JP2006279155A - 静磁波素子用磁気回路及び静磁波発振装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 外部ヨークを第1のヨーク部と第2のヨーク部とに分離し、第1のヨーク部と第2のヨーク部との間にスペーサを挿入する構成とし、高透磁率材料からなる厚さの異なるスペーサを用いてギャップの間隔を調整することにより、磁極間空隙の間隔を変更し、静磁波素子用磁気回路の発振周波数を容易に調整することができる静磁波発振装置を提供することができる。
【選択図】 図1
Description
静磁波素子用磁気回路とは、静磁波素子 1 の YIG 薄膜に垂直に直流磁界を印加するための手段であり、図3では、密閉型磁気回路筐体としての外部ヨーク 8 、永久磁石 5 、上部磁極 14 、下部磁極 15 、及び、励磁コイル 7 により静磁波素子用磁気回路が構成されている。上部磁極 14 、下部磁極 15 、及び、外部ヨーク 8 は、磁性材料から成る。
また、この磁界の強さは、励磁コイル 7 に流れる電流を調整することにより、例えば比帯域(周波数可変幅/中心周波数)で約 20 %程度変化させることが可能である。
また、励磁コイル 7 に電流が流れていないときに、上部磁極 14 および下部磁極 15 の間に印加される磁界 9 の基本的な強さは、永久磁石 5 の磁力の強さ、及びギャップ 6 の間隔に依存する。
このような静磁波発振装置を、例えば無線装置に用いる FPU( Field Pick-up Unit )等の装置内の電子回路基板 12 に実装して使用する。
従来の静磁波発振装置に関する技術として、例えば特許文献1〜特許文献3がある。
磁界の基本的な強さを変えるためには、永久磁石 5 の磁力の強さ、または、ギャップ6 の間隔を変える必要がある。
上述の従来技術では、ギャップ 6 の間隔は磁気回路の構造により決定され容易に変更できないため、ギャップ 6 の間隔の変更によって磁界の基本的な強さを調整することができない。
永久磁石 5 の磁力の強さを調整するためには、永久磁石 5 に外部から磁力を加える必要があるが、静磁波素子用磁気回路を組立てた状態では外部ヨーク 8 が外部からの磁力に対し磁気シールドとして働き、永久磁石 5 に磁力を加えて磁力の強さを変更することができない。このため、静磁波素子用磁気回路または静磁波発振装置から永久磁石 5 を取出し、着磁装置により外部から磁界を加えて永久磁石 5 の磁力の強さを調整した後、静磁波素子用磁気回路の元の位置に永久磁石 5 を戻して組立て直し、発振周波数を測定するという作業を所望の発振周波数が得られるまで繰返す必要があり、静磁波素子用磁気回路または静磁波発振装置の製造に多くの時間を要するという欠点があった。
本発明の目的は、上記のような欠点を除去し、静磁波素子用磁気回路の発振周波数を容易に調整できる静磁波素子用磁気回路及び静磁波発振装置を提供することにある。
このため、本発明の静磁波素子用磁気回路及び静磁波発振装置は、外部ヨークを第1のヨーク部と第2のヨーク部とに分離し、第1のヨーク部と第2のヨーク部との間にスペーサを挿入する構成とする。
このとき、スペーサは高透磁率材料からなり、厚さの異なるスペーサを用いることで、ギャップの間隔を調整するようにするものである。
また好ましくは、上記の静磁波素子用磁気回路において、外部ヨークの一部に高透磁率材料で形成されたスペーサを挿入することにより、ギャップの間隔を調整する。
また好ましくは、上記の静磁波素子用磁気回路において、外部ヨークとこれを経由して接続する磁極片との接続をネジ構造により行い、磁極片を上下させることによりギャップの間隔を調整する。
図1は、本発明の一実施例の静磁波素子用磁気回路及び静磁波発振装置の構成を示す断面図である。図3と同じ構成要素には図3と同じ参照番号を付した。その他、8a は第1のヨーク部、8b は第2のヨーク部、外部ヨークは第1のヨーク部 8a と第2のヨーク部 8b に分離されており、その間(接続部)には、外部ヨークと同一もしくは、他の磁性材料により形成された薄板状のスペーサ 3 が挿入され、密閉型磁気回路筐体を構成している。スペーサ 3 は、高透磁率材料が望ましい。また、図1では、図3に記載した電子回路基板 12 を省略し、図示していない。
第1のヨーク部 8a 、スペーサ 3 、及び、第2のヨーク部 8b とは、ネジ止めにより接続する。もちろん、接続の方法は、接着剤による接着や、ロウ材等を使った溶接等でも良い。
本発明の一実施例の静磁波素子用磁気回路は、図1では、密閉型磁気回路筐体としての外部ヨーク(第1のヨーク部 8a 、スペーサ 3 、及び、第2のヨーク部 8b )、永久磁石 5 、上部磁極 14 、下部磁極 15 、及び、励磁コイル 7 により静磁波素子用磁気回路が構成されている。上部磁極 14 、下部磁極 15 、及び、外部ヨークは、磁性材料から成る。
また図1の実施例では、スペーサ 3 の挿入位置を上部磁極14 側の外部ヨーク 8′に近いほうとしたが、静磁波発振装置を電子回路基板 12 に実装した場合に、電子回路基板 12 に接する側にスペーサ 3 を取付ける場合には、実装後に磁力の調整が難しいので、実装後に調整できるように電子回路基板 12 遠いほうにスペーサ 3 の挿入位置を設けても良い。
図2の実施例では、外部ヨーク 8′と上部磁極 14′がネジ構造で接続されているため、上部磁極 14′を回転させることにより上下させてギャップ 6 の間隔を連続的に調整することにより、発振周波数の調整が可能である。
図1の実施例の場合は、ギャップの間隔は挿入するスペーサの厚さや数により段階的に変化するため、静磁波発振装置の発振周波数の調整も段階的な調整となるが、構造が簡単であるため、比較的容易に実現できる。
また図2の実施例の場合は、ネジ構造を利用することでギャップの間隔は連続的に変化でき、よって、静磁波発振装置の発振周波数も連続的に調整可能である。図2の実施例は、構造的には複雑であるが、外部ヨークおよび上部磁極または下部磁極あるいは永久磁石の少なくとも1つで形成するネジのピッチおよびネジ部の長さを調整することにより空隙の間隔を微細に調整することが可能なため、発振周波数の調整精度の向上が図れる。
また、静磁波素子用磁気回路を組立てた状態で、あるいは電子回路基板に実装した状態で、上部磁極を上下させることが可能であるため、周波数を測定しながら発振周波数の調整が可能となり、製造工程の大幅な縮減が図れる。
Claims (5)
- 永久磁石と、該永久磁石の一方の極に付けた磁極片と、他方の極に磁束を閉じこめるための外部ヨークを経由して接続した磁極片との間に、非磁性単結晶基板上に設けた静磁波素子を配するためのギャップをもうけるように形成した静磁波素子用磁気回路において、
上記非磁性単結晶基板上に設けた静磁波素子を配するためのギャップの間隔を調整することにより、上記薄膜状静磁波素子により得られる発振周波数を調整することを特徴とする静磁波素子用磁気回路。 - 請求項1記載の静磁波素子用磁気回路において、上記外部ヨークの一部に高透磁率材料で形成されたスペーサを挿入することにより、上記ギャップの間隔を調整することを特徴とする静磁波素子用磁気回路。
- 請求項1または請求項2のいずれかに記載の静磁波素子用磁気回路において、上記外部ヨークとこれを経由して接続する磁極片との接続をネジ構造により行い、上記磁極片を上下させることにより上記ギャップの間隔を調整することを特徴とする静磁波素子用磁気回路。
- 請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載の静磁波素子用磁気回路と静磁波素子とから少なくともなる静磁波発振装置において、上記ギャップの間隔を調整することによって発振周波数を調整することを特徴とする静磁波発振装置。
- 請求項3に記載の静磁波素子用磁気回路と静磁波素子とから少なくともなる静磁波発振装置において、上記ギャップの間隔を調整することによって発振周波数を調整することを特徴とする静磁波発振装置。
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