(57)【要約】第２の矩形導波管（２０）は第１の矩形導波管（１０）に対してＨ面とＥ面がそれぞれ４５°傾いている。第１・第２の矩形導波管（１０），（２０）の接続部（３０）は、その電磁波伝搬方向に延びる中心軸方向を取り囲む内周面が第１の矩形導波管（１０）のＨ面とＥ面にそれぞれ平行な面を備え、これらの面により階段形状をなすとともに、Ｈ面に平行な面とＥ面に平行な面との衝合部で突出部を構成している。そしてこの階段の昇降傾斜の向きを第２の矩形導波管（２０）のＨ面の傾斜方向に傾けている。これにより、接続部（３０）の突出部に電界が集中し、接続部（３０）を伝搬する電磁波の偏波面を第１の矩形導波管（１０）から第２の矩形導波管（２０）の偏波面方向へ旋回させる。
2005034278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに偏波面が異なる第１・第２の矩形伝搬路と、当該第１・第２の矩形伝搬路を接続する接続部とを備え、
前記接続部は第１・第２の矩形伝搬路の電磁波伝搬方向に一定の線路長を有し、第１または第２の矩形伝搬路から入射する電磁波の電界を集中させて、伝搬する電磁波の偏波面を旋回させる、内部に対向して突出する突出部を備えたことを特徴とするツイスト導波管。
【請求項２】
前記接続部の第１・第２の矩形伝搬路の電磁波伝搬方向に延びる中心軸を取り囲む内周面が、第１の矩形伝搬路のＨ面とＥ面にそれぞれ略平行な面を備え、当該面により階段形状をなすとともにＨ面に平行な面とＥ面に平行な面との衝合部で前記突出部を構成し、且つ階段の昇降傾斜の向きが第２の矩形伝搬路のＨ面の傾斜方向に傾くようにした請求項１に記載のツイスト導波管。
【請求項３】
前記突出部を２箇所に設け、該突出部同士のなす面を第１の矩形伝搬路のＥ面より第２の矩形伝搬路のＥ面方向へ傾けた請求項２に記載のツイスト導波管。
【請求項４】
前記接続部の電磁波伝搬方向の線路長を伝搬させるべき電磁波の周波数における管内波長の略１／２にした請求項１〜３のいずれかに記載のツイスト導波管。
【請求項５】
前記接続部を電磁波伝搬方向に沿って複数箇所に配置した請求項１〜４のいずれかに記載のツイスト導波管。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のツイスト導波管と、該ツイスト導波管の第１または第２の矩形伝搬路に接続したアンテナとを備えた無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、２つの矩形伝搬路を伝搬する電磁波の偏波面を旋回させるツイスト導波管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、最も一般的なツイスト導波管として、図１４に示すよう文字通り矩形導波管をねじった構造の装置が用いられている。しかし、このような構造のツイスト導波管では急激なねじり加工を施すことができないので、電磁波の伝搬方向に所定の長さが必要であり、しかも連結部分に広い空間が必要となる。そこで、これを解消するものとして特許文献１が示されている。図１５はその特許文献１のツイスト導波管の構成を示している。ここで第１の矩形導波管１に対して第２の矩形導波管２を所定角度だけ傾けて取り付け、この第１の矩形導波管と第２の矩形導波管２との間に、所定周波数を通過中心周波数とする共振窓またはフィルタ窓３を、偏波面が上記所定角度の１／２だけ傾けた状態で取り付けている。
【特許文献１】特開昭６２−２３２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  ところが、図１５に示したような構造ではＷ帯（７５〜１１０ＧＨｚ）のような高周波では共振窓またはフィルタ窓の寸法が極端に小さくなって、その加工が困難になること、共振を利用するので利用可能な周波数帯域が狭くなること、といった問題が生じる。【０００４】  この発明の目的は、上述の問題を解消して、偏波面の旋回に要する空間を広くすることなく、且つ利用可能な周波数帯域を広く確保できるようにしたツイスト導波管およびそれを備えた無線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  この発明のツイスト導波管は、互いに偏波面が異なる第１・第２の矩形伝搬路と、当該第１・第２の矩形伝搬路を接続する接続部とを備え、前記接続部が第１・第２の矩形伝搬路の電磁波伝搬方向に一定の線路長を有し、第１または第２の矩形伝搬路から入射する電磁波の電界を集中させて、伝搬する電磁波の偏波面を旋回させる、内部に対向して突出する突出部を備えたことを特徴としている。【０００６】  またこの発明のツイスト導波管は、前記接続部の第１・第２の矩形伝搬路の電磁波伝搬方向に延びる中心軸を取り囲む内周面が、第１の矩形伝搬路のＨ面とＥ面にそれぞれ略平行な面を備え、当該面により階段形状をなすとともにＨ面に平行な面とＥ面に平行な面との衝合部で前記突出部を構成し、且つ階段の昇降傾斜の向きが第２の矩形伝搬路のＨ面の傾斜方向に傾くようにしたことを特徴としている。【０００７】  またこの発明のツイスト導波管は、前記突出部を２箇所に設け、該突出部同士のなす面を第１の矩形伝搬路のＥ面より第２の矩形伝搬路のＥ面方向へ傾けたことを特徴としている。【０００８】  またこの発明のツイスト導波管は、前記接続部の電磁波伝搬方向の線路長を伝搬させるべき電磁波の周波数における管内波長の略１／２にしたことを特徴としている。【０００９】  さらに、この発明のツイスト導波管は、前記接続部を電磁波伝搬方向に沿って複数箇所に配置したことを特徴としている。【００１０】  この発明の無線装置は、上述のいずれかの構造を備えたツイスト導波管と、その第１または第２の矩形伝搬路に接続したアンテナとを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】  この発明によれば、第１・第２の矩形伝搬路の接続部に、内部に対向して突出する突出部を設けたことにより、第１または第２の矩形伝搬路から入射する電磁波の電界が、その突出部に集中して、接続部を伝搬する電磁波の偏波面が旋回する。このことにより、接続部で第１の矩形伝搬路から第２の矩形伝搬路の方向へ、または第２の矩形伝搬路から第１の矩形伝搬路の方向へ偏波面を旋回させることができる。この構造では、図１５に示したような共振窓やフィルタ窓を用いないので広帯域特性が得られる。また矩形導波管の全体のひねり構造によって偏波面を旋回させるものではないので、狭い空間内で電磁波の偏波面を旋回させることができる。【００１２】  またこの発明によれば、接続部の内周面が第１の矩形伝搬路のＨ面とＥ面にそれぞれ略平行な面を備え、Ｈ面に平行な面とＥ面に平行な面との衝合部で前記突出部を構成する階段形状をなしているので、しかも階段の昇降傾斜の向きを第２の矩形伝搬路のＨ面の傾斜方向に傾くようにしているので、各部を平面のみで構成でき、また多くの平行面で構成でき、第１・第２の矩形伝搬路と共に接続部の加工が容易となり、製造コストが削減できる。その結果低コスト化が図れる。【００１３】  またこの発明によれば、２箇所の突出部同士のなす面が第１の矩形伝搬路のＥ面より第２の矩形伝搬路のＥ面方向へ傾いていることにより、わずか２つの突出部を形成するだけで接続部を伝搬する電磁波の偏波面を旋回させることができ、全体形状の簡素化により製造コストを更に抑えることができる。【００１４】  またこの発明によれば、前記接続部の電磁波伝搬方向の寸法を伝搬させるべき電磁波の周波数における管内波長の略１／２にしたことにより、管内波長に対応する周波数で接続部と第１・第２の矩形伝搬路との整合がとれる。すなわち、第１の矩形伝搬路と接続部との境界での反射係数と、第２の矩形伝搬路と接続部との境界での反射係数とを逆極性の関係にしておくことによって、２つの反射波が逆位相で重ね合わされるので両反射波が相殺されて反射損失が抑えられる。【００１５】  さらにこの発明によれば、前記接続部を電磁波伝搬方向に沿って複数箇所に配置したことにより、１段の接続部では偏波面の旋回角度が稼げない場合でも、全体に大きな旋回角度をもたせることができる。しかも、接続部と第１・第２の矩形伝搬路との境界部分での形状の違いを小さくできるので反射損失も抑えられる。【００１６】  またこの発明によれば、送受信信号を伝搬する伝搬路の偏波面とは異なった偏波面で電磁波を送受波でき、例えば水平面に対して所定角度だけ偏波面を傾けた電磁波を送受波する無線装置を容易に構成できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】［図１］第１の実施形態に係るツイスト導波管の電磁波伝搬路部分の立体構造を示す斜視図である。
［図２］同ツイスト導波管の各部の構造および電磁波の電界分布を示す断面図である。
［図３］同ツイスト導波管の反射損失の周波数特性を示す図である。
［図４］第２の実施形態に係るツイスト導波管の接続部の断面図である。
［図５］第３の実施形態に係るツイスト導波管の電磁波伝搬路部分の立体構造を示す斜視図である。
［図６］第４の実施形態に係るツイスト導波管の接続部の３つの構造を示す断面図である。
［図７］第４の実施形態に係るツイスト導波管の各部の構造を示す断面図である。
［図８］第５の実施形態に係るツイスト導波管の電磁波伝搬路部分の立体構造を示す斜視図である。
［図９］第６の実施形態に係るツイスト導波管の接続部の構造を示す断面図である。
［図１０］第７の実施形態に係るツイスト導波管の電磁波伝搬路部分の立体構造および各部の断面構造を示す図である。
［図１１］同ツイスト導波管のＳパラメータの周波数特性を示す図である。
［図１２］第８の実施形態に係るミリ波レーダの１次放射器および誘電体レンズアンテナの構成を示す図である。
［図１３］同ミリ波レーダの信号系の構成を示すブロック図である。
［図１４］従来のツイスト導波管の構造を示す斜視図である。
［図１５］特許文献１のツイスト導波管の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】  ｏ−中心軸
１０−第１の矩形導波管
２０−第２の矩形導波管
２１−矩形ホーン
３０−接続部
３１，３２−突出部
４０−誘電体レンズ
１００，１０１，１０２−金属ブロック
１１０−ツイスト導波管
１１０′−１次放射器
Ｒ−稜線
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】  第１の実施形態に係るツイスト導波管の構成を図１〜図３を基に説明する。
図１はツイスト導波管の内面（電磁波伝搬路部分）の立体構造を示す斜視図である。このツイスト導波管１１０は、この発明に係る第１の矩形伝搬路に相当する第１の矩形導波管１０、この発明に係る第２の矩形伝搬路に相当する第２の矩形導波管２０、および接続部３０とから構成されている。第１の矩形導波管１０および第２の矩形導波管２０は、それぞれ電磁波伝搬方向に垂直な断面での長辺方向をＨ面、短辺方向をＥ面としてＴＥ１０モードの電磁波を伝搬する。図１中の「Ｈ」は、磁界のループ面（Ｈ面）に平行な面を表している。また、「Ｅ」は、電界の向きに平行な面（Ｅ面）に平行な面を表している。第１の矩形導波管１０、第２の矩形導波管２０、接続部３０のそれぞれの電磁波伝搬方向の中心軸ｏは同一の直線上にある。【００２０】  第１の矩形導波管１０のＨ面を水平面に平行、Ｅ面を鉛直線に平行な向きであるとすると、第２の矩形導波管２０のＨ面とＥ面は電磁波伝搬方向の中心軸の軸回りにそれぞれ４５°傾いている。【００２１】  接続部３０は第１・第２の矩形導波管１０，２０の電磁波伝搬方向に一定の線路長を有し、第１の矩形導波管１０または第２の矩形導波管２０から入射する電磁波の偏波面を旋回させ、第１の矩形導波管１０の偏波面と第２の矩形導波管２０の偏波面との変換を行う。【００２２】  図２は図１に示した各部の電磁波伝搬方向に垂直な面での断面図である。但し、図１に示した場合と同様に、電磁波伝搬路の内部空間のみを示している。（Ａ）は第１の矩形導波管１０部分の断面図、（Ｃ）は第２の矩形導波管２０部分の断面図、（Ｂ）は接続部３０部分の断面図である。図中の多数の微小な三角形のパターンはこのツイスト導波管を伝搬するＴＥ１０モードの電磁波の電界の分布を示している。すなわち三角形パターンの向きが電界の方向、その大きさと濃度が電界の大きさを表している。（Ａ），（Ｃ）において、「Ｈ」はＨ面に平行な面、「Ｅ」はＥ面に平行な面をそれぞれ表している。（Ａ），（Ｃ）に示すように、ＴＥ１０モードの電界はＥ面に平行な方向を向き、導波管の中央部ほどその電界強度が高い。上述したように、第１の矩形導波管１０、第２の矩形導波管２０、接続部３０のそれぞれの電磁波伝搬方向の中心軸ｏは同一の直線上にある。【００２３】  図２の（Ｂ）において、接続部３０には、内部に対向して突出する突出部３１ａ，３２ａと突出部３１ｂ，３２ｂを設けている。この接続部３０の内周面は、第１の矩形導波管１０のＨ面に平行な面Ｓｈ０１，Ｓｈ０２，Ｓｈ０３，Ｓｈ１１，Ｓｈ１２，Ｓｈ１３と、第１の矩形導波管１０のＥ面に平行な面Ｓｖ０１，Ｓｖ０２，Ｓｖ１１，Ｓｖ１２，Ｓｖ１０，Ｓｖ２０とから構成されている。これらのＨ面に平行な面とＥ面に平行な面とによって階段形状をなしている。そして、この階段の昇降傾斜の向きが第２の矩形導波管２０のＨ面の傾斜方向に傾くように構成している。この例では、階段の昇降傾斜の傾きを第２の矩形導波管２０のＨ面の傾斜角の略１／２の２２．５°にしている。【００２４】  上記第１の矩形導波管１０のＨ面に平行な面とＥ面に平行な面との衝合部が上記突出部３１ａ，３２ａ、３１ｂ，３２ｂを構成している。このように接続部３０の内側に突出する突出部３���ａ，３２ａ，３１ｂ，３２ｂ部分に電界が集中する。そのため、接続部３０の図における上面の突出部と下面の突出部との間に電界の向きが生じ、この接続部３０における電磁波の偏波面が傾き、この接続部３０を伝搬する電磁波の偏波面を旋回させることになる。【００２５】  図１・図２において、導波管１０と導波管２０とは偏波面が異なるだけで断面形状が一致するので、導波管１０から接続部３０を見たときの反射係数と導波管２０から接続部３０を見たときの反射係数は、接続部３０の突出部の高さや突出部の幅を調節することによって比較的容易に等しくすることができる。導波管１０から接続部３０を見たときの反射係数と導波管２０から接続部３０を見たときの反射係数が等しいということは、導波管１０から接続部３０を見たときの反射係数と接続部３０から導波管２０を見たときの反射係数が逆極性で大きさが等しいということである。【００２６】  このとき、接続部３０の線路長を管内波長の１／２とすると、導波管１０から導波管２０へ電磁波が伝搬するとして、導波管１０と接続部３０との境界での反射波と、接続部３０と導波管２０との境界での反射波は１波長ずれて重なる。逆極性の反射波がそのまま重ね合わされるので、反射波は互いに打ち消しあって抑制される。【００２７】  図３は上述したように２つの反射係数の極性が逆極性である場合のツイスト導波管の反射損失の周波数特性を示している。図３の太線は接続部の線路長を設計周波数での管内波長の１／２とした場合の特性である。細線は比較例であり、線路長を設計周波数での管内波長の１／４とした場合の特性である。このように接続部の線路長が管内波長の１／４であれば、第１・第２の矩形導波管と接続部との間の境界面でそれぞれ生じる反射のために−９ｄＢ程度の大きな反射損失が生じる。一方、接続部３０の線路長を設計周波数での管内波長の１／２とすれば、第１の矩形導波管１０と接続部３０との間で生じる反射波と、第２の矩形導波管２０と接続部３０との接続部で生じる反射波とが相殺されて反射損失が最も小さくなる。このツイスト導波管の設計周波数は７６．６ＧＨｚであり、太線で示すように設計周波数で−６０ｄＢという極めて低反射損失特性が得られる。伝搬する電磁波の周波数がこの設計周波数からずれるほど反射損失が大きくなるが、７６〜７７ＧＨｚの比較的広い周波数帯域で−４０ｄＢ以下の低反射損失特性が得られることがわかる。【００２８】  図４は第２の実施形態に係るツイスト導波管の構成を示す図である。（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ形状の異なるツイスト導波管の接続部の電磁波伝搬方向に垂直な面での断面図である。図１，図２に示した例では、内部に対向して突出する突出部の組を２組（４つの突出部）を設けたが、（Ａ）の例では３組の突出部（６つの突出部）を設けている。また（Ｂ）では５組の突出部（１０個の突出部）を設けている。このように、接続部３０の設ける突出部の数は任意である。【００２９】  図５は第３の実施形態に係るツイスト導波管の構成を示している。この例では、第２の矩形導波管２０のＨ面が第１の矩形導波管１０のＨ面に対して１５°傾いている。したがって、接続部３０ではそこを伝搬する電磁波の偏波面を１５°旋回させる。こ��ように旋回角度が小さければ接続部３０の階段形状部分の昇降傾斜の角度も小さくなるので、階段の各段差は小さくなる。これとは逆に旋回角度を大きくする場合には接続部３０の階段形状部分の昇降傾斜の角度を大きくし、階段の段差も大きくすることになる。【００３０】  次に第４の実施形態に係るツイスト導波管について図６・図７を基に説明する。
これまでに示した各図では、電磁波伝搬路の内面形状のみを示したが、具体的には切削加工などにより溝を形成した複数の金属ブロックを組み合わせてツイスト導波管を構成することができる。図６はその３つの例について示している。これらはいずれも接続部の電磁波伝搬方向に垂直な面での断面図である。図中の破線は金属ブロック同士の接合面（分割面）である。この接続部と第１・第２の矩形導波管との関係は図１・図２に示したものと同様である。（Ａ），（Ｃ）はいずれも第１の矩形導波管のＨ面に平行な面を分割面としている。特に（Ａ）では金属ブロック１０１に加工する溝内面の面数が小さくなるように分割面を定めている。また（Ｃ）では上下の金属ブロック１００，１０１に設ける溝が対称性をなすように接続部の中央を分割面としている。【００３１】  （Ｂ）の例では第１の矩形導波管のＥ面に平行な面を分割面とし、且つ上下の対向する突出部が同じ分割面に含まれるように各分割面を配置している。この構造によれば各金属ブロック１００，１０１，１０２に設ける溝形状が単純となり、その加工が容易となる。【００３２】  図７は図６の（Ａ）に示した構造を採る場合の第１・第２の矩形導波管部分を含めた各部の断面図である。図７の（Ｄ）はこのツイスト導波管の分解斜視図である。（Ａ）はその第１の矩形導波管１０部分の断面図、（Ｂ）は接続部３０部分の断面図、（Ｃ）は第２の矩形導波管２０部分の断面図である。
上部の金属ブロック１０１と下部の金属ブロック１００には第１の矩形導波管１０と接続部３０を構成するための溝をそれぞれ形成している。下部の金属ブロック１００には第２の矩形導波管２０を構成するための突出部を一体的に設けている。上部の金属ブロック１０１にはこの突出部１０２が嵌入する凹部を形成している。【００３３】  このように分割面を定めることによって、第１の矩形導波管１０と接続部３０部分について金属ブロック１００，１０１に設ける溝の形状を単純化でき、その製造が容易となる。【００３４】  図８は第５の実施形態に係るツイスト導波管の構成を示す斜視図である。図１・図５などに示した例では第１・第２の矩形導波管１０，２０を同一サイズの導波管としたが、この両者を異なったサイズの導波管としてもよい。図８に示す例では、第１の矩形導波管１０は２．５４ｍｍ×１．２７ｍｍのＷ帯（７５〜１１０ＧＨｚ）用矩形導波管、第２の矩形導波管２０は３．１０ｍｍ×１．５５ｍｍのＶ帯（５０〜７５ＧＨｚ）用矩形導波管である。【００３５】  ７５ＧＨｚ帯の信号を扱う場合にはＷ帯の矩形導波管とＶ帯の矩形導波管のいずれをも用いることができるが、この図８に示したように、接続部３０の階段の昇降傾斜の方向にＨ面が傾く第２の矩形導波管２０を第１の矩形導波管１０よりサイズの大きな導波管としたことにより、接続部３０と第２の矩形導波管２０との間の形状変化が小さくなり、その境界での反射を小さく抑えることができる。【００３６】  図９の第６の実施形態に係るツイスト導波管の主要部の構成を示す図である。この例は対向する一対の（２つの）突出部３１，３２を設けた例である。（Ａ），（Ｂ）のいずれも接続部３０の階段形状の昇降傾斜の向きが第２の矩形導波管のＨ面の傾斜方向に傾いていることによって電磁波の偏波面の旋回効果が生じる。しかし、（Ａ）では第１の矩形導波管のＥ面に平行な向きに２つの突出部３１，３２が対向しているので、この２つの突出部３１，３２による電界集中箇所が第１の矩形導波管のＥ面に平行となって、この接続部３０を伝搬する電磁波の偏波面を第２の矩形導波管の偏波面方向に旋回させる能力は小さい。これに対して、（Ｂ）の例では互いに対向する突出部３１，３２同士のなす面が第１の矩形導波管のＥ面より第２の矩形導波管のＥ面方向へ傾けているので、この２つの突出部３１，３２部分に集中する電界向きが第２の矩形導波管のＥ面方向へ傾く。したがって、第１の矩形導波管から入射した電磁波が接続部３０を伝搬する際、電磁波は第２の矩形導波管のＥ面方向へ効率よく旋回することになる。このようにして１組の突出部であっても電磁波偏波面の旋回効果をもたせることができる。【００３７】  次に第７の実施形態に係るツイスト導波管について図１０・図１１を参照して説明する。
図１０はツイスト導波管の全体形状の斜視図と各部の電磁波伝搬経路に垂直な面での断面図である。（Ａ）は電磁波伝搬経路の立体構造を示す斜視図であり、六面体形状の稜線Ｒはこの導波路部分を構成する金属ブロックの外形を示している。第１の矩形導波管１０と第２の矩形導波管２０との間には接続部３０を構成しているが、この例では接続部３０を第１の接続部３０ａと第２の接続部３０ｂとで構成している。図１０の（Ｂ）は第１の矩形導波管１０部分の断面図、（Ｃ）は第１の接続部３０ａ部分の断面図、（Ｄ）は第２の接続部３０ｂ部分の断面図、（Ｅ）は第２の矩形導波管２０部分の断面図である。図中に示した各部の寸法の単位はいずれも［ｍｍ］である。また第１の接続部３０ａの電磁波伝搬方向の線路長は１．４６ｍｍ、第２の接続部３０ｂの電磁波伝搬方向の線路長は１．３３ｍｍとしている。この第１・第２の接続部３０ａ，３０ｂの合計線路長は第１・第２の接続部を伝搬させるべき電磁波の周波数における管内波長の１／２である。また第１の矩形導波管１０と第１の接続部３０ａとの境界部分の反射係数の極性と、第２の矩形導波管２０と第２の接続部３０ｂとの境界部分の反射係数の極性を逆の関係にしている。そのため、上記２つの境界部分で生じる２つの反射波が相殺され、低反射損失特性が得られる。【００３８】  このように接続部を２段階にすることによって、各段での偏波面の旋回角度は小さくてすみ、各境界での反射損失も小さくなる。その結果、全体に低反射損失特性を有するツイスト導波管を構成できる。しかも、接続部全体の線路長を管内波長の１／２にしたことによって全体に大型化することもない。【００３９】  なお、この第１・第２の接続部３０ａ，３０ｂのそれぞれの線路長を、そこを伝搬させるべき電磁波の周波数における管内波長の１／２としてもよい。そのことによって更なる低反射損失特性が得られる。【００４０】  第２の矩形導波管２０の第１の矩形導波管１０に対する各面の傾斜角は４５°であり、それに合わせて第１の接続部３０ａの階段部分の昇降傾斜の傾きを約１５°、第２の接続部３０ｂの階段形状の昇降傾斜の傾きを約３０°としている。このようにして第１・第２の接続部３０ａ，３０ｂでそれぞれ電磁波の偏波面を約２２．５°ずつ旋回させ、合わせて４５°旋回する特性を得ている。【００４１】  図１１は図１０に示したツイスト導波管のＳパタメータの周波数特性を示している。透過特性Ｓ２１は７１〜８１ＧＨｚ以上に亘って−０．５ｄＢより低損失特性が得られている。また同様の広い周波数帯域に亘って−２５ｄＢ以下の低反射特性が得られている。【００４２】  次に第８の実施形態とミリ波レーダの構成を図１２・図１３を参照して説明する。
図１２はこのミリ波レーダに用いる誘電体レンズアンテナの構成を示す斜視図である。（Ａ）はその１次放射器部分を示している。ここで矩形ホーン２１がこの発明に係る第２の矩形伝搬路に相当する。この矩形ホーン２１と第１の矩形導波管１０との間に第１・第２の接続部３０ａ，３０ｂからなる接続部３０を設け、この接続部３０で、そこを伝搬する電磁波の偏波面を旋回させるようにしている。このようにして第１の矩形導波管１０、接続部３０、および矩形ホーン２１によって１次放射器１１０′を構成している。【００４３】  （Ｂ）は誘電体レンズアンテナの構成を示している。このように１次放射器１１０′の矩形ホーン２１を誘電体レンズ４０の焦点位置付近に配置し、且つ誘電体レンズ４０との相対位置を変位させることによって送受波ビームのスキャニングを行うように構成している。この例では１次放射器に矩形ホーンを用いたが、その他に円形ホーン、パッチアンテナ、スロットアンテナ、誘電体ロッドアンテナ等を用いることができる。【００４４】  図１３は上記誘電体レンズアンテナを用いたミリ波レーダの信号系の構成を示すブロック図である。図１３において、ＶＣＯ５１は、ガンダイオードまたはＦＥＴとパラクタダイオード等を用いた電圧制御発振器であり、発振信号をＮＲＤガイドを経由してＬｏ分岐カプラ５２へ与える。Ｌｏ分岐カプラ５２は、送信信号の一部をローカル信号として取り出すＮＲＤガイドからなる方向性結合器である。サーキュレータ５３は、ＮＲＤガイドサーキュレータであり、送信信号を誘電体レンズアンテナの１次放射器としての矩形ホーン２１へ与え、また矩形ホーン２１からの受信信号をミキサー５４へ伝送する。ミキサ５４はサーキュレータ５３からの受信信号と上記ローカル信号とを混合して中間周波の受信信号Ｒｘを出力する。図外の信号処理回路は、１次放射器１１０′の矩形ホーン２１の位置を変位させる機構を制御するとともにＶＣＯ５１の変調信号Ｔｘと受信信号Ｒｘとの関係から、物標までの距離と相対速度を検知する。なお、１次放射器１１０′の第１の矩形導波管１０以外の伝送線路としては上記ＮＲＤガイド以外にＭＳＬを用いてもよい。
【図１】
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【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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【国際調査報告】
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