(57)【要約】【課題】広帯域にわたって入力インピーダンスを負荷インピーダンスと整合させることができる非可逆回路を提供する。【解決手段】中心導体（３１、３２）は、フェライト２１に組み合わされ、直流磁界Ｈが印加されたとき、互いに磁気的に結合された第１、第２のインダクタンス成分Ｌ１、Ｌ２を生じる。第１のインピーダンス回路Ｚ１は、第１のインダクタンス成分Ｌ１を含む直列共振回路である。第２のインピーダンス回路Ｚ２は、第２のインダクタンス成分Ｌ２を含む並列共振回路である。第１のインピーダンス回路Ｚ１は、一端が入力端子４１に導かれ、他端が出力端子４２に導かれている。第２のインピーダンス回路Ｚ２は、一端が出力端子４２に導かれ、他端が接地端子４３に導かれている。抵抗Ｒ１は、入力端子４１と出力端子４２との間に接続されている。【選択図】図２
2008193636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回転子と、第１のインピーダンス回路と、第２のインピーダンス回路と、抵抗とを含む非可逆回路であって、
前記磁気回転子は、フェライトと、中心導体とを含んでおり、前記中心導体は、前記フェライトに組み合わされ、直流磁界が印加されたとき、互いに磁気的に結合される第１及び第２のインダクタンス成分を生じ、
前記第１、第２のインピーダンス回路は、その一方が前記第１、第２のインダクタンス成分の一方を含む直列共振回路であり、他方が前記第１、第２のインダクタンス成分の他方を含む並列共振回路であり、
前記第１のインピーダンス回路は、一端が入力端子に導かれ、他端が出力端子に導かれており、
前記第２のインピーダンス回路は、一端が前記出力端子に導かれ、他端が接地端子に導かれており、
前記抵抗は、前記入力端子と前記出力端子との間に接続されている、
非可逆回路。
【請求項２】
請求項１に記載された非可逆回路であって、
前記中心導体は、第１の中心導体と、第２の中心導体とを含んでおり、前記第１及び第２の中心導体は、互いに電気的に絶縁された状態で前記フェライトに組み合わされている、
非可逆回路。
【請求項３】
請求項１または２に記載された非可逆回路であって、前記第１のインピーダンス回路が直列共振回路であり、前記第２のインピーダンス回路が並列共振回路である、非可逆回路。
【請求項４】
請求項１または２に記載された非可逆回路であって、前記第１のインピーダンス回路が並列共振回路であり、前記第２のインピーダンス回路が直列共振回路である、非可逆回路。
【請求項５】
磁気回転子と、第１のインピーダンス回路と、第２のインピーダンス回路と、抵抗とを含む非可逆回路素子であって、
前記磁気回転子は、フェライトと、中心導体とを含んでおり、前記中心導体は、前記フェライトに組み合わされ、直流磁界が印加されたとき、互いに磁気的に結合される第１及び第２のインダクタンス成分を生じ、
前記第１、第２のインピーダンス回路は、その一方が前記第１、第２のインダクタンス成分の一方を含む直列共振回路であり、他方が前記第１、第２のインダクタンス成分の他方を含む並列共振回路であり、
前記第１のインピーダンス回路は、一端が入力端子に導かれ、他端が出力端子に導かれており、
前記第２のインピーダンス回路は、一端が前記出力端子に導かれ、他端が接地端子に導かれており、
前記抵抗は、前記入力端子と前記出力端子との間に接続されている、
非可逆回路素子。
【請求項６】
請求項５に記載された非可逆回路素子であって、
前記中心導体は、第１の中心導体と、第２の中心導体とを含んでおり、前記第１及び第２の中心導体は、互いに電気的に絶縁された状態で前記フェライトに組み合わされている、
非可逆回路素子。
【請求項７】
請求項５または６に記載された非可逆回路素子であって、前記第１のインピーダンス回路が直列共振回路であり、前記第２のインピーダンス回路が並列共振回路である、非可逆回路素子。
【請求項８】
請求項５または６に記載された非可逆回路素子であって、前記第１のインピーダンス回路が並列共振回路であり、前記第２のインピーダンス回路が直列共振回路である、非可逆回路素子。
【請求項９】
非可逆回路素子と、電子部品とを含む電子部品モジュールであって、
前記非可逆回路素子は、請求項５乃至８の何れかに記載されたものでなり、
前記電子部品は、前記非可逆回路素子の前記入力端子または前記出力端子に接続される、
電子部品モジュール。
【請求項１０】
請求項５乃至８の何れかに記載された非可逆回路素子を備えた通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非可逆回路、非可逆回路素子、電子部品モジュール及び通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
非可逆回路素子は、減衰量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といったアイソレーション特性を有しており、移動体通信機器の送受信回路部等に採用されている。
【０００３】
一般に、非可逆回路素子の入力インピーダンスは、アイソレーション特性のために、非可逆回路素子の出力端子側に接続される負荷のインピーダンス（以下負荷インピーダンスと称する）の影響をほとんど受けることがない。このことは、従来の非可逆回路素子の利点とされている。しかし、言い換えると、負荷インピーダンスが広帯域に特性インピーダンス（通常５０Ω）に整合しているものであったとしても、非可逆回路素子の入力インピーダンスは素子固有の値をとる。
【０００４】
ところで、通信機器の送受信回路部を設計する際、非可逆回路素子と電力増幅器とでインピーダンス整合がとられているかどうかは、送信特性を決める重要な因子の一つである。そこで、インピーダンス整合をより理想的かつ容易に行えるようにするため、例えば、特許文献１に示されているように、非可逆回路素子の入力インピーダンスを広帯域化することが提案されている。
【０００５】
しかし、非可逆回路素子の継続的な小型化、薄型化にあって、非可逆回路素子の入力インピーダンスの広帯域化が困難になってきている。さらに、近年、通信機器の送受信回路部のモジュール化が推進されており、非可逆回路素子を含むモジュールの開発要請も強い。モジュール化は、コスト、形状の面からの要求もあるが、特性の面でも個別部品による組み上げに対して優位性を持つことが望まれる。この様な状況の中で、よりインピーダンス整合を図りやすい設計自由度の高い非可逆回路素子が求められている。
【特許文献１】特開２００６−２８７７８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、広帯域にわたって入力インピーダンスを負荷インピーダンスと整合させることができる非可逆回路及び非可逆回路素子、並びに、その非可逆回路素子を用いた電子部品モジュール及び通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明に係る非可逆回路は、磁気回転子と、第１のインピーダンス回路と、第２のインピーダンス回路と、抵抗とを含む。
【０００８】
前記磁気回転子は、フェライトと、中心導体とを含んでおり、前記中心導体は、前記フェライトに組み合わされ、直流磁界が印加されたとき、互いに磁気的に結合された第１及び第２のインダクタンス成分を生じる。
【０００９】
前記第１、第２のインピーダンス回路は、その一方が前記第１、第２のインダクタンス成分の一方を含む直列共振回路であり、他方が前記第１、第２のインダクタンス成分の他方を含む並列共振回路である。前記第１のインピーダンス回路は、一端が入力端子に導かれ、他端が出力端子に導かれている。前記第２のインピーダンス回路は、一端が前記出力端子に導かれ、他端が接地端子に導かれている。前記抵抗は、前記入力端子と前記出力端子との間に接続されている。
【００１０】
上述した本発明に係る非可逆回路において、磁気回転子を構成する中心導体は、フェライトに組み合わされ、直流磁界が印加されたとき、互いに磁気的に結合された第１及び第２のインダクタンス成分を生じる。従って、第１及び第２のインダクタンス成分にそれぞれ電流を流し、回転磁界を生じさせることで、信号を入力端子から出力端子への方向のみに伝送させるという非可逆回路としての基本的な動作を行うことができる。
【００１１】
更に本発明では、第１、第２のインピーダンス回路の一方が、第１のインダクタンス成分を含む直列共振回路であり、他方が、第２のインダクタンス成分を含む並列共振回路であるから、直列共振回路及び並列共振回路の特性を補い合わせることで、周波数による入力インピーダンスの変化を抑制することができる。その上で、第１、第２のインピーダンス回路のインピーダンスを、入力端子と出力端子との間に接続される抵抗の抵抗値に応じて設定することにより、広帯域にわたって入力インピーダンスを負荷インピーダンスと整合させることが可能となる。
【００１２】
一つの実施態様では、前記中心導体は、第１の中心導体と、第２の中心導体とを含んでおり、前記第１及び第２の中心導体は、互いに電気的に絶縁された状態で前記フェライトに組み合わされている。この構成によれば、集中定数型の非可逆回路素子を実現することができる。
【００１３】
また、前記第１のインピーダンス回路が直列共振回路であり、前記第２のインピーダンス回路が並列共振回路であってもよい。これとは逆に、前記第１のインピーダンス回路が並列共振回路であり、前記第２のインピーダンス回路が直列共振回路であってもよい。
【００１４】
更に、本発明は、非可逆回路素子を開示する。本発明に係る非可逆回路素子は、磁気回転子と、第１のインピーダンス回路と、第２のインピーダンス回路と、抵抗とを含む。
【００１５】
前記磁気回転子は、フェライトと、中心導体とを含んでおり、前記中心導体は、前記フェライトに組み合わされ、直流磁界が印加されたとき、互いに磁気的に結合された第１及び第２のインダクタンス成分を生じる。
【００１６】
前記第１、第２のインピーダンス回路は、その一方が前記第１、第２のインダクタンス成分の一方を含む直列共振回路であり、他方が前記第１、第２のインダクタンス成分の他方を含む並列共振回路である。前記第１のインピーダンス回路は、一端が入力端子に導かれ、他端が出力端子に導かれている。前記第２のインピーダンス回路は、一端が前記出力端子に導かれ、他端が接地端子に導かれている。前記抵抗は、前記入力端子と前記出力端子との間に接続されている。
【００１７】
上述した非可逆回路素子は、先に述べた本発明に係る非可逆回路を実現するものであり、同様の作用及び効果を得ることができる。
【００１８】
更に本発明は、先に述べた非可逆回路素子を用いた電子部品モジュール及び通信装置を開示する。
【発明の効果】
【００１９】
以上述べたように、本発明によれば、広帯域にわたって入力インピーダンスを負荷インピーダンスと整合させることができる非可逆回路及び非可逆回路素子、並びに、その非可逆回路素子を用いた電子部品モジュール及び通信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は本発明に係る非可逆回路の一実施形態を示す図、図２は図１に示した非可逆回路の等価回路図である。図１及び図２に示された非可逆回路６０は、集中定数型のアイソレータに本発明を適用したものであり、磁気回転子２と、第１のインピーダンス回路Ｚ１と、第２のインピーダンス回路Ｚ２と、抵抗Ｒ１とを含む。図示では、非可逆回路６０の入力端子４１及び出力端子４２にそれぞれ信号源９及び負荷抵抗Ｒ２を接続し、更に接地端子４３を接地することで、非可逆回路６０を動作させる回路構成となっている。
【００２１】
磁気回転子２は、フェライト２１に中心導体（３１、３２）を組み合わせたものである。フェライト２１は、ＹＩＧ（イットリウム／鉄／ガーネット）等から構成することができる。また、フェライト２１の形状について、一例を挙げると、１辺が１．５ｍｍの正方形状で、厚さ０．３ｍｍの平板状に形成される。フェライト２１は、永久磁石などからの直流磁界Ｈを受けて磁化された状態になっている。
【００２２】
中心導体（３１、３２）は、第１の中心導体３１と、第２の中心導体３２とを含む。第１、第２の中心導体３１、３２のそれぞれは、互いに独立した板状に形成されており、その幅は例えば０．１３ｍｍである。そして、第１、第２の中心導体３１、３２は、フェライト２１の一面上で互いに所定の交差角θで交差するように組み合わされている。交差角θは、典型的には９０度に設定される。もっとも、正確に９０度である必要はない。
【００２３】
更に、第１、第２の中心導体３１、３２は、交差部分において、互いに電気絶縁されている。電気絶縁は、絶縁塗料を塗布して形成した絶縁膜や、絶縁フィルムなどを重なり部分に介在させることによって実現することができる。
【００２４】
第１の中心導体３１は、一対の端子部８１、８２を有する。同様に、第２の中心導体３２も、一対の端子部８３、８４を有する。端子部８１、８２は、第１、第２の中心導体３１、３２の交差部分を挟んで方向ａ１に相対する位置にある。端子部８３、８４は、第１、第２の中心導体３１、３２の交差部分を挟んで方向ａ１とは垂直な方向ａ２に互いに相対する位置にある。端子部８１、８２の間及び端子部８３、８４の間には、それぞれ、第１のインダクタンス成分Ｌ１及び第２のインダクタンス成分Ｌ２が生じる（図２参照）。そして、直流磁界Ｈが印加されたとき、第１、第２のインダクタンス成分Ｌ１、Ｌ２は、矢印Ｍで示されるように、フェライト２１を介して磁気的に結合される。
【００２５】
次に、図２を参照すると、第１のインピーダンス回路Ｚ１は、第１のインダクタンス成分Ｌ１を含む直列共振回路となっている。具体的には、第１のインピーダンス回路Ｚ１は、更に第１のキャパシタＣ１を備えており、第１のキャパシタＣ１が第１のインダクタンス成分Ｌ１に直列に接続されている。第１のインピーダンス回路Ｚ１の一端は入力端子４１に接続され、他端は出力端子４２に接続されている。
【００２６】
第２のインピーダンス回路Ｚ２は、第２のインダクタンス成分Ｌ２を含む並列共振回路となっている。具体的には、第２のインピーダンス回路Ｚ２は、更に第２のキャパシタＣ２を備えており、第２のキャパシタＣ２が第２のインダクタンス成分Ｌ２に並列に接続されている。第２のインピーダンス回路Ｚ２の一端は出力端子４２に接続され、他端は接地端子４３に接続されている。抵抗Ｒ１は、入力端子４１及び出力端子４２の間に接続されている。
【００２７】
図１及び図２に示された非可逆回路６０では、第１のインピーダンス回路Ｚ１が、第１のインダクタンス成分Ｌ１を含む直列共振回路であり、第２のインピーダンス回路Ｚ２が、第２のインダクタンス成分Ｌ２を含む並列共振回路であるから、直列共振回路及び並列共振回路の特性を補い合わせることで、周波数による入力インピーダンスの変化を抑制することができる。その上で、第１のインピーダンス回路Ｚ１、Ｚ２のインピーダンスＺ１、Ｚ２を、入力端子４１と出力端子４２との間に接続される抵抗Ｒ１の抵抗値に応じて設定することにより、広帯域にわたって入力インピーダンスを負荷インピーダンスと整合させることが可能となる。
【００２８】
入力インピーダンスを負荷インピーダンスと整合させる点について、図２を参照し、詳しく説明する。図２に示した等価回路では、非可逆回路６０の入力端子４１に信号源９を接続し、出力端子４２に負荷抵抗Ｒ２を接続してあるので、負荷抵抗Ｒ２の抵抗値が、整合させるべき負荷インピーダンスに相当する。
【００２９】
非可逆回路６０の入力端子４１に入力される信号の電圧をＶ、角周波数をωで表す。また、第１、第２のインダクタンス成分Ｌ１、Ｌ２のインダクタンス値をそれぞれＬ１１、Ｌ２１で表し、第１、第２のキャパシタＣ１、Ｃ２のキャパシタンス値をそれぞれＣ１１、Ｃ２１で表す。
【００３０】
第１のインピーダンス回路Ｚ１は、第１のインダクタンス成分Ｌ１と第１のキャパシタＣ１との直列回路であるから、第１のインピーダンス回路Ｚ１のインピーダンスＺ１は、次の式で与えられる。
Ｚ１＝ｊωＬ１１＋（１／ｊωＣ１１）                               （１）
【００３１】
次に、第２のインピーダンス回路Ｚ２は、第２のインダクタンス成分Ｌ２と第２のキャパシタＣ２との並列回路であるから、第２のインピーダンス回路Ｚ２のインピーダンスＺ２は、次の式で与えられる。
（１／Ｚ２）＝ｊωＣ２１＋（１／ｊωＬ２１）                       （２）
【００３２】
次に、入力端子４１からみた入力インピーダンスＺｉｎを考える。入力端子４１及び出力端子４２間に接続された抵抗Ｒ１の抵抗値が、出力端子４２に接続された負荷抵抗Ｒ２の抵抗値と等しいとし、ともにＲで表す。このとき、入力インピーダンスＺｉｎは、次の式で表される。
Ｚｉｎ＝（Ｒ//Ｚ２）＋（Ｒ//Ｚ１）                                 （３）
【００３３】
ここで、第１、第２のインピーダンス回路Ｚ１、Ｚ２のインピーダンスＺ１、Ｚ２を、次の式
Ｚ１・Ｚ２＝Ｒ２                                                    （４）
を満たすように設定することにより、角周波数ωに関係なく次の式が成り立つ。
Ｚｉｎ＝Ｒ                                                         （５）
【００３４】
すなわち、入力インピーダンスＺｉｎが負荷抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒに等しくなる。よって、周波数に関係なく、入力インピーダンスＺｉｎを負荷インピーダンスに整合させることができる。スミスチャート上で見ると、周波数による入力インピーダンスＺｉｎの軌跡を、スミスチャートの中心付近のごく小さな領域に閉じ込めることができる。
【００３５】
また、このとき、
Ｌ１１＝Ｒ２・Ｃ２１                                               （６）
Ｃ１１＝Ｌ２１／（Ｒ２）                                           （７）
が成り立っていることから、
Ｌ１１・Ｃ１１＝Ｌ２１・Ｃ２１                                    （８）
である。従って、第１のインピーダンス回路Ｚ１の共振周波数と第２のインピーダンス回路Ｚ２の共振周波数は等しい。
【００３６】
よって、共振時に第１、第２のインダクタンス成分Ｌ１、Ｌ２１に流れる電流を、それぞれ、Ｉ１、Ｉ２とすれば、電流Ｉ１、Ｉ２は、電圧Ｖ及び抵抗値Ｒを用いて、次の式で表される。
Ｉ１＝Ｖ／Ｒ                                                       （９）
Ｉ２＝Ｖ／（ｊωＬ２１）＝−ｊＶ／ωＬ２１                       （１０）
もし、
ωＬ２１＝Ｒ                                                     （１１）
が成り立つと、
Ｉ２＝−ｊＩ１                                                   （１２）
となる。これは、電流Ｉ１、Ｉ２の位相が９０度異なることを示しており、中心導体３１、３２を直交させて配置すると、回転磁界が生じる。磁化されたフェライト２１は、回転磁界に対して円偏波透磁率をもち、正の円偏波に対しては共鳴吸収を起こすが、負の円偏波に対しては吸収は起きない。電流Ｉ１の流れる向きによって回転磁界は正または負の値をとるので、非可逆回路としての基本的な動作を行うことができる。
【００３７】
図１及び図２では、集中定数型のアイソレータに本発明を適用した例を示したが、本発明は、集中定数型のアイソレータに限定されることはなく、分布定数型のアイソレータにも適用することが可能である。
【００３８】
図３は、本発明に係る非可逆回路の別の実施形態を示す等価回路図である。図示において、先の図１及び図２に現れた構成部分と同一性ある構成部分には、同一の参照符号を付し、説明を省略することがある。
【００３９】
この実施形態の場合、第１のインピーダンス回路Ｚ１は、更にインダクタＬ３を備えている。インダクタＬ３は、中心導体３１の端子部８１−８２間に生じる第１のインダクタンス成分Ｌ１に対して、直列に挿入されている。インダクタＬ３は、第１のインダクタンス成分Ｌ１のインダクタンス値が、直列共振回路として要求されるインダクタンス値よりも不足する場合に、これを補う役割を担う。
【００４０】
同様に、第２のインピーダンス回路Ｚ２も、更にインダクタＬ４を備えている。インダクタＬ４は、中心導体３２の端子部８３−８４間に生じる第２のインダクタンス成分Ｌ２に対して、直列に挿入されている。インダクタＬ４は、第２のインダクタンス成分Ｌ２のインダクタンス値が、並列共振回路として要求されるインダクタンス値よりも不足する場合に、これを補う役割を担う。
【００４１】
図４は、本発明に係る非可逆回路の更に別の実施形態を示す等価回路図である。図において、先の図１及び図２に現れた構成部分と同一性ある構成部分には、同一の参照符号を付し、説明を省略することがある。
【００４２】
図１及び図２に示した実施形態の場合、第１のインピーダンス回路Ｚ１が直列共振回路、第２のインピーダンス回路Ｚ２が並列共振回路となっていたが、図４に示した実施形態の場合、これとは逆に、第１のインピーダンス回路Ｚ１が並列共振回路、第２のインピーダンス回路Ｚ２が直列共振回路となっている。
【００４３】
具体的に説明すると、第１のインピーダンス回路Ｚ１は、第１のインダクタンス成分Ｌ１を含む並列共振回路となっている。第１のインダクタンス成分Ｌ１には、第１のキャパシタＣ１が並列に接続されている。
【００４４】
また、第２のインピーダンス回路Ｚ２は、第２のインダクタンス成分Ｌ２を含む直列共振回路となっている。第２のインダクタンス成分Ｌ２には、第２のキャパシタＣ２が並列に接続されている。
【００４５】
この実施形態においても、第１のインピーダンス回路Ｚ１のインピーダンスＺ１及び第２のインピーダンス回路Ｚ２のインピーダンスＺ２を、上述の式（４）を満たすように設定することで、周波数に関係なく、入力インピーダンスＺｉｎを負荷インピーダンスに整合させることができる。
【００４６】
図５は、本発明に係る非可逆回路素子の一実施形態を示す断面図、図６は図５の６−６線に沿った断面図である。図５及び図６に示された非可逆回路素子は、先の図３に示された非可逆回路を、具体的な構造を備えた非可逆回路素子の一例として実現したものである。図示の非可逆回路素子は、基板８、磁気回転子２、永久磁石２２、下部ヨーク２３、上部ヨーク２４、第１のキャパシタＣ１、第２のキャパシタＣ２、２つのインダクタＬ３、Ｌ４及び抵抗Ｒ１とを含む。
【００４７】
基板８は、電気絶縁性の材料、例えば、樹脂から構成することができる。基板８の面上には、入力端子４１、出力端子４２及び接地端子４３１、４３２が導体パターンとして形成されている。
【００４８】
磁気回転子２は、基本的には、図１を参照して説明したとおりの構造であり、フェライト２１に中心導体（３１、３２）を組み合わせたものである。磁気回転子２は、基板８の上に配置されている。
【００４９】
永久磁石２２は、磁気回転子２のフェライト２１に磁界を印加する役割を担う。永久磁石２２は、中心導体（３１、３２）を挟んでフェライト２１の上に配置されている。
【００５０】
下部ヨーク２３及び上部ヨーク２４は、永久磁石２２からフェライト２１に磁界を印加するための閉磁路Ｍ２を形成すべく、永久磁石２２及びフェライト２１を取り囲むように配置されている。
【００５１】
第１、第２のキャパシタＣ１、Ｃ２、インダクタＬ３、Ｌ４及び抵抗Ｒ１は、何れもチップ部品であり、図３に示された非可逆回路の接続関係を生じるように、基板８の面上に搭載されている。具体的に説明すると、インダクタＬ３は、中心導体３１の端子部８２と、出力端子４２との間に接続されている。インダクタＬ４は、中心導体３２の端子部８４と、接地端子４３２との間に接続されている。第１のキャパシタＣ１は、中心導体３１の端子部８１、８２との関係でみて直列回路を構成するように、入力端子４１と、中心導体３１の端子部８１との間に接続されている。第２のキャパシタＣ２は、中心導体３２の端子部８３、８４との関係でみて並列回路を構成するように、接地端子４３１と、中心導体３２の端子部８３との間に接続されている。抵抗Ｒ１は、入力端子４１と、出力端子４２との間に接続されている。
【００５２】
次に、図５及び図６に示された非可逆回路について、動作を確かめるため行った実験の結果を説明する。実験の条件は次の通りである。
フェライトの形状：  １辺が１．５ｍｍの正方形状で、厚さ０．３ｍｍの平板状
フェライトの飽和磁化（４πＭｓ）：  １１００Ｇ
フェライトに印加される直流磁界：  １２００Ｏｅ
中心導体の幅：  ０．１３ｍｍ
第１のキャパシタＣ１のキャパシタンス値Ｃ１１：  ２．０ｐＦ
第２のキャパシタＣ２のキャパシタンス値Ｃ２１：  １．５ｐＦ
インダクタＬ３のインダクタンス値Ｌ３１：  ３．９ｎＨ
インダクタＬ４のインダクタンス値Ｌ４１：  ３．９ｎＨ
抵抗Ｒ１の抵抗値Ｒ：  ５１Ω
【００５３】
まず、入力インピーダンスのリターンロスを図７に示す。図７において、横軸に周波数をとり、縦軸に入力インピーダンスをとってあり、周波数−入力インピーダンス特性を曲線Ｕ１で示す。曲線Ｕ１で示されるように、入力インピーダンスは、０ＭＨｚから６０００ＭＨｚまでの広帯域にわたって、−２０ｄＢ以下となっており、充分なリターンロスが確保されている。
【００５４】
次に、伝送損失を図８に示す。図８において、横軸に周波数をとり、左縦軸に順方向損失、右縦軸に逆方向損失をとってある。周波数−順方向損失特性を曲線Ｕ２で示し、周波数−逆方向損失特性を曲線Ｕ３で示す。曲線Ｕ２及びＵ３を比較すると、周波数１５００ＭＨｚの付近で、−５ｄＢ程度のアイソレーションが確保されている。
【００５５】
図５及び図６に示された非可逆回路素子は、図３に示された非可逆回路を、非可逆回路素子として実現したものであるが、このほか、図２に示された非可逆回路または図４に示された非可逆回路についても、同様な非可逆回路素子を実現できることは明らかである。
【００５６】
また、図５及び図６に示された非可逆回路素子は、集中定数型のアイソレータとして形成されているが、これに限らず、分布定数型のアイソレータとして形成されていてもよい。
【００５７】
また、図５及び図６に示された非可逆回路素子では、第１、第２のキャパシタＣ１、Ｃ２、インダクタＬ３、Ｌ４及び抵抗Ｒ１としてチップ部品を採用し、チップ部品を基板上に搭載した構造となっているが、これに限らず、低温同時焼成セラミックス基板（ＬＴＣＣ基板）などの積層基板の内部に、キャパシタ、インダクタ及び抵抗を形成した構造も可能である。
【００５８】
図９は、本発明に係る電子部品モジュールを示すブロック図である。図９に示された電子部品モジュールは、電子部品６２と、非可逆回路素子６１とを含む。電子部品６２としては、必要に応じて任意の機能を備えたものを採用することができる。図示の電子部品６２は、入力端子４４及び出力端子４５を備えた電力増幅器である。
【００５９】
非可逆回路素子６１は、図５及び図６を参照して説明した本発明に係る非可逆回路素子である。非可逆回路素子６１は、電子部品６２の後段に備えられており、非可逆回路素子６１の入力端子４１が電子部品６２の出力端子４５に接続されている。
【００６０】
非可逆回路素子６１と電子部品６２の接続点から、非可逆回路素子６１をみたインピーダンスＺｉｎは、この接続点から電子部品６２をみたインピーダンスＺｇと共役整合するように設定される。このとき、非可逆回路素子６１の入力端子４１と電子部品６２の出力端子４５の間に整合用の回路素子を用いる場合もある。
【００６１】
例えば、非可逆回路素子６１の入力端子４１と電子部品６２の出力端子４５を５０Ωで整合させる場合、電子部品６２の高周波特性は出力端子４５を５０Ω終端して予め単体評価され、この評価を元に電子部品モジュールの設計がおこなわれる。従って、モジュール化の際に設計上予測される特性を得るには、非可逆回路素子６１の入力端子４１からみたインピーダンスＺｉｎが広帯域に５０Ωに整合されていることが望ましい。本発明に係る非可逆回路素子は広帯域にわたって入力インピーダンスＺｉｎを５０Ωに整合することができるため、主帯域内だけでなく主帯域外においても単体評価の結果が通用する。
【００６２】
また、図９に示された構成と異なり、非可逆回路素子６１が電子部品６２の前段に備えられ、非可逆回路素子６１の出力端子４２が電子部品６２の入力端子４４に接続された構成でもよい。
【００６３】
また、本発明に係る非可逆回路素子６１は、通信装置の構成要素として用いられる。図１０は本発明に係る非可逆回路素子を用いた通信装置であり、携帯電話のような移動体無線機器の構成を示している。図示された通信装置は、アンテナ６４と、送信回路６５と、受信回路６６と、非可逆回路素子６１とを含む。参照符号６７はデュプレクサである。送信回路６５及び受信回路６６は、アンテナ６４を共用して送受信を行う。
【００６４】
非可逆回路素子６１は、本発明に係るものであって、デュプレクサ６７から送信回路６５に到る回路内に組み込まれている。非可逆回路素子６１は受信回路６６に到る回路に組み込んでもよい。送信回路６５、受信回路６６、非可逆回路素子６１及びデュプレクサ６７の働きは周知であるので、特に説明は要しない。
【００６５】
ただ、非可逆回路素子６１は、本発明に係る非可逆回路素子であるから、先に述べた作用効果が、通信装置の上でも得られることは明らかである。
【００６６】
以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係る非可逆回路の一実施形態を示す図である。
【図２】図１に示した非可逆回路の等価回路図である。
【図３】本発明に係る非可逆回路の別の実施形態を示す等価回路図である。
【図４】本発明に係る非可逆回路の更に別の実施形態を示す等価回路図である。
【図５】本発明に係る非可逆回路素子の一実施形態を示す断面図である。
【図６】図５の６−６線に沿った断面図である。
【図７】入力インピーダンスのリターンロスを示すグラフである。
【図８】伝送損失を示すグラフである。
【図９】本発明に係る電子部品モジュールを示すブロック図である。
【図１０】本発明に係る通信装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６８】
２                    磁気回転子
２１                  フェライト
３１                  第１の中心導体
３２                  第２の中心導体
Ｚ１                  第１のインピーダンス回路
Ｚ２                  第２のインピーダンス回路
Ｃ１                第１のキャパシタ
Ｃ２                第２のキャパシタ
４１                  入力端子
４２                  出力端子
４３                  接地端子
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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