(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インダクタンス成分として機能する３本の直線状の中心導体を１つの交点で交差するように積層し、該交差する部分の中心導体間に発生する容量によりキャパシタンス成分を得るようにした非可逆回路素子において、上記各中心導体を、誘電体シートの一主面上を同一幅で連続して延びる１本又は複数本の導体からなるものとし、上記各中心導体に、上記交点を囲むように屈曲部を形成し、上記各誘電体シートを各中心導体が上記屈曲部で交差するように積層したことを特徴とする非可逆回路素子。
【請求項２】
請求項１において、上記各導体の屈曲部がアール状に形成されていることを特徴とする非可逆回路素子。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記誘電体シートが磁性材料からなることを特徴とする非可逆回路素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波帯の高周波回路部品として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する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、マイクロ波集中定数型のアイソレータ，サーキュレータは、減衰力が信号の伝送方向には極めて小さく、逆方向には極めて大きい特性を有しており、携帯電話，自動車電話等の送信回路部に採用されている。このようなサーキュレータとして、従来、図６，図７に示すように、フェライト等からなる複数枚の磁性体シート２１〜２３にそれぞれ平行に延びる２本の導体２４〜２６をパターン形成し、この磁性体シート２１〜２３を、各導体２４〜２６が該シートを挟んで交互に位置し、かつ１２０度の角度をなすように交差させて積層配置し、これにより直方体状の成形体２０を形成したものがある。そして該成形体２０の各側面に、上記各導体２４〜２６の一端部の第１〜第３ポートＰ１〜Ｐ３に接続される入出力端子電極２７〜２９を形成するとともに、他端部に接続されるアース電極３０〜３２をそれぞれ形成し、上記導体２４〜２６の交差部分に永久磁石により直流磁界を印加するように構成されている。
【０００３】
上記サーキュレータの中心周波数は、図８の等価回路図に示すように、各導体２４〜２６のインダクタンス成分Ｌの値と、各導体２４〜２６間に発生するキャパシタンス成分Ｃの値とで略決定される。なお、アイソレータは、図９の等価回路図に示すように、何れか１つのポートＰ３に終端抵抗Ｒを接続して構成されており、このアイソレータにおいてもインダクタンス成分Ｌ，及びキャパシタンス成分Ｃの値で中心周波数が決定される。
【０００４】
また、図１０は、各導体２４〜２６間での容量発生部位を斜線で示した模式図であり、図１１（ａ），（ｂ）は、各導体間に発生する容量を等価回路化した図である。即ち、図７に示すように、上部導体２６と下部導体２４との間にはＣの容量値が、また下部導体２４と中間導体２５との間、及び中間導体２５と上部導体２６との間にはそれぞれ２Ｃの容量値が存在すると考えられる。従って、第１，第３ポートＰ１，Ｐ３間では４つの２Ｃの容量が並列に存在し、以下同様に考えると第１，第２ポートＰ１，Ｐ２間，及び第２，第３ポートＰ２，Ｐ３間の等価回路は図１１（ａ）に示すようになる。この等価回路を変形したものが、図１１（ｂ）に示すものとなり、ここで示した容量値がアイソレータ，サーキュレータのキャパシタンス成分の近似値となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のサーキュレータでは、磁性体シートの積層時の位置ずれ，あるいは導体のパターン形成時の位置ずれが生じた場合、３つの導体が一箇所で重なる場合がある。このため各ポートでのキャパシタンス成分の値が変化し、中心周波数にずれが生じるという問題がある。その結果、生産する上での不良品となることから、製品の歩留まりが悪化するという問題が生じる。
【０００６】
例えば、図１２，図１３に示すように、下部導体２４が位置ずれした場合、各導体２４〜２６が一箇所で重なる部分ａが発生する（図中、黒色参照）。これは、○印Ａ部，及び○印Ｂ部の各第１〜第３ポートＰ１〜Ｐ３ともそれぞれ１回ずつ同じ面積で重なっているが、Ｂ部での各ポートＰ１〜Ｐ３の重なり部分ａにおいては半分の面積が第２ポートＰ２を介して重なっている。これにより上記Ａ部におけるポートＰ１，Ｐ３間での容量値Ｃに対して（図１４（ａ）参照）、Ｂ部でのポートＰ１，Ｐ３間の容量値は０．５Ｃと１／２になっている（図１４（ｂ）参照）。その結果、上記導体の位置ずれにより生じた等価回路（図１４（ｃ）参照）と、上述の等価回路（図１１（ｂ）参照）とを比べるとポート間での容量値が異なり、それだけ中心周波数がずれることとなる。
【０００７】
本発明は上記従来の状況に鑑みてなされたもので、磁性体シートや導体に位置ずれが生じた場合でも所定値のキャパシタンス成分を確保でき、ひいては製品歩留まりを向上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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、インダクタンス成分として機能する３本の直線状の中心導体を１つの交点で交差するように積層し、該交差する部分の中心導体間に発生する容量によりキャパシタンス成分を得るようにした非可逆回路素子において、上記各中心導体を、誘電体シートの一主面上を同一幅で連続して延びる１本又は複数本の導体からなるものとし、上記各中心導体に、上記交点を囲むように屈曲部を形成し、上記各誘電体シートを各中心導体が上記屈曲部で交差するように積層したことを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、上記導体の屈曲部をアール状に形成したことを特徴としており、又請求項３の発明は、請求項１又は２において、上記誘電体シートが磁性材料からなることを特徴としている。
【００１０】
【作用】
請求項１の発明では、各導体の交差部分を交点を囲むように屈曲成形したので、該各屈曲部同士の上下対向部（重なり部）は交点を囲む周方向にずれて位置することとなる。これにより誘電体シートの積層時や導体のパターン形成時に多少の位置ずれが生じても、３つの導体が一箇所で重なるようなことはなく、所定のキャパシタンス成分を確保でき、ひいては中心周波数のずれを回避できる。その結果、不良品の発生を低減して製品歩留まりを向上できる。
【００１１】
請求項２の発明では、導体の屈曲部に曲線状のアール部を形成したので、余分な高調波の発生を抑制でき、周波数特性への影響を回避できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図に基づいて説明する。
図１ないし図３は、本発明の一実施形態によるサーキュレータを説明するための図であり、図１は各導体の交差状態を示す平面透視模式図、図２は磁性体シートの分解斜視図、図３はサーキュレータの斜視図である。
【００１３】
図において、１はマイクロ波帯域で採用される集中定数型のサーキュレータであり、これはフェライトからなる複数枚の磁性体シート２・・を積層して直方体状の成形体３を一体形成し、該成形体３の各側面に入出力端子電極４・・及びアース電極５・・を形成して構成されている。
【００１４】
上記各磁性体シート２の上面にはそれぞれ平行に延びる２本の第１〜第３中心導体６〜８が印刷，蒸着等によりパターン形成されており、各中心導体６〜８の両端面は磁性体シート２の端縁に延び上記成形体３の側面に露出している。上記各中心導体６〜８の一端面の第１〜第３ポートＰ１〜Ｐ３にはそれぞれ上記入出力電極４が接続されており、他端面には上記アース電極５が接続されている。
【００１５】
上記各中心導体６〜８は磁性体シート２を挟んで交互に配置されており、かつ１２０度で交差するよう配置されている。この各中心導体６〜８の交差部分には図示しない永久磁石により直流磁界が印加されている。ここで、上記成形体３は中心導体６〜８が形成された磁性体シート２の上部及び下部に導体が形成されていない磁性体シートを積層して形成されており、この積層数については特に限定するものではない。
【００１６】
そして上記各中心導体６〜８は２つの導体により構成され、その中央交差部分は、各中心導体が直線であった場合の交点Ｄ（仮想点）を周方向に囲むようにく字状に屈曲成形されており、該各屈曲部６ａ〜８ａ同士が磁性体シート２を挟んで対向している。これにより上記各屈曲部６ａ〜８ａ間に発生するキャパシタンス成分と各中心導体６〜８のインダクタンス成分とでサーキュレータ１の中心周波数が設定されている。
【００１７】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態のサーキュレータ１によれば、各中心導体６〜８の交差部分にく字状の屈曲部６ａ〜８ａを形成したので、該屈曲部６ａと７ａ、６ａと８ａ、７ａと８ａとの対向部（図１に斜線で示す重なり部）ａ１，ａ２，ａ３は３本の中心導体６〜８の交点Ｄを囲む周方向にそれぞれずれて位置することとなり、これにより磁性体シート２の積層時や中心導体６〜８の形成時に多少の位置ずれが生じても全部の中心導体６〜８が一箇所で重なるようなことはほとんどない。従って、所定のキャパシタンス成分を得ることができ、ひいては中心周波数のずれを回避できる。その結果、生産工程での不良品の発生を低減でき、品質に対する信頼性を向上できるとともに製品歩留まりを向上できる。
【００１８】
なお、上記実施形態では、各中心導体６〜８の交差部分をく字状に屈曲形成した場合を例にとったが、本発明は、図４に示すように、各中心導体６〜８の交差部分を円弧状に屈曲形成し、該円弧部６ａ〜８ａ同士の重なり部ａ１，ａ２，ａ３を周方向にずれて位置させるようにしてもよく、この場合も上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００１９】
また上記実施形態では、サーキュレータを例にとったが、本発明はアイソレータ，及び他の非可逆性高周波部品にも勿論適用できる。
【００２０】
図５は、請求項２の発明の一実施形態によるサーキュレータを説明するための図であり、図中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。本実施形態は、各中心導体６〜８の交差部分を屈曲形成するとともに、該各屈曲部６ａ〜８ａの開始点に円弧状のアール部６ｂ〜８ｂを形成して構成されている。
【００２１】
本実施形態では、中心導体６〜８の交差部分を屈曲形成するとともに、該各屈曲部６ａ〜８ａにアール部６ｂ〜８ｂを形成したので、３つの中心導体が１箇所で重なるのを防止して不良品の発生を低減しながら、余分な高調波の発生を抑制して周波数特性への影響を回避できる。
【００２２】
【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、各導体の交差部分をそれぞれ交点を囲むように屈曲成形したので、誘電体シートの積層時等に多少の位置ずれが生じてもキャパシタンス成分が変化することはなく、ひいては生産工程での不良品の発生を低減でき、製品歩留まりを向上できる効果がある。
【００２３】
請求項２の発明では、上記各導体の屈曲部をアール状に成形したので、余分な高調波の発生を抑制して周波数特性への影響を回避できる効果がある。
【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サーキュレータを説明するための模式図である。
【図２】上記サーキュレータの分解斜視図である。
【図３】上記サーキュレータの斜視図である。
【図４】上記実施形態の変形例による各導体の交差部分を示す模式図である。
【図５】請求項２の発明の一実施形態による各導体の交差部分を示す模式図である。
【図６】従来の一般的なサーキュレータを示す斜視図である。
【図７】従来のサーキュレータの分解斜視図である。
【図８】一般的なサーキュレータの等価回路図である。
【図９】一般的なアイソレータの等価回路図である。
【図１０】従来の各導体の交差部分を示す模式図である。
【図１１】従来の各導体の等価回路を示す図である。
【図１２】従来の問題点を説明するための模式図である。
【図１３】従来の問題点を示す模式図である。
【図１４】従来の問題点を示す図である。
【符号の説明】
１                サーキュレータ（非可逆回路素子）
２                磁性体シート
６〜８            導体
６ａ〜８ａ        屈曲部，円弧部
６ｂ〜８ｂ        アール部
【図１】
0003570026.tif 000002
【図２】
0003570026.tif 000003
【図３】
0003570026.tif 000004
【図４】
0003570026.tif 000005
【図５】
0003570026.tif 000006
【図６】
0003570026.tif 000007
【図７】
0003570026.tif 000008
【図８】
0003570026.tif 000009
【図９】
0003570026.tif 000010
【図１０】
0003570026.tif 000011
【図１１】
0003570026.tif 000012
【図１２】
0003570026.tif 000013
【図１３】
0003570026.tif 000014
【図１４】
0003570026.tif 000015