JPH0786810A

JPH0786810A - 非可逆回路素子

Info

Publication number: JPH0786810A
Application number: JP22416193A
Authority: JP
Inventors: Koji Kamei; 浩二亀井; Hitoshi Togawa; 斉戸川; Norihiko Ono; 典彦小野
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1993-09-09
Filing date: 1993-09-09
Publication date: 1995-03-31

Abstract

(57)【要約】【目的】１枚のフェライト円盤でサーキュレータまた
はアイソレータを構成した簡素な構造であり、かつ、全
体の高さを低くできかつ組立作業の容易な構成の非可逆
回路素子を提供する。【構成】側面に等角度間隔に形成された３つの溝を有
する１枚のフェライト円盤１と、このフェライト円盤１
に前記３つの溝にそれぞれ位置するように交叉状に巻き
付けられ互いに絶縁された３組のループ状ストリップラ
イン２ａ，２ｂ，２ｃからなる中心導体とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波通信機器に
用いる集中定数型サーキュレータまたはアイソレータを
構成する非可逆回路素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の非可逆回路素子は、矩形枠状で片
方の短辺を外方に延ばして端子部とした３個の中心導体
を、中央部にて互いに絶縁され交叉状に端子部が等角度
間隔の配置になるようにして、２個のフェライト円盤で
同心にして中心導体の枠状部全体を覆うようにして挾
み、フェライト円盤よりも大きい円形で厚さ方向に着磁
した２個の磁石板で更に同心に挾んで、端子部の３個を
入出力端子とした構造であった。

【０００３】例えば、従来の非可逆回路素子は、図１８
及び図１９に示すように、２本１組のストリップライン
を網目状に構成して中心導体１０２とし、この中心導体
１０２をその上下から２個のフェライト円盤１０１で同
心に挾持し、更に、各フェライト円盤１０１の上下から
同心に２個の円形磁石１０３を重ねて磁性ヨーク１２２
で囲い、直流磁界を印加する構造であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の非可
逆回路素子は、図１８に示すように、互いに絶縁された
２本１組のストリップラインによる３組からなる中心導
体２０を、２個のフェライト円盤１で上下から挾むこと
によって成り立っているため、その高さが大きくかつそ
の作業工程が複雑化する不具合があった。

【０００５】また、従来の非可逆回路素子は、図１９に
示すように、互いに絶縁された２本１組のストリップラ
インからなる中心導体１０２を、２個のフェライト円盤
１０１で同心に挾持し、かつ、直流磁界を印加する手段
として、厚さ方向に着磁された２個の円形磁石１０３
で、フェライト円盤１０１をその上下から同心に挾持し
ている。従って、この従来の非可逆回路素子は、その素
子全体の高さが２個のフェライト円盤１０１及び２個の
円形磁石１０３によって決定されてしまうため、素子全
体が大きくなってしまう欠点があった。

【０００６】本発明の第１の課題は、１枚のフェライト
円盤でサーキュレータまたはアイソレータを構成した簡
素な構造の新規な非可逆回路素子を提供することにあ
る。

【０００７】本発明の第２の課題は、ループ状ストリッ
プラインとリング状マグネット及び磁性ヨークを用いる
ことによって、素子全体の高さを低くできかつ組立作業
の容易な構成の非可逆回路素子を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、側面に
等角度間隔に形成された３つの溝を有する１枚のフェラ
イト円盤と、このフェライト円盤に前記３つの溝にそれ
ぞれ位置するように交叉状に巻き付けられ互いに絶縁さ
れた３組のループ状ストリップラインからなる中心導体
とを具備することを特徴とする非可逆回路素子が得られ
る。

【０００９】また、本発明によれば、前記非可逆回路素
子において、前記中心導体は、一端をアース端子とし、
他端を入出力端子または抵抗を介した終端とすることを
特徴とする非可逆回路素子が得られる。

【００１０】また、本発明によれば、前記非可逆回路素
子において、前記中心導体は、一端をアース端子とし、
他端を整合用コンデンサを備えた入出力端子とすること
を特徴とする非可逆回路素子が得られる。

【００１１】また、本発明によれば、前記非可逆回路素
子において、直流磁界を印加する手段を、鉛直方向に着
磁されたリング状マグネットと、磁性ヨークとで構成し
たことを特徴とする非可逆回路素子が得られる。

【００１２】また、本発明によれば、非可逆回路素子に
おいて、前記リング状マグネットは、等間隔に形成され
た３つの切欠孔を有し、これらの切欠孔に前記整合用コ
ンデンサをそれぞれ挿入したことを特徴とする非可逆回
路素子が得られる。

【００１３】また、本発明によれば、前記非可逆回路素
子において、前記リング状マグネットおよび前記磁性ヨ
ークに導電性メッキを施したことを特徴とする非可逆回
路素子が得られる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図によって詳細に説
明する。

【００１５】図１乃至図３に、本発明の第１の実施例の
要部が示されている。図１乃至図３において、フェライ
ト円盤１の側面には、等角度間隔の溝１ａ，１ｂ，１ｃ
が設けられている。これらの各溝１ａ，１ｂ，１ｃをガ
イドラインとして、２本のストリップラインを１組とし
た合計３組のループ状ストリップライン２ａ，２ｂ，２
ｃからなる中心導体が、それぞれ絶縁された状態で交叉
状にフェライト円盤１に巻き付けられて、各ストリップ
ライン２ａ，２ｂ，２ｃの両端が同じ向きにフェライト
円盤１の外側まで延びている。

【００１６】また、各ループ状ストリップライン２ａ，
２ｂ，２ｃの絶縁のために、ストリップライン２ａと２
ｂ，２ｂと２ｃとの間に、薄い絶縁材をを挿入してもよ
い。

【００１７】ところで、図１８に示すような従来構造の
場合には、フェライト円盤を１個にすると十分な励振が
得られないため、２個のフェライト円盤が必要になる。

【００１８】これに対し、本実施例では、図１乃至図３
に示すように、１枚のフェライト円盤１に、ループ状ス
トリップライン２ａ，２ｂ，２ｃをそれぞれ巻き付ける
ことによって励振が可能となる。更に、本実施例では、
サーキュレータ及びアイソレータとして寄与していない
フェライト円盤１の側面部分に、等角度間隔の溝１ａ，
１ｂ，１ｃを設けることによって、ループ状ストリップ
ライン２ａ，２ｂ，２ｃの組立の際の位置ずれによる不
良品の発生を軽減できる。

【００１９】図４，図５および図６は、本発明の第１の
実施例を示す分解斜視図、外観図及び縦断面図である。
図４において、非可逆回路素子は、図１乃至図３に示し
た構造体１７のループ状ストリップライン２ａ，２ｂ，
２ｃが、上下の遮蔽板６，７と導通を起こさないよう
に、絶縁板４，５を構造体１７の上下に配置し、更に、
上下から遮蔽板６，７で、構造体１７と絶縁板４，５と
を挾み、方形基台１０と円形磁石１３，１４及び磁性金
属からなるヨーク１５，１６を組んで構成されている。

【００２０】また、構造体１７のループ状ストリップラ
イン２ａ，２ｂ，２ｃは、遮蔽板６との間に、整合用コ
ンデンサ８ａ，８ｂ，８ｃを有し、それぞれフェライト
円盤１の図中下面の端をアース端とし、残りの一端を整
合用コンデンサ８ａ，８ｂ，８ｃを備えた入出力端子と
する。ここで、３つの入出力端子のうち、図７に示すよ
うに、一端子（例えば、入出力端子９ｂ）をチップ抵抗
１９を介して終端させることにより、アイソレータが構
成可能である。この場合に、端子９ｂは使用せず、入出
力端子９ａ，９ｃとアース端１２とを使用してアイソレ
ータとする。

【００２１】方形基台１０には、それぞれ他と導通を持
たない入出力端子９ａ，９ｂ，９ｃと、遮蔽版６，７と
導通を持つアース端１２とが、絶縁部材からなる方形基
台１０の四隅にそれぞれ形成される。この方形基台１０
は、遮蔽板６の凸部が嵌合する中央孔１８を有してお
り、この中央孔１８の縁部には、アース端１２と遮蔽板
６，７の導通を可能にするためのメッキ加工が施されて
いる。また、方形基台１０には、遮蔽板６が嵌合する面
と反対側の面に凹部が形成されており、この凹部には、
厚さ方向に着磁された円形磁石１３が嵌合される。更
に、他の同様な円形磁石１４を遮蔽板７の上方に配置
し、これらの円形磁石１３，１４を上下からヨーク１
５，１６で囲むことによって、非可逆回路素子が構成さ
れる。方形基台１０には、ヨーク１５，１６が嵌合する
ヨーク用の溝１１が形成されている。

【００２２】図５は、上述のようにして組立られた非可
逆回路素子の外観図で、図６は図５のＡ−Ａ断面図であ
る。なお、整合用コンデンサとしては、図４乃至図６で
示す実施例では３個用いているが、これに限られるもの
ではなく、例えば、Ｏリング状の１個の整合用コンデン
サを用いても構成可能である。

【００２３】このように、本実施例は、ループ状ストリ
ップラインを用いることによってフェライト円盤を１個
にでき、その薄型化及び小型化が可能で、また、フェラ
イト円盤の側面または円周端付近に溝を設けることによ
って、ループ状ストリップラインの位置ずれを減少させ
ることができ、その組立時の歩留まり及び信頼性が向上
される。

【００２４】本発明による非可逆回路素子は、ループ状
ストリップラインを用いることによりフェライト円盤を
１個にし、このフェライト円盤の側面の溝により組立時
の位置決めを容易にし、また、リング状マグネットと磁
性ヨークで１個のフェライト円盤に平行直流磁界を与え
る構成とする。

【００２５】図８乃至図１０には、本発明の第２の実施
例における要部が示されている。この第２の実施例にお
ける要部の構造体１１７は、図１乃至図３に示した第１
の実施例のものと同様に構成されている。すなわち、こ
の構造体１１７は、図８乃至図１０に示すように、フェ
ライト円盤１０１の側面には、等角度間隔の溝１０１
ａ，１０１ｂ，１０１ｃが設けられている。本実施例の
構造体１１７は、これらの各溝１０１ａ，１０１ｂ，１
０１ｃをガイドラインとして、２本のストリップライン
を１組とした合計３組のループ状ストリップライン１０
２ａ，１０２ｂ，１０２ｃからなる中心導体が、それぞ
れ絶縁された状態で交叉状にフェライト円盤１０１に巻
く付けられて、各ストリップライン１０２ａ，１０２
ｂ，１０２ｃの両端が同じ向きにフェライト円盤１０１
の外側まで延びている。

【００２６】なお、各ループ状ストリップライン１０２
ａ，１０２ｂ，１０２ｃ両端は、フェライト円盤１０１
の外側に延びた部分の長さが、入出力端子側とアース端
子側で異なっている。

【００２７】ところで、図１９に示すような従来構造の
場合には、フェライト円盤を１個にすると十分な励振が
得られないため、２個のフェライト円盤が必要になる。
これに対し、本実施例では、図８乃至図１１に示すよう
に、１枚のフェライト円盤１０１に、ループ状ストリッ
プライン１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃをそれぞれ巻き
付けることによって励振が可能となり、かつ、その高さ
を低くできる。更に、本実施例では、非可逆回路素子と
して寄与しないフェライト円盤１０１の側面部分に、等
角度間隔の溝１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃを設けるこ
とによって、ループ状ストリップライン１０２ａ，１０
２ｂ，１０２ｃの組立の際の位置ずれによる不良品の発
生を軽減できる。

【００２８】図１１乃至図１３は、本発明の第２の実施
例を示す分解斜視図、外観図及び縦断面図である。図１
１において、非可逆回路素子は、図８乃至図１０に示し
た構造体１１７のループ状ストリップライン１０２ａ，
１０２ｂ，１０２ｃが、上下の遮蔽板１０６，１０７と
導通を起こさないように、絶縁物１０４，１０５で上下
から構造体１１７が挾持され、更に、上下から遮蔽板１
０６，１０７で、構造体１１７が囲まれる。ここで、下
方の遮蔽板１０６は、凹型に形成されている。

【００２９】また、構造体１１７のループ状ストリップ
ライン１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃは、遮蔽板１０６
との間に、整合用コンデンサ１０８を有し、それぞれフ
ェライト円盤１０１の図中下面の一端をアース端とし、
残りの整合用コンデンサ１０８が半田付けされる一端を
入出力端子１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃに半田付けす
る。ここで、３つの入出力端子１０９ａ，１０９ｂ，１
０９ｃのうち、一端を抵抗を介して終端させることもで
きる。

【００３０】遮蔽板１０７に形成された突片１０７ａ，
１０７ｂ，１０７ｃは、下方から同心に非可逆回路素子
の要部の構造体１１７と絶縁板１０４，１０５とを挾持
する遮蔽板１０６の上面１０６ａに密着し、それぞれ入
出力端子１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃと接触すること
無く半田付けされ、更に、遮蔽板１０６は、アース端子
１１２と半田付けされる。

【００３１】また、本実施例では、直流磁界を印加する
ために、リング状マグネット１２１をフェライト円盤１
０１と、ループ状ストリップライン１０２ａ，１０２
ｂ，１０２ｃと、遮蔽板１０６，１０７及び入出力端子
１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃからなる構造体を同心か
つフェライト円盤１０１の側面に位置するように配置
し、リング状マグネット１２１と同じ直径の上部磁性ヨ
ーク１１５と下部磁性ヨーク１１６とで上下から同心に
挾持する。

【００３２】ここで、上部磁性ヨーク１１５の遮蔽板１
０７側は、図１４に示すように、遮蔽板１０６，１０７
よりも大きくかつリング状マグネット１２１よりも小さ
い直径の円形平面１１５ａと、リング状マグネット１２
１と同じ大きさのリング状平面１１５ｂを有し、更に、
円形平面１１５ａは、リング状平面１１５ｂよりも低い
位置にある（図１４参照）。

【００３３】また、下部磁性ヨーク１１６は、入出力端
子１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃが、他と導通を起こさ
ないようにするための切欠き１１６ａを端子の数だけ有
しており、アース端子１１２の場所には、更に、凹部１
１６ｂが形成され、上部磁性ヨーク１１５と同様なリン
グ状平面及び円形平面を有する構造をなしている。

【００３４】以上のような組立品の側面に、図１２に示
すように、絶縁テープ１２３を巻き付けて、本発明の非
可逆回路素子が完成される。

【００３５】図１５乃至図１７には、本発明の第３の実
施例が示されている。この第３の実施例における要部の
構造体２１７は、図１乃至図３に示した第１の実施例の
ものと同様に構成されている。すなわち、この構造体２
１７は、図１５に示すように、フェライト円盤２０１の
側面には、等角度間隔の溝２０１ａ，２０１ｂ，２０１
ｃが設けられている。本実施例の構造体は、これらの各
溝２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃをガイドラインとし
て、２本のストリップラインを１組とした合計３組のル
ープ状ストリップライン２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ
からなる中心導体が、それぞれ絶縁された状態で交叉状
にフェライト円盤２０１に巻き付けられて、各ストリッ
プライン２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃの両端が同じ向
きにフェライト円盤２０１の外側まで延びている。

【００３６】なお、各ループ状ストリップライン２０２
ａ，２０２ｂ，２０２ｃ両端は、フェライト円盤２０１
の外側に延びた部分の長さが、入出力端子側とアース端
子側で異なっている。

【００３７】ところで、図１９に示すような従来構造の
場合には、フェライト円盤を１個にすると十分な励振が
得られないため、２個のフェライト円盤が必要になる。
これに対し、本実施例では、図１５に示すように、１枚
のフェライト円盤２０１に、ループ状ストリップライン
２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃをそれぞれ巻き付けるこ
とによって励振が可能となり、かつ、その高さを低くで
きる。更に、本実施例では、非可逆回路素子として寄与
しないフェライト円盤２０１の側面部分に、等角度間隔
の溝２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃを設けることによっ
て、ループ状ストリップライン２０２ａ，２０２ｂ，２
０２ｃの組立の際の位置ずれによる不良品の発生を軽減
できる。

【００３８】図１５において、非可逆回路素子は、構造
体２１７のループ状ストリップライン２０２ａ，２０２
ｂ，２０２ｃが、上下の磁性ヨーク１５、１６と導通を
起こさないように、絶縁板２０４，２０５で上下から構
造体２１７が挾持され、これらが前記絶縁板２０５側に
リング状マグネット２２１を配置した状態で上下から上
部磁性ヨーク２１５と下部磁性ヨーク２１６とで挟持さ
れ、さらに上下からケース２００と基台２１０とで構造
体２１７が囲まれる。リング状マグネット２２１、上部
磁性ヨーク２１５および下部磁性ヨーク２１６の表面に
は、導電性メッキが施されている。

【００３９】また、構造体１１７のループ状ストリップ
ライン２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃは、アース端に凸
状部２２２が設けられ、さらにこのアース端に接続しな
いように入出力端子２０９ａ，２０９ｂ，２０９ｃが延
ばされている。整合用コンデンサ２０８は、前記凸状部
２２２と入出力端子２０９ａ，２０９ｂ，２０９ｃとの
間に挿入されて接続されている。

【００４０】リング状マグネット２２１には、構造体２
１７の側に３つの切欠孔２２３が形成されている。これ
らの切欠孔２２３に前記整合用コンデンサ２０８が挿入
されていると共に前記アース端がリング状マグネット２
２１に接触されている。前記凸状部２２２の高さは、導
電性メッキが施されたリング状マグネット２２１の底面
から切欠孔２２３の底面までの高さとほぼ同じである。
また、切欠孔２２３の深さは、入出力端子２０９ａ，２
０９ｂ，２０９ｃと凸状部２２２との間の距離より深く
なっている。

【００４１】下部磁性ヨーク２１６の外径は、リング状
マグネット２２１の外径とほぼ同じである。リング状マ
グネット２２１、上部磁性ヨーク２１５および下部磁性
ヨーク２１６の表面には導電性メッキが施されているか
ら、これらの内部にある中心導体およびフェライト円盤
２０１は遮蔽されることになる。

【００４２】基台２１０の４隅部には、３つの入出力端
子２２４および１つのアース端子２２５が設けられてい
る。基台２１０の上面には、３つの入出力配線２２６が
それぞれ３つの入出力端子２２４に接続されるように形
成されている。また、基台２１０の上面には、アース配
線２２７がア−ス端子２２５に接続されるように形成さ
れている。

【００４３】ループ状ストリップライン２０２ａ，２０
２ｂ，２０２ｃには、それぞれ折れ部２０９ａ，２０９
ｂ，２０９ｃが基台２１０の３つの入出力配線２２６に
対応するように形成されていてこれらの入出力配線２２
６に接触されている。

【００４４】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、ルー
プ状ストリップラインを用いることによってフェライト
円盤を１個にでき、薄型化及び小型化が可能であり、フ
ェライト円盤の側面に溝を設けることによって、ループ
状ストリップラインの位置ずれを減少させることがで
き、その組立時の歩留まり及び信頼性が向上される。ま
た、本発明に係る非可逆回路素子は、直流磁界を印加す
る手段として、リング状マグネットと磁性ヨークを用い
ているので、全体の高さを低くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の要部の構成を示す平面
図である。

【図２】図１の実施例の要部の構成をＹ方向から見た側
面図である。

【図３】図１の実施例の要部の構成を下方から見た底面
図である。

【図４】本発明の第１の実施例の全体の構成を示す分解
斜視図である。

【図５】本発明の第１の実施例の全体の構成を示す外観
図である。

【図６】本発明の第１の実施例の全体の構成を示す図５
のＡ−Ａ断面図である。

【図７】図４に示す構成をアイソレータとして使用する
場合の一実施例の要部の斜視図である。

【図８】本発明の第２の実施例の要部の構成を示す平面
図である。

【図９】図８の実施例の要部の構成をＹ方向から見た側
面図である。

【図１０】図８の実施例の要部の構成を下方から見た底
面図である。

【図１１】本発明の第２の実施例の全体の構成を示す分
解斜視図である。

【図１２】本発明の第２の実施例の全体の構成を示す外
観図である。

【図１３】本発明の第２の実施例の全体の構成を示す図
１２のＢ−Ｂ断面図である。

【図１４】本発明の第２の実施例における上部磁性ヨー
クを下面側から見た斜視図である。

【図１５】本発明の第３の実施例の全体の構成を示す分
解斜視図である。

【図１６】本発明の第２の実施例の全体の構成を示す外
観図である。

【図１７】本発明の第３の実施例の全体の構成を示す図
１６のＣ−Ｃ断面図である。

【図１８】従来例の要部を示す分解斜視図である。

【図１９】従来の非可逆回路素子の概略断面図である。

【符号の説明】

１，１０１，２０１フェライト円盤１ａ〜１ｃ，１０１ａ〜１０１ｃ，２０１ａ〜２０１ｃ
溝２ａ〜２ｃ，１０２ａ〜１０２ｃ，２０２ａ〜２０２ｃ
ループ状ストリップライン４，５，１０４，１０５，２０４，２０５絶縁板６，７，１０６，１０７遮蔽板８ａ，８ｂ，８ｃ，１０８，２０８整合用コンデ
ンサ９ａ〜９ｃ，１０９ａ〜１０９ｃ入出力端子１０，２１０基台１２アース端子１３，１４円形磁石１７，１１７，２１７構造体１２１，２２１リング状マグネット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】側面に等角度間隔に形成された３つの溝
を有する１枚のフェライト円盤と、このフェライト円盤
に前記３つの溝にそれぞれ位置するように交叉状に巻き
付けられ互いに絶縁された３組のループ状ストリップラ
インからなる中心導体とを具備することを特徴とする非
可逆回路素子。
【請求項２】請求項１に記載の非可逆回路素子におい
て、前記中心導体は、一端をアース端子とし、他端を入
出力端子または抵抗を介した終端とすることを特徴とす
る非可逆回路素子。
【請求項３】請求項１に記載の非可逆回路素子におい
て、前記中心導体は、一端をアース端子とし、他端を整
合用コンデンサを備えた入出力端子とすることを特徴と
する非可逆回路素子。
【請求項４】請求項３に記載の非可逆回路素子におい
て、直流磁界を印加する手段を、鉛直方向に着磁された
リング状マグネットと、磁性ヨークとで構成したことを
特徴とする非可逆回路素子。
【請求項５】請求項４に記載の非可逆回路素子におい
て、前記リング状マグネットは、等間隔に形成された３
つの切欠孔を有し、これらの切欠孔に前記整合用コンデ
ンサをそれぞれ挿入したことを特徴とする非可逆回路素
子。
【請求項６】請求項４または５に記載の非可逆回路素
子において、前記リング状マグネットおよび前記磁性ヨ
ークに導電性メッキを施したことを特徴とする非可逆回
路素子。