(57)【要約】【課題】中心導体の搭載位置がずれた場合であっても、高周波特性の変化を抑制することが可能な非可逆回路素子を提供する。【解決手段】円形面ＳＡを有する磁性体基板１４Ａ及び円環面ＳＢを有する誘電体リング１４Ｂと含む基板１４と、基板１４に配置された中心導体１５と、中心導体１５に磁界を印加する永久磁石１２，１８とを備える。中心導体１５は、放射状に伸びる主導体部４１〜４３及び分岐導体部５１〜５３を含む。分岐導体部５１〜５３は、円形面ＳＡ上に配置された幅広部分Ｗと、幅広部分Ｗよりも幅が狭く、円形面ＳＡと円環面ＳＢの境界を跨ぐよう配置された幅狭部分Ｎとを含む。本発明によれば、円形面ＳＡと円環面ＳＢの境界を幅狭部分Ｎによって跨いでいることから、中心導体１５の搭載位置がずれた場合における高周波特性の変化が抑制される。【選択図】図２
2016163110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形面を有する磁性体基板と、前記円形面と同一平面を構成する円環面を有する誘電体リングと含む基板と、
前記基板上に配置された中心導体と、
前記中心導体に磁界を印加する永久磁石と、を備え、
前記中心導体は、前記円形面の中心と前記円環面の外周とを結ぶ直線上に位置する主導体部と、前記主導体部と一体的に設けられ、前記円形面の前記中心から前記基板の径方向に延在する分岐導体部とを含み、
前記分岐導体部は、前記円形面上に配置された幅広部分と、前記幅広部分よりも幅が狭く、前記円形面と前記円環面の境界を跨ぐよう配置された幅狭部分とを含むことを特徴とする非可逆回路素子。
【請求項２】
前記幅狭部分は、前記幅広部分の径方向における端面から、前記径方向に突出するよう設けられていることを特徴とする請求項１に記載の非可逆回路素子。
【請求項３】
前記分岐導体部は、前記円環面上に配置され、前記幅狭部分に接続された接続部分をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の非可逆回路素子。
【請求項４】
前記接続部分の周方向における幅は、前記幅広部分の前記周方向における幅よりも広いことを特徴とする請求項３に記載の非可逆回路素子。
【請求項５】
前記幅広部分の前記端面は、前記基板の周方向における第１及び第２の端部を有し、
前記幅狭部分は、前記幅広部分の前記第１及び第２の端部からそれぞれ前記径方向に突出するよう設けられた第１及び第２の部分を含むことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の非可逆回路素子。
【請求項６】
前記主導体部は、前記円形面の中心から互いに１２０°の角度で放射状に伸びる第１、第２及び第３の主導体部からなり、
前記幅広部分は、前記円形面の中心から互いに１２０°の角度で放射状に伸び、前記第１、第２又は第３の主導体部と成す角が６０°である第１、第２及び第３の幅広部分からなり、
前記幅狭部分の前記第１及び第２の部分は、前記第１、第２及び第３の幅広部分の前記第１及び第２の端部からそれぞれ前記径方向に突出するよう設けられていることを特徴とする請求項５に記載の非可逆回路素子。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の非可逆回路素子を備えた通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非可逆回路素子及びこれを用いた通信装置に関し、特に、分布定数型の非可逆回路素子及びこれを用いた通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アイソレータやサーキュレータ等の非可逆回路素子は、例えば、携帯電話のような移動体通信機器や、基地局で使用される通信装置などに組み込まれて使用される。非可逆回路素子には分布定数型や集中定数型などのタイプがあり、中でも分布定数型の非可逆回路素子は、基地局など高出力が求められる用途に適している。
【０００３】
分布定数型の非可逆回路素子の構造は、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された非可逆回路素子は、互いに１２０°の角度で放射状に伸びる３つの導体枝（主導体部）と、主導体部の根元部分から互いに１２０°の角度で放射状に伸びる３つの分岐電極部（分岐導体部）とを有する中心導体を備え、この中心導体が基板に載置された構造を有している。基板は、円盤状のフェライトの外周に誘電体リングが配置された一体化基板である。そして、３つの主導体部の先端はそれぞれ入出力端子または終端抵抗器に接続され、これにより信号の入出力または終端が行われる。３つの分岐導体部は、目的とする高周波特性（例えばキャパシタンス）を得るためにその形状や面積が適宜設計される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１２１１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された非可逆回路素子においては、主導体部の先端が周方向に拡大されており、この拡大部分が誘電体リングを覆っている。ここで、拡大部分の径方向における幅は、誘電体リングの径方向における幅とほぼ一致している。このため、中心導体の搭載位置にずれが生じた場合、高周波特性の変化が非常に大きくなってしまう。
【０００６】
つまり、中心導体の搭載位置がずれると、３つの主導体部のうち、ある主導体部については拡大部分が円盤状のフェライトと重なってしまう一方、他の主導体部については拡大部分が円盤状のフェライトと重ならないなど、主導体部間において条件差が生じてしまう。その結果、中心導体の搭載位置がずれると、高周波特性が大きく変化するという問題があった。
【０００７】
したがって、本発明は、中心導体の搭載位置がずれた場合であっても、高周波特性の変化を抑制することが可能な非可逆回路素子及びこれを用いた通信装置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】
【０００８】
本発明による非可逆回路素子は、円形面を有する磁性体基板と、前記円形面と同一平面を構成する円環面を有する誘電体リングと含む基板と、前記基板上に配置された中心導体と、前記中心導体に磁界を印加する永久磁石と、を備え、前記中心導体は、前記円形面の中心と前記円環面の外周とを結ぶ直線上に位置する主導体部と、前記主導体部と一体的に設けられ、前記円形面の前記中心から前記基板の径方向に延在する分岐導体部とを含み、前記分岐導体部は、前記円形面上に配置された幅広部分と、前記幅広部分よりも幅が狭く、前記円形面と前記円環面の境界を跨ぐよう配置された幅狭部分とを含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明による通信装置は、上記の非可逆回路素子を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、円形面と円環面の境界を幅狭部分によって跨いでいることから、中心導体の搭載位置がずれた場合であっても、中心導体によって覆われる磁性体基板の面積や、中心導体によって覆われる誘電体リングの面積の変化が小さい。このため、中心導体の搭載位置がずれた場合における高周波特性の変化を抑制することが可能となる。
【００１１】
本発明において、前記幅狭部分は、前記幅広部分の径方向における端面から、前記径方向に突出するよう設けられていることが好ましい。これによれば、分岐導体部の搭載位置が径方向にずれたとしても、その影響を最小限とすることが可能となる。
【００１２】
この場合、前記分岐導体部は、前記円環面上に配置され、前記幅狭部分に接続された接続部分をさらに含むことが好ましい。これによれば、接続部分によって所望のキャパシタンスを得ることができるとともに、分岐導体部の搭載位置が径方向にずれたとしても、接続部分が磁性体基板と重なることがなく、誘電体リング上に正しく位置させることが可能となる。
【００１３】
この場合、前記接続部分の周方向における幅は、前記幅広部分の前記周方向における幅よりも広くても構わない。これによれば、接続部分によってより大きなキャパシタンスを得ることが可能となる。
【００１４】
本発明において、前記幅広部分の前記端面は、前記基板の周方向における第１及び第２の端部を有し、前記幅狭部分は、前記幅広部分の前記第１及び第２の端部からそれぞれ前記径方向に突出するよう設けられた第１及び第２の部分を含むことが好ましい。これによれば、搭載位置のずれによる高周波特性の変化を抑制しつつ、幅広部分によって境界を跨いだ場合と近い特性を得ることが可能となる。
【００１５】
この場合、前記主導体部は、前記円形面の中心から互いに１２０°の角度で放射状に伸びる第１、第２及び第３の主導体部からなり、前記幅広部分は、前記円形面の中心から互いに１２０°の角度で放射状に伸び、前記第１、第２又は第３の主導体部と成す角が６０°である第１、第２及び第３の幅広部分からなり、前記幅狭部分の前記第１及び第２の部分は、前記第１、第２及び第３の幅広部分の前記第１及び第２の端部からそれぞれ前記径方向に突出するよう設けられていることが好ましい。これによれば、３つの入出力端子を有する非可逆回路素子を提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、中心導体の搭載位置がずれた場合であっても、高周波特性の変化を抑制することが可能な非可逆回路素子及びこれを用いた通信装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施形態による非可逆回路素子の構成を示す分解斜視図である。
【図２】図２は、第１の実施形態による中心導体１５の形状及び第１の基板１４との位置関係を説明するための平面図である。
【図３】図３は、比較例による中心導体１５の形状及び第１の基板１４との位置関係を説明するための平面図である。
【図４】図４は、図２に示す第１の実施形態による中心導体１５を用いた場合におけるアイソレータの入力リターンロスを示すグラフである。
【図５】図５は、図３に示す比較例による中心導体１５を用いた場合におけるアイソレータの入力リターンロスを示すグラフである。
【図６】図６は、Ｒ値とｊＸ値を説明するためのスミスチャートである。
【図７】図７は、第２の実施形態による中心導体１５の形状及び第１の基板１４との位置関係を説明するための平面図である。
【図８】図８は、第３の実施形態による中心導体１５の形状及び第１の基板１４との位置関係を説明するための平面図である。
【図９】図９は、比較例による中心導体１５の形状及び第１の基板１４との位置関係を説明するための平面図である。
【図１０】図１０は、第４の実施形態による中心導体１５の形状及び第１の基板１４との位置関係を説明するための平面図である。
【図１１】本発明の好ましい実施形態による非可逆回路素子を用いた通信装置８０の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の好ましい実施形態による非可逆回路素子の構成を示す分解斜視図である。
【００２０】
図１に示す非可逆回路素子は分布定数型アイソレータであり、携帯電話のような移動体通信機器や、基地局で使用される通信装置などに組み込まれて使用される。特に限定されるものではないが、本実施形態による非可逆回路素子は、基地局で使用される高出力の通信装置に使用することが好ましい。但し、本発明による非可逆回路素子をアイソレータとして使用することは必須でなく、サーキュレータとして使用しても構わない。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態による非可逆回路素子は、磁気回転子組立体１０と、これを収容するケース部２０と、ケース部２０を閉塞するための蓋部３０を含む。
【００２２】
磁気回転子組立体１０は、第１の永久磁石１２、シールド板１３、第１の基板１４、中心導体１５、第２の基板１６、第１の非磁性シート１７、第２の永久磁石１８及び第２の非磁性シート１９がこの順序で積み重ねられた構成を有しており、図示しない導電性接合剤等によって一体化されている。
【００２３】
第１の永久磁石１２及び第２の永久磁石１８は、板面の直径が数十ｍｍの円板状体であって、第１の基板１４、中心導体１５及び第２の基板１６で構成される磁気回転子に磁界を印加する役割を果たす。第２の永久磁石１８は、第１及び第２の非磁性シート１７，１９によって挟まれている。
【００２４】
シールド板１３は、板面の直径が数十ｍｍ、厚さ０．１〜０．２ｍｍ程度の銅板または鉄板を打ち抜いた円盤状の導体板であり、接地電極の強化及び安定化のために用いられる。
【００２５】
第１の基板１４は、円盤状の磁性体基板１４Ａと、その外周に嵌め込まれた誘電体リング１４Ｂによって構成されている。磁性体基板１４Ａの材料としてはイットリウム／鉄／ガーネット（ＹＩＧ）等の軟磁性材料を用いることが好ましい。誘電体リング１４Ｂの材料としては、所望の誘電率を有するセラミックを用いることが好ましい。磁性体基板１４Ａの主面である円形面ＳＡと、誘電体リング１４Ｂの主面である円環面ＳＢは、互いに同一平面を構成している。したがって、磁性体基板１４Ａの厚さと誘電体リング１４Ｂの厚さは実質的に同じであり、例えば１．０ｍｍ程度である。また、第１の基板１４の直径は数十ｍｍである。
【００２６】
第２の基板１６についても、上述した第１の基板１４と同じであり、円盤状の磁性体基板１６Ａと、その外周に嵌め込まれた誘電体リング１６Ｂによって構成されている。
【００２７】
中心導体１５は、厚さが０．１〜１．０ｍｍ程度の銅板を加工した導体板であって、第１〜第３の主導体部４１〜４３と、第１〜第３の分岐導体部５１〜５３を備えている。主導体部４１〜４３は、それぞれ対応する端子に接続される導体部分であり、中心から互いに１２０°の角度で放射状に伸びている。本実施形態では、第１の主導体部４１の先端は終端抵抗器２９に接続され、第２の主導体部４２はピン端子Ｐ２に接続され、第３の主導体部４３はピン端子Ｐ３に接続される。ピン端子Ｐ２，Ｐ３はそれぞれアイソレータの入出力端子を構成する。尚、本実施形態による非可逆回路素子をサーキュレータとして使用する場合には、第１の主導体部４１を終端抵抗器２９に接続する代わりに、別のピン端子に接続すればよい。
【００２８】
第１〜第３の分岐導体部５１〜５３は、主導体部４１〜４３と一体的に設けられており、円形面ＳＡの中心から互いに１２０°の角度で放射状に伸びている。そして、主導体部４１〜４３と分岐導体部５１〜５３のうち、周方向において互いに隣接する２つが成す角は、いずれも６０°である。中心導体１５の形状及び第１の基板１４との位置関係については、追って詳述する。
【００２９】
磁気回転子組立体１０は、ケース部２０に収納される。ケース部２０は、有底の略筒状体または略容器状体であって、その内部に磁気回転子組立体１０を収納するための空間である収納部２０Ａを有する。ケース部２０の内部形状は、全体として略円筒形である。ケース部２０は、好ましくは、鉄等の磁性金属材料で構成されることにより、収納部２０Ａに収納された磁気回転子組立体１０に対するヨークとして機能する。
【００３０】
ケース部２０の収納部２０Ａは、３つの側壁２１〜２３と、底面部分を構成する底部２４とにより画定される。側壁２１〜２３のそれぞれは、底部２４の周縁から、互いに所定の間隔を隔てて同一円周上で立ち上がり、立ち上り両端面の一方に、円周方向に沿って切欠かれた凹部２１Ａ〜２３Ａを有している。
【００３１】
隣接する側壁２１〜２３の端縁が相互に向かい合う部分には、開口部２５〜２７が形成されている。開口部２５〜２７からは、第１〜第３の主導体部４１〜４３の先端部分が外部に導出される。
【００３２】
蓋部３０は、その主要部をなす蓋面部３０Ａが全体として円板状であって、ケース部２０と組み合わされることにより、収納部２０Ａを閉塞する蓋として用いられている。即ち、蓋部３０の形状は、その本来的な用途から、ケース部２０の内部形状に応じて決定されるもので、本実施形態では、略円筒形形状のケース部２０を用いているゆえに、円板状に形成されている。蓋部３０は、好ましくは、鉄等の磁性金属材料で構成することにより、ケース部２０とともに、磁気回転子組立体１０に対するヨークとして機能させることができる。
【００３３】
蓋部３０の蓋面部３０Ａは、ケース部２０の開放端面に嵌入可能な差し渡し寸法、及び、輪郭形状を有する。端的に言えば、蓋面部３０Ａは、開放端面の内径よりも若干縮小した形状を有する。この構成によると、蓋面部３０Ａをケース部２０の開放端面に嵌入させることにより、蓋面部３０Ａの厚みの分だけ非可逆回路素子の低背化を図ることができる。好ましくは、蓋面部３０Ａの上面側が、ケース部２０の上端面と、ほぼ同一平面を構成するようにする。
【００３４】
蓋面部３０Ａは、その外周形状が円形状であり、その円形状外周面に、凸部３１〜３３が突設されている。凸部３１〜３３は、ケース部２０の凹部２１Ａ〜２３Ａに嵌合されるもので、凹部２１Ａ〜２３Ａに対応する間隔、及び、幅（厚み）をもって形成されている。凸部３１〜３３は、蓋面部３０Ａの外周面を単に径方向に突出させた単純な形状を有する。
【００３５】
そして、凹部２１Ａ〜２３Ａに凸部３１〜３３の先端部を挿入し、蓋部３０またはケース部２０を相対的に回転させることにより、ケース部２０と蓋部３０との間に凹凸嵌合を形成することができる。
【００３６】
また、ケース部２０を構成する底部２４は、開口部２５を介して径方向に突出した突出部２８を有している。突出部２８には反射波を吸収するための終端抵抗器２９が設けられており、これにより本実施形態による非可逆回路素子をアイソレータとして用いることができる。
【００３７】
図２は、第１の実施形態による中心導体１５の形状及び第１の基板１４との位置関係を説明するための平面図である。
【００３８】
図２に示すように、中心導体１５は、第１〜第３の主導体部４１〜４３と第１〜第３の分岐導体部５１〜５３を備えており、これらの各部分は、いずれも磁性体基板１４Ａからなる円形面ＳＡ又は誘電体リング１４Ｂからなる円環面ＳＢ上に位置している。
【００３９】
第１の主導体部４１は、円形面ＳＡの中心と円環面ＳＢの外周を直線的に結ぶ直線部４１Ａと、直線部４１Ａから分岐してＬ字型に伸びる２つの突起部６１，６２を有している。第２の主導体部４２は、円形面ＳＡの中心と円環面ＳＢの外周を直線的に結ぶ直線部４２Ａと、直線部４２Ａから分岐してＬ字型に伸びる２つの突起部６３，６４を有している。第３の主導体部４３は、円形面ＳＡの中心と円環面ＳＢの外周を直線的に結ぶ直線部４３Ａと、直線部４３Ａから分岐してＬ字型に伸びる２つの突起部６５，６６を有している。
【００４０】
そして、直線部４１Ａ〜４３Ａは、円形面ＳＡと円環面ＳＢを跨ぐよう径方向に延在して設けられている一方、突起部６１〜６６は円環面ＳＢ上において周方向に分岐して設けられ、さらに、屈曲して径方向に延在して設けられている。突起部６１〜６６のうち、径方向に延在する部分は、誘電体リング１４Ｂからなる円環面ＳＢと磁性体基板１４Ａからなる円形面ＳＡの境界を跨ぐように配置される。
【００４１】
第１の分岐導体部５１は、直線部４１Ａと直線部４２Ａとの間に位置し、円形面ＳＡの中心から径方向に向かって伸びる形状を有している。第２の分岐導体部５２は、直線部４２Ａと直線部４３Ａとの間に位置し、円形面ＳＡの中心から径方向に向かって伸びる形状を有している。第３の分岐導体部５３は、直線部４３Ａと直線部４１Ａとの間に位置し、円形面ＳＡの中心から径方向に向かって伸びる形状を有している。
【００４２】
本実施形態では、分岐導体部５１〜５３がいずれも幅広部分Ｗ、幅狭部分Ｎおよび接続部分Ｃによって構成されている。図２に示すように、幅広部分Ｗは周方向における幅の広い部分であり、磁性体基板１４Ａからなる円形面ＳＡ上に位置している。幅狭部分Ｎは周方向における幅の狭い部分であり、円形面ＳＡと円環面ＳＢの境界を跨ぐよう、幅広部分Ｗから径方向に突出して設けられている。接続部分Ｃは周方向における幅の広い部分であり、誘電体リング１４Ｂからなる円環面ＳＢ上に位置し、幅狭部分Ｎを介して幅広部分Ｗに接続されている。
【００４３】
より具体的に説明すると、幅広部分Ｗの径方向における端面は、円形面ＳＡと円環面ＳＢの境界付近であって、円形面ＳＡ側にオフセットした位置に設けられている。また、接続部分Ｃの径方向における内周側の端面は、円形面ＳＡと円環面ＳＢの境界付近であって、円環面ＳＢ上側にオフセットした位置に設けられている。このため、幅広部分Ｗの端面と接続部分Ｃの端面との間には、円形面ＳＡと円環面ＳＢの境界が位置することになる。そして、この境界を跨ぐように設けられた幅狭部分Ｎによって、幅広部分Ｗと接続部分Ｃが連結されている。特に限定されるものではないが、本実施形態では、幅広部分Ｗの周方向における幅よりも、接続部分Ｃの周方向における幅の方が広く、これにより大きなキャパシタンスを確保している。
【００４４】
図２に示した第１の実施形態では、分岐導体部５１〜５３ごとに２つの幅狭部分Ｎが設けられており、これらが幅広部分Ｗの端面の周方向における両端に配置されている。このため、分岐導体部５１〜５３は、円形面ＳＡと円環面ＳＢの境界に位置する部分が島状にくり抜かれた形状となっている。
【００４５】
このように、本実施形態では、円形面ＳＡと円環面ＳＢの境界を幅の細い幅狭部分Ｎが跨いでいることから、第１の基板１４に中心導体１５を重ねる際に位置ずれが生じた場合であっても、中心導体１５によって覆われる磁性体基板１４Ａ（及び磁性体基板１６Ａ）の面積や、中心導体１５によって覆われる誘電体リング１４Ｂ（及び誘電体リング１６Ｂ）の面積の変化が小さい。これにより、位置ずれによる高周波特性の変化を抑制することが可能となる。換言すれば、幅狭部分Ｎの長さが位置ずれに対するマージンとして働く。このため、組み立て時に発生しうる位置ずれ量を考慮して幅狭部分Ｎの長さを設計すれば、位置ずれに起因する高周波特性の変化を確実に抑制することが可能となる。
【００４６】
しかも、分岐導体部５１〜５３は、円形面ＳＡと円環面ＳＢの境界に位置する部分が島状にくり抜かれた形状を有しており、幅広部分Ｗの幅と２つの幅狭部分Ｎを結ぶ幅がほぼ同じとなっている。このため、高周波特性としては、図３に示す参考例の形状を用いた場合とほぼ同等の特性を得ることができる。これは、高周波領域におけるインダクタンスが導体幅に大きく依存するからであり、中央部が刳り抜かれている場合であっても、これがインダクタンスに与える影響は小さいからである。
【００４７】
尚、図３に示す参考例の形状を用いると、中心導体１５に位置ずれが生じた場合、中心導体１５によって覆われる磁性体基板１４Ａ（及び磁性体基板１６Ａ）の面積や、中心導体１５によって覆われる誘電体リング１４Ｂ（及び誘電体リング１６Ｂ）の面積の変化が非常に大きくなってしまい、高周波特性が大きく変化する。これに対し、図２に示した第１の実施形態の形状によれば、上述の通り、位置ずれが生じた場合であっても、高周波特性の変化を抑制することが可能となる。
【００４８】
図４は、図２に示す第１の実施形態による中心導体１５を用いた場合におけるアイソレータの入力リターンロスを示すグラフであり、図５は、図３に示す比較例による中心導体１５を用いた場合におけるアイソレータの入力リターンロスを示すグラフである。図４及び図５において、（ａ）は図６に示すスミスチャート上におけるＲ値と位置ずれ量との関係を示し、（ｂ）は図６に示すスミスチャート上におけるｊＸ値と位置ずれ量との関係を示す。
【００４９】
図４及び図５に示す値は、入力信号の周波数を８６０ＭＨｚ、８６５ＭＨｚ、８７０ＭＨｚ、８７５ＭＨｚとした場合の入力リターンロスであり、それぞれ◆印、■印、▲印、×印でプロットしている。また、各プロットに基づいて近似直線を引き、横軸をｘ、縦軸をｙとして近似直線を方程式で示している。したがって、方程式におけるｘの乗数が近似直線の傾きを表す。
【００５０】
図４と図５を比較すると、図５に示すグラフの傾きよりも図４に示すグラフの傾きの方が小さいことが分かる。つまり、図２に示す第１の実施形態による中心導体１５を用いた方が、図３に示す比較例による中心導体１５を用いた場合よりも、位置ずれに対するＲ値及びｊＸ値の変化が小さい。特に、図４（ａ）に示すＲ値の傾きが著しく改善され、位置ずれに対する特性の変化が効果的に抑制されていることが分かる。
【００５１】
図７は、第２の実施形態による中心導体１５の形状及び第１の基板１４との位置関係を説明するための平面図である。
【００５２】
第２の実施形態による中心導体１５は、分岐導体部５１〜５３ごとに幅狭部分Ｎが１つだけ設けられており、これが幅広部分Ｗの端面の周方向における中央部に配置されている点において、図２に示した中心導体１５と相違している。その他の点については、図２に示した中心導体１５と同一であることから、同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５３】
このような構成においても、第１の実施形態と同様、位置ずれが生じた場合における高周波特性の変化を抑制することが可能となる。しかも、本実施形態では、円形面ＳＡと円環面ＳＢの境界を跨ぐ幅狭部分Ｎが分岐導体部５１〜５３ごとに１つのみであることから、中心導体１５に位置ずれが生じた場合における、中心導体１５が覆う磁性体基板１４Ａ（及び磁性体基板１６Ａ）の面積や、中心導体１５が覆う誘電体リング１４Ｂ（及び誘電体リング１６Ｂ）の面積の変化が第１の実施形態よりも小さくなる。
【００５４】
但し、本実施形態では、幅広部分Ｗの端面の周方向における両端が解放されていることから、高周波特性としては、表１に示すように、図２に示す形状を用いた場合とは大きく異なる。具体的には、図２に示す形状を用いた方が、挿入損失、入力リターンロス、出力リターンロス及びアイソレーションともに、図７に示す形状を用いた場合に比べて良好な値が得られている。これは、上述の通り、高周波領域におけるインダクタンスが導体幅に大きく依存するため、図７に示す構造の場合、幅狭部分Ｎにおいてインダクタンスが大きく変化するからである。尚、挿入損失はよりゼロに近い方が良好な値であり、入力リターンロス、出力リターンロス及びアイソレーションは値が小さい方が良好な値である。
【００５５】
【表１】
2016163110.tif 000003
【００５６】
図８は、第３の実施形態による中心導体１５の形状及び第１の基板１４との位置関係を説明するための平面図である。
【００５７】
本実施形態においても、中心導体１５は、第１〜第３の主導体部４１〜４３と第１〜第３の分岐導体部５１〜５３を備えており、これらの各部分は、いずれも磁性体基板１４Ａからなる円形面ＳＡ又は誘電体リング１４Ｂからなる円環面ＳＢ上に位置している。
【００５８】
第１の主導体部４１は、円形面ＳＡの中心と円環面ＳＢの外周を直線的に結ぶ直線部４１Ａと、直線部４１Ａから分岐して周方向に伸びる２つの突起部６１，６２を有している。第２の主導体部４２は、円形面ＳＡの中心と円環面ＳＢの外周を直線的に結ぶ直線部４２Ａと、直線部４２Ａから分岐して周方向に伸びる２つの突起部６３，６４を有している。第３の主導体部４３は、円形面ＳＡの中心と円環面ＳＢの外周を直線的に結ぶ直線部４３Ａと、直線部４３Ａから分岐して周方向に伸びる２つの突起部６５，６６を有している。
【００５９】
そして、直線部４１Ａ〜４３Ａは、円形面ＳＡと円環面ＳＢを跨ぐよう径方向に延在して設けられている一方、突起部６１〜６６は円環面ＳＢ上において周方向に延在して設けられている。そして、突起部６１〜６６の幅（径方向における幅）は、直線部４１Ａ〜４３Ａの幅（周方向における幅）よりも細い。
【００６０】
このように、主導体部４１〜４３から分岐して設けられた突起部６１〜６６は、誘電体リング１４Ｂからなる円環面ＳＢ上において、周方向に細長く延在しているので、誘電体リング１４Ｂを覆う面積を抑えつつ、誘電体リング１４Ｂをより広範囲に亘って覆うことができる。
【００６１】
第１の分岐導体部５１は、直線部４１Ａと直線部４２Ａとの間に位置し、円形面ＳＡの中心から径方向に向かって伸びる形状を有している。第２の分岐導体部５２は、直線部４２Ａと直線部４３Ａとの間に位置し、円形面ＳＡの中心から径方向に向かって伸びる形状を有している。第３の分岐導体部５３は、直線部４３Ａと直線部４１Ａとの間に位置し、円形面ＳＡの中心から径方向に向かって伸びる形状を有している。
【００６２】
ここで、分岐導体部５１〜５３の幅広部分Ｗの幅（周方向における幅）は、直線部４１Ａ〜４３Ａの幅（周方向における幅）よりも太い。分岐導体部５１〜５３の幅広部分Ｗは磁性体基板１４Ａからなる円形面ＳＡ上に位置しているが、幅広部分Ｗから突出した幅狭部分Ｎである突起部７１〜７６は、誘電体リング１４Ｂからなる円環面ＳＢ上に位置している。
【００６３】
具体的に説明すると、分岐導体部５１〜５３の幅広部分Ｗの端面５１Ａ〜５３Ａは、円形面ＳＡと円環面ＳＢの境界付近であって、円形面ＳＡ側にオフセットした位置に設けられている。そして、端面５１Ａは、周方向における第１の端部５１Ａ１と第２の端部５１Ａ２を有しており、この２つの端部５１Ａ１，５１Ａ２から径方向に突出するよう、幅狭部分Ｎである２つの突起部７１，７２が設けられている。端面５２Ａは、周方向における第１の端部５２Ａ１と第２の端部５２Ａ２を有しており、この２つの端部５２Ａ１，５２Ａ２から径方向に突出するよう、幅狭部分Ｎである２つの突起部７３，７４が設けられている。端面５３Ａは、周方向における第１の端部５３Ａ１と第２の端部５３Ａ２を有しており、この２つの端部５３Ａ１，５３Ａ２から径方向に突出するよう、幅狭部分Ｎである２つの突起部７５，７６が設けられている。
【００６４】
幅狭部分Ｎである突起部７１〜７６は、円形面ＳＡと円環面ＳＢの境界を跨いで延在し、その大部分が誘電体リング１４Ｂからなる円環面ＳＢ上に位置している。そして、突起部７１〜７６の幅（周方向における幅）は、直線部４１Ａ〜４３Ａの幅（周方向における幅）よりも細い。
【００６５】
このように、分岐導体部５１〜５３に設けられた突起部７１〜７６は、誘電体リング１４Ｂからなる円環面ＳＢ上において、径方向に細長く延在しているので、誘電体リング１４Ｂを覆う面積を抑えつつ、誘電体リング１４Ｂをより広範囲に亘って覆うことができる。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態では、周方向に延在する細長い突起部６１〜６６と、径方向に延在する細長い突起部７１〜７６が、誘電体リング１４Ｂからなる円環面ＳＢ上に配置されていることから、誘電体リング１４Ｂを覆う中心導体１５の面積を抑えつつ、中心導体１５によって誘電体リング１４Ｂを広範囲に覆うことができる。
【００６７】
これにより、中心導体１５を挟んで第１の基板１４と第２の基板１６を重ねる際に、誘電体リング１４Ｂ（及び誘電体リング１６Ｂ）に加わる応力が分散され、特定の箇所に局所的な応力が加わりにくくなることから、組み立て時における基板の破損を防止することが可能となる。しかも、突起部６１〜６６，７１〜７６は細長い形状を有していることから、誘電体リング１４Ｂ（及び誘電体リング１６Ｂ）を覆う面積については十分に抑えることができる。これにより、突起部６１〜６６，７１〜７６が高周波特性に与える影響を小さくすることができるので、目的とする高周波特性を正しく得ることが可能となる。
【００６８】
さらに、本実施形態では、円形面ＳＡと円環面ＳＢの境界を幅の細い突起部７１〜７６が跨いでいることから、第１の基板１４に中心導体１５を重ねる際に位置ずれが生じた場合であっても、中心導体１５によって覆われる磁性体基板１４Ａ（及び磁性体基板１６Ａ）の面積や、中心導体１５によって覆われる誘電体リング１４Ｂ（及び誘電体リング１６Ｂ）の面積の変化が小さい。これにより、上述した各実施形態と同様、位置ずれによる高周波特性の変化を抑制することも可能となる。
【００６９】
図９は、比較例による中心導体１５の形状及び第１の基板１４との位置関係を説明するための平面図である。
【００７０】
図９に示す比較例では、突起部６１〜６６の幅が第３の実施形態よりも太く、且つ、分岐導体部５１〜５３の端面５１Ａ〜５３Ａが誘電体リング１４Ｂからなる円環面ＳＢ上までせり出している。幅狭部分Ｎである突起部７１〜７６は設けられておらず、分岐導体部５１〜５３は幅広部分Ｗのみによって構成されている。このような形状の違いはあるものの、中心導体１５によって覆われる磁性体基板１４Ａの面積や、中心導体１５によって覆われる誘電体リング１４Ｂの面積は、図８に示した第３の実施形態とほぼ同じであり、したがって、得られる高周波特性については大きく変わらない。
【００７１】
しかしながら、図９に示す比較例では、突起部６１〜６６の幅が太いことから、その周方向における長さは必然的に短くなる。また、分岐導体部５１〜５３には突起部７１〜７６が設けられていない。これらにより、誘電体リング１４Ｂからなる円環面ＳＢは広範囲に亘って中心導体１５から露出した状態となることから、中心導体１５を挟んで第１の基板１４と第２の基板１６を重ねる際に、誘電体リング１４Ｂの特定箇所に局所的な応力が加わり、基板が破損するおそれが生じる。特に、分岐導体部５１〜５３の端面５１Ａ〜５３Ａの近傍に強い応力が加わると、破損しやすい誘電体リング１４Ｂの内周近傍が強く押され、破損が生じやすい。
【００７２】
これに対し、上述した第３の実施形態による構成によればこのような問題が解消され、組み立て時における基板の破損を効果的に防止することが可能となる。
【００７３】
また、図９に示す比較例では、分岐導体部５１〜５３の幅広部分Ｗが円形面ＳＡと円環面ＳＢの境界を跨いでいることから、第１の基板１４に中心導体１５を重ねる際に位置ずれが生じた場合、中心導体１５によって覆われる磁性体基板１４Ａの面積や、中心導体１５によって覆われる誘電体リング１４Ｂの面積が大きく変化してしまう。
【００７４】
これに対し、上述した第３の実施形態による構成によればこのような問題も解消され、位置ずれによる高周波特性の変化を抑制することが可能となる。
【００７５】
図１０は、第４の実施形態による中心導体１５の形状及び第１の基板１４との位置関係を説明するための平面図である。
【００７６】
第４の実施形態による中心導体１５は、接続部分Ｃである突起部７７〜７９が追加されている点において図８に示した中心導体１５と相違している。その他の点については、図８に示した中心導体１５と同一であることから、同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００７７】
接続部分Ｃである突起部７７は、第１の分岐導体部５１の一部であって、幅狭部分Ｎである突起部７１，７２を互いに接続するよう、円環面ＳＢ上において周方向に延在して設けられる。接続部分Ｃである突起部７８は、第２の分岐導体部５２の一部であって、幅狭部分Ｎである突起部７３，７４を互いに接続するよう、円環面ＳＢ上において周方向に延在して設けられる。接続部分Ｃである突起部７９は、第３の分岐導体部５３の一部であって、幅狭部分Ｎである突起部７５，７６を互いに接続するよう、円環面ＳＢ上において周方向に延在して設けられる。
【００７８】
そして、突起部７７〜７９の径方向における幅は、突起部７１〜７６とほぼ同じであり、したがって、直線部４１Ａ〜４３Ａの周方向における幅よりも細い。
【００７９】
このような構成は、図８に示した第３の実施形態よりも大きなキャパシタンスが必要な場合に好適である。第４の実施形態によれば、第３の実施形態よりも大きなキャパシタンスが得られるとともに、第３の実施形態よりも中心導体１５によって誘電体リング１４Ｂをより広範囲に覆うことができることから、組み立て時における基板の破損をよりいっそう効果的に防止することが可能となる。
【００８０】
図１１は、本実施形態による非可逆回路素子を用いた通信装置８０の構成を示すブロック図である。
【００８１】
図１１に示す通信装置８０は、例えば移動体通信システムにおける基地局に備えられるものであって、受信回路部８０Ｒと送信回路部８０Ｔとを含み、これらは送受信用のアンテナＡＮＴに接続されている。受信回路部８０Ｒは、受信用増幅回路８１と、受信された信号を処理する受信回路８２とを含んでいる。送信回路部８０Ｔは、音声信号、映像信号などを生成する送信回路８３と、電力増幅回路８４とを含んでいる。
【００８２】
このような構成を有する通信装置８０において、アンテナＡＮＴから受信回路部８０Ｒに到る経路や、送信回路部８０ＴからアンテナＡＮＴに至る経路に、本実施形態による非可逆回路素子９１、９２が用いられる。非可逆回路素子９１は、サーキュレータとして機能し、非可逆回路素子９２は終端抵抗器Ｒ０を有するアイソレータとして機能する。
【００８３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００８４】
１０      磁気回転子組立体
１２，１８    永久磁石
１３      シールド板
１４      第１の基板
１４Ａ，１６Ａ    磁性体基板
１４Ｂ，１６Ｂ    誘電体リング
１５      中心導体
１６      第２の基板
１７，１９    非磁性シート
２０      ケース部
２０Ａ    収納部
２１〜２３    側壁
２１Ａ〜２３Ａ    凹部
２４      底部
２５〜２７    開口部
２８      突出部
２９      終端抵抗器
３０      蓋部
３０Ａ    蓋面部
３１〜３３    凸部
４１〜４３    主導体部
４１Ａ〜４３Ａ    直線部
５１〜５３    分岐導体部
５１Ａ〜５３Ａ    端面
５１Ａ１，５１Ａ２，５２Ａ１，５２Ａ２，５３Ａ１，５３Ａ２    端部
６１〜６６，７１〜７９    突起部
８０      通信装置
８０Ｒ    受信回路部
８０Ｔ    送信回路部
８１      受信用増幅回路
８２      受信回路
８３      送信回路
８４      電力増幅回路
９１，９２    非可逆回路素子
ＡＮＴ    アンテナ
Ｃ        接続部分
Ｎ        幅狭部分
Ｐ２，Ｐ３    ピン端子
Ｒ０      終端抵抗器
ＳＡ      円形面
ＳＢ      円環面
Ｗ        幅広部分
【図１】
2016163110.tif 000004
【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】
2016163110.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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