JP3807589B2 - アイソレータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車電話、携帯電話等の通信機器に使用されるアイソレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にアイソレータは、信号の伝送方向にはほとんど減衰がなく、かつ逆方向には減衰が大きくなる様な機能を有しており、例えばマイクロ波帯、ＵＨＦ帯で使用される携帯電話、自動車電話等の移動体通信器の送受信回路に用いられている。これら通信機器の小型化にともない、アイソレータの小型化、低背化の要求が益々増大している。
【０００３】
このようなアイソレータとして、例えば特開平８−２３２１２号公報に記載されたアイソレータがある。このアイソレータは中心導体が磁性体に埋設された構造の積層型アイソレータである。図２に磁性体の斜視図を示す。
【０００４】
図２に示すように、磁性体の外形は直方体状のものが用いられ、その内部に中心導体が埋設されている。この磁性体１は３ポートの非可逆回路素子を構成するものであり、磁性体１の内部には３つの中心導体２ａ，２ｂ，２ｃが互いに１２０度の角度をなして交差するように埋設され、これら中心導体の幅はそれぞれが略等しく形成されている。前記磁性体１はその一面を長辺と短辺の比が２：√３となるように形成されており、前記中心導体のいずれか１つの中心導体を長辺と平行に長辺間中央部に形成している。また各中心導体２ａ，２ｂ，２ｃの一方端部には整合容量を得るための容量電極部３が中心導体と一体的に形成されている。この磁性体１は、例えば、その表面に中心導体等を印刷等により形成した３枚の磁性体グリーンシートを含む複数の磁性体グリーンシートを積層し圧着して一体焼成する方法等により形成され、打抜きや切断といった手法により個々の磁性体を得る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のアイソレータでは前記のように構成することで、３つの中心導体２ａ，２ｂ，２ｃの長さを互いに略等しくし、その対称性を改善しようとしているが、このような構造においては、それぞれ、中心導体からアース面である下部ヨークまでの距離が異なるため、各中心導体のライン幅を同寸法で形成した場合は、各ポート毎に中心導体の特性インピーダンスが異なり、ポート間の対称性が悪く、電気的性能が劣化するという問題があった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、以上のような問題点を解消し、中心導体の特性インピーダンスを全ポート略等しくし、挿入損失の良好な高性能かつ小型のアイソレータを提供することである。
【０００８】
本発明は、直流磁界が印加される磁性体に、介し互いに絶縁状態で交叉するように積層配置した３つの中心導体と、各中心導体の一端部に接続する整合用コンデンサと、前記中心導体のいずれか１つの一端部に接続する終端抵抗と、各中心導体の他端部が接続するアース電極を備え、前記終端抵抗を接続する中心導体のライン幅を、他の中心導体よりも広く構成したアイソレータである。
【０００９】
またアース電極を磁性体の外表面に形成すれば、中心導体との接続および、前記磁性体と磁気ヨークとの接続を容易化出来好ましい。さらに３つの中心導体の一つを磁性体の外表面に形成すれば、磁性体を低背化出来、ひいてはアイソレータを低背化でき好ましい。
【００１０】
【作用】
一般的に導体線路の特性インピーダンスは、アースとの距離により近いほど小さくなり、またライン幅が大きいほど小さくなる。したがってアースから近い中心導体ほど、そのライン幅を狭くすることにより、各ポートの特性インピーダンスを等しくすることが出来ると考えられていたが、本発明者等は前記磁性体１に積層配置された３つの中心導体の内前記終端抵抗を接続する中心導体を他の２つの中心導体に対して上部、又は下部に配置する構成にあっては、前記終端抵抗を接続する中心導体のライン幅を、他の中心導体よりも広く構成しなければならないことを知見し本発明に至ったものである。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を示す図面に基づいて説明する。本発明の一実施例に係るアイソレータに用いる磁性体の斜視図を図１に示す。同図において従来例と同一または相当する部分、同一機能のものについては同一符号を付す。
【００１２】
図１に示すように、本実施例の磁性体１は直方体形状に形成され、その内部に２つの中心導体２ｂ，２ｃを埋設し、磁性体の一主面には略一面にアース電極（図示せず）が形成され、もう一方の主面には中心導体２ａが形成され、一体化した構造となっている。中心導体２ａ，２ｂ，２ｃは、磁性体を介して互いに電気的に絶縁された状態で、互いに１２０度の角度をなして交差するように積層配置され、それぞれの両端は磁性体１の側面に露出し、一端が前記アース電極と電気的に接続し、他端が磁性体１の側面に形成された外部電極（図示せず）と電気的に接続されている。また各中心導体２ａ、２ｂ、２ｃはそれぞれ２本のラインで構成され、各２本のラインはそれぞれ略同じ幅寸法で形成されている。ここで前記中心導体のライン幅とは、２本のラインを有する中心導体において１つの導体部分の幅を表している。この磁性体１を樹脂ケースの略中央部に矩形状に形成された透孔に配置し、さらにこの樹脂ケースとともに磁気ヨークとして機能する下ケース上に配置する。各中心導体は外部電極を中継し３つの整合用コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３を介して接地され、中心導体２ａは入力ポートに、中心導体２ｂは出力ポートに、中心導体２ｃは吸収抵抗Ｒを介して接地されアイソレーションポートにそれぞれ接続している。
さらに磁性体１に直流磁界Ｈを印加する永久磁石を上ケースに配置し、この上ケースと下ケースを接合してアイソレータを構成している。
【００１３】
この構成において２本のラインの間隔Ｄを０．２ｍｍで同一とし、中心導体２ａ、２ｂ、２ｃのライン幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の設定を種々変えた試料を作成して、各ポートの特性インピーダンスが５０Ωとなるライン幅を求めた。なお整合用コンデンサの容量値は各試料で同一としている。表１にその結果を示す。表１において、Ｗ１、Ｗ２はそれぞれ入力・出力ポート、Ｗ３はアイソレーションポートと接続する中心導体の幅を示している。また中心導体積層順は磁性体１の一主面に形成したアース電極からの積層順を示し、例えばＮｏ．１の試料ではアース電極を基準としてアイソレーションポートと接続する中心導体２ｃ、出力ポートと接続する中心導体２ｂ、入力ポートと接続する中心導体２ａの順で積層されている。
【００１４】
【表１】
【００１５】
表１より、３つの中心導体の内前記終端抵抗を接続する中心導体を他の２つの中心導体に対して上部、又は下部に配置する構成にあっては、前記終端抵抗を接続する中心導体のライン幅を、他の中心導体よりも広く構成しなければならないことが分かる。またこれらの試料について電気的特性を測定したところ、各中心導体の幅を等しく形成した従来のアイソレータと比較し、挿入損失がおよそ０．１ｄＢ減少し他の特性も向上した。また磁性体の形状を円形とした場合であっても同様の結果が得られた。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るアイソレータによれば、各ポートの中心導体の特性インピーダンスを全ポートで等しくなるように、３つの中心導体の内、特に終端抵抗を接続する中心導体のライン幅を、他の中心導体よりも広く構成したことにより、ポート間の対称性が増し、電気的特性を向上することができる。また、３つの中心導体の一つを磁性体の外表面に形成しすることにより、磁性体を低背化出来ひいてはアイソレータを低背化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアイソレータに用いる磁性体の斜視図である。
【図２】従来のアイソレータに用いる磁性体の斜視図である。
【符号の説明】
１ 磁性体
２ａ，２ｂ，２ｃ 中心導体
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車電話、携帯電話等の通信機器に使用されるアイソレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にアイソレータは、信号の伝送方向にはほとんど減衰がなく、かつ逆方向には減衰が大きくなる様な機能を有しており、例えばマイクロ波帯、ＵＨＦ帯で使用される携帯電話、自動車電話等の移動体通信器の送受信回路に用いられている。これら通信機器の小型化にともない、アイソレータの小型化、低背化の要求が益々増大している。
【０００３】
このようなアイソレータとして、例えば特開平８−２３２１２号公報に記載されたアイソレータがある。このアイソレータは中心導体が磁性体に埋設された構造の積層型アイソレータである。図２に磁性体の斜視図を示す。
【０００４】
図２に示すように、磁性体の外形は直方体状のものが用いられ、その内部に中心導体が埋設されている。この磁性体１は３ポートの非可逆回路素子を構成するものであり、磁性体１の内部には３つの中心導体２ａ，２ｂ，２ｃが互いに１２０度の角度をなして交差するように埋設され、これら中心導体の幅はそれぞれが略等しく形成されている。前記磁性体１はその一面を長辺と短辺の比が２：√３となるように形成されており、前記中心導体のいずれか１つの中心導体を長辺と平行に長辺間中央部に形成している。また各中心導体２ａ，２ｂ，２ｃの一方端部には整合容量を得るための容量電極部３が中心導体と一体的に形成されている。この磁性体１は、例えば、その表面に中心導体等を印刷等により形成した３枚の磁性体グリーンシートを含む複数の磁性体グリーンシートを積層し圧着して一体焼成する方法等により形成され、打抜きや切断といった手法により個々の磁性体を得る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のアイソレータでは前記のように構成することで、３つの中心導体２ａ，２ｂ，２ｃの長さを互いに略等しくし、その対称性を改善しようとしているが、このような構造においては、それぞれ、中心導体からアース面である下部ヨークまでの距離が異なるため、各中心導体のライン幅を同寸法で形成した場合は、各ポート毎に中心導体の特性インピーダンスが異なり、ポート間の対称性が悪く、電気的性能が劣化するという問題があった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、以上のような問題点を解消し、中心導体の特性インピーダンスを全ポート略等しくし、挿入損失の良好な高性能かつ小型のアイソレータを提供することである。
【０００８】
本発明は、直流磁界が印加される磁性体に、介し互いに絶縁状態で交叉するように積層配置した３つの中心導体と、各中心導体の一端部に接続する整合用コンデンサと、前記中心導体のいずれか１つの一端部に接続する終端抵抗と、各中心導体の他端部が接続するアース電極を備え、前記終端抵抗を接続する中心導体のライン幅を、他の中心導体よりも広く構成したアイソレータである。
【０００９】
またアース電極を磁性体の外表面に形成すれば、中心導体との接続および、前記磁性体と磁気ヨークとの接続を容易化出来好ましい。さらに３つの中心導体の一つを磁性体の外表面に形成すれば、磁性体を低背化出来、ひいてはアイソレータを低背化でき好ましい。
【００１０】
【作用】
一般的に導体線路の特性インピーダンスは、アースとの距離により近いほど小さくなり、またライン幅が大きいほど小さくなる。したがってアースから近い中心導体ほど、そのライン幅を狭くすることにより、各ポートの特性インピーダンスを等しくすることが出来ると考えられていたが、本発明者等は前記磁性体１に積層配置された３つの中心導体の内前記終端抵抗を接続する中心導体を他の２つの中心導体に対して上部、又は下部に配置する構成にあっては、前記終端抵抗を接続する中心導体のライン幅を、他の中心導体よりも広く構成しなければならないことを知見し本発明に至ったものである。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を示す図面に基づいて説明する。本発明の一実施例に係るアイソレータに用いる磁性体の斜視図を図１に示す。同図において従来例と同一または相当する部分、同一機能のものについては同一符号を付す。
【００１２】
図１に示すように、本実施例の磁性体１は直方体形状に形成され、その内部に２つの中心導体２ｂ，２ｃを埋設し、磁性体の一主面には略一面にアース電極（図示せず）が形成され、もう一方の主面には中心導体２ａが形成され、一体化した構造となっている。中心導体２ａ，２ｂ，２ｃは、磁性体を介して互いに電気的に絶縁された状態で、互いに１２０度の角度をなして交差するように積層配置され、それぞれの両端は磁性体１の側面に露出し、一端が前記アース電極と電気的に接続し、他端が磁性体１の側面に形成された外部電極（図示せず）と電気的に接続されている。また各中心導体２ａ、２ｂ、２ｃはそれぞれ２本のラインで構成され、各２本のラインはそれぞれ略同じ幅寸法で形成されている。ここで前記中心導体のライン幅とは、２本のラインを有する中心導体において１つの導体部分の幅を表している。この磁性体１を樹脂ケースの略中央部に矩形状に形成された透孔に配置し、さらにこの樹脂ケースとともに磁気ヨークとして機能する下ケース上に配置する。各中心導体は外部電極を中継し３つの整合用コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３を介して接地され、中心導体２ａは入力ポートに、中心導体２ｂは出力ポートに、中心導体２ｃは吸収抵抗Ｒを介して接地されアイソレーションポートにそれぞれ接続している。
さらに磁性体１に直流磁界Ｈを印加する永久磁石を上ケースに配置し、この上ケースと下ケースを接合してアイソレータを構成している。
【００１３】
この構成において２本のラインの間隔Ｄを０．２ｍｍで同一とし、中心導体２ａ、２ｂ、２ｃのライン幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の設定を種々変えた試料を作成して、各ポートの特性インピーダンスが５０Ωとなるライン幅を求めた。なお整合用コンデンサの容量値は各試料で同一としている。表１にその結果を示す。表１において、Ｗ１、Ｗ２はそれぞれ入力・出力ポート、Ｗ３はアイソレーションポートと接続する中心導体の幅を示している。また中心導体積層順は磁性体１の一主面に形成したアース電極からの積層順を示し、例えばＮｏ．１の試料ではアース電極を基準としてアイソレーションポートと接続する中心導体２ｃ、出力ポートと接続する中心導体２ｂ、入力ポートと接続する中心導体２ａの順で積層されている。
【００１４】
【表１】
表１より、３つの中心導体の内前記終端抵抗を接続する中心導体を他の２つの中心導体に対して上部、又は下部に配置する構成にあっては、前記終端抵抗を接続する中心導体のライン幅を、他の中心導体よりも広く構成しなければならないことが分かる。またこれらの試料について電気的特性を測定したところ、各中心導体の幅を等しく形成した従来のアイソレータと比較し、挿入損失がおよそ０．１ｄＢ減少し他の特性も向上した。また磁性体の形状を円形とした場合であっても同様の結果が得られた。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るアイソレータによれば、各ポートの中心導体の特性インピーダンスを全ポートで等しくなるように、３つの中心導体の内、特に終端抵抗を接続する中心導体のライン幅を、他の中心導体よりも広く構成したことにより、ポート間の対称性が増し、電気的特性を向上することができる。また、３つの中心導体の一つを磁性体の外表面に形成しすることにより、磁性体を低背化出来ひいてはアイソレータを低背化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアイソレータに用いる磁性体の斜視図である。
【図２】従来のアイソレータに用いる磁性体の斜視図である。
【符号の説明】
１ 磁性体
２ａ，２ｂ，２ｃ 中心導体
Claims (3)
- 直流磁界が印加される磁性体に、互いに絶縁状態で交叉するように積層配置した３つの中心導体と、各中心導体の一端部に接続する整合用コンデンサと、前記中心導体のいずれか１つの一端部に接続する終端抵抗と、各中心導体の他端部が接続するアース電極を備え、前記終端抵抗を接続する中心導体のライン幅が、他の中心導体よりも大きいことを特徴とする記載のアイソレータ。
- アース電極が前記磁性体の外表面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアイソレータ。
- ３つの中心導体の内少なくとも一つを磁性体の外表面に形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のアイソレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25004999A JP3807589B2 (ja) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25004999A JP3807589B2 (ja) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | アイソレータ |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001075050A JP2001075050A (ja) | 2001-03-23 |
| JP2001075050A5 JP2001075050A5 (ja) | 2004-10-28 |
| JP3807589B2 true JP3807589B2 (ja) | 2006-08-09 |
Family
ID=17202057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25004999A Expired - Lifetime JP3807589B2 (ja) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3807589B2 (ja) |
-
1999
- 1999-09-03 JP JP25004999A patent/JP3807589B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001075050A (ja) | 2001-03-23 |
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