JPH01198802A - 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
品に採用される集中定数型の非可逆回路素子、例えばア
イソレータ及びサーキュレータに関し、特に部品コスト
を上昇させることなく小型化を実現できるように改良さ
れた構造に関する。

本発明は、例えば自動車電話機に採用されるアイソレー
タに好適であるので、以下これを例にとって説明する。

〔従来の技術〕

自動車電話は、例えば８００〜９００Ｍ■２帯域の電波
を利用して一般の電話機と同じ送、受話ができるように
した移動電話システムである。この自動車電話は第８図
に示すように、無ｖＡ機５０．送、受信信号を共用する
アンテナ５１及び電話機５２から構成されている。上記
無線機５０は、パワーアンプが内蔵された送信部５３．
受信部５４、基地局側との間で送信やチャンネルの切り
換え等の指令を行う制御部５５及び送信、受信信号が互
いに干渉せず、しかも他へ妨害となる信号を放射しない
ようにするための送、受信共用器５６から構成さＫてい
る。そして、上記送信部５３と送、受信共用器５６との
間には送信出力の逆流を防止するアイソレータ５７が配
置されている。このアイソレータ５７は、送信信号の伝
送方向にはほとんど減衰がなく、かつ逆方閏には減衰が
大きくなるような機能を有しており、自動車電話には不
可欠な部品である。

このようなアイソレータとして、従来から、第５図及び
第６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、これは外部導体としての直方体状の
金属ケース３１内の底部に銅製のアース板３２を介して
アルミナ基板３３を配置し、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の上部に永久磁石３５を接着して構成されている
。

上記フェライト組立体３４のフェライト３４ａ間には絶
縁シート３６を介して綱状の中心導体３７ａ、３７ｂ、
３７ｃが互いに１２０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３７ａ、３７ｂ。

３７Ｃ４’と一体形成されたアース部３７ｄ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
３７ａ、３７ｂ、３７ｃの先端（外部導出部）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素子としてのコンデンサ電極膜３８
ａ、３８ｂ、３８ｃに接続されている。また途中から切
り起こされた接続片３７８は、それぞれ上記フエライ）
３４ａの上面に配設されたアース板３９に嵌合接続され
ており、これにより上記アース板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
コンデンサ電極膜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３
８ｄに接続されており、残りの２つの電極膜３８ａ、３
８ｂはそれれぞれ外部端子４２によって外部に導出され
るようになっている。

上記アイソレータ３０は、第７図の等価回路に示すよう
に、例えば端子Ａからの信号を端子Ｂからのみ通過させ
、かつ逆流しようとする信号については膜抵抗４０で熱
に変換して吸収するように構成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで上記自動車電話は、狭い車内に無線機。

電話機等を搭載しなければならないことから、可能な躍
りの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、上記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
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。

本発明の目的は、例えばアイソレータとしての電気的特
性を悪化させることなく小型化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、本件発明者らは、フェライトの径を確保しつつ
小型化を実現するために誘電体基板について着目した。

即ち、該基板上の周縁部分に各コンデンサ電極膜が形成
されていることから部品の平面から見た面積が大きくな
っている。従ってこの周縁方向への拡がりを防止するこ
とができれば、それだけ部品の面積を縮小でき、その結
果小型化が実現でき、上記要請に応えられることに想到
し、本発明を成したものである。

本発明は、フェライトと絶縁性シートとを介して複数の
中心導体を交叉状に配置したフェライト組立体と、−上
面にアース電極、他主面にコンデンサ電極が形成された
誘電体基板とを重ねて配置し、各中心導体の外部導出部
を上記コンデンサ電極に接続するとともに、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、上記
フェライトに直流磁界を印加するよう構成したことを特
徴とする非可逆回路素子である。

ここで、上記フェライトに直流磁界を印加する場合、従
来から、磁性体製のケースの天井壁内に永久磁石を配設
する構造が採用されており、本発明においても上記永久
磁石を天井壁内に配設してもよい、また、従来と逆に、
上記永久磁石をケースの底壁上に配設し、該永久磁石の
上部にフェライト組立体、誘電体基板を重ねて配設して
もよい。

（作用） 本発明に係る非可逆回路素子によれば、コンデンサ電極
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コンデンサ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、上記要請に応えられる。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、また、本発明は上記誘電体基板のア
ース電極に、従来のフェライ゛トのアース板の機能をも
たせたので、このアース板を不要にでき、この分、部品
点数を削減できる。

また、永久磁石をケースの底壁上に配設した場合は、天
井壁内に接着する場合に比べて、各部品素子を組み立て
た後の周波数調整を容易にできるとともに、製造工程を
削減できる効果が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図及び第２図は本発明の第１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、これは主として
Ｎｌメンキが施された底板２ａ、！部２ｂを組み合わせ
てなる直方体状のケース２内に、該底板２ａの上面に半
田付は接続され、板金成形してなる銅製のアースブロッ
ク３．フェライト組立体４．誘電体基板５を順次積層し
、かつ永久磁石６を上記誘電体基板５の上方に位置する
よう上記蓋部２ｂ内に接着して構成されている。

上記アースブロック３の中央部には上記フェライト組立
体４が挿入される凹部３ａが形成されている。該凹部３
ａの周縁にはアース溝７ａ、逃げ溝７ｂ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７
ａ同士、逃げ溝７ｂ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９を介し
て３本の中心導体１３ａ、９ｂ、ｇｃ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で挟持し、かつフェライト４ａの外方に各
中心導体８ａ〜８ｃの両端を突出させて構成されている
。なお、フェライトは上下いずれか一枚だけの場合もあ
る。上記各中心導体８ａ、８ｂ、８ｃの先端であるアー
ス部８ｅ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、基端である外部導出部８ｄは上
方に屈折されて上記逃げ溝７ｂ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）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。

そして、上記誘電体基板５は上記フェライト組立体４及
びアースブロック３の上面を覆うように配置されている
。この誘電体基板５の下面全面にはアース電極１１５ａ
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５ａは
アースブロック３を介して底板２ａに短絡されている。

また上記誘電体基板５の上面には容量３分布定数線路等
の回路素子を形成してインピーダンス整合をとるための
コンデンサ電極膜１０ａ、１０ｂ、１０ｃがそれぞれ形
成されている。この各電極１！！１１０ａ、１０ｂ、１
０Ｃの中央部分には上記中心導体１３ａ。

８ｂ、８ｃの外部導出部８ｄが貫通する貫通孔１１が形
成されており、これにより上記各外部導出部８ｄの上端
は上記貫通孔１１を通ってそれぞれ電極Ｍ１０ａ、１０
ｂ、１０ｃに接続されている。

なお、外部導出部８ｄと上記アース電極膜５ａとは遊離
している。また、上記電１１１！！１０ｂ、ｔ。

Ｃにはそれぞれ外部端子１２が接続され、残りの電極膜
１０ｍには膜抵抗１３が接続されており、これはスルー
ホール電極膜１４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６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、１５は上記アイソレータｌをビスに
よりシャーシに固定する際の固定片である。

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１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、送信出力の逆流と不要
波が送信部に進入するのと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の上部に配設し、各中心導体８
ａ、８ｂ、８ｃの外部導出部８ｄを上記誘電体基板５の
上面の各電極膜１０ａ、１０ｂ、１０ｃに接続したので
、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、面積を縮小でき、上述した小型化の要
請に応えられる。ここで、本実施例によれば、同一径の
フェライトを採用した従来のアイソレータと比較した場
合、ケース２の一辺の長さを約２７３以下に短縮でき、
かつ体積で６０ｂ程度削減できる。

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を配置するようにしたが、本発明は上記誘電
体基板５とフェライト４との位置関係を逆転してもよい
。

また、上記実施例では、誘電体基板５のアース電極膜５
ａを上部フェライ）４ａの上面に直接あるいは該基板５
自身を介在させるなどして間接的に当接させ、このアー
ス電極膜５ａをアースブロック３で底板２ａに短絡する
ことによってアース電位としたので、従来のアース板を
不要にでき、つまりフェライト組立体４のアース面と、
誘電体基板５のアース電極膜５ａの一部を共有した構造
としたので、それだけ部品点数を削減できる。

さらに、上記コンデンサ電極膜１０ａ、１０ｂ。

１０Ｃをフェライト組立体４の上方に配置したので、該
電極膜部分をトリミングして特性を調整する場合は、蓋
部２ａを外すことにより容易にできる。これは、従来構
造では、上記電極膜がフェライトの上面よりも下方に位
置していることからトリミング用の工具がフェライト等
に接触し易く、場合によっては損傷させ、トリミングが
困難であったという問題点を解消できるものである。

第３図及び第４図は本発明の第２実施例を説明するため
の図であり、図中、第１図及び第２図と同一符号は同−
又は相当部分を示す。

本発明の第２実施例におけるアイソレータ１は、磁性体
製の金属ケース本体２内の底壁２ａ上に永久磁石６を配
置した例である。即ち、このアイソレータ１は上記底壁
２ａ上に配設された永久磁石６の上部に板金部のアース
板３を配設し、該アース板３の中央孔３ａ内にフェライ
ト組立体４を挿入配置し、該フェライト組立体４の上部
にコンデンサ電極膜１０ａ−１０ｃが形成された誘電体
基板５を重ねて配置するとともに、該基板５の上面に合
成樹脂からなる矩形枠状の端子ブロック２０を載置し、
さらに上記ケース本体２の上部に蓋部２ｂを装着してな
り、永久磁石６の配置位置を除けば上記第１実施例と略
同様の構成である。また、上記端子ブロック２０は、そ
の−例として第４図のごとく上記ケース本体２の内周縁
に沿う形状に形成された絶縁材からなる保持部材２０ａ
に金属製端子１２の一端部を固定して構成されており、
これをケース２に圧入することにより上記誘電体基板５
を下方に押圧するようになっている。さらに、上記端子
１２の一端部はＬ字状に屈曲されるとともに、上記保持
部材２０ａ内に埋設されており、この先端部１２ａは保
持部材２０ａの下面に露出しており、該露出部は上記コ
ンデンサ電極膜１０ｂ、１０ｃに接続されている。

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によれば、誘電体基板５をフ
ェライト組立体４の上部に重ねて配置したので、平面面
積を縮小して小型化を実現でき、上述した第１実施例と
同様の効果が得られる。

また、本実施例では、永久磁石６をケース本体２の底壁
２ａ上に配設したので、組み立てた後の周波数調整を容
易にできる。上記アイソレータ１を組み立てた後周波数
特性を調整する場合は、上記蓋部２ｂを取り外してから
コンデンサ電極膜ｌＱａ〜１０ｃをトリミングするよう
にしている。

この場合、各アイソレータ１に配設される永久磁石６は
それぞれ磁力にバラツキがあることから、該磁力に応じ
た調整がなされる。従って、このような調整作業では、
上記蓋部２ｂの天井壁内に永久磁石６が接着されている
場合、ケース本体２と蓋部２ｂとを常にペアで取り扱わ
なければならない、その結果、多数のアイソレータを順
次調整する場合は、各蓋部２ｂを混在させることのない
よう管理しなければならず作業性が低いという問題が生
じる。これに対して本実施例では、永久磁石６がケース
本体２側に収容されているから、どの蓋部２ｂと組み合
せてもよく、上述のような問題が生じることはない。

さらに、上記蓋部２ｂに永久磁石６を接着した場合は、
予め別工程で永久磁石６を接着しておき、各部品素子を
組み立てる際の最後に上記蓋部２ｂを装着することにな
る。これに対して本実施例では上記各部品素子を組み立
てる際の流れの中で永久磁石６を接着すればよいから、
上記別工程を省略でき、その分だけ製造工程を削減でき
る。

さらにまた、本実施例では、各端子１２を保持部材２０
ａに固定し、これをコンデンサ電極膜１０ｂ、１０ｃに
当接させて半田付けしたので、端子１２間のピンチの精
度を確保し易く、しかも１本づつ位置決めしながら接続
する作業を省略でき、この点からも製造工程を削減でき
、生産性を向上できる。

なお、上記各実施例では、自動車電話の無線機に採用さ
れる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とアース電極とが形成された誘電
体基板と、フェライ）Ａｌｌ立体とを重ねて配置したの
で、上記整合電極をフェライトの周縁外方に形成した場
合に比べて該素子の面積を縮小でき、それだけ小型化の
要請に応えられる効果があるとともに、従来のアース板
を不要できる分、部品点数を削減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１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り、第１図は
その断面正面図、第２図はその分解斜視図、第３図及び
第４図は本発明の第２実施例を説明するための図であり
、第３図はその断面正面図、第４図はその分解斜視図、
第５図及び第６図はそれぞれ従来のアイソレータを示す
断面正面図、分解斜視図、第７図はアイソレータの等価
回路図、第８図は自動車電話の概略構成図である。 図において、１はアイソレータ（非可逆回路素子）、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は永久磁石、８ａ、８ｂ、８
ｃは中心導体、８ｄは外部導出部、８ｅはアース部、１
０ａ、１０ｂ、１０ｃはコンデンサ電極膜（インピーダ
ンス整合電極）である。 特許出願人　　株式会社　村田製作所 代理人　　　　弁理士　下　市　　努 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気的絶縁状態で交叉状に配置された複数の中心
   導体とフェライトとを組み合わせ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誘電体基板のイ
   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、
   さらに上記フェライトに直流磁界を印加するよう構成し
   たことを特徴とする非可逆回路素子