(57)【要約】【課題】高周波の干渉を抑制すると共に冷却効率の低下を抑制することができる高周波処理装置を提供する。【解決手段】実施形態の高周波処理装置は、基板と、断熱ケースと、側壁部と、側壁受け部とを持つ。基板は、高周波デバイスが第１面に設けられ、前記第１面の裏面である第２面に冷却機が接続される。断熱ケースは、前記基板の第１面に対向した内壁面を有する。側壁部は、前記基板の第１面と前記断熱ケースの内壁面とのうちの一方から他方に向けて延出する。側壁受け部は、前記基板の第１面と前記断熱ケースの内壁面とのうちの前記他方に形成され、前記側壁部の端面に非接触で対向する面と、前記側壁部の少なくとも一つの側面に非接触で対向する面とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波デバイスが第１面に設けられ、前記第１面の裏面である第２面に冷却機が接続される基板と、
前記基板の第１面に対向した内壁面を有する断熱ケースと、
前記基板の第１面と前記断熱ケースの内壁面とのうちの一方から他方に向けて延出する側壁部と、
前記基板の第１面と前記断熱ケースの内壁面とのうちの前記他方に形成され、前記側壁部の端面に非接触で対向する面と、前記側壁部の少なくとも一つの側面に非接触で対向する面とを有する側壁受け部と、
を有する高周波処理装置。
【請求項２】
前記側壁受け部は、前記側壁部の端面に非接触で対向する面と、前記側壁部の二つの側面にそれぞれ非接触で対向する二つの面とを有する凹形状で形成される、
請求項１に記載の高周波処理装置。
【請求項３】
前記高周波デバイスを複数有し、
前記複数の高周波デバイスの間にそれぞれ前記側壁部および前記側壁受け部が形成される、
請求項１または２に記載の高周波処理装置。
【請求項４】
前記断熱ケースの前記内壁面には、前記基板と、前記断熱ケースと、前記側壁部および前記側壁受け部と、に囲まれる空間において生ずる空洞共振の共振周波数を変更させる第１の共振周波数可変構造が形成される、
請求項１から３のうちいずれか１項に記載の高周波処理装置。
【請求項５】
前記第１の共振周波数可変構造は、前記断熱ケースの前記内壁面に形成され、前記基板に対向した空洞部である、
請求項４に記載の高周波処理装置。
【請求項６】
前記側壁部と前記側壁受け部との組み合わせ構造において生ずる共振の共振周波数を変更させる第２の共振周波数可変構造が形成される、
請求項１から３のうちいずれか１項に記載の高周波処理装置。
【請求項７】
前記高周波デバイスには高周波信号を電磁波として伝達する共振器が形成され、
前記第２の共振周波数可変構造は、前記側壁部と前記側壁受け部との組み合わせ構造において生ずる共振の共振周波数を、前記共振器の共振周波数から変更させる、
請求項６に記載の高周波処理装置。
【請求項８】
前記第２の共振周波数可変構造は、前記側壁部の先端部と前記側壁受け部の底面との間に形成された誘電体である、
請求項６または７に記載の高周波処理装置。
【請求項９】
前記第２の共振周波数可変構造は、前記側壁部に形成されたスリットである、
請求項６または７に記載の高周波処理装置。
【請求項１０】
前記第２の共振周波数可変構造は、前記側壁部の先端部と前記側壁受け部の底面との間に形成された誘電体、および前記側壁部に形成されたスリットであり、
前記誘電体は、前記側壁部と前記側壁受け部との組み合わせ構造において生ずる共振の共振周波数を、前記共振器の共振周波数の高調波のうち２倍波から変更させ、
前記スリットは、前記側壁部と前記側壁受け部との組み合わせ構造において生ずる共振の共振周波数を、前記共振器の共振周波数の高調波のうち３倍波から変更させる、
請求項７に記載の高周波処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、高周波処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の高周波デバイスをケースに封入し、ケース内を低温に冷却する高周波回路が知られている。この高周波回路において、高周波デバイス間における高周波の干渉が問題になる場合がある。これに対し、高周波の干渉を抑制するため、高周波デバイス間に隔壁が設けられる場合があるが、この隔壁は、ケースの内壁とケースの内部とを物理的に接続させる熱伝導経路となり、ケース内の冷却効率を低下させる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２６９７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、高周波の干渉を抑制すると共に冷却効率の低下を抑制することができる高周波処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の高周波処理装置は、基板と、断熱ケースと、側壁部と、側壁受け部とを持つ。基板は、高周波デバイスが第１面に設けられ、前記第１面の裏面である第２面に冷却機が接続される。断熱ケースは、前記基板の第１面に対向した内壁面を有する。側壁部は、前記基板の第１面と前記断熱ケースの内壁面とのうちの一方から他方に向けて延出する。側壁受け部は、前記基板の第１面と前記断熱ケースの内壁面とのうちの前記他方に形成され、前記側壁部の端面に非接触で対向する面と、前記側壁部の少なくとも一つの側面に非接触で対向する面とを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態の高周波処理装置１の全体構成を示す断面図。
【図２】第１の実施形態の高周波処理装置１の一構成例を示す斜視図。
【図３】第１の実施形態の高周波処理装置１の一構成例を示す断面図。
【図４】第１の比較例の高周波処理装置の構成を示す断面図。
【図５】第２の比較例の高周波処理装置の構成を示す断面図。
【図６】第１の実施形態の高周波処理装置１において、高周波信号の周波数と、高周波デバイス１００Ａ、１００Ｂ間で伝搬される電磁界の通過量との関係を示す通過帯域特性を示す図。
【図７】第１の実施形態の高周波処理装置１において、高周波信号の周波数と、高周波信号に起因して伝搬される電磁界の反射量との関係を示す反射帯域特性を示す図。
【図８】第１の実施形態の高周波処理装置１の第１の変形例を示す斜視図。
【図９】第１の実施形態の高周波処理装置１の第１の変形例を示す断面図。
【図１０】比較例の高周波処理装置の構成を示す断面図。
【図１１】第１の実施形態の高周波処理装置１において、高周波信号の周波数と、高周波デバイス１００Ａ、１００Ｂ間で伝搬される電磁界の通過量との関係を示す通過帯域特性を示す図。
【図１２】第１の実施形態の高周波処理装置１において、高周波信号の周波数と、高周波信号に起因して伝搬される電磁界の反射量との関係を示す反射帯域特性を示す図。
【図１３】第１の実施形態の高周波処理装置１の第２の変形例を示す斜視図。
【図１４】第２の実施形態の高周波処理装置１の構成を示す斜視図。
【図１５】第２の実施形態の高周波処理装置１の一部を拡大した構成を示す斜視図。
【図１６】第２の実施形態の高周波処理装置１をＹ軸方向から見た側面図。
【図１７】第２の実施形態の高周波処理装置１において、高周波信号の周波数と、高周波デバイス１００間で伝搬される電磁界の通過量との関係を示す通過帯域特性を示す図。
【図１８】第２の実施形態の高周波処理装置１において、高周波信号の周波数と、高周波デバイス１００間で伝搬される電磁界の通過量との関係を示す通過帯域特性を示す図。
【図１９】低周波側の共振ピーク群３００の電場分布を示す斜視図。
【図２０】高周波側の共振ピーク群３０１の電場分布を示す斜視図。
【図２１】第３の実施形態の高周波処理装置１の構成を示す斜視図。
【図２２】第３の実施形態の高周波処理装置１の一部を拡大した構成を示す斜視図。
【図２３】第３の実施形態の高周波処理装置１をＹ軸方向から見た側面図。
【図２４】第３の実施形態の高周波処理装置１において、高周波信号の周波数と、高周波デバイス１００間で伝搬される電磁界の通過量との関係を示す通過帯域特性を示す図。
【図２５】第４の実施形態の高周波処理装置１の一部構成を示す斜視図。
【図２６】第４の実施形態の高周波処理装置１の一部をＹ軸方向から見た側面図。
【図２７】第４の実施形態の高周波処理装置１において、高周波信号の周波数と、高周波デバイス１００間で伝搬される電磁界の通過量との関係を示す通過帯域特性を示す図。
【図２８】第５の実施形態の高周波処理装置１の構成を示す斜視図。
【図２９】第５の実施形態の高周波処理装置１の一部をＹ軸方向から見た側面図。
【図３０】第５の実施形態の高周波処理装置１において、高周波信号の周波数と、高周波デバイス１００間で伝搬される電磁界の通過量との関係を示す通過帯域特性を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の高周波処理装置を、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の高周波処理装置１の全体構成を示す断面図である。高周波処理装置１は、断熱ケース１０と、ベースプレート２０と、コールドヘッド３０と、複数の高周波デバイス１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ（以下、総称する場合には単に「高周波デバイス１００」と呼ぶ。）と、を有する。なお、高周波処理装置１は、後述するように側壁部と凹部（側壁受け部）とを有しているが、図１においては図示を省略している。
【０００８】
断熱ケース１０は、例えば、箱型の筐体である。断熱ケース１０の上面１０Ａ（＋Ｚ方向側の面）は、例えば断熱ケース１０の蓋に相当する。断熱ケース１０は、ステンレス等の金属材料で形成され、図示しない真空ポンプ等によって内部が真空に近い気圧に維持される。これにより、断熱ケース１０の内壁から高周波デバイス１００、ベースプレート２０およびコールドヘッド３０への熱流入が抑制される。
【０００９】
高周波デバイス１００は、例えば、レーダ装置の使用周波数帯（例えば９ＧＨｚ）の高周波信号を処理する高周波回路が含まれる。なお、高周波デバイス１００は、例えばマイクロ波、ミリ波の高周波信号を処理するものであってもよし、電磁波を処理するものとは異なる他の種類の高周波デバイスであってもよい。
【００１０】
高周波デバイス１００は、ベースプレート２０上に、一定の間隔を介して配置される。高周波デバイス１００は、平面回路基板に複数の回路要素を配置した平面回路である。高周波デバイス１００は、例えば、平面回路基板１０２と、超伝導フィルタ１０４と、アンプ１０６とを有する。平面回路基板１０２は、熱伝導率が高い銅等の導電性材料で形成される。平面回路基板１０２は、ベースプレート２０上に形成され、上面（Ｚ軸方向の面）に超伝導フィルタ１０４およびアンプ１０６が配置される。
【００１１】
超伝導フィルタ１０４は、超伝導材料を含むフィルタである。超伝導フィルタ１０４は、図示しないアンテナ装置と接続され、アンテナ装置から供給された高周波信号に対してフィルタ処理を施し、所望の周波数帯の高周波信号を通過させる。フィルタ処理が施された高周波信号は、アンプ１０６に供給される。
アンプ１０６は、低温環境において動作可能な低雑音増幅器（Low Noise Amp, ＬＮＡ）である。アンプ１０６には、超伝導フィルタ１０４から高周波信号が供給される。アンプ１０６は、供給された高周波信号を低雑音で増幅し、増幅された高周波信号を図示しない処理系回路に出力する。
なお、高周波デバイス１００は超伝導フィルタ１０４およびアンプ１０６に代えて（或いは加えて）他の回路要素を含んでもよく、上述した説明は高周波デバイス１００の構成を限定するものではない。
【００１２】
ベースプレート２０は、複数の高周波デバイス１００が上面（＋Ｚ方向側の面）である第１面に設けられる。ベースプレート２０は、上面の裏面（−Ｚ方向側の面）である第２面において、コールドヘッド３０と接触する。コールドヘッド３０は、冷却機３２によって冷却される熱伝達部材である。冷却機３２は、例えばスターリング冷凍機等である。超伝導フィルタ１０４の熱は、ベースプレート２０を介してコールドヘッド３０に放熱される。これにより、ベースプレート２０およびコールドヘッド３０は、低温（例えば１５０Ｋ以下）に保持される。高周波処理装置１は、コールドヘッド３０を冷却させることによって、超伝導フィルタ１０４が超伝導状態となるように超伝導フィルタ１０４を冷却させる。
【００１３】
図２は、第１の実施形態の高周波処理装置１の一構成例を示す斜視図である。図３は、第１の実施形態の高周波処理装置１の一構成例を示す断面図である。なお、図２は、断熱ケース１０の内壁を図示している。
図２および図３に示した高周波処理装置１は、Ｙ方向に並んで配列された２つの高周波デバイス１００Ａ、１００Ｂを有する。高周波デバイス１００Ａ、１００Ｂの側方には、断熱ケース１０の内壁１０Ｂ、１０Ｃが配設される。この高周波処理装置１は、側壁部１１０と、凹部（側壁受け部）１２０とを有する。側壁部１１０および凹部１２０は、Ｙ方向における高周波デバイス１００Ａ、１００Ｂの側面（Ｙ軸方向に関する対向面）間に形成される。
【００１４】
側壁部１１０は、断熱ケース１０の上面（＋Ｚ方向側の面）１０Ａに形成され、断熱ケース１０からベースプレート２０に向けて延出する板状の部材である。側壁部１１０は、先端部（端面）１１１および側面１１２を有する。先端部１１１および側面１１２は、Ｚ方向における高さＴを有するよう形成される。側壁部１１０は、高周波デバイス１００Ａ、１００Ｂ間の高周波の干渉を抑制するため、銅やステンレス等の金属材料を含んでいることが望ましい。
【００１５】
凹部１２０は、ベースプレート２０における高周波デバイス１００Ａ、１００Ｂの設置面２０ａに形成される。凹部１２０は、開口面１２１に側壁部１１０を導入し、Ｚ軸方向において側壁部１１０の先端部１１１に非接触で対向する底面１２２を有する。また、凹部１２０は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向において側壁部１１０の側面１１２と非接触で対向する側面１２３を有する。
開口面１２１は、高周波デバイス１００Ａ、１００Ｂの設置面２０ａが開口されることにより形成される。開口面１２１は、側壁部１１０のＹ方向幅Ｗ２よりも大きいＹ方向幅Ｗ１を有する。また、開口面１２１は、側壁部１１０のＸ軸方向幅よりも大きいＸ軸方向幅を有する。
底面１２２は、開口面１２１から深さＤ１の位置に形成される。底面１２２は、側壁部１１０のＹ方向幅Ｗ２よりも大きいＹ方向幅Ｗ１を有する。底面１２２は、側壁部１１０のＸ軸方向幅よりも大きいＸ軸方向幅を有する。
【００１６】
側壁部１１０の高さＴおよび凹部１２０の深さＤ１は、先端部１１１を開口面１２１より下方（−Ｚ方向側）に位置させ、側壁部１１０の先端部１１１と底面１２２との間に間隙Ｄ２が形成されるよう調整される。このように、側壁部１１０と凹部１２０との組み合わせ構造は、所謂入れ子構造を形成している。以下、この側壁部１１０と凹部１２０との組み合わせ構造を、「凹凸組み合わせ構造」と呼ぶ。
【００１７】
なお、凹部１２０は、ベースプレート２０における高周波デバイス１００Ａ、１００Ｂの設置面２０ａから＋Ｚ方向に盛り上がり、盛り上がった箇所の中央部に開口面１２１を形成するような形状（所謂、天井川のような形状）で形成されてもよい。
【００１８】
また、凹凸組み合わせ構造は、高周波デバイス１００の複数の側面のうち、少なくともひとつの側面に形成されていればよい。すなわち、凹凸組み合わせ構造は、高周波デバイス１００と断熱ケース１０の内壁との間に形成され、高周波デバイス１００Ａと高周波デバイス１００Ｂの間には形成されていなくてもよい。
【００１９】
次に、第１の実施形態の高周波処理装置１の電磁界特性、および比較例を説明する。図４は、第１の比較例の高周波処理装置の構成を示す断面図である。図５は、第２の比較例の高周波処理装置の構成を示す断面図である。
第１の比較例の高周波処理装置は、断熱ケース１０の上面１０Ａに凸部１０００が形成され、凸部１０００に対向する高周波デバイス１００Ａ、１００Ｂの設置面２０ａが平面に形成される。凸部１０００と高周波デバイス１００Ａ、１００Ｂの設置面２０ａとの間隙Ｄ１０は、第１の実施形態の高周波処理装置１における間隙Ｄ２と同程度である。
第２の比較例の高周波処理装置は、断熱ケース１０の上面１０Ａに凸部１００２が形成され、凸部１００２に対向する高周波デバイス１００Ａ、１００Ｂの設置面２０ａの位置において高周波デバイス１００Ａ、１００Ｂが接している。凸部１００２と高周波デバイス１００Ａ、１００Ｂとの間隙Ｄ１１は、第１の実施形態の高周波処理装置１における間隙Ｄ２と同程度である。
【００２０】
図６は、第１の実施形態の高周波処理装置１において、高周波信号の周波数と、高周波デバイス１００Ａ、１００Ｂ間で伝搬される電磁界の通過量との関係を示す通過帯域特性を示す図である。なお、９ＧＨｚ付近の周波数帯域は、高周波処理装置１において処理する高周波信号の周波数（使用周波数帯）である。
図６の通過帯域特性は、高周波処理装置の構成、電磁界の入力ポートの位置、および電磁界の出力ポートの位置を条件として設定し、入力ポートから出力ポートへ通過する電磁界の量を電磁界シミュレーションにより得た結果である。
【００２１】
高周波処理装置の構成は、断熱ケース１０の長さ（Ｙ方向）を３２ｍｍ、幅（Ｘ方向）を２２ｍｍ、高さ（Ｚ方向）を７ｍｍ、ベースプレート２０の大きさを長さ３０ｍｍ、幅を２０ｍｍ、高さを４ｍｍ、平面回路基板１０２の長さを１４ｍｍ、幅を２０ｍｍ、高さを０．５ｍｍ、側壁部１１０の長さを１ｍｍ、幅を１０ｍｍ、高さを３ｍｍ、凹部１２０の長さを２ｍｍ、幅を１２ｍｍ、高さを１．５ｍｍに設定された。間隙Ｄ２、Ｄ１０、Ｄ１１は、０．５ｍｍに設定された。また、断熱ケース１０、側壁部１１０、およびベースプレート２０の材料は銅、平面回路基板１０２の材料は銅、超伝導フィルタ１０４の材料はＭｇＯ基板、アンプ１０６の材料はアルミナ、に設定された。入力ポートの位置および出力ポートの位置は、Ｙ方向における断熱ケース１０の両側端ｅ１、ｅ２から内側であってベースプレート２０の端面をＺ軸側に延長した面に設定された。
【００２２】
通過帯域特性Ａは、第１の実施形態の高周波処理装置１において凹部の深さＤ１を３ｍｍに条件を設定して得られた結果である。通過帯域特性Ｂは、第１の実施形態の高周波処理装置１において凹部の深さＤ１を１．５ｍｍに条件を設定して得られた結果である。なお、凹部の深さＤ１を１．５ｍｍと３．０ｍｍとで条件設定を変更しても、間隙Ｄ２は共に０．５ｍｍに条件を設定した。通過帯域特性Ｃは、高周波処理装置の構成を第１の比較例に条件を設定して得られた結果である。通過帯域特性Ｄは、高周波処理装置の構成を第２の比較例に条件を設定して得られた結果である。
【００２３】
図６によれば、通過帯域特性Ａおよび通過帯域特性Ｂにより示される電磁界の通過量は、通過帯域特性Ｃおよび通過帯域特性Ｄにより示される電磁界の通過量より小さい。したがって、第１の実施形態の高周波処理装置１によれば、第１の比較例および第２の比較例の凸部１０００よりも、電磁界の通過量を低減でき、高周波的な干渉を抑制することができる。
【００２４】
また、通過帯域特性Ａにより示される電磁界の通過量は、通過帯域特性Ｂにより示される電磁界の通過量よりも小さい。したがって、第１の実施形態の高周波処理装置１によれば、側壁部１１０の深さＤ１が深く、且つ側壁部１１０の高さＴが高いほど電磁界の通過量をさらに低減できる。
【００２５】
図７は、第１の実施形態の高周波処理装置１において、高周波信号の周波数と、高周波信号に起因して伝搬される電磁界の反射量との関係を示す反射帯域特性を示す図である。図７の反射帯域特性は、通過帯域特性を得た条件と同じ条件を設定して、電磁界シミュレーションにより得られた結果である。
【００２６】
図７によれば、反射帯域特性Ａおよび反射帯域特性Ｂにより示される電磁界の反射量は、反射帯域特性Ｃおよび反射帯域特性Ｄにより示される電磁界の反射量より大きい。したがって、第１の実施形態の高周波処理装置１によれば、第１の比較例および第２の比較例における凸部１０００よりも、電磁界の反射量を高めることができる。
また、反射帯域特性Ａにより示される電磁界の反射量は、反射帯域特性Ｂにより示される電磁界の反射量よりも大きい。したがって、第１の実施形態の高周波処理装置１によれば、凹部１２０の深さＤ１が深く、且つ側壁部１１０の高さＴが高いほど電磁界の反射量をさらに高くすることができる。
【００２７】
このように、第１の実施形態の高周波処理装置１は、凹凸組み合わせ構造を有することにより、高周波デバイス１００Ａ、１００Ｂ間の電磁界の伝搬を抑制するよう作用する。
また、第１の実施形態の高周波処理装置１は、側壁部１１０と凹部１２０とを非接触状態で配置させている。これにより、断熱ケース１０の上面１０Ａとベースプレート２０との間には、熱伝導経路が形成されていない。この結果、第１の実施形態の高周波処理装置１は、断熱ケース１０から高周波デバイス１００、ベースプレート２０およびコールドヘッド３０への熱流入を抑制することができる。すなわち、第１の実施形態の高周波処理装置１は、高周波デバイス１００への熱流入の要因を、断熱ケース１０の内壁から高周波デバイス１００、ベースプレート２０およびコールドヘッド３０への熱輻射に絞ることができる。
【００２８】
次に、第１の実施形態の第１の変形例について説明する。図８は、第１の実施形態の高周波処理装置１の第１の変形例を示す斜視図である。図９は、第１の実施形態の高周波処理装置１の第１の変形例を示す断面図である。
第１の変形例としての高周波処理装置１は、ベースプレート２０から断熱ケース１０に向けて側壁部１１０Ａが延出され、断熱ケース１０に凹部１２０Ａが形成される。側壁部１１０Ａは、高さＴａおよびＹ方向幅Ｗ２ａとなるよう先端部１１１Ａおよび側面１１２Ａが形成される。凹部１２０Ａは、Ｙ方向幅Ｗ１ａおよび深さＤ１ａとなるよう開口面１２１Ａ、底面１２２Ａおよび側面１２３Ａが形成される。
この高周波処理装置１は、先端部１１１Ａと開口面１２１Ａおよび底面１２２Ａとを接触させずに対向させ、先端部１１１Ａと底面１２２Ａとを間隙Ｄ２ａを介して離間させる。また、この高周波処理装置１は、側壁部１１０Ａの側面１１２Ａと凹部１２０Ａの側面１２３Ａとを接触させずに対向させる。
【００２９】
次に、第１の変形例の高周波処理装置１の電磁界特性、および比較例を説明する。図１０は、比較例の高周波処理装置の構成を示す断面図である。
比較例の高周波処理装置は、高周波デバイス１００Ａ、１００Ｂの設置面２０ａに凸部１０００Ａが形成され、凸部１０００Ａに対向する上面１０Ａの内壁面１０ａが平面に形成される。凸部１０００Ａと内壁面１０ａとの間隙Ｄ１０ａは、第１の変形例の高周波処理装置１における間隙Ｄ２ａと同じである。
【００３０】
図１１は、第１の実施形態の高周波処理装置１において、高周波信号の周波数と、高周波デバイス１００Ａ、１００Ｂ間で伝搬される電磁界の通過量との関係を示す通過帯域特性を示す図である。図１１の通過帯域特性を得るための電磁界シミュレーションの計算方法、および条件は、上述した図６の通過帯域特性を得た計算方法および条件と同様にした。
通過帯域特性Ａは、第１の変形例の高周波処理装置１において凹部１２０Ａの深さＤ１ａを３ｍｍに条件設定して得られた結果である。通過帯域特性Ｂは、第１の変形例の高周波処理装置１において凹部１２０Ａの深さＤ１ａを１．５ｍｍに条件設定して得られた結果である。凹部１２０Ａの深さＤ１ａを１．５ｍｍと３．０ｍｍとで条件設定を変更しても、間隙Ｄ２ａは０．５ｍｍに条件設定した。通過帯域特性Ｃは、高周波処理装置の構成を第３の比較例に条件設定して得られた結果である。
【００３１】
図１１によれば、通過帯域特性Ａおよび通過帯域特性Ｂにより示される電磁界の通過量は、通過帯域特性Ｃにより示される電磁界の通過量より小さい。したがって、第１の変形例の高周波処理装置１によれば、第３の比較例の凸部１０００Ａよりも、電磁界の通過量を低減できる。
【００３２】
また、通過帯域特性Ａにより示される電磁界の通過量は、通過帯域特性Ｂにより示される電磁界の通過量よりも小さい。したがって、第１の変形例の高周波処理装置１によれば、凹部１２０Ａの深さＤ１ａが深くなるほど、且つ側壁部１１０Ａの高さＴａが高くなるほど電磁界の通過量さらに低減できる。
【００３３】
図１２は、第１の実施形態の高周波処理装置１において、高周波信号の周波数と、高周波信号に起因して伝搬される電磁界の反射量との関係を示す反射帯域特性を示す図である。図１２の反射帯域特性は、図１１の通過帯域特性を得た条件と同じ条件を設定して、電磁界シミュレーションによって計算して得られた結果である。
【００３４】
図１２によれば、反射帯域特性Ａおよび反射帯域特性Ｂにより示される電磁界の反射量は、反射帯域特性Ｃにより示される電磁界の反射量より大きい。したがって、第１の変形の高周波処理装置１によれば、第３の比較例における凸部１０００Ａよりも、電磁界の反射量を高めることができる。
また、反射帯域特性Ａにより示される電磁界の反射量は、反射帯域特性Ｂにより示される電磁界の反射量よりも大きい。したがって、第１の変形例の高周波処理装置１によれば、凹部１２０Ａの深さＤ１ａが深いほど、且つ側壁部１１０の高さＴが高いほど電磁界の反射量をさらに高くすることができる。
【００３５】
次に、高周波処理装置１の第２の変形例について説明する。図１３は、第１の実施形態の高周波処理装置１の第２の変形例を示す斜視図である。
この第２の変形例の高周波処理装置１は、断熱ケース１０からベースプレート２０に向けて側壁部１１０ａが延出され、当該側壁部１１０ａの先端部１１１ａに対向して切り欠き部１２０ａ（側壁受け部）の開口面１２１ａおよび底面１２２ａが非接触でベースプレート２０に形成される。さらに、第２の変形例の高周波処理装置１は、ベースプレート２０から断熱ケース１０に向けて側壁部１１０ｂが延出され、当該側壁部１１０ｂの先端部１１１ｂに対向して切り欠き部１２０ｂ（側壁受け部）の開口面１２１ｂおよび底面１２２ｂが非接触で断熱ケース１０に形成される。
第２の変形例において、側壁部１１０ｂのＹ軸方向側の側面が切り欠き部１２０ａの側面として機能し、切り欠き部１２０ａの側面が側壁部１１０ａのＹ軸方向の反対側の側面と非接触で対向する。また、第２の変形例において、側壁部１１０ａのＹ軸方向の反対側の側面が切り欠き部１２０ｂの側面として機能し、切り欠き部１２０ｂの側面が側壁部１１０ｂのＹ軸方向側の側面と非接触で対向する。
【００３６】
第２の変形例の高周波処理装置１は、先端部１１１ａを開口面１２１ａよりも下方に配置させ、且つ、先端部１１１ａと底面１２２ａとを、間隙Ｄ２ｂを介して離間させる凹凸組み合わせ構造を有する。さらに、第２の変形例の高周波処理装置１は、先端部１１１ｂを開口面１２１ｂよりも上方に配置させ、且つ、先端部１１１ｂと底面１２２ｂとを、間隙Ｄ２ｃを介して離間させる凹凸組み合わせ構造を有する。
【００３７】
第２の変形例は、上述した第１の実施形態および第１の変形例と同様に、側壁部１１０ａ、１１０ｂおよび側壁受け部（１２０ａ、１２０ｂ）を有する。したがって、第２の変形例によれば、第１の実施形態および第１の変形例と同様に、高周波デバイス１００間における電磁界の通過量を低減し、且つ電磁界の反射量を高くするよう作用する。
【００３８】
なお、上述した第１の実施形態は、２つの高周波デバイス１００を有する構成を説明したが、高周波デバイス１００が１つの構成であってもよい。高周波デバイス１００が１つの場合、凹凸組み合わせ構造は、高周波デバイス１００の側面のうち少なくとも１つの側面に形成される。
【００３９】
以上説明した第１の実施形態によれば、高周波デバイス１００が第１面（２０ａ）に設けられ、第１面（２０ａ）の裏面である第２面に冷却機３２が接続される基板（ベースプレート２０）と、ベースプレート２０の第１面（２０ａ）に対向した内壁面１０ａを有する断熱ケース１０と、ベースプレート２０の第１面（２０ａ）と断熱ケース１０の内壁面１０ａとのうちの一方から他方に向けて延出する側壁部（１１０、１１０Ａ、１１０ａ、１１０ｂ）と、ベースプレート２０の第１面（２０ａ）と断熱ケース１０の内壁面１０ａとのうちの他方に形成され、側壁部１１０の端面（先端部１１１、１１１Ａ、１１１ａ、１１１ｂ）に非接触で対向する面（開口面１２１、１２１Ａ、１２１ａ、１２１ｂ、および底面１２２、１２２Ａ、１２２ａ、１２２ｂ）と、側壁部１１０の少なくとも一つの側面に非接触で対向する面（側面１２３、１２３Ａ）とを有する側壁受け部（１２０、１２０Ａ、１２０ａ、１２０ｂ）と、を持つことにより、電磁波の通過を低減すると共に断熱ケースとベースプレート２０との間に熱伝導経路を形成しないので、高周波デバイス１００の高周波の干渉を抑制すると共に冷却効率の低下を抑制することができる。
【００４０】
また、第１の実施形態によれば、ベースプレート２０に凹部１２０が形成され断熱ケース１０に側壁部１１０が形成された構成であっても、ベースプレート２０に側壁部１１０が形成され断熱ケース１０に凹部１２０が形成された構成であっても、高周波デバイス１００の高周波の干渉を抑制すると共に冷却効率の低下を抑制することができる。したがって、第１の実施形態によれば、側壁部１１０および凹部１２０を配置する自由度を高めることができる。
【００４１】
さらに、第１の実施形態によれば、側壁受け部（１１０）を、側壁部１１０の端面（先端部１１１）に非接触で対向する面（開口面１２１および底面１２２）と、側壁部１１０の二つの側面１１２にそれぞれ非接触で対向する二つの面（側面１２３）とを有する凹形状を有するものとしたので、電磁波の通過を低減する効果を高めることができ、高周波デバイス１００の高周波の干渉をさらに抑制することができる。
【００４２】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態の高周波処理装置１について説明する。なお、第１の実施形態と同じ部分については同一符号を付することにより詳細な説明を省略する。
図１４は、第２の実施形態の高周波処理装置１の構成を示す斜視図である。図１５は、第２の実施形態の高周波処理装置１の一部を拡大した構成を示す斜視図である。図１６は、第２の実施形態の高周波処理装置１をＹ軸方向から見た側面図である。
【００４３】
高周波処理装置１は、図１４に示すように、ベースプレート２０上のＸＹ平面に、４行４列の配列で複数の高周波デバイス１００が配置される。高周波処理装置１は、例えばアンテナ素子に対応して高周波デバイス１００を有していてもよく、単一のアンテナ素子に対して複数の高周波デバイス１００を有していてもよい。
【００４４】
高周波デバイス１００の複数の側面のうち、他の高周波デバイス１００と隣接する側面には、凹凸組み合わせ構造が形成される。すなわち、高周波デバイス１００のＸ軸方向に平行した２つの側面、および高周波デバイス１００のＹ軸方向に平行した２つの側面には、それぞれ、凹凸組み合わせ構造が形成される。なお、実施形態において、ベースプレート２０の端部に配置された高周波デバイス１００の端部側の側面には凹凸組み合わせ構造を設けなくてもよい。
【００４５】
また、第２の実施形態の高周波処理装置１は、図１５および図１６に示すように、高周波デバイス２００を有している。高周波デバイス２００は、高周波デバイス１００と対向する位置に形成される。第２の実施形態において、高周波デバイス２００は、１個の高周波デバイス１００に対して２個形成される。
高周波デバイス２００は、高周波デバイス１００と同様に、平面状の平面回路基板に形成された回路要素を有する。この回路要素には、対向して形成された高周波デバイス２００の表面に対向して形成された一対のマイクロストリップラインが含まれる。マイクロストリップラインは、高周波信号が供給された際の自己の共振により、自己に対向した他のマイクロストリップラインに電磁波を伝達する。
高周波デバイス２００は、高周波デバイス１００との間で信号の授受を行い、高周波デバイス１００と連携した動作を行う。高周波デバイス２００は、例えば、アンテナ装置から高周波信号を受信し、超伝導フィルタ１０４に高周波信号を供給する入力部である。また、他の高周波デバイス２００は、アンプ１０６により増幅された高周波信号が供給され、処理系回路に出力する出力部である。
【００４６】
図１７は、第２の実施形態の高周波処理装置１において、高周波信号の周波数と、高周波デバイス１００間で伝搬される電磁界の通過量との関係を示す通過帯域特性を示す図である。図１７の通過帯域特性は、図１４に示すように、電磁界の入力ポートおよび出力ポートを高周波デバイス２００上に形成されたマイクロストリップライン２１１および高周波デバイス１００上に形成されたマイクロストリップライン２１２に設定して、電磁界シミュレーションによって得られた結果である。
【００４７】
通過帯域特性Ａは、第２の実施形態の高周波処理装置１の構成が条件に設定された電磁界シミュレーションによって得られた結果である。
通過帯域特性Ｂは、側壁部１１０が形成され、凹部１２０が形成されていない第４の比較例の高周波処理装置の構成が条件に設定された電磁界シミュレーションによって得られた結果である。第４の比較例の高周波処理装置における側壁部１１０とベースプレート２０との距離は、第２の実施形態の高周波処理装置１における側壁部１１０と底面１２２との距離と同様に、０.５ｍｍに設定された。
通過帯域特性Ｃは、側壁部１１０および凹部１２０の双方が形成されない第５の比較例の高周波処理装置の構成が条件に設定された電磁界シミュレーションによって得られた結果である。側壁部１１０の高さおよび凹部１２０の深さは、０ｍｍに設定された。
【００４８】
通過帯域特性Ｃによれば、使用周波数帯（９ＧＨｚ）近傍に、電磁界の通過量の共振ピークが複数あることがわかる。この複数の共振ピークは、断熱ケース１０内において発生する空洞共振の影響によって高い強度の電磁界が生ずる周波数が複数存在することを表している。通過帯域特性Ｂによれば、使用周波数帯を含む周波数帯（８ＧＨｚ〜９．５ＧＨｚ）に亘り、電磁界の通過量の共振ピークが複数あることがわかる。
通過帯域特性Ａによれば、使用周波数帯を含む周波数帯に亘り、電磁界の通過量の共振ピークがないことがわかる。このように、第２の実施形態の高周波処理装置１によれば、凹凸組み合わせ構造が複数形成されることにより、断熱ケース１０内における空洞共振を抑制することができる。
【００４９】
図１８は、第２の実施形態の高周波処理装置１において、高周波信号の周波数と、高周波デバイス１００間で伝搬される電磁界の通過量との関係を示す通過帯域特性を示す図である。図１８は、図１７の周波数帯域よりも広い周波数帯域の通過帯域特性を示す図である。
図１８によれば、図１７に示した使用周波数帯を含む周波数帯の低周波側に共振ピーク群３００が存在し、使用周波数帯を含む周波数帯の高周波側に共振ピーク群３０１が存在することがわかる。高周波処理装置１は、使用周波数帯を含む周波数帯外に共振ピーク群３００、３０１を存在させることにより、使用周波数帯を含む周波数帯に共振ピークが存在することを抑制できていることがわかる。
【００５０】
図１９は、低周波側の共振ピーク群３００の電場分布を示す斜視図である。図２０は、高周波側の共振ピーク群３０１の電場分布を示す斜視図である。図１９および図２０は、電場強度が高いほど濃く示している。また、図１９は見やすさを考慮して段階的に電場強度を示しているが、電場分布は次第に変化している。
図１９によれば、低周波側の共振ピーク群３００の電場分布は、凹凸組み合わせ構造を含む領域３０４に集中していることがわかる。このことから、低周波側の共振ピーク群３００は、凹凸組み合わせ構造が共振することに起因して発生していることがわかる。
図２０によれば、高周波側の共振ピーク群３０１の電場分布は、凹凸組み合わせ構造と、ベースプレート２０と、断熱ケース１０とにより囲まれる領域３０５に集中していることがわかる。このことから、高周波側の共振ピーク群３０２は、領域３０５が空洞共振器として動作する共振に起因して発生していることがわかる。
【００５１】
したがって、高周波処理装置１によれば、高周波処理装置１の共振周波数のうち凹凸組み合わせ構造が共振器として動作する共振モードの共振周波数を、使用周波数帯域外に存在させることができる。また、高周波処理装置１によれば、高周波処理装置１の共振周波数のうち凹凸組み合わせ構造とベースプレート２０と断熱ケース１０とによって囲まれる空間が空洞共振器として動作する共振モードの共振周波数を、高周波処理装置１の使用周波数帯域外に存在させることができる。
すなわち、凹凸組み合わせ構造が複数形成されることにより、図１７に示した通過帯域特性Ｂ、Ｃのように高周波処理装置１の使用周波数帯に存在する共振ピーク群を、高周波処理装置１の使用周波数帯外に存在させることができる。
【００５２】
第２の実施形態の高周波処理装置１は、断熱ケース１０の大きさが高周波処理装置１の使用周波数に対応する波長よりも大きい、換言すれば断熱ケース１０の空洞共振モードの共振周波数が高周波処理装置１の使用周波数に対して小さくなる。具体的には、高周波処理装置１の使用周波数が約９ＧＨｚであることに対して、断熱ケース１０の最低次の空洞共振モードの周波数が約２ＧＨｚである場合が挙げられる。この場合、使用周波数帯と断熱ケース１０の高次共振周波数とが結合して、互いに干渉または発振するなどの問題が発生する場合がある。
これに対し、第２の実施形態の高周波処理装置１によれば、凹凸組み合わせ構造が複数形成されることにより、断熱ケース１０の共振周波数に代えて、領域３０５にて発生する高周波側の共振ピーク群３０１に共振周波数を変更できる。したがって、第２の実施形態の高周波処理装置１によれば、断熱ケース１０と高周波デバイス１００との高周波的な干渉を抑制することができる。
【００５３】
以上説明した第２の実施形態によれば、複数の高周波デバイス１００の間に側壁部１１０および側壁受け部（１２０）が形成されるので、断熱ケース１０の共振周波数を使用周波数外に変更させることができ、さらに高周波の干渉を抑制することができる。
【００５４】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態の高周波処理装置１について説明する。なお、上述した実施形態と同じ部分については同一符号を付することにより詳細な説明を省略する。
図２１は、第３の実施形態の高周波処理装置１の構成を示す斜視図である。図２２は、第３の実施形態の高周波処理装置１の一部を拡大した構成を示す斜視図である。図２３は、第３の実施形態の高周波処理装置１をＹ軸方向から見た側面図である。
【００５５】
第３の実施形態の高周波処理装置１には、ベースプレート２０と、断熱ケース１０と、凹凸組み合わせ構造と、に囲まれる空間において生ずる空洞共振の共振周波数を変更させる構造（第１の共振周波数可変構造）が形成される。この第１の共振周波数可変構造は、第３の実施形態の空洞部２１０である。空洞部２１０は、高周波デバイス１００と対向する上面１０Ａに形成される凹部である。各空洞部２１０は、図２１に示すように、各高周波デバイス１００に対向して形成される。
空洞部２１０は、図２２および図２３に示すように、各高周波デバイス１００に対向して形成された２つの高周波デバイス２００間に形成される。また、空洞部２１０は、高周波デバイス２００のＹ方向長さと略同じのＹ方向長さを有する。
空洞部２１０は、図２２に示すように、側面２１２Ａ、２１２Ｂ、および上面２１４（Ｚ軸方向の面）を有する。空洞部２１０は、後述するように、空洞共振モードの共振周波数を変更させるよう側面２１２Ａ、２１２Ｂ、および上面２１４の大きさ、および形状が調整される。
【００５６】
図２４は、第３の実施形態の高周波処理装置１において、高周波信号の周波数と、高周波デバイス１００間で伝搬される電磁界の通過量との関係を示す通過帯域特性を示す図である。図２４の通過帯域特性は、図２１に示すように、電磁界の入力ポートおよび出力ポートを高周波デバイス２００上に形成されたマイクロストリップライン２１１および高周波デバイス１００上に形成されたマイクロストリップライン２１２に設定して、電磁界シミュレーションによって得られた結果である。
通過帯域特性Ａは、空洞部２１０を有する高周波処理装置１についての特性である。通過帯域特性Ｂは、空洞部２１０がない高周波処理装置１についての特性である。
図２４によれば、通過帯域特性Ａにおいて電磁界の通過量が抑制されている周波数帯域ｆ１〜ｆ２は、通過帯域特性Ｂにおいて電磁界の通過量が抑制されている周波数帯域ｆ１〜ｆ１０よりも、広い。
これにより、空洞部２１０が、凹凸組み合わせ構造とベースプレート２０と上面１０Ａとにより囲まれる領域が空洞共振器として動作する空洞共振モードの共振周波数を、使用周波数帯よりも高周波側にシフトさせていることがわかる。したがって、第３実施形態の高周波処理装置１によれば、空洞共振モードの共振周波数を制御することができる。
【００５７】
なお、第３の実施形態は、高周波デバイス１００と対向する上面１０Ａに空洞部２１０を形成したが、凹凸組み合わせ構造とベースプレート２０と上面１０Ａとに囲まれる領域の共振周波数を変更できる構造を上面１０Ａに形成すればよい。例えば、上述した空洞部２１０に代えて、凸部を形成して凹凸組み合わせ構造とベースプレート２０と上面１０Ａとに囲まれる領域の共振周波数を変更させてもよい。
【００５８】
以上説明した第３の実施形態によれば、断熱ケース１０の内壁面１０ａに、ベースプレート２０と、断熱ケース１０と、側壁部１１０および側壁受け部（１２０）と、に囲まれる空間において生ずる空洞共振の共振周波数を変更させる第１の共振周波数可変構造が形成されるので、ベースプレート２０と、断熱ケース１０と、側壁部１１０および側壁受け部（１２０）に囲まれる領域の空洞共振モードの共振周波数を制御でき、高周波の干渉をさらに抑制することができる。
また、第３の実施形態によれば、断熱ケース１０の内壁面に形成され、ベースプレート２０に対向した空洞部を有するので、ベースプレート２０と、断熱ケース１０と、側壁部１１０および側壁受け部（１２０）に囲まれる空洞共振モードの共振周波数を使用周波数よりも高周波側にシフトすることができる。
【００５９】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態の高周波処理装置１について説明する。なお、上述した実施形態と同じ部分については同一符号を付することにより詳細な説明を省略する。
図２５は、第４の実施形態の高周波処理装置１の一部構成を示す斜視図である。図２６は、第４の実施形態の高周波処理装置１の一部をＹ軸方向から見た側面図である。図２５、２６は、高周波処理装置１の一部を示す図である。図２５および図２６に示した高周波処理装置１の一部は、例えば、図１４に示したようにベースプレート２０上のＸＹ平面に４行４列で配列された複数の高周波デバイス１００のうち１つの高周波デバイス１００に対応している。
【００６０】
第４の実施形態の高周波処理装置１は、同軸コネクタ２２０と、マイクロストリップ共振器２３０と、マイクロストリップ共振器２３２とを有する。さらに、第４の実施形態の高周波処理装置１は、凹凸組み合わせ構造において生ずる共振の共振周波数を変更させる構造（第２の共振周波数可変構造）が形成される。この第２の共振周波数可変構造は、第４の実施形態において、側壁部１１０の先端部１１１に形成された誘電体２４０である。
【００６１】
同軸コネクタ２２０は、高周波デバイス２００が配置された断熱ケース１０の上面１０Ａに埋め込まれる。同軸コネクタ２２０は、導体部２２２と、導体部２２２を保護する被覆部２２４とを有する。導体部２２２は、高周波デバイス２００内に電気的に接続されている。導体部２２２は、外部から高周波信号が供給され、高周波信号を高周波デバイス２００に出力する。
【００６２】
マイクロストリップ共振器２３０は、高周波デバイス２００の下面（Ｚ軸方向の反対面）に形成される。マイクロストリップ共振器２３２は、高周波デバイス１００の上面（Ｚ軸方向の面）であってマイクロストリップ共振器２３０に対向して形成される。
マイクロストリップ共振器２３０およびマイクロストリップ共振器２３２は、高周波処理装置１の使用周波数帯に３倍波の共振モードを有する共振器である。つまり、この共振器は、高周波処理装置１の使用周波数帯のマイクロストリップ線路の電気長にして１．５波長の長さの共振器である。マイクロストリップ共振器２３０およびマイクロストリップ共振器２３２は、高周波信号が供給された際の共振を利用して高周波信号の伝達を行う。
一方のマイクロストリップ共振器２３０およびマイクロストリップ共振器２３２は、マイクロストリップ共振器２３０からマイクロストリップ共振器２３２に高周波信号を伝達する。マイクロストリップ共振器２３０には、同軸コネクタ２２０から高周波信号が供給される。マイクロストリップ共振器２３０は、高周波信号が供給されたことに応じて共振し、マイクロストリップ共振器２３２に高周波信号を伝達する。マイクロストリップ共振器２３２は、伝達された高周波信号を高周波デバイス１００に供給する。
他方のマイクロストリップ共振器２３０およびマイクロストリップ共振器２３２は、マイクロストリップ共振器２３２からマイクロストリップ共振器２３０に高周波信号を伝達する。マイクロストリップ共振器２３２は、高周波デバイス１００から高周波信号が供給される。マイクロストリップ共振器２３２は、高周波信号が供給されたことに応じて共振し、マイクロストリップ共振器２３０に高周波信号を伝達する。マイクロストリップ共振器２３０は、伝達された高周波信号を同軸コネクタ２２０に供給する。
【００６３】
誘電体２４０は、各側壁部１１０の先端部１１１に形成される。誘電体２４０と凹部１２０の底面１２２との距離は、間隙Ｄ２０を介して離間している。誘電体２４０は、凹凸組み合わせ構造の共振周波数を低くするため、誘電率が高く、厚さ寸法が厚いことが望ましい。
【００６４】
図２７は、第４の実施形態の高周波処理装置１において、高周波信号の周波数と、高周波デバイス１００間で伝搬される電磁界の通過量との関係を示す通過帯域特性を示す図である。この通過帯域特性は、電磁界の入力ポートおよび出力ポートを同軸コネクタ２２０、２２０に設定して、電磁界シミュレーションによって計算して得られた結果である。通過帯域特性Ａは、誘電体２４０を有する高周波処理装置１についての特性である。通過帯域特性Ｂは、誘電体２４０がない高周波処理装置１についての特性である。
【００６５】
通過帯域特性Ｂによれば、周波数ｆ２１付近に電磁界の通過量の共振ピーク３１２があることがわかる。一方、通過帯域特性Ａによれば、周波数ｆ２１から低周波側にシフトした周波数帯に共振ピーク３１０があることがわかる。
【００６６】
図２７において、周波数ｆ２２（例えば約９．３ＧＨｚ）がマイクロストリップ共振器２３０およびマイクロストリップ共振器２３２の３倍波共振となる。また、周波数ｆ２１（例えば約６．１ＧＨｚ）がマイクロストリップ共振器２３０およびマイクロストリップ共振器２３２の共振周波数の２倍波共振となる。したがって、通過帯域特性Ｂのように周波数ｆ２１に他の共振が存在すると、断熱ケース１０内で伝達された電磁波によってマイクロストリップ共振器２３０およびマイクロストリップ共振器２３２が共振する可能性がある。
【００６７】
これに対し、高周波処理装置１は、誘電体２４０を有することにより共振ピーク３１０を周波数ｆ２１から低周波側に存在させることができる。すなわち、誘電体２４０は、凹凸組み合わせ構造が共振器として動作する共振モードの共振周波数を低周波側に変更させる。したがって、高周波処理装置１によれば、高周波処理装置１内の電磁界がマイクロストリップ共振器２３０およびマイクロストリップ共振器２３２に伝達されることにより共振を発生させることを抑制することができる。
【００６８】
この結果、高周波処理装置１によれば、マイクロストリップ共振器２３０が２倍波共振の電磁界により共振され、凹凸組み合わせ構造が共振器として動作する共振モードを介して信号入出力経路が形成されることを抑制することができる。また、高周波処理装置１によれば、マイクロストリップ共振器２３２が２倍波共振の電磁界により共振され、マイクロストリップ共振器２３２から高周波デバイス１００に信号を供給させることを抑制することができる。これにより、高周波処理装置１は、例えばアンプ１０６を発振させるなどの不具合を抑制することができる。
【００６９】
なお、誘電体２４０は、各側壁部１１０の先端部１１１に形成されるが、この実施形態の形状に限定されない。誘電体２４０は、凹凸組み合わせ構造の共振周波数を変更させることができる材料、形状、または取り付け位置であればよい。
また、誘電体２４０は、先端部１１１および底面１２２に接触するよう配置していてもよい。誘電体２４０は、金属と比較して熱伝導率が低い。このため、誘電体２４０を先端部１１１および底面１２２に接触させても、断熱ケース１０とベースプレート２０との間の熱伝導経路の形成を抑制することができる。
【００７０】
以上説明した第４の実施形態によれば、側壁部１１０と側壁受け部（１２０）との組み合わせ構造において生ずる共振の共振周波数を変更させる第２の共振周波数可変構造が形成されるので、凹凸組み合わせ構造が共振する共振モードの共振周波数を制御でき、高周波の干渉をさらに抑制することができる。
また、第４の実施形態によれば、第２の共振周波数可変構造により、側壁部１１０と側壁受け部（１２０）との組み合わせ構造において生ずる共振の共振周波数を、共振器（２３０、２３２）の共振周波数から変更させるので、凹凸組み合わせ構造の共振周波数によって共振器（２３０、２３２）が動作することを抑制することができる。
さらに、第４の実施形態によれば、第２の共振周波数可変構造として側壁部１１０の先端部１１１と側壁受け部（１２０）の底面１２２との間に形成された誘電体２４０を有するので、凹凸組み合わせ構造の共振周波数を共振器（２３０、２３２）の低周波側にシフトさせることができる。
【００７１】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態の高周波処理装置１について説明する。なお、上述した実施形態と同じ部分については同一符号を付することにより詳細な説明を省略する。
図２８は、第５の実施形態の高周波処理装置１の構成を示す斜視図である。図２９は、第５の実施形態の高周波処理装置１の一部をＹ軸方向から見た側面図である。第５の実施形態の高周波処理装置１は図２１に示したように複数の高周波デバイス１００および凹凸組み合わせ構造を有する。図２８、２９は、高周波処理装置１の一部を示す図である。図２８および図２９に示した高周波処理装置１の一部は、例えば、図１４に示したようにベースプレート２０上のＸＹ平面に４行４列で配列された複数の高周波デバイス１００のうち１つの高周波デバイス１００に対応している。
【００７２】
第５の実施形態の高周波処理装置１は、凹凸組み合わせ構造において生ずる共振の共振周波数を変更させる構造（第２の共振周波数可変構造）として、側壁部１１０に、スリット２５０が形成される。スリット２５０は、図２９に示すように、Ｚ方向における上面１０Ａの内壁面１０ａから誘電体２４０までに亘り形成される。
【００７３】
図３０は、第５の実施形態の高周波処理装置１において、高周波信号の周波数と、高周波デバイス１００間で伝搬される電磁界の通過量との関係を示す通過帯域特性を示す図である。この通過帯域特性は、電磁界の入力ポートおよび出力ポートを同軸コネクタ２２０、２２０に設定して、電磁界シミュレーションによって計算した。通過帯域特性Ａは、スリット２５０を有する高周波処理装置１についての特性である。通過帯域特性Ｂは、スリット２５０がない高周波処理装置１についての特性である。
【００７４】
通過帯域特性Ｂによれば、マイクロストリップ共振器の３倍波（ｆ２２）付近に、凹凸組み合わせ構造の２倍波に起因する共振ピーク３２４があることがわかる。これに対し、通過帯域特性Ａによれば、凹凸組み合わせ構造の２倍波に起因する共振ピーク３２２はｆ２２から低周波側に存在していることがわかる。さらに、凹凸組み合わせ構造の基本波（１倍波）の共振ピーク３２０は、図２７に示した通過帯域特性Ａと比べて低周波側にシフトされたことがわかる。
【００７５】
第４の実施形態は、凹凸組み合わせ構造の共振周波数を、マイクロストリップ共振器の２倍波に対して変更させた。しかしながら、凹凸組み合わせ構造の共振周波数の低周波側へのシフト量をより多くするために、誘電体２４０として誘電率の高い誘電体や、厚みの厚い誘電体を用いた場合は、凹凸組み合わせ構造の２倍波も低周波側にシフトして、使用周波数帯と干渉する可能性がある。これに対し、第５の実施形態によれば、側壁部１１０にスリット２５０を形成して、マイクロストリップ共振器の３倍波に対して凹凸組み合わせの２倍波を低周波側に変更させることができる。
【００７６】
なお、スリット２５０は、Ｚ方向における上面１０Ａの内壁面１０ａから誘電体２４０までに亘り形成されるが、実施形態の形状に限定されない。スリット２５０は、凹凸組み合わせ構造の共振周波数を変更させることができる形状であればよい。また、第５の実施形態は、誘電体２４０およびスリット２５０を有しているが、誘電体２４０を有していなくてもよい。
【００７７】
以上説明した第５の実施形態によれば、第２の共振周波数可変構造として側壁部１１０にスリット２５０が形成されることにより、凹凸組み合わせ構造の共振周波数を共振器（２３０、２３２）の３倍波から低周波側にシフトさせることができる。
また、第５の実施形態によれば、第２の共振周波数可変構造として誘電体２４０、およびスリット２５０を有し、誘電体２４０により、凹凸組み合わせ構造において生ずる共振の共振周波数を共振器（２３０、２３２）の共振周波数の高調波のうち２倍波から変更させ、スリット２５０は、凹凸組み合わせ構造組み合わせ構造において生ずる共振の共振周波数を共振器（２３０、２３２）の共振周波数の高調波のうち３倍波から変更させるので、凹凸組み合わせ構造の共振周波数によって共振器（２３０、２３２）が動作することをさらに抑制することができる。
【００７８】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、高周波デバイス１００が第１面（２０ａ）に設けられ、第１面（２０ａ）の裏面である第２面に冷却機３２が接続される基板（ベースプレート２０）と、ベースプレート２０の第１面（２０ａ）に対向した内壁面１０ａを有する断熱ケース１０と、ベースプレート２０の第１面（２０ａ）と断熱ケース１０の内壁面１０ａとのうちの一方から他方に向けて延出する側壁部１１０と、ベースプレート２０の第１面（２０ａ）と断熱ケース１０の内壁面１０ａとのうちの他方に形成され、側壁部１００の端面（先端部１１１）に非接触で対向する面（開口面１２１および底面１２２）と、側壁部１１０の少なくとも一つの側面１１２に非接触で対向する面（側面１２３）とを有する側壁受け部（１２０）と、を持つことにより高周波デバイス１００の高周波の干渉を抑制すると共に冷却効率の低下を抑制することができる。
【００７９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００８０】
１…高周波処理装置、１０…断熱ケース、１０ａ…内壁面、１０Ａ…上面、２０…ベースプレー、２０ａ…設置面、３０…コールドヘッド、３２…冷却機、１００、２００…高周波デバイス、１０２…平面回路基板、１０４…超伝導フィルタ、１０６…アンプ、１１０…側壁部、１１１…先端部、１２０…凹部、１２０ｂ…切り欠き部、１２１…開口面、１２２…底面、２１０…空洞部、２４０…誘電体、２５０…スリット
【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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