CN1759499A

CN1759499A - 三端口非互易电路器件、复合电子部件以及通信装置

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Publication number: CN1759499A
Application number: CN200480006364.5A
Authority: CN
Inventors: 川浪崇
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-03-18
Filing date: 2004-02-10
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2024-02-10
Also published as: DE602004010080D1; US20060132255A1; CN1324760C; EP1605541A4; JPWO2004084338A1; EP1605541A1; US7227427B2; ATE378698T1; JP3824020B2; EP1605541B1; WO2004084338A1; DE602004010080T2

Abstract

中心电极组件(13)具有这样的配置：其中，中心电极(21至23)以电绝缘的状态排列在圆盘微波铁氧体(20)的上表面。中心电极(21)由彼此平行排列的第一线路导体(21a)和第二线路导体(21b)构成。第一线路导体(21a)和第二线路导体(21b)的高电位端分别具有连接部分(27和26)，并且低电位端连接到地(25)。第一和第二线路导体(21a和21b)被如此排列：第一线路导体(21a)的高电位端与第二线路导体(21b)的低电位端彼此相对，并且第一线路导体(21a)的低电位端与第二线路导体(21b)的高电位端彼此相对，以引起电磁耦合。

Description

三端口非互易电路器件、复合电子部件以及通信装置

技术领域

本发明涉及微波频带中使用的诸如隔离器之类的三端口非互易电路器件，并且还涉及复合电子部件以及通信装置。

背景技术

通常，平衡-非平衡转换器(balun)、混合器或功率合成器被放置在平衡输出电路，特别是推挽放大器(具有以相位差为180°工作的一对放大器)的输出侧。平衡-非平衡转换器等将平衡信号转换为单端信号。

一般来说，平衡-非平衡转换器被用在微波频带以及更低频带(HF频带、VHF频带、UHF频带以及更低频带)中。另一方面，混合器或功率合成器被用在微波频带以及更高频带(UHF频带以及更高频带)中。宽带铁氧体芯经常被用于平衡-非平衡转换器，在这种情形中，可用的频率上限是UHF频带。一般地，混合器或功率合成器配置有分布常数电路。这样，对于UHF频带或更高频带而言，尺寸不会在实际中带来重大问题。

同时，在通信装置中，尤其是在用于QPSK等包括幅度调制分量的发射电路部分中，或者在需要高可靠性的发射电路部分中，被转换为单端信号的发射信号通过隔离器发送，并且然后通过天线切换器件(或天线双工器)，并且所得到的信号被发送到天线。如果信号没有通过隔离器发送，则来自天线以及天线切换器件的反射返回到平衡输出电路(特别是放大器)，由此改变从平衡输出电路看到的负载阻抗。当负载阻抗改变时，会出现某些问题。例如，发射信号的波形失真变得严重，并且放大器的工作由于振荡而变得不稳定。

然而，当平衡-非平衡转换器(或混合器或功率合成器)和隔离器以传统方式组合时，发射电路部分的尺寸和成本增加，由此使得不能满足近来对移动通信装置的小型化和成本降低的需求。同样，因为发射信号通过平衡-非平衡转换器以及隔离器两者，所以插入损耗增加。另外，因为发射电路部分处理大量功率，所以当由于部件的数目增加而导致连接部分的数目增加时，存在这样的问题：容易产生不需要的辐射，并且通信装置中互相干扰的可能性增加。另外，因为平衡-非平衡转换器和隔离器的工作带宽减小了发射电路部分的工作带宽，所以存在这样的问题：可用频带减小。

因此，如日本未审查专利申请公开No.2002-299915中所描述的那样，本发明人建议了一种非互易电路器件，其能连接到平衡输出电路，而不需要插入其中的平衡-非平衡转换器、混合器或类似器件，并且还建议了一种通信装置。在该非互易电路器件中，一个端口的中心电极的两个相对侧被配置为高电位端，并且使用平衡输入和非平衡输出。该非互易电路器件可被用来合成来自推挽放大器的输出。然而，利用这种电路器件，在低工作点(在该工作点处，偏置电流即闲散电流的量是小的)的情形中，反相激发电流不能有效地流过反相侧输入端子。这样，发现了这样的问题：铁氧体激发效率不够。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种三端口非互易电路器件，其能连接到平衡输出电路，而不需要在它们之间插入平衡-非平衡转换器、混合器等，并且即使工作于低工作点，也可以可靠地激发铁氧体，并且本发明的目的是提供包括该电路器件的一种复合电子部件以及一种通信装置。

为了达到前述目的，根据本发明的三端口非互易电路器件包括：

(1)永磁体；

(2)铁氧体，所述永磁体向所述铁氧体施加直流磁场；和

(3)第一中心电极、第二中心电极以及第三中心电极，它们被如此排列，以至彼此之间以电绝缘的状态相交；

(4)该电路器件的特征在于：第一至第三中心电极中至少一个是由彼此之间基本平行排列的第一线路导体和第二线路导体构成的，第一线路导体的高电位端和第二线路导体的低电位端彼此相对，并且第一线路导体的低电位端和第二线路导体的高电位端彼此相对，以导致电磁耦合，并且第一线路导体的高电位端和第二线路导体的高电位端之间形成的端口是平衡端口。

更具体地说，优选地，第一线路导体和第二线路导体中每一个是由至少两条线路构成的。优选地，在由第一线路导体和第二线路导体构成的中心电极中，从第一线路导体的高电位端到第二线路导体的高电位端的电长度基本上是半波长。

具有上述配置的三端口非互易电路器件可以连接到平衡输出电路的输出侧，而不需要在它们之间插入诸如平衡-非平衡转换器、混合器之类的平衡到非平衡的转换器。

同样，为了获得三端口非互易电路器件和与之连接的平衡输出电路之间的阻抗匹配，例如，一个匹配电容器与用作平衡端口的第一线路导体的高电位端串联地电连接，并且一个匹配电容器与用作平衡端口的第二线路导体的高电位端串联地电连接，一个匹配电容器提供第一线路导体的高电位端与第二线路导体的高电位端之间的电连接，或者一个匹配电容器提供第一线路导体的高电位端与地之间的电连接，并且一个匹配电容器提供第二线路导体的高电位端与地之间的电连接。或者，第一线路导体的高电位端和第二线路导体的高电位端经由各自的匹配电容器电连接到平衡输入/输出端子，匹配电容器提供平衡输入/输出端子之间的电连接，或者匹配电容器电连接在平衡输入/输出端子与相应的地之间。

使用作平衡端口的中心电极的第一线路导体和第二线路导体的线路宽度不同于其他中心电极的线路宽度，可以获得非互易电路器件与平衡输出电路之间的最优阻抗匹配。具体地说，当平衡输出电路的阻抗低时，相对于其他中心电极的线路宽度增加第一线路导体和第二线路导体的线路宽度，可以减少导通损耗，并且可以提供具有低插入损耗的非互易电路器件。

根据本发明的通信装置包括具有前述特征的非互易电路器件以及一对以基本上为180°的相位差驱动的放大器。三端口非互易电路器件的平衡端口连接到这对放大器的平衡输出端子。利用上述配置，可以提供一种具有较好的频率特性的紧凑通信装置。

根据本发明，因为提供了平衡输入/输出端子，所以三端口非互易电路器件可以连接到平衡电路，而不需要在它们之间插入平衡到非平衡的转换器。更具体地说，三端口非互易电路器件的平衡输入端子可以连接到以基本上180°的相位差驱动的放大器的平衡输出端子。结果，可以提供一种具有较好的频率特性的紧凑通信装置。另外，因为输入侧中心电极的低电位端彼此独立地接地，所以即使驱动各个输入端口的放大器工作于低工作点(即使不是所有的波都被放大)，也可以可靠地激发铁氧体。

附图说明

图1是根据本发明的三端口非互易电路器件的一个实施例的分解立体图。

图2是图1所示三端口非互易电路器件的内部平面图。

图3是示出了图1所示三端口非互易电路器件的内部连接的示意配置图。

图4是复合电子部件的电路图，其中图1所示的三端口非互易电路器件电连接到推挽放大器。

图5是图示了图4所示的复合电子部件的操作的电路图。

图6是图示了图4所示的复合电子部件的操作的等效电路图。

图7是图示了图4所示的复合电子部件的操作的等效电路图。

图8是图示了图4所示的复合电子部件的操作的等效电路图。

图9是示出了图1所示三端口非互易电路器件的修改的内部平面图。

图10是根据本发明的复合电子部件的另一实施例的等效电路图。

图11是根据本发明的三端口非互易电路器件的另一实施例的等效电路图。

图12是根据本发明的三端口非互易电路器件的另一实施例的等效电路图。

图13是根据本发明的三端口非互易电路器件的另一实施例的等效电路图。

图14是根据本发明的三端口非互易电路器件的另一实施例的等效电路图。

图15是根据本发明的三端口非互易电路器件的另一实施例的等效电路图。

图16是根据本发明的三端口非互易电路器件的另一实施例的分解立体图。

图17是根据本发明的通信装置的一个实施例的电路框图。

图18是示出了另一实施例的等效电路图。

图19是示出了另一实施例的等效电路图。

具体实施方式

下面将参考附图描述根据本发明的三端口非互易电路器件、复合电子部件以及通信装置的实施例。在每个实施例中，集总元件隔离器的示例将被描述为三端口非互易电路器件。相同的部件和相同的部分用相同的标号来表示，并且将不给出多余的描述。

(第一实施例，图1至9)

如图1所示，隔离器1通常包括下金属外壳4、树脂端子外壳3、中心电极组件13、上金属外壳8、永磁体9、绝缘构件7、电阻器R、匹配电容器C1至C3等等。

中心电极组件13被如此配置：中心电极21至23以电绝缘状态排列在圆盘微波铁氧体20的上表面，从而彼此之间的交叉角度基本上上120°。中心电极22和23的高电位端分别具有连接部分28和29，并且低电位端连接到地电极25。

中心电极21由彼此并行排列的第一线路导体21a和第二线路导体21b构成。第一线路导体21a和第二线路导体21b的高电位端分别具有连接部分27和26，并且低电位端连接到地电极25。第一和第二线路导体21a和21b被如此排列：第一电路导通21a的高电位端和第二线路导体21b的低电位端彼此相对，并且第一电路导通21a的低电位端和第二线路导体21b的高电位端彼此相对，以导致电磁耦合。

线路导体21a和21b以及中心电极22和23每一个都由两条线路组成。具体地说，由两条线路构成每一线路导体21a和21b，这合成了激发铁氧体20的效果，由此允许高效激发铁氧体。结果，插入损耗减小，并且可以获得高效发射系统。

如此提供中心电极21、22和23共有的地电极25：使其基本覆盖铁氧体20的下表面。利用诸如焊接之类的方法，铁氧体20反面设置的地电极25通过树脂端子外壳3的窗口部分3c连接到下金属外壳4的扣紧壁(button wall)4b，由此将中心电极组件13连接到地。

如图2所示，平衡输入端子(＝平衡输入端子＝差分输入端子)14和15、非平衡输出端子(＝非平衡输出端子)16以及三个接地端子17被插入模铸在树脂端子外壳3中。端子14至17中每个端子的一端是从树脂端子外壳3的相对侧壁3a向外方向引出的，并且端子14至17的另一端是在树脂端子外壳3的底部3b处露出的，以分别形成平衡输入引出电极部分14a和15a、非平衡输出引出电极部分16a、以及地引出电极部分17a。平衡输入引出电极部分14a和15a以及非平衡输出引出电极部分16a分别焊接到中心电极21和22的连接部分26、27和28。

匹配电容器C1至C3中每一个都是单平板电容器，其中在电介质基板的正面和反面提供高电位侧电容器电极以及低电位侧电容器电极。高电位侧电容器电极焊接到中心电极21至23的相应连接部分26至29，并且低电位侧电容器电极焊接到暴露在树脂端子外壳3处的地引出电极部分17a。

电阻器R的一端经由中心电极23的连接部分29连接到匹配电容器C3的高电位侧电容器电极，并且其另一端连接到暴露在树脂端子外壳3的底部3b处的地引出电极17a。也就是说，匹配电容器C3和电阻器R并联地电连接在中心电极23的连接部分29与地之间。图3出了隔离器1内部的电连接。

例如，具有上述配置的部件被如下组装。如图1所示，下金属外壳4从下方附接到树脂端子外壳3。接着，中心电极组件13、匹配电容器C1至C3、电阻器R等等被容纳在树脂端子外壳3中，并且附接上金属外壳8。永磁体9和绝缘构件7排列在上金属外壳8和中心电极组件13之间。永磁体9向中心电极组件13施加直流磁场H。下金属外壳4和上外壳8接合成一个金属外壳，这定义了磁路，并且还充当轭。

图4是复合电子组件40的电路图，其中，以180°相位差工作的隔离器1和推挽放大器31电连接在一起。

隔离器1中的中心电极21的两个相对端(具体地说，连接部分26和27)用作电源端子，并且输入端口1连接到中心电极21，并且用作平衡输入端口。与隔离器1中的中心电极21连接的平衡输入端口1电连接到推挽放大器31的平衡输出侧。输出端口2连接到隔离器1中的中心电极22，并且用作非平衡输出端口。端口3连接到隔离器1中的中心电极23，并且用作端接端口。

另一方面，推挽放大器31具有这样的结构，其中一对放大器器件(即，晶体管Tr1a和Tr1b)以及一对放大器器件(即，晶体管Tr2a和Tr2b)被连接为两级。例如，在该第一实施例中，双极型晶体管以及场效应晶体管可以用作晶体管Tr1a至Tr2b。

初级晶体管Tr1a和Tr1b经由级间匹配电路52电连接到末级晶体管Tr2a和Tr2b。偏置电路(包括电阻器R12和电容器C13)电连接到初级晶体管Tr1a和Tr1b的源极。末级晶体管Tr2a和Tr2b的源极电连接到地。

级间匹配电路52包括电感器L14、电容器C15、电感器L13、电容器C14、电感器L15以及电容器C16。电感器L14和电容器C15串联地电连接在初级晶体管Tr1a和Tr1b的漏极与末级晶体管Tr2b和Tr2b的相应栅极之间。电感器L13和电容器C14电连接在初级晶体管Tr1a和Tr1b的漏极与初级晶体管Tr1a和Tr1b的电源端子43之间。电感器L15和电容器C16电连接在末级晶体管Tr2b和Tr2b的栅极与末级晶体管Tr2b和Tr2b的栅极偏置电源端子44之间。

初级晶体管Tr1a和Tr1b经由输入匹配电路51电连接到平衡输入端子41a和41b。输入匹配电路51包括电感器L12和电阻器R11。电感器L12串联地电连接在初级晶体管Tr1a和Tr1b的栅极与相应的输入端子41a和41b之间，并且电阻器R11电连接在输入端子41a和41b与地之间。

末级晶体管Tr2b和Tr2b经由输出匹配电路53电连接到推挽放大器31的平衡输出端子14和15(换言之，连接到隔离器1的平衡输入端子)。输出匹配电路53包括电感器L17、电容器C18、电感器L16和电容器C17。电感器L17和电容器C18串联地电连接在末级晶体管Tr2b和Tr2b的漏极与推挽放大器31的相应的平衡输出端子14和15之间。电感器L16和电容器C17电连接在末级晶体管Tr2b和Tr2b的漏极与末级晶体管Tr2b和Tr2b的漏极电源端子48之间。

接着，将参考图5至8所示的等效电路图来描述具有上述配置的复合电子部件40的操作。

图5示出了其中设置是这样的状态：在没有输入信号时，有一定量的闲散电流(即，在无信号期间有一定量的偏置电流)流动。也就是说，晶体管Tr2a和Tr2b都是导通状态。利用这种设置，可以期望相当低的输出信号失真。在图5中，标号RL1表示输入负载电阻器，并且标号RL2表示输出负载电阻器。

图6示出了这样的状态：其中在平衡输入端子41a和41b之间输入相位差为180°的平衡信号，并且平衡信号的相位差为θ°。当平衡信号被分别输入到端接晶体管Tr2a和Tr2b时，使晶体管Tr2a进入导通状态而晶体管Tr2b进入截止状态。流过晶体管Tr2a的电流通过中心电极21的第一线路导体21a流动，由此使铁氧体20生成高频磁场。此时，第二线路导体21b是开路的，这是因为晶体管Tr2b处于截止状态，并且第一线路导通21a的低电位端连接到地。这样，无论第二线路导体21b的状态如何，铁氧体20都恒定地生成高频磁场。该高频磁场使电流流过与第一线路导体21a电磁耦合在一起的中心电极22。结果，平衡信号从平衡输入端子41a和41b传输到了非平衡输出端子16。

图7示出了这样的状态：其中平衡信号的相位是θ+180°。当平衡信号分别输入到端接晶体管Tr2a和Tr2b时，使晶体管Tr2a进入截止状态，而晶体管Tr2b进入导通状态。这样，流过晶体管Tr2b的电流通过中心电极21的第二线路导体21b流动，由此使铁氧体20生成高频磁场。该高频磁场使电流流过与第二线路导体21b电磁耦合在一起的中心电极22。因此，平衡信号从平衡41a和41b传输到了非平衡输出端子16。

如上所述，输入侧中心电极21的第一和第二线路导体21a和21b的低电位端彼此独立地连接到地。这样，即使与平衡输入端口1连接的推挽放大器31工作于与B类或更低类相等价的低工作点(即，即使不是所有的波都被放大)，铁氧体20也能可靠地生成高频磁场。

相反，当非平衡信号输入到非平衡输出端子16时，电流流过中心电极22，并且铁氧体20生成高频磁场。该高频磁场使电流流过与中心电极22磁耦合在一起的中心电极23。流过中心电极23的电流通过端接电阻器R流动，在该电阻器R处，消耗大部分功率，并且得到的电流流入到地。这样，几乎没有非平衡信号从非平衡输出端子16传输到平衡输出端子41a和41b。

图8示出了其中设置是这样的状态：在没有输入信号时几乎没有闲散电流(即，在无信号期间几乎没有偏置电流)流动。也就是说，晶体管Tr2a和Tr2b都处于截止状态。在这种设置中，虽然效率稍有增加，但是输出信号失真稍稍增加。

该隔离器1可以连接到推挽放大器31(非平衡输出电路)的输出侧，而不需要平衡到非平衡的转换器(诸如平衡-非平衡转换器混合器)插入其中。这可以减小复合电子部件40的尺寸和成本。另外，因为平衡-非平衡转换器、混合器之类可以省略，所以可以提供具有低插入损耗、低多余辐射以及较大可用频带的复合电子部件40。

通过调节匹配电容器C1(其提供位于用作平衡输入端口1的中心电极21的两个相对端的连接部分26和27与相应的地之间的电连接)的静电电容值，还可以将发射电路部分的工作中心频率调节为想要的频率。另外，因为中心电极21的两个相对端没有经由这种配置的电容器电连接在一起，所以不会生成与引线等相关的不必要的寄生电感部件。

优选地，中心电极21至23的电长度被设置为半波长。当平衡端口1的中心电极21的电长度，换言之，从第一和第二线路导体21a和21b的高电位端到低电位端的电长度被设置为半波长时，在中心电极21两个相对端的连接部分26和27之间的阻抗变为无穷大，并且平衡传输线之间插入的电抗变为无穷大。也就是说，不需要将匹配电容器连接到中心电极21。当平衡传输线之间插入的电抗接近无穷大时，匹配电容器所执行的阻抗转换的程度减小，并且隔离器的工作频带也增加。

另外，将中心电极21的第一和第二线路导体21a和21b的线路宽度设置为不同于其他中心电极22和23的电极宽度，可以获得与推挽放大器31的最优阻抗匹配。

具体地说，当推挽放大器31利用相对低压的电源工作时，推挽放大器31的阻抗减小，从而使较大电流流过中心电极21。这种情形中，如图9所示的隔离器1a，用作平衡输入端口1的中心电极21的线路导体21a和21b的线路宽度相对于其他中心电极22和23的线路宽度增加。这减小了中心电极21的等效串联电阻，并且减小了中心电极21的导体损耗，由此使得可以提供低插入损耗的隔离器1a。

同样，当推挽放大器31具有第一实施例中的平衡输入端子41a和41b时，有助于与SAW滤波器、平衡缓冲放大器、AGC放大器或Gilbert单元双重平衡混频器的连接。另外，因为相同相位的多余信号输入没有被放大，所以这种布置使多余信号难以被放大。这样，可以去除一些设备，例如为了去除多余的波所需的电路。

(第二实施例，图10)

图10是根据第二实施例的复合电子部件40A的电路图。在图10中，标号51表示混合耦合器，其是非平衡到平衡转换器电路，并且具有分布常数线路(带状线路)52至55，并且标号R15表示端接电阻器。

隔离器1中的中心电极21的两个相对端(具体地说，连接部分26和27)用作电源端子，并且与隔离器1中的中心电极21连接的输入端口1用作平衡输入端口。与隔离器1中的中心电极21连接的平衡输入端口1电连接到推挽放大器31的平衡输出侧。移相器56与推挽放大器的一个平衡输入端串联连接在一起。

具有上述配置的复合电子部件40A提供了与第一实施例的复合电子部件40相同的优点。在第二实施例中，当推挽放大器31的输入侧为非平衡类型时，可以有助于与电介质滤波器、LC滤波器、螺旋滤波器、非平衡缓冲放大器或AGC放大器的连接。同样，因为只需要一个输入端子，所以可以减小布线及封装面积，并且可以简化配置。

非平衡到平衡的转换器电路可以用无源电路实现，这些无源电路包括功分器、延迟线或平衡-非平衡转换器，或者可以用有源器件实现，例如双极型晶体管或场效应晶体管。另外，优选地，非平衡到平衡的转换器电路被集成在多层基板中。集成在多层基板中的非平衡到平衡的转换器电路是方便的，这是因为其工作稳定，并且隔离器1的匹配电容器C1至C3也可以被集成到多层基板中。

(第三至第七实施例，图11至15)

图11是根据第三实施例的隔离器61的等效电路图。在该隔离器61中，中心电极21的第一和第二线路导体21a和21b的高电位端用作电源端子，并且与这些高电位端连接的端口1用作平衡输入端口。匹配电容器C4电连接在第一线路导体21a的高电位端与第二线路导体的高电位端之间，并且匹配电容器C5与第一和第二线路导体21a和21b的高电位端串联地电连接在一起。通过适当地调节匹配电容器C4和C5的静电电容值，允许包括隔离器61在内的电路(例如，便携式电话的发射电路部分)的工作中心频率被调节到想要的频率。另外，可以获得与具有大大偏离50Ω的输出阻抗的平衡输出电路之间的阻抗匹配。

图12是根据第四实施例的隔离器71的等效电路图。在该隔离器71中，匹配电容器C4电连接在中心电极21的第一和第二线路导体21a和21b的高电位端与相应的地之间，并且匹配电容器C5分别与一和第二线路导体21a和21b的高电位端串联地电连接在一起。通过适当地调节匹配电容器C4和C5的静电电容值，允许发射电路部分的工作中心频率被调节为想要的频率。另外，可以获得与具有大大偏离50Ω的输出阻抗的平衡输出电路之间的阻抗匹配。

图13是根据第五实施例的隔离器81的等效电路图。在该隔离器81中，匹配电容器C5电连接在中心电极21的第一和第二线路导体21a和21b的高电位端与相应的平衡输入端子14和15之间。通过适当地调节匹配电容器C5的静电电容值，可以获得与低输入阻抗(例如，10Ω或更低)的平衡输出电路之间的阻抗匹配。

图14是根据第六实施例的隔离器91的等效电路图。在该隔离器91中，匹配电容器C5电连接在中心电极21的第一和第二线路导体21a和21b的高电位端与相应的平衡输入端子14和15之间，并且匹配电容器C4电连接在平衡输入端子14和15之间。通过适当地调节匹配电容器C4和C5的静电电容值，允许发射电路部分的工作中心频率被调节为想要的频率。另外，可以获得与具有大大偏离50Ω的输出阻抗的平衡输出电路之间的阻抗匹配。

图15是根据第七实施例的隔离器101的等效电路图。该隔离器101具有这样的配置：在图13所示的第六实施例的隔离器81中，匹配电容器C4连接在平衡输入端子14和15与相应的地之间。

(第八实施例，图16)

如图16所示，三端口隔离器171通常包括由下金属外壳174和上金属外壳178限定的金属外壳、永磁体179、中心电极组件190、矩形多层基板200，其中矩形多层基板200包括端接电阻器R和匹配电容器C1至C3。

在中心电极组件190中，中心电极191、192和193排列在微波铁氧体194(其在平面图中具有矩形形状)的上表面上，从而彼此之间以基本120°的角度交叉，并且彼此之间带有绝缘层(未示出)。在第八实施例中，中心电极192和193每一个都由两条线路构成。

中心电极191由第一线路导体191a和第二线路导体191b构成，它们彼此平行排列。第一和第二线路导体191a和191b被如此排列：第一线路导体191a的高电位端和第二线路导体191b的低电位端彼此相对，并且第一线路导体191a的低电位端和第二线路导体191b的高电位端彼此相对，以导致电磁耦合。

中心电极191至193可以通过使用铜膜来附着到铁氧体194，或者可以通过在铁氧体194上印刷包含Ag、Au、Ag-Pd或Cu的导电胶来形成。导电胶包含光敏树脂。在铁氧体194的整个表面上印刷导电胶之后，铁氧体194被暴露在光中，并且经历显影处理，去除多余的部分，并且对得到的结构进行烧制。结果，形成了具有高位置精度的厚膜中心电极191至193，并且由此提供了稳定的电学特性。

多层基板200包括：具有中心电极高电位端连接端子182a、182b、183和184、中心电极低电位端连接端子185等的电介质薄片；在表面上具有电容器电极、电阻器R等的电介质薄片；平衡输入端子214和215；非平衡输出端子216；接地端子217；等等。

该多层基板200是如下制作的。也就是说，电介质薄片由在低温下烧结的电介质材料制成。电介质材料包含Al₂O₃作为主要成分，并且包含SiO₂、SrO、CaO、PbO、Na₂O、K₂O、MgO、BaO、CeO₂和B₂O₃中的一种或多种作为次要成分。

另外，形成在多层基板200的烧制条件(特别是在1000℃或更低的烧制温度)下不会烧结的收缩抑制薄片，以抑制多层基板200在其基板平面方向(X-Y方向)的烧制收缩。收缩抑制薄片的材料是氧化铝粉末和稳定氧化锆的混合材料。

中心电极连接电极182a至185以及电容器电极通过诸如丝网印刷或光刻之类的方法形成在电介质薄片上。例如，具有低电阻率并且可以与电介质薄片同时烧制的Ag、Au或Ag-Pd被用作电极182a至185等的材料。

电阻器R通过诸如丝网印刷之类的方法形成在电介质薄片的表面上。金属陶瓷、碳、钌等用作电阻器R的材料。

通过利用激光处理、打孔等在电介质薄片中预先形成用作通孔的孔，并且然后用导电胶填充这些孔，来形成信号通孔，一般地，用作导电胶的材料(Ag、Au、Ag-Pd等)与用作电极182a至185等的材料相同。

电容器电极彼此相对，并且它们之间插入相应的电介质薄片，以形成匹配电容器C1至C3。这些匹配电容器C1至C3和端接电阻器R与电极182a至185和信号通孔一起在多层基板200内构成了与图4所示隔离器1类似的电路。

上述电介质薄片被堆叠起来，收缩抑制薄片也被堆叠在这一堆的上侧以及下侧，并且然后烧制得到的结构。结果，提供了层叠结构。此后，通过超声清洗或湿法研磨去除未烧结的收缩限制材料，由此提供多层基板200。

平衡输入端子214和215、非平衡输出端子216以及接地端子217排列在多层基板200的底面上，从而从底面突出出来。在厚膜端子214至217的表面上提供1至10μm的Ni镀层，并且在这些表面上还提供0.5μm或更薄的金镀层。镀层用于改进端子214至217的可焊性(焊料润湿性)，防止对焊料(焊接引线)的熔化，并且防止移动。

上述部件是如下制作的。也就是说，利用粘合剂将永磁体179紧固到上金属外壳178的顶板上。中心电极组件190的中心电极191至193的各端被焊接到多层基板200的表面上形成的中心电极连接电极182a至185上，由此将中心电极组件190安装到多层基板200上。

多层基板200被放置在下金属外壳174的底部174b上，并且多层基板200的反面处的地电极通过焊接被固定并被电连接到底部174b。

因为隔离器171中的中心电极191至193和多层基本200是通过丝网印刷或光刻形成的，所以可以形成高精度的复杂电路和布线。

在本实施例中，用作平衡输入端口的中心电极191的第一线路导体191a和第二线路导体191b彼此相邻排列。这样，需要确保即使是相邻排列也不会出现短路，以及由于各个产品之间的间隔变换而导致的特性变换不会发生。因此，使用印刷或光刻技术来高精度地形成中心电极191至193是有效的。

一般地，光刻可以形成比印刷更高精度的图案。然而，因为适于光刻的薄膜具有小的电极厚度，所以在大约1至2GHz的频带中的损耗量较大。因此，如下的方法最适于第八实施例的隔离器171中的中心电极191至193的形成：在该方法中，在通过基于光刻的曝光/显影技术来去除多余的未烧制厚膜电极之后，执行烧制。

在本实施例中，因为匹配电容器C1至C3的数目大于典型隔离器中的数目，所以以分离部件的形式来使用匹配电阻器增加了部件数目以及连接部分的数目，由此降低了可靠性，这对于小型化是不利的。然而，将推挽放大器31或者与推挽放大器31的输入侧连接的非平衡到平衡的转换器等的某些电感器和/或电容器集成到多层基板200中，可以提供小型化、高可靠的复合电子部件。

(第九实施例，图17)

在第九实施例中，将在作为示例的便携式电话环境中描述根据本发明的通信装置。

图17是便携式电话220的RF部分的电路框图。在图17中，标号222表示天线设备，223是双工器，231是发送侧隔离器，232是发送侧功率放大器，233是发送侧级间带通滤波器，234是发送侧混频器，235是接收侧功率放大器，236是接收侧级间带通滤波器，237是接收侧混频器，238是压控振荡器(VCO)，并且239是本地带通滤波器。

这种情形中，第一实施例的复合电子部件40或者第二实施例的复合电子部件40a被用作复合电子部件240。结合了复合电子部件240可以获得高可靠、紧凑的便携式电话20，其具有改进的电学特性。

(其他实施例)

本发明并不限于上述实施例，并且可以在本发明的实质的范围内对这些实施例作出各种改变。例如，根据本发明的三端口非互易电路器件可以是环行器或耦合器而不是隔离器中包括的三端口非互易电路器件。

同样，除了用作平衡输入端口的中心电极之外的其他中心电极也可以连接到平衡端口，或者可以连接到非平衡端口。这种情形中，如图18所示的三端口隔离器61A，与平衡端口2和3连接的中心电极22和23的两个相对端可以被配置为高电位端，并且中心电极22和23的中心可被配置为虚拟接地点(低电位端)。或者，如图19所示的三端口隔离器61B，与平衡输出端口2连接的中心电极22可以由彼此基本平行排列的第一线路导体22a和第二线路导体22b组成。另外，可以是这样的布置：第一线路导体22a的高电位端和第二线路导体22b的低电位端彼此相对，并且第一线路导体22a的低电位端和第二线路导体22b的高电位端彼此相对，以实现电磁耦合。

工业实用性

如上所述，本发明有效地适用于微波频带中使用的三端口非互易电路器件，诸如隔离器；适用于包括非互易电路器件的用于发送电路等的复合电子部件；以及适用于诸如便携式电话之类的通信装置。具体地说，本发明在如下方面是占优的：电路器件可以连接到平衡输出电路，而不需要在它们中间插入平衡-非平衡转换器、混合器等，并且即使工作于低工作点，铁氧体也能被可靠地激发。

Claims

1、一种具有三个端口的三端口非互易电路器件，包括：

永磁体；

铁氧体，所述永磁体向所述铁氧体施加直流磁场；和

第一中心电极、第二中心电极以及第三中心电极，对它们进行排列以使其彼此之间以电绝缘的状态相交；

所述电路器件的特征在于：所述第一至第三中心电极中至少一个是由彼此之间实质上平行排列的第一线路导体和第二线路导体构成的，所述第一线路导体的高电位端和所述第二线路导体的低电位端彼此相对，并且所述第一线路导体的低电位端和所述第二线路导体的高电位端彼此相对，以引起电磁耦合，并且所述第一线路导体的高电位端和所述第二线路导体的高电位端之间形成的端口是平衡端口。

2、根据权利要求1所述的三端口非互易电路器件，其特征在于：所述第一线路导体和所述第二线路导体中每一个是由至少两条线路构成的。

3、根据权利要求1或2之一所述的三端口非互易电路器件，其特征在于：所述第一线路导体和所述第二线路导体的每条线路的宽度不同于其他中心电极的线路的宽度。

4、根据权利要求3所述的三端口非互易电路器件，其特征在于：所述第一线路导体和所述第二线路导体的每条线路的宽度大于其他中心电极的线路的宽度。

5、根据权利要求1、2、3或4之一所述的三端口非互易电路器件，其特征在于：在由所述第一线路导体和所述第二线路导体构成的中心电极中，从所述第一线路导体的高电位端到所述第二线路导体的高电位端的电长度实质上是半波长。

6、根据权利要求1、2、3、4或5之一所述的三端口非互易电路器件，其特征在于：匹配电容器提供所述第一线路导体的高电位端与所述第二线路导体的高电位端之间的电连接。

7、根据权利要求1、2、3、4、5或6之一所述的三端口非互易电路器件，其特征在于：一个匹配电容器提供所述第一线路导体的高电位端与地之间的电连接，并且一个匹配电容器提供所述第二线路导体的高电位端与地之间的电连接。

8、根据权利要求1、2、3、4、5、6或7之一所述的三端口非互易电路器件，其特征在于：一个匹配电容器与所述第一线路导体的高电位端串联地电连接，并且一个匹配电容器与所述第二线路导体的高电位端串联地电连接。

9、根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8之一所述的三端口非互易电路器件，其特征在于：所述第一线路导体的高电位端和所述第二线路导体的高电位端经由各自的匹配电容器电连接到平衡输入/输出端子，并且匹配电容器电连接在所述平衡输入/输出端子与相应的地之间。

10、一种复合电子部件，其特征在于包括：

以实质上为180°的相位差驱动的放大器；和

根据权利要求1至9之一所述的非互易电路器件，所述平衡端口连接到所述放大器的平衡输出端子。

11、根据权利要求10所述的复合电子部件，其特征在于：所述放大器具有平衡输入端子。

12、根据权利要求10所述的三端口非互易电路器件，其特征在于：非平衡输入端子经由非平衡到平衡转换器电路连接到所述放大器的平衡输入端子。

13、一种通信装置，其特征在于包括根据权利要求1至9之一所述的非互易电路器件以及根据权利要求10至12之一所述的复合电子部件中的至少一个。