不可逆電路元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠兼得小型化和低損耗的集中常數(shù)型的不可逆電路元件。在該不可逆電路元件中，第1中心導(dǎo)體(21)、第2中心導(dǎo)體(22)以及第3中心導(dǎo)體(23)以相互絕緣狀態(tài)交叉地配置在由永久磁鐵施加直流磁場的鐵氧體(20)，將第1中心導(dǎo)體(21)的一端作為第1端口(P1)，將第2中心導(dǎo)體(22)的一端作為第2端口(P2)，將第3中心導(dǎo)體(23)的一端作為第3端口(P1)。第1端口(P1)與第1端子(41)連接，第2端口(P2)與第2端子(42)連接，第3端口(P3)與第3端子(43)連接。各中心導(dǎo)體(21、22、23)各自的另一端相互連接并且接地。分別針對各中心導(dǎo)體(21、22、23)并聯(lián)連接有電容元件(C1、C2、C3)。而且，滿足以下公式。這里，γ：旋磁比，μo：真空導(dǎo)磁率，Hin：內(nèi)部磁場，Ms：飽和磁化強(qiáng)度，ω：角頻率。γ(μ0Hin+Ms)≤ω。
【專利說明】不可逆電路元件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及不可逆電路元件，尤其涉及在微波頻帶使用的隔離器、循環(huán)器等不可逆電路元件。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，隔離器、循環(huán)器等不可逆電路元件具有僅向預(yù)先決定的特定方向傳輸信號，而不向相反方向傳輸?shù)奶匦浴＠迷撎匦裕绺綦x器被用于便攜式電話等移動體通信設(shè)備的發(fā)送電路部。
[0003]作為是這種不可逆電路元件且在與磁共振點相比低磁場動作的不可逆電路元件，已知有專利文獻(xiàn)I所記載的不可逆電路元件。專利文獻(xiàn)I所記載的不可逆電路元件為使用導(dǎo)磁率μ +’為負(fù)的區(qū)域的中磁場動作，因接近磁共振點而磁損耗變大，并且插入損耗變大。非專利文獻(xiàn)I所記載的不可逆電路元件為使用導(dǎo)磁率μ +’為正的區(qū)域的低磁場動作，是波導(dǎo)管型(分布常數(shù)型)。波導(dǎo)管型的隔離器因為鐵氧體以頻率λ的1/2大小構(gòu)成，所以在800MHz頻帶、數(shù)GHz頻帶大型化。另外，在低磁場動作中由較小的導(dǎo)磁率而使正負(fù)圓偏振波之間的相位差產(chǎn)生，所以需要頻率λ的1/2左右的線路長，從而大型化，所以難以安裝在便攜式電話等。
[0004]其中，在本說明書中，將與磁共振點相比磁場高的區(qū)域定義為高磁場，將與磁共振點相比磁場低并且導(dǎo)磁率μ +’為負(fù)的區(qū)域定義為中磁場，將與磁共振點相比磁場低并且導(dǎo)磁率μ +’為正的區(qū)域定義為低磁場，由此使用磁場區(qū)域(高磁場、中磁場、低磁場)。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開平10 - 284909號公報
[0006]非專利文獻(xiàn)1:TDK Tech-Mag with ferrite (http://www.tdk.c0.jp/techmag/ferrite/grain#54/flame54.htm)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供能夠兼得小型化和低損耗的集中常數(shù)型的不可逆電路元件。
[0008]本發(fā)明的第I方式的不可逆電路元件，
[0009]第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體以相互絕緣狀態(tài)交叉地配置在由永久磁鐵施加直流磁場的鐵氧體，
[0010]將第I中心導(dǎo)體的一端作為第I端口，將第2中心導(dǎo)體的一端作為第2端口，將第3中心導(dǎo)體的一端作為第3端口，
[0011]第I端口與第I端子連接，第2端口與第2端子連接，第3端口與第3端子連接，
[0012]第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體各自的另一端相互連接并且接地，
[0013]分別針對第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體并聯(lián)連接有電容元件。
[0014]本發(fā)明的第2方式的不可逆電路元件，
[0015]第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體以相互絕緣狀態(tài)交叉地配置在由永久磁鐵施加直流磁場的鐵氧體，
[0016]將第I中心導(dǎo)體的一端作為第I端口，將第2中心導(dǎo)體的一端作為第2端口，將第3中心導(dǎo)體的一端作為第3端口，
[0017]第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體各自的另一端相互連接并且經(jīng)由串聯(lián)連接的電感元件和電容元件接地，
[0018]分別針對第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體并聯(lián)連接有電容元件，
[0019]分別在第I端口與第I端子之間、第2端口與第2端子之間以及第3端口與第3端子之間連接有電容元件。
[0020]本發(fā)明的第3方式的不可逆電路元件，
[0021]第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體以相互絕緣狀態(tài)交叉地配置在由永久磁鐵施加直流磁場的鐵氧體，
[0022]將第I中心導(dǎo)體的一端作為第I端口，將第2中心導(dǎo)體的一端作為第2端口，將第3中心導(dǎo)體的一端作為第3端口，將第3端口經(jīng)由串聯(lián)連接的電容元件和電阻元件接地，
[0023]第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體各自的另一端相互連接并且經(jīng)由串聯(lián)連接的電感元件和電容元件接地，
[0024]分別針對第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體并聯(lián)連接有電容元件，
[0025]分別在第I端口與第I端子之間、第2端口與第2端子之間連接有電容元件。
[0026]而且，上述第1、第2以及第3方式的不可逆電路元件的特征在于，分別按照滿足以下公式的方式設(shè)定內(nèi)部磁場以及飽和磁化強(qiáng)度。
[0027](公式I)
[0028]y ( μ 0Hin+Ms) ( ω
[0029]y:旋磁比
[0030]μ ο:真空導(dǎo)磁率
[0031]Hin:內(nèi)部磁場
[0032]Ms:飽和磁化強(qiáng)度
[0033]ω:角頻率
[0034]上述不可逆電路元件是第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體以相互絕緣狀態(tài)交叉地配置在由永久磁鐵施加直流磁場的鐵氧體的集中常數(shù)型。在第I以及第2方式的不可逆電路元件中，從第2端口輸入的高頻信號從第I端口輸出，從第I端口輸入的高頻信號從第3端口輸出，從第3端口輸入的高頻信號從第2端口輸出。在第3方式的不可逆電路元件中，從第2端口輸入的高頻信號從第I端口輸出。另一方面，從第I端口輸入的高頻信號因第3端口通過電阻元件終止而不對第2端口輸出。
[0035]其中，高頻信號的輸入輸出關(guān)系通過使從永久磁鐵施加的直流磁場反轉(zhuǎn)來逆轉(zhuǎn)。另外，上述電容元件以及上述電感元件中的至少一個可以是電容值可變或者電感值可變。
[0036]上述不可逆電路元件通過鐵氧體的內(nèi)部磁場Hin、飽和磁化強(qiáng)度Ms滿足上述公式，從而以集中常數(shù)型在低磁場且導(dǎo)磁率μ+’為正的區(qū)域動作，兼得磁路的小型化和鐵氧體的小型化。另外，因為在遠(yuǎn)離磁共振點的位置動作，所以磁損耗減少。
[0037]根據(jù)本發(fā)明，能夠在集中常數(shù)型的不可逆電路元件中兼得小型化和低損耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1是表示第I實施例的不可逆電路元件(3端口型循環(huán)器)的等效電路圖。
[0039]圖2是表示針對鐵氧體中的磁場的圓偏振波導(dǎo)磁率的曲線圖。
[0040]圖3是表示第I實施例的不可逆電路元件的分解立體圖。
[0041]圖4是更詳細(xì)地表示第I實施例的不可逆電路元件的分解立體圖。
[0042]圖5是表示第I實施例的不可逆電路元件的插入損耗特性的曲線圖。
[0043]圖6是表示第I實施例的不可逆電路元件的隔離特性的曲線圖。
[0044]圖7是表示第2實施例的不可逆電路元件(3端口型循環(huán)器)的等效電路圖。
[0045]圖8是表示第2實施例的不可逆電路元件的插入損耗特性的曲線圖。
[0046]圖9是表示第2實施例的不可逆電路元件的隔離特性的曲線圖。
[0047]圖10是表示第3實施例的不可逆電路元件(隔離器)的等效電路圖。
[0048]圖11是表示第3實施例的不可逆電路元件的插入損耗特性的曲線圖。
[0049]圖12是表示第3實施例的不可逆電路元件的隔離特性的曲線圖。
[0050]圖13是表示第4實施例的不可逆電路元件(3端口型循環(huán)器)的等效電路。
[0051]圖14是表示第4實施例的不可逆電路元件的插入損耗特性的曲線圖。
[0052]圖15是表示第4實施例的不可逆電路元件的隔離特性的曲線圖。
[0053]圖16是表示第5實施例的不可逆電路元件(3端口型循環(huán)器)的等效電路。
[0054]圖17是表示第6實施例的不可逆電路元件(隔離器)的等效電路。
[0055]圖18是表示第7實施例的不可逆電路元件(3端口型循環(huán)器)的等效電路圖。
[0056]圖19是表示第7實施例的不可逆電路元件的第I規(guī)格中的插入損耗特性的曲線圖。
[0057]圖20是表示第7實施例的不可逆電路元件的第I規(guī)格中的隔離特性的曲線圖。
[0058]圖21是表示第7實施例的不可逆電路元件的第2規(guī)格中的插入損耗特性的曲線圖。
[0059]圖22是表示第7實施例的不可逆電路元件的第2規(guī)格中的隔離特性的曲線圖。
[0060]圖23是表示第8實施例的不可逆電路元件(3端口型循環(huán)器)的等效電路圖。
[0061]圖24是表示第8實施例的不可逆電路元件的第I規(guī)格中的插入損耗特性的曲線圖。
[0062]圖25是表示第8實施例的不可逆電路元件的第I規(guī)格中的隔離特性的曲線圖。
[0063]圖26是表示第8實施例的不可逆電路元件的第2規(guī)格中的插入損耗特性的曲線圖。
[0064]圖27是表示第8實施例的不可逆電路元件的第2規(guī)格中的隔離特性的曲線圖。

【具體實施方式】
[0065]以下，參照附圖對本發(fā)明所涉及的不可逆電路元件的實施例進(jìn)行說明。其中，在各圖中，對相同的部件賦予共同的標(biāo)記，省略重復(fù)的說明。
[0066](第I實施例，參照圖1?圖6)
[0067]第I實施例的不可逆電路元件是具有圖1所示的等效電路的集中常數(shù)型的3端口型循環(huán)器。即，第I中心導(dǎo)體21 (LI)、第2中心導(dǎo)體22 (L2)以及第3中心導(dǎo)體23 (L3)以相互絕緣狀態(tài)以規(guī)定角度交叉地配置在由永久磁鐵沿箭頭A方向施加直流磁場的鐵氧體20，將第I中心導(dǎo)體21的一端作為第I端口 P1，將第2中心導(dǎo)體的一端作為第2端口 P2，將第3中心導(dǎo)體23的一端作為第3端口 P3。
[0068]并且，各中心導(dǎo)體21、22、23各自的另一端相互連接并且經(jīng)由串聯(lián)連接的電感元件Lg和電容元件Cg接地。分別針對各中心導(dǎo)體21、22、23并聯(lián)連接有電容元件C1、C2、C3。在第I端口 Pl與第I端子41之間連接有電容元件Cs I，在第2端口 P2與第2端子42之間連接有電容元件Cs2，在第3端口 P3與第3端子43之間連接有電容元件Cs3。
[0069]具體而言，如圖3以及圖4所示，由以上的等效電路構(gòu)成的3端口型循環(huán)器由電路基板30、中心導(dǎo)體組裝體10以及永久磁鐵25構(gòu)成。
[0070]中心導(dǎo)體組裝體10是在矩形狀的微波鐵氧體20的上下表面層疊了絕緣體層11、12、13、14的部件，形成第I中心導(dǎo)體21的導(dǎo)體21a形成于絕緣體層11的上表面，導(dǎo)體21b形成于絕緣體層13的下表面，分別經(jīng)由通孔導(dǎo)體15a連接成螺旋狀。形成第2中心導(dǎo)體22的導(dǎo)體22a形成于絕緣體層12的上表面，導(dǎo)體22b形成于鐵氧體20的下表面，分別經(jīng)由通孔導(dǎo)體15b連接成螺旋狀。形成第3中心導(dǎo)體23的導(dǎo)體23a形成于鐵氧體20的上表面，導(dǎo)體23b形成于絕緣體層14的下表面，分別經(jīng)由通孔導(dǎo)體15c連接成螺旋狀。
[0071]中心導(dǎo)體21、22、23能夠在鐵氧體20上形成為薄膜導(dǎo)體、厚膜導(dǎo)體或者導(dǎo)體箔，在本實施例中被2圈卷繞于鐵氧體20，但卷繞圈數(shù)任意。另外，各種電容元件、電感元件使用芯片部件。例如，鐵氧體20的大小是2.0mm四方形且厚度為0.15mm,中心導(dǎo)體21、22、23的各導(dǎo)體寬度是0.06?0.2_。絕緣體層11?14使用感光性玻璃，中心導(dǎo)體21、22、23使用感光性金屬膏。
[0072]電路基板30在其上表面形成用于安裝各中心導(dǎo)體21、22、23的端部、芯片型的各種電容元件以及電感元件的電極31a?311，如圖3所示那樣，通過將中心導(dǎo)體組裝體10以及永久磁鐵25層疊并安裝在電路基板30上，來形成圖1所示的等效電路的3端口型循環(huán)器。另外，在電路基板30的下表面，雖然未圖示，但形成有第1、第2以及第3端子41、42、43。
[0073]在第I實施例的3端口型循環(huán)器中，從第2端子42(第2端口 P2)輸入的高頻信號從第I端子41 (第I端口 Pl)輸出，從第I端子41 (第I端口 Pl)輸入的高頻信號從第3端子43(第3端口 P3)輸出，從第3端子43(第3端口 P3)輸入的高頻信號從第2端子42(第2端口 P2)輸出。
[0074]以下，參照圖2對本第I實施例中的動作特性進(jìn)行說明。圖2示出針對磁場(A/m)的導(dǎo)磁率μ 土。在本實施例中，在圖2中由虛線包圍的低磁場區(qū)域Xl動作。換句話說，給予鐵氧體20較弱的直流磁場以使在μ -> μ +> O的區(qū)域動作。另一方面，給予鐵氧體20較強(qiáng)的直流磁場以使在高磁場區(qū)域Χ2亦即μ + > μ —的區(qū)域動作。在低磁場區(qū)域Xl和高磁場區(qū)域Χ2中，μ +與μ —之間的關(guān)系逆轉(zhuǎn)，所以磁場的施加方向相同的情況下，高頻信號的流向為相反方向。但是，若使磁場的施加方向相反，則高頻信號的傳遞路徑更換。換言之，插入損耗特性和隔離特性更換。
[0075]此外，圓偏振波導(dǎo)磁率由下式(I)表示。
[0076](公式2) _ _ yMs'
[0077]A:+(I)
[0078]此時，若忽略損耗項，則在圖2中磁場的強(qiáng)度在磁共振點以下且μ +’> O的情況，成為由上式(I)導(dǎo)出的下式(2)。
[0079](公式3)
[0080]y ( μ 0Hin+Ms) ( ω (2)
[0081]y:旋磁比
[0082]μ ο:真空導(dǎo)磁率
[0083]Hin:內(nèi)部磁場
[0084]Ms:飽和磁化強(qiáng)度
[0085]ω:角頻率
[0086]因此，通過以滿足上式(2)的方式設(shè)定內(nèi)部磁場Hin、飽和磁化強(qiáng)度Ms等，能夠?qū)崿F(xiàn)在低磁場動作的集中常數(shù)型的隔離器。通過在低磁場動作，從而由永久磁鐵25施加的施加磁場較小即可，磁鐵25的大小小型化，磁路也小型化。即，該集中常數(shù)型隔離器兼得磁路的小型化和鐵氧體20的小型化。另外，因為在遠(yuǎn)離磁共振點的位置動作，所以磁損耗減少。
[0087]相對于以往的波導(dǎo)管型需要λ/2大小的情況，鐵氧體的大小在集中常數(shù)型的情況下只要形成必要的電感即可，所以比λ/2小得多，可以為λ/4以下。
[0088]在第I實施例的3端口型循環(huán)器中，從第I端子41向第3端子43的插入損耗特性如圖5所示，從第I端子41向第2端子42的隔離特性如圖6所示。動作帶寬約30%(698?960MHz)，作為集中常數(shù)型得到寬帶特性。特別是，得到寬帶特性是通過在各端口PU P2、P3連接電容元件Csl、Cs2、Cs3，并且將各中心導(dǎo)體21、22、23的另一端經(jīng)由由電感元件Lg和電容元件Cg構(gòu)成的串聯(lián)諧振電路接地而實現(xiàn)的。
[0089]并且，得到了上述特性的情況下的各元件的規(guī)格如下。
[0090]電容元件Cl: 1.0pF
[0091]電容元件C2:1.0pF
[0092]電容元件C3:0.2pF
[0093]電容元件Csl:4.7pF
[0094]電容元件Cs2:5.0pF
[0095]電容元件Cs3:5.6pF
[0096]電容元件Cg:9.0pF
[0097]電感元件Lg:1.5nH
[0098]特別是，將鐵氧體20相對于電路基板30的上表面沿水平方向配置，并且在低磁場進(jìn)行動作，所以所需要的施加磁場較小即可，其結(jié)果是，能夠使永久磁鐵25變薄。另外，因為是低磁場所以可以省略磁軛，能夠?qū)⒀h(huán)器整體薄型化。
[0099]另一方面，因為是低磁場動作(圓偏振波導(dǎo)磁率比I小)，所以為了確保必要的電感值，采用將各中心導(dǎo)體21、22、23分別相對于鐵氧體20各卷繞多圈(具體而言是2圈)的結(jié)構(gòu)。而且，將形成于各層的線狀的導(dǎo)體21a、21b、22a、22b、23a、23b經(jīng)由通孔導(dǎo)體形成為螺旋狀，所以通過變更通孔導(dǎo)體的位置能夠改變各中心導(dǎo)體21、22、23的長度(電感值)。并且，通過將導(dǎo)體21a、21b、22a、22b、23a、23b分割到各個層，從而能夠?qū)⒏髦行膶?dǎo)體21、22、23相對于鐵氧體20等距離地配置，磁場的給予變得均衡。此外，通過改變導(dǎo)體21a、21b、22a、22b、23a、23b的層疊配置，能夠調(diào)整插入損耗特性、隔離特性。
[0100](第2實施例，參照圖7?圖9)
[0101]第2實施例的不可逆電路元件是具有圖7所示的等效電路的集中常數(shù)型的3端口型循環(huán)器。即，第I中心導(dǎo)體21 (LI)、第2中心導(dǎo)體22 (L2)以及第3中心導(dǎo)體23 (L3)以相互絕緣狀態(tài)以規(guī)定角度交叉地配置在由永久磁鐵沿箭頭A方向施加直流磁場的鐵氧體20，將第I中心導(dǎo)體21的一端作為第I端口 Pl直接與第I端子41連接，將第2中心導(dǎo)體22的一端作為第2端口 P2直接與第2端子42連接，將第3中心導(dǎo)體23的一端作為第3端口P3直接與第3端子43連接。并且，各中心導(dǎo)體21、22、23各自的另一端相互連接并且接地。分別針對各中心導(dǎo)體21、22、23并聯(lián)地連接有電容元件C1、C2、C3。
[0102]換言之，本第2實施例從上述第I實施例的循環(huán)器中省略了電容元件Csl、Cs2、Cs3以及電感元件Lg和電容元件Cg。中心導(dǎo)體21、22、23為與第I實施例相同的構(gòu)成，以從圖4所示的構(gòu)成拆下了上述元件的狀態(tài)構(gòu)成。另外，以滿足上式(2)的方式設(shè)定內(nèi)部磁場Hin、飽和磁化強(qiáng)度Ms。
[0103]在本第2實施例中的動作方式與上述第I實施例基本上相同，起到相同的作用效果。從第I端子41向第3端子43的插入損耗特性如圖8所示，從第I端子41向第2端子42的隔離特性如圖9所示。
[0104]并且，得到了上述特性的情況下的各元件的規(guī)格如以。
[0105]電容元件Cl: 11.0pF
[0106]電容元件C2:11.0pF
[0107]電容元件C3:12.0pF
[0108](第3實施例，參照圖10?圖12)
[0109]第3實施例的不可逆電路元件是具有圖10所示的等效電路的集中常數(shù)型的隔離器。即，第I中心導(dǎo)體21 (LI)、第2中心導(dǎo)體22 (L2)以及第3中心導(dǎo)體23 (L3)以相互絕緣狀態(tài)以規(guī)定角度交叉地配置在由永久磁鐵沿箭頭A方向施加直流磁場的鐵氧體20，將第I中心導(dǎo)體21的一端作為第I端口 P1，將第2中心導(dǎo)體的一端作為第2端口 P2，將第3中心導(dǎo)體23的一端作為第3端口 P3。
[0110]并且，各中心導(dǎo)體21、22、23各自的另一端相互連接，并且經(jīng)由串聯(lián)連接的電感元件Lg和電容元件Cg接地。分別針對各中心導(dǎo)體21、22、23并聯(lián)連接有電容元件C1、C2、C3。在第I端口 Pl與第I端子41之間連接有電容元件Cs I，在第2端口 P2與第2端子42之間連接有電容元件Cs2，在第3端口 P3與第3端子43之間連接有電容元件Cs3。另外，在電容元件Cs3經(jīng)由第3端子43串聯(lián)連接有電阻元件R，該電阻元件R接地。即，第3端口 P3通過電阻元件R終止。
[0111]在本第3實施例中，中心導(dǎo)體21、22、23為與第I實施例相同的構(gòu)成，與圖4所示的構(gòu)成基本相同，芯片部件的排列不同。另外，以滿足上式(2)的方式設(shè)定內(nèi)部磁場Hin、飽和磁化強(qiáng)度Ms。
[0112]在第3實施例的不可逆電路元件中，從第2端子42(第2端口)P2輸入的高頻信號從第I端子41 (第I端口 Pl)輸出。另一方面，從第I端子41 (第I端口 Pl)輸入的高頻信號因由電阻元件R使第3端口 P3終止而不輸出至第2端子(第2端口 P2)。
[0113]本第3實施例中的從第2端子42向第I端子41的插入損耗特性如圖11所示，從第I端子41向第2端子42的隔離特性如圖12所示。
[0114]并且，得到了上述特性的情況下的各元件的規(guī)格如下。
[0115]電容元件Cl: 1.0pF
[0116]電容元件C2:1.0pF
[0117]電容元件C3:0.2pF
[0118]電容元件Csl:4.7pF
[0119]電容元件Cs2:5.0pF
[0120]電容元件Cs3:5.6pF
[0121]電容元件Cg:9.0pF
[0122]電感元件Lg:1.5nH
[0123]電阻元件R:50 Ω
[0124](第4實施例，參照圖13?圖15)
[0125]第4實施例的不可逆電路元件是具有圖13所示的等效電路的集中常數(shù)型的3端口型循環(huán)器。該循環(huán)器在作為上述第I實施例而示出的循環(huán)器中，在第I端子41與第2端子42之間連接了電容元件Cj，基本動作與第I實施例相同。
[0126]通過插入電容元件Cj，從而從第I端子41向第3端子43的插入損耗特性如圖14所示，比圖5所示的特性有所改善。但是，從第I端子41向第2端子42的隔離特性如圖15所示，比圖6所示的特性稍微降低。基于插入電容元件Cj的插入損耗特性與隔離特性如這樣呈折衷關(guān)系，但在插入損耗特性的改善較重要且對于隔離特性有余地的情況下，是有效的循環(huán)器。
[0127]并且，得到了上述特性的情況下的各元件的規(guī)格如下。
[0128]電容元件Cl:0.8pF
[0129]電容元件C2:0.7pF
[0130]電容元件C3:0.2pF
[0131]電容元件Csl:5.8pF
[0132]電容元件Cs2:6.0pF
[0133]電容元件Cs3:7.0pF
[0134]電容元件Cg:9.0pF
[0135]電感元件Lg: 1.5nH
[0136]電容元件Cj:0.5pF
[0137](第5實施例，參照圖16)
[0138]第5實施例的不可逆電路元件是具有圖16所示的等效電路的集中常數(shù)型的3端口型循環(huán)器。該循環(huán)器在作為上述第2實施例而示出的循環(huán)器中，在第I端子41與第2端子42之間連接了電容元件Cj，基本動作與第2實施例相同。插入了電容元件Cj的效果與上述第4實施例相同，改善了插入損耗特性。
[0139](第6實施例，參照圖17)
[0140]第6實施例的不可逆電路元件是具有圖17所示的等效電路的集中常數(shù)型的3隔離器。該隔離器在作為上述第3實施例而示出的隔離器中，在第I端子41與第2端子42之間連接了電容元件Cj，基本動作與第3實施例相同。插入了電容元件Cj的效果與上述第4實施例相同，改善了插入損耗特性。
[0141](第7實施例，參照圖18?圖22)
[0142]如圖18所示，第7實施例的不可逆電路元件在作為上述第I實施例而示出的隔離器中，使電容元件Cg電容值可變并且使電感元件Lg電感值可變。因此，在本第7實施例中的基本動作與第I實施例相同，起到相同的作用效果。并且，在本第7實施例中，通過使電容元件Cg的電容值可變以及使電感元件Lg的電感值可變，從而使特性適合所希望的頻帶。
[0143]這里，在本第7實施例中，圖19的曲線Al示出將各元件變更為以下的第I規(guī)格的情況下的插入損耗特性，圖20的曲線BI示出隔離特性。其中，圖19以及圖20中的曲線A’以及曲線B’示出第I實施例中的各個特性作為參考。該第I規(guī)格使動作頻帶頻率為698?798MHz ο
[0144]第I規(guī)格如下。
[0145]電容元件Cl:1.0pF
[0146]電容元件C2:1.0pF
[0147]電容元件C3:0.2pF
[0148]電容元件Csl:4.7pF
[0149]電容元件Cs2:5.0pF
[0150]電容元件Cs3:5.6pF
[0151]電容元件Cg:7.0pF
[0152]電感元件Lg:1.0nH
[0153]接下來，在本第7實施例中，圖21的曲線A2示出將各元件變更為以下的第2規(guī)格的情況下的插入損耗特性，圖22的曲線B2示出隔離特性。其中，圖21以及圖22中的曲線A’以及曲線B’示出第I實施例中的各個特性作為參考。該第2規(guī)格使動作頻帶頻率為815 ?960MHz ο
[0154]第2規(guī)格如下。
[0155]電容元件Cl: 1.0pF
[0156]電容元件C2:1.0pF
[0157]電容元件C3:0.2pF
[0158]電容元件Csl:4.7pF
[0159]電容元件Cs2:5.0pF
[0160]電容元件Cs3:5.6pF
[0161]電容元件Cg:9.0pF
[0162]電感元件Lg: 1.0nH
[0163](第8實施例，參照圖23?圖27)
[0164]如圖23所示，第8實施例的不可逆電路元件在作為上述第4實施例而示出的隔離器中，使全部的電容元件以及電感元件為電容值可變以及電感值可變。因此，在本第8實施例中的基本動作與第4實施例相同，起到相同的作用效果。另外，在本第8實施例中，中心導(dǎo)體21、22、23在鐵氧體20卷繞3圈。并且，通過使各電容元件的電容值可變以及使電感元件Lg的電感值可變,從而使特性適合所希望的頻帶。
[0165]這里，在本第8實施例中，圖24的曲線A3示出將各元件變更為以下的第I規(guī)格的情況下的插入損耗特性，圖25的曲線B3示出隔離特性。其中，圖24以及圖25中的曲線A4以及曲線B4示出第8實施例中的以下所示的第2規(guī)格中的各個特性作為參考。該第I規(guī)格使動作頻帶頻率為698?915MHz。
[0166]第I規(guī)格如下。
[0167]電容元件Cl:5.8pF
[0168]電容元件C2:5.8pF
[0169]電容元件C3:1.5pF
[0170]電容元件Csl:9.2pF
[0171]電容元件Cs2:5.8pF
[0172]電容元件Cs3: 10.0pF
[0173]電容元件Cg:4.8pF
[0174]電感元件Lg:0.6nH
[0175]電容元件Cj:0.0pF
[0176]接下來，在本第8實施例中，圖26的曲線A4示出將各元件變更為以下的第2規(guī)格的情況下的插入損耗特性，圖27的曲線B4示出隔離特性。其中，圖26以及圖27中的曲線A3以及曲線B3示出圖24以及圖25所示的各個特性作為參考。該第2規(guī)格使動作頻帶頻率為 1710 ?1980MHz ο
[0177]第2規(guī)格如下。
[0178]電容元件Cl:0.8pF
[0179]電容元件C2:0.6pF
[0180]電容元件C3:0.0pF
[0181]電容元件Csl:0.8pF
[0182]電容元件Cs2:0.8pF
[0183]電容元件Cs3:1.4pF
[0184]電容元件Cg:4.8pF
[0185]電感元件Lg:0.6nH
[0186]電容元件Cj:0.3pF
[0187](電容值以及電感值的變更)
[0188]上述各種電容元件的電容值、電感元件的電感值的切換，例如能夠通過與多個電容元件、電感元件具有接點的開關(guān)元件進(jìn)行切換，或者能夠使用半導(dǎo)體開關(guān)(SPST開關(guān)、SPDT開關(guān)、MEMS開關(guān)等)。
[0189](其他實施例)
[0190]此外，本發(fā)明所涉及的不可逆電路元件并不局限于上述實施例，在其主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。
[0191]例如，中心導(dǎo)體的構(gòu)成、形狀等是任意的。另外，電感元件、電容元件除了作為芯片型安裝在電路基板上以外，還可以由內(nèi)置于電路基板的導(dǎo)體構(gòu)成。
[0192]附圖標(biāo)記說明:10...中心導(dǎo)體組裝體；20...鐵氧體；21...第I中心導(dǎo)體；22...第2中心導(dǎo)體；23...第3中心導(dǎo)體；25...永久磁鐵；41、42、43...端子；P1、P2、P3...端口；R...電阻元件；Cl、C2、C3...電容元件；Lg...電感元件；Cg、Csl、Cs2、Cs3...電容元件；Cj...電容元件。
【權(quán)利要求】
1.一種不可逆電路元件，其特征在于， 第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體以相互絕緣狀態(tài)交叉地配置在由永久磁鐵施加直流磁場的鐵氧體， 將第I中心導(dǎo)體的一端作為第I端口，將第2中心導(dǎo)體的一端作為第2端口，將第3中心導(dǎo)體的一端作為第3端口， 第I端口與第I端子連接，第2端口與第2端子連接，第3端口與第3端子連接， 第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體各自的另一端相互連接并且接地， 分別針對第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體并聯(lián)連接有電容元件， 按照滿足以下公式的方式設(shè)定內(nèi)部磁場以及飽和磁化強(qiáng)度， (公式I)
Y( μ 0Hin+Ms) ( ω Y:旋磁比 μ ο:真空導(dǎo)磁率 Hin:內(nèi)部磁場 Ms:飽和磁化強(qiáng)度 ω:角頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不可逆電路元件，其特征在于， 所述電容元件的至少一個電容值可變。
3.一種不可逆電路元件，其特征在于， 第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體以相互絕緣狀態(tài)交叉地配置在由永久磁鐵施加直流磁場的鐵氧體， 將第I中心導(dǎo)體的一端作為第I端口，將第2中心導(dǎo)體的一端作為第2端口，將第3中心導(dǎo)體的一端作為第3端口， 第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體各自的另一端相互連接并且經(jīng)由串聯(lián)連接的電感元件和電容元件接地， 分別針對第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體并聯(lián)連接有電容元件， 分別在第I端口與第I端子之間、第2端口與第2端子之間以及第3端口與第3端子之間連接有電容元件， 按照滿足以下公式的方式設(shè)定內(nèi)部磁場以及飽和磁化強(qiáng)度， (公式2)
Y( μ 0Hin+Ms) ( ω Y:旋磁比 μ ο:真空導(dǎo)磁率 Hin:內(nèi)部磁場 Ms:飽和磁化強(qiáng)度 ω:角頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的不可逆電路元件，其特征在于， 所述電容元件以及所述電感元件中的至少一個電容值可變或者電感值可變。
5.一種不可逆電路元件，其特征在于， 第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體以相互絕緣狀態(tài)交叉地配置在由永久磁鐵施加直流磁場的鐵氧體， 將第I中心導(dǎo)體的一端作為第I端口，將第2中心導(dǎo)體的一端作為第2端口，將第3中心導(dǎo)體的一端作為第3端口，將第3端口經(jīng)由串聯(lián)連接的電容元件和電阻元件接地， 第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體各自的另一端相互連接并且經(jīng)由串聯(lián)連接的電感元件和電容元件接地， 分別針對第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體并聯(lián)連接有電容元件， 分別在第I中心導(dǎo)體與第I端子之間、第2端口與第2端子之間連接有電容元件， 按照滿足以下公式的方式設(shè)定內(nèi)部磁場以及飽和磁化強(qiáng)度， (公式3)
Y( μ 0Hin+Ms) ( ω Y:旋磁比 μ ο:真空導(dǎo)磁率 Hin:內(nèi)部磁場 Ms:飽和磁化強(qiáng)度 ω:角頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的不可逆電路元件，其特征在于， 所述電容元件以及所述電感元件中的至少一個電容值可變或者電感值可變。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項所述的不可逆電路元件，其特征在于， 在第I端子與第2端子之間連接有電容元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的不可逆電路元件，其特征在于， 連接于第I端子與第2端子之間的電容元件電容值可變。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項所述的不可逆電路元件，其特征在于， 第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體分別相對于所述鐵氧體被多圈卷繞。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的不可逆電路元件，其特征在于， 第I中心導(dǎo)體、第2中心導(dǎo)體以及第3中心導(dǎo)體分別呈線狀地配置于所述鐵氧體以及絕緣體層上，并且通過形成于所述鐵氧體以及絕緣體層的通孔導(dǎo)體連接成螺旋狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或者10所述的不可逆電路元件，其特征在于， 所述鐵氧體以及所述永久磁鐵相對于電路基板層疊地配置。
【文檔編號】H01P1/383GK104272524SQ201380024374
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月9日
【發(fā)明者】中嶋禮滋, 牧野敏弘 申請人:株式會社村田制作所