DE69624320T2

DE69624320T2 - Nichtreziprokes Schaltungselement

Info

Publication number: DE69624320T2
Application number: DE69624320T
Authority: DE
Inventors: Takashi Hasegawa
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-12-13
Filing date: 1996-12-12
Publication date: 2003-07-10
Anticipated expiration: 2016-12-13
Also published as: CN1159663A; NO965340L; CN1130792C; JP3264194B2; KR19980046940A; EP0779673B1; NO965340D0; NO318656B1; JPH09232818A; KR100232974B1; US5821830A; DE69624320D1; EP0779673A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Trennglied, einen Zirkulator oder ein anderes nichtreziprokes Schaltungselement, das als eine Hochfrequenzkomponente für ein Mikrowellenband verwendet wird.
Ein Trennglied oder Zirkulator vom Typ einer konzentrierten Konstante ist z. B. derart gekennzeichnet, daß die Dämpfung desselben in der Richtung, in der Signale übertragen werden, sehr klein ist, während dieselbe in der entgegengesetzten Richtung sehr groß ist. Dasselbe wird für eine Sende- und Empfangs-Schaltung oder ähnliches eines Mobiltelephons, eines Zellulartelephons etc. verwendet. Fig. 14 zeigt ein Ersatzschaltungsdiagramm eines typischen Zirkulators. Ein Zirkulator 53 weist drei Mittelelektroden 50, 50 und 50 auf, die so angeordnet sind, daß sie sich einander elektrisch isoliert und bei einem vorbestimmten Winkel schneiden. Anpassungskondensatoren C sind mit jeweiligen Eingangs-/Ausgangs-Toren (hierin nachfolgend bezeichnet als I/O-Tore) P1 bis P3 an den Enden an einer Seite der jeweiligen Mittelelektroden 50 verbunden, während die Enden an der anderen Seite derselben mit Masse verbunden sind. Ein Ferritbauglied 51 ist in Kontakt mit dem sich schneidenden Abschnitt der zuvor genannten Mittelelektroden 50 plaziert, um ein Gleichmagnetfeld anzulegen. Das Trennglied weist einen Abschlußwiderstand auf, der mit einem der I/O-Tore verbunden ist.
Das Ferritbauglied 51, das für den vorangehenden Zirkulator 53 verwendet wird, muß 120-Grad-rotationssymmetrisch im Hinblick auf die Richtung sein, in der das Gleichmagnetfeld angelegt ist. Der Grund dafür ist, daß die Verwendung eines Ferritbauglieds, das nicht 120-Grad-Rotationssymmetrisch ist, das Gleichgewischt zwischen den I/O-Toren P1 bis P3 stören würde, was zu einer Verschlechterung der Charakteristika führt. Aus der Sicht der Charakteristika, der Herstellung des Ferritbauglieds und der Anordnung des Zirkulators wurde ein scheibenförmiges Ferritbauglied verwendet.
Es besteht ein Bedarf nach kleineren und kostengünstigeren Komponenten der Zirkulatoren oder Trennglieder, die für neue Mobiltelephone und ähnliches aufgrund des Wesens der Anwendungen verwendet werden. Um einem derartigen Bedarf zu begegnen, wurden Strukturen vorgeschlagen, die in den Fig. 15 und 16 dargestellt sind, die auseinandergezogene perspektivische Ansichten betrachtet von unten sind. Eid Zirkulator 55 vom Typ eine konzentrierten Konstante weist einer unteres Joch 56, das eine Magnetschaltung bildet, und ein oberes Joch 57, das ein dielektrisches Mehrschichtsubstrat 58 umfaßt, eine Ferritplatte 59 und einen Magneten 60 auf. Das dielektrische Substrat 58 ist aus einer Mehrzahl von dielektrischen Lagen 61 bis 66 zusammengesetzt, die laminiert und in ein Stück gebildet sind; jede der dielektrischen Lagen 61 bis 66 weist strukturierte Masseelektroden 68, 69, Kondensatorelektroden 70a bis 70c und Mittelelektroden 71a bis 71c auf. An der obersten Schicht, nämlich der dielektrischen Lage 61, sind Zonenanschlußlagen 73, 73 angeordnet, auf denen die I/O-Tor-Anschlußelektroden P1 bis P3 und die Masseanschlußelektroden 72a bis 72c gebildet sind. Um das Trennglied zu bilden, wird eine dielektrische Lage 77, die eine Masseelektrode 75 und einen Widerstandsfilm 76 aufweist, die in einer Struktur gebildet sind, zu der untersten Schicht hinzugefügt, nämlich einer dielektrischen Lage 67, die in der Zeichnung gezeigt ist. Der Zirkulator 55 ist an einer Schaltungsplatine befestigt, wobei die Anschlußelektroden P1 bis P3 nach unten gewandt sind.
Es wurde ferner eine derartige Struktur vorgeschlagen, wie z. B. eine, bei der die zuvor genannten Mittelelektroden und die Anpassungskondensatoren in einer einzelnen Einheit gebildet sind, oder eine bei der die Mittelelektroden und die Ferritplatte in einer einzelnen Einheit gebildet sind, um eine höhere Dichte und weniger Komponenten zu erreichen (siehe die japanische Patentanmeldung Nr. 4-125630 und die japanische Patentanmeldung Nr. 4-208963).
Ferner wurde in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 52-134349 ein Zwei-Anschluß-Trennglied offenbart.
Wie in Fig. 17 dargestellt ist, wird ein Zwei-Anschluß- Trennglied 80 durch folgende Merkmale gebildet: Eine Mittelelektrodenanordnung, wobei eine erste Mittelelektrode 81 und eine zweite Mittelelektrode 82 derart auf einem Ferritbauglied 83 angeordnet sind, daß dieselben einander in einem elektrisch isolierten Zustand schneiden, ein erstes I/O-Tor 84 und ein zweites I/O-Tor 85 sind jeweils mit den Enden an einer Seite der ersten Mittelelektrode 81 und der zweiten Mittelelektrode 82 verbunden, die Enden an einer Seite der ersten und der zweiten Mittelelektrode 81 und 82 sind durch einen Widerstand 86 verbunden, die Enden an der anderen Seite der ersten und der zweiten Mittelelektrode 81 und 82 sind mit Masse 87 verbunden, und die Anpassungskondensatoren 88 und 89 sind parallel zu der ersten Mittelelektrode 81 bzw. der zweiten Mittelelektrode 82 geschaltet; und eine Magnetschaltung (nicht gezeigt) zum Anlegen eines Gleichmagnetfeldes an das vorangehende Ferritbauglied. In der nicht geprüften japanischen Patentveröffentlichung wurde beschrieben, daß eine derartige Konfiguration ermöglicht, daß die Trenncharakteristik über ein breiteres Band angelegt wird.
Bei nichtreziproken Schaltungselementen, die die Strukturen aufweisen, die in Fig. 15 und Fig. 16 gezeigt ist, besteht eine strukturelle Einschränkung beim Erreichen einer höheren Dichte und einer reduzierten Anzahl von Komponenten, die dadurch ein Problem darstellt, daß eine weitere Reduzierung der Größe und des Preises des nichtreziproken Schaltungselements nicht realisiert werden kann, Der vorangehende Zirkulator umfaßt z. B. das Bilden der dielektrischen Lagen für alle Mittelelektroden, das Befestigen der Bereiche an den Lagen zum Unterbringen der Anpassungskondensatoren und der Anschlußelektroden oder zum Bilden von Durchgangslochelektroden zum Verbinden der jeweiligen Elektroden. Dies stellt insofern ein Problem dar, daß die Komponentenelemente unvermeidbar größer und die Kosten höher werden.
Ferner, bei dem Zwei-Anschluß-Trennglied 80, das in Fig. 17 gezeigt ist, wenn eine Potentialdifferenz zwischen dem ersten I/O-Tor 84 und dem zweiten I/O-Tor 85 vorliegt, dann wird ein Signal, das durch das erste I/O-Tor empfangen wird, teilweise durch den Widerstand gedämpft, der die erste und die zweite Mittelelektrode 81 und 82 verbindet, was insofern ein Problem darstellt, daß die Einfügungsverlustcharakteristik des Zwei-Anschluß-Trennglieds 80 verschlechtert wird. Idealerweise sollte das Potential zwischen den jeweiligen I/O-Toren bei einem nichtreziproken Schaltungselement das gleiche sein. Bei einer tatsächlichen Verwendung tritt eine Potentialdifferenz jedoch zwischen den jeweiligen I/O-Toren aufgrund verschiedener Faktoren auf, die die Verteilung eines Magnetfeldes und die Positionsbeziehung zwischen den jeweiligen Mittelelektroden und dem Ferritbauglied umfaßt, wodurch es schwierig wird, das gleiche Potential zwischen den jeweiligen I/O-Toren zu erreichen. Es war somit für das Zwei-Anschluß-Trennglied 80, das in Fig. 17 gezeigt ist, nicht möglich, das Problem der Verschlechterung der Einfügungsverlustcharakteristik zu lösen.
Zusätzlich dazu, obwohl das Zwei-Anschluß-Trennglied 80, das in Fig. 17 gezeigt ist, ermöglicht, daß die Trenncharakteristik über ein breites Band bewirkt wird, weist dasselbe die Reflexionsverlustcharakteristik bei demselben I/O-Tor über ein schmales Band auf. Fig. 18 ist ein Diagramm, das die Messungen der Reflexionsyerlustcharakteristik an dem I/O-Tor P1 des Zwei-Anschluß-Trennglieds 80 darstellt, das in Fig. 17 gezeigt ist.
Wenn die Dämpfung z. B. 15 dB beträgt, liefert ein Drei- Anschluß-Trennglied, das in Fig. 15 und Fig. 16 gezeigt ist, ein 200 MHz-Band, wohingegen das Zwei-Anschluß-Trennglied, das in Fig. 17 gezeigt ist, nur ungefähr 80 MHz liefert, wie aus Fig. 18 ersichtlich ist. Somit hat es die Reflexionsverlustcharakteristik bei dem begrenzten Band für das Zwei-Anschluß-Trennglied, das in Fig. 17 gezeigt ist, schwierig gemacht, eine Anpassung an die elektronischen Schaltungen oder die elektronischen Komponenten zu erreichen, die mit dem Eingangsende des Trennglieds verbunden sind.
Die US-A-3,6 bis 1,477 beschreiben einen Drei-Tor- Zirkulator, der nur zwei Windungen aufweist, die einander im rechten Winkel schneiden, so daß die Anzahl von Streukapazitäten reduziert wird und die Bandbreite weniger begrenzt ist. Diese zwei Windungen sind jeweils durch eine halbe Wicklung, die sich im rechten Winkel ungefähr in der Mitte einer Ferritplatte schneiden, gebildet. An einem Ende sind die zwei Windungen durch Kondensatoren mit Verbindungsanschlüssen verbunden und an dem anderen Ende sind dieselben mit einem einzelnen Leiter nachfolgend zu der Kante der Ferritplatte verbunden. Ein dritter Verbindungsanschluß ist bereitgestellt und ist mit dem Leiter verbunden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes nichtreziprokes Schaltungselement zu schaffen, das die Streukapazitäten reduziert und somit die Begrenzungen der Bandbreite des Zirkulators aufgrund derartiger Streukapazitäten reduziert.
Diese Aufgabe wird durch ein nichtreziprokes Schaltungselement gemäß Anspruch 1 gelöst.
Zu diesem Zweck wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein nichtreziprokes Schaltungselement bereitgestellt, das durch folgende Merkmale aufgebaut ist: Eine Mittelelektrodenanordnung, die aus einer ersten und einer zweiten Mittelelektrode zusammengesetzt ist, die auf einem Ferritbauglied auf eine solche Weise angeordnet sind, daß dieselben einander in einem elektrisch isolierten Zustand schneiden, und die erste und zweite I/O-Tore aufweist, die jeweils mit den Enden an einer Seite der ersten und der zweiten Mittelelektrode verbunden sind, und ein drittes I/O-Tor, das mit den Enden an der anderen Seite derselben verbunden ist; und eine Magnetschaltung zum Anlegen eines magnetischen Gleichstromfeldes an das Ferritbauglied.
Ferner wird eine Anpassungsschaltung, die durch Schalten eines. Kondensators zwischen das erste und das zweite I/O- Tor und das dritte I/O-Tor konfiguriert ist, hinzugefügt.
Bei einer bevorzugten Form ist ein Abschlußwiderstand mit einem der I/O-Tore verbunden.
Bei einer weiteren bevorzugten Form ist entweder das erste oder das zweite I/O-Tor mit Masse verbunden, und ein Widerstand, der ungefähr gleich zu einer Anschlußimpedanz ist, ist parallel zwischen das verbleibende I/O-Tor und das dritte I/O-Tor geschaltet.
Bei einer wiederum anderen bevorzugten Form ist die vorangehende Mittelelektrodenanordnung aus den Isolierlagen und den Mittelelektroden gebildet, die laminiert sind, so daß dieselben abwechselnd mit den Isolierlagen gestapelt sind, die zwischen den Mittelelektroden angeordnet sind, wodurch ein laminierter Körper gebildet wird.
Bei einer weiteren bevorzugten Form werden die jeweiligen I/O-Torelektroden, mit denen die jeweiligen Mittelelektroden verbunden sind, an der äußeren Oberfläche des laminierten Körpers gebildet.
Bei einer wiederum weiteren bevorzugten Form sind die vorangehenden Isolierlagen aus Ferrit gebildet.
Fig. 1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die einen Zirkulator gemäß einem Ausführungsbeispiel darstellt, das in den Ansprüchen 1, 5 und 6 der vorliegenden Erfindung beschrieben ist.
Fig. 2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines dielektrischen Substrats des vorangehenden Zirkulators.
Fig. 3 ist ein Ersatzschaltungsdiagramm des vorangehenden Zirkulators.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Zirkulators, der hergestellt wurde, um einen Vorteil des zuvor genannten Ausführungsbeispiels zu verifizieren.
Fig. 5 zeigt Charakteristikkurven, die den Vorteil des zuvor genannten Zirkulators darstellen.
Fig. 6 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die einen Zirkulator gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, der in Anspruch 2 beschrieben ist.
Fig. 7 ist ein Ersatzschaltungsdiagramm, das den vorangehenden Zirkulator darstellt.
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Zirkulators, die erzeugt wurde, um den Vorteil des vorangehenden Ausführungsbeispiels zu prüfen.
Fig. 9 zeigt Charakteristikkurven, die den Vorteil des vorangehenden Zirkulators darstellen.
Fig. 10 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die ein Trennglied gemäß einem Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, das in Anspruch 3 beschrieben ist.
Fig. 11 ist ein Ersatzschaltungsdiagramm, das ein Trennglied gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, das in Anspruch 4 beschrieben ist.
Fig. 12 zeigt Charakteristikkurven, die den Vorteil des vorangehenden Trennglieds darstellen.
Fig. 13 ist ein Reflexionsverlust-Charakteristikdiagramm, das den Vorteil des vorangehenden Trennglieds darstellt.
Fig. 14 ist ein Ersatzschaltungsdiagramm eines herkömmlichen Zirkulators.
Fig. 15 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Zirkulators.
Fig. 16 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines herkömmlichen dielektrischen Substrats.
Fig. 17 ist ein teilweise schematisches Diagramm eines herkömmlichen Zwei-Anschluß-Trennglieds.
Fig. 18 ist ein Reflexionsverlust-Charakteristikdiagramm des vorangehenden Trennglieds.
Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 bis Fig. 3 stellen einen Zirkulator gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar; Fig. 1 und Fig. 2 sind auseinandergezogene perspektivische Ansichten und Fig. 3 ist ein Ersatzschaltungsdiagramm des Zirkulators. Fig. 1 und Fig. 2 sind die Ansichten des Zirkulators betrachtet von unten.
Ein Zirkulator 1 vom Typ einer konzentrierten Konstante, der in Fig. 1 gezeigt ist, ist durch folgende Merkmale aufgebaut: einen Dauermagneten 3, der in einem kastenförmigen oberen Joch 2 angeordnet ist, das aus einem magnetischen Metall zusammengesetzt ist, das eine Magnetschaltung bildet; ein dielektrisches Mehrschichtsubstrat 4, das als eine Mittelelektrodenanordnung dient, und ein scheibenförmiges Ferritbauglied 5, das über dem Dauermagneten 3 bereitgestellt ist; und ein abdeckungsähnliches unteres Joch 6, das ferner aus magnetischem Metall zusammengesetzt ist, wie es bei dem unteren Joch 2 der Fall ist, und das an das obere Joch 2 angebracht ist. Ein Gleichmagnetfeld wird an das Ferritbauglied 5 durch den Dauermagneten 3 angelegt.
Das dielektrische Substrat 4 ist durch die erste bis zur fünften elektrischen Lage 7 bis 10 gebildet, wobei jede Lage eine ungefähre Dicke von 50 um mißt. Die obere Oberfläche jeder Lage ist mit einer vorbestimmten Elektrode versehen, die später beschrieben wird, die durch Dampfaufbringung gedruckt und strukturiert wird. Diese dielektrischen Lagen 7 bis 10 werden laminiert und Kontaktverbunden, dann wird die resultierende laminierte Anordnung in ein Stück gesintert. Die erste und die zweite dielektrische Lage 7 und 8 werden mit Löchern 12 und 12 versehen, in die das Ferritbauglied 5 eingefügt wird, in der Mitte derselben.
Die Zonenanschlußstreifen 13 und 13 sind an zwei Kanten der ersten dielektrischen Lage 7 angeordnet. Jeder Streifen 13 wird durch einstückiges Sintern mit der laminierten Anordnung gebildet. An den zwei Streifen 13 sind die erste bis zur dritten I/O-Elektroden P1 bis P3 gebildet, die außen durch die Öffnungen 6a und 6a freiliegend sind, die in dem unteren Joch 6 gebildet sind. Die jeweiligen Torelektroden P1 bis P3 sind an der Oberfläche befestigt, an einer Elektrodenleitung einer externen Schaltungsplatine, die nicht gezeigt ist.
Eine Verbindungselektrode 14 ist an der oberen Oberfläche der ersten dielektrischen Lage 7 gebildet, und die Verbindungselektrode 14 ist mit der I/O-Elektrode P3 über eine Seitenelektrode 17 verbunden. An der oberen Oberfläche der zweiten dielektrischen Lage 8, die in der Zeichnung gezeigt ist, sind zwei Verbindungselektroden 25 und 26 gebildet, die mit dem Einfügeloch 12 zwischen denselben positioniert sind; die Verbindungselektroden 25 und 26 sind jeweils mit den verbleibenden I/O-Torelektroden P1 und P2 über Seitenelektroden 18 und 19 verbunden.
Zonenmittelelektroden 20 und 21 sind jeweils an den Oberflächen der dritten und vierten dielektrischen Lage 10 und 11 gebildet; die zwei Mittelelektroden 20 und 21 sind so angeordnet, daß sie elektrisch isoliert und 90 Grad im Hinblick aufeinander verschoben sind. Die Enden 20a und 21a an einer Seite der jeweiligen Mittelelektroden 20 und 21 sind mit den I/O-Torelektroden P2 und P1 über Durchgangslochelektroden 22 bzw. 23 verbunden. Die Enden 20b und 21b an der anderen Seite der Mittelelektroden 20 und 21 sind jeweils mit der Verbindungselektrode 14 und der I/O- Torelektrode P3 über eine Durchgangslochelektrode 24 und die Durchgangslochelektrode 16 verbunden. Die Verbindungselektrode 14 kann mit dem unteren Joch 6 verbunden sein; das untere Joch ist jedoch nicht mit einer Elektrodenleitung einer externen Schaltungsplatine verbunden, die nicht gezeigt ist, wenn dieselbe an der externen Schaltungsplatine befestigt ist. Wenn die Verbindungselektrode 14 nicht mit dem unteren Joch 6 verbunden ist, ist es vorstellbar, eine zusätzliche dielektrische Lage bereitzustellen, auf der ein Resistfilm bzw. eine Lackschicht gebildet werden soll, zwischen der ersten dielektrischen Lage 7 und den Anschlußstreifen 13.
Der Zirkulator 1 vom Typ einer konzentrierten Konstante verwendet die nichtreziproke Charakteristik des Ferritbauglieds S. bei der sich die Phase der dielektrischen elektromotorischen Kraft abhängig davon unterscheidet, ob die Ströme von dem Tor P1 zu dem Tor P2 oder von dem Tor P2 zu dem Tor P1 fließen. Die Differenz bei der Phasenänderung hängt von der Magnetkraft, der Frequenz und dem Schnittwinkel der Mittelelektroden 20 und 21 ab. Dies bedeutet, daß die Differenz bei der Phasenänderung auf 180 Grad bei einer Entwurfsfrequenz gesetzt werden kann, durch Setzen der Magnetkraft und des Schnittwinkels der Mittelelektroden.
Das Betriebsprinzip des Zirkulators 1 wird nun Bezug nehmend auf Fig. 3 beschrieben.
Es wird angenommen, daß ein elektrischer Strom, der gleich einem Eingangssignal ist, von dem ersten I/O-Tor P1 zu dem dritten I/O-Tor P3 fließt, wodurch ein Potential verursacht wird, das gleich der Eingangsstärke und annähernd gleich dem Phaseneingang ist, um zwischen P3 und P2 erzeugt zu werden. Es wird ferner angenommen, daß ein elektrischer Strom, der gleich dem Eingangssignal ist, von dem zweiten I/O-Tor P2 zu dem dritten I/O-Tor P3 fließt, wodurch ein Potential verursacht wird, das annähernd gleich der Größeneingabe ist aber in der Phase um 180 Grad umgekehrt ist, um zwischen P3 und P2 erzeugt zu werden.
Wenn ein Signal durch P1 geliefert wird, fließen fast alle Ströme von P1 in P2 und im wesentlichen keine Ströme fließen in P3. Dabei erzeugen die Ströme, die von P1 zu P3 fließen, ein Potential, das annähernd die gleiche Phase aufweist, wie die einer Eingangsleistung, zwischen P3 und P2. Ströme, die von P3 zu P2 fließen, erzeugen ein Potential von annähernd der entgegengesetzten Phase zwischen P1 und P3. Dies setzt P1 und P2 auf dasselbe Potential, und das Potential bei P3 ist immer an Null Volt angenähert. Somit wird das Signal, das an P1 angelegt ist, an P2 ausgegeben, ohne an P3 übertragen zu werden.
Andererseits, wenn ein Signal durch P2 geliefert wird, fließen annähernd alle Ströme, die durch P2 geliefert werden in P3 und im wesentlichen keine Ströme fließen in P1. Dabei findet nur eine geringe Potentialdifferenz zwischen P2 und P3 statt, was bedeutet, daß P2 und P3 annähernd dasselbe Potential gemeinschaftlich verwenden. Ströme, die von P2 zu P3 fließen, erzeugen ein Potential von ungefähr der entgegengesetzten Phase zu der der Eingangleistung zwischen P3 und P1; daher ist das Potential bei P1 immer an Null Volt angenähert. Somit wird das Signal, das an P2 angelegt ist, an P3 ausgegeben, ohne an P1 übertragen zu werden.
Somit, gemäß dem Ausführungsbeispiel, sind die zwei Mittelelektroden 20 und 21 so angeordnet, daß sie einander schneiden, und die I/O-Tore P1 und P2 sind jeweils mit den Enden an einer Seite der zwei Mittelelektroden 20 und 21 verbunden, und das verbleibende I/O-Tor P3 ist mit den Enden an der anderen Seite derselben verbunden. Diese Struktur macht es möglich, die Anzahl von Mittelelektroden, Kondensatoren und I/O-Anschlußelektroden im Vergleich zu der herkömmlichen Struktur zu reduzieren. Als ein Ergebnis kann eine Schicht einer dielektrischen Lage entfernt werden, was einen kleineren Lagebereich ermöglicht, da die Kondensatorelektrode und die Anschlußelektroden, die für die Schicht benötigt wurden, entsprechend weggelassen werden können. Ferner kann auch die Anzahl von Herstellungsschritten für die Durchgangslochelektroden reduziert werden, so daß der Bedarf nach einer kleineren Größe und einem niedrigeren Preis erfüllt werden kann.
Ferner, da dieses Ausführungsbeispiel zwei Mittelelektroden 20 und 21 aufweist, kann das Ferritbauglied geformt sein, um 180-Grad-Rotationssymmetrisch im Verhältnis zu der Richtung zu sein, in der das Gleichmagnetfeld angelegt ist. Dies ermöglicht, daß das Ferritbauglied als ein Würfel oder eine andere gewünschte Form geformt ist, und ermöglicht folglich niedrigere Komponentenkosten ohne die nichtreziproken Charakteristika zu opfern.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Mittelelektroden auf den dielektrischen Lagen gebildet und das Ferritbauglied wird mit denselben in Kontakt gebracht. Bei dieser Erfindung können die Mittelelektroden jedoch als eine Alternative in dem Ferritbauglied gebildet sein in diesem Fall ist eine Mehrzahl von Ferritlagen gebildet und die Mittelelektroden sind durch Strukturieren derselben auf denselben gebildet, dann werden die Ferritlagen gestapelt und Kontaktverbunden, um einen laminierten Körper zu erzeugen. Diese Konfiguration ermöglicht ferner eine reduzierte Größe und einen geringern Preis. Zusätzlich dazu, da das Ferritbauglied entworfen sein kann, um eine gewünschte Form aufzuweisen, können mehr Stücke aus einer Mutterferritlage gestanzt werden, was zu einem höheren Ertrag mit einem daraus resultierenden geringeren Preis führt. Ferner können die Löcher 12 zum Einfügen des Ferritbauglieds der ersten und der zweiten dielektrischen Lage 7 und 8 beseitigt werden.
Ein Experiment, das ausgeführt wurde, um den Vorteil der vorliegenden Erfindung zu verifizieren, wird nun beschrieben.
Bei diesem Experiment, wie in Tabelle 1 und Fig. 4 gezeigt ist, wurde ein Zirkulator gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt, und die Einfügungsverlustcharakteristik und die Trennungscharakteristik des Zirkulators wurden gemessen. Tabelle 1 unten zeigt die Abmessungen der jeweiligen Komponenten, die den Zirkulator bilden, und die Experimentbedingungen. Tabelle 1 Experimentbedingung
Bei einem Zirkulator 30, der bei diesem Experiment verwendet wurde, wurde ein Ferritbauglied 32 auf einer Kupferplatte 21 angeordnet, und Mittelelektroden 33 und 34, die aus zwei Kupferstreifen gebildet sind, wurden auf die obere Oberfläche des Ferritbauglieds 32 plaziert, wobei ein Isolierband 37 zwischen denselben eingelagert war, so daß sich dieselben mit einem Winkel von 90 Grad im Hinblick aufeinander schneiden, und die Enden an einer Seite derselben wurden mit der Kupferplatte 31 verbunden. Die Ersatzschaltung des Zirkulators 30 war identisch mit der, die in Fig. 3 gezeigt ist. Ein externes Magnetfeld Hex wurde an das Ferritbauglied 32 durch einen Elektromagneten angelegt. Bei dem Experiment wurde die Messung an der Übertragungscharakteristik zwischen dem Tor P1 und dem Tor P3 durchgeführt; die Mittelelektrode 34 diente als Tor P1, während die Kupferplatte 31 als Tor P3 diente.
Fig. 5a zeigt das Messergebnis der Einfügungsverlustcharakteristik des Zirkulators 30; und Fig. 5b zeigt das Messergebnis der Trenncharakteristik. Wie aus den Charakteristikkurven offensichtlich ist, wies der Zirkulator 30 zufriedenstellende Werte sowohl bei der Einfügungsverlustcharakteristik, die die Signalübertragungsverlustcharakteristik darstellt, als auch der Trenncharakteristik auf, die die Dämpfung in der entgegengesetzten Richtung darstellt.
Fig. 6 ist ein Diagramm, das einen Zirkulator gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, das in Anspruch 2 beschrieben ist. Gleiche Bezugszeichen in der Zeichnung wie jene, die in Fig. 2 gezeigt sind, kennzeichnen gleiche oder entsprechende Komponenten. Der Zirkulator verwendet die gleiche Grundstruktur wie die, die in Fig. 2 gezeigt ist; daher wird nur der unterschiedliche Abschnitt, nämlich ein dielektrisches Mehrschichtsubstrat 4x beschrieben.
Das vorangehende dielektrische Substrat 4x ist durch die erste bis zur fünften dielektrischen Lage 7x bis 11x zusammengesetzt, wobei jede Lage eine ungefähre Dicke von 50 um mißt; die obere Oberfläche jeder Lage ist mit einer vorbestimmten Elektrode versehen, die nachfolgend beschrieben wird, die durch Dampfaufbringung gedruckt und strukturiert wird. Diese dielektrischen Lagen 7x bis 11x werden laminiert und Kontakt-verbunden, dann wird die resultierende laminierte Anordnung als ein Stück gesintert. Die erste bis zur dritten dielektrischen Lage 7x bis 9x sind mit Löchern 12, 12 und 12 versehen, in die das Ferritbauglied 5 eingefügt wird, in der Mitte derselben.
Zonenanschlußstreifen 13 und 13 sind an zwei Kanten der ersten dielektrischen Lage 7x angeordnet; jeder Streifen 13 wird durch einstückiges Sintern mit der laminierten Anordnung gebildet. An den zwei Lagen 13 sind die erste bis dritte I/O-Torelektrode P1 bis P3 gebildet, die außen durch die Öffnungen 2a und 6a freiliegend sind, die in dem oberen Joch 2 bzw. dem unteren Joch 6 gebildet sind. Die jeweiligen Torelektroden P1 bis P3 sind an der Oberfläche an einer Elektrodenleitung einer externen Schaltungsplatine befestigt, die nicht gezeigt ist.
Eine Kondensatorelektrode 14 und eine Kondensatorelektrode 15 sind an den oberen Oberflächen der ersten dielektrischen Lage 7x bzw. der dritten dielektrischen Lage 9x gebildet. Die jeweiligen Kondensatorelektroden 14 und 15 sind mit der I/O-Torelektrode P3 über eine Mehrzahl von Durchgangslochelektroden 16 und ein Seitenelektrode 17 verbunden. Kapazitäten werden zwischen der Kondensatorelektrode 14 und C1, C2 und zwischen der Kondensatorelektrode 15 und C1, C2 erzeugt. An der oberen Oberfläche der zweiten dielektrischen Lage 8x, die in der Zeichnung gezeigt ist, sind zwei Kondensatorelektroden C1 und C2 gebildet, die die Einfügungslöcher 12 umgeben; die zwei Kondensatorelektroden C1 und C2 sind jeweils mit den verbleibenden I/O-Torelektroden P1 und P2 über Seitenelektroden 18 und 19 verbunden.
Zonenmittelelektroden 20 und 21 sind jeweils an den Oberflächen der vierten und fünften dielektrischen Lage 10 und 11 gebildet; die zwei Mittelelektroden 20 und 21 sind so angeordnet, daß sie elektrisch isoliert und um 90 Grad im Hinblick aufeinander verschoben sind. Die Enden 20a und 21a an einer Seite der jeweiligen Mittelelektroden 20 und 21 sind mit den I/O-Torelektroden P1 und P2 über Durchgangslochelektroden 22 bzw. 23 verbunden. Die Enden 20b und 21b an der anderen Seite der Mittelelektroden 20 und 21 sind jeweils mit den Kondensatorelektroden 15, 14x und der I/O- Torelektrode P3 über eine Durchgangslochelektrode 24 bzw. die Durchgangslochelektrode 16 verbunden. Die Kondensatorelektroden C2 und C1 sind zwischen die Enden 20a, 21a an einer Seite und die Enden 21b, 20b an der anderen Seite geschaltet.
Ein derartiger Konzentrierte-Konstante-Zirkulator ermöglicht, daß die Differenz bei der Phasenänderung bei einer Entwurfssequenz auf 180 Grad gesetzt wird, durch Setzen der Magnetkraft und des Schnittwinkels der Mittelelektroden, wie bei dem in Fig. 2 gezeigten oben beschriebenen Zirkulator der Fall ist.
Der vorangehende Zirkulator wird nun in Verbindung mit Fig. 7 beschrieben, die ein Ersatzschaltungsdiagramm des Zirkulators ist. Wie in Fig. 7 dargestellt ist, sind Anpassungskondensatoren C1 und C2 parallel zwischen das erste I/O-Tor P1 und das dritte I/O-Tor P3 geschaltet, und zwischen das zweite I/O-Tor P2 und das dritte I/O-Tor P3, wodurch eine Anpassung zwischen dem Zirkulator und den elektronischen Schaltungen und den elektronischen Komponenten ermöglicht wird, die den Zirkulator bei der Entwurfssequenz verbinden.
Somit, wie es bei dem in Fig. 2 gezeigten Zirkulator der Fall ist, macht es dieses Ausführungsbeispiel ferner möglich, die Anzahl der Mittelelektroden, Kondensatoren und I/O-Anschlußelektroden im Vergleich zu der herkömmlichen Struktur zu reduzieren. Das laminierte dielektrische Substrat wird höher als das bei der Struktur, die in Fig. 2 dargestellt ist, aufgrund der zusätzlichen dielektrischen Lage, die die Kondensatorelektrode bildet; die Höhe beträgt jedoch nur ungefähr 50 um und die Höhe des Zirkulators wird nicht bedeutend erhöht.
Wie bei dem Zirkulator der Fall ist, der in Fig. 2 gezeigt ist, sind die Mittelelektroden bei dem obigen Ausführungsbeispiel ferner auf der dielektrischen Schicht gebildet und in Kontakt mit dem Ferritbauglied gebracht. Die Mittelelektroden können jedoch alternativ in dem Ferritbauglied gebildet sein. Eine derartige Konfiguration ermöglicht eine nochmals reduzierte Größe und einen geringeren Preis, wie es bei dem Zirkulator der Fall ist, der in Fig. 2 gezeigt ist. Zusätzlich dazu, da das Ferritbauglied entworfen sein kann, um eine gewünschte Form aufzuweisen, können mehr Stücke aus einer Mutterferritlage gestanzt werden, was zu einem höheren Ertrag mit einem daraus resultierenden geringeren Preis führt.
Die Ferritlage kann nur als Lage zum Bilden der Mittelelektroden verwendet werden, oder dieselbe kann als die Lage zum Bilden der Kondensatorelektroden verwendet werden; die Ferritlage und die dielektrische Lage können auf eine gewünschte Weise kombiniert werden.
Nachfolgend wird ein Experiment beschrieben, das ausgeführt wurde, um die Vorteile dieses Ausführungsbeispiel zu verifizieren.
Bei diesem Experiment, wie in Tabelle 2 und Fig. 8 gezeigt ist, wurde ein Zirkulator gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt und die Einfügungsverlustcharakteristik und die Trenncharakteristik des Zirkulators wurden gemessen. Tabelle 2 unten zeigt die Abmessungen der jeweiligen Komponenten, die den Zirkulator bilden, und die Experimentbedingungen. Tabelle 2 Experimentbedingung
Bei einem Zirkulator 30x, der bei diesem Experiment verwendet wurde, wurde ein Ferritbauglied 32 auf einer Kupferplatte 31 angeordnet, und Mittelelektroden 33 und 34, die aus zwei Kupferstreifen zusammengesetzt sind, wurden auf der oberen Oberfläche des Ferritbauglieds 32 plaziert, mit einem Isolierband 32 eingelagert zwischen denselben, so daß dieselben sich mit einem Winkel von 90 Grad im Hinblick aufeinander schneiden. Chipkondensatoren 35 und 36 wurden jeweils mit den Enden an einer Seite der Mittelelektroden 33 und 34 verbunden; die Enden an der anderen Seite derselben wurden mit der Kupferplatte 31 verbunden. Die Ersatzschaltung des Kondensators 30 war identisch zu der, die in Fig. 7 gezeigt ist. Ein externes Magnetfeld Hex wurde an das Ferritbauglied 32 durch einen Elektromagneten angelegt. Bei diesem Experiment wurde die Messung an der Übertragungscharakteristik zwischen dem Tor P1 und dem Tor P2 durchgeführt; die Mittelelektrode 34 diente als das Tor P1 und die Kupferplatte 31 diente als das Tor P3.
Fig. 9a und Fig. 9b sind Charakteristikdiagramme, die die Messergebnisse der Einfügungsverlustcharakteristik bzw. der Trenncharakteristik zeigen. Wie aus den Charakteristikkurven hervorgeht, wies der Zirkulator 30x zufriedenstellende Werte sowohl bei der Einfügungsverlustcharakteristik, die die Signalübertragungsverlustcharakteristik darstellt, als auch bei der Trenncharakteristik auf, die die Dämpfung in der entgegengesetzten Richtung darstellt.
Fig. 10 ist ein Diagramm, das ein Trennglied gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, das in Anspruch 3 beschrieben ist. Gleiche Bezugszeichen in der Zeichnung wie die, die in Fig. 2 und Fig. 6 gezeigt sind, bezeichnen gleiche oder entsprechende Komponenten. Das Trennglied verwendet dieselbe Grundstruktur wie die, die in. Fig. 2 und Fig. 6 gezeigt wird; daher werden nur unterschiedliche Abschnitte beschrieben.
Ein Trennglied 40 gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist einen Abschlußwiderstandsfilm 41 auf, der mit dem I/O-Tor P 3 verbunden ist. Der Abschlußwiderstandsfilm 41 ist auf einer sechsten dielektrischen Lage 42 gebildet, die unter der fünften dielektrischen Lage 11 angeordnet ist. Ein Ende 41a ist mit einer Masseelektrode 44 über Durchgangslochelektroden 43a und eine Seitenoberflächenelektrode 43b verbunden; das andere Ende 41b ist mit dem I/O-Tor P3 über die anderen Enden 20b und 21b der Mittelelektroden 20 und 21 und die Kondensatorelektroden 15 bzw. 14 verbunden. Somit weist das Trennglied 40 gemäß dem Ausführungsbeispiel die Struktur auf, bei der ein Widerstand zu dem I/O-Tor P3 des Zirkulators hinzugefügt wurde, der in Fig. 7 gezeigt ist. Obwohl der Widerstand mit dem I/O-Tor P3 des Zirkulators verbunden wurde, der in Fig. 7 dargestellt ist, wäre bei diesem Ausführungsbeispiel kein Anpassungskondensator nötig, wenn eine Anpassung an eine externe Schaltung durchgeführt wird; daher kann der Widerstand z. B. mit dem I/O- Tor P3 des Zirkulators verbunden werden, der in Fig. 3 gezeigt ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die zwei Mittelelektroden 20 und 21 angeordnet und der Abschlußwiderstandsfilm 41 ist mit dem einzelnen I/O-Tor P3 verbunden, wodurch ermöglicht wird, die Anzahl der Mittelelektroden, der Kondensatoren und der I/O-Anschlußelektroden im Vergleich zu dem herkömmlichen Trennglied zu reduzieren und somit dem Bedarf nach einer reduzierten Größe und einem niedrigeren Preis zu begegnen. Dementsprechend ist dieses Ausführungsbeispiel in der Lage, denselben Vorteil wie den zu liefern, der durch das oben beschriebene Ausführungsbeispiel erreicht wird.
Ferner, im Gegensatz zu dem Zwei-Anschluß-Trennglied, das in der nicht geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 52-134349 offenbart ist, weist dieses Ausführungsbeispiel keinen Widerstand auf, der mit dem I/O-Tor P1 verbunden ist; daher würde eine Potentialdifferenz, falls vorhanden, zwischen dem I/O-Tor P1 und dem I/O-Tor P2 keinen Verlust an dem Widerstand verursachen. Entsprechend besteht kein Problem der Verschlechterung bei der Einfügungsverlustcharakteristik.
Fig. 11 ist ein Diagramm, das ein Trennglied gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, das in Fig. 4 beschrieben ist. Gleiche Bezugszeichen in der Zeichnung wie jene, die in Fig. 7 gezeigt sind, kennzeichnen gleiche oder entsprechende Komponenten. Das Trennglied verwendet dieselbe grundlegende Schaltungskombination wie die, die in Fig. 7 gezeigt ist; daher werden nur unterschiedliche Abschnitte beschrieben.
Das Trennglied 45 ist durch Verbinden des einzelnen I/O- Tors P2 mit Masse und durch Verbinden eines Widerstands R eines Widerstandswerts, der ungefähr gleich zu der Anschlußimpedanz ist, parallel zwischen den verbleibenden I/O- Toren P1 und P3 gebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Widerstand alternativ parallel zwischen die Tore P2 und P3 geschaltet sein und das Tor P1 kann mit Masse verbunden sein; oder der Widerstand kann parallel zwischen die Tore P1 und P2 geschaltet sein, und das Tor P3 kann mit Masse verbunden sein.
Das Betriebsprinzip des Trennglieds 45 wird in Verbindung mit Fig. 11 beschrieben.
Wenn ein Signal durch P1 geliefert wird, fließen die Ströme von P1 zu P2 über den Widerstand R. Dabei fließen die Ströme nicht von P1 zu P3 über die Mittelelektroden 21 und 20; daher wird keine induktive elektromotorische Kraft zwischen P2 und P3 erzeugt. Somit sind P2 und P3 auf annähernd demselben Potential und das Potential bei P3 ist immer angenähert an Null Volt. Somit ist die Potentialdifferenz zwischen P1 und P3 annähernd gleich zu der zwischen P1 und Masse, wodurch verursacht wird, daß das Signal, das durch P1 eingetreten ist durch den Widerstand R absorbiert wird.
Wie bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel erwähnt wurde, wenn der Zirkulator das Signal durch P3 empfängt, bleibt das Potential bei P1 und P3 immer ungefähr zu jeder Zeit gleich und das Potential bei P2 ist immer an Null Volt angenähert. Dementsprechend, sogar wenn der Widerstand zwischen P1 und P3 geschaltet ist, ist das Potential an beiden Enden des Widerstands immer ungefähr gleich und daher fließt wenig Strom durch den Widerstand. Somit, egal ob P2 mit Masse kurzgeschlossen ist oder nicht, ist das Potential desselben immer zu jeder Zeit an Null Volt angenähert. Somit weist dieses Ausführungsbeispiel fast dieselbe Übertragungscharakteristik wie die der vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiele auf. Das Signal, das an P3 angelegt ist, wird an P1 ausgegeben. Eine derartige Operation gilt auch für andere Kombinationen der Tore.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Widerstand R parallel zwischen die zwei I/O-Tore P1 und P3 geschaltet, wodurch ermöglicht wird, die Anzahl der Mittelelektroden, der Kondensatoren und der I/O-Anschlußelektroden im Vergleich mit dem herkömmlichen Trennglied zu reduzieren und somit einem Bedarf nach einer verringerten Größe und einem niedrigeren Preis zu begegnen. Dementsprechend ist dieses Ausführungsbeispiel in der Lage, denselben Vorteil zu liefern, wie den, der durch die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele erreicht wird. Ferner ermöglicht dieses Ausführungsbeispiel weiter reduzierte Kosten, da es dem Bedarf der Masseelektroden im Vergleich zu den oben beschriebenen Trenngliedern begegnet.
Fig. 12a zeigt das Messergebnis der Einfügungsverlustcharakteristik des Trennglieds 45, und Fig. 12b zeigt das Messergebnis der Trenncharakteristik. Die Messung wurde durch Schalten eines Widerstands von 50 Ohm parallel zwischen die Tore P1 und P3 durchgeführt, und durch Kurzschließen des Tors P2 durch Verbinden desselben mit Masse. Wie aus den Charakteristikkurven hervorgeht, weist das Trennglied 45 zufriedenstellende Werte bei beiden Charakteristika auf.
Bei diesem Ausführungsbeispiel, da die Widerstände mit dem I/O-Tor P1 und dem I/O-Tor P3 verbunden sind, findet der Verlust an den Widerständen aufgrund der Potentialdifferenz zwischen dem I/O-Tor P1 und dem I/O-Tor P3 statt, wie es bei dem Zwei-Anschluß-Trennglied der Fall ist, das in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 52- 134349 offenbart ist. Dieses Ausführungsbeispiel liefert jedoch ein breiteres Band der Reflexionsverlustverlustcharakteristik als das, das durch den Stand der Technik geliefert wird, die in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 52.134349 offenbart ist. Genauer gesagt, wie in Fig. 13 gezeigt ist, kann der Reflexionsverlustverlustcharakteristikwert bei 15 dB auf 220 MHz von ungefähr 100 MHz erhöht werden, was durch das Zwei-Anschluß- Trennglied erreicht wird, das in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 52.134349 beschrieben ist.
Somit sind bei dem nichtreziproken Schaltungselement gemäß der vorliegenden Erfindung die zwei Mittelelektroden, die einander schneiden, an der Hauptoberfläche oder in dem Ferritbauglied angeordnet, die I/O-Tore sind mit den Enden an einer Seite der zwei Mittelelektroden verbunden und ein I/O-Tor ist mit den Enden an der anderen Seite derselben verbunden. Dies ermöglicht eine Reduzierung bei der Anzahl von Mittelelektroden, der Kondensatoren und der I/O- Anschlußelektroden, was einen Vorteil einer reduzierten Größe und eines niedrigeren Preises des nichtreziproken Schaltungselements liefert, das durch die Komponenten gebildet wird.
Bei einer bevorzugten Form gemäß der vorliegenden Erfindung wurde die Anpassungsschaltung durch Schalten eines Kondensators zwischen das erste und das zweite I/O-Tor und das dritte I/O-Tor hinzugefügt, wodurch eine leichtere Anpassung an eine externe Schaltung ermöglicht wird.
Bei einer anderen bevorzugten Form gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Abschlußwiderstand mit einem der I/O-Tore verbunden, wodurch ein Vorteil des Ermöglichens eines kleineren und kostengünstigeren Trennglieds ermöglicht wird.
Vorteilhafterweise wird die Einfügungsverlustcharakteristik aufgrund einer Potentialdifferenz zwischen einem Eingangstor und einem Ausgangstor nicht verschlechtert. Dieser Vorteil ist bei dem Zwei-Anschluß-Trennglied nicht verfügbar, das in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 52.134349 beschrieben ist.
Bei einer wiederum bevorzugten Form gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der I/O-Tore mit Masse verbunden, und die verbleibenden zwei I/O-Tore sind mit dem Widerstand versehen, der einen Widerstandswert von ungefähr gleich der Impedanz der Tore aufweist, und der parallel zwischen die zwei Tore geschaltet ist. Dies liefert ferner den Vorteil eines kleineren und kostengünstigeren Isolators. Es besteht ferner dahingehend ein Vorteil, daß der Isolator gemäß der vorliegenden Erfindung ein breiteres Band der Reflexionsverlustcharakteristik ermöglicht.
Bei einer weiteren bevorzugten Form gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Mittelelektroden abwechselnd mit den Isolierlagen gestapelt, die zwischen denselben eingelagert sind, um eine laminiert Anordnung zu bilden. Diese Konfiguration ist vorteilhaft zum Erreichen einer höheren Dichte, die eine reduzierte Größe ermöglicht.
Bei einer weiteren bevorzugten Form gemäß der vorliegenden Erfindung sind die jeweiligen I/O-Torelektroden, mit denen die jeweiligen Mittelelektroden verbunden sind, auf der äußeren Oberfläche der vorangehenden laminierten Anordnung gebildet. Diese Konfiguration ermöglicht vorteilhafterweise eine wiederum höhere Dichte mit einer daraus resultierenden nochmals reduzierten Größe.
Bei einer weiteren bevorzugten Form gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Isolierlagen aus Ferrit zusammengesetzt, um einen Vorteil des Ermöglichens einer wiederum höheren Dichte der befestigten Komponente mit einer daraus resultierenden wiederum reduzierten Größe zu liefern.

Claims

1. Ein nichtreziprokes Schaltungselement mit folgenden Merkmalen:

einem Mittelelektrodenaufbau, der aus einer ersten und einer zweiten Mittelelektrode (20, 21) gebildet ist, die auf eine derartige Weise auf einem Ferrit-Bauglied (5) angeordnet sind, daß sie einander schneiden, während sie elektrisch voneinander isoliert sind, wobei die erste und die zweite Elektrode (20, 21) jeweils ein erstes und ein zweites Ende aufweisen;

einem ersten und einem zweiten I/O-Tor (P1, P2), die jeweils mit dem ersten Ende (20a, 21a) der ersten und der zweiten Mittelelektrode (20, 21) verbunden sind, und einem dritten I/O-Tor (P3), das gemeinsam mit den zweiten Enden (20b, 21b) der ersten und der zweiten Mittelelektrode (20, 21) verbunden ist; und

einer Magnetschaltung (3) zum Anlegen eines Gleichmagnetfeldes an das Ferrit-Bauglied (5),

gekennzeichnet durch

eine Anpassungsschaltung, die jeweilige Kondensatoren aufweist, die zwischen jeweilige des ersten und des zweiten I/O-Tors (P1, P2) und das dritte I/O-Tor (P3) geschaltet sind.

2. Ein nichtreziprokes Schaltungselement gemäß Anspruch 1, bei dem ein Abschlußwiderstand (4) mit einem der I/O-Tore verbunden ist.

3. Ein nichtreziprokes Schaltungselement gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem entweder das erste oder das zweite I/O-Tor (P2) geerdet ist und ein widerstand (R), der im wesentlichen gleich einer Abschlußimpedanz ist, parallel zwischen das verbleibende I/O-Tor und das dritte I/O-Tor (P1, P2) geschaltet ist.

4. Ein nichtreziprokes Schaltungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Mittelelektrodenaufbau aus Isolierschichten (7 bis 11) und Mittelelektroden (20, 21) gebildet ist, die so laminiert sind, daß sie abwechselnd mit den Isolierschichten (7 bis 11) gestapelt sind, die zwischen den Mittelelektroden (20, 21) verschachtelt sind, um einen laminierten Körper zu bilden.

5. Ein nichtreziprokes Schaltungselement gemäß Anspruch 4, bei dem jeweilige I/O-Tor-Elektroden (17, 18, 19), mit denen die jeweiligen Mittelelektroden (20, 21) verbunden sind, an der äußeren Oberfläche des laminierten Körpers gebildet sind.

6. Ein nichtreziprokes Schaltungselement gemäß Anspruch 4 oder 5, bei dem die Isolierschichten (7 bis 11) aus Ferrit bestehen.