DE69621567T2 - Nichtreziprokes Schaltungselement - Google Patents

Nichtreziprokes Schaltungselement

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DE69621567T2
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magnetic
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reciprocal circuit
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    • H01P1/32Non-reciprocal transmission devices
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    • H01P1/383Junction circulators, e.g. Y-circulators
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/10Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites, e.g. [(Ba,Sr)O(Fe2O3)6] ferrites with hexagonal structure

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Description

    Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Mikrowellenteil, insbesondere auf ein nicht reziprokes Schaltungselement, wie z. B. ein Trennglied oder einen Zirkulator.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • Konzentrierte, Konstanten-Typ- Isolatoren und Zirkulatoren zur Verwendung in einem Mikrowellenband weisen eine Funktion auf, die das Leiten eines Signals nur in eine gewünschte Übertragungsrichtung erlaubt, während es die Übertragung in die entgegengesetzte Richtung stoppt. Solche Einrichtungen sind z. B. zur Verwendung in einer Mobilkommunikationsvorrichtung angepaßt, wie z. B. einem tragbaren Telephonsystem.
  • Fig. 15 und 16 zeigen ein Beispiel eines solchen Zirkulators. Der in Fig. 15 und 16 gezeigte Zirkulator 50 ist wie unten beschrieben aufgebaut. Ein Harzblock 53, in der Anschlüsse 57 eingebettet sind, ist unter einer unteren Oberfläche eines Ferritbauglieds 52 positioniert. Drei zentrale Elektroden 51a, 51b, 51c und Anpassungskapazitätselektroden (nicht abgebildet) sind in dem Ferritbauglied eingelagert. Ferner ist ein Permanentmagnet 54 auf einer oberen Oberfläche des Ferritbauglieds 52 positioniert. Diese Komponenten sind zwischen einem oberen und einem unteren Metallgehäusebauglied 55 und 56 aufgenommen.
  • Ein weiteres Beispiel eines Zirkulators ist in Fig. 13 und 14 gezeigt. Im Zirkulator 60 weist ein Ferritbauglied 61 ein Paar Vorstände 61a auf, und Anschlußelektroden 62, mit denen die Zentralelektroden 51a bis 51c verbunden sind, sind an der unteren Oberfläche der Vorstände 71a gebildet. Gemäß einer solchen Struktur werden der Harzblock 53 und die Metallanschlüsse 57 des vorhergehenden Beispiel nicht gebraucht, wodurch ein kostengünstiger Entwurf und ein Steigern der Zuverlässigkeit des Betriebs des Zirkulators erreicht wird.
  • Fig. 12 zeigt ein Ersatzschaltbild von den oben beschriebenen Zirkulatoren 50 und 60. Anpassungskapazitäten C1 bis C3 sind mit Eingangs-/Ausgangstoren P1 bis P3 der Zentralelektroden 51a und 51c verbunden, die als Induktivitätskomponenten wirken, und ein magnetisches Gleichstromfeld H ist an das Ferritbauglied 52 oder 61 angelegt.
  • Um den Parallelismus des magnetischen Gleichstromfeldes zum Ferritbauglied 52 oder 61 zu verbessern, um die magnetische Feldverteilung im Ferritbauglied gleichmäßiger zu machen und Leckverluste des Magnetfeldes zu verringern, ist ein geschlossenes Magnetfeld herkömmlich gebildet, durch Anordnen des unteren Gehäusebauglieds 56 unter der unteren Oberfläche des Ferritbauglieds 52 oder 61 und durch Verbinden des oberen Gehäusebauglieds 55 mit dem unteren Gehäusebauglied 56. Vorteilhafterweise bestehen die Gehäusebauglieder 55 und 56 aus einem Metall, wie z. B. Eisen.
  • Es besteht Nachfrage nach nicht reziproken Schaltungselementen, die eine geringere Größe und ein geringeres Gewicht haben und niedrigere Herstellungskosten aufweisen, besonders zur Verwendung in mobilen Kommunikationsvorrichtungen der oben genannten Arten. Die oben beschriebenen, nicht reziproken Schaltungselemente erfordern jedoch eine Struktur, die obere und untere Gehäusebauglieder verwendet, um einen geschlossenen Weg magnetischer Feldlinien zu bilden. Um das untere Gehäuse von den Metallanschlüssen 57 isoliert zu halten und gleichzeitig das untere Gehäuse unter dem Harzblock 53 zu befestigen, ist es notwendig, den unteren Abschnitt des Harzblockes 53 mit einer konkaven Form zu versehen. Dies führt zu einer Steigerung der Herstellungskosten.
  • Außerdem ist die Steigerung der Herstellungskosten entsprechend der Steigerung der Anzahl von Bestandteilen zu berücksichtigen.
  • Ferner verursacht eine Luftschicht zwischen dem Harzblock 53 und dem unteren Gehäusebauglied 56 gemäß dem herkömmlichen, nicht reziproken Schaltungselement ein Antimagnetfeld, das die Homogenität der Verteilung des magnetischen Feldes verringert.
  • Außerdem kann ein Leckverlust des Magnetfeldes durch die Luftschicht erwartet werden. Ein Leckverlust des Magnetfeldes beeinträchtigt den Betrieb der peripheren Schaltungselemente.
  • Die WO 95/30252 bezieht sich auf ein nicht reziprokes Schaltungselement, bei dem jeder der zentralen Elektrodenabschnitte eine Mehrzahl dielektrischer oder isolierender Schichten aufweist, auf denen eine Mehrzahl von Leitern vorgesehen ist. Ferritbauglieder sind auf den Zentralelektroden vorgesehen.
  • Die DE 12 82 754 B offenbart einen Zirkulator, bei dem Leiter zwischen Magnetmaterialscheiben angeordnet sind. Elektrisch leitfähige Platten sind über den Scheiben vorgesehen, und Dauermagneten sind auf denselben angeordnet.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein nicht reziprokes Schaltungselement zu schaffen, dessen Größe und Herstellungskosten bei hoher Parallelität gesenkt werden können, und welches eine hohe Homogenität und einen geringen Leckverlust des Magnetfeldes aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein nicht reziprokes Schaltungselement gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein nicht reziprokes Schaltungselement geschaffen, das ein Ferritbauglied mit einem Zentralelektrodenabschnitt aufweist, in dem eine Mehrzahl von Elektrodenleitungen angeordnet sind, die als Induktivitätskomponenten wirken, und sich dabei schneiden, wobei zwischen denselben ein vorbestimmter Winkel gebildet ist, während sie elektrisch voneinander isoliert sind. Ein Magnetbauglied ist einstückig mit zumindest einer der unteren und oberen Oberflächen des Ferritbaugliedes gebildet, wobei das Magnetbauglied aus einem magnetischen Material hergestellt ist, das eine Permeabilität aufweist, die höher ist als die des Ferritbaugliedes, wobei das magnetische Bauglied isolierend ist.
  • Das Ferritbauglied weist ferner Anpassungskapazitätselektroden auf, die mit Eingangs-/Ausgangstoren der Elektrodenleitungen verbunden sind, um als Kapazitätskomponenten zu wirken. Der Zentralelektrodenabschnitt und die Anpassungskapazitätselektroden sind auf einer Hauptoberfläche des Ferritbaugliedes oder innerhalb des Ferritbaugliedes gebildet. Ein Dauermagnet legt ein Gleichstrom-Magnetfeld an den Kreuzungsstellenabschnitt des Zentralelektrodenabschnitts des Ferritbauglieds an.
  • Bei den oben beschriebenen, nicht reziproken Schaltungselementen können Anschlußelektroden auf mindestens einer Oberfläche des Magnetbaugliedes gebildet sein, mit welchen die Eingangs-/Ausgangstore der Elektrodenleitungen verbunden sind.
  • Bei dem oben beschriebenen, nicht reziproken Schaltungselement können das Ferrit, der Dauermagnet und das Magnetbauglied innerhalb einer Magnetjochanordnung aus einem magnetischen Material gebildet werden, welches eine Permeabilität aufweist, die höher ist als die des Ferritbauglieds.
  • Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Erfindung ersichtlich, die auf die beigefügten Zeichnungen verweist.
  • Fig. 1 ist eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht eines Zirkulators, der ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Zirkulators, der in Fig. 1 gezeigt ist;
  • Fig. 3 ist eine Querschnittansicht eines zusammengefügten Zustands des Zirkulators, der in Fig. 1 gezeigt ist;
  • Fig. 4 ist ein Diagramm, das einen Zirkulator zeigt, der ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • Fig. 5A und 5B sind Diagramme, die Zirkulatoren zeigen, die andere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung darstellen;
  • Fig. 6A und 6B sind Diagramme, die Zirkulatoren zeigen, die weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung darstellen;
  • Fig. 7A und 7B sind Diagramme, die Zirkulatoren darstellen, die wiederum weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung darstellen;
  • Fig. 8 ist ein Charakteristikdiagramm, das ein Ergebnis eines Experiments zeigt, das durchgeführt wurde, um die Vorteile der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu bestätigen;
  • Fig. 9 ist ein Charakteristikdiagramm, das ein Ergebnis des Experiments zeigt;
  • Fig. 10 ist ein Charakteristikdiagramm, das ein Ergebnis des Experiments zeigt;
  • Fig. 11 ist ein Charakteristikdiagramm, das ein Ergebnis des Experiments zeigt;
  • Fig. 12 ist ein Ersatzschaltbild eines herkömmlichen Zirkulators;
  • Fig. 13 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Zirkulators zum Erklären des Hintergrunds, gegenüber dem die vorliegende Erfindung erreicht wurde;
  • Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht des Zirkulators, der in Fig. 13 abgebildet ist;
  • Fig. 15 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines anderen, herkömmlichen Zirkulators; und
  • Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht des herkömmlichen Zirkulators, der in Fig. 15 gezeigt ist.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Bezugnehmend auf Fig. 1 bis 3 umfaßt ein konzentrierter, Konstante-Typ-Zirkulator 1, der ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, ein kistenartiges Eisengehäuse 2, einen scheibenartigen Dauermagnet 3, der unter einer inneren Oberfläche des Eisengehäuses 2 positioniert ist und ein Ferritbauglied 4 in der Form eines rechteckigen Prismas, das unter einer niedrigeren Oberfläche des Dauermagneten 3 positioniert ist. Ein Gleichstrommagnetfeld ist vom Dauermagneten 3 zum Ferritbauglied 4 angelegt, z. B. Yttrium-Eisen-Granat ("YIG") oder Kalzium-Vanadium-Granat ("CaßaG").
  • Das Ferritbauglied 4 weist einen inneren Zentralelektrodenabschnitt 5 auf. Der Zentralelektrodenabschnitt 5 weist eine Struktur auf, derart, daß drei Elektrodenleitungen 5a bis 5c, die als Induktivitätskomponenten wirken, so angeordnet sind, daß sie sich gegenseitig schneiden, wobei sie einen Winkel von 120º zwischen jedem Paar von ihnen bilden, während sie in einem elektrisch isolierten Zustand gehalten werden. Anpassungskapazitätselektroden C, die mit den Eingangs-/Ausgangstoren P1 bis P3 der Elektrodenleitungen 5a bis 5c verbunden sind, sind ebenfalls in das Ferritbauglied 4 eingelagert. Die Eingangs-/Ausgangstore P1 bis P3 und. Erdungsleitungen G1 bis G3 der Elektrodenleitungen 5a bis 5c erstrecken sich, um auf einer unteren Oberfläche des Ferritbauglieds 4 freiliegend zu sein.
  • Der oben beschriebene Zentralelektrodenabschnitt 5 besteht aus einem Hohlraumaufbau, derart, daß ein Hohlraum in dem- Ferritbauglied 4 gebildet ist und die Elektrodenleitungen 5a bis 5c und die Kapazitätselektroden C im Hohlraum gebildet sind. Es ist möglich, eine Struktur als Alternative zur oben beschriebenen Ferritbaugliedstruktur zu verwenden, bei der Elektrodenleitungen 5a bis 5c durch Strukturieren auf der oberen oder unteren Oberfläche des oben genannten Ferritbauglieds gebildet sind, oder eine Struktur, bei der das oben genannte Ferritbauglied 4 aus einer Mehrzahl von Ferritschichten gebildet ist, die Elektrodenleitungen 5a bis 5c auf den Ferritschichten gebildet sind, und die Ferritschichten aufeinandergelegt sind, um das Ferritbauglied in einen integrierten Körper zu bilden.
  • Ein Magnetbauglied 6 in der Form eines rechteckigen Prismas ist mit der unteren Oberfläche des Ferritbaugliedes 4 verbunden, mit dem das Ferritbauglied 4 einstückig zu sein. In diesem Fall bedeutet "einstückig", daß diese Bauglieder verbunden sind, indem Rohstoffe laminiert werden und die laminierten gebrannt werden. Gemäß einem solchen Verfahren liegt keine Luftschicht zwischen diesen Baugliedern. Das Magnetbauglied 6 und das obere Gehäusebauglied 2 bilden eine geschlossene Magnetschaltung. Das Magnetbauglied 6 ist aus einem magnetischen Material gebildet, welches eine Permeabilität aufweist, die höher ist als die des Ferritbaugliedes 4. Ferner ist das Ferritbauglied 4 aus einem isolierenden Material hergestellt. Zum Beispiel kann Ni-Zn- Ferrit oder Mn-Zn-Ferrit verwendet werden. Genauer gesagt wird ein Material mit einer Permeabilität von ungefähr mehreren hundert verwendet. Eine solche Permeabilität ist ausreichend höher als die von YIG (Permeabilität 1,5~2) oder CaBaG (1,5~2). Anschlußelektroden 7 sind an gegenüberliegenden Seitenoberflächen der gegenüberliegenden Seiten des Magnetbaugliedes 6 gebildet. Die Eingangstore P1 bis P3 und die Erdungsleiter G1 bis G3 sind mit den Anschlußelektroden 7 verbunden.
  • Der Betrieb und die Vorteile dieses Ausführungsbeispiels werden als nächstes beschrieben.
  • Bei dem oben beschriebenen Zirkulator 1 ist das Magnetbauglied 6, das eine höhere Permeabilität aufweist als das Ferritbauglied 4, mit der unteren Oberfläche des Ferritbaugliedes 4 verbunden, um einstückig mit dem Ferritbauglied 4 zu sein. Durch Verwenden dieses Magnetbaugliedes 6 kann der Parallelismus des Direktstrommagnetfeldes vom Dauermagnet 3 verbessert werden, und die Magnetfeldverteilung in dem Ferritbauglied 4 kann vereinheitlicht werden. Ferner kann ein geschlossener magnetischer Weg, der einen Leckverlust des Magnetfeldes verhindert, durch das Magnetbauglied 6 und das Eisengehäusebauglied 2 gebildet werden.
  • Folglich kann der Bedarf nach einem unteren Gehäusebauglied, wie es in der herkömmlichen Anordnung verwendet wird, eliminiert sein, während die gewünschte, nicht reziproke Eigenschaft erhalten wird. Entsprechend kann die Anzahl der Bauteile reduziert werden, um eine Senkung der Herstellungskosten sowie eine Verringerung des Gewichts zu erreichen.
  • Da die Anschlußelektroden 7 auf dem Magnetbauglied 6 gebildet sind, kann der Bedarf nach dem Harzblock bei der herkömmlichen Anordnung eliminiert sein, um ebenfalls eine Senkung der Herstellungskosten zu erreichen. Die Dicke des Magnetbaugliedes 6 kann auf einen gewünschten Wert eingestellt werden, z. B. einen Wert, der im wesentlichen gleich der Dicke des unteren Gehäusebauglieds bei der herkömmlichen Anordnung ist, wodurch ein Entwurf mit einer insgesamt reduzierten Größe ermöglicht wird.
  • Das oben beschriebene Magnetbauglied 6 kann auch als ein Temperaturkompensatorelement für den Zirkulator 1 wirken, wodurch eine Verschlechterung der Temperaturcharakteristika vermieden wird,
  • Das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wurde bezüglich dem Fall beschrieben, bei dem das Magnetbauglied 6 unter der unteren Oberfläche des Ferritbauglieds 4 gebildet ist, um einstückig mit dem Ferritbauglied 4 zu sein. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anordnung begrenzt. Fig. 4 bis 7 zeigen andere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. In diesen Figur werden Komponenten, die mit jenen in Fig. 3 identisch sind oder ihnen entsprechen durch die selben Bezugszeichen angezeigt.
  • Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein erstes Magnetbauglied einstückig mit der unteren Oberfläche eines Ferritbauglieds 4 gebildet ist, und bei dem ein zweites Magnetbauglied 10 einstückig mit der oberen Oberfläche des Ferritbauglieds 4 gebildet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel können der Parallelismus und die Magnetfeldverteilung des Gleichstrommagnetfeldes weiter verbessert werden, da die Magnetbauglieder 6 und 10 einstückig auf den zwei Oberflächen des Ferritbaugliedes 4 gebildet sind.
  • Fig. 5A zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Magnetbauglied 6 einstückig mit der unteren Oberfläche eines Ferritbauglieds 4 gebildet ist, und bei dem ein Dauermagnet 3 einstückig mit der oberen Oberfläche des Ferritbauglieds 4 verbunden ist. Fig. 5B zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem Magnetbauglieder 6 und 10 jeweils einstückig mit der unteren und oberen Oberfläche eines Ferritbauglieds 4 gebildet sind, und bei dem ein Dauermagnet 3 einstückig mit der oberen Oberfläche des Magnetbauglieds 10 verbunden ist. Bei diesen Ausführungsbeispielen kann die Anzahl der Bauteile weiter reduziert werden, weil der Dauermagnet 3 einstückig mit dem Ferritbauglied 4 verbunden ist, um eine Reduktion der Herstellungskosten zu erreichen, und die Einrichtung, mit der die Bauteile zusammengefügt werden, kann verbessert werden.
  • Fig. 6A zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein oberes Joch 11 und ein unteres Joch 12 aus einem magnetischen Material gebildet sind, das eine höhere Permeabilität als Ferrit aufweist, und bei dem ein Dauermagnet 3, ein Ferritbauglied 4 und ein Magnetbauglied 6 in einem Raum untergebracht sind, der durch das obere und untere Joch 11 und 12 gebildet ist. Fig. 6B zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Dauermagnet 3, ein Ferritbauglied 4 und Magnetbauglieder 6 und 10 in demselben Raum untergebracht sind, der durch die selben oberen und unteren Joche 11 und 12 gebildet ist. Bei diesen Ausführungsbeispielen kann der Bedarf nach oberen und unteren Eisengehäusebaugliedern eliminiert sein, da durch das obere und untere Joch 11 und 12 eine geschlossene magnetische Schaltung gebildet wird, um eine weitere Reduktionen der Herstellungskosten zu erreichen.
  • Fig. 7A zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Magnetbauglied 13, das kleiner ist als ein Ferritbauglied 4, einstückig mit der unteren Oberfläche des Ferritbauglieds 4 gebildet ist, und Fig. 7B zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Magnetbauglied 14, das größer ist als ein Ferritbauglied 4, einstückig mit der unteren Oberfläche des Ferritbauglieds gebildet ist. Die Formen der jeweiligen oben beschriebenen Ferritbauglieder, Magnetbauglieder und Dauermagneten sind nicht speziell beschränkt, und diese Bauglieder können in jede Form gebildet werden, wie z. B. eine kreisförmige oder polygonale Form.
  • Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wurden mittels eines Beispiels als ein Dreitorzirkulator beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch für ein Trennglied verwendet werden, bei dem ein Anschlußwiderstand mit einem Tor verbunden ist. Bei einer solchen Anwendung kann die vorliegende Erfindung ebenfalls genauso vorteilhaft sein wie oben beschrieben.
  • Fig. 8 bis 11 zeigen die Ergebnisse eines Experiments, das durchgeführt wurde, um die Vorteile der vorliegenden Erfindung bezüglich der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele zu bestätigen.
  • Bei diesem Experiment wurde ein Zirkulator getestet, der dem oben beschriebenen Ausführungsbeispielen entspricht und ein Magnetbauglied (mit einer Permeabilität von 100) aufweist, das einstückig mit der unteren Oberfläche des oben beschriebenen Ferritbaugliedes gebildet ist; Magnetfeldverteilungen und Magnetfeldkurven dieses Zirkulators wurden gemessen (siehe Fig. 8 und 9). Die Magnetfeldkurven wurden durch Messen der Magnetkraft an Positionen A', B' bzw. CA 0,1 mm, 0,5 mm bzw. 0,9 mm entfernt von einer Position 0, die der unteren Oberfläche des Ferritbauglieds in Richtung der Dicke entspricht, erhalten. Die Dicke und der Innendurchmesser des Eisengehäuses wurden jeweils auf 0,2 mm und 3 mm eingestellt, und die Dicke des Dauermagneten und des Ferritbauglieds wurde auf 1,0 mm eingestellt. Ein herkömmlicher Zirkulator, der durch Positionieren eines unteren Eisengehäusebauglieds (mit einer Permeabilität von ungefähr 10000), das unter der unteren Oberfläche des Ferritbauglieds positioniert wurde, aufgebaut wurde, wurde als Vergleichsbeispiel vorbereitet und unter den gleichen Bedingungen gemessen (siehe Fig. 10 und 11).
  • Wie aus den Graphen und Diagrammen ersichtlich ist, ist der Zirkulator gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezüglich Parallelismus sowie Magnetfeldverteilung im allgemeinen äquivalent mit dem herkömmlichen Zirkulator und hat ebenfalls im wesentlichen die gleichen Eigenschaften bezüglich der Ferritmagnetfeldkurven. So werden die Magnetfeldstärke und die Verteilung im Ferritbauglied nicht wesentlich verändert, wenn das Magnetbauglied anstelle des herkömmlichen Eisengehäusebauglieds verwendet wird, und es kann gesagt werden, daß beim Bilden einer Magnetschaltung eines Zirkulators gemäß der vorliegenden Erfindung kein Problem entsteht.
  • Im Hinblick auf den Leckverlust des Magnetfeldes und des Antimagnetfeldes aufgrund der Luftschicht ist jedoch bevorzugt, ein nicht reziprokes Schaltungselement gemäß der vorliegenden Erfindung zu verwenden.
  • Wie oben beschrieben ist, wird bei dem nicht reziproken Schaltungselement, das gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung geschaffen wird, ein Magnetbauglied mit einer Permeabilität, die höher ist als die des Ferritbauglieds, einstückig mit zumindest einer der unteren und oberen Oberflächen des Ferritbauglieds gebildet, wodurch das Schaltungselement mit geringeren Kosten, hohem Parallelismus, hoher Homogenität und niedrigem Leckverlust des Magnetfeldes hergestellt werden kann.
  • Bei dem nicht reziproken Schaltungselement, das gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung geschaffen wird, sind Anschlußelektroden, mit denen Eingangs-/Ausgangstore der Elektrodenleitungen verbunden sind, auf Oberflächen des Magnetbaugliedes gebildet, wodurch der Bedarf nach dem herkömmlichen Harzblock eliminiert ist und die Anzahl der Verbindungen reduziert wird. Es wird dabei ebenfalls ein Kostenreduktionseffekt erreicht.
  • Bei dem nicht reziproken Schaltungselement, das gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung geschaffen wird, sind das Ferritbauglied, der Dauermagnet und das Magnetbauglied innerhalb einer Jochanordnung positioniert, die aus einem magnetischen Material mit einer Permeabilität hergestellt ist, die höher ist als die des Ferritbaugliedes, wobei ein geschlossener Magnetkreis gebildet wird. In diesem Fall kann der Bedarf nach jedem der oberen und unteren Eisengehäusebauglieder eliminiert sein, und der Effekt einer weiteren Senkung der Herstellungskosten kann erreicht werden.

Claims (3)

1. Ein nicht reziprokes Schaltungselement, das folgende Merkmale aufweist:
ein Ferritbauglied (4) mit einem Zentralelektrodenabschnitt (5), bei dem eine Mehrzahl von Elektrodenleitungen (5a, 5b, 5c), welche als Induktivitätskomponenten wirken, so angeordnet sind, daß sie sich durch Bilden eines vorbestimmten Winkels zwischen denselben gegenseitig schneiden, während sie in einem elektrisch berührungsfreien Zustand gehalten werden, wobei das Ferritbauglied ferner Anpassungskapazitätselektroden (C) aufweist, die mit Eingangs-/Ausgangstoren (P1, P2, P3) der Elektrodenleitungen (5a, 5b, 5c) verbunden sind, um als Kapazitätskomponenten zu wirken, wobei das Ferritbauglied (4) den Zentralelektrodenabschnitt (5) und die Anpassungskapazitätselektroden umfaßt; und
einen Dauermagneten (3) zum Anlegen eines Direktstrommagnetfeldes an einem Kreuzungsstellenabschnitt des Zentralelektrodenabschnitts (5) des Ferritbauglieds (4);
gekennzeichnet durch
ein Magnetbauglied (6), das einstückig mit zumindest einer der unteren und oberen Oberflächen des Ferritbauglieds (4) gebildet ist, wobei das Magnetbauglied (6) aus einem magnetischen Material hergestellt ist, das eine Permeabilität aufweist, die höher ist als die des Ferritbaugliedes (4), wobei das Magnetbauglied (6) isolierend ist.
2. Ein nicht reziprokes Schaltungselement gemäß Anspruch 1, bei dem Anschlußelektroden (7), mit denen die Eingangs-/Ausgangstore (P1, P2, P3) der Elektrodenleitungen (5a, 5b, 5c) verbunden sind, auf zumindest einer Oberfläche des Magnetbauglieds (6) gebildet sind.
3. Ein nicht reziprokes Schaltungselement gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem das Ferrit, der Dauermagnet und das Magnetbauglied (4, 3, 6) in einer Magnetjochanordnung (11, 12) positioniert sind, die aus einem magnetischen Material gebildet ist, das eine Permeabilität aufweist, die höher ist als die des Ferritbauglieds (4).
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