(57)【要約】【課題】低い挿入損失を維持可能で、組立時間の短縮、生産性の向上を図ることのできる非可逆回路素子を提供する。【解決手段】シールド板２から３本のストリップライン１が突出し、該シールド板上にフェライトコア３を配置し、該フェライトコア３上に前記３本のストリップライン１を互いに絶縁状態で折り重ねて構成した中心導体部４を有し、前記フェライトコア１に直流磁界を印加する永久磁石３５を有するとともに、前記フェライトコア３、中心導体部４及び永久磁石３５を軟磁性体ヨークの内側に配設してなる構造を持ち、前記３本のストリップライン１を互いに絶縁状態にする絶縁シート１１の形状が略四角形となっている。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド板から３本のストリップラインが突出し、該シールド板上にフェライトコアを配置し、該フェライトコア上に前記３本のストリップラインを互いに絶縁状態で折り重ねて構成した中心導体を有し、前記フェライトコアに直流磁界を印加する永久磁石を有するとともに、前記フェライトコア、中心導体部及び永久磁石を軟磁性体ヨークの内側に配設してなる非可逆回路素において、
前記３本のストリップラインを互いに絶縁状態にする絶縁シートの形状が略四角形であることを特徴とする非可逆回路素子。
【請求項２】
前記３本のストリップラインを互いに絶縁状態にする絶縁シートの形状が長方形であることを特徴とする請求項１記載の非可逆回路素子。
【請求項３】
前記３本のストリップラインを互いに絶縁状態にする前記絶縁シートが粘着性を有する請求項１又は２記載の非可逆回路素子。
【請求項４】
前記３本のストリップラインを互いに絶縁状態にする前記絶縁シートが加熱粘着性を有する請求項１，２又は３記載の非可逆回路素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波帯の自動車電話、携帯電話等の通信機器に使用されるサーキュレータ、アイソレータ等の非可逆回路素子に係り、とくに集中定数型サーキュレータ、アイソレータの中心導体部のストリップラインの絶縁構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マイクロ波帯の非可逆回路素子としての集中定数型サーキュレータは、中心導体部の組立において３本のストリップラインを互いに１２０度ずつずらせ交差又は重ねて３本が互いに導通しない構造にしなければならない。
【０００３】
従来、各ストリップラインを交差させるときは、ストリップラインに絶縁テープを巻いたり、各ストリップラインを折り重ねるときにストリップライン間に絶縁シートを挟み込んだりすることが行われていた。例えば、特開平６−１９６９０７号の非可逆回路素子は、図１１に示すように、３本のストリップライン１が突出した円形シールド板２上に円板形状のフェライト（ＹＩＧ）コア３を載置し、３本のストリップライン１を図中矢印の如く順次折り曲げて中心導体部をフェライトコア上面に構成する際に、ストリップライン間に絶縁シート５を挟み込む構造を開示している。
【０００４】
また、最近では多層プリント基板を使用し、スルーホールで基板上下に分割形成されたストリップラインを導通させ交差型のストリップラインを有する中心導体部を構成することも行われている。このような中心導体部の構造は、例えば特開平６−２０４７１２号に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、集中定数型サーキュレータ等の中心導体部の構造において、３本のストリップライン相互の絶縁のために絶縁テープを巻いたり、ストリップラインを折り曲げる度に絶縁シートを挟み込んだりすることは移動体通信用等の大量生産品に対しては生産性がよくない。
【０００６】
また、ストリップラインを多層プリント基板に形成した多層プリント基板型のサーキュレータ等では、挿入損失を希望通り改善することができず、携帯機内の送信部出力を大きくする必要が生じるが、携帯機では電池の寿命を少しでも長く持続させることが要望されていることを考慮すると多層プリント基板型とすることには問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑み、低い挿入損失を維持可能で、組立時間の短縮、生産性の向上を図ることのできる非可逆回路素子を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る第１の非可逆回路素子は、シールド板から３本のストリップラインが突出し、該シールド板上にフェライトコアを配置し、該フェライトコア上に前記３本のストリップラインを互いに絶縁状態で折り重ねて構成した中心導体を有し、前記フェライトコアに直流磁界を印加する永久磁石を有するとともに、前記フェライトコア、中心導体部及び永久磁石を軟磁性体ヨークの内側に配設してなる構成において、前記３本のストリップラインを互いに絶縁状態にする絶縁シートの形状が略四角形であることを特徴としている。
【００１０】
本発明に係る第２の非可逆回路素子は、請求項１において、前記３本のストリップラインを互いに絶縁状態にする絶縁シートの形状が長方形であることを特徴としている。
【００１１】
本発明に係る第３の非可逆回路素子は、請求項１又は２において、前記３本のストリップラインを互いに絶縁状態にする前記絶縁シートが粘着性を有することを特徴としている。
【００１２】
本発明に係る第４の非可逆回路素子は、請求項１，２又は３において、前記３本のストリップラインを互いに絶縁状態にする前記絶縁シートが加熱粘着性を有することを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る非可逆回路素子の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１４】
図１は本発明に係る第１の実施の形態であって、非可逆回路素子としての集中定数型サーキュレータの全体構成を示す分解斜視図、図２は外観図、図３乃至図６は３本のストリップラインを互いに絶縁状態で折り重ねて構成する中心導体部の作製工程を示している。
【００１５】
まず、図３乃至図６でこの第１の実施の形態の主要部である中心導体部の構成について説明する。挿入損失を抑えるため、多層プリント基板にストリップラインをスルーホールを用いて形成する多層基板型の構造は採用せず、銅等の良導体金属シートを用いて、図３のように３本のストリップライン１が円形シールド板２の周縁から１２０度毎に突出した形状に打ち抜き又はエッチング等でフォーミングする。各ストリップライン１は２本の平行な直線帯状導体部１ａの先端部を短絡した構造である。
【００１６】
この図３の形状にフォーミングした３本のストリップライン１及び円形シールド板２を持つ良導体金属シート１０を、少なくとも当該良導体金属シート１０への接着面が加熱接着性を有するように加工された（例えばホットメルト接着剤が塗布された）高周波損失の少ないポリイミド系又はテフロン系の０．２〜０．０１ｍｍ厚さの加熱接着性絶縁樹脂シート上に置き、加熱接着する。図４は各ストリップライン１に沿った短冊形状の加熱接着性絶縁樹脂シート１１を良導体金属シート１０に加熱接着により貼り付けた状態を示している。絶縁樹脂シート１１を貼り付ける側はストリップライン１を折り重ねるときの内側又は外側のどちら側でもよい。
【００１７】
なお、図３の良導体金属シート１０の形状を、良導体金属の大シートに連結状態でエッチング等で多数個形成し、また図４の３個の短冊形状の絶縁樹脂シート１１が相互の位置関係が定まるように連結した形状を、加熱接着性絶縁樹脂の大シートに多数個形成しておき、前記良導体金属の大シートと加熱接着性絶縁樹脂の大シートとを位置合わせし重ね合わせて加熱接着し、金型で図４の如く各ストリップライン１が短冊形状の加熱接着性絶縁樹脂シート１１を持つように打ち抜くことにより、絶縁樹脂シート付きのストリップライン１を備えた良導体金属シート１０が一度に多数個得られる。
【００１８】
図４の如き絶縁樹脂シート付きのストリップライン１を備えた良導体金属シート１０の円形シールド板２上に、図５のように円板状フェライト（ＹＩＧ）コア３を載置し、各ストリップライン１を円板状フェライトコア３の下縁、上縁位置で曲げてフェライトコア３の上面に順次折り重ねる。この結果、図６のように、フェライトコア３の下面が円形シールド板２で覆われ、フェライトコア３上面に３本のストリップライン１が絶縁樹脂シート１１で相互に絶縁された状態で折り重ねられた中心導体部４が構成されることになる。
【００１９】
なお、３本のストリップライン１をフェライトコア３の上面に折り重ねた状態でさらに加熱することで、３本のストリップライン１の間に介在している加熱接着性絶縁樹脂シート１１によりストリップライン１は相互に接着され、ストリップライン１の折り曲げ部のスプリングバックを無くすことができる。
【００２０】
図１及び図２の全体構成に示すように、非可逆回路素子としての集中定数型サーキュレータは、上述したフェライトコア３及びこの上面の中心導体部４の他に、方形枠状の樹脂ケース２０、所要の静電容量を形成する容量基板３０、前記フェライトコア３に直流磁界を印加する永久磁石３５、樹脂ケース２０の上下に一体化される軟磁性体ヨークとしての上カバー４１と下カバー４２、及び面装着用の端子基板５０とを備えている。
【００２１】
前記容量基板３０は、円板状フェライトコア３を配置するための抜き穴３２を誘電体基板３１の中央部に形成し、該誘電体基板３１の下面に全面アース電極、上面に各ストリップライン１の先端部が載置接続される所定形状の容量電極（図示省略）を形成したものである。そして、上面に中心導体部４を構成した円板状フェライトコア３は、容量基板３０の抜き穴３２に嵌め込まれて、容量基板３０上の容量電極にストリップライン１の先端部がはんだ付けで接続される。
【００２２】
鉄等の軟磁性金属の下カバー４２上に円板状フェライトコア３及び容量基板３０は載置され、円板状フェライトコア３の下面の円形シールド板２及び容量基板３０の下面のアース電極はそれぞれ下カバー４２にはんだ付けで接続、固定される。
【００２３】
前記方形枠状の樹脂ケース２０は、３本のストリップライン１の先端部に対応する３個の接続端子片２１を有している。この樹脂ケース２０の下側には、フェライトコア３と容量基板３０を固着した下カバー４２が組み付けられ、前記接続端子片２１のケース内側端部にストリップライン１の先端部及び容量基板３０の容量電極がはんだ付けで接続される。
【００２４】
鉄等の軟磁性金属の上カバー４１の内側には永久磁石３５が固着され、永久磁石３５を内蔵した上カバー４１は前記樹脂ケース２０の上側に組み付けられ、さらに上カバー４１及び下カバー４２は相互にかしめて一体化される。従って、上下のカバー４１，４２で構成された磁気ヨークの内側に、中心導体部４を上面に設けた円板状フェライトコア３及び永久磁石３５が配置されることとなり、これらは磁気ヨークで囲まれている。
【００２５】
前記端子基板５０は、３本のストリップライン１に対応した３個の外部回路接続用面装着端子電極５１及びグランド電極５２を底面に有し、上面にスルーホールを介し前記面装着端子電極５１に接続する電極５１ａ及びグランド電極５２に接続する電極５２ａが形成されている。該端子基板５０は下カバー４２の底面に装着され、樹脂ケース２０の接続端子片２１のケース外側端部２１ａが面装着端子電極５１に対応した前記電極５１ａにはんだ付けで接続され、グランド接続端子片２２のケース外側端部２２ａが前記グランド電極５２に対応した電極５２ａにはんだ付けで接続され、下カバー４２の下面がグランド電極５２に対応した前記電極５２ａにはんだ付けで接続される。
【００２６】
このようにして、中心導体部４の各ストリップライン１の先端部が端子基板５０の面装着端子電極５１に引き出された集中定数型サーキュレータが得られる。
【００２７】
この第１の実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００２８】
（１）　円板状フェライトコア３の上面にストリップライン１を折り重ねて中心導体部４を構成する際に、従来技術ではストリップライン１を折り曲げる毎に絶縁シートを置くので、組立作業の流れが中断し、作業性がよくないが、本発明に係る第１の実施の形態では、ストリップライン１に絶縁樹脂シート１１を固着させておくので、組立作業は中断されることなく円滑に実行でき、絶縁樹脂シートがずれることもない。このため、良導体金属シートで中心導体部を作製することで挿入損失を低く維持した場合でも、作業性の改善が可能である。
【００２９】
（２）　図３の円形シールド板２から３本のストリップライン１を突出させた形状を多数個形成してなる良導体金属の大シートと、ストリップライン１を相互に絶縁するための絶縁樹脂シート形状を多数個形成してなる加熱接着性絶縁樹脂の大シートとを加熱接着してから、金型で図４の形状に打ち抜くことで、多数個取りが可能である。とくに、常温では接着性を持たない加熱接着性絶縁樹脂の大シートを用いることで、前記良導体金属の大シートとの位置合わせが容易となり、多数個取りがいっそう容易となる。
【００３０】
（３）　上記（１），（２）により、例えば絶縁樹脂シート１１の設置時間で約１／２、ストリップライン１の折り曲げ時間で約１／３の改善が可能である。しかも中断することなく折り曲げるので繰り返し精度が上がり、歩留まりの向上も図ることができる。
【００３１】
（４）　フェライトコア３上面に３本のストリップライン１を絶縁樹脂シート１１で相互に絶縁した状態で折り重ねた後、さらに加熱して絶縁樹脂シート１１を各ストリップライン１間に介在させた状態で固着することで、各ストリップライン１の折り曲げ部のスプリングバックを無くし、いっそうの作業能率の改善を図ることができる。
【００３２】
図７は本発明の第２の実施の形態における主要部、すなわち中心導体部を作製するための構成部分を示す。この図７では、各ストリップライン１にフェライトコアとほぼ同径の円形加熱接着性絶縁樹脂シート１１Ａを、３本のストリップライン１及び円形シールド板２を有する良導体金属シート１０に加熱接着により貼り付けた状態を示している。円形の絶縁樹脂シート１１Ａを貼り付ける側はストリップライン１を折り重ねるときの内側又は外側のどちら側でもよいが、円板状フェライトコアを円形シールド板２上に載置して円板状フェライトコア上にストリップライン１を折り重ねた際に絶縁樹脂シート１１Ａの外縁が円板状フェライトコアの周縁にほぼ一致するように位置合わせしておく。
【００３３】
なお、その他の構成は前述した第１の実施の形態と同様である。
【００３４】
図８及び図９は本発明の第３の実施の形態における主要部、すなわち中心導体部を作製するための構成部分を示す。この第３の実施の形態では、３本のストリップライン１及び円形シールド板２を有する良導体金属シート１０の各ストリップライン１の片側部分に加熱接着性絶縁樹脂（例えば熱可塑性樹脂）６０が印刷、塗布されている（塗布後加熱接着性絶縁樹脂６０は硬化状態となって付着している）。加熱接着性絶縁樹脂６０を塗布する側はストリップライン１を円板状フェライトコア上面に折り重ねるときの内側又は外側のどちら側でもよい。
【００３５】
なお、その他の構成は前述した第１の実施の形態と同様である。
【００３６】
この図８及び図９に示す第３の実施の形態の場合、図３の円形シールド板２から３本のストリップライン１を突出させた形状を多数個形成してなる良導体金属の大シートに対して、スクリーン印刷（厚膜印刷）等の印刷技術で一度に必要個所への加熱接着性絶縁樹脂６０の印刷、塗布が可能であり、多数個取りが容易で、量産性に優れている。また、フェライトコア上面に３本のストリップライン１を加熱接着性絶縁樹脂６０で相互に絶縁した状態で折り重ねた後、さらに加熱して絶縁樹脂６０を各ストリップライン１間に介在させた状態で固着することで、各ストリップライン１のスプリングバックを無くし、いっそうの作業能率の改善を図るようにもできる。
【００３７】
上記第３の実施の形態は、図９のようにストリップライン１の片側に加熱接着性絶縁樹脂６０を塗布した例であるが、図１０のように加熱接着性絶縁樹脂６０をストリップライン１の両側に塗布してもよい。
【００３８】
なお、上記第１又は第２の実施の形態における絶縁樹脂シート１１，１１Ａは両面に加熱接着性の加工を施したものであってもよく、この場合には絶縁樹脂シート１１，１１Ａ同士の加熱接着力をいっそう強力にすることができる。
【００３９】
さらに、上記第１又は第２の実施の形態では、短冊形状、円形状の絶縁樹脂シートをストリップラインに貼り付ける場合を例示したが、折り重ねたときにストリップライン相互の絶縁を確保可能であれば、楕円形状、長円形状等の任意の形状とすることができる。
【００４０】
上記各実施の形態では非可逆回路素子としてサーキュレータを構成した場合を示したが、３個のストリップライン１のうちの１個の先端部を終端抵抗でグランドに終端することでアイソレータを構成できることは明らかである。
【００４１】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の非可逆回路素子は、中心導体部を構成するためのストリップラインに加熱接着性絶縁シートを接着、もしくは絶縁樹脂を塗布し、フェライトコア上に折り重ねて前記中心導体部を構成でき、従来技術では必要であったストリップラインを折り曲げる毎に絶縁シートを置く作業を不要とし、組立作業の流れを中断させることなく円滑に組立作業を実行できる。このため、作業性の改善が可能である。また、組立作業において、中断することなくストリップラインを折り曲げるので繰り返し精度が上がり、歩留まりの向上も図ることができる。さらに、中心導体部を構成するためのストリップラインに加熱接着性絶縁シートを接着、もしくは絶縁樹脂を塗布したものを多数個取りにより効率的に作製可能であり、この点でも量産性の改善を図り得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る非可逆回路素子の第１の実施の形態であってサーキュレータを構成した場合の全体構成を示す分解斜視図である。
【図２】同じく外観を示す斜視図である。
【図３】第１の実施の形態の主要構成部分であって、中心導体部を構成するための３本のストリップラインを有する良導体金属シートを示す平面図である。
【図４】前記良導体金属シートのストリップライン部分に加熱接着性絶縁樹脂シートを貼り付けた状態を示す平面図である。
【図５】第１の実施の形態において絶縁樹脂シート付き良導体金属シートの各ストリップラインを折り曲げる工程を示す斜視図である。
【図６】第１の実施の形態において円板状フェライトコアの上面に３本のストリップラインを折り重ねて中心導体部を構成した場合の斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の主要構成部分であって、良導体金属シートのストリップライン部分に加熱接着性絶縁樹脂シートを貼り付けた状態を示す平面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態の主要構成部分であって、良導体金属シートのストリップライン部分に加熱接着性絶縁樹脂を印刷、塗布した状態を示す平面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ断面図である。
【図１０】ストリップラインに加熱接着性絶縁樹脂を印刷、塗布する場合の変形例である。
【図１１】従来の非可逆回路素子における中心導体部の組立工程を説明するための分解斜視図である。
【符号の説明】
１　ストリップライン
２　円形シールド板
３　円板状フェライトコア
４　中心導体部
１０　良導体金属シート
１１，１１Ａ　絶縁樹脂シート
２０　樹脂ケース
２１　接続端子片
３０　容量基板
３１　誘電体基板
３２　抜き穴
３５　永久磁石
４１　上カバー
４２　下カバー
５０　端子基板
６０　加熱接着性絶縁樹脂
【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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【図１１】
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