[发明专利]非可逆电路元件

说明书

技术领域

本发明涉及对高频率信号具有非可逆传送特性的非可逆电路元件，特 别涉及在移动电话等的移动体通信系统当中使用、一般被称为隔离器 (isolator)的非可逆电路元件。

背景技术

在利用数百MHz到十几GHz的频带的移动电话基站或移动电话的终 端机等的移动体通信机器中，使用隔离器等的非可逆电路元件。配置在移 动体通信机器等的电路放大器和天线之间的隔离器，为了进行发送时对功 率放大器不需要的信号的防止逆流、和功率放大器的负载侧的阻抗的稳定 化，被要求在插入损耗特性、反射损耗特性以及隔离特性方面效果优异。

作为该非可逆电路元件，至今已知有图18所示的隔离器。该隔离器， 在铁氧体磁体的微波铁氧体30的一个主面上，具有在电绝缘状态下以120 °交叉角配置的三个中心导体21、22、23。各中心导体21、22、23的一 端与地连接，另一端则连接有匹配电容器C1～C3。在各中心导体21、22、 23的任意一个端口(例如P3)上连接有终端电阻Rt。在铁氧体30的轴方 向上，外加有来自永久磁铁(未图示)的直流磁场Hdc。该隔离器具有下 述功能：将从端口P1输入的高频率信号传送到端口P2，并通过终端电阻 Rt吸收从端口2进入的反射波，从而阻止向端口P1传送，并由此防止伴 随着天线的阻抗变动的不要的反射波逆向进入功率放大器等中。

最近，由不同于现有的3端子对隔离器的等效电路构成、在插入损耗 特性以及反射特性方面效果优异的隔离器受到关注。例如记载在日本特开 2004-88743号中的隔离器，具有两个中心导体，被称为2端子对隔离器。 图19表示其基本构成的等效电路。该2端子对隔离器具有：在第一输入 输出端口P1和第二输入输出端口P2之间电连接的第一中心导体L1(第 一电感元件)；在和上述第一中心导体L1电绝缘状态下交叉配置、并在 第二输入输出端口P2和地电势之间电连接的第二中心导体L2(第二电感 元件)；在上述第一输入输出端口P1和上述第二输入输出端口P2之间电 连接、并和上述第一中心导体L1构成第一并联谐振电路的第一电容元件 C1；电阻元件R；以及在上述第二输入输出端口P2和地电势之间电连接、 并与上述第二中心导体L2构成第二并联谐振电路的第二电容元件C2。

在第一并联谐振电路中设定隔离特性(逆向衰减特性)最大的频率， 在第二并联谐振电路中设定插入损耗特性最小的频率。在从第一输入输出 端口P1向第二输入输出端口P2传送高频率信号时，第一输入输出端口 P1和第二输入输出端口P2之间的第一并联谐振电路虽不谐振，但由于第 二并联谐振电路谐振，故传送损耗较少，插入损耗特性方面效果优异。另 外，通过连接在第一输入输出端口P1和第二输入输出端口P2之间的电阻 元件R，来吸收从第二输入输出端口P2向第一输入输出端口P1逆向流动 的电流。

图20是表示2端子对隔离器的构造的具体例子。该2端子对隔离器1 包括：由软铁等强磁性铁构成，构成磁回路的金属壳体(上侧壳体4、下 侧壳体8)；；永久磁铁9；由微波铁氧体20以及中心导体21、22构成 的中心导体组装体30；搭载有中心导体组装体30的层叠基板50。

收容永久磁铁9的上侧磁轭4是具有上面部4a及四个侧面部4b的大 致箱形状。另外下侧磁轭8由底面部8a和左右的侧面部8b构成。上侧及 下侧的磁轭4、8的各面上被适当镀有Ag、Cu等的导电性金属。

中心导体组装体30，由圆板状的微波铁氧体20、和在其上面隔着绝 缘层(未图示)垂直配置的第一及第二中心导体21、22构成，第一及第 二中心导体21、22在交叉部电磁耦合。第一及第二中心导体21、22分别 由两根线路构成，其两端相互隔离，并向微波铁氧体20的下面延伸。

图21对层叠基板50进行分解表示。层叠基板50包括：具有和中心 导体21的端部连接的连接电极51～54，并将电容器电极55、56以及电阻 27设置在背面的电介质层41；在背面设有电容器电极57的电介质层42； 在背面设有接地电极58的电介质层43；设置有输入外部电极14、输出外 部电极14以及地外部电极16的电介质层45等。