JPH1013110A - 非可逆回路素子 - Google Patents

非可逆回路素子

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JPH1013110A
JPH1013110A JP8164737A JP16473796A JPH1013110A JP H1013110 A JPH1013110 A JP H1013110A JP 8164737 A JP8164737 A JP 8164737A JP 16473796 A JP16473796 A JP 16473796A JP H1013110 A JPH1013110 A JP H1013110A
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JP
Japan
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output
output port
line
electrodes
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Application number
JP8164737A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Tokuji
博 徳寺
Yutaka Ishiura
豊 石浦
Toshihiro Makino
敏弘 牧野
Hiromoto Dejima
弘基 出嶌
Akito Masuda
昭人 増田
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯域外での減衰量を大きくして不要輻射の発
生を防止できるとともに、小型化,低価格化に対応でき
る非可逆回路素子を提供する。 【解決手段】 複数の中心電極8〜10を電気的絶縁状
態で互いに交差させて配置し、各中心電極8〜10の入
出力ポートP1〜P3に入力,出力ポート電極13を接
続して集中定数型アイソレータ1を構成する場合に、上
記入出力ポート電極13,13の間にアースに接続され
た金属導体片16を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波帯等の
高周波帯域で採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し、特に移動通信機器に採
用する場合の小型化,低価格化に対応できるようにした
構造に関する。
【0002】一般に、集中定数型のアイソレータ,サー
キュレータ等の非可逆回路素子は、信号の伝送方向には
減衰量が極めて小さく、逆方向の信号には減衰量が極め
て大きい特性を有している。この種のアイソレータとし
て、例えば、図7,図8に示す構造のものがある。この
アイソレータ50は、主として上ヨーク51と下ヨーク
52とで構成される磁気閉回路内に、永久磁石53,3
本の中心電極56及びフェライト57とからなる磁性組
立体54,及び樹脂ブロック55を配設した構造のもの
である。上記各中心電極56の入出力ポート部P1〜P
3は、それぞれ整合用コンデンサC1〜C3を介在させ
て上記樹脂ブロック55に形成された入出力電極58
a,58b,アース電極58cに接続されており、上記
1つの入出ポート部P3には終端抵抗R1が接続されて
いる。
【0003】上記アイソレータ50は、携帯電話,自動
車電話等の移動通信機器の送信回路部に採用されてお
り、この移動通信機器は1つのアンテナを送信側と受信
側とで共用する送受信装置を備えている。
【0004】このような送受信装置に組み込まれる増幅
器には直線歪が存在しており、これが不要輻射,つまり
スプリアス(基本波の整数倍,特に2倍波,3倍波)の
発生原因となっている。この不要輻射は、混信や電力増
幅器の異常動作の要因となることから、一定のレベル以
下にすることが規格化されている。このような不要輻射
の発生を防止するために、従来、直線性の優れた増幅器
を採用したり、あるいは別途フィルタ等を採用して不要
輻射を減衰させる方法が一般的である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の移動
通信機器においては、その需要の喚起を図るためにでき
るだけ小型化,低価格化に対する要請が強くなってい
る。しかしながら、上記従来のように直線性に優れた増
幅器を採用した場合には価格が高騰するという問題があ
る。また上記従来のフィルタを採用する場合には上記増
幅器に比べ安価であるものの、該フィルタの分だけ部品
コストが上昇するとともに大型化するという問題があ
り、小型化,低価格化に対する要請に対応できない。
【0006】ここで、上記移動通信機器では、増幅器の
安定動作及び保護を図るために上述の集中定数型アイソ
レータが採用されている。このアイソレータは、その伝
送方向の特性としてはバンドパスフィルタとして機能し
ており、このため通過帯域より離れた周波数帯域では伝
送方向でも減衰量が大きいという特性を有している。そ
こで、このような帯域外の特性を利用することよって、
移動通信機器で発生する不要輻射を減衰させることが可
能となる。これにより高価な増幅器や別途フィルタを不
要にでき、小型化,低価格化に貢献できる。
【0007】ところが、上記従来のアイソレータをその
まま使用しただけでは、所望の減衰量が得られない場合
があり、このままでは採用できない。
【0008】本件発明者らは、帯域外での減衰量を得る
ために検討したところ、図6に示すように、アイソレー
タの入出力間60,61には比較的大きな浮遊容量C0
が存在していることに着目した。このような大きな浮遊
容量C0が存在すると、この容量C0を介して入力側か
ら出力側に直接伝達される信号が大きくなり、このため
本来中心電極L及びフェライト62を経由して行くこと
で得られるはずの帯域外の減衰量が得られなくなってい
る。そこでこの入出力間60,61に存在する浮遊容量
C0を小さくすることにより、所望の減衰量が得られる
ことに想到し、本発明を成したものである。
【0009】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、帯域外での減衰量を大きくして不要輻射の発生を防
止でき、ひいては小型化,低価格化に貢献できる非可逆
回路素子を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、複数
の中心電極を電気的絶縁状態で互いに交差させて配置
し、各中心電極の入出力ポートに入力,出力端子を接続
してなる非可逆回路素子において、上記入力端子から中
心電極の入力ポートに至る入力ラインと、上記出力端子
から出力ポートに至る出力ラインとの間に、該入力,出
力ラインと電気的に絶縁され、かつアースに接続された
導体部を配置したことを特徴としている。
【0011】請求項2の発明は、請求項1と同様の非可
逆回路素子において、上記入力端子から入力ポートに至
る入力ラインと、上記出力端子から出力ポートに至る出
力ラインとを電気的絶縁部材からなる基板により機械的
に保持し、該基板の上記入力,出力ライン間部分に空隙
部を設けたことを特徴としている。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図1及び図2は、請求項1の
発明の一実施形態による集中定数型アイソレータを説明
するための図であり、図1はアイソレータの分解斜視
図、図2は平面図である。
【0013】図において、1は集中定数型のアイソレー
タであり、これは磁性体金属からなる箱状の上ヨーク2
の内面に円板状の永久磁石3を配置するとともに、該上
ヨーク2に同じく磁性体金属からなる大略コ字状の下ヨ
ーク4を装着して磁気閉回路を形成して構成されてい
る。この下ヨーク4内の底面4a上には樹脂基板5が配
設されており、該樹脂基板5には磁性組立体6が配設さ
れている。
【0014】上記磁性組立体6は、円板状のフェライト
7の上面に3本の中心電極8〜10を絶縁シート(不図
示)を介在させて120度角度ごとに交差させて配置
し、該各中心電極8〜10の一端側の入出力ポート部P
1〜P3を外方に突出するとともに、他端側のアース部
を折り曲げてフェライト7の底面に当接した構造のもの
であり、この磁性組立体6に上記永久磁石3により直流
磁界を印加するように構成されている。
【0015】上記樹脂基板5は、電気的絶縁部材からな
り、矩形枠状の側壁5aに底壁5bを一体形成した構造
のもので、この底壁5bの中央部には挿通孔5cが形成
されており、該挿通孔5c内には上記磁性組立体6が挿
入配置されている。この磁性組立体6の下面の各中心電
極8〜10のアース部は上記下ヨーク4の底面4aに接
続されている。
【0016】上記挿通孔5cの周縁にはそれぞれ整合用
チップコンデンサC1〜C3,及びチップ終端抵抗Rが
配置されている。この各コンデンサC1〜C3の下面電
極,及び終端抵抗Rの一端側の電極はそれぞれ上記左,
右側壁5aの外面一側に形成されたアース端子電極1
5,15に接続されている。また各コンデンサC1〜C
3の上面電極にはそれぞれ上記各中心電極8〜10の入
出力ポート部P1〜P3が接続されている。
【0017】また上記底壁5bの左右上端部にはそれぞ
れ入出力ポート電極13,13が形成されており、該各
ポート電極13,13は上記左右側壁5aの外面他側に
形成された入出力端子電極14,14に接続されてい
る。この入出力ポート電極13,及び入出力端子電極1
4により入力側ライン,及び出力側ラインが構成されて
いる。上記各中心電極8,9の入出力ポート部P1,P
2の先端は上記入出力ポート電極13,13にそれぞれ
接続されており、また残りの中心電極10の入出力ポー
ト部P3の先端は上記終端抵抗Rの他端側の電極に接続
されている。
【0018】そして上記樹脂基板5の底壁5bの両入出
力ポート電極13,13間には金属導体片16が配置さ
れている。この導体片16は上記底壁5bを貫通して下
ヨーク4の底面4aに当接しており、これによりアース
に接続されている。
【0019】次に本実施形態の作用効果について説明す
る。本実施形態の集中定数型アイソレータ1によれば、
中心電極8,9の入出力ポートP1,P2が接続された
入出力ポート電極13間に金属導体片16を配置したの
で、該金属導体片16が2つの入出力ポート電極13間
を静電遮蔽することとなり、それだけ両者間の浮遊容量
を小さくすることができる。これにより、移動通信機器
に採用する場合のアイソレータ本来の増幅器の動作安
定,保護としての機能を果たしながら、帯域外における
減衰量を大きくすることが可能となり、不要輻射による
混信,異常動作を防止できる。
【0020】また移動通信機器に採用されるアイソレー
タ1を利用して不要輻射を減衰させたので、従来の高価
な増幅器や別途フィルタを不要にでき、小型化,低価格
化に対応できる。この場合、既存のアイソレータに金属
導体片16を配置するだけで実現できるので、この点か
らも小型化,低価格化に対応でき、需要の拡大に貢献で
きる。
【0021】図3は、本実施形態の効果を確認するため
に行った試験結果を示す特性図である。図中、実線は本
実施形態による特性曲線を示し、破線は従来の特性曲線
を示す。
【0022】同図からも明らかなように、入出力間に大
きな浮遊容量が存在する場合には、信号が浮遊容量を介
して通過することから帯域外での減衰量は小さくなって
いる(図中、破線参照)。これに対して、入出力間に金
属導体片を配置した場合には、浮遊容量が小さくなって
いることから入力側から出力側に伝達される信号も小さ
くできるため、高周波帯側での減衰量が大きくなってい
ることがわかる(図中、実線参照)。
【0023】図4及び図5は、請求項2の発明の一実施
形態による集中定数型アイソレータを説明するための図
であり、図中、図1,図2と同一符号は同一又は相当部
分を示す。
【0024】本実施形態の集中定数型アイソレータ20
は、下ヨーク4に電気的絶縁部材からなる樹脂基板5を
配設するとともに磁性組立体6を配置し、該下ヨーク4
に永久磁石3が貼着された上ヨーク2を嵌装して構成さ
れており、基本的構造は上記実施形態と同様である。
【0025】上記樹脂基板5には入出力ポート電極1
3,13,入出力端子電極14,アース端子電極15が
配置されており、該各電極13〜15は樹脂基板5によ
り機械的に保持されている。そして上記樹脂基板5の底
壁5bの入出力ポート電極13の間には空隙部21が形
成されており、この空隙部21は底壁5bを貫通する1
つの丸孔により構成されている。
【0026】本実施形態によれば、樹脂基板5の入出力
ポート電極13間に空隙部21を形成したので、該空隙
部21部分の実効誘電率を小さくすることができ、それ
だけ両者間に存在する浮遊容量を小さくすることができ
る。即ち、上記樹脂基板5は絶縁体であるものの誘電体
であり、これが入出力間の浮遊容量を大きくしている。
このためこの部分に孔等の空隙部を設けることにより、
実効的な誘電率が下がることとなり、結果として浮遊容
量を減らすことができる。これにより帯域外における減
衰量を大きくすることができ、上記実施形態と同様の効
果が得られる。
【0027】また上記空隙部21は樹脂基板5の底壁5
bに孔をあけるだけで済むので、部品点数を増やすこと
なく実現でき、低価格化に貢献できる。
【0028】なお、上記実施形態では、集中定数型アイ
ソレータを例に説明したが、本発明はサーキュレータに
も適用できるとともに、他の高周波部品に採用される非
可逆回路素子にも適用できる。
【0029】
【発明の効果】以上のように請求項1の発明に係る非可
逆回路素子によれば、入力端子から中心電極の入力ポー
トに至る入力ラインと、上記出力端子から出力ポートに
至る出力ラインとの間にアースに接続された導体部を配
置したので、入出力ライン間を静電遮蔽することにより
浮遊容量を小さくすることができ、帯域外における減衰
量を大きくできることから、不要輻射による混信,異常
動作を防止できる効果がある。その結果、高価な増幅器
や別途フィルタを不要にでき、小型化,低価格化に対応
できる効果がある。
【0030】請求項2の発明では、入力端子から入力ポ
ートに至る入力ラインと、上記出力端子から出力ポート
に至る出力ラインとを電気的絶縁部材からなる基板によ
り機械的に保持し、該基板の上記入力,出力ラインの間
に空隙部を設けたので、該空隙部分の実効誘電率を小さ
くすることにより浮遊容量を小さくすることができ、請
求項1と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1の発明の一実施形態による集中定数型
のアイソレータを説明するための分解斜視図である。
【図2】上記アイソレータの平面図である。
【図3】上記アイソレータの減衰量と周波数との関係を
示す特性図である。
【図4】請求項2の発明の一実施形態による集中定数型
アイソレータの分解斜視図である。
【図5】上記アイソレータの平面図である。
【図6】本発明の成立過程を説明するためのアイソレー
タの等価回路図である。
【図7】従来の一般的なアイソレータを示す分解斜視図
である。
【図8】上記アイソレータの平面図である。
【符号の説明】
1,20 アイソレータ(非可逆回路素子) 5 樹脂基板 8〜9 中心電極 13 入出力ポート電極(入出力ライ
ン) 14 入出力端子電極(入出力ライン) 16 導体片 21 空隙部 P1〜P3 入出力ポート部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 出嶌 弘基 京都府長岡京市天神2丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 増田 昭人 京都府長岡京市天神2丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の中心電極を電気的絶縁状態で互い
    に交差させて配置し、各中心電極の入出力ポートに入
    力,出力端子を接続してなる非可逆回路素子において、
    上記入力端子から中心電極の入力ポートに至る入力ライ
    ンと、上記出力端子から出力ポートに至る出力ラインと
    の間に、該入力,出力ラインと電気的に絶縁され、かつ
    アースに接続された導体部を配置したことを特徴とする
    非可逆回路素子。
  2. 【請求項2】 複数の中心電極を電気的絶縁状態で互い
    に交差させて配置し、各中心電極の入出力ポートに入
    力,出力端子を接続してなる非可逆回路素子において、
    上記入力端子から入力ポートに至る入力ラインと、上記
    出力端子から出力ポートに至る出力ラインとを電気的絶
    縁部材からなる基板により機械的に保持し、該基板の上
    記入力,出力ライン間部分に空隙部を設けたことを特徴
    とする非可逆回路素子。
JP8164737A 1996-06-25 1996-06-25 非可逆回路素子 Pending JPH1013110A (ja)

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