JPH06343003A - 磁気回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単でしかもフェライト円周方向の磁
界を容易に調整する。 【構成】 導体１を挟持するフェライト２と、フェライ
ト部材を励磁するための磁界を印加するマグネット２
と、磁界を閉ループ構成とするためのヨーク５と、フェ
ライトとマグネットとの間に位置して磁界を調整するた
めのスペーサ１０とを有する磁気回路において、スペー
サはフェライトに対して磁界が印加される方向を軸とし
て分割された複数の分割スペーサ部を備え、複数の分割
スペーサ部のうち予め定められた分割スペーサ部は磁性
体で成形され残りの分割スペーサ部は非磁性体で成形さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気回路に関し、特に、
サーキュレータ／アイソレータで用いられる磁気回路に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、アイソレータでは磁気回路を備
えており、この磁気回路は、例えば、中心導体及びフェ
ライトとこのフェライトに磁界を印加するマグネットと
を備えている。この種のアイソレータでは、フェライト
とマグネットとの間に、例えば、鉄又はアルミ材質から
なり互いに異なる厚さのスペーサを挿入ししかもスペー
サの組み合わせを変えることによって磁界の調整を行っ
ている（例えば、実開昭５６−１４０２０２号公報）。

【０００３】ここで、図２を参照して、従来のアイソレ
ータについて概説する。

【０００４】まず図２（ａ）を参照して、中心導体１が
２枚のフェライト基板２で挟持され、外部からマグネッ
ト３によってフェライト２の中心軸方向に磁界が印加さ
れる。中心導体１には図示のように入出力線路１ａが接
続されており、外部回路（図示せず）と入出力線路１ａ
との接続部には整合回路１ｂが設けられている。なお、
図示のアイソレータにはマイクロ波電磁界をシールドす
るための外部導体４が設けられている。そして、マグネ
ット３からの磁界はヨーク５によって閉ループを構成し
ている。

【０００５】アイソレータとして動作させる際には、フ
ェライトに印加されるマイクロ波円偏波電界に対して所
定方向（Ｚ軸方向）磁界をスペーサ６によって最適な値
に調整する。これによって、入力端子７から入力された
マイクロ波は出力端子８から出力される。出力端子８で
反射されたマイクロ波はダミー端子９で吸収される。ま
た、ダミー端子を取り外して外部端子を接続すれば、サ
ーキュレータとして動作する。

【０００６】図２（ｂ）を参照して、前述の磁界調整に
当たっては、アルミ又は鉄製の互いに異なる厚さ（例え
ば、ｔ＝０．１，０．２，０．３，０．５ｍｍ）のスペ
ーサを準備してこれらスペーサを組み合わせて磁界調整
を行っている。

【０００７】図２（ｃ）に示すように、鉄製のスペーサ
を用いると、つまり、磁性体スペーサを用いると、フェ
ライトにおける磁束密度は増加する。一方、図２（ｄ）
に示すように、アルミ製スペーサを用いると、つまり、
非磁性体スペーサを用いると、フェライトに印加される
磁束密度は減少する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図２に示す
所謂トリプレート構造のアイソレータ／サーキュレータ
では理想的には円周方向に対して対称性を有し各ポート
（端子）間位相差が１２０度となっている。しかしなが
ら、実際には、各ポートにおけるインピーダンスの違い
（ダミーポートと入力／出力ポートにおけるインピーダ
ンスの違い）、構造寸法上の非対称性、フェライト材
質、及び印加磁界の三軸対称性からのずれ等によってフ
ェライトの円周方向において印加磁界の対称性が乱され
ることがある。このため、従来の磁気回路では各ポート
毎に中心導体整合回路インピーダンスを誘電体又は調整
ビスを用いて調整している。

【０００９】ところが、上述のように中心導体整合回路
インピーダンスを調整することは一般に極めて困難であ
り、しかも誘電体又は調整ビスを用いる関係上構造が複
雑になってしまうという問題点がある。

【００１０】本発明の目的は構造が簡単でしかもフェラ
イト円周方向の磁界を容易に調整することのできる磁気
回路を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、導体を
挟持するフェライト部材と、該フェライト部材を励磁す
るための磁界を印加するマグネットと、該磁界を閉ルー
プ構成とするためのヨークと、前記フェライト部材と前
記マグネットとの間に位置して前記磁界を調整するため
のスペーサとを有する磁気回路において、前記前記スペ
ーサは前記フェライト部材に対して前記磁界が印加され
る方向を軸として分割された複数の分割スペーサ部を備
え、該複数の分割スペーサ部のうち予め定められた分割
スペーサ部は磁性体で成形され残りの分割スペーサ部は
非磁性体で成形されていることを特徴とする磁気回路が
得られる。

【００１２】

【実施例】以下本発明について実施例によって説明す
る。

【００１３】図１を参照して、図１（ａ）に示す磁気回
路について図２に示す構成要素と同一の構成要素につい
ては同一の参照番号を付して説明を省略する。この実施
例で用いるスペーサは図２に示すスヘーサ６とはその構
成が異なるので参照番号として１０を用いることにす
る。

【００１４】図１（ｂ）に示すようにスペーサ１０は半
円形状のスペーサ部１０ａ及び１０ｂを備えており、ス
ペーサ部１０ａは、例えば、鉄製（磁性体）であり、ス
ペーサ部１０ｂはアルミ製（非磁性体）である。つま
り、図１（ｂ）に示す例ではスペーサ１０は２分割され
ている。

【００１５】また、図１（ｃ）に示す例では、扇形状の
スペーサ部１０ｃ乃至１０ｅを備えており、各スペーサ
部１０ｃ乃至１０ｅはその中心角が１２０度となってい
る。この例では、スペーサ部１０ｃ及び１０ｄは鉄製で
あり、スペーサ部１０ｅはアルミ製である。つまり、図
１（ｃ）に示す例ではスペーサ１０は３分割されてい
る。

【００１６】図１（ｂ）に示すスペーサ１０を用いる
と、右側に鉄製のスペーサ部１０ａが存在するから、フ
ェライト２上の磁束密度分布は図１（ｄ）で示すように
なり、右側の磁束密度を大きくすることができる。つま
り、フェライト２の円周方向に沿ってみると、フェライ
ト２のＺ軸に直交する円周方向に沿って磁束密度分布が
異なっていることがわかる。このことは図１（ｃ）に示
すスペーサ１０を用いることによって、フェライト２の
Ｚ軸に直交する円周方向に沿って磁束密度を調整できる
ことを意味する。

【００１７】同様に、図１（ｃ）に示すスペーサ１０を
用いると、鉄製スペーサ部１０ｃ及び１０ｄに対応する
部分の磁束密度が大きくなり、結果的に、図１（ｅ）に
示すような磁束密度分布となる。

【００１８】このように、上述のスペーサ１０を用いて
軸対称性位相補正を行うことによって、各ポートのイン
ピーダンス非対称性、フェライト外部磁界の非対称性等
による特性劣化を防止してアイソレータ／サーキュレー
タの特性改善を行うことができる。

【００１９】さらに、スペーサのみを用いて非対称性補
正を行うことができるから、誘電体又は調整ビスを用い
る場合に比べて調整が容易でしかも構成が簡単になる。

【００２０】加えて、スペーサ部として、例えば、整磁
鋼を用いれば、整磁鋼は磁気特性が温度変化に依存する
関係上磁束分布非対称性を補正することが可能となる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、磁界調
整用のスペーサが円周方向で複数に分割され、その一部
を非磁性体とし、他の部分を磁性体とするようにしたか
ら、フェライト円周方向における磁束分布を異ならせる
ことが可能となる。つまり、簡単な構成でしかも容易に
フェライト円周方向における磁束分布を調整することが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気回路の一実施例を説明するた
めの図である。

【図２】従来の磁気回路を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 中心導体 ２ フェライト ３ マグネット ４ 外部導体 ５ ヨーク ６，１０ スペーサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体を挟持するフェライト部材と、該フ
   ェライト部材を励磁するための磁界を印加するマグネッ
   トと、該磁界を閉ループ構成とするためのヨークと、前
   記フェライト部材と前記マグネットとの間に位置して前
   記磁界を調整するためのスペーサとを有する磁気回路に
   おいて、前記前記スペーサは前記フェライト部材に対し
   て前記磁界が印加される方向を軸として分割された複数
   の分割スペーサ部を備え、該複数の分割スペーサ部のう
   ち予め定められた分割スペーサ部は磁性体で成形され残
   りの分割スペーサ部は非磁性体で成形されていることを
   特徴とする磁気回路。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された磁気回路におい
   て、前記磁性体は鉄であり、前記非磁性体はアルミであ
   ることを特徴とする磁気回路。
3. 【請求項３】 請求項１に記載された磁気回路におい
   て、前記磁性体は整磁鋼であることを特徴とする磁気回
   路。