JPH10190315A - サーキュレータ及びアイソレータ - Google Patents
サーキュレータ及びアイソレータInfo
- Publication number
- JPH10190315A JPH10190315A JP34723296A JP34723296A JPH10190315A JP H10190315 A JPH10190315 A JP H10190315A JP 34723296 A JP34723296 A JP 34723296A JP 34723296 A JP34723296 A JP 34723296A JP H10190315 A JPH10190315 A JP H10190315A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 分岐線路型サーキュレータおよびアイソレー
タにおいて、希望する周波数の円形ＴＭ１１０モードを
充分励振できる内部導体構造にし、高性能化する事。 【解決手段】 ３個の入出力端２０から延長された分岐
線路１２が磁性体１３に接し始める部分から前記分岐線
路１２が接合面部１１に結合する部分へと至る間に、前
記接合面部１１の中心と前記結合部を結ぶ直線上からは
ずれる部分を有する構成とすることにより、接合面部１
１を円形に近い形のまま希望する周波数の円形ＴＭ１１
０モードで共振する寸法に近づけ、広帯域、低損失の特
性が得られる。
タにおいて、希望する周波数の円形ＴＭ１１０モードを
充分励振できる内部導体構造にし、高性能化する事。 【解決手段】 ３個の入出力端２０から延長された分岐
線路１２が磁性体１３に接し始める部分から前記分岐線
路１２が接合面部１１に結合する部分へと至る間に、前
記接合面部１１の中心と前記結合部を結ぶ直線上からは
ずれる部分を有する構成とすることにより、接合面部１
１を円形に近い形のまま希望する周波数の円形ＴＭ１１
０モードで共振する寸法に近づけ、広帯域、低損失の特
性が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は分岐線路型サーキュ
レータおよびアイソレータに関する。
レータおよびアイソレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の分岐線路型サーキュレータは、内
部導体中の接合面部のインピーダンスと入出力端子に接
続される５０Ωの入出力線路との整合をとるために、イ
ンピーダンス変成器の役割をする１／４波長（λg／
４）の長さの分岐線路が用いられている。この分岐線路
を磁性体の外部に設けるとサーキュレータの寸法を大き
くするため、特公昭６１−１７４０２号公報に開示され
ているように磁性体中に分岐線路と整合用低インピーダ
ンス線路を用いることにより、小型化が図られてきた。
部導体中の接合面部のインピーダンスと入出力端子に接
続される５０Ωの入出力線路との整合をとるために、イ
ンピーダンス変成器の役割をする１／４波長（λg／
４）の長さの分岐線路が用いられている。この分岐線路
を磁性体の外部に設けるとサーキュレータの寸法を大き
くするため、特公昭６１−１７４０２号公報に開示され
ているように磁性体中に分岐線路と整合用低インピーダ
ンス線路を用いることにより、小型化が図られてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図１２は従来の広帯域
サーキュレータの内部平面図である（特公昭６１−１７
４０２号公報参照）。図のように、磁性体上に引き込ま
れた分岐線路２がストレートに接合面部１に結合する構
成では、線路長を確保するために磁性体上に占める接合
面部１の面積が磁性体の面積（磁性体の面積はサーキュ
レータの中心周波数の円形ＴＭ１１０モードで共振する
寸法である）の約１／２となり、これによるサーキュレ
ータの動作周波数のずれと帯域幅の狭帯化を補償するた
めに、図中３で示された整合用の低インピーダンス線路
を付加する必要があった。また、従来はこの接合面部の
面積を磁性体の面積に近づけるため、図１３に示すよう
な電極構造が用いられてきたが、何れの場合も真円から
はずれた構造であるため、希望する周波数の円形ＴＭ１
１０モードを充分に励振させることができず、整合線路
による特性の改善には限界があった。なお、図１３にお
いて、１３１は接合面部、１３２は分岐線路、１３３は
磁性体、１３４は整合用突起である。
サーキュレータの内部平面図である（特公昭６１−１７
４０２号公報参照）。図のように、磁性体上に引き込ま
れた分岐線路２がストレートに接合面部１に結合する構
成では、線路長を確保するために磁性体上に占める接合
面部１の面積が磁性体の面積（磁性体の面積はサーキュ
レータの中心周波数の円形ＴＭ１１０モードで共振する
寸法である）の約１／２となり、これによるサーキュレ
ータの動作周波数のずれと帯域幅の狭帯化を補償するた
めに、図中３で示された整合用の低インピーダンス線路
を付加する必要があった。また、従来はこの接合面部の
面積を磁性体の面積に近づけるため、図１３に示すよう
な電極構造が用いられてきたが、何れの場合も真円から
はずれた構造であるため、希望する周波数の円形ＴＭ１
１０モードを充分に励振させることができず、整合線路
による特性の改善には限界があった。なお、図１３にお
いて、１３１は接合面部、１３２は分岐線路、１３３は
磁性体、１３４は整合用突起である。
【０００４】また、サーキュレータの１つの入出力端に
終端抵抗を付加してアイソレータとして用いる場合、付
加される終端抵抗に動作周波数でリアクタンス成分が多
く含まれる場合、これを補償するため整合回路が別途必
要であった。
終端抵抗を付加してアイソレータとして用いる場合、付
加される終端抵抗に動作周波数でリアクタンス成分が多
く含まれる場合、これを補償するため整合回路が別途必
要であった。
【０００５】本発明は、このような従来の分岐線路型サ
ーキュレータ、アイソレータの課題を考慮し、接合面部
を円形に近い形のまま磁性体の面積に近づけることによ
り希望する周波数の円形ＴＭ１１０モードを充分に励振
できる分岐線路型サーキュレータ、アイソレータを提供
することを目的とする。
ーキュレータ、アイソレータの課題を考慮し、接合面部
を円形に近い形のまま磁性体の面積に近づけることによ
り希望する周波数の円形ＴＭ１１０モードを充分に励振
できる分岐線路型サーキュレータ、アイソレータを提供
することを目的とする。
【０００６】また、本発明はアイソレータとして用いる
場合に別途必要となる整合回路を不要にすることを目的
とする
場合に別途必要となる整合回路を不要にすることを目的
とする
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記１番目の課題を解決
するため、本発明のサーキュレータは３個の入出力端か
ら延長された分岐線路が磁性体に接し始める部分から前
記分岐線路が接合面部に結合する部分へと至る間に、前
記接合面部の中心と前記結合部を結ぶ直線上からはずれ
る部分を有する構成とすることにより、接合面部を円形
に近い形のまま前記磁性体の面積に近づけるものであ
る。
するため、本発明のサーキュレータは３個の入出力端か
ら延長された分岐線路が磁性体に接し始める部分から前
記分岐線路が接合面部に結合する部分へと至る間に、前
記接合面部の中心と前記結合部を結ぶ直線上からはずれ
る部分を有する構成とすることにより、接合面部を円形
に近い形のまま前記磁性体の面積に近づけるものであ
る。
【０００８】前記２番目の課題を解決するため、本発明
のアイソレータは、終端抵抗の付加された入出力端から
延長された分岐線路の線路幅または線路長またはその両
方を、他の入出力線路と異なる構成とすることにより、
付加された終端抵抗と整合をとるものである。
のアイソレータは、終端抵抗の付加された入出力端から
延長された分岐線路の線路幅または線路長またはその両
方を、他の入出力線路と異なる構成とすることにより、
付加された終端抵抗と整合をとるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１〜図１１を用いて説明する。
て、図１〜図１１を用いて説明する。
【００１０】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１において作製された９００ＭＨｚ帯のサーキュレー
タの内部導体部分の平面図の構成を示したものである。
同図において、１１は接合面部、１２は分岐線路、１３
は磁性体、２０は入出力部を表している。分岐線路１２
は図１に示すように磁性体１３上の分岐線路１２が、接
合面部の中心と前記結合部を結ぶ直線上からはずれる部
分を有する構成としている。サーキュレータ全体の構成
としては、図１に示した内部導体の上下両面に磁性体を
配置し、さらにその上下面に接地板を配置し、さらにそ
の上下面に外部磁化印加用の永久磁石を配置したものに
なっている。
態１において作製された９００ＭＨｚ帯のサーキュレー
タの内部導体部分の平面図の構成を示したものである。
同図において、１１は接合面部、１２は分岐線路、１３
は磁性体、２０は入出力部を表している。分岐線路１２
は図１に示すように磁性体１３上の分岐線路１２が、接
合面部の中心と前記結合部を結ぶ直線上からはずれる部
分を有する構成としている。サーキュレータ全体の構成
としては、図１に示した内部導体の上下両面に磁性体を
配置し、さらにその上下面に接地板を配置し、さらにそ
の上下面に外部磁化印加用の永久磁石を配置したものに
なっている。
【００１１】図２に本実施の形態のサーキュレータの入
出力端での反射特性をスミス図で示す。これをみると、
本発明の構成をとることにより接合面部の形状を円形に
保ったまま面積を９００ＭＨｚの円形ＴＭ１１０モード
で共振する寸法に近づけたため、従来例のように整合用
低インピーダンス回路を付加しなくても５０Ωに整合が
とれていることがわかる。
出力端での反射特性をスミス図で示す。これをみると、
本発明の構成をとることにより接合面部の形状を円形に
保ったまま面積を９００ＭＨｚの円形ＴＭ１１０モード
で共振する寸法に近づけたため、従来例のように整合用
低インピーダンス回路を付加しなくても５０Ωに整合が
とれていることがわかる。
【００１２】図３に本実施の形態で得られたサーキュレ
ータの電気的特性を示す。本発明の構成により広帯域、
低損失の電気特性が得られていることがわかる。
ータの電気的特性を示す。本発明の構成により広帯域、
低損失の電気特性が得られていることがわかる。
【００１３】（実施の形態２）図４は本発明の実施の形
態２において作製された９００ＭＨｚ帯のサーキュレー
タの内部導体部分の平面図の構成を示したものである。
同図において、４１は接合面部、４２は分岐線路、４３
は磁性体、４４は整合用突起を表している。分岐線路４
２は図４に示すように磁性体４３上の分岐線路４２が、
接合面部の中心と前記結合部を結ぶ直線上からはずれる
部分を有する構成となっており、その途中に整合用突起
４４が配置されている。サーキュレータ全体の構成は実
施の形態１と同様にした。
態２において作製された９００ＭＨｚ帯のサーキュレー
タの内部導体部分の平面図の構成を示したものである。
同図において、４１は接合面部、４２は分岐線路、４３
は磁性体、４４は整合用突起を表している。分岐線路４
２は図４に示すように磁性体４３上の分岐線路４２が、
接合面部の中心と前記結合部を結ぶ直線上からはずれる
部分を有する構成となっており、その途中に整合用突起
４４が配置されている。サーキュレータ全体の構成は実
施の形態１と同様にした。
【００１４】図５に本実施の形態のサーキュレータの入
出力端での反射特性をスミス図で示す。また、図６に本
実施の形態で得られたサーキュレータの電気的特性を示
す。いずれの図中も点線で示したのは図４中の整合用突
起４４を付加してない場合の特性である。本実施の形態
では接合面部７１の面積を実施の形態１に比べ若干小さ
くしたため、整合用突起４４なしでは整合の不完全のた
め動作周波数のシフトと帯域の狭帯化がおこっている。
しかしながら、本発明の請求項２記載の整合用突起４４
を付加することにより特性が大きく改善していることが
わかる。
出力端での反射特性をスミス図で示す。また、図６に本
実施の形態で得られたサーキュレータの電気的特性を示
す。いずれの図中も点線で示したのは図４中の整合用突
起４４を付加してない場合の特性である。本実施の形態
では接合面部７１の面積を実施の形態１に比べ若干小さ
くしたため、整合用突起４４なしでは整合の不完全のた
め動作周波数のシフトと帯域の狭帯化がおこっている。
しかしながら、本発明の請求項２記載の整合用突起４４
を付加することにより特性が大きく改善していることが
わかる。
【００１５】なお整合用突起４４の付加する位置は図４
の位置に特定されるものではなく、例えば図７に示した
位置に付加した場合でも同様の効果が得られる。
の位置に特定されるものではなく、例えば図７に示した
位置に付加した場合でも同様の効果が得られる。
【００１６】（実施の形態３）実施の形態１で作製した
９００ＭＨｚ帯サーキュレータの１つの入出力端に無反
射終端抵抗を付加し、アイソレータを作製した。
９００ＭＨｚ帯サーキュレータの１つの入出力端に無反
射終端抵抗を付加し、アイソレータを作製した。
【００１７】図８に本実施の形態で得られたアイソレー
タの電気的特性を示す。本発明の構成により広帯域、低
損失の電気特性が得られていることがわかる。
タの電気的特性を示す。本発明の構成により広帯域、低
損失の電気特性が得られていることがわかる。
【００１８】（実施の形態４）図９は本発明の実施の形
態４において作製された９００ＭＨｚ帯のアイソレータ
の内部導体部分の平面図の構成を示したものである。同
図において、９１は接合面部、９２〜９４は分岐線路1,
2,3、９５は磁性体を示している。本実施の形態では９
４の分岐線路3の接続されている入出力端にシート抵抗
（容量成分を含む）を終端抵抗として付加している。分
岐線路3は付加されたシート抵抗の容量成分を補償する
ため分岐線路1、2とは線路長と線路幅を変えている。ア
イソレータ全体の構成は実施の形態１のサーキュレータ
の構成と同様にした。
態４において作製された９００ＭＨｚ帯のアイソレータ
の内部導体部分の平面図の構成を示したものである。同
図において、９１は接合面部、９２〜９４は分岐線路1,
2,3、９５は磁性体を示している。本実施の形態では９
４の分岐線路3の接続されている入出力端にシート抵抗
（容量成分を含む）を終端抵抗として付加している。分
岐線路3は付加されたシート抵抗の容量成分を補償する
ため分岐線路1、2とは線路長と線路幅を変えている。ア
イソレータ全体の構成は実施の形態１のサーキュレータ
の構成と同様にした。
【００１９】図１０に本実施の形態で得られたアイソレ
ータの電気特性を示す。容量成分を含む終端抵抗を付加
したにも関わらず、外部に整合回路を付加しないで、広
帯域、低損失の電気特性が得られていることがわかる。
ータの電気特性を示す。容量成分を含む終端抵抗を付加
したにも関わらず、外部に整合回路を付加しないで、広
帯域、低損失の電気特性が得られていることがわかる。
【００２０】なお本実施の形態では容量成分を含むシー
ト抵抗を終端抵抗として用いたが、その他の抵抗を用い
た場合でも特別に考慮された無反射終端抵抗を用いない
限り、抵抗に含まれるリアクタンス成分を補償する必要
があるので、本発明が有効である。
ト抵抗を終端抵抗として用いたが、その他の抵抗を用い
た場合でも特別に考慮された無反射終端抵抗を用いない
限り、抵抗に含まれるリアクタンス成分を補償する必要
があるので、本発明が有効である。
【００２１】なお上述した本発明の実施の形態１〜４で
は、いずれも接合面部の形状を真円としたがこれに若干
の突起などを付加しても本発明に示す分岐線路の構成を
取る限り、同様の効果が得られる、例えば、図１１に示
すように突起（真円に対して外側に向かって凸状部）を
付加した場合、接合面部がより所望の周波数の円形ＴＭ
１１０モードで共振する寸法に近づくため、優れた効果
が得られる。
は、いずれも接合面部の形状を真円としたがこれに若干
の突起などを付加しても本発明に示す分岐線路の構成を
取る限り、同様の効果が得られる、例えば、図１１に示
すように突起（真円に対して外側に向かって凸状部）を
付加した場合、接合面部がより所望の周波数の円形ＴＭ
１１０モードで共振する寸法に近づくため、優れた効果
が得られる。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明は、接合面部の形状を円形に保ったまま面積を所
望の周波数の円形ＴＭ１１０モードで共振する寸法に近
づることができ、その結果優れた特性のサーキュレータ
及びアイソレータを得ることができるものである。
本発明は、接合面部の形状を円形に保ったまま面積を所
望の周波数の円形ＴＭ１１０モードで共振する寸法に近
づることができ、その結果優れた特性のサーキュレータ
及びアイソレータを得ることができるものである。
【００２３】更に、本発明のサーキュレータの１つの入
出力端に終端抵抗を付加してアイソレータとして用いる
場合、前記終端抵抗にリアクタンス成分が含まれる場合
でも、本発明は終端抵抗の付加された入出力端から延長
された分岐線路の磁性体上の構造を他の分岐線路の構造
と変えることにより整合をとることができ、外部に別途
整合回路を付加することなく優れたアイソレータを得る
ことができるものである。
出力端に終端抵抗を付加してアイソレータとして用いる
場合、前記終端抵抗にリアクタンス成分が含まれる場合
でも、本発明は終端抵抗の付加された入出力端から延長
された分岐線路の磁性体上の構造を他の分岐線路の構造
と変えることにより整合をとることができ、外部に別途
整合回路を付加することなく優れたアイソレータを得る
ことができるものである。
【図１】本発明の実施の形態１におけるサーキュレータ
の内部導体部分の平面図
の内部導体部分の平面図
【図２】本発明の実施の形態１におけるサーキュレータ
の入出力端反射特性のスミス図
の入出力端反射特性のスミス図
【図３】本発明の実施の形態１におけるサーキュレータ
の電気的特性図
の電気的特性図
【図４】本発明の実施の形態２におけるサーキュレータ
の内部導体部分の平面図
の内部導体部分の平面図
【図５】本発明の実施の形態２におけるサーキュレータ
の入出力端反射特性のスミス図
の入出力端反射特性のスミス図
【図６】本発明の実施の形態２におけるサーキュレータ
の電気的特性図
の電気的特性図
【図７】本発明におけるサーキュレータの内部導体部分
の平面図
の平面図
【図８】本発明の実施の形態３におけるアイソレータの
電気的特性図
電気的特性図
【図９】本発明の実施の形態４におけるアイソレータの
内部導体部分の平面図
内部導体部分の平面図
【図１０】本発明の実施の形態４におけるアイソレータ
の電気的特性図
の電気的特性図
【図１１】本発明におけるサーキュレータの内部導体部
分の平面図
分の平面図
【図１２】従来のサーキュレータの内部導体部分の平面
図
図
【図１３】従来のサーキュレータの内部導体部分の平面
図
図
１１，４１，７１，９１,１１１，１３１ 接合面部 １２，４２，７２，１１２，１３２ 分岐線路 ９２ 分岐線路1 ９３ 分岐線路2 ９４ 分岐線路3 １３，４３，７３，９５，１１３，１３３ 磁性体 ４４，７４，１１４，１３４ 整合用突起 ２０ 入出力部
Claims (4)
- 【請求項１】３個の入出力端から延長された分岐線路お
よびこれら分岐線路を接続する接合面部とを備えた内部
導体と、前記内部導体の少なくとも片方の面に前記接合
面部のすべてと前記分岐線路の少なくとも１部を覆うよ
うに設けた高抵抗を有する磁性体と、前記磁性体に磁界
を印加する外部磁気回路と、前記磁性体を支持し接地部
となる地導体とを備えたサーキュレータにおいて、前記
分岐線路は、その分岐線路が前記磁性体に接し始める部
分から前記分岐線路が前記接合面部に結合する部分へと
至る間に、前記接合面部の中心と前記結合部を結ぶ直線
上からはずれる部分を有することを特徴とするサーキュ
レータ。 - 【請求項２】分岐線路が磁性体に接し始める部分と前記
分岐線路が接合面部に結合する部分との間の少なくとも
一カ所に、整合用の突起部を設けることを特徴とする請
求項１記載のサーキュレータ。 - 【請求項３】請求項１又は２記載のサーキュレータの１
つの入出力端に、終端抵抗を付加したことを特徴とする
アイソレータ。 - 【請求項４】分岐線路が磁性体に接し始める部分と前記
分岐線路が接合面部に結合する部分との間の前記分岐線
路の線路幅または線路長またはその両方を、終端抵抗を
付加した入出力端から延長された分岐線路のみ、残りの
２つの分岐線路と異なる構成にしたことを特徴とする請
求項３のアイソレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34723296A JPH10190315A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | サーキュレータ及びアイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34723296A JPH10190315A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | サーキュレータ及びアイソレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10190315A true JPH10190315A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=18388821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34723296A Pending JPH10190315A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | サーキュレータ及びアイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10190315A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001026176A1 (fr) * | 1999-10-01 | 2001-04-12 | Tdk Corporation | Element irreversible de circuit et carte de circuit integre hybride pour ondes millimetriques munie dudit element |
| WO2008133119A1 (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Hitachi Metals, Ltd. | 非可逆回路素子 |
| JP2014518840A (ja) * | 2011-06-06 | 2014-08-07 | スカイワークス ソリューションズ，インコーポレイテッド | 希土類低減ガーネット系および関連のマイクロ波適用例 |
-
1996
- 1996-12-26 JP JP34723296A patent/JPH10190315A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6433649B2 (en) | 1999-01-10 | 2002-08-13 | Tdk Corporation | Non-reciprocal circuit element and millimeter-wave hybrid integrated circuit board with the non-reciprocal circuit element |
| WO2001026176A1 (fr) * | 1999-10-01 | 2001-04-12 | Tdk Corporation | Element irreversible de circuit et carte de circuit integre hybride pour ondes millimetriques munie dudit element |
| GB2360877A (en) * | 1999-10-01 | 2001-10-03 | Tdk Corp | Irreversible circuit element and millimeter-wave hybrid integrated circuit board equipped with irreversible circuit element |
| GB2360877B (en) * | 1999-10-01 | 2003-11-05 | Tdk Corp | Irreversible circuit element and millimeter-wave hybrid integrated circuit board equipped with irreversible circuit element |
| WO2008133119A1 (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Hitachi Metals, Ltd. | 非可逆回路素子 |
| US8134422B2 (en) | 2007-04-17 | 2012-03-13 | Hitachi Metals, Ltd. | Non-reciprocal circuit device |
| JP5402629B2 (ja) * | 2007-04-17 | 2014-01-29 | 日立金属株式会社 | 非可逆回路素子 |
| JP2014518840A (ja) * | 2011-06-06 | 2014-08-07 | スカイワークス ソリューションズ，インコーポレイテッド | 希土類低減ガーネット系および関連のマイクロ波適用例 |
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