[發明專利]非可逆電路元件

有效

• 申請號: 200680046602.4
• 申請日: 2006-12-18
• 公開（公告）號: CN101326677A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 岸本靖
• 申請（專利權）人: 日立金屬株式會社
• 主分類號: H01P1/365
• 分類號: H01P1/365;H01P1/36
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李貴亮

技術領域

本發明涉及對高頻率信號具有非可逆傳送特性的非可逆電路元件，特 別涉及在移動電話等的移動體通信系統當中使用、一般被稱為隔離器 (isolator)的非可逆電路元件。

背景技術

在利用數百MHz到十幾GHz的頻帶的移動電話基站或移動電話的終 端機等的移動體通信機器中，使用隔離器等的非可逆電路元件。配置在移 動體通信機器等的電路放大器和天線之間的隔離器，為了進行發送時對功 率放大器不需要的信號的防止逆流、和功率放大器的負載側的阻抗的穩定 化，被要求在插入損耗特性、反射損耗特性以及隔離特性方面效果優異。

作為該非可逆電路元件，至今已知有圖18所示的隔離器。該隔離器， 在鐵氧體磁體的微波鐵氧體30的一個主面上，具有在電絕緣狀態下以120 °交叉角配置的三個中心導體21、22、23。各中心導體21、22、23的一 端與地連接，另一端則連接有匹配電容器C1～C3。在各中心導體21、22、 23的任意一個端口(例如P3)上連接有終端電阻Rt。在鐵氧體30的軸方 向上，外加有來自永久磁鐵(未圖示)的直流磁場Hdc。該隔離器具有下 述功能：將從端口P1輸入的高頻率信號傳送到端口P2，并通過終端電阻 Rt吸收從端口2進入的反射波，從而阻止向端口P1傳送，并由此防止伴 隨著天線的阻抗變動的不要的反射波逆向進入功率放大器等中。

最近，由不同于現有的3端子對隔離器的等效電路構成、在插入損耗 特性以及反射特性方面效果優異的隔離器受到關注。例如記載在日本特開 2004-88743號中的隔離器，具有兩個中心導體，被稱為2端子對隔離器。 圖19表示其基本構成的等效電路。該2端子對隔離器具有：在第一輸入 輸出端口P1和第二輸入輸出端口P2之間電連接的第一中心導體L1(第 一電感元件)；在和上述第一中心導體L1電絕緣狀態下交叉配置、并在 第二輸入輸出端口P2和地電勢之間電連接的第二中心導體L2(第二電感 元件)；在上述第一輸入輸出端口P1和上述第二輸入輸出端口P2之間電 連接、并和上述第一中心導體L1構成第一并聯諧振電路的第一電容元件 C1；電阻元件R；以及在上述第二輸入輸出端口P2和地電勢之間電連接、 并與上述第二中心導體L2構成第二并聯諧振電路的第二電容元件C2。

在第一并聯諧振電路中設定隔離特性(逆向衰減特性)最大的頻率， 在第二并聯諧振電路中設定插入損耗特性最小的頻率。在從第一輸入輸出 端口P1向第二輸入輸出端口P2傳送高頻率信號時，第一輸入輸出端口 P1和第二輸入輸出端口P2之間的第一并聯諧振電路雖不諧振，但由于第 二并聯諧振電路諧振，故傳送損耗較少，插入損耗特性方面效果優異。另 外，通過連接在第一輸入輸出端口P1和第二輸入輸出端口P2之間的電阻 元件R，來吸收從第二輸入輸出端口P2向第一輸入輸出端口P1逆向流動 的電流。

圖20是表示2端子對隔離器的構造的具體例子。該2端子對隔離器1 包括：由軟鐵等強磁性鐵構成，構成磁回路的金屬殼體(上側殼體4、下 側殼體8)；；永久磁鐵9；由微波鐵氧體20以及中心導體21、22構成 的中心導體組裝體30；搭載有中心導體組裝體30的層疊基板50。

收容永久磁鐵9的上側磁軛4是具有上面部4a及四個側面部4b的大 致箱形狀。另外下側磁軛8由底面部8a和左右的側面部8b構成。上側及 下側的磁軛4、8的各面上被適當鍍有Ag、Cu等的導電性金屬。

中心導體組裝體30，由圓板狀的微波鐵氧體20、和在其上面隔著絕 緣層(未圖示)垂直配置的第一及第二中心導體21、22構成，第一及第 二中心導體21、22在交叉部電磁耦合。第一及第二中心導體21、22分別 由兩根線路構成，其兩端相互隔離，并向微波鐵氧體20的下面延伸。

圖21對層疊基板50進行分解表示。層疊基板50包括：具有和中心 導體21的端部連接的連接電極51～54，并將電容器電極55、56以及電阻 27設置在背面的電介質層41；在背面設有電容器電極57的電介質層42； 在背面設有接地電極58的電介質層43；設置有輸入外部電極14、輸出外 部電極14以及地外部電極16的電介質層45等。