JPH11205016A - アイソレータの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】製造過程における中心電極の交点の位置誤差に
関わらず、所定のアイソレーションをとれるアイソレー
タの製造方法を提供する。 【解決手段】磁性体と、該磁性体に近接し互いに交差す
る第一、第二中心電極と、直流磁界を印加するための磁
石と、それらを収納するケースとからなるアイソレータ
の製造方法において、前記第一中心電極21の幅方向の中
央を通る第一中心線21aと前記第二中心電極22の幅方向
の中央を通る第二中心線22aとの交点28を、前記第一中
心電極21の一端21b及び前記第二中心電極22の一端22bを
通る線と前記第一中心電極21の他端21c及び前記第二中
心電極22の他端22cを通る線の両方に略平行で、前記磁
性体の中心点を通る中央線30からずらすように設定し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信機器な
ど高周波帯域で使用される二ポートアイソレータの製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より移動体通信回路などに使用され
るアイソレータを、図10を用いて説明する。但し、図は
フェライト成形体に注目した概略図である。

【０００３】従来のアイソレータは、フェライトシート
上に中心導体を印刷し、その中心導体で中心電極121、1
22を構成する。そしてこの中心電極121、122が、互いに
ほぼ90度の角度をなすように積層され、焼成されること
によりフェライト成形体120が形成される。このフェラ
イト成形体120は、樹脂などに電極を印刷することで回
路を形成した基板の、所定の位置に配置される。

【０００４】フェライト成形体120の側面に露出してい
る第一中心電極121の一端121bが入力端子に、他端121c
がアースに接続されている。同様に第二中心電極122の
一端122bが出力端子に、他端122cがアースに接続されて
いる。

【０００５】また、回路上での第一中心電極121の入力
側である一端121bと第二中心電極122の出力側である一
端122bの間にはチップ抵抗115が配置される。さらに第
一中心電極121の一端121bと第二中心電極122の一端122b
には、チップコンデンサ116が配置され回路上でそれぞ
れ接続されている。

【０００６】このようにフェライト成形体120、抵抗115
やコンデンサ116を配置された基板は、金属製のケース
に収納される。このとき、金属製ケース内のフェライト
成形体120の上部には、磁石が同様に収納され、フェラ
イト成形体120に直流磁界を印加する。そして金属製ケ
ースにより磁界の閉ループが構築されている。

【０００７】こうして形成されたアイソレータは、中心
電極121、122の長さやコンデンサ116の容量などにより
整合をとり、所望の周波数で30dB以上の高アイソレーシ
ョンがとれるように形成される。こうして形成されたア
イソレータにおいては、入力端子から入力された信号は
出力端子に出力されるが、逆方向の信号は通さないとい
う機能を有している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のアイソレータに
おいて、図10に示すように第一中心電極121の幅方向の
中央を通る第一中心線121aと第二中心電極122の幅方向
の中央を通る第二中心線122aの交点128がフェライト成
形体120の上方から見た中央線130上に配置されていた。
このとき、コンデンサ116や抵抗115などの整合回路の値
は、交点128が中央線130上にあるという条件で設計され
ていた。なお、ここで中央線130とは、第一中心電極121
の入力端子側の一端121bと、第二中心電極122の出力側
の一端122bとを結ぶ線および第一中心電極121のアース
側の他端121cと、第二中心電極122のアース側の他端122
cとを結ぶ線に略平行で、フェライト成形体120の中心点
を通る線である。

【０００９】しかしながら、中心電極121、122をフェラ
イトシートに印刷する際や、そのフェライトシートを積
層する際などのフェライト成形体120を製造する過程に
おいて、前記交点128が意図した位置からずれること
は、現在の技術では回避できない。そしてその誤差は±
70μｍ程度である。

【００１０】ここで第一中心線121aと第二中心線122aの
交点128の前記中央線130からのずれの度合いとアイソレ
ーションとの関係を図3に示す。なお、この場合のアイ
ソレータとしては、中央線130と平行な方向（横）の長
さが2.4mm、垂直な方向（縦）の長さが1.6mmのカルシウ
ム・バナジウム・ガーネット構造の磁性体（以下、ＣＶ
Ｇとする）からなる矩形状のフェライトシート上に、パ
ラジウム・銀からなる幅0.5mmの中心導体を印刷し、交
差角90°で交差させるように積層したフェライト成形体
120を用いている。そして抵抗115に51Ωのチップ抵抗、
コンデンサ116に、5.5pFのチップコンデンサを使用して
いる。

【００１１】図3に示すように第一中心線121aと第二中
心線122aの交点128がアース側に30μｍより大きくずれ
ると、アイソレータの機能として必要とされる30dB以上
のアイソレーションがとれなくなる。したがって、第一
中心線121aと第二中心線122aの交点128を中央線130上に
あるとして整合回路を調節していると、フェライト成形
体120の製造過程における±70μｍの誤差により、30dB
以上のアイソレーションがとれなくなる範囲に交点がず
れるものが生じる。このように従来のアイソレータで
は、所望のアイソレーションがとれない不良品が生じる
という問題があった。

【００１２】また第一中心電極121と第二中心電極122と
の交差角度を変え、抵抗115やコンデンサ116などの整合
回路の調節を変更した場合の、第一中心線121aと第二中
心線122aの交点128の前記中央線130からのずれの度合い
とアイソレーションとの関係を図5に示す。

【００１３】この場合、第一中心線121aと第二中心線12
2aの交点128が入出力側に30μｍより大きくずれると、
アイソレータの機能として必要とされる30dB以上のアイ
ソレーションがとれなくなる。したがって、第一中心線
121aと第二中心線122aの交点128を中央線130上にあると
して整合回路を調節していると、フェライト成形体120
の製造過程における±70μｍの誤差により、30dB以上の
アイソレーションがとれなくなる範囲に交点がずれるも
のが生じる。この場合も製造したアイソレータに、所望
のアイソレーションがとれない不良品が生じるという問
題があった。

【００１４】なお、前述のアイソレータでは、第一中心
電極121の一端121bから交点128までの長さをＬ₁とし、
第二中心電極122の一端122bから交点128までの長さをＬ
₂とし、第一中心電極121の他端121cから交点128までの
長さをＬ₃とし、第二中心電極122の他端122cから交点12
8までの長さをＬ₄としたときに、Ｌ₁＝Ｌ₂かつＬ₃＝Ｌ₄
の関係にある。このとき、図3に示す例では、ほぼ30／c
osθ＜（Ｌ₁−Ｌ₃）／2（μm）の範囲で30dB以上のアイ
ソレーションがとれなくなり、図5に示す例では、ほぼ3
0／cosθ＜（Ｌ₃−Ｌ₁）／2（μm）の範囲で30dB以上の
アイソレーションがとれなくなっている。

【００１５】また、前述の問題はフェライト上に絶縁シ
ートを介して金属箔の中心電極を互いに交差するように
重ねたタイプのアイソレータや、分布定数型のアイソレ
ータについても同様に起こるものである。

【００１６】本発明のアイソレータは、上述の問題を鑑
みてなされたものであり、これらの問題を解決し、安定
して30dB以上のアイソレーションをとれるアイソレータ
の製造方法を提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の請求項1記載のアイソレータの製造方法によれ
ば、磁性体と、該磁性体に近接し互いに交差する第一、
第二中心電極と、直流磁界を印加するための磁石と、前
記第一中心電極の一端を入力端子、他端をアースに接続
し、前記第二中心電極の一端を出力端子、他端をアース
に接続したとき、前記第一中心電極の一端と前記第二中
心電極の一端との間に接続された抵抗と、前記磁性体
と、前記中心電極と、前記磁石と、前記抵抗を収納する
ケースとからなるアイソレータの製造方法において、前
記第一中心電極の幅方向の中央を通る第一中心線と、前
記第二中心電極の幅方向の中央を通る第二中心線との交
点を、前記第一中心電極の一端及び前記第二中心電極の
一端を通る線と前記第一中心電極の他端及び前記第二中
心電極の他端を通る線の両方に略平行で、前記磁性体の
中心点を通る中央線からずらすように設定する製造方法
を用いている。

【００１８】また、請求項2記載のアイソレータの製造
方法によれば、前記第一中心電極の幅方向の中央を通る
第一中心線と前記第二中心電極の幅方向の中央を通る第
二中心線との交点を、前記中央線より前記第一中心電極
の一端及び前記第二中心電極の一端の側にずらすように
設定する製造方法を用いている。

【００１９】さらにまた、請求項3記載のアイソレータ
の製造方法によれば、前記第一中心電極の幅方向の中央
を通る第一中心線と前記第二中心電極の幅方向の中央を
通る第二中心線との交点を、前記中央線より前記第一中
心電極の他端及び前記第二中心電極の他端の側にずらす
ように設定する製造方法を用いている。

【００２０】さらにまた、請求項4記載のアイソレータ
の製造方法によれば、前記第一中心電極の一端及び前記
第二中心電極の一端を通る線と前記第一中心電極の他端
及び前記第二中心電極の他端を通る線の両方に略平行
で、前記磁性体の中心点を通る中央線と前記交点のずれ
の範囲が、前記中央線から前記第一中心電極までの距離
の二倍をｋ（μm）としたとき、（−0.01875ｋ＋70）〜
（0.125ｋ−70）（μm）（但し974≦ｋ≦3733（μm））
となるように設定する製造方法を用いている。

【００２１】さらにまた、請求項5記載のアイソレータ
の製造方法によれば、前記第一中心電極の一端及び前記
第二中心電極の一端を通る線と前記第一中心電極の他端
及び前記第二中心電極の他端を通る線の両方に略平行
で、前記磁性体の中心点を通る中央線と前記交点のずれ
の範囲が40〜130（μｍ）となるように設定する製造方
法を用いている。

【００２２】さらにまた、請求項6記載のアイソレータ
の製造方法によれば、磁性体と、該磁性体に近接し互い
に交差する第一、第二中心電極と、直流磁界を印加する
ための磁石と、前記第一中心電極の一端を入力端子、他
端をアースに接続し、前記第二中心電極の一端を出力端
子、他端をアースに接続したとき、前記第一中心電極の
一端と前記第二中心電極の一端との間に接続された抵抗
と、前記磁性体と、前記中心電極と、前記磁石と、前記
抵抗を収納するケースとからなるアイソレータの製造方
法において、前記第一中心電極の幅方向の中央を通る第
一中心線と前記第二中心電極の幅方向の中央を通る第二
中心線との交点から、前記第一中心電極の一端までの長
さをＬ₁とし、前記交点から前記第二中心電極の一端ま
での長さをＬ₂としたときＬ₁＝Ｌ₂の関係にし、前記交
点から前記第一中心電極の他端までの長さをＬ₃とし、
前記交点から前記第二中心電極の他端までの長さをＬ₄
としたとき、Ｌ₃＝Ｌ₄の関係にし、かつＬ₁≠Ｌ₃の関係
となるように設定する製造方法を用いている。

【００２３】さらにまた、請求項7記載のアイソレータ
の製造方法によれば、前記第一中心電極の幅方向の中央
を通る第一中心線と前記第二中心電極の幅方向の中央を
通る第二中心線との交点から前記第一中心電極の一端ま
での長さＬ₁と、前記交点から前記第一中心電極の他端
までの長さＬ₃とを、Ｌ₁＜Ｌ₃の関係となるように設定
する製造方法を用いている。

【００２４】さらにまた、請求項8記載のアイソレータ
の製造方法によれば、前記第一中心電極の幅方向の中央
を通る第一中心線と前記第二中心電極の幅方向の中央を
通る第二中心線との交点から前記第一中心電極の一端ま
での長さＬ₁と、前記交点から前記第一中心電極の他端
までの長さＬ₃とを、Ｌ₁＞Ｌ₃の関係となるように設定
する製造方法を用いている。

【００２５】さらにまた、請求項9記載のアイソレータ
の製造方法によれば、前記第一中心電極の幅方向の中央
を通る第一中心線と前記第二中心電極の幅方向の中央を
通る第二中心線との交点から前記第一中心電極の一端ま
での長さＬ₁と、前記交点から前記第一中心電極の他端
までの長さＬ₃とについて、Ｌ₁＋Ｌ₃＝ｈ（μｍ）とし
たとき、（−0.01875ｈcosθ＋70）≦｜Ｌ₁−Ｌ₃｜／2
≦（0.125ｈcosθ−７０）（μｍ）（但し、（９７４／
cosθ）≦ｈ≦（3733／cosθ）（μｍ））を満たすよう
に設定する製造方法を用いている。

【００２６】さらにまた、請求項10記載のアイソレータ
の製造方法によれば、前記第一中心電極の幅方向の中央
を通る第一中心線と前記第二中心電極の幅方向の中央を
通る第二中心線との交点から前記第一中心電極の一端ま
での長さＬ₁、前記交点から前記第一中心電極の他端ま
での長さＬ₃とが、40／cosθ≦｜Ｌ₁−Ｌ₃｜／2≦130／
cosθ（μｍ）を満たすように設定する製造方法を用い
ている。

【００２７】さらにまた、請求項11記載のアイソレータ
の製造方法によれば、前記第一中心電極、前記第二中心
電極を複数層の中心導体から構成する製造方法を用いて
いる。

【００２８】さらにまた、請求項12記載のアイソレータ
の製造方法によれば、前記第一中心電極を構成する複数
層の中心導体のそれぞれ幅方向の中央を通る複数の第一
中心導体中心線と、前記第二中心電極を構成する複数層
の中心導体のそれぞれ幅方向の中央を通る複数の第二中
心導体中心線との複数の中心導体交点のうち、少なくと
も一つの中心導体交点を、前記中央線より前記第一中心
電極の一端及び前記第二中心電極の一端の側にずらし、
少なくとも一つの中心導体交点を、前記中央線より前記
第一中心電極の他端及び前記第二中心電極の他端の側に
ずらすように設定する製造方法を用いている。

【００２９】さらにまた、請求項13記載のアイソレータ
の製造方法によれば、前記中心導体交点の、前記中央線
からのずれの範囲が、前記中央線から前記第一中心電極
までの距離の二倍をｋ（μm）としたとき、（−0.01875
ｋ＋70）〜（0.125ｋ−70）（μm）（但し974≦ｋ≦373
3（μm））となるように設定する製造方法を用いてい
る。

【００３０】さらにまた、請求項14記載のアイソレータ
の製造方法によれば、前記中心導体交点の、前記中央線
からのずれの範囲が40〜130（μｍ）となるように設定
する製造方法を用いている。

【００３１】さらにまた、請求項15記載のアイソレータ
の製造方法によれば、前記第一中心電極を構成する複数
層の中心導体のそれぞれ幅方向の中央を通る複数の第一
中心導体中心線と、前記第二中心電極を構成する複数層
の中心導体のそれぞれ幅方向の中央を通る複数の第二中
心導体中心線との複数の中心導体交点と該中心導体交点
それぞれから前記各第一中心導体の一端との間の長さを
ｌ₁とし、前記中心導体交点それぞれから前記各第二中
心導体の一端までの長さをｌ₂とし、前記中心導体交点
それぞれから前記第一中心導体の他端までの長さをｌ₃
とし、前記中心導体交点それぞれから前記第二中心導体
の他端までの長さをｌ₄としたとき、ｌ₁＝ｌ₂かつｌ₃＝
ｌ₄であり、少なくとも一つの層についてｌ₁＜ｌ₃の関
係とし、別の少なくとも一つの層についてｌ₁＞ｌ₃の関
係となるように設定する製造方法を用いている。

【００３２】さらにまた、請求項16記載のアイソレータ
の製造方法によれば、前記第一中心電極を構成する複数
層の中心導体のそれぞれ幅方向の中央を通る複数の第一
中心導体中心線と前記第二中心電極を構成する複数層の
中心導体のそれぞれ幅方向の中央を通る複数の第二中心
導体中心線との複数の中心導体交点を有し、該中心導体
交点それぞれから前記第一中心導体の一端までの長さｌ
₁、前記中心導体交点それぞれから前記第一中心導体の
他端までの長さｌ₃の中で、ｌ₁＜ｌ₃の関係にある層の
うち少なくとも一つの層、およびｌ₁＞ｌ₃の関係にある
層のうち少なくとも一つの層が、ｌ₁＋ｌ₃＝ｈ（μｍ）
としたとき、（−0.01875ｈcosθ＋70）≦｜ｌ₁−ｌ₃｜
／2≦（0.125ｈcosθ−70）（μｍ）（但し、（974／co
sθ）≦ｈ≦（3733／cosθ）（μｍ））を満たすように
設定する製造方法を用いている。

【００３３】さらにまた、請求項17記載のアイソレータ
の製造方法によれば、前記第一中心電極を構成する複数
層の中心導体のそれぞれ幅方向の中央を通る複数の第一
中心導体中心線と前記第二中心電極を構成する複数層の
中心導体のそれぞれ幅方向の中央を通る複数の第二中心
導体中心線との複数の中心導体交点を有し、該中心導体
交点それぞれから前記第一中心導体の一端までの長さｌ
₁、前記中心導体交点それぞれから前記第一中心導体の
他端までの長さｌ₃の中で、ｌ₁＜ｌ₃の関係にある層の
うち少なくとも一つの層、およびｌ₁＞ｌ₃の関係にある
層のうち少なくとも一つの層が、40／cosθ≦｜ｌ₁−ｌ
₃｜／2≦130／cosθ（μｍ）を満たすように設定する製
造方法を用いている。

【００３４】以上のような構成及び方法により、フェラ
イトシート上に中心電極を印刷する際や、そのフェライ
トシートを積層する際などのフェライト成形体の製造過
程における±70μｍの前記交点のずれが生じても、本発
明のアイソレータは確実に30dB以上のアイソレーション
がとれる。

【００３５】またさらに、請求項11〜17の発明によれ
ば、第一、第二中心電極は、積層された複数層の中心導
体から構成されるため、フェライト成形体は前記中央線
の入出力側・アース側両側に中心導体交点を有するよう
になる。よって、最初に中心導体で構成される中心電極
の交差角や、抵抗やコンデンサなどの整合回路を、前記
中心導体交点を入出力側・アース側、どちら側にずらす
ように調節していてもよくなる。そのため、フェライト
成形体の第一中心電極の幅方向の中央を通る第一中心線
と、第二中心電極の幅方向の中央を通る第二中心線との
交点が、どちら側にずれているかを示すマーキングなど
が不必要となる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例であるアイ
ソレータを、図1に基づいて説明する。図1は、本発明の
アイソレータ10を示す分解斜視図である。図1に示すよ
うに本発明のアイソレータ10は、基板14上に配置された
フェライト成形体20、チップ抵抗15、チップコンデンサ
16と、上部ケース11および下部ケース12と、磁石13によ
り構成されている。

【００３７】フェライト成形体20は、横2.4mm、縦1.6mm
の矩形状をしたシート状のＣＶＧ上に、幅0.5mmのパラ
ジウム・銀からなる一本の中心導体を印刷し、一本ある
いは複数本の中心導体からなる第一中心電極および第二
中心電極が、互いに90°の交差角で交差するようにフェ
ライトシートを積層する。そして焼成し、フェライト成
形体20が形成される。

【００３８】樹脂からなる基板14には回路パターンが形
成されており、所定の位置にフェライト成形体20が配置
される。第一中心電極の一端は入力端子に接続され、他
端はアースに接続される。また、第二中心電極の一端は
出力端子に接続され、他端はアースに接続される。第一
中心電極の一端と第二中心電極の一端との回路上での間
には、51Ωのチップ抵抗15が実装されており、第一中心
電極・第二中心電極それぞれに5.5pFのチップコンデン
サ16が接続されるように実装されている。そして、第一
中心電極の他端、第二中心電極の他端およびチップコン
デンサ16の他方はアースに接続されている。

【００３９】このようにフェライト成形体20、抵抗15、
コンデンサ16を実装された基板14は、金属製の下部ケー
ス12、上部ケース11に収納される。そのときフェライト
成形体20の上部には磁石13が同様に収納され、フェライ
ト成形体20に直流磁界を印加する。そして金属製ケース
11、12により磁界の閉ループが構築されている。

【００４０】こうして形成されたアイソレータ10は、移
動体通信手段などの回路に使用され、入力端子側から入
力された信号は出力端子側に通り、出力端子側からの信
号は入力端子側に通らないという機能を有する。

【００４１】次に本発明のアイソレータの製造方法につ
いて説明する。まず、酸化カルシウムと酸化バナジウム
を主成分とする磁性体粉末を所定量に調合し、９００〜
１２００℃で仮焼成し、マイクロ波用磁性体の仮焼粉を
作製する。次に、この仮焼粉を有機溶剤で粉砕した後、
ポリビニルアルコール系バインダとともに有機溶剤中に
分散し、スラリーを作製する。さらに、このスラリーを
ドクターブレード法で、数十μｍの均一な厚さのマイク
ロ波用磁性体グリーンシートに成形し、所定の大きさに
打ち抜く。

【００４２】次に、パラジウム・銀からなる電極をスク
リーン印刷・焼成により、シート上に中心導体を形成す
る。

【００４３】上記各工程によって作成されたマイクロ波
用磁性体グリーンシートを積層した後、圧着して同時に
１２００〜１５５０℃で焼成し、フェライト成形体20を
得る。

【００４４】こうして形成されたフェライト成形体20
は、樹脂上にスクリーン印刷などにより回路電極が形成
された基板14に、半田により接続され、実装される。ま
た同様に基板14上には、所定の位置にチップコンデンサ
16や、チップ抵抗15が半田づけされる。

【００４５】そして、この基板14は、磁石13が嵌め込ま
れ固定されている金属製の上部ケース11と、同じく金属
製の下部ケース12に収納される。

【００４６】なお磁性体としては、イットリウム・鉄・
ガーネット構造のものを使用してもよく、またドクター
ブレード法の代わりに押し出し法を用いてもよい。さら
に、この製造方法では入出力端子に表面実装のタイプを
用いたが、入出力端子に金属箔を用いてもよい。

【００４７】さらに、フェライト成形体20に注目した概
略図2を用いて、本発明のアイソレータにおける中心電
極交点位置の設定方法を説明する。図2に示すように第
一中心電極21の幅方向の中央を通る第一中心線21aと、
第二中心電極22の幅方向の中央を通る第二中心線22aと
の交点28を、第一中心電極21の一端21b及び第二中心電
極22の一端22bの側に前記中央線30から100μｍずらした
線上に配置するように整合回路の値を設定する。つま
り、コンデンサ16や抵抗15などの整合回路の値は、あら
かじめ交点28が、中央線30から100μmずらした位置にあ
るという条件で設計されている。中央線30は、第一中心
電極21の一端21bと第二中心電極22の一端22bとを結ぶ線
および第一中心電極21の他端21cと第二中心電極22の他
端22cとを結ぶ線に略平行でフェライト成形体20の中心
点を通るものである。このようにすることで、中心導体
印刷やフェライトシート積層などのフェライト成形体20
製造過程における回避できない±70μｍのずれが生じて
も、前記中央線30よりずれは30〜170（μｍ）の範囲と
なる。ずれの範囲が30〜170（μｍ）であれば、図3に示
すように、製造したアイソレータ全てにおいてアイソレ
ーションは30dB以上となる。

【００４８】また、この実施例のアイソレータは、第一
中心線21aと第二中心線22aとの交点28から第一中心電極
21の一端21bまでの長さをＬ₁とし、交点28から第二中心
電極22の一端22bまでの長さをＬ₂とし、交点28から第一
中心電極21の他端21cまでの長さをＬ₃とし、交点28から
第二中心電極22の他端22cまでの長さをＬ₄としたとき、
Ｌ₁＝Ｌ₂かつＬ₃＝Ｌ₄の関係にある。そして、交点28を
中央線30から第一中心電極21の一端21b及び第二中心電
極22の一端22bの側に100μmずらすということは、（Ｌ₃
−Ｌ₁）／2＝100×2^1/2（μｍ）となるように設定する
ことと同じであり、この条件にすれば、製造過程で誤差
が生じても常に30dB以上のアイソレーションがとれるこ
とがわかる。

【００４９】次に、本発明の第二の実施例について説明
する。なお、アイソレータの構成は第一の実施例と同一
であるため、フェライト成形体20aについて説明し、第
一の実施例と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説
明は省略する。

【００５０】図4に示すように、交点28を、第一中心電
極21の他端21cと第二中心電極22の他端22cの側に前記中
央線30から100μｍずらした線上に配置するように整合
回路の値を設定している。つまり、コンデンサ16や抵抗
15などの整合回路の値は、あらかじめ交点28が中央線30
から100μmずらした位置にあるという条件で設計してい
る。このようにすることで、中心導体印刷やフェライト
シート積層などのフェライト成形体20a製造過程におけ
る回避できない±70μｍのずれが生じても、ずれは30〜
170（μｍ）の範囲となる。ずれの範囲が30〜170（μ
ｍ）であれば、図5に示すように、製造したアイソレー
タ全てにおいてアイソレーションは30dB以上となる。

【００５１】また、この実施例のアイソレータは、第一
中心線21aと第二中心線22aとの交点28から第一中心電極
21の一端21bまでの長さをＬ₁とし、交点28から第二中心
電極22の一端22aまでの長さをＬ₂とし、交点28から第一
中心電極21の他端21cまでの長さをＬ₃とし、交点28から
第二中心電極22の他端22cまでの長さをＬ₄としたとき、
Ｌ₁＝Ｌ₂かつＬ₃＝Ｌ₄の関係にある。そして、交点28を
中央線30から第一中心電極21の他端21b及び第二中心電
極22の他端22bの側に100μmずらすということは、（Ｌ₁
−Ｌ₃）／2＝100×2^1/2（μｍ）となるように設定する
ことと同じであり、この条件にすれば、製造過程で誤差
が生じても常に30dB以上のアイソレーションがとれるこ
とがわかる。

【００５２】なお、第一の実施例、第二の実施例におい
ては、フェライト成形体の一方の端にマーキングしても
よい。これにより、第一中心線21aと第二中心線22aとの
交点28が、どちらにずれているかを明らかにすることが
できる。

【００５３】次に本発明の第三の実施例を、図6、7を用
いて説明する。なお、アイソレータの構成は第一の実施
例と同一であるため、フェライト成形体40について説明
し、第一の実施例と同一部分には同一の符号を付し、詳
細な説明は省略する。

【００５４】図7に示すように、この実施例においてフ
ェライト成形体40は、四層の積層構造となっている。す
なわち、複数のフェライトシート31、32、33、34に中心
導体41、42、43、44を形成し、積層している。この中心
導体41、42、43、44のうち中心導体41、43は、第一中心
電極を構成し、中心導体42、44は、第二中心電極を構成
している。また、図6に示すように、一層目のフェライ
トシート31に印刷された中心導体41の中心導体中心線41
aと二層目に印刷された中心導体42の中心導体中心線42a
との中心導体交点29aが、フェライトシートの中央線30
から入力端子・出力端子に接続されている側に100μｍ
ずらした位置に配置するように、あらかじめ整合回路の
値を設定している。同様に、三層目のフェライトシート
33に印刷された中心導体43の中心導体中心線43aと四層
目に印刷された中心導体44の中心導体中心線44aとの中
心導体交点29bが、フェライトシートの中央線30からア
ースに接続されている側に100μｍずらした位置に配置
するように、あらかじめ整合回路の値を設定している。

【００５５】これにより、常に30dB以上のアイソレーシ
ョンがとれ、かつ中央線30を対称軸にしてどちら向きに
フェライト成形体40を配置してもよいため、方向性の問
題が生じない。したがって、方向を示すためのマーキン
グなどを付与する必要がなくなり、製造コストが下が
る。

【００５６】また、この実施例のアイソレータは、一層
目の第一中心導体中心線41aと二層目の第二中心導体中
心線42aとの中心導体交点29aから第一中心導体41の一端
41bまでの長さをｌ₁とし、中心導体交点29aから第二中
心導体42の一端42bまでの長さをｌ₂とし、中心導体交点
29aから第一中心導体41の他端41cまでの長さをｌ₃と
し、中心導体交点29aから第二中心導体42の他端42cまで
の長さを、ｌ₄としたとき、ｌ₁＝ｌ₂かつｌ₃＝ｌ₄の関
係にある。さらに、三層目の第一中心導体中心線43aと
四層目の第二中心導体中心線44aとの中心導体交点29bか
ら第一中心導体43の一端43bまでの長さをｌ_-1とし、中
心導体交点29bから第二中心導体44の一端44bまでの長さ
をｌ_-2とし、中心導体交点29bから第一中心導体43の他
端43cまでの長さをｌ_-3とし、中心導体交点29bから第二
中心導体44の他端44cまでの長さをｌ_-4としたとき、ｌ
_-1＝ｌ_-2かつｌ_-3＝ｌ_-4の関係にある。そして、中心導
体交点29aを中央線30から入力端子・出力端子に接続さ
れている側に100μmずらすということは、（ｌ₃−ｌ₁）
／2＝100×2^1/2（μｍ）となるように設定することと同
じであり、中心導体交点29bを中央線30からアースに接
続されている側に100μmずらすということは、（ｌ_-1−
ｌ_-3）／2＝100×2^1/2（μｍ）となるように設定するこ
とと同じである。したがって、この条件にすれば、製造
工程で誤差が生じても、常に30dB以上のアイソレーショ
ンがとれることがわかる。

【００５７】なお、上記の実施例に用いた数値は一つの
例であり、本発明はこれに限るものではなく、所望の特
性に応じて様々な組み合せが可能となる。例えば交差角
は、およそ85°〜105°の範囲、抵抗は47〜68Ωの範
囲、コンデンサは4〜8pFの範囲のものを適宜組み合せ
て、本発明の効果を得ることができる。このことを、図
8、図9を用いて以下に説明する。

【００５８】図8は、アイソレータのＳ₁₂−Ｓ₂₁位相差
とアイソレーションとの関係につて、図9は、第一中心
線と第二中心線との交点から第一中心電極の一端までの
長さをＬ₁とし、交点から第一中心電極の他端までの長
さをＬ₃としたときの（Ｌ₁＋Ｌ₃）に対するＬ₁の比率
（％表示）とＳ₁₂−Ｓ₂₁位相差との関係について、シミ
ュレーションした結果を示す図である。

【００５９】図8にしめすように、Ｓ₁₂−Ｓ₂₁位相差が1
70°から190°の範囲において、アイソレータは30dB以
上のアイソレーションをとることができる。したがっ
て、図9においてＳ₁₂−Ｓ₂₁位相差が170°から190°の
範囲に入る限りにおいて、アイソレータは30dB以上のア
イソレーションをとることができる。つまり、（Ｌ₁＋
Ｌ₃）に対するＬ₁の比率が、37.5％から51.875％の範囲
において30dB以上のアイソレーションがとれるというこ
とである。

【００６０】この条件を、Ｌ₁＋Ｌ₃＝ｈ（μm）として
式で示すと、−0.01875ｈcosθ＋70≦｜Ｌ₁−Ｌ₃｜／2
≦0.125ｈcosθ−70(μm)ということである。但し、交
点28の設定位置から±70μmの製造誤差があるので、30d
B以上のアイソレーションがとれる範囲は少なくとも140
μm以上は必要であるという条件から、（974／cosθ）
≦ｈ（μm）である。また、中央線30から見て一方の側
において30dB以上のアイソレーションがとれる範囲は、
70μmよりも小さいという条件から、ｈ≦（3733／cos
θ）（μm）である。

【００６１】これを、上述の実施例に当てはめて考察し
てみる。上述の実施例においては、ｈ＝1600×2^1/2（μ
m）であるので、30dB以上のアイソレーションがとれる
範囲は、−0.01875ｈcosθ＋70≦｜Ｌ₁−Ｌ₃｜／2≦0.1
25ｈcosθ−70(μm)という条件式にｈ＝1600×2^1/2（μ
m）、cosθ＝1／2^1/2を代入すると、40≦｜Ｌ₁−Ｌ₃｜
／2≦130（μm）となる。図3、図5に照らし合わせてみ
ると、この範囲が、確かに図3、図5の実験値から示され
る30dB以上のアイソレーションがとれる範囲と適合して
いることがわかる。

【００６２】また、上記の条件は、中央線から第一中心
電極の一端までの距離の二倍をｋ（μm）とすると、中
央線と交点のずれの範囲が、（−0.01875ｋ＋70）〜
（0.125ｋ−70）（μm）にあるときに、30dB以上のアイ
ソレーションがとれるということである。但し、974≦
ｋ≦3733（μm）である。

【００６３】これも、上述の実施例に当てはめて考察し
てみる。上述の実施例においては、フェライト成形体の
縦の長さが1.6mm、つまりｋ＝1600（μm）であるので、
30dB以上のアイソレーションがとれる中央線と交点のず
れの範囲は、−0.01875＋70〜0.125−70(μm)という条
件式にｋ＝1600（μm）を代入すると40〜130（μm）と
なる。図3、図5に照らし合わせてみると、この範囲が、
確かに図3、図5の実験値から示される30dB以上のアイソ
レーションがとれる範囲と適合していることがわかる。

【００６４】また本発明のアイソレータの製造方法は、
フェライト上に絶縁シートを介して金属箔の中心電極を
互いに交差するように重ねたタイプのアイソレータや、
分布定数型のアイソレータについても同様に適用するこ
とができる。

【００６５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、第一中心
電極の幅方向の中央を通る第一中心線と、第二中心電極
の幅方向の中央を通る第二中心線の交点を、コンデンサ
や抵抗などの整合回路に合わせて、中央線からずらすよ
うに設定した。このようにすることで、製造過程におけ
る±70μｍの交点のずれにも関わらず、30dB以上のアイ
ソレーションをとれるアイソレータを製造することがで
きる。したがって、良品率が高くなり、ひいては製造コ
ストの低下にもつながる。

【００６６】また、交点のずれをコンデンサや抵抗など
の整合回路に合わせて、40μｍから130μｍの範囲にし
た。このようにすることで、一般に使用される横2.4m
m、縦1.6mmのフェライト成形体を使用したときに、製造
過程における±70μｍの交点のずれにも関わらず、確実
に30dB以上のアイソレーションをとれるアイソレータを
製造することができる。したがって、さらに良品率が高
くなり、ひいては製造コストの低下にもつながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアイソレータの分解斜視図である。

【図２】本発明の第一の実施例のフェライト成形体に注
目した概略図である。

【図３】交点のずれとアイソレーションとの関係を表す
図その１。

【図４】本発明の第二の実施例のフェライト成形体に注
目した概略図である。

【図５】交点のずれとアイソレーションとの関係を表す
図その２。

【図６】本発明の第三の実施例のフェライト成形体に注
目した概略図である。

【図７】本発明の第三の実施例のフェライト成形体の分
解斜視図である。

【図８】Ｓ₁₂−Ｓ₂₁位相差とアイソレーションとの関係
を表す図である。

【図９】（Ｌ₁＋Ｌ₃）に対するＬ₁の比率とＳ₁₂−Ｓ₂₁
位相差との関係を表す図である。

【図１０】従来のアイソレータのフェライト成形体に注
目した概略図である。

【符号の説明】

10 アイソレータ 11 上部ケース 12 下部ケース 13 磁石 14 基板 15 チップ抵抗 16 チップコンデンサ 20,20a,40 フェライト成形体 21,22 中心電極 28 交点 29a,29b 中心導体交点 30 中央線 31,32,33,34 フェライトシート 41,42,43,44 中心導体

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁性体と、 該磁性体に近接し互いに交差する第一、第二中心電極
   と、 直流磁界を印加するための磁石と、 前記第一中心電極の一端を入力端子、他端をアースに接
   続し、前記第二中心電極の一端を出力端子、他端をアー
   スに接続したとき、前記第一中心電極の一端と前記第二
   中心電極の一端との間に接続された抵抗と、 前記磁性体と、前記中心電極と、前記磁石と、前記抵抗
   を収納するケースとからなるアイソレータの製造方法に
   おいて、 前記第一中心電極の幅方向の中央を通る第一中心線と、
   前記第二中心電極の幅方向の中央を通る第二中心線との
   交点を、前記第一中心電極の一端及び前記第二中心電極
   の一端を通る線と前記第一中心電極の他端及び前記第二
   中心電極の他端を通る線の両方に略平行で、前記磁性体
   の中心点を通る中央線からずらすように設定することを
   特徴とするアイソレータの製造方法。
2. 【請求項２】前記第一中心電極の幅方向の中央を通る第
   一中心線と前記第二中心電極の幅方向の中央を通る第二
   中心線との交点を、前記中央線より前記第一中心電極の
   一端及び前記第二中心電極の一端の側にずらすように設
   定することを特徴とする請求項1記載のアイソレータの
   製造方法。
3. 【請求項３】前記第一中心電極の幅方向の中央を通る第
   一中心線と前記第二中心電極の幅方向の中央を通る第二
   中心線との交点を、前記中央線より前記第一中心電極の
   他端及び前記第二中心電極の他端の側にずらすように設
   定することを特徴とする請求項1記載のアイソレータの
   製造方法。
4. 【請求項４】前記第一中心電極の一端及び前記第二中心
   電極の一端を通る線と前記第一中心電極の他端及び前記
   第二中心電極の他端を通る線の両方に略平行で、前記磁
   性体の中心点を通る中央線と前記交点のずれの範囲が、 前記中央線から前記第一中心電極までの距離の二倍をｋ
   （μm）としたとき、 （−0.01875ｋ＋70）〜（0.125ｋ−70）（μm） （但し974≦ｋ≦3733（μm））となるように設定するこ
   とを特徴とする請求項1、請求項2、または請求項3記載
   のアイソレータの製造方法。
5. 【請求項５】前記第一中心電極の一端及び前記第二中心
   電極の一端を通る線と前記第一中心電極の他端及び前記
   第二中心電極の他端を通る線の両方に略平行で、前記磁
   性体の中心点を通る中央線と前記交点のずれの範囲が40
   〜130（μｍ）となるように設定することを特徴とする
   請求項1、請求項2、請求項3、または請求項4記載のアイ
   ソレータの製造方法。
6. 【請求項６】磁性体と、 該磁性体に近接し互いに交差する第一、第二中心電極
   と、 直流磁界を印加するための磁石と、 前記第一中心電極の一端を入力端子、他端をアースに接
   続し、前記第二中心電極の一端を出力端子、他端をアー
   スに接続したとき、前記第一中心電極の一端と前記第二
   中心電極の一端との間に接続された抵抗と、 前記磁性体と、前記中心電極と、前記磁石と、前記抵抗
   を収納するケースとからなるアイソレータの製造方法に
   おいて、 前記第一中心電極の幅方向の中央を通る第一中心線と前
   記第二中心電極の幅方向の中央を通る第二中心線との交
   点から、前記第一中心電極の一端までの長さをＬ₁と
   し、前記交点から前記第二中心電極の一端までの長さを
   Ｌ₂としたときＬ₁＝Ｌ₂の関係にあり、 前記交点から前記第一中心電極の他端までの長さをＬ₃
   とし、前記交点から前記第二中心電極の他端までの長さ
   をＬ₄としたとき、Ｌ₃＝Ｌ₄の関係にあり、 かつＬ₁≠Ｌ₃の関係となるように設定することを特徴と
   するアイソレータの製造方法。
7. 【請求項７】前記第一中心電極の幅方向の中央を通る第
   一中心線と前記第二中心電極の幅方向の中央を通る第二
   中心線との交点から前記第一中心電極の一端までの長さ
   Ｌ₁と、前記交点から前記第一中心電極の他端までの長
   さＬ₃とが、Ｌ₁＜Ｌ₃の関係となるように設定すること
   を特徴とする請求項6記載のアイソレータの製造方法。
8. 【請求項８】前記第一中心電極の幅方向の中央を通る第
   一中心線と前記第二中心電極の幅方向の中央を通る第二
   中心線との交点から前記第一中心電極の一端までの長さ
   Ｌ₁と、前記交点から前記第一中心電極の他端までの長
   さＬ₃とが、Ｌ₁＞Ｌ₃の関係となるように設定すること
   を特徴とする請求項6記載のアイソレータの製造方法。
9. 【請求項９】前記第一中心電極の幅方向の中央を通る第
   一中心線と前記第二中心電極の幅方向の中央を通る第二
   中心線との交点から前記第一中心電極の一端までの長さ
   Ｌ₁と、前記交点から前記第一中心電極の他端までの長
   さＬ₃とについて、 Ｌ₁＋Ｌ₃＝ｈ（μｍ）としたとき、 （−0.01875ｈcosθ＋70）≦｜Ｌ₁−Ｌ₃｜／2≦（0.125
   ｈcosθ−70）（μｍ） （但し、（974／cosθ）≦ｈ≦（3733／cosθ）（μ
   ｍ）であり、 θは前記第一中心線と前記第二中心線との交差角の半
   角、以下同様）を満たすように設定することを特徴とす
   る請求項6、請求項7、または請求項8記載のアイソレー
   タの製造方法。
10. 【請求項１０】前記第一中心電極の幅方向の中央を通る
    第一中心線と前記第二中心電極の幅方向の中央を通る第
    二中心線との交点から前記第一中心電極の一端までの長
    さＬ₁と、前記交点から前記第一中心電極の他端までの
    長さＬ₃とが、 40／cosθ≦｜Ｌ₁−Ｌ₃｜／2≦130／cosθ（μｍ） を満たすように設定することを特徴とする請求項6、請
    求項7、請求項8、または請求項9記載のアイソレータの
    製造方法。
11. 【請求項１１】前記第一中心電極、前記第二中心電極が
    複数層の中心導体から構成されていることを特徴とする
    請求項1または請求項6記載のアイソレータの製造方法。
12. 【請求項１２】前記第一中心電極を構成する複数層の中
    心導体のそれぞれ幅方向の中央を通る複数の第一中心導
    体中心線と、前記第二中心電極を構成する複数層の中心
    導体のそれぞれ幅方向の中央を通る複数の第二中心導体
    中心線との複数の中心導体交点のうち、 少なくとも一つの中心導体交点を、前記中央線より前記
    第一中心電極の一端及び前記第二中心電極の一端の側に
    ずらし、 少なくとも一つの中心導体交点を、前記中央線より前記
    第一中心電極の他端及び前記第二中心電極の他端の側に
    ずらすように設定することを特徴とする請求項11記載の
    アイソレータの製造方法。
13. 【請求項１３】前記中心導体交点の前記中央線からのず
    れの範囲が前記中央線から前記第一中心電極までの距離
    の二倍をｋ（μm）としたとき、 （−0.01875ｋ＋70）〜（0.125ｋ−70）（μm） （但し974≦ｋ≦3733（μm））となるように設定するこ
    とを特徴とする請求項12記載のアイソレータの製造方
    法。
14. 【請求項１４】前記中心導体交点の、前記中央線からの
    ずれの範囲が40〜130（μｍ）となるように設定するこ
    とを特徴とする請求項12または請求項13記載のアイソレ
    ータの製造方法。
15. 【請求項１５】前記第一中心電極を構成する複数層の中
    心導体のそれぞれ幅方向の中央を通る複数の第一中心導
    体中心線と、前記第二中心電極を構成する複数層の中心
    導体のそれぞれ幅方向の中央を通る複数の第二中心導体
    中心線との複数の中心導体交点と該中心導体交点それぞ
    れから前記各第一中心導体の一端との間の長さをｌ₁と
    し、前記中心導体交点それぞれから前記各第二中心導体
    の一端までの長さをｌ₂とし、前記中心導体交点それぞ
    れから前記第一中心導体の他端までの長さをｌ₃とし、
    前記中心導体交点それぞれから前記第二中心導体の他端
    までの長さをｌ₄としたとき、 ｌ₁＝ｌ₂かつｌ₃＝ｌ₄であり、 少なくとも一つの層についてｌ₁＜ｌ₃の関係となり、 別の少なくとも一つの層についてｌ₁＞ｌ₃の関係となる
    ように設定することを特徴とする請求項11記載のアイソ
    レータの製造方法。
16. 【請求項１６】前記第一中心電極を構成する複数層の中
    心導体のそれぞれ幅方向の中央を通る複数の第一中心導
    体中心線と前記第二中心電極を構成する複数層の中心導
    体のそれぞれ幅方向の中央を通る複数の第二中心導体中
    心線との複数の中心導体交点を有し、該中心導体交点そ
    れぞれから前記第一中心導体の一端までの長さｌ₁、前
    記中心導体交点それぞれから前記第一中心導体の他端ま
    での長さｌ₃の中で、 ｌ₁＜ｌ₃の関係にある層のうち少なくとも一つの層、 およびｌ₁＞ｌ₃の関係にある層のうち少なくとも一つの
    層が、 ｌ₁＋ｌ₃＝ｈ（μｍ）としたとき、 （−0.01875ｈcosθ＋70）≦｜ｌ₁−ｌ₃｜／2≦（0.125
    ｈcosθ−70）（μｍ） （但し、（974／cosθ）≦ｈ≦（3733／cosθ）（μ
    ｍ））を満たすように設定することを特徴とする請求項
    15記載のアイソレータの製造方法。
17. 【請求項１７】前記第一中心電極を構成する複数層の中
    心導体のそれぞれ幅方向の中央を通る複数の第一中心導
    体中心線と前記第二中心電極を構成する複数層の中心導
    体のそれぞれ幅方向の中央を通る複数の第二中心導体中
    心線との複数の中心導体交点を有し、該中心導体交点そ
    れぞれから前記第一中心導体の一端までの長さｌ₁、前
    記中心導体交点それぞれから前記第一中心導体の他端ま
    での長さｌ₃の中で、 ｌ₁＜ｌ₃の関係にある層のうち少なくとも一つの層、 およびｌ₁＞ｌ₃の関係にある層のうち少なくとも一つの
    層が、 40／cosθ≦｜ｌ₁−ｌ₃｜／2≦130／cosθ（μｍ） を満たすように設定することを特徴とする請求項15また
    は請求項16記載のアイソレータの製造方法。