KR100314629B1 - 전자기적 특성이 안정된 비가역회로소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선기기 등에 사용되는 비가역회로소자(isolator 또는 circulator)에 관한 것이며; 그 목적은 새로운 단자부 절연방식에 의해 전자기적 특성을 안정화시킬 수 있는 비가역회로소자를 제공함에 있다.

본 발명은 정자계를 발생하는 강자성체와 상기 강자성체의 하부에 위치하여 유도자계가 발생되는 가넷자성체(garnet magnet)와 함께 내부단자가 마련되는 내부단자부와 상기 내부단자부가 삽입되도록 관통구가 형성되며 일측에 접지저항이 마련된 세라믹소자 및 상기 세라믹소자를 수납하고 입출력단자와 접지단자가 마련된 하부케이스를 포함하여 구성되는 비가역회로소자에 있어서, 상기 내부단자부는 그 내부프레임의 3개의 단자 가운데 중간단자의 상하부면에 절연막이 형성되고, 상기 절연막은 접착성 절연막으로 구성되는 비가역회로소자에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

전자기적 특성이 안정된 비가역회로소자

본 발명은 무선기기 등에 사용되는 비가역회로소자(isolator 또는 circulator)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 새로운 단자부 절연방식에 의해 전자기적 특성을 안정화시킬 수 있는 비가역회로소자에 관한 것이다.

비가역회로소자는 무선기기의 파워앰프모듈(power amp module; 이하, 단지 `PAM')과 안테나-스위치(antena-switch) 소자간에 삽입되어 안테나-스위치소자에서 반사되는 신호원을 흡수시켜 PAM을 보호하는 역할을 한다. 이러한 비가역회로소자는 도1(a)에 도시된 바와 같이, 정자계를 발생하는 강자성체(2)와 상기 강자성체의 하부에 위치하여 유도자계가 발생되는 가넷자성체(garnet magnet)와 함께 내부단자가 마련되는 내부단자부(20)와 상기 내부단자부(20)가 삽입되도록 관통구가 형성되며 일측에 접지저항(6)이 마련된 세라믹소자(3) 및 상기 세라믹소자(3)를 수납하고 입출력단자(4) 및 접지단자(5)가 마련된 하부케이스(7)를 포함하여 구성된다.

이같이 구성된 비가역회로소자(10)의 등가회로를 도2에 나타내었다. 도2의 등가회로에서도 알 수 있듯이, 비가역회로소자(10)는 입력단에서 입력되는 신호를 출력단으로 보내고, 반대로 출력단에서 입력되는 신호는 접지저항측으로 바이패스(by-pass)시키는 기능을 한다. 즉, 상기 강자성체는 주로 스트론튬(Sr)과 같은 자성체로 구성되며 입력단에서 발생되는 전류에 의해 강자성을 띠고 하부에 위치된 가넷에 유도자계를 형성하고, 이로 인해 내부단자부(20)에는 출력단에서 인입되는 신호는 상쇄시키는 비가역회로를 형성한다. 상기 세라믹소자(3)는 세라믹의 양측에 Ag와 같은 도전층이 인쇄되어 있어 콘덴서(C1, C2, C3; C3는 ground capacitor)의 기능을 하고 있으며, 일측에는 접지저항(R)이 마련되어 있다. 그리고, 비가역회로소자는 상부케이스(1)에 의해 보호된다.

상기 비가역회로소자는 전자기적 관계로 조합되어 고주파영역에서 삽입손실(insertion loss)이 적으면서도 역방향손실(isolation loss)은 높은 특성이 요구된다. 이러한 특성은 상기 소자간에 존재하는 내부단자부(20)의 전자기적 회로 설계에 의하여 구현되며, 또 이를 위해 각 소자간의 유기적인 결합이 필수적이다.

비가역회로소자의 내부단자부(20)는 도1(b)와 같이, 내부프레임(21)과 가넷(22)으로 구성되는데, 기하학적으로 120°로 교차되어 있다. 이러한 구조를 갖는 내부단자부에 대한 제조방법이 일본 특개평 5-82109호에 제시되어 있다. 즉, 상기 제안에 의하면 내부단자프레임(20)은 도3(a) 내지 (g)에 나타난 바와 같이, 먼저 Cu리본프레임(Cu ribon frame)(24)에서 내부단자프레임(21) 형태로 펀칭가공하여 프레임을 추출하고, 상기 프레임상에 가넷(22)을 위치시킨 다음, 각 단자 사이에 절연막(23)을 삽입하여 차례로 구부려서 형성된다. 그러나, 상기와 같은 종래방법은 우선 교차되는 단자 사이에 절연막을 삽입하는 공정이 복잡하고, 무엇보다도 상기 절연막의 위치가 유동이 발생되어 일정하게 고정되지 못하여 내부단자간 단락(short)이 발생되기 쉬운 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 제안된 것으로, 내부단자부의 중간단자부위에 접착성 절연막을 삽입하므로써 상하 교차되는 단자가 완벽하게 절연이 가능하도록 하여 제픔의 신뢰성을 크게 향상시키고 특히 절연막의 비틀림 및 작업공수를 단축할 수 있는 비가역회로소자를 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

도1은 일반적인 비가역회로소자의 분해사시도

도2는 도1의 비가역회로소자의 등가회로도

도3은 종래방법에 의해 비가역회로소자의 내부단자부를 제조하는 과정을 보이는 공정도

도4는 본 발명에 의해 비가역회로소자의 내부단자부를 제조하는 과정을 보이는 공정도

도5는 본 발명의 비가역회로소자의 내부단자부에 부합되는 여러 가지 접착성 절연막의 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 상부케이스 2: 강자성체 3: 세라믹소자

4: 입출력단자 5: 접지단자 6: 접지저항

7: 하부케이스 20: 내부단자부 21: 내부단자프레임

22: 가넷 23, 25: 절연막

상기한 목적달성을 위한 본 발명은 정자계를 발생하는 강자성체; 상기 강자성체의 하부에 위치하여 유도자계가 발생되는 가넷자성체(garnet magnet)와 함께 내부단자가 마련되는 내부단자부; 상기 내부단자부가 삽입되도록 관통구가 형성되며 일측에 접지저항이 마련된 세라믹소자; 및 상기 세라믹소자를 수납하고 입출력단자 및 접지단자가 마련된 하부케이스를 포함하여 구성되는 비가역회로소자에 있어서, 상기 내부단자부(20)는 그 내부프레임(21)의 3개의 단자 가운데 중간단자(21a)의 상하부면에 절연막이 형성되고, 상기 절연막은 접착성 절연막으로 구성되는 비가역회로소자에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

우선, 본 발명은 도1에 도시된 바와 같이, 정자계를 발생하는 강자성체(2)와 상기 강자성체의 하부에 위치하여 유도자계가 발생되는 가넷자성체(garnet magnet)와 함께 내부단자가 마련되는 내부단자부(20)와 상기 내부단자부(20)가 삽입되도록 관통구가 형성되며 일측에 접지저항(6)이 마련된 세라믹소자(3) 및 상기 세라믹소자(3)를 수납하고 입출력단자(4) 및 접지단자(5)가 마련된 하부케이스(7)를 포함하여 구성되는 비가역회로소자이면 어느 것이든지 적용가능하다.

본 발명의 비가역회로소자의 경우 도4에 도시된 바와 같이, 상기 내부단자부(20)는 그 내부프레임(21)의 3개의 단자 가운데 중간단자(21a)의 상하부면에 절연막이 형성되고, 상기 절연막은 접착성 절연막으로 구성됨을 특징으로 한다.

구체적으로 본 발명의 내부단자부는 도4(a)와 같이, 우선 접착성 절연막(25)를 내부단자프레임(21)의 중간단자(21a)에 위치한 상태에서 상하 양면을 서로 부착시키고 도4(b)와 같이, 차례대로 내부단자를 구부려서 최종적으로 도4(c)와 같이 완성한다. 이렇게 형성된 절연막(25)은 도4(d)와 같이 절연물층을 형성하여 상하 내부단자와의 절연이 완벽하게 이루어질 수 있다. 무엇보다도 종래의 절연방식보다도 공수가 크게 절감되고 작업이 용이하게 이루어질 수 있는 잇점이 있음을 알 수 있다.

이때, 본 발명에 부합되는 절연막은 접착성 절연막이며, 도5와 같이 다양한 형태로 구성될 수 있다. 즉, 본 발명의 내부단자부에 부합되는 절연막은 도5(a)와 같이, 형태에 무관하게 원형 또는 사각형태로도 가능하다. 또한 상기한 분리형 절연막과는 달리, 5(b) 내지 (e)와 같이, 양면을 접어서 접착할 수 있는 일체형의 절연막이 보다 바람직하다. 중요한 점은 중간단자에 접촉되는 면이 접착성을 갖도록 하는 것이다.

본 발명에 부합되는 접착성 절연막은 상기에서 제시된 실시예로 국한되지 않음은 물론이다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면 비가역회로소자의 내부단자부의 중간단자부위에 접착성 절연막을 삽입하므로써 비가역회로소자의 상하 교차되는 내부단자들이 서로 완벽하게 절연이 가능하도록 하여 제품의 신뢰성이 크게 향상되고, 특히 이러한 비가역회로소자의 제조방식으로 내부단자들의 절연막 비틀림 현상뿐만아니라 절연막 삽입 등의 작업공수를 크게 단축할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 정자계를 발생하는 강자성체(2); 상기 강자성체의 하부에 위치하여 유도자계가 발생되는 가넷자성체(garnet magnet)와 함께 내부단자가 마련되는 내부단자부(20); 상기 내부단자부(20)가 삽입되도록 관통구가 형성되며 일측에 접지저항(6)이 마련된 세라믹소자(3); 및 상기 세라믹소자(3)를 수납하고 입출력단자(4)와 접지단자(5)가 마련된 하부케이스(7)를 포함하여 구성되는 비가역회로소자에 있어서,

   상기 내부단자부(20)는 그 내부프레임(21)의 3개의 단자 가운데 중간단자(21a)의 상하부면에 절연막이 형성되고, 상기 절연막은 접착성 절연막으로 구성됨을 특징으로 하는 비가역회로소자
2. 제1항에 있어서, 상기 접착성 절연막은 원형 또는 사각형태임을 특징으로 하는 비가역회로소자
3. 제1항에 있어서, 상기 접착성 절연막은 중간단자의 상하부면에 부착되는 면이 서로 일체형으로 이루어짐을 특징으로 하는 비가역회로소자

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