专利名称：非互易电路装置和通信设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种非互易电路装置，本发明尤其涉及诸如用于微波通信设备中的隔离器或循环器的非互易电路装置，以及使用这种隔离器或循环器的通信设备。
通常，集中常数型隔离器的功能是使信号只沿一个传输方向通过，并排除该信号沿反方向传输。
近年来，在移动通信设备中，非常需要降低成本以及小型化和减轻重量。在这种环境下，在隔离器中也已经要求小型化、减轻重量以及降低成本。
为了满足上述需要，已经研制了
图10所示的集中常数型隔离器。集中常数型隔离器11包含由树脂制成，并设置在下轭12上的终端罩子13。下轭12由磁性金属制成，并包含右和左侧壁12a，已经底盘12b。中心电极装配14容纳在终端罩子13中，并在其上设置由磁性金属制成的上轭15。在上轭15内侧，设置永久性磁铁16。永久性磁铁16将DC磁场提供给中心电极装配14。
中心电极装配14包含微波铁氧体20和设置在微波铁氧体20上的三个中心电极21、22和23。三个中心电极21到23以电绝缘状态相互交叉呈120度角度。在三个中心电极21到23的第一端的端口部分P1、P2和P3垂直弯曲，并且三个中心电极21到23的另外端共享的屏蔽部分26接触到铁氧体20的下表面。公共的屏蔽部分26基本上覆盖铁氧体20的下表面，并通过终端罩子13的开口13a连接到下轭12的底盘12b。
输入/输出电极31、32和接地终端33和34在终端罩子13中插入模制。输入/输出电极31、32的第一端暴露在罩子13的侧壁外侧，其另外端暴露在罩子13的侧壁内侧，由此在罩子13内侧形成输入/输出连接部分18a、18b。类似地，接地终端33和34的第一端暴露在罩子13的侧壁外侧，其另一端暴露在罩子13的内侧，由此分别形成接地连接电极部分17a、17b和17c和17d。中心电极21到23的每一个端口部分P1到P3连接到匹配电容器C1、C2和C3中的一个的高电位侧电容器电极1。每一个匹配电容器C1到C3的低电位侧电容器电极2连接到接地连接电极部分17a、17b、17c、17d。终端电阻器R的一端连接到匹配电容器C3的高电位侧电容器电极1，其另一端连接到接地连接电极部分17b。即，匹配电容器C3和终端电阻器R电气并联在中心电极23的端口部分P3和地端之间。另外，端口部分P1和P2分别连接到输入/输出连接电极部分18a和18b。
在上述传统的隔离器11中，每一个匹配电容器C1到C3都必须插入在一个端口部分P1到P3和一个接地连接电极部分17a、17c、17d之间，同时将电容器支持在垂直方向。另外，必须通过焊接，将匹配电容器C1到C3的电容器电极1、2连接到端口部分P1到P3和接地连接电极部分17a、17c、17d。
但是，隔离器11具有这样的问题，即，将匹配电容器C1到C3插入端口部分P1到P3与接地连接电极部分17a、17c、17d之间耗时而又艰难，因为匹配电容器C1到C3尺寸小，难以处理。另外，由于中心电极21到23的端口部分P1到P3必须在装配工艺的前面步骤中垂直弯曲，故可能使得端口部分P1到P3与匹配电容器C1到C3之间的焊接变为不稳定的，这是因为端口部分P1到P3的弯曲角度的变化引起的。另外，对于可能有溢出的焊料，并引起匹配电容器C1到C3的高电位侧电容器电极1和低电位侧电容器电极2之间短路，造成次品。
为了克服上述问题，本发明的较佳实施例提供了一种非互易电路装置，和一种通信设备，它们具有高度可靠性，包含易于装配的匹配电容器。
本发明的一个实施例提供了一种非互易电路装置，包含永久性磁铁；铁氧体，所述永久性磁铁将DC磁场施加给所述铁氧体；多个从所述铁氧体的第一主表面通过所述铁氧体的侧表面延伸到所述铁氧体第二主表面的中心电极；设置在所述铁氧体的第二主表面上，并电气连接到所述多个中心电极的接地板；多个分别电气连接在所述接地板和所述多个中心电极的端口部分之间的匹配电容器，并且至少一个匹配电容器设置得使其主表面与所述铁氧体的立表面形成一个范围在60度到120度内的角度。
根据上述安排，匹配电容器可以连接在中心电极和在前面的装配步骤中装配了铁氧体的接地板之间。由此，可以使匹配电容器与中心电极、接地板和铁氧体形成为整体，作为一个单元。由此，安装匹配电容变得更加容易。
另外，可以在接地板连接了匹配电容器的部分附近，以及中心电极端口部分附近设置绝缘体，用于防止短路。这种绝缘体防止了在焊接匹配电容器时由于溢出的焊料形成不理想的焊料桥接。通过这种方法，可以防止例如匹配电容器的高电位侧电容器电极和低电位侧电容器电极之间的短路。
另外，根据本发明的通信设备因为设备设置有上述安排的非互易电路装置而具有更低的制造成本和更高的可靠性。
本发明还解释了一种装配非互易电路装置的方法。
从下面参照附图，对本发明的实施例的描述，本发明的其它特点和优点是显然的。
图1是根据本发明的第一实施例的非互易电路装置的分解透视图；图2是图1的非互易电路装置的中心电极的正视图；图3是图2的中心电极装配的平面图；图4是解释图2的中心电极装配中匹配电容器的装配的示图；图5是示出图1的非互易电路装置的内侧结构的示图；图6是图1的非互易电路装置的等效电路图；图7是根据本发明的第二实施例的非互易电路装置的中心电极装配的正视图；图8是图7所示的中心电极装配的平面图；图9是示出根据本发明的通信设备的一个实施例的方框图。
图10是传统的非互易电路装置的分解透视图。
图1示出本发明的非互易电路装置的第一实施例的分解透视图。非互易电路装置41是本发明应用于集中常数型隔离器11(参照图10解释)的一种装置。如图1所示，集中常数性隔离器11包含下轭12、终端罩子53(由树脂制成)、中心电极装配54、永久性磁铁16和上轭。
下轭12由磁性金属制成，并且包含左右侧壁12a和12b。将终端罩子53设置在下轭12上，将中心电极装配54容纳在终端罩子13中，并将由磁性金属制成的上轭15放置在上面。在上轭15的下主表面上，设置永久性磁铁16。永久性磁铁16将DC磁场提供给中心电极装配54。由下轭12、中心电极装配54和上轭15形成磁路。
中心电极装配54包含微波铁氧体20和三个设置在微波铁氧体20的上表面(第一主表面)上的中心电极21-23，如图2和图3所示。三个中心电极21-23在电器绝缘的状态下相互交错呈120度。三个中心电极21-23的第一端处的端口部分P1-P3垂直弯曲，并且将三个中心电极21-23公用的屏蔽部分26接触到铁氧体20的下表面(第二主表面)上。公共的屏蔽部分26基本上覆盖了铁氧体20的下表面。
接地板42设置在铁氧体20的下表面侧上，并通过表面接触(如果需要，利用焊接、导电粘剂等等)电气连接到中心电极21-23的公共的屏蔽部分。电容器连接部分42a、42b、42c由接地板42的端部延伸，并保持得平行于中心电极21-23的端口部分P1-P3。通过将接地板42通过终端罩子43的开口53a连接到下轭12的底盘12b，使接地板32接地。
通过焊接，将匹配电容器C1-C3的高电位侧电容器电极1连接到端口部分P1-P3，并通过焊接，将其低电位侧电容器电极2连接到接地板42的电容器连接部分42a、42b、42c。匹配电容器C1-C3如此设置，从而电容器电极1、2的表面和铁氧体20的上表面形成一个角度，该角度在从60度到120度的范围内。在第一实施例的情况下，将角度设置在90度。每一个匹配电容器C1-C3都是单板型电容器，其中电容器电极1、2形成在介质基片3的两个表面上。
可以例如以图4指出的方式，安装匹配电容器C1-C3。即，在接地板42的基底部分设置弯曲部分43，从而图4所示的装置可以形成如图2所示的形状。在将焊膏施加到接地板42的电容器连接部分42a-42c上后，安装匹配电容器C1-C3，从而低电位侧电容器电极2在外侧。
另外，在将焊膏施加到匹配电容器C1-C3的高电位侧电容器电极1后，包含附有中心电极21-23的铁氧体20从上面安装。中心电极21到23的公共屏蔽部分20表面接触到接地板42的上表面，并且端口部分P1到P3分别表面接触到匹配电容器C1到C3的高电位侧电容器电极1。焊膏在这种状态下加热，并且焊接匹配电容器C1到C3。接着，将电容器连接部分42a到42c与端口部分P1到P3弯曲，以便用电容器电极1、2的表面设置匹配电容器C1到C3，并且铁氧体20的上表面形成一个角度，该角度在60度到120度范围内。相应地，得到中心电极装配54。
输入/输出电极31、32和接地终端33；34在终端罩子53中插入模制。输入/输出电极31、32的第一端暴露在罩子53的侧壁外部，其另外两端暴露在罩子53的侧壁内侧，以形成输入/输出连接部分18a、18b。类似地，接地终端33的第一端暴露在罩子53的侧壁的外侧，其另外一端暴露在罩子53的侧壁内侧，以形成接地连接电极部分17b。
如图5所示，中心电极装配54和终端电阻器R容纳在具有上述结构的终端罩子53中。通过焊接等，将中心电极21、22的端口部分P1、P2连接到输入/输出连接电极部分18a、18b。将终端电阻器R的一端连接到接地连接电极部分17b，并将其另一端连接到匹配电容器C3的高电位侧电容器电极1。图6中示出隔离器41的等效电路图。
在具有上述结构的隔离器41中，由于将匹配电容器C1到C3分别安装在中心电极21到23的端口部分P1到P3，以及接地板42的电容器连接部分42a和42c之间，故可以将匹配电容器C1到C3、中心电极21到23和铁氧体20处理成为一个单元。根据这种安排，消除了将难以处理的小尺寸匹配电容器C1到C3安装在垂直平面上的工艺，由此，使隔离器41的制造更为容易。
另外，在第一实施例中，在将匹配电容器C1到C3连接到端口部分P1到P3和电容器连接部分42a到42c后，通过弯曲端口部分P1到P3和电容器连接部分42a到42c，垂直设置匹配电容器C1到C3。相应地，和传统隔离器11(见图11)(其中，必须在连接匹配电容器之前弯曲端口部分)相比，可以可靠地焊接端口部分P1到P3和匹配电容器C1到C3，由此，改进了连接的可靠性。
另外，由于匹配电容器C1到C3的每一个低电位侧电极2通过接地板42接地，故可以省略在传统终端罩子13(见图10)中所形成的接地连接电极部分17a、17b、17c。相应地，终端罩子53的结构变得简单，并且可以实现对成本的降低。
第二实施例，图7和图8图7和图8示出了根据本发明的另一个实施例的非互易电路装置的中心电极装配64。在中心电极装配64中，为了防止焊料桥接，设置绝缘体65、66(由图7和图8中的阴影表示)。
将绝缘体65设置在接地板42上连接匹配电容器C1到C3的位置附近。绝缘体66设置在中心电极21到32的端口部分P1到P3附近。绝缘体65、66防止焊料桥接，由此防止匹配电容器C1到C3的高电位侧电极1与接地电极42之间的短路，或高电位侧电极1和低电位侧电极2之间的短路。另外，由于通过绝缘体65、66消除了焊料桥接，故改进了匹配电容器的位置精确度。
另外，在第二实施例中，为了消除高电位侧电极1(当匹配电容器C1、C2处于垂直方向)与中心电极21、22之间的短路，在相对的中心电极21、22和高电位侧电极1之间设置隔离器67。由此，可以得到具有更高可靠性的隔离器。
第三实施例，图9
下面将解释第三实施例，取移动电话作为本发明的通信设备的一个例子。
图9是移动电话120中电路的RF部分的方框图。在图9中，122表示天线元件，123表示双工器，131表示发送侧隔离器，132表示发送侧放大器、133表示发送侧带通滤波器、134表示发送侧混频器、135表示接收侧放大器、136表示接收侧级间带通滤波器、137表示接收侧混频器、138表示压控振荡器(VC0)，139表示本地带通滤波器。
这里，可以将第一和第二实施例的集中常数型隔离器用作发送侧隔离器131。通过安装这种隔离器，可以实现具有低成本、高可靠性的移动电话。
其它实施例本发明不限于上述实施例。可以在本发明的主旨范围内有各种安排。
例如，在上述第一和第二实施例中，所有的匹配电容器C1到C3的安装都是纵向的，其电容器电极表面垂直于水平表面。但是，不必将所有的匹配电容器C1到C3都纵向安装。可以将两个匹配电容器C1到C纵向安装，另一个匹配电容器C3可以水平安装，其中其电容器电极表面平行于水平表面。即，只要至少一个匹配电容器设置得使其电容器电极表面与铁氧体形成范围在60度到120度的角度，就可以得到本发明的优点，诸如节省空间、降低成本、有利于装配等等。
另外，可以通过导电粘剂代替焊接安装匹配电容器C1到C3。匹配电容器C1到C3可以是单板型电容器。另外，本发明还应用于除了隔离器以外的非互易电路装置，用于诸如循环器之类的其它高频元件。
从上述可见，根据本发明，由于将匹配电容器安装在铁氧体的中心电极与接地板之间，故匹配电容器可以视为具有中心电极、接地板和铁氧体的一个单元。相应地，安装难以处理的小尺寸匹配电容器更加容易。大大改进了非互易电路装置的匹配效率，由此可以降低成本。结果，可以实现对通信设备的成本的降低。
另外，通过设置绝缘体防止在接地板的连接匹配电容器的部分和中心电极端口部分附近的焊料桥接，消除了不必要的短路，由此可以得到具有更高可靠性的非互易电路装置和通信设备。
虽然已经参照本发明的较佳实施例具体示出和描述了本发明，熟悉本领域的人将知道，在不背离本发明的主旨的条件下，可以有形式上和细节上的上述和其它变化。
权利要求
1.一种非互易电路装置，其特征在于包含永久磁铁；铁氧体，所述永久磁铁将DC磁场施加给所述铁氧体；多个从所述铁氧体的第一主表面通过所述铁氧体的侧表面延伸到所述铁氧体第二主表面的中心电极；设置在所述铁氧体的第二主表面上，并电气连接到所述多个中心电极的接地板；多个分别电气连接在所述接地板和所述多个中心电极的端口部分之间的匹配电容器，每一个所述匹配电容器的一个主表面上具有一个电极；并且至少一个匹配电容器设置得使其主表面与所述铁氧体形成范围在60度到120度内的角度。
2.如权利要求1所述的非互易电路装置，其特征在于还包含设置在接地板和所述至少一个匹配电容器附近的绝缘体，以便防止接地板和所述至少一个匹配电容器之间由溢出的焊料引起的焊料桥接。
3.如权利要求2所述的非互易电路装置，其特征在于还包含设置在对应于所述至少一个匹配电容器中心电极的端口部分附近的绝缘体，以便防止所述端口部分和所述至少一个匹配电容器之间由溢出的焊料引起的焊料桥接。
4.如权利要求1所述的非互易电路装置，其特征在于还包含设置在对应于所述至少一个匹配电容器的中心电极端口部分附近的绝缘体，用于防止所述端口部分和所述至少一个匹配电容器之间由于溢出的焊料引起的焊料桥接。
5.一种通信装置，其特征在于包含包含发送电路和接收电路中的至少一个电路的高频电路；和非互易电路装置，连接到所述高频电路，并包含永久磁铁；铁氧体，所述永久磁铁将DC磁场提供给所述铁氧体；多个从所述铁氧体的第一主表面通过所述铁氧体的侧表面延伸到所述铁氧体的第二主表面的中心电极；设置在所述铁氧体的第二主表面上，并电气连接到所述多个中心电极的接地板；多个分别电气连接在所述接地板和所述多个中心电极端口部分之间的匹配电容器，每一个所述匹配电容器的一个主表面上具有电极；并且至少一个所述匹配电容器设置得使其主表面与所述铁氧体形成范围在60度到120度内的角度。
6.如权利要求5所述的非互易电路装置，其特征在于还包含设置在接地板和所述至少一个匹配电容器附近的绝缘体，以便防止接地板和所述至少一个匹配电容器之间由溢出的焊料引起的焊料桥接。
7.如权利要求6所述的非互易电路装置，其特征在于还包含设置在对应于所述至少一个匹配电容器的中心电极的端口部分附近的绝缘体，以便防止所述端口部分和所述至少一个匹配电容器之间由溢出的焊料引起的焊料桥接。
8.如权利要求5所述的非互易电路装置，其特征在于还包含设置在对应于所述至少一个匹配电容器的中心电极的端口部分附近的绝缘体，以便防止所述端口部分和所述至少一个匹配电容器之间由溢出的焊料引起的焊料桥接。
9.一种用于非互易电路装置的单元中心电极组件，其特征在于包含铁氧体；多个从所述铁氧体的第一主表面通过所述铁氧体的侧表面延伸到所述铁氧体的第二主表面的中心电极；设置到所述铁氧体的第二主表面，并电气连接到所述多个中心电极的接地板；多个分别安装并电气连接在所述接地板和所述多个中心电极的端口部分之间的匹配电容器，每一个匹配电容器的一个主表面上具有一个电极；并且至少一个所述匹配电容器设置得使其主表面与所述铁氧体形成范围在60度到120度内的角度。
10.如权利要求9所述的单式的中心电极装配，其特征在于所述接地板具有弯曲部分，所述弯曲部分位于所述铁氧体和所述至少一个匹配电容器之间，以便将所述至少一个匹配电容器支持得与所述铁氧体呈所述角度。
11.一种装配用于非互易电路装置的中心电极组件的方法，其特征在于包含以下步骤设置铁氧体；将多个中心电极安装到所述铁氧体上，所述中心电极从所述铁氧体的第一主表面通过所述铁氧体的侧表面延伸到所述铁氧体的第二主表面；将所述接地板安装到所述铁氧体的第二主表面侧，并将所述接地板电气连接到所述多个中心电极；弯曲所述接地板的一部分，以与所述铁氧体的所述第二主表面形成60度到120度范围内的角度；分别将所述多个匹配电容器电气连接在所述接地板和所述多个中心电极的端口部分之间，每一个所述匹配电容器的一个主表面上具有一个电极；并且至少一个所述匹配电容器设置在所述弯曲的接地板部分，从而其各自主表面与所述铁氧体形成范围在60度到120度范围内的角度。
全文摘要
本发明提供了一种非互易电路装置,包含:永久性磁铁;铁氧体,所述永久性磁铁将DC磁场施加给所述铁氧体;多个从所述铁氧体的第一主表面通过所述铁氧体的侧表面延伸到所述铁氧体第二主表面的中心电极;设置在所述铁氧体的第二主表面上,并电气连接到所述多个中心电极的接地板;多个分别电气连接在所述接地板和所述多个中心电极的端口部分之间的匹配电容器,并且至少一个匹配电容器设置得使其主表面与铁氧体形成范围在60度到120度内的角度。
文档编号H01P1/36GK1271974SQ0010705
公开日2000年11月1日 申请日期2000年4月24日 优先权日1999年4月23日
发明者牧野敏弘, 山嶌弘基, 长谷川隆, 森征克, 常门陆宏 申请人:株式会社村田制作所