JP2002330004A - 非可逆回路素子、その特性調整方法、及び該素子を備えた通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一旦組み立てた非可逆回路素子を分解するこ
となく永久磁石の磁力を調整して所望の電気的特性を得
るようにした非可逆回路素子、その特性調整方法及び通
信装置を得る。 【解決手段】 中心電極組立体１０、未着磁又は弱く着
磁された磁石素体１５等をケース２０に組み込んだ非可
逆回路素子１。この素子１に対して、ケース２０の外部
から磁界を付与して磁石素体１５を正方向に磁気飽和さ
せ、磁気飽和された磁石素体１５を含む素子１の周波数
特性を測定し、その後、測定結果に基づいて素子１に対
して逆方向の磁界を付与して磁石素体１５を減磁し、目
標とする特性を得る。

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非
可逆回路素子、その特性調整方法及び該素子を備えた通
信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術と課題】従来、携帯電話等の移動体通信装
置に採用される集中定数型アイソレータ（非可逆回路素
子）は、周知の如く、フェライトと複数の中心導体から
なる中心電極組立体、永久磁石、ヨーク、抵抗、整合用
コンデンサ等から構成されている。

【０００３】この種のアイソレータは、各部品をパーツ
フィーダや振込み機によって供給して自動組立てされて
いる。その際、永久磁石は予め所定の磁力に調整されて
いるものを使用し、中心電極組立体等と共にケースに組
み込まれていた。予め所定の磁力が付与されている永久
磁石は供給設備や他の磁石に吸着しやすく、取扱いが煩
雑なものであった。

【０００４】しかも、部品自体の特性のばらつきや組付
け時の誤差によって製品の周波数特性は必ずしも一定で
はなく、予め所定の磁力に調整された永久磁石では特性
のばらつきに対応できず、製品の歩留まりが低いもので
あった。

【０００５】組立後に電気的特性を確認し、特性が規格
に適合していなければ、永久磁石を取り出して磁力を再
調整し、再度組み込んで特性を確認することになるが、
磁力の調整のために製品をいちいち分解／組み直すこと
は煩雑であり、製造工程の停滞、製造コストの上昇を招
来する。

【０００６】特開平２−５５４０６号公報には、一対の
サーキュレータを組み込んだハイブリッドに関してであ
るが、製品として組み立てた後に、一対の磁石を同時に
着磁することが開示されている。しかし、製品の電気的
特性の測定及び磁力の再調整といった工程に関しては不
明である。

【０００７】そこで、本発明の目的は、一旦組み立てた
非可逆回路素子を分解することなく永久磁石の磁力を調
整して所望の電気的特性を得るようにした非可逆回路素
子、その特性調整方法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】以上の目的を達
成するため、本発明に係る非可逆回路素子の特性調整方
法は、少なくとも電子素子とこの電子素子に直流磁界を
印加するための磁石素体とをケーシングに組み込んだ非
可逆回路素子に対して、ケーシングの外部から磁界を付
与して前記磁石素体に磁力を付与する第１の磁界付与工
程と、磁界を付与された磁石素体を含む前記非可逆回路
素子の電気的特性を測定する工程と、前記特性の測定結
果に基づいて前記非可逆回路素子に対して磁界を付与す
る第２の磁界付与工程とを備えたことを特徴とする。

【０００９】非可逆回路素子においては、永久磁石の磁
力を強くすると中心周波数は高周波側へ移行し、弱くす
ると低周波側へ移行する。従って、永久磁石の磁力を調
整すれば所望の周波数特性を得ることができる。

【００１０】本発明に係る調整方法では、磁石素体等を
ケーシングに組み込んだ非可逆回路素子に第１の磁界付
与工程で磁界を付与して磁石素体に磁力を付与し、その
後非可逆回路素子の特性を測定し、特性測定結果に基づ
いて非可逆回路素子に対して再度磁界を付与し、磁石素
体の磁力を調整する。これによって、所望の特性を得る
ことができ、非可逆回路素子をいちいち分解／組み直し
する煩雑さが解消される。

【００１１】また、組立て時において磁石素体は未着磁
のものあるいは弱く着磁されたものが使用され、組立て
時に磁石素体が供給設備や他の素体と吸着し合うことが
なくなる。

【００１２】磁石素体の磁力を調整するとき、磁力を大
きくする場合と減磁する場合とがある。調整で磁力を大
きくすると磁力の経時変化が大きくなる傾向にあり、減
磁すると経時変化は小さい。従って、第１の磁界付与工
程においては磁石素体を磁気飽和させ、第２の磁界付与
工程においては磁石素体を減磁させることが好ましい。

【００１３】また、本発明に係る非可逆回路素子は前記
調整方法で得られたものであり、目標とする電気的特性
を備えている。

【００１４】さらに、本発明に係る通信装置は、前記非
可逆回路素子を備え、ばらつきのない好ましい特性を発
揮する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る非可逆回路素
子及びその特性調整方法及び通信装置の実施形態につい
て、添付図面を参照して説明する。

【００１６】（非可逆回路素子の構成、図１〜３参照）
図１は本発明の一実施形態である非可逆回路素子１の各
構成部品を示し、図２はそれらを組み立てた外観を示
す。

【００１７】この非可逆回路素子１は、集中定数型アイ
ソレータとして構成したもので、基本的な構成及び各種
部品の特性は以下に説明する永久磁石１５の磁力調整方
法以外は従来のアイソレータと同じである。即ち、１０
は中心電極組立体で、マイクロ波フェライト１１上に３
本の中心電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃを設けたものであ
る。１５は永久磁石、Ｒは抵抗、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は整
合用コンデンサである。以上の各部品は図３に示す回路
を構成するようにケース２０に組み付けられる。また、
ケース２０には上下からヨーク２５、２６が被せられ
る。ケース２０には、入出力端子やグランド端子、前記
抵抗やコンデンサを接続するための導体部が設けられて
いる。

【００１８】図３を参照して回路を説明すると、中心電
極１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、それぞれの一端側が入出
力ポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３とされ、他端側はグランドに
落とされている。整合用コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３
は、ホット側電極がポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３にそれぞれ
はんだ付けされ、コールド側電極がグランド電極にそれ
ぞれはんだ付けされている。

【００１９】抵抗Ｒは、その一方の端子部が整合用コン
デンサＣ３のホット側電極に接続され、他方はグランド
電極に接続されている。即ち、整合用コンデンサＣ３と
抵抗Ｒとは、中心電極１２ｃのポートＰ３とグランド電
極との間に並列に接続されている。

【００２０】（特性調整方法、図４参照）前記非可逆回
路素子１の製造において、永久磁石１５は未着磁又は弱
く着磁した磁石素体（以下、磁石素体として符号１５を
共用する）が使用され、該磁石素体１５を組み込んだ非
可逆回路素子１に対して、まず、ケース２０の外部から
磁界を付与して磁石素体１５に磁力を付与し（第１の磁
界付与工程）、この磁石素体１５を含む非可逆回路素子
１の電気的特性を測定し、その後、特性の測定結果に基
づいて素子１に対して磁界を付与し（第２の磁界付与工
程）、所望の特性を発揮するように磁石素体１５の磁力
を調整する。

【００２１】このような特性調整について図４に示す特
性調整装置を参照して詳述する。特性調整装置は、直流
電源４０を備えた磁界付与装置３０と、特性測定手段と
してのネットワークアナライザ５０とで構成されてい
る。

【００２２】磁界付与装置３０はフレーム３１に電磁石
３２，３２を互いに対向するように取り付けたものであ
る。電磁石３２は鉄芯３３にコイル３４を巻回した周知
の構成からなり、それぞれ電源ケーブル４１を介して直
流電源４０に接続されている。また、下方に位置する鉄
芯３３の上端面には部品載置台３５が配置されている。
この部品載置台３５には高周波測定用ケーブル５１の先
端に接続したコネクタ５２が配置され、該ケーブル５１
はネットワークアナライザ５０に接続されている。ネッ
トワークアナライザ５０は非可逆回路素子１の電気的特
性である中心周波数を測定／表示するものである。

【００２３】非可逆回路素子１は、未着磁又は弱く着磁
された磁石素体１５を含めて他の部品と共に組み立てら
れ、必要なはんだ付けを施された後、調整装置の部品載
置台３５上に載置され、その入出力端子がコネクタ５２
に接続される。非可逆回路素子１に対しては、まず、第
１の磁界付与工程として、電磁石３２を駆動して磁石素
体１５を正方向に磁気飽和させる。

【００２４】次に、ネットワークアナライザ５０によっ
て飽和状態に着磁された磁石素体１５を含む非可逆回路
素子１の中心周波数を測定、表示する。この場合、測定
された中心周波数は目標値よりも高周波側に位置してい
る。この測定結果に基づいて、第２の磁界付与工程とし
て、電磁石３２を逆方向の磁界を発生するように駆動し
て磁石素体１５を減磁させる。

【００２５】このように磁石素体１５が減磁された状態
でその中心周波数を再度測定し、測定値が目標周波数に
なるように前記第２の磁界付与工程を実行する。仮に、
測定値が目標周波数よりも低ければ、電磁石３２を正方
向の磁界を発生するように駆動して磁石素体１５の磁力
を高める。

【００２６】なお、第２の磁界付与工程で最終的に正方
向の磁界を付与して磁石素体１５の磁力を高めるように
調整すると、磁石素体１５の磁力は経時変化が大きくな
る傾向にある。減磁すれば磁力の経時変化は小さい。従
って、第２の磁界付与工程では減磁する方向に調整する
ことが好ましい。

【００２７】また、第１の磁界付与工程においては、必
ずしも磁気飽和に至るまで着磁する必要はなく、目標と
する磁力が得られる程度に着磁してもよく、あるいは、
目標値よりも若干大きい磁力が得られる程度に着磁して
もよい。

【００２８】（通信装置、図５参照）次に、本発明に係
る通信装置の一実施形態として携帯電話を例にして説明
する。図５は携帯電話のＲＦ部分の電気回路１２０を示
し、１２２はアンテナ素子、１２３はデュプレクサ、１
３１は送信側アイソレータ、１３２は送信側増幅器、１
３３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。

【００２９】ここに、送信側アイソレータ１３１とし
て、前述の如く特性を調整された非可逆回路素子（集中
定数型アイソレータ）１を使用することができる。この
ような非可逆回路素子１を実装することにより、特性の
良好な携帯電話を実現することができる。

【００３０】（他の実施形態）なお、本発明に係る非可
逆回路素子、その特性調整方法及び通信装置は前記実施
形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々
に変更することができる。

【００３１】特に、非可逆回路素子を構成する中心電極
組立体や永久磁石、ケース等の各種部品は任意の形状、
構成のものを使用することができる。また、サーキュレ
ータであってもよく、さらに分散定数型の非可逆回路素
子であってもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係る特性調整方法によれば、組立てが完了した非可逆回
路素子に対してその電気的特性を確認しながら永久磁石
の磁力を調整するため、目標とする特性を確実に得るこ
とができ、製品の歩留まりが向上し、かつ、従来のよう
に調整のために非可逆回路素子を分解／組み直しする手
間が不要となり、製造コストも低減する。

【００３３】また、非可逆回路素子の組立て時において
磁石素体は未着磁又は弱く着磁されたものを使用すれ
ば、供給設備や他の磁石との吸着がないか、あっても弱
く、取扱いが容易である。

【００３４】さらに、磁力を減磁する方向に調整すれ
ば、磁力の経時変化が小さくなり、所望の特性を長期間
維持することができる。

【００３５】また、以上の利点を備えた調整を行った非
可逆回路素子は所望の特性を備え、かつ、このような非
可逆回路素子を備えた通信装置はばらつきのない好まし
い特性を発揮することになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である非可逆回路素子を示
す分解斜視図。

【図２】前記非可逆回路素子の外観を示す斜視図。

【図３】前記非可逆回路素子の電気等価回路図。

【図４】本発明に係る特性調整方法を実施するための装
置を示す概略構成図。

【図５】本発明に係る通信装置（携帯電話）の電気回路
を示すブロック図。

【符号の説明】

１…非可逆回路素子 １０…中心電極組立体 １５…永久磁石（磁石素体） ２０…ケース ３０…磁界付与装置 ５０…ネットワークアナライザ（測定装置） １２０…携帯電話の電気回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 剛和 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） 5J013 EA01 FA07

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも電子素子とこの電子素子に直
   流磁界を印加するための磁石素体とをケーシングに組み
   込んだ非可逆回路素子に対して、ケーシングの外部から
   磁界を付与して前記磁石素体に磁力を付与する第１の磁
   界付与工程と、 磁界を付与された磁石素体を含む前記非可逆回路素子の
   電気的特性を測定する工程と、 前記特性の測定結果に基づいて前記非可逆回路素子に対
   して磁界を付与する第２の磁界付与工程と、 を備えたことを特徴とする非可逆回路素子の特性調整方
   法。
2. 【請求項２】 前記第１の磁界付与工程においては前記
   磁石素体を磁気飽和させ、 前記第２の磁界付与工程においては前記磁石素体を減磁
   させること、 を特徴とする請求項１に記載の非可逆回路素子の特性調
   整方法。
3. 【請求項３】 前記第１の磁界付与工程において前記磁
   石素体は未着磁のものであることを特徴とする請求項１
   又は請求項２に記載の非可逆回路素子の特性調整方法。
4. 【請求項４】 前記第１の磁界付与工程において前記磁
   石素体は弱く着磁されたものであることを特徴とする請
   求項１又は請求項２に記載の非可逆回路素子の特性調整
   方法。
5. 【請求項５】 請求項１、請求項２、請求項３又は請求
   項４に記載の特性調整方法で特性を調整されたことを特
   徴とする非可逆回路素子。
6. 【請求項６】 請求項５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。