專利名稱：不可逆電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不可逆電路裝置，例如在微波頻帶中使用的循環(huán)器或隔離器。
背景技術(shù)：
通常，在便攜式通訊裝置例如蜂窩電話中使用的集總元件隔離器允許信號僅在發(fā)送方向上通過，并且禁止在反向上進行發(fā)送。近年來便攜式通信裝置朝更輕更小發(fā)展的趨勢使得對更輕更小隔離器的需求也日益增加。
為了滿足這種需求，日本未經(jīng)審查的實用新型申請?zhí)?-80009文件揭示了一種不可逆電路裝置，該裝置包括通過在磁體周圍纏繞中心電極導(dǎo)體形成的繞線中心電極以減少裝置的尺寸和重量。這種不可逆裝電路裝置的中心電極具有更大的有效長度以改善中心電極的電感，并減少磁體的直徑。
然而，通過將中心電極用非磁性基片纏繞在磁體周圍形成中心電極，當(dāng)磁體的厚度較薄時，基片就留在磁體底部用于加固。因為在磁體底部的這部分繞線中心電極導(dǎo)體通過非磁性基片與磁體的對應(yīng)部分隔離，所以，所得到的隔離器的介入損耗并沒有充分降低到隔離器所需的程度。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述問題，本發(fā)明的較佳實施例提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、重量減少和低介入損耗的不可逆電路裝置，該裝置包括配置有非磁性基片的磁體。
本發(fā)明的一個較佳實施例提供了一種不可逆電路裝置，該裝置包括包含非磁性基片的中心電極(所述基片包括具有槽的第一表面)，配置在非磁性基片的第二表面上的磁體以及中心電極導(dǎo)體(中心電極導(dǎo)體的一部分配置在槽中)，和用于給磁體施加直流磁場的磁鐵，所述磁鐵接近磁體放置。
因為非磁性基片上具有槽，槽處的厚度較小，所以，中心電極導(dǎo)體和磁體之間的間距與沒有槽的情況相比已經(jīng)大大減少。這樣，就大大降低了介入損耗。而且，因為在非磁性基片中的槽深度可以控制，所以可以很容易控制介入損耗。而且，因為一部分中心電極導(dǎo)體配置在槽中，就有效防止了中心電極的位移。
磁體最好包括槽的一側(cè)，并且非磁性基片最好包括槽的底部。
槽的深度配置為達到非磁性基片和磁體之間的接口。磁體也確定了槽的底部。而且，非磁性基片的側(cè)面確定了槽的側(cè)面。
根據(jù)本發(fā)明的該較佳實施例，在中心電極導(dǎo)體和磁體之間沒有配置非磁性基片，并且充分保持了磁體的厚度。因而，大大減少了上述結(jié)構(gòu)的介入損耗。
中心電極導(dǎo)體最好包括具有絕緣層的線，并且中心電極導(dǎo)體既在非磁性基片附近纏繞又在磁體附近纏繞或僅在磁體附近纏繞。
當(dāng)中心電極導(dǎo)體在非磁性基片和磁體附近纏繞時，因為導(dǎo)體配置有絕緣層，因而，導(dǎo)體的纏繞并沒有在纏繞的交叉點彼此直接接觸。
磁體最好包括石榴石單晶體，以便進一步減少介入損耗。
磁體最好通過液相外延擴展。在這種方式中，磁體具有與基片相同的晶體結(jié)構(gòu)，并且具有較高的結(jié)晶度。這樣，使用這種磁體就能制造具有低介入損耗的高質(zhì)量不可逆電路裝置。
非磁性基片最好包括石榴石單晶體。當(dāng)非磁性基片和磁體都具有相同的石榴石單晶體結(jié)構(gòu)時，就可以用此制造具有穩(wěn)定特性和低介入損耗的不可逆電路裝置。
本發(fā)明的更多元件、特性、特征和優(yōu)點通過對結(jié)合附圖的較佳實施例的下述描述而變得明顯。


圖1是根據(jù)本發(fā)明較佳實施例的雙端隔離器部件視圖。
圖2A是配置有敷層銅線的單晶體復(fù)合物的透視圖，以便提供定義圖1所示的雙端隔離器的中心電極。
圖2B是沿圖2A線A-A’的單晶體復(fù)合物的截面圖。
具體實施例方式
圖1是雙端隔離器的組件視圖，該隔離器包括根據(jù)本發(fā)明較佳實施例的不可逆電路裝置。
在本較佳實施例中，雙端隔離器最好具有下述示范尺寸，大約3.2mm×2.5mm×2.0mm。
參照圖1，隔離器10包括上軛12、下軛14、永久磁鐵16、樹脂基片18、4個電容器20、電阻器22以及單晶體復(fù)合物23。永久磁鐵16和基片18配置在上軛12和下軛14之間。電容器20、電阻器22以及單晶體復(fù)合物23配置在基片18上。
單晶體復(fù)合物23最好限定為非磁性石榴石單晶體基片26以及通過液相外(LPE方法)在石榴石單晶體基片26上擴展的磁性石榴石單晶體24。與配置有磁性石榴石單晶體24的表面相對的石榴石單晶體基片26表面包括兩個槽28a和28b。槽28a和28b基本上平行地沿磁性石榴石單晶體24的主表面延伸，并且在石榴石單晶體基片26表面的大致中央處彼此交叉。
中心電極配置在由兩根敷層銅線30a和30b限定的單晶體復(fù)合物23的表面上。下面將結(jié)合圖2A和2B對中心電極的配置進行描述。
圖2A是配置有由敷層銅線30a和30b限定的中心電極的單晶體復(fù)合物23的透視圖。圖2B是沿圖2A兩點點劃線A-A’的單晶體復(fù)合物的截面圖。
如圖2A和2B所示，敷層銅線30a和30b的中央部分分別配置在單晶體復(fù)合物23的石榴石單晶體基片26上所提供的槽28a和28b中。敷層銅線30a和30b的端部纏繞在單晶體復(fù)合物23的周圍。敷層銅線30a和30b在單晶體復(fù)合物23的頂面和底面的大致中心處彼此重疊。
如圖1所示，在限定中心電極的每根敷層銅線30a和30b的一端與基片接地。敷層銅線30a的另一端通過電容器20中的一個與輸入端串聯(lián)，并且還與另一個電容器20并行連接。敷層銅線30b的另一端通過另一電容器20與輸入端串聯(lián)，并且還與另一個電容器20并行連接。電阻器串聯(lián)在兩個串聯(lián)電容器20之間。
本發(fā)明將通過其較佳實施例的實例進行描述。
通過LPE方法在非磁性石榴石單晶體基片(Gd3Ga5O12)上擴展磁性石榴石單晶體(Y3Fe5O12)層以制備單晶體復(fù)合物。
從得到的單晶體復(fù)合物上切下多個采樣片。每個采樣片具有大約為0.5mm×0.5mm的平面尺寸，磁性石榴石單晶體層的厚度大約為0.1mm，而非磁性石榴石單晶體基片的厚度大約為0.2mm。
對于每個制備的采樣片來說，兩個槽28a和28b配置在非磁性石榴石單晶體基片的表面上，該表面與使用鉆石輪劃片機在磁性石榴石單晶體層上配置的表面相對。每個寬度約0.07mm的槽28a和28b在表面的大致中心處彼此交叉，并且具有如表1所示的深度。
表1

如圖2A和2B所示，兩根敷層銅線30a和30b的中心部分分別配置在每個所得單晶體復(fù)合物的槽28a和28b中。敷層銅線30a和30b的端部纏繞在單晶體復(fù)合物23的周圍以形成中心電極。因此，將圖1中所示的中心電極以及其他部件進行組裝以形成雙端隔離器10。在該實例中，在將復(fù)合物切割為不可逆電路裝置的尺寸之后，再將槽28a和28b配置在單晶體復(fù)合物中?；蛘撸梢栽谇懈钋芭渲貌?8a和28b。
接著，介入損耗和配置在單晶體復(fù)合物中的槽30a和30b的深度之間的關(guān)系由每個制備的雙端隔離器10確定。其結(jié)果如表1所示。在表1中，“在基片中”的表述是指在非磁性石榴石單晶體基片中。
參照表1，包括在非磁性石榴石單晶體基片中形成具有約0.05mm深度的實例2的雙端隔離器與不具有槽的實例1相比，介入損耗有了改善。
如實例3和4所示，因為槽底部離磁性石榴石單晶體層和非磁性石榴石單晶體基片間接口越來越近，在配置在槽中敷層銅線和磁性石榴石單晶體之間的間距減小，并且降低了介入損耗。
實例5和6，包括了越過磁性石榴石單晶體和非磁性石榴石單晶體基片間接口延伸的槽，與不具有槽的實例1相比，介入損耗也有了改善。然而，因為磁性石榴石單晶體層的有效厚度減少，在槽到達接口的深度后，介入損耗會增加。
因此，當(dāng)需要最小介入損耗時，就配置槽以便到達磁性石榴石單晶體24和非磁性石榴石單晶體基片26間的接口，并且磁性石榴石單晶體24限定了槽28a’和28’b的底部，它們配置在具有如圖3所示基片的單晶體上。
通過這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)配置在單晶體表面上的敷層銅線限定了中心電極時，非磁性基片并沒有插入在中心電極導(dǎo)體和磁體之間，并且磁體的厚度得到充分保持。因而，如表1所示，在實例4中，上述結(jié)構(gòu)的介入損耗得到最大程度的減少。
雖然本發(fā)明是參照上述實例中用于1GHz頻帶的雙端隔離器進行描述，但本發(fā)明也可以有效用于其他頻帶，并且可以應(yīng)用于除雙端隔離器外的不可逆電路裝置例如集總元件隔離器和循環(huán)器。本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)并不局限于如圖1所示的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)已經(jīng)描述了本發(fā)明的較佳實施例后，在不背離本發(fā)明的范疇和精神的情況下，對于本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員來說可以理解其變化和修改。因而，本發(fā)明的范疇單獨由下述權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求
1.一種不可逆電路裝置，其特征在于，包括中心電極，包括包括具有槽的第一表面的非磁性基片；配置在所述非磁性基片第二表面上的磁體；中心電極導(dǎo)體，一部分所述中心電極導(dǎo)體配置在所述槽中；以及配置用于給所述磁體施加直流電磁場的磁鐵，所述磁鐵鄰近所述磁鐵放置。
2.如權(quán)利要求1所述的不可逆電路裝置，其特征在于，所述磁體包括所述槽的一側(cè)，并且所述非磁性基片包括所述槽的底部。
3.如權(quán)利要求1所述的不可逆電路裝置，其特征在于，所述中心電極導(dǎo)體包括一根具有絕緣敷層的線，并且所述中心電極導(dǎo)體纏繞在所述非磁性基片和磁體周圍。
4.如權(quán)利要求1所述的不可逆電路裝置，其特征在于，所述中心電極導(dǎo)體包括一根具有絕緣敷層的線，并且所述中心電極導(dǎo)體僅纏繞在所述磁體的周圍。
5.如權(quán)利要求1所述的不可逆電路裝置，其特征在于，所述磁體包括一個磁性石榴石單晶體。
6.如權(quán)利要求1所述的不可逆電路裝置，其特征在于，所述磁體通過液相外延制造。
7.如權(quán)利要求1所述的不可逆電路裝置，其特征在于，所述非磁性基片包括一個非磁性石榴石單晶體。
8.如權(quán)利要求1所述的不可逆電路裝置，其特征在于，所述非磁性基片的第一表面還包括一個附加槽。
9.如權(quán)利要求8所述的不可逆電路裝置，其特征在于，所述槽和附加槽在所述非磁性基片的大致中心處彼此交叉。
10.一種用于不可逆電路裝置的中心電極，其特征在于，包括包括具有槽的第一表面的非磁性基片；配置在所述非磁性基片第二表面上的磁體；中心電極導(dǎo)體，一部分所述中心電極導(dǎo)體配置在所述槽中。
11.如權(quán)利要求10所述的中心電極，其特征在于，所述磁體包括所述槽的一側(cè)，并且所述非磁性基片包括所述槽的底部。
12.如權(quán)利要求10所述的中心電極，其特征在于，所述中心電極導(dǎo)體包括一根具有絕緣敷層的線，并且所述中心電極導(dǎo)體纏繞在所述非磁性基片和磁體周圍。
13.如權(quán)利要求10所述的中心電極，其特征在于，所述中心電極導(dǎo)體包括一根具有絕緣敷層的線，并且所述中心電極導(dǎo)體僅纏繞在所述磁體的周圍。
14.如權(quán)利要求10所述的中心電極，其特征在于，所述磁體包括一個磁性石榴石單晶體。
15.如權(quán)利要求10所述的中心電極，其特征在于，所述磁體通過液相外延制造。
16.如權(quán)利要求10所述的中心電極，其特征在于，所述非磁性基片包括一個非磁性石榴石單晶體。
17.如權(quán)利要求10所述的中心電極，其特征在于，所述非磁性基片的第一表面還包括一個附加槽。
18.如權(quán)利要求17所述的中心電極，其特征在于，所述槽和附加槽在所述非磁性基片的大致中心處彼此交叉。
全文摘要
一種不可逆電路裝置包括磁鐵和中心電極。中心電極包括具有第一表面的非磁性基片(所述第一表面具有槽),配置在非磁性基片的第二表面上的磁體以及中心電極導(dǎo)體,一部分中心電極導(dǎo)體配置在槽中。磁鐵給磁體施加直流電磁場,并且鄰近磁體放置。
文檔編號H01P1/365GK1388611SQ0211859
公開日2003年1月1日 申請日期2002年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月26日
發(fā)明者藤野優(yōu), 高木隆 申請人:株式會社村田制作所