(57)【要約】【課題】導体幅を狭くすることなく、挿入損失を抑制して信号の伝達効率に優れた非可逆回路素子を提供する。【解決手段】共通電極１４から延出形成された中心導体１１，１２，１３が、板状磁性体１５を包むように折曲されるとともに所定の角度でもって交差され、各中心導体１１〜１３は一対の分割導体１１ｂ〜１３ｃにより各々構成され、２つの中心導体１１、１２が入出力端子に接続されてなり、板状磁性体１５から離れた側の中心導体１１における分割導体１１ｂ、１１ｃのなす角度をθ１とし、中心導体１２における各分割導体１２ｂ、１２ｃ同士のなす角度をθ２としたとき、θ１＞θ２の関係であることを特徴とする非可逆回路素子１を採用する。【選択図】        図２
2004320482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状磁性体の一面側に共通電極が配置され、この共通電極外周部から３方向に延出形成された３つの中心導体が、前記板状磁性体を包むように板状磁性体の他面側に折曲されるとともに、各中心導体が前記他面側で相互に所定の角度でもって交差され、各中心導体は一対の分割導体により各々構成され、３つのうちのいずれか２つの中心導体が入出力端子に接続されてなり、
前記２つの中心導体のうち、前記板状磁性体から離れた側で交差する中心導体における各分割導体同士のなす角度をθ１とし、他方の中心導体における各分割導体同士のなす角度をθ２としたとき、θ１＞θ２の関係であることを特徴とする非可逆回路素子。
【請求項２】
前記θ２が０°であることを特徴とする請求項１に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、非可逆回路素子に関するものであり、特に、入出力側の特性インピーダンスを一致させることが可能な非可逆回路素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
集中定数型の非可逆回路素子（アイソレータ）は、信号を伝送方向に損失なく通過させ、逆方向への信号の通過を阻止する機能を備えた高周波部品であり、携帯電話等の移動通信装置の送信回路部に使用されている。このようなアイソレータの一例として、下記の特許文献１に記載された構成のものが知られている。
【０００３】
下記特許文献１に記載されたアイソレータでは、約１２０度の角度で互いに絶縁されながら交差する３組の中心導体のそれぞれを、２本の互いに平行でない導体で構成している。この構成により、所望の周波数帯において、広帯域な電気特性とアイソレーション特性が得られるとされている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１５１２１７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで従来一般に、アイソレータの挿入損失を低減するためには、３つの中心導体のうち、少なくとも入出力端子に接続される２つの中心導体の特性インピーダンスを相互に一致させることが好ましいとされている。
しかし、上記の特許文献１に記載のアイソレータにおいては、入出力端子に接続される２つの中心導体が相互に交差する交差部分において、２つのうちのいずれか一方の中心導体が必ずフェライトから離れて位置することになる。このため、フェライトを挟んで相互に対向している各中心導体とシールド板（共通電極）との距離に差が生じ、この距離差によって各中心導体の特性インピーダンスが不一致となり挿入損失が増大して信号の伝送効率が低下するという問題があった。
【０００６】
特性インピーダンスを一致させる手段としては、一方の中心導体の導体幅を、他方の中心導体の導体幅よりも小さくするといった手段が考えられる。しかし、この手段では、幅を小さくした中心導体の機械的強度が低下し、アイソレータの生産性の点で好ましくないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、導体幅を狭くすることなく、挿入損失を抑制して信号の伝達効率に優れた非可逆回路素子を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の非可逆回路素子は、板状磁性体の一面側に共通電極が配置され、この共通電極外周部から３方向に延出形成された３つの中心導体が、前記板状磁性体を包むように板状磁性体の他面側に折曲されるとともに、各中心導体が前記他面側で相互に所定の角度でもって交差され、各中心導体は一対の分割導体により各々構成され、３つのうちのいずれか２つの中心導体が入出力端子に接続されてなり、前記２つの中心導体のうち、前記板状磁性体から離れた側で交差する中心導体における各分割導体同士のなす角度をθ１とし、他方の中心導体における各分割導体同士のなす角度をθ２としたとき、θ１＞θ２の関係であることを特徴とする。
【０００９】
本発明において、「各分割導体同士のなす角度」とは、一対の分割導体についてそれぞれ仮想中心線を引き、各仮想中心線が交差したときの交差角度と定義する。
また、分割導体の仮想中心線とは、分割導体の長手方向に沿う線であって分割導体の両端の幅方向中心を結ぶ線と定義する。
更に、分割導体の両端とは、板状磁性体の他面側において板状磁性体と重なる部分における長さ方向の両端をいう。
【００１０】
かかる非可逆回路素子によれば、前記板状磁性体から離れた側で交差する中心導体におけるθ１と、他方の中心導体におけるθ２との関係を、θ１＞θ２とすることにより、これらの中心導体における特性インピーダンスを一致（マッチング）させることができ、これにより非可逆回路素子の挿入損失を低減して信号の伝達効率を向上することができる。
【００１１】
本発明においては、一対の分割導体同士のなす角度が大きくするほど、特性インピーダンスが大きくなる傾向にあることが見出した。また、特性インピーダンスは、中心導体と共通電極の間の板状磁性体の厚み方向の距離が大きくなるに従って、減少する傾向にあることがわかった。
そこで、本発明では、一方の中心導体が他方の中心導体よりも板状磁性体から離れたことにより生じた特性インピーダンスの減少分を、中心導体を構成する一対の分割導体のなす角度を大きくすることにより補完し、これにより入出力端子に接続される各中心導体の特性インピーダンスを一致させるようにしたものである。
【００１２】
また、分割導体同士のなす角度θ１、θ２を調整することで特性インピーダンスのマッチングを行うことができるので、分割導体の導体幅を細くする必要がなく、これにより分割導体の機械的強度が低下することなく、非可逆回路素子の生産を容易に行うことができる。
【００１３】
また本発明の非可逆回路素子においては、前記θ２が０°であることが好ましい。θ２が０°ということは、板状磁性体に近い側で交差する中心導体における各分割導体が相互に平行であることを意味している。
他方の中心導体を構成する分割導体を相互に平行に形成することで、一方の中心導体を構成する分割導体同士のなす角度のみを調整することにより、特性インピーダンスの調整を容易に行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の非可逆回路素子の一例であるアイソレータの要部を示す平面模式図であり、図２はアイソレータの要部を示す斜視図であり、図３はアイソレータの分解斜視図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態のアイソレータ１は、磁性組立体１０と永久磁石１６とを主体として構成されている。磁性組立体１０は、扁平板状のフェライトからなる板状磁性体１５と、その下面（一面）１５ｂに添わせて設けられた金属板からなる共通電極１４と、この共通電極１４から放射状に３方向に延出形成されて板状磁性体１５の表面（他面）１５ａ側に巻き掛けられた第１中心導体１１と第２中心導体１２と第３中心導体１３とから構成されている。
【００１５】
第１、第２，第３中心導体１１〜１３はいずれも板状磁性体１５に沿って折り曲げられ、板状磁性体１５の表面（他面）１５ａ側において相互に所定の交差角度でもって交差されつつ重ねられている。尚、図面では省略されているが、中心導体１１〜１３同士は絶縁シートにより板状磁性体１５の表面１５ａ側において個々に絶縁されている。
各中心導体１１〜１３の交差部分における位置関係について言及すると、図１に示すように、第２中心導体１２が板状磁性体１５の最も近くに配置され、次にこの第２中心導体１２上に第１中心導体１１が重ねられ、更に第１中心導体１１上に第３中心導体１３が重ねられる関係となっている。このようにして、第１中心導体１１は、第２中心導体１２よりも板状磁性体１５から離れて配置されている。尚、第３中心導体１３は、第１中心導体１１と第２中心導体１２相対的な上下関係が保たれていれば、図１及び図２に示すように第１中心導体１１の上に重ねて配置させても良いし、板状磁性体１５の最も近くに配置させても良い。
【００１６】
また図１及び図２に示すように、各中心導体１１〜１３の先端側は、板状磁性体１５から突出するように配置されてポート部Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３とされている。そして、ポート部Ｐ１〜Ｐ２に整合用のコンデンサＣ１、Ｃ２がそれぞれ接続され、更にポート部Ｐ３にはコンデンサＣ３及び終端抵抗（抵抗素子）Ｒが接続され、これらが永久磁石１６とともに磁気回路を構成する磁性体ヨーク内に収納され、磁性組立体１０に永久磁石１６で直流磁界を印加できる構成とすることでアイソレータが構成される。
また、このアイソレータにおいては、ポートＰ１が入力端子に接続され、ポートＰ２が出力端子に接続される。このようにして、第１、第２中心導体１１，１２が入出力端子に接続されることになる。
【００１７】
各中心導体１１〜１３は、図１及び図２に示すように、アース部となる共通電極１４において連設一体化され、共通電極１４から３方向に突出形成されている。そして、これらの中心導体１１〜１３が板状磁性体１５に対して所定の角度で精度良く組み付けられるように構成されている。各中心導体１１〜１３は、板状磁性体１５の表面１５ａ側に巻き掛けられることにより、高誘電性の板状磁性体１５を挟んで共通電極１４と向き合う形となって、マイクロストリップ線路が構成される。
【００１８】
また図１及び図２に示すように、第１、第２、第３中心導体１１〜１３にはスリット部１１ａ、１２ａ、１３ａがそれぞれ設けられている。そして、このスリット部１１ａ、１２ａ、１３ａを形成することによって、中心導体１１〜１３がそれぞれ２本（一対）の分割導体に分割されている。すなわち、第１中心導体１１は分割導体１１ｂ、１１ｃに分割され、第２中心導体１２は分割導体１２ｂ、１２ｃに分割され、第３中心導体１３は分割導体１３ｂ、１３ｃに分割されている。各分割導体１１ｂ〜１３ｃは、長手方向にわたって一定の幅を有するほぼ線状の導体とされている。
【００１９】
また、図１に示すように、第１中心導体の分割導体１１ｂ、１１ｃは、共通電極１４側からポートＰ１側に向かうに従って、相互の間隔が徐々に狭まるように形成されている。すなわち、分割導体１１ｂ、１１ｃの仮想中心線Ｌ１１ｂ、Ｌ１１ｃが相互に非平行となるように形成されている。このため図１に示すように、仮想中心線Ｌ１１ｂ、Ｌ１１ｃは角度θ１をもって相互に交差する関係となる。本発明では、このθ１を各分割導体１１ｂ、１１ｃ同士のなす角度と定義する。
【００２０】
仮想中心線Ｌ１１ｂ、Ｌ１１ｃは、分割導体１１ｂ、１１ｃの長手方向に沿う線であって分割導体１１ｂ、１１ｃの両端の幅方向中心を結ぶ線と定義されるところ、本実施形態の分割導体１１ｂ、１１ｃは、板状磁性体の表面１５ａ側で板状磁性体１５と重なる部分が、その長手方向にわたって一定の幅を有するほぼ線状の導体であることから、仮想中心線Ｌ１１ｂ、Ｌ１１ｃは各分割導体１１ｂ、１１ｃを長手方向に沿って２等分する線となる。
【００２１】
同様に、第２中心導体の分割導体１２ｂ、１２ｃは、共通電極１４側からポートＰ２側に向かうに従って、相互の間隔が徐々に狭まるように形成されている。すなわち、分割導体１２ｂ、１２ｃの仮想中心線Ｌ１２ｂ、Ｌ１２ｃが相互に非平行となるように形成されている。このため図１に示すように、仮想中心線Ｌ１２ｂ、Ｌ１２ｃは角度θ２をもって相互に交差する関係となる。本発明では、このθ２を各分割導体１２ｂ、１２ｃ同士のなす角度と定義する。また仮想中心線Ｌ１２ｂ、Ｌ１２ｃは、分割導体１１ｂ、１１ｃの場合と同様に、各分割導体１２ｂ、１２ｃを長手方向に沿って２等分する線となる。
尚、第３中心導体１３の分割導体１３ｂ、１３ｃは相互に平行に形成されている。
【００２２】
そして、本実施形態においては、第２中心導体１２におけるθ２と、第２中心導体１２に対して板状磁性体１５から離れた側で交差する第１中心導体１１におけるθ１との関係が、θ１＞θ２の関係となるように設定されている。
尚、角度θ１は２°〜１０°の範囲が好ましく、４°〜６°の範囲がより好ましい。また角度θ２は０°〜４°の範囲が好ましく、０°〜２°の範囲がより好ましい。
【００２３】
中心導体における特性インピーダンスは、各中心導体１１、１２と共通電極１４との間の板状磁性体１５の厚み方向の距離が大きくなるに従って減少する傾向にある。本実施形態では、第２中心導体１２よりも第１中心導体１１の方が板状磁性体１５から離れていることから、当該距離差が寄与する特性インピーダンスについては、第２中心導体１２よりも第１中心導体１１の方が小さくなる。
一方、中心導体における特性インピーダンスは、分割導体同士のなす角度が大きくなるほど増大する傾向にある。本実施形態では、θ１＞θ２の関係であることから、分割導体が寄与する特性インピーダンスについては、第２中心導体１２よりも第１中心導体１１の方が大きくなる。
【００２４】
従って、本実施形態においては、第１中心導体１１が板状磁性体１５から離れたことにより生じた特性インピーダンスの減少分を、第１中心導体１１を構成する分割導体１１ｂ、１１ｃのなす角度θ１を角度θ２よりも大きくすることにより補完させ、これにより、入出力端子に接続される第１、第２各中心導体１１，１２の特性インピーダンスを一致させることできる。尚、特性インピーダンスを一致させるには、θ１、θ２をそれぞれ調整すればよい。
【００２５】
尚、本実施形態においては、第３中心導体１３の分割導体１３ｂ、１３ｃは相互に平行に形成されているが、第１、第２中心導体１１，１２と同様にポートＰ３に向かうに従って相互に接近するように形成しても良く、ポートＰ３に向かうに従って一旦離れてから接近するように形成しても良く、ポートＰ３に向かうに従って最初は平行に、途中から接近するように形成しても良い。
【００２６】
また、第１、第２中心導体１１，１２に接続されるコンデンサＣ１、Ｃ２の静電容量Ｃａｐ１、Ｃａｐ２については、静電容量Ｃａｐ１をＣａｐ２よりも大きくしてもよく、静電容量Ｃａｐ１をＣａｐ２を同一としてもよい。また、第３中心導体１３に接続されるコンデンサＣ３の静電容量Ｃａｐ３については、Ｃａｐ１、Ｃａｐ２のいずれか一方と同一としても良く、Ｃａｐ１、Ｃａｐ２とは異なる静電容量としても良い。
静電容量Ｃａｐ１をＣａｐ２より大きくすれば、第１中心導体１１における反射係数の中心周波数を、第２中心導体１２における反射係数の中心周波数に一致させることが可能になる。これにより、挿入損失を低減して信号の伝送効率を向上することができる。
【００２７】
尚、本実施形態のアイソレータ１の全体構造について述べると、図３に示すように、上ヨーク２１と下ヨーク２２とからなる閉磁気回路（磁性体ヨーク）の内部に、換言すると、上ヨーク２１と下ヨーク２２の間に、四角板状の永久磁石１６とスペーサ部材１７と磁性組立体１０とコンデンサ板２４、２５、２６（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）と終端抵抗２７（Ｒ）とこれらを収容する樹脂ケース２３とを収容して構成されている。磁性組立体１０は第１、第２、第３中心導体１１〜１３が板状磁性体１５に巻き付けられて構成されている。そして、第１中心導体１１にコンデンサ板２４が取り付けられ、第２中心導体１２にコンデンサ板２５が取り付けられ、第３中心導体１３にコンデンサ板２６及び終端抵抗２７が取り付けられる。
尚、コンデンサ板２４には図１に示したコンデンサＣ１が内蔵され、コンデンサ板２５にはコンデンサＣ２が内蔵され、コンデンサ板２６にはコンデンサＣ３が内蔵され、更に終端抵抗２７には先の終端抵抗Ｒが内蔵されている。
【００２８】
また、図４に示す回路図は、本実施形態のアイソレータ１が組み込ま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１４０にデュプレクサ（アンテナ共用器）１４１が接続され、このデュプレクサ１４１の出力側にローノイズアンプ（増幅器）１４２と段間フィルタ１４８と混合回路１４３を介してＩＦ回路１４４が接続され、デュプレクサ１４１の入力側に本実施形態のアイソレータ１とパワーアンプ（増幅器）１４５と混合回路１４６を介してＩＦ回路１４７が接続され、混合回路１４３、１４６に分配トランス１４９を介して局部発振器１５０が接続されて構成されている。
デュプレクサ１４１は、例えばラダー型ＳＡＷフィルタ装置１３８を２つ内蔵して構成されている。そして、ラダー型ＳＡＷフィルタ装置１３８、１３８の入力側の端子がそれぞれアンテナ１４０側に接続され、一方のラダー型ＳＡＷフィルタ装置１３８の出力側の端子がローノイズアンプ（増幅器）１４２に接続され、他方のラダー型ＳＡＷフィルタ装置１３８の出力側の端子がアイソレータ１に接続されている。
先の構成のアイソレータ１は図４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からデュプレクサ１４１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１４５側のノイズ等の不要な信号を増幅器１４５側に逆入力させないという作用を奏する。
【００２９】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図面を参照して説明する。図５は、本実施形態のアイソレータの要部を示す平面模式図である。本実施形態は、第２中心導体の分割導体同士のなす角度θ２を０°にした例である。尚、図５に示す構成要素の内、第１の実施形態の構成要素と同一の構成要素には同一符号を付してその説明を省略するか、若しくは簡潔に説明する。
【００３０】
図５に示すように、本実施形態のアイソレータに備えられた磁性組立体３０は、板状磁性体１５と、その下面に添わせて設けられた図示略の共通電極と、共通電極から放射状に３方向に延出形成されて板状磁性体１５の表面１５ａ側に巻き掛けられた第１、第２、第３中心導体３１、３２，１３とから構成されている。各中心導体３１、３２，１３の交差部分における位置関係は第１の実施形態の場合と同様であり、図５に示すように、第１中心導体３１は、第２中心導体３２よりも板状磁性体１５から離れて配置されている。
【００３１】
また図５に示すように、第１、第２、第３中心導体３１、３２，１３にはスリット部３１ａ、３２ａ、１３ａがそれぞれ設けられている。そして、このスリット部３１ａ、３２ａ、１３ａを形成することによって、中心導体３１、３２、１３がそれぞれ２本（一対）の分割導体３１ｂ〜３２ｃ、１３ｂ、１３ｃに分割されている。各分割導体３１ｂ〜３２ｃ、１３ｂ、１３ｃは、長手方向にわたって一定の幅を有するほぼ線状の導体とされている。
【００３２】
また、図５に示すように、第１中心導体の分割導体３１ｂ、３１ｃは、共通電極側からポートＰ１側に向かうに従って、相互の間隔が徐々に狭まるように形成されている。すなわち、分割導体３１ｂ、３１ｃの仮想中心線Ｌ３１ｂ、Ｌ３１ｃが相互に非平行となるように形成されている。このため図５に示すように、仮想中心線Ｌ３１ｂ、Ｌ３１ｃは角度θ１をもって相互に交差する関係となる。
【００３３】
また図５に示すように、第２中心導体の分割導体３２ｂ、３２ｃは、共通電極側からポートＰ２側に向かうに従って、相互の間隔が一定となるように形成されている。すなわち、分割導体３２ｂ、３２ｃの仮想中心線Ｌ３２ｂ、Ｌ３２ｃが相互に平行となるように形成されている。このため図５に示すように、仮想中心線Ｌ３２ｂ、Ｌ３２ｃは決して交差することがなく、これら仮想中心線Ｌ３２ｂ、Ｌ３２ｃがなす角度θ２は０°となっている。
【００３４】
以上により、本実施形態においては、第１中心導体３１におけるθ１と、第２中心導体３２におけるθ２との関係は、θ１＞θ２＝０°となる。
尚、角度θ１は２°〜１０°の範囲が好ましく、４°〜６°の範囲がより好ましい。
【００３５】
以上の構成により、本実施形態のアイソレータにおいては、第１の実施形態の場合と同様に、入出力端子に接続される第１、第２各中心導体３１，３２の特性インピーダンスを一致させることできる。
また、第２中心導体３２を構成する分割導体３２ｂ、３２ｃを相互に平行に形成することで、第１中心導体３１を構成する分割導体３１ｂ、３１ｃ同士のなす角度θ１のみを調整することにより、特性インピーダンスの調整を容易に行うことができる。
【００３６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図面を参照して説明する。図６は、本実施形態のアイソレータの要部を示す平面模式図である。本実施形態は、第１中心導体の分割導体の共通電極側の部分を相互に平行にするとともにポート側の部分を徐々に接近させるようにし、第２中心導体の分割導体同士のなす角度θ２を０°にした例である。尚、図６に示す構成要素の内、第１の実施形態の構成要素と同一の構成要素には同一符号を付してその説明を省略するか、若しくは簡潔に説明する。
【００３７】
図６に示すように、本実施形態のアイソレータに備えられた磁性組立体４０は、板状磁性体１５と、その下面に添わせて設けられた図示略の共通電極と、共通電極から放射状に３方向に延出形成されて板状磁性体１５の表面１５ａ側に巻き掛けられた第１、第２、第３中心導体４１、４２，１３とから構成されている。
各中心導体４１，４２，１３の交差部分における位置関係は第１の実施形態の場合と同様であり、図６に示すように、第１中心導体４１は、第２中心導体４２よりも板状磁性体１５から離れて配置されている。
【００３８】
また図６に示すように、第１、第２、第３中心導体４１、４２，１３にはスリット部４１ａ、４２ａ、１３ａがそれぞれ設けられている。そして、このスリット部４１ａ、４２ａ、１３ａを形成することによって、中心導体４１，４２，１３がそれぞれ２本（一対）の分割導体４１ｂ〜４２ｃ、１３ｂ、１３ｃに分割されている。各分割導体４１ｂ〜４２ｃ、１３ｂ、１３ｃは、長手方向にわたって一定の幅を有するほぼ線状の導体とされている。
【００３９】
また、図６に示すように、第１中心導体の分割導体４１ｂ、４１ｃは、分割導体４１ｂ、４１ｃが板状磁性体の表面１５ａ側で板状磁性体１５と重なる部分のうち、共通電極側の部分が相互に平行とされ、ポートＰ１側の部分がポートＰ１に接近するに従って相互の間隔が徐々に狭まるように形成されている。すなわち、分割導体４１ｂ、４１ｃの仮想中心線Ｌ４１ｂ、Ｌ４１ｃが相互に非平行となるように形成されている。このため図６に示すように、仮想中心線Ｌ４１ｂ、Ｌ４１ｃは角度θ１をもって相互に交差する関係となる。
【００４０】
尚、仮想中心線Ｌ４１ｂ、Ｌ４１ｃは、分割導体４１ｂ、４１ｃの長手方向に沿う線であって分割導体４１ｂ、４１ｃの両端の幅方向中心を結ぶ線とされ、更に両端とは分割導体４１ｂ、４１ｃが板状磁性体の表面１５ａ側で板状磁性体１５と重なる部分のうちの両端であると定義されるところ、本実施形態の分割導体４１ｂ、４１ｃはその長手方向にわたって一定の幅を有するとともに、共通電極側で相互に平行とされ、ポートＰ１側で相互に接近する線状の導体とされていることから、仮想中心線Ｌ４１ｂ、Ｌ４１ｃは図示したような線となる。
【００４１】
すなわち、図６に示すように、仮想中心線Ｌ４１ｂは、分割導体４１ｂが板状磁性体の表面１５ａ側で板状磁性体１５と重なる部分の長手方向両端における導体幅方向中心４１ｂ１、４１ｂ２を結ぶ線となる。
同様に、仮想中心線Ｌ４１ｃは、分割導体４１ｃが板状磁性体の表面１５ａ側で板状磁性体１５と重なる部分の長手方向両端における導体幅方向中心４１ｃ１、４１ｃ２を結ぶ線となる。
【００４２】
また図６に示すように、第２中心導体の分割導体４２ｂ、４２ｃは、共通電極側からポートＰ２側に向かうに従って、相互の間隔が一定となるように形成されている。すなわち、分割導体４２ｂ、４２ｃの仮想中心線Ｌ４２ｂ、Ｌ４２ｃが相互に平行となるように形成されている。このため図６に示すように、仮想中心線Ｌ４２ｂ、Ｌ４２ｃは決して交差することがなく、これら仮想中心線Ｌ４２ｂ、Ｌ４２ｃがなす角度θ２は０°となる。
【００４３】
以上により、本実施形態においては、第１中心導体４１におけるθ１と、第２中心導体４２におけるθ１との関係は、θ１＞θ２＝０°となる。
尚、角度θ１は２°〜１０°の範囲が好ましく、４°〜６°の範囲がより好ましい。
【００４４】
以上の構成により、本実施形態のアイソレータにおいては、第１の実施形態の場合と同様に、入出力端子に接続される第１、第２各中心導体４１，４２の特性インピーダンスを一致させることできる。
また、第２中心導体４２を構成する分割導体４２ｂ、４２ｃを相互に平行に形成することで、第１中心導体４１を構成する分割導体４１ｂ、４１ｃ同士のなす角度θ１のみを調整することにより、特性インピーダンスの調整を容易に行うことができる。
【００４５】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態を図面を参照して説明する。図７は、本実施形態のアイソレータの要部を示す平面模式図である。本実施形態は、第１中心導体の分割導体の共通電極側の部分を徐々に引き離させるとともにポート側の部分を相互に接近させるようにし、第２中心導体の分割導体同士のなす角度θ２を０°にした例である。尚、図７に示す構成要素の内、第１の実施形態の構成要素と同一の構成要素には同一符号を付してその説明を省略するか、若しくは簡潔に説明する。
【００４６】
図７に示すように、本実施形態のアイソレータに備えられた磁性組立体５０は、板状磁性体１５と、その下面に添わせて設けられた図示略の共通電極と、共通電極から放射状に３方向に延出形成されて板状磁性体１５の表面１５ａ側に巻き掛けられた第１、第２、第３中心導体５１、５２，１３とから構成されている。
各中心導体５１，５２，１３の交差部分における位置関係は第１の実施形態の場合と同様であり、図７に示すように、第１中心導体５１は、第２中心導体５２よりも板状磁性体１５から離れて配置されている。
【００４７】
また図７に示すように、第１、第２、第３中心導体５１、５２，１３にはスリット部５１ａ、５２ａ、１３ａがそれぞれ設けられている。そして、このスリット部５１ａ、５２ａ、１３ａを形成することによって、中心導体５１，５２，１３がそれぞれ２本（一対）の分割導体５１ｂ〜５２ｃ、１３ｂ、１３ｃに分割されている。各分割導体５１ｂ〜５２ｃ、１３ｂ、１３ｃは、長手方向にわたって一定の幅を有するほぼ線状の導体とされている。
【００４８】
また、図７に示すように、第１中心導体の分割導体５１ｂ、５１ｃは、分割導体５１ｂ、５１ｃが板状磁性体の表面１５ａ側で板状磁性体１５と重なる部分のうち、共通電極側の部分がポートＰ１に接近するに従って徐々に引き離され、ポートＰ１側の部分がポートＰ１に接近するに従って間隔が徐々に狭まるように形成されている。すなわち、分割導体５１ｂ、５１ｃの仮想中心線Ｌ５１ｂ、Ｌ５１ｃが相互に非平行となるように形成されている。このため図７に示すように、仮想中心線Ｌ５１ｂ、Ｌ５１ｃは角度θ１をもって相互に交差する関係となる。
【００４９】
尚、仮想中心線Ｌ５１ｂ、Ｌ５１ｃは、分割導体５１ｂ、５１ｃの長手方向に沿う線であって分割導体５１ｂ、５１ｃの両端の幅方向中心を結ぶ線とされ、更に両端とは分割導体５１ｂ、５１ｃが板状磁性体の表面１５ａ側で板状磁性体１５と重なる部分のうちの両端であると定義されるところ、本実施形態の分割導体５１ｂ、５１ｃはその長手方向にわたって一定の幅を有するとともに、共通電極側で相互に引き離され、ポートＰ１側で相互に接近する線状の導体とされていることから、仮想中心線Ｌ５１ｂ、Ｌ５１ｃは図示したような線となる。
【００５０】
すなわち、図７に示すように、仮想中心線Ｌ５１ｂは、分割導体５１ｂが板状磁性体の表面１５ａ側で板状磁性体１５と重なる部分の長手方向両端における導体幅方向中心５１ｂ１、５１ｂ２を結ぶ線となる。
同様に、仮想中心線Ｌ５１ｃは、分割導体５１ｃが板状磁性体の表面１５ａ側で板状磁性体１５と重なる部分の長手方向両端における導体幅方向中心５１ｃ１、５１ｃ２を結ぶ線となる
【００５１】
また図７に示すように、第２中心導体の分割導体５２ｂ、５２ｃは、共通電極側からポートＰ２側に向かうに従って、相互の間隔が一定となるように形成されている。すなわち、分割導体５２ｂ、５２ｃの仮想中心線Ｌ５２ｂ、Ｌ５２ｃが相互に平行となるように形成されている。このため図７に示すように、仮想中心線Ｌ４５ｂ、Ｌ５２ｃは決して交差することがなく、これら仮想中心線Ｌ５２ｂ、Ｌ５２ｃがなす角度θ２は０°となる。
【００５２】
以上により、本実施形態においては、第１中心導体５１におけるθ１と、第２中心導体５２におけるθ１との関係は、θ１＞θ２＝０°となる。
尚、角度θ１は２°〜１０°の範囲が好ましく、４°〜６°の範囲がより好ましい。
【００５３】
以上の構成により、本実施形態のアイソレータにおいては、第２、第３の実施形態の効果とほぼ同様な効果が得られる。
【００５４】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態を図面を参照して説明する。図８は、本実施形態のアイソレータの要部を示す平面模式図である。本実施形態は、第１中心導体の分割導体を円弧状に形成するとともにポート側に接近させるに従って分割導体同士を相互に接近させるようにし、第２中心導体の分割導体同士のなす角度θ２を０°にした例である。尚、図８に示す構成要素の内、第１の実施形態の構成要素と同一の構成要素には同一符号を付してその説明を省略するか、若しくは簡潔に説明する。
【００５５】
図８に示すように、本実施形態のアイソレータに備えられた磁性組立体６０は、板状磁性体１５と、その下面に添わせて設けられた図示略の共通電極と、共通電極から放射状に３方向に延出形成されて板状磁性体１５の表面１５ａ側に巻き掛けられた第１、第２、第３中心導体６１、６２，１３とから構成されている。
各中心導体６１，６２，１３の交差部分における位置関係は第１の実施形態の場合と同様であり、図８に示すように、第１中心導体６１は、第２中心導体６２よりも板状磁性体１５から離れて配置されている。
【００５６】
また図８に示すように、第１、第２、第３中心導体６１、６２，１３にはスリット部６１ａ、６２ａ、１３ａがそれぞれ設けられている。そして、このスリット部６１ａ、６２ａ、１３ａを形成することによって、中心導体６１，６２，１３がそれぞれ２本（一対）の分割導体６１ｂ〜６２ｃ、１３ｂ、１３ｃに分割されている。各分割導体６１ｂ〜６２ｃ、１３ｂ、１３ｃは、長手方向にわたって一定の幅を有するほぼ直線状もしくは曲線状の導体とされている。
【００５７】
また、図８に示すように、第１中心導体の分割導体６１ｂ、６１ｃは、板状磁性体の表面１５ａ側で板状磁性体１５と重なる部分が平面視略円弧状に形成されるとともに、ポートＰ１に接近するに従って間隔が徐々に狭まるように形成されている。すなわち、分割導体６１ｂ、６１ｃの仮想中心線Ｌ６１ｂ、Ｌ６１ｃが相互に非平行となるように形成されている。このため図８に示すように、仮想中心線Ｌ６１ｂ、Ｌ６１ｃは角度θ１をもって相互に交差する関係となる。
【００５８】
尚、仮想中心線Ｌ６１ｂ、Ｌ６１ｃは、分割導体６１ｂ、６１ｃの長手方向に沿う線であって分割導体６１ｂ、６１ｃの両端の幅方向中心を結ぶ線とされ、更に両端とは分割導体６１ｂ、６１ｃが板状磁性体の表面１５ａ側で板状磁性体１５と重なる部分のうちの両端であると定義されるところ、本実施形態の分割導体６１ｂ、６１ｃは、その長手方向にわたって一定の幅を有するとともに平面視円弧状に形成され、ポートＰ１側に接近するに従って相互に接近する導体とされていることから、仮想中心線Ｌ６１ｂ、Ｌ６１ｃは図示したような線となる。
【００５９】
すなわち、図８に示すように、仮想中心線Ｌ６１ｂは、分割導体６１ｂが板状磁性体の表面１５ａ側で板状磁性体１５と重なる部分の長手方向両端における導体幅方向中心６１ｂ１、６１ｂ２を結ぶ線となる。
同様に、仮想中心線Ｌ６１ｃは、分割導体６１ｃが板状磁性体の表面１５ａ側で板状磁性体１５と重なる部分の長手方向両端における導体幅方向中心６１ｃ１、６１ｃ２を結ぶ線となる。
【００６０】
また図８に示すように、第２中心導体の分割導体６２ｂ、６２ｃは、共通電極側からポートＰ２側に向かうに従って、相互の間隔が一定となるように形成されている。すなわち、分割導体６２ｂ、６２ｃの仮想中心線Ｌ６２ｂ、Ｌ６２ｃが相互に平行となるように形成されている。このため図８に示すように、仮想中心線Ｌ６１ｂ、Ｌ６２ｃは決して交差することがなく、これら仮想中心線Ｌ６２ｂ、Ｌ６２ｃがなす角度θ２は０°となる。
【００６１】
以上により、本実施形態においては、第１中心導体６１におけるθ１と、第２中心導体６２におけるθ１との関係は、θ１＞θ２＝０°となる。
尚、角度θ１は２°〜１０°の範囲が好ましく、４°〜６°の範囲がより好ましい。
【００６２】
以上の構成により、本実施形態のアイソレータにおいては、第２〜第４の実施形態の効果とほぼ同様な効果が得られる。
【００６３】
【実施例】
（実施例１のアイソレータ）
図５に示した第２の実施形態と同一構成のアイソレータを製造し、特性インピーダンス、アイソレーション値及び挿入損失を測定した。
図５に示したアイソレータにおいて、板状磁性体としては、長辺１．８ｍｍ、短辺１．５ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍの略六角形状のイットリウム鉄ガーネットフェライト（ＹＩＧフェライト）からなるものを用いた。また、第１、第２、第３中心導体としては、線路長１．６ｍｍ、実質的な線路幅０．５ｍｍ、厚さ０．０４ｍｍの銅箔を用いた。また分割導体の幅は０．１５ｍｍであり、スリット幅はおおむね０．２ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲であった。これらの第１、第２、第３中心導体は、略六角形状の共通電極から３方向に延出形成されたものである。
また、第１中心導体の分割導体同士のなす角度θ１を７°とし、第２中心導体の分割導体同士のなす角度θ１を０°とした。
板状磁性体の底面に共通電極を張り合わせ、そして第１、第２、第３中心導体を板状磁性体の表面側に折り曲げることにより、図５に示すような磁性組立体を製造した。
次に、第１中心導体の先端であるポートＰ１にコンデンサＣ１を、第２中心導体の先端であるポートＰ２にコンデンサＣ２を、第３中心導体の先端であるポートＰ３にコンデンサＣ３をそれぞれ取り付け、更にコンデンサＣ３には終端抵抗Ｒを取り付け、更に板状磁性体に永久磁石を貼り合わせた状態で、上ヨーク及び下ヨークからなる閉磁気回路内に配置することにより、実施例１のアイソレータを作成した。
尚、実施例１のアイソレータについては、コンデンサＣ１の静電容量を５．１ｐＦとし、コンデンサＣ２の静電容量を５．１ｐＦとし、コンデンサＣ３の静電容量を１２．０ｐＦとし、終端抵抗を１２０Ωとした。また、特性インピーダンスが５０Ωになるように設計され、アイソレーション値の中心周波数が１．８８ＧＨｚになるように設計された。
【００６４】
（比較例１のアイソレータ）
次に、第１、第２中心導体の分割導体同士のなす角度θ１、θ２をそれぞれ０°としたこと以外は上記実施例１と同様にして比較例１のアイソレータを製造した。比較例１のアイソレータについても、特性インピーダンスが５０Ω、アイソレーション値の中心周波数が１．８８ＧＨｚになるように設計された。
【００６５】
実施例１及び比較例１のアイソレータについて、特性インピーダンス、アイソレーション値及び挿入損失をそれぞれ測定した。結果を図９〜図１１に示す。
【００６６】
図９には、実施例１及び比較例１のアイソレータの反射係数と特性インピーダンスとの関係をスミスチャートで示す。
図９に示すように、実施例１は、比較例１と比べて、図中、丸で囲った部分のプロットが、より５０Ωに近くなっており、実施例１の方が特性インピーダンスの設計値により近い値を示していることがわかる。これは、実施例１において、第１中心導体の分割導体を相互に接近させるように形成したためと考えられる。
【００６７】
次に図１０には、アイソレーションの周波数特性を示す。また表１には周波数１．８５ＧＨｚ、１．９１ＧＨｚにおけるアイシレーション値を示す。図１０及び表１に示すように、中心周波数付近（１．８５〜１．９１ＧＨｚ）において、実施例１と比較例１とがほとんど変わらないアイシレーション特性を示していることがわかる。従って、実施例１のように第１中心導体の分割導体を相互に接近させるように形成した場合でも、アイソレーション特性は劣化しないことがわかる。
【００６８】
【表１】
2004320482.tif 000003
【００６９】
また、図１１には、挿入損失の周波数特性を示す。中心周波数付近（１．８５〜１．９１ＧＨｚ）において、実施例１は比較例１に比較して挿入損失が小さく、優れた特性を示すことがわかる。
図１０及び図１１の結果を併せると、実施例１のアイソレータでは、アイソレーション特性を劣化させずに挿入損失を向上させていることがわかる。
【００７０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の非可逆回路素子によれば、板状磁性体から離れた側で交差する中心導体におけるθ１と、他方の中心導体におけるθ２との関係を、θ１＞θ２とすることにより、これらの中心導体における特性インピーダンスを一致（マッチング）させることができ、これにより非可逆回路素子の挿入損失を低減して信号の伝達効率を向上することができる。
また、分割導体同士のなす角度θ１、θ２を調整することで特性インピーダンスのマッチングを行うことができるので、分割導体の導体幅を細くする必要がなく、これにより分割導体の機械的強度が低下することなく、非可逆回路素子の生産を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である非可逆回路素子の一例であるアイソレータの要部を示す平面模式図。
【図２】本発明の第１の実施形態である非可逆回路素子の一例であるアイソレータの要部を示す斜視模式図。
【図３】本発明の第１の実施形態である非可逆回路素子の一例であるアイソレータを示す分解斜視図。
【図４】第１の実施形態のアイソレータが組み込まれる携帯電話装置の回路構成の一例を示す回路図。
【図５】本発明の第２の実施形態である非可逆回路素子の一例であるアイソレータの要部を示す平面模式図。
【図６】本発明の第３の実施形態である非可逆回路素子の一例であるアイソレータの要部を示す平面模式図。
【図７】本発明の第４の実施形態である非可逆回路素子の一例であるアイソレータの要部を示す平面模式図。
【図８】本発明の第５の実施形態である非可逆回路素子の一例であるアイソレータの要部を示す平面模式図。
【図９】実施例１及び比較例１のアイソレータのスミスチャート。
【図１０】実施例１及び比較例１のアイソレータのアイソレーションと周波数との関係を示すグラフ。
【図１１】実施例１及び比較例１のアイソレータの挿入損失と周波数との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１…アイソレータ（非可逆回路素子）、１１…第１中心導体（板状磁性体から離れた側で交差する中心導体）、１１ｂ、１１ｃ…分割導体、１２…第２中心導体（中心導体）、１２ｂ、１２ｃ…分割導体、１３…第３中心導体（中心導体）、１３ｂ、１３ｃ…分割導体、１４…共通電極、１５…板状磁性体、１５ａ…他面、１５ｂ…一面、θ１、θ２…分割導体同士のなす角度
【図１】
2004320482.tif 000004
【図２】
2004320482.tif 000005
【図３】
2004320482.tif 000006
【図４】
2004320482.tif 000007
【図５】
2004320482.tif 000008
【図６】
2004320482.tif 000009
【図７】
2004320482.tif 000010
【図８】
2004320482.tif 000011
【図９】
2004320482.tif 000012
【図１０】
2004320482.tif 000013
【図１１】
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