JP4110688B2 - Non-reciprocal circuit device and communication device - Google Patents

Non-reciprocal circuit device and communication device Download PDF

Info

Publication number
JP4110688B2
JP4110688B2 JP28563099A JP28563099A JP4110688B2 JP 4110688 B2 JP4110688 B2 JP 4110688B2 JP 28563099 A JP28563099 A JP 28563099A JP 28563099 A JP28563099 A JP 28563099A JP 4110688 B2 JP4110688 B2 JP 4110688B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lines
central
conductors
conductor
port
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP28563099A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001111309A (en
Inventor
長谷川  隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP28563099A priority Critical patent/JP4110688B2/en
Publication of JP2001111309A publication Critical patent/JP2001111309A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4110688B2 publication Critical patent/JP4110688B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波帯等の高周波帯域で使用される非可逆回路素子、例えばアイソレータ、サーキュレータに関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の非可逆回路素子は、例えば図7に示すような磁性組立体5を備えている。この磁性組立体5は磁性体55の下面に中心導体51〜53の共通のアース部を当接し、3つの中心導体51〜53を磁性体55の上面に絶縁シート(図示省略)を介在させて互いに略120度の角度で交差するように折り曲げて配置し、各中心導体51〜53の先端部にあたる各ポートP1,P2,P3を磁性体55の外周から突出して構成されている。この磁性体55は小型化、低コスト化を実現するために四角形板状のものを用いており、1つの中心導体53は磁性体55の一辺と平行に配置され、他の2つの中心導体51,52は各辺と傾斜するように配置されている。また、各中心導体51〜53はそれぞれ2つのラインで構成されている。
【0003】
上記磁性組立体5は永久磁石等とともに磁気回路を構成する磁性体ヨーク内に収納され、各中心導体51〜53のポートP1〜P3に整合用のコンデンサを接続し、永久磁石により磁性組立体5に直流磁界を印加して3ポートのサーキュレータが構成される。また、いずれか1つのポートに終端抵抗を接続してアイソレータを構成する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、通常、これら非可逆回路素子が用いられる回路の入出力部のインピーダンスは所定のインピーダンス値(通常、50Ω)となっている。しかしながら、上記のように四角形状の磁性体を用いた場合、磁性体は120度方向において回転非対称の形状であり磁性体と中心導体との配置関係が各中心導体で異なり、磁性体55の一辺と平行な中心導体53のポートP1でのインピーダンス(以下、ポートインピーダンスと記す)は、他の2つの中心導体51,52のポートインピーダンスよりも高くなる。例えば、上記従来の非可逆回路素子において、中心導体51,52のポートインピーダンスを50Ωとしたとき、中心導体53のポートインピーダンスが75Ωとなる場合がある。つまり、中心導体51,52は磁性体と中心導体との関係において対称的な配置となっているが、中心導体53は他の2つの中心導体51,52と非対称な配置関係となっている。
【0005】
このため、上記従来の非可逆回路素子おいては、磁性体の一辺と平行な中心導体のポートの反射特性が劣化するという問題があった。
【0006】
また、一般的に中心導体が磁性体から離れるほど磁性体との結合及び隣接する中心導体間の結合が弱くなり、磁性体から最も離れた位置に配置された中心導体のポートインピーダンスが他の中心導体のポートインピーダンスよりも高くなる傾向があり、例え円板状の磁性体を用いた場合にも、磁性体から最も離れた位置に配置された中心導体の反射特性が他の中心導体のものより劣化する場合がある。
【0007】
また、通常、上ヨークと下ヨークを接合して上記磁性体ヨークを構成するが、この接合は4側面のうち2側面で行われるため、ヨーク上を流れる電流はヨークの接合方向には流れるが、これと垂直方向には流れにくくなる。このため、ヨークの接合方向に延びるように配置された中心導体はヨークの影響を大きく受けインピーダンスが高くなる。一方接合方向と垂直方向に延びるように配置された中心導体はヨークの影響が小さいためインピーダンスが変化しない。このように磁気回路を構成する磁性体ヨークの接合方法によってもポートインピーダンスが異なる。
【0008】
そこで、本発明の目的は、特定の中心導体のライン数を他の2つの中心導体よりも多くすることにより、この中心導体のポートの反射特性を向上した非可逆回路素子及びこれを用いた通信機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】
上記目的を達成するために、本発明に係る非可逆回路素子は、直流磁界が印加される平面視四角形状の磁性体に、3つの中心導体を互いに電気的絶縁状態でかつ所定の角度で交差させて配置した非可逆回路素子において、2つの中心導体を同数のラインで構成し、1つの中心導体を前記2つの中心導体のライン数よりも多くのラインで構成し、前記2つの中心導体よりも多くのライン数で構成した中心導体を磁性体の一辺と平行に配置する。
【0010】
この構成によれば、ライン数を多くした中心導体のポートインピーダンスは低くなり、この中心導体のポートの反射特性を向上することができる。ここに、ライン数を多くした中心導体は、3つの中心導体を全て同じライン数で構成した場合にポートインピーダンスが最も大きくなる中心導体が選定される。すなわち上記構成により、ライン数を多くした中心導体のポートインピーダンスを回路系のインピーダンスにより近づけるようにして、3つの中心導体のポートインピーダンスを回路系のインピーダンスと実質的に同じ値とすることができる。したがって、各ポートで適正なインピーダンスマッチングをとることができるので、各中心導体のポートでの反射特性を向上することができる。
【0011】
本発明は、磁性体の形状が略120度方向において回転非対称なものにおいて有効に作用すものであり、磁性体の形状としては小型化、低コスト化の観点から平面視四角形状のものが採用される。この場合、磁性体の一辺と平行に配置した中心導体が他の中心導体よりも多くのラインで構成される。
【0012】
また、磁性体から最も離れた位置に配置した中心導体が他の中心導体よりも多くのラインで構成される。
【0013】
また、多くのライン数で構成した中心導体のポートに終端抵抗を接続することによりアイソレータを構成する。
【0014】
また、本発明に係る通信機装置は上記の特徴を有する非可逆回路素子を備えて構成される。これにより、特性が良好な通信機装置を得ることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の第1実施形態に係る非可逆回路素子の構成を図1〜図4を参照して説明する。
本実施形態の非可逆回路素子は、図1に示すような平面視四角形の角板状の磁性体55に3つの中心導体51,52,53を配置した磁性組立体5を有している。中心導体51,52,53は、銅等の金属導体板を打ち抜き加工して形成されたものであり、図2の展開図で示すように、共通のアース端となるアース部54で連接一体化され、アース部54から外方に突出して設けられている。
【0016】
磁性組立体5は、共通のアース部54上に磁性体55を載置し、磁性体55を包み込むように各中心導体51〜53を磁性体55の上面に絶縁シート(図示省略)を介在させて互いに略120度の角度をなすように折り曲げて配置して構成されている。各中心導体51〜53の先端部にあたる各ポートP1〜P3は他の部材との接続に適した形状とされ、磁性体55の外周から外方に突出するように構成されている。
【0017】
中心導体51,52は2つのラインで構成され、磁性体55の各辺に対して傾斜するように配置されている。中心導体53は3つのラインで構成され、磁性体55の一辺と平行に配置されている。また中心導体53は磁性体55から最も離れた位置に配置されている。すなわち、本実施形態の磁性組立体5では、磁性体55の一辺と平行に配置された中心導体53を他の2つの中心導体51,52の中心導体よりも多くのラインで構成している。
【0018】
上記磁性組立体5を用いて構成した非可逆回路素子の一例を図3及び図4に示す。図3は全体構造を示す分解斜視図、図4は永久磁石及び上ヨークを除いた状態での平面図である。この非可逆回路素子は、磁性体55の一辺と平行な中心導体すなわち3つのラインで構成された中心導体53のポートP3に終端抵抗Rを接続してアイソレータとしたものであり、ポートP1からポートP2方向を順方向とし、ポートP2からポートP1方向を逆方向としている。
【0019】
このアイソレータは、磁性体金属からなる箱状の上ヨーク2の内面に永久磁石3を配置するとともに、該上ヨーク2に同じく磁性体金属からなる概略コ字状の下ヨーク8を装着して磁気閉回路を形成し、下ヨーク8内の底面8a上に端子ケース7を配設し、該端子ケース7内に磁性組立体5、整合用コンデンサC1〜C3、終端抵抗Rを配設し、磁性組立体5に永久磁石3により直流磁界を印加して構成されている。
【0020】
端子ケース7は、電気的絶縁部材からなり、矩形枠状の側壁7aに底壁7bを一体形成した構造のもので、入出力端子71、72、アース端子73がその一部を樹脂内に埋設して設けられ、底壁7bの略中央部には挿通孔7cが形成され、挿通孔7cの周縁部には所定の箇所に複数の凹部が形成されている。
【0021】
挿通孔7cの周縁に形成された凹部には整合用コンデンサC1〜C3、終端抵抗Rが配置され、挿通孔7c内には磁性組立体5が挿入配置され、磁性組立体5の上部に永久磁石3が配設されている。
【0022】
磁性組立体5下面の共通のアース部54は下ヨーク8の底面8aに接続されている。各整合用コンデンサC1〜C3の下面電極、及び終端抵抗Rの一端側の電極はそれぞれアース端子73、73に接続されている。各整合用コンデンサC1〜C3の上面電極にはそれぞれ各中心導体51〜53のポートP1〜P3が接続され、終端抵抗Rの他端側はポートP3に接続されている。
【0023】
なお、ポートP3に終端抵抗Rを接続することなく、ポートP3を第3の入出力ポートとすればサーキュレータとなる。
【0024】
次に、本発明の効果を図5を参照して説明する。図5は磁性体の一辺と平行な中心導体53のポートの実施形態例(図1の構成)と従来例(図7の構成)の反射特性を示す図である。磁性体の寸法はいずれも3.1mm×2.7mm、厚み0.5mmであり、飽和磁化は100000μTに設定している。なお、測定系のインピーダンスは50Ωである。従来例のものでは、ポートP1,P2のインピーダンスは約50Ω、ポートP3のインピーダンスは約75Ωとなり、実施形態例のポートP1,P2のインピーダンスは50Ω、P3のインピーダンスは約55Ωとなる。
【0025】
図5に示すように、実施形態の反射特性は、所要の周波数帯域において従来例のものに比べ大幅に向上されている。例えば中心周波数での反射損失は、実施形態のものは26.4dB、従来例のものは14.0dBであり、約12.4dBの改善となっている。
【0026】
このように、本実施形態においては、従来のように2つのラインで構成した場合にポートインピーダンスが最も大きくなる中心導体、すなわち磁性体の一辺と平行に配置された中心導体53を3つのラインで構成することにより、この中心導体53のポートインピーダンスは低くなり、このポートの反射特性が向上する。すなわち、ライン数を多くすることにより中心導体53のポートインピーダンスを下げて、回路系のインピーダンスにより近づくようにし、他の中心導体51,52のポートインピーダンスとほぼ同様の値となるようにしている。これにより、全ての中心導体のポートインピーダンスを回路の特性インピーダンスに合致するように設定することができる。したがって、上記実施形態の磁性組立体を用いれば、挿入損失及びアイソレーション特性が良好な非可逆回路素子を得ることができる。つまり、ライン数を多くした中心導体のポートを入出力ポートとした場合、挿入損失を向上することができる。また、ライン数を多くした中心導体のポートを終端ポートとした場合、アイソレーション特性を向上することができる。
【0027】
なお、上記実施形態では、中心導体51,52を2つのライン、また中心導体53を3つのラインで構成したもので説明したが、これに限るものではなく、磁性体と平行に配置された中心導体のライン数を他の中心導体よりも多くなるように設定すればよい。例えば、中心導体53を4つ以上のラインで構成してもよく、また、中心導体51,52を1つのラインで構成し、中心導体53を2つ以上のラインで構成してもよい。中心導体53のライン数は他の2つの中心導体51,52のポートインピーダンスに最も近づくライン数に設定される。
【0028】
また、磁性体の形状は上記実施形態のものに限定されるものではなく、本発明は、120度方向において回転非対称な磁性体を用い、全ての中心導体を同数のラインで構成した場合に1つのポートインピーダンスが他の2つのインピーダンスよりも高くなる構成の非可逆回路素子に適用した場合に有効である。
【0029】
また、例えば、円板、正三角形等の120度方向において回転対称な形状の磁性体を用いたものにも本発明を適用することが可能である。この場合、全ての中心導体を同数のラインで構成した場合に最もポートインピーダンスが高くなる中心導体を他の2つの中心導体よりも多くのラインで構成する。
【0030】
また、上記実施形態では金属導体板からなる各中心導体を磁性体に折り曲げて配置した構造のもので説明したが、磁性体及び中心導体の構造はこれに限るものではなく、中心導体を誘電体や磁性体の内部または表面に電極膜で形成した構造のものであってもよい。
【0031】
次に、本発明の第2実施形態に係る通信機装置の構成を図6に示す。この通信機装置は、送信用フィルタTX及び受信用フィルタRXからなるデュプレクサDPXのアンテナ端にアンテナANTが接続され、送信用フィルタTXの入力端とと送信回路との間にアイソレータISOが接続され、受信用フィルタRXの出力端に受信回路が接続されて構成されている。送信回路からの送信信号はアイソレータISOを経由し、送信用フィルタTXを通してアンテナANTから発信される。また、アンテナANTで受信された受信信号は受信用フィルタRXを通して受信回路に入力される。
【0032】
ここに、アイソレータISOとして、第1実施形態のアイソレータを使用することができる。本発明に係る反射特性を向上した非可逆回路素子を用いることにより、特性が良好な通信機装置を得ることができる。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る非可逆回路素子によれば、3つの中心導体を同数のラインで構成した場合に最もポートインピーダンスが高くなる中心導体を他の2つの中心導体のライン数よりも多くのラインで構成することにより、1つの中心導体のポートインピーダンスを低くして、このポートでの反射特性を向上することができる。したがって、本発明によれば、挿入損失及びアイソレーション特性が良好な非可逆回路素子を得ることができる。
【0034】
また、本発明に係る非可逆回路素子を実装することにより、特性が良好な通信機装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係る磁性組立体の平面図である。
【図2】第1実施形態に係る中心導体の展開図である。
【図3】第1実施形態に係る非可逆回路素子の全体構造を示す分解斜視図である。
【図4】第1実施形態に係る非可逆回路素子の永久磁石及び上ヨークを除いた状態での平面図である。
【図5】第1実施形態及び従来の非可逆回路素子の反射損失の周波数特性を示す図である。
【図6】第3実施形態に係る通信機装置のブロック図である。
【図7】従来の磁性組立体の平面図である。
【符号の説明】
2 上ヨーク
3 永久磁石
5 磁性組立体
51〜53 中心導体
54 アース部
55 磁性体
7 端子ケース
71、72 入出力端子
73 アース端子
8 下ヨーク
C1〜C3 整合用コンデンサ
R 終端抵抗
P1〜P3 ポート
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a nonreciprocal circuit element used in a high frequency band such as a microwave band, for example, an isolator or a circulator.
[0002]
[Prior art]
This type of nonreciprocal circuit device includes a magnetic assembly 5 as shown in FIG. 7, for example. In the magnetic assembly 5, a common ground portion of the central conductors 51 to 53 is brought into contact with the lower surface of the magnetic body 55, and the three central conductors 51 to 53 are interposed on the upper surface of the magnetic body 55 with an insulating sheet (not shown) interposed therebetween. The ports P1, P2, and P3 corresponding to the tip portions of the center conductors 51 to 53 are formed so as to protrude from the outer periphery of the magnetic body 55. This magnetic body 55 has a rectangular plate shape in order to realize a reduction in size and cost, and one central conductor 53 is arranged in parallel with one side of the magnetic body 55, and the other two central conductors 51. , 52 are arranged so as to be inclined with respect to each side. Each of the central conductors 51 to 53 is composed of two lines.
[0003]
The magnetic assembly 5 is housed in a magnetic yoke that constitutes a magnetic circuit together with a permanent magnet and the like. The matching capacitors are connected to the ports P1 to P3 of the center conductors 51 to 53, and the magnetic assembly 5 is formed by the permanent magnet. A three-port circulator is configured by applying a DC magnetic field to Also, an isolator is configured by connecting a terminating resistor to any one of the ports.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, normally, the impedance of the input / output section of a circuit in which these nonreciprocal circuit elements are used has a predetermined impedance value (normally 50Ω). However, when a quadrangular magnetic body is used as described above, the magnetic body has a rotationally asymmetric shape in the direction of 120 degrees, and the arrangement relationship between the magnetic body and the central conductor differs for each central conductor, and one side of the magnetic body 55 The impedance at the port P1 of the central conductor 53 parallel to (hereinafter referred to as port impedance) is higher than the port impedances of the other two central conductors 51 and 52. For example, in the conventional non-reciprocal circuit device, when the port impedance of the center conductors 51 and 52 is 50Ω, the port impedance of the center conductor 53 may be 75Ω. That is, the central conductors 51 and 52 are symmetrically arranged in the relationship between the magnetic body and the central conductor, but the central conductor 53 is asymmetrically arranged with the other two central conductors 51 and 52.
[0005]
For this reason, the conventional non-reciprocal circuit device has a problem that the reflection characteristic of the port of the central conductor parallel to one side of the magnetic material is deteriorated.
[0006]
In general, the further the center conductor is away from the magnetic body, the weaker the coupling with the magnetic body and the coupling between the adjacent center conductors, and the port impedance of the center conductor located farthest from the magnetic body becomes the other center. There is a tendency to be higher than the port impedance of the conductor, and even when using a disk-shaped magnetic body, the reflection characteristics of the central conductor located farthest from the magnetic body are higher than those of other central conductors. May deteriorate.
[0007]
Usually, the upper yoke and the lower yoke are joined to form the magnetic yoke. However, since this joining is performed on two of the four sides, the current flowing on the yoke flows in the joining direction of the yoke. This makes it difficult to flow in the direction perpendicular to this. For this reason, the central conductor arranged so as to extend in the joining direction of the yoke is greatly affected by the yoke and the impedance is increased. On the other hand, the central conductor arranged so as to extend in the direction perpendicular to the joining direction does not change the impedance because the influence of the yoke is small. As described above, the port impedance varies depending on the method of joining the magnetic yokes constituting the magnetic circuit.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a nonreciprocal circuit element that improves the reflection characteristics of the port of the center conductor by increasing the number of lines of a specific center conductor as compared with the other two center conductors, and a communication using the same. It is to provide a machine.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a nonreciprocal circuit device according to the present invention crosses three central conductors at a predetermined angle with a magnetic body having a rectangular shape in plan view to which a DC magnetic field is applied. In the nonreciprocal circuit device arranged in such a manner, the two central conductors are configured by the same number of lines, one central conductor is configured by more lines than the number of lines of the two central conductors, and more than the two central conductors. A central conductor composed of a large number of lines is arranged in parallel with one side of the magnetic body.
[0010]
According to this configuration, the port impedance of the center conductor with an increased number of lines is lowered, and the reflection characteristics of the port of the center conductor can be improved. Here, the central conductor having the largest port impedance when the three central conductors are all configured with the same number of lines is selected as the central conductor having an increased number of lines. That is, with the above configuration, the port impedance of the three central conductors can be made substantially the same as the impedance of the circuit system by making the port impedance of the central conductor with the increased number of lines closer to the impedance of the circuit system. Therefore, since appropriate impedance matching can be achieved at each port, reflection characteristics at the port of each central conductor can be improved.
[0011]
The present invention works effectively when the shape of the magnetic material is rotationally asymmetric in the direction of approximately 120 degrees, and the shape of the magnetic material is a rectangular shape in plan view from the viewpoint of miniaturization and cost reduction. Is done. In this case, the central conductor arranged in parallel with one side of the magnetic body is composed of more lines than the other central conductors.
[0012]
In addition, the central conductor arranged at the position farthest from the magnetic body is configured with more lines than the other central conductors.
[0013]
In addition, an isolator is configured by connecting a terminating resistor to the port of the central conductor configured with a large number of lines.
[0014]
In addition, a communication device according to the present invention includes a non-reciprocal circuit element having the above characteristics. Thereby, a communication apparatus with good characteristics can be obtained.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The configuration of the non-reciprocal circuit device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The nonreciprocal circuit device of this embodiment includes a magnetic assembly 5 in which three central conductors 51, 52, and 53 are arranged on a square plate-like magnetic body 55 having a square shape in plan view as shown in FIG. The center conductors 51, 52, and 53 are formed by punching a metal conductor plate such as copper, and as shown in the development view of FIG. And projecting outward from the ground portion 54.
[0016]
In the magnetic assembly 5, the magnetic body 55 is placed on the common ground portion 54, and the central conductors 51 to 53 are interposed on the upper surface of the magnetic body 55 so as to wrap the magnetic body 55 with an insulating sheet (not shown) interposed therebetween. Are bent and arranged so as to form an angle of approximately 120 degrees. The ports P1 to P3 corresponding to the tip portions of the center conductors 51 to 53 have shapes suitable for connection to other members, and are configured to protrude outward from the outer periphery of the magnetic body 55.
[0017]
The center conductors 51 and 52 are constituted by two lines and are arranged so as to be inclined with respect to each side of the magnetic body 55. The central conductor 53 is composed of three lines and is arranged in parallel with one side of the magnetic body 55. The central conductor 53 is disposed at a position farthest from the magnetic body 55. That is, in the magnetic assembly 5 of the present embodiment, the center conductor 53 arranged in parallel with one side of the magnetic body 55 is configured with more lines than the center conductors of the other two center conductors 51 and 52.
[0018]
An example of a non-reciprocal circuit element configured using the magnetic assembly 5 is shown in FIGS. FIG. 3 is an exploded perspective view showing the overall structure, and FIG. 4 is a plan view with the permanent magnet and the upper yoke removed. This non-reciprocal circuit element is an isolator in which a terminal resistor R is connected to a port P3 of a central conductor 53 constituted by a central conductor 53, that is, three lines, parallel to one side of the magnetic body 55. The direction P2 is the forward direction, and the direction from the port P2 to the port P1 is the reverse direction.
[0019]
In this isolator, a permanent magnet 3 is disposed on the inner surface of a box-shaped upper yoke 2 made of a magnetic metal, and a substantially U-shaped lower yoke 8 also made of a magnetic metal is attached to the upper yoke 2 for magnetic A closed circuit is formed, a terminal case 7 is disposed on the bottom surface 8a in the lower yoke 8, and a magnetic assembly 5, matching capacitors C1 to C3, and a terminating resistor R are disposed in the terminal case 7, and magnetic The assembly 5 is configured by applying a DC magnetic field by a permanent magnet 3.
[0020]
The terminal case 7 is made of an electrically insulating member and has a structure in which a bottom wall 7b is integrally formed with a rectangular frame-shaped side wall 7a. Input / output terminals 71 and 72 and a ground terminal 73 are partially embedded in resin. An insertion hole 7c is formed at a substantially central portion of the bottom wall 7b, and a plurality of recesses are formed at predetermined positions on the peripheral edge of the insertion hole 7c.
[0021]
Matching capacitors C1 to C3 and a terminating resistor R are disposed in a recess formed at the periphery of the insertion hole 7c. A magnetic assembly 5 is inserted into the insertion hole 7c, and a permanent magnet is disposed above the magnetic assembly 5. 3 is disposed.
[0022]
A common ground portion 54 on the lower surface of the magnetic assembly 5 is connected to the bottom surface 8 a of the lower yoke 8. The lower surface electrodes of the matching capacitors C1 to C3 and the electrode on one end side of the termination resistor R are connected to ground terminals 73 and 73, respectively. Ports P1 to P3 of the center conductors 51 to 53 are connected to the upper surface electrodes of the matching capacitors C1 to C3, respectively, and the other end side of the termination resistor R is connected to the port P3.
[0023]
If the port P3 is a third input / output port without connecting the terminal resistor R to the port P3, a circulator is obtained.
[0024]
Next, the effect of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing the reflection characteristics of the embodiment of the port of the central conductor 53 parallel to one side of the magnetic body (configuration of FIG. 1) and the conventional example (configuration of FIG. 7). The dimensions of the magnetic material are all 3.1 mm × 2.7 mm, the thickness is 0.5 mm, and the saturation magnetization is set to 100000 μT. Note that the impedance of the measurement system is 50Ω. In the conventional example, the impedance of the ports P1 and P2 is about 50Ω, the impedance of the port P3 is about 75Ω, the impedance of the ports P1 and P2 of the embodiment is 50Ω, and the impedance of P3 is about 55Ω.
[0025]
As shown in FIG. 5, the reflection characteristics of the embodiment are significantly improved in the required frequency band as compared to the conventional example. For example, the reflection loss at the center frequency is 26.4 dB in the embodiment and 14.0 dB in the conventional example, which is an improvement of about 12.4 dB.
[0026]
As described above, in the present embodiment, the center conductor having the largest port impedance when configured with two lines as in the conventional case, that is, the center conductor 53 arranged in parallel with one side of the magnetic body is formed with three lines. By configuring, the port impedance of the central conductor 53 is lowered, and the reflection characteristic of this port is improved. That is, by increasing the number of lines, the port impedance of the center conductor 53 is lowered so as to be closer to the impedance of the circuit system, so that the values are almost the same as the port impedances of the other center conductors 51 and 52. Thereby, the port impedances of all the central conductors can be set to match the characteristic impedance of the circuit. Therefore, if the magnetic assembly of the above embodiment is used, a non-reciprocal circuit device having good insertion loss and isolation characteristics can be obtained. That is, when the port of the central conductor having a larger number of lines is used as the input / output port, the insertion loss can be improved. Further, when the center conductor port having a larger number of lines is used as the termination port, the isolation characteristic can be improved.
[0027]
In the above embodiment, the central conductors 51 and 52 are described as two lines and the central conductor 53 is configured as three lines. However, the present invention is not limited to this. What is necessary is just to set so that the number of lines of a conductor may become larger than another center conductor. For example, the central conductor 53 may be configured with four or more lines, the central conductors 51 and 52 may be configured with one line, and the central conductor 53 may be configured with two or more lines. The number of lines of the center conductor 53 is set to the number of lines closest to the port impedance of the other two center conductors 51 and 52.
[0028]
Further, the shape of the magnetic body is not limited to that of the above-described embodiment, and the present invention is 1 when a magnetic body that is rotationally asymmetric in the direction of 120 degrees is used and all the central conductors are configured by the same number of lines. This is effective when applied to a non-reciprocal circuit device having a configuration in which one port impedance is higher than the other two impedances.
[0029]
For example, the present invention can be applied to a magnetic material having a rotationally symmetric shape in a 120-degree direction such as a disk or a regular triangle. In this case, when all the center conductors are composed of the same number of lines, the center conductor having the highest port impedance is composed of more lines than the other two center conductors.
[0030]
In the above embodiment, each central conductor made of a metal conductor plate is described as being bent and arranged in a magnetic body. However, the structure of the magnetic body and the central conductor is not limited to this, and the central conductor is a dielectric. Alternatively, it may have a structure in which an electrode film is formed inside or on the surface of a magnetic material.
[0031]
Next, the configuration of the communication device according to the second embodiment of the present invention is shown in FIG. In this communication apparatus, an antenna ANT is connected to an antenna end of a duplexer DPX including a transmission filter TX and a reception filter RX, and an isolator ISO is connected between an input end of the transmission filter TX and a transmission circuit, A reception circuit is connected to the output terminal of the reception filter RX. A transmission signal from the transmission circuit is transmitted from the antenna ANT through the transmission filter TX via the isolator ISO. A reception signal received by the antenna ANT is input to the reception circuit through the reception filter RX.
[0032]
Here, the isolator according to the first embodiment can be used as the isolator ISO. By using the non-reciprocal circuit device with improved reflection characteristics according to the present invention, a communication device having good characteristics can be obtained.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the nonreciprocal circuit device according to the present invention, when the three central conductors are configured by the same number of lines, the central conductor having the highest port impedance is more than the number of lines of the other two central conductors. By configuring with a large number of lines, the port impedance of one central conductor can be lowered and the reflection characteristics at this port can be improved. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain a non-reciprocal circuit device having good insertion loss and isolation characteristics.
[0034]
Further, by mounting the non-reciprocal circuit device according to the present invention, a communication device having good characteristics can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a magnetic assembly according to a first embodiment.
FIG. 2 is a development view of a central conductor according to the first embodiment.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing the overall structure of the non-reciprocal circuit device according to the first embodiment.
FIG. 4 is a plan view of the nonreciprocal circuit device according to the first embodiment with the permanent magnet and the upper yoke removed.
FIG. 5 is a diagram showing frequency characteristics of reflection loss of the first embodiment and a conventional non-reciprocal circuit device.
FIG. 6 is a block diagram of a communication device according to a third embodiment.
FIG. 7 is a plan view of a conventional magnetic assembly.
[Explanation of symbols]
2 Upper yoke 3 Permanent magnet 5 Magnetic assembly 51-53 Center conductor 54 Grounding part 55 Magnetic body 7 Terminal case 71, 72 Input / output terminal 73 Grounding terminal 8 Lower yoke C1-C3 Matching capacitor R Termination resistor P1-P3 Port

Claims (6)

直流磁界が印加される平面視四角形状の磁性体に、3つの中心導体を互いに電気的絶縁状態でかつ所定の角度で交差させて配置した非可逆回路素子において、2つの中心導体を同数のラインで構成し、1つの中心導体を前記2つの中心導体のライン数よりも多くのラインで構成し、前記2つの中心導体よりも多くのライン数で構成した中心導体を磁性体の一辺と平行に配置したことを特徴とする非可逆回路素子。In a non-reciprocal circuit device in which three central conductors are arranged in a state of being squarely insulated from each other at a predetermined angle on a quadrangular magnetic body to which a DC magnetic field is applied, the same number of lines are provided for the two central conductors. One central conductor is configured with more lines than the two central conductors, and the central conductor configured with more lines than the two central conductors is parallel to one side of the magnetic body. A non-reciprocal circuit device characterized by being arranged . 2つの中心導体を2つのラインで構成し、1つの中心導体を3つのラインで構成したことを特徴とする請求項1に記載の非可逆回路素子。2. The nonreciprocal circuit device according to claim 1, wherein two central conductors are constituted by two lines, and one central conductor is constituted by three lines. 2つの中心導体を1つのラインで構成し、1つの中心導体を2つのラインで構成したことを特徴とする請求項1に記載の非可逆回路素子。2. The nonreciprocal circuit device according to claim 1, wherein the two central conductors are constituted by one line, and the one central conductor is constituted by two lines. 前記2つの中心導体よりも多くのライン数で構成した中心導体を磁性体から最も離れた位置に配置したことを特徴とする請求項1、請求項2、または請求項3に記載の非可逆回路素子。4. The nonreciprocal circuit according to claim 1, wherein a center conductor constituted by a larger number of lines than the two center conductors is arranged at a position farthest from the magnetic body. 5. element. 前記2つの中心導体よりも多くのライン数で構成した中心導体のポートに終端抵抗を接続したことを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、または請求項4に記載の非可逆回路素子。5. The nonreciprocal device according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein a termination resistor is connected to a port of the center conductor constituted by a larger number of lines than the two center conductors. Circuit element. 請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、または請求項5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。A communication apparatus comprising the nonreciprocal circuit device according to claim 1, claim 2, claim 3, claim 4, claim 5, or claim 5.
JP28563099A 1999-10-06 1999-10-06 Non-reciprocal circuit device and communication device Expired - Fee Related JP4110688B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28563099A JP4110688B2 (en) 1999-10-06 1999-10-06 Non-reciprocal circuit device and communication device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28563099A JP4110688B2 (en) 1999-10-06 1999-10-06 Non-reciprocal circuit device and communication device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001111309A JP2001111309A (en) 2001-04-20
JP4110688B2 true JP4110688B2 (en) 2008-07-02

Family

ID=17694030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28563099A Expired - Fee Related JP4110688B2 (en) 1999-10-06 1999-10-06 Non-reciprocal circuit device and communication device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4110688B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7365616B2 (en) 2003-10-20 2008-04-29 Hitachi Metals, Ltd. Non-reciprocal element with three central conductors and communication apparatus using the same
JP4507190B2 (en) * 2005-03-07 2010-07-21 日立金属株式会社 3-winding non-reciprocal element

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001111309A (en) 2001-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002076711A (en) Center-electrode assembly and its manufacturing method, non-reciprocal circuit component using the same, and communication device
JPH1093308A (en) Irreversible circuit component
US7453326B2 (en) Nonreciprocal circuit device
JP3458806B2 (en) Non-reciprocal circuit device and communication device
JP4110688B2 (en) Non-reciprocal circuit device and communication device
JP3384367B2 (en) Non-reciprocal circuit device and communication device
JP3395748B2 (en) Non-reciprocal circuit device and communication device
JP3539351B2 (en) Method for manufacturing non-reciprocal circuit device
JP4345254B2 (en) Non-reciprocal circuit device and communication device
JP3419369B2 (en) Non-reciprocal circuit device
JPH07263917A (en) Irreversible circuit element
JP3649161B2 (en) Center electrode assembly, non-reciprocal circuit device, and communication device
JP3417380B2 (en) Non-reciprocal circuit device and communication device
JP3683220B2 (en) Non-reciprocal circuit element
JP2001267811A (en) Non-reciprocal circuit element and communication device
JP3932897B2 (en) Non-reciprocal circuit device and communication device
JP3334284B2 (en) Non-reciprocal circuit device
JP2001060808A (en) Non-reciprocal circuit element and communication apparatus
JPH1079607A (en) Non-reciprocal circuit element
JP3731537B2 (en) Non-reciprocal circuit device and communication device
JP3705275B2 (en) Non-reciprocal circuit device manufacturing method and communication device
JP2001024405A (en) Isolator and communication apparatus
JP2001156504A (en) Irreversible circuit element and communication device
JP2001127505A (en) Irreversible circuit component and communication device
JP2004282592A (en) Non-reciprocal circuit element

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060630

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070626

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070724

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070921

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080318

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080331

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4110688

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110418

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110418

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120418

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130418

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140418

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees