JPH11112208A - Irreversible circuit element - Google Patents

Irreversible circuit element

Info

Publication number
JPH11112208A
JPH11112208A JP26708297A JP26708297A JPH11112208A JP H11112208 A JPH11112208 A JP H11112208A JP 26708297 A JP26708297 A JP 26708297A JP 26708297 A JP26708297 A JP 26708297A JP H11112208 A JPH11112208 A JP H11112208A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ferrite plate
permanent magnet
magnetic field
ferrite
thickness direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26708297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Takeuchi
孝之 竹内
Yasuhiko Horio
泰彦 堀尾
Masuzo Hattori
益三 服部
Hiroyuki Hase
裕之 長谷
Hiroshi Kagata
博司 加賀田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP26708297A priority Critical patent/JPH11112208A/en
Publication of JPH11112208A publication Critical patent/JPH11112208A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve an irreversible characteristic and to make an element to be thin by thinning the peripheral part of a ferrite plate so that the size of the thickness direction component of a DC magnetic field applied to the inner part of the ferrite plate W becomes almost uniform for the whole ferrite plate. SOLUTION: A permanent magnet 12 and the ferrite plate 11 are provided in a metal case 13 so that they face each other through a central conductor 14. The face of the ferrite plate 11, which faces the base of the case 13, is formed in a convex form and magnetic flux is prevented from being concentrated on the peripheral part. Thus, the magnetic field generated by the permanent magnet 12 is applied in the ferrite plate 11 so that the thickness direction component becomes almost uniform. The ferrite plate 11 is uniformly magnetized in the thickness direction. Namely, the magnetic field applied by the permanent magnet 12 sets the thickness of the respective parts of the ferrite plate 11 so that the thickness direction component in the ferrite plate 11 becomes almost uniform.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は主にマイクロ波帯に
おいて使用されるサーキュレータおよびアイソレータ等
の非可逆回路素子に関する。
The present invention relates to a non-reciprocal circuit device such as a circulator and an isolator used mainly in a microwave band.

【0002】[0002]

【従来の技術】マイクロ波帯において使用されるサーキ
ュレータ及びアイソレータは、携帯電話等の無線通信に
おける基地局、端末の両方に用いられている。基地局用
としては分布定数型のものが、端末用としては集中定数
型が主に使用される。従来例の分布定数型のサーキュレ
ータは、例えば図15に示すように、中心導体部174
と、その中心導体部174を挟むように設けられた円板
形状のフェライト板171と、その上下にそれぞれ接地
導体板175を介して設けられた永久磁石172と、さ
らにその上下に支持体176を介して設けられたケース
173とによって構成される。また、従来例の集中定数
型のサーキュレータは、例えば図16に示すように、互
いに対向して設けられたフェライト板181と永久磁石
182と、フェライト板181と永久磁石182との間
に設けられた、中心導体184a,184b,184c
からなる中心導体部184と、それらを収納するケース
183a,183bとによって構成される。ここで、図
15又は図16のサーキュレータにおいて、永久磁石1
72,182が生じる磁界強度、フェライト板171,
181と永久磁石172,182との間の距離は、フェ
ライト板171,181の厚み方向に所定の強度の磁界
が印加されるように設定される。これによって、フェラ
イト板171,181は、その厚み方向に、使用周波数
に対応した所定の率で磁化される。
2. Description of the Related Art Circulators and isolators used in the microwave band are used for both base stations and terminals in wireless communications such as portable telephones. The distributed constant type is mainly used for base stations, and the lumped constant type is mainly used for terminals. A conventional distributed constant type circulator has a central conductor 174 as shown in FIG.
And a disk-shaped ferrite plate 171 provided so as to sandwich the center conductor 174, permanent magnets 172 provided above and below via a ground conductor plate 175, and a support 176 provided above and below the permanent magnet 172. And a case 173 provided therethrough. The conventional lumped-constant type circulator is provided between a ferrite plate 181 and a permanent magnet 182 and a ferrite plate 181 and a permanent magnet 182 provided opposite to each other, for example, as shown in FIG. , Center conductors 184a, 184b, 184c
And a case 183a, 183b for accommodating them. Here, in the circulator of FIG. 15 or FIG.
72, 182, the ferrite plate 171,
The distance between 181 and permanent magnets 172 and 182 is set such that a magnetic field having a predetermined strength is applied in the thickness direction of ferrite plates 171 and 181. As a result, the ferrite plates 171 and 181 are magnetized in the thickness direction at a predetermined rate corresponding to the used frequency.

【0003】以上のように構成されたサーキュレータ
は、入出力端子Taから入力される高周波信号を入出力
端子Tbから出力し、入出力端子Tbから入力される高
周波信号を入出力端子Tcから出力し、入出力端子Tc
から入力される信号を入出力端子Taから出力する。ま
た、アイソレータは、上述の構成において、いずれか1
つの入出力端子を終端することにより構成され、例え
ば、図15,16において、入出力端子Tcを終端する
と、入出力端子Taから入力される高周波信号を入出力
端子Tbから出力させることができる一方、入出力端子
Tbから入力される高周波信号を入出力端子Taからは
出力されないようにできる。以上がサーキュレータ及び
アイソレータの基本的な動作であるが、分布定数型、集
中定数型のいずれのタイプにおいても、図15,16以
外に、中心導体に対してフェライト板が1枚のものや2
枚のもの、あるいは上記フェライト板に直流磁界を印加
する永久磁石が1枚のものや2枚のものと様々なタイプ
が存在する。いずれにしても、上述のサーキュレータ又
はアイソレータとして良好な非可逆特性を得るために
は、フェライト板の厚み方向に均一に直流磁界を印加
し、フェライト板を均一に磁化することが重要である。
The circulator configured as described above outputs a high-frequency signal input from the input / output terminal Ta from the input / output terminal Tb, and outputs a high-frequency signal input from the input / output terminal Tb from the input / output terminal Tc. , Input / output terminal Tc
From the input / output terminal Ta. In addition, the isolator may be any one of the above-described configurations.
15 and 16, for example, when the input / output terminal Tc is terminated in FIGS. 15 and 16, a high-frequency signal input from the input / output terminal Ta can be output from the input / output terminal Tb. The high frequency signal input from the input / output terminal Tb can be prevented from being output from the input / output terminal Ta. The above is the basic operation of the circulator and the isolator. In both the distributed constant type and the lumped constant type, in addition to FIGS.
There are various types, such as a single magnet and a single or two permanent magnets for applying a DC magnetic field to the ferrite plate. In any case, in order to obtain good irreversible characteristics as the above-described circulator or isolator, it is important to apply a DC magnetic field uniformly in the thickness direction of the ferrite plate and uniformly magnetize the ferrite plate.

【0004】また、近年、機器の小型化の要請からサー
キュレータ、アイソレータといった個々のデバイスも小
型化・薄型化が要求されているが、小型化・薄型化する
と、均一な磁界強度が得られにくくなり、いかにしてフ
ェライト板内部に均一な磁界を印加してフェライト板を
均一に磁化するかがさらに重要な課題となっている。従
来、フェライト板の磁化状態の均一性を得る方法として
は、特開昭49−73949号公報に開示されているよ
うに、永久磁石192のフェライト板191との対向面
を中央部が厚くなるように丸みを持たせたものや(図1
7)、特開平7−326908号公報に開示されている
ように、シールドケース201の底面に、図18に示す
ように窪み202を持たせる方法が提案されている。
In recent years, individual devices such as circulators and isolators have also been required to be reduced in size and thickness in order to reduce the size of the equipment. However, when the size and thickness are reduced, it becomes difficult to obtain a uniform magnetic field strength. An even more important issue is how to apply a uniform magnetic field inside the ferrite plate to uniformly magnetize the ferrite plate. Conventionally, as a method for obtaining the uniformity of the magnetization state of the ferrite plate, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-73949, the surface of the permanent magnet 192 facing the ferrite plate 191 is thickened at the center. And rounded (Fig. 1
7), as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-326908, there has been proposed a method of providing a depression 202 on the bottom surface of a shield case 201 as shown in FIG.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
の、サーキュレータ(又はアイソレータ)では、図19
に示すように、フェライト板の中心に近い部分では、ほ
ぼ均一な磁界強度が得られるが、フェライト板の周辺部
には磁束が集中して周辺部の磁界強度が大きくなり、磁
化が周辺部で不均一になるという問題があった。この周
辺部への磁束の集中は、サーキュレータ及びアイソレー
タを小型化・薄型化しようとして、フェライト板−永久
磁石間、フェライト板−ケース間の距離を短くしていく
とさらに顕著になり、図19において点線で示すよう
に、周辺部の磁界強度がさらに強くなり、より大きな磁
化の不均一を生じていた。このために非可逆特性をさら
に悪化させていた。
However, in the conventional circulator (or isolator), FIG.
As shown in the figure, in the part near the center of the ferrite plate, almost uniform magnetic field strength is obtained, but the magnetic flux concentrates in the peripheral part of the ferrite plate, the magnetic field strength in the peripheral part increases, and the magnetization is There was a problem of non-uniformity. The concentration of the magnetic flux in the peripheral portion becomes more remarkable when the distance between the ferrite plate and the permanent magnet and the distance between the ferrite plate and the case are reduced in order to reduce the size and thickness of the circulator and the isolator. As indicated by the dotted line, the magnetic field intensity at the peripheral portion was further increased, resulting in greater nonuniform magnetization. For this reason, the irreversible characteristics have been further deteriorated.

【0006】本発明の目的は、非可逆特性が良好でかつ
薄型化が可能な非可逆回路素子を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a non-reciprocal circuit device which has good non-reciprocal characteristics and can be made thin.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本願発明は、上記目的を
達成するために、フェライト板に均一に磁界を印加しフ
ェライト板を均一に磁化できる構造を検討を行った結果
完成させたものである。すなわち、本発明に係る非可逆
回路素子は、所定の形状を有するフェライト板と、上記
フェライト板に対向して設けられ、上記フェライト板に
直流磁界を印加する磁石と、上記フェライト板及び上記
永久磁石を内包し磁気回路の一部を構成するケースとを
備えた非可逆回路素子において、上記フェライト板内部
に印加される上記直流磁界の厚さ方向成分の大きさが上
記フェライト板全体にわたって略均一になるように、上
記フェライト板の周辺部を薄くしたことを特徴とする。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention has been completed as a result of studying a structure capable of uniformly applying a magnetic field to a ferrite plate and uniformly magnetizing the ferrite plate. . That is, the non-reciprocal circuit device according to the present invention includes a ferrite plate having a predetermined shape, a magnet provided to face the ferrite plate and applying a DC magnetic field to the ferrite plate, the ferrite plate and the permanent magnet. And a case constituting a part of a magnetic circuit, wherein the magnitude of the thickness direction component of the DC magnetic field applied inside the ferrite plate is substantially uniform over the entire ferrite plate. In this case, the periphery of the ferrite plate is thinned.

【0008】上記非可逆回路素子は、上記フェライト板
の上面又は下面のうちの少なくとも一方の面を中央部に
向かって滑らかに膨らんだ凸形状に形成することにより
容易に構成できる。
The non-reciprocal circuit device can be easily formed by forming at least one of the upper surface and the lower surface of the ferrite plate into a convex shape which swells smoothly toward the center.

【0009】上記非可逆回路素子において、上記フェラ
イト板の他方の面が上記永久磁石に対向して設けられる
場合には、上記フェライト板を、該フェライト板の一方
の面と対向する凹形状に形成された面を有する非磁性体
からなる支持体を介して上記ケースに固定することが好
ましい。これによって、上記フェライト板を安定して固
定できる。
In the nonreciprocal circuit device, when the other surface of the ferrite plate is provided to face the permanent magnet, the ferrite plate is formed in a concave shape facing one surface of the ferrite plate. It is preferable that the case is fixed to the case via a support made of a non-magnetic material having a curved surface. Thereby, the ferrite plate can be stably fixed.

【0010】上記非可逆回路素子は、上記永久磁石の上
記フェライト板との対向面が、中央部に向かって滑らか
に膨らんだ凸形状に形成され、上記フェライト板の上記
永久磁石との対向面が中央部に向かって滑らかに窪んだ
凹形状に形成されることが好ましい。
In the nonreciprocal circuit device, the surface of the permanent magnet facing the ferrite plate is formed in a convex shape that swells smoothly toward the center, and the surface of the ferrite plate facing the permanent magnet is formed. It is preferable to form a concave shape which is smoothly depressed toward the center.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明に係る実施の形態1の
1.5GHz帯集中定数型アイソレータの模式断面図で
ある。本実施の形態1のアイソレータは、金属ケース1
3の内部に永久磁石12とフェライト板11とが中心導
体14を介して対向するように設けられて構成される。
ここで、特に実施の形態1のアイソレータでは、フェラ
イト板11の厚さが周辺部で薄くなるように、フェライ
ト板11のケース13の底面に対向する面が凸面状に形
成されていて、周辺部に磁束が集中することを防止して
いる。これによって、永久磁石12によって生じる磁界
が、フェライト板11内部において厚さ方向成分がほぼ
均一になるように印加され、フェライト板11が厚さ方
向に均一に磁化される。言い換えれば、実施の形態1の
アイソレータでは、永久磁石12によって印加される磁
界が、フェライト板11内部において厚さ方向成分がほ
ぼ均一になるようにフェライト板11の各部分の厚さを
設定している。尚、本実施の形態1のアイソレータで
は、薄型化のためフェライト板11とケース13の底面
間の距離及び永久磁石13と金属ケース13の上面との
距離を無くしている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic sectional view of a 1.5 GHz band lumped constant type isolator according to Embodiment 1 of the present invention. The isolator according to the first embodiment includes a metal case 1
3, a permanent magnet 12 and a ferrite plate 11 are provided so as to face each other with a center conductor 14 interposed therebetween.
Here, particularly in the isolator of the first embodiment, the surface of the ferrite plate 11 facing the bottom surface of the case 13 is formed in a convex shape so that the thickness of the ferrite plate 11 becomes thinner in the peripheral portion. The magnetic flux is prevented from being concentrated on the As a result, the magnetic field generated by the permanent magnet 12 is applied so that the component in the thickness direction is substantially uniform inside the ferrite plate 11, and the ferrite plate 11 is uniformly magnetized in the thickness direction. In other words, in the isolator of the first embodiment, the thickness of each part of the ferrite plate 11 is set such that the magnetic field applied by the permanent magnet 12 has a substantially uniform thickness direction component inside the ferrite plate 11. I have. In the isolator according to the first embodiment, the distance between the ferrite plate 11 and the bottom surface of the case 13 and the distance between the permanent magnet 13 and the upper surface of the metal case 13 are eliminated for the purpose of thinning.

【0012】次に、本実施の形態1において、フェライ
ト板11を周辺部で薄くなるように形成することによ
り、該周辺部に磁束が集中することを防止でき、フェラ
イト板11を厚さ方向に均一に磁化できる理由を説明す
る。まず、一般的に磁束は、透磁率の大きい部分を通過
しようとする性質がある。従って、フェライト板が無い
状態では均一な磁界強度を有していた空間に、透磁率の
大きいフェライト板を設けるとフェライト板の外側に位
置する磁束が、フェライト板に吸い込まれるようにフェ
ライト板を通過するようになる。また、磁束は最短距離
で空間を通過しようとする性質があり、このためにフェ
ライト板が径方向に均一の透磁率を有する場合、この外
側からフェライト板内部に吸い込まれた磁束は、フェラ
イト板の周辺部に集中することになる。
Next, in the first embodiment, by forming the ferrite plate 11 so as to be thinner in the peripheral portion, it is possible to prevent the magnetic flux from concentrating on the peripheral portion and to reduce the ferrite plate 11 in the thickness direction. The reason why uniform magnetization can be achieved will be described. First, generally, the magnetic flux has a property of trying to pass through a portion having a high magnetic permeability. Therefore, if a ferrite plate with high magnetic permeability is provided in a space that had a uniform magnetic field strength without a ferrite plate, the magnetic flux located outside the ferrite plate passes through the ferrite plate so that it is absorbed by the ferrite plate. I will be. Also, the magnetic flux tends to pass through the space at the shortest distance, so if the ferrite plate has a uniform magnetic permeability in the radial direction, the magnetic flux sucked into the ferrite plate from outside will cause the magnetic flux to pass through the ferrite plate. You will concentrate on the periphery.

【0013】しかし、本実施の形態1のように、フェラ
イト板11を周辺部程薄くなるように構成すると、フェ
ライト板が薄い分の周辺部の実効的な透磁率が中央部に
比べて低くでき、周辺部の磁束の集中を緩和させること
ができるのである。本願発明では、このような性質を利
用し、フェライト板内部に磁界が均一の強度で印加され
るように構成している。本実施の形態1のアイソレータ
では、非可逆回路素子の非可逆特性が、フェライト板の
厚さ方向の磁化の均一性に依存することを考慮して、特
にフェライト板に印加される磁界のうち厚さ方向成分が
均一になるようにフェライト板の厚さに変化を持たせて
いる。
However, when the ferrite plate 11 is configured to be thinner in the peripheral portion as in the first embodiment, the effective magnetic permeability in the peripheral portion can be made lower than that in the central portion because of the thinner ferrite plate. Thus, the concentration of the magnetic flux in the peripheral portion can be reduced. In the present invention, utilizing such properties, the magnetic field is applied to the inside of the ferrite plate with a uniform intensity. In the isolator according to the first embodiment, considering that the irreversible characteristics of the irreversible circuit element depend on the uniformity of magnetization in the thickness direction of the ferrite plate, the thickness of the magnetic field applied to the ferrite plate is particularly large. The thickness of the ferrite plate is varied so that the direction component is uniform.

【0014】以上説明したように、本発明に係る実施の
形態1のアイソレータは、永久磁石12によって印加さ
れる磁界が、フェライト板11内部において厚さ方向成
分がほぼ均一になるようにフェライト板11の各部分の
厚さを設定しているので、フェライト板11が厚さ方向
に均一に磁化でき、伝送方向の損失を小さくできしかも
逆方向損失を小さくできる。すなわち、実施の形態1の
アイソレータは非可逆特性を良好にできる。
As described above, in the isolator according to the first embodiment of the present invention, the magnetic field applied by the permanent magnet 12 is adjusted so that the component in the thickness direction is substantially uniform inside the ferrite plate 11. Since the thickness of each part is set, the ferrite plate 11 can be uniformly magnetized in the thickness direction, so that the loss in the transmission direction can be reduced and the loss in the reverse direction can be reduced. That is, the isolator according to the first embodiment can have good irreversible characteristics.

【0015】以上説明した実施の形態1のアイソレータ
では、フェライト板11のケース13の底面に対向する
面を凸面状に形成したが、本願発明はこれに限らず、図
2に示すように、凸面状に形成された面を、永久磁石1
2に対向するように構成してもよい(以下、変形例1と
いう)。以上のように構成しても実施の形態1と同様に
動作し同様な効果を有する。
In the isolator of the first embodiment described above, the surface of the ferrite plate 11 facing the bottom surface of the case 13 is formed in a convex shape. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. The permanent magnet 1
2 (hereinafter, referred to as a first modification). Even with the above configuration, it operates in the same manner as the first embodiment and has the same effect.

【0016】また、実施の形態1のアイソレータでは、
図3に示すように、フェライト板の凸面状の面と対向す
る凹面を有する非磁性体からなる支持体15を介してケ
ース13の底面に固定することが好ましい。このような
形状の非磁性の支持体15を設けることによりフェライ
ト板を安定させて固定することができ、例えば、位置ず
れ等による特性劣化を防ぐことができる。
In the isolator according to the first embodiment,
As shown in FIG. 3, the ferrite plate is preferably fixed to the bottom of the case 13 via a support 15 made of a non-magnetic material having a concave surface facing the convex surface of the ferrite plate. By providing the non-magnetic support 15 having such a shape, the ferrite plate can be stably fixed and the characteristics can be prevented from being deteriorated due to, for example, displacement.

【0017】以上の実施の形態1、変形例1に基づい
て、1.5GHz帯集中定数型アイソレータを作製し
て、評価した結果について説明する。尚、この例では、
フェライト板11及び永久磁石12とは、円板形状に形
成したが、本願発明においてはフェライト板11及び永
久磁石12は円板形状に限定されるものではない。図5
は、フェライト板の径方向の位置に対する磁界強度の厚
み方向成分の分布を示すグラフである。尚、図5におけ
る比較例1は、図4に示すように、厚さを一定にした単
純な円板形状のフェライト板11aを用いた従来例の構
成による測定例である。ここで、比較例1において、フ
ェライト板11a以外の要素は、実施の形態1及び変形
例1と同様に構成し、図4においては同一の符号を付し
て示している。図5から明らかなように、本願発明に係
る実施の形態1及び変形例1においては、フェライト板
11の周辺部における磁束の集中が緩和され、磁界強度
の厚み方向成分がフェライト板の径方向にほぼ均一に分
布していることがわかる。また、実施の形態1と比較例
1のアイソレータの電気的特性を図6に示す。フェライ
ト板11の周辺部への磁束集中の緩和によりデバイス特
性が良好になっていることが分かる。 以上説明した実
施の形態1及び変形例では、1.5GHz帯集中定数型
アイソレータを用いて説明したが、他の周波数、分布定
数型又はサーキュレータであっても同様の効果が得られ
ることは言うまでもない。
Based on the first embodiment and the first modification, a 1.5 GHz band lumped-constant isolator is manufactured and evaluated. In this example,
Although the ferrite plate 11 and the permanent magnet 12 are formed in a disk shape, in the present invention, the ferrite plate 11 and the permanent magnet 12 are not limited to the disk shape. FIG.
Is a graph showing the distribution of the component of the magnetic field strength in the thickness direction with respect to the radial position of the ferrite plate. In addition, as shown in FIG. 4, Comparative Example 1 in FIG. 5 is a measurement example by a conventional configuration using a simple disk-shaped ferrite plate 11a having a constant thickness. Here, in Comparative Example 1, components other than the ferrite plate 11a are configured in the same manner as in Embodiment 1 and Modified Example 1, and are denoted by the same reference numerals in FIG. As is apparent from FIG. 5, in the first embodiment and the first modification according to the present invention, the concentration of the magnetic flux in the peripheral portion of the ferrite plate 11 is reduced, and the thickness direction component of the magnetic field intensity is reduced in the radial direction of the ferrite plate. It can be seen that the distribution is almost uniform. FIG. 6 shows the electrical characteristics of the isolators according to the first embodiment and the first comparative example. It can be seen that the device characteristics are improved due to relaxation of the magnetic flux concentration on the periphery of the ferrite plate 11. In the first embodiment and the modified example described above, the description has been made using the 1.5 GHz band lumped constant type isolator. However, it is needless to say that the same effect can be obtained even with another frequency, distributed constant type or circulator. .

【0018】(実施の形態2)図7は、本発明の実施の
形態2の900MHz帯分布定数型サーキュレータの模
式断面図である。本実施の形態2のサーキュレータは、
金属ケース73内に、所定の間隔を隔てて互いに対向す
るように1対の永久磁石72を設け、この1対の永久磁
石の間に、一対のフェライト板71に挟設された中心導
体を設けて構成する。ここで、上記1対のフェライト板
71はそれぞれ、一方の面が凸面状に形成され、それぞ
れの他方の面(平坦面)が対向するように中心導体74
を挟んで構成している。また、実施の形態2のサーキュ
レータでは、実施の形態1のアイソレータと同様に、永
久磁石72によって印加される磁界が、フェライト板7
1内部において厚さ方向成分がほぼ均一になるようにフ
ェライト板71の各部分の厚さを設定している。
(Embodiment 2) FIG. 7 is a schematic sectional view of a 900 MHz band distributed constant circulator according to Embodiment 2 of the present invention. The circulator according to the second embodiment includes:
A pair of permanent magnets 72 are provided in a metal case 73 so as to face each other at a predetermined interval, and a center conductor sandwiched between a pair of ferrite plates 71 is provided between the pair of permanent magnets. It is composed. Here, each of the pair of ferrite plates 71 has a central conductor 74 such that one surface is formed in a convex shape and the other surface (flat surface) faces each other.
Are sandwiched between them. In the circulator according to the second embodiment, similarly to the isolator according to the first embodiment, the magnetic field applied by the permanent magnet 72 is applied to the ferrite plate 7.
The thickness of each part of the ferrite plate 71 is set so that the components in the thickness direction are substantially uniform inside one.

【0019】従って、以上のように構成された本発明に
係る実施の形態2のサーキュレータは、フェライト板7
1が厚さ方向に均一に磁化でき、伝送方向の損失を小さ
くできしかも逆方向損失を小さくできる。すなわち、実
施の形態2のサーキュレータは非可逆特性を良好にでき
る。以上の実施の形態2のサーキュレータに基づいてサ
ンプルを作製し、フェライト板71に印加される磁界の
強度分布とサーキュレータの特性を評価した。その結果
をそれぞれ図9と図10に示す。尚、この例では、フェ
ライト板71及び永久磁石72とは、円板形状に形成し
たが、本願発明においてはフェライト板71及び永久磁
石72は円板形状に限定されるものではない。また、実
施の形態2のサーキュレータと比較するために、図8に
示す比較例(以下比較例2という)のサーキュレータを
作製し同様に評価して図9,図10に示した。ここで、
図8に示した比較例2は、厚さを一定にした単純な円板
形状のフェライト板71aを用いた以外は、実施の形態
2と同様に構成している。
Therefore, the circulator according to the second embodiment of the present invention configured as described above has a ferrite plate 7
1 can be uniformly magnetized in the thickness direction, the loss in the transmission direction can be reduced, and the loss in the reverse direction can be reduced. That is, the circulator of the second embodiment can improve the irreversible characteristics. A sample was manufactured based on the circulator of the second embodiment, and the intensity distribution of the magnetic field applied to the ferrite plate 71 and the characteristics of the circulator were evaluated. The results are shown in FIGS. 9 and 10, respectively. In this example, the ferrite plate 71 and the permanent magnet 72 are formed in a disk shape. However, in the present invention, the ferrite plate 71 and the permanent magnet 72 are not limited to the disk shape. In addition, for comparison with the circulator of the second embodiment, a circulator of a comparative example (hereinafter referred to as comparative example 2) shown in FIG. 8 was manufactured and similarly evaluated, and shown in FIGS. 9 and 10. here,
Comparative Example 2 shown in FIG. 8 has the same configuration as that of Embodiment 2 except that a simple disk-shaped ferrite plate 71a having a constant thickness is used.

【0020】図9からあきらかなように、実施の形態2
のサーキュレータにおいては、フェライト板71に対し
て径方向のいずれの位置にもほぼ均一に磁界が印加され
ているが、比較例2では、フェライト板の周辺部に集中
して磁界が印加されている。このことにより、本願発明
に係る実施の形態2のサーキュレータの電気特性は、図
10に示すように、比較例2より優れている。なお本実
施の形態2では900MHz帯分布定数型サーキュレー
タを用いて説明したが、他の周波数、集中定数型、アイ
ソレータであっても同様の効果が得られることは言うま
でもない。
As apparent from FIG. 9, Embodiment 2
In the circulator of (1), the magnetic field is applied almost uniformly to any position in the radial direction with respect to the ferrite plate 71, but in Comparative Example 2, the magnetic field is applied to the periphery of the ferrite plate in a concentrated manner. . Thus, the electrical characteristics of the circulator according to the second embodiment of the present invention are superior to those of the second comparative example, as shown in FIG. In the second embodiment, a 900 MHz band distributed constant type circulator has been described. However, it is needless to say that a similar effect can be obtained with another frequency, a lumped constant type, and an isolator.

【0021】(実施の形態3)図11は、実施の形態3
のアイソレータの模式断面図である。この実施の形態3
のアイソレータは、図1の実施の形態1のアイソレータ
に比較して、永久磁石13に代えて永久磁石17を用
い、フェライト板11に代えて、フェライト板16を用
いた以外は、実施の形態1と同様に構成される。ここ
で、実施の形態3において、永久磁石17は、フェライ
ト板16との対向面が、中央部に向かって滑らかに膨ら
んだ凸形状に形成され、フェライト板16の永久磁石1
7との対向面が中央部に向かって滑らかに窪んだ凹形状
に形成され、永久磁石17とフェライト板16とが一定
の間隔で対向するように構成している。さらに、フェラ
イト板16の金属ケース13との対向面は、中央部に向
かって膨らんだ凸形状に形成され、しかも、フェライト
板の周辺部の厚さは中央部に比較して薄くなるように形
成されている。
(Embodiment 3) FIG. 11 shows Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the isolator of FIG. Embodiment 3
Is different from the isolator according to the first embodiment in FIG. 1 in that a permanent magnet 17 is used instead of the permanent magnet 13 and a ferrite plate 16 is used instead of the ferrite plate 11. The configuration is the same as Here, in the third embodiment, the permanent magnet 17 has a surface facing the ferrite plate 16 formed in a convex shape swelling smoothly toward the center, and the permanent magnet 1 of the ferrite plate 16 is formed.
The surface facing the magnet 7 is formed in a concave shape that is smoothly depressed toward the center, so that the permanent magnet 17 and the ferrite plate 16 face each other at regular intervals. Further, the surface of the ferrite plate 16 facing the metal case 13 is formed in a convex shape bulging toward the center, and the thickness of the periphery of the ferrite plate is formed to be thinner than the center. Have been.

【0022】以上のように構成することにより、永久磁
石17から出る磁束線が、図11において矢印で示すよ
うに、中心導体14の全体にわたって垂直に通過するよ
うにできる。これによって、実施の形態1に同様の効果
を有する上さらに、中心導体上を伝送されるマイクロ波
により生じる磁界に対して、外部から印加される磁界が
常に一定の方向から加わる為に、伝送方向の損失をさら
に小さくでき、しかも逆方向損失もさらに小さくでき
る。すなわち、実施の形態3のアイソレータは非可逆特
性をさらに良好にできる。
With the above configuration, the magnetic flux lines emitted from the permanent magnets 17 can pass vertically over the entire center conductor 14 as shown by arrows in FIG. This has the same effect as that of the first embodiment, and furthermore, the externally applied magnetic field is always applied from a fixed direction to the magnetic field generated by the microwave transmitted on the center conductor. , And the reverse loss can be further reduced. That is, the isolator according to the third embodiment can further improve irreversible characteristics.

【0023】以上の図11の実施の形態3に基づいて9
00MHz帯集中定数型アイソレータを作製して、フェ
ライト板16内部の磁界強度の厚み方向成分の分布、及
びアイソレータ特性を評価した。尚、この例では、フェ
ライト板16及び永久磁石17とは、円板形状に形成し
たが、本願発明においてはフェライト板71及び永久磁
石72は円板形状に限定されるものではない。その結果
をそれぞれ図13,図14に示す。図13から明らかな
ように、実施の形態3においても、フェライト板16内
部の磁界の強度分布はほぼ均一であることがわかる。ま
た、図14から、実施の形態3のアイソレータは、順方
向挿入損失及び逆方向損失のいずれにおいても優れてい
ることがわかる。尚、図13,図14において比較例3
として示したものは、図12の模式断面図に示す構成に
基づいて作製したアイソレータの評価結果である。すな
わち、図12に示す比較例3のアイソレータは、フェラ
イト板として単純な円盤形状を有するフェライト板16
aを用いた以外は、実施の形態3と同様に構成されてい
る。
According to the third embodiment shown in FIG.
A 00 MHz band lumped-constant type isolator was manufactured, and the distribution of the magnetic field intensity inside the ferrite plate 16 in the thickness direction and the isolator characteristics were evaluated. In this example, the ferrite plate 16 and the permanent magnet 17 are formed in a disk shape. However, in the present invention, the ferrite plate 71 and the permanent magnet 72 are not limited to the disk shape. The results are shown in FIGS. 13 and 14, respectively. As is clear from FIG. 13, also in the third embodiment, the intensity distribution of the magnetic field inside the ferrite plate 16 is substantially uniform. FIG. 14 shows that the isolator according to the third embodiment is excellent in both forward insertion loss and reverse loss. 13 and 14 show Comparative Example 3
What is shown as is the evaluation result of the isolator manufactured based on the configuration shown in the schematic sectional view of FIG. That is, the isolator of Comparative Example 3 shown in FIG.
Except for using a, the configuration is the same as that of the third embodiment.

【0024】なお本実施の形態3では900MHz帯集
中定数型アイソレータを用いて説明したが、他の周波
数、分布定数型、サーキュレータであっても同様の効果
が得られることはいうまでもない。
In the third embodiment, the 900 MHz band lumped-constant type isolator has been described. However, it goes without saying that the same effect can be obtained with other frequency, distributed constant type, and circulators.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明に係る非可逆回路素子によれば、上記フェライト
板内部に印加される上記直流磁界の厚さ方向成分の大き
さが上記フェライト板全体にわたって略均一になるよう
に、上記フェライト板の周辺部を薄くしているので、上
記フェライト板を均一に磁化することができ、非可逆特
性が良好でかつ薄型化が可能な非可逆回路素子を提供す
ることができる。
As is apparent from the above description,
According to the nonreciprocal circuit device of the present invention, the peripheral portion of the ferrite plate is so arranged that the magnitude of the thickness direction component of the DC magnetic field applied inside the ferrite plate is substantially uniform over the entire ferrite plate. Is thinned, the ferrite plate can be magnetized uniformly, and a nonreciprocal circuit device having good nonreciprocal characteristics and a thin thickness can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る実施の形態1のアイソレータの
模式断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an isolator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明に係る実施の形態1の変形例のアイソ
レータの模式断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view of an isolator according to a modification of the first embodiment according to the present invention.

【図3】 本発明に係る実施の形態1の図2とは異なる
変形例のアイソレータの模式断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view of an isolator according to a modification different from FIG. 2 of the first embodiment according to the present invention.

【図4】 比較例1のアイソレータの模式断面図であ
る。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the isolator of Comparative Example 1.

【図5】 実施の形態1のアイソレータにおけるフェラ
イト板の厚み方向成分磁界強度分布を示すグラフであ
る。
FIG. 5 is a graph showing a thickness direction component magnetic field strength distribution of the ferrite plate in the isolator of the first embodiment.

【図6】 実施の形態1のアイソレータの電気的特性を
示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing electrical characteristics of the isolator according to the first embodiment.

【図7】 本発明に係る実施の形態2のサーキュレータ
の模式断面図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view of a circulator according to a second embodiment of the present invention.

【図8】 比較例2のサーキュレータの模式断面図であ
る。
FIG. 8 is a schematic sectional view of a circulator of Comparative Example 2.

【図9】 実施の形態2のサーキュレータにおけるフェ
ライト板の厚み方向成分磁界強度分布を示すグラフであ
る。
FIG. 9 is a graph showing the thickness direction component magnetic field strength distribution of the ferrite plate in the circulator of the second embodiment.

【図10】 実施の形態2のサーキュレータの電気的特
性を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing electrical characteristics of the circulator according to the second embodiment.

【図11】 本発明に係る実施の形態3のアイソレータ
の模式断面図である。
FIG. 11 is a schematic sectional view of an isolator according to a third embodiment of the present invention.

【図12】 比較例3のアイソレータの模式断面図であ
る。
FIG. 12 is a schematic sectional view of an isolator of Comparative Example 3.

【図13】 実施の形態3のアイソレータにおけるフェ
ライト板の厚み方向成分磁界強度分布を示すグラフであ
る。
FIG. 13 is a graph showing a magnetic field intensity distribution in a thickness direction of a ferrite plate in the isolator according to the third embodiment.

【図14】 実施の形態3のアイソレータの電気的特性
を示すグラフである。
FIG. 14 is a graph showing electrical characteristics of the isolator according to the third embodiment.

【図15】 従来例の分布定数型サーキュレータの分解
斜視図である。
FIG. 15 is an exploded perspective view of a conventional distributed constant circulator.

【図16】 従来例の集中定数型サーキュレータの分解
斜視図である。
FIG. 16 is an exploded perspective view of a conventional lumped constant circulator.

【図17】 従来例において、フェライト板に均一に磁
界を印加する構造の一例を示す模式図である。
FIG. 17 is a schematic view showing an example of a conventional example in which a magnetic field is uniformly applied to a ferrite plate.

【図18】 従来例において、フェライト板に均一に磁
界を印加する構造の他の一例を示す模式図である。
FIG. 18 is a schematic view showing another example of a structure for applying a magnetic field uniformly to a ferrite plate in a conventional example.

【図19】 従来例において、フェライトとケースの間
を接近させた場合の磁界強度の厚み方向成分分布を示す
グラフである。
FIG. 19 is a graph showing a thickness direction component distribution of a magnetic field intensity when a ferrite and a case are brought close to each other in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,16,71,171,181,191…フェライ
ト板、 12,17,72,172,182,192…永久磁
石、 13,73,173,183,201…金属ケース 14,74,174,184…中心導体、 15…支持体、 175,185…接地板。
11, 16, 71, 171, 181, 191 ... ferrite plate, 12, 17, 72, 172, 182, 192 ... permanent magnet, 13, 73, 173, 183, 201 ... metal case 14, 74, 174, 184 ... Center conductor, 15: support, 175, 185: ground plate.

フロントページの続き (72)発明者 長谷 裕之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 加賀田 博司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内Continued on the front page (72) Inventor Hiroyuki Hase 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Kagata 1006 Odaka Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の形状を有するフェライト板と、上
記フェライト板に対向して設けられ、上記フェライト板
に直流磁界を印加する磁石と、上記フェライト板及び上
記永久磁石を内包し磁気回路の一部を構成するケースと
を備えた非可逆回路素子において、 上記フェライト板内部に印加される上記直流磁界の厚さ
方向成分の大きさが上記フェライト板全体にわたって略
均一になるように、上記フェライト板の周辺部を薄くし
たことを特徴とする非可逆回路素子。
1. A ferrite plate having a predetermined shape, a magnet provided to face the ferrite plate and applying a DC magnetic field to the ferrite plate, and a magnetic circuit including the ferrite plate and the permanent magnet. A non-reciprocal circuit device comprising: a ferrite plate, wherein the magnitude of a thickness direction component of the DC magnetic field applied inside the ferrite plate is substantially uniform over the entire ferrite plate. A non-reciprocal circuit device characterized in that the periphery of the device is thinned.
【請求項2】 上記フェライト板の上面又は下面のうち
の少なくとも一方の面が中央部に向かって滑らかに膨ら
んだ凸形状に形成されている請求項1記載の非可逆回路
素子。
2. The non-reciprocal circuit device according to claim 1, wherein at least one of the upper surface and the lower surface of the ferrite plate is formed in a convex shape which swells smoothly toward the center.
【請求項3】 上記フェライト板の他方の面が上記永久
磁石に対向して設けられ、かつ上記フェライト板が、該
フェライト板の一方の面と対向する凹形状に形成された
面を有する非磁性体からなる支持体を介して上記ケース
に固定されている請求項2記載の非可逆回路素子。
3. A non-magnetic ferrite plate, wherein the other surface of the ferrite plate is provided to face the permanent magnet, and the ferrite plate has a concave surface facing the one surface of the ferrite plate. 3. The non-reciprocal circuit device according to claim 2, wherein the non-reciprocal circuit device is fixed to the case via a support made of a body.
【請求項4】 上記永久磁石の上記フェライト板との対
向面が、中央部に向かって滑らかに膨らんだ凸形状に形
成され、上記フェライト板の上記永久磁石との対向面が
中央部に向かって滑らかに窪んだ凹形状に形成されてい
る請求項1記載の非可逆回路素子。
4. The surface of the permanent magnet facing the ferrite plate is formed in a convex shape that smoothly swells toward the center, and the surface of the ferrite plate facing the permanent magnet faces the center. 2. The non-reciprocal circuit device according to claim 1, wherein the non-reciprocal circuit device is formed in a concave shape that is smoothly recessed.
JP26708297A 1997-09-30 1997-09-30 Irreversible circuit element Pending JPH11112208A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26708297A JPH11112208A (en) 1997-09-30 1997-09-30 Irreversible circuit element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26708297A JPH11112208A (en) 1997-09-30 1997-09-30 Irreversible circuit element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11112208A true JPH11112208A (en) 1999-04-23

Family

ID=17439794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26708297A Pending JPH11112208A (en) 1997-09-30 1997-09-30 Irreversible circuit element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11112208A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5745015A (en) Non-reciprocal circuit element having a magnetic member integral with the ferrite member
JP3125693B2 (en) Non-reciprocal circuit device
US20030030500A1 (en) Compact multi-element cascade circulator
US6518851B2 (en) Confined-flux ferrite structure for circulator/isolator
JPH11112208A (en) Irreversible circuit element
US11276909B2 (en) Nonreciprocal circuit element, manufacturing method of the same, and communication apparatus using the same
US10992014B2 (en) Nonreciprocal circuit element and communication apparatus using the same
JPH075684Y2 (en) Non-reciprocal circuit element
JP5201370B2 (en) Non-reciprocal circuit device and communication device
JP4063798B2 (en) Method for adjusting non-reciprocal circuit element
JP2019216370A (en) Non-reciprocal circuit element and communication device using the same
JPH0246083Y2 (en)
JP2001119211A (en) Irreversible circuit element
JP2001257507A (en) Nonreversible circuit element and mobile object communication terminal
JP4092693B2 (en) Non-reciprocal circuit device and communication device using the same
JP2002314308A (en) Two-terminal pair isolator
JPH06164211A (en) Irreversible circuit element
JP3656868B2 (en) Non-reciprocal circuit element
JP2002305404A (en) Two-terminal pair isolator
JPH10276013A (en) Yoke structure for irreversible circuit element
JP3204435B2 (en) Distributed constant type microwave non-reciprocal element
JPH10276014A (en) Irreversible circuit element
JPH01253302A (en) Non-reversible circuit element
KR100302968B1 (en) Nonreciprocal circuit device
JP2000174510A (en) Irreversible circuit element and mobile communication unit