JP3852373B2

JP3852373B2 - Two-port nonreciprocal circuit device and communication device

Info

Publication number: JP3852373B2
Application number: JP2002166186A
Authority: JP
Inventors: 長谷川　　隆
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2006-11-29
Anticipated expiration: 2022-06-06
Also published as: JP2004015430A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２ポート型非可逆回路素子、特に、マイクロ波帯で使用されるアイソレータなどの２ポート型非可逆回路素子および通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、アイソレータは、信号を伝送方向のみに通過させ、逆方向への伝送を阻止する機能を有しており、自動車電話、携帯電話などの移動体通信機器の送信回路部に使用されている。
【０００３】
例えば、この種のアイソレータとして、特開平９−２３２８１８号公報記載のものが知られている。この２ポート型アイソレータの外観斜視図を図１２に示し、電気等価回路図を図１３に示す。このアイソレータ３００は、金属製下側ケース３０１および金属製上側ケース３０２を接合して構成した金属ケース内に、永久磁石（図示せず）と、フェライト３２０と、フェライト３２０の主面に配置された第１中心電極３２１および第２中心電極３２２と、整合用コンデンサＣ１，Ｃ２と、抵抗Ｒとを収容している。第１および第２中心電極３２１，３２２と整合用コンデンサＣ１，Ｃ２と抵抗Ｒは積層基板３３０に内蔵され、積層基板３３０の表面には入力ポート３１４、出力ポート３１５およびアースポート３１６が設けられている。
【０００４】
図示しないが、積層基板３３０の下面には、整合用コンデンサＣ１，Ｃ２の出力ポート３１５側共通コンデンサ電極が配設されている。この共通コンデンサ電極は金属製下側ケース３０１に電気的に接続されている。
【０００５】
また、この２ポート型アイソレータ３００を図１２に示すように、携帯電話などのプリント基板３５０に実装すると、金属製下側ケース３０１とプリント基板３５０のアースパターンＧとの間に若干の隙間が生じる。なぜなら、積層基板３３０に設けたポート３１４〜３１６を、プリント基板３５０の信号線路３４０，３４１やアースパターンＧに確実にはんだ付けできるように、積層基板３３０の両側の足部分の底面が、金属製下側ケース３０１の底面より若干突出するように設計されているからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の２ポート型アイソレータ３００において、金属ケース（金属製下側ケース３０１）は、アースポート３１６に接続されておらず、電気的に浮いた状態であった。このため、金属ケースとプリント基板のアースパターンＧとの間に浮遊容量が生じる。
【０００７】
この浮遊容量Ｃ３は、等価回路で図１３に示すように接続され、実質的には整合用コンデンサＣ２の静電容量が増えたことと等価である。このため、アイソレータ３００の特性がずれ、アースパターンＧの形状やアースパターンＧと金属ケースとの隙間寸法によって特性がばらつくという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、プリント基板等に実装した際にプリント基板のアースパターンとの間に生じる浮遊容量を抑えることができる２ポート型非可逆回路素子および通信装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用】
前記目的を達成するため、本発明に係る２ポート型非可逆回路素子は、
（ａ）永久磁石と、
（ｂ）永久磁石により直流磁界が印加されるフェライトと、
（ｃ）フェライトの主面に配置され、一端が第１入出力ポートに電気的に接続され、他端が第２入出力ポートに電気的に接続されている第１中心電極と、
（ｄ）第１中心電極と電気的絶縁状態で交差してフェライトの主面に配置され、一端が第２入出力ポートに電気的に接続され、他端がアースポートに電気的に接続されている第２中心電極と、
（ｅ）第１入出力ポートと第２入出力ポートの間に電気的に接続された、第１整合用コンデンサと抵抗からなる並列ＲＣ回路と、
（ｆ）第２入出力ポートとアースポートの間に電気的に接続された第２整合用コンデンサと、
（ｇ）永久磁石とフェライトと第１および第２中心電極とを囲む金属ケースとを備え、
（ｈ）金属ケースをアースポートに電気的に接続したこと、
を特徴とする。
【００１０】
より具体的には、第１および第２整合用コンデンサが、複数の誘電体層とコンデンサ電極を積み重ねて構成した積層基板に内蔵され、該積層基板の上面にフェライトが配置されている。そして、金属ケースを、積層基板の下面に配設した第２整合用コンデンサのアース側コンデンサ電極に接合し、金属ケースをアースポートに電気的に接続している。
【００１１】
以上の構成により、２ポート型非可逆回路素子をプリント基板等に実装すると、金属ケースは接地されて、第２整合用コンデンサのアース側コンデンサ電極やプリント基板のアースパターンと同電位になる。このため、金属ケースとプリント基板のアースパターンとの間に生じる浮遊容量が発生しにくくなる。さらに、アースポートを複数設けることにより、金属ケースをより一層確実かつ安定して接地できる。
【００１２】
また、第２整合用コンデンサのアース側コンデンサ電極を複数の層に配置したり、第１整合用コンデンサの第１入出力ポートに電気的に接続された側のコンデンサ電極を複数の層に配置したりすることにより、第２整合用コンデンサや第１整合用コンデンサの静電容量を大きくできる。さらに、第１整合用コンデンサと第２整合用コンデンサを、積層基板の積み重ね方向において、異なる位置に配置することにより、第１および第２整合用コンデンサが異なる層に形成される。従って、１層あたりに形成できるコンデンサ電極を広面積にでき、静電容量が大きく、かつ、積層基板面積を有効利用した第１および第２整合用コンデンサが得られる。
【００１３】
また、第１整合用コンデンサのコンデンサ電極の一つが積層基板の表層近傍に、第２整合用コンデンサのアース側コンデンサ電極の一つと同層に設けられている。これにより、第１および第２整合用コンデンサのトリミング調整が容易になる。
【００１４】
また、第１中心電極と第２中心電極のそれぞれの両端部がフェライトの下面に延在し、第１中心電極の第２入出力ポートに電気的に接続された側の一端と第２中心電極の第２入出力ポートに電気的に接続された側の一端とがフェライトの下面で電気的に接続し、かつ、第１および第２中心電極のそれぞれの他端が相互に分離している。以上の構成により、中心電極と積層基板の電気的接続箇所が低減され、低コスト、かつ、高信頼性を実現できる。
【００１５】
また、本発明に係る通信装置は、上述の２ポート型非可逆回路素子を備えることにより、性能や信頼性が向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る２ポート型非可逆回路素子および通信装置の実施の形態について添付の図面を参照して説明する。
【００１７】
［第１実施形態、図１〜図８］
本発明に係る２ポート型非可逆回路素子の一実施形態の分解斜視図を図１に示す。該２ポート型非可逆回路素子１は、集中定数型アイソレータである。図１に示すように、２ポート型アイソレータ１は、概略、金属製上側ケース４と金属製下側ケース８とからなる金属ケースと、永久磁石９と、フェライト２０と中心電極２１，２２とからなる中心電極組立体１３と、積層基板３０を備えている。
【００１８】
金属製上側ケース４は略箱形状であり、上部４ａおよび四つの側部４ｂからなる。金属製下側ケース８は、左右の側部８ｂと底部８ａからなる。金属製上側ケース４および金属製下側ケース８は磁気回路を形成するため、例えば、軟鉄などの強磁性体からなる材料で形成され、その表面にＡｇやＣｕがめっきされる。
【００１９】
中心電極組立体１３は、円板状のマイクロ波フェライト２０の上面に２組の第１および第２中心電極２１，２２を、絶縁層（図示せず）を介在させて直交して交差するように配置している。本第１実施形態では、中心電極２１，２２を二つのラインで構成した。第１中心電極２１と第２中心電極２２のそれぞれの両端部２１ａ，２１ｂ、２２ａ，２２ｂは、フェライト２０の下面に延在し、それぞれの端部２１ａ〜２２ｂが相互に分離している。
【００２０】
中心電極２１，２２は銅箔を用いてフェライト２０に巻きつけてもよいし、フェライト２０上あるいは内部に銀ペーストを印刷して形成してもよい。あるいは、特開平９−２３２８１８号公報記載のように積層基板で形成されていてもよい。ただし、印刷した方が中心電極２１，２２の位置精度が高いので、積層基板３０との接続が安定する。特に、今回のように微小な中心電極用接続電極５１〜５４（後述）で接続する場合には、中心電極２１，２２を印刷形成した方が信頼性、作業性が良い。
【００２１】
積層基板３０は、図２に示すように、中心電極用接続電極５１〜５４と、コンデンサ電極５５や中継電極５６や抵抗Ｒを裏面に設けた誘電体シート４１と、コンデンサ電極５７を裏面に設けた誘電体シート４２と、グランド電極５８を裏面に設けた誘電体シート４３と、入力ポート１４や出力ポート１５やアースポート１６を設けた誘電体シート４５などにて構成されている。
【００２２】
この積層基板３０は、以下のようにして作製される。すなわち、誘電体シート４１〜４５は、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とし、ＳｉＯ₂，ＳｒＯ，ＣａＯ，ＰｂＯ，Ｎａ₂Ｏ，Ｋ₂Ｏ，ＭｇＯ，ＢａＯ，ＣｅＯ₂，Ｂ₂Ｏ₃のうちの１種類あるいは複数種類を副成分として含む低温焼結誘電体材料にて作製する。
【００２３】
さらに、積層基板３０の焼成条件（特に焼成温度１０００℃以下）では焼成せず、積層基板３０の基板平面方向（Ｘ−Ｙ方向）の焼成収縮を抑制する収縮抑制シート４６，４７を作製する。この収縮抑制シート４６，４７の材料は、アルミナ粉末および安定化ジルコニア粉末の混合材料である。シート４１〜４７の厚みは１０μｍ〜２００μｍ程度である。
【００２４】
電極５１〜５８は、パターン印刷などの方法によりシート４１〜４３，４６の裏面に形成される。電極５１〜５８の材料としては、抵抗率が低く、誘電体シート４１〜４５と同時焼成可能なＡｇ，Ｃｕ，Ａｇ−Ｐｄなどが用いられる。この電極５１〜５８の表面には、Ｎｉめっきを下地としてＡｕめっきが施されている。Ｎｉめっきは、電極５１〜５８のＡｇとＡｕめっきの固着強度を強くする。Ａｕめっきは、はんだ濡れ性を良くするとともに、導電率が高いのでアイソレータ１を低損失にできる。電極５１〜５８の厚みは２μｍ〜２０μｍ程度である。通常、電極５１〜５８等の厚みは表皮厚の２倍以上に設定される。
【００２５】
抵抗Ｒは、パターン印刷等の方法により誘電体シート４１の裏面に形成される。抵抗Ｒの材料としては、サーメット、カーボン、ルテニウムなどが使用される。抵抗Ｒは積層基板３０の上面に印刷で形成してもよいし、チップ抵抗で形成してもよい。
【００２６】
ビアホール６０や側面ビアホール６５やポート１４〜１６は、誘電体シート４１〜４５にレーザ加工やパンチング加工などにより、予めビアホール用孔を形成した後、そのビアホール用孔に導電ペーストを充填することにより形成される。
【００２７】
コンデンサ電極５７は、誘電体シート４２を間に挟んでコンデンサ電極５５に対向して整合用コンデンサＣ１を構成する。さらに、コンデンサ電極５７は、誘電体シート４３を間に挟んでグランド電極５８に対向して整合用コンデンサＣ２を構成する。これら整合用コンデンサＣ１，Ｃ２や抵抗Ｒは、電極５１〜５４やポート１４〜１６やビアホール６０，６５とともに、積層基板３０の内部に電気回路を構成する。
【００２８】
以上の誘電体シート４１〜４５は積層され、さらに、誘電体シート４１〜４５の積層体の上下両側から収縮抑制シート４６，４７で挟み込んだ後、焼成される。これにより、焼結体が得られ、その後、超音波洗浄法や湿式ホーニング法によって、未焼結の収縮抑制材料を除去し、図１に示すような積層基板３０とする。
【００２９】
積層基板３０の両端部には、それぞれ入力ポート１４、出力ポート１５およびアースポート１６が設けられている。入力ポート１４はコンデンサ電極５５に電気的に接続され、出力ポート１５はコンデンサ電極５７に電気的に接続されている。アースポート１６は、グランド電極５８に電気的に接続されている。
【００３０】
なお、この積層基板３０は、通常、マザーボード状態で作成される。このマザーボードに所定のピッチでハーフカット溝を形成し、ハーフカット溝に沿って折ることにより、マザーボードから所望のサイズの積層基板３０を得る。あるいは、マザーボードをダイサーやレーザなどで切断することにより、所望のサイズの積層基板３０を切り出してもよい。
【００３１】
こうして得られた積層基板３０は、内部に整合用コンデンサＣ１，Ｃ２および抵抗Ｒを有している。整合用コンデンサＣ１のトリミングは、整合用コンデンサＣ１，Ｃ２と中心電極２１，２２を接続する前に行なわれる。つまり、積層基板３０は、単体の状態で、内部（２層目）のコンデンサ電極５５を表層の誘電体とともにトリミング（削除）される。トリミングには、例えば、切削機やＹＡＧの基本波、２倍波、３倍波のレーザが用いられる。レーザを用いれば、早くかつ精度の良い加工が得られる。なお、トリミングは、マザーボード状態の積層基板３０に対して効率良く行ってもよい。
【００３２】
このように、積層基板３０の上面に近いコンデンサ電極５５をトリミング用コンデンサ電極としているので、トリミング時に除去する誘電体層の厚みを最小限にできる。さらに、トリミングの障害となる電極が少なくなるので（本第１実施形態の場合は接続電極５１〜５４のみ）、トリミング可能なコンデンサ電極領域が広くなり、静電容量調整範囲を広くできる。
【００３３】
また、積層基板３０には抵抗Ｒも内蔵されており、整合用コンデンサＣ１と同様に抵抗Ｒも、表層の誘電体とともにトリミングすることにより、抵抗値を調整することができる。抵抗Ｒは１箇所でも幅が細くなると抵抗値が上がるので、幅方向の途中まで削る。
【００３４】
以上の構成部品は以下のようにして組み立てられる。すなわち、図１に示すように、永久磁石９は金属製上側ケース４の天井に接着剤によって固定される。中心電極組立体１３の中心電極２１，２２の各々の端部２１ａ〜２２ｂが積層基板３０の表面に形成された中心電極用接続電極５１〜５４にはんだ８０にて電気的に接続されることにより、積層基板３０上に中心電極組立体１３が実装される。なお、中心電極２１，２２と中心電極用接続電極５１〜５４のはんだ付けは、マザーボード状態の積層基板３０に対して効率良く行ってもよい。
【００３５】
積層基板３０は金属製下側ケース８の底部８ａ上に載置され、積層基板３０の下面に配設されているグランド電極５８がはんだ８０によって底部８ａと接続固定される。これにより、アースポート１６が底部８ａに電気的に容易に接続される。
【００３６】
そして、金属製下側ケース８と金属製上側ケース４は、それぞれの側部８ｂと４ｂをはんだ等で接合することにより金属ケースを構成し、ヨークとしても機能する。つまり、この金属ケースは、永久磁石９と中心電極組立体１３と積層基板３０を囲む磁路を形成する。また、永久磁石９はフェライト２０に直流磁界を印加する。
【００３７】
こうして、図３に示す２ポート型アイソレータ１が得られる。図４はアイソレータ１の電気等価回路図である。第１中心電極２１の一端部２１ａは入力ポート１４に電気的に接続され、他端部２１ｂは出力ポート１５に電気的に接続されている。第２中心電極２２の一端部２２ａは出力ポート１５に電気的に接続され、他端部２２ｂはアースポート１６に電気的に接続されている。整合用コンデンサＣ１と抵抗Ｒからなる並列ＲＣ回路は、入力ポート１４と出力ポート１５の間に電気的に接続されている。整合用コンデンサＣ２は出力ポート１５とアースポート１６の間に電気的に接続されている。
【００３８】
以上の構成からなる２ポート型アイソレータ１は、金属製下側ケース８の底部８ａ（金属ケース）とアースポート１６が電気的に接続しているので、図３に示すように、携帯電話などのプリント基板３５０に実装すると、金属ケースは接地されて、プリント基板３５０のアースパターンＧと同電位になる。このため、金属ケースとアースパターンＧとの間に生じる浮遊容量を抑えることができ、プリント基板３５０に実装したときの特性ずれや特性ばらつきが小さい２ポート型アイソレータ１を得ることができる。
【００３９】
ここで、この２ポート型アイソレータ１を図３に示すように、携帯電話などのプリント基板３５０に実装すると、金属製下側ケース８とプリント基板３５０のアースパターンＧとの間に若干の隙間が生じる。なぜなら、積層基板３０に設けたポート１４〜１６を、プリント基板３５０の信号線路３４０，３４１やアースパターンＧに確実にはんだ付けできるように、積層基板３０の両側の足部分の底面が、金属製下側ケース８の底面より若干突出するように設計されているからである。また、はんだ付け部には、はんだ流れ防止のため、電極の上に絶縁層を設けてある。このため、例え端子部に突出がなくとも、プリント基板３５０のアースパターンＧとアイソレータ１の間には絶縁層分の隙間が生じる。
【００４０】
図５、図６、図７および図８はそれぞれ、縦４ｍｍ×横４ｍｍ×高さ１．７ｍｍのサイズの２ポート型アイソレータ１の入力反射損失特性、出力反射損失特性、アイソレーション特性および挿入損失特性を示すグラフである（実線参照）。この２ポート型アイソレータ１をプリント基板３５０に実装した後も、これらの特性は殆ど変化しなかった。一方、図１３に示す金属ケースとアースポート３１６が電気的に接続されていない従来の２ポート型アイソレータ３００（サイズ：縦４ｍｍ×横４ｍｍ×高さ１．７ｍｍ）をプリント基板３５０に実装した場合には、特性ずれが生じた（点線参照）。このとき、金属ケースとプリント基板３５０のアースパターンＧとの隙間寸法は０．１ｍｍであった。つまり、厚みが０．１ｍｍで、比誘電率１（空気）の浮遊容量（約１．４ｐＦ）が形成されている場合の特性である。
【００４１】
また、本第１実施形態では、アースポート１６を四つ設けている。これにより、金属ケースをより一層確実かつ安定して接地できるとともに、アイソレータ１の実装強度を向上できる。また、整合用コンデンサＣ１とＣ２を、積層基板３０の積み重ね方向に上下に配置しているので、１層あたりに形成できる電極５５，５７，５８を広面積にできる。従って、整合用コンデンサＣ１，Ｃ２のそれぞれの静電容量を大きくできる。
【００４２】
［第２実施形態、図９および図１０］
図９に示されている２ポート型アイソレータ１Ａは、中心電極組立体１３Ａと積層基板３０Ａの他は前記第１実施形態の２ポート型アイソレータ１と同様のものである。
【００４３】
中心電極組立体１３Ａは、フェライト２０の上面に第１および第２中心電極２１，２２を、絶縁層（図示せず）を介在させて交差するように配置している。中心電極２１，２２のそれぞれの両端部２１ａ〜２２ｂは、フェライト２０の下面に延在している。そして、第１中心電極２１の出力ポート１５に電気的に接続された側の端部２１ｂと、第２中心電極２２の入力ポート１４に電気的に接続された側の端部２２ａとが、フェライト２０の下面で電気的に接続している。中心電極２１，２２の残りの端部２１ａ，２２ｂは、相互に分離している。
【００４４】
積層基板３０Ａは、図１０に示すように、中心電極用接続電極５１〜５３と、コンデンサ電極５５ａやグランド電極５９ａや抵抗Ｒなどを裏面に設けた誘電体シート４１ａと、コンデンサ電極５７ａを裏面に設けた誘電体シート４２ａと、コンデンサ電極５５ｂやグランド電極５９ｂを裏面に設けた誘電体シート４１ｂと、コンデンサ電極５７ｂを裏面に設けた誘電体シート４２ｂと、グランド電極５８を裏面に設けた誘電体シート４３と、入力ポート１４や出力ポート１５やアースポート１６を設けた誘電体シート４５などにて構成されている。
【００４５】
コンデンサ電極５７ａ，５７ｂは、誘電体シート４２ａ，４１ｂ，４２ｂを間に挟んでコンデンサ電極５５ａ，５５ｂに対向して多段の整合用コンデンサＣ１を構成している。さらに、コンデンサ電極５７ａ，５７ｂは、誘電体シート４２ａ，４１ｂ，４２ｂ，４３を間に挟んでグランド電極５９ａ，５９ｂ，５８に対向して多段の整合用コンデンサＣ２を構成している。これにより、静電容量の大きい整合用コンデンサＣ１，Ｃ２を得ることができる。また、同じ静電容量であれば、電極面積を小さくできるので、コンデンサの導体損を低減でき、アイソレータ１Ａの損失を低減できる。
【００４６】
また、整合用コンデンサＣ２のグランド電極（アース側コンデンサ電極）５９ａは、積層基板３０Ａの表層近くに、整合用コンデンサＣ１のコンデンサ電極（入力ポート１４に電気的に接続された側のコンデンサ電極）５５ａと同じ層（２層目）に配置されている。従って、グランド電極５９ａを表層の誘電体とともにトリミングすることにより、整合用コンデンサＣ２の静電容量を調整することができる。
【００４７】
この積層基板３０Ａの上に中心電極組立体１３Ａが実装される。積層基板３０Ａは、表層に形成された中心電極用接続電極５１〜５３の数が少なく、積層基板３０Ａに形成するビアホール６０の数や接続箇所を削減することができ、製造コストを低減することができる。
【００４８】
［第３実施形態、図１１］
第３実施形態は、本発明に係る通信装置として、携帯電話を例にして説明する。
【００４９】
図１１は携帯電話２２０のＲＦ部分の電気回路ブロック図である。図１１において、２２２はアンテナ素子、２２３はデュプレクサ、２３１は送信側アイソレータ、２３２は送信側増幅器、２３３は送信側段間用帯域通過フィルタ、２３４は送信側ミキサ、２３５は受信側増幅器、２３６は受信側段間用帯域通過フィルタ、２３７は受信側ミキサ、２３８は電圧制御発振器（ＶＣＯ）、２３９はローカル用帯域通過フィルタである。
【００５０】
ここに、送信側アイソレータ２３１として、前記第１および第２実施形態の集中定数型アイソレータ１，１Ａを使用することができる。これらのアイソレータを実装することにより、電気的特性の向上した、かつ、信頼性の高い携帯電話を実現することができる。
【００５１】
なお、本発明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することができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、金属ケースをアースポートに電気的に接続したので、２ポート型非可逆回路素子をプリント基板等に実装すると、金属ケースは接地されて、第２整合用コンデンサのアース側コンデンサ電極やプリント基板のアースパターンと同電位になる。このため、金属ケースとプリント基板のアースパターンとの間に生じる浮遊容量を抑えることができ、プリント基板に実装したときの特性ずれや特性ばらつきを小さくできる。この結果、高性能で信頼性が高くかつ小型の２ポート型非可逆回路素子や通信装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る２ポート型非可逆回路素子の一実施形態を示す分解斜視図。
【図２】図１に示した積層基板の分解斜視図。
【図３】図１に示した２ポート型非可逆回路素子の外観斜視図。
【図４】図１に示した２ポート型非可逆回路素子の電気等価回路図。
【図５】入力反射損失特性を示すグラフ。
【図６】出力反射損失特性を示すグラフ。
【図７】アイソレーション特性を示すグラフ。
【図８】挿入損失特性を示すグラフ。
【図９】本発明に係る２ポート型非可逆回路素子の別の実施形態を示す分解斜視図。
【図１０】図９に示した積層基板の分解斜視図。
【図１１】本発明に係る通信装置の電気回路ブロック図。
【図１２】従来の２ポート型非可逆回路素子を示す外観斜視図。
【図１３】図１２に示した２ポート型非可逆回路素子の電気等価回路図。
【符号の説明】
１，１Ａ…集中定数型アイソレータ
４…金属製上側ケース
８…金属製下側ケース
９…永久磁石
１３，１３Ａ…中心電極組立体
１４…入力ポート
１５…出力ポート
１６…アースポート
２０…フェライト
２１…第１中心電極
２２…第２中心電極
２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ…端部
３０，３０Ａ…積層基板
４１〜４５，４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ…誘電体シート
５５，５７，５５ａ，５５ｂ，５７ａ，５７ｂ…コンデンサ電極
５８，５９ａ，５９ｂ…グランド電極
２２０…携帯電話
Ｃ１，Ｃ２…整合用コンデンサ
Ｒ…抵抗[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a two-port nonreciprocal circuit device, and more particularly to a two-port nonreciprocal circuit device such as an isolator used in a microwave band and a communication device.
[0002]
[Prior art]
In general, an isolator has a function of passing a signal only in a transmission direction and blocking transmission in the reverse direction, and is used in a transmission circuit unit of a mobile communication device such as an automobile phone or a cellular phone.
[0003]
For example, as this type of isolator, one disclosed in JP-A-9-232818 is known. An external perspective view of the two-port isolator is shown in FIG. 12, and an electric equivalent circuit diagram is shown in FIG. This isolator 300 is disposed on a main surface of a permanent magnet (not shown), a ferrite 320, and a ferrite 320 in a metal case formed by joining a metal lower case 301 and a metal upper case 302. The first center electrode 321 and the second center electrode 322, matching capacitors C1 and C2, and a resistor R are accommodated. The first and second center electrodes 321 and 322, the matching capacitors C1 and C2, and the resistor R are built in the multilayer substrate 330, and an input port 314, an output port 315, and a ground port 316 are provided on the surface of the multilayer substrate 330. Yes.
[0004]
Although not shown, a common capacitor electrode on the output port 315 side of the matching capacitors C1 and C2 is disposed on the lower surface of the multilayer substrate 330. The common capacitor electrode is electrically connected to the metal lower case 301.
[0005]
Further, as shown in FIG. 12, when the 2-port isolator 300 is mounted on a printed circuit board 350 such as a mobile phone, a slight gap is generated between the metal lower case 301 and the ground pattern G of the printed circuit board 350. . This is because the bottom surfaces of the legs on both sides of the multilayer substrate 330 are made of metal so that the ports 314 to 316 provided on the multilayer substrate 330 can be securely soldered to the signal lines 340 and 341 and the ground pattern G of the printed circuit board 350. This is because it is designed to slightly protrude from the bottom surface of the lower case 301.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional two-port isolator 300, the metal case (metal lower case 301) is not connected to the earth port 316 and is in an electrically floating state. For this reason, stray capacitance is generated between the metal case and the ground pattern G of the printed board.
[0007]
The stray capacitance C3 is connected in an equivalent circuit as shown in FIG. 13, and is substantially equivalent to an increase in the capacitance of the matching capacitor C2. For this reason, there is a problem that the characteristics of the isolator 300 are deviated, and the characteristics vary depending on the shape of the earth pattern G and the gap size between the earth pattern G and the metal case.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a two-port nonreciprocal circuit device and a communication device that can suppress stray capacitance generated between the printed circuit board and a ground pattern when mounted on a printed circuit board or the like.
[0009]
[Means and Actions for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a two-port non-reciprocal circuit device according to the present invention includes:
(A) a permanent magnet;
(B) a ferrite to which a DC magnetic field is applied by a permanent magnet;
(C) a first center electrode disposed on the main surface of the ferrite, having one end electrically connected to the first input / output port and the other end electrically connected to the second input / output port;
(D) Crossing the first center electrode in an electrically insulated state and disposed on the main surface of the ferrite, with one end electrically connected to the second input / output port and the other end electrically connected to the ground port A second central electrode,
(E) a parallel RC circuit including a first matching capacitor and a resistor electrically connected between the first input / output port and the second input / output port;
(F) a second matching capacitor electrically connected between the second input / output port and the ground port;
(G) comprising a permanent magnet, a ferrite, and a metal case surrounding the first and second center electrodes;
(H) The metal case is electrically connected to the ground port;
It is characterized by.
[0010]
More specifically, the first and second matching capacitors are built in a multilayer substrate formed by stacking a plurality of dielectric layers and capacitor electrodes, and ferrite is disposed on the top surface of the multilayer substrate. The metal case is joined to the ground side capacitor electrode of the second matching capacitor disposed on the lower surface of the multilayer substrate, and the metal case is electrically connected to the ground port.
[0011]
With the above configuration, when the two-port nonreciprocal circuit element is mounted on a printed circuit board or the like, the metal case is grounded and has the same potential as the ground side capacitor electrode of the second matching capacitor and the ground pattern of the printed circuit board. For this reason, stray capacitance generated between the metal case and the ground pattern of the printed board is less likely to occur. Furthermore, by providing a plurality of earth ports, the metal case can be grounded more reliably and stably.
[0012]
Further, the ground side capacitor electrode of the second matching capacitor is arranged on a plurality of layers, or the capacitor electrode on the side electrically connected to the first input / output port of the first matching capacitor is arranged on the plurality of layers. As a result, the capacitance of the second matching capacitor or the first matching capacitor can be increased. Furthermore, the first and second matching capacitors are formed in different layers by disposing the first matching capacitor and the second matching capacitor at different positions in the stacking direction of the multilayer substrate. Therefore, the capacitor electrodes that can be formed per layer can be widened, and the first and second matching capacitors can be obtained that have a large capacitance and that make effective use of the multilayer substrate area.
[0013]
One of the capacitor electrodes of the first matching capacitor is provided in the same layer as one of the ground side capacitor electrodes of the second matching capacitor in the vicinity of the surface layer of the multilayer substrate. This facilitates trimming adjustment of the first and second matching capacitors.
[0014]
Further, both ends of the first center electrode and the second center electrode extend on the lower surface of the ferrite, and one end of the first center electrode on the side electrically connected to the second input / output port and the second center electrode One end of the first input / output port electrically connected to the second input / output port is electrically connected to the lower surface of the ferrite, and the other ends of the first and second center electrodes are separated from each other. With the above configuration, the number of electrical connection points between the center electrode and the multilayer substrate is reduced, and low cost and high reliability can be realized.
[0015]
In addition, the communication device according to the present invention includes the above-described two-port nonreciprocal circuit element, thereby improving performance and reliability.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a two-port nonreciprocal circuit device and a communication device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0017]
[First Embodiment, FIGS. 1 to 8]
FIG. 1 shows an exploded perspective view of an embodiment of a two-port nonreciprocal circuit device according to the present invention. The 2-port nonreciprocal circuit device 1 is a lumped constant isolator. As shown in FIG. 1, the two-port isolator 1 generally includes a metal case composed of a metal upper case 4 and a metal lower case 8, a permanent magnet 9, a ferrite 20, and center electrodes 21 and 22. The center electrode assembly 13 and the laminated substrate 30 are provided.
[0018]
The metal upper case 4 has a substantially box shape and includes an upper part 4a and four side parts 4b. The metal lower case 8 includes left and right side portions 8b and a bottom portion 8a. In order to form a magnetic circuit, the metal upper case 4 and the metal lower case 8 are made of, for example, a material made of a ferromagnetic material such as soft iron, and Ag or Cu is plated on the surface thereof.
[0019]
The center electrode assembly 13 intersects two sets of first and second center electrodes 21 and 22 on the upper surface of the disk-shaped microwave ferrite 20 orthogonally with an insulating layer (not shown) interposed therebetween. Is arranged. In the first embodiment, the center electrodes 21 and 22 are constituted by two lines. Both end portions 21a, 21b, 22a, 22b of the first center electrode 21 and the second center electrode 22 extend to the lower surface of the ferrite 20, and the end portions 21a-22b are separated from each other.
[0020]
The center electrodes 21 and 22 may be wound around the ferrite 20 using copper foil, or may be formed by printing a silver paste on or inside the ferrite 20. Alternatively, it may be formed of a laminated substrate as described in JP-A-9-232818. However, since the printed electrodes have higher positional accuracy of the center electrodes 21 and 22, the connection with the laminated substrate 30 is stabilized. In particular, when the connection is made with the small center electrode connection electrodes 51 to 54 (described later) as in the present case, it is more reliable and workable to print the center electrodes 21 and 22.
[0021]
As shown in FIG. 2, the multilayer substrate 30 is provided with center electrode connection electrodes 51 to 54, a capacitor sheet 55, a relay electrode 56, a dielectric sheet 41 provided with a resistor R on the back surface, and a capacitor electrode 57 provided on the back surface. The dielectric sheet 42, the dielectric sheet 43 provided with the ground electrode 58 on the back surface, and the dielectric sheet 45 provided with the input port 14, the output port 15 and the earth port 16 are formed.
[0022]
The laminated substrate 30 is manufactured as follows. That is, the dielectric sheets 41 to 45 are mainly composed of Al ₂ O _{3 and} are composed of SiO ₂ , SrO, CaO, PbO, Na ₂ O, K ₂ O, MgO, BaO, CeO ₂ , B ₂ O ₃ . It is made of a low temperature sintered dielectric material containing one kind or plural kinds as subcomponents.
[0023]
Furthermore, the shrinkage suppression sheets 46 and 47 that suppress firing firing shrinkage in the substrate plane direction (XY direction) of the laminated substrate 30 are produced without firing under the firing conditions of the laminated substrate 30 (particularly, a firing temperature of 1000 ° C. or less). The material of the shrinkage suppression sheets 46 and 47 is a mixed material of alumina powder and stabilized zirconia powder. The thickness of the sheets 41 to 47 is about 10 μm to 200 μm.
[0024]
The electrodes 51 to 58 are formed on the back surfaces of the sheets 41 to 43 and 46 by a method such as pattern printing. As the material of the electrodes 51 to 58, Ag, Cu, Ag—Pd, or the like that has low resistivity and can be fired simultaneously with the dielectric sheets 41 to 45 is used. The surfaces of the electrodes 51 to 58 are Au plated with Ni plating as a base. Ni plating increases the adhesion strength between Ag and Au plating of the electrodes 51-58. Au plating improves solder wettability and has high electrical conductivity, so that the isolator 1 can have low loss. The thickness of the electrodes 51 to 58 is about 2 μm to 20 μm. Usually, the thickness of the electrodes 51 to 58 is set to be twice or more the skin thickness.
[0025]
The resistor R is formed on the back surface of the dielectric sheet 41 by a method such as pattern printing. As the material of the resistance R, cermet, carbon, ruthenium or the like is used. The resistor R may be formed by printing on the upper surface of the multilayer substrate 30 or may be formed by a chip resistor.
[0026]
The via holes 60, the side via holes 65, and the ports 14 to 16 are formed by forming via hole holes in the dielectric sheets 41 to 45 in advance by laser machining or punching, and then filling the via hole holes with a conductive paste. Is done.
[0027]
The capacitor electrode 57 constitutes a matching capacitor C1 facing the capacitor electrode 55 with the dielectric sheet 42 interposed therebetween. Further, the capacitor electrode 57 constitutes a matching capacitor C2 facing the ground electrode 58 with the dielectric sheet 43 interposed therebetween. The matching capacitors C1 and C2 and the resistor R together with the electrodes 51 to 54, the ports 14 to 16 and the via holes 60 and 65 constitute an electric circuit inside the multilayer substrate 30.
[0028]
The above dielectric sheets 41 to 45 are laminated, and are further baked after being sandwiched between the shrinkage suppression sheets 46 and 47 from the upper and lower sides of the laminated body of the dielectric sheets 41 to 45. Thereby, a sintered body is obtained, and thereafter, the unsintered shrinkage suppression material is removed by an ultrasonic cleaning method or a wet honing method to obtain a laminated substrate 30 as shown in FIG.
[0029]
An input port 14, an output port 15, and a ground port 16 are provided at both ends of the multilayer substrate 30, respectively. The input port 14 is electrically connected to the capacitor electrode 55, and the output port 15 is electrically connected to the capacitor electrode 57. The earth port 16 is electrically connected to the ground electrode 58.
[0030]
The laminated substrate 30 is usually created in a mother board state. A half-cut groove is formed on the motherboard at a predetermined pitch, and the laminate substrate 30 having a desired size is obtained from the motherboard by folding along the half-cut groove. Alternatively, the laminated substrate 30 having a desired size may be cut out by cutting the motherboard with a dicer or a laser.
[0031]
The multilayer substrate 30 thus obtained has matching capacitors C1 and C2 and a resistor R inside. Trimming of the matching capacitor C1 is performed before the matching capacitors C1 and C2 and the center electrodes 21 and 22 are connected. That is, the multilayer substrate 30 is trimmed (deleted) together with the dielectric on the surface layer of the internal (second layer) capacitor electrode 55 in a single state. For trimming, for example, a cutting machine or a YAG fundamental wave, second harmonic wave, or third harmonic laser is used. If a laser is used, fast and accurate processing can be obtained. The trimming may be efficiently performed on the laminated substrate 30 in the mother board state.
[0032]
Thus, since the capacitor electrode 55 close to the upper surface of the multilayer substrate 30 is used as a trimming capacitor electrode, the thickness of the dielectric layer removed during trimming can be minimized. Furthermore, since the number of electrodes that obstruct trimming is reduced (in the case of the first embodiment, only the connection electrodes 51 to 54), the capacitor electrode area that can be trimmed is widened, and the capacitance adjustment range can be widened.
[0033]
The laminated substrate 30 also includes a resistor R, and the resistance value of the resistor R can be adjusted by trimming together with the dielectric on the surface layer in the same manner as the matching capacitor C1. Since the resistance value increases as the width of the resistor R becomes narrow even at one location, the resistor R is cut halfway in the width direction.
[0034]
The above components are assembled as follows. That is, as shown in FIG. 1, the permanent magnet 9 is fixed to the ceiling of the metal upper case 4 with an adhesive. By electrically connecting the end portions 21 a to 22 b of the center electrodes 21 and 22 of the center electrode assembly 13 to the center electrode connection electrodes 51 to 54 formed on the surface of the multilayer substrate 30 with solder 80. The center electrode assembly 13 is mounted on the multilayer substrate 30. The center electrodes 21 and 22 and the center electrode connection electrodes 51 to 54 may be soldered efficiently to the laminated substrate 30 in the mother board state.
[0035]
The multilayer substrate 30 is placed on the bottom portion 8 a of the metal lower case 8, and the ground electrode 58 disposed on the lower surface of the multilayer substrate 30 is connected and fixed to the bottom portion 8 a by the solder 80. Thereby, the earth port 16 is easily electrically connected to the bottom portion 8a.
[0036]
The metal lower case 8 and the metal upper case 4 constitute a metal case by joining the side portions 8b and 4b with solder or the like, and also function as a yoke. That is, the metal case forms a magnetic path that surrounds the permanent magnet 9, the center electrode assembly 13, and the laminated substrate 30. The permanent magnet 9 applies a DC magnetic field to the ferrite 20.
[0037]
In this way, the two-port isolator 1 shown in FIG. 3 is obtained. FIG. 4 is an electrical equivalent circuit diagram of the isolator 1. One end 21 a of the first center electrode 21 is electrically connected to the input port 14, and the other end 21 b is electrically connected to the output port 15. One end 22 a of the second center electrode 22 is electrically connected to the output port 15, and the other end 22 b is electrically connected to the ground port 16. The parallel RC circuit including the matching capacitor C1 and the resistor R is electrically connected between the input port 14 and the output port 15. The matching capacitor C <b> 2 is electrically connected between the output port 15 and the earth port 16.
[0038]
In the two-port isolator 1 having the above configuration, since the bottom 8a (metal case) of the metal lower case 8 and the earth port 16 are electrically connected, as shown in FIG. When mounted on the printed circuit board 350, the metal case is grounded and has the same potential as the ground pattern G of the printed circuit board 350. For this reason, the stray capacitance generated between the metal case and the ground pattern G can be suppressed, and the two-port isolator 1 with small characteristic deviation and characteristic variation when mounted on the printed circuit board 350 can be obtained.
[0039]
Here, when the two-port isolator 1 is mounted on a printed circuit board 350 such as a cellular phone as shown in FIG. 3, there is a slight gap between the metal lower case 8 and the ground pattern G of the printed circuit board 350. Arise. This is because the bottom surfaces of the foot portions on both sides of the multilayer substrate 30 are made of metal so that the ports 14 to 16 provided on the multilayer substrate 30 can be securely soldered to the signal lines 340 and 341 and the ground pattern G of the printed circuit board 350. This is because it is designed to protrude slightly from the bottom surface of the lower case 8. In addition, an insulating layer is provided on the electrode in the soldering portion to prevent solder flow. For this reason, even if there is no protrusion in the terminal portion, a gap corresponding to the insulating layer is generated between the ground pattern G of the printed board 350 and the isolator 1.
[0040]
5, FIG. 6, FIG. 7 and FIG. 8 are respectively an input reflection loss characteristic, an output reflection loss characteristic, an isolation characteristic, and an insertion loss of a 2-port isolator 1 having a size of 4 mm long × 4 mm wide × 1.7 mm height. It is a graph which shows a characteristic (refer to a continuous line). Even after the two-port isolator 1 was mounted on the printed circuit board 350, these characteristics hardly changed. On the other hand, when the conventional 2-port isolator 300 (size: 4 mm long × 4 mm wide × 1.7 mm high) in which the metal case and the ground port 316 shown in FIG. 13 are not electrically connected is mounted on the printed circuit board 350. There was a characteristic shift (see dotted line). At this time, the gap dimension between the metal case and the ground pattern G of the printed circuit board 350 was 0.1 mm. That is, the characteristics are obtained when a stray capacitance (about 1.4 pF) having a thickness of 0.1 mm and a relative dielectric constant of 1 (air) is formed.
[0041]
In the first embodiment, four earth ports 16 are provided. Thereby, the metal case can be grounded more reliably and stably, and the mounting strength of the isolator 1 can be improved. Further, since the matching capacitors C1 and C2 are arranged vertically in the stacking direction of the multilayer substrate 30, the electrodes 55, 57, and 58 that can be formed per layer can be widened. Accordingly, the capacitances of the matching capacitors C1 and C2 can be increased.
[0042]
[Second Embodiment, FIGS. 9 and 10]
The 2-port isolator 1A shown in FIG. 9 is the same as the 2-port isolator 1 of the first embodiment except for the center electrode assembly 13A and the laminated substrate 30A.
[0043]
In the center electrode assembly 13A, first and second center electrodes 21 and 22 are arranged on the upper surface of the ferrite 20 so as to intersect with an insulating layer (not shown) interposed therebetween. Both end portions 21 a to 22 b of the center electrodes 21 and 22 extend to the lower surface of the ferrite 20. The end portion 21b on the side electrically connected to the output port 15 of the first center electrode 21 and the end portion 22a on the side electrically connected to the input port 14 of the second center electrode 22 are ferrite. Electrical connection is made at the lower surface of 20. The remaining ends 21a and 22b of the center electrodes 21 and 22 are separated from each other.
[0044]
As shown in FIG. 10, the multilayer substrate 30A includes center electrode connection electrodes 51 to 53, a dielectric sheet 41a provided with a capacitor electrode 55a, a ground electrode 59a, a resistor R, and the like on the back surface, and a capacitor electrode 57a on the back surface. Dielectric sheet 42a provided, dielectric sheet 41b provided with capacitor electrode 55b and ground electrode 59b on the back surface, dielectric sheet 42b provided with capacitor electrode 57b on the back surface, and dielectric provided with ground electrode 58 on the back surface The sheet 43 and the dielectric sheet 45 provided with the input port 14, the output port 15, and the earth port 16 are configured.
[0045]
The capacitor electrodes 57a and 57b constitute a multistage matching capacitor C1 facing the capacitor electrodes 55a and 55b with the dielectric sheets 42a, 41b and 42b interposed therebetween. Further, the capacitor electrodes 57a and 57b constitute a multistage matching capacitor C2 facing the ground electrodes 59a, 59b and 58 with the dielectric sheets 42a, 41b, 42b and 43 interposed therebetween. Thereby, it is possible to obtain matching capacitors C1 and C2 having a large capacitance. Moreover, since the electrode area can be reduced with the same capacitance, the conductor loss of the capacitor can be reduced, and the loss of the isolator 1A can be reduced.
[0046]
Also, the ground electrode (earth side capacitor electrode) 59a of the matching capacitor C2 is close to the surface layer of the multilayer substrate 30A, and the capacitor electrode (capacitor electrode on the side electrically connected to the input port 14) 55a of the matching capacitor C1. Are arranged in the same layer (second layer). Accordingly, the capacitance of the matching capacitor C2 can be adjusted by trimming the ground electrode 59a together with the surface dielectric.
[0047]
A central electrode assembly 13A is mounted on the laminated substrate 30A. In the multilayer substrate 30A, the number of center electrode connection electrodes 51 to 53 formed on the surface layer is small, the number of via holes 60 formed in the multilayer substrate 30A and connection locations can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. it can.
[0048]
[Third Embodiment, FIG. 11]
In the third embodiment, a mobile phone will be described as an example of a communication device according to the present invention.
[0049]
FIG. 11 is an electric circuit block diagram of the RF portion of the mobile phone 220. In FIG. 11, 222 is an antenna element, 223 is a duplexer, 231 is a transmission side isolator, 232 is a transmission side amplifier, 233 is a band pass filter for transmission side stages, 234 is a transmission side mixer, 235 is a reception side amplifier, 236 is A reception side interstage bandpass filter, 237 is a reception side mixer, 238 is a voltage controlled oscillator (VCO), and 239 is a local bandpass filter.
[0050]
Here, the lumped constant type isolators 1 and 1A of the first and second embodiments can be used as the transmission-side isolator 231. By mounting these isolators, a mobile phone with improved electrical characteristics and high reliability can be realized.
[0051]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously within the range of the summary.
[0052]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, according to the present invention, since the metal case is electrically connected to the earth port, when the two-port nonreciprocal circuit element is mounted on a printed circuit board or the like, the metal case is grounded. It becomes the same potential as the ground side capacitor electrode of the second matching capacitor and the ground pattern of the printed circuit board. For this reason, stray capacitance generated between the metal case and the ground pattern of the printed board can be suppressed, and characteristic deviation and characteristic variation when mounted on the printed board can be reduced. As a result, it is possible to obtain a high-performance, highly reliable and small two-port nonreciprocal circuit device or communication device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of a two-port nonreciprocal circuit device according to the present invention.
2 is an exploded perspective view of the multilayer substrate shown in FIG.
3 is an external perspective view of the two-port nonreciprocal circuit device shown in FIG. 1. FIG.
4 is an electrical equivalent circuit diagram of the two-port nonreciprocal circuit device shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a graph showing input reflection loss characteristics.
FIG. 6 is a graph showing output reflection loss characteristics.
FIG. 7 is a graph showing isolation characteristics.
FIG. 8 is a graph showing insertion loss characteristics.
FIG. 9 is an exploded perspective view showing another embodiment of the two-port nonreciprocal circuit device according to the present invention.
10 is an exploded perspective view of the multilayer substrate shown in FIG. 9. FIG.
FIG. 11 is an electric circuit block diagram of a communication apparatus according to the present invention.
FIG. 12 is an external perspective view showing a conventional 2-port non-reciprocal circuit device.
13 is an electrical equivalent circuit diagram of the two-port nonreciprocal circuit device shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A ... Lumped constant type isolator 4 ... Metal upper case 8 ... Metal lower case 9 ... Permanent magnets 13, 13A ... Center electrode assembly 14 ... Input port 15 ... Output port 16 ... Earth port 20 ... Ferrite 21 ... 1st center electrode 22 ... 2nd center electrode 21a, 21b, 22a, 22b ... End part 30, 30A ... Laminated substrate 41-45, 41a, 41b, 42a, 42b ... Dielectric sheet 55, 57, 55a, 55b, 57a , 57b ... capacitor electrodes 58, 59a, 59b ... ground electrode 220 ... mobile phone C1, C2 ... matching capacitor R ... resistance

Claims

With permanent magnets,
A ferrite to which a DC magnetic field is applied by the permanent magnet;
A first center electrode disposed on the main surface of the ferrite, having one end electrically connected to the first input / output port and the other end electrically connected to the second input / output port;
It intersects with the first center electrode in an electrically insulated state and is disposed on the main surface of the ferrite, with one end electrically connected to the second input / output port and the other end electrically connected to the ground port. A second center electrode;
A parallel RC circuit comprising a first matching capacitor and a resistor electrically connected between the first input / output port and the second input / output port;
A second matching capacitor electrically connected between the second input / output port and the ground port;
A metal case surrounding the permanent magnet, the ferrite, and the first and second center electrodes;
The metal case is electrically connected to the ground port;
The first and second matching capacitors are built in a multilayer substrate formed by stacking a plurality of dielectric layers and capacitor electrodes, and the ferrite is disposed on an upper surface of the multilayer substrate;
The first and second matching capacitors are arranged at different positions in the stacking direction of the multilayer substrates;
A two-port nonreciprocal circuit device characterized by the above.

With permanent magnets,
A ferrite to which a DC magnetic field is applied by the permanent magnet;
A first center electrode disposed on the main surface of the ferrite, having one end electrically connected to the first input / output port and the other end electrically connected to the second input / output port;
It intersects with the first center electrode in an electrically insulated state and is disposed on the main surface of the ferrite, with one end electrically connected to the second input / output port and the other end electrically connected to the ground port. A second center electrode;
A parallel RC circuit comprising a first matching capacitor and a resistor electrically connected between the first input / output port and the second input / output port;
A second matching capacitor electrically connected between the second input / output port and the ground port;
A metal case surrounding the permanent magnet, the ferrite, and the first and second center electrodes;
The metal case is electrically connected to the ground port;
The first and second matching capacitors are built in a multilayer substrate formed by stacking a plurality of dielectric layers and capacitor electrodes, and the ferrite is disposed on an upper surface of the multilayer substrate;
One of the capacitor electrodes of the first matching capacitor is provided in the same layer as one of the ground side capacitor electrodes of the second matching capacitor in the vicinity of the surface layer of the multilayer substrate;
A two-port nonreciprocal circuit device characterized by the above .

Both ends of the first center electrode and the second center electrode extend to the lower surface of the ferrite and are electrically connected to the second input / output port of the first center electrode and the first end One end of the two center electrodes electrically connected to the second input / output port is electrically connected to the lower surface of the ferrite, and the other ends of the first and second center electrodes are mutually connected. The two-port nonreciprocal circuit device according to claim 1 , wherein the two-port nonreciprocal circuit device is separated.

The two-port nonreciprocal circuit device according to any one of claims 1 to 3 , wherein a plurality of the ground ports are provided.

A communication device comprising the two-port nonreciprocal circuit device according to any one of claims 1 to 4 .