JP3358570B2 - 非可逆回路素子、非可逆回路装置および送受信装置 - Google Patents
非可逆回路素子、非可逆回路装置および送受信装置Info
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- JP3358570B2 JP3358570B2 JP00096999A JP96999A JP3358570B2 JP 3358570 B2 JP3358570 B2 JP 3358570B2 JP 00096999 A JP00096999 A JP 00096999A JP 96999 A JP96999 A JP 96999A JP 3358570 B2 JP3358570 B2 JP 3358570B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
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- H01P1/32—Non-reciprocal transmission devices
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- H—ELECTRICITY
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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】この発明は、マイクロ波帯や
ミリ波帯におけるアイソレータなどとして用いることの
できる非可逆回路素子、非可逆回路装置およびそれらを
用いた送受信装置に関するものである。
ミリ波帯におけるアイソレータなどとして用いることの
できる非可逆回路素子、非可逆回路装置およびそれらを
用いた送受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、エッジガイドモードを用いたアイ
ソレータが特開平４−２８７４０３号および特開昭
６３−１２４６０２号に示されている。
ソレータが特開平４−２８７４０３号および特開昭
６３−１２４６０２号に示されている。
【０００３】のアイソレータは、磁性体基板にマイク
ロストリップ線路を形成すると共に、ストリップ導体の
途中位置を片側に接地し、磁性体基板に対して垂直方向
に外部直流磁界を印加するようにしたものである。の
アイソレータは、磁性体基板にコプレーナウェーブガイ
ド（以下、「コプレーナ線路」という。）を形成すると
共に、コプレーナ線路の中心導体から一方の接地導体に
かけて電波吸収膜を形成し、磁性体基板に対して垂直方
向に外部直流磁界を印加するようにしたものである。
，のいずれも、外部直流磁界によって磁性体基板内
の磁気特性を変化させ、エッジガイド効果によって線路
両側の伝搬モードの電磁界分布を非対称にし、外部磁界
の方向と信号の伝搬方向に応じて伝搬信号を選択的に減
衰させるようにして、アイソレーション効果を発生させ
るようにしたものである。
ロストリップ線路を形成すると共に、ストリップ導体の
途中位置を片側に接地し、磁性体基板に対して垂直方向
に外部直流磁界を印加するようにしたものである。の
アイソレータは、磁性体基板にコプレーナウェーブガイ
ド（以下、「コプレーナ線路」という。）を形成すると
共に、コプレーナ線路の中心導体から一方の接地導体に
かけて電波吸収膜を形成し、磁性体基板に対して垂直方
向に外部直流磁界を印加するようにしたものである。
，のいずれも、外部直流磁界によって磁性体基板内
の磁気特性を変化させ、エッジガイド効果によって線路
両側の伝搬モードの電磁界分布を非対称にし、外部磁界
の方向と信号の伝搬方向に応じて伝搬信号を選択的に減
衰させるようにして、アイソレーション効果を発生させ
るようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のアイソレータ
においては、伝送線路としてマイクロストリップ線路を
用いるので、マイクロストリップ線路で回路を構成した
平面回路にアイソレータを設ける場合には回路の接続性
が比較的高い。また、のアイソレータにおいては、伝
送線路としてコプレーナ線路を用いるので、例えば同軸
線路との線路変換が比較的容易であるという利点を備え
る。しかしマイクロストリップ線路やコプレーナ線路な
どでは、伝送損失が比較的大きいため、伝送距離が長い
場合や特に低伝送損失の要求される箇所には適さない。
他の伝送線路として空洞導波管や非放射性誘電体線路
は、それ自体の伝送損失が小さいが、アイソレータ等を
非可逆回路素子を構成しようとすると、全体のサイズが
大型化せざるを得ない。一方、上記マイクロストリップ
線路やコプレーナ線路による非可逆回路素子を用いよう
とすれば、マイクロストリップ線路やコプレーナ線路と
空洞導波管や非放射性誘電体線路との線路変換器が必要
となる。その結果、全体に小型化できず、しかも変換損
失が生じるため、目的に反することになる。
においては、伝送線路としてマイクロストリップ線路を
用いるので、マイクロストリップ線路で回路を構成した
平面回路にアイソレータを設ける場合には回路の接続性
が比較的高い。また、のアイソレータにおいては、伝
送線路としてコプレーナ線路を用いるので、例えば同軸
線路との線路変換が比較的容易であるという利点を備え
る。しかしマイクロストリップ線路やコプレーナ線路な
どでは、伝送損失が比較的大きいため、伝送距離が長い
場合や特に低伝送損失の要求される箇所には適さない。
他の伝送線路として空洞導波管や非放射性誘電体線路
は、それ自体の伝送損失が小さいが、アイソレータ等を
非可逆回路素子を構成しようとすると、全体のサイズが
大型化せざるを得ない。一方、上記マイクロストリップ
線路やコプレーナ線路による非可逆回路素子を用いよう
とすれば、マイクロストリップ線路やコプレーナ線路と
空洞導波管や非放射性誘電体線路との線路変換器が必要
となる。その結果、全体に小型化できず、しかも変換損
失が生じるため、目的に反することになる。
【０００５】この発明の目的は、上述した種々の問題点
を解消した非可逆回路素子を提供することにある。
を解消した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】本願出願人は、誘電体基
板の両面に対向するスロットを形成して、その誘電体基
板を挟むスロットの対向する領域を伝搬域とした、伝送
損失が極めて小さい平面誘電体線路を特開平８−２６５
００７号で出願している。この発明は基本的に平面誘電
体線路を用いて、その線路自体で非可逆回路特性を惹起
させる。
板の両面に対向するスロットを形成して、その誘電体基
板を挟むスロットの対向する領域を伝搬域とした、伝送
損失が極めて小さい平面誘電体線路を特開平８−２６５
００７号で出願している。この発明は基本的に平面誘電
体線路を用いて、その線路自体で非可逆回路特性を惹起
させる。
【０００７】この発明は、フェリ磁性特性を示す基板の
両面に第１・第２のスロットが互いに対向するように導
体膜を形成するとともに、第１または第２のスロット部
分に抵抗体膜を形成し、前記基板に略平行で且つ前記第
１・第２のスロットに略垂直な向きに直流磁界を印加し
て非可逆回路素子を構成する。また、この発明は、フェ
リ磁性特性を示す基板の両面に第１・第２のスロットが
互いに対向するように導体膜を形成するとともに、第１
・第２の両方のスロット部分におけるそれぞれの片方に
抵抗体膜を形成し、前記基板に略垂直な向きに直流磁界
を印加して非可逆回路素子を構成する。
両面に第１・第２のスロットが互いに対向するように導
体膜を形成するとともに、第１または第２のスロット部
分に抵抗体膜を形成し、前記基板に略平行で且つ前記第
１・第２のスロットに略垂直な向きに直流磁界を印加し
て非可逆回路素子を構成する。また、この発明は、フェ
リ磁性特性を示す基板の両面に第１・第２のスロットが
互いに対向するように導体膜を形成するとともに、第１
・第２の両方のスロット部分におけるそれぞれの片方に
抵抗体膜を形成し、前記基板に略垂直な向きに直流磁界
を印加して非可逆回路素子を構成する。
【０００８】上記フェリ磁性特性を示す基板は所定の誘
電率を備える誘電体板でもあり、第１・第２のスロット
は、その第１・第２のスロットで挟まれる基板内を伝搬
域とする平面誘電体線路として作用する。特に第１のス
ロットにおける基板の第１の面と第２のスロットにおけ
る基板の第２の面とによって電磁波が全反射しながら伝
搬するように、基板の誘電率と厚さとを定めれば、伝送
損失の極めて小さい平面誘電体線路として作用する。
電率を備える誘電体板でもあり、第１・第２のスロット
は、その第１・第２のスロットで挟まれる基板内を伝搬
域とする平面誘電体線路として作用する。特に第１のス
ロットにおける基板の第１の面と第２のスロットにおけ
る基板の第２の面とによって電磁波が全反射しながら伝
搬するように、基板の誘電率と厚さとを定めれば、伝送
損失の極めて小さい平面誘電体線路として作用する。
【０００９】また、この発明は、フェリ磁性特性を示す
磁性体と誘電体とを積層することによって前記基板を構
成し、誘電体に前記導体膜を形成する。このように誘電
体に導体膜を形成する構造とすれば、誘電体に構成した
他の平面回路との接続性が極めて高くなる。例えば誘電
体基板に平面回路を構成したものに、本願発明の非可逆
回路素子を設ける場合に、誘電体基板に形成した平面回
路と磁性体基板に形成した非可逆回路素子とを接続す
る、といった構造を採る必要がなくなる。
磁性体と誘電体とを積層することによって前記基板を構
成し、誘電体に前記導体膜を形成する。このように誘電
体に導体膜を形成する構造とすれば、誘電体に構成した
他の平面回路との接続性が極めて高くなる。例えば誘電
体基板に平面回路を構成したものに、本願発明の非可逆
回路素子を設ける場合に、誘電体基板に形成した平面回
路と磁性体基板に形成した非可逆回路素子とを接続す
る、といった構造を採る必要がなくなる。
【００１０】また、この発明は、誘電体板の両面に第１
・第２のスロットが互いに対向するように導体膜を形成
し、フェリ磁性特性を示す磁性体板を前記誘電体板に積
層するとともに、第１または第２のスロット部分に対向
する抵抗体膜を前記磁性体板に形成し、前記誘電体板お
よび前記磁性体板に略平行で且つ前記第１・第２のスロ
ットに略垂直な向きに直流磁界を印加して非可逆回路素
子を構成する。このように抵抗体膜が導体膜から離れた
位置にあっても、阻止方向に信号が伝搬する際に、伝搬
モードの電磁界分布が抵抗体膜方向に偏る（集中する）
ことによって、抵抗体膜での電力消費が生じて信号が減
衰される。また、この場合、抵抗体膜はスロットを構成
する必要がないため、抵抗体膜のパターン化が容易とな
る。
・第２のスロットが互いに対向するように導体膜を形成
し、フェリ磁性特性を示す磁性体板を前記誘電体板に積
層するとともに、第１または第２のスロット部分に対向
する抵抗体膜を前記磁性体板に形成し、前記誘電体板お
よび前記磁性体板に略平行で且つ前記第１・第２のスロ
ットに略垂直な向きに直流磁界を印加して非可逆回路素
子を構成する。このように抵抗体膜が導体膜から離れた
位置にあっても、阻止方向に信号が伝搬する際に、伝搬
モードの電磁界分布が抵抗体膜方向に偏る（集中する）
ことによって、抵抗体膜での電力消費が生じて信号が減
衰される。また、この場合、抵抗体膜はスロットを構成
する必要がないため、抵抗体膜のパターン化が容易とな
る。
【００１１】また、この発明は、前記スロットの方向に
沿った抵抗体膜の端部をテーパ状にする。これにより線
路の特性インピーダンスが緩やかに変化するため、信号
の反射が抑えられる。
沿った抵抗体膜の端部をテーパ状にする。これにより線
路の特性インピーダンスが緩やかに変化するため、信号
の反射が抑えられる。
【００１２】また、この発明は上記非可逆回路素子と、
前記基板の周囲を覆って磁路を形成するヨークと、前記
直流磁界を生じさせる磁石とから非可逆回路装置を構成
する。この構造により基板、磁石、ヨークが一体化され
た、小型のアイソレータとして用いることのできる非可
逆回路装置が得られる。
前記基板の周囲を覆って磁路を形成するヨークと、前記
直流磁界を生じさせる磁石とから非可逆回路装置を構成
する。この構造により基板、磁石、ヨークが一体化され
た、小型のアイソレータとして用いることのできる非可
逆回路装置が得られる。
【００１３】さらに、この発明は上記非可逆回路素子ま
たは非可逆回路装置を用いて送受信装置を構成する。
たは非可逆回路装置を用いて送受信装置を構成する。
【００１４】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施形態に係る
非可逆回路素子の構成を図１〜図３を参照して説明す
る。図１は非可逆回路素子の斜視図であり、２つの異な
った例について示している。１はフェライトやＹＩＧな
どのフェリ磁性特性を示す磁性体板であり、その一方の
表面（図における上面）に、第１のスロット３ａを有す
る導体膜２ａ，２ｂを形成している。また、他方の表面
（図における下面）に、第１のスロット３ｂを有する導
体膜２ｃ，２ｄを形成している。導体膜２ａ，２ｂの上
面にはスロット３ａの両脇部分にスロットに沿って抵抗
体膜４ａ，４ｂを形成している。図１の（Ａ）と（Ｂ）
とでは、抵抗体膜４ａ，４ｂの形状が異なっていて、
（Ａ）ではスロットから離れる方向に先すぼみ形状と
し、（Ｂ）ではスロットから離れる方向に末広がり形状
としている。図に示すように、磁性体板１に対しては平
行に且つスロット３ａ，３ｂに対して垂直に外部から直
流磁界Ｈｏを印加する。
非可逆回路素子の構成を図１〜図３を参照して説明す
る。図１は非可逆回路素子の斜視図であり、２つの異な
った例について示している。１はフェライトやＹＩＧな
どのフェリ磁性特性を示す磁性体板であり、その一方の
表面（図における上面）に、第１のスロット３ａを有す
る導体膜２ａ，２ｂを形成している。また、他方の表面
（図における下面）に、第１のスロット３ｂを有する導
体膜２ｃ，２ｄを形成している。導体膜２ａ，２ｂの上
面にはスロット３ａの両脇部分にスロットに沿って抵抗
体膜４ａ，４ｂを形成している。図１の（Ａ）と（Ｂ）
とでは、抵抗体膜４ａ，４ｂの形状が異なっていて、
（Ａ）ではスロットから離れる方向に先すぼみ形状と
し、（Ｂ）ではスロットから離れる方向に末広がり形状
としている。図に示すように、磁性体板１に対しては平
行に且つスロット３ａ，３ｂに対して垂直に外部から直
流磁界Ｈｏを印加する。
【００１５】上記導体膜２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄおよび
磁性体板１は平面誘電体線路を構成する。この例では、
図に示すように、左手前をポート＃１、右後方をポート
＃２とする２ポートの非可逆回路素子として用いる。
磁性体板１は平面誘電体線路を構成する。この例では、
図に示すように、左手前をポート＃１、右後方をポート
＃２とする２ポートの非可逆回路素子として用いる。
【００１６】図２は、図１におけるＡ−Ａ部分の断面図
であり、外部から直流磁界を印加することによる平面誘
電体線路の伝搬モード（以下「ＰＤＴＬモード」とい
う。）の電磁界分布の変化を示す図である。なお、図で
は省略しているが、磁性体板１の両面からそれぞれ所定
距離離れた位置に、遮蔽のための導体板を磁性体板に平
行に配置している。
であり、外部から直流磁界を印加することによる平面誘
電体線路の伝搬モード（以下「ＰＤＴＬモード」とい
う。）の電磁界分布の変化を示す図である。なお、図で
は省略しているが、磁性体板１の両面からそれぞれ所定
距離離れた位置に、遮蔽のための導体板を磁性体板に平
行に配置している。
【００１７】ここでは紙面に対して向こう側から手前方
向へ（図１に示したポート＃２からポート＃１方向へ）
信号が伝搬する場合について示している。図中実線の矢
印は電界分布を、破線の矢印は磁界分布をそれぞれ示し
ている。直流磁界Ｈｏを印加しない状態では、（Ａ）に
示すように通常のＰＤＴＬモードで信号が伝搬する。直
流磁界Ｈｏを印加すると、図２の（Ｂ）に示すようにＰ
ＤＴＬモードの電磁界分布が図における上側へ引かれ
て、電磁界のエネルギーが抵抗体膜を形成した第１のス
ロット部分に集中することになる。そのため、抵抗体膜
４ａ，４ｂに電流が流れる際に電力消費が生じ、ＰＤＴ
Ｌモードによる信号が大きく減衰される。逆に、紙面に
対して手前から向こう側へ（ポート＃１からポート＃２
方向へ）信号が伝搬する場合には、ＰＤＴＬモードの電
磁界分布は図における下側へ引かれて、抵抗体膜４ａ，
４ｂ側の電磁界エネルギー分布が疎になる。その結果、
抵抗体膜４ａ，４ｂによる電力消費が抑制されて、信号
はほとんど減衰することなく伝搬する。この作用によ
り、ポート＃１からポート＃２方向へ信号を選択的に伝
搬するアイソレータとして用いることができる。因み
に、直流磁界の方向を逆にした場合には、直流磁界の方
向と信号の伝搬方向とによって定まる、伝搬モードの電
磁界分布の偏る方向が、上述とは逆の関係となるため、
アイソレーションの向きは逆となる。
向へ（図１に示したポート＃２からポート＃１方向へ）
信号が伝搬する場合について示している。図中実線の矢
印は電界分布を、破線の矢印は磁界分布をそれぞれ示し
ている。直流磁界Ｈｏを印加しない状態では、（Ａ）に
示すように通常のＰＤＴＬモードで信号が伝搬する。直
流磁界Ｈｏを印加すると、図２の（Ｂ）に示すようにＰ
ＤＴＬモードの電磁界分布が図における上側へ引かれ
て、電磁界のエネルギーが抵抗体膜を形成した第１のス
ロット部分に集中することになる。そのため、抵抗体膜
４ａ，４ｂに電流が流れる際に電力消費が生じ、ＰＤＴ
Ｌモードによる信号が大きく減衰される。逆に、紙面に
対して手前から向こう側へ（ポート＃１からポート＃２
方向へ）信号が伝搬する場合には、ＰＤＴＬモードの電
磁界分布は図における下側へ引かれて、抵抗体膜４ａ，
４ｂ側の電磁界エネルギー分布が疎になる。その結果、
抵抗体膜４ａ，４ｂによる電力消費が抑制されて、信号
はほとんど減衰することなく伝搬する。この作用によ
り、ポート＃１からポート＃２方向へ信号を選択的に伝
搬するアイソレータとして用いることができる。因み
に、直流磁界の方向を逆にした場合には、直流磁界の方
向と信号の伝搬方向とによって定まる、伝搬モードの電
磁界分布の偏る方向が、上述とは逆の関係となるため、
アイソレーションの向きは逆となる。
【００１８】なお、図１に示したように、スロットに沿
った抵抗体膜４ａ，４ｂの端部をテーパ状にしたため、
阻止方向に信号が伝搬しようとする場合でも、線路の特
性インピーダンスの変化が緩やかとなり、信号の反射が
抑えられる。透過方向に信号が伝搬する場合には、抵抗
体膜側の電磁界のエネルギー密度が低くなるため、抵抗
体膜による影響は殆ど受けないが、図１に示したよう
に、信号の透過方向にも、抵抗体膜の幅が緩やかに広が
る形状とすれば、線路の特性インピーダンスの変化が緩
やかとなり、抵抗体膜による信号の反射はさらに殆ど生
じない。
った抵抗体膜４ａ，４ｂの端部をテーパ状にしたため、
阻止方向に信号が伝搬しようとする場合でも、線路の特
性インピーダンスの変化が緩やかとなり、信号の反射が
抑えられる。透過方向に信号が伝搬する場合には、抵抗
体膜側の電磁界のエネルギー密度が低くなるため、抵抗
体膜による影響は殆ど受けないが、図１に示したよう
に、信号の透過方向にも、抵抗体膜の幅が緩やかに広が
る形状とすれば、線路の特性インピーダンスの変化が緩
やかとなり、抵抗体膜による信号の反射はさらに殆ど生
じない。
【００１９】図３は図１に示した非可逆回路素子の他の
断面構造を示す図である。これらの例はいずれも、スロ
ットに対して直交する向きの断面図であり、抵抗体膜の
平面パターンは図１に示したものと同様である。（Ａ）
の例では、磁性体板１の表面に抵抗体膜４ａ，４ｂを形
成し、その表面に導体膜２ａ，２ｂを形成している。
（Ｂ）の例では、抵抗体膜４ａ，４ｂ、導体膜２ａ，２
ｂ、抵抗体膜４ａ，４ｂの順に積層している。この
（Ａ），（Ｂ）のように、導体膜と共に抵抗体膜を積層
しても、表皮効果により電流分布は抵抗体膜に集中する
ため、効率的な電力消費が可能となる。また、（Ｃ）に
示す例では、導体膜２ａ，２ｂと同一平面上に抵抗体膜
４ａ，４ｂを形成している。
断面構造を示す図である。これらの例はいずれも、スロ
ットに対して直交する向きの断面図であり、抵抗体膜の
平面パターンは図１に示したものと同様である。（Ａ）
の例では、磁性体板１の表面に抵抗体膜４ａ，４ｂを形
成し、その表面に導体膜２ａ，２ｂを形成している。
（Ｂ）の例では、抵抗体膜４ａ，４ｂ、導体膜２ａ，２
ｂ、抵抗体膜４ａ，４ｂの順に積層している。この
（Ａ），（Ｂ）のように、導体膜と共に抵抗体膜を積層
しても、表皮効果により電流分布は抵抗体膜に集中する
ため、効率的な電力消費が可能となる。また、（Ｃ）に
示す例では、導体膜２ａ，２ｂと同一平面上に抵抗体膜
４ａ，４ｂを形成している。
【００２０】なお、これらの例では、スロットの両脇に
抵抗体膜を形成したが、４ａまたは４ｂのいずれか一方
に抵抗体膜を形成してもよい。その場合も、阻止方向に
信号が伝搬する際、抵抗体膜部分で電力消費が生じるた
め、信号の伝搬が遮断される。
抵抗体膜を形成したが、４ａまたは４ｂのいずれか一方
に抵抗体膜を形成してもよい。その場合も、阻止方向に
信号が伝搬する際、抵抗体膜部分で電力消費が生じるた
め、信号の伝搬が遮断される。
【００２１】次に、第２の実施形態に係る非可逆回路素
子の構成を図４を参照して説明する。図４の（Ａ）は分
解斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の組立後のＡ−Ａ部分の断面
図である。図４において５は誘電体板であり、その一方
の面に第１のスロット３ａを有する導体膜２ａ，２ｂを
形成し、第１のスロット３ａに対向する第２のスロット
３ｂを有する導体膜２ｃ，２ｄを誘電体板５の他方の面
に形成している。また、導体膜２ａ，２ｂの上面には第
１のスロット３ａの両脇にスロットに沿って抵抗体膜４
ａ，４ｂを形成している。また、図中１はフェライトや
ＹＩＧなどのフェリ磁性特性を示す磁性体板である。こ
の磁性体板１と誘電体板５を重ね合わせて、基板を構成
し、基板に対して平行で且つスロットに垂直な方向に外
部から直流磁界Ｈｏを印加することによって、アイソレ
ータとして用いる非可逆回路素子を構成する。
子の構成を図４を参照して説明する。図４の（Ａ）は分
解斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の組立後のＡ−Ａ部分の断面
図である。図４において５は誘電体板であり、その一方
の面に第１のスロット３ａを有する導体膜２ａ，２ｂを
形成し、第１のスロット３ａに対向する第２のスロット
３ｂを有する導体膜２ｃ，２ｄを誘電体板５の他方の面
に形成している。また、導体膜２ａ，２ｂの上面には第
１のスロット３ａの両脇にスロットに沿って抵抗体膜４
ａ，４ｂを形成している。また、図中１はフェライトや
ＹＩＧなどのフェリ磁性特性を示す磁性体板である。こ
の磁性体板１と誘電体板５を重ね合わせて、基板を構成
し、基板に対して平行で且つスロットに垂直な方向に外
部から直流磁界Ｈｏを印加することによって、アイソレ
ータとして用いる非可逆回路素子を構成する。
【００２２】このように、誘電体板に平面誘電体線路を
構成し、一方の面のスロット部分に沿って抵抗体膜を形
成すると共に磁性体板を積層した構造であっても、その
伝搬モードの電磁界分布は阻止方向に信号が伝搬する
際、磁性体板側に偏り、抵抗体膜での電力消費が生じ
る。透過方向に信号が伝搬する際には、電磁界分布は誘
電体板内に殆ど閉じ込められるため、低挿入損失で透過
する。
構成し、一方の面のスロット部分に沿って抵抗体膜を形
成すると共に磁性体板を積層した構造であっても、その
伝搬モードの電磁界分布は阻止方向に信号が伝搬する
際、磁性体板側に偏り、抵抗体膜での電力消費が生じ
る。透過方向に信号が伝搬する際には、電磁界分布は誘
電体板内に殆ど閉じ込められるため、低挿入損失で透過
する。
【００２３】次に、第３の実施形態に係る非可逆回路素
子の構成を図５を参照して説明する。図５の（Ａ）は非
可逆回路素子の分解斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の組立後の
Ａ−Ａ部分の断面図である。（Ｃ）は（Ａ）とは異なっ
たパターンを有する磁性体板の斜視図である。図５にお
いて５は誘電体板であり、第２の実施形態の場合と同様
に、その一方の面に第１のスロット３ａを有する導体膜
２ａ，２ｂを形成し、第１のスロット３ａに対向する第
２のスロット３ｂを有する導体膜２ｃ，２ｄを誘電体板
５の他方の面に形成している。ただし、誘電体板５には
抵抗体膜を形成していない。
子の構成を図５を参照して説明する。図５の（Ａ）は非
可逆回路素子の分解斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の組立後の
Ａ−Ａ部分の断面図である。（Ｃ）は（Ａ）とは異なっ
たパターンを有する磁性体板の斜視図である。図５にお
いて５は誘電体板であり、第２の実施形態の場合と同様
に、その一方の面に第１のスロット３ａを有する導体膜
２ａ，２ｂを形成し、第１のスロット３ａに対向する第
２のスロット３ｂを有する導体膜２ｃ，２ｄを誘電体板
５の他方の面に形成している。ただし、誘電体板５には
抵抗体膜を形成していない。
【００２４】図中１はフェライトやＹＩＧなどのフェリ
磁性特性を示す磁性体板である。この磁性体板１の上面
に、第１のスロット３ａに対向する位置に抵抗体膜４を
形成している。この磁性体板１と誘電体板５を重ね合わ
せることによって１つの基板を構成し、基板に対して平
行で且つスロットに垂直な方向に外部から直流磁界Ｈｏ
を印加することによって、アイソレータとして用いる非
可逆回路素子を構成する。
磁性特性を示す磁性体板である。この磁性体板１の上面
に、第１のスロット３ａに対向する位置に抵抗体膜４を
形成している。この磁性体板１と誘電体板５を重ね合わ
せることによって１つの基板を構成し、基板に対して平
行で且つスロットに垂直な方向に外部から直流磁界Ｈｏ
を印加することによって、アイソレータとして用いる非
可逆回路素子を構成する。
【００２５】このように、誘電体板に平面誘電体線路を
構成し、磁性体板を積層した状態で、磁性体板を挟んで
一方の面のスロットと抵抗体膜とが対向する構造であっ
ても、その伝搬モードの電磁界分布は阻止方向に信号が
伝搬する際、磁性体板側に偏り、抵抗体膜での電力消費
が生じる。透過方向に信号が伝搬する際には、電磁界分
布は誘電体板内に殆ど閉じ込められるため、低挿入損失
で透過する。
構成し、磁性体板を積層した状態で、磁性体板を挟んで
一方の面のスロットと抵抗体膜とが対向する構造であっ
ても、その伝搬モードの電磁界分布は阻止方向に信号が
伝搬する際、磁性体板側に偏り、抵抗体膜での電力消費
が生じる。透過方向に信号が伝搬する際には、電磁界分
布は誘電体板内に殆ど閉じ込められるため、低挿入損失
で透過する。
【００２６】なお、阻止方向に信号が入射した場合に、
抵抗体膜４の存在により線路の特性インピーダンスが変
化するが、図５の（Ａ）または（Ｃ）に示したように、
抵抗体膜４の信号伝搬方向に端部をテーパ状にしたた
め、阻止方向に信号が伝搬しようとする場合でも、線路
の特性インピーダンスの変化は緩やかとなり、信号の反
射が抑えられる。透過方向に信号が伝搬する場合には、
抵抗体膜側の電磁界エネルギー密度が低くなるため、抵
抗体膜による影響は殆ど受けない。
抵抗体膜４の存在により線路の特性インピーダンスが変
化するが、図５の（Ａ）または（Ｃ）に示したように、
抵抗体膜４の信号伝搬方向に端部をテーパ状にしたた
め、阻止方向に信号が伝搬しようとする場合でも、線路
の特性インピーダンスの変化は緩やかとなり、信号の反
射が抑えられる。透過方向に信号が伝搬する場合には、
抵抗体膜側の電磁界エネルギー密度が低くなるため、抵
抗体膜による影響は殆ど受けない。
【００２７】次に、第４の実施形態に係る非可逆回路素
子の構成を図６〜図８を参照して説明する。図６の
（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ部分の
断面図である。図６において１はフェライトやＹＩＧな
どのフェリ磁性特性を示す磁性体板であり、その一方の
面に第１のスロット３ａを有する導体膜２ａ，２ｂを形
成し、他方の面に第１のスロット３ａに対向する第２の
スロット３ｂを有する導体膜２ｃ，２ｄを形成してい
る。導体膜２ｂの表面には第１のスロット３ａに沿って
抵抗体膜４ａを形成している。また、導体膜２ｄの表面
には第２のスロット３ｂに沿って抵抗体膜４ｂを形成し
ている。そして、磁性体板１に対して垂直な方向に外部
から直流磁界Ｈｏを印加する。
子の構成を図６〜図８を参照して説明する。図６の
（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ部分の
断面図である。図６において１はフェライトやＹＩＧな
どのフェリ磁性特性を示す磁性体板であり、その一方の
面に第１のスロット３ａを有する導体膜２ａ，２ｂを形
成し、他方の面に第１のスロット３ａに対向する第２の
スロット３ｂを有する導体膜２ｃ，２ｄを形成してい
る。導体膜２ｂの表面には第１のスロット３ａに沿って
抵抗体膜４ａを形成している。また、導体膜２ｄの表面
には第２のスロット３ｂに沿って抵抗体膜４ｂを形成し
ている。そして、磁性体板１に対して垂直な方向に外部
から直流磁界Ｈｏを印加する。
【００２８】図７は、図６におけるＡ−Ａ部分の断面図
であり、外部から直流磁界を印加することによるＰＤＴ
Ｌモードの電磁界分布の変化を示す図である。ここでは
紙面に対して向こう側から手前方向へ（図６に示したポ
ート＃２からポート＃１方向へ）信号が伝搬する場合に
ついて示している。図中実線の矢印は電界分布を、破線
の矢印は磁界分布をそれぞれ示している。直流磁界Ｈｏ
を印加しない状態では、（Ａ）に示すように通常のＰＤ
ＴＬモードで信号が伝搬する。直流磁界Ｈｏを印加する
と、図７の（Ｂ）に示すようにＰＤＴＬモードの電磁界
分布が図における右側へ引かれて、電磁界のエネルギー
が抵抗体膜を形成した第１・第２のスロットの図におけ
る右側の導体膜に集中することになる。そのため、抵抗
体膜４ａ，４ｂに電流が流れる際に電力消費が生じ、Ｐ
ＤＴＬモードによる信号が大きく減衰される。逆に、紙
面に対して手前から向こう側へ（ポート＃１からポート
＃２方向へ）信号が伝搬する場合には、ＰＤＴＬモード
の電磁界分布は図における左側へ引かれて、抵抗体膜４
ａ，４ｂ側の電磁界エネルギー分布が疎になる。その結
果、抵抗体膜４ａ，４ｂによる電力消費が抑制されて、
信号はほとんど減衰することなく伝搬する。この作用に
より、ポート＃１からポート＃２方向へ信号を選択的に
伝搬するアイソレータとして用いることができる。直流
磁界の方向を逆にした場合には、直流磁界の方向と信号
の伝搬方向とによって定まる、伝搬モードの電磁界分布
の偏る方向が、上述とは逆の関係となるため、アイソレ
ーションの向きは逆となる。
であり、外部から直流磁界を印加することによるＰＤＴ
Ｌモードの電磁界分布の変化を示す図である。ここでは
紙面に対して向こう側から手前方向へ（図６に示したポ
ート＃２からポート＃１方向へ）信号が伝搬する場合に
ついて示している。図中実線の矢印は電界分布を、破線
の矢印は磁界分布をそれぞれ示している。直流磁界Ｈｏ
を印加しない状態では、（Ａ）に示すように通常のＰＤ
ＴＬモードで信号が伝搬する。直流磁界Ｈｏを印加する
と、図７の（Ｂ）に示すようにＰＤＴＬモードの電磁界
分布が図における右側へ引かれて、電磁界のエネルギー
が抵抗体膜を形成した第１・第２のスロットの図におけ
る右側の導体膜に集中することになる。そのため、抵抗
体膜４ａ，４ｂに電流が流れる際に電力消費が生じ、Ｐ
ＤＴＬモードによる信号が大きく減衰される。逆に、紙
面に対して手前から向こう側へ（ポート＃１からポート
＃２方向へ）信号が伝搬する場合には、ＰＤＴＬモード
の電磁界分布は図における左側へ引かれて、抵抗体膜４
ａ，４ｂ側の電磁界エネルギー分布が疎になる。その結
果、抵抗体膜４ａ，４ｂによる電力消費が抑制されて、
信号はほとんど減衰することなく伝搬する。この作用に
より、ポート＃１からポート＃２方向へ信号を選択的に
伝搬するアイソレータとして用いることができる。直流
磁界の方向を逆にした場合には、直流磁界の方向と信号
の伝搬方向とによって定まる、伝搬モードの電磁界分布
の偏る方向が、上述とは逆の関係となるため、アイソレ
ーションの向きは逆となる。
【００２９】なお、図７に示したように、スロットに沿
った抵抗体膜４ａ，４ｂの端部をテーパ状にしたため、
阻止方向に信号が伝搬しようとする場合でも、線路の特
性インピーダンスの変化が緩やかとなり、信号の反射が
抑えられる。透過方向に信号が伝搬する場合には、抵抗
体膜側の電磁界のエネルギー密度が低くなるため、抵抗
体膜による影響は殆ど受けないが、図６に示したよう
に、信号の透過方向にも、抵抗体膜の幅が緩やかに広が
る形状とすれば、線路の特性インピーダンスの変化が緩
やかとなり、抵抗体膜による信号の反射はさらに殆ど生
じない。
った抵抗体膜４ａ，４ｂの端部をテーパ状にしたため、
阻止方向に信号が伝搬しようとする場合でも、線路の特
性インピーダンスの変化が緩やかとなり、信号の反射が
抑えられる。透過方向に信号が伝搬する場合には、抵抗
体膜側の電磁界のエネルギー密度が低くなるため、抵抗
体膜による影響は殆ど受けないが、図６に示したよう
に、信号の透過方向にも、抵抗体膜の幅が緩やかに広が
る形状とすれば、線路の特性インピーダンスの変化が緩
やかとなり、抵抗体膜による信号の反射はさらに殆ど生
じない。
【００３０】図８は図６に示した非可逆回路素子の他の
断面構造を示す図である。これらの例はいずれも、スロ
ットに対して直交する向きの断面図であり、抵抗体膜の
平面パターンは図６に示したものと同様である。（Ａ）
の例では、磁性体板１の表面に抵抗体膜４ａ，４ｂを形
成し、その表面に導体膜２ｂ，２ｄを形成している。
（Ｂ）の例では、抵抗体膜４ａ，４ｂ、導体膜２ｂ，２
ｄ、抵抗体膜４ａ，４ｂの順に積層している。この
（Ａ），（Ｂ）のように、導体膜と共に抵抗体膜を積層
しても、表皮効果により電流分布は抵抗体膜に集中する
ため、効率的な電力消費が可能となる。また、（Ｃ）に
示す例では、導体膜２ｂ，２ｄと同一平面上に抵抗体膜
４ａ，４ｂを形成している。
断面構造を示す図である。これらの例はいずれも、スロ
ットに対して直交する向きの断面図であり、抵抗体膜の
平面パターンは図６に示したものと同様である。（Ａ）
の例では、磁性体板１の表面に抵抗体膜４ａ，４ｂを形
成し、その表面に導体膜２ｂ，２ｄを形成している。
（Ｂ）の例では、抵抗体膜４ａ，４ｂ、導体膜２ｂ，２
ｄ、抵抗体膜４ａ，４ｂの順に積層している。この
（Ａ），（Ｂ）のように、導体膜と共に抵抗体膜を積層
しても、表皮効果により電流分布は抵抗体膜に集中する
ため、効率的な電力消費が可能となる。また、（Ｃ）に
示す例では、導体膜２ｂ，２ｄと同一平面上に抵抗体膜
４ａ，４ｂを形成している。
【００３１】なお、これらの例では、スロットの両脇に
抵抗体膜を形成したが、４ａまたは４ｂのいずれか一方
に抵抗体膜を形成してもよい。その場合も、阻止方向に
信号が伝搬する際、抵抗体膜部分で電力消費が生じるた
め、信号の伝搬が遮断される。
抵抗体膜を形成したが、４ａまたは４ｂのいずれか一方
に抵抗体膜を形成してもよい。その場合も、阻止方向に
信号が伝搬する際、抵抗体膜部分で電力消費が生じるた
め、信号の伝搬が遮断される。
【００３２】次に、第５の実施形態に係る非可逆回路素
子の構成を図９を参照して説明する。図９の（Ａ）は分
解斜視図、（Ｂ）は組み立て後の（Ａ）におけるＡ−Ａ
部分の断面図である。図９において５は誘電体板であ
り、その一方の面に第１のスロット３ａを有する導体膜
２ａ，２ｂを形成し、他方の面に第１のスロット３ａに
対向する第２のスロット３ｂを有する導体膜２ｃ，２ｄ
を形成している。また、導体膜２ｂの表面には第１のス
ロット３ａに沿って抵抗体膜４ａを形成し、導体膜２ｄ
の表面には第２のスロット３ｂに沿って抵抗体膜４ｂを
形成している。また、図中１はフェライトやＹＩＧなど
のフェリ磁性特性を示す磁性体板である。この磁性体板
１と誘電体板５を重ね合わせることによって基板を構成
し、基板に対して垂直な方向に外部から直流磁界Ｈｏを
印加することによって、アイソレータとして用いる非可
逆回路素子を構成する。
子の構成を図９を参照して説明する。図９の（Ａ）は分
解斜視図、（Ｂ）は組み立て後の（Ａ）におけるＡ−Ａ
部分の断面図である。図９において５は誘電体板であ
り、その一方の面に第１のスロット３ａを有する導体膜
２ａ，２ｂを形成し、他方の面に第１のスロット３ａに
対向する第２のスロット３ｂを有する導体膜２ｃ，２ｄ
を形成している。また、導体膜２ｂの表面には第１のス
ロット３ａに沿って抵抗体膜４ａを形成し、導体膜２ｄ
の表面には第２のスロット３ｂに沿って抵抗体膜４ｂを
形成している。また、図中１はフェライトやＹＩＧなど
のフェリ磁性特性を示す磁性体板である。この磁性体板
１と誘電体板５を重ね合わせることによって基板を構成
し、基板に対して垂直な方向に外部から直流磁界Ｈｏを
印加することによって、アイソレータとして用いる非可
逆回路素子を構成する。
【００３３】このように、誘電体板に平面誘電体線路を
構成するとともにスロット部分に沿って抵抗体膜を形成
し、磁性体板を積層した構造であっても、その伝搬モー
ドの電磁界分布は阻止方向に信号が伝搬する際に、電磁
界分布が抵抗体膜方向へ偏り、抵抗体膜での電力消費が
生じる。透過方向に信号が伝搬する際には、抵抗体膜方
向の電磁界分布が疎になり、抵抗体膜での電力消費が殆
どなくなるため、低挿入損失で透過する。
構成するとともにスロット部分に沿って抵抗体膜を形成
し、磁性体板を積層した構造であっても、その伝搬モー
ドの電磁界分布は阻止方向に信号が伝搬する際に、電磁
界分布が抵抗体膜方向へ偏り、抵抗体膜での電力消費が
生じる。透過方向に信号が伝搬する際には、抵抗体膜方
向の電磁界分布が疎になり、抵抗体膜での電力消費が殆
どなくなるため、低挿入損失で透過する。
【００３４】以上に示した例では非可逆回路素子として
の基本構成部分のみを示したが、回路素子としてのアイ
ソレータの構成例を図１０および図１１を参照して説明
する。図１０はアイソレータ全体の分解斜視図である。
１０は例えば図１に示した非可逆回路素子の基板であ
る。１１はこの基板１０に対して、基板に平行で且つス
ロットに垂直な向きに直流磁界を印加するための磁石で
ある。１３は基板１０と磁石１１を保持するキャリアで
あり、磁石１１のヨークとしても用いるため、磁性体材
料から成る。１２はその上部に被せるキャップである。
の基本構成部分のみを示したが、回路素子としてのアイ
ソレータの構成例を図１０および図１１を参照して説明
する。図１０はアイソレータ全体の分解斜視図である。
１０は例えば図１に示した非可逆回路素子の基板であ
る。１１はこの基板１０に対して、基板に平行で且つス
ロットに垂直な向きに直流磁界を印加するための磁石で
ある。１３は基板１０と磁石１１を保持するキャリアで
あり、磁石１１のヨークとしても用いるため、磁性体材
料から成る。１２はその上部に被せるキャップである。
【００３５】図１１は上記アイソレータの斜視図および
断面図である。この図に示すように、キャップ１２をキ
ャリア１３より小さくして、基板１０の２つの入出力ポ
ート部分を露出させている。図１１の（Ｂ）において、
２つの磁石１１，１１の磁極はその両面部分にあって、
キャリア１３をヨークとして用いる。すなわち、キャリ
ア１３と基板１０が磁石１１，１１の磁路を構成し、基
板１０に対して平行な向きに直流磁界を印加する。
断面図である。この図に示すように、キャップ１２をキ
ャリア１３より小さくして、基板１０の２つの入出力ポ
ート部分を露出させている。図１１の（Ｂ）において、
２つの磁石１１，１１の磁極はその両面部分にあって、
キャリア１３をヨークとして用いる。すなわち、キャリ
ア１３と基板１０が磁石１１，１１の磁路を構成し、基
板１０に対して平行な向きに直流磁界を印加する。
【００３６】なお、基板１０の導体膜とキャリア１３お
よびキャップ１２の内面との距離ｈ１，ｈ２は管内波長
λｇの１／２以下にする。このことにより、基板１０と
キャリア１３との間、および基板１０とキャップ１２と
の間の空間に不要な平行平板モードの電磁界が励起され
ないようにする。また基板の導体膜間の厚みｔを基板内
波長の１／２以下にする。これにより、基板１０の内部
にも不要な平行平板モードが励起されないようにする。
例えば平行な導体膜間の磁性体板または誘電体板の比誘
電率εｒを１５とし、２０ＧＨｚ帯で用いる場合には、
ｔを１ｍｍ以下とする。
よびキャップ１２の内面との距離ｈ１，ｈ２は管内波長
λｇの１／２以下にする。このことにより、基板１０と
キャリア１３との間、および基板１０とキャップ１２と
の間の空間に不要な平行平板モードの電磁界が励起され
ないようにする。また基板の導体膜間の厚みｔを基板内
波長の１／２以下にする。これにより、基板１０の内部
にも不要な平行平板モードが励起されないようにする。
例えば平行な導体膜間の磁性体板または誘電体板の比誘
電率εｒを１５とし、２０ＧＨｚ帯で用いる場合には、
ｔを１ｍｍ以下とする。
【００３７】次に、基板に対して垂直方向に直流磁界を
印加するタイプのアイソレータの構成を図１２および図
１３を参照して説明する。図１２はアイソレータ全体の
分解斜視図である。１０は非可逆回路素子の基板であ
り、例えば図６に示した構造の基板を用いる。１１はこ
の基板１０に対して、基板に垂直な向きに直流磁界を印
加するための磁石である。１３は基板１０と下方の磁石
１１を保持するキャリアである。１２は上部の磁石１１
を保持するとともに、キャリア１３に被せるキャップで
ある。このキャリア１３とキャップ１２は磁石１１のヨ
ークとしても用いるため磁性体材料から成る。
印加するタイプのアイソレータの構成を図１２および図
１３を参照して説明する。図１２はアイソレータ全体の
分解斜視図である。１０は非可逆回路素子の基板であ
り、例えば図６に示した構造の基板を用いる。１１はこ
の基板１０に対して、基板に垂直な向きに直流磁界を印
加するための磁石である。１３は基板１０と下方の磁石
１１を保持するキャリアである。１２は上部の磁石１１
を保持するとともに、キャリア１３に被せるキャップで
ある。このキャリア１３とキャップ１２は磁石１１のヨ
ークとしても用いるため磁性体材料から成る。
【００３８】図１３は上記アイソレータの斜視図および
断面図である。図１３の（Ｂ）において、２つの磁石１
１，１１の磁極はその両面部分にあって、キャリア１３
およびキャップ１２はヨークとして作用する。すなわ
ち、キャリア１３、キャップ１２および基板１０が磁石
１１，１１の磁路を構成し、基板１０に対して垂直方向
に磁界を印加する。
断面図である。図１３の（Ｂ）において、２つの磁石１
１，１１の磁極はその両面部分にあって、キャリア１３
およびキャップ１２はヨークとして作用する。すなわ
ち、キャリア１３、キャップ１２および基板１０が磁石
１１，１１の磁路を構成し、基板１０に対して垂直方向
に磁界を印加する。
【００３９】なお、基板１０の導体膜とキャリア１３お
よびキャップ１２の内面との距離ｈ１，ｈ２を管内波長
λｇの１／２以下にし、また基板の導体膜間の厚みｔを
基板内波長の１／２以下にする。これにより基板１０の
上部の導体膜とキャリア１３との間、基板１０の下部の
導体膜とキャップ１２との間、および基板１０の上下の
導体膜間に不要な平行平板モードが励起されないように
する。
よびキャップ１２の内面との距離ｈ１，ｈ２を管内波長
λｇの１／２以下にし、また基板の導体膜間の厚みｔを
基板内波長の１／２以下にする。これにより基板１０の
上部の導体膜とキャリア１３との間、基板１０の下部の
導体膜とキャップ１２との間、および基板１０の上下の
導体膜間に不要な平行平板モードが励起されないように
する。
【００４０】以上に示したアイソレータなどの非可逆回
路特性を有する素子を用いて高周波回路を構成する場
合、非可逆回路特性を示す基板の導体膜部分を電極とし
て他の回路素子の電極とを電気的に接続すればよい。例
えば図１４に示すように、アイソレータ１００と他の回
路素子１０１を共通の基台に設置すると共に両者をワイ
ヤ１４によりボンディングする。
路特性を有する素子を用いて高周波回路を構成する場
合、非可逆回路特性を示す基板の導体膜部分を電極とし
て他の回路素子の電極とを電気的に接続すればよい。例
えば図１４に示すように、アイソレータ１００と他の回
路素子１０１を共通の基台に設置すると共に両者をワイ
ヤ１４によりボンディングする。
【００４１】次に、上記アイソレータを用いて構成した
送受信装置の実施形態として、ミリ波レーダモジュール
について図１５を参照して説明する。図１５は送受信装
置全体のブロック図である。図１５において、オシレー
タは送信信号を発振し、アイソレータはその信号が逆方
向に伝搬してオシレータ側に戻らないように、信号を一
方向に伝搬させる。サーキュレータは送信信号をアンテ
ナへ導き、アンテナからの受信信号をミキサ側へ伝搬さ
せる。アンテナは送信信号を無線送信（送波）し、物体
からの反射波を受信（受波）する。２つのカプラのうち
一方のカプラはアイソレータの出力信号に結合してロー
カル信号を取り出し、他方のカプラはそのローカル信号
と受信信号とを混合してミキサへ与える。ミキサは非線
形素子により上記ローカル信号と受信信号との差の周波
数成分の高調波を生成する。
送受信装置の実施形態として、ミリ波レーダモジュール
について図１５を参照して説明する。図１５は送受信装
置全体のブロック図である。図１５において、オシレー
タは送信信号を発振し、アイソレータはその信号が逆方
向に伝搬してオシレータ側に戻らないように、信号を一
方向に伝搬させる。サーキュレータは送信信号をアンテ
ナへ導き、アンテナからの受信信号をミキサ側へ伝搬さ
せる。アンテナは送信信号を無線送信（送波）し、物体
からの反射波を受信（受波）する。２つのカプラのうち
一方のカプラはアイソレータの出力信号に結合してロー
カル信号を取り出し、他方のカプラはそのローカル信号
と受信信号とを混合してミキサへ与える。ミキサは非線
形素子により上記ローカル信号と受信信号との差の周波
数成分の高調波を生成する。
【００４２】上記ミリ波レーダモジュールを利用するコ
ントローラは、オシレータの発振周波数を周期的に変調
するとともに、上記ローカル信号と受信信号との差の周
波数およびその時間的変化から、物体までの距離および
相対速度を検出する。
ントローラは、オシレータの発振周波数を周期的に変調
するとともに、上記ローカル信号と受信信号との差の周
波数およびその時間的変化から、物体までの距離および
相対速度を検出する。
【００４３】上記ミリ波レーダモジュールの伝送線路は
誘電体板に形成したＰＤＴＬモードの線路であり、各回
路素子は単一の誘電体板上に一体的に設ける。例えばア
イソレータは上記誘電体板の所定箇所にフェライト板を
積層して、その部分に図４または図５に示したものと同
様のアイソレータを構成する。
誘電体板に形成したＰＤＴＬモードの線路であり、各回
路素子は単一の誘電体板上に一体的に設ける。例えばア
イソレータは上記誘電体板の所定箇所にフェライト板を
積層して、その部分に図４または図５に示したものと同
様のアイソレータを構成する。
【００４４】
【発明の効果】請求項１，２に係る発明によれば、第１
のスロットにおける基板の第１の面と第２のスロットに
おける基板の第２の面とによって電磁波が全反射しなが
ら伝搬するように、基板の誘電率と厚さとを定めること
によって、伝送損失の極めて小さい平面誘電体線路の特
性が活かされ、且つ平面誘電体線路のままで小型の非可
逆回路素子を用いることができる。
のスロットにおける基板の第１の面と第２のスロットに
おける基板の第２の面とによって電磁波が全反射しなが
ら伝搬するように、基板の誘電率と厚さとを定めること
によって、伝送損失の極めて小さい平面誘電体線路の特
性が活かされ、且つ平面誘電体線路のままで小型の非可
逆回路素子を用いることができる。
【００４５】請求項３に係る発明によれば、誘電体に構
成した他の平面回路との接続性が極めて高くなる。例え
ば誘電体基板に平面回路を構成したものに、本願発明の
非可逆回路素子を設ける場合に、誘電体基板に形成した
平面回路と磁性体基板に形成した非可逆回路素子とを接
続する、といった構造を採る必要がなくなる。
成した他の平面回路との接続性が極めて高くなる。例え
ば誘電体基板に平面回路を構成したものに、本願発明の
非可逆回路素子を設ける場合に、誘電体基板に形成した
平面回路と磁性体基板に形成した非可逆回路素子とを接
続する、といった構造を採る必要がなくなる。
【００４６】請求項４に係る発明によれば、抵抗体膜は
導体膜とは分離して設けるため、抵抗体膜でスロットを
構成する必要がなく、そのパターン化が容易となる。
導体膜とは分離して設けるため、抵抗体膜でスロットを
構成する必要がなく、そのパターン化が容易となる。
【００４７】請求項５に係る発明によれば、スロットの
方向に沿った抵抗体膜の端部がテーパ状であるため、線
路の特性インピーダンスが緩やかに変化し、信号の反射
が抑えられる。
方向に沿った抵抗体膜の端部がテーパ状であるため、線
路の特性インピーダンスが緩やかに変化し、信号の反射
が抑えられる。
【００４８】請求項６に係る発明によれば、基板、磁
石、ヨークが一体化された、小型のアイソレータとして
用いることのできる非可逆回路装置が得られる。
石、ヨークが一体化された、小型のアイソレータとして
用いることのできる非可逆回路装置が得られる。
【００４９】請求項７に係る発明によれば、小型で且つ
非可逆性に優れた非可逆回路素子または非可逆回路装置
を用いた小型の送受信装置が得られる。
非可逆性に優れた非可逆回路素子または非可逆回路装置
を用いた小型の送受信装置が得られる。
【図１】第１の実施形態に係る非可逆回路素子の斜視図
【図２】同素子の電磁界分布の概略図
【図３】同素子のいくつかの構成例を示す断面図
【図４】第２の実施形態に係る非可逆回路素子の分解斜
視図および断面図
視図および断面図
【図５】第３の実施形態に係る非可逆回路素子の分解斜
視図および断面図
視図および断面図
【図６】第４の実施形態に係る非可逆回路素子の斜視図
および断面図
および断面図
【図７】同素子の電磁界分布の概略図
【図８】同素子のいくつかの構成例を示す断面図
【図９】第５の実施形態に係る非可逆回路素子の分解斜
視図および断面図
視図および断面図
【図１０】第６の実施形態に係るアイソレータの分解斜
視図
視図
【図１１】同アイソレータの斜視図および断面図
【図１２】第７の実施形態に係るアイソレータの分解斜
視図
視図
【図１３】同アイソレータの斜視図および断面図
【図１４】非可逆回路特性を有する素子と他の回路素子
との接続構造を示す図
との接続構造を示す図
【図１５】ミリ波レーダモジュールの構成例を示すブロ
ック図
ック図
１−磁性体板 ２−導体膜 ３−スロット ４−抵抗体膜 ５−誘電体板 １０−非可逆回路素子の基板 １１−磁石 １２−キャップ １３−キャリア １４−ワイヤ １００−アイソレータ １０１−他の回路素子
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−265007（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−284012（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−124602（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−1735（ＪＰ，Ａ) 米国特許3968458（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01P 1/36
Claims (7)
- 【請求項１】 フェリ磁性特性を示す基板の両面に第１
・第２のスロットが互いに対向するように導体膜を形成
するとともに、第１または第２のスロットにおける少な
くとも一方の導体膜の少なくとも一部に近接するように
抵抗体膜を形成し、前記基板に略平行で且つ前記第１・
第２のスロットに略垂直な向きに直流磁界を印加してな
る非可逆回路素子。 - 【請求項２】 フェリ磁性特性を示す基板の両面に第１
・第２のスロットが互いに対向するように導体膜を形成
するとともに、第１・第２の両方のスロットにおけるそ
れぞれの片方の導体膜の少なくとも一部に近接するよう
に抵抗体膜を形成し、前記基板に略垂直な向きに直流磁
界を印加してなる非可逆回路素子。 - 【請求項３】 前記基板は、フェリ磁性特性を示す磁性
体と誘電体とを積層して成り、該誘電体に前記導体膜を
形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の非
可逆回路素子。 - 【請求項４】 誘電体板の両面に第１・第２のスロット
が互いに対向するように導体膜を形成し、フェリ磁性特
性を示す磁性体板を前記誘電体板に積層するとともに、
第１または第２のスロット部分に対向する抵抗体膜を前
記磁性体板に形成し、前記誘電体板および前記磁性体板
に略平行で且つ前記第１・第２のスロットに略垂直な向
きに直流磁界を印加してなる非可逆回路素子。 - 【請求項５】 前記スロットの方向に沿った前記抵抗体
膜の端部をテーパ状にしたことを特徴とする請求項１〜
４のうちいずれかに記載の非可逆回路素子。 - 【請求項６】 請求項１〜５のうちいずれかに記載の非
可逆回路素子と、前記基板の周囲を覆って磁路を形成す
るヨークと、前記直流磁界を生じさせる磁石とから構成
してなる非可逆回路装置。 - 【請求項７】 請求項１〜５のうちいずれかに記載の非
可逆回路素子または請求項６に記載の非可逆回路装置を
用いてなる送受信装置。
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