JP3269141B2 - 非可逆回路素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、部品内部におけるアー
ス・インピーダンスを小さくして所望の電気的特性が得
られるように改善された非可逆回路素子に関する。本発
明は、ＶＨＦ，ＵＨＦ，及びＳＨＦ帯域で採用されるサ
ーキュレータ，アイソレータに適用した場合を例にとっ
て説明する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、サーキュレータ，アイソレータ
は、信号を伝送方向にのみ通過させ、逆方向への伝送を
阻止する機能を有しており、携帯電話，自動車電話等の
移動通信機器に不可欠な部品である。このようなサーキ
ュレータは、主として磁性体製金属ケース内にフェライ
トを配設するとともに、該フェライトに複数の中心導体
を配設し、該フェライトに永久磁石により直流磁界を印
加するように構成されている。また上記各中心導体の一
端部は整合用コンデンサを介して入出力端子に接続され
ており、他端部はアース端子に接続されている。

【０００３】上記サーキュレータの端子構造として、従
来、図１３に示すものがある。図１３（ａ) は平面図，
図１３（ｂ) は正面図，図１３（ｃ) は底面図、図１３
（ｄ) は側面図である。図中、４０はサーキュレータで
あり、これは、金属ケース４１の左, 右側壁４１ａ，４
１ｂの両端部に開口を形成し、この一端側の開口に入出
力端子４２ａ，４２ｂを配設するとともに、他端側の開
口にアース端子４３ａ，４３ｂを配設し、さらに残りの
一側壁４１ｃの中央部開口に入出力端子４４を配設して
なるものであり、このようにして５本の端子が配置され
ている。このような端子構造では、上記各アース端子４
３ａ，４３ｂの板幅を入出力端子４２ａ，４２ｂの板幅
より大きくすることによって、部品内部におけるアース
・インピーダンスを小さくして外部アースとの同電位性
を保持するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の端子構造では、上記一側壁４１ｃ中央部の各アース端
子４３ａ，４３ｂから遠い部分に入出力端子４４が位置
していることから、アースを十分にとることができず、
それだけアース・インピーダンスが大きくなり、所望の
電気的特性が得られないという問題がある。このような
傾向はマイクロ波帯で現れ易く、特に１GHz 以上の準マ
イクロ波帯において顕著である。

【０００５】本発明の目的は、電子部品内部の何れの部
分においてもアースを確実にとることができ、ひいては
アース・インピーダンスを小さくして所望の電気的特性
が得られる非可逆回路素子を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１の発明
は、永久磁石により直流磁界が印加されるフェライトに
３本の中心導体を電気的絶縁状態で、かつ互いに１２０
度の角度をなして交差状に配置してなる電子部品素子が
収納されたケースの開口部に、上記各中心導体の入出力
ポート電極及びアースポート電極を外部に導出する入出
力端子及びアース端子を配設してなる非可逆回路素子に
おいて、上記ケースの向かい合う一方，他方の側壁にそ
れぞれ３本の端子を配設し、上記一方の側壁の両端部の
端子及び他方の側壁の中央部の端子をアース端子とし、
残りの少なくとも２本の端子を入出力端子としたことを
特徴としている。

【０００７】ここで、入出力端子が３本の場合は、上記
一方の側壁の中央部の端子，及び他方の側壁の両端の端
子が入出力端子となる。また、入出力端子が２本の場合
は、いずれかの１つの端子を無接続端子とするか、ある
いはアース端子として用いることとなる。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１において，上
記各中心導体のアースポート電極の近傍に上記各アース
端子が位置するように配置されていることを特徴として
いる。

【０００９】

【作用】請求項１の発明に係る非可逆回路素子によれ
ば、ケースの対向する各側壁にそれぞれ３本の端子を配
設し、この一方の側壁の両端部の端子，及び他方の側壁
の中央部の端子をアース端子としたので、残りの３本の
端子を、あるいはこのうち２本を入出力端子とすること
によって、このいずれの入出力端子もアース端子の近傍
に位置することとなる。その結果、電子部品内のどの部
分においてもアースを十分とることができ、それだけア
ース・インピーダンスを小さくでき、所望の電気的特性
が得られる。また請求項２の発明では，各中心導体のア
ースポート電極の近傍にアース端子を配置したので、ア
ース経路を均等にかつ短くすることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。図１ないし図７は本発明の一実施例による非可逆回
路素子を説明するための図である。本実施例では、表面
実装型のサーキュレータに適用した場合を例にとって説
明する。図２において、１は本実施例のサーキュレータ
であり、これは磁性体製金属からなる下部ケース２ａ上
に円板状のフェライト３を配設するとともに、該フェラ
イト３に中心電極基板４を配設し、上記下部ケース２ａ
に同じく磁性体金属からなる上部ケース２ｂを装着して
磁気閉回路を構成するとともに、該上部ケース２ｂの内
壁面に永久磁石５を貼着し、該永久磁石５により上記フ
ェライト３に直流磁界を印加するように構成されてい
る。

【００１１】上記下部ケース２ａの底面上にはアース基
板６が配設されており、該アース基板６の中央部に形成
された穴６ａ内に上記フェライト３が挿入配置されてい
る。このアース基板６の穴６ａの周縁部には120 度の角
度ごとに挿入穴６ｂが形成されており、この各挿入穴６
ｂ内には単板状のチップコンデンサＣ１〜Ｃ３が挿入配
置されている。

【００１２】また上記アース基板６上面の各挿入穴６ｂ
の間にはアース電極７ａ〜７ｃが形成されており、各ア
ース電極７ａ〜７ｃは基板６の外縁まで延びている。さ
らに上記アース基板６の下面全面には図示しないアース
電極が形成されており、該アース電極と上面のアース電
極７ａ〜７ｃとはスルーホール８を介して接続されてい
る。

【００１３】上記中心電極基板４は、該基板４の上面，
及び下面にそれぞれ第１，第２中心導体９ａ，９ｂを形
成するとともに、該電極基板４の内部に第３中心導体９
ｃを形成してなる積層型のものである。上記各中心導体
９ａ〜９ｃは電気的絶縁状態で、かつ互いに120 度の角
度をなして交差状に配置されており、この交差部に上記
フェライト３が当接している。

【００１４】また上記各中心導体９ａ〜９ｃの両端部は
スルーホール１０を介して電極基板４の上面及び下面に
導出されており、この両面の各導出部にはポート電極１
１ａ〜１１ｆが形成されている。この各ポート電極１１
ａ〜１１ｆはそれぞれ電極基板４の外縁に延びており、
該基板４を挟んで対向する各ポート電極１１ａ〜１１ｆ
同士はスルーホール１０で接続されている。この下面側
の各入出力ポート電極１１ａ，１１ｃ，１１ｅは上記各
チップコンデンサＣ１〜Ｃ３に接続されており、残りの
各アースポート電極１１ｂ，１１ｄ，１１ｆは上記アー
ス電極７ａ〜７ｃに接続されている。

【００１５】上記中心電極基板４上には端子ブロック１
２が配設されており、この端子ブロック１２は樹脂部材
１３の左, 右脚部１３ｂにそれぞれ金属板からなる３本
の端子１４を間隔をあけて、かつ同一方向に向けて配設
して構成されている。また樹脂部材１３の本体中央部に
は上記永久磁石５が挿入される挿入孔１３ａが形成され
ている。

【００１６】上記端子ブロック１２は、図３ないし図５
に示す方法により製造されたものである。これは一対の
フレーム１５間に各端子部１５ａを一体形成するととも
に、各端子部１５ａの内端部を段状に折り曲げ形成す
る。次に、この各端子部１５ａを樹脂内にインサートし
て樹脂部材１３を形成し、この後上記フレーム１５の各
端子部１５ａを図５の一点鎖線で切断して端子１４を形
成する。これにより形成された各端子１４は、これの内
端部１４ａが上記樹脂部材１３の脚部１３ｂの内側下面
に露出し、外端部１４ｂが脚部１３ｂの底面から外方に
突出し、中央部が脚部１３ｂ内に埋設された構造となっ
ている。次いで、図４（ａ) 及び図４（ｂ) に示すよう
に、上記各端子１４の外端部１４ｂを上方に折り曲げて
脚部１３ｂの外面に当接させる。これにより上記折り曲
げられた各端子１４が後述するようにアース端子１７ａ
〜１７ｃ，入出力端子１８ａ〜１８ｃとなる端子ブロッ
ク１２が製造される。

【００１７】そして、上記各端子１４の内端部１４ａは
上記中心電極基板４上面の各ポート電極１１ａ〜１１ｆ
に近接させて接続されている。また各端子１４の外端部
１４ｂは上記下部ケース２ａの向かい合う左, 右側面に
形成された開口１６から外方に露出している。

【００１８】これにより、図１（ａ) ないし図１（ｄ)
に示すように、上記６本の端子１４のうちの右側壁１２
ａの両端部に位置する端子１７ａ，１７ｂがアース端子
となっており、中央部の端子１８ａが入出力端子となっ
ている。また左側壁１２ｂの中央部の端子１７ｃがアー
ス端子となっており、両端部の端子１８ｂ，１８ｃが入
出力端子となっている。

【００１９】また、本実施例では、図１（ａ) に示すよ
うに、上部ケース２ｂの外表面の上部には黒系色２０が
着色されており、これにより上部ケース２ｂは黒系色２
０部分とケース色の白系色２１部分とに塗り分けられて
いる。

【００２０】次に本実施例の作用効果について説明す
る。本実施例のサーキュレータ１によれば、下部ケース
２ａの左, 右側面開口１６にそれぞれ３本，計６本の端
子１４を配設し、右側壁１２ａの両端部の端子１７ａ，
１７ｂ及び左側壁１２ｂの中央部の端子１７ｃをアース
端子とし、残りの各端子１８ａ〜１８ｃを入出力端子と
したので、アイソレータ１を構成する各部品素子及び各
入出力端子１８ａ〜１８ｃと各アース端子１７ａ〜１７
ｃとのアース経路を均等にかつ短くすることができる。
その結果、アース・インピーダンスの小さい良好なアー
スを得ることができ、所望の電気的特性が得られる。ま
た、上記各入出力端子１８ａ〜１８ｃの隣にアース端子
１７ａ〜１７ｃを配設した構造であるから、電気的な対
称性が得られ、各ポート間における特性のばらつきを回
避できる。

【００２１】また、本実施例では、端子を６本としたの
で、それだけ部品の発熱をプリント基板に放出し易くな
り、放熱性を向上できるとともに、上記プリント基板に
実装する場合の半田付け強度を向上でき、接続に対する
信頼性を向上できる。さらに、本実施例では、入出力端
子１８ａ〜１８ｃ間がアース端子１７ａ〜１７ｃでガー
ドされた構造となっており、また中心電極基板４の各入
出力ポート電極１１ａ，１１ｃ，１１ｅ間も各アースポ
ート電極１１ｂ，１１ｄ，１１ｆでガードされた構造と
なっていることから、アイソレーションを向上できる。

【００２２】さらに本実施例によれば、端子ブロック１
２を、上述のように各端子１４を樹脂部材１３にインサ
ート成形し、該端子１４の外端部１４ｂを脚部１３ｂの
底面から外方に突出させて構成したので、この１つの素
子で形状の異なる複数の端子を構成できる。即ち、上記
各端子１４の外端部１４ｂをそのまま突出してなる突出
タイプ（図４（ｂ) 参照）のもの、また外端部１４ｂを
上方に折り曲げてなる本実施例の側面露出タイプ（図４
（ａ) 参照）のもの、あるいは図示しないが上記外端部
１４ｂを段状の折り曲げたり，切断したりしたもの等、
加工を追加するだけで様々な形状に対応できる。その結
果、インサート成形の金型を１つ準備するだけで済むこ
とから、製造コストを低減できる。つまり、従来では、
図９及び図１０に示すように、側面露出タイプの端子ブ
ロック２５、あるいは突出タイプの端子ブロック２６を
製造する場合、それぞれ別個の金型を用いて成形してお
り、その分だけコストが上昇するという問題があった。

【００２３】また、本実施例では、上部ケース２ｂを黒
系色２０と白系色２１とに色分けしたので、図６に示す
ように、部品供給テープ２２に上記サーキュレータ１を
収容する場合、各部品１の向きが容易に判別でき、実装
時の誤挿入を未然に防止できる。例えば、図７に示すよ
うに、上記部品１´の収納向きが異なった場合、目視で
も容易に判断でき、また部品１´に光りを当てることに
より、その反射光から部品の向きを判別する反射型ホト
・インタラプタ等の簡単な自動装置で対応でき、実装コ
ストを低減できる。即ち、従来の場合、図１１及び図１
２に示すように、各部品２７の表面に部品番号２７ａ，
信号入出力方向２７ｂを表示したものが採用されてい
る。従って、部品の２７の向きが異なると、目視による
判別が難しくなり、また画像認識装置で読み取るには設
備費が高くつくという問題があった。

【００２４】なお、上記実施例では、３本の入出力端子
１８を有するサーキュレータ１を例にとって説明した
が、本発明は２本の入出力端子を有するアイソレータに
も適用できる。図８は、そのアイソレータに適用した場
合を示す図であり、図中、図２と同一符号は同一又は相
当部分を示す。このアイソレータ３０は、突出タイプの
端子ブロック１２を採用するとともに、中心電極基板４
の１つの入出力ポート電極１１ｅに一対の終端チップ抵
抗３２を配設し、該各チップ抵抗３２の一方の電極を上
記ポート電極１１ｅに接続するとともに、他方の電極を
各アースポート電極１１ｄ，１１ｆに接続して構成され
ており、これにより上記ポート電極１１ｅは外部回路に
対して無接続となっている。

【００２５】上記アイソレータ３０では、左側面側の中
央端子１４がアース端子１７，両端部の端子１４が入出
力端子１８となっている。そして、右側面側の中央部端
子１４は、上記両アースポート電極１１ｄ，１１ｆの接
続部１１ｇに接続されてアース端子（図示せず）となっ
ており、これにより右側の各端子１４は全てアース端子
となっている。ここで、上記右側面側の中央部端子は無
接続であってもよく、この場合は上記接続電極１１ｇが
不要となる。

【００２６】上記アイソレータ３０においても、アース
・インピーダンスを小さくでき、期待どおりの電気的特
性が得られ、上記実施例と同様の効果が得られる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明に係る非可
逆回路素子によれば、ケースの互いに向かい合う各側壁
にそれぞれ３本の端子を配設し、一方の側壁の両端部の
端子，及び他方の側壁の中央部の端子をアース端子と
し、残りの少なくとも２つを入出力端子としたので、電
子部品内のどの部分においてもアースを十分とることが
でき、それだけアース・インピーダンスを小さくして所
望の電気的特性が得られる効果がある。また請求項２の
発明では，各中心導体のアースポート電極の近傍にアー
ス端子を配置したので、アース経路を均等にかつ短くす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるサーキュレータを説明
するための図である。

【図２】上記サーキュレータの分解斜視図である。

【図３】上記実施例の端子ブロックを示す斜視図であ
る。

【図４】上記実施例の端子ブロックを示す図である。

【図５】上記実施例の端子ブロックの製造方法を示す斜
視図である。

【図６】上記実施例のサーキュレータの収納状態を示す
平面図である。

【図７】上記実施例のサーキュレータの収納向きを示す
平面図である。

【図８】上記実施例の他の例によるアイソレータを示す
分解斜視図である。

【図９】従来の端子ブロックを示す斜視図である。

【図１０】従来の端子ブロックを示す斜視図である。

【図１１】従来のサーキュレータの収納状態を示す斜視
図である。

【図１２】従来のサーキュレータの収納向きを示す斜視
図である。

【図１３】従来の端子構造を示す図である。

【符号の説明】

１，３０ サーキュレータ，アイソレータ ２ａ 下部ケース ２ｂ 上部ケース ３〜６ 電子部品素子 １２ａ，１２ｂ 一方，他方の側壁 １６ 開口 １７ａ，１７ｂ アース端子（一方の側壁の両端の端
子） １７ｃ アース端子（他方の側壁の中央部の端子） １８ａ〜１８ｃ 入出力端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川浪 崇 京都府長岡京市天神２丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (72)発明者 長谷川 隆 京都府長岡京市天神２丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (72)発明者 太平 勝幸 京都府長岡京市天神２丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 平４−252056（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−20302（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01P 1/383 H01P 1/36 H01L 23/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石により直流磁界が印加されるフ
   ェライトに３本の中心導体を電気的絶縁状態で、かつ互
   いに１２０度の角度をなして交差状に配置してなる電子
   部品素子が収納されたケースの開口部に、上記各中心導
   体の入出力ポート電極及びアースポート電極を外部に導
   出する入出力端子及びアース端子を配設してなる非可逆
   回路素子において、上記ケースの向かい合う一方，他方
   の側壁にそれぞれ３本の端子を配設し、上記一方の側壁
   の両端部の端子及び他方の側壁の中央部の端子をアース
   端子とし、残りの少なくとも２本の端子を入出力端子と
   したことを特徴とする非可逆回路素子。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記各中心導体のア
   ースポート電極の近傍に上記各アース端子が位置するよ
   うに配置されていることを特徴とする非可逆回路素子。