JP2002290109A - 中心電極組立体、非可逆回路素子及び通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中心電極の交差角度や寸法の精度が高く、か
つ、製造コストの安価な中心電極組立体、非可逆回路素
子及び通信装置を提供する。 【解決手段】 中心電極組立体１は、円板形状のフェラ
イトと、中心導体１０とからなる。中心導体１０は、ア
ース電極２５及びアース電極２５から延在している中心
電極２１〜２３を有している。この中心導体１０は、ア
ース電極２５上に載置された曲げ金型３０のエッジで、
中心電極２１〜２３が折り曲げられる。このとき、中心
導体１０の折曲げ位置は、アース電極２５と中心電極２
１〜２３が接続している部分のアース電極２５の外周の
接線ｅ１２の位置やフェライトのエッジ位置とは異なっ
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、例えば、マイクロ
波帯で使用されるアイソレータやサーキュレータ等の中
心電極組立体、非可逆回路素子及び通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、携帯電話等の移動用の通信装
置に採用される集中定数型アイソレータの中心電極組立
体として、図１３に示すものが知られている。この中心
電極組立体２４０は、中心電極２７１〜２７３とアース
電極２７６からなる中心導体２７０とフェライト２８０
で形成されている。中心電極組立体２４０は、例えば、
以下に記載の手順で形成される。図１３（Ａ）に示すよ
うに、アース電極２７６の上にフェライト２８０を載置
する。アース電極２７６とフェライト２８０の底面２８
０ｂの形状は略同じ大きさである。中心電極２７１〜２
７３及びアース電極２７６は、例えば、金属薄板を打ち
抜き加工することによって形成されたものである。

【０００３】そして、図１３（Ｂ）に示すように、中心
電極２７１を、アース電極２７６の外周の接線ｅ１２に
従って折り曲げたり、フェライト２８０の上下面２８０
ａ，２８０ｂのエッジｅ１１を利用して折り曲げたりし
て、フェライト２８０に巻き、その上から絶縁シート
（図示せず）を積層する。さらに、図１３（Ｃ）に示す
ように、中心電極２７２，２７３を同様にしてフェライ
ト２８０に巻く。

【０００４】各中心電極２７１〜２７３のそれぞれの端
部はポート部Ｐとされ、整合用コンデンサ等に電気的に
接続される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
中心電極組立体２４０は、中心電極２７１〜２７３を所
定の位置、つまり、アース電極２７６の外周接線ｅ１２
の位置やフェライト２８０のエッジｅ１１の位置で折り
曲げているため、中心電極２７１〜２７３の交差角度
が、アース電極２７６やフェライト２８０の形状によっ
て決定される。従って、中心電極２７１〜２７３の交差
角度が異なる中心電極組立体２４０を製作するために
は、所望の交差角度毎に異なる形状の中心導体２７０や
フェライト２８０を設計しなければならず、製造コスト
が高価であった。

【０００６】また、中心電極２７１〜２７３は、アース
電極２７６の外周接線ｅ１２やフェライト２８０のエッ
ジｅ１１で折り曲げられるため、アース電極２７６やフ
ェライト２８０の仕上がり精度等によって折り曲げられ
る角度や位置がばらつき易いという問題がある。特に、
フェライト２８０の位置とアース電極２７６の位置がず
れると、中心電極２７１〜２７３の折曲げ位置がずれて
しまう。

【０００７】そこで、本発明の目的は、中心電極の交差
角度の精度が高く、かつ、製造コストの安価な中心電極
組立体、非可逆回路素子及び通信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及び作用】前記目的を達成
するため、本発明に係る中心電極組立体は、（ａ）第１
主面と該第１主面に対向する第２主面とを有したフェラ
イトと、（ｂ）前記フェライトの第２主面に配置された
アース電極、及び、前記アース電極から延在し、前記フ
ェライトの側面を経て前記フェライトの第１主面に配置
され、互いに所定の角度で交差している複数の中心電極
を有した中心導体と、を備えている。そして、前記中心
導体の折曲げ位置が、前記アース電極と前記中心電極が
接続している部分のアース電極外周の接線の位置とは異
なる位置に設定されている。あるいは、前記中心導体の
折曲げ位置が、前記フェライトのエッジ位置とは異なる
位置に設定されている。

【０００９】以上の構成により、中心導体の折曲げ位置
が、アース電極の外周接線の位置やフェライトのエッジ
位置に関係なく設定されているため、任意の交差角度が
得られる。従って、交差角度毎に異なる形状の中心導体
やフェライトを製作する必要がなくなる。しかも、アー
ス電極やフェライトの仕上がり精度等による中心導体の
折曲げ位置のばらつきも小さくなる。

【００１０】また、本発明に係る非可逆回路素子及び通
信装置は、前述の特徴を有する中心電極組立体を備える
ことにより、電気特性や品質が安定し、かつ、製造コス
トの安価な非可逆回路素子及び通信装置が得られる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る中心電極組
立体、非可逆回路素子及び通信装置の実施の形態につい
て添付の図面を参照して説明する。なお、各実施形態に
おいて、同一部品及び同一部分には同じ符号を付し、重
複した説明は省略する。

【００１２】［第１実施形態、図１〜図８］本発明に係
る中心電極組立体に使用する中心導体の展開平面図を図
１に示す。図２〜図４は、図１に示す中心導体１０のプ
レス成形の手順を説明するための一部拡大斜視図、図５
は、中心電極組立体１の平面図である。

【００１３】図１に示すように、中心導体１０は、円形
状のアース電極２５と、アース電極２５の縁部から略１
２０度の角度をなすように、放射線状に三対の中心電極
２１〜２３が延在している。中心電極２１〜２３のそれ
ぞれの端部にはポート部Ｐ１〜Ｐ３が形成されている。
中心電極２１〜２３とアース電極２５は、導電性材料か
らなり、金属薄板を打ち抜き加工やエッチング加工する
ことによって一体形成される。

【００１４】次に、中心導体１０を、曲げ金型３０を用
いて折り曲げる手順を説明する。金型３０は、剛体から
なり、二点鎖線で示した六角形の下面を有し、フェライ
ト２０の厚みと略等しい厚みを有する。曲げ金型３０と
しては、金型の他に、治具あるいはアタッチメント等を
使用してもよい。この金型３０の下面のエッジｅ２２
を、二点鎖線で示す位置、すなわち、アース電極２５と
中心電極２１〜２３が接続している部分のアース電極２
５の外周の接線ｅ１２の位置と異なる位置に配置する。

【００１５】次に、図２に示すように、中心電極２１〜
２３の根元部を、曲げ金型３０の下面側のエッジｅ２２
に押し当てて、折曲げ位置ｆ２で略垂直に折り曲げる。
さらに、曲げ金型３０でアース電極２５を押さえたま
ま、曲げ金型３０の上面側のエッジｅ２１に中心電極２
１〜２３を押し当てて、図３に示すように、折曲げ位置
ｆ１を若干折り曲げて折目を形成する。この折目によっ
て、フェライト２０のエッジを利用することなく、中心
電極２１〜２３を折曲げ位置ｆ１で簡単かつ正確に折り
曲げることができるようにする。

【００１６】この後、曲げ金型３０を中心導体１０から
外し、アース電極２５の上にフェライト２０を載置す
る。そして、図４に示すように、中心電極２１〜２３に
形成した折目を利用して折曲げ位置ｆ１で折り曲げ、中
心電極２１〜２３を絶縁シートと交互にフェライト２０
の上面に積み上げる。このとき、すでに、折曲げ位置ｆ
１に折目が形成されているので、フェライト２０の上面
２０ａに三対の中心電極２１〜２３を、略１２０度ごと
に容易に交差させることができる。

【００１７】このようにして、中心電極２１〜２３の折
曲げ位置ｆ１，ｆ２は、予め、曲げ金型３０によって決
定されているので、アース電極２５やフェライト２０の
形状に関係なく、中心電極２１〜２３の交差角度が決め
られる。この後、中心電極２１〜２３の先端部が、それ
ぞれフェライト２０の上面２０ａのエッジｅ１を利用し
て折り曲げられ、ポート部Ｐ１〜Ｐ３とされる。図５
に、組み立て完成後の中心電極組立体１を示す。

【００１８】以上のように、中心電極２１〜２３の折曲
げ位置ｆ１，ｆ２が、アース電極２５の外周の接線ｅ１
２の位置やフェライト２０の上面２０ａ及び下面２０ｂ
のエッジｅ１，ｅ２の位置と異なる位置に配置され、こ
れら接線ｅ１２やエッジｅ１，ｅ２の位置に関係なく設
定されているため、中心電極２１〜２３の交差角度を任
意に得ることができる。従って、交差角度毎に異なる形
状の中心導体１０やフェライト２０を製作する必要がな
くなる。しかも、アース電極２５やフェライト２０の仕
上がり精度等による中心導体１０の折曲げ位置ｆ１，ｆ
２のばらつきも小さくすることができる。

【００１９】さらに、中心電極２１〜２３が細く薄くな
って機械的強度が弱くなっても、曲げ金型３０を利用す
る折曲げ加工は、中心電極２１〜２３の歪みが少なく、
生産性に優れている。また、曲げ金型３０の形状を変え
るだけで、中心電極２１〜２３の交差角度を任意に設定
することができる。

【００２０】なお、中心導体１０の折曲げ位置ｆ２は、
図６に示すように、アース電極２５から離れた位置であ
ってもよい。この場合、曲げ金型３０を、アース電極２
５より大きい形状にするだけでよい。

【００２１】また、図７に示すように、折曲げ位置ｆ２
をアース電極２５内に設定してもよい。この場合、曲げ
金型３０をアース電極２５より小さい形状にすることに
より、折曲げ位置ｆ２で折り曲げることができる。フェ
ライト２０のサイズはアース電極２５より小さく設定さ
れる。

【００２２】また、図８に示すように、折曲げ位置ｆ１
と折曲げ位置ｆ２の間にさらに折曲げ位置ｆ３を設けて
もよい。

【００２３】［第２実施形態、図９〜図１１］第２実施
形態は、前記第１実施形態の中心電極組立体１を備えた
集中定数型アイソレータを例にして説明する。図９は、
本発明に係る非可逆回路素子２の分解斜視図を示す。図
１０は図９に示した非可逆回路素子２の組立完成後の外
観斜視図を示す。該非可逆回路素子２は、集中定数型ア
イソレータである。

【００２４】図９に示すように、集中定数型アイソレー
タ２は、概略、下側ケース４及び上側ケース８と、樹脂
ケース３と、前記第１実施形態で示した中心電極組立体
１と、永久磁石９と、抵抗素子Ｒと、整合用コンデンサ
素子Ｃ１〜Ｃ３等を備えている。

【００２５】下側ケース４は、底壁４ａと左右の側壁４
ｂとを有している。また、上側ケース８は、平面視矩形
状であり、上壁８ａと四つの側壁８ｂを有している。下
側ケース４及び上側ケース８は、鉄を主成分とする材料
からなる薄板を打ち抜き、曲げ加工をした後、銅めっき
や銀めっきを施して得る。

【００２６】樹脂ケース３は、底壁３ａと四つの側壁３
ｂを有している。この底壁３ａの中央部には円形状の挿
通孔３ｃが形成されている。また、樹脂ケース３には、
入力端子１４、出力端子１５及びアース端子１６がイン
サートモールドされている。入力端子１４は一端が側壁
３ｂの外側面に露出し、他端が底壁３ａの内側面に露出
して入力引出電極１４ａを形成している。出力端子１５
は一端が側壁３ｂの外側面に露出し、他端が底壁３ａの
内側面に露出して出力引出電極１５ａを形成している。
二つのアース端子１６はそれぞれ、一端が対向する側壁
３ｂの外側面に露出し、他端が底壁３ａに形成された凹
部３ｄの底面に露出してアース端子電極１６ａを形成し
ている。

【００２７】整合用コンデンサ素子Ｃ１〜Ｃ３は、上面
全体にホット側コンデンサ電極２７を、下面全体にコー
ルド側コンデンサ電極２８を配設している。

【００２８】抵抗素子Ｒは、絶縁性基板の両端部に厚膜
印刷等でアース側端子電極１８及びホット側端子電極１
９を形成し、その間に抵抗体を配設している。

【００２９】以上の構成部品は、以下のように組み立て
られる。下側ケース４に、樹脂ケース３を組み込んだ
後、樹脂ケース３内に、中心電極組立体１や整合用コン
デンサ素子Ｃ１〜Ｃ３や抵抗素子Ｒ等を収容する。

【００３０】中心電極組立体１は、挿通孔３ｃに挿通さ
れる。中心電極組立体１のアース電極２５は、挿通孔３
ｃに露出している下側ケース４の底壁４ａにはんだ付け
等の方法により接続され、接地される。中心電極２１の
ポート部Ｐ１は入力引出電極１４ａに、中心電極２２の
ポート部Ｐ２は出力引出電極１５ａに、はんだリフロー
やワイヤボンディング等で電気的にそれぞれ接続され
る。

【００３１】抵抗素子Ｒのホット側端子電極１９はポー
ト部Ｐ３にはんだリフローやワイヤボンディング等で電
気的に接続される。アース側端子電極１８は樹脂ケース
３の凹部３ｄに露出しているアース端子電極１６ａには
んだ付けされる。整合用コンデンサ素子Ｃ１〜Ｃ３のホ
ット側コンデンサ電極２７はポート部Ｐ１〜Ｐ３にはん
だリフローやワイヤボンディング等で電気的にそれぞれ
接続される。コールド側コンデンサ電極２８はアース端
子１６のアース端子電極１６ａにそれぞれはんだ付けさ
れる。つまり、整合用コンデンサ素子Ｃ３と抵抗素子Ｒ
とは、中心電極２３のポート部Ｐ３とアース端子１６と
の間に電気的に並列に接続される（図１１参照）。

【００３２】さらに、永久磁石９を上側ケース８の上壁
８ａの下側に配置した後、上側ケース８を装着する。こ
のとき、永久磁石９はフェライト２０に直流磁界を印加
する。下側ケース４と上側ケース８は、側壁４ｂ，８ｂ
で接合して金属ケースとなり、磁気回路を構成してお
り、ヨークとしても機能する。

【００３３】こうして、図１０に示すアイソレータ２が
得られる。また、図１１は、アイソレータ２の電気等価
回路図である。

【００３４】このアイソレータ２は、前記第１実施形態
の中心電極組立体１を備えているので、電気特性や品質
が安定し、かつ、製造コストの安価なものとなる。

【００３５】［第３実施形態、図１２］第３実施形態
は、本発明に係る通信装置として、携帯電話を例にして
説明する。

【００３６】図１２は携帯電話１２０のＲＦ部分の電気
回路ブロック図である。図１２において、１２２はアン
テナ素子、１２３はデュプレクサ、１３１は送信側アイ
ソレータ、１３２は送信側増幅器、１３３は送信側段間
用帯域通過フィルタ、１３４は送信側ミキサ、１３５は
受信側増幅器、１３６は受信側段間用帯域通過フィル
タ、１３７は受信側ミキサ、１３８は電圧制御発振器
（ＶＣＯ），１３９はローカル用帯域通過フィルタであ
る。

【００３７】ここに、送信側アイソレータ１３１とし
て、前記第２実施形態の集中定数型アイソレータ２を使
用することができる。このアイソレータ２を実装するこ
とにより、電気特性や品質が安定し、かつ、製造コスト
の安価な通信装置を得ることができる。

【００３８】［他の実施形態］本発明は、前記実施形態
に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種
々の構成に変更することができる。中心導体１０やフェ
ライト２０や曲げ金型３０は、その材質、サイズ、形状
等は任意である。例えば、フェライト２０の形状は、円
形状の他に、矩形形状や変形角形状等任意である。ま
た、永久磁石９の形状は、矩形状の他に、例えば、円形
状や、角が丸い三角形状等任意である。さらに、前記実
施形態の曲げ金型３０は、一つの金型で全ての中心電極
２１〜２３を折り曲げることができるが、必ずしもこれ
に限るものではない。例えば、各中心電極２１〜２３毎
に、個別の曲げ金型を用いて折曲げ加工を行ってもよ
い。

【００３９】また、前記第２実施形態ではアイソレータ
２に適用したが、サーキュレータ等の他の高周波部品に
も適用することができる。また、それぞれの中心電極２
１〜２３の交差角度は、１１０〜１４０度の範囲であれ
ばよい。また、金属ケースは三以上に分割されていても
よい。

【００４０】また、中心導体１０の折曲げ加工は、前記
実施形態に限るものではない。例えば、曲げ金型３０を
用いて、中心電極２１〜２３をプレス等で折曲げ位置ｆ
２で折り曲げ、中心電極２１〜２３を垂直に向ける。そ
の後、アース電極２５上にフェライト２０を載置し、次
に、フェライト２０の側面２０ｃと垂直に向いた中心電
極２１〜２３との間に、折曲げ用のアタッチメントを差
し込み、折曲げ位置ｆ１で折り曲げてもよい。あるい
は、曲げ金型３０を用いて一回のプレスで、中心電極２
１〜２３を折曲げ位置ｆ１，ｆ２で折り曲げて、完全に
成形してもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、中心電極の折曲げ位置が、アース電極の外周
接線の位置やフェライトのエッジ位置に関係なく設定さ
れているので、任意の交差角度を得ることができる。従
って、交差角度毎に異なる形状の中心導体やフェライト
を製作する必要がなくなる。しかも、アース電極やフェ
ライトの仕上がり精度等による中心電極の折曲げ位置の
ばらつきも小さくすることができる。

【００４２】また、中心導体を、予め、別工程で所定の
折曲げ位置で正確に折り曲げることができるので、中心
電極の交差角度の精度が高くなり、かつ、製造コストが
安価になる。

【００４３】また、中心導体の折曲げ位置を変更するだ
けで、中心電極の交差角度を変更することができるの
で、同一形状の中心導体から種々の特性を有する中心電
極組立体が安価に得られる。

【００４４】また、本発明に係る非可逆回路素子及び通
信装置は、前述の特徴を有する中心電極組立体を備える
ことにより、電気特性や品質が安定し、かつ、製造コス
トの安価な非可逆回路素子及び通信装置を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る中心電極組立体に使用する中心導
体の一例を示す展開平面図。

【図２】図１に示す中心導体のプレス成形の手順を説明
するための一部拡大斜視図。

【図３】図２に続く中心導体のプレス成形の手順を説明
するための一部拡大斜視図。

【図４】図３に続く中心導体のプレス成形の手順を説明
するための一部拡大斜視図。

【図５】本発明に係る中心電極組立体の一実施形態を示
す平面図。

【図６】図１に示す中心導体の変形例を示す一部拡大斜
視図。

【図７】図１に示す中心導体の別の変形例を示す一部拡
大斜視図。

【図８】図１に示す中心導体のさらに別の変形例を示す
一部拡大斜視図。

【図９】本発明に係る非可逆回路素子の一実施形態を示
す分解斜視図。

【図１０】図９に示す非可逆回路素子の組み立て完成後
の外観斜視図。

【図１１】図９に示す非可逆回路素子の電気等価回路
図。

【図１２】本発明に係る通信装置の一実施形態を示す電
気ブロック図。

【図１３】従来の中心電極組立体の製造手順を説明する
斜視図。

【符号の説明】

１…中心電極組立体 ２…集中定数型アイソレータ（非可逆回路素子） ４…下側ケース（金属ケース） ８…上側ケース（金属ケース） ９…永久磁石 １０…中心導体 ２０…マイクロ波フェライト ２０ａ…マイクロ波フェライトの上面（フェライトの第
１主面） ２０ｂ…マイクロ波フェライトの下面（フェライトの第
２主面） ２０ｃ…マイクロ波フェライトの側面 ２１〜２３…中心電極 ２５…アース電極 １２０…携帯電話（通信装置） ｅ１，ｅ２…フェライトのエッジ ｆ１，ｆ２，ｆ３…中心導体の折曲げ位置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１主面と該第１主面に対向する第２主
   面とを有したフェライトと、 前記フェライトの第２主面に配置されたアース電極、及
   び、前記アース電極から延在し、前記フェライトの側面
   を経て前記フェライトの第１主面に配置され、互いに所
   定の角度で交差している複数の中心電極を有した中心導
   体とを備え、 前記中心導体の折曲げ位置が、前記アース電極と前記中
   心電極が接続している部分のアース電極外周の接線の位
   置とは異なること、 を特徴とする中心電極組立体。
2. 【請求項２】 第１主面と該第１主面に対向する第２主
   面とを有したフェライトと、 前記フェライトの第２主面に配置されたアース電極、及
   び、前記アース電極から延在し、前記フェライトの側面
   を経て前記フェライトの第１主面に配置され、互いに所
   定の角度で交差している複数の中心電極を有した中心導
   体とを備え、 前記中心導体の折曲げ位置が、前記フェライトのエッジ
   位置とは異なること、 を特徴とする中心電極組立体。
3. 【請求項３】 第１主面と該第１主面に対向する第２主
   面とを有したフェライトと、 前記フェライトの第２主面に配置されたアース電極、及
   び、前記アース電極から延在し、前記フェライトの側面
   を経て前記フェライトの第１主面に配置され、互いに所
   定の角度で交差している複数の中心電極を有した中心導
   体とを備え、 前記中心導体の折曲げ位置が、前記アース電極と前記中
   心電極が接続している部分のアース電極外周の接線の位
   置とは異なり、かつ、前記フェライトのエッジ位置とは
   異なること、 を特徴とする中心電極組立体。
4. 【請求項４】 永久磁石と、 前記永久磁石により直流磁界が印加される請求項１〜請
   求項３のいずれか一つに記載の中心電極組立体と、 前記永久磁石と前記中心電極組立体とを収容する金属ケ
   ースと、 を備えたことを特徴とする非可逆回路素子。
5. 【請求項５】 請求項４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装置。