JPH08191205A

JPH08191205A - 非可逆回路素子

Info

Publication number: JPH08191205A
Application number: JP133495A
Authority: JP
Inventors: Norihiko Ono; 典彦小野; Koji Kamei; 浩二亀井
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1995-01-09
Filing date: 1995-01-09
Publication date: 1996-07-23

Abstract

(57)【要約】【目的】Ｑ値が高い優れた特性を有し、小型かつ簡素
な構成であって、製造が容易である非可逆回路素子を提
供する。【構成】複数のストリップ導体１２、１５がそれぞれ
幅広であって、かつ直線状に延びている。ランド１２
ａ、１５ａが他のストリップ導体１２、１５を回避する
ように自らのストリップ導体１２、１５の延長方向とは
別方向に延びている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波通信機器お
よび移動体通信機器等に用いることに適したアイソレー
タやサーキュレータ等の非可逆回路素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の非可逆回路素子は、例えば、永
久磁石によってフェライト板の共鳴磁界よりも強い直流
磁界をフェライト板の厚さ方向に印加し、フェライト板
内に生ずるファラデー回転作用によって電磁波の偏波面
を回転させるように動作する。そして、マイクロ波通信
機器等の送信部における増幅器を保護するため等に用い
られる。

【０００３】図５は、従来の非可逆回路素子の一例を示
す分解斜視図である。図５において、この非可逆回路素
子は、複数のストリップ導体を所定角度をもって交差す
るように両面プリント基板の少なくとも一方の板面上に
配して成る中心導体部３１０と、中心導体部３１０に重
ねられるフェライト板３２０と、中心導体部３１０に電
気的に接続されて中心導体部３１０と共に非可逆回路を
構成する整合用のチップコンデンサ３６１、３６２およ
び３６３、ならびに終端抵抗であるチップ抵抗３７０
と、中心導体部３１０およびフェライト板３２０に対し
て磁界を印加するように（例えば、上下に一対）配され
る磁石３３１および３３２ならびに磁性ヨーク３４１お
よび３４２と、中心導体部３１０とチップコンデンサ３
６１〜３６３およびチップ抵抗３７０との接続をなすと
共に、フェライト板３２０を保持する基板部３５０と、
基板部３５０を保持するための下ケース３８０とを有し
ている。基板部３５０には、これに取り付けられるチッ
プコンデンサ３６１〜３６３およびチップ抵抗３７０の
上面とほぼ同じ高さなす上面に、入出力電極３５１が設
けられている。下ケース３８０には、２つの入出力端子
３９０ａと２つのアース端子３９０ｂ（それぞれ１つの
みを図示している）とが設けられている。

【０００４】基板部３５０、フェライト板３２０、およ
び中心導体部３１０は、下ケース３８０に収容される。
この際に、基板部３５０の下面の図示しない電極が、下
ケース３８０に備えられた入出力端子３９０ａとアース
端子３９０ｂに導通される。さらに、上下に略同一中心
に永久磁石３３１および３３２を設置し、さらにその外
側に磁性ヨーク３４１および３４２を設置し、フェライ
ト板３２０を中心とする閉磁路を構成する。これによっ
て、フェライト板３２０および中心導体部３１０に直流
磁界を印加可能になり、非可逆回路素子が構成される。

【０００５】図６（ａ）および（ｂ）は、図５に示した
従来の非可逆回路素子における中心導体部３１０を説明
するための図であり、（ａ）は中心導体部３１０のアー
ス面（図５中では、上面）、（ｂ）は中心導体部３１０
の部品面（図５中では、下面）を示す。図６（ａ）およ
び（ｂ）において、中心導体部３１０は、両面プリント
基板３１１上にて複数のストリップ導体を所定角度をも
って交差するように配してなる。

【０００６】まず、図６（ａ）において、両面プリント
基板３１１のアース面側には、６本のストリップ導体３
１２と、アース電極３１３とがパターン形成により設け
られている。６本のストリップ導体３１２はいずれも、
アース電極３１３から延びており、各先端部にはそれぞ
れ、ランド３１２ａが形成されている。ランド３１２ａ
は、ストリップ導体３１２が延びる仮想直線上にある。
図示の場合には、３本のストリップ導体３１２はそれぞ
れ、その近傍の他のストリップ導体３１２のランド３１
２ａを回避するように、一部が円弧状を呈しているた
め、自らと他とのストリップ導体３１２の絶縁がなされ
ている。また、ランド３１２ａ内には、スルーホール３
１８がそれぞれ形成されている。さらに、アース電極３
１３には３つのスルーホール３１９が形成されている。

【０００７】図６（ｂ）において、両面プリント基板３
１１の部品面側には、６本のストリップ導体３１５が前
述のアース面側の６本のストリップ導体３１２に対して
交差するように形成されている。また、３つの入出力電
極３１６と、３つのアース電極３１７も形成されてい
る。ストリップ導体３１５は、ストリップ導体３１２と
同様に、入出力電極３１６から延びており、各先端部に
はそれぞれ、ランド３１５ａが形成されている。ランド
３１５ａは、ストリップ導体３１５が延びる仮想直線上
にある。３本のストリップ導体３１５はそれぞれ、その
近傍の他のストリップ導体３１５のランド３１５ａを回
避するように、一部が円弧状を呈しているため、自らと
他とのストリップ導体３１５の絶縁がなされている。ま
た、ランド３１５ａ内には、前述したスルーホール３１
８がアース面側から貫通している。即ち、ストリップ導
体３１５、ランド３１５ａは、図６（ａ）に示したスト
リップ導体３１２、ランド３１２ａに重なる位置にあ
る。さらに、３つの入出力電極３１６と、３つのアース
電極３１７とが形成されている。３つのアース電極３１
７には、スルーホール３１９がアース面側から貫通して
いる。

【０００８】以上説明した構成の中心導体部３１０は、
その入出力電極１７が図３に示した基板部３５０上の入
出力電極３５１、チップコンデンサ３６１〜３６３の上
面に対してはんだ付けされて導通される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】非可逆回路素子全般に
は、特性が優れていることと、小型かつ簡素な構成であ
って容易に製造できることとの両立が要求されている。
特性についていえば、例えば、非可逆回路素子としての
尖鋭度Ｑが高いことが要求されるが、これを実現するた
めには、中心導体部のストリップ導体の幅が広いことが
有利である。例えば、図３に示したごとく、中心導体部
の両面プリント基板を両面プリント基板としてストリッ
プ導体を広幅にすることも対策の一つである。

【００１０】一方で、ストリップ導体の電気的接続をな
すためのスルーホールは、物理的にそのサイズを小さく
するのには限界があり、このスルーホールを規定するラ
ンドもスルーホールの大きさに応じて狭面積化には限界
があるという事実がある。このため、上述したように、
ストリップ導体の一部が、近傍の他のストリップ導体の
ランドを回避するように円弧状を呈している。したがっ
て、ストリップ導体の広幅化に不都合である。このよう
に、図３に示した例をも含め、従来の非可逆回路素子に
は、その構造上、ストリップ導体をより幅広として尖鋭
度Ｑを向上させることが十分に実現できないという問題
点がある。特に、小型の非可逆回路素子では、そのスペ
ース上、ストリップ導体を幅広とすることはより困難で
ある。

【００１１】また、従来の非可逆回路素子においては、
その中心導体部と基板部との電気的接続を、互いに対向
する面同士の接触（例えば、図６の例では、中心導体部
３１０の入出力電極３１６と基板部３５０の入出力電極
３５２）により行っているため、中心導体部を基板部上
に取り付けた後には導通確認が困難であり、製造がしづ
らいばかりか、非可逆回路素子としての信頼性も懸念さ
れるという問題点もある。

【００１２】本発明の課題は、優れた特性を有すると共
に、小型かつ簡素な構成であって製造が容易である非可
逆回路素子を提供することである。

【００１３】本発明の他の課題は、信頼性の高い非可逆
回路素子を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
ストリップ導体を所定角度をもって交差するように両面
プリント基板の少なくとも一方の板面上に配してなる中
心導体部と、前記中心導体部に重ねられるフェライト板
と、前記中心導体部に電気的に接続される整合用のチッ
プコンデンサと、前記中心導体部および前記フェライト
板に対して磁界を印加するように配される磁石と、前記
中心導体部と前記チップコンデンサとの接続をなすと共
に、前記フェライト板を保持する基板部とを有し、前記
複数のストリップ導体のそれぞれの一端からは、前記両
面プリント基板の両面を電気的に接続するスルーホール
を規定するランドが延びる非可逆回路素子において、前
記複数のストリップ導体はそれぞれ、幅広であってかつ
直線状に延びており、前記ランドは、他のストリップ導
体を回避するように自らのストリップ導体の延長方向と
は別方向に延びることを特徴とする非可逆回路素子が得
られる。

【００１５】１つの前記ランドとこれに最も近い他のス
トリップ導体との間隔が一定になるように配してもよ
い。また、前記両面プリント基板の側面には、導体で覆
われた表面を持つ切り欠きが入出力電極として形成され
てもよい。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
よる非可逆回路素子を説明する。尚、本実施例による非
可逆回路素子は、アイソレータとして構成されている。
ただし、若干パターン変更を行うと共に、終端抵抗を用
いない等すれば、サーキュレータを構成することも可能
である。

【００１７】図１は、本実施例による非可逆回路素子を
示す分解斜視図である。図１において、本非可逆回路素
子は、図６に示した従来例と同様に、両面プリント基板
１１の少なくとも一方の板面（本実施例では両板面）上
に複数（例えば、片面に６本）のストリップ導体を所定
角度をもって交差するように配して成る中心導体部１０
と、中心導体部１０に重ねられるフェライト板２０と、
中心導体部１０に電気的に接続されて中心導体部１０と
共に非可逆回路を構成する整合用のチップコンデンサ６
１、６２および６３、ならびに終端抵抗であるチップ抵
抗７０と、中心導体部１０およびフェライト板２０に対
して磁界を印加するように（例えば、上下に一対）配さ
れる磁石３１および３２ならびに磁性ヨーク４１および
４２と、中心導体部１０とチップコンデンサ６１〜６３
およびチップ抵抗７０との接続をなすと共に、フェライ
ト板２０を保持する基板部としての基板部５０とを有し
ている。

【００１８】図２（ａ）および（ｂ）は、図１に示した
本非可逆回路素子における中心導体部１０を説明するた
めの図であり、（ａ）は中心導体部１０のアース面（図
１中では、上面）、（ｂ）は中心導体部１０の部品面
（図１中では、下面）を示す。図２（ａ）および（ｂ）
において、中心導体部１０は、両面プリント基板１１上
にて複数のストリップ導体を所定角度をもって交差する
ように配してなる。

【００１９】まず、図２（ａ）において、両面プリント
基板１１のアース面側には、６本のストリップ導体１２
と、アース電極１３と、３つの電極１４とがパターン形
成により設けられている。

【００２０】さて、本実施例では、６本のストリップ導
体１２はいずれも、アース電極１３から延びており、さ
らにその先端からは、両面プリント基板１１の両面を電
気的に接続するスルーホール１８を規定するランド１２
ａが延びている。６本のストリップ導体１２はそれぞ
れ、幅広（例えば、図６に示した従来の本非可逆回路素
子と同じ規模の素子であると、従来のストリップ導体の
幅の約２倍以上の寸法が確保される）であって、かつ直
線状に延びている。ランド１２ａは、自らのストリップ
導体１２が延びる仮想直線上の他のストリップ導体１２
を回避するように、自らのストリップ導体１２の延長方
向とは別方向に延びている。尚、ランド１２ａとこれに
最も近い他のストリップ導体１２との間隔はいずれも同
寸法に配している。このように配すれば、ストリップ導
体間の絶縁性が高い。

【００２１】さらに、両面プリント基板１１の側面に
は、導体で覆われた表面を持つ切り欠き１９−１がアー
ス電極１３に接して形成されており、同じく導体で覆わ
れた表面を持つ切り欠き１９−２が電極１４に接して形
成されている。

【００２２】図２（ｂ）において、両面プリント基板１
１の部品面側には、６本のストリップ導体１５が前述の
アース面側の６本のストリップ導体１２に対して交差す
るように形成されている。また、３つの入出力電極１６
と、３つのアース電極１７も形成されている。ストリッ
プ導体１５は、ストリップ導体１２と同様に、入出力電
極１６から幅広であってかつ直線状に延びており、さら
にその先端からはスルーホール１８を規定するランド１
５ａが延びている。ランド１５ａも、自らのストリップ
導体１５が延びる仮想直線上の他のストリップ導体１５
を回避するように、自らのストリップ導体１５の延長方
向とは別方向に延びている。また、ランド１５ａとこれ
に最も近い他のストリップ導体１５との間隔はいずれも
同寸法に配している。さらに、３つの入出力電極１６に
は切り欠き１９−２が接しており、３つのアース電極１
７には切り欠き１９−１が接している。

【００２３】図３（ａ）および（ｂ）は、以上説明した
中心導体部１０を図１中の基板部５０に取り付ける状態
を説明するための図である。図３（ａ）において、基板
部５０の中央の凹部には、フェライト板２０が基板部５
０の上面から突出することなく収容されている。また、
チップコンデンサ６１〜６３はそれぞれ、各下面の端子
が基板部５０上面の図示しない電極に接合され実装され
ている。チップ抵抗７０は、その両端の端子が基板部５
０上面の電極に接合され実装されている。また、基板部
５０の上面には、スルーホールを備えた入出力電極５２
と、導体で覆われた表面を持つ切り欠きを備えたアース
電極５３とが形成されている。基板部５０の上部におい
て、入出力電極５２、アース電極５３、チップコンデン
サ６１〜６３、ならびにチップ抵抗７０の各上面は、ほ
ぼ同じ面高さにある。この基板部５０に対して、中心導
体部１０が、そのアース電極１３の形成されたアース面
側を上にして必要箇所をはんだ付けして接合される。

【００２４】さて、図３（ｂ）において、中心導体部１
０（両面プリント基板１１）は、その３つの切り欠き１
９−１の導体で覆われた表面のそれぞれが基板部５０の
３つのアース電極５３にはんだ付けされて導通される。
また、３つの切り欠き１９−２の導体で覆われた表面の
それぞれが基板部５０の２つの入出力電極５２またはチ
ップコンデンサ６３上面の端子およびチップ抵抗７０の
一端の端子にはんだ付けされて導通される。このよう
に、中心導体部１０における切り欠き１９−１、１９−
２は、中心導体部１０を他部材と電気的に接続する入出
力電極（アース電極をも入出力電極のひとつとしてみな
す）として用いられる。このような接続構造によれば、
中心導体部を基板部上に取り付けた後に、導通確認が容
易であり、たとえ接続が不導通であったとしても、後工
程にて容易に修正することも可能であることは明らかで
ある。よって、製造が容易であるばかりか、非可逆回路
素子としての信頼性にも優れている。

【００２５】図４は、以上説明した本発明の実施例によ
る非可逆回路素子の挿入損失特性を示す図である。図４
において、実線Ａは本非可逆回路素子の挿入損失特性を
示し、実線Ｂは比較例として図５に示した従来の非可逆
回路素子の挿入損失特性を示す。図４から明らかなよう
に、本実施例による非可逆回路素子は、その挿入損失特
性の帯域幅が、従来の非可逆回路素子に比べて２０〜４
０％増加している。これは、本非可逆回路素子における
中心導体部のストリップ導体が従来の非可逆回路素子等
に比べて例えば２倍以上に幅広く確保され、Ｑ値が向上
したからであると考えられる。

【００２６】

【発明の効果】本発明による非可逆回路素子は、複数の
ストリップ導体がそれぞれ幅広であってかつ直線状に延
びており、ランドが他のストリップ導体を回避するよう
に自らのストリップ導体の延長方向とは別方向に延びて
いるため、絶縁性を犠牲にすることなくストリップ導体
の幅寸法を広く確保でき、非可逆回路素子として優れた
特性を有している。この特性は、非可逆回路素子を小型
化しても実現される。また、簡素な構成であって、製造
が容易でもある。

【００２７】また、両面プリント基板の側面に、導体で
覆われた表面を持つ切り欠きを、中心導体部を素子内の
他部材と電気的に接続する入出力電極として形成すれ
ば、中心導体部を基板部上に取り付けた後でも導通確認
が容易であり、製造しやすく、非可逆回路素子としての
信頼性も高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による非可逆回路素子を示す
分解斜視図である。

【図２】図１に示した非可逆回路素子における中心導体
部を説明するための図であり、（ａ）は中心導体部のア
ース面を示し、（ｂ）は中心導体部の部品面を示す。

【図３】図１に示した非可逆回路素子における中心導体
部基板部に取り付ける状態を説明するための図であり、
（ａ）は取り付け前の状態を示し、（ｂ）は取り付け後
の状態を示す。

【図４】図１に示した非可逆回路素子の挿入損失特性を
比較例と共に示す図である。

【図５】従来例による非可逆回路素子を示す分解斜視図
である。

【図６】図５に示した従来の非可逆回路素子における中
心導体部を説明するための図であり、（ａ）は中心導体
部のアース面を示し、（ｂ）は中心導体部の部品面を示
す。

【符号の説明】

１０中心導体部１１両面プリント基板１２、１５ストリップ導体１２ａ、１５ａランド１８スルーホール１９−１、１９−２切り欠き２０フェライト板３１、３２磁石４１、４２磁性ヨーク５０基板部６１〜６３チップコンデンサ７０チップ抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のストリップ導体を所定角度をもっ
て交差するように両面プリント基板の少なくとも一方の
板面上に配してなる中心導体部と、前記中心導体部に重
ねられるフェライト板と、前記中心導体部に電気的に接
続される整合用のチップコンデンサと、前記中心導体部
および前記フェライト板に対して磁界を印加するように
配される磁石と、前記中心導体部と前記チップコンデン
サとの接続をなすと共に、前記フェライト板を保持する
基板部とを有し、前記複数のストリップ導体のそれぞれ
の一端からは、前記両面プリント基板の両面を電気的に
接続するスルーホールを規定するランドが延びる非可逆
回路素子において、前記複数のストリップ導体はそれぞ
れ、幅広であってかつ直線状に延びており、前記ランド
は、他のストリップ導体を回避するように自らのストリ
ップ導体の延長方向とは別方向に延びることを特徴とす
る非可逆回路素子。
【請求項２】１つの前記ランドとこれに最も近い他の
ストリップ導体との間隔が一定になるように配した請求
項１記載の非可逆回路素子。
【請求項３】前記両面プリント基板の側面には、導体
で覆われた表面を持つ切り欠きが入出力電極として形成
されたことを特徴とする請求項１または２記載の非可逆
回路素子。