(57)【要約】【課題】  小型かつ低電圧で動作する誘電体導波路デバイスを提供することである。【解決手段】  第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、誘電体部２２に埋設されて設けられ、かつ第１誘電体部２５を伝播する電磁波の周波数に対する表皮厚さよりも薄く形成される。これによって、第１および第２電極２４ａ，２４ｂを第１誘電体部２５に接触して設けても、伝播する電磁波が、第１および第２電極２４ａ，２４ｂを透過することができるので、カットオフになることなく電磁波を伝播することができ、導波モードに影響を与えることがない。また第１および第２電極２４ａ，２４ｂを埋設することによる伝送損失を抑制した状態で、第１および第２電極２４ａ，２４ｂによって第１誘電体部２５に大きな電界強度の電界を印加することができ、小型でかつ低電圧で動作させることができる移相器２０を実現することができる。【選択図】  図１
2007300432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加電界に応じて誘電率および寸法の少なくともいずれか一方が変化する変化部を含む誘電体部を有し、電磁波を伝播する伝送線路と、
前記伝送線路を伝播する電磁波の周波数に対する表皮厚さよりも薄く形成され、前記誘電体部に埋設されて前記変化部に電界を印加するための電極とを含むことを特徴とする誘電体導波路デバイス。
【請求項２】
前記誘電体部は、前記変化部を挟持して設けられ、前記変化部よりも誘電率が低い第２誘電体部を含み、
前記伝送線路は、前記変化部および前記第２誘電体部の積層方向、ならびに前記伝送線路を伝播する電磁波の伝播方向に相互に垂直な方向で、前記誘電体部を挟持する一対の平板導電体部を有し、
前記電極は、前記変化部と前記第２誘電体部との間に設けられることを特徴とする請求項１記載の誘電体導波路デバイス。
【請求項３】
前記変化部に埋設され、前記変化部および前記平板導電体部の積層方向、ならびに前記伝送線路を伝播する電磁波の伝播方向に相互に垂直な方向に、相互に所定の間隔をあけて設けられる複数の前記電極を有し、
前記伝送線路は、前記誘電体部を挟持する一対の平板導電体部を有し、
相互に隣接する前記電極は、前記一対の平板導電体部のうち異なる平板導電体部に接続されることを特徴とすることを特徴とする請求項１記載の誘電体導波路デバイス。
【請求項４】
前記誘電体部は、前記変化部の誘電率よりも低い誘電率を有し、前記変化部および前記平板導電体部の積層方向、ならびに前記伝送線路を伝播する電磁波の伝播方向に相互に垂直な方向で、前記変化部を挟持する第２誘電体部を備えることを特徴とする請求項３記載の誘電体導波路デバイス。
【請求項５】
前記一対の平板導電体部の間隔は、前記第２誘電体部中を伝播する電磁波の波長の２分の１以下に選ばれることを特徴とする請求項２または４記載の誘電体導波路デバイス。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の誘電体導波路デバイスを備え、
前記変化部に印加される電界に応じて、前記変化部の誘電率および寸法の少なくとも一方が変化することによって、前記伝送線路を伝播する電磁波の位相を変化させることを特徴とする移相器。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の誘電体導波路デバイスを備え、
前記伝送線路は、カットオフ特性を有し、
前記変化部に印加される電界に応じて、前記変化部の誘電率および寸法の少なくとも一方が変化することによって、前記伝送線路におけるカットオフ周波数が、前記伝送線路を伝播する電磁波の周波数より低くなる伝播状態と、高くなるカットオフ状態とを切り替え可能であることを特徴とする高周波スイッチ。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の誘電体導波路デバイスを備え、
前記変化部に印加される電界に応じて、前記変化部の誘電率および寸法の少なくとも一方を変化させて、前記伝送線路を伝播する電磁波を減衰させることを特徴とする減衰器。
【請求項９】
高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、前記高周波発信器からの高周波信号を伝送する高周波伝送線路と、
前記高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射するアンテナと、
高周波信号が前記誘電体部を通過するように、前記高周波伝送線路に挿入される請求項６記載の移相器と、
高周波信号の伝送方向における前記移相器の上流側および下流側のうち少なくとも一方で前記高周波伝送線路に設けられるスタブとを含むことを特徴とする高周波送信器。
【請求項１０】
高周波信号を捕捉するアンテナと、
前記アンテナに接続され、前記アンテナによって捕捉される高周波信号を伝送する高周波伝送線路と、
前記高周波伝送線路に接続され、前記高周波伝送線路に伝送される高周波信号を検波する高周波検波器と、
高周波信号が前記誘電体部を通過するように、前記高周波伝送線路に挿入される請求項６記載の移相器と、
高周波信号の伝送方向における前記移相器の上流側および下流側のうち少なくとも一方で前記高周波伝送線路に設けられるスタブとを含むことを特徴とする高周波受信器。
【請求項１１】
高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第１高周波伝送線路と
第１、第２および第３端子を有し、前記第１端子が前記第１高周波伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第２端子に接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を伝送する第２高周波伝送線路と、
第４、第５および第６端子を有し、前記第２高周波伝送線路を介して前記第４端子に与えられる高周波信号を前記第５端子に出力し、かつ前記第５端子に与えられる高周波信号を前記第６端子に出力する分波器と、
前記第５端子に接続され、前記第５端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第５端子に高周波信号を伝送する第３高周波伝送線路と、
前記第３高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第３端子に接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する第４高周波伝送線路と、
前記第６端子に接続され、前記第６端子から出力される高周波信号を伝送する第５高周波伝送線路と、
前記第４および第５高周波伝送線路に接続され、前記第４および第５高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサと、
高周波信号が前記誘電体部を通過するように、前記第１〜第５高周波伝送線路のうち少なくともいずれかの１つに挿入される請求項６記載の移相器とを含むことを特徴とする高周波送受信器。
【請求項１２】
高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、前記高周波発振器からの高周波信号を伝送する高周波伝送線路と、
前記高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射するアンテナと、
前記高周波伝送線路に挿入され、前記伝播状態とすることによって前記高周波伝送線路に伝送される高周波信号を透過し、前記カットオフ状態とすることによって前記高周波伝送線路に伝送される高周波信号を遮断する請求項７記載の高周波スイッチとを含むことを特徴とする高周波送信器。
【請求項１３】
高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第１高周波伝送線路と
第１、第２および第３端子を有し、前記第１端子が前記第１高周波伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第２端子に接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を伝送する第２高周波伝送線路と、
第４、第５および第６端子を有し、前記第２高周波伝送線路を介して前記第４端子に与えられる高周波信号を前記第５端子に出力し、かつ前記第５端子に与えられる高周波信号を前記第６端子に出力する分波器と、
前記第５端子に接続され、前記第５端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第５端子に高周波信号を伝送する第３高周波伝送線路と、
前記第３高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第３端子に接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する第４高周波伝送線路と、
前記第６端子に接続され、前記第６端子から出力される高周波信号を伝送する第５高周波伝送線路と、
前記第４および第５高周波伝送線路に接続され、前記第４および第５高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサとを含み、
前記分岐器は、請求項７記載の高周波スイッチを２つ備え、第１高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第１端子および前記第２端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第１端子および前記第２端子間で高周波信号を遮断し、第２高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第１端子および前記第３端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第１端子および前記第３端子間で高周波信号を遮断することを特徴とする高周波送受信器。
【請求項１４】
高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第１高周波伝送線路と
第１、第２および第３端子を有し、前記第１端子が前記第１高周波伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第２端子に接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を伝送する第２高周波伝送線路と、
第４、第５および第６端子を有し、前記第２高周波伝送線路を介して前記第４端子に与えられる高周波信号を前記第５端子に出力し、かつ前記第５端子に与えられる高周波信号を前記第６端子に出力する分波器と、
前記第５端子に接続され、前記第５端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第５端子に高周波信号を伝送する第３高周波伝送線路と、
前記第３高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第３端子に接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する第４高周波伝送線路と、
前記第６端子に接続され、前記第６端子から出力される高周波信号を伝送する第５高周波伝送線路と、
前記第４および第５高周波伝送線路に接続され、前記第４および第５高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサとを含み、
前記分波器は、請求項７記載の高周波スイッチを２つ備え、第３高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第４端子および前記第５端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第４端子および前記第５端子間で高周波信号を遮断し、第４高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第５端子および前記第６端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第５端子および前記第６端子間で高周波信号を遮断することを特徴とする高周波送受信器。
【請求項１５】
高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第１高周波伝送線路と
第１、第２および第３端子を有し、前記第１端子が前記第１高周波伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第２端子に接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を伝送する第２高周波伝送線路と、
第４、第５および第６端子を有し、前記第２高周波伝送線路を介して前記第４端子に与えられる高周波信号を前記第５端子に出力し、かつ前記第５端子に与えられる高周波信号を前記第６端子に出力する分波器と、
前記第５端子に接続され、前記第５端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第５端子に高周波信号を伝送する第３高周波伝送線路と、
前記第３高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第３端子に接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する第４高周波伝送線路と、
前記第６端子に接続され、前記第６端子から出力される高周波信号を伝送する第５高周波伝送線路と、
前記第４および第５高周波伝送線路に接続され、前記第４および第５高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサと、
前記伝播状態としたときに高周波信号が前記誘電体部を通過するように、前記第１〜第３伝送線路のうち少なくともいずれか１つに挿入される請求項７記載の高周波スイッチとを含むことを特徴とする高周波送受信器。
【請求項１６】
高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第１高周波伝送線路と
第１、第２および第３端子を有し、前記第１端子が前記第１高周波伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第２端子に接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を伝送する第２高周波伝送線路と、
第４、第５および第６端子を有し、前記第２高周波伝送線路を介して前記第４端子に与えられる高周波信号を前記第５端子に出力し、かつ前記第５端子に与えられる高周波信号を前記第６端子に出力する分波器と、
前記第５端子に接続され、前記第５端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第５端子に高周波信号を伝送する第３高周波伝送線路と、
前記第３高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第３端子に接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する第４高周波伝送線路と、
前記第６端子に接続され、前記第６端子から出力される高周波信号を伝送する第５高周波伝送線路と、
前記第４および第５高周波伝送線路に接続され、前記第４および第５高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサと、
高周波信号が前記誘電体部を通過するように、前記第１〜第５高周波伝送線路のうち少なくともいずれかの１つに挿入される請求項８記載の減衰器とを含むことを特徴とする高周波送受信器。
【請求項１７】
前記分波器は、ハイブリッド回路またはサーキュレータによって形成されることを特徴とする請求項１１、１３または１５記載の高周波送受信器。
【請求項１８】
請求項１１、１３〜１７のいずれか１つに記載の高周波送受信器と、
前記高周波送受信器からの前記中間周波信号に基づいて前記高周波送受信器から探知対象物までの距離を検出する距離検出器とを含むことを特徴とするレーダ装置。
【請求項１９】
アンテナ素子と、請求項６記載の移相器とを有する移相器付アンテナを複数並べて構成されることを特徴とするアレイアンテナ装置。
【請求項２０】
請求項１９記載のアレイアンテナ装置と、
前記アレイアンテナ装置に接続され、前記アレイアンテナ装置に高周波信号を与え、かつ前記アレイアンテナ装置によって捕捉した高周波信号を受信する高周波送受信器とを含むことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２１】
基板に積層して、所定の誘電率を有する誘電体から成る第１誘電体膜を形成する工程と、
前記第１誘電体膜に積層して、予め定める電磁波の周波数に対する表皮厚さよりも薄い電極膜、および前記第１誘電体膜よりも誘電率が高く、かつ印加電圧の大きさに応じて、誘電率が変化する第２誘電体膜を交互に積層して成る積層体を、相互に隣接する前記電極膜を、その一部が重なるように、前記電極膜および第２誘電体膜の積層方向に垂直な所定の方向において第１方向寄りおよび第２方向寄りに形成する工程と、
前記積層体に積層して、前記第２誘電体膜よりも誘電率が低い第３の誘電体膜を形成する工程と、
前記第１誘電体膜、前記積層体および前記第３誘電体膜をエッチングして、前記積層方向に垂直な方向において相互に対向する一対の端面のうちの第１端面から、前記所定の方向の第１方向寄りに形成された前記電極膜が露出し、かつ相互に対向する一対の端面のうち第２端面から、前記所定の方向の第２方向寄りに形成された前記電極膜が露出する凸部を形成する工程と、
前記凸部の、前記第１および第２端面に、平板導電体部をそれぞれ形成する工程とを含むことを特徴とする誘電体導波路デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波、準ミリ波帯およびミリ波帯などの高周波帯で用いられる誘電体導波路デバイス、これを備える移相器、高周波スイッチおよび減衰器、ならびに高周波送信器、高周波受信器、高周波送受信器およびレーダ装置、アレイアンテナ装置、誘電体導波路デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
印加電界の大きさによって誘電率が変化する誘電体を用いたコプレーナウェーブガイド型移相器の研究が盛んに行われている。その一例として、第１の従来の技術の移相器では、強誘電体薄膜上にコプレーナウェーブガイドを形成し、強誘電体薄膜に電圧を印加することによって、電磁波の位相を変化させている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
また強誘電体から成る誘電体導波路を用いた移相器が研究されている。その１例として、第２の従来の技術の移相器では、強誘電体を装荷した平行平板構造を有している（たとえば非特許文献１参照）。
【０００４】
また第３の従来の技術の移相器では、非放射性誘電体線路の誘電体の一部の誘電率を制御することによって位相を制御している（たとえば特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特表２００３−５０８９４２号公報
【特許文献２】特開平８−１０２６０４号公報
【非特許文献１】M. Cohn and A. F. Eikenberg, “Ferroelectric Phase Shifters for VHF and UHF,” IRE Trans. on Microwave Theory and Techniques, Vol. MTT-10, pp. 536-548 (1962)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
第１の従来の技術の誘電体導波路デバイスの１つである移相器は、単位長さあたりの位相変化量が十分ではないので、必要な位相変化を得るために長い線路長が必要となり、移相器が大型化するという問題がある。たとえば非特許文献１に記載される移相器では、周波数が４０ＧＨｚの電磁波を用いる場合、２２０°の位相変化を得るのに８．６ｍｍの線路長が必要である。
【０００７】
第２および第３の従来の技術の誘電体導波路デバイスの１つである移相器では、誘電体導波路に誘電率が可変である誘電体を用いることによって、位相変化を得ることが試みられているが、誘電体導波路の厚さが大きくなってしまうので、高い電圧を印加しなければならないという問題がある。たとえば非特許文献２に記載される移相器では、４０００Ｖもの高電圧を誘電体導波路に印加している。
【０００８】
このように従来の技術では、印加電界の大きさによって誘電率が変化する誘電体を用いて、小形で、かつ低電圧で動作する誘電体導波路デバイスを実現することが難しいという問題がある。
【０００９】
したがって本発明の目的は、小形で、かつ低電圧で動作する誘電体導波路デバイス、これを備える移相器、高周波スイッチ、減衰器、ならびに高周波送信器、高周波受信器、高周波送受信器、レーダ装置、アレイアンテナ装置、誘電体導波路デバイスの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の誘電体導波路デバイスは、印加電界に応じて誘電率および寸法の少なくともいずれか一方が変化する変化部を含む誘電体部を有し、電磁波を伝播する伝送線路と、
前記伝送線路を伝播する電磁波の周波数に対する表皮厚さよりも薄く形成され、前記誘電体部に埋設されて前記変化部に電界を印加するための電極とを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の誘電体導波路デバイスは、前記誘電体部が、前記変化部を挟持して設けられ、前記変化部よりも誘電率が低い第２誘電体部を含み、
前記伝送線路は、前記変化部および前記第２誘電体部の積層方向、ならびに前記伝送線路を伝播する電磁波の伝播方向に相互に垂直な方向で、前記誘電体部を挟持する一対の平板導電体部を有し、
前記電極は、前記変化部と前記第２誘電体部との間に設けられることを特徴とする。
【００１２】
また本発明の誘電体導波路デバイスは、前記変化部に埋設され、前記変化部および前記平板導電体部の積層方向、ならびに前記伝送線路を伝播する電磁波の伝播方向に相互に垂直な方向に、相互に所定の間隔をあけて設けられる複数の前記電極を有し、
前記伝送線路は、前記誘電体部を挟持する一対の平板導電体部を有し、
相互に隣接する前記電極は、前記一対の平板導電体部のうち異なる平板導電体部に接続されることを特徴とすることを特徴とする。
【００１３】
また本発明の誘電体導波路デバイスは、前記誘電体部が、前記変化部の誘電率よりも低い誘電率を有し、前記変化部および前記平板導電体部の積層方向、ならびに前記伝送線路を伝播する電磁波の伝播方向に相互に垂直な方向で、前記変化部を挟持する第２誘電体部を備えることを特徴とする。
【００１４】
また本発明の誘電体導波路デバイスは、前記一対の平板導電体部の間隔が、前記第２誘電体部中を伝播する電磁波の波長の２分の１以下に選ばれることを特徴とする。
【００１５】
また本発明の移相器は、前記誘電体導波路デバイスを備え、
前記変化部に印加される電界に応じて、前記変化部の誘電率および寸法の少なくとも一方が変化することによって、前記伝送線路を伝播する電磁波の位相を変化させることを特徴とする。
【００１６】
また本発明の高周波スイッチは、前記誘電体導波路デバイスを備え、
前記伝送線路は、カットオフ特性を有し、
前記変化部に印加される電界に応じて、前記変化部の誘電率および寸法の少なくとも一方が変化することによって、前記伝送線路におけるカットオフ周波数が、前記伝送線路を伝播する電磁波の周波数より低くなる伝播状態と、高くなるカットオフ状態とを切り替え可能であることを特徴とする。
【００１７】
また本発明の減衰器は、誘電体導波路デバイスを備え、
前記変化部に印加される電界に応じて、前記変化部の誘電率および寸法の少なくとも一方を変化させて、前記伝送線路を伝播する電磁波を減衰させることを特徴とする。
【００１８】
また本発明の高周波送信器は、高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、前記高周波発信器からの高周波信号を伝送する高周波伝送線路と、
前記高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射するアンテナと、
高周波信号が前記誘電体部を通過するように、前記高周波伝送線路に挿入される前記移相器と、
高周波信号の伝送方向における前記移相器の上流側および下流側のうち少なくとも一方で前記高周波伝送線路に設けられるスタブとを含むことを特徴とする。
【００１９】
また本発明の高周波受信器は、高周波信号を捕捉するアンテナと、
前記アンテナに接続され、前記アンテナによって捕捉される高周波信号を伝送する高周波伝送線路と、
前記高周波伝送線路に接続され、前記高周波伝送線路に伝送される高周波信号を検波する高周波検波器と、
高周波信号が前記誘電体部を通過するように、前記高周波伝送線路に挿入される前記移相器と、
高周波信号の伝送方向における前記移相器の上流側および下流側のうち少なくとも一方で前記高周波伝送線路に設けられるスタブとを含むことを特徴とする。
【００２０】
また本発明の高周波送受信器は、高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第１高周波伝送線路と
第１、第２および第３端子を有し、前記第１端子が前記第１高周波伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第２端子に接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を伝送する第２高周波伝送線路と、
第４、第５および第６端子を有し、前記第２高周波伝送線路を介して前記第４端子に与えられる高周波信号を前記第５端子に出力し、かつ前記第５端子に与えられる高周波信号を前記第６端子に出力する分波器と、
前記第５端子に接続され、前記第５端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第５端子に高周波信号を伝送する第３高周波伝送線路と、
前記第３高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第３端子に接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する第４高周波伝送線路と、
前記第６端子に接続され、前記第６端子から出力される高周波信号を伝送する第５高周波伝送線路と、
前記第４および第５高周波伝送線路に接続され、前記第４および第５高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサと、
高周波信号が前記誘電体部を通過するように、前記第１〜第５高周波伝送線路のうち少なくともいずれかの１つに挿入される前記移相器とを含むことを特徴とする。
【００２１】
また本発明の高周波送信器は、高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、前記高周波発振器からの高周波信号を伝送する高周波伝送線路と、
前記高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射するアンテナと、
前記高周波伝送線路に挿入され、前記伝播状態とすることによって前記高周波伝送線路に伝送される高周波信号を透過し、前記カットオフ状態とすることによって前記高周波伝送線路に伝送される高周波信号を遮断する前記高周波スイッチとを含むことを特徴とする。
【００２２】
また本発明の高周波送受信器は、高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第１高周波伝送線路と
第１、第２および第３端子を有し、前記第１端子が前記第１高周波伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第２端子に接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を伝送する第２高周波伝送線路と、
第４、第５および第６端子を有し、前記第２高周波伝送線路を介して前記第４端子に与えられる高周波信号を前記第５端子に出力し、かつ前記第５端子に与えられる高周波信号を前記第６端子に出力する分波器と、
前記第５端子に接続され、前記第５端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第５端子に高周波信号を伝送する第３高周波伝送線路と、
前記第３高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第３端子に接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する第４高周波伝送線路と、
前記第６端子に接続され、前記第６端子から出力される高周波信号を伝送する第５高周波伝送線路と、
前記第４および第５高周波伝送線路に接続され、前記第４および第５高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサとを含み、
前記分波器は、前記高周波スイッチを２つ備え、第３高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第４端子および前記第５端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第４端子および前記第５端子間で高周波信号を遮断し、第４高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第５端子および前記第６端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第５端子および前記第６端子間で高周波信号を遮断することを特徴とする。
【００２３】
また本発明の高周波送受信器は、高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第１高周波伝送線路と
第１、第２および第３端子を有し、前記第１端子が前記第１高周波伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第２端子に接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を伝送する第２高周波伝送線路と、
第４、第５および第６端子を有し、前記第２高周波伝送線路を介して前記第４端子に与えられる高周波信号を前記第５端子に出力し、かつ前記第５端子に与えられる高周波信号を前記第６端子に出力する分波器と、
前記第５端子に接続され、前記第５端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第５端子に高周波信号を伝送する第３高周波伝送線路と、
前記第３高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第３端子に接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する第４高周波伝送線路と、
前記第６端子に接続され、前記第６端子から出力される高周波信号を伝送する第５高周波伝送線路と、
前記第４および第５高周波伝送線路に接続され、前記第４および第５高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサとを含み、
前記分波器は、前記高周波スイッチを２つ備え、第３高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第４端子および前記第５端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第４端子および前記第５端子間で高周波信号を遮断し、第４高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第５端子および前記第６端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第５端子および前記第６端子間で高周波信号を遮断することを特徴とする。
【００２４】
また本発明の高周波送受信器は、高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第１高周波伝送線路と
第１、第２および第３端子を有し、前記第１端子が前記第１高周波伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第２端子に接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を伝送する第２高周波伝送線路と、
第４、第５および第６端子を有し、前記第２高周波伝送線路を介して前記第４端子に与えられる高周波信号を前記第５端子に出力し、かつ前記第５端子に与えられる高周波信号を前記第６端子に出力する分波器と、
前記第５端子に接続され、前記第５端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第５端子に高周波信号を伝送する第３高周波伝送線路と、
前記第３高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第３端子に接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する第４高周波伝送線路と、
前記第６端子に接続され、前記第６端子から出力される高周波信号を伝送する第５高周波伝送線路と、
前記第４および第５高周波伝送線路に接続され、前記第４および第５高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサと、
前記伝播状態としたときに高周波信号が前記誘電体部を通過するように、前記第１〜第３伝送線路のうち少なくともいずれか１つに挿入される前記高周波スイッチとを含むことを特徴とする。
【００２５】
また本発明の高周波送受信器は、高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第１高周波伝送線路と
第１、第２および第３端子を有し、前記第１端子が前記第１高周波伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第２端子に接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を伝送する第２高周波伝送線路と、
第４、第５および第６端子を有し、前記第２高周波伝送線路を介して前記第４端子に与えられる高周波信号を前記第５端子に出力し、かつ前記第５端子に与えられる高周波信号を前記第６端子に出力する分波器と、
前記第５端子に接続され、前記第５端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第５端子に高周波信号を伝送する第３高周波伝送線路と、
前記第３高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第３端子に接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する第４高周波伝送線路と、
前記第６端子に接続され、前記第６端子から出力される高周波信号を伝送する第５高周波伝送線路と、
前記第４および第５高周波伝送線路に接続され、前記第４および第５高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサと、
高周波信号が前記誘電体部を通過するように、前記第１〜第５高周波伝送線路のうち少なくともいずれかの１つに挿入される前記減衰器とを含むことを特徴とする。
【００２６】
また本発明の高周波送受信器は、前記分波器が、ハイブリッド回路またはサーキュレータによって形成されることを特徴とする。
【００２７】
また本発明のレーダ装置は、前記高周波送受信器と、
前記高周波送受信器からの前記中間周波信号に基づいて前記高周波送受信器から探知対象物までの距離を検出する距離検出器とを含むことを特徴とする。
【００２８】
また本発明のアレイアンテナ装置は、アンテナ素子と、前記移相器とを有する移相器付アンテナを複数並べて構成されることを特徴とする。
【００２９】
また本発明のレーダ装置は、前記アレイアンテナ装置と、
前記アレイアンテナ装置に接続され、前記アレイアンテナ装置に高周波信号を与え、かつ前記アレイアンテナ装置によって捕捉した高周波信号を受信する高周波送受信器とを含むことを特徴とする。
【００３０】
また本発明の誘電体導波路デバイスの製造方法は、基板に積層して、所定の誘電率を有する誘電体から成る第１誘電体膜を形成する工程と、
前記第１誘電体膜に積層して、予め定める電磁波の周波数に対する表皮厚さよりも薄い電極膜、および前記第１誘電体膜よりも誘電率が高く、かつ印加電圧の大きさに応じて、誘電率が変化する第２誘電体膜を交互に積層して成る積層体を、相互に隣接する前記電極膜を、その一部が重なるように、前記電極膜および第２誘電体膜の積層方向に垂直な所定の方向において第１方向寄りおよび第２方向寄りに形成する工程と、
前記積層体に積層して、前記第２誘電体膜よりも誘電率が低い第３の誘電体膜を形成する工程と、
前記第１誘電体膜、前記積層体および前記第３誘電体膜をエッチングして、前記積層方向に垂直な方向において相互に対向する一対の端面のうちの第１端面から、前記所定の方向の第１方向寄りに形成された前記電極膜が露出し、かつ相互に対向する一対の端面のうち第２端面から、前記所定の方向の第２方向寄りに形成された前記電極膜が露出する凸部を形成する工程と、
前記凸部の、前記第１および第２端面に、平板導電体部をそれぞれ形成する工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、電磁波を伝播する伝送線路の誘電体部が、印加電界に応じて誘電率が変化する変化部を含んで構成される。電極によって、変化部に電界を印加することによって、変化部の誘電率および寸法の少なくともいずれか一方を変化させることができ、これによって、たとえば伝送線路を伝播する電磁波の位相を変化させたり、カットオフ特性を有する伝送線路であればカットオフ周波数を変化させたり、伝送線路を伝播する電磁波を減衰させたりすることができる。変化部の寸法が変化する場合には、主に電圧印加方向における寸法が変化し、すなわち電圧印加方向における厚さが変化する。電極は、誘電体部に埋設されて設けられ、かつ伝送線路を伝播する電磁波の周波数に対する表皮厚さよりも薄く形成される。これによって、電極を変化部に近接して設ける、あるいは変化部に埋設して設けても、伝送路を伝播する電磁波が、電極を透過することができるので、カットオフになることなく電磁波を伝播することができ、電極を埋設することによる伝送損失を抑制した状態で、電極によって変化部に大きな電界強度の電界を印加することができ、変化部の誘電率および寸法の少なくともいずれか一方を大きく変化させることができる。変化部に電界を印加するために電極に与える電圧を小さくしても、変化部に大きな電界強度の電界が与えられ、また伝送線路の線路長が短くても、変化部に大きな電界強度の電界が与えられるので、小型で、かつ低電圧で動作させることができる、移相器、高周波スイッチおよび減衰器などの誘電体導波路デバイスを実現することができる。
【００３２】
また本発明によれば、変化部の誘電率よりも誘電率が小さな第２誘電体部に変化部が挟持され、すなわち変化部の両側に第２誘電体部が設けられて誘電体部が構成され、この誘電体部が、誘電率変化部および第２誘電体部の積層方向、ならびに伝送線路を伝播する電磁波の伝播方向に相互に垂直な方向で、一対の平板導電体部によって挟持されて、伝送線路が構成される。このような伝送線路には、ＨガイドおよびＮＲＤガイドが含まれる。電極は、変化部と第２誘電体部との間に設けられるので、変化部に効果的に電界を印加することができ、これらの伝送線路に適用しても、電磁波の導波モードに影響を与えることなく、小型かつ低電圧で動作する誘電体導波路デバイスを実現することができる。
【００３３】
また第２誘電体部が、平板導電体部を支える支持部材として働くので、平板導電体部を薄膜形成技術、厚膜印刷技術またはシート状セラミック技術などを用いて製造することができるようになり、製造においても小型化に適した誘電体導波路デバイスを実現することができる。
【００３４】
また第２誘電体部は、変化部のうち最も誘電率が低い部分の誘電率よりも低い誘電率を有する。すなわち第２誘電体部は、変化部に電界が印加されている電界印加時、および変化部に電界が印加されていない電界無印加時において、変化部のうち最も誘電率が低い部分の誘電率よりも低い誘電率を有する。第２誘電体部を空気よりも誘電率の高い誘電率を有する誘電体で構成することによって、伝播する電磁波の波長をより小さくすることができ、これによって誘電体導波路デバイスを小型化することができる。
【００３５】
また本発明によれば、誘電体部が一対の平板導電体部によって挟持されて伝送線路が構成される。このような伝送線路には、ＨガイドおよびＮＲＤガイドが含まれる。電極は、複数の電極部分を有し、変化部に埋設され、変化部および前記平板導電体部の積層方向、ならびに前記伝送線路を伝播する電磁波の伝播方向に相互に垂直な方向に、相互に所定の間隔をあけて前記電極部分が設けられる。電極は、変化部に埋設されるので、変化部に効果的に電界を印加することができ、また電極の間隔をより近づけることによって、より大きな電界強度を変化部に与えることができ、より小型かつ低電圧で動作する誘電体導波路デバイスを実現することができる。
【００３６】
相互に隣接する電極は、一対の平板導電体部のうち異なる平板導電体部に接続されるので、一対の平板導電体部に電圧を印加することによって、隣接する電極に電位差が生じ、変化部に電界を印加することができる。電極を多数形成しても、平板導電体部に電圧を印加するだけで、相互に隣接する電極に電圧を印加することができ、各電極に電圧を印加するための配線を個別に形成する必要がない。
【００３７】
また本発明によれば、第２誘電体部が、平板導電体部を支える支持部材として働くので、平板導電体部を薄膜形成技術、厚膜印刷技術またはシート状セラミック技術などを用いて製造することができるようになり、製造においても小型化に適した誘電体導波路デバイスを実現することができる。第２誘電体部は、変化部のうち最も誘電率が低い部分の誘電率よりも低い誘電率を有する。すなわち第２誘電体部は、変化部に電界が印加されている電界印加時、および変化部に電界が印加されていない電界無印加時において、変化部のうち最も誘電率が低い部分の誘電率よりも低い誘電率を有する。第２誘電体部を空気よりも誘電率の高い誘電率を有する誘電体で構成することによって、伝播する電磁波の波長をより小さくすることができ、これによって誘電体導波路デバイスを小型化することができる。
【００３８】
また本発明によれば、一対の平板導電体部の間隔が、第２誘電体部中を伝播する電磁波の波長の２分の１以下に選ばれるので、伝送線路が非放射性誘電体線路（ＮＲＤガイド）を構成するので、一対の平板導電体部に挟まれる領域から、外方への電磁波の放射を抑制し、伝送線路に移相器を挿入したときの挿入損失を低減することができる。また誘電体部に伝播するＬＳＥモードの高周波信号に対しては、損失をほとんど与えずに、誘電体部に効果的に電界を印加することができる誘電体導波路デバイスが実現される。
【００３９】
また本発明によれば、変化部に電界を印加するために電極に与える電圧を小さくしても、変化部に大きな電界強度の電界が与えられ、また伝送線路の線路長が短くても、大きな位相変化が得られるので、小型で、かつ低電圧で動作させることができる移相器を実現することができる。また、機械的な駆動部分がないため、耐久性に優れた信頼性の高い移相器を実現することができる。
【００４０】
また本発明によれば、変化部に印加される電界に応じて、伝送線路におけるカットオフ周波数が、誘電体部を伝播する電磁波の周波数より低くなる伝播状態と、前記電磁波の周波数より高くなるカットオフ状態とを切り替え可能であるので、電極に印加する電圧を変化させることによって、前記伝播状態と前記カットオフ状態とを容易に切り替えることができる。スイッチング態様がＯＦＦ状態の時は、カットオフ状態になるので、本質的に高いＯＮ／ＯＦＦ比を得ることができる。また、機械的な駆動部分がないため、耐久性に優れた信頼性の高い高周波スイッチを実現することができる。変化部に電界を印加するために電極に与える電圧を小さくしても、変化部に大きな電界強度の電界が与えられ、また伝送線路の線路長が短くても、カットオフ状態がＯＦＦ状態を実現するため高いＯＮ／ＯＦＦ比を得ることができるので、小型で、かつ低電圧で動作させることができる高周波スイッチを実現することができる。また、機械的な駆動部分がないため、耐久性に優れた信頼性の高い高周波スイッチを実現することができる。
【００４１】
また本発明によれば、変化部に電界を印加するために電極に与える電圧を小さくしても、変化部に大きな電界強度の電界が与えられ、またカットオフ周波数近傍の減衰を用いることから、伝送線路の線路長が短くても十分な減衰を得ることができるので、小型で、かつ低電圧で動作させることができる減衰器を実現することができる。また、機械的な駆動部分がないため、耐久性に優れた信頼性の高い減衰器を実現することができる。
【００４２】
また本発明によれば、高周波発振器が発生した高周波信号は、伝送線路に伝送されてアンテナに与えられ、電波として放射される。高周波発振器とアンテナとの途中にはスタブが設けられ、高周波発振器の高周波伝送線路への接続部やアンテナの高周波伝送線路への接続部における不整合を整合できるようになっている。これによって接続部での反射を小さく抑えることができ、安定な発振特性が得られるとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い送信出力が得られる。ただし、たとえば高周波発振器を接続するためのワイヤーやバンプの形状ばらつきや高周波伝送線路の配線幅のばらつきなどによって一律に整合することができない。本発明では、高周波伝送線路には、この高周波伝送線路を伝送される高周波信号の電磁波が前記誘電体部を通過するように、前記移相器が挿入されるので、たとえば高周波発振器を接続するためのワイヤーやバンプの形状ばらつきや高周波伝送線路の配線幅のばらつきなどによって高周波伝送線路に起因して発生する位相のずれを個々に調整して整合をとることができ、安定な発振特性を持つとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い送信出力を持つ高周波送信器を実現することができる。また移相器を前述したように小型で、かつ低電圧で動作させることができるので、移相器を設けても高周波送信器を小型に形成することができ、また移相器に電圧を与えるための構成が複雑化してしまうことを抑制することができる。
【００４３】
また本発明によれば、アンテナによって捕捉した高周波信号は、伝送線路に伝送されて高周波検波器によって検波される。アンテナと高周波検波器との途中にはスタブが設けられ、高周波検波器の高周波伝送線路への接続部やアンテナの高周波伝送線路への接続部における不整合を整合できるようになっている。これによって接続部での反射を小さく抑えることができ、安定な検波特性が得られるとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い検波出力が得られる。ただし、たとえば高周波検波器を接続するためのワイヤーやバンプの形状ばらつきや高周波伝送線路の配線幅のばらつきなどによって一律に整合することができない。本発明では、高周波伝送線路には、この高周波伝送線路を伝送される高周波信号の電磁波が前記誘電体部を通過するように、前記移相器が挿入されるので、たとえば高周波発振器を接続するためのワイヤーやバンプの形状ばらつきや高周波伝送線路の配線幅のばらつきなどによって高周波伝送線路に起因して発生する位相のずれを個々に調整して、整合をとることができ、安定な検波特性を持つとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い検波出力を持つ高周波受信器を実現することができる。また移相器を前述したように小型で、かつ低電圧で動作させることができるので、移相器を設けても高周波受信器を小型に形成することができ、また移相器に電圧を与えるための構成が複雑化してしまうことを抑制することができる。
【００４４】
また本発明によれば、高周波発振器が発生した高周波信号は、第１高周波伝送線路に伝送されて分岐器の第１端子に与えられ、分岐器の第２端子から第２高周波伝送線路に与えられ、分波器の第４端子に与えられて、分波器の第５端子から第３高周波伝送線路に与えられて、アンテナから放射される。またアンテナによって受信した高周波信号は、第３高周波伝送線路に与えられて、分波器の第５端子に与えられ、分波器の第６端子から第５高周波伝送線路に与えられて、ミキサに与えられる。またミキサには、分岐器の第３端子から第４高周波伝送線路を介して、高周波発振器が発生した高周波信号がローカル信号として与えられる。ミキサは、高周波発振器が発生した高周波信号とアンテナによって受信した高周波信号とを混合して、中間周波信号を出力することによって、受信した高周波信号に含まれる情報が得られる。
【００４５】
高周波信号が前記誘電体部を通過するように、前記第１〜第５高周波伝送線路のうち少なくともいずれかの１つに、前記移相器が挿入されることによって、たとえば配線幅のばらつきなどによって高周波伝送線路に起因して不所望に変化する高周波信号の位相を調整して、たとえば安定な発振特性を持つとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い送信出力を持つ高周波送受信器を実現することができ、また、たとえば安定な検波特性を持つとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い検波出力を持つ高周波送受信器を実現することができ、また、たとえばミキサによって生成される中間周波数信号の信頼性を向上させることができる。また移相器を前述したように小型で、かつ低電圧で動作させることができるので、移相器を設けても高周波送受信器を小型に形成することができ、また移相器に電圧を与えるための構成が複雑化してしまうことを抑制することができる。
【００４６】
また本発明によれば、高周波スイッチが伝播状態のとき、高周波発振器が発生した高周波信号は高周波スイッチを透過するので、高周波伝送線路を伝送されてアンテナに与えられ、電波として放射される。また高周波スイッチがカットオフ状態のとき、高周波発振器が発生した高周波信号は高周波スイッチを透過しないので、遮断されて、アンテナからは放射されない。高周波スイッチの伝播状態とカットオフ状態とを切換えることによって、アンテナからパルス信号波を放射することができる。大きなＯＮ／ＯＦＦ比を得ることができるとともに、耐久性に優れた信頼性の高い高周波スイッチを用いることによって、信頼性の高い高周波送信器を実現することができる。
【００４７】
また本発明によれば、高周波発振器が発生した高周波信号は、第１高周波伝送線路に伝送されて分岐器の第１端子に与えられ、分岐器の第２端子から第２高周波伝送線路に与えられ、分波器の第４端子に与えられて、分波器の第５端子から第３高周波伝送線路に与えられて、アンテナから放射される。またアンテナによって受信した高周波信号は、第３高周波伝送線路に与えられて、分波器の第５端子に与えられ、分波器の第６端子から第５高周波伝送線路に与えられて、ミキサに与えられる。またミキサには、分岐器の第３端子から第４高周波伝送線路を介して、高周波発振器が発生した高周波信号がローカル信号として与えられる。ミキサは、高周波発振器が発生した高周波信号とアンテナによって受信した高周波信号とを混合して、中間周波信号を出力することによって、受信した高周波信号に含まれる情報が得られる。
【００４８】
分岐器は、前記高周波スイッチを２つ備え、第１高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第１端子および前記第２端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第１端子および前記第２端子間で高周波信号を遮断し、第２高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第１端子および前記第３端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第１端子および前記第３端子間で高周波信号を遮断する。第１高周波スイッチが伝播状態のときに、第２高周波スイッチをカットオフ状態とし、第１高周波スイッチがカットオフ状態のときに、第２高周波スイッチを伝播状態とすることによって、第１端子から入力される高周波信号を、第２および第３端子から選択的に出力することができる。大きなＯＮ／ＯＦＦ比を得ることができるとともに、耐久性に優れた信頼性の高い高周波スイッチを用いて分岐器を構成することによって、信頼性の高い高周波送受信器を実現することができる。
【００４９】
また本発明によれば、高周波発振器が発生した高周波信号は、第１高周波伝送線路に伝送されて分岐器の第１端子に与えられ、分岐器の第２端子から第２高周波伝送線路に与えられ、分波器の第４端子に与えられて、分波器の第５端子から第３高周波伝送線路に与えられて、アンテナから放射される。またアンテナによって受信した高周波信号は、第３高周波伝送線路に与えられて、分波器の第５端子に与えられ、分波器の第６端子から第５高周波伝送線路に与えられて、ミキサに与えられる。またミキサには、分岐器の第３端子から第４高周波伝送線路を介して、高周波発振器が発生した高周波信号がローカル信号として与えられる。ミキサは、高周波発振器が発生した高周波信号とアンテナによって受信した高周波信号とを混合して、中間周波信号を出力することによって、受信した高周波信号に含まれる情報が得られる。前記分波器は、前記高周波スイッチを２つ備え、第３高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第４端子および前記第５端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第４端子および前記第５端子間で高周波信号を遮断し、第４高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第５端子および前記第６端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第５端子および前記第６端子間で高周波信号を遮断する。第３高周波スイッチが伝播状態のときに、第４高周波スイッチをカットオフ状態とし、第３高周波スイッチがカットオフ状態のときに、第４高周波スイッチを伝播状態とすることによって、第４端子から入力される高周波信号を第５端子から出力し、第５端子から入力する高周波信号を第６端子に出力することができる。大きなＯＮ／ＯＦＦ比を得ることができるとともに、耐久性に優れた信頼性の高い高周波スイッチを用いて分岐器を構成することによって、信頼性の高い高周波送受信器を実現することができる。
【００５０】
また本発明によれば、第１〜第３高周波伝送線路のうち少なくともいずれか１つに挿入される高周波スイッチの全てを伝播状態とすることによって、高周波発振器が発生した高周波信号は、第１高周波伝送線路に伝送されて分岐器の第１端子に与えられ、分岐器の第２端子から第２高周波伝送線路に与えられ、分波器の第４端子に与えられて、分波器の第５端子から第３高周波伝送線路に与えられて、アンテナから放射される。また第１〜第３高周波伝送線路のうち少なくともいずれか１つに挿入される高周波スイッチが１つでもカットオフ状態となると、高周波発振器が発生した高周波信号は高周波スイッチを透過しないので、遮断されて、アンテナからは放射されない。高周波スイッチの伝播状態とカットオフ状態とを切換えることによって、アンテナからパルス信号波を放射することができる。大きなＯＮ／ＯＦＦ比を得ることができるとともに、耐久性に優れた信頼性の高い高周波スイッチを用いることによって、信頼性の高い高周波送受信器を実現することができる。またアンテナによって受信した高周波信号は、第３高周波伝送線路に与えられて、分波器の第５端子に与えられ、分波器の第６端子から第５高周波伝送線路に与えられて、ミキサに与えられる。またミキサには、分岐器の第３端子から第４高周波伝送線路を介して、高周波発振器が発生した高周波信号がローカル信号として与えられる。ミキサは、高周波発振器が発生した高周波信号とアンテナによって受信した高周波信号とを混合して、中間周波信号を出力することによって、受信した高周波信号に含まれる情報が得られる。
【００５１】
また本発明によれば、高周波信号が前記誘電体部を通過するように、前記第１〜第５高周波伝送線路のうち少なくともいずれかの１つに、前記減衰器が挿入されることによって、たとえば高周波信号の振幅を変化させて、振幅変調を行うことができ、たとえば高周波信号の周波数の変動および温度の変動によって発生する送信出力および中間周波信号の変動を調整して、変動の小さい安定な高周波送受信器を実現することができる。また減衰器を前述したように小型で、かつ低電圧で動作させることができるので、減衰器を設けても高周波送受信器を小型に形成することができ、また減衰器に電圧を与えるための構成が複雑化してしまうことを抑制することができる。
【００５２】
また本発明によれば、前記分波器は、ハイブリッド回路によって形成されてもよいし、サーキュレータによって形成されてもよい。ハイブリッド回路は、方向性結合器であって、マジックＴ、ハイブリッドリングまたはラットレースなどによって実現される。
【００５３】
また本発明によれば、前記高周波送受信器からの前記中間周波信号に基づいて、距離検出器が高周波送受信器から探知対象物までの距離を検出するので、検知対象物までの距離を正確に検出することができるレーダ装置となる。
【００５４】
また本発明によれば、アンテナ素子に前記移相器を付加して構成される移相器付のアンテナを複数並べてアレイアンテナ装置が構成される。各アンテナ素子に付加される移相器によって、アンテナ素子に供給される高周波信号の位相をずらすことによって、各アンテナ素子から放射される電波の位相を調整して、放射ビームをアレイアンテナの正面から所定の方向に傾けることができる。移相器は、小形でかつ低電圧で動作させることができるので、アレイアンテナ装置が大型化することない。またアレイアンテナ装置は、移相器を備えることによって、前述したように放射ビームの方向を変更することができ、これによってアンテナ素子を機械的に動作させることなく、放射ビームの方向を変更することができ、利便性を向上させることができる。
【００５５】
また本発明によれば、前記アレイアンテナ装置と、前記アレイアンテナ装置に接続され、前記アレイアンテナ装置に高周波信号を与え、かつ前記アレイアンテナ装置によって捕捉した高周波信号を受信する高周波送受信器とを含んでレーダ装置が構成されるので、レーダ装置が大型化することなく、また放射ビームの方向を容易に変更することができるので、利便性の高いレーダ装置を実現することができる。
【００５６】
また本発明によれば、基板に積層して、所定の誘電率を有する誘電体から成る第１誘電体膜を形成する工程と、前記第１誘電体膜に積層して、予め定める周波数の電磁波に対する表皮厚さよりも薄い電極膜、および前記第１誘電体膜よりも誘電率が高く、かつ印加電圧の大きさに応じて、誘電率が変化する第２誘電体膜を交互に積層して成る積層体を、相互に隣接する前記電極膜を、その一部が重なるように、前記電極膜および第２誘電体膜の積層方向に垂直な所定の方向において第１方向寄りおよび第２方向寄りに形成する工程と、前記積層体に積層して、前記第２誘電体膜よりも誘電率が低い第３の誘電体膜を形成する工程と、前記第１誘電体膜、前記積層体および前記第３誘電体膜をエッチングして、前記積層方向に垂直な方向において相互に対向する一対の端面のうちの第１端面から、前記所定の方向の第１方向寄りに形成された電極膜が露出し、かつ相互に対向する一対の端面のうち第２端面から、前記所定の方向の第２方向寄りに形成された電極膜が露出する凸部を形成する工程と、前記凸部の、前記第１および第２端面に、導電体膜をそれぞれ形成する工程とによって、電極膜をエッチングすることによって形成される電極膜のうち、前記積層方向のおいて偶数番目の電極膜と、奇数番目の電極膜とが、異なる平板導電体部に接続された、前述した移相器を実現することができる。また積層された電極膜を第１端面および第２端面に精度良く確実に引き出すことができ、従来から用いられている半導体プロセスに適した製造方法となるので、小型で、かつ精度が良く、特性の安定した誘電体導波路デバイスを量産性良く製造することができる。誘電体導波路デバイスは、移相器、高周波スイッチおよび減衰器などである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
図１は、本発明の実施の一形態の移相器２０を模式的に示す斜視図である。移相器２０は、誘電体部２２と、一対の第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂと、一対の第１および第２電極２４ａ，２４ｂと、電圧印加手段１９とを含んで構成される。本発明の実施の形態の移相器２０は、略直方体形状に形成される。移相器２０における電磁波の伝播方向Ｘに垂直な断面は、移相器２０の前記伝播方向Ｘの端面と同形状である。
【００５８】
誘電体部２２は、誘電体から成り、印加電界に応じて、誘電率が変化する変化部を含む第１誘電体部２５と、第２誘電体部２６とを含んで構成される。誘電体部２２は、電磁波が入力する第１入出力端２２ａおよび電磁波が出力する第２入出力端２２ｂを有する。第１入出力端２２ａおよび第２入出力端２２ｂは、電磁波が伝播する伝播方向（線路の延在方向）Ｘに沿って、伝播方向Ｘの上流側および下流側にそれぞれ形成される。本発明の実施の形態では、誘電体部２２は、直方体形状に形成され、第１入出力端２２ａおよび第２入出力端２２ｂは、伝播方向Ｘに垂直な平面によって形成され、相互に対向して設けられる。誘電体部２２の、伝播方向Ｘに垂直な断面は、矩形状となる。前記伝播方向Ｘにそれぞれ垂直であって、かつ互いに垂直な方向を、それぞれ「幅方向Ｙ」および「厚さ方向Ｚ」という。本発明の実施の形態では、幅方向Ｙが、誘電体部２２に含まれる第１誘電体部２５の、伝播方向Ｘに垂直な断面における長手方向であり、厚さ方向Ｚが、誘電体部２２に含まれる第１誘電体部２５の、伝播方向Ｘに垂直な断面における短手方向である。
【００５９】
本発明の実施の形態では、第１誘電体部２５は変化部から成り、たとえばＢａ（１−ｘ）ＳｒｘＴｉＯ３（略称ＢＳＴ）、Ｍｇ（１−ｘ）ＣａｘＴｉＯ３、Ｚｎ（１−ｘ）ＳｎｘＴｉＯ３、ＢａＯ−ＰｂＯ−Ｎｄ２Ｏ３−ＴｉＯ３、またはＢｉ１．５Ｚｎ１．０Ｎｂ１．５Ｏ７などによって形成される。第１誘電体部２５は、印加電界が大きくなるに連れて、すなわち印加される電界強度が高くなるに連れて、誘電率が小さくなる。第１誘電体部２５は、直方体形状に形成され、誘電体部２２の伝播方向Ｘの両端部間および幅方向Ｙの両端部間にわたって形成される。
【００６０】
第２誘電体部２６は、第１誘電体部２５を挟んで第１誘電体部２５の両側にそれぞれ積層される。第１誘電体部２６は、第１誘電体部２５を挟んで対称に形成される。第２誘電体部２６は、第１誘電体部２５の厚さ方向Ｚの両側に設けられる。第２誘電体部２６は、略直方体形状を有する。第２誘電体部２６は、その誘電率が第１誘電体部２５の誘電率よりも低い物質によって形成される。第２誘電体部２６の誘電率は、第１誘電体部２５の誘電率が変化し、最も誘電率が小さくなったときの第１誘電体部２５の誘電率未満に選ばれる。
【００６１】
第２誘電体部２６は、ガラス、単結晶、セラミックスまたは樹脂などによって形成される。ガラスとしては、石英ガラス、結晶化ガラスなどが用いられる。単結晶としては、水晶、サファイア、ＭｇＯまたはＬａＡｌＯ３などが用いられる。セラミックスとしては、アルミナ、フォルステライトまたはコーディライトなどが用いられる。樹脂としては、エポキシ樹脂または含フッ素樹脂、液晶ポリマーなどが用いられる。第２誘電体部２６は空気によって形成されてもよいが、第１誘電体部２５を機械的に保持することができ、また空気よりも誘電率が高い前述した固体物質によって形成されるのが好ましい。
【００６２】
また前記固体物質によって形成される第２誘電体部２６を設けることによって、第１誘電体部２２を伝播する電磁波の、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂに挟まれる部分のうち第１誘電体部２５を除く部分における波長を、空気中における波長と比較して短縮することができ、これによって移相器２０を小形に形成することができる。また第２誘電体部２６によって第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂが機械的に支持されるので、機械的な強度を向上させることができ、また第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂを薄膜形成技術、厚膜印刷技術またはシート状セラミック技術などを用いて製造することができるようになり、製造においても小型化に適した移相器を実現することができる。
【００６３】
第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂは、誘電体部２２における電磁波の伝播方向Ｘならびに第１および第２誘電体部２５，２６の積層方向である厚さ方向Ｚに、互いに垂直な方向である幅方向Ｙにおいて、誘電体部２２に密着して誘電体部２２を挟持して設けられ、すなわち第１および第２誘電体部２５，２６の両側に設けられる。第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂは、導電性を有し、板状に形成されて、誘電体部２２に臨む面が相互に平行に設けられる。第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂは、誘電体部２２の幅方向Ｙの端面にそれぞれ積層され、この幅方向Ｙの端面の全面にわたって形成される。
【００６４】
第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂは、低い抵抗率の金属、誘電体部２２と高温での同時焼成が可能な金属、半田、または導電性ペーストによって形成される。低い抵抗率の金属としては、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、亜鉛（Ｚｎ）およびクロム（Ｃｒ）からなる群から選ばれる。第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂは、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、亜鉛（Ｚｎ）およびクロム（Ｃｒ）からなる群から選ばれるいずれか１つ、もしくは少なくとも２つを含む合金またはこれらの積層体によって形成されてもよい。誘電体部２２と高温での同時焼成が可能な金属としては、タングステン（Ｗ）などが用いられる。導電性ペーストとしては、金属フィラーとこの金属フィラーを結合するバインダ樹脂を含むものが用いられる。第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、酸化錫、酸化イリジウム、ＳｒＲｕＯ３などの酸化物導電体によって形成されてもよい。第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂは、低い抵抗率の金属によって形成されるのが好ましい。第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂの厚さ、すなわち幅方向Ｙの厚さは、誘電体部２２を伝播する電磁波の周波数に対する表皮厚さよりも大きく選ばれる。
【００６５】
第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂの間隔Ｌ１は、誘電体部２２を伝播させるべき電磁波の波長によって選ばれ、かつ第２誘電体部２６中を伝播する電磁波の波長の２分の１以下に選ばれる。このように前記間隔Ｌ１を選ぶことによって、誘電体部２２および第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂとによって、伝送線路である非放射性誘電体線路（ＮＲＤガイド）が構成され、第１誘電体部２５を伝播する電磁波が、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂの間から漏れることがなく、非放射となるので損失を低減することができる。
【００６６】
第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、前記誘電体部２２に埋設されて設けられる。第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、第１誘電体部２５と第２誘電体部２６との間に設けられる。第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、厚さ方向Ｚに垂直な仮想一平面に関して面対称に設けられる。第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、第１誘電体部２５を挟持し、第１誘電体部２５の厚さ方向Ｚの両端面上にそれぞれ積層して設けられる。第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、伝播方向Ｘにおいて第１誘電体部２５の両端部間にわたって設けられ、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂにそれぞれ予め定める距離Ｌ２離間して設けられる。第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、直方体形状に形成され、誘電体部２２のうち幅方向Ｙの両端部を除き、第２誘電体部２６の幅方向Ｙの両端面から予め定める距離Ｌ２の範囲を除いて、第１誘電体部２５に積層される。予め定める距離Ｌ２は、第１および第２電極２４ａ，２４ｂと第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂとが接触しない程度に選ばれ、たとえば１μｍ〜５０μｍに選ばれる。
【００６７】
第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、第１誘電体部２５に電界を印加するための電極である。第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、前述した第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂと同様な物質によって形成されるか、またはシリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）および砒化ガリウム（ＧａＡｓ）などの半導体材料、あるいは窒化タンタルおよびＮｉＣｒ合金などの高抵抗材料を用いて形成される。
【００６８】
第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、その厚さＬ３が、第１誘電体部２５を伝播させるべき電磁波の周波数に対する表皮厚さ未満に選ばれる。表皮厚さを「δ」とし、透磁率を「μ」とし、導電率を「σ」とし、角周波数を「ω」としたとき、表皮厚さは、式１で表される。なお、ω＝２πｆ（ｆは、周波数）である。導体内に電磁波が進入すると、前記表皮厚さのところで振幅が１／ｅになる。
【００６９】
【数１】
2007300432.tif 000003
【００７０】
これによって、第１および第２電極２４ａ，２４ｂを誘電体部２２に埋設したときに、第１および第２電極２４ａ，２４ｂによる損失を低減することができる。また第１および第２電極２４ａ，２４ｂの間隔を近づけて設けることができるので、低電圧で移相器２０を駆動することができる。本実施の形態における第１および第２電極２４ａ，２４ｂの体積抵抗率は、１０−５Ω・ｍ以上、好ましくは１０−４Ω・ｍ以上に選ばれる。ただし、第１および第２電極２４ａ，２４ｂを薄くし過ぎると、第１および第２電極２４ａ，２４ｂにおいて電荷が移動しにくくなり、第１および第２電極２４ａ，２４ｂの全体にわたって均一に電界がかかりにくくなるので、第１および第２電極２４ａ，２４ｂにおける電荷の移動を妨げとなることがなく、第１および第２電極２４ａ，２４ｂの全体にわたって均一に電界を印加することができるような予め定める厚さ以上に形成される。
【００７１】
第２誘電体部２２に埋設される第１および第２電極２４ａ，２４ｂの抵抗率は、１０−５Ω・ｍ以上かつ１０８Ω・ｍ以下に選ばれるのが好ましい。第１および第２電極２４ａ，２４ｂの抵抗率が１０−５Ω・ｍ未満になると、電極中の電磁波の減衰が大きくなり、損失が大きくなって好ましくない。第１および第２電極２４ａ，２４ｂの抵抗率が１０−５Ω・ｍよりもさらに小さくなると所望のモードがカットオフになって伝播しなくなってしまう。逆に第１および第２電極２４ａ，２４ｂの抵抗率が１０８Ω・ｍを超えて大きくなりすぎると、第１および第２電極２４ａ，２４ｂによって挟まれる誘電体との抵抗率の差が小さくなり、電圧降下のために所望の電圧が誘電体に印加できなくなってしまう。
【００７２】
第１および第２電極２４ａ，２４ｂの厚さは、第１および第２電極２４ａ，２４ｂに用いる材質の抵抗率によって決定され、厚すぎると損失が大きくなり、さらに厚くなると所望のモードがカットオフになって伝送しなくなってしまう。薄すぎると電圧降下のために所望の電圧が誘電体に印加できなくなってしまう。たとえば第１および第２電極２４ａ，２４ｂとして、抵抗率が１×１０−４（Ω・ｍ）のもの（材質としてＴａＮを用いる場合を想定）および抵抗率が１×１０−３（Ω・ｍ）のものを想定した場合において、電磁界解析をそれぞれ行ったときの、７７ＧＨｚの電磁波に対する１ｍｍあたりの電極による損失を、表１に示す。
【００７３】
【表１】
2007300432.tif 000004
【００７４】
【表２】
2007300432.tif 000005
【００７５】
表１および表２に示す電磁界解析の結果から、電極の抵抗率が１×１０−４（Ω・ｍ）の場合で実用上は、電極の厚さを３０ｎｍ以下とするのが好ましく、電極の抵抗率が１×１０−３（Ω・ｍ）の場合で実用上は、電極の３２０ｎｍ以下とするのが好ましい。ここでは、実用上好ましいという基準を損失３ｄＢとしている。
【００７６】
移相器２０は、さらに電圧印加手段１９を含んで構成される。電圧印加手段１９は、一対の第１および第２電極２４ａ，２４ｂ間に予め定める範囲の電圧を印加する電気回路によって実現される。電圧印加手段１９は、第１および第２電極２４ａ，２４ｂに接続されて、それぞれの電極に所定の電位を与えて、第１および第２電極２４ａ，２４ｂ間に電圧を与える。これによって、第１および第２電極２４ａ，２４ｂに挟まれる第１誘電体部２５に電界が印加される。電圧印加手段１９は、たとえば分圧器を含んで構成され、分圧器によって分圧された電圧を第１および第２電極２４ａ，２４ｂに与える。電圧印加手段１９は、複数段階の電圧を前記第１および第２電極２４ａ，２４ｂに印加することができる。電圧印加手段１９は、伝播する電磁波の周波数よりも低い周波数の交流電圧、または直流電圧を第１および第２電極２４ａ，２４ｂに印加する。電圧印加手段１９は、シフトすべき位相量に応じた電圧を第１および第２電極２４ａ，２４ｂに印加する。
【００７７】
電圧印加手段１９によって、第１および第２電極２４ａ，２４ｂ間に電圧を印加し、また印加する電圧の大きさを予め定める範囲で変化させることによって、誘電体部２２を導波する電磁波の位相を、印加する電圧の大きさ、すなわち印加電界の大きさに応じて変化させることができる。第１誘電体部２５を形成する誘電体は、印加電界が大きくなると誘電率が小さくなり、これによって誘電体部２２を導波する電磁波の位相を変化させることができる。
【００７８】
移相器２０における、誘電体部２２および第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂによって形成される非放射性誘電体線路のカットオフ周波数ｆｃは、第１誘電体部２５を形成する誘電体の誘電率および第１誘電体部２５のサイズ（伝播方向Ｘに垂直な断面の寸法）、第１および第２電極２４ａ，２４ｂの間隔Ｌ４、平板導電体部２３ａ，２３ｂの間隔Ｌ１、および第２誘電体部２６を形成する誘電体の誘電率で決まる。カットオフ周波数が、伝播させるべき電磁波の周波数（使用周波数）未満になるように、第１誘電体部２５のサイズのサイズは選ばれる。第１および第２電極２４ａ，２４ｂに所定の電圧を印加して第１誘電体部２５の誘電率が小さくなったときのカットオフ周波数をｆｃとし、使用周波数、すなわち誘電体部２２を伝播させる電磁波の周波数をｆとしたとき、１．０３＜ｆ／ｆｃ＜１．５となるように、好ましくは、１．０３＜ｆ／ｆｃ＜１．２となるように第１誘電体部２５のサイズ、第１および第２電極２４ａ，２４ｂの間隔Ｌ４、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂの間隔Ｌ１および第２誘電体部２６を形成する誘電体を設定する。移相器２０を作製するとき、まず第１誘電体部２５を形成する誘電体材料および第２誘電体部２６を形成する誘電体材料を決定し、次に第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂの間隔Ｌ１を決定した後、第１誘電体部２５のサイズを決定し、これに伴って第１および第２電極２４ａ，２４ｂの間隔Ｌ４が決定する。
【００７９】
第１および第２電極２４ａ，２４ｂによって電界が印加される第１誘電体部２５の伝播方向Ｘの長さＬ５は、必要な位相変化が得られる長さに選ばれ、たとえば誘電体部２２を伝播する電磁波の波長の（２ｍ−１）／４（ｍは自然数）に選ばれる。これによって、伝播方向Ｘに沿って他の伝送線路から移相器２０へ入射する接続界面で反射する反射波と移相器２０を通過して移相器２０から他の伝送線路へ出力する接続界面で反射して他の伝送線路へ戻っていく反射波との位相差を、π（ｒａｄ）として、反射波を打ち消すことができ、移相器２０と他の伝送線路との界面における反射が低減され、挿入損失を低減することができる。
【００８０】
以上のように移相器２０によれば、電磁波は、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂおよび第２誘電体部２６に挟まれる第１誘電体部２５を主に伝播する。第１誘電体部２５の誘電率が変化することによって、電磁波の位相の変化に与える影響を大きくして、必要な位相変化を得るための線路長を短くすることができ、移相器２０を小形に形成することができる。また、機械的な駆動部分がないため、耐久性に優れた信頼性の高い移相器を実現することができる。
【００８１】
また第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、誘電体部２２に埋設されて設けられ、かつ第１誘電体部２５を伝播する電磁波の周波数に対する表皮厚さよりも薄く形成される。これによって、第１および第２電極２４ａ，２４ｂを第１誘電体部２５に接触して設けても、伝播する電磁波が、第１および第２電極２４ａ，２４ｂを透過することができるので、カットオフになることなく電磁波を伝播することができ、導波モードに影響を与えることがない。また第１および第２電極２４ａ，２４ｂを埋設することによる伝送損失を抑制した状態で、第１および第２電極２４ａ，２４ｂによって第１誘電体部２５に大きな電界強度の電界を印加することができ、電磁波の位相を安定に変化させることができる。したがって、第１誘電体部２５に電界を印加するために第１および第２電極２４ａ，２４ｂに与える電圧を小さくしても、第１誘電体部２５に大きな電界強度の電界が与えられ、また伝送線路の線路長が短くても、第１誘電体部２５に大きな電界強度の電界が与えられるので、伝送線路の線路長の単位長さあたりの位相変化量を大きくして、小型で、かつ低電圧で動作させることができる移相器２０を実現することができる。
【００８２】
また移相器２０では、誘電体部２２を伝播する電磁波の周波数を、カットオフ周波数付近に選ぶことによって、カットオフ周波数付近では短い線路長でも大きな位相変化が得られるので、移相器２０を小形に形成することができる。
【００８３】
本実施の形態では、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂの間隔は、第２誘電体部２６中を伝播する電磁波の波長の２分の１以下としたが、本発明のさらに他の実施の形態では、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂの間隔は、第２誘電体部２６中を伝播する電磁波の波長の２分の１よりも大きくしてもよい。この場合には、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂおよび誘電体部２２によってＨガイドが構成され、図１に示す実施の形態の移相器２０よりも伝送損失は大きくなるが、同様の効果を達成することができる。
【００８４】
また本実施の形態では、第１および第２電極２４ａ，２４ｂは伝播方向Ｘにおいて第１入出力端２２ａから第２入出力端２２ｂにわたって形成されるが、第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、伝播方向Ｘにおいて、不連続に形成されてもよい。
【００８５】
また前述した実施の形態の移相器２０では、第１誘電体部２５は、誘電率が変化する物質から成るが、本発明の実施のさらに他の形態において、第１誘電体部２５は、誘電率が変化する物質から成る変化部を含む構成であればよい。前記変化部は、電界強度が高くなる部分に形成されるのが好ましく、たとえば幅方向Ｙおよび厚さ方向Ｚの中央部に形成される。このような構成にすると、第１誘電体部２５のうち変化部が占める割合と、第１誘電体部２５のうち変化部が形成される領域とに応じて、同じ大きさで移相器を作製したときに得られる位相変化量が決定され、第１誘電体部２５全体が誘電率が変化する物質から成る場合よりも、位相変化量は小さくなるが、前述の実施の形態と同様に、小型な移相器を提供することができる。
【００８６】
図２は、本発明の実施の他の形態の移相器３０を模式的に示す断面図である。移相器３０は、誘電体部２２と、一対の第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂと、一対の第１および第２電極２４ａ，２４ｂと、電圧印加手段１９とを含んで構成される。本発明の実施の形態の移相器３０は、略直方体形状に形成される。移相器３０における電磁波の伝播方向Ｘに垂直な断面は、移相器３０の前記伝播方向Ｘの両端部にわたって同形状である。
【００８７】
本実施の形態の移相器３０は、前述した図１に示す移相器２０と類似し、電極の構成および電極が設けられる位置が異なるのみであるので、前述の実施の形態と同様の構成には、同様の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００８８】
移相器３０は、誘電体部２２と、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂと、複数の電極Ｔ１，Ｔ２，…，Ｔｎ−１，Ｔｎと、電圧印加手段１９とを含んで構成される。前述した実施の移相器２０では、第１および第２誘電体部２５，２６の間に、第１および第２電極２４ａ，２４ｂが設けられるが、本実施の形態の移相器３０では、第１誘電体部２５に複数の電極Ｔ１，Ｔ２，…，Ｔｎ−１，Ｔｎ（記号ｎは２以上の自然数）が埋設されて設けられる。以下、各電極Ｔ１，Ｔ２，…，Ｔｎ−１，Ｔｎを総称する場合、および各電極Ｔ１，Ｔ２，…，Ｔｎ−１，Ｔｎのうち不特定のものをさす場合、「電極Ｔ」という。第２誘電体部２６は、第１誘電体部２５を挟持し、すなわち厚さ方向Ｚにおいて第１誘電体部２５の両側に設けられる。
【００８９】
電極Ｔは、前記厚さ方向Ｚに相互に所定の間隔Ｌ６をあけて設けられる。また電極Ｔの厚さＬ７は、第１および第２電極２４ａ，２４ｂと同様に選ばれる。電極Ｔは、前述した第１および第２電極２４ａ，２４ｂと同様な形状および同様な物質によって形成される。電極Ｔは、その厚さが前記厚さ方向Ｚに平行となるように設けられる。
【００９０】
厚さ方向Ｚに相互に隣接する電極Ｔは、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂのうち異なる平板導電体部に接続される。すなわち電極Ｔのうち、厚さ方向Ｚの第１方向に向かって奇数番目の電極Ｔ１，Ｔ３，…，Ｔｍ−２，Ｔｍ（記号ｍは正の奇数）は、第１平板導電体部２３ａに接続され、厚さ方向Ｚの第１方向に向かって偶数番目の電極Ｔ２，Ｔ４，…，Ｔｋ−２，Ｔｋ（記号ｋは正の偶数）は、第２平板導電体部２３ｂに接続される。
【００９１】
このように電極Ｔを、第１または第２平板導電体部２３ａ，２３ｂに接続することによって、第１または第２平板導電体部２３ａ，２３ｂに電圧を印加すると、隣接する電極Ｔに電位差が生じ、第１誘電体部２５に電界を印加することができる。電極Ｔを多数形成しても、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂに電圧を印加するだけで、相互に隣接する電極Ｔによって電圧を印加することができ、各電極Ｔに電圧を印加するための配線を個別に形成する必要がない。
【００９２】
電極Ｔの数は、多くしたほうが、第１誘電体部２５に印加することができる電界強度が高くなり、位相変化を大きくすることができるので好ましいが、多過ぎると損失が増加する。損失は、電極Ｔの厚さＬ７の総和によって決定される。電極Ｔの抵抗率が１×１０−４（Ω・ｍ）の場合で実用上は、電極Ｔの厚さＬ７の総和が３０ｎｍ以下とするのが好ましく、電極Ｔの抵抗率が１×１０−３（Ω・ｍ）の場合で実用上は、電極Ｔの厚さＬの総和が３２０ｎｍ以下とするのが好ましい。
【００９３】
また電極Ｔは、この電極Ｔが接続されない第１または第２平板導電体部２３ａ，２３ｂに予め定める距離Ｌ８離間して設けられる。すなわち前記電極Ｔ１，Ｔ３，…，Ｔｍ−１，Ｔｍは、幅方向Ｙにおいて第２平板導電体部２３ｂに、予め定める距離Ｌ８離間して設けられ、電極Ｔ２，Ｔ４，…，Ｔｋ−１，Ｔｋ（記号ｋは正の偶数）は、幅方向Ｙにおいて第１平板導電体部２３ａに、予め定める距離Ｌ８離間して設けられる。予め定める距離Ｌ８は、電極Ｔと、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂとが接触しない程度に選ばれ、たとえば１μｍ〜５０μｍに選ばれる。
【００９４】
移相器３０によれば、電極Ｔは、第１誘電体部２５に埋設されるので、第１誘電体部２５に効果的に電界を印加することができ、また電極Ｔの間隔をより近づけることによって、より大きな電界強度を第１誘電体部２５に与えることができ、より小型かつ低電圧で動作させることができる。
【００９５】
また第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂに電圧を印加するだけで、相互に隣接する電極Ｔによって電圧を印加することができ、各電極Ｔに電圧を印加するための配線を個別に形成する必要がなく、回路基板に簡単に実施することができる。
【００９６】
図３は、移相器３０の製造工程を示すフローチャートであり、図４（１）〜図４（３）は、移相器３０の製造工程を示す模式図である。移相器３０の製造工程を開始すると、ステップｓ１からステップｓ２に移る。ステップｓ２では、基板３１の第１表面３１ａに積層して、所定の誘電率を有する誘電体から成る第１誘電体膜３２を形成し、ステップｓ３に移る。基板３１は、たとえばＭｇＯ単結晶によって形成される。
【００９７】
ステップｓ３では、第１誘電体膜３２に積層して、予め定める電磁波の周波数（使用周波数）に対する表皮厚さよりも薄い電極膜３３、および前記第１誘電体膜３２よりも誘電率が高く、かつ印加電圧の大きさに応じて、誘電率が変化する第２誘電体膜３４を交互に積層して成る積層体３５を形成する。ステップｓ３では、各電極膜３３が積層される方向に相互に隣接する電極膜３３を、その一部が重なるように形成する。電極膜３３は、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）および砒化ガリウム（ＧａＡｓ）などの半導体材料、あるいは窒化タンタルおよびＮｉＣｒ合金などの高抵抗材料を用いて形成される。また第２誘電体膜３４は、たとえばＢａ（１−ｘ）ＳｒｘＴｉＯ３（略称ＢＳＴ）、Ｍｇ（１−ｘ）ＣａｘＴｉＯ３、Ｚｎ（１−ｘ）ＳｎｘＴｉＯ３、ＢａＯ−ＰｂＯ−Ｎｄ２Ｏ３−ＴｉＯ３、またはＢｉ１．５Ｚｎ１．０Ｎｂ１．５Ｏ７などによって形成される。
【００９８】
図５は、ステップｓ３において電極膜３３および第２誘電体膜３４を複数積層するときの様子を示す平面図である。電極膜３３を形成する際には、矩形状の貫通孔を有するメタルマスクを用い、その貫通孔に対応する部位にのみ電極膜３３が付着するように成膜する。これによって電極膜３３の成膜と同時に、パターン形成を行うことができる。電極膜３３を形成した後、この電極膜３３を覆って積層部分の全面にわたって第２誘電体膜３４が形成され、第２誘電体膜３４に積層して再び電極膜３３が形成される。電極膜３３を形成する際、各電極膜３３が積層される方向に相互に隣接する電極膜３３を、その一部が重なるように、電極膜３３および第２誘電体膜３４が積層される方向に垂直な所定の方向Ｆにおいて第１方向Ｆ１寄りおよび第２方向Ｆ２寄りに形成位置を変える。各電極膜３３の大きさは等しいので、隣接する電極膜３３を形成する際に、メタルマスクを所定の方向Ｆの第１方向Ｆ１または第２方向Ｆ２にずらして電極膜３３を形成することによって、積層される方向に一部が重なった複数の電極膜３３を形成することができる。図５に、相互に隣接する電極膜３３が重なる部分を斜線で示している。
【００９９】
次にステップｓ４に移り、ステップｓ４では、積層体３５に第２誘電体膜３４よりも誘電率が低い第３の誘電体膜３６を形成する。第３の誘電体膜３６は、第１の誘電体膜３２と同じ物質によって形成され、ガラス、単結晶、セラミックスまたは樹脂によって形成される。また第１誘電体膜３２と第３誘電体膜３６とは、同じ膜厚に形成される。ステップｓ４が終了すると、図４（１）に示される積層体を得ることができる。
【０１００】
次にステップｓ５に移り、ステップｓ５では、第１誘電体膜３２、積層体３５および第３誘電体膜３６をエッチングして、図４（２）に示される凸部３７を形成する。凸部３７は、第１誘電体膜３２、積層体３５および第３誘電体膜３６の一部分をそれぞれ含んで形成される。凸部３７は、電極膜３３および第２誘電体膜３２が積層される方向において相互に対向する一対の端面３８ａ，３８ｂのうちの第１端面３８ａから、所定の方向Ｆの第１方向Ｆ１寄りに形成された電極膜３３が露出し、かつ相互に対向する一対の端面３８ａ，３８ｂのうち第２端面３９ｂから、所定の方向Ｆの第２方向Ｆ２寄りに形成された電極膜３３が露出するように形成される。エッチングにはケミカルドライエッチング、リアクティブイオンエッチングまたはウェットエッチングなどの周知のエッチング方法を用いることができる。電極膜３３よりも第２誘電体膜３４のエッチングレートが高くなるように、電極膜３３の材質および第２誘電体膜３４の材質を予め選択しておく。これによって、前記凸部３７第１および第２端面３８ａ，３８ｂに電極膜３３の端部を露出させることができる。たとえば、図４の仮想線３９で示す領域外をエッチングによって除去する。これによって、第１方向Ｆ１の端面に露出し、かつ第２方向Ｆ２の端面には露出しない電極Ｔａと、第１方向Ｆ１の端面に露出せず、かつ第２方向Ｆ２の端面には露出する電極Ｔｂとが形成される。
【０１０１】
次にステップｓ６に移り、ステップｓ６では、前記凸部の、前記第１および第２端面３８ａ，３８ｂに、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂを形成して、図４（３）に示すように移相器３０を形成する。第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂは、前記凸部３７を覆って導電性膜を形成し、フォトリソグラフィによって前記導電性膜のうち、前記第１および第２端面３８ａ，３８ｂを除く部分を除去することによって形成される。ステップｓ６が終了すると、ステップｓ７に移り、製造工程を終了する。第１〜第３誘電体膜３２，３４，３６は、電極膜３３の作製には、真空蒸着、スパッタリングまたはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）などの周知の薄膜形成方法を使用することができる。
【０１０２】
以上のような工程を経て、電極膜３３の積層方向において、偶数番目の電極Ｔと、奇数番目の電極Ｔとが、異なる平板導電体部に接続された移相器３０を実現することができる。このような製造工程によって、積層された電極膜３３を第１端面３８ａおよび第２端面３８ｂに精度良く確実に引き出すことができ、従来から用いられている半導体プロセスに適した製造方法で移相器３０を形成することができるので、小型で、かつ精度が良く、特性の安定した移相器を量産性良く製造することができる。
【０１０３】
また複数の貫通孔が形成されたフォトマスクを用いて電極膜３３を形成することによって、基板３１上に複数の移相器３０を形成することができる。隣接する移相器３０の間の基板３１の境界部をダイシングして、個別に切り出してもよい。
【０１０４】
図６は、本発明の実施のさらに他の形態の移相器４０を模式的に示す斜視図である。本実施の形態において、前述した各実施の形態の構成と同様の構成には、同様の参照符号を付してその説明を省略する。移相器４０における電磁波の伝播方向Ｘに垂直な断面は、移相器４０の前記伝播方向Ｘの端面と同形状である。
【０１０５】
移相器４０は、非放射性誘電体線路（ＮＲＤガイド）を形成する。誘電体部４２と、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂと、第１および第２電極２４ａ，２４ｂと、電圧印加手段１９とを含んで構成される。誘電体部４２は直方体形状に形成される。
【０１０６】
誘電体部４２は、第１誘電体部４４および第２誘電体部４５を含んで構成され、第１および第２電極２４ａ，２４ｂが埋設されて形成される。第１誘電体部４４は、前述した実施の形態の第１誘電体部２５と同様の物質によって形成され、第２誘電体部４５は、前述した実施の形態の第２誘電体部２６と同様の物質によって形成される。
【０１０７】
誘電体部４２は、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂに挟持されて設けられる。誘電体部４２と第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂとの積層方向Ｚおよび電磁波の伝播方向Ｘに垂直な幅方向Ｙにおいて、誘電体部４２は、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂの端部から予め定める距離離間して設けられる。
【０１０８】
前記積層方向Ｚの中央部に第１誘電体部４４が設けられる。第１誘電体部４４の前記積層方向Ｚの両側には、第２誘電体部４５が設けられる。第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、第１誘電体部４４の厚さ方向Ｚの両端面上に積層して設けられ、第１誘電体部４４を挟持して、第１および第２誘電体部４４，４５の間に埋設されて設けられる。第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、第１誘電体部４４の厚さ方向Ｚの両端面上にわたって形成される。
【０１０９】
第２誘電体部４６は、第１誘電体部４５を挟んで対象に形成され、第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、第１誘電体部４５を挟んで対象に形成される。第１誘電体部４５の厚さ方向Ｚの寸法Ｌ９は、たとえば０．１μｍ〜５０μｍのように選ばれる。寸法Ｌ９が０．１μｍよりも小さいと誘電率の変化する部分が小さくなるため所望の位相変化を得るのに必要な線路長が長くなり、移相器が大きくなってしまう。寸法Ｌ９が５０μｍよりも大きいと印加できる電界強度が小さくなって所望の位相変化を得るのに必要な線路長が長くなり、移相器が大きくなってしまう。またＬ９を大きくして、前述したように電極を積層構造にすると、電極による損失が大きくなってしまう。
【０１１０】
第１および第２電極２４ａ，２４ｂには、電圧印加手段１９が接続され、移相器４０を伝播する電磁波の位相を変化させることができ、前述の実施の形態の各移相器と同様の効果を達成することができる。
【０１１１】
図７は、本発明の実施のさらに他の形態の移相器５０を模式的に示す斜視図である。本実施の形態において、前述した各実施の形態の構成と同様の構成には、同様の参照符号を付してその説明を省略する。移相器５０における電磁波の伝播方向Ｘに垂直な断面は、移相器５０の前記伝播方向Ｘの端面と同形状である。
【０１１２】
移相器５０は、イメージ線路を形成する。移相器５０は、接地導体板５１と、誘電体部５２と、電極５３とを含んで構成される。接地導体板５１は、直方体形状に形成され、厚さ方向Ｚの第１表面５１ａが平面に形成される。第１表面５１ａには、誘電体部５２が積層して設けられる。
【０１１３】
誘電体部５２は、第１誘電体部５４および第２誘電体部５５を含んで構成され、電極５３が埋設されて形成される。第１表面５１ａに第１誘電体部５４が積層され、第１誘電体部２５に電極５３が積層され、電極５３に第２誘電体部２６が積層される。第１誘電体部５４、電極５３および第２誘電体部５５の積層体５６は、直方体形状に形成され、伝播方向Ｘにおいて接地導体板５１の両端部間にわたって形成される。前記積層体５６は、電磁波の伝播方向Ｘおよび前記厚さ方向Ｚに垂直な幅方向Ｙの中央に形成され、接地導体板５１の幅方向Ｙの端部から所定の距離離間して設けられる。
【０１１４】
第１誘電体部５４は、前述した実施の形態の第１誘電体部２５と同様の物質によって形成され、第２誘電体部５５は、前述した実施の形態の第１誘電体部２５と同様の物質または第２誘電体部２６と同様の物質によって形成され、電極５３は、前述した実施の形態の第１および第２電極２４ａ，２４ｂと同様の物質で、かつ同様の厚さに形成され、接地導体板５１は、前述した実施の形態の平板導電体部２３ａ，２３ｂと同様の物質によって形成される。
【０１１５】
第１誘電体部５４の厚さ方向Ｚの寸法Ｌ１０は、たとえば０．１μｍ〜５０μｍのように選ばれる。寸法Ｌ１０が０．１μｍよりも小さいと誘電率の変化する部分が小さくなるため所望の位相変化を得るのに必要な線路長が長くなり、移相器が大きくなってしまう。寸法Ｌ１０が５０μｍよりも大きいと印加できる電界強度が小さくなって所望の位相変化を得るのに必要な線路長が長くなり、移相器が大きくなってしまう。また寸法Ｌ１０を大きくして、前述したように電極を積層構造にすると、電極による損失が大きくなってしまう。第２誘電体部５５の厚さ方向の寸法Ｌ１１は、電極５３と接地導体板５１の間に所定の電圧を印加して第１誘電体部５４の誘電率が小さくなったときのカットオフ周波数をｆｃとし、使用周波数、すなわち誘電体部５２を伝播させる電磁波の周波数をｆとしたとき、１．０３＜ｆ／ｆｃ＜１．５となるように、好ましくは、１．０３＜ｆ／ｆｃ＜１．２となるように選ばれる。
【０１１６】
電極５３および接地導体板５１には、電圧印加手段１９が接続され、移相器４０を伝播する電磁波の位相を変化させることができ、前述の実施の形態の各移相器と同様の効果を達成することができる。
【０１１７】
図８は、本発明の実施のさらに他の形態の移相器６０を模式的に示す斜視図である。本実施の形態において、前述した各実施の形態の構成と同様の構成には、同様の参照符号を付してその説明を省略する。移相器６０における電磁波の伝播方向Ｘに垂直な断面は、移相器６０の前記伝播方向Ｘの端面と同形状である。
【０１１８】
移相器６０は、イメージ線路を形成する。移相器６０は、接地導体板５１と、誘電体部６１と、電極６３とを含んで構成される。
【０１１９】
誘電体部６１は、前述した実施の形態の第１誘電体部２５と同様の物質によって形成され、直方体形状に形成され、伝播方向Ｘにおいて接地導体板５１の両端部間にわたって形成される。前記誘電体部６１は、電磁波の伝播方向Ｘおよび接地導体板５１の厚さ方向Ｚに垂直な幅方向Ｙの中央に形成され、接地導体板５１の幅方向Ｙの端部から所定の距離離間して設けられる。
【０１２０】
誘電体部６１には、電極６３が埋設されて形成される。電極６３は、前記厚さ方向Ｚに予め定める間隔Ｌ３２をあけて形成される第１電極６３ａと第２電極６３ｂから構成される。予め定める間隔Ｌ３２は、たとえば０．１μｍ〜５０μｍのように選ばれる。Ｌ３２を小さくしたほうが、誘電体部６１に印加することができる電界強度が高くなり、位相変化を大きくすることができるので好ましいが、小さくし過ぎると損失が増加する。Ｌ３２を大きくし過ぎると誘電体部６１に印加できる電界強度が小さくなって所望の位相変化を得るのに必要な線路長が長くなり、移相器が大きくなってしまう。
【０１２１】
誘電体部６１は、直方体形状でかつ板状に形成され、誘電体部６１の伝播方向Ｘの両端部間にわたって形成される。第１電極６３ａおよび第２電極６３ｂのそれぞれの厚さは、前述した第１および第２電極２４ａ，２４ｂと同様に選ばれる。また第１電極６３ａの幅方向Ｙの長さは、第２電極６３ｂに接触しない範囲で、可及的に大きくなるように選ばれる。
【０１２２】
誘電体部６１は、伝播方向Ｘに垂直な断面において、幅方向Ｙに蛇行しながら厚さ方向Ｚに延びるように形成される。
【０１２３】
第２電極６３ｂの厚さ方向Ｚにおける接地導体板５１側の端部は、接地導体板５１に接続される。
【０１２４】
第１および第２電極６３ａ，６３ｂには、電圧印加手段１９が接続され、移相器６０では、前述した各移相器と同様に、伝播する電磁波の位相を変化させることができ、前述の実施の形態の各移相器と同様の効果を達成することができる。
【０１２５】
図９は、本発明の実施のさらに他の形態の移相器７０を模式的に示す斜視図である。本実施の形態において、前述した各実施の形態の構成と同様の構成には、同様の参照符号を付してその説明を省略する。移相器７０における電磁波の伝播方向Ｘに垂直な断面は、移相器７０の前記伝播方向Ｘの端面と同形状である。移相器７０は、直方体形状に形成される。
【０１２６】
移相器７０は、ストリップ線路を形成する。移相器７０は、ストリップ導体部７１と、誘電体部７２と、第１および第２電極２４ａ，２４ｂと、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂとを含んで構成される。
【０１２７】
ストリップ導体部７１は、導電体によって形成され、直方体形状に形成される。ストリップ導体部７１は、前述した第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂと同様の物質によって形成される。ストリップ導体部７１は、誘電体部７２に埋設されて形成される。
【０１２８】
誘電体部７２は、直方体形状に形成される。誘電体部７２には、前記ストリップ導体部７１が、誘電体部７２の端面からストリップ導体部７１の延在方向の両端部を露出させた状態で埋設される。すなわちストリップ導体部７１の延在方向は、電磁波の伝播方向Ｘである。ストリップ導体部７１は、誘電体部７２の、前記電磁波の伝播方向Ｘに相互に垂直な幅方向Ｙおよび厚さ方向Ｚの中央部に形成される。
【０１２９】
誘電体部７２の前記厚さ方向Ｚの両端面には、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂがそれぞれ設けられ、誘電体部７２は第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂに挟まれて挟持される。ストリップ導体部７１は、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂに平行に形成される。ストリップ導体部７１の前記厚さ方向Ｚの寸法は、前記幅方向Ｙの寸法よりも小さく形成される。
【０１３０】
誘電体部７２は、第１および第２誘電体部７４，７５を含んで構成される。第１誘電体部７４は、前述した実施の形態の第１誘電体部２５と同様の物質によって形成され、第２誘電体部７５は、前述した実施の形態の第２誘電体部２６と同様の物質および同様の厚さに形成される。
【０１３１】
第１誘電体部７４は、ストリップ導体部７１の厚さ方向Ｚの両側にそれぞれ設けられ、ストリップ導体部７１を挟持して設けられる。第１誘電体部７４は、ストリップ導体部７１の厚さ方向Ｚの両端面上の全面にわたって形成され、第１誘電体部７４とストリップ導体部７１との積層体７６は直方体形状に形成される。
【０１３２】
第２誘電体部７５は、前記積層体７６を外囲して設けられる。第１および第２誘電体部７４，７５の間に第１および第２電極２４ａ，２４ｂがそれぞれ埋設されて形成される。第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、前記積層体７６の厚さ方向Ｚの両側にそれぞれ設けられ、積層体７６を挟持して設けられる。第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、積層体７６の前記厚さ方向Ｚの端面上の全面にわたって形成される。
【０１３３】
第１誘電体部７４の厚さ方向Ｚの寸法Ｌ１２は、たとえば０．１μｍ〜５０μｍのように選ばれる。寸法Ｌ１２が０．１μｍよりも小さいと誘電率の変化する部分が小さくなるため所望の位相変化を得るのに必要な線路長が長くなり、移相器が大きくなってしまう。寸法Ｌ１２が５０μｍよりも大きいと印加できる電界強度が小さくなって所望の位相変化を得るのに必要な線路長が長くなり、移相器が大きくなってしまう。またＬ１２を大きくして、前述したように電極を積層構造にすると、電極による損失が大きくなってしまう。
【０１３４】
ストリップ導体部７１と第１および第２電極２４ａ，２４ｂとには、電圧印加手段１９が接続され、ストリップ導体部７１と第２電極２４ａとの間に電圧を印加し、またストリップ導体部７１と第２電極２４ｂとの間に電圧を印加することによって、移相器７０を伝播する電磁波の位相を変化させることができ、前述の実施の形態の各移相器と同様の効果を達成することができる。
【０１３５】
図１０は、本発明の実施のさらに他の形態の移相器８０を模式的に示す斜視図である。本実施の形態において、前述した各実施の形態の構成と同様の構成には、同様の参照符号を付してその説明を省略する。移相器８０は、直方体形状に形成される。移相器８０における電磁波の伝播方向Ｘに垂直な断面は、移相器８０の前記伝播方向Ｘの端面と同形状である。移相器８０は、直方体形状に形成される。
【０１３６】
移相器８０は、ストリップ線路を形成する。移相器８０は、ストリップ導体部７１と、誘電体部８２と、第１および第２電極２４ａ，２４ｂと、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂとを含んで構成される。
【０１３７】
誘電体部８２は、直方体形状に形成される。誘電体部８２には、前記ストリップ導体部７１が、誘電体部８２の端面からストリップ導体部７１の延在方向の両端部を露出させた状態で埋設される。すなわちストリップ導体部７１の延在方向は、電磁波の伝播方向Ｘである。ストリップ導体部７１は、誘電体部８２の、前記電磁波の伝播方向Ｘに相互に垂直な幅方向Ｙおよび厚さ方向Ｚの中央部に形成される。
【０１３８】
誘電体部８２の前記厚さ方向Ｚの両端面には、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂがそれぞれ設けられ、誘電体部８２は第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂに挟まれて挟持される。ストリップ導体部７１は、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂに平行に形成される。ストリップ導体部７１の前記厚さ方向Ｚの寸法は、前記幅方向Ｙの寸法よりも小さく形成される。
【０１３９】
誘電体部８２は、第１および第２誘電体部８４，８５を含んで構成される。第１誘電体部８４は、前述した実施の形態の第１誘電体部２５と同様の物質によって形成され、第２誘電体部８５は、前述した実施の形態の第２誘電体部２６と同様の物質によって形成される。
【０１４０】
第１誘電体部８４は、ストリップ導体部７１の厚さ方向Ｚの両側にそれぞれ、ストリップ導体部７１から離間して設けられる。第１誘電体部８４は、誘電体部８２の幅方向Ｙおよび厚さ方向Ｚの両端部間にわたって形成される。第１誘電体部８４は、ストリップ導体部７１に関して厚さ方向Ｚにおいて等しい距離に設けられ、すなわちストリップ導体部７１の軸線を含み厚さ方向Ｚに垂直な仮想一平面に関して面対称に形成される。各第１誘電体部８４は、第２誘電体部８５に挟まれて設けられる。
【０１４１】
第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、各第１誘電体部８４の厚さ方向Ｚの両側にそれぞれ設けられ、第１誘電体部８４を挟持して、すなわち第１誘電体部８４の両側に設けられ、第１および第２誘電体部８４，８５の間に埋設されて設けられる。第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、第１誘電体部８４の前記厚さ方向Ｚの端面上の全面にわたってそれぞれが形成される。
【０１４２】
各第１誘電体部８４の厚さは方向Ｚの寸法Ｌ１３は、たとえば０．１μｍ〜５０μｍのように選ばれる。寸法Ｌ１３が０．１μｍよりも小さいと誘電率の変化する部分が小さくなるため所望の位相変化を得るのに必要な線路長が長くなり、移相器が大きくなってしまう。寸法Ｌ１３が５０μｍよりも大きいと印加できる電界強度が小さくなって所望の位相変化を得るのに必要な線路長が長くなり、移相器が大きくなってしまう。また寸法Ｌ１３を大きくして、前述したように電極を積層構造にすると、電極による損失が大きくなってしまう。
【０１４３】
また各誘電体部８４，８５は、厚さ方向Ｚにおいて、ストリップ導体部７１と第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂとの間で、伝播電磁波の電界強度の大きなストリップ導体部７１寄りの位置に設けられる。
【０１４４】
各第１および第２電極２４ａ，２４ｂには、それぞれ電圧印加手段１９が接続され、移相器８０を伝播する電磁波の位相を変化させることができ、前述の実施の形態の各移相器と同様の効果を達成することができる。
【０１４５】
図１１は、本発明の実施のさらに他の形態の移相器９０を模式的に示す斜視図である。本実施の形態において、前述した各実施の形態の構成と同様の構成には、同様の参照符号を付してその説明を省略する。移相器９０における電磁波の伝播方向Ｘに垂直な断面は、移相器９０の前記伝播方向Ｘの端面と同形状である。
【０１４６】
移相器９０は、マイクロストリップ線路を形成する。移相器９０は、ストリップ導体部７１と、接地導体板５１と、誘電体部９２と、電極９３とを含んで構成される。誘電体部９２は、直方体形状に形成される。
【０１４７】
誘電体部９２の厚さ方向Ｚの第１表面９２ａ上には、ストリップ導体部７１が積層されて設けられる。ストリップ導体部７１は、伝播方向Ｘにおいて誘電体部９２の両端部間にわたって、誘電体部９２の幅方向Ｙの中央に形成され、誘電体部９２の幅方向Ｙの端部から所定の距離離間して設けられる。誘電体部９２の厚さ方向Ｚの第２表面９２ｂ上には、全面にわたって接地導体板５１が積層して形成される。
【０１４８】
誘電体部９２は、第１誘電体部９４および第２誘電体部９５を含んで構成され、電極９３が埋設されて形成される。第１誘電体部９４は、前述した実施の形態の第１誘電体部２５と同様の物質によって形成され、第２誘電体部９５は、前述した実施の形態の第２誘電体部２６と同様の物質によって形成され、電極９３は、前述した実施の形態の第１および第２電極２４ａ，２４ｂと同様の物質で、かつ同様の厚さに形成される。
【０１４９】
第１誘電体部９４は、誘電体部９２のうち、ストリップ導体部７１が積層される部分に形成される。第１誘電体部９４は、直方体形状に形成され、その厚さ方向Ｚの端面は、ストリップ導体部７１の厚さ方向Ｚの端面と同じ形状に形成され、第１誘電体部９４とストリップ導体部７１との積層体が直方体形状となるように形成される。第１誘電体部９４の厚さ方向Ｚの寸法Ｌ１４は、たとえば０．１μｍ〜５０μｍのように選ばれる。寸法Ｌ１４が０．１μｍよりも小さいと誘電率の変化する部分が小さくなるため所望の位相変化を得るのに必要な線路長が長くなり、移相器が大きくなってしまう。寸法Ｌ１４が５０μｍよりも大きいと印加できる電界強度が小さくなって所望の位相変化を得るのに必要な線路長が長くなり、移相器が大きくなってしまう。また寸法Ｌ１４を大きくして、前述したように電極を積層構造にすると、電極による損失が大きくなってしまう。
【０１５０】
電極９３は、厚さ方向Ｚにおいて第１誘電体部９４のストリップ導体部７１が積層される第１端面９４ａとは反対側の第２端面９４ｂに積層され、第１および第２誘電体部９４，９５との間に埋設されて設けられる。電極９３は、第１誘電体部９４の第２端面９４ｂの全面にわたって積層して形成される。
【０１５１】
電極９３およびストリップ導体部７１には、電圧印加手段１９が接続され、移相器９０を伝播する電磁波の位相を変化させることができ、前述の実施の形態の各移相器と同様の効果を達成することができる。
【０１５２】
図１２は、本発明の実施のさらに他の形態の移相器１００を模式的に示す斜視図である。本実施の形態において、前述した各実施の形態の構成と同様の構成には、同様の参照符号を付してその説明を省略する。移相器１００は、直方体形状に形成される。移相器１００における電磁波の伝播方向Ｘに垂直な断面は、移相器１００の前記伝播方向Ｘの端面と同形状である。
【０１５３】
移相器１００は、マイクロストリップ線路を形成する。移相器１００は、ストリップ導体部７１と、接地導体板５１と、誘電体部１０２と、第１および第２電極２４ａ，２４ｂを含んで構成される。
【０１５４】
誘電体部１０２の厚さ方向Ｚの第１表面１０２ａ上には、ストリップ導体部７１が積層されて設けられる。ストリップ導体部７１は、伝播方向Ｘにおいて誘電体部１０２の両端部間にわたって、誘電体部１０２の幅方向Ｙの中央に形成され、誘電体部１０２の幅方向Ｙの端部から所定の距離離間して設けられる。誘電体部１０２の厚さ方向Ｚの第２表面１０２ｂ上には、全面にわたって接地導体板５１が積層して形成される。
【０１５５】
誘電体部１０２は、第１誘電体部１０４および第２誘電体部１０５を含んで構成され、第１および第２電極２４ａ，２４ｂが埋設されて形成される。第１誘電体部１０４は、前述した実施の形態の第１誘電体部２５と同様の物質によって形成され、第２誘電体部１０５は、前述した実施の形態の第２誘電体部２６と同様の物質によって形成される。
【０１５６】
第１誘電体部１０４は、ストリップ導体部７１と、接地導体板５１との間で、ストリップ導体部７１から離間して設けられる。第１誘電体部１０４は、誘電体部１０２の幅方向Ｙおよび厚さ方向Ｚの両端部間にわたって形成される。第１誘電体部１０４は、第２誘電体部１０５に挟まれて設けられる。
【０１５７】
第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、第１誘電体部１０４の厚さ方向Ｚの両側にそれぞれ設けられ、第１誘電体部１０４を挟持して設けられ、第１および第２誘電体部１０４，１０５の間に埋設されて設けられる。第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、第１誘電体部１０５の前記厚さ方向Ｚの端面上の全面にわたってそれぞれが形成される。
【０１５８】
第１誘電体部１０４の厚さ方向Ｚの寸法Ｌ１５は、たとえば０．１μｍ〜５０μｍのように選ばれる。寸法Ｌ１５が０．１μｍよりも小さいと誘電率の変化する部分が小さくなるため所望の位相変化を得るのに必要な線路長が長くなり、移相器が大きくなってしまう。寸法Ｌ１５が５０μｍよりも大きいと印加できる電界強度が小さくなって所望の位相変化を得るのに必要な線路長が長くなり、移相器が大きくなってしまう。また寸法Ｌ１５を大きくして、前述したように電極を積層構造にすると、電極による損失が大きくなってしまう。
【０１５９】
また第１誘電体部１０４は、厚さ方向Ｚにおいて、ストリップ導体部７１と接地導体板５１との間で、伝播電磁波の電界強度の大きなストリップ導体部７１寄りの位置に設けられる。
【０１６０】
第１および第２電極２４ａ，２４ｂには、それぞれ電圧印加手段１９が接続され、移相器１００を伝播する電磁波の位相を変化させることができ、前述の実施の形態の各移相器と同様の効果を達成することができる。
【０１６１】
図１３は、本発明の実施のさらに他の形態の移相器１１０を模式的に示す斜視図である。本実施の形態において、前述した各実施の形態の構成と同様の構成には、同様の参照符号を付してその説明を省略する。移相器１１０における電磁波の伝播方向Ｘに垂直な断面は、移相器１１０の前記伝播方向Ｘの端面と同形状である。
【０１６２】
移相器１１０は、コプレーナ線路を形成する。移相器１１０は、ストリップ導体部７１と、グランド導体部１１１と、誘電体部１１２と、第１および第２電極２４ａ，２４ｂとを含んで構成される。誘電体部１１２は、直方体形状に形成される。
【０１６３】
誘電体部１１２の厚さ方向Ｚの第１表面１１２ａ上には、ストリップ導体部７１が積層されて設けられる。ストリップ導体部７１は、伝播方向Ｘにおいて誘電体部１１２の両端部間にわたって、誘電体部１１２の幅方向Ｙの中央に形成され、誘電体部１１２の幅方向Ｙの端部から所定の距離離間して設けられる。第１表面１１２ａ上には、ストリップ導体部７１の幅方向Ｙの両側に、ストリップ導体部７１から予め定める距離Ｌ１６離間して、グランド導体部１１１がそれぞれ形成される。グランド導体部１１１は、ストリップ導体部７１に沿って形成される。グランド導体部１１１は、ストリップ導体部７１と同様な厚さに形成され、誘電体部１１２の幅方向Ｙの端部にわたって形成される。
【０１６４】
誘電体部１１２は、第１誘電体部１１４および第２誘電体部１１５を含んで構成され、第１および第２電極２４ａ，２４ｂが埋設されて形成される。第１誘電体部１１４は、前述した実施の形態の第１誘電体部２５と同様の物質によって形成され、第２誘電体部１１５は、前述した実施の形態の第２誘電体部２６と同様の物質によって形成される。
【０１６５】
第１誘電体部１１４は、ストリップ導体部７１およびグランド導体部１１１から厚さ方向Ｚに離間して設けられる。第１誘電体部１１４は、誘電体部１０２の幅方向Ｙおよび厚さ方向Ｚの両端部間にわたって形成される。第１誘電体部１１４は、第２誘電体部１１５に挟まれて設けられる。
【０１６６】
第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、第１誘電体部１１４の厚さ方向Ｚの両側にそれぞれ設けられ、第１誘電体部１１４を挟持して設けられ、第１および第２誘電体部１１４，１１５の間に埋設されて設けられる。第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、第１誘電体部１１４の前記厚さ方向Ｚの端面上の全面にわたってそれぞれが形成される。
【０１６７】
第１誘電体部１１４の厚さ方向Ｚの寸法Ｌ１７は、たとえば０．１μｍ〜５０μｍのように選ばれる。寸法Ｌ１７が０．１μｍよりも小さいと誘電率の変化する部分が小さくなるため所望の位相変化を得るのに必要な線路長が長くなり、移相器が大きくなってしまう。寸法Ｌ１７が５０μｍよりも大きいと印加できる電界強度が小さくなって所望の位相変化を得るのに必要な線路長が長くなり、移相器が大きくなってしまう。また寸法Ｌ１７を大きくして、前述したように電極を積層構造にすると、電極による損失が大きくなってしまう。
【０１６８】
また第１誘電体部１１４は、厚さ方向Ｚにおいて、伝播電磁波の電界強度の大きなストリップ導体部７１およびグランド導体部１１１からできるだけ近い位置に設けられる。
【０１６９】
第１および第２電極２４ａ，２４ｂには、それぞれ電圧印加手段１９が接続され、移相器１１０を伝播する電磁波の位相を変化させることができ、前述の実施の形態の各移相器と同様の効果を達成することができる。
【０１７０】
図１４は、本発明の実施のさらに他の形態の移相器１２０を模式的に示す斜視図である。本実施の形態において、前述した各実施の形態の構成と同様の構成には、同様の参照符号を付してその説明を省略する。移相器１２０における電磁波の伝播方向Ｘに垂直な断面は、移相器１２０の前記伝播方向Ｘの端面と同形状である。
【０１７１】
移相器１２０は、スロット線路を形成する。移相器２０は、スロット導体部１２１と、誘電体部１１２と、第１および第２電極２４ａ，２４ｂとを含んで構成される。
【０１７２】
誘電体部１１２の厚さ方向Ｚの第１表面１１２ａ上には、スロット導体部１２１が積層されて設けられる。スロット導体部１２１は、前述したストリップ導体部７１と同様な物質によって形成され、同様の厚さに形成される。スロット導体部１２１は、誘電体部１１２の幅方向Ｙの中央部を除いて誘電体部１１２に積層される。スロット導体部１２１は、第１スロット導体部１２１ａ、および第２スロット導体部１２１ｂを有する。第１スロット導体部１２１ａおよび第２スロット導体部１２１ｂは、前記幅方向Ｙに予め定める距離Ｌ１８離間して設けられる。
【０１７３】
第１および第２電極２４ａ，２４ｂには、それぞれ電圧印加手段１９が接続され、移相器２０を伝播する電磁波の位相を変化させることができ、前述の実施の形態の各移相器と同様の効果を達成することができる。
【０１７４】
図１５は、本発明の実施のさらに他の形態の移相器１３０を模式的に示す斜視図である。本実施の形態において、前述した各実施の形態の構成と同様の構成には、同様の参照符号を付してその説明を省略する。移相器１３０における電磁波の伝播方向Ｘに垂直な断面は、移相器１３０の前記伝播方向Ｘの端面と同形状である。
【０１７５】
移相器１３０は、誘電体導波管を形成する。移相器１３０は、第１および第２導波管形成部１３１ａ，１３１ｂと、誘電体部１３２と、複数の電極Ｔと、絶縁部１３５ａ，１３５ｂとを含んで構成される。
【０１７６】
誘電体部１３２は、直方体形状に形成され、前述した実施の形態の第１誘電体部２５と同様の物質によって形成される。誘電体部１３２には、この誘電体部１３２の電磁波の伝播方向Ｘの両端面を除いて、電磁波の伝播方向Ｘに沿う軸線Ａ１まわりに、第１および第２導波管形成部１３１ａ，１３１ｂが形成される。第１および第２導波管形成部１３１ａ，１３１ｂは、誘電体部１３２に密着して設けられる。
【０１７７】
第１および第２導波管形成部１３１ａ，１３１ｂは、誘電体部１３２の前記伝播方向Ｘにおける両端部間にわたって形成される。第１および第２導波管形成部１３１ａ，１３１ｂは、前記軸線Ａ１に関して回転対称に形成される。本発明の実施の形態では、第１および第２導波管形成部１３１ａ，１３１ｂは、伝播方向Ｘに垂直な断面が略Ｕ字形状に形成される。第１導波管形成部１３１ａは、誘電体部１３２の厚さ方向Ｚにおける第１端部１３２ｃ側から誘電体部１３２を覆い、厚さ方向Ｚにおける中間部まで延びる。第２導波管形成部１３１ｂは、誘電体部１３２の厚さ方向Ｚにおける第２端部１３２ｄ側から誘電体部１３２を覆い、厚さ方向Ｚにおける中間部まで延びる。第１および第２導波管形成部１３１ａ，１３１ｂは、相互に接触しないように独立して形成され、誘電体部１３２の外表面に沿って前記軸線Ａ１まわりに、予め定める距離Ｌ１８離間して形成される。前記予め定める距離Ｌ１８は、第１および第２導波管形成部１３１ａ，１３１ｂの間から誘電体部２２を伝播する電磁波の漏れないように選ばれ、第１および第２導波管形成部１３１ａ，１３１ｂによって形成される導波管の内寸法の長辺（厚さ方向Ｚの大きさ）の長さの２分の１以下に選ばれる。
【０１７８】
誘電体部１３２には、この誘電体部１３２と一体に形成される絶縁部１３５ａ，１３５ｂが設けられる。絶縁部１３５ａ，１３５ｂは、前記誘電体部１３２と同じ物質によって形成される。絶縁部１３５ａ，１３５ｂは、前記軸線Ａ１まわりに第１および第２導波管形成部１３１ａ，１３１ｂの間に設けられ、隣接する第１および第２導波管形成部１３１ａ，１３１ｂが接触してしまうことを防止する。絶縁部１３５ａ，１３５ｂは、誘電体部１３２の前記伝播方向Ｘの両端部間にわたって設けられ、それぞれ第１および第２導波管形成部１３１ａ，１３１ｂに接触して設けられる。
【０１７９】
前記絶縁部１３５ａ，１３５ｂは、誘電体部１３２の表面から幅方向Ｙに、予め定める距離Ｌ１９突出する。予め定める距離Ｌ１９は、誘電体部１３２に積層される第１および第２導波管形成部１３１ａ，１３１ｂの幅方向Ｙにおける厚さに等しく選ばれる。前記予め定める距離Ｌ１９は、誘電体部１３２中を導波する平面波の波長の（２ｎ−１）／４（ｎは自然数）に選ばれる。予め定める距離Ｌ１８，Ｌ１９を前述のように選ぶことによって、軸線Ａ１まわりに第１および第２導波管形成部１３１ａ，１３１ｂが離間していても、この第１および第２導波管形成部１３１ａ，１３１ｂが離間する部分、すなわち絶縁部１３５ａ，１３５ｂから、誘電体部１３２を伝播させる電磁波の漏洩を防止することができる。
【０１８０】
電極Ｔは、幅方向Ｙに相互に所定の間隔Ｌ６をあけて、誘電体部１３２に埋設されて形成される。電極Ｔは、誘電体部１３２の電磁波の伝播方向Ｘの両端部間にわたって形成される。電極Ｔは、伝播方向Ｘに沿って相互に平行に形成される。幅方向Ｙに相互に隣接する電極Ｔは、第１および第２導波管形成部１３１ａ，１３１ｂのうち異なる導波管形成部に接続される。すなわち電極Ｔのうち、幅方向Ｙの第１方向に向かって奇数番目の電極Ｔ１，Ｔ３，…，Ｔｍ−２，Ｔｍ（記号ｍは正の奇数）は、第１導波管形成部１３１ａに接続され、厚さ方向Ｚの第１方向に向かって偶数番目の電極Ｔ２，Ｔ４，…，Ｔｋ−２，Ｔｋ（記号ｋは正の偶数）は、第１導波管形成部１３１ｂに接続される。
【０１８１】
第１および第２導波管形成部１３１ａ，１３１ｂには、それぞれ電圧印加手段１９が接続され、移相器１３０を伝播する電磁波の位相を変化させることができ、前述の実施の形態の各移相器と同様の効果を達成することができる。
【０１８２】
図１６は、本発明の実施のさらに他の形態の移相器１４０を模式的に示す斜視図である。本実施の形態において、前述した各実施の形態の構成と同様の構成には、同様の参照符号を付してその説明を省略する。移相器１４０における電磁波の伝播方向Ｘに垂直な断面は、移相器１４０の前記伝播方向Ｘの端面と同形状である。
【０１８３】
移相器１４０は、誘電体導波管を形成する。移相器１４０は、導波管１４１と、誘電体部１４２と、第１および第２電極２４ａ，２４ｂとを含んで構成される。
【０１８４】
導波管１４１は、前記第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂと同様の物質によって形成され、筒状に形成される。誘電体部１４２は、伝播方向Ｘの両端面を露出させた状態で導波管１４１によって外囲される。誘電体部１４２と導波管１４１の内周面とは、密着する。
【０１８５】
誘電体部１４２は、第１誘電体部１４５および第２誘電体部１４６を含んで構成され、第１および第２電極２４ａ，２４ｂが埋設されて形成される。第１誘電体部１４５は、前述した実施の形態の第１誘電体部２５と同様の物質によって形成され、第２誘電体部１４６は、前述した実施の形態の第２誘電体部２６と同様の物質によって形成される。
【０１８６】
第１誘電体部１４５は、誘電体部１４２の厚さ方向Ｚの中央部に形成され、厚さ方向Ｚにおいて第２誘電体１４６に挟まれて設けられる。第１誘電体部１４５は、導波管１４１の伝播方向Ｘに垂直な断面における短手方向Ｙに沿って、誘電体部２２の前記短手方向Ｙの両端部間にわたって形成される。第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、第１誘電体部１４５の厚さ方向Ｚの両端面に積層して設けられ、第１誘電体部１４５を挟持して、第１誘電体部１４５と第２誘電体部１４６との間に設けられる。第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、電磁波の伝播方向Ｘに沿って、誘電体部１４２の両端部間にわたって形成される。第１および第２電極２４ａ，２４ｂは、幅方向Ｙにおいて導波管１４１から離間して設けられる。第１誘電体部９４の厚さ方向Ｚの寸法Ｌ２０は、たとえば０．１μｍ〜５０μｍのように選ばれる。寸法Ｌ２０が０．１μｍよりも小さいと誘電率の変化する部分が小さくなるため所望の位相変化を得るのに必要な線路長が長くなり、移相器が大きくなってしまう。寸法Ｌ２０が５０μｍよりも大きいと印加できる電界強度が小さくなって所望の位相変化を得るのに必要な線路長が長くなり、移相器が大きくなってしまう。また寸法Ｌ２０を大きくして、前述したように電極を積層構造にすると、電極による損失が大きくなってしまう。
【０１８７】
第１および第２電極２４ａ，２４ｂには、電圧印加手段１９が接続され、移相器１４０を伝播する電磁波の位相を変化させることができ、前述の実施の形態の各移相器と同様の効果を達成することができる。
【０１８８】
前述した各実施の形態の移相器のうち、カットオフ周波数を有する移相器３０，４０，５０，６０，１３０，１４０では、第１および第２電極２４ａ，２４ｂあるいは電極Ｔに電圧を印加したときのカットオフ周波数をｆｃとし、各移相器３０，４０，５０，６０，１３０，１４０を、伝播する電磁波の周波数をｆとしたとき、ｆｃとｆとは、１．０３＜ｆ／ｆｃ＜１．５、好ましくは１．０３＜ｆ／ｆｃ＜１．２となるように形成される。
【０１８９】
図１７は、移相器２０とマイクロストリップ線路２３１との接続構造２３０を模式的に示す斜視図である。以下、移相器２０とマイクロストリップ線路２３１との接続構造２３０を、単に「接続構造２３０」という。図１８は、移相器２０の伝播方向Ｘに沿う軸線Ａ２を含み、厚さ方向Ｚに垂直な仮想一平面における接続構造２３０の断面図であり、図１９は、移相器２０の伝播方向Ｘに沿う軸線Ａ２を含み、幅方向Ｙに垂直な仮想一平面における接続構造２３０の断面図である。
【０１９０】
接続構造２３０では、第１誘電体部２５の幅方向Ｙおよび厚さ方向Ｚの寸法は、伝播方向Ｘに垂直な断面において、短辺の長さに対する長辺の比を、ＬＳＭモードがカットオフとなり、ＬＳＥモードのみが伝播する状態となるまで大きくし、ＬＳＥモードがカットオフ付近で伝播するように選ばれる。またＬＳＥモードのカットオフ周波数が、第１誘電体部２５を伝播させる電磁波の周波数未満になるように選ばれる。
【０１９１】
ＬＳＥモードでは、ＬＳＭモードに比べて第１誘電体部２５の厚さ方向Ｚの長さを小さくすることができるので、第１および第２電極２４ａ，２４ｂをより近接して設けることができ、所定の位相変化を得るために必要な電圧をより低減することができる。
【０１９２】
移相器２０の第１入出力端２２ａまたは第２入出力端２２ｂの少なくともいずれか一方に、平面線路であるマイクロストリップ線路２３１が接続される。ここでは、移相器２０の第１入出力端２２ａにマイクロストリップ線路２３１が接続される場合について示すが、移相器２０の第２入出力端２２ｂにマイクロストリップ線路２３１が接続される場合についても、同様である。接続構造２３０では、移相器２０における電磁波の伝播方向の第１端面と、マイクロストリップ線路２３１における電磁波の伝播方向の第１端面とが突き合わされて接続される。
【０１９３】
マイクロストリップ線路２３１は、マイクロストリップ誘電体部２３２と、マイクロストリップ誘電体部２３２に設けられるストリップ導体部２３３と、接地導体部２３４とを含んで構成される。ストリップ導体部２３３と接地導体部２３４とは、所定の間隔をあけて設けられる。ストリップ導体部２３３と接地導体部２３４とは、前述した第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂと同様の物質によって形成される。
【０１９４】
マイクロストリップ誘電体部２３２は、前述した第２誘電体部２６と同様の物質によって形成され、第２誘電体部２６の誘電率に等しい誘電率を有する誘電体によって形成される。マイクロストリップ誘電体部２３２を第２誘電体部２６の誘電率に等しい誘電率を有する誘電体によって形成することによって、反射の小さい接続構造とすることができる。マイクロストリップ誘電体部２３２は、厚さ方向Ｚの両面が平面に形成され、本発明の実施の形態では直方体形状を有する。マイクロストリップ誘電体部２３２の厚さ方向Ｚの第１表面部２３５には、幅方向Ｙの中央部２３６にストリップ導体部２３３が積層して形成される。ストリップ導体部２３３は、直方体形状を有する。ストリップ導体部２３３は、前記伝播方向Ｘに沿って延びる。ストリップ導体部２３３の幅方向Ｙの長さＬ２０は、第１誘電体部２５の幅方向Ｙの長さ、すなわち第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂの間隔Ｌ１未満に選ばれる。
【０１９５】
マイクロストリップ誘電体部２３２の厚さ方向Ｚの第２表面部２３８には、接地導体部２３４が形成される。接地導体部２３４は、第２表面部２３８の全面にわたって形成される。
【０１９６】
ストリップ導体部２３３の電磁波の伝播方向Ｘにおける端面のうち、移相器２０に臨む端面２４１と、前記第１入出力端２２ａの第１誘電体部２５の端面２４２とを突き合わせて、誘電体部２２と第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂとによって形成される非放射性誘電体線路、およびストリップ導体部２３３とが結合される。マイクロストリップ線路２３１は、誘電体部２２と第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂとによって形成される非放射性誘電体線路のＬＳＥモードに結合する。ストリップ導体部２３３の移相器２０に臨む端面２４１の中央は、第１誘電体部２５の端面２４２の中央に連なる。マイクロストリップ誘電体部２３２の幅方向Ｙの寸法は、移相器２０の幅方向Ｙにおける第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂの外表面間の長さに等しく選ばれる。
【０１９７】
ストリップ導体部２３３の伝播方向Ｘに垂直な断面における長手方向と、第１誘電体部２５の伝播方向Ｘに垂直な断面における長手方向とが一致するように、ストリップ導体部２３３、マイクロストリップ誘電体部２３２および接地導体部２３４の積層方向と、第１および第２誘電体部２５，２６の積層方向とを揃えて、ストリップ導体部２３３と第１誘電体部２５とが接続される。これによって、ストリップ導体部２３３の設計の自由度を向上させることができる。
【０１９８】
マイクロストリップ誘電体部２３２は、前記第１入出力端２２ａに接触して設けられる。接地導体部２３４は、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂに接触して設けられる。接地導体部２３４は、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂに非接触となるように設けられる。ストリップ導体部２３３は、第１および第２電極２４ａ，２４ｂには接触しない。
【０１９９】
ストリップ導体部２３３の幅方向Ｙの長さＬ２３および厚さ方向Ｚの長さＬ２１は、マイクロストリップ線路２３１の特性インピーダンスが、誘電体部２２と第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂとによって形成される非放射性誘電体線路の特性インピーダンスと整合するように選ばれる。
【０２００】
以上のような構成とすれば、マイクロストリップ線路２３１の高周波の電磁界分布が、誘電体部２２と第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂとによって形成される非放射性誘電体線路のＬＳＥモードの電磁界分布に近似するので、マイクロストリップ線路２３１と移相器２０との接続部において、電磁界が円滑に移行する。したがって、マイクロストリップ線路２３１と移相器２０との接続損失を低減することができる。またＬＳＥモードの高周波信号をマイクロストリップ線路２３１に良好に取り出すことができるので、移相器２０と、基板に実装されて、移相器２０を通過する高周波信号を利用する電子回路との電気的な接続の信頼性を向上させることができる。
【０２０１】
前記接続構造２３０において、前記移相器２０および前記マイクロストリップ線路２３１を一体に形成して、マイクロストリップ線路付の移相器を構成してもよい。
【０２０２】
また前述した移相器３０についても移相器２０の場合と同様に、マイクロストリップ線路２３１と接続して用いてもよい。
【０２０３】
図２０は、移相器２０とストリップ線路２５１との接続構造２５０を模式的に示す斜視図である。以下、移相器２０とストリップ線路２５１との接続構造２５０を、単に「接続構造２５０」という。図２１は、移相器２０の伝播方向Ｘに沿う軸線Ａ２を含み、厚さ方向Ｚに垂直な仮想一平面における接続構造２５０の断面図であり、図２２は、移相器２０の伝播方向Ｘに沿う軸線Ａ２を含み、幅方向Ｙに垂直な仮想一平面における接続構造２５０の断面図である。図２３は、図２１の切断面線ＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩから見た断面図である。
【０２０４】
接続構造２５０は、図１７に示す接続構造２３０に類似し、同様の構成を有するので、同様の部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【０２０５】
移相器２０の第１入出力端２２ａおよび第２入出力端２２ｂの少なくともいずれか一方に、ストリップ線路２５１が接続される。ここでは、移相器２０の第１入出力端２２ａにストリップ線路２５１が接続される場合について示すが、移相器２０の第２入出力端２２ｂにストリップ線路２５１が接続される場合についても、同様である。接続構造２５０では、移相器２０における電磁波の伝播方向の第１端面と、ストリップ線路２５１における電磁波の伝播方向の第１端面とが突き合わされて接続される。
【０２０６】
ストリップ線路２５１は、ストリップ誘電体部２５２と、ストリップ誘電体部２５２に設けられるストリップ導体部２３３と、接地導体部２５４とを含んで構成される。ストリップ導体部２３３と接地導体部２３４とは、所定の間隔をあけて設けられる。
【０２０７】
ストリップ誘電体部２５２は、前述したマイクロストリップ誘電体部２３２と同様の物質によって形成され、接地導体部２５４は、前述した接地導体部２３４と同様の物質によって形成される。ストリップ誘電体部２５２は、直方体形状を有する。ストリップ誘電体部２５２の厚さ方向Ｚおよび幅方向Ｙの表面部には、接地導体部２５４が形成される。接地導体部２５４は、伝播方向Ｘに延びる軸線まわりにストリップ誘電体部２５２を外囲する。
【０２０８】
ストリップ導体部２３３は、ストリップ誘電体部２５２に埋設されて設けられる。ストリップ導体部２３３は、幅方向Ｙおよび厚さ方向Ｚにおいてストリップ誘電体部２５２の中央部に設けられる。ストリップ導体部２３３は、伝播方向Ｘにおいてストリップ誘電体部２５２の両端部間にわたって形成される。
【０２０９】
ストリップ導体部２３３は、ストリップ誘電体部２５２の移相器２０に接触する端面２５５よりも、移相器２０側に突出する突出部２５６を有する。第１誘電体部２５のストリップ線路２５１に臨む端部２５７には、前記突出部２５６が挿入される挿入孔２５８が形成される。挿入孔２５８は、突出部２５６と同じ大きさに形成される。突出部２５６は、前記挿入孔２５８に挿入して設けられる。突出部２５６および挿入孔２５８の伝播方向Ｘに沿う方向の長さＬ２２は、伝播する電磁波の、突出部２５６における波長の約（２ｎ−１）／４（ｎは自然数）に選ばれる。これによって、第１入出力端２２ａとストリップ線路２５１との界面で反射した電磁波と、突出部２５６の先端と第１誘電体部２５との界面で反射した電磁波との位相差を、π（ｒａｄ）として、反射波を打ち消すことができ、移相器２０とストリップ線路２５１との界面における反射が低減され、損失を低減することができる。
【０２１０】
ストリップ誘電体部２５２と第１および第２誘電体部２５，２６とは接触して接続される。接地導体部２５４は、第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂに接触して設けられる。また接地導体部２５４は、第１および第２電極２４ａ，２４ｂと非接触に設けられる。
【０２１１】
ストリップ線路２５１は、誘電体部２２と第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂとによって形成される非放射性誘電体線路のＬＳＥモードに結合する。ストリップ導体部２３３と、第１誘電体部２５とは、同軸に設けられる。ストリップ線路２５１の幅方向Ｙの寸法は、移相器２０の幅方向Ｙにおける第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂの外表面間の長さに等しく選ばれ、ストリップ線路２５１の厚さ方向Ｙの寸法は、移相器２０の厚さ方向Ｚにおける外表面間の長さに等しく選ばれる。
【０２１２】
ストリップ導体部２３３の伝播方向Ｘに垂直な断面における長手方向と、第１誘電体部２５の伝播方向Ｘに垂直な断面における長手方向とが一致するように、ストリップ導体部２３３と第１誘電体部２５とが接続される。これによって、ストリップ導体部２３３の設計の自由度を向上させることができる。
【０２１３】
ストリップ導体部２３３の幅方向Ｙの長さＬ２０および厚さ方向Ｚの長さＬ２１は、ストリップ線路２５１の特性インピーダンスが、誘電体部２２と第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂとによって形成される非放射性誘電体線路の特性インピーダンスと整合するように選ばれる。
【０２１４】
以上のような構成とすれば、ストリップ線路２５１の高周波の電磁界分布が、誘電体部２２と第１および第２平板導電体部２３ａ，２３ｂとによって形成される非放射性誘電体線路のＬＳＥモードの電磁界分布に近似するので、ストリップ線路２５１と移相器２０との接続部において、電磁界が円滑に移行するので接続損失を低減することができる。またＬＳＥモードの高周波信号をストリップ線路２５１に良好に取り出すことができるので、移相器２０と、基板に実装されて、移相器２０を通過する高周波信号を利用する電子回路との電気的な接続の信頼性を向上させることができる。
【０２１５】
本発明のさらに他の実施の形態において、前記移相器２０と前記ストリップ線路２５１とを一体形成して、ストリップ線路付の移相器を構成してもよい。
【０２１６】
また前述した移相器３０についても移相器２０の場合と同様に、前記ストリップ線路２５１と接続して用いてもよい。
【０２１７】
前述した図１７に示す接続構造において、ストリップ導体部２３３に前記突出部２５６を設けて、前記突出部２５６を第１誘電体部２５に設けられる挿入孔２５８に挿入して構成してもよい。
【０２１８】
図２４は、本発明の実施の一形態の高周波送信器２６０の構成を示す模式図である。高周波送信器２６０は、前述した図１に示す実施の形態の移相器２０と、高周波発振器２６１と、伝送線路２６２と、送信用アンテナ２６３と、スタブ２６４とを含んで構成される。以下、高周波伝送線路を、伝送線路という。高周波発振器２６１は、ガンダイオードを利用したガン発振器、またはインパットダイオードを利用したインパット発振器またはＦＥＴ（Field Effect Transistor）などを利用したＭＭＩＣ（Microwave Monolithic
Integrated Circuit）発振器などを含んで構成され高周波信号を発生する。伝送線路２６２は、マイクロストリップ線路またはストリップ線路によって構成される。伝送線路２６２の高周波信号の伝送方向の第１端部２６２ａは高周波発振器２６１に接続され、伝送線路２６２の高周波信号の伝送方向の第２端部２６２ｂは送信用アンテナ２６３に接続される。送信用アンテナ２６３は、パッチアンテナまたはホーンアンテナによって実現される。高周波信号の伝送方向は、電磁波の伝播方向である。
【０２１９】
移相器２０は、前述したマイクロストリップ線路２３１、または前述したストリップ線路２５１を介して高周波信号が誘電体部２２を通過するように、伝送線路２６２に挿入される。スタブ２６４は、たとえばオープンスタブによって実現され、高周波発振器２６１の特性調整回路として機能する。スタブ２６４は、高周波信号の伝送方向における移相器２０の上流側および下流側のうち少なくとも一方で、前記伝送線路２６２に設けられる。
【０２２０】
さらに具体的に述べると、伝送線路２６２は、第１および第２伝送線路２６８，２６９を含んで構成される。第１伝送線路２６８の高周波信号の伝送方向における第１端部２６８ａは、高周波発振器２６１に接続され、第１伝送線路２６８の高周波信号の伝送方向における第２端部２６８ｂは、移相器２０の第１入出力端２２ａに接続される。第２伝送線路２６９の高周波信号の伝送方向における第１端部２６９ａは、移相器２０の第２入出力端２２ｂに接続され、第２伝送線路２６９の高周波信号の伝送方向における第２端部２６９ｂは、送信用アンテナ２６３に接続される。
【０２２１】
高周波発振器２６１で発生した高周波信号は、第１伝送線路２６８、移相器２０の誘電体部２２、第２伝送線路２６８を通過して、送信用アンテナ２６３に与えられ、送信用アンテナ２６３から電波として放射される。
【０２２２】
高周波送信器２６０では、高周波発振器２６１と送信用アンテナ２６３の途中にはスタブ２６４が設けられ、高周波発振器２６１の伝送線路２６２への接続部や送信用アンテナ２６３の伝送線路２６２への接続部における不整合を整合できるようになっている。これによって接続部での反射を小さく抑えることができ、安定な発振特性が得られるとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い送信出力が得られる。ただし、スタブ２６４を設けても、たとえば高周波発振器２６１を接続するためのワイヤーおよび／またはバンプの形状ばらつき、および伝送線路２６２の配線幅のばらつきなどによって一律に整合することができない。高周波送信器２６０では、伝送線路２６２に、伝送線路２６２を伝送される高周波信号の電磁波が誘電体部２２を通過するように、前記移相器２０が挿入されるので、たとえば高周波発振器２６１を接続するためのワイヤーおよび／またはバンプの形状ばらつき、および伝送線路の配線幅のばらつきなどによって伝送線路２６２に起因して発生する位相のずれを個々に調整して整合をとることができ、安定な発振特性を持つとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い送信出力を持つ高周波送信器２６０を実現することができる。また移相器２０を前述したように小型で、かつ低電圧で動作させることができるので、移相器２０を設けても高周波送信器２６０を小型に形成することができ、また移相器２０に電圧を与えるための構成が複雑化してしまうことを抑制することができる。
【０２２３】
高周波送信器２６０では、移相器２０を用いているが、前記移相器２０に変えて、前述した実施の形態の移相器３０など、前述した各実施の形態の移相器のうちのいずれか１つを用いてもよい。このように構成しても、同様の効果を達成することができる。また高周波送信器２６０において、前記伝送線路２６２は、マイクロストリップ線路およびストリップ線路の他に、コプレーナ線路、グランド付きコプレーナ線路、スロット線路、導波管または誘電体導波管などによって実現されてもよい。
【０２２４】
図２５は、本発明の実施の一形態の高周波受信器２７０の構成を示す模式図である。図２４に示す前述した実施の形態の高周波送信器２６０と同様の構成には、同一の参照符号を付して、その説明を省略する場合がある。
【０２２５】
高周波受信器２７０は、前述した実施の形態の移相器２０と、高周波検波器２７１と、伝送線路２６２と、スタブ２６４と、受信用アンテナ２７３とを含んで構成される。高周波検波器２７１は、たとえば、ショットキーバリアダイオード検波器、ビデオ検波器またはミキサＭＭＩＣなどによって実現される。
【０２２６】
伝送線路２６２の高周波信号の伝送方向の第１端部２６２ａは、高周波検波器２７１に接続され、伝送線路２６２の高周波信号の伝送方向の第２端部２６２ｂは、受信用アンテナ２７３に接続される。受信用アンテナ２７３は、パッチアンテナまたはホーンアンテナによって実現される。
【０２２７】
移相器２０は、高周波信号が誘電体部２２を通過するように、伝送線路２６２に挿入される。スタブ２６４は、高周波信号の伝送方向における移相器２０の上流側および下流側のうち少なくとも一方で、前記伝送線路２６２に設けられる。
【０２２８】
受信用アンテナ２７３によって外部から到来する電波を捕捉すると、受信用アンテナ２７３は電波に基づく高周波信号を伝送線路２６２に与え、移相器２０の誘電体部２２を通過して、高周波検波器２７１に受信した高周波信号が与えられる。高周波検波器２７１は、高周波信号を検波して、高周波信号に含まれる情報を検出する。
【０２２９】
高周波受信器２７０では、受信用アンテナ２７３によって捕捉した高周波信号は、伝送線路２６２に伝送されて高周波検波器２７１によって検波される。受信用アンテナ２７３と高周波検波器２７１の途中にはスタブ２６４が設けられ、高周波検波器２７１の伝送線路２６２への接続部や受信用アンテナ２７３の伝送線路２６２への接続部における不整合を整合できるようになっている。これによって接続部での反射を小さく抑えることができ、安定な検波特性が得られるとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い検波出力が得られる。スタブ２６４を設けても、たとえば高周波検波器２７１を接続するためのワイヤーおよび／またはバンプの形状ばらつき、および伝送線路２６２の配線幅のばらつきなどによって一律に整合することができない。高周波受信器２７０では、伝送線路２６２には、伝送線路２６２を伝送される高周波信号の電磁波が前記誘電体部２２を通過するように、前記移相器２０が挿入されるので、たとえば高周波検波器２７１を接続するためのワイヤーおよび／またはバンプの形状ばらつき、および伝送線路の配線幅のばらつきなどによって伝送線路２６２に起因して発生する位相のずれを個々に調整して、整合をとることができ、安定な検波特性を持つとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い検波出力を持つ高周波受信器２７０を実現することができる。また移相器２０を前述したように小型で、かつ低電圧で動作させることができるので、移相器２０を設けても高周波受信器２７０を小型に形成することができ、また移相器２０に電圧を与えるための構成が複雑化してしまうことを抑制することができる。
【０２３０】
高周波受信器２７０では、移相器２０を用いているが、前記移相器２０に変えて、前述した実施の形態の移相器３０など、前述した各実施の形態の移相器のうちのいずれか１つを用いてもよい。このように構成しても、同様の効果を達成することができる。また高周波受信器２７０において、前記伝送線路２６２は、マイクロストリップ線路およびストリップ線路の他に、コプレーナ線路、グランド付きコプレーナ線路、スロット線路、導波管または誘電体導波管などによって実現されてもよい。
【０２３１】
図２６は、本発明の実施の一形態の高周波送受信器２８０を備えるレーダ装置２９０の構成を示す模式図である。レーダ装置２９０において、図２４および図２５に示す前述した実施の形態の高周波送信器２６０および高周波受信器２７０と同様の構成には、同一の参照符号を付して、その説明を省略する場合がある。レーダ装置２９０は、高周波送受信器２８０と、距離検出器２９１を含んで構成される。
【０２３２】
高周波送受信器２８０は、前述した実施の形態の移相器２０と、高周波発振器２６１と、第１〜第５伝送線路２８１，２８２，２８３，２８４，２８５と、分岐器２８６と、分波器２８７と、送受信用アンテナ２８８と、ミキサ２８９と、スタブ２６４とを含んで構成される。送受信用アンテナ２８８は、パッチアンテナまたはホーンアンテナによって実現される。第１〜第５伝送線路２８１，２８２，２８３，２８４，２８５は、前述した伝送線路２６２と同様の構成を有する。
【０２３３】
第１伝送線路２８１の高周波信号の伝送方向の第１端部２８１ａは、高周波発振器２６１に接続され、第１伝送線路２８１の高周波信号の伝送方向の第２端部２８１ｂは、分岐器２８６に接続される。移相器２０は、高周波信号が誘電体部２２を通過するように、第１伝送線路２８１に挿入される。スタブ２６４は、高周波信号の伝送方向における移相器２０の上流側および下流側のうち少なくとも一方で、前記第１伝送線路２８１に設けられる。
【０２３４】
分岐器（切替器）２８６は、第１、第２および第３端子２８６ａ，２８６ｂ，２８６ｃを有し、第１端子２８６ａに与えられる高周波信号を、第２端子２８６ｂおよび第３端子２８６ｃに選択的に出力する。分岐器２８６は、たとえば高周波スイッチ素子によって実現される。分岐器２８６には、図示しない制御部から制御信号が与えられ、制御信号に基づいて第１端子２８６ａおよび第２端子２８６ｂ、または第１端子２８６ａおよび第３端子２８６ｃを選択的に接続する。また分岐器２８６は、たとえば方向性結合器によって実現される。レーダ装置２９０は、パルスレーダによって実現される。前記制御部は、第１端子２８６ａおよび第２端子２８６ｂを接続して、パルス状の高周波信号を第２端子２８６ｂから出力させた後、第１端子２８６ａおよび第３端子２８６ｃを接続して、高周波信号を第３端子２８６ｃから出力させる。第２端子２８６ｂには、第２伝送線路２８２の高周波信号の伝送方向の第１端部２８２ａが接続される。前記第３端子２８６ｃには、第４伝送線路２８４の高周波信号の伝送方向の第１端部２８４ａが接続される。
【０２３５】
分波器２８７は、第４、第５および第６端子２８７ａ，２８７ｂ，２８７ｃを有し、第４端子２８７ａに与えられる高周波信号を第５端子２８７ｂに出力し、第５端子２８７ｂに与えられる高周波信号を第６端子２８７ｃに出力する。第２伝送線路２８２の高周波信号の伝送方向の第２端部２８２ｂは、前記第４端子２８７ａに接続される。前記第５端子２８７ｂには、第３伝送線路２８３の高周波信号の伝送方向の第１端部２８３ａが接続される。第３伝送線路２８３の高周波信号の伝送方向の第２端部２８３ｂは、送受信用アンテナ２８８に接続される。
【０２３６】
前記第６端子２８８ｃには、第５伝送線路２８５の高周波信号の伝送方向の第１端部２８５ａが接続される。第４伝送線路２８４の高周波信号の伝送方向の第２端部２８４ｂと、第５伝送線路２８５の高周波信号の伝送方向の第２端部２８５ｂとは、ミキサ２８９に接続される。分波器２８７は、ハイブリッド回路によって実現される。ハイブリッド回路は、方向性結合器であって、マジックＴ、ハイブリッドリングまたはラットレースなどによって実現される。
【０２３７】
高周波発振器２６１で発生した高周波信号は、第１伝送線路２８１および移相器２０の誘電体部２２を通過して、分岐器２８６、第２伝送線路２８２、分波器２８７ならびに第３伝送線路２８２を介して送受信用アンテナ２８８に与えられ、送受信用アンテナ２８８から電波として放射される。また、高周波発振器２６１で発生した高周波信号は、第１伝送線路２８１および移相器２０の誘電体部２２を通過して、分岐器２８６ならびに第４伝送線路２８４を介してミキサ２８９にローカル信号として与えられる。
【０２３８】
送受信用アンテナ２８８によって外部から到来する電波を受信すると、送受信用アンテナ２８８は電波に基づく高周波信号を第３伝送線路２８３に与え、分波器２８７、第５伝送線路２８５を介してミキサ２８９に与えられる。
【０２３９】
ミキサ２８９は、第４および第５伝送線路２８４，２８５から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力する。ミキサ２８９から出力される中間周波信号は、距離検出器２９１に与えられる。
【０２４０】
距離検出器２９１は、前述した高周波検波器２７１を含んで構成され、高周波送受信器２８０から放射され、測定対象物によって反射された電波（エコー）を受信して得られる前記中間周波信号に基づいて、高周波送受信器２８０から測定対象物までの距離、たとえば送受信用アンテナ２８８と測定対象物との間の距離を算出する。距離検出器２９１は、たとえばマイクロコンピュータによって実現される。
【０２４１】
高周波送受信器２８０では、高周波信号が前記誘電体部２２を通過するように、前記第１伝送線路２８１に、前記移相器２０が挿入されることによって、たとえば配線幅のばらつきなどによって伝送線路２６２に起因して不所望に変化する高周波信号の位相を調整して、たとえば安定な発振特性を持つとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い送信出力を持つ高周波送受信器２８０を実現することができ、また、たとえば安定な検波特性を持つとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い検波出力を持つ高周波送受信器２８０を実現することができ、また、たとえばミキサ２８９によって生成される中間周波数信号の信頼性を向上させることができる。また移相器２０を前述したように小型で、かつ低電圧で動作させることができるので、移相器２０を設けても高周波送受信器２８０を小型に形成することができ、また移相器２０に電圧を与えるための構成が複雑化してしまうことを抑制することができる。
【０２４２】
レーダ装置２９０では、前記高周波送受信器２８０からの中間周波信号に基づいて、距離検出器が探知対象物までの距離を検出するので、検知対象物までの距離を正確に検出することができる。
【０２４３】
前記分岐器２８６は、本実施の形態では方向性結合器によって実現されるので、この場合第１端子２８６ａに与えられる高周波信号は、第２端子２８６ｂおよび第３端子２８６ｃに分岐して出力される。この場合には、後述するスイッチを用いた分岐器と比較して、送受信用アンテナ２８８から出力される電波の電力が低くなるが、分岐器２８６を制御する必要がないので装置の制御が簡単になる。
【０２４４】
本実施の形態では、第１伝送線路２８１に移相器２０が挿入されるが、本発明のさらに他の実施では、移相器２０は、第１〜第５伝送線路２８１〜２８５の少なくともいずれか１つに、高周波信号が前記誘電体部２２を通過するように挿入されてもよい。このような構成であっても、同様の効果を達成することができる。
【０２４５】
また高周波送受信器２８０では、移相器２０を用いているが、前記移相器２０に変えて、移相器３０など、前述した各実施の形態の移相器のうちのいずれか１つを用いてもよい。このように構成しても、同様の効果を達成することができる。
【０２４６】
また本発明の実施のさらに他の形態では、前記分波器２８７は、サーキュレータによって実現されてもよく、この様な構成であっても、同様の効果を達成することができる。
【０２４７】
図２７は、本発明の実施の形態の移相器２０を備えるアレイアンテナ装置３９９を含むレーダ装置４００の構成を示す模式図である。本発明の形態において、前述実施の形態と同様の構成には、同様の参照符号を付してその説明を省略する。レーダ装置４００は、アレイアンテナ装置３９９と、高周波送受信器４０９と距離検出器２９１を含んで構成される。
【０２４８】
アレイアンテナ装置３９９は、アンテナ素子４０１とこのアンテナ素子４０１に付加される移相器２０とによって構成される移相器付アンテナ４０５が配列されて設けられるアンテナアレー体４０７と、各移相器付アンテナ４０５に接続される伝送線路４０２とを含んで構成される。本発明の実施の形態では、複数のアンテナ素子４０１は、放射方向を揃えて、一列に並べられる。アンテナ素子４０１は、配列方向Ｒに沿って、相互に等しい間隔をあけて設けられる。
【０２４９】
アンテナ素子４０１は、たとえばスロットアンテナ、マイクロストリップアンテナ、ホーンアンテナまたは反射鏡アンテナによって実現される。本発明の実施の形態では、アンテナ装置４００は、８つのアンテナ素子４０１と、８つの移相器２０とを有する。
【０２５０】
伝送線路４０２は、分岐器４０３を含んで構成され、入力部４０４から入力される高周波信号を分岐器４０３によって複数に分岐して、移相器付アンテナ４０５に与える。伝送線路４０２は、マイクロストリップ線路、ストリップ線路、コプレーナ線路、グランド付きコプレーナ線路、スロット線路、導波管または誘電体導波管などによって実現される。
【０２５１】
高周波送受信器４０９は、前述した各実施の形態の高周波送受信器２８０によって構成されてもよく、また高周波送受信器２８０において移相器を備えないものであってもよく、アレイアンテナ装置３９９に高周波信号を与え、かつアレイアンテナ装置３９９によって捕捉した高周波信号を受信する従来からの高周波送受信器によって構成されてもよい。
【０２５２】
伝送線路４０２と、各移相器付アンテナ素子４０５のアンテナ素子４０１との間には、それぞれ移相器２０が設けられる。伝送線路４０２を伝播する高周波信号は、移相器２０の誘電体部２２を通過してアンテナ素子４０１に与えられる。各移相器２０によって、高周波信号の位相をずらすことによって、各アンテナ素子から放射される電波の位相を調整して、図２７に示すように等位相面を配列方向Ｒの第１方向Ｒ１から第２方向Ｒ２に向かうにつれて、隣接するアンテナ素子４０１から放射される電波の位相を、Δφずつずらすことによって、放射ビーム４０６の方向を正面からアンテナ素子４０１の配列方向Ｒの第１方向Ｒ１または第２方向Ｒ２に角度θだけ傾けることができる。
【０２５３】
移相器２０は、小形でかつ低電圧で動作させることができるので、アンテナ装置４００が大型化することない。アレイアンテナ装置３９９は、移相器２０を備えることによって、放射ビームの方向を変更することができ、これによってアンテナ素子４０１を機械的に動作させることなく、放射ビームの方向を変更することができ、利便性を向上させることができる。
【０２５４】
またレーダ装置４００が大型化することなく、また放射ビームの方向を容易に変更することができるので、利便性の高いレーダ装置を実現することができる。
【０２５５】
前記レーダ装置４００において移相器２０を、前述した移相器３０または前述した各実施の形態の移相器のうちのいずれか１つに変えて構成してもよい。
【０２５６】
本発明の実施の一形態の高周波スイッチは、前述した各実施の形態の移相器のうち、カットオフ特性を有する移相器、すなわち移相器２０，３０，４０，５０，６０，１３０，１４０のうちのいずれかと同じ構成を有する。以下、「高周波スイッチ」を、単に「スイッチ」という。このようなスイッチでは、第１および第２電極２４ａ，２４ｂに電圧を印加することによって、誘電体部２２におけるカットオフ周波数を変更することができる。
【０２５７】
電圧印加手段１９は、伝播する電磁波の周波数よりも低い周波数の交流電圧、または直流電圧を第１および第２電極２４ａ，２４ｂに印加する。電圧印加手段１９が、第１および第２電極２４ａ，２４ｂに電圧を印加することによって、誘電体部２２の誘電率が小さくなり、これによってスイッチのカットオフ周波数が高くなる。電圧印加手段１９が、第１および第２電極２４ａ，２４ｂに電圧を印加しないときは、伝播させる電磁波の周波数（使用周波数）よりもスイッチのカットオフ周波数が低くなるようにスイッチが構成される。電圧印加手段１９は、スイッチのカットオフ周波数が、前記使用周波数以上になるように第１および第２電極２４ａ，２４ｂに電圧を印加することができる。したがってスイッチは、電圧印加手段１９によって、カットオフ周波数が、誘電体部２２を伝播する電磁波の周波数より低くなる伝播状態と、カットオフ周波数が、誘電体部２２を伝播する電磁波の周波数より高くなるカットオフ状態とを切り替え可能である。本発明の実施の形態では、使用周波数は、一定であり、したがって上記の切り替えによってＯＮ／ＯＦＦ動作が可能である。
【０２５８】
前記構成のスイッチでは、誘電体部２２に印加される電界に応じて、誘電体部２２におけるカットオフ周波数が、誘電体部２２を伝播する電磁波の周波数より低くなる伝播状態と、前記電磁波の周波数より高くなるカットオフ状態とを切り替え可能であるので、第１および第２電極２４ａ，２４ｂに印加する電圧を変化させることによって、前記伝播状態と前記カットオフ状態とを容易に切り替えることができる。スイッチング態様がＯＦＦ状態の時は、カットオフ状態になるので、本質的に高いＯＮ／ＯＦＦ比を得ることができる。また、機械的な駆動部分がないため、耐久性に優れた信頼性の高い高周波スイッチを実現することができる。また前記構成によって、低い電圧でカットオフ周波数を変化させることができるスイッチを実現することができる。また前記接続構造によって、ＬＳＥモードの高周波信号を、平面線路に良好に取り出すことができるので、平面回路基板上への実装性が良好である高周波スイッチを実現することができる。
【０２５９】
また誘電体部２２に電界を印加するために第１および第２電極２４ａ，２４ｂに与える電圧を小さくしても、変化部に大きな電界強度の電界が与えられ、また誘電体部２２の線路長が短くても、カットオフ状態がＯＦＦ状態を実現するため高いＯＮ／ＯＦＦ比を得ることができるので、小型で、かつ低電圧で動作させることができるスイッチを実現することができる。また、機械的な駆動部分がないため、耐久性に優れた信頼性の高いスイッチを実現することができる。
【０２６０】
本発明の実施の一形態の減衰器は、前述した各実施の形態の移相器２０，３０，４０，５０，６０，１３０，１４０のうちのいずれかと同じ構成を有する。このような減衰器では、第１および第２電極２４ａ，２４ｂに電圧を印加することによって、誘電体部２２におけるカットオフ周波数を変更して、伝播特性を変化させることができる。誘電体部２２に印加される電界に応じて、誘電体部２２における伝播特性を変化させることによって、高周波信号を減衰することができ、また前記接続構造によって、ＬＳＥモードの高周波信号を、平面線路に良好に取り出すことができるので、平面回路基板上への実装性が良好である減衰器を実現することができる。減衰器は、前述した移相器と同様にカットオフ周波数をｆｃとし、使用周波数を周波数をｆとしたとき、１．０３＜ｆ／ｆｃ＜１．５となるように、好ましくは、１．０３＜ｆ／ｆｃ＜１．２となるように形成される。このような減衰器は、第１および第２電極２４ａ，２４ｂに与える電圧を小さくしても、変化部に大きな電界強度の電界が与えられ、またカットオフ周波数近傍の減衰特性を用いることから、伝送線路の線路長が短くても電磁波を十分に減衰させることができるので、小型で、かつ低電圧で動作させることができる減衰器を実現することができる。また、機械的な駆動部分がないため、耐久性に優れた信頼性の高い減衰器を実現することができる。
【０２６１】
図２８は、本発明の実施の他の形態の高周波送信器３６０の構成を示す模式図である。高周波送信器３６０は、前述した図２４の高周波送信器２６０の移相器２０に代えて、高周波スイッチ３６１を設け、スタブ２６４を除いた構成であるので、同様の構成には、同様の参照符号を付してその説明を省略する。スイッチ３６１は、前述した各実施の形態の移相器のいずれかと同じ構成を有する。
【０２６２】
スイッチ３６１は、前述したマイクロストリップ線路２３１、または前述したストリップ線路７１を介して伝送線路２６２に挿入され、伝播状態とすることによって伝送線路２６２に伝送される高周波信号を透過し、カットオフ状態とすることによって伝送線路２６２に伝送される高周波信号を遮断する。
【０２６３】
スイッチ３６１が伝播状態のとき、高周波発振器２６１が発生した高周波信号は、伝送線路２６２に伝送されて、スイッチ３６１の誘電体部２２を通過して送信用アンテナ２６３に与えられ、電波として放射される。またスイッチ３６１がカットオフ状態のとき、高周波発振器２６１が発生した高周波信号は、スイッチ３６１を透過しないので送信用アンテナ２６３には伝送されない。スイッチ３６１の伝播状態とカットオフ状態とを切換えることによって、送信用アンテナ２６３からパルス信号波を放射することができる。大きなＯＮ／ＯＦＦ比を得ることができるとともに、耐久性に優れた信頼性の高い高周波スイッチを用いることによって、信頼性の高い高周波送信器３６０を実現することができる。電圧印加手段１９が、所定の情報に基づいて、スイッチ３６１に電圧を印加して、スイッチ３６１をＯＮ／ＯＦＦすることによって、所定の情報に対応した電波を送信用アンテナ２６３から放射させることができる。
【０２６４】
高周波送信器３６０において、前記伝送線路２６２は、マイクロストリップ線路およびストリップ線路の他に、コプレーナ線路、グランド付きコプレーナ線路、スロット線路、導波管または誘電体導波管などによって実現されてもよい。
【０２６５】
図２９は、本発明の実施の他の形態の高周波送受信器３８０を備えるレーダ装置３９０の構成を示す模式図である。高周波送受信器３８０は、前述した図２６の高周波送受信器２８０の移相器２０に代えて、高周波スイッチ３６１を設けた構成であるので、同様の構成には、同様の参照符号を付してその説明を省略する。
【０２６６】
第１伝送線路２８１に挿入されるスイッチ３６１を伝播状態とすることによって、高周波発振器２６１が発生した高周波信号は、第１伝送線路２８１に伝送されて分岐器２８６の第１端子２８６ａに与えられ、分岐器２８６の第２端子２８６ｂから第２伝送線路２８２に与えられ、分波器２８７の第４端子２８７ａに与えられて、分波器２８７の第５端子２８７ｂから第３伝送線路２８３に与えられて、送受信用アンテナ２８８から放射される。また第１伝送線路２８１に挿入されるスイッチ３６１がカットオフ状態となると、高周波発振器２６１が発生した高周波信号はスイッチ３６１を透過しないので、遮断されて、送受信用アンテナ２８８からは放射されない。スイッチ３６１の伝播状態とカットオフ状態とを切換えることによって、送受信用アンテナ２８８からパルス信号波を放射することができる。大きなＯＮ／ＯＦＦ比を得ることができるとともに、耐久性に優れた信頼性の高いスイッチ３６１を用いることによって、信頼性の高い高周波送受信器を実現することができる。本実施の形態では、第１伝送線路２８１にスイッチ３６１が挿入されるが、本発明のさらに他の実施では、スイッチ３６１は、第１〜第３伝送線路２８１〜２８３の少なくともいずれか１つに、挿入されてもよい。このような構成であっても、第１〜第３伝送線路２８１〜２８３の少なくともいずれか１つに挿入されるスイッチ３６１を全て伝播状態とし、また第１〜第３伝送線路２８１〜２８３の少なくともいずれか１つに挿入されるスイッチ３６１のうち１つでもカットオフ状態とすることによって、送受信用アンテナ２８８からパルス信号波を放射することができ、前述のレーダ装置と同様の効果を達成することができる。
【０２６７】
本発明の実施のさらに他の形態のレーダ装置は、前記各実施の形態のレーダ装置において、高周波送受信器２８０を構成する分岐器２８６を、２つのスイッチ３６１によって構成してもよい。
【０２６８】
図３０は、スイッチ３６１によって構成される分岐器２８６の構成を示す模式図である。２つのスイッチ３６１を、第１スイッチ３６１Ａおよび第２スイッチ３６１Ｂという。第１スイッチ３６１Ａは、伝播状態とすることによって第１端子２８６ａおよび第２端子２８６ｂ間で高周波信号を透過し、かつカットオフ状態とすることによって第１端子２８６ａおよび第２端子２８６ｂ間で高周波信号を遮断する。第２スイッチ３６１Ｂは、伝播状態とすることによって第１端子２８６ａおよび第３端子２８６ｃ間で高周波信号を透過し、かつカットオフ状態とすることによって第１端子２８６ａおよび第３端子２８６ｃ間で高周波信号を遮断する。第１および第２スイッチ３６１Ａ，３６１Ｂの、電磁波の伝播方向Ｘにおける第１端部同士を接続して第１端子２８６ａとする。また第１スイッチ３６１Ａの電磁波の伝播方向Ｘにおける第２端部を第２端子３８６とする。また第２スイッチ３６１Ｂの電磁波の伝播方向Ｘにおける第２端部を第３端子３８６とする。
【０２６９】
第１および第２スイッチ３６１Ａ，３６１Ｂには、図示しない制御部から制御信号が与えられ、制御信号に基づいて第１スイッチ３６１Ａが伝播状態のときに、第２スイッチ３６１Ｂをカットオフ状態とし、第１スイッチ３６１Ａがカットオフ状態のときに、第２スイッチ３６１Ｂを伝播状態とすることによって、第１端子２８６ａから入力される高周波信号を、第２および第３端子２８６ｂ，２８６ｃから選択的に出力することができる。レーダ装置３９０は、パルスレーダによって実現される。前記制御部は、第１および第２スイッチ３６１Ａ，３６１Ｂを制御して、第１端子２８６ａおよび第２端子２８６ｂを接続して、パルス状の高周波信号を第２端子２８６ｂから出力させた後、第１および第２スイッチ３６１Ａ，３６１Ｂを制御して、第１端子２８６ａおよび第３端子２８６ｃを接続して、高周波信号を第３端子２８６ｃから出力させる。大きなＯＮ／ＯＦＦ比を得ることができるとともに、耐久性に優れた信頼性の高いスイッチ３６１を用いて分岐器２８６を構成することによって、信頼性の高い高周波送受信器を実現することができる。
【０２７０】
本発明の実施のさらに他の形態のレーダ装置は、前記各実施の形態のレーダ装置において、高周波送受信器３８０を構成する分波器２８７を、２つのスイッチ３６１によって構成してもよい。
【０２７１】
図３１は、スイッチ３６１によって構成される分波器２８７の構成を示す模式図である。分波器２８７は、２つのスイッチ３６１を含んで構成される。２つのスイッチ３６１を、第３スイッチ３６１Ｃおよび第４スイッチ３６１Ｄという。第３スイッチ３６１Ｃは、伝播状態とすることによって第４端子２８７ａおよび第５端子２８７ｂ間で高周波信号を透過し、かつカットオフ状態とすることによって第４端子２８７ａおよび第５端子２８７ｂ間で高周波信号を遮断する。第４スイッチ３６１Ｄは、伝播状態とすることによって第５端子２８７ｂおよび第６端子２８７ｃ間で高周波信号を透過し、かつカットオフ状態とすることによって第５端子２８７ｂおよび第６端子２８７ｃ間で高周波信号を遮断する。第３スイッチ３６１Ｃの、電磁波の伝播方向Ｘにおける第１端部を、第４端子２８７ａとする。また第３および第４スイッチ３６１Ｃ，３６１Ｄの、電磁波の伝播方向Ｘの第２端部同士を共通に接続して、第５端子２８７ｂとする。第４スイッチ３６１Ｄの電磁波の伝播方向Ｘの第１端部を、第６端子２８７ｃとする。
【０２７２】
第３および第４スイッチ３６１Ｃ，３６１Ｄには、図示しない制御部から制御信号が与えられ、制御信号に基づいて第３スイッチ３６１Ｃが伝播状態のときに、第４スイッチ３６１Ｄをカットオフ状態とし、第３スイッチ３６１Ｃがカットオフ状態のときに、第４スイッチ３６１Ｄを伝播状態とすることによって、第１端子２８７ａから入力される高周波信号を、第２端子２８７ｂから出力し、第２端子２８７ｂから入力される高周波信号を、第３端子２８７ｃから出力することができる。前記制御部は、第３および第４スイッチ３６１Ｃ，３６１Ｄを制御して、第１端子２８７ａおよび第２端子２８７ｂを接続して、パルス状の高周波信号を送受信用アンテナ２８８に伝送した後、第３および第４スイッチ３６１Ｃ，３６１Ｄを制御して、第２端子２８７ｂおよび第３端子２８７ｃを接続して、送受信用アンテナ２８８によって捕捉した高周波信号を第３端子２８６ｃから出力させる。制御部は、第１および第３スイッチ３６１Ａ，３６１Ｃが伝播状態となり、かつ第２および第４スイッチ３６１Ｂ，３６１Ｄがカットオフ状態となるように、または、第１および第３スイッチ３６１Ａ，３６１Ｃがカットオフ状態となり、第２および第４スイッチ３６１Ｂ，３６１Ｄが伝播状態となるように、第１〜第４スイッチ３６１Ａ〜３６１Ｄを制御する。大きなＯＮ／ＯＦＦ比を得ることができるとともに、耐久性に優れた信頼性の高いスイッチ３６１を用いて分波器２８７を構成することによって、信頼性の高い高周波送受信器を実現することができる。
【０２７３】
本発明の実施のさらに他の形態の高周波送受信器は、前述した図２６に示す実施の形態の高周波送受信器２８０において、移相器２０を前述した減衰器に変えて高周波送受信器が実現される。第１伝送線路２８１に、前記減衰器が挿入されることによって、高周波信号の振幅を変化させて、振幅変調を行うことができ、高周波信号の周波数の変動および温度の変動によって発生する送信出力（送信される高周波信号）および中間周波信号の変動を調整して、信号変動の小さい安定な高周波送受信器を実現することができる。また減衰器を前述したように小型で、かつ低電圧で動作させることができるので、減衰器を設けても高周波送受信器を小型に形成することができ、また減衰器に電圧を与えるための構成が複雑化してしまうことを抑制することができる。また前記第１〜第５伝送線路２８１，２８２，２８３，２８４，２８５の少なくともいずれか１つに減衰器を同様に挿入して、高周波送受信器を構成してもよく、同様な効果を達成することができる。
【０２７４】
本発明の実施のさらに他の形態の高周波送受信器は、前述した各実施の形態の高周波送受信器を組み合わせて構成されてもよく、たとえば伝送線路に移相器、スイッチおよび減衰器のうちのいずれか２つ以上が挿入される構成としてもよく、またたとえば第１〜第５伝送線路２８１〜２８５の少なくともいずれか１つに移相器が設けられ、第１〜第５伝送線路２８１〜２８５の少なくともいずれか１つにスイッチが設けられ、第１〜第５伝送線路２８１〜２８５の少なくともいずれか１つに減衰器が設けられる構成としてもよい。
【０２７５】
前述した各実施の形態において、前記変化部は、印加電界に応じて寸法が変化する圧電素子によってされてもよい。印加電圧に応じて、電磁波の伝播方向において圧電素子の寸法が変化する、すなわち圧電素子の前記伝播方向における厚さが変化することによって、変化部を含む誘電体部を伝播する電磁波の位相を変化させることができ、前述した実施の形態と同様の効果を達成することができる。圧電素子は、たとえば水晶、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３、ＢａＴｉＯ３、ＬｉＮｂＯ３またはＳｂＳＩなどによって形成される。
【０２７６】
以上の各実施の形態の移相器、スイッチおよび減衰器は、誘電体導波路デバイスである。
【０２７７】
なお、本発明は以上の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を行なうことは何等差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【０２７８】
【図１】本発明の実施の一形態の移相器２０を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の他の形態の移相器３０を模式的に示す断面図である。
【図３】移相器３０の製造工程を示すフローチャートである。
【図４】移相器３０の製造工程を示す模式図である。
【図５】ステップｓ３において電極膜３３および第２誘電体膜３４を複数積層するときの様子を示す平面図である。
【図６】本発明の実施のさらに他の形態の移相器４０を模式的に示す斜視図である。
【図７】本発明の実施のさらに他の形態の移相器５０を模式的に示す斜視図である。
【図８】本発明の実施のさらに他の形態の移相器６０を模式的に示す斜視図である。
【図９】本発明の実施のさらに他の形態の移相器７０を模式的に示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施のさらに他の形態の移相器８０を模式的に示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施のさらに他の形態の移相器９０を模式的に示す斜視図である。
【図１２】本発明の実施のさらに他の形態の移相器１００を模式的に示す斜視図である。
【図１３】本発明の実施のさらに他の形態の移相器１１０を模式的に示す斜視図である。
【図１４】本発明の実施のさらに他の形態の移相器１２０を模式的に示す斜視図である。
【図１５】本発明の実施のさらに他の形態の移相器１３０を模式的に示す斜視図である。
【図１６】本発明の実施のさらに他の形態の移相器１４０を模式的に示す斜視図である。
【図１７】移相器２０とマイクロストリップ線路２３１との接続構造２３０を模式的に示す斜視図である。
【図１８】移相器２０の伝播方向Ｘに沿う軸線Ａ２を含み、厚さ方向Ｚに垂直な仮想一平面における接続構造２３０の断面図である。
【図１９】移相器２０の伝播方向Ｘに沿う軸線Ａ２を含み、幅方向Ｙに垂直な仮想一平面における接続構造２３０の断面図である。
【図２０】移相器２０とストリップ線路２５１との接続構造２５０を模式的に示す斜視図である。
【０２７９】
【図２１】移相器２０の伝播方向Ｘに沿う軸線Ａ２を含み、厚さ方向Ｚに垂直な仮想一平面における接続構造２５０の断面図である。
【図２２】移相器２０の伝播方向Ｘに沿う軸線Ａ２を含み、幅方向Ｙに垂直な仮想一平面における接続構造２５０の断面図である。
【図２３】図２１の切断面線ＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩから見た断面図である。
【図２４】本発明の実施の一形態の高周波送信器２６０の構成を示す模式図である。
【図２５】本発明の実施の一形態の高周波受信器２７０の構成を示す模式図である。
【図２６】本発明の実施の一形態の高周波送受信器２８０を備えるレーダ装置２９０の構成を示す模式図である。
【図２７】本発明の実施の形態の移相器２０を備えるアレイアンテナ装置３９９を含むレーダ装置４００の構成を示す模式図である。
【図２８】本発明の実施の他の形態の高周波送信器３６０の構成を示す模式図である。
【図２９】本発明の実施の他の形態の高周波送受信器３８０を備えるレーダ装置３９０の構成を示す模式図である。
【図３０】スイッチ３６１によって構成される分岐器２８６の構成を示す模式図である。
【図３１】スイッチ３６１によって構成される分波器２８７の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【０２８０】
２０，４０，６０，７０，８０，９０，１００，１１０，１２０，１３０，１４０  移相器
２２，５２，６１，７２，８２，９２，１０２，１１２，１３２，１４２  誘電体部
２２ａ  第１入出力端
２２ｂ  第２入出力端
２３  平板導電体部
２４，５３，９３，Ｔ  電極
２５，５４，７４，８４，９４，１４４  第１誘電体部
２６，５５，７５，８５，９５，１４５  第２誘電体部
３７  凸部
７１，２３３  ストリップ導体部
２６０，３６０  高周波送信器
２６１  高周波発信器
２６２  高周波伝送線路
２６３  送信用アンテナ
２６４  スタブ
２６２，２６８，２６９，２８１，２８２，２８３，２８４，２８５  伝送線路
２７０  高周波受信器
２７１  高周波検波器
２７３  受信用アンテナ
２８０，３８０  高周波送受信器
２９０，３９０，４００  レーダ装置
２９１  距離検出器
２８６  分岐器
２８７  分波器
２８８  送受信用アンテナ
２８９  ミキサ
２８６ａ  第１端子
２８６ｂ  第２端子
２８６ｃ  第３端子
２８７ａ  第４端子
２８７ｂ  第５端子
２８７ｃ  第６端子
３６１  高周波スイッチ
３９９  アレイアンテナ装置
４００  レーダ装置
４０１  アンテナ素子
【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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【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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