JPH04355501A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波帯の高周波
部品として採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し、特に中心導体のインダク
タンスを十分に確保しながらフェライトを小径化して部
品を小型化，軽量化できるとともに、上記中心導体の組
立て作業を簡略化して生産性を向上できるようにした構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、集中定数型のアイソレータ，サ
ーキュレータは、信号の伝送方向にはほとんど減衰がな
く、かつ逆方向には減衰が大きくなるような機能を有し
ており、例えば携帯電話，自動車電話等の移動通信機器
の送信回路部に採用されている。このようなアイソレー
タ，サーキュレータは、従来、図１４（ａ）　に示すよ
うに、金属からなる複数の中心導体１を絶縁シートを介
在させた電気的絶縁状態に、かつ例えば　１２０°に交
差させて配置し、この交差部分に一対のフェライト２，
２を当接させるとともに、該各フェライト２の外表面に
アース板３を配置し、該フェライト２に永久磁石により
直流磁界を印加するよう構成されている。また、図１４
（ｂ）　に示すように、中心導体１の交差部分に１枚の
フェライト２を当接させた構造のものもある。ところで
、上記従来の構造のものは、各中心導体１を交互に交差
させながら、各中心導体１の間に絶縁シートを挟み込む
という手間のかかる作業となることから、生産性が低い
という問題がある。このような手間のかかる作業を改善
するものとして、従来、図１１ないし図１３に示すよう
な構造のものがある。図１１に示すものは、フェライト
４の上面に中心導体５と絶縁膜６とを交互に形成し、上
記フェライト４の下面にアース板７を当接した構造のも
のである。また、図１２に示すものは、絶縁基板８の上
面に中心導体５と絶縁膜６とを交互に形成し、該基板８
を一対のフェライト９，９で挟持するとともに、該各フ
ェライト９にアース板１０を当接した構造のものである
。さらに、図１３（ａ）　に示すものは、中心導体１１
を第１，第２導体部１１ａ，１１ｂに分割形成し、絶縁
基板１２の上面に第１導体部１１ａを配置するとともに
、これの上面に絶縁シート１３を介在させて第２導体部
１１ｂを配置し、第１，第２導体部１１ａ，１１ｂの先
端部同士を上記絶縁シート１３に形成された接続孔を介
して接続した構造のものである（特公昭６２−１１８０
２号公報参照）　。さらにまた、図１３（ｂ）　に示す
ものは、絶縁基板１４の一主面に中心導体１５の一部１
５ａをパターン形成し、他主面に中心導体１５の残りの
部分１５ｂをパターン形成し、両者１５ａ，１５ｂを絶
縁基板１４に形成されたスルーホール電極１６により接
続した構造のものである（特公昭４８−３３３４４号公
報参照）　。上記各構造のものによれば、各中心導体を
印刷，蒸着等により形成したので、上述の各中心導体を
交互に交差させながら絶縁シートを挟み込むようにした
構造に比べて生産性を向上できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記アイソ
レータ，サーキュレータにおいては、例えば携帯電話に
採用する場合、その用途からして、部品の小型化，軽量
化が要請されている。このような要請に応えるためには
、例えば上記フェライトの直径をできるだけ小さくする
ことが有効である。しかしながら、上記従来の各構造の
ものでは、フェライトを小径化すると中心導体の持つイ
ンダクタンスを必要値だけ確保することが困難となり、
その結果電気的特性を悪化させるという問題がある。即
ち、インダクタンス値は中心導体の長さで決まるが、こ
の長さはフェライトの直径値で決定される。従ってフェ
ライト径を小さくするほど中心導体の有効長さが短くな
り、インダクタンス値が小さくなる。ここで、インダク
タンス値を確保するには中心導体の電極幅を狭くするこ
とが考えられるが、このようにすると中心導体のＱが低
下し、図１０に示すように、Ｑが低下するとアイソレー
タ，サーキュレータの挿入損失が増加するという問題が
生じる。

【０００４】そこで本件発明者らは、図８及び図９に示
すように、フェライトを小径化しても中心導体のインダ
クタンス値を確保できる非可逆回路素子を考案した。こ
れは、中心導体２０を略コ字状に折り曲げ形成し、該各
中心導体２０をフェライト２１の両主面２１ａ，２１ｂ
に直径方向に当接するよう装着するとともに、各中心導
体２０を絶縁シート２２を介して１２０　度ごとに交差
させた構造のものである。この構造によれば、中心導体
２０をフェライト２１の両主面２１ａ，２１ｂに巻回し
たので、該中心導体２０の有効長さを長くできる分だけ
フェライトを小径化でき、それだけ部品の小型化，軽量
化に対応できる。ところが、上記構造では、各中心導体
２０を交差させながらフェライト２１に装着し、かつ各
中心導体２０同士の間に絶縁シート２２を挟み込むとい
う煩雑な組み立て作業となることから生産性が低く、こ
の点での改善が要請される。

【０００５】本発明は上記状況に鑑みてなされたもので
、電気的特性を悪化することなくフェライトを小径化し
て部品を小型化，軽量化できるとともに、中心導体の組
立て作業を簡略化して生産性を向上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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、電気的絶縁状
態に、かつ所定角度間隔をあけて交差するよう配置され
た複数の中心導体の上記交差部にフェライトを当接させ
るとともに直流磁界を印加するようにした非可逆回路素
子において、上記各中心導体を上記フェライトを包み込
む略コ字状に形成するとともに、少なくとも１つの中心
導体を上，下辺部に分離し、樹脂ブロックの内部にフェ
ライトが収納される収納室を形成し、上記各中心導体を
上記樹脂ブロックの収納室内面に露出するように埋設配
置し、上記樹脂ブロックの少なくともいずれか１つの上
下分離部に対向する部分に上記収納室を外方に連通させ
る挿入開口を形成し、該挿入開口から上記フェライトを
挿入するとともに、上記中心導体の上，下辺部同士を電
気的に接続したことを特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明に係る非可逆回路素子によれば、樹脂ブ
ロックの内部に形成された収納室の内面に、コ字状の中
心導体をフェライトの両主面に対向するように埋設配置
し、この中心導体内にフェライトを樹脂ブロックの挿入
開口を通して挿入配置するようにしたので従来のフェラ
イトの片面にのみ中心導体を形成した構造に比べて中心
導体の有効長さを長くでき、従って中心導体のインダク
タンスを十分に確保しながらフェライトを小径化でき、
ひいては部品の小型化，軽量化に対応できる。また、中
心導体とフェライトとの組み立てにあたっては、上記収
納室内にフェライトを挿入した後、中心導体の上，下辺
部の一端部同士を接続するだけで組立てることができる
から、上述の一体形成した中心導体をフェライトに巻き
つけながら絶縁シートを挿入するという作業に比べて簡
略化でき、それだけ生産性を向上できる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明する
。図１ないし図３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る。本実施例では、集中定
数型の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、３０は本実施例構造が適用されたアイ
ソレータである。このアイソレータ３０はフェライト組
立体３１を、図示しない磁性体金属からなるケース内に
収容して磁気閉回路を構成するとともに、上記フェライ
ト組立体３１に永久磁石により直流磁界を印加するよう
に構成されている。

【０００９】上記フェライト組立体３１は、直方体状の
絶縁性樹脂ブロック３２の内部に円板状のフェライト３
３と金属製帯板状の中心導体３４，３５とを内蔵して構
成されている。この樹脂ブロック３２の内部には上記フ
ェライト３３を収容する大きさの収納室３６が形成され
ており、該収納室３６は上記樹脂ブロック３２の一コー
ナー部に形成された挿入開口３６ａによって外部に連通
している。

【００１０】上記樹脂ブロック３２の収納室３６内の上
壁３２ａには上記３本の中心導体３４が内面に露出する
ようインサートされており、該各中心導体３４は互いに
１２０度の角度をなすよう交差させて配置されている。 また、上記各中心導体３４の相互に当接する面には絶縁
膜３７がコーティングされており、これにより各中心導
体３４は電気的絶縁状態となっている。さらに、上記収
納室３６内の底壁３２ｂには上記各中心導体３４と対向
する３本の中心導体３５が上面に露出するようインサー
トされており、各中心導体３５は上記と同様に絶縁膜３
７を介在させて１２０　度ごとに交差させて配置されて
いる。 また、上記収納室３６内には上記フェライト３３が挿入
配置されており、該フェライト３３の上面３３ａには上
壁３２ａ側の各中心導体３４が対向し、さらに下面３３
ｂには底壁３２ｂ側の各中心導体３５がそれぞれ対向し
ている。

【００１１】また、上記底壁３２ｂ側の各中心導体３５
の一方の端部３５ａは屈曲して樹脂ブロック３２の下面
に露出されており、この各端部３５ａは上述したケース
に接続されてアースとなっている。さらに上記上壁３２
ａ側の各中心導体３４の一方の端部３４ａはこれも屈曲
して樹脂ブロック３２の上面に露出している。この２つ
の端部３４ａにはコンデンサＣを介して入，出力端子４
０，４０が接続されており、残りの端部３４ａにはコン
デンサＣ，及び無反射終端抵抗Ｒが接続されている。

【００１２】そして、上記２本の中心導体３４の他方の
一端部３４ｂとこれと対向する両中心導体３５の他方の
一端部３５ｂ同士は接続部３８を介して一体に接続され
ており、これによりフェライト３３を包み込むコ字状に
なっている。また残りの相対向する両中心導体３４，３
５の他方の一端部３４ｂ，３５ｂは上下に分割され上記
収納室３６の挿入開口３６ａの縁に位置している。該開
口３６ａに位置する一端部３４ｂ，３５ｂ同士はコ字状
に折り曲げ形成された接続片４１により電気的に接続さ
れている。

【００１３】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３０によれば、樹脂ブロック
３２に形成された収納室３６の上壁３２ａ，及び底壁３
２ｂにそれぞれ各中心導体３４，３５をインサートし、
各中心導体３４，３５の一端部３４ｂ，３５ｂ同士を接
続部３８を介して一体に接続するとともに、接続片４１
を介して接続したので、フェライト３３の両面３３ａ，
３３ｂに当接する中心導体３４，３５の有効長さを長く
することができ、それだけ中心導体のインダクタンス値
を増大でき、電気的特性を劣化させることなくフェライ
ト３３を小径化でき、ひいては部品を小型化，軽量化で
きる。また、本実施例では、樹脂ブロック３２に各中心
導体３４，３５を予めインサートしておき、該樹脂ブロ
ック３２の収納室３６にフェライト３３を挿入した後、
収納部３６の開口３６ａ縁に位置している両中心導体３
４，３５の一端部３４ｂ，３５ｂ同士を接続片４１で接
続するだけでよいことから、上述したようなコ字状に折
り曲げ形成された中心導体をフェライトに装着しながら
絶縁シートを介在させるという煩雑な組立て作業を不要
にでき、生産性を向上できるとともに、自動化による大
量生産を可能にでき、機械的，電気的特性のばらつきの
少ない、高性能で安価なアイソレータを提供できる。

【００１４】なお、上記実施例では、樹脂ブロック３２
の収納室３６の開口３６ａに位置する両中心導体３４，
３５の一端部３４ｂ，３５ｂ同士を接続片４１で接続し
た場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られ
るものではない。図４ないし図７は上記実施例の変形例
を示す図である。図中、図１と同一符号は同一又は相当
部分を示す。図４に示す構造は、両中心導体３４，３５
の一端部３４ｂ，３５ｂを収納室３６の開口３６ａから
外方に少し延長し、この延長部４５，４５を内側に折り
曲げて接続した例である。

【００１５】図５に示す構造は、フェライト３３の周側
面３３ｃから両面３３ａ，３３ｂにかけて接続電極４６
を印刷により形成し、該接続電極４６で両中心導体３４
，３５の一端部３４ｂ，３５ｂ同士を接続した例である
。

【００１６】また、図６に示すものは、樹脂ブロック３
２の両中心導体３４，３５の一端部３４ｂ，３５ｂを臨
む部分に挿通孔４７を形成し、該挿通孔４７に金属ピン
４８を挿入して上記一端部３４ｂ，３５ｂ同士を接続し
て構成されている。

【００１７】さらに、図７に示す構造のものは、収納室
３６内の上壁３２ａ，底壁３２ｂにそれぞれ独立して各
中心導体３４，３５をインサートし、樹脂ブロック３２
の各中心導体３４，３５の一端部３４ｂ，３５ｂを臨む
部分に挿通孔４９を形成し、各挿通孔４９に金属ピン５
０を挿入して接続した例である。上記いずれの例におい
てもフェライトを小径化できるとともに生産性を向上で
き、上記実施例と同様の効果が得られる。

【００１８】

【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、樹脂ブロックの内部にフェライトが収容さ
れる収納室を形成し、該収納室のフェライトの両主面に
対向する部分に中心導体をインサートするとともに、こ
の中心導体間にフェライトを挿入配置した後、各中心導
体の一端部同士を接続したので、フェライトに当接する
中心導体の有効長さを長くでき、インダクタンスを増大
しながらフェライトを小径化でき、部品を小型化，軽量
化できる効果があるとともに、中心導体の組立て作業を
簡略化して生産性を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるアイソレータを説明す
るための分解斜視図である。

【図２】上記実施例の中心導体の配置状態を示す分解斜
視図である。

【図３】上記実施例の樹脂ブロックの断面図である。

【図４】上記実施例の変形例を示す分解斜視図である。

【図５】上記実施例の他の変形例を示す図である。

【図６】上記実施例の他の変形例を示す分解斜視図であ
る。

【図７】上記実施例の他の変形例を示す分解斜視図であ
る。

【図８】本発明の成立過程を説明するための斜視図であ
る。

【図９】本発明の成立過程を説明するための概略構成図
である。

【図１０】中心導体のＱ値と挿入損失との関係を示す特
性図である。

【図１１】従来のフェライトと中心導体との組立て構造
を示す分解斜視図である。

【図１２】従来のフェライトと中心導体との組立て構造
を示す分解斜視図である。

【図１３】従来の中心導体の構造を示す斜視図である。

【図１４】従来のフェライト組立体を示す概略構成図で
ある。

【符号の説明】

３０　　アイソレータ（非可逆回路素子）３２　　樹脂
ブロック ３３　　フェライト ３３ａ，３３ｂ　　フェライトの上面，下面（両主面）
３４，３５　　中心導体 ３４ｂ，３５ｂ　　中心導体の一端部 ３６　　収納室 ３６ａ　　挿入開口 ４１　　接続片

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電気的絶縁状態に、かつ所定角度間隔
   をあけて交差するよう配置された複数の中心導体の上記
   交差部にフェライトを当接させるとともに直流磁界を印
   加するようにした非可逆回路素子において、上記各中心
   導体を上記フェライトを包み込む略コ字状に形成すると
   ともに、少なくとも１つの中心導体を上，下辺部に分離
   し、樹脂ブロックの内部にフェライトが収納される収納
   室を形成し、上記各中心導体を上記樹脂ブロックの収納
   室内面に露出するように埋設配置し、上記樹脂ブロック
   の少なくともいずれか１つの上下分離部に対向する部分
   に上記収納室を外方に連通させる挿入開口を形成し、該
   挿入開口から上記フェライトを挿入するとともに、上記
   中心導体の上，下辺部同士を電気的に接続したことを特
   徴とする非可逆回路素子。