[发明专利]不可逆电路设备和使用该设备的通信设备

说明书

本发明涉及不可逆电路设备和通信设备。特别地本发明涉及一个不可逆电路设备，诸如隔离器和环行器，在诸如微波波段的高频带中使用，和涉及装有该不可逆电路设备的通信设备。

不可逆电路设备，诸如集总常数隔离器和集总常数环行器使用在通信设备中，诸如蜂窝电话机，利用该设备相对于信号传输方向呈现非常小的衰减和相对于反向呈现非常大衰减的特性。

如图8的等效电路所示的，典型的集总常数隔离器包括放置在一个磁体(铁氧体)上的三个中心导体L，使得彼此相交，在地和中心导体L的相应的端口P1，P2和P3之间连接的匹配电容器CO，和连接到端口P3的一个终端电阻器R，直流磁场Hex加到该磁体和中心导体。该磁体在图8中以虚线表示。

在典型的通信设备中，结合在该电路中的放大器不可避免产生一些失真，产生杂散辐射，诸如该基波的第二和第三谐波分量。提供规则和标准，要求该杂散辐射保持低于特定的等级。利用具有好的线性的放大器可以防止杂散辐射；但是，这样的放大器相当昂贵。通常的代替方法是提供一个滤波器或类似设备，以便衰减不希望的频率分量。但是，使用这样的滤波器增加了通信设备的费用和尺寸，而且引起损耗。

此外，在该通信设备中，隔离器和环行器用于该电路中的放大器的稳定的操作和保护。特别地，集总常数隔离器和集总常数环行器在正向方向展现带通滤波器特性，即使在正向方向在通带外的频带中衰减信号。但是，具有如在图8中所示的基本结构的常规的不可逆电路设备在不希望的频带内不能提供足够的衰减。

日本的未审查的专利申请公开号10-93308和10-79607都披露一个不可逆电路设备，它在杂散辐射的频带中，特别地在该基波的二次和三次谐波分量提供大的衰减。在其中公开的不可逆电路设备中，除了图8所示的结构之外，在输入端口或者输出端口提供一个电感器，和一个电容器是外部地连接的，从而构成一个低通滤波器。因此，衰减不希望的频带的分量以便减少杂散辐射，与外部地提供一个分开的滤波器的安排比较，整个通信设备可以构成更小型。

但是，在日本的未审查的专利申请公开号10-93308和10-79607中披露的不可逆电路设备中，要求一个电感器和一个或两个电容器构成一个低通滤波器，出现的问题是：增加部件的数量，而且电感和电容值的设置是敏感的，因此抑制尺寸和费用的减少。即，增加分离的电容器增加了部件的数量和费用。另一方面，安装板和匹配电容器的使用包括每一个元件的特征值的限制，造成设计困难。此外，并行该匹配电容器提供的、用于滤波目的的电容器导致尺寸增加。另外，要求相当大电感值的电感器构成该低通滤波器。

因此，本发明的一个目的是提供一种小型的，便宜的不可逆电路设备，它在特定的频带提供大的衰减，和装有该不可逆电路设备的一种通信设备。

为此目的，根据本发明的一种不可逆电路设备包括接收直流磁场的一个磁性的单元，所述磁性的单元具有放置的多个中心导体，使得彼此相交；和一个电感器与一个电容器构成的一个串联谐振电路，具有比不可逆电路设备的工作频率更高的谐振频率，连接在地和使用作为输入或者输出端口的多个中心导体之一的一个端口部分之间。更具体地说，一个电感器串联到一个常规的匹配电容器，以便在使用作为一个输入或者输出端口的中心导体之一的该端口部分形成一个串联谐振电路。是否该串联谐振电路连接到该输入端口或者该输出端口，或者连接到该输入和输出端口二者是根据期望的形状(尺寸)，衰减等等确定的。

在上面的结构中，包括电感器和电容器的串联谐振电路形成一个陷波电路在比该不可逆电路设备的工作频率更高的频率具有一个极点的，在比该工作频率更高的频带提供大的衰减，和衰减该基波(该工作中心频率)的二次和三次谐波分量的不希望的辐射。

因此，通过使得该串联谐振电路用作匹配电路和带阻滤波器，不需要外部地提供用于防止该不希望的辐射，分开的滤波器，该滤波器的部件，LC串联谐振电路等等。因此，部件的数量可以减少，并且该不可逆电路设备和和该通信设备可以以较小的尺寸和较少的费用实现。

此外，根据该结构，与在日本未审查的专利申请公告号10-93308中的低通滤波器比较，电容和电感的值可以减少，并且该不可逆电路设备可以进一步减小尺寸。

一般地，在该不可逆电路设备中二次谐波分量的衰减比三次谐波分量该衰减更小，因此，当该串联谐振电路的谐振频率是在二次谐波分量的频率附近时，更有效地抑制不希望的辐射。这个谐振频率最好是在该基波频率和三次谐波分量的频率之间。

该串联谐振电路可以通过集成地形成构成具有该中心导体的串联谐振电路的电感器形成，而不增加部件的数量，另外，费用可以减少。