JPS5823003B2 - アイソレ−タ - Google Patents
アイソレ−タInfo
- Publication number
- JPS5823003B2 JPS5823003B2 JP1109776A JP1109776A JPS5823003B2 JP S5823003 B2 JPS5823003 B2 JP S5823003B2 JP 1109776 A JP1109776 A JP 1109776A JP 1109776 A JP1109776 A JP 1109776A JP S5823003 B2 JPS5823003 B2 JP S5823003B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base
- isolator
- ferrimagnetic material
- conductor
- insertion loss
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/32—Non-reciprocal transmission devices
- H01P1/36—Isolators
Landscapes
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、挿入損失の低損化及びその周波数依存性の
改良と堅牢化を同時になしえた共鳴吸収形アイソレーク
に関するものである。
改良と堅牢化を同時になしえた共鳴吸収形アイソレーク
に関するものである。
第１図は小形化をはかった従来のアイソレータの主要部
の斜視図であり、開放形ス］〜リップ線路である主線路
１ａ、Ｉｂに先端短絡分岐線路２と、この先端短絡分岐
線路２をつけたここによって生ずる反射を打消す目的で
先端開放補助分岐線路３を接続しである。
の斜視図であり、開放形ス］〜リップ線路である主線路
１ａ、Ｉｂに先端短絡分岐線路２と、この先端短絡分岐
線路２をつけたここによって生ずる反射を打消す目的で
先端開放補助分岐線路３を接続しである。
さらに、その接合部４近傍にはフェライトやイツトリウ
ム、鉄、ガーネットのようなフェリ磁性体５を装着し、
そのフェリ磁性体に外部から丁度磁気共鳴吸収を生ずる
ような磁界を加えた構造を有している。
ム、鉄、ガーネットのようなフェリ磁性体５を装着し、
そのフェリ磁性体に外部から丁度磁気共鳴吸収を生ずる
ような磁界を加えた構造を有している。
６は誘電体基板、１は単一面導体、８ａ 、８ｂは磁石
、９は基台であり、こメでは金属板で構成している。
、９は基台であり、こメでは金属板で構成している。
このように構成したアイソレークでは主線路１ａ、ｌｂ
の特注インピーダンスをＺい先端短絡分岐線路２の位相
定数をβ１、特注インピーダンスをＺｌ、線路長を４１
、波長をλ１とし、次に先端開放補助分岐線路３の位相
定数をβ２特姓インピーダンスをＺ２、線路長を７１！
２、波長をλ２とすると Ｚｏ″＝Ｚｌ ｔａｎβ１１１（１） 上記（ＩＸ２）式の条件をはゾ満す時、先端短絡分岐線
路２の接合部に円偏波回転磁界が生じ、しかも；主線路
１ａ、１ｂから見た整合がとれている。
の特注インピーダンスをＺい先端短絡分岐線路２の位相
定数をβ１、特注インピーダンスをＺｌ、線路長を４１
、波長をλ１とし、次に先端開放補助分岐線路３の位相
定数をβ２特姓インピーダンスをＺ２、線路長を７１！
２、波長をλ２とすると Ｚｏ″＝Ｚｌ ｔａｎβ１１１（１） 上記（ＩＸ２）式の条件をはゾ満す時、先端短絡分岐線
路２の接合部に円偏波回転磁界が生じ、しかも；主線路
１ａ、１ｂから見た整合がとれている。
線路長１１．１２ｃｉｏｆｆｉら１／４波長の範囲テ（
１ｘ２）式を満足するようにＺｌ及びＺ２を変化すれば
よいので先端短絡分岐線路２を先端開放補助分岐線路に
おきかえたタイプのアイソレータに比較して相当小形に
構成できる特徴がある。
１ｘ２）式を満足するようにＺｌ及びＺ２を変化すれば
よいので先端短絡分岐線路２を先端開放補助分岐線路に
おきかえたタイプのアイソレータに比較して相当小形に
構成できる特徴がある。
しかし両者とも挿入損失及びその周波数依存性が比較的
大きく、特に逆方向損失が最も大きくとれる周波数より
上側の周波数で特に挿入損失が急増する欠点があった。
大きく、特に逆方向損失が最も大きくとれる周波数より
上側の周波数で特に挿入損失が急増する欠点があった。
この発明はこれらの欠点を解決するため、フエ；り磁性
体５内のＲＦ回転磁界の分布を考慮し、ＲＦ回転磁界の
分布が悪くなる位置のフェリ磁性体部にか５る磁気エネ
ルギーを減少させ、極力そこでの損失を少なくするよう
に構成し、堅牢な構造でしかも挿入損失及びその周波数
特注の改善を：はかろうとするものである。
体５内のＲＦ回転磁界の分布を考慮し、ＲＦ回転磁界の
分布が悪くなる位置のフェリ磁性体部にか５る磁気エネ
ルギーを減少させ、極力そこでの損失を少なくするよう
に構成し、堅牢な構造でしかも挿入損失及びその周波数
特注の改善を：はかろうとするものである。
そこで１ず、従来の共鳴吸収形アイソレータにおいて挿
入損失が増加する原因を検討すると第１図において主線
路１ａ、Ｉｂ方向に流れる電流によって生ずるＲＦ磁界
をｈｘ ｓ位相をφＸとし、次に分岐線路方向に沿って
流れる電流によって生ずるＲＦ磁界をｈｙ９位相θｙと
すると、その合成によって生ずる円偏波回転磁界のよし
あしは、Ｘ、Ｘ方向のＲＦ磁界成分の振巾比（ｈｙ／ｈ
ｘ）及びその位相差（＜１５ｘ／＜１５ｙ）で評価する
ことができる。
入損失が増加する原因を検討すると第１図において主線
路１ａ、Ｉｂ方向に流れる電流によって生ずるＲＦ磁界
をｈｘ ｓ位相をφＸとし、次に分岐線路方向に沿って
流れる電流によって生ずるＲＦ磁界をｈｙ９位相θｙと
すると、その合成によって生ずる円偏波回転磁界のよし
あしは、Ｘ、Ｘ方向のＲＦ磁界成分の振巾比（ｈｙ／ｈ
ｘ）及びその位相差（＜１５ｘ／＜１５ｙ）で評価する
ことができる。
第２図ａ、ｂはその実測結果であり、同図ａはＸ方向に
対するｈｙ／ｈｘの分布を、同図すは同じくＸ方向に対
するへ／もの分布を示している。
対するｈｙ／ｈｘの分布を、同図すは同じくＸ方向に対
するへ／もの分布を示している。
これによるとＲＦ回転磁界の状態は、フェリ磁性体中心
部が最も良く、それから遠ざかるに従って劣化し、フェ
リ磁性体周辺部では振巾のみならず位相も円偏波条件（
ｈｙ／ｈｘ＝１保−へ−９Ｏ０）からずれている。
部が最も良く、それから遠ざかるに従って劣化し、フェ
リ磁性体周辺部では振巾のみならず位相も円偏波条件（
ｈｙ／ｈｘ＝１保−へ−９Ｏ０）からずれている。
フェリ磁性体周辺部で楕円偏波になっていれば、これら
は右及び左回りの円偏波の合成と考えられる為、吸収を
生じて欲しくない伝播方向で吸収が生じ、それが原因で
アイソレータの挿入損失が増加するものと考えられる。
は右及び左回りの円偏波の合成と考えられる為、吸収を
生じて欲しくない伝播方向で吸収が生じ、それが原因で
アイソレータの挿入損失が増加するものと考えられる。
そこでアイソレータの挿入損失を軽減させる為には、電
磁波がフェリ磁性体周辺部を通過するさい、磁性体にか
メる磁気エネルギーを減少するようにし、そこでの損失
を軽減させることが考えられ、その目的を達成する一つ
の方法さして各線路１ａ、１ｂ、２及び３と接合部４を
ブリッヂを介して接続したアイソレータの斜視図を第３
図に示す。
磁波がフェリ磁性体周辺部を通過するさい、磁性体にか
メる磁気エネルギーを減少するようにし、そこでの損失
を軽減させることが考えられ、その目的を達成する一つ
の方法さして各線路１ａ、１ｂ、２及び３と接合部４を
ブリッヂを介して接続したアイソレータの斜視図を第３
図に示す。
しかし第３図に示す如く基板表面にブリッヂ１０ａ、１
０ｂ、１０ｃ及び１０ａを構成する方法は下記理由に ■ 機械的に弱い ■ ブリッヂの工作が面倒である ■ 精度よくブリッヂを構成するのが困難よって好捷し
くない。
０ｂ、１０ｃ及び１０ａを構成する方法は下記理由に ■ 機械的に弱い ■ ブリッヂの工作が面倒である ■ 精度よくブリッヂを構成するのが困難よって好捷し
くない。
そこでこの発明は前記目的を達成する為に、製作容易で
精度が得やすく、しかも機械的に堅牢なブリッヂを単一
面導体１と基台９を利用し基板の裏面で構成しようとす
るものである。
精度が得やすく、しかも機械的に堅牢なブリッヂを単一
面導体１と基台９を利用し基板の裏面で構成しようとす
るものである。
１ず第４図ａは基板を単一面導体側から見た斜視図であ
り、フェリ磁性体周辺部の一部の単一面導体を化学工作
等の方法で精度よく削除している。
り、フェリ磁性体周辺部の一部の単一面導体を化学工作
等の方法で精度よく削除している。
次に第４図すは前記１単一面導体の一部を削除した部分
１１′′に相当する基台の位置に窪み部分１２を設けた
ものである。
１１′′に相当する基台の位置に窪み部分１２を設けた
ものである。
第５図は第４図ａ、ｂに示した両者を重ね合せたこの発
明によるアイソレータの斜視図である。
明によるアイソレータの斜視図である。
このようなアイソレークに共鳴吸収をおこすような磁界
をかけた場合、フェリ磁性体５中の円偏波回転磁界が、
外部直流磁界のｎ極からＳ極に向う方向を見て右回りで
あれば、フェリ磁性体５によって高周波エネルギーが吸
収され（逆方向）、左回りであれば吸収を生じないとい
う性質を利用し、電波の進行方向を逆転すると円偏波回
転磁界の回転方向も逆転することによってアイソレータ
の機能を果している。
をかけた場合、フェリ磁性体５中の円偏波回転磁界が、
外部直流磁界のｎ極からＳ極に向う方向を見て右回りで
あれば、フェリ磁性体５によって高周波エネルギーが吸
収され（逆方向）、左回りであれば吸収を生じないとい
う性質を利用し、電波の進行方向を逆転すると円偏波回
転磁界の回転方向も逆転することによってアイソレータ
の機能を果している。
従ってフェリ磁性体中の円偏波回転磁界が、楕円偏波や
直線偏波になれば、これらは右及び左回りの円偏波回転
磁界の合成と考えられる為、吸収を生じて欲しくない伝
播方向で吸収を生じ挿入損失が増加する。
直線偏波になれば、これらは右及び左回りの円偏波回転
磁界の合成と考えられる為、吸収を生じて欲しくない伝
播方向で吸収を生じ挿入損失が増加する。
一方円偏波回転磁界の状態は、前述の如くフェリ磁性体
の中心から遠さかるに従って劣化しフェリ磁性体周辺部
で振巾のみならず位相をも円偏波条件（ｈｙ／ｈｘ＝
１ へ−６＝９Ｏ°）からづれ、フェリ磁性体周辺部
をその中心近傍とそれにかＸる磁気エネルギーの点にお
いて同じように扱かった従来の構成法ではフェリ磁性体
周辺部での損失が無視できなくなるが、この発明による
構造にすると円偏波回転磁界の状態の良好な中心近傍を
積極的に利用し、挿入損失が大きくなるフェリ磁性体周
辺部では、その部分の単一面導体を削除しているので、
ＲＦ雷電流、基台の窪みの部分を流れることになる。
の中心から遠さかるに従って劣化しフェリ磁性体周辺部
で振巾のみならず位相をも円偏波条件（ｈｙ／ｈｘ＝
１ へ−６＝９Ｏ°）からづれ、フェリ磁性体周辺部
をその中心近傍とそれにかＸる磁気エネルギーの点にお
いて同じように扱かった従来の構成法ではフェリ磁性体
周辺部での損失が無視できなくなるが、この発明による
構造にすると円偏波回転磁界の状態の良好な中心近傍を
積極的に利用し、挿入損失が大きくなるフェリ磁性体周
辺部では、その部分の単一面導体を削除しているので、
ＲＦ雷電流、基台の窪みの部分を流れることになる。
その結果、等制約に前記その部分に機械的に堅牢なブリ
ッヂを構成したことになり、磁性体にか５る磁気エネル
ギーを減少させることができ、アイソレークの挿入損失
を大巾に軽減させることができる。
ッヂを構成したことになり、磁性体にか５る磁気エネル
ギーを減少させることができ、アイソレークの挿入損失
を大巾に軽減させることができる。
第６図はこの発明による他の実施例であり、単一面導体
１の厚味を厚く複合基板に被着し、挿入損失が大きくな
るフェリ磁性体周辺部の位置に相当する単一面導体の適
当な部分を削除している。
１の厚味を厚く複合基板に被着し、挿入損失が大きくな
るフェリ磁性体周辺部の位置に相当する単一面導体の適
当な部分を削除している。
そして前記それと窪みのない平坦な金属台を重ね合せて
前記ブリッヂを構成している。
前記ブリッヂを構成している。
このアイソレークはブリッヂを構成するのに単に単一面
導体の一部を削除するだけで金属台に窪みをつける等の
工作が不要なので製作が容易で、しかも挿入損失の特注
が良い特徴を有している。
導体の一部を削除するだけで金属台に窪みをつける等の
工作が不要なので製作が容易で、しかも挿入損失の特注
が良い特徴を有している。
第１図はこの発明の他の実施例であり、周波数が比較的
低い場合は、前記単一面導体７がなくとも基台９を配置
するのみで実用上十分な特注を得ることができるので、
前記基台のみを配置し、挿入損失が大きくなるフェリ磁
性体周辺部の位置に相当する基台の適当な部分に窪みを
もうけ、前記ブリッヂと等価なブリッヂを構成している
。
低い場合は、前記単一面導体７がなくとも基台９を配置
するのみで実用上十分な特注を得ることができるので、
前記基台のみを配置し、挿入損失が大きくなるフェリ磁
性体周辺部の位置に相当する基台の適当な部分に窪みを
もうけ、前記ブリッヂと等価なブリッヂを構成している
。
こトで単一面導体を削除する形状は第４図ａに限定され
るものでなく任意の形状でよく、又基台の窪み部分の形
状も第４図すに限定されるものでなく任意の形状でよく
例えば、基台直線状溝をつけたもの、あるいはリング伏
に溝をつけたものでよいのは当然である。
るものでなく任意の形状でよく、又基台の窪み部分の形
状も第４図すに限定されるものでなく任意の形状でよく
例えば、基台直線状溝をつけたもの、あるいはリング伏
に溝をつけたものでよいのは当然である。
なお以上は誘電体基板とフェリ磁性体とで構成した複合
基板を用いた場合について説明したが、この発明はこれ
に限らずキューり点の異なる磁性体で構成した複合基板
を用いたものにも適用できる。
基板を用いた場合について説明したが、この発明はこれ
に限らずキューり点の異なる磁性体で構成した複合基板
を用いたものにも適用できる。
又分岐線路２，３としてこ５では先端を短絡開放をした
場合について説明したが、この発明は分岐線路の先端が
開放、開放又は短絡、短絡の場合にも適用できる。
場合について説明したが、この発明は分岐線路の先端が
開放、開放又は短絡、短絡の場合にも適用できる。
さらにこの発明では分岐線路２，３として分布定数線路
を使った場合について説明したが、これに限らずこの代
りに集中定数化した素子（インダクタンス、コンテ゛ン
サ）を使用したアイソレークにも適用できる。
を使った場合について説明したが、これに限らずこの代
りに集中定数化した素子（インダクタンス、コンテ゛ン
サ）を使用したアイソレークにも適用できる。
最後に本発明では基台として金属板を用いた場合につい
て説明したが、これに限らすＲＦ電流が流れない部分は
必ずしも金属板である必要はない。
て説明したが、これに限らすＲＦ電流が流れない部分は
必ずしも金属板である必要はない。
従って基台として誘電体の表面の一部に金属膜等を被着
したものでもよいのは当然である。
したものでもよいのは当然である。
以上のように、この発明による共鳴吸収形アイソレータ
では、フェリ磁性体周辺部での損失をできるだけ軽減す
るように本発明による単一面導体γと基台９で構成した
堅牢なブリッヂをフェリ磁性体周辺部で構成することに
より、従来の共鳴吸収形アイソレータでは達成し得なか
った、順逆比、挿入損失及びその周波数依存上の大巾な
改善をはかることができた。
では、フェリ磁性体周辺部での損失をできるだけ軽減す
るように本発明による単一面導体γと基台９で構成した
堅牢なブリッヂをフェリ磁性体周辺部で構成することに
より、従来の共鳴吸収形アイソレータでは達成し得なか
った、順逆比、挿入損失及びその周波数依存上の大巾な
改善をはかることができた。
第１図は従来の共鳴吸収形アイソレータの斜視図、第２
図は従来の共鳴吸収形アイソレータが挿入損失及びその
周波数依存性において満足する特注を与えない原因を調
べる為の、ｘ、ｙ方向のＲＦ磁界成分の振巾比ｂｙ／ｈ
ｘ及びその位相差１φＸ−φｙ１の実測結果を示す図、
第３図は基板表面にブリッヂを構成したアイソレータの
斜視図、第４図ａは複合基板に被着した単一面導体の一
部を削除した斜視図、第４図すは金属台の一部に窪みを
もうけた斜視図、第５図はこの発明によるアイソレータ
の断面図、第６図、第７図はこの発明による他の実施例
を示すアイソレークの断面図であり、図中、ｌａ、Ｉｂ
は主線路、２は先端短絡分岐線路、３は先端開放分岐線
路、４は接合部、５はフェリ磁性体、６は誘電体基板、
７は単一面導体、８ａ 、８ｂは磁石、９は基台、１０
ａ、１０ｂ。 １０ｃ及び１０ｄはブリッヂ、１１は単一面導体の一部
を削除した部分、１２は窪み部分である。 なお、図中、同一あるいは和尚部分には同一符号を付し
て示しである。
図は従来の共鳴吸収形アイソレータが挿入損失及びその
周波数依存性において満足する特注を与えない原因を調
べる為の、ｘ、ｙ方向のＲＦ磁界成分の振巾比ｂｙ／ｈ
ｘ及びその位相差１φＸ−φｙ１の実測結果を示す図、
第３図は基板表面にブリッヂを構成したアイソレータの
斜視図、第４図ａは複合基板に被着した単一面導体の一
部を削除した斜視図、第４図すは金属台の一部に窪みを
もうけた斜視図、第５図はこの発明によるアイソレータ
の断面図、第６図、第７図はこの発明による他の実施例
を示すアイソレークの断面図であり、図中、ｌａ、Ｉｂ
は主線路、２は先端短絡分岐線路、３は先端開放分岐線
路、４は接合部、５はフェリ磁性体、６は誘電体基板、
７は単一面導体、８ａ 、８ｂは磁石、９は基台、１０
ａ、１０ｂ。 １０ｃ及び１０ｄはブリッヂ、１１は単一面導体の一部
を削除した部分、１２は窪み部分である。 なお、図中、同一あるいは和尚部分には同一符号を付し
て示しである。
Claims (1)
- １ キューり点の異なる磁性体で構成した複合基板や誘
電体基板と磁性体とで構成した複合基板の一方の面上に
は、上記磁性体を通るように主線路用導体をもうけ、か
つ上記主線路用導体からそれぞれ分岐する分岐線路用導
体及び補助分岐線路用導体を有するパターンを被着し、
他の面上には単一面導体と基台のるいは少なくともどち
らか一方を配置したアイソレータにおいて、磁気共鳴吸
収を生せしめる上記磁性体周辺部に対応する位置に単一
面導体あるいは基台の一部を削除、又は基台に窪みを設
けたことを特徴とするアイソレーク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1109776A JPS5823003B2 (ja) | 1976-02-04 | 1976-02-04 | アイソレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1109776A JPS5823003B2 (ja) | 1976-02-04 | 1976-02-04 | アイソレ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5294756A JPS5294756A (en) | 1977-08-09 |
| JPS5823003B2 true JPS5823003B2 (ja) | 1983-05-12 |
Family
ID=11768487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1109776A Expired JPS5823003B2 (ja) | 1976-02-04 | 1976-02-04 | アイソレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5823003B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6221045Y2 (ja) * | 1980-04-11 | 1987-05-28 |
-
1976
- 1976-02-04 JP JP1109776A patent/JPS5823003B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5294756A (en) | 1977-08-09 |
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