JP3303871B2 - 非可逆回路素子 - Google Patents
非可逆回路素子Info
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Description
周波回路部品として採用される非可逆回路素子,例えば
アイソレータの改善に関する。
レータは、減衰量が信号の伝送方向には極めて小さく、
逆方向には極めて大きい特性を有しており、携帯電話,
自動車電話等の送受信回路部等に採用されている。この
ようなアイソレータは、図10に示すように、3本の中
心導体30,30,30を電気的絶縁状態にかつ所定角
度をなすように交差させて配置し、該各中心導体30の
一端部の各ポートに整合用容量Cを接続するとともに他
端部をアースに接続し、上記各中心導体30の交差部分
にフェライト31を当接させるとともに直流磁界を印加
し、上記何れか1つのポートに終端抵抗器(不図示)を
接続して構成されている。上記アイソレータを構成する
場合、従来、各中心導体30の交差角度は全て設計では
120度(実際の加工公差は±1度)にしている。
イトの両面に金属導体を巻回したもの、また誘電体基板
の両面にエッチング等により中心電極をパターン形成
し、各電極をスルーホールで接続したものがあり、さら
に誘電体,磁性体セラミックスシートに中心電極をパタ
ーン形成し、これを積層して同時に一体焼結したもの、
等がある。
中心導体の各交差角度を120度に設定した場合は、3
つのポートの動作が等しくなることから特性の観点から
みれば対称性は良い。しかしながら、この交差角度の設
定はインサーション・ロスの低減の観点からみると大き
な障害となっている。
0度に対応した高周波磁界の回転角を得るフェライトに
印加される直流バイアス磁界では、磁性体損失μ+ 〃が
大きくなり、インサーション・ロスが増大してしまう。
ここで、高周波磁界の回転角はμ+ ´とμ- ´との差で
決定される。また交差角120度での動作点におけるμ
+ 〃とμ- 〃との差が磁性体損失分となる。
るには、各中心導体の交差角度を全て同一に設定するの
ではなく、該交差角度をその直流バイアス磁界による高
周波磁界の回転角と対応させて設定することが有効であ
る。
度を変化させることによりインサーション・ロス特性は
向上できるものの、アイソレーション特性は劣化する場
合がある。これは交差角度を変えることによりインピー
ダンスが変化するためであり、この点での改善が要請さ
れている。
もので、中心導体の交差角度をその直流バイアス磁界に
よる高周波磁界の回転角と対応させることにより、イン
サーション・ロスを低減でき、さらには交差角度を変化
させることにより生じるアイソレーション特性の劣化を
回避でき、よって所望の電気的特性を確保できる非可逆
回路素子を提供することを目的としている。
導体を所定角度をなすように配置し、該中心導体に直流
磁界を印加するとともに、上記中心導体の何れか1つに
終端抵抗を接続した非可逆回路素子において、上記中心
導体は3本の中心導体を所定角度に交差させたものであ
り、上記終端抵抗の抵抗値を、上記各中心導体の交差に
より形成される3組の交差角度のうち少なくとも1組の
交差角度を残り2組の交差角度と異なる値に設定したこ
とによるインピーダンスの変化を補正するような値に設
定したことを特徴としている。
記残り2組の交差角度を異なる値に設定したことを特徴
としている。
記残り2組の交差角度を同じ値に設定したことを特徴と
している。
れかにおいて、上記少なくとも1組の交差角度が120
度より大きく設定されていることを特徴としている。
れかにおいて、上記終端抵抗値が50Ωより大きく設定
されていることを特徴としている。
サーション・ロス及び直流バイアス磁界との関係を示す
特性図(実測値)である。また、図7は、交差角度をそ
れぞれ120度,150度に設定したときのインサーシ
ョン・ロスとアイソレーションとの関係を示す特性図
(実測値)である。
界に制約条件がなければ、中心導体の交差角度を大きく
するほどインサーション・ロスは低減できる。例えば、
サイズが5.0×4.5×2.5mmの直方体状のアイ
ソレータを考えた場合、該サイズにより磁気回路が制約
を受けるため最大印加磁力は1130G程度となる。こ
のときのインサーション・ロスを最小に抑えるには中心
導体の交差角度は150度に設定するのが望ましい。
では、消費電力が小さいほど電池寿命を延長できること
から、該回路で用いられるデバイスは電力消費を抑える
ために低損失であることが望ましい。従って、上記送受
信系回路に採用されるアイソレータにおいてもできるだ
け低損失であることが重要となる。
に基づいて説明する。
6の発明の第1実施形態によるアイソレータを説明する
ための図であり、図1はアイソレータの回路構造図、図
2は各中心導体の交差角度を示す構成図である。
される集中定数型のアイソレータであり、これは第1〜
第3中心導体2,3,4を互いに電気的絶縁状態で、か
つ交差させて配置し、該各中心導体2〜4の交差部分に
フェライト5の一主面を当接するとともに、図示しない
永久磁石により直流バイアス磁界Hexを印加して構成
されている。上記各中心導体2〜4,フェライト5,及
び永久磁石は図示しない磁気閉回路を構成する磁性体ヨ
ーク内に収容されている。
4aはアースに接続されており、他端には入出力用ポー
トP1,P2,P3が接続されており、該各ポートP1
〜P3には整合用容量C1,C2,C3が並列接続され
ている。
トP3には無反射終端抵抗器Rが接続されており、これ
によりポートP1からの信号をポートP2に伝送し、該
ポートP2から進入する反射波を終端抵抗器Rで吸収す
るようになっている。
1〜θ3は、以下のように設定されている。第1中心導
体2と第2中心導体3とのなす交差角度θ1は110
度、第2中心導体3と第3中心導体4とのなす交差角度
θ2は120度、第3中心導体4と第1中心導体2との
なす交差角度θ3は130度にそれぞれ設定されてい
る。これにより上記3つの交差角度θ1〜θ3のうち第
2中心導体2と第3中心導体4との角度θ2のみ120
度に、残りは110度,130度に設定されている。
るアイソレーション特性が得られる値に設定されてお
り、具体的には50Ω以上に設定されている。
中心導体2〜4の交差角度θ1〜θ3のうちθ2のみ1
20度とし、残りのθ1,θ3をそれぞれ110度,1
30度と変化させたので、θ3をなす第3中心導体4と
第1中心導体2の間のインサーション・ロス特性を改善
でき、これにより電力消費を抑制して電池寿命を延長で
きるとともに、電気的特性の劣化を抑制しながら部品の
小型化に対応できる。ここで、上記フェライト5には従
来よりも高い直流バイアス磁界を印加するのが望まし
い、これにより動作磁界を高くしてμ+ 〃の値が小さく
なるところで動作させてフェライトの磁性体損失を抑え
ることができ、よって交差角度を変化させた場合のイン
サーション・ロス低減をより効果的に行うことができる
からである。
2〜4の交差角度を変化させることによりインサーショ
ン・ロス特性は向上できるもののアイソレーション特性
は劣化する場合がある。これは交差角度を変えることに
よりインピーダンスが変化するためであり、これを解消
するために、本実施形態では、終端抵抗器Rの抵抗値を
50Ω以上としたので、インサーション・ロス特性の向
上を図りながら、アイソレーション特性の改善を図るこ
とができる。
タ10の終端抵抗値とアイソレーション特性との関係を
示す特性図である。各図に示すように、終端抵抗値を従
来の50Ωより大きくすることによりアイソレーション
特性を改善できることがわかる。例えば、終端抵抗値を
100Ωとした場合にはアイソレーションは17dBと
なり、150Ωでは33dBとなっており、減衰特性が
向上している。
る中心導体の交差角度を説明するための図であり、図
中、図2と同一符号は同一又は相当部分を示す。
施形態を示し、第1中心導体2と第2中心導体3とのな
す交差角度θ1を110度、第2中心導体3と第3中心
導体4とのなす交差角度θ2を150度、第3中心導体
4と第1中心導体2とのなす交差角度θ3を100度に
それぞれ設定し、これにより各交差角度θ1〜θ3は全
て120度以外でかつそれぞれ異なる角度に設定されて
いる。
施形態を示し、第1中心導体2と第2中心導体3とのな
す交差角度θ1,及び第2中心導体3と第3中心導体4
とのなす交差角度θ2をそれぞれ105度に設定し、第
3中心導体4と第1中心導体2とのなす交差角度θ3を
150度に設定した例である。
4実施形態を示し、第1中心導体2と第2中心導体3と
のなす交差角度θ1,及び第2中心導体3と第3中心導
体4とのなす交差角度θ2をそれぞれ150度に設定
し、第3中心導体4と第1中心導体2とのなす交差角度
θ3を60度に設定した例である。これにより各交差角
度θ1〜θ3は全て120度以外でかつθ1,θ2のみ
同じ角度に設定されている。
も、終端抵抗器の抵抗値を50Ω以上に設定することに
よって、インサーション・ロス特性の向上を図りなが
ら、アイソレーション特性の改善を図ることができ、第
1実施形態と同様の効果が得られる。
子によれば、終端抵抗値を中心導体の交差角度が異なる
ことで生じたインピーダンスの変化を補正するような値
に設定したので、このインピーダンスの変化に起因する
アイソレーション特性の劣化を改善できる効果がある。
めに、中心導体の交差角度を変化させた場合に生じるイ
ンピーダンスの変化によるアイソレーション特性の劣化
を改善するのに好適である。
明するための等価回路図である。
る。
成図である。
を示す構成図である。
成図である。
バイアス磁界との関係を示す特性図である。
アイソレーション特性との関係を示す特性図である。
ョン特性との関係を示す特性図である。
ョン特性との関係を示す特性図である。
ある。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 中心導体を所定角度をなすように配置
し、該中心導体に直流磁界を印加するとともに、上記中
心導体の何れか1つに終端抵抗を接続した非可逆回路素
子において、上記中心導体は3本の中心導体を所定角度
に交差させたものであり、上記終端抵抗の抵抗値を、上
記各中心導体の交差により形成される3組の交差角度の
うち少なくとも1組の交差角度を残り2組の交差角度と
異なる値に設定したことによるインピーダンスの変化を
補正するような値に設定したことを特徴とする非可逆回
路素子。 - 【請求項2】 請求項1において、上記残り2組の交差
角度を異なる値に設定したことを特徴とする非可逆回路
素子。 - 【請求項3】 請求項1において、上記残り2組の交差
角度を同じ値に設定したことを特徴とする非可逆回路素
子。 - 【請求項4】 請求項1ないし3の何れかにおいて、上
記少なくとも1組の交差角度が120度より大きく設定
されていることを特徴とする非可逆回路素子。 - 【請求項5】 請求項1ないし4の何れかにおいて、上
記終端抵抗値が50Ωより大きく設定されていることを
特徴とする非可逆回路素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000027497A JP3303871B2 (ja) | 1995-07-31 | 2000-02-04 | 非可逆回路素子 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19503095 | 1995-07-31 | ||
JP7-195030 | 1995-07-31 | ||
JP2000027497A JP3303871B2 (ja) | 1995-07-31 | 2000-02-04 | 非可逆回路素子 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07341374A Division JP3106392B2 (ja) | 1995-07-31 | 1995-12-27 | 非可逆回路素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000174509A JP2000174509A (ja) | 2000-06-23 |
JP3303871B2 true JP3303871B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=26508877
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000027497A Expired - Lifetime JP3303871B2 (ja) | 1995-07-31 | 2000-02-04 | 非可逆回路素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3303871B2 (ja) |
-
2000
- 2000-02-04 JP JP2000027497A patent/JP3303871B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000174509A (ja) | 2000-06-23 |
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