JP2004023333A - Non-reciprocal circuit element - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波信号に対して非可逆伝送特性を有する非可逆回路素子と、これに用いる樹脂ケースに関し、具体的には携帯電話などの移動体通信システムの中で使用され、一般にアイソレータやサーキュレータと呼ばれる非可逆回路素子及び樹脂ケースに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、マイクロ波帯、UHF帯で使用される携帯電話、自動車電話等の送受信回路部品の一つとしてアイソレータ,サーキュレータ等の非可逆回路素子がある。一般にアイソレータやサーキュレータは、アンプの破損を防止する目的で使用され、信号の伝送方向の挿入損失は小さく、かつ逆方向への逆方向損失は大きくなるような機能を持たせたものである。以下、本明細書では特開平11−308013号に開示された非可逆回路素子のうちアイソレータを例にとって説明する。
【0003】
図9に従来のアイソレータの一例を分解斜視図で示す。このアイソレータは、磁気ヨークとして機能する金属ケース(上ケース1、下ケース12)、永久磁石2、組立体20、平板コンデンサ(第1のコンデンサ)8、9、10、ダミー抵抗11、樹脂ケース7から構成されている。
前記組立体20は、円板状のシールド板から放射状に3つの中心導体4、5、6が突出した構造の導体薄板を用意し、その導体薄板の円板状部にガーネットフェライト(フェリ磁性体)3を配置して、前記3つの中心導体4、5、6を折り曲げて重ねて一体に構成される。このとき、各中心導体4、5、6は絶縁されて重ねられる。
【0004】
前記樹脂ケース7は、中央に、組立体20用の円形状の凹部13aを有し、その周囲に平板コンデンサ用の凹部13b、13c、13dを有する。この平板コンデンサ用の凹部13b、13c、13dの底部及び組立体20用の凹部13aには、接続電極14aが形成されている。そして、この接続電極14aは、一体の0.1mm程度の前記導体薄板で構成されており、樹脂ケースの側面部まで延出され、外部端子15a〜15fを構成している。この外部端子15d〜15fは、外部端子15a〜15cの対向面に対称に形成されている。また、樹脂ケースには前記中心導体が接続される端子電極部16a、16dが形成されている。この端子電極部16a、16dは側面の外部端子15a、15dに導通するように形成されている。これら外部端子及び接続する端子電極部や接続電極は、同一の導体薄板から形成される。
【0005】
この樹脂ケース7の凹部13b、13c、13dにはそれぞれ平板コンデンサ8、9、10が収容配置される。この平板コンデンサは、平板状の誘電体基板の上下面に電極を形成して構成されており、その下面の電極と、前記凹部の底部に形成された接続電極14aとが半田接続される。凹部13dには平板コンデンサ10とともにダミー抵抗11が配置され、このダミー抵抗11の一方の電極を接続電極14aに半田接続し、他方は中心導体6と接続する。
【0006】
次いで、樹脂ケース7の凹部13aに、上記した組立体20を配置する。このとき、中心導体部分の円板状のシールド板は、接続電極14aと半田接続される。これにより、中心導体の一端はアース接続される。中心導体4の一端は、平板コンデンサ8の上面の電極
と接続され、中心導体5の一端は、平板コンデンサ9の上面の電極と端子電極部16dに接続される。そして端子電極部16a上にはコンデンサが接続され、図12の平面図に示すように平板コンデンサ(第2のコンデンサ)30と前記中心導体4とにチップインダクタ31を接続してLC回路を構成している。中心導体5の一端は、平板コンデンサ9の上面の電極と端子電極部16dに接続される。
【0007】
そして、下ケース12上に樹脂ケース7が配置される。下ケース12は、樹脂ケース7の底部の凹部21に合致する構造となっている。この凹部21では、接続電極14aが露出し下ケース12とはんだ接続されて、樹脂ケース7と下ケース12が一体化される。そして、ガーネットフェライト3に直流磁界を印加する永久磁石2を上ケース1に位置決めし、上ケース1と下ケース12を嵌合させて、面実装可能なアイソレータを構成している。尚、上記抵抗を無くし、他の中心導体と同様に端子電極部を設けて構成すればサーキュレータとなる。また、上記コンデンサ、端子電極部と中心導体端部との接続は、例えば半田付けやスポット溶接により行われる。このように構成して図11に示す等価回路のアイソレータとしていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
このような非可逆回路素子は用いられる通信システム(例えばW−CDMA、PDC、PCS等)の周波数帯の拡張に対応するため広帯域をカバーする性能が要求される。また、移動体通信の分野では、小型高性能化と低価格化の要求は高まるばかりで、いまや数百μm単位での小型化とコンマ数dB単位での高性能化と更なる廉価化が課題とされるに至っている。
前記のような従来の非可逆回路素子をさらに小型化する場合、平板コンデンサ8,9,10や、ガーネットフェライト3の寸法を小さくするのはもとより、端子電極部16aと接続してLC回路を構成するコンデンサ30、インダクタ31も小型のものを使用して構成する必要があった。コンデンサやインダクタを小型にしていくとQ値が劣化し、非可逆回路素子の挿入損失が大きくなるといった問題や、コンデンサ30とインダクタ31との接続方法を十分に考慮しないと接続状態が悪くなったり、ツームストーン現象により素子立ちが生じ、非可逆回路素子として機能しないといった問題があった。
そこで本発明はLC回路を内蔵する非可逆回路素子において、小型化しても電気的特性劣化がなく、前記LC回路を構成するコンデンサ、インダクタの実装性を向上し、電気的接続の信頼性を高めた非可逆回路素子を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フェリ磁性体に複数の中心導体が配された組立体と、前記中心導体の一端とグランド間に配置される複数の第1のコンデンサと、前記中心導体と入力端子及び/又は出力端子間に配置されるLC回路を構成する表面実装型インダクタ及び第2のコンデンサと、前記フェリ磁性体に直流磁界を与える永久磁石と、前記入力端子と前記出力端子が形成された樹脂ケースを備えた非可逆回路素子であって、
前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサとは板状の誘電体基板の主面に電極を形成してなる平板コンデンサであり、
前記表面実装型インダクタが線部と該巻線部の両端部に設けられた二つの鍔状脚部と、前記巻線部に巻回される巻線と、前記鍔状脚部の下面側に設けられ前記巻線の終端部が接続される端子電極を備え、
前記表面実装型インダクタにより前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサを電気的に接続する非可逆回路素子である。
【0010】
本発明において、LC回路を構成する第2のコンデンサと表面実装型インダクタの接続を、第1のコンデンサと第2のコンデンサの主面に前記表面実装型インダクタの端子電極を電気的に接続して行うのが好ましい。樹脂ケースには熱可塑性樹脂を壁として第1のコンデンサと第2のコンデンサを収容する凹部が形成されており、前記第1のコンデンサと第2のコンデンサとの間に形成された仕切壁は、前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサの主面よりも低い高さに形成するのが好ましい。
そして、前記仕切壁と連続する凹部壁の一部を切欠いた部分を含み、面実装型インダクタを前記第1のコンデンサ及び第2のコンデンサを収容するそれぞれの凹部の一部と重なる領域に配置するのが好ましい。
本発明においては、前記第1コンデンサ及び第2のコンデンサを一つの誘電体基板の主面に電極を形成してなる平板コンデンサとして構成することも出来る。
【0011】
また本発明においては、表面実装型インダクタの自己共振周波数は非可逆回路素子の動作周波数よりも高く、かつ250MHzにおけるQが27以上とするのが好ましい。この表面実装型インダクタの磁心は、Alを主成分とし、副成分としてMnを必須としCr、Ti、Si、Srの群から選ばれる少なくとも一つを有する非磁性のセラミック材料やAlを主成分とし、副成分としてSiを必須としCa、Ba、Ti、Ir、Pの群から選ばれる少なくとも一つを有する非磁性のセラミック材料で構成するのも好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の非可逆回路素子用樹脂ケースとこれを用いた非可逆回路素子について、図をもとに以下詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例に掛かる非可逆回路素子の樹脂ケースの平面図であり、図2は中心導体を構成する導体薄板の平面図であり、図3(a)はA指示部の拡大図であり、図3(b)は部品を実装した状態を示す拡大図であり、図4は図3(b)に開示した非可逆回路素子用樹脂ケースのA−A‘断面図であり、図5は本発明の非可逆回路素子の一例を示す分解斜視図である。
【0013】
図1及び図4に示すように、この樹脂ケース7には第1のコンデンサである平板コンデンサ8、9、10が収容配置される凹部13b、13c、13dと、LC回路を構成する第2のコンデンサである平板コンデンサ30が収容配置される凹部13fと、平板コンデンサ10と並列接続されるダミー抵抗11が配置される凹部13eと、前記凹部の壁の一部を表面実装型インダクタ31の連接する2側面を支持するように切りかいた切欠き部18が形成されている。
樹脂ケース7は、例えば0.1mm程度のCuの導体薄板と液晶ポリマーやポリフェニレンサルファイド等の高耐熱の熱可塑性エンジニアリングプラスチックを一体化してなるものである。前記Cuの導体薄板や前記磁気ヨークには、その表面に銀、銅、金、アルミニウムのうち少なくとも一つを含む金属または合金で電気抵抗率が5.5μΩcm以下、好ましくは3.0μΩcm更に好ましくは1.8μΩcm以下である導電性の高い金属皮膜を形成し、これにより、マイクロ波信号の伝送効率を高め、外部との相互干渉を抑制して損失を低減している。このときの皮膜厚さは0.5〜25μm、好ましくは0.5〜10μm、更に好ましくは1〜8μmである。そして、前記導体薄板や金属磁性材をフープ状とし、これを金型内に配置して前記熱可塑性エンジニアリングプラスチックを用いて射出成形して形成される。平板コンデンサを収容するための3つの凹部13b、13c、13dの底部は、組立体20が収容される凹部13aの底部の導体薄板が露出した共通の接続電極14aとつながり、前記平板コンデンサ8,9,10が一面状に配置され、平板コンデンサの下面の電極と凹部の底部に形成された接続電極14aと半田接続される。前記平板コンデンサ30が収容される凹部13fの底部は、導体薄板が露出して入力端子を形成する端子電極部16aとなっている。
【0014】
組立体20は、例えば図2に示すように、円板状のシールド板から放射状に3つの中心導体4、5、6が突出した構造の導体薄板を用意し、その導体薄板の円板状部にガーネットフェライト3を配置して、前記3つの中心導体4、5、6を折り曲げて重ねて一体に構成される。そして中心導体4、5の一端は、平板コンデンサ8、9の上面の電極に接続され、中心導体5の一端は、平板コンデンサ10の上面の電極とダミー抵抗11と接続される。そして中心導体4は屈曲形成されており、表面実装型インダクタ31と干渉しないように構成されている。
【0015】
図3(a)(b)に樹脂ケースのLC回路を配置する部分の拡大図を示す。前記凹部17には、LC回路を構成する平板コンデンサ30が配置され、平板コンデンサ30の一方の電極が端子電極部16aにはんだ接続される。そして平板コンデンサ30と平板コンデンサ8を電気的に接続するように表面実装型インダクタ31が配置される。平板コンデンサが収容される凹部間の仕切壁50を平板コンデンサの前記電極面よりも突出しないように形成している。そして、前記平板コンデンサのそれぞれの電極面をそれぞれ実質的に等しい高さとしているので前記表面実装型インダクタ31は組立時に傾むいたりせずに安定して配置される。また、前記凹部13bの壁の一部を切りかいた切欠き部18により表面実装型インダクタ31の連接する2側面を支持するようにし、凹部13fの樹脂壁により他の2側面を支持するようにしているので、表面実装型インダクタ31がずれたり、素子立ちをすることがなく、電気的接続を信頼性良く行うことが出来る。
【0016】
図4は平板コンデンサ8、平板コンデンサ30、表面実装型インダクタ31を実装した状態のA−A’断面図である。表面実装型インダクタ31は平板コンデンサ8、平板コンデンサ30の主面に実装されはんだ付けされる。表面実装型インダクタの巻線部は端子電極に対して凹状となっており、はんだが表面実装型インダクタの下面側に回り込むことがない。このため平板コンデンサ8、平板コンデンサ30をショートするようなはんだブリッジが発生せず、ツームストーン現象も発生しにくく、電気的接続を信頼性良く行うことが出来る。また、中心導体4を屈曲形成して、表面実装型インダクタ31と干渉しないように構成しているので、はんだ付けの際に表面実装型インダクタに外力を加えて保持する必要なく、非可逆回路素子の構成を簡単に出来る。
【0017】
図5に示すようにガーネットフェライトを略円板状とし、その一部を中心軸に平行に切断した形状としている。このように構成することで、終端抵抗と接続する中心導体の直流磁界印加方向にガーネットフェライトと重複する部分の長さを他の中心導体よりも短く構成して、電気的特性の一つであるアイソレーション特性を改善するとともに、組立体20の中心を樹脂ケースの中心近傍とすることで、LC回路を構成する平板コンデンサ30を配置する凹部13fを平面的に広くなるように構成した。このため、平板コンデンサ30のコンデンサ電極面積を広くすることが出来、コンデンサのQ値を劣化させることなく構成でき、また誘電体基板を適度な厚みをもって構成できるので、その取り扱いが容易である。
【0018】
図6に表面実装型インダクタ31の外観斜視図を、図7にその側面図を示す。この表面実装型インダクタ31は1005サイズであり、磁心2の巻線部101と該巻線部の両端部に設けられた二つの鍔状脚部102a、102bと、前記巻線部に巻回される巻線103と、前記鍔状脚部の下面側に設けられ前記巻線の終端部104a、104bが接続される端子電極105a、105bを備える。
磁心2を構成する材料は、アルミナを主成分とする非磁性のセラミック材料が用いられる。例えばAlを主成分とし、副成分としてMnを必須としCr、Ti、Si、Srの群から選ばれる少なくとも一つを有する非磁性のセラミック材料や、Alを主成分とし、副成分としてSiを必須としCa、Ba、Ti、Ir、Pの群から選ばれる少なくとも一つを有する非磁性のセラミック材料である。具体的には、酸化物換算でAl:89〜95wt%、Mn:2〜4wt%、残部がCr、Ti、Si、Srの群から選ばれる少なくとも一つであり、また、酸化物換算でAl:85〜88wt%、Si:8〜10wt%、残部がCa、Ba、Ti、Ir、Pの群から選ばれる少なくとも一つのセラミック材料である。
【0019】
端子電極105a、105bはAg、Cu等の下地電極にNiを下地としSn,Ag,Cu等の合金めっきが施されている。巻線部に巻回される巻線103は、線径が数十μmの導線を用い、その終端部は端子電極105a、105bに接続され、巻回される巻線103による磁界は、永久磁石2の直流磁界に対して、略直交するようになる。このように構成することで、表面実装型インダクタの自己共振周波数が非可逆回路素子の動作周波数よりも高く、かつ250MHzにおけるQ値が27以上の高Q値を得ることができ、もって非可逆回路素子の電気的特性を損ねることがない。
【0020】
非可逆回路素子用樹脂ケース7の外壁部51は前記熱可塑性樹脂で形成され、この外壁部51は中心導体の一端が接続される前記平板コンデンサの電極面よりも高く形成される。そしてその外壁部の対向する2側面に前記導体薄板からなる外部端子15a〜15fを備えるように構成している。
この外部端子は、前記Cuの導体薄板で形成され、この導体薄板と前記熱可塑性樹脂とを射出成形後、フープ状になした導体薄板のリード部(図示せず)を金型で切断、折り曲げ加工して、前記外部端子として形成した。前記外部端子の内、外部端子15b,15c,15e,15fは、前記接続電極14aと接続している。
【0021】
このような樹脂ケースを用いて800MHz対応(PDC 周波数843MHz〜960MHz)の4mm角アイソレータを作製した。このアイソレータは、従来のアイソレータと同じく磁気ヨークとして機能する金属ケース(上ケース1、下ケース12)、永久磁石2、組立体20、平板コンデンサ8、9、10、ダミー抵抗11、樹脂ケース7から構成され、その等価回路は図9に示す従来のものと同様である。中心導体4,5,6が巻回された前記ガーネットフェライト部分でインダクタンスL1,L2,L3を形成し、平板コンデンサ8,9,10でコンデンサC1,C2,C3を形成する。前記コンデンサC3に並列接続するダミー抵抗11(Rt)を配置し、前記インダクタンスL1,L2,L3、コンデンサC1,C2,C3を調整して所望の周波数f0(中心周波数)で動作するアイソレータを構成した。
図8に本発明の一実施例に係るアイソレータと比較例のアイソレータの入力ポートP1(外部端子15aが対応)―出力ポートP2(外部端子15dが対応)間での挿入損失特性の周波数特性を示す。比較例のアイソレータは表面実装型インダクタを1005タイプの積層型インダクタとしたものであり、他の構成は実施例のものと同一なのでその説明を省く。
本発明のアイソレータでは、その挿入損失のピーク値が0.15dB以下であり、通過帯域においても0.2dB以下であった。一方、比較例のものは、挿入損失のピーク値が0.35dB程度であり、通過帯域においても0.4dB程度であり、本発明のアイソレータと比べ、電気的特性に劣るものであった。
【0022】
上記実施例においては、第1のコンデンサと第2のコンデンサとをそれぞれ異なる有電体基板で構成したが、図9に示すように一つの誘電体基板の主面に前記第1のコンデンサと第2のコンデンサの電極を形成した平板コンデンサとして構成してもよい。この場合には、第1のコンデンサと第2のコンデンサを仕切る仕切壁は必要としない。表面実装型インダクタは、前記平板コンデンサの電極に接続されるが、予め平板コンデンサと表面実装型インダクタとをはんだ付けして、これを樹脂ケースに実装するのが組み立てを簡略化できて好ましい。平板コンデンサと表面実装型インダクタとをはんだ付けするはんだは、他の部位をはんだ付けするはんだよりも高い温度ではんだ付けされるものを用いれば、表面実装型インダクタの固定を別途行わなくてすむのでより好ましい。
本発明に非可逆回路素子に用いられるはんだはSn−Ag−Cu系等のPbフリーはんだを用いるのがより好ましい。
【0023】
【発明の効果】
本発明によれば、従来のLC回路を内蔵する非可逆回路素子が抱えていた、いくつかの問題を解消し、すなわち小型化しても電気的特性劣化がなく、前記LC回路を構成するコンデンサ、インダクタの実装性を向上し、電気的接続の信頼性を高めた非可逆回路素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に掛かる非可逆回路素子の樹脂ケースの平面図である。
【図2】中心導体を構成する導体薄板の平面図である。
【図3】(a)本発明の一実施例に掛かる非可逆回路素子の樹脂ケースA指示部の拡大図であり、(b)は部品を実装した状態を示す拡大図である。
【図4】図3(b)に開示した非可逆回路素子用樹脂ケースのA−A‘断面図である。
【図5】本発明の非可逆回路素子の一例を示す分解斜視図である。
【図6】本発明の非可逆回路素子に用いる表面実装型インダクタの外観斜視図である。
【図7】本発明の非可逆回路素子に用いる表面実装型インダクタの正面図である。
【図8】本発明の一実施例に係る非可逆回路素子と従来の非可逆回路素子の挿入損失の周波数特性図である。
【図9】本発明の一実施例に係る非可逆回路素子に用いる平板コンデンサの他の例を示す斜視図である。
【図10】従来の非可逆回路素子の分解斜視図である。
【図11】本発明を適用する非可逆回路素子の等価回路図である。
【図12】従来の非可逆回路素子の部分拡大図である。
【符号の説明】
4、5、6 中心導体
7 樹脂ケース
8、9、10、31 平板コンデンサ
11 ダミー抵抗
13b、13c、13d、13f 平板コンデンサを配置する凹部
14a 接続電極
15a,15b,15c,15d,15e,15f 外部端子
20 組立体
22 絶縁部材
31 表面実装型インダクタ
50 平板コンデンサが収容される凹部間の仕切壁[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a non-reciprocal circuit device having a non-reciprocal transmission characteristic for a high-frequency signal and a resin case used therefor, and more specifically, is used in a mobile communication system such as a mobile phone, and is generally used for an isolator or a circulator. And a resin case.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, non-reciprocal circuit elements such as isolators and circulators are one of transmission / reception circuit components used in microwave bands and UHF bands for mobile phones, automobile phones, and the like. Generally, isolators and circulators are used for the purpose of preventing damage to an amplifier, and have a function of reducing insertion loss in a signal transmission direction and increasing reverse loss in a reverse direction. Hereinafter, in this specification, an isolator will be described as an example of the non-reciprocal circuit device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-308013.
[0003]
FIG. 9 is an exploded perspective view showing an example of a conventional isolator. This isolator includes a metal case (upper case 1, lower case 12) functioning as a magnetic yoke, a permanent magnet 2, an
The
[0004]
The
[0005]
In the
[0006]
Next, the above-described
[0007]
Then, the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Such a non-reciprocal circuit device is required to have a performance covering a wide band in order to cope with an extension of a frequency band of a communication system (for example, W-CDMA, PDC, PCS, etc.) to be used. In the field of mobile communications, the demand for compact, high-performance, and low-cost products is only increasing, and now, miniaturization in the order of several hundred μm, performance in the order of a few commas, and further cost reduction are issues. It has been reached.
In order to further reduce the size of the conventional non-reciprocal circuit device as described above, not only the dimensions of the plate capacitors 8, 9, 10 and the garnet ferrite 3 are reduced, but also the LC circuit is configured by connecting to the
Accordingly, the present invention provides a non-reciprocal circuit device having a built-in LC circuit, which does not deteriorate in electrical characteristics even when the device is downsized, improves the mountability of capacitors and inductors constituting the LC circuit, and improves the reliability of electrical connection. And a non-reciprocal circuit device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an assembly in which a plurality of center conductors are arranged on a ferrimagnetic material, a plurality of first capacitors arranged between one end of the center conductor and a ground, the center conductor and an input terminal and / or an output. A surface mount type inductor and a second capacitor constituting an LC circuit disposed between terminals; a permanent magnet for applying a DC magnetic field to the ferrimagnetic material; and a resin case in which the input terminal and the output terminal are formed. A non-reciprocal circuit element,
The first capacitor and the second capacitor are plate capacitors formed by forming electrodes on a main surface of a plate-shaped dielectric substrate,
The surface-mount type inductor has a wire portion and two flange-shaped legs provided at both ends of the winding portion, a winding wound around the winding portion, and a lower surface side of the flange-shaped leg portion. A terminal electrode provided and connected to a terminal end of the winding,
A nonreciprocal circuit element electrically connecting the first capacitor and the second capacitor by the surface mount inductor.
[0010]
In the present invention, the connection between the second capacitor constituting the LC circuit and the surface-mounted inductor is performed by electrically connecting the terminal electrodes of the surface-mounted inductor to the main surfaces of the first capacitor and the second capacitor. It is preferred to do so. In the resin case, a concave portion that accommodates the first capacitor and the second capacitor is formed using a thermoplastic resin as a wall, and a partition wall formed between the first capacitor and the second capacitor includes: It is preferable that the first capacitor and the second capacitor are formed at a height lower than the main surface.
Then, the surface-mount inductor is disposed in a region overlapping with a part of each of the concave portions accommodating the first capacitor and the second capacitor, including a part in which a part of a concave wall continuous with the partition wall is cut off. Is preferred.
In the present invention, the first capacitor and the second capacitor may be configured as flat plate capacitors having electrodes formed on the main surface of one dielectric substrate.
[0011]
In the present invention, the self-resonant frequency of the surface-mount inductor is preferably higher than the operating frequency of the non-reciprocal circuit device, and the Q at 250 MHz is preferably 27 or more. The magnetic core of this surface mount type inductor is mainly composed of Al, a non-magnetic ceramic material having at least one selected from the group consisting of Cr, Ti, Si and Sr, and Al as a minor component, and Al as a main component. It is also preferable to use a non-magnetic ceramic material having Si as an essential component and having at least one selected from the group consisting of Ca, Ba, Ti, Ir, and P.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The resin case for a non-reciprocal circuit device of the present invention and the non-reciprocal circuit device using the same will be described in detail below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view of a resin case of a non-reciprocal circuit device according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a conductor thin plate constituting a center conductor, and FIG. 3B is an enlarged view showing a state where components are mounted, and FIG. 4 is an AA ′ cross-sectional view of the resin case for the non-reciprocal circuit device disclosed in FIG. 3B. FIG. 5 is an exploded perspective view showing an example of the non-reciprocal circuit device of the present invention.
[0013]
As shown in FIGS. 1 and 4, the
The
[0014]
As shown in FIG. 2, for example, as shown in FIG. 2, a conductor thin plate having a structure in which three
[0015]
FIGS. 3A and 3B are enlarged views of a portion where the LC circuit of the resin case is arranged. A
[0016]
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA 'in a state where the plate capacitor 8, the
[0017]
As shown in FIG. 5, the garnet ferrite is formed in a substantially disk shape and a part thereof is cut in parallel with the central axis. With this configuration, the length of the portion overlapping the garnet ferrite in the direction of applying the DC magnetic field of the center conductor connected to the terminating resistor is made shorter than that of the other center conductors, which is one of the electrical characteristics. By improving the isolation characteristics and making the center of the
[0018]
FIG. 6 is an external perspective view of the
As a material forming the magnetic core 2, a non-magnetic ceramic material containing alumina as a main component is used. For example, a non-magnetic ceramic material having Al as a main component and at least one selected from the group consisting of Cr, Ti, Si, and Sr and Mn as a sub-component, or Al as a main component and Si as a sub-component And a non-magnetic ceramic material having at least one selected from the group consisting of Ca, Ba, Ti, Ir, and P. Specifically, Al is 89 to 95 wt% in terms of oxide, Mn is 2 to 4 wt%, and the balance is at least one selected from the group consisting of Cr, Ti, Si, and Sr. : 85 to 88 wt%, Si: 8 to 10 wt%, and the balance is at least one ceramic material selected from the group consisting of Ca, Ba, Ti, Ir, and P.
[0019]
The
[0020]
The
The external terminal is formed of the Cu conductor thin plate. After the conductor thin plate and the thermoplastic resin are injection molded, a lead portion (not shown) of the hoop-shaped conductor thin plate is cut and bent by a mold. It was processed to form the external terminal. Among the external terminals, the
[0021]
Using such a resin case, a 4 mm square isolator corresponding to 800 MHz (PDC frequency 843 MHz to 960 MHz) was manufactured. This isolator is composed of a metal case (upper case 1, lower case 12), a permanent magnet 2, an
FIG. 8 shows frequency characteristics of insertion loss characteristics between the input port P1 (corresponding to the
In the isolator of the present invention, the peak value of the insertion loss was 0.15 dB or less, and also 0.2 dB or less in the pass band. On the other hand, in the case of the comparative example, the peak value of the insertion loss was about 0.35 dB, and even in the pass band, it was about 0.4 dB, which was inferior to the isolator of the present invention in electrical characteristics.
[0022]
In the above-described embodiment, the first capacitor and the second capacitor are formed of different conductive substrates, respectively, but as shown in FIG. 9, the first capacitor and the second capacitor are formed on the main surface of one dielectric substrate. It may be configured as a flat plate capacitor in which electrodes of two capacitors are formed. In this case, a partition for separating the first capacitor and the second capacitor is not required. The surface mount inductor is connected to the electrode of the flat capacitor, and it is preferable to solder the flat capacitor and the surface mount inductor in advance and mount them on a resin case because assembly can be simplified. If the solder used to solder the flat-plate capacitor and the surface-mounted inductor is soldered at a higher temperature than the solder used to solder the other parts, it is not necessary to fix the surface-mounted inductor separately. More preferred.
The solder used for the non-reciprocal circuit device in the present invention is more preferably a Pb-free solder such as Sn-Ag-Cu.
[0023]
【The invention's effect】
According to the present invention, the conventional non-reciprocal circuit device having a built-in LC circuit solves several problems, namely, even if the size is reduced, there is no electrical characteristic degradation, the capacitor constituting the LC circuit, It is possible to obtain a non-reciprocal circuit device in which the mountability of the inductor is improved and the reliability of the electrical connection is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a resin case of a non-reciprocal circuit device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a conductor thin plate constituting a central conductor.
FIG. 3A is an enlarged view of a resin case A indicating portion of the non-reciprocal circuit device according to one embodiment of the present invention, and FIG. 3B is an enlarged view showing a state where components are mounted.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the resin case for the non-reciprocal circuit device disclosed in FIG. 3 (b).
FIG. 5 is an exploded perspective view showing an example of the non-reciprocal circuit device of the present invention.
FIG. 6 is an external perspective view of a surface mount inductor used for the non-reciprocal circuit device of the present invention.
FIG. 7 is a front view of a surface mount inductor used for the non-reciprocal circuit device of the present invention.
FIG. 8 is a frequency characteristic diagram of insertion loss of the nonreciprocal circuit device according to one embodiment of the present invention and a conventional nonreciprocal circuit device.
FIG. 9 is a perspective view showing another example of the plate capacitor used for the non-reciprocal circuit device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an exploded perspective view of a conventional non-reciprocal circuit device.
FIG. 11 is an equivalent circuit diagram of a non-reciprocal circuit device to which the present invention is applied.
FIG. 12 is a partially enlarged view of a conventional nonreciprocal circuit device.
[Explanation of symbols]
4, 5, 6
Claims (8)
前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサとは板状の誘電体基板の主面に電極を形成してなる平板コンデンサであり、
前記表面実装型インダクタは巻線部と該巻線部の両端部に設けられた二つの鍔状脚部と、前記巻線部に巻回される巻線と、前記鍔状脚部の下面側に設けられ前記巻線の終端部が接続される端子電極を備え、
前記表面実装型インダクタにより前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサを電気的に接続することを特徴とする非可逆回路素子。An assembly in which a plurality of center conductors are arranged on a ferrimagnetic body; a plurality of first capacitors arranged between one end of the center conductor and a ground; and an arrangement arranged between the center conductor and an input terminal and / or an output terminal A non-reciprocal circuit comprising a surface-mounted inductor and a second capacitor constituting an LC circuit to be provided, a permanent magnet for applying a DC magnetic field to the ferrimagnetic material, and a resin case in which the input terminal and the output terminal are formed. An element,
The first capacitor and the second capacitor are plate capacitors formed by forming electrodes on a main surface of a plate-shaped dielectric substrate,
The surface mount type inductor includes a winding portion, two flange-shaped legs provided at both ends of the winding portion, a winding wound around the winding portion, and a lower surface side of the flange-shaped leg portion. A terminal electrode provided to the end of the winding is connected,
A non-reciprocal circuit device, wherein the first capacitor and the second capacitor are electrically connected by the surface mount inductor.
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