(57)【要約】【課題】逆方向に伝送する信号を広帯域にわたって大きく減衰する。【解決手段】直流磁界中に置かれ上面が直流磁界の方向に対して直角となる板状の磁性コア１と、磁性コア１の上面のほぼ中心部で等角度間隔で重なるように載置され、それぞれの一端が接地された第一乃至第三の中心導体２、３、４とを備え、第一の中心導体２の他端を入力端２ａ、第二の中心導体３他端を出力端３ａとし、少なくとも第三の中心導体４を二本の平行な帯状導体４−１、４−２で構成し、一方の帯状導体４−１の他端を第一の抵抗７と第一のコンデンサ８とによって接地すると共に、他方の帯状導体４−２の他端を第二の抵抗９と第二のコンデンサ１０とによって接地し、第一のコンデンサ８の容量値と第二のコンデンサ１０の容量値とを互いに異ならせた。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流磁界中に置かれ上面が前記直流磁界の方向に対して直角となる板状の磁性コアと、前記磁性コアの上面のほぼ中心部で等角度間隔で重なるように載置され、それぞれの一端が接地された第一乃至第三の中心導体とを備え、前記第一の中心導体の他端を入力端、前記第二の中心導体の他端を出力端とし、少なくとも前記第三の中心導体を二本の平行な帯状導体で構成し、一方の帯状導体の他端を第一の抵抗と第一のコンデンサとによって接地すると共に、他方の帯状導体の他端を第二の抵抗と第二のコンデンサとによって接地し、前記第一のコンデンサの容量値と前記第二のコンデンサの容量値とを互いに異ならせたことを特徴とするアイソレータ。
【請求項２】
前記第一の中心導体と前記第二の中心導体とをそれぞれ二本の平行な帯状導体で構成し、前記第一乃至第三の中心導体におけるそれぞれの二本の帯状導体の間隔を等しくして配置したこと特徴とする請求項１に記載のアイソレータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファラデー効果を利用したアイソレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアイソレータの主要部を図４に示す。ＹＩＧ等の円盤状のフェライトからなる磁性コア２１は図示しない永久磁石から発生する直流磁界中に置かれ、その上面は直流磁界の方向に対して直角となっている。磁性コア２１の上面には三つの中心導体（第一の中心導体２２、第二の中心導体２３、第三の中心導体２４が載置され、これらは磁性コア２１の上面のほぼ中心部で互いに絶縁を保って等角度間隔（１２０°）で重なるように保持される。また、それぞれの長さは互いにほぼ等しく、従って、そのインダクタンス値も互いにほぼ等しくなっている。
【０００３】
各中心導体２２乃至２４はそれぞれ平行な二本の帯状導体からなり、各一端が接地される。そして、第一の中心導体２２の他端２２ａは入力端となり、第二の中心導体２３の他端２３ａは出力端となる。また、各他端２２ａ、２３ａはそれぞれ整合用のコンデンサ２５、２６によって接地される。
一方、第三の中心導体の他端２４ａは終端抵抗２７と終端コンデンサ２８とによって接地される。
【０００４】
以上の構成において、第一の中心導体２２の他端２２ａに入力された信号はファラデー効果によって第二の中心導体２３の他端２３ａに出力される。
しかし、反対に、第二の中心導体２３の他端２３ａに入力された逆方向の信号は第三の中心導体２４とそれに接続された終端抵抗２７および終端コンデンサ２８によって吸収され、第一の中心導体２２の他端には出力されない。この逆方向の信号の伝送状態を等価的な電気回路に置き換えた図５によって説明する。
【０００５】
図５において、第二の中心導体２３の他端２３ａに接続されたインダクタンス素子３１は第三の中心導体２３によって代表されるものであり、第一の中心導体２２の他端２２ａに接続されたインダクタンス素子３２は第一の中心導体２２によって代表されるものである。また、二つのインダクタンス素子３１、３２間の容量素子３３は二つの中心導体２２、２３間の結合容量によって代表されるものである。
【０００６】
そして、第三の中心導体２４によって代表されるインダクタンス素子３４に一端が容量素子の両端に接続され、他端が終端抵抗２７及び終端コンデンサ２８によって接地された状態となる。よって、インダクタンス素子３４と終端コンデンサ２８とによって直列共振回路が構成され、図３に示すように共振周波数Ｆ０では信号が大きく減衰する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の構成では逆方向伝送の信号を減衰する帯域が狭いので、広帯域（Ｆ１からＦ２まで）の信号伝送に対しては減衰量Ｒが少なくなり、入力端へ反射する信号レベルが大きくなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、逆方向に伝送する信号を広帯域にわたって大きく減衰するようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、直流磁界中に置かれ上面が前記直流磁界の方向に対して直角となる板状の磁性コアと、前記磁性コアの上面のほぼ中心部で等角度間隔で重なるように載置され、それぞれの一端が接地された第一乃至第三の中心導体とを備え、前記第一の中心導体の他端を入力端、前記第二の中心導体の他端を出力端とし、少なくとも前記第三の中心導体を二本の平行な帯状導体で構成し、一方の帯状導体の他端を第一の抵抗と第一のコンデンサとによって接地すると共に、他方の帯状導体の他端を第二の抵抗と第二のコンデンサとによって接地し、前記第一のコンデンサの容量値と前記第二のコンデンサの容量値とを互いに異ならせた。
【００１０】
また、前記第一の中心導体と前記第二の中心導体とをそれぞれ二本の平行な帯状導体で構成し、前記第一乃至第三の中心導体におけるそれぞれの二本の帯状導体の間隔を等しくして配置した。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の実施の形態を示す。ＹＩＧ等の円盤状のフェライトからなる磁性コア１は図示しない永久磁石から発生する直流磁界中に置かれ、その上面は直流磁界の方向に対して直角となっている。磁性コア１の上面には三つの中心導体（第一の中心導体２、第二の中心導体３、第三の中心導体４が載置され、これらは磁性コア１の上面のほぼ中心部で互いに絶縁を保って等角度間隔（１２０°）で重なるように保持される。また、それぞれの長さは互いにほぼ等しく、従って、そのインダクタンス値も互いにほぼ等しくなっている。
【００１２】
各中心導体２乃至４はそれぞれが平行な二本の帯状導体からなる。すなわち、第一の中心導体２は帯状導体２−１、２−２、第二の中心導体３は帯状導体３−１、３−２、第三の中心導体４は帯状導体４−１、４−２からなる。そして、各中心導体２乃至４におけるそれぞれの帯状導体の各一端が接地される。また、第一の中心導体２における帯状導体２−１と２−２との他端は互いに接続されると共に入力端２ａとなり、第二の中心導体３における帯状導体３−１と３−２との他端は互いに接続されて出力端３ａとなる。入力端２ａ、出力端３ａはそれぞれインピーダンス整合用のコンデンサ５、６によって接地される。
【００１３】
一方、第三の中心導体４における帯状導体４−１、４−２の他端は互いに接続されることなく、一方の帯状導体の他端は第一の終端抵抗７と第一の終端コンデンサ８とによって接地され、他方の帯状導体４−２の他端は第二の終端抵抗９と第二の終端コンデンサ１０によって接地される。第一の終端コンデンサ８の容量値と第二の終端コンデンサ１０の容量値とは互いに異なるが、第一の終点抵抗７の抵抗値と第二の終端抵抗９の抵抗値とは同一でも異なっていてもよい。
【００１４】
なお、第一の中心導体２における二本の帯状導体２−１、２−２間の間隔と第二の中心導体３における二本の帯状導体３−１、３−２間の間隔と第三の中心導体４−１、４−２間の間隔とは互いに等しくなっているので、中心導体２、３、４の制作が容易である。
【００１５】
以上の構成において、第一の中心導体２の入力端２ａに入力された信号は第二の中心導体３の出力端３ａに出力される。しかし、反対に、第二の中心導体３の出力端３ａに信号が入力された場合は、信号の伝送方向が逆となるために第一の中心導体２の入力２ａには信号が現れない。以上の非可逆特性はファラデー効果によるものである。そして、信号の伝送方向が逆となる場合の等価回路は図２に示されると考えられる。
【００１６】
図２において、第一の中心導体２の入力端２ａに接続されたインダクタンス素子１１は第一の中心導体２によって代表されるものであり、第二の中心導体３の入力端３ａに接続されたインダクタンス素子１２は第二の中心導体３によって代表されるものである。また、二つのインダクタンス素子１１、１２間の容量素子１３は二つの中心導体２、３間の結合容量によって代表されるものである。
【００１７】
そして、第三の中心導体４の帯状導体４−１、４−２によってそれぞれ代表されるインダクタンス素子１４、１５が容量素子１３の両端に接続され、一方のインダクタンス素子１４の他端が第一の終端抵抗７と第一の終端コンデンサ８によって接地され、他方のインダクタンス素子１５の他端が第二の終端抵抗９と第二の終端コンデンサ１０によって接地された状態となる。その結果、インダクタンス素子１４と第一の終端コンデンサ８とによって一つの直列共振回路が構成され、インダクタンス素子１５と第二の終端コンデンサ１０とによってもう一つの直列共振回路が構成される。そして、ここで、インダクタンス素子１４、１５のインダクタンス値は帯状導体４−１、４−２の構造上互いにほぼ等しいが、第一の終端コンデンサ８の容量値と第二の終端コンデンサ１０の容量値とを互いに異ならせることによって、互いの共振周波数は異なる。よって、逆方向の信号伝送特性は図３に示すように、二つの共振周波数Ｆ１、Ｆ２において大きく減衰し、その間においても大きく減衰する。
【００１８】
よって、インダクタンス素子１４と第一の終端コンデンサ８とによる直列共振周波数をＦ１とし、インダクタンス素子１５と第二の終端コンデンサ１０とによる直列共振周波数をＦ２とすれば、その間の帯域ΔＦでは逆方向の減衰量Ｒによって伝送を阻止する。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、直流磁界中に置かれた磁性コアと、磁性コアの上面のほぼ中心部で等角度間隔で重なるように載置され、それぞれの一端が接地された第一乃至第三の中心導体とを備え、第一の中心導体の他端を入力端、第二の中心導体の他端を出力端とし、少なくとも第三の中心導体を二本の平行な帯状導体で構成し、一方の帯状導体の他端を第一の抵抗と第一のコンデンサとによって接地すると共に、他方の帯状導体の他端を第二の抵抗と第二のコンデンサとによって接地し、第一のコンデンサの容量値と第二のコンデンサの容量値とを互いに異ならせたので、逆方向の信号の伝送においては広い帯域にわたって阻止できる。
【００２０】
また、第一の中心導体と第二の中心導体とをそれぞれ二本の平行な帯状導体で構成し、第一乃至第三の中心導体におけるそれぞれの二本の帯状導体の間隔を等しくして配置したので、各中心導体の製作が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアイソレータの第一の実施の形態における主要部の分解斜視図である。
【図２】本発明のアイソレータの逆方向の信号伝送状態における等価回路図である。
【図３】本発明のアイソレータの逆方向信号伝送特性図である。
【図４】従来のイソレータの主要部の分解斜視図である。
【図５】従来のアイソレータの逆方向の信号伝送状態における等価回路図である。
【図６】従来のアイソレータの逆方向信号伝送特性図である。
【符号の説明】
１　磁性コア
２、３、４　中心導体
２−１、２−２、３−１、３−２、４−１、４−２　帯状導体
２ａ　入力端
３ａ　出力端
５、６　コンデンサ
７　第一の終端抵抗
８　第一の終端コンデンサ
９　第二の終端抵抗
１０　第二の終端コンデンサ
１１、１２、１４、１５　インダクタンス素子
１３　容量素子
【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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