JPH10200308A - 非可逆回路素子及び送受信装置 - Google Patents

非可逆回路素子及び送受信装置

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JPH10200308A
JPH10200308A JP9005253A JP525397A JPH10200308A JP H10200308 A JPH10200308 A JP H10200308A JP 9005253 A JP9005253 A JP 9005253A JP 525397 A JP525397 A JP 525397A JP H10200308 A JPH10200308 A JP H10200308A
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JP
Japan
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coupling
electrode
transmission
coupling electrode
terminal board
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Pending
Application number
JP9005253A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiro Makino
敏弘 牧野
Akito Masuda
昭人 増田
Takashi Hasegawa
長谷川  隆
Takashi Kawanami
崇 川浪
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型化,高価格化を招くことなく結合回路を
内蔵できるとともに、特性のばらつきや挿入損失の増加
を抑制できる非可逆回路素子を提供する。 【解決手段】 送信信号の伝送方向には減衰が小さく、
逆方向へは減衰が大きい特性を有するアイソレータ(非
可逆回路素子)12において、各中心電極26a〜26
cが接続される外部実装用端子基板25に上記送信信号
の電力を検出する結合電極37を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、集中定数型非可逆
回路素子及び該非可逆回路素子を用いた送受信装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】一般に、携帯電話,自動車電話等の移動
通信機器に採用される送受信装置は、送信部と受信部と
を1つのアンテナの分岐部を介して共用するように構成
されている。この送受信装置の送信部では、PA(電力
増幅器)の利得は周波数帯域内で一定ではなく、温度や
電源電圧によっても変動する場合がある。
【0003】このため、従来、図9に示すように、PA
1の出力電圧の一部を方向性結合器2を介して検波器3
で検出し、該検出値に応じてAGCアンプ(利得制御増
幅器)4の利得を制御することにより、上記PA1から
の出力電圧を一定値に保持するようにしている。なお、
5はアイソレータ,6はアンテナである。
【0004】ところが、上記方向性結合器は部品サイズ
が大きく,しかも高価であることから、装置全体が大型
化するとともにコストが上昇するという問題があり、小
型化,低価格化の要請が強い携帯電話への採用は困難で
ある。
【0005】このような問題を改善するために、図8に
示すように、PA1とアイソレータ5との間に結合用コ
ンデンサ7を並列付加したものがある。これによれば1
つのチップ部品を追加するだけで済むことから小型化,
低価格化に対応できる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記結合用
コンデンサの場合、方向性結合器に比べて小型化,低価
格化には対応できるものの、コンデンサを付加する分だ
け実装面積を確保する必要があり、かつ部品点数が増え
るという問題がある。このため携帯電話のさらなる小型
化,低価格化に対応するには、この点での改善が要請さ
れている。
【0007】また上記コンデンサの容量値(結合度と挿
入損失)を決める際の精度に配慮した設計が必要とな
り、さらには結合部からのラジエーション(不要輻射)
の発生やこれに起因する挿入損失の増加,あるいは結合
部の実装用パターンやランドの追加に伴う挿入損失の増
加等の不都合が生じ易いという問題がある。
【0008】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、小型化,低価格化の要請に対応できるとともに、特
性のばらつきや挿入損失の増加を抑制できる非可逆回路
素子及び送受信装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、送信
信号の伝送方向には減衰が小さく、逆方向へは減衰が大
きい特性を有する非可逆回路素子において、各中心電極
が接続される外部実装用端子基板に上記送信信号の電力
を検出する結合電極を形成したことを特徴としている。
【0010】請求項2の発明は、1つのアンテナを送信
部と受信部とで共用し、該送信部に非可逆回路素子を介
設して増幅器を配設するとともに、該増幅器の送信電力
を検出する結合回路を配設した送受信装置において、上
記非可逆回路素子の各中心電極が接続される外部実装用
端子基板に上記送信電力を検出する結合電極を形成した
ことを特徴としている。
【0011】請求項3の発明は、請求項1において、非
可逆回路素子が集中定数型のものであり、上記結合電極
が端子基板の入力ポート側端子電極に結合するように形
成されていることを特徴としている。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図1ないし図5は、請求項
1,2の発明の一実施形態によるアイソレータ及び該ア
イソレータを用いた送受信装置を説明するための図であ
り、図1は集中定数型アイソレータの分解斜視図、図2
は端子基板の分解斜視図、図3は結合電極が形成された
端子基板の平面図、図4はアイソレータの等価回路図、
図5は送受信装置の回路構成図である。
【0013】本実施形態の送受信装置10は、1つのア
ンテナ11を分岐部Aを介して送信部と受信部とで共用
するもので、該送信部は上記分岐部Aに集中定数型アイ
ソレータ12を介設してPA(電力増幅器)13,AG
Cアンプ(利得制御増幅器)14を配設してなり、基本
的な回路構成は従来と略同様である。上記アイソレータ
12は送信信号の伝送方向には減衰量が極めて小さく、
逆方向へは減衰が大きい特性を有している。これにより
上記アンテナ11からの反射波によるIMの発生や負荷
変動によるPA13の損傷を防止している。なお、最近
の携帯電話等に採用されるPAにはモノシック,あるい
はハイブリッド構造のGaAs−IC又はGaAs−F
ETが一般に用いられている。
【0014】上記送信部にはPA13からの出力電力を
後述する結合器を介して検出し、該検出値を上記AGC
アンプ14に出力する検波器15が配設されている。こ
のAGCアンプ14は検波器15からの出力値に応じて
利得を制御する。即ち、検波器15からの出力値が減じ
ると、この減少分だけ出力値をアップさせ、これにより
PA13からの出力電力を常時一定に保持するように構
成されている。なお、上記検波器15には半導体整流器
(ダイオード)が一般に用いられている。
【0015】上記アイソレータ12は、図1に示すよう
に、主として上ヨーク20と下ヨーク21とで形成され
る磁気閉回路内に永久磁石22,樹脂ブロック23,磁
性組立体24を配設し、該永久磁石22により上記磁性
組立体24に直流磁界Hexを印加して構成されてい
る。また上記下ヨーク21の外底面には誘電体端子基板
25が外付け固定されており、該端子基板25を外部回
路に表面実装するようになっている。
【0016】上記磁性組立体24は、第1〜第3中心導
体26a〜26cが一体形成されたアース部26dに円
板状のフィライト27を配置し、該フェライト27の主
面に上記各中心導体26a〜26cを絶縁シート(不図
示)を介在させて互いに120度の角度をなすように交
差させて折り曲げ配置した構造のもので、上記アース部
26dは上記下ヨーク21に当接している。また上記第
1,第2中心導体26a,26bの入出力ポートP1,
P2には端子片28,29が一体形成されており、該各
端子片28,29は上記下ヨーク21の開口21aから
外方に露出している。
【0017】上記樹脂ブロック23の中央部には上記磁
性組立体24が収納される位置決め凹部23aが形成さ
れており、各側縁には単板状の整合用コンデンサC1〜
C3が収納される位置決め凹部23b〜23dが形成さ
れている。またこの1つの位置決め凹部23dの両側部
には終端抵抗R1,R2が収納される位置決め凹部23
e,23fが形成されている。
【0018】上記各中心電極26a〜26cの入出力ポ
ートP1〜P3には上記整合用コンデンサC1〜C3の
一方の電極が接続されており、他方の電極はアースに接
続されている。また第3中心導体26cの入出力ポート
P3には金属片30を介して上記抵抗R1,R2の一方
側の電極が接続されており、他方側の電極はアースに接
続されている。
【0019】上記誘電体端子基板25は、セラミック基
板,プリント基板,フェライト基板,あるいはプラスチ
ック基板等からなり、第1シート基板25a,第2シー
ト基板25bを積層して一体化したものである。
【0020】上記第1,第2シート基板25a,25b
の左, 右側縁の両端部にはそれぞれ入出力端子電極3
1,32及びアース端子電極33,33が形成されてい
る。上記各入出力端子電極31,32には上記第1,第
2中心導体26a,26bの端子片28,29が接続さ
れている。また上記各アース端子電極33は各シート基
板25a,25bの中央部に形成されたアース電極3
4,34に一体に接続形成されており、該各アース電極
24は複数のスルーホール電極35を介して上記下ヨー
ク21に接続されている。ここで上記各電極31〜35
は厚膜電極,薄膜電極,金属箔電極,あるいはメッキ電
極からなるものである。
【0021】そして上記第1,第2シート基板25a,
25bの左, 右側縁の中央部には結合端子電極36が形
成されており、該第1シート基板25aには上記結合端
子電極36に一体に接続された結合電極37が形成され
ている。この各電極36,37は上記各電極31〜35
と同一材料でかつ同時に形成されたものであり、上記結
合端子電極36には上述の検波器15が接続されてい
る。
【0022】上記結合電極37には、図3に示すよう
に、凹部37aが凹設されており、該凹部37aには上
記入出力端子電極31,32に延長形成された凸部31
a,32aが延びている。この凹部37aと凸部31
a,32aとは所定のギャップ,及び対向面長さを設け
て対向している。これにより上記PA13からの送信電
力は入出力端子電極31,32から結合電極37に静電
容量で結合し、該結合出力を結合端子電極36により取
り出すこととなる。
【0023】ここで、上記結合度を設定するには、結合
電極37と入出力端子電極31,32とのギャップ,対
向面長さを調整することにより実現できる。この場合、
上記のようにインタディジタル型の電極パターンを採用
した場合には対向面長さが長くなるので大きな結合度が
得られる。
【0024】また上記結合電極37の上面に誘電体を配
置し、該誘電体の配置位置,あるいは誘電体の大きさを
変化させることにより結合度を調整してもよい。さらに
上記端子基板25に高結合度が得られる結合電極と、低
結合度が得られる結合電極の両方をパターン形成し、こ
の何れかの結合電極を選定するようにしてもよい。
【0025】本実施形態によれば、アイソレータ12の
外部回路実装用端子基板25に結合電極37を一体形成
し、該結合電極37と入出力端子電極31,32とを静
電容量で結合させてPA13からの送信電力を検出する
ようにしたので、既存のアイソレータ12に結合回路を
内蔵でき、別部品による回路構成を不要にできる。その
結果、実装面積を縮小できるとともに部品点数を削減で
き、装置全体の小型化,低価格化に対応できる。
【0026】また上記結合電極37と端子電極31,3
2との対向部で結合出力を取り出すので、従来の容量値
の精度設計を不要にでき、特性のばらつきを解消できる
とともに、ラジエーションの発生や実装用パターン等の
追加に伴う挿入損失の増大を回避でき、高性能化に貢献
できる。
【0027】なお、上記実施形態では、第1,第2シー
ト基板25a,25bからなる端子基板25にインタデ
ィジタル型の電極パターンを形成したが、本発明はこれ
に限られるものではない。図6,図7は上記実施形態の
他の実施形態による端子基板を示す図であり、図中、図
2と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【0028】本実施形態の端子基板40は、第1〜第4
シート基板40a〜40dを積層するとともに一体化し
たもので、第1シート基板40aに形成された入出力端
子電極41と、該基板40aを挟んで対向する第2シー
ト基板40aに形成された結合電極42とを対向させる
ことにより容量結合した構造である。この結合電極42
の対向面積を調整することにより結合度を設定すること
となる。
【0029】本実施形態においても、端子基板40内に
結合電極42を内蔵したので、小型化,低価格化に対応
でき、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【0030】また上記実施形態では、集中定数型アイソ
レータを例に説明したが、本発明はこれに限られるもの
ではなく、サーキュレータ等の非可逆特性を有する高周
波部品にも適用できる。このサーキュレータでは、外部
実装用端子基板の1つ,もしくは複数の入出力ポートに
結合電極を設け、各ポートから入射電力を検出するよう
に構成してもよい。
【0031】上記実施形態では、集中定数型アイソレー
タ12を1つのアンテナを共用する送受信装置10に適
用した場合を説明したが、本発明のアイソレータ,サー
キュレータの用途はこれに限られるものではなく、例え
ば2つのアンテナを用いた送受信装置,あるいは送信回
路みので構成される送信機等の無線通信機器全般に適用
できる。
【0032】
【発明の効果】以上のように請求項1の発明に係る非可
逆回路素子によれば、外部実装用端子基板に送信信号の
電力を検出する結合電極を形成したので、部品の大型
化,高価格を招くことなく非可逆回路素子本来の機能に
併せて、送信電力安定化のための結合回路を内蔵でき、
送受信装置に用いた場合の小型化,低価格に貢献できる
効果があり、また特性のばらつき,及び挿入損失の増大
を回避して高性能化に貢献できる効果がある。
【0033】請求項2の発明では、上記非可逆回路素子
を送受信装置に用いたので、別部品による結合回路を不
要にでき、装置全体の小型化,低価格化に対応できる効
果がある。また別部品への接続に伴う配線,伝送線路の
引き回しによる挿入損失や漏洩電力の増大を防止できる
効果がある。
【0034】請求項3の発明では、端子基板の入力ポー
ト側電極に結合電極を結合させたので、静電容量で結合
させることにより送信電力を検出でき、従来の容量値の
精度設計を不要にでき、特性のばらつき及び挿入損失の
増大を回避できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による送受信装置を説明す
るためのアイソレータの分解斜視図である。
【図2】上記アイソレータの端子基板の斜視図である。
【図3】上記アイソレータの結合電極が形成された端子
基板の平面図である。
【図4】上記アイソレータの等価回路図である。
【図5】上記送受信装置の回路構成図である。
【図6】上記端子基板の結合電極の変形例を示す分解斜
視図である。
【図7】上記端子基板の斜視図である。
【図8】従来の送受信装置を示す回路構成図である。
【図9】従来の他の送受信装置を示す回路構成図であ
る。
【符号の説明】
10 送受信装置 11 アンテナ 12 集中定数型アイソレータ(非可逆
回路素子) 13 PA(増幅器) 25,40 外部実装用端子基板 26a〜26c 中心電極 37,42 結合電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川浪 崇 京都府長岡京市天神2丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信信号の伝送方向には減衰が小さく、
    逆方向へは減衰が大きい特性を有する非可逆回路素子に
    おいて、各中心電極が接続される外部実装用端子基板に
    上記送信信号の電力を検出する結合電極を形成したこと
    を特徴とする非可逆回路素子。
  2. 【請求項2】 1つのアンテナを送信部と受信部とで共
    用し、該送信部に非可逆回路素子を介設して増幅器を配
    設するとともに、該増幅器の送信電力を検出する結合回
    路を配設した送受信装置において、上記非可逆回路素子
    の各中心電極が接続される外部実装用端子基板に上記送
    信電力を検出する結合電極を形成したことを特徴とする
    送受信装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、非可逆回路素子が集
    中定数型のものであり、上記結合電極が端子基板の入力
    ポート側端子電極に結合するように形成されていること
    を特徴とする非可逆回路素子。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001078187A1 (fr) * 2000-04-06 2001-10-18 Hitachi Metals, Ltd. Module de circuit irreversible
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