(57)【要約】【課題】  ノイズが少なく、性能の良好なアイソレータを提供する。【解決手段】  本発明のアイソレータは、平板状のフェライト部材４と、このフェライト部材４上に位置し、誘電体を挟んで上下方向の異なる面に設けられて、上下方向に一部が交叉する第１，第２，第３の中心導体５，６，７と、この中心導体５，６，７上に配置され、フェライト部材４に直流磁界を印加する磁石２とを備え、第１の中心導体５に対する磁界Ｇの強度は、アース部５ａ側よりもポート部５ｂ側を弱くして、第１の中心導体５に印加される磁界Ｇを不均一にしたため、通過帯域外（２×ｆ０）では、減衰量が従来よりも大きく、従って、ノイズが少なくなって、性能の良好なものが得られる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状のフェライト部材と、このフェライト部材上に位置し、誘電体を挟んで上下方向の異なる面に設けられて、上下方向に一部が交叉する第１，第２，第３の中心導体と、この中心導体上に配置され、前記フェライト部材に直流磁界を印加する磁石と、この磁石の上面を覆うように配置された第１のヨークと、前記フェライト部材の下面側に配置され、前記第１のヨークとで磁気閉回路を構成する第２のヨークとを備え、それぞれの前記中心導体の一端側には、接地されるアース部を有すると共に、前記第１の中心導体の他端側には、コンデンサに接続された入力端子であるポート部、また、前記第２の中心導体の他端側には、コンデンサに接続された出力端子であるポート部、更に、前記第３の中心導体の他端側には、コンデンサと抵抗器に接続されたポート部を有し、前記第１の中心導体に対する磁界の強度は、前記アース部側よりも前記ポート部側を弱くして、前記第１の中心導体に印加される磁界を不均一にしたことを特徴とするアイソレータ。
【請求項２】
前記磁石と前記フェライト部材は、互いに中心をズラした状態で対向させて、前記第１の中心導体に対する磁界の強度は、前記アース部側よりも前記ポート部側を弱くして、前記第１の中心導体に印加される磁界を不均一にしたことを特徴とするアイソレータ。
【請求項３】
前記磁石の面積は、前記フェライト部材の面積よりも大きくして、前記フェライト部材が前記磁石の面積内に位置するようにしたことを特徴とする請求項２記載のアイソレータ。
【請求項４】
前記磁石は四角以上の多角形をなすと共に、前記フェライト部材は四角以上の多角形をなし、前記第１、第２の中心導体の前記ポート部は、前記第３の中心導体の前記ポート部が配置された前記フェライト部材の外周縁と対向する外周縁側に配置され、前記第１、第２の中心導体の前記ポート部が配置された前記フェライト部材の前記外周縁と前記磁石の外周縁を上下方向の位置で一致させたことを特徴とする請求項３記載のアイソレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアンテナ共用器等に適用して好適なアイソレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は従来のアイソレータの分解斜視図であり、次に、従来のアイソレータの構成を図１０に基づいて説明すると、従来のアイソレータは、箱形の第１のヨーク５１と、第１のヨーク５１に結合されたＵ字状の第２のヨーク５２と、第１，第２のヨーク５１，５２内に配置され、合成樹脂の成型品からなる樹脂ケース５３と、この樹脂ケース５３の上部に位置決めされた状態で取り付けられ、第１のヨーク５１内に配置された四角板状の磁石５４を有する。
【０００３】
また、従来のアイソレータは、樹脂ケース５３の下部に位置決めされて取り付けられたフェライト部材５５と、このフェライト部材５５上に、１２０度の間隔で、一部が互いに交叉した状態となった金属板からなる第１，第２，第３の中心導体５６，５７、５８を有し、これ等の中心導体５６，５７，５８の一端側には、
接地されるアース部５６ａ、５７ａ、５８ａを有すると共に、中心導体５６，５７，５８の他端側には、ポート部５６ｂ、５７ｂ、５８ｂを有している。
【０００４】
そして、第１の中心導体５６の入力端子であるポート部５６ｂには、コンデンサＣ１が接続され、第２の中心導体５７の出力端子であるポート部５７ｂにはコンデンサＣ２が接続され、更に、第３の中心導体５８のポート部５８ｂには、コンデンサＣ３と抵抗器Ｒが接続されている。
【０００５】
また、第２のヨーク５２に下部には、入出力基板５９が配置され、第１，第２の中心導体５６，５７のポート部５６ｂ、５７ｂがランド部６０に接続されて、従来のアイソレータが構成されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００６】
従来のアイソレータは、磁石５４とフェライト部材５５の互いに対向する面積は、磁石５４の面積がフェライト部材よりも大きく形成され、フェライト部材５５が磁石５４の面積内に位置すると共に、磁石５４とフェライト部材５５の中心は、互いに一致するように樹脂ケース５３によって位置決めされて取り付けられた状態となっている。
【０００７】
図８に示すように、磁石５４がフェライト部材５５に直流磁界Ｇを印加するが、この場合、磁石５４の磁界Ｇの強度は、外周縁側よりも中央部側が強くなっている。  
そして、従来のように磁石５４とフェライト部材５５の中心が一致した状態にある場合、図８に示すように、フェライト部材５５の全表面には、均一な磁界強度が作用した状態となる。
【０００８】
そして、図９に示すように、第１の中心導体５６のポート部５６ｂから入力された電流は、交叉部Ｋを越えた位置から第２の中心導体５７に移行されて、第２の中心導体５７のポート部５７ｂから出力されるようになるが、図７は、周波数（ＭＨｚ）と減衰量（ｄＢ）の関係を測定した結果を示すグラフである。
【０００９】
従来のアイソレータは、図７の一点鎖線Ｓ３で示すように、通過帯域（ｆ０）では減衰量が小さく好ましい状態となっているが、通過帯域外（２×ｆ０）では、減衰量が−１５．４ｄＢと小さく、これによってノイズが発生する事態を招くものとなっているが、これは、均一な磁界Ｇにある第１，第２の中心導体によって、Ｑの高い共振回路が形成されることによるものと推測される。
【００１０】
【特許文献１】特開平９−２１３５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来のアイソレータは、均一な磁界Ｇにある第１，第２の中心導体によって、Ｑの高い共振回路が形成されることによるものと推測されると共に、測定の結果、通過帯域外（２×ｆ０）では、減衰量が小さく、これによってノイズが発生するという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明はノイズが少なく、性能の良好なアイソレータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための第１の解決手段として、平板状のフェライト部材と、このフェライト部材上に位置し、誘電体を挟んで上下方向の異なる面に設けられて、上下方向に一部が交叉する第１，第２，第３の中心導体と、この中心導体上に配置され、前記フェライト部材に直流磁界を印加する磁石と、この磁石の上面を覆うように配置された第１のヨークと、前記フェライト部材の下面側に配置され、前記第１のヨークとで磁気閉回路を構成する第２のヨークとを備え、それぞれの前記中心導体の一端側には、接地されるアース部を有すると共に、前記第１の中心導体の他端側には、コンデンサに接続された入力端子であるポート部、また、前記第２の中心導体の他端側には、コンデンサに接続された出力端子であるポート部、更に、前記第３の中心導体の他端側には、コンデンサと抵抗器に接続されたポート部を有し、前記第１の中心導体に対する磁界の強度は、前記アース部側よりも前記ポート部側を弱くして、前記第１の中心導体に印加される磁界を不均一にした構成とした。
【００１４】
また、第２の解決手段として、前記磁石と前記フェライト部材は、互いに中心をズラした状態で対向させて、前記第１の中心導体に対する磁界の強度は、前記アース部側よりも前記ポート部側を弱くして、前記第１の中心導体に印加される磁界を不均一にした構成とした。
【００１５】
また、第３の解決手段として、前記磁石の面積は、前記フェライト部材の面積よりも大きくして、前記フェライト部材が前記磁石の面積内に位置するようにした構成とした。
【００１６】
また、第４の解決手段として、前記磁石は四角以上の多角形をなすと共に、前記フェライト部材は四角以上の多角形をなし、前記第１、第２の中心導体の前記ポート部は、前記第３の中心導体の前記ポート部が配置された前記フェライト部材の外周縁と対向する外周縁側に配置され、前記第１、第２の中心導体の前記ポート部が配置された前記フェライト部材の前記外周縁と前記磁石の外周縁を上下方向の位置で一致させた構成とした。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のアイソレータは、平板状のフェライト部材と、このフェライト部材上に位置し、誘電体を挟んで上下方向の異なる面に設けられて、上下方向に一部が交叉する第１，第２，第３の中心導体と、この中心導体上に配置され、フェライト部材に直流磁界を印加する磁石と、この磁石の上面を覆うように配置された第１のヨークと、フェライト部材の下面側に配置され、第１のヨークとで磁気閉回路を構成する第２のヨークとを備え、それぞれの中心導体の一端側には、接地されるアース部を有すると共に、第１の中心導体の他端側には、コンデンサに接続された入力端子であるポート部、また、第２の中心導体の他端側には、コンデンサに接続された出力端子であるポート部、更に、第３の中心導体の他端側には、コンデンサと抵抗器に接続されたポート部を有し、第１の中心導体に対する磁界の強度は、アース部側よりもポート部側を弱くして、第１の中心導体に印加される磁界を不均一にした構成とした。
即ち、第１の中心導体に対する磁界の強度は、アース部側よりもポート部側を弱くして、第１の中心導体に印加される磁界を不均一にしたため、第１，第２の中心導体によって形成される共振回路のＱが低くなることによるものと推測される。
また、測定の結果、通過帯域外（２×ｆ０）では、減衰量が従来よりも大きくなっていることを確認でき、従って、ノイズが少なくなって、性能の良好なものが得られる。
【００１８】
また、磁石とフェライト部材は、互いに中心をズラした状態で対向させて、第１の中心導体に対する磁界の強度は、アース部側よりもポート部側を弱くして、第１の中心導体に印加される磁界を不均一にしたため、その構成が簡単で、生産性の良好なものが得られる。
【００１９】
また、磁石の面積は、フェライト部材の面積よりも大きくして、フェライト部材が磁石の面積内に位置するようにしたため、磁石によるフェライト部材への直流磁界の印加の良好なものが得られて、通過帯域（ｆ０）での減衰量の小さいものが得られる。
【００２０】
また、磁石は四角以上の多角形をなすと共に、フェライト部材は四角以上の多角形をなし、第１、第２の中心導体のポート部は、第３の中心導体のポート部が配置されたフェライト部材の外周縁と対向する外周縁側に配置され、第１、第２の中心導体のポート部が配置されたフェライト部材の外周縁と磁石の外周縁を上下方向の位置で一致させたため、フェライト部材と磁石の外周縁を合わす工程が簡単で、生産性が良く、しかも、第１の中心導体に対する磁界の強度は、アース部側よりもポート部側をより弱くできて、測定の結果、通過帯域外（２×ｆ０）では、減衰量がより大きくなり、ノイズをより少なくできて、性能の良好なものが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明のアイソレータの図面を説明すると、図１は本発明のアイソレータに係る要部断面図、図２は本発明のアイソレータに係り、第１のヨークと磁石を取り去った状態を示す平面図、図３は本発明のアイソレータの第１実施例に係り、中心導体を配置したフェライト部材と磁石の関係を示す説明図、図４は本発明のアイソレータの第２実施例に係り、中心導体を配置したフェライト部材と磁石の関係を示す説明図である。
【００２２】
また、図５は本発明のアイソレータの第３実施例に係り、中心導体を配置したフェライト部材と磁石の関係を示す説明図、図６は本発明のアイソレータの第４実施例に係り、中心導体を配置したフェライト部材と磁石の関係を示す説明図、図７はアイソレータにおける周波数と減衰量の関係を示すグラフ、図８はアイソレータにおける磁界の状態を示す説明図、図９はアイソレータにおける電流の流れを示す説明図である。
【００２３】
次に、本発明のアイソレータの構成を図１〜図９に基づいて説明すると、Ｕ字型、或いは箱形の磁性板（鉄板等）からなる第１のヨーク１は、四角形状の上板１ａと、この上板１ａの辺から下方に折り曲げられた側板１ｂとを有する。
【００２４】
長方形状（四角形状）の磁石２は、第１のヨーク１内に位置した状態で、その上面が上板１ａの内面に接触した状態で、接着剤等の適宜手段によって第１のヨーク１に取り付けられている。
この磁石２は、四角以上の互いに対向する外周縁２ａ、２ｂと２ｃ、２ｄを有する多角形のものを使用しても良い。
【００２５】
Ｕ字型、或いは箱形の磁性板（鉄板等）からなる第２のヨーク３は、四角形状の底板３ａと、この底板３ａの辺から上方に折り曲げられた側板３ｂとを有し、この第２のヨーク３は、底板３ａが上板１ａと対向して配置された状態で、その側板３ｂが第１のヨーク１の側板１ｂと結合されて、磁気閉回路が形成される。
【００２６】
ＹＩＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ  ｉｒｏｎ  ｇａｒｎｅｔ）等からなる平板状のフェライト部材４は、磁石２と対向した状態で、第２のヨーク３内に配置されている。
また、フェライト部材４は、この実施例では八角形のものが示されているが、四角以上の互いに対向する外周縁４ａ、４ｂと４ｃ、４ｄを有する多角形のものを使用しても良い。
そして、フェライト部材４の面積は、磁石２の面積よりも小さく、磁石２の面積内に対向して配置された状態となっている。
【００２７】
銅等の薄い導電板等からなる第１、第２，第３の中心導体５、６，７は、一端側に設けられた接地されるアース部５ａ、６ａ、７ａと、他端側に設けられたポート部５ｂ、６ｂ、７ｂを有する。
そして、これ等の第１，第２，第３の中心導体５，６，７は、フェライト部材４上において、誘電体（図示せず）を挟んで上下方向の異なる面に１２０度の間隔で設けられて、上下方向に一部が交叉して配置される。
【００２８】
この時、フェライト部材４の一方の長辺側である外周縁４ａ側には、第１，第２の中心導体５，６のポート部５ｂ、６ｂと第３の中心導体７のアース部７ａが配置され、また、他方の長辺側である外周縁４ｂ側には、第３の中心導体７のポート部７ｂと第１，第２の中心導体５，６のアース部５ａ、６ａが配置された状態になると共に、第１，第２，第３の中心導体５，６、７のアース部５ａ、６ａ、７ａは、第２のヨーク３に接地されている。
【００２９】
チップ型の第１，第２，第３のコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、それぞれ絶縁体１０に設けられた第１の電極１１ａと、絶縁体１０を挟んで第１の電極１１ａに対向して設けられた第２の電極１１ｂを有する。
【００３０】
そして、第１，第２，第３のコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、フェライト部材４の外周に配置した状態で、第１の電極１１ａが第２のヨーク３の底板３ａに接続されて接地された状態となる。
【００３１】
チップ型の抵抗器Ｒは、対向する端面側に設けられた一対の電極１２ａ、１２ｂを有し、この抵抗器Ｒは、第３のコンデンサＣ３の近傍に配置された状態で、一方の電極１２ａが第２のヨーク３の底板３ａに接続されて接地された状態となり、また、他方の電極１２ｂが底板３ａから絶縁された状態となっている。
【００３２】
そして、第１の中心導体５の入力端子であるポート部５ｂは、第１のコンデンサＣ１の第２の電極１１ｂに接続され、また、第２の中心導体６の出力端子であるポート部６ｂは、第２のコンデンサＣ２の第２の電極１１ｂに接続され、更に、第３の中心導体７のポート部７ｂは、第３のコンデンサＣ３の第２の電極１１ｂと抵抗器Ｒの他方の電極１２ｂに接続されている。
【００３３】
また、本発明の第１実施例におけるアイソレータは、図３に示すように、磁石２の中心Ａ１とフェライト部材４の中心Ａ２が互いにズレた状態となっており、この第１実施例では、フェライト部材４の中心Ａ２が磁石２の外周縁２ａ側に近づいた（磁石２の中心Ａ２から０．２ｍｍ程度ズレた）状態となって、第１，第２の中心導体５，６のポート部５ｂ、６ｂが磁石２の外周縁２ａ側に近づいた状態になるが、これに対して、第１，第２の中心導体５，６のアース部５ａ、６ａは、フェライト部材４の中心側に寄せられた状態となる。
【００３４】
一般に、図８に示すように、磁石２がフェライト部材４に直流磁界Ｇを印加するが、この場合、磁石２の磁界Ｇの強度は、外周縁側よりも中央部側が強くなっている。  
そして、本発明の第１実施例のように、第１，第２の中心導体５，６のポート部５ｂ、６ｂが磁石２の外周縁２ａ側に近づき、第１，第２の中心導体５，６のアース部５ａ、６ａがフェライト部材４の中心側に寄せられた状態になると、第１、第２の中心導体５，６に対する磁界Ｇの強度は、アース部５ａ、６ａ側よりもポート部５ｂ、６ｂ側が弱くなって、特に、第１の中心導体５に印加される磁界Ｇが不均一な状態となる。
【００３５】
そして、図９に示すように、第１の中心導体５のポート部５ｂから入力された電流は、交叉部Ｋを越えた位置から第２の中心導体６に移行されて、第２の中心導体６のポート部６ｂから出力されるようになるが、図７は、周波数（ＭＨｚ）と減衰量（ｄＢ）の関係を測定した結果を示すグラフである。
【００３６】
本発明の第１実施例におけるアイソレータは、図７の点線Ｓ２で示すように、通過帯域（ｆ０）では減衰量が小さく好ましい状態になると共に、通過帯域外（２×ｆ０）における減衰量が−１７．４ｄＢと従来よりも大きくなって、ノイズを少なくでき、これは、不均一な磁界Ｇ状態にある第１，第２の中心導体５，６によって、Ｑの低い共振回路が形成されることによるものと推測される。
【００３７】
また、図４は本発明のアイソレータの第２実施例を示し、この第２実施例は、第１、第２の中心導体５，６のポート部５ｂ、６ｂが配置されたフェライト部材４の外周縁４ａと磁石２の外周縁２ａを上下方向の位置で一致（磁石２の中心Ａ１から０．４ｍｍ程度ズレた状態）させたものである。
この場合、第１、第２の中心導体５，６に対する磁界Ｇの強度は、アース部５ａ、６ａ側よりもポート部５ｂ、６ｂ側がより弱くなって、特に、第１の中心導体５に印加される磁界Ｇがより不均一な状態となる。
【００３８】
そして、本発明の第２実施例におけるアイソレータは、図７の実線Ｓ１で示すように、通過帯域（ｆ０）では減衰量が小さく好ましい状態になると共に、通過帯域外（２×ｆ０）における減衰量が−１８．７ｄＢと一層大きくなって、ノイズを少なくできるものである。
【００３９】
また、図５は本発明のアイソレータの第３実施例を示し、この第３実施例は、フェライト部材４の中心Ａ２（外周縁４ｃ）が磁石２の外周縁２ｃ側に近づいた（磁石２の中心Ａ２から０．２ｍｍ程度ズレた）状態にし、これによって、第１の中心導体５のポート部５ｂ側を磁石２の外周縁２ｃ側に近づけて、第１の中心導体５に対する磁界Ｇの強度は、アース部５ａ側よりもポート部５ｂ側が弱くなるようにして、第１の中心導体５に印加される磁界Ｇが不均一な状態にしたものである。
【００４０】
そして、本発明の第３実施例におけるアイソレータは、前記第１実施例と同様に、図７の点線Ｓ２で示すように、通過帯域（ｆ０）では減衰量が小さく好ましい状態になると共に、通過帯域外（２×ｆ０）における減衰量が従来よりも大きくなって、ノイズを少なくできる。
【００４１】
また、図６は本発明のアイソレータの第４実施例を示し、この第４実施例は、第１の中心導体５のポート部５ｂ側のフェライト部材４の外周縁４ｃと磁石２の外周縁２ｃを上下方向の位置で一致（磁石２の中心Ａ１から０．４ｍｍ程度ズレた状態）させたものである。
この場合、第１の中心導体５に対する磁界Ｇの強度は、アース部５ａ側よりもポート部５ｂ側がより弱くなって、第１の中心導体５に印加される磁界Ｇがより不均一な状態となる。
【００４２】
そして、本発明の第４実施例におけるアイソレータは、前記第２実施例と同様に、図７の実線Ｓ１で示すように、通過帯域（ｆ０）では減衰量が小さく好ましい状態になると共に、通過帯域外（２×ｆ０）における減衰量が一層大きくなって、ノイズを少なくできるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のアイソレータに係る要部断面図。
【図２】本発明のアイソレータに係り、第１のヨークと磁石を取り去った状態を示す平面図。
【図３】本発明のアイソレータの第１実施例に係り、中心導体を配置したフェライト部材と磁石の関係を示す説明図。
【図４】本発明のアイソレータの第２実施例に係り、中心導体を配置したフェライト部材と磁石の関係を示す説明図。
【図５】本発明のアイソレータの第３実施例に係り、中心導体を配置したフェライト部材と磁石の関係を示す説明図。
【図６】本発明のアイソレータの第４実施例に係り、中心導体を配置したフェライト部材と磁石の関係を示す説明図。
【図７】アイソレータにおける周波数と減衰量の関係を示すグラフ。
【図８】アイソレータにおける磁界の状態を示す説明図。
【図９】アイソレータにおける電流の流れを示す説明図。
【図１０】従来のアイソレータの分解斜視図。
【符号の説明】
【００４４】
１：第１のヨーク
１ａ：上板
１ｂ：側板
２：磁石
２ａ〜２ｄ：外周縁
Ａ１：磁石の中心
３：第２のヨーク
３ａ：底板
３ｂ：側板
４：フェライト部材
４ａ〜ｄ４：外周縁
Ａ２：フェライト部材の中心
５：第１の中心導体
５ａ：アース部
５ｂ：ポート部（入力端子）
６：第２の中心導体
６ａ：アース部
６ｂ：ポート部（出力端子）
７：第３の中心導体
７ａ：アース部
７ａ：ポート部
Ｃ１：第１のコンデンサ
Ｃ２：第２のコンデンサ
Ｃ３：第３のコンデンサ
１０：絶縁体
１１ａ：第１の電極
１１ｂ：第２の電極
Ｒ：抵抗器
１２ａ：電極
１２ｂ：電極
Ｇ：磁界
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006135897.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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