JPH01253302A - 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、高周波部品に採用される非可逆回路素子、例
えばアイソレータ、サーキュレータに関し、特にフェラ
イト組立体の全面に均一な直流磁界を集中して印加させ
ることにより、高周波特性を安定させ、理想的な特性を
得られるようにした構造に関する。

【従来の技術〕

従来、マイクロ波機器等に採用される集中定数型のアイ
ソレータとして、第３図及び第４図に示す構造のものが
ある。このアイソレータ３０は、磁性体製金属ケース３
１内の底壁３１ａ上に、銅製のアース板３２を介してコ
ンデンサ電極膜３６が形成されたアルミナ電極基板３３
を配設し、該電極基板３３の中央孔３３ａ内に、電気的
絶縁状態で、かつ交叉状に配置された中心導体３７を一
対のフェライト３４ａ、３４ａで挟持してなるフェライ
ト組立体３４を配置するとともに、上記ケース３１の天
井壁３１ｂ内（あるいは天井壁及び底壁の両方）に永久
磁石３５を接着して構成されている。なお、上記電極基
板３３に設けられた１つのコンデンサ電極膜３６には抵
抗ＩＩ！Ｒの一方側が接続され、該抵抗膜Ｒの他方側は
スルーホール電極ＴＥを介して上記基板３３の下面に設
けられた全面アース電極ＢＥに接続されている。

上記アイソレータ３０では、上記ケース３１を永久磁石
３５の磁気回路ヨークとして利用するとともに、上記フ
ェライト組立体３４に直流磁界を印加するようにしてお
り、これによりアイソレータとしての機能を果たしてい
る。この場合、高周波特性の安定化をはかるためには、
上記各フエライ）３４ａの全面に平行磁界を均一にかつ
集中して印加するのが望ましい。

しかし、上記永久磁石３５から出る直流磁界（第３図に
↓印で示す）は、−船内に平行磁場を形成しにくく、ヨ
ーク内で四方に向かって拡散する傾向があることから、
この拡散によってフェライ）３４ａに磁界が垂直、かつ
均一に印加されずに高周波特性が不安定になるという問
題がある。

しかも、近年においては部品の小型化に伴って永久磁石
３５とケース３１の各側壁３１Ｃとの間隔が狭くなって
きていることから、上記磁界は側壁３１ｅに向き易くな
り、ますます均一に印加されにくくなっている。

そこで、上記磁界の拡散を防止して高周波特性を安定さ
せるために、従来、永久磁石３５の、フェライト３４ａ
との対向面に鉄板４０を貼り付け、この鉄板４０を整磁
板として磁界を整えるようにしたり、上記磁石３５や鉄
板４０の一部を削り取るなどして、磁界の分布がフェラ
イト３４ａに集中できるように調整するようにしている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来における磁界の拡散防止方法で
は、以下の問題点がある。

■　永久磁石３５に鉄板４０を付加する場合は、両者を
接着剤により貼付けるという手間のかかる作業工程が増
えるとともに、上記鉄板４０を採用する分だけ部品点数
が増えることがらコストアップになる。

■　また、上記鉄板４０を貼り付けるとフェライトに印
加される磁界が弱まることから、それだけ磁気エネルギ
ーを有効に利用できず、その結果上記永久磁石３５の形
状を大きくして磁力を大きくするなどの処置が必要とな
る。

■　さらに、上記鉄板４０や永久磁石３５の一部を削り
取って磁界の分布を調整する場合は、部品が小さいこと
もあって切削加工が困難となり、また調整作業に手間が
かかることから、作業性が低い。

本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたも
ので、手間のかかる調整、接着作業を省略でき、部品点
数を増やすことなく、しかも磁気エネルギーを有効的に
利用することにより永久磁石の大型化を回避でき、かつ
フェライトに均一で集中した磁界を印加できる非可逆回
路素子を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本件発明者らは、上記従来の問題点を解決しながらフェ
ライトに均一で集中した磁界を印加できる方法を検討し
たところ、ケースの永久磁石と対向する部分を該永久磁
石に近づけることにより、フェライトに磁束を集中でき
ることに着目した。

ここでケースの底壁上に永久磁石を配置している場合に
、単に天井壁と底壁とを全面にわたって近づけることに
より、上記永久磁石に天井壁を近接させた場合は、磁界
の均一、集中化はそれほど向上できないことが判明した
。これは、天井壁を全面にわたって近接させた場合は、
天井壁の、フェライトと直接対向する部分の周辺部分も
永久磁石に近づくことから、この周辺部分が上記磁界を
拡散させていると考えられる。そこで、上記ケースのフ
ェライトと対向する部分のみを永久磁石に近接させ、か
つ上記周辺部分は永久磁石に近づかないようにすれば、
磁界を均一にかつ集中的に印加できることに想到し、本
発明を成したものである。

本発明は、磁気回路ケース内にフェライト組立体を収容
し、該ケース内に配設された永久磁石により上記フェラ
イト組立体に直流磁界を印加するように構成された非可
逆回路素子において、上記フェライト組立体を挟んで永
久磁石と対向するケース壁を磁性樹脂で形成し、該ケー
ス壁の上記フェライトとの対向部分を永久磁石に近接す
るよう内方に突出させたことを特徴としている。

ここで、本発明において、ケース壁とは、永久磁石を底
壁土面に配置した場合は天井壁をいい、天井壁下面に配
置した場合は底壁をいう、またケース壁のフェライトと
の対向部分とは、上記天井壁、又は底壁にフェライトを
投影した部分をいう。

しかし、この投影した部分は、フェライト面積と必ずし
も同じ面積である必要はなく、要は目的を達成できる範
囲の許容幅があることはいうまでもない、なお、上記ケ
ース壁の対向部分を突出させるには、例えば上記対向部
分に対応する形状の磁性体鉄板を採用することも考えら
れるが、この場合は鉄板を上記ケースの内壁に貼着する
作業が必要にμることから、上記従来の永久磁石に鉄板
を貼着する場合と同様の貼着作業が必要となり、コスト
低減の効果が得られない。

〔作用〕

本発明に係る非可逆回路素子によれば、ケース壁を磁性
樹脂製にするとともに、フェライトとの対向部分を永久
磁石側に突出させたので、この突出部が永久磁石からの
磁界を鉛直方向に集中させ、四方への分散を抑制して平
行磁場を形成することとなり、これによりフェライトの
全面に均一で集中した磁界を印加でき、その結果高周波
特性を安定させることができる。またこの場合、ケース
壁のフェライト対向部分の周辺部分は上記永久磁石から
離れているから、この周辺部分による磁界の拡散の問題
が生じることもない。

また、上記突出部は、ケース壁と一体成形されているか
らこれの製造にあたっては、予め樹脂内に強磁性体粉末
等を混在させてなる磁性樹脂を射出成形することにより
実現でき、従来のような部品点数を増やすことなく、し
かも手間のかかる接着作業や磁石等を削って調整する作
業を不要にでき、コストを削減できる。

さらにまた、本発明では、鉄板を貼着する場合のような
磁界が弱まる問題はなく、磁気エネルギーを有効に利用
でき、その結果磁石の形状が大型化することもない。

〔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図は本発明の一実施例による非可逆回路
素子を説明するための図であり、本実施例ではアイソレ
ータに適用した場合を例にとって説明する。

図において、１は集中定数型のアイソレータである。こ
のアイソレータｌは、磁性体製の金属ケース本体２内の
底壁２ａ上に円板状の永久磁石６を接着し、該磁石６の
上部に銅製のアースブロック３を配設するとともに、該
アースブロック３の中央孔３ａ内にフェライト組立体４
を挿入し、さらに該フェライト組立体４の上部にアルミ
ナ電極基板５を配設して構成されている。

上記フェライト組立体４は、中心導体７のシールド部７
ａ上に下部フェライト８ａをＲＷＬ、これの上面に３本
の外部導出端部７ｂを図示しない絶縁シートを介して互
いに１２０度の角度をなして交叉状に折り曲げて配設す
るとともに、これに上部フェライ）８ｂを！！置して構
成されている。

また、上記上部フェライト８ｂの上面は上記アルミナ電
極基板５の下面に形成されたアース電極ｌｌ９１０に当
接しており、さらに上記各外部導出端部７ｂは、それぞ
れ上記アルミナ電極基板５の上面に形成されたコンデン
サ電極膜９ａ、９ｂ、９Ｃに接続されている。さらにま
た、上記中心導体７のシールド部７ａは上記アースブロ
ック３の各アース片３ｂに半田付けされており、これに
より、上記シールド部７ａはアースブロック３を介して
ケース本体２に導通されアース電位となっている。

なお、上記コンデンサ電極１）ｉ９ｃに接続された膜抵
抗１）はスルーホール？を掻１２により上記電極基板５
のアース電極膜１０に接続されており、他の２つのコン
デンサ電極膜９ａ、９ｂはそれぞれ図示しない入力２出
力端子によりケース本体２の外方に導出されるようにな
っている。

そして、上記ケース本体２の上部には、天井壁としての
磁性樹脂からなる蓋部１３が配設されており、該蓋部１
３の中央部にはケース本体２内に突出した凸部１３ａが
一体形成されている。この凸部１３ａは、上記上部フェ
ライト８ｂの上面と対向する部分を円形状に突出してな
り、これは強磁性体粉末を混在させてなる磁性樹脂を射
出成形することにより蓋部１３と一体形成して構成され
ている。これにより、蓋部１３の上記フェライト組立体
４と対向する部分のみが内方に突出していることになる
。

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、ＶＨＦ、ＵＨＦ及びマイ
クロ波帯の高周波部品として採用され、信号の逆流を防
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、磁性樹脂
製の蓋部１３のフェライト組立体４と対向する部分に、
該フェライト組立体４、ひいては永久磁石６に近接する
ように凸部１３ａを一体形成したので、この凸部１３ａ
が永久磁石６からの磁界を鉛直方向に集中させることに
なり、その結果上記フェライト組立体４に均一な直流磁
界を印加できるから、高周波特性を安定させることがで
き、理想的な特性が得られる。ここで、上記蓋部１３の
凸部１３ａ以外の周辺部は永久磁石６に近接していない
から、磁界がこの周辺部によって拡散されることもない
。

また、上記凸部１３ａは、蓋部１３を射出成形する際に
蓋部１３と同時に一体形成したので、製造が非常に容易
であり、従来の鉄板を貼着する場合のような接着作業、
あるいは永久磁石等の一部を切削して調整する場合のよ
うな困難な作業を不要にでき、コストを低減できる。

さらに、上記鉄板を貼着することなく高周波特性を安定
化できるから、永久磁石６の磁気エネルギーを効率よく
活用でき、その結果永久磁石の大型化を回避できる。

なお、上記実施例では、永久磁石６をケース本体２の底
壁２ａ上に接着して、天井壁である蓋部１３に凸部１３
ａを一体形成して、これによりフェライト組立体４ひい
ては永久磁石６に近接させるようにしたが、本発明は勿
論上記蓋部に永久磁石を貼着し、底壁を磁性樹脂製にす
るとともに、該底壁のフェライト組立体部分に凸部を一
体形成してもよく、この場合でも上記実施例と同様の効
果が得られる。

また、上記実施例では、アイソレータに適用した場合を
例にとって説明したが、サーキュレータにも勿論適用で
きるとともに、他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、フ
ェライト組立体を挟んで永久磁石と対向するケース壁を
磁性樹脂製とし、これのフェライトとの対向部を内方に
突出させたので、フェライトに均一でかつ集中した磁界
を印加でき、高周波特性を安定できる効果があるととも
に、部品点数を増やすことなく、かつ手間のかかる調整
、接着作業を省略でき、しかも磁気エネルギーをを動的
に利用することにより、永久磁石の形状を大型化を回避
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図及び第４図はそれぞ
れ従来のアイソレータを示す断面側面図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
はケース本体（磁気回路ケース）、４はフェライト組立
体、６は永久磁石、７は中心導体、８ａ、８ｂはフェラ
イト、１３は蓋部（ケース壁）、１３ａは凸部（ケース
壁のフェライトの対向部分）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１図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）中心導体を一対のフェライトで挟持してなるフェ
   ライト組立体を、磁気回路ケース内に収容し、該ケース
   内に配設された永久磁石により上記フェライト組立体に
   直流磁界を印加するように構成された非可逆回路素子に
   おいて、上記ケースの、上記フェライト組立体を挟んで
   永久磁石と対向するケース壁を磁性樹脂で形成し、該ケ
   ース壁の上記フェライトとの対向部分を、上記永久磁石
   に近接するよう内方に突出させたことを特徴とする非可
   逆回路素子。