(57)【要約】      （修正有）【課題】外部磁界からの影響を防止しつつ、小型化及び軽量化を図ると共に、耐振動及び耐衝撃性を向上させた静磁波発振装置を提供する。【解決手段】静磁波素子を用いて所望の発振周波数を得る静磁波発振装置１であって、静磁波発振装置本体２の周囲に強磁性体３３ａ，３３ｂと振動を吸収可能な非磁性体３２ａ，３２ｂ，３２ｃとを交互に積層させると共に、該非磁性体３２ａ，３２ｂ，３２ｃが吸収可能な振動周波数を層によって相違させる。【選択図】図１
2012009975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静磁波素子を用いて所望の発振周波数を得る静磁波発振装置であって、静磁波発振装置本体の周囲に強磁性体と振動を吸収可能な非磁性体とを交互に積層させると共に、該非磁性体が吸収可能な振動周波数を層によって相違させることを特徴とする静磁波発振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェリ磁性共鳴を利用した静磁波発振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放送伝送用移動端末に於ける伝送周波数には、マイクロ波帯の周波数が使用される。日本に於いては、放送事業用として総務省から割当てられている周波数は、例えば３．４ＧＨｚ〜３．６ＧＨｚ、６．８７ＧＨｚ〜７．１２５ＧＨｚ、１０．２５ＧＨｚ〜１０．４５ＧＨｚ、１２．９５ＧＨｚ〜１３．２５ＧＨｚという様に、マイクロ波帯の中でも広い周波数範囲で飛び飛びに設定されている。
【０００３】
実際の使用に際しては、これらの各周波数帯がそれぞれ更に細かいチャネルに細分化されており、利用者はそれぞれに割当てられたチャネルを用いて伝送を行う。
【０００４】
上記の伝送装置で使用されるマイクロ波は、電圧制御発振器であるＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）の様に発振周波数を変化させることができる発振装置により生成されるが、該発振装置には、隣接するチャネルとの混信防止及び伝送品質の確保が必要であることと、割当てられた複数で特定のチャネルを切替えて使用する必要があることから、位相雑音特性が非常に良好で、且つ広帯域で周波数を変化させることができる静磁波発振装置が使用されることが多い。
【０００５】
静磁波発振装置は、ＧＧＧ（ガドリニウム・ガリウム・ガーネット）非磁性単結晶基板上に、フェリ磁性体であるＹＩＧ（イットリウム・鉄・ガーネット）薄膜を液相エピタキシャル成長させた静磁波素子に強い磁界を作用させることで、磁気スピンが共鳴し共振子として動作することを利用した発振装置である。この時の共振周波数は、作用させる磁界の強さを変化させることで、マイクロ波帯の周波数で２〜３オクターブの広帯域に亘り可変させることができる。
【０００６】
先ず、図４に於いて、従来の静磁波発振装置１について説明する。
【０００７】
該静磁波発振装置１は、静磁波発振装置本体２と該静磁波発振装置本体２の周囲を覆うシールド装置３によって構成される。前記静磁波発振装置本体２は、パーマロイ、鉄等の強磁性体材料からなる筐体４、及び該筐体４内部に収納された永久磁石５、該永久磁石５に設けられた下部磁極６、該下部磁極６に対向し、所定の空隙７を介在して設けられた上部磁極８、前記下部磁極６の周囲に設けられた微調整用のＦＭコイル９、前記上部磁極８の周囲に設けられた粗調整用の電磁コイル１１を有し、前記空隙７に磁力線を集中して発生させる様に構成され、前記空隙７内に静磁波素子１２を配置し、該静磁波素子１２を共振させ共振信号を取出す様になっている。
【０００８】
前記静磁波発振装置本体２内では、基準となる周波数を発振させる磁界が前記永久磁石５によって生成され、基準となる磁界に制御用の磁界を作用させて磁界の強さを変化させる。制御用の磁界を作用させる方法としては、粗調整用の電磁コイル１１及び微調整用のＦＭコイル９に印加する電流を制御することで、前記電磁コイル１１及び前記ＦＭコイル９によって発生する磁界の強さを制御し、前記静磁波発振装置本体２内の内部磁界１３（図４中では模式的に複数の点線で表している）の強さを変化させ発振周波数を制御している。
【０００９】
前記静磁波発振装置本体２の筐体４は、磁界を非常に通し易いパーマロイ等の強磁性体材料が用いられる為、外部からの磁界も通し易く、外部に発生する外部磁界１４（図４中では模式的に複数の点線で表している）の影響を受け易い。該外部磁界１４の影響を受けると、前記内部磁界１３の強さが変化し、これにより前記静磁波発振装置１の発振周波数が変化してしまう。前記外部磁界１４の影響を防ぐ為、前記シールド装置３が用いられ、該シールド装置３によって外部からの磁界の浸入を防止している。
【００１０】
従来の前記シールド装置３は、外ケース１５、中間ケース１６、内ケース１７の３重構造であり、前記外ケース１５と前記内ケース１７には強磁性体材料が使用され、前記中間ケース１６には非磁性体材料が使用されている。尚、強磁性体材料としてはパーマロイ、鉄等、非磁性体材料としては銅、アルミニウム、ステンレス等が使用され、前記外ケース１５と前記内ケース１７とは前記中間ケース１６によって磁気的に絶縁されている。
【００１１】
前記静磁波発振装置本体２と前記シールド装置３の間には、非磁性体であるスペーサ１８が配置され、前記静磁波発振装置本体２と前記内ケース１７とが前記スペーサ１８によって磁気的に絶縁されている。
【００１２】
前記外部磁界１４の殆どは、前記シールド装置３の最外層に位置する前記外ケース１５の内部を通過する様になっており、該外ケース１５で遮断しきれなかった前記外部磁界１４については、前記シールド装置３の内層側に位置する前記内ケース１７にて遮断し、前記外部磁界１４の前記静磁波発振装置１への影響を抑制している。
【００１３】
又、前記内部磁界１３の強さは前記空隙７の距離によっても変化する様になっている。然し乍ら、前記静磁波発振装置本体２は外部からの振動や衝撃に弱く、外部からの振動や衝撃により前記空隙７の距離が変動し、該空隙７の距離の変動により前記内部磁界１３の強さが変動することで発振周波数も変動し、発振周波数が不安定となる虞れがある。
【００１４】
従来は、外部からの振動や衝撃を緩和し、発振周波数を安定させる様、図５に示される様に、前記シールド装置３を含む前記静磁波発振装置１の全体を緩衝材１９で保護した上で、該緩衝材１９を箱形状のケース２１に収納し、該ケース２１を螺子２２を用いて放送伝送用の移動端末筐体２３に固定する等の方法が採られている。
【００１５】
然し乍ら、前記静磁波発振装置１を前記緩衝材１９で覆い、該緩衝材１９を前記ケース２１に収納して前記放送伝送用の移動端末筐体２３に取付ける上記の方法の場合、前記静磁波発振装置１の大型化を避けることができず、又前記緩衝材１９を使用せず、前記静磁波発振装置１を放送伝送用移動端末に直接固定する場合には、振動や衝撃が前記静磁波発振装置１に伝わり難くなる様該静磁波発振装置１の質量を非常に大きくして該静磁波発振装置１自体を揺れ難くする等の対策を講じる必要があり、装置の大型化や重量化が避けられないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００５−１９１７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は斯かる実情に鑑み、外部磁界からの影響を防止しつつ、小型化及び軽量化を図ると共に、耐振動及び耐衝撃性を向上させた静磁波発振装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、静磁波素子を用いて所望の発振周波数を得る静磁波発振装置であって、静磁波発振装置本体の周囲に強磁性体と振動を吸収可能な非磁性体とを交互に積層させると共に、該非磁性体が吸収可能な振動周波数を層によって相違させる静磁波発振装置に係るものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、静磁波素子を用いて所望の発振周波数を得る静磁波発振装置であって、静磁波発振装置本体の周囲に強磁性体と振動を吸収可能な非磁性体とを交互に積層させると共に、該非磁性体が吸収可能な振動周波数を層によって相違させるので、前記強磁性体によって外部磁界からの影響を防止すると共に、前記非磁性体により前記静磁波発振装置外部からの様々な周波数の振動及び衝撃を吸収することができ、前記静磁波発振装置本体へ振動や衝撃が伝わることによる、発振周波数の変動を防止することができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に於ける静磁波発振装置の立断面図である。
【図２】本発明に於ける静磁波発振装置本体の立断面図である。
【図３】本発明に於ける静磁波発振装置を放送伝送用移動端末の筐体に取付けた際の立断面図である。
【図４】従来の静磁波発振装置の立断面図である。
【図５】従来の静磁波発振装置を放送伝送用移動端末の筐体に取付けた際の立断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
【００２２】
図１、図２に於いて、本発明の静磁波発振装置１について説明する。尚、図１、図２中、図４中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。
【００２３】
該静磁波発振装置１は、静磁波発振装置本体２と該静磁波発振装置本体２の周囲を覆うシールド装置３によって構成される。
【００２４】
前記静磁波発振装置本体２は筐体４を有し、該筐体４はパーマロイ、鉄等の強磁性体材料からなる底ヨーク２４、側部ヨーク２５、蓋ヨーク２６により構成され、前記底ヨーク２４上には永久磁石５が設けられている。又、該永久磁石５上には凸形状の下部磁極６が設けられ、前記蓋ヨーク２６の下面には前記下部磁極６と対向する様に円柱形状の上部磁極８が設けられており、該上部磁極８と前記下部磁極６との間には空隙７が形成されている。
【００２５】
前記上部磁極８の根本部には粗調整用の電磁コイル１１が設けられ、前記下部磁極６の凸部の根本部には微調整用のＦＭコイル９が設けられている。又、前記下部磁極６の凸部の周囲の、前記ＦＭコイル９上には銅板２７が配置され、該銅板２７上に発振回路基板２８が固定され、更に該発振回路基板２８上には前記空隙７内となる様静磁波素子１２が配置されている。
【００２６】
上記構成を有する前記静磁波発振装置本体２に於いて、前記永久磁石５によって基準となる周波数を発振させる磁界２９（図２中では模式的に複数の点線で表している）が形成され、該磁界２９は前記空隙７に集中する様になっており、前記電磁コイル１１及び前記ＦＭコイル９に電流を印加し発生させる磁界を作用させることで内部磁界１３（図１中では模式的に複数の点線で表している）が形成される。
【００２７】
又、前記電磁コイル１１及び前記ＦＭコイル９に流れる電流値を調整し、それぞれに印加される電流を制御することで、前記電磁コイル１１及び前記ＦＭコイル９により発生される磁界の強さを変化させ、前記内部磁界１３の強さが制御される。
【００２８】
更に、前記電磁コイル１１及び前記ＦＭコイル９によって制御された内部磁界１３を前記静磁波素子１２に作用させ、該静磁波素子１２による共振信号を前記発振回路基板２８に取出すことにより、前記静磁波発振装置本体２からマイクロ波が発振される様になっている。
【００２９】
この時、該静磁波発振装置本体２の発振周波数は、前記静磁波素子１２に作用する内部磁界１３の強さに依存する為、内部磁界１３の強さが不安定だと発振周波数が変動してしまう。従って、前記静磁波素子１２は前記静磁波発振装置本体２の発振周波数が安定する様、前記静磁波発振装置本体２内で最も内部磁界１３の強さが安定している前記空隙７の中心に配置されるのが望ましい。
【００３０】
次に、前記静磁波発振装置本体２を覆う前記シールド装置３について説明する。尚、図１中、１４は前記静磁波発振装置本体２に対する外部からの磁界である外部磁界を点線にて模擬的に示したものである。
【００３１】
前記シールド装置３は、シールド装置筐体３１、非磁性体３２ａ，３２ｂ，３２ｃ、強磁性体シート３３ａ，３３ｂから構成され、前記静磁波発振装置本体２の全周を覆う様に設けられている。
【００３２】
前記シールド装置筐体３１は前記静磁波発振装置本体２の全周を覆う箱状で金属製の非磁性体であり、前記シールド装置筐体３１の周囲には、金属或は非金属性の弾性体からなる板状の前記非磁性体３２ａ，３２ｂ，３２ｃと、シート状の強磁性体からなる前記強磁性体シート３３ａ，３３ｂとが交互に積層されている。前記非磁性体３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、例えばゴム、ウレタン、アルミ、銅等により構成され、前記強磁性体シート３３ａ，３３ｂは、例えば厚さが５０μｍ程度であり、パーマロイや鉄、ケイ素鋼等により構成されている。
【００３３】
尚、上記では前記シールド装置筐体３１は前記静磁波発振装置本体２の全周を覆う様構成されているが、前記筐体４と最も内側の前記強磁性体シート３３ａを磁気的に絶縁できれば、例えば上面及び下面が開放された形状であってもよい。
【００３４】
又、前記非磁性体３２ａ，３２ｂ，３２ｃを同一材質とする場合には、外部からの衝撃及び振動を吸収できる様ゴムやウレタン等の弾性体からなる材質が用いられる。
【００３５】
前記静磁波発振装置１を放送伝送用移動端末に取付ける際には、例えば図３に示される様に、金属製で断面コ字状の凹部３４ａを有する固定用金具３４が、前記凹部３４ａにより前記シールド装置３を保持し、該シールド装置３を放送伝送用の移動端末筐体２３に押付けた状態で、前記固定用金具３４を螺子２２で前記移動端末筐体２３に螺子止めすることで前記静磁波発振装置１が前記移動端末筐体２３に取付けられる。
【００３６】
尚、前記静磁波発振装置１の前記移動端末筐体２３への取付けは、前記静磁波発振装置１を従来例の様な金属製、或はプラスチック製で箱形状のケースに収納し、該ケースを前記移動端末筐体２３に螺子止めして固定してもよい。
【００３７】
上述の様に、本実施例では、前記シールド装置筐体３１の周囲に、板状の前記非磁性体３２ａ，３２ｂ，３２ｃとシート状の強磁性体シート３３ａ，３３ｂとを交互に積層させることで前記シールド装置３を構成したので、外部からの振動や衝撃が前記非磁性体３２ａ，３２ｂ，３２ｃによって吸収され、前記静磁波発振装置本体２へと伝わることを防止し、振動や衝撃による前記空隙７の距離の変化が防止され、該空隙７の距離の変化による発振周波数の変動が防止される。
【００３８】
又、板状の強磁性体を用いた従来のシールド装置と比較して前記静磁波発振装置１の小型化を図ることができる。又、前記強磁性体シート３３は厚さ数μｍから様々な厚さのものが市販されており、特に加工する必要がなく、加工が必要な場合でも容易に加工することができ、更に板状の強磁性体よりも安価であるので、前記シールド装置３のコストの削減を図ることができる。
【００３９】
尚、前記強磁性体シート３３ａ，３３ｂは板状の強磁性体よりも薄い為、該板状の強磁性体と比較して外部磁界１４を通し易くなっているが、前記強磁性体シート３３を複数枚積層させているので、各層の協働で磁気を吸収し、外部磁界１４が前記静磁波発振装置本体２内の内部磁界１３に影響を与えるのを防止でき、前記シールド装置３のシールド性能を確保することができる。
【００４０】
又、前記非磁性体３２に、ゴムやウレタン等の軽量な弾性体を使用することにより、金属製の非磁性体を使用していた従来のシールド装置と比較して、前記静磁波発振装置１の軽量化を図ることができる。
【００４１】
尚、本実施例の前記シールド装置３では、同一材質の前記非磁性体３２ａ，３２ｂ，３２ｃと前記強磁性体シート３３ａ，３３ｂを交互に積層させているが、前記非磁性体３２は材質や厚みによって吸収できる振動周波数が異なる。従って、異なった材質の非磁性体３２を複数層積層することにより、様々な周波数の振動や衝撃を吸収することができ、又前記非磁性体３２の厚さを変えることによって、同一材質の該非磁性体３２であっても異なった周波数の振動や衝撃を吸収することができる。
【００４２】
又、最外層に位置する前記非磁性体３２ｃに振動周波数の低い（柔らかい）材質、或は厚みのある非磁性体を用い、内側に行くに従って振動周波数の高い（硬い）材質、或は厚みの薄い非磁性体を用いることで、振動周波数の低い、即ち大きな振動や衝撃が前記静磁波発振装置本体２に伝わるのを防止することができ、該静磁波発振装置本体２に伝わる外部からの振動や衝撃を更に緩和することができる。
【００４３】
例えば、前記シールド装置３を、最も内側の層から非磁性体の金属であるアルミ、強磁性体のパーマロイシート、非磁性体の弾性体である第１のゴム又はウレタン、強磁性体のパーマロイシート、第１のゴムやウレタンよりも柔らかい非磁性体の弾性体である第２のゴム又はウレタンと積層させて構成することで、様々な種類の振動周波数を吸収し、外部からの振動や衝撃が前記静磁波発振装置本体２へと伝わるのを防止することができる。
【００４４】
尚、前記シールド装置３によって吸収できる振動周波数は、上記構成に加え、緩衝材の厚さを調整し、例えば５５Ｈｚ〜１ＫＨｚの範囲とすることが好ましい。
【００４５】
又、本実施例では前記非磁性体３２を非磁性体３２ａ，３２ｂ，３２ｃの３層構造としているが、外部からの衝撃や振動を十分吸収できれば前記非磁性体３２を単層としてもよいし、外部からの衝撃や振動の強さに応じて該非磁性体３２の層を増加させてもよい。
【００４６】
（付記）
又、本発明は以下の実施の態様を含む。
【００４７】
（付記１）静磁波素子を用いて所望の発振周波数を得る静磁波発振装置であって、静磁波発振装置本体の周囲に強磁性体と振動を吸収可能な非磁性体とを交互に積層させると共に、該非磁性体が吸収可能な振動周波数を層によって相違させることを特徴とする静磁波発振装置。
【００４８】
（付記２）前記強磁性体はシート状である付記１の静磁波発振装置。
【００４９】
（付記３）前記非磁性体は非金属性の弾性体である付記１又は付記２の静磁波発振装置。
【００５０】
（付記４）前記非磁性体は層によって厚さが異なる付記１〜付記３の静磁波発振装置。
【００５１】
（付記５）最外層の前記非磁性体が吸収可能な振動周波数を低くし、内層に向って前記非磁性体が吸収可能な振動周波数を順次高くする付記１〜付記４の静磁波発振装置。
【符号の説明】
【００５２】
１              静磁波発振装置
２              静磁波発振装置本体
３              シールド装置
４              筐体
１３            内部磁界
１４            外部磁界
３１            シールド装置筐体
３２            非磁性体
３３            強磁性体シート
【図１】
2012009975.tif 000003
【図２】
2012009975.tif 000004
【図３】
2012009975.tif 000005
【図４】
2012009975.tif 000006
【図５】
2012009975.tif 000007