JP2005136650A - Non-reciprocal circuit element - Google Patents
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Description
本発明は、携帯電話などの高周波無線通信機器に用いられるアイソレータ、サーキュレータ等の非可逆回路素子に関する。 The present invention relates to non-reciprocal circuit elements such as isolators and circulators used in high-frequency wireless communication devices such as mobile phones.
携帯電話に代表される携帯用無線通信機器市場においては小型化が強く求められており、必然的に無線通信機器に使用される部品にも小型化が求められている。無線通信機器などの高周波回路に使用される非可逆回路素子においても例外ではない。 Miniaturization is strongly demanded in the portable radio communication equipment market represented by mobile phones, and miniaturization is inevitably required for parts used in radio communication equipment. Non-reciprocal circuit elements used in high-frequency circuits such as wireless communication devices are no exception.
現在使用されている非可逆回路素子の構造を図4に示し、その分解図を図5に示す。図示されているように、永久磁石の下に複数の中心電極を交差した状態で配置するが、絶縁を保つために、ポリイミド等の絶縁性の高いシートを中心電極間に配置する。これらの中心電極の下にマイクロ波磁性体を配置し、さらにここでは図示していないが閉磁路を形成するためにケースを兼ねたヨークで全体を覆っている。 FIG. 4 shows a structure of a non-reciprocal circuit element currently used, and FIG. 5 shows an exploded view thereof. As shown in the drawing, a plurality of center electrodes are arranged under the permanent magnet so as to cross each other. However, in order to maintain insulation, a highly insulating sheet such as polyimide is disposed between the center electrodes. A microwave magnetic material is disposed under these central electrodes, and further, although not shown here, the whole is covered with a yoke that also serves as a case in order to form a closed magnetic circuit.
あるいは特許文献1では、マイクロ波磁性体または誘電体でもって複数の中心電極間の絶縁を保持し、従来分離していた中心電極とマイクロ波磁性体を一体化する構造も提案されている。このような構造では、機械的作業によらずに中心電極を配置できるので、小型化に有利である。 Alternatively, Patent Document 1 proposes a structure in which insulation between a plurality of center electrodes is maintained with a microwave magnetic material or a dielectric material, and the conventionally separated center electrode and microwave magnetic material are integrated. In such a structure, the center electrode can be arranged without depending on the mechanical work, which is advantageous for downsizing.
また、あるいは特許文献2では、マイクロ波磁性体を整合用容量の絶縁膜として用い、一体化させた構造も提案されている。 Alternatively, Patent Document 2 proposes an integrated structure using a microwave magnetic material as an insulating film for a matching capacitor.
また、あるいは特許文献3では、絶縁フィルムによって中心電極を一体化し、組立工程を簡略化することが提案されている。
Alternatively,
まず図4のような従来の非可逆回路素子の構造では、中心電極を手作業または機械によって正確に配置していかねばならず、精度的、コスト的に小型化に限界がある。 First, in the structure of the conventional non-reciprocal circuit device as shown in FIG. 4, the center electrode must be accurately arranged manually or by a machine, and there is a limit to miniaturization in terms of accuracy and cost.
また特許文献1で提案されているマイクロ波磁性体により中心電極間の絶縁を保ち、複数の中心電極を積層した構造においては、整合用容量との接続をマイクロ波磁性体積層体下部から行うことが図面から推察される。すなわち、この構造ではマイクロ波磁性体積層体下部に、整合用容量若しくは接続のための構造物を配置する必要があり、非可逆回路素子の低背化という点で不利である。 Further, in the structure in which the center electrodes are insulated by the microwave magnetic material proposed in Patent Document 1 and a plurality of center electrodes are stacked, the connection to the matching capacitor is performed from the lower part of the microwave magnetic body stack. Is inferred from the drawings. That is, with this structure, it is necessary to arrange a matching capacitor or a structure for connection under the microwave magnetic laminate, which is disadvantageous in terms of reducing the height of the nonreciprocal circuit element.
特許文献2に記載されたマイクロ波磁性体を整合用容量の絶縁膜として使う場合では、整合用容量に流れる電流が磁界を発生させ、この磁界がマイクロ波磁性体の持つ透磁率の複素成分により、不要な電力消費を引き起こす。すなわち挿入損失が増大し、非可逆回路素子としての特性が劣化するという問題がある。 In the case where the microwave magnetic material described in Patent Document 2 is used as an insulating film for a matching capacitor, a current flowing through the matching capacitor generates a magnetic field, which is caused by a complex component of permeability of the microwave magnetic material. Cause unnecessary power consumption. That is, there is a problem that the insertion loss increases and the characteristics as a non-reciprocal circuit element deteriorate.
特許文献3に記載された複数の中心電極間に絶縁フィルムを挟んで一体とした中心電極体を作成し、接続を行う方式においては、最も下に置かれた中心電極と最上部に配置された中心電極とでは高さに差が生じてしまう。このため接続不良を無くし、信頼性よく非可逆回路素子を構成するにはこの高さの差を補償するための構造が必要になってしまい、工程数が増え、コスト的にも有利とは言えない。
In the method of creating and connecting a central electrode body with an insulating film sandwiched between a plurality of center electrodes described in
本発明の課題は、上記の問題を回避し、小型で低背かつ安価な非可逆回路素子の構造を提案することである。 An object of the present invention is to propose a non-reciprocal circuit element structure that avoids the above-described problems and is small, low-profile, and inexpensive.
本発明の非可逆回路素子は、互いに電気的に絶縁状態で交差するように配置された複数の中心電極と、マイクロ波用磁性体と、永久磁石と、整合用容量からなる非可逆回路素子において、前記中心電極を前記永久磁石の前記マイクロ波磁性体が配置される面に積層して形成し、前記中心電極の一端が前記マイクロ波磁性体表面に形成された接続用電極に接続され、前記中心電極のもう一方の端が前記整合用容量若しくは入出力端子に接続されたことを特徴とする。 The non-reciprocal circuit device of the present invention is a non-reciprocal circuit device comprising a plurality of center electrodes arranged so as to cross each other in an electrically insulated state, a microwave magnetic material, a permanent magnet, and a matching capacitor. The center electrode is formed by laminating the surface of the permanent magnet on which the microwave magnetic body is disposed, and one end of the center electrode is connected to a connection electrode formed on the surface of the microwave magnetic body, The other end of the center electrode is connected to the matching capacitor or the input / output terminal.
また本発明の非可逆回路素子は、前記整合用容量が、前記永久磁石の前記マイクロ波磁性体が配置される面に、前記中心導体接続用電極とともに積層されて形成されていてもよい。 In the nonreciprocal circuit device of the present invention, the matching capacitor may be formed by being laminated together with the central conductor connection electrode on the surface of the permanent magnet where the microwave magnetic body is disposed.
本発明によれば、小型で工程数が少なく、低コスト化に有利な非可逆回路素子を実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize a non-reciprocal circuit device that is small in size, has a small number of processes, and is advantageous for cost reduction.
以下本発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
図1は本発明の第1の実施例を示した図である。集合体1は永久磁石と中心電極部分が一体となったものであり、10はマイクロ波磁性体、13は整合用容量を内蔵した積層体である。図2は集合体1の分解斜視図である。4はマイクロ波磁性体に静磁界を印加するための永久磁石であり、通常フェライト磁石が用いられる。3a,3b,3cは中心電極であり、誘電体5a,5bによって互いに絶縁された状態で交差している。中心電極3a,3b,3cの一方の端は、誘電体上に形成されたスルーホール9及び接続用電極6を介して又は直接、積層体13上面に設けられた整合用容量電極12に接続される。また、中心電極3a,3b,3cのもう一方の端は、スルーホール8及び接続用電極6を介して又は直接マイクロ波磁性体10表面に設けられた接続用電極7に接続される。11は、本発明の非可逆回路素子をアイソレータとして使用する際に必要となる抵抗である。集合体1と積層体13の電極間の接合が妨げられないように、必要に応じて誘電体5bの抵抗11と接触する部分に凹部を設けることができる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. The assembly 1 is formed by integrating a permanent magnet and a central electrode portion, 10 is a microwave magnetic body, and 13 is a laminated body incorporating a matching capacitor. FIG. 2 is an exploded perspective view of the assembly 1.
次に、この永久磁石と中心電極部分が一体になった集合体1の作製方法を説明する。まず、永久磁石の主となる面に、スクリーン印刷によって導体を選択的に塗布することにより中心電極3bを形成する。次に平坦性を高めるために、中心電極3bが形成された以外の部分に、スクリーン印刷により誘電体を塗布する。次にスルーホールを設け中心電極3aを印刷した誘電体シート5aを作成する。次にスルーホールと中心電極3cと接続用電極6を設けた誘電体シート5bを作成する。最後に前記の永久磁石の主となる面に誘電体シート5a,5bを重ねて圧着し、焼成する。
Next, a method for manufacturing the assembly 1 in which the permanent magnet and the central electrode portion are integrated will be described. First, the
このようにして構成された非可逆回路素子では、中心電極を機械的に組み立てる必要が無く、また中心電極と整合用容量の接続についても、マイクロ波磁性体に接続用の構造物を配置する必要も無くなる。また、スルーホールによって中心電極間の高さの違いを埋めることが容易にできる。
さらに、整合用容量に関しては、使用周波数帯での透磁率がほぼ1で、損失を引き起こす複素成分が極めて小さい材料を用いて積層誘電体13を作成することにより、挿入損失の劣化を防ぐことが出来る。
In the non-reciprocal circuit device configured as described above, it is not necessary to mechanically assemble the center electrode, and it is necessary to arrange a connection structure on the microwave magnetic body for connection between the center electrode and the matching capacitor. Will also disappear. In addition, the height difference between the center electrodes can be easily filled with the through holes.
Furthermore, with regard to the matching capacitance, it is possible to prevent deterioration of insertion loss by creating the laminated dielectric 13 using a material having a permeability of approximately 1 in the operating frequency band and a very small complex component causing loss. I can do it.
図3は、本発明の第2の実施例の集合体を示した分解斜視図である。14は整合用容量電極であり、直接あるいはスルーホール9及び接続用電極6を介して外部の回路と接続される。15は整合用容量の接地側電極である。直接またはスルーホール8及び設置用電極6を介してマイクロ波磁性体に配置された接地接続電極と接続される。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing the assembly of the second embodiment of the present invention.
このような構造をとることにより、整合用容量を別途組み込む必要がなくなり、工程数の削減が実現でき、安価な非可逆回路素子が可能となる。 By adopting such a structure, it is not necessary to separately incorporate a matching capacitor, the number of processes can be reduced, and an inexpensive nonreciprocal circuit device can be realized.
本発明の非可逆回路素子は、携帯電話、携帯端末などの高周波無線通信機器に用いることができる。 The nonreciprocal circuit device of the present invention can be used in high-frequency wireless communication devices such as mobile phones and mobile terminals.
1: 集合体
2a,2b:絶縁シート
3a,3b,3c: 中心電極
4: 永久磁石
5a,5b: 誘電体層
6: 接続用電極
7: 接続用電極
8: 接地用スルーホール
9: スルーホール
10: マイクロ波磁性体
11: 抵抗
12: 整合用容量電極
13: 積層誘電体
14: 整合用容量電極
15: 整合用容量接地側電極
1: Aggregate
2a, 2b: Insulation sheet
3a, 3b, 3c: Center electrode
4: Permanent magnet
5a, 5b: Dielectric layer
6: Connecting electrode
7: Connecting electrode
8: Through hole for grounding
9: Through hole
10: Microwave magnet
11: Resistance
12: Capacitance electrode for matching
13: Multilayer dielectric
14: Capacitance electrode for matching
15: Matching capacitance ground electrode
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003369764A JP2005136650A (en) | 2003-10-30 | 2003-10-30 | Non-reciprocal circuit element |
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JP2003369764A JP2005136650A (en) | 2003-10-30 | 2003-10-30 | Non-reciprocal circuit element |
Publications (1)
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JP2005136650A true JP2005136650A (en) | 2005-05-26 |
Family
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JP2003369764A Pending JP2005136650A (en) | 2003-10-30 | 2003-10-30 | Non-reciprocal circuit element |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009206791A (en) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Murata Mfg Co Ltd | Non-reciprocal circuit element |
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2003
- 2003-10-30 JP JP2003369764A patent/JP2005136650A/en active Pending
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