二端子对隔离器的制作方法

文档序号:6869985阅读:122来源:国知局
专利名称:二端子对隔离器的制作方法
技术领域
本发明涉及在宽频带内具有大的反方向损耗以及小的插入损耗的二端子对隔离器以及对其的评价方法。
背景技术
作为当前高频信号使用的隔离器,一般为将3端子对接合型环形器的一个端子以匹配阻抗形式作为终端的3端子对隔离器。将3端子对接合型环形器分类为分布常数型环形器和集中常数型环形器。环形器具有这样的基本结构具有铁氧体薄板、在铁氧体薄板上施加垂直磁场的永久性磁铁、在铁氧体薄板周围设置的导体,该环形器电特性是不可逆的。在铁氧体薄板的尺寸为其中传入的高频信号的波长的1/4以上的情况中使用分布常数型环形器。在铁氧体薄板的尺寸为其中传入的高频信号的波长的1/8以下的情况中使用集中常数型环形器。因此,集中常数型环形器比分布常数型环形器更适用于小型化应用。
图7是示出了将匹配阻抗(电阻元件R)与当前移动电话等中使用的3端子对集中常数型环形器的一个端子对相连而成为隔离器的电路的概要图。在由石榴石型铁氧体组成的铁氧体薄板G上以120°等间隔配置了3个中心导体L1、L2、L3。各中心导体L1、L2、L3的一端是端子对(1)、(2)、(3)的输入输出线路,另一端与作为接地导体的公共部GR相连。在中心导体L1、L2、L3的一端与公共部GR之间分别并列连接了匹配用电容器C1、C2、C3。为了作为隔离器的操作,在端子对(3)和公共部GR之间连接了能量吸收用电阻元件R。
为了施加大致与铁氧体薄板G的主平面垂直的静磁场,将永久磁铁(图中没有示出)安装在作磁轭的壳体上。图7所示的隔离器中,以所希望的频率(以后称其为“中心频率”)f0,从端子对(1)输入的高频信号、从端子对(2)输入的高频信号分别以较少的损耗传送到端子对(2)和端子对(3)。但是,由于将电阻元件R连接到端子对(3)上,因此吸收了大部分能量,从端子对(2)到端子对(1)上几乎不能传播高频信号。即,通过该隔离器,高频信号仅在一个方向上传播,而禁止传播反方向的高频信号。
图7所示的隔离器虽然具有在宽频带范围内插入损耗小的优点,但是,具有得到大的反方向损耗的频带宽度窄的缺点。由于3组中心导体以120°的角度交叉,在比所希望的频率f0稍高的频率中,不能忽视中心导体的彼此耦合,在大约1.4f0的高频信号中出现传送损耗的第二峰值(S.Takeda;1999IEEE MTT-S Digest,pp.1361-1364(WEF 3-1))。其结果,反方向损耗衰减到5dB。受其影响,在2f0和3f0,反方向高频信号的衰减量不怎么大。
与此相反,图6所示的二端子对隔离器具有两个正交中心导体L1、L2。例如,参考特开昭52-134349号(美国专利第4016510号)、特开昭53-129561号(美国专利第4101850号)。由于这种结构,从中心频率f0(称其为“频带内”)附近偏离开的话,即使不执行正确的隔离操作,也具有在反方向高频信号中能获得高衰减量的优点。
在具有这种结构的二端子对隔离器中,将匹配用电容器C1、C2并联到中心导体L1、L2的一端与公共部GR之间。二端子对隔离器的主要特征是,可以将能量吸收用的电阻元件R的两个端子分别连接到中心导体L1、L2的一端。中心导体L1、L2的另一端连接到作为接地导体的公共部GR。二端子对隔离器由于比3端子对接合型环形器少一个中心导体、少一个匹配用电容器,而适合于高频隔离器的小型化以及薄型化。
但是,具有图6所示的结构的二端子对隔离器从来未曾正式实际使用过。其理由是,在该二端子对隔离器中,虽然在宽频带范围内可以获得大的反方向损耗,但是由于存在插入损耗小的频带宽度窄的缺点,因此,与3端子对环形器相比,插入损耗不会变得那么小。以加宽小插入损耗的频带宽度为例,虽然可以考虑通过减小在铁氧体薄板上施加的静磁场,来减小标准化操作磁场σ,但是,如果这样,铁氧体的磁损耗就变大,导致增加插入损耗。
以上,详细探讨了3端子对环形器的操作原理。为此,本发明人等开发出分析图6电路的模拟器,基于其分析结果,可以获得在宽频带范围内得到大的反方向损耗以及小的插入损耗的基本情况。下面通过电路分析来说明图6的操作原理。
从端子对(1)输入高频信号时,电流流向中心导体L1,激励铁氧体薄板G。由于通过永久磁铁在铁氧体薄板G主表面方向上将其磁化,从铁氧体薄板G产生高频磁场,通过该高频磁场,在与中心导体L1正交的中心导体L2中激起电流。这是由于微波频带的铁氧体强磁性共振效果所造成的。利用该效果,中心导体L1与中心导体L2耦合,从中心导体L1向中心导体L2传播高频能量。
匹配用电容器C1、C2分别与中心导体L1、L2成对,构成以中心频率f0共振的并联共振电路。这里要注意,高频能量传播时相位有变化。即,能量从端子对(1)传送到端子对(2)的情况中,其相位差为0度,如果输入输出振幅相同,则在电阻元件R中没有电流流过。相反,能量从端子对(2)传送到端子对(1)的情况中,其相位差正好为180度,此时,在能量吸收用电阻元件R中流过大电流,消耗了能量。即,从端子对(2)向端子对(1)传送能量困难。
如此,在图3(a)以及(b)中用实线示出了现有技术的二端子对隔离器的插入损耗、反方向损耗以及反射损耗。图中纵轴的Δ标记是0dB基准线。如图6所示,该二端子对隔离器具有这样的结构在里面安装了铁氧体磁铁的7mm角的铁壳中配置了直径3.9mm厚0.4mm的石榴石薄板G,与其接近配置了正交的2个中心导体L1、L2,安装了陶瓷电容器C1、C2。电阻元件R的电阻值为50Ω。图3(a)示出了有关各个插入损耗和输入端子(相当于图6的端子对(1))的反射损耗的频率特性,图3(b)示出了有关各个反方向损耗和输出端子(相当于图6的端子对(2))的反射损耗的频率特性。
在频率1140MHz(中心频率f0)处产生插入损耗的最小值,该值为0.58dB。该值比3端子对环形器的插入损耗大0.2-0.3dB。反方向损耗在中心频率f0处为11dB左右,当然这个值也不太合适。但是,二端子对隔离器的反方向损耗的频率特性不像3端子对环形器那样是凹型的,而是凸型的。
图4示出了在比图3宽的频率范围内测定的上述二端子对隔离器的插入损耗以及反方向损耗。图4(a)示出了有关插入损耗和输入端子的反射损耗的频率特性,图4(b)示出了反方向插入损耗和输出端子的反射损耗的频率特性。示出了在插入损耗最小的频率1140MHz为f0时及2f0、3f0处的衰减量。在图4(b)中,为了比较,用虚线示出了图4(a)的插入损耗。从两个图中可以看出,在频带外的2f0、3f0处的频率中,该隔离器几乎接近于全反射,传播衰减量也为30dB左右。重要的是,没有在3端子对环形器中发现的不需要的共振。插入损耗以及反方向损耗都表现为凸状频率特性。
二端子对隔离器的其它例子具有将2个中心导体夹持在2层铁氧体薄板片之间的结构。图8示出了有关二端子对隔离器中的中心导体L1、L2和铁氧体薄板G之间的位置关系。图8(a)是示出了第一铁氧体薄板片G1与2个中心导体L1、L2之间设置关系的平面图,省去了第二铁氧体薄板片G2。图8(b)是图8(a)的A-A截面图。通过绝缘膜将第二中心导体L2正交设置在第一中心导体L1上。第二铁氧体薄板片G2与第二中心导体L2紧密相连。箭头MF表示通过流向中心导体L1的高频电流所引起的高频磁场。
因为高频磁场通过铁氧体薄板片G1、G2之间的空隙,因此由于空隙的反磁场,不能高效激励铁氧体薄板片G1、G2。其结果,2个中心导体L1、L2不能强有力耦合。通过模拟,可以了解到,在中心导体L1、L2正交的二端子对隔离器中,中心导体L1、L2的耦合不好直接地引起插入损耗的恶化。在不用第二铁氧体薄板片G2的情况中,中心导体L1、L2的耦合特别不好。图3(a)以及(b)中的实线示出了没有使用第二铁氧体薄板片G2时具有仅由第一铁氧体薄板片G1组成的铁氧体薄板片的二端子对隔离器的插入损耗、反方向损耗以及反射损耗。
图16(a)示出了有关现有的二端子对隔离器的具有平行的2个导体部分的中心导体L1、L2和矩形第一铁氧体薄板G1的组合,图16(b)示出了与第二中心导体L2上部紧密相连设置的第二铁氧体薄板片G2。图16所示的组合体与具有图8所示圆盘状铁氧体薄板的组合体相比,中心导体L1、L2的耦合多少可以高一些。
图17所示的结构除了将2个中心导体L1、L2交织在一起之外,其余和图16所示结构相同。这种结构,可以改善2个中心导体L1、L2的耦合。
通过模拟可以了解到,在中心导体L1、L2正交的二端子对隔离器中,体现出中心导体L1、L2耦合不好使插入损耗恶化。为此,分析图16以及图17所示的现有结构,可以了解到整个矩形铁氧体薄板片G1、G2上、2个中心导体L1、L2不一定很好地耦合。特别地,在铁氧体薄板周围,2个中心导体的耦合不充分。
实际上,第一以及第二中心导体之间存在电容,还存在与电阻元件并联的寄生电感。一旦存在这样的寄生元件,就不能希望进行所希望的操作。因此,希望通过模拟使二端子对集中常数型隔离器的电路特性优化。在US专利4210886中记载了在第一中心导体L1的中心轴和第二中心导体L2的中心轴的交叉角度Φ变化的情况中,模拟这些线间电容以及寄生电感如何变化。但是,该理论的探讨不明确,求出的交叉角度也不一定实用。
通过上述描述,在现有二端子对隔离器中,虽然在宽频带范围内获得大的反方向损耗,但是,存在插入损耗大并且获得小的插入损耗时的频带宽度窄的缺点。

发明内容
因此,本发明的目的在于提供在宽频带范围内具有大的反方向损耗以及小的插入损耗的二端子对隔离器以及对其的评价方法。
本发明提供一种二端子对隔离器,具有铁氧体薄板、在所述铁氧体薄板上施加静磁场的永久磁铁、在所述铁氧体薄板中央设置的以彼此电绝缘状态交叉的第一以及第二中心导体、分别在所述第一以及第二中心导体的一端设置的第一以及第二输入输出端子、与所述第一以及第二中心导体的另一端相连的公共部、连接在所述第一输入输出端子和所述公共部之间的第一匹配用电容器、连接在所述第二输入输出端子和所述公共部之间的第二匹配用电容器、连接在所述第一输入输出端子和第二输入输出端子之间的电阻元件,其特征在于所述第一中心导体中心轴与所述第二中心导体中心轴的交叉角度(所述电阻元件侧)具有40-80°的范围。
本发明的第一二端子对隔离器,具有铁氧体薄板、在所述铁氧体薄板上施加静磁场的永久磁铁、在所述铁氧体薄板中央设置的以彼此电绝缘状态交叉的第一以及第二中心导体、分别在所述第一以及第二中心导体的一端设置的第一以及第二输入输出端子、与所述第一以及第二中心导体的另一端相连的公共部、连接在所述第一输入输出端子和所述公共部之间的第一匹配用电容器、连接在所述第二输入输出端子和所述公共部之间的第二匹配用电容器、连接在所述第一输入输出端子和第二输入输出端子之间的电阻元件,将从所述第一输入输出端子输入并从所述第二输入输出端子输出高频信号情况中的损耗作为插入损耗,将从所述第二输入输出端子输入并从第一输入输出端子输出高频信号情况中的损耗作为反方向损耗的情况中,设定所述电阻元件的直流电阻值以便使所述插入损耗比所述反方向损耗小,并且在从外部向所述二端子对隔离器中施加的静磁场增大时增加所述反方向损耗。
在从外部向所述二端子对隔离器中施加的静磁场增大为800A/m以上时,所述二端子对隔离器反方向损耗最好增加1dB以上。最好通过所述二端子对隔离器的兼用作磁轭的外壳从上方靠近永久磁铁增加所述静磁场。
使剩余磁通密度为0.5T以上的永久磁铁自上方靠近上述壳体到50mm以内时,所述二端子对隔离器的反方向损耗可以增加1dB以上。所述电阻元件的直流电阻值最好为60-100Ω。
在将所述插入损耗为最小的频率设为f0的情况中,在0.8f0-3f0频率范围内,所述反方向损耗为10dB以上。
本发明的二端子对隔离器的评价方法,由于是对这样的二端子对隔离器评价,其中该二端子对隔离器在壳体内具有铁氧体薄板、在所述铁氧体薄板上施加静磁场的永久磁铁、在所述铁氧体薄板中央设置的以彼此电绝缘状态交叉的第一以及第二中心导体、分别在所述第一以及第二中心导体的一端设置的第一以及第二输入输出端子、与所述第一以及第二中心导体的另一端相连的公共部、连接在所述第一输入输出端子和所述公共部之间的第一匹配用电容器、连接在所述第二输入输出端子和所述公共部之间的第二匹配用电容器、连接在所述第一输入输出端子和第二输入输出端子之间的电阻元件,在外部电路中连接了所述二端子对隔离器后,从外部使永久磁铁徐徐靠近所述壳体,边增大静磁场边观察反方向损耗,如果所述反方向损耗相对所述静磁场800A/m以上的增加而增加1dB以上,就认为所述电阻值比外部线路阻抗(从所述二端子对隔离器观察所述外部电路时的阻抗)大得适当,因此将所述电阻元件的电阻值判断为合适。
本发明的第二二端子对隔离器,具有铁氧体薄板、在所述铁氧体薄板上施加静磁场的永久磁铁、在所述铁氧体薄板中央设置的以彼此电绝缘状态交叉的第一以及第二中心导体、分别在所述第一以及第二中心导体的一端设置的第一以及第二输入输出端子、与所述第一以及第二中心导体的另一端相连的公共部、连接在所述第一输入输出端子和所述公共部之间的第一匹配用电容器、连接在所述第二输入输出端子和所述公共部之间的第二匹配用电容器、连接在所述第一输入输出端子和第二输入输出端子之间的电阻元件,所述铁氧体薄板由一片以上的铁氧体薄板片组成,在至少一片铁氧体薄板片上设置用于埋设所述中心导体的一部分的沟。
所述铁氧体薄板层叠至少2个铁氧体薄板片,最好在第一铁氧体薄板片的沟中埋设中心导体的一部分,在其上层叠第二铁氧体薄板片。
所述铁氧体薄板片由第一以及第二铁氧体薄板片构成,最好在第一铁氧体薄板片的第一沟中埋设第一中心导体的一部分,在第二铁氧体薄板片的第二沟中埋设第二中心导体的一部分。
多个铁氧体薄板片最好在所述沟以外的部分中彼此相连。
将由第一以及第二铁氧体薄板片组成的铁氧体薄板容纳在兼用作其里面安装了永久磁铁的磁轭壳中,将第一铁氧体薄板片配置在所述壳体底部一侧,将第二铁氧体薄板片配置在永久磁铁侧,所述第二铁氧体薄板片最好具有比第一铁氧体薄板片大的饱和磁化。所述第一铁氧体薄板片和所述第二铁氧体薄板片的饱和导磁性之差最好在0.005T-0.02T的范围内。
本发明的第三二端子对隔离器,具有铁氧体薄板、在所述铁氧体薄板上施加静磁场的永久磁铁、在所述铁氧体薄板中央设置的以彼此电绝缘状态交叉的第一以及第二中心导体、分别在所述第一以及第二中心导体的一端设置的第一以及第二输入输出端子、与所述第一以及第二中心导体的另一端相连的公共部、连接在所述第一输入输出端子和所述公共部之间的第一匹配用电容器、连接在所述第二输入输出端子和所述公共部之间的第二匹配用电容器、连接在所述第一输入输出端子和第二输入输出端子之间的电阻元件,所述铁氧体薄板是矩形,所述第一以及第二中心导体具有分别分为3个以上导体部,设置成与所述矩形铁氧体薄板的边平行。
最好在多个铁氧体薄板片之间配置所述第一以及第二中心导体。所述中心导体的宽度最好是与所述中心导体平行的所述铁氧体薄板边宽度1/2以上。
将所述第一以及第二中心导体紧密联接并配置在第一以及第二铁氧体薄板片之间,通过所述永久磁铁,自所述第二铁氧体薄板片一侧施加静磁场,所述第二铁氧体薄板片的饱和磁化最好比所述第一铁氧体薄板片的饱和磁化大。
本发明的第四二端子对隔离器,其特征在于,具有铁氧体薄板、在所述铁氧体薄板上施加静磁场的永久磁铁、在所述铁氧体薄板中央设置的以彼此电绝缘状态交叉的第一以及第二中心导体、分别在所述第一以及第二中心导体的一端设置的第一以及第二输入输出端子、与所述第一以及第二中心导体的另一端相连的公共部、连接在所述第一输入输出端子和所述公共部之间的第一匹配用电容器、连接在所述第二输入输出端子和所述公共部之间的第二匹配用电容器、连接在所述第一输入输出端子和第二输入输出端子之间的电阻元件,所述第一中心导体中心轴与所述第二中心导体中心轴的交叉角度(所述电阻元件侧)具有40-80°的范围。
最好与所述电阻元件并联连接第3电容器。所述第3电容器的静电容器量最好比所述第一匹配用电容器以及第二匹配用电容器的静电容器量小。
最好使电感与所述电阻元件并联或串连连接。
最好使所述中心导体的公共部与接地导体相连。


图1(a)是示出了在本发明二端子对隔离器中,电阻元件的电阻值为45Ω的情况中的插入损耗、反方向损耗以及输入端子的反射损耗的频率特性的曲线图,图1(b)是示出了在本发明二端子对隔离器中,电阻元件的电阻值为50Ω的情况中的插入损耗、反方向损耗以及输入端子的反射损耗的频率特性的曲线图,图1(c)是示出了在本发明二端子对隔离器中,电阻元件的电阻值为55Ω的情况中的插入损耗、反方向损耗以及输入端子的反射损耗的频率特性的曲线图,图2(a)是示出了在中心频率处的反方向损耗与电阻元件的电阻值之间的关系的曲线图,图2(b)是示出了在中心频率处的反方向损耗以及反射损耗的频带宽度比与电阻元件的电阻值之间的关系的曲线图,图3(a)是示出了二端子对隔离器的插入损耗以及输入端子的反射损耗的频率特性的曲线图,图3(b)是示出了二端子对隔离器的反方向损耗以及输出端子的反射损耗的频率特性的曲线图,图4(a)是示出了现有技术的二端子对隔离器的插入损耗以及输入端子的反射损耗的频率特性的曲线图,图4(b)是示出了现有技术的二端子对隔离器的反方向损耗以及输出端子的反射损耗的频率特性的曲线图,
图5是示出了本发明二端子对隔离器的兼用作磁轭的壳体接近永久磁铁的情况中,永久磁铁与壳体间的距离与反方向损耗的关系曲线图,图6是示出了采用于本发明的二端子对隔离器的等效电路图,图7是示出了由3端子对环形器组成的隔离器等效电路图,图8(a)是示出了二端子对隔离器中的中心导体以及铁氧体薄板的组合体的平面图,图8(b)是图8(a)的A-A截面图,图9(a)是示出了根据本发明一个实施例的第一铁氧体薄板片的平面图以及截面图,图9(b)是示出了第一以及第二铁氧体薄板片和中心导体之间的组合体截面图,图10(a)是示出了根据本发明另一个实施例的第一铁氧体薄板片的平面图以及截面图,图10(b)是示出了根据本发明另一个实施例的第二铁氧体薄板片的平面图,图10(c)是示出了根据本发明其它实施例的第一以及第二铁氧体薄板片和中心导体之间的组合体截面图,图11(a)是示出了根据本发明其它实施例的第一铁氧体薄板片的平面图以及截面图,图11(b)是示出了根据本发明其它实施例的第二铁氧体薄板片的平面图以及截面图,图11(c)是示出了根据本发明其它实施例的第一以及第二铁氧体薄板片和中心导体之间的组合体截面图,图12(a)是示出了根据本发明其它实施例的第一铁氧体薄板片的平面图以及截面图,图12(b)是示出了根据本发明其它实施例的第二铁氧体薄板片的平面图以及截面图,图12(c)是示出了根据本发明其它实施例的第一以及第二铁氧体薄板片和中心导体之间的组合体截面图,图13(a)是示出了根据本发明其它实施例的第一铁氧体薄板片和2个中心导体之间的组合体平面图,
图13(b)是示出了图13(a)的第一铁氧体薄板片的平面图以及截面图,图14(a)是示出了根据本发明其它实施例的第一铁氧体薄板片和2个中心导体之间的组合体平面图,图14(b)是示出了图14(a)的第一铁氧体薄板片的平面图,图15是示出了本发明二端子对隔离器的磁路的截面图,图16(a)是示出了矩形第一铁氧体薄板片和中心导体之间的组合体平面图,图16(b)是示出了应和图16(a)的和第一铁氧体薄板片组合的矩形第二铁氧体薄板片的平面图,图17是示出了矩形第一铁氧体薄板片和中心导体的组合体平面图,图18(a)是示出了具有6个导体部的中心导体和第一铁氧体薄板片的组合的平面图,图18(b)是示出了应和图18(a)的和第一铁氧体薄板片组合的矩形第二铁氧体薄板片的平面图,图19是示出了本发明二端子对隔离器的内部结构的平面图,图20是示出了根据本发明其它实施例将具有6个导体部的第一以及第二中心导体和第一铁氧体薄板片组合状态的平面图,图21是示出了本发明二端子对隔离器的内部结构的平面图,图22(a)是示出了将中心导体层叠在一起的铁氧体薄板的平面图,图22(b)是图22(a)的铁氧体薄板的斜视图,图23是图22的铁氧体薄板的展开图,图24(a)是示出了二端子对隔离器的反射损耗的频率特性的曲线图,图24(b)是示出了二端子对隔离器的插入损耗频率特性的曲线图,图24(c)是示出了二端子对隔离器的反方向损耗的频率特性曲线图,图25是示出了二端子对隔离器的各参数和2个中心导体的交叉角度之间关系的曲线图,图26是示出了二端子对隔离器的特性和2个中心导体的交叉角度之间关系的曲线图,图27是示出了采用本发明的二端子对隔离器等效电路的其它例子的图,图28是示出了采用本发明的二端子对隔离器等效电路的其它例子的图,图29是示出了采用发明的二端子对隔离器等效电路的其它例子的图。
具体实施例方式
图1是示出了外部线路阻抗为50Ω情况下的二端子对隔离器频率特性。外部线路阻抗是从二端子对隔离器观察与二端子对隔离器相连的外部电路时的阻抗。图1(a)是电阻元件R是45Ω的情况,图1(b)是电阻元件R是50Ω的情况,以及图1(c)示出了电阻元件R为55Ω的情况。中心频率f0都为1000MHz,将等效电路假定为理想电路,通过模拟计算二端子对隔离器的插入损耗、反方向损耗以及输入端子的反射损耗。在图1中,频率特性向2f0以及3f0的高频侧展开。
从图1(b)中可知,电阻元件R等于外部线路阻抗50Ω时,在中心频率f0处的反方向损耗为无限大,插入损耗为零,反射损耗为无限大。在高频一侧,插入损耗呈现单调增加的倾向,没有奇点。反方向损耗在高频一侧基本平坦,并且呈现出45dB左右的高衰减量。输入端子的反射损耗在高频一侧变为接近完全反射的状态。
电阻元件为45Ω的情况下,如图1(a)所示,插入损耗以及输入端子的反射损耗与电阻元件为50Ω的情况没有大的不同。但是,反方向损耗有大的变化,中心频率f0处的衰减量恶化到25dB。反方向损耗在高频一侧增加,在1.8f0左右的频率处呈现出衰减极限。
电阻元件为55Ω的情况下,如图1(c)所示,插入损耗以及输入端子的反射损耗与电阻元件为50Ω的情况没有大的不同。但是,反方向损耗和R=50Ω有大的不同,中心频率f0处的衰减量恶化到27dB。在高频一侧,反方向损耗为平稳单调增加,没有出现图1(a)所示那样的奇点。
图2(a)示出了在20-110Ω的电阻元件R的范围内,通过模拟计算中心频率处反方向损耗的结果。从图2(a)中可知,电阻元件R的电阻值比外部线路阻抗50Ω小或大,反方向损耗都降低。从实用角度看,反方向损耗的下限值为10dB时,电阻元件R变为25-100Ω的范围是有必要的。
图2(b)示出了电阻元件R的电阻值范围比图2(a)扩大时,在1Ω-1000Ω宽的电阻值范围内,计算出在中心频率处的反方向损耗结果。图2(b)示出了除了反方向损耗之外的输入端子反射损耗的频带宽度比(用中心频率f0分割反射损耗达到20dB时的频率宽度的百分比)。从图2(b)可知,反方向损耗虽然与电阻元件R的电阻值=50Ω时有所不同,但是,频带宽度比呈现出与电阻元件R的电阻值相同的单调增加的倾向。即,在R小的领域中,与频带宽度比为2%左右相反,接近开放的R大的领域,频带宽度比变为10%。
如上所述,在具有图6所示的等效电路的二端子对隔离器中,可知电阻元件R的电阻值比50Ω过大或过小,作为隔离器不可逆的特性丧失。即,在电阻元件R的电阻值中存在所希望的范围。
本发明的要点在于,在二端子对隔离器中,获得大的插入损耗的频带宽度在不增加插入损耗的情况下尽可能宽。如图2(b)所示,这是通过扩大输入端子的反射损耗的频带宽度实现的。根据这个观点求出电阻元件R的最佳电阻值。
在本发明的二端子对隔离器中,反射损耗的频带宽度比实际上为4%以上是有必要的。因此,为了扩大输入端子反射损耗的频带宽度,从图2(b)可知有必要电阻元件R的电阻值比外部线路阻抗(50Ω)大。此外,为了使反方向损耗最大值为10dB以上,从图2(a)可知必须使电阻元件R的电阻值为100Ω以下。
但是,由于在端子对(1)、(2)中存在漂移电容和寄生电感,隔离器的外部线路阻抗恰好是50Ω的情况下,有必要求出每个隔离器外部线路阻抗。在实际的隔离器中,如图3和4所示,电阻元件R的电阻值即使为50Ω,反方向损耗也不是变为无限大。图3以及图4的情况中,反方向损耗最多为11dB左右。这是因为连接电阻元件R部分的外部线路阻抗不是50Ω。总之,有必要了解这部分的外部线路阻抗为多少。
鉴于上述刻意研究结果,本发明人发现通过一边用网络分析器等测定二端子对隔离器反方向损耗,一边改变施加在铁氧体薄板主平面上的磁场,能判断外部线路阻抗和电元件大小关系。即使对于在壳体中容纳的二端子对隔离器,通过从外部接近例如永久磁铁,可以改变在铁氧体薄板上施加的静磁场。
在增大在铁氧体薄板上设置的静磁场时,插入损耗为最低的中心频率向高频侧移动。反之,静磁场减小时,中心频率向低频侧移动。此时可以测定反方向损耗。在连接作为电阻元件的R=50Ω的状态下,增加静磁场的情况中,反方向损耗增加时,可知不增加来自外部的磁场时的外部线路阻抗比50Ω低。相反,降低磁场的情况中,增加反方向损耗时,可知没有来自外部的磁场时的外部线路阻抗比50Ω高。
图3以及图4的情况,通过使反极性的磁铁自外部靠近铁氧体薄板,使施加在铁氧体薄板上的静磁场降低时,就增加了反方向损耗。这意味着不靠近磁铁情况下的外部线路阻抗比50Ω高。如图1(b)所示,由于外部线路阻抗与电阻元件R的电阻值相同时反方向损耗最大,则可望将电阻元件R的电阻值设定为高于50Ω。具体来说,通过使电阻元件R为70Ω,可以使中心频率f0处的反方向损耗为30dB以上。这意味着匹配阻抗不是50Ω,而应该是70Ω(参见图2)。即,以图3以及图4为例,电阻元件R的电阻值位于图2(a)的反方向损耗的不同点左侧(低电阻值侧)。从这可以明确看出在图4(b)所示的反方向损耗中在靠近2.5f0附近有衰减极限。
通过上述描述,在图3以及图4的二端子对隔离器中,将电阻元件R设定为50Ω不是最好,位于图2(a)中反方向损耗不同点右侧(高电阻值侧)的部分,在宽频带范围内可以获得大的反方向损耗。即,最好使用比反方向损耗为最大时的电阻值高的电阻值的电阻元件。在判断实际2端子隔离器电阻元件R电阻值是否处于图2(a)中的反方向损耗不同点开始的右侧时,可观察使永久磁铁自外部靠近铁氧体薄板,增加施加在铁氧体薄板上的静磁场时,反方向损耗的最小值是否增加,即,观察反方向损耗是否增加。作为一个例子,从外部将施加在二端子对隔离器上的静磁场增加到800A/m以上时,如果反方向损耗至少增加1dB以上时,可以确认电阻元件R具有所希望的电阻值。
以上是在图6所示的二端子对隔离器在解除共振(アバブレゾナンス)来操作的情况中成立。所谓解除共振是指实际操作磁场比中心频率f0处的强磁性共振磁场Hres高。Hres在不考虑铁氧体薄板的反磁场时具有2πf0=γHres的关系。γ是磁性旋转系数。实际操作磁场H0对应于强磁性共振磁场Hres具有H0=σHres的关系。这里,σ为标准化操作磁场,通常是1.5-3.0。
在图3和图4的例子中,外部线路阻抗虽然是70Ω,如果计划使结构参数最优化,则它还可以是50Ω。此外,对于反方向损耗,在实际中很少要求超过20dB,不到10dB,则作为隔离器功能就没有实用价值。因此,外部线路阻抗为50Ω的情况中,自图2(a)可知,电阻元件R的电阻值的所希望的下限为60Ω,希望的上限为100Ω。由此,电阻元件R的电阻值的希望范围为60-100Ω。
通过以上描述,本发明的二端子对隔离器通过使用60-100Ω的电阻元件R,在宽频带范围内可以具有小的输入端子反射损耗。由此,在宽的频带范围内,可以获得插入损耗小的二端子对隔离器。并且,在调节到上述希望电阻值的情况中,如图1(c)所示,在0.8f0-3.0f0宽的频率范围内,可以使反方向损耗为10dB以上。
通过本发明,借助自外部靠近永久磁铁而增加静磁场时观察反方向损耗增加,可以确认,组合后,电阻元件R的电阻值比外部线路阻抗大。
实施例1制造具有图6所示电路的二端子对隔离器。铁氧体薄板G由外径2.2mm以及厚0.4mm的石榴石型铁氧体组成,匹配用电容器C1、C2的容量都为2pF,电阻元件R为83Ω。该二端子对隔离器的中心频率为2.0GHz,反方向损耗为10.0dB。
使该二端子对隔离器的壳体从上方开始靠近具有1.1T的剩余磁通密度的7mm×7mm×7mm的稀土类永久磁铁(全充磁),增加在铁氧体薄板上施加的静磁场。图5示出了永久磁铁和壳体之间的距离D和反方向损耗的关系。从图5中可以看出,该二端子对隔离器的反方向损耗随着靠近永久磁铁而增加,距离D变为2mm时反方向损耗增加2dB。由于反方向损耗增加的灵敏度受到永久磁铁的特性以及隔离器设计的影响,因此,如果从壳体上方50mm处使剩余磁通密度为0.5T以上的永久磁铁缓缓靠近壳体时,反方向损耗最终增加1dB以上,可以实现具有电阻元件R所希望的电阻值。
为了增加在铁氧体薄板上施加的静磁场,除了自外部靠近永久磁铁,还可以例如在电磁铁磁极片之间连接二端子对隔离器。或者,也可以取出二端子对隔离器的永久磁铁,直接减少磁场和增加磁场。
图9示出了根据本发明一个实施例的铁氧体薄板。如图9(a)所示,在铁氧体薄板G1中形成用来埋设第一以及第二中心导体L1、L2的沟M1以及M2。沟M1、M2分别由2个沟组成以便于埋设具有分别平行导体部的中心导体L1、L2。由此,通过中心导体L1、L2所产生的高频磁场MF与铁氧体薄板G高效耦合。在沟M1、M2中埋设中心导体L1、L2,由于在沟M1、M2之外的部分中紧密连接了2个铁氧体薄板,因此,相对于由于第一中心导体L1引起的高频磁场MF的反磁场非常小。
现有技术中二端子对隔离器的插入损耗大的理由可以理解为由于第一中心导体L1和第二中心导体L2的耦合不完全。由于中心导体L1、L2通过铁氧体薄板耦合,中心导体L1、L2和铁氧体薄板的耦合恶化时,二端子对隔离器的插入损耗变大。因此,在宽频带范围内减小插入损耗时,必须改善中心导体L1、L2的耦合。
在与铁氧体薄板片G1正交的沟M1、M2中埋设的2个中心导体L1、L2由于在中央部重合,因此沟M1比沟M2略深。即使仅仅设置了图9(a)所示的沟M1、M2的1个铁氧体薄板G1,也能改善铁氧体薄板和中心导体L1、L2的耦合。但是,为了提高耦合效果,如图9(b)所示,将没有沟的铁氧体薄板片G2盖在铁氧体薄板片G1上,最好用铁氧体薄板片G1完全覆盖中心导体L1、L2。2个铁氧体薄板片G1、G2在没有沟的部分紧密相接。
图10示出根据本发明又一个实施例的铁氧体薄板片。图10(a)示出了设置了埋设中心导体L1、L2所获得的宽度的沟M1、M2的第一铁氧体薄板片G1,图10(b)示出了没有沟的第二铁氧体薄板片G2。图10(c)示出了将2个中心导体L1、L2包括在2个铁氧体薄板片G1、G2之间的组合体。
图11示出了根据本发明另一个实施例的铁氧体薄板以及中心导体。图11(a)示出了设置了埋设整个第一中心导体L1全部的宽度的沟M1的第一铁氧体薄板片G1,图11(b)示出了设置了埋设第二中心导体L2全部的宽度的沟M2的第二铁氧体薄板片G2,图11(c)示出了将2个中心导体L1、L2包括在2个铁氧体薄板片G1、G2之间的组合体。
图12示出了根据本发明另一个实施例的铁氧体薄板以及中心导体。图12(a)示出了设置埋设第一中心导体L1的2个导体部的第一沟M1的第一铁氧体薄板片G1,图12(b)示出了设置了埋设第二中心导体L2的2个导体部第二沟M2的第二铁氧体薄板片G2,图12(c)示出了将2个中心导体L1、L2包括在2个铁氧体薄板片G1、G2之间的组合体。
图13示出了根据本发明另一个实施例的铁氧体薄板以及中心导体。图13(a)示出了具有在2个中心导体L1、L2平行的2个导体部中交叉的沟M1的第一铁氧体薄板片G1,图13(b)示出了仅在与中心导体L1、L2的中央部相当的部分突出的第一铁氧体薄板片G1。具有相同形状沟M2的第二铁氧体薄板片G2(图中没有示出)的沟M2与第一铁氧体薄板片G1的沟M1正交。
图14(a)以及(b)示出了根据本发明其它实施例的矩形铁氧体薄板以及中心导体。该实施例除了铁氧体薄板形状之外,其它都与图12所示的实施例相同。
图15示出了根据本发明其它实施例的磁路。将2个铁氧体薄板片G1、G2容纳在兼用作在里面设置了永久磁铁MAG的磁轭的壳体SH中。将第一铁氧体薄板片G1配置在下侧,将第二铁氧体薄板片G2配置在永久磁铁MAG一侧。改善中心导体L1、L2的耦合时,铁氧体薄板片内的静磁场必须均匀。在图15的磁路中由于永久磁铁MAG为1个,因此在靠近永久磁铁MAG的第二铁氧体薄板片G2中强磁场作用,在第一铁氧体薄板片G1中作用相对弱的磁场。为了获得本发明的效果,希望降低磁场的不均匀性。作为降低磁场不均性的方法,已经了解到可以获得使第二铁氧体薄板片G2的饱和磁化比第一铁氧体薄板片G1的饱和磁化大的效果。
在图15所示的二端子对隔离器中,使用都具有0.09T的饱和磁化的铁氧体薄板片G1、G2的情况,以及将铁氧体薄板片G2的饱和磁化变为0.095T、0.1T、0.11T、0.12T这4种类型的情况中,通过模拟可以求出插入损耗。其结果,可知铁氧体薄板片G2分别具有0.095T、0.1T、0.11T的饱和磁化时,插入损耗小。铁氧体薄板片G2的饱和磁化变大到超过0.12T时,插入损耗增加。这是由于第二铁氧体薄板片G2的内部磁场变弱,磁损耗增加。2个铁氧体薄板片的饱和磁化之差最好在0.005T-0.02T的范围内。
图3(a)以及(b)的虚线示出了使用具有图12所示沟的2个铁氧体薄板片的二端子对隔离器的插入损耗、反方向损耗以及反射损耗。插入损耗最小值在频率1140MHz(中心频率f0)处的减小到约0.40dB。该插入损耗与3端子对环形器的插入损耗相比毫不逊色。反方向损耗在中心频率f0处为14dB的左右,认为略有改善。此外,输入端子的反射损耗的频带宽度也变为接近于2倍。
图18示出了根据本发明一个实施例的铁氧体薄板和中心导体的组合。如图18(a)所示,在第一矩形铁氧体薄板G1上配置了具有6个平行导体部的第一中心导体L1,以及紧密连接了具有和第一中心导体L1上的各个正交的6个平行导体部的第二中心导体L2。图18(b)示出了在具有6个平行导体部的第二中心导体L2上紧密连接设置的第二铁氧体薄板G2。
在该实施例中,由于使用了具有6个平行导体部的中心导体,通过在第一中心导体中流过的电流所产生的高频磁场在第一以及第二铁氧体薄板片G1、G2的所有部分都均匀分布,并且通过铁氧体薄板片G1、G2,高效地在具有6个平行导体部的第二中心导体中传送能量。该效果时由于铁氧体薄板为矩形而获得的。为了加强第一以及第二中心导体L1、L2的耦合,可以降低宽频带宽度中的插入损耗。
在图16所示的具有2个平行导体部的中心导体中,只有在矩形铁氧体薄板的中央部分能激起高频磁场,2个中心导体的耦合集中在中心部分。与此相反,在具有图18所示的6个平行导体部的本发明的中心导体中,能够在铁氧体薄板的周围部分激起高频磁场,第一以及第二中心导体L1、L2的耦合扩展到矩形铁氧体薄板的所有部分。有关中心导体L1的宽度W和与中心导体L1平行的矩形铁氧体薄板的边的宽度S之比W/S,相对于在具有2个平行导体部的现有技术中心导体中,W/S为1/3-2/5,在具有6个平行导体部的本发明中心导体中,容易将W/S做得在1/2以上。在图18的例子中,W/S大体为0.9。模拟的结果可知W/S在1/2以上比较好。并且在获得1/2以上的W/S时,各中心导体的导体部为3个以上比较好。
图19示出了根据本发明其它实施例的将铁氧体薄板、2个中心导体L1、L2电阻元R以及匹配用电容器C1、C2组合在矩形壳体SH中的状态。将矩形铁氧体薄板片G1仅仅设置在矩形壳体SH的一个角落上。借此,可以在与壳体对角的角落处有空间,可以在那里设置电阻元件R以及匹配用电容器C1、C2。长方形匹配用电容器的长边平行接近铁氧体薄板的各条边。从图19中可知,可以实现占用率非常高的有效的安装。
图20示出了根据本发明其它实施例的铁氧体薄板和中心导体的组合。在该例子中,2个中心导体L1、L2的导体部交叉,从而强化两者的耦合。
图21示出了组合了图18中心导体的二端子对隔离器的截面图。将第一铁氧体薄板片G1设置在壳体SH的下则,将第二铁氧体薄板片G2设置在永久磁铁MAG一侧。改善具有6个导体部的中心导体L1、L2的耦合时,有必要将铁氧体薄板内的静磁场保持均匀。在图21的磁路中由于永久磁铁为一个,因此在靠近永久磁铁的第二铁氧体薄板G2中作用强的静磁场,而在第一铁氧体薄板G1中静磁场相对弱。为了消除这种不均匀,已知最好使第二铁氧体薄板片G2的饱和磁化大于第一铁氧体薄板片G1的饱和磁化。靠近永久磁铁MAG的第二铁氧体薄板片G2由于具有相对大的饱和磁化,因此反磁场大,而将其设置在外部磁场中时,其内部磁场对应于反磁场大小而减弱。另一方面,由于处于远离永久磁铁MAG位置的第一铁氧体薄板片G1具有相对小的饱和磁化,反磁场小,其内部磁场的降低相对小。其结果,使在第一以及第二铁氧体薄板片G1、G2中的静磁场均匀。
图22示出了根据本发明其它实施例的将第一以及第二中心导体附着在多个铁氧体薄片上之后叠加并烧制所变成的组合体。用虚线表示各中心导体。连接到输入输出端子的第一以及第二中心导体L1、L2的一端作为表面电极出现在铁氧体薄板的上面。此外,连接到接地导体的第一以及第二中心导体L1、L2的端子GR出现在铁氧体薄板的下部。
图23是将图22铁氧体薄板展开图。最下面的铁氧体印刷电路基片G11比较厚,在里面印刷了接地导体用电极GR。其上的铁氧体印刷电路基片G12比较薄,表面上印刷了第一中心导体L1。其上的铁氧体印刷电路基片G21也比较薄,表面上与第一中心导体L1正交印刷了第二中心导体L2。最上面的铁氧体印刷电路基片G22比较厚,在表面上印刷了与输入输出端子相连的外部电极L11、L21。各铁氧体印刷电路基片G11、G12、G21、G22为用粘合剂固定铁氧体粉末的状态。压制4个薄片叠加体之后,通过用高温烧制获得将第一以及第二中心导体埋入其中的铁氧体薄板。另外,还可以获得使靠近永久磁铁的薄片G22的饱和磁化增大以及静磁场均匀的效果。
图27示出了本发明的二端子对隔离器的等效电路。与图6所示的二端子对隔离器的不同之处在于,第一以及第二中心导体的交叉角度φ从90°开始变化,以及为了补偿交叉角度φ的效果将电阻元件R与第三电容器Cw并联连接。
图24(a)、(b)、(c)示出了在1000MHz中心频率f0±10%的900MHz-1100MHz的频率范围内用图27的等效电路计算出的二端子对隔离器的S参数的频率特性。此外,将图27中的2个中心导体L1、L2的耦合假定为完全的。使用的参数为特性阻抗Z0=50Ω,空心电感K=1nH,铁氧体薄板的饱和磁化4πMs=900G,电阻元件的电阻值R=50Ω。图24示出了有关60°、90°以及120°这3个代表性角度φ的计算结果。
第三电容Cw在φ=90°时Cw=0,φ=60°时Cw=7.85pF,φ=120°时Cw=-7.85pF。Cw为“负”时意味着没有用作电容只用作电感。
图24(a)示出了反射损耗S11的频率特性。以φ=90°为基准,φ比90°小的情况下反射损耗S11的频带宽度扩展,φ比90°大时,频带宽度急剧变窄。图24(b)示出了插入损耗S21的频率特性。以φ=90°为基准,φ比90°小的情况下S21的频带宽度扩展,φ比90°大时,频带宽度急剧变窄。900MHz内的反射损耗S21由于涉及插入损耗的频带宽度,因此用Δ记号表示IL(位于0.9f0处)。IL小意味着插入损耗的频带宽度扩展。从图24(a)、(b)的结果可知φ=60°处反射损耗和插入损耗的频带宽度扩展。
图24(c)示出了相同条件下计算出的反方向损耗的频率特性。φ=90°时,虽然示出了0.9f0-1.1f0(900MHz-1100MHz)频率范围内45dB以上的高反方向损耗特性,但是,即使φ比90°大以及φ比90°小,反方向损耗都恶化。尤其是φ比90°小的情况下其恶化显著。0.96f0(960MHz)频带宽度内的反方向损耗为IS(位于0.96f0处),用Δ记号表示。IS大意味着反方向损耗的频带宽度扩展。
图25示出了2个中心导体的交叉角度φ在40°-140°宽范围内变化情况下各参数变化。第一匹配用电容器C1和第二匹配用电容器C2具有相同的容量。φ比90°小的情况下,第3电容Cw逐渐增加,φ变为φ=60°时,第一以及第二匹配用电容器C相同,两者也变为7.85pF。
φ变为比90°大时,第一以及第二匹配用电容器的容量急剧变大,第3电容Cw为负,其绝对值急剧变大。用虚线表示负的Cw。Cw绝对值曲线以φ=90°为中心左右对称。由于具有负容量的电容等价于电感Lp,在图28中用其等效电路表示。
φ比90°大时,虽然电阻元件R与电感Lp并联有必要,但是,其等效电路不实用。这意味着,实际中,90°附近重要,这是由于在φ=90°处Lp变为无穷大。为了避免这样,如图29所示,将电感Ls与电阻元件Rs串连插入的电路是实际使用的电路。这是因为将φ减小到90°的情况下,逐渐靠近Ls=0nH,Rs=50Ω。
在图25的右半部分示出了φ>90°时的Ls和Rs的变化。随着φ变大Rs急剧靠近零,Ls在105°处变为最大。如此,φ变大时Ls单调减少。
图26示出了在上述条件中计算出的隔离器特性的角度依赖性。显示插入损耗S11的频带宽度的IL(位于0.9f0处的)在φ小于90°时减小,在60°处变为最小,在大于90°时急剧增大。
显示静磁场强度的标准化操作磁场σ在φ=90°时为最小。所谓标准化操作磁场σ,由于总是用中心频率f0处的强磁性共振磁场Hres(=2πf0/γ)分割铁氧体薄板的内部磁场Hi(与操作磁场H0相同),因此是无量纲数。γ是称其为磁性旋转率的常数。
反射损耗S11低于20dB的频带宽度W(S11)在φ变小时变大,在大约60°变为最大值7.6%。φ大于90°时,W(S11)为单调减小。
显示反方向损耗频带宽度的IS(位于0.96f0处的)在φ=90°时变为55dB为最大。特别地,在φ<90°处单调减小,在φ=40°处变为10dB。IS在φ>90°处减小,显示出了30dB的高衰减量。
从图26以及图27中可知。
(1)重视低插入损耗的情况,希望φ<90°的范围。
(2)重视反方向损耗的情况,希望φ=90°。
(3)插入损耗的频带宽度以及反射损耗的频带宽度变为最宽时φ约=60°。
(4)IS(位于0.96f0处的)在实际使用中可以允许降低到10dB,φ可以变为不足40°。
通过以上描述,可知在φ=60°处,插入损耗的频带宽度变宽,反方向损耗也可以充分利用。认为该效果在IS(位于0.96f0处的)变为10dB时的40°中实现,在φ变为小于40°时IS(位于0.96f0处的)变为过小,实际中不耐用。为此,φ的下限最好为40°。在φ=80°处比φ=90°时的插入损耗的频带宽度IL(位于0.9f0处的)以及反射损耗的频带宽度W(S11)都颇为改善。但是,φ比80°大时,IS(位于0.96f0处的)大大增加。因此,φ的上限最好为80°。
在图27的等效电路中存在第3电容Cw,第一以及第二中心导体的交叉角度φ=40°,Cw有必要比C更大,并且在φ=80°时Cw最好相当小。并且,Cw也可以不要。原因在于,由于用薄的绝缘片使2个中心导体L1、L2电绝缘,并且使其在铁氧体薄板G的中心部交叉,在两个中心导体L1、L2之间存在电容,该线间电容在等效电路中具有与图27的Cw相同的操作。因此,如果适当地设定该线间电容,也可以不用第3电容Cw。通过线间电容,在实际应用中,第3电容Cw多数比第一以及第二电容C小。
线间电容过大,超过补偿交叉角度φ的效果所需的Cw的量的情况中,为了补偿这个过大电容,最好将电感Lp与电阻元件R并联连接。电阻元件R和电感Lp的电路还可以用电阻元件Rs与电感Ls串连来代替。
通过上述描述,通过将在第一输入输出端子和第二输入输出端子之间连接的电阻元件的电阻值设定为比外部线路阻抗大的所希望水平,可以在高频信号的宽频带中获得小的插入损耗以及大的反方向损耗。并且,通过自外部靠近永久磁铁,可以简单地对二端子对隔离器的电阻元件是否具有所希望的电阻值进行评价。
通过在铁氧体薄板中设定用于埋设中心导体一部分的沟,可以强化第一中心导体和第二中心导体的耦合,因而可以在宽频带中实现低的插入损耗。
还使用矩形铁氧体薄板,在第一以及第二中心导体中设置分别分成3个以上的导体部,并且通过将第一以及第二中心导体与矩形铁氧体薄板的边平行设置,可以获得在高频信号的宽频带范围内具有小的插入损耗的二端子对隔离器。
通过将第一以及第二中心导体的交叉角度设定为40-80°,可以获得在高频信号的宽频带范围内具有小的插入损耗的二端子对隔离器。
权利要求
1.一种二端子对隔离器,具有铁氧体薄板、在所述铁氧体薄板上施加静磁场的永久磁铁、在所述铁氧体薄板中央设置的以彼此电绝缘状态交叉的第一以及第二中心导体、分别在所述第一以及第二中心导体的一端设置的第一以及第二输入输出端子、与所述第一以及第二中心导体的另一端相连的公共部、连接在所述第一输入输出端子和所述公共部之间的第一匹配用电容器、连接在所述第二输入输出端子和所述公共部之间的第二匹配用电容器、连接在所述第一输入输出端子和第二输入输出端子之间的电阻元件,其特征在于所述第一中心导体中心轴与所述第二中心导体中心轴的交叉角度(所述电阻元件侧)具有40-80°的范围。
2.如权利要求1所述的二端子对隔离器,其特征在于第3电容器与所述电阻元件并联连接。
3.如权利要求2所述的二端子对隔离器,其特征在于,所述第3电容器的静电容器量比所述第一匹配用电容器以及第二匹配用电容器的静电容器量小。
4.如权利要求1所述的二端子对隔离器,其特征在于,电感与所述电阻元件并联或串联连接。
5.如权利要求1-4中的任何一个所述的二端子对隔离器,其特征在于,所述公共部与接地导体相连。
全文摘要
本发明提供一种二端子对隔离器,具有铁氧体薄板、在所述铁氧体薄板上施加静磁场的永久磁铁、在所述铁氧体薄板中央设置的以彼此电绝缘状态交叉的第一以及第二中心导体、分别在所述第一以及第二中心导体的一端设置的第一以及第二输入输出端子、与所述第一以及第二中心导体的另一端相连的公共部、连接在所述第一输入输出端子和所述公共部之间的第一匹配用电容器、连接在所述第二输入输出端子和所述公共部之间的第二匹配用电容器、连接在所述第一输入输出端子和第二输入输出端子之间的电阻元件,其特征在于所述第一中心导体中心轴与所述第二中心导体中心轴的交叉角度(所述电阻元件侧)具有40-80°的范围。
文档编号H01P1/32GK1825686SQ20061000676
公开日2006年8月30日 申请日期2002年3月30日 优先权日2001年3月30日
发明者武田茂, 堀口秀人, 有田行范, 竹内绅一郎, 岸本靖, 山本伸二 申请人:日立金属株式会社
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