(57)【要約】【課題】  磁束効率が良く、小型の非可逆回路素子を提供すること。【解決手段】  本発明の非可逆回路素子は、磁気閉回路を構成する第１，第２のヨーク１，４と、第１，第２のヨーク１，４内に配置された磁石３、及びフェライト部材５と、中心導体８，９，１０が設けられ、フェライト部材５と磁石３間に配置された絶縁基板７とを備え、磁石３の下面が中心導体１０に近接した状態で、磁石３の上面と第１のヨーク１の上板１ａとの間には、ギャップＫ１が設けられたため、磁石３の外側部の磁束Ｇは、フェライト部材５側に集中して流れ、第１，第２のヨーク１，４の側板１ｂ、４ｂ側への漏れ磁束を無くすることができて、磁石３の磁束効率の良好なものが得られる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上板を有する第１のヨークと、平板状の底板を有し、前記第１のヨークとで磁気閉回路を構成する第２のヨークと、前記底板側に配置された平板状のフェライト部材と、このフェライト部材上に載置され、誘電体を介して上下方向に一部が交叉するように配設された第１，第２，第３の中心導体を設けた絶縁基板と、この絶縁基板と前記上板との間に配置された板状の磁石とを備え、前記磁石の下面が前記中心導体に近接した状態で配置されると共に、前記磁石の上面と前記上板との間には、磁気バイアス調整用のギャップが設けられたことを特徴とする非可逆回路素子。
【請求項２】
前記ギャップが空隙部によって形成されたことを特徴とする請求項１記載の非可逆回路素子。
【請求項３】
前記ギャップは、前記上板と前記磁石との間に配置された非磁性体部によって形成されたことを特徴とする請求項１記載の非可逆回路素子。
【請求項４】
前記上板と前記非磁性体部との間、及び前記非磁性体部と前記磁石との間が接着剤によって固定されたことを特徴とする請求項３記載の非可逆回路素子。
【請求項５】
前記磁石の下面が前記絶縁基板に接着剤によって固定されたことを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の非可逆回路素子。
【請求項６】
前記上板には、磁気バイアス調整用の貫通孔が設けられたことを特徴とする請求項２から５の何れか１項に記載の非可逆回路素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機等の移動体通信機の送信部等に適用されるアイソレータやサーキュレータからなる非可逆回路素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の非可逆回路素子の図面を説明すると、図６は従来の非可逆回路素子に係る分解斜視図、図７は従来の非可逆回路素子に係る要部断面図、図８は従来の非可逆回路素子に係る電磁界のシミュレータ図で、次に、従来の非可逆回路素子の構成を図６〜図８に基づいて説明すると、箱形の磁性板（鉄板等）からなる第１のヨーク５１は、四角形の平板状の上板５１ａと、この上板５１ａの四方から下方に折り曲げられた側板５１ｂを有し、第１のヨーク５１内には、磁石５２が収納された状態で、磁石５２の上面が第１のヨーク５１の上板５１ａに粘着されて密着した状態で収納されている。
【０００３】
磁性板（鉄板等）からなる第２のヨーク５３は、Ｕ字状をなし、平板状の底板５３ａと、この底板５３ａから上方に折り曲げられた側板５３ｂを有し、この第２のヨーク５３は、側板５３ｂが第１のヨーク５１の側板５１ｂと結合されて、磁気閉回路が形成される。
【０００４】
合成樹脂の成型品から成る箱形の樹脂ケース５４は、底壁５４ａと、底壁５４ａの中央部に設けられた貫通孔５４ｂと、貫通孔５４ｂの外周に設けられた複数の凹部５４ｃを有し、この樹脂ケース５４は、第２のヨーク５３に組み合わされる。
【０００５】
平板状のフェライト部材５５には、金属板からなる３つの中心導体５６と、この中心導体５６に繋がったアース部５７が組み合わされており、その組み合わせ構造は、アース部５７がフェライト部材５５の下面に位置した状態で、３つの中心導体５６がフェライト部材５５に沿って折り曲げられ、そして、中心導体５６は、誘電体シート５８を介して互いに１２０度の間隔で上下方向に一部が交叉した状態で、フェライト部材５５の上面に配置されている。
【０００６】
このフェライト部材５５は、中心導体５６、及びアース部５７と共に樹脂ケース５４の貫通孔５４ｂ内に配置されると共に、チップ型のコンデンサ５９や抵抗器６０が凹部５４ｃ内に配置され、このコンデンサ５９や抵抗器６０には、中心導体５６が接続される。
【０００７】
そして、フェライト部材５５と中心導体５６が樹脂ケース５４に組み合わされた際、最上部に位置する中心導体５６（フェライト部材５５の上面）と磁石５２の下面との間には、大きな空隙部からなるギャップ（間隔）Ｋ２が設けられて、従来の非可逆回路素子が形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
このような構成を有する従来の非可逆回路素子は、図８に示すように、磁石５２からの磁束Ｇが３つの中心導体５６を通ってフェライト部材５５に流れると共に、このフェライト部材５５を通った磁束Ｇが第２のヨーク５３の底板５３ａ、側板５３ｂ、第１のヨーク５１の側板５１ｂを経由して上板５１ａに流れて磁気閉回路を構成するようになっている。
【０００９】
そして、従来の非可逆回路素子は、磁石５２の下面と中心導体５６（フェライト部材５５の上面）との間において、大きな空隙部からなるギャップ（間隔）Ｋ２が設けられているため、図８の電磁界のシミュレータ図に示すように、磁石５２の外側部の磁束Ｇは、フェライト部材５５側に流れず、側板５１ｂ（側板５３ｂ）に流れて漏れ磁束Ｇ１が増大し、磁石５２の磁束効率が悪くなる。
【００１０】
また、フェライト部材５５には、適正な磁束Ｇ密度を確保する必要があるが、従来の非可逆回路素子は、磁石５２の下面と中心導体５６（フェライト部材５５の上面）との間において、大きな空隙部からなるギャップ（間隔）Ｋ２が設けられているため、磁石５２の磁気バイアスを大きくして、適正な磁束Ｇ密度を確保する必要があり、このために、磁気飽和状態の磁石５２であっても面積（横方向の長さ）と厚みを大きくせねばならず、磁石５２が大型になる。
【特許文献１】特開平１１−１６８３０５号公報（第３−第４頁、図１，図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、従来の非可逆回路素子は、磁石５２の下面と中心導体５６（フェライト部材５５の上面）との間において、大きな空隙部からなるギャップ（間隔）Ｋ２が設けられているため、磁石５２の外側部の磁束Ｇは、フェライト部材５５側に流れず、側板５１ｂ（側板５３ｂ）に流れて漏れ磁束Ｇ１が増大し、磁石５２の磁束効率が悪くなる上に、磁石５２の磁気バイアスを大きくして、適正な磁束Ｇ密度を確保する必要があり、このために、磁気飽和状態の磁石５２であっても面積（横方向の長さ）と厚みを大きくせねばならず、磁石５２が大型になって、全体が大型になるという問題がある。
【００１２】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、磁束効率が良く、小型の非可逆回路素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の解決手段として、上板を有する第１のヨークと、平板状の底板を有し、前記第１のヨークとで磁気閉回路を構成する第２のヨークと、前記底板側に配置された平板状のフェライト部材と、このフェライト部材上に載置され、誘電体を介して上下方向に一部が交叉するように配設された第１，第２，第３の中心導体を設けた絶縁基板と、この絶縁基板と前記上板との間に配置された板状の磁石とを備え、前記磁石の下面が前記中心導体に近接した状態で配置されると共に、前記磁石の上面と前記上板との間には、磁気バイアス調整用のギャップが設けられた構成とした。
【００１４】
また、第２の解決手段として、前記ギャップが空隙部によって形成された構成とした。
【００１５】
また、第３の解決手段として、前記ギャップは、前記上板と前記磁石との間に配置された非磁性体部によって形成された構成とした。
【００１６】
また、第４の解決手段として、前記上板と前記非磁性体部との間、及び前記非磁性体部と前記磁石との間が接着剤によって固定された構成とした。
【００１７】
また、第５の解決手段として、前記磁石の下面が前記絶縁基板に接着剤によって固定された構成とした。
【００１８】
また、第６の解決手段として、前記上板には、磁気バイアス調整用の貫通孔が設けられた構成とした。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の非可逆回路素子は、磁気閉回路を構成する第１，第２のヨークと、第１，第２のヨーク内に配置された磁石、及びフェライト部材と、中心導体が設けられ、フェライト部材と磁石間に配置された絶縁基板とを備え、磁石の下面が中心導体に近接した状態で、磁石の上面と第１のヨークの上板との間には、ギャップが設けられた構成としたため、磁石の外側部の磁束は、フェライト部材側に集中して流れ、第１，第２のヨークの側板側への漏れ磁束を無くすることができて、磁石の磁束効率の良好なものが得られる。
【００２０】
また、磁石の下面を中心導体に近接させることによって、フェライト部材の磁束密度を高めることができるため、フェライト部材への適正な磁束密度を確保するための磁石は、従来に比して面積（横方向の長さ）と厚みを小さくできて、磁石が小型になって、全体が小型にできると共に、磁石の上面と第１のヨークの上板との間にギャップを設けて、このギャップの間隔を変更することによって、磁石の磁気バイアスの調整が可能となり、従って、フェライト部材への適正な磁束密度を容易に得ることができる。
【００２１】
また、ギャップが空隙部によって形成されたため、別部品を必要とせず、構成が簡単で、安価なものが得られる。
【００２２】
また、ギャップは、上板と磁石との間に配置された非磁性体部によって形成されたため、ギャップの間隔の精度の良いものが得られる。
【００２３】
また、上板と非磁性体部との間、及び非磁性体部と磁石との間が接着剤によって固定されたため、ギャップを一定に保持することができる。
【００２４】
また、磁石の下面が絶縁基板に接着剤によって固定されたため、磁石の保持を確実にできる。
【００２５】
また、上板には、貫通孔が設けられたため、この貫通孔によって磁石の磁気バイアスの調整が可能となり、従って、フェライト部材への適正な磁束密度を容易に得ることができると共に、貫通孔を形成した際、ギャップの存在によって磁石への損傷を防止できて、貫通孔の形成の容易なものが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の非可逆回路素子の第１実施例に係る要部断面図、図２は本発明の非可逆回路素子の第１実施例に係るブロック体の平面図、図３は本発明の非可逆回路素子の第２実施例に係る要部断面図、図４は本発明の非可逆回路素子に係り、磁石を薄くした場合の電磁界のシミュレータ図、図５は本発明の非可逆回路素子に係り、磁石を横方向に小さくした場合の電磁界のシミュレータ図である。
【００２７】
次に、本発明の非可逆回路素子の第１実施例に係る構成を図１，図２に基づいて説明すると、箱形やＵ字状の磁性板（鉄板等）からなる第１のヨーク１は、四角形の平板状の上板１ａと、この上板１ａの側辺から下方に折り曲げられた側板１ｂと、上板１ａに設けられた貫通孔１ｃを有し、この貫通孔１ｃは、後述する磁気バイアス調整用として使用される。
【００２８】
誘電体や金属板からなる平板状の非磁性体部２は、上板１ａの下面に接着剤によって接着されると共に、四角形等の平板状の磁石３は、第１のヨーク１内に収納された状態で、磁石３の上面が非磁性体部２の下面に接着剤によって接着されて、磁石３の上面と上板１ａとの間には、磁性バイアス調整用のギャップ（間隔）Ｋ１が非磁性体部２によって形成されると共に、磁石３の上面は、貫通孔１ｃと対向した状態となっている。
【００２９】
磁性板（鉄板等）からなる第２のヨーク４は、箱形やＵ字状をなし、平板状の底板４ａと、この底板４ａの側辺から上方に折り曲げられた側板４ｂを有し、この第２のヨーク４は、側板４ｂが第１のヨーク１の側板１ｂと結合され、第１，第２のヨーク１，４によって磁気閉回路が形成される。
【００３０】
ＹＩＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ  ｉｒｏｎ  ｇａｒｎｅｔ）等からなる平板状のフェライト部材５は、磁石３の下面と対向した状態で、第２のヨーク４の底板４ａ上に載置されている。
【００３１】
平板状をなしたブロック体６は、複数の誘電体が積層されて形成された絶縁基板７と、この誘電体である絶縁基板７を介して、上下方向に一部が交叉した状態で第１，第２，第３の中心導体８，９，１０とで構成され、そして、絶縁基板７と第１，第２，第３の中心導体８，９，１０は、一つの部品となるように一体化されてブロック体６となっている。
【００３２】
例えば、このブロック体６は、低温焼成セラミック（ＬＴＣＣ）や樹脂等からなる絶縁基板７の下面、絶縁基板７の積層内、及び絶縁基板７の上面に第１，第２，第３の中心導体８，９，１０が蒸着法やスパッタ等の薄膜技術、或いは印刷や塗布等の厚膜技術によって形成されている。
【００３３】
この第１，第２，第３の中心導体８，９，１０は、一端側に位置する入出力端であるポート部８ａ，９ａ、１０ａと、他端側に位置するアース部８ｂ、９ｂ、１０ｂを有する。
【００３４】
そして、ブロック体６は、第１の中心導体８を下方にしてフェライト部材５上に接着剤等によって取り付けられると共に、フェライト部材５上に取り付けられた際、アース部８ｂ、９ｂ、１０ｂの位置に設けられた絶縁基板７の貫通孔７ａの位置で、アース部８ｂ、９ｂ、１０ｂが適宜手段（接続導体）によって第２のヨーク４の底板４ａに接地されている。
【００３５】
また、ブロック体６がフェライト部材５上に取り付けられた際、絶縁基板７の最上部に位置する第３の中心導体１０と磁石３の下面は、近接した状態にあると共に、絶縁基板７と磁石３の下面は、接着剤１１によって接着されている。
【００３６】
チップ型のコンデンサ１２は、平板状の誘電体１３と、この誘電体１３の両面に設けられた第１，第２の電極１４ａ、１４ｂとで構成され、第１，第２，第３の中心導体８，９，１０のポート部８ａ、９ａ，１０ａのそれぞれには、個々のコンデンサ１２の第１の電極１４ａが接続されると共に、第２のヨーク４の底板４ａには、個々のコンデンサ１２の第２の電極１４ｂが接続されて、サーキュレータからなる本発明の非可逆回路素子が形成されている。
【００３７】
また、図３は本発明の非可逆回路素の第２実施例を示し、この第２実施例は、ギャップＫ１が空隙部によって形成されたものであり、その他の構成は、前記第１実施例と同様の構成を有し、同一部品に同一番号を付し、ここではその説明を省略する。
【００３８】
このような構成を有する本発明の非可逆回路素子は、図４，図５に示すように、磁石３からの磁束Ｇが３つの第１，第２，第３の中心導体８，９，１０を通ってフェライト部材５に流れると共に、このフェライト部材５を通った磁束Ｇが第２のヨーク４の底板４ａ、側板４ｂ、第１のヨーク１の側板１ｂを経由して上板１ａに流れて磁気閉回路を構成するようになっている。
【００３９】
そして、本発明の非可逆回路素子は、磁石３の下面と第３の中心導体１０との間が近接した状態で配置されいるため、図４，図５の電磁界のシミュレータ図に示すように、磁石３の外側部の磁束Ｇは、フェライト部材５側に集中して流れ、第１，第２のヨーク１，４の側板１ｂ、４ｂ側への漏れ磁束を無くすることができて、磁石３の磁束効率の良好なものが得られる。
【００４０】
また、フェライト部材５には、適正な磁束Ｇ密度を確保する必要があるが、本発明の非可逆回路素子は、磁石３の下面を第３の中心導体１０に近接させることによって、フェライト部材５の磁束Ｇ密度を高めることができるため、フェライト部材５への適正な磁束Ｇ密度を確保するための磁石３は、図４に示すように、厚みを小さく、また、図５に示すように、面積（横方向の長さ）を小さくしても、適正な磁束Ｇ密度が得られ、従って、磁石３が小型になって、全体が小型にできる。
【００４１】
また、磁石３の上面と第１のヨーク１の上板１ａとの間にギャップＫ１を設けているため、このギャップＫ１の間隔を変更することによって、磁石３の磁気バイアスの調整が可能となり、従って、フェライト部材５への適正な磁束Ｇ密度を容易に得ることができ、また、上板１ａに貫通孔１ｃを設けることによって、更に磁石３の磁気バイアスの調整が可能になると共に、貫通孔１ｃを形成した際、ギャップＫ１の存在によって磁石３への損傷を防止できて、貫通孔１ｃの形成が容易となる。
【００４２】
なお、上記実施例では、サーキュレータからなる非可逆回路素子で説明したが、上記第１，第２実施例において、第３の中心導体１０のポート部１０ａ側に抵抗器を接続してなるアイソレータからなる非可逆回路素子でも良いこと勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の非可逆回路素子の第１実施例に係る要部断面図である。
【図２】本発明の非可逆回路素子の第１実施例に係るブロック体の平面図である。
【図３】本発明の非可逆回路素子の第２実施例に係る要部断面図である。
【図４】本発明の非可逆回路素子に係り、磁石を薄くした場合の電磁界のシミュレータ図である。
【図５】本発明の非可逆回路素子に係り、磁石を横方向に小さくした場合の電磁界のシミュレータ図である。
【図６】従来の非可逆回路素子に係る分解斜視図である。
【図７】従来の非可逆回路素子に係る要部断面図である。
【図８】従来の非可逆回路素子に係る電磁界のシミュレータ図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  第１のヨーク
１ａ  上板
１ｂ  側板
１ｃ  貫通孔
２  非磁性体部
３  磁石
４  第２のヨーク
４ａ  底板
４ｂ  側板
５  フェライト部材
６  ブロック体
７  絶縁基板
７ａ  貫通孔
８  第１の中心導体
８ａ  ポート部
８ｂ  アース部
９  第２の中心導体
９ａ  ポート部
９ｂ  アース部
１０  第３の中心導体
１０ａ  ポート部
１０ｂ  アース部
１１  接着剤
１２  コンデンサ
１３  誘電体
１４ａ  第１の電極
１４ｂ  第２の電極
Ｋ１  ギャップ
Ｇ  磁束
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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