JPH07326908A - 非可逆回路素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】フェライトの各部に均一な直流磁界を印加させ
ることにより、挿入損失等の特性の良好な高性能の非可
逆回路素子を提供する。 【構成】磁気閉回路を形成するヨークであって、永久磁
石と対向する下ヨーク１底板の中央部に凹部１ａを形成
する。この凹部１ａにより、磁気閉回路内のフェライト
の位置で、均一な磁力分布を得るようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車電話、携帯電話
等の通信機器に使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する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、アイソレータ、サーキュレータ
等の非可逆回路素子は、信号を伝送方向のみに通過さ
せ、逆方向への伝送を阻止する機能を有しており、自動
車電話、携帯電話等の移動体通信機器の送信回路部に使
用されている。

【０００３】このようなサーキュレータとして、例えば
図７及び図８に示すような構造のものがある。図７はサ
ーキュレータの全体構成を示す分解斜視図であり、図８
は誘電体多層基板の内部構造を示す分解斜視図であり、
図７に示すものを上下逆にして示してある。なお、以下
の図において、各種電極（パターン）形成部には点塗り
潰しを施して示す。

【０００４】このサーキュレータは、図７に示すよう
に、下ヨーク１の底板上にアース板２を配置し、アース
板２上にフェライト３を配置し、このフェライト３を覆
うように、その中央部にフェライト３が嵌合する凹部が
設けられた誘電体多層基板４が載置され、天板内壁に永
久磁石５が取り付けられた上ヨーク６を下ヨーク１に装
着して磁気閉回路を形成するとともに、永久磁石５によ
り上記フェライト３に直流磁界を印加するように構成さ
れている。下ヨーク１及び上ヨーク６の磁性体金属から
なり、その表面にはＡｇ等がメッキされている。永久磁
石５に対向する下ヨーク１の底板部は凹凸のない平行な
面で形成されている。

【０００５】なお、この多層基板４は、図８に示すよう
に、厚さ数十μｍ程度の多数の誘電体セラミックグリー
ンシートの表面に各種電極をパターン印刷等により形成
し、この各シートを積層して圧着し、焼成して一体化さ
れたものであり、各シートに形成された各種電極は、ス
ルーホールまたはビアホール等により所定箇所で接続さ
れて構成されている。

【０００６】具体的には、シート２１〜２６にはアース
電極、ポート電極及び接続電極等が形成され多層基板４
の入出力部を形成している。

【０００７】シート３２には３つの容量電極が形成さ
れ、これらの容量電極とシート３１、３３に形成された
アース電極との間のそれぞれ２つの電極間容量により各
ポートの整合回路（整合容量）が形成されている。

【０００８】シート４１、４２、４３にはそれぞれ１つ
の中心電極が形成され、各中心電極は互いに１２０度の
角度をなすように積層され、その一端部はそれぞれポー
ト電極に、他端部はアース電極にビアーホール等で接続
されている。

【０００９】このように構成されるサーキュレータは、
フェライト３にその主面に垂直な方向に直流磁界を印加
することにより、非可逆性を発生させている。そして、
永久磁石５及び下ヨーク１と上ヨーク６からなるヨーク
で形成される磁気閉回路により、フェライト３に垂直方
向の直流磁界が印加されるようにしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図７に示す
従来のサーキュレータにおいては、ヨークの底板部が凹
凸のない平行な面で形成されており、磁力線はフェライ
ト中心部では垂直方向となるがフェライトの周縁部では
傾斜して通過することとなり、フェライト位置での磁力
の分布は図３の破線で示すような単峰状の特性となり、
フェライト全体に均一な磁界が加わっていない。このよ
うにフェライト各部に加わる磁界が均一でないため、挿
入損失、アイソレーション等の特性が劣化するという問
題があった。

【００１１】そこで、本発明の目的は、以上のような従
来の非可逆回路素子が持つ問題点を解消し、磁気閉回路
を形成するヨークの一部に凹部または穴を形成して、フ
ェライトの各部に均一な直流磁界を印加させることによ
り、挿入損失等の特性の良好な高性能の非可逆回路素子
を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、磁気閉回路を形成するヨーク内に永久磁
石、フェライト及び複数の中心電極を配置してなる非可
逆回路素子において、前記磁気閉回路を形成するヨーク
であって、前記永久磁石と対向する部分に凹部または穴
を形成し、前記フェライト全体に均一な磁界が印加され
るようにしたことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】上記構成によれば、非可逆回路素子の磁気閉回
路を構成するヨークの永久磁石と対向する部分を凹部状
に加工または穴加工を施すことにより、磁気閉回路内の
磁力分布を均一化することができる。よって、フェライ
トの各部に均一な磁界が印加され、非可逆回路素子の挿
入損失等が改善できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて具体的に説明する。以下の図において、従来例と同
一部分または相当する部分については同一符号を付す。

【００１５】本発明の第１実施例に係るサーキュレータ
の構成を図１及び図２に示し、図３、図４に磁気閉回路
内の磁力分布及び周波数挿入損失特性を示す。図１はサ
ーキュレータの全体構成を示す分解斜視図であり、図２
（ａ）は図１に示す下ヨーク１の上面図、図２（ｂ）は
（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。

【００１６】図１及び図２に示すように、この実施例の
サーキュレータの下ヨーク１の底板内壁の中央部には凹
部１ａが形成されている。他の構成については従来例の
図７に示したものと同様の構成であり、その説明を省略
する。なお、このサーキュレータのいずれか１つのポー
ト電極とアース電極間に終端抵抗を接続すれば、アイソ
レータとすることができる。

【００１７】図２に示すように、下ヨーク１の底板内壁
の中央部に形成された凹部１ａは、略球面の一部をなす
形状に形成されている。つまり、凹部１ａの中央部の厚
みは薄く、凹部１ａの周縁部にいくにしたがって板厚の
厚みに近づくように形成されている。この下ヨーク１と
上ヨークで形成された磁気閉回路内のフェライト位置で
の磁力分布は、図３の実線で示すように、フェライトの
直径に相当する部分では平坦な特性となり、フェライト
全体に均一な磁界が印加されることとなる。この結果、
図４の実線で示すように、このサーキュレータの挿入損
失は、点線で示す従来のサーキュレータの挿入損失より
も大幅に改善される。

【００１８】なお、上記実施例では、下ヨーク１の底板
の内壁部のみを加工して凹部１ａを形成したが、これに
限るものではなく、図５（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、下ヨーク１底板の中央部の厚みを変えることなく略
球面状にへこませて、凹部１ａを形成してもよく、ま
た、凹部１ａの形状も球面状に限ることはなく、円柱
状、多角形状、錐状等の他の形状としてもよい。

【００１９】また、下ヨークの中央部をへこませる代わ
りに、下ヨークの周縁部を盛り上がらせるようにしたも
のでもよい。

【００２０】上記各実施例のように、下ヨークの底板に
凹部を形成した場合、磁気閉回路内での磁力分布は、凹
部の外径及び深さ、へこみ寸法により調整することがで
き、凹部の形状及び寸法は、サーキュレータを構成する
永久磁石、フェライト等の形状、寸法等により、適宜設
定される。

【００２１】次に、本発明の第２実施例に係る下ヨーク
の構造を図６に示す。図６（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、この実施例の下ヨーク１の底板の中央部には複数の
穴１ｂが形成されている。この穴１ｂは、下ヨーク１の
底板を貫通して形成されており、第１実施例の凹部と同
様に磁気閉回路内の磁力分布を均一化するためのもので
ある。この場合は、穴の大きさ、数、配置により、磁力
分布を均一化することができ、よって、挿入損失、アイ
ソレーション等の特性を改善することができる。

【００２２】なお、図６では、穴１ｂは下ヨーク１の底
板を貫通して形成されているが、必ずしも貫通して形成
される必要はなく、貫通穴、未貫通穴を混在してもよ
い。

【００２３】上記第１及び第２実施例では、凹部あるい
は穴のいずれかを下ヨークの底板に形成したもので説明
したが、もちろん、下ヨークに凹部及び穴を併用して形
成してもよい。さらに、本発明のヨークに凹部等を形成
したものに加え、凹部が形成された永久磁石を併用して
もよい。

【００２４】また、上記実施例では、より小形化を図る
ために多層基板で中心電極、整合回路等を構成したが、
これに限るものではなく、各中心電極を金属製の導体で
形成したもの、整合回路を基板にコンデンサ等を実装し
て構成したものにも本発明を適用できる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る非可
逆回路素子によれば、磁気閉回路を形成するヨークの永
久磁石と対向する部分に凹部または穴を形成して、フェ
ライト全体に均一な磁界が印加されるようにしているの
で、部品点数を増やすことなく、挿入損失等の特性を向
上することができる。

【００２６】したがって、本発明によれば、挿入損失、
アイソレーション等の特性の良好な高性能の非可逆回路
素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るサーキュレータの全
体構成を示す分解斜視図である。

【図２】（ａ）は本発明の第１実施例に係るサーキュレ
ータの下ヨークの上面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断
面図である。

【図３】本発明及び従来のサーキュレータの磁気閉回路
内の磁力の分布を示す図である。

【図４】本発明及び従来のサーキュレータの周波数挿入
損失特性を示す図である。

【図５】（ａ）は本発明の第１実施例の変形例に係るサ
ーキュレータの下ヨークの上面図、（ｂ）は（ａ）のＸ
−Ｘ線断面図である。

【図６】本発明の第２実施例に係るサーキュレータの下
ヨークの上面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図であ
る。

【図７】従来のサーキュレータの全体構成を示す分解斜
視図である。

【図８】本発明及び従来のサーキュレータの多層基板の
構成を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１ 下ヨーク １ａ 凹部 １ｂ 穴 ２ アース板 ３ フェライト ４ 多層基板 ５ 永久磁石 ６ 上ヨーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気閉回路を形成するヨーク内に永久磁
   石、フェライト及び複数の中心電極を配置してなる非可
   逆回路素子において、 前記磁気閉回路を形成するヨークであって、前記永久磁
   石と対向する部分に凹部または穴を形成し、前記フェラ
   イト全体に均一な磁界が印加されるようにしたことを特
   徴とする非可逆回路素子