CN1159796C - 非互易电路器件和使用它的通信设备 - Google Patents

Abstract

提供一种非互易电路器件，其被设置成平行于磁体一侧的中央导体的接口具有改善的反射特性。在这个非互易电路器件中，通过把三个中央导体设置在具有矩形平行六面体形状的磁体上形成磁性组件。设置成平行于磁体的一侧的一个中央导体所包括的每个导体的宽度和/或间距被做成比另外两个中央导体的各自所包含的每个导体的宽度和/或间距宽。还提供一种包含以上非互易电路的通信设备。

Description

非互易电路器件和使用它的通信设备

技术领域

本发明涉及诸如在例如微波带的高频带中使用的隔离器或环行器的非互易电路器件，还涉及使用它的通信设备。

背景技术

最近几年，随着移动通信设备迅速朝着小型化发展，更强烈地要求在这些设备中使用的非互易电路器件的尺寸进一步降低。为实现这一尺寸降低，日本未审查专利申请公开No.11-97908已经公开了一种使用具有矩形平行六面体形状的磁体的非互易电路器件。当使用这种具有矩形平行六面体形状的磁体时，与磁体的一侧平行地设置一个中央导体，把另外两个中央导体设置成与每一侧相互倾斜，并且在彼此电绝缘的状态下把所有的中央导体设置成以大致120度的角度相互交叉。这里，使用的导体宽度和这些中央导体的导体间距被设置为相等。

通常，使用这些非互易电路器件的电路中的输入/输出部分的阻抗具有预定值(通常是50Ω)，在非互易电路器件的中的各个接口处阻抗(此后被称为“接口阻抗”)也被设置为预定值。

设置成矩形六面体形状的磁体以以120度的角度朝向磁体的每一侧倾斜的三个中央导体形成旋转地不对称配置。因此，当把中央导体的导体宽度和导体间距的每一个做成相同时，平行于磁体的一侧的中央导体的接口阻抗变得高于另外两个中央导体的每一个的接口阻抗。例如，在上述的传统非互易电路器件中，当设置成朝向磁体的每一侧倾斜的两个中央导体的接口阻抗被设置成50Ω时，设置成平行于磁体的一侧的中央导体的接口阻抗会变为80Ω。即，设置成朝向磁体的每一侧倾斜的两个中央导体相对于磁体具有对称配置，而设置成平行于磁体的一侧的中央导体相对于另外两个中央导体具有不对称的配置。因此，在上述的传统非互易电路器件中，出现的问题是设置成平行于磁体的一侧的中央导体的接口的反射特性恶化。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种设置成平行于磁体的一侧的中央导体的接口具有改善的反射特性的非互易电路器件，并提供一种使用这种非互易电路器件的通信设备。

为实现上述目的，本发明提供一种非互易电路器件，包括具有矩形平行六面体形状的磁性组件，该磁体包括磁体和设置成以预定的角度相互交叉的彼此电绝缘地提供的三个中央导体，并且三个导体之一被设置成基本平行于磁体的一侧。在这个非互易电路器件中，设置成基本平行于磁体的一侧的中央导体的导体宽度被设置为宽于另外两个中央导体的每一个的宽度。而且，当这些中央导体的每一个有多个导体构成时，设置成平行于磁体的一侧的中央导体的导体间距被设置成宽于另外两个中央导体的每一个的间距。

根据这种结构，设置成基本平行于磁体的一侧的中央导体的接口阻抗以及这个中央导体的反射特性可被改善。尤其，在本发明中，为使设置成平行于磁体的一侧的中央导体的接口阻抗接近另外两个中央导体的接口阻抗，设置成平行于磁体的一侧的中央导体的导体宽度或导体间距被设置为宽于另外两个中央导体的每一个的导体宽度或导体间距。这使得每个接口实现适当的阻抗匹配，其结果导致在中央导体的每一个的接口处有改善的反射特性。

优选地，中央导体的每一个由两个导体构成。这使得由于结构简单而使插入损耗降低。

而且，还优选的是终端电阻器被连接于中央导体的任何一个，以形成隔离器。在这种情况下，由于设置成平行于磁体的一侧的中央导体的接口具有一个接口阻抗，该阻抗比另外的中央导体的接口阻抗更易于偏离，因此这个中央导体的接口适合于可由具有任一电阻值的电阻器终止的隔离接口。因此，优选地把终止接口连接于这个接口。

而且，根据本发明的通信设备是通过提供具有上述特征的非互易电路器件来实现的。这使得得到具有优异特性的通信设备。

根据本发明，提供一种非互易电路器件，包括：具有矩形平行六面体形状的磁性组件，所述磁性组件包括磁体和设置在所述磁体上、以预定角度相互交叉的彼此电绝缘地提供的三个中央导体，并且三个中央导体之一被设置成平行于磁体的一侧，其中，设置成平行于磁体的一侧的中央导体所包含的导体的宽度被设置为宽于另外两个中央导体的各自所包含的导体的宽度。

根据本发明，提供一种非互易电路器件，包括：具有矩形平行六面体形状的磁性组件，所述磁性组件包括磁体和设置在所述磁体上、以预定角度相互交叉的彼此电绝缘地提供的三个中央导体，并且三个中央导体之一被设置成平行于磁体的一侧，其中，所述三个中央导体的每一个包括多个导体，并且设置成基本平行于磁体的一侧的中央导体所包含的每个导体的间距被设置为宽于另外两个中央导体各自所包含的每个导体的间距。

根据本发明，提供一种通信设备，包括：非互易电路器件，所述非互易电路器件包括：具有矩形平行六面体形状的磁性组件，所述磁性组件包括磁体和设置在所述磁体上、以预定角度相互交叉的彼此电绝缘地提供的三个中央导体，并且三个中央导体之一被设置成平行于磁体的一侧，其中，设置成平行于磁体的一侧的中央导体所包含的导体的宽度被设置为宽于另外两个中央导体的各自所包含的导体的宽度。

根据本发明，提供一种通信设备，包括：非互易电路器件，所述非互易电路器件包括：具有矩形平行六面体形状的磁性组件，所述磁性组件包括磁体和设置在所述磁体上、以预定角度相互交叉的彼此电绝缘地提供的三个中央导体，并且三个中央导体之一被设置成平行于磁体的一侧，其中，所述三个中央导体的每一个包括多个导体，并且设置成基本平行于磁体的一侧的中央导体所包含的每个导体的间距被设置为宽于另外两个中央导体各自所包含的每个导体的间距。

附图说明

本发明的上面和其它的目的、特征和优点从下面联系附图的对本发明的优选实施例的具体描述中变得更清楚。

图1是根据本发明的第一实施例的磁性组件的平面图；

图2是表示根据第一实施例的中央导体的改进图；

图3是表示根据第一实施例的非互易电路器件的总体结构的分解透视图；

图4是表示根据第一实施例的非互易电路器件的平面图，从中移开了永磁体和上轭部；

图5是表示第一实施例的结构和传统结构中的反射损耗的曲线；

图6是表示根据本发明的第二实施例的磁性组件的平面图；

图7是表示第二实施例的结构和传统结构中的反射损耗的曲线；

图8是表示根据本发明的第三实施例的磁性组件的平面图；

图9是表示第三实施例的结构和传统结构中的反射损耗的曲线；

图10是表示根据本发明的第四实施例的通信设备的框图。

具体实施方式

根据本发明的第一实施例的非互易电路器件的结构将参考图1到4来描述。

根据该实施例的非互易电路器件具有形成为矩形平行六面体平板的磁性组件5，如图1所示，其中三个中央导体51、52和53被设置在磁体55上，磁体55的顶表面和底表面是正方形的。中央导体51、52和53通过模压诸如铜的金属导体平板来形成。如图2的改进图中所示，中央导体51、52和53整体连接于构成公共接地端的地部分54，并且从地部分54突出到外部。

磁性组件5有这样一种结构，其中磁体55被放置在公共接地部分54上，所有的中央导体51到53被设置在磁体55的顶表面上以通过折叠这些中央导体来卷绕磁体55，同时把绝缘板(未示出)插入在这些中央导体之间来彼此形成大致120度的角度。构成各个中央导体5 1到53的顶部分的接口P1到P3的每一个具有适合于与其它部件相连接的形状，并且将其形成为从磁体55的外周边突出到外部。中央导体51到53的每一个由两个导体构成，中央导体51和52被设置成相对于磁体55的每一个侧边倾斜，中央导体53被设置成与磁体55的一侧平行。

在这个实施例中，把设置成与磁体55的一侧平行的中央导体53的两个导体的每一个的导体宽度A3做得比另外的中央导体51和52的每一个的两个导体的宽度A1和A2宽。即，在这个实施例中，构成设置成与磁体55的一侧平行的中央导体53的两个导体的每一个的导体宽度A3被设置成宽于另外的中央导体51和52的每一个的导体宽度A1和A2。这里，各个中央导体51、52和53的导体间距B1、B2和B3具有相同的尺寸。

使用上述磁性组件5形成的非互易电路器件的一个例子在图3和4中表示。图3是表示非互易电路器件的整体结构的分解透视图，图4是表示非互易电路器件的平面图，其中移开了永磁体和上轭部。这个非互易电路器件通过把中断电阻器R连接于设置成与磁体55的一侧平行的中央导体53的接口P3而形成为隔离器。这里，从接口P1到接口P2的方向被设置成是向前方向，从接口P2到接口P1的方向被设置成相反方向。

在这个隔离器中，永磁3被设置在由磁性金属构成的箱状上轭部2的内表面上。大致为U状的下轭部8由磁性金属构成。上轭部2被安装在上轭部2以形成闭合磁路。终端外壳7被提供在下轭部8的底表面8a上。磁性组件5、用于匹配的电容器C1到C3和终端电阻器R被设置在这个终端外壳7内。DC磁场被永磁体3施加于磁性组件5。

终端外壳由电绝缘材料构成，并且通过整体形成底壁7b和矩形框架状侧壁7a来形成。输入/输出终端71和72以及接地终端73被部分地嵌入树脂中，插入孔7c被形成于底壁7b的大致中央部分，多个凹部被提供在插入孔7c的周围边缘的预定位置处。

在形成于在插入孔7c的周围边缘上的凹部中，提供有用于匹配的电容器C1到C3和终端电阻器R。磁性组件5被插入到插入孔7c并且永磁体被设置在磁性组件5上面。

磁性组件5的底表面上的公共接地部分54被连接于下轭部8的底表面8a。用于匹配的电容器C1到C3的下表面电极和终端电阻器R的一端侧电极被各自连接于接地终端73。中央导体51到53的接口P1到P3被分别连接于用于匹配的电容器C1到C3的上表面电极，终端电阻器R的另一端侧被连接于接口p3。

同时，通过使用接口P3作为第三输入/输出接口而不把终端电阻器R连接于接口P3，可得到环行器。

接着，参考图5描述第一实施例的结构的效果。图5是表示第一实施例的结构(图1所示的结构)和传统结构(所有中央导体被形成为具有相同的导体宽度和相同的导体间距)的在设置成平行于磁体一侧的中央导体53的接口中的反射特性曲线。传统示例和本发明的第一实施例的每一个的磁体尺寸都是3.1mm长，2.7mm宽和0.5mm厚。传统示例中使用的所有的中央导体和第一实施例中使用的中央导体51、52具有0.15mm的导体宽度和0.2mm的导体间距，用在第一实施例中的中央导体53具有0.5mm的导体宽度和0.2mm的导体间距。饱和磁化强度被设置为0.1T，测量系统的阻抗是50Ω。在传统示例中，在中央频率处相应于接口P3的接口阻抗大约是80Ω，而在中央频率处实施例的接口P3的接口阻抗大约是50Ω。在中央频率处其它接口的阻抗每一个大约是50Ω。

如图5所示，在要求的频带中这个实施例的反射特性明显优于传统的示例。例如，在中央频率(900MHz)，该实施例的反射损耗是38.7dB，相比之下，传统示例是12.9dB。即，该实施例表现出明显比传统示例改善的反射特性。

如上所述，在这个实施例中，当所有中央导体被形成来与传统示例的情况一样具有相等的导体宽度时，具有最高接口阻抗的中央导体，即设置成平行于磁体一侧的中央导体53提供有比另外的中央导体51和52的每一个的导体宽度A1和A2更宽的导体宽度A3。因此，这个中央导体53的接口阻抗降低，从而这个中央导体53的接口的反射特性被改善了。尤其中央导体53的接口阻抗通过把导体宽度A3设置得更宽而被降低了，从而中央导体53的接口阻抗更接近于电路系统的阻抗，即采用与另外的中央导体51和52的阻抗值基本相同的阻抗值。这使得所有中央导体的接口阻抗被设置成与电路系统的阻抗匹配。因此，如果上述实施例的磁性组件被使用，当设置成平行于磁体一侧的中央导体的接口被用作输入/输出接口时插入损耗可被降低，当设置成平行于磁体一侧的中央导体的接口被用作隔离接口时隔离特性被改善。

在上述实施例(图3和4)中，隔离器通过把终端电阻器R连接于设置成平行于磁体55一侧的中央导体53而形成，但是形成隔离器的方法并不限于此。反而可通过把终端电阻器R连接于中央导体51和52之一而形成隔离器。优选地终端电阻器R被连接与中央导体53，其接口阻抗更易于与中央导体51和52的接口阻抗不匹配，如上所述。准确地匹配终端电阻器R的电阻值和中央导体53的接口阻抗值进一步改善了隔离特性。

接着，参考图6描述根据第二实施例的磁性组件的结构。在图6所示的磁性组件5中，中央导体51到53的每一个由两个导体构成，把设置成平行于磁体55一侧的中央导体53的导体间距B3做得比另外的中央导体51和52的每一个的导体间距B1和B2宽。即，在这个实施例中，构成设置成与磁体55的一侧平行的中央导体53的两个导体的导体间距B3被设置成宽于另外的中央导体51和52的每一个的导体间距B1和B2。这里，各个中央导体51、52和53的导体宽度A1、A2和A3具有相同的尺寸。

图7是表示第二实施例的结构(图6所示的结构)和传统结构的在设置成平行于磁体一侧的中央导体53的接口中的反射特性的曲线。该实施例使用的中央导体53具有0.15mm的导体宽度和0.9mm的导体间距。其它尺寸和测量条件与在上述第一实施例中的相同。在这个实施例中，在中央频率处接口P3的接口阻抗大约是65Ω。在中央频率处其它接口的阻抗每一个大约是50Ω。

如图7所示，在要求的频带中这个实施例的反射特性明显优于传统的示例。例如，在中央频率(900MHz)，该实施例的反射损耗是18.1dB，相比之下，传统示例是12.9dB。即，该实施例表现出明显比传统示例改善的反射特性。

如上所述，在这个实施例中，当所有中央导体被形成来与传统示例的情况一样具有相等的导体间距时，具有最高接口阻抗的中央导体，即设置成平行于磁体一侧的中央导体53提供有比另外的中央导体51和52的每一个的导体间距B1和B2更宽的导体间距B3。因此，这个中央导体53的接口阻抗降低，从而这个中央导体53的接口的反射特性被改善。尤其，中央导体53的接口阻抗通过把导体间距B3设置得更宽而被降低了，从而接口阻抗更接近于电路系统的阻抗。因此，如果该实施例的磁性组件被使用，当设置成平行于磁体一侧的中央导体的接口被用作输入/输出接口时插入损耗可被降低，当设置成平行于磁体一侧的中央导体的接口被用作隔离接口时隔离特性被改善。

接着，参考图8描述根据本发明的第三实施例的磁性组件的结构。在图8所示的磁性组件5中，中央导体51到53的每一个由两个导体构成，把设置成平行于磁体55一侧的中央导体53的两个导体的每一个的导体宽度A3做得比另外的中央导体51和52的每一个的导体宽度A1和A2宽，并且把中央导体53的导体间距B3做得比另外的中央导体51和52的每一个的导体间距B1和B2宽。即，在这个实施例中，构成设置成与磁体55的一侧平行的中央导体53的两个导体的导体宽度A3和导体间距B3扎的每一个都被设置成宽于另外的中央导体51和52的每一个的导体宽度A1和A2以及导体间距B1和B2。

图9是表示第三实施例的结构(图8所示的结构)和传统结构的在设置成平行于磁体一侧的中央导体53的接口中的反射特性的曲线。该实施例使用的中央导体53具有0.3mm的导体宽度和0.6mm的导体间距。其它尺寸和测量条件与在上述第一实施例中的相同。在这个实施例中，在中央频率处接口P3的接口阻抗大约是55Ω。在中央频率处其它接口的阻抗每一个大约是50Ω。

如图9所示，在要求的频带中这个实施例的反射特性明显优于传统的示例。例如，在中央频率(900MHZ)，该实施例的反射损耗是25.4dB，相比之下，传统示例是12.9dB。即，该实施例表现出明显比传统示例改善的反射特性。

如上所述，在这个实施例中，当所有中央导体被形成来与传统示例的情况一样具有相等的导体宽度和相等的导体间距时，具有最高接口阻抗的中央导体，即设置成平行于磁体一侧的中央导体53提供有比另外的中央导体51和52的每一个的导体宽度A1和A2以及导体间距B1和B2更宽的导体宽度A3和导体间距B3。因此，这个中央导体53的接口阻抗降低，从而这个中央导体53的接口的反射特性被改善。尤其，中央导体53的接口阻抗通过把导体宽度A3和导体间距B3设置得更宽而被降低了，从而接口阻抗更接近于电路系统的阻抗。因此，如果该实施例的磁性组件被使用，当设置成平行于磁体一侧的中央导体的接口被用作输入/输出接口时插入损耗可被降低，当设置成平行于磁体一侧的中央导体的接口被用作隔离接口时隔离特性被改善。

在上述实施例中，中央导体51、52和53的每一个被描述为由两个导体构成的中央导体，但是形成中央导体的方法并不限于此。这些中央导体51、52和53的每一个可用一个导体形成或由三个或更多个导体构成。

而且，在上述实施例中，中央导体的每一个被描述为具有这样一种结构，其中金属板形成的中央导体的每一个被折叠并被设置在磁体上，但是中央导体的结构并不限于此。中央导体的每一个的结构可以是这样一种结构，其中中央导体由电绝缘体或磁体的内部或表面上的电极膜构成。而且，永磁体3的形状并不限于环形，而可以使用诸如平面图中的四边形的多边形。

接着，根据本发明的第四实施例的通信设备的结构在图10中示出。在这个通信设备中，天线ANT被连接于双工器DPX的天线端，该双工器包括发射滤波器TX和接收滤波器RX，隔离器ISO被连接与发射滤波器TX的输入端与发射电路之间，接收电路被连接与接收滤波器RX的输出端。从发射电路发射的信号从天线ANT经隔离器ISO和发射滤波器TX被发射出去。在天线ANT接收到的接收信号经接收滤波器RX被输入到接收电路。

这里，作为隔离器ISO，上述实施例的每一个的隔离器均可被使用。通过使用根据本发明的具有改善的反射特性的非互易电路器件，可得到具有优异特性的通信设备。

从上面的描述显然看到，根据本发明的非互易电路器件，由于把设置成平行于磁体一侧的中央导体的导体宽度和/或导体间距做得比另外的中央导体的每一个的导体宽度和/或导体间距宽，设置成平行于磁体一侧的中央导体的接口阻抗降低，从而这个中央导体的接口的反射特性被改善。因此，本发明使得具有低插入损耗和优异隔离特性的非互易电路器件能够实现。

而且，通过安装根据本发明的非互易电路器件，可实现具有优异特性的通信设备。

尽管本发明参考当前考虑优选实施例的描述进行了说明，应理解在不背离本发明的情况下在更广泛的方面可进行各种改变和修改，因此，意在由后附的权利要求来覆盖所有的改变和修改，其落入在本发明的真正精神和范围内。

Claims (9)

1.一种非互易电路器件，包括：

具有矩形平行六面体形状的磁性组件，所述磁性组件包括磁体和设置在所述磁体上、以预定角度相互交叉的彼此电绝缘地提供的三个中央导体，并且三个中央导体之一被设置成平行于磁体的一侧，其中，

设置成平行于磁体的一侧的中央导体所包含的导体的宽度被设置为宽于另外两个中央导体的各自所包含的导体的宽度。

2.一种非互易电路器件，包括：

具有矩形平行六面体形状的磁性组件，所述磁性组件包括磁体和设置在所述磁体上、以预定角度相互交叉的彼此电绝缘地提供的三个中央导体，并且三个中央导体之一被设置成平行于磁体的一侧，其中，

所述三个中央导体的每一个包括多个导体，并且

设置成基本平行于磁体的一侧的中央导体所包含的每个导体的间距被设置为宽于另外两个中央导体各自所包含的每个导体的间距。

3.根据权利要求2的非互易电路器件，其特征在于

设置成平行于磁体的一侧的中央导体所包含的每个导体的宽度被设置为宽于另外两个中央导体的各自所包含的每个导体的宽度。

4.根据权利要求1、2或3的非互易电路器件，其特征在于

所述三个中央导体的每一个包括两个导体。

5.根据权利要求1、2或3的非互易电路器件，其特征在于

把终端电阻器连接于所述三个中央导体的任何一个的接口。

6.根据权利要求5的非互易电路器件，其特征在于

把终端电阻器连接于设置成平行于磁体的一侧的中央导体的接口。

7.一种通信设备，包括：

非互易电路器件，所述非互易电路器件包括：

具有矩形平行六面体形状的磁性组件，所述磁性组件包括磁体和设置在所述磁体上、以预定角度相互交叉的彼此电绝缘地提供的三个中央导体，并且三个中央导体之一被设置成平行于磁体的一侧，其中，

设置成平行于磁体的一侧的中央导体所包含的导体的宽度被设置为宽于另外两个中央导体的各自所包含的导体的宽度。

8.一种通信设备，包括：

非互易电路器件，所述非互易电路器件包括：

具有矩形平行六面体形状的磁性组件，所述磁性组件包括磁体和设置在所述磁体上、以预定角度相互交叉的彼此电绝缘地提供的三个中央导体，并且三个中央导体之一被设置成平行于磁体的一侧，其中，

所述三个中央导体的每一个包括多个导体，并且

设置成基本平行于磁体的一侧的中央导体所包含的每个导体的间距被设置为宽于另外两个中央导体各自所包含的每个导体的间距。

9.根据权利要求8的通信设备，其特征在于

设置成平行于磁体的一侧的中央导体所包含的每个导体的宽度被设置为宽于另外两个中央导体的各自所包含的每个导体的宽度。

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