JP3235560B2 - 非可逆回路素子 - Google Patents
非可逆回路素子Info
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- H01P1/32—Non-reciprocal transmission devices
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波帯等の
高周波帯域で使用される非可逆回路素子、例えばアイソ
レータ、サーキュレータに関し、特に移動通信機器に使
用する場合の小型化、低価格化に対応できる非可逆回路
素子に関する。
高周波帯域で使用される非可逆回路素子、例えばアイソ
レータ、サーキュレータに関し、特に移動通信機器に使
用する場合の小型化、低価格化に対応できる非可逆回路
素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、集中定数型のアイソレータ、サ
ーキュレータ等の非可逆回路素子は、信号の伝送方向に
は減衰量が極めて小さく、逆方向には極めて大きい特性
を有している。この種のアイソレータとして、従来、例
えば図７に示すような構造のものがある。このアイソレ
ータは、主として上ヨーク２と下ヨーク８とで構成され
る磁気閉回路内に、永久磁石３、スペーサ部材１４、３
本の中心導体５１、５２、５３及びフェライト５４とか
らなる磁性組立体５、及び樹脂ケース７を配設した構造
のものである。上記中心導体５１、５２のポート部Ｐ
１，Ｐ２は、上記樹脂ケース７に配設された入出力端子
７１、７２及び整合用コンデンサＣｏ，Ｃｏに接続さ
れ、中心導体５３のポート部Ｐ３は整合用コンデンサＣ
ｏ及び終端抵抗Ｒに接続され、各コンデンサＣｏ及び終
端抵抗Ｒの一端はアース端子７３に接続されている。
ーキュレータ等の非可逆回路素子は、信号の伝送方向に
は減衰量が極めて小さく、逆方向には極めて大きい特性
を有している。この種のアイソレータとして、従来、例
えば図７に示すような構造のものがある。このアイソレ
ータは、主として上ヨーク２と下ヨーク８とで構成され
る磁気閉回路内に、永久磁石３、スペーサ部材１４、３
本の中心導体５１、５２、５３及びフェライト５４とか
らなる磁性組立体５、及び樹脂ケース７を配設した構造
のものである。上記中心導体５１、５２のポート部Ｐ
１，Ｐ２は、上記樹脂ケース７に配設された入出力端子
７１、７２及び整合用コンデンサＣｏ，Ｃｏに接続さ
れ、中心導体５３のポート部Ｐ３は整合用コンデンサＣ
ｏ及び終端抵抗Ｒに接続され、各コンデンサＣｏ及び終
端抵抗Ｒの一端はアース端子７３に接続されている。
【０００３】上記スペーサ部材４は、永久磁石３と磁性
組立体５との間に配設され、下ヨーク８に上ヨーク２を
嵌装した状態で、磁性組立体５及び樹脂ケース７を下ヨ
ーク８に、各整合用コンデンサＣｏ及び終端抵抗Ｒを樹
脂ケース７に押圧固定するとともに、各中心導体５１〜
５３のポート部Ｐ１〜Ｐ３を樹脂ケース７内に配置され
た各整合用コンデンサＣｏ、終端抵抗Ｒ、及び入出力端
子７１、７２に押圧固定している。つまり、スペーサ部
材１４は、非可逆回路素子の内部の隙間を埋め、磁性組
立体５，整合用コンデンサＣｏ，終端抵抗Ｒ等の非可逆
回路素子の内部に配設される構成部品の安定な保持固定
を得るために用いられている。
組立体５との間に配設され、下ヨーク８に上ヨーク２を
嵌装した状態で、磁性組立体５及び樹脂ケース７を下ヨ
ーク８に、各整合用コンデンサＣｏ及び終端抵抗Ｒを樹
脂ケース７に押圧固定するとともに、各中心導体５１〜
５３のポート部Ｐ１〜Ｐ３を樹脂ケース７内に配置され
た各整合用コンデンサＣｏ、終端抵抗Ｒ、及び入出力端
子７１、７２に押圧固定している。つまり、スペーサ部
材１４は、非可逆回路素子の内部の隙間を埋め、磁性組
立体５，整合用コンデンサＣｏ，終端抵抗Ｒ等の非可逆
回路素子の内部に配設される構成部品の安定な保持固定
を得るために用いられている。
【０００４】図８はこのアイソレータの等価回路図であ
る。図８に示すように、従来のアイソレータは、中心導
体５１、５２、５３の先端部にあたるポートＰ１，Ｐ
２，Ｐ３に整合回路としてそれぞれ整合用コンデンサＣ
ｏが接続され、１つのポートＰ３に終端抵抗Ｒを接続し
て構成されている。なお、各インダクタンスＬはフェラ
イト５４と中心導体５１、５２、５３とにより形成され
る等価的なインダクタンスである。
る。図８に示すように、従来のアイソレータは、中心導
体５１、５２、５３の先端部にあたるポートＰ１，Ｐ
２，Ｐ３に整合回路としてそれぞれ整合用コンデンサＣ
ｏが接続され、１つのポートＰ３に終端抵抗Ｒを接続し
て構成されている。なお、各インダクタンスＬはフェラ
イト５４と中心導体５１、５２、５３とにより形成され
る等価的なインダクタンスである。
【０００５】そして、このアイソレータは、携帯電話、
自動車電話等の移動通信機器のアンテナ共用回路の送受
信回路部に採用され、該回路部を構成する実装基板に表
面実装されて使用される。
自動車電話等の移動通信機器のアンテナ共用回路の送受
信回路部に採用され、該回路部を構成する実装基板に表
面実装されて使用される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一般的に、このような
通信機器に組み込まれる増幅器には非直線性が存在して
おり、これが不要輻射（スプリアス、特に２倍波、３倍
波）の発生原因となっている。この不要輻射は、混信や
他の通信機器の電力増幅部の異常動作の要因となること
から、一定のレベル以下にすることが要求されている。
通信機器に組み込まれる増幅器には非直線性が存在して
おり、これが不要輻射（スプリアス、特に２倍波、３倍
波）の発生原因となっている。この不要輻射は、混信や
他の通信機器の電力増幅部の異常動作の要因となること
から、一定のレベル以下にすることが要求されている。
【０００７】また、アイソレータはその伝送方向の特性
としてバンドパスフィルタの機能をも有しており、この
ため通過帯域より離れた周波数帯域では伝送方向でも減
衰量が大きいという特性を有している。しかし、アイソ
レータは元来帯域外の減衰を得るためのものではなく、
上記従来のアイソレータでは不要輻射の周波数帯域（特
に、基本波の２倍波、３倍波）で所望の減衰量を得るこ
とはできない。このため、この種の従来の通信機器にお
いては、別途フィルタ等を用いて不要輻射を減衰させる
方法が採用されている。
としてバンドパスフィルタの機能をも有しており、この
ため通過帯域より離れた周波数帯域では伝送方向でも減
衰量が大きいという特性を有している。しかし、アイソ
レータは元来帯域外の減衰を得るためのものではなく、
上記従来のアイソレータでは不要輻射の周波数帯域（特
に、基本波の２倍波、３倍波）で所望の減衰量を得るこ
とはできない。このため、この種の従来の通信機器にお
いては、別途フィルタ等を用いて不要輻射を減衰させる
方法が採用されている。
【０００８】すなわち、上記従来のアイソレータを用い
た場合、上記のように不要輻射（スプリアス）防止用の
フィルタが必要であり、このフィルタの分だけ部品コス
トが上昇するとともに大型化するという問題があり、小
型化、低価格化に対する要請に対応できないという問題
があった。
た場合、上記のように不要輻射（スプリアス）防止用の
フィルタが必要であり、このフィルタの分だけ部品コス
トが上昇するとともに大型化するという問題があり、小
型化、低価格化に対する要請に対応できないという問題
があった。
【０００９】そこで、本発明の目的は、帯域外での減衰
量を大きくして不要輻射を大幅に低減することができ、
よって、小型化、低価格化に貢献できる非可逆回路素子
を提供することにある。
量を大きくして不要輻射を大幅に低減することができ、
よって、小型化、低価格化に貢献できる非可逆回路素子
を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、永久磁石により直流磁界が
印加される磁性体に複数の中心導体を互いに交差させて
配置してなる磁性組立体と、前記各中心導体のポート部
とアース間に接続される整合用コンデンサと、前記永久
磁石と前記磁性組立体との間に配置され、前記磁性組立
体及び前記整合用コンデンサ等の構成部品を安定に保持
固定するためのスペーサ部材とを備えてなる非可逆回路
素子であって、前記スペーサ部材にフィルタ用インダク
タンスとフィルタ用コンデンサが形成され、前記フィル
タ用インダクタンスが前記中心導体のポート部のうち少
なくとも１つのポート部と該ポート部に対応する入出力
端子との間に接続され、前記フィルタ用コンデンサが前
記フィルタ用インダクタンスが接続された入出力端子と
アース間に接続され、前記フィルタ用インダクタンスと
前記フィルタ用コンデンサと前記整合用コンデンサとで
低域通過フィルタが形成されていることを特徴とするも
のである。
に、請求項１に係る発明は、永久磁石により直流磁界が
印加される磁性体に複数の中心導体を互いに交差させて
配置してなる磁性組立体と、前記各中心導体のポート部
とアース間に接続される整合用コンデンサと、前記永久
磁石と前記磁性組立体との間に配置され、前記磁性組立
体及び前記整合用コンデンサ等の構成部品を安定に保持
固定するためのスペーサ部材とを備えてなる非可逆回路
素子であって、前記スペーサ部材にフィルタ用インダク
タンスとフィルタ用コンデンサが形成され、前記フィル
タ用インダクタンスが前記中心導体のポート部のうち少
なくとも１つのポート部と該ポート部に対応する入出力
端子との間に接続され、前記フィルタ用コンデンサが前
記フィルタ用インダクタンスが接続された入出力端子と
アース間に接続され、前記フィルタ用インダクタンスと
前記フィルタ用コンデンサと前記整合用コンデンサとで
低域通過フィルタが形成されていることを特徴とするも
のである。
【００１１】請求項２に係る発明は、ヨーク内に永久磁
石を配設して構成される磁気回路内に、磁性体に複数の
中心導体を互いに交差させて配置してなる磁性組立体
と、前記各中心導体のポート部とアース間に接続される
整合用コンデンサと、前記磁性組立体及び前記整合用コ
ンデンサを収納しかつ入出力端子及びアース端子を有す
る樹脂ケースと、前記永久磁石と前記磁性組立体との間
に配置され、前記磁性組立体、前記整合用コンデンサ等
の構成部品を安定に保持固定するためのスペーサ部材と
を配設してなる非可逆回路素子であって、前記スペーサ
部材にフィルタ用インダクタンスとフィルタ用コンデン
サが形成され、前記フィルタ用インダクタンスが前記中
心導体のポート部のうち少なくとも１つのポート部と該
ポート部に対応する入出力端子との間に接続され、前記
フィルタ用コンデンサが前記フィルタ用インダクタンス
が接続された入出力端子とアース間に接続され、前記フ
ィルタ用インダクタンスと前記フィルタ用コンデンサと
前記整合用コンデンサとで低域通過フィルタが形成され
ていることを特徴とするものである。
石を配設して構成される磁気回路内に、磁性体に複数の
中心導体を互いに交差させて配置してなる磁性組立体
と、前記各中心導体のポート部とアース間に接続される
整合用コンデンサと、前記磁性組立体及び前記整合用コ
ンデンサを収納しかつ入出力端子及びアース端子を有す
る樹脂ケースと、前記永久磁石と前記磁性組立体との間
に配置され、前記磁性組立体、前記整合用コンデンサ等
の構成部品を安定に保持固定するためのスペーサ部材と
を配設してなる非可逆回路素子であって、前記スペーサ
部材にフィルタ用インダクタンスとフィルタ用コンデン
サが形成され、前記フィルタ用インダクタンスが前記中
心導体のポート部のうち少なくとも１つのポート部と該
ポート部に対応する入出力端子との間に接続され、前記
フィルタ用コンデンサが前記フィルタ用インダクタンス
が接続された入出力端子とアース間に接続され、前記フ
ィルタ用インダクタンスと前記フィルタ用コンデンサと
前記整合用コンデンサとで低域通過フィルタが形成され
ていることを特徴とするものである。
【００１２】請求項３に係る発明は、請求項１または請
求項２に記載の非可逆回路素子において、前記フィルタ
用インダクタンス及び前記フィルタ用コンデンサが前記
スペーサ部材の表面または内部に電極パターンで形成さ
れていることを特徴とするものである。
求項２に記載の非可逆回路素子において、前記フィルタ
用インダクタンス及び前記フィルタ用コンデンサが前記
スペーサ部材の表面または内部に電極パターンで形成さ
れていることを特徴とするものである。
【００１３】上記の構成によれば、スペーサ部材に形成
されたフィルタ用インダクタンス及びフィルタ用コンデ
ンサと整合用コンデンサとで低域通過フィルタを形成す
ることができるので、帯域外における減衰量を大幅に改
善することができる。
されたフィルタ用インダクタンス及びフィルタ用コンデ
ンサと整合用コンデンサとで低域通過フィルタを形成す
ることができるので、帯域外における減衰量を大幅に改
善することができる。
【００１４】すなわち、外形寸法を変えることなく非可
逆回路素子に低域通過フィルタを構成するフィルタ用イ
ンダクタンス及びフィルタ用コンデンサを内蔵すること
ができ、これらのフィルタ用インダクタンス、フィルタ
用コンデンサ及び整合用コンデンサとでＣ−Ｌ−Ｃ接続
のπ型低域通過フィルタを形成しているので、本発明に
係る非可逆回路素子を用いれば、従来必要であった不要
輻射防止用の別のフィルタを用いることなく、不要輻射
を大幅に低減することができる。
逆回路素子に低域通過フィルタを構成するフィルタ用イ
ンダクタンス及びフィルタ用コンデンサを内蔵すること
ができ、これらのフィルタ用インダクタンス、フィルタ
用コンデンサ及び整合用コンデンサとでＣ−Ｌ−Ｃ接続
のπ型低域通過フィルタを形成しているので、本発明に
係る非可逆回路素子を用いれば、従来必要であった不要
輻射防止用の別のフィルタを用いることなく、不要輻射
を大幅に低減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施例を示す
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１６】本発明の一実施例の係るアイソレータの構
造、構成を図１〜図４に示す。図１はアイソレータの分
解斜視図、図２はスペーサ部材、永久磁石及び上ヨーク
を除いた状態での平面図、図３（ａ）はスペーサ部材の
表面（上面）を示す平面図、図３（ｂ）は裏面（下面）
を示す透視平面図、図４は等価回路図である。
造、構成を図１〜図４に示す。図１はアイソレータの分
解斜視図、図２はスペーサ部材、永久磁石及び上ヨーク
を除いた状態での平面図、図３（ａ）はスペーサ部材の
表面（上面）を示す平面図、図３（ｂ）は裏面（下面）
を示す透視平面図、図４は等価回路図である。
【００１７】本実施例のアイソレータは、図１〜図３に
示すように、磁性体金属からなる箱状の上ヨーク２の内
面に永久磁石３を配置するとともに、該上ヨーク２に同
じく磁性体金属からなる概略コ字状の下ヨーク８を装着
して磁気閉回路を形成し、下ヨーク８内の底面８ａ上に
は樹脂ケース７が配設され、該樹脂ケース７内には磁性
組立体５、整合用コンデンサＣ１〜Ｃ３、終端抵抗Ｒが
配設され、永久磁石３と磁性組立体５との間に四角板状
のスペーサ部材４が配設され、磁性組立体５に永久磁石
３により直流磁界が印加されるように構成されている。
示すように、磁性体金属からなる箱状の上ヨーク２の内
面に永久磁石３を配置するとともに、該上ヨーク２に同
じく磁性体金属からなる概略コ字状の下ヨーク８を装着
して磁気閉回路を形成し、下ヨーク８内の底面８ａ上に
は樹脂ケース７が配設され、該樹脂ケース７内には磁性
組立体５、整合用コンデンサＣ１〜Ｃ３、終端抵抗Ｒが
配設され、永久磁石３と磁性組立体５との間に四角板状
のスペーサ部材４が配設され、磁性組立体５に永久磁石
３により直流磁界が印加されるように構成されている。
【００１８】上記スペーサ部材４は、ガラスエポキシ
系、プラスチック系、テフロン系等のプリント基板、セ
ラミック基板あるいは液晶ポリマー等の樹脂板に圧着、
印刷等により電極を形成または金属板をインサートモー
ルドしたもの等からなり、アイソレータの内部の隙間を
埋めるあるいはその弾性を利用して、アイソレータの内
部に配設される構成部品の安定な保持固定を得るための
ものであり、磁性組立体５に対応する中心部には貫通孔
が設けられている。なお、この貫通孔は整合用コンデン
サＣ１〜Ｃ３や中心導体５１〜５３の先端部（ポート部
Ｐ１〜Ｐ２）等をより効果的に押えるために設けられた
ものであり、必ずしも形成する必要はない。
系、プラスチック系、テフロン系等のプリント基板、セ
ラミック基板あるいは液晶ポリマー等の樹脂板に圧着、
印刷等により電極を形成または金属板をインサートモー
ルドしたもの等からなり、アイソレータの内部の隙間を
埋めるあるいはその弾性を利用して、アイソレータの内
部に配設される構成部品の安定な保持固定を得るための
ものであり、磁性組立体５に対応する中心部には貫通孔
が設けられている。なお、この貫通孔は整合用コンデン
サＣ１〜Ｃ３や中心導体５１〜５３の先端部（ポート部
Ｐ１〜Ｐ２）等をより効果的に押えるために設けられた
ものであり、必ずしも形成する必要はない。
【００１９】そして、図３に拡大して示すように、その
表面（図において上面）にはインダクタンス電極４１と
コンデンサ電極４２ａが連続した電極パターンで形成さ
れ、コンデンサ電極４２ａの端部には接続部４４ａが形
成されている。裏面（図において下面）には、コンデン
サ電極４２ａと対向する位置にコンデンサ電極４２ｂ、
前記インダクタンス電極の端部に対応する位置に接続電
極４３、前記コンデンサ電極４２ａの接続部４４ａ対応
する位置に接続電極４４ｂが形成され、コンデンサ電極
４２ｂにはインダクタンス電極４１とコンデンサ電極４
２ａとの接続部位に対応する位置に接続部４５が形成さ
れている。インダクタンス電極４１の一端部と接続電極
４３、コンデンサ電極４２ａの接続部４４ａと接続電極
４４ｂはスルーホールによりそれぞれ接続されている。
インダクタンス電極４１は所望のインダクタンス値を持
つように曲折するライン状で形成され、コンデンサ電極
４２ａ，４２ｂは所望の容量値を持つように所定の面
積、形状で形成されている。
表面（図において上面）にはインダクタンス電極４１と
コンデンサ電極４２ａが連続した電極パターンで形成さ
れ、コンデンサ電極４２ａの端部には接続部４４ａが形
成されている。裏面（図において下面）には、コンデン
サ電極４２ａと対向する位置にコンデンサ電極４２ｂ、
前記インダクタンス電極の端部に対応する位置に接続電
極４３、前記コンデンサ電極４２ａの接続部４４ａ対応
する位置に接続電極４４ｂが形成され、コンデンサ電極
４２ｂにはインダクタンス電極４１とコンデンサ電極４
２ａとの接続部位に対応する位置に接続部４５が形成さ
れている。インダクタンス電極４１の一端部と接続電極
４３、コンデンサ電極４２ａの接続部４４ａと接続電極
４４ｂはスルーホールによりそれぞれ接続されている。
インダクタンス電極４１は所望のインダクタンス値を持
つように曲折するライン状で形成され、コンデンサ電極
４２ａ，４２ｂは所望の容量値を持つように所定の面
積、形状で形成されている。
【００２０】上記磁性組立体５は、円板状のフェライト
５４の下面に薄板状の金属板からなる３本の中心導体５
１〜５３のアース部を当接し、フェライト５４の上面に
３本の中心導体５１〜５３を絶縁シート（不図示）を介
在させて互いに１２０度の角度をなすように折り曲げて
配置した構造のものであり、該中心導体５１〜５３の先
端側のポート部Ｐ１〜Ｐ３を外方に突出して構成されて
いる。
５４の下面に薄板状の金属板からなる３本の中心導体５
１〜５３のアース部を当接し、フェライト５４の上面に
３本の中心導体５１〜５３を絶縁シート（不図示）を介
在させて互いに１２０度の角度をなすように折り曲げて
配置した構造のものであり、該中心導体５１〜５３の先
端側のポート部Ｐ１〜Ｐ３を外方に突出して構成されて
いる。
【００２１】上記樹脂ケース７は、電気的絶縁部材から
なり、矩形枠状の側壁７ａに底壁７ｂを一体形成した構
造のもので、入出力端子７１、７２、アース端子７３、
７３及び金属導体片７５がその一部を樹脂内に埋設して
設けられ、底壁７ｂの略中央部には挿通孔７ｃが形成さ
れ、挿通孔７ｃの周縁部には所定の箇所に整合用コンデ
ンサＣ１〜Ｃ３及び終端抵抗Ｒを収納するための凹部が
形成されている。入出力端子７１、７２は、樹脂ケース
７の一方側両角部にそれぞれ配置され、それぞれの一端
側は底壁７ｂの上面に露出するように、他端側は底壁７
ｂの下面及び側壁７ａの外面に露出するように設けられ
ている。また、アース端子７３、７３は樹脂ケース７の
他方側に配置され、それぞれの一端側は底壁７ｂの整合
用コンデンサＣ１〜Ｃ３及び終端抵抗Ｒが配置される凹
部の内面に露出するように、他端側は底壁７ｂの下面及
び側壁７ａの外面に露出するように設けられている。金
属導体片７５は入出力端子７１，７２の略中間部に配置
され、一端側は底壁７ｂの上面に露出し、他端側が底壁
７ｂの下面に露出して下ヨーク８の底面８ａに当接して
おり、これによりアースに接続されている。
なり、矩形枠状の側壁７ａに底壁７ｂを一体形成した構
造のもので、入出力端子７１、７２、アース端子７３、
７３及び金属導体片７５がその一部を樹脂内に埋設して
設けられ、底壁７ｂの略中央部には挿通孔７ｃが形成さ
れ、挿通孔７ｃの周縁部には所定の箇所に整合用コンデ
ンサＣ１〜Ｃ３及び終端抵抗Ｒを収納するための凹部が
形成されている。入出力端子７１、７２は、樹脂ケース
７の一方側両角部にそれぞれ配置され、それぞれの一端
側は底壁７ｂの上面に露出するように、他端側は底壁７
ｂの下面及び側壁７ａの外面に露出するように設けられ
ている。また、アース端子７３、７３は樹脂ケース７の
他方側に配置され、それぞれの一端側は底壁７ｂの整合
用コンデンサＣ１〜Ｃ３及び終端抵抗Ｒが配置される凹
部の内面に露出するように、他端側は底壁７ｂの下面及
び側壁７ａの外面に露出するように設けられている。金
属導体片７５は入出力端子７１，７２の略中間部に配置
され、一端側は底壁７ｂの上面に露出し、他端側が底壁
７ｂの下面に露出して下ヨーク８の底面８ａに当接して
おり、これによりアースに接続されている。
【００２２】上記挿通孔７ｃの周縁に形成された凹部に
は整合用のチップコンデンサＣ１〜Ｃ３、終端用のチッ
プ抵抗Ｒが配置され、挿通孔７ｃ内には磁性組立体５が
挿入配置され、磁性組立体５の上部全体を覆うようにス
ペーサ部材４が配設されている。
は整合用のチップコンデンサＣ１〜Ｃ３、終端用のチッ
プ抵抗Ｒが配置され、挿通孔７ｃ内には磁性組立体５が
挿入配置され、磁性組立体５の上部全体を覆うようにス
ペーサ部材４が配設されている。
【００２３】磁性組立体５の下面の各中心導体５１〜５
３のアース部は下ヨーク８の底面８ａに接続されてい
る。各整合用コンデンサＣ１〜Ｃ３の下面電極、及び終
端抵抗Ｒの一端側の電極はそれぞれアース端子７３、７
３に接続されている。各整合用コンデンサＣ１〜Ｃ３の
上面電極にはそれぞれ各中心導体５１〜５３のポート部
Ｐ１〜Ｐ３が接続され、終端抵抗Ｒの他端側はポート部
Ｐ３に接続されている。
３のアース部は下ヨーク８の底面８ａに接続されてい
る。各整合用コンデンサＣ１〜Ｃ３の下面電極、及び終
端抵抗Ｒの一端側の電極はそれぞれアース端子７３、７
３に接続されている。各整合用コンデンサＣ１〜Ｃ３の
上面電極にはそれぞれ各中心導体５１〜５３のポート部
Ｐ１〜Ｐ３が接続され、終端抵抗Ｒの他端側はポート部
Ｐ３に接続されている。
【００２４】インダクタンス電極４１にスルーホールで
接続された接続電極４３は、中心導体５１のポート部Ｐ
１あるいは整合用コンデンサＣ１の上面電極に接続さ
れ、コンデンサ電極４２ａにスルーホールで接続された
接続電極４４ｂは、入出力端子７１に接続され、コンデ
ンサ電極４２ｂの接続部４５は金属導体片７５に接続さ
れている。
接続された接続電極４３は、中心導体５１のポート部Ｐ
１あるいは整合用コンデンサＣ１の上面電極に接続さ
れ、コンデンサ電極４２ａにスルーホールで接続された
接続電極４４ｂは、入出力端子７１に接続され、コンデ
ンサ電極４２ｂの接続部４５は金属導体片７５に接続さ
れている。
【００２５】スペーサ部材４は、下ヨーク８に上ヨーク
２を嵌装した状態で永久磁石３を介して磁性組立体５及
び樹脂ケース７を下ヨーク８に、各整合用コンデンサＣ
１〜Ｃ３及び終端抵抗Ｒを樹脂ケース７の各凹部内に押
圧固定するとともに、各中心導体５１〜５３のポート部
Ｐ１〜Ｐ３を各整合用コンデンサＣ１〜Ｃ３及び終端抵
抗Ｒに押圧固定している。
２を嵌装した状態で永久磁石３を介して磁性組立体５及
び樹脂ケース７を下ヨーク８に、各整合用コンデンサＣ
１〜Ｃ３及び終端抵抗Ｒを樹脂ケース７の各凹部内に押
圧固定するとともに、各中心導体５１〜５３のポート部
Ｐ１〜Ｐ３を各整合用コンデンサＣ１〜Ｃ３及び終端抵
抗Ｒに押圧固定している。
【００２６】上記のように、本実施例のアイソレータ
は、図４の等価回路で示すように、インダクタンス電極
４１で形成されるインダクタンスＬｆはコンデンサ電極
４２ａを介して中心導体５１のポート部Ｐ１と入出力端
子７１との間に接続され、コンデンサ電極４２ａとコン
デンサ電極４２ｂで形成されるコンデンサＣf1は入出力
端子７１と金属導体片７５との間に接続された構成とな
る。より厳密にはインダクタンスＬｆは、インダクタン
ス電極４１とコンデンサ電極４２ａとの合計値となる
が、コンデンサ電極４２ａはインダクタンスとしての値
を極力持たないように幅広く設定されている。
は、図４の等価回路で示すように、インダクタンス電極
４１で形成されるインダクタンスＬｆはコンデンサ電極
４２ａを介して中心導体５１のポート部Ｐ１と入出力端
子７１との間に接続され、コンデンサ電極４２ａとコン
デンサ電極４２ｂで形成されるコンデンサＣf1は入出力
端子７１と金属導体片７５との間に接続された構成とな
る。より厳密にはインダクタンスＬｆは、インダクタン
ス電極４１とコンデンサ電極４２ａとの合計値となる
が、コンデンサ電極４２ａはインダクタンスとしての値
を極力持たないように幅広く設定されている。
【００２７】すなわち、本実施例のアイソレータは、中
心導体５１〜５３の先端部にあたるポートＰ１〜Ｐ３に
整合用コンデンサＣ１〜Ｃ３が接続され、１つのポート
Ｐ３には終端抵抗Ｒが接続され、1つの入出力ポートＰ
１と入出力端子７１との間にはフィルタ用インダクタン
スＬｆが接続され、この入出力端子７１とアースとの間
にフィルタ用コンデンサＣf1が接続された構成となり、
1つの入出力ポートに整合用コンデンサＣ１と上記フィ
ルタ用インダクタンスＬｆと上記フィルタ用コンデンサ
Ｃf1とのπ型の低域通過フィルタが構成されたものとな
る。
心導体５１〜５３の先端部にあたるポートＰ１〜Ｐ３に
整合用コンデンサＣ１〜Ｃ３が接続され、１つのポート
Ｐ３には終端抵抗Ｒが接続され、1つの入出力ポートＰ
１と入出力端子７１との間にはフィルタ用インダクタン
スＬｆが接続され、この入出力端子７１とアースとの間
にフィルタ用コンデンサＣf1が接続された構成となり、
1つの入出力ポートに整合用コンデンサＣ１と上記フィ
ルタ用インダクタンスＬｆと上記フィルタ用コンデンサ
Ｃf1とのπ型の低域通過フィルタが構成されたものとな
る。
【００２８】次に、本実施例のアイソレータの作用効果
について説明する。図５は上記のアイソレータの作用
（動作原理）を説明するための回路図である。
について説明する。図５は上記のアイソレータの作用
（動作原理）を説明するための回路図である。
【００２９】図５に示すように、ポートＰ１の整合用コ
ンデンサＣ１は、アイソレータ本来の整合用回路として
機能するコンデンサＣｏとπ型の低域通過フィルタの一
方のコンデンサとして機能するフィルタ用コンデンサＣ
f2との並列容量とで表わされる。そして、このフィルタ
用コンデンサＣf2と上記フィルタ用インダクタンスＬｆ
と上記フィルタ用コンデンサＣｆ1とでポートＰ１にＣ
−Ｌ−Ｃ接続のπ型低域通過フィルタが接続された構成
が実現されている。つまり、本実施例のアイソレータの
整合用コンデンサＣ１は、アイソレータの整合回路とし
て機能する整合用コンデンサＣｏに上記π型の低域通過
フィルタＬＰＦを形成するフィルタ用コンデンサＣf2を
付加した値に設定される。例えば、１．５ＧＨｚ帯にお
いては、整合用コンデンサＣｏは約５ｐＦ、フィルタ用
コンデンサＣf1，Ｃf2は約２ｐＦに設定され、９００Ｍ
Ｈｚ帯においては、整合用コンデンサＣｏは約１０ｐ
Ｆ、フィルタ用コンデンサＣf1，Ｃf2は約３ｐＦに設定
され、フィルタ用インダクタンスＬｆは約６ｎＨ程度に
設定される。
ンデンサＣ１は、アイソレータ本来の整合用回路として
機能するコンデンサＣｏとπ型の低域通過フィルタの一
方のコンデンサとして機能するフィルタ用コンデンサＣ
f2との並列容量とで表わされる。そして、このフィルタ
用コンデンサＣf2と上記フィルタ用インダクタンスＬｆ
と上記フィルタ用コンデンサＣｆ1とでポートＰ１にＣ
−Ｌ−Ｃ接続のπ型低域通過フィルタが接続された構成
が実現されている。つまり、本実施例のアイソレータの
整合用コンデンサＣ１は、アイソレータの整合回路とし
て機能する整合用コンデンサＣｏに上記π型の低域通過
フィルタＬＰＦを形成するフィルタ用コンデンサＣf2を
付加した値に設定される。例えば、１．５ＧＨｚ帯にお
いては、整合用コンデンサＣｏは約５ｐＦ、フィルタ用
コンデンサＣf1，Ｃf2は約２ｐＦに設定され、９００Ｍ
Ｈｚ帯においては、整合用コンデンサＣｏは約１０ｐ
Ｆ、フィルタ用コンデンサＣf1，Ｃf2は約３ｐＦに設定
され、フィルタ用インダクタンスＬｆは約６ｎＨ程度に
設定される。
【００３０】フィルタ用コンデンサＣf1，Ｃf2は、通
常、アイソレータの入出力インピーダンス（通常、５０
Ω）が変化しないように、同じ値になるように設定され
るが、フィルタ用コンデンサＣf1，Ｃf2を異なる値に設
定することにより、アイソレータの入出力インピーダン
スを変更することも可能である。
常、アイソレータの入出力インピーダンス（通常、５０
Ω）が変化しないように、同じ値になるように設定され
るが、フィルタ用コンデンサＣf1，Ｃf2を異なる値に設
定することにより、アイソレータの入出力インピーダン
スを変更することも可能である。
【００３１】フィルタ用インダクタンスＬｆ、フィルタ
用コンデンサＣf1は、スペーサ部材４に形成されたイン
ダクタンス電極４１、コンデンサ電極４２ａ，４２ｂの
電極パターンの幅、形状等を変えることにより、所望の
値に設定される。
用コンデンサＣf1は、スペーサ部材４に形成されたイン
ダクタンス電極４１、コンデンサ電極４２ａ，４２ｂの
電極パターンの幅、形状等を変えることにより、所望の
値に設定される。
【００３２】図６は、本実施例のアイソレータと従来の
アイソレータの減衰量の周波数特性を示す図であり、実
線は本実施例による特性を示し、破線は従来の特性を示
す。図６に示すように、本実施例のアイソレータの構成
においては、従来のものに比べ、高周波帯側での減衰量
が大幅に大きくなってことがわかる。
アイソレータの減衰量の周波数特性を示す図であり、実
線は本実施例による特性を示し、破線は従来の特性を示
す。図６に示すように、本実施例のアイソレータの構成
においては、従来のものに比べ、高周波帯側での減衰量
が大幅に大きくなってことがわかる。
【００３３】以上のように、本実施例のアイソレータに
おいては、スペーサ部材４にはフィルタ用インダクタン
スＬｆ及びフィルタ用コンデンサＣf1が形成されてお
り、一方の信号入出力部には、フィルタ用インダクタン
スＬｆとフィルタ用コンデンサＣf1と整合用コンデンサ
Ｃ１とでπ型の低域通過フィルタＬＰＦが形成されてい
るので、図６に示すように、帯域外における減衰量は従
来のものに比べ大幅に改善されたものとなる。
おいては、スペーサ部材４にはフィルタ用インダクタン
スＬｆ及びフィルタ用コンデンサＣf1が形成されてお
り、一方の信号入出力部には、フィルタ用インダクタン
スＬｆとフィルタ用コンデンサＣf1と整合用コンデンサ
Ｃ１とでπ型の低域通過フィルタＬＰＦが形成されてい
るので、図６に示すように、帯域外における減衰量は従
来のものに比べ大幅に改善されたものとなる。
【００３４】すなわち、本実施例のアイソレータには、
外形寸法を変えることなく低域通過フィルタＬＰＦを構
成するフィルタ用インダクタンスＬｆ及びフィルタ用コ
ンデンサＣf1，Ｃf2が内蔵されており、本実施例のアイ
ソレータを用いれば、従来必要であった不要輻射防止用
の別のフィルタを用いることなく、または実装基板にフ
ィルタ用の電極パターン等を形成することなく、不要輻
射を大幅に低減することができ、通信機器の小型化、低
価格化に貢献することができる。
外形寸法を変えることなく低域通過フィルタＬＰＦを構
成するフィルタ用インダクタンスＬｆ及びフィルタ用コ
ンデンサＣf1，Ｃf2が内蔵されており、本実施例のアイ
ソレータを用いれば、従来必要であった不要輻射防止用
の別のフィルタを用いることなく、または実装基板にフ
ィルタ用の電極パターン等を形成することなく、不要輻
射を大幅に低減することができ、通信機器の小型化、低
価格化に貢献することができる。
【００３５】なお、スペーサ部材４、インダクタンス電
極４１及びコンデンサ電極４２ａ，４２ｂのパターン形
状は上記実施例に限るものではなく、また、スペーサ部
材４は平板状の形状に限るものではなく、構成部品をよ
り安定に確実に押圧固定するように凹凸部を形成したも
のでもよい。またスペーサ部材４を多層で構成しスペー
サ部材の内部にフィルタ用インダクタンスＬｆ、フィル
タ用コンデンサＣf1を形成する電極パターンを形成する
ようにしてもよい。
極４１及びコンデンサ電極４２ａ，４２ｂのパターン形
状は上記実施例に限るものではなく、また、スペーサ部
材４は平板状の形状に限るものではなく、構成部品をよ
り安定に確実に押圧固定するように凹凸部を形成したも
のでもよい。またスペーサ部材４を多層で構成しスペー
サ部材の内部にフィルタ用インダクタンスＬｆ、フィル
タ用コンデンサＣf1を形成する電極パターンを形成する
ようにしてもよい。
【００３６】また、上記実施例では、スペーサ部材４の
信号入出力側のいずれか一方にのみ低域通過フィルタを
形成したもので説明したが、信号入出力のいずれにも低
域通過フィルタを形成した構成であってもよい。
信号入出力側のいずれか一方にのみ低域通過フィルタを
形成したもので説明したが、信号入出力のいずれにも低
域通過フィルタを形成した構成であってもよい。
【００３７】また、上記実施例では、アイソレータを例
にとって説明したが、ポートＰ３に終端抵抗Ｒを接続す
ることなく、ポートＰ３を第３の入出力部として構成し
たサーキュレータも本発明を適用することができる。
にとって説明したが、ポートＰ３に終端抵抗Ｒを接続す
ることなく、ポートＰ３を第３の入出力部として構成し
たサーキュレータも本発明を適用することができる。
【００３８】また、全体の構造も上記実施例に示すもの
に限るものではなく、本発明は非可逆回路素子の内部に
配置される構成部品を安定に保持固定するためのスペー
サ部材に低域通過フィルタを構成するインダクタンス及
びコンデンサが形成されていることを特徴とするもので
あり、他の構成については特に限定するものではない。
に限るものではなく、本発明は非可逆回路素子の内部に
配置される構成部品を安定に保持固定するためのスペー
サ部材に低域通過フィルタを構成するインダクタンス及
びコンデンサが形成されていることを特徴とするもので
あり、他の構成については特に限定するものではない。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る非可
逆回路素子によれば、スペーサ部材にフィルタ用インダ
クタンス及びフィルタ用コンデンサが形成され、このス
ペーサ部材に形成されたフィルタ用インダクタンス及び
フィルタ用コンデンサと、整合用コンデンサとで低域通
過フィルタを形成することができるので、帯域外におけ
る減衰量を大幅に改善することができる。
逆回路素子によれば、スペーサ部材にフィルタ用インダ
クタンス及びフィルタ用コンデンサが形成され、このス
ペーサ部材に形成されたフィルタ用インダクタンス及び
フィルタ用コンデンサと、整合用コンデンサとで低域通
過フィルタを形成することができるので、帯域外におけ
る減衰量を大幅に改善することができる。
【００４０】すなわち、外形寸法を変えることなく非可
逆回路素子に低域通過フィルタを構成するフィルタ用イ
ンダクタンス及びフィルタ用コンデンサを形成すること
ができ、これらのフィルタ用インダクタンス、フィルタ
用コンデンサ及び整合用コンデンサとで低域通過フィル
タを構成することができる。したがって、本発明に係る
非可逆回路素子を用いれば、不要輻射防止用の別のフィ
ルタを不要とすることができ、通信機器等の小型化、低
価格化を図ることができる。
逆回路素子に低域通過フィルタを構成するフィルタ用イ
ンダクタンス及びフィルタ用コンデンサを形成すること
ができ、これらのフィルタ用インダクタンス、フィルタ
用コンデンサ及び整合用コンデンサとで低域通過フィル
タを構成することができる。したがって、本発明に係る
非可逆回路素子を用いれば、不要輻射防止用の別のフィ
ルタを不要とすることができ、通信機器等の小型化、低
価格化を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例に係るアイソレータの分解斜
視図である。
視図である。
【図２】本発明の一実施例に係るアイソレータの平面図
である。
である。
【図３】本発明の一実施例に係るスペーサ部材の平面図
である。
である。
【図４】本発明に係るアイソレータの等価回路図であ
る。
る。
【図５】本発明に係るアイソレータの作用を説明するた
めの回路図である。
めの回路図である。
【図６】本発明と従来のアイソレータの周波数特性図で
ある。
ある。
【図７】従来のアイソレータの分解斜視図である。
【図８】従来のアイソレータの等価回路図である。
２ 上ヨーク ３ 永久磁石 ４ スペーサ部材 ４１ インダクタンス電極 ４１ａ，４２ｂ コンデンサ電極 ５ 磁性組立体 ５１〜５３ 中心導体 ５４ フェライト ７ 樹脂ケース ７１、７２ 入出力端子 ７３ アース端子 ７５ 金属導体片 ８ 下ヨーク Ｃ１〜Ｃ３ 整合用コンデンサ（チップコンデン
サ） Ｒ 終端抵抗（チップ抵抗） Ｌｆ フィルタ用インダクタンス Ｃf1、Ｃf2 フィルタ用コンデンサ Ｐ１〜Ｐ３ ポート（ポート部）
サ） Ｒ 終端抵抗（チップ抵抗） Ｌｆ フィルタ用インダクタンス Ｃf1、Ｃf2 フィルタ用コンデンサ Ｐ１〜Ｐ３ ポート（ポート部）
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−15212（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−24815（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−55403（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−194803（ＪＰ，Ａ) 実公 昭61−14168（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01P 1/383 H01P 1/36
Claims (3)
- 【請求項１】 永久磁石により直流磁界が印加される磁
性体に複数の中心導体を互いに交差させて配置してなる
磁性組立体と、前記各中心導体のポート部とアース間に
接続される整合用コンデンサと、前記永久磁石と前記磁
性組立体との間に配置され、前記磁性組立体及び前記整
合用コンデンサ等の構成部品を安定に保持固定するため
のスペーサ部材とを備えてなる非可逆回路素子であっ
て、 前記スペーサ部材にフィルタ用インダクタンスとフィル
タ用コンデンサが形成され、前記フィルタ用インダクタ
ンスが前記中心導体のポート部のうち少なくとも１つの
ポート部と該ポート部に対応する入出力端子との間に接
続され、前記フィルタ用コンデンサが前記フィルタ用イ
ンダクタンスが接続された入出力端子とアース間に接続
され、前記フィルタ用インダクタンスと前記フィルタ用
コンデンサと前記整合用コンデンサとで低域通過フィル
タが形成されていることを特徴とする非可逆回路素子。 - 【請求項２】 ヨーク内に永久磁石を配設して構成され
る磁気回路内に、磁性体に複数の中心導体を互いに交差
させて配置してなる磁性組立体と、前記各中心導体のポ
ート部とアース間に接続される整合用コンデンサと、前
記磁性組立体及び前記整合用コンデンサを収納しかつ入
出力端子及びアース端子を有する樹脂ケースと、前記永
久磁石と前記磁性組立体との間に配置され、前記磁性組
立体、前記整合用コンデンサ等の構成部品を安定に保持
固定するためのスペーサ部材とを配設してなる非可逆回
路素子であって、 前記スペーサ部材にフィルタ用インダクタンスとフィル
タ用コンデンサが形成され、前記フィルタ用インダクタ
ンスが前記中心導体のポート部のうち少なくとも１つの
ポート部と該ポート部に対応する入出力端子との間に接
続され、前記フィルタ用コンデンサが前記フィルタ用イ
ンダクタンスが接続された入出力端子とアース間に接続
され、前記フィルタ用インダクタンスと前記フィルタ用
コンデンサと前記整合用コンデンサとで低域通過フィル
タが形成されていることを特徴とする非可逆回路素子。 - 【請求項３】 前記フィルタ用インダクタンス及び前記
フィルタ用コンデンサが前記スペーサ部材の表面または
内部に電極パターンで形成されていることを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の非可逆回路素子。
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|---|---|---|---|
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| EP99104204A EP0940877A1 (en) | 1998-03-04 | 1999-03-02 | Nonreciprocal circuit device |
| US09/261,245 US6087905A (en) | 1998-03-04 | 1999-03-03 | Nonreciprocal circuit device having a low-pass filter formed on a spacer |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| EP (1) | EP0940877A1 (ja) |
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| JP3412588B2 (ja) * | 1999-12-17 | 2003-06-03 | 株式会社村田製作所 | 非可逆回路素子及び通信機装置 |
| JP2001267811A (ja) | 2000-03-22 | 2001-09-28 | Murata Mfg Co Ltd | 非可逆回路素子および通信装置 |
| JP2002204108A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Murata Mfg Co Ltd | 非可逆回路素子及び通信装置 |
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| US6979998B2 (en) * | 2003-04-16 | 2005-12-27 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Magnetic filter |
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| JPS5624815A (en) * | 1979-08-07 | 1981-03-10 | Hitachi Metals Ltd | Broad-band lumped constant type circulator and isolator |
| DE3006387A1 (de) * | 1980-02-21 | 1981-08-27 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Anpassnetzwerk fuer einen mikrowellen-verzweigungszirkulator oder eine mikrowellen-einweg-verzweigungsleitung |
| DE3525828A1 (de) * | 1985-07-19 | 1987-01-22 | Ant Nachrichtentech | Mikrowellenzirkulator |
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| JPH09270607A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-14 | Murata Mfg Co Ltd | 非可逆回路素子 |
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- 1998-03-04 JP JP05192698A patent/JP3235560B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1999-03-02 EP EP99104204A patent/EP0940877A1/en not_active Withdrawn
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