CN1159663A - 非互易电路元件 - Google Patents
非互易电路元件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1159663A CN1159663A CN96123234A CN96123234A CN1159663A CN 1159663 A CN1159663 A CN 1159663A CN 96123234 A CN96123234 A CN 96123234A CN 96123234 A CN96123234 A CN 96123234A CN 1159663 A CN1159663 A CN 1159663A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- port
- electrode
- central
- circulator
- central electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims abstract description 49
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 31
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 16
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 14
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000008676 import Effects 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 206010003084 Areflexia Diseases 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/32—Non-reciprocal transmission devices
- H01P1/38—Circulators
- H01P1/383—Junction circulators, e.g. Y-circulators
- H01P1/387—Strip line circulators
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
一种满足减小尺寸和降低成本要求的非互易电路元件。环行器，即非互易电路元件的构成是：置于一铁氧体部件主表面上的第一中心电极和第二中心电极，从而它们以电气绝缘状态相互交叉；分别连到上述两个中心电极一侧端部的第一输入/输出端口和第二输入/输出端口，连到这两个中心电极另一侧端部的第三输入/输出端口；连在第一与第二I/O端口和第三I/O端口之间的两个匹配电容器；以及把DC磁场加到上述铁氧体部件的磁路。
Description
本发明涉及一种隔离器、环行器，或用作微波频带的高频元件的其它非互易电路元件。
例如，一种集总常数型隔离器或环行器的特征在于，其衰减沿信号传输方向极小，而沿相反方向极大；它被用于移动电话、蜂窝式电话等的发送和接收电路等。图14示出典型环行器的等效电路图。环行器53具有三个如此放置的中心电极50、50和50，从而它们电气绝缘并以预定的角度相互交叉。匹配电容器C连到各个中心电极50一侧端部的各个输入/输出接口(以下叫做“I/O”端)P1至P3，而中心电极另一侧的端部接地。放置一铁氧体部件51，该部件与上述中心电极50的交叉部分接触，从而施加一DC磁场。隔离器具有连到一个I/O端口的端接电阻器。
用于上述环行器53的铁氧体部件51需要相对于所加DC磁场的方向120度旋转对称。这是因为使用非120度旋转对称的铁氧体部件将妨碍I/O端口P1至P3之间的平衡，而导致特性的退化。从特性、铁氧体部件的制造，以及环行器的组装的观点来看，使用了圆盘状铁氧体部件。
近来的移动电话等所使用的环行器或隔离器元件必须更小且更便宜，这是由于这些应用的性质所决定的。为了满足这种需要，已提出了如图15和16所示的结构，图15和16都是从底面看到的部件分解透视图。集总常数型环行器55具有构成一磁性电路的下磁轭56，以及上磁轭57，上磁轭包住了多层电介质衬底58、铁氧体圆盘59和磁体60。电介质衬底58由多个电介质层61到66层叠在一起并形成一片构成；每个电介质层61到66都具有经蚀刻形成图案的接地电极68、69，电容器电极70a到70c，以及中心电极71a到71c。在最上层即电介质层61上，放置了带状端子层73、73，在其上形成了I/O口端电极P1到P3，以及接地端电极72a到72c。为了构成隔离器，把电介质层77加到最底层，即图中所示电介质层67，电介质层77具有接地电极75和以某一图形形成的电阻薄膜76。环行器55安装在电路板上，端电极P1到P3面朝下。
还提出了这样一种结构，其中上述中心电极和匹配电容器做成单个部件，或者中心电极和铁氧体圆盘做成单个部件，从而实现更高的密度和更少的元件(见申请号为4-125630和4-208963的日本专利申请)。
此外，在申请号为52-134349的日本专利申请公开已提出了一种双端隔离器。
如图17所示，双端隔离器80的构成为：中心电极组件，其中在铁氧体部件83上放置有第一中心电极81和第二中心电极82，从而它们以电气隔离状态相互交叉，第一I/O端口84和第二I/O端口分别连到第一中心电极81和第二中心电极82一侧的端部，第一和第二中心电极81与82一侧的端部经电阻器86相连，第一和第二中心电极81与82另一侧的端部连到接地端87，而匹适配电容器88和89分别与第一中心电极81和第二中心电极82并联；以及用于把DC磁场加到上述铁氧体部件的磁路(未示出)。在日本未审查专利公报中描述了这样一种结构，该结构使得在更宽的频带上呈现出隔离特性。
在具有图15和16所示结构的非互易电路元件中，为实现更高的密度和减少元件数目而有结构方面的限制，从而产生了不能进一步减少非互易电路元件尺寸和降低造价的问题。例如，上述环行器涉及对于所有中心电极形成电介质层，确保用于安装匹配电容器和端电极的层上的区域，或者形成使各个电极互联的通孔电极。由此存在的问题是组成元件将不可避免地变得较大且成本也变得较高。
此外，在如图17所示双端隔离器80中，如果第一I/O端口84和第二I/O端口85之间的电位不同，则由于连接第一和第二中心电极81与82的电阻器，使通过第一I/O端口接收到的信号部分地衰减，由此存在的问题是破坏了双端隔离器80的插入损耗特性。理想地，在非互易电路元件中各个I/O端口之间的电位应相同；然而，在实际使用中，由于各种因素，包括磁场分布和各个中心电极与铁氧体部件之间的位置关系，使得在各个I/O端口中产生电位差，从而很难在各个I/O端口中得到相同的电位。因此，如图17所示双端隔离器80已不可能解决输插入损耗特性被破坏的问题。
此外，虽然如图17所示双端隔离器80能在较宽的频带上实现隔离特性，但它以同一I/O端口在窄频带上呈现出反射损耗特性。图18是示出图17所示双端隔离器80中I/O端口P1处反射损耗特性的测量结果的曲线图。
从图18可看出，例如，当衰减量为15dB时，图15和16所示的三端隔离器提供200MHz的频带，而图17所示双端隔离器只提供大约80MHz的频带。于是，有限频带内的反射损耗特性使图17所示双端隔离器很难实现与电子电路或连到隔离器输入端的电子元件的匹配。
相应地，针对解决上述问题的目的作出了本发明，本发明的一个目的是提供一种非互易电路元件，它可允许有更高的元件密度和较少的元件数目，从而满足对尺寸更小且价格更便宜的非互易电路元件的需求。
为此，依据本发明，所提供的一种非互易电路元件的结构是：由放置在铁氧体部件上的第一和第二中心电极构成的中心电极组件，这两个中心电极以电气隔离状态相互交叉，它们分别具有连到第一和第二中心电极一侧端部的第一和第二I/O端口，以及连到其另一侧端部的第三I/O端口；以及用于对铁氧体部件施加DC磁场的磁性电路。
在较佳形式中，增加了一匹配电路，该电路是通过在第一和第二I/O端口与第三I/O端口之间连接一电容器构成的。
在另一个较佳形式中，可把端接电阻器连到任何一个I/O端口。
在再一个较佳形式中，第一或第二I/O端口接地，在剩下的I/O端口和第三I/O端口之间并联一电阻，该电阻近似地等于端阻抗。
在又一个较佳形式中，上述中心电极组件由层叠的绝缘层和中心电极构成，从而把它们交替地堆叠在一起，在中心电极之间插入绝缘层，从而形成一层叠体。
在还有一个较佳形式中，在层叠体的外表面上形成各个I/O端口电极，而这些电极与各个中心电极相连。
在还有一个较佳形式中，上述绝缘层由铁氧体构成。
图1是示出本发明一个实施例的环行器的部件分解透视图。
图2是上述环行器电介质衬底的部件分解透视图。
图3是上述环行器的等效电路图。
图4是一环行器的透视图，制作它用来验证上述实施例的优点。
图5示出表明上述环行器优点的特性曲线。
图6是示出本发明另一个实施例的环行器的部件分解透视图。
图7是示出上述环行器的等效电路图。
图8是一环行器的透视图，制作它用来检查上述实施例的优点。
图9示出表明上述环行器优点的特性曲线。
图10是示出本发明又一个实施例的隔离器的部件分解透视图。
图11是示出本发明再一个实施例的隔离器的等效电路图。
图12示出表明上述隔离器优点的特性曲线。
图13是表明上述隔离器优点的反射损耗特性曲线。
图14是常规环行器的等效电路图。
图15是常规环行器的部件分解透视图。
图16是常规电介质衬底的部件分解透视图。
图17是常规双端隔离器的局部示意图。
图18是上述隔离器的反射损耗特性曲线。
现在将结合附图描述依据本发明的实施例。
图1到图3示出依据本发明一个实施例的环行器；图1和图2是环行器的部件分解透视图，图3是其等效电路图。图1和图2是从下部看到的环行器的图。
如图1所示集总常数环行器1的构成是：置于盒状上磁轭2中的永磁体3，上磁轭2由形成磁路的磁性金属构成；用作中心电极组件的多层电介质衬底4，以及设在永磁体3上方的圆盘状铁氧体部件5；以及帽状下磁轭6，它也由构成上磁轭2的磁性金属构成，并连接到上磁轭2。由永磁体3把DC磁场加到铁氧体部件5。
由第一到第五电介质层7到10构成电介质衬底4，每层大约为50μm厚。在每层的上表面设有以下将描述的预定电极，该电极用气相淀积来印制和蚀刻构图。把这些电介质层7到10层叠并接触粘合在一起，然后把得到的层叠组件烧结成一块。第一和第二电介质层7与8的中央设有其中插入铁氧体部件5的孔12和12。
在第一电介质层7的两边上设有带状端子条13和13；每个端子条13都通过与层叠组件烧结为一体而形成。在两端子条13上形成第一到第三I/O端口电极P1到P3，这些电极通过下磁轭6中形成的开口6a和6a而暴露在外。在外部电路板(未示出)的电极线上表面安装各个端口电极P1到P3。
在第一电介质层7的上表面上形成连接电极14，此连接电极14通过侧电极17连到I/O电极P3。在图示第二电介质层8的上表面上形成两个连接电极25和26，在它们之间设有插入孔12；连接电极25和26分别通过侧电极18和19连到剩下的I/O端口电极P1和P2。
在第三和第四电介质层10和11的上表面上分别形成带状中心电极20和21；这两个中心电极20和21如此放置，从而它们电气隔离且相互偏移90度。各个中心电极20与21一侧的端部20a与21a分别通过通孔电极22和23连到I/O端口电极P2和P1。中心电极20与21另一侧的端部20b与21b分别通过通孔电极24和通孔电极16连到连接电极14和I/O端口电极P3。连接电极14可连到下磁轭；然而，当下磁轭被安装到外部电路板(未示出)时，不把下磁轭连到外部电路板的电极线。当连接电极14不连到下磁轭6时，可提供其上将形成电阻薄膜的附加电介质层，该薄膜位于第一电介质层7和端子条13之间。
集总常数环行器1利用了铁氧体部件5的非互易特性，其中电介质电动势的相位根据电流是从端口P1流到端口P2还是从端口P2流到端口P1而不同。相位变化的差值依据磁力、频率和中心电极20与21的交叉角。这意味着通过设定磁力和中心电极的交叉角，可在设计频率下把相位变化的差值设定为180度。
现在将参考图3描述环行器1的工作原理。
假定等于输入的电流从第一I/O端口P1流到第三I/O端口P3，从而在P3和P2之间产生一电位，该电位的大小等于输入的大小，而其相位几乎等于输入的相位。再假定等于输入的电流从第二I/O端口P2流到第三I/O端口P3，从而在P3和P2之间产生一电位，该电位的大小几乎等于输入的大小，但其相位翻转180度。
当通过P1提供一信号时，几乎所有来自P1的电流流入P2，基本上没有电流流入P3。此时，从P1流到P3的电流在P3和P2之间产生一电位，该电位具有与输入功率几乎相同的相位。从P3流到P2的电流在P1和P3之间产生一相位几乎相反的电位。这就把P1和P2置于相同的电位，而P3处的电位一直近似于零伏。因此，加到P1的信号被输出到P2，而不传输到P3。
另一方面，当通过P2提供一信号时，几乎所有经P2提供的电流流入P3，基本上没有电流流入P1。此时，在P2和P3之间只产生很小的电位差，即P2和P3分享几乎相同的电位。从P2流到P3的电流在P3和P1之间产生一电位，该电位的相位与输入功率的相位几乎相反。因此，P1处的电位一直近似于零伏。因此，加到P2的信号被输出到P3，而不传输到P1。
于是，依据此实施例，如此放置两个中心电极20与21，从而它们相互交叉，I/O端口P1和P2分别连到两中心电极20与21一侧的末端部，剩下的I/O端口P3连到两中心电极20与21另一侧的端部。与常规结构相比，该结构使得减少中心电极、电容器和I/O端电极的数目成为可能。结果，可省去一层电介质层，由于可相应地省略该层所需的电容器电极和端电极，从而允许更小的层区域。此外，也可减少通孔电极制造步骤的数目，从而可满足对更小尺寸和更低成本的要求。
此外，因为此实施例具有两个中心电极20和21，所以构成的铁氧体部件的形状可相对于施加DC磁场的方向180度旋转对称。这使得铁氧体部件可形成立方体形状或任何其它所需的形状，从而可降低元件成本而不牺牲非互易特性。
在上述实施例中，在电介质层上形成中心电极，并使铁氧体部件与其接触；然而在本发明中，作另一种做法，也可在铁氧体部件中形成中心电极。在此情况下，形成多个铁氧体层，并通过在其上蚀刻图形做出这些电极，然后把铁氧体层堆叠和接触粘合，以形成一层叠体。此结构可进一步减小尺寸和降低价格。此外，因为可把铁氧体部件设计成具有所需的形状，所以可从母铁氧体层冲出多片铁氧体，从而使生产率更高，而成本更低。此外，可省略用于在第一和第二电介质层7与8插入铁氧体部件的通孔。
现在将描述已进行的一个实验，以验证本发明的优点。
如表1和图4所示，在此实验中，依据本发明制造了一种环行器，测量该环行器插入损耗特性和隔离特性。以下的表1示出组成环行器的各个元件的尺寸和实验条件。
表1
实验条件
| 铁氧体部件 | 4πMs | 800G |
| 尺寸 | φ3.0mm×t0.3mm | |
| 中心电极 | 线宽 | 0.4mm |
| 线长 | 3.0mm | |
| 磁路 | 外磁场 | 1150G |
在此实验中使用的环行器30中，铁氧体部件32被放置在铜板31上，由两铜条构成的中心电极33和34位于此铁氧体部件32的上表面，其间插入绝缘带37，从而这两个电极以90度的角度相互交叉，这两个电极一侧的端部连到铜板31。环行器30的等效电路类似于图3中所示的电路。由电磁铁把外磁场Hex加到铁氧体部件32。在此实验中，对于端口P1和P3之间的传输特性进行测量；中心电极34用作端口P1，而铜板31用作端口P3。
图5A示出环行器30插入损耗特性的测量结果；图5B示出其隔离特性的测量结果。从特性曲线可明显地看到，环行器30在插入损耗特性和隔离特性方面都呈现出令人满意的值，其中前者代表信号传输损耗特性，后者代表沿相反方向的衰减。
图6是示出本发明另一个实施例的环行器的图。图中与图2所示相同的标号代表相同或相应元件。此环行器共用如图2所示相同的基本结构；因此，只描述不同的部件，即多层电介质衬底4x。
上述电介质衬底4x是由第一到第五电介质层7x到11x构成的，每个电介质层大约为5μm厚；每个电介质层的上表面都设有以下将描述的预定电极，这些电极是用气相淀积印制和蚀刻图形的。这些电介质层7x到11x层叠并接触粘合在一起，然后把得到的层叠组件烧结成一块。第一到第三电介质层7x到9x的中央设有插入铁氧体部件5的通孔12、12和12。
在第一电介质层7x的两边上设有带状端子条13和13；每个端子条13都通过与层叠组件烧结为一体而形成。在两端子条13上形成第一到第三I/O端口电极P1到P3，这些电极分别通过上磁轭2和下磁轭6中形成的开口2a和6a而暴露在外。在外部电路板(未示出)的电极线上表面安装各个端口电极P1到P3。
在第一电介质层7x和第三电介质层19的上表面上分别形成电容器电极14和电容器电极15；各个电容器电极14和15通过多个通孔电极16和一侧电极17连到I/O端口电极P3。在电容器电极14与C1、C2之间以及在电容器电极15与C1、C2之间产生电容。在图示第二电介质层8x的上表面上形成包围插入孔12的两个电容器电极C1和C2；这两个电容器电极C1和C2分别通过侧面电极18和19连到剩下的I/O端口电极P1和P2。
在第四和第五电介质层10x和11x的上表面上分别形成带状中心电极20和21；这两个中心电极20和21如此放置，从而它们电气隔离且相互偏移90度。各个中心电极20与21一侧的端部20a与21a分别通过通孔电极22和23连到I/O端口电极P2和P1。中心电极20与21另一侧的端部20b与21b分别通过通孔电极24和通孔电极16连到电容器电极15、14x和I/O端口电极P3。电容器电极C2和C1连在一侧的端部20a、21a与另一侧的端部21b、20b之间。
如同图2所述环行器的情况那样，此集总常数环行器可通过设定磁力和这些电极的交叉角，在设定频率下把相位变化的差值设定为180度。
现在将结合图7描述上述环行器，其中图7是该环行器的等效电路图。如图7所示，匹配电容器C1和C2并联在第一I/O端口P1和第三I/O端口P3，以及第二I/O端口P2和第三I/O端口P3之间，从而使该环行器与电子电路及连接环行器的电子元件在设定频率下相匹配。
于是，如同图2所示环行器的情况那样，与常规结构相比，此实施例也使减少这些电极、电容器和I/O端电极的数目成为可能。由于有形成电容器电极的附加电介质层，使层叠电介质衬底变得比图2所示结构中的衬底高一些；然而，附加电介质层的高度只是大约50μm，所以该环行器的高度将不会增加很多。
如同图2所示环行器的情况那样，在上述实施例中，中心电极可在电介质层上形成并与铁氧体部件接触；然而，中心电极也可在铁氧体部件中形成。如图2所示环行器的情况那样，这样的结构使得可进一步减小尺寸和降低成本。此外，由于铁氧体部件可被设计成具有所需的形状，所以可从母铁氧体层上冲出多片，于是以较低的成本获得较高的生产率。
铁氧体层可只用作形成中心电极的层，或者它可被用作形成电容器电极的层；铁氧体层和电介质层可以任何所需的方式组合在一起。
以下将描述为证实该实施例的优点而进行的实验。
如表2和图8所示，在此实施例中，已依据本发明制造了一环行器，测量了该环行器的插入损耗特性和隔离特性。以下的表2示出组成环行器的各个元件的尺寸和实验条件。
表2
实验条件
| 铁氧体部件 | 4πMs | 800G |
| 尺寸 | φ3.0×0.3 | |
| 中心电极 | 线宽 | 1.0mm |
| 线长 | 3.0mm | |
| 电容器 | 电容 | 7pF |
| 磁路 | 外磁场 | 1400G |
在此实验中使用的环行器30x中，铁氧体部件32被放置在铜板31上，由两铜条构成的中心电极33和34位于此铁氧体部件32的上表面，其间插入绝缘带37，从而这两个电极以90度的角度相互交叉。片状电容器35和36分别连到中心电极33和34一侧的端部；中心电极33和34另一侧的端部连到铜板31。环行器30x的等效电路与图7中所示的等效电路相同。用一电磁铁将一外磁场Hex加至铁氧体部件32。在此实验中，对于端口P1和P3之间的传输特性进行测量；中心电极34用作端口P1，而铜板31用作端口P3。
图9A和图9B是分别是插入损耗特性和隔离特性的测量结果。从特性曲线可明显地看到，环行器30x在插入损耗特性和隔离特性方面都呈现出令人满意的值，其中前者代表信号传输损耗特性，后者代表沿反方向的衰减。
图10是示出本发明又一个实施例的隔离器的图。图中与图2和图6所示相同的标号代表相同或相应的元件。此隔离器共用如图2和图6所示相同的基本结构；因此，只描述不同的部件。
依据此实施例的隔离器40具有连到I/O端口P3的端接电阻膜41；在位于第五电介质层11以下的第六电介质层42上形成端接电阻膜41。其一端41a通过通孔电极43a和侧电极43b连到GND电极44；另一端41b分别通过中心电极20与21的另外的端部20b和21b以及电容器电极15与14连到I/O端口P3。因此，依据此实施例的隔离器40具有这样的结构，其中已把一电阻器加到图7所示环行器的I/O端口P3。虽然在此实施例中该电阻器已连到图7所示环行器的I/O端口P3，但与外部电路匹配时不需要匹配电容器；因此，例如，电阻器可连到图3所示环行器的I/O端口P3。
在此实施例中，设有两个中心电极20和21，端接电阻膜41连到单个I/O端口P3，从而与常规隔离器相比，可减少中心电极、电容器以及I/O端电极的数目，由此满足减小尺寸和降低成本的要求。相应地，本实施例可提供上述实施例实现的相同优点。
此外，与No 52-134349的日本未审查专利公报中所揭示双端隔离器不同的是，此实施例没有任何电阻器连到I/O端口P1；因此，如果I/O端口P1和I/O端口P2之间有电位差，该电位差将不会在电阻器处引起损耗。相应地，不存在破坏插入损耗特性的问题。
图11是示出本发明再一个实施例的隔离器的图。图中与图7所示相同的标号代表相同或相应的元件。此隔离器共用如图7所示相同的基本结构；因此，只描述不同的部件。
通过把单个I/O端口P2接地，并在剩下的I/O端口P1和P3之间并联一电阻器R，该电阻器R的电阻值近似等于端阻抗，由此构成隔离器45。在此实施例中，也可把电阻器并联在端口P2和P3之间，而端口P1可接地；或者电阻器可并联在端口P1和P2之间，而端口P3可接地。
结合图11将描述隔离器45的工作原理。
当通过P1提供一信号时，电流通过电阻器R从P1流到P3。此时，电流不通过中心电极20和21从P1流到P3；因此，在P2和P3之间不产生感应电动势。于是，P2和P3将处于几乎相同的电位，P3处的电位近似为零伏。因此，P1和P3之间的电位差将基本上等于P1和地之间的电位差，引起通过P1输入的信号被电阻R器吸收。
如以上实施例所述，当环行器通过P3接收到信号时，P1和P3处的电位一直保持大致相同，而P2处的电位总是近似于零伏。相应地，即使电阻器连在P1和P3之间，电阻器两端处的电位总是大致相同，因此只有极少的电流流过电阻器。此外，无论P2是否与地短路，其电位将一直近似于零伏。因此，此实施例表现出与上述实施例几乎相同的传输特性；加到P3信号被输出到P1。这样的工作适用于端口的其它组合。
在此实施例中，电阻器R并联在两个I/O端口P1和P3之间，与常规的隔离器相比，可减少中心电极、电容器以及I/O端电极的数目，从而满足减小尺寸和降低成本的要求。相应地，此实施例能提供上述实施例所实现的相同优点。此外，此实施例可允许进一步减少成本，因为它与上述隔离器相比消除了对GND电极的需要。
图12A示出隔离器45插入损耗特性的测量结果；图12B示出隔离特性的测量结果。通过在端口P1和P3之间并联一个50欧姆的电阻器，并通过把端口P2接地使其短路来进行测量。从特性曲线可明显地看出，隔离器45在两种特性方面都呈现出令人满意的值。
在此实施例中，因为电阻器连到I/O端口P1和I/O端口P3，所以如No.52-134349的日本未审查专利公报中所揭示双端隔离器的情况那样，I/O端口P1和I/O端口P3之间的电位差将导致电阻器处的损耗。然而，本实施例所提供反射损耗特性的频带比No.52-134349的日本未审查专利公报中揭示的已有技术中提供的频带更宽。更具体些说，如图13所示，15dB反射损耗特性的频带值可从大约100MHz增加到220MHz，该100MHz是No.52-134349的日本未审查专利公报中所述双端隔离器所获得的频带。
因此，在依据本发明的非互易电路元件中，两个相互交叉的中心电极被放置在铁氧体部件的主表面上或在其中，I/O端口连到两个中心电极一侧的端部，一个I/O端口连到其另一侧的端部。这使得可减少中心电极、电容器以及I/O端电极的数目，给由这些元件构成的非互易电路元件带来了尺寸减小和成本降低的优点。
在依据本发明的一个较佳形式中，通过在第一与第二I/O端口和第三I/O端口之间连接一电容器来增加匹配电路，从而使得更容易与外部电路匹配。
在依据本发明的另一个较佳形式中，端接电阻器连到I/O端口中的任一个，从而提供使隔离器更小和更便宜的优点。
有利的是，不会由于输入端口和输出端口之间的电位差而破坏插入损耗特性。该优点不可由No.52-134349的日本未审查专利公报中所述双端隔离器获得。
在依据本发明的又一个较佳形式中，I/O端口中的任一个接地，而剩下的两个I/O端口设有电阻器，该电阻器的电阻值近似地等于端口的阻抗，它并联在这两个端口之间。这也提供了使隔离器更小和更便宜的优点。另一个优点是，依据本发明的隔离器使得反射损耗特性的频带更宽。
在依据本发明的再一个较佳形式中，中心电极交替地堆叠，其间插入绝缘层，以形成层叠组件。该结构有利于实现可减小尺寸的更高的密度。
在依据本发明的还有一个较佳形式中，在上述层叠组件的外表面上形成连到各个中心电极的各个I/O端口。该结构有利于更高的密度，结果可进一步减小尺寸。
在依据本发明的还有一个较佳形式中，由铁氧体构成绝缘层提供了使被安装元件密度更高的优点，结果可进一步减小尺寸。
Claims (7)
1.一种非互易电路元件，其特征在于包括：
由置于一铁氧体部件上的第一和第二中心电极构成的中心电极组件，这些中心电极以电气绝缘状态相互交叉，分别连到第一和第二中心电极一侧端部的第一和第二I/O端口，以及连到这些中心电极另一侧端部的第三I/O端口；以及
用于把DC磁场提供给所述铁氧体部件的磁路。
2.如权利要求1所述的非互易电路元件，其特征在于还包括匹配电路，该电路通过在所述第一与第二I/O端口和所述第三I/O端口之间连接一电容器来形成。
3.如权利要求1所述的非互易电路元件，其特征在于把一端接电阻器连到I/O端口中的任一个。
4.如权利要求1所述的非互易电路元件，其特征在于第一或第二I/O端口接地，一近似等于端阻抗的电阻并联在剩下的I/O端口和第三I/O端口之间。
5.如权利要求1所述的非互易电路元件，其特征在于所述中心电极组件由所述绝缘层和中心电极构成，它们相互层叠，从而它们交替堆叠在一起，在所述中心电极之间插入绝缘层，以形成一层叠体。
6.如权利要求5所述的非互易电路元件，其特征在于在所述层叠体的外表面上形成连到各个中心电极的所述各个I/O端口电极。
7.如权利要求5所述的非互易电路元件，其特征在于所述绝缘层由铁氧体构成。
Applications Claiming Priority (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32483495 | 1995-12-13 | ||
| JP324834/95 | 1995-12-13 | ||
| JP324834/1995 | 1995-12-13 | ||
| JP329080/95 | 1995-12-18 | ||
| JP329080/1995 | 1995-12-18 | ||
| JP32908095 | 1995-12-18 | ||
| JP32841896A JP3264194B2 (ja) | 1995-12-13 | 1996-12-09 | 非可逆回路素子 |
| JP328418/96 | 1996-12-09 | ||
| JP328418/1996 | 1996-12-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1159663A true CN1159663A (zh) | 1997-09-17 |
| CN1130792C CN1130792C (zh) | 2003-12-10 |
Family
ID=27340077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN96123234A Expired - Lifetime CN1130792C (zh) | 1995-12-13 | 1996-12-13 | 非互易电路元件 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5821830A (zh) |
| EP (1) | EP0779673B1 (zh) |
| JP (1) | JP3264194B2 (zh) |
| KR (1) | KR100232974B1 (zh) |
| CN (1) | CN1130792C (zh) |
| DE (1) | DE69624320T2 (zh) |
| NO (1) | NO318656B1 (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105934850A (zh) * | 2014-01-27 | 2016-09-07 | 株式会社村田制作所 | 不可逆电路元件 |
| CN107872110A (zh) * | 2016-09-24 | 2018-04-03 | 刘凯平 | 一种固定永磁体的夹具及装配方法 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3646532B2 (ja) * | 1997-10-13 | 2005-05-11 | 株式会社村田製作所 | 非可逆回路素子 |
| US6935002B1 (en) | 1997-10-13 | 2005-08-30 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method of manufacturing a nonreciprocal circuit device |
| JP3348669B2 (ja) | 1998-03-30 | 2002-11-20 | 株式会社村田製作所 | 非可逆回路素子 |
| KR100314625B1 (ko) * | 1998-12-21 | 2001-11-30 | 이형도 | 비가역 회로소자 |
| JP3412593B2 (ja) | 2000-02-25 | 2003-06-03 | 株式会社村田製作所 | 非可逆回路素子および高周波回路装置 |
| JP3840957B2 (ja) * | 2001-01-24 | 2006-11-01 | 株式会社村田製作所 | 非可逆回路素子及び通信装置 |
| EP1246292A3 (en) * | 2001-03-30 | 2003-12-10 | Hitachi Metals, Ltd. | Two-port isolator and method for evaluating it |
| US6900704B2 (en) | 2002-06-27 | 2005-05-31 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Two-port isolator and communication device |
| US6965276B2 (en) | 2002-07-04 | 2005-11-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Two port type isolator and communication device |
| JP3885749B2 (ja) * | 2003-03-18 | 2007-02-28 | 株式会社村田製作所 | ２ポート型非可逆回路素子、複合電子部品および通信装置 |
| JP3858853B2 (ja) | 2003-06-24 | 2006-12-20 | 株式会社村田製作所 | ２ポート型アイソレータ及び通信装置 |
| JP3979402B2 (ja) * | 2003-09-04 | 2007-09-19 | 株式会社村田製作所 | ２ポート型アイソレータ、その特性調整方法および通信装置 |
| JP2006050543A (ja) | 2004-07-07 | 2006-02-16 | Hitachi Metals Ltd | 非可逆回路素子 |
| JP4507190B2 (ja) * | 2005-03-07 | 2010-07-21 | 日立金属株式会社 | ３巻線型非可逆素子 |
| US20090219106A1 (en) * | 2005-10-18 | 2009-09-03 | Hitachi Metals, Ltd | Two-port isolator |
| JP4849269B2 (ja) * | 2005-10-28 | 2012-01-11 | 日立金属株式会社 | 非可逆回路素子 |
| JP5505301B2 (ja) | 2008-04-18 | 2014-05-28 | 日立金属株式会社 | 非可逆回路及び非可逆回路素子、それらに用いる中心導体組立体、並びに非可逆回路のインピーダンス調整方法 |
| US8130054B1 (en) | 2008-10-14 | 2012-03-06 | Rf Micro Devices, Inc. | Frequency-adjustable radio frequency isolator circuitry |
| JP2012105050A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Murata Mfg Co Ltd | 非可逆回路素子 |
| WO2013094256A1 (ja) | 2011-12-20 | 2013-06-27 | 株式会社村田製作所 | 非可逆回路素子及び送受信装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL94723C (zh) * | 1956-11-09 | |||
| NL6910116A (zh) * | 1969-07-02 | 1971-01-05 | ||
| US4016510A (en) | 1976-05-03 | 1977-04-05 | Motorola, Inc. | Broadband two-port isolator |
| JPH01198802A (ja) * | 1987-10-07 | 1989-08-10 | Murata Mfg Co Ltd | 非可逆回路素子 |
| TW246733B (zh) * | 1993-03-31 | 1995-05-01 | Tdk Electronics Co Ltd | |
| JP3196491B2 (ja) * | 1994-05-12 | 2001-08-06 | 株式会社村田製作所 | 非可逆回路素子 |
-
1996
- 1996-12-09 JP JP32841896A patent/JP3264194B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-12 NO NO19965340A patent/NO318656B1/no not_active IP Right Cessation
- 1996-12-12 DE DE69624320T patent/DE69624320T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-12 EP EP96120007A patent/EP0779673B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-13 KR KR1019960065370A patent/KR100232974B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-12-13 US US08/766,019 patent/US5821830A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-13 CN CN96123234A patent/CN1130792C/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105934850A (zh) * | 2014-01-27 | 2016-09-07 | 株式会社村田制作所 | 不可逆电路元件 |
| CN105934850B (zh) * | 2014-01-27 | 2018-11-16 | 株式会社村田制作所 | 不可逆电路元件 |
| CN107872110A (zh) * | 2016-09-24 | 2018-04-03 | 刘凯平 | 一种固定永磁体的夹具及装配方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1130792C (zh) | 2003-12-10 |
| NO965340D0 (no) | 1996-12-12 |
| EP0779673B1 (en) | 2002-10-16 |
| DE69624320T2 (de) | 2003-07-10 |
| KR19980046940A (ko) | 1998-09-15 |
| NO965340L (no) | 1997-06-16 |
| JP3264194B2 (ja) | 2002-03-11 |
| EP0779673A1 (en) | 1997-06-18 |
| US5821830A (en) | 1998-10-13 |
| JPH09232818A (ja) | 1997-09-05 |
| NO318656B1 (no) | 2005-04-25 |
| KR100232974B1 (ko) | 1999-12-01 |
| DE69624320D1 (de) | 2002-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1130792C (zh) | 非互易电路元件 | |
| CN1129974C (zh) | 不可逆电路装置 | |
| US6222427B1 (en) | Inductor built-in electronic parts using via holes | |
| US6420941B2 (en) | Nonreciprocal circuit device | |
| CN100550234C (zh) | 多层片式电容器及嵌有多层片式电容器的印刷电路板 | |
| CN1261457A (zh) | 表面安装的多层电容器 | |
| CN1481564A (zh) | 电的多层结构元件和具有该结构元件的抗干扰电路 | |
| CN1114964C (zh) | 非可逆电路器件 | |
| CN1249846C (zh) | 不可逆电路元件及使用它的无线通信设备 | |
| CN1184717C (zh) | 不可逆电路装置和高频电路装置 | |
| CN1211880C (zh) | 不可逆电路装置和通信设备 | |
| US7113057B2 (en) | Noise filter | |
| CN1237829C (zh) | 非互易电路器件和通信装置 | |
| CN1038965C (zh) | 非互易电路元件 | |
| CN1038543C (zh) | 微波非互易电路元件 | |
| CN1185754C (zh) | 不可逆电路器件和包含该器件的通信设备 | |
| US20050174187A1 (en) | Non-reciprocal circuit device including multilayer board | |
| CN1309438A (zh) | 不可逆电路装置,通信设备和制造不可逆电路装置的方法 | |
| JP4766292B2 (ja) | 非可逆回路素子 | |
| JP3663399B2 (ja) | 非可逆回路素子 | |
| JP3365057B2 (ja) | 非可逆回路素子 | |
| EP1401046A1 (en) | Nonreciprocal circuit element and method of manufacturing the same | |
| JP3334284B2 (ja) | 非可逆回路素子 | |
| JP4457335B2 (ja) | 非可逆回路素子 | |
| CN116469637A (zh) | 层叠线圈部件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20031210 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |