JPH09307316A - 非可逆回路素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低い挿入損失を維持可能で、組立時間の短
縮、生産性の向上を図る。 【解決手段】 シールド板２から３本のストリップライ
ン１が突出し、該シールド板上にフェライトコア３を配
置し、該フェライトコア３上に前記３本のストリップラ
イン１を互いに折り重ねて構成した中心導体部４を有
し、前記フェライトコア３に直流磁界を印加する永久磁
石３５を有するとともに、前記フェライトコア３、中心
導体部４及び永久磁石３５を軟磁性体ヨークの内側に配
設してなる構造を持ち、さらに前記ストリップライン１
に加熱接着性絶縁シート１１又は絶縁樹脂を接着もしく
は付着させておくことで前記ストリップライン相互を絶
縁している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波帯の自
動車電話、携帯電話等の通信機器に使用されるサーキュ
レータ、アイソレータ等の非可逆回路素子に係り、とく
に集中定数型サーキュレータ、アイソレータの中心導体
部のストリップラインの絶縁構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マイクロ波帯の非可逆回路素子と
しての集中定数型サーキュレータは、中心導体部の組立
において３本のストリップラインを互いに１２０度ずつ
ずらせ交差又は重ねて３本が互いに導通しない構造にし
なければならない。

【０００３】従来、各ストリップラインを交差させると
きは、ストリップラインに絶縁テープを巻いたり、各ス
トリップラインを折り重ねるときにストリップライン間
に絶縁シートを挟み込んだりすることが行われていた。
例えば、特開平６−１９６９０７号の非可逆回路素子
は、図１１に示すように、３本のストリップライン１が
突出した円形シールド板２上に円板形状のフェライト
（ＹＩＧ）コア３を載置し、３本のストリップライン１
を図中矢印の如く順次折り曲げて中心導体部をフェライ
トコア上面に構成する際に、ストリップライン間に絶縁
シート５を挟み込む構造を開示している。

【０００４】また、最近では多層プリント基板を使用
し、スルーホールで基板上下に分割形成されたストリッ
プラインを導通させ交差型のストリップラインを有する
中心導体部を構成することも行われている。このような
中心導体部の構造は、例えば特開平６−２０４７１２号
に開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、集中定数型
サーキュレータ等の中心導体部の構造において、３本の
ストリップライン相互の絶縁のために絶縁テープを巻い
たり、ストリップラインを折り曲げる度に絶縁シートを
挟み込んだりすることは移動体通信用等の大量生産品に
対しては生産性がよくない。

【０００６】また、ストリップラインを多層プリント基
板に形成した多層プリント基板型のサーキュレータ等で
は、挿入損失を希望通り改善することができず、携帯機
内の送信部出力を大きくする必要が生じるが、携帯機で
は電池の寿命を少しでも長く持続させることが要望され
ていることを考慮すると多層プリント基板型とすること
には問題がある。

【０００７】本発明は、上記の点に鑑み、低い挿入損失
を維持可能で、組立時間の短縮、生産性の向上を図るこ
とのできる非可逆回路素子を提供することを目的とす
る。

【０００８】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施の形態において明らかにする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る第１の非可逆回路素子は、シールド板
から３本のストリップラインが突出し、該シールド板上
にフェライトコアを配置し、該フェライトコア上に前記
３本のストリップラインを互いに絶縁状態で折り重ねて
構成した中心導体部を有し、前記フェライトコアに直流
磁界を印加する永久磁石を有するとともに、前記フェラ
イトコア、中心導体部及び永久磁石を軟磁性体ヨークの
内側に配設してなる構成において、前記ストリップライ
ンに加熱接着性絶縁シートを接着したことを特徴として
いる。

【００１０】本発明に係る第２の非可逆回路素子は、シ
ールド板から３本のストリップラインが突出し、該シー
ルド板上にフェライトコアを配置し、該フェライトコア
上に前記３本のストリップラインを互いに絶縁状態で折
り重ねて構成した中心導体部を有し、前記フェライトコ
アに直流磁界を印加する永久磁石を有するとともに、前
記フェライトコア、中心導体部及び永久磁石を軟磁性体
ヨークの内側に配設してなる構成において、前記ストリ
ップラインに絶縁樹脂を塗布し、前記フェライトコア上
に折り重ねて前記中心導体部を構成したことを特徴とし
ている。

【００１１】上記の第２の非可逆回路素子の構成におい
て、前記絶縁樹脂は加熱接着性を有するものであること
が望ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る非可逆回路素
子の実施の形態を図面に従って説明する。

【００１３】図１は本発明に係る第１の実施の形態であ
って、非可逆回路素子としての集中定数型サーキュレー
タの全体構成を示す分解斜視図、図２は外観図、図３乃
至図６は３本のストリップラインを互いに絶縁状態で折
り重ねて構成する中心導体部の作製工程を示している。

【００１４】まず、図３乃至図６でこの第１の実施の形
態の主要部である中心導体部の構成について説明する。
挿入損失を抑えるため、多層プリント基板にストリップ
ラインをスルーホールを用いて形成する多層基板型の構
造は採用せず、銅等の良導体金属シートを用いて、図３
のように３本のストリップライン１が円形シールド板２
の周縁から１２０度毎に突出した形状に打ち抜き又はエ
ッチング等でフォーミングする。各ストリップライン１
は２本の平行な直線帯状導体部１ａの先端部を短絡した
構造である。

【００１５】この図３の形状にフォーミングした３本の
ストリップライン１及び円形シールド板２を持つ良導体
金属シート１０を、少なくとも当該良導体金属シート１
０への接着面が加熱接着性を有するように加工された
（例えばホットメルト接着剤が塗布された）高周波損失
の少ないポリイミド系又はテフロン系の０．２〜０．０
１mm厚さの加熱接着性絶縁樹脂シート上に置き、加熱接
着する。図４は各ストリップライン１に沿った短冊形状
の加熱接着性絶縁樹脂シート１１を良導体金属シート１
０に加熱接着により貼り付けた状態を示している。絶縁
樹脂シート１１を貼り付ける側はストリップライン１を
折り重ねるときの内側又は外側のどちら側でもよい。

【００１６】なお、図３の良導体金属シート１０の形状
を、良導体金属の大シートに連結状態でエッチング等で
多数個形成し、また図４の３個の短冊形状の絶縁樹脂シ
ート１１が相互の位置関係が定まるように連結した形状
を、加熱接着性絶縁樹脂の大シートに多数個形成してお
き、前記良導体金属の大シートと加熱接着性絶縁樹脂の
大シートとを位置合わせし重ね合わせて加熱接着し、金
型で図４の如く各ストリップライン１が短冊形状の加熱
接着性絶縁樹脂シート１１を持つように打ち抜くことに
より、絶縁樹脂シート付きのストリップライン１を備え
た良導体金属シート１０が一度に多数個得られる。

【００１７】図４の如き絶縁樹脂シート付きのストリッ
プライン１を備えた良導体金属シート１０の円形シール
ド板２上に、図５のように円板状フェライト（ＹＩＧ）
コア３を載置し、各ストリップライン１を円板状フェラ
イトコア３の下縁、上縁位置で曲げてフェライトコア３
の上面に順次折り重ねる。この結果、図６のように、フ
ェライトコア３の下面が円形シールド板２で覆われ、フ
ェライトコア３上面に３本のストリップライン１が絶縁
樹脂シート１１で相互に絶縁された状態で折り重ねられ
た中心導体部４が構成されることになる。

【００１８】なお、３本のストリップライン１をフェラ
イトコア３の上面に折り重ねた状態でさらに加熱するこ
とで、３本のストリップライン１の間に介在している加
熱接着性絶縁樹脂シート１１によりストリップライン１
は相互に接着され、ストリップライン１の折り曲げ部の
スプリングバックを無くすことができる。

【００１９】図１及び図２の全体構成に示すように、非
可逆回路素子としての集中定数型サーキュレータは、上
述したフェライトコア３及びこの上面の中心導体部４の
他に、方形枠状の樹脂ケース２０、所要の静電容量を形
成する容量基板３０、前記フェライトコア３に直流磁界
を印加する永久磁石３５、樹脂ケース２０の上下に一体
化される軟磁性体ヨークとしての上カバー４１と下カバ
ー４２、及び面装着用の端子基板５０とを備えている。

【００２０】前記容量基板３０は、円板状フェライトコ
ア３を配置するための抜き穴３２を誘電体基板３１の中
央部に形成し、該誘電体基板３１の下面に全面アース電
極、上面に各ストリップライン１の先端部が載置接続さ
れる所定形状の容量電極（図示省略）を形成したもので
ある。そして、上面に中心導体部４を構成した円板状フ
ェライトコア３は、容量基板３０の抜き穴３２に嵌め込
まれて、容量基板３０上の容量電極にストリップライン
１の先端部がはんだ付けで接続される。

【００２１】鉄等の軟磁性金属の下カバー４２上に円板
状フェライトコア３及び容量基板３０は載置され、円板
状フェライトコア３の下面の円形シールド板２及び容量
基板３０の下面のアース電極はそれぞれ下カバー４２に
はんだ付けで接続、固定される。

【００２２】前記方形枠状の樹脂ケース２０は、３本の
ストリップライン１の先端部に対応する３個の接続端子
片２１を有している。この樹脂ケース２０の下側には、
フェライトコア３と容量基板３０を固着した下カバー４
２が組み付けられ、前記接続端子片２１のケース内側端
部にストリップライン１の先端部及び容量基板３０の容
量電極がはんだ付けで接続される。

【００２３】鉄等の軟磁性金属の上カバー４１の内側に
は永久磁石３５が固着され、永久磁石３５を内蔵した上
カバー４１は前記樹脂ケース２０の上側に組み付けら
れ、さらに上カバー４１及び下カバー４２は相互にかし
めて一体化される。従って、上下のカバー４１，４２で
構成された磁気ヨークの内側に、中心導体部４を上面に
設けた円板状フェライトコア３及び永久磁石３５が配置
されることとなり、これらは磁気ヨークで囲まれてい
る。

【００２４】前記端子基板５０は、３本のストリップラ
イン１に対応した３個の外部回路接続用面装着端子電極
５１及びグランド電極５２を底面に有し、上面にスルー
ホールを介し前記面装着端子電極５１に接続する電極５
１ａ及びグランド電極５２に接続する電極５２ａが形成
されている。該端子基板５０は下カバー４２の底面に装
着され、樹脂ケース２０の接続端子片２１のケース外側
端部２１ａが面装着端子電極５１に対応した前記電極５
１ａにはんだ付けで接続され、グランド接続端子片２２
のケース外側端部２２ａが前記グランド電極５２に対応
した電極５２ａにはんだ付けで接続され、下カバー４２
の下面がグランド電極５２に対応した前記電極５２ａに
はんだ付けで接続される。

【００２５】このようにして、中心導体部４の各ストリ
ップライン１の先端部が端子基板５０の面装着端子電極
５１に引き出された集中定数型サーキュレータが得られ
る。

【００２６】この第１の実施の形態によれば、次の通り
の効果を得ることができる。

【００２７】(1) 円板状フェライトコア３の上面にス
トリップライン１を折り重ねて中心導体部４を構成する
際に、従来技術ではストリップライン１を折り曲げる毎
に絶縁シートを置くので、組立作業の流れが中断し、作
業性がよくないが、本発明に係る第１の実施の形態で
は、ストリップライン１に絶縁樹脂シート１１を固着さ
せておくので、組立作業は中断されることなく円滑に実
行でき、絶縁樹脂シートがずれることもない。このた
め、良導体金属シートで中心導体部を作製することで挿
入損失を低く維持した場合でも、作業性の改善が可能で
ある。

【００２８】(2) 図３の円形シールド板２から３本の
ストリップライン１を突出させた形状を多数個形成して
なる良導体金属の大シートと、ストリップライン１を相
互に絶縁するための絶縁樹脂シート形状を多数個形成し
てなる加熱接着性絶縁樹脂の大シートとを加熱接着して
から、金型で図４の形状に打ち抜くことで、多数個取り
が可能である。とくに、常温では接着性を持たない加熱
接着性絶縁樹脂の大シートを用いることで、前記良導体
金属の大シートとの位置合わせが容易となり、多数個取
りがいっそう容易となる。

【００２９】(3) 上記(1),(2)により、例えば絶縁樹脂
シート１１の設置時間で約１／２、ストリップライン１
の折り曲げ時間で約１／３の改善が可能である。しかも
中断することなく折り曲げるので繰り返し精度が上が
り、歩留まりの向上も図ることができる。

【００３０】(4) フェライトコア３上面に３本のスト
リップライン１を絶縁樹脂シート１１で相互に絶縁した
状態で折り重ねた後、さらに加熱して絶縁樹脂シート１
１を各ストリップライン１間に介在させた状態で固着す
ることで、各ストリップライン１の折り曲げ部のスプリ
ングバックを無くし、いっそうの作業能率の改善を図る
ことができる。

【００３１】図７は本発明の第２の実施の形態における
主要部、すなわち中心導体部を作製するための構成部分
を示す。この図７では、各ストリップライン１にフェラ
イトコアとほぼ同径の円形加熱接着性絶縁樹脂シート１
１Ａを、３本のストリップライン１及び円形シールド板
２を有する良導体金属シート１０に加熱接着により貼り
付けた状態を示している。円形の絶縁樹脂シート１１Ａ
を貼り付ける側はストリップライン１を折り重ねるとき
の内側又は外側のどちら側でもよいが、円板状フェライ
トコアを円形シールド板２上に載置して円板状フェライ
トコア上にストリップライン１を折り重ねた際に絶縁樹
脂シート１１Ａの外縁が円板状フェライトコアの周縁に
ほぼ一致するように位置合わせしておく。

【００３２】なお、その他の構成は前述した第１の実施
の形態と同様である。

【００３３】図８及び図９は本発明の第３の実施の形態
における主要部、すなわち中心導体部を作製するための
構成部分を示す。この第３の実施の形態では、３本のス
トリップライン１及び円形シールド板２を有する良導体
金属シート１０の各ストリップライン１の片側部分に加
熱接着性絶縁樹脂（例えば熱可塑性樹脂）６０が印刷、
塗布されている（塗布後加熱接着性絶縁樹脂６０は硬化
状態となって付着している）。加熱接着性絶縁樹脂６０
を塗布する側はストリップライン１を円板状フェライト
コア上面に折り重ねるときの内側又は外側のどちら側で
もよい。

【００３４】なお、その他の構成は前述した第１の実施
の形態と同様である。

【００３５】この図８及び図９に示す第３の実施の形態
の場合、図３の円形シールド板２から３本のストリップ
ライン１を突出させた形状を多数個形成してなる良導体
金属の大シートに対して、スクリーン印刷（厚膜印刷）
等の印刷技術で一度に必要個所への加熱接着性絶縁樹脂
６０の印刷、塗布が可能であり、多数個取りが容易で、
量産性に優れている。また、フェライトコア上面に３本
のストリップライン１を加熱接着性絶縁樹脂６０で相互
に絶縁した状態で折り重ねた後、さらに加熱して絶縁樹
脂６０を各ストリップライン１間に介在させた状態で固
着することで、各ストリップライン１のスプリングバッ
クを無くし、いっそうの作業能率の改善を図るようにも
できる。

【００３６】上記第３の実施の形態は、図９のようにス
トリップライン１の片側に加熱接着性絶縁樹脂６０を塗
布した例であるが、図１０のように加熱接着性絶縁樹脂
６０をストリップライン１の両側に塗布してもよい。

【００３７】なお、上記第１又は第２の実施の形態にお
ける絶縁樹脂シート１１，１１Ａは両面に加熱接着性の
加工を施したものであってもよく、この場合には絶縁樹
脂シート１１，１１Ａ同士の加熱接着力をいっそう強力
にすることができる。

【００３８】さらに、上記第１又は第２の実施の形態で
は、短冊形状、円形状の絶縁樹脂シートをストリップラ
インに貼り付ける場合を例示したが、折り重ねたときに
ストリップライン相互の絶縁を確保可能であれば、楕円
形状、長円形状等の任意の形状とすることができる。

【００３９】上記各実施の形態では非可逆回路素子とし
てサーキュレータを構成した場合を示したが、３個のス
トリップライン１のうちの１個の先端部を終端抵抗でグ
ランドに終端することでアイソレータを構成できること
は明らかである。

【００４０】以上本発明の実施の形態について説明して
きたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記
載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当
業者には自明であろう。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の非可逆回
路素子は、中心導体部を構成するためのストリップライ
ンに加熱接着性絶縁シートを接着、もしくは絶縁樹脂を
塗布し、フェライトコア上に折り重ねて前記中心導体部
を構成でき、従来技術では必要であったストリップライ
ンを折り曲げる毎に絶縁シートを置く作業を不要とし、
組立作業の流れを中断させることなく円滑に組立作業を
実行できる。このため、作業性の改善が可能である。ま
た、組立作業において、中断することなくストリップラ
インを折り曲げるので繰り返し精度が上がり、歩留まり
の向上も図ることができる。さらに、中心導体部を構成
するためのストリップラインに加熱接着性絶縁シートを
接着、もしくは絶縁樹脂を塗布したものを多数個取りに
より効率的に作製可能であり、この点でも量産性の改善
を図り得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る非可逆回路素子の第１の実施の形
態であってサーキュレータを構成した場合の全体構成を
示す分解斜視図である。

【図２】同じく外観を示す斜視図である。

【図３】第１の実施の形態の主要構成部分であって、中
心導体部を構成するための３本のストリップラインを有
する良導体金属シートを示す平面図である。

【図４】前記良導体金属シートのストリップライン部分
に加熱接着性絶縁樹脂シートを貼り付けた状態を示す平
面図である。

【図５】第１の実施の形態において絶縁樹脂シート付き
良導体金属シートの各ストリップラインを折り曲げる工
程を示す斜視図である。

【図６】第１の実施の形態において円板状フェライトコ
アの上面に３本のストリップラインを折り重ねて中心導
体部を構成した場合の斜視図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態の主要構成部分であ
って、良導体金属シートのストリップライン部分に加熱
接着性絶縁樹脂シートを貼り付けた状態を示す平面図で
ある。

【図８】本発明の第３の実施の形態の主要構成部分であ
って、良導体金属シートのストリップライン部分に加熱
接着性絶縁樹脂を印刷、塗布した状態を示す平面図であ
る。

【図９】図８のIX−IX断面図である。

【図１０】ストリップラインに加熱接着性絶縁樹脂を印
刷、塗布する場合の変形例である。

【図１１】従来の非可逆回路素子における中心導体部の
組立工程を説明するための分解斜視図である。

【符号の説明】

１ ストリップライン ２ 円形シールド板 ３ 円板状フェライトコア ４ 中心導体部 １０ 良導体金属シート １１，１１Ａ 絶縁樹脂シート ２０ 樹脂ケース ２１ 接続端子片 ３０ 容量基板 ３１ 誘電体基板 ３２ 抜き穴 ３５ 永久磁石 ４１ 上カバー ４２ 下カバー ５０ 端子基板 ６０ 加熱接着性絶縁樹脂

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド板から３本のストリップライン
   が突出し、該シールド板上にフェライトコアを配置し、
   該フェライトコア上に前記３本のストリップラインを互
   いに絶縁状態で折り重ねて構成した中心導体部を有し、
   前記フェライトコアに直流磁界を印加する永久磁石を有
   するとともに、前記フェライトコア、中心導体部及び永
   久磁石を軟磁性体ヨークの内側に配設してなる非可逆回
   路素子において、 前記ストリップラインに加熱接着性絶縁シートを接着し
   たことを特徴とする非可逆回路素子。
2. 【請求項２】 シールド板から３本のストリップライン
   が突出し、該シールド板上にフェライトコアを配置し、
   該フェライトコア上に前記３本のストリップラインを互
   いに絶縁状態で折り重ねて構成した中心導体部を有し、
   前記フェライトコアに直流磁界を印加する永久磁石を有
   するとともに、前記フェライトコア、中心導体部及び永
   久磁石を軟磁性体ヨークの内側に配設してなる非可逆回
   路素子において、 前記ストリップラインに絶縁樹脂を塗布し、前記フェラ
   イトコア上に折り重ねて前記中心導体部を構成したこと
   を特徴とする非可逆回路素子。
3. 【請求項３】 前記絶縁樹脂は加熱接着性を有するもの
   である請求項２記載の非可逆回路素子。