JPH09167903A - サーキュレータ - Google Patents
サーキュレータInfo
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- JPH09167903A JPH09167903A JP32685095A JP32685095A JPH09167903A JP H09167903 A JPH09167903 A JP H09167903A JP 32685095 A JP32685095 A JP 32685095A JP 32685095 A JP32685095 A JP 32685095A JP H09167903 A JPH09167903 A JP H09167903A
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- circulator
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 挿入損失、相互混変調歪特性を改善した小
型、低歪サーキュレータの提供。 【解決手段】 パターン導体３上で第１のスリット９の
先端又は途中から分岐し、円周方向に成分を有する第２
のスリット１４を設けたサーキュレータ。
型、低歪サーキュレータの提供。 【解決手段】 パターン導体３上で第１のスリット９の
先端又は途中から分岐し、円周方向に成分を有する第２
のスリット１４を設けたサーキュレータ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波回路な
どに使用されるサーキュレータに関する。
どに使用されるサーキュレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】マイクロ波回路では、インピーダンス整
合や雑音指数の改善、また、発振や増幅の安定化などの
ために、サーキュレータやサーキュレータの１つの端子
を無反射終端したアイソレータが多く使用されている。
この場合、サーキュレータ部分の信号の伝送系としては
種々の形態があるが、ストリップ線路やマイクロストリ
ップ線路を使用したものは、小型で広帯域という特徴を
持っている。
合や雑音指数の改善、また、発振や増幅の安定化などの
ために、サーキュレータやサーキュレータの１つの端子
を無反射終端したアイソレータが多く使用されている。
この場合、サーキュレータ部分の信号の伝送系としては
種々の形態があるが、ストリップ線路やマイクロストリ
ップ線路を使用したものは、小型で広帯域という特徴を
持っている。
【０００３】ここで、従来のサーキュレータについて、
マイクロストリップ線路型で３端子構造のものを例にと
って図９で説明する。１はフェライト基板で、フェライ
ト基板１の裏面には地導体２が形成され、また、フェラ
イト基板１の表面にはパターン導体３が形成されてい
る。パターン導体３の上方には磁石４が設けられ、パタ
ーン導体３と磁石４間には非磁性体のスペーサ５が配置
されている。そして、パターン導体３の周辺には、ほぼ
１２０度の間隔で３個の入出力端子６、７、８が設けら
れている。なお、地導体２やパターン導体３はフェライ
ト基板１に密着している。
マイクロストリップ線路型で３端子構造のものを例にと
って図９で説明する。１はフェライト基板で、フェライ
ト基板１の裏面には地導体２が形成され、また、フェラ
イト基板１の表面にはパターン導体３が形成されてい
る。パターン導体３の上方には磁石４が設けられ、パタ
ーン導体３と磁石４間には非磁性体のスペーサ５が配置
されている。そして、パターン導体３の周辺には、ほぼ
１２０度の間隔で３個の入出力端子６、７、８が設けら
れている。なお、地導体２やパターン導体３はフェライ
ト基板１に密着している。
【０００４】上記した構成では、磁石４やスペーサ５
を、パターン導体３のほぼ中央に配置し、また地導体２
と反対の側に配置している。しかし、スペーサ５を省略
したり、また、パターン導体３と地導体２の間に磁石４
を配置することもできる。
を、パターン導体３のほぼ中央に配置し、また地導体２
と反対の側に配置している。しかし、スペーサ５を省略
したり、また、パターン導体３と地導体２の間に磁石４
を配置することもできる。
【０００５】なお、パターン導体３の形状としては円形
に限らず、ほぼ円形のもの、あるいは、正３角形やほぼ
正３角形のものなどが一般に用いられる。そして、その
大きさは、パターン導体３部分を円形、または正３角形
の導波管とみなしたときのモード共振周波数で決められ
る。例えば円形の場合は、パターン導体３の直径Ｄは次
式で近似される。
に限らず、ほぼ円形のもの、あるいは、正３角形やほぼ
正３角形のものなどが一般に用いられる。そして、その
大きさは、パターン導体３部分を円形、または正３角形
の導波管とみなしたときのモード共振周波数で決められ
る。例えば円形の場合は、パターン導体３の直径Ｄは次
式で近似される。
【０００６】Ｄ＝１．８４×λ0 ／（π×（εf ×μ
eff ）1/2 ）［ｍｍ］ ただし、λ0 ＝動作中心周波数における自由空間波長
［ｍｍ］ εf ＝フェライトの誘電率 μeff ＝フェライトの実効透磁率 したがって、動作中心周波数を２ＧＨｚとすると、パタ
ーン導体３の直径は約３０ｍｍとなる。また、入出力イ
ンピーダンスを基準インピーダンス（５０Ω）に整合さ
せる回路パターンなどが付加されるため、サーキュレー
タ全体の大きさは、パターン導体３より大型化する。
eff ）1/2 ）［ｍｍ］ ただし、λ0 ＝動作中心周波数における自由空間波長
［ｍｍ］ εf ＝フェライトの誘電率 μeff ＝フェライトの実効透磁率 したがって、動作中心周波数を２ＧＨｚとすると、パタ
ーン導体３の直径は約３０ｍｍとなる。また、入出力イ
ンピーダンスを基準インピーダンス（５０Ω）に整合さ
せる回路パターンなどが付加されるため、サーキュレー
タ全体の大きさは、パターン導体３より大型化する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、サーキュレ
ータなどを含むマイクロ波回路を構成する場合、スペー
スの問題などから小型化が必要とされる。そのため、サ
ーキュレータに対しても、小型化についてこれまで多く
の工夫がなされている。例えば、小型化の手法として集
中定数化がある。しかし、集中定数化は、周波数が高く
なると構造上の問題から耐電力性が劣化するなどの問題
がある。また、１〜２ＧＨｚの周波数帯は、集中定数型
か分布定数型かの境界となる周波数帯であり、分布定数
型における小型化が望まれている。
ータなどを含むマイクロ波回路を構成する場合、スペー
スの問題などから小型化が必要とされる。そのため、サ
ーキュレータに対しても、小型化についてこれまで多く
の工夫がなされている。例えば、小型化の手法として集
中定数化がある。しかし、集中定数化は、周波数が高く
なると構造上の問題から耐電力性が劣化するなどの問題
がある。また、１〜２ＧＨｚの周波数帯は、集中定数型
か分布定数型かの境界となる周波数帯であり、分布定数
型における小型化が望まれている。
【０００８】このような事情から、分布定数型に対して
も、小型化の提案がされている。その１つとして、パタ
ーン導体の小型化を図った例（IEEE TRANSACTION ON MI
CROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL.MTT-28,NO.6,JUN
E,1980,PP.616-612 ）を図１０で説明する。
も、小型化の提案がされている。その１つとして、パタ
ーン導体の小型化を図った例（IEEE TRANSACTION ON MI
CROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL.MTT-28,NO.6,JUN
E,1980,PP.616-612 ）を図１０で説明する。
【０００９】符号３は円形のパターン導体で、パターン
導体３の円周部分に３つの入出力端子６、７、８が形成
されている。そして、入出力端子６、７、８それぞれの
対面となる円周部分に、中心方向に向かうスリット９が
形成されている。
導体３の円周部分に３つの入出力端子６、７、８が形成
されている。そして、入出力端子６、７、８それぞれの
対面となる円周部分に、中心方向に向かうスリット９が
形成されている。
【００１０】このような構成の場合、スリット９の長さ
Ｓと、パターン導体３のモード共振周波数との関連性を
示す波数κＲとの関係は、図１１のように示される。図
１１の横軸は（スリット長Ｓ／半径Ｒ）で、縦軸は波数
（κＲ）である。この図から、スリット９が長くなると
波数κＲ、即ち動作中心周波数が低下することが分か
る。これは、動作中心周波数が同じ場合、スリットのあ
る方がスリットなしのものよりパターン導体の直径が小
さくてすむことを意味している。また、この論文では、
パターン導体が３角形の場合でも、同様の結果であるこ
とが説明されている。
Ｓと、パターン導体３のモード共振周波数との関連性を
示す波数κＲとの関係は、図１１のように示される。図
１１の横軸は（スリット長Ｓ／半径Ｒ）で、縦軸は波数
（κＲ）である。この図から、スリット９が長くなると
波数κＲ、即ち動作中心周波数が低下することが分か
る。これは、動作中心周波数が同じ場合、スリットのあ
る方がスリットなしのものよりパターン導体の直径が小
さくてすむことを意味している。また、この論文では、
パターン導体が３角形の場合でも、同様の結果であるこ
とが説明されている。
【００１１】スリットを形成して小型化するもう１つの
例（MICROWAVE SYSTEM NEWS,JUNE/JULY,1975,PP.50）に
ついて、図１２で説明する。図１２では、図９や図１０
に対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明は
省略する。
例（MICROWAVE SYSTEM NEWS,JUNE/JULY,1975,PP.50）に
ついて、図１２で説明する。図１２では、図９や図１０
に対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明は
省略する。
【００１２】この例の場合も、サーキュレータを小型化
するためにパターン導体を小さくし、スリット９がパタ
ーン導体の中心に近づくと挿入損失が増加することが実
験的に確認されている。例えば、図１３は、スリット９
の長さｓ（横軸）とサーキュレータの挿入損失Ｌ（縦
軸）の関係を示す実験値のデータである。実験に用いた
設計パラメータは、パターン導体３の直径Ｄ＝１８ｍ
ｍ、スリット幅ｄ＝０．２５ｍｍ、フェライト基板厚＝
１ｍｍ、測定周波数＝２ＧＨｚである。また、図１４
は、スリット９の長さｓをパラメータとした場合の電力
特性を示し、横軸が入力電力Ｐｉ（Ｗ）で縦軸が挿入損
失Ｌ（ｄＢ）である。
するためにパターン導体を小さくし、スリット９がパタ
ーン導体の中心に近づくと挿入損失が増加することが実
験的に確認されている。例えば、図１３は、スリット９
の長さｓ（横軸）とサーキュレータの挿入損失Ｌ（縦
軸）の関係を示す実験値のデータである。実験に用いた
設計パラメータは、パターン導体３の直径Ｄ＝１８ｍ
ｍ、スリット幅ｄ＝０．２５ｍｍ、フェライト基板厚＝
１ｍｍ、測定周波数＝２ＧＨｚである。また、図１４
は、スリット９の長さｓをパラメータとした場合の電力
特性を示し、横軸が入力電力Ｐｉ（Ｗ）で縦軸が挿入損
失Ｌ（ｄＢ）である。
【００１３】これらの図は、スリット９の長さｓが長く
なり中心に近づくと挿入損失Ｌが増加すること、また、
入力電力Ｐｉが低い動作では挿入損失が増加しなくて
も、入力電力Ｐｉが増加すると挿入損失が増加すること
を示している。
なり中心に近づくと挿入損失Ｌが増加すること、また、
入力電力Ｐｉが低い動作では挿入損失が増加しなくて
も、入力電力Ｐｉが増加すると挿入損失が増加すること
を示している。
【００１４】また図１５は、近接した２波を入力した場
合の相互混変調歪（縦軸）とスリットの長さｓ（横軸）
との関係を示したデータである。挿入損失の増加が例え
小さくても、第３次、第５次混変調歪特性（図中に、そ
れぞれＩＭ３、ＩＭ５で示す）がスリット９の長さｓが
長くなるにつれて悪化することが分かる。相互混変調歪
特性の悪化は、デジタル化に伴う多数波増幅器などに使
用されるサーキュレータの場合に問題となる。
合の相互混変調歪（縦軸）とスリットの長さｓ（横軸）
との関係を示したデータである。挿入損失の増加が例え
小さくても、第３次、第５次混変調歪特性（図中に、そ
れぞれＩＭ３、ＩＭ５で示す）がスリット９の長さｓが
長くなるにつれて悪化することが分かる。相互混変調歪
特性の悪化は、デジタル化に伴う多数波増幅器などに使
用されるサーキュレータの場合に問題となる。
【００１５】ところで、パターン導体の小型化のために
スリットを設けた場合に、スリットの長さが長くなると
低電力時や高電力時の挿入損失、あるいは相互混変調歪
特性が悪化する原因は次のように考えられる。
スリットを設けた場合に、スリットの長さが長くなると
低電力時や高電力時の挿入損失、あるいは相互混変調歪
特性が悪化する原因は次のように考えられる。
【００１６】まず、スリットのないパターン導体３を持
つサーキュレータの動作を図１６で説明する。この図
は、端子６から端子７へ信号が伝送する場合を示し、電
磁界パターンのうち電界１１を白丸・黒丸（白丸と逆方
向）で示し、磁界１２を点線矢印で示している。このと
き、端子６から端子７へ流れる高周波電流１３は、実線
矢印のように磁界１２と垂直になるようにして中心付近
を流れる。
つサーキュレータの動作を図１６で説明する。この図
は、端子６から端子７へ信号が伝送する場合を示し、電
磁界パターンのうち電界１１を白丸・黒丸（白丸と逆方
向）で示し、磁界１２を点線矢印で示している。このと
き、端子６から端子７へ流れる高周波電流１３は、実線
矢印のように磁界１２と垂直になるようにして中心付近
を流れる。
【００１７】次に、スリット９を設けたパターン導体３
を持つサーキュレータの動作を図１７で説明する。この
場合は、スリット９の存在で、中心部を流れる高周波電
流１４の幅が狭くなり、高周波電流密度が高くなる。し
たがって、フェライト基板の中心部に高周波磁界が集中
する。このとき、フェライトには、ある一定値（臨界磁
場）以上の高周波磁界が印加されると損失が増加すると
いう、いわゆる非直線効果が現れる。したがって、損失
の増加が検知できない状態であっても、わずかな非直線
効果が発生する。このような問題を避けるために、非直
線効果が小さい組成のフェライト材料を使用したり、高
周波磁界の分散を図ったり、あるいは磁石による印加磁
界を強くしたりする方法がとられている。本発明は、上
記した欠点を解決するもので、パターン導体にスリット
を設けた場合の挿入損失の増加や、相互混変調歪特性の
悪化を少なくしたサーキュレータを提供することを目的
とする。
を持つサーキュレータの動作を図１７で説明する。この
場合は、スリット９の存在で、中心部を流れる高周波電
流１４の幅が狭くなり、高周波電流密度が高くなる。し
たがって、フェライト基板の中心部に高周波磁界が集中
する。このとき、フェライトには、ある一定値（臨界磁
場）以上の高周波磁界が印加されると損失が増加すると
いう、いわゆる非直線効果が現れる。したがって、損失
の増加が検知できない状態であっても、わずかな非直線
効果が発生する。このような問題を避けるために、非直
線効果が小さい組成のフェライト材料を使用したり、高
周波磁界の分散を図ったり、あるいは磁石による印加磁
界を強くしたりする方法がとられている。本発明は、上
記した欠点を解決するもので、パターン導体にスリット
を設けた場合の挿入損失の増加や、相互混変調歪特性の
悪化を少なくしたサーキュレータを提供することを目的
とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、請求項１に対応する発明として、フェラ
イト基板と、このフェライト基板の一方の面に形成され
た地導体と、前記フェライト基板の他方の面に形成さ
れ、かつ、周辺に複数の入出力端子を有し、それぞれの
入出力端子間にほぼ中心方向に向かう第１スリットが設
けられたパターン導体と、このパターン導体部分に磁界
を与える磁石とを具備したマイクロストリップ線路型の
サーキュレータにおいて、前記第１スリットの前記パタ
ーン導体の中心側先端、または、前記第１スリットの途
中に、前記第１のスリットの延長方向と異なる方向に延
びる第２スリットを設けたことを特徴とするサーキュレ
ータである。
に本発明では、請求項１に対応する発明として、フェラ
イト基板と、このフェライト基板の一方の面に形成され
た地導体と、前記フェライト基板の他方の面に形成さ
れ、かつ、周辺に複数の入出力端子を有し、それぞれの
入出力端子間にほぼ中心方向に向かう第１スリットが設
けられたパターン導体と、このパターン導体部分に磁界
を与える磁石とを具備したマイクロストリップ線路型の
サーキュレータにおいて、前記第１スリットの前記パタ
ーン導体の中心側先端、または、前記第１スリットの途
中に、前記第１のスリットの延長方向と異なる方向に延
びる第２スリットを設けたことを特徴とするサーキュレ
ータである。
【００１９】請求項２に対応する発明として、周辺に複
数の入出力端子を有し、かつ、それぞれの入出力端子間
にほぼ中心方向に向かう第１スリットが設けられたパタ
ーン導体と、このパターン導体を挟むように配置された
２枚のフェライト基板と、この２枚のフェライト基板に
形成された地導体とを具備した３導体ストリップ線路型
のサーキュレータにおいて、前記パターン導体の中心側
に位置する前記第１スリットの先端、又は、前記第１ス
リットの途中に、前記第１スリットの延長方向とは異な
る方向に延びる第２スリットを設けたことを特徴とする
サーキュレータである。
数の入出力端子を有し、かつ、それぞれの入出力端子間
にほぼ中心方向に向かう第１スリットが設けられたパタ
ーン導体と、このパターン導体を挟むように配置された
２枚のフェライト基板と、この２枚のフェライト基板に
形成された地導体とを具備した３導体ストリップ線路型
のサーキュレータにおいて、前記パターン導体の中心側
に位置する前記第１スリットの先端、又は、前記第１ス
リットの途中に、前記第１スリットの延長方向とは異な
る方向に延びる第２スリットを設けたことを特徴とする
サーキュレータである。
【００２０】請求項３に対応する発明として、第２スリ
ットが、第１スリットの延長方向に対して両側に延びて
いることを特徴とする請求項１記載のサーキュレータで
ある。
ットが、第１スリットの延長方向に対して両側に延びて
いることを特徴とする請求項１記載のサーキュレータで
ある。
【００２１】請求項４に対応する発明として、第２スリ
ットが、第１スリットの延長方向に対して両側に延びて
いることを特徴とする請求項２記載のサーキュレータで
ある。
ットが、第１スリットの延長方向に対して両側に延びて
いることを特徴とする請求項２記載のサーキュレータで
ある。
【００２２】請求項５に対応する発明として、第２スリ
ットが、第１スリットの延長方向に対して片側のみに延
びていることを特徴とする請求項１記載のサーキュレー
タである。
ットが、第１スリットの延長方向に対して片側のみに延
びていることを特徴とする請求項１記載のサーキュレー
タである。
【００２３】請求項６に対応する発明として、第２スリ
ットが、第１スリットの延長方向に対して片側のみに延
びていることを特徴とする請求項２記載のサーキュレー
タである。
ットが、第１スリットの延長方向に対して片側のみに延
びていることを特徴とする請求項２記載のサーキュレー
タである。
【００２４】上記した構成によれば、第１スリットの先
端や途中に、第１スリットの延長方向と異なる方向に延
びる第２スリットが設けられている。この場合、第２ス
リットの存在で、パターン導体の中心方向に向かう第１
スリットの長さを短くできる。したがって、パターン導
体の中心部を流れる高周波電流の幅が広がり、磁界の集
中を避けることができる。このため、パターン導体にス
リットを形成したことによる小型化の効果を損なうこと
なく、挿入損失や相互混変調歪などの特性を改善でき
る。
端や途中に、第１スリットの延長方向と異なる方向に延
びる第２スリットが設けられている。この場合、第２ス
リットの存在で、パターン導体の中心方向に向かう第１
スリットの長さを短くできる。したがって、パターン導
体の中心部を流れる高周波電流の幅が広がり、磁界の集
中を避けることができる。このため、パターン導体にス
リットを形成したことによる小型化の効果を損なうこと
なく、挿入損失や相互混変調歪などの特性を改善でき
る。
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図１
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００２６】３はパターン導体で、パターン導体３の円
周部分にほぼ１２０度の間隔で３個の入出力端子６、
７、８が配置されている。また、入出力端子６、７、８
にほぼ対面するパターン導体３の円周部分には、それぞ
れ直線状の第１スリット９が設けられている。そして、
第１スリット９のパターン導体３の中心側の先端に、第
１スリット９の延長方向に対して直角方向に両側に分岐
する第２スリット１４が形成されている。
周部分にほぼ１２０度の間隔で３個の入出力端子６、
７、８が配置されている。また、入出力端子６、７、８
にほぼ対面するパターン導体３の円周部分には、それぞ
れ直線状の第１スリット９が設けられている。そして、
第１スリット９のパターン導体３の中心側の先端に、第
１スリット９の延長方向に対して直角方向に両側に分岐
する第２スリット１４が形成されている。
【００２７】なお、上記した構造のパターン導体３は、
例えば、フェライト基板の表面に形成される。また、フ
ェライト基板の裏面に地導体を形成する構造や、パター
ン導体３に磁界を与える磁石が設ける構造、さらに、パ
ターン導体３と磁石間にスペーサを配置する構造など
は、従来技術で説明した図９の場合と同様である。ここ
では、これらの構造については図面から省略している。
また、設計パラメータも前述したものと同じになってい
る。
例えば、フェライト基板の表面に形成される。また、フ
ェライト基板の裏面に地導体を形成する構造や、パター
ン導体３に磁界を与える磁石が設ける構造、さらに、パ
ターン導体３と磁石間にスペーサを配置する構造など
は、従来技術で説明した図９の場合と同様である。ここ
では、これらの構造については図面から省略している。
また、設計パラメータも前述したものと同じになってい
る。
【００２８】ここで、図１のパターン導体を用いてサー
キュレータを構成した場合において、第１スリット９や
第２スリット１４の長さと動作中心周波数の関係を図２
で説明する。図の横軸は、第１スリット９や第２スリッ
ト１４の長さ（ｍｍ）で、縦軸は動作中心周波数（ＧＨ
ｚ）である。この図によれば、第１スリットによる小型
化の効果に加え、第２スリットによる小型化の効果が示
されている。この場合、第２スリットによる小型化の効
果は第１スリットほど顕著ではないが、小型化の効果は
現れている。
キュレータを構成した場合において、第１スリット９や
第２スリット１４の長さと動作中心周波数の関係を図２
で説明する。図の横軸は、第１スリット９や第２スリッ
ト１４の長さ（ｍｍ）で、縦軸は動作中心周波数（ＧＨ
ｚ）である。この図によれば、第１スリットによる小型
化の効果に加え、第２スリットによる小型化の効果が示
されている。この場合、第２スリットによる小型化の効
果は第１スリットほど顕著ではないが、小型化の効果は
現れている。
【００２９】したがって、動作中心周波数が同じとした
場合、第２スリットを備えたサーキュレータの方が、そ
の分、第１スリットの長さｓを短くできる。このため、
パターン導体の中心部を流れる高周波電流の集中がなく
なり、挿入損失の増加が抑えられ、また、相互混変調歪
特性も改善される。また、このことは、挿入損失が同じ
で、また、許容される相互混変調歪が同じ場合、第２ス
リットの長さを長くすることによって、第１スリットの
長さを短くできることになり、第１スリットしかない従
来のサーキュレータに比較し小型化できることを意味し
ている。
場合、第２スリットを備えたサーキュレータの方が、そ
の分、第１スリットの長さｓを短くできる。このため、
パターン導体の中心部を流れる高周波電流の集中がなく
なり、挿入損失の増加が抑えられ、また、相互混変調歪
特性も改善される。また、このことは、挿入損失が同じ
で、また、許容される相互混変調歪が同じ場合、第２ス
リットの長さを長くすることによって、第１スリットの
長さを短くできることになり、第１スリットしかない従
来のサーキュレータに比較し小型化できることを意味し
ている。
【００３０】次に、入力電力Ｐｉ（Ｗ）に対する挿入損
失Ｌ（ｄＢ）や相互混変調歪（ｄｂＣ）の関係につい
て、この発明と従来との比較を図３で説明する。図３の
横軸は入力電力Ｐｉを示し、縦軸は、挿入損失Ｌ（ｄ
Ｂ）と相互混変調歪（ｄｂＣ）を示し、また、発明の特
性を実線で、そして、従来技術の特性を点線で示してい
る。
失Ｌ（ｄＢ）や相互混変調歪（ｄｂＣ）の関係につい
て、この発明と従来との比較を図３で説明する。図３の
横軸は入力電力Ｐｉを示し、縦軸は、挿入損失Ｌ（ｄ
Ｂ）と相互混変調歪（ｄｂＣ）を示し、また、発明の特
性を実線で、そして、従来技術の特性を点線で示してい
る。
【００３１】この場合、動作中心周波数は同じで、発明
のものは第２スリット１４を設けて第１スリットの長さ
ｓを８ｍｍから６ｍｍに短くし、また、第２スリットの
長さＷを４ｍｍとしている。特性Ｌが挿入損失を、特性
ＩＭ３、ＩＭ５が相互混変調歪である。この特性から、
本発明のサーキュレータ（実線）の方が従来技術（点
線）より改善されていることが分かる。
のものは第２スリット１４を設けて第１スリットの長さ
ｓを８ｍｍから６ｍｍに短くし、また、第２スリットの
長さＷを４ｍｍとしている。特性Ｌが挿入損失を、特性
ＩＭ３、ＩＭ５が相互混変調歪である。この特性から、
本発明のサーキュレータ（実線）の方が従来技術（点
線）より改善されていることが分かる。
【００３２】なお、図１の実施態様では、第１スリット
の延長方向に対して直角に両側に第２スリットを形成し
ている。しかし、図４（ａ）に示すように、第１スリッ
ト９の延長方向に対する第２スリット１４の角度が９０
°以下でも、また、図４（ｂ）に示すように、第１スリ
ット９の延長方向に対する角度が９０°以上でも、同様
の効果が得られる。
の延長方向に対して直角に両側に第２スリットを形成し
ている。しかし、図４（ａ）に示すように、第１スリッ
ト９の延長方向に対する第２スリット１４の角度が９０
°以下でも、また、図４（ｂ）に示すように、第１スリ
ット９の延長方向に対する角度が９０°以上でも、同様
の効果が得られる。
【００３３】また、図５に示すように、第２スリット１
４を、パターン導体の外周と同心円状に弧の形で形成し
てもよい。また、図６のように、３つの入出端子が対称
に形成されている場合は、第１スリット９の延長方向に
対して片側にだけ第２スリット１４を形成してもよい。
また、図７のように、第１スリット９の先端でなく、第
１スリット９の途中に第２スリット１４を直角方向に両
側に形成してもよい。なお、これまではパターン導体の
形状が円形の場合で説明したが、対称的なほぼ円形の場
合でも、また、図８のように正３角形、あるいは正３角
形に近い３角形の場合でも同様である。なお、図４乃至
図８では、図１に対応する部分には同一の符号を付し、
重複する説明は省略する。
４を、パターン導体の外周と同心円状に弧の形で形成し
てもよい。また、図６のように、３つの入出端子が対称
に形成されている場合は、第１スリット９の延長方向に
対して片側にだけ第２スリット１４を形成してもよい。
また、図７のように、第１スリット９の先端でなく、第
１スリット９の途中に第２スリット１４を直角方向に両
側に形成してもよい。なお、これまではパターン導体の
形状が円形の場合で説明したが、対称的なほぼ円形の場
合でも、また、図８のように正３角形、あるいは正３角
形に近い３角形の場合でも同様である。なお、図４乃至
図８では、図１に対応する部分には同一の符号を付し、
重複する説明は省略する。
【００３４】なお、上記した説明はマイクロストリップ
線路型のサーキュレータについて述べている。しかし、
パターン導体を挟むように２枚のフェライト基板を配置
し、この２枚のフェライト基板の面に地導体を形成し、
そして、パターン導体部分に磁石で磁界を与える構造の
３導体ストリップ線路型のサーキュレータに対しても、
この発明を適用できる。また、この発明によるサーキュ
レータは、その１つの端子を終端し、アイソレータとし
て機能させることもできる。
線路型のサーキュレータについて述べている。しかし、
パターン導体を挟むように２枚のフェライト基板を配置
し、この２枚のフェライト基板の面に地導体を形成し、
そして、パターン導体部分に磁石で磁界を与える構造の
３導体ストリップ線路型のサーキュレータに対しても、
この発明を適用できる。また、この発明によるサーキュ
レータは、その１つの端子を終端し、アイソレータとし
て機能させることもできる。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、パターン導体にスリッ
トを形成した場合の挿入損失特性や相互混変調歪特性な
どを改善したサーキュレータを実現できる。
トを形成した場合の挿入損失特性や相互混変調歪特性な
どを改善したサーキュレータを実現できる。
【図１】本発明に使用されるパターン導体の平面図であ
る。
る。
【図２】本発明による小型化効果を示す図である。
【図３】本発明の挿入損失と相互混変調歪特性を示す図
である。
である。
【図４】本発明に使用される他のパターン導体の平面図
である。
である。
【図５】本発明に使用される他のパターン導体の平面図
である。
である。
【図６】本発明に使用される他のパターン導体の平面図
である。
である。
【図７】本発明に使用される他のパターン導体の平面図
である。
である。
【図８】本発明に使用される他のパターン導体の平面図
である。
である。
【図９】従来のサーキュレータの構造を示す斜視図であ
る。
る。
【図１０】従来のサーキュレータに使用されるパターン
導体の平面図である。
導体の平面図である。
【図１１】従来のサーキュレータの特性を説明する図で
ある。
ある。
【図１２】従来のサーキュレータに使用されるパターン
導体の平面図である。
導体の平面図である。
【図１３】従来のサーキュレータの挿入損失特性を示す
図である。
図である。
【図１４】従来のサーキュレータの挿入損失の電力特性
を示す図である。
を示す図である。
【図１５】従来のサーキュレータの相互混変調歪特性を
示す図である。
示す図である。
【図１６】従来のサーキュレータのパターン導体上の電
磁界分布を示す図である。
磁界分布を示す図である。
【図１７】従来のサーキュレータのパターン導体上の電
磁界分布を示す図である。
磁界分布を示す図である。
１…フェライト基板 ２…地導体 ３…パターン導体 ４…磁石 ５…スペーサ ６、７、８…入出力端子 ９…第１スリット １１…電界 １２…磁界 １３…高周波電流 １４…第２スリット
Claims (6)
- 【請求項１】 フェライト基板と、このフェライト基板
の一方の面に形成された地導体と、前記フェライト基板
の他方の面に形成され、かつ、周辺に複数の入出力端子
を有し、それぞれの入出力端子間にほぼ中心方向に向か
う第１スリットが設けられたパターン導体と、このパタ
ーン導体部分に磁界を与える磁石とを具備したマイクロ
ストリップ線路型のサーキュレータにおいて、前記第１
スリットの前記パターン導体の中心側先端、または、前
記第１スリットの途中に、前記第１のスリットの延長方
向と異なる方向に延びる第２スリットを設けたことを特
徴とするサーキュレータ。 - 【請求項２】 周辺に複数の入出力端子を有し、かつ、
それぞれの入出力端子間にほぼ中心方向に向かう第１ス
リットが設けられたパターン導体と、このパターン導体
を挟むように配置された２枚のフェライト基板と、この
２枚のフェライト基板に形成された地導体とを具備した
３導体ストリップ線路型のサーキュレータにおいて、前
記パターン導体の中心側に位置する前記第１スリットの
先端、又は、前記第１スリットの途中に、前記第１スリ
ットの延長方向とは異なる方向に延びる第２スリットを
設けたことを特徴とするサーキュレータ。 - 【請求項３】 第２スリットが、第１スリットの延長方
向に対して両側に延びていることを特徴とする請求項１
記載のサーキュレータ。 - 【請求項４】 第２スリットが、第１スリットの延長方
向に対して両側に延びていることを特徴とする請求項２
記載のサーキュレータ。 - 【請求項５】 第２スリットが、第１スリットの延長方
向に対して片側のみに延びていることを特徴とする請求
項１記載のサーキュレータ。 - 【請求項６】 第２スリットが、第１スリットの延長方
向に対して片側のみに延びていることを特徴とする請求
項２記載のサーキュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32685095A JPH09167903A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | サーキュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32685095A JPH09167903A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | サーキュレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09167903A true JPH09167903A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18192421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32685095A Pending JPH09167903A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | サーキュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09167903A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1324421A1 (en) * | 2001-12-14 | 2003-07-02 | Electronics and Telecommunications Research Institute | Isolator/circulator having propeller resonator loaded with a plurality of symmetric magnetic walls |
| WO2012154607A3 (en) * | 2011-05-06 | 2013-03-21 | Skyworks Solutions, Inc. | Apparatus and methods related to ferrite based circulators |
| US9711835B2 (en) | 2012-05-18 | 2017-07-18 | Skyworks Solutions, Inc. | Apparatus and methods related to junction ferrite devices having improved insertion loss performance |
-
1995
- 1995-12-15 JP JP32685095A patent/JPH09167903A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1324421A1 (en) * | 2001-12-14 | 2003-07-02 | Electronics and Telecommunications Research Institute | Isolator/circulator having propeller resonator loaded with a plurality of symmetric magnetic walls |
| WO2012154607A3 (en) * | 2011-05-06 | 2013-03-21 | Skyworks Solutions, Inc. | Apparatus and methods related to ferrite based circulators |
| US9214712B2 (en) | 2011-05-06 | 2015-12-15 | Skyworks Solutions, Inc. | Apparatus and methods related to ferrite based circulators |
| US9793037B2 (en) | 2011-05-06 | 2017-10-17 | Skyworks Solutions, Inc. | Apparatus and methods related to ferrite based circulators |
| US9711835B2 (en) | 2012-05-18 | 2017-07-18 | Skyworks Solutions, Inc. | Apparatus and methods related to junction ferrite devices having improved insertion loss performance |
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