JPH07263917A - 非可逆回路素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】十分なはんだ付け強度が得られ、アイソレータ
とサーキュレータとの変更を容易に行うことができ、安
価で、信頼性が高く高品位な非可逆回路素子を提供す
る。 【構成】入出力基板１上に下部ヨーク２を取り付け、こ
の下部ヨーク２内にフェライト組立体４及び単板コンデ
ンサＣ３を、入出力基板１上に単板コンデンサＣ１，Ｃ
２、チップ抵抗Ｒ，Ｒを、単板コンデンサＣ３上に接続
端子３を配設し、この組立体の上に樹脂ケース５を被
せ、下面に永久磁石６が取り付けられた上部ヨーク７を
下部ヨーク２に装着して形成されている。そして、フェ
ライト組立体４の１つの中心導体４３の先端部に接続端
子３が接続され、この接続端子３により単板コンデンサ
Ｃ３、チップ抵抗Ｒ，Ｒが接続される。他の中心導体４
１，４２の先端部には単板コンデンサＣ１，Ｃ２が接続
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車電話、携帯電話
等の通信機器に使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する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、アイソレータ、サーキュレータ
等の非可逆回路素子は、信号を伝送方向のみに通過さ
せ、逆方向への伝送を阻止する機能を有している。この
ような非可逆回路素子の等価回路図を図６に示す。図６
はポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３に整合用コンデンサＣ１，Ｃ
２，Ｃ３が接続されたサーキュレータのいずれか１つの
ポート（図ではポートＰ３）に終端抵抗Ｒを接続したア
イソレータの等価回路図である。上記ポートＰ１から入
力された信号はポートＰ２に伝送し、該ポートＰ２から
侵入する反射波等の信号を終端抵抗Ｒで吸収してポート
Ｐ１への伝送を阻止する機能を有しており、これにより
不要信号がポートＰ１側の電力増幅器等に侵入するのを
防止している。

【０００３】このようなアイソレータとして、従来、例
えば図７に示すような構造のものがある。以下の図にお
いて、入出力基板の電極形成部には点塗り潰しを施して
示す。

【０００４】このアイソレータは、磁性体金属からなる
下部ヨーク２内の底壁上にフェライト組立体４、３個の
単板状のコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３（以下、単板コン
デンサと記す）を配置し、１個の単板コンデンサＣ３の
上面と下部ヨーク２底壁（アース）間にチップ抵抗Ｒ，
Ｒが配置されている。下面に永久磁石６が取り付けられ
た磁性体金属からなる上部ヨーク７を下部ヨーク２に装
着して磁気閉回路を形成するとともに、下部ヨーク２の
下面には入出力電極１１，１１、アース電極１２が形成
された入出力基板１が装着され、入出力基板１の下面に
形成された入出力電極１１，１１と上記単板コンデンサ
Ｃ１，Ｃ２とは接続用端子８，８で接続され、永久磁石
６により上記フェライト組立体４に直流磁界を印加する
ように構成されている。永久磁石６は接着剤で上部ヨー
ク７に貼着され、他の接続部、接合面は、はんだ付けに
より接続、接合されている。

【０００５】上記フェライト組立体４は、それぞれのア
ース端となる中心部で一体化された３本の中心導体４
１，４２，４３が互いに１２０度の角度をなして放射状
に形成された導体板上に、円板状のフェライト４４を載
置し、各中心導体４１，４２，４３をフェライト４４の
上面に折り返して形成されている。フェライト４４上面
の各中心導体４１，４２，４３の交差部には各中心導体
４１，４２，４３を電気的に絶縁するための絶縁シート
が挿入され、各中心導体４１，４２，４３の入出力また
は終端ポートとなる先端部はフェライト４４から外方に
突出して形成されている。

【０００６】このような構造のアイソレータでは、終端
抵抗が接続される中心導体の先端部は、図８に拡大して
示すように、下部ヨーク２にはんだ付けされた単板コン
デンサＣ３上面の略中央部に中心導体４３の先端部をは
んだ付けし、単板コンデンサＣ３の上面の両端部と下部
ヨーク２間にチップ抵抗Ｒ，Ｒをはんだ付けして構成さ
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、上記従
来例のアイソレータでは、チップ抵抗は単板コンデンサ
の上面と下部ヨーク間に斜めに載置された状態でのはん
だ付けとなり、位置決めが難しくはんだ付け作業も困難
であり、十分なはんだ付け強度が得られず、不良率が高
く、信頼性が低いという問題があった。

【０００８】また、このアイソレータをサーキュレータ
とするには、図９に示すように、下部ヨーク２の側面の
一部を削除し、入出力基板１の下面に新たに１つの入出
力電極１３を形成し、接続用端子８もさらに１本必要と
なり、部品コスト、製造コストが高くなるという問題が
あった。

【０００９】このようなサーキュレータでは、下部ヨー
クと接続用端子が接触（ショート）する可能性もあり、
下部ヨーク側面の一部削除による磁場の変化により挿入
損失等の電気的特性が悪化し、外部に漏れる電磁界が増
加するするという問題があった。

【００１０】そこで、本発明の目的は、以上のような従
来の非可逆回路素子が持つ問題点を解消し、十分なはん
だ付け強度が得られ、アイソレータとサーキュレータと
の変更を容易に行うことができ、安価で、信頼性が高く
高品位な非可逆回路素子を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る発明は、直流磁界が印加さ
れるフェライトに、複数の中心導体を交差するように配
置し、入出力ポートとなる前記各中心導体の一端部とア
ース間に整合用コンデンサを接続し、他端部をアースに
接続してなる非可逆回路素子において、前記入出力ポー
トのいずれか１つのポートに終端抵抗を接続し、この終
端ポートでの終端抵抗及び前記整合用コンデンサの接続
に接続端子を用いたことを特徴とするものである。

【００１２】請求項２に係る発明は、直流磁界が印加さ
れるフェライトに、複数の中心導体を交差するように配
置し、入出力ポートとなる前記各中心導体の一端部とア
ース間に整合用コンデンサを接続し、他端部をアースに
接続してなる非可逆回路素子において、前記入出力ポー
トのいずれか１つのポートでの前記整合用コンデンサの
接続に接続端子を用いたことを特徴とするものである。

【００１３】請求項３に係る発明は、請求項１及び請求
項２に記載の非可逆回路素子において、非可逆回路素子
を構成する各部品が嵌合するように形成された樹脂ケー
スの内部に前記各部品を嵌合して挿入したことを特徴と
するものである。

【００１４】

【作用】請求項１に係る発明においては、接続端子を用
いることにより、終端抵抗の両端部を面接触するように
載置してはんだ付けすることができ、十分なはんだ付け
強度が得られ、終端抵抗の安定で確実な接続を得ること
ができ、信頼性の高いアイソレータを構成することがで
きる。また、この構成においては、接続端子及び入出力
基板を変更するだけで、容易にサーキュレータを構成す
ることができる。同様に、請求項２に係る発明において
は、接続端子及び入出力基板を変更するだけで、容易に
アイソレータを構成することができる。

【００１５】請求項３に係る発明においては、上記作用
に加え、非可逆回路素子を構成する各部品は樹脂ケース
内に嵌合して挿入されるので、組立作業が容易となり、
各部品の位置ずれもなく、部品間での接触（ショート）
を防止することもでき、機械的に安定に保持固定するこ
とができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて具体的に説明する。図において、従来例と同一部分
または相当する部分については同一符号を付す。

【００１７】本発明の第１実施例であるアイソレータの
構造を図１〜図３に示す。図１はアイソレータの分解斜
視図、図２は図１の一部の組立状態を示す斜視図であ
る。図３は終端抵抗が接続される部分（ポートＰ３）を
示す部分拡大斜視図であり、図１及び図２と上下を逆に
して示してある。

【００１８】図１に示すように、この実施例のアイソレ
ータは、入出力基板１上に下部ヨーク２を取り付け、こ
の下部ヨーク２内にフェライト組立体４及び単板コンデ
ンサＣ３を、入出力基板１上に単板コンデンサＣ１，Ｃ
２、チップ抵抗Ｒ，Ｒを、単板コンデンサＣ３上に接続
端子３を配設し、この組立体の上に樹脂ケース５を被
せ、下面に永久磁石６が取り付けられた上部ヨーク７を
下部ヨーク２に装着して形成されている。

【００１９】下部ヨーク２と上部ヨーク７は軟鉄等の磁
性体金属からなり、はんだ付けにて接合され磁気閉回路
を形成するとともに、永久磁石６によりフェライト組立
体４に直流磁界を印加するように構成されている。下部
ヨーク２はその表面にＡｇがメッキされ、上部ヨーク７
はその表面にＮｉ等がメッキされている。

【００２０】上記フェライト組立体４は、３本の中心導
体４１，４２，４３が一体的に形成された導体板の中央
部に、円板状のフェライト４４を載置し、各中心導体４
１，４２，４３をフェライト４４の上面に、絶縁シート
を介して互いに１２０度の角度をなすように折り返して
形成されている。入出力ポートとなる中心導体４１，４
２のフェライト４４より突出する部分は下方に段状に折
り曲げされ、さらにその先端部は長方形を段状に折り曲
げた形状となっており、それぞれの先端部は平行となる
ように形成されている。また、終端ポートとなる中心導
体４３のフェライト４４より突出する先端部は下方に段
状に折り曲げて形成されている。

【００２１】接続端子３は略長方形状の燐青銅等の金属
板をその両端部を段状に折り曲げて形成されている。

【００２２】樹脂ケース５は、その内部がフェライト組
立体４等と嵌合するように形成され、その上面は永久磁
石６と嵌合するように形成され、各部品を機械的に安定
に保持するように形成されている。

【００２３】永久磁石６は樹脂ケース５の上面に嵌合さ
れ上部ヨーク７に接して載置され、入出力基板１と下部
ヨーク２は、はんだ付け及び接着剤で接合され、他の接
続部、接合面は、はんだ付けにより接続、接合されい
る。実際の組み立ては、図１に示す上下配置とは逆に上
部ヨーク７に取り付けられた永久磁石６上に樹脂ケース
５を嵌合し、樹脂ケース５内にフェライト組立体４、接
続端子３、チップ抵抗Ｒ，Ｒ、単板コンデンサＣ１〜Ｃ
３を嵌合するように挿入して行われる。この部品挿入時
にそれぞれの接続部にはクリームはんだがつけられる。

【００２４】具体的には、図２に示すように、中心電極
４１，４２先端部の長方形状部と入出力基板１上面のア
ース電極１２間に単板コンデンサＣ１，Ｃ２がはんだ付
けされ、中心電極４１，４２の先端部は入出力基板１上
面の入出力電極１１，１１にはんだ付けされている。中
心導体４３の先端部には接続端子３がはんだ付けされ、
接続端子３と下部ヨーク２間に単板コンデンサＣ３がは
んだ付けされ、接続端子３の両端部と入出力基板１上面
のアース電極１２間にチップ抵抗Ｒ，Ｒがはんだ付けさ
れている。

【００２５】この構造においては、図３に拡大して示す
ように、アイソレータの終端抵抗となるチップ抵抗Ｒ，
Ｒの一方端面は、接続端子３の先端部に面接触するよう
に載置されてはんだ付けされ、それぞれの他方端面も、
図２に示すように入出力基板１に面接触してはんだ付け
される。

【００２６】このように、チップ抵抗Ｒ，Ｒの両端面が
面接触してはんだ付けされるので、十分なはんだ付け強
度が得られ、図７及び図８に示す従来のもの比べ、接続
不良（はんだ付け不良）等の不良が発生せず、信頼性が
向上する。単板コンデンサＣ１〜Ｃ３等の他の接続箇所
も充分な面積で面接触するように構成されている。ま
た、それぞれの部品が嵌合するように樹脂ケースが形成
されており、樹脂ケース内の各部品は、位置ずれもな
く、組立作業も容易となり、機械的に安定に保持固定さ
れている。さらに、接続端子及び中心電極等と下部ヨー
クとの間は樹脂ケースで遮られ、接触（ショート）も起
こらない。

【００２７】入出力基板１の下面にも上面の電極とスル
ーホール等で導通する入出力電極、アース電極が形成さ
れ、表面実装部品として構成されている。

【００２８】なお、この実施例では、終端抵抗として２
個のチップ抵抗を用いたが、接続端子の一端部にのみ１
個のチップ抵抗を接続したものでもよい。この場合も、
接続端子は樹脂ケース内で位置決めされているので、同
一の接続端子を用いることができる。また、チップ抵抗
は、この実施例では縦置きに載置しているが、横置きに
載置するようにしてもよい。この場合、入出力基板のア
ース電極の一部にアース電極と分離する電極部を設け、
チップ抵抗の一端部をこの電極部と接続端子の先端部
に、他端部をアース電極にはんだ付けし、樹脂ケース内
部の嵌合部の形状を変更すればよい。

【００２９】次に、上記構造のアイソレータをサーキュ
レータに変更した第２実施例の構造を図４及び図５に示
す。図４はサーキュレータの分解斜視図、図５は上記ア
イソレータにおいて終端抵抗が接続されていた中心導体
の先端部（ポートＰ３）を示す部分拡大斜視図であり、
図５と上下を逆にして示してある。

【００３０】図４に示すように、この実施例のサーキュ
レータにおいて、図１に示すアイソレータの構成と変わ
るところは、接続端子３の形状と、入出力基板１の電極
パターンである。もちろん、終端抵抗は不要となってい
る。他の構成部品については図１に示すものと同様のも
のである。

【００３１】入出力基板１上面には新たに接続端子３の
両端部がはんだ付けされる入出力電極１３，１３が形成
され、この入出力電極１３、１３は基板内部で接続さ
れ、入出力基板１下面には新たに１個の入出力電極が追
加形成されている。

【００３２】この実施例の接続端子３は燐青銅等の金属
板をその両端部を段状に折り曲げて形成されており、そ
の両端部は入出力基板１上面の入出力電極１３，１３に
はんだ付けされ、図５に拡大して示すように、接続端子
３の中央部下面（図において上面）には単板コンデンサ
Ｃ３がはんだ付けされ、中央部上面（図において下面）
には中心電極４３の先端部がはんだ付けされている。他
の部分の接続、接合部は第１実施例と同様の接続構造と
なっている。

【００３３】上記のように、第１及び第２実施例に示す
構成、構造では、接続端子及び入出力基板のみを変更す
るだけで、他の部品及び構造を変更することなく、アイ
ソレータからサーキュレータに容易に変更することがで
きる。つまり、従来例のように下部ヨークの側面の一部
を削除する必要はなく、部品点数の増加を押さえ、磁場
の変化（乱れ）が発生せず良好な電気的特性が得られ、
電磁界の漏れ（電磁界リーク）の増加も起こらない。

【００３４】なお、接続端子及び各中心導体の先端部の
形状、寸法は、上記各実施例で示したものに限ることは
なく、例えば、それぞれの先端部の段差寸法は下部ヨー
クの厚み、単板コンデンサの厚み、チップ抵抗の厚み、
長さ等により適宜、設定される。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る非可
逆回路素子によれば、アイソレータのいずれか１つのポ
ートとなる中心導体の先端部と整合用コンデンサ及び終
端抵抗との接続に接続端子を用いて、終端抵抗であるチ
ップ抵抗の両端部を面接触するように載置しはんだ付け
しているので、十分なはんだ付け強度が得られ、はんだ
付け不良による接続不良を回避でき、よって、不良率を
低減でき製造コストを低減できるとともに信頼性の向上
を計ることができる。

【００３６】また、それぞれの部品が嵌合するように樹
脂ケースを形成しているので、樹脂ケース内の各部品
は、位置ずれもなく、組立作業も容易となり、機械的に
安定に保持固定され、部品間での接触（ショート）を防
止することもできる。

【００３７】さらに、アイソレータからサーキュレータ
に変更する場合、接続端子及び入出力基板を取り替える
だけでよく、下部ヨークの一部を削除する等の変更を必
要とせず、部品点数の増加を抑制でき、部品コスト、製
造コストを低減できる。

【００３８】また、下部ヨークの変更がないので、磁場
の変化も起こらず良好で安定な電気的特性を得ることが
でき、電磁界の漏れの増加も起こらない。

【００３９】したがって、本発明によれば、アイソレー
タとサーキュレータとの変更を容易に行うことができ、
安価で、かつ信頼性が高く高品位な非可逆回路素子を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るアイソレータの分解
斜視図である。

【図２】図１の一部の組立状態を示す斜視図である。

【図３】第１実施例の終端抵抗が接続される部分を示す
斜視図である。

【図４】本発明の第２実施例に係るサーキュレータの分
解斜視図である。

【図５】第２実施例の接続端子が接続される部分を示す
斜視図である。

【図６】一般的なアイソレータの等価回路図である。

【図７】従来のアイソレータの分解斜視図である。

【図８】図７のアイソレータの終端抵抗が接続される部
分を示す斜視図である。

【図９】従来のサーキュレータの分解斜視図である。

【符号の説明】

１ 入出力基板 ２ 下部ヨーク ３ 接続端子 ４ フェライト組立体 ４１，４２，４３ 中心電極 ５ 樹脂ケース ６ 永久磁石 ７ 上部ヨーク Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ 単板コンデンサ（整合用コンデン
サ） Ｒ チップ抵抗（終端抵抗）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流磁界が印加されるフェライトに、複
   数の中心導体を交差するように配置し、入出力ポートと
   なる前記各中心導体の一端部とアース間に整合用コンデ
   ンサを接続し、他端部をアースに接続してなる非可逆回
   路素子において、 前記入出力ポートのいずれか１つのポートに終端抵抗を
   接続し、この終端ポートでの終端抵抗及び前記整合用コ
   ンデンサの接続に接続端子を用いたことを特徴とする非
   可逆回路素子。
2. 【請求項２】 直流磁界が印加されるフェライトに、複
   数の中心導体を交差するように配置し、入出力ポートと
   なる前記各中心導体の一端部とアース間に整合用コンデ
   ンサを接続し、他端部をアースに接続してなる非可逆回
   路素子において、 前記入出力ポートのいずれか１つのポートでの前記整合
   用コンデンサの接続に接続端子を用いたことを特徴とす
   る非可逆回路素子。
3. 【請求項３】 前記非可逆回路素子を構成する各部品が
   嵌合するように形成された樹脂ケースの内部に前記各部
   品を嵌合して挿入したことを特徴とする請求項１及び請
   求項２に記載の非可逆回路素子。