(57)【要約】【課題】    構造が単純で、しかも共振周波数帯域内での入力インピーダンスの変動を小さく、更に挿入損失が小さなアイソレータを提供する。【解決手段】  板状磁性体５と、接地電極から延出形成されて板状磁性体５の一面５ｂ上で相互に交差する第１中心導体１６ｂ、第２中心導体１７ｂ及び第３中心導体１８ｂと、各中心導体１６ｂ〜１８ｂにそれぞれ接続された共振用コンデンサ１１ａ、１１ｂ、１２と、バイアス用磁石とを具備してなり、一面５ｂの平面視中央部Ｍ３から外れた位置において第１，第２中心導体１６ｂ、１７ｂが相互に交差するとともに、第１、第２中心導体１６ｂ、１７ｂの交差位Ｎ１とは別の位置において第３中心導体１８ｂと第１、第２中心導体１６ｂ、１７ｂとがそれぞれ交差しており、かつ第３中心導体１８ｂが直線状に形成されていることを特徴とするアイソレータ１１を採用する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状磁性体と、該板状磁性体の他面側に配置された接地電極と、該接地電極から延出形成されて前記板状磁性体の一面上で相互に交差する第１中心導体、第２中心導体及び第３中心導体と、各中心導体にそれぞれ接続された共振用コンデンサと、バイアス用磁石とを具備してなり、
前記板状磁性体の前記一面の平面視中央部から外れた位置において前記第１，第２中心導体が相互に交差するとともに、前記第１、第２中心導体の交差位置とは別の位置において前記第３中心導体と前記第１、第２中心導体とがそれぞれ交差しており、かつ前記第３中心導体が直線状に形成されていることを特徴とするアイソレータ。
【請求項２】
前記第３中心導体が、前記一面の平面視中央部から外れた位置に配置され、かつ前記一面の平面視中央部が、第１，第２、第３中心導体によって囲まれている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１、第２中心導体に対する前記第３中心導体の交差角度がそれぞれ、異なった角度に設定されてい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】
前記板状磁性体が平面視横長の多角形状とされ、前記第３中心導体が、前記板状磁性体の短手方向に沿って架け渡されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のアイソレータ。
【請求項５】
前記第３中心導体が、短手方向に対して傾斜して架け渡され、かつ該第３中心導体の両端のうち前記共振用コンデンサに接続された側の他端が、一端よりも板状磁性体の平面視中央部から離れて配置されている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６】
前記一面上における前記第３中心導体の一端と他端が、板状磁性体の長手方向中央から長手方向端部までの間にあって、該長手方向中央から長手方向端部までの距離を基準としたときに該長手方向中央から２０〜４０％離れた位置に配置されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のアイソレータ。
【請求項７】
前記第１，第２、第３中心導体がそれぞれ一本の導体で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６のいずれかに記載のアイソレータ。
【請求項８】
前記第１，第２中心導体がそれぞれ２本の分割導体で形成され、前記第３中心導体が一本の導体で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６のいずれかに記載のアイソレータ。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のアイソレータ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】
【技術分野】
【０００１】
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、周波数に対する入力インピーダンス変動が小さなアイソレータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。アイソレータは、送信回路部において、パワーアンプの出力側に配置されるのが一般的である。
【０００３】
パワーアンプにアイソレータを接続する際の回路設計上の注意事項として、アイソレータの共振周波数及び入力インピーダンスを考慮する必要がある。即ち、アイソレータは所定の共振周波数帯域で使用された場合に入力インピーダンスが略５０Ωになるように設計されているが、実際には共振周波数帯域内で入力インピーダンスの変動がある。そのため、パワーアンプからの高周波信号の周波数が様々な要因で変動した場合に、アイソレータの入力インピーダンスが５０Ωからずれて、当該高周波信号がアイソレータによって反射されてしまい、その結果、送信回路部の損失が増大するという問題がある。また、アイソレータの挿入損失が増大するにつれて送信回路部の損失も大きくなる。
【０００４】
上記の課題を解決するためには、共振周波数帯域内でのアイソレータの入力インピーダンスの変動を小さくさせるとともに、挿入損失を更に小さくすることが求められる。従来から、このような課題を解決する手段として、特許文献１〜３に記載された非可逆回路素子が知られている。
【特許文献１】特開平９−４６１０５号公報
【特許文献２】特開平８−５１３０４号公報
【特許文献３】特開２００３−１３３８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載された非可逆回路素子は、誘電体シートを複数枚重ねて配置するため、非可逆回路素子自体の厚みが大きくなり、素子の小型化が図れないという問題がある。また、各誘電体シートにパターン形状の異なる導体をそれぞれ形成する必要があり、製造工程が煩雑になるといった問題もある。
また、特許文献２に記載された非可逆回路素子は、配線基板の一面側と他面側に第１，第２導体をそれぞれ形成し、更に配線基板の一面側と他面側に第３，第４導体を形成するとともに第３第４導体をスルーホールで接続しているため、構造が複雑であるという問題がある。また各導体は配線基板のほぼ中央で１２０°で交差する従来と同様の構成であるため、入力インピーダンスの変動が改善されないという問題がある。
また、特許文献３に記載の非可逆回路素子は、各中心導体の組み付け精度に優れるものの、各中心導体が２本の分割導体で構成されるため、非可逆回路素子が小型化された場合に中心導体の強度が不十分となる可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、構造が単純で、しかも共振周波数帯域内での入力インピーダンスの変動を小さく、更に挿入損失が小さなアイソレータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、板状磁性体と、該板状磁性体の他面側に配置された接地電極と、該接地電極から延出形成されて前記板状磁性体の一面上で相互に交差する第１中心導体、第２中心導体及び第３中心導体と、各中心導体にそれぞれ接続された共振用コンデンサと、バイアス用磁石とを具備してなり、前記板状磁性体の前記一面の平面視中央部から外れた位置において前記第１，第２中心導体が相互に交差するとともに、前記第１、第２中心導体の交差位置とは別の位置において前記第３中心導体と前記第１、第２中心導体とがそれぞれ交差しており、かつ前記第３中心導体が直線状に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によれば、各中心導体が同時に１箇所で交差せず、３箇所に分かれて交差するので、各中心導体の間におけるインダクタンスが向上し、これにより共振周波数帯域内における入力インピーダンスの変動を小さくすることができる。
また、接地電極から延出形成された各中心導体が、板状磁性体を包むようにして折り曲げられているので、中心導体の厚みを薄くすることができ、これによりアイソレータの総高を小さくすることができ、アイソレータの小型化を図ることができる。
【０００９】
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、前記第３中心導体が、前記一面の平面視中央から外れた位置に配置され、かつ前記一面の平面視中央部が、第１，第２、第３中心導体によって囲まれていることを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、第３中心導体が一面の平面視中央部から離れて配置されているので、挿入損失を低減させることができる。
【００１１】
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、前記第１、第２中心導体に対する前記第３中心導体の交差角度がそれぞれ、異なった角度に設定されていることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によれば、挿入損失をより低減させることができる。
【００１３】
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、前記板状磁性体が平面視横長の多角形状とされ、前記第３中心導体が、前記板状磁性体の短手方向に沿って架け渡されていることを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、挿入損失をより低減させることができる。
【００１５】
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、前記第３中心導体が、短手方向に対して傾斜して架け渡され、かつ該第３中心導体の両端のうち前記共振用コンデンサに接続された側の他端が、一端よりも板状磁性体の平面視中央部から離れて配置されていることを特徴とする。
【００１６】
上記の構成によれば、第３中心導体が傾斜して配置されているので、挿入損失をより低減させることができる。
【００１７】
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、前記一面上における前記第３中心導体の一端と他端が、板状磁性体の長手方向中央から長手方向端部までの間にあって、該長手方向中央から長手方向端部までの距離を基準としたときに該長手方向中央から２０〜４０％離れた位置に配置されていることを特徴とする。
【００１８】
上記構成によれば、第３中心導体が、長手方向中央から２０％以上離れているので、挿入損失を低くすることができる。また、第３中心導体が、長手方向中央から４０％以下の範囲内にあるので、アイソレータとして機能させることができる。
【００１９】
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、前記第１，第２、第３中心導体がそれぞれ一本の導体で形成されていることを特徴とする。
【００２０】
上記の構成により、各中心導体の強度が向上し、アイソレータの小型化に対応させることができる。
【００２１】
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、前記第１，第２中心導体がそれぞれ２本の分割導体で形成され、前記第３中心導体が一本の導体で形成されていることを特徴とする。
【００２２】
上記の構成により、第１，第２中心導体のインダクタンスを大きくすることができ、共振周波数帯域内における入力インピーダンスの変動をより小さくすることができる。
【００２３】
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を具備してなることを特徴とする。特に、通信機装置の送信回路部内にあるパワーアンプの出力側に、アイソレータを配置させることが望ましい。
【００２４】
上記の構成によれば、共振周波数帯域における入力インピーダンスの変動が小さく、かつ挿入損失が小さなアイソレータを備えているので、通信機装置の損失を低減させることができる。特に、パワーアンプの出力側にアイソレータを配置した場合には、パワーアンプからの高周波信号が反射されることがなく、損失を小さくすることができる。また、アイソレータを含む回路設計を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明のアイソレータによれば、構造を単純にして小型化を図ることができるとともに、共振周波数帯域内での入力インピーダンスの変動を小さくすることができ、更に挿入損失をも低減することができる。
また、本発明の通信機装置によれば、入力インピーダンスの変動が小さいとともに、挿入損失が小さなアイソレータを備えているので、アイソレータによって高周波信号が反射されるおそれがなく、また損失自体も小さいので、通信機装置の消費電力を低減することができる。特に携帯型の通信機装置においては、バッテリの寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。尚、以下の説明において参照する図面は、本発明のアイソレータ及び通信機装置の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際のアイソレータや通信機装置の寸法関係とは異なる。
【００２７】
（第１の実施形態）
図１には本実施形態のアイソレータの分解平面図を示し、図２にはアイソレータの側面断面図を示す。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、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（共振用コンデンサ）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。
【００２８】
磁性組立体１５は、板状磁性体５の他面５ａ側に接地電極１０が配置されるとともに板状磁性体５の一面５ｂ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中心導体８ｂ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８ｂ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、８ｂが個々に絶縁されている。
【００２９】
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８ｂ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。
【００３０】
そして、コンデンサ１１ｂにアイソレータ１の入出力端子となる第１ポートＰ１が接続され、コンデンサ１１ａにアイソレータ１の入出力端子となる第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の接地端子となる第３ポートＰ３が接続されている。
【００３１】
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２に示すスペーサ部材３０が収納され、該スペーサ部材３０にバイアス磁石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バイアス磁石４が嵌め込まれている。
【００３２】
また、図１に示すように、板状磁性体５は横長の平面視略四角形状、即ち一対の長辺を有する略長方形状とされている。この板状磁性体５は、横長の２つの長辺５ｃ、５ｃと、これらの長辺５ｃ、５ｃに直角向きの短辺５ｄ、５ｄと、長辺５ｃ、５ｃの両端部側に位置して各長辺５ｃに対して１５０゜の角度で傾斜し（長辺５ｃ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５ｄに接続する４つの傾斜辺５ｅとにより区画されている。
【００３３】
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５ｅ、５ｅに沿って折り曲げられることにより、板状磁性体５の他面側５ａから一面５ｂ側に巻掛けられている。また、第３中心導体８ｂは、板状磁性体５の図中上側の長辺５ｃ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５ｂ側に巻掛けられている。
【００３４】
また、第１、第２中心導体６ｂ、７ｂにはそれぞれ、導体の長手方向ほぼ中央に平行部６ａ、７ａが設けられている。このため、第１，第２中心導体６ｂ、７ｂは蛇行した状態で形成されている。一方、第３中心導体８ｂは、途中に蛇行箇所がなく、直線状に形成されている。
【００３５】
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）に対して若干傾斜するように配置され、第３中心導体８ｂ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８ｂは、板状磁性体５の一面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。また、板状磁性体５の長手方向の寸法をＭ１とし、この長手方向の寸法を二等分する中心線をＭ２としたとき、第３中心導体８ｂの中心線８ｄが、中心線Ｍ２に重なるように配置されている。
【００３６】
更に、第１，第２中心導体６ｂ、７ｂは、板状磁性体５の一面５ｂの平面視中央部Ｍ３から外れた位置において相互に交差している。即ち、第１，第２中心導体６ｂ、７ｂの交差点Ｎ１が、平面視中央部Ｍ３に重ならないように構成されている。また、各中心導体６ｂ、７ｂの平行部６ａ、７ａが相互に重ならないようになっている。尚、平面視中央部Ｍ３は、例えば、板状磁性体５の対称線である中心線Ｍ２の中点と定義できる。また、交差点Ｎ１は、例えば、第１，第２中心導体の中心線６ｄ、７ｄの交点と定義できる。
【００３７】
また、第３中心導体８ｂは、交差点Ｎ１から離れた位置において第１，第２中心導体６ｂ、７ｂの平行部６ａ、７ａと交差している。即ち、第１中心導体６ｂと第３中心導体８ｂの交差点Ｎ２が、交差点Ｎ１と重ならないように構成され、更に、第２中心導体７ｂと第３中心導体８ｂの交差点Ｎ３が、交差点Ｎ１と重ならないように構成されている。また、各交差点Ｎ２，Ｎ３は、平面視中央部Ｍ３とも重ならないように構成されている。
【００３８】
上記のように、各中心導体６ｂ、７ｂ、８ｂが同時に１箇所で交差せず、３箇所に分かれて交差するので、各中心導体６ｂ、７ｂ、８ｂ間におけるインダクタンスが向上し、これにより、共振周波数帯域内における入力インピーダンスの変動を小さくすることができる。
また、接地電極１０から延出形成された各中心導体６ｂ、７ｂ、８ｂが、板状磁性体５を包むようにして折り曲げられているので、中心導体６ｂ、７ｂ、８ｂの厚みを薄くすることができ、これによりアイソレータ１の総高を小さくして小型化を図ることができる。
【００３９】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図３を参照して説明する。図３には、本実施形態のアイソレータ１１の分解平面図を示す。尚、図３において示す構成要素のうち、図１及び図２で示した構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４０】
図３に示すように、本実施形態のアイソレータ１１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２５と、磁性組立体２５の周囲に配置されたコンデンサ（共振用コンデンサ）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。
【００４１】
磁性組立体２５は、板状磁性体５の他面側に図示略の接地電極が配置されるとともに板状磁性体５の一面５ｂ側に第１、第２、第３中心導体１６ｂ、１７ｂ、１８ｂが相互に交差された状態で配置され、各中心導体１６ｂ、１７ｂ、１８ｂの一端側に共通電極が接続されるとともに各中心導体１６ｂ、１７ｂ、１８ｂの他端側にコンデンサ１１ａ、１１ｂ、１２が各々接続され、更に第３中心導体１８ｂ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。
【００４２】
第１中心導体１６ｂの他端側に形成された先端部導体１６ｃがコンデンサ１１ａに接続され、第２中心導体１７ｂの他端側に形成された先端部導体１７ｃがコンデンサ１１ｂに接続され、第３中心導体１８ｂの他端側に形成された先端部導体１８ｃがコンデンサ１２と終端抵抗素子１３に接続されている。
【００４３】
第１、第２中心導体１６ｂ、１７ｂは、板状磁性体５の図中下側の傾斜面５ｅ、５ｅに沿って折り曲げられることにより、板状磁性体５の他面側から一面５ｂ側に巻掛けられている。また、第３中心導体１８ｂは、板状磁性体５の図中上側の長辺５ｃ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５ｂ側に巻掛けられている。
【００４４】
また、第１中心導体１６ｂにはその一端側に折曲部１６ａが設けられている。また、第２中心導体１７ｂにはその一端側に平行部１７ａが設けられている。このため、第１，第２中心導体１６ｂ、１７ｂは蛇行した状態で形成されている。一方、第３中心導体１８ｂは、途中に蛇行箇所がなく、直線状に形成されている。
【００４５】
また、第１、第２中心導体１６ｂ、１７ｂが板状磁性体５の長辺方向（図中横方向）に対して若干傾斜するに配置され、第３中心導体１８ｂ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１８ｂは、板状磁性体５の他面５ｂ側において第１、第２中心導体１６ｂ、１７ｂより短く形成されている。
【００４６】
また、板状磁性体５の長手方向の寸法をＭ１とし、この長手方向の寸法を二等分する中心線をＭ２としたとき、第３中心導体１８ｂの中心線１８ｄが、板状磁性体５の中心線Ｍ２に重ならないように配置されている。
より詳細に述べると、板状磁性体５の中心線Ｍ２から板状磁性体５の一方の短辺５ｄまでの距離をＭ４（Ｍ４＝Ｍ２／２）とし、この距離Ｍ４を基準としたとき、中心線Ｍ２からＭ４の２０〜４０％の間の範囲に、第３中心導体１８ｂの中心線１８ｄが位置している。
このようにして第３中心導体１８ｂは、一面５ｂの平面視中央部Ｍ３から外れた位置に配置されている。
【００４７】
第３中心導体１８ｂの中心線１８ｄが中心線Ｍ２から距離Ｍ４の２０％未満の位置にあると、挿入損失が増加してしまうので好ましくない。また、第３中心導体１８ｂの中心線１８ｄが中心線Ｍ２から距離Ｍ４の４０％越えた位置にあると、第１、第２中心導体１６ｂ、１７ｂとの相互関係が薄れてアイソレータとして機能しなくなるので好ましくない。
【００４８】
更に、第１，第２中心導体１６ｂ、１７ｂが、板状磁性体５の一面５ｂの平面視中央部Ｍ３から外れた位置において相互に交差している。即ち、第１，第２中心導体１６ｂ、１７ｂの交差点Ｎ１が、平面視中央部Ｍ３に重ならないように構成されている。尚、ここでの交差点Ｎ１は、例えば、第１，第２中心導体の中心線１６ｄ、１７ｄの交点と定義できる。
【００４９】
また、第３中心導体１８ｂが、交差点Ｎ１から離れた位置において第１，第２中心導体１６ｂ、１７ｂと交差している。特に第２中心導体１７ｂとはその平行部１７ａと交差している。このようにして、第１中心導体１６ｂと第３中心導体１８ｂの交差点Ｎ２が、交差点Ｎ１と重ならず、更に第２中心導体１７ｂと第３中心導体１８ｂの交差点Ｎ３が、交差点Ｎ１と重ならないように構成されている。
また、各交差点Ｎ２，Ｎ３は、平面視中央部Ｍ３とも重ならないように構成されている。このようにして、一面５ｂの平面視中央部Ｍ３が、第１，第２、第３中心導体１６ｂ、１７ｂ、１８ｂによって囲まれている。
【００５０】
上記のように、各中心導体１６ｂ、１７ｂ、１８ｂが同時に１箇所で交差せず、３箇所に分かれて交差するので、各中心導体１６ｂ、１７ｂ、１８ｂ間におけるインダクタンスが向上し、これにより、共振周波数帯域内における入力インピーダンスの変動を小さくすることができる。
また、第３中心導体１８ｂが平面視中央部Ｍ３から離れて配置されているので、挿入損失を低減させることができる。
【００５１】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図４を参照して説明する。図４には、本実施形態のアイソレータ２１の分解平面図を示す。尚、図４において示す構成要素のうち、図１及び図２で示した構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５２】
図４に示すように、本実施形態のアイソレータ２１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３５と、磁性組立体３５の周囲に配置されたコンデンサ（共振用コンデンサ）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。
【００５３】
磁性組立体３５は、板状磁性体５の他面側に図示略の接地電極が配置されるとともに板状磁性体５の一面５ｂ側に第１、第２、第３中心導体２６ｂ、２７ｂ、２８ｂが相互に交差された状態で配置され、各中心導体２６ｂ、２７ｂ、２８ｂの一端側に共通電極が接続されるとともに各中心導体２６ｂ、２７ｂ、２８ｂの他端側にコンデンサ１１ａ、１１ｂ、１２が各々接続され、更に第３中心導体２８ｂの他端２８ｂ２側には終端抵抗素子１３が接続されて構成されている。
【００５４】
第１中心導体２６ｂの他端側に形成された先端部導体２６ｃがコンデンサ１１ａに接続され、第２中心導体２７ｂの他端側に形成された先端部導体２７ｃがコンデンサ１１ｂに接続され、第３中心導体２８ｂの他端２８ｂ２側に形成された先端部導体２８ｃがコンデンサ１２と終端抵抗素子１３に接続されている。
【００５５】
第１、第２中心導体２６ｂ、２７ｂは、板状磁性体５の図中下側の傾斜面５ｅ、５ｅに沿って折り曲げられることにより、板状磁性体５の他面側から一面５ｂ側に巻掛けられている。また、第３中心導体２８ｂは、板状磁性体５の図中上側の長辺５ｃ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５ｂ側に巻掛けられている。
【００５６】
また、第１中心導体２６ｂにはその一端側に折曲部２６ａが設けられている。また、第２中心導体２７ｂにはその一端側に平行部２７ａが設けられている。このため、第１，第２中心導体２６ｂ、２７ｂは蛇行した状態で形成されている。一方、第３中心導体２８ｂは、途中に蛇行箇所がなく、直線状に形成されている。
【００５７】
また、第１、第２中心導体２６ｂ、２７ｂが板状磁性体５の長辺方向（図中横方向）に対して若干傾斜するように配置され、第３中心導体２８ｂが板状磁性体５の短辺方向（図中縦方向）に対して傾斜した状態で配置されている。すなわち、第３中心導体２８ｂの他端２８ｂ２（先端部導体２８ｃ）が、図４中、右側に寄った状態になっている。このようにして、第３中心導体２８ｂは、その他端２８ｂ２が、接地電極側の一端２８ｂ１よりも、板状磁性体５の平面視中央部Ｍ３から離れた状態で配置されている。
また、第３中心導体２８ｂは、板状磁性体５の一面５ｂ側において第１、第２中心導体２６ｂ、２７ｂより短く形成されている。
【００５８】
また、板状磁性体５の長手方向の寸法をＭ１とし、この長手方向の寸法を二等分する中心線をＭ２としたとき、第３中心導体２８ｂの中心線２８ｄが、板状磁性体５の中心線Ｍ２に重ならないように配置されている。
より詳細に述べると、板状磁性体５の中心線Ｍ２から板状磁性体５の一方の短辺５ｄまでの距離をＭ４（Ｍ４＝Ｍ２／２）とし、この距離Ｍ４を基準としたとき、中心線Ｍ２からＭ４の２０〜４０％の間の範囲に、第３中心導体１８ｂの中心線１８ｄが位置している。これにより、第３中心導体２８ｂの一端２８ｂ１及び他端２８ｂ２が、中心線Ｍ２からＭ４の２０〜４０％の間の範囲に位置している。このようにして第３中心導体２８ｂは、一面５ｂの平面視中央部Ｍ３から外れた位置に配置されている。
【００５９】
第３中心導体２８ｂの一端２８ｂ１が中心線Ｍ２から距離Ｍ４の２０％未満の位置にあると、挿入損失が増加してしまうので好ましくない。また、第３中心導体２８ｂの他端２８ｂ２が中心線Ｍ２から距離Ｍ４の４０％越えた位置にあると、第１、第２中心導体２６ｂ、２７ｂとの相互関係が薄れてアイソレータとして機能しなくなるので好ましくない。
【００６０】
更に、第１，第２中心導体２６ｂ、２７ｂが、板状磁性体５の一面５ｂの平面視中央部Ｍ３から外れた位置において相互に交差している。即ち、第１，第２中心導体２６ｂ、２７ｂの交差点Ｎ１が、平面視中央部Ｍ３に重ならないように構成されている。尚、ここでの交差点Ｎ１は、例えば、第１，第２中心導体の中心線２６ｄ、２７ｄの交点と定義できる。
【００６１】
また、第３中心導体２８ｂが、交差点Ｎ１から離れた位置において第１，第２中心導体２６ｂ、２７ｂと交差している。特に第２中心導体２７ｂとはその平行部２７ａと交差している。このようにして、第１中心導体２６ｂと第３中心導体２８ｂの交差点Ｎ２が、交差点Ｎ１と重ならず、更に第２中心導体２７ｂと第３中心導体２８ｂの交差点Ｎ３が、交差点Ｎ１と重ならないように構成されている。
また、各交差点Ｎ２，Ｎ３は、平面視中央部Ｍ３とも重ならないように構成されている。このようにして、他面５ｂの平面視中央部Ｍ３が、第１、第２、第３中心導体２６ｂ、２７ｂ、２８ｂによって囲まれている。
【００６２】
また、第３中心導体２８ｂが板状磁性体５の短手方向に対して傾斜した状態で配置されているため、第３中心導体２８ｂと第１，第２値２６ｂ、２７ｂとの交差角度がそれぞれ、実質的に異なった角度に設定されている。
【００６３】
上記のように、各中心導体２６ｂ、２７ｂ、２８ｂが同時に１箇所で交差せず、３箇所に分かれて交差するので、各中心導体２６ｂ、２７ｂ、２８ｂ間におけるインダクタンスが向上し、これにより、共振周波数帯域内における入力インピーダンスの変動を小さくすることができる。
また、第３中心導体２８ｂが平面視中央部Ｍ３から離れて配置されているので、挿入損失を低減させることができる。更に、第３中心導体２８ｂが傾いて配置されているので、挿入損失をより低減することができる。
【００６４】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態を図５を参照して説明する。図５には、本実施形態のアイソレータ３１の分解平面図を示す。尚、図５において示す構成要素のうち、図３で示した第２の実施形態の構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施形態と第２実施形態の相違点は、第１，第２中心導体がそれぞれ、一対の分割導体によって形成されている点である。
【００６５】
図５に示すように、本実施形態のアイソレータ３１の第１中心導体３６ｂは、一対の分割導体３６ｂ１、３６ｂ２により構成されている。各分割導体３６ｂ１、３６ｂ２の間には、スリット部３６ｂ３が設けられている。同様に、第２中心導体３７ｂは、一対の分割導体３７ｂ１、３７ｂ２により構成され、各分割導体３７ｂ１、３７ｂ２の間には、スリット部３７ｂ３が設けられている。一方、第３中心導体３８ｂは、一本の導体により構成されている。
【００６６】
また、第１中心導体３６ｂにはその一端側に折曲部３６ａが設けられている。また、第２中心導体３７ｂにはその一端側に平行部３７ａが設けられている。このため、第１，第２中心導体３６ｂ、３７ｂは蛇行した状態で形成されている。一方、第３中心導体３８ｂは、途中に蛇行箇所がなく、直線状に形成されている。
【００６７】
更に、第１，第２中心導体３６ｂ、３７ｂが、前記板状磁性体５の一面５ｂの平面視中央部Ｍ３から外れた位置において相互に交差している。即ち、第１，第２中心導体３６ｂ、３７ｂの交差点Ｎ１が、平面視中央部Ｍ３に重ならないように構成されている。尚、ここでの交差点Ｎ１は、例えば、第１，第２中心導体の中心線３６ｄ、３７ｄの交点と定義できる。更に、第１，第２中心導体の中心線３６ｄ、３７ｄは、各スリット部３６ｂ３、３７ｂ３の幅を含む第１、第２中心導体３６ｂ、３７ｂの全幅の中心線と定義できる。
【００６８】
上記のように、各中心導体３６ｂ、３７ｂ、３８ｂが同時に１箇所で交差せず、３箇所に分かれて交差するので、各中心導体３６ｂ、３７ｂ、３８ｂ間におけるインダクタンスが向上し、これにより、共振周波数帯域内における入力インピーダンスの変動を小さくすることができる。更に、第１，第２中心導体３６ｂ、３７ｂがそれぞれ一対の分割導体３６ｂ１，３６ｂ２，３７ｂ１，３７ｂ２により構成されるため、第１，第２中心導体３６ｂ、３７ｂのインダクタンスを大きくすることができ、共振周波数帯域内における入力インピーダンスの変動をより小さくすることができる。
【００６９】
（第５の実施形態）
図６には、第１の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。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６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。
【００７０】
また、本実施携帯の通信機装置によれば、共振周波数帯域における入力インピーダンスの変動が小さく、かつ挿入損失が小さなアイソレータを備えているので、通信機装置自体の損失を低減させることができる。特に、パワーアンプ４５の出力側にアイソレータ１を配置した場合には、パワーアンプ４５からの高周波信号が反射されることがなく、損失を小さくすることができる。また、アイソレータ１を含む回路設計を容易に行うことができる。
【実施例】
【００７１】
（試験例１）
図１〜図４に示した第１〜第３の実施形態と同一構成のアイソレータを製造し、共振周波数帯域内における入力インピーダンスと、挿入損失と、ＳＷＲを測定した。
【００７２】
まず、長手方向の寸法２．４７ｍｍ、短手方向の寸法１．５ｍｍ、厚み０．３５ｍｍのＹＩＧフェライトからなる板状磁性体に、導体幅がそれぞれ０．２ｍｍの第１、第２、第３中心導体を装着することにより、図１に示す構成と同一構成の３．２ミリ角の実験例１のアイソレータを製造した。
また、第１、第２、第３中心導体の形状を図３に示す構成としたこと以外は実験例１と同様にして、実験例２のアイソレータを製造した。尚、第３中心導体の中心線の位置は、板状磁性体の中心線から３３％離れた位置とした。
更に、第１、第２、第３中心導体の形状を図４に示す構成としたこと以外は実験例１と同様にして、実験例３のアイソレータを製造した。尚、第３中心導体の一端側の位置は、板状磁性体の中心線から２１％離れた位置とし、他端側の位置は、板状磁性体の中心線から３９％離れた位置とした。
尚、実験例１〜３のアイソレータは、実施例に相当するものである。
【００７３】
更に、第１、第２、第３中心導体の形状を図７に示す構成としたこと以外は実験例１と同様にして、実験例４のアイソレータを製造した。この実験例４のアイソレータは、図７に示すように、板状磁性体５の平面視中央部Ｍ３で第１，第２中心導体４６ｂ、４７ｂが相互に交差するとともに、板状磁性体５のほぼ中央で第３中心導体４８ｂが第１、第２中心導体４６ｂ、４７ｂに重なっており、比較例に相当するものである。
【００７４】
図８〜図１１には、実験例１〜４のアイソレータについて、入力インピーダンスと周波数の関係をスミスチャートで示す。スミスチャートの横軸方向は、入力インピーダンスの実数部を示し、縦軸方向は入力インピーダンスの虚数部を示している。
【００７５】
また、実験例１〜４のアイソレータについて、共振周波数帯域内における入力インピーダンスを測定した。入力インピーダンスは、共振周波数の帯域下限周波数と、帯域上限周波数とにおいてそれぞれ測定するともに、帯域上限と帯域下限とにおけるインピーダンスの変動幅を算出した。
また、実験例１〜４にアイソレータについて、共振周波数帯域の帯域中央における挿入損失を測定した。
更に、実験例２及び実験例４のアイソレータについて、共振周波数帯域内におけるＳＷＲ（電圧定在波比）を測定した。
これらの結果を表１に示す。尚、表１中カッコ内の数値は、実際の測定周波数をＭＨｚ単位で表示したものである。
【００７６】
【表１】
2005175588.tif 000003
【００７７】
図８に示すように、実験例１のアイソレータのスミスチャートを見ると、スミス曲線がチャート横軸を横切った直後に、１回転のループが描かれていることが分かる。スミス曲線は、曲線に付けた矢印の方向に進むに従って周波数が高くなるが、曲線がループを描けば、見かけ上、チャート上で曲線が一箇所に留まることになり、この間の周波数帯域においてインピーダンスの変動が小さくなる。
図８では、曲線状のループがチャート横軸を横切ってから発生しており、入力インピーダンスの変動が比較的小さくなっていると予測される。
【００７８】
次に図９に示すように、実験例２のアイソレータのスミスチャートを見ると、スミス曲線のループが、チャート横軸上に位置しており、しかもループの大きさが実験例１よりも小さくなっていることが分かる。このため、実験例２のインピーダンス変動は、実験例１よりも小さくなることが予測できる。また、図１０に示す実験例３のアイソレータのスミスチャートも実験例２の場合とほぼ同様の傾向である。
【００７９】
これに対して図１１に示す実験例４のアイソレータは、スミス曲線のループの位置が、チャート横軸から大きく外れ、しかもループがかなり大きくなっていることが分かる。このため、実験例４のアイソレータは、実験例１〜３よりもインピーダンスの変動が大きいことが予測される。
【００８０】
実際に、入力インピーダンスの測定結果を見ると、表１に示すように、入力インピーダンスの変動幅が、実験例４，実験例１、実験例３、実験例２の順に小さくなっていることが分かる。特に実験例２の変動幅は、実験例４の３分の１程度であり、変動幅が極めて少ないことが分かる。
また、挿入損失は、いずれも−０．５〜−０．６ｄＢ程度であり、ほぼ同程度である。
更に、ＳＷＲを見ると、実験例４が１．０７〜１．３８であるに対して、実験例２では１．０４〜１．１４とかなり低くなっていることが分かる。ＳＷＲは、低い値になるほどパワーアンプを含めた回路全体の損失が低いことを意味している。
【００８１】
以上のように、実験例１〜３のアイソレータは、実験例４に比べて、共振周波数帯域内における入力インピーダンスの変動幅が小さく、ＳＷＲも小さく、挿入損失も良好であり、パワーアンプを含む回路全体の損失を低くできることが分かる。
【００８２】
（試験例２）
次に、図３に示した第２の実施形態のアイソレータについて、第３中心導体の位置と、挿入損失との関係を調べた。
【００８３】
まず、長手方向の寸法２．４７ｍｍ、短手方向の寸法１．５ｍｍ、厚み０．３５ｍｍのＹＩＧフェライトからなる板状磁性体に、導体幅がそれぞれ０．２ｍｍの第１、第２、第３中心導体を装着することにより、図３に示す構成と同一構成の３．２ミリ角の実験例５のアイソレータを製造した。尚、第３中心導体の中心線の位置は、板状磁性体の中心線から０％離れた位置、即ち、第３中心導体を板状磁性体の長手方向中央に配置した。
また、第３中心導体の中心線の位置を、板状磁性体の中心線から２０％離れた位置としたこと以外は、実験例５と同様にして実験例６のアイソレータを製造した。
また、第３中心導体の中心線の位置を、板状磁性体の中心線から３３％離れた位置としたこと以外は実験例５と同様にして、実験例７のアイソレータを製造した。
また、第３中心導体の中心線の位置を、板状磁性体の中心線から４０％離れた位置としたこと以外は、実験例５と同様にして実験例８のアイソレータを製造した。
更に、第３中心導体の中心線の位置を、板状磁性体の中心線から５０％離れた位置としたこと以外は実験例５と同様にして、実験例９のアイソレータを製造した。
【００８４】
実験例５〜９のアイソレータについて、共振周波数帯域の帯域中央における挿入損失を測定した。結果を表２に示す。尚、表２中カッコ内の数値は、測定周波数をＭＨｚ単位で表示したものである。
【００８５】
【表２】
2005175588.tif 000004
【００８６】
表２に示すように、実験例６〜７（２０〜４０％）のアイソレータの挿入損失は概ね小さな値を示しており、特に、実験例７のアイソレータの挿入損失が最も低くなることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】図１は第１の実施形態のアイソレータの構成を示す分解平面図である。
【図２】図２は第１の実施形態のアイソレータの構成を示す側面断面図である。
【図３】図３は第２の実施形態のアイソレータの構成を示す分解平面図である。
【図４】図４は第３の実施形態のアイソレータの構成を示す分解平面図である。
【図５】図５は第４の実施形態のアイソレータの構成を示す分解平面図である。
【図６】図６は第５の実施形態の通信機装置の回路模式図である。
【図７】図７は従来のアイソレータの構成を示す分解平面図である。
【図８】図８は実験例１のアイソレータのスミスチャートである。
【図９】図９は実験例２のアイソレータのスミスチャートである。
【図１０】図１０は実験例３のアイソレータのスミスチャートである。
【図１１】図１１は実験例４のアイソレータのスミスチャートである。
【符号の説明】
【００８８】
１、１１、２１、３１…アイソレータ、４…バイアス用磁石、５…板状磁性体、５ａ…他面、５ｂ…一面、６ｂ、１６ｂ、２６ｂ、３６ｂ…第１中心導体、７ｂ、１７ｂ、２７ｂ、３７ｂ…第２中心導体、８ｂ、１８ｂ、２８ｂ、３８ｂ…第３中心導体、１０…接地電極、１１ａ、１１ｂ、１２…共振用コンデンサ、２８ｂ１…第３中心導体の一端、２８ｂ２…第３中心導体の他端、３６ｂ１、３６ｂ２、３７ｂ１、３７ｂ２…分割導体、Ｍ３…平面視中央部、Ｍ４…長手方向中央から長手方向端部までの距離、Ｎ１…第１、第２中心導体の交差位置
【図１】
2005175588.tif 000005
【図２】
2005175588.tif 000006
【図３】
2005175588.tif 000007
【図４】
2005175588.tif 000008
【図５】
2005175588.tif 000009
【図６】
2005175588.tif 000010
【図７】
2005175588.tif 000011
【図８】
2005175588.tif 000012
【図９】
2005175588.tif 000013
【図１０】
2005175588.tif 000014
【図１１】
2005175588.tif 000015