(57)【要約】  本発明は、同じ高さに配置された第１の誘電体部分（１１）と、フェライト基板（１２）と、フェライト基板（１２）の下に配置された接地層（１８）と、第１の誘電体部分（１１）およびフェライト基板（１２）を有する高さに配置された金属ライン構成（１４）と、を含む非可逆構成要素に関し、金属ライン構成（１４）はフェライト基板（１２）上に互いに平行に配置された第１および第２の金属ライン（１５、１６）を含み、第１の金属ライン（１５）は第１のポート（Ｐ１）を備え、第２の金属ライン（１６）は第２のポート（Ｐ２）を備え、第１および第２の金属ライン（１５、１６）は第１の誘電体部分（１１）とフェライト基板（１２）との間の部分に接続されて第３のポート（Ｐ３）で終端する単一の第３の金属ライン（１７）を形成し、フェライト基板（１１）は金属ライン（１５、１６）と平行に磁化され、少なくとも１つの整合回路網（１９、２０）がポート（Ｐ１、Ｐ２）の少なくとも一方に割り当てられる。整合回路網（１９、２０）を第１のポート（Ｐ１）および第２のポート（Ｐ２）に結合することによって、金属ライン構成の長さの実質的な減少が達成される。この減少により、非可逆構成要素（１０）の集積化が可能になる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の誘電体部分と、
同じ高さに配置されたフェライト基板と、
前記フェライト基板の下に配置された接地層と、
前記第１の誘電体部分および前記フェライト基板を有する前記高さに配置された金属ライン構成と、を含み、
前記金属ライン構成が、前記フェライト基板上に互いに平行に配置された第１および第２の金属ラインを含み、前記第１の金属ラインが第１のポートを備え、前記第２の金属ラインが第２のポートを備え、前記第１および第２の金属ラインが、前記第１の誘電体部分上に配置され、前記フェライト基板に隣接する部分で接続されて、第３のポートで終端する単一の第３の金属ラインを形成し、前記フェライト基板が、前記金属ラインと平行に磁化され、整合回路網が前記第１と第２のポートの各々に割り当てられる非可逆構成要素。
【請求項２】
前記第１の誘電体部分および前記フェライト基板と同じ高さに配置される第２の誘電体部分であって、前記フェライト基板が、前記第１の誘電体部分と前記第２の誘電体部分との間に配置される第２の誘電体部分と、
前記第１のポートに割り当てられた第１の整合回路網と、
前記第２のポートに割り当てられた第２の整合回路網と
を含み、両方の整合回路網が前記第２の誘電体部分上に配置され、前記第１の整合回路網が前記第１の金属ラインに接続された金属ラインであり、前記第２の整合回路網が前記第２の金属ラインに接続された金属ラインである、請求項１に記載の非可逆構成要素。
【請求項３】
前記第３のポートに割り当てられ、前記第１の誘電体部分上に配置された第３の整合回路網であって、次第に減少する幅を有する金属ラインの連続的接続である第３の整合回路網を含む、請求項２または３に記載の非可逆構成要素。
【請求項４】
少なくとも１つの整合回路網が、前記第１または第２の誘電体部分の外部に配置された個別構成要素を含む、請求項２に記載の非可逆構成要素。
【請求項５】
ハードフェライト基板が前記接地層の下に配置され、前記接地層の上に配置された前記フェライト基板が前記ハードフェライト基板によって磁化され、前記ハードフェライト基板が所定の磁界強度で１度磁化され、前記ハードフェライト基板の磁極（Ｎ、Ｓ）が前記ハードフェライト基板の第１の側および第２の側に配置され、磁界ラインが前記フェライト基板内を前記金属ラインと平行に通る、請求項１ないし４の何れか１項に記載の非可逆構成要素。
【請求項６】
前記金属ラインがストリップ・ラインであり、誘電体層が前記ストリップ・ラインの上に配置され、上部接地層が前記誘電体層の上に配置される、請求項１ないし５の何れか１項に記載の非可逆構成要素。
【請求項７】
前記金属ラインがマイクロ・ストリップ・ラインであり、空気層が前記マイクロ・ストリップ・ラインの上に配置される、請求項１ないし６の何れか１項に記載の非可逆構成要素。
【請求項８】
前記第１、第２、および第３のポートが、
【数１】
2008507879.tif 000004
によって与えられるインピーダンス値Ｚ1、Ｚ2およびＺ3を有し、ここで、φ+＝Ｌｖ（β1＋β２）／２、φ−＝Ｌｖ（β1−β２）／２、ＺeおよびＺoは前記金属ライン構成の２つのモードの特性インピーダンスであり、β1およびβ２は前記２つのモードの伝搬定数であり、Ｌｖは前記金属ラインの減少した長さである、請求項１ないし７の何れか１項に記載の非可逆構成要素。
【請求項９】
請求項１から８の何れか１項に記載された集積化非可逆構成要素を含む集積回路。
【請求項１０】
請求項１から９の何れか１項に記載された非可逆構成要素を含むサーキュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同じ高さに配置された第１の誘電体部分と、フェライト基板と、第１の誘電体部分およびフェライト基板を有する高さに配置された金属ライン構成とを含む非可逆構成要素に関する。本発明は、さらに非可逆構成要素を有する集積回路およびサーキュレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
非可逆構成要素は、特に近年非常に重要になってきたマイクロ波技術で使用されている。様々な周波数帯が、商業用途、例えばＧＳＭ（〜１ＧＨｚ）、ＵＭＴＳ（〜２ＧＨｚ）、ブルートゥース（〜２．５ＧＨｚ）、ＷＬＡＮ（〜５ＧＨｚ）などで使用されている。より広い帯域、したがってより高いデータレートを得るために、より高い周波数に向かう明らかな傾向がある。さらに、車両レーダー（２４ＧＨｚまたは７７ＧＨｚ）のようなより高い周波数の新しいマイクロ波応用が市場に参入した。この領域で、今後数年以内に大きな成長が期待される。
【０００３】
非可逆構成要素の顕著な例はサーキュレータおよびアイソレータである。高周波領域、特にマイクロ波領域の信号が損失なく１つの方向にのみ案内され、一方、反対方向への信号の伝送を阻止すべき場合、非可逆構成要素が高周波伝送の分野で使用される。例えば、アイソレータは、トランシーバーの必要な直線性がそのようなアイソレータを使用することによって簡単な方法で保証され得るので、ＵＭＴＳ電話のＲＦフロントエンドで使用される。その場合、アイソレータは、移動体端末のアンテナと出力電力増幅器との間に接続される。出力電力増幅器から来る信号は、アイソレータにポート１で結合され、ポート２で出力され、アンテナに向けられる。アイソレータは、アンテナから電力増幅器に戻る信号から電力増幅器を遮断する。
【０００４】
サーキュレータおよびアイソレータは広範囲の用途を有する。多くの場合、単純で堅固なシステム構成が、そのような非可逆構成要素を使用して実現され得る。非可逆構成要素の応用により、高周波部分の設計プロセスが単純化され、コストが削減される。非可逆構成要素を必要としない変形されたシステム構成は、設計することが非常に難しく信頼できないことになるので、非可逆構成要素の高いコストが受け入れられる。
【０００５】
現況技術の非可逆構成要素は、非常に複雑な内部構成のため高い生産コストを有する。非可逆効果を生成するために、フェライト材料が本質的に必要である。フェライト材料とは別に、様々な金属電極またはメタライゼーション層が、マイクロ波を案内するために必要とされ、マイクロ波はメタライゼーション層間を案内される。１つまたは２つの永久磁石がフェライト材料を磁化するために必要である。さらに、いくつかの磁極片が、フェライト材料の領域に非常に均一な磁界を生成するために永久磁石の磁界ラインを案内するのに必要とされる。非可逆構成要素のすべての部分が、複雑な生産プロセス中に組み立てられなければならない。
【０００６】
ＤＥ１００１１１７４Ａ１は、集中要素と、マイクロ波の伝搬に垂直な磁化とを使用するサーキュレータ／アイソレータを記載している。図は複雑な構成および必要な高さを示している。
【０００７】
キャパシタおよびインダクタのような受動構成要素を、多層ＬＴＣＣもしくは多層積層板などを使用して基板に、または直接半導体チップ上に集積化することが、小型化および電子回路のコストの低減のために工業標準になった。それらの高さのために、非可逆構成要素に対して集積化の解決策がない。
【０００８】
従来技術の非可逆構成要素から分かっている設計は、マイクロ波の伝搬方向に対して垂直に向けられた磁界を使用しているので、そのような非可逆構成要素を集積化することができなかった。磁界を生成するための永久磁石は、フェライト材料の下および／または上に配置されなければならない。このために構成要素の高さが高くなる。必要な永久磁石の磁界は動作周波数と共に増加するので、高さの問題は高周波領域において特に厳しくなる。さらに、垂直磁界を使用する構成は大きな消磁効果を引き起し、この消磁効果は、より強い、したがってより大きい永久磁石を使用することによってのみ補償することができる。高い動作周波数で、この問題はますます顕著になる。したがって、そのような設計での集積化は実現できない。
【０００９】
受動構成要素の集積化に関する代替案では、フェライト基板の磁化をフェライト基板に対して平行または面内の方向にすることもできる。これは、磁界ラインがマイクロ波の伝搬方向に向けられることを意味する。フェライト基板の面内磁化の最も簡単な設計は、フェライト基板上に印刷される２つの平行金属ラインを含むこともできる。フェライト基板の面内磁化を使用して構成要素の許容可能な非可逆動作を達成するために、金属ラインの必要な長さはかなり長い。金属ラインの必要な長さが設計の商品価値を低減することになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、非可逆構成要素の集積化を可能にする妥当な寸法を有する非可逆構成要素を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的は独立請求項で与えられる特徴によって解決される。
【００１２】
本発明は、フェライト基板の面内磁化を使用することによって前述の高さの問題が解決されることになるという考えに基づく。しかし、面内磁化の使用だけでは、集積化できる長さを有する構成要素は生成されないであろう。したがって、接地層上にフェライト基板および第１の誘電体部分を配置することが提案される。金属ライン構成は、フェライト基板および第１の誘電体部分上に印刷される。金属ライン構成は、フェライト基板上に平行に配置された第１および第２の金属ラインを含み、第１の金属ラインは第１のポートを備え、第２の金属ラインは第２のポートを備える。第１および第２の金属ラインは、フェライト基板に隣接する部分の第１の誘電体部分上で接続される。第１の誘電体部分上で、金属ライン構成は第３のポートで終端する単一の第３の金属ラインとして設けられる。フェライト基板は金属ラインと平行に磁化される。金属ライン構成の第１および第２の金属ラインは共に整合回路網に接続される。少なくとも第１のポートおよび第２のポートに適切な整合回路網を使用することによって、必要な金属構成、したがって非可逆構成要素全体の長さが実質的に減少されることになる。
【００１３】
整合回路網のない非可逆構成要素の動作原理は、マイクロ波と磁化されたフェライト材料との非可逆相互作用に基づく。マイクロ波への全効果は、フェライト上の結合されたラインの長さにほぼ比例する。非可逆効果は、マイクロ波がデバイスを通過する間に位相として蓄積される。適切なサーキュレーションまたは非可逆の動作を保証するために、蓄積された非可逆位相の合計、したがってデバイスの長さが、ある固定値を有しなければならない。整合回路網は、波が多重反射によってフェライト上の結合された金属ラインを数回有効に通過するようにする。したがって、適切な整合回路網がポートに取り付けられる場合、デバイスの物理的長さは減少され得る。
【００１４】
好ましい実施形態では、第２の誘電体部分が設けられている。第２の誘電体部分は、第１の誘電体部分およびフェライト基板と同じ高さに配置される。第１および第２の誘電体部分ならびにフェライト基板の下に、接地層は金属ライン構成と接地層との間でマイクロ波を案内するように配置される。フェライト基板は、非可逆構成要素の縦方向範囲で第１と第２の誘電体部分との間に配置される。さらに、第１の整合回路網は、第１のポートに結合され、第２の誘電体部分上に配置される。第２の整合回路網は、第２のポートに結合され、同様に第２の誘電体部分上に配置される。第１の整合回路網は第１の金属ラインに接続された金属ラインであり、第２の整合回路網は第２の金属ラインに接続された金属ラインである。第１および第２の整合回路網を第１および第２の金属ラインにそれぞれ結合することによって、金属ライン構成の長さの減少が達成され得る。
【００１５】
最適な長さを有する非可逆構成要素は比較的広い周波数領域を有する。しかし、この広い周波数領域は、各用途に必ずしも必要とされない。第１および第２の整合回路網を第１および第２のポートに結合することによって、周波数領域への制限が生じることになる。しかしながら、整合回路網を結合した後に生じる周波数領域は、例えば車両レーダーのような多くの応用には十分であるので、その制限は容易に受け入れられ得る。用途分野によっては非可逆構成要素を使用することによって周波数領域が規定されるので、非可逆構成要素の必要な周波数領域が適合させられることがある。
【００１６】
第１と第２の整合回路網を金属ライン構成の第１および第２の金属ラインに結合される金属ラインとして設計することによって、非可逆構成要素は、従来の非可逆構成要素の高さの問題なしに減少した長さを有することになる。減少した長さおよび非常に低い高さを有するそのような非可逆構成要素は容易に集積化され得る。
【００１７】
さらなる第３の整合回路網が、第３のポートに結合され、第１の誘電体部分上に配置される。第３の整合回路網は、インピーダンス調整も改善し、非可逆構成要素の集積化を支援することになる。特に、第３の整合回路網は、次第に減少する幅を有する金属ラインの連続的接続として実現され、またステップ・インピーダンス変成器と呼ばれる。したがって、特に第１および第２の誘電体部分ならびに中間のフェライト基板を有する高さにある非可逆構成要素内の３つの整合回路網の構成は、構成要素の長さ寸法を減少させ、構成要素を集積化する可能性を高めることになる。整合回路網の適切な選択により、第１および第２の金属ラインの長さを減少することができる。そうすることで、非可逆構成要素の帯域幅は減少する。しかし、５％の必要な帯域幅で、３分の１の長さの減少が可能である。
【００１８】
代替の実施形態では、整合回路網のうちの１つは、個別構成要素または集中要素を使用して、構成要素の外部に実現される。これにより、構成要素の寸法が短くなることになる。
【００１９】
さらなる実施形態では、ハードフェライト基板が接地層の下に配置される。ハードフェライト基板は、接地層の上のフェライト基板を磁化するために必要な磁界を供給することになる。消磁効果が、面内磁化を使用することによって非常に小さくなるので、ハードフェライト層により供給される残留磁化はフェライト基板を磁化するのに十分なことになる。ハードフェライト基板は１度所定の磁界強度で磁化され、ハードフェライト基板の磁極はハードフェライト基板の第１の側および第２の側に位置する。これにより、フェライト基板の金属ラインと平行に通る磁界ラインが生じることになる。
【００２０】
好ましい実施形態によれば、金属ラインは、金属ライン上に誘電体の空気層を有するマイクロ・ストリップ・ラインとして金属ラインを実現され得る。あるいは、金属ラインは、ストリップ・ラインの下および上に接地層を有するストリップ・ラインとしても実現することができ、ストリップ・ラインと上部接地層との間に誘電体層が設けられてもよい。この構成は用途および使用される集積化プロセスに依存する。非可逆構成要素がＬＴＣＣ構成要素内で使用される場合、ストリップ・ラインは、接地層により覆われる誘電体層によって覆われることになる。非可逆構成要素が集積回路で使用される場合、マイクロ・ストリップ・ラインを使用することができ、金属ラインは空気層により覆われる。
【００２１】
本発明の目的は、前述のような非可逆構成要素を含む集積回路によっても解決される。
【００２２】
本発明の目的は、前述のような非可逆構成要素として実現されたサーキュレータによっても解決される。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態が、以降の概略図を参照しながら、例としてのみ以下に詳細に説明される。
【００２４】
図は説明の目的だけのために提供され、必ずしも本発明の実際の例を縮尺通りに表していない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
これ以降では、本発明の様々な例示的実施形態が説明される。本発明は広く様々な用途に適用可能であるが、マイクロ波技術の分野で使用される３ポート・サーキュレータに焦点をおいて説明される。本発明を適用するさらなる分野はアイソレータとしての使用であってもよい。
【００２６】
図１は本発明による実施形態の平面図を示す。特に、図１は３ポート・サーキュレータを示す。非可逆構成要素１０は、第１の誘電体部分１１と、フェライト基板１２と、第２の誘電体部分１３とを含む。第１の誘電体部分１１、フェライト基板１２、および第２の誘電体部分１３は、同じ高さに配置される。この高さに、金属ライン構成１４は配置される。第１の誘電体部分１１、フェライト基板１２、および第２の誘電体部分１３の下に、接地層１８が配置される。金属ライン構成１４は、第１および第２の金属ライン１５、１６を含み、これらは第２の誘電体部分１３およびフェライト基板１２の部分で互いに平行に配置される。第１の金属ライン１５は、第２の誘電体部分１３の端部で第１のポートＰ１を形成する。第２の金属ライン１６は、第２の誘電体部分１３の端部で第２のポートＰ２を形成する。第１および第２の金属ライン１５、１６は、第１の誘電体部分１１で接続されて単一の第３の金属ライン１７を形成する。単一の第３の金属ライン１７は、第１の誘電体部分１１の端部において第３のポートＰ３で終端する。金属ライン１５、１６、および１７は、フェライト基板１２ならびに第１の誘電体部分１１および第２の誘電体部分１３の上に印刷される。フェライト基板１１は、磁界ライン２６により示されるように、金属ライン１５および１６と平行に磁化される。
【００２７】
第１の整合回路網１９は第１の金属ライン１５に結合される。第２の整合回路網２０は第２の金属ライン１６に結合される。第１の整合回路網１９および第２の整合回路網２０は共に第２の誘電体部分１３上に配置される。第１の整合回路網１９は第１の金属ライン１５に接続された金属ラインであり、第２の整合回路網２０は第２の金属ライン１６に接続された金属ラインである。第３の整合回路網２１は第３の金属ライン１７に結合される。第３の整合回路網２１は、第１の誘電体部分１１上に配置され、第３の整合回路網２１は、次第に減少する幅を有する金属ライン１７ａ、１７ｂの連続的接続である。第１および第２の金属ライン１５、１６は、第１の誘電体部分１１とフェライト基板１２との間で、特に第１の誘電体部分１１上でＴ接合（―T-junction―Ｔ分岐）を使用することによって接続される。
【００２８】
図１は非可逆構成要素１０の例示的な寸法を示している。図の寸法はｍｍ単位で示されている。分かるように、フェライト基板１２の一部には、約１０ｍｍの長さを有する最長部分がある。第１および第２の誘電体部分１１および１３は、実質的に短く、１．１５ｍｍおよび１．３６ｍｍの長さを有する。非可逆構成要素の幅は示されていないが、１ｍｍの寸法は現実的である。金属ラインの幅は約０．０２８ｍｍである。
【００２９】
図２ａは、図１の断面ラインIIに沿った断面図を示し、両方の上部層は図１に示されていない。示された実施形態では、金属ライン１５、１６、および１７はストリップ・ラインとして実現される。フェライト基板１２は図２ａの矢印２６に沿って磁化される。フェライト基板１２の下に金属接地層１８がある。第１の誘電体部分１１および第２の誘電体部分１３は、誘電材料、例えばセラミック材料を含む。ストリップ・ライン１５、１６、および１７は誘電体層２７によって覆われる。誘電体層２７の上に、さらなる接地層１８ａが配置される。この実施形態は、接地層１８の下に配置されたハードフェライト基板２２も含む。接地層１８の下に配置されたハードフェライト基板２２は１度磁化される。ハードフェライト基板に使用される材料はバリウム−ヘキサフェライトとすることができる。ソフトフェライト基板１２は３０００ガウスの飽和磁化を有するので、この最大磁化を生成する磁界がハードフェライト基板２２によって供給される。面内磁化のために、消磁効果が非常に小さいので必要な磁界はわずかしか必要なく、例えば２〜３ｍＴである。ハードフェライト基板２２の第１の側２４に配置されたＳ磁極と、ハードフェライト基板２２の第２の側２５に配置されたＮ磁極とを有するハードフェライト基板２２を使用することにより、磁界ライン２６は、ストリップ・ライン１５、１６、および１７と接地層１８との間をマイクロ波の伝搬と平行に通ることになる。非可逆構成要素１０が多層ＬＴＣＣ構成要素に組み込まれるか集積化される場合、ストリップ・ラインは使用される。
【００３０】
図２ｂはマイクロ・ストリップ・ラインを使用する代替の実施形態を示す。マイクロ・ストリップ・ラインは強い非可逆結合を可能にし、その結果マイクロ・ストリップ・ラインの長さが短くなる。空気層２８をマイクロ・ストリップ・ラインの上に設けることができる場合、マイクロ・ストリップ・ライン１５、１６、および１７が使用される。マイクロ・ストリップ・ラインの上の空気層２８は誘電特性も有する。集積回路またはプリント回路基板が使用される場合、そのようなマイクロ・ストリップ・ラインが使用される。
【００３１】
図２ａによるストリップ・ラインを使用する非可逆構成要素は、図２ｂによるマイクロ・ストリップ・ラインを使用する対応する非可逆構成要素よりも広い帯域幅を与えるが、しかし、マイクロ・ストリップ非可逆構成要素はより大きい放射損を有する。
【００３２】
図３は整合回路網を使用しない非可逆構成要素を示す。示された大きさによって分かるように、寸法は実質的に大きい。フェライト基板１２は約２７．９ｍｍの長さを有し、図１に示されたフェライト基板よりもほぼ３倍長い。ほぼ３０ｍｍのそのような寸法を有する非可逆構成要素はほとんど集積化できない。Ｔ接続により第１および第２の金属ラインを平行結合するために、図３の第３のポートＰ３は第３の整合回路網に結合される。平行結合は、ポートＰ３のインピーダンス値をポートＰ１およびポートＰ２と同じにするように適応させることが必要である。
【００３３】
図１の金属ライン１５、１６の長さの減少は、ポートＰ１およびポートＰ２の付加整合回路網１９および２０によって達成される。整合回路網１９および２０は第２の誘電体部分１３上に配置される。整合回路網１９および２０は、所定の長さおよび距離を有する金属ラインとして第１および第２の金属ラインに設けられる。それらは集中要素（図示せず）で実現することもできる。０．１ｍｍのフェライト基板の厚さ、３０００ガウスの磁化、および材料の比誘電率εr＝１２で、３ポート・サーキュレータ１０が２４ＧＨｚの動作周波数用に設計される場合、図４に示される散乱（scattering―Ｓ―）パラメータが得られる。
【００３４】
図４は５０オームの場合の散乱パラメータＳ２１、Ｓ３２、およびＳ１３を示す。分かるように、ポートＰ１からポートＰ２の方向は、２４ＧＨｚの領域で影響を受けず、すなわち減衰しない。また、ポートＰ２からポートＰ３の方向は影響を受けない。ポートＰ３からポートＰ１の方向も影響を受けない。他の方向はすべて減衰させられる。したがって、非可逆構成要素はサーキュレータで必要な特徴を有する。
【００３５】
このようにして、非常に小さな寸法を有する非可逆構成要素が提供されることになる。小さな寸法は、図５に示されるように、例えばＬＴＣＣ構成要素２９内に非可逆構成要素１０を集積化することを可能にする。さらに、受動構成要素３０およびバイアス［vias］３１または組み込まれた構成要素１０、３０のそれぞれの端子を接続するコネクタがある。
【００３６】
以降で、ある理論的考察が行われる。二重金属ライン１５および１６は２つのＴＥＭモードをサポートし、これらは、フェライト材料ではなく通常の誘電材料が使用される場合、縮退している、すなわちこれらは同じ速度で伝搬することになる。２つのモードの特性インピーダンスはＺｅとＺｏで表される。磁化されたフェライト材料１２のためにこの縮退は解除される。この場合、２つのモードは異なる速度で伝搬する。モードの対応する伝搬定数は、β1およびβ2で表され、それらは導波管にのみ依存し、整合回路網と無関係である。これらの伝搬定数は使用されるフェライト材料によって影響される。フェライト基板は、スピネル物質またはＹＩＧ（イットリウム鉄ガーネット）を使用するソフトフェライト基板として実現される。
【００３７】
付加整合回路網１９、２０がない金属ライン１５、１６の必要な長さＬは、Ｌ＝π／２／｜β1−β2｜で与えられる（図３）。
【００３８】
第１および第２の金属ライン１５、１６の端部は、ポートＰ３においてＴ接続で平行に接続され、ポートＰ３の第３の整合回路網２１は、ポートＰ３のポート・インピーダンスをポートＰ１およびポートＰ２のポート・インピーダンスに変換するために必要とされる。
【００３９】
第１および第２の金属ライン１５および１６の長さが減少される場合、図１に示されるように、ポートＰ１およびポートＰ２の付加整合回路網１９および２０が必要とされる。整合回路網１９、２０、および２１のないポートＰ１、Ｐ２、およびＰ３の入力インピーダンスＺ１、Ｚ２、およびＺ３はほぼ次式で与えられる。
【数１】
2008507879.tif 000003
ここで、ここで、φ+＝Ｌｖ（β1＋β２）／２、φ−＝Ｌｖ（β1−β２）／２であり、Ｌｖは導体ラインの減少した長さを表す。
【００４０】
整合回路網１９、２０、２１は前述で与えられたポート・インピーダンスＺ１、Ｚ２、およびＺ３を必要な入力インピーダンス（例えば５０オーム）に変換するために設けられる。これらの整合回路網１９、２０、および２１は、分布要素、例えば図１に示されるように、第１および第２の金属ライン１５、１６に結合された金属ラインによって、または集中要素（インダクタ上の個別キャパシタのような）によって実現される。これによって達成される小型化は、設計の商品価値を著しく高める。構成要素の横方向範囲は、依然として個別構成要素よりも大きい。しかし、低い高さ（用途例では０．１ｍｍ）および面内構成のために、非可逆構成要素は、例えばＬＴＣＣ技術との統合に完全に適する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明による非可逆構成要素の平面図である。
【図２ａ】本発明による非可逆構成要素の断面図である。
【図２ｂ】本発明による代替の非可逆構成要素の断面図である。
【図３】整合回路網のない非可逆構成要素を示す図である。
【図４】本発明による３ポート・サーキュレータの散乱パラメータを示す図である。
【図５】非可逆構成要素のＬＴＣＣ構成要素への集積化の概略図である。
【図１】
2008507879.tif 000005
【図２ａ】
2008507879.tif 000006
【図２ｂ】
2008507879.tif 000007
【図３】
2008507879.tif 000008
【図４】
2008507879.tif 000009
【図５】
2008507879.tif 000010
【国際調査報告】
2008507879.tif 000011
2008507879.tif 000012
2008507879.tif 000013