(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェライトに電気的絶縁状態で複数の中心導体を交差状に配置して構成された中心導体組立品と、前記各中心導体に接続される容量素子と、外部端子を有する樹脂ケースと、前記フェライトに直流磁界を印可する永久磁石を有し、これらを、磁性ヨークを兼ねる下ケース内に配置してなる集中定数型非可逆回路素子において、
前記樹脂ケースは、中央に中心導体組立品を配置する貫通部と前記容量素子を配置する凹部を備え、前記下ケースの底部は段差をもって形成されており、前記下ケース上に前記樹脂ケースを配置して前記樹脂ケースの貫通部から下ケースが表れる様にし、下ケースの底部の高い部分で樹脂ケースのアース電極と半田付けし、低い部分に中心導体組立品を搭載して、前記中心導体のシールド板と下ケースとを半田付けしたことを特徴とする集中定数型非可逆回路素子。
【請求項２】
前記樹脂ケースの容量素子が配置される凹部の底部には、前記外部端子と導通する接続端子が配置されており、該接続端子の裏側では、該接続端子と前記金属ケースとが接続され、前記容量素子が上下面に電極が形成された平板コンデンサであることを特徴とする請求項１記載の集中定数型非可逆回路素子。
【請求項３】
前記金属ケースの厚みは、底部の低い部分と他の部分が実質的に同じ厚さであることを特徴とする請求項１記載の集中定数型非可逆回路素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波通信機器に使用されるアイソレータ、サーキュレータなどの集中定数型非可逆回路素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にアイソレータ、サーキュレータ等の非可逆回路素子は、信号の伝送方向にはほとんど減衰がなく、かつ逆方向には減衰が大きくなるような機能を有しており、例えばマイクロ波帯、ＵＨＦ帯で使用される携帯電話、自動車電話等の移動体通信機器の送受信回路部に用いられている。
【０００３】
本発明に至る従来例の分解斜視図を図５に示す。この従来例は、上ケース１、磁石２、中心導体組立品２０、平板コンデンサ８、９、１０、ダミー抵抗１１、樹脂ケース７、下ケース１２から構成されている。中心導体組立品２０は、円板状のシールド板から放射状に３つの中心導体４、５、６が突出した構造の導電板を用意し、その導電板の円板状部にフェライト円板３を配置する。そして、３つの中心導体４、５、６を折り曲げて重ねる。このとき、各中心導体４、５、６は絶縁されて重ねられ、構成される。
【０００４】
この樹脂ケース７は、中央に、中心導体組立品用の円形状の凹部１３ａを有し、その周囲に容量素子用の凹部１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを有する。この容量素子用の凹部１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの底部及び中心導体組立品用の凹部１３ａには、接続電極１４ａが形成されている。そして、この接続電極１４ａは、一体の導体板で構成されており、底面側では露出し、かつ側面部の外部端子１５ａ、１５ｂ、１５ｄ、１５ｅを構成している。この１５ｄ、１５ｅは、１５ａ、１５ｂの対向面に対象に形成され、図示してない。また、中心導体が接続される端子電極部１６ｂ、１６ｃが形成されている。この端子電極部１６ｂ、１６ｃは側面の外部端子１５ｆ、１５ｃに導通している。この１５ｆは、１５ｃの対向面に対象に形成され、図示してない。
【０００５】
この樹脂ケース７の容量素子用の凹部１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにそれぞれ容量素子８、９、１０が挿入される。この容量素子は、その上下面に電極が形成された平板コンデンサであり、下面の電極と凹部の底部に形成された接続電極１４ａとは半田接続される。また、抵抗素子１１が配置され、抵抗素子１１の一方の電極は、接続電極１４ａに半田接続される。
【０００６】
次いで、樹脂ケース７の中心導体組立品用の円形状の凹部１３ａに、上記した中心導体組立品２０を配置する。このとき、中心導体部分の円板状のシールド板は、接続電極１４ａと半田接続される。これにより、中心導体の一端はアース接続される。中心導体４の一端は、容量素子８の上面の電極と抵抗素子１１の一方の端子電極に接続される。また、中心導体５の一端は、容量素子９の上面の電極と端子電極部１６ｂに接続される。また、中心導体６の一端は、容量素子１０の上面の電極と端子電極部１６ｃに接続される。
【０００７】
そして、下ケース１２上に樹脂ケース７が配置される。下ケース１２は、樹脂ケース７の底部の凹部１８に合致する構造となっている。そして、下ケース１２と、接続電極１４ａの裏面とは半田接続される。また、この樹脂ケース７の外部端子により面実装を可能としている。そして、フェライト円板３に直流磁界を印加する永久磁石２を上ケース１に位置決めし、上ケース１と下ケース１２を接合させて、アイソレータを構成している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この集中定数型非可逆回路素子は、携帯電話などの小型化、薄型化の進展にともなって、薄型化の要求が強い。この薄型化を進めるには、各部品を薄くする方法が考えられるが、これまでの薄型化の検討の中で、ほぼ限界に達しており、薄型が困難な状況であった。
【０００９】
本発明は、以上のことから、薄型化を達成した集中定数型非可逆回路素子を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フェライトに電気的絶縁状態で複数の中心導体を交差状に配置して構成された中心導体組立品と、前記各中心導体に接続される容量素子と、外部端子を有する樹脂ケースと、前記フェライトに直流磁界を印可する永久磁石を有し、これらを、磁性ヨークを兼ねる下ケース内に配置してなる集中定数型非可逆回路素子において、前記樹脂ケースは、中央に中心導体組立品を配置する貫通部と前記容量素子を配置する凹部を備え、前記金属ケースは上ケースと下ケースとからなり、前記下ケースの底部は段差をもって形成されており、前記下ケース上に前記樹脂ケースを配置して前記樹脂ケースの貫通部から下ケースが表れる様にし、下ケースの底部の高い部分で樹脂ケースのアース電極と半田付けし、低い部分に中心導体組立品を搭載して、前記中心導体のシールド板と下ケースとを半田付けした集中定数型非可逆回路素子である。
【００１１】
また本発明は、前記樹脂ケースの容量素子が配置される凹部の底部には、前記外部端子と導通する接続端子が配置されており、該接続端子の裏側では、該接続端子と前記金属ケースとが接続され、前記容量素子が上下面に電極が形成された平板コンデンサであることを特徴とする集中定数型非可逆回路素子である。
【００１２】
また本発明は、前記金属ケースの厚みは、底部の低い部分と他の部分が実質的に同じ厚さであることを特徴とする集中定数型非可逆回路素子である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明では、集中定数型非可逆回路素子の薄型化を達成するために、樹脂ケース７と下ケース１２の構造に着目した。樹脂ケース７は、容量素子の一端の電極を接地する接続電極１４ａと外部端子１５ａ、１５ｂ、１５ｄ、１５ｅとが一体の金属板で構成されている。そして、その金属板と下ケース７は、半田付けされる構造となっている。この構造の断面模式図を図６に示す。これは、模式的に示したものであり、実際の構造とは異なるが、機能を理解しやすいように表現している。つまり、金属板６１が端部で折り曲げられ、先端で端子６２を構成している。そして、この金属板は、樹脂６３で一体化されている。金属板６１の上側に中心導体組立品６４が配置され、下側に下ケース６５が配置される。この金属板６１は、樹脂成形のため、折り曲げ間の厚さＢが一定以上必要であった。尚、６６は磁石、６７は上ケースである。
【００１４】
これに対し、本発明の構造の断面模式図を図４に示す。この図４も図６と同様に、模式的に示したものであり、実際の構造とは異なるが、機能を理解しやすいように表現している。つまり、金属板４１の折り曲げの厚さＢは同じであるが、中心導体組立品６４の挿入される部分を貫通状に形成し、さらに、その部分の下ケース４２を段付成形し、下側に突出させている。下ケース４２の金属板４１と半田付けされる部分４３は従来と同じ高さであるが、中心導体組立品６４が配置される部分を下側に下げている。これにより、樹脂ケースの成形性を維持したまま薄型化を可能としたものである。
【００１５】
本発明に係る一実施例の分解斜視図を図１に示す。この実施例の特徴である下ケース３２の平面図を図２に、正面図を図３に示す。図１において斜線部は、電極を示している。
【００１６】
この下ケース３２は、中心導体組立品が搭載される部分が下側に段付加工されている。この構造によれば、下ケース３２の厚さは、全体を通してほぼ同じである。下ケースは、磁気回路を構成する役目をもつ。このため、厚さに変動があると、集中定数型非可逆回路素子の電気特性を阻害することが考えられるが、本発明では、全体を通してほぼ同じ厚さであり、集中定数型非可逆回路素子の電気特性を阻害することなく、薄型化を達成できる。
【００１７】
この実施例の樹脂ケース２７は、中央に、中心導体組立品用の円形状の貫通部３３ａを有している。そして、その周囲に容量素子用の凹部３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを有する。この容量素子用の凹部３３ｂ、３３ｃ、３３ｄの底部には、アース電極３４ｂ、３４ｃ、３４ｄが形成されている。そして、このアース電極３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは、一体の導体板で構成されており、底面側では露出し、かつ側面部の外部端子３５ａ、３５ｂを構成している。また、同様に対向する側面にも形成されている。また、中心導体が接続される端子電極部３６ｂ、３６ｃが形成されている。この端子電極部３６ｃは側面の外部端子３５ｃに導通している。端子電極部３６ｂも、同様に外部端子３５ｃに対向する側面に形成されている外部端子に導通している。
【００１８】
次に、図１の構造について説明する。この実施例は、円板状のシールド板から放射状に３つの中心導体２４、２５、２６が突出した構造の導電板を用意し、その導電板の円板状部にフェライト円板２３を配置する。そして、３つの中心導体２４、２５、２６を折り曲げて重ねる。このとき、各中心導体２４、２５、２６は絶縁されて重ねられる。このようにして、中心導体組立品が構成される。
【００１９】
下ケース３２上に樹脂ケース２７が配置される。下ケース３２は、樹脂ケース２７の底部の凹部３８に合致する構造となっている。そして、下ケースの３２の底部の高い位置の部分で、樹脂ケース２７のアース電極と半田付けされ、低い位置は、中心導体組立品が搭載され、半田付けされる。この樹脂ケース２７は外部端子での面実装を可能としている。
【００２０】
この樹脂ケース２７の容量素子用の凹部３３ｂ、３３ｃ、３３ｄにそれぞれ容量素子２８、２９、３０を挿入する。この容量素子は、その上下面に電極が形成された平板コンデンサであり、下面の電極と凹部の底部に形成されたアース電極３４ｂ、３４ｃ、３４ｄとは半田接続される。また、抵抗素子３１が配置され、抵抗素子３１の一方の電極は、アース電極３４ｂに半田接続される。
【００２１】
次いで、樹脂ケース２７の中央に設けられた中心導体組立品用の円形状の貫通部３３ａに、上記した中心導体組立品を配置する。このとき、中心導体部分の円板状のシールド板は、下ケース３２と半田接続される。これにより、中心導体の一端はアース接続される。
【００２２】
そして、中心導体２４の一端は、容量素子２８の上面の電極と抵抗素子３１の一方の端子電極に接続される。また、中心導体２５の一端は、容量素子２９の上面の電極と端子電極部３６ｂに接続される。また、中心導体２６の一端は、容量素子３０の上面の電極と端子電極部３６ｃに接続される。このとき、端子電極部３６ｂ、３６ｃの高さは、容量素子２９、３０の上面の電極の高さと一致するように構成し、中心導体の接続性を良くしている。
【００２３】
そして、フェライト円板２３に直流磁界を印加する永久磁石２２を上ケース２１に位置決めし、上ケース２１と下ケース３２を接合させて、アイソレータを構成した。また、樹脂モールド３７は、永久磁石２２の位置決めを行い、コンデンサ、抵抗の位置ずれを抑制する働きもある。
【００２４】
この実施例によると、５ｍｍ×５ｍｍ×１．７ｍｍといった非常に小型、薄型の集中定数型非可逆回路素子を得ることが出来た。
上記実施例は、アイソレータで説明したが、サーキュレータを同様の技術で構成できることは言うまでもない。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、樹脂ケースと下ケースの構造を変更することにより、集中定数型非可逆回路素子の薄型化を可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る一実施例の分解斜視図である。
【図２】  本発明に係る下ケースの平面図である。
【図３】  本発明に係る下ケースの正面図である。
【図４】  本発明に係る一実施例の断面模式図である。
【図５】  従来例の分解斜視図である。
【図６】  従来例の断面模式図である。
【符号の説明】
２１  上ケース
２２  永久磁石
２３  フェライト円板
２４、２５、２６  中心導体
２７  樹脂ケース
２８、２９、３０  容量素子
３１  抵抗素子
３２  下ケース
３３ａ  中心導体組立品用貫通部
３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ  容量素子用凹部
３３ｅ  中心導体用凹所
３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ  アース電極
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ  外部端子
３６ｂ、３６ｃ  端子電極部
３７  樹脂モールド
【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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