JPH11298208A - 非可逆回路素子 - Google Patents
非可逆回路素子Info
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- JPH11298208A JPH11298208A JP10264598A JP10264598A JPH11298208A JP H11298208 A JPH11298208 A JP H11298208A JP 10264598 A JP10264598 A JP 10264598A JP 10264598 A JP10264598 A JP 10264598A JP H11298208 A JPH11298208 A JP H11298208A
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Abstract
特性や相互混変調歪を改善した、パターン導体にスリッ
トを有する非可逆回路素子を提供する。 【解決手段】 パターン導体3にスリット9を有する非
可逆回路素子において、パターン導体3の特定の端子
6、7間のスリットをなくす。スリット9としてはパタ
ーン導体円周からほぼ中心方向に向かう第一スリット9
の他に第一スリット9の延長方向に対して片側又は両側
に延びる第二スリットがあってもよい。
Description
どに用いる非可逆回路素子に関する。
や雑音指数の改善、あるいは発振や増幅の安定化などの
ために、サーキュレータやサーキュレータの一つの端子
を無反射終端したアイソレータなどの非可逆回路素子が
多く使用されている。
あるマイクロストリップ線路型3端子サーキュレータを
斜視図で示す。1はフェライト基板で、フェライト基板
1の裏面には地導体2が形成され、またフェライト基板
1の表面にはパターン導体3が形成されている。パター
ン導体3の上方には磁石4が設けられ、パターン導体3
と磁石4の間には非磁性体のスペーサ5が配置されてい
る。また、パターン導体3の周辺にはほぼ120度の間
隔で3個の端子6、7、8が設けられている。なお、地
導体2やパターン導体3はフェライト基板1に密着して
いる。
子、誘電体基板材料の著しい発達によってマイクロ波回
路の小形化が進み、平面回路によるマイクロ波集積回路
が主流になっている。非可逆回路素子はこのようなマイ
クロ波集積回路の中でも占有面積が大きく、従って小形
化が要求されている。
々の提案がなされ、集中定数化はその中の有力な提案の
一つである。しかし、集中定数型は周波数が高くなると
構造上の問題から耐電力性が低下するなどの問題があ
る。また、1〜2GHzの周波数帯は集中定数型か分布
定数型かの境界となる周波数帯であり、分布定数型にお
ける小形化が望まれている。
も小形化の提案がなされている。図9は小形化の例であ
り、IEEE TRANSACTION ON MICROWAVE THEORY AND TECHN
IQUES, VOL. MTT-28, NO.6, JUNE,1980, pp616-621に掲
載されている。平面図である図9において、符号3は半
径Rの円形のパターン導体で、パターン導体3の円周部
分に3個の入出力端子6、7、8が形成されている。そ
して、端子6、7、8それぞれに対面となる円周部分に
中心方向に向かう長さSのスリット9が形成されてい
る。スリット9の長さSが大きくなるほどパターン導体
3のモード共振周波数は低下することが示されている。
TEM NEWS, JUNE/JULY, 1975, pp.50に発表されたものを
図10に平面図で示した。さらに、上記例の電力特性を
改善した提案として特許出願番号 平成7年第3268
50号の例を図11に平面図で示す。図11は、半径R
の円形のパターン導体3の円周部分に3個の端子6、
7、8が形成されている。そして、端子6、7、8それ
ぞれに対面となる円周部分に中心方向に向かう長さS、
幅dのスリット9が形成されている。パターン導体3の
中心に近いスリット9の端にはスリット14がスリット
9と垂直にスリット9の両側に設けられている。
まる従来の共振周波数がスリット9の形成によって低下
し、いいかえれば小形化が可能である。
による小形化する方法は、スリットの長さがパターン導
体の中心に近づくと挿入損失が増加することが実験的に
確かめられている。図12は、周波数2GHzにおいて
厚さ1mmのフェライト基板に幅0.25mmのスリッ
トを施した直径18mmのパターン導体を設置した場合
の、スリットの長さS(横軸、mm)と非可逆回路素子
の挿入損失L(縦軸、dB)の関係を示す実験データで
ある。
て、スリットを設けたことにより入力端子から出力端子
へのマイクロ波信号の伝送距離が長くなることが原因と
考えられる。
のないとき(S=0)とあるとき(S)の挿入損失の電
力特性を示したグラフである。図13の横軸は入力電力
Pi (W)であり、縦軸は挿入損失L(dB)である。
このグラフによりスリット9を設けるとその長さに関係
して低い入力電力で挿入損失が増加し始めることがわか
る。
る高周波電流の集中によって高周波磁界強度が強まり、
非直線現象が生じていることによる。従って、低電力時
では挿入損失が低くても高電力時には挿入損失が増加
し、例えばマイクロ波増幅器に使用した場合、非可逆回
路素子の出力側における電力が低下する不具合が生じ
る。さらに、近年通信のディジタル化に伴う多周波増幅
器の使用において、非可逆回路素子に非直線現象が生じ
ると所望の信号の近傍に相互混変調による疑似信号が現
れ、通信の信頼性を損なう欠点が生じる。
ので、パターン導体にスリットを設けた場合の挿入損失
の増加や相互混変調特性の悪化を少なくした非可逆回路
素子を提供することを目的とする。
め本発明は、フェライト基板と、前記フェライト基板の
一方の面に形成された地導体と、前記フェライト基板の
他方の面に形成され、かつ、周辺に複数の端子を有し、
所定の端子間にほぼ中心方向に向かうスリットが設けら
れたパターン導体と、前記パターン導体部分に磁界を与
える磁石とを具備したマイクロストリップ線路型の非可
逆回路素子において、前記パターン導体の特定の端子間
にはスリットのないことを特徴とする。
定の端子間にほぼ中心方向に向かうスリットが設けられ
たパターン導体と、前記パターン導体を挟むように配置
された2枚のフェライト基板と、前記2枚のフェライト
基板に形成された地導体とを具備した3導体ストリップ
線路型のサーキュレータである非可逆回路素子におい
て、特定の端子間にはスリットのないことを特徴とす
る。
接続された第一の端子と、アンテナが接続された第二の
端子と、受信モジュールが接続された第三の端子とを有
し、前記第一の端子と第二の端子との間にはスリットが
なく、他の端子間にはスリットがあることを特徴とす
る。
伸びている第二のスリットを有することを特徴とする。
伸びている第二のスリットを有することを特徴とする。
ットが存在する構造の非可逆回路素子に比べ、小形化率
は極めてわずかに減少するが、特定の端子間が高電力を
取り扱う場合、スリットがなければ電流集中による非直
線現象が生じにくく、従って小さい挿入損失でマイクロ
波信号を伝送することができる。また、非直線現象が生
じない電力レベルにおいてもスリットのない端子間の挿
入損失はスリットが存在する端子間よりも小さくなる。
を参照して説明する。図1は概略の斜視図である。
板1の裏面には地導体2が形成され、またフェライト基
板1の表面には半径Rの円形のパターン導体3が形成さ
れている。パターン導体3の上方には磁石4が設けら
れ、パターン導体3と磁石4の間には非磁性体のスペー
サ5が配置されている。また、パターン導体3の周辺に
はほぼ120度の間隔で3個の端子6、7、8が設けら
れている。なお、地導体2やパターン導体3はフェライ
ト基板1に密着している。
導体3の円周部分には、それぞれ長さSの直線状のスリ
ット9が中心方向に向かって設けられている。端子8に
ほぼ対面するパターン導体3の円周部分にはスリットが
ない。また、設計パラメータも前述したものと同じにな
っている。
逆回路素子を構成した場合において、端子7、8間およ
び8、6間の伝送特性はスリット9のため低電力時の挿
入損失および高電力時の非直線現象による損失増加が現
れる。端子間にスリット9のない6、7の端子間はパタ
ーン導体3の中心部を流れる高周波電流の集中がなくな
り、端子6、7間の挿入損失の増加および高電力時の非
直線現象も抑制され、相互変調歪も改善される。
路素子の挿入損失の電力特性を示したもので、横軸は入
力電力(W)、縦軸は挿入損失(dB)である。破線は
端子7、8間の挿入損失、実線は端子6、7間の挿入損
失を表している。これからわかるようにスリット9のな
い端子6、7間の挿入損失は15Wまでの低電力では非
直線現象は現れず、また、スリット9を有する端子7、
8および8、6間の挿入損失より小さい。端子7、8間
および8、6間の挿入損失は入力電力が約10W位から
非直線現象のために増加し始め、かつ10Wまでの低電
力でも端子6、7間の挿入損失より大きい。このような
特徴を持つ非可逆回路素子は、例えば小型レーダ用送受
信モジュールにおいて大きな利点を有する。
続し、端子7にはアンテナ11を接続、端子8には受信
モジュール12を接続した例を概略平面図で示す。この
ようにすると、大きな電力を伝送する端子6、7間は非
直線現象が生じることなく挿入損失を小さく抑えること
ができ、送信電力(図中の実線矢印)をわずかな損失で
アンテナ11へ供給できる。目標物から反射したレーダ
電波信号(図中の破線矢印)はアンテナ11から端子7
へ入り、端子8の受信モジュール12に導かれる。この
受信信号の大きさは微弱であるため端子7、8間で非直
線現象を生じることなくわずかな損失で受信モジュール
に伝送される。特に数多くの小型レーダモジュールを数
百個から数千個集積したフェイズドアレイアンテナでは
非可逆回路素子の小形化によって装置全体の小型・軽量
化に著しい効果がある。
体3の中心側に延びた先端の両側に第二のスリット14
を設けた例を示す平面図で、第二スリット14の小形化
効果によって同じ大きさの円形パターン導体3で同じ動
作周波数を得る場合に第一スリット9の長さは短くて済
む。スリット9および14が存在しない端子6、7間と
存在する端子7、8および8、6間の挿入損失の大きさ
の違いは図2の例と同様である。
14を第一スリット9の片側に延ばした例であり、図6
は第二スリットを第一スリットの先端ではなく、その途
中に設けた例であり、図2および図4と全く同様の効果
が得られる。
形であったが、対称的なほぼ円形でも、正三角形あるい
は正三角形に近い三角形でも同様である。
非可逆回路素子について述べたが、パターン導体を挟む
ように2枚のフェライト基板を配置し、この2枚のフェ
ライト基板面に地導体を形成し、そしてパターン導体部
分に磁石で磁界を与える構造の3導体ストリップ線路型
の非可逆回路素子に対しても、本発明を適用できる。ま
た、今までの説明では非可逆回路素子としてサーキュレ
ータを取り扱ってきたが、サーキュレータの一つの端子
を無反射終端したアイソレータでも同様な結果をもたら
す。図7は、端子6、7間にはスリットがなく、終端器
13を挟む端子7、8および8、6間にスリット9を設
けた構造のアイソレータである。
波増幅器の出力段に本アイソレータを適用した場合、入
出力間の伝送損失はその経路にスリットがないため非直
線現象の影響を緩和でき、かつ出力端子の負荷からの不
要な反射電力(最悪の場合には完全反射)に対してはそ
の経路のスリットによる非直線現象が積極的に動作すれ
ば終端器の耐電力を緩和できる利点がある。
可逆回路素子を提供することができる。
め本発明は、フェライト基板と、前記フェライト基板の
一方の面に形成された地導体と、前記フェライト基板の
他方の面に形成され、かつ、周辺に複数の端子を有し、
所定の端子間にほぼ中心方向に向かうスリットが設けら
れたパターン導体と、前記パターン導体部分に磁界を与
える磁石とを具備したマイクロストリップ線路型の非可
逆回路素子において、前記パターン導体は送信モジュー
ルが接続された第一の端子と、アンテナが接続された第
二の端子と、受信モジュールが接続された第三の端子と
を有し、前記第一の端子と第二の端子との間にはスリッ
トがなく、他の端子間にはスリットがあることを特徴と
する。
定の端子間にほぼ中心方向に向かうスリットが設けられ
たパターン導体と、前記パターン導体を挟むように配置
された2枚のフェライト基板と、前記2枚のフェライト
基板に形成された地導体とを具備した3導体ストリップ
線路型のサーキュレータである非可逆回路素子におい
て、前記パターン導体は送信モジュールが接続された第
一の端子と、アンテナが接続された第二の端子と、受信
モジュールが接続された第三の端子とを有し、前記第一
の端子と第二の端子との間にはスリットがなく、他の端
子間にはスリットがあることを特徴とする。
基板の一方の面に形成された地導体と、前記フェライト
基板の他方の面に形成され、かつ、周辺に複数の端子を
有し、所定の端子間にほぼ中心方向に向かうスリットが
設けられたパターン導体と、前記パターン導体部分に磁
界を与える磁石とを具備したマイクロストリップ線路型
の非可逆回路素子において、前記パターン導体は第一及
び第二の端子と、終端器が接続された第三の端子とを有
し、前記第一の端子と第二の端子との間にはスリットが
なく、他の端子間にはスリットがあることを特徴とす
る。
定の端子間にほぼ中心方向に向かうスリットが設けられ
たパターン導体と、前記パターン導体を挟むように配置
された2枚のフェライト基板と、前記2枚のフェライト
基板に形成された地導体とを具備した3導体ストリップ
線路型である非可逆回路素子において、前記パターン導
体は第一及び第二の端子と、終端器が接続された第三の
端子とを有し、前記第一の端子と第二の端子との間には
スリットがなく、他の端子間にはスリットがあることを
特徴とする。
伸びている第二のスリットを有することを特徴とする。
また、スリットの延長方向に対して片側に伸びている第
二のスリットを有することを特徴とする。
Claims (5)
- 【請求項1】 フェライト基板と、前記フェライト基板
の一方の面に形成された地導体と、前記フェライト基板
の他方の面に形成され、かつ、周辺に複数の端子を有
し、所定の端子間にほぼ中心方向に向かうスリットが設
けられたパターン導体と、前記パターン導体部分に磁界
を与える磁石とを具備したマイクロストリップ線路型の
非可逆回路素子において、前記パターン導体の特定の端
子間にはスリットのないことを特徴とする非可逆回路素
子。 - 【請求項2】 周辺に複数の端子を有し、かつ、所定の
端子間にほぼ中心方向に向かうスリットが設けられたパ
ターン導体と、前記パターン導体を挟むように配置され
た2枚のフェライト基板と、前記2枚のフェライト基板
に形成された地導体とを具備した3導体ストリップ線路
型のサーキュレータである非可逆回路素子において、特
定の端子間にはスリットのないことを特徴とする非可逆
回路素子。 - 【請求項3】 パターン導体が、送信モジュールが接続
された第一の端子と、アンテナが接続された第二の端子
と、受信モジュールが接続された第三の端子とを有し、
前記第一の端子と第二の端子との間にはスリットがな
く、他の端子間にはスリットがあることを特徴とする請
求項1又は請求項2記載の非可逆回路素子。 - 【請求項4】 スリットの延長方向に対して両側に伸び
ている第二のスリットを有することを特徴とする請求項
1又は請求項2記載の非可逆回路素子。 - 【請求項5】 スリットの延長方向に対して片側に伸び
ている第二のスリットを有することを特徴とする請求項
1又は請求項2記載の非可逆回路素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10102645A JP3015774B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 非可逆回路素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10102645A JP3015774B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 非可逆回路素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11298208A true JPH11298208A (ja) | 1999-10-29 |
JP3015774B2 JP3015774B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=14332984
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10102645A Expired - Fee Related JP3015774B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 非可逆回路素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3015774B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013088618A1 (ja) * | 2011-12-15 | 2013-06-20 | 日本電気株式会社 | 非可逆回路素子、その非可逆回路素子を含む回路を備えた通信装置及び非可逆回路素子の製造方法 |
CN113300067A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-08-24 | 浙江省东阳市东磁诚基电子有限公司 | 一种隔离器及其实现方法 |
WO2023157069A1 (ja) * | 2022-02-15 | 2023-08-24 | Tdk株式会社 | 非可逆回路素子及び非可逆回路素子の製造方法 |
-
1998
- 1998-04-14 JP JP10102645A patent/JP3015774B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013088618A1 (ja) * | 2011-12-15 | 2013-06-20 | 日本電気株式会社 | 非可逆回路素子、その非可逆回路素子を含む回路を備えた通信装置及び非可逆回路素子の製造方法 |
RU2580876C1 (ru) * | 2011-12-15 | 2016-04-10 | Нек Корпорейшн | Невзаимный схемный элемент, устройство связи, оснащенное схемой, включающей в себя невзаимный схемный элемент, и способ изготовления невзаимного схемного элемента |
CN113300067A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-08-24 | 浙江省东阳市东磁诚基电子有限公司 | 一种隔离器及其实现方法 |
WO2023157069A1 (ja) * | 2022-02-15 | 2023-08-24 | Tdk株式会社 | 非可逆回路素子及び非可逆回路素子の製造方法 |
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---|---|
JP3015774B2 (ja) | 2000-03-06 |
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