JPH11220310A - 非可逆回路素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低背化したマイクロ波バンドの高周波信号の
伝送方向を規制する非可逆回路素子において、電気的特
性が良好な非可逆回路素子を提供する。 【解決手段】 非可逆回路素子の中心導体部は３本の中
心電極がフエライト円盤の中央部で絶縁シ−トを挟んで
交差した構造をしている。絶縁シ−トの厚さが電気特性
に影響を与えることを解明し、絶縁シ−トの厚さを２５
μｍより大きく６５μｍ以下とした。また、中心電極と
フェライト円盤の接触状態の違いが電気特性のばらつき
に影響を与えることも解明し、中心電極先端部をきちん
とフォーミングした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波バンド
の高周波部品として使われる非可逆回路素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話や自動車電話など移動体通信機
の送信部に使用され、マイクロ波信号を一方方向だけに
伝送する非可逆回路素子は、移動体通信機の小型化・高
性能化に伴い、非可逆回路素子自体も小型化・高性能化
が強く求められており、小型化が容易な集中定数型のも
のが増加している。非可逆回路素子にはアイソレータと
サーキュレータがあるが基本構造はほとんど同一であ
る。図４に集中定数型アイソレータの概略構成を示す。

【０００３】導体でかつ強磁性体の薄板で成形された下
ヨーク６に樹脂ケース７が挿入接合される。樹脂ケース
７には中心導体部４、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３およ
び抵抗Ｒが装入位置決めされ、所定の電気的接続がなさ
れる。さらに、直流磁界を印加するためのマグネット
９、マグネット９のずれを防止するための樹脂モールド
５、および磁気回路を形成するための上ヨーク８が順次
セットされ、上ヨーク８と下ヨーク６が接合されてアイ
ソレータは完成する。

【０００４】図５にアイソレータの中心機能をなす中心
導体部４の構造の一例を示す。図５（ａ）に示すよう
に、接地電極となるシールド円板２から例えば１２０度
の間隔で放射状に伸びる３本の帯状の中心電極２１〜２
３と、フェライト円盤１と、絶縁シート３とからなる。
図５（ｂ）に組立品を示すが、シールド円板２の上には
フェライト円盤１が載置され、各中心電極２１〜２３
は、それぞれフェライト円盤１を包み込むように略コの
字状に折り曲げられ、フェライト円盤１の上面の中央部
で交差している。各中心電極相互の間を電気的に絶縁す
るため、絶縁シート３が中心電極相互の間に挿入されて
いる。アイソレータとして組立てられた時には、各中心
電極２１〜２３の先端は、コンデンサ等からなる整合回
路を介して樹脂ケース７に設けた入出力用ポートＰ１、
Ｐ２及び抵抗Ｒと接続される。ここでは中心電極２１は
コンデンサＣ１を介してポートＰ１と、中心電極２２は
コンデンサＣ２を介してポートＰ２と、中心電極２３は
コンデンサＣ３を介して抵抗Ｒと接続されるとして説明
する。

【０００５】アイソレータのポートＰ１にマイクロ波信
号が入力されると、中心電極２１の廻りに高周波磁界を
生じる。該高周波磁界は直流磁界により所定の角度だけ
回転し、フェライト円盤を介した誘導結合により、左隣
の中心電極２２に誘導されポートＰ２に出力される。一
方、ポートＰ２から出力されたマイクロ波信号の反射波
などがポートＰ２に逆流した場合には、この信号は前述
したと同様にして左隣の中心電極２３に誘導され抵抗Ｒ
により吸収される。このようにして、アイソレータはマ
イクロ波信号を一方向へのみ伝達する部品として機能す
る。なお、前記抵抗Ｒに代えて、新たな入出力ポートを
接続すれば、サーキュレータとして用いることができ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】アイソレータの小型化
・低背化の要求に応え、従来の７ｍｍ角で厚さ約３ｍｍ
のものを、現在では５ｍｍ角で厚さ２ｍｍ程度まで小さ
くすることが可能になってきた。中心導体部４に対して
は、その小型化・低背化及び高性能化のための対象は、
主要機能部品であり且つその寸法をほとんど規定する、
フェライト円盤１及びシールド円板２又は中心電極２
１、２２、２３の材質や大きさであったが、本発明者ら
は、さらに一層の高性能化を達成するために、いままで
ほとんど注目されず、研究成果の報告も見当たらない中
心導体部の絶縁シート３の厚さ、言い換えれば中心電極
間隙寸法、及び中心電極２１、２２、２３の折り曲げ形
状という点に注目して研究を行なってきた。従来、絶縁
シートは厚さが0.1ｍｍ以下の極薄部品であることか
ら、低背化に対して影響度が小さく、性能面からも直接
的な特性機能部材でないとして、シート材メーカから供
給されるものの中から、取り扱いや組立のやり易さをも
とに選定されていた。絶縁シートの厚さが性能面に与え
る影響を研究して行くにしたがい、薄くすると、フェラ
イト円盤表面と中心電極間の隙間が小さくなることから
効率が高くなるという利点がある反面、中心電極間の絶
縁性が低下するという問題が生じることがわかってき
た。即ち、絶縁性の問題とは、絶縁シート単品の絶縁性
能だけで決まるものではなく、複合構造からくるものも
考慮すべきであり、これは中心電極とその間に挿入され
た絶縁シートは、あたかもコンデンサのように作用し、
薄くすると中心電極が互いに静電容量的に結合され、前
記したマイクロ波信号は隣接する中心電極に漏れてしま
うことがあるからである。これより、アイソレータの一
段の電気特性向上のために、絶縁シートの最適な厚さ範
囲、又は中心電極間隔範囲を見出すべく研究を行ってき
た。

【０００７】また、電気的特性が高いだけでなく、その
バラツキ範囲もより狭いものが求められるようになって
きている。本発明者らは、部品個々の特性の安定化とい
う面ではなく、中心電極をコイルと見なした時のインダ
クタンスの一定化という観点で、中心電極がフェライト
円盤を包み込んだ時の形状のバラツキについて着目し
た。即ち、従来の中心導体部は前述したような構成であ
るため、中心電極がコンデンサと接合される時、中心電
極とフェライト円盤表面との密着状態や、中心電極先端
部のフェライト円盤との位置関係は一定とは限らない。
中心電極と例えばコンデンサを接合する方法の一つに、
コンデンサの上面に半田ペーストを塗布した後、中心電
極の先端がコンデンサの上面に半田ペーストを介して密
着するように、フェライト円盤上に水平状態にある中心
電極の先端を押圧して曲げるように樹脂モールドをセッ
トし、リフローをかける方法がある。通常、コンデンサ
は中心導体部に比して小さいため、その上面は同じ高さ
レベルにはない。また、折り曲げられた３本の中心電極
の高さは各々異なっている。即ち、最初に折り曲げられ
る中心電極の底面はフェライト円盤上面の高さである
が、２番目に折り曲げられる中心電極は最初の中心電極
とその間に装入された絶縁シートの上を通過するため、
それらの厚み分だけ高くなる。３番目に折り曲げられる
中心電極はさらに高い位置を通過することになる。この
ため前記接合方法においては、図６に実線と点線で示す
ように、樹脂モールド５と中心導体部４の位置に相対的
ずれがあると、中心電極２１先端部を押圧する位置が異
なり、中心電極２１の先端部形状が違ってくるため、中
心電極２１とフェライト円盤１の表面及び側面との接触
状態がばらついてくるのである。これは他の中心電極に
ついても同様であり、また中心電極相互の高さが違うも
のについても同様の現象が生じる。従って本発明の目的
は、主要機能部品が同一であっても、挿入損失やアイソ
レーションのような電気的特性がより一層良好な非可逆
回路素子、及び電気的特性のバラツキがより少ない非可
逆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】本発明の非可逆回路素子
は、マイクロ波バンドの高周波信号の伝送方向を規制す
べく、フェライト円盤を中心電極で内包した中心導体部
と、前記フェライト円盤の軸方向に直流磁界を印加する
マグネットと、中心導体部の中心電極に接続されるコン
デンサを上下のヨーク間に装着した非可逆回路素子であ
って、外側に伸びた中心電極を有するシールド円板上に
フェライト円盤を載置し、前記中心電極をフェライト円
盤に沿って折り曲げ、フェライト円盤上での中心電極同
士の交差部に中心電極間を絶縁するように絶縁シートを
配設した中心導体部において、絶縁シートの厚さが、２
５μｍより大きく６５μｍ以下であることを特徴として
いる。なお、３０μｍ以上で５０μｍ以下の方が好まし
く、さらに望ましくは３５μｍ以上で４５μｍ以下とす
るとよい。

【０００９】また、本発明の非可逆回路素子は、マイク
ロ波バンドの高周波信号の伝送方向を規制すべく、フェ
ライト円盤を中心電極で内包した中心導体部と、前記フ
ェライト円盤の軸方向に直流磁界を印加するマグネット
と、中心導体部の中心電極に接続されるコンデンサを上
下のヨーク間に装着した非可逆回路素子であって、外側
に伸びた中心電極を有するシールド円板上にフェライト
円盤を載置し、前記中心電極をフェライト円盤に沿って
折り曲げ、フェライト円盤上での中心電極同士の交差部
に中心電極間を絶縁するように絶縁シートを配設した中
心導体部において、中心電極交差部における中心電極間
隔が１２．５μｍより大きく６５μｍ以下であることを
特徴としている。中心電極同士間の間隔寸法を上記のよ
うに決めた理由は次の通りである。中心導体部の組立て
時の中心電極間の間隔は絶縁シート厚さで規定され、前
述したように厚さが２５μｍより大きく６５μｍ以下の
絶縁シートを用いるのがよく、中心電極部組立て時にお
ける中心電極間隔は、少なくとも中心電極交差部におい
ては２５μｍより大きく６５μｍ以下である。しかし、
その後の中心電極とコンデンサの接合のためのリフロー
時に、特に粘着剤層を有する絶縁シートにおいては、粘
着剤層が軟化、溶融等する場合があり、中心電極間の間
隔寸法は組立て時に用いた絶縁シート厚さより小さくな
ることがあり、これより下限については、絶縁シート基
材の厚さ以上とした。

【００１０】また、本発明の非可逆回路素子は、マイク
ロ波バンドの高周波信号の伝送方向を規制すべく、フェ
ライト円盤を中心電極で内包した中心導体部と、前記フ
ェライト円盤の軸方向に直流磁界を印加するマグネット
と、中心導体部の中心電極に接続されるコンデンサを上
下のヨーク間に装着した非可逆回路素子であって、外側
に伸びた中心電極を有するシールド円板上にフェライト
円盤を載置し、前記中心電極をフェライト円盤に沿って
折り曲げ、フェライト円盤上での中心電極同士の交差部
に中心電極間を絶縁するように絶縁シートを配設した中
心導体部において、中心電極の先端部下面は、接続され
るべきコンデンサの上面高さと略等しい高さレベルで水
平方向に延びており、この状態でコンデンサと電気的に
接続されたことを特徴としている。この場合も、中心電
極交差部における中心電極の間隔寸法は１２．５μｍよ
り大きく６５μｍ以下であることが好ましい。

【００１１】この実施態様として、中心電極をそれぞ
れ、フェライト円盤を包み込むように、フェライト円盤
の下面と円筒面の角において円筒面に沿って鉛直上方に
折り曲げ、フェライト円盤の円筒面と上面の角において
上面に沿って水平方向に折り曲げ、さらにフェライト円
盤の上面他端と円筒面の角において円筒面に沿って下方
に折り曲げ、最後に、先端部下面が接続されるべきコン
デンサの上面高さと略等しい高さレベルとなる位置で水
平方向に屈曲するとよい。なおこの時、中心電極の最後
に水平方向になるよう屈曲する位置にノッチを設ける
と、先端部を確実に所定形状に曲げることができる。ま
た、別の実施態様として、中心電極をそれぞれ、フェラ
イト円盤を包み込むように、フェライト円盤の下面と円
筒面の角において円筒面に沿って鉛直上方に折り曲げ、
フェライト円盤の円筒面と上面の角において上面に沿っ
て水平方向に折り曲げるとともに、接続されるコンデン
サを、その上面高さが対応する中心電極先端部の下面と
略等しくなるように設置して接続してもよい。

【００１２】また、上記の非可逆回路素子はいづれも粘
着性又は接着性を有する絶縁シートを用いることがで
き、この場合は絶縁シートを中心電極間を絶縁するよう
に貼り付けるだけでなく、最外部に折り曲げ配置された
中心電極の上からも貼り付けるとよい。なお、前記絶縁
シートの厚さとは、粘着性又は接着性を有する絶縁シー
トにおいては、基材と粘着剤層又は接着剤層を含めた総
厚さを言うものである。以上、ここで言う非可逆回路素
子はアイソレータ或いはサーキュレータであるが、中心
電極同士間の間隔寸法又は絶縁シート厚さを規定した本
発明のアイソレータの電気特性は、１．４４ＧＨｚの高
周波信号において、挿入損失特性が絶対値で０．４５ｄ
Ｂ以下、アイソレーション特性が絶対値で１８ｄＢ以
上、反射損失特性が１７ｄＢ以上を得ることができる。
特に、絶縁シートを、厚さが３５μｍ以上で４５μｍ以
下のものを用いた場合が極めて良好である。

【００１３】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）本発明の非可逆
回路素子として、アイソレータを例に発明のポイントで
ある中心導体部について説明する。図１にその中心導体
部の構造を示すが、基本構造は前述した図５に示すもの
と同様であり、同じ部品は同一符号で表す。まず、図１
（ａ）をもとに組立方法を説明する。シールド円板２の
上にガーネット円盤２５を載置する。ガーネットは広義
のフェライトの一種でアイソレータに適した材料であ
る。次に、第一の中心電極２１をガーネット円盤２５を
包み込むように折り曲げる。次に、ガーネット円盤２５
の直径よりも小さい円板状の第一のポリイミド製絶縁シ
ート３１を中心電極２１の上にセットする。次に、第二
の中心電極２２をガーネット円盤２５を包み込むように
折り曲げ、その上にガーネット円盤２５の直径よりも小
さい円板状の第二のポリイミド製絶縁シート３２をセッ
トする。最後に第三の中心電極２３をガーネット円盤２
５を包み込むように折り曲げる。図１（ｂ）に組立され
た中心導体部１０を示す。なお、絶縁シートとしてポリ
イミドで説明したが、他の材質を用いることもできる。
望ましくは、後工程で熱が加えられても、あまり変質や
変形をしないような耐熱性に優れた材質が良い。

【００１４】前述したように、特性面から適切な絶縁シ
ートの厚さを明らかにしたものはなく、絶縁シートの厚
さだけが異なる５種類のアイソレータを各２０個ずつ製
作し、ＨＰ（ヒューレットハ゜ッカート゛）社のネットワークアナラ
イザー８７５３Ｄを用い、1.441GHzにおいて下記４種類
の特性を評価した。なお絶縁シートとしては、シートの
基材に接着剤又は粘着剤の層が付加形成されている粘着
性シートを用い、中心導体部の組立て時において、中心
電極は間に絶縁シート厚さ以上に隙間を生ずることなく
セットするようにした。なお、中心電極の角度変動を防
止し、絶縁シート厚さ以外の特性に作用する要因の影響
を減少するため、絶縁シートを最外部の中心電極の上か
らも貼り付けた。 ・挿入損失…入力端子に入力された電圧Ｖ１に対し、出
力端子に出力される電圧Ｖ２の割合をｄＢで表示。２０
×log(Ｖ２／Ｖ１)で計算する。−0.45ｄＢを基準に絶
対値が小さい方が特性は良いと評価。 ・アイソレーション…出力端子に入力された電圧Ｖ３に
対し、入力端子に出力される電圧Ｖ４の割合をｄＢで表
示。２０×log(Ｖ４／Ｖ３)で計算する。−１８ｄＢを
基準に絶対値が大きい方が特性は良いと評価。 ・RET.LOSS（ＩＮ）…入力側反射損失であり、入力端子
側に入力された電圧Ｖ１に対し、素子から反射する電圧
Ｖ１ｒの反射割合をｄＢで表示。−２０×log(Ｖ１ｒ／
Ｖ１)で計算する。１７ｄＢを基準に数値が大きい方が
特性は良いと評価。なお、Ｖ１ｒ／Ｖ１で示される反射
係数Γを通じて、（１＋|Γ|）／（１−|Γ|）で算出さ
れるＶＳＷＲ（電圧定在波比）と相関関係を有してい
る。 ・RET.LOSS（OUT）・・・出力側反射損失であり、出力端子
側に入力された電圧Ｖ３に対し、素子から反射する電圧
Ｖ３ｒの反射割合をｄＢで表示。−２０×log(Ｖ３ｒ／
Ｖ３)で計算する。１７ｄＢを基準に数値が大きい方が
特性は良いと評価。上記と同様、ＶＳＷＲ（電圧定在波
比）とは相関関係を有している。

【００１５】表１に各試料の絶縁シート仕様と、それに
対する特性の平均値と標準偏差σを示す。評価がわかり
やすいように、評価基準を（）内に絶対値で表示し、標
準偏差をもとにしたばらつき３σと平均値とから算出さ
れるばらつき下限値も絶対値表示した。なお、基準値は
本説明で示した値が絶対的なものではないが、一般的に
もほぼこれに近い値が用いられている。

【表１】

【００１６】上記データをもとに、各資料を優、良、
可、不可で評価した。 １）試料１（総厚さ２５μｍ）のものは、平均値では挿
入損失がわずかに基準を上回っているだけで、他の３種
類の全てについて下回っている。ばらつき下限値でみる
と全ての特性で基準をはずれており、不可である。 ２）試料２(総厚さ３５μｍ) 及び試料３(厚さ４５μ
ｍ)のものは、４種類の特性全てについて平均値、ばら
つき下限値とも基準値に入っており、優である。特に試
料２は最優秀である。 ３）試料４(総厚さ６０μｍ)のものは、４種類の特性全
てについて平均値は基準値を満足している。ばらつき下
限では挿入損失を除き基準からはずれているが、アイソ
レーションについては僅かなずれであり、良と評価す
る。 ４）試料５(総厚さ６５μｍ)のものは、試料４と同様
に、４種類の特性全てについて平均値は基準を満足して
いるが、ばらつき下限では挿入損失を除き基準から大き
くはずれており、可と評価する。 以上の結果より、絶縁シートの総厚さが２５μｍでは評
価基準に対しては不可であるが、３５μｍでは最も良好
となることから、総厚さが約３０μｍになれば基準を満
足すると推察される。総厚さが６０μｍ以上では平均値
では基準を満足しているが、ばらつき下限でみると特に
RET.LOSSが下回っている。しかし４５μｍでは上回って
いることから、総厚さが約５０μｍになれば基準を満足
すると推定される。これより、絶縁シートの総厚さとし
ては、２５μｍより大きく６５μｍ以下の範囲でなけれ
ばならず、好ましくは３０μｍ以上で５０μｍ以下、さ
らに望ましくは３５μｍ以上で４５μｍ以下の厚さのも
のを使用するとよいことがわかる。挿入損失、アイソレ
ーション特性を重視するような品種であれば、３０μｍ
以上で６０μｍ以下でもよい。

【００１７】ところで、中心導体部の組立て時の中心電
極同士間の間隔寸法は、用いた絶縁シート厚さで規定さ
れるが、その後中心電極とコンデンサの接合にリフロー
を行なうと、この時の熱により、特に粘着性絶縁シート
においては、材質にもよるが、接着層或いは粘着層が軟
化、溶融する場合があり、最終製品時の中心電極同士間
の間隔寸法は、組立て時に用いた絶縁シート厚さより小
さくなることがある。従って、前記絶縁シート厚さ範囲
の評価を最終製品時の中心電極同士間の間隔寸法範囲と
して置換えると、下限は資料１の基材厚さはそのままで
粘着剤層厚さがほとんどゼロに近くなった場合であり、
上限は資料５の粘着剤層厚さがそのままである場合であ
ると言うことができる。即ち、中心電極交差部における
中心電極間隔は１２．５μｍより大きく６５μｍ以下の
範囲でなければならない。以上はアイソレータについて
説明したが、これはサーキュレータにも適用可能であ
る。

【００１８】（実施の形態２）中心導体部の中心電極形
状に特徴を有する別の発明の非可逆回路素子として、同
様にアイソレータを例に説明する。図２（ａ）はポイン
トとなる中心導体部２０を示す図である。基本構成及び
部品は図１で示したものと同様であり、同一のものは同
じ符号を用いるとともに詳しい説明は省略する。図２
（ｂ）は樹脂ケース上における中心導体部２０とコンデ
ンサの接続状況の一例を説明する図、図３は中心導体部
２０の組立を説明する図である。中心導体部２０の組立
は、まず図３(a)に示すようにシールド円板２の上にガ
ーネット円盤２５を載置する。次に図３(ｂ)に示すよう
に、該シールド円板２から放射状に伸びた帯状の中心電
極の内、第一の中心電極２１をガーネット円盤２５の底
面と円筒面の角で円筒面に沿って密接的に鉛直上方に折
り曲げ、さらにガーネット円盤２５の円筒面と上面の角
で上面に沿って密接的に水平方向に折り曲げる。

【００１９】次に、中心電極２１の端子フォーミングを
行う。まずガーネット円盤２５の円盤上面の中心を経て
延びた中心電極２１の先端部を、ガーネット円盤２５の
上面と円筒面の角で円筒面に沿って密接的に下方に折り
曲げ、最後に水平方向に沿うように略９０度屈曲する。
この最後の折曲げ位置は、図２（ｂ）に示すように中心
導体部２０とコンデンサを樹脂ケースにセットした時、
中心電極先端部下面がコンデンサの接続部とほぼ同一レ
ベルになるような位置とする。次に、粘着性を有した円
板状のポリイミド絶縁シート３１を中心電極２１の上か
ら貼付け、中心電極２１をガーネット円盤２５の表面に
密着させる。次に、第二の中心電極２２を前記第一の中
心電極２１と同様に折り曲げ、その上から粘着性ポリイ
ミド絶縁シート３２を貼付け、最後に第三の中心電極２
３を同様に折り曲げ、その上から粘着性ポリイミド絶縁
シート３３を貼付け、図２（ａ）に示すような中心導体
部２０を完成させる。なお、端子のフォーミング時期は
前述した順序に限定されず、粘着性絶縁シートを貼付け
た後にその都度行ってもよいし、後でまとめて行っても
よい。この時の最終の水平方向屈曲のための折り曲げ位
置は、各中心電極が接続されるコンデンサの接続部高さ
や、中心電極の相互の高さの違いに合わせて適宜決め
る。望ましくは、図３（ｃ）に示すように、中心電極先
端部にはその折り曲げ位置を規定し、確実に折り曲げが
できるようにノッチ２６を設けておくとよい。

【００２０】その後、前記中心導体部２０とコンデンサ
Ｃ１〜Ｃ３及び抵抗Ｒを樹脂ケース７に装入し電気的接
続処理を行う。樹脂ケース７には、中心導体部２０の装
入用として底に接地電極を配した円形の窪みが形成され
ており、装入された中心導体部２０のシールド円板２は
半田で前記接地電極に接続される。またコンデンサ或い
は抵抗装入用として底に電極を配した矩形状の窪みも形
成されており、これらの窪みに装入されたコンデンサＣ
１、Ｃ２、Ｃ３、および抵抗Ｒの一方の端子は半田で前
記電極に接続される。また樹脂ケース７の下面には入出
力用ポートＰ１、Ｐ２の電極が各々前記電極と接続して
形成されている。

【００２１】その後、中心導体部２０の中心電極２１、
２２、２３の前述したフォーミングされた先端部は、コ
ンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３と半田で接続される。これに
より中心導体部２０の中心電極２１、２２は、コンデン
サＣ１、Ｃ２により構成される整合回路を介してポート
Ｐ１、Ｐ２に接続され、中心電極２３はコンデンサＣ３
により構成される整合回路を介して抵抗Ｒに接続され
る。このように、各中心電極２１、２２、２３はガーネ
ット円盤２５をコの字状時以上に接触長さが大となるよ
うな所定形状で密接的に包み込み、かつその接触長さは
アイソレータ個々でばらつくことはほとんどない。従っ
て中心電極のインダクタンスは安定し、電気的特性のバ
ラツキが低減する。

【００２２】従来の形態の中心導体部４を組込んだアイ
ソレータと、前述した中心導体部２０を組込んだ本発明
のアイソレータをそれぞれ２０個ずつ製作し、挿入損
失、アイソレーション、ＶＳＷＲ（ＩＮ）及びＶＳＷＲ
（ＯＵＴ）特性のピーク周波数を測定した。測定周波数
は１．４４ＧＨｚで、測定器はＨＰ（ヒューレットパッ
カード）社のネットワークアナライザー８７５３Ｄを用
いた。表２に各試料のピーク周波数のバラツキ（３σ、
σ：標準偏差）を示す。統計的には標本の標準偏差と母
集団の標準偏差とは一致しないが、標本の数が大きいほ
ど差は小さくなり、今回の評価に用いた試料数２０では
ほぼ等しくなると考えられる。

【表２】 表２に示すように、本発明の中心電極の端子をフォーミ
ングしたアイソレータは、従来形態のアイソレータに比
して挿入損失、アイソレ−ション、ＶＳＷＲ（ＩＮ）及
びＶＳＷＲ（ＯＵＴ）の全ての特性においてピーク周波
数のバラツキが低減していることがわかる。なお、以上
はアイソレータを例にして説明したが、これはサーキュ
レータについても同様である。

【００２３】（実施の形態３）同様にアイソレータを例
に説明する。本形態のアイソレータは、中心導体部を前
述の実施の形態２と違い、中心電極の端子にフォーミン
グを施さずガーネット円盤の上面で水平方向に延びたま
まとし、コンデンサを、その中心電極との接続部が前記
中心電極底面と同一レベルになるように配置するもので
ある。本形態における中心導体部の組立について説明す
る。まずシールド円板２の上にガーネット円盤２５を載
置する。次に該シールド円板２から放射状に伸びた中心
電極のうち、まず第一の中心電極２１をガーネット円盤
２５の底面と円筒面の角で円筒面に沿って密接的に鉛直
上方に折り曲げ、さらにガーネット円盤２５の円筒面と
上面の角で上面に沿って密接的に水平方向に折り曲げ
る。次に、円板状の粘着性ポリイミド絶縁シート３１を
中心電極２１の上から貼付ける。次に、第二の中心電極
２２を前記第一の中心電極２１と同様に折り曲げ、その
上から同様なポリイミドシート３２を貼付け、最後に第
三の中心電極２３を同様に折り曲げ、その上から同様な
ポリイミドシート３３を貼付けて中心導体部とする。

【００２４】その後、前記中心導体部とコンデンサＣ１
〜Ｃ３及び抵抗Ｒを樹脂ケースに装入し電気的接続処理
を行う。樹脂ケースには、中心導体部の装入用として底
に接地電極を配した円形の窪みが形成されており、装入
された中心導体部のシールド円板２は半田で前記接地電
極に接続される。またコンデンサ或いは抵抗装入用とし
て底に電極を配した矩形状の窪みも形成されており、こ
れらの窪みに装入されたコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３、
および抵抗Ｒの一方の端子は半田で前記電極に接続され
る。また樹脂ケースの下面には入出力用ポートＰ１、Ｐ
２の電極が各々前記電極と接続して形成されている。本
形態における樹脂ケースは、中心導体部の装入用窪みと
コンデンサ或いは抵抗装入用窪みの設置面高さが、前記
中心導体部とコンデンサ或いは抵抗を樹脂ケースにセッ
トした時、接続される中心電極先端部の下面が該コンデ
ンサ或いは抵抗の接続部とほぼ同一レベルになるように
形成されている。次に、中心導体部の中心電極２１、２
２、２３の先端部が、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３と半
田で接続される。これにより中心導体部の中心電極２
１、２２は、コンデンサＣ１、Ｃ２により構成される整
合回路を介してポートＰ１、Ｐ２に接続され、中心電極
２３はコンデンサＣ３により構成される整合回路を介し
て抵抗Ｒに接続される。このように、各中心電極はガー
ネットをコの字状となるように密接的に包み、その一辺
は真っ直ぐに延びた状態でコンデンサ或いは抵抗と接続
されるので、ガーネットとの接触長さはアイソレータ個
々でばらつくことはほとんどない。従って中心電極のイ
ンダクタンスは安定し、電気的特性のバラツキが低減す
る。

【００２５】以上３つの実施の形態を説明したが、これ
らは各々独立した形態で実施することができることは言
うまでもないが、実施の形態１と、実施の形態２又は３
とを組み合せて実施するとさらに効果的である。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の非可逆回
路素子は、主要な機能部品が同一なものであっても、適
切なシ−ト厚の絶縁シ−トを用いて中心導体部を製作し
ているので、挿入損失、アイソレ−ション、 RET.LOSS
等の電気特性がさらに一段と向上する。また、同様に主
要な機能部品が同一なものであっても、中心導体部の中
心電極の端子を一定形状にフォーミングしたり、或いは
真っ直ぐに延びた状態でコンデンサ或いは抵抗と接続す
ることにより、中心電極のインダクタンスを安定させた
ので、挿入損失、アイソレ−ション、ＶＳＷＲ等のピー
ク周波数のバラツキを低減することができる。また、粘
着性絶縁シートを用いることにより、中心導体部組立て
時に、中心電極間隙を所定値に規制できるとともに、角
度ずれを防止することができ、電気特性向上に効果的で
ある。さらに上記の組合わせにより、より一層電気特性
が良好な非可逆回路素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の非可逆回路素子に用いる中心導体部の
第１の形態を示す図。

【図２】本発明の非可逆回路素子に用いる中心導体部の
第２の形態を示す図。

【図３】第２の形態の中心導体部の構成及び組立てを示
す図。

【図４】集中定数型アイソレータの構成を示す図。

【図５】従来の非可逆回路素子に用いる中心導体部の組
立てを示す図。

【図６】従来の非可逆回路素子における中心導体部とコ
ンデンサの接続状況を示す図。

【符号の説明】

１・・・フェライト円盤、２・・・シ−ルド円板、３・・・絶縁シ
−ト、 ４・・・従来の中心導体部、５・・・樹脂モ−ルド、６・・・下
ヨ−ク、７・・・樹脂ケ−ス、８・・・上ヨ−ク、９・・・マグ
ネット、１０・・・本発明の中心導体部の例、２０・・・本発
明の別の中心導体部の例、２１〜２３・・・中心電極、２
５・・・ガーネット円盤、２６・・・ノッチ、Ｃ１〜Ｃ３・・・
整合回路を構成するコンデンサ、Ｒ・・・終端抵抗、Ｐ１
〜Ｐ３・・・入出力ポ−ト

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロ波バンドの高周波信号の伝送方
   向を規制すべく、フェライト円盤を中心電極で内包した
   中心導体部と、前記フェライト円盤の軸方向に直流磁界
   を印加するマグネットと、中心導体部の中心電極に接続
   されるコンデンサを上下のヨーク間に装着した非可逆回
   路素子であって、 外側に伸びた中心電極を有するシールド円板上にフェラ
   イト円盤を載置し、前記中心電極をフェライト円盤に沿
   って折り曲げ、フェライト円盤上での中心電極同士の交
   差部に中心電極間を絶縁するように絶縁シートを配設し
   た中心導体部において、 絶縁シートの厚さが、２５μｍより大きく６５μｍ以下
   であることを特徴とする非可逆回路素子。
2. 【請求項２】 マイクロ波バンドの高周波信号の伝送方
   向を規制すべく、フェライト円盤を中心電極で内包した
   中心導体部と、前記フェライト円盤の軸方向に直流磁界
   を印加するマグネットと、中心導体部の中心電極に接続
   されるコンデンサを上下のヨーク間に装着した非可逆回
   路素子であって、 外側に伸びた中心電極を有するシールド円板上にフェラ
   イト円盤を載置し、前記中心電極をフェライト円盤に沿
   って折り曲げ、フェライト円盤上での中心電極同士の交
   差部に中心電極間を絶縁するように絶縁シートを配設し
   た中心導体部において、 中心電極交差部における中心電極間隔が、１２．５μｍ
   より大きく６５μｍ以下であることを特徴とする非可逆
   回路素子。
3. 【請求項３】 マイクロ波バンドの高周波信号の伝送方
   向を規制すべく、フェライト円盤を中心電極で内包した
   中心導体部と、前記フェライト円盤の軸方向に直流磁界
   を印加するマグネットと、中心導体部の中心電極に接続
   されるコンデンサを上下のヨーク間に装着した非可逆回
   路素子であって、 外側に伸びた中心電極を有するシールド円板上にフェラ
   イト円盤を載置し、前記中心電極をフェライト円盤に沿
   って折り曲げ、フェライト円盤上での中心電極同士の交
   差部に中心電極間を絶縁するように絶縁シートを配設し
   た中心導体部において、 中心電極の先端部下面は、接続されるべきコンデンサの
   上面高さと略等しい高さレベルで水平方向に延びてお
   り、この状態でコンデンサと電気的に接続されたことを
   特徴とする非可逆回路素子。
4. 【請求項４】 絶縁シートが粘着性を有し、最外部に折
   り曲げ配置された中心電極の上からも絶縁シートを貼り
   付けた請求項１乃至３のいずれか一つに記載の非可逆回
   路素子。
5. 【請求項５】 非可逆回路素子はアイソレータであり、
   １．４４ＧＨｚの信号において、挿入損失特性が絶対値
   で０．４５ｄＢ以下、アイソレーション特性が絶対値で
   １８ｄＢ以上、反射損失特性が絶対値で１７ｄＢ以上を
   満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一
   つに記載の非可逆回路素子。
6. 【請求項６】 中心電極をそれぞれ、フェライト円盤を
   包み込むように、フェライト円盤の下面と円筒面の角に
   おいて円筒面に沿って鉛直上方に折り曲げ、フェライト
   円盤の円筒面と上面の角において上面に沿って水平方向
   に折り曲げ、さらにフェライト円盤の上面他端と円筒面
   の角において円筒面に沿って下方に折り曲げ、最後に、
   先端部下面が接続されるべきコンデンサの上面高さと略
   等しい高さレベルとなる位置で水平方向に屈曲したこと
   を特徴とする請求項３、４又は５のいずれかに記載の非
   可逆回路素子。
7. 【請求項７】 中心電極先端部の、最後に水平方向にな
   るよう屈曲する位置にノッチを設けた請求項６記載の非
   可逆回路素子。
8. 【請求項８】 中心電極をそれぞれ、フェライト円盤を
   包み込むように、フェライト円盤の下面と円筒面の角に
   おいて円筒面に沿って鉛直上方に折り曲げ、フェライト
   円盤の円筒面と上面の角において上面に沿って水平方向
   に折り曲げ、この状態で、接続されるコンデンサをその
   上面高さが対応する中心電極先端部の下面と略等しくな
   るように設置して、電気的に接続したことを特徴とする
   請求項３、４又は５のいずれかに記載の非可逆回路素
   子。