つぎに、本発明をより詳細に説明するた� ��、実施形態について、図1~図5にしたがって� ��述する。なお、以下の説明においては、各� ��電体柱の両方の端面が導波管の導体面に完� ��に接する従来デバイス構造を「両側接続」� ��各誘電体柱の片方の端面だけが導波管の導� ��面に接するデバイス構造を「片側接続」、� ��誘電体柱の両方の端面が導波管の導体面に� ��しないデバイス構造を「両側隙間有り」と� ��う。

 (第1の実施形態)
 まず、請求項1、2に対応する第1の実施形態� ��ついて、図1~図3を参照して説明する。

 図1は2次元周期構造の高周波デバイス1Aを 示し、(a)は高周波デバイス1Aの平面図、(b)は( a)のa-a線断面図である。図2は高周波デバイス 1Aの導波管2Aの後述する下部導体2bを示し、(a) は平面図、(b)は正面図である。図3は高周波� �バイス1Aの製造過程を示し、(a)は導波管2Aの� ��部導体2aと下部導体2bとが分離した状態の正 面図、(b)は両導体2a、2bが接合した状態の正� �図である。

 そして、本実施形態の高周波デバイス1A� �図1(a)の2点破線矢印方向が管軸方向(GHz帯の� �磁波の伝搬方向)であり、導波管2Aは断面凹� �の上蓋状の上部導体2aを平板状の下部導体2b� ��被せるように載置して形成される。導波管2 A内は管軸方向に直交する断面が矩形状の空� �3であり、この空洞3内に、m×n(m、nは3以上の� ��数)の2次元周期配列の一例としての5×5(m=n=5) の2次元周期配列で、誘電体柱4を欠落なく櫛� ��状に設けて成る誘電体柱格子群5Aを備える� �

 ところで、空洞3は前記上部導体2aおよび� ��部導体2bの内壁面が形成する上、下の導体� �α、βおよび、左、右の導体面γ、δで囲まれ ている。

 さらに、誘電体柱格子群5Aの各誘電体柱4� ��、上述した「片側接続」で導波管2A内に配� �するため、導体面α、βの間隔より所定の隙� ��6だけ短く、上、下端面4a、4bのうちの下端� �4bが導体面βの表面に接着剤で接着されて下� ��導体2b上に立設され、上端面4aと導体面αと� ��間に前記所定の隙間6が設けられる。

 そして、上部導体2aと下部導体2bとは四隅 がボルト71と後述するナット72とで締着され� �接合される。

 ところで、導波管2Aの少なくとも空洞3の� ��壁面が導体面α~δであればよいため、上部� �体2aおよび下部導体2bは、銅や銅合金等の金� ��(電気的導体)、これらの金属を含有した樹� �体、または、樹脂の内壁面に銀めっき等の� �属めっきを施したものであってよい。

 また、各誘電体柱4は種々の誘電体材料の 角柱や円柱で形成することができるが、本実 施形態の場合、製造の容易さを考慮して例え ばアルミナの角柱(アルミナロッド)である。

 なお、空洞3や各誘電体柱4、隙間6の寸法� ��は、高周波デバイス1Aが形成する共振器や� �ィルタの特性等に基づいて決定される。

 つぎに、高周波デバイス1Aの製造方法の� �例を説明する。

 まず、図2の(a)、(b)に示すように平板状の 下部導体2bの導体面βに誘電体柱格子群5Aの各 誘電体柱4を接着して立設する。なお、下部� �体2bは四隅に埋め込みナット72が設けられ、� ��ナット72に上記の各ボルト71が螺入する。

 つぎに、図3の(a)の矢印に示すように、下 部導体2bに上部導体2aを被せるように載置す� �。

 さらに、両導体2a、2bの四隅をボルト71と� ��ット72で締着し、図3の(b)に示すように上部� ��体2aと下部導体2bとを接合して高周波デバイ ス1Aを製造する。

 そして、高周波デバイス1Aは各誘電体柱4� ��上端面4aと導体面αとの間に所定の隙間6を� �ける構造であり、多少の寸法誤差が生じて� �許容誤差範囲内で隙間6が確保されて問題な� ��製造することができるため、ボルト締めに� ��る導体面αの平坦性の変動も考慮した上で� �誘電体柱4の上端面4aと導体面αとを完全に密 着する必要がある従来の「両側接続」構造の 場合に比して、製造上の管理が容易で、高周 波デバイス1Aを容易に製造することができる� ��

 なお、誘電体柱4及び隙間6の実用的な寸� �等の一例について説明すると、誘電体柱格� �群5Aの各誘電体柱4は、断面が0.7mm×0.7mmで高� �t=1.8mmであって非誘電率=10のアルミナである� ��また、隙間6は0.1mmである。また、導波管2A� �、樹脂に銀めっきを施したものであって、� �洞寸法が10mm(縦)×10mm(横)×1.9mm(高さ)であって 、導電率が53MS/mである。

 以上のように、本実施形態の場合、高周� ��デバイス1Aの各誘電体柱4を、下端面(他方の 端面)4bのみを接着剤等によって導波管2Aに接� ��する「片側接続」で導波管2A内に設けるこ� �により、各誘電体柱4の上端面(一方の端面)4a の側は多少の誤差があっても導体面3aとの間� ��隙間6が確保され、製造上の管理が容易なGHz 帯のトラップ回路等の高周波デバイス1Aを提� ��することができる。

 (第2の実施形態)
 つぎに、各誘電体柱4の上、下の両端面4a、4 b側にそれぞれ所定の隙間6a(または6c)、6b(ま� �は6d)を設ける「両側隙間有り」の実施形態� �ついて、図4を参照して説明する。なお、図4 において、図1~図3と同一符号は同一もしくは 相当するものを示す。

 図4は各誘電体柱4の取り付け状態を説明� �る断面図であり、(a)は前記第1の実施形態の� ��片側接続」の場合の断面図、(b)は「両側隙� ��有り」の一例の断面図、(c)は「両側隙間有� ��」の他の例の断面図である。

 そして、前記第1の実施形態の場合は、図 4の(a)に示すように、誘電体柱格子群5Aを成す 各誘電体柱4の下端面4bを高周波デバイス1Aの� ��波管2Aの下部導体2bの導体面βに接着し、各� ��電体柱4の上端面4aと上部導体2aの導体面αと の間に所定の隙間6を設け、各誘電体柱4を「� ��側接続」で空洞3内に設けて高周波デバイス 1Aを形成したが、本実施形態の場合は、図4の (b)、(c)に示すように、各誘電体柱4の上端面4a と上部導体2aの導体面αとの間および、下端� �4bと下部導体2bの導体面βとの間に、例えば� �間6の半分の所定の隙間6a(または6c)、6b(また� ��6d)を設け、各誘電体柱4を「両側隙間有り」 で空洞3内に設けて2次元周期構造の高周波デ� ��イス1B(または1C)を形成する。

 具体的には、図4の(b)の高周波デバイス1B� ��場合、各誘電体柱4の下端面4bを、下端面4b� �重合する矩形平面かつ隙間6bの厚みの低誘電 率のスペーサ8aそれぞれを挟んで下部導体2b� �導体面βに接着し、各誘電体柱4の下端面4bと 下部導体2bの導体面βとの間に、スペーサ8aに よって形成された所定の隙間6bを設ける。こ� ��とき、各誘電体柱4の上端面4aと上部導体2a� �導体面αとの間には、所定の隙間6aが形成さ� ��る。

 そのため、高周波デバイス1Bの場合は、� �電体柱格子群5Aの各誘電体柱4が、上、下の� �端面4a、4bと導体面α、βとの間に所定の隙間 6a、6bを設けて「両側隙間有り」で空洞3内に� ��列される。

 また、図4の(c)の高周波デバイス1Cの場合� ��下部導体2bの導体面βに前記スペーサ8aの厚� ��のシート状のスペーサ8bを一体に貼り合わ� �、スペーサ8bの上面に各誘電体柱4の下端面4b を接着し、下端面4bと導体面βとの間に前記� �間6bに相当する所定の隙間6dを設ける。この� ��き、各誘電体柱4の上端面4aと上部導体2aの� �体面αとの間には、前記隙間6aに相当する所� ��の隙間6cが形成される。

 そのため、高周波デバイス1Cの場合は、� �電体柱格子群5Aの各誘電体柱4が、上、下の� �端面4a、4bと導体面α、βとの間に所定の隙間 6c、6dを設けて「両側隙間有り」で空洞3内に� ��列される。

 なお、各スペーサ8a、8bは空気の誘電率に 近づけるため、例えば、ポリエチレン、テフ ロン(登録商標)等の低誘電率の樹脂で形成さ� ��る。また、所定の隙間6a(または6c)、6b(また� ��6d)の大きさは、シミュレーションや実験等� ��よって定めればよく、必ずしも同じである� ��要はない。

 本実施形態の高周波デバイス1B、1Cは、誘 電体柱格子群5Aの各誘電体柱4の上端面4aと導� ��面αとの間に所定の隙間6a(または6c)が設け� �れるとともに、各誘電体柱4の下端面4bと導� �面βとの間にも所定の隙間6b(または6d)が設け られるため、端面4a側だけでなく端面4b側に� �いても寸法誤差等に対する製造上の管理が� �易になり、高周波デバイス1B、1Cを一層容易� ��製造することができる。

 (第3の実施形態)
 つぎに、請求項3に対応する第3の実施形態� �ついて、図5を参照して説明する。

 図5は本実施形態の2次元周期構造を有す� �高周波デバイス1Dを示し、(a)はその導波管2A� ��上部導体2aと下部導体2bとが分離した状態の 正面図、(b)は両導体2a、2bが接合した状態の� �面図である。なお、図5において、図1~図4と� ��一符号は同一若しくは相当するものを示す� ��

 そして、高周波デバイス1Dも、第1の実施� ��態の高周波デバイス1Aと同様、上部導体2aと 下部導体2bとを接合して導波管2Aが形成され� �が、その空洞3内の誘電体柱格子群5Bの各誘� �体柱4の取り付け構造が、第1の実施形態と異 なる。

 すなわち、高周波デバイス1Dの2次元配列� ��各誘電体柱4はインターデジタル型に配列さ れ、上端面4aが上部導体2aの導体面αに接着さ れて所定の隙間6が下端面4bと下部導体2bの導� ��面βとの間に設けられたものと、下端面4bが 下部導体2bの導体面βに接着されて所定の隙� �6が上端面4aと上部導体2aの導体面αとの間に� ��けられたものとに交互に変化する。

 この場合、図5の(a)に示すように、上部導 体(導波管2Aの上側の管路部品)2aに約半数の誘 電体柱4を本来の2倍の間隔(周期)で配列し、� �部導体(導波管2Aの下側の管路部品)に残りの� ��電体柱4を前記2倍の間隔で配列して接合し� �同図の(b)に示すように高周波デバイス1Dを製 造することができる。

 そして、各誘電体柱4を本来の2倍の間隔(� ��期)で配列して製造できるので、製造上の管 理が一層容易になる。

 そして、本発明は上記した各実施形態に� ��定されるものではなく、その趣旨を逸脱し� ��い限りにおいて上述したもの以外に種々の� ��更を行なうことが可能である。

 例えば、第1、第2の実施形態において、� �定の隙間6、6a~6dは、各誘電体柱4の下の端面� ��に設けてもよい。また、全てを同じ端面側� ��設けなくてもよく、製造の都合等によって� ��部分的に逆の端面側に設けるようにしても� ��い。

 また、導波管2Aの構造や形状は各実施形� �のものに限られるものではなく、各誘電体� �4の寸法や配列間隔等は、要求される特性等� ��基づいて適当に設定すればよい。

 さらに、導波管2Aや各誘電体柱4の材質等� ��、各実施形態のものに限られるものではな� ��。