【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アイソレータ及び通信機装置並びにアイソレータの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
集中定数型のアイソレータは、信号を伝送方向に損失なく通過させ、逆方向への信号の通過を阻止する機能を備えた高周波部品であり、携帯電話等の移動通信装置の送信回路部に使用されている。最近では、携帯電話機の小型化に伴い、その構成部品であるアイソレータについても更なる小型化が求められている。
【０００３】
下記特許文献１には、アイソレータの小型化に伴って起こりうる品質低下や性能低下等の問題に対する解決手段が記載されている。すなわち、この特許文献１の実施例１に記載されたアイソレータには、フェライトの一面側に中心導体が配置されるとともに他面側に接地電極が配置され、フェライトに印刷された接地短絡導体によって中心導体と接地電極とが接続されてなる電極組立体が備えられており、これにより挿入損失や品質のばらつきの少ないアイソレータが得られると記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２４４７０７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に記載のアイソレータでは、電極集合体の周囲にコンデンサや抵抗などの他の部品を配置する必要があるため、各部品の集積密度が低くなり、アイソレータの小型化を十分に図れないという問題があった。
【０００６】
また、特許文献１の実施例２には、フェライトに設けられたスルーホールによって中心導体と接地電極とが接続されたアイソレータが開示されている、しかし、このアイソレータでは、スルーホールの外周側にあるフェライトが磁気回路構成上不要な部分となっており、バイアス磁界がこの不要部分にも及び、このため中心導体と接地電極に挟まれた部分のフェライトに対するバイアス磁界が相対的に低下するおそれがあった。このバイアス磁界の低下を防止するには、磁石を大きくしてバイアス磁界を高めなければならず、アイソレータの小型化の要請に反する事態が生じていた。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、小型で高性能であり、しかも量産性に優れたアイソレータ及びこのようなアイソレータを備えた通信機装置並びにアイソレータの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明のアイソレータは、一面側の中央に凸部が形成されてなる板状磁性体と、前記凸部上に配置されて相互に交差する複数の中心導体と、前記板状磁性体の他面側に配置されて前記各中心導体に接続される共通電極と、前記板状磁性体の凸部側に配置された永久磁石とが、長辺寸法３．５ミリメートル以下の直方体状の筐体に収納されてなることを特徴とする。
【０００９】
上記の構成により、中心導体が配置されている凸部に、永久磁石によるバイアス磁界が集中して印加されるので、永久磁石を小型にしてもアイソレータとして機能するために十分なバイアス磁界を与えることができ、アイソレータの特性を維持しつつ小型化を図ることができる。特に、長辺寸法３．５ミリメートル以下の筐体から構成されるアイソレータでは、凸部に対するバイアス磁界の集中による特性向上の効果が大きく、優れた特性のアイソレータを得ることができる。
【００１０】
また本発明のアイソレータは、先に記載のアイソレータであり、前記板状磁性体の前記凸部の周囲に、終端抵抗素子と複数の整合用コンデンサとが配置され、前記終端抵抗素子及び前記各整合用コンデンサが前記各中心導体の一端側に接続されていることを特徴とする。また、凸部の高さと終端抵抗素子及び整合用コンデンサの高さとが一致していることが好ましい。
【００１１】
上記の構成によれば、終端抵抗素子及び整合用コンデンサを板状磁性体に重ねて配置するため、終端抵抗素子及び整合用コンデンサの設置スペースを筐体内部に別途に設ける必要がなく、アイソレータを構成する部品の集積密度を高めることができ、アイソレータを小型化することができる。また、終端抵抗素子及び整合用コンデンサ並びに凸部の高さが一致していれば、中心導体の一端側を終端抵抗素子側及び整合用コンデンサ側に延長するだけでこれらを相互に接続させることができ、アイソレータの構造が簡素化され、アイソレータの製造も容易になる。
【００１２】
また本発明のアイソレータは、先に記載のアイソレータであり、前記板状磁性体の前記凸部の周囲に複数のスルーホールが設けられ、前記終端抵抗素子と前記各整合用コンデンサとが前記スルーホールを介して前記筐体に各々接続されていることを特徴とする。この構成により、終端抵抗素子及び整合用コンデンサと筐体との接続構造が簡素化され、これらの接続を確実に行うことができる。
【００１３】
また本発明のアイソレータは、先に記載のアイソレータであり、前記板状磁性体に、前記凸部から前記基部まで貫通する複数の別のスルーホールが設けられ、前記各中心導体の他端側が前記別のスルーホールを介して前記共通電極に各々接続されていることを特徴とする。この構成により、板状磁性体に対する中心導体の組み付け精度を高めることができ、更に中心導体同士の組み付け精度も向上でき、アイソレータの特性をより高めることができる。
【００１４】
また本発明のアイソレータは、先に記載のアイソレータであり、前記各中心導体がフレキシブルプリント基板により形成されていることを特徴とする。この構成により、中心導体を薄くすることができ、これによりアイソレータを小型にすることができる。
【００１５】
また本発明のアイソレータは、先に記載のアイソレータであり、前記板状磁性体の側端部に入出力用端子が係合され、該入出力用端子に入出力用の中心導体の一端が接続されていることを特徴とする。この構成により、入出力用端子の設置スペースを少なくしてアイソレータを小型にできる。
【００１６】
また本発明のアイソレータは、先に記載のアイソレータであり、入出力用の中心導体の一端が、前記板状磁性体の側端部まで延出形成されて入出力端子を構成していることを特徴とする。この構成により、入出力端子を別途設ける必要がなく、部品点数が少なくなり、アイソレータを小型にできる。
【００１７】
また、本発明の通信機装置は、先のいずれかに記載のアイソレータを備えたことを特徴とする。
【００１８】
次に、本発明のアイソレータの製造方法は、磁性体粉末とバインダとが含有されてなるペーストを第１シート上に塗布して第１グリーン体を形成し、前記ペーストを第２シート上に塗布して前記第１グリーン体よりも小型な第２グリーン体を形成し、前記第１グリーン体と前記第２グリーン体を突き合わせて一体化し、前記第１、前記第２シートを各グリーン体から剥離した上で各グリーン体を焼成することにより、凸部を有する板状磁性体を製造し、得られた板状磁性体に共通電極を装着するとともに前記凸部上に複数の中心導体を装着して磁性組立体を形成し、該磁性組立体を長辺寸法３．５ミリメートル以下の直方体状の筐体に収納することを特徴とする。
【００１９】
係る構成より、凸部を有する板状磁性体を容易に製造することができ、アイソレータの生産効率を高めることができる。
【００２０】
また本発明のアイソレータの製造方法は、先に記載のアイソレータの製造方法であり、前記第２シートに剥離用の孔を予め設け、前記第２グリーン体を該孔上に形成し、前記孔を通じて前記第２グリーン体を前記第１グリーン体に押し当てることにより、前記第１、第２グリーン体を突き合わせることを特徴とする。
【００２１】
係る構成により、第１、第２グリーン体を変形させずに一体化させることができ、安定した形状品質を有する板状磁性体を備えたアイソレータを得ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を図面を参照して説明する。図１に本実施形態のアイソレータの分解斜視図を示す。図１に示すアイソレータ１は、磁性組立体２と永久磁石３とが磁性体からなる上ヨーク４及び下ヨーク５からなる筐体６内部に収納されて構成されている。筐体６の長辺寸法（例えば図１中、矢印Ｌで示す寸法）は３．５ミリメートル以下に設定されている。筐体６を構成する下ヨーク５の基部５ａ上に磁性組立体２が載置され、磁性組立体２上に永久磁石３が配置されている。また、下ヨークの基部５ａの両側には、側壁部５ｂ、５ｂが備えられるとともに一対の切欠部５ｃ、５ｃが設けられている。更に、磁性組立体２には入力端子１１及び出力端子１２が備えられている。そして、磁性組立体２が下ヨーク５の基部５ａ上に載置されたときに、入力端子１１及び出力端子１２が切欠部５ｃ、５ｃ内に位置するように構成されている。これにより、入出力端子１１，１２が筐体６の外側に露出するようになっている。また下ヨーク５にはアース端子５ｄ、５ｄが設けられており、下ヨーク５が磁性組立体２の接地端子を兼ねている。
【００２３】
次に、図２に、アイソレータ１に備えられた磁性組立体２の平面模式図を示し、図３に、磁性組立体２の側面模式図を示し、図４に、磁性組立体２の正面模式図を示し、図５には磁性組立体２の背面模式図を示す。図１〜図５に示すように、磁性組立体２は、入力端子１１及び出力端子１２と、板状磁性体１３と、板状磁性体１３の一面１３ａ側に配置されて相互に交差する第１、第２、第３中心導体１４、１５、１６と、板状磁性体１３の他面１３ｂ側に配置されて各中心導体１４、１５、１６に接続される共通電極１７とを主体として構成されている。板状磁性体１３と各中心導体１４〜１６はそれぞれ、図示略の絶縁シートにより相互に絶縁されている。また各中心導体１４〜１６は凸部１３ｃ上において相互に約１２０°の交差角度をもって交差されている。更に、磁性組立体２が筐体６内部に収納された際に、共通電極１７が下ヨーク５の基部５ａに電気的に接続される。これにより、中心導体１４〜１６が共通電極１７を介して接地端子である下ヨーク５に接続される。尚、各中心導体１４〜１６はフレキシブルプリント基板により形成されることが好ましい。
【００２４】
また板状磁性体１３の一面１３ａ上には凸部１３ｃが設けられており、この凸部１３ｃ上に中心導体１４、１５、１６が配置されている。また凸部１３ｃの周囲には、平板型コンデンサ（整合用コンデンサ）１８、１９、２０及びチップ抵抗（終端抵抗素子）２１が配置されている。平板型コンデンサ１８、１９、２０及びチップ抵抗２１は、板状磁性体１３の一面１３ａ上に載置されている。平板型コンデンサ１８、１９、２０には各々共振容量Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が内蔵され、チップ抵抗２１には終端抵抗Ｒが内蔵されている。
【００２５】
永久磁石３は、図１に示すように板状磁性体１３の凸部１３ｃ上に配置されており、板状磁性体１３にバイアス磁界を印加している。凸部１３ｃが永久磁石４側に突き出されているため、バイアス磁界が主に凸部１３ｃに集中的に印加される。
【００２６】
次に、図６に板状磁性体１３の平面模式図を示し、図７に板状磁性体１３の側面模式図を示し、図８に板状磁性体１３の正面模式図を示し、図９には板状磁性体１３の背面模式図を示す。図６〜図９に示すように、板状磁性体１３は、平面視略矩形の板状の基部１３ｄと、平面視変則的な六角形状の凸部１３ｃとが一体化されて構成されている。凸部１３ｃは基部１３ｄのほぼ中央に形成されている。また、基部１３ｄ及び凸部１３ｃは、同一の材料から構成されており、例えばＹＩＧフェライト（イットリウム鉄ガーネットフェライト）により形成されている。基部１３ｄの平面視形状及び大きさは、下ヨーク５の基部５ａの形状及び大きさにほぼ一致している。
【００２７】
また板状磁性体１３には、板状磁性体１３のほぼ中央に配置されて凸部１３ｃから基部１３ｄまでを貫通するスルーホール２２ａ、２２ｂ、２２ｃ（別のスルーホール）と、凸部１３ｃの周囲に配置されて基部１３ｄを貫通するスルーホール２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ（スルーホール）とが設けられている。各スルーホール２２ａ〜２３ｄには銀ペーストなどの導電材料が充填されている。
【００２８】
次に、図１〜図５に示すように、第１中心導体１４は板状磁性体１３の凸部１３ｃ上に配置されている。第１中心導体１４は、その一端１４ａが凸部１３ｃの外側に延長されている。そして、第１中心導体１４の一端１４ａが平板型コンデンサ１８に接続されている。一方、第１中心導体１４の他端１４ｂはスルーホール２２ａに接続されている。また、第１中心導体１４の一端１４ａ側には端子導体１４ｃが形成されており、この端子導体１４ｃが第１ポートＰ１とされている。端子導体１４ｃは、平板型コンデンサ１８上から板状磁性体１３の一面１３ａに至るまで延出形成されている。
【００２９】
同様に、第２中心導体１５も凸部１３ｃ上に配置されており、その一端１５ａが凸部１３ｃの外側に延長されている。そして、第２中心導体１５の一端１５ａが平板型コンデンサ１９に接続されている。一方、第２中心導体１５の他端１５ｂはスルーホール２２ｂに接続されている。また、第２中心導体１５の一端１５ａ側にも端子導体１５ｃが形成されており、この端子導体１５ｃが第２ポートＰ２とされている。端子導体１５ｃは、平板型コンデンサ１９上から板状磁性体１３の一面１３ａに至るまで延出形成されている。
【００３０】
更に、第３中心導体１６も凸部１３ｃ上に配置されており、その一端１６ａが凸部１３ｃの外側に延長されている。そして、第３中心導体１６の一端１６ａが平板型コンデンサ２０に接続されている。一方、第３中心導体１６の他端１６ｂはスルーホール２２ｃに接続されている。また、第３中心導体１６の一端１６ａ側には接続導体１６ｃが形成されており、この接続導体１６ｃがチップ抵抗２１に接続されている。
【００３１】
次に共通電極１７は、板状磁性体１３の他面１３ｂ側に配置されており、その平面視形状が凸部１３ｃの平面視形状とほぼ同じ形状に形成されている。また共通電極１７は、板状磁性体１３の他面１３ｂ側に露出するスルーホール２２ａ〜２２ｃに接続されている。このようにして、スルーホール２２ａ〜２２ｃを介して共通電極１７と各中心導体１４〜１６とが接続されている。
【００３２】
次に、図２〜図５に示すように、平板型コンデンサ１８、１９、２０及びチップ抵抗２１は、スルーホール２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ上に各々配置されている。平板型コンデンサ１８、１９、２０（共振容量Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）は、板状磁性体１３に接する面がコールド側電極とされ、コールド側電極の反対側の面がホット側電極とされている。そして、各ホット側電極が第１、第２、第３中心導体の一端１４ａ、１５ａ、１６ａに各々接続され、各コールド側電極がスルーホール２３ａ、２３ｂ、２３ｃに各々接続されている。スルーホール２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、板状磁性体１３の他面１３ｂ側にも露出されており、磁性組立体２が下ヨークの基部５ａに載置されたときに基部５ａに接続される。このようにして、スルーホール２３ａ、２３ｂ、２３ｃを介して平板型コンデンサ１８、１９、２０のコールド側電極が各々接地される。このような構成により、共振容量Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が中心導体１４〜１６に対して並列に接続されることになる。
【００３３】
またチップ抵抗２１（終端抵抗Ｒ）は、ホット側電極が第３中心導体の接続端子１６ｃに接続され、コールド側電極がスルーホール２３ｄに接続されている。スルーホール２３ｄは、板状磁性体１３の他面１３ｂ側にも露出されており、磁性組立体２が下ヨークの基部５ａに載置されたときに基部５ａに接続される。このようにして、スルーホール２３ｄを介してチップ抵抗２１のコールド側電極が接地される。このような構成により、終端抵抗Ｒが第３中心導体１６に対して並列に接続されることになり、第３中心導体１６が終端用の中心導体としての役割を担うことになる。
【００３４】
また、図３及び図４に示すように、平板型コンデンサ１８、１９、２０及びチップ抵抗２１の厚みを、凸部１３ｃの厚みに一致させることが好ましい。こうすることで、凸部１３ｃの上面と各コンデンサ１８〜２０及びチップ抵抗２１の上面が同じ高さになり、中心導体１４〜１６が板状磁性体１３の外側で変形することがない。これにより、中心導体１４〜１６と各コンデンサ及１８〜２０びチップ抵抗２１とを確実に接続することができる。
【００３５】
次に図２〜図５に示すように、第１中心導体１４に形成された端子導体１４ｃ（第１ポートＰ１）が入力端子１１に接続されている。また、第２中心導体に形成された端子導体１５ｃ（第２ポートＰ１）が出力端子１２に接続されている。入力端子１１及び出力端子１２は、図３及び図４に示すように、板状磁性体１３を挟むようにして板状磁性体の側端部１３ｅ、１３ｅにそれぞれ装着されている。そして、端子導体１４ｃ、１５ｃが、板状磁性体１３と入力端子１１及び出力端子１２との間に挟まれた状態で固定されている。このような構成により、第１、第２中心導体１４、１５が入力端子１１及び出力端子１２に各々接続され、第１、第２中心導体１４、１５が入力用及び出力用の中心導体としての役割をそれぞれ担うことになる。
【００３６】
上記のアイソレータ１によれば、中心導体１４〜１６が配置されている凸部１３ｃに、永久磁石３によるバイアス磁界が集中して印加されるので、永久磁石３を小型にしてもアイソレータ１として機能するために十分なバイアス磁界を与えることができる。このため、アイソレータ１の特性を維持しつつ小型化を図ることができる。特に、長辺寸法３．５ミリメートル以下の筐体から構成されるアイソレータ１では、凸部１３ｃに対するバイアス磁界の集中による特性向上の効果が大きく、優れた特性のアイソレータ１を得ることができる。
【００３７】
また、チップ抵抗２１及び平板型コンデンサ１８〜２０を板状磁性体１３に重ねて配置するため、これらの設置スペースを筐体６内部に別途に設ける必要がなく、アイソレータの構成部品の集積密度を高めることができ、アイソレータ１を小型化することができる。また、チップ抵抗２１及び平板型コンデンサ１８〜２０と凸部１３ｃとの高さを合わせることで、中心導体１４〜１６を変形させずに済み、アイソレータ１の構造が簡素化され、製造も容易になる。
【００３８】
更に、スルーホール２３ａ〜２３ｄを介してチップ抵抗２１及び平板型コンデンサ１８〜２０を下ヨーク５（筐体６）に接続するので、これらの接続を確実に行うことができる。
【００３９】
また、スルーホール２２ａ〜２２ｃを介して各中心導体の他端１４ｂ〜１６ｂが共通電極１７に各々接続されるので、板状磁性体１３に対する中心導体１４〜１６の組み付け精度を高めることができ、更に中心導体１４〜１６同士の組み付け精度も向上でき、アイソレータ１の特性をより高めることができる。また中心導体１４〜１６をフレキシブルプリント基板により構成することで、中心導体１４〜１６を薄くすることができ、これによりアイソレータ１を小型にすることができる。
【００４０】
また、板状磁性体の側端部１３ｅ、１３ｅに入出力用端子１１、１２が係合され、入出力用端子１１、１２に中心導体１４、１５が接続されるので、入出力用端子１１、１２の設置スペースを少なくしてアイソレータ１を小型にできる。
【００４１】
（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態のアイソレータについて説明する。図１０に本実施形態のアイソレータに備えられた磁性組立体の平面模式図を示し、図１１に磁性組立体の側面模式図を示し、図１２に磁性組立体の正面模式図を示し、図１３には磁性組立体の背面模式図を示す。尚、図１０〜図１３に示した磁性組立体の構成要素のうち、第１の実施形態において説明した磁性組立体２の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４２】
本実施形態のアイソレータに備えられた磁性組立体５２は、板状磁性体１３と、第１、第２、第３中心導体１４、１５、１６と、共通電極１７とを主体として構成されている。また凸部１３ｃの周囲には、平板型コンデンサ１８、１９、２０及びチップ抵抗２１が配置されている。
【００４３】
第１中心導体１４は板状磁性体１３の凸部１３ｃ上に配置されている。第１中心導体１４は、その一端１４ａが凸部１３ｃの外側に延長されている。そして、第１中心導体１４の一端１４ａが平板型コンデンサ１８に接続されている。一方、第１中心導体１４の他端１４ｂはスルーホール２２ａに接続されている。また、第１中心導体１４の一端１４ａ側には端子導体６４ｃが形成されており、この端子導体６４ｃが第１ポートＰ１とされている。
【００４４】
第２中心導体１５も凸部１３ｃ上に配置されており、その一端１５ａが凸部１３ｃの外側に延長されている。そして、第２中心導体１５の一端１５ａが平板型コンデンサ１９に接続されている。一方、第２中心導体１５の他端１５ｂはスルーホール２２ｂに接続されている。また、第２中心導体１５の一端１５ａ側にも端子導体６５ｃが形成されており、この端子導体６５ｃが第２ポートＰ２とされている。
【００４５】
第１中心導体に形成された端子導体６４ｃ（第１ポートＰ１）は、板状磁性体１３の一面１３ａ及び側端部１３ｅを経て他面１３ｂ側にまで延出形成されている。第２中心導体に形成された端子導体６５ｃ（第２ポートＰ２）も同様に、板状磁性体１３の側端部１３ｅを経て他面１３ｂ側にまで延出形成されている。このようにして、第１ポートＰ１及び第２ポートＰ２が板状磁性体１３の側端部１３ｅ、１３ｅ上に配置されている。この板状磁性体１３の側端部１３ｅ、１３ｅは、磁性組立体５２が筐体に収納された際に下ヨークの切欠部から筐体の外側に露出するので、端子導体６４ｃ、６５ｃ（第１ポートＰ１、第２ポートＰ２）をアイソレータの入出力端子とすることができる。
【００４６】
従って、上記のアイソレータによれば、第１の実施形態のように入出力端子を別途設ける必要がなく、部品点数が少なくなり、アイソレータをより小型にできる。
【００４７】
（第３の実施形態）
次に、アイソレータの製造方法について説明する。本実施形態のアイソレータの製造方法は、ペーストを第１シート上に塗布して第１グリーン体を形成するとともに、同じペーストを第２シート上に塗布して第２グリーン体を形成し、第１グリーン体と第２グリーン体を一体化した後に焼成することにより、凸部を有する板状磁性体を製造し、得られた板状磁性体に共通電極及び中心導体を装着して磁性組立体とし、この磁性組立体を永久磁石とともに筐体に収納する、というものである。
【００４８】
図１３に、第１シート１０１及び第１シート１０１上に形成された第１グリーン体１０２を示し、図１４には、第２シート２０１及び第２シート２０１上に形成された第２グリーン体２０２を示す。第１グリーン体１０２を形成するには、まず、磁性体粉末を含有してなるペーストを調製する。ペーストは、例えば、ＹＩＧフェライト等の磁性体粉末と、バインダと、分散媒とを混合することにより得られる。バインダとしては、ＰＶＢ、ＤＢＰ等を用いることができ、分散媒としてはトルエン、エタノール等を用いることができる。また、磁性体粉末、バインダ及び分散媒の混合比率は、例えば質量比で、磁性体粉末：バインダ：分散媒＝１００：６：６０〜１００：１２：１００の範囲にすることが好ましい。またペーストの粘度は１０００〜５０００ｃｐｓ程度がよい。
【００４９】
また、第１シート１０１及び第２シート２０１は、例えばＰＥＴ等からなる長尺のシートであり、その幅方向両側に位置合わせ用の孔１０１ａ、２０１ａが各々設けられている。また、第２シート２０１には、剥離用の孔２０１ｂが複数設けられている。
【００５０】
次に、調製したペーストをドクターブレード法により第１シート１０１上に塗布してグリーンシートとし、このグリーンシートを更に成形することにより、図１３に示すような、平面視略矩形状の第１グリーン体１０２を複数形成する。
【００５１】
同様に、ペーストをドクターブレード法により第２シート２０１上に塗布してグリーンシートとし、このグリーンシートを更に成形することにより、図１４に示すような、平面視略六角形状の第２グリーン体２０２を複数形成する。第２グリーン体２０２は、第１グリーン体１０２よりも小型に形成されている。また、第２グリーン体２０２は、剥離用の孔２０１ｂの上に形成されている。
【００５２】
次に、図１５に示すように、第１、第２シート１０１、２０１を位置合わせしつつ重ね合わせる。各シート１０１、２０１の位置合わせは、各シート１０１、１０２に設けられた孔１０１ａ２０１ａの相対位置を合わせることにより行う。また、第１、第２シート１０１、２０１を重ね合わせる際には、図１５に示すように、第１グリーン体１０２と第２グリーン体２０２とが直接重なるようにする。
【００５３】
次に、図１５に示すように、第２シートの剥離用の孔２０１ｂを通じて第２グリーン体２０２を第１グリーン体１０２に押し当てる。第２グリーン体２０２を押し当てるには、例えば図１５に示すように、剥離用の孔２０１ｂに棒状の冶具３０１を挿入して第２グリーン体２０２を第２シート２０１から剥離させつつ、第１グリーン体１０２上に重ね合わせる。こうすることで、第２グリーン体２０２を破損させることなく第２シート２０１から剥離させ、第１グリーン体１０２に重ね合わせることができる。このようにして、第１、第２グリーン体１０２、２０２からなる積層グリーン体１０３が得られる。この積層グリーン体１０３に対して更に成形加工を行い、スルーホール用の貫通孔を設けておく。形成した貫通孔には銀ペースト等を充填しておくことが好ましい。
【００５４】
次に、得られた積層グリーン体１０３を第１シート１０１から剥離し、大気または酸素雰囲気中で１４００℃〜１５００℃（低温焼成材の場合は３５０〜１２００℃）の焼成温度で２〜６時間焼成することにより、図６〜図９に示すような、凸部１３ｃ及び複数のスルーホール２２ａ…を有する板状磁性体１３が得られる。
【００５５】
そして、得られた板状磁性体１３に共通電極１７及び中心導体１４〜１６を装着し、次に平板型コンデンサ１８〜２０及びチップ抵抗２１を装着し、更に入出力端子１１、１２を装着して磁性組立体２とし、この磁性組立体２を永久磁石３とともに筐体６に収納する。このようにして、本発明に係るアイソレータ１が得られる。
【００５６】
以上の方法により、凸部を有する板状磁性体を容易に製造することができ、アイソレータの生産効率を高めることができる。
【００５７】
尚、第２シート２０１上に第２グリーン体２０２を形成する方法としては、次のような方法を用いることができる。即ち、図１６Ａに示すように、あらかじめ第２シート２０１の下に支持シート２０３を貼り合わせて剥離用の孔２０１ｂを塞いでおく。次に第２シート２０１上にペーストを塗布し、グリーンシートを成形してから第２グリーン体２０２を成形する。そして図１６Ｂに示すように、第２シート２０１から支持シート２０３を剥離する。この方法によれば、剥離用の孔２０１ｂを支持シート２０３であらかじめ塞いでおくので、第２シート２０１上に塗布したペーストが孔２０１ｂから流失してしまうことがない。
【００５８】
また、第２シート２０１上に第２グリーン体２０２を形成する方法として、次のような方法を用いることもできる。即ち、図１７Ａに示すように、仮シート２０４上にペーストを塗布し、グリーンシートを成形してから第２グリーン体２０２を成形する。次に図１７Ｂに示すように、第２グリーン体２０２上に第２シート２０１を重ね合わせる。次に図１７Ｃに示すように、第２シート２０１を下側にして仮シート２０４を除去する。この方法によれば、孔が設けられていない仮シート２０４にペーストを塗布するので、ペーストが流失してしまうことがない。
【００５９】
（第４の実施形態）
図１８に、本実施形態の通信機装置の回路構成を示す。図１８は、アイソレータ１が組み込まれた携帯電話装置（通信機装置）の回路構成の一例を示すもので、この例の回路構成においては、アンテナ４０にアンテナ共用器（ディプレクサ）４１が接続され、アンテナ共用器４１の出力側にローノイズアンプ（増幅器）４２と段間フィルタ４８と選択回路（混合回路）４３を介して受信回路（ＩＦ回路）４４が接続され、アンテナ共用器４１の入力側に上記のアイソレータ１とパワーアンプ（増幅器）４５と選択回路（混合回路）４６を介して送信回路（ＩＦ回路）４７が接続され、選択回路４３、４６に分配トランス４９を介して局部発振器４９ａに接続されて構成されている。
【００６０】
先の構成のアイソレータ１は図１８に示す携帯電話装置の回路に組み込まれて使用され、アイソレータ１からアンテナ共振器４１側への信号は低損失で通過させるが、その逆方向の信号は損失を大きくして遮断するように作用する。これにより、増幅器４５側のノイズ等の不要な信号を増幅器４５側に逆入力させないという作用を奏する。
【００６１】
上記の携帯電話装置によれば、上記の小型化が可能なアイソレータ１を備えており、携帯電話装置自体の小型化を図ることができる。
【００６２】
【実施例】
板状磁性体に永久磁石を重ねてバイアス磁界を印加させたときの、板状磁性体におけるバイアス磁界分布を調べた。
実施例１の板状磁性体としては、一面側に凸部を設けたＹＩＧフェライトからなる板状磁性体を用いた。この板状磁性体は、一辺の長さが２．３ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの矩形板状の基部に、一辺が１．５ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍの正六角形状の凸部を積層、一体化されてなるものである。尚、ＹＩＧフェライトの組成はＹ２．３Ｇｄ０．７Ｆｅ４．４８３Ｉｎ０．１Ａｌ０．３Ｏ２とした、
【００６３】
この実施例１の板状磁性体に対して、一辺の長さが２．３ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの矩形板状の永久磁石を重ね合わせた。永久磁石は保磁力３３ｋＡ／ｍ、残留磁束密度０．４１Ｔのものを用いた。このときの板状磁性体の磁界強度分布を調べた。結果を図１９に示す。
【００６４】
また、一辺の長さが２．３ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍの矩形板状としたこと以外は実施例１と同様にして比較例１の板状磁性体を用意し、この比較例１の板状磁性体に対して、実施例１と同じ永久磁石を重ね合わせた。このときの板状磁性体の磁界強度分布を調べた。結果を図２０に示す。
【００６５】
図１９に示すように、実施例１の板状磁性体の凸部には、５０ｋＡ／ｍ〜１００ｋＡ／ｍのバイアス磁界が付与されている。また、実施例１の板状磁性体の基部には、２０ｋＡ／ｍ以下のバイアス磁界が付与されている。このように、実施例１の板状磁性体では、バイアス磁界が凸部に集中して印加されていることが分かる。
【００６６】
一方、図２０に示すように、比較例１の板状磁性体には、最大で４０ｋＡ／ｍ〜５０ｋＡ／ｍ程度のバイアス磁界しか印加されておらず、実施例１の凸部のバイアス磁界よりも低くなっていることが分かる。これは、バイアス磁界が板状磁性体全体に広がってしまい、実施例１のように特定の箇所にバイアス磁界が集中しなかったためと考えられる。
【００６７】
尚、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば板状磁性体１３の凸部１３ｃの平面視形状は変形六角形に限らず、正六角形、正方形、その他多角形、円形、楕円形、半円形など、どのような形状でも良い。また板状磁性体１３の基部１３ｄの平面視形状も矩形に限らず、その他多角形、円形、楕円形、半円形など、どのような形状でも良い。
【００６８】
また第２の実施形態において、端子導体６４ｃ、６５ｃを板状磁性体の一面１３ａから側端部１３ｅを経て他面１３ｂまで延出形成する際に、板状磁性体にスルーホールを設け、このスルーホールを介して一面１３ａ側にある端子導体６４ｃ、６５ｃと他面１３ｂ側にある端子導体６４ｃ、６５ｃを各々接続させても良い。
【００６９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明のアイソレータによれば、中心導体が配置されている凸部に、永久磁石によるバイアス磁界が集中して印加されるので、永久磁石を小型にしてもアイソレータとして機能するために十分なバイアス磁界を与えることができ、アイソレータの特性を維持しつつ小型化を図ることができる。特に、長辺寸法３．５ミリメートル以下の筐体から構成されるアイソレータでは、凸部に対するバイアス磁界の集中による特性向上の効果が大きく、優れた特性のアイソレータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態であるアイソレータの分解斜視図。
【図２】第１の実施形態のアイソレータに備えられた磁性組立体を示す平面模式図。
【図３】図２に示した磁性組立体の側面模式図。
【図４】図２に示した磁性組立体の正面模式図。
【図５】図２に示した磁性組立体の背面模式図。
【図６】第１の実施形態のアイソレータに備えられた板状磁性体を示す平面模式図。
【図７】図６に示した板状磁性体の側面模式図。
【図８】図６に示した板状磁性体の正面模式図。
【図９】図６に示した板状磁性体の背面模式図。
【図１０】本発明の第２の実施形態のアイソレータに備えられた磁性組立体を示す平面模式図。
【図１１】図１０に示した磁性組立体の側面模式図。
【図１２】図１０に示した磁性組立体の背面模式図。
【図１３】本発明の第３の実施形態であるアイソレータの製造方法を説明する工程図。
【図１４】本発明の第３の実施形態であるアイソレータの製造方法を説明する工程図。
【図１５】本発明の第３の実施形態であるアイソレータの製造方法を説明する工程図。
【図１６】第２グリーン体の製造方法の一例を説明する工程図。
【図１７】第２グリーン体の製造方法の別の例を説明する工程図。
【図１８】本発明の第４の実施形態である通信機装置の回路構成を示す回路図。
【図１９】実施例１の板状磁性体におけるバイアス磁界の強度分布を示す分布図。
【図２０】比較例１の板状磁性体におけるバイアス磁界の強度分布を示す分布図。
【符号の説明】
１…アイソレータ、３…永久磁石、４…上ヨーク（筐体）、５…下ヨーク（筐体）、６…筐体、１１…入力端子（入出力用端子）、１２…出力端子（入出力用端子）、１３…板状磁性体、１３ａ…一面、１３ｂ…他面、１３ｃ…凸部、１３ｅ…側端部、１４…第１中心導体（中心導体）、１４ａ…一端、１４ｂ…他端、１５…第２中心導体（中心導体）、１５ａ…一端、１５ｂ…他端、１６…第３中心導体（中心導体）、１６ａ…一端、１６ｂ…他端、１７…共通電極、１８、１９、２０…平板型コンデンサ（整合用コンデンサ）、２１…チップ抵抗（終端抵抗素子）、２２ａ〜２２ｃ…別のスルーホール、２３ａ〜２３ｄ…スルーホール、１０１…第１シート、１０２…第１グリーン体、２０１…第２シート、２０２…第２グリーン体、２０２ｂ…剥離用の孔、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３…共振容量、Ｒ…終端抵抗[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an isolator, a communication device, and a method for manufacturing an isolator.
[0002]
[Prior art]
A lumped constant type isolator is a high-frequency component having a function of passing a signal in a transmission direction without loss and preventing a signal from passing in a reverse direction, and is used in a transmission circuit section of a mobile communication device such as a mobile phone. ing. In recent years, with the miniaturization of mobile phones, further miniaturization of isolators, which are components thereof, has been required.
[0003]
Patent Literature 1 listed below describes a solution to the problems such as quality degradation and performance degradation that can occur with downsizing of an isolator. That is, in the isolator described in Example 1 of Patent Document 1, a center conductor is disposed on one side of a ferrite, and a ground electrode is disposed on the other side. It is described that an electrode assembly in which a conductor and a ground electrode are connected is provided, whereby an isolator having less insertion loss and less variation in quality can be obtained.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-244707 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the isolator described in Patent Document 1, since it is necessary to arrange other components such as a capacitor and a resistor around the electrode assembly, the integration density of each component is reduced, and the isolator can be sufficiently reduced in size. There was no problem.
[0006]
Further, in Example 2 of Patent Document 1, an isolator in which a center conductor and a ground electrode are connected by a through hole provided in a ferrite is disclosed. However, in this isolator, the isolator is located on the outer peripheral side of the through hole. Ferrite is an unnecessary part in the magnetic circuit configuration, and the bias magnetic field also extends to this unnecessary part, so that the bias magnetic field for the ferrite in the part sandwiched between the center conductor and the ground electrode may be relatively reduced. Was. In order to prevent such a decrease in the bias magnetic field, it is necessary to increase the bias magnetic field by enlarging the magnet, and this has been against the demand for downsizing the isolator.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a compact, high-performance, high-volume isolator, a communication device including such an isolator, and a method of manufacturing the isolator. With the goal.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configurations.
The isolator of the present invention includes a plate-shaped magnetic body having a convex portion formed in the center on one surface side, a plurality of central conductors arranged on the convex portion and intersecting each other, and the other surface of the plate-shaped magnetic material. A common electrode arranged on the side and connected to each of the center conductors, and a permanent magnet arranged on the convex side of the plate-shaped magnetic body are provided in a rectangular parallelepiped housing having a long side dimension of 3.5 mm or less. It is characterized by being stored.
[0009]
According to the above configuration, since the bias magnetic field by the permanent magnet is concentrated and applied to the convex portion where the center conductor is disposed, it is necessary to apply a bias magnetic field sufficient to function as an isolator even when the permanent magnet is downsized. Thus, downsizing can be achieved while maintaining the characteristics of the isolator. In particular, in the case of an isolator composed of a housing having a long side dimension of 3.5 mm or less, the effect of improving characteristics due to the concentration of the bias magnetic field on the convex portion is large, and an isolator having excellent characteristics can be obtained.
[0010]
Further, the isolator according to the present invention is the isolator described above, wherein a terminating resistor element and a plurality of matching capacitors are arranged around the convex portion of the plate-shaped magnetic body, and the terminating resistor element and each of the matching capacitors are arranged. A capacitor for use is connected to one end of each of the center conductors. In addition, it is preferable that the height of the convex portion matches the height of the terminating resistance element and the matching capacitor.
[0011]
According to the above configuration, since the terminating resistance element and the matching capacitor are arranged so as to overlap with the plate-shaped magnetic body, there is no need to separately provide an installation space for the terminating resistance element and the matching capacitor inside the housing. The integration density of the constituent components can be increased, and the size of the isolator can be reduced. If the heights of the terminating resistance element, the matching capacitor, and the projection are the same, it is possible to connect them only by extending one end of the center conductor to the terminating resistance element side and the matching capacitor side. As a result, the structure of the isolator is simplified, and the manufacture of the isolator becomes easy.
[0012]
Further, the isolator according to the present invention is the isolator described above, wherein a plurality of through holes are provided around the convex portion of the plate-shaped magnetic body, and the terminating resistance element and each of the matching capacitors are connected to the through hole. Characterized in that they are connected to the housings via a. With this configuration, the connection structure between the terminating resistance element and the matching capacitor and the housing is simplified, and these connections can be reliably performed.
[0013]
Further, the isolator of the present invention is the isolator described above, wherein the plate-shaped magnetic body is provided with a plurality of different through holes penetrating from the protrusion to the base, and the other end of each of the center conductors is It is characterized by being connected to the common electrode through another through hole. With this configuration, the accuracy of assembling the center conductor to the plate-shaped magnetic body can be improved, and the accuracy of assembling the center conductors can be improved, so that the characteristics of the isolator can be further improved.
[0014]
The isolator of the present invention is the isolator described above, wherein each of the center conductors is formed by a flexible printed circuit board. With this configuration, the center conductor can be made thinner, and thus the isolator can be made smaller.
[0015]
The isolator of the present invention is the isolator described above, wherein an input / output terminal is engaged with a side end of the plate-shaped magnetic body, and one end of an input / output center conductor is connected to the input / output terminal. It is characterized by having been done. With this configuration, the installation space for the input / output terminals can be reduced and the isolator can be downsized.
[0016]
Further, the isolator of the present invention is the isolator described above, wherein one end of an input / output center conductor is formed to extend to a side end of the plate-shaped magnetic body to constitute an input / output terminal. Features. With this configuration, there is no need to separately provide input / output terminals, the number of components is reduced, and the isolator can be downsized.
[0017]
According to another aspect of the invention, there is provided a communication device including the isolator described above.
[0018]
Next, in the method of manufacturing an isolator according to the present invention, a paste containing a magnetic substance powder and a binder is applied on a first sheet to form a first green body, and the paste is applied on a second sheet. Forming a second green body smaller than the first green body, abutting and integrating the first green body and the second green body, and peeling the first and second sheets from each green body Then, by firing each green body, a plate-shaped magnetic body having a convex portion is manufactured, and a common electrode is mounted on the obtained plate-shaped magnetic body, and a plurality of center conductors are mounted on the convex portion. The magnetic assembly is housed in a rectangular parallelepiped housing having a long side dimension of 3.5 mm or less.
[0019]
With this configuration, a plate-shaped magnetic body having a convex portion can be easily manufactured, and the production efficiency of the isolator can be increased.
[0020]
The method for manufacturing an isolator according to the present invention is the method for manufacturing an isolator described above, wherein a hole for peeling is provided in advance in the second sheet, the second green body is formed on the hole, and The first and second green bodies are brought into contact with each other by pressing the second green body against the first green body.
[0021]
With such a configuration, the first and second green bodies can be integrated without being deformed, and an isolator having a plate-shaped magnetic body having a stable shape quality can be obtained.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view of the isolator of the present embodiment. The isolator 1 shown in FIG. 1 is configured such that a magnetic assembly 2 and a permanent magnet 3 are housed in a housing 6 including an upper yoke 4 and a lower yoke 5 made of a magnetic material. The long side dimension (for example, the dimension indicated by arrow L in FIG. 1) of the housing 6 is set to 3.5 mm or less. The magnetic assembly 2 is mounted on the base 5 a of the lower yoke 5 constituting the housing 6, and the permanent magnet 3 is arranged on the magnetic assembly 2. On both sides of the base 5a of the lower yoke, side walls 5b and 5b are provided, and a pair of cutouts 5c and 5c are provided. Further, the magnetic assembly 2 is provided with an input terminal 11 and an output terminal 12. When the magnetic assembly 2 is mounted on the base 5a of the lower yoke 5, the input terminals 11 and the output terminals 12 are located in the cutouts 5c, 5c. Thus, the input / output terminals 11 and 12 are exposed outside the housing 6. Further, the lower yoke 5 is provided with ground terminals 5d, 5d, and the lower yoke 5 also serves as a ground terminal of the magnetic assembly 2.
[0023]
Next, FIG. 2 shows a schematic plan view of the magnetic assembly 2 provided in the isolator 1, FIG. 3 shows a schematic side view of the magnetic assembly 2, and FIG. FIG. 5 shows a schematic rear view of the magnetic assembly 2. As shown in FIGS. 1 to 5, the magnetic assembly 2 includes an input terminal 11, an output terminal 12, a plate-shaped magnetic body 13, and a first magnetic plate 13 disposed on one surface 13 a side of the plate-shaped magnetic body 13 and intersecting with each other. The first, second, and third center conductors 14, 15, 16 and a common electrode 17 arranged on the other surface 13b of the plate-shaped magnetic body 13 and connected to the respective center conductors 14, 15, 16 are mainly constituted. Have been. The plate-shaped magnetic body 13 and each of the center conductors 14 to 16 are mutually insulated by an insulating sheet (not shown). The center conductors 14 to 16 intersect with each other at an intersection angle of about 120 ° on the projection 13c. Further, when the magnetic assembly 2 is housed inside the housing 6, the common electrode 17 is electrically connected to the base 5 a of the lower yoke 5. As a result, the center conductors 14 to 16 are connected to the lower yoke 5, which is a ground terminal, via the common electrode 17. Preferably, each of the center conductors 14 to 16 is formed by a flexible printed circuit board.
[0024]
A projection 13c is provided on one surface 13a of the plate-shaped magnetic body 13, and the center conductors 14, 15, 16 are arranged on the projection 13c. Further, plate-type capacitors (matching capacitors) 18, 19 and 20 and a chip resistor (termination resistor element) 21 are arranged around the protrusion 13c. The plate type capacitors 18, 19, 20 and the chip resistor 21 are mounted on one surface 13 a of the plate-shaped magnetic body 13. The flat capacitors 18, 19 and 20 each have a resonance capacitance C 1 , C 2 , C 3 , And a terminating resistor R is built in the chip resistor 21.
[0025]
As shown in FIG. 1, the permanent magnet 3 is disposed on the protrusion 13 c of the plate-shaped magnetic body 13, and applies a bias magnetic field to the plate-shaped magnetic body 13. Since the protrusion 13c protrudes toward the permanent magnet 4, the bias magnetic field is mainly applied to the protrusion 13c in a concentrated manner.
[0026]
Next, FIG. 6 shows a schematic plan view of the magnetic plate 13, FIG. 7 shows a schematic side view of the magnetic plate 13, FIG. 8 shows a schematic front view of the magnetic plate 13, and FIG. FIG. 3 shows a schematic rear view of the plate-shaped magnetic body 13. As shown in FIGS. 6 to 9, the plate-shaped magnetic body 13 is configured by integrating a substantially rectangular plate-shaped base 13 d in plan view and a hexagonal projection 13 c irregular in plan view. . The projection 13c is formed substantially at the center of the base 13d. The base 13d and the protrusion 13c are made of the same material, and are made of, for example, YIG ferrite (yttrium iron garnet ferrite). The shape and the size of the base 13d in plan view substantially match the shape and the size of the base 5a of the lower yoke 5.
[0027]
Further, the plate-shaped magnetic body 13 includes through holes 22a, 22b, 22c (another through-hole) which are arranged substantially at the center of the plate-shaped magnetic body 13 and penetrate from the protrusion 13c to the base 13d. Through holes 23a, 23b, 23c, and 23d (through holes) are provided around the base portion 13d and penetrate therethrough. Each of the through holes 22a to 23d is filled with a conductive material such as a silver paste.
[0028]
Next, as shown in FIGS. 1 to 5, the first center conductor 14 is disposed on the protrusion 13 c of the plate-shaped magnetic body 13. One end 14a of the first center conductor 14 extends outside the convex portion 13c. Then, one end 14 a of the first center conductor 14 is connected to the plate-type capacitor 18. On the other hand, the other end 14b of the first center conductor 14 is connected to the through hole 22a. A terminal conductor 14c is formed on one end 14a side of the first center conductor 14, and the terminal conductor 14c is connected to the first port P. 1 It has been. The terminal conductor 14 c is formed to extend from above the flat plate type capacitor 18 to one surface 13 a of the plate-shaped magnetic body 13.
[0029]
Similarly, the second center conductor 15 is also disposed on the protrusion 13c, and one end 15a of the second center conductor 15 extends outside the protrusion 13c. Then, one end 15 a of the second center conductor 15 is connected to the plate-type capacitor 19. On the other hand, the other end 15b of the second center conductor 15 is connected to the through hole 22b. A terminal conductor 15c is also formed on one end 15a side of the second center conductor 15, and this terminal conductor 15c is connected to the second port P. 2 It has been. The terminal conductor 15 c is formed to extend from above the flat plate type capacitor 19 to one surface 13 a of the plate-shaped magnetic body 13.
[0030]
Further, the third central conductor 16 is also arranged on the protrusion 13c, and one end 16a of the third center conductor 16 extends outside the protrusion 13c. Then, one end 16 a of the third center conductor 16 is connected to the plate-type capacitor 20. On the other hand, the other end 16b of the third central conductor 16 is connected to the through hole 22c. A connection conductor 16c is formed on one end 16a side of the third center conductor 16, and this connection conductor 16c is connected to the chip resistor 21.
[0031]
Next, the common electrode 17 is disposed on the other surface 13b side of the plate-shaped magnetic body 13, and has a planar shape substantially the same as the planar shape of the projection 13c. The common electrode 17 is connected to through holes 22a to 22c exposed on the other surface 13b of the plate-shaped magnetic body 13. In this way, the common electrode 17 and each of the center conductors 14 to 16 are connected via the through holes 22a to 22c.
[0032]
Next, as shown in FIGS. 2 to 5, the plate type capacitors 18, 19, 20 and the chip resistor 21 are arranged on the through holes 23a, 23b, 23c, 23d, respectively. Plate type capacitors 18, 19, 20 (resonance capacitance C 1 , C 2 , C 3 In (), the surface in contact with the plate-shaped magnetic body 13 is a cold-side electrode, and the surface opposite to the cold-side electrode is a hot-side electrode. Each hot side electrode is connected to one end 14a, 15a, 16a of the first, second, and third center conductors, and each cold side electrode is connected to through holes 23a, 23b, 23c. The through holes 23a, 23b, and 23c are also exposed on the other surface 13b side of the plate-shaped magnetic body 13, and are connected to the base 5a when the magnetic assembly 2 is mounted on the base 5a of the lower yoke. In this way, the cold-side electrodes of the plate type capacitors 18, 19, 20 are grounded via the through holes 23a, 23b, 23c. With such a configuration, the resonance capacitance C 1 , C 2 , C 3 Are connected in parallel to the center conductors 14 to 16.
[0033]
The chip resistor 21 (termination resistor R) has a hot-side electrode connected to the connection terminal 16c of the third central conductor, and a cold-side electrode connected to the through hole 23d. The through hole 23d is also exposed on the other surface 13b side of the plate-shaped magnetic body 13, and is connected to the base 5a when the magnetic assembly 2 is mounted on the base 5a of the lower yoke. Thus, the cold-side electrode of the chip resistor 21 is grounded through the through hole 23d. With such a configuration, the terminating resistor R is connected in parallel with the third central conductor 16, and the third central conductor 16 plays a role as a central conductor for termination.
[0034]
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, it is preferable that the thicknesses of the plate type capacitors 18, 19, 20 and the chip resistor 21 match the thickness of the projection 13c. By doing so, the upper surface of the projection 13c and the upper surfaces of the capacitors 18 to 20 and the chip resistor 21 are at the same height, and the center conductors 14 to 16 are not deformed outside the plate-shaped magnetic body 13. Thereby, the center conductors 14 to 16, the capacitors 18 to 20, and the chip resistor 21 can be reliably connected.
[0035]
Next, as shown in FIGS. 2 to 5, the terminal conductor 14 c (first port P 1 ) Is connected to the input terminal 11. Also, the terminal conductor 15c (second port P) formed on the second center conductor 1 ) Is connected to the output terminal 12. As shown in FIGS. 3 and 4, the input terminal 11 and the output terminal 12 are mounted on the side ends 13e of the plate-shaped magnetic body 13 with the plate-shaped magnetic body 13 interposed therebetween. The terminal conductors 14c and 15c are fixed in a state of being sandwiched between the plate-shaped magnetic body 13 and the input terminal 11 and the output terminal 12. With such a configuration, the first and second center conductors 14 and 15 are connected to the input terminal 11 and the output terminal 12, respectively, and the first and second center conductors 14 and 15 serve as input and output center conductors. You will take on each role.
[0036]
According to the above-described isolator 1, the bias magnetic field generated by the permanent magnet 3 is applied intensively to the projection 13c on which the center conductors 14 to 16 are arranged. A sufficient bias magnetic field can be applied. Therefore, downsizing can be achieved while maintaining the characteristics of the isolator 1. In particular, in the isolator 1 composed of a housing having a long side dimension of 3.5 mm or less, the effect of improving the characteristics due to the concentration of the bias magnetic field on the projection 13c is large, and the isolator 1 having excellent characteristics can be obtained.
[0037]
In addition, since the chip resistor 21 and the plate type capacitors 18 to 20 are arranged so as to overlap the plate-shaped magnetic body 13, there is no need to separately provide an installation space inside the housing 6, and the integration density of the components of the isolator is reduced. And the size of the isolator 1 can be reduced. In addition, by adjusting the height of the chip resistor 21 and the plate type capacitors 18 to 20 and the height of the projections 13c, the center conductors 14 to 16 do not have to be deformed, the structure of the isolator 1 is simplified, and the manufacturing is easy. Become.
[0038]
Further, since the chip resistor 21 and the plate type capacitors 18 to 20 are connected to the lower yoke 5 (the housing 6) via the through holes 23a to 23d, these connections can be reliably performed.
[0039]
Further, since the other ends 14b to 16b of the respective center conductors are connected to the common electrode 17 via the through holes 22a to 22c, the assembling accuracy of the center conductors 14 to 16 with respect to the plate-shaped magnetic body 13 can be improved. Furthermore, the assembling accuracy of the center conductors 14 to 16 can be improved, and the characteristics of the isolator 1 can be further improved. Further, by forming the center conductors 14 to 16 by a flexible printed circuit board, the center conductors 14 to 16 can be made thinner, and thus the isolator 1 can be made smaller.
[0040]
Further, the input / output terminals 11 and 12 are engaged with the side ends 13 e and 13 e of the plate-shaped magnetic body, and the center conductors 14 and 15 are connected to the input / output terminals 11 and 12. , 12 can be reduced and the isolator 1 can be downsized.
[0041]
(Second embodiment)
Next, an isolator according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a schematic plan view of a magnetic assembly provided in the isolator of the present embodiment, FIG. 11 is a schematic side view of the magnetic assembly, FIG. 12 is a schematic front view of the magnetic assembly, and FIG. 2 shows a schematic rear view of the magnetic assembly. Note that among the components of the magnetic assembly illustrated in FIGS. 10 to 13, the same components as those of the magnetic assembly 2 described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Is omitted.
[0042]
The magnetic assembly 52 provided in the isolator of the present embodiment mainly includes the plate-shaped magnetic body 13, the first, second, and third center conductors 14, 15, 16 and the common electrode 17. . Plate capacitors 18, 19 and 20 and a chip resistor 21 are arranged around the protrusion 13c.
[0043]
The first center conductor 14 is arranged on the protrusion 13 c of the plate-shaped magnetic body 13. One end 14a of the first center conductor 14 extends outside the convex portion 13c. Then, one end 14 a of the first center conductor 14 is connected to the plate-type capacitor 18. On the other hand, the other end 14b of the first center conductor 14 is connected to the through hole 22a. A terminal conductor 64c is formed on one end 14a side of the first center conductor 14, and the terminal conductor 64c is connected to the first port P. 1 It has been.
[0044]
The second center conductor 15 is also disposed on the protrusion 13c, and one end 15a of the second center conductor 15 extends outside the protrusion 13c. Then, one end 15 a of the second center conductor 15 is connected to the plate-type capacitor 19. On the other hand, the other end 15b of the second center conductor 15 is connected to the through hole 22b. A terminal conductor 65c is also formed on one end 15a side of the second center conductor 15, and this terminal conductor 65c is connected to the second port P. 2 It has been.
[0045]
The terminal conductor 64c (first port P) formed on the first center conductor 1 ) Is formed so as to extend to the other surface 13b through the one surface 13a and the side end 13e of the plate-shaped magnetic body 13. The terminal conductor 65c (second port P) formed on the second center conductor 2 ) Is similarly formed to extend to the other surface 13b side via the side end 13e of the plate-shaped magnetic body 13. Thus, the first port P 1 And the second port P 2 Are disposed on the side ends 13e of the plate-shaped magnetic body 13. The side ends 13e, 13e of the plate-shaped magnetic body 13 are exposed to the outside of the housing from the cutouts of the lower yoke when the magnetic assembly 52 is housed in the housing, so that the terminal conductors 64c, 65c (the 1 port P 1 , Second port P 2 ) Can be used as the input / output terminal of the isolator.
[0046]
Therefore, according to the above-mentioned isolator, it is not necessary to provide an input / output terminal separately as in the first embodiment, the number of components is reduced, and the isolator can be made more compact.
[0047]
(Third embodiment)
Next, a method for manufacturing an isolator will be described. In the method for manufacturing an isolator according to the present embodiment, the paste is applied on a first sheet to form a first green body, and the same paste is applied on a second sheet to form a second green body. The green body and the second green body are integrated and then fired to produce a plate-shaped magnetic body having a convex portion, and a common electrode and a center conductor are attached to the obtained plate-shaped magnetic body to form a magnetic assembly. This magnetic assembly is housed in a housing together with a permanent magnet.
[0048]
FIG. 13 shows the first sheet 101 and the first green body 102 formed on the first sheet 101. FIG. 14 shows the second sheet 201 and the second green body 202 formed on the second sheet 201. Is shown. In order to form the first green body 102, first, a paste containing a magnetic powder is prepared. The paste is obtained, for example, by mixing a magnetic powder such as YIG ferrite, a binder, and a dispersion medium. As the binder, PVB, DBP, or the like can be used, and as the dispersion medium, toluene, ethanol, or the like can be used. The mixing ratio of the magnetic powder, the binder, and the dispersion medium is preferably, for example, in a mass ratio of magnetic powder: binder: dispersion medium = 100: 6: 60 to 100: 12: 100. The viscosity of the paste is preferably about 1000 to 5000 cps.
[0049]
The first sheet 101 and the second sheet 201 are long sheets made of, for example, PET or the like, and are provided with positioning holes 101a and 201a on both sides in the width direction. The second sheet 201 has a plurality of peeling holes 201b.
[0050]
Next, the prepared paste is applied to the first sheet 101 by a doctor blade method to form a green sheet, and the green sheet is further molded to form a first green sheet having a substantially rectangular shape in plan view as shown in FIG. A plurality of bodies 102 are formed.
[0051]
Similarly, the paste is applied on the second sheet 201 by a doctor blade method to form a green sheet, and the green sheet is further formed, thereby forming a second green body 202 having a substantially hexagonal shape in plan view as shown in FIG. Are formed. The second green body 202 is formed smaller than the first green body 102. The second green body 202 is formed on the peeling hole 201b.
[0052]
Next, as shown in FIG. 15, the first and second sheets 101 and 201 are overlapped while being positioned. The alignment of the sheets 101 and 201 is performed by adjusting the relative positions of the holes 101a 201a provided in the sheets 101 and 102. Further, when the first and second sheets 101 and 201 are overlapped, the first green body 102 and the second green body 202 are directly overlapped as shown in FIG.
[0053]
Next, as shown in FIG. 15, the second green body 202 is pressed against the first green body 102 through the hole 201b for peeling the second sheet. In order to press the second green body 202, for example, as shown in FIG. 15, the first green body 202 is peeled from the second sheet 201 by inserting a rod-shaped jig 301 into the peeling hole 201 b to separate the first green body 202 from the second sheet 201. It is superimposed on the green body 102. By doing so, the second green body 202 can be peeled off from the second sheet 201 without being damaged, and can be superimposed on the first green body 102. In this way, a laminated green body 103 including the first and second green bodies 102 and 202 is obtained. A molding process is further performed on the laminated green body 103 to provide a through hole for a through hole. It is preferable to fill the formed through holes with a silver paste or the like.
[0054]
Next, the obtained laminated green body 103 is peeled off from the first sheet 101, and is fired at a firing temperature of 1400 ° C to 1500 ° C (350 to 1200 ° C in the case of a low-temperature fired material) for 2 to 6 hours in an air or oxygen atmosphere. By sintering, the plate-shaped magnetic body 13 having the protrusions 13c and the plurality of through holes 22a is obtained as shown in FIGS.
[0055]
Then, the common electrode 17 and the center conductors 14 to 16 are mounted on the obtained plate-shaped magnetic body 13, then the plate type capacitors 18 to 20 and the chip resistor 21 are mounted, and the input / output terminals 11 and 12 are further mounted. The magnetic assembly 2 is housed in the housing 6 together with the permanent magnet 3. Thus, the isolator 1 according to the present invention is obtained.
[0056]
By the above method, a plate-shaped magnetic body having a convex portion can be easily manufactured, and the production efficiency of the isolator can be increased.
[0057]
In addition, as a method of forming the second green body 202 on the second sheet 201, the following method can be used. That is, as shown in FIG. 16A, the support sheet 203 is pasted under the second sheet 201 to cover the peeling holes 201b in advance. Next, a paste is applied on the second sheet 201 to form a green sheet, and then a second green body 202 is formed. Then, as shown in FIG. 16B, the support sheet 203 is peeled from the second sheet 201. According to this method, the peeling holes 201b are previously closed with the support sheet 203, so that the paste applied on the second sheet 201 does not flow out of the holes 201b.
[0058]
Further, as a method of forming the second green body 202 on the second sheet 201, the following method can be used. That is, as shown in FIG. 17A, a paste is applied onto the temporary sheet 204, a green sheet is formed, and then the second green body 202 is formed. Next, as shown in FIG. 17B, the second sheet 201 is overlaid on the second green body 202. Next, as shown in FIG. 17C, the temporary sheet 204 is removed with the second sheet 201 facing downward. According to this method, the paste is applied to the temporary sheet 204 in which the holes are not provided, so that the paste does not flow away.
[0059]
(Fourth embodiment)
FIG. 18 shows a circuit configuration of the communication device of the present embodiment. FIG. 18 shows an example of a circuit configuration of a mobile phone device (communication device) in which the isolator 1 is incorporated. In this circuit configuration, an antenna duplexer (diplexer) 41 is connected to the antenna 40, A reception circuit (IF circuit) 44 is connected to the output side of the antenna sharing device 41 via a low noise amplifier (amplifier) 42, an interstage filter 48, and a selection circuit (mixing circuit) 43. A transmission circuit (IF circuit) 47 is connected via an isolator 1, a power amplifier (amplifier) 45 and a selection circuit (mixing circuit) 46, and connected to a local oscillator 49 a via a distribution transformer 49 to the selection circuits 43 and 46. It is configured.
[0060]
The isolator 1 having the above configuration is used by being incorporated in the circuit of the mobile phone device shown in FIG. 18, and the signal from the isolator 1 to the antenna resonator 41 side is passed with a low loss, while the signal in the opposite direction causes the loss. It works to make it bigger and cut off. This has the effect of preventing unwanted signals such as noise on the amplifier 45 side from being input back to the amplifier 45 side.
[0061]
According to the above-described mobile phone device, the isolator 1 capable of downsizing is provided, and the size of the mobile phone device itself can be reduced.
[0062]
【Example】
The bias magnetic field distribution in the plate-shaped magnetic body when a bias magnetic field was applied by superimposing a permanent magnet on the plate-shaped magnetic body was examined.
As the plate-like magnetic body of Example 1, a plate-like magnetic body made of YIG ferrite having a projection on one surface side was used. This plate-shaped magnetic body is formed by stacking a regular hexagonal convex part having a side length of 1.5 mm and a thickness of 0.25 mm on a rectangular plate-shaped base part having a side length of 2.3 mm and a thickness of 0.1 mm. They are integrated. The composition of YIG ferrite is Y 2.3 Gd 0.7 Fe 4.483 In 0.1 Al 0.3 O 2 And
[0063]
A rectangular plate-shaped permanent magnet having a side length of 2.3 mm and a thickness of 0.5 mm was superposed on the plate-shaped magnetic body of Example 1. The permanent magnet used had a coercive force of 33 kA / m and a residual magnetic flux density of 0.41 T. At this time, the magnetic field strength distribution of the plate-shaped magnetic body was examined. The result is shown in FIG.
[0064]
A plate-like magnetic material of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that a rectangular plate having a side length of 2.3 mm and a thickness of 0.35 mm was prepared. The same permanent magnet as in Example 1 was superimposed on the magnetic body in the form of a magnet. At this time, the magnetic field strength distribution of the plate-shaped magnetic body was examined. The results are shown in FIG.
[0065]
As shown in FIG. 19, a bias magnetic field of 50 kA / m to 100 kA / m is applied to the projections of the plate-shaped magnetic body of the first embodiment. Further, a bias magnetic field of 20 kA / m or less is applied to the base of the plate-shaped magnetic body of the first embodiment. Thus, it can be seen that in the plate-shaped magnetic body of Example 1, the bias magnetic field is applied concentrated on the convex portion.
[0066]
On the other hand, as shown in FIG. 20, only a bias magnetic field of about 40 kA / m to 50 kA / m was applied to the plate-like magnetic material of Comparative Example 1 at the maximum. It can be seen that is also lower. This is presumably because the bias magnetic field spread over the entire plate-shaped magnetic body, and the bias magnetic field did not concentrate at a specific location as in the first embodiment.
[0067]
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the planar shape of the projection 13c of the plate-shaped magnetic body 13 is not limited to a deformed hexagon, but may be any shape such as a regular hexagon, a square, other polygons, a circle, an ellipse, and a semicircle. The shape of the base 13d of the plate-shaped magnetic body 13 in plan view is not limited to a rectangle, and may be any shape such as a polygon, a circle, an ellipse, and a semicircle.
[0068]
In the second embodiment, when the terminal conductors 64c and 65c are formed to extend from one surface 13a of the plate-shaped magnetic body to the other surface 13b via the side end 13e, through holes are provided in the plate-shaped magnetic body. The terminal conductors 64c and 65c on the one surface 13a side and the terminal conductors 64c and 65c on the other surface 13b side may be connected to each other via through holes.
[0069]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the isolator of the present invention, the bias magnetic field generated by the permanent magnet is applied intensively to the convex portion where the center conductor is arranged. A sufficient bias magnetic field can be given to function as a device, and downsizing can be achieved while maintaining the characteristics of the isolator. In particular, in the case of an isolator composed of a housing having a long side dimension of 3.5 mm or less, the effect of improving characteristics due to the concentration of the bias magnetic field on the convex portion is large, and an isolator having excellent characteristics can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of an isolator according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view showing a magnetic assembly provided in the isolator of the first embodiment.
FIG. 3 is a schematic side view of the magnetic assembly shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a schematic front view of the magnetic assembly shown in FIG. 2;
FIG. 5 is a schematic rear view of the magnetic assembly shown in FIG. 2;
FIG. 6 is a schematic plan view showing a plate-shaped magnetic body provided in the isolator of the first embodiment.
FIG. 7 is a schematic side view of the plate-shaped magnetic body shown in FIG. 6;
FIG. 8 is a schematic front view of the plate-shaped magnetic body shown in FIG. 6;
FIG. 9 is a schematic rear view of the plate-shaped magnetic body shown in FIG. 6;
FIG. 10 is a schematic plan view showing a magnetic assembly provided in an isolator according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic side view of the magnetic assembly shown in FIG. 10;
FIG. 12 is a schematic rear view of the magnetic assembly shown in FIG. 10;
FIG. 13 is a process chart illustrating a method for manufacturing an isolator according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a process chart illustrating a method for manufacturing an isolator according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a process chart illustrating a method for manufacturing an isolator according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a process chart illustrating an example of a method for manufacturing a second green body.
FIG. 17 is a process chart illustrating another example of a method for manufacturing a second green body.
FIG. 18 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a communication device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a distribution diagram showing an intensity distribution of a bias magnetic field in the plate-shaped magnetic body of the first embodiment.
FIG. 20 is a distribution diagram showing an intensity distribution of a bias magnetic field in the plate-shaped magnetic body of Comparative Example 1.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Isolator, 3 ... Permanent magnet, 4 ... Upper yoke (housing), 5 ... Lower yoke (housing), 6 ... Housing, 11 ... Input terminal (input / output terminal), 12 ... Output terminal (Input / output) 13) plate-like magnetic material, 13a ... one surface, 13b ... other surface, 13c ... protrusion, 13e ... side end, 14 ... first center conductor (center conductor), 14a ... one end, 14b ... other end , 15: second central conductor (center conductor), 15a: one end, 15b: other end, 16: third central conductor (center conductor), 16a: one end, 16b: other end, 17: common electrode, 18, 19, Reference Signs List 20: flat plate capacitor (matching capacitor), 21: chip resistor (termination resistor element), 22a to 22c: another through hole, 23a to 23d: through hole, 101: first sheet, 102: first green body, 201: second sheet, 202: second green body, 2 2b ... hole for peeling, C 1 , C 2 , C 3 ... Resonance capacitance, R ... Terminal resistance
