JP3187010B2 - フェライト埋め込みガラスセラミック複合基板型サーキュレータ - Google Patents
フェライト埋め込みガラスセラミック複合基板型サーキュレータInfo
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- JP3187010B2 JP3187010B2 JP23742798A JP23742798A JP3187010B2 JP 3187010 B2 JP3187010 B2 JP 3187010B2 JP 23742798 A JP23742798 A JP 23742798A JP 23742798 A JP23742798 A JP 23742798A JP 3187010 B2 JP3187010 B2 JP 3187010B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】マイクロ波およびミリ波通信
用デバイスに用いられるサーキュレータに関し、特にフ
ェライト埋め込みガラスセラミック複合基板型サーキュ
レータに関する。
用デバイスに用いられるサーキュレータに関し、特にフ
ェライト埋め込みガラスセラミック複合基板型サーキュ
レータに関する。
【０００２】
【従来の技術】フェライト基板上にサーキュレータ回路
を形成したオール・フェライト基板型サーキュレータ
が、高周波化、それに伴う装置の小型化の要請に応えて
導波管型サーキュレータに代わって使用されている。さ
らに、フェライトの高周波化に伴う損失の増大に対応し
て例えば特開昭６１−２８８４８６号公報に示されるよ
うなアルミナ基板あるいはガラス・アルミナ基板にフェ
ライトを埋め込んだ複合基板型サーキュレータが提案さ
れている。
を形成したオール・フェライト基板型サーキュレータ
が、高周波化、それに伴う装置の小型化の要請に応えて
導波管型サーキュレータに代わって使用されている。さ
らに、フェライトの高周波化に伴う損失の増大に対応し
て例えば特開昭６１−２８８４８６号公報に示されるよ
うなアルミナ基板あるいはガラス・アルミナ基板にフェ
ライトを埋め込んだ複合基板型サーキュレータが提案さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の複合基板型サー
キュレータにおいて低損失を実現するための方策につい
て、使用する基板の材料は誘電損失の小さいものが望ま
しい等といわれているが、特願平０９−１３８５９７号
に示されるように構造面の優劣については殆ど公にされ
ていないのが実状である。
キュレータにおいて低損失を実現するための方策につい
て、使用する基板の材料は誘電損失の小さいものが望ま
しい等といわれているが、特願平０９−１３８５９７号
に示されるように構造面の優劣については殆ど公にされ
ていないのが実状である。
【０００４】本発明の目的は、挿入損失の少ない構造寸
法のフェライト埋め込みガラスセラミック複合基板型サ
ーキュレータを提供することにある。
法のフェライト埋め込みガラスセラミック複合基板型サ
ーキュレータを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のフェライト埋め
込みガラスセラミック複合基板型サーキュレータは、円
板状フェライトが厚さがその円板状フェライトと同じで
表面形状が長方形のガラスセラミックの中央部に埋め込
まれた複合基板の一方の面に接地用導体が形成され、他
方の面にサーキュレータ回路のマイクロ・ストリップ・
ラインと円板状フェライトと略同心円をなすサーキュレ
ータ回路の円形部とが導体で形成された複合基板型サー
キュレータにおいて、円板状フェライトの直径の大きさ
に拘わらず、サーキュレータ回路の円形部の直径が円板
状フェライトの直径より０．２ｍｍ以上小さく、円板状
フェライトの直径がガラスセラミック板の短辺の長さよ
り０．５ｍｍ以上小さい。
込みガラスセラミック複合基板型サーキュレータは、円
板状フェライトが厚さがその円板状フェライトと同じで
表面形状が長方形のガラスセラミックの中央部に埋め込
まれた複合基板の一方の面に接地用導体が形成され、他
方の面にサーキュレータ回路のマイクロ・ストリップ・
ラインと円板状フェライトと略同心円をなすサーキュレ
ータ回路の円形部とが導体で形成された複合基板型サー
キュレータにおいて、円板状フェライトの直径の大きさ
に拘わらず、サーキュレータ回路の円形部の直径が円板
状フェライトの直径より０．２ｍｍ以上小さく、円板状
フェライトの直径がガラスセラミック板の短辺の長さよ
り０．５ｍｍ以上小さい。
【０００６】フェライトがＮｉ−Ｚｎ系であてもよく、
Ｌｉ系であってもよい。
Ｌｉ系であってもよい。
【０００７】ガラスセラミックがアルミナにガラスを混
合した材料で形成されていてもよく、アルミナ粉末を使
用して形成された基板であってもよく、ガラスセラミッ
クの表面形状が正方形であってもよい。
合した材料で形成されていてもよく、アルミナ粉末を使
用して形成された基板であってもよく、ガラスセラミッ
クの表面形状が正方形であってもよい。
【０００８】上述の条件でフェライト埋め込みガラスセ
ラミック複合基板型サーキュレータを作成することによ
り、マイクロ波およびミリ波のデバイスを設計および作
製する上で重要な、挿入損失の小さいサーキュレータを
提供することができる。
ラミック複合基板型サーキュレータを作成することによ
り、マイクロ波およびミリ波のデバイスを設計および作
製する上で重要な、挿入損失の小さいサーキュレータを
提供することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態
のフェライト埋め込みガラスセラミック複合基板型サー
キュレータの模式的平面図であり、図２は本発明の実施
の形態のフェライト埋め込みガラスセラミック複合基板
型サーキュレータの図１のＸ−Ｘ切断線による模式的断
面図である。
て図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態
のフェライト埋め込みガラスセラミック複合基板型サー
キュレータの模式的平面図であり、図２は本発明の実施
の形態のフェライト埋め込みガラスセラミック複合基板
型サーキュレータの図１のＸ−Ｘ切断線による模式的断
面図である。
【００１０】本発明の実施の形態のフェライト埋め込み
ガラスセラミック複合基板型サーキュレータ１０は、円
板状のフェライト１２と、円板状のフェライト１２が中
央部に埋め込まれ、厚さが円板状フェライト１２と同じ
で表面形状が長方形のガラスセラミック１４とで形成さ
れる複合基板１１、および複合基板１１の一方の面に形
成された接地用導体１７、複合基板１１の他方の面に導
体で形成されたサーキュレータ回路のマイクロ・ストリ
ップ・ライン（ＭＳＬ）１５ａ、１５ｂ、１５ｃと円板
状フェライト１２と略同心円をなすサーキュレータ回路
の円形部１３とそれぞれのマイクロ・ストリップ・ライ
ン１５ａ、１５ｂ、１５ｃに設けられたスタブ１６ａ、
１６ｂ、１６ｃとで構成されている。
ガラスセラミック複合基板型サーキュレータ１０は、円
板状のフェライト１２と、円板状のフェライト１２が中
央部に埋め込まれ、厚さが円板状フェライト１２と同じ
で表面形状が長方形のガラスセラミック１４とで形成さ
れる複合基板１１、および複合基板１１の一方の面に形
成された接地用導体１７、複合基板１１の他方の面に導
体で形成されたサーキュレータ回路のマイクロ・ストリ
ップ・ライン（ＭＳＬ）１５ａ、１５ｂ、１５ｃと円板
状フェライト１２と略同心円をなすサーキュレータ回路
の円形部１３とそれぞれのマイクロ・ストリップ・ライ
ン１５ａ、１５ｂ、１５ｃに設けられたスタブ１６ａ、
１６ｂ、１６ｃとで構成されている。
【００１１】サーキュレータ回路は、図１に示すように
磁性体としてのフェライト１２上に円形部１３が形成さ
れ、円形部１３の周囲から１２０度の等間隔で３本のマ
イクロ・ストリップ・ライン１５ａ、１５ｂ、１５ｃが
基板端部に向かって形成されている。各マイクロ・スト
リップ・ライン１５ａ、１５ｂ、１５ｃの途中にインピ
ーダンス整合のためのスタブ１６ａ、１６ｂ、１６ｃが
形成され、各マイクロ・ストリップ・ライン１５ａ、１
５ｂ、１５ｃの端部がワイヤ・ボンディング等で不図示
の外部回路に接続される。
磁性体としてのフェライト１２上に円形部１３が形成さ
れ、円形部１３の周囲から１２０度の等間隔で３本のマ
イクロ・ストリップ・ライン１５ａ、１５ｂ、１５ｃが
基板端部に向かって形成されている。各マイクロ・スト
リップ・ライン１５ａ、１５ｂ、１５ｃの途中にインピ
ーダンス整合のためのスタブ１６ａ、１６ｂ、１６ｃが
形成され、各マイクロ・ストリップ・ライン１５ａ、１
５ｂ、１５ｃの端部がワイヤ・ボンディング等で不図示
の外部回路に接続される。
【００１２】この形状のサーキュレータ１０は１本のマ
イクロ・ストリップ・ライン１５の端部に終端抵抗を接
続し、他の２本のマイクロ・ストリップ・ライン１５を
入出力端にすることでアイソレータとして使用すること
ができる。
イクロ・ストリップ・ライン１５の端部に終端抵抗を接
続し、他の２本のマイクロ・ストリップ・ライン１５を
入出力端にすることでアイソレータとして使用すること
ができる。
【００１３】本発明者らは各種寸法の円板状フェライト
直径、サーキュレータ回路の円形部直径および正方形の
ガラスセラミック基板の一辺の長さを組み合わせたサー
キュレータ１０を作製し、図１の下側のマイクロ・スト
リップ・ライン１５ｃを終端して左右のマイクロ・スト
リップ・ライン１５ａ、１５ｂを入出力端としたアイソ
レータとして周波数特性を測定し、望ましい組み合わせ
を求めた。その結果、円形部直径（φＣ）、フェライト
直径（φｆｅ）およびガラスセラミック板の短辺の長さ
（ＬＧＣ）が次式の関係にある場合、低損失のフェライ
ト埋め込みガラスセラミック複合基板型サーキュレータ
を実現することができた。
直径、サーキュレータ回路の円形部直径および正方形の
ガラスセラミック基板の一辺の長さを組み合わせたサー
キュレータ１０を作製し、図１の下側のマイクロ・スト
リップ・ライン１５ｃを終端して左右のマイクロ・スト
リップ・ライン１５ａ、１５ｂを入出力端としたアイソ
レータとして周波数特性を測定し、望ましい組み合わせ
を求めた。その結果、円形部直径（φＣ）、フェライト
直径（φｆｅ）およびガラスセラミック板の短辺の長さ
（ＬＧＣ）が次式の関係にある場合、低損失のフェライ
ト埋め込みガラスセラミック複合基板型サーキュレータ
を実現することができた。
【００１４】φＣ≦φｆｅ−０．２ｍｍ φｆｅ≦ＬＧＣ−０．５ｍｍ
【００１５】以下に実施例に従って本発明を説明する。
本発明に従って作製したサーキュレータの円形部直径φ
Ｃ、フェライト直径φｆｅおよびガラスセラミック基板
の短辺長ＬＧＣを表１のＮｏ１〜２０に示す。ただし、
複合基板の厚さは０．２５ｍｍとし、導体材料は銀とし
た。これらのサーキュレータを下側のマイクロ・ストリ
ップ・ライン１５ｃに終端抵抗（５０オーム）を接続
し、アイソレータとしてそれらの周波数特性を測定し
た。アイソレーションの中心周波数ｆＳ１２および挿入
損失Ｓ２１を同表に示す。
本発明に従って作製したサーキュレータの円形部直径φ
Ｃ、フェライト直径φｆｅおよびガラスセラミック基板
の短辺長ＬＧＣを表１のＮｏ１〜２０に示す。ただし、
複合基板の厚さは０．２５ｍｍとし、導体材料は銀とし
た。これらのサーキュレータを下側のマイクロ・ストリ
ップ・ライン１５ｃに終端抵抗（５０オーム）を接続
し、アイソレータとしてそれらの周波数特性を測定し
た。アイソレーションの中心周波数ｆＳ１２および挿入
損失Ｓ２１を同表に示す。
【００１６】同表から明らかなように、サーキュレータ
の円形部直径φＣがフェライト直径φｆｅより０．２ｍ
ｍ以上小さいＮｏ１〜１５では挿入損失Ｓ２１が０．８
（ｄＢ）以下と小さい。直径差が０．２０〜０．１０ｍ
ｍの場合はＳ２１が１ｄＢ程度以下で全く使用できない
サーキュレータではないが、特性のばらつきを考慮する
と直径差は０．２ｍｍ以上が望ましい。
の円形部直径φＣがフェライト直径φｆｅより０．２ｍ
ｍ以上小さいＮｏ１〜１５では挿入損失Ｓ２１が０．８
（ｄＢ）以下と小さい。直径差が０．２０〜０．１０ｍ
ｍの場合はＳ２１が１ｄＢ程度以下で全く使用できない
サーキュレータではないが、特性のばらつきを考慮する
と直径差は０．２ｍｍ以上が望ましい。
【００１７】表１の１６〜２０は本発明の関係式の一つ
のφＣ≦φｆｅ−０．２ｍｍから外れたサーキュレータ
であり、上記と同様に測定した結果、挿入損失Ｓ２１が
１．０あるいはそれ以上の大きな値になった。損失が大
きいとサーキュレータおよびアイソレータの配線を含む
周辺の回路を損失が小さくなるように設計しなければな
らず、全体の回路設計の自由度が低下する。また、サー
キュレータおよびアイソレータを組み込んだデバイスを
製造するとき、調整を必要とし製造工程が煩雑になる。
のφＣ≦φｆｅ−０．２ｍｍから外れたサーキュレータ
であり、上記と同様に測定した結果、挿入損失Ｓ２１が
１．０あるいはそれ以上の大きな値になった。損失が大
きいとサーキュレータおよびアイソレータの配線を含む
周辺の回路を損失が小さくなるように設計しなければな
らず、全体の回路設計の自由度が低下する。また、サー
キュレータおよびアイソレータを組み込んだデバイスを
製造するとき、調整を必要とし製造工程が煩雑になる。
【００１８】本発明のもう一つの関係式φｆｅ≦ＬＧＣ
−０．５ｍｍを外れたサーキュレータは、フェライトと
隣接するガラスセラミックの厚さが薄く、測定作業やデ
バイスの組み立て作業時に割れることが頻繁に起こっ
た。
−０．５ｍｍを外れたサーキュレータは、フェライトと
隣接するガラスセラミックの厚さが薄く、測定作業やデ
バイスの組み立て作業時に割れることが頻繁に起こっ
た。
【００１９】従って、円形部直径（φＣ）、フェライト
直径（φｆｅ）およびガラスセラミック板の一辺（ＬＧ
Ｃ）の関係を下記式に限定することが望ましい。
直径（φｆｅ）およびガラスセラミック板の一辺（ＬＧ
Ｃ）の関係を下記式に限定することが望ましい。
【００２０】φＣ≦φｆｅ−０．２ｍｍ φｆｅ≦ＬＧＣ−０．５ｍｍ
【００２１】
【表１】
【００２２】上記の実施例では複合基板材料として、フ
ェライトにはＮｉ−Ｚｎ系、ガラスセラミックにはアル
ミナにガラスを混合した材料を使用したが、フェライト
にＬｉ系、アルミナにガラスを混合したガラスセラミッ
クの代わりにアルミナ粉末を使用した基板でも同様の結
果が得られたので、本発明の条件はこれらのフェライト
やガラスセラミックを使用したサーキュレータにも適用
できる。
ェライトにはＮｉ−Ｚｎ系、ガラスセラミックにはアル
ミナにガラスを混合した材料を使用したが、フェライト
にＬｉ系、アルミナにガラスを混合したガラスセラミッ
クの代わりにアルミナ粉末を使用した基板でも同様の結
果が得られたので、本発明の条件はこれらのフェライト
やガラスセラミックを使用したサーキュレータにも適用
できる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によって、
マイクロ波およびミリ波のデバイスを設計および作製す
る上で重要な、挿入損失の小さいサーキュレータを提供
できるという効果が得られた。このことにより周辺の回
路設計が容易になり、工業的価値を高くすることができ
る。
マイクロ波およびミリ波のデバイスを設計および作製す
る上で重要な、挿入損失の小さいサーキュレータを提供
できるという効果が得られた。このことにより周辺の回
路設計が容易になり、工業的価値を高くすることができ
る。
【図１】本発明の実施の形態のフェライト埋め込みガラ
スセラミック複合基板型サーキュレータの模式的平面図
である。
スセラミック複合基板型サーキュレータの模式的平面図
である。
【図２】本発明の実施の形態のフェライト埋め込みガラ
スセラミック複合基板型サーキュレータの図１のＸ−Ｘ
切断線による模式的断面図である。
スセラミック複合基板型サーキュレータの図１のＸ−Ｘ
切断線による模式的断面図である。
１０ サーキュレータ １１ 複合基板 １２ 円板状フェライト １３ サーキュレータ回路の円形部 １４ ガラスセラミック １５ａ、１５ｂ、１５ｃ マイクロ・ストリップ・ラ
イン（ＭＳＬ） １６ａ、１６ｂ、１６ｃ スタブ １７ 接地用導体
イン（ＭＳＬ） １６ａ、１６ｂ、１６ｃ スタブ １７ 接地用導体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 芳嗣 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−173409（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−288486（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−335129（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01P 1/387 C04B 35/82
Claims (6)
- 【請求項１】 円板状フェライトが厚さが該円板状フェ
ライトと同じで表面形状が長方形のガラスセラミックの
中央部に埋め込まれた複合基板の一方の面に接地用導体
が形成され、他方の面にサーキュレータ回路のマイクロ
・ストリップ・ラインと前記円板状フェライトと略同心
円をなすサーキュレータ回路の円形部とが導体で形成さ
れた複合基板型サーキュレータにおいて、前記円板状フ
ェライトの直径の大きさに拘わらず、前記サーキュレー
タ回路の円形部の直径が前記円板状フェライトの直径よ
り０．２ｍｍ以上小さく、前記円板状フェライトの直径
がガラスセラミック板の短辺の長さより０．５ｍｍ以上
小さいことを特徴とするフェライト埋め込みガラスセラ
ミック複合基板型サーキュレータ。 - 【請求項２】 前記フェライトがＮｉ−Ｚｎ系である請
求項１に記載のフェライト埋め込みガラスセラミック複
合基板型サーキュレータ。 - 【請求項３】 前記フェライトがＬｉ系である請求項１
に記載のフェライト埋め込みガラスセラミック複合基板
型サーキュレータ。 - 【請求項４】 前記ガラスセラミックがアルミナにガラ
スを混合した材料で形成されている請求項１に記載のフ
ェライト埋め込みガラスセラミック複合基板型サーキュ
レータ。 - 【請求項５】 前記ガラスセラミックがアルミナ粉末を
使用して形成された基板である請求項１に記載のフェラ
イト埋め込みガラスセラミック複合基板型サーキュレー
タ。 - 【請求項６】 前記ガラスセラミックの表面形状が正方
形である請求項１に記載のフェライト埋め込みガラスセ
ラミック複合基板型サーキュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23742798A JP3187010B2 (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | フェライト埋め込みガラスセラミック複合基板型サーキュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23742798A JP3187010B2 (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | フェライト埋め込みガラスセラミック複合基板型サーキュレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000068712A JP2000068712A (ja) | 2000-03-03 |
| JP3187010B2 true JP3187010B2 (ja) | 2001-07-11 |
Family
ID=17015204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23742798A Expired - Fee Related JP3187010B2 (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | フェライト埋め込みガラスセラミック複合基板型サーキュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3187010B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102207039B1 (ko) * | 2014-06-11 | 2021-01-25 | 삼성전자주식회사 | 액세서리 장치 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101052713B1 (ko) * | 2009-05-29 | 2011-07-29 | 전자부품연구원 | 써큘레이터/아이솔레이터 |
| CN202487733U (zh) * | 2010-12-15 | 2012-10-10 | 电子科技大学 | 一种微带环行器 |
| CN113979744B (zh) * | 2021-10-26 | 2022-10-18 | 西南科技大学 | 一种镁钙钛微波介质陶瓷粉体及其制备方法和应用 |
-
1998
- 1998-08-24 JP JP23742798A patent/JP3187010B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102207039B1 (ko) * | 2014-06-11 | 2021-01-25 | 삼성전자주식회사 | 액세서리 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000068712A (ja) | 2000-03-03 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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