(57)【要約】サーキュレータが、２つの半体（１２、１１）からなるハウジング（１０）を含み、該半体は、該半体の第１のもの（１２）の中央部にフェライト（１８）及び関連した磁石（１６）を有し、該フェライトの上にある第２の半体（１１）は膜（３２）を有し、該膜は、該膜と該フェライトとの間の空隙（２６）の大きさを調節する該膜上の調節手段（３３）の作業により変形可能である。この膜は、凹部（３１）を形成するためのミル加工作業後の第２のハウジング半体の残りの部分であり、該凹部は、例えば、ねじの形態の調節手段を収容することが好ましい。サーキュレータの性能特性の予側可能性をさらに増大させるために、フェライトが第１のハウジング半体に形成された中空部（３６）内に据え付けられ、該フェライトの該第１のハウジング半体への固定が、該フェライトの側面（３７）と、対応する該中空部の側面との間に塗布される接着剤を介してなされる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２半体（１２、１１）からなるハウジング（１０）を備え、関連する磁石（１６）をもったフェライト素子（１８）が前記第１のハウジング半体（１２）の中央部において該第１のハウジング半体（１２）に固定され、前記フェライト素子に隣接する前記第２のハウジング半体の一部が変形可能な膜（３２）を有し、前記膜と該フェライト素子との間に空隙（２６）があり、該膜を変形させ、これにより前記空隙の大きさを調節するための調節手段（３３）がさらに設けられたことを特徴とするサーキュレータ。
【請求項２】
前記調節要素（３３）が、前記第２のハウジング半体に形成された凹部（３１）内に収容され、前記調節要素が前記膜（３２）を押し下げるように構成され、それによって該膜が前記フェライト素子（１８）の方向に移動されるようになったことを特徴とする請求項１に記載のサーキュレータ。
【請求項３】
前記調節要素が、前記凹部（３１）の両側に形成された対応するねじ山と係合するねじを有するスクリュー（３３）であることを特徴とする請求項２に記載のサーキュレータ。
【請求項４】
前記凹部（３１）が、前記第２のハウジング半体（１１）のミル加工作業の最終結果物であり、前記膜（３２）が、前記ミル加工作業の後に残された該第２のハウジング半体の一部であることを特徴とする請求項３に記載のサーキュレータ。
【請求項５】
前記フェライト素子（１８）が、前記第１のハウジング半体（１２）に形成された中空部（３６）内に収められたことを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のサーキュレータ。
【請求項６】
前記中空部（３６）が、前記フェライト要素（１８）と該中空部との間にほとんど遊びがないような大きさに作られることを特徴とする請求項５に記載のサーキュレータ。
【請求項７】
前記中空部（３６）と前記フェライト素子（１８）が互いに摩擦嵌めを形成することを特徴とする請求項６に記載のサーキュレータ。
【請求項８】
前記中空部（３６）と前記フェライト素子（１８）が、互いに締まり嵌めを形成することを特徴とする請求項６に記載のサーキュレータ。
【請求項９】
前記フェライト素子（１８）が、該フェライト素子の側面（３７）と対応する前記中空部の側面との間に塗布された接着剤によって該中空部（３６）に固定されたことを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載のサーキュレータ。
【請求項１０】
前記接着剤が、前記中空部の外周の周りに間隔をもって前記第１のハウジング半体（１２）の該中空部（３６）の延長部として形成された溝（３８）内に配置されたことを特徴とする請求項９に記載のサーキュレータ。
【請求項１１】
前記中空部（３６）の外周の周りにほぼ等距離に配置された３つの溝（３８）があることを特徴とする請求項１０に記載のサーキュレータ。
【請求項１２】
前記接着剤が、前記溝（３８）において接着剤のビードを形成するように塗布され、前記ビードは、目視検査により容易に検知可能であることを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれか１項に記載のサーキュレータ。
【請求項１３】
第１及び第２半体（１２、１１）からなるハウジング（１０）を備え、関連する磁石（１６）をもったフェライト素子（１８）が前記第１のハウジング半体（１２）の中央部において該第１のハウジング半体（１２）に固定されており、前記フェライト素子（１８）が該フェライト素子の側面（３７）と前記第１のハウジング半体との間に塗布された接着剤により該第１のハウジング半体に固定されたことを特徴とするサーキュレータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、サーキュレータに関し、具体的には、マイクロ波用途に用いるためのサーキュレータに関する。
【０００２】
（背景技術）
サーキュレータは、一般に、ポートの１つにおいて該サーキュレータに入る信号が、例えば、ポート１からポート２に（ポート３にではなく）、ポート２からポート３に（ポート１にではなく）、又はポート３からポート１に（ポート２にではなく）といった一方向だけに進むことができるように、多数のポート、実際上は３つのポートを連結させるために用いられる。ポートの１つがマッチした負荷に連結された場合、装置は絶縁体として機能し、ここで、他の２つのポート間の信号は、一方向だけに流れることができるようになる。
【０００３】
従来のサーキュレータの例及び一般的なサーキュレータの構成が、図１（ａ）、図１（ｂ）、及び図２に示される。図１（ａ）は、２つの半体１１及び１２からなるハウジング１０を含む周知のサーキュレータの構成を示し、各々のハウジング半体は、永久磁石１５、１６を収容するための凹部１３、１４を有し、フェライト素子１７、１８をも有する。ハウジング半体は、ハーフシェル工程によって製造され、これにより、凹部１３、１４及び他の不連続面（例えば、変圧器の段状部分１９）がミル加工によって形成され、組立てにおいて、フェライト及び磁石を備えた２つのハウジング半体が合わせられ、適切な手段によって固定され、完全なハウジングを形成する。中央部に沿ったこのような構造体の平面図が、図２に示されており、ここで、関連するフェライト１８をもった完全なハウジング１０の下部半体が、それぞれの変圧器部分２３、２４、２５を介して、３つのマイクロ波導波管ポートに連結される。
図１（ａ）の装置の別の実例が、図１（ｂ）に示される。ここでは、図１（ａ）の対称的な構成と対照的に、１つだけのフェライト１８及び永久磁石１６が用いられ、変圧器の段は、これら２つの品目を収容するハウジング半体にのみ、階段を有する。
【０００４】
このようなサーキュレータの性能は、多数の要因、すなわち主としてフェライトと上部ハウジングとの間（図１（ｂ））或いは２つのフェライト間（図１（ａ））の空隙２６の大きさと均一性、及びハウジング内のフェライトの位置の中心度に強く依存している。図３に示されるように、その性能は、製造及び組立て公差に大きく依存していることが明らかである。空隙の大きさ（寸法Ａ）の不確実性に関しては、主な有力要因は、フェライトの寸法（寸法Ｂ）及びハウジング組立体の寸法（寸法Ｃ）における公差、並びに該フェライトを該ハウジングに固定する接着剤層の厚さ（寸法Ｄ）における公差である。ハウジング内のフェライトの位置決めにおける不確実性に関しては、従来からゲージ又はテンプレートを用いてフェライトを配置する場合には、このようなゲージ又はテンプレートの精度に考慮するべき公差がある。
【０００５】
（発明の開示）
本発明の第１の態様によると、第１及び第２の半体からなるハウジングを含み、関連する磁石をもったフェライト素子が、該第１のハウジング半体の中央部において該第１のハウジング半体に固定され、該フェライト素子に隣接する第２のハウジング半体は変形可能な膜を有し、該膜と該フェライト素子との間に空隙があり、該膜を変形させ、これにより該空隙の大きさを調節するための調節手段がさらに設けられたサーキュレータが提供される。
【０００６】
調節要素は、第２のハウジング半体内に形成された凹部に収容され、該調節要素は、膜を押し下げ、これによって該膜がフェライト素子の方向に移動されるように構成されることが好ましい。
調節要素は、凹部の側面部に形成された対応するねじ山と係合するねじを有するスクリューであることが有利である。
凹部は、第２のハウジング半体のミル加工作業の最終結果であり、膜は、ミル加工作業の後に残される第２のハウジング半体の一部であることが好ましい。
【０００７】
フェライト素子が、第１のハウジング半体内に形成された中空部に収められることが有利である。
中空部は、フェライト素子と該中空部との間にほとんど遊びがないような大きさに作られることが好ましい。中空部及びフェライト素子が、互いに摩擦嵌合を形成することが有利である。代替的に、中空部及びフェライト素子が、互いに締まり嵌めを形成してもよい。
フェライト素子は、該フェライト素子の側面と、対応する中空部の側面との間に塗布された接着剤によって該中空部に固定されることが有利である。接着剤は、中空部の外周の周りに間隔をもって第１のハウジング半体内の中空部の延長部分として形成された溝内に配置される。中空部の外周の周りにほぼ等間隔に配置された３つの溝があることが好ましい。
接着剤は、溝において接着剤のビードを形成するように塗布されることが有利であり、このビードは目視検査によって容易に検知可能である。
【０００８】
フェライトを第１のハウジング半体の中央部分へ固定するために接着剤を使用することは、それ自体で発明と考えられる。したがって、本発明の第２の態様によると、第１及び第２の半体からなるハウジングを含み、関連した磁石を有するフェライト素子が第１のハウジング半体の中央部において該第１のハウジング半体に固定されたサーキュレータが提供され、そこで、該フェライト素子は、該フェライト素子の側面と該第１のハウジング半体との間に塗布された接着剤によって該第１のハウジング半体に固定される。
ここで、本発明によるサーキュレータが、図面を参照し、例としてのみ以下に説明される。
【０００９】
（発明を実施するための最良の形態）
ここで図４を参照すると、本発明によるサーキュレータは、３つの手段により特徴づけられ、その各々が、製造公差に起因する性能の不確実性を減少させるのに役立ち、協働して増大した性能の確実性をもたらす。
図４において、上部ハウジング半体１１が、局部３０においてミル加工により取り除かれ、該ハウジング半体の深さの大部分を覆う凹部３１が形成される。このミル加工作業の後に残されたハウジングの一部は、膜３２として働き、この膜３２は、二重矢印で示される方向に弾性的に変形可能となるのに十分に薄いものである。空隙２６は、フェライト１８と膜３２の下面との間の空間である。この空隙２６を調節できるようにするために、調節要素３３が、可変の力で膜３２の上面に当てられるように作られた凹部内に導入される。自然状態の膜は、変形されていず、ハウジング面３４に平行であるので、この構成における唯一の変形力は、下向き方向のものであり、そのため該膜はフェライト１８の近くに押しつけられ、これにより空隙２６が減少される。この調節の一方向性の性質から考えると、調節されていない空隙は、実際の使用に必要とされる空隙より大きくすべきである。
【００１０】
本発明の好ましい形態においては、図４に示されるように、調節要素は、凹部３１内に作られた対応するねじ山と嵌合するねじを有するスクリューの形態をとることが好ましい。ねじは、磁性材料（好ましくは、鋼）で作られ、磁性ヨークとして働く。
性能の確実性を増大させるために取られる残りの２つの手段は、フェライト素子をハウジングに固定する領域にある。第１に、フェライトを下部ハウジング半体１２の上面３５（図３を参照されたい）に直接固定する代わりに、まず、中空部３６を該下部ハウジング半体内に作り、次いで、フェライトを該中空部内に導入する。フェライトの横方向の寸法（直径）に対する中空部の横方向の寸法（直径）は、該中空部内で該フェライトがほとんど移動できないようにすべきである。実際には、フェライトと中空部３６の相対的な寸法は、少なくとも摩擦嵌合、好ましくは締まり嵌めを保証すべきである。第２に、フェライトを所定の位置に固定するため、図３の従来の方式におけるように、該フェライトの下面に接着剤を塗布する代わりに、該フェライトの側面３７と多数のさらに小さな凹部（半径方向の溝）３８の壁との間に接着剤を塗布し、主中空部３６の小さな局所的延長部分を構成する。このように、溝は接着剤で充填され、これによりフェライトが所定の位置に固定される。
【００１１】
この方式の利点は、以下のとおりである。
（ａ）フェライトが、中空部３６の抑制動作によって横方向に揺らぐことがない。
（ｂ）フェライトが接着剤の上に乗っていないので、下部ハウジング半体の面３５より上方の該フェライトの平均の高さが（該フェライト自体の高さに存在し得る如何なる公差も無視する）予測可能である。従来の構成においては、フェライトが乗っている接着剤の床は一定の圧搾力に曝されており、こうした力の大きさ及び接着剤層の最初の深さ及び粘稠度が全て、下部ハウジング半体より上のフェライトの上面の最終的な高さを予側できないものにする。
（ｃ）空隙２６の大きさは、フェライトの上面４１の範囲にわたって一様である（図４を参照されたい）。これは、接着剤がフェライトの下のどこにも蓄積される可能性がないからである。
【００１２】
接着剤結合の品質を目で検査するのを可能にするために（図６を参照されたい）、接着剤が溝３８の上で移動して局所的なビード４０を形成するのに十分な接着剤を塗布することが好都合であり、これは、示される方向の１つ又はそれ以上のポートを調べる際に見ることができる。
空隙の測定は、光学的方法又は機械的方法のいずれかによって行うことができ、或いは、代替的に、調節要素を作動させながら、サーキュレータのＨＦ特性を監視してもよい。本発明のもとでは、監視する必要がある唯一の特性が、サーキュレータの透過又は反射パラメータであることが有利である。
【００１３】
図４に示される本発明の実施形態は、図１（ｂ）のものに類似した非対称のサーキュレータ構成を含むが、本発明は、図１（ａ）に示される対称の構成で用いることも可能である。この場合には（図７を参照されたい）、第２のフェライト１７が、上に説明した接着方法を用いて第２のハウジング半体１１内に作られた関連する溝（半径方向の凹部）５１を有する第２の中空部５０内に同様に固定される。
本発明のさらに別の変形においては、膜は、ハウジング自体から形成されるのではなく、該ハウジングとは別箇の部品とする。この構成においては、上部ハウジング半体は、ミル加工により完全に取り除かれて、単に凹部３１だけではなく孔を形成し、薄く弾性的に変形可能な膜が、該孔の内部開口部内にしっかりと嵌合される。この実施において、調節要素３３の下向きに作用する力が、この膜を全く緩ませることがないように、この別個の膜を固定することが、当然ながら必要である。実際には、これを保証するのは困難であるので、図４に示される一体化された構成が好ましい。
【００１４】
図４に示されるものよりフェライトの近くに位置させるように、予め張力のかけられた膜を設け得ることも原則的に考えられる。この場合、空隙の調節は、外向きの方向すなわちフェライトからさらに遠ざかるように膜を移動させることによって、空隙を増大させるものである。これは、例えば、図４のスクリュー３３を回転させることによって、該膜が上方に押されるように、膜に機械的に連結された調節要素を設けることを必然的に伴うものである。この実現は可能であるが、図４に示される方式より実施が困難であるので、この場合も同様に、図示される方式が好ましいものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１（ａ）】周知のサーキュレータの実施形態の側断面である。
【図１（ｂ）】周知のサーキュレータの実施形態の側断面である。
【図２】２つの実施形態の面ＩＩ−ＩＩを通る平面図である。
【図３】サーキュレータの製造に含まれる公差を示す図１（ｂ）のサーキュレータである。
【図４】本発明によるサーキュレータの部分断面図である。
【図５】本発明によるサーキュレータの好ましい実現の部分平面断面図である。
【図６】本発明によるサーキュレータのハウジング半体にフェライトを接着する好ましい方法を示す。
【図７】図４に示される本発明の実施形態の対称型を示す。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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