JPH01117502A - 非可逆回路素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＶＨＦ、ＵＨＦ及びマイクロ波帯の高周波部
品に採用される非可逆回路素子、例えば集中定数型のア
イソレータ及びサーキュレータに関し、特に部品の小型
化を実現でき、コストを低減できるとともに、磁気回路
の効率を向上できるように改良された部品の構造に関す
る。本発明はアイソレータに好適なので、以下これを例
にとって説明する。

〔従来の技術〕

集中定数型のアイソレータ及びサーキエレータは、信号
の伝送方向にはほとんど減衰がなく、かつ逆方向には減
衰が太き（なるような機能を有しており、マイクロ波機
器には不可欠な部品である。

このようなアイソレータとして、従来、第４図及び第５
図に示す構造のものがある０図において、３０はアイソ
レータであり、これは直方体状の磁性金属ケース３１内
の底部３１ａに鋼製のアース板３２を介してアルミナ基
板３３を配設し、該基板３３の中央部の孔内にフェライ
ト組立体３４を挿入するとともに、上記ケース３１の蓋
部３１ｂに永久磁石３５を接着して、上記フェライト組
立体５に直流磁界を印加するように構成されている。

上記フェライト組立体３４のフェライト３４８間には絶
縁シート３６を介して網状の中心導体３７が互いに１２
０度の角度をなして交叉状に配設されており、上記下部
のフェライト３４ａの底面は上記各中心導体３７と一体
形成された導体部３７ａを介してアース板３２と接合さ
れている。さらに、上記各中心導体３７の外部導出部３
７ｂは、それぞれ上記アルミナ基板３３の上面の周縁部
に形成されたインピーダンス整合電極膜３８ａ、３８ｂ
、３８ｃに接続されている。また途中から切り起こされ
たアース部３７ｃは、それぞれ上記フェライト３４の上
面に配設されたシールド板３９に嵌合接続されており、
これにより上記シールド板３９はアース板３２に接続さ
れてアース電位となっている。なお、上記１つのインピ
ーダンス整合電極膜３８ｃは膜抵抗４０を介してスルー
ホール４１により上記アルミナ基板３３のアース電極膜
３８ｄに接続されており、他の２つの整合電極膜３８ａ
、３８ｂはそれぞれ外部端子４２によって上記ケース３
１の図示していない開口から外部に導出されるようにな
っている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来のアイソレータは、以下のよう
な問題点がある。

■　近年の電子部品においては小型化が要請されており
、これに対応して上記アイソレータにおいても小型化が
要求されている。ここでこの要請に応えるためには、例
えばフェライトの径を小さくすることが考えられるが、
このフェライト径を小さくするとアイソレータとしての
電気的特性を悪化させることから、フェライトの小径化
は望ま゛しくない。

■　また、上記ケースと永久磁石との位置合わせをして
、両者を接着剤により貼り合わせる作業が必要なことか
ら、それだけ部品点数、製作工数が増大しコストが上昇
する。

■　さらに、上記外部端子をインピーダンス整合電極に
接続する際に、該端子の位置決めがし難く、端子間のピ
ッチがずれ易い、しかも上記ケースは端子を突出させる
ための開口を設けた構造であるから、この開口で磁気回
路が切断されて磁気回路の効率を低下させている。

本発明の目的は、フェライトの径を小さ（することなく
部品を小型化できるとともに、部品点数。

製作工数を削減してコストを低減でき、しかも外部端子
の位置決めを確実にしてピッチずれを回避でき、さらに
磁気回路の効率を向上できる非可逆回路素子を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明は、外部端子用開口及び永久磁石装着用開
口が形成された金属ケース内に、電気的絶縁状態で、か
つ交叉状に積層された中心導体を一対のフェライトで挟
持してなるフェライト組立体と、−上面にアース電極が
、他主面にインピーダンス整合電極がそれぞれ形成され
た誘電体基板とを重ねて配置し、上記各中心導体の外部
導出部を上記インピーダンス整合電極に接続するととも
に、上記中心導体のアース部及び誘電体基板のアース電
極をアースし、該ケースの永久磁石装着用開口に、少な
くとも天井壁部分及び永久磁石部分を磁気異方性を有す
る磁性樹脂で一体形成してなるプラスチックマグネット
を装着して上記フェライトに直流磁界を印加するととも
に、上記ケースの外部端子用開口に、板状端子の中央部
分を磁性樹脂で外装してなる端子ブロックを装着し、さ
らに該端子の一端を上記インピーダンス整合電極に接続
し、かつ他端をケース外方に突出させたことを特徴とす
る非可逆回路素子である。

なお、ここで上記プラスチックマグネットの磁気異方性
を、永久磁石部分は直流磁界方向に、天井壁部分は該直
流磁界と直交方向に向けることが望ましい。

〔作用〕

本発明に係る非可逆回路素子によれば、インピーダンス
整合電極が形成された誘電体基板とフェライト組立体と
を重ねた状態で配設したので、従来のフェライトの外方
に位置する誘電体基板の周縁にインピーダンス整合電極
を形成した場合のような外方への拡がりを防止でき、こ
の分だけ外形を小型化できる。この場合、フェライトの
径を変えないで実現できるから電気的特性を悪化させる
ことはない、さらに誘電体基板のアース電極に従来のシ
ールド板の機能をもたせたので、このシールド板を不要
にできる。

また、本発明は天井壁部分及び永久磁石部分を磁性樹脂
で一体形成したので、従来の金属ケースと永久磁石とを
位置合わせしながら接着する作業を省略でき、その結果
製作工数１部品点数を削減してコストを低減できる。こ
の場合、磁性樹脂の磁気異方性の方向を永久磁石部分は
直流磁界方向に、天井壁部分は上記直流磁界と直交方向
に向けることにより、磁気集束用鋼板等を付加すること
な（磁気が外方に漏出するのを防止できる。

さらに、外部端子の中央部分を磁性樹脂で外装してブロ
ック化したので、該端子の位置決めは上記ブロック化の
際に予め設定できるから、端子間のピッチ精度を確保し
易い、また上記磁性樹脂により開口を閉塞したので、磁
気回路が切断されることはなく、その結果磁気回路の効
率を向上できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例による集中定数
型のアイソレータを説明するための図である。

図において、１はアイソレータであり、これは外部端子
用開口２ａ及び永久磁石装着用開口２ｂが形成された箱
状の金属製ケース２内に、アースブロック３を配設し、
該ブロック３の中央部に形成された凹部３ａ内にフェラ
イト組立体４を配置し、該フェライト組立体４の上面に
誘電体基板５を搭載するとともに、上記永久磁石装着用
開口２ｂに天井壁部分６ａ及び永久磁石部分６ｂを磁性
樹脂で一体形成してなるプラスチックマグネット６を装
着し、さらに上記外部端子用開口２ａに端子ブロック７
を装着して構成されている。

上記アースブロック３の凹部３ａの周縁にはアース溝１
３ａ、逃げ溝８ｂがそれぞれ６０度ごとに交互に切り欠
き形成されており、各アース溝８ａ同士、逃げｌｓｂ同
士は１２０度間隔となっている。

また、上記フェライト組立体４は、絶縁シート１０を介
して３本の中心導体９をそれぞれ１２０度間隔ごとに交
叉させて配置し、これを一対のフェライト４ａ、４ａで
挾持し、かつフェライト４ａの外方に各中心導体９の両
端を突出させて構成されている。上記各中心導体９のア
ース部９ａは、上記アースブロック３の各アース溝りａ
内に半田付けされており、外部導出部９ｂは上方に屈折
されて上記逃げ導Ｂｂ内に非接触状態に位置している。

また上記下側のフェライト４ａの底面は上記アースブロ
ック３の底面３ｂに当接している。

さらに、上記誘電体基板５の下面全面にはアース電極膜
５ａが形成されており、該アース電極膜５ａは上記フェ
ライト４ａの上面に当接し、さらにこのアース電極膜５
ａはアースブロック３を介して上記ケース２に短絡され
ている。また上記誘電体基板５の上面にはインピーダン
ス整合をとるための電極膜１０ａ、１０ｂ、ＩＯｃがそ
れぞれ形成されている。この各電極膜１０ａ、１０ｂ。

１０Ｃの中央部分には上記中心導体９の外部導出部９ｂ
が貫通しており、該各節部導出部９ｂの上端は上記各電
極膜１０　ａ、　　Ｌ　Ｏｂ、　　１０　ｃに接続され
ている。なお、各外部導出部９ｂと上記アース電極１ｐ
Ｊ５ａとは遊離している。また、上記電極膜ｔａｂには
膜抵抗１１が接続されており、これはスルーホール１２
により上記誘電体基板５のアース電極膜５ａに接続され
ている。なお、この場合上記誘電体基板５は、アース電
極膜５ａが永久磁石部分６ｂ側に位置するよう、つまり
図示実施例の状態から反転した状態で取り付けてもよい
。

また、上記プラスチックマグネット６の永久磁石部分６
ｂは、上記フェライト４ａの軸心方向における透磁率が
これと直角方向の透磁率に対してはるかに大きくなって
おり、即ち該永久磁石部分６ｂの磁気異方性はフェライ
）４ａの軸心方向に向けられている。一方、上記天井壁
部分６ａは、フェライト４ａの軸心と直交する方向に透
磁率が大きくなるように形成されており、即ち該天井壁
部分６ａの磁気異方性はフェライ）４ａへの直流磁界と
直交する方向に向けられている。

さらにまた、上記端子ブロック７は、外部端子１３の両
端１３ａ、１３ｂが突出するように中央部分を磁性樹脂
１４により板状に外装してなるものである。そして、上
記外部端子１３の一端１３ａは上記誘電体基板５の電極
膜１０ａ、１０ｃに半田付けされ、他端１３ｂはケース
２の外方に突出している。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例のアイソレータｌは、自動車電話の送信部と送
、受信共用器との間に配設され、送信出力の逆流を防止
する機能を有している。

そして本実施例のアイソレータ１によれば、誘電体基板
５をフェライト組立体４の上面に配設したので、従来の
、フェライトの周縁外方に電極膜を形成していた場合と
比べて、フェライトの径を変えることな（面積を縮小で
き、この分だけ外形を小型化できる。

また、天井壁部分６ａ及び永久磁石部分６ｂを一体形成
してなるプラスチックマグネット６により構成したので
、従来の金属ケースと永久磁石とを位置合わせしながら
接着する作業を省略でき、その結果製作工数１部品点数
を削減してコストを低減でき、さらにまた誘電体基板５
のアース電極５ａに、従来のシールド板の機能をもたせ
たから、このシールド板を不要にできる。しかも本実施
例では、プラスチックマグネット６の磁気異方性の方向
を永久磁石部分６ｂは直流磁界方向に、天井壁部分６ａ
は上記直流磁界と直交方向に向けたから、磁気が外方に
漏出するのを阻止でき、そのため、従来用いられていた
磁気集束用鋼板を不要にできる。

さらに、外部端子１３の中央部分に磁性樹脂１４をモー
ルドしたので、該端子１３の配役位置をこのモールドの
際に予め設定できるから、端子１３間のピッチのずれを
解消できる。さらにまた、この磁性樹脂１４により開口
２ａを閉塞したので、磁気回路の切断を生じることはな
く、その結果磁力効率を向上できる。また、外部端子１
３を樹脂１４内に埋設したから、外力に対する抵抗力を
増大できる。

なお、上記実施例では、フェライト組立体４の上部に誘
電体基板５を配置したが、この誘電体基板５とフェライ
ト組立体４との位置関係を逆にしてもよい、また上記実
施例では、アイソレータを例にとって説明したが、本発
明はこれに限られるものではなくサーキュレータにも勿
論適用でき、また他の機器の高周波部品に採用される非
可逆回路素子にも適用できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係る非可逆回路素子によれば、イ
ンピーダンス整合電極、アース電極が形成された誘電体
基板とフェライト組立体とを重ねて配置し、ケースの永
久磁石装着用開口に天井壁部分及び永久磁石部分を磁気
異方性を有する磁性樹脂で一体形成してなるプラスチッ
クマグネットを装着するとともに、外部端子用開口に中
央部分を磁性樹脂で外装してなる端子ブロックを装着し
たので、部品の形状を小型化でき、部品点数、製作工数
を削減してコストを低減でき、しかも外部端子の位置決
めを確実にしてピッチずれを回避できるとともに、磁気
回路の効率を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例によるアイソレ
ータを説明するための図であり、第１図はその分解斜視
図、第２図はその断面側面図、第３図はその斜視図、第
４図及び第５図はそれぞれ従来のアイソレータを示す断
面正面図１分解斜視図である。 図において、１はアイソレータ（非可逆回路素子）、２
は金属ケース、２ａは外部端子Ｊｌｆ！開口、２ｂは永
久磁石装着用開口、４はフェライト組立体、４ａはフェ
ライト、５は誘電体基板、５ａはアース電極、６はプラ
スチックマグネット、６ａは天井壁部分、６ｂは永久磁
石部分、７は端子ブロック、９は中心導体、９ａはアー
ス部、９ｂは外部導出部、１０　ａ、　　１０　ｂ、　
　１０　ｃは電極膜（インピーダンス整合電極）、１３
は外部端子、１４は磁性樹脂である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）外部端子用開口及び永久磁石装着用開口が形成さ
   れた金属ケース内に、電気的絶縁状態でかつ交叉状に積
   層された中心導体を一対のフェライトで挟持してなるフ
   ェライト組立体と、一主面にアース電極が、他主面にイ
   ンピーダンス整合電極がそれぞれ形成された誘電体基板
   とを重ねて配置し、上記各中心導体の外部導出部を上記
   インピーダンス整合電極に接続するとともに、上記中心
   導体のアース部及び誘電体基板のアース電極をアースし
   、該ケースの永久磁石装着用開口に、少なくとも天井壁
   部分及び永久磁石部分を磁気異方性を有する磁性樹脂で
   一体形成してなるプラスチックマグネットを装着して上
   記フェライトに直流磁界を印加するとともに、上記ケー
   スの外部端子用開口に、板状端子の中央部分を磁性樹脂
   で外装してなる端子ブロックを装着し、該端子の一端を
   上記インピーダンス整合電極に接続するとともに、他端
   をケース外方に突出させたことを特徴とする非可逆回路
   素子。
2. （２）上記プラスチックマグネットの透磁率の大きい方
   向を、永久磁石部分は直流磁界方向に、天井壁部分は該
   直流磁界と直交方向に向けたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の非可逆回路素子。