专利名称：集中常数型不可逆电路元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在携带电话等高频无线通信机器中采用的集中常数型不可逆电路元件。
背景技术：
在以携带电话为代表的携带用无线通信机器市场中，越来越强烈要求小型化以及低消耗功率化，必然地在无线通信机器中使用的部件中也要求同样的性能。即便在无线通信机器等高频电路中所使用的集中常数型不可逆电路元件中也不例外。虽然集中常数型不可逆电路元件是不消耗功率的元件，但是由于在信号通过时产生的损耗，与功率效率降低相关，因此要求低损耗化。
图2为通过分解图来表示作为当前绝缘体利用的集中常数型不可逆电路元件的构成的图。如图所示，在永久磁铁9下面以交叉的状态配置多个中心电极，并向微波用磁性体5施加足够大的静磁场。进而为了形成闭合磁路，而由兼作磁轭的金属壳体1以及10将整体覆盖。另外，虽然这里图示的结构，为采用两根中心导体的集中常数型不可逆电路元件结构，但采用3根中心导体的集中常数型不可逆电路元件在磁性电路上也具有同样的结构。
例如，专利文献1或专利文献2所示的集中常数型不可逆电路元件。
为了实现集中常数型不可逆电路元件的小型化，若使微波用磁性体变小，则插入损耗增大。这可认为是由于微波用磁性体的小型化而使电感降低，由于共振电流增加而使因中心电极的电阻成分而产生的损耗增加。
然而，若不使微波用磁性体变得小型化，为了实现集中常数型不可逆电路元件的小型化，而仅使金属壳体变小，则由于微波用磁性体和金属壳体接近，因此会产生因永久磁铁产生的微波用磁性体内的磁场在中心附近较强、在周边部分较小的状况。这是因为，由于通过永久磁铁产生的磁通量，被具有高导磁率的金属壳体吸收，因此在离金属壳体近的微波用磁性体的端部，被施加的磁场会变弱。可认为这样的微波用磁性体内的磁场的不均匀性，使集中常数型不可逆电路元件的高频特性劣化，因此不优选。注目以专利文献1以及专利文献2为代表的这种现有的问题点，但找不到公开解决方法的文献。
专利文献1特开2004-80111号公报专利文献210-270917号公报发明内容本发明的课题在于，提出一种解决上述那样的问题，实现一种即使小型化也能获得微波用磁性体内部的磁场的均一性的结构。
本发明的集中常数型不可逆电路元件，是具备多个中心电极、微波用磁性体、永久磁铁和兼作磁轭的金属壳体的集中常数型不可逆电路元件，其特征在于，所述中心电极配置在所述微波用磁性体的主面，所述微波用磁性体具有与所述主面垂直的侧面，从所述微波用磁性体侧面到所述金属壳体为止的最短距离，处于所述微波用磁性体的厚度的1倍以上2.3倍以下的范围内。
另外，本发明的集中常数型不可逆电路元件中，优选所述微波用磁性体的侧面的至少一部分，与所述金属壳体的最接近所述微波用磁性体的面大致平行。
发明效果在具备多个中心电极、微波用磁性体、永久磁铁和兼作磁轭的金属壳体的集中常数型不可逆电路元件中，将所述中心电极配置在所述微波用磁性体的主面，所述微波用磁性体具有与所述正面垂直的侧面，通过使从所述微波用磁性体侧面到所述金属壳体为止的最短距离，为所述微波用磁性体的厚度的1倍以上2.3倍以下，可以得到下述效果在所述微波用磁性体的端部减小去磁磁场而产生的磁场增加的效果；和通过所述金属壳体与所述微波用磁性体接近，抵消磁通量被吸收而导致磁场衰减的效果，从而在所述微波用磁性体内获得均一的静磁场分布。
并且，在本发明的集中常数型不可逆电路元件中，通过使所述微波用磁性体的侧面的至少一部分，与所述金属壳体的最接近所述微波用磁性体的面大致平行，使所述相抵消的效果在较广范围内产生，从而得到更均匀的磁场分布。
图1是表示本发明的集中常数不可逆电路元件的第1实施例的剖面的模式图。
图2是表示本发明的集中常数不可逆电路元件的第1实施例的分解立体图。
图3是表示用于说明本发明的微波用磁性体内部的静磁场强度分布的图。
图4是表示本发明的集中常数不可逆电路元件(实线)和比较例(虚线)的插入损耗的高频特性的图。
图5是表示本发明的集中常数不可逆电路元件(实线)和比较例(虚线)的反射损耗的高频特性的图。
图中1-金属壳体(下)，2-绝缘薄板，3a、3b、3c、3d-铜贴电极，4a、4b、4c-贯通孔，5-微波用磁性体，6a、6b-中心导体，7-陶瓷层叠体，8-电阻，9-永久磁铁，10-金属壳体(上)。
具体实施例方式
下面，根据
本发明的实施方式。
图2为在本发明中也采用的集中常数型不可逆电路元件的分解立体图，图1为用于说明本发明的、含有第1实施例的集中常数型不可逆电路元件的A-A’的垂直剖面的模式示意图。
图中1为金属壳体，由于兼作用于形成闭合磁路的磁轭，因此以铁等磁性较强的金属为主体，为了降低因高频涡流产生的损耗，通常由银等良导体实施电镀，5为微波用磁性体，9为用于给微波用磁性体5施加静磁场的永久磁铁，6a、6b为中心电极、是非磁性体。
这里，本实施例中，微波用磁性体5使用磁饱和0.09T、厚度(t)0.3mm、底面面积1.4mm×1.4mm的长方体。
永久磁铁9，为剩磁通密度0.41T、厚度0.6mm的长方体。底面的形状为长方形，调整大小以使边长与金属壳体吻合。
若最大限度地利用本发明的效果，则优选微波用磁性体5和金属壳体1之间的距离为比恒定的部分大的一方。为了得到这种形状，只要微波用磁性体2的侧面中与金属壳体1最接近的部分，和金属壳体1的与微波用磁性体2最接近的部分为大致平行即可。
为了实现该形状，本实施例中，按照微波用磁性体5为长方体，使其侧面与金属壳体1的侧面平行的方式进行配置。
这里，令微波用磁性体5和金属壳体1之间的距离为d，在d＝0.2mm到d＝0.95mm之间进行变化，通过仿真求出微波磁性材料内部的静磁场的结果如图3所示。纵轴(H/H0)是微波用磁性体中央的磁场强度H0为1时，与各个位置的磁场强度H的磁场强度比，横轴(y)表示微波用磁性体的中央为0时，从中央向金属壳体的水平位置。磁场较强部分的微波用磁性体，由于导磁率接近1，因此对不可逆性的作用较弱。并且，在磁场较弱部分的微波用磁性体中，由于共振频率降低，吸收的能量增大，因此成为插入损耗增加的原因。优选，微波用磁性体的几乎大部分，进行磁场强度比为±10％以下的变动。
由图3可知，d＝0.95mm时，微波用磁性体5的端部磁场急剧增大。这是因为，由于微波用磁性体的形状导致去磁磁场变弱，因此外部磁场和去磁磁场的叠加磁场变强。
并且，在d＝0.2mm时，可知朝向微波磁性体端部且静磁场在减少。这是由于，磁通量被与微波磁性体端部接近的金属壳体吸收，因此磁场变弱。
d＝0.3mm～0.7mm时，可确认上述双方的效果相抵消，在微波用磁性体内的几乎所有地点，磁场强度比在0.9～1.1范围内均匀分布。因此，通过使微波用磁性体2和金属壳体1之间的距离处于该范围内，就可不使可逆电路元件的特性劣化并实现小型化。
用于产生这样的效果的距离d，依赖于微波用磁性体的厚度t，但是由于磁性电路中，在空间上为线形，因此在使该结果一般化时，只要以对微波用磁性体的厚度t＝0.3mm的比来规定距离d即可。因此，可以说优选距离d，在微波用磁性体的厚度t的1～2.3倍的范围内。
接着，以高频特性确认上述仿真结果。图4及图5，表示作为本发明的结构的d＝0.45mm(与厚度的比为1.5)时和作为比较例的d＝0.9mm(与厚度的比为3)时的集中常数型不可逆电路元件的反射损耗和插入损耗的高频特性。在这两幅图中，实线表示本发明的情况的特性，虚线表示比较例的情况的特性。
两者的集中常数型不可逆电路元件中，采用磁饱和0.09T、1.4mm×1.4mm×0.3mm的微波磁性材料作为微波用磁性体。分别调整匹配电容以使中心频率为2GHz。兼作磁轭的金属壳体，采用在厚0.15mm的铁的表面实施厚10μm的镀银的方法。
图4中，可确认插入损耗在中心频率2GHz时两者均为大致0.3dB，几乎相等。在2.2GHz附近，本发明的损耗逐渐变小，因此可确认本发明有效。
图5中，可确认反射损耗通过采用本发明而被宽频带化。可认为这种情况是由于，通过使磁场变得均匀，可有效地得到与采用更大型的微波用磁性体同样的效果。
本发明的集中常数型不可逆电路元件，能够应用于携带电话、携带终端等高频无线通信机器中。
权利要求
1.一种集中常数型不可逆电路元件，是具备多个中心电极、微波用磁性体、永久磁铁和兼作磁轭的金属壳体的集中常数型不可逆电路元件，其特征在于，所述中心电极配置在所述微波用磁性体的主面，从所述微波用磁性体侧面到所述金属壳体为止的最短距离，处于所述微波用磁性体的厚度的1倍以上2.3倍以下的范围内。
2.根据权利要求1所述的集中常数型不可逆电路元件，其特征在于，所述微波用磁性体的侧面的至少一部分，与所述金属壳体的最接近所述微波用磁性体的面大致平行。
全文摘要
提供一种集中常数型不可逆电路元件，是具备多个中心电极、微波用磁性体、永久磁铁和兼作磁轭的金属壳体的集中常数型不可逆电路元件，所述中心电极配置在所述微波用磁性体的主面，所述微波用磁性体具有与所述主面垂直的侧面，从所述微波用磁性体侧面到所述金属壳体为止的最短距离，处于所述微波用磁性体的厚度的1倍以上2.3倍以下的范围内。
文档编号H01P1/32GK1758479SQ200510098010
公开日2006年4月12日 申请日期2005年9月1日 优先权日2004年10月7日
发明者杉山雄太, 三上秀人, 佐野博久 申请人:日立金属株式会社