JP2001127505A - 非可逆回路素子及び通信機装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】中心導体を磁性体に所定の交差角度で高精度か
つ容易に組み付けることができ、よって安価で特性が良
好な非可逆回路素子を提供する。 【解決手段】磁性組立体５は、共通のアース部上に磁性
体５５を載置し、１つの中心導体５３の中心軸を磁性体
５５の一側面５５ａと垂直となるように、他の２つの中
心導体５１、５２の中心軸を切欠面５５ｅに対して垂直
となるように配置し、各中心導体５１〜５３を磁性体５
５の側面５５ｅ，５５ｅ，５５ａに沿って直角に折り曲
げ、各中心導体５１〜５３を磁性体５５の上面に互いに
所定の角度で交差するように配置して構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波帯等の
高周波帯域で使用されるアイソレータ、サーキュレータ
等の非可逆回路素子及びこれを用いた通信機装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の非可逆回路素子は、例えば図７
に示すような磁性組立体５を備えている。この磁性組立
体５は磁性体５５の下面に中心導体５１〜５３の共通の
アース部５４を当接し、３つの中心導体５１〜５３を磁
性体５５の上面に絶縁シート（図示省略）を介在させて
互いに略１２０度の角度で交差するように折り曲げて配
置し、各中心導体５１〜５３の先端部にあたる各ポート
部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を磁性体５５の外周から突出するよ
うにして構成されている。この磁性組立体５の組立て
は、アース部５４上に磁性体５５を置き、各中心導体５
１〜５３を磁性体５５の下面及び上面のエッジ部の２箇
所で折り曲げて行われる。この磁性体５５は小型化、低
コスト化のために四角形板状に形成され、磁性体５５上
面において１つの中心導体５３はこれが接する磁性体５
５の側面に対して垂直に配置され、他の２つの中心導体
５１，５２はそれぞれが接する側面に対して傾斜して配
置されている。

【０００３】各中心導体５１〜５３は、図８の展開図で
示すように、アース部５４となる中央部で連設一体化さ
れ、アース部５４から外方に突出して形成されている。
中心導体５１，５２は磁性体５５に所定の角度でかつ精
度よく組み付けられるように、折曲部Ｘの位置で屈曲し
て形成されている。すなわち中心導体５１，５２のアー
ス部５４の根元部はアース部５４に対して垂直に、その
先方は所定の角度で傾斜して形成されている。アース部
５４は磁性体５５と略同一の形状で形成され、各中心導
体５１〜５３は挿入損失を低減するために複数のライン
で構成されている。

【０００４】非可逆回路素子は、上記磁性組立体５を永
久磁石等とともに磁気回路を構成する磁性体ヨーク内に
収納し、各中心導体５１〜５３のポート部Ｐ１，Ｐ２，
Ｐ３に整合用のコンデンサを接続し、磁性組立体５に永
久磁石により直流磁界を印加して構成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、各中心導体
の磁性体への組み付け精度、ライン間隔、交差角度は非
可逆回路素子の電気的特性を決定する重要な要素であ
り、これらが設計値から変動すると非可逆回路素子の特
性は悪化する。

【０００６】しかしながら、上記従来の非可逆回路素子
においては、中心導体５３は直線状に形成されかつ磁性
体に沿って直角に折り曲げればよいので、精度よく容易
に磁性体に組み付けることができるが、中心導体５１，
５２は屈曲した形状であり、磁性体の側面に対して傾斜
させて折り曲げる必要があり、中心導体５１，５２を所
定の折曲角度で精度よく折り曲げることが困難であっ
た。すなわち、磁性体の厚みのバラツキや磁性体の載置
位置のずれ等により、中心導体５１，５２の折曲部Ｘの
位置がずれると、中心導体５１，５２の交差角度が大き
く変動する、中心導体が変形する、中心導体を磁性体に
密着させて組み付けることができないという問題があっ
た。また、中心導体は複雑な形状で寸法精度の高いもの
が必要であり、また磁性体の厚みに応じて屈曲箇所を変
える必要があり、中心導体のコストが高くなるという問
題があった。また、中心導体を精度よく磁性体に組み付
けるには中心導体５１，５２の折曲部Ｘを磁性体のエッ
ジ部に正確に合わせ、かつ慎重に折り曲げなければなら
ず、磁性組立体の組み立ての作業性が悪かった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、中心導体を磁性
体に高精度かつ容易に組み付けることができ、よって、
安価で特性が良好な非可逆回路素子及びこれを用いた通
信機装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、平面視略四角形状の磁性体の下面にアー
ス部を当接し、アース部から突出して設けられた３つの
中心導体を、磁性体を包み込むように折り曲げて、磁性
体の上面に所定の角度で交差させて配置した磁性組立体
を備えてなる非可逆回路素子において、各中心導体を全
てアース部から放射方向にかつ直線状に形成するととも
に、磁性体の角部または側面の一部を切り欠いて、各中
心導体の折曲部に対応する磁性体の側面を中心導体の中
心軸に対して垂直な平面となるように形成したことを特
徴とする。

【０００９】上記の構成によれば、各中心導体を磁性体
の側面に沿って直角に折り曲げるという簡易な方法で、
各中心導体を所定の角度で高精度かつ容易に組み付ける
ことができる。すなわち、中心導体の折り曲げ加工に伴
う中心導体の変形は大幅に低減され、各中心導体は所定
の交差角度で確実に磁性体に配置されるので、特性や品
質の向上、安定化を図ることができ、磁性組立体の組立
作業の生産性を向上することができる。

【００１０】また、本発明に係る通信機装置は上記特徴
を有する非可逆回路素子を備えて構成される。これによ
り、安価で特性が良好な通信機装置を得ることができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態に係る非可
逆回路素子の構成を図１及び図２を参照して説明する。
図１は非可逆回路素子の構成を説明するための図であ
り、図２は磁性組立体の平面図、図３は中心導体の展開
図である。本実施形態の非可逆回路素子は、図１に示す
ように、平面視略四角形状の磁性体５５に３つの中心導
体５１〜５３を配置した磁性組立体５を有している。そ
して、各中心導体５１〜５３の各ポート部Ｐ１，Ｐ２，
Ｐ３に整合用コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３を接続すると
ともに他端部をアースに接続し、磁性組立体５に永久磁
石（図示省略）により直流磁界Ｈｅｘを印加し、１つの
ポート部Ｐ３に終端抵抗Ｒを接続してアイソレータが構
成される。なお、図１はアイソレータの構成を示した
が、ポート部Ｐ３に終端抵抗Ｒを接続することなく、ポ
ート部Ｐ３を第３の入出力部として構成すればサーキュ
レータとなる。また、各中心導体５１〜５３の先端部に
あたる各ポート部Ｐ１〜Ｐ３は磁性体５５の外周から突
出するように形成され、実際の製品においては他の部材
との接続に適した形状に形成される。

【００１２】磁性体５５は、図１及び図２に示すよう
に、平面視四角形状の対向する一対の側面の一方側面５
５ｂの両角部を所定の角度で直線状に切り欠いて、四角
形角板状の２つの角部に切欠面５５ｅを設けた形状に形
成されている。磁性体５５は小型化、低コスト化のため
に略四角形状のものを用いている。

【００１３】中心導体５１，５２，５３は、銅等の金属
導体板を打ち抜き加工して形成されたものであり、図３
の展開図で示すように、共通のアース端となるアース部
５４で連設一体化され、アース部５４から所定の角度間
隔（１２０度間隔）で放射方向に直線状に突出して設け
られている。

【００１４】磁性組立体５は、共通のアース部５４上に
磁性体５５を載置し、１つの中心導体５３の中心軸を磁
性体５５の一側面５５ａと垂直となるように、他の２つ
の中心導体５１、５２の中心軸を上記切欠面５５ｅに対
して垂直となるように配置し、各中心導体５１〜５３を
磁性体５５の側面５５ｅ，５５ｅ，５５ａの上下稜部
（エッジ部）に沿って直角に折り曲げ、各中心導体５１
〜５３を磁性体５５の上面に互いに所定の角度（１２０
度）で交差するように配置して構成されている。

【００１５】すなわち、磁性体５５の切欠面５５ｅの傾
斜角度θ（図２参照）は、２つの中心導体５１，５２の
中心軸（中心導体が延びる方向）と垂直となるように設
定される。本発明においては、上記切欠面５５ｅの傾斜
角度θは各中心導体５１〜５３の交差角度に応じて設定
され、本実施形態のように各中心導体５１〜５３の交差
角度が１２０度の場合には中心導体５１，５２の中心軸
と垂直となるように、角度θは６０度に設定される。ま
た、切欠面５５ｅの幅は中心導体５１，５２の幅よりも
大きく設定されるが、磁性体５５の実質的な面積をより
大きくするためにできるだけ小さくなるように設定する
のが好ましい。

【００１６】上記のように、本実施形態では、アース部
から放射方向に直線状に延びる単純な形状の中心導体を
用い、四角形状磁性体の２つの角部に切欠面を設けて、
３つの中心導体の全てを磁性体の側面に沿って直角に折
り曲げて、各中心導体を磁性体に配置しているので、各
中心導体を所定の角度で精度よくかつ容易に磁性体に組
み付けることができる。すなわち、従来例のように複雑
な形状でかつ寸法精度の高い中心導体を必要とせず、直
線状の各中心導体を磁性体の側面に沿って直角に折り曲
げるという簡単な方法で、各中心導体を精度よく磁性体
に配置することができる。したがって、本実施形態の構
成によれば、折り曲げ加工に伴う中心導体の変形は防止
され、各中心導体の交差角度のバラツキは低減され、特
性や品質の向上、安定化を図ることができるとともに、
磁性組立体の組立作業の生産性を向上することができ
る。

【００１７】なお、本実施形態では、アース部５４は四
角形状で形成され磁性体５５よりも小さな形状に形成さ
れているが、アース部５４の形状はこれに限るものでは
なく、例えば円形状であってもよく、図４に示すように
磁性体５５と同一形状となるように形成してもよい。

【００１８】また、各中心導体５１〜５３は幅方向の中
央部を長手方向に長方形状に打ち抜きして２つのライン
となるように形成されているが、これに限るものではな
く、各中心導体を１つのライン、または３つ以上のライ
ンで形成するようにしてもよい。

【００１９】次に、本発明の第２実施形態に係る磁性組
立体の構造を図５に示す。本実施形態の磁性体５５は平
面視四角形状の側面５５ｂの角部近傍であって、対向す
る２つの側面５５ｃ，５５ｄの一部を切り欠いて、側面
５５ｃ，５５ｄに切欠面５５ｅを形成している。各中心
導体５１〜５３は磁性体５５の側面５５ｅ，５５ｅ，５
５ａに沿って直角に折り曲げられて磁性体５５に配置さ
れている。他の構成は第１実施形態で説明した構成と同
様である。このように磁性体の側面に切欠面を設けるこ
とにより、中心導体の交差角度の設定や磁性体の長辺と
短辺の比の設定を多様に変えることができる。

【００２０】この構成においても、直線状の各中心導体
を磁性体の側面に沿って直角に折り曲げるという簡単な
方法で、各中心導体を所定の角度で精度よくかつ容易に
磁性体に組み付けることができ、第１実施形態と同様の
効果を得ることができる。

【００２１】次に、本発明の第３実施形態に係る通信機
装置の構成を図６に示す。この通信機装置は、送信用フ
ィルタＴＸ及び受信用フィルタＲＸからなるデュプレク
サＤＰＸのアンテナ端にアンテナＡＮＴが接続され、送
信用フィルタＴＸの入力端とと送信回路との間にアイソ
レータＩＳＯが接続され、受信用フィルタＲＸの出力端
に受信回路が接続されて構成されている。送信回路から
の送信信号はアイソレータＩＳＯを経由し、デュプレク
サＤＰＸの送信用フィルタＴＸを通してアンテナＡＮＴ
から発信される。また、アンテナＡＮＴで受信された受
信信号はデュプレクサＤＰＸの受信用フィルタＲＸを通
して受信回路に入力される。

【００２２】ここに、アイソレータＩＳＯとして、上記
各実施形態で説明した非可逆回路素子を使用することが
できる。本発明に係る非可逆回路素子を用いることによ
り、安価で特性が良好な通信機装置を得ることができ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る非可
逆回路素子によれば、３つの中心導体を直線状に形成す
るとともに四角形状磁性体の側面に切欠面を設けて、３
つの中心導体を磁性体の側面に沿って直角に折り曲げ
て、各中心導体を磁性体に配置しているので、中心導体
の変形は防止され、中心導体を所定の角度で高精度かつ
容易に組み付けることができる。したがって、特性及び
品質の向上、安定化を図ることができるとともに、磁性
組立体の組立作業の生産性を高めることができ、安価で
特性が良好な非可逆回路素子を得ることができる。

【００２４】また、本発明に係る非可逆回路素子を用い
ることにより、安価で特性が良好な通信機装置を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る非可逆回路素子の構成を説
明するための図である。

【図２】第１実施形態に係る磁性組立体の平面図であ
る。

【図３】第１実施形態に係る中心導体の展開図である。

【図４】他の実施形態に係る中心導体の展開図である。

【図５】第２実施形態に係る磁性組立体の平面図であ
る。

【図６】第３実施形態に係る通信機装置のブロック図で
ある。

【図７】従来の磁性組立体の斜視図である。

【図８】従来の中心導体の展開図である。

【符号の説明】

５ 磁性組立体 ５１〜５３ 中心導体 ５４ アース部 ５５ 磁性体 ５５ｅ 切欠面 Ｐ１〜Ｐ３ ポート部 Ｃ１〜Ｃ３ 整合用コンデンサ Ｒ 終端抵抗

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面視略四角形状の磁性体の下面にアー
   ス部を当接し、アース部から突出して設けられた３つの
   中心導体を、磁性体を包み込むように折り曲げて、磁性
   体の上面に所定の角度で交差させて配置した磁性組立体
   を備えてなる非可逆回路素子において、 前記各中心導体を全てアース部から放射方向にかつ直線
   状に形成するとともに、前記磁性体の角部または側面の
   一部を切り欠いて、各中心導体の折曲部に対応する磁性
   体の側面を中心導体の中心軸に対して垂直な平面となる
   ように形成したことを特徴とする非可逆回路素子。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の非可逆回路素子を備え
   たことを特徴とする通信機装置。