(57)【要約】【課題】  小型で挿入損失の小さい非可逆回路素子を提供することである。【解決手段】  互いに電気的に絶縁状態で交差するように配置された複数の中心電極と、マイクロ波用磁性体と、永久磁石と、整合用容量からなる非可逆回路素子において、前記中心電極を前記永久磁石の前記マイクロ波磁性体が配置される面に積層して形成し、前記中心電極の一端が前記マイクロ波磁性体表面に形成された接続用電極に接続され、前記中心電極のもう一方の端が前記整合用容量若しくは入出力端子に接続されたことを特徴とする非可逆回路素子である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに電気的に絶縁状態で交差するように配置された複数の中心電極と、マイクロ波用磁性体と、永久磁石と、整合用容量からなる非可逆回路素子において、前記中心電極を前記永久磁石の前記マイクロ波磁性体が配置される面に積層して形成し、前記中心電極の一端が前記マイクロ波磁性体表面に形成された接続用電極に接続され、前記中心電極のもう一方の端が前記整合用容量若しくは入出力端子に接続されたことを特徴とする非可逆回路素子。
【請求項２】
請求項１記載の非可逆回路素子において、前記整合用容量が、前記永久磁石の前記マイクロ波磁性体が配置される面に、前記中心導体接続用電極とともに積層されて形成されていることを特徴とする非可逆回路素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話などの高周波無線通信機器に用いられるアイソレータ、サーキュレータ等の非可逆回路素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話に代表される携帯用無線通信機器市場においては小型化が強く求められており、必然的に無線通信機器に使用される部品にも小型化が求められている。無線通信機器などの高周波回路に使用される非可逆回路素子においても例外ではない。
【０００３】
現在使用されている非可逆回路素子の構造を図４に示し、その分解図を図５に示す。図示されているように、永久磁石の下に複数の中心電極を交差した状態で配置するが、絶縁を保つために、ポリイミド等の絶縁性の高いシートを中心電極間に配置する。これらの中心電極の下にマイクロ波磁性体を配置し、さらにここでは図示していないが閉磁路を形成するためにケースを兼ねたヨークで全体を覆っている。
【０００４】
あるいは特許文献１では、マイクロ波磁性体または誘電体でもって複数の中心電極間の絶縁を保持し、従来分離していた中心電極とマイクロ波磁性体を一体化する構造も提案されている。このような構造では、機械的作業によらずに中心電極を配置できるので、小型化に有利である。
【０００５】
また、あるいは特許文献２では、マイクロ波磁性体を整合用容量の絶縁膜として用い、一体化させた構造も提案されている。
【０００６】
また、あるいは特許文献３では、絶縁フィルムによって中心電極を一体化し、組立工程を簡略化することが提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平０６−２９１５１４号公報
【特許文献２】特開平０６−２９１５１５号公報
【特許文献３】特開平０８−００８６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
まず図４のような従来の非可逆回路素子の構造では、中心電極を手作業または機械によって正確に配置していかねばならず、精度的、コスト的に小型化に限界がある。
【０００９】
また特許文献１で提案されているマイクロ波磁性体により中心電極間の絶縁を保ち、複数の中心電極を積層した構造においては、整合用容量との接続をマイクロ波磁性体積層体下部から行うことが図面から推察される。すなわち、この構造ではマイクロ波磁性体積層体下部に、整合用容量若しくは接続のための構造物を配置する必要があり、非可逆回路素子の低背化という点で不利である。
【００１０】
特許文献２に記載されたマイクロ波磁性体を整合用容量の絶縁膜として使う場合では、整合用容量に流れる電流が磁界を発生させ、この磁界がマイクロ波磁性体の持つ透磁率の複素成分により、不要な電力消費を引き起こす。すなわち挿入損失が増大し、非可逆回路素子としての特性が劣化するという問題がある。
【００１１】
特許文献３に記載された複数の中心電極間に絶縁フィルムを挟んで一体とした中心電極体を作成し、接続を行う方式においては、最も下に置かれた中心電極と最上部に配置された中心電極とでは高さに差が生じてしまう。このため接続不良を無くし、信頼性よく非可逆回路素子を構成するにはこの高さの差を補償するための構造が必要になってしまい、工程数が増え、コスト的にも有利とは言えない。
【００１２】
本発明の課題は、上記の問題を回避し、小型で低背かつ安価な非可逆回路素子の構造を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の非可逆回路素子は、互いに電気的に絶縁状態で交差するように配置された複数の中心電極と、マイクロ波用磁性体と、永久磁石と、整合用容量からなる非可逆回路素子において、前記中心電極を前記永久磁石の前記マイクロ波磁性体が配置される面に積層して形成し、前記中心電極の一端が前記マイクロ波磁性体表面に形成された接続用電極に接続され、前記中心電極のもう一方の端が前記整合用容量若しくは入出力端子に接続されたことを特徴とする。
【００１４】
また本発明の非可逆回路素子は、前記整合用容量が、前記永久磁石の前記マイクロ波磁性体が配置される面に、前記中心導体接続用電極とともに積層されて形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、小型で工程数が少なく、低コスト化に有利な非可逆回路素子を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第1の実施例を示した図である。集合体１は永久磁石と中心電極部分が一体となったものであり、10はマイクロ波磁性体、13は整合用容量を内蔵した積層体である。図２は集合体１の分解斜視図である。４はマイクロ波磁性体に静磁界を印加するための永久磁石であり、通常フェライト磁石が用いられる。3a,3b,3cは中心電極であり、誘電体5a,5bによって互いに絶縁された状態で交差している。中心電極3a,3b,3cの一方の端は、誘電体上に形成されたスルーホール９及び接続用電極6を介して又は直接、積層体13上面に設けられた整合用容量電極12に接続される。また、中心電極3a,3b,3cのもう一方の端は、スルーホール８及び接続用電極６を介して又は直接マイクロ波磁性体10表面に設けられた接続用電極7に接続される。１１は、本発明の非可逆回路素子をアイソレータとして使用する際に必要となる抵抗である。集合体１と積層体13の電極間の接合が妨げられないように、必要に応じて誘電体5bの抵抗１１と接触する部分に凹部を設けることができる。
【００１７】
次に、この永久磁石と中心電極部分が一体になった集合体１の作製方法を説明する。まず、永久磁石の主となる面に、スクリーン印刷によって導体を選択的に塗布することにより中心電極3bを形成する。次に平坦性を高めるために、中心電極3bが形成された以外の部分に、スクリーン印刷により誘電体を塗布する。次にスルーホールを設け中心電極3aを印刷した誘電体シート5aを作成する。次にスルーホールと中心電極3cと接続用電極6を設けた誘電体シート5bを作成する。最後に前記の永久磁石の主となる面に誘電体シート5a,5bを重ねて圧着し、焼成する。
【００１８】
このようにして構成された非可逆回路素子では、中心電極を機械的に組み立てる必要が無く、また中心電極と整合用容量の接続についても、マイクロ波磁性体に接続用の構造物を配置する必要も無くなる。また、スルーホールによって中心電極間の高さの違いを埋めることが容易にできる。
さらに、整合用容量に関しては、使用周波数帯での透磁率がほぼ1で、損失を引き起こす複素成分が極めて小さい材料を用いて積層誘電体13を作成することにより、挿入損失の劣化を防ぐことが出来る。
【００１９】
図３は、本発明の第２の実施例の集合体を示した分解斜視図である。14は整合用容量電極であり、直接あるいはスルーホール9及び接続用電極6を介して外部の回路と接続される。15は整合用容量の接地側電極である。直接またはスルーホール8及び設置用電極6を介してマイクロ波磁性体に配置された接地接続電極と接続される。
【００２０】
このような構造をとることにより、整合用容量を別途組み込む必要がなくなり、工程数の削減が実現でき、安価な非可逆回路素子が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明の非可逆回路素子は、携帯電話、携帯端末などの高周波無線通信機器に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による非可逆回路素子の第1の実施例を示した図である。
【図２】本発明による非可逆回路素子の第1の実施例の永久磁石と中心電極部分の分解斜視図である。
【図３】本発明による非可逆回路素子の第２の実施例を示した分解斜視図である。
【図４】従来の非可逆回路素子の中心電極・マイクロ波磁性体部の斜視図である。
【図５】従来の非可逆回路素子の中心電極の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
1: 集合体
2a,2b:絶縁シート
3a,3b,3c: 中心電極
4: 永久磁石
5a,5b: 誘電体層
6: 接続用電極
7: 接続用電極
8: 接地用スルーホール
9: スルーホール
10: マイクロ波磁性体
11: 抵抗
12: 整合用容量電極
13: 積層誘電体
14: 整合用容量電極
15: 整合用容量接地側電極
【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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