(57)【要約】【課題】終端側のコンデンサを小型化することにより、小型のアイソレータを提供する。【解決手段】板状磁性体５の一面５ｂ側に共通電極１０が配置されるとともに板状磁性体５の他面５ａ側に第１、第２、第３中心導体６ｂ、７ｂ、８ｂが相互に交差された状態で配置され、各中心導体６ｂ、７ｂ、８ｂの一端側に共通電極１０が接続されるとともに中心導体６ｂ、７ｂ、８ｂの他端側に整合用容量素子１１ａ、１１ｂ、１２が各々接続され、第３中心導体８ｂの他端側には終端抵抗素子１５が接続されてなり、第３中心導体８ｂに接続される整合用容量素子１２のＱ値が２００以下であるとともに静電容量が１８ｐＦ以上であり、第１、第２中心導体６ｂ、７ｂに接続される整合用容量素子１１ａ、１１ｂのＱ値が４００以上であることを特徴とするアイソレータ１を採用する。【選択図】        図１
2004289291.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るとともに前記板状磁性体の他面側に第１、第２、第３の中心導体が相互に交差された状態で配置され、各中心導体の一端側に前記共通電極が接続されるとともに各中心導体の他端側に整合用容量素子が各々接続され、更に前記第３の中心導体の他端側には終端抵抗素子が接続されてなり、
前記第３中心導体に接続される整合用容量素子のＱ値が２００以下であるとともに静電容量が１８ｐＦ以上であり、かつ前記第１、第２の中心導体に接続される整合用容量素子のＱ値が４００以上であることを特徴とするアイソレータ。
【請求項２】
前記第３中心導体に接続される整合用容量素子の静電容量が、前記第１、第２中心導体に接続される整合用容量素子の静電容量より大きくされたことを特徴とする請求項１に記載のアイソレータ。
【請求項３】
前記第３中心導体に接続される整合用容量素子が、チップ型コンデンサであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアイソレータ。
【請求項４】
前記第３中心導体に接続される整合用容量素子が、誘電率２００以上の単板型コンデンサであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアイソレータ。
【請求項５】
前記板状磁性体が長辺を有する平面視略四角形状とされ、前記第１、第２中心導体が前記板状磁性体の長辺方向にほぼ沿うように配置され、前記第３中心導体が前記第１、第２中心導体より短く形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のアイソレータ。
【請求項６】
前記第３中心導体に接続される整合用容量素子の平面視形状が、前記第１、第２中心導体に接続される整合用容量素子の平面視形状よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載のアイソレータ。
【請求項７】
前記第３中心導体に接続される整合用容量素子の厚みが、前記第１、第２中心導体に接続される整合用容量素子の厚みより小さくされたことを特徴とする請求項４または請求項６に記載のアイソレータ。
【請求項８】
前記第３中心導体に接続される整合用容量素子の誘電率が、前記第１、第２中心導体に接続される整合用容量素子の誘電率より大きくされたことを特徴とする請求項４に記載のアイソレータ。
【請求項９】
板状磁性体の一面側に共通電極が配置されるとともに前記板状磁性体の他面側に第１、第２、第３の中心導体が相互に交差された状態で配置され、各中心導体の一端側に前記共通電極が接続されるとともに各中心導体の他端側に整合用容量素子が各々接続され、更に前記第３の中心導体の他端側には終端抵抗素子が接続されてなり、
前記第３中心導体に接続される整合用容量素子の静電容量が、前記第１、第２中心導体に接続される整合用容量素子の静電容量より大きくされたことを特徴とするアイソレータ。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のアイソレータと、該アイソレータの前記第１または第２中心導体に接続された送信回路部と、前記第２または第１中心導体に接続されたアンテナとを具備してなることを特徴とする通信機装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アイソレータ及び通信機装置に関するものであり、特に、従来よりも小型化することが可能なアイソレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
集中定数型のアイソレータは、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。一般にアイソレータは、フェライト等からなる板状磁性体と、板状磁性体の一面側に配置された共通電極と、板状磁性体の他面側に相互に交差した状態で配置された複数の中心導体と、各中心導体に接続された整合用のコンデンサと、一の中心導体に接続された終端抵抗素子とを備えて構成されている。整合用のコンデンサとしては、高いＱ値を有するものが挿入損失を低減する上で必要とされることから、下記特許文献１及び２に記載されているように、従来から単板型コンデンサが用いられている。
最近では、携帯電話等の高機能化に伴って、アイソレータの小型化の要請がある。
【０００３】
動作周波数を維持させつつアイソレータの小型化を達成する上で問題となるのは、中心導体のインダクタンス（以下、Ｌと表記）と整合用コンデンサの静電容量（以下、Ｃと表記）の兼ね合いである。即ち、アイソレータの小型化を図るためには板状磁性体の小型化が避けられず、これに伴って中心導体の導体長が減少してＬが低下する。ここで特に問題となるのは、入出力端子に接続される中心導体のＬが低下すると、その分コンデンサのＣを大きくせざるを得ないが、これによりアイソレータの挿入損失が増大するといった問題がある。
また、単板型コンデンサのＣを大きくするには、コンデンサを大きくするか、厚みを薄くする必要があるが、コンデンサを大きくすることはアイソレータの小型化の要請に反し、厚みを薄くするとコンデンサが破損され易くなるという問題が生じる。また下記特許文献３及び４に記載されたように、単板型コンデンサよりも小型のチップ型コンデンサを採用することも考えられるが、チップ型コンデンサは一般にＱ値が低く、アイソレータの挿入損失が著しく増大するという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−５８５２５号公報
【特許文献２】
特開平１１−９７９０８号公報
【特許文献３】
実開平５−９３１１０号公報
【特許文献４】
実開昭６２−８６７０６号公報
【０００５】
そこで、板状磁性体を平面視略長方形状に成形し、入出力端子に接続される中心導体を板状磁性体の長手方向に沿って重ねることで中心導体の導体長を可能な限り長くすることにより、中心導体のＬを高く維持してその分コンデンサのＣを小さくすることが検討されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
その一方で、終端抵抗に接続される中心導体は、板状磁性体の短手方向に沿って重ねざるを得ず、中心導体のＬが小さくなる。このため、かかる中心導体に接続されるコンデンサについてはその静電容量Ｃを大きくしなければならない。従来のアイソレータにおいては、終端側のコンデンサについても単板型コンデンサを用いていたため、静電容量Ｃを大きくすることによりコンデンサが大型化し、これがアイソレータを小型化する上での最大の障害になっていた。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、終端側のコンデンサを小型化することにより、小型のアイソレータ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。
本発明のアイソレータは、板状磁性体の一面側に共通電極が配置されるとともに前記板状磁性体の他面側に第１、第２、第３の中心導体が相互に交差された状態で配置され、各中心導体の一端側に前記共通電極が接続されるとともに各中心導体の他端側に整合用容量素子が各々接続され、更に前記第３の中心導体の他端側には終端抵抗素子が接続されてなり、前記第３中心導体に接続される整合用容量素子のＱ値が２００以下であるとともに静電容量が１８ｐＦ以上であり、かつ前記第１、第２の中心導体に接続される整合用容量素子のＱ値が４００以上であることを特徴とする。
特に本発明は、３．５ｍｍ角以下の大きさのアイソレータに好適に適用される。
【０００９】
上記のアイソレータによれば、第３中心導体に接続される整合用容量素子としてＱ値が２００以下のものを用いるとともに、第１、第２の中心導体に接続される整合用容量素子としてＱ値が４００以上のものを用いることにより、挿入損失を低減することができる。
また第３中心導体に接続される整合用容量素子の静電容量が１８ｐＦ以上と比較的大きいので、第３中心導体の導体長を短くすることができ、アイソレータの小型化を図ることができる。
本発明において、第３中心導体に接続される整合用容量素子としてＱ値が２００以下のものを用いることができるのは、第３中心導体が終端電極としての役割を担うものであり、第１、第２中心導体のように挿入損失を低減する必要がなく、比較的Ｑ値が小さなコンデンサを使用しても挿入損失への影響が小さいためである。
【００１０】
また、本発明のアイソレータは、前記第３中心導体に接続される整合用容量素子の静電容量が、前記第１、第２中心導体に接続される整合用容量素子の静電容量より大きくされたことを特徴とする。
【００１１】
かかる構成により、第３中心導体のインダクタンスを他の中心導体よりも小さく、即ち第３中心導体の導体長を短くすることができ、アイソレータの小型化を図ることができる。
【００１２】
また、本発明のアイソレータにおいては、前記第３中心導体に接続される整合用容量素子が、チップ型コンデンサであることが好ましい。
先に記載したように、第３中心導体に接続される整合用容量素子としてＱ値が小さなコンデンサを用いることができるので、かかるコンデンサのみをチップ型コンデンサにすることができ、これによりアイソレータの小型化を図ることができる。
【００１３】
また、本発明のアイソレータにおいては、前記第３中心導体に接続される整合用容量素子が、誘電率２００以上の単板型コンデンサであることが好ましい。
先に記載したように、第３中心導体に接続される整合用容量素子としてＱ値が小さなコンデンサであれば、それが単板型コンデンサであっても誘電率が２００以上であれば、本発明のアイソレータに好適に用いることができる。即ち、誘電率が２００以上であれば、単板型コンデンサであっても小型なものを用いることができ、これによりアイソレータの小型化を図ることができる。
【００１４】
また、本発明のアイソレータは、先に記載のアイソレータであって、前記板状磁性体が長辺を有する平面視略四角形状とされ、前記第１、第２中心導体が前記板状磁性体の長辺方向にほぼ沿うように配置され、前記第３中心導体が前記第１、第２中心導体より短く形成されていることを特徴とする。
【００１５】
かかるアイソレータによれば、第１、第２中心導体が板状磁性体の長辺方向にほぼ沿うように配置されることで、第１、第２中心導体の導体長を比較的長くすることができ、各中心導体のインダクタンスが大きくなって挿入損失を低減できる。また、第３中心導体を第１、第２中心導体より短くすることにより、板状磁性体の短辺方向の長さを更に短くすることができ、アイソレータの小型化を図ることができる。
【００１６】
また、本発明のアイソレータにおいては、前記第３中心導体に接続される整合用容量素子の平面視形状が、前記第１、第２中心導体に接続される整合用容量素子の平面視形状よりも大きいことが好ましい。
第１〜第３中心導体に接続される整合用容量素子の全てが単板型コンデンサである場合に、第３中心導体に接続される整合用容量素子を、他の整合用容量素子より大きくすることで、相対的に当該他の整合用容量素子の静電容量を小さくすることができ、これにより挿入損失を低減することができる。
【００１７】
また、本発明のアイソレータにおいては、前記第３中心導体に接続される整合用容量素子の厚みが、前記第１、第２中心導体に接続される整合用容量素子の厚みより小さくされたことが好ましい。
第１〜第３中心導体に接続される整合用容量素子の全てが単板型コンデンサである場合に、第３中心導体に接続される整合用容量素子の厚みを、他の整合用容量素子より小さくすることで、相対的に当該他の整合用容量素子の静電容量を小さくすることができ、これにより挿入損失を低減することができる。
【００１８】
また、本発明のアイソレータにおいては、前記第３中心導体に接続される整合用容量素子の誘電率が、前記第１、第２中心導体に接続される整合用容量素子の誘電率より大きくされたことが好ましい。
第１〜第３中心導体に接続される整合用容量素子の全てが単板型コンデンサである場合に、第３中心導体に接続される整合用容量素子の誘電率を、他の整合用容量素子より大きくすることで、相対的に当該他の整合用容量素子の静電容量を小さくすることができ、これにより挿入損失を低減することができる。
【００１９】
次に、本発明の通信機装置は、先のいずれかに記載のアイソレータと、該アイソレータの前記第１または第２中心導体に接続された送信回路部と、前記第２または第１中心導体に接続されたアンテナとを具備してなることを特徴とする。
【００２０】
かかる通信機装置によれば、先のいずれかに記載の小型のアイソレータを備えているので、通信機装置自体を小型化できる。
【００２１】
【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。
図１〜図３に本実施形態のアイソレータを示す。本実施形態のアイソレータ１は、上ヨーク２と下ヨーク３とで構成される磁気閉回路内に、磁性組立体１５と、磁性組立体１５の周囲に配置されたコンデンサ（整合用容量素子）１１ａ、１１ｂ、１２と終端抵抗素子１３と、が収納されて構成されている。
【００２２】
磁性組立体１５は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、板状磁性体５の一面５ａ側に共通電極１０が配置されるとともに板状磁性体５の他面５ｂ側に第１、第２、第３の中心導体６ｂ、７ｂ、８ｂが相互に交差された状態で配置され、各中心導体６ｂ、７ｂ、８ｂの一端側に共通電極１０が接続されるとともに各中心導体６ｂ、７ｂ、８ｂの他端側にコンデンサ１１ａ、１１ｂ、１２が各々接続され、更に第３の中心導体の他端側には終端抵抗素子１３が接続されて構成されている。また、板状磁性体５と第１中心導体６ｂと第２中心導体７ｂと第３中心導体８との間には各々絶縁シートＺが介在されており、各中心導体６ｂ、７ｂ、８が個々に絶縁されている。
【００２３】
磁性組立体１５は下ヨーク３の底部中央側に配置され、下ヨーク３の底部側の磁性組立体１５の一方の側にコンデンサ１２が収納され、他方の側にコンデンサ１１ａ、１１ｂが収納され、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中心導体６ｂの他端側に形成された先端部導体６ｃがコンデンサ１１ａに接続され、第２中心導体７ｂの他端側に形成された先端部導体７ｃがコンデンサ１１ｂに接続され、第３中心導体８の他端側に形成された先端部導体８ｃがコンデンサ１２と終端抵抗素子１３に接続されている。
【００２４】
そして、コンデンサ１１ｂにアイソレータ１としての第１ポートＰ１が接続され、コンデンサ１１ａにアイソレータ１としての第２ポートＰ２が接続され、終端抵抗素子１３にアイソレータ１としての第３ポートＰ３が接続されている。
【００２５】
また、下ヨーク３と上ヨーク２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の上ヨーク２側には、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が設置されている。
スペーサ部材３０は、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の反対側の面に円型の収納凹部３１ｂが形成されている。そして、収納凹部３１ｂに永久磁石からなる磁石部材４が嵌め込まれている。
【００２６】
また、図１Ａに示すように、板状磁性体５は長辺を有する平面視略四角形状、即ち略長方形状とされている。また、第１、第２中心導体６ｂ、７ｂが板状磁性体５の長辺方向（図中横方向）にほぼ沿うように配置され、第３中心導体８が板状磁性体５の短辺方向（図中縦方向）にほぼ沿うように配置されている。このようにして、第３中心導体８は、板状磁性体５の他面５ｂ側において第１、第２中心導体６ｂ、７ｂより短く形成されている。
【００２７】
すなわち、板状磁性体５は、図２に示すように、横長の２つの長辺５ａ、５ａと、これらの長辺５ａ、５ａに直角向きの短辺５ｂ、５ｂと、長辺５ａ、５ａの両端部側に位置して各長辺５ａに対して１５０゜の角度で傾斜し（長辺５ａの延長線に対しては３０°の傾斜角度で傾斜し）、個々に先の短辺５ｂに接続する４つの傾斜辺５ｄとにより区画されている。このようにして、板状磁性体５の平面視４つのコーナ部に傾斜面（受面）５ｄが形成されている。
また、図１に示すように、第１、第２中心導体６ｂ、７ｂは、板状磁性体５の図中下側の傾斜面５ｄ、５ｄに沿って折り曲げられることにより、板状磁性体５の一面側５アイソレータから他面５ｂ側に巻掛けられている。また、第３中心導体８は、板状磁性体５の図中上側の長辺５ａに沿って折り曲げられることにより、板状磁性体５の他面５ｂ側に巻掛けられている。
【００２８】
上記のように、第１、第２中心導体６ｂ、７ｂが板状磁性体５の長辺方向にほぼ沿うように配置されることで、第１、第２中心導体６ｂ、７ｂの導体長を比較的長くすることができ、各中心導体６ｂ、７ｂのインダクタンスが大きくなって挿入損失を低減できる。また、第３中心導体８を第１、第２中心導体６ｂ、７ｂより短くすることにより、板状磁性体５の短辺方向の長さを更に短くすることができ、アイソレータ１の小型化を図ることができる。
【００２９】
次に、コンデンサ１１ａ、１１ｂは、いわゆる単板型のコンデンサであり、Ｑ値が４００以上のものである。このような高いＱ値を有するコンデンサ１１ａ、１１ｂを第１、第２中心導体６ｂ、７ｂに接続することにより、挿入損失を低減することが可能になる。Ｑ値が４００未満になると、挿入損失が増大してしまうので好ましくない。
また、第１、第２中心導体６ｂ、７ｂが板状磁性体５の長辺方向にほぼ沿うように配置されることで、第１、第２中心導体６ｂ、７ｂの導体長を比較的長くすることができ、各中心導体６ｂ、７ｂのインダクタンスが大きくなる。このため、相対的にコンデンサ１１ａ、１１ｂの静電容量を小さくすることができ、アイソレータ１の小型化を図ることができる。
【００３０】
また、コンデンサ１２は、いわゆるチップ型のコンデンサであり、Ｑ値が２００以下であるとともに静電容量が１８ｐＦ以上を示すものである。チップ型のコンデンサを採用することにより、アイソレータ１自体を小型化することができる。
コンデンサ１２が接続される第３中心導体８は、終端電極としての役割を担うものであり、Ｑ値が２００以下のコンデンサを用いたとしても、挿入損失が増大するおそれがない。このため比較的Ｑ値が小さなチップ型のコンデンサを使用することができる。本実施形態の場合、チップ型コンデンサとして１００５（１．０ｍｍ×０．５ｍｍ×０．３ｍｍ）タイプのものが使用できる。
また、第３中心導体８は、第１、第２中心導体６ｂ、７ｂと比べて導体長が短く、インダクタンスＬが小さいので、第１、第２中心導体６ｂ、７ｂとのインピーダンスマッチングを図るためには、コンデンサ１２の静電容量をある程度高くする必要がある。本実施形態では静電容量が１８ｐＦ以上のコンデンサ１２を用いることにより、インピーダンスのマッチングを確保することができる。
【００３１】
尚、本実施形態においては、インピーダンスマッチングを図る観点から、第３中心導体８の導体長を第１、第２中心導体６ｂ、７ｂの導体長よりも短くすることに伴い、第３中心導体８に接続されるコンデンサ８の静電容量を、第１、第２中心導体６ｂ、７ｂに接続されるコンデンサ１１アイソレータ、１１ｂの静電容量より大きくすることが必要となる。かかる構成により、アイソレータの小型化を図ることができる。
【００３２】
尚、本実施形態のアイソレータ１においては、第３中心導体８に接続されるコンデンサ１２として上記のようにＱ値が小さいものであれば、誘電率が２００以上の単板型コンデンサであっても好適に用いることができる。即ち、誘電率が２００以上であれば、単板型コンデンサであっても小型なものを用いることができ、これによりアイソレータ１の小型化を図ることができる。
【００３３】
コンデンサ１２を単板型コンデンサとすることで、第１〜第３中心導体６ｂ、７ｂ、８に接続される全てのコンデンサ１１ａ、１１ｂ、１２が単板型コンデンサになる。この場合には、第３中心導体に接続されるコンデンサ１２の平面視形状を、第１、第２中心導体６ｂ、７ｂに接続されるコンデンサ１１ａ、１１ｂの平面視形状よりも大きくすることが好ましい。単板型コンデンサの静電容量は、コンデンサの電極面積、すなわちコンデンサの平面視形状の大きさに比例するので、かかる構成により、コンデンサ１１ａ、１１ｂの静電容量を相対的に小さくすることができ、これにより挿入損失を低減することができる。
【００３４】
また、全てのコンデンサ１１ａ、１１ｂ、１２を単板型コンデンサにした場合には、本発明のアイソレータにおいては、コンデンサ１２の厚みを、コンデンサ１１ａ、１１ｂの厚みより小さくすることが好ましい。単板型コンデンサの静電容量は、コンデンサの電極間の距離、すなわちコンデンサの厚みに反比例するので、かかる構成により、コンデンサ１１ａ、１１ｂの静電容量を相対的に小さくすることができ、これにより挿入損失を低減することができる。
【００３５】
尚、本実施形態の場合、コンデンサ１１ａ、１１ｂの寸法は、０．７５ｍｍ（縦）×１．０５ｍｍ（横）×０．１ｍｍ（厚さ）であり、コンデンサ１２の寸法は、０．５ｍｍ（縦）×２．５５ｍｍ（横）×０．１ｍｍ（厚さ）である。
【００３６】
また、全てのコンデンサ１１ａ、１１ｂ、１２を単板型コンデンサにした場合には、本発明のアイソレータにおいては、コンデンサ１２の誘電率を、コンデンサ１１ａ、１１ｂの誘電率よりも大きくすることが好ましい。単板型コンデンサの静電容量は、コンデンサに備えられる誘電体の誘電率に比例するので、かかる構成により、コンデンサ１１ａ、１１ｂの静電容量を相対的に小さくすることができ、これにより挿入損失を低減することができる。
【００３７】
次に、第１、第２、第３中心導体６ｂ、７ｂ、８と共通電極１０の詳細な構造について詳細に説明する。
図３の展開図に示すように、各中心導体６ｂ、７ｂ、８と共通電極１０とは一体化されてなり、各中心導体６ｂ、７ｂ、８と共通電極１０を主体として電極部１６が構成されている。共通電極１０は、平面視先の板状磁性体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、１０ａと、これらの長辺部１０ａ、１０ａに直角向きの短辺部１０ｂ、１０ｂと、長辺部１０ａ、１０ａの両端部側に位置して各長辺部１０ａに対して１５０°の角度で傾斜し、先の短辺部１０ｂに対しては１３０°の傾斜角度で接続する４つの傾斜部１０ｄとから構成される平面視略長方形（矩形状）とされている。
【００３８】
また、図３に示すように、第１中心導体６ｂは、その一端側に形成された基部導体６ａと、他端側に形成された先端部導体６ｃとともに第１線路導体６を構成している。同様に、第２中心導体７ｂは、基部導体７ａと先端部導体７ｃとともに第２線路導体７を構成している。また第３中心導体８ｂは、基部導体８ａと先端部導体８ｃとともに第３線路導体８を構成している。
そして、共通電極１０の４つの傾斜部１０ｄのうち、一方の長辺部側の２つの傾斜部１０ｄから第１線路導体６と第２線路導体７が延出形成されている。また、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。
【００３９】
第１中心導体６ｂは、平面視波形あるいはジクザグ状のものであり、基部導体側端部６Ｄと、先端部導体側端部６Ｆと、これらの間の平面視略く字状の中央部６Ｅの３つの部分からなる。第２中心導体７ｂも第１中心導体６ｂと同様に、基部導体側端部７Ｄと、先端部導体側端部７Ｆと、これらの間の平面視略く字状の中央部７Ｅの３つの部分からなる。
第１と第２の中心導体６ｂ、７ｂを上記のような形状とすることで、実質的な導体長を長くして第１と第２の中心導体６ｂ、７ｂのインダクタンスを大きくし、アイソレータ１の低周波化と小型化を両立させることができる。
【００４０】
また、第１線路導体６の幅方向中央部には、共通電極１０の外周部から基部導体６ａと中心導体６ｂを通過し先端部導体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により中心導体６ｂが２本の分割導体６ｂ１、６ｂ２に分割され、基部導体６ａも２本の分割導体６ａ１、６ａ２に分割されている。
第２の線路導体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を形成することにより中心導体７ｂが２本の分割導体７ｂ１、７ｂ２に分割され、基部導体７ａも２本の分割導体７ａ１、７ａ２に分割されている。
【００４１】
スリット部１８、１９の幅は、第１、第２中心導体６ｂ、７ｂの基部導体側端部６Ｄ、７Ｄにおける幅よりも中央部６Ｅ、７Ｅ、先端部導体側端部６Ｆ、７Ｆにおける幅の方が大きく形成される。すなわち第１、第２中心導体６ｂ、７ｂの交差部分のスリット部１８、１９の幅が交差部分以外の同幅よりも広く形成されている。このようなスリット幅の大小関係とすることで、アイソレータの特性を損なうことなく、インピーダンスのマッチングを適切に設定することが可能となる。
また、第１中心導体６ｂの分割導体６ｂ１、６ｂ２の幅は、第２中心導体７ｂの分割導体７ｂ１、７ｂ２の幅より狭く形成されている。こうすることで第１中心導体６ｂが第２中心導体７ｂよりも板状磁性体５に近接して巻付けられることによるインピーダンスのマッチング不良を防止し、適切なインピーダンスのマッチングを取ることが可能となる。
【００４２】
また、第３線路導体８を構成する基部導体８ａは、共通電極１０の長辺側中央部からほぼ直角に延出形成された２本の短冊状の分割導体８ａ１、８ａ２からなり、２本の分割導体８ａ１、８ａ２の間にはスリット２０が形成されている。一方の分割導体８ａ２は他方の分割導体８ａ１より幅広に形成されている。更に、分割導体８ｂ１、８ｂ２の先端側はＬ字型の先端部導体８ｃに一体化されている。この先端部導体８ｃは、先の分割導体８ｂ１、８ｂ２を一体化して先の分割導体８ａ１、８ａ２と同じ方向に向けて延出形成された接続部８ｃ１とこの接続部８ｃ１に対してほぼ直角方向に延出形成された接続部８ｃ２とから構成されている。
【００４３】
上記のように第３中心導体８ｂを構成する２本の分割導体がそれぞれ平面視略直線状であれば、第３線路導体８を板状磁性体５に巻き付けて磁性組立体１５ａを組み立てる際に第３の線路導体８の位置ずれが起こりにくい。
また、上記のように第３中心導体８ｂが２本の分割導体に分割されている場合、これら分割導体８ｂ１、８ｂ２の間隔Ｗ５は広い方がアイソレーションの帯域を広くすることができる。
また、２本の分割導体８ｂ１、８ｂ２のうち一方を他方より幅広にして剛性を高めているので、第３線路導体８を板状磁性体５に巻き付けて磁性組立体１５ａを組み立てる際に、第３線路導体８の変形を防止できる。また、分割導体８ｂ１、８ｂ２のうち一方を幅狭とすることにより、挿入損失を低く維持できる。
【００４４】
前記の如く構成された電極部１６は、その共通電極１０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）に折り曲げて（巻き付けて）板状磁性体５に装着され、板状磁性体５とともに磁性組立体１５ａを構成している。
【００４５】
第１、第２の中心導体６ｂ、７ｂが上記構成とされているので、これらを板状磁性体５の表面（他面）に沿って添わせると、板状磁性体５の表面上で第１、第２の中心導体６ｂ、７ｂが交差する。図１には、交差により中央部６Ｅ、７Ｅが重なっている状態を図示している。
【００４６】
第１、第２中心導体６ｂ、７ｂの交差部３５ａの両中心導体の重複部分の長さは、図１に示すように中央部６Ｅの一方の分割導体６ｂ１と中央部７Ｅの一方の分割導体７ｂ１の重複部分の長さＬ７あるいは中央部６Ｅの他方の分割導体６ｂ２と中央部７Ｅの他方の分割導体７ｂ２の重複部分の長さＬ８であり、その場合、両分割導体の重複部分の長さＬ７、Ｌ８は、それぞれ板状磁性体５の表面（他面）に重なる中心導体部分の長さＬ４の１０％以上とすることが好ましい。また、上記重複部分の長さＬ７、Ｌ８は、それぞれ板状磁性体５の表面（他面）に重なる中心導体部分の長さＬ４の２０％以上とされていることがさらに好ましい。
【００４７】
分割導体６ｂ１と分割導体７ｂ１の重複部分は平行である部分（平行部３６ａ）以外に非平行部分を有しており、また、分割導体６ｂ２と分割導体７ｂ２の重複部分も平行である部分（平行部３６ｂ）以外に非平行部分を有している。平行部３６ａの長さは、分割導体の重複部分の長さＬ７の２０％程度〜１００％程度であることが好ましく、平行部３６ｂの長さは、分割導体の重複部分の長さＬ８の２０％程度〜１００％程度であることが好ましい。こうすることで、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、また、各中心導体６ｂ、７ｂの実質的な長さも大きくなるので、その分、各線路導体に接続するコンデンサ１１ａ、１１ｂの静電容量を小さくできる。
【００４８】
平行部３６ａの長さが分割導体の重複部分の長さＬ７の２０％未満であると（Ｌ７と平行部３６ａの長さの比が２０％未満であると）、挿入損失が増大し、好ましくない。また、平行部３６ｂの長さが分割導体の重複部分の長さＬ８の２０％未満であると（Ｌ８と平行部３６ｂの長さの比が２０％未満であると）、挿入損失が増大し、好ましくない。
【００４９】
尚、中央部６Ｅの一方の分割導体６ｂ１と中央部７Ｅの一方の分割導体７ｂ１の重複部分の交差角度あるいは中央部６Ｅの他方の分割導体６ｂ２と中央部７Ｅの他方の分割導体７ｂ２の重複部分の交差角度を、第１、第２中心導体６ｂ、７ｂの交差部３５ａの両中心導体の重複部分の交差角度としたとき、交差角度が３０度以下であることが好ましく、さらに好ましくは１５度以下である。本実施形態のように両分割導体の重複部分が平行部３６ａを有している場合、この平行部３６ａでの両分割導体の交差角度は０度あるいは略０度であり、非平行部での両分割導体の交差角度は３０度以下であることが好ましい。非平行部での両分割導体の交差角度が３０度よりも大きくなると、挿入損失が増大し好ましくない。
【００５０】
図１〜図３に示す本実施形態のアイソレータ１によれば、第３中心導体８ｂに接続されるコンデンサ１２としてＱ値が２００以下のものを用いるとともに、第１、第２中心導体に接続されるコンデンサ１１ａ、１１ｂとしてＱ値が４００以上のものを用いることにより、挿入損失を低減することができる。
また第３中心導体８ｂに接続されるコンデンサ１２の静電容量が１８ｐＦ以上と比較的大きいので、第３中心導体８ｂの導体長を短くすることができ、アイソレータ１の小型化を図ることができる。
更に、コンデンサ１２としてＱ値が小さなものを用いることができるので、かかるコンデンサ１２のみをチップ型コンデンサにすることができ、これによりアイソレータ１の小型化を図ることができる。
【００５１】
図４Ａは、本実施形態のアイソレータ１が組み込まれた携帯電話装置（通信機装置）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にアンテナ共用器（ディプレクサ）４１が接続され、アンテナ共用器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と選択回路（混合回路）４３を介して受信回路（ＩＦ回路）４４が接続され、アンテナ共用器４１の入力側に先の実施の形態のアイソレータ１とパワーアンプ（増幅器）４５と選択回路（混合回路）４６を介して送信回路（ＩＦ回路）４７が接続され、選択回路４３、４６に分配トランス４９を介して局部発振器４９ａに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４５側に逆入力させないという作用を奏する。
【００５２】
図４Ｂは図１から図３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。
【００５３】
【実施例】
図１〜図３に示した構成のアイソレータについて、コンデンサ１１ａ、１１ｂ、１２のＱ値を変えた場合の挿入損失をシミュレーションにより予測した。
【００５４】
（実験例１）
図１〜図３に示したアイソレータにおいて、板状磁性体は、長辺３．５５ｍｍ、短辺２．０ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍの長方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）からなるものとした。また、第１、第２、第３中心導体としては、線路長３．２ｍｍ、実質的な線路幅０．４ｍｍ、厚さ０．０５ｍｍの銅箔からなるものとした。これら第１、第２、第３中心導体は、板状磁性体とほぼ同じ大きさで厚さ０．０５ｍｍの共通電極から３方向に延出形成されたものとした。
【００５５】
また、第１、第２中心導体に接続されるコンデンサ１１ａ、１１ｂとしては、Ｑ値が５０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１００００のものとした。また、第３中心導体に接続されるコンデンサ１２としては、Ｑ値が１００００のものとした。更に、コンデンサ１１ａの静電容量を１１．６ｐＦとし、コンデンサ１１ｂの静電容量を１０．９ｐＦとし、コンデンサ１２の静電容量を２３．０ｐＦとした。
上記のアイソレータについて、予想される挿入損失の値を測定した。尚、挿入損失は、第１中心導体における挿入損失と、第２中心導体のおける挿入損失をそれぞれ計算し、各計算値を平均したものとした。
【００５６】
（実験例２）
また、第１、第２中心導体に接続されるコンデンサ１１ａ、１１ｂのＱ値を  とし、第３中心導体のＱ値を５０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１００００としたこと以外は実験例１と同様にして、予想される挿入損失を計算した。
【００５７】
図５に、実験例１及び２における挿入損失とＱ値との関係を示す。また、表１には実験例１及び２における挿入損失とＱ値を示す。
図５から明らかなように、実験例１のアイソレータの場合、コンデンサ１１ａ及び１１ｂのＱ値が４００未満になると、挿入損失が徐々に増大し、Ｑ値が１００では挿入損失が０．７１ｄＢとなり、現時点の一般的なアイソレータと比較した場合、挿入損失が非常に大きくなる。
一方、実験例２では、コンデンサ１２のＱ値が２００以下になっても、挿入損失が一定であることが分かる。
【００５８】
【表１】
2004289291.tif 000003
【００５９】
尚、チップ型コンデンサは、本実験例の場合、１００５タイプ（１．０ｍｍ（縦）×０．５ｍｍ（横）×０．３ｍｍ（厚さ））が使用可能であり、単板コンデンサ（０．５ｍｍ（縦）×２．５５ｍｍ（横）×０．１ｍｍ（厚さ））と比較して実装面積を約４０％とすることが可能になる。これによりアイソレータを小型化できることがわかる。
またチップ型コンデンサは、一般的にＱ値が２００以下程度であり、単板型コンデンサは一般的にＱ値が４００〜５００程度である。従って、上記の結果から、コンデンサ１２としてチップ型のコンデンサの使用が可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明のアイソレータによれば、第３中心導体に接続される整合用容量素子としてＱ値が２００以下のものを用いるとともに、第１、第２の中心導体に接続される整合用容量素子としてＱ値が４００以上のものを用いることにより、挿入損失を低減することができる。
また第３中心導体に接続される整合用容量素子の静電容量が１８ｐＦ以上と比較的大きいので、第３中心導体の導体長を短くすることができ、アイソレータの小型化を図ることができる。
【００６１】
また、本発明のアイソレータによれば、第３中心導体に接続される整合用容量素子の静電容量が、第１、第２中心導体に接続される整合用容量素子の静電容量より大きくされているので、第３中心導体のインダクタンスを他の中心導体よりも小さく、即ち第３中心導体の導体長を短くすることができ、アイソレータの小型化を図ることができる。
更に、第３中心導体に接続される整合用容量素子としてＱ値が小さなコンデンサを用いることができるので、かかるコンデンサのみをチップ型コンデンサにすることができ、これによりアイソレータの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１Ａは本発明の実施形態であるアイソレータの一部分を取り除いた状態を示す平面図、図１Ｂは同アイソレータの断面図。
【図２】本発明の実施形態であるアイソレータに備えられる板状磁性体の一例を示す平面図。
【図３】本発明の実施形態であるアイソレータに備えられる電極部の展開図。
【図４】図４Ａは本発明のアイソレータが備えられる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。
【図５】実験例１及び実験例２のアイソレータにといて、コンデンサのＱ値と挿入損失との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１…アイソレータ、５…板状磁性体、５ａ…他面、５ｂ…一面、６ｂ…第１中心導体、７ｂ…第２中心導体、８ｂ…第３中心導体、１０…共通電極、１１ａ、１１ｂ、１２…コンデンサ（整合用容量素子）、１３…終端抵抗素子
【図１】
2004289291.tif 000004
【図２】
2004289291.tif 000005
【図３】
2004289291.tif 000006
【図４】
2004289291.tif 000007
【図５】
2004289291.tif 000008