非可逆电路元件转让专利

申请号 : CN201180064941.6

文献号 : CN103384938B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 近田淳二间渕大介

申请人 : 东方微波公司

摘要 :

提供一种是简单的构造、组装性良好、并且能够防止铁素体板的破裂而容易地实现低高度化和小型化的非可逆电路元件。本发明层叠有中心导体(1)、上下部铁素体板(5、6)、和上下部磁性金属板(7、8),所述中心导体(1)在从中心部朝向外方以Y字状伸出的输入输出端子(2a~2c)间形成有分别朝向外方延伸的共振器(3),所述上下部铁素体板(5、6)将中心导体(1)包括共振器(3)而夹在中间,所述上下部磁性金属板(7、8)将上下部铁素体板夹在中间;并且,在上部磁性金属(7)上配置磁铁(10),且在中心导体(1)的共振器(3)的前端部(3a)上形成弯曲部(4),所述弯曲部(4)向面外方向弯曲,在与上部铁素体板(5)之间形成间隙(G),由此,由弯曲部(4)的弹性将上部铁素体板(5)相对于中心导体(1)接触分离自如地设置。此外,本发明提供一种能够不过度提高磁铁的磁场强度而得到良好的循环器特性、进而在包含特别高的频率带的宽频带中能够使用的非可逆电路元件。为此,在一体形成输入输出端子(2a~2c)、并且上下部磁性金属板(7、8)经由侧板(9)形成闭磁路的非可逆电路元件中,将上部磁性金属板(7)通过导磁率比纯铁低的原材料形成,并且/或板厚(t)形成得比下部磁性金属板(8)的板厚(T)薄。

权利要求 :

1.一种非可逆电路元件,层叠有平板状的中心导体、上下部铁素体板和上下部磁性金属板,并且,在上述上部磁性金属板上配置磁铁,且上述上下部磁性金属板经由侧板形成闭磁路,所述中心导体在从中心部朝向外方以放射状向3方向伸出的输入输出端子之间分别形成有朝向外方延伸的共振器,所述上下部铁素体板将该中心导体包括上述共振器而夹在中间,所述上下部磁性金属板中间夹着这些上下部铁素体板,其特征在于,在上述中心导体的上述共振器的前端部上形成弯曲部,所述弯曲部向面外方向弯曲,在与上述上部铁素体板及/或下部铁素体板之间形成间隙,由此,由上述弯曲部的弹性将上述上部铁素体板及/或下部铁素体板相对于上述中心导体接触分离自如地设置。

2.如权利要求1所述的非可逆电路元件,其特征在于,

上述共振器的前端部通过突出部形成为T字状,并且通过将该突出部的基端部弯曲而形成上述弯曲部,所述突出部在与上述向外方的延伸方向正交的两方向上突出。

3.如权利要求1或2所述的非可逆电路元件,其特征在于,

上述中心导体由铜类的非磁性金属板构成。

4.如权利要求1或2所述的非可逆电路元件,其特征在于,

上述输入输出端子的前端部通过突出部形成为T字状,并且通过将该突出部的基端部弯曲而形成与上述弯曲部协同作用的第2弯曲部,所述突出部在与上述向外方的延伸方向正交的两方向上突出。

说明书 :

非可逆电路元件

技术领域

[0001] 本发明涉及装入到各种微波装置中、将微波的传递路径通过陀螺磁现象旋转变更的隔离器或循环器等非可逆电路元件。

背景技术

[0002] 一般在微波放大器或微波振荡器等微波装置的电路基板中安装有隔离器或循环器等非可逆电路元件。这些非可逆电路元件为下述结构:对于用来使微波磁共振的铁素体等磁性体的内部通过永久磁铁施加一方向的磁场,并且在上述磁性体的表面上配置具备输入输出端子的中心导体,将从上述输入输出端子输入的微波的传递路径通过陀螺磁现象的右旋的法则向其他输入输出端子旋转变更。
[0003] 可是,在这种非可逆电路元件中,随着近年来的上述微波装置的电路基板的小型化及轻量化,要求比以往简单的构造、组装性良好、并且能够直接载置安装到电路基板上的小型薄壁的结构的开发。
[0004] 所以,本发明者等在下述专利文献1中,提出了一种非可逆电路元件,具备使输入输出端子以放射状分支的中心导体、夹着该中心导体相面对的上下铁素体板和夹着这些上下铁素体板相面对的上下导体板、在上述上导体板的上表面上配置对上下铁素体板向一定方向施加磁场的磁铁,在该非可逆电路元件中,在上述下铁素体板的与中心导体的输入输出端子的对置位置上设置孔部,在上述下导体板上在与该孔部的对置位置上形成缺口部,在上述孔部中插入中心导体的输入输出端子并向背侧拉出弯折,并且将上下导体板彼此通过侧壁连接而形成闭磁路。
[0005] 根据由这样的结构构成的非可逆电路元件,由于中心导体的输入输出端子相对于下导体板的背面为大致同面,所以能够将该元件直接载置到电路基板上而进行表面安装,并且由于只是在下铁素体板上设置孔部,所以结构较简单,有零件件数变少、能够容易组装的优点。
[0006] 专利文献1:特开2005-80087号公报。

发明内容

[0007] 但是,在上述以往的非可逆电路元件中,由于在薄板状的较脆的下铁素体板上穿设有许多用来将输入输出端子插入的孔部或使侧壁贯通的孔等细长的开口部,所述侧壁用来将上下导体板彼此连接而形成闭磁路,所以有下述问题:该开口部的加工较难,制造成本高涨,并且如果在表面安装后在上述电路基板上作用弯曲应力、或发生翘曲等,则容易以上述开口部的边缘部为起点而发生破裂等。
[0008] 除此以外,为了实现表面安装零件,对于作用在安装的电路基板上的弯曲应力具备足够的耐受性为必须的,相对于此,为了实现低高度化,夹着上下铁素体板的上下导体板也为薄壁,结果,成为对于上述弯曲应力更容易变形的构造,所以希望解决上述问题。
[0009] 另一方面,在上述以往的非可逆电路元件中,由于是通过侧壁连接的上下导体板协同而形成闭磁路的结构,所以为了适用于更高的频率,需要进一步提高通过磁铁形成在上下铁素体板上的磁场。
[0010] 但是,如果为了提高上述上下铁素体板的磁场而想要单单使磁铁带来的磁场强度变大,则导致循环器特性的恶化,并且因该磁铁的残留磁通密度(磁化强度)的极限,在可使用的频率带中也有限制。除此以外,还有磁铁大型化、也违背对于表面安装零件的低高度化的要求的问题。
[0011] 本发明是鉴于这样的情况而做出的,课题是提供一种是简单的构造、组装性良好、并且能够防止铁素体板的破裂而容易实现低高度化及小型化的非可逆电路元件。
[0012] 进而,本发明的课题是提供一种不会过度提高磁铁的磁场强度、能够得到良好的循环器特性、并且还能够在包含特别高的频率带的宽频带中使用的非可逆电路元件。
[0013] (本发明的第1实施方式)
[0014] 为了解决上述课题,技术方案1所述的发明是一种非可逆电路元件,层叠有平板状的中心导体、上下部铁素体板和上下部磁性金属板,并且,在上述上部磁性金属板上配置磁铁,且上述上下部磁性金属板经由侧板形成闭磁路,所述中心导体在从中心部朝向外方以放射状向3方向伸出的输入输出端子之间分别形成有朝向外方延伸的共振器,所述上下部铁素体板将该中心导体包括上述共振器而夹在中间,所述上下部磁性金属板中间夹着这些上下部铁素体板,其特征在于,在上述中心导体的上述共振器的前端部上形成弯曲部,所述弯曲部向面外方向弯曲,在与上述上部铁素体板及/或下部铁素体板之间形成间隙,由此,由上述弯曲部的弹性将上述上部铁素体板及/或下部铁素体板相对于上述中心导体接触分离自如地设置。
[0015] 此外,技术方案2所述的发明在技术方案1所述的发明中,其特征在于,上述共振器的前端部通过突出部形成为T字状,并且通过将该突出部的基端部弯曲而形成上述弯曲部,所述突出部在与上述向外方的延伸方向正交的两方向上突出。
[0016] 进而,技术方案3所述的发明在技术方案1或2所述的发明中,其特征在于,上述中心导体由铜类的非磁性金属板构成。
[0017] 此外,技术方案4所述的发明在技术方案1~3的任一项所述的发明中,其特征在于,上述输入输出端子的前端部通过突出部形成为T字状,并且通过将该突出部的基端部弯曲而形成与上述弯曲部协同作用的第2弯曲部,所述突出部在与上述向外方的延伸方向正交的两方向上突出。
[0018] (本发明的第2实施方式)
[0019] 进而,为了解决上述课题,技术方案5所述的发明,是一种非可逆电路元件,层叠有平板状的中心导体、上下部铁素体板和上下部磁性金属板,并且,在上述上部磁性金属板上配置磁铁,且上述上下部磁性金属板经由侧板形成闭磁路,所述中心导体一体形成从中心部朝向外方以放射状向3方向伸出的输入输出端子并作为共振器发挥功能,所述上下部铁素体板中间夹着该中心导体,所述上下部磁性金属板中间夹着这些上下部铁素体板,其特征在于,将上述上部磁性金属板通过导磁率比纯铁低的原材料形成,并且/或板厚形成得比上述下部磁性金属板的板厚薄。
[0020] 这里,技术方案6所述的发明的特征在于,将技术方案5所述的上部磁性金属板通过磁性不锈钢形成。
[0021] 此外,技术方案7所述的发明在技术方案5或6所述的发明中,其特征在于,通过使上述上部磁性金属板的外周缘的至少一部分的外围尺寸比上述上部铁素体板的外围尺寸及上述磁铁的外围尺寸小,上述磁铁的外周部的至少一部分比上述上部磁性金属板的外周缘向外方突出,与上述上部铁素体板直接对置。
[0022] 相对于此,技术方案8所述的发明在技术方案5或6所述的发明中,其特征在于,通过在上述上部磁性金属板的外周部形成向其中心侧延伸的缺口部,使面向该缺口部的上述磁铁的一部分经由上述缺口部与上述上部铁素体板直接对置。
[0023] 进而,技术方案9所述的发明在技术方案5或6所述的发明中,其特征在于,通过在上述上部磁性金属板的中心部形成开口部,面对该开口部的上述磁铁的中心部经由上述开口部与上述上部铁素体板的中心部直接对置。
[0024] (第1实施方式的效果)
[0025] 根据技术方案1~4的任一项所述的发明,在中心导体的共振器的前端部形成向面外方向弯曲的弯曲部,在与上部铁素体板及/或下部铁素体板之间形成间隙,通过上述弯曲部的弹性,将上部铁素体板及/或下部铁素体板相对于中心导体接触分离自如地设置,即使在安装后在电路基板上作用弯曲应力而发生了翘曲的情况下,通过上述弯曲部弹性变形,也能够在上述间隙中吸收。
[0026] 结果,对于安装后的作用在电路基板上的弯曲应力,通过柔性防止上下部铁素体板等的破裂,能够实现由上下部磁性金属板的薄板化带来的低高度化,所以能够容易地实现低高度化及小型化。
[0027] 进而,通过微调上述间隙的尺寸,能够将在加工时发生的上下部铁素体板的厚度尺寸的误差吸收,由此确保加工余量,批量生产性良好。此外,也可以通过预先适当调整上述间隙的尺寸,使中心导体的共振器与其上下的构成元件之间的容量变化,来改变或微调中心频率。
[0028] 此外,一般上述磁铁及上下部磁性金属板具有随着温度变高而磁场的强度(磁通密度)下降的特性。因此,在由上述结构构成的非可逆电路元件中,有随着温度的上升而中心频率向低频侧变动的趋势。
[0029] 另一方面,在上述非可逆电路元件中,随着温度变高,通过由磁性金属构成的上述侧板的热伸长而上述间隙的尺寸变大,结果与上述共振器之间的容量减少,中心频率向高频侧变动。
[0030] 因而,根据有关本发明的第1实施方式的非可逆电路元件,在发生了温度变化时,起因于上述磁铁及上下部磁性金属板的磁场的强度变化的中心频率的变化、与起因于由上述侧板的热伸缩带来的上述间隙的尺寸变化的中心频率的变化被抵销,由此能够实现良好的温度特性。
[0031] 另外,用来形成上述间隙的共振器的前端部的弯曲部只要能够在与上部铁素体板及/或下部铁素体板之间形成间隙,可以采用各种各样的形态,但如果例如如技术方案2所述的发明那样,将上述共振器的前端部形成为T字状、通过将其突出部的基端部弯曲而形成,则能够不损害共振器的特性、并且稳定地在与上述上部铁素体板及/或下部铁素体板之间形成间隙。
[0032] 此外,由于需要中心导体是非磁性的金属导体、并且弯曲部具有用来作为弹簧材发挥功能的规定的弹性系数,所以特别优选的是如技术方案3所述的发明那样,由磷青铜、铍铜、纯铜等铜类的非磁性金属板形成。
[0033] 进而,在技术方案4所述的发明中,除了3条上述共振器的前端部的弯曲部以外,在从相邻的共振器间以放射状伸出的3条输入输出端子的前端部上,也形成有与上述共振器的弯曲部协同作用的第2弯曲部,所以在周向的6处(更正确地讲,是6处×2=12点),与上部铁素体板及/或下部铁素体板抵接。
[0034] 结果,能够在周向上更可靠地形成均匀的间隙,由此能够实现更稳定的频率特性,并且进一步消除回波损失特性及隔离特性的变动主要原因,能够使特性稳定化。
[0035] (第2实施方式的效果)
[0036] 根据技术方案5~9的任一项所述的发明,通过由上下部磁性金属板及侧板形成的闭磁路保持来自磁铁的磁,并且还将载置有磁铁的上部磁性金属板用导磁率比纯铁低的材料形成,并且/或板厚形成得比上述下部磁性金属板的板厚薄,所以与以往相比能够提高从磁铁贯穿上部磁性金属板向上部铁素体板传递的泄漏磁场强度。
[0037] 并且,在中心导体的共振器中,通过使磁场与从上部磁性金属板经由侧板供给的磁场一起均匀地分布,能够得到良好的磁矩现象。除此以外,由于在作为上述闭磁路的外侧的上部磁性金属板上载置有磁铁,所以上下部铁素体板的磁场强度分布变得不同,结果在上下部铁素体板中的共振频率中发生错移,能够扩大相对带宽。
[0038] 由此,能够不过度提高磁铁的磁场强度而得到良好的循环器特性,进而在包含特别高的频率带的宽频带中能够使用。进而,通过将上部磁性金属板用磁性不锈钢等比纯铁低的导磁率原材料形成、及/或使其板厚较薄,对于对表面安装零件的更加小型化及轻量化的要求也能够容易地对应。
[0039] 此外,特别是如果如技术方案6所述的发明那样、将上述上部磁性金属板用磁性不锈钢形成,则从机械强度的观点看,对于翘曲等变形能够不发生破裂而通过其弹性稳定地抵抗,所以是优选的。
[0040] 进而,根据技术方案7~9的任一项所述的发明,由于使上述磁铁的一部分与上部铁素体板直接对置,所以能够使经由上部磁性金属板的泄漏磁场变得更强,由此在更高的频率带中也能够使用,所以能够实现其使用频率范围的扩大。

附图说明

[0041] 图1是表示本发明的第1实施方式的立体图。
[0042] 图2是图1的分解立体图。
[0043] 图3是表示图2的中心导体的主视图。
[0044] 图4是图1的主视图。
[0045] 图5是表示本发明的另一实施方式的中心导体的立体图。
[0046] 图6A是示意地表示由温度变化带来的中心频率的变化的曲线图,是表示起因于由温度变化带来的间隙的尺寸变化的中心频率的变化的曲线图。
[0047] 图6B是与图6A同样的,但是表示起因于由温度变化带来的磁通密度的变化的中心频率的变化的曲线图。
[0048] 图7是表示本发明的第2实施方式的分解立体图。
[0049] 图8是表示图7的组装成的状态的立体图。
[0050] 图9是图8的主视图。
[0051] 图10是表示本发明的第2实施方式的变形例的分解立体图。
[0052] 图11是表示图10的组装成的状态的立体图。
[0053] 图12是表示本发明的第2实施方式的另一变形例的立体图。
[0054] 图13是表示本发明的第2实施方式的再另一变形例的立体图。

具体实施方式

[0055] (第1实施方式)
[0056] 图1~图4是表示将有关本发明的非可逆电路元件应用到隔离器中的一实施方式的图,图中附图标记1是中心导体。
[0057] 该中心导体1是由磷青铜等金属板形成的,形成有从其中心部1a朝向外方以放射状向3方向伸出的输入输出端子2a、2b、2c。这里,输入输出端子2a、2b、2c相互之间夹着中心角120°,整体形成为Y字状,在周向上相邻的输入输出端子2a、2b、2c间,分别形成有同样朝向外方以放射状伸出的共振器3。另外,共振器3设定为比输入输出端子2a、2b、2c短的长度尺寸。
[0058] 此外,各个共振器3通过在其前端部3a形成突出部而形成为T字状,所述突出部向与上述向外方的延伸方向正交的两方向突出。进而,突出部通过从上述前端部3a突出的基端部向图中上方向面外方向弯曲而成为弯曲部4。
[0059] 并且,该中心导体1被夹持在上部铁素体板5及下部铁素体板6间。
[0060] 这些上下部铁素体板5、6分别形成为半径比从中心导体1的中心到输入输出端子2a、2b、2c的前端的长度尺寸小、并且比从中心导体1的中心到共振器3的前端的长度尺寸大的尺寸。
[0061] 并且,在这些中间夹着中心导体1的上下部铁素体板5、6的上表面侧及下表面侧,分别配设有上部磁性金属板7及下部磁性金属板8。这里,下部磁性金属板8形成为外观大致六边形的平板状,形成为作为比下部铁素体板6的半径稍大的内接圆的大小。此外,在六边形的下部磁性金属板8的周缘的每隔1边上,分别一体地立设有侧板9。
[0062] 另一方面,上部磁性金属板7形成为与上部铁素体板5大致相等的半径的圆板状,还在中间夹着中心角120°的外周部上,形成有以方形状突出的连接部7a。另外,各个连接部7a的宽度尺寸设定为下部磁性金属板8的侧板9的长度尺寸。
[0063] 并且,在下部磁性金属板8上、侧板9内,收存中心导体1及上下部铁素体板5、6,并且在其上表面上层叠着上部磁性金属板7。这里,下部磁性金属板8的侧板9的上缘抵接在上部磁性金属板7的连接部7a的下表面上。并且,在该上部磁性金属板7上,载置并通过粘接剂等固定着圆形板状的永久磁铁10。该永久磁铁10使上下部铁素体板5、6在与其板面正交的方向上形成定磁场。
[0064] 由此,中心导体1、上下部铁素体板5、6、上下部磁性金属板7、8及永久磁铁10被机械、磁且电气地层叠,上下部磁性金属板7、8经由侧板9形成闭磁路,并且通过形成在中心导体1的共振器3的前端上的弯曲部4,在中心导体1的上表面与上部铁素体板5的下表面之间,如图4所示那样形成间隙G。另外,调整弯曲部4的弯曲量,以使该间隙G成为约0.15mm以下。
[0065] 由以上的结构构成的隔离器例如是整体上是纵横为约10~20mm边长、高度为约5mm的零件,使输入输出端子2a、2b、2c中的输入输出端子2a为输入端子,使输入输出端子
2b为输出端子,并且将另一条输入输出端子2c接地,通过安装到未图示的电路基板上,作为微波电路的一部分装入。
[0066] 由此,施加在输入端子2a上的微波在中心导体1中产生高频磁场,通过上下部铁素体板5、6的磁矩,上述微波的行进方向拐弯,向以中心角120°朝右旋转的输出端子2b输出,并且导入到输出端子2b中的微波输出到以中心角120°朝右旋转的输入输出端子2c而接地。
[0067] 进而,在由上述结构构成的隔离器中,由于在中心导体1的共振器3的前端部3a上形成向面外方向弯曲的弯曲部4,在与上部铁素体板5之间形成间隙G,通过弯曲部4的弹性将上部铁素体板5相对于中心导体1接触分离自如地设置,所以即使在安装后在电路基板上作用弯曲应力而发生了翘曲的情况下,也能够通过弯曲部4弹性变形而在间隙G中吸收。
[0068] 结果,对于作用在安装后的电路基板上的弯曲应力,通过柔性防止上下部铁素体板5、6的破裂,能够实现由上下部磁性金属板7、8的薄板化带来的低高度化,所以能够容易地实现低高度化及小型化。
[0069] 进而,通过微调间隙G的尺寸,能够将在加工时发生的上下部铁素体板5、6的厚度尺寸的误差吸收,由此确保加工余量,批量生产性良好。此外,通过预先适当调整间隙G的尺寸,使中心导体1的共振器3与其上下的构成元件之间的容量变化,也能够改变或微调中心频率。
[0070] 此外,如图6A所示,在隔离器中,随着温度变高,通过由磁性金属构成的侧板9热伸展而间隙G的尺寸变大,结果,与共振器3之间的容量减小,中心频率向图中右方的高频侧(Fo(+)侧)变动。
[0071] 相对于此,如图6B所示,永久磁铁10及上下部磁性金属板7、8随着温度变高而磁场的强度(磁通密度)下降,由此有中心频率向图中右方的低频侧(Fo(-)侧)变动的趋势。
[0072] 因而,根据在中心导体1与上部铁素体板5之间形成有间隙G的上述隔离器,在发生了温度变化时,起因于永久磁铁10及上下部磁性金属板7、8的磁场的强度变化的中心频率的变化与起因于由侧板9的热伸缩带来的间隙G的尺寸变化的中心频率的变化被抵销,由此能够实现良好的温度特性。
[0073] 接着,图5表示将有关本发明的非可逆电路元件应用到隔离器中的变形例的中心导体,关于其他结构,与图1~图4所示的结构是相同的,所以以下使用相同的附图标记而将其说明简略化。
[0074] 在该隔离器中,中心导体11的输入输出端子12的前端部12a通过向与该输入输出端子12的延伸方向正交的两方向突出的突出部形成为T字状,并且通过这些突出部的基端部被朝向上部铁素体板5侧向面外方向弯曲而形成第2弯曲部13。
[0075] 并且,这些第2弯曲部13通过设定为与形成在共振器3的前端部3a上的弯曲部4大致相等的弯曲量,在整体受到弯曲力时,与弯曲部4协同作用而弹性变形。
[0076] 结果,在具备上述中心导体11的隔离器中,除了3条共振器3的前端部3a的弯曲部4以外,在从这些共振器3间以放射状伸出的3条输入输出端子12的前端部12a上也形成有与共振器3的弯曲部4协同作用的同样的第2弯曲部13,所以中心导体11和上部铁素体板5在圆周方向的6处12点抵接。
[0077] 因而,根据本变形例的隔离器,除了能够得到与图1~图4所示的结构同样的作用效果以外,能够更可靠地在周向上形成均匀的间隙G,由此能够实现更稳定的频率特性,并且进一步消除回波损失特性及隔离特性的变动主要原因,能够得到能够使特性稳定化的效果。
[0078] 另外,在上述变形例中,仅对通过将中心导体1的共振器3的前端部3a或输入输出端子12的前端部12a都向上部铁素体板5侧向面外方向弯曲而形成弯曲部4、13、在中心导体1的上表面与上部铁素体板5之间形成间隙G的情况进行了说明,但本发明并不限定于此,也可以通过相反朝向下部铁素体板6侧弯曲而在与下部铁素体板6之间形成同样的间隙,还可以通过交替地向上下部铁素体板5、6侧弯曲而在与上下部铁素体板5、6之间分别形成间隙。
[0079] (第2实施方式)
[0080] 图7~图9是表示将有关本发明的非可逆电路元件应用到隔离器中的第2实施方式的图,与上述第1实施方式同样,图中附图标记1是中心导体。
[0081] 该中心导体1是由磷青铜等金属板形成的,形成有从其中心部1a朝向外方以放射状向3方向伸出的输入输出端子2a、2b、2c。这里,输入输出端子2a、2b、2c相互之间夹着中心角120°,整体上形成为Y字状,在周向上相邻的输入输出端子2a、2b、2c间,分别形成有同样朝向外方以放射状延伸的共振器3。另外,共振器3设定为比输入输出端子2a、2b、2c短的长度尺寸。
[0082] 并且,该中心导体1被夹持在上部铁素体板5及下部铁素体板6间。
[0083] 这些上下部铁素体板5、6分别形成为半径比从中心导体1的中心到输入输出端子2a、2b、2c的前端的长度尺寸小、并且比从中心导体1的中心到共振器3的前端的长度尺寸大的尺寸。
[0084] 并且,在这些中间夹着中心导体1的上下部铁素体板5、6的上表面侧及下表面侧,分别配设有上部磁性金属板7及下部磁性金属板8。这里,下部磁性金属板8是由纯铁构成的平板形成为外观大致六边形状的结构,形成为作为比下部铁素体板6的半径稍大的内接圆的大小。此外,六边形的下部磁性金属板8的周缘的每隔1边上,分别一体地立设有侧板9。
[0085] 另一方面,上部磁性金属板7是由导磁率比纯铁低的磁性不锈钢形成的,形成为中心部分的直径与上部铁素体板5大致相等的圆板状,进而,在外周部的中间夹着中心角120°的位置上,分别形成有以方形状突出的连接部7a。另外,各个连接部7a的宽度尺寸设定为下部磁性金属板8的侧板9的长度尺寸。
[0086] 并且,在下部磁性金属板8上、侧板9内,收存有中间夹着中心导体1的上下部铁素体板5、6,并且在其上表面上层叠着上部磁性金属板7。
[0087] 这里,下部磁性金属板8的侧板9的上缘抵接在上部磁性金属板7的连接部7a的下表面上。并且,在该上部磁性金属板7上,载置并通过粘接剂等固定着由圆形板状的永久磁铁构成的磁铁10。该磁铁10使上下部铁素体板5、6在与其板面正交的方向上形成定磁场。
[0088] 由此,中心导体1、上下部铁素体板5、6、上下部磁性金属板7、8及磁铁10被机械、磁且电气地层叠,上下部磁性金属板7、8经由侧板9形成了闭磁路。
[0089] 并且,在该隔离器中,如图9所示,上部磁性金属板7设定为比下部磁性金属板8的板厚T薄的板厚t,例如在将下部磁性金属板8的板厚T设定为0.3mm的情况下,上部磁性金属板7的板厚t设定为其1/2的0.15mm。
[0090] 由以上的结构构成的隔离器例如整体上是纵横为约10~20mm边长、高度为约5mm的零件,输入输出端子2a、2b、2c中的输入输出端子2a为输入端子,输入输出端子2b为输出端子,并且另1条输入输出端子2c被接地,通过安装到未图示的电路基板上,作为微波电路的一部分装入。
[0091] 由此,施加在输入端子2a上的微波在中心导体1中发生高频磁场,通过上下部铁素体板5、6的磁矩,上述微波的行进方向拐弯,输出给以中心角120°朝右旋转的输出端子2b,并且导入到输出端子2b中的微波被输出给以中心角120°朝右旋转的输入输出端子2c并接地。
[0092] 进而,在由上述结构构成的隔离器中,通过由上下部磁性金属板7、8及侧板9形成的闭磁路,稳定地保持来自磁铁10的磁,并且还由于将载置磁铁10的上部磁性金属板7用比纯铁低的导磁率的磁性不锈钢形成,并且形成为比下部磁性金属板8的板厚T薄的板厚t,所以能够提高从磁铁10贯穿上部磁性金属板7向上部铁素体板5传递的泄漏磁场强度。
[0093] 并且,在中心导体1的共振器3上,通过使磁场与从上部磁性金属板7经由侧板9供给的磁场一起均匀地分布,能够得到良好的磁矩现象。除此以外,由于在作为上述闭磁路的外侧的上部磁性金属板7上载置有磁铁10,所以上下部铁素体板5、6的磁场强度分布不同,结果,在上下部铁素体板5、6中的共振频率中发生错移,能够扩大相对带宽。
[0094] 由此,能够不过度提高磁铁10的磁场强度而得到良好的循环器特性,进而在包含特别高的频率带的宽频带中能够使用。进而,由于将上部磁性金属板7通过磁性不锈钢形成,并且使其板厚t比下部磁性金属板8的板厚T薄,所以对于对表面安装零件的更加小型化及轻量化的要求也能够容易地对应。
[0095] 接着,图10~图13是表示将有关本发明的非可逆电路元件应用到隔离器中的一些变形例的图,关于其他结构,与图7~图9所示的结构是相同的,所以以下使用相同的附图标记而将其说明简略化。
[0096] 在图10及图11所示的有关变形例的隔离器中,上部磁性金属板7的中心部的直径 φ1形成为比上部铁素体板5小径、并且比磁铁10的直径φ2小径。由此,如图11所示那样构成为,在连接部7a间,磁铁10的外周部的一部分比上部磁性金属板7的外周缘向外方突出,与上部铁素体板5直接对置。
[0097] 此外,在图12所示的有关另一变形例的隔离器中,在上部磁性金属板7的连接部7a间的外周部上,形成有朝向中心侧延伸的方形的缺口部111。由此构成为,面对缺口部
111的磁铁10的外周部分经由缺口部111与下方的上部铁素体板5直接对置。
[0098] 进而,在图13所示的有关再另一变形例的隔离器中,在上部磁性金属板7的中心部形成有圆形的开口部112。由此构成为,面对开口部112的磁铁10的中心部经由开口部112与下方的上部铁素体板5的中心部直接对置。
[0099] 因而,根据图10~图13所示的第2实施方式的变形例的隔离器,除了能够得到与图7~图9所示的结构同样的作用效果以外,由于磁铁10的一部分与上部铁素体板5直接对置,所以能够将经由上部磁性金属板7的泄漏磁场进一步加强,由此,在更高的频率带中也能够使用,所以能得到能够实现其使用频率范围的扩大的效果。
[0100] 另外,在上述第2实施方式及其变形例中,都仅对将上部磁性金属板7通过导磁率比形成下部磁性金属板8的纯铁低的磁性不锈钢形成、并且还使上部磁性金属板7的板厚t比下部磁性金属板8的板厚T薄的情况进行了说明,但本发明并不限定于此。
[0101] 即,在本发明中,也可以采用将上部磁性金属板7通过导磁率比纯铁低的磁性不锈钢等磁性金属形成、使上下部磁性金属板7、8的板厚相同的结构、或将上部磁性金属板7与下部磁性金属板8同样通过纯铁形成、并且使上部磁性金属板7的板厚t比下部磁性金属板8的板厚T薄的结构。
[0102] 产业上的可利用性
[0103] 本发明的哪个实施方式的结构都能够作为安装到各种微波装置的电路基板上的隔离器或循环器等利用。
[0104] 附图标记说明
[0105] 1、11 中心导体
[0106] 2a、2b、2c、12 输入输出端子
[0107] 3 共振器
[0108] 3a、12a 前端部
[0109] 4、13 弯曲部(突出部)
[0110] 5 上部铁素体板
[0111] 6 下部铁素体板
[0112] 7 上部磁性金属板
[0113] 8 下部磁性金属板
[0114] 9 侧板
[0115] 10 永久磁铁(磁铁)
[0116] G 间隙
[0117] 111 缺口部
[0118] 112 开口部
[0119] t 上部磁性金属板的板厚
[0120] T 下部磁性金属板的板厚
[0121] φ1 上部磁性金属板的中心部的直径
[0122] φ2 磁铁的直径。