(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の中心導体を配置したフェリ磁性体と、当該フェリ磁性体の中心導体側に重ねて配置された直流磁界を印加する永久磁石を備えた非可逆回路素子であって、
前記永久磁石として温度係数の異なる２種以上の板状の永久磁石を重ねて用い、永久磁石の少なくとも一つがＳｒフェライト磁石であり、他の一つが希土類磁石であって、前記永久磁石のＳｒフェライト磁石をフェリ磁性体に設けられた中心導体と対向させ、希土類磁石を上ケース側としたことを特徴とした集中定数型非可逆回路素子。
【請求項２】
前記２種以上の永久磁石の少なくとも一つが、ＲＣｏ５系、Ｒ２Ｃｏ１７系、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系、Ｒ−Ｆｅ−Ｎ系（ＲはＹを含む希土類元素のうちの一種又は２種以上）のいずれかの希土類磁石であることを特徴とする請求項１に記載の集中定数型非可逆回路。
【請求項３】
板状のＳｒフェライト磁石と希土類磁石とを耐熱性接着剤で貼り合わせて一体の永久磁石としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の集中定数型非可逆回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波信号に対して非可逆伝送特性を有する非可逆回路素子に関し、具体的には携帯電話などの移動体通信システムの中で使用され、一般にアイソレータやサーキューレータと呼ばれる非可逆回路素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マイクロ波帯、ＵＨＦ帯で使用される携帯電話、自動車電話等の送受信回路部品の一つとしてアイソレータ，サーキュレータ等の非可逆回路素子がある。一般にアイソレータやサーキュレータは、アンプの破損を防止する目的で使用され、信号の伝送方向の挿入損失は小さく、かつ逆方向への逆方向損失は大きくなるような機能を持たせたものである。以下、本願明細書では非可逆回路素子のうちアイソレータを例にとって説明する。
【０００３】
図２にアイソレータの一例を分解斜視図で示す。このアイソレータは、上ケース１、磁石２、組立体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。組立体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（フェリ磁性体）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、組立体用の円形状の凹部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の底部及び組立体用の凹部１３ａには、接続電極が形成されている。そして、この接続電極は、一体の０．１ｍｍ程度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を構成している。この樹脂ケース７の容量素子用の凹部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と半田接続される。また、抵抗素子１１が配置され、抵抗素子１１の一方の電極は、接続電極に半田接続される。
次いで、樹脂ケース７の組立体用の円形状の凹部１３ａに、上記した組立体２０を配置する。中心導体５の一端は、容量素子９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４の一端は、容量素子８の上面の電極に接続される。また、中心導体６の一端は、容量素子１０の上面の電極に接続される。そして、下ケース１２上に樹脂ケース７が配置される。そして、磁性体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を嵌合させて、アイソレータを構成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、ＩＣ、トランジスター等の半導体素子、積層チップコンデンサー、積層チップインダクタ、チップ抵抗等の受動部品の小型化にともない、これらを表面実装したマイクロ波装置の小型化・薄型化が急速に進行している。このような動きの中でマイクロ波装置を構成する上できわめて重要な非可逆回路素子である集中定数型サ−キュレ−タ・アイソレータも小型化・薄型化が求められている。
これらアイソレータ、サーキュレータ等の非可逆回路素子を小型化する方法としては、高性能な磁石を用いて、必要な磁力を維持しつつ、磁石を小型化する方法が考えられる。従来、フェリ磁性体３として用いるガーネットフェライトの飽和磁化の温度特性をは−０．４〜−０．２％／℃と大きいので、残留磁束密度Ｂｒの温度特性が大きいＳｒフェライト磁石を前記永久磁石２として用いて、非可逆回路素子として温度係数を小さく構成するのが一般的であるが、、前記Ｓｒフェライト磁石の磁気特性は、たかだか残留磁束密度Ｂｒが０．４５Ｔ程度、（ＢＨ）ｍａｘ．は４０ＫＪ／ｍ３程度のため、小型化にはおのずと限界がある。
前記Ｓｒフェライト磁石よりも強力な磁力を有する磁石としてはＲＣｏ５系、Ｒ２Ｃｏ１７系、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系、Ｒ−Ｆｅ−Ｎ系（ＲはＹを含む希土類元素のうちの一種又は２種以上）磁石等があるが、これらの磁石はＳｒフェライト磁石よりも温度特性がフラットであるため、前記フェリ磁性体の温度特性を解消することが出来ず、アイソレータ、サーキュレータ素子全体としての温度特性を満足することが困難であった。
そこで本発明は、温度特性を実用上問題のない程度に維持しつつ小型化した非可逆回路素子を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の中心導体を配置したフェリ磁性体と、当該フェリ磁性体の中心導体側に重ねて配置された直流磁界を印加する永久磁石を備えた非可逆回路素子であって、
前記永久磁石として温度係数の異なる２種以上の板状の永久磁石を重ねて用い、永久磁石の少なくとも一つがＳｒフェライト磁石であり、他の一つが希土類磁石であって、前記永久磁石のＳｒフェライト磁石をフェリ磁性体に設けられた中心導体と対向させ、希土類磁石を上ケース側とした集中定数型非可逆回路素子である。
前記２種以上の永久磁石の少なくとも一つが、ＲＣｏ５系、Ｒ２Ｃｏ１７系、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系、Ｒ−Ｆｅ−Ｎ系（ＲはＹを含む希土類元素のうちの一種又は２種以上）のいずれかの希土類磁石であるのが好ましい。
また、板状のＳｒフェライト磁石と希土類磁石とを耐熱性接着剤で貼り合わせて一体の永久磁石とするのも好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明に係る一実施例の非可逆回路素子を図１の分解斜視図を用いて説明する。この非可逆回路素子は、従来の非可逆回路素子と同様の部分が多く、以下異なる部分を説明する。本発明の非可逆回路素子は、フェリ磁性体に直流磁界を印加する永久磁石を温度係数の異なる２種以上の永久磁石２ａ，２ｂを用いて構成している。ここで温度係数の異なる２種以上の永久磁石とは、表１に示すＳｒフェライト磁石と希土類磁石から適宜選択すればよい。永久磁石の形状は、加工の容易さから板状であることが好ましく、例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石であれば、素原料粉末として乾粉又は乾粉と有機溶媒や鉱物油あるいは合成油との混合物を作製し、金型キャビティー内に給粉し、磁界中で板状に成形し、得られた成形体を必要に応じて乾燥し、焼結、熱処理して得ることが出来る。またＳｒフェライト磁石は素原料粉末として乾粉又は乾粉と水との混合物を作製し、磁界中で板状に成形し、得られた成形体を必要に応じて乾燥し、焼結して得ることが出来る。
【０００８】
【表１】
0004288638.tif 000002
【０００９】
この様にして得たＳｒフェライト磁石２ｂとＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石２ａとを耐熱性接着剤を用いて貼合わせて一体の永久磁石とした。この永久磁石をフェリ磁性体に直流磁界を印加するように、上下ヨーク１、１２間に配置し本発明の非可逆回路素子を構成した。この様に構成すれば、Ｓｒフェライト磁石単体で得ていた磁力を、従来よりも総厚を薄くし構成た場合であっても容易に得ることが出来、また残留磁束密度Ｂｒの温度特性も希土類磁石のみで構成する場合よりも大きく出来、この結果、温度特性を実用上問題のない程度に維持しつつ小型化した非可逆回路素子を得ることが出来た。
【００１０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば温度特性を実用上問題のない程度に維持しつつ小型化した非可逆回路素子を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る非可逆回路素子の分解斜視図である。
【図２】従来の非可逆回路素子の分解斜視図である。
【符号の説明】
１  上ケース
２、２ａ、２ｂ  永久磁石
３  フェリ磁性体
１２  下ヨーク
【図１】
0004288638.tif 000003
【図２】
0004288638.tif 000004