JPH11225006A - 非可逆回路素子 - Google Patents

非可逆回路素子

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JPH11225006A
JPH11225006A JP3798498A JP3798498A JPH11225006A JP H11225006 A JPH11225006 A JP H11225006A JP 3798498 A JP3798498 A JP 3798498A JP 3798498 A JP3798498 A JP 3798498A JP H11225006 A JPH11225006 A JP H11225006A
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JP
Japan
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conductors
layers
internal
conductor
pattern
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3798498A
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English (en)
Inventor
Takahide Kurahashi
孝秀 倉橋
Kazuaki Suzuki
和明 鈴木
Shusuke Ohata
秀典 大波多
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アイソレーション及び挿入損失の劣化を招く
ことなく小型化を図ることのできる非可逆回路素子を提
供する。 【解決手段】 互いに絶縁された状態で交差するように
3層に渡って設けられた複数の内部導体と、これら複数
の内部導体と一体的に焼成された磁性体とを備えてお
り、3層のうち隣り合う第1及び第2の層の内部導体の
みが第1及び第2の層に渡って接続されて構成される回
転対称パターンを有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波帯域等
で用いられる無線機器、例えば携帯電話のごとき移動体
無線機器等に使用される非可逆回路素子に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の移動体通信機器の小型化に伴い、
これら通信機器に使用されるアイソレータ、サーキュレ
ータ等の非可逆回路素子の小型化への要求がますます強
くなってきている。
【0003】従来の非可逆回路素子として、特開平6−
343005号公報には、図1及び図2の分解斜視図に
示すごとき構造の磁気回転子を備えた集中定数型サーキ
ュレータ及びアイソレータが開示されている。
【0004】図1において、10、11及び12は最終
的に一体的に焼成される磁性体材料シートを示してお
り、このシート11及び12上には3回対称性を有する
パターンの内部導体(中心導体)13が形成されてい
る。これら内部導体13は、2層に積層された構成とな
っており、2本1組で3つの放射方向(六角形の少なく
とも1つの辺に垂直な放射方向)にそれぞれ伸長するス
トリップ状のコイルパターンが各層に設けられている。
両層上の同一方向に伸長するストリップ状のコイルパタ
ーンは、ヴィアホール導体14を介して互いに電気的に
接続されている。即ち、この図1に示す従来の磁気回転
子は、3回対称性を有し3端子に接続される内部導体パ
ターンが2層に渡って接続されて構成されている。
【0005】図2において、20、21、22及び23
は最終的に一体的に焼成される磁性体材料シートを示し
ており、このシート21、22及び23上には内部導体
(中心導体)24がそれぞれ形成されている。これら内
部導体24は、3層に互いに独立して積層された構成と
なっており、2本1組で3つの放射方向にそれぞれ伸長
する直線状のストリップパターンとして設けられてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図1の
従来構成では、2つの層に共通に3回対称性を有する内
部導体パターンが形成される構成であるため、その2つ
の層のパターンをつなぐヴィアホール14を避けるため
に、各層のパターン13の一部をどうしても曲げる必要
がある。パターンが曲がると内部導体によって形成され
るコイルのQが低下し、さらに、パターンが曲がると2
本のラインの間隔が実効的に広がることからそのインダ
クタンスが低下してしまう。その結果、非可逆回路素子
の動作周波数が上がってしまうので小型化への妨げとな
る。
【0007】一方、図2の従来構成では、上下層のパタ
ーンのインピーダンスと中間層のパターンのインピーダ
ンスとが互いに異なり、入出力端子に接続されるパター
ンを上下層のパターンのどちらか一方と中間層のパター
ンとした場合、入出力の対称性が失われて周波数特性が
入力と出力とでは一致しなくなる。その結果、周波数調
整が困難となって挿入損失の増大及びアイソレーション
の劣化を招いてしまう。入出力端子に接続されるパター
ンを上下層のパターンとし、中間層のパターンをアイソ
レーション端子に接続する構成とした場合、入出力のイ
ンピーダンスは一致するが、入出力が上下に離れてしま
うため結合が弱くなり、結果として挿入損失が増大して
しまう。
【0008】従って本発明の目的は、アイソレーション
及び挿入損失の劣化を招くことなく小型化を図ることの
できる非可逆回路素子を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、互いに
絶縁された状態で交差するように3層に渡って設けられ
た複数の内部導体と、これら複数の内部導体と一体的に
焼成された磁性体とを備えており、3層のうち隣り合う
第1及び第2の層の内部導体のみが第1及び第2の層に
渡って接続されて構成される回転対称パターンを有して
いる非可逆回路素子が提供される。
【0010】隣り合う2つの層の内部導体のみがこれら
2つの層に渡って共通に接続され、これによって回転対
称パターンを有するように構成されるので、これら2つ
の層の各々の内部導体は、直線状のパターンで形成する
ことが可能となる。即ち、ヴィアホールを避けるために
曲げなくてはならない状況は、幾何学的に生じない。内
部導体を直線状のパターンで形成できることによって、
インダクタンスの低下を防止でき、非可逆回路素子とし
ての動作周波数を低下させることができ、その結果、小
型化を図ることができる。しかも、その場合にアイソレ
ーション及び挿入損失の劣化を招くことはない。
【0011】第1及び第2の層の内部導体が、ヴィアホ
ール導体を介して互いに接続される直線状のストリップ
から構成されることが好ましい。
【0012】第1及び第2の層の内部導体が、入力端子
及び出力端子に接続されていることが好ましい。入出力
を接続するパターンを、回転対称性を有する共通の2つ
の層のパターンとしているので、入出力の結合を弱める
ことなく入出力のインピーダンスを一致させることがで
きる。
【0013】第3の層の内部導体が、第1及び第2の層
の内部導体とは電気的に独立した直線状のストリップか
ら構成されることも好ましい。
【0014】この第3の層の内部導体が、アイソレーシ
ョン端子に接続されていることがより好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の非可逆回路素子の
実施形態として、集中定数型アイソレータの一例を説明
する。なお、この実施形態は、集中定数型アイソレータ
の場合であるが、本発明は集中定数型サーキュレータに
も適用することができる。
【0016】図3は本発明の非可逆回路素子の一実施形
態である集中定数型アイソレータにおける磁気回転子の
部分の構成を概略的に示す分解斜視図であり、図4は図
3の実施形態におけるアイソレータ全体の構成を概略的
に示す分解斜視図である。
【0017】これらの図において、30、31、32、
33及び34は最終的に一体的に焼成される磁性体材料
シートを示しており、こららのシート31及び32上に
は回転対称性を有するパターンによる内部導体35及び
36がそれぞれ形成されている。これら内部導体35及
び36は、2つの層に渡って積層されている。即ち、ヴ
ィアホール導体37を介して両層の内部導体35及び3
6が互いに電気的に接続された構成となっている。各層
において、内部導体35又は36は、六角形の4つの辺
の各々から対向する辺に向かって伸長し、4つのヴィア
ホール導体37に接続されて終端する4つの直線状のス
トリップとして形成されている。従って、一方の層の内
部導体35はその層の1つの辺からその対向辺に向かっ
て伸長する直線状のストリップで構成され、これはヴィ
アホール導体37を介して、他方の層上においてそのヴ
ィアホール導体37から対向辺に向かって伸長する直線
状のストリップからなる内部導体36に接続されること
となる。
【0018】また、シート33上には、同一層上で1つ
の辺から対向する辺に向かって伸長する2本の直線状の
ストリップからなる内部導体38が形成されている。こ
のシート33上の内部導体38は、シート31及び32
上の内部導体35及び36とは電気的に接続されていな
い。
【0019】内部導体35又は36は入出力端子に接続
され、一方、内部導体38はアイソレーション端子に接
続される。
【0020】このように、入出力端子に接続される内部
導体35又は36を直線状のパターンで形成できるの
で、これら内部導体によって形成されるコイルのQの低
下を防止できると共にインダクタンスの低下を防止でき
るので、アイソレータの動作周波数を下げることができ
る。しかも、入出力端子に接続される内部導体35又は
36を同じ2層内で構成しているため、入出力の結合を
弱めることなくインピーダンスを一致させることができ
る。その結果、アイソレーション及び挿入損失の劣化を
招くことなく、小型化を図ることができる。
【0021】図4において、40はこのような内部導体
35、36及び38と磁性体とを一体的に焼成して形成
された磁気回転子、42は磁気回転子40の側面の一部
に形成されたグランド導体、43a、43b及び43c
は磁気回転子40の側面に形成され、内部導体35、3
6及び38の一端にそれぞれ接続されている端子電極、
44は誘電体材料による内部基板、45は励磁用永久磁
石、46は鉄等の軟磁性金属によるヨークをそれぞれ示
している。
【0022】内部基板44は、磁気回転子40を内部に
取り付けるための抜き穴47をこの基板44の中央部に
有している。基板44の上面には、磁気回転子40の端
子電極43a、43b及び43cが接続される所定パタ
ーンの容量電極44a、44b及び44cが形成されて
いる。さらに、この上面には、端子電極43cが接続さ
れる容量電極44cとグランド電極44dとの間に、酸
化ルテニウム等による終端抵抗48が厚膜印刷によって
形成されている。図示されていないが、基板44の下面
には全面にグランド電極が形成されており、容量電極4
4a、44b及び44cとの間で所要の静電容量が形成
される。容量電極44a及び44bは入力端子及び出力
端子をもそれぞれ構成しており、グランド電極44dは
グランド端子をも構成している。
【0023】このような構成の磁気回転子40の形成方
法について以下説明する。酸化イットリウム(Y2
3 )と酸化鉄(Fe23 )をモル比で3:5の割合で
混合し、混合粉を1200℃で仮焼する。これによって
得られた仮焼粉をボールミルにて粉砕したのち、有機バ
インダー及び溶剤を添加し、磁性体スラリーを作製す
る。得られた磁性体スラリーをドクターブレード法に
て、グリーンシートに成形する。成形したグリーンシー
トにヴィアホール用の穴をパンチングマシーンで形成
し、その後グリーンシートに厚膜印刷法で内部導体3
5、36及び38のパターンを形成する。このとき、ヴ
ィアホールの充填も同時に行ってヴィアホール導体37
を形成する。前述したように、2端子の内部導体パター
ンは入出力パターンとして、ヴィアホール導体37で接
続された2層内の内部導体35及び36で形成され、他
の1端子の内部導体パターンはアイソレーションパター
ンとして、他の1層内のみに独立して形成されている。
導体材料としては、例えば銀ペーストが使用される。
【0024】このように入出力パターン及びアイソレー
ションパターン加工したグリーンシート31、32及び
33とダミーのグリーンシート30及び34とを熱圧着
し、積層体を得る。その後、ダイシングにより所定の大
きさの形状に切断し、1480℃で焼成する。次いで、
この焼成体の底面全面にグランド導体(図示なし)を銀
ペーストを焼き付けることによって形成する。さらに、
焼成体側面に、端子電極43a、43b及び43cと底
面に形成されているグランド導体と内部導体の電極引き
出し部分をつなぐグランド導体42とを、銀ペーストを
焼き付けることにより形成する。これにより、磁気回転
子40が得られる。
【0025】次いで、この磁気回転子40に、内部基板
44、永久磁石45及び上下のヨーク46を図4のよう
に組み立てることにより、集中定数型アイソレータが形
成される。
【0026】以上のごとくして作成した本実施形態のア
イソレータの動作周波数は870MHzであり、図1の
従来の構成のサーキュレータの動作周波数は900MH
zであった。従って、本実施形態によれば、アイソレー
ション及び挿入損失の劣化を招くことなく、小型化が図
れることとなる。
【0027】図5は本発明の非可逆回路素子の他の実施
形態である集中定数型アイソレータにおける磁気回転子
の部分の構成を概略的に示す分解斜視図である。
【0028】この実施形態は、図3の実施形態に対して
内部導体及びヴィアホール導体の位置を30°回転させ
たものでありこの構成によれば、内部導体の距離を多少
長く取れる利点があるが、側面の端子電極の形成が多少
難しくなる。本実施形態のその他の構成及び作用効果は
この図3の実施形態の場合と全く同様である。
【0029】以上述べた実施形態において、磁気回転子
の平面形状は6角形であるが、これはそれ以上の多角形
であっても、円形であってもよいことは明らかである。
また、各層の内部導体のパターンは、直線状であればそ
の他のいかなる形状であってもよいことは明らかであ
る。
【0030】以上述べた実施形態は全て本発明を例示的
に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明
は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することがで
きる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均
等範囲によってのみ規定されるものである。
【0031】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、隣り合う2つの層の内部導体のみがこれら2つの層
に渡って共通に接続され、これによって回転対称パター
ンを有するように構成されるので、これら2つの層の各
々の内部導体は、直線状のパターンで形成することが可
能となる。即ち、ヴィアホールを避けるために曲げなく
てはならない状況は、幾何学的に生じない。内部導体を
直線状のパターンで形成できることによって、インダク
タンスの低下を防止でき、非可逆回路素子としての動作
周波数を低下させることができ、その結果、小型化を図
ることができる。しかも、その場合にアイソレーション
及び挿入損失の劣化を招くことはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の集中定数型サーキュレータの磁気回転子
の一構成例を示す分解斜視図である。
【図2】従来の集中定数型サーキュレータの磁気回転子
の他の構成例を示す分解斜視図である。
【図3】本発明の非可逆回路素子の一実施形態である集
中定数型アイソレータにおける磁気回転子の部分の構成
を概略的に示す分解斜視図である。
【図4】図3の実施形態における全体構成を概略的に示
す分解斜視図である。
【図5】本発明の非可逆回路素子の他の実施形態である
集中定数型アイソレータにおける磁気回転子の部分の構
成を概略的に示す分解斜視図である。
【符号の説明】
30、31、32、33、34 磁性体材料シート 35、36、38 内部導体 37 ヴィアホール導体 40 磁気回転子 42 グランド導体 43a、43b、43c 端子電極 44 内部基板 44a、44b、44c 容量電極 44d グランド電極 45 励磁用永久磁石 46 ヨーク 47 穴 48 終端抵抗

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに絶縁された状態で交差するように
    3層に渡って設けられた複数の内部導体と、該複数の内
    部導体と一体的に焼成された磁性体とを備えており、前
    記3層のうち隣り合う第1及び第2の層の内部導体のみ
    が該第1及び第2の層に渡って接続されて構成される回
    転対称パターンを有していることを特徴とする非可逆回
    路素子。
  2. 【請求項2】 前記第1及び第2の層の内部導体が、ヴ
    ィアホール導体を介して互いに接続される直線状のスト
    リップから構成されることを特徴とする請求項1に記載
    の非可逆回路素子。
  3. 【請求項3】 前記第1及び第2の層の内部導体が、入
    力端子及び出力端子に接続されていることを特徴とする
    請求項1又は2に記載の非可逆回路素子。
  4. 【請求項4】 第3の層の内部導体が、前記第1及び第
    2の層の内部導体とは電気的に独立した直線状のストリ
    ップから構成されることを特徴とする請求項1から3の
    いずれか1項に記載の非可逆回路素子。
  5. 【請求項5】 前記第3の層の内部導体が、アイソレー
    ション端子に接続されていることを特徴とする請求項4
    に記載の非可逆回路素子。
JP3798498A 1998-02-05 1998-02-05 非可逆回路素子 Withdrawn JPH11225006A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050405