JP6937964B2 - 非可逆回路 - Google Patents

Description

この発明は、非可逆回路に関するものである。

通信機器の送受信回路等において、サーキュレータ又はアイソレータ等の非可逆回路が適用されている。非可逆回路は、一般に、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、伝送方向とは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、非可逆回路は、小型化又は低コスト化を図るために、非可逆回路を基板の表面に配置することが求められている。

例えば、特許文献１には、ダイパッド上に設けられるフェライト基板と、信号端子と信号パターンとを電気的に接続するワイヤと、複数の信号端子、複数のグランド端子及びダイパッドが露出するように、ダイパッド、フェライト基板及びワイヤを覆うモールド樹脂からなるモールドパッケージと、モールドパッケージ上に設けられる永久磁石とを備えることにより、非可逆回路から放射される不要な電磁波を抑圧する非可逆回路が開示されている。

特開２０１８−１８６３２８

しかしながら、例えば特許文献１に記載された従来の非可逆回路は、非可逆回路から放射される不要な電磁波を抑圧するために、非可逆回路が樹脂でモールドされている。そのため、非可逆回路の通過損失が、誘電体による損失等により、劣化するという課題があった。

この発明は、上述の問題点を解決するためのもので、非可逆回路を基板の表面に配置しても、非可逆回路から放射される不要な電磁波を抑圧しつつ、非可逆回路の通過損失が劣化することを抑制できる非可逆回路を提供することを目的とする。

この発明に係る非可逆回路は、磁性体基板と、磁性体基板の一表面に配置された中心導体と、中心導体の周囲を覆うように磁性体基板の一表面に配置された第１地導体と、磁性体基板の一表面に対向する磁性体基板の他表面に配置された複数の入出力端子と、複数の入出力端子のそれぞれの周囲を覆うように磁性体基板の他表面に配置された第２地導体と、中心導体に対向するように磁性体基板の一表面の方向における磁性体基板の一表面から離れた位置に配置された永久磁石と、高透磁率を有する金属により構成された蓋部と、磁性体基板の一表面と永久磁石との間に配置され、永久磁石を磁性体基板の一表面に対向するように配置させるスペーサと、を備え、中心導体と複数の入出力端子とは、磁性体基板を貫通する接続手段によりそれぞれ電気的に接続され、第１地導体と第２地導体とは、磁性体基板を貫通する接続手段により電気的に接続され、蓋部と第１地導体とは、電気的に接続され、永久磁石とスペーサとは、磁性体基板と蓋部とにより囲まれた空間に配置されるように構成した。

この発明によれば、非可逆回路を基板の表面に配置しても、非可逆回路から放射される不要な電磁波を抑圧しつつ、非可逆回路の通過損失が劣化することを抑制できる。

図１は、実施の形態１に係る非可逆回路及び非可逆回路が配置される基板の要部の構成の一例を示す断面図である。 図２は、実施の形態１に係る非可逆回路における磁性体基板を、図１に示す矢印Ｚ１の方向から見た一例を示す図である。 図３は、実施の形態１に係る非可逆回路における磁性体基板を、図１に示す矢印Ｚ２の方向から見た一例を示す図である。 図４は、実施の形態１に係る非可逆回路における磁性体基板に、はんだボールを配置した後の磁性体基板を、図１に示す矢印Ｚ２の方向から見た一例を示す図である。 図５は、実施の形態２に係る非可逆回路及び非可逆回路が配置される基板の要部の構成の一例を示す断面図である。 図６は、実施の形態３に係る非可逆回路及び非可逆回路が配置される基板の要部の構成の一例を示す断面図である。 図７は、実施の形態４に係る非可逆回路及び非可逆回路が配置される基板の要部の構成の一例を示す断面図である。 図８は、実施の形態１の変形例に係る非可逆回路及び非可逆回路が配置される基板の要部の構成の一例を示す断面図である。 図９は、実施の形態１の変形例に係る非可逆回路における磁性体基板を、図８に示す矢印Ｚ１の方向から見た一例を示す図である。 図１０は、実施の形態１の変形例に係る非可逆回路における磁性体基板を、図８に示す矢印Ｚ２の方向から見た一例を示す図である。 図１１は、実施の形態１の変形例に係る非可逆回路における磁性体基板に、はんだボールを配置した後の磁性体基板を、図８に示す矢印Ｚ２の方向から見た一例を示す図である。 図１２は、実施の形態２に係る非可逆回路における接続手段を、テーパー状又はすり鉢状のスルーホールにより構成した一例を示す図である。 図１３は、実施の形態３に係る非可逆回路における接続手段を、テーパー状又はすり鉢状のスルーホールにより構成した一例を示す図である。 図１４は、実施の形態４に係る非可逆回路における接続手段を、テーパー状又はすり鉢状のスルーホールにより構成した一例を示す図である。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

実施の形態１．
図１から図４を参照して、実施の形態１に係る非可逆回路１００の要部の構成について説明する。
図１は、実施の形態１に係る非可逆回路１００及び非可逆回路１００が配置される基板２００の要部の構成の一例を示す断面図である。
図２は、実施の形態１に係る非可逆回路１００における磁性体基板３を、図１に示す矢印Ｚ１の方向から見た一例を示す図である。
図３は、実施の形態１に係る非可逆回路１００における磁性体基板３を、図１に示す矢印Ｚ２の方向から見た一例を示す図である。
図４は、実施の形態１に係る非可逆回路１００における磁性体基板３に、はんだボール１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１４を配置した後の磁性体基板３を、図１に示す矢印Ｚ２の方向から見た一例を示す図である。
なお、図１は、実施の形態１に係る非可逆回路１００及び非可逆回路１００が配置される基板２００を、図２、図３、及び図４に示す直線Ｘ−Ｘ´の位置における一例を示す断面図である。

非可逆回路１００は、基板２００の一表面（以下「基板上面」という。）に配置される。
非可逆回路１００は、例えば、複数のはんだボール１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１４を介して基板２００に接続される。

図１に示すように、実施の形態１に係る基板２００は、例えば、誘電体板１５、複数の入出力端子１６ａ，１６ｂ，１６ｃ（入出力端子１６ｃは不図示）、第３地導体１７、複数の信号導体１８ａ，１８ｂ，１８ｃ（信号導体１８ｃは不図示）、第４地導体１９、及び、複数のビアホール２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２１（ビアホール２０ｃは不図示）を備える。
誘電体板１５は、例えば、誘電体素材により構成された平板である。
第３地導体１７及び第４地導体１９は、グランド接地された導体であって、例えば、第３地導体１７及び第４地導体１９は、それぞれ、基板上面と、基板上面に対向する面（以下「基板下面」）に配置される。第３地導体１７と第４地導体１９とは、ビアホール２１を介して接続されている。
複数の信号導体１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、基板２００において信号を伝送するための導体である。
複数の入出力端子１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、複数の入出力端子１６ａ，１６ｂ，１６ｃのそれぞれに対応するビアホール２０ａ，２０ｂ，２０ｃを介して、複数の入出力端子１６ａ，１６ｂ，１６ｃのそれぞれに対応する信号導体１８ａ，１８ｂ，１８ｃに接続される。

非可逆回路１００は、磁性体基板３、永久磁石１、中心導体４、第１地導体５、複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃ、第２地導体７、複数のスルーホール８ａ，８ｂ，８ｃ，９、スペーサ２、及び、蓋部１０を備える。

磁性体基板３は、フェライト等の磁性体素材により構成された基板である。
中心導体４は、磁性体基板３の一表面（以下「磁性体基板上面」という。）に配置される。
図２において、中心導体４の配置された領域に描かれている３つの円は、スルーホール８ａ，８ｂ，８ｃである。中心導体４とスルーホール８ａ，８ｂ，８ｃは接続されている。

複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃは、磁性体基板上面に対向する磁性体基板３の他表面（以下「磁性体基板下面」という。）に配置される。
図３において、複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃに配置された領域に描かれている３つの円は、複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれに対応するスルーホール８ａ，８ｂ，８ｃである。複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃと、複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれに対応するスルーホール８ａ，８ｂ，８ｃとは、それぞれ接続されている。

中心導体４と複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃとは、複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれに対応するスルーホール８ａ，８ｂ，８ｃを介して接続される。
すなわち、複数のスルーホール８ａ，８ｂ，８ｃは、中心導体４と複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃとを電気的に接続するための磁性体基板３を貫通する接続手段である。

図４において、複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃの配置された領域に描かれている、スルーホール８ａ，８ｂ，８ｃを示す円とは異なる３つの円は、複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれに対応するはんだボール１３ａ，１３ｂ，１３ｃである。
複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃは、複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれに対応するはんだボール１３ａ，１３ｂ，１３ｃと接続される。
複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃは、複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれに対応するはんだボール１３ａ，１３ｂ，１３ｃを介して、複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれに対応する複数の入出力端子１６ａ，１６ｂ，１６ｃに接続される。
すなわち、中心導体４は、基板２００における複数の信号導体１８ａ，１８ｂ，１８ｃと接続され、基板２００における複数の信号導体１８ａ，１８ｂ，１８ｃのうちの任意の信号導体１８ａ，１８ｂ，１８ｃから信号を受信、又は、基板２００における複数の信号導体１８ａ，１８ｂ，１８ｃのうちの任意の信号導体１８ａ，１８ｂ，１８ｃに信号を送信するものである。

第１地導体５は、グランド接地された導体である。第１地導体５は、中心導体４の周囲を覆うように磁性体基板上面に配置される。
図２において、第１地導体５の配置された領域に描かれている複数の円は、スルーホール９である。
第１地導体５とスルーホール９とは、接続されている。

第２地導体７は、複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれの周囲を覆うように磁性体基板３の他表面に配置される。
図３において、第２地導体７の配置された領域に描かれている複数の円は、スルーホール９である。第２地導体７とスルーホール９とは、接続されている。
第１地導体５と第２地導体７とは、スルーホール９を介して接続されている。
すなわち、スルーホール９は、第１地導体５と第２地導体７とを電気的に接続するための磁性体基板３を貫通する接続手段である。

図４において、第２地導体７の配置された領域に描かれている、図３に示すスルーホール９を示す円とは異なる複数の円は、はんだボール１４である。
第２地導体７は、はんだボール１４を介して、第３地導体１７に接続される。
すなわち、第１地導体５と第２地導体７とはグランド接地される。

永久磁石１は、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、又はネオジム磁石等により構成された、バイアス磁界を磁性体基板３に印加するための磁石である。
永久磁石１は、磁性体基板上面の方向における磁性体基板上面から離れた位置に中心導体４に対向するように配置される。
スペーサ２は、磁性体基板３と永久磁石１との間に配置され、永久磁石１を磁性体基板上面に対向するように配置させる。
より具体的には、例えば、図１に示すように、永久磁石１は、磁性体基板上面とスペーサ２の一面とが絶縁性接着剤１１ａにより接着され、スペーサ２の一面に対向するスペーサ２の他面と永久磁石１の一面とが絶縁性接着剤１１ｂにより接着されることにより、磁性体基板上面から離れた位置に中心導体４に対向するように、磁性体基板上面に固定されて配置される。

蓋部１０は、ニッケル又はパーマロイ等の高透磁率を有する金属により構成される。
蓋部１０と第１地導体５とは、電気的に接続される。
より具体的には、例えば、蓋部１０と第１地導体５とは、導電性接着剤１２により接着され、導電性接着剤１２を介して電気的に接続される。
永久磁石１とスペーサ２とは、磁性体基板３と蓋部１０とにより囲まれた空間に配置される。
このように、永久磁石１、スペーサ２、磁性体基板３、及び蓋部１０を配置することにより、第１地導体５、第２地導体７、スルーホール９、及び蓋部１０が、永久磁石１、中心導体４、及び入出力端子６ａ、６ｂ、６ｃの周囲を囲むため、非可逆回路１００は、非可逆回路１００から放射される不要な電磁波を電気的及び磁気的にシールドすることができる。

実施の形態１に係る非可逆回路１００の動作について説明する。
磁性体基板３は、永久磁石１によってバイアス磁界が印加される。
このため、基板２００における複数の信号導体１８ａ，１８ｂ，１８ｃから、入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃを介して、中心導体４に入力される信号は、中心導体４において、バイアス磁界の影響を受ける。

具体的には、例えば、基板２００における信号導体１８ａから入出力端子６ａを介して中心導体４に入力された信号は、中心導体４において、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子６ｂを介して基板２００における信号導体１８ｂに出力される。一方、基板２００における信号導体１８ａから入出力端子６ａを介して中心導体４に入力された信号は、入出力端子６ｃを介して基板２００における信号導体１８ｃに出力される場合、中心導体４において、大きく減衰される。
同様に、例えば、基板２００における信号導体１８ｂから入出力端子６ｂを介して中心導体４に入力された信号は、中心導体４において、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子６ｃを介して基板２００における信号導体１８ｃに出力される。一方、基板２００における信号導体１８ｂから入出力端子６ｂを介して中心導体４に入力された信号は、入出力端子６ａを介して基板２００における信号導体１８ａに出力される場合、中心導体４において、大きく減衰される。

また、同様に、例えば、基板２００における信号導体１８ｃから入出力端子６ｃを介して中心導体４に入力された信号は、中心導体４において、ほとんど減衰することなく伝送されて、入出力端子６ａを介して基板２００における信号導体１８ａに出力される。一方、基板２００における信号導体１８ｃから入出力端子６ｃを介して中心導体４に入力された信号は、入出力端子６ｂを介して基板２００における信号導体１８ｂに出力される場合、中心導体４において、大きく減衰される。
このように、非可逆回路１００は、入力された信号を中心導体４において伝送させる際、所定の方向（以下「伝送方向」という。）に伝送する信号をほとんど減衰させることなく伝送させる特性と、伝送方向とは逆方向に伝送する信号を大きく減衰させて伝送される特性とを有するものである。

以上のように、非可逆回路１００は、磁性体基板３と、磁性体基板３の一表面に配置された中心導体４と、中心導体４の周囲を覆うように、磁性体基板３の一表面に配置された第１地導体５と、磁性体基板３の一表面に対向する磁性体基板３の他表面に配置された複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃと、複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれの周囲を覆うように磁性体基板３の他表面に配置された第２地導体７と、磁性体基板３の一表面の方向における磁性体基板３の一表面から離れた位置に、中心導体４に対向するように配置された永久磁石１と、高透磁率を有する金属により構成された蓋部１０と、磁性体基板３の一表面と永久磁石１との間に配置され、永久磁石１を磁性体基板３の一表面に対向するように配置させるスペーサ２と、を備え、中心導体４と複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃとは、磁性体基板３を貫通する接続手段によりそれぞれ電気的に接続され、第１地導体５と第２地導体７とは、磁性体基板３を貫通する接続手段により電気的に接続され、蓋部１０と第１地導体５とは、電気的に接続され、永久磁石１とスペーサ２とは、磁性体基板３と蓋部１０とにより囲まれた空間に配置されるように構成した。

このように構成することにより、非可逆回路１００を基板２００の表面に配置しても、非可逆回路１００から放射される不要な電磁波を抑圧しつつ、非可逆回路１００の通過損失が劣化することを抑制できる。
また、このように構成することにより、高い透磁率を有する金属の蓋部１０に永久磁石１による磁界が磁束として通るため、永久磁石１の磁界のうち、永久磁石１から見て蓋部１０が存在する方向における磁界の漏れを防ぐことができる。
また、このように構成することにより、高い透磁率を有する金属の蓋部１０に永久磁石１による磁界が磁束として通るため、永久磁石１による磁界を永久磁石１の中心導体４のある方向に集中させることができる。更に、永久磁石１による磁界を永久磁石１の中心導体４のある方向に集中させることで、同じバイアス磁界をかける場合に、永久磁石１の磁性体基板上面と直交する方向における長さを短くすることができる。そのため、非可逆回路１００の当該方向における大きさを小さくすることができる。

実施の形態２．
図５を参照して、実施の形態２に係る非可逆回路１００ａの要部の構成について説明する。
図５は、実施の形態２に係る非可逆回路１００ａ及び非可逆回路１００ａが配置される基板２００の要部の構成の一例を示す断面図である。
なお、実施の形態２に係る非可逆回路１００ａにおける磁性体基板３を、図５に示す矢印Ｚ１の方向から見たものは、図２に示すものと同様の構成であるものとする。
また、実施の形態２に係る非可逆回路１００ａにおける磁性体基板３を、図５に示す矢印Ｚ２の方向から見たものは、図３に示すものと同様の構成であるものとする。
また、実施の形態２に係る非可逆回路１００ａにおける磁性体基板３に、はんだボール１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１４を配置した後の磁性体基板３を、図５に示す矢印Ｚ２の方向から見たものは、図４に示すものと同様の構成であるものとする。

実施の形態２に係る非可逆回路１００ａ及び非可逆回路１００ａが配置される基板２００の構成において、実施の形態１に係る非可逆回路１００及び非可逆回路１００が配置される基板２００と同様の構成については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。すなわち、図１に記載した符号と同じ符号を付した図５の構成については、説明を省略する。
実施の形態２に係る基板２００は、実施の形態１に係る基板２００と同様の構成であるため、説明を省略する。
非可逆回路１００ａは、磁性体基板３、永久磁石１ａ、中心導体４、第１地導体５、複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃ、第２地導体７、複数のスルーホール８ａ，８ｂ，８ｃ，９、及び、蓋部１０を備える。

非可逆回路１００ａは、実施の形態１に係る非可逆回路１００と比較して、スペーサ２が取り除かれ、永久磁石１ａの配置方法が変更されたものである。
永久磁石１ａは、実施の形態１に係る永久磁石１と同様の特性を有し、非可逆回路１００ａにおいて、実施の形態１に係る非可逆回路１００における永久磁石１と同様の作用をもたらすものである。
したがって、実施の形態２では、永久磁石１ａの配置についてのみ説明する。

永久磁石１ａは、磁性体基板上面の方向における磁性体基板上面から離れた位置に、中心導体４に対向するように配置される。
永久磁石１ａと蓋部１０とは、電気的に接続される。
より具体的には、永久磁石１ａと蓋部１０とは、永久磁石１ａが、磁性体基板上面に対向する蓋部１０における面（以下「蓋部底面」という。）と、蓋部底面に対向する永久磁石１ａにおける面（以下「磁石接着面」という。）とが、導電性接着剤２２により固定された状態で配置されることにより、電気的に接続される。
また、永久磁石１ａは、磁性体基板３と蓋部１０とにより囲まれた空間に配置される。

このように、永久磁石１ａ、磁性体基板３、及び蓋部１０を配置することにより、第１地導体５、第２地導体７、スルーホール９、及び蓋部１０が、永久磁石１ａ、中心導体４、及び入出力端子６ａ、６ｂ、６ｃの周囲を囲むため、非可逆回路１００ａは、非可逆回路１００ａから放射される不要な電磁波を電気的及び磁気的にシールドすることができる。

以上のように、非可逆回路１００ａは、磁性体基板３と、磁性体基板３の一表面に配置された中心導体４と、中心導体４の周囲を覆うように、磁性体基板３の一表面に配置された第１地導体５と、磁性体基板３の一表面に対向する磁性体基板３の他表面に配置された複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃと、複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれの周囲を覆うように磁性体基板３の他表面に配置された第２地導体７と、磁性体基板３の一表面の方向における磁性体基板３の一表面から離れた位置に、中心導体４に対向するように配置された永久磁石１ａと、高透磁率を有する金属により構成された蓋部１０と、を備え、中心導体４と複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃとは、磁性体基板３を貫通する接続手段によりそれぞれ電気的に接続され、第１地導体５と第２地導体７とは、磁性体基板３を貫通する接続手段により電気的に接続され、蓋部１０と第１地導体５とは、電気的に接続され、永久磁石１ａと蓋部１０とは、永久磁石１ａが、磁性体基板３の一表面に対向する蓋部１０における面と、当該面に対向する永久磁石１ａにおける面とが固定された状態で配置されることにより、電気的に接続され、永久磁石１ａは、磁性体基板３と蓋部１０とにより囲まれた空間に配置されるように構成した。

このように構成することにより、非可逆回路１００ａを基板２００の表面に配置しても、非可逆回路１００ａから放射される不要な電磁波を抑圧しつつ、非可逆回路１００ａの通過損失が劣化することを抑制できる。
また、このように構成することにより、高い透磁率を有する金属の蓋部１０に永久磁石１ａによる磁界が磁束として通るため、永久磁石１ａの磁界のうち、永久磁石１ａから見て蓋部１０が存在する方向における磁界の漏れを防ぐことができる。
また、このように構成することにより、高い透磁率を有する金属の蓋部１０に永久磁石１ａによる磁界が磁束として通るため、永久磁石１ａによる磁界を永久磁石１ａの中心導体４のある方向に集中させることができる。更に、永久磁石１ａによる磁界を永久磁石１ａの中心導体４のある方向に集中させることで、同じバイアス磁界をかける場合に、永久磁石１ａの磁性体基板上面と直交する方向における長さを短くすることができる。そのため、非可逆回路１００ａの当該方向における大きさを小さくすることができる。

また、このように構成することにより、実施の形態１に係る非可逆回路１００と比較して、スペーサ２が不要となることから、非可逆回路１００ａを構成する部材を減らすことができる。
また、実施の形態１に係る非可逆回路１００では、永久磁石１と蓋部１０との間の距離を近づけると蓋部１０の共振周波数が下がるため、蓋部１０と磁性体基板３との間の距離を短くすることが困難であった。非可逆回路１００ａは、上述のように構成することにより、永久磁石１ａと蓋部１０とが、導電性接着剤２２により接着されることで、蓋部１０の共振周波数の低下を防ぐことができるため、永久磁石１ａと蓋部１０との間の距離を近づけることができる。したがって、実施の形態１に係る非可逆回路１００と比較して、非可逆回路１００ａは、非可逆回路１００ａの磁性体基板上面と直交する方向における大きさを小さくすることができる。

実施の形態３．
図６を参照して、実施の形態３に係る非可逆回路１００ｂの要部の構成について説明する。
図６は、実施の形態３に係る非可逆回路１００ｂ及び非可逆回路１００ｂが配置される基板２００の要部の構成の一例を示す断面図である。
なお、実施の形態３に係る非可逆回路１００ｂにおける磁性体基板３を、図６に示す矢印Ｚ１の方向から見たものは、図２に示すものと同様の構成であるものとする。
また、実施の形態３に係る非可逆回路１００ｂにおける磁性体基板３を、図６に示す矢印Ｚ２の方向から見たものは、図３に示すものと同様の構成であるものとする。
また、実施の形態３に係る非可逆回路１００ｂにおける磁性体基板３に、はんだボール１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１４を配置した後の磁性体基板３を、図６に示す矢印Ｚ２の方向から見たものは、図４に示すものと同様の構成であるものとする。

実施の形態３に係る非可逆回路１００ｂ及び非可逆回路１００ｂが配置される基板２００の構成において、実施の形態２に係る非可逆回路１００ａ及び非可逆回路１００ａが配置される基板２００と同様の構成については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。すなわち、図５に記載した符号と同じ符号を付した図６の構成については、説明を省略する。
実施の形態３に係る基板２００は、実施の形態２に係る基板２００と同様の構成であるため、説明を省略する。
非可逆回路１００ｂは、磁性体基板３、永久磁石１ｂ、中心導体４、第１地導体５、複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃ、第２地導体７、複数のスルーホール８ａ，８ｂ，８ｃ，９、及び、蓋部１０ｂを備える。

非可逆回路１００ｂは、実施の形態２に係る非可逆回路１００ａにおける蓋部１０と永久磁石１ａとが、蓋部１０ｂと永久磁石１ｂとに変更されたものである。そのため、非可逆回路１００ｂは、非可逆回路１００ｂにおける永久磁石１ｂの配置方法が、実施の形態２に係る非可逆回路１００ａにおける永久磁石１ａの配置方法と異なるものである。
永久磁石１ｂは、実施の形態２に係る永久磁石１ａと同様の特性を有し、非可逆回路１００ｂにおいて、実施の形態２に係る非可逆回路１００ａにおける永久磁石１ａと同様の作用をもたらすものである。
したがって、実施の形態３では、永久磁石１ｂの配置と、蓋部１０ｂとについてのみ説明する。

蓋部１０ｂは、実施の形態２に係る蓋部１０の蓋部底面に永久磁石１ｂと同じ外形の凹部を備えたものである。より具体的には、蓋部１０ｂにおける凹部は、中心導体４に対向する位置に設けられたものである。
永久磁石１ｂは、磁性体基板上面の方向における磁性体基板上面から離れた位置に、中心導体４に対向するように配置される。
永久磁石１ｂと蓋部１０ｂとは、永久磁石１ｂと蓋部１０ｂに備えらえた凹部とが嵌合することにより、電気的に接続される。
より具体的には、磁性体基板上面に対向する蓋部１０ｂにおける凹部の面（以下「凹部底面」という。）と、凹部底面に対向する永久磁石１ｂにおける面とが、導電性接着剤２２により固定された状態で配置されることにより、電気的に接続される。
また、永久磁石１ｂは、磁性体基板上面と蓋部１０ｂとにより囲まれた空間に配置される。

このように、永久磁石１ｂ、磁性体基板３、及び蓋部１０ｂを配置することにより、第１地導体５、第２地導体７、スルーホール９、及び蓋部１０ｂが、永久磁石１ｂ、中心導体４、及び入出力端子６ａ、６ｂ、６ｃの周囲を囲むため、非可逆回路１００ｂは、非可逆回路１００ｂから放射される不要な電磁波を電気的及び磁気的にシールドすることができる。

以上のように、非可逆回路１００ｂは、磁性体基板３と、磁性体基板３の一表面に配置された中心導体４と、中心導体４の周囲を覆うように、磁性体基板３の一表面に配置された第１地導体５と、磁性体基板３の一表面に対向する磁性体基板３の他表面に配置された複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃと、複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれの周囲を覆うように磁性体基板３の他表面に配置された第２地導体７と、磁性体基板３の一表面の方向における磁性体基板３の一表面から離れた位置に、中心導体４に対向するように配置された永久磁石１ｂと、高透磁率を有する金属により構成された蓋部１０ｂと、を備え、中心導体４と複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃとは、磁性体基板３を貫通する接続手段によりそれぞれ電気的に接続され、第１地導体５と第２地導体７とは、磁性体基板３を貫通する接続手段により電気的に接続され、蓋部１０ｂと第１地導体５とは、電気的に接続され、永久磁石１ｂと蓋部１０ｂとは、永久磁石１ｂが、磁性体基板３の一表面に対向する蓋部１０ｂにおける面と、当該面に対向する永久磁石１ｂにおける面とが固定された状態で配置されることにより、電気的に接続され、永久磁石１ｂは、磁性体基板３と蓋部１０ｂとにより囲まれた空間に配置されるように構成した。
特に、非可逆回路１００ｂは、蓋部１０ｂが、磁性体基板３の一表面に対向する面に、永久磁石１ｂと同じ外形の凹部を備え、永久磁石１ｂと蓋部１０ｂとは、永久磁石１ｂと蓋部１０ｂに備えられた凹部とが嵌合することにより、電気的に接続されるように構成した。

このように構成することにより、非可逆回路１００ｂを基板２００の表面に配置しても、非可逆回路１００ｂから放射される不要な電磁波を抑圧しつつ、非可逆回路１００ｂの通過損失が劣化することを抑制できる。
また、このように構成することにより、高い透磁率を有する金属の蓋部１０ｂに永久磁石１ｂによる磁界が磁束として通るため、永久磁石１ｂの磁界のうち、永久磁石１ｂから見て蓋部１０ｂが存在する方向における磁界の漏れを防ぐことができる。
また、このように構成することにより、高い透磁率を有する金属の蓋部１０ｂに永久磁石１ｂによる磁界が磁束として通るため、永久磁石１ｂによる磁界を永久磁石１ｂの中心導体４のある方向に集中させることができる。更に、永久磁石１ｂによる磁界を永久磁石１ｂの中心導体４のある方向に集中させることで、同じバイアス磁界をかける場合に、永久磁石１ｂの磁性体基板上面と直交する方向における長さを短くすることができる。そのため、非可逆回路１００ｂの当該方向における大きさを小さくすることができる。

また、このように構成することにより、実施の形態２に係る非可逆回路１００ａと比較して、スペーサ２が不要となることから、非可逆回路１００ｂを構成する部材を減らすことができる。
また、実施の形態１に係る非可逆回路１００では、永久磁石１と蓋部１０との間の距離を近づけると蓋部１０の共振周波数が下がるため、蓋部１０と磁性体基板３との間の距離を短くすることが困難であった。非可逆回路１００ｂは、上述のように構成することにより、永久磁石１ｂと蓋部１０ｂとが、導電性接着剤２２により接着されることで、蓋部１０ｂの共振周波数の低下を防ぐことができるため、永久磁石１ｂと蓋部１０ｂとの間の距離を近づけることができる。したがって、実施の形態２に係る非可逆回路１００ａと比較して、非可逆回路１００ｂは、磁性体基板上面と直交する方向における非可逆回路１００ｂの大きさを小さくすることができる。

また、非可逆回路１００ｂは、上述のように構成することにより、永久磁石１ａと蓋部１０ｂとを組み上げるときに、蓋部１０ｂに対する永久磁石１ｂの位置決めが容易になり、永久磁石１ａと蓋部１０ｂとを組み上げ性を向上させることができる。

実施の形態４．
図７を参照して、実施の形態４に係る非可逆回路１００ｃの要部の構成について説明する。
図７は、実施の形態４に係る非可逆回路１００ｃ及び非可逆回路１００ｃが配置される基板２００の要部の構成の一例を示す断面図である。
なお、実施の形態４に係る非可逆回路１００ｃにおける磁性体基板３を、図７に示す矢印Ｚ１の方向から見たものは、図２に示すものと同様の構成であるものとする。
また、実施の形態４に係る非可逆回路１００ｂにおける磁性体基板３を、図７に示す矢印Ｚ２の方向から見たものは、図３に示すものと同様の構成であるものとする。
また、実施の形態４に係る非可逆回路１００ｂにおける磁性体基板３に、はんだボール１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１４を配置した後の磁性体基板３を、図７に示す矢印Ｚ２の方向から見たものは、図４に示すものと同様の構成であるものとする。

実施の形態４に係る非可逆回路１００ｃ及び非可逆回路１００ｃが配置される基板２００の構成において、実施の形態２に係る非可逆回路１００ａ及び非可逆回路１００ａが配置される基板２００と同様の構成については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。すなわち、図５に記載した符号と同じ符号を付した図７の構成については、説明を省略する。
実施の形態４に係る基板２００は、実施の形態２に係る基板２００と同様の構成であるため、説明を省略する。
非可逆回路１００ｃは、磁性体基板３、永久磁石１ａ、中心導体４、第１地導体５、複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃ、第２地導体７、複数のスルーホール８ａ，８ｂ，８ｃ，９、蓋部１０、及び非磁性金属部材２３を備える。

非可逆回路１００ｃは、実施の形態２に係る非可逆回路１００ａに非磁性金属部材２３を追加したものである。
非磁性金属部材２３は、永久磁石１ａと蓋部１０とにより構成される容器状の空間を満たすように配置される。
永久磁石１ａと蓋部１０とは、導電性接着剤２２により固定された状態で配置されることにより、電気的に接続されている。更に、永久磁石１ａ、蓋部１０、及び非磁性金属部材２３は、非磁性金属部材２３が、永久磁石１ａ又は蓋部１０と接することにより、電気的に接続されている。

以上のように、非可逆回路１００ｃは、磁性体基板３と、磁性体基板３の一表面に配置された中心導体４と、中心導体４の周囲を覆うように、磁性体基板３の一表面に配置された第１地導体５と、磁性体基板３の一表面に対向する磁性体基板３の他表面に配置された複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃと、複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれの周囲を覆うように磁性体基板３の他表面に配置された第２地導体７と、磁性体基板３の一表面の方向における磁性体基板３の一表面から離れた位置に、中心導体４に対向するように配置された永久磁石１ａと、高透磁率を有する金属により構成された蓋部１０と、を備え、中心導体４と複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃとは、磁性体基板３を貫通する接続手段によりそれぞれ電気的に接続され、第１地導体５と第２地導体７とは、磁性体基板３を貫通する接続手段により電気的に接続され、蓋部１０と第１地導体５とは、電気的に接続され、永久磁石１ａと蓋部１０とは、永久磁石１ａが、磁性体基板３の一表面に対向する蓋部１０における面と、当該面に対向する永久磁石１ａにおける面とが固定された状態で配置されることにより、電気的に接続され、永久磁石１ａは、磁性体基板３と蓋部１０とにより囲まれた空間に配置されるように構成した。
更に、非可逆回路１００ｃは、永久磁石１ａと蓋部１０とにより構成される容器状の空間を満たすように配置された非磁性金属部材２３を備え、永久磁石１ａ、蓋部１０、及び非磁性金属部材２３は、電気的に接続されるように構成した。

このように構成することにより、非可逆回路１００ｃを基板２００の表面に配置しても、非可逆回路１００ｃから放射される不要な電磁波を抑圧しつつ、非可逆回路１００ｃの通過損失が劣化することを抑制できる。
また、このように構成することにより、高い透磁率を有する金属の蓋部１０に永久磁石１ａによる磁界が磁束として通るため、永久磁石１ａの磁界のうち、永久磁石１ａから見て蓋部１０が存在する方向における磁界の漏れを防ぐことができる。
また、このように構成することにより、高い透磁率を有する金属の蓋部１０に永久磁石１ａによる磁界が磁束として通るため、永久磁石１ａによる磁界を永久磁石１ａの中心導体４のある方向に集中させることができる。更に、永久磁石１ａによる磁界を永久磁石１ａの中心導体４のある方向に集中させることで、同じバイアス磁界をかける場合に、永久磁石１ａの磁性体基板上面と直交する方向における長さを短くすることができる。そのため、非可逆回路１００ｃの当該方向における大きさを小さくすることができる。

また、このように構成することにより、実施の形態２に係る非可逆回路１００ａと比較して、スペーサ２が不要となることから、非可逆回路１００ｃを構成する部材を減らすことができる。
また、実施の形態１に係る非可逆回路１００では、永久磁石１と蓋部１０との間の距離を近づけると蓋部１０の共振周波数が下がるため、蓋部１０と磁性体基板３との間の距離を短くすることが困難であった。非可逆回路１００ｃは、上述のように構成することにより、永久磁石１ａと蓋部１０とが、導電性接着剤２２により接着されることで、蓋部１０の共振周波数の低下を防ぐことができるため、永久磁石１ａと蓋部１０との間の距離を近づけることができる。したがって、実施の形態２に係る非可逆回路１００ａと比較して、非可逆回路１００ｃは、非可逆回路１００ｃの磁性体基板上面と直交する方向における大きさを小さくすることができる。

また、非可逆回路１００ｃは、上述のように構成することにより、永久磁石１ａと蓋部１０とを組み上げるときに、蓋部１０に対する永久磁石１ａの位置決めが容易になり、永久磁石１ａと蓋部１０とを組み上げ性を向上させることができる。
また、蓋部１０の共振周波数をより高域にシフトすることができる。

なお、実施の形態４において、非可逆回路１００ｃは、一例として、実施の形態２に係る非可逆回路１００ａに非磁性金属部材２３を追加した形態を用いて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、非可逆回路１００ｃは、実施の形態３に係る非可逆回路１００ｂに非磁性金属部材２３を追加したものであっても良い。

実施の形態１の変形例．
図８から図１１を参照して、実施の形態１の変形例に係る非可逆回路１００ｄの変形例について説明する。
図８は、実施の形態１の変形例に係る非可逆回路１００ｄ及び非可逆回路１００ｄが配置される基板２００の要部の構成の一例を示す断面図である。
図９は、実施の形態１の変形例に係る非可逆回路１００ｄにおける磁性体基板３ｄを、図８に示す矢印Ｚ１の方向から見た一例を示す図である。
図１０は実施の形態１の変形例に係る非可逆回路１００ｄにおける磁性体基板３ｄを、図８に示す矢印Ｚ２の方向から見た一例を示す図である。
図１１は、実施の形態１の変形例に係る非可逆回路１００ｄにおける磁性体基板３ｄに、はんだボール１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１４を配置した後の磁性体基板３を、図８に示す矢印Ｚ２の方向から見た一例を示す図である。

非可逆回路１００ｄは、実施の形態１に係る非可逆回路１００におけるスルーホール８ａ，８ｂ，８ｃをスルーホール８ａ´，８ｂ´，８ｃ´，９´にそれぞれ変更したものである。
実施の形態１の変形例に係る非可逆回路１００ｄ及び非可逆回路１００ａが配置される基板２００の構成において、実施の形態１に係る非可逆回路１００及び非可逆回路１００が配置される基板２００と同様の構成については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。すなわち、図１から図４に記載した符号と同じ符号を付した図８から図１１の構成については、説明を省略する。
実施の形態１の変形例に係る基板２００は、実施の形態１に係る基板２００と同様の構成であるため、説明を省略する。
非可逆回路１００ｄは、磁性体基板３ｄ、永久磁石１、中心導体４、第１地導体５、複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃ、第２地導体７、複数のスルーホール８ａ´，８ｂ´，８ｃ´，９´、及び蓋部１０を備える。

複数のスルーホール８ａ´，８ｂ´，８ｃ´は、中心導体４と入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃとを電気的に接続するための磁性体基板３を貫通する接続手段である。また、スルーホール９´は、第１地導体５と第２地導体７とを電気的に接続するための磁性体基板３を貫通する接続手段である。
複数のスルーホール８ａ´，８ｂ´，８ｃ´，９´は、それぞれ、磁性体基板上面における開口径が、磁性体基板下面における開口径より大きいテーパー状又はすり鉢状の形状を有する磁性体基板３を貫通する接続手段である。

以上のように、非可逆回路１００ｄは、磁性体基板３と、磁性体基板３の一表面に配置された中心導体４と、中心導体４の周囲を覆うように、磁性体基板３の一表面に配置された第１地導体５と、磁性体基板３の一表面に対向する磁性体基板３の他表面に配置された複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃと、複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれの周囲を覆うように磁性体基板３の他表面に配置された第２地導体７と、磁性体基板３の一表面の方向における磁性体基板３の一表面から離れた位置に、中心導体４に対向するように配置された永久磁石１と、高透磁率を有する金属により構成された蓋部１０と、磁性体基板３の一表面と永久磁石１との間に配置され、永久磁石１を磁性体基板３の一表面に対向するように配置させるスペーサ２と、を備え、中心導体４と複数の入出力端子６ａ，６ｂ，６ｃとは、磁性体基板３を貫通する接続手段によりそれぞれ電気的に接続され、第１地導体５と第２地導体７とは、磁性体基板３を貫通する接続手段により電気的に接続され、蓋部１０と第１地導体５とは、電気的に接続され、永久磁石１とスペーサ２とは、磁性体基板３と蓋部１０とにより囲まれた空間に配置されるように構成した。
特に、非可逆回路１００ｄは、磁性体基板３を貫通する接続手段を、磁性体基板３の一表面における開口径が、磁性体基板３の他表面における開口径より大きいテーパー状又はすり鉢状のスルーホール８ａ´，８ｂ´，８ｃ´，９´により構成した。

このように構成することにより、磁性体基板下面の開口径を小さくすることにより、はんだボール１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１４を配置可能な面積が増えるため、はんだボール１４の数を増やすことができる。はんだボール１４の数を増やすことにより、基板２００に非可逆回路１００ｄを実装する際の信頼性を向上することができる。
また、このように構成することにより、一般的にもろくて割れ易いフェライト基板等の磁性体基板３に対して、スルーホール８ａ´，８ｂ´，８ｃ´，９´を加工する際に、ドリル加工等の加工方法より磁性体基板３が割れ難い徐々に磁性体基板３を削るサンドブラスト等の加工方法が採用できる。

なお、実施の形態１の変形例は、一例として、実施の形態１に係る非可逆回路１００の変形例として説明したが、これ限定されるものではない。例えば、実施の形態２，３，４に係る非可逆回路１００ａ，１００ｂ，１００ｃにおける磁性体基板３を貫通する接続手段は、実施の形態１の変形例で説明した、磁性体基板３の一表面における開口径が、磁性体基板３の他表面における開口径より大きいテーパー状又はすり鉢状のスルーホール８ａ´，８ｂ´，８ｃ´，９´により構成されたものであってもよい。

図１２は、実施の形態２に係る非可逆回路１００ａにおける接続手段を、テーパー状又はすり鉢状のスルーホール８ａ´，８ｂ´，８ｃ´，９´により構成した一例を示す図である。
図１３は、実施の形態３に係る非可逆回路１００ｂにおける接続手段を、テーパー状又はすり鉢状のスルーホール８ａ´，８ｂ´，８ｃ´，９´により構成した一例を示す図である。
図１４は、実施の形態４に係る非可逆回路１００ｃにおける接続手段を、テーパー状又はすり鉢状のスルーホール８ａ´，８ｂ´，８ｃ´，９´により構成した一例を示す図である。
図１２から図１４において、スルーホール８ａ´，８ｂ´，８ｃ´，９´は、実施の形態１の変形例に係る非可逆回路１００ｄにおけるスルーホール８ａ´，８ｂ´，８ｃ´，９´と同様であるため、説明を省略する。

なお、この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、通信装置等の回路に適用することができる。

１，１ａ，１ｂ 永久磁石、２ スペーサ、３，３ｄ 磁性体基板、４ 中心導体、５ 第１地導体、６ａ，６ｂ，６ｃ 入出力端子、７ 第２地導体、８ａ，８ｂ，８ｃ，９，８ａ´，８ｂ´，８ｃ´，９´ スルーホール、１０，１０ｂ 蓋部、１１ａ，１１ｂ 絶縁性接着剤、１２ 導電性接着剤、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１４ はんだボール、１５ 誘電体板、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ 入出力端子、１７ 第３地導体、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ 信号導体、１９ 第４地導体、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２１ ビアホール、２２ 導電性接着剤、２３ 非磁性金属部材、１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ 非可逆回路、２００ 基板。

Claims (5)

1. 磁性体基板と、
   前記磁性体基板の一表面に配置された中心導体と、
   前記中心導体の周囲を覆うように、前記磁性体基板の前記一表面に配置された第１地導体と、
   前記磁性体基板の前記一表面に対向する前記磁性体基板の他表面に配置された複数の入出力端子と、
   複数の前記入出力端子のそれぞれの周囲を覆うように前記磁性体基板の前記他表面に配置された第２地導体と、
   前記磁性体基板の前記一表面の方向における前記磁性体基板の前記一表面から離れた位置に、前記中心導体に対向するように配置された永久磁石と、
   高透磁率を有する金属により構成された蓋部と、
   前記磁性体基板の前記一表面と前記永久磁石との間に配置され、前記永久磁石を前記磁性体基板の前記一表面に対向するように配置させるスペーサと、
   を備え、
   前記中心導体と複数の前記入出力端子とは、前記磁性体基板を貫通する接続手段によりそれぞれ電気的に接続され、
   前記第１地導体と前記第２地導体とは、前記磁性体基板を貫通する前記接続手段により電気的に接続され、
   前記蓋部と前記第１地導体とは、電気的に接続され、
   前記永久磁石と前記スペーサとは、前記磁性体基板と前記蓋部とにより囲まれた空間に配置されたこと
   を特徴とする非可逆回路。
2. 磁性体基板と、
   前記磁性体基板の一表面に配置された中心導体と、
   前記中心導体の周囲を覆うように、前記磁性体基板の前記一表面に配置された第１地導体と、
   前記磁性体基板の前記一表面に対向する前記磁性体基板の他表面に配置された複数の入出力端子と、
   複数の前記入出力端子のそれぞれの周囲を覆うように前記磁性体基板の前記他表面に配置された第２地導体と、
   前記磁性体基板の前記一表面の方向における前記磁性体基板の前記一表面から離れた位置に、前記中心導体に対向するように配置された永久磁石と、
   高透磁率を有する金属により構成された蓋部と、
   を備え、
   前記中心導体と複数の前記入出力端子とは、前記磁性体基板を貫通する接続手段によりそれぞれ電気的に接続され、
   前記第１地導体と前記第２地導体とは、前記磁性体基板を貫通する前記接続手段により電気的に接続され、
   前記蓋部と前記第１地導体とは、電気的に接続され、
   前記永久磁石と前記蓋部とは、前記永久磁石が、前記磁性体基板の前記一表面に対向する前記蓋部における面と、当該面に対向する前記永久磁石における面とが固定された状態で配置されることにより、電気的に接続され、
   前記永久磁石は、前記磁性体基板と前記蓋部とにより囲まれた空間に配置されたこと
   を特徴とする非可逆回路。
3. 前記蓋部は、前記磁性体基板の前記一表面に対向する面に、前記永久磁石と同じ外形の凹部を備え、
   前記永久磁石と前記蓋部とは、前記永久磁石と前記蓋部に備えられた前記凹部とが嵌合することにより、電気的に接続されること
   を特徴とする請求項２記載の非可逆回路。
4. 前記永久磁石と前記蓋部とにより構成される容器状の空間を満たすように配置された非磁性金属部材を備え、
   前記永久磁石、前記蓋部、及び前記非磁性金属部材は、電気的に接続されること
   を特徴とする請求項２又は請求項３記載の非可逆回路。
5. 前記磁性体基板を貫通する前記接続手段は、前記磁性体基板の前記一表面における開口径が、前記磁性体基板の前記他表面における開口径より大きいテーパー状又はすり鉢状のスルーホールであること
   を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項記載の非可逆回路。

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