JPH0715212A - 非可逆回路素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルタ回路を備えた小型の非可逆回路素子
を提供すること。 【構成】 アイソレータ回路を永久磁石２、磁性体３、
網状中心導体５及び基板６によって構成すると共に、ア
イソレータ回路に接続されたＬＣフィルタ回路を積層基
板７の各層に形成した導体パターンによって構成し、こ
れらを一体にしたアイソレータ素子を形成する。 【効果】 ＬＣフィルタ回路を内蔵したアイソレータ素
子を小型に形成することができるので、アイソレータ素
子を用いる機器の小型化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フィルタ回路を備えた
サーキュレータやアイソレータ等の非可逆回路素子に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、サーキュレータやアイソレータ等
の非可逆回路素子は、予め定められた特定方向にのみ電
力を伝送し、逆方向には伝送しない特性を有している。
この特性を利用して、例えば、サーキュレータは送受分
波器やフィルタ回路と組み合わせた多周波分波器として
用いられ、またアイソレータは高周波回路内のインピー
ダンス整合、増幅器のトランジスタ保護等に使用されて
いる。

【０００３】最近では、通信機器の小型化に伴い、ＭＩ
Ｃ基板の一部に穴を開けてマイクロ波フェライトを埋め
込む分布定数型と、マイクロ波フェライトの非可逆性に
あまり寄与しない円周部分をインダクタとコンデンサで
置き換えた集中定数型が、小型のアイソレータ及びサー
キュレータとして用いられている。

【０００４】この分布定数型も集中定数型も基板上に回
路或いはインダクタンス、キャパシタンスを形成するこ
とに大きな特徴を有している。

【０００５】さらに、サーキュレータ素子及びアイソレ
ータ素子を自動車電話、親子コードレス電話等の通信機
器に使用する場合には、これら非可逆回路素子の入出力
端子の双方或いは何れか一方にフィルター回路を接続し
て用いることが多い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述したＭＩＣ基板上
に形成される分布定数型サーキュレータ或いはアイソレ
ータは、その入出力部にマイクロストリップラインで形
成される分布定数型ＬＣフィルタを組み合わせて一体化
できるが、集中定数型サーキュレータ或いはアイソレー
タでは、それ自体が１つのパッケージ内に収納されてい
るので、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）等のフィルタ回路
を入出力部に接続する際には、この外部にフィルタ回路
を形成しなければならず、通信機器等の小型化を図る上
で障害となっている。

【０００７】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、フィ
ルタ回路を備えた小型の非可逆回路素子を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、互いに一端が接続され１２０度で交差す
る３つの中心導体と、該中心導体に対面する磁性体と、
前記各中心導体の他端に接続されたコンデンサと、前記
磁性体を挿入配置する穴が形成された基板とを備えた非
可逆回路素子において、前記基板を積層基板によって構
成し、前記中心導体の入出力側の少なくとも一方の側
に、前記中心導体に接続されたフィルタ回路を設けると
共に、前記コンデンサ並びに前記フィルタ回路を構成す
るコンデンサ及びインダクタを前記積層基板の各層に設
けられた印刷導体によって形成した非可逆回路素子を提
案する。

【０００９】

【作用】本発明によれば、磁性体を挿入配置する穴が形
成された基板が積層基板によって形成されると共に、前
記中心導体の入出力側の少なくとも一方の側に、中心導
体に接続されたフィルタ回路が設けられる。さらに、前
記３つの中心導体のそれぞれの他端に接続されるコンデ
ンサ、並びに前記フィルタ回路を構成するコンデンサ及
びインダクタが、前記積層基板の各層に設けられた印刷
導体によって形成される。

【００１０】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。図１は本発明の第１の実施例のアイソレータ素
子を示す構成図、図２はその回路図である。図１におい
て、１ａ、１ｂは金属ケース、２は永久磁石、３は磁性
体、４ａ，４ｂは絶縁フィルム、５は網状中心導体、６
はコンデンサ形成用の基板、７はＬＣフィルタ形成用の
積層基板である。

【００１１】永久磁石２は円盤形状を有し、また磁性体
３は永久磁石２とほぼ同じ面積を有する円盤形状を有し
ている。

【００１２】網状中心導体５は、円形のシールド板５１
と、シールド板５１から放射状に延びる３つの中心導体
５２〜５４から構成され、中心導体５２〜５４は互いに
１２０度の角度で交差するように形成されている。

【００１３】さらに、図３に示すように、網状中心導体
５のシールド板５１上に磁性体３を配置し、中心導体５
２〜５４を折り曲げて磁性体３を包むことにより中心導
体部が構成される。この際、各中心導体５２〜５４の間
には絶縁シート４ａ，４ｂが配置されて絶縁される。こ
れらの中心導体５２〜５４によって図２に示すインダク
タＬａ，Ｌｂ，Ｌｃが形成される。

【００１４】基板６は、所定の厚さを有するアルミナ基
板或いは誘電体基板からなり、その中央部には所定面積
の円形の開口部６ａが形成されている。また、基板６の
表面にはコンデンサＣａ，Ｃｂ，Ｃｃの電極を形成する
導体パターン６１，６２，６３及び接地用の導体パター
ン６４が印刷形成されると共に、導体パターン６３と導
体パターン６４との間にはこれらに接続された抵抗体６
５が印刷形成されている。この抵抗体６５により終端抵
抗Ｒが構成され、その抵抗値は例えば５０オームに設定
されている。さらに、導体パターン６１，６２，６４の
所定位置にはスルーホール６１ａ，６２ａ，６４ａが形
成されている。

【００１５】積層基板７はセラミック誘電体からなり、
第１乃至第７の７つの層７１〜７７を有し、その各層７
１〜７７にはＬＣフィルタを構成するコンデンサＣ１及
びインダクタＬ１，Ｌ２を形成する導体パターンが印刷
形成されている。即ち、図４に示すように第１層７１の
上面には、前記スルーホール６１ａ，６２ａに対応した
領域を除くほぼ全面に接地用の導体パターン711 が形成
され、スルーホール６１ａ，６２ａに対応した位置には
スルーホール７１ａ，７１ｂが形成されている。また、
導体パターン711 の周縁の所定部分が積層基板７の周面
に形成された外部導体７ａに導電接続されている。

【００１６】第２層７２の上面には、前記スルーホール
７１ａ，７１ｂに対応した領域を除くほぼ全面にコンデ
ンサＣ１の電極となる導体パターン721 が形成され、ス
ルーホール７１ａ，７１ｂに対応した位置にはスルーホ
ール７２ａ，７２ｂが形成されている。

【００１７】第３層７３には、前記スルーホール７２
ａ，７２ｂに対応した位置にスルーホール７３ａ，７３
ｂが形成されている。

【００１８】第４層７４の上面には、インダクタＬ１，
Ｌ２を形成する略Ｙ字形状の導体パターン741 が形成さ
れ、その中央端部741aは積層基板７の周面に形成された
外部導体７ｂに導電接続されている。また、導体パター
ン741 の両端部にはそれぞれスルーホール741b,741c が
形成されている。さらに、前記スルーホール７３ａ，７
３ｂに対応した位置にスルーホール７４ａ，７４ｂが形
成されている。

【００１９】第５層の上面には、インダクタＬ１，Ｌ２
を形成する略Ｌ字形状の導体パターン751,752 が形成さ
れ、それぞれの一端751a,752a はスルーホール741b,741
c に接続され、他端にはスルーホール751b,752b が形成
されている。さらに、前記スルーホール７４ａ，７４ｂ
に対応した位置にスルーホール７５ａ，７５ｂが形成さ
れている。

【００２０】第６層の上面には、積層基板７の周面に形
成された外部電極７ｃに導電接続されている導体パター
ン761 、インダクタＬ１を形成する導体パターン762 、
及びコンデンサＣａの一部を形成する導体パターン763
が形成されている。また、導体パターン762 は、積層基
板７の周面に形成された外部電極７ｄに導電接続され、
導体パターン761 はスルーホール７５ａに、また導体パ
ターン763 はスルーホール７５ｂにそれぞれ導電接続さ
れている。

【００２１】第７層７７の下面には、外部電極７ｃ，７
ｄの近辺を除く所定領域に外部導体７ａによって接地用
導体パターン711 に接続された接地用の導体パターン77
1 が形成されている。

【００２２】この組立において、積層基板７の上面に基
板６が重ねられて１つの積層基板が形成される。この
際、スルーホール６４ａを介して導体パターン６４は接
地用の導体パターン711 に接続される。さらに、コンデ
ンサＣｃの電極となる導体パターン６１はスルーホール
６１ａ，７１ａ，７２ａ，７３ａ，７４ａ，７５ａを介
して導体パターン761 及び外部電極７ｃに接続され、コ
ンデンサＣａの電極となる導体パターン６２はスルーホ
ール６２ａ，７１ｂ，７２ｂ，７３ｂ，７４ｂ，７５ｂ
を介して導体パターン763 に接続される。

【００２３】また、磁性体３を包んだ網状中心導体５
は、基板６の開口部６ａに挿入配置され、中心導体５２
〜５４の端部は基板６上のコンデンサ電極となる導体パ
ターン６１〜６３に接続される。この際、網状中心導体
５のシールド板５１は接地用の導体パターン711 に導電
接触される。

【００２４】さらに、中心導体５２〜５４の上に永久磁
石２が重ねられ、これらの全ては金属ケース１ａ，１ｂ
に収納される。

【００２５】前述の構成によれば、アイソレータ素子の
中にＬＣフィルタ回路を一体化したので、従来、アイソ
レータ素子の外部に形成していたフィルタ回路を省略す
ることができ、アイソレータ素子を使用する通信機器等
の小型化を図ることができる。

【００２６】次に、本発明の第２の実施例を説明する。
図５は第２の実施例のアイソレータ素子を示す構成図、
図６は第２の実施例における積層基板７Ａを示す構成図
である。図において、前述した第１の実施例と同一構成
部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。ま
た、第１の実施例と第２の実施例との相違点は、第１の
実施例における積層基板７に代えて積層基板７Ａを用
い、外部回路との接続に直接関係しない外部導体７ａ，
７ｂを除去したことにある。

【００２７】即ち、積層基板７Ａの第２層７２に形成さ
れている導体パターン721 は、第２層７２に形成された
スルーホール７２ｃ及び第３層７３に形成されたスルー
ホール７３ｃを介して第４層７４の導体パターン741 の
中央端部741aに接続されている。さらに、第１層７１の
接地用導体パターン711 は、第１層７１乃至第７層７７
に形成されたスルーホール７１ｃ，７２ｄ，７３ｄ，７
４ｃ，７５ｃ，７６ｃ，７７ａによって第７層７７の下
面に形成された接地用導体パターン771 に接続されてい
る。

【００２８】尚、本実施例では非可逆回路素子としてア
イソレータ素子を構成したが、これに限定されることは
ない。例えば、本実施例における抵抗体６５を除去する
ことにより容易にサーキュレータ素子を構成することが
でき、同様の効果を得ることができる。

【００２９】また、本実施例の構成は一例であり、これ
に限定されることはない。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、中
心導体の入出力側の少なくとも一方の側にフィルタ回路
が設けられ、該フィルタ回路を構成するコンデンサ及び
インダクタ、並びに３つの中心導体のそれぞれの他端に
接続されるコンデンサが、積層基板の各層に設けられた
印刷導体によって形成されるので、フィルタ回路を内蔵
した非可逆回路素子を小型に形成することができ、該非
可逆回路素子を用いる機器の小型化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のアイソレータ素子を示
す構成図

【図２】第１の実施例のアイソレータ素子を示す回路図

【図３】第１の実施例における中心導体と磁性体の包囲
構成を示す図

【図４】第１の実施例における積層基板を示す構成図

【図５】第２の実施例のアイソレータ素子を示す構成図

【図６】第２の実施例における積層基板を示す構成図

【符号の説明】

１ａ，１ｂ…金属ケース、２…永久磁石、３…磁性体、
４ａ，４ｂ…絶縁フィルム、５…網状中心導体、５１…
シールド板、５２〜５４…中心導体、６…基板、６１〜
６３…導体パターン（コンデンサ用電極）、６４…接地
用導体パターン、６５…抵抗体、７，７Ａ…積層基板、
711,771 …接地用導体パターン、721,763 …導体パター
ン（コンデンサ用電極）、741,751,752,762 …導体パタ
ーン（インダクタ形成用）、７ａ，７ｂ…外部導体、７
ｃ，７ｄ…外部電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに一端が接続され１２０度で交差す
   る３つの中心導体と、該中心導体に対面する磁性体と、
   前記各中心導体の他端に接続されたコンデンサと、前記
   磁性体を挿入配置する穴が形成された基板とを備えた非
   可逆回路素子において、 前記基板を積層基板によって構成し、 前記中心導体の入出力側の少なくとも一方の側に、前記
   中心導体に接続されたフィルタ回路を設けると共に、 前記コンデンサ並びに前記フィルタ回路を構成するコン
   デンサ及びインダクタを前記積層基板の各層に設けられ
   た印刷導体によって形成したことを特徴とする非可逆回
   路素子。