JPS6219082B2 - - Google Patents
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- JPS6219082B2 JPS6219082B2 JP12454579A JP12454579A JPS6219082B2 JP S6219082 B2 JPS6219082 B2 JP S6219082B2 JP 12454579 A JP12454579 A JP 12454579A JP 12454579 A JP12454579 A JP 12454579A JP S6219082 B2 JPS6219082 B2 JP S6219082B2
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- Japan
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- waveguide
- substrate
- isolator
- ferrimagnetic
- terminal
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 20
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- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 9
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- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 3
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/32—Non-reciprocal transmission devices
- H01P1/36—Isolators
Landscapes
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は導波管アイソレータに関する。
一般のマイクロ波通信装置に用いられている電
界偏位導波管型アイソレータは第１図（外観図）
および第２図（断面図）に示す。第１図および第
２図において、導波管１の内部には、フエリ磁性
体４が設けられ導波管の外部よりヨーク２および
マグネツト３により直流磁界が印加されている。
この導波管アイソレータ−の動作原理は、例えば
昭和49年発行の未武、林共著「マイクロ回路」オ
ーム社、第290頁を引用して説明すると、第２図
に於てフエリ磁性体を導波管の円偏波発生個所に
置き、上より下に向つて直流磁界を印加させる。
この時マイクロ波の伝播方向を紙面の裏より表と
すると、フエリ磁性体は正円偏波の発生位置に置
かれていることになる。ここに用いられるフエリ
磁性体は加える直流磁界の大きさにより正負の円
偏波に対して異なつた透磁率を示すと云う大きな
特徴を持つている。ここで、正円偏波に対する透
磁率をμ＋、負円偏波に対するものをμ−で表わ
すと、ある直流磁界に対してフエリ磁性体の性質
によりμ＋＝０とできる。この状態即ちμ＋＝０
ではマイクロ波はフエリ磁性体内に入り込めない
為に導波管中の電界分布は実線E1の如く、フエ
リ磁性体を避けた形となる。一方、マイクロ波の
伝播方向を逆とすると、今度はフエリ磁性体の位
置では円偏波は負となる。負円偏波に対するμ−
は、印加磁界に関係なくほぼ“１”であるから、
マイクロ波はフエリ磁性体附近に点線E2にて示
す如く集中し、フエリ磁性体表面の吸収体５によ
りマイクロ波は吸収減衰される。
界偏位導波管型アイソレータは第１図（外観図）
および第２図（断面図）に示す。第１図および第
２図において、導波管１の内部には、フエリ磁性
体４が設けられ導波管の外部よりヨーク２および
マグネツト３により直流磁界が印加されている。
この導波管アイソレータ−の動作原理は、例えば
昭和49年発行の未武、林共著「マイクロ回路」オ
ーム社、第290頁を引用して説明すると、第２図
に於てフエリ磁性体を導波管の円偏波発生個所に
置き、上より下に向つて直流磁界を印加させる。
この時マイクロ波の伝播方向を紙面の裏より表と
すると、フエリ磁性体は正円偏波の発生位置に置
かれていることになる。ここに用いられるフエリ
磁性体は加える直流磁界の大きさにより正負の円
偏波に対して異なつた透磁率を示すと云う大きな
特徴を持つている。ここで、正円偏波に対する透
磁率をμ＋、負円偏波に対するものをμ−で表わ
すと、ある直流磁界に対してフエリ磁性体の性質
によりμ＋＝０とできる。この状態即ちμ＋＝０
ではマイクロ波はフエリ磁性体内に入り込めない
為に導波管中の電界分布は実線E1の如く、フエ
リ磁性体を避けた形となる。一方、マイクロ波の
伝播方向を逆とすると、今度はフエリ磁性体の位
置では円偏波は負となる。負円偏波に対するμ−
は、印加磁界に関係なくほぼ“１”であるから、
マイクロ波はフエリ磁性体附近に点線E2にて示
す如く集中し、フエリ磁性体表面の吸収体５によ
りマイクロ波は吸収減衰される。
以上の様に構成された導波管回路では、第１図
に示す如く実線の方向のマイクロ波に対しては損
失少なく、点線の方向のマイクロ波に対しては大
きな減衰を与えることができる。
に示す如く実線の方向のマイクロ波に対しては損
失少なく、点線の方向のマイクロ波に対しては大
きな減衰を与えることができる。
次に、実際に用いられている電界偏位型アイソ
レータの特性を示すと、長さｌ＝200mmで6GHz
帯の場合、減衰量25dB、損入損失0.2dB、帯域巾
5600〜6400MHzが得られている。しかし、この
様な特性を得るのに長さ200mmの導波管を用いね
ばならず、最近の様に装置の小型化の傾向の中に
あつて大きな障害であつた。
レータの特性を示すと、長さｌ＝200mmで6GHz
帯の場合、減衰量25dB、損入損失0.2dB、帯域巾
5600〜6400MHzが得られている。しかし、この
様な特性を得るのに長さ200mmの導波管を用いね
ばならず、最近の様に装置の小型化の傾向の中に
あつて大きな障害であつた。
本発明の目的は、この欠点を解決するために導
波管内にマイクロストリツプアイソレータを、マ
イクロ波の電界に並行に設けた簡単な構造の導波
管アイソレータを提供することにある。
波管内にマイクロストリツプアイソレータを、マ
イクロ波の電界に並行に設けた簡単な構造の導波
管アイソレータを提供することにある。
以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第３図は、本発明のアイソレータの一部を切欠
いた外面図である。第４図は、第３図のＸ面断面
図、第５図は第４図をＺ方向より見た図、第６図
はマイクロストリツプアイソレータの外面図であ
る。本実施例では、導波管６の中央部にマイクロ
波の電界に平行にかつ磁界に垂直となるように、
マイクロストリツプアイソレータ７を配置し、小
形の導波管アイソレータが形成されている。
いた外面図である。第４図は、第３図のＸ面断面
図、第５図は第４図をＺ方向より見た図、第６図
はマイクロストリツプアイソレータの外面図であ
る。本実施例では、導波管６の中央部にマイクロ
波の電界に平行にかつ磁界に垂直となるように、
マイクロストリツプアイソレータ７を配置し、小
形の導波管アイソレータが形成されている。
次に、本発明の主要部をなすマイクロストリツ
プアイソレータ７について説明する。
プアイソレータ７について説明する。
第６図に於て、非可逆素子と基板の両方の働き
をするフエリ磁性体基板１６の上には、接合導体
部１８ａ、伝送線路１８ｂ，１８ｃ，１８ｄから
構成される内部導体１８が形成されている。また
前記接合導体部附近のフエリ磁性体を磁化するた
めに、フエリ磁性体基板１６に垂直に磁気バイア
スを加える磁石１０（第４図）が取り付けられて
いる。
をするフエリ磁性体基板１６の上には、接合導体
部１８ａ、伝送線路１８ｂ，１８ｃ，１８ｄから
構成される内部導体１８が形成されている。また
前記接合導体部附近のフエリ磁性体を磁化するた
めに、フエリ磁性体基板１６に垂直に磁気バイア
スを加える磁石１０（第４図）が取り付けられて
いる。
このようなフエリ磁性体基板１６には、一般に
金属を蒸着したのち外部導体９に面する裏面側の
地導体となる金属はそのままで、表面のみをエツ
チングして内部導体１８が形成されている。
金属を蒸着したのち外部導体９に面する裏面側の
地導体となる金属はそのままで、表面のみをエツ
チングして内部導体１８が形成されている。
ここで用いられているフエリ磁性体基板１６と
して、イツトリウム・鉄・ガーネツト（以下
「YIG」と略称する）を用いた場合についてさら
に構造及び特性を説明する。
して、イツトリウム・鉄・ガーネツト（以下
「YIG」と略称する）を用いた場合についてさら
に構造及び特性を説明する。
まず、YIG基板の厚さは一般のマイクロ波集積
回路に多く用いられているセラミツク基板の厚さ
0.635mmを中心として0.5〜1.0mm内に決められる。
エツチングでフエリ磁性体基板上に形成された内
部導体１８の接合導体部１８ａには、伝送線路１
８ｂ，１８ｃ，１８ｄが互いに120゜の角度で接
続されている。１７はフエリ磁性体基板上に作ら
れた抵抗体で伝送線路１８ｄの特性インピーダン
スとほぼ同じ抵抗値が選ばれる。通常伝送線路１
８ｄの特性インピーダンスと抵抗体１７は50Ωで
ある。
回路に多く用いられているセラミツク基板の厚さ
0.635mmを中心として0.5〜1.0mm内に決められる。
エツチングでフエリ磁性体基板上に形成された内
部導体１８の接合導体部１８ａには、伝送線路１
８ｂ，１８ｃ，１８ｄが互いに120゜の角度で接
続されている。１７はフエリ磁性体基板上に作ら
れた抵抗体で伝送線路１８ｄの特性インピーダン
スとほぼ同じ抵抗値が選ばれる。通常伝送線路１
８ｄの特性インピーダンスと抵抗体１７は50Ωで
ある。
この様なフエリ磁性体基板に、前述の如く基板
に垂直に直流磁界を加えると、例えば端子１３に
加えられた電波は端子１４に伝送され、一方端子
１４に加えられた電波は端子１５に伝送される。
端子１５では、その伝送線路１８ｄの先端にはそ
の特性インピーダンスと同じ抵抗が接続されてい
るので、端子１５に伝送された電波の大部分は抵
抗体１７に吸収されるので、端子１４より端子１
３へは電波は殆んど伝送されない。即ち端子１３
−１４間で非可逆回路が形成されたことになる。
この様な非可逆回路の電気特性は、フエリ磁性体
の材料定数を例えば４πMs＝1000Gauss、ε＝
14、△Ｈ＝50ｏ¨ｅ程度に選ぶと6GHzに於ける特
性は、5.6〜6.4GHzの800MHz帯域にわたつて端
子１３より端子１４への伝送損失は0.3dB端子１
４より端子１３への逆方向の伝送損失は20dB以
上が得られる。
に垂直に直流磁界を加えると、例えば端子１３に
加えられた電波は端子１４に伝送され、一方端子
１４に加えられた電波は端子１５に伝送される。
端子１５では、その伝送線路１８ｄの先端にはそ
の特性インピーダンスと同じ抵抗が接続されてい
るので、端子１５に伝送された電波の大部分は抵
抗体１７に吸収されるので、端子１４より端子１
３へは電波は殆んど伝送されない。即ち端子１３
−１４間で非可逆回路が形成されたことになる。
この様な非可逆回路の電気特性は、フエリ磁性体
の材料定数を例えば４πMs＝1000Gauss、ε＝
14、△Ｈ＝50ｏ¨ｅ程度に選ぶと6GHzに於ける特
性は、5.6〜6.4GHzの800MHz帯域にわたつて端
子１３より端子１４への伝送損失は0.3dB端子１
４より端子１３への逆方向の伝送損失は20dB以
上が得られる。
ここで外部導体９は、フエリ磁性体基板の補強
と他の回路へのために用いられるもので、この外
部導体とフエリ磁性体は接着又は半田付等の手段
により互いに固着される。外部導体側面のネジ穴
１９は、他の回路との接続のために用いられる。
８は取付ネジである。このマイクロストリツプア
イソレータの導波管６内への実装は、第４図、第
５図に示す如く、フエリ磁性体基板が電界に平行
にかつ磁界に垂直になる様にして行われる。即ち
この様にして実装すると、フエリ磁性体基板の地
導体又は金属より成る外部導体９が電界に平行に
しかも電波の伝送方向に平行になるので、これら
の金属導体により区切られた部分１１，１２はカ
ツトオフ導波管となる。即ちこのカツトオフ導波
管部分は、電波に対して減衰領域となるので、電
波はその進行方向に対して指数的に減衰して伝送
されない。
と他の回路へのために用いられるもので、この外
部導体とフエリ磁性体は接着又は半田付等の手段
により互いに固着される。外部導体側面のネジ穴
１９は、他の回路との接続のために用いられる。
８は取付ネジである。このマイクロストリツプア
イソレータの導波管６内への実装は、第４図、第
５図に示す如く、フエリ磁性体基板が電界に平行
にかつ磁界に垂直になる様にして行われる。即ち
この様にして実装すると、フエリ磁性体基板の地
導体又は金属より成る外部導体９が電界に平行に
しかも電波の伝送方向に平行になるので、これら
の金属導体により区切られた部分１１，１２はカ
ツトオフ導波管となる。即ちこのカツトオフ導波
管部分は、電波に対して減衰領域となるので、電
波はその進行方向に対して指数的に減衰して伝送
されない。
ところが、マイクロストリツプアイソレータ７
のフエリ磁性体基板上に蒸着及びエツチング等の
手段により作られた伝送線路１８ｂ，１８ｃの先
端１３，１４は、電界に並行になつており、第５
図に於て導波管６に実線の方向に入射した電波
は、この端子１３に結合する。この結合した電波
は前述の如く、端子１４に伝送され、さらに導波
管６の出力側に結合伝搬される。しかし、点線の
如く伝搬する電波は、フエリ磁性体基板上の抵抗
体１７に吸収される。この様に、マイクロストリ
ツプアイソレータ７を実装した導波管６は、実線
の如くに入射した電波を伝送するが、点線の方向
へは電波は吸収減衰して殆んど伝搬されない。即
ちこの導波管は、第１図に示された従来の導波管
アイソレータと同等の作用をする。又その特性は
殆んどマイクロストリツプアイソレータと同一で
ある。しかし、導波管の長さは、第１図のｌ＝
200mmに対して本発明の導波管アイソレーターで
は高々l2＝20〜40mmで非常に小型化となつてい
る。
のフエリ磁性体基板上に蒸着及びエツチング等の
手段により作られた伝送線路１８ｂ，１８ｃの先
端１３，１４は、電界に並行になつており、第５
図に於て導波管６に実線の方向に入射した電波
は、この端子１３に結合する。この結合した電波
は前述の如く、端子１４に伝送され、さらに導波
管６の出力側に結合伝搬される。しかし、点線の
如く伝搬する電波は、フエリ磁性体基板上の抵抗
体１７に吸収される。この様に、マイクロストリ
ツプアイソレータ７を実装した導波管６は、実線
の如くに入射した電波を伝送するが、点線の方向
へは電波は吸収減衰して殆んど伝搬されない。即
ちこの導波管は、第１図に示された従来の導波管
アイソレータと同等の作用をする。又その特性は
殆んどマイクロストリツプアイソレータと同一で
ある。しかし、導波管の長さは、第１図のｌ＝
200mmに対して本発明の導波管アイソレーターで
は高々l2＝20〜40mmで非常に小型化となつてい
る。
この様に本発明を利用することにより、小型の
導波管アイソレータが実現できる。第７図は本発
明の他の応用例で、一端を短絡した導波管２０内
にマイクロストリツプアイソレータが実装されて
いる。この場合マイクロストリツプアイソレータ
の一端は導波管の短絡面に設けた同軸接栓２１に
接続されている。
導波管アイソレータが実現できる。第７図は本発
明の他の応用例で、一端を短絡した導波管２０内
にマイクロストリツプアイソレータが実装されて
いる。この場合マイクロストリツプアイソレータ
の一端は導波管の短絡面に設けた同軸接栓２１に
接続されている。
第８図は本発明の他の実施例でマイクロストリ
ツプアイソレータ７の実装部分の導波管の片側の
巾を狭くしてカツトオフ導波管部分の減衰量を多
くした導波管２２であり、又第９図は本発明の他
の実施例でこの場合にはマイクロストリツプアイ
ソレータ７の実装部分の導波管の両側を狭くして
カツトオン導波管部分の減衰量を多くした導波管
２３である。
ツプアイソレータ７の実装部分の導波管の片側の
巾を狭くしてカツトオフ導波管部分の減衰量を多
くした導波管２２であり、又第９図は本発明の他
の実施例でこの場合にはマイクロストリツプアイ
ソレータ７の実装部分の導波管の両側を狭くして
カツトオン導波管部分の減衰量を多くした導波管
２３である。
第１図は電界偏位導波管型アイソレータの外観
図、第２図は第１図のＡ−A′断面図、第３図は
本発明のアイソレータの外面図、第４図は第３図
のＸ面断面図、第５図は第４図をＺ方向より見た
図、第６図はマイクロストリツプアイソレータの
外面図、第７，８，９図は本発明の他の実施例で
ある。 図面において、１，６，２０，２２，２３……
導波管、２……ヨーク、３，１０……マグネツ
ト、４，１６……フエリ磁性体、５……吸収体、
７……マイクロストリツプアイソレータ、８……
取付ネジ、９……外部導体、１１，１２……カツ
トオフ導波管部、１３，１４，１５……端子、１
７……抵抗体、１８……内部導体、１８ａ……接
合導体部、１８ｂ〜１８ｄ……伝送線路、１９…
…ネジ穴、２１……同軸接栓である。
図、第２図は第１図のＡ−A′断面図、第３図は
本発明のアイソレータの外面図、第４図は第３図
のＸ面断面図、第５図は第４図をＺ方向より見た
図、第６図はマイクロストリツプアイソレータの
外面図、第７，８，９図は本発明の他の実施例で
ある。 図面において、１，６，２０，２２，２３……
導波管、２……ヨーク、３，１０……マグネツ
ト、４，１６……フエリ磁性体、５……吸収体、
７……マイクロストリツプアイソレータ、８……
取付ネジ、９……外部導体、１１，１２……カツ
トオフ導波管部、１３，１４，１５……端子、１
７……抵抗体、１８……内部導体、１８ａ……接
合導体部、１８ｂ〜１８ｄ……伝送線路、１９…
…ネジ穴、２１……同軸接栓である。
Claims (1)
- １ フエリ磁性体基板と、前記基板の一方の面に
形成された接地導体と、前記基板の他方の面に形
成された接合導体部と、前記接合導体部に接続さ
れた複数個の伝送線路と、前記伝送線路の一つに
接続された抵抗体と、前記基板の面と交わる方向
に直流磁界を加える手段とを含むマイクロストリ
ツプアイソレータを導波管内で前記基板面がマイ
クロ波の電界に並行に磁界に垂直となるように配
置したことを特徴とする導波管アイソレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12454579A JPS5648701A (en) | 1979-09-27 | 1979-09-27 | Waveguide isolator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12454579A JPS5648701A (en) | 1979-09-27 | 1979-09-27 | Waveguide isolator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5648701A JPS5648701A (en) | 1981-05-02 |
| JPS6219082B2 true JPS6219082B2 (ja) | 1987-04-27 |
Family
ID=14888122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12454579A Granted JPS5648701A (en) | 1979-09-27 | 1979-09-27 | Waveguide isolator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5648701A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10723980B2 (en) | 2013-09-20 | 2020-07-28 | Equator Global Limited | Cleaning compositions including fermented fruit solutions and methods for making and using the same |
-
1979
- 1979-09-27 JP JP12454579A patent/JPS5648701A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10723980B2 (en) | 2013-09-20 | 2020-07-28 | Equator Global Limited | Cleaning compositions including fermented fruit solutions and methods for making and using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5648701A (en) | 1981-05-02 |
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