导波路及使用其的装置的制作方法

本发明涉及在微波毫米波段使用的导波路及使用其的装置，特别是涉及能够使导波路上的波长变化，因此使相移器、相控阵天线等装置与以往相比能够小型化的技术的发明。

背景技术：

通过专利文献1以及专利文献2来对与本发明类似的导波路进行说明。

关于将高频能量封闭来实现导波路的基本结构，专利文献1是与专利文献2以及本发明共通的。并且专利文献2是实现使用了专利文献1的导波路的通称可调U型的相移器，并是使用多个可调U型相移器来实现了相控阵天线的发明。

以下使用附图来对以往的导波路以及相移器进行说明。

图12示出了以往的导波路的结构。1200表示以往的导波路、1201表示第一导体板、1202表示第二导体板、1203表示脊状导体、1204表示柱状导体。并且如图12所示，第一导体板1201与第二导体板1202使彼此的表面相向配置，并且在第一导体板1201上设置有脊状导体1203、以及在夹着该脊状导体的两侧的区域按周期设置有多个柱状导体1204。在此，以将高频能量有效地封闭的方式而将柱状导体1204的高度设为1/4波长，并将柱状导体1204的顶端与第二导体板1202之间的距离设为1/8波长。并且柱状导体1204的截面形状设定为一边为1/8波长的正方形，柱状导体1204的配置周期设定为1/4波长。

对通过如上构成的以往的导波路1200来传送高频能量的原理进行说明。虽然通过使彼此表面相向地配置的第一导体板1201与第二导体板1202形成平行平板导波路，但是由于高度为1/4波长的柱状导体1204以与波长相比为足够短的1/4波长的周期而在二维方向配置于第一导体板1201的表面，因此连接柱状导体1204的顶端的表面成为磁壁从而电流不能流动，因此利用作为所述平行平板导波路的传播模式的平行平板模式的高频能量的传送被抑制。另外，由于仅脊状导体1203的表面处于作为电壁的导体连接的状态从而电流流动，因此实现沿着脊状导体1203来传送高频能量的导波路。

接下来用图13对以往的相移器进行说明。图13示出使用了两个图12所示的以往的导波路的相移器的截面形状。在图13中，1300表示以往的相移器、1301以及1302表示以往的导波路、1303以及1304表示第一导体板、1305以及1306表示第二导体板、1307表示输入端口、1308表示输出端口、1309表示贯通孔、1310表示高频能量的传送路、1311表示中间层、1312表示中间层的滑动方向。并且如图13所示，两个以往的导波路1301、1302为了使各脊状导体の位置重叠且使第一导体板彼此背对齐地贴合。即、图13示出脊状导体的中心的截面形状。

另外，如图13所示在以往的相移器1300中，在一个以往的导波路1301的第二导体板1305设置输入端口1307，在另一个以往的导波路1302的第二导体板1306设置输出端口1308，在两个以往的导波路1301、1302的第一导体板1303、1304的相同位置设置贯通孔1309。并且，通过在与输入端口1307以及输出端口1308仅距离导波路波长的1/4的位置设置由深度为导波路波长的1/4的顶端短路孔1313、1314而构成的扼流结构，并通过还在与贯通孔1309仅距离导波路波长的1/4的位置切出脊状导体1315、1316，并在其外侧设置由高度为1/4波长的柱状导体1317、1318构成的扼流结构，来形成高频能量的传送路1310。如上述构成的以往的相移器1300通过使中间层1311在1312的滑动方向移动来使成为U形的高频能量的传送路1310的长度改变，因此使从输入端口1307输入并从输出端口1308输出的高频能量的相位发生变化。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】美国2011/0181373号公报

【专利文献2】国际公开2010/050122号公报

技术实现要素：

【发明所要解决的技术问题】

在此，上述以往的导波路以及使用其的相移器存在以下的问题。

即、由于上述以往的相移器利用了改变导波路的物理长度的原理，因此为了实现输入端口以及输出端口的位置被固定的相移器，存在以下问题：需要将导波路配置为如图13所示那样的U形，由此限制相移器的小型化，特别是在实现具有多个相移器的相控阵天线的情况下，相移器的结构变得复杂，且相移器整体变大。

【用于解决技术问题的技术方案】

为了解决所述以往的导波路以及相移器所存在的问题，本发明的导波路及使用其的装置的特征在于，具有使彼此表面相向地配置的第一导体板与第二导体板，在所述第一导体板上设置有脊状导体以及在夹着该脊状导体的两侧的区域按周期设置有多个柱状导体，并且使所述第二导体板的表面的一部分形成为多个凸形或者多个凹形。

并且，本发明的导波路及使用其的装置的特征在于，相对于所述第一导体板而使所述第二导体板沿与设置于所述第一导体板上的所述脊状导体正交的方向滑动。

并且，本发明的导波路及使用其的装置的特征在于，使在相邻的导波路之间以仅所述多个凸形或者所述多个凹形的规定数量发生变化的方式构成的多个导波路平行地配置，并使在所述平行地配置的多个导波路中的全部的所述第一导体板以及全部的所述第二导体板分别一体地构成，相对于所述一体地构成的所述第一导体板，使所述一体地构成的第二导体板在与所述平行地配置的多个导波路的所述脊状导体正交的方向滑动。

【发明的技术效果】

由于具有上述的特征，因此本发明的导波路及使用其的装置能够解决以往的导波路及使用其的相移器所存在的问题。即、通过在第二导体板上设置多个凸形或者凹形，并使第二导体板在与脊状导体正交的方向滑动，从而使在第二导体板上流动的高频能量的电流路径的长度变化，由此仅通过被固定了输入输出端口的位置的单一导波路来实现相移功能。并且，通过在相邻的多个相移器间以仅凸形或者凹形的规定数量发生变化的方式构成，并使多个相移器的第二导体板同时滑动，由此通过将在相邻的相移器间的相位差保持为相同的状态来改变相移量，因此实现相控阵天线用相移器。

即、根据基于本发明的以上的结构，能够使固定了输入输出端口的相移器小型化，因此能够使特别是像具有多个相移器的相控阵天线那样的高频装置小型化。

附图说明

图1是本发明的实施方式1中的导波路的立体图

图2是本发明的实施方式1中的导波路的剖视图

图3是本发明的实施方式1中的导波路的相移特性图

图4是使用了本发明的实施方式1的导波路的相移器的立体图

图5是使用了本发明的实施方式1的导波路的相移器的剖视图

图6是使用了多个本发明的实施方式1的导波路的相控阵天线用相移器的立体图

图7是本发明的实施方式2中的导波路的立体图

图8是本发明的实施方式2中的导波路的剖视图

图9是使用了本发明的实施方式2的导波路的相移器的立体图

图10是使用了本发明的实施方式2的导波路的相移器的剖视图

图11是使用了多个本发明的实施方式2的导波路的相控阵天线用相移器的立体图

图12是以往的导波路的立体图

图13是使用了两个以往的导波路的相移器的剖视图

具体实施方式

以下，对本发明的一实施方式进行说明。

【实施例】

(实施方式1)

图1示出本发明的导波路的实施方式。在图1中，100表示导波路、101表示第一导体板、102表示第二导体板、103表示脊状导体、104表示柱状导体、105表示设置于第二导体板101的表面的一部分的多个凸形、106表示相对于第一导体板101而使第二导体板102滑动的方向。另外，在图1中，第二导体板102以能看见下部的形状的方式来透视地示出。

并且，如图1所示，第一导体板101与第二导体板102使彼此的表面相向地配置，并且在第一导体板101上，设置有脊形导体103、以及在夹着该脊形导体的两侧的区域周期性地设置有多个柱状导体104。并且，脊状导体103以及柱状导体104是与第一导体板101相同的导体材料，且与第一导体板一体地形成。并且，多个凸形105是与第二导体板102相同的导体材料，且与第二导体板102一体地形成。

并且，在图1所示的导波路100中，以有效地封闭高频能量的方式将柱状导体104的高度设为1/4波长、将柱状导体104的顶端与第二导体板102之间的距离设为1/8波长。另外，为了有效地封闭高频能量，柱状导体104的顶端与第二导体板102之间的距离不限于图1所示的1/8波长，而只要小于1/4波长即可。并且，为了有效地封闭高频能量而优选柱状导体104的配置周期为小于1/2波长。因此如图1所示，柱状导体104的截面形状设定为一边是1/8波长的正方形，柱状导体104的配置周期设定为1/4波长。

对通过如上述构成的导波路100来传送高频能量的原理进行说明。虽然通过使彼此表面相向地配置的第一导体板101与第二导体板102形成平行平板导波路，但是由于高度为1/4波长的柱状导体104以与1/2波长相比足够短的1/4波长的周期而在二维方向配置于第一导体板101的表面，因此连接柱状导体104的顶端的表面成为磁壁从而电流不能流动，因此利用作为所述平行平板导波路的传播模式的平行平板模式被抑制，从而不能够传送高频能量。另外，由于仅脊状导体103的表面处于作为电壁的导体连接的状态从而电流流动，因此沿着脊状导体103来传送高频能量。

接下来，用图2对图1所示的导波路所具有的波长可变功能进行说明。图2示出在滑动方向106移动了图1所示的第二导体板102时的导波路的剖视图。并且，在图2中，201、202、203表示在图1中所示的坐标系中示出的z＝0处的xy剖视图，并且204、205、206表示y＝0处的zx剖视图。在此，以201→202→203或者204→205→206的顺序来观察图2的各剖视图，是与向-y方向滑动了第二导体板102的情况相对应的，反之以203→202→201或者206→205→204的顺序观察，是与向+y方向滑动了第导体板102的情况相对应的。并且在图2的各剖视图中，207、208、209示出导波路上的高频能量的电场形状，210、211、212示出在导波路上流动的高频能量的电流路径。

使用图2的各剖视图对本实施方式的导波路所具有的波长可变功能进行说明。在第二导体板102位于剖视图201、204所示的位置时，由于设置于第二导体板102上的凸形105位于脊状导体103的正上方，因此导波路上的电场形状如207所示的那样集中于凸形105与脊状导体103之间。因此在导波路上流动的电流如路径210所示的那样沿着多个凸形105的表面而流动。接下来，在第二导体板102滑动并移动至剖视图202、205所示的位置时，由于凸形105略微离开脊状导体103，因此导波路上的电场形状如208所示那样呈从凸形105以及第二导体板102的表面这两方进入脊状导体103的分布。因此在导波路上流动的电流如路径211所示那样比电流路径210略微呈直线状而变短。并且，在第二导体板102进一步滑动并移动至剖视图203、206所示的位置时，由于凸形105进一步从脊状导体103离开，因此导波路上的电场形状如209所示那样主要是从第二导体板102进入脊状导体103的分量。因此在导波路上流动的电流如路径212所示的那样比电流路径211进一步呈直线状而变短。

由此，若将凸形105位于脊状导体103的正上方的情况作为起点，使第二导体板102向凸形105从脊状导体103离开的方向滑动，则随着滑动量增多而使导波路上流动的电流路径变短。在此，电流路径变短是指相当于等效的导波路长变短，因此会导致所谓导波路上的波长变长的现象。即、若相对于第一导体板101而使第二导体板102在与脊状导体103正交的方向滑动，则凸形105与脊状导体103的距离改变，因此本实施方式的导波路具有波长可变功能。

图3是示出图1所示的导波路的相移特性的图，横轴用将第二导体板102的滑动量以1/8波长进行标准化的值表示，纵轴用将通过导波路的高频能量的相移量以图1示出的p＝1/4波长进行标准化的值表示。通过图3所示可知：在滑动了第二导体板102时，能够将通过导波路的高频能量高效地相移。另外，虽然如图3所示那样与第二导体板102的滑动量相对的相移量不是呈直线性的，但是其理由是：因为在本实施方式中使设置于第二导体板上的凸形105的截面形状为简单的长方体，因此在需要呈直线性变化特性的情况下，只要以使第二导体板滑动时的导波路上流动的电流路径的等效长与滑动量成比例的方式，一边通过电磁场模拟计算相移特性一边使设置于第二导体板上的凸形105的截面形状最佳化即可。

接下来对使用了本实施方式的导波路的相移器进行说明。图4示出相移器的结构，400表示相移器、401表示使用了图1示出的本实施方式的导波路的相移部、402表示匹配部、403表示输入端口、404表示输出端口。另外，虽然在图4中隐藏于第一导体板的背面而看不见，但是也包括导波路部，其由在与相移部401以及匹配部402所对应的区域中的脊状导体、柱状导体构成。并且图5是示出图4所示的相移器的脊状导体103的中心的剖视图。

在图4以及图5中，在如之前所述的那样使第二导体板102在与脊状导体103正交的方向滑动时，在相移部401中能够使与通过相移部401的高频能量相对应的导波路波长改变。另外，匹配部402是设置于第二导体板102上的多个凸形，所述多个凸形以在相移部401侧高而在输入输出端口侧低的方式使高度逐渐地变化。由此能够使输入输出端口的电场形状以及相移部401的电场形状能够平稳地变换，因此能够不受第二导体板102的滑动量影响而始终使输入输出端口403、404与相移器401的匹配保持良好。

并且，如图5所示，在输入端口403以及输出端口404具有扼流结构，该扼流结构为：在与输入端口403以及输出端口404仅距离导波路波长的1/4的位置对脊状导体103进行切割，并在其外侧设置高度为1/4波长的柱状导体501。因此高频能量不向输入端口403以及输出端口404的外侧泄漏地形成传送路502。如上所述根据使用了本实施方式的导波路的相移器400，在使第二导体板102在与脊状导体103正交的方向滑动时，以输入端口403、输出端口404、以及相移器401始终匹配的状态而形成高频能量的传送路502，并且通过滑动第二导体板102使在相移部401内的导波路波长变化，因此能够仅通过单一导波路来实现相移器。由此，与图13所示的以往的相移器相比，相移器能够小型化。

接下来，对使用了本实施方式的导波路的相控阵天线用相移器进行说明。图6示出使用了多个本实施方式的导波路的相控阵天线用相移器。在图6中，600表示相控阵天线用相移器、601表示第一相移器、602表示第二相移器、603表示第三相移器、604表示第四相移器、605表示相移部、606表示匹配部、607表示输入端口、608表示输出端口、609表示信号源、610表示辐射器、611表示辐射束、612表示波束方向。另外，虽然在图6中隐藏于第一导体板的背面而看不见，但是也包括导波路部，该导波路部由与从第一相移器至第四相移器601～604以及相移部605、匹配部606对应的区域中的脊状导体、柱状导体构成。

在如图6示出的那样使用了本实施方式的导波路的相控阵天线用相移器中，第一相移器至第四相移器601～604被平行地配置，全部的相移器的第一导体板101以及全部的相移器的第二导体板分别一体地构成，并且全部的相移器的输入端口607以及输出端口608也设置于一体地构成的第一导体板101。因此相对于第一导体板101能够使第二导体板102在与全部的相移器的脊状导体正交的方向同时地滑动。并且，如图6所示，若注意被平行地配置的第一相移器至第四相移器601～604共用的相移部605的话，相移部605以在被平行地配置的相邻的导波路之间多个凸形逐一变化的方式构成。因此在相邻的相移器之间始终施加一个凸形份的相移量，即施加相位差。

另外，如图6所示，从信号源609以等振幅且等相位地分配的高频能量被输入输入端口607。因此在输出端口608输出在相邻的全部的相移器之间始终施加一个凸形份的相位差的高频能量，且该高频能量被提供给辐射器610。然后在辐射器610中，在相邻的全部的辐射元件之间施加一个凸形份的相位差时，从各辐射元件辐射的高频能量在生成与施加的相位差相当的传播路径差的一方向被同相合成，其结果是，使辐射束611朝向反射一个凸形份的相位差的方向。即、通过使第二导体板102滑动能够实现改变辐射束611的波束方向612的相控阵天线。

另外，在图6所示的本实施方式中，虽然示出了在相邻的导波路之间凸形逐一变化的例子，但是也可以为两个以上。并且像之前所述的那样，通过利用电磁场模拟计算相移特性使凸形的截面形状最佳化，相对于第二导体板102的滑动量，能够直线地或者沿任意曲线地设计相移量，因此相对于第二导体板102的滑动量，能够任意地设计相控阵天线的波束方向的变化特性。

并且，若如图6所示的那样使用本实施方式的导波路，则在具有多个相移器的相控阵天线用相移器中，能够仅用一个导波路来实现各相移器，因此与以往相比，相控阵天线用相移器能够小型化，结果是相控阵天线自身能够小型化。

(实施方式2)

图7示出本发明的导波路的其他的实施方式。在图7中，700表示导波路、101表示第一导体板、102表示第二导体板、103表示脊状导体、104表示柱状导体、701表示设置于第二导体板101的表面的一部分的多个凹形、106表示相对于第一导体板101使第二导体板102滑动的方向。另外，在图7中，第二导体板102以能够看见内部形状的方式透视地示出。

并且，如图7所示，第一导体板101与第二导体板102使彼此的表面相向地配置，并且，在第一导体板101上设置有脊状导体103、以及在夹着该脊状导体的两侧的区域周期地设置有多个柱状导体104。并且，脊状导体103以及柱状导体104是与第一导体板101相同的导体材料，且与第一导体板一体地形成。并且，多个凹形701是通过对第二导体板102的下面的一部分进行切削等加工而形成的。在此，在图7示出的导波路700中，柱状导体104的高度、柱状导体104的顶端与第二导体板102之间的距离、柱状导体104的截面形状、以及柱状导体104的配置周期全部与图1示出的导波路相同地设定，因此关于能够通过导波路700传送高频能量的原理也相同，所以省略说明。

接下来，关于图7示出的导波路所具有的导波路上的波长可变功能，使用图8来进行说明。图8示出在滑动方向106移动了图7所示的第二导体板102时的导波路的剖视图。并且在图8中，801、802、803表示在图7中所示的坐标系中示出的z＝0处的xy剖视图，并且804、805、806表示y＝0处的zx剖视图。在此，以801→802→803或者804→805→806的顺序观察图8的各剖视图，是与向-y方向滑动了第二导体板102的情况相对应的，反之以803→802→801或者806→805→804的顺序观察，是与向+y方向滑动了第导体板102的情况相对应的。并且，在图8的各剖视图中，807、808、809表示导波路上的高频能量的电场形状，810、811、812表示在导波路上流动的高频能量的电流路径。

使用图8的各剖视图对本实施方式的导波路所具有的波长可变功能进行说明。在第二导体板102位于剖视图801、804所示的位置时，由于设置于第二导体板102上的凹形701位于脊状导体103正上方，因此导波路上的电场形状如807所示的那样集中于凹形701与脊状导体103之间。因此在导波路上流动的电流如路径810所示那样沿着多个凹形701的表面流动。接下来，在第二导体板102滑动并移动至剖视图802、805所示的位置时，由于凹形701略微离开脊状导体103，因此导波路上的电场形状如808所示的那样呈从凹形701以及第二导体板102的表面这两方进入脊状导体103的分布。因此在导波路上流动的电流如路径811所示那样比电流路径810略微呈直线状而变短。并且，在第二导体板102进一步滑动并移动至剖视图803、806所示的位置时，由于凹形701进一步从脊状导体103离开，因此导波路上的电场形状如809所示的那样主要是从第二导体板102进入脊状导体103的分量。因此在导波路上流动的电流如路径812所示那样比电流路径811进一步呈直线状而变短。

由此，若将凹形701位于脊状导体103的正上方的情况作为起点，使第二导体板102向凹形701从脊状导体103离开的方向滑动，则随着滑动量增多，导波路上流动的电流路径变短。在此，电流路径变短是指相当于等效的导波路长变短，因此会导致所谓导波路上的波长变长的现象。即、若相对于第一导体板101而使第二导体板102在与脊状导体103正交的方向滑动，则凹形701与脊状导体103的距离改变，因此本实施方式的导波路具有波长可变功能。

接下来，对使用了本实施方式的导波路的相移器进行说明。图9示出相移器的结构，900表示相移器、901表示使用了图7所示的本实施方式的导波路的相移部、902表示匹配部、903表示输入端口、904表示输出端口。另外，虽然在图9中隐藏于第一导体板的背面而看不见，但是还具有导波路，其由在与相移部901以及匹配部902相对应的区域中的脊状导体、柱状导体构成。并且，图10是示出图9所示的相移器的脊状导体103的中心的剖视图。在图9以及图10中，在如之前所述的那样使第二导体板102在与脊状导体103正交的方向滑动时，在相移部901中能够使与通过相移部901的高频能量相对应的导波路波长变化。另外，匹配部902中的凹形，以在相移部901侧深而在输入输出端口侧浅的方式来逐渐改变深度地设置于第二导体板102上。由此，能够使输入输出端口的电场形状以及相移部901的电场形状平稳地变换，因此能够不受第二导体板102的滑动量影响而始终使输入输出端口903、904与相移器901的匹配保持良好。

并且，如图10所示，在输入端口903以及输出端口904具有扼流结构，该扼流结构为：在与输入端口903以及输出端口904仅距离导波路波长的1/4的位置对脊状导体103进行切割，并在其外侧设置高度为1/4波长的柱状导体1001。因此高频能量不向输入端口903以及输出端口904的外侧泄漏地形成传送路1002。如上所述根据使用了本实施方式的导波路的相移器900，在使第二导体板102在与脊状导体103正交的方向滑动时，以输入端口903、输出端口904、以及相移器901始终匹配的状态而形成高频能量的传送路1002，并且通过滑动第二导体板102使在相移部901内的导波路波长变化，因此能够仅通过单一导波路来实现相移器。由此，与图13所示的以往的相移器相比，相移器能够小型化。

接下来，对使用了本实施方式的导波路的相控阵天线用相移器进行说明。图11示出使用了多个本实施方式的导波路的相控阵天线用相移器。在图11中，1100表示相控阵天线用相移器、1101表示第一相移器、1102表示第二相移器、1103表示第三相移器、1104表示第四相移器、1105表示相移部、1106表示匹配部、1107表示输入端口、1108表示输出端口、1109表示信号源、1110表示辐射器、1111表示辐射束、1112表示波束方向。另外，虽然在图11中隐藏于第一导体板的背面而看不见，但是也包括导波路部，该导波路部由与从第一相移器至第四相移器1101～1104以及相移部1105、匹配部1106对应的区域中的脊状导体、柱状导体构成。在如图11示出的那样使用了本实施方式的导波路的相控阵天线用相移器中，第一相移器至第四相移器1101～1104被平行地配置，全部的相移器的第一导体板101以及全部的相移器的第二导体板分别一体地构成，并且全部的相移器的输入端口1107以及输出端口1108也设置于一体地构成的第一导体板101。因此相对于第一导体板101能够使第二导体板102在与全部的相移器的脊状导体正交的方向同时地滑动。

并且，如图11所示，若注意被平行地配置的第一相移器至第四相移器1101～1104共用的相移部1105的话，相移部1105以在被平行地配置的相邻的导波路之间多个凹形逐一变化的方式构成。因此在相邻的相移器之间始终施加一个凹形份的相移量，即施加相位差。另外，如图11所示，从信号源1109以等振幅且等相位地分配的高频能量被输入输入端口1107。因此在输出端口1108输出在相邻的全部的相移器之间始终施加一个凹形份的相位差的高频能量，且该高频能量被提供给辐射器1110。然后在辐射器1110中，在相邻的全部的辐射元件之间施加一个凹形份的相位差时，从各辐射元件辐射的高频能量在生成与施加的相位差相当的传播路径差的一方向被同相合成，其结果是，使辐射束1111朝向反射一个凹形份的相位差的方向。即、通过使第二导体板102滑动能够实现改变辐射束1111的波束方向1112的相控阵天线。

另外，在图11所示的本实施方式中，虽然示出了在相邻的导波路之间凹形逐一变化的例子，但是也可以为两个以上。并且像在实施方式一中所述的那样，通过利用电磁场模拟计算相移特性使凹形的截面形状最佳化，相对于第二导体板102的滑动量，能够直线地或者沿任意曲线地设计相移量，因此相对于第二导体板102的滑动量，能够任意地设计相控阵天线的波束方向的变化特性。

并且，若如图11所示的那样使用本实施方式的导波路，则在具有多个相移器的相控阵天线用相移器中，能够仅用一个导波路来实现各相移器，因此与以往相比，相控阵天线用相移器能够小型化，结果是相控阵天线自身能够小型化。

(使用不同名称以及表达的情况的说明)

本发明的实施方式能够使用与上述不同的名称以及表达进行说明。以下，为了更容易地理解本发明，将那样的名称以及表达与本发明的其他的变形例一起进行介绍。另外，即使名称以及表达不同，也不影响本发明的本质是不言而喻的。

第一导体板101也可以称为第一导波部件101。第二导体板102也可以称为第二导波部件102。实际上，第一导体板101以及第二导体板102不限于板状的部件。例如，若第一导波部件101具有向第二导波部件102延伸的多个柱状导体104，则能够起到与第一导体板101相同的作用是不言而喻的。但在，在这种情况下，多个柱状导体104的顶端不与第二导波部件接触，并必须在之间保持间隙。另外，柱状导体104必须通过与顶端相反一侧的基部连接于导体。该导体虽然可以是板状的部件，但并不限于此。不限定形状，只要与保证柱状导体间的导通的基盘部1011连接即可。并且，柱状导体104也可以简称为柱状体104。柱状体不需要至内部为止为导体，例如，也可以是将导体镀于树脂性部件的表面的部件。同样，基盘部也不需要至内部为止为导体，也可以是将铜、镍等良导体镀于树脂性部件的表面的部件。

第二导体板102、即第二导波部件102不限于板状。但是，需要具有屏蔽面1021，其隔着间隙而与多个柱状导体104或者柱状体104相向。并且，第二导波部件102需要具有被该屏蔽面1021围住的凸部105。也可以取代凸部105而配置凹部701。并且，也可以配置凸部以及凹部这两方。第二导体板102或者第二导波部件102不需要至内部为止为导体。例如，也可以是在绝缘材料制的部件的表面镀有铜、镍等良导体的部件。凸部105也同样不需要至内部为止为导体。只要树脂性的凸形的表面具有镀有良导体的结构，并与周围的屏蔽面1021导通即可。只要凹部701的至少内侧的表面是导体制的，且与周围的屏蔽面1021导通即可。

脊状导体103能够称为梁103。在该情况下，梁103虽然可以如图1绘制的那样，与第一导波部件连接，但是也可以是分离的。后者的情况更适合梁这个名称。该脊状导体103或者梁103不需要至内部为止为导体。只要树脂制的脊状的部位或者梁的表面是由良导体镀的即可。

图2示出在图1所示的导波路100中，第一导波部件101以及第二导波部件102的相对位置不同的三个状况的截面201、202、203。导波路100具有未图示的驱动机构。驱动机构能够使导波路100的状态在图2所示的三个状态之间彼此变化。在该例子中，驱动机构虽然能够使第二导波部件的与第一导波部件101相对的位置连续地变化，但不限于此。剖视图202示出从剖视图201这个第一相对位置的状体转变至剖视图203这个第二相对位置的中途状态。

驱动机构也可以使图2的三个相对位置之间不连续地转变。并且，在该例子中，驱动机构保持第二导波部件102的屏蔽面1021与柱状体104的顶端之间的间隙的大小固定的同时，使相对位置变化，但不限于此。驱动机构也可以在移动过程中改变间隙的大小，这些也被包含于本发明的权利要求的范围内。

在图2的剖视图201中，凸部105位于脊状导体103或者梁103的正上方。将该位置称为第一导波部件101的相对于第二导波部件102的第一相对位置。在第一相对位置中，沿与屏蔽面1021垂直的方向观察时的凸部105与梁103重叠的范围为最大面积。将该面积称为第一面积。在剖视图203中，凸部105位于离梁103最远的位置。将其称为第一导波部件101的相对于第二导波部件102的第二相对位置。在第二相对位置中，沿与屏蔽面1021垂直的方向观察时的凸部105与梁103重叠的范围为最小面积。在剖视图203的例子中，该面积为零。

柱状体104以包围梁103的侧面的方式排列。并且，屏蔽面1021覆盖柱状体104的顶端侧而扩展。通过具有这些柱状体104、梁103、以及屏蔽面1021的第二导波部件102构成一个相移器。并且，在第一导波部件101与第二导波部件102改变相对位置时，被屏蔽面1021围住的凸部105必须在至少任一相对位置位于梁103的上方。像那样的凸部也为相移器所必须的构成要素。也可以取代凸部，而配置图7至11所示的凹部701、901、1105、1106。

并且，也可以在一个第一导波部件101上构成多个相移器。在该情况下，虽然第一导波部件101需要具有多个梁，但是只要在第一导波部件101与第二导波部件102之间存在一个未图示的驱动机构，本发明即可成立。也可以存在多个驱动机构。并且，凸部也在各梁的上方配置有多个。但是，也可以采用多个梁共用一个凸部的结构。

图6是通过一对第一导波部件101以及第二导波部件102，构成多个相移器601、602、603、604的例子。第二导波部件102具有多个被屏蔽面1021包围的凸部105。凸部105为四列。凸部105中，将由中央附近的大小相同的凸部构成的部位称为相移部605。在第一导波部件101的与四列相向的部位，虽然在图中看不见但是排列有四个梁103。并且，四个梁103分别被柱状体104包围。

在图6的例子中，梁103以及柱状体104的列与第二导波部件102相对于第一导波部件101使相对位置变化时的移动方向106垂直地延伸。由于构成相移部605并与梁103相向的凸部105的数量因凸部的列而不同，因此在相对位置发生了变化时，施加于通过相移器的高频能量的相位差也因凸部105的列、即按各相移器而不同。使与各梁103相向的凸部的数量相同的同时，也可以使凸部105的列略微倾斜，并使该倾斜角度按各相移器而不同。或者，也可以使存在的多个梁103分别略微倾斜，并使该倾斜角彼此不同。

以上，在本发明的实施方式中示出了使用了导波路的相移器以及相控阵天线，这些使用了本发明的导波路的装置属于本发明所涉及的范围是不言而喻的，并且具有本发明的实施方式示出的相移器以及相控阵天线的其他的装置也属于本发明所涉及的范围是不言而喻的。

【产业上的利用可能性】

本发明不仅能够像以上那样使相控阵天线小型化，还由于不用在相控阵天线用相移器中使用高价的半导体，因此向车载毫米波雷达、具有许多基站的地面航空机关的通信系统、分散型气象雷达系统、降雪地区的墙壁粘贴型卫星发送接收天线等展开是值得期待的。

【符号说明】

100 导波路

101 第一导体板(第一导电部件)

1011 基盘部

1021 屏蔽面

102 第二导体板(第二导电部件)

103 脊状导体(梁)

104 柱状导体(柱状体)

105 设置于第二导体板的表面的一部分的多个凸形(凸部)

106 第二导体板的滑动方向

201、202、203 z＝0处的xy剖视图

204、205、206 y＝0处的zx剖视图

207、208、209 导波路上的电场形状

210、211、212 导波路上流动的电流路径

300 导波路的相移特性

400 相移器

401 相移部

402 匹配部

403 输入端口

404 输出端口

501 柱状导体

502 高频能量的传送路

600 相控阵天线用相移器

601 第一相移器

602 第二相移器

603 第三相移器

604 第四相移器

605 相移部

606 匹配部

607 输入端口

608 输出端口

609 信号源

610 辐射器

611 辐射束

612 波束方向

700 导波路

701 设置于第二导体板的表面的一部分的多个凹形(凹部)

801、802、803 z＝0处的xy剖视图

804、805、806 y＝0处的zx剖视图

807、808、809 导波路上的电场形状

810、811、812 导波路上流动的电流路径

900 相移器

901 相移部

902 匹配部

903 输入端口

904 输出端口

1001 柱状导体

1002 高频能量的传送路

1100 相控阵天线用相移器

1101 第一相移器

1102 第二相移器

1103 第三相移器

1104 第四相移器

1105 相移部

1106 匹配部

1107 输入端口

1108 输出端口

1109 信号源

1110 辐射器

1111 辐射束

1112 波束方向

1200 以往的导波路

1201 第一导体板

1202 第二导体板

1203 脊状导体

1204 柱状导体

1300 以往的相移器

1301、1302 以往的导波路

1303、1304 第一导体板

1305、1306 第二导体板

1307 输入端口

1308 输出端口

1309 贯通孔

1310 高频信号的传送路

1311 中间层

1312 中间层的滑动方向

1313、1314 深度为导波路波长的1/4的顶端短路孔

1315、1316 脊状导体

1317、1318 高度为1/4波长的柱状导体