CN100568618C - 不可逆电路元件、用于制造其的方法和通信设备 - Google Patents

Abstract

一种不可逆电路元件配置有铁氧体-永磁体组件，该铁氧体-永磁体组件包括一对永磁体和夹在永磁体之间的铁氧体(32)。由传导膜限定的第一中心电极(35)和第二中心电极(36)被设置在铁氧体(32)的主表面(32a，32b)上，以便第一中心电极(35)和第二中心电极(36)彼此绝缘并且彼此交叉。该永磁体具有实质与铁氧体(32)的主表面(32a，32b)相同形状的主表面。该铁氧体(32)具有设置有凹陷的上和下表面(32c，32d)。该凹陷具有嵌入其中的导体材料，从而：提供了中间电极(35a，36b，36f，36j，36m，36d，36h，36l)和连接器电极(35b，35c，36p)。

Description

不可逆电路元件、用于制造其的方法和通信设备

技术领域

本发明涉及一种不可逆电路元件；并且特别地，本发明涉及用于微波频段的诸如隔离器和循环器的不可逆电路元件、用于制造该不可逆电路元件的方法和通信设备。

背景技术

诸如隔离器和循环器的不可逆电路元件具有使信号仅沿预定方向而不能沿反方向传输的特性。例如，利用这种特性，隔离器能够用在诸如车载电话和便携电话的移动通信的发射电路中。

日本未审查专利申请公开第2005-20195(专利文献1)公开了一种不可逆电路元件，其配置有外围尺寸比附有中心电极的铁氧体的外围尺寸更大的永磁体，以便直流磁场在铁氧体的整个区域均匀分布。

然而，如果这种不可逆电路元件通过从母基片剪裁出铁氧体-磁铁组件制造，这种制造过程存在需要高成本的问题。具体地说，该制造过程涉及将单独制造的附有中心电极的铁氧体精确地结合到永磁体/母基片上，并且然后将工件切成预定尺寸。

发明内容

为了克服上述问题，本发明的优选实施例提供了：具有低插入损耗和简化制造过程的不可逆电路元件；用于制造该不可逆电路元件的方法；和通信设备。

解决问题的措施

本发明的优选实施例提供了一种不可逆电路元件，包括：永磁体；接受来自永磁体的直流磁场的铁氧体；在铁氧体上设置的多个中心电极；和在其表面上具有端子电极的电路基片。该中心电极包括由传导膜(conducting film)限定的第一中心电极和第二中心电极，第一和第二中心电极彼此绝缘，并且彼此交叉；第一中心电极的一端电连接到第一输入-输出端口，并且另一端电连接到第二输入-输出端口；第二中心电极的一端电连接到第二输入-输出端口，并且另一端电连接到第三接地端口。该永磁体具有前和后实质矩形的主表面，并且该铁氧体具有前和后实质矩形的主表面，这些主表面具有实质相同的尺寸，该永磁体的主表面被安排以面对铁氧体的主表面，以便该永磁体的轮廓和铁氧体的轮廓彼此一致。该铁氧体具有实质垂直其主表面的侧表面，该侧表面配置有凹陷。

在根据本发明的这个优选实施例的不可逆电路元件中，该中心电极包括：第一中心电极，该第一中心电极的一端电连接到第一输入-输出端口，并且另一端电连接到第二输入-输出端口；和第二中心电极，该第二中心电极的一端电连接到第二输入-输出端口，并且另一端电连接到接地端口。因此，提供了具有小插入损耗的两端口集中-恒定隔离器。

此外，该永磁体具有前和后实质矩形的主表面，并且该铁氧体具有前和后实质矩形的主表面，优选地，该主表面具有实质相同的尺寸，该永磁体的主表面被安排以面对铁氧体的主表面，以便该永磁体的轮廓和铁氧体的轮廓彼此一致。因此，铁氧体-磁铁组件能够通过将母磁铁基片和附有中心电极的母铁氧体基片层压在一起，并且然后整体切割层叠体制造。这减少了制造成本。

当永磁体的轮廓尺寸实质与铁氧体的轮廓尺寸相同时，在面对永磁体的主表面的外围区域的铁氧体的主表面的外围区域中，从永磁体应用的直流偏转磁场通常较弱。然而，在根据本发明的优选实施例的不可逆电路元件中，与铁氧体的主表面实质垂直的铁氧体的侧表面(即其中直流偏转磁场较弱的铁氧体的主表面的外部区域)配置有凹陷，以便铁氧体本身被减小。因此，在低直流偏转磁场工作的铁氧体的量减小，从而减小了高频磁通量的损失。换言之，隔离体中的插入损失被进一步减小。此外，该铁氧体是磁性的，虽然直流相对磁渗透性较低，然而：凹陷37，38是诸如金(Ag)和铂(Pd)的非磁性材料的，即使其中设置有导体。因此，穿过铁氧体的外围区域的直流磁能量集中在凹陷以外的区域中。因此，这减小了应用直流偏转磁场变弱，并实现直流偏转磁场的改进分布。换言之，其中设置凹陷的区域显示了等于其中退磁因子在铁氧体中局部减小时相同的效果，从而改进了直流偏置磁场的分布。因此，隔离体中的插入损失被进一步减小。

在根据本发明的优选实施例的不可逆电路元件中，优选地，该凹陷配置中间电极导体，用于电连接确定在铁氧体的相对主表面上设置的第一中心电极与/或第二中心电极的传导膜。此外，优选地，该凹陷配置有连接器-电极导体，用于将第一和第二中心电极电连接到电路基片上的端子电极。如果导体将采用这种方式设置在凹陷中，优选地，经其相对的主表面和相对的纵向侧表面，第二中心电极围绕铁氧体一圈或多圈；并且经其相对的主表面和相对的纵向侧表面，第一中心电极围绕铁氧体一圈或多圈，以便以预定角度与第二中心电极交叉。在这种情况中，优选地，凹陷中的导体仅被设置在铁氧体的纵向侧表面；并且优选地，该铁氧体和永磁体被设置在电路基片上，以便其主表面彼此面对，并沿实质垂直于电路基片的表面的方向延伸。

在上述不可逆电路元件中，远离被第二中心电极包围的区域的高频磁通量被引导向铁氧体的中心部，不会穿过其中具有导体的凹陷。这意味着大量高频磁通量穿过铁氧体的中心部。由于充分的直流偏转磁场被应用于铁氧体的中心部，高频磁通量的损失很低。因此，隔离体中的插入损失被进一步减小。

此外，优选地，除该凹陷外，铁氧体的纵向侧表面配置有伪凹陷。这些伪凹陷可具有设置在其中的导体。这在铁氧体的主表面的外围区域中优选地改进了直流偏转磁场的分布，并减小了高频磁通量的损失。此外，伪凹陷中可具有嵌入绝缘材料。因此，铁氧体的纵向侧表面能够变平。

该凹陷和伪凹陷可以规则的间隔实质被安排在铁氧体的相对纵向侧表面的整个长度上。该伪凹陷每个可以比每个凹陷更宽，以便进一步减小高损耗铁氧体材料的量。

本发明的另一优选实施例还提供了一种用于制造不可逆电路元件的方法，包括：永磁体；接受来自永磁体的直流磁场的铁氧体；在铁氧体上设置的多个中心电极；和在其表面上具有端子电极的电路基片。该方法包括：使用传导层，在母铁氧体基片的前和背面的主表面上以交叉方式形成多个中心电极，以便中心电极彼此绝缘；在前和后主表面之间形成延伸的多个通孔；将一个或多个中间导体嵌入一个或多个通孔中，以便该一个或多个中间导体电连接确定中心电极的传导膜；和将一个或多个中间导体嵌入一个或多个通孔中，该一个或多个连接器导体被电连接到电路基片上的端子电极；和利用粘合剂，通过将母铁氧体基片夹在一对母磁铁基片之间形成了层叠体；并沿其中切通孔的地方将层叠体切成预定尺寸，以作为单个单元形成铁氧体-磁铁组件，其中中心电极组合体夹在一对永磁体之间。

该术语“通孔”指一种孔，该孔从基片的前面到背面延伸穿过基片，并且没有导体未嵌入其中，或没有导电层形成在其中。

在根据本发明的优选实施例的制造方法中，利用粘合剂，通过将具有中心电极和通孔的母铁氧体基片夹在母磁铁基片之间形成了层叠体。然后，该层叠体沿其中切割通孔处被切成预定尺寸。因此，取得了作为单一单元的铁氧体-磁铁组件，其中：中心电极夹在一对永磁体之间。因此，制造过程得以显著简化并且制造成本得以减少。

该通孔用作凹陷，从而改进了直流偏转磁场的公布，从而减小了高频磁通量的损失。通孔中的一个或多个可设置作为一个或多个伪通孔，其中：不嵌入一个或多个中间导体或一个或多个连接器导体。一个或多个伪通孔可具有嵌入其中的一个或多个导体或嵌入其中的一个或多个电介质。

本发明的另一个优选实施例提供了包括上述不可逆电路元件的通信设备。因此，取得了具有低插入损耗和满意电属性的通信设备。

根据本发明的优选实施例，制造过程得以简化并且插入损耗得到进一步减小。此外，应用于铁氧体的直流偏转磁场的分布得到改进，并且高频磁通量的损失得以减小。

附图说明

图1是根据本发明的优选实施例的不可逆电路元件(两端口隔离器)的分解透视图。

图2是包含中心电极的铁氧体的透视图。

图3是铁氧体的透视图。

图4是铁氧体-磁铁组件的分解透视图。

图5是显示电路基片中的电路配置的框图。

图6是显示两端口隔离器的第一电路实例的等价电路图。

图7是显示两端口隔离器的第二电路实例的等价电路图。

图8显示了透视的铁氧体-磁铁组件中的直流磁通量。

图9显示了透视的铁氧体中的高频磁通量。

图10是显示附有中心电极的铁氧体的另一实例的透视图。

图11显示了根据本发明的一个优选实施例的制造方法中包含的步骤。

图12是显示根据本发明的优选实施例的不可逆电路元件的插入损耗特征的曲线。

图13是根据本发明优选实施例的通信设备的框图。

具体实施方式

参照附图将描述根据本发明的不可逆电路元件、其制造方法和通信设备的优选实施例。

图1是根据本发明的优选实施例的符合不可逆电路元件的两端口隔离器的分解透视图。优选地，该两端口隔离器是集中-常数隔离器，包括：金属磁轭10；盖15；电路基片20；和由铁氧体32和永磁铁41组成的铁氧体-永磁体组件30。

优选地，该磁轭10由诸如软铁的铁磁材料组成，并受到防腐处理。该磁轭10被安排作为包围电路基片20上的铁氧体-磁铁组件30的框架。优选地，该磁轭10例如以如下方式形成。首先，通过冲压形成带。在这种状态中，接合部10a未接合，并且磁轭10仍在其展开状态。然后，通过所谓的压制，突起11和凹陷12紧紧地彼此接合，以便形成环形体。

该铁氧体32和永磁体41的上部表面具有结合到其上的由绝缘材料(例如树脂和陶瓷)组成的盖15。该盖15可选地由软磁金属片形成。该磁轭10和盖15与永磁体41一起确定了磁路，并在镀铜底层上镀着银，以提高防腐性，并减小由高频磁通量导致的涡电流引起的传导损耗，或由接地电流引起的传导损耗。

如图2所示，该铁氧体32具有第一和第二主表面32a和32b，其配置有彼此电绝缘的第一中心电极35和第二中心电极36。该铁氧体32具有实质直角棱镜形状，包括实质彼此平行的第一主表面32a和第二主表面32b、纵向侧表面32c，32d和横向表面32e，32f。

例如利用环氧粘合片层42(参见图4)，该永磁体41被结合到各个主表面32a，32b以形成铁氧体-磁铁组件30，以便磁场沿实质垂直于主表面32a，32b的方向应用于铁氧体32的主表面32a，32b。该永磁体41具有与铁氧体32的主表面32a，32b尺寸基本相同的主表面41a。该主表面32a和41a被安排以彼此面对，以便其轮廓彼此一致，并且类似地，主表面32a和41a被安排以彼此面对，以便其轮廓彼此符合。接着，将参照图11详细描述该铁氧体-磁铁组件30的制造过程。

如图2所示，该第一中心电极35从铁氧体32的第一主表面32a的下右段向上延伸，并分成两段。该两段以相对于纵向方向相对较小的角度沿上左方向延伸。然后，第一中心电极35向上延伸到上左段，并经上部表面32c上的中间电极35a，转向第二主表面32b。在第二主表面32b上，第一中心电极35被再次分成两段，以在透视图中与第一主表面32a上的两段重叠。第一中心电极35的一端被连接到设置在下表面32d上的连接器电极35b。第一中心电极35的另一端被连接到设置在下表面32d上的连接器电极35c。因此，第一中心电极35围绕铁氧体32一圈。第一中心电极35和第二中心电极36将在下面进行描述，它们之间具有绝缘膜，以便这些电极在绝缘状态彼此相交。

第二中心电极36具有第0.5圈段36a，其以相对于纵向方向相对大的角度从第一主表面32a的下缘的实质中部沿上左方向延伸，并且与第一中心电极35交叉。第0.5圈段36a经上部表面32c上的中间电极36b向第二主表面32b转弯，以便连接到第一圈段36c。在第二主表面32b上，第一圈段36c以实质垂直的方式与第一中心电极35交叉。经下部表面32d上的中间电极36d，第1圈段36c的下端部向第一主表面32a转弯，以便连接到第1.5圈段36e。在第一主表面32a上，第1.5圈段36e实质平行于第0.5圈段36a延伸，并与第一中心电极35交叉。第1.5圈段36e经上部表面32c上的中间电极36f，转向第二主表面32b。采用类似的方式，第2圈段36g、中间电极36h、第2.5圈段36i、中间电极36j、第3圈段36k、中间电极36l、第3.5圈段36m、中间电极36n和第4圈段36o被设置在铁氧体32的对应表面上。第二中心电极36的相反端被分别连接到设置在铁氧体32的下表面32d上的连接器电极35c和36p。该连接器电极35c通常用在第一中心电极35和第二中心电极36的端部之间。

换言之，第二中心电极36螺旋地围绕铁氧体32四圈。基于中心电极36横过第一主表面32a或第二主表面32b的一次交叉等于0.5圈的情况，计算圈数。该中心电极35，36之间的交叉角被设置以调节输入阻抗和插入损耗。

该第一和第二中心电极35，36能够被修改成多种形状。例如，虽然这个优选实施例中的第一中心电极35在铁氧体32的每个主表面32a，32b上被分叉成两段，该第一中心电极35不一定需要被分叉。

通过将电导体嵌入在铁氧体32的上部和下部表面32c，32d上的相应凹陷37(参见图3)，形成连接器电极35b，35c，36p和中间电极35a，36b，36d，36f，36h，36j，36l，36n。此外，上部和下部表面32c，32d具有与电极实质平行设置的伪凹陷38，并且还配置有伪电极39a，39b，39c。通过在母铁氧体基片中预先形成通孔、将电极导体嵌入这些通孔，然后沿切通孔的地方切割基片，形成这些电极。这种制造方法将在以后描述。可选地，这些多个电极可形成凹陷37，38中的传导膜(conducting film)。

作为铁氧体32，可使用诸如YIG铁氧体的适合的铁氧体材料。例如通过印制、转移或光刻法，该第一和第二中心电极35，36和其它多种电极每个形成为由银或银合金组成的厚膜。中心电极35和36之间的绝缘薄可由厚玻璃绝缘膜确定。

锶、钡或镧-钴铁氧体磁铁典型地用作永磁体41。与用作导体的金属磁铁相反，铁氧体磁铁也是电介质(dielectric)，以便高频磁通量能够无损耗地分布在磁铁内。为此原因，即使永磁铁41被设置接近中心电极35，36，实质防止了包括插入损耗的电属性恶化。此外，铁氧体32的饱和磁化中的温度特征和永磁体41的磁通密度中的温度特征类似。因此，对于由铁氧体32和永磁体41组合确定的隔离器，该隔离器的依温度的电属性是满意的。

该电路基片20是烧结多层基片，具有在多个绝缘片上设置的预定电极。如图5所示，该电路基片20包括匹配电容C1，C2，Cs1，Cs2，Cp1，Cp2和端接电阻R。该电路基片20还包括：在其上部表面上的端子电极25a到25e；和在其底部表面上的外端子电极26，27，28。

将参照图5，6和7中所示的等价电路图描述在这些匹配电路部件和第一和第二中心电极35，36之间的连接关系。图6中的等价电路图显示了根据本发明的优选实施例的不可逆电路元件(两端口隔离器)中的第一基本电路实例。图7中的等价电路图显示了第二个电路实例。图5是图7中的第二电路实例的配置。

具体地，在电路基片20的底部表面上设置的外接端子电极26用作输入端口P1。通过匹配电容Cs1，这个端子电极26被连接到匹配电容C1和端接电阻R之间的连接点21a。通过在电路基片20的上表面上设置的端子电极25a和铁氧体32的下部表面32d上设置的连接器电极35b，该连接点21a被连接到第一中心电极35的一端。

经铁氧体32的下表面32d上设置的连接器电极35c和在电路基片20的上表面上设置的端子电极25b，第一中心电极35的另一端和第二中心电极36的一端被连接到端接电阻R和匹配电容C1，C2

另一方面，在电路基片20的底部表面上设置的外接端子电极27用作输出端口P2。经匹配电容Cs2，这个电极27被连接到匹配电容C2，C1和端接电阻R之间的连接点21b。

经在电路基片20的上表面上设置的端子电极25c和铁氧体32的下部表面32d上设置的连接器电极36p，该第二中心电极36的另一端被连接到电容C2和电路基片20的底部表面上设置的外接端子电极28。该外部连接端子电极28用作接地端P3。此外，通过在电路基片20的上表面上设置的端子电极25d，25e，外接端子电极28还被连接到磁轭10。

输入端口P1和电容Cs1之间的连接点被连接到接地的阻抗调节电容Cp1。类似地，输出端口P2和电容Cs2之间的连接点被连接到接地的阻抗调节电容Cp2。

经端子电极25d，25e和其它伪电极，通过将它们焊接在一起，该电路基片20和磁轭10被彼此组合。通过焊接，铁氧体-磁铁组件30中的铁氧体32的下部表面32d的电极被结合到电路基片20上的端子电极25a，25b，25c和其它虚端子电极，并且利用粘合剂，永磁体41的下部表面结合在电路基片20上。热硬化性类型的一部分或两部分环氧粘合剂适合用于这种粘合剂。换言之，为结合在铁氧体-磁铁组件30和电路基片20之间同时使用焊接和粘合剂确保了可靠的连接。

该电路基片20可以是通过烧制玻璃和氧化铝或其它绝缘材料的混合物形成的基片，或可以是由树脂或玻璃和其它绝缘材料组成的复合基片。该内部和外部电极每个可例如由银或银合金组成的厚膜、由铜组成的厚膜或铜箔。特别地，优选地，外接端子电极在镀镍层上镀金。这是为了提高防腐性能和抗焊料滤取性，并且以防止由于多种原因焊接区域的强度降低。

在上述两端口隔离器(isolator)中，第一中心电极35的一端被连接到输入端口P1，并且其另一端被连接到输出端口P2；并且第二中心电极36的一端被连接到输出端口P2并且其另一端被连接到接地端口P3。因此，提供了具有小插入损耗的两端口集中-恒定隔离器。此外，当隔离器操作时，大量的高频电流流入第二中心电极36，然而极少的高频电流流入第一中心电极35。因此，由第一中心电极35和第二中心电极36产生的高频磁场的方向基于第二中心电极36的位置确定。高频磁场方向的确定有利于进一步减小插入损耗。

该永磁体41具有前和后矩形主表面41a，并且该铁氧体32具有前和后实质矩形的主表面32a，32b，该主表面32a，32b，41a具有实质相同的尺寸。该主表面32a和41a被安排以彼此面对，以便其轮廓彼此一致，并且类似地，主表面32a和41a被安排以彼此面对，以便其轮廓彼此一致。因此，如参照图11随后描述的，通过将母磁铁基片和附有中心电极的母铁氧体基片层压在一起，并且然后整体切割层叠体，能够形成该铁氧体-磁铁组件30。这减少了制造成本。沿实质垂直于电路基片20的表面的方向，该主表面32a，32b，41a实质垂直地被布置在电路基片20上。此外，永磁体41和铁氧体32的侧表面，即安装到电路基片20的表面彼此平齐。结果，这提高了与电路基片20上的端子电极连接的可靠性。此外，即使永磁体41被制造得较厚以取得大磁场，不考虑厚度，高度将不会增加。

如图8所示，当永磁体41的轮廓尺寸实质与铁氧体32的轮廓尺寸相同时，在面对永磁体41的主表面41a的外围区域的铁氧体32的主表面32a，32b的外围区域中，从永磁体41应用的直流偏转磁场通常较弱。然而，在根据本发明的优选实施例的隔离体中，实质与铁氧体32的主表面32a，32b垂直的侧表面32c，32d(即其中直流偏转磁场较弱的铁氧体32的主表面32a，32b的外部区域)配置有凹陷37，38，以便铁氧体32本身被减小。这抑制了直流偏转磁场变弱，并实现高频磁通量的更少损失。换言之，隔离体中的插入损失被进一步减小。此外，该铁氧体32是磁性的，虽然直流相对磁渗透性较低，然而：凹陷37，38是非磁性的，即使其中设置有导体。因此，穿过凹陷37，38的直流磁能量具有集中在凹陷以外的区域中的趋势。因此，这防止了应用直流偏转磁场变弱，并实现改进的直流偏转磁场的分布。换言之，设置凹陷37，38的区域显示了等于其中退磁因子在铁氧体32中局部减小的情况等同的效果。因此，隔离体中的插入损失被进一步减小。这种效果能够类似地在其中在凹陷37，38中未设置导体的情况中出现。

该凹陷37，38中的导体仅被设置在铁氧体32的纵向侧表面32c，32d。该横向侧表面32e，32f是实质垂直于第二中心电极36的高频磁通量穿过的表面。只要在这些侧表面32e，32f中未设置导体，高频磁通量被使得穿过，而不会被防止。然而，只要导体在侧表面32e 32f的角区域中，在侧表面32e 32f上设置导体将不会有问题。在那种情况中，高频磁通量允许通过，不会实质被禁止。

该伪凹陷(dummy recess)38并不一定必需。图10显示了其中伪凹陷38被省略的附有中心电极的铁氧体32。

远离第二中心电极36包围的区域的高频磁通量通常开始立即扩展，导致多种高频磁通量从铁氧体32扩散。相反地，如图9所示，在根据本发明的优选实施例的隔离体中，由于中间电极和连接器电极被设置在凹陷37，38中，该高频磁通量被引导向铁氧体32的中心部，不会穿过其中具有导体的凹陷37，38。这意味着大量高频磁通量穿过铁氧体32的中心部。由于充分的直流偏转磁场被应用于铁氧体32的中心部，高频磁通量的损失很低。因此，隔离体中的插入损失被进一步减小。

由于导体嵌入在铁氧体32的纵向侧表面32c，32d中设置的伪凹陷38中，前述优点明显有助于直流偏转磁场在铁氧体32的主表面32a，32b的外围区域中的改进分布，和高频磁通量更小损失。作为将导体嵌入凹陷37和伪凹陷38中的可选择方式，传导膜可通过厚膜加工或薄膜加工形成。此外，伪凹陷38可使绝缘材料嵌入其中。因此，铁氧体32的纵向侧表面32c，32d能够变平。此外，伪凹陷38可以比凹陷37更宽，以便进一步减小高损耗铁氧体材料的量。

通过配置永磁体41的主表面41a以具有比铁氧体32的32a，32b更大的尺寸，可以防止插入损耗增加。然而，这不仅减小在制造过程中能够同时切割母磁铁基片和母铁氧体基片的优点，而且导致永磁体41的表面面积的增加。因此，当铁氧体-磁铁组件30被垂直设置在电路基片20上时，隔离器具有增加的高度，并且铁氧体32的下部表面32d处于从电路基片20的前表面上升的状态。这使得多种电极与端子电极之间的连接更困难，导致连接可靠性降低。

此外，在根据本发明的优选实施例的隔离器中，第一中心电极35被缠绕一圈，第二中心电极36被缠绕四圈，从而在宽带上取得满意的插入损耗。换言之，通过围绕铁氧体32缠绕第一和第二中心电极35，36，中心电极35，36之间交叉的次数增加，并且中心电极35，36之间的联接系数得到增加。这实现了插入损耗的减小和更宽的通过频率带

此外，如第二电路实例所示(参见图7)，该匹配电容Cs1介于输入端口P1和第一中心电极35与匹配电容C 1之间的连接点21a之间；并且匹配电容Cs2介于输出端口P2和中心电极35，36之间的输出端口21b。因此，当中心电极35，36的电感被设置在较大的值并且宽带的电属性得到改进时，连接到隔离器的设备的电阻(约50Ω)能够得以调节。通过包括匹配电容Cs1和Cs2其中的仅一个，这种优点能够类似地取得。

通过在接地端口P3与第二中心电极36和电容C2的连接点之间加入匹配感应器，抑制了诸如第二或第三谐波的预定高频波。此外，由感应器和电容确定的LC系列电路可介于输入端口P1与接地之间和输出端口P2与接地之间。通过提供这些LC系列电路，诸如第二或第三谐波的预定高频波类似地得到抑制。

该铁氧体32和该对永磁体41通过粘合片层42彼此结合。因此，该隔离器是机械稳定的，并且具有防止由于震动或冲击变形或断裂的刚性结构。该隔离器适合便携式通信设备。代替使用粘合片层42，用于结合铁氧体32和永磁体41，能够使用其它多种可选方法。一种可选实例将应用粘合剂。

由于中心电极35，36形成为铁氧体32的主表面32a，32b上的传导膜，这些电极被稳定和高精度地形成，从而实现了大规模生产具有统一电属性的隔离器。此外，通过使用烧结玻璃粉末的膜，用于中心电极35和36之间的隔离膜，与中心电极由金属片形成时相比，铁氧体32的主表面32a，32b能够具有高度平坦度。结果，该铁氧体32和该对永磁体41能够以相对于其间的位置关系的高度平行度结合

在根据本发明的优选实施例的隔离器中，该电路基片20是多层绝缘基片。因此，包括电容和感应器的电路能够包含在基片内，以便取得紧凑和小轮廓结构的隔离器。此外，电路部件在基片被彼此连接，从而提高了可靠性。该电路基片20不一定必需是多层结构，并可以可选地采用单层结构形式。在那种情况中，该电路基片20可以使芯片类型电容在外部附于其上。

现在，将描述铁氧体-磁铁组件30的制造过程。当制造铁氧体-磁铁组件30时，使用传导层，该中心电极35，36形成在母铁氧体基片的前和背面，以便这些电极彼此隔离并相互交叉。此外，形成在前和后表面之间延伸的多个通孔。中间电极材料和连接器电极材料被嵌入相应的通孔。

结果，通过利用粘合剂将母铁氧体基片夹在一对母磁铁基片之间形成了层叠体。该层叠体沿其中将切割通孔处切成预定尺寸。结果，取得了作为单一单元的铁氧体-磁铁组件30，其中：附有中心电极的铁氧体32夹在一对永磁体41之间。

图11显示该过程。在步骤1，2，和3中，隔离物415附于其上的粘合片层42被结合到母磁体基片411。然后，剥离隔离物415。在步骤4中，利用粘合片42，母铁氧体基片322(具有中心电极和通孔)被密封地结合在母磁铁基片411上。在步骤5和6中，具有粘合片层42的另一母磁铁基片411被密封地结合到母铁氧体基片322上。因此，取得了层叠体400。

在步骤7中，该层叠体400被结合到切割带416上。在步骤8中，使用切割器，该层叠体400沿将切割通孔处被切割成预定尺寸，从而取得多个铁氧体-磁铁组件30，每个是单一单元。

根据前述步骤，该铁氧体-磁铁组件30，每个包括将相同尺寸的铁氧体32夹在其间的实质相同尺寸的永磁体41，能够高精度地被有效地制造，从而显著减小成本。上面已描述了这些永磁体-磁铁组件30的优点。

特别地，因为使用了具有较大表面面积的母磁体基片411和母铁氧体基片322，与其中永磁体41和铁氧体32被单独结合在一起的情况相比，在永磁体41和铁氧体中间的平行度得到提高。因此，保证了施加到铁氧体32的偏转磁场的平行度和均匀性，从而防止了诸如插入损耗的电属性的恶化。此外，防止了铁氧体32出现位移。这不仅防止了隔离器之间的个体差异，而且提供了具有减小时间/老化恶化的高度可靠的隔离器。

图12显示了根据铁氧体-磁铁组件30的结构的隔离器的电属性。测量电属性的每个隔离器包括铁氧体-磁铁组件30。具体地，对于铁氧体32和永磁体41的主表面，例如，优选地，纵向侧具有约2.0mm的长度，并且横向侧具有约0.60mm的长度。该铁氧体32具有约0.125mm的厚度。该永磁体41具有约0.35mm的厚度。

在图12中，曲线A显示了隔离器的插入损耗特征，其配置导体嵌入伪凹陷38的铁氧体-磁铁组件30。

当永磁体41由主表面具有2.4mm纵向侧和0.90mm横向侧并且其厚度为0.35mm的永磁体替换时，以便这些永磁体具有永磁体32更大的表面面积，插入损耗特征实质与以曲线A显示的插入损耗特征相同。然而，这不利地导致隔离器的高度增加约0.3mm。换言之，利用上述铁氧体-磁铁组件30可取得的插入损耗特征等于具有比铁氧体32尺寸更大的永磁体41时取得的插入特征。

曲线B显示了隔离器的插入损耗特征，其中配备电介质(玻璃)嵌入伪凹陷的铁氧体-磁铁组件30。曲线C显示了隔离器的插入损耗特征，其中配备附有中心电极的铁氧体32(参见图10)没有伪凹陷的铁氧体-磁铁组件30。

通过比较曲线A，B，和C，很明显：曲线A具有最低的插入损耗。该曲线B比曲线A高约0.02dB，并且曲线C比曲线A高约0.05dB。然而，所有这些曲线A，B，和C显示了满意的电属性。

现在，将描述作为根据本发明的优选实施例的通信设备实例的便携式电话。

图13是便携式电话220的RF部的电路框图。在图13中，标号222代表天线元件；标号223代表双工器；标号231代表发射侧隔离器；标号232代表发射侧放大器；标号233代表发射侧级间带通滤波器；标号234代表发射侧混频器；标号235代表接收侧放大器；标号236代表接收侧级间带通滤波器；标号237代表接收侧混频器；标号238代表电压控制的振荡器(VCO)；并且标号239代表本地带通滤波器。

根据上述优选实施例的两端口隔离器能够用作发射侧隔离器231。该隔离器的安装实现了满意的电属性。

根据本发明的不可逆电路元件、其制造方法和通信设备并不局限于上述优选实施例，并且在本发明的范围和精神内允许多种修改。

例如，通过颠倒永磁体41的N极和S极，能够切换输入端口P1和输出端P2。此外，虽然在上述优选实施例中，匹配电路部件均包含的电路基片中，电路基片可以使芯片类型感应器或电容可选地附于其外部。

在上述优选实施例中，在铁氧体-磁铁组件中的主表面被安排实质垂直于电路基片，或换言之，在电路基片上实质垂直。可选地，主表面可被安排实质平行于电路基片，或换言之，在电路基片上实质水平。

工业应用性

相应地，本发明提供了诸如隔离器和循环器的不可逆电路元件，由于获得简化的制造过程和减小的插入损耗，其是特别优选的。

Claims (13)

1.一种不可逆电路元件，包括：

永磁体；

铁氧体，所述铁氧体被布置成接受来自所述永磁体的直流磁场，所述铁氧体夹在所述永磁体之间；

在所述铁氧体上设置的多个中心电极；和

在其表面上具有端子电极的电路基片，所述铁氧体和永磁体被设置在电路基片上，以便其主表面彼此面对，并沿垂直于电路基片表面的方向延伸，其中：

所述中心电极包括由包含传导膜的第一中心电极和第二中心电极，所述第一和第二中心电极彼此绝缘并且彼此交叉，所述第一中心电极的一端电连接到第一输入-输出端口，并且另一端电连接到第二输入-输出端口，所述第二中心电极的一端电连接到第二输入-输出端口，并且另一端电连接到接地端口；

所述永磁体具有前和后矩形的主表面，并且所述铁氧体具有前和后矩形的主表面，所述永磁体和铁氧体的主表面具有相同的尺寸，所述永磁体的主表面被布置成面对铁氧体的主表面，以便所述永磁体的轮廓和铁氧体的轮廓彼此一致，并且

所述铁氧体具有垂直于其主表面的侧表面，所述侧表面配置有凹陷，所述凹陷配置有连接器-电极导体，所述连接器-电极导体用于将第一和第二中心电极电连接到电路基片上的端子电极。

2.根据权利要求1的不可逆电路元件，其中所述凹陷配置有中间电极导体，所述中间电极导体被布置成与设置在所述铁氧体两主表面上且构成第一中心电极和/或第二中心电极的传导膜电连接。

3.根据权利要求2的不可逆电路元件，其中：经铁氧体相对的主表面和相对的纵向侧表面，所述第二中心电极缠绕铁氧体至少一圈；

经铁氧体相对的主表面和相对的纵向侧表面，所述第一中心电极缠绕铁氧体至少一圈，以便以预定角度与第二中心电极交叉；并且

所述凹陷中的导体仅被设置在铁氧体的纵向侧表面中。

4.根据权利要求2所述的不可逆电路元件，其中：除所述凹陷外，所述铁氧体的纵向侧表面配置有伪凹陷。

5.根据权利要求4的不可逆电路元件，其中：所述伪凹陷具有设置在其中的导体。

6.根据权利要求4的不可逆电路元件，其中：所述伪凹陷具有嵌在其中的电介质。

7.根据权利要求4-6中任一项的不可逆电路元件，其中：所述凹陷和伪凹陷以规则的间隔被布置在铁氧体的相对纵向侧表面的整个长度上。

8.根据权利要求4-6中任一项的不可逆电路元件，其中：每个伪凹陷比每个凹陷更宽。

9.一种用于制造不可逆电路元件的方法，其中所述不可逆电路元件包括：永磁体；铁氧体，所述铁氧体被布置成接受来自所述永磁体的直流磁场；在铁氧体上设置的多个中心电极；和在其表面上具有端子电极的电路基片，所述方法包括：

使用传导层在母铁氧体基片的前和后主表面上以交叉方式形成多个中心电极，以便中心电极彼此绝缘；

形成在前和后主表面之间延伸的多个通孔；

将至少一个中间导体嵌入通孔的至少一个中，以便所述至少一个中间导体电连接限定中心电极的传导膜；

将至少一个中间连接器导体嵌入通孔的至少一个中，所述至少一个连接器导体被电连接到电路基片上的端子电极；

利用粘合剂，通过将母铁氧体基片夹在一对母磁铁基片之间而形成层叠体；和

沿通孔要被切除的地方将层叠体切成预定尺寸，以便以单个单元形成具有夹在一对永磁体之间的中心电极组合体的铁氧体-磁铁组件。

10.根据权利要求9的用于制造不可逆电路元件的方法，其中：所述通孔的至少一个限定了其中未嵌入所述至少一个中间导体或所述至少一个连接器导体的伪通孔。

11.根据权利要求10的用于制造不可逆电路元件的方法，其中：所述至少一个伪通孔具有嵌入其中的导体。

12.根据权利要求10的用于制造不可逆电路元件的方法，其中：所述至少一个伪通孔具有嵌入其中的电介质。

13.一种通信设备，包含根据权利要求1到8中任一项所述的不可逆电路元件。

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