DE112016003160T5

DE112016003160T5 - Nichtreziprokes Schaltungselement und drahtlose Kommunikationsvorrichtung

Info

Publication number: DE112016003160T5
Application number: DE112016003160.2T
Authority: DE
Inventors: Yusuke Kimata
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2015-07-15
Filing date: 2016-06-14
Publication date: 2018-03-29
Also published as: US20180183124A1; WO2017010039A1; US10431864B2

Abstract

Das vorliegende Schaltungselement (1) für Oberflächenmontagetechnik schließt ein ferromagnetisches Material (14) ein, das über einer Leiterplatte (11) angeordnet ist, und eine Leiterabdeckung (13). Die Leiterabdeckung (13) ist aus einer Haupteinheit (12), die über dem ferromagnetischen Material (14) angeordnet ist, und Verbindungselementen (17_1, 17_2, 17_3) zur elektrischen Verbindung der Haupteinheit (12) mit jeweiligen Übertragungsleitungen (18_1, 18_2, 18_3) auf der Leiterplatte (11) aufgebaut. Das ferromagnetischen Material (14) und mindestens eines der Verbindungselemente (17_1, 17_2, 17_3) sind so gebildet, dass sie, in mindestens einer von Lücken zwischen der Seitenoberfläche des ferromagnetischen Materials (14) und jedem der Anzahl an Verbindungselementen (17_1, 17_2, 17_3), einen Ort erzeugen, wo ein Abstand zwischen einer Seitenoberfläche des ferromagnetischen Materials (14) und dem Verbindungselement ein erster Abstand ist, und einen Ort, wo der Abstand ein zweiter Abstand, der sich von dem ersten Abstand unterscheidet, ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein nichtreziprokes Schaltungselement und eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung und betrifft insbesondere ein nichtreziprokes Schaltungselement, das als Hochfrequenzkomponente eines ultrakompakten drahtlosen Mikrowellenkommunikationssystems verwendet wird, und eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung, die das nichtreziproke Schaltungselement einschließt.
Stand der Technik
In einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, wie etwa einem ultrakompakten drahtlosen Mikrowellenkommunikationssystem, werden nichtreziproke Schaltungselemente, wie etwa ein Zirkulator und ein Isolator, verwendet, um Kontamination eines Signals und eine Leistungsänderung bei einem Leistungsverstärker zu verhindern. Ein nichtreziprokes Schaltungselement ist allgemein aus einem ferromagnetischen Material, wie etwa Ferrit, einem Leiter (Leiterabdeckung), der ein hochfrequentes Magnetfeld auf das ferromagnetische Material aufbringt, einem Magneten, der ein Gleichfeld auf einen Leiter aufbringt, und dergleichen aufgebaut. Die Typen eines nichtreziproken Schaltungselements schließen einen Wellenleiter-Typ, bei dem ein ferromagnetisches Material im Inneren eines Wellenleiters angeordnet ist, und einen SMT(Oberflächenmontagetechnik)-Typ, bei dem das ferromagnetische Material auf einer Übertragungsleitung, die auf einem dielektrischen Substrat gebildet ist, angeordnet ist, ein. Hinsichtlich des nichtreziproken SMT-Schaltungselements kann, wenn dasselbe Material wie ein PCB (Printed Circuit Board, gedruckte Leiterplatte) für ein dielektrisches Substrat verwendet wird, das nichtreziproke Schaltungselement in das PCB integriert werden.
Das nichtreziproke Schaltungselement vom SMT-Typ kann, verglichen mit dem Wellenleiter-Typ, leicht verkleinert werden und mit einer geringeren Anzahl an Teilen hergestellt werden, sodass eine leichtere Montage ermöglicht wird. Andererseits weist der SMT-Typ, verglichen mit dem Wellenleiter-Typ, ein Problem auf, dass die Position eines Leiters hinsichtlich des Ferrits wegen Montagefehlern zur Zeit der Montage wahrscheinlich auf einer Ebene parallel zu einer Oberfläche des dielektrischen Substrats versetzt ist. Um den Versatz der Position eines Leiters hinsichtlich des Ferrits auf einer Ebene parallel zu einer Oberfläche des dielektrischen Substrats zu verringern, ist, zum Beispiel in Patentliteratur 1, ein nichtreziprokes SMT-Schaltungselement offenbart, bei dem die Positionierung der Seitenoberfläche (äußeren Oberfläche) des ferromagnetischen Materials, dessen untere Oberfläche auf einer Übertragungsleitung angeordnet ist, durch eine Drei-Punkt-Unterstützung mit Vorsprüngen ausgeführt wird.
Literaturliste
Patentliteratur

PTL1: ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 2005-130022

Zusammenfassung der Erfindung
Technische Aufgabe
Das weithin bekannte nichtreziproken SMT-Schaltungselement ist eines, das eine Leiterabdeckung aufweist, die aus einer Haupteinheit, welche die obere Oberfläche des Ferrits bedeckt, und einer Anzahl an Verbindungselementen, die von dem äußeren Rand der Haupteinheit in Übertragungsleitungen ausstrahlen, aufgebaut ist. Die Erfinder haben intensive Studien betrieben und haben als Ergebnis herausgefunden, dass durch Verringerung der Lücke zwischen der Seitenoberfläche (äußeren Oberfläche) von Ferrit und den Verbindungselementen der Leiterabdeckung in dem nichtreziproken SMT-Schaltungselement die Impedanz konvergiert und Breitbandeigenschaften leicht erreicht werden können. Es wurde jedoch auch herausgefunden, dass, wenn ein nichtreziprokes Schaltungselement entworfen wird, das eine schmalere Lücke zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits und den Verbindungselementen der Leiterabdeckung aufweisen soll, es einen Fall gibt, in dem die Rückflussdämpfung (Reflexionsverlust), die eine der Eigenschaften eines nichtreziproken Schaltungselements ist, durch den Versatz der Position der Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits auf einer Ebene parallel zu einer dielektrischen Substratoberfläche, der zur Zeit der Montage auftritt, herabgesetzt wird.
Ein Weg zur Unterdrückung der Herabsetzung der Rückflussdämpfung durch die oben beschriebenen Montagefehler bei dem nichtreziproken SMT-Schaltungselement ist, die Positionierung einer Leiterabdeckung zur Zeit der Montage auszuführen, um dadurch den Versatz einer Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits auf einer Ebene parallel zu einer dielektrischen Substratoberfläche zu verringern. Auch wenn die Positionierung einer Leiterabdeckung durch das in Patentliteratur 1 offenbarte Verfahren ausgeführt wird, ist jedoch die Position der Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits durch Fluktuationen bei den Abmessungen der Komponenten, wie etwa der Leiterabdeckung, des Ferrits und des dielektrischen Substrats, nicht an einer gewünschten Position, was es in einigen Fällen unmöglich macht, die Herabsetzung der Rückflussdämpfung zu unterdrücken.
Die vorliegende Erfindung ist verwirklicht worden, um die oben genannten Probleme zu lösen, und es ist somit eine beispielhafte Aufgabe dieser Erfindung, einen Zirkulator und eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung bereitzustellen, die Breitbandeigenschaften erreichen können, und die Herabsetzung der Rückflussdämpfung durch Montagefehler (Versatz einer Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits auf einer xy-Ebene) zur Zeit der Montage zu verringern.
Lösung der Aufgabe
Gemäß einem beispielhaften Aspekt dieser Erfindung schließt ein nichtreziprokes Schaltungselement für Oberflächenmontagetechnik ein ferromagnetisches Material, das über einer Leiterplatte angeordnet ist, und eine Leiterabdeckung ein, die aufgebaut ist aus einer Haupteinheit, die über dem ferromagnetischen Material angeordnet ist, und einer Anzahl an Verbindungselementen zur elektrischen Verbindung der Haupteinheit mit jeder einer Anzahl an Übertragungsleitungen auf der Leiterplatte, wobei das ferromagnetische Material und mindestens eines der Verbindungselemente so gebildet sind, dass sie, in mindestens einer von Lücken zwischen der Seitenoberfläche des ferromagnetischen Materials und jedem der Anzahl an Verbindungselementen, einen Ort erzeugen, wo ein Abstand zwischen einer Seitenoberfläche des ferromagnetischen Materials und dem Verbindungselement ein erster Abstand ist, und einen Ort, wo der Abstand ein zweiter Abstand ist, der sich von dem ersten Abstand unterscheidet.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß dem beispielhaften Aspekt dieser Erfindung ist es möglich, Breitbandeigenschaften zu erreichen und die Herabsetzung des Rückflussverlusts durch Montagefehler (Versatz einer Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits auf einer xy-Ebene) zur Zeit der Montage zu verringern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Ansicht, die einen Überblick der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine Ansicht, die einen Überblick der vorliegenden Erfindung darstellt.
3 ist eine perspektivische Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform zeigt.
4 ist eine Draufsicht, welche die schematische Struktur des Zirkulators gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform zeigt.
5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 4.
6A ist eine Ansicht, welche die Positionsbeziehung zwischen einer Leiterabdeckung und einem Ferrit und verschiedene Abmessungen in dem Zirkulator gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform zeigt.
6B ist eine Ansicht, welche die Positionsbeziehung zwischen einer Leiterabdeckung und einem Ferrit und verschiedene Abmessungen in dem Zirkulator gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform zeigt.
7A ist eine Ansicht, welche die Positionsbeziehung zwischen einer Leiterabdeckung und einem Ferrit und verschiedene Abmessungen in dem Zirkulator gemäß einem Vergleichsbeispiel 1 zeigt.
7B ist eine Ansicht, welche die Positionsbeziehung zwischen einer Leiterabdeckung und einem Ferrit und verschiedene Abmessungen in dem Zirkulator gemäß einem Vergleichsbeispiel 1 zeigt.
8A ist eine Ansicht, welche die Positionsbeziehung zwischen einer Leiterabdeckung und einem Ferrit und verschiedene Abmessungen in dem Zirkulator gemäß einem Vergleichsbeispiel 2 zeigt.
8B ist eine Ansicht, welche die Positionsbeziehung zwischen einer Leiterabdeckung und einem Ferrit und verschiedene Abmessungen in dem Zirkulator gemäß einem Vergleichsbeispiel 2 zeigt.
9 ist eine Ansicht, welche die Beziehung zwischen einer Funkfrequenz und der Rückflussdämpfung des Zirkulators gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform zeigt.
10 ist eine Ansicht, welche die Beziehung zwischen einer Funkfrequenz und der Rückflussdämpfung des Zirkulators gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 zeigt.
11 ist eine Ansicht, welche die Beziehung zwischen einer Funkfrequenz und der Rückflussdämpfung des Zirkulators gemäß dem Vergleichsbeispiel 2 zeigt.
12 ist eine Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform zeigt.
13 ist eine Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform zeigt.
14 ist eine Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform zeigt.
15 ist eine Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators gemäß einer fünften beispielhaften Ausführungsform zeigt.
16 ist eine Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators gemäß einer sechsten beispielhaften Ausführungsform zeigt.
17 ist eine Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators gemäß einer siebten beispielhaften Ausführungsform zeigt.
18 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für ein Verfahren zum Bilden von Vorsprüngen in Verbindungselementen zeigt.
19 ist eine Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators gemäß einer achten beispielhaften Ausführungsform zeigt.
20 ist eine Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators gemäß einer neunten beispielhaften Ausführungsform zeigt.
21 ist eine Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators gemäß einer zehnten beispielhaften Ausführungsform zeigt.
22 ist eine Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators gemäß einer elften beispielhaften Ausführungsform zeigt.
23 ist eine Ansicht, welche die Rückflussdämpfung zwischen einem Zirkulator, bei dem die untere Oberfläche von einem Ferrit über einer Leiterplattenoberfläche beabstandet ist (Ferrit beabstandet von der Oberfläche), und einem Zirkulator, bei dem ein Ferrit gegen eine Leiterplattenoberfläche gedrückt ist (Ferrit nicht von der Oberfläche beabstandet), vergleicht.
24 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für den Fall zeigt, in dem ein nichtreziprokes Schaltungselement gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dieser Erfindung auf eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung angewendet wird.
Beschreibung der Ausführungsformen
[Eigenschaften der vorliegenden Erfindung]
Bevor beispielhaften Ausführungsformen dieser Erfindung beschrieben werden, wird zunächst ein Überblick über die Eigenschaften dieser Erfindung beschrieben.
1 und 2 sind Ansichten, die den Überblick über die vorliegende Erfindung veranschaulichen. 1 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel der schematischen Struktur der vorliegenden Erfindung zeigt, und die Ebene einer Leiterplatte 11 ist eine xy-Ebene. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie II-II in 1, und die Richtung senkrecht zu der Oberfläche der Leiterplatte 11 ist eine z-Achsen-Richtung. Wie in 1 und 2 gezeigt, schließt ein nichtreziprokes Schaltungselement 1 vom SMT-Typ ein ferromagnetisches Material 14 und eine Leiterabdeckung 13 ein. Die untere Oberfläche des ferromagnetischen Materials 14 ist auf der Leiterplatte 11 angeordnet. Die Leiterabdeckung 13 ist aus einer Haupteinheit 12, die über dem ferromagnetischen Material 14 angeordnet ist, und einer Anzahl an Verbindungselementen 17_1, 17_2 und 17_3 zur elektrischen Verbindung der Haupteinheit 12 mit jeder einer Anzahl an Übertragungsleitungen 18_1, 18_2 und 18_3 auf der Leiterplatte 11 aufgebaut.
Das ferromagnetischen Material 14 und mindestens eines der Verbindungselemente 17_1, 17_2 und 17_3 sind so gebildet, dass sie einen Ort A erzeugen, wo der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des ferromagnetischen Materials 14 und dem Verbindungselement ein erster Abstand ist, und einen Ort B, wo es einen zweiten Abstand gibt, der sich von dem ersten Abstand unterscheidet, in mindestens einer der Lücken zwischen der Seitenoberfläche des ferromagnetischen Materials 14 und der Verbindungselemente 17_1, 17_2 und 17_3.
Erfindungsgemäß ist es möglich, Breitbandeigenschaften zu erreichen und die Herabsetzung der Rückflussdämpfung durch Montagefehler (Versatz einer Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits auf einer xy-Ebene) zur Zeit der Montage zu verringern.
[Erste beispielhafte Ausführungsform]
Eine erste beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
3 und 4 sind eine perspektivische Ansicht bzw. Draufsicht, die ein Beispiel eines Zirkulators gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform zeigen. 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 4. Wie in den 3 bis 5 gezeigt, ist ein Zirkulator 2 als nichtreziprokes Schaltungselement ein SMT(Oberflächenmontagetechnik)-Dreiwegezirkulator, der auf der Oberfläche einer Leiterplatte 31 montiert ist. Der Zirkulator 2 schließt einen Ferrit 24 als ein ferromagnetisches Material mit Ferrimagnetismus, eine Leiterabdeckung 33, einen Permanentmagneten 25 (siehe 5) und dergleichen ein.
Die Leiterplatte 31, auf welcher der Zirkulator 2 montiert ist, ist ein PCB (gedruckte Leiterplatte), das eine Schichtung aus einer dielektrischen Schicht und einer Metallschicht ist. Man beachte, dass die Leiterplatte 31 nicht auf ein PCB beschränkt ist, und es kann eine Leiterplatte mit einer anderen Struktur sein. Ein Leitermuster ist auf der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche der Leiterplatte 31 gebildet. Das Leitermuster ist aus Übertragungsleitungen 28_1, 28_2 und 28_3 als Signalleitungen und einem Massemuster 28_4 aufgebaut (siehe 5). Weiterhin kann die Impedanz durch Einstellen der Musterbreite und der Musterlänge der Übertragungsleitungen 28_1, 28_2 und 28_3 angepasst werden. Die Übertragungsleitungen 28_1, 28_2 und 28_3 sind aus einem leitfähigen Material, wie etwa Metall, hergestellt.
Die Übertragungsleitungen 28_1, 28_2 und 28_3 sind im Wesentlichen in einer Y-Form auf der oberen Oberfläche der Leiterplatte 31 gebildet. Die Übertragungsleitungen können auf der Leiterplatte 31 so gebildet sein, dass der Winkel zwischen der Richtung der Übertragungsleitung 28_1 und der Richtung der Übertragungsleitung 28_2, der Winkel zwischen der Richtung der Übertragungsleitung 28_2 und der Richtung der Übertragungsleitung 28_3 und der Winkel zwischen der Richtung der Übertragungsleitung 28_3 und der Richtung der Übertragungsleitung 28_1 jeweils 120° sind. Man beachte, dass in den 3 und 4 die Ebene der Leiterplatte 31 eine xy-Ebene ist und die Erstreckungsrichtung der Übertragungsleitung 28_1 (die Längsrichtung der Übertragungsleitungen 28_1) eine x-Achsen-Richtung ist. Weiterhin ist die Richtung senkrecht zu der Ebene der Leiterplatte 31 eine z-Achsen-Richtung.
Die untere Oberfläche des Ferrits 24 ist auf dem Massemuster 28_4 der Leiterplatte 31 angeordnet. Die Form des Ferrits 24 ist im Wesentlichen eine zylindrische Säule. Die Richtung der Mittelachse der zylindrischen Säule fällt mit der z-Achsen-Richtung zusammen. Man beachte, dass die Form des Ferrits 24 nicht auf eine zylindrische Säule beschränkt ist, und es kann eine regelmäßige Vielecksäule sein. Der Ferrit 24 ist aus einem Material wie etwa YIG (Yttriumeisengranat), Bariumferrit, Strontiumferrit oder dergleichen hergestellt. Weiterhin kann in dem Zirkulator 2 anstelle des Ferrits 24 ein anderes ferromagnetisches Material verwendet werden. Im Allgemeinen ist der Ferrit 24 ein dielektrisches Material mit hoher dielektrischer Konstante, mit einer dielektrischen Konstante von mehr als 10. Daher konzentriert sich ein hochfrequentes elektrisches Feld auf das Innere des Ferrits 24, nicht auf den Luftraum über der oberen Oberfläche des Ferrits 24. Es ist dadurch möglich, die Emission elektromagnetischer Wellen von der oberen Oberfläche des Ferrits 24 zu unterdrücken.
Die Leiterabdeckung 33 schließt eine kreisförmige Haupteinheit 22, die über der oberen Oberfläche des Ferrits 24 angeordnet ist, und Verbindungselemente 37_1, 37_2 und 37_3 zur elektrischen Verbindung der Haupteinheit 22 mit jeder der Übertragungsleitungen 28_1, 28_2 und 28_3 ein. Die Haupteinheit 22 und die Verbindungselemente 37_1, 37_2 und 37_3 sind integral gebildet. Man beachte, dass die Form der Haupteinheit 22 nicht auf einen Kreis beschränkt ist, und sie kann, zum Beispiel, ein regelmäßiges Vieleck sein. Die Leiterabdeckung 33 ist aus einem Metallmaterial, wie etwa Messing oder Phosphorbronze, hergestellt und sie ist bevorzugt mit Silber(Ag)-Plattierung oder dergleichen beschichtet. Die Leiterabdeckung 33 kann aus einem anderen leitfähigen Material als Metall hergestellt sein. Man beachte, dass die Details der Verbindungselemente 37_1, 37_2 und 37_3 später beschrieben werden.
Der Permanentmagnet 25 ist auf der unteren Oberfläche der Leiterplatte 31 angeordnet, sodass er dem Ferrit 24 gegenüberliegt, wobei die Leiterplatte 31 dazwischen liegt. Die Position, wo der Permanentmagnet angeordnet ist, ist nicht auf die untere Oberfläche der Leiterplatte 31 beschränkt, und er kann, zum Beispiel, auf der oberen Oberfläche der Leiterplatte 31 angeordnet sein. Durch die Wirkung des Permanentmagneten 25 wird ein magnetisches Gleichfeld H von der Oberseite zur Unterseite oder von der Unterseite zur Oberseite (siehe 5) im Inneren des Ferrits 24 erzeugt.
Die Funktionsweise des Zirkulators 2 wird im Folgenden unter Bezug auf die 3, 4 und 5 beschrieben.
Wenn ein Hochfrequenzsignal von einem Einspeisepunkt durch die Übertragungsleitung 28_1 und das Verbindungselement 37_1 in die Haupteinheit 22 eingegeben wird, wird ein hochfrequentes elektromagnetisches Feld zwischen der Haupteinheit 22 und der Leiterplatte 31 (d. h. im Inneren des Ferrits 24) wegen des Hochfrequenzsignals erzeugt. Um genau zu sein, wird ein elektrisches Feld in der Richtung senkrecht zu der Ebene der Leiterplatte 31 (in der Höhenrichtung des Ferrits 24) erzeugt, und ein Magnetfeld wird in der Richtung parallel zu der Ebene der Leiterplatte 31 erzeugt. Wie oben beschrieben wurde, wird durch den Permanentmagneten 25 das magnetische Gleichfeld H von der Oberseite zur Unterseite oder von der Unterseite zur Oberseite auf das Innere des Ferrits 24 appliziert. Die Richtung des magnetischen Gleichfeldes H ist senkrecht zu dem Magnetfeld, das durch das Hochfrequenzsignal im Inneren des Ferrits 24 erzeugt wird. Wenn das magnetische Gleichfeld auf das Magnetfeld einwirkt, das durch das Hochfrequenzsignal im Inneren des Ferrits 24 erzeugt wird, tritt der gyromagnetische Effekte im Inneren des Ferrits 24 auf, und die Polarisationsebene des sich ausbreitenden Hochfrequenzsignals dreht sich (Faraday-Rotation).
In dem Fall, wenn das magnetische Gleichfeld von der Unterseite zur Oberseite aufgebracht wird, dreht sich das Hochfrequenzsignal, das in die Haupteinheit 22 von einem Einspeisepunkt durch die Übertragungsleitung 28_1 und das Verbindungselement 37_1 eingegeben wird, an jenem Punkt, und es wird durch das Verbindungselement 37_2 zu der Übertragungsleitung 28_2 ausgegeben. Weiterhin dreht sich das Hochfrequenzsignal, das in die Haupteinheit 22 von dem Einspeisepunkt durch die Übertragungsleitung 28_2 und das Verbindungselement 37_2 eingegeben wird, an jenem Punkt, und es wird durch das Verbindungselement 37_3 an die Übertragungsleitung 28_3 ausgegeben. Entsprechend dreht sich das Hochfrequenzsignal, das in die Haupteinheit 22 von dem Einspeisepunkt durch die Übertragungsleitung 28_3 und das Verbindungselement 37_3 eingegeben wird, an jenem Punkt, und es wird durch das Verbindungselement 37_1 an die Übertragungsleitung 28_1 ausgegeben. Auf diese Weise wird das Hochfrequenzsignal nur in einer Richtung ausgegeben. Dadurch wird die nichtreziproke Funktion des Zirkulators 2 implementiert.
Die Struktur der Verbindungselemente 37_1, 37_2 und 37_3, welche die kennzeichnenden Teile dieser Erfindung sind, wird im Folgenden beschrieben.
Die Verbindungselemente 37_1, 37_2 und 37_3 haben jeweils Grundteile 30_1, 30_2 und 30_3, Endteile 31_1, 31_2 und 31_3 und Zwischenteile 32_1, 32_2 und 32_3. Die Grundteile 30_1, 30_2 und 30_3 erstrecken sich radial von dem äußeren Rand der Haupteinheit 22 auf derselben Ebene wie die Haupteinheit 22. Die Endteile 31_1, 31_2 und 31_3 liegen auf derselben Ebene wie die Leiterplatte 31 und sind elektrisch jeweils mit den Übertragungsleitungen 28_1, 28_2 und 28_3 auf der Leiterplatte 31 durch Löten oder dergleichen verbunden. Die Zwischenteile 32_1, 32_2 und 32_3 verbinden jeweils die Grundteile 30_1, 30_2 und 30_3 und die Endteile 31_1, 31_2 und 31_3 und sind der Seitenoberfläche des Ferrits 24 gegenüberliegend.
Der Winkel zwischen dem Grundteil 30_1 und dem Grundteil 30_2, der Winkel zwischen dem Grundteil 30_2 und dem Grundteil 30_3 und der Winkel zwischen dem Grundteil 30_3 und dem Grundteil 30_1 werden jeweils gleich dem Winkel zwischen der Richtung der Übertragungsleitung 28_1 und der Richtung der Übertragungsleitung 28_2, dem Winkel zwischen der Richtung der Übertragungsleitung 28_2 und der Richtung der Übertragungsleitung 28_3 und dem Winkel zwischen der Richtung der Übertragungsleitung 28_3 und der Richtung der Übertragungsleitung 28_1 festgelegt. Das Verbindungselement 37_1 ist an der Grenze zwischen dem Grundteil 30_1 und dem Zwischenteil 32_1 und an der Grenze zwischen dem Zwischenteil 32_1 und dem Endteil 31_1 gebogen. Weiterhin ist das Verbindungselement 37_2 an der Grenze zwischen dem Grundteil 30_2 und dem Zwischenteil 32_2 und an der Grenze zwischen dem Zwischenteil 32_2 und dem Endteil 31_2 gebogen. Genauso ist das Verbindungselement 37_3 an der Grenze zwischen dem Grundteil 30_3 und dem Zwischenteil 32_3 und an der Grenze zwischen dem Zwischenteil 32_3 und dem Endteil 31_3 gebogen.
Jeder der Zwischenteile 32_1, 32_2 und 32_3 weist zwei Biegepunkte auf und ist in einer Kurbelform gebildet. Insbesondere erstrecken sich die Zwischenteile 32_1, 32_2 und 32_3 von den Grundteilen 30_1, 30_2 und 30_3 in der Richtung senkrecht zu der Leiterplatte 31 (z-Achsen-Richtung), dann gebogen in der Richtung parallel zu der Ebene der Leiterplatte 31 (xy-Ebene) und weiter gebogen in der Richtung senkrecht zu der Leiterplatte 31 (z-Achsen-Richtung). In dieser Struktur ist ein Abstand Ln zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits 24 und den Zwischenteilen 32_1, 32_2 und 32_3 in dem oberen Teil des Ferrits 24 relativ klein, und ein Abstand Lw zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits 24 und den Zwischenteilen 32_1, 32_2 und 32_3 in dem unteren Teil des Ferrits 24 ist relativ groß. In den Zwischenteilen 32_1, 32_2 und 32_3 ist das Verhältnis der Höhe des oberen Teils (des Teils, welcher der oberen Seitenoberfläche des Ferrits 24 gegenüberliegt) zu dem unteren Teil (dem Teil, welcher der unteren Seitenoberfläche des Ferrits 24 gegenüberliegt), bevorzugt 1:1.
Ein Beurteilungstest, der durchgeführt wurde, um die Effekte dieser Erfindung zu verifizieren, wird im Folgenden beschrieben.
In dem Beurteilungstest wurde für jeden von dem Zirkulator 2 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsformen dieser Erfindung, einem Zirkulator 18 gemäß einem Vergleichsbeispiel 1 und einem Zirkulator 19 gemäß einem Vergleichsbeispiel 2 die Rückflussdämpfung unter jeder von zwei Bedingungen gemessen: mit Montageversatz auf der xy-Ebene und ohne Montageversatz auf der xy-Ebene. Man beachte, dass die Rückflussdämpfung das Verhältnis von einfallender Welle und reflektierter Welle, dargestellt in dB, ist. Weiterhin werden die Details der Bedingungen mit Montageversatz und ohne Montageversatz später beschrieben.
In dem Beurteilungstest wurden verschiedene Abmessungen in den Zirkulatoren festgelegt, unter Annahme von Anwendung auf ein 18 GHz Funkfrequenzband (Durchlassbereich: 17,7–19,7 GHz). 6 ist eine Ansicht, welche die Positionsbeziehung zwischen der Leiterabdeckung 33 und dem Ferrit 24 und verschiedene Abmessungen in dem Zirkulator 2 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform zeigt. 6A ist eine Ansicht, die nur die Leiterabdeckung 33 und den Ferrit 24 aus der in 5 gezeigten Schnittansicht herauszieht. 6B ist eine Ansicht, die nur die Leiterabdeckung 33 und den Ferrit 24 aus der in 4 gezeigten Draufsicht herauszieht.
Wie in den 6A und 6B gezeigt, ist der Ferrit 24 eine zylindrische Säule mit einem Durchmesser Da1 von 5,15 mm und einer Höhe Ha1 (Länge in der z-Richtung) von 1,0 mm. Die Haupteinheit 22 ist eine kreisförmige Platte mit einem Durchmesser Da2 von 1,7 mm und einer Dicke Sa1 von 0,5 mm. Die Verbindungselemente 37_1, 37_2 und 37_3 weisen eine Dicke Sa2 von 0,5 mm und eine Breite Wa von 0,5 mm auf. Ein Abstand La1 zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits 24 und jedem der Zwischenteile 32_1, 32_2 und 32_3 in dem oberen Teil des Ferrits 24 ist 0,1 mm. Ein Abstand La2 zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits 24 und jedem der Zwischenteile 32_1, 32_2 und 32_3 in dem oberen Teil des Ferrits 24 ist 0,2 mm. In jedem der Zwischenteile 32_1, 32_2 und 32_3 ist eine Höhe Ha2 des oberen Teils (des Teils, der dem oberen Teil des Ferrits 24 gegenüberliegt) 0,5 mm, und eine Höhe Ha3 des unteren Teils (des Teils, der dem unteren Teil des Ferrits 24 gegenüberliegt) ist 0,5 mm. Somit ist das Verhältnis der Höhe Ha2 des oberen Teils und der Höhe Ha3 des unteren Teils in den Zwischenteilen 32_1, 32_2 und 32_3 1:1.
Jeder von dem Abstand von der Mittelachse des Ferrits 24 zu der Grenze zwischen dem Zwischenteil 32_1 und dem Endteil 31_1 des Verbindungselements 37_1, dem Abstand von der Mittelachse des Ferrits 24 zu der Grenze zwischen dem Zwischenteil 32_2 und dem Endteil 31_2 des Verbindungselements 37_2 und dem Abstand von der Mittelachse des Ferrits 24 zu der Grenze zwischen dem Zwischenteil 32_3 und dem Endteil 31_3 des Verbindungselements 37_3 ist La4 = 2,775 mm. Eine Summe La5 des Abstands von der Mittelachse des Ferrits 24 zu der Grenze zwischen dem Zwischenteil 32_1 und dem Endteil 31_1 des Verbindungselements 37_1 und dem Abstand von der Mittelachse des Ferrits 24 zu der Grenze zwischen dem Zwischenteil 32_3 und dem Endteil 31_3 des Verbindungselements 37_3 ist 5,55 mm (La4 = La5/2 = 2,775 mm). Eine Länge La6 von jedem der Endteile 31_1, 31_2 und 31_3 ist 1,9 mm.
Die 7A und 7B sind Ansichten, welche die Positionsbeziehung zwischen der Leiterabdeckung 33 und dem Ferrit 24 und verschiedene Abmessungen in dem Zirkulator 18 gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 zeigen. 7A entspricht 6A und 7B entspricht 6B. Weiterhin sind 8A und 8B Ansichten, welche die Positionsbeziehung zwischen der Leiterabdeckung 33 und dem Ferrit 24 und verschiedene Abmessungen in dem Zirkulator 19 gemäß dem Vergleichsbeispiel 2 zeigen. 8A entspricht 6A, und 8B entspricht 6B. Wie in den 7A und 7B und den 8A und 8B gezeigt, unterscheiden sich der Zirkulator 18 gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 und der Zirkulator 19 gemäß dem Vergleichsbeispiel 2 von dem Zirkulator 2 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform nur in der Form der Leiterabdeckung. Genauer gesagt, weisen der der Zirkulator 18 gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 und der Zirkulator 19 gemäß dem Vergleichsbeispiel 2 keine gebogenen Punkte in Zwischenteilen von Verbindungselementen, die Bestandteile der Leiterabdeckung sind, auf. Man beachte, dass in den 7A und 7B und den 8A und 8B die Abmessungsteile, die mit jenen in den 6A und 6B gemeinsam sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet sind und deren Beschreibung ausgelassen wird.
Wie in den 7A und 7B gezeigt, ist der Abstand zwischen dem Ferrit 24 und den Zwischenteilen 102_1, 102_2 und 102_3 in der z-Richtung im Wesentlichen gleich, nämlich 0,1 mm. Dies ist gleich dem Abstand La1 zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits 24 und jedem der Zwischenteile 32_1, 32_2 und 32_3 in dem oberen Teil des Ferrits 24 (dem kleineren Abstand) in dem Zirkulator 2 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform. Jeder von dem Abstand von der Mittelachse des Ferrits 24 zu der Grenze zwischen dem Zwischenteil 102_1 und einem Endteil 101_1 des Verbindungselements 107_1, dem Abstand von der Mittelachse des Ferrits 24 zu der Grenze zwischen dem Zwischenteil 102_2 und einem Endteil 101_2 des Verbindungselements 107_2 und dem Abstand von der Mittelachse des Ferrits 24 zu der Grenze zwischen dem Zwischenteil 102_3 und einem Endteil 101_3 des Verbindungselements 107_3 ist La4 = 2,675 mm. Eine Summe La5 des Abstands von der Mittelachse des Ferrits 24 zu der Grenze zwischen dem Zwischenteil 102_1 und dem Endteil 101_1 des Verbindungselements 107_1 und dem Abstand von der Mittelachse des Ferrits 24 zu der Grenze zwischen dem Zwischenteil 102_3 und dem Endteil 101_3 des Verbindungselements 107_3 ist 5,35 mm (La4 = La5/2 = 2,675 mm).
Wie in den 8A und 8B gezeigt, ist der Abstand zwischen dem Ferrit 24 und den Zwischenteilen 112_1, 112_2 und 112_3 in der z-Richtung im Wesentlichen gleich, nämlich 0,2 mm. Dies ist gleich dem Abstand La2 zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits 24 und jedem der Zwischenteile 32_1, 32_2 und 32_3 in dem unteren Teil des Ferrits 24 (dem größeren Abstand) in dem Zirkulator 2 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform.
In diesem Beurteilungstest, unter der Bedingung mit Montageversatz auf der xy-Ebene, ist die Mittelachse der Haupteinheit der Leiterabdeckung von der Mittelachse des Ferrits um 0,1 mm in der positiven Seite der x-Achsen-Richtung versetzt. Unter der Bedingung ohne Montageversatz auf der xy-Ebene ist andererseits die Mittelachse der Haupteinheit der Leiterabdeckung so angeordnet, dass sie im Wesentlichen mit der Mittelachse des Ferrits zusammenfällt.
9 ist ein Graph, der ein Ergebnis des Beurteilungstests für den Zirkulator 2 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform zeigt. 10 ist ein Graph, der ein Ergebnis des Beurteilungstests für den Zirkulator 18 gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 zeigt. 11 ist ein Graph, der ein Ergebnis des Beurteilungstests für den Zirkulator 19 gemäß dem Vergleichsbeispiel 2 zeigt. Unter Berücksichtigung von Variationen bei der Herstellung des Ferrits 24, der Haupteinheit 22 und dergleichen, eines mehrstufigen Modulationsschemas (z. B. 4096 QAM), der Notwendigkeit von Breitbandkompatibilität und dergleichen, muss der Absolutwert der Rückflussdämpfung bei einer Funkfrequenz von 18 GHz mindestens 20 dB betragen.
Wie in 9 gezeigt, ist bei dem Zirkulator 2 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform der Absolutwert der Rückflussdämpfung unter der Bedingung ohne Montageversatz über ein breites Band ausreichend groß. Weiterhin ist unter der Bedingung mit Montageversatz der Absolutwert der Rückflussdämpfung bei einer Funkfrequenz von 18 GHz 24 dB, was den Zielwert von 20 dB erreicht. Somit wurde verifiziert, dass es in dem Zirkulator 2 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform möglich ist, Breitbandeigenschaften zu erreichen und die Herabsetzung der Rückflussdämpfung durch Montagefehler (Versatz der Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits auf der xy-Ebene) zu verringern.
Wie in 10 gezeigt, ist bei dem Zirkulator 18 gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 der Absolutwert der Rückflussdämpfung unter der Bedingung ohne Montageversatz über ein breites Band ausreichend groß. Unter der Bedingung mit Montageversatz ist jedoch der Absolutwert der Rückflussdämpfung bei einer Funkfrequenz von 18 GHz ungefähr 15 dB (ungefähr 3% der Eingangsleistung wird reflektiert), was signifikant niedriger ist als der Zielwert von 20 dB. Somit wurde verifiziert, dass in dem Zirkulator 18 gemäß dem Vergleichsbeispiel 1, wo die Lücke zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits und den Verbindungselementen der Leiterabdeckung einheitlich auf 0,1 mm verringert ist, während Breitbandeigenschaften erreicht werden, die Rückflussdämpfung durch Montagefehler (Versatz der Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits auf der xy-Ebene) herabgesetzt ist.
Um den Absolutwert der Rückflussdämpfung in dem Zirkulator 18 gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 auf 20 dB oder größer zu erhöhen, ist es notwendig, die Position der Leiterabdeckung 103 hinsichtlich des Ferrits 24 auf der xy-Ebene akkurat festzulegen, um den Versatz der Leiterabdeckung 103 hinsichtlich des Ferrits 24 auf der xy-Ebene zu verhindern. Es ist jedoch extrem schwierig, die Position der Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits in dem SMT-Zirkulator akkurat festzulegen. Selbst wenn dies möglich ist, ist ein übermäßig teures Gerät zur Montage erforderlich oder eine zusätzliche Anzahl an Schritten zur Montage ist erforderlich, sodass eine signifikante Steigerung der Herstellungskosten verursacht wird, was nicht praktikabel ist.
Wie in 11 gezeigt, ist der Absolutwert der Rückflussdämpfung bei einer Funkfrequenz von 18 GHz 25 dB unter der Bedingung mit Montageversatz, was den Zielwert von 20 dB erreicht. Jedoch ist unter der Bedingung ohne Montageversatz das Band, in dem der Absolutwert der Rückflussdämpfung ausreichend groß ist, schmal, und Breitbandeigenschaften werden nicht erreicht. Somit wurde verifiziert, dass in dem Zirkulator 18 gemäß dem Vergleichsbeispiel 1, wo die Lücke zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits und den Verbindungselementen der Leiterabdeckung gleichförmig auf 0,2 mm verbreitert wurde, obwohl die Herabsetzung der Rückflussdämpfung durch Montagefehler (Versatz der Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits auf der xy-Ebene) verringert ist, Breitbandeigenschaften nicht erreicht werden.
Wie oben beschrieben wurde ist es gemäß der beispielhaften Ausführungsformen dieser Erfindung möglich, Breitbandeigenschaften zu erreichen und die Herabsetzung der Rückflussdämpfung durch Montagefehler (Versatz einer Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits auf einer xy-Ebene) zur Zeit der Montage zu verringern. Weiterhin ist es gemäß der beispielhaften Ausführungsform dieser Erfindung möglich, die Anzahl an Schritten zur Montage zu verringern, da keine Notwendigkeit zur akkuraten Positionierung des Ferrits und der Leiterabdeckung besteht.
Die Erfinder haben weitere Untersuchungen durch dreidimensionale Simulation oder dergleichen durchgeführt und als Ergebnis herausgefunden, dass es möglich ist, Breitbandeigenschaften zu erreichen und die Herabsetzung der Rückflussdämpfung durch Montagefehler (Versatz einer Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits auf einer xy-Ebene) zur Zeit der Montage in jeglicher Struktur des Zirkulators zu verringern, solange der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits und dem Zwischenteil des Verbindungselements an einem Ort kleiner ist als ein anderer in der Lücke zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits und den Zwischenteilen der Verbindungselemente, nicht beschränkt auf die Struktur, die in dieser beispielhaften Ausführungsform beschrieben wurde.
[Zweite beispielhafte Ausführungsform]
Eine zweite beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass die Elemente, die mit jenen in der ersten beispielhaften Ausführungsform gemeinsam sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet werden und deren Beschreibung ausgelassen wird.
12 ist eine Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators 3 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform zeigt. 12 ist eine Querschnittsansicht, die 5 in der ersten beispielhaften Ausführungsform entspricht. Wie in 12 gezeigt, ist ein Unterschied zu dem Zirkulator 2 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform die Form von Zwischenteilen 42_1, 42_2 und 42_3 von jeweiligen Verbindungselementen 47_1, 47_2 und 47_3, die Bestandteile einer Leiterabdeckung 43 sind.
Die Verbindungselemente 47_1, 47_2 und 47_3, die Bestandteile der Leiterabdeckung 43 sind, sind in einer Kurbelform gebildet, die zwei Biegepunkte in jedem der Zwischenteile 42_1, 42_2 und 42_3 aufweist. Der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits 24 und den Zwischenteilen 42_1, 42_2 und 42_3 ist in dem oberen Teil des Ferrits 24 relativ groß und ist in dem unteren Teil des Ferrits 24 relativ klein. Bei dieser Struktur ist der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits und den Verbindungselementen an einem Ort relativ groß und an einem anderen Ort relativ klein, und es ist dadurch möglich, Breitbandeigenschaften zu erreichen und die Herabsetzung der Rückflussdämpfung durch Montagefehler (Versatz einer Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits auf einer xy-Ebene) zur Zeit der Montage zu verringern.
[Dritte beispielhafte Ausführungsform]
Eine dritte beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass die Elemente, die mit jenen in der ersten beispielhaften Ausführungsform gemeinsam sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet werden und deren Beschreibung ausgelassen wird.
13 ist eine Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators 4 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform zeigt. 13 ist eine Querschnittsansicht, die 5 in der ersten beispielhaften Ausführungsform entspricht. Wie in 13 gezeigt, ist ein Unterschied zu dem Zirkulator 2 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform die Form von Zwischenteilen 52_1, 52_2 und 52_3 von jeweiligen Verbindungselementen 57_1, 57_2 und 57_3, die Bestandteile einer Leiterabdeckung 53 sind.
Die Verbindungselemente 57_1, 57_2 und 57_3, die Bestandteile der Leiterabdeckung 53 sind, sind in einer gestuften Form gebildet, die vier Biegepunkte in jedem der Zwischenteile 52_1, 52_2 und 52_3 aufweist. Der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits 24 und den Zwischenteilen 52_1, 52_2 und 52_3 ist in dem mittleren Teil größer als in dem oberen Teil des Ferrits 24 und in dem unteren Teil größer als in dem mittleren Teil des Ferrits 24. Bei dieser Struktur ist der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits und den Verbindungselementen an einem Ort relativ groß und an einem anderen Ort relativ klein, und es ist dadurch möglich, Breitbandeigenschaften zu erreichen und die Herabsetzung der Rückflussdämpfung durch Montagefehler (Versatz einer Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits auf einer xy-Ebene) zur Zeit der Montage zu verringern. Man beachte, dass die Anzahl an gebogenen Punkten (2n: n ist eine natürliche Zahl) in den Zwischenteilen 52_1, 52_2 und 52_3 auf n ≥ 3 erhöht werden kann.
[Vierte beispielhafte Ausführungsform]
Eine vierte beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass die Elemente, die mit jenen in der ersten beispielhaften Ausführungsform gemeinsam sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet werden und deren Beschreibung ausgelassen wird.
14 ist eine Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators 5 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform zeigt. 14 ist eine Querschnittsansicht, die 5 in der ersten beispielhaften Ausführungsform entspricht. Wie in 14 gezeigt, ist ein Unterschied zu dem Zirkulator 2 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform die Form von Zwischenteilen 62_1, 62_2 und 62_3 von jeweiligen Verbindungselementen 67_1, 67_2 und 67_3, die Bestandteile einer Leiterabdeckung 63 sind.
Die Verbindungselementen 67_1, 67_2 und 67_3, die Bestandteile der Leiterabdeckung 63 sind, weisen vier gebogene Punkte in jedem der Zwischenteile 62_1, 62_2 und 62_3 auf. Dies ist dasselbe wie die Leiterabdeckung 53 in der dritten beispielhaften Ausführungsform. Der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits 24 und den Zwischenteilen 62_1, 62_2 und 62_3 ist in dem oberen Teil und dem unteren Teil größer als in dem mittleren Teil des Ferrits 24. Bei dieser Struktur ist der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits und den Verbindungselementen bei einigen Orten relativ groß und bei anderen Orten relativ klein, und es ist dadurch möglich, Breitbandeigenschaften zu erreichen und die Herabsetzung der Rückflussdämpfung durch Montagefehler (Versatz einer Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits auf einer xy-Ebene) zur Zeit der Montage zu verringern.
[Fünfte beispielhafte Ausführungsform]
Eine fünfte beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass die Elemente, die mit jenen in der ersten beispielhaften Ausführungsform gemeinsam sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet werden und deren Beschreibung ausgelassen wird.
15 ist eine Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators 6 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform zeigt. 15 ist eine Querschnittsansicht, die 5 in der ersten beispielhaften Ausführungsform entspricht. Wie in 15 gezeigt, ist ein Unterschied zu dem Zirkulator 2 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, dass das Verbindungselement 107_3, das in dem Vergleichsbeispiel 1 der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben wird, für eines der Verbindungselemente einer Leiterabdeckung 93 verwendet wird. Für die anderen beiden Verbindungselemente werden die Verbindungselemente 37_1 und 37_2 des Zirkulators 2 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform verwendet. Bei dieser Struktur ist der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits und den Verbindungselementen an einem Ort relativ groß und an einem anderen Ort relativ klein, und es ist dadurch möglich, Breitbandeigenschaften zu erreichen und die Herabsetzung der Rückflussdämpfung durch Montagefehler (Versatz einer Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits auf einer xy-Ebene) zur Zeit der Montage zu verringern.
[Sechste beispielhafte Ausführungsform]
Eine sechste beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass die Elemente, die mit jenen in der ersten beispielhaften Ausführungsform gemeinsam sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet werden und deren Beschreibung ausgelassen wird.
16 ist eine Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators 7 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform zeigt. 16 ist eine Querschnittsansicht, die 5 in der ersten beispielhaften Ausführungsform entspricht. Wie in 16 gezeigt, ist ein Unterschied zu dem Zirkulator 2 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform die Form von Zwischenteilen 72_1, 72_2 und 72_3 von jeweiligen Verbindungselementen 77_1, 77_2 und 77_3, die Bestandteile einer Leiterabdeckung 73 sind.
Die Zwischenteile 72_1, 72_2 und 72_3 der Verbindungselemente 77_1, 77_2 und 77_3, die Bestandteile der Leiterabdeckung 73 sind, weisen keinerlei gebogene Punkte auf. Die Verbindungselemente 77_1, 77_2 und 77_3 weisen die Struktur auf, bei welcher die Lücke zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits 24 und den Zwischenteilen 72_1, 72_2 und 72_3 in Richtung der Leiterplatte 31 größer ist. Insbesondere wird der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits 24 und den Zwischenteilen 72_1, 72_2 und 72_3 von dem oberen Teil zu dem unteren Teil des Ferrits 24 allmählich größer. Bei dieser Struktur ist der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits und den Verbindungselementen an einem Ort relativ groß und an einem anderen Ort relativ klein, und es ist dadurch möglich, Breitbandeigenschaften zu erreichen und die Herabsetzung der Rückflussdämpfung durch Montagefehler (Versatz einer Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits auf einer xy-Ebene) zur Zeit der Montage zu verringern.
[Siebte beispielhafte Ausführungsform]
Eine siebte beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass die Elemente, die mit jenen in der ersten beispielhaften Ausführungsform gemeinsam sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet werden und deren Beschreibung ausgelassen wird.
17 ist eine Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators 8 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform zeigt. 17 ist eine Querschnittsansicht, die 5 in der ersten beispielhaften Ausführungsform entspricht. Wie in 17 gezeigt, ist ein Unterschied zu dem Zirkulator 2 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform die Form von Zwischenteilen 82_1, 82_2 und 82_3 von jeweiligen Verbindungselementen 87_1, 87_2 und 87_3, die Bestandteile einer Leiterabdeckung 73 sind.
Die Zwischenteile 82_1, 82_2 und 82_3 der Verbindungselemente 87_1, 87_2 und 87_3, die Bestandteile der Leiterabdeckung 73 sind, weisen keinerlei gebogene Punkte auf. Die Zwischenteile 82_1, 82_2 und 82_3 weisen jeweils Vorsprünge 89_1, 89_2 und 89_3 auf, deren Ende der Seitenoberfläche des Ferrits 24 nah sind. Die Positionen zur Anordnung der Vorsprünge 89_1, 89_2 und 89_3 in den Zwischenteilen 82_1, 82_2 und 82_3 entlang der z-Richtung sind nicht besonders beschränkt. Daher können Positionen, an denen die Enden der Vorsprünge 89_1, 89_2 und 89_3 dem Ferrit 24 gegenüber liegen, jegliche der oberen Position, der mittleren Position und der unteren Position des Ferrits 24 sein. Bei dieser Struktur ist der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits und den Verbindungselementen an einem Ort relativ groß und an einem anderen Ort relativ klein, und es ist dadurch möglich, Breitbandeigenschaften zu erreichen und die Herabsetzung der Rückflussdämpfung durch Montagefehler (Versatz einer Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits auf einer xy-Ebene) zur Zeit der Montage zu verringern.
18 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Verfahrens zum Bilden der Vorsprünge 89_1, 89_2 und 89_3 in den Verbindungselementen 87_1, 87_2 und 87_3 zeigt. 18 zeigt den Zustand, bevor die Verbindungselemente 87_1, 87_2 und 87_3 an der Grenze zwischen Grundteilen 80_1, 80_2 und 80_3 und den Zwischenteilen 82_1, 82_2 und 82_3 und an der Grenze zwischen den Zwischenteilen 82_1, 82_2 und 82_3 und Endteilen 81_1, 81_2 und 81_3 gebogen werden. Wie in 18 gezeigt, werden auf beiden Seiten der Zwischenteile 82_1, 82_2 und 82_3 die klingenförmigen Vorsprünge 89_1, 89_2 und 89_3 jeweils integral mit den Verbindungselementen 87_1, 87_2 und 87_3 gebildet. Dann werden die klingenförmigen Vorsprünge 89_1, 89_2 und 89_3 von der Papierebene abwärts gebogen. Man beachte, dass das Verfahren zum Bilden der Vorsprünge 89_1, 89_2 und 89_3 nicht darauf beschränkt ist und ein anderes Verfahren verwendet werden kann.
[Achte beispielhafte Ausführungsform]
Eine achte beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass die Elemente, die mit jenen in der ersten beispielhaften Ausführungsform gemeinsam sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet werden und deren Beschreibung ausgelassen wird.
19 ist eine Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators 9 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform zeigt. 19 ist eine Querschnittsansicht, die 5 in der ersten beispielhaften Ausführungsform entspricht. Wie in 19 gezeigt, wird in dieser beispielhaften Ausführungsform eine Leiterabdeckung 113 in dem Zirkulator 19, die unter Bezug auf 8 in der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben ist, als die Leiterabdeckung verwendet. Daher weisen die Zwischenteile 112_1, 112_2 und 112_3 der Verbindungselemente 117_1, 117_2 und 117_3, die Bestandteile der Leiterabdeckung 113 sind, keinerlei gebogene Punkte auf. Die Zwischenteile 112_1, 112_2 und 112_3 sind im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene der Leiterplatte 31.
Der kennzeichnende Teil in dieser beispielhaften Ausführungsform ist die Form eines Ferrits 34. Der Ferrit 34 weist eine Form auf, bei der zwei Zylinder mit unterschiedlichen Durchmessern koaxial aufeinander in der Richtung senkrecht zu der Leiterplatte 31 angeordnet sind. Bei dem Ferrit 34 ist der Durchmesser des Zylinders, der an der Spitze angeordnet ist, größer als der Durchmesser des Zylinders, der an dem Boden angeordnet ist.
Bei dieser Struktur ist der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des Zylinders, der in dem oberen Teil des Ferrits 34 angeordnet ist, und den Zwischenteilen 112_1, 112_2 und 112_3 kleiner als der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des Zylinders, der an dem unteren Teil des Ferrits 34 angeordnet ist, und den Zwischenteilen 112_1, 112_2 und 112_3. Bei dieser Struktur ist der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits und den Verbindungselementen an einem Ort relativ groß und an einem anderen Ort relativ klein, und es ist dadurch möglich, Breitbandeigenschaften zu erreichen und die Herabsetzung der Rückflussdichte durch Montagefehler (Versatz einer Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits auf einer xy-Ebene) zur Zeit der Montage zu verringern. Man beachte, dass die Anzahl an Zylindern in dem Ferrit 34 nicht auf zwei beschränkt ist, und es können zwei oder mehr sein.
[Neunte beispielhafte Ausführungsform]
Eine neunte beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass die Elemente, die mit jenen in der ersten beispielhaften Ausführungsform gemeinsam sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet werden und deren Beschreibung ausgelassen wird.
20 ist eine Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators 10 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform zeigt. 20 ist eine Querschnittsansicht, die 5 in der ersten beispielhaften Ausführungsform entspricht. Diese unterscheidet sich von dem Zirkulator 9 gemäß der achten beispielhaften Ausführungsform nur in der Hinsicht, dass der Ferrit umgekehrt angeordnet ist. Insbesondere ist, wie in 20 gezeigt, bei einem Ferrit 44 der Durchmesser des Zylinders, der am Boden angeordnet ist, größer als der Durchmesser des Zylinders, der an der Spitze angeordnet ist. Bei dieser Struktur ist, genau wie bei dem Zirkulator 9 gemäß der achten beispielhaften Ausführungsform, der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits und den Verbindungselementen an einem Ort relativ groß und an einem anderen Ort relativ klein, und es ist dadurch möglich, Breitbandeigenschaften zu erreichen und die Herabsetzung der Rückflussdämpfung durch Montagefehler (Versatz einer Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits auf einer xy-Ebene) zur Zeit der Montage zu verringern. Man beachte, dass die Anzahl an Zylindern in dem Ferrit 34 nicht auf zwei beschränkt ist, und es können zwei oder mehr sein.
[Zehnte beispielhafte Ausführungsform]
Eine zehnte beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass die Elemente, die mit jenen in der ersten beispielhaften Ausführungsform gemeinsam sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet werden und deren Beschreibung ausgelassen wird.
21 ist eine Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators 11 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform zeigt. 21 ist eine Querschnittsansicht, die 5 in der ersten beispielhaften Ausführungsform entspricht. Bei dem Zirkulator 9 gemäß der achten beispielhaften Ausführungsform ist der Zylinder mit einem größeren Durchmesser als der Zylinder, der an dem Boden angeordnet ist, an der Spitze des Zylinders, der an dem Boden in dem Ferrit 34 angeordnet ist, angeordnet, sodass der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des oberen Teils des Ferrits 34 und den Zwischenteilen 112_1, 112_2 und 112_3 kleiner ist als der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des unteren Teils des Ferrits 34 und der Zwischenteile 112_1, 112_2 und 112_3.
Andererseits ist ein Ferrit 54 des Zirkulators 11 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform in einer Kegelstumpfform gebildet, die sich von der oberen Oberfläche zu der unteren Oberfläche verjüngt, wie in 21 gezeigt. Insbesondere wird der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits 54 und den Zwischenteilen 112_1, 112_2 und 112_3 von dem oberen Teil zu dem unteren Teil des Ferrits 34 kleiner. Bei dieser Struktur ist der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits und den Verbindungselementen an einem Ort relativ groß und an einem anderen Ort relativ klein, und es ist dadurch möglich, Breitbandeigenschaften zu erreichen und die Herabsetzung der Rückflussdämpfung durch Montagefehler (Versatz einer Leiterabdeckung hinsichtlich des Ferrits auf einer xy-Ebene) zur Zeit der Montage zu verringern.
[Elfte beispielhafte Ausführungsform]
Eine elfte beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass die Elemente, die mit jenen in der ersten beispielhaften Ausführungsform gemeinsam sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet werden und deren Beschreibung ausgelassen wird.
22 ist eine Ansicht, welche die schematische Struktur eines Zirkulators 12 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform zeigt. 22 ist eine Querschnittsansicht, die 5 in der ersten beispielhaften Ausführungsform entspricht. Wie in 22 gezeigt, ist ein Unterschied zu dem Zirkulator 2 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, dass eine Silberdickschicht 26 auf der unteren Oberfläche des Ferrits 24 gebildet ist.
Wenn in einem Zirkulator die untere Oberfläche des Ferrits über einer Leiterplatte durch Verzug der Leiterplatte, Montagedefekte einer Leiterabdeckung und dergleichen beabstandet ist, besteht eine Möglichkeit, dass die elektrische Verbindung zwischen dem Ferrit und einem Massemuster unzureichend ist und die Rückflussdämpfung herabgesetzt ist. 23 ist eine Ansicht, welche die Rückflussdämpfung zwischen einem Zirkulator, bei dem die untere Oberfläche des Ferrits über einer Leiterplattenoberfläche beabstandet ist (Ferrit beabstandet von der Oberfläche), und einem Zirkulator, bei dem der Ferrit gegen eine Leiterplattenoberfläche gedrückt wird (Ferrit nicht von der Oberfläche beabstandet), vergleicht. Bei dem Zirkulator, bei dem der Ferrit von der Oberfläche beabstandet ist, wird die Rückflussdämpfung verglichen mit dem Zirkulator, bei dem der Ferrit nicht von der Oberfläche beabstandet ist, herabgesetzt.
Es ist möglich zu verhindern, dass sich die untere Oberfläche des Ferrits von einer Leiterplattenoberfläche abhebt, indem die untere Oberfläche des Ferrits auf das Massemuster gelötet wird. Es ist jedoch nicht möglich, den Ferrit direkt auf die Leiterplattenoberfläche zu löten. Daher ist, wie in 22 gezeigt, die Silberdickschicht 26, die eine hohe Kompatibilität mit Löten aufweist, auf der unteren Oberfläche des Ferrits 24 gebildet, und die untere Oberfläche des Ferrits 24 ist auf das Massemuster 28_4 der Leiterplatte 31 gelötet. Bei dieser Struktur des Zirkulators 12 ist es möglich, die Herabsetzung der Rückflussdämpfung weiter zu verringern. Weiterhin ist es durch Vergrößerung des Abstands zwischen der Seitenoberfläche des Ferrits 24 und den Zwischenteilen 32_1, 32_2 und 32_3 in dem unteren Teil des Ferrits 24 möglich, die Möglichkeit des Auftretens einer Lotbrücke und eines Kurzschlusses zwischen den Endteilen 31_1, 31_2 und 31_3 der Verbindungselementen 37_1, 37_2 und 37_3 und dem Ferrit 24 zu verringern, wenn die untere Oberfläche des Ferrits 24 auf die Leiterplatte 31 gelötet wird.
Als eine Technik zum Bilden der Silberdickschicht 26 auf der unteren Oberfläche des Ferrits 24 kann zum Beispiel eine Silberdickschicht-Drucktechnik verwendet werden. Die Silberdickschicht-Drucktechnik bringt Silberpaste an einer gewünschten Position mit einer gewünschten Form und Dicke durch Siebdruck oder dergleichen auf, brennt sie bei hoher Temperatur und formt dadurch eine Silberdickschicht. Man beachte, dass ein Verfahren zum Löten des Ferrits 24 auf das Massemuster 28_4 nicht auf die Silberdickschicht-Drucktechnik beschränkt ist, und ein anderes Verfahren kann verwendet werden.
Man beachte, dass der Fall, dass eine Silberdickschicht auf der unteren Oberfläche des Ferrits des Zirkulators gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform gebildet wird und die untere Oberfläche des Ferrits auf die Leiterplatte gelötet wird, in dieser beispielhaften Ausführungsform beschrieben wird. Eine Silberdickschicht kann auf der unteren Oberfläche des Ferrits der Zirkulatoren gemäß der zweiten bis zehnten beispielhaften Ausführungsform gebildet werden, und die untere Oberfläche des Ferrits kann mit der Leiterplatte verlötet werden. In dem Fall, dass der Abstand zwischen der Seitenoberfläche des unteren Teils des Ferrits und den Zwischenteilen der Verbindungselemente relativ groß ist, wie in der dritten, vierten, sechsten, siebten, achten und zehnten beispielhaften Ausführungsform, ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Lotbrücke und eines Kurzschlusses zwischen den Endteilen der Verbindungselemente und dem Ferrit beim Löten der unteren Oberfläche des Ferrits auf die Leiterplatte zu verringern.
Die vorliegende Erfindung kann ebenfalls auf einen Isolator angewendet werden, wobei ein Ende des Eingangs-/Ausgangsteils terminiert ist. In diesem Fall kann der Zirkulator mindestens zwei Übertragungsleitungen einschließen.
23 zeigt ein Beispiel für den Fall, bei dem das nichtreziproke Schaltungselement 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform dieser Erfindung auf eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung angewendet wird. Wie in 23 gezeigt, schließt eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung 200 zwei nichtreziproke Schaltungselemente 1, eine Übertragungsschaltung 201, eine Empfangsschaltung 202, eine Antenne 203 und einen Duplexer (Trennfilter) 204 ein. Die Übertragungsschaltung 41 schließt einen Leistungsverstärker (PA), einen Anpassungsverstärker, der einen Abschwächer einschließt, einen Modulator, ein Bandpassfilter, einen PLL-Synthesizer, der einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) einschließt, und dergleichen ein. Die Empfangsschaltung 43 schließt einen rauscharmen Verstärker (LNA), einen Anpassungsverstärker, der einen Abschwächer einschließt, einen Demodulator, ein Bandpassfilter, einen PLL-Synthesizer, der einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) einschließt, und dergleichen ein. Die beiden nichtreziproken Schaltungselemente 1 sind zwischen der Übertragungsschaltung 201 und dem Duplexer 204 bzw. zwischen der Empfangsschaltung 202 und dem Duplexer 204 angeordnet. Bei dieser Struktur ist es möglich, Kontamination eines Hochfrequenzsignals und Lastwechsel in dem Leistungsverstärker zu verhindern.
Obwohl die Erfindung insbesondere unter Bezug auf ihre beispielhaften Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Dem Fachmann ist klar, dass verschiedene Änderungen hinsichtlich der Form und Einzelheiten darin erfolgen können, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung, die durch die Ansprüche definiert ist, abzuweichen.
Zum Beispiel können, obwohl die Haupteinheit der Leiterabdeckung und die Anzahl an Verbindungselementen der Leiterabdeckung in den oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen integral gebildet sind, die Haupteinheit der Leiterabdeckung und die Anzahl an Verbindungselementen der Leiterabdeckung getrennt voneinander gebildet sein.
Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht den Nutzen der Priorität der japanischen Patentanmeldung Nummer 2015-141343 , eingereicht am 15. Juli 2015, deren Offenbarung in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hier aufgenommen ist.
Bezugszeichenliste

1: NICHTREZIPROKES SCHALTUNGSELEMENT
11: LEITERPLATTE
12: HAUPTEINHEIT
13: LEITERABDECKUNG
14: FERRIT
17_1, 17_2, 17_3: VERBINDUNGSELEMENT
18_1, 18_2, 18_3: ÜBERTRAGUNGSLEITUNG

Claims

Nichtreziprokes Schaltungselement für Oberflächenmontagetechnik, das Folgendes umfasst: ein ferromagnetisches Material, das über einer Leiterplatte angeordnet ist; und eine Leiterabdeckung, die aufgebaut ist aus einer Haupteinheit, die über dem ferromagnetischen Material angeordnet ist, und einer Anzahl an Verbindungselementen zur elektrischen Verbindung der Haupteinheit mit jeder einer Anzahl an Übertragungsleitungen auf der Leiterplatte, wobei das ferromagnetische Material und mindestens eines der Verbindungselemente so gebildet sind, dass sie, in mindestens einer von Lücken zwischen der Seitenoberfläche des ferromagnetischen Materials und jedem der Anzahl an Verbindungselementen, einen Ort erzeugen, wo ein Abstand zwischen einer Seitenoberfläche des ferromagnetischen Materials und dem Verbindungselement ein erster Abstand ist, und einen Ort, wo der Abstand ein zweiter Abstand ist, der sich von dem ersten Abstand unterscheidet.
Nichtreziprokes Schaltungselement gemäß Anspruch 1, wobei jedes der Anzahl an Verbindungselementen einen Grundteil, der sich radial von einem äußeren Rand der Haupteinheit auf derselben Ebene wie die Haupteinheit erstreckt, einen Endteil, der elektrisch mit der Übertragungsleitung verbunden ist, und einen Zwischenteil, welcher der Seitenoberfläche des ferromagnetischen Materials gegenüberliegt und den Grundteil und den Endteil verbindet, aufweist, jedes der Anzahl an Verbindungselementen an einer Grenze zwischen dem Grundteil und dem Zwischenteil und an einer Grenze zwischen dem Zwischenteil und dem Endteil gebogen ist, und mindestens eines der Anzahl an Verbindungselementen zwei oder mehr gebogene Punkte in dem Zwischenteil aufweist.
Nichtreziprokes Schaltungselement gemäß Anspruch 1, wobei jedes der Anzahl an Verbindungselementen einen Grundteil aufweist, der sich radial von einem äußeren Rand der Haupteinheit auf derselben Ebene wie die Haupteinheit erstreckt, einen Endteil, der elektrisch mit der Übertragungsleitung verbunden ist, und einen Zwischenteil, welcher der Seitenoberfläche des ferromagnetischen Materials gegenüberliegt und den Grundteil und den Endteil verbindet, jedes der Anzahl an Verbindungselementen an einer Grenze zwischen dem Grundteil und dem Zwischenteil und an einer Grenze zwischen dem Zwischenteil und dem Endteil gebogen ist, und mindestens eines der Anzahl an Verbindungselementen so gebildet ist, dass eine Lücke zwischen der Seitenoberfläche des ferromagnetischen Materials und dem Zwischenteil in Richtung der Leiterplatte breiter wird.
Nichtreziprokes Schaltungselement gemäß Anspruch 1, wobei jedes der Anzahl an Verbindungselementen einen Grundteil aufweist, der sich radial von einem äußeren Rand der Haupteinheit auf derselben Ebene wie die Haupteinheit erstreckt, einen Endteil, der elektrisch mit der Übertragungsleitung verbunden ist, und einen Zwischenteil, welcher der Seitenoberfläche des ferromagnetischen Materials gegenüberliegt und den Grundteil und den Endteil verbindet, jedes der Anzahl an Verbindungselementen an einer Grenze zwischen dem Grundteil und dem Zwischenteil und an einer Grenze zwischen dem Zwischenteil und dem Endteil gebogen ist, und mindestens eines der Anzahl an Verbindungselementen so gebildet ist, dass eine Lücke zwischen der Seitenoberfläche des ferromagnetischen Materials und dem Zwischenteil in Richtung der Leiterplatte schmaler wird.
Nichtreziprokes Schaltungselement gemäß Anspruch 1, wobei jedes der Anzahl an Verbindungselementen einen Grundteil aufweist, der sich radial von einem äußeren Rand der Haupteinheit auf derselben Ebene wie die Haupteinheit erstreckt, einen Endteil, der elektrisch mit der Übertragungsleitung verbunden ist, und einen Zwischenteil, welcher der Seitenoberfläche des ferromagnetischen Materials gegenüberliegt und den Grundteil und den Endteil verbindet, jedes der Anzahl an Verbindungselementen an einer Grenze zwischen dem Grundteil und dem Zwischenteil und an einer Grenze zwischen dem Zwischenteil und dem Endteil gebogen ist, und mindestens eines der Anzahl an Verbindungselementen in dem Zwischenteil einen Vorsprung mit einem Ende in enger Nähe zu der Seitenoberfläche des ferromagnetischen Materials aufweist.
Nichtreziprokes Schaltungselement gemäß Anspruch 1, wobei das ferromagnetischen Material eine Form aufweist, bei der eine Anzahl an Zylindern mit unterschiedlichen Durchmessern koaxial in einer Richtung senkrecht zu der Leiterplatte aufeinander angeordnet sind.
Nichtreziprokes Schaltungselement gemäß Anspruch 1, wobei das ferromagnetische Material so gebildet ist, dass es sich von einer oberen Oberfläche zu einer unteren Oberfläche verjüngt.
Nichtreziprokes Schaltungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Silberdickschicht auf einer unteren Oberfläche des ferromagnetischen Materials gebildet ist.
Nichtreziprokes Schaltungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei, in der Leiterabdeckung, die Haupteinheit und die Verbindungselemente integral gebildet sind.
Drahtlose Kommunikationsvorrichtung, die das nichtreziproke Schaltungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 einschließt, die Folgendes umfasst: das nichtreziproke Schaltungselement; eine Übertragungsschaltung; eine Empfangsschaltung; eine Antenne; und ein Trennfilter, das mit der Antenne verbunden ist, wobei das nichtreziproke Schaltungselement zwischen die Übertragungsschaltung und das Trennfilter oder zwischen die Empfangsschaltung und das Trennfilter geschaltet ist.