(57)【要約】【課題】印加する磁界の向きを変化しなくても、動作回転方向を２つ備えた導波管サーキュレータを提供する。【解決手段】分岐部から入射する電磁波の電界面に平行に、それぞれ異なる３方向に延長された矩形導波管により略Ｙ字形状を形成する導波管と、入射する電磁波の磁界面に沿って上記導波管の上記分岐部の内周面に対向して形成される２つの凸部と、該磁界面に沿って配設されるとともに、互いに平行に、かつ、対向して、上記２つの凸部に配設される２つのフェライトとを有し、上記２つの凸部は、上記分岐部から各矩形導波管にかけて形成されるとともに、各矩形導波管では短辺方向の全てにわたって形成されるようにした。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分岐部から入射する電磁波の電界面に平行に、それぞれ異なる３方向に延長された矩形導波管により略Ｙ字形状を形成する導波管と、
入射する電磁波の磁界面に沿って前記導波管の前記分岐部の内周面に対向して形成される２つの凸部と、
該磁界面に沿って配設されるとともに、互いに平行に、かつ、対向して、前記２つの凸部に配設される２つのフェライトと
を有し、
前記２つの凸部は、前記分岐部から各矩形導波管にかけて形成されるとともに、各矩形導波管では短辺方向の全てにわたって形成される
ことを特徴とする導波管サーキュレータ。
【請求項２】
請求項１に記載の導波管サーキュレータにおいて、
前記２つの凸部は、前記分岐部の中心位置を中心として所定の半径で形成される略円形形状である
ことを特徴とする導波管サーキュレータ。
【請求項３】
請求項１または２のいずれか１項に記載の導波管サーキュレータを製造する導波管サーキュレータの製造方法であって、
前記導波管サーキュレータを電界面で２分割した一方の形状の第１の部材と、他方の形状の第２の部材とを切削処理により成形し、
成形した前記第１の部材と前記第２の部材とを接合して前記導波管サーキュレータを製造する
ことを特徴とする導波管サーキュレータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導波管サーキュレータおよびその製造方法に関し、さらに詳細には、マイクロ波帯において使用される導波管サーキュレータおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、サーキュレータの一般的な構成として、導波管またはマイクロストリップ線路で構成したものが知られている。
【０００３】
ここで、図１（ａ）（ｂ）を参照しながら、従来の技術による導波管サーキュレータについて説明する。
【０００４】
図１（ａ）には、従来の技術による３分岐型の導波管サーキュレータの概略構成説明図が示されており、また、図１（ｂ）には、図１（ａ）のＡ−Ａ線による断面図に、磁石が配置された状態を示す説明図が示されている。
【０００５】
この図１（ａ）（ｂ）に示す導波管サーキュレータ１００は、Ｈ面Ｙ分岐型の導波管サーキュレータであり、所定の平面上に水平に位置して設けられるとともに、分岐部１０２−４からＨ面（入射する電磁波の磁界面）に平行に、それぞれ異なる３方向に延長された矩形導波管１０２−１、１０２−２、１０２−３により略Ｙ字形状を形成する導波管１０２と、導波管１０２の内周面１０２ａにおける分岐部１０２−４の上面１０２−４ａの略中心位置に配設された正三角形状の台座１０４と、導波管１０２の内周面１０２ａにおける分岐部１０２−４の下面１０２−４ｂの略中心位置において台座１０４と対向するように配設された正三角形状の台座１０６と、台座１０４の上面１０４ａに接着固定された正三角形状のフェライト１０８と、台座１０６の下面１０６ａに接着固定された正三角形状のフェライト１１０とを有して構成されている。
【０００６】
なお、台座１０４、１０６やフェライト１０８、１１０としては、正三角形状に限定されるものではなく、円形の台座や円柱形状のフェライトを用いるようにしてもよいものである。
【０００７】
そして、台座１０４、１０６は、分岐部１０２−４の上方側と下方側とにおいて、Ｅ面（入射する電磁波の電界面）に沿って、互いに平行に設けられており、また、フェライト１０８とフェライト１１０とは、互いに平行になるよう配設されている。
【０００８】
以上の構成において、導波管１０２の外部において、分岐部１０２−４における台座１０４が設けられた位置の下方側に、Ｓ型磁石１１２を導波管１０２の外周面１０２ｂに接することなく配置するとともに、分岐部１０２−４における台座１０６が設けられた位置の上方側に、Ｎ型磁石１１４を導波管１０２の外周面１０２ｂに接することなく配置する。
【０００９】
これらＳ型磁石１１２とＮ型磁石１１４とにより、導波管１０２の分岐部１０２−４において磁界を生じさせ、台座１０４に接着固定されたフェライト１０８と、台座１０６に接着固定されたフェライト１１０とを磁化させる。
【００１０】
このとき、導波管サーキュレータ１００では、矩形導波管１０２−１、１０２−２、１０２−３に進入する電磁波における電界の向きと、Ｓ型磁石およびＮ型磁石により印加される磁界の向きが平行となる。
【００１１】
また、導波管サーキュレータ１００においては、分岐部１０２−４におけるフェライト１０８、１１０が設置されている位置が、電界が最も強い位置となる。
【００１２】
そして、マイクロ波などの電磁波が、磁化された状態のフェライト１０８、１１０が位置する分岐部１０２−４を通過すると、分岐部１０２−４を通過した電磁波は偏波面を水平に保ちながら左斜め前方へ進路を曲げられる。
【００１３】
即ち、矩形導波管１０２−１から進入した電磁波は、磁化された状態のフェライト１０８、１１０が位置する分岐部１０２−４を通過することにより、矩形導波管１０２−２へ進行することとなる。
【００１４】
また、矩形導波管１０２−２から進入した電磁波は、磁化された状態のフェライト１０８、１１０が位置する分岐部１０２−４を通過することにより、矩形導波管１０２−３へ進行することとなる。
【００１５】
さらに、矩形導波管１０２−３から進入した電磁波は、磁化された状態のフェライト１０８、１１０が位置する分岐部１０２−４を通過することにより、矩形導波管１０２−１へ進行することとなる。
【００１６】
なお、こうした従来の技術による導波管サーキュレータ１００における進入した電磁波の進路は、導波管１０２の外部に配設された磁石の磁極を入れ替えることによって、変更することができるものである。
【００１７】
即ち、導波管サーキュレータ１００において、進入した電磁波を右斜め前方へ進路を曲げるようにする場合には、分岐部１０２−４における台座１０４が設けられた位置の下方側に、Ｎ型磁石１１４を導波管１０２の外周面１０２ｂに接することなく配置するとともに、分岐部１０２−４における台座１０６が設けられた位置の上方側に、Ｓ型磁石を導波管１０２の外周面１０２ｂに接することなく配置し、フェライト１０８とフェライト１１０とを磁化させる。
【００１８】
これにより、マイクロ波などの電磁波が、磁化された状態のフェライト１０８、１１０が位置する分岐部１０２−４を通過すると、分岐部１０２−４を通過した電磁波は偏波面を水平に保ちながら右斜め前方へ進路を曲げられる。
【００１９】
即ち、矩形導波管１０２−１から進入した電磁波は、磁化された状態のフェライト１０８、１１０が位置する分岐部１０２−４を通過することにより、矩形導波管１０２−３へ進行することとなる。
【００２０】
また、矩形導波管１０２−２から進入した電磁波は、磁化された状態のフェライト１０８、１１０が位置する分岐部１０２−４を通過することにより、矩形導波管１０２−１へ進行することとなる。
【００２１】
さらに、矩形導波管１０２−３から親友した電磁波は、磁化された状態のフェライト１０８、１１０が位置する分岐部１０２−４を通過することにより、矩形導波管１０２−２へ進行することとなる。
【００２２】
このように、従来の技術による導波管サーキュレータ１００においては、磁石による磁界の向きを変更しない限り、所定の矩形導波管から進入した電磁波が曲がって進行する方向（以下、「動作回転方向」と称することとする。）は、常に一定であった。
【００２３】
即ち、従来の技術による導波管サーキュレータ１００は、磁石によりフェライトが印加される磁界の向きによって、動作回転方向が決定されてしまうため、磁石を固定的に配設した場合には、動作回転方向が常に１つのみとなってしまっていた。
【００２４】
従って、従来の技術による導波管サーキュレータ１００においては、使用可能な用途が限定されてしまっていた。
【００２５】
このため、印加する磁界の向きを変化させなくても、動作回転方向を２つ備えた導波管サーキュレータの提案が望まれていた。
【００２６】
なお、本願出願人が特許出願のときに知っている先行技術は、文献公知発明に係る発明ではないため、本願明細書に記載すべき先行技術文献情報はない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
本発明は、従来の技術の有する上記したような要望に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、印加する磁界の向きを変化しなくても、動作回転方向を２つ備えた導波管サーキュレータを提供しようとするものである。
【００２８】
また、本発明は、上記した導波管サーキュレータの製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上記目的を達成するために、本発明による導波管サーキュレータは、分岐部から入射する電磁波の電界面に平行に、それぞれ異なる３方向に延長された矩形導波管により略Ｙ字形状を形成する導波管と、入射する電磁波の磁界面に沿って上記導波管の上記分岐部の内周面に対向して形成される２つの凸部と、該磁界面に沿って配設されるとともに、互いに平行に、かつ、対向して、上記２つの凸部に配設される２つのフェライトとを有し、上記２つの凸部は、上記分岐部から各矩形導波管にかけて形成されるとともに、各矩形導波管では短辺方向の全てにわたって形成されるようにしたものである。
【００３０】
また、本発明による導波管サーキュレータは、上記した導波管サーキュレータにおいて、上記２つの凸部は、上記分岐部の中心位置を中心として所定の半径で形成される略円形形状であるようにしたものである。
【００３１】
また、本発明による導波管サーキュレータの製造方法は、上記した導波管サーキュレータを製造する導波管サーキュレータの製造方法であって、上記導波管サーキュレータを電界面で２分割した一方の形状の第１の部材と、他方の形状の第２の部材とを切削処理により成形し、成形した上記第１の部材と上記第２の部材とを接合して上記導波管サーキュレータを製造するようにしたものである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は、以上説明したように構成されているので、印加する磁界の向きを変化しなくても、動作回転方向が２つ備えられているという優れた効果を奏するものである。
【００３３】
また、本発明は、以上説明したように構成されているので、上記した効果を奏する導波管サーキュレータを製造することができるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１（ａ）は、従来の技術による導波管サーキュレータの概略構成説明図であり、また、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図に、磁石が配置された状態を示す説明図である。
【図２】図２は、本発明による導波管サーキュレータの概略構成斜視説明図である。
【図３】図３（ａ）は、図２のＩ矢視図であり、また、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図に、磁石が配置された状態を示す説明図である。
【図４】図４（ａ）は、矩形導波管の口径を表す長辺および短辺を示した説明図であり、また、図４（ｂ）は、凸部の径およびフェライトの径を示した説明図である。
【図５】図５は、実験において用いた各サンプルの口径を表す長辺および短辺を示す表である。
【図６】図６は、各サンプルにおける凸部の径、凸部の高さ、フェライトの径、フェライトの高さおよび飽和磁化を示す表である。
【図７】図７（ａ）は、ＷＲＪ−２の電磁界シミュレータでの解析結果を示すグラフであり、また、図７（ｂ）は、ＷＲＪ−３の電磁界シミュレータでの解析結果を示すグラフである。
【図８】図８（ａ）は、ＷＲＪ−４の電磁界シミュレータでの解析結果を示すグラフであり、また、図８（ｂ）は、ＷＲＪ−５の電磁界シミュレータでの解析結果を示すグラフである。
【図９】図９（ａ）は、ＷＲＪ−６の電磁界シミュレータでの解析結果を示すグラフであり、また、図９（ｂ）は、ＷＲＪ−７の電磁界シミュレータでの解析結果を示すグラフである。
【図１０】図１０（ａ）は、ＷＲＪ−９の電磁界シミュレータでの解析結果を示すグラフであり、また、図１０（ｂ）は、ＷＲＪ−１０の電磁界シミュレータでの解析結果を示すグラフである。
【図１１】図１１（ａ）は、ＷＲＪ−１２０の電磁界シミュレータでの解析結果を示すグラフであり、また、図１１（ｂ）は、ＷＲＪ−１４０の電磁界シミュレータでの解析結果を示すグラフである。
【図１２】図１２は、解析結果から、各サンプルにおいて反射およびアイソレーションが２０ｄＢ以上とれている周波数範囲の上限値および下限値と、中心周波数と、比帯域とを示す表である。
【図１３】図１３（ａ）（ｂ）は、本発明による導波管サーキュレータを分波器として用いた際の構成例を示す説明図であり、図１３（ａ）は、分波器として使用する場合の構成例を示し、また、図１３（ｂ）は、混合器として使用する場合の構成例を示す。
【図１４】図１４は、本発明による導波管サーキュレータを送受共用器として用いた際の構成例を示す説明図である。
【図１５】図１５は、本発明による導波管サーキュレータを用いて不要波を除去する際の構成例を示す説明図である。
【図１６】図１６は、矩形導波管に形成される凹部部分を示す説明図であり、図１６（ａ）は、適正でない場合を示す説明図であり、また、図１６（ｂ）は、適正な場合を示す説明図である。
【図１７】図１７は、導波管サーキュレータ１０が上方部材と下方部材とにより構成される構成例を示した説明図である。
【図１８】図１８は、矩形導波管に形成される凹部部分の変形例を示す説明図であり、図１８（ａ）は、適正でない場合を示す説明図であり、また、図１８（ｂ）は、適正な場合を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明による導波管サーキュレータおよびその製造方法の実施の形態に一例を詳細に説明するものとする。
【００３６】
なお、以下の説明においては、図１（ａ）（ｂ）を参照しながら説明した従来の技術による導波管サーキュレータと同一または相当する構成については、上記において用いた符号と同一の符号を用いて示すことにより、その詳細な構成ならびに作用効果の説明は適宜に省略することとする。
【００３７】
まず、図２には、本発明による導波管サーキュレータの概略構成斜視説明図が示されており、また、図３（ａ）には、図２（ａ）のＩ矢視図が示されており、また、図３（ｂ）には、図３（ａ）のＢ−Ｂ線による断面図に、磁石が配置された状態を示す説明図である。
【００３８】
この図２および図３に示す導波管サーキュレータ１０は、Ｅ面Ｙ分岐型の導波管サーキュレータであり、所定の平面上に水平に位置して設けられるとともに、分岐部１２−４からＥ面（入射する電磁波の電界面）に平行に、それぞれ異なる３方向に延長された矩形導波管１２−１、１２−２、１２−３により略Ｙ字形状を形成する導波管１２と、導波管１２の内周面１２ａにおける分岐部１２−４の上面１２−４ａの略中心位置に配設された略円柱形状のフェライト１８と、導波管１２の内周面１２ａにおける分岐部１２−４の下面１２−４ｂの略中心位置に配設された略円柱形状のフェライト２０とを有して構成されている。
【００３９】
より詳細には、矩形導波管１２−１、１２−２、１２−３は、それぞれ一致した口径となっている。
【００４０】
また、導波管１２は、分岐部１２−４において略円形形状の凹部１４−１、１６−１が形成されている。
【００４１】
この凹部１４−１は、導波管１２の上面部分に形成されており、分岐部１２−４の中心位置Ｏ１を中心として、深さｄ１、半径ｒ１の略円形形状に形成される。
【００４２】
なお、この半径ｒ１は、凹部１４−１が矩形導波管１２−１、１２−２、１２−３にかかって形成されるように設定される。
【００４３】
このとき、矩形導波管１２−１、１２−２、１２−３に形成される凹部１４−１部分は、矩形導波管１２−１、１２−２、１２−３の短辺方向の一部に形成される（図１６（ａ）を参照する。）のではなく、短辺方向の全てにわたって形成される（図１６（ｂ）を参照する。）。
【００４４】
そして、この凹部１４−１により、導波管１２の内周面１２ａでは、分岐部１２−４において凸部１４−２が形成されることとなり、この凸部１４−２にフェライト１８が配設されることとなる。
【００４５】
また、凹部１６−１は、導波管１２の下面部分に形成されており、分岐部１２−４の中心位置Ｏ１を中心として、凹部１４−１の半径ｒ１と一致する半径の略円形形状に形成される。
【００４６】
従って、凹部１６−１も凹部１４−１と同様にして、矩形導波管１２−１、１２−２、１２−３の一部にかかって形成されることとなる。
【００４７】
即ち、矩形導波管１２−１、１２−２、１２−３に形成される凹部１６−１部分は矩形導波管１２−１、１２−２、１２−３の短辺方向の一部に形成される（図１６（ａ）を参照する。）のではなく、短辺方向の全てにわたって形成される（図１６（ｂ）を参照する。）。
【００４８】
また、この凹部１６−１の深さについても、凹部１４−１の深さｄ１と一致した深さとなるよう設定されている。
【００４９】
また、凹部１６−１により、導波管１２の内周面１２ａでは、分岐部１２−４に、凸部１４−２と対向するように凸部１６−２が形成されることとなり、この凸部１６−２にフェライト２０が配設されることとなる。
【００５０】
従って、凸部１４−２と凸部１６−２とは、分岐部１２−４の中心位置Ｏ１を中心として、Ｈ面（磁界面）に沿って配設されることとなる。即ち、凸部１４−２と凸部１６−２とは、Ｈ面と平行な高さ方向に沿って互いに対向して配設されることとなる。
【００５１】
フェライト１８は、導波管１２の内周面１２ａの分岐部１２−４において形成された凸部１４−２の略中心位置に接着固定されて配設される。
【００５２】
また、フェライト２０は、導波管１２の内周面１２ａの分岐部１２−４において形成された凸部１６−２の略中心位置に接着固定されて配置される。
【００５３】
このとき、フェライト１８とフェライト２０とは、Ｈ面（磁界面）に沿って配設されるとともに、互いに対向するように配設される。即ち、フェライト１８とフェライト２０とは、Ｈ面と平行な高さ方向に沿って互いに対向して配設されることとなる。
【００５４】
以上の構成において、導波管１２の外部において、分岐部１２−４における凹部１６−１の下方側に、Ｓ型磁石１１２を導波管１２の外周面１２ｂに接することなく配置するとともに、分岐部１２−４における凹部１４−１の上方側に、Ｎ型磁石１１４を導波管１２の外周面１２ｂに接することなく配置する。
【００５５】
これらＳ型磁石１１２とＮ型磁石１１４とにより導波管１２の分岐部１２−４において磁界を生じさせ、凸部１４−２に接着固定されたフェライト１８と、凸部１６−２に接着固定されたフェライト２０とを磁化させる。
【００５６】
このとき、導波管サーキュレータ１０では、矩形導波管１２−１、１２−２、１２−３に進入する電磁波における電界の向きと、Ｓ型磁石およびＮ型磁石により印加される磁界の向きが垂直となる。
【００５７】
また、導波管サーキュレータ１０においては、分岐部１２−４におけるフェライト１８、２０が設置されている位置が、電界が最も弱い位置となる。
【００５８】
そして、マイクロ波などの電磁波が、磁化された状態のフェライト１８、２０が位置する分岐部１２−４を通過すると、分岐部１２−４を通過した電磁波は、偏波面を水平に保ちながら左斜め前方へ進行するものと、偏波面を水平に保ちながら右斜め前方へ進行するものに分けられる。
【００５９】
即ち、導波管サーキュレータ１０においては、所定の周波数帯域ｆ１の電磁波が、フェライト１８、２０が位置する分岐部１２−４を通過すると、分岐部１２−４において左斜め前方へ進路が曲げられるとともに、上記所定の周波数帯域ｆ１とは異なる周波数帯域ｆ２の電磁波が、フェライト１８、２０が位置する分岐部１２−４を通過すると、分岐部１２−４において右斜め前方へ進路が曲げられることとなる。
【００６０】
このとき、導波管サーキュレータ１０では、この周波数帯域ｆ１および周波数帯域ｆ２の具体的な値は、矩形導波管１２−１、１２−２、１２−３の口径の大きさなどに基づいて決定される。
【００６１】
なお、この導波管サーキュレータ１０は、例えば、上方部材１２ｕおよび下方部材１２ｌを接合することにより製造される（図１７を参照する。）。
【００６２】
つまり、上方部材１２ｕおよび下方部材１２ｌは、それぞれ導波管サーキュレータ１０を電界面（高さ方向と直交する方向である。）で２分割した形状となる。
【００６３】
そして、上方部材１２ｕおよび下方部材１２ｌは、それぞれ切削処理により形成されるようにする。
【００６４】
即ち、導波管サーキュレータ１０は、電界面（Ｅ面）で分割された上方部材１２ｕと下方部材１２ｌとを切削処理により作製し、作製した上方部材１２ｕおよび下方部材１２ｌを接合することにより製造される。
【００６５】
なお、従来の技術による導波管サーキュレータ１００では、磁界面（Ｈ面）で分割された上方部材と下方部材とを切削処理により作製し、作製した上方部材および下方部材とを接合するようにした製造方法が用いられる。
【００６６】
しかしながら、本発明による導波管サーキュレータ１０を上記した製造方法（Ｅ面分割された上方部材と下方部材とを切削処理により作製して、接合する方法）により製造する場合には、従来の技術による導波管サーキュレータ１００を上記した作成方法（Ｈ面分割された上方部材と下方部材とを切削処理により作製して、接合する方法）により製造する場合と比較して、隙間や組合せ時のズレによって生じる電気特性（主に、挿入損失である。）への影響が小さくなる。
【００６７】
ここで、本願発明者が行った実験結果について説明する。
【００６８】
具体的には、本発明による導波管サーキュレータ１０の矩形導波管の口径などの寸法を変更したときの、異なる動作回転方向で進行する２つの周波数帯域を調べた。
【００６９】
まず、サンプルとして、導波管サーキュレータ１０の矩形導波管１２−１の口径を表す長辺および短辺（図４（ａ）を参照する。）を変更した１０個の導波管サーキュレータ（ＷＲＪ−２、ＷＲＪ−３、ＷＲＪ−４、ＷＲＪ−５、ＷＲＪ−６、ＷＲＪ−７、ＷＲＪ−９、ＷＲＪ−１０、ＷＲＪ−１２０およびＷＲＪ−１４０を）用いた。
【００７０】
なお、各サンプルの口径を表す長辺および短辺の長さは、図５に示すように、ＷＲＪ−２は長辺１０９．２２ｍｍ、短辺５４．６１ｍｍであり、また、ＷＲＪ−３は長辺７２．１ｍｍ、短辺３４ｍｍであり、また、ＷＲＪ−４は長辺５８．１ｍｍ、短辺２９．１ｍｍであり、また、ＷＲＪ−５は長辺４７．５５ｍｍ、短辺２２．１５ｍｍであり、また、ＷＲＪ−６は長辺４０ｍｍ、短辺２０ｍｍであり、またＷＲＪ−７は長辺３４．８５、短辺１５．８５であり、また、ＷＲＪ−９は長辺２８．５ｍｍ、短辺１２．６ｍｍであり、また、ＷＲＪ−１０は長辺２２．９ｍｍ、短辺１０．２ｍｍであり、また、ＷＲＪ−１２０は長辺１９．０５ｍｍ、短辺９．５２５ｍｍであり、また、ＷＲＪ−１４０は長辺１５．７９９ｍｍ、短辺７．８９９ｍｍとした。
【００７１】
また、ＷＲＪ−２においては、凸部の径５５ｍｍ、凸部の高さ１２ｍｍ、フェライトの径１４．３ｍｍ、フェライトの高さ２１ｍｍ、飽和磁化３００Ｇａｕｓｓとした（図６を参照する。）。
【００７２】
なお、凸部の径（図４（ｂ）を参照する。）とは、凸部１４−２、１６−２の径であり、図７（ｂ）に示すように、分岐部１２−４の中心位置Ｏ１を通る直径を表すものであり、また、凸部の高さとは、凸部１４−２、１６−２の高さであって、凹部１４−１、１６−１の深さｄ１と一致するものであり、また、フェライトの径（図４（ｂ）を参照する。）とは、フェライト１８、２０の直径を表すものである、フェライトの高さとは、フェライト１８、２０の高さ方向の長さを表すものである。
【００７３】
また、ＷＲＪ−３においては、凸部の径３５ｍｍ、凸部の高さ８ｍｍ、フェライトの径９．５ｍｍ、フェライトの高さ１３．２ｍｍ、飽和磁化４７５Ｇａｕｓｓとし、ＷＲＪ−４においては、凸部の径２５ｍｍ、凸部の高さ６．５ｍｍ、フェライトの径７．３ｍｍ、フェライトの高さ１１．６ｍｍ、飽和磁化６８０Ｇａｕｓｓとし、ＷＲＪ−５においては、凸部の径２３ｍｍ、凸部の高さ５ｍｍ、フェライトの径６ｍｍ、フェライトの高さ１０．１ｍｍ、飽和磁化８００Ｇａｕｓｓとし、ＷＲＪ−６においては、凸部の径２１ｍｍ、凸部の高さ４ｍｍ、フェライトの径５ｍｍ、フェライトの高さ８．４ｍｍ、飽和磁化８７０Ｇａｕｓｓとし、ＷＲＪ−７においては、凸部の径１６．５ｍｍ、凸部の高さ４．４ｍｍ、フェライトの径４．２ｍｍ、フェライトの高さ６．５ｍｍ、飽和磁化１０００Ｇａｕｓｓとし、ＷＲＪ−９においては、凸部の径１４ｍｍ、凸部の高さ３．２ｍｍ、フェライトの径３．９ｍｍ、フェライトの高さ５．６ｍｍ、飽和磁化１３００Ｇａｕｓｓとし、ＷＲＪ−１０においては、凸部の径１１ｍｍ、凸部の高さ２．８ｍｍ、フェライトの径２．７ｍｍ、フェライトの高さ４．５ｍｍ、飽和磁化１６００Ｇａｕｓｓとし、ＷＲＪ−１２０においては、凸部の径１０ｍｍ、凸部の高さ２．６ｍｍ、フェライトの径３．４ｍｍ、フェライトの高さ３．４ｍｍ、飽和磁化１７８０Ｇａｕｓｓとし、ＷＲＪ−１４０においては、凸部の径８．２ｍｍ、凸部の高さ２．２ｍｍ、フェライトの径２ｍｍ、フェライトの高さ２ｍｍ、飽和磁化２１５０Ｇａｕｓｓとした。
【００７４】
そして、こうした１０個のサンプルについて、電磁界シミュレータＨＦＳＳ（Ｈｉｇｈ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＳｔｒｕｃｔｕｒｅＳｉｍｕｌａｔｏｒ）により、矩形導波管１２−１から電磁波を入射したときの電磁界解析を行った。
【００７５】
この結果を図７乃至図１２に示す。
【００７６】
ここで、図７（ａ）には、ＷＲＪ−２の電磁界シミュレータでの解析結果を示すグラフが示されており、また、図７（ｂ）には、ＷＲＪ−３の電磁界シミュレータでの解析結果を示すグラフが示されており、また、図８（ａ）には、ＷＲＪ−４の電磁界シミュレータでの解析結果を示すグラフが示されており、また、図８（ｂ）には、ＷＲＪ−５の電磁界シミュレータでの解析結果を示すグラフが示されており、また、図９（ａ）には、ＷＲＪ−６の電磁界シミュレータでの解析結果を示すグラフが示されており、また、図９（ｂ）には、ＷＲＪ−７の電磁界シミュレータでの解析結果を示すグラフが示されており、また、図１０（ａ）には、ＷＲＪ−９の電磁界シミュレータでの解析結果を示すグラフが示されており、また、図１０（ｂ）には、ＷＲＪ−１０の電磁界シミュレータでの解析結果を示すグラフが示されており、また、図１１（ａ）には、ＷＲＪ−１２０の電磁界シミュレータでの解析結果を示すグラフが示されており、また、図１１（ｂ）には、ＷＲＪ−１４０の電磁界シミュレータでの解析結果を示すグラフが示されており、また、図１２には、解析結果から、各サンプルにおいて反射およびアイソレーションが２０ｄＢ以上とれている周波数範囲の上限値（ｆ＿Ｈ）と下限値（ｆ＿Ｌ）と、中心周波数ｆ０と、比帯域ｆ／ｆ０と示す表が示されている。
【００７７】
なお、図７乃至図１１において、Ｓ１１は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−１に反射した信号（電磁波）を表し、また、Ｓ２１は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−２へ伝送される信号を表し、また、Ｓ３１は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−３へ伝送される信号を表している。
【００７８】
ＷＲＪ−２においては、周波数帯域ｆ１として、中心周波数１．９１ＧＨｚ、周波数範囲１．８８〜１．９４ＧＨｚ、比帯域３．１４％が認められ、この周波数帯域ｆ１の信号は、Ｓ１１およびＳ２１で確認されていることから、この周波数帯域ｆ１の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−２へ進行することとなる。また、周波数帯域ｆ２として、中心周波数２．３９ＧＨｚ、周波数範囲２．３４〜２．４３、比帯域３．７７％が認められ、この周波数帯域ｆ２の信号は、Ｓ１１およびＳ３１で確認されていることから、この周波数帯域ｆ２の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−３へ進行することとなる。
【００７９】
即ち、ＷＲＪ−２においては、周波数帯域ｆ１の電磁波が右斜め前方へ進路が曲げられ、周波数帯域ｆ２の電磁波が左斜め前方へ進路が曲げられることとなる。
【００８０】
つまり、ＷＲＪ−２においては、周波数帯域ｆ１の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射すると矩形導波管１２−２から出射し、矩形導波管１２−２から入射すると矩形導波管１２−３から出射し、矩形導波管１２−３から入射すると矩形導波管１２−１から出射するとともに、周波数帯域ｆ２の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射すると矩形導波管１２−３から出射し、矩形導波管１２−３から入射すると矩形導波管１２−２から出射し、矩形導波管１２−２から入射すると矩形導波管１２−１から出射するようになる。
【００８１】
従って、ＷＲＪ−２において、異なる２つの動作回転方向を有することが確認された。
【００８２】
また、ＷＲＪ−３においては、周波数帯域ｆ１として、中心周波数２．９ＧＨｚ、周波数範囲２．８６〜２．９４ＧＨｚ、比帯域２．７６％が認められ、この周波数帯域ｆ１の信号は、Ｓ１１およびＳ２１で確認されていることから、この周波数帯域ｆ１の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−２へ進行することとなる。また、周波数帯域ｆ２として、中心周波数３．６８ＧＨｚ、周波数範囲３．５９〜３．７４、比帯域４．０８％が認められ、この周波数帯域ｆ２の信号は、Ｓ１１およびＳ３１で確認されていることから、この周波数帯域ｆ２の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−３へ進行することが確認された。
【００８３】
即ち、ＷＲＪ−３においては、周波数帯域ｆ１の電磁波が右斜め前方へ進路が曲げられ、周波数帯域ｆ２の電磁波が左斜め前方へ進路が曲げられることとなる。
【００８４】
つまり、ＷＲＪ−３においては、周波数帯域ｆ１の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射すると矩形導波管１２−２から出射し、矩形導波管１２−２から入射すると矩形導波管１２−３から出射し、矩形導波管１２−３から入射すると矩形導波管１２−１から出射するとともに、周波数帯域ｆ２の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射すると矩形導波管１２−３から出射し、矩形導波管１２−３から入射すると矩形導波管１２−２から出射し、矩形導波管１２−２から入射すると矩形導波管１２−１から出射するようになる。
【００８５】
従って、ＷＲＪ−３において、異なる２つの動作回転方向を有することが確認された。
【００８６】
また、ＷＲＪ−４においては、周波数帯域ｆ１として、中心周波数３．６３ＧＨｚ、周波数範囲３．５７〜３．７０ＧＨｚ、比帯域３．５８％が認められ、この周波数帯域ｆ１の信号は、Ｓ１１およびＳ２１で確認されていることから、この周波数帯域ｆ１の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−２へ進行することとなる。また、周波数帯域ｆ２として、中心周波数４．７６ＧＨｚ、周波数範囲４．６５〜４．８２、比帯域３．５７％が認められ、この周波数帯域ｆ２の信号は、Ｓ１１およびＳ３１で確認されていることから、この周波数帯域ｆ２の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−３へ進行することが確認された。
【００８７】
即ち、ＷＲＪ−４においては、周波数帯域ｆ１の電磁波が右斜め前方へ進路が曲げられ、周波数帯域ｆ２の電磁波が左斜め前方へ進路が曲げられることとなる。
【００８８】
つまり、ＷＲＪ−４においては、周波数帯域ｆ１の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射すると矩形導波管１２−２から出射し、矩形導波管１２−２から入射すると矩形導波管１２−３から出射し、矩形導波管１２−３から入射すると矩形導波管１２−１から出射するとともに、周波数帯域ｆ２の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射すると矩形導波管１２−３から出射し、矩形導波管１２−３から入射すると矩形導波管１２−２から出射し、矩形導波管１２−２から入射すると矩形導波管１２−１から出射するようになる。
【００８９】
従って、ＷＲＪ−４において、異なる２つの動作回転方向を有することが確認された。
【００９０】
また、ＷＲＪ−５においては、周波数帯域ｆ１として、中心周波数４．３ＧＨｚ、周波数範囲４．２３〜４．３７ＧＨｚ、比帯域３．２６％が認められ、この周波数帯域ｆ１の信号は、Ｓ１１およびＳ２１で確認されていることから、この周波数帯域ｆ１の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−２へ進行することとなる。また、周波数帯域ｆ２として、中心周波数５．５８ＧＨｚ、周波数範囲５．４４〜５．６９、比帯域４．４８％が認められ、この周波数帯域ｆ２の信号は、Ｓ１１およびＳ３１で確認されていることから、この周波数帯域ｆ２の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−３へ進行することが確認された。
【００９１】
即ち、ＷＲＪ−５においては、周波数帯域ｆ１の電磁波が右斜め前方へ進路が曲げられ、周波数帯域ｆ２の電磁波が左斜め前方へ進路が曲げられることとなる。
【００９２】
つまり、ＷＲＪ−５においては、周波数帯域ｆ１の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射すると矩形導波管１２−２から出射し、矩形導波管１２−２から入射すると矩形導波管１２−３から出射し、矩形導波管１２−３から入射すると矩形導波管１２−１から出射するとともに、周波数帯域ｆ２の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射すると矩形導波管１２−３から出射し、矩形導波管１２−３から入射すると矩形導波管１２−２から出射し、矩形導波管１２−２から入射すると矩形導波管１２−１から出射するようになる。
【００９３】
従って、ＷＲＪ−５において、異なる２つの動作回転方向を有することが確認された。
【００９４】
また、ＷＲＪ−６においては、周波数帯域ｆ１として、中心周波数５．０６ＧＨｚ、周波数範囲４．９８〜５．１５ＧＨｚ、比帯域３．３６％が認められ、この周波数帯域ｆ１の信号は、Ｓ１１およびＳ２１で確認されていることから、この周波数帯域ｆ１の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−２へ進行することとなる。また、周波数帯域ｆ２として、中心周波数６．４１ＧＨｚ、周波数範囲６．２６〜６．５５、比帯域４．５２％が認められ、この周波数帯域ｆ２の信号は、Ｓ１１およびＳ３１で確認されていることから、この周波数帯域ｆ２の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−３へ進行することが確認された。
【００９５】
即ち、ＷＲＪ−６においては、周波数帯域ｆ１の電磁波が右斜め前方へ進路が曲げられ、周波数帯域ｆ２の電磁波が左斜め前方へ進路が曲げられることとなる。
【００９６】
つまり、ＷＲＪ−６においては、周波数帯域ｆ１の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射すると矩形導波管１２−２から出射し、矩形導波管１２−２から入射すると矩形導波管１２−３から出射し、矩形導波管１２−３から入射すると矩形導波管１２−１から出射するとともに、周波数帯域ｆ２の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射すると矩形導波管１２−３から出射し、矩形導波管１２−３から入射すると矩形導波管１２−２から出射し、矩形導波管１２−２から入射すると矩形導波管１２−１から出射するようになる。
【００９７】
従って、ＷＲＪ−６において、異なる２つの動作回転方向を有することが確認された。
【００９８】
また、ＷＲＪ−７においては、周波数帯域ｆ１として、中心周波数６．２９ＧＨｚ、周波数範囲６．１９〜６．３９ＧＨｚ、比帯域３．１８％が認められ、この周波数帯域ｆ１の信号は、Ｓ１１およびＳ２１で確認されていることから、この周波数帯域ｆ１の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−２へ進行することとなる。また、周波数帯域ｆ２として、中心周波数７．８７ＧＨｚ、周波数範囲７．７１〜８．０１、比帯域３．８１％が認められ、この周波数帯域ｆ２の信号は、Ｓ１１およびＳ３１で確認されていることから、この周波数帯域ｆ２の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−３へ進行することが確認された。
【００９９】
即ち、ＷＲＪ−７においては、周波数帯域ｆ１の電磁波が右斜め前方へ進路が曲げられ、周波数帯域ｆ２の電磁波が左斜め前方へ進路が曲げられることとなる。
【０１００】
つまり、ＷＲＪ−７においては、周波数帯域ｆ１の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射すると矩形導波管１２−２から出射し、矩形導波管１２−２から入射すると矩形導波管１２−３から出射し、矩形導波管１２−３から入射すると矩形導波管１２−１から出射するとともに、周波数帯域ｆ２の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射すると矩形導波管１２−３から出射し、矩形導波管１２−３から入射すると矩形導波管１２−２から出射し、矩形導波管１２−２から入射すると矩形導波管１２−１から出射するようになる。
【０１０１】
従って、ＷＲＪ−７において、異なる２つの動作回転方向を有することが確認された。
【０１０２】
また、ＷＲＪ−９においては、周波数帯域ｆ１として、中心周波数７．４９ＧＨｚ、周波数範囲７．３５〜７．６４ＧＨｚ、比帯域３．８７％が認められ、この周波数帯域ｆ１の信号は、Ｓ１１およびＳ２１で確認されていることから、この周波数帯域ｆ１の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−２へ進行することとなる。また、周波数帯域ｆ２として、中心周波数９．６６ＧＨｚ、周波数範囲９．４６〜９．８４、比帯域３．９３％が認められ、この周波数帯域ｆ２の信号は、Ｓ１１およびＳ３１で確認されていることから、この周波数帯域ｆ２の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−３へ進行することが確認された。
【０１０３】
即ち、ＷＲＪ−９においては、周波数帯域ｆ１の電磁波が右斜め前方へ進路が曲げられ、周波数帯域ｆ２の電磁波が左斜め前方へ進路が曲げられることとなる。
【０１０４】
つまり、ＷＲＪ−９においては、周波数帯域ｆ１の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射すると矩形導波管１２−２から出射し、矩形導波管１２−２から入射すると矩形導波管１２−３から出射し、矩形導波管１２−３から入射すると矩形導波管１２−１から出射するとともに、周波数帯域ｆ２の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射すると矩形導波管１２−３から出射し、矩形導波管１２−３から入射すると矩形導波管１２−２から出射し、矩形導波管１２−２から入射すると矩形導波管１２−１から出射するようになる。
【０１０５】
従って、ＷＲＪ−９において、異なる２つの動作回転方向を有することが確認された。
【０１０６】
また、ＷＲＪ−１０においては、周波数帯域ｆ１として、中心周波数９．５１ＧＨｚ、周波数範囲９．３６〜９．６７ＧＨｚ、比帯域３．２６％が認められ、この周波数帯域ｆ１の信号は、Ｓ１１およびＳ２１で確認されていることから、この周波数帯域ｆ１の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−２へ進行することとなる。また、周波数帯域ｆ２として、中心周波数１２．０２ＧＨｚ、周波数範囲１１．７２〜１２．２６、比帯域４．４９％が認められ、この周波数帯域ｆ２の信号は、Ｓ１１およびＳ３１で確認されていることから、この周波数帯域ｆ２の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−３へ進行することが確認された。
【０１０７】
即ち、ＷＲＪ−１０においては、周波数帯域ｆ１の電磁波が右斜め前方へ進路が曲げられ、周波数帯域ｆ２の電磁波が左斜め前方へ進路が曲げられることとなる。
【０１０８】
つまり、ＷＲＪ−１０においては、周波数帯域ｆ１の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射すると矩形導波管１２−２から出射し、矩形導波管１２−２から入射すると矩形導波管１２−３から出射し、矩形導波管１２−３から入射すると矩形導波管１２−１から出射するとともに、周波数帯域ｆ２の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射すると矩形導波管１２−３から出射し、矩形導波管１２−３から入射すると矩形導波管１２−２から出射し、矩形導波管１２−２から入射すると矩形導波管１２−１から出射するようになる。
【０１０９】
従って、ＷＲＪ−１０において、異なる２つの動作回転方向を有することが確認された。
【０１１０】
また、ＷＲＪ−１２０においては、周波数帯域ｆ１として、中心周波数１１．７８ＧＨｚ、周波数範囲１１．６２〜１１．９６ＧＨｚ、比帯域２．８９％が認められ、この周波数帯域ｆ１の信号は、Ｓ１１およびＳ２１で確認されていることから、この周波数帯域ｆ１の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−２へ進行することとなる。また、周波数帯域ｆ２として、中心周波数１４．４５ＧＨｚ、周波数範囲１４．１９〜１４．７６、比帯域３．９４％が認められ、この周波数帯域ｆ２の信号は、Ｓ１１およびＳ３１で確認されていることから、この周波数帯域ｆ２の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−３へ進行することが確認された。
【０１１１】
即ち、ＷＲＪ−１２０においては、周波数帯域ｆ１の電磁波が右斜め前方へ進路が曲げられ、周波数帯域ｆ２の電磁波が左斜め前方へ進路が曲げられることとなる。
【０１１２】
つまり、ＷＲＪ−１２０においては、周波数帯域ｆ１の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射すると矩形導波管１２−２から出射し、矩形導波管１２−２から入射すると矩形導波管１２−３から出射し、矩形導波管１２−３から入射すると矩形導波管１２−１から出射するとともに、周波数帯域ｆ２の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射すると矩形導波管１２−３から出射し、矩形導波管１２−３から入射すると矩形導波管１２−２から出射し、矩形導波管１２−２から入射すると矩形導波管１２−１から出射するようになる。
【０１１３】
従って、ＷＲＪ−１２０において、異なる２つの動作回転方向を有することが確認された。
【０１１４】
また、ＷＲＪ−１４０においては、周波数帯域ｆ１として、中心周波数１４．４０ＧＨｚ、周波数範囲１４．２０〜１４．６３ＧＨｚ、比帯域２．９９％が認められ、この周波数帯域ｆ１の信号は、Ｓ１１およびＳ２１で確認されていることから、この周波数帯域ｆ１の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−２へ進行することとなる。また、周波数帯域ｆ２として、中心周波数１７．８ＧＨｚ、周波数範囲１７．５〜１８．１５、比帯域３．６５％が認められ、この周波数帯域ｆ２の信号は、Ｓ１１およびＳ３１で確認されていることから、この周波数帯域ｆ２の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射して、矩形導波管１２−３へ進行することが確認された。
【０１１５】
即ち、ＷＲＪ−１４０においては、周波数帯域ｆ１の電磁波が右斜め前方へ進路が曲げられ、周波数帯域ｆ２の電磁波が左斜め前方へ進路が曲げられることとなる。
【０１１６】
つまり、ＷＲＪ−１４０においては、周波数帯域ｆ１の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射すると矩形導波管１２−２から出射し、矩形導波管１２−２から入射すると矩形導波管１２−３から出射し、矩形導波管１２−３から入射すると矩形導波管１２−１から出射するとともに、周波数帯域ｆ２の電磁波は、矩形導波管１２−１から入射すると矩形導波管１２−３から出射し、矩形導波管１２−３から入射すると矩形導波管１２−２から出射し、矩形導波管１２−２から入射すると矩形導波管１２−１から出射するようになる。
【０１１７】
従って、ＷＲＪ−１４０において、異なる２つの動作回転方向を有することが確認された。
【０１１８】
以上において説明したように、本発明による導波管サーキュレータ１０は、Ｅ面Ｙ分岐型の導波管サーキュレータとし、それぞれ異なる３方向に延長された矩形導波管１２−１、１２−２、１２−３により略Ｙ字形状を形成する導波管１２において、分岐部１２−４の中心位置Ｏ１を中心として略円形形状の凹部１４−１、１６−１と形成するようにした。
【０１１９】
そして、この凹部１４−１、１６−１により分岐部１２−４における導波管１２の内周面１２ａにおいて、Ｈ面（磁界面）に沿って形成された凸部１４−２、１６−２に、フェライト１８、２０をＨ面に沿って互いに対向し、かつ、平行に配設するようにした。
【０１２０】
これにより、本発明による導波管サーキュレータ１０は、電界の向きと印加磁界の向きとが垂直になる。なお、従来の技術による導波管サーキュレータ１００では、電界の向きと印加磁界の向きとが平行になるものである。
【０１２１】
また、本発明による導波管サーキュレータ１０は、フェライト１８、２０を設置する位置が、電界が一番弱い箇所となる。なお、従来の技術による導波管サーキュレータ１００では、フェライト１０８、１１０を配置する位置は、電界が一番強い箇所となっている。
【０１２２】
このため、本発明による導波管サーキュレータ１０においては、印加する磁界の向きを変えることなく、２つの異なる周波数帯域の電磁波を、異なる動作回転方向でその進路を変更することができるようになる。
【０１２３】
従って、本発明による導波管サーキュレータ１０によれは、例えば、分波器、送受共用器または不要波を除去する構成として使用することができるようになる。
【０１２４】
具体的には、本発明による導波管サーキュレータ１０を分波器として使用する場合には、分波器３０においては、例えば、図１３（ａ）に示すように、導波管サーキュレータ１０において、周波数帯域ｆ１、ｆ２の信号（電磁波）を受信することが可能なアンテナ３２を矩形導波管１２−１に接続するとともに、周波数帯域ｆ１の信号を受信する受信器３４ａを矩形導波管１２−３に接続し、周波数帯域ｆ２の信号を受信する受信器３４ｂを矩形導波管１２−２に接続する。これにより、アンテナ３２で受信した周波数帯域ｆ１の信号は、時計回りの動作回転方向で進行し、矩形導波管１２−２を介して受信器３４ｂに伝播され、アンテナ３２で受信した周波数帯域ｆ２の信号は、反時計回りの動作回転方向で進行し、矩形導波管１２−３を介した受信器３４ａに伝播されることとなる。
【０１２５】
また、分波器４０（混合器として使用する）においては、例えば、図１３（ｂ）に示すように、導波管サーキュレータ１０において、周波数帯域ｆ１、ｆ２の信号（電磁波）を送信することが可能なアンテナ４２を矩形導波管１２−１に接続するとともに、周波数帯域ｆ２の信号を送信する送信器４４ｂを矩形導波管１２−３に接続し、周波数帯域ｆ１の信号を送信する送信器４４ａを矩形導波管１２−２に接続する。これにより、送信器４４ａから送信された周波数帯域ｆ１の信号は、時計回りの動作回動方向で矩形導波管１２−１を介してアンテナ４２に伝播され、送信器４４８ｂから送信された周波数帯域ｆ２の信号は、反時計回りの動作回転方向で矩形導波管１２−１を介してアンテナ４２に伝播されることとなる。
【０１２６】
また、本発明による導波管サーキュレータ１０を用いて送受共用器を構成する場合には、送受共用器５０は、例えば、図１４に示すように、本発明による導波管サーキュレータ５５と、従来の技術による導波管サーキュレータ５６、５７とを備えて構成されている。
【０１２７】
そして、導波管サーキュレータ５５は、アンテナ５２と、導波管サーキュレータ５６と、導波管サーキュレータ５７とが矩形導波管に接続されている。
【０１２８】
また、導波管サーキュレータ５６は、動作回転方向が１つであり、かつ、周波数帯域ｆ１、ｆ２を網羅している広帯域の導波管サーキュレータであって、導波管サーキュレータ５５と、周波数帯域ｆ１の信号を送信する送信器５８ａと、周波数帯域ｆ２の信号を受信する受信器６０ｂとが矩形導波管に接続されている。
【０１２９】
さらに、導波管サーキュレータ５７は、動作回転方向が１つであり、かつ、周波数帯域ｆ１、ｆ２を網羅している広帯域の導波管サーキュレータであって、導波管サーキュレータ５５と、周波数帯域ｆ１の信号を受信する受信器６０ａと、周波数帯域ｆ２の信号を送信する送信器５８ｂとが矩形導波管に接続されている。
【０１３０】
これにより、アンテナ３２で受信した周波数帯域ｆ１の信号は、導波管サーキュレータ５５において時計回りの動作回転方向で進行して、導波管サーキュレータ５７に伝播される。その後、導波管サーキュレータ５７に伝播された周波数帯域ｆ１の信号は、導波管サーキュレータ５７の動作回転方向である反時計回りの動作回転方向で進行して、受信器６０ａに伝播される。
【０１３１】
また、アンテナ３２で受信した周波数帯域ｆ２の信号は、導波管サーキュレータ５５において反時計回りの動作回転方向で進行して、導波管サーキュレータ５６に伝播される。その後、導波管サーキュレータ５６に伝播された周波数帯域ｆ２の信号は、導波管サーキュレータ５６の動作回転方向である時計回りの動作回転方向で進行して、受信器６０ｂに伝播される。
【０１３２】
さらに、送信器５８ａから送信された周波数帯域ｆ１の信号は、導波管サーキュレータ５６の動作回転方向である時計回りの動作回転方向で進行して、導波管サーキュレータ５５に伝播される。その後、導波管サーキュレータ５５に伝播された周波数帯域ｆ１の信号は、導波管サーキュレータ５５において時計回りの動作回転方向で進行して、アンテナ５２に伝播される。
【０１３３】
さらにまた、送信器５８ｂから送信された周波数帯域ｆ２の信号は、導波管サーキュレータ５７の動作回転方向である反時計回りの動作回転方向で進行して、導波管サーキュレータ５５に伝播される。その後、導波管サーキュレータ５５に伝播された周波数帯域ｆ２の信号は、導波管サーキュレータ５５において反時計回りの動作回転方向で進行して、アンテナ５２に伝播される。
【０１３４】
さらに、本発明による導波管サーキュレータ１０を用いて不要波を除去する構成では、例えば、図１５に示すように、導波管サーキュレータ１０において、所定の信号を主力する発信器７２を矩形導波管１２−１に接続するとともに、所定の信号が入力されるレーダー機器７４を矩形導波管１２−３に接続し、発信器７２から出力された信号のうち、スプリアスやＩＭなどの不要波としての信号が入力される終端器７６を矩形導波管１２−２に接続する。
【０１３５】
これにより、発信器７２から出力された所定の信号のうち、レーダー機器７４に必要な周波数帯域ｆ１の信号は、時計回りの動作回転方向で進行してレーダー機器７４に伝播され、また、当該所定の信号のうち、レーダー機器７４に不要な周波数帯域ｆ２の信号は、終端器７６に伝播される。
【０１３６】
なお、こうした導波管サーキュレータ１０を用いて不要波を除去する構成では、バンドパスフィルタを用いて不要波を除去する構成と比較して、反射が小さいため発信器を保護することができる。
【０１３７】
なお、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（４）に示すように変形することができるものである。
【０１３８】
（１）上記した実施の形態においては、導波管１２の外周面１２ｂに凹部１４−１、１６−１を形成することにより、導波管１２の内周面１２ａに凸部１４−２、１６−２を形成するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、導波管１２に凹部１４−１、１６−１を形成することなく（即ち、この場合、凸部１４−２、１６−２も形成されない。）、導波管１２の分岐部１２−４に、矩形導波管１２−１、１２−２、１２−３にかかる形状に形成された台座を配設するようにしてもよい。
【０１３９】
なお、この場合、台座が矩形導波管１２−１、１２−２、１２−３にかかるように形成されているため、非常に高い精度で台座を形成する必要がある。
【０１４０】
（２）上記した実施の形態においては、導波管１２の外周面１２ｂに凹部１４−１、１６−１を形成することで、導波管１２の内周面１２ａに凸部１４−２、１６−２を形成するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、外周面１２ｂに凹部１４−１、１６−１を形成することなく、導波管１２の内周面１２ａに凸部１４−２、１６−２を形成するようにしてもよい。
【０１４１】
（３）上記した実施の形態においては、凸部１４−２、１６−２を略円形形状とし、フェライト１８、２０を略円柱形状としたが、これに限られるものではないことは勿論である。
【０１４２】
即ち、凸部１４−２、１６−２を略三角形状とし、フェライト１８、２０を略円柱形状としてもよい。
【０１４３】
なお、凸部１４−２、１６−２を略三角形状とする場合には、矩形導波管１２−１、１２−２、１２−３に形成される凹部１４−１部分は、矩形導波管１２−１、１２−２、１２−３の短辺方向の一部に形成される（図１８（ａ）を参照する。）のではなく、短辺方向の全てにわたって形成されるようにする（図１８（ｂ）を参照する。）。
【０１４４】
また、凸部１４−２、１６−２を略円形形状とし、フェライト１８、２０を略三角柱形状としてもよいし、凸部１４−２、１６−２を略三角形状とし、フェライト１８、２０を略三角柱形状としてもよい。
【０１４５】
（４）上記した実施の形態ならびに上記した（１）乃至（３）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明は、分波器や送受共用器などとして使用することが可能であるとともに、加速器やレーダーなどの発信器などを保護するためのサーキュレータとしてりようして好適なものである。
【符号の説明】
【０１４７】
１０、１００        導波管サーキュレータ
１２、１０２        導波管
１２−１、１２−２、１２−３、１０２−１、１０２−２、１０２−３        矩形導波管
１２−４、１０２−４        分岐部
１４−１、１６−１        凹部
１４−２、１６−２        凸部
１８、２０、１０８、１１０        フェライト
１０４、１０６        台座
１１２        Ｓ型磁石
１１４        Ｎ型磁石
【図１】
2015177396.tif 000003
【図２】
2015177396.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】平成27年4月3日(2015.4.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
入射する電磁波の電界面に平行に、分岐部からそれぞれ異なる３方向に延長された第１の矩形導波管、第２の矩形導波管および第３の矩形導波管により略Ｙ字形状を形成する導波管と、
入射する電磁波の磁界面に沿って前記導波管における前記分岐部の内周面に対向して形成される２つの凸部と、
該磁界面に沿って配設されるとともに、互いに平行に、かつ、対向して、前記２つの凸部に配設される２つのフェライトと
を有し、
前記２つの凸部は、前記分岐部から前記第１の矩形導波管、前記第２の矩形導波管および前記第３の矩形導波管にかけて形成されるとともに、前記第１の矩形導波管、前記第２の矩形導波管および前記第３の矩形導波管では短辺方向の全てにわたって形成され、
前記２つのフェライトが配設される位置は、前記分岐部において電界が最も弱い位置であり、
前記分岐部において、入射する電磁波における電界の向きに対して垂直となる向きの磁界が印加され、
前記第１の矩形導波管に第１の周波数帯と第２の周波数帯とを含む電磁波が入射されると、前記第１の周波数帯の電磁波が前記第２の矩形導波管へ進路が曲げられ、前記第２の周波数帯の電磁波が前記第３の矩形導波管へ進路が曲げられる
ことを特徴とする導波管サーキュレータ。
【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】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
請求項１に記載の導波管サーキュレータにおいて、
前記第１の周波数帯および前記第２の周波数帯については、矩形導波管の口径、凸部の大きさ、フェライトの大きさ、フェライト飽和磁化に基づいて決定される
ことを特徴とする導波管サーキュレータ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
上記目的を達成するために、本発明による導波管サーキュレータは、入射する電磁波の電界面に平行に、分岐部からそれぞれ異なる３方向に延長された第１の矩形導波管、第２の矩形導波管および第３の矩形導波管により略Ｙ字形状を形成する導波管と、入射する電磁波の磁界面に沿って上記導波管における上記分岐部の内周面に対向して形成される２つの凸部と、該磁界面に沿って配設されるとともに、互いに平行に、かつ、対向して、上記２つの凸部に配設される２つのフェライトとを有し、上記２つの凸部は、上記分岐部から上記第１の矩形導波管、上記第２の矩形導波管および上記第３の矩形導波管にかけて形成されるとともに、上記第１の矩形導波管、上記第２の矩形導波管および上記第３の矩形導波管では短辺方向の全てにわたって形成され、上記２つのフェライトが配設される位置は、上記分岐部において電界が最も弱い位置であり、上記分岐部において、入射する電磁波における電界の向きに対して垂直となる向きの磁界が印加され、上記第１の矩形導波管に第１の周波数帯と第２の周波数帯とを含む電磁波が入射されると、上記第１の周波数帯の電磁波が上記第２の矩形導波管へ進路が曲げられ、上記第２の周波数帯の電磁波が上記第３の矩形導波管へ進路が曲げられるようにしたものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
また、本発明による導波管サーキュレータは、上記した導波管サーキュレータにおいて、上記第１の周波数帯および前記第２の周波数帯については、矩形導波管の口径、凸部の大きさ、フェライトの大きさ、フェライト飽和磁化に基づいて決定されるようにしたものである。