JP2001144508A - 非可逆回路素子 - Google Patents
非可逆回路素子Info
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- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
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- H01F1/342—Oxides
- H01F1/344—Ferrites, e.g. having a cubic spinel structure (X2+O)(Y23+O3), e.g. magnetite Fe3O4
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- H01P1/383—Junction circulators, e.g. Y-circulators
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型化および軽量化の要請に応えられる非可
逆回路素子を提供する。 【解決手段】 非可逆回路素子としての集中定数型アイ
ソレータ１０は、上ヨーク１２および下ヨーク１４を含
む。上ヨーク１２および下ヨーク１４間には、樹脂から
なるケース１６が設けられる。ケース１６内には、コン
デンサ１８、抵抗器２０、磁性体としての磁性ガーネッ
ト２２および磁石２４などが収納される。磁性ガーネッ
ト２２として、強磁性共鳴半値幅が２００Ａ／ｍ以下の
磁性体たとえば磁性ガーネット単結晶が用いられる。磁
性ガーネット２２の表面には３つの中心導体２６が互い
に電気的に絶縁されて１２０°の角度になるように重な
り、３つの中心導体２６のうち２つは、一端がインピー
ダンス整合用として、それぞれコンデンサ１８が接続さ
れ、入力端子と出力端子に接続され、他端は接地されて
いる。また、残るもう１つの中心導体２６は、一端がイ
ンピーダンス整合用として、コンデンサ１８が接続され
かつアイソレーターとして動作させるための抵抗器２０
と接続され、他端は接地されている。
逆回路素子を提供する。 【解決手段】 非可逆回路素子としての集中定数型アイ
ソレータ１０は、上ヨーク１２および下ヨーク１４を含
む。上ヨーク１２および下ヨーク１４間には、樹脂から
なるケース１６が設けられる。ケース１６内には、コン
デンサ１８、抵抗器２０、磁性体としての磁性ガーネッ
ト２２および磁石２４などが収納される。磁性ガーネッ
ト２２として、強磁性共鳴半値幅が２００Ａ／ｍ以下の
磁性体たとえば磁性ガーネット単結晶が用いられる。磁
性ガーネット２２の表面には３つの中心導体２６が互い
に電気的に絶縁されて１２０°の角度になるように重な
り、３つの中心導体２６のうち２つは、一端がインピー
ダンス整合用として、それぞれコンデンサ１８が接続さ
れ、入力端子と出力端子に接続され、他端は接地されて
いる。また、残るもう１つの中心導体２６は、一端がイ
ンピーダンス整合用として、コンデンサ１８が接続され
かつアイソレーターとして動作させるための抵抗器２０
と接続され、他端は接地されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は非可逆回路素子に
関し、特にマイクロ波帯において使用されるたとえばサ
ーキュレータおよびアイソレータなどの非可逆回路素子
に関する。
関し、特にマイクロ波帯において使用されるたとえばサ
ーキュレータおよびアイソレータなどの非可逆回路素子
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、携帯電話などの移動体通信電話
に採用される集中定数型アイソレータは、信号を伝送方
向にのみ通過させ、逆方向への伝送を阻止する機能を有
している。また、最近の移動体通信機器では、その用途
から小型化および軽量化に対する要求が強くなってお
り、これに伴って、集中定数型アイソレータにおいても
同様に小型化および軽量化が要請されている。また、ミ
マツデータシステムから出版されている「高周波デバイ
ス部品と機器設計」（１９９７）の８頁には、現在市販
されている集中定数型アイソレータに使用されている磁
性体としての磁性ガーネットの強磁性共鳴半値幅の例が
示されており、それによると３９８Ａ／ｍが最小値であ
った。
に採用される集中定数型アイソレータは、信号を伝送方
向にのみ通過させ、逆方向への伝送を阻止する機能を有
している。また、最近の移動体通信機器では、その用途
から小型化および軽量化に対する要求が強くなってお
り、これに伴って、集中定数型アイソレータにおいても
同様に小型化および軽量化が要請されている。また、ミ
マツデータシステムから出版されている「高周波デバイ
ス部品と機器設計」（１９９７）の８頁には、現在市販
されている集中定数型アイソレータに使用されている磁
性体としての磁性ガーネットの強磁性共鳴半値幅の例が
示されており、それによると３９８Ａ／ｍが最小値であ
った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
集中定数型アイソレータの構成部品を単に小さくしただ
けでは、アイソレータに要求される性能である低挿入損
失が損なわれるという問題があった。
集中定数型アイソレータの構成部品を単に小さくしただ
けでは、アイソレータに要求される性能である低挿入損
失が損なわれるという問題があった。
【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、小
型化および軽量化の要請に応えられる非可逆回路素子を
提供することである。
型化および軽量化の要請に応えられる非可逆回路素子を
提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる非可逆
回路素子は、磁性体と磁性体に直流磁界を印加するため
の磁石とを有する非可逆回路素子において、磁性体の強
磁性共鳴半値幅が２００Ａ／ｍ以下であることを特徴と
する、非可逆回路素子である。この発明にかかる非可逆
回路素子では、磁性体が単結晶であること、特に磁性ガ
ーネット単結晶であることが好ましい。
回路素子は、磁性体と磁性体に直流磁界を印加するため
の磁石とを有する非可逆回路素子において、磁性体の強
磁性共鳴半値幅が２００Ａ／ｍ以下であることを特徴と
する、非可逆回路素子である。この発明にかかる非可逆
回路素子では、磁性体が単結晶であること、特に磁性ガ
ーネット単結晶であることが好ましい。
【０００６】この発明にかかる非可逆回路素子では、強
磁性共鳴半値幅が２００Ａ／ｍ以下である磁性体が用い
られるので、低挿入損失でかつ小型化および軽量化が可
能となる。
磁性共鳴半値幅が２００Ａ／ｍ以下である磁性体が用い
られるので、低挿入損失でかつ小型化および軽量化が可
能となる。
【０００７】この発明の上述の目的、その他の目的、特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【０００８】
【実施例１】図１はこの発明が適用される集中定数型ア
イソレータの一例を示す分解斜視図である。この集中定
数型アイソレータ１０は、上ヨーク１２および下ヨーク
１４を含む。上ヨーク１２および下ヨーク１４間には、
樹脂からなるケース１６が設けられる。ケース１６内に
は、３つのコンデンサ１８、１つの抵抗器２０、磁性体
としての磁性ガーネット２２および永久磁石２４などが
収納される。この場合、磁性ガーネット２２の表面には
３つの中心導体２６が互いに電気的に絶縁されて１２０
°の角度になるように重なり、３つの中心導体２６のう
ち２つは、一端がインピーダンス整合用として、それぞ
れコンデンサ１８が接続され、入力端子と出力端子に接
続され、他端は接地されている。また、残るもう１つの
中心導体２６は、一端がインピーダンス整合用として、
コンデンサ１８が接続されかつアイソレーターとして動
作させるための抵抗器２０と接続され、他端は接地され
ている。図１に示す集中定数型アイソレータ１０は、た
とえば、１．６ｍｍ×１．６ｍｍ×０．６ｍｍの寸法に
形成される。実施例１では、図１に示す集中定数型アイ
ソレータ１０において磁性ガーネット２２として、浮遊
帯域成長方法（ＦＺ法）によって育成した強磁性共鳴半
値幅の異なる種々の単結晶（Ｙ3 Ｆｅ5 Ｏ12）を直径
０．５ｍｍ厚さ０．２ｍｍに切り出したものが用いられ
る。表１には、実施例１について、１ＧＨｚにおける強
磁性共鳴半値幅と挿入損失との関係を示す。
イソレータの一例を示す分解斜視図である。この集中定
数型アイソレータ１０は、上ヨーク１２および下ヨーク
１４を含む。上ヨーク１２および下ヨーク１４間には、
樹脂からなるケース１６が設けられる。ケース１６内に
は、３つのコンデンサ１８、１つの抵抗器２０、磁性体
としての磁性ガーネット２２および永久磁石２４などが
収納される。この場合、磁性ガーネット２２の表面には
３つの中心導体２６が互いに電気的に絶縁されて１２０
°の角度になるように重なり、３つの中心導体２６のう
ち２つは、一端がインピーダンス整合用として、それぞ
れコンデンサ１８が接続され、入力端子と出力端子に接
続され、他端は接地されている。また、残るもう１つの
中心導体２６は、一端がインピーダンス整合用として、
コンデンサ１８が接続されかつアイソレーターとして動
作させるための抵抗器２０と接続され、他端は接地され
ている。図１に示す集中定数型アイソレータ１０は、た
とえば、１．６ｍｍ×１．６ｍｍ×０．６ｍｍの寸法に
形成される。実施例１では、図１に示す集中定数型アイ
ソレータ１０において磁性ガーネット２２として、浮遊
帯域成長方法（ＦＺ法）によって育成した強磁性共鳴半
値幅の異なる種々の単結晶（Ｙ3 Ｆｅ5 Ｏ12）を直径
０．５ｍｍ厚さ０．２ｍｍに切り出したものが用いられ
る。表１には、実施例１について、１ＧＨｚにおける強
磁性共鳴半値幅と挿入損失との関係を示す。
【０００９】
【表１】
【００１０】表１より、強磁性共鳴半値幅が２００Ａ／
ｍ以下である試料番号１〜４では挿入損失が２．０ｄＢ
以下でありアイソレータとして良好であるが、２００Ａ
／ｍより大きい試料番号５では挿入損失が２．０ｄＢよ
り大きくなりアイソレータとして使用するには問題があ
ることが分かる。なお、表１中の試料番号に＊印をつけ
たものはこの発明の範囲外のものであり、他のものはこ
の発明の範囲内のものである。
ｍ以下である試料番号１〜４では挿入損失が２．０ｄＢ
以下でありアイソレータとして良好であるが、２００Ａ
／ｍより大きい試料番号５では挿入損失が２．０ｄＢよ
り大きくなりアイソレータとして使用するには問題があ
ることが分かる。なお、表１中の試料番号に＊印をつけ
たものはこの発明の範囲外のものであり、他のものはこ
の発明の範囲内のものである。
【００１１】
【実施例２】実施例２では、図１に示す集中定数型アイ
ソレータ１０において磁性ガーネット２２として、フラ
ックス法によって育成した強磁性共鳴半値幅の異なる種
々の単結晶（Ｙ3 Ｆｅ5 Ｏ12）を直径０．５ｍｍ厚さ
０．２ｍｍに切り出したものが用いられる。表２には、
実施例２について、１ＧＨｚにおける強磁性共鳴半値幅
と挿入損失との関係を示す。
ソレータ１０において磁性ガーネット２２として、フラ
ックス法によって育成した強磁性共鳴半値幅の異なる種
々の単結晶（Ｙ3 Ｆｅ5 Ｏ12）を直径０．５ｍｍ厚さ
０．２ｍｍに切り出したものが用いられる。表２には、
実施例２について、１ＧＨｚにおける強磁性共鳴半値幅
と挿入損失との関係を示す。
【００１２】
【表２】
【００１３】表２より、フラックス法で育成した磁性ガ
ーネット単結晶の場合においても、強磁性共鳴半値幅が
２００Ａ／ｍ以下である試料番号６〜８では挿入損失が
２．０ｄＢ以下でありアイソレータとして良好である
が、２００Ａ／ｍより大きい試料番号９では挿入損失が
２．０ｄＢより大きくなりアイソレータとして使用する
には問題があることが分かる。なお、表２中の試料番号
に＊印をつけたものはこの発明の範囲外のものであり、
他のものはこの発明の範囲内のものである。
ーネット単結晶の場合においても、強磁性共鳴半値幅が
２００Ａ／ｍ以下である試料番号６〜８では挿入損失が
２．０ｄＢ以下でありアイソレータとして良好である
が、２００Ａ／ｍより大きい試料番号９では挿入損失が
２．０ｄＢより大きくなりアイソレータとして使用する
には問題があることが分かる。なお、表２中の試料番号
に＊印をつけたものはこの発明の範囲外のものであり、
他のものはこの発明の範囲内のものである。
【００１４】
【実施例３】実施例３では、図１に示す集中定数型アイ
ソレータ１０において磁性ガーネット２２として、非磁
性ガーネット単結晶基板上に液相エピタキシャル成長方
法（ＬＰＥ法）によって形成した強磁性共鳴半値幅の異
なる種々の単結晶（Ｙ3 Ｆｅ 5 Ｏ12）を直径０．５ｍ
ｍ、磁性ガーネット単結晶の厚み０．１ｍｍ、非磁性ガ
ーネット単結晶の厚み０．１ｍｍに切り出したものが用
いられる。表３には、実施例３について、１ＧＨｚにお
ける強磁性共鳴半値幅と挿入損失との関係を示す。
ソレータ１０において磁性ガーネット２２として、非磁
性ガーネット単結晶基板上に液相エピタキシャル成長方
法（ＬＰＥ法）によって形成した強磁性共鳴半値幅の異
なる種々の単結晶（Ｙ3 Ｆｅ 5 Ｏ12）を直径０．５ｍ
ｍ、磁性ガーネット単結晶の厚み０．１ｍｍ、非磁性ガ
ーネット単結晶の厚み０．１ｍｍに切り出したものが用
いられる。表３には、実施例３について、１ＧＨｚにお
ける強磁性共鳴半値幅と挿入損失との関係を示す。
【００１５】
【表３】
【００１６】表３より、液相エピタキシャル成長方法
（ＬＰＥ法）によって育成した磁性ガーネット単結晶の
場合においても、強磁性共鳴半値幅が２００Ａ／ｍ以下
の試料番号１０〜１２では挿入損失が２．０ｄＢ以下で
ありアイソレータとして良好であるが、２００Ａ／ｍよ
り大きい試料番号１３では挿入損失が２．０ｄＢより大
きくなりアイソレータとして使用するには問題があるこ
とが分かる。なお、表３中の試料番号に＊印をつけたも
のはこの発明の範囲外のものであり、他のものはこの発
明の範囲内のものである。
（ＬＰＥ法）によって育成した磁性ガーネット単結晶の
場合においても、強磁性共鳴半値幅が２００Ａ／ｍ以下
の試料番号１０〜１２では挿入損失が２．０ｄＢ以下で
ありアイソレータとして良好であるが、２００Ａ／ｍよ
り大きい試料番号１３では挿入損失が２．０ｄＢより大
きくなりアイソレータとして使用するには問題があるこ
とが分かる。なお、表３中の試料番号に＊印をつけたも
のはこの発明の範囲外のものであり、他のものはこの発
明の範囲内のものである。
【００１７】なお、上述の各実施例では１ＧＨｚ帯での
集中定数型アイソレータを用いて説明したが、この発明
は他の周波数やアイソレータ以外のサーキュレータなど
の非可逆回路素子にも適用することができる。また、こ
の発明にかかる非可逆回路素子は、全体の構造も実施例
の図１に示すものに限るものではない。
集中定数型アイソレータを用いて説明したが、この発明
は他の周波数やアイソレータ以外のサーキュレータなど
の非可逆回路素子にも適用することができる。また、こ
の発明にかかる非可逆回路素子は、全体の構造も実施例
の図１に示すものに限るものではない。
【００１８】
【発明の効果】この発明によれば、低挿入損失でかつ小
型化および軽量化が可能な非可逆回路素子が得られる。
型化および軽量化が可能な非可逆回路素子が得られる。
【図１】この発明が適用される集中定数型アイソレータ
の一例を示す分解斜視図である。
の一例を示す分解斜視図である。
１０ 集中定数型アイソレータ １２ 上ヨーク １４ 下ヨーク １６ ケース １８ コンデンサ ２０ 抵抗器 ２２ 磁性ガーネット ２４ 永久磁石 ２６ 中心導体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関島 雄徳 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 新村 悟 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Ｆターム(参考） 5E041 AB15 AB19 BD05 CA08 5E049 AB06 AB09 AC03 BA29 MC09 5J013 EA01 FA00
Claims (3)
- 【請求項１】 磁性体と前記磁性体に直流磁界を印加す
るための磁石とを有する非可逆回路素子において、 前記磁性体の強磁性共鳴半値幅が２００Ａ／ｍ以下であ
ることを特徴とする、非可逆回路素子。 - 【請求項２】 前記磁性体が単結晶であることを特徴と
する、請求項１に記載の非可逆回路素子。 - 【請求項３】 前記磁性体が磁性ガーネット単結晶であ
ることを特徴とする、請求項１に記載の非可逆回路素
子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32454699A JP2001144508A (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | 非可逆回路素子 |
| KR10-2000-0066420A KR100431143B1 (ko) | 1999-11-15 | 2000-11-09 | 비가역 회로 소자 |
| GB0027602A GB2358290B (en) | 1999-11-15 | 2000-11-10 | Nonreciprocal circuit element |
| CN00133921A CN1296307A (zh) | 1999-11-15 | 2000-11-15 | 不可逆电路元件 |
| DE10056543A DE10056543A1 (de) | 1999-11-15 | 2000-11-15 | Nichtreziprokes Schaltkreiselement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32454699A JP2001144508A (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | 非可逆回路素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001144508A true JP2001144508A (ja) | 2001-05-25 |
Family
ID=18167024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32454699A Pending JP2001144508A (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | 非可逆回路素子 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001144508A (ja) |
| KR (1) | KR100431143B1 (ja) |
| CN (1) | CN1296307A (ja) |
| DE (1) | DE10056543A1 (ja) |
| GB (1) | GB2358290B (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006013865A1 (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-09 | Hitachi Metals, Ltd. | 非可逆回路素子 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5342398A (en) * | 1976-09-30 | 1978-04-17 | Hitachi Metals Ltd | Method of manufacturing multiicrystal garnet |
| JP2504192B2 (ja) * | 1989-06-15 | 1996-06-05 | 株式会社村田製作所 | マイクロ波・ミリ波用磁性体組成物 |
| JP3264193B2 (ja) * | 1995-11-27 | 2002-03-11 | 株式会社村田製作所 | 非可逆回路素子 |
| JPH11220310A (ja) * | 1997-10-15 | 1999-08-10 | Hitachi Metals Ltd | 非可逆回路素子 |
| KR100314625B1 (ko) * | 1998-12-21 | 2001-11-30 | 이형도 | 비가역 회로소자 |
| JP2000261210A (ja) * | 1999-03-09 | 2000-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非可逆回路素子及び集中定数型アイソレータ及び無線端末装置 |
-
1999
- 1999-11-15 JP JP32454699A patent/JP2001144508A/ja active Pending
-
2000
- 2000-11-09 KR KR10-2000-0066420A patent/KR100431143B1/ko active IP Right Grant
- 2000-11-10 GB GB0027602A patent/GB2358290B/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-11-15 DE DE10056543A patent/DE10056543A1/de not_active Ceased
- 2000-11-15 CN CN00133921A patent/CN1296307A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB0027602D0 (en) | 2000-12-27 |
| GB2358290A (en) | 2001-07-18 |
| GB2358290B (en) | 2001-10-03 |
| CN1296307A (zh) | 2001-05-23 |
| KR100431143B1 (ko) | 2004-05-12 |
| KR20010060283A (ko) | 2001-07-06 |
| DE10056543A1 (de) | 2001-06-13 |
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