JPH01253301A - 非可逆回路素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高周波部品に採用される非可逆回路素子、例
えばアイソレータ、サーキユレータに関し、特にフェラ
イト組立体の全面に均一な直流磁界を集中して印加させ
ることにより、高周波特性を安定させ、理想的な特性を
得られるようにした構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、マイクロ波機器等に採用される集中定数型のアイ
ソレータとして、第４図及び第５図に示す構造のものが
ある。このアイソレータ３０は、磁性体製金属ケース３
１内の底壁３１ａ上に、銅製のアース板３２を介してコ
ンデンサ電極膜３６が形成されたアルミナ電極基板３３
を配設し、該電極基板３３の中央孔３３ａ内に、電気的
絶縁状態で、かつ交叉状に配置された中心導体３７を一
対のフェライト３４ａ、３４ａで挟持してなるフェライ
ト組立体３４を配置するとともに、上記ケース３１の天
井壁３１ｂ内（あるいは天井壁及び底壁の両方）に永久
磁石３５を接着して構成されている。なお、上記電極基
板３３に設けられた１つのコンデンサ電極膜３６には抵
抗ＩＩＩＲの一方側が接続され、該抵抗膜Ｒの他力側は
スルーホール電極ＴＥを介して上記基板３３の下面に設
けられた全面アース電極ＥＥに接続されている。

上記アイソレータ３０では、上記ケース３工を永久磁石
３５の磁気回路ヨークとして利用するとともに、上記フ
ェライト組立体３４に直流磁界を印加するようにしてお
り、これによりアイソレータとしての機能を果たしてい
る。この場合、高周波特性の安定化をはかるためには、
上記各フエライ）３４ａの全面に平行磁界を均一にかつ
集中して印加するのが望ましい。

しかし、上記永久磁石３５から出る直流磁界（第４図に
↓印で示す）は、−船釣に平行磁場を形成しにくく、ヨ
ーク内で四方に向かって拡散する傾向があることから、
フェライト３４ａに磁界が垂直、かつ均一に印加されず
に高周波特性が不安定になるという問題がある。しかも
、近年においては部品の小型化に伴って永久磁石３５と
ケース３１の各側壁３１ｃとの間隔が狭くなってきてい
ることから、上記磁界は側壁３１ｃに向き易くなり、ま
すます均一に印加されにくくなっている。

そこで、上記磁界の拡散を抑制して高周波特性を安定さ
せるために、従来、永久磁石３５の、フェライト３４ａ
との対向面に鉄板４０を貼り付け、この鉄板４０を整磁
板として磁界を整えるようにしたり、上記磁石３５や鉄
板４０の一部を削り取るなどして、磁界の分布がフェラ
イト３４ａに集中できるように調整するようにしている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来における磁界の拡散抑制方法で
は、以下の問題点がある。

■　永久磁石３５に鉄板４０を付加する場合は、両者を
接着剤により貼付けるという手間のかかる作業工程が増
えるとともに、上記鉄板４０を採用する分だけ部品点数
が増えることからコストアップになる。

■　また、上記鉄板４０を貼り付けるとフェライト３４
ａに印加される磁界が弱まることから、それだけ磁気エ
ネルギーを有効に利用できず、その結果上記永久磁石３
５の形状を大きくして磁力を大きくするなどの処置が必
要となる。

■　さらに、上記鉄板４０や永久磁石３５の一部を削り
取って磁界の分布を調整する場合は、部品が小さいこと
もあって、切削加工が困難であるとともに、調整作業に
手間がかかることから、作業性が低い。

本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたも
ので、整磁板としての鉄板を不要にして、手間のかかる
接着、調整作業を省略でき、しかも磁気エネルギーを有
効的に利用することにより永久磁石の大型化を回避でき
、かつフェライトに均一で集中した磁界を印加できる非
可逆回路素子を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本件発明者らは、上記従来の問題点を解決しながらフェ
ライトに均一で集中した磁界を印加できる方法を検討し
たところ、ケースの永久磁石と対向する部分を該永久磁
石に近づけることにより、フェライトに磁束を集中でき
ることに着目した。

ここでケースの底壁上に永久磁石を配置している場合に
、単に天井壁と底壁とを全面にわたって近づけることに
より、上記永久磁石に天井壁を近接させた場合は、磁界
の均一、集中化はそれほど向上できないことが判明した
。これは、天井壁を全面にわたって近接させた場合は、
天井壁の、フェライトと直接対向する部分の周辺部分も
永久磁石に近づくことから、この周辺部分が上記磁界を
拡散させていると考えられる。そこで、上記ケースのフ
ェライトと対向する部分のみを永久磁石に近接させ、か
つ上記周辺部分は永久磁石に近づかないようにすれば、
磁界を均一にかつ集中的に印加できることに想到し、本
発明を成したものである。

本発明は、磁気回路ケース内にフェライト組立体を収容
し、該ケース内に配設された永久磁石により上記フェラ
イト組立体に直流磁界を印加するように構成された非可
逆回路素子において、上記フェライト組立体を介して永
久磁石と対向するケース壁の、フェライトとの対向部分
を、上記永久磁石に近接するよう突出させたことを特徴
としている。

ここで、本発明において、ケース壁とは、永久磁石を底
壁上面に配置した場合は天井壁をいい、天井壁下面に配
置した場合は底壁をいう、また、ケース壁のフェライト
との対向部分とは、上記天弁壁、又は底壁にフェライト
を投影した部分をいう。しかしながら、この投影した部
分は、フェライト面積と必ずしも同じ面積である必要は
なく、要は目的を達成できる範囲の許容幅があることは
いうまでもない、そしてこのケース壁の対向部分を永久
磁石に近接するよう突出させる態様には各種あるが、例
えば、上記金属製ケースをプレス成形する際に該ケース
の天井壁又は底壁に、内方に突出する凸部を形成するよ
うにすることが製造工程等の関係上望ましい。勿論、こ
の凸部はケースの内壁に磁性体板を半田付け、接着剤に
より貼り付けることによっても実現できる。

〔作用〕

本発明に係る非可逆回路素子によれば、フェライト組立
体を挟んで永久磁石と対向するケース壁のフェライト対
向部分を、永久磁石に近づくよう突出させたので、この
突出した部分が永久磁石からの磁界を鉛直方向に集中さ
せ、四方への分散を抑制して平行磁場を形成することと
なり、これによりフェライトの全面に均一で集中した磁
界を印加でき、その結果高周波特性を安定させることが
できる。またこの場合、ケース壁のフェライト組立体と
の対向部分の周辺部分は、上記永久磁石から離れている
から、この周辺部分による磁界の拡散の問題が生じるこ
ともない。

また、本発明は、例えばプレス成形時にケース壁部分を
内方に突出させるだけで実現でき、このようにした場合
は、従来のような部品点数を増やすことなく、しかも手
間のかかる接着作業や磁石等を削って調整する作業を不
要にでき、コストを低減できる。

さらにまた、本発明では、鉄板を貼着する場合のような
磁界が弱まる問題はなく、磁気エネルギーを有効に利用
でき、その結果磁石の形状が大型化することもない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例による非可逆回路
素子を説明するための図であり、本実施例ではアイソレ
ータに適用した場合を例にとって説明する。

図において、１は集中定数型のアイソレータである。こ
のアイソレータ１は、磁性体の金属ケース本体２内の底
壁２ａ上に円板状の永久磁石６を接着し、該磁石６の上
部に銅製のアースブロック３を配設するとともに、該ア
ースブロック３の中央孔３ａ内にフェライト組立体４を
挿入し、さらに該フェライト組立体４の上部にアルミナ
電極基板５を配設して構成されている。

上記フェライト組立体４は、中心導体７のシールド部７
ａ上に下部フェライト８ａを載置し、これの上面に３本
の外部導出端部７ｂを図示しない絶縁シートを介して互
いに１２０度の角度をなして交叉状に折り曲げて配設す
るとともに、これに上部フェライト８ｂを載置して構成
されている。

また、上記上部フェライ）８ｂの上面は上記アルミナ電
極基板５の下面に形成されたアース電極膜１０に当接し
ており、さらに上記各外部導出端部７ｂは、それぞれ上
記アルミナ電極基板５の上面に形成されたコンデンサ電
極膜９ａ、９ｂ、９Ｃに接続されている。さらにまた、
上記中心導体７のシールド部７ａは上記アースブロック
３の各アース片３ｂに半田付けされており、これにより
、上記シールド部７ａはアースブロック３を介してケー
ス本体２に導通されアース電位となっている。

なお、上記コンデンサ電極膜９ｃに接続された膜抵抗１
）はスルーホール電極１２により上記電極基板５のアー
ス電極ＳｔＯに接続されており、他の２つのコンデンサ
電極膜９ａ、９ｂはそれぞれ図示しない入力、出力端子
によりケース本体２の外方に導出されるようになってい
る。

そして、上記ケース本体２の上部には、天井壁としての
蓋部１３が配設されており、該蓋部１３の中央部にはケ
ース本体２内に突出した凸部１３ａが形成されている。

この凸部１３ａは、上記上部フェライｌ−８ｂの上面と
対向する部分を円形状に突出してなり、該凸部１３ａは
上記蓋部１３をプレス成形する際に一体形成されたもの
である。

これにより、上記蓋部１３のフェライト組立体４と対向
する部分のみが内方に突出していることになる。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例のアイソレータ１は、ＶＨＦ、ＵＨＦ及びマイ
クロ波帯の高周波部品として採用され、信号の逆流を防
止する機能を有している。

そして、本実施例のアイソレータｌによれば、蓋部１３
のフェライト組立体４と対向する部分に、該フェライト
組立体４、ひいては永久磁石６に近接するように凸部１
３ａを形成したので、この凸部１３ａが永久磁石６から
の磁界を鉛直方向に集中させることになり、その結果上
記フェライト組立体４に均一な直流磁界を印加できるか
ら、高周波特性を安定させることができ、理想的な特性
が得られる。ここで、上記蓋部１３の凸部１３ａ以外の
周辺部は永久磁石６に近接していないから、磁界がこの
周辺部によって拡散されることもない。

また、上記凸部１３ａは、蓋部１３をプレス成形する際
に同時に形成できるので、製造が非常に容易であり、従
来の鉄板を貼着する場合のような接着作業あるいは永久
磁石等の一部を切削して調整する場合のような困難な作
業を不要にでき、コストを低減できる。

さらに、上記鉄板を貼着することなく高周波特性を安定
化できるから、永久磁石６の磁気エネルギーを効率よく
活用でき、その結果永久磁石の大型化を回避できる。

なお、上記実施例では、永久磁石６をケース本体２の底
壁２ａ上に接着して、天井壁である蓋部１３に凸部１３
ａを形成し、これによりフェライト組立体４ひいては永
久磁石６に近接させるようにしたが、本発明は勿論上記
蓋部に永久磁石を貼着し、底壁のフェライト組立体部分
を上方に突出させてもよく、この場合でも上記実施例と
同様の効果が得られる。

また、上記実施例では、蓋部１３にプレス成形により凸
部１３ａを形成した場合を例にとって説明したが、本発
明では、第３図に示すように、蓋部１５の内壁に円板状
の磁性体板１６を半田付けあるいは接着剤により貼着す
ることもできる。この場合は、部品点数、貼着作業は付
加されるものの、磁界の集中については上記実施例と同
様の効果が得られる。

さらに、上記実施例では、アイソレータに適用した場合
を例にとって説明したが、サーキュレータにも勿論適用
できるとともに、他の高周波部品に採用される非可逆回
路素子にも適用できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係る非可逆回路素子によれば、フ
ェライト組立体を介して永久磁石と対向するケース壁の
、フェライトとの対向部分のみを、ケース内方に突出さ
せたので、フェライトに均一でかつ集中Ｌ７た磁界を印
加でき、高周波特性を安定できる効果があるとともに、
部品点数を増やすことなく、かつ手間のかかる調整、接
着作業を省略でき、しかも磁気エネルギーを有効的に利
用することにより、永久磁石の大型化を回避できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例によるアイソレー
タを説明するための図であり、第１図はその分解斜視図
、第２図はその断面側面図、第３図は上記実施例の他の
例を示す断面側面図、第４図及び第５図はそれぞれ従来
のアイソレータを示す断面側面図１分解斜視図である。 図において、１はアイソレータ（非可逆回路素子）、２
はケース本体（磁気回路ケース）、４はフェライト組立
体、６は永久磁石、７は中心導体、８ａ、８ｂはフェラ
イト、１３は蓋部（ケース壁）、１３ａは凸部（ケース
壁のフェライトとの対向部分）である。 特許出願人　　株式会社　村田製作所 代理人　　　　弁理士　下　市　　努 第１図 第３図 ２ａ５４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）中心導体を一対のフェライトで挟持してなるフェ
   ライト組立体を、磁気回路ケース内に収容し、該ケース
   内に配設された永久磁石により上記フェライト組立体に
   直流磁界を印加するように構成された非可逆回路素子に
   おいて、上記フェライト組立体を挟んで永久磁石と対向
   するケース壁のフェライトとの対向部分を、上記永久磁
   石に近接するよう内方に突出させたことを特徴とする非
   可逆回路素子。