JP6275359B1 - 非可逆回路 - Google Patents

Abstract

誘電体基板（３）の中心導体（３ａ）に密着して設けられたフェライト基板（５）と、フェライト基板（５）に密着して設けられた高透磁部材（６）を備え、ビアホール（７ａ−１〜７ａ−３，７ｂ−１〜７ｂ−３，７ｃ−１〜７ｃ−３）および導体（８ａ−１〜８ａ−３，８ｂ−１〜８ｂ−３）が、中心導体（３ａ）と入出力端子（３ｃ−１〜３ｃ−３）とを電気的に接続し、ビアホール（９）が、地導体（３ｂ）と高透磁部材（６）とを電気的に接続する。

Description

この発明は、主に通信機器に使用される、サーキュレータおよびアイソレータといった非可逆回路に関する。

サーキュレータおよびアイソレータといった非可逆回路は、例えば、通信機器の送受信回路に使用されている。一般的に、非可逆回路は、伝送方向の信号をほとんど減衰させることなく伝送させ、逆方向の信号を大きく減衰させる特性を有している。

近年、非可逆回路の小型化および低コスト化を目的として、表面実装可能な非可逆回路が求められている。例えば、特許文献１に記載される非可逆回路は、高透磁材料の極片をフェライト基板の下面中央部に有し、はんだボールが上記極片の周囲に配置されている。

米国特許第８２３４７７７号明細書

特許文献１に記載された非可逆回路は、極片によって磁力が誘引されるため、電気的な性能劣化を抑えた表面実装が可能である。
しかしながら、フェライト基板の下面中央部に極片が配置されるので、この領域には、はんだボールを配置できない。このため、フェライト基板を誘電体基板上に実装したときに、フェライト基板の下面中央が誘電体基板に接続されず、フェライト基板と誘電体基板との間の接続信頼性が低下するという課題があった。

この発明は上記課題を解決するもので、電気的な性能劣化を抑えた表面実装が可能で、かつフェライト基板と誘電体基板との間の接続信頼性を高めることができる非可逆回路を得ることを目的とする。

この発明に係る非可逆回路は、永久磁石と、多層の誘電体基板と、誘電体基板の上面に設けられた中心導体と、中心導体の上面に設けられて永久磁石を保持するスペーサ部材と、誘電体基板の下面に設けられた第１の地導体と、誘電体基板の下面において第１の地導体の周囲に設けられた複数の入出力端子と、誘電体基板の内部に設けられて上面が中心導体の下面に密着されたフェライト基板と、誘電体基板の内部に設けられて上面がフェライト基板の下面に密着された高透磁部材と、誘電体基板の内部に設けられて中心導体と複数の入出力端子のそれぞれとを電気的に接続する第１の接続部と、誘電体基板の内部に設けられて第１の地導体と高透磁部材とを電気的に接続する第２の接続部と、誘電体基板の上面において中心導体の周囲に設けられた第２の地導体と、誘電体基板の下面において第１の地導体の周囲に設けられた複数の第３の地導体と、誘電体基板の内部に設けられて第２の地導体と複数の第３の地導体のそれぞれとを電気的に接続する第３の接続部と、誘電体基板の上面における永久磁石およびスペーサ部材を覆い、第２の地導体に電気的に接続された、導電性の蓋部材と、誘電体基板の内部に設けられて第１の地導体と第２の地導体とを電気的に接続する複数の第４の接続部とを備え、複数の第４の接続部は、フェライト基板を取り囲むようにフェライト基板の外形に沿って配置されている。

この発明によれば、誘電体基板の下面に設けた導体を介して母基板への表面実装が可能である。また、フェライト基板直下の高透磁部材によってフェライト基板にバイアス磁界の一様な分布が与えられ、第１の接続部が、中心導体と入出力端子とを電気的に接続し、第２の接続部が、第１の地導体と高透磁部材とを電気的に接続している。これによって、電気的な性能劣化を抑えることができ、フェライト基板と誘電体基板との間の接続信頼性を高めることができる。

この発明の実施の形態１に係る非可逆回路の構成を示す側断面図である。 実施の形態１に係る非可逆回路における誘電体基板の１層目を示す上面図である。 実施の形態１に係る非可逆回路における誘電体基板の２層目を示す上面図である。 実施の形態１に係る非可逆回路における誘電体基板の３層目を示す上面図である。 実施の形態１に係る非可逆回路における誘電体基板の４層目を示す上面図である。 母基板に実装された実施の形態１に係る非可逆回路の構成を示す側断面図である。 この発明の実施の形態２に係る非可逆回路の構成を示す側断面図である。 実施の形態２に係る非可逆回路における誘電体基板の１層目を示す上面図である。 実施の形態２に係る非可逆回路における誘電体基板の２層目を示す上面図である。 実施の形態２に係る非可逆回路における誘電体基板の３層目を示す上面図である。 実施の形態２に係る非可逆回路における誘電体基板の４層目を示す上面図である。 母基板に実装された実施の形態２に係る非可逆回路の構成を示す側断面図である。 この発明の実施の形態３に係る非可逆回路の構成を示す側断面図である。 実施の形態３に係る非可逆回路における誘電体基板の１層目を示す上面図である。 実施の形態３に係る非可逆回路における誘電体基板の２層目を示す上面図である。 実施の形態３に係る非可逆回路における誘電体基板の３層目を示す上面図である。 実施の形態３に係る非可逆回路における誘電体基板の４層目を示す上面図である。 この発明の実施の形態４に係る非可逆回路の構成を示す側断面図である。 実施の形態４に係る非可逆回路における誘電体基板の１層目を示す上面図である。 実施の形態４に係る非可逆回路における誘電体基板の２層目を示す上面図である。 実施の形態４に係る非可逆回路における誘電体基板の３層目を示す上面図である。 実施の形態４に係る非可逆回路における誘電体基板の４層目を示す上面図である。 この発明の実施の形態５に係る非可逆回路の構成を示す側断面図である。 実施の形態５に係る非可逆回路における誘電体基板の１層目を示す上面図である。 実施の形態５に係る非可逆回路における誘電体基板の２層目を示す上面図である。 実施の形態５に係る非可逆回路における誘電体基板の３層目を示す上面図である。 実施の形態５に係る非可逆回路における誘電体基板の４層目を示す上面図である。 この発明の実施の形態６に係る非可逆回路の構成を示す側断面図である。 実施の形態６に係る非可逆回路における誘電体基板の１層目を示す上面図である。 実施の形態６に係る非可逆回路における誘電体基板の２層目を示す上面図である。 実施の形態６に係る非可逆回路における誘電体基板の３層目を示す上面図である。 実施の形態６に係る非可逆回路における誘電体基板の４層目を示す上面図である。 この発明の実施の形態７に係る非可逆回路の構成を示す側断面図である。 実施の形態７に係る非可逆回路の別の構成を示す側断面図である。 この発明の実施の形態８に係る非可逆回路の構成を示す側断面図である。 実施の形態８における導電性部材を示す上面図である。 この発明の実施の形態９に係る非可逆回路における誘電体基板の１層目を示す上面図である。

以下、この発明をより詳細に説明するため、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る非可逆回路１の構成を示す側断面図である。
図２は、非可逆回路１における誘電体基板３の１層目を示す上面図である。１層目の面は、誘電体基板３の上面である。図３は、非可逆回路１における誘電体基板３の２層目を示す上面図である。図４は、非可逆回路１における誘電体基板３の３層目を示す上面図である。図５は、非可逆回路１における誘電体基板３の４層目を示す上面図である。４層目の面は、誘電体基板３の下面である。

非可逆回路１は、図１に示すように、永久磁石２、誘電体基板３、スペーサ４、フェライト基板５および高透磁部材６を備えている。永久磁石２は、バイアス磁界をフェライト基板５に印加する部材であり、例えば、フェライト磁石で構成される。誘電体基板３は、誘電体で構成された多層基板であり、誘電体３−１および誘電体３−２を備える。誘電体３−１は、誘電体基板３のコアとなる誘電体である。誘電体３−２は、プリプレグとなる誘電体である。

中心導体３ａは、例えば、金属導体で構成され、誘電体基板３の上面（１層目）に設けられている。図２に示すように、中心導体３ａは、円形状の本体部３ａ’と本体部３ａ’から延びた端子３ａ−１〜３ａ−３とを備えている。

第１の地導体である地導体３ｂは、誘電体基板３の下面（４層目）に設けられている。例えば、地導体３ｂは、図５に示すように、中心導体３ａの本体部３ａ’よりも面積が大きい導体である。
入出力端子３ｃ−１〜３ｃ−３は、誘電体基板３の下面において、地導体３ｂの周囲に設けられた導体である。誘電体基板３の下面には、複数の地導体３ｄが地導体３ｂの周囲に設けられている。

スペーサ４は、中心導体３ａの上面に設けられて永久磁石２を保持するスペーサ部材である。永久磁石２と中心導体３ａとは、スペーサ４によって互いに接触しない状態になっている。スペーサ４は、誘電材料で構成されており、フェライト基板５は、スペーサ４を介して永久磁石２からバイアス磁界が印加される。

フェライト基板５は、誘電体基板３の内部に設けられて、上面が中心導体３ａの下面に密着されている。例えば、フェライト基板５は、誘電体基板３の誘電体３−１の開口部に収容され、接着剤を用いて上面が中心導体３ａの下面に密着した状態で取り付けられる。フェライト基板５は、中心導体３ａおよびスペーサ４を介して永久磁石２と対向する位置に配置される。なお、誘電体３−１の開口部の内周面とフェライト基板５との隙間には、誘電体を積層して誘電体基板３を形成する過程で、誘電体３−２が充填される。

高透磁部材６は、高透磁材料で構成された平板状の部材であり、誘電体基板３の内部に設けられて上面がフェライト基板５の下面に密着されている。例えば、高透磁部材６は、接着剤を用いて上面がフェライト基板５の下面に密着した状態で取り付けられる。
フェライト基板５に向かう磁束密度は、高透磁部材６によって増加する。高透磁部材６の透磁率は、非可逆回路１の電気的な性能を確保可能な値であればよい。

ビアホール７ａ−１〜７ａ−３，７ｂ−１〜７ｂ−３，７ｃ−１〜７ｃ−３および導体８ａ−１〜８ａ−３，８ｂ−１〜８ｂ−３は、誘電体基板３の内部に設けられて、中心導体３ａと入出力端子３ｃ−１〜３ｃ−３とを電気的に接続する第１の接続部である。

ビアホール７ａ−１〜７ａ−３は、誘電体基板３の内部に設けられて、１層目の導体と２層目の導体とを電気的に接続している。
例えば、ビアホール７ａ−１は、誘電体３−２を貫通して、中心導体３ａの端子３ａ−１と２層目の導体８ａ−１とを電気的に接続している。ビアホール７ａ−２は、誘電体３−２を貫通して、中心導体３ａの端子３ａ−２と２層目の導体８ａ−２とを電気的に接続している。ビアホール７ａ−３は、誘電体３−２を貫通して、中心導体３ａの端子３ａ−３と２層目の導体８ａ−３とを電気的に接続している。
導体８ａ−１〜８ａ−３は、図３に示すように、ビアホール７ａ−１〜７ａ−３のそれぞれに対応して誘電体基板３の２層目に設けられている。

ビアホール７ｂ−１〜７ｂ−３は、誘電体基板３の内部に設けられて、２層目の導体と３層目の導体とを電気的に接続している。
例えば、ビアホール７ｂ−１は、誘電体３−１を貫通して、２層目の導体８ａ−１と３層面目の導体８ｂ−１とを電気的に接続している。ビアホール７ｂ−２は、誘電体３−１を貫通して、２層目の導体８ａ−２と３層目の導体８ｂ−２を電気的に接続している。ビアホール７ｂ−３は、誘電体３−１を貫通して、２層目の導体８ａ−３と３層目の導体８ｂ−３を電気的に接続している。
導体８ｂ−１〜８ｂ−３は、図４に示すように、ビアホール７ｂ−１〜７ｂ−３のそれぞれに対応して誘電体基板３の３層目に設けられている。

ビアホール７ｃ−１〜７ｃ−３は、誘電体基板３の内部に設けられて、３層目の導体と４層目の導体とを電気的に接続している。
例えば、ビアホール７ｃ−１は、誘電体３−２を貫通して、３層目の導体８ｂ−１と４層目の入出力端子３ｃ−１とを電気的に接続している。ビアホール７ｃ−２は、誘電体３−２を貫通して、３層目の導体８ｂ−２と４層目の入出力端子３ｃ−２とを電気的に接続している。ビアホール７ｃ−３は、誘電体３−２を貫通して、３層目の導体８ｂ−３と４層目の入出力端子３ｃ−３とを電気的に接続している。

ビアホール９は、誘電体基板３の内部に設けられて、地導体３ｂと高透磁部材６とを電気的に接続する第２の接続部である。例えば、地導体３ｂと高透磁部材６は、図１および図５に示すように、複数のビアホール９によって接続されている。
特許文献１に記載された非可逆回路は、極片の周囲に設けられたはんだボールで誘電体基板に接続されるため、フェライト基板の下面中央が誘電体基板に接触しない。
これに対して、非可逆回路１では、ビアホール９によって、フェライト基板５の直下に設けた高透磁部材６と誘電体基板３の地導体３ｂとが接続されている。これにより、ビアホール９を介して、フェライト基板５側の熱を誘電体基板３へ放熱することができる。

誘電体基板３は、下記の手順で作成される。
まず、高透磁部材６が密着したフェライト基板５をベタの導体の上に接着剤で搭載し、この後、フェライト基板５と高透磁部材６とを収容する部分が開口したプリプレグを積層する。その上に、フェライト基板５と高透磁部材６とを収容する部分が開口した誘電体３−１を積層する。その上に、プリプレグを積層し、ベタの導体を積層して圧着する。この後、中心導体３ａ、端子３ａ−１〜３ａ−３、地導体３ｂ、入出力端子３ｃ−１〜３ｃ−３および端子３ｄをエッチングなどで形成する。この後、地導体３ｂと高透磁部材６、導体８ｂ−１と入出力端子３ｃ−１、導体８ｂ−２と入出力端子３ｃ−２、導体８ｂ−３と入出力端子３ｃ−３のそれぞれを、レーザビアによって電気的に接続する。
このように誘電体基板３を作成することで、非可逆回路１の実装面を平坦にすることができ、接続信頼性が向上する。
また、フェライト基板５および高透磁部材６の高さにばらつきが生じても、レーザビアによって高さのばらつきが許容されて、地導体３ｂと高透磁部材６、導体８ｂ−１と入出力端子３ｃ−１、導体８ｂ−２と入出力端子３ｃ−２、導体８ｂ−３と入出力端子３ｃ−３のそれぞれを接続することができる。

図６は、母基板１０に実装された非可逆回路１の構成を示す側断面図である。
図６において、母基板１０は、誘電体１０−１を備えた両面基板である。誘電体１０−１の上面には、信号導体１０ａ−１，１０ａ−２および地導体１０ｂが設けられている。誘電体１０−１の下面には、地導体１０ｃが設けられている。ビアホール１１は、母基板１０の内部に設けられて、地導体１０ｂと地導体１０ｃとを電気的に接続している。

非可逆回路１は、はんだ１２を用いて、入出力端子３ｃ−１，３ｃ−２と母基板１０の信号導体１０ａ−１，１０ａ−２とが電気的に接続され、地導体３ｂと母基板１０の地導体１０ｂとが電気的に接続される。
このように、非可逆回路１は、誘電体基板３の下面に設けた導体を介して母基板１０への表面実装が可能である。
なお、図６では、非可逆回路１の入出力端子３ｃ−１，３ｃ−２と母基板１０の信号導体１０ａ−１，１０ａ−２とを接続する構成を示したが、入出力端子３ｃ−１〜３ｃ−３と母基板１０の３つの信号導体とを接続する構成（３端子接続）であってもよい。

次に動作について説明する。
フェライト基板５には、スペーサ４と中心導体３ａとを介して永久磁石２からバイアス磁界が印加されている。このため、入出力端子３ｃ−１〜３ｃ−３に入力された信号は、バイアス磁界の影響を受けることになる。
例えば、入出力端子３ｃ−１に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−２から出力される。また、入出力端子３ｃ−３には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
入出力端子３ｃ−２に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−３から出力される。また、入出力端子３ｃ−１には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
入出力端子３ｃ−３に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−１から出力される。また、入出力端子３ｃ−２には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
このように、非可逆回路１は、伝送方向の信号がほとんど減衰せず、逆方向の信号が大きく減衰する特性を有している。

以上のように、実施の形態１に係る非可逆回路１は、誘電体基板３の下面に設けた導体３ｂ，３ｃ−１〜３ｃ−３を介して母基板１０への表面実装が可能である。
また、フェライト基板５直下の高透磁部材６によってフェライト基板５にバイアス磁界の一様な分布が与えられる。
さらに、ビアホール７ａ−１〜７ａ−３，７ｂ−１〜７ｂ−３，７ｃ−１〜７ｃ−３および導体８ａ−１〜８ａ−３，８ｂ−１〜８ｂ−３が、中心導体３ａと入出力端子３ｃ−１〜３ｃ−３とを電気的に接続し、ビアホール９が、地導体３ｂと高透磁部材６とを電気的に接続している。
これによって、非可逆回路１の電気的な性能劣化を抑えることができ、誘電体基板３とフェライト基板５との間の接続信頼性を高めることもできる。
さらに、加工しにくいフェライト基板５にスルーホールなどを設ける必要がないので、非可逆回路１の製造に要する時間を短縮でき、製造コストも低減できる。

実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２に係る非可逆回路１Ａの構成を示す側断面図である。図８は、非可逆回路１Ａにおける誘電体基板３Ａの１層目を示す上面図である。１層目の面は、誘電体基板３Ａの上面である。図９は、非可逆回路１Ａにおける誘電体基板３Ａの２層目を示す上面図である。図１０は、非可逆回路１Ａにおける誘電体基板３Ａの３層目を示す上面図である。図１１は、非可逆回路１Ａにおける誘電体基板３Ａの４層目を示す上面図である。４層目の面は、誘電体基板３Ａの下面である。図７から図１１において、図１から図５までと同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

非可逆回路１Ａは、図７に示すように、永久磁石２、誘電体基板３Ａ、スペーサ４、フェライト基板５、高透磁部材６および蓋部材１３を備えている。
誘電体基板３Ａは、誘電体で構成された多層基板であり、誘電体３−１および誘電体３−２を備える。誘電体３−１は、誘電体基板３Ａのコアとなる誘電体である。誘電体３−２は、プリプレグとなる誘電体である。

第２の地導体である地導体３ｅは、誘電体基板３Ａの上面（１層目）において中心導体３ａの周囲に設けられている。例えば、地導体３ｅは、図８に示すように、中心導体３ａを取り囲む環状の導体である。
第３の地導体である地導体３ｆは、誘電体基板３Ａの下面（４層目）において地導体３ｂの周囲に設けられている。例えば、図１１に示すように、誘電体基板３Ａの下面には、地導体３ｂを取り囲むように複数の地導体３ｆが設けられる。さらに、誘電体基板３Ａの下面には、複数の地導体３ｇが地導体３ｂの周囲に設けられている。

ビアホール７ｄ，７ｅ，７ｆおよび地導体８ｃ，８ｄは、誘電体基板３Ａの内部に設けられて地導体３ｅと複数の地導体３ｆのそれぞれとを電気的に接続する第３の接続部である。ビアホール７ｄは、誘電体３−２を貫通して、１層目の地導体３ｅと２層目の地導体８ｃとを電気的に接続する。ビアホール７ｅは、誘電体３−１を貫通して、２層目の地導体８ｃと３層目の地導体８ｄとを電気的に接続する。例えば、地導体８ｃ，８ｄは、図９および図１０に示すように、フェライト基板５を取り囲む環状の導体である。複数のビアホール７ｆのそれぞれは、誘電体３−２を貫通して、３層目の地導体８ｄと４層目の複数の地導体３ｆのそれぞれとを電気的に接続する。

導電性の蓋部材１３は、誘電体基板３Ａの上面における永久磁石２およびスペーサ４を覆い、地導体３ｅに電気的に接続されている。中心導体３ａを含む信号導体は、接地電位の蓋部材１３によって覆われている。信号導体から外部への不要な電磁波の放射は、蓋部材１３によって遮蔽されて抑制される。

図１２は、母基板１０Ａに実装された非可逆回路１Ａの構成を示す側断面図である。
図１２において、母基板１０Ａは、誘電体１０Ａ−１を備えた両面基板である。誘電体１０Ａ−１の上面には、信号導体１０ａ−１，１０ａ−２および地導体１０ｂ，１０ｄが設けられている。誘電体１０Ａ−１の下面には、地導体１０ｃが設けられている。また、母基板１０Ａの内部には、信号導体１０ｅ−１，１０ｅ−２が設けられている。
ビアホール１１は、母基板１０Ａの内部に設けられて、地導体１０ｂと地導体１０ｃとを電気的に接続している。ビアホール１４ａ−１は、母基板１０Ａの内部に設けられて、信号導体１０ａ−１と信号導体１０ｅ−１とを電気的に接続している。ビアホール１４ａ−２は、母基板１０Ａの内部に設けられて、信号導体１０ａ−２と信号導体１０ｅ−２とを電気的に接続している。

非可逆回路１Ａは、はんだ１２を用いて、入出力端子３ｃ−１，３ｃ−２と母基板１０Ａの信号導体１０ａ−１，１０ａ−２とが電気的に接続され、地導体３ｂと母基板１０Ａの地導体１０ｂとが電気的に接続され、地導体３ｆと母基板１０Ａの地導体１０ｄとが電気的に接続される。このように、非可逆回路１Ａは、誘電体基板３Ａの下面に設けた導体を介して母基板１０Ａへの表面実装が可能である。
なお、図１２では、非可逆回路１Ａの入出力端子３ｃ−１，３ｃ−２と母基板１０Ａの信号導体１０ａ−１，１０ａ−２とを接続する構成を示したが、入出力端子３ｃ−１〜３ｃ−３と母基板１０Ａの３つの信号導体を接続する構成（３端子接続）であってもよい。

次に動作について説明する。
フェライト基板５には、スペーサ４と中心導体３ａとを介して永久磁石２からバイアス磁界が印加されている。このため、入出力端子３ｃ−１〜３ｃ−３に入力された信号は、バイアス磁界の影響を受けることになる。
例えば、入出力端子３ｃ−１に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−２から出力される。また、入出力端子３ｃ−３には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
入出力端子３ｃ−２に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−３から出力される。また、入出力端子３ｃ−１には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
入出力端子３ｃ−３に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−１から出力される。また、入出力端子３ｃ−２には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
このように、非可逆回路１Ａは、伝送方向の信号がほとんど減衰せず、逆方向の信号が大きく減衰する特性を有している。

以上のように、実施の形態２に係る非可逆回路１Ａは、地導体３ｅ，３ｆ、ビアホール７ｄ，７ｅ，７ｆ、地導体８ｃ，８ｄおよび蓋部材１３を備えている。地導体３ｅは、誘電体基板３Ａの上面において中心導体３ａの周囲に設けられる。複数の地導体３ｆは、誘電体基板３Ａの下面において地導体３ｂの周囲に設けられる。ビアホール７ｄ，７ｅ，７ｆおよび地導体８ｃ，８ｄは、誘電体基板３Ａの内部に設けられて地導体３ｅと複数の地導体３ｆのそれぞれとを電気的に接続する。導電性の蓋部材１３は、誘電体基板３Ａの上面における永久磁石２およびスペーサ４を覆い、地導体３ｅに電気的に接続されている。
これらの構成を有することで、地導体３ｆおよび蓋部材１３によって、非可逆回路１Ａから外部への不要な電磁波の放射を抑制できる。

実施の形態３．
図１３は、この発明の実施の形態３に係る非可逆回路１Ｂの構成を示す側断面図である。図１４は、非可逆回路１Ｂにおける誘電体基板３Ｂの１層目を示す上面図である。１層目の面は、誘電体基板３Ｂの上面である。図１５は、非可逆回路１Ｂにおける誘電体基板３Ｂの２層目を示す上面図である。図１６は、非可逆回路１Ｂにおける誘電体基板３Ｂの３層目を示す上面図である。図１７は、非可逆回路１Ｂにおける誘電体基板３Ｂの４層目を示す上面図である。４層目の面は、誘電体基板３Ｂの下面である。図１３から図１７において、図１から図５および図７から図１１までと同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

非可逆回路１Ｂは、図１３に示すように、永久磁石２、誘電体基板３Ｂ、スペーサ４、フェライト基板５、高透磁部材６および蓋部材１３を備えている。
誘電体基板３Ｂは、誘電体で構成された多層基板であり、誘電体３−１および誘電体３−２を備える。誘電体３−１は、誘電体基板３Ｂのコアとなる誘電体である。誘電体３−２は、プリプレグとなる誘電体である。

第２の地導体である地導体３ｈは、誘電体基板３Ｂの上面（１層目）において中心導体３ａの周囲に設けられている。例えば、地導体３ｈは、誘電体基板３Ｂの上面において、図１４に示すように、中心導体３ａの外形に近接した箇所まで占めるベタ導体である。
第３の地導体である地導体３ｆは、誘電体基板３Ｂの下面（４層目）において地導体３ｂの周囲に設けられている。例えば、図１７に示すように、誘電体基板３Ｂの下面には、地導体３ｂを取り囲むように複数の地導体３ｆおよび複数の地導体３ｇが設けられる。

ビアホール７ｇ，７ｈ，７ｉおよび地導体８ｅ，８ｆは、誘電体基板３Ｂの内部に設けられて地導体３ｈと地導体３ｂ，３ｆ，３ｇとを電気的に接続する第４の接続部である。ビアホール７ｇは、誘電体３−２を貫通して１層目の地導体３ｈと２層目の地導体８ｅとを電気的に接続する。地導体８ｅは、例えば、図１５に示すように、中心導体３ａの外形に近接した箇所まで占めるベタ導体である。

ビアホール７ｈは、誘電体３−１を貫通して２層目の地導体８ｅと３層目の地導体８ｆとを電気的に接続する。地導体８ｆは、例えば、図１６に示すようにフェライト基板５の外形および導体８ｂ−１〜８ｂ−３に近接した箇所まで占めるベタ導体である。
ビアホール７ｉは、誘電体３−２を貫通して３層目の地導体８ｆと４層目の地導体３ｂ，３ｆ，３ｇのそれぞれとを電気的に接続する。

ビアホール７ｇ，７ｈ，７ｉおよび地導体８ｅ，８ｆから構成される第４の接続部は、図１４から図１６に示すように、フェライト基板５を取り囲むように、フェライト基板５の外形に沿って配置されている。また、隣り合った第４の接続部同士は、非可逆回路１Ｂの使用周波数のカットオフ周波数となるピッチで配置される。
このように構成することで、蓋部材１３によって覆われた信号導体から放射された電磁波の共振周波数を、非可逆回路１Ｂの使用周波数よりも高い周波数にシフトさせることができる。これにより、蓋部材１３の内部で発生した電磁波の共振に起因した誤動作を防ぐことができる。

非可逆回路１Ｂは、実施の形態２の図１２と同様に、はんだを用いて、誘電体基板３Ｂの下面に設けた導体と母基板の上面の導体とが電気的に接続される。
このように、非可逆回路１Ｂは、誘電体基板３Ｂの下面に設けた導体を介して母基板への表面実装が可能である。
蓋部材１３は、誘電体基板３Ｂの上面における、永久磁石２およびスペーサ４を覆い、地導体３ｈに電気的に接続されている。これらの構成を有することで、地導体３ｆおよび蓋部材１３によって非可逆回路１Ｂから外部への不要な電磁波の放射を抑制できる。

次に動作について説明する。
フェライト基板５には、スペーサ４と中心導体３ａとを介して永久磁石２からバイアス磁界が印加されている。このため、入出力端子３ｃ−１〜３ｃ−３に入力された信号は、バイアス磁界の影響を受けることになる。
例えば、入出力端子３ｃ−１に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−２から出力される。また、入出力端子３ｃ−３には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
入出力端子３ｃ−２に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−３から出力される。また、入出力端子３ｃ−１には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
入出力端子３ｃ−３に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−１から出力される。また、入出力端子３ｃ−２には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
このように、非可逆回路１Ｂは、伝送方向の信号がほとんど減衰せず、逆方向の信号が大きく減衰する特性を有している。

以上のように、実施の形態３に係る非可逆回路１Ｂは、誘電体基板３Ｂの内部に設けられて地導体３ｂと地導体３ｈとを電気的に接続する複数の第４の接続部を備える。複数の第４の接続部のそれぞれは、ビアホール７ｇ，７ｈ，７ｉおよび地導体８ｅ，８ｆから構成されており、フェライト基板５を取り囲むように、フェライト基板５の外形に沿って配置されている。これらの構成を有することで、信号導体から放射された電磁波の共振周波数を、非可逆回路１Ｂの使用周波数よりも高い周波数にシフトさせることができ、蓋部材１３の内部で発生した電磁波の共振に起因した誤動作を防ぐことができる。

実施の形態４．
図１８は、この発明の実施の形態４に係る非可逆回路１Ｃの構成を示す側断面図である。図１９は、非可逆回路１Ｃにおける誘電体基板３Ｃの１層目を示す上面図である。１層目の面は、誘電体基板３Ｃの上面である。図２０は、非可逆回路１Ｃにおける誘電体基板３Ｃの２層目を示す上面図である。図２１は、非可逆回路１Ｃにおける誘電体基板３Ｃの３層目を示す上面図である。図２２は、非可逆回路１Ｃにおける誘電体基板３Ｃの４層目を示す上面図である。４層目の面は、誘電体基板３Ｃの下面である。
なお、図１８から図２２までにおいて、図１から図５までと同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

非可逆回路１Ｃは、図１８に示すように、永久磁石２、誘電体基板３Ｃ、スペーサ４Ａ、フェライト基板５Ａおよび高透磁部材６Ａを備えている。
誘電体基板３Ｃは、誘電体で構成された多層基板であり、誘電体３−１および誘電体３−２を備える。誘電体３−１は、誘電体基板３Ｃのコアとなる誘電体である。誘電体３−２は、プリプレグとなる誘電体である。

信号導体３ｉ−１〜３ｉ−３は、図１９に示すように、入出力端子３ｃ−１〜３ｃ−３のそれぞれに対応して誘電体基板３Ｃの上面に設けられている。
スペーサ４Ａは、誘電体基板３Ｃの上面において、信号導体３ｉ−１〜３ｉ−３の内側の端部上に設けられたスペーサ部材である。
永久磁石２と信号導体３ｉ−１〜３ｉ−３のそれぞれとは、スペーサ４Ａによって互いに接触しない状態になっている。スペーサ４Ａは、誘電材料で構成され、フェライト基板５Ａは、スペーサ４Ａを介して永久磁石２からバイアス磁界が印加される。

中心導体１４は、例えば、金属導体で構成され、図１８に示すように、フェライト基板５Ａの上面に設けられている。また、中心導体１４は、図２０に示すように円形状の導体である。

フェライト基板５Ａは、誘電体基板３Ｃの内部に設けられて、その上面に中心導体１４が形成されている。中心導体１４は、フェライト基板５Ａ上にめっき等により形成されている。

高透磁部材６Ａは、高透磁材料で構成された平板状の部材であり、誘電体基板３Ｃの内部に設けられて上面がフェライト基板５Ａの下面に密着されている。
例えば、高透磁部材６Ａは、接着剤を用いて、上面がフェライト基板５Ａの下面に密着した状態で取り付けられる。フェライト基板５Ａに向かう磁束密度は、高透磁部材６Ａによって増加する。高透磁部材６Ａの透磁率は、非可逆回路１Ｃの電気的な性能を確保可能な値であればよい。

例えば、中心導体１４、フェライト基板５Ａおよび高透磁部材６Ａは、誘電体基板３Ｃの誘電体３−１の開口部に収容され、接着剤を用いて地導体３ｂ上に密着して配置されている。これによって、フェライト基板５Ａ側の熱を誘電体基板３Ｃへ放熱することができる。フェライト基板５Ａは、中心導体１４、プリプレグ３−２およびスペーサ４Ａを介して、永久磁石２と対向する位置に配置される。
なお、誘電体３−１の開口部の内周面とフェライト基板５Ａとの隙間には、誘電体を積層して誘電体基板３Ｃを形成する過程で誘電体３−２が充填される。

ビアホール７ｊ−１〜７ｊ−３，７ｋ−１〜７ｋ−３，７ｌ−１〜７ｌ−３および導体８ｇ−１〜８ｇ−３，８ｈ−１〜８ｈ−３は、誘電体基板３Ｃの内部に設けられた第５の接続部である。第５の接続部は、信号導体３ｉ−１と入出力端子３ｃ−１とを電気的に接続し、信号導体３ｉ−２と入出力端子３ｃ−２とを電気的に接続し、信号導体３ｉ−３と入出力端子３ｃ−３とを電気的に接続する。

ビアホール７ｊ−１〜７ｊ−３は、誘電体基板３Ｃの内部に設けられて、１層目の導体と２層目の導体とを電気的に接続している。
例えば、ビアホール７ｊ−１は、誘電体３−２を貫通して、１層目の信号導体３ｉ−１と２層目の導体８ｇ−１とを電気的に接続している。ビアホール７ｊ−２は、誘電体３−２を貫通して、１層目の信号導体３ｉ−２と２層目の導体８ｇ−２とを電気的に接続している。ビアホール７ｊ−３は、誘電体３−２を貫通して、１層目の信号導体３ｉ−３と２層目の導体８ｇ−３とを電気的に接続している。導体８ｇ−１〜８ｇ−３は、図２０に示すように、ビアホール７ｊ−１〜７ｊ−３のそれぞれに対応して誘電体基板３Ｃの２層目に設けられている。

ビアホール７ｋ−１〜７ｋ−３は、誘電体基板３Ｃの内部に設けられて、２層目の導体と３層目の導体とを電気的に接続している。
例えば、ビアホール７ｋ−１は、誘電体３−１を貫通して、２層目の導体８ｇ−１と３層面目の導体８ｈ−１とを電気的に接続している。ビアホール７ｋ−２は、誘電体３−１を貫通して、２層目の導体８ｇ−２と３層目の導体８ｈ−２を電気的に接続している。ビアホール７ｋ−３は、誘電体３−１を貫通して、２層目の導体８ｇ−３と３層目の導体８ｈ−３を電気的に接続している。導体８ｈ−１〜８ｈ−３は、図２１に示すように、ビアホール７ｋ−１〜７ｋ−３のそれぞれに対応して誘電体基板３Ｃの３層目に設けられている。

ビアホール７ｌ−１〜７ｌ−３は、誘電体基板３Ｃの内部に設けられて、３層目の導体と４層目の導体とを電気的に接続している。
例えば、ビアホール７ｌ−１は、誘電体３−２を貫通して、３層目の導体８ｈ−１と４層目の入出力端子３ｃ−１とを電気的に接続している。ビアホール７ｌ−２は、誘電体３−２を貫通して、３層目の導体８ｈ−２と４層目の入出力端子３ｃ−２とを電気的に接続している。ビアホール７ｌ−３は、誘電体３−２を貫通して、３層目の導体８ｈ−３と４層目の入出力端子３ｃ−３とを電気的に接続している。

誘電体基板３Ｃは、下記の手順で作成される。
まず、上面に中心導体１４が形成され下面に高透磁部材６Ａが密着したフェライト基板５Ａを、ベタの導体の上に接着剤で搭載し、この後、フェライト基板５Ａと高透磁部材６Ａとを収容する部分が開口したプリプレグを積層する。その上に、フェライト基板５Ａと高透磁部材６Ａとを収容する部分が開口した誘電体３−１を積層する。その上に、プリプレグを積層し、ベタの導体を積層して圧着する。この後、信号導体３ｉ−１〜３ｉ−３、地導体３ｂ、入出力端子３ｃ−１〜３ｃ−３および端子３ｄをエッチングなどで形成する。この後、中心導体１４と信号導体３ｉ−１〜３ｉ−３、信号導体３ｉ−１〜３ｉ−３と導体８ｇ−１〜８ｇ−３のそれぞれをレーザビアによって電気的に接続する。
このように誘電体基板３Ｃを作成することで、非可逆回路１Ｃの実装面を平坦にすることができ、接続信頼性が向上する。
また、誘電体３−１とフェライト基板５Ａおよび高透磁部材６Ａとの高さにばらつきが生じても、レーザビアによって高さのばらつきが許容されて、中心導体１４と信号導体３ｉ−１〜３ｉ−３、信号導体３ｉ−１〜３ｉ−３と導体８ｇ−１〜８ｇ−３のそれぞれを接続することができる。

ビアホール１５−１〜１５−３は、誘電体基板３Ｃの内部に設けられて、信号導体３ｉ−１〜３ｉ−３のそれぞれと中心導体１４とを電気的に接続する第６の接続部である。
非可逆回路１Ｃは、はんだを用いて誘電体基板３Ｃの下面に設けた導体と母基板の上面の導体とが電気的に接続される。
このように、非可逆回路１Ｃは、誘電体基板３Ｃの下面に設けた導体を介して母基板への表面実装が可能である。

次に動作について説明する。
フェライト基板５Ａには、スペーサ４Ａと中心導体１４とを介して永久磁石２からバイアス磁界が印加されている。このため、入出力端子３ｃ−１〜３ｃ−３に入力された信号は、バイアス磁界の影響を受けることになる。
例えば、入出力端子３ｃ−１に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−２から出力される。また、入出力端子３ｃ−３には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
入出力端子３ｃ−２に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−３から出力される。また、入出力端子３ｃ−１には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
入出力端子３ｃ−３に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−１から出力される。また、入出力端子３ｃ−２には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
このように、非可逆回路１Ｃは、伝送方向の信号がほとんど減衰せず、逆方向の信号が大きく減衰する特性を有している。

以上のように、実施の形態４に係る非可逆回路１Ｃは、誘電体基板３Ｃの下面に設けた導体３ｂ，３ｃ−１〜３ｃ−３を介して母基板への表面実装が可能である。
また、フェライト基板５Ａ直下の高透磁部材６Ａによって、フェライト基板５Ａにバイアス磁界の一様な分布が与えられる。
さらに、第５の接続部が、フェライト基板５Ａの上面に設けられた中心導体１４と誘電体基板３Ｃの上面に設けられた信号導体３ｉ−１〜３ｉ−３のそれぞれとを電気的に接続する。第６の接続部が、誘電体基板３Ｃの下面において地導体３ｂの周囲に設けられた入出力端子３ｃ−１〜３ｃ−３のそれぞれと信号導体３ｉ−１〜３ｉ−３のそれぞれとを電気的に接続する。ここで、第５の接続部は、ビアホール１５−１〜１５〜３であり、第６の接続部は、ビアホール７ｊ−１〜７ｊ−３，７ｋ−１〜７ｋ−３，７ｌ−１〜７ｌ−３および導体８ｇ−１〜８ｇ−３，８ｈ−１〜８ｈ−３である。
これらの構成によって、非可逆回路１Ｃの電気的な性能劣化を抑えることができ、誘電体基板３Ｃとフェライト基板５Ａとの間の接続信頼性を高めることもできる。さらに、加工しにくいフェライト基板５Ａにスルーホールなどを設ける必要がないので、非可逆回路１Ｃの製造に要する時間を短縮でき、製造コストも低減できる。

実施の形態５．
図２３は、この発明の実施の形態５に係る非可逆回路１Ｄの構成を示す側断面図である。図２４は、非可逆回路１Ｄにおける誘電体基板３Ｄの１層目を示す上面図である。１層目の面は、誘電体基板３Ｄの上面である。図２５は、非可逆回路１Ｄにおける誘電体基板３Ｄの２層目を示す上面図である。図２６は、非可逆回路１Ｄにおける誘電体基板３Ｄの３層目を示す上面図である。図２７は、非可逆回路１Ｄにおける誘電体基板３Ｄの４層目を示す上面図である。４層目の面は、誘電体基板３Ｄの下面である。
なお、図２３から図２７までにおいて、図７から図１１および図１８から図２２までと同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略する。

非可逆回路１Ｄは、図２３に示すように、永久磁石２、誘電体基板３Ｄ、スペーサ４Ａ、フェライト基板５Ａ、高透磁部材６Ａおよび蓋部材１３を備えている。
誘電体基板３Ｄは、誘電体で構成された多層基板であり、誘電体３−１および誘電体３−２を備える。誘電体３−１は、誘電体基板３Ｄのコアとなる誘電体である。誘電体３−２は、プリプレグとなる誘電体である。

第４の地導体である地導体３ｊは、誘電体基板３Ｄの上面（１層目）に設けられ、信号導体３ｉ−１〜３ｉ−３を一体として囲んでいる。例えば、地導体３ｊは、図２４に示すように、信号導体３ｉ−１〜３ｉ−３を一体として取り囲む環状の導体である。
第３の地導体である地導体３ｆは、誘電体基板３Ｄの下面（４層目）において地導体３ｂの周囲に設けられている。例えば、図２７に示すように、誘電体基板３Ｄの下面には、地導体３ｂを取り囲むように複数の地導体３ｆ，３ｇが設けられる。

ビアホール７ｍ，７ｎ，７ｏおよび地導体８ｉ，８ｊは、誘電体基板３Ｄの内部に設けられて、地導体３ｊと複数の地導体３ｆのそれぞれとを電気的に接続する第７の接続部である。ビアホール７ｍは、誘電体３−２を貫通して１層目の地導体３ｆと２層目の地導体８ｉとを電気的に接続する。ビアホール７ｎは、誘電体３−１を貫通して２層目の地導体８ｉと３層目の地導体８ｊとを電気的に接続する。例えば、地導体８ｉ，８ｊは、図２５および図２６に示すようにフェライト基板５Ａを取り囲む環状の導体である。複数のビアホール７ｏのそれぞれは、誘電体３−２を貫通して、３層目の地導体８ｊと４層目の複数の地導体３ｆのそれぞれとを電気的に接続する。

導電性の蓋部材１３は、誘電体基板３Ｄの上面における永久磁石２およびスペーサ４Ａを覆い、地導体３ｊに電気的に接続されている。信号導体３ｉ−１〜３ｉ−３は、接地電位の蓋部材１３によって覆われている。信号導体から外部への不要な電磁波の放射は、蓋部材１３によって遮蔽されて抑制される。

非可逆回路１Ｄは、はんだを用いて誘電体基板３Ｄの下面に設けた導体と母基板の上面の導体とが電気的に接続される。
このように、非可逆回路１Ｄは、誘電体基板３Ｄの下面に設けた導体を介して母基板への表面実装が可能である。

次に動作について説明する。
フェライト基板５Ａには、スペーサ４Ａと中心導体１４とを介して永久磁石２からバイアス磁界が印加されている。このため、入出力端子３ｃ−１〜３ｃ−３に入力された信号は、バイアス磁界の影響を受けることになる。
例えば、入出力端子３ｃ−１に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−２から出力される。また、入出力端子３ｃ−３には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
入出力端子３ｃ−２に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−３から出力される。また、入出力端子３ｃ−１には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
入出力端子３ｃ−３に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−１から出力される。また、入出力端子３ｃ−２には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
このように、非可逆回路１Ｄは、伝送方向の信号がほとんど減衰せず、逆方向の信号が大きく減衰する特性を有している。

以上のように、実施の形態５に係る非可逆回路１Ｄは、地導体３ｆ、地導体３ｊ、第７の接続部および蓋部材１３を備える。地導体３ｆは、誘電体基板３Ｄの下面において地導体３ｂの周囲に設けられている。地導体３ｊは、誘電体基板３Ｄの上面に設けられて信号導体３ｉ−１〜３ｉ−３を一体として囲んでいる。蓋部材１３は、誘電体基板３Ｄの上面における永久磁石２およびスペーサ４Ａを覆い、地導体３ｊに電気的に接続されている。第７の接続部は、誘電体基板３Ｄの内部に設けられて地導体３ｆと地導体３ｊとを電気的に接続している。第７の接続部は、ビアホール７ｍ〜７ｏおよび地導体８ｉ，８ｊから構成されている。これらの構成を有することで、地導体３ｆおよび蓋部材１３によって非可逆回路１Ｄから外部への不要な電磁波の放射を抑制できる。

実施の形態６．
図２８は、この発明の実施の形態６に係る非可逆回路１Ｅの構成を示す側断面図である。図２９は、非可逆回路１Ｅにおける誘電体基板３Ｅの１層目を示す上面図である。１層目の面は、誘電体基板３Ｅの上面である。図３０は、非可逆回路１Ｅにおける誘電体基板３Ｅの２層目を示す上面図である。図３１は、非可逆回路１Ｅにおける誘電体基板３Ｅの３層目を示す上面図である。図３２は、非可逆回路１Ｅにおける誘電体基板３Ｅの４層目を示す上面図である。４層目の面は、誘電体基板３Ｅの下面である。
なお、図２８から図３２までにおいて、図２３から図２７までと同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略する。

非可逆回路１Ｅは、図２８に示すように、永久磁石２、誘電体基板３Ｅ、スペーサ４Ａ、フェライト基板５Ａ、高透磁部材６Ａおよび蓋部材１３を備えている。
誘電体基板３Ｅは、誘電体で構成された多層基板であり、誘電体３−１および誘電体３−２を備える。誘電体３−１は、誘電体基板３Ｅのコアとなる誘電体である。誘電体３−２は、プリプレグとなる誘電体である。

第４の地導体である地導体３ｋは、誘電体基板３Ｅの上面（１層目）に設けられ、信号導体３ｉ−１〜３ｉ−３を一体として囲んでいる。例えば、地導体３ｋは、図２９に示すように、信号導体３ｉ−１〜３ｉ−３を一体として取り囲むベタ導体である。

ビアホール７ｐ，７ｑ，７ｒおよび地導体８ｋ，８ｌは、誘電体基板３Ｅの内部に設けられて、地導体３ｋと地導体３ｂ，３ｆ，３ｇとを電気的に接続する第８の接続部である。ビアホール７ｐは、誘電体３−２を貫通して、１層目の地導体３ｋと２層目の地導体８ｋとを電気的に接続する。地導体８ｋは、例えば、図３０に示すようにフェライト基板５Ａの外形から突出した信号導体３ｉ−１〜３ｉ−３の端部の外形および中心導体１４の外形に近接した箇所まで占めるベタ導体である。

ビアホール７ｑは、誘電体３−１を貫通して、２層目の地導体８ｋと３層目の地導体８ｌとを電気的に接続する。地導体８ｌは、例えば、図３１に示すように、フェライト基板５Ａの外形および導体８ｈ−１〜８ｈ−３に近接した箇所まで占めるベタ導体である。
ビアホール７ｒは、誘電体３−２を貫通して、３層目の地導体８ｌと４層目の地導体３ｂ，３ｆ，３ｇのそれぞれとを電気的に接続する。

ビアホール７ｐ，７ｑ，７ｒおよび地導体８ｋ，８ｌから構成される第８の接続部は、図２９から図３２までに示すように、フェライト基板５Ａを取り囲むようにフェライト基板５Ａの外形に沿って配置されている。また、隣り合った第８の接続部同士は、非可逆回路１Ｅの使用周波数のカットオフ周波数となるピッチで配置される。
このように構成することで、蓋部材１３によって覆われた信号導体から放射された電磁波の共振周波数を、非可逆回路１Ｅの使用周波数よりも高い周波数にシフトさせることができる。これにより、蓋部材１３の内部で発生した電磁波の共振に起因した誤動作を防ぐことができる。

非可逆回路１Ｅは、はんだを用いて誘電体基板３Ｅの下面に設けた導体と母基板の上面の導体とが電気的に接続される。
このように、非可逆回路１Ｅは、誘電体基板３Ｅの下面に設けた導体を介して母基板への表面実装が可能である。
蓋部材１３は、誘電体基板３Ｅの上面における永久磁石２およびスペーサ４Ａを覆い、地導体３ｋに電気的に接続されている。これらの構成を有することで、地導体３ｆおよび蓋部材１３によって非可逆回路１Ｅから外部への不要な電磁波の放射を抑制できる。

次に動作について説明する。
フェライト基板５Ａには、スペーサ４Ａと中心導体１４とを介して永久磁石２からバイアス磁界が印加されている。このため、入出力端子３ｃ−１〜３ｃ−３に入力された信号は、バイアス磁界の影響を受けることになる。
例えば、入出力端子３ｃ−１に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−２から出力される。また、入出力端子３ｃ−３には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
入出力端子３ｃ−２に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−３から出力される。また、入出力端子３ｃ−１には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
入出力端子３ｃ−３に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−１から出力される。また、入出力端子３ｃ−２には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
このように、非可逆回路１Ｅは、伝送方向の信号がほとんど減衰せず、逆方向の信号が大きく減衰する特性を有している。

以上のように、実施の形態６に係る非可逆回路１Ｅは、誘電体基板３Ｅの内部に設けられて地導体３ｂと地導体３ｋとを電気的に接続する複数の第８の接続部を備える。複数の第８の接続部のそれぞれは、ビアホール７ｐ，７ｑ，７ｒおよび地導体８ｋ，８ｌから構成されており、フェライト基板５Ａを取り囲むように、フェライト基板５Ａの外形に沿って配置されている。これらの構成を有することで、信号導体から放射された電磁波の共振周波数を、非可逆回路１Ｅの使用周波数よりも高い周波数にシフトさせることができ、蓋部材１３の内部で発生した電磁波の共振に起因した誤動作を防ぐことができる。

実施の形態７．
図３３は、この発明の実施の形態７に係る非可逆回路１Ｆの構成を示す側断面図である。実施の形態７による非可逆回路１Ｆにおける誘電体基板３Ａの１層目から４層目までの構造は、実施の形態２で示した図８から図１１までの構造と同様である。
非可逆回路１Ｆは、図３３に示すように、永久磁石２、誘電体基板３Ａ、スペーサ４、フェライト基板５、フェライト基板５Ｂ、高透磁部材６、樹脂１６および導電性部材１７を備えている。

フェライト基板５は、誘電体基板３の内部に設けられた第１のフェライト基板であり、上面が中心導体３ａの下面に密着されている。
例えば、フェライト基板５は、誘電体基板３の誘電体３−１の開口部に収容され、接着剤を用いて上面が中心導体３ａの下面に密着した状態で取り付けられる。フェライト基板５は、中心導体３ａおよびスペーサ４を介して永久磁石２と対向する位置に配置される。
なお、誘電体３−１の開口部の内周面とフェライト基板５との隙間には、誘電体を積層して誘電体基板３を形成する過程で、誘電体３−２が充填される。

フェライト基板５Ｂは、フェライト基板５に対向して下面が中心導体３ａの上面に密着しており、誘電体基板３Ａの上面において、樹脂１６でモールドされた第２のフェライト基板である。例えば、フェライト基板５Ｂは、接着剤を用いて中心導体３ａの上面に密着した状態で取り付けられる。フェライト基板５Ｂには、スペーサ４、導電性部材１７、フェライト基板５および中心導体３ａを介して永久磁石２からバイアス磁界が印加される。

絶縁性の樹脂１６は、誘電体基板３Ａの上面において、中心導体３ａおよびフェライト基板５Ｂを覆っている。導電性部材１７は、樹脂１６の表面を覆っている。
例えば、導電性部材１７は、樹脂１６の表面に形成された導電性材料の膜であり、地導体３ｅに電気的に接続されている。中心導体３ａを含む信号導体は、接地電位の導電性部材１７によって外部への不要な電磁波の放射が抑制される。

ビアホール７ａ−１〜７ａ−３，７ｂ−１〜７ｂ−３，７ｃ−１〜７ｃ−３および導体８ａ−１〜８ａ−３，８ｂ−１〜８ｂ−３は、誘電体基板３の内部に設けられて、中心導体３ａと入出力端子３ｃ−１〜３ｃ−３とを電気的に接続する第１の接続部である。
ビアホール９は、誘電体基板３Ａの内部に設けられて、地導体３ｂと高透磁部材６とを電気的に接続する第２の接続部である。

非可逆回路１Ｆは、実施の形態２の図１２と同様に、はんだを用いて、誘電体基板３Ａの下面に設けた導体と母基板の上面の導体とが電気的に接続される。
このように、非可逆回路１Ｆは、誘電体基板３Ａの下面に設けた導体を介して母基板への表面実装が可能である。

次に動作について説明する。
フェライト基板５およびフェライト基板５Ｂには、スペーサ４と中心導体３ａと導電性部材１７を介して永久磁石２からバイアス磁界が印加されている。このため、入出力端子３ｃ−１〜３ｃ−３に入力された信号は、バイアス磁界の影響を受けることになる。
例えば、入出力端子３ｃ−１に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−２から出力される。また、入出力端子３ｃ−３には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
入出力端子３ｃ−２に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−３から出力される。また、入出力端子３ｃ−１には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
入出力端子３ｃ−３に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−１から出力される。また、入出力端子３ｃ−２には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
このように、非可逆回路１Ｆは、伝送方向の信号がほとんど減衰せず、逆方向の信号が大きく減衰する特性を有している。

図３４は、実施の形態７に係る非可逆回路１Ｆ’の構成を示す側断面図である。図３４に示すように、非可逆回路１Ｆ’において、導電性部材１７Ａは、誘電体基板３Ａの側方にも形成されている。これにより、導電性部材１７Ａは、誘電体基板３Ａの内層から側方に露出した地導体３ｅ，３ｆ，８ｃ，８ｄと電気的に接続される。このように構成することで、非可逆回路１Ｆ’からの不要な電磁波の放射を、導電性部材１７よりも抑制することができる。

以上のように、実施の形態７に係る非可逆回路１Ｆは、誘電体基板３Ａの下面に設けた導体３ｂ，３ｃ−１〜３ｃ−３を介して母基板への表面実装が可能である。
また、フェライト基板５およびフェライト基板５Ｂの下側に設けられた高透磁部材６によってフェライト基板５およびフェライト基板５Ｂにバイアス磁界の一様な分布が与えられる。さらに、ビアホール７ａ−１〜７ａ−３，７ｂ−１〜７ｂ−３，７ｃ−１〜７ｃ−３および導体８ａ−１〜８ａ−３，８ｂ−１〜８ｂ−３が、中心導体３ａと入出力端子３ｃ−１〜３ｃ−３とを電気的に接続し、ビアホール９が、地導体３ｂと高透磁部材６とを電気的に接続している。これによって、非可逆回路１Ｆの電気的な性能劣化を抑えることができ、誘電体基板３Ａとフェライト基板５，５Ｂとの間の接続信頼性を高めることもできる。さらに、加工しにくいフェライト基板５，５Ｂにスルーホールなどを設ける必要がないので、非可逆回路１Ｆの製造に要する時間を短縮でき、製造コストも低減できる。
さらに、地導体３ｆおよび導電性部材１７によって非可逆回路１Ｆから外部への不要な電磁波の放射を抑制できる。

また、実施の形態７に係る非可逆回路１Ｆ’において、導電性部材１７Ａは、誘電体基板３Ａの内層から側方に露出した地導体３ｅ，３ｆ，８ｃ，８ｄと電気的に接続されている。導電性部材１７Ａは、誘電体基板３Ａの側方も覆っているので、非可逆回路１Ｆ’からの不要な電磁波の放射を、導電性部材１７よりも抑制することができる。

実施の形態８．
図３５は、この発明の実施の形態８に係る非可逆回路１Ｇの構成を示す側断面図である。図３６は、実施の形態８における導電性部材１７Ｂを示す上面図である。
実施の形態８による非可逆回路１Ｇにおける誘電体基板３Ｂの１層目から４層目までの構造は、実施の形態３で示した図１４から図１７までの構造と同様である。
非可逆回路１Ｇは、図３５に示すように、永久磁石２、誘電体基板３Ｂ、スペーサ４、フェライト基板５、フェライト基板５Ｂ、高透磁部材６、樹脂１６および導電性部材１７Ｂを備えている。また、導電性部材１７Ｂには、ビアホール１８が設けられている。

第２の地導体である地導体３ｈは、誘電体基板３Ｂの上面（１層目）において中心導体３ａの周囲に設けられている。
第３の地導体である地導体３ｆは、誘電体基板３Ｂの下面（４層目）において地導体３ｂの周囲に設けられている。また、誘電体基板３Ｂの下面には、地導体３ｂを取り囲んで複数の地導体３ｆおよび複数の地導体３ｇが設けられている。

導電性部材１７Ｂは、樹脂１６の表面を覆っている。
例えば、導電性部材１７Ｂは、樹脂１６の表面に形成された導電性材料の膜であって、地導体３ｈに電気的に接続されている。中心導体３ａを含む信号導体は、接地電位の導電性部材１７Ｂによって外部への不要な電磁波の放射が抑制される。

ビアホール７ｇ，７ｈ，７ｉおよび地導体８ｅ，８ｆは、誘電体基板３Ｂの内部に設けられて地導体３ｈと地導体３ｂ，３ｆ，３ｇとを電気的に接続する第９の接続部である。
ビアホール１８は、導電性部材１７Ｂと第９の接続部の地導体３ｈとを電気的に接続する第１０の接続部である。ビアホール１８は、図３６に示すように、導電性部材１７Ｂにおいて、フェライト基板５Ｂの外形に沿って設けられている。
このように構成することで、導電性部材１７Ｂによって覆われた信号導体から放射された電磁波の共振周波数を、非可逆回路１Ｇの使用周波数よりも高い周波数にシフトさせることができる。これにより、導電性部材１７Ｂによって覆われた部分で発生した電磁波の共振に起因した誤動作を防ぐことができる。

非可逆回路１Ｇは、はんだを用いて誘電体基板３Ｂの下面に設けた導体と母基板の上面の導体とが電気的に接続される。
このように、非可逆回路１Ｇは、誘電体基板３Ｂの下面に設けた導体を介して母基板への表面実装が可能である。

次に動作について説明する。
フェライト基板５およびフェライト基板５Ｂには、スペーサ４と中心導体３ａと導電性部材１７を介して永久磁石２からバイアス磁界が印加されている。このため、入出力端子３ｃ−１〜３ｃ−３に入力された信号は、バイアス磁界の影響を受けることになる。
例えば、入出力端子３ｃ−１に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−２から出力される。また、入出力端子３ｃ−３には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
入出力端子３ｃ−２に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−３から出力される。また、入出力端子３ｃ−１には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
入出力端子３ｃ−３に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−１から出力される。また、入出力端子３ｃ−２には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
このように、非可逆回路１Ｇは、伝送方向の信号がほとんど減衰せず、逆方向の信号が大きく減衰する特性を有している。

以上のように、実施の形態８に係る非可逆回路１Ｇは、複数の第９の接続部および複数の第１０の接続部を備えている。第９の接続部は、地導体３ｂと地導体３ｈとを電気的に接続する。第１０の接続部は、導電性部材１７Ｂと第９の接続部とを電気的に接続する。複数の第９の接続部のそれぞれは、ビアホール７ｇ，７ｈ，７ｉおよび地導体８ｅ，８ｆから構成されており、フェライト基板５を取り囲むように、フェライト基板５の外形に沿って配置されている。複数の第１０の接続部のそれぞれは、ビアホール１８であり、フェライト基板５Ｂを取り囲むように、フェライト基板５Ｂの外形に沿って配置されている。
これらの構成を有することで、信号導体から放射された電磁波の共振周波数を、非可逆回路１Ｇの使用周波数よりも高い周波数にシフトさせることができ、導電性部材１７Ｂによって覆われた部分で発生した電磁波の共振に起因した誤動作を防ぐことができる。

実施の形態９．
図３７は、この発明の実施の形態９に係る非可逆回路における誘電体基板３の１層目を示す上面図である。実施の形態９に係る非可逆回路では、誘電体基板３に設けられた中心導体３ａの端子３ａ−１〜３ａ−３のうち、端子３ａ−３に損失性部材１９が接続され、損失性部材１９よりも先の部分が短絡されている。損失性部材１９は、電磁波を吸収する損失性材料で構成された部材であり、例えば、チップ抵抗である。なお、損失性部材１９は、誘電体基板３の内層に設けた抵抗膜であってもよい。
また、図３７では、端子３ａ−３における損失性部材１９よりも先の部分を短絡させた構成を示したが、非可逆回路の使用周波数によっては、損失性部材１９よりも先の部分を開放してもよい。

次に動作について説明する。
フェライト基板５には、スペーサ４と中心導体３ａを介して永久磁石２からバイアス磁界が印加されている。このため、入出力端子３ｃ−１〜３ｃ−３に入力された信号は、バイアス磁界の影響を受けることになる。
例えば、入出力端子３ｃ−１に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子３ｃ−２から出力される。また、損失性部材１９には、大きく減衰された信号が伝送されて、損失性部材１９によって抵抗終端される。
入出力端子３ｃ−２に入力された信号は、ほとんど減衰することなく伝送されて、損失性部材１９に出力される。このとき、出力は、損失性部材１９によって抵抗終端される。入出力端子３ｃ−１には、大きく減衰された信号が伝送されて出力される。
このように、実施の形態９に係る非可逆回路は、伝送方向の信号がほとんど減衰せず、逆方向の信号が大きく減衰する特性を有しており、信号が伝送される端子の一つが終端されている。これにより、非可逆回路は、アイソレータとして動作することができる。

誘電体基板３の１層目に設けられた中心導体３ａにおいて、端子３ａ−１〜３ａ−３のうちの一つを終端したが、実施の形態９は、これに限定されるものではない。
例えば、誘電体基板３Ａ，３Ｂに設けられた中心導体３ａが有する複数の端子の一つを終端してもよく、誘電体基板３Ｃに設けられた信号導体３ｉ−１〜３ｉ−３の一つを終端してもよい。

以上のように、実施の形態９に係る非可逆回路において、中心導体３ａの端子３ａ−１〜３ａ−３のうちの一つが終端されるか、あるいは、信号導体３ｉ−１〜３ｉ−３のうちの一つが終端されている。このように構成することで、電気的な性能の劣化が抑制され、かつ表面実装が可能なアイソレータを提供することができる。

なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

この発明に係る非可逆回路は、例えば、通信機器のサーキュレータおよびアイソレータとして利用することができる。

１，１Ａ〜１Ｆ，１Ｆ’，１Ｇ 非可逆回路、２ 永久磁石、３，３Ａ〜３Ｅ 誘電体基板、３−１，３−２、１０−１，１０Ａ−１ 誘電体、３ａ，１４ 中心導体、３ａ’ 本体部、３ａ−１〜３ａ−３ 端子、３ｂ，３ｄ〜３ｈ，３ｊ，３ｋ，８ｃ〜８ｆ，８ｉ〜８ｌ，１０ｂ〜１０ｄ 地導体、３ｃ−１〜３ｃ−３ 入出力端子、４，４Ａ スペーサ、５，５Ａ，５Ｂ フェライト基板、６，６Ａ 高透磁部材、７ａ−１〜７ａ−３，７ｂ−１〜７ｂ−３，７ｃ−１〜７ｃ−３，７ｄ〜７ｉ，７ｊ−１〜７ｊ−３，７ｋ−１〜７ｋ−３，７ｌ−１〜７ｌ−３，７ｍ〜７ｒ，９，１１，１４ａ−１，１４ａ−２，１５−１〜１５−３，１８ ビアホール、８ａ−１〜８ａ−３，８ｂ−１〜８ｂ−３，８ｇ−１〜８ｇ−３，８ｈ−１〜８ｈ−３ 導体、１０，１０Ａ 母基板、３ｉ−１〜３ｉ−３，１０ａ−１，１０ａ−２，１０ｅ−１，１０ｅ−２ 信号導体、１２ はんだ、１３ 蓋部材、１６ 樹脂、１７，１７Ａ，１７Ｂ 導電性部材、１９ 損失性部材。

Claims (8)

1. 永久磁石と、
   多層の誘電体基板と、
   前記誘電体基板の上面に設けられた中心導体と、
   前記中心導体の上面に設けられて前記永久磁石を保持するスペーサ部材と、
   前記誘電体基板の下面に設けられた第１の地導体と、
   前記誘電体基板の下面において前記第１の地導体の周囲に設けられた複数の入出力端子と、
   前記誘電体基板の内部に設けられて上面が前記中心導体の下面に密着されたフェライト基板と、
   前記誘電体基板の内部に設けられて上面が前記フェライト基板の下面に密着された高透磁部材と、
   前記誘電体基板の内部に設けられて前記中心導体と前記複数の入出力端子のそれぞれとを電気的に接続する第１の接続部と、
   前記誘電体基板の内部に設けられて前記第１の地導体と前記高透磁部材とを電気的に接続する第２の接続部と、
   前記誘電体基板の上面において前記中心導体の周囲に設けられた第２の地導体と、
   前記誘電体基板の下面において前記第１の地導体の周囲に設けられた複数の第３の地導体と、
   前記誘電体基板の内部に設けられて前記第２の地導体と前記複数の第３の地導体のそれぞれとを電気的に接続する第３の接続部と、
   前記誘電体基板の上面における前記永久磁石および前記スペーサ部材を覆い、前記第２の地導体に電気的に接続された、導電性の蓋部材と、
   前記誘電体基板の内部に設けられて前記第１の地導体と前記第２の地導体とを電気的に接続する複数の第４の接続部とを備え、
   前記複数の第４の接続部は、前記フェライト基板を取り囲むように前記フェライト基板の外形に沿って配置されていること
   を特徴とする非可逆回路。
2. 前記中心導体は、前記複数の入出力端子のそれぞれに対応した複数の端子を有し、
   前記複数の端子のうちの一つは終端されていることを特徴とする請求項１記載の非可逆回路。
3. 永久磁石と、
   多層の誘電体基板と、
   前記誘電体基板の上面に設けられた複数の信号導体と、
   前記複数の信号導体の上面に設けられて前記永久磁石を保持するスペーサ部材と、
   前記誘電体基板の下面に設けられた第１の地導体と、
   前記誘電体基板の下面において前記第１の地導体の周囲に設けられた複数の入出力端子と、
   前記誘電体基板の内部に設けられたフェライト基板と、
   前記フェライト基板の上面に設けられた中心導体と、
   前記誘電体基板の内部に設けられて上面が前記フェライト基板の下面に密着された高透磁部材と、
   前記誘電体基板の内部に設けられて前記中心導体と前記複数の信号導体のそれぞれとを電気的に接続する第５の接続部と、
   前記誘電体基板の内部に設けられて前記複数の入出力端子のそれぞれと前記複数の信号導体のそれぞれとを電気的に接続する第６の接続部と、
   前記誘電体基板の下面において前記第１の地導体の周囲に設けられた第３の地導体と、
   前記誘電体基板の上面に設けられて前記複数の信号導体を一体として囲む第４の地導体と、
   前記誘電体基板の内部に設けられて前記第３の地導体と前記第４の地導体とを電気的に接続する第７の接続部と、
   前記誘電体基板の上面における前記永久磁石および前記スペーサ部材を覆い、前記第４の地導体に電気的に接続された、導電性の蓋部材と、
   前記誘電体基板の内部に設けられて前記第１の地導体と前記第４の地導体とを電気的に接続する複数の第８の接続部とを備え、
   前記複数の第８の接続部は、前記フェライト基板を取り囲むように前記フェライト基板の外形に沿って配置されていること
   を特徴とする非可逆回路。
4. 前記複数の信号導体のうちの一つは、終端されていることを特徴とする請求項３記載の非可逆回路。
5. 永久磁石と、
   多層の誘電体基板と、
   前記誘電体基板の上面に設けられた中心導体と、
   前記誘電体基板の内部に設けられて上面が前記中心導体の下面に密着された第１のフェライト基板と、
   前記第１のフェライト基板に対向して下面が前記中心導体の上面に密着し、前記誘電体基板の上面において樹脂でモールドされた第２のフェライト基板と、
   前記樹脂を覆う、接地された導電性部材と、
   前記樹脂および前記導電性部材から露出した前記第２のフェライト基板の上面に設けられて前記永久磁石を保持するスペーサ部材と、
   前記誘電体基板の下面に設けられた第１の地導体と、
   前記誘電体基板の下面において前記第１の地導体の周囲に設けられた複数の入出力端子と、
   前記誘電体基板の内部に設けられて上面が前記第１のフェライト基板の下面に密着された高透磁部材と、
   前記誘電体基板の内部に設けられて前記中心導体と前記複数の入出力端子のそれぞれとを電気的に接続する第１の接続部と、
   前記誘電体基板の内部に設けられて前記第１の地導体と前記高透磁部材とを電気的に接続する第２の接続部と
   を備えたことを特徴とする非可逆回路。
6. 前記導電性部材は、前記誘電体基板の内層から側方に露出した地導体と電気的に接続されていることを特徴とする請求項５記載の非可逆回路。
7. 前記誘電体基板の上面において前記中心導体の周囲に設けられた第２の地導体と、
   前記第１のフェライト基板の外形に沿って設けられて前記第１の地導体と前記第２の地導体とを電気的に接続する第９の接続部と、
   前記第２のフェライト基板の外形に沿って設けられて前記導電性部材と前記第９の接続部とを電気的に接続する第１０の接続部と
   を備えたことを特徴とする請求項５記載の非可逆回路。
8. 前記中心導体は、前記複数の入出力端子のそれぞれに対応した複数の端子を有し、
   前記複数の端子のうちの一つは終端されていることを特徴とする請求項５記載の非可逆回路。

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