JP3663195B2 - 非可逆回路素子及びそれを用いた通信機装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話等の通信機装置に使用されるアイソレータ、サーキュレータ等の非可逆回路素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の非可逆回路素子は、例えば図８に示す構造の磁性組立体５０が備えられている（特許文献１参照）。この磁性組立体５０は、矩形板状のフェライトからなる磁性体５５と、その下面に添わせて設けられた金属板からなる共通電極５４と、この共通電極５４から放射状に３方向に延出形成されて磁性体５５の表面側に巻き掛けられた第１の中心導体５１と第２の中心導体５２と第３の中心導体５３とから構成されている。
前記第１の中心導体５１と第２の中心導体５２と第３の中心導体５３は互いに磁性体５５に沿って折り曲げられ、磁性体５５の表面側において互いに略１２０゜の交差角度でもって重ねられている。なお、図面では省略されているが、中心導体５１、５２、５３どうしは絶縁シートにより磁性体５５の表面側において個々に絶縁されている。
また、先の３つの中心導体５１、５２、５３の先端部側は磁性体５５の側方に突出するように配置されて各ポート部Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３とされている。そして、各ポート部Ｐ１〜Ｐ３に図示略の整合用のコンデンサを接続し、ポート部の１つに先のコンデンサを介して終端抵抗を接続し、これらを永久磁石とともに磁気回路を構成する磁性体ヨーク内に収納し、磁性組立体５０に別途配置した永久磁石で直流磁界を印加できる構成とすることで非可逆回路素子が構成される。
前述の各中心導体５１〜５３は、図９の展開図で示すようにアース部となる共通電極５４において連設一体化され、共通電極５４から３方向に突出形成されていて、これらの中心導体５１〜５３は磁性体５５に対して所定の角度で精度良く組み付けられるように図９の折曲部Ｘの位置において屈曲されるように構成されている。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３１０６３９２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この種の非可逆回路素子は、通信機装置、例えば携帯電話等の携帯用電子機器に備えられるが、近年の携帯用電子機器の小型化に伴い、全体として４〜５ｍｍ角の大きさに形成されるようになってきているが、さらに小型化の要望が強まっている。
しかしながらこの可逆回路素子を０．８ＧＨｚ〜０．９ＧＨｚ程度の比較的低周波で使用する携帯用電子機器に備えられる場合、インダクタンスを大きくする必要があり、そのために上記従来構成の磁性組立体５０の中心導体に接続するコンデンサとして容量値が大きいものが必要となり、これによって必然的にコンデンサの占有面積も大きいものとなってしまうため、非可逆回路素子をさらに小型化するのが難しい状況になってきている。
【０００５】
本発明は以上の背景に基づいてなされたもので、コンデンサの容量値を小さくできる非可逆回路素子を提供することを目的の１つとする。
更に本発明は、コンデンサの容量値を小さくできる非可逆回路素子を用いることで、コンデンサの占有面積が小さくでき、小型化された非可逆回路素子を提供することを目的の１つとする。
また、本発明は、コンデンサの専有面積を小さくして小型化するとともに、挿入損失の低減効果とアイソレーションの向上効果も備えた非可逆回路素子を提供することを目的の１つとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、磁性体基板と、前記磁性体基板の一面側に配置された板状の共通電極と、前記共通電極と一体に設けられ、前記磁性体基板に沿って屈曲された第１の線路導体と第２の線路導体と第３の線路導体と、前記第１の線路導体に設けられて前記磁性体基板の他面側に沿わされた第１の中心導体と、前記第２の線路導体に設けられて前記磁性体基板の他面側に沿わされた第２の中心導体と、前記第３の線路導体に設けられて前記磁性体基板の他面側に沿わされた第３の中心導体とが具備されてなり、前記第１の中心導体と第２の中心導体とが前記磁性体基板の他面上で交差するように前記磁性体基板の他面側に折曲され、かつ前記第１の中心導体と前記第２の中心導体とが重複した交差部の一部分が互いに平行であることを前記課題の解決手段とした。
なお、前記磁性体基板と第１の線路導体と第２の線路導体と第３の線路導体との間には各々に絶縁シート等の絶縁体が介在されて各線路導体は個々に電気的に絶縁されている。
【０００７】
上記構成の本発明の非可逆回路素子においては、第１と第２の中心導体の交差部の両中心導体の重複部分の長さが長くなるにしたがって、第１と第２の中心導体の重複部分で確保される容量値が大きくなるので、その分、各線路導体に接続するコンデンサの容量値が小さくでき、従って、同じインダクタンスを確保するならば用いるコンデンサの占有面積を小さくできる。
【０００８】
本発明の非可逆回路素子においては、前記両中心導体の重複部分の長さが前記磁性体基板の他面に重なる中心導体部分の長さの２０％以上であることが好ましい。
かかる非可逆回路素子によれば、第１と第２の中心導体の交差部の両中心導体の重複部分の長さがさらに長くなり、第１と第２の中心導体の重複部分で確保される容量値がさらに大きくできる。
前記両中心導体の重複部分の長さの上限としては、前記磁性体基板の他面に重なる中心導体部分の長さの１００％まで可能である。
【０００９】
また、本発明の非可逆回路素子においては、前記両中心導体の重複部分の交差角度が３０度以下であることが好ましく、さらに好ましくは１５度以下である。さらに、本発明の非可逆回路素子においては、前記両中心導体の重複部分の第１と第２の中心導体は略平行であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の非可逆回路素子においては、前記両中心導体の重複部分の第１と第２の中心導体は平行であってもよく、あるいは、平行である部分（平行部）以外に非平行部分があってもよい。上記両中心導体の重複部分の第１と第２の中心導体の平行部の長さが長くなるほど、非可逆回路素子の挿入損失の低減効果を増大できる。
上記両中心導体の重複部分に第１と第２の中心導体の非平行部があると、アイソレーションの帯域を広くすることができる（アイソレーションを向上できる）。従って、上記両中心導体の重複部分に上記平行部以外に上記非平行部があると、非可逆回路素子の挿入損失の低減効果とアイソレーションの向上効果がある。
【００１１】
上記第１の中心導体は、基部導体側端部と先端部導体側端部とこれらの間の中央部の３つの部分からなる。上記第２の中心導体も基部導体側端部と先端部導体側端部とこれらの間の中央部の３つの部分からなる。上記磁性体基板の他面上で上記第１の中心導体の中央部と第２の中心導体の中央部が交差し、重複しているものであってもよい。
上記磁性体基板の他面上で交差する各中心導体の中央部の形状は、後述する第１の実施形態のように平面視略真っ直ぐな形状、後述する第３の実施形態のように平面視略く字状、ジグザグ状、波状のいずれかであってもよい。
【００１２】
また、本発明の非可逆回路素子においては、前記第１の線路導体の幅方向中央部と前記第２の線路導体の幅方向中央部と前記第３の線路導体の幅方向中央部にそれらの長さ方向に沿うスリット部が形成されて前記第１の線路導体と前記第２の線路導体と第３の線路導体が個々に２本の分割導体に分割されていてもよい。このように各線路導体が２本の分割導体に分割されていると、相互インダクタンスが発生し、線路導体として同じ導体長でも、分割した構成の方がより大きなインダクタンスが得られる。
【００１３】
このように前記第１の線路導体と前記第２の線路導体がそれぞれ２本の分割導体に分割されている場合、第１と第２の中心導体の交差部の両中心導体の重複部分の長さとは、第１の中心導体の一方（又は他方）の分割導体と第２の中心導体の一方（又は他方）の分割導体の重複部分の長さであってもよい。
また、前記第１の線路導体と前記第２の線路導体がそれぞれ２本の分割導体に分割されている場合、両中心導体の重複部分の交差角度とは、第１の中心導体の一方（又は他方）の分割導体と第２の中心導体の一方（又は他方）の分割導体の交差角度であってもよい、その場合の交差角度は３０度以下であることが好ましい。
【００１４】
上記のように第３の線路導体が２本の分割導体に分割されている場合、これら分割導体の間隔は広い方がアイソレーションの帯域を広くできる点で好ましい。また、第３の線路導体の２本の分割導体はそれぞれ平面視略直線状であれば（２本の分割導体は平行であれば）、第３の線路導体を磁性体基板に巻き付けて非可逆回路素子を組みたてる際に第３の線路導体の位置ずれが起こりにくい点で好ましい。
また、第３の線路導体が２本の分割導体に分割されている場合、一方の分割導体が他方の分割導体より幅広に形成して、強度（剛性）を向上させることが、第３の線路導体を磁性体基板に巻き付けて非可逆回路素子を組みたてる際に、第３の線路導体の変形を防止できる点で好ましい。
【００１５】
また、本発明の非可逆回路素子においては、前記第３の線路導体が前記磁性体基板の他面側において平面視前記第１の中心導体と第２の中心導体と交差するように折曲られて重ねられ、前記第３の線路導体の２本の分割導体に非平行部分もしくは湾曲部が含まれていてもよい。
低周波化するためには各線路導体を長くしてインダクタンスを大きくする必要があるが、本発明においては、第３の中心導体において、第３の線路導体が長さ方向中央部側において折曲（屈曲）もしくは湾曲されてなるが、このようにすることで第３の線路導体の長さが実質的に長くなって、インダクタンスが大きくなり、低周波化と小型化を両立することができる。
【００１６】
また、本発明の非可逆回路素子においては、前記線路導体に接続されるコンデンサ基板が複数備えられていてもよい。
本発明の非可逆回路素子は、先に述べたようにコンデンサの容量値を小さくできるので、これによってコンデンサ基板の占有面積を小さくできる結果、小型化された非可逆回路素子とすることができる。
【００１７】
さらに、本発明の非可逆回路素子においては、前記コンデンサ基板のうち一方が前記複数の線路導体に接続された共通のコンデンサ基板とされていてもよい。このように共通のコンデンサ基板とすることで必要とする容量を小さなコンデンサ占有面積で稼ぐことができる。
【００１８】
また、本発明は、前記のいずれかの構成の本発明の非可逆回路素子を備えたことを特徴とする通信機装置を前記課題の解決手段とした。
【００１９】
本発明の通信機装置は、コンデンサの容量値を小さくできる本発明の非可逆回路素子が備えられたことで、通信機装置に占める非可逆回路素子の大きさを小さくすることができ、通信機装置全体の小型化に寄与することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を更に詳細に説明する。
（非可逆回路素子の第１の実施の形態）
図１〜図３は本発明に係る非可逆回路素子をアイソレータとして適用した第１の実施の形態を示すものである。
この実施形態のアイソレータ１は、上ヨーク２と下ヨーク３とで構成される磁気閉回路内に、永久磁石などからなる磁石部材４と強磁性体からなる磁性体基板５と線路導体６、７、８とこれら線路導体６、７、８を接続した共通電極１０と磁性体基板５の周囲に配置されたコンデンサ基板１１、１２と終端抵抗１３とを備えて構成されている。
【００２１】
前記上ヨーク２と下ヨーク３は軟鉄などの強磁性体からなり、４角形状の箱型に形成されている。なお、それらヨークの表裏面にはＡｇメッキなどの導電層が被覆形成されていることが好ましい。また、側面コ字型の上ヨーク２は側面コ字型の下ヨーク３に嵌め込み自在の大きさとされており、上ヨーク２と下ヨーク３の互いの開口部分を嵌め合わせることで両者を一体として箱型の磁気閉回路を構成することができるように構成されている。
なお、これらのヨーク２、３の形状はこの実施形態の如くコ字型に限るものではなく、複数のヨークで箱型の閉磁器回路を構成するものであれば、任意の形状で差し支えない。
【００２２】
前記の如く嵌め合わされた下ヨーク３と上ヨーク２が囲む空間には、換言すると下ヨーク３と上ヨーク２からなる閉磁気回路内には、先の磁性体基板５と３本の線路導体６、７、８とこれら線路導体６、７、８を接続した共通電極１０とからなる磁性組立体１５が収納されている。従って、本実施形態のアイソレータは磁性組立体１５を有している。
磁性体基板５は、フェライト等の強磁性体からなり、図２に示すように平面視横長の略長方形板状とされている。より詳細には、相対向する横長の２つの長辺５ａ、５ａと、これらの長辺５ａ、５ａに直角向きの短辺５ｂ、５ｂと、長辺５ａ、５ａの両端部側に位置して各長辺５ａに対して１５０゜の角度で傾斜し（長辺５ａの延長線に対しては３０°の傾斜角度で傾斜し）、個々に先の短辺５ｂに接続する４つの傾斜辺５ｄとから構成される平面視横長の略長方形状とされている。従って磁性体基板５の平面視４つのコーナ部には、それぞれ長辺５ａに対する１５０°傾斜（短辺５ｂに対して１３０°傾斜）の傾斜面（受面）５ｄが形成されている。
【００２３】
また、この磁性体基板５においては、その横方向、即ち長手方向の幅と、その縦方向、即ち長手方向に直交する方向の幅との比、即ち縦横比が２５％（１：４）以上、８０％（４：５）以下の範囲、即ち平面視横長であることが好ましい。なお、ここで、図１に示すものは平面視横長の磁性体基板５であるが、図１を９０゜回転させた横方向から見ると、磁性体基板５は縦長形状となる。よって本発明では、磁性体基板５は横長形状でも縦長形状でも全く等価のものと考える。
【００２４】
先の３本の線路導体６、７、８と共通電極１０は図３の展開図に示すように一体化されてなり、３本の線路導体６、７、８と共通電極１０とを主体として電極部１６が構成されている。この共通電極１０は、平面視先の磁性体基板５とほぼ相似形状の金属板からなる本体部１０Ａから構成されている。即ち、本体部１０Ａは相対向する２つの長辺部１０ａ、１０ａと、これらの長辺部１０ａ、１０ａに直角向きの短辺部１０ｂ、１０ｂと、長辺部１０ａ、１０ａの両端部側に位置して各長辺部１０ａに対して１５０°の角度で傾斜し、先の短辺部１０ｂに対しては１３０°の傾斜角度で接続する４つの傾斜部１０ｄとから構成される平面視略長方形（矩形状）とされている。
【００２５】
そして、先の共通電極１０の４つのコーナ部の傾斜部１０ｄのうち、一方の長辺部側の２つの傾斜部１０ｄから第１の線路導体６と第２の線路導体７が延出形成されている。まず、先の２つの傾斜部１０ｄの一方から、第１の基部導体６ａと第１の中心導体６ｂと第１の先端部導体６ｃからなる第１の線路導体６が延出形成される一方、先の傾斜部１０ｄの他方から、第２の基部導体７ａと第２の中心導体７ｂと第２の先端部導体７ｃとからなる第２の線路導体７が延出形成されている。
基部導体６ａ、７ａはいずれも傾斜部１０ｄを延長するように傾斜部１０ｄと同じ幅に形成されていて、基部導体６ａ、７ａはそれらの中心軸線Ａ、Ａどうしがなす角度θ１が図３に示すように６０°程度とされている。
【００２６】
第１の中心導体６ｂは、平面視波形あるいはジクザグ状のものであり、基部導体側端部６Ｄと、先端部導体側端部６Ｆと、これらの間の中央部６Ｅの３つの部分からなる。第２の中心導体７ｂも第１の中心導体６ｂと同様の形状であり、基部導体側端部７Ｄと、先端部導体側端部７Ｆと、これらの間の中央部７Ｅの３つの部分からなる。第１と第２の中心導体６ｂ、７ｂを上記のような形状とすることで、線路導体の実質的な導体長を長くして第１と第２の中心導体６ｂ、７ｂのインダクタンスを大きくし、非可逆回路素子としての低周波化と小型化を両立させることができる。
基部導体側端部６Ｄ、７Ｄは、図３に示すようにそれらの中心軸線Ｂ、Ｂどうしがなす角度θ３が上記角度θ１と同程度の角度以上とされており、即ち、基部導体側端部６Ｄ、７Ｄが徐々に外側に広がるような角度とされている。
中央部６Ｅ、７Ｅは、図３に示すようにそれらの中心軸線Ｂ、Ｂどうしが徐々に近接するように形成されている。
先端部導体側端部６Ｆ、７Ｆは、図３に示すようにそれらの中心軸線Ｂ、Ｂどうしがなす角度θ３が上記角度θ１より大きい角度とされており、即ち、先端部導体側端部６Ｆ、７Ｆが徐々に外側に広がるような角度とされている。
更に先端部導体６ｃ、７ｃは、図３に示すようにそれらの中心軸線Ｃ、Ｃどうしがなす角度θ２が１５０゜程度の角度以上とされており、即ち、先端部導体６ｃ、７ｃが徐々に外側に広がるような角度とされている。
【００２７】
次に、第１の線路導体６の幅方向中央部には、共通電極１０の外周部から基部導体６ａと中心導体６ｂを通過し先端部導体６ｃの基端部まで到達するスリット部１８が形成され、このスリット部１８を形成することにより中央部導体６ｂが２本の分割導体６ｂ１、６ｂ２に分割され、基部導体６ａも２本の分割導体６ａ１、６ａ２に分割されている。
第２の線路導体７の幅方向中央部にも上記スリット部１８と同様のスリット部１９が形成され、このスリット部１９を形成することにより中央部導体７ｂが２本の分割導体７ｂ１、７ｂ２に分割され、基部導体７ａも２本の分割導体７ａ１、７ａ２に分割されている。
スリット部１８の共通電極１０側の端部は、接続導体６ａを通過して共通電極１０の外周部から若干深い位置まで到達することで凹部１８ａを形成し、第１の線路導体６の線路長を若干長くしているとともに、スリット部１９の共通電極１０側の端部も接続導体７ａを通過して共通電極１０の外周部まで到達することで凹部１９ａを形成し、第２の線路導体７の線路長を若干長くしている。なお、凹部１８ａ、凹部１９ａは必要に応じて設ければ良く、なくても良い。
【００２８】
一方、共通電極１０の他方の長辺部１０ａ側の中央部に第３の線路導体８が延設されている。この第３の線路導体８は共通電極１０から突出形成された第３の基部導体８ａと第３の中心導体８ｂと第３の先端部導体８ｃとから構成されている。第３の基部導体８ａは、共通電極１０の長辺側中央部からほぼ直角に延出形成された２本の短冊状の分割導体８ａ１、８ａ２からなり、２本の分割導体８ａ１、８ａ２の間にはスリット２０が形成されている。
第３の中心導体８ｂは、平面視Ｌ字型に湾曲して形成されており、先の分割導体８ａ１に接続する平面視Ｌ字状の分割導体８ｂ１と先の分割導体８ａ２に接続する平面視Ｌ字状の分割導体８ｂ２とからなり、第３の中心導体８ｂをこのように湾曲して形成することにより線路導体の実質的な導体長を長くしてインダクタンスを大きくし、非可逆回路素子としての低周波化と小型化を両立させることができる。
【００２９】
更に、これらの分割導体８ｂ１、８ｂ２の先端側はＬ字型の第３の先端部導体８ｃに一体化されている。この第３の先端部導体８ｃは、先の分割導体８ｂ１、８ｂ２を一体化して先の分割導体８ａ１、８ａ２と同じ方向に向けて延出形成された接続部８ｃ１とこの接続部８ｃ１に対してほぼ直角方向に延出形成された接続部８ｃ２とから構成されている。
次に、共通電極１０の一方の長辺部１０ａ側において、第３の線路導体８の分割導体８ａ１、８ａ２の間の部分には、共通電極１０の長辺部１０ａを一部切り欠く形で凹部１０ｅが形成され、この凹部１０ｅを形成することで第３の線路導体８の線路長が若干長くされている。なお、この凹部１０ｅも、先の凹部１８ａ、１９ａと同じく、必要に応じて設ければ良い。
【００３０】
前記の如く構成された電極部１６は、その共通電極１０の本体部１０Ａを磁性体基板５の裏面側（一面側）に添わせ、第１の線路導体６と第２の線路導体７と第３の線路導体８とを磁性体基板５の表面側（他面側）に折り曲げて磁性体基板５に装着され、磁性体基板５とともに磁性組立体１５を構成している。
即ち、第１の線路導体６の分割導体６ａ１、６ａ２を磁性体基板５の１つの傾斜面５ｄの縁に沿って折り曲げ、第２の線路導体７の分割導体７ａ１、７ａ２を磁性体基板５の他の１つの傾斜面５ｄの縁に沿って折り曲げ、第３の線路導体８の分割導体８ａ１、８ａ２を磁性体基板５の長辺５ａの縁に沿って折り曲げ、第１の線路導体６の中心導体６ｂを磁性体基板５の表面（他面）に沿って添わせ、第２の線路導体７の中心導体７ｂを磁性体基板５の表面（他面）に沿って添わせ、更に第３の線路導体８の中心導体８ｂを磁性体基板５の表面部の中央部分に沿って添わせることで電極部１６が磁性体基板５に装着されて磁性組立体１５とされている。
【００３１】
第１と第２の中心導体６ｂ、７ｂは上記構成とされているので、上記のように磁性体基板５の表面（他面）に沿って添わせると、該磁性体基板５の表面上で第１と第２の中心導体６ｂ、７ｂが交差している。図１には、中央部６Ｅ、７Ｅが重複している場合を図示した。
第１と第２の中心導体６ｂ、７ｂの交差部３５の両中心導体の重複部分の長さＬ３は、磁性体基板５の表面（他面）に重なる中心導体部分の長さＬ４の１０％以上、好ましくは２０％以上とされている。図１には、交差部３５の両中心導体の重複部分の長さＬ３が磁性体基板５の表面に重なる中心導体部分の長さＬ４の約７５％である場合を図示した。
なお、第１と第２の中心導体６ｂ、７ｂの重複部分の長さＬ３の上限としては、第１と第２の線路導体６、７の形状等を変更、例えば、第１と第２の基部導体６ａ、７ａの中心軸線Ａ、Ａどうしがなす角度θ１や第１と第２の中心導体６ｂ、７ｂの各部分の中心軸線Ｂ、Ｂどうしがなす角度θ３を変更することにより、磁性体基板５の表面に重なる中心導体部分の長さＬ４の１００％まで可能である。
【００３２】
また、第１と第２の中心導体６ｂ、７ｂの重複部分が交差する場合、その交差角度が３０度以下であることが好ましく、さらに好ましくは１５度以下である。また、第１と第２の中心導体６ｂ、７ｂの重複部分の第１と第２の中心導体６ｂ、７ｂは交差せず、略平行であることがさらに好ましい。
図１には、中央部６Ｅ、７Ｅの中心軸線Ｂ、Ｂが平行である場合を図示した。なお、図１（Ａ）では略したが、磁性体基板５と第１の線路導体６と第２の線路導体７と第３の線路導体８との間には各々に絶縁シートＺが介在されて各線路導体６、７、８は個々に電気的に絶縁されている。
【００３３】
上記磁性組立体１５においては、第１と第２の中心導体６ｂ、７ｂの交差部３５の両中心導体の重複部分の長さＬ３が、磁性体基板５の表面（他面）に重なる中心導体部分の長さＬ４の１０％以上としたことにより、上記重複部分の長さＬ３が長くなるにしたがって、第１と第２の中心導体６ｂ、７ｂの重複部分で確保される容量値が大きくなり、また、中心導体６ｂ、７ｂの実質的な長さも大きくなるので、その分、各線路導体に接続するコンデンサの容量値が小さくできる。
【００３４】
なお、第１と第２の線路導体６、７が上記のようにそれぞれ２本の分割導体に分割されている場合、第１と第２の中心導体６ｂ、７ｂの交差部３５の両中心導体の重複部分の長さとは、図１０に示すように第１の中心導体６ｂの一方の分割導体６ｂ１と第２の中心導体７ｂの一方の分割導体７ｂ１の重複部分の長さＬ６あるいは第１の中心導体６ｂの他方の分割導体６ｂ２と第２の中心導体７ｂの他方の分割導体７ｂ２の重複部分の長さＬ５としてもよく、その場合、両分割導体の重複部分の長さＬ５、Ｌ６は、それぞれ磁性体基板５の表面（他面）に重なる中心導体部分の長さＬ４の１０％以上とすることが先に述べた理由により好ましい。
また、第１と第２の線路導体６、７が上記のようにそれぞれ２本の分割導体に分割されている場合、第１と第２の中心導体６ｂ、７ｂの交差部３５の両中心導体の重複部分の交差角度とは、第１の中心導体６ｂの一方の分割導体６ｂ１と第２の中心導体７ｂの一方の分割導体７ｂ１の重複部分の交差角度であってもよいあるいは第１の中心導体６ｂの他方の分割導体６ｂ２と第２の中心導体７ｂの他方の分割導体７ｂ２の重複部分の交差角度であってもよく、その場合の交差角度は３０度以下であることが先に述べた理由により好ましい。
【００３５】
次に、磁性組立体１５は下ヨーク３の底部中央側に配置され、下ヨーク３の底部側の磁性組立体１５の両側部分には平面視細長で先の磁性体基板５の半分程度の厚さの板状のコンデンサ基板１１、１２が収納され、コンデンサ基板１２の一側部側には終端抵抗１３が収納されている。
そして、先の第１の線路導体６の先端部導体６ｃを先のコンデンサ基板１１の一側端部に形成されている電極部１１ａに電気的に接続し、先の第２の線路導体７の先端部導体７ｃを先のコンデンサ基板１１の他側端部に形成されている電極部１１ｂに電気的に接続し、先の第３の中心導体８の先端部導体８ｃをコンデンサ基板１２と終端抵抗１３に電気的に接続して磁性組立体１５にコンデンサ基板１１、１２と終端抵抗１３とが接続されている。なお、終端抵抗１３を接続しなければ、サーキュレータとして作用する。
【００３６】
前記先端部導体７ｃの部分が接続されたコンデンサ基板１１の端部側に非可逆回路素子１としての第１ポートＰ１が形成され、先端部導体６ｃの部分が接続されたコンデンサ基板１１の端部側に非可逆回路素子１としての第２ポートＰ２が形成され、先端部導体８ｃの部分が接続された終端抵抗１３の端部側がアイソレータ１としての第３ポートＰ３とされている。
【００３７】
また、下ヨーク３と上ヨーク２との間の空間部において磁性組立体１５はその空間部の厚さの半分程を占有する厚さに形成されているので、磁性組立体１５よりも上ヨーク２側の空間部分には、図１Ｂに示すスペーサ部材３０が収納され、該スペーサ部材３０に磁石部材４が設置されている。
先のスペーサ部材３０は、上ヨーク２の内部に収納可能な大きさの平面視矩形板状の基板部３１と、この基板部３１の底部側の４隅の各コーナ部分に形成された脚部３１ａとからなり、基板部３１において脚部３１ａ…が形成されていない側の面（上面）に円型の収納凹部３１ｂが形成され、該収納凹部３１ｂの底面側には基板部３１を貫通する矩形型の透孔（図示略）が形成されている。
【００３８】
そして、先の収納凹部３１ｂに円盤状の永久磁石からなる磁石部材４が嵌め込まれ、この磁石部材４を備えた状態のスペーサ部材３０がそれらの４つの脚部３０ａで先のコンデンサ基板１１、１２とこれらに接続されている第１の先端部導体６ｃ、７ｃ、並びに、終端抵抗１３とこれに接続されている先端部導体８ｃの先端部を下ヨーク３の底部側に押さえ付け、スペーサ部材３０の底部により磁性組立体１５を下ヨーク３の底面側に押さえ付けた状態でヨーク２、３の間に収納されている。
【００３９】
図１〜図３に示す本実施の形態のアイソレータ１は、上記のようにして第１の線路導体６と第２の線路導体７がいずれも磁性体基板５の表面側に折り畳まれたので、入力側の線路導体から磁性体基板５に入力された信号を出力側に効果的に伝搬させることができ、低損失でしかも広帯域な通過特性を発揮できる。従って磁性組立体１５の磁気特性として好適なものが確実に得られるようになる。
本実施の形態のアイソレータ１を０．８ＧＨｚ〜０．９ＧＨｚ程度の比較的低周波で使用する携帯電話に備えられる場合、インダクタンスを大きくする必要があるが、本実施形態では各線路導体にスリット部を形成することによりそれぞれ２本の分割導体に分割することにより、相互インダクタンスが発生し、線路導体として同じ導体長でも、分割した構成の方がより大きなインダクタンスが得られるようにしており、また、各スリット部の共通電極１０側の端部に凹部を形成することにより、各線路導体の線路長を若干長くすることにより、大きなインダクタンスが得られるようにしている。
このように大きなインダクタンスが得られるようにしたアイソレータ１では、コンデンサとして容量値が大きいものが必要となるが、上記ような磁性組立体１５が備えられているので、上記交差部３５の第１と第２の中心導体６ｂ、７ｂの重複部分で確保される容量値が大きくなるので、その分、各線路導体に接続するコンデンサの容量値が小さくでき、同じインダクタンスを確保するならば線路導体に接続されたコンデンサ基板の占有面積が小さくできる結果、小型化されたアイソレータとすることができる。
【００４０】
図４Ａは、先の実施の形態のアイソレータ１が組み込まれる携帯電話装置（通信機装置）の回路構成の一例を示すもので、この例の回路構成においては、アンテナ４０にアンテナ共用器（ディプレクサ）４１が接続され、アンテ共用器４１の出力側にローノイズアンプ（増幅器）４２と段間フィルタ４８と選択回路（混合回路）４３を介して受信回路（ＩＦ回路）４４が接続され、アンテナ共用器４１の入力側に先の実施の形態のアイソレータ１とパワーアンプ（増幅器）４５と選択回路（混合回路）４６を介して送信回路（ＩＦ回路）４７が接続され、選択回路４３、４６に分配トランス４９を介して局部発振器４９ａに接続されて構成されている。
先の構成のアイソレータ１は図４Ａに示すような携帯電話装置の回路に組み込まれて使用され、アイソレータ１からアンテナ共振器４１側への信号は低損失で通過させるが、その逆方向の信号は損失を大きくして遮断するように作用する。これにより、増幅器４５側のノイズ等の不要な信号を増幅器４５側に逆入力させないという作用を奏する。
【００４１】
図４Ｂは図１から図３に示した構成のアイソレータ１の動作原理を示すものである。図４Ｂに示す回路に組み込まれているアイソレータ１は、符号▲１▼で示す第１ポートＰ１側から符号▲２▼で示す第２ポートＰ２方向への信号は伝えるが、符号▲２▼の第２ポートＰ２側から符号▲３▼の第３ポートＰ３側への信号は終端抵抗１３により減衰させて吸収し、終端抵抗１３側の符号▲３▼で示す第３ポートＰ３側から符号▲１▼で示す第１ポートＰ１側への信号は遮断する。
従って図４Ａに示す回路に組み込んだ場合に先に説明した効果を奏することができる。
【００４２】
なお、上記実施形態のアイソレータにおいては、磁性組立体１５に備える電極部１６の第３の線路導体８が図３に示すような形状である場合について説明したが図５又は図６に示すような形状であってもよい。
図５の第３の線路導体８０が図３の第３の線路導体８と異なるところは、分割導体８０ａ１、８０ａ２が非平行であり、詳しくは、互いの中央部を離間するようにして分割導体８０ａ１、８０ａ２から延設され、分割導体８０ｂ１と８０ｂ２とから菱形の中心導体８０ｂが構成されている。
【００４３】
図６の第３の線路導体１８０が図３の第３の線路導体８と異なるところは、分割導体１８０ａ１、１８０ａ２が平面視直線状であり、これら分割導体１８０ｂ１と１８０ｂ２とから中心導体１８０ｂが構成されている。この場合、第３の線路導体１８０の磁性体基板５への折り曲げ加工がし易くなる。
【００４４】
（非可逆回路素子の第２の実施の形態）
図７は本発明に係る非可逆回路素子をアイソレータとして適用した第２の実施の形態を示すもので、この実施形態のアイソレータ７０は、上ヨーク７１と下ヨーク７２とからなる閉磁気回路の内部に、換言すると、上ヨーク７１と下ヨーク７２の間に、４角板状の永久磁石からなる磁石部材７５とスペーサ部材７６と磁性組立体１９５とコンデンサ基板５８、５９、６０と終端抵抗６１とこれらを収容する樹脂ケース６２とを収容して構成されている。
磁性組立体９５は先の第１の実施の形態と同等の電極部１６が平面視略長方形状の磁性体基板６５に巻き付けられて構成されている。この磁性体基板６５は先の形態の横長の磁性体基板５とほぼ同じ形状であるが若干正方形状に近い長方形板状とされている。
磁性体基板６５に巻き付けられた電極部１６は、第１の線路導体６の先端部導体を先のコンデンサ基板５９の一側端部に形成されている電極部（図示略）に電気的に接続し、第２の線路導体７の先端部導体を先のコンデンサ基板５８の他側端部に形成されている電極部（図示略）に電気的に接続し、第３の中心導体８の先端部導体をコンデンサ基板６０と終端抵抗６１に電気的に接続して磁性組立体６５にコンデンサ基板５８、５９、６０と終端抵抗６１とが接続されている。
図７に示す構造のアイソレータ７０においても先の実施の形態のアイソレータ１と同等の効果を得ることができる。
【００４５】
（非可逆回路素子の第３の実施の形態）
図１１は本発明に係る非可逆回路素子をアイソレータとして適用した第３の実施の形態を示す平面図である。
第３の実施形態のアイソレータ１０１が図１乃至図３に示した第１の実施形態のアイソレータ１と特に異なるところは、磁性組立体に備える電極部の形状と、第１と第２の線路導体は異なるコンデンサ基板に接続されている点である。
図１２は、本実施形態のアイソレータ１０１に備えられる磁性組立体１５ａの電極部１１６の展開図である。
この電極部１１６は、３本の線路導体１０６、１０７、１０８と、共通電極１１０が一体化されてなるものである。
【００４６】
この共通電極１１０は、平面視先の磁性体基板５とほぼ相似形状の金属板からなる本体部１１０Ａから構成されている。即ち、本体部１１０Ａは、相対向する２つの長辺部１１０ａ、１１０ａと、これらの長辺部１１０ａ、１１０ａに直角向きの短辺部１１０ｂ、１１０ｂと、長辺部１１０ａ、１１０ａの両端部側に位置して各長辺部１１０ａに対して１５０°の角度で傾斜し、先の短辺部１１０ｂに対しては１３０°の傾斜角度で接続する４つの傾斜部１１０ｄとから構成される平面視略長方形とされている。
【００４７】
そして、先の共通電極１１０の４つのコーナ部の傾斜部１１０ｄのうち、一方の長辺部側の２つの傾斜部１１０ｄから第１の線路導体１０６と第２の線路導体１０７が延出形成されている。
まず、先の２つの傾斜部１１０ｄの一方から、第１の基部導体１０６ａと第１の中心導体１０６ｂと第１の先端部導体１０６ｃからなる第１の線路導体１０６が延出形成される一方、先の傾斜部１１０ｄの他方から、第２の基部導体１０７ａと第２の中心導体１０７ｂと第２の先端部導体１０７ｃとからなる第２の線路導体１０７が延出形成されている。
【００４８】
第１の中心導体１０６ｂは、平面視波形あるいはジクザグ状のものであり、基部導体側端部１０６Ｄと、先端部導体側端部１０６Ｆと、これらの間の中央部１０６Ｅの３つの部分からなる。この第１の中心導体１０６ｂが第１の実施形態の第１の中心導体６ｂと特に異なるところは、中央部１０６Ｅの形状が平面視略く字状である点である。
第２の中心導体１０７ｂも第１の中心導体１０６ｂと同様の形状であり、基部導体側端部１０７Ｄと、先端部導体側端部１０７Ｆと、これらの間の平面視略く字状の中央部１０７Ｅの３つの部分からなる。
【００４９】
次に、第１の線路導体１０６の幅方向中央部には、第１の実施形態と同様にスリット部１１８が形成され、このスリット部１１８を形成することにより中央部導体１０６ｂが２本の分割導体１０６ｂ１、１０６ｂ２に分割され、基部導体１０６ａも２本の分割導体１０６ａ１、１０６ａ２に分割されている。
第２の線路導体１０７の幅方向中央部にも上記スリット部１１８と同様のスリット部１１９が形成され、このスリット部１１９を形成することにより中央部導体１０７ｂが２本の分割導体１０７ｂ１、１０７ｂ２に分割され、基部導体１０７ａも２本の分割導体１０７ａ１、１０７ａ２に分割されている。
【００５０】
スリット部１１８、１１９の幅は、第１、第２の中心導体１０６ｂ、１０７ｂの基部導体側端部１０６Ｄ、１０７Ｄにおける幅よりも中央部１０６Ｅ、１０７Ｅ、先端部導体側端部１０６Ｆ、１０７Ｆにおける幅の方が大きく形成される。すなわち第１、第２の中心導体１０６ｂ、１０７ｂの交差部分のスリット部１１８、１１９の幅が交差部分以外の同幅よりも広く形成されている。このようなスリット幅の大小関係とすることで、アイソレータの特性を損なうことなく、パワーアンプ４５とのインピーダンスのマッチングを適切に設定することが可能となる。
また、第１の中心導体１０６ｂの分割導体１０６ｂ１、１０６ｂ２の幅は、第２の中心導体１０７ｂの分割導体１０７ｂ１、１０７ｂ２の幅より狭く形成されている。このようにすることで第１の中心導体１０６ｂが第２の中心導体１０７ｂよりも磁性体基板５に近接して巻付けられることによるパワーアンプ４５とのインピーダンスのマッチング不良を防止し、適切なインピーダンスのマッチングを取ることが可能となる。
【００５１】
一方、共通電極１１０の他方の長辺部１１０ａ側の中央部に第３の線路導体１０８が延設されている。この第３の線路導体１０８は共通電極１１０から突出形成された第３の基部導体１０８ａと第３の中心導体１０８ｂと第３の先端部導体１０８ｃとから構成されている。第３の基部導体１０８ａは、共通電極１１０の長辺側中央部からほぼ直角に延出形成された２本の短冊状の分割導体１０８ａ１、１０８ａ２からなり、２本の分割導体１０８ａ１、１０８ａ２の間にはスリット１２０が形成されている。一方の分割導体１０８ａ２は他方の分割導体１０８ａ１より幅広に形成されている。
【００５２】
第３の中心導体１０８ｂが第１の実施形態の第３の中心導体８ｂと特に異なるところは、先の分割導体１０８ａ１に接続する平面視略直線状の分割導体１０８ｂ１と先の分割導体１０８ａ２に接続する平面視略直線状の分割導体１０８ｂ２とから第３の中心導体１０８ｂから構成されており、これら分割導体１０８ｂ１、１０８ｂ２の間にはスリット１２０が形成されている。また、一方の分割導体１０８ｂ２は他方の分割導体１０８ｂ１より幅広に形成されている。
更に、これらの分割導体１０８ｂ１、１０８ｂ２の先端側はＬ字型の第３の先端部導体１０８ｃに一体化されている。この第３の先端部導体１０８ｃは、先の分割導体１０８ｂ１、１０８ｂ２を一体化して先の分割導体１０８ａ１、１０８ａ２と同じ方向に向けて延出形成された接続部１０８ｃ１とこの接続部１０８ｃ１に対してほぼ直角方向に延出形成された接続部１０８ｃ２とから構成されている。
【００５３】
上記のように第３の中心導体１０８ｂの２本の分割導体がそれぞれ平面視略直線状であれば、第３の線路導体１０８を磁性体基板５に巻き付けて磁性組立体１５ａを組み立てる際に第３の線路導体１０８の位置ずれが起こりにくい。
また、上記のように第３の中心導体１０８ｂが２本の分割導体に分割されている場合、これら分割導体１０８ｂ１、１０８ｂ２の間隔Ｗ５は広い方がアイソレーションの帯域を広くすることができる。
また、本実施形態では第３の中心導体１０８ｂの２本の分割導体１０８ｂ１、１０８ｂ２のうち一方を他方より幅広にして剛性を高めているので、第３の線路導体１０８を磁性体基板５に巻き付けて磁性組立体１５ａを組み立てる際に、第３の線路導体１０８の変形を防止できる。また、分割導体１０８ｂ１、１０８ｂ２のうち一方を幅狭とすることにより、挿入損失を低く維持できる。従って、本実施形態のように一方の分割導体１０８ｂ２の幅を広くし、他方の分割導体１０８ｂ１を狭くすることで、第３の中心導体１０８ｂの剛性を高め、なおかつ、挿入損失を低くすることが可能となる。
【００５４】
前記の如く構成された電極部１１６は、その共通電極１１０の本体部１１０Ａを磁性体基板５の裏面側（一面側）に添わせ、第１の線路導体１０６と第２の線路導体１０７と第３の線路導体１０８とを磁性体基板５の表面側（他面側）に折り曲げて（巻き付けて）磁性体基板５に装着され、磁性体基板５とともに磁性組立体１５ａを構成している。
【００５５】
第１と第２の中心導体１０６ｂ、１０７ｂは上記構成とされているので、上記のように磁性体基板５の表面（他面）に沿って添わせると、該磁性体基板５の表面上で第１と第２の中心導体１０６ｂ、１０７ｂが交差している。図１１には、中央部１０６Ｅ、１０７Ｅが重複している場合を図示した。
【００５６】
本実施形態で第１と第２の中心導体１０６ｂ、１０７ｂの交差部３５ａの両中心導体の重複部分の長さとは、図１１に示すように中央部１０６Ｅの一方の分割導体１０６ｂ１と中央部１０７Ｅの一方の分割導体１０７ｂ１の重複部分の長さＬ７あるいは中央部１０６Ｅの他方の分割導体１０６ｂ２と中央部１０７Ｅの他方の分割導体１０７ｂ２の重複部分の長さＬ８であり、その場合、両分割導体の重複部分の長さＬ７、Ｌ８は、それぞれ磁性体基板５の表面（他面）に重なる中心導体部分の長さＬ４の１０％以上とすることが先に述べた理由により好ましい。また、上記重複部分の長さＬ７、Ｌ８は、それぞれ磁性体基板５の表面（他面）に重なる中心導体部分の長さＬ４の２０％以上とされていることが先に述べた理由によりさらに好ましい。
分割導体１０６ｂ１と分割導体１０７ｂ１の重複部分は平行である部分（平行部３６ａ）以外に非平行部分を有しており、また、分割導体１０６ｂ２と分割導体１０７ｂ２の重複部分も平行である部分（平行部３６ｂ）以外に非平行部分を有している。平行部３６ａの長さは、分割導体の重複部分の長さＬ７の２０％程度〜１００％程度であることが好ましく、平行部３６ｂの長さは、分割導体の重複部分の長さＬ８の２０％程度〜１００％程度であることが好ましい。
【００５７】
平行部３６ａの長さが分割導体の重複部分の長さＬ７の２０％未満であると（Ｌ７と平行部３６ａの長さの比が２０％未満であると）、挿入損失が増大し、好ましくない。また、平行部３６ｂの長さが分割導体の重複部分の長さＬ８の２０％未満であると（Ｌ８と平行部３６ｂの長さの比が２０％未満であると）、挿入損失が増大し、好ましくない。
【００５８】
本実施形態での第１と第２の中心導体１０６ｂ、１０７ｂの交差部３５ａの両中心導体の重複部分の交差角度とは、中央部１０６Ｅの一方の分割導体１０６ｂ１と中央部１０７Ｅの一方の分割導体１０７ｂ１の重複部分の交差角度あるいは中央部１０６Ｅの他方の分割導体１０６ｂ２と中央部１０７Ｅの他方の分割導体１０７ｂ２の重複部分の交差角度であり、その場合の交差角度は３０度以下であることが好ましく、さらに好ましくは１５度以下である。本実施形態のように両分割導体の重複部分が平行部３６ａを有している場合、この平行部３６ａでの両分割導体の交差角度は０度あるいは略０度であり、非平行部での両分割導体の交差角度は３０度以下であることが好ましい。非平行部での両分割導体の交差角度が３０度よりも大きくなると、挿入損失が増大し好ましくない。
【００５９】
次に、磁性組立体１５ａは下ヨーク３の底部中央側に配置され、下ヨーク３の底部側の磁性組立体１５ａの一方の側にコンデンサ基板１２、他方の側にコンデンサ基板１１１ａ、１１１ｂが収納され、コンデンサ基板１２の一側部側には終端抵抗１３が収納されている。
そして、先の第１の線路導体１０６の先端部導体１０６ｃを先のコンデンサ基板１１１ａに形成されている電極部に電気的に接続し、先の第２の線路導体１０７の先端部導体１０７ｃを先のコンデンサ基板１１１ｂに形成されている電極部に電気的に接続し、先の第３の中心導体１０８の先端部導体１０８ｃをコンデンサ基板１２と終端抵抗１３に電気的に接続して磁性組立体１５ａにコンデンサ基板１１１ａ、１１１ｂ、１２と終端抵抗１３とが接続されている。なお、終端抵抗１３を接続しなければ、サーキュレータとして作用する。
【００６０】
前記先端部導体１０７ｃの部分が接続されたコンデンサ基板１１１ｂの端部側に非可逆回路素子１０１としての第１ポートＰ１が形成され、先端部導体１０６ｃの部分が接続されたコンデンサ基板１１１ａの端部側に非可逆回路素子１０１としての第２ポートＰ２が形成され、先端部導体１０８ｃの部分が接続された終端抵抗１３の端部側がアイソレータ１０１としての第３ポートＰ３とされている。
【００６１】
本実施形態のアイソレータ１０１によれば、両分割導体の重複部分に上記平行部以外に上記非平行部があるので、非可逆回路素子の挿入損失の低減効果とアイソレーションの向上効果があり、特に、アイソレーションの帯域を広くすることができる。
【００６２】
【実施例】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。ただし、以下の実施例は本発明を限定するものではない。
（実験例１）
第１の中心導体６ｂの中央部６Ｅと、第２の中心導体７ｂの中央部７Ｅの導体幅Ｗ１、スリット幅Ｗ２と、両中央部の中心軸線Ｂ、Ｂどうしがなす角度θ３（ここでの角度θ３は第１と第２の中心導体を磁性体基板の表面側に折り曲げる前の両中央部の中心軸線Ｂ、Ｂどうしがなす角度）を変更することにより、第１と第２の中心導体６ｂ、７ｂの交差部３５の両中心導体の重なり合う電極面積を変更する以外は図１〜図３と同様にして各種のアイソレータ（Ｎｏ.１〜４）を作製し、第１の先端導体６ｃが接続されたコンデンサ基板１１の電極１１ａの容量Ｃ１、第２の先端導体７ｃが接続されたコンデンサ基板１１の電極１１ａの容量Ｃ２、第３の先端導体８ｃが接続されたコンデンサ基板１２の容量Ｃ３と、第３の先端導体８ｃが接続された終端抵抗１３の抵抗Ｒをそれぞれ測定した。その結果を下記表１に示す。第３の線路導体としては、第３の中心導体の形状が図６と同様の直線形状のものを使用した。第３の中心導体１８０ｂの導体幅Ｗ３は６００μｍ、スリット幅Ｗ４は２００μｍとした。表１中の重複割合は、磁性体基板５の表面に重なる中心導体部分の長さＬ４に対する交差部３５の両中心導体の重複部分の長さＬ３の割合であり、θ３は第１と第２の中心導体を磁性体基板の表面に沿って添わせたときの両中央部の中心軸線Ｂ、Ｂどうしがなす角度である。
【００６３】
【表１】

【００６４】
表１の結果からＮｏ．１とＮｏ．３のアイソレータでは、θ３と導体幅Ｗ１が同じ大きさでも、スリットＷ２が小さいＮｏ．３のアイソレータの方が各容量が小さく、Ｎｏ．１とＮｏ．４のアイソレータでは導体幅Ｗ１とスリットＷ２が同じ大きさでもθ３がなく、平行なＮｏ．１のアイソレータの方がＣ１、Ｃ２の値が小さくなっており、従って、第１と第２の中心導体６ｂ、７ｂの交差部３５の両中心導体の重なり合う電極面積が広くなる程、コンデンサ容量を小さくできることがわかる。
【００６５】
（実験例２）
図１１乃至図１２に示した構成のアイソレータ（実施例）を作製し、第１ポートＰ１から第２ポートＰ２へ（入力から出力へ）信号を流した場合のＳ２１の中心周波数（動作周波数）を調べた。その結果を下記表２及び図１３に示す。
実施例のアイソレータの第１の線路導体１０６としては、スリット幅３３０μｍ、実質的な線路幅５９０μｍ（各分割導体の幅１３０μｍ）、厚さ５０μｍの銅箔を用い、また、第２の線路導体１０７としては、スリット幅３００μｍ、実質的な線路幅５００μｍ（各分割導体の幅１００μｍ）、厚さ５０μｍの銅箔を用い、第３の線路導体１０８としては、スリット幅１２００μｍ、実質的な線路幅１５００μｍ（分割導体１０８ｂ１の幅１００μｍ、分割導体１０８ｂ２の幅２００μｍ）、厚さ５０μｍの銅箔を用い、また、共通電極１１０は縦約２０００μｍ、横幅約３５５０μｍ、厚さ５０μｍの銅箔を用いた。
【００６６】
また、平面視略く字状の中央部１０６Ｅの分割導体１０６ｂ１と、平面視略く字状の中央部１０７Ｅの分割導体１０７ｂ１の重複部分の長さＬ７は、磁性体基板５の表面（他面）に重なる中心導体部分の長さＬ４の２８％、また、平行部３６ａの長さは分割導体の重複部分の長さＬ７の４６％とした。また、平面視略く字状の中央部１０６Ｅの分割導体１０６ｂ２と平面視略く字状の中央部１０７Ｅの分割導体１０７ｂ２の重複部分の長さＬ８は磁性体基板５の表面（他面）に重なる中心導体部分の長さＬ４の２８％、平行部３６ｂの長さは分割導体の重複部分の長さＬ８の２３％とした。また、磁性体基板５としては、縦約２ｍｍ、横幅約３．５５ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍの図１１に示すような形状のイットリウム鉄ガーネットフェライト（ＹＩＧ)からなるものを用いた。
また、第１の先端導体１０６ｃが接続されたコンデンサ基板１１１ａの電極の容量Ｃ１を１３．０ｐＦ、第２の先端導体１０７ｃが接続されたコンデンサ基板１１１ｂの電極の容量Ｃ２を１３．２ｐＦ、第３の先端導体１０８ｃが接続されたコンデンサ基板１２の容量Ｃ３を１８．０ｐＦ、第３の先端導体１０８ｃが接続された終端抵抗１３の抵抗Ｒを３９Ω、バイアス磁石（永久磁石４）の厚さは０．７５ｍｍとした。
【００６７】
また、比較のために第１及び第２の線路導体の形状を平面視直線状（但しスリット幅は実施例と同じ大きさ）とした以外は実施例と同様のアイソレータ（比較例）を作製し、第１ポートＰ１から第２ポートＰ２へ（入力から出力へ）信号を流した場合のＳ２１の中心周波数（動作周波数）を調べた。その結果を下記表２及び図１４に示す。この比較例のアイソレータの第１と第２の中心導体の重複部分は、平行部を有しておらず、交差角度は６０度としたものである。
【００６８】
【表２】

【００６９】
表２及び図１３乃至図１４に示した結果から平面視略く字状の分割導体とこれに対応する平面視略く字状の分割導体を重複させたことにより、第１と第２の中心導体の重複部分に平行部以外に非平行部を形成した実施例のアイソレータは、平面視直線状の分割導体とこれに対応する平面視直線状の分割導体を重複させた比較例のアイソレータに比べて中心周波数が６８ＭＨｚ小さくなっており、インサーションロスの低減効果があることがわかる。
また、比較例のものは、低周波化のために６８ＭＨｚ小さくするためにはコンデンサの容量Ｃ１、Ｃ２をそれぞれ２ｐＦ（１５％）程度大きくしなくてはならず、その分コンデンサが大型化してしまう。なお、インダクタンスＬの値は、中心周波数を同じ値に調整した後のコンデンサの容量に大体比例し、実施例のもののＬの値はやはり１５％程大きくなっている。実施例のように第１と第２の中心導体の重複部分に逆平行部を設けることで中心導体のＬが大きくなり、コンデンサの容量を結果として小さくできるため、低周波数化する際の小型化に寄与する。
従って、中心周波数を同じ値のものを作製した場合、実施例のものの方がコンデンサの容量を小さくでき、コンデンサの面積も小さくでき、小型化が可能であり、しかもアイソレーションの向上効果があることがわかる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の非可逆回路素子においては、磁性体基板に沿って屈曲されて磁性体基板に沿わせられた第１の中心導体と第２の中心導体とを重複させた交差部の一部分が互いに平行にされているので、重複した交差部により第１の中心導体と第２の中心導体間に確保される容量値を大きくすることができ、各線路導体に接続するコンデンサの容量値が小さくでき、同じインダクタンスを確保するならば用いるコンデンサの占有面積を小さくできる。また、第１の中心導体と第２の中心導体の重複部分の平行部の長さが長くなるほど、非可逆回路素子の挿入損失の低減効果を増大できる。
本発明において第１の中心導体と第２の中心導体とが重複した交差部の他の一部分が互いに非平行であるならば、アイソレーションの帯域を広くすることができる、アイソレーションを向上できる効果がある。従って、第１の中心導体と第２の中心導体の重複部分に平行部以外に非平行部があると、非可逆回路素子の挿入損失の低減効果とアイソレーションの向上効果がある。
本発明において、線路導体の幅方向中央部にそれらの長さ方向に沿うスリット部を形成して線路導体を２本の分割導体に分割していると、相互インダクタンスが発生し、線路導体として同じ導体長でも、分割した構成の方がより大きなインダクタンスが得られる効果がある。
本発明は、先に述べたようにコンデンサの容量値を小さくできるので、これによってコンデンサ基板の占有面積を小さくできる結果、小型化された非可逆回路素子とすることができる。
本発明において、共通のコンデンサ基板とすることで必要とする容量を小さなコンデンサ占有面積で稼ぐことができる。
また、本発明の通信機装置は、本発明の非可逆回路素子が備えられたことにより、非可逆回路素子の挿入損失の低減効果を有する小型化された通信機装置とすることができる。
更に本発明の通信機装置は、本発明の非可逆回路素子が備えられたことにより、非可逆回路素子の挿入損失の低減効果とアイソレーションの向上効果があり、小型化された通信機装置を提供することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１Ａは本発明の第１の実施の形態に係るアイソレータの一部分を取り除いた状態を示す平面図、図１Ｂは同アイソレータの断面図である。
【図２】 図２は本発明に係るアイソレータに用いられる磁性体基板の一例を示す平面図。
【図３】 図３は本発明に係るアイソレータに用いられる電極部の展開図である。
【図４】 図４Ａはこの種のアイソレータが備えられる電気回路の一例を示す図、図４Ｂはアイソレータの動作原理を示す図である。
【図５】 図５は本発明に係るアイソレータの電極部の第２の例を示す図である。
【図６】 図６は本発明に係るアイソレータの電極部の第３の例を示す図である。
【図７】 図７は本発明に係るアイソレータの他の実施の形態を示す分解斜視図である。
【図８】 図８は従来の磁性組立体の一例を示す斜視図である。
【図９】 図９は従来の磁性組立体に適用されている電極部の展開図である。
【図１０】 本発明の第１の実施の形態に係るアイソレータの一部分を取り除いた状態を示す平面図である。
【図１１】 本発明の第３の実施の形態に係るアイソレータの一部分を取り除いた状態を示す平面図である。
【図１２】 第３の実施形態のアイソレータに備えられる磁性組立体の電極部の展開図である。
【図１３】 実施例のアイソレータの中心周波数を示す図である。
【図１４】 比較例のアイソレータの中心周波数を示す図である。
【符号の説明】
１，７０，１０１…アイソレータ（非可逆回路素子）、４，７５…磁石部材、５，６５…磁性体基板、６，１０６…第１の線路導体、６ｂ，１０６ｂ…第１の中心導体、６Ｅ、１０６Ｅ…中央部、６ｂ１，６ｂ２,１０６ｂ１，１０６ｂ２…分割導体、７，１０７…第２の線路導体、７ｂ、１０７ｂ…第２の中心導体、７Ｅ、１０７Ｅ…中央部、７ｂ１，７ｂ２,１０７ｂ１，１０７ｂ２…分割導体、８，１０８…第３の線路導体、８ｂ，１０８…第３の中心導体、８ｂ１，８ｂ２，１０８ｂ１，１０８ｂ２…分割導体、１０，１１０…共通電極、１１，１２，５８，５９，６０、１１１ａ、１１１ｂ…コンデンサ基板、１３，６１…終端抵抗、１５，９５，１５ａ…磁性組立体、１６、１１６…電極部、１８，１９，２０，１１８，１１９，１２０…スリット部、３５，３５ａ…交差部、３６ａ，３６ｂ…平行部、Ｌ３…両中心導体の重複部分の長さ、Ｌ４…磁性体基板の他面に重なる中心導体部分の中心導体部分の長さ、Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７、Ｌ８…分割導体の重複部分の長さ、Ｗ５…第３の線路導体の分割導体の間隔。

Claims (6)

1. 磁性体基板と、前記磁性体基板の一面側に配置された板状の共通電極と、前記共通電極と一体に設けられ、前記磁性体基板に沿って屈曲された第１の線路導体と第２の線路導体と第３の線路導体と、前記第１の線路導体に設けられて前記磁性体基板の他面側に沿わされた第１の中心導体と、前記第２の線路導体に設けられて前記磁性体基板の他面側に沿わされた第２の中心導体と、前記第３の線路導体に設けられて前記磁性体基板の他面側に沿わされた第３の中心導体とが具備されてなり、
   前記第１の中心導体と第２の中心導体とが前記磁性体基板の他面上で交差するように前記磁性体基板の他面側に折曲され、かつ前記第１の中心導体と前記第２の中心導体とが重複した交差部の一部分が互いに平行であることを特徴とする非可逆回路素子。
2. 前記第１の中心導体と前記第２の中心導体とが重複した交差部の他の一部分が互いに非平行であることを特徴とする請求項１に記載の非可逆回路素子。
3. 前記第１の線路導体の幅方向中央部と前記第２の線路導体の幅方向中央部と前記第３の線路導体の幅方向中央部にそれらの長さ方向に沿うスリット部が形成されて前記第１の線路導体と前記第２の線路導体と第３の線路導体が個々に２本の分割導体に分割されてなる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。
4. 前記線路導体に接続されるコンデンサ基板が複数備えられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の非可逆回路素子。
5. 前記コンデンサ基板のうち一方が前記複数の線路導体に接続された共通のコンデンサ基板とされたことを特徴とする請求項４に記載の非可逆回路素子。
6. 前記請求項１〜５のいずれか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機装置。

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