矩形状であるため、当該矩形状の４つの角部の形状は、２つの長辺と２つの短辺とが互いに９０°で直交する直交形状である。後述するように、そのような直交形状の角部を有する導波管１０に代えて、一定の曲率を持つ円弧状あるいは一部楕円形状などの曲線形状の角部を有する導波管が使用されてもよい。
【００１７】
次に、同軸線路２０は、図２及び図３に示されるように、導波管１０の外部に配置されており、Ｚ軸負方向側の端面に入出力端２１を有し、Ｚ軸正方向側に導波管１０の広壁面１６と物理的に結合された端部を有する。また、同軸線路２０は、信号線として機能する銅線などの導体芯線２２と、この導体芯線２２を同心円状に取り囲む環状の外導体２４と、これら導体芯線２２と外導体２４との間に介在する電気絶縁性の誘電体２３とを含んで構成されている。導体芯線２２の端部２２ｐ（以下「挿入端部２２ｐ」ともいう。）は、中空路１０ｈ内に挿入され、同軸線路２０の端部からＺ軸正方向に突出するように配置されている。
【００１８】
次に、ストリップ導体３０は、図１〜図３に示されるように、導波管１０の中空路１０ｈ内において管軸方向（Ｘ軸方向）に延在するように配置された金属製の板状部材である。ストリップ導体３０は、中空路１０ｈ内に突出する導体芯線２２の挿入端部２２ｐを短絡面１２に短絡させるために、挿入端部２２ｐの先端に接続されている接続端部（第１の接続端部）３１と、導波管１０の短絡面１２に接触した状態で接続されている接続端部（第２の接続端部）３２とを有している。ストリップ導体３０の接続端部３１は、たとえば、半田などの導電性接着剤を用いて挿入端部２２ｐの先端に接続されればよい。その接続端部３１と挿入端部２２ｐとによって、同軸線路−導波管変換器１のプローブが構成される。
【００１９】
また、ストリップ導体３０は、一方の広壁面１５の方向を向いたおもて面と、他方の広壁面１６の方向を向いた裏面とを有している。当該おもて面と裏面とは、広壁面１５，１６とそれぞれ平行となるように配置されている。すなわち、ストリップ導体３０のおもて面と裏面は、Ｘ軸及びＹ軸を含むＸ−Ｙ平面と平行である。更に、ストリップ導体３０の厚みは、広壁面１５，１６間の内径Ｄ１と比べると薄い。具体的には、その厚みは、たとえば内径Ｄ１の５分の１以下とすることができる。ストリップ導体３０はこのような配置及び厚みを有するので、中空路１０ｈ内の電界分布を乱すことを抑制することができる。
【００２０】
また、プローブを構成する接続端部３１の中心と短絡面１２に対する接続端部３２の接触面との間におけるストリップ導体３０の長さＬ１は、当該ストリップ導体３０での高周波信号の波長（伝送線路上の波長）λｇの４分の１（＝λｇ／４）の奇数倍とほぼ等しくなるように設計されている。
【００２１】
次に、上記同軸線路−導波管変換器１の動作について説明する。以下、同軸線路２０の入出力端２１に高周波電力が入力され、導波管１０の入出力端１１から変換後の高周波電力が出力される場合を考える。
【００２２】
図４は、同軸線路−導波管変換器１内における電界分布の一例を示す概略断面図である。図４において、電界の向きは矢印で示されている。図４に示されるように、プローブを構成する接続端部３１から導波管１０の広壁面１５に向かう電界分布、及び、広壁面１６から接続端部３１付近へ向かう電界分布が生じている。このような電界分布は、導波管１０を伝搬するＴＥ１０モードの電界分布と一致することから、同軸線路２０を同軸モードで伝搬する高周波信号は、プローブ付近で導波管１０のＴＥ１０モードと電界的に結合することができる。
【００２３】
一方、図５は、ストリップ導体３０が取り除かれた導波管１０と同軸線路２０とを有する同軸線路−導波管変換器１００内における電界分布の一例を示す概略断面図である。この同軸線路−導波管変換器１００でも、導体芯線２２のプローブ（挿入端部２２ｐ）から導波管１０の広壁面１５に向かう電界分布、及び、広壁面１６からプローブ付近へ向かう電界分布が生じている。このような電界分布は、導波管１０を伝搬するＴＥ１０モードの電界分布と一致する。
【００２４】
本実施の形態のストリップ導体３０のおもて面及び裏面は、図４に示されるように、広壁面１５，１６とそれぞれ平行となるように配置されている。またストリップ導体３０の厚みは、導波管１０の内径Ｄ１と比べると薄い。このため、本実施の形態は、導波管１０の中空路１０ｈにおいて、図５の同軸線路−導波管変換器１００の内部で発生する電界分布とほぼ同様の電界分布を作り出すことができる。また、ストリップ導体３０の接続端部３１は、導波管１０の短絡面１２に短絡（ショート）される。このため、プローブをなす接続端部３１から、λｇ／４の奇数倍（９０度の電気長に相当する。）だけ離れた短絡面１２を視たときのインピーダンスは、ほぼ無限大（オープン状態）となる。よって、電気的には、ストリップ導体３０が接続されていない状態と等価な状態を作り出すことができる。したがって、ストリップ導体３０は、電気的には、導波管１０内部の電界分布及びプローブのインピーダンスに影響を与えない。本実施の形態の同軸線路−導波管変換器１は、図５の同軸線路−導波管変換器１００の場合と同様に、同軸モードで伝搬する高周波信号を導波管１０の伝送モード（たとえば、ＴＥ１０モード）と電界的に結合し、導波管１０の入出力端１１から当該伝送モードの高周波信号を出力することができる。これにより、広帯域特性を実現することができる。
【００２５】
図５の同軸線路−導波管変換器１００の場合、同軸線路２０の入出力端２１に大電力が入力されたとき、導体芯線２２の先端部分で発生する熱を逃がすことが難しいため、当該先端部分の形状が熱により変形し、同軸線路−導波管変換器１００の電気特性を劣化させるおそれがある。これに対し、本実施の形態１の同軸線路−導波管変換器１の場合、同軸線路２０の入出力端２１に大電力が入力されても、プローブで発生する熱は、ストリップ導体３０を伝達して導波管１０の壁面から排熱される。よって、プローブが熱により変形することが防止される。したがって、同軸線路−導波管変換器１の電気特性は劣化せず、良好な広帯域特性を維持することができる。
【００２６】
以上に説明したように実施の形態１の同軸線路−導波管変換器１は、大電力が入力されても、電気特性を劣化させず、良好な広帯域特性を維持することができる構造を有している。
【００２７】
また、上述のとおり、ストリップ導体３０は、電気的には、導波管１０内部の電界分布及びプローブのインピーダンスに影響を与えない。このストリップ導体３０を図５の同軸線路−導波管変換器１００に追加するだけで、本実施の形態の同軸線路−導波管変換器１を構成することができる。このとき、図５の同軸線路−導波管変換器１００の各種物理寸法を変更せずに済むので、本実施の形態の同軸線路−導波管変換器１は、非常に設計し易い構成を有している。
【００２８】
実施の形態２．
図６は、本発明に係る実施の形態２の同軸線路−導波管変換器２の概略断面図である。本実施の形態の同軸線路−導波管変換器２の構成は、上記実施の形態１のストリップ導体３０に代えて、図６のストリップ導体３０Ａ及び締結部材４１を有する点を除いて、実施の形態１の同軸線路−導波管変換器１の構成と同じである。
【００２９】
本実施の形態のストリップ導体３０Ａは、導体芯線２２の挿入端部２２ｐを短絡面１２に短絡させるために、この挿入端部２２ｐの先端に接続されている接続端部（第１の接続端部）３１と、締結部材４１によって導波管１０の短絡面１２に固定された接続端部（第２の接続端部）３２Ａとを有している。ストリップ導体３０Ａの構成は、接続端部３２Ａの形状を除いて、上記実施の形態１のストリップ導体３０の構成と同じである。
【００３０】
図６に示されるように、締結部材４１の軸部は、接続端部３２Ａに形成された貫通孔に挿通され、短絡面１２に形成された取付孔に螺合されている。また、締結部材４１の頭部は、接続端部３２Ａの表面にＸ軸正方向へ押圧されている。実施の形態１の場合と同様に、プローブを構成する接続端部３１の中心と短絡面１２に対する接続端部３２Ａの接触面との間におけるストリップ導体３０Ａの長さは、当該ストリップ導体３０Ａでの高周波信号の波長（伝送線路上の波長）λｇの４分の１（＝λｇ／４）の奇数倍とほぼ等しくなるように設計されている。
【００３１】
実施の形態２でも、上記実施の形態１と同様に、大電力が入力されても電気特性が劣化せず、良好な広帯域特性を維持することができる。また、締結部材４１を用いてストリップ導体３０Ａが短絡面１２に固定される。これにより、ストリップ導体３０Ａが短絡面１２と確実に接触するので、製造ばらつきによる特性劣化を小さくすることができる。
【００３２】
実施の形態３．
図７は、本発明に係る実施の形態３の同軸線路−導波管変換器３の概略断面図である。また、図８は、図７に示した同軸線路−導波管変換器３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における概略断面図である。本実施の形態の同軸線路−導波管変換器３の構成は、上記実施の形態１の導波管１０に代えて、図７の導波管１０Ａ及び締結部材４２を有する点を除いて、実施の形態１の同軸線路−導波管変換器１の構成と同じである。
【００３３】
本実施の形態の導波管１０Ａは、図７及び図８に示されるようにＸ軸正方向一端部に閉塞状態の終端部を有し、この終端部の内部壁面（終端面）に短絡面１２Ａが設けられている。この短絡面１２Ａの一部がＸ軸負方向に突起して取付部１７を構成している。ストリップ導体３０の接続端部３２は、締結部材４２によってその取付部１７に固定される。この導波管１０Ａの構造は、図３の短絡面１２に代えて図７の短絡面１２Ａを有する点を除いて、実施の形態１の導波管１０の構造と同じである。ストリップ導体３０は、上記実施の形態１の場合と同様に、導波管１０Ａの中空路１０Ａｈ内に配置されている。
【００３４】
図７及び図８に示されるように、締結部材４２の軸部は、ストリップ導体３０の接続端部３２に形成された貫通孔に挿通され、取付部１７に形成された取付孔に螺合されている。また、締結部材４２の頭部は、ストリップ導体３０のおもて面にＺ軸負方向に押圧されている。実施の形態１の場合と同様に、プローブを構成する接続端部３１の中心と短絡面１２Ａに対する接続端部３２の接触面との間におけるストリップ導体３０の長さは、当該ストリップ導体３０での高周波信号の波長（伝送線路上の波長）λｇの４分の１（＝λｇ／４）の奇数倍とほぼ等しくなるように設計されている。
【００３５】
実施の形態３でも、上記実施の形態１と同様に、大電力が入力されても電気特性が劣化せず、良好な広帯域特性を維持することができる。また、締結部材４２を用いてストリップ導体３０が短絡面１２Ａに固定される。これにより、ストリップ導体３０が短絡面１２Ａと確実に接触するので、製造ばらつきによる特性劣化を小さくすることができる。
【００３６】
実施の形態４．
図９は、本発明に係る実施の形態４の同軸線路−導波管変換器４の概略断面図である。また、図１０は、図９に示した同軸線路−導波管変換器４のＸ−Ｘ線における概略断面図である。本実施の形態の同軸線路−導波管変換器４の構成は、上記実施の形態３のストリップ導体３０（図７及び図８）に代えて図９のストリップ導体３０Ｂを有する点を除いて、実施の形態３の同軸線路−導波管変換器３の構成と同じである。
【００３７】
本実施の形態のストリップ導体３０Ｂは、導体芯線２２の挿入端部２２ｐを短絡面１２Ａに短絡させるために、この挿入端部２２ｐの先端に接続されている接続端部（第１の接続端部）３１Ｂと、締結部材４２によって導波管１０の短絡面１２Ａに固定された接続端部（第２の接続端部）３２と、これら接続端部３１Ｂ，３２間を物理的に接続する直線状の線路部３３とを有している。このストリップ導体３０Ｂの構成は、プローブを構成する接続端部３１Ｂを除いて、上記実施の形態１のストリップ導体３０の構成と同じである。接続端部３１Ｂは、たとえば、半田などの導電性接着剤を用いて挿入端部２２ｐの先端に接続されればよい。その接続端部３１Ｂと挿入端部２２ｐとによって、同軸線路−導波管変換器４のプローブが構成される。
【００３８】
図１０に示されるように、プローブを構成する接続端部３１Ｂと短絡面１２Ａに対する接続端部３２の接触面との間のストリップ導体３０Ｂの長さ（すなわち線路部３３の長さ）Ｌ２は、当該ストリップ導体３０Ｂでの高周波信号の波長（伝送線路上の波長）λｇの４分の１（＝λｇ／４）の奇数倍とほぼ等しくなるように設計されている。このため、実施の形態１の場合と同様に、接続端部３１Ｂから短絡面１２Ａを視たときのインピーダンスは、ほぼ無限大（オープン状態）となる。よって、電気的には、ストリップ導体３０Ｂが接続されていない状態と等価な状態を作り出すことができる。
【００３９】
また、図１０に示されるように、Ｚ軸方向から視たときにプローブを構成する接続端部３１Ｂの外形寸法は、短絡面１２Ａに接続される接続端部３２の外形寸法と比べると大きい。また、実施の形態１，３では、図８に示したように接続端部３１の外形寸法は、導体芯線２２の挿入端部２２ｐの外形寸法とほぼ同じである。これに対し、図１０に示されるように本実施の形態の接続端部３１Ｂの外形寸法は、導体芯線２２の挿入端部２２ｐの外形寸法よりも明らかに大きい。このように外形寸法の大きな接続端部３１Ｂを使用することで、Ｚ軸方向から視たときのプローブの先端部の寸法が大きくなる。これにより、より広帯域の電気特性を実現することができる。
【００４０】
以上に説明したように実施の形態４でも、上記実施の形態１と同様に、大電力が入力されても電気特性が劣化せず、良好な広帯域特性を維持することができる。また、上記実施の形態１〜３と比べると、より広帯域の電気特性を実現することができる。
【００４１】
実施の形態５．
図３に示したように実施の形態１では、ストリップ導体３０の端部が導波管１０の終端面に接続されている。このように終端面に接続されたストリップ導体３０に代えて、導波管１０の狭壁面１３，１４の少なくとも一方に接続されたストリップ導体が使用されてもよい。以下、このようなストリップ導体を有する実施の形態５について説明する。
【００４２】
図１１は、本発明に係る実施の形態５の同軸線路−導波管変換器５の概略断面図である。また、図１２は、図１１に示した同軸線路−導波管変換器５のＸＩＩ−ＸＩＩ線における概略断面図である。本実施の形態の同軸線路−導波管変換器５の構成は、上記実施の形態１のストリップ導体３０に代えて、図１１及び図１２に示されるストリップ導体３０Ｃを有する点を除いて、実施の形態１の同軸線路−導波管変換器１の構成と同じである。
【００４３】
本実施の形態のストリップ導体３０Ｃは、図１１及び図１２に示されるように、導体芯線２２の挿入端部２２ｐを狭壁面１３に短絡させるために、挿入端部２２ｐの先端に接続されている接続端部（第１の接続端部）３１と、導波管１０の狭壁面１３に接触した状態で接続されている接続端部（第２の接続端部）３２Ｃと、これら接続端部３１，３２Ｃ間を物理的に接続するストリップ線路であるベンド部（屈曲部）３４とを有する金属製の板状部材である。ベンド部３４は、Ｘ軸方向に延在する部分とＹ軸方向に沿って延在する部分とで構成されている。ストリップ導体３０Ｃの接続端部３１は、たとえば、半田などの導電性接着剤を用いて挿入端部２２ｐの先端に接続されればよい。その接続端部３１と挿入端部２２ｐとによって、同軸線路−導波管変換器５のプローブが構成される。
【００４４】
ストリップ導体３０Ｃは、実施の形態１のストリップ導体３０と同様に、一方の広壁面１５の方向を向くおもて面と、他方の広壁面１６の方向を向く裏面とを有している。当該おもて面と裏面とは、広壁面１５，１６とそれぞれ平行となるように配置されている。また、ストリップ導体３０Ｃの厚みは、実施の形態１のストリップ導体３０の厚みと同じである。ストリップ導体３０Ｃはこのような配置及び厚みを有するので、中空路１０ｈ内の電界分布を乱すことを抑制することができる。
【００４５】
更に、図１２に示されるように、プローブを構成する接続端部３１の中心と狭壁面１３に対する接続端部３２Ｃの接触面との間のストリップ導体３０Ｃの長さＬ３は、当該ストリップ導体３０Ｃでの高周波信号の波長（伝送線路上の波長）λｇの４分の１（＝λｇ／４）の奇数倍とほぼ等しくなるように設計されている。このため、実施の形態１の場合と同様に、接続端部３１から狭壁面１３を視たときのインピーダンスは、ほぼ無限大（オープン状態）となる。よって、電気的には、ストリップ導体３０Ｃが接続されていない状態と等価な状態を作り出すことができる。したがって、ストリップ導体３０Ｃは、電気的には、導波管１０内部の電界分布及びプローブのインピーダンスに影響を与えない。本実施の形態の同軸線路−導波管変換器５は、同軸モードで伝搬する高周波信号を導波管１０の伝送モードと電界的に結合し、導波管１０の入出力端１１から当該伝送モードの高周波信号を出力することができる。これにより、広帯域特性を実現することができる。
【００４６】
また、同軸線路２０の入出力端２１に大電力が入力されても、プローブで発生する熱は、ストリップ導体３０Ｃを伝達して導波管１０の狭壁面１３から排熱される。よって、プローブが熱により変形することがない。したがって、同軸線路−導波管変換器５の電気特性は劣化せず、良好な広帯域特性を維持することができる。
【００４７】
以上に説明したように実施の形態５の同軸線路−導波管変換器５は、大電力が入力されても、電気特性を劣化させず、良好な広帯域特性を維持することができる構造を有している。
【００４８】
なお、上記実施の形態２（図６）または上記実施の形態３（図７及び図８）のように締結部材４１または４２を用いてストリップ導体の端部が狭壁面１３に固定されるように本実施の形態の構成が変形されてもよい。また、本実施の形態の接続端部３１に代えて、上記実施の形態４の接続端部３１Ｂ（図９及び図１０）が使用されてもよい。
【００４９】
実施の形態６．
上記実施の形態５では、ストリップ導体３０Ｃは、狭壁面１３と１箇所で接続されているが、これに限定されるものではない。放熱性能の向上のために、導波管１０の狭壁面１３，１４と複数箇所で接続されるようにストリップ導体３０Ｃの構成が変更されてもよい。これにより、大電力に対して高い耐久性を有する同軸線路−導波管変換器を構成することができる。
【００５０】
図１３は、本発明に係る実施の形態６の同軸線路−導波管変換器５Ａの構成を示す概略断面図である。この同軸線路−導波管変換器５Ａの構成は、図１２のストリップ導体３０Ｃに代えて図１３のストリップ導体３０Ｄを有する点を除いて、上記実施の形態５の同軸線路−導波管変換器５の構成と同じである。
【００５１】
本実施の形態のストリップ導体３０Ｄは、導体芯線２２の挿入端部２２ｐを狭壁面１３，１４に短絡させるために、この挿入端部２２ｐの先端に接続されている接続端部（第１の接続端部）３１と、一方の狭壁面１３に接触した状態で接続されている接続端部３２Ｄａと、他方の狭壁面１４に接触した状態で接続されている接続端部３２Ｄｂと、これら接続端部３１，３２Ｄａ，３２Ｄｂ間を物理的に接続するＴ字状のストリップ線路である分岐線路部３５とを有している。接続端部３１と挿入端部２２ｐとによって、同軸線路−導波管変換器５Ａのプローブが構成される。
【００５２】
ストリップ導体３０Ｄは、実施の形態１のストリップ導体３０と同様に、広壁面１５，１６の方向をそれぞれ向いたおもて面及び裏面を有し、当該おもて面と裏面とは、広壁面１５，１６とそれぞれ平行となるように配置されている。ストリップ導体３０Ｄの厚みは、実施の形態１のストリップ導体３０の厚みと同じである。ストリップ導体３０Ｄはこのような配置及び厚みを有するので、中空路１０ｈ内の電界分布を乱すことを抑制することができる。
【００５３】
また、図１３に示されるように、プローブを構成する接続端部３１の中心と狭壁面１４に対する接続端部３２Ｄｂの接触面との間のストリップ導体３０Ｄの長さＬ４は、当該ストリップ導体３０Ｄでの高周波信号の波長（伝送線路上の波長）λｇの４分の１（＝λｇ／４）の奇数倍とほぼ等しくなるように設計されている。接続端部３１の中心と狭壁面１３に対する接続端部３２Ｄａの接触面との間のストリップ導体３０Ｄの長さも、長さＬ４と等しい。このため、実施の形態１の場合と同様に、接続端部３１から狭壁面１３，１４を視たときのインピーダンスは、ほぼ無限大（オープン状態）となる。よって、電気的には、ストリップ導体３０Ｄが接続されていない状態と等価な状態を作り出すことができる。本実施の形態の同軸線路−導波管変換器５Ａは、同軸モードで伝搬する高周波信号を導波管１０の伝送モードと電界的に結合し、導波管１０の入出力端１１から当該伝送モードの高周波信号を出力することができる。これにより、広帯域特性を実現することができる。
【００５４】
更に、大電力が入力されても、プローブで発生する熱は、ストリップ導体３０Ｄを伝達して導波管１０の狭壁面１３，１４から排熱される。よって、プローブが熱により変形することが防止される。したがって、同軸線路−導波管変換器５Ａの電気特性は劣化せず、良好な広帯域特性を維持することができる。
【００５５】
図１４は、実施の形態６の変形例である同軸線路−導波管変換器５Ｂの構成を示す概略断面図である。この同軸線路−導波管変換器５Ｂの構成は、図１３のストリップ導体３０Ｄとは異なる形状のストリップ導体３０Ｅを有する点を除き、実施の形態６の同軸線路−導波管変換器５Ａの構成と同じである。
【００５６】
図１４に示されるように、ストリップ導体３０Ｅは、導体芯線２２の挿入端部２２ｐの先端に接続されている接続端部（第１の接続端部）３１Ｅと、一方の狭壁面１３に接触した状態で接続されている接続端部３２Ｅａと、他方の狭壁面１４に接触した状態で接続されている接続端部３２Ｅｂと、その接続端部３１Ｅと一方の接続端部３２Ｅａとの間を物理的に接続する屈曲部３６ａと、その接続端部３１Ｅと他方の接続端部３２Ｅｂとの間を物理的に接続する屈曲部３６ｂとを有している。図１４に示されるように、プローブを構成する接続端部３１Ｅの中心と狭壁面１４に対する接続端部３２Ｅｂの接触面との間のストリップ導体３０Ｅの長さＬ５は、当該ストリップ導体３０Ｅでの高周波信号の波長（伝送線路上の波長）λｇの４分の１（＝λｇ／４）の奇数倍とほぼ等しくなるように設計されている。同様に、接続端部３１Ｅの中心と狭壁面１３に対する接続端部３２Ｅａの接触面との間のストリップ導体３０Ｅの長さは、長さＬ５と等しい。このような同軸線路−導波管変換器５Ｂも、実施の形態６と同様の効果を奏することができる。
【００５７】
なお、上記実施の形態２（図６）または上記実施の形態３（図７及び図８）のように締結部材４１または４２を用いてストリップ導体の複数端部が狭壁面１３，１４に固定されるように本実施の形態の構成が変形されてもよい。また、本実施の形態の接続端部３１Ｅに代えて、上記実施の形態４の接続端部３１Ｂ（図９及び図１０）が使用されてもよい。
【００５８】
実施の形態７．
上記実施の形態１〜６の各実施の形態では、導波管に結合される同軸線路の個数は１つであるが、これに限定されるものではない。以下、２個の同軸線路を備えた実施の形態７の同軸線路−導波管変換器６について説明する。
【００５９】
図１５は、本発明に係る実施の形態７の同軸線路−導波管変換器６の概略構成を示す上面図である。図１６は、図１５に示した同軸線路−導波管変換器６のＸＶＩ−ＸＶＩ線における概略断面図である。図１７は、図１５に示した同軸線路−導波管変換器６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線における概略断面図である。
【００６０】
図１５〜図１７に示されるように、同軸線路−導波管変換器６は、高周波信号の入出力に使用される入出力端１１を有する導波管１０Ｂと、この導波管１０Ｂと結合された端部をそれぞれ有する２個の同軸線路２０Ａ，２０Ｂと、導波管１０Ｂの中空路１０Ｂｈ内に並列に配置された２本のストリップ線路であるストリップ導体３０Ｆ，３０Ｇとを備える。この同軸線路−導波管変換器６は、導波管１０Ｂと同軸線路２０Ａ，２０Ｂとの間で、予め定められた使用周波数帯域の高周波信号の伝送モードの変換を相互に行う機能を有するとともに、導波管１０Ｂと同軸線路２０Ａ，２０Ｂとの間で特性インピーダンスの変換を相互に行う機能をも有する。
【００６１】
また、同軸線路２０Ａ，２０Ｂはそれぞれ入出力端２１Ａ，２１Ｂを有している。同軸線路−導波管変換器６は、これら入出力端２１Ａ，２１Ｂにそれぞれ入力された高周波信号の電力を合成し、当該合成電力を有する高周波信号を導波管１０Ｂの入出力端１１から出力する電力合成器としての機能を有する。また、同軸線路−導波管変換器６は、導波管１０Ｂの入出力端１１に入力された高周波信号の電力を２つの電力に分配して、一方の電力を有する高周波信号を同軸線路２０Ａの入出力端２１Ａから出力し、且つ他方の電力を有する高周波信号を同軸線路２０Ｂの入出力端２１Ｂから出力する電力分配器として機能することができる。
【００６２】
導波管１０Ｂの構造は、広壁面１６Ｂに２本の同軸線路２０Ａ，２０Ｂが結合されている点を除いて、上記実施の形態１の導波管１０の構造と同じである。本実施の形態の導波管１０Ｂは、当該導波管１０Ｂの矩形断面の短辺を形成する一対の狭壁面１３，１４と、その矩形断面の長辺を形成する一対の広壁面１５，１６Ｂとを有している。これら狭壁面１３，１４と広壁面１５，１６Ｂとは、導波管１０Ｂの中空路１０Ｂｈを形成する。狭壁面１３，１４は電界に平行なＥ面であり、広壁面１５，１６Ｂは磁界に平行なＨ面である。
【００６３】
一方の同軸線路２０Ａは、図１６及び図１７に示されるように、導波管１０Ｂの外部に配置されており、Ｚ軸負方向側の端面に入出力端２１Ａを有し、Ｚ軸正方向側に導波管１０Ｂの広壁面１６Ｂと物理的に結合された端部を有する。また、同軸線路２０Ａは、信号線として機能する銅線などの導体芯線２２Ａと、この導体芯線２２Ａを同心円状に取り囲む環状の外導体２４Ａと、これら導体芯線２２Ａと外導体２４Ａとの間に介在する電気絶縁性の誘電体２３Ａとを含んで構成されている。導体芯線２２Ａの端部２２Ａｐ（以下「挿入端部２２Ａｐ」ともいう。）は、中空路１０Ｂｈ内に挿入され、同軸線路２０Ａの端部からＺ軸正方向に突出するように配置されている。
【００６４】
他方の同軸線路２０Ｂは、同軸線路２０Ａと同じ構造を有している。すなわち、同軸線路２０Ｂは、導波管１０Ｂの外部に配置されており、Ｚ軸負方向側の端面に入出力端２１Ｂを有し、Ｚ軸正方向側に導波管１０Ｂの広壁面１６Ｂと物理的に結合された端部を有する。また、同軸線路２０Ｂは、信号線として機能する銅線などの導体芯線２２Ｂと、この導体芯線２２Ｂを同心円状に取り囲む環状の外導体２４Ｂと、これら導体芯線２２Ｂと外導体２４Ｂとの間に介在する電気絶縁性の誘電体２３Ｂとを含んで構成されている。導体芯線２２Ｂの端部２２Ｂｐ（以下「挿入端部２２Ｂｐ」ともいう。）は、中空路１０Ｂｈ内に挿入され、同軸線路２０Ｂの端部からＺ軸正方向に突出するように配置されている。
【００６５】
次に、ストリップ導体３０Ｆ，３０Ｇの各々は、図１５〜図１７に示されるように、導波管１０Ｂの中空路１０Ｂｈ内において管軸方向（Ｘ軸方向）に延在するように配置された金属製の板状部材である。一方のストリップ導体３０Ｆは、中空路１０Ｂｈ内に突出する導体芯線２２Ａの挿入端部２２Ａｐを導波管１０Ｂの短絡面１２に短絡させるために、挿入端部２２Ａｐの先端に接続されている接続端部（第１の接続端部）３１Ｆと、導波管１０Ｂの短絡面１２に接触した状態で接続されている接続端部（第２の接続端部）３２Ｆとを有している。他方のストリップ導体３０Ｇも、中空路１０Ｂｈ内に突出する導体芯線２２Ｂの挿入端部２２Ｂｐを導波管１０Ｂの短絡面１２に短絡させるために、挿入端部２２Ｂｐの先端に接続されている接続端部（第１の接続端部）３１Ｇと、導波管１０Ｂの短絡面１２に接触した状態で接続されている接続端部（第２の接続端部）３２Ｇとを有している。これらストリップ導体３０Ｆ，３０Ｇの接続端部３１Ｆ，３１Ｇは、たとえば、半田などの導電性接着剤を用いて挿入端部２２Ａｐ，２２Ｂｐの先端にそれぞれ接続されればよい。それら接続端部３１Ｆ，３１Ｇと挿入端部２２Ａｐ，２２Ｂｐとによって、同軸線路−導波管変換器６のプローブが構成される。
【００６６】
また、ストリップ導体３０Ｆ，３０Ｇの各々は、一方の広壁面１５の方向を向いたおもて面と、他方の広壁面１６Ｂの方向を向いた裏面とを有している。当該おもて面と裏面とは、広壁面１５，１６Ｂとそれぞれ平行となるように配置されている。更に、ストリップ導体３０Ｆ，３０Ｇの厚みは、広壁面１５，１６Ｂ間の内径Ｄ１と比べると薄い。具体的には、その厚みは、たとえば内径Ｄ１の５分の１以下とすることができる。ストリップ導体３０はこのような配置及び厚みを有するので、中空路１０Ｂｈ内の電界分布を乱すことを抑制することができる。
【００６７】
また、プローブを構成する接続端部３１Ｆ，３１Ｇの中心と短絡面１２に対する接続端部３２Ｆ、３２Ｇの接触面との間におけるストリップ導体３０Ｆ，３０Ｇの長さＬ１は、当該ストリップ導体３０Ｆ，３０Ｇでの高周波信号の波長λｇの４分の１（＝λｇ／４）の奇数倍とほぼ等しくなるように設計されている。
【００６８】
ストリップ導体３０Ｆ，３０Ｇの接続端部３１Ｆ，３１Ｇは、導波管１０Ｂの短絡面１２に短絡（ショート）される。このため、プローブをなす接続端部３１Ｆ，３１Ｇから、λｇ／４の奇数倍（９０度の電気長に相当する。）だけ離れた短絡面１２を視たときのインピーダンスは、ほぼ無限大（オープン状態）となる。よって、電気的には、ストリップ導体３０Ｆ，３０Ｇが接続されていない状態と等価な状態を作り出すことができる。したがって、ストリップ導体３０Ｆ，３０Ｇは、電気的には、導波管１０Ｂ内部の電界分布及びプローブのインピーダンスに影響を与えない。本実施の形態の同軸線路−導波管変換器６は、同軸線路２０Ａ，２０Ｂ内を同軸モードで伝搬する高周波信号を導波管１０Ｂの伝送モード（たとえば、ＴＥ１０モード）と電界的に結合し、導波管１０Ｂの入出力端１１から当該伝送モードの高周波信号を出力することができる。これにより、広帯域特性を実現することができる。
【００６９】
また、同軸線路２０Ａ，２０Ｂの入出力端２１Ａ，２１Ｂに大電力が入力されても、プローブで発生する熱は、ストリップ導体３０Ｆ，３０Ｇを伝達して導波管１０Ｂの壁面から排熱される。よって、プローブが熱により変形することが防止される。したがって、同軸線路−導波管変換器６の電気特性は劣化せず、良好な広帯域特性を維持することができる。
【００７０】
なお、上記実施の形態２（図６）または上記実施の形態３（図７及び図８）のように締結部材４１または４２を用いてストリップ導体の端部が狭壁面１３に固定されるように本実施の形態の構成が変形されてもよい。また、本実施の形態の接続端部３１Ｆ，３１Ｇに代えて、上記実施の形態４の接続端部３１Ｂ（図９及び図１０）が使用されてもよい。
【００７１】
以上に説明したように実施の形態７の同軸線路−導波管変換器６は、大電力が入力されても、電気特性を劣化させず、良好な広帯域特性を維持することができる構造を有している。また、本実施の形態の同軸線路−導波管変換器６は、２入力且つ１出力の電力合成器として動作することができ、１入力且つ２出力の電力分配器として動作することができる。
【００７２】
なお、本実施の形態では、１個の導波管１０Ｂに２個の同軸線路２０Ａ，２０Ｂが結合されている。これに代えて、１個の導波管１０ＢにＭ個（Ｍは３以上の整数）の同軸線路が結合された同軸線路−導波管変換器もあり得る。この同軸線路−導波管変換器は、Ｍ入力且つ１出力の電力合成器として動作することができ、１入力且つＭ出力の電力分配器として動作することができる。
【００７３】
実施の形態８．
上記実施の形態１〜７では、ストリップ導体３０，３０Ａ〜３０Ｇの線路幅は一定であるが、これに限定されるものではない。上記ストリップ導体３０，３０Ａ〜３０Ｇのいずれかの線路幅の一部が、より広くまたはより狭くなるように変更されてもよい。線路幅の一部の変更は、電気長として９０度（λｇ／４の奇数倍に相当する。）を確保しつつ、ストリップ導体の物理長を変更することを可能とするため、設計の自由度が増加するという効果が得られる。以下、全長に亘って一定ではない線路幅を有するストリップ導体を備えた実施の形態８，９について説明する。
【００７４】
図１８は、上記実施の形態１の変形例である実施の形態８の同軸線路−導波管変換器１Ａの構成を示す概略断面図である。この同軸線路−導波管変換器１Ａの構成は、図１のストリップ導体３０とは異なる形状のストリップ導体３０Ｈを有する点を除き、実施の形態１の同軸線路−導波管変換器１の構成と同じである。
【００７５】
図１８に示されるように、このストリップ導体３０Ｈは、導体芯線２２の挿入端部２２ｐの先端に接続されている接続端部（第１の接続端部）３１Ｈと、短絡面１２に接触した状態で接続されている接続端部３２Ｅと、これら接続端部３１Ｈ，３２Ｅ間で接続端部３１Ｈの線路幅よりも大きな線路幅を有する線路部３３Ｈとを有している。プローブを構成する接続端部３１Ｈの中心と短絡面１２に対する接続端部３２Ｈの接触面との間におけるストリップ導体３０Ｈの長さＬ６は、当該ストリップ導体３０Ｈでの高周波信号の波長（伝送線路上の波長）λｇの４分の１（＝λｇ／４）の奇数倍とほぼ等しくなるように設計されている。
【００７６】
実施の形態９．
図１９は、上記実施の形態１の他の変形例である実施の形態９の同軸線路−導波管変換器１Ｂの構成を示す概略断面図である。この同軸線路−導波管変換器１Ｂの構成は、図１のストリップ導体３０とは異なる形状のストリップ導体３０Ｊを有する点を除き、実施の形態１の同軸線路−導波管変換器１の構成と同じである。
【００７７】
図１９に示されるように、このストリップ導体３０Ｊは、導体芯線２２の挿入端部２２ｐの先端に接続されている接続端部（第１の接続端部）３１Ｊと、短絡面１２及び狭壁面１３，１４のいずれにも接触した状態で接続されている接続端部３２Ｊとを有している。プローブを構成する接続端部３１Ｊの中心と接続端部３２Ｊとの間におけるストリップ導体３０Ｊの長さＬ７は、当該ストリップ導体３０Ｊでの高周波信号の波長（伝送線路上の波長）λｇの４分の１（＝λｇ／４）の奇数倍とほぼ等しくなるように設計されている。このため、実施の形態１の場合と同様に、電気的には、ストリップ導体３０Ｊが接続されていない状態と等価な状態を作り出すことができる。
【００７８】
また、接続端部３２ＪのＹ軸方向における幅は、接続端部３１Ｊの幅よりも大きい。接続端部３２ＪのＸ軸正方向側端面は短絡面１２と接触し、接続端部３２ＪのＹ軸方向における両端面は、狭壁面１３，１４とそれぞれ接触している。このような接続端部３１Ｊと導波管１０の内部壁面との接触面積は大きいので、高い放熱性能が得られる。したがって、大電力に対する耐久性の更なる向上が可能となる。
【００７９】
以上、図面を参照して本発明に係る種々の実施の形態１〜９について述べたが、これら実施の形態１〜９は本発明の例示であり、これら実施の形態１〜９以外の様々な形態を採用することもできる。
【００８０】
たとえば、上記実施の形態１では、ストリップ導体３０の接続端部３１は、挿入端部２２ｐの先端と接続されている。これに代えて、図２０の同軸線路−導波管変換器１Ｃのように、挿入端部２２ｐの先端よりも同軸線路２０に近い箇所でストリップ導体３０の接続端部３１が挿入端部２２ｐと接続されてもよい。図２０の同軸線路−導波管変換器１Ｃの構成は、ストリップ導体３０の接続端部３１が挿入端部２２ｐと接続される箇所が異なる点を除いて、実施の形態１の同軸線路−導波管変換器１の構成と同じである。
【００８１】
また、上記実施の形態１〜９の導波管１０，１０Ａ，１０Ｂの中空路の断面形状はいずれも矩形状であるため、当該矩形状の４つの角部の形状は、２つの長辺と２つの短辺とが互いに９０°で直交する直交形状である。そのような直交形状の角部を有する導波管１０，１０Ａ，１０Ｂに代えて、一定の曲率を持つ円弧状あるいは一部楕円形状などの曲線形状の角部を有する導波管が使用されてもよい。図２１は、そのような曲線形状の角部を有する導波管１０Ｄを備えた同軸線路−導波管変換器１Ｄの断面構造を示す概略図である。図２１に示される導波管１０Ｄは、互いに対向する一対の狭壁面１３Ｄ，１４Ｄと、互いに対向する一対の広壁面１５Ｄ，１６Ｄとを有している。中空路１０Ｄｈの四隅において狭壁面１３Ｄ，１４Ｄと広壁面１５Ｄ，１６Ｄとが交差する角部は、曲線形状を有している。
【００８２】
なお、本発明の範囲内において、上記実施の形態１〜９の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、または各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明に係る同軸線路−導波管変換器は、ＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯、ミリ波帯またはマイクロ波帯などの高周波帯域の信号を伝送する高周波伝送路において使用されることから、たとえば、アンテナ装置、レーダ装置及び通信装置での利用に適している。
【符号の説明】
【００８４】
１，１Ａ〜１Ｄ，２〜５，５Ａ，５Ｂ，６  同軸線路−導波管変換器、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｄ  導波管、１１  入出力端、１２，１２Ａ  短絡面（終端面）、１３，１３Ｄ，１４，１４Ｄ  狭壁面、１５，１５Ｄ，１６，１６Ｂ，１６Ｄ  広壁面、１７  取付部、２０，２０Ａ，２０Ｂ  同軸線路、２１，２１Ａ，２１Ｂ  入出力端、２２，２２Ａ，２２Ｂ  導体芯線、２２ｐ，２２Ａｐ，２２Ｂｐ  挿入端部、２３，２３Ａ，２３Ｂ  誘電体、２４，２４Ａ，２４Ｂ  外導体、３０，３０Ａ〜３０Ｈ，３０Ｊ  ストリップ導体、３１，３１Ｂ，３１Ｆ，３１Ｇ，３１Ｅ，３１Ｈ  接続端部、３２，３２Ａ，３２Ｃ，３２Ｄａ，３２Ｄｂ，３２Ｅａ，３２Ｅｂ，３２Ｆ〜３２Ｈ，３２Ｊ  接続端部、３３，３３Ｈ  線路部、３４  ベンド部、３５  分岐線路部、３６ａ，３６ｂ  屈曲部、４１，４２  締結部材。
【図１】
2018016071.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年5月9日(2018.5.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一態様による同軸線路−導波管変換器は、自己の管軸方向に垂直な断面において互いに対向する一対の長辺及び互いに対向する一対の短辺を有し、前記一対の長辺を形成する一対の広壁面と前記一対の短辺を形成する一対の狭壁面とを内部壁面として有する導波管と、前記導波管の外部に配置され、前記一対の広壁面のうちの一方の広壁面に結合された端部を有する少なくとも１つの同軸線路と、前記導波管の中空路内に配置されているストリップ導体とを備え、前記導波管は、当該導波管の前記管軸方向における一端部の内部に終端面を有し、前記少なくとも１つの同軸線路は、当該少なくとも１つの同軸線路の当該端部から前記導波管の中空路内に突出する少なくとも１つの導体芯線を含み、前記ストリップ導体は、前記少なくとも１つの導体芯線を前記終端面または前記一対の狭壁面のうちの少なくとも一方の狭壁面と短絡させるように配置され、前記ストリップ導体は、前記少なくとも１つの導体芯線と接続されている第１の接続端部と、前記終端面または前記少なくとも一方の狭壁面と接続されている第２の接続端部とを含み、前記第１の接続端部と前記第２の接続端部との間における前記ストリップ導体の長さは、当該ストリップ導体での高周波信号の波長の４分の１の奇数倍であることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己の管軸方向に垂直な断面において互いに対向する一対の長辺及び互いに対向する一対の短辺を有し、前記一対の長辺を形成する一対の広壁面と前記一対の短辺を形成する一対の狭壁面とを内部壁面として有する導波管と、
前記導波管の外部に配置され、前記一対の広壁面のうちの一方の広壁面に結合された端部を有する少なくとも１つの同軸線路と、
前記導波管の中空路内に配置されているストリップ導体と
を備え、
前記導波管は、当該導波管の前記管軸方向における一端部の内部に終端面を有し、
前記少なくとも１つの同軸線路は、当該少なくとも１つの同軸線路の当該端部から前記導波管の中空路内に突出する少なくとも１つの導体芯線を含み、
前記ストリップ導体は、前記少なくとも１つの導体芯線を前記終端面または前記一対の狭壁面のうちの少なくとも一方の狭壁面と短絡させるように配置され、
前記ストリップ導体は、
前記少なくとも１つの導体芯線と接続されている第１の接続端部と、
前記終端面または前記少なくとも一方の狭壁面と接続されている第２の接続端部とを含み、
前記第１の接続端部と前記第２の接続端部との間における前記ストリップ導体の長さは、当該ストリップ導体での高周波信号の波長の４分の１の奇数倍である
ことを特徴とする同軸線路−導波管変換器。
【請求項２】
請求項１記載の同軸線路−導波管変換器であって、
前記ストリップ導体は、前記一対の広壁面の方向をそれぞれ向いたおもて面及び裏面を有する板状部材であり、
前記おもて面及び前記裏面は、前記一対の広壁面とそれぞれ平行となるように配置されている、
ことを特徴とする同軸線路−導波管変換器。
【請求項３】
請求項２記載の同軸線路−導波管変換器であって、前記ストリップ導体の厚みは、前記一対の短辺に平行な方向における前記一対の広壁面の間隔の５分の１以下であることを特徴とする同軸線路−導波管変換器。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の同軸線路−導波管変換器であって、前記第１の接続端部は、前記少なくとも１つの導体芯線の外形寸法よりも大きな外形寸法を有することを特徴とする同軸線路−導波管変換器。
【請求項５】
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の同軸線路−導波管変換器であって、前記ストリップ導体は、前記第１の接続端部と前記第２の接続端部との間に前記第１の接続端部の幅よりも大きな幅を有する線路部を更に含むことを特徴とする同軸線路−導波管変換器。
【請求項６】
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の同軸線路−導波管変換器であって、前記第２の接続端部の幅は、前記第１の接続端部の幅よりも大きいことを特徴とする同軸線路−導波管変換器。
【請求項７】
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の同軸線路−導波管変換器であって、
前記少なくとも１つの同軸線路は、前記一対の広壁面と接続された複数端部をそれぞれ有する複数の同軸線路からなり、
前記少なくとも１つの導体芯線は、前記複数の同軸線路の当該複数端部からそれぞれ前記中空路内に突出する複数の導体芯線からなる
ことを特徴とする同軸線路−導波管変換器。
【請求項８】
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の同軸線路−導波管変換器であって、前記第２の接続端部を前記終端面または前記少なくとも一方の狭壁面に固定する締結部材を更に備えることを特徴とする同軸線路−導波管変換器。
【国際調査報告】
2018016071.tif 000024
2018016071.tif 000025
2018016071.tif 000026