JPH0218561Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はマイクロ波帯で用いる集中定数型サー
キユレータの改良に関するものである。

マイクロ波帯で使用する集中定数型サーキユレ
ータにおいて帯域幅が広くかつ各ポートの特性が
揃つたものが必要である。

従来の集中定数型サーキユレータの構成を第１
図に示す。第１図ａは上面図、第１図ｂは第１図
ａのＡ−A′断面図、第１図ｃは斜視図である。

サーキユレータ素子は磁性体基板１の上面に配
置された３つの導体２・３および４を含み、各導
体の中央部分は少なくとも２つに分割された導体
に分けられ相互に絶縁され交差している。これら
の導体は動作周波数において誘導性リアクタンス
を示すので、共振させるためには各回路に直列ま
たは並列にコンデンサを挿入しなければならな
い。従来の集中定数型サーキユレータにおいては
並列コンデンサは導体の外側部分から伸びる一群
の導体板５〜10から成り、インターデイジタル・
コンデンサを形成している。容量の大きさは導体
板５〜10の数、寸法および間隔によつて決定され
る。

小孔１１，１２および１３を通じて伸びている
針は基板１の下面にある接地板１４に各導体の一
端を接続する。第１図に示したように導体２，
３，４はその接地端が略々120゜ずつ離れるように
配置される。各非接地端はこのように２つの接地
端によつて両側を囲まれ、導体枝群は六分円にな
つているので、各非接地端は対称的に配置された
２つのコンデンサを通して接地される。

しかし、この方法によると次の様な欠がある。
第１の欠点はサーキユレータの帯域幅がせまい。
これを第２図ａ，ｂにより説明する。第２図ａは
第１図の構造のサーキユレータの等価回路であ
り、第２図ｂは第１図のサーキユレータの回転励
振固有値の等価回路である。第２図ａにおいて鎖
線で囲つた部分はインター・デイジタルコンデン
サ部分のストレー・インダクタンスも含めた等価
回路である。

このストレー・インダクタンスはインター・デ
イジタルコンデンサが細状導体枝５〜10により構
成されているためである。ストレー・インダクタ
ンスの影響を明確にするために第２図ｂに回転励
振時の等価回路を示す鎖線で囲つた部分はコンデ
ンサ部の等価回路を示す。等価回路より明らかな
ように並例共振回路に対して外部負荷がタツプ・
ダウンされて接続される様になる。このため並列
共振回路Q_L（負荷Ｑ）が大きくなり、回転励振固
有値の位相の変化が急激になり帯域が狭くなる。

第２の欠点は、インター・デイジタルコンデン
サの構造上、導体膜回路製造後に容量の調整が困
難であり、各ポートの特性を揃えることが難しい
ことである。

本考案の目的は、並列コンデンサの構成を改良
することにより従来の欠点を取り除き各ポートの
特性が一致し、かつ広帯域の集中定数型サーキユ
レータを提供することにある。

以下、本考案を詳細に説明する。

第３図に本考案の実施例を示す。第３図ａは上
面図、ｂはＡ−A′断面図、ｃはコンデンサ１５
近傍の詳細図である。

本考案のサーキユレータは磁性体基板1′の上面
に導体２′，３′，４′を被着した接合部及びこの
接合部とコンデンサ１５，１６，１７を搭載する
誘電体基板３０とから構成される。接合部は磁性
体基板１′の上面に配置された３つの導体２′，
３′，４′を含み、各導体の中央部分は少なくとも
２つに分割された導体に分けられており、各導体
は相互に絶縁され、略々120度の角度をもつて交
又したものからなる。接合部は導体３１を介して
誘電体基板３０に搭載されている。コンデンサ１
５，１６，１７は接合部と同様に導体３１を介し
て誘電体基板３０に搭載されている。コンデンサ
は、第３図ｃに示すように高誘電率基板４１の両
面に導体膜を被着したもので、上面は図に示す様
に導体膜４２はいくつかの電極により構成されて
おり導体４３により導体膜間を接続したりあるい
はこれを切断することができる。コンデンサの容
量は高誘電率基板４１の誘電率、厚さを変えた
り、導体膜４２の面積を変えたり、あるいは導体
膜４２の間を接続する導体線４３を切断すること
により変化させることができる。コンデンサ１
５，１６，１７はコンデンサの裏面導体を介し更
に導体３２を介して誘電体基板３０に搭載されて
いる。接合部の導体膜２′，３′，４′とコンデン
サ１５，１６，１７の導体膜４２はそれぞれ導体
１８，１９，２０で接続される。更に導体膜４２
は誘電体基板上の導体膜２７，２８，２９とそれ
ぞれ導体２１，２２，２３で接続されている。誘
電体基板の裏面には接地導体３２が被着されてお
り、導体膜３１とコンデンサを形成している。

なお、ここで形成されたコンデンサは、例え
ば、マイクロ波研究会資料MW72−87，1972−10
に示されているものと同様である。

第４図に本考案の等価回路を示す。第４図ａは
等価回路で鎖線内は接続導体１８〜２３のストレ
ー・インダクタンスを含む等価回路である。第４
図ｂは回転励振時の等価回路である。第２図ｂと
比較して並列同調回路の入力端子は、タツプ・ダ
ウンされていないものでQ_Lは従来の構造のもの
に比較して小さくなる。従つて回転励振固有値の
位相の変化はゆるやかになり広帯域のサーキユレ
ータがえられる。第１図及び第３図の構成のサー
キユレータに同相励振固有値補正用の付加回路を
接続し実験を行うとこれらのサーキユレータの構
造による差があきらかとなる。第１図の構造のサ
ーキユレータにおいてアイソレーシヨン２０dB
の帯域幅1.45GHz〜2.0GHzに対して第３図の構造
のサーキユレータにおいては1.48GHz〜2.17GHz
の帯域幅がえられる。第５図にサーキユレータの
周波数対アイソレーシヨンの実測特性を示す。第
５図鎖線は第１図の構造のサーキユレータ、実線
は本考案のサーキユレータの特性を示す。

以上のことから集中定数型サーキユレータの共
振用キヤバシタンスとして、高誘電率基板の両面
に導体膜を被着し、電極としたコンデンサを採用
しその電極を中継して外部端子と接続することに
より、集中定数型サーキユレータの帯域幅を広く
することができる。また前記コンデンサの電極の
周辺に導体膜でできた小電極を設け、これを前記
電極と導体により接続することによりキヤバシタ
ンスを容易に調整することができ、各ボートの特
性が揃つた良好なサーキユレータを得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサーキユレータの構成図、ａは
上面図、ｂは断面図、ｃは斜視図、第２図ａは第
１図のサーキユレータの等価回路、ｂは回転励振
時の等価回路、第３図は本考案のサーキユレータ
の構成図、ａは上面図、ｂは断面図、ｃはコンデ
ンサ周辺の詳細図、第４図ａは本考案のサーキユ
レータの等価回路、ｂは回転励振時の等価回路、
第５図はサーキユレータの周波数対アイソレーシ
ヨンの実測特性を示す。 図において、１，１′……磁性体基板、２，
２′，３′，４，４′，１８〜２９，３１，３２，
４３……導体、５〜１０……導体板、１１〜１３
……小孔、１４，３２……接地導体、１５〜１７
……コンデンサ、３０……誘電体基板、４１……
高誘電率基板、４２……電極である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 磁性体基板と、前記磁性体基板の一面に略120
   度の交角をもち、かつ相互に絶縁し交又させて配
   設され誘導性リアクタンスを有する３つの線路導
   体と、前記磁性体基板の他面に設けられ前記線路
   導体の各々の一端面と接続された導体板と、前記
   導体板と接地導体との間に設けられた第１の誘電
   体基板と、前記第１の誘電体基板の上面に前記３
   つの線路導体に各々対応して設けられ、一面に第
   １の導体膜が被着され他面に第２の導体膜が被着
   された３つの第２の誘電体基板とを含み、前記線
   路導体の各々の他端を前記第１の導体膜を介して
   外部用端子に各々接続したことを特徴とする集中
   定数型サーキユレータ。