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NON-RECIPROCAL CIRCUIT ELEMENT WHICH CAN BE INTEGRATED meetings

Patent code P160013108
File No. H19-038
Posted date Jul 8, 2016
Application number P2007-080427
Publication number P2008-244680A
Patent number P4815608
Date of filing Mar 27, 2007
Date of publication of application Oct 9, 2008
Date of registration Sep 9, 2011
Inventor
  • (In Japanese)山本 節夫
  • (In Japanese)栗巣 普揮
  • (In Japanese)田中 輝光
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人山口大学
Title NON-RECIPROCAL CIRCUIT ELEMENT WHICH CAN BE INTEGRATED meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-reciprocal circuit element (isolator/circulator), which can be formed on a dielectric substrate, especially on a circuit board, and can be integrated.
SOLUTION: The non-reciprocal circuit element comprises a dielectric substrate 1 having a transmission line 2 on one surface and a ground plane 3 on the opposite surface, a flat plate ferrite 4 arranged at the ground plane side of the dielectric substrate, a flat plate permanent magnet 5 arranged at a surface opposite to the dielectric substrate of the flat plate ferrite, and a yoke 6 arranged at a surface opposite to the flat plate ferrite of the flat permanent magnet so as to enclose the flat plate ferrite and the flat permanent magnet. Wherein, at least a part of the yoke 6 is connected to the ground plane of the dielectric substrate, while at least the dielectric substrate side surface of the york is open.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年の携帯電子機器には小型化が要求されており、これに伴って、それらに実装される電子部品も小型化・薄型化が要求されている。電子部品の1つである非可逆回路素子(アイソレータ/サーキュレータ)も小型化・薄型化が徐々に進んではいるが、十分なバイアス磁場を印加するために全体をヨークで囲んでおり他の電子部品に比べて比較的大きい。また、素子を回路基板上に形成し集積化するような構造にもなっていない。
従来のアイソレータ/サーキュレータでは、良好な非可逆動作特性を得るために、フェライトを伝送線路と接地面で挟んだ構造をしており、一般にフェライトの表面に伝送線路を形成している。また、強いバイアス磁場をフェライト部分に印加するため、素子全体を鉄などのヨークで囲む構造にして磁気回路を形成している。しかし、素子全体をヨークで囲んでいるため、他の電気素子と同じ基板に伝送線路を形成できないという理由からアイソレータ/サーキュレータは一つのチップとなり、集積化することが難しいという問題がある。つまり、従来の非可逆回路素子(アイソレータ/サーキュレータ)は、伝送線路をフェライト表面上に形成し、ヨーク又はアースで囲う構造になっているため、非可逆回路素子を回路基板上に形成することは困難であった。図4は、従来の非可逆回路素子の一例である。

従来技術としては以下のものが挙げられる。
特許文献1には、SiO2の基板に伝送線路を設け、前記基板の上部に平板状フェライトを配置するとともに、前記基板および前記平板状フェライトを接地導体で囲う非可逆回路素子が記載されている。しかしながら、特許文献1では、非可逆回路素子を回路基板上に形成することは考慮されていない。
特許文献2には、非可逆回路素子本体10と、永久磁石20と、ヨーク30とからなり、ヨーク30の少なくとも1つの面は開放されている非可逆回路素子が記載されている。非可逆回路素子本体10は、内部に伝送線路を埋設したもので、伝送線路を誘電体基板上に形成するものではない。特許文献2の構成では、実際には非可逆回路素子としての性能を十分に発揮できないと考えられる。
【特許文献1】
特開2006-262260号公報
【特許文献2】
特開平8-78911号公報

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、ジャイロ磁気効果を利用した非可逆回路素子であるアイソレータ/サーキュレータのフェライト部分に、伝送線路を誘電体基板に作製した場合でもマイクロ波を十分に誘導でき、さらにバイアス磁場を効率的にフェライトに印加するヨークの構造および、その構造を適用することで可能となるアイソレータ/サーキュレータの集積化に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
一方の面に伝送線路、反対面に接地面を有する誘電体の回路基板と、
前記回路基板の接地面側に配置された平板状フェライトと、
前記平板状フェライトの、前記回路基板とは反対側の面に配置された平板状永久磁石と、
前記平板状永久磁石の、前記平板状フェライトとは反対側の面に配置され、前記平板状永久磁石および前記平板状フェライトを囲うように配置されたヨークと、を有し、
前記回路基板の接地面における接地導体は前記平板状フェライトに面する部分において一部が取除かれており、
前記ヨークは、少なくとも一部が前記回路基板の接地面に接続されているとともに、
前記ヨークの少なくとも回路基板側の面は開放されていることを特徴とする、非可逆回路素子。

【請求項2】
 
前記平板状フェライトはYIG単結晶体である、請求項1に記載の非可逆回路素子。

【請求項3】
 
誘電体の回路基板の一方の面に伝送線路、反対面に接地面を形成する回路基板形成工程と、
前記回路基板の接地面側に平板状フェライトを配置し、該平板状フェライトの前記回路基板とは反対側に平板状永久磁石を配置し、該平板状フェライト及び平板状永久磁石を囲うようにヨークを配置し前記回路基板の接地面側に取付けるヨーク取付け工程と、
前記ヨークを前記接地面の接地導体に接続する接地工程と、を含み、
前記接地面における接地導体は前記平板状フェライトに面する部分において一部が取除かれており、前記ヨーク取付け工程において、前記平板状フェライトは前記回路基板の接地導体が取除かれた部分に配置されることを特徴とする非可逆回路素子の取付け方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2007080427thum.jpg
State of application right Registered
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