KR19990078399A - 비가역회로소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유전체 기판상에 저역 통과 필터의 적어도 일부를 형성하는 회로 소자를 갖고, 기생 방사(spurious radiation)에 의한 혼신 및 이상 작동이 작으며, 또한, 삽입 손실을 줄이는 비가역 회로 장치를 제공한다. 집중 상수형 아이솔레이터(lumped constant isolator : 비가역 회로 소자의 일 예)는 페라이트에 인접하여 형성된 중앙 전극이 교대로 다중 교차하는 자기성 조립체에 직류 자계를 인가하기 위하여 형성된 자석을 포함한다. 유전체 기판은 상기 영구 자석과 상기 자성 조립체 사이에 배치된다. π형 저역 통과 필터의 일부를 형성하는 인덕터는 상기 유전체 기판상의 회로 소자의 일부로서 형성되고, 상기 유전체 기판과 상기 자석 사이에는 유전체 층 또는 유전체 필름이 배치된다.
Description
본 발명은, 예를 들어 아이솔레이터(isolator) 또는 써큘레이터(circul- ator)와 같은 마이크로파대에서 사용하기 위한 비가역 회로 소자에 관한 것이다.
일반적으로, 집중 상수형 아이솔레이터(lumped constant isolator) 또는 써큘레이터와 같은 비가역 회로 소자는 순방향 신호에는 작은 감쇠량을, 역방향 신호에는 큰 감쇠량을 가지며; 이동 전화와 같은 통신 유니트(unit)의 송신 회로에 사용된다.
그러나, 상기 통신 유니트에 집적되는 증폭기의 선형 왜곡은 방사(radi- ation)의 원인이 되고 있다(기생 방사, 특히 기본파의 2배파, 3배파). 상기 방사는 혼신 및 전력 증폭기의 이상 동작의 원인이기 때문에, 일정 레벨 이하로 유지하여야 한다. 종종 방사는 우수한 선형성을 갖는 증폭기를 사용하거나 또는 방사파를 감쇠시키는 별도의 필터를 사용하므로 방지된다.
그러나, 우수한 선형성을 갖는 증폭기는 고가이며, 별도의 필터 사용은 부품들의 수 및 가격을 증가시키고, 또한, 상기 통신 기기의 전체 크기를 증가시킨다. 이러한 이유 때문에, 상기 수단은 소형화 및 저가화가 크게 요구되는 이동 전화등에 용이하게 사용 될 수 없다.
한편, 집중 상수 아이솔레이터는 순방향의 대역 필터로서의 기능을 갖고 있기 때문에, 통과 대역으로 부터 떨어져 있는 주파수 대역들에서는 순방향으로 큰 감쇠량을 갖는다. 통과 대역 이외의 대역에서 기생 방사를 방지하기 위해 상기 특성들을 이용하므로 방사는 감쇠된다는 것을 직시할 수 있다.
그러나, 종래의 아이솔레이터는 원래 통과 대역 이외의 대역에서 감쇠를 얻도록 설계한 것이 아니므로, 상기 목적을 위한 그 이용 가능성(capability)이 제한 된다.
따라서, 본 출원인은 저역 통과 필터를 구성하는 회로 소자를 포함한 실험용 아이솔레이터(아직은 미공개)를 제안하였다. 도 12에 도시한 바와같이, 상기 아이솔레이터는 저역 통과 필터의 구성 요소인 인덕터 L1을 포함한다. 인덕터 L1은 자성 조립체 4와 자석 6 사이에 배치되는 유전체 기판 18 위에 패턴 형성되고; 입력 포트와 정합 캐패시터 Co` 사이에 접속된다.
그러므로, 도 13 및 도 14의 등가 회로도에 도시한 바와같이, C1-L1-C2의 접속을 구성하는 π형 저역 통과 필터가 상기 입력 포트에 접속된다. 여기서, C1은 아이솔레이터 정합 캐패시터 Co`의 캐패시턴스의 일부로 형성되기 때문에, 분리하여 설치할 필요가 없다. C2는 상기 아이솔레이터의 외부에 부가되는 캐패시턴스로 형성된다.
위에서 설명한 저역 통과 필터를 포함하는 아이솔레이터에 따르면, 통과 대역 이외 대역의 감쇠량을 증가시킬 수 있고, 방사에 따른 혼신 및 이상 동작을 방지할 수 있다. 상기 저역 통과 필터는 간단한 구성을 이루며 저가이고, 고가의 증폭기 및 별도의 필터가 필요 없기 때문에, 소자의 소형화 및 저가격화를 할 수 있다.
그러나, 상기 저역 통과 필터가 유전체 기판에 형성될 때, 상기 자석은 상기 유전체 기판과 접촉되기 때문에, 상기 자석의 고주파 재료 특성, 특히 손실 탄젠트(tangent)δ 또는 분산 계수(Dissipation Factor: 분산 계수 = tanδ × 100[%])는, 상기 아이솔레이터의 삽입 손실에 역 효과를 줄 수 있다는 점을 고려해야 한다.
일반적으로, 양산되는 상용 자석들은 고주파용 부품에 대해 개발되어 있지 않아서, 큰 분산 계수(손실 탄젠트)를 갖기 쉽다. 그러므로, 상기 유전체 기판 위에 회로 소자가 상기 자석과 접촉할 때, 상기 아이솔레이터의 삽입 손실이 증가 될 것이라는 것을 예상할 수 있다. 상기 자석은 큰 유전율을 가지므로, 인덕턴스를 형성하기 어렵다는 추가적 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제점들을 고려하여 구현되었으며, 회로 소자가 유전체 기판에 형성될 때, 아이솔레이터의 삽입 손실을 줄일 수 있는 비가역 회로 소자를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 첫 번째 실시예의 집중 상수형 아이솔레이터를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에서 도시한 아이솔레이터의 상기 유전체 기판 위의 인덕터를 도시한다.
도 3은 상기 첫 번째 실시예의 효과를 도시한 특성도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 유전체 기판을 도시한다.
도 5는 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예의 상기 아이솔레이터 등가 회로도이다.
도 6은 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예의 상기 아이솔레이터의 일부 등가 회로도이다.
도 7은 본 발명에 따른 세 번째 실시예의 집중 상수형 아이솔레이터의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 네 번째 실시예의 집중 상수형 아이솔레이터의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 유전체 기판의 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 유전체 기판의 분해 사시도이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 유전체 기판의 분해 사시도이다.
도 12는 본 발명의 배경을 설명하기 위한 실험용 아이솔레이터의 분해 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 상기 아이솔레이터 등가 회로도이다.
도 14는 도 12에 도시된 상기 아이솔레이터의 일부 등가 회로도이다.
〈도면의 주요 부호에 대한 설명〉
1 ... 집중 상수형 아이솔레이터(비가역 회로 소자)
4 ... 자성 조립체 6 ... 영구 자석
7 ... 페라이트 8~10 ... 중심 도체
18 ... 유전체 기판 20 ... 회로 소자
25 ... 유전체 페라이트 31 ... 제 1 유전체 기판
32 ... 제 2 유전체 기판 35 ... 유전체 필름
L1 ... 인덕터(회로 소자)
본 발명의 비가역 회로 소자는, 페라이트 본체에 인접하여 상호 교차 하도록 배치된 복수 개의 중심 도체들을 포함하는 자성 조립체; 자석과 상기 자성 조립체사이에 배치된 유전체 기판 및 상기 자성 조립체에 직류 자계를 인가하는 상기 자석을 포함하는 비가역 회로 소자로서, 회로 소자가 상기 유전체 기판 위에 패턴 형성되어 지고; 유전체 필름 또는 층이 적어도 상기 유전체 기판상의 회로 소자와 상기 자석 사이에 배치된다.
이와 택일적으로, 상기 유전체 필름이 상기 자석 또는 상기 유전체 기판에 접착될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 회로 소자가 적층 유전체 기판 위에 패턴 형성되어 지고; 상기 적층 기판의 적어도 하나의 유전체 층이 적어도 상기 회로 소자와 상기 자석 사이에 배치된다.
이와 택일적으로, 회로 소자가 상기 유전체 기판 위에 패턴 형성될 수 있고; 유전체 필름이 상기 회로 소자 표면의 적어도 일부를 덮을 수 있다.
바람직하게는, 상기 회로 소자는, 인덕터, π형 저역 통과 필터, LC 직렬형 대역 필터, 마이크로 스트립선 위상 변위 회로(micro-strip line phase-shift circuit), 스트립선 위상 변위 회로, 방향성 결합기(directional coupler), 캐패시터 결합기 또는 대역 소거 필터 등의 전체 또는 일부로 구성될 수 있다. 상기 회로 소자들의 등가 회로는 공지 기술이다. 상기 회로 소자들는 패턴(patterning) 형성 된다. 상기 회로 소자들은, 인덕터와 캐패시터가 직렬로 접속된 LC 직렬형 대역 통과 필터, 마이크로 스트립선을 갖는 위상 변위 회로, 스트립선을 갖는 위상 변위회로, 방향성 결합기, 캐패시터를 갖는 캐패시터 결합기 및 대역 소거 필터를 포함한다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 첨부 도면에 관련된 다음의 본 발명 실시예의 설명으로 명백해질 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 실시예를 설명하고자 한다.
도 1, 도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 첫 번째 실시예의 집중 상수형 아이솔레이터를 설명하기 위한 도면으로, 도 1은 상기 아이솔레이터의 분해 사시도이고, 도 2a는 유전체 기판 위에 형성되는 인덕터의 평면도이며, 도 2b는 상기 유전체 기판의 이면(on the back face)에 형성되는 전극의 투시 평면도이다.
도 1에서, 집중 상수형 아이솔레이터 1은, 자성체 금속으로 된 케이스 2의 저면(on the bottom surface) 2a에 배치된 단자 블럭 3; 단자 블럭 3에 배치되는 자성 조립체 4; 케이스 2와 같은 자성체 금속으로 된 상자 모양의 덮개 5; 및 덮개 5의 내면에 접착되어 있고, 자계 회로를 형성하는 사각형 영구 자석 6을 포함하며, 영구 자석 6은 자성 조립체 4에 직류 자계를 인가한다.
자성 조립체 4는, 120°각도로 서로 교차하고, 원판형 페라이트 7의 상면에 배치되는 3개의 중심 도체들 8~10을 포함하고 있으며; 도체들 8~10은, 그 사이에 삽입되는 절연 시트(insulating sheet: 미 도시) 및 페라이트 7의 저면에 접촉되고 중앙 도체들 8~10에 접속되는 접지부를 갖는다.
단자 블럭 3은, 전기적으로 절연된 수지로 되어 있고; 저벽(bottom wall) 3b와 일체로 형성된 사각형 틀(frame) 모양의 측벽 3a; 및 저벽 내에 형성되는 관통 홀(hole) 3c을 포함한다. 리세스부(recessed portions) 3d는 관통 홀 3c를 둘러 싼 저벽 3b에 형성된다. 리세스부 3d는 정합용 단판형(single plate) 캐패시터 12a~12c 및 단판형 종단 저항 R을 수용한다.
자성 조립체 4는 관통 홀 3c를 통해 삽입되므로, 자성 조립체 4의 접지 11은 케이스 2의 저면 2a에 접속된다.
표면 실장용의 입/출력 단자들 15및 접지 단자 16은 단자 블럭 3의 좌측 및 우측 벽 3a 외면에 형성되고, 입/출력 단자들 15는 저벽 3b의 상면 구석에 돌출되어 있다. 또한, 접지 단자 16은 리세스부들 3d의 각각에 돌출되어 있어, 캐패시터들 12a~12c 및 종단 저항 R 각각의 하면 전극들 끝에 접속되어 진다. 단자들 15,16은 단자 블럭 3내에 일부가 각각 삽입몰드(insert-molded)된다.
중심 도체들 8~10의 입/출력 포트들 P1~P3은 상기 캐패시터들의 상면 전극에 접속되어 진다. 포트 P2의 선단부(tip)는 출력 단자 15에 접속되고, 포트 P3의 선단부는 종단 저항 R에 접속된다.
사각판형 유전체 기판 18은 자성 조립체 4의 상면에 배치된다. 덮개 5 및 영구 자석 6이 케이스 2에 장착시, 유전체 기판 18은, 전기적 및 기계적으로, 자성 조립체 4 및 단자 블럭 3을 케이스 2에 고정시키며, 중심 도체들 8~10의 포트들 P1~P3을 캐패시터들에 고정시킨다. 또한, 홀 18a는 자성 조립체 4에 대응하여 유전체 기판 18의 중앙에 형성되고, 노치부(notch) 18b는 종단 저항 R에 대응하여 유전체 기판 18의 구석에 형성된다.
인덕터 L1은 유전체 기판 18의 상면에 패턴 형성되어, π형 저역 통과 필터를 구성하는 회로 소자 20을 형성한다. 인덕터 L1의 일단(first end)은 관통 홀 전극 21을 통하여 유전체 기판 18 저면의 접속 전극 22에 접속되고, 이와 유사하게, 타단측(scend end)은 관통 홀 전극 23을 통하여 저면의 입력 전극 24에 접속된다. 인덕터 L1의 일단은 접속 전극 22를 통해 중심 도체 8의 포트 P1에 접속되고, 상기 타단은 입력 전극 24를 통해 입력 단자 15에 접속된다.
또한, 유전체 필름 25는 유전체 18과 영구 자석 6 사이에 개재(介在)되도록, 유전체 필름 25는 유전체 기판 18과 영구 자석 6 사이에 배치된다. 유전체 필름 25는 영구 자석 6의 하면을 완전히 덮기 위해 사각형이며, 유전율 및 분산 계수가 작다.
다음으로, 본 발명의 효과 및 이점을 설명하고자 한다.
본 발명의 집중 상수형 아이솔레이터 1에 따르면, 인덕터 L1은 유전체 기판 18 위에 패턴 형성되고, 인덕터 L1, 캐패시터 12a 및 외부 캐패시터는 π형 저역 통과 필터를 구성하므로, 통과 대역 이외 대역의 감쇠량을 증가시킬 수 있고, 불필요한 방사에 따른 혼신 및 이상 동작을 방지할 수 있다. 따라서, 저가 및 간단한 구조의 저역 통과 필터를 형성하고; 위에서 설명한 고가의 증폭기 및 별도의 필터가 불필요하며; 소형화 및 저가격화에 공헌할 수 있다.
위에서 설명한 실험용 소자에서, 영구 자석 6이 유전체 기판 18의 인덕터 L1에 접속될 때, 상기 아이솔레이터의 삽입 손실이 증가되는 것을 고려 했었다. 이에 대하여, 본 발명의 실시예에서는, 유전율 및 손실 탄젠트(분산 계수)가 작은 유전체 필름 25가 유전체 기판 18과 영구 자석 6사이에 개재됨으로써, 인덕터 L1을 유전율 및 손실 탄젠트가 큰 영구 자석 6으로 부터 분리 시킬 수 있으므로, 상기 인덕턴스가 증가하고 상기 삽입 손실이 감소하게 된다. 따라서, 상기 인덕턴스의 Q가 향상될 수 있기 때문에, 상기 아이솔레이터의 삽입 손실을 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예는 영구 자석 6의 하면을 완전히 덮는 사각형 유전체 필름 25에 대해 설명하고 있다. 그러나, 본 발명의 장점들은, 유전율 및 손실 탄젠트가 작은 유전체 층을 상기 인덕터와 상기 영구 자석 사이에 삽입하여, 단지 상기 인덕터와 유전율 및 손실 탄젠트가 큰 상기 영구 자석을 분리함으로 구현된다. 그러므로, 삽입되는 상기 유전체의 형태 및 크기에는 특별한 제한이 없다.
예를 들면, 공기 또한 유전율 및 손실 탄젠트가 작은 유전체이기 때문에, 위에서 설명한 실시예와 같은 효과를 얻기 위해, 상기 유전체 필름의 인덕터 L1을 접속하는 부분에 홀을 형성하여, 상기 자석과 상기 인덕터 사이에 공기 층을 배치할 수 있다. 또한, 홀이 형성된 유전체 필름을 사용할 경우, 유전율 및 손실 탄젠트가 큰 유전체를 사용할 수 있다.
폴리마이드(Polyimide), 테플론(Teflon), 에폭시(epoxy), 글래스 에폭시( glass epoxy)등이 유전체 필름 24의 재료로 사용된다. 또한, 위에서 설명한 것 이외의 다른 부도체 절연 재료가 유전체 필름 25로서 사용될 수 있다.
도 3은, 상기 집중 상수형 아이솔레이터의 효과를 확인하기 위해 실시된 삽입 손실의 측정 결과를 도시한 특성도이다. 이 실험에서 사용된 상기 영구 자석은 비유전율(relative dielectric)이 25, 손실 탄젠트가 1×10-2이며, 상기 유전체 필름은 비유전율이 3.5, 손실 탄젠트가 2×10-3및 두께가 50㎛이다. 비교를 위해서, 유전체 필름이 없는 아이솔레이터에 대한 동일한 측정을 실시하였다.(도 3에서, 일점쇄선은 비교예를 나타내고, 실선은 본 실시예를 나타낸다.) 도 3에 명료하게 도시한 바와같이, 삽입 손실은 상기 유전체 필름을 사용하면 대략 0.5㏈ 정도 향상될 수 있다.
상기 실시예는 저역 통과 필터를 구성하는 인덕터 L1이 유전체 기판 18위에 형성되어 있는 케이스에 대해 설명하고 있지만, 본 발명의 회로 소자는 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, LC 직렬형 대역 통과 필터, 마이크로 스트립선 위상 변위회로, 스트립선 위상 변위 회로, 방향성 결합기, 캐패시턴스 결합기, 또는, 대역 소거 필터, BEF 등으로 알려진 트랩(trap) 필터 또는 노치(notch) 필터 등의 사용이 가능하고, 이 경우에도 상기 실시예에서와 거의 같은 효과를 얻을 수 있다.
도 4a 내지 도 6은 위에서 설명한 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이며, 도 4a는 유전체 기판 위에 형성된 캐패시터 및 인덕터의 평면도이고, 도 4b는 상기 유전체 이면에 형성된 전극의 투시 평면도이며, 도 5 및 도 6은 이들 각각의 등가 회로도이다. 상기 도면들에 있어서, 도 2, 도13 및 도 14와 동일 및 대응하는 부분들에는 동일 참조 부호들이 부여된다.
본 실시예의 아이솔레이터는, 유전체 기판 18의 상면에 패턴 형성되어 회로 소자를 이루며, 저역 통과 필터를 구성하는 인덕터 L1 및 캐패시터 30을 포함하고 있다. 중심 도체 8의 포트 P1은 관통 홀 전극 21 및 접속 전극 22를 통하여 인덕터 L1의 일단에 접속된다.
제 1캐패시터 전극 30a는 인덕터 L1의 타단에 접속되고, 관통 홀 전극 21을 통하여 입력 전극 23에 접속된다. 유전체 기판 18 저면의 제 2 캐패시터 전극 30b는 제 1 캐패시터 전극 30a와 대향하는 부분에 형성되고, 제 2 캐패시터 전극 30b는 접지로서 케이스 2에 접속된다.
따라서, 도 5 및 도 6의 등가 회로도에 도시한 바와같이, π형 저역 통과 필터는 입력 포트에 형성된다. 여기서, C1은 상기 아이솔레이터의 정합 캐패시턴스 Co`의 일부로 형성되기 때문에, 분리하여 배치할 필요가 없고, C2는 상기 유전체 기판 위에 형성된 캐패시터 30이다.
상기 실시예에서, 유전체 필름은 상기 유전체 기판과 상기 영구 자석 사이에 삽입되어 있어서, 불필요한 방사에 따른 혼신 및 이상 동작을 방지할 수 있는 한편, 상기 아이솔레이터의 삽입 손실을 줄일 수 있므로, 위에서 설명한 실시예에서의 효과를 얻을 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 세 번째 실시예의 집중 상수형 아이솔레이터의 분해 사시도이고, 도 1에 동일 및 대응하는 부분들에는 동일 참조 부호들이 부여된다.
본 실시예의 집중 상수형 아이솔레이터 1은, 유전율 및 손실 탄젠트가 작은 유전체 필름 25가 유전체 기판 18과 영구 자석 6 사이에 삽입되어 있고; 유전체 기판 18 상에 적어도 인덕터 L1위에 놓여지도록, 유전체 필름 25가 영구 자석 6의 하면에 접착되어 있는 예이다.
본 실시예에서, 유전체 필름 25가 유전체 기판 18과 영구 자석 6사이에 배치되고, 영구 자석 6에 접착되어 있기 때문에, 상기 아이솔레이터의 삽입 손실은 본 실시예와 같이 줄어들고, 또한, 상기 아이솔레이터를 조립할 때, 유전체 필름 25를 용이하게 결합시킬 수 있어, 작업성을 향상 시킬 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 네 번째 실시예의 분해 사시도이고, 도 1에 동일 및 대응하는 부분들에는 동일 참조 부호들이 부여된다.
본 발명의 집중 상수형 아이솔레이터 1는, 유전율 및 손실 탄젠트가 작은 유전체 필름 25가 유전체 기판 18과 영구 자석 6 사이에 삽입되어 있고, 유전체 필름 25가 유전체 기판 18의 상면 전체, 또는, 인덕터 L1위에 놓여지는 상면의 적어도 충분한 부분에 접착되어 있는 예이다.
본 실시예에서, 유전체 필름 25가 유전체 기판 18과 영구 자석 6 사이에 배치되어 유전체 기판 18에 접착되어 있기 때문에, 상기 아이솔레이터의 삽입 손실은 본 실시예와 같이 줄어들고, 또한, 상기 아이솔레이터를 조립할 때, 유전체 필름 25를 용이하게 결합시킬 수 있어, 작업성을 향상 시킬수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 유전체 기판을 설명하기 위한 도면이고, 도 2에 동일 및 대응하는 부분들에는 동일 참조 부호들이 부여된다.
본 실시예에서, 인덕터 L1은, 저역 통과 필터를 구성하는 회로 소자로서, 제 1 유전체 기판 31 위에 형성되고, 단층 제 2 유전체 기판 32는 제 1 유전체 기판 31의 상면과 영구 자석 6 사이에 배치된다.
본 실시 예에 따른, 제 2 유전체 기판 32는, 인덕터 L1이 형성되어 있는 제 1 유전체 기판 31 위에 적층되므로, 상기 아이솔레이터의 삽입 손실을 줄일 수 있고, 위에서 설명한 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 유전체 기판 31, 32를 함께 적층할 수 있고, 위에서 설명한 바와같은 분리한 유전체 필름을 사용한 때보다 구성 요소의 수를 줄일 수 있으며, 가격을 줄일 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 유전체 기판을 설명하기 위한 도면이고, 도 9에 동일 및 대응하는 부분들에는 동일 참조 부호들이 부여된다.
본 실시예는, 인덕터 L1이 제 1 유전체 기판 31의 상면에 패턴 형성되고, 인덕터 L1에 접속되어 있는 접속 전극 22와 입력 전극 24가 제 2 유전체 기판 32의 상면에 패턴 형성되어 있는 예이다.
본 실시예에서, 인덕터 L1, 접속 전극 22 및 입력 전극 24가 제 1 및 제 2 유전체 기판 31, 32의 하면에 각각 형성되기 때문에, 전극의 패턴을 단일 기판의 양면에 형성할 때보다 제조가 용이하고, 가격을 더 줄일 수 있으며, 작은 손실을 갖는 저가의 아이솔레이터를 제공할 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 또 다른 실시 예의 유전체 기판을 설명하기 위한 도면이고, 도 2에 동일 및 대응하는 부분들에는 동일 참조 부호들이 부여된다.
본 실시예에서, 유전체 기판 18의 상면에 인덕터 L1은 두꺼운 유전체 필름 53으로 덮혀있고, 인쇄등과 같은 방법을 사용하여 형성된다. 유전체 필름 35는 선 중앙부 36을 제외한 인덕터 L1을 완전히 덮고 있어, 중앙부 36은 유전체 필름 35와 자석 사이에 공기층을 형성한다.
본 실시예에서, 유전율 및 손실 탄젠트가 작은 유전체 필름 35가 유전체 기판 18 위의 인덕터 L1을 덮고 있어서, 상기 아이솔레이터의 삽입 손실을 줄일 수 있고, 위에서 설명한 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한, 유전체 필름 35는 유전체 기판 18을 덮고 있어서, 가격 상승의 원인이 되는 구성 요소의 증가를 회피할 수 있어, 상기 소자를 저가격에 제공할 수 있다.
또한, 인덕터 L1의 중앙부 36이 공기로 구성된 유전체 층으로 덮혀있기 때문에, 유전체 필름 35가 덮혀 있는 때와 같은 효과를 얻을 수 있다. 선택적으로, 유전체 필름 35는, 중앙부 36를 노출하지 않고 인덕터 L1을 완전히 덮을 수 있다.
위에서 설명한 실시예 각각에서 집중 상수형 아이솔레이터를 사용한 예에 대해 설명하였지만, 물론, 본 발명은 써큘레이터에도 적용될 수 있다.
위에서 설명한 바와같이, 상기 비가역 회로 소자에 따르면, 회로 소자는 유전체 기판위에 패턴 형성되고, 유전체 필름 또는 재료가 상기 유전체 기판위에 형성된 회로 소자와 자석 사이에 개재되어서, 유전율 및 손실 탄젠트가 큰 상기 자석을 상기 회로 소자로 부터 분리 시킬 수 있기 때문에, 상기 아이솔레이터의 삽입 손실을 줄일 수 있다.
또한, 간단한 구조를 갖는 저가의 저역 통과 필터를 구성할 수 있고, 불필요한 방사에 따른 혼신 및 이상 동작을 방지할 수 있으며, 상기 소자를 소형화, 저가격화할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 유전체 필름 또는 재료가 상기 자석 또는 상기 유전체 기판에 접착되어 있어서, 상기와 같이 상기 아이솔레이터의 삽입 손실을 줄일 수 있고, 또한, 상기 아이솔레이터를 조립할 때에, 상기 유전체 필름을 보다 용이하게 결합할 수 있어, 작업성을 향상하는 효과가 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 상기 유전체 기판의 회로 소자와 상기 자석 사이에 1층 이상의 적층 기판을 배치하기 때문에, 상기 아이솔레이터의 삽입 손실을 상기와 같이 줄일 수 있고, 또한, 가격 상승의 원인이 되는 구성 요소의 증가를 회피할 수 있어, 본 실시예를 저가격으로 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 예를 들어, 인덕터, π형 저역 통과 필터, LC 직렬형 대역 통과 필터, 마이크로 스트립선 위상 변위 회로, 스트립선 위상 변위 회로, 방향성 결합기, 캐패시터 결합기 및 대역 소거 필터등은 상기 회로 소자가 될 수 있으며, 상기 소자를 소형화 및 저가격화할 수 있다.
본 발명이 특정 실시예에 대하여 설명하고 있지만, 많은 다른 변화 및 변형 및 다른 용도는 당업자에게 명백하게 된다. 그러므로, 본 발명은 특정 설명에 의해 제한되지 않는다.
Claims (10)
- 서로 절연되고 있고, 페라이트 본체가 교차점에 배치되며, 상기 교차점에서 서로 교차하도록 배치된 복수 개의 중심 도체들을 갖는 자성 조립체;상기 자성 조립체에 직류 자계를 인가하기 위하여 배치된 자석;상기 자석과 상기 자성 조립체 사이에 배치된 유전체 기판;상기 유전체 기판 위에 도체 패턴으로 구성된 회로 소자; 및상기 자석과 상기 유전체 기판의 상기 회로 소자 사이에 배치된 유전체 층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 비가역 회로 소자.
- 제 1항에 있어서, 상기 유전체 층의 유전율 및 분산 계수가 상기 자석 보다 작은 것을 특징으로 하는 비가역 회로 소자.
- 제 1항에 있어서, 상기 유전체 층이 상기 회로 소자 전체와 상기 자석사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 비가역 회로 소자.
- 제 1항에 있어서, 상기 유전체 층이 상기 회로 소자의 일부와 상기 자석 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 비가역 회로 소자.
- 제 1항에 있어서, 상기 유전체 층이 공기 층인 것을 특징으로 하는 비가역 회로 소자.
- 제 1항에 있어서, 상기 유전체 층이 상기 자석에 고정된 유전체 필름인 것 을 특징으로 하는 비가역 회로 소자.
- 제 1항에 있어서, 상기 유전체 층이 상기 유전체 기판에 고정된 유전체 필름인 것을 특징으로 하는 비가역 회로 소자.
- 제 1항에 있어서, 상기 회로 소자가, 인덕터, π형 저역 통과 필터, LC 직렬형 대역 필터, 마이크로 스트립선 위상 변위 회로(micro-strip line phase-shift circuit), 스트립선 위상 변위 회로, 방향성 결합기(directional coupler), 캐패시터 결합기 및 대역 소거 필터 중 적어도 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비가역 회로 소자.
- 서로 절연되고 있고, 페라이트 본체가 교차점에 배치되며, 상기 교차점에서 서로 교차하도록 배치된 복수 개의 중심 도체들을 갖는 자성 조립체;상기 자성 조립체에 직류 자계를 인가하기 위하여 배치된 자석;상기 자석과 상기 자성 조립체 사이에 배치된 적층 유전체 기판;상기 적층 유전체 기판 위에 도체 패턴으로 구성된 회로 소자; 및상기 회로 소자의 적어도 일부와 상기 자석 사이에 배치된 1층 이상의 유전체 층을 갖는 상기 적층 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 비가역 회로 소자.
- 제 9항에 있어서, 상기 회로 소자가, 인덕터, π형 저역 통과 필터, LC 직렬 대역 필터, 마이크로 스트립선 위상 변위 회로, 스트립선 위상 변위 회로, 방향성 결합기, 캐패시터 결합기 및 대역 소거 필터 중 적어도 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비가역 회로 소자.
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