JP2013187687A

JP2013187687A - 非可逆回路装置及び通信装置

Info

Publication number: JP2013187687A
Application number: JP2012050382A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Aoki; 和之青木; Minoru Sakai; 稔酒井
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2013-09-19

Abstract

【課題】複数の非可逆回路素子を備える構成において、平面占有面積縮小化、組み立ての容易化、及び、非可逆回路素子間の磁気的分離を図り、個別的特性調整を可能にした非可逆回路装置、及び、これを用いた通信装置を提供すること。
【解決手段】ケース１の収納空間１０３は、天面部１０２の内面に起立する外壁部１０１によって包囲され、天面部１０２の内面と向き合う側に、開放された開口部を有している。非可逆回路素子３は、収納空間１０３に収納され、天面部１０２の内面と、開口部においてケース１に結合される磁性材料でなる蓋部材３７との間で拘束されている。天面部１の外面側が第１基板を取り付ける側であり、蓋部材３７のある側が、実装用基板である第２基板を取り付ける側である。
【選択図】図１

Description

本発明は、アイソレータやサーキュレータ等の非可逆回路素子を含む非可逆回路装置、及び、これを用いた通信装置に関する。

アイソレータやサーキュレータ等の非可逆回路素子は、携帯電話、無線機等の移動体通信装置や、その基地局等に用いられており、その一般的な構造は、例えば、特許文献１に記載されているように、収納容器の内部において、その内面上に、磁気回転子及び永久磁石等を積層し、その積層体を収納容器の上面に結合された蓋部材によって押さえるようになっている。

回路基板への実装に当たっては、収納容器の内面側が下側、つまり、回路基板へ接触する側となり、蓋側が上側になるように配置され、底磁気回転子の入出力端子を、回路基板に形成された導体パターンにはんだ付けするようになっている。

ところで、この種の非可逆回路装置の搭載される回路基板においては、平面的な単層基板構成ではなく、段差のある立体的な基板構成を採ることがある。

特許文献１で代表される従来の非可逆回路装置は、回路基板への実装に当たって、収納容器の内面側が下側となり、蓋側が上側になるように配置され、磁気回転子の入出力端子を、回路基板に形成された導体パターンにはんだ付けすることを前提としているので、磁気回転子の入出力端子は、回路基板の導体パターン形成面に対応する平面的な配置をとらざるを得ない。このため、上述した立体的な構造をとる基板配置には対応することができない。

特開２００３−１２４７１１号公報

本発明の課題は、立体的な回路基板の配置に対応できる非可逆回路装置、及び、これを用いた通信装置を提供することである。

上述した課題を解決するため、本発明に係る非可逆回路装置は、ケースと、非可逆回路素子とを含む。前記ケースは、磁性体でなり、外壁部と、天面部と、収納空間とを有している。前記収納空間は、前記天面部の内面に起立する前記外壁部によって包囲され、前記天面部の前記内面と向き合う側に、開放された開口部を有している。前記非可逆回路素子は、前記収納空間に収納され、前記天面部の前記内面と、前記開口部において前記ケースに結合される磁性材料でなる蓋部材との間で拘束されており、前記天面部の外面側が第１基板を取り付ける側であり、前記蓋部材のある側が、第２基板を取り付ける側である。

上述したように、本発明に係る非可逆回路装置において、ケースは、外壁部と、天面部と、収納空間とを有している。前記収納空間は、前記天面部の内面に起立する前記外壁部によって包囲され、前記天面部の前記内面と向き合う側に、開放された開口部を有している。したがって、非可逆回路素子は、天面部と向き合う下側の開口部から、ケースの収納部内に収納することができる。非収納空間に収納された可逆回路素子は、天面部の内面と、開口部においてケースに結合される蓋部材との間で、確実に拘束される。

また、ケースは、磁性体でなり、外壁部と、天面部とを有しており、開口部に磁性材料でなる蓋部材が形成されているから、ケース及び蓋部材により、非可逆回路素子に対する磁気回路が形成される。

上述した構成において、前記天面部の外面側が第１基板を取り付ける側となり、前記蓋部材のある側が、第２基板を取り付ける側となる。したがって、高低差のある立体的な回路基板配置にも対応することができる。具体的には、第１基板は、当該非可逆回路素子の入出力端子の少なくとも一つを接続する導体パターンを有する基板であり、第２基板は、当該非可逆回路装置を実装する回路基板である。

本発明に係る非可逆回路装置は、送信部または受信部と組み合わせて、通信装置を構成するために用いられる。この通信装置は、上述した非可逆回路装置の有する利点を全て享有する。

以上述べたように、本発明によれば、立体的な回路基板配置に対応できる非可逆回路装置及びこれを用いた通信装置を提供することができる。

本発明に係る非可逆回路装置の分解斜視図である。本発明に係る非可逆回路装置を内面側からみた斜視図である。本発明に係る非可逆回路装置の外観斜視図である。図３の４−４線断面である。図４に示した非可逆回路装置を回路基板（第２基板）に実装した状態を示す図である。本発明に係る非可逆回路装置を用いた通信装置のブロック図である。

図１〜図５に図示された非可逆回路装置は、ケース１と、非可逆回路素子３とを含む。ケース１は、鉄等の磁性体でなり、外壁部１０１と、天面部１０２とを含み、内側に収納空間１０３を有している。

収納空間１０３は、外壁部１０１によって包囲され、天面部１０２によって終端されている。収納空間１０３は、天面部１０２の下方に位置し、天面部１０２と向き合う下方が開放され開口されている。外壁部１０１は、非可逆回路素子３の中心導体を引き出すためのスリット１０４によって、複数に区画されている。実施例において、上方及び下方とは、図１〜図４の配置からみた位置関係または回路基板へ実装した場合の位置関係でもある。

非可逆回路素子３は、収納空間１０３内において、天面部１０２の内面上に、永久磁石３６、磁気回転子３０、及び、下部蓋部材３７を順次に積層したものである。

磁気回転子３０は、天面部１０２の内面に配置された永久磁石３６に、下部磁極板３１、下部フェライト板３２、中心導体３３、上部フェライト板３４及び上部磁極板３５を重ねたものである。永久磁石３６は、磁気回転子３０に直流磁界を印加する。上部磁極板３５と下部磁極板３１は、厚さ０．１〜０．３（ｍｍ）程度の導体板であり、例えば、鉄とニッケルの合金からなる。

下部フェライト板３２及び上部フェライト板３４は、イットリウム／鉄／ガーネット（ＹＩＧ）等の軟磁性材料からなる円板状フェライト部３２１、３４１と、その外周に設けられた円環板状の誘電体部３２２、３４２を有している。もっとも、フェライト板３２，３４の形状は、これに限定されず、角板等であってもよい。

中心導体３３は、好ましくは、厚さが０．０５〜１．０ｍｍ程度の銅板を加工した導体板あって、中央部分３３０の外周に、第１〜第３の端子３３１〜３３３を突設した周知の形状、構造となっている。中心導体３３は、下部フェライト板３２と、上部フェライト板３４とにより挟持されている。

下部蓋部材３７は、磁性材料でなり、磁気回転子３０をケース１の天面部１０２の方向に押圧するもので、ケース１の開口部の内周面に、例えば、ネジ、凹凸の嵌めあい等によって結合されている。下部蓋部材３７は、外面がケース１の端面よりは外に出ないようにすることが好ましい。

天面部１０２の外面には、第１基板５が搭載されており、第１基板５に設けられた導体パターン５１に、中心導体３３の第１の端子（入出力端子）３３１が接続されている。中心導体３３の第２の端子（入出力端子）３３２は、スリット１０４を通して外部に導出されている。また、第３の端子３３３は、この実施の形態では、アイソレータとして使用することを前提とし、終端抵抗Ｒ０に接続されている。

上述したように、本発明に係る非可逆回路装置において、ケース１の収納空間１０３は、天面部１０２の内面に起立する外壁部１０１によって包囲され、天面部１０２の内面と向き合う側に、開放された開口部を有している。したがって、非可逆回路素子３は、天面部１０２と向き合う下側の開口部から、図１の矢印Ｆ１で示すように、ケース１の収納空間１０３内に収納される。非可逆回路素子３は、収納空間１０３に収納され、天面部１０２の内面と、蓋部材３７との間で、確実に拘束される。

ケース１は、磁性体でなり、外壁部１０１と、天面部１０２とを有しており、開口部に磁性材料でなる蓋部材３７が形成されているから、ケース１、蓋部材３７、上部磁極板３５及び下部磁極板３１により、非可逆回路素子３に対する磁気回路が形成される。

本発明に係る非可逆回路装置は、図５に図示するように、下部蓋部材３７を取り付け側として、第２基板７に搭載される。第２基板７には、導体パターン７１が形成されており、中心導体３３の第２端子３３２が、この導体パターン７１に接続される。

上述した構成において、天面部１０２の外面側が第１基板５を取り付ける側となり、蓋部材３７のある側が第２基板７を取り付ける側となる。したがって、第１基板５及び第２基板７による高低差のある立体的な基板構成にも対応することができる。第１基板５は、当該非可逆回路素子３の入出力端子の少なくとも一つたる第１端子３３１を接続する導体パターン５１を有し、天面部１０２の外面に、例えば、接着等の手段によって備えられる。第２基板７は、当該非可逆回路装置を実装する回路基板である。

図６は本発明に係る非可逆回路装置を用いた通信装置のブロック図である。この通信装置は、例えば、移動通信システムにおける基地局に備えられるものであって、受信部又は送信部を含む通信部８１を含み、通信部８１は、本発明に係る非可逆回路装置８２を経由して送受信用アンテナ８３に接続されている。上述した通信装置において、非可逆回路装置８２は終端抵抗器Ｒ０を有するアイソレータとして機能する。この通信装置は、上述した非可逆回路装置を含むので、既に述べた内容と同様の作用効果が得られる。

以上、好ましい実施例を参照して、本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。

１ケース
１０１外壁部
１０３収納空間
３非可逆回路素子
３０磁気回転子

Claims

ケースと、非可逆回路素子とを含む非可逆回路装置であって、
前記ケースは、磁性体でなり、外壁部と、天面部と、収納空間とを有しており、
前記収納空間は、前記天面部の内面に起立する前記外壁部によって包囲され、前記天面部の前記内面と向き合う側に、開放された開口部を有しており、
前記非可逆回路素子は、前記収納空間に収納され、前記天面部の前記内面と、前記開口部において前記ケースに結合される蓋部材との間で拘束されており、
前記天面部の外面側が第１基板を取り付ける側であり、前記蓋部材のある側が第２基板を取り付ける側である、
非可逆回路装置。
請求項１に記載された非可逆回路装置であって、
更に、第１基板を含んでおり、前記第１基板は、前記天面部の外面に備えらており、
前記非可逆回路素子の入力端子又は出力端子の少なくとも一方は、前記第１基板に備えられた導体パターンに接続されている、
非可逆回路装置。
請求項１又は２に記載された非可逆回路装置と、送信部または受信部とを含む通信装置であって、
前記非可逆回路装置は、前記送信部または前記受信部と電気的に組み合わされている、
通信装置。