(57)【要約】【課題】本発明は、アイソレーション特性の劣化を無くした上で小型化をなしえたアイソレータの提供を目的の１つとする。【解決手段】本発明は、ヨーク本体３に、磁性体基板５と複数本の線路導体６、７、８と複数の容量素子１１，１２と磁石部材４が具備され、複数の線路導体が磁性体基板の主面側において相互に絶縁されて重ねられ、磁性体基板の他面側において接続され、磁性体基板の主面側に重ねられた線路導体の各端部が容量素子に接続され、線路導体のうちの１つに終端抵抗１３が接続され、該終端抵抗を接続した線路導体８の幅が他の複数の線路導体６，７の個々の幅よりも小さくされてなる。【選択図】        図１
2004336645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨーク本体の内部に、磁性体基板と、該磁性体基板の主面上に配置された複数本の線路導体と、前記磁性体基板の周囲に配置された複数の容量素子と、前記磁性体基板に対してバイアス磁界を印加するための磁石部材とが具備され、
前記複数の線路導体が前記磁性体基板の主面側において相互に絶縁されて重ねられ、前記磁性体基板の他面側において相互に接続され、前記磁性体基板の主面側に重ねられた前記線路導体の各端部が前記容量素子に接続されるとともに、前記線路導体のうちの１つに終端抵抗が接続され、該終端抵抗を接続した線路導体の幅が他の複数の線路導体の個々の幅よりも小さくされてなることを特徴とするアイソレータ。
【請求項２】
ヨーク本体の内部に、磁性体基板と、該磁性体基板の主面上に個々に絶縁されて配置された複数本の線路導体と、前記磁性体基板の周囲に配置された複数の容量素子と、前記磁性体基板に対してバイアス磁界を印加するための磁石部材とが具備され、
前記複数の線路導体が前記磁性体基板の主面側において相互に重ねられ、前記磁性体基板の他面側において相互に接続され、前記磁性体基板の主面側に重ねられた前記線路導体の各端部が前記容量素子に接続され、前記線路導体のうちの１つに終端抵抗が接続されるとともに、該終端抵抗が接続された前記線路導体において前記磁性体基板上に位置する部分の少なくとも一部が１本導体とされてなることを特徴とするアイソレータ。
【請求項３】
前記終端抵抗を接続した線路導体が１本導体とされるとともに、前記他の線路導体がそれらの長手方向に沿うスリットを形成した分割導体とされてなることを特徴とする請求項１または２に記載のアイソレータ。
【請求項４】
前記磁性体基板上に配置される複数本の線路導体のうち、前記１本導体とされた線路導体の磁性体基板上の部分の長さが、他の線路導体の磁性体基板上の長さよりも短くされてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアイソレータ。
【請求項５】
前記終端抵抗に接続された前記線路導体に接続された容量素子の整合容量が他の線路導体に接続された容量よりも大きくされてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のアイソレータ。
【請求項６】
前記終端抵抗に接続された線路導体が前記磁性体基板の主面を横切る部分の長さが、その方向に沿う磁性体基板の直線幅よりも５％以上長くされてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のアイソレータ。
【請求項７】
前記終端抵抗に接続された１つの線路導体を除いて、入力側の線路導体と出力側の線路導体とが設けられ、前記終端抵抗に接続された線路導体における前記磁性体基板上のグランド側と終端抵抗側とを結ぶ線分が、該線路導体を除く前記他の線路導体の入力側と出力側とを結ぶ線分に対して９０°以上、１２０゜以下の関係で傾斜されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか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、マイクロ波帯などの高周波帯域で使用され、小型軽量化が進められているアイソレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信機器においてはその小型化、低損失化および高性能化が課題となっているが、通信機器に用いられるアイソレータなどの高周波磁気部品についても同様な要求がなされている。
非可逆回路素子として用いられるアイソレータにおいても、従来では７ｍｍ角程度の大きさであったものが、５ｍｍ角、４ｍｍ角、３．５ｍｍ角、３．０ｍｍ角と順次小型のものの開発が進められており、小型化したものにおいても高性能であることが要求されている。
【０００３】
図１１は従来の一般的なアイソレータを示す分解斜視図である。この図に示すアイソレータ１００は、下ヨーク１０１と上ヨーク１０２との間にバイアス印加用の円板状の磁石１０３と磁性組立体１０５とコンデンサ基板１０６、１０７、１０８と終端抵抗１０９と枠状のケース本体１１０とを介在させて構成されている。
この例の磁性組立体１０５は、フェライト円板等からなる磁性体基板１１２とその表面側を囲んで配置された線路導体１１３、１１４、１１５と、磁性体基板１１２の裏面側でこれらの導体を接続した図示略の板状の共通電極とから構成されている。
【０００４】
また、前記ケース本体１１０の内部周縁に前述の薄板状のコンデンサ基板１１６、１１７、１１８が配置され、これらコンデンサ基板１１６、１１７、１１８の内側に磁性組立体１０５が配置され、磁性組立体１０５の線路導体１１３、１１４、１１５の各先端部１１３ａ、１１４ａ、１１５ａがそれらの下に位置するコンデンサ基板１０６、１０７、１０８に半田付けされて接合されている。
また、これらの上側には円板状の磁石部材１０３が配置され、更にケース本体１１０を下ヨーク１０１と上ヨーク１０２とで上下から挟んで箱形に一体化することで薄型のアイソレータ１００が構成されている。
【０００５】
図１１に示す構成のアイソレータ１００において全体を小型化するための手法の１つは、磁性組立体１０５の磁性体基板１１２を小型化することである。磁性体基板１１２を小型化することを考慮した場合、磁性体基板１１２が円板状では面積効率が悪いので、必然的に長方形状の磁性体基板として、その周囲に薄板状のコンデンサ基板１１６〜１１８を並べて配置し、無駄なスペースを削減して小型化することになる。ところが、磁性体基板１１２を長方形状とした場合、その一側にコンデンサ基板１０６，１０７を配置し、その他側にコンデンサ基板１０８と終端抵抗１０９を配置するためには、面積効率の良いレイアウトの関係で磁性体基板１１２が必然的に横長の長方形状となる。
このように横長の長方形状の磁性体基板とした場合、これに巻き掛ける３本の線路導体１１３，１１４，１１５のうち、長手方向に沿って巻き掛ける線路導体１１３，１１４の長さに対し、長手方向に交差する方向に巻き掛ける線路導体１１５の長さが必然的に短くなり、線路導体１１３，１１４のインダクタンスが線路導体１１５のインダクタンスよりも大きくなる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２０３５０７号公報（０００３−０００７段落、図１）
【特許文献２】
特開２００１−１１１３０９号公報（０００４−０００８段落、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところでアイソレータ１００においては、設けられるコンデンサの容量や抵抗値によってアイソレーションの数値が決まり、高周波域で共振させて使用するのでインダクタンス値や容量値も特性に影響を及ぼす。従って線路導体１１３〜１１５において使用する周波数は同じ周波数としたいので、前述の如く線路導体１１３，１１４のインダクタンスが線路導体１１５のインダクタンスよりも大きくなる場合、コンデンサ基板１０６，１０７の容量に比べてコンデンサ基板１０８の容量を大きくしなくてはならなくなり、コンデンサ基板１０８を大きくすると、アイソレータ１００の小型化に支障が生じるという問題を有している。
【０００８】
また、先のアイソレータにおいて、抵抗１０９に接続される線路導体１１５のインダクタンスの値を考えると、線路導体１１５として他の線路導体１１３，１１４よりも導体自体を太くした方が有利と考えられる。更に、この種のアイソレータにおいて、インピーダンスのマッチングまたは反射特性の向上を図ることを考慮し、抵抗に接続される線路導体の幅を他の線路導体の幅よりも大きくした構造（特許文献１、２参照）が知られており、抵抗に接続される線路導体の幅を他の線路導体の幅よりも大きくすることが一般的になされている。
また、アイソレーションを良好にするために、抵抗に接続された線路導体にスリットを設けて２本または３本に分割した導体を磁性体基板１１２の上に折り重ねた構造を採用している（特許文献１，２参照）が、前記分割導体とした場合に前述の周波数合わせのためにコンデンサ基板を大きくしなくてはならない問題を生じる。
しかしながら、本発明者らがアイソレータの小型化を進めて研究しているうちに、ある程度以上、例えば４ｍｍ角よりも小型化したアイソレータの研究を進めて横長の長方形状の磁性体基板で研究を重ねてみると、抵抗に接続した線路導体を太くしなくとも、アイソレーション特性の面で問題の無い領域において線路導体に接続する容量を小型化できることを見い出し、本願発明に到達した。
【０００９】
本発明は以上の背景に基づいてなされたもので、抵抗に接続した線路導体を他の線路導体よりも短く、かつ、細くしてもアイソレータとしての特性の面に問題を生じないようにして、アイソレーション特性の劣化を無くした上で小型化をなしえたアイソレータの提供を目的の１つとする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するために、ヨーク本体の内部に、磁性体基板と、該磁性体基板の主面上に配置された複数本の線路導体と、前記磁性体基板の周囲に配置された複数の容量素子と、前記磁性体基板に対してバイアス磁界を印加するための磁石部材とが具備され、前記複数の線路導体が前記磁性体基板の主面側において相互に絶縁されて重ねられ、前記磁性体基板の他面側において相互に接続され、前記磁性体基板の主面側に重ねられた前記線路導体の各端部が前記容量素子に接続されるとともに、前記線路導体のうちの１つに終端抵抗が接続され、該終端抵抗を接続した線路導体の幅が他の複数の線路導体の個々の幅よりも小さくされてなる。
終端抵抗に接続した線路導体の幅を他の線路導体よりも幅狭にすることで、終端抵抗に接続された線路導体に接続される容量素子の大きさを小型化することができアイソレータ全体の小型化に寄与する。
【００１１】
本発明は前記課題を解決するために、ヨーク本体の内部に、磁性体基板と、該磁性体基板の主面上に配置された複数本の線路導体と、前記磁性体基板の周囲に配置された複数の容量素子と、前記磁性体基板に対してバイアス磁界を印加するための磁石部材とが具備され、前記複数の線路導体が前記磁性体基板の主面側において相互に絶縁されて重ねられ、前記磁性体基板の他面側において相互に接続され、前記磁性体基板の主面側に重ねられた前記線路導体の各端部が前記容量素子に接続され、前記線路導体のうちの１つに終端抵抗が接続されるとともに、該終端抵抗を接続した前記線路導体において前記磁性体基板上に位置する部分の少なくとも一部が１本導体とされてなる。
アイソレータを小型化した状態で終端抵抗に接続された線路導体を１本導体とすることで、スリットを入れて２本組みの分割導体とした構造に比べてアイソレーションを確保した状態で好ましいインダクタンスを選択できる範囲が存在し、終端抵抗に接続された線路導体に接続された容量素子の大きさを小型化することによる小型化を好ましいアイソレーションを確保した上で実現でき、アイソレータの小型化に寄与する。
【００１２】
本発明は、前記終端抵抗を接続した線路導体が１本導体とされるとともに、前記他の線路導体がそれらの長手方向に沿うスリットを形成した分割導体とされてなることを特徴とする。
線路導体にスリットを入れて分割導体とすることによりアイソレーションの向上を図るとともに、終端抵抗に接続された線路導体に接続された容量素子の大きさを小型化することができ、容量素子の大きさの小型化により全体の小型化に寄与する。
【００１３】
本発明は、前記磁性体基板上に配置される複数本の線路導体のうち、前記１本導体とされた線路導体の磁性体基板上の部分の長さが、他の線路導体の磁性体基板上の長さよりも短くされてなる。
本発明は、前記終端抵抗に接続された前記線路導体に接続された容量素子の整合容量が他の線路導体に接続された容量よりも大きくされてなる。
【００１４】
本発明は、前記終端抵抗に接続された線路導体が前記磁性体基板の主面を横切る部分の長さが、その方向に沿う磁性体基板の直線幅よりも５％以上長くされてなる。
終端抵抗に接続される線路導体の長さを長くすることで、該線路導体のインダクタンスをかせぐことができ、その分、前記線路導体に接続される容量素子の容量値を小さくすることが可能となり、容量素子の小型化に寄与する。
【００１５】
本発明は、前記終端抵抗に接続された１つの線路導体を除いて、入力側の線路導体と出力側の線路導体とが設けられ、前記終端抵抗に接続された線路導体における前記磁性体基板上のグランド側と終端抵抗側とを結ぶ線分が、該線路導体を除く前記他の線路導体の入力側と出力側とを結ぶ線分に対して９０°以上、１２０゜以下の関係で傾斜されたことを特徴とする。
線路導体を磁性体基板に対して傾斜させることで線路導体を少しでも長くすることができ、該線路導体のインダクタンスをかせぐことができ、その分、前記線路導体に接続される容量素子の容量値を小さくすることが可能となり、容量素子の小型化に寄与する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
図１〜図３は本発明に係るアイソレータの第１の実施の形態を示すものである。
本実施の形態のアイソレータ１は、上ヨーク２ａ及び下ヨーク２ｂからなる中空のヨーク本体３内に、永久磁石などからなる磁石部材４と磁性体基板５と線路導体６、７、８とこれら線路導体６、７、８を接続した共通電極１０と前記磁性体基板５の周囲に配置されたコンデンサ基板（容量素子）１１、１２と終端抵抗（抵抗素子）１３とを備えて構成されている。
【００１７】
上ヨーク２ａ及び下ヨーク２ｂは軟鉄などの強磁性体からなり、これらが組み合わされて薄型の箱状の中空のヨーク本体３が形成されている。なお、上下ヨーク２ａ、２ｂの表裏面にはＡｇメッキなどの導電層が被覆形成されていることが好ましい。また、この形態では側面コ字型の上ヨーク２ａは側面コ字型の下ヨーク２ｂに嵌め込み自在の大きさとされており、上ヨーク２ａと下ヨーク２ｂの互いの開口部分を嵌め合わせることで両者を一体として箱型の磁気閉回路を構成することができるように構成されている。これらのヨーク２ａ、２ｂの形状はこの実施の形態の如くコ字型に限るものではなく、複数のヨークで箱型の閉磁器回路を構成するものであれば好ましく、ヨーク２ａ、２ｂの形状は任意の形状で差し支えない。
また、中空のヨーク本体３の外形寸法については、少なくとも二辺の寸法が各々４ｍｍ以下、例えば３．５ｍｍ角程度、あるいは３ｍｍ角程度であることが好ましい。即ち、図１Ａに示すように、アイソレータ１を平面視したときに、横寸法Ｘ及び縦寸法Ｙがそれぞれ４ｍｍ以下、即ち４ｍｍ角以下、例えば３．５ｍｍ角程度の大きさであることが好ましい。このような小型のアイソレータであれば、携帯電話機等の小型軽量の移動体通信機器に好適に用いることができる。
【００１８】
前記の如く嵌め合わされた下ヨーク２ｂと上ヨーク２ａが囲む空間には、換言すると中空ヨーク本体３の内部には、先の磁性体基板５と３本の線路導体６、７、８とこれら線路導体６、７、８を接続した共通電極１０とからなる磁性組立体１５が収納されている。
磁性体基板５は、フェライト等の強磁性体からなり、円形、角形等、必要に応じて様々な形状にすることができるが、本実施形態においては、図２に示すように平面視横長の略６角形板状とされている。より詳細には、相対向する横長の２つの長辺５ａ、５ａと、これらの長辺５ａ、５ａの端部どうしを接続する４本の斜辺部５ｄとから構成される平面視横長の６角形状とされている。
【００１９】
先の３本の線路導体６、７、８と共通電極１０は、図３の展開図に示すように一体化されてなり、３本の線路導体６、７、８と共通電極１０とを主体として電極部１６が構成されている。この共通電極１０は、先の磁性体基板５とほぼ相似形状の金属板からなる本体部１０Ａから構成されている。即ち、本体部１０Ａは相対向する２つの長辺部１０ａと、これらの長辺部１０ａの各端部に傾斜して接続する４つの斜辺部１０ｄとから構成される平面視略６角形とされている。
【００２０】
そして、共通電極１０の一方側の斜辺部１０ｄ、１０ｄから第１線路導体６と第２線路導体７とが延出形成されている。まず、共通電極１０の一方側の長辺部１０ａの一方の斜辺部１０ｄから第１基部導体６ａと第１中心導体６ｂと第１先端部導体６ｃからなる第１線路導体６が延出形成されるとともに、前記一方の長辺部１０ａの他端側の斜辺部１０ｄから第２基部導体７ａと第２中心導体７ｂと第２先端部導体７ｃとからなる第２線路導体７が延出形成されている。また、前記第１線路導体６がアイソレータ１としての入力側の線路導体とされ、第２線路導体７がアイソレータ１としての出力側の線路導体とされている。
第１線路導体６と第２線路導体７は、平面視波形あるいはジクザグ状のものであり、この構成により各線路導体６、７の導体長を長くしてインダクタンスをできるだけ大きくし、非可逆回路素子としての低周波化と小型化を両立させることができる。また、各線路導体６、７のインダクタンスを大きくすることで、各線路導体６，７に接続するコンデンサ素子１１，１２の容量値を相対的に小さくすることができ、アイソレータ１の小型化に寄与する。
【００２１】
次に、第１線路導体６の幅方向中央部には、共通電極１０の外周部から先端部導体６ｃの基端部まで到達するスリット部１８が形成され、このスリット部１８を形成することにより線路導体６が２本の分割導体６Ａ、６Ｂに分割されとともに、第２線路導体７の幅方向中央部にも上記スリット部１８と同様のスリット部１９が形成され、このスリット部１９により第２線路導体７が２本の分割導体７Ａ、７Ｂに分割されている。
【００２２】
一方、共通電極１０の他方の長辺部１０ａ側の中央部に第３線路導体８が延設されている。この第３線路導体８は共通電極１０から突出形成された第３基部導体８ａと第３中央部導体８ｂと第３先端部導体８ｃとから構成されている。第３基部導体８ａは、共通電極１０からほぼ直角に延出形成され、その太さ（幅）が先の第１線路導体６および第２線路導体７の個々の太さ（幅）よりも細く形成されている。ここで述べる第１線路導体６および第２線路導体７の個々の太さ（幅）とは、スリット部１８、１９の部分を含めた各導体の太さ、換言すると、分割導体６Ａと分割導体６Ｂとスリット１８の幅の合計値、あるいは分割導体７Ａと分割導体７Ｂとスリット１９の幅の合計値である。なお、インダクタンスを大とするときは、分割導体自身の幅またはスリットを除く実質的なラインの幅を細くすることとする。
なお、前記第３線路導体８の第３中央部導体８ｂと第３先端部導体８ｃは先の第３基部導体８ａに対してほぼ直角に延出形成されている。
【００２３】
前記の如く構成された電極部１６は、その本体部１０Ａを板状磁性体５の裏面側（一面側）に添わせ、第１線路導体６と第２線路導体７と第３線路導体８とを板状磁性体５の表面側（他面側）に、第１線路導体６、第２線路導体７、第３線路導体８の順で折り曲げて板状磁性体５上に積層して装着され、磁性体基板５とともに磁性組立体１５を構成している。図１Ａには、これらの線路導体６，７，８が重複して積層されている状態を示した。
また、図１Ｂに示すように、第２線路導体７（出力側の線路導体）は、絶縁シートＺを介して第１線路導体６上に重ねることが好ましい。同様に、第３線路導体８は、絶縁シートＺを介して第２線路導体７上に重ねることが好ましい。このようにして、各線路導体６、７、８どうしを電気的に絶縁できる。
また、第２線路導体７を第１線路導体６上に重ねることで、第２線路導体７を板状磁性体５に近接させて第２線路導体７のインダクタンスを大きくでき、アイソレータ１の小型化により有利となる。またインダクタンスのばらつきを低減して出力インピーダンスのばらつきも抑制できる。
【００２４】
また、図１Ａに示すように、第１、第２線路導体６ｂ、７ｂの交差部３５の両線路導体の重複部分の長さは、板状磁性体５の表面（他面）に重なる中心導体６ｂ、７ｂ部分の横の長さの１０％以上、好ましくは２０％以上とされる。図１Ａには、交差部３５の両中心導体の重複部分の長さが板状磁性体５の表面に重なる中心導体６ｂ、７ｂ部分の長さの約７５％である場合を図示した。
交差部３５において第１、第２中心導体６ｂ、７ｂの両中心導体の重複部分の長さが、板状磁性体５の表面（他面）に重なる中心導体部分の長さの１０％以上とすることにより、上記重複部分の長さが長くなるにしたがって、第１、第２中心導体６ｂ、７ｂの重複部分で確保される容量値が大きくなり、その分、各中心導体６ｂ、７ｂのインダクタンスを小さく、即ち、中心導体６ｂ、７ｂの導体長を短くすることができ、アイソレータ１の小型化に有利となる。また、第１、第２中心導体６ｂ、７ｂの重複部分で確保される容量値をかせぐことで、第１、第２中心導体６ｂ、７ｂに接続される後述の容量素子１１の容量も小さくすることができるので、アイソレータ１としての小型化に寄与する。
【００２５】
次に、磁性組立体１５は下ヨーク２ｂの底部中央側に配置され、下ヨーク２ｂの底部側の磁性組立体１５の両側部分には平面視細長で先の板状磁性体５の半分程度の厚さの板状の整合用コンデンサ１１、１２が収納され、下ヨーク２ｂにおいて整合用コンデンサ１２の一側部側には終端抵抗１３が収納されている。
そして、第１線路導体６の先端部導体６ｃを整合用コンデンサ１１の一側端部に形成されている電極部１１ａに半田付け等の手段で電気的に接続し、第２線路導体７の先端部導体７ｃを整合用コンデンサ１１の他側端部に形成されている電極部１１ｂに半田付け等の手段で電気的に接続し、第３線路導体８の先端部導体８ｃを整合用コンデンサ１２と終端抵抗１３に半田付け等の手段で電気的に接続して磁性組立体１５に整合用コンデンサ１１、１２と終端抵抗１３とが接続されている。
【００２６】
また、下ヨーク２ｂにおいて前記先端部導体７ｃの部分が接続された整合用コンデンサ１１の端部側にアイソレータ１としての第１ポートＰ１が形成され、先端部導体６ｃの部分が接続された整合用コンデンサ１１の端部側にアイソレータ１としての第２ポートＰ２が形成されるとともに、先端部導体８ｃの部分が接続された終端抵抗１３の端部側にアイソレータ１としての第３ポートＰ３が形成されている。
【００２７】
次に、下ヨーク２ｂと上ヨーク２ａとの間の空間部において磁性組立体１５はその空間部の厚さの半分程を占有する厚さに形成されており、磁性組立体１５よりも上ヨーク２ａ側の空間部分には、図１Ｂに示すスペーサ部材３０が収納され、該スペーサ部材３０に磁石部材４が取り付けられている。
先のスペーサ部材３０は、上ヨーク２ａの内部に収納可能な大きさの平面視矩形板状の基板部３１と、この基板部３１の底部側の４隅の各コーナ部分に形成された脚部３１ａとからなり、基板部３１において脚部３１ａ…が形成されていない側の面（上面）に円型の収納凹部３１ｂが形成され、該収納凹部３１ｂの底面側には基板部３１を貫通する矩形型の透孔（図示略）が形成されている。
【００２８】
そして、先の収納凹部３１ｂに円盤状の永久磁石からなる磁石部材４が嵌め込まれ、この磁石部材４を備えた状態のスペーサ部材３０がそれらの４つの脚部３０ａで先の整合用コンデンサ１１、１２とこれらに接続されている第１先端部導体６ｃ、７ｃ、並びに、終端抵抗１３とこれに接続されている先端部導体８ｃの先端部を下ヨーク２ｂの底部側に押さえ付け、スペーサ部材３０の底部により磁性組立体１５を下ヨーク２ｂの底面側に押さえ付けた状態でヨーク２ａ、２ｂの間に収納されている。
【００２９】
図１〜図３に示す構成のアイソレータ１は、外形が３．５ｍｍ角程度、あるいは３ｍｍ角程度の中空のヨーク本体３内に、板状磁性体５と第１、第２、第３線路導体６、７、８が収納されており、上記のようにして第１線路導体６と第２線路導体７がいずれも板状磁性体５の表面側に折り畳まれているので、入力側の線路導体から板状磁性体５に入力された信号を出力側に効果的に伝搬させることができ、低損失でしかも広帯域な通過特性を発揮できる。従って磁性組立体１５の磁気特性として好適なものが確実に得られるようになる。
また、本実施形態のアイソレータ１を０．８ＧＨｚ〜０．９ＧＨｚ程度の比較的低周波で使用する携帯電話に備えられる場合、インダクタンスを大きくする必要があるが、本実施形態では各線路導体６，７にスリット部１８，１９を形成してそれぞれ２本の分割導体に分割することにより、相互インダクタンスを発生させ、線路導体として同じ導体長でも、分割した構成の方がより大きなインダクタンスが得られるようにしたことにより、整合用コンデンサ１２の容量をできるだけ小さくすることができ、これによってアイソレータ１の小型化をより有利に行うことができる。
【００３０】
図４は、先のアイソレータ１が適用される携帯電話装置の回路構成の一例を示すもので、この例の回路構成においては、アンテナ４０にデュプレクサ（アンテナ共用器）４１が接続され、このデュプレクサ４１の出力側にローノイズアンプ（増幅器）４２と段間フィルタ４８と混合回路４３を介してＩＦ回路４４が接続され、デュプレクサ４１の入力側にアイソレータ１とパワーアンプ（増幅器）４５と混合回路４６を介してＩＦ回路４７が接続され、混合回路４３、４６に分配トランス４９を介して局部発振器５０が接続されて構成されている。
先の構成のアイソレータ１は図４Ａに示すような携帯電話装置の回路に組み込まれて使用され、アイソレータ１からアンテナ共振器４１側への信号は低損失で通過させるが、その逆方向の信号は損失を大きくして遮断するように作用する。これにより、増幅器４５側のノイズ等の不要な信号を増幅器４２側に逆入力させないという作用を奏する。
【００３１】
図４Ｂは先に示した構成のアイソレータ１の動作原理を示すものである。図４Ｂに示す回路に組み込まれているアイソレータ１は、符号１’で示す第１ポートＰ１側から符号２’で示す第２ポートＰ２方向への信号は伝えるが、符号２’の第２ポートＰ２側から符号３’の第３ポートＰ３側への信号は終端抵抗１３により減衰させて吸収し、終端抵抗１３側の符号３’で示す第３ポートＰ３側から符号１’で示す第１ポートＰ１側への信号は遮断する。
従って図４Ａに示す回路に組み込んだ場合に先に説明した効果を奏することができる。
【００３２】
ところで以上説明した実施の形態においては、磁性組立体１５として図２に示す６角形状の磁性体基板５と図３に示す電極部１６とを組み合わせたものを適用したが、本発明で用いる磁性組立体として、円盤型の磁性体基板とそれを囲んで配置された３本の線路導体とその裏面側に配置される共通電極とから構成されたものを用いても良いのは勿論である。本発明で用いる磁性組立体においては、適用される磁性体基板の形状が特に制限されるものではなく、線路導体の形状も特に制限されるものではない。
【００３３】
ところで、先に説明した第１の実施の形態においては第３線路導体８を磁性体基板５の主面上において直線状に延出する形状としたが、第３線路導体８の形状は直線状に限るものではなく、図５に示す第２の実施の形態の第３線路導体８ａ２の如く、くの字型に屈曲した形成としても良く、第６図に示す第３の実施の形態の第３線路導体８ａ３の如く、ジグザグ状に屈曲した形成としても良く、第７図に示す第４の実施の形態の第３線路導体８ａ４の如く磁性体基板５に対して直線状ではあるが、傾斜して延出する形状としても良い。
【００３４】
図７に示す第４の実施形態の如く傾斜した第３線路導体８ａ４において、その延出方向は、磁性体基板５の長辺５ａに対して９０度以上、１２０度以下の範囲の傾斜角度とすることが好ましい。換言すると、前記終端抵抗１３に接続された線路導体８の中央導体８ａ４における磁性体基板５上のグランド側（中央導体８ａ４の容量素子１１側の折り返し部分側）と終端抵抗１３側とを結ぶ線分が、該線路導体８を除く前記他の線路導体６、７の入力側（ポートＰ１）と出力側（ポートＰ２）とを結ぶ線分に対して９０°以上、１２０゜以下の関係で傾斜されている。
【００３５】
このように磁性体基板５の長辺５ａに対して中央導体８ａ４を９０度以上、１２０度以下の範囲の傾斜角度とすることで、線路導体８のインダクタンスを大きくしてアイソレーションを良好なものとすることができる。その理由は、横長の板状磁性体（ＹＩＧ）を用いたアイソレータでは、終端抵抗側から見た特性インピーダンスが５０Ωに近づき、マッチングが良くなり、反射が抑えられるためと考えられる。
【００３６】
【実施例】
図１に示すアイソレータの構成において、磁性体基板として図２に示す６角形状のＹ２Ｇｄ１Ｆｅ４．５８Ｉｎ０．１Ａｌ０．２Ｏ１２なる組成であり、その詳細サイズは、斜辺部の長辺部に対する傾斜角度６０゜、最も長い１組の辺の長さ１．６ｍｍ、幅１．５ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍの平面視６角形状のものものを用い、３．２ｍｍ角のアイソレータを組み立てた。用いたバイアス用フェライト磁石のサイズは、縦２．４ｍｍ、径２．９５ｍｍ、厚さ０．４５ｍｍである。
【００３７】
このサイズの磁性体基板を複数用意し、これらに種々の線路導体を巻き掛けて複数の磁性組立体試料を作成した。これら各磁性組立体試料においては、第１の中央導体と第２の中央導体と第３の中央導体の幅を以下の表１、表２に示すように設定し、第１の中央導体と第２の中央導体の積層した部分の重なり幅を以下の表１、表２のように設定し、各ポートに接続したコンデンサの容量（ｐＦ）と終端抵抗の値（Ω）とロス（ｄＢ）とアイソレーションの値（ｄＢ）を表１、表２の如く設定した。
以上の表１と表２に示す形状のアイソレータの特性評価試験を行った結果を図８、図９、図１０に示す。表１と表２においてＰ１ポートは第１線路導体が接続された第１ポート、Ｐ２ポートは第２線路導体が接続された第２ポート、Ｐ３ポートは第３線路導体と終端抵抗が接続された第３ポートを示す。
【００３８】
【表１】
2004336645.tif 000003
【００３９】
【表２】
2004336645.tif 000004
【００４０】
表１においてＰ１ポートの値の３００−１００とは、Ｐ１ポートに接続される線路導体の中央導体に対しスリットを設けて２分割した中央導体構造において、スリットを含めた中央導体の全幅を３００μｍ、スリット幅を１００μｍとしたことを意味するので、２本の分割した中央導体の導体部分の個々の幅を１００μｍとしたことを意味する。
表２においてＬ１とは、Ｐ１ポートに接続される中央導体の長さ、Ｌ３とはＰ３ポートに接続される中央導体の長さを各々示し、平行部とは、Ｐ１ポートに接続される線路導体において磁性体基板主面上の中央導体と、Ｐ３ポートに接続される線路導体において磁性体基板主面上の中央導体との重なり部分の重複長さ（図１Ａに示す重複部分においてアイソレータ１のＸ方向の長さ）を示す。
【００４１】
表２において平行部０の試料とは、Ｐ１ポートに接続される第１線路導体における中央導体とＰ２ポートに接続される第２線路導体における中央導体を各々、磁性体基板の主面上で折り曲げずにストレートに延出させて交差させたもの、平行部３００μｍとは、Ｐ１ポートに接続される第１線路導体における中央導体とＰ２ポートに接続される第２線路導体における中央導体を各々、磁性体基板の主面側で一部折曲させて３００μｍの幅で積層交差させたもの（図１Ａに示す状態と同じもの）を示す。以下、表の平行部の５００〜１３００μｍは各試料における中央導体の重複交差部分の長さを示す。
【００４２】
以上の条件から表１、表２に示すＮｏ．１〜７の試料は、磁性体基板主面上の中央導体においてそれらの公差する重複部分を徐々に変えた試料である。これらＮｏ．１〜Ｎｏ．７の試料の個々において図８と図９に示すようにアイソレータの特性評価として知られているＳ２１（Ｓパラメータ：挿入損失）の値の周波数依存性と、アイソレーションの周波数依存性を測定した結果を求め、これらの測定値を元にして表２に示すようにアイソレーションの値とロス（挿入損失）の値を求め、更に図１０に示すようにアイソレーション及びロスとＬ１／Ｌ３との関係をプロットした。
Ｓパラメータとは、アイソレータ等の電子部品の評価に使用されるパラメータであり、例えば｜Ｓ２１｜の値は挿入損失と称されている。電子部品において２つのポート（出入口）Ｐ１，Ｐ２を有する部品を想定し、この部品のポートＰ１から入射した波が自身のポートＰ１に反射してくる度合いがＳ１１（リターンロス）、ポートＰ２へ透過していく度合いがＳ２１（挿入損失）、反対にポートＰ２から入射した波が自身のポートＰ２に反射してくる度合いがＳ２２（リターンロス）、ポートＰ２からポートＰ１へ透過していく度合いがＳ１２（アイソレーション）である。
【００４３】
表２に示すアイソレーション及びロスの測定結果と図１０にまとめて示す測定結果から、Ｌ１／Ｌ３の値が１．６８７５（≒１．６９）を越えると挿入損失（ロス）が大きくなるために好ましくなく、また、アイソレーションに関して１．６２５を越えると小さくなるが、１．６８５までは損失が小さいために実用に耐え得るものと考察できる。よってより好ましくはＬ１／Ｌ３の値が、１．６８７５以下、より好ましくは１．６２５以下となる。
また、Ｌ１／Ｌ３の値が１．０未満となると、磁性体基板の縦方向寸法が大きくなり、磁性体基板の縦方向にコンデンサの配置スペースを考慮すると、アイソレータ全体の寸法が大きくなるため、Ｌ１／Ｌ３の値は１．０以上とする必要があると考えられる。従ってＬ１／Ｌ３の値は１．０以上、１．６８７５以下の範囲、より好ましくは１．０以上、１．６２５以下の範囲が好ましい。なお、この関係においてＬ１＝Ｌ２の関係とするので、Ｌ１／Ｌ３の関係はＬ２／Ｌ３の関係と同等である。また、平行部Ｌ１とＬ２が重複する領域の平行部は９００μｍ以下が望ましい。
また、Ｌ３の長さを変えないで板状磁性体の寸法を小さくする方法として、Ｌ１／Ｌ３の関係は固定し、板状磁性体の寸法、特に縦方向の長さ調節によって、５％以上のＬ３とすることが好ましいと考えられる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、終端抵抗を接続した線路導体を他の線路導体よりも幅狭にするか、１本導体としたので、アイソレータを小型化した場合に終端抵抗に接続された線路導体に接続される容量素子の大きさを小型化することができアイソレータ全体の小型化に寄与する。
本発明は、終端抵抗を接続した線路導体を１本導体とし、他の線路導体をスリットを形成した分割導体としてなるので、線路導体にスリットを入れて分割導体とすることによりアイソレーションの向上を図るとともに、終端抵抗に接続された線路導体に接続された容量素子の大きさを小型化することができ、容量素子の大きさの小型化により全体の小型化に寄与する。
【００４５】
本発明では終端抵抗に接続される側の線路導体の長さをできるだけ長くすることで、線路導体のインダクタンスをかせぐことができ、その分、前記線路導体に接続される容量素子の容量値を小さくすることが可能となり、容量素子の小型化に寄与する。
【００４６】
本発明では終端抵抗に接続された線路導体における磁性体基板上のグランド側と終端抵抗側とを結ぶ線分が、他の線路導体の入力側と出力側とを結ぶ線分に対して９０°以上、１２０゜以下の関係で傾斜させ、線路導体を磁性体基板に対して傾斜させることで線路導体を少しでも長くすることができ、線路導体のインダクタンスをかせぐことができ、その分、前記線路導体に接続される容量素子の容量値を小さくすることが可能となり、容量素子の小型化に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１Ａは本発明の第１の実施の形態に係るアイソレータの内部構造を示す平面図、図１Ｂは同アイソレータの部分断面図である。
【図２】図２は本発明に係るアイソレータに用いられる磁性体基板の一例を示す平面図。
【図３】図３は本発明に係るアイソレータに用いられる電極部の展開図である。
【図４】図４Ａはこの種のアイソレータが備えられる携帯電話の電気回路の一例を示す図、図４Ｂはアイソレータの動作原理を示す図である。
【図５】図５は本発明の第２の実施の形態に係るアイソレータの内部構造を示す平面図である。
【図６】図６は本発明の第３の実施の形態に係るアイソレータの内部構造を示す平面図である。
【図７】図７は本発明の第４の実施の形態に係るアイソレータの内部構造を示す平面図である。
【図８】図８は実施例のアイソレータにおける挿入損失（Ｓ２１）の周波数依存性を示す図である。
【図９】図９は実施例のアイソレータにおけるアイソレーションの周波数依存性を示す図である。
【図１０】図１０は実施例のアイソレータにおける挿入損失（Ｌｏｓｓ）とアイソレーション（Ｉｓｏｌ）の測定結果をまとめて示す図である。
【図１１】図１１は従来のアイソレータの一例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１…アイソレータ、２ａ…上ヨーク、２ｂ…下ヨーク、３…ヨーク本体、４…磁石部材、５…磁性体基板、６、７、８…線路導体、６ｂ、７ｂ…中央導体、１１、１２…コンデンサ基板（容量素子）、１３…終端抵抗、Ｚ…絶縁層。
【図１】
2004336645.tif 000005
【図２】
2004336645.tif 000006
【図３】
2004336645.tif 000007
【図４】
2004336645.tif 000008
【図５】
2004336645.tif 000009
【図６】
2004336645.tif 000010
【図７】
2004336645.tif 000011
【図８】
2004336645.tif 000012
【図９】
2004336645.tif 000013
【図１０】
2004336645.tif 000014
【図１１】
2004336645.tif 000015