JP2002185216A - Non-reciprocal circuit device - Google Patents

Non-reciprocal circuit device

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JP2002185216A
JP2002185216A JP2000380357A JP2000380357A JP2002185216A JP 2002185216 A JP2002185216 A JP 2002185216A JP 2000380357 A JP2000380357 A JP 2000380357A JP 2000380357 A JP2000380357 A JP 2000380357A JP 2002185216 A JP2002185216 A JP 2002185216A
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和弘 萩原
Tadaaki Horai
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an isolator which is high in directional properties even if signals inputted into a coupling terminal are reduced in intensity. SOLUTION: A non-reciprocal circuit device is composed of a center conductor assembly 2 consisting of a ferrimagnetic material 20 and center conductors 21, 22, and 23 which are provided so as to cross the ferromagnetic material 20 as being electrically insulated from each other, a laminated element (capacitor board) 1 where an input/output capacitor connected to the input/output terminals of the center conductors and a load capacitor are formed into electrode patterns on a plurality of green sheets, a permanent magnet 4 which applies a direct current magnetic field to the center conductor assembly 2, and metal cases 5 and 6 which serve also as magnetic yokes and house the above component parts. An input capacity electrode 51, an output capacity electrode 52, the load electrode 53, and an output detection capacity electrode 61 are formed on the same plane of the same green sheet, at least the resistor connection pattern of the load electrode and preferably a ground electrode are not arranged on the upper and lower projection planes of the output detection capacity electrodes 61 and 62, so that a non-reciprocal circuit device with a coupler function restraining a parasitic capacity from occurring can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話など少な
くとも1つのアンテナを送信系と受信系とで共用するよ
うにした送受信装置に用いる非可逆回路素子に関し、特
にアンプの出力を検出する機能を備えた非可逆回路素子
に関するものである(以下、カップリング端子付きアイ
ソレータあるいは単にアイソレータと言う)。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-reciprocal circuit device used in a transmission / reception apparatus in which at least one antenna is shared between a transmission system and a reception system, such as a portable telephone, and more particularly, to a function of detecting an output of an amplifier. The present invention relates to a non-reciprocal circuit device provided (hereinafter referred to as an isolator with a coupling terminal or simply an isolator).

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、携帯電話,自動車電話等に採用
される移動通信機器の送信受信装置は、アンテナを送信
系と受信系とで1つのアンテナの分岐部で共用するよう
に構成されている。この送信受信装置の送信系では、ア
ンプ(増幅器)の出力電力を一定に保持する必要があ
る。また、アンテナ等からの反射電力によりアンプが損
傷したり、あるいは隣接チャンネルの信号がアンテナか
ら進入してIM(相互変調)が発生したりすることがな
いようにする必要がある。そのため、アンプからの出力
電力を方向性結合器(カプラ)で検出しAPC回路で前
記アンプの出力電力を制御するようにすると共に、方向
性結合器の後段側にアイソレータを設け、これによって
アンテナからの反射電力を吸収し、反射波によるアンプ
の損傷やIMの発生を防止することが行われている。
2. Description of the Related Art In general, a transmission / reception device of a mobile communication device used for a portable telephone, a car telephone, or the like is configured so that an antenna is shared by a branch portion of one antenna for a transmission system and a reception system. . In the transmission system of this transmission / reception device, it is necessary to keep the output power of an amplifier (amplifier) constant. Further, it is necessary to prevent the amplifier from being damaged by the reflected power from the antenna or the like, or to prevent IM (intermodulation) from occurring due to a signal of an adjacent channel entering from the antenna. Therefore, the output power from the amplifier is detected by a directional coupler (coupler) and the output power of the amplifier is controlled by an APC circuit, and an isolator is provided on the subsequent stage of the directional coupler. To prevent the amplifier from being damaged by the reflected wave and the occurrence of IM.

【0003】しかしながら、方向性結合器を用いたので
は部品点数が増えると共に回路基板上での実装面積が増
大し、小型化、低価格化の要請に応えられない。そこ
で、特開平9−270608号公報等によれば、アイソ
レータの入力端子から分岐してコンデンサを接続し、こ
のコンデンサをAPC回路の伝送ラインに並列接続する
ことによって出力検出用容量となし、これらカップリン
グ端子によってアンプの出力をモニターすることが提案
されている。また、ここでは前記コンデンサを薄板シー
ト上に電極パターンとして印刷形成し、これらを積層一
体成形して小型化すること等も開示されている。
However, the use of the directional coupler increases the number of components and the mounting area on the circuit board, and cannot meet the demand for miniaturization and cost reduction. Therefore, according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-270608, etc., a capacitor is connected by branching from the input terminal of the isolator, and this capacitor is connected in parallel to the transmission line of the APC circuit to form an output detection capacitor. It has been proposed to monitor the output of the amplifier with a ring terminal. It also discloses that the capacitor is printed and formed on a thin sheet as an electrode pattern, and these are laminated and integrally formed to reduce the size.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本願発明者ら
は図2に示すような等価回路図のもと出力検出用容量C
4を入力端(IN)と並列接続したカップリング端子付き
アイソレータを試作した。図4は容量部を構成する積層
素体(容量素子基板)のグリーンシートの展開図であ
る。ここで、積層素体は上から(a)〜(e)の順に積
層され、(e)’は(e)の裏面を示している。(a)
層にはそれぞれ整合容量用の電極がパターン印刷で形成
されており、それぞれ入力容量電極11、出力容量電極
12及びロード容量電極13と抵抗接続用のランドパタ
ーン14、15が形成され、(b)層にはグランド電極
41、42が、(c)層には上記入出力電極等と共に容
量を形成する入力容量電極51、出力容量電極52、ロ
ード容量電極53が形成され、さらにこの面には出力検
出用容量C4を構成する電極61が同一平面上の図示す
る位置に設けられている。次に(d)層にはグランド電
極43、44と容量電極61と共にC4を形成する一方
の容量電極62が形成されている。(e)層は上層の入
出力電極や出力検出容量電極および各グランド電極を裏
面に形成した各電極に連絡するスルーホールが各々備わ
っており、裏面にはグランド(アース)電極45や入出
力の外部端子電極と接続することになる電極46、47
及びカップリング端子用電極48等が形成されている。
これらのグリーンシートを順次下から積層し、熱圧着し
た後、焼成し燒結体となした。この積層素体を用いてア
イソレータを組立てた後、下記項目の電気的特性を測定
した。その結果を表1に示す。
Therefore, the inventors of the present invention based on the equivalent circuit diagram shown in FIG.
An isolator with a coupling terminal in which No. 4 was connected in parallel with the input terminal (IN) was prototyped. FIG. 4 is a development view of a green sheet of a laminated element body (capacitance element substrate) constituting a capacitance section. Here, the laminated element bodies are laminated in the order of (a) to (e) from above, and (e) ′ indicates the back surface of (e). (A)
Electrodes for matching capacitors are formed on the layers by pattern printing, and land patterns 14 and 15 for resistance connection with the input capacitor electrode 11, the output capacitor electrode 12, and the load capacitor electrode 13, respectively, are formed, (b) In the layer, ground electrodes 41 and 42 are formed, and in the (c) layer, an input capacitance electrode 51, an output capacitance electrode 52 and a load capacitance electrode 53 which form a capacitance together with the input / output electrodes and the like are formed. The electrode 61 constituting the detection capacitor C4 is provided at the illustrated position on the same plane. Next, in the layer (d), one capacitance electrode 62 forming C4 together with the ground electrodes 43 and 44 and the capacitance electrode 61 is formed. The (e) layer is provided with a through hole for connecting an upper input / output electrode, an output detection capacitor electrode, and each ground electrode to each electrode formed on the back surface, and a ground (earth) electrode 45 and an input / output Electrodes 46 and 47 to be connected to external terminal electrodes
And a coupling terminal electrode 48 and the like.
These green sheets were sequentially laminated from the bottom, thermocompressed, and then fired to obtain a sintered body. After assembling an isolator using this laminated body, the electrical characteristics of the following items were measured. Table 1 shows the results.

【0005】[0005]

【表1】 [Table 1]

【0006】ここで注目したいのは方向性(dB)であ
る。方向性とはディレクティビティとも言われカプラー
機能の精度を示している。これは、入力端子から入った
信号がカップリング端子より出力される信号強度(カッ
プリング)と出力端子から入った信号がカップリング端
子より出力される信号強度(アイソレーション2)との
比、即ちアイソレーション2の値(dB)からカップリン
グ値(dB)を差し引いたものであって、この数値が大き
いほどカップリング端子は入力信号のみを取り出したこ
とになりカプラとしての精度は高いと言える。現状、こ
の値は10(dB)以上あれば良いとされているが、アン
プの高効率化と低消費電力化に伴いより高精度にアンプ
をコントロールするためカプラ機能にも高い方向性が求
められている。そこで、本願発明は上記した本願発明者
らの試作例における方向性の問題点に鑑み、方向性の高
いカプラ機能を内蔵したアイソレータを提供することを
目的とする。
What should be noted here is the directionality (dB). Directivity is also called directivity and indicates the accuracy of the coupler function. This is the ratio of the signal strength (coupling) at which the signal input from the input terminal is output from the coupling terminal to the signal strength (isolation 2) at which the signal input from the output terminal is output from the coupling terminal, that is, This is a value obtained by subtracting the coupling value (dB) from the value of isolation 2 (dB). The larger the value, the more the coupling terminal takes out only the input signal, and it can be said that the accuracy as the coupler is high. At present, it is considered that this value should be 10 (dB) or more, but the coupler function needs to be highly directional in order to control the amplifier with higher precision as the amplifier becomes more efficient and lower power consumption. ing. In view of the above, the present invention has been made in view of the above-described problem of directivity in the prototypes of the present inventors, and has as its object to provide an isolator having a coupler function with high directivity.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、まず、フェリ
磁性体に複数の中心導体を互いに電気的絶縁状態で交差
するように設けてなる中心導体組立体と、前記中心導体
の入出力端が接続される入出力用容量とロード用容量と
を複数のグリーンシート上に電極パターンで形成した積
層素体と、終端用の抵抗と前記中心導体組立体に直流磁
界を印可する永久磁石とを有し、これらを磁性ヨークを
兼ねる金属ケース内に収容してなり、入力端子、出力端
子、グランド端子および出力検出用の端子を有する非可
逆回路素子において、前記積層素体内に設けた出力検出
用容量電極の上下投影面上には、出力端子から入射した
マイクロ波が伝送される経路の中に設けた(当該経路を
構成する)電導体を配置しないようにした非可逆回路素
子である。
According to the present invention, there is provided a center conductor assembly comprising a plurality of center conductors provided on a ferrimagnetic material so as to cross each other in an electrically insulated state, and an input / output end of the center conductor. A laminated element body in which an input / output capacitor and a load capacitor connected to each other are formed on a plurality of green sheets with an electrode pattern, a terminating resistor and a permanent magnet for applying a DC magnetic field to the center conductor assembly. In a non-reciprocal circuit element having an input terminal, an output terminal, a ground terminal, and a terminal for output detection provided in a metal case also serving as a magnetic yoke, This is a non-reciprocal circuit element in which a conductor provided (constituting the path) in a path through which a microwave incident from an output terminal is transmitted is not disposed on the upper and lower projection surfaces of the capacitor electrode.

【0008】すなわち、出力端子から入射したマイクロ
波は、積層素体の表面および内部に形成された出力用容
量電極に伝送され、出力容量電極に一端を接続した中心
導体によりガーネットに伝送される。ガーネットに加え
られている一定の静磁界の働きでマイクロ波は進行方向
を120°曲げて一端をロード用容量電極に接続された
中心電極に伝送され、積層素体の表面および内部に形成
したロード用容量電極に伝送される。さらにこの電極に
接続している抵抗接続用電極を経て抵抗を通ってグラン
ドに終端される。この一連の経路の中の電極および抵抗
を配置しないようにした非可逆回路素子である。具体的
には、出力用容量電極、これと電気的に接続した電極、
ロード用容量電極、これと電気的に接続した抵抗接続用
電極及び抵抗があり、これらのうち少なくとも1つを配
置しないようにしたものである。ここで、特に対象とな
るのはロード用容量電極と電気的に接続した抵抗接続用
電極パターンと抵抗であることが多い。また、上記非可
逆回路素子において、前記出力検出用容量電極の上下投
影面上にはグランド電極も配置しないようにすること、
積層素体の表面または内部に厚膜により抵抗を形成する
ことは望ましいことである。また、前記中心導体も複数
のグリーンシート上に電極パターンで形成した積層素体
で構成した非可逆回路素子とすることもできる。
That is, the microwave incident from the output terminal is transmitted to the output capacitance electrode formed on the surface and inside of the multilayer body, and transmitted to the garnet through the center conductor having one end connected to the output capacitance electrode. By the action of a constant static magnetic field applied to the garnet, the microwave is bent by 120 ° and transmitted at one end to the center electrode connected to the load capacitance electrode, and the load formed on the surface and inside of the multilayer body To the storage capacitor electrode. Furthermore, it is terminated to ground through a resistor via a resistor connection electrode connected to this electrode. This is a non-reciprocal circuit device in which electrodes and resistors in this series of paths are not arranged. Specifically, an output capacitance electrode, an electrode electrically connected thereto,
There is a load capacitance electrode, a resistance connection electrode electrically connected to the load capacitance electrode, and a resistor, and at least one of them is not arranged. Here, in particular, the target is often a resistance connection electrode pattern electrically connected to the load capacitance electrode and a resistance. Further, in the non-reciprocal circuit device, a ground electrode is not arranged on the upper and lower projection surfaces of the output detection capacitance electrode.
It is desirable to form a resistor with a thick film on the surface or inside of the multilayer body. Further, the central conductor can also be a non-reciprocal circuit device composed of a laminated body formed of an electrode pattern on a plurality of green sheets.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明は、積層素体内における出
力検出用容量電極と出力端子からカップリング端子まで
の各種電極との干渉について考慮し配置に一律性を持た
せて方向性(ディレクティビティ)を改善したものであ
る。即ち、積層素体内に形成した出力検出用容量電極を
上下に投影した面には各種電極を配置しないことを原則
とし、例えば抵抗接続用電極パターン、ひいては抵抗を
配置しないというものである。この様な構成により、従
来少なからずあった出力側からの反射信号がカップリン
グ端子に漏れると言うことが抑制され方向性が改善され
たものである。このことは逆に言えば、従来の出力検出
用容量電極とロード用容量電極や終端抵抗の配置につい
ては配慮がされておらず、結果的に両者は近い位置であ
りすぎたため両者の間で寄生容量が発生し、ロード部で
完全に除去されなかった反射信号がカップリング端子側
に漏洩していたことが原因であると言える。また、グラ
ンド電極を出力検出用容量電極の近くに配置するとカッ
プリング端子との間でまた別の寄生容量を形成すること
が認められたので、グランド電極についても上下投影面
上には設けないようにした。このように本願発明は出力
検出用容量電極と寄生容量を形成する電極の位置につい
て改善したことを特徴とするものである。よって、改善
後の方向性は15dB以上の値を得ることが出来たもの
である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention considers the directivity (directivity) by giving a uniform arrangement in consideration of the interference between the output detecting capacitor electrode and various electrodes from the output terminal to the coupling terminal in the laminated body. ). That is, in principle, various electrodes are not arranged on the surface on which the output detection capacitance electrode formed in the multilayer body is projected up and down. For example, a resistor connection electrode pattern, and thus a resistor is not arranged. With such a configuration, it is suppressed that a reflected signal from the output side leaks to the coupling terminal, which is a considerable amount in the related art, and the directionality is improved. Conversely, no consideration has been given to the conventional arrangement of the output detection capacitor electrode, the load capacitor electrode, and the terminating resistor. It can be said that the cause is that a capacitance is generated and a reflected signal that is not completely removed in the load section leaks to the coupling terminal side. In addition, when the ground electrode is arranged near the output detection capacitance electrode, it has been recognized that another parasitic capacitance is formed between the output terminal and the coupling terminal. Therefore, the ground electrode should not be provided on the upper and lower projection surfaces. I made it. As described above, the present invention is characterized in that the positions of the output detection capacitance electrode and the electrode forming the parasitic capacitance are improved. Therefore, the directionality after the improvement can obtain a value of 15 dB or more.

【0010】以下、本発明のカップリング端子付きアイ
ソレータの一実施例を図面を参照して説明する。図1は
積層素体(容量素子基板)の展開図である。図2はカッ
プリング端子付きアイソレータの等価回路図である。図
3はこのアイソレータの一例を示す分解斜視図である。
先ず、図2、図3を用いてカップリング端子付きアイソ
レータについて説明する。本例のアイソレータの基本構
成は、ガーネット等のフェリ磁性体(フェライトガーネ
ット)20に3本のストリップラインからなる中心導体
21、22、23を120度間隔で且つ絶縁体を介して
織り込んだ中心導体組立体2と、この中心導体組立体2
を中央の貫通孔16に収容できるようにした積層素体1
と、中心導体組立体2に直流磁界を印加するフェライト
磁石などの永久磁石4と、磁性ヨークを兼ねる金属製の
上ケース5と同じく下ケース6、及び積層素体1と下ケ
ース6との間にありCu板等の導電板30を樹脂枠31
内に一体的に組み入れた樹脂ベ−ス3とからなってい
る。樹脂ベ−ス3の導電板30の上面には各中心導体の
一端が半田付けされ、導電板の下面は下ケース6の中央
部の金属部分に嵌まるようになっている。そして樹脂ベ
−ス3の左右端の樹脂枠31には入出力端子となる外部
電極32、33とカップリング端子となる外部電極40
及びロード端子の外部電極34と他のグランド電極が面
実装可能なように実装基板面に面して形成されている。
An embodiment of the isolator with a coupling terminal according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a development view of a laminated element body (capacitance element substrate). FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the isolator with the coupling terminal. FIG. 3 is an exploded perspective view showing an example of this isolator.
First, an isolator with a coupling terminal will be described with reference to FIGS. The basic configuration of the isolator of the present example is a center conductor in which center conductors 21, 22, and 23 made of three strip lines are woven at intervals of 120 degrees through a ferrimagnetic material (ferrite garnet) 20 such as garnet via an insulator. The assembly 2 and the center conductor assembly 2
Element body 1 in which can be accommodated in central through hole 16
And a permanent magnet 4 such as a ferrite magnet for applying a DC magnetic field to the center conductor assembly 2, a lower case 6 like the metal upper case 5 also serving as a magnetic yoke, and the The conductive plate 30 such as a Cu plate is
And a resin base 3 integrally incorporated therein. One end of each central conductor is soldered to the upper surface of the conductive plate 30 of the resin base 3, and the lower surface of the conductive plate fits into the central metal part of the lower case 6. External electrodes 32 and 33 serving as input / output terminals and external electrodes 40 serving as coupling terminals are provided on the resin frames 31 at the left and right ends of the resin base 3.
In addition, the external electrode 34 of the load terminal and another ground electrode are formed facing the mounting substrate surface so as to be surface mountable.

【0011】次に、図2において、端子P1、P2、P
3とグランド(アース)間に接続されたC1、C2、C
3は整合容量であり、サーキュレータの動作周波数を決
定し、これらに並列に中心導体組立体2の中心導体2
1、22、23をそれぞれ接続してインダクタンスL成
分を付加している。またアイソレータとするために容量
C3に終端抵抗R1を並列接続してグランドに落として
いるが、この抵抗R1は容量素子基板の上面に印刷抵抗
7やチップ抵抗素子等を設けることによって構成してい
る。入力端子(IN)、出力端子(OUT)及びロード端子
(Load)が樹脂ベース3の外部電極32、33、34に
相当し、整合容量C1、C2、C3が容量素子基板にそ
れぞれ印刷形成して各々コンデンサを形成する電極1
1、12、13に相当している。入力端子32(IN)と
カップリング端子40(Coupling)との間に並列接続し
た容量C4がアンプの出力検出用容量であって、これは
入力端子からアイソレータに入ったアンプの出力信号の
一部がカップリング端子より出力される量、即ちカップ
リング量が所定の値になるように容量が定められてい
る。この容量C4は下記で説明するように積層素体1内
に電極パターンで形成される。尚、中心導体組立体2は
誘電体または磁性体による積層体で構成したものを用い
ることができ、これにより組立て工数を削減し、さらに
コスト低減をはかることもできる。また、中心導体組立
体2全体を磁性体のグリーンシートを複数枚積層して形
成することもでき、これによればさらに中心導体組立体
を薄くすることが出来る。
Next, in FIG. 2, terminals P1, P2, P
C1, C2, C connected between 3 and ground (earth)
Reference numeral 3 denotes a matching capacitor which determines the operating frequency of the circulator, and which is connected in parallel to the center conductor 2 of the center conductor assembly 2.
1, 22, and 23 are connected to each other to add an inductance L component. In order to form an isolator, a terminating resistor R1 is connected in parallel to a capacitor C3 and dropped to the ground. This resistor R1 is formed by providing a printed resistor 7, a chip resistor, and the like on the upper surface of a capacitive element substrate. . The input terminal (IN), the output terminal (OUT), and the load terminal (Load) correspond to the external electrodes 32, 33, and 34 of the resin base 3, and the matching capacitors C1, C2, and C3 are printed and formed on the capacitor substrate. Electrodes 1 each forming a capacitor
1, 12, and 13. A capacitance C4 connected in parallel between the input terminal 32 (IN) and the coupling terminal 40 (Coupling) is an output detection capacitance of the amplifier, and is a part of the output signal of the amplifier that enters the isolator from the input terminal. Is determined so that the amount of the output from the coupling terminal, that is, the coupling amount, becomes a predetermined value. The capacitor C4 is formed in the multilayer body 1 in an electrode pattern as described below. Note that the center conductor assembly 2 can be composed of a laminate made of a dielectric material or a magnetic material, whereby the number of assembling steps can be reduced and the cost can be further reduced. In addition, the entire center conductor assembly 2 can be formed by laminating a plurality of green sheets of a magnetic material, whereby the thickness of the center conductor assembly can be further reduced.

【0012】本実施例の積層素体(容量素子基板)1
は、900℃程度の低温焼成が可能なセラミック誘電体
材料からなり、例えば比誘電率εrが約8で厚さ30〜
100μm程度のグリーンシートをドクターブレード法
で作成し、このグリーンシート上にAgを主体とする導
電ペーストを印刷することにより所望の電極パターンを
形成している。これら誘電体グリーンシートを積層し熱
圧着して中央部に貫通穴16を形成した後、燒結するこ
とにより一体型の積層燒結体を成形することが出来る。
この積層素体1と中心導体組立体2とはそれぞれ別個に
製造し、中心導体組立体2を積層素体1の貫通穴16に
嵌合装着させた後、各中心導体21、22、23の一端
を導電板30に半田付けし、他端を積層素体1の上面の
電極11、12、13にそれぞれ半田付けで電気的に接
続する。次いで永久磁石4を貼り付けた上ケースと樹脂
ベース3を取り付けた下ケース6とを組み付けてアイソ
レータとなしている。
The laminated body (capacitive element substrate) 1 of this embodiment
Is made of a ceramic dielectric material that can be fired at a low temperature of about 900 ° C., and has a relative permittivity εr of about 8 and a thickness of 30 to
A desired electrode pattern is formed by creating a green sheet of about 100 μm by a doctor blade method and printing a conductive paste mainly composed of Ag on the green sheet. These dielectric green sheets are laminated and thermocompression-bonded to form a through hole 16 in the center, and then sintered to form an integrated laminated sintered body.
The laminated body 1 and the center conductor assembly 2 are manufactured separately, and after the center conductor assembly 2 is fitted and mounted in the through hole 16 of the laminated body 1, each of the center conductors 21, 22, 23 is formed. One end is soldered to the conductive plate 30, and the other end is electrically connected to the electrodes 11, 12, 13 on the upper surface of the multilayer body 1 by soldering. Next, the upper case to which the permanent magnet 4 is attached and the lower case 6 to which the resin base 3 is attached are assembled to form an isolator.

【0013】次に、積層素体1の内部構造を図1に示す
グリーンシートの展開図で説明する。実施例の積層素体
1は(a1)、(b1)、(c1)、(d1)及び(e
1)の誘電体グリーンシートからなる多層構造体で、基
本的には(a1)を除く(b1)〜(e1)層は図4で
説明した積層体(b)〜(e)と同様の構造と電極パタ
ーンに形成されている。従って、積層素体は上から(a
1)〜(e1)の順に積層され、最下段の(e1’)は
(e1)の裏面を示している。(b1)層のグランド電
極41、42、(c1)層の入力容量電極51、出力容
量電極52、ロード容量電極53及び出力検出用容量電
極61、(d1)層のグランド電極43、44及びもう
一方の出力検出用容量電極62、(e1’)のグランド
電極45、外部入出力電極46、47、カップリング用
電極48等のそれぞれは図4と同一符号を付して説明は
省略する。但し、これらの構成は必ずしも同一にする必
要はなくシートの枚数や電極パターンの配置形状の変更
は可能である。また、本例では電極パターン同士の接続
は内部のスルーホールで全て行っているが、これを側面
の外部電極で構成しても良いことは無論である。
Next, the internal structure of the laminated body 1 will be described with reference to a developed view of a green sheet shown in FIG. The laminated body 1 of the embodiment includes (a1), (b1), (c1), (d1), and (e1).
1) A multilayer structure composed of dielectric green sheets, wherein layers (b1) to (e1) except for (a1) are basically the same as the laminates (b) to (e) described in FIG. And an electrode pattern. Therefore, the laminated body is (a
The layers are stacked in the order of 1) to (e1), and (e1 ′) at the bottom indicates the back surface of (e1). (B1) layer ground electrodes 41 and 42, (c1) layer input capacitance electrode 51, output capacitance electrode 52, load capacitance electrode 53 and output detection capacitance electrode 61, (d1) layer ground electrodes 43 and 44 and the other. One of the output detection capacitor electrode 62, the ground electrode 45 of (e1 '), the external input / output electrodes 46 and 47, the coupling electrode 48, and the like are denoted by the same reference numerals as in FIG. However, these configurations do not necessarily have to be the same, and the number of sheets and the arrangement shape of the electrode patterns can be changed. Further, in the present example, the connection between the electrode patterns is all made through the internal through holes, but it is a matter of course that the connection may be made up of the external electrodes on the side surfaces.

【0014】さて、(a1)層であるが、入力容量電極
11と出力容量電極12は図4(a)と同じ位置と形状
に形成している。しかし、ロード容量電極131と抵抗
接続用パターン141、151は、出力検出用容量電極
の投影面上に位置するS1の領域を外して図示する右下
の位置に形状を変えて形成するようにした。即ち、この
位置は出力検出用容量電極61、62の上下投影面上に
ない位置であって干渉を起こさない配置であると言え
る。抵抗は、チップ抵抗を抵抗接続用パターンに接続し
て使用することも可能であるが、印刷、焼き付けにより
厚膜抵抗を形成すると、より小型化に適し組み立て工数
も削減可能となり望ましい。この抵抗も出力検出用容量
電極の上下投影面から外した位置に形成している。ま
た、(c1)層の各電極パターンはグランド電極に挟ま
れた領域に形成することがアイソレーション向上のため
にも望ましいが、出力検出用容量電極の投影面であるS
2の領域にはグランド電極を配置しないことが望まし
い。このように出力検出用容量電極の上下近傍にはグラ
ンド(アース)電極に関与する電極パターンを配置しな
いことによって、余計な寄生容量が発生することが抑制
され、カップリング端子への反射信号の漏れが改善され
てアイソレーション2の値はより大きくとれる。よっ
て、カップリング値を大きくとるようになってもアイソ
レーション2の値も大きく改善されるので、相対的に方
向性の値は向上する。次に、本実施例での電気的特性を
上記試作例と同じ条件で測定した結果を表2に示す。
Now, regarding the (a1) layer, the input capacitance electrode 11 and the output capacitance electrode 12 are formed in the same position and shape as in FIG. 4 (a). However, the load capacitance electrode 131 and the resistance connection patterns 141 and 151 are formed so as to be changed in shape to the lower right position shown in the drawing, excluding the region of S1 located on the projection plane of the output detection capacitance electrode. . That is, it can be said that this position is a position that is not on the upper and lower projection planes of the output detection capacitance electrodes 61 and 62 and is an arrangement that does not cause interference. The resistor can be used by connecting a chip resistor to the resistor connection pattern. However, if a thick film resistor is formed by printing or baking, it is preferable because it is more suitable for downsizing and the number of assembly steps can be reduced. This resistor is also formed at a position off the upper and lower projection planes of the output detection capacitance electrode. Although it is desirable to form each electrode pattern of the (c1) layer in a region sandwiched between the ground electrodes in order to improve the isolation, the electrode pattern which is the projection surface of the output detection capacitor electrode is formed.
It is desirable not to dispose a ground electrode in the area 2. By not arranging the electrode pattern related to the ground (earth) electrode in the vicinity of the upper and lower sides of the output detection capacitance electrode, generation of unnecessary parasitic capacitance is suppressed, and leakage of a reflected signal to the coupling terminal is prevented. Is improved, and the value of the isolation 2 can be made larger. Therefore, even if the coupling value is increased, the value of the isolation 2 is greatly improved, and the directional value is relatively improved. Next, Table 2 shows the results obtained by measuring the electrical characteristics of this example under the same conditions as those of the above-mentioned prototype.

【0015】[0015]

【表2】 [Table 2]

【0016】以上のように、方向性は18.4dBとな
り試作例(比較例)に比べ65.8%の増加が確認でき
た。尚、実施例(図1)と比較例(図4)との相違点は
ロード電極と電気的に接続された抵抗接続用パターンが
出力検出用容量電極の投影面上にあるか否かの違いであ
った。従って、出力検出用容量電極と抵抗接続用パター
ン等のロード電極との配置関係が方向性の善し悪しに影
響を与えることが認められる。尚、他の出力用容量電極
やこれと電気的に接続した電極及びロード用容量電極等
をS1の位置に配置することも考えられるが、本発明の
趣旨からしてこれらの電極パターンも出力検出用容量電
極の投影面上に設けないことが望ましく、これにより方
向性の改善が図られる。
As described above, the directionality was 18.4 dB, which was an increase of 65.8% as compared with the prototype (comparative example). The difference between the embodiment (FIG. 1) and the comparative example (FIG. 4) is that the resistance connection pattern electrically connected to the load electrode is on the projection surface of the output detection capacitance electrode. Met. Therefore, it is recognized that the positional relationship between the output detection capacitor electrode and the load electrode such as the resistor connection pattern affects the directionality. It should be noted that other output capacitance electrodes, electrodes electrically connected to the output capacitance electrodes, load capacitance electrodes, and the like may be arranged at the position S1, but from the viewpoint of the present invention, these electrode patterns are also subjected to output detection. It is desirable not to provide it on the projection surface of the storage capacitor electrode, thereby improving the directionality.

【0017】出力検出用容量電極の投影面にグランド電
極がある場合、すなわち、図1に示す(b1)層のグラ
ンド電極41を図面左下まで延長した場合、出力検出用
容量電極とグランド電極間に発生する寄生容量を調べた
ところ、0.3pFであったが、図1では0であった。
従って出力検出用容量電極の投影面にグランド電極がな
い方が寄生容量の発生がなく望ましいことが確認され
た。
When there is a ground electrode on the projection surface of the output detection capacitor electrode, that is, when the ground electrode 41 of the (b1) layer shown in FIG. 1 is extended to the lower left of the drawing, between the output detection capacitor electrode and the ground electrode. When the generated parasitic capacitance was examined, it was 0.3 pF, but it was 0 in FIG.
Therefore, it was confirmed that it is preferable that the ground electrode is not provided on the projection surface of the output detection capacitor electrode because no parasitic capacitance occurs.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上のように、出力検出用容量電極を積
層素体内に電極パターンで形成したカプラ機能を内蔵し
たアイソレータにおいて、出力検出用容量電極の上下投
影面上の近傍に抵抗接続用の電極パターンや出力用容量
電極、これと電気的に接続した電極、ロード用容量電
極、抵抗、およびグランド電極を配置しないようにし
た。これによって、反射信号がカップリング端子に漏れ
ることが抑制され方向性が改善された。
As described above, in an isolator having a built-in coupler function in which an output detection capacitor electrode is formed by an electrode pattern in a laminated body, a resistor connection is provided in the vicinity of the output detection capacitor electrode on the upper and lower projection planes. The electrode pattern, the output capacitance electrode, the electrode electrically connected thereto, the load capacitance electrode, the resistor, and the ground electrode were not arranged. As a result, the reflection signal is prevented from leaking to the coupling terminal, and the directivity is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の非可逆回路素子の一実施例を示す積層
素体のグリーンシートの展開図である。
FIG. 1 is a development view of a green sheet of a laminated body showing one embodiment of the non-reciprocal circuit device of the present invention.

【図2】カップリング機能付き非可逆回路素子の等価回
路図である。
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a non-reciprocal circuit device having a coupling function.

【図3】非可逆回路素子の構造の一例を示す分解斜視図
である。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing an example of the structure of the non-reciprocal circuit device.

【図4】カップリング検出用容量を設けた積層素体の一
例を示すグリーンシートの展開図である。
FIG. 4 is a development view of a green sheet showing an example of a laminated body provided with a coupling detection capacitor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…積層素体(容量素子基板)、2…中心導体組立体、
3…樹脂ベース、4…永久磁石、5…上ケース(磁気ヨ
ーク)、6…下ケース(磁気ヨーク)、7…印刷抵抗又
はチップ抵抗、11、51…入力用容量電極、12、5
2…出力用容量電極、13、53…ロード用容量電極、
14、15…抵抗接続用電極、16…貫通穴、20…フ
ェリ磁性体、21、22、23…中心導体、30…導電
板、41、42、43、44、45…グランド電極、4
6…入力外部電極、47…出力外部電極、48…カップ
リング外部電極、61、62…出力検出容量電極、C
1、C2、C3…整合用容量、C4…出力検出用容量、
R1…終端抵抗、(a)、(b)、(c)、(d)、
(e)…セラミックグリーンシート (a1)、(b1)、(c1)、(d1)、(e1)…セラ
ミックグリーンシート
1 ... laminated body (capacitance element substrate), 2 ... central conductor assembly,
3 resin base, 4 permanent magnet, 5 upper case (magnetic yoke), 6 lower case (magnetic yoke), 7 print resistance or chip resistance, 11, 51 input capacitance electrode, 12, 5
2: Capacitance electrode for output, 13, 53 ... Capacitance electrode for load,
14, 15: electrode for resistance connection, 16: through hole, 20: ferrimagnetic material, 21, 22, 23: central conductor, 30: conductive plate, 41, 42, 43, 44, 45: ground electrode, 4
6 input external electrodes, 47 output external electrodes, 48 coupling external electrodes, 61, 62 output detection capacitance electrodes, C
1, C2, C3: matching capacity, C4: output detecting capacity,
R1 ... Terminal resistance, (a), (b), (c), (d),
(E): Ceramic green sheet (a1), (b1), (c1), (d1), (e1): Ceramic green sheet

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フェリ磁性体に複数の中心導体を互いに
電気的絶縁状態で交差するように設けてなる中心導体組
立体と、前記中心導体の入出力端が接続される入出力用
容量とロード用容量とを複数のグリーンシート上に電極
パターンで形成した積層素体と、終端用の抵抗と前記中
心導体組立体に直流磁界を印可する永久磁石とを有し、
これらを磁性ヨークを兼ねる金属ケース内に収容してな
り、入力端子、出力端子、グランド端子およびカップリ
ング端子を有する非可逆回路素子において、前記積層素
体内に設けた出力検出用容量電極の上下投影面上には、
出力端子から入射したマイクロ波が伝送される経路の中
に設けた電導体を配置しないようにしたことを特徴とす
る非可逆回路素子。
1. A center conductor assembly comprising a plurality of center conductors provided on a ferrimagnetic material so as to cross each other in an electrically insulated state, an input / output capacitor and a load to which input / output terminals of the center conductor are connected. And a laminated element body formed with an electrode pattern on a plurality of green sheets, and a permanent magnet for applying a DC magnetic field to the terminating resistor and the center conductor assembly,
These are housed in a metal case also serving as a magnetic yoke, and in a non-reciprocal circuit device having an input terminal, an output terminal, a ground terminal, and a coupling terminal, a vertical projection of an output detection capacitor electrode provided in the laminated body. On the surface,
A non-reciprocal circuit device, wherein an electric conductor provided in a path through which a microwave incident from an output terminal is transmitted is not arranged.
【請求項2】 前記電導体としては、出力用容量電極、
これと電気的に接続した電極、ロード用容量電極、これ
と電気的に接続した抵抗接続用電極及び抵抗があり、こ
れらのうち少なくとも1つを配置しないようにしたこと
を特徴とする非可逆回路素子。
2. An output capacitor electrode as the conductor,
A non-reciprocal circuit characterized by having an electrode electrically connected thereto, a load capacitance electrode, a resistance connection electrode electrically connected thereto, and a resistor, at least one of which is not disposed; element.
【請求項3】 前記積層素体の表面または内部に厚膜に
より抵抗を形成したことを特徴とする請求項1又は2記
載の非可逆回路素子。
3. The non-reciprocal circuit device according to claim 1, wherein a resistor is formed by a thick film on the surface or inside of the multilayer body.
【請求項4】 前記出力検出用容量電極の上下投影面上
にはグランド電極も配置しないようにしたことを特徴と
する請求項1乃至3の何れかに記載の非可逆回路素子。
4. The non-reciprocal circuit device according to claim 1, wherein a ground electrode is not arranged on the upper and lower projection planes of the output detection capacitance electrode.
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