JP2001075050A - アイソレータ - Google Patents

アイソレータ

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JP2001075050A
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center conductor
center
central
conductor
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アモル キルティカー
Hideto Mikami
秀人 三上
Yuta Sugiyama
雄太 杉山
Yasushi Kishimoto
靖 岸本
Hiroyuki Ito
博之 伊藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 挿入損失の良好な高性能かつ小型のアイソレ
ータを提供するアイソレータを提供する 【解決手段】 直流磁界が印加される磁性体を介し互い
に絶縁状態で交叉するように積層配置した3つの中心導
体と、各中心導体の一端部に接続する整合用コンデンサ
と、前記中心導体のいずれか1つの一端部に接続する終
端抵抗と、各中心導体の他端部が接続するアース電極を
備え、前記終端抵抗を接続する中心導体と他の中心導体
のいずれか一つとに挟まれ配置された中心導体のライン
幅を3つの中心導体のなかで最も小さく構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車電話、携帯
電話等の通信機器に使用されるアイソレータに関する。
【0002】
【従来の技術】一般にアイソレータは、信号の伝送方向
にはほとんど減衰がなく、かつ逆方向には減衰が大きく
なる様な機能を有しており、例えばマイクロ波帯、UH
F帯で使用される携帯電話、自動車電話等の移動体通信
器の送受信回路に用いられている。これら通信機器の小
型化にともない、アイソレータの小型化、低背化の要求
が益々増大している。
【0003】このようなアイソレータとして、例えば特
開平8−23212号公報に記載されたアイソレータが
ある。このアイソレータは中心導体が磁性体に埋設され
た構造の積層型アイソレータである。図2に磁性体の斜
視図を示す。
【0004】図2に示すように、磁性体の外形は直方体
状のものが用いられ、その内部に中心導体が埋設されて
いる。この磁性体1は3ポートの非可逆回路素子を構成
するものであり、磁性体1の内部には3つの中心導体2
a,2b,2cが互いに120度の角度をなして交差す
るように埋設され、これら中心導体の幅はそれぞれが略
等しく形成されている。前記磁性体1はその一面を長辺
と短辺の比が2:√3となるように形成されており、前
記中心導体のいずれか1つの中心導体を長辺と平行に長
辺間中央部に形成している。また各中心導体2a,2
b,2cの一方端部には整合容量を得るための容量電極
部3が中心導体と一体的に形成されている。この磁性体
1は、例えば、その表面に中心導体等を印刷等により形
成した3枚の磁性体グリーンシートを含む複数の磁性体
グリーンシートを積層し圧着して一体焼成する方法等に
より形成され、打抜きや切断といった手法により個々の
磁性体を得る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のアイソレータで
は前記のように構成することで、3つの中心導体2a,
2b,2cの長さを互いに略等しくし、その対称性を改
善しようとしているが、このような構造においては、そ
れぞれ、中心導体からアース面である下部ヨークまでの
距離が異なるため、各中心導体のライン幅を同寸法で形
成した場合は、各ポート毎に中心導体の特性インピーダ
ンスが異なり、ポート間の対称性が悪く、電気的性能が
劣化するという問題があった。
【0006】そこで本発明の目的は、以上のような問題
点を解消し、中心導体の特性インピーダンスを全ポート
略等しくし、挿入損失の良好な高性能かつ小型のアイソ
レータを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】第一の発明は、直流磁界
が印加される磁性体を介し互いに絶縁状態で交叉するよ
うに積層配置した3つの中心導体と、各中心導体の一端
部に接続する整合用コンデンサと、前記中心導体のいず
れか1つの一端部に接続する終端抵抗と、各中心導体の
他端部が接続するアース電極を備え、前記終端抵抗を接
続する中心導体と他の中心導体のいずれか一つとに挟ま
れ配置された中心導体のライン幅を3つの中心導体の中
で最も小さく構成したアイソレータである。
【0008】第二の発明は、直流磁界が印加される磁性
体を介し互いに絶縁状態で交叉するように積層配置した
3つの中心導体と、各中心導体の一端部に接続する整合
用コンデンサと、前記中心導体のいずれか1つの一端部
に接続する終端抵抗と、各中心導体の他端部が接続する
アース電極を備え、前記終端抵抗を接続する中心導体の
ライン幅を、他の中心導体よりも広く構成したアイソレ
ータである。
【0009】また第一又は第二の発明において、アース
電極を磁性体の外表面に形成すれば、中心導体との接続
および、前記磁性体と磁気ヨークとの接続を容易化出来
好ましい。さらに3つの中心導体の一つを磁性体の外表
面に形成すれば、磁性体を低背化出来、ひいてはアイソ
レータを低背化でき好ましい。
【0010】
【作用】一般的に導体線路の特性インピーダンスは、ア
ースとの距離により近いほど小さくなり、またライン幅
が大きいほど小さくなる。したがってアースから近い中
心導体ほど、そのライン幅を狭くすることにより、各ポ
ートの特性インピーダンスを等しくすることが出来ると
考えられていたが、本発明者等は前記磁性体1に積層配
置された3つの中心導体の内前記終端抵抗を接続する中
心導体を他の2つの中心導体に対して上部、又は下部に
配置する構成にあっては、前記終端抵抗を接続する中心
導体と他の中心導体のいずれか一つとに挟まれ配置され
た中心導体のライン幅を、3つの中心導体の中で最も小
さく構成するか、若しくは前記終端抵抗を接続する中心
導体のライン幅を、他の中心導体よりも広く構成しなけ
ればならないことを知見し本発明に至ったものである。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を示す図面に基づいて
説明する。本発明の一実施例に係るアイソレータに用い
る磁性体の斜視図を図1に示す。同図において従来例と
同一または相当する部分、同一機能のものについては同
一符号を付す。
【0012】図1に示すように、本実施例の磁性体1は
直方体形状に形成され、その内部に2つの中心導体2
b,2cを埋設し、磁性体の一主面には略一面にアース
電極(図示せず)が形成され、もう一方の主面には中心
導体2aが形成され、一体化した構造となっている。中
心導体2a,2b,2cは、磁性体を介して互いに電気
的に絶縁された状態で、互いに120度の角度をなして
交差するように積層配置され、それぞれの両端は磁性体
1の側面に露出し、一端が前記アース電極と電気的に接
続し、他端が磁性体1の側面に形成された外部電極(図
示せず)と電気的に接続されている。また各中心導体2
a、2b、2cはそれぞれ2本のラインで構成され、各
2本のラインはそれぞれ略同じ幅寸法で形成されてい
る。ここで前記中心導体のライン幅とは、2本のライン
を有する中心導体において1つの導体部分の幅を表して
いる。この磁性体1を樹脂ケースの略中央部に矩形状に
形成された透孔に配置し、さらにこの樹脂ケースととも
に磁気ヨークとして機能する下ケース上に配置する。各
中心導体は外部電極を中継し3つの整合用コンデンサC
1,C2,C3を介して接地され、中心導体2aは入力
ポートに、中心導体2bは出力ポートに、中心導体2c
は吸収抵抗Rを介して接地されアイソレーションポート
にそれぞれ接続している。さらに磁性体1に直流磁界H
を印加する永久磁石を上ケースに配置し、この上ケース
と下ケースを接合してアイソレータを構成している。
【0013】この構成において2本のラインの間隔Dを
0.2mmで同一とし、中心導体2a、2b、2cのラ
イン幅W1、W2、W3の設定を種々変えた試料を作成
して、各ポートの特性インピーダンスが50Ωとなるラ
イン幅を求めた。なお整合用コンデンサの容量値は各試
料で同一としている。表1にその結果を示す。表1にお
いて、W1、W2はそれぞれ入力・出力ポート、W3は
アイソレーションポートと接続する中心導体の幅を示し
ている。また中心導体積層順は磁性体1の一主面に形成
したアース電極からの積層順を示し、例えばNo.1の
試料ではアース電極を基準としてアイソレーションポー
トと接続する中心導体2c、出力ポートと接続する中心
導体2b、入力ポートと接続する中心導体2aの順で積
層されている。
【0014】
【表1】
【0015】表1より、3つの中心導体の内前記終端抵
抗を接続する中心導体を他の2つの中心導体に対して上
部、又は下部に配置する構成にあっては、前記終端抵抗
を接続する中心導体と他の中心導体のいずれか一つとに
挟まれ配置された中心導体の幅を3つの中心導体の中で
最も小さく構成しなければならないことが分かる。また
これらの試料について電気的特性を測定したところ、各
中心導体の幅を等しく形成した従来のアイソレータと比
較し、挿入損失がおよそ0.1dB減少し他の特性も向
上した。また磁性体の形状を円形とした場合であっても
同様の結果が得られた。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアイ
ソレータによれば、各ポートの中心導体の特性インピー
ダンスを全ポートで等しくなるように、3つの中心導体
の内、特に終端抵抗を接続する中心導体と他の中心導体
のいずれか一つとに挟まれ配置された中心導体のライン
幅を3つの中心導体の中で最も小さく構成したことによ
り、ポート間の対称性が増し、電気的特性を向上するこ
とができる。また、3つの中心導体の一つを磁性体の外
表面に形成しすることにより、磁性体を低背化出来ひい
てはアイソレータを低背化でる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るアイソレータに用いる磁性体の斜
視図である。
【図2】従来のアイソレータに用いる磁性体の斜視図で
ある。
【符号の説明】
1 磁性体 2a,2b,2c 中心導体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸本 靖 鳥取県鳥取市南栄町70番地2号日立金属株 式会社鳥取工場内 (72)発明者 伊藤 博之 鳥取県鳥取市南栄町70番地2号日立金属株 式会社鳥取工場内 Fターム(参考) 2H099 AA01 BA03

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流磁界が印加される磁性体を介し互い
    に絶縁状態で交叉するように積層配置した3つの中心導
    体と、各中心導体の一端部に接続する整合用コンデンサ
    と、前記中心導体のいずれか1つの一端部に接続する終
    端抵抗と、各中心導体の他端部が接続するアース電極を
    備え、前記終端抵抗を接続する中心導体と他の中心導体
    のいずれか一つとに挟まれ配置された中心導体のライン
    幅が3つの中心導体のなかで最も小さいことを特徴とす
    るアイソレータ。
  2. 【請求項2】 直流磁界が印加される磁性体を介し互い
    に絶縁状態で交叉するように積層配置した3つの中心導
    体と、各中心導体の一端部に接続する整合用コンデンサ
    と、前記中心導体のいずれか1つの一端部に接続する終
    端抵抗と、各中心導体の他端部が接続するアース電極を
    備え、前記終端抵抗を接続する中心導体のライン幅が、
    他の中心導体よりも大きいことを特徴とする請求項1に
    記載のアイソレータ。
  3. 【請求項3】 アース電極が前記磁性体の外表面に形成
    されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のア
    イソレータ。
  4. 【請求項4】 3つの中心導体の内少なくとも一つを磁
    性体の外表面に形成したことを特徴とする請求項1乃至
    3のいずれかに記載のアイソレータ。
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