JPH0846410A - 非可逆回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特性劣化を招くことなく、小型化及び薄型化
を図る。 【構成】 ３つのストリップ導体２１〜２３は、それぞ
れが互いに約１２０度の角度で交叉するように支持基板
１上に配置されている。３つのストリップ導体２１〜２
３のうち、２つのストリップ導体２１及び２２は、支持
基板１の一面１１側に配置されており、残りのストリッ
プ導体２３は支持基板１の他面１２上に配置されている

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非可逆回路装置に関す
る。本発明に係る非可逆回路装置は、自動車電話、携帯
電話、コードレス電話等の通信システムにおいて、アイ
ソレータまたはサーキュレータとして用いられる。

【０００２】

【従来の技術】非可逆回路装置は、自動車電話、携帯電
話、コードレス電話等の通信システムにおいて、アイソ
レータまたはサーキュレータとして用いられる。非可逆
回路装置の従来技術としては、例えば、実開平３ー８４
６０４号公報に記載されたものが知られている。その一
般的な構成は、中心導体の両側にフェライト、ＹＩＧ等
のフェリ磁性体を配置し、このフェリ磁性体の外側に、
それぞれ永久磁石を配置した構造となっている。従っ
て、２つのフェリ磁性体と、２つの永久磁石を用いるこ
とが基本である。中心導体は一枚の支持基板上で互いに
１２０度の角度で交叉するよう配置された３つのストリ
ップ導体を含んでいる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】非可逆回路装置は、前
述したように、自動車電話、携帯電話、コードレス電話
等の通信システム等に用いられるものであるから、その
小型化及び薄型化は極めて重要な事項である。しかし、
従来の一般的な非可逆回路装置は、２個のフェリ磁性体
及び２個の永久磁石を用いていたから、小型、薄型化に
限界があった。

【０００４】小型化及び薄型化の要請に対して、例え
ば、特開平２ー２６０５１３号公報や、特開平６ー１６
３３１９号公報は、端子間容量及び接地容量を取得する
積層型コンデンサ基板に、フェリ磁性体を挿入する孔を
設け、その孔にフェリ磁性体を挿入することにより、小
型化及び薄型化を図る技術を開示しているが、２個のフ
ェリ磁性体及び２個の永久磁石を使用することが前提で
あるので、やはり、小型化及び薄型化に限界があった。

【０００５】小型化及び薄型化に有効な手段は、２個づ
つ備えられるフェリ磁性体及び永久磁石を１個に減らす
ことである。１個の永久磁石を用いる試みは既になさ
れ、そのような製品も既に実用されている。また、特開
昭６３ー１０７２０３号公報は、一個のフェリ磁性体を
を用いる技術を開示している。

【０００６】しかし、従来の中心導体の構造のもとで、
フェリ磁性体を１個にすることは、次のような技術上の
問題を招くために、実現が困難である。即ち、従来の中
心導体は、１２０度の角度で交叉すべき３つのストリッ
プ導体の各半片を、支持基板の両面にそれぞれほぼ均等
に配置してある。このため、フェリ磁性体を１個にした
場合、フェリ磁性体と向き合う一面に配置されたストリ
ップ導体の３つの半片と、フェリ磁性体との間の距離よ
り、支持基板の他面に配置されたストリップ導体の他の
３つの半片とフェリ磁性体との間の距離の方が、支持基
板の厚み分だけ大きくなる。この結果、３つのストリッ
プ導体のそれぞれとフェリ磁性体との結合が、支持基板
の他面側で疎になり、挿入損失が増え、特性が劣化す
る。

【０００７】本発明の課題は、特性劣化を招くことな
く、小型化及び薄型化を図った非可逆回路装置を提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題解決のため
本発明に係る非可逆回路装置は、中心導体と、フェリ
磁性体と、永久磁石とを含む。前記中心導体は、支持基
板と、ストリップ導体とを含んでおり、前記ストリップ
導体は、３つであって、それぞれが互いに約１２０度の
角度で交叉するように前記支持基板上に配置されてい
る。前記３つのストリップ導体のうち、２つのストリッ
プ導体は、前記支持基板の一面側に配置され、残りのス
トリップ導体は前記支持基板の他面上に配置されてい
る。

【０００９】更に、前記支持基板の一面側に配置された
前記２つのストリップ導体は、交叉領域において、一方
が前記一面側で連続し、他方が前記一面側では不連続
で、かつ、前記支持基板の他面側に配置された連結導体
によって連続している。

【００１０】前記フェリ磁性体は、１個であって、前記
中心導体と面対向するように配置されており、前記永久
磁石は、前記フェリ磁性体に直流磁界を印加する。

【００１１】一例において、前記支持基板の前記一面側
に配置された前記２つのストリップ導体は、入出力用ス
トリップ導体を構成している。前記残りのストリップ導
体は、抵抗を介して接地される。

【００１２】

【作用】ストリップ導体は３つであって、それぞれが互
いに約１２０度の角度で交叉するように支持基板上に配
置されているから、フェリ磁性体、永久磁石、更に好ま
しくは、コンデンサを組み合わせることにより、サーキ
ュレータまたはアイソレータとして使用する非可逆回路
装置を実現できる。

【００１３】３つのストリップ導体のうち、２つのスト
リップ導体は、支持基板の一面側に配置されており、残
りのストリップ導体は支持基板の他面上に配置されてい
るから、支持基板の両面の何れか一方側にフェリ磁性体
を配置した場合、３つあるストリップ導体の内の２つ
は、フェリ磁性体に対してほぼ等しい条件で結合する。
このため、この２つのストリップ導体を入出力用として
用いることにより、フェリ磁性体との結合の差に起因す
る挿入損失の増大を回避し、２つのフェリ磁性体を用い
た場合と遜色のない特性を確保することができる。ここ
で述べる特性確保作用は、１個のフェリ磁性体を用いる
ことを前提として論じているので、フェリ磁性体の数を
半減させ、部品点数の減少、薄型化及び小型化を図りな
がら、２つのフェリ磁性体を用いた場合と遜色のない特
性を確保することができることになる。支持基板の他面
側に配置された残りのストリップ導体は、一面側に配置
された２つのストリップ導体とは異なる条件で、フェリ
磁性体と結合することになるが、この残りのストリップ
導体は、アイソレータの場合、接地用として用いること
になるので、何ら問題は生じない。

【００１４】また、３つのストリップ導体のうち、２つ
のストリップ導体は、支持基板の一面側に配置されてお
り、残りのストリップ導体は支持基板の他面上に配置さ
れているから、交叉領域においてストリップ導体間に形
成すべき絶縁用立体交叉構造は、２つのストリップ導体
についてのみ考慮すればよい。このため、立体交叉構造
が簡単になる。

【００１５】支持基板の一面側に形成される２つのスト
リップ導体の具体的態様として、交叉領域において、一
方が支持基板の一面側で連続し、他方が一面側では不連
続で、かつ、支持基板の他面側に配置された連結導体に
よって連続する構造をとることにより、２つのストリッ
プ導体間に形成すべき立体交叉構造を容易に実現でき
る。

【００１６】また、１個のフェリ磁性体を用いるので、
フェリ磁性体の数を半減させ、それによって、部品点数
の減少、小型化及び薄型化を図った非可逆回路装置を実
現できる。

【００１７】更に、２つのストリップ導体の配置されて
いる支持基板の一面側がフェリ磁性体と対向するから、
２つのストリップ導体とフェリ磁性体との結合を密にす
ることができる。かかる構造のもとで、支持基板の一面
側に配置された２つのストリップ導体が入出力用ストリ
ップ導体を構成し、残りのストリップ導体が抵抗を介し
て接地される構造をとることにより、２つのストリップ
導体とフェリ磁性体との結合を密にし、２つのフェリ磁
性体を用いた場合と遜色のない特性を有するアイソレー
タを実現できる。

【００１８】

【実施例】図１は本発明に係る非可逆回路装置の分解斜
視図、図２は図１に示した非可逆回路装置の平面図、図
３は図２のＡ３−Ａ３線上における断面、図４はその使
用状態における回路図、図５は本発明に係る非可逆回路
装置に用いられてる中心導体の平面図、図６は図５に示
した中心導体の裏面図である。本発明に係る非可逆回路
装置は、中心導体３と、フェリ磁性体４と、永久磁石５
とを含む。

【００１９】中心導体３は、図５及び図６に図示されて
いるように、支持基板１と、ストリップ導体２１〜２３
とを含む。ストリップ導体２１〜２３は３つであって、
それぞれが互いに約１２０度の角度で交叉するように支
持基板１上に配置されている。３つのストリップ導体２
１〜２３のうち、ストリップ導体２１及び２２は、交叉
領域Ｐ１〜Ｐ４を除く大部分が支持基板１の一面１１に
配置（図５参照）されており、残りのストリップ導体２
３は支持基板１の他面上に配置（図６参照）されてい
る。

【００２０】上述のように、ストリップ導体２１〜２３
は３つであって、それぞれが互いに約１２０度の角度で
交叉するように支持基板１上に配置されているから、フ
ェリ磁性体４、永久磁石５、更に好ましくは、コンデン
サを組み合わせることにより、サーキュレータまたはア
イソレータとして使用する非可逆回路装置を実現でき
る。

【００２１】しかも、３つのストリップ導体２１〜２３
のうち、２つのストリップ導体２１及び２２は、支持基
板１の一面１１に配置されており、残りのストリップ導
体２３は支持基板１の他面１２に配置されているから、
非可逆回路装置に用いた場合、後で詳述する如く、特性
劣化を招くことなく、小型化及び薄型化を図り得る。

【００２２】また、３つのストリップ導体２１〜２３の
うち、２つのストリップ導体２１及び２２は、支持基板
１の一面１１に配置されており、残りのストリップ導体
２３は支持基板１の他面１２に配置されているから、交
叉領域Ｐ１〜Ｐ４においてストリップ導体間に形成すべ
き絶縁用立体交叉構造は、２つのストリップ導体２１、
２２についてのみ考慮すればよい。このため、立体交叉
構造が簡単になる。

【００２３】更に、支持基板１の一面１１に形成される
２つのストリップ導体２１、２２の具体的態様として、
交叉領域Ｐ１〜Ｐ４において、一方が支持基板１の一面
１１で連続し、他方が一面１１では不連続で、かつ、支
持基板１の他面１２に配置された連結導体２４、２５、
２６、２７によって連続する構造をとる。これにより、
２つのストリップ導体２１ー２２間に形成すべき立体交
叉構造を容易に実現できる。

【００２４】図５及び図６の実施例において、ストリッ
プ導体２１は両端に端子部２１１及び２１２を有すると
共に、端子部２１１と端子部２１２の間に２本の平行す
るストリップライン２１３及び２１４を有する。

【００２５】ストリップ導体２２は両端に端子部２２１
及び２２２を有すると共に、端子部２２１と端子部２２
２の間に２本の平行するストリップライン２２３及び２
２４を有する。

【００２６】ストリップ導体２１のストリップライン２
１３は、ストリップ導体２２のストリップライン２２３
及び２２４と、交叉領域Ｐ１、Ｐ２において交叉する。
ストリップライン２１３は、交叉領域Ｐ１では連続する
が、交叉領域Ｐ２では不連続となる。この不連続は、支
持基板１の他面側に設けられた連結導体２４によって解
消される。従って、ストリップライン２１３は、連結導
体２４を介して端子部２１１及び２１２の間で連続する
ことになる。

【００２７】ストリップ導体２１のストリップライン２
１４は、ストリップ導体２２のストリップライン２２３
及び２２４と、交叉領域Ｐ３、Ｐ４において交叉する。
ストリップライン２１４は、交叉領域Ｐ４では連続する
が、交叉領域Ｐ３では不連続となる。この不連続は、支
持基板１の他面側に設けられた連結導体２５によって解
消される。従って、ストリップライン２１４も、連結導
体２５を介して端子部２１１及び２１２の間で連続する
ことになる。

【００２８】ストリップ導体２２のストリップライン２
２３は、ストリップ導体２１のストリップライン２１３
及び２１４と、交叉領域Ｐ１、Ｐ３において交叉する。
ストリップライン２２３は、交叉領域Ｐ３では連続する
が、交叉領域Ｐ１では不連続となる。この不連続は、支
持基板１の他面側に設けられた連結導体２７によって解
消される。従って、ストリップライン２２３は、連結導
体２７を介して端子部２２１及び２２２の間で連続する
ことになる。

【００２９】ストリップ導体２２のストリップライン２
２４は、ストリップ導体２１のストリップライン２１３
及び２１４と、交叉領域Ｐ２、Ｐ４において交叉する。
ストリップライン２２４は、交叉領域Ｐ２では連続する
が、交叉領域Ｐ４では不連続となる。この不連続は、支
持基板１の他面１２に設けられた連結導体２６によって
解消される。従って、ストリップライン２２４も、連結
導体２６を介して端子部２２１及び２２２の間で連続す
ることになる。

【００３０】ストリップライン２１３、２１４、２２
３、２２４と連結導体２４〜２７は、支持基板１の一面
１１から他面１２に貫通する貫通導体２８によって接続
されている。これらの貫通導体２８はメッキによって形
成できる。また、ストリップ導体２１の端子部２１１、
２１２と対向する他面１２の位置に端子部２１５及び２
１６があり、端子部２１１と端子部２１５、及び、端子
部２１２と端子部２１６は貫通導体２９によって互いに
導通している。同様に、ストリップ導体２２の端子部２
２１、２２２と対向する他面１２の位置に端子部２２５
及び２２６があり、端子部２２１と端子部２２５、及
び、端子部２２２と端子部２２６は貫通導体２９によっ
て互いに導通している。

【００３１】ストリップ導体２３は、両端に端子部２３
１及び２３２を有すると共に、端子部２３１と端子部２
３２の間に２本の平行するストリップライン２３３及び
２３４を有する。ストリップライン２３３及び２３４
は、連結導体２４〜２７と間隔を隔てて配置されてい
る。端子部２３１、２３２は貫通導体２３７によって、
支持基板１の一面１１に設けられた端子部２３５、２３
６にそれぞれ導通している。

【００３２】フェリ磁性体４は１個であって、中心導体
３と面対向するように配置されている。フェリ磁性体４
２は、ＹＩＧ（イットリュウムー鉄ーガーネット）など
のフェリ磁性体からなる。永久磁石５はフェリ磁性体４
に直流磁界を印加する。

【００３３】中心導体３は、好ましくは、２つのストリ
ップ導体２１、２２の配置されている支持基板１の一面
１１がフェリ磁性体４と対向するように配置する。この
様な構造をとる場合は、支持基板１の一面１１に配置さ
れた２つのストリップ導体２１、２２が、入出力用スト
リップ導体を構成し、ストリップ導体２３が抵抗を介し
て接地されるような回路接続し、無反射終端端を構成す
る。

【００３４】実施例においては、更に、コンデンサ積層
体６、シールド部材７、ケース８、ヨーク９１、９２、
抵抗器１０を含んでいる。コンデンサ積層体６は、図４
の端子間容量Ｃ１１〜Ｃ１３及び接地容量Ｃ０１〜Ｃ０
３を取得できる積層構造を有する。そのようなコンデン
サ積層体６の構造は、例えば特開平６ー１６３３１９号
公報に記載されている。コンデンサ積層体６は、面内に
フェリ磁性体４を挿入するための孔６１を有する。シー
ルド部材７は、薄い銅板に銀メッキを施したものであ
る。

【００３５】ケース８は、絶縁材料、例えば、樹脂で構
成されている。ケース８は、中心導体３を載せる面に、
端子８１から導かれた電極８１１、端子８２から導かれ
た電極８２１、端子８３から導かれた電極８３１及び端
子８４から導かれた電極８４１を有する。これらの電極
８１１〜８４１は、中心導体３、コンデンサ積層体６及
び抵抗器１０を、図４に示す回路構成となるように接続
するために用いられる。

【００３６】ヨーク９１は、鉄に銀メッキをしたものに
フッ素樹脂をコートしたものが使用でき、ヨーク９２は
薄い鉄板にニッケルメッキしたものが使用できる。

【００３７】抵抗器１０は、抵抗体１０ａと、この抵抗
体１０ａの両側に導通する電極１０ｂ、１０ｃを有し、
ケース８の上面の一辺側に配置されている。この抵抗器
１０は、抵抗体１０ａとして、例えば、アルミナ基板上
に酸化ルテニウム（ＲｕＯ）等の抵抗材料を、電極１０
ｂ、１０ｃとして銀ーパラジウム（ＡｇＰｄ）等の電極
材料を用いて印刷技術によって形成される。

【００３８】組み立てに当たっては、ケース８の孔の中
に永久磁石５を挿入し、次に、ケース８の上面の一辺側
に抵抗器１０を配置し、次に、中心導体３をケース８の
上に載せ、中心導体３の上にコンデンサ積層体６を載
せ、コンデンサ積層体６の孔６１の中に上側のフェリ磁
性体４を挿入し、次にシールド部材７を被せる。続い
て、ヨーク９１、９２を固定する。これにより、図４に
示す構造のアイソレータが得られる。

【００３９】図４において、ストリップ導体２１の端子
部２１５は、電極８３１を介して、端子８３に接続され
る。端子８３は入力端子ＩＮとして用いられる。ストリ
ップ導体２２の端子部２２５は、電極８４１を介して、
端子８４に接続される。端子８４は出力端子ＯＵＴを構
成する。ストリップ導体２３の端子部２３７は、抵抗器
１０による抵抗Ｒの一端に接続される。抵抗Ｒの他端
は、電極８１１を介して、端子８１に接続される、端子
８１は接地用端子として用いられる。コンデンサ積層体
６によって得られる接地容量Ｃ０１〜Ｃ０３は電極８１
１を介して、端子８１に接続される。これにより、スト
リップ導体２１、２２を入出力ストリップ導体とし、ス
トリップ導体２３を接地用ストリップ導体とするアイソ
レータが得られる。端子間容量Ｃ１１〜Ｃ１３は、接地
容量Ｃ０１〜Ｃ０３と共に、コンデンサ積層体６によっ
て得られる。図１〜図４に示すようなコンデンサ積層体
６、中心導体３及び抵抗器１０の接続関係は、例えば特
開平６ー１６３３１９号公報によって公知である。

【００４０】本発明に係る非可逆回路装置において、中
心導体３は、図５及び図６を参照して説明したように、
３つのストリップ導体２１〜２３のそれぞれが互いに約
１２０度の角度で交叉するように支持基板１上に配置さ
れているから、フェリ磁性体４、永久磁石５、更に好ま
しくは、コンデンサ積層体６を組み合わせることによ
り、サーキュレータまたはアイソレータとして使用する
非可逆回路装置を実現できる。

【００４１】また、３つのストリップ導体２１〜２３の
うち、２つのストリップ導体２１及び２２は、支持基板
１の一面１１に配置されており、残りのストリップ導体
２３は支持基板１の他面１２に配置されているから、支
持基板１の両面の何れか一方側にフェリ磁性体４を配置
した場合、３つのストリップ導体２１〜２３のうち、２
つのストリップ導体２１及び２２は、フェリ磁性体４に
対してほぼ等しい条件で結合する。このため、この２つ
のストリップ導体ストリップ導体２１及び２２を入出力
用として用いることにより、フェリ磁性体４との結合の
差に起因する挿入損失の増大を回避し、２つのフェリ磁
性体４を用いた場合と遜色のない特性を確保することが
できる。

【００４２】ここで述べる特性確保作用は、１個のフェ
リ磁性体４を用いることを前提として論じているので、
フェリ磁性体４の数を半減させ、部品点数の減少、薄型
化及び小型化を図りながら、２つのフェリ磁性体４を用
いた場合と遜色のない特性を確保することができること
になる。

【００４３】支持基板１の他面１２に配置されたストリ
ップ導体２３は、一面１１に配置された２つのストリッ
プ導体２１、２３とは異なる条件で、フェリ磁性体４と
結合することになるが、ストリップ導体２３は、アイソ
レータの場合、抵抗器１０を介して接地して用いること
になるので、何ら問題は生じない。

【００４４】更に、２つのストリップ導体２１、２２の
配置されている支持基板１の一面１１がフェリ磁性体４
と対向する構造としたことにより、２つのストリップ導
体２１、２２とフェリ磁性体４との結合を密にすること
ができる。かかる構造のもとで、支持基板１の一面１１
に配置されたストリップ導体２１、２３が入出力用スト
リップ導体を構成し、ストリップ導体２３が抵抗器１０
を介して接地され、抵抗器１０により無反射終端を構成
する好ましい例では、入出力用ストリップ導体２１、２
２とフェリ磁性体４との結合を密にし、２つのフェリ磁
性体を用いた場合と遜色のない特性を有するアイソレー
タを実現できる。

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、特
性劣化を招くことなく、小型化及び薄型化を図った非可
逆回路装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る非可逆回路装置の分解斜視図であ
る。

【図２】図１に示した非可逆回路装置の平面図である。

【図３】図２のＡ３−Ａ３線上における断面である。

【図４】本発明に係る非可逆回路装置の使用状態におけ
る回路図である。

【図５】本発明に係る非可逆回路装置に用いられる中心
導体の平面図である。

【図６】図５に示した中心導体の裏面図である。

【符号の説明】

１ 支持基板 １１ 一面 １２ 他面 ２１〜２３ ストリップ導体 Ｐ１〜Ｐ４ 交叉領域 ３ 中心導体 ４ フェリ磁性体 ５ 永久磁石

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心導体と、フェリ磁性体と、永久磁石
   とを含む非可逆回路装置であって、 前記中心導体は、支持基板と、ストリップ導体とを含ん
   でおり、 前記ストリップ導体は、３つであって、それぞれが互い
   に約１２０度の角度で交叉するように前記支持基板上に
   配置されており、 前記３つのストリップ導体のうち、２つのストリップ導
   体は、前記支持基板の一面側に配置され、残りのストリ
   ップ導体は前記支持基板の他面上に配置されており、 前記支持基板の一面側に配置された前記２つのストリッ
   プ導体は、交叉領域において、一方が前記一面側で連続
   し、他方が前記一面側では不連続で、かつ、前記支持基
   板の他面側に配置された連結導体によって連続してお
   り、 前記フェリ磁性体は、１個であって、前記中心導体と面
   対向するように配置されており、 前記永久磁石は、前記フェリ磁性体に直流磁界を印加す
   る非可逆回路装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の非可逆回路装置であっ
   て、 前記支持基板の前記一面側に配置された前記２つのスト
   リップ導体は、入出力用ストリップ導体を構成してお
   り、 前記残りのストリップ導体は、抵抗を介して接地される
   非可逆回路装置。