JP3649161B2 - 中心電極組立体、非可逆回路素子及び通信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、マイクロ波帯で使用されるアイソレータやサーキュレータ等を構成する中心電極組立体、非可逆回路素子及び該素子を備えた通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、携帯電話等の移動体通信装置に採用される集中定数型アイソレータ（可逆回路素子）では、中心電極組立体として図３０に示すものが知られている。この中心電極組立体２００は、円盤形状のマイクロ波フェライト２０１を３本の中心電極２１１，２１２，２１３を備えた電極板２１０で包み込んだものである。
【０００３】
電極板２１０は中央平面部（アース電極）２１５から各中心電極２１１，２１２，２１３を所定の角度で外方に延在させたものであり、中心電極２１１，２１２は１本のラインで形成され、中心電極２１３は２本のラインで形成されている。組立ては、まず、中央平面部２１５をフェライト２０１の下面に当接させて中心電極２１１，２１２，２１３をフェライト２０１の側面から上面へ折り曲げ（折曲げ部ａ，ｂ）、該中心電極をフェライト２０１の上面で所定の交差角で交差させる。
【０００４】
この種の中心電極組立体２００を備えた非可逆回路素子は主に移動体通信装置に用いられているが、小型化が著しく進んでおり、電極板２１０も一層の小型化が必要なため、中心電極２１１，２１２，２１３のライン幅が細くなる傾向にある。このような中心電極は金型によるプレス加工又はエッチング加工で形成されるが、加工精度に限界があり、全ての中心電極を２本のラインで形成することは困難で、１本のラインで形成せざるを得なくなっている。
【０００５】
図３１にいま一つの従来の中心電極組立体を示す。この中心電極組立体２４０は、マイクロ波フェライト２７０の上面に入力中心電極２７１、出力中心電極２７２及び終端中心電極２７３を、絶縁シート２２０を介在させて、互いの中心線が交差してなる交差角Ｇが略１２０゜になるように配置している。これらの中心電極２７１，２７２，２７３は、それぞれの一端部がポート部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に電気的に接続している。さらに、中心電極２７１，２７２，２７３の他端部がフェライト２７０の側面を経て、フェライト２７０の下面に設けたアース電極２７６に電気的に接続している。アース電極２７６は、フェライト２７０の下面を略覆っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、集中定数型非可逆回路素子に組み込まれる中心電極組立体においては、３本の中心電極の交差角がばらつくと、挿入損失やアイソレーションなどの電気特性に大きく影響するため、交差角の安定化を図ることが極めて重要である。
【０００７】
しかしながら、図３０に示した従来の中心電極組立体２００では、中心電極はライン幅が細いため、組立て作業時、あるいは実装された通信装置の使用中の振動、加熱等により断線するおそれを有している。このような断線は折曲げ部ａ，ｂで発生し、特に、１本のラインで形成されている中心電極が断線すると、致命的な不良となる。
【０００８】
また、アイソレータの性能を示すものに、挿入損失とアイソレーション特性がある。挿入損失はそれが小さいほどよく、アイソレーション特性はアイソレーション帯域幅が広いほどよい。図３２に、交差角Ｇが１２０゜の前記中心電極組立体２４０を組み込んだアイソレータの挿入損失２８０とアイソレーション特性２８２を示す（点線参照）。
【０００９】
ここに、挿入損失を改善する方法として、入力中心電極２７１と出力中心電極２７２の交差角Ｇを広げる方法がある。例えば、図３２に、交差角Ｇが１２５゜の中心電極組立体２４０を組み込んだアイソレータの挿入損失２８１とアイソレーション特性２８３を示す（実線参照）。ところが、この方法では、挿入損失を改善させることはできるが、アイソレーション帯域幅が狭くなり、中心電極組立体２４０の製造ロットごとの特性ばらつきによるアイソレータの不良率が高くなりやすい。
【００１０】
また、入力中心電極２７１と出力中心電極２７２の交差角Ｇを広げると、入力中心電極２７１のエッジと出力中心電極２７２のエッジの交点Ａ（図３１参照）から絶縁シート２２０の縁部までの距離Ａ−Ａ’が短くなる。従って、絶縁シート２２０が二点鎖線で示した２２０ａの位置にずれると、入力中心電極２７１と出力中心電極２７２の短絡不良が発生しやすくなる。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、特性が安定し、中心電極の断線のおそれを解消でき、信頼性の高い中心電極組立体、非可逆回路素子及び通信装置を提供することにある。
【００１２】
本発明のいま一つの目的は、他の電気特性を低下させることなく、挿入損失を改善することができ、しかも、短絡不良の発生しにくい中心電極組立体、非可逆回路素子及び通信装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段及び作用】
以上の目的を達成するため、第１の発明に係る中心電極組立体は、中央平面部から複数の中心電極が所定の角度で外方に延在している電極板とフェライトとで構成され、中央平面部をフェライトの下面に当接させて中心電極をフェライトの側面から上面へ折り曲げ、該中心電極をフェライトの上面で交差させた中心電極組立体において、少なくとも一つの中心電極を１本のラインで形成し、該中心電極のライン幅がフェライト中心部よりもフェライト縁端部が広くなるように形成したことを特徴とする。
【００１５】
前記第１の発明に係る中心電極組立体において、中心電極はコールドエンド側フェライト縁端部で折り曲げてフェライトを包み込む。折曲げ部であるコールドエンド側フェライト縁端部は幅広く形成されているため、強度的に強くなり、断線するおそれが大きく解消する。また、中心電極の交差角も安定し、良好な電気特性を発揮する。
【００１６】
第２の発明に係る中心電極組立体のように、中央平面部から複数の中心電極が所定の角度で外方に延在している電極板とフェライトとで構成され、中央平面部をフェライトの下面に当接させて中心電極をフェライトの側面から上面へ折り曲げ、該中心電極をフェライトの上面で交差させ、少なくとも一つの中心電極を１本のラインで形成し、該中心電極のライン幅がコールドエンド側フェライト縁端部において部分的に広くなるように形成した中心電極組立体において、第１、第２、第３の中心電極を有する場合、第1の中心電極と一方の側で隣接する第２の中心電極との交差角θ１２と第1の中心電極と他方の側で隣接する第３の中心電極との交差角θ３１をθ１２＞θ３１となるように設定し、第１の中心電極のコールドエンド側フェライト縁端部の幅をフェライト中心部での中心線に対して第３の中心電極に近い方よりも第２の中心電極に近い方が広くなるように形成することが、第１及び第２の中心電極間の電気的短絡を防止するうえでも好ましい。また、第３の発明に係る中心電極組立体のように、中央平面部から複数の中心電極が所定の角度で外方に延在している電極板とフェライトとで構成され、中央平面部をフェライトの下面に当接させて中心電極をフェライトの側面から上面へ折り曲げ、該中心電極をフェライトの上面で交差させ、少なくとも一つの中心電極を１本のラインで形成し、該中心電極のライン幅がコールドエンド側フェライト縁端部において部分的に広くなるように形成した中心電極組立体において、第１、第２、第３の中心電極を有する場合、第 1 の中心電極と一方の側で隣接する第２の中心電極との交差角θ１２と第 1 の中心電極と他方の側で隣接する第３の中心電極との交差角θ３１をθ１２＜θ３１となるように設定し、第１の中心電極のコールドエンド側フェライト縁端部の幅をフェライト中心部での中心線に対して第２の中心電極に近い方よりも第３の中心電極に近い方が広くなるように形成しても同様の効果を得ることができる。
【００２３】
また、本発明に係る非可逆回路素子及び通信装置は、前述の特徴を有する中心電極組立体を備えることにより、安定した電気特性が得られ、信頼性が向上する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る中心電極組立体、非可逆回路素子及び通信装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、各実施形態を示す図面において、同じ部材、部分には同じ参照符号を使用し、重複する説明は省略する。
【００２５】
（第１実施形態、図１〜４参照）
図１は本発明の第１実施形態である中心電極組立体１を備えた非可逆回路素子（集中定数型アイソレータ）の各構成部品を示し、図２はそれらを組み立てた状態での断面を示し、図３は電極板２０の展開状態と中心電極組立体１を示す。さらに、図４は非可逆回路素子の等価回路を示す。
【００２６】
この非可逆回路素子は、以下に詳述する中心電極組立体１、永久磁石５５、整合用コンデンサ素子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３、抵抗素子Ｒを樹脂ケース５０に収容し、上下から金属ケース（ヨーク）５６，５７を被せたものである。
【００２７】
樹脂ケース５０には、入出力端子５１やコンデンサ素子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３、抵抗素子Ｒを接続するための導体部が設けられ、金属ケース５７にはアース端子５８が形成され、各部品は図４に示す等価回路を構成するようにケース５０に組み付けられる。
【００２８】
図４を参照して回路を説明すると、中心電極２１，２２，２３は、それぞれの一端側（ホットエンド側）が入出力ポート部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３とされ、他端側（コールドエンド側）はアースに落とされている。整合用コンデンサ素子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、ホット側電極がポート部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３にそれぞれはんだ付けされ、コールド側電極がアース電極にそれぞれはんだ付けされている。
【００２９】
抵抗素子Ｒは、その一方の端子部が整合用コンデンサ素子Ｃ３のホット側電極に接続され、他方はアース電極に接続されている。即ち、整合用コンデンサ素子Ｃ３と抵抗素子Ｒとは、中心電極２３のポート部Ｐ３とアース電極との間に並列に接続されている。
【００３０】
本第１実施形態における中心電極組立体１は、図３に示すように、円盤形状のフェライト１５と電極板２０とで構成されている。電極板２０は、アース電極となる中央平面部２５から三つの中心電極２１，２２，２３が所定の角度で外方に延在している。
【００３１】
中心電極組立体１は、電極板２０の中央平面部２５をフェライト１５の下面に当接させて中心電極２１，２２，２３をフェライトの側面から上面へ折り曲げ（折曲げ部ａ，ｂ）、中心電極２１，２２，２３をフェライト１５の上面で約１２０°の所定の交差角で交差させたものである。また、フェライト１５の上面において、各中心電極２１，２２，２３は、図２に示すように、絶縁シート（ポリイミドシート）１６を挿入することによって互いに絶縁されている。
【００３２】
中心電極２１，２２は１本の導体ラインで形成され、中心電極２３は２本の導体ラインで形成されている。そして、１本の導体ラインで形成されている中心電極２１，２２のライン幅は、コールドエンド側フェライト縁端部ｘがフェライト中心部ｙ及びホットエンド側フェライト縁端部ｚよりも広くなるように形成されている。幅広くされている部分には折曲げ部ａ，ｂが含まれている。
【００３３】
本第１実施形態である中心電極組立体１において、中心電極２１，２２は折曲げ部ａ，ｂが比較的幅広く形成されているため、折曲げ部ａ，ｂの強度が大きく、曲げ角度が安定すると共に交差角も安定し、挿入損失やアイソレーションなどの電気特性が安定した所望の値を維持し、入力インピーダンス特性等の均一度も向上する。また、折曲げ部ａ，ｂでの断線のおそれが解消する。
【００３４】
（第２実施形態、図５参照）
第２実施形態である中心電極組立体２は、１本の導体ラインで形成されている中心電極２１，２２のライン幅を、中心部ｙからコールドエンド側フェライト縁端部ｘにわたって漸増するように（いわば、テーパ状に）形成したものである。
【００３５】
本第２実施形態の他の構成は前記第１実施形態と同様であり、その作用効果も基本的には第１実施形態と同様である。さらに、第２実施形態では、中心電極２１，２２のライン幅はいわばテーパ状であるため、コールドエンド側フェライト縁端部ｘに段差が生じることがなく、特に、折曲げ部ｂでの応力集中を避けることができ、中心電極２１，２２，２３のフェライト１５上面での交差角がより安定する。
【００３６】
（第３実施形態、図６参照）
第３実施形態である中心電極組立体３は、１本の導体ラインで形成されている中心電極２１，２２のライン幅を、フェライト中心部ｙからコールドエンド側フェライト縁端部ｘ及びホットエンド側フェライト縁端部ｚにわたって漸増するように（いわば、テーパ状に）形成したものである。
【００３７】
本第３実施形態の他の構成は前記第１及び第２実施形態と同様であり、その作用効果も基本的には第１及び第２実施形態と同様である。さらに、第３実施形態では、ホットエンド側フェライト縁端部ｚも幅広く形成されている。この縁端部ｚは、図２に示されているようにほぼ４５°に折り曲げられるため、ここでのライン幅が狭いと、曲げ角度や曲げ形状が安定せず、コンデンサ素子と中心電極との間あるいは中心電極と入出力端子との間で接続不良や断線を生じるおそれがある。本第３実施形態のように縁端部ｚを幅広く形成すれば、その曲げ角度や曲げ形状が安定し、接続不良、断線のおそれを解消できる。
【００３８】
（第４実施形態、図７参照）
第４実施形態である中心電極組立体４は、前記第１実施形態と同様に、１本の導体ラインで形成されている中心電極２１，２２のライン幅を、コールドエンド側フェライト縁端部ｘがホットエンド側フェライト縁端部ｚよりも広くなるように形成したものである。
【００３９】
さらに、第４実施形態において、中心電極２１，２２の交差角をθ１２とし、中心電極２１，２３の交差角をθ３１とし、中心電極２２，２３の交差角をθ２３とするとき、θ１２＞θ３１、θ１２＞θ２３の関係にある。
【００４０】
また、ポート部Ｐ１を構成する中心電極２１のコールドエンド側フェライト縁端部ｘでのライン幅は、中心電極２１のフェライト中心部ｙでの中心線を基準として、ポート部Ｐ２を構成する中心電極２２側に膨出している。同様に、ポート部Ｐ２を構成する中心電極２２のコールドエンド側フェライト縁端部ｘでのライン幅は、中心電極２２のフェライト中心部ｙでの中心線を基準として、ポート部Ｐ１を構成する中心電極２１側に膨出している。
【００４１】
交差角θ３１，θ２３の関係は、θ３１＝θ２３であってもよいし、θ３１≠θ２３であってもよい。
【００４２】
交差角θ１２は必ずしも１２０°である必要はなく、ポート部Ｐ１，Ｐ２間の挿入損失をよくするためには、１２０°＜θ１２＜１４０°が望ましい。交差角θ１２が１４０°以上であると、アイソレーションが劣化しすぎて実用的でなくなる。また、１２０°より小さいと挿入損失が悪化する。
【００４３】
さらに、θ１２＞１２０°の場合、１２０°と比較してポート部Ｐ３のポートインピーダンスが高くなるので、ポートインピーダンスを下げるために、ポート部Ｐ３を構成する中心電極２３を複数のラインで形成することが望ましい。
【００４４】
本第４実施形態の他の構成は前記第１実施形態と同様であり、その作用効果も基本的には第１実施形態と同様である。さらに、第４実施形態では、前記電極板２０とフェライト１５とを組み立てて中心電極組立体４としたとき、中心電極２１，２２間の間隔ｖが広くなり、この間での電気的短絡を防止できる。
【００４５】
（第５実施形態、図８参照）
第５実施形態である中心電極組立体５は、前記第１実施形態と同様に、１本の導体ラインで形成されている中心電極２１，２２，２３のライン幅を、コールドエンド側フェライト縁端部ｘがホットエンド側フェライト縁端部ｚよりも広くなるように形成したものである。
【００４６】
さらに、第５実施形態において、中心電極２１，２２の交差角をθ１２とし、中心電極２１，２３の交差角をθ３１とし、中心電極２２，２３の交差角をθ２３とするとき、θ１２＜θ３１、θ１２＜θ２３の関係にある。
【００４７】
また、ポート部Ｐ１を構成する中心電極２１のコールドエンド側フェライト縁端部ｘでのライン幅は、中心電極２１のフェライト中心部ｙでの中心線を基準として、ポート部Ｐ３を構成する中心電極２３側に膨出している。同様に、ポート部Ｐ２を構成する中心電極２２のコールドエンド側フェライト縁端部ｘでのライン幅は、中心電極２２のフェライト中心部ｙでの中心線を基準として、ポート部Ｐ３を構成する中心電極２３側に膨出している。
【００４８】
交差角θ３１，θ２３の関係は、θ３１＝θ２３であってもよいし、θ３１≠θ２３であってもよい。
【００４９】
交差角θ１２は必ずしも１２０°である必要はなく、ポート部Ｐ１，Ｐ２間のアイソレーションをよくするためには、１００°＜θ１２＜１２０°が望ましい。交差角θ１２が１００°以下であると、挿入損失が劣化しすぎて実用的でなくなる。また、１２０°より大きいとアイソレーションが悪化する。
【００５０】
さらに、θ１２＜１２０°の場合、１２０°と比較してポート部Ｐ３のポートインピーダンスが低くなるので、ポートインピーダンスを上げるために、ポート部Ｐ３を構成する中心電極２３を１本の導体ラインで形成することが望ましい。
【００５１】
本第５実施形態の他の構成は前記第１実施形態と同様であり、その作用効果も基本的には第１実施形態と同様である。さらに、第５実施形態では、前記電極板２０とフェライト１５とを組み立てて中心電極組立体５としたとき、中心電極２１，２３間及び中心電極２２，２３間の間隔ｖが広くなり、この間での電気的短絡を防止できる。
【００５２】
（第６実施形態、図９参照）
第６実施形態である中心電極組立体６は、２本の導体ラインで形成されている中心電極２３の各ラインをフェライト１５の上面において近接させた（非平行とした）ものである。また、中心電極２３の各導体ラインは中心線に対して非対称であってもよい。
【００５３】
１本の導体ラインで形成されている中心電極２１，２２の構成、形状及びその他の構成は前記第１実施形態と同様である。また、その作用効果も第１実施形態と同様である。なお、２本の導体ラインを非平行あるいは非対称とすることは、他の実施形態に適用することもできる。
【００５４】
（第７実施形態、図１０参照）
第７実施形態である中心電極組立体７は、ポート部Ｐ３を構成する中心電極２３を３本の導体ラインで形成したものである。また、中心電極２３の各導体ラインは３本以上であってもよい。
【００５５】
１本の導体ラインで形成されている中心電極２１，２２の構成、形状及びその他の構成は前記第１実施形態と同様である。また、その作用効果も第１実施形態と同様である。なお、中心電極２３を３本あるいはそれ以上とすることは、他の実施形態に適用することもできる。
【００５６】
（第８実施形態、図１１参照）
第８実施形態である中心電極組立体８は、中心電極２１，２２，２３をそれぞれ１本の導体ラインで形成し、前記第１実施形態と同様に、各中心電極２１，２２，２３のライン幅を、コールドエンド側フェライト縁端部ｘが部分的に広くなるように形成したものである。
【００５７】
本第８実施形態の他の構成は前記第１実施形態と同様であり、その作用効果も第１実施形態と同様である。
【００５８】
（第９実施形態、図１２参照）
第９実施形態である中心電極組立体９は、各中心電極２１，２２，２３が中央平面部２５に対して滑らかな円弧状部分ｒを有して連続するようにしたものである。
【００５９】
本第９実施形態の他の構成は前記第１実施形態と同様であり、その作用効果も基本的には第１実施形態と同様である。さらに、第９実施形態では、中心電極２１，２２，２３の根元部分に円弧状部分ｒを形成することにより、折曲げ部ａの幅がより広くなって応力の集中がより緩和され、中心電極の曲げ角度がより安定すると共に交差角もより安定する。また、断線のおそれが確実に解消される。
【００６０】
（第１０実施形態、図１３，１４参照）
図１３は本発明の第１０実施形態である中心電極組立体１０を備えた非可逆回路素子（集中定数型アイソレータ）の各構成部品を示し、図１４は電極板２０の展開状態と中心電極組立体１０を示す。
【００６１】
この非可逆回路素子は、図１に示した非可逆回路素子と基本的には同じ構成部品からなり、アース端子５８は樹脂ケース５０に設けられている。また、等価回路は図４に示したものと同じである。
【００６２】
中心電極組立体１０はフェライト１５に直方体形状のものを使用している。従って、電極板２０の中央平面部２５はフェライト１５の直方体形状に合わせて形成されている。中心電極２１，２２は１本の導体ラインで形成され、中心電極２３は２本の導体ラインで形成されている。また、中心電極２１，２２のライン幅は、前記第１実施形態と同様に、コールドエンド側フェライト縁端部ｘがフェライト中心部ｙ及びホットエンド側フェライト縁端部ｚよりも部分的に広くなるように形成されており、幅広くされている部分には折曲げ部ａ，ｂが含まれている。
【００６３】
本第１０実施形態の他の構成は、フェライト１５に直方体形状のものを使用した以外は前記第１実施形態と同様であり、その作用効果も第１実施形態と同様である。
【００６４】
（第１１実施形態、図１５参照）
第１１実施形態である中心電極組立体１１は、中心電極２１，２２の幅広に形成されているコールドエンド側フェライト縁端部ｘが中心電極２１，２２の本体部に連続する箇所に傾斜部Ｋを設けたものである。
【００６５】
本第１１実施形態の他の構成は前記第１０実施形態と同様であり、その作用効果も基本的には第１０実施形態と同様である。さらに、第１１実施形態では、前記傾斜部Ｋを設けることにより、折曲げ部ｂの近傍に段差がなくなって応力の集中が緩和される。
【００６６】
（第１２実施形態、図１６，１７参照）
図１６は本発明の第１２実施形態である中心電極組立体１２を示す。この中心電極組立体１２は、概略、平面形状が円形状のマイクロ波フェライト１５の上面（第１の主面）に入力中心電極２１、出力中心電極２２及び終端中心電極２３を略円形状の絶縁シート１６を介在させて、入力中心電極２１と出力中心電極２２の交差角Ｇが１２５゜になるように交差させて配置している。また、終端中心電極２３は、入力中心電極２１と出力中心電極２２の間になるように交差させて配置している。中心電極２１，２２，２３は、フェライト１５の上面に、入力中心電極２１、絶縁シート１６、出力中心電極２２、絶縁シート１６、終端中心電極２３の順に重ねられる。
【００６７】
入力中心電極２１、出力中心電極２２及び終端中心電極２３は、それぞれの一端側にポート部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を有し、他端側にアース電極（中央平面部）２５が接続されている。各中心電極２１，２２，２３に共通のアース電極２５は、フェライト１５の下面（第２の主面）を略覆うように設けられている。入力中心電極２１及び出力中心電極２２は、ポート部Ｐ１，Ｐ２側の電極幅よりアース電極２５側の電極幅が広い漸増幅形状である。具体的には、ポート部Ｐ１，Ｐ２側よりアース電極２５側に向かって傾斜状に広くなっている。
【００６８】
ここで、入力中心電極２１、出力中心電極２２及び終端中心電極２３とアース電極２５は、Ａｇ，Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ，Ｂｅ等の導電性材料からなり、金属薄板を打ち抜き加工、またはエッチングすることによって一体に形成される。
【００６９】
こうして、中心電極組立体１２が得られる。この中心電極組立体１２は、入力中心電極２１と出力中心電極２２が、ポート部Ｐ１，Ｐ２側の電極幅よりアース電極２５側の電極幅が広い漸増幅形状を有しているので、高周波電流が最大となるアース電極２５側において、その高周波電流の集中度を緩和することができる。この結果、入力中心電極２１と出力中心電極２２の交差角Ｇを広くしても、中心電極組立体１２を組み込んだアイソレータのアイソレーション帯域幅を狭くすることなく、そのアイソレータの挿入損失を小さくすることができる。
【００７０】
図１７に、入力中心電極２１と出力中心電極２２の交差角Ｇが１２５゜の中心電極組立体１２を組み込んだアイソレータと、従来の交差角Ｇが１２０゜の中心電極組立体２４０（図３１）を組み込んだアイソレータのそれぞれの挿入損失とアイソレーション特性を示す。ここで、実線４１は交差角Ｇが１２５゜の中心電極組立体１２を組み込んだアイソレータの挿入損失を表し、実線４３はそのアイソレーション特性を表す。また、点線４０は従来の交差角Ｇが１２０゜の中心電極組立体２４０を組み込んだアイソレータの挿入損失を表し、点線４２はそのアイソレーション特性を表す。図１７より、アイソレーション帯域幅は両者共に略同じであるのに対して、挿入損失は、従来の中心電極組立体２４０を用いた場合に比べて本第１２実施形態の中心電極組立体１２を用いた場合の方が、挿入損失が小さいことがわかる。
【００７１】
さらに、入力中心電極２１及び出力中心電極２２の根元であるアース電極２５側の電極幅が広いので、各中心電極２１，２２，２３のぐらつきを安定させることができる。その結果、製造ロットごとの特性ばらつきがなくなり、中心電極組立体１２の特性ばらつきを低減させることができる。
【００７２】
（第１２実施形態の変形例、図１８〜２１参照）
ところで、中心電極２１，２２，２３の幅や形状は図１６に示した以外に種々に変更することができる。
【００７３】
例えば、図１８に示すように、入力中心電極２１と出力中心電極２２は、アース電極２５側に向かってステップ状に広がっており、ポート部Ｐ１，Ｐ２側の電極幅よりアース電極２５側の電極幅が広い漸増幅形状を有していてもよい。
【００７４】
また、図１９に示すように、中心電極２１，２２，２３はそれぞれ２本ずつの導体ライン２１ｃ，２１ｄ、２２ｃ，２２ｄ、２３ｃ，２３ｄにて構成されてもよい。
【００７５】
また、図２０に示すように、中心電極２１，２２，２３はそれぞれ２本ずつの導体ライン２１ｃ，２１ｄ、２２ｃ，２２ｄ、２３ｃ，２３ｄにて構成され、それらの導体ライン２１ｃ，２１ｄ、２２ｃ，２２ｄ、２３ｃ，２３ｄが途中で一体的に接合して１本になってもよい。図２０の場合、アース電極２５側で一体的に接合している。
【００７６】
また、図２１に示すように、中心電極２１，２２，２３はそれぞれ２本ずつの導体ライン２１ｅ，２１ｆ、２２ｅ，２２ｆ、２３ｅ，２３ｆにて構成され、それらの導体ライン２１ｅ，２１ｆ、２２ｅ，２２ｆがステップ状に広がっていてもよい。
【００７７】
（第１３実施形態、図２２参照）
図２２は本発明の第１３実施形態である中心電極組立体１３を示す。この中心電極組立体１３は、マイクロ波フェライト１５の上面に入力中心電極２１、出力中心電極２２及び終端中心電極２３を、絶縁シート１６を間に挟んで、交差させて配置している。入力中心電極２１と出力中心電極２２の交差角Ｇは１２２゜である。各中心電極２１，２２，２３は、それぞれ２本ずつの導体ライン２１ｇ，２１ｈ、２２ｇ，２２ｈ、２３ｇ，２３ｈにて構成されている。中心電極２１，２２，２３は、それぞれの一端側がポート部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３とされ、他端側にアース電極２５が接続されている。中心電極２１，２２，２３に共通のアース電極２５は、フェライト１５の下面を略覆うように設けられている。
【００７８】
ところで、図３１に示した従来の中心電極組立体２４０において、入力中心電極２７１と出力中心電極２７２の交差角Ｇを１２０゜より広げると、入力中心電極２７１のエッジｅ４と出力中心電極２７２のエッジｅ５の交点Ａから絶縁シート２２０の縁部までの距離Ａ−Ａ’より、入力中心電極２７１のエッジｅ１と終端中心電極２７３のエッジｅ１０の交点Ｂから絶縁シート２２０の縁部までの距離Ｂ−Ｂ’の方が大きくなる。
【００７９】
そこで、本第１３実施形態では、大きい方の距離Ｂ−Ｂ’、つまり、中心電極間の絶縁距離が長い方を利用して、入力中心電極２１及び出力中心電極２２の電極幅を広げている。具体的には、入力中心電極２１及び出力中心電極２２の終端ポート部Ｐ３に最も近い導体ライン２１ｇ，２２ｇのエッジｅ１，ｅ５側を電極幅方向に展延させることにより、入力中心電極２１及び出力中心電極２２を、ポート部Ｐ１，Ｐ２側の電極幅よりアース電極２５側の電極幅が広い片漸増幅形状にしている。
【００８０】
即ち、入力中心電極２１の導体ライン２１ｇのエッジｅ２と導体ライン２１ｈの両側のエッジｅ３，ｅ４とは互いに平行に形成されている。そして、入力中心電極２１のエッジｅ４と出力中心電極２２のエッジｅ５の交点Ａから絶縁シート１６の縁部までの距離Ａ−Ａ’と、入力中心電極２１のエッジｅ１と終端中心電極２３のエッジｅ１０の交点Ｂから絶縁シート１６の縁部までの距離Ｂ−Ｂ’とが同じになるまで、終端ポート部Ｐ３に最も近いエッジｅ１側を電極幅方向に展延させることが好ましい。
【００８１】
同様に、出力中心電極２２の導体ライン２２ｇのエッジｅ６と導体ライン２２ｈの両側のエッジｅ７，ｅ８とは互いに平行に形成されている。そして、出力中心電極２２のエッジｅ８と入力中心電極２１のエッジｅ１の交点から絶縁シート３２の縁部までの距離と、出力中心電極２２のエッジｅ５と終端中心電極２３のエッジｅ９の交点から絶縁シート３２の縁部までの距離とが同じになるまで、終端ポート部Ｐ３に最も近いエッジｅ５側を電極幅方向に展延させることが好ましい。
【００８２】
前記中心電極組立体１３は、終端ポート部Ｐ３に最も近いエッジｅ１，ｅ５側を電極幅方向に展延させることにより、前記第１２実施形態の中心電極組立体１２と比較して、絶縁シート１６の位置ずれによる中心電極２１，２２，２３相互間の短絡不良を起きにくくすることができる。
【００８３】
さらに、入力中心電極２１及び出力中心電極２２の根元であるアース電極２５側の電極幅が広いので、中心電極２１，２２，２３の交差角Ｇを安定させ、この中心電極組立体１３の特性ばらつきを低減させることができる。
【００８４】
（第１４実施形態、図２３参照）
図２３は本発明の第１４実施形態である中心電極組立体１４を示す。この中心電極組立体１４は、平面形状が矩形であるフェライト１５を用いたものである。入力中心電極２１及び出力中心電極２２は、終端ポート部Ｐ３に最も近い導体ライン２１ｇ，２２ｇのエッジｅ１，ｅ５側を電極幅方向に展延させることにより、ポート部Ｐ１，Ｐ２側の電極幅よりアース電極２５側の電極幅が広い片漸増幅形状に形成されている。
【００８５】
中心電極組立体１４は、中心電極２１，２２の導体ライン２１ｇ，２１ｈ，２２ｇ，２２ｈの根元であるアース電極２５側の幅を広くして、中心電極２１，２２の交差角Ｇを安定させることができるので、特性ばらつきをさらに低減させることができる。
【００８６】
（非可逆回路素子の実施形態、図２４，２５参照）
図２４に本発明に係る非可逆回路素子の一実施形態の各構成部品を示し、図２５にそれらの組立完成後の外観を示す。この非可逆回路素子は、集中定数型アイソレータであり、前記中心電極組立体１２が組み込まれている。
【００８７】
図２４に示すように、非可逆回路素子（集中定数型アイソレータ）は、概略、金属製下側ケース５７と、樹脂製端子ケース５０と、前記中心電極組立体１２ｄと、金属製上側ケース５６と、永久磁石５５と、抵抗素子Ｒと、整合用コンデンサ素子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３等を備えている。
【００８８】
中心電極組立体１２ｄは、フェライト１５の裏面１５ｂに設置されたアース電極２５が、樹脂製端子ケース５０の窓部５０ａを通して、金属製下側ケース５７の底壁５７ｂにはんだ付け等の方法により接続され、アースされる。
【００８９】
樹脂製端子ケース５０には、入力端子５１、出力端子５２及びアース端子５３がインサートモールドされている。出力端子５２は一端が樹脂製端子ケース５０の外側壁に露出し、他端が樹脂製端子ケース５０の内側面に露出して出力引出し電極部５２ａを形成している。入力端子５１は一端が樹脂製端子ケース５０の外側壁に露出し、他端が樹脂製端子ケース５０の内側面に露出して入力引出し電極部（図示せず）を形成している。同様に、二つのアース端子５３はそれぞれ、一端が樹脂製端子ケース５０の対向する外側壁に露出し、他端が樹脂製端子ケース５０の内側面に露出してアース引出し電極部５３ａを形成している。
【００９０】
整合用コンデンサ素子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、ホット側コンデンサ電極がポート部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に電気的に接続され、コールド側コンデンサ電極が樹脂製端子ケース５０の内側面に露出しているアース引出し電極部５３ａにそれぞれ電気的に接続されている。
【００９１】
抵抗素子Ｒは、絶縁性基板の両端部に厚膜印刷等で電極を形成し、その間にサーメット系やカーボン系やルテニウム系等の厚膜あるいは金属薄膜の抵抗体を配設したものである。絶縁性基板の材料は、例えば、アルミナ等の誘電体セラミックが用いられる。また、抵抗体の表面にはガラス等の被膜が形成されていてもよい。
【００９２】
抵抗素子Ｒの一方の電極は整合用コンデンサ素子Ｃ３のホット側コンデンサ電極に接続され、他方の電極はアース引出し電極部５３ａに接続される。つまり、整合用コンデンサ素子Ｃ３と抵抗素子Ｒとは、中心電極組立体１２ｄのポート部Ｐ３とアースとの間に電気的に並列に接続される。
【００９３】
金属製下側ケース５７は、左右の側壁５７ａと底壁５７ｂとを有している。この金属製下側ケース５７上に樹脂製端子ケース５０を配置すると共に、樹脂製端子ケース５０内に中心電極組立体１２ｄや整合用コンデンサ素子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３等を収容し、金属製上側ケース５６を装着する。金属製上側ケース５６の下面には永久磁石５５が貼着され、この永久磁石５５により中心電極組立体１２ｄに直流磁界を印加するようになっている。金属製下側ケース５７と金属製上側ケース５６は磁気回路を構成しており、ヨークとしても機能している。金属製下側ケース５７、金属製上側ケース５６は、例えば、Ｆｅやケイ素鋼などの高透磁率からなる板材を打ち抜き、曲げ加工した後、表面にＣｕやＡｇをめっきしてなるものである。
【００９４】
こうして、図２５に示すような非可逆回路素子（集中定数型アイソレータ）が得られる。この集中定数型アイソレータの電気等価回路は図４に示したとおりである。この集中定数型アイソレータは、前述した特徴を有する中心電極組立体１２ｄを備えているので、特性ばらつきが少なく、挿入損失が小さく、十分なアイソレーション帯域幅を有している。
【００９５】
なお、この集中定数型アイソレータには前記中心電極組立体１２ｄの他に、前記各実施形態で示した中心電極組立体１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ等を用いてもよい。
【００９６】
（非可逆回路素子の他の実施形態、図２６，２７，２８参照）
図２６は前記第１実施形態として説明した中心電極組立体１及びコンデンサ素子としてを機能する誘電体シート（ポリイミドシート）２６を備えた他の実施形態である非可逆回路素子（集中定数型アイソレータ）の各構成部品を示し、図２７はそれらを組み立てた状態での断面を示す。さらに、図２８はこの非可逆回路素子の等価回路を示す。
【００９７】
この非可逆回路素子は、中心電極組立体１（その詳細は図３に示した第１実施形態と同様である）の中央平面部２５と下金属ケース５７との間に誘電体シート２６を挿入し、図２８に示すようにコンデンサ素子Ｃ４を形成するようにしたものである。従って、この非可逆回路素子において、電極板２０の中央平面部２５はアース電極としては機能していない。
【００９８】
なお、コンデンサ素子Ｃ４を追加することは、これまでに説明した中心電極組立体を備えた非可逆回路素子においても適用可能である。
【００９９】
（通信装置、図２９参照）
次に、本発明に係る通信装置の一実施形態として携帯電話を例にして説明する。図２９は携帯電話のＲＦ部分の電気回路１２０を示し、１２２はアンテナ素子、１２３はデュプレクサ、１３１は送信側アイソレータ、１３２は送信側増幅器、１３３は送信側段間用帯域通過フィルタ、１３４は送信側ミキサ、１３５は受信側増幅器、１３６は受信側段間用帯域通過フィルタ、１３７は受信側ミキサ、１３８は電圧制御発振器（ＶＣＯ）、１３９はローカル用帯域通過フィルタである。
【０１００】
ここに、送信側アイソレータ１３１として、前記第１〜１４実施形態として示した中心電極組立体１〜１４，１２ａ〜１２ｄのいずれかを備えた非可逆回路素子（集中定数型アイソレータ）を使用することができる。これらの非可逆回路素子を実装することにより、電気特性の安定した信頼性の高い携帯電話を実現することができる。
【０１０１】
（他の実施形態）
なお、本発明に係る中心電極組立体、非可逆回路素子及び通信装置は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できることは勿論である。
【０１０２】
例えば、中心電極は、３本以上の導体ラインで構成されていてもよく、それらの導体ラインは中心電極の任意の位置で一体的に接合して１本又は２本以上になってもよい。また、フェライトの平面形状は、円形や多角形や角が丸まった三角形等であってもよい。また、アイソレータの他に、サーキュレータ等の各種非可逆回路素子にも本発明を適用することができる。
【０１０３】
また、中心電極は、金属板を打ち抜き、曲げ加工して形成するものの他に、基板（誘電体基板や磁性体基板や積層基板等）にパターン電極を設けることによっても形成することができる。さらに、絶縁シートの代わりに、絶縁膜を印刷等の方法で形成してもよい。また、交差角Ｇは、１１０゜〜１４０゜の範囲であればよい。
【０１０４】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、第１、第２及び第３の発明によれば、１本のラインで形成されている中心電極のコールドエンド側フェライト縁端部を部分的に幅広く形成するようにしたため、中心電極の断線のおそれが格段に減少して信頼性が向上し、かつ、電気特性が安定した中心電極組立体、非可逆回路素子及び通信装置を得ることができる。
【０１０８】
また、本発明に係る非可逆回路素子及び通信装置は、前述の特徴を有する中心電極組立体を備えることにより、優れた電気特性を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態である中心電極組立体を備えた非可逆回路素子を示す分解斜視図。
【図２】前記非可逆回路素子の内部構成を示す断面図。
【図３】（Ａ）は第１実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図４】前記非可逆回路素子の電気等価回路図。
【図５】（Ａ）は第２実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図６】（Ａ）は第３実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図７】（Ａ）は第４実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図８】（Ａ）は第５実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図９】（Ａ）は第６実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図１０】（Ａ）は第７実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図１１】（Ａ）は第８実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図１２】第９実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図。
【図１３】第１０実施形態である中心電極組立体を備えた非可逆回路素子を示す分解斜視図。
【図１４】（Ａ）は第１０実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図１５】（Ａ）は第１１実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図１６】第１２実施形態である中心電極組立体を示す平面図。
【図１７】図１６に示した中心電極組立体の挿入損失とアイソレーション特性を示すグラフ。
【図１８】図１６に示した中心電極組立体の変形例を示す平面図。
【図１９】図１６に示した中心電極組立体の別の変形例を示す平面図。
【図２０】図１６に示した中心電極組立体のさらに別の変形例を示す平面図。
【図２１】図１６に示した中心電極組立体のさらに別の変形例を示す平面図。
【図２２】第１３実施形態である中心電極組立体を示す平面図。
【図２３】第１４実施形態である中心電極組立体を示す平面図。
【図２４】本発明に係る非可逆回路素子の一実施形態を示す分解斜視図。
【図２５】図２４に示した非可逆回路素子の外観斜視図。
【図２６】前記第１実施形態である中心電極組立体を備えたいま一つの非可逆回路素子を示す分解斜視図。
【図２７】図２６に示した非可逆回路素子の内部構成を示す断面図。
【図２８】図２６に示した非可逆回路素子の電気等価回路図。
【図２９】本発明に係る通信装置（携帯電話）の電気回路を示すブロック図。
【図３０】（Ａ）は従来の中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図３１】従来の他の中心電極組立体を示す平面図。
【図３２】図３１に示した従来の中心電極組立体の挿入損失とアイソレーション特性を示すグラフ。
【符号の説明】
１〜１４，１２ａ〜１２ｄ…中心電極組立体
１５…フェライト
１６…絶縁シート
２０…電極板
２１，２２，２３…中心電極
２５…中央平面部（アース電極）
５０…樹脂製端子ケース
５５…永久磁石
５６…金属製上側ケース
５７…金属製下側ケース
１２０…携帯電話の電気回路
１３１…送信側アイソレータ
ｘ…コールドエンド側フェライト縁端部
ｙ…フェライト中央部
ｚ…ホットエンド側フェライト縁端部
ｒ…円弧状部分
θ１２，θ２３，θ３１…交差角
ｅ１〜ｅ１０…エッジ
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…ポート部
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…整合用コンデンサ素子
Ｒ…抵抗素子
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、マイクロ波帯で使用されるアイソレータやサーキュレータ等を構成する中心電極組立体、非可逆回路素子及び該素子を備えた通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、携帯電話等の移動体通信装置に採用される集中定数型アイソレータ（可逆回路素子）では、中心電極組立体として図３０に示すものが知られている。この中心電極組立体２００は、円盤形状のマイクロ波フェライト２０１を３本の中心電極２１１，２１２，２１３を備えた電極板２１０で包み込んだものである。
【０００３】
電極板２１０は中央平面部（アース電極）２１５から各中心電極２１１，２１２，２１３を所定の角度で外方に延在させたものであり、中心電極２１１，２１２は１本のラインで形成され、中心電極２１３は２本のラインで形成されている。組立ては、まず、中央平面部２１５をフェライト２０１の下面に当接させて中心電極２１１，２１２，２１３をフェライト２０１の側面から上面へ折り曲げ（折曲げ部ａ，ｂ）、該中心電極をフェライト２０１の上面で所定の交差角で交差させる。
【０００４】
この種の中心電極組立体２００を備えた非可逆回路素子は主に移動体通信装置に用いられているが、小型化が著しく進んでおり、電極板２１０も一層の小型化が必要なため、中心電極２１１，２１２，２１３のライン幅が細くなる傾向にある。このような中心電極は金型によるプレス加工又はエッチング加工で形成されるが、加工精度に限界があり、全ての中心電極を２本のラインで形成することは困難で、１本のラインで形成せざるを得なくなっている。
【０００５】
図３１にいま一つの従来の中心電極組立体を示す。この中心電極組立体２４０は、マイクロ波フェライト２７０の上面に入力中心電極２７１、出力中心電極２７２及び終端中心電極２７３を、絶縁シート２２０を介在させて、互いの中心線が交差してなる交差角Ｇが略１２０゜になるように配置している。これらの中心電極２７１，２７２，２７３は、それぞれの一端部がポート部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に電気的に接続している。さらに、中心電極２７１，２７２，２７３の他端部がフェライト２７０の側面を経て、フェライト２７０の下面に設けたアース電極２７６に電気的に接続している。アース電極２７６は、フェライト２７０の下面を略覆っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、集中定数型非可逆回路素子に組み込まれる中心電極組立体においては、３本の中心電極の交差角がばらつくと、挿入損失やアイソレーションなどの電気特性に大きく影響するため、交差角の安定化を図ることが極めて重要である。
【０００７】
しかしながら、図３０に示した従来の中心電極組立体２００では、中心電極はライン幅が細いため、組立て作業時、あるいは実装された通信装置の使用中の振動、加熱等により断線するおそれを有している。このような断線は折曲げ部ａ，ｂで発生し、特に、１本のラインで形成されている中心電極が断線すると、致命的な不良となる。
【０００８】
また、アイソレータの性能を示すものに、挿入損失とアイソレーション特性がある。挿入損失はそれが小さいほどよく、アイソレーション特性はアイソレーション帯域幅が広いほどよい。図３２に、交差角Ｇが１２０゜の前記中心電極組立体２４０を組み込んだアイソレータの挿入損失２８０とアイソレーション特性２８２を示す（点線参照）。
【０００９】
ここに、挿入損失を改善する方法として、入力中心電極２７１と出力中心電極２７２の交差角Ｇを広げる方法がある。例えば、図３２に、交差角Ｇが１２５゜の中心電極組立体２４０を組み込んだアイソレータの挿入損失２８１とアイソレーション特性２８３を示す（実線参照）。ところが、この方法では、挿入損失を改善させることはできるが、アイソレーション帯域幅が狭くなり、中心電極組立体２４０の製造ロットごとの特性ばらつきによるアイソレータの不良率が高くなりやすい。
【００１０】
また、入力中心電極２７１と出力中心電極２７２の交差角Ｇを広げると、入力中心電極２７１のエッジと出力中心電極２７２のエッジの交点Ａ（図３１参照）から絶縁シート２２０の縁部までの距離Ａ−Ａ’が短くなる。従って、絶縁シート２２０が二点鎖線で示した２２０ａの位置にずれると、入力中心電極２７１と出力中心電極２７２の短絡不良が発生しやすくなる。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、特性が安定し、中心電極の断線のおそれを解消でき、信頼性の高い中心電極組立体、非可逆回路素子及び通信装置を提供することにある。
【００１２】
本発明のいま一つの目的は、他の電気特性を低下させることなく、挿入損失を改善することができ、しかも、短絡不良の発生しにくい中心電極組立体、非可逆回路素子及び通信装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段及び作用】
以上の目的を達成するため、第１の発明に係る中心電極組立体は、中央平面部から複数の中心電極が所定の角度で外方に延在している電極板とフェライトとで構成され、中央平面部をフェライトの下面に当接させて中心電極をフェライトの側面から上面へ折り曲げ、該中心電極をフェライトの上面で交差させた中心電極組立体において、少なくとも一つの中心電極を１本のラインで形成し、該中心電極のライン幅がフェライト中心部よりもフェライト縁端部が広くなるように形成したことを特徴とする。
【００１５】
前記第１の発明に係る中心電極組立体において、中心電極はコールドエンド側フェライト縁端部で折り曲げてフェライトを包み込む。折曲げ部であるコールドエンド側フェライト縁端部は幅広く形成されているため、強度的に強くなり、断線するおそれが大きく解消する。また、中心電極の交差角も安定し、良好な電気特性を発揮する。
【００１６】
第２の発明に係る中心電極組立体のように、中央平面部から複数の中心電極が所定の角度で外方に延在している電極板とフェライトとで構成され、中央平面部をフェライトの下面に当接させて中心電極をフェライトの側面から上面へ折り曲げ、該中心電極をフェライトの上面で交差させ、少なくとも一つの中心電極を１本のラインで形成し、該中心電極のライン幅がコールドエンド側フェライト縁端部において部分的に広くなるように形成した中心電極組立体において、第１、第２、第３の中心電極を有する場合、第1の中心電極と一方の側で隣接する第２の中心電極との交差角θ１２と第1の中心電極と他方の側で隣接する第３の中心電極との交差角θ３１をθ１２＞θ３１となるように設定し、第１の中心電極のコールドエンド側フェライト縁端部の幅をフェライト中心部での中心線に対して第３の中心電極に近い方よりも第２の中心電極に近い方が広くなるように形成することが、第１及び第２の中心電極間の電気的短絡を防止するうえでも好ましい。また、第３の発明に係る中心電極組立体のように、中央平面部から複数の中心電極が所定の角度で外方に延在している電極板とフェライトとで構成され、中央平面部をフェライトの下面に当接させて中心電極をフェライトの側面から上面へ折り曲げ、該中心電極をフェライトの上面で交差させ、少なくとも一つの中心電極を１本のラインで形成し、該中心電極のライン幅がコールドエンド側フェライト縁端部において部分的に広くなるように形成した中心電極組立体において、第１、第２、第３の中心電極を有する場合、第 1 の中心電極と一方の側で隣接する第２の中心電極との交差角θ１２と第 1 の中心電極と他方の側で隣接する第３の中心電極との交差角θ３１をθ１２＜θ３１となるように設定し、第１の中心電極のコールドエンド側フェライト縁端部の幅をフェライト中心部での中心線に対して第２の中心電極に近い方よりも第３の中心電極に近い方が広くなるように形成しても同様の効果を得ることができる。
【００２３】
また、本発明に係る非可逆回路素子及び通信装置は、前述の特徴を有する中心電極組立体を備えることにより、安定した電気特性が得られ、信頼性が向上する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る中心電極組立体、非可逆回路素子及び通信装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、各実施形態を示す図面において、同じ部材、部分には同じ参照符号を使用し、重複する説明は省略する。
【００２５】
（第１実施形態、図１〜４参照）
図１は本発明の第１実施形態である中心電極組立体１を備えた非可逆回路素子（集中定数型アイソレータ）の各構成部品を示し、図２はそれらを組み立てた状態での断面を示し、図３は電極板２０の展開状態と中心電極組立体１を示す。さらに、図４は非可逆回路素子の等価回路を示す。
【００２６】
この非可逆回路素子は、以下に詳述する中心電極組立体１、永久磁石５５、整合用コンデンサ素子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３、抵抗素子Ｒを樹脂ケース５０に収容し、上下から金属ケース（ヨーク）５６，５７を被せたものである。
【００２７】
樹脂ケース５０には、入出力端子５１やコンデンサ素子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３、抵抗素子Ｒを接続するための導体部が設けられ、金属ケース５７にはアース端子５８が形成され、各部品は図４に示す等価回路を構成するようにケース５０に組み付けられる。
【００２８】
図４を参照して回路を説明すると、中心電極２１，２２，２３は、それぞれの一端側（ホットエンド側）が入出力ポート部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３とされ、他端側（コールドエンド側）はアースに落とされている。整合用コンデンサ素子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、ホット側電極がポート部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３にそれぞれはんだ付けされ、コールド側電極がアース電極にそれぞれはんだ付けされている。
【００２９】
抵抗素子Ｒは、その一方の端子部が整合用コンデンサ素子Ｃ３のホット側電極に接続され、他方はアース電極に接続されている。即ち、整合用コンデンサ素子Ｃ３と抵抗素子Ｒとは、中心電極２３のポート部Ｐ３とアース電極との間に並列に接続されている。
【００３０】
本第１実施形態における中心電極組立体１は、図３に示すように、円盤形状のフェライト１５と電極板２０とで構成されている。電極板２０は、アース電極となる中央平面部２５から三つの中心電極２１，２２，２３が所定の角度で外方に延在している。
【００３１】
中心電極組立体１は、電極板２０の中央平面部２５をフェライト１５の下面に当接させて中心電極２１，２２，２３をフェライトの側面から上面へ折り曲げ（折曲げ部ａ，ｂ）、中心電極２１，２２，２３をフェライト１５の上面で約１２０°の所定の交差角で交差させたものである。また、フェライト１５の上面において、各中心電極２１，２２，２３は、図２に示すように、絶縁シート（ポリイミドシート）１６を挿入することによって互いに絶縁されている。
【００３２】
中心電極２１，２２は１本の導体ラインで形成され、中心電極２３は２本の導体ラインで形成されている。そして、１本の導体ラインで形成されている中心電極２１，２２のライン幅は、コールドエンド側フェライト縁端部ｘがフェライト中心部ｙ及びホットエンド側フェライト縁端部ｚよりも広くなるように形成されている。幅広くされている部分には折曲げ部ａ，ｂが含まれている。
【００３３】
本第１実施形態である中心電極組立体１において、中心電極２１，２２は折曲げ部ａ，ｂが比較的幅広く形成されているため、折曲げ部ａ，ｂの強度が大きく、曲げ角度が安定すると共に交差角も安定し、挿入損失やアイソレーションなどの電気特性が安定した所望の値を維持し、入力インピーダンス特性等の均一度も向上する。また、折曲げ部ａ，ｂでの断線のおそれが解消する。
【００３４】
（第２実施形態、図５参照）
第２実施形態である中心電極組立体２は、１本の導体ラインで形成されている中心電極２１，２２のライン幅を、中心部ｙからコールドエンド側フェライト縁端部ｘにわたって漸増するように（いわば、テーパ状に）形成したものである。
【００３５】
本第２実施形態の他の構成は前記第１実施形態と同様であり、その作用効果も基本的には第１実施形態と同様である。さらに、第２実施形態では、中心電極２１，２２のライン幅はいわばテーパ状であるため、コールドエンド側フェライト縁端部ｘに段差が生じることがなく、特に、折曲げ部ｂでの応力集中を避けることができ、中心電極２１，２２，２３のフェライト１５上面での交差角がより安定する。
【００３６】
（第３実施形態、図６参照）
第３実施形態である中心電極組立体３は、１本の導体ラインで形成されている中心電極２１，２２のライン幅を、フェライト中心部ｙからコールドエンド側フェライト縁端部ｘ及びホットエンド側フェライト縁端部ｚにわたって漸増するように（いわば、テーパ状に）形成したものである。
【００３７】
本第３実施形態の他の構成は前記第１及び第２実施形態と同様であり、その作用効果も基本的には第１及び第２実施形態と同様である。さらに、第３実施形態では、ホットエンド側フェライト縁端部ｚも幅広く形成されている。この縁端部ｚは、図２に示されているようにほぼ４５°に折り曲げられるため、ここでのライン幅が狭いと、曲げ角度や曲げ形状が安定せず、コンデンサ素子と中心電極との間あるいは中心電極と入出力端子との間で接続不良や断線を生じるおそれがある。本第３実施形態のように縁端部ｚを幅広く形成すれば、その曲げ角度や曲げ形状が安定し、接続不良、断線のおそれを解消できる。
【００３８】
（第４実施形態、図７参照）
第４実施形態である中心電極組立体４は、前記第１実施形態と同様に、１本の導体ラインで形成されている中心電極２１，２２のライン幅を、コールドエンド側フェライト縁端部ｘがホットエンド側フェライト縁端部ｚよりも広くなるように形成したものである。
【００３９】
さらに、第４実施形態において、中心電極２１，２２の交差角をθ１２とし、中心電極２１，２３の交差角をθ３１とし、中心電極２２，２３の交差角をθ２３とするとき、θ１２＞θ３１、θ１２＞θ２３の関係にある。
【００４０】
また、ポート部Ｐ１を構成する中心電極２１のコールドエンド側フェライト縁端部ｘでのライン幅は、中心電極２１のフェライト中心部ｙでの中心線を基準として、ポート部Ｐ２を構成する中心電極２２側に膨出している。同様に、ポート部Ｐ２を構成する中心電極２２のコールドエンド側フェライト縁端部ｘでのライン幅は、中心電極２２のフェライト中心部ｙでの中心線を基準として、ポート部Ｐ１を構成する中心電極２１側に膨出している。
【００４１】
交差角θ３１，θ２３の関係は、θ３１＝θ２３であってもよいし、θ３１≠θ２３であってもよい。
【００４２】
交差角θ１２は必ずしも１２０°である必要はなく、ポート部Ｐ１，Ｐ２間の挿入損失をよくするためには、１２０°＜θ１２＜１４０°が望ましい。交差角θ１２が１４０°以上であると、アイソレーションが劣化しすぎて実用的でなくなる。また、１２０°より小さいと挿入損失が悪化する。
【００４３】
さらに、θ１２＞１２０°の場合、１２０°と比較してポート部Ｐ３のポートインピーダンスが高くなるので、ポートインピーダンスを下げるために、ポート部Ｐ３を構成する中心電極２３を複数のラインで形成することが望ましい。
【００４４】
本第４実施形態の他の構成は前記第１実施形態と同様であり、その作用効果も基本的には第１実施形態と同様である。さらに、第４実施形態では、前記電極板２０とフェライト１５とを組み立てて中心電極組立体４としたとき、中心電極２１，２２間の間隔ｖが広くなり、この間での電気的短絡を防止できる。
【００４５】
（第５実施形態、図８参照）
第５実施形態である中心電極組立体５は、前記第１実施形態と同様に、１本の導体ラインで形成されている中心電極２１，２２，２３のライン幅を、コールドエンド側フェライト縁端部ｘがホットエンド側フェライト縁端部ｚよりも広くなるように形成したものである。
【００４６】
さらに、第５実施形態において、中心電極２１，２２の交差角をθ１２とし、中心電極２１，２３の交差角をθ３１とし、中心電極２２，２３の交差角をθ２３とするとき、θ１２＜θ３１、θ１２＜θ２３の関係にある。
【００４７】
また、ポート部Ｐ１を構成する中心電極２１のコールドエンド側フェライト縁端部ｘでのライン幅は、中心電極２１のフェライト中心部ｙでの中心線を基準として、ポート部Ｐ３を構成する中心電極２３側に膨出している。同様に、ポート部Ｐ２を構成する中心電極２２のコールドエンド側フェライト縁端部ｘでのライン幅は、中心電極２２のフェライト中心部ｙでの中心線を基準として、ポート部Ｐ３を構成する中心電極２３側に膨出している。
【００４８】
交差角θ３１，θ２３の関係は、θ３１＝θ２３であってもよいし、θ３１≠θ２３であってもよい。
【００４９】
交差角θ１２は必ずしも１２０°である必要はなく、ポート部Ｐ１，Ｐ２間のアイソレーションをよくするためには、１００°＜θ１２＜１２０°が望ましい。交差角θ１２が１００°以下であると、挿入損失が劣化しすぎて実用的でなくなる。また、１２０°より大きいとアイソレーションが悪化する。
【００５０】
さらに、θ１２＜１２０°の場合、１２０°と比較してポート部Ｐ３のポートインピーダンスが低くなるので、ポートインピーダンスを上げるために、ポート部Ｐ３を構成する中心電極２３を１本の導体ラインで形成することが望ましい。
【００５１】
本第５実施形態の他の構成は前記第１実施形態と同様であり、その作用効果も基本的には第１実施形態と同様である。さらに、第５実施形態では、前記電極板２０とフェライト１５とを組み立てて中心電極組立体５としたとき、中心電極２１，２３間及び中心電極２２，２３間の間隔ｖが広くなり、この間での電気的短絡を防止できる。
【００５２】
（第６実施形態、図９参照）
第６実施形態である中心電極組立体６は、２本の導体ラインで形成されている中心電極２３の各ラインをフェライト１５の上面において近接させた（非平行とした）ものである。また、中心電極２３の各導体ラインは中心線に対して非対称であってもよい。
【００５３】
１本の導体ラインで形成されている中心電極２１，２２の構成、形状及びその他の構成は前記第１実施形態と同様である。また、その作用効果も第１実施形態と同様である。なお、２本の導体ラインを非平行あるいは非対称とすることは、他の実施形態に適用することもできる。
【００５４】
（第７実施形態、図１０参照）
第７実施形態である中心電極組立体７は、ポート部Ｐ３を構成する中心電極２３を３本の導体ラインで形成したものである。また、中心電極２３の各導体ラインは３本以上であってもよい。
【００５５】
１本の導体ラインで形成されている中心電極２１，２２の構成、形状及びその他の構成は前記第１実施形態と同様である。また、その作用効果も第１実施形態と同様である。なお、中心電極２３を３本あるいはそれ以上とすることは、他の実施形態に適用することもできる。
【００５６】
（第８実施形態、図１１参照）
第８実施形態である中心電極組立体８は、中心電極２１，２２，２３をそれぞれ１本の導体ラインで形成し、前記第１実施形態と同様に、各中心電極２１，２２，２３のライン幅を、コールドエンド側フェライト縁端部ｘが部分的に広くなるように形成したものである。
【００５７】
本第８実施形態の他の構成は前記第１実施形態と同様であり、その作用効果も第１実施形態と同様である。
【００５８】
（第９実施形態、図１２参照）
第９実施形態である中心電極組立体９は、各中心電極２１，２２，２３が中央平面部２５に対して滑らかな円弧状部分ｒを有して連続するようにしたものである。
【００５９】
本第９実施形態の他の構成は前記第１実施形態と同様であり、その作用効果も基本的には第１実施形態と同様である。さらに、第９実施形態では、中心電極２１，２２，２３の根元部分に円弧状部分ｒを形成することにより、折曲げ部ａの幅がより広くなって応力の集中がより緩和され、中心電極の曲げ角度がより安定すると共に交差角もより安定する。また、断線のおそれが確実に解消される。
【００６０】
（第１０実施形態、図１３，１４参照）
図１３は本発明の第１０実施形態である中心電極組立体１０を備えた非可逆回路素子（集中定数型アイソレータ）の各構成部品を示し、図１４は電極板２０の展開状態と中心電極組立体１０を示す。
【００６１】
この非可逆回路素子は、図１に示した非可逆回路素子と基本的には同じ構成部品からなり、アース端子５８は樹脂ケース５０に設けられている。また、等価回路は図４に示したものと同じである。
【００６２】
中心電極組立体１０はフェライト１５に直方体形状のものを使用している。従って、電極板２０の中央平面部２５はフェライト１５の直方体形状に合わせて形成されている。中心電極２１，２２は１本の導体ラインで形成され、中心電極２３は２本の導体ラインで形成されている。また、中心電極２１，２２のライン幅は、前記第１実施形態と同様に、コールドエンド側フェライト縁端部ｘがフェライト中心部ｙ及びホットエンド側フェライト縁端部ｚよりも部分的に広くなるように形成されており、幅広くされている部分には折曲げ部ａ，ｂが含まれている。
【００６３】
本第１０実施形態の他の構成は、フェライト１５に直方体形状のものを使用した以外は前記第１実施形態と同様であり、その作用効果も第１実施形態と同様である。
【００６４】
（第１１実施形態、図１５参照）
第１１実施形態である中心電極組立体１１は、中心電極２１，２２の幅広に形成されているコールドエンド側フェライト縁端部ｘが中心電極２１，２２の本体部に連続する箇所に傾斜部Ｋを設けたものである。
【００６５】
本第１１実施形態の他の構成は前記第１０実施形態と同様であり、その作用効果も基本的には第１０実施形態と同様である。さらに、第１１実施形態では、前記傾斜部Ｋを設けることにより、折曲げ部ｂの近傍に段差がなくなって応力の集中が緩和される。
【００６６】
（第１２実施形態、図１６，１７参照）
図１６は本発明の第１２実施形態である中心電極組立体１２を示す。この中心電極組立体１２は、概略、平面形状が円形状のマイクロ波フェライト１５の上面（第１の主面）に入力中心電極２１、出力中心電極２２及び終端中心電極２３を略円形状の絶縁シート１６を介在させて、入力中心電極２１と出力中心電極２２の交差角Ｇが１２５゜になるように交差させて配置している。また、終端中心電極２３は、入力中心電極２１と出力中心電極２２の間になるように交差させて配置している。中心電極２１，２２，２３は、フェライト１５の上面に、入力中心電極２１、絶縁シート１６、出力中心電極２２、絶縁シート１６、終端中心電極２３の順に重ねられる。
【００６７】
入力中心電極２１、出力中心電極２２及び終端中心電極２３は、それぞれの一端側にポート部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を有し、他端側にアース電極（中央平面部）２５が接続されている。各中心電極２１，２２，２３に共通のアース電極２５は、フェライト１５の下面（第２の主面）を略覆うように設けられている。入力中心電極２１及び出力中心電極２２は、ポート部Ｐ１，Ｐ２側の電極幅よりアース電極２５側の電極幅が広い漸増幅形状である。具体的には、ポート部Ｐ１，Ｐ２側よりアース電極２５側に向かって傾斜状に広くなっている。
【００６８】
ここで、入力中心電極２１、出力中心電極２２及び終端中心電極２３とアース電極２５は、Ａｇ，Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ，Ｂｅ等の導電性材料からなり、金属薄板を打ち抜き加工、またはエッチングすることによって一体に形成される。
【００６９】
こうして、中心電極組立体１２が得られる。この中心電極組立体１２は、入力中心電極２１と出力中心電極２２が、ポート部Ｐ１，Ｐ２側の電極幅よりアース電極２５側の電極幅が広い漸増幅形状を有しているので、高周波電流が最大となるアース電極２５側において、その高周波電流の集中度を緩和することができる。この結果、入力中心電極２１と出力中心電極２２の交差角Ｇを広くしても、中心電極組立体１２を組み込んだアイソレータのアイソレーション帯域幅を狭くすることなく、そのアイソレータの挿入損失を小さくすることができる。
【００７０】
図１７に、入力中心電極２１と出力中心電極２２の交差角Ｇが１２５゜の中心電極組立体１２を組み込んだアイソレータと、従来の交差角Ｇが１２０゜の中心電極組立体２４０（図３１）を組み込んだアイソレータのそれぞれの挿入損失とアイソレーション特性を示す。ここで、実線４１は交差角Ｇが１２５゜の中心電極組立体１２を組み込んだアイソレータの挿入損失を表し、実線４３はそのアイソレーション特性を表す。また、点線４０は従来の交差角Ｇが１２０゜の中心電極組立体２４０を組み込んだアイソレータの挿入損失を表し、点線４２はそのアイソレーション特性を表す。図１７より、アイソレーション帯域幅は両者共に略同じであるのに対して、挿入損失は、従来の中心電極組立体２４０を用いた場合に比べて本第１２実施形態の中心電極組立体１２を用いた場合の方が、挿入損失が小さいことがわかる。
【００７１】
さらに、入力中心電極２１及び出力中心電極２２の根元であるアース電極２５側の電極幅が広いので、各中心電極２１，２２，２３のぐらつきを安定させることができる。その結果、製造ロットごとの特性ばらつきがなくなり、中心電極組立体１２の特性ばらつきを低減させることができる。
【００７２】
（第１２実施形態の変形例、図１８〜２１参照）
ところで、中心電極２１，２２，２３の幅や形状は図１６に示した以外に種々に変更することができる。
【００７３】
例えば、図１８に示すように、入力中心電極２１と出力中心電極２２は、アース電極２５側に向かってステップ状に広がっており、ポート部Ｐ１，Ｐ２側の電極幅よりアース電極２５側の電極幅が広い漸増幅形状を有していてもよい。
【００７４】
また、図１９に示すように、中心電極２１，２２，２３はそれぞれ２本ずつの導体ライン２１ｃ，２１ｄ、２２ｃ，２２ｄ、２３ｃ，２３ｄにて構成されてもよい。
【００７５】
また、図２０に示すように、中心電極２１，２２，２３はそれぞれ２本ずつの導体ライン２１ｃ，２１ｄ、２２ｃ，２２ｄ、２３ｃ，２３ｄにて構成され、それらの導体ライン２１ｃ，２１ｄ、２２ｃ，２２ｄ、２３ｃ，２３ｄが途中で一体的に接合して１本になってもよい。図２０の場合、アース電極２５側で一体的に接合している。
【００７６】
また、図２１に示すように、中心電極２１，２２，２３はそれぞれ２本ずつの導体ライン２１ｅ，２１ｆ、２２ｅ，２２ｆ、２３ｅ，２３ｆにて構成され、それらの導体ライン２１ｅ，２１ｆ、２２ｅ，２２ｆがステップ状に広がっていてもよい。
【００７７】
（第１３実施形態、図２２参照）
図２２は本発明の第１３実施形態である中心電極組立体１３を示す。この中心電極組立体１３は、マイクロ波フェライト１５の上面に入力中心電極２１、出力中心電極２２及び終端中心電極２３を、絶縁シート１６を間に挟んで、交差させて配置している。入力中心電極２１と出力中心電極２２の交差角Ｇは１２２゜である。各中心電極２１，２２，２３は、それぞれ２本ずつの導体ライン２１ｇ，２１ｈ、２２ｇ，２２ｈ、２３ｇ，２３ｈにて構成されている。中心電極２１，２２，２３は、それぞれの一端側がポート部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３とされ、他端側にアース電極２５が接続されている。中心電極２１，２２，２３に共通のアース電極２５は、フェライト１５の下面を略覆うように設けられている。
【００７８】
ところで、図３１に示した従来の中心電極組立体２４０において、入力中心電極２７１と出力中心電極２７２の交差角Ｇを１２０゜より広げると、入力中心電極２７１のエッジｅ４と出力中心電極２７２のエッジｅ５の交点Ａから絶縁シート２２０の縁部までの距離Ａ−Ａ’より、入力中心電極２７１のエッジｅ１と終端中心電極２７３のエッジｅ１０の交点Ｂから絶縁シート２２０の縁部までの距離Ｂ−Ｂ’の方が大きくなる。
【００７９】
そこで、本第１３実施形態では、大きい方の距離Ｂ−Ｂ’、つまり、中心電極間の絶縁距離が長い方を利用して、入力中心電極２１及び出力中心電極２２の電極幅を広げている。具体的には、入力中心電極２１及び出力中心電極２２の終端ポート部Ｐ３に最も近い導体ライン２１ｇ，２２ｇのエッジｅ１，ｅ５側を電極幅方向に展延させることにより、入力中心電極２１及び出力中心電極２２を、ポート部Ｐ１，Ｐ２側の電極幅よりアース電極２５側の電極幅が広い片漸増幅形状にしている。
【００８０】
即ち、入力中心電極２１の導体ライン２１ｇのエッジｅ２と導体ライン２１ｈの両側のエッジｅ３，ｅ４とは互いに平行に形成されている。そして、入力中心電極２１のエッジｅ４と出力中心電極２２のエッジｅ５の交点Ａから絶縁シート１６の縁部までの距離Ａ−Ａ’と、入力中心電極２１のエッジｅ１と終端中心電極２３のエッジｅ１０の交点Ｂから絶縁シート１６の縁部までの距離Ｂ−Ｂ’とが同じになるまで、終端ポート部Ｐ３に最も近いエッジｅ１側を電極幅方向に展延させることが好ましい。
【００８１】
同様に、出力中心電極２２の導体ライン２２ｇのエッジｅ６と導体ライン２２ｈの両側のエッジｅ７，ｅ８とは互いに平行に形成されている。そして、出力中心電極２２のエッジｅ８と入力中心電極２１のエッジｅ１の交点から絶縁シート３２の縁部までの距離と、出力中心電極２２のエッジｅ５と終端中心電極２３のエッジｅ９の交点から絶縁シート３２の縁部までの距離とが同じになるまで、終端ポート部Ｐ３に最も近いエッジｅ５側を電極幅方向に展延させることが好ましい。
【００８２】
前記中心電極組立体１３は、終端ポート部Ｐ３に最も近いエッジｅ１，ｅ５側を電極幅方向に展延させることにより、前記第１２実施形態の中心電極組立体１２と比較して、絶縁シート１６の位置ずれによる中心電極２１，２２，２３相互間の短絡不良を起きにくくすることができる。
【００８３】
さらに、入力中心電極２１及び出力中心電極２２の根元であるアース電極２５側の電極幅が広いので、中心電極２１，２２，２３の交差角Ｇを安定させ、この中心電極組立体１３の特性ばらつきを低減させることができる。
【００８４】
（第１４実施形態、図２３参照）
図２３は本発明の第１４実施形態である中心電極組立体１４を示す。この中心電極組立体１４は、平面形状が矩形であるフェライト１５を用いたものである。入力中心電極２１及び出力中心電極２２は、終端ポート部Ｐ３に最も近い導体ライン２１ｇ，２２ｇのエッジｅ１，ｅ５側を電極幅方向に展延させることにより、ポート部Ｐ１，Ｐ２側の電極幅よりアース電極２５側の電極幅が広い片漸増幅形状に形成されている。
【００８５】
中心電極組立体１４は、中心電極２１，２２の導体ライン２１ｇ，２１ｈ，２２ｇ，２２ｈの根元であるアース電極２５側の幅を広くして、中心電極２１，２２の交差角Ｇを安定させることができるので、特性ばらつきをさらに低減させることができる。
【００８６】
（非可逆回路素子の実施形態、図２４，２５参照）
図２４に本発明に係る非可逆回路素子の一実施形態の各構成部品を示し、図２５にそれらの組立完成後の外観を示す。この非可逆回路素子は、集中定数型アイソレータであり、前記中心電極組立体１２が組み込まれている。
【００８７】
図２４に示すように、非可逆回路素子（集中定数型アイソレータ）は、概略、金属製下側ケース５７と、樹脂製端子ケース５０と、前記中心電極組立体１２ｄと、金属製上側ケース５６と、永久磁石５５と、抵抗素子Ｒと、整合用コンデンサ素子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３等を備えている。
【００８８】
中心電極組立体１２ｄは、フェライト１５の裏面１５ｂに設置されたアース電極２５が、樹脂製端子ケース５０の窓部５０ａを通して、金属製下側ケース５７の底壁５７ｂにはんだ付け等の方法により接続され、アースされる。
【００８９】
樹脂製端子ケース５０には、入力端子５１、出力端子５２及びアース端子５３がインサートモールドされている。出力端子５２は一端が樹脂製端子ケース５０の外側壁に露出し、他端が樹脂製端子ケース５０の内側面に露出して出力引出し電極部５２ａを形成している。入力端子５１は一端が樹脂製端子ケース５０の外側壁に露出し、他端が樹脂製端子ケース５０の内側面に露出して入力引出し電極部（図示せず）を形成している。同様に、二つのアース端子５３はそれぞれ、一端が樹脂製端子ケース５０の対向する外側壁に露出し、他端が樹脂製端子ケース５０の内側面に露出してアース引出し電極部５３ａを形成している。
【００９０】
整合用コンデンサ素子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、ホット側コンデンサ電極がポート部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に電気的に接続され、コールド側コンデンサ電極が樹脂製端子ケース５０の内側面に露出しているアース引出し電極部５３ａにそれぞれ電気的に接続されている。
【００９１】
抵抗素子Ｒは、絶縁性基板の両端部に厚膜印刷等で電極を形成し、その間にサーメット系やカーボン系やルテニウム系等の厚膜あるいは金属薄膜の抵抗体を配設したものである。絶縁性基板の材料は、例えば、アルミナ等の誘電体セラミックが用いられる。また、抵抗体の表面にはガラス等の被膜が形成されていてもよい。
【００９２】
抵抗素子Ｒの一方の電極は整合用コンデンサ素子Ｃ３のホット側コンデンサ電極に接続され、他方の電極はアース引出し電極部５３ａに接続される。つまり、整合用コンデンサ素子Ｃ３と抵抗素子Ｒとは、中心電極組立体１２ｄのポート部Ｐ３とアースとの間に電気的に並列に接続される。
【００９３】
金属製下側ケース５７は、左右の側壁５７ａと底壁５７ｂとを有している。この金属製下側ケース５７上に樹脂製端子ケース５０を配置すると共に、樹脂製端子ケース５０内に中心電極組立体１２ｄや整合用コンデンサ素子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３等を収容し、金属製上側ケース５６を装着する。金属製上側ケース５６の下面には永久磁石５５が貼着され、この永久磁石５５により中心電極組立体１２ｄに直流磁界を印加するようになっている。金属製下側ケース５７と金属製上側ケース５６は磁気回路を構成しており、ヨークとしても機能している。金属製下側ケース５７、金属製上側ケース５６は、例えば、Ｆｅやケイ素鋼などの高透磁率からなる板材を打ち抜き、曲げ加工した後、表面にＣｕやＡｇをめっきしてなるものである。
【００９４】
こうして、図２５に示すような非可逆回路素子（集中定数型アイソレータ）が得られる。この集中定数型アイソレータの電気等価回路は図４に示したとおりである。この集中定数型アイソレータは、前述した特徴を有する中心電極組立体１２ｄを備えているので、特性ばらつきが少なく、挿入損失が小さく、十分なアイソレーション帯域幅を有している。
【００９５】
なお、この集中定数型アイソレータには前記中心電極組立体１２ｄの他に、前記各実施形態で示した中心電極組立体１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ等を用いてもよい。
【００９６】
（非可逆回路素子の他の実施形態、図２６，２７，２８参照）
図２６は前記第１実施形態として説明した中心電極組立体１及びコンデンサ素子としてを機能する誘電体シート（ポリイミドシート）２６を備えた他の実施形態である非可逆回路素子（集中定数型アイソレータ）の各構成部品を示し、図２７はそれらを組み立てた状態での断面を示す。さらに、図２８はこの非可逆回路素子の等価回路を示す。
【００９７】
この非可逆回路素子は、中心電極組立体１（その詳細は図３に示した第１実施形態と同様である）の中央平面部２５と下金属ケース５７との間に誘電体シート２６を挿入し、図２８に示すようにコンデンサ素子Ｃ４を形成するようにしたものである。従って、この非可逆回路素子において、電極板２０の中央平面部２５はアース電極としては機能していない。
【００９８】
なお、コンデンサ素子Ｃ４を追加することは、これまでに説明した中心電極組立体を備えた非可逆回路素子においても適用可能である。
【００９９】
（通信装置、図２９参照）
次に、本発明に係る通信装置の一実施形態として携帯電話を例にして説明する。図２９は携帯電話のＲＦ部分の電気回路１２０を示し、１２２はアンテナ素子、１２３はデュプレクサ、１３１は送信側アイソレータ、１３２は送信側増幅器、１３３は送信側段間用帯域通過フィルタ、１３４は送信側ミキサ、１３５は受信側増幅器、１３６は受信側段間用帯域通過フィルタ、１３７は受信側ミキサ、１３８は電圧制御発振器（ＶＣＯ）、１３９はローカル用帯域通過フィルタである。
【０１００】
ここに、送信側アイソレータ１３１として、前記第１〜１４実施形態として示した中心電極組立体１〜１４，１２ａ〜１２ｄのいずれかを備えた非可逆回路素子（集中定数型アイソレータ）を使用することができる。これらの非可逆回路素子を実装することにより、電気特性の安定した信頼性の高い携帯電話を実現することができる。
【０１０１】
（他の実施形態）
なお、本発明に係る中心電極組立体、非可逆回路素子及び通信装置は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できることは勿論である。
【０１０２】
例えば、中心電極は、３本以上の導体ラインで構成されていてもよく、それらの導体ラインは中心電極の任意の位置で一体的に接合して１本又は２本以上になってもよい。また、フェライトの平面形状は、円形や多角形や角が丸まった三角形等であってもよい。また、アイソレータの他に、サーキュレータ等の各種非可逆回路素子にも本発明を適用することができる。
【０１０３】
また、中心電極は、金属板を打ち抜き、曲げ加工して形成するものの他に、基板（誘電体基板や磁性体基板や積層基板等）にパターン電極を設けることによっても形成することができる。さらに、絶縁シートの代わりに、絶縁膜を印刷等の方法で形成してもよい。また、交差角Ｇは、１１０゜〜１４０゜の範囲であればよい。
【０１０４】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、第１、第２及び第３の発明によれば、１本のラインで形成されている中心電極のコールドエンド側フェライト縁端部を部分的に幅広く形成するようにしたため、中心電極の断線のおそれが格段に減少して信頼性が向上し、かつ、電気特性が安定した中心電極組立体、非可逆回路素子及び通信装置を得ることができる。
【０１０８】
また、本発明に係る非可逆回路素子及び通信装置は、前述の特徴を有する中心電極組立体を備えることにより、優れた電気特性を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態である中心電極組立体を備えた非可逆回路素子を示す分解斜視図。
【図２】前記非可逆回路素子の内部構成を示す断面図。
【図３】（Ａ）は第１実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図４】前記非可逆回路素子の電気等価回路図。
【図５】（Ａ）は第２実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図６】（Ａ）は第３実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図７】（Ａ）は第４実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図８】（Ａ）は第５実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図９】（Ａ）は第６実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図１０】（Ａ）は第７実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図１１】（Ａ）は第８実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図１２】第９実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図。
【図１３】第１０実施形態である中心電極組立体を備えた非可逆回路素子を示す分解斜視図。
【図１４】（Ａ）は第１０実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図１５】（Ａ）は第１１実施形態である中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図１６】第１２実施形態である中心電極組立体を示す平面図。
【図１７】図１６に示した中心電極組立体の挿入損失とアイソレーション特性を示すグラフ。
【図１８】図１６に示した中心電極組立体の変形例を示す平面図。
【図１９】図１６に示した中心電極組立体の別の変形例を示す平面図。
【図２０】図１６に示した中心電極組立体のさらに別の変形例を示す平面図。
【図２１】図１６に示した中心電極組立体のさらに別の変形例を示す平面図。
【図２２】第１３実施形態である中心電極組立体を示す平面図。
【図２３】第１４実施形態である中心電極組立体を示す平面図。
【図２４】本発明に係る非可逆回路素子の一実施形態を示す分解斜視図。
【図２５】図２４に示した非可逆回路素子の外観斜視図。
【図２６】前記第１実施形態である中心電極組立体を備えたいま一つの非可逆回路素子を示す分解斜視図。
【図２７】図２６に示した非可逆回路素子の内部構成を示す断面図。
【図２８】図２６に示した非可逆回路素子の電気等価回路図。
【図２９】本発明に係る通信装置（携帯電話）の電気回路を示すブロック図。
【図３０】（Ａ）は従来の中心電極組立体の電極板を示す展開平面図、（Ｂ）は該電極板とフェライトとを組み立てた状態を示す平面図。
【図３１】従来の他の中心電極組立体を示す平面図。
【図３２】図３１に示した従来の中心電極組立体の挿入損失とアイソレーション特性を示すグラフ。
【符号の説明】
１〜１４，１２ａ〜１２ｄ…中心電極組立体
１５…フェライト
１６…絶縁シート
２０…電極板
２１，２２，２３…中心電極
２５…中央平面部（アース電極）
５０…樹脂製端子ケース
５５…永久磁石
５６…金属製上側ケース
５７…金属製下側ケース
１２０…携帯電話の電気回路
１３１…送信側アイソレータ
ｘ…コールドエンド側フェライト縁端部
ｙ…フェライト中央部
ｚ…ホットエンド側フェライト縁端部
ｒ…円弧状部分
θ１２，θ２３，θ３１…交差角
ｅ１〜ｅ１０…エッジ
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…ポート部
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…整合用コンデンサ素子
Ｒ…抵抗素子
Claims (8)
- 中央平面部から複数の中心電極が所定の角度で外方に延在している電極板とフェライトとで構成され、中央平面部をフェライトの下面に当接させて中心電極をフェライトの側面から上面へ折り曲げ、該中心電極をフェライトの上面で交差させた中心電極組立体において、
少なくとも一つの中心電極を１本のラインで形成し、該中心電極のライン幅がフェライト中心部よりもフェライト縁端部が広くなるように形成したこと、
を特徴とする中心電極組立体。 - 中央平面部から複数の中心電極が所定の角度で外方に延在している電極板とフェライトとで構成され、中央平面部をフェライトの下面に当接させて中心電極をフェライトの側面から上面へ折り曲げ、該中心電極をフェライトの上面で交差させ、少なくとも一つの中心電極を１本のラインで形成し、該中心電極のライン幅がコールドエンド側フェライト縁端部において部分的に広くなるように形成した中心電極組立体において、
第１、第２、第３の中心電極を有し、
第１の中心電極と一方の側で隣接する第２の中心電極との交差角θ１２と第１の中心電極と他方の側で隣接する第３の中心電極との交差角θ３１をθ１２＞θ３１となるように設定し、
第１の中心電極のコールドエンド側フェライト縁端部の幅をフェライト中心部での中心線に対して第３の中心電極に近い方よりも第２の中心電極に近い方が広くなるように形成したこと、
を特徴とする中心電極組立体。 - 中央平面部から複数の中心電極が所定の角度で外方に延在している電極板とフェライトとで構成され、中央平面部をフェライトの下面に当接させて中心電極をフェライトの側面から上面へ折り曲げ、該中心電極をフェライトの上面で交差させ、少なくとも一つの中心電極を１本のラインで形成し、該中心電極のライン幅がコールドエンド側フェライト縁端部において部分的に広くなるように形成した中心電極組立体において、
第１、第２、第３の中心電極を有し、
第１の中心電極と一方の側で隣接する第２の中心電極との交差角θ１２と第１の中心電極と他方の側で隣接する第３の中心電極との交差角θ３１をθ１２＜θ３１となるように設定し、
第１の中心電極のコールドエンド側フェライト縁端部の幅をフェライト中心部での中心線に対して第２の中心電極に近い方よりも第３の中心電極に近い方が広くなるように形成したこと、
を特徴とする中心電極組立体。 - 第１、第２、第３の中心電極を有し、
第１の中心電極と一方の側で隣接する第２の中心電極との交差角θ１２と第１の中心電極と他方の側で隣接する第３の中心電極との交差角θ３１をθ１２＞θ３１となるように設定し、
第１の中心電極のコールドエンド側フェライト縁端部の幅をフェライト中心部での中心線に対して第３の中心電極に近い方よりも第２の中心電極に近い方が広くなるように形成したこと、
を特徴とする請求項１に記載の中心電極組立体。 - 第１、第２、第３の中心電極を有し、
第１の中心電極と一方の側で隣接する第２の中心電極との交差角θ１２と第１の中心電極と他方の側で隣接する第３の中心電極との交差角θ３１をθ１２＜θ３１となるように設定し、
第１の中心電極のコールドエンド側フェライト縁端部の幅をフェライト中心部での中心線に対して第２の中心電極に近い方よりも第３の中心電極に近い方が広くなるように形成したこと、
を特徴とする請求項１に記載の中心電極組立体。 - 二つの中心電極を１本のラインで形成し、一つの中心電極を２本のラインで形成したことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５に記載の中心電極組立体。
- 永久磁石と、
前記永久磁石により直流磁界が印加される請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６に記載の中心電極組立体と、
前記永久磁石と前記中心電極組立体とを収容するケースと、
を備えたことを特徴とする非可逆回路素子。 - 請求項７に記載の非可逆回路素子を備えたことを特徴とする通信装置。
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