JPH10270912A - Manufacture of circulator - Google Patents
Manufacture of circulatorInfo
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- JPH10270912A JPH10270912A JP10082479A JP8247998A JPH10270912A JP H10270912 A JPH10270912 A JP H10270912A JP 10082479 A JP10082479 A JP 10082479A JP 8247998 A JP8247998 A JP 8247998A JP H10270912 A JPH10270912 A JP H10270912A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波帯域等
で用いられる無線機器、例えば携帯電話のごとき移動無
線機器等に使用される集積型のサーキュレータにの製造
方法関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an integrated circulator used for a radio device used in a microwave band or the like, for example, a mobile radio device such as a portable telephone.
【0002】[0002]
【従来の技術】集中定数型サーキュレータは、一般に、
図18の分解斜視図に示すごとき基本構造を有し平面形
状が円形の組立式の磁気回転子を備えていた。同図にお
いて、200はガラス・エポキシ樹脂等からなる円形の
非磁性体基板であり、この非磁性体基板200の上下面
にはコイル導体(内部導体)201及び202が形成さ
れている。コイル導体201及び202は、非磁性体基
板200を貫通するヴィアホール203で互いに接続さ
れている。コイル導体201及び202を形成したこの
非磁性体基板200を両側から挟むように、円形の磁性
体部材204及び205が組立式で取り付けられてお
り、コイル導体201及び202に印加される高周波電
力によってこれら磁性体部材204及び205内に回転
高周波磁束が生じるように構成されている。このよう
に、一般的な磁気回転子は形状が円形であり、しかもコ
イル導体を形成した非磁性体基板200の両側に磁性体
部材204及び205を単に積み重ねて接着した構成と
なっている。2. Description of the Related Art A lumped constant circulator is generally
It had an assembling magnetic rotor having a basic structure as shown in the exploded perspective view of FIG. 18 and a circular planar shape. In the figure, reference numeral 200 denotes a circular non-magnetic substrate made of glass, epoxy resin or the like, and coil conductors (internal conductors) 201 and 202 are formed on upper and lower surfaces of the non-magnetic substrate 200. The coil conductors 201 and 202 are connected to each other by a via hole 203 penetrating the nonmagnetic substrate 200. Circular magnetic members 204 and 205 are assembled in such a manner that the nonmagnetic substrate 200 on which the coil conductors 201 and 202 are formed is sandwiched from both sides, and high-frequency power applied to the coil conductors 201 and 202 The magnetic members 204 and 205 are configured to generate a rotating high-frequency magnetic flux. As described above, a general magnetic rotor has a circular shape, and has a configuration in which the magnetic members 204 and 205 are simply stacked and adhered to both sides of the nonmagnetic substrate 200 on which the coil conductor is formed.
【0003】サーキュレータ全体としては、図19の分
解斜視図に示すように、コイル導体201(202)を
形成したこの非磁性体基板200の両側に、磁性体部材
204及び205、接地導体電極206及び207、励
磁用永久磁石208及び209、並びに上下に分割され
ており励磁用永久磁石208及び209からの磁束用磁
路を構成する分割式の金属製ハウジング210及び21
1をこの順序でそれぞれ積み重ねて組立て固定すること
によって形成される。As shown in an exploded perspective view of FIG. 19, the circulator as a whole has magnetic members 204 and 205, a ground conductor electrode 206, and a magnetic member 204 on both sides of a non-magnetic substrate 200 on which a coil conductor 201 (202) is formed. 207, permanent magnets for excitation 208 and 209, and split-type metal housings 210 and 21 which are divided into upper and lower parts and constitute magnetic flux paths from the permanent magnets for excitation 208 and 209.
1 are stacked and assembled and fixed in this order.
【0004】図示されていない入出力端子を介してコイ
ル導体201及び202に高周波電力を与えると、磁性
体部材204及び205内にコイル導体201及び20
2の回りを回転する高周波磁束が発生する。この高周波
磁束と直交する直流磁界を永久磁石208及び209か
ら印加すると、磁性体部材204及び205は、図20
に示すように、高周波磁束の回転方向に応じて異なる透
磁率μ+ 及びμ- を示すこととなる。サーキュレータ
は、高周波信号の伝播速度がこのような透磁率の違いに
よって回転方向によって異なり、その結果、磁気回転子
内の打ち消し効果で特定の端子への信号の伝播を止め得
ることを利用しているのである。非伝播端子は、透磁率
μ+ 及びμ- の性質から、駆動端子に対する角度関係で
設定される。例えば、ある回転方向に沿って端子A、
B、Cがこの順序で配置されているとすると、駆動端子
Aに対する非伝播端子が端子Bである場合に、駆動端子
Bに対する非伝播端子は端子Cとなる。When high-frequency power is applied to the coil conductors 201 and 202 via input / output terminals (not shown), the coil conductors 201 and 20 are placed in the magnetic members 204 and 205.
A high frequency magnetic flux that rotates around 2 is generated. When a DC magnetic field orthogonal to the high-frequency magnetic flux is applied from the permanent magnets 208 and 209, the magnetic members 204 and 205
As shown in (1), different magnetic permeability μ + and μ − are exhibited depending on the rotation direction of the high-frequency magnetic flux. The circulator utilizes the fact that the propagation speed of a high-frequency signal varies depending on the direction of rotation due to such a difference in magnetic permeability, and as a result, the propagation of a signal to a specific terminal can be stopped by a canceling effect in the magnetic rotor. It is. The non-propagating terminal is set in an angular relationship with respect to the driving terminal due to the properties of the magnetic permeability μ + and μ − . For example, terminals A along a certain rotation direction,
Assuming that B and C are arranged in this order, when the non-propagating terminal for the driving terminal A is the terminal B, the non-propagating terminal for the driving terminal B is the terminal C.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】サーキュレータは、携
帯電話のごとき移動無線機器において増幅器間の干渉防
止や電力増幅器を反射電力から保護するための有用な素
子として広く採用されているが、これらの機器の普及化
及び小型化に伴って、サーキュレータ自体もさらに小型
化、広帯域化、低損失化、及び低価格化することが要求
されている。このような要請に応えるためには、透磁率
μ+ 及びμ- 間の差が大きくかつ駆動回路の損失が小さ
いサーキュレータが必要となる。A circulator is widely used as a useful element for preventing interference between amplifiers and protecting a power amplifier from reflected power in mobile radio equipment such as a cellular phone. With the spread and miniaturization of the circulator, the circulator itself is required to be further miniaturized, widened in band, reduced in loss, and reduced in price. In order to meet such a demand, a circulator having a large difference between the magnetic permeability μ + and μ − and a small loss in the drive circuit is required.
【0006】しかしながら一般的なサーキュレータで
は、2つの分割されている磁性体部材204及び205
により駆動線路を挟む構成とした場合にその磁路が非磁
性体基板200によって遮断されてしまう。このため、
磁性体部材204及び205と非磁性体基板200との
境界面に反磁界が発生し、その結果、透磁率がどうして
も低減してしまうから上述の要請に充分に応えることが
できなかった。However, in a general circulator, two divided magnetic members 204 and 205 are used.
Accordingly, when the drive line is interposed, the magnetic path is interrupted by the non-magnetic substrate 200. For this reason,
A demagnetizing field is generated at the interface between the magnetic members 204 and 205 and the non-magnetic substrate 200, and as a result, the magnetic permeability is inevitably reduced.
【0007】非磁性体基板200との境界面に発生する
反磁界を減少させてコンパクトなサーキュレータを構成
すべく、本発明者等は、基板200を磁性体を練り込ん
だシートで構成したサーキュレータを試作した。この構
成によれば境界面で発生する反磁界が多少は減少するも
のの、前述の要請に応える程充分なものでは全くなかっ
た。In order to reduce the demagnetizing field generated at the boundary surface with the non-magnetic substrate 200 to form a compact circulator, the present inventors have developed a circulator in which the substrate 200 is formed of a sheet into which a magnetic material is kneaded. Prototype made. According to this configuration, although the demagnetizing field generated at the boundary surface is somewhat reduced, it is not at all sufficient to meet the above-mentioned requirement.
【0008】また、一般的なサーキュレータはその磁気
回転子の平面形状が円形であるため、その側面の端子に
回路素子(共振キャパシタ、整合抵抗等)を外付けした
場合、その分全体の寸法が大きくなってしまうという不
都合をも有していた。Further, in a general circulator, since the plane shape of the gyromagnetic component is circular, when a circuit element (resonant capacitor, matching resistor, etc.) is externally attached to a terminal on the side surface, the overall size is reduced accordingly. It also had the disadvantage of becoming larger.
【0009】さらにまた一般的なサーキュレータでは、
磁気ヨークを構成するハウジングが、2つに分割されて
いる部品210及び211を機械的に組み立てることに
より構成されるものであるため、励磁用磁路の磁気抵抗
が非常に高くなってしまい、しかも組み立て作業に多大
な手間がかかるものであった。Further, in a general circulator,
Since the housing constituting the magnetic yoke is formed by mechanically assembling the two parts 210 and 211, the magnetic resistance of the magnetic path for excitation becomes extremely high, and It took a lot of time and labor to assemble.
【0010】従って本発明は、小型化、広帯域化、低損
失化、及び/又は低価格化を図ることのできるサーキュ
レータの製造方法を提供するものである。Accordingly, the present invention provides a method for manufacturing a circulator that can be reduced in size, bandwidth, loss, and / or cost.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、所定パ
ターンを有する内部導体を絶縁性磁性体が密接状態で取
り囲むように一体的に焼成して磁気回転子を形成し、一
方、キャパシタ電極を誘電体基板に設けて共振用キャパ
シタ部を別個に形成し、このように形成した磁気回転子
と形成した共振用キャパシタ部とを電気的に接続して組
み立てるサーキュレータの製造方法が提供される。According to the present invention, an internal conductor having a predetermined pattern is integrally fired so that an insulating magnetic material surrounds it closely to form a magnetic rotator. Is provided on a dielectric substrate to separately form a resonance capacitor portion, and a circulator manufacturing method is provided in which the magnetic rotor formed in this way and the formed resonance capacitor portion are electrically connected and assembled.
【0012】このように、磁気回転子としては、絶縁性
磁性体が密接状態で内部導体を取り囲むように一体的に
焼成されているので、磁性体内に不連続部が存在しな
い。その結果、磁気回転子内において高周波磁束が連続
する閉ループとなるから反磁界が発生しない。しかも、
内部導体パターンの3回対称性から端子間の伝播特性が
互いに一致せしめられるので、非対称による損失のない
完成されたサーキュレータ動作を得ることができる。特
に本発明では、磁気回転子と共振用キャパシタ部とを別
個に焼成して形成した後に電気的に接続しているので、
磁気回転子の磁性体と共振用キャパシタ部の誘電体との
焼成特性が異なっていても全く問題なく両者の組み立て
が可能である。As described above, as the magnetic rotator, since the insulating magnetic material is integrally fired so as to surround the internal conductor in a close state, there is no discontinuous portion in the magnetic material. As a result, since a high-frequency magnetic flux forms a continuous loop in the magnetic rotor, no demagnetizing field is generated. Moreover,
Since the propagation characteristics between the terminals are matched with each other due to the three-fold symmetry of the internal conductor pattern, a completed circulator operation without loss due to asymmetry can be obtained. In particular, in the present invention, since the gyromagnetic component and the resonance capacitor portion are separately fired and formed and then electrically connected,
Even if the sintering characteristics of the magnetic material of the gyromagnetic component and the dielectric material of the resonance capacitor portion are different, it is possible to assemble the two without any problem.
【0013】組み立てた磁気回転子及び共振用キャパシ
タ部上に、直流磁界を印加するための励磁用永久磁石を
設けることが好ましい。It is preferable to provide an exciting permanent magnet for applying a DC magnetic field on the assembled magnetic rotor and resonance capacitor section.
【0014】次いで、連続する磁路を有する金属製ハウ
ジングを前記励磁用永久磁石に密着固定することが好ま
しい。Next, it is preferable that a metal housing having a continuous magnetic path is closely fixed to the exciting permanent magnet.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】図1は本出願人の先行技術である
3端子サーキュレータの磁気回転子の構成を概略的に示
す一部破断斜視図であり、図2はその磁気回転子に外付
けの共振用キャパシタ及び永久磁石を取り付けた先行技
術のサーキュレータの構成を示す分解斜視図、図3はこ
のサーキュレータの等価回路図、図4は図1の磁気回転
子の製造工程の一部を説明する図である。1 is a partially cutaway perspective view schematically showing a configuration of a magnetic rotor of a three-terminal circulator according to the prior art of the present applicant, and FIG. 2 is an external view of the magnetic rotor. FIG. 3 is an exploded perspective view showing the configuration of a prior art circulator to which a resonance capacitor and a permanent magnet are attached, FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the circulator, and FIG. 4 illustrates a part of a manufacturing process of the magnetic rotor of FIG. FIG.
【0016】これらの図に示すように、このサーキュレ
ータは3端子型であり、従ってその磁気回転子は平面形
状が正六角形となるように形成されている。しかしなが
ら、均等な回転磁界が発生できる構造であれば、形状は
かならずしも正六角形でなくともよく、六角形又はその
他の多角形であってもよい。As shown in these figures, the circulator is of a three-terminal type, so that the gyromagnetic component is formed so that its planar shape is a regular hexagon. However, the shape need not necessarily be a regular hexagon, but may be a hexagon or another polygon as long as it can generate a uniform rotating magnetic field.
【0017】図1において、10は一体的に焼成された
磁性体層を示しており、この磁性体層10に取り囲まれ
て所定パターンの内部導体(中心導体)11が形成され
ている。内部導体11は、後述するように2層に積層さ
れた構成となっており、2本1組で3つの放射方向(六
角形の少なくとも1つの辺に垂直な放射方向)にそれぞ
れ伸長するストリップ状のコイルパターンが各層に設け
られている。両層上の同一方向に伸長するストリップ状
のコイルパターンは、ヴィアホール導体を介して互いに
電気的に接続されている。これは、磁性体層を絶縁物と
しても利用しているものである。各コイルパターンの一
端は、磁性体層10の1つおきの側面に設けられている
端子電極12に電気的に接続されている。磁性体層10
の上面及び下面並びに磁性体層10の端子電極12の設
けられていない各側面には、接地導体(グランド電極)
13が設けられている。各コイルパターンの他端は、各
側面の接地導体13に電気的に接続されている。In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a magnetic material layer which is integrally fired. An inner conductor (center conductor) 11 having a predetermined pattern is formed so as to be surrounded by the magnetic material layer 10. The inner conductor 11 has a configuration in which the inner conductor 11 is laminated in two layers as described later, and a pair of the inner conductors 11 extends in three radiation directions (radiation directions perpendicular to at least one side of the hexagon). Are provided in each layer. Strip-like coil patterns extending in the same direction on both layers are electrically connected to each other via via-hole conductors. This uses the magnetic layer as an insulator. One end of each coil pattern is electrically connected to a terminal electrode 12 provided on every other side surface of the magnetic layer 10. Magnetic layer 10
A ground conductor (ground electrode) is provided on the upper and lower surfaces of the magnetic layer 10 and on each side of the magnetic layer 10 where the terminal electrode 12 is not provided.
13 are provided. The other end of each coil pattern is electrically connected to the ground conductor 13 on each side.
【0018】本出願人の先行技術であるサーキュレータ
全体としては、図2に示すように、このように構成され
た磁気回転子20の3つの端子電極(12)に、共振用
キャパシタ21a、21b、及び21cが電気的に接続
されている。これらキャパシタ21a、21b、及び2
1cとしては、本出願人が既に提案し公開されている特
開平5−251262号明細書及び図面に記載されてい
るごとき自己共振周波数の高い貫通型の高周波キャパシ
タを使用している。この高周波キャパシタは、接地導
体、誘電体、内部導体、誘電体の順序で重ねてなる1単
位の多層体を少なくとも1単位重ねた上にさらに接地導
体、誘電体をこの順序で重ねた多層トリプレート・スト
リップ線路構造からなっている。このような貫通型の動
作周波数範囲の広いキャパシタを用いることによりQの
低下を防止することができる。なお、端子電極とキャパ
シタとの接続態様は、図3の等価回路図に示す通りであ
る。As a whole of the circulator according to the prior art of the applicant of the present invention, as shown in FIG. 2, resonance terminals 21a, 21b, And 21c are electrically connected. These capacitors 21a, 21b, and 2
As 1c, a through-type high-frequency capacitor having a high self-resonance frequency is used as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-251262 and drawings which have already been proposed and published by the present applicant. This high-frequency capacitor is a multi-layered tri-plate formed by laminating at least one unit of a multi-layer body composed of a ground conductor, a dielectric, an inner conductor, and a dielectric in this order, and further laminating a ground conductor and a dielectric in this order. -It has a stripline structure. By using such a penetrating type capacitor having a wide operating frequency range, a decrease in Q can be prevented. The connection between the terminal electrode and the capacitor is as shown in the equivalent circuit diagram of FIG.
【0019】磁気回転子20の上下には、この磁気回転
子20に直流磁界14(図1参照)を印加するための励
磁用永久磁石22及び23(図2)がそれぞれ取り付け
られている。永久磁石22及び23並びに図2には示さ
れていないハウジングの組み付け構造等については後述
する。Exciting permanent magnets 22 and 23 (FIG. 2) for applying a DC magnetic field 14 (see FIG. 1) to the magnetic rotor 20 are mounted above and below the magnetic rotor 20, respectively. The mounting structure of the permanent magnets 22 and 23 and the housing not shown in FIG. 2 will be described later.
【0020】次にこのサーキュレータの製造工程につい
て説明する。Next, the manufacturing process of the circulator will be described.
【0021】図4の(A)に示すように、同一絶縁性磁
性体材料による上部シート40、中間シート41、及び
下部シート42を用意する。磁性体材料としては、イッ
トリウム鉄ガーネット(以下YIGと称する)を用い、
これを次のような成分比を有するシートに形成する。た
だし、上部シート41及び下部シート42はシート厚が
約1mmであり、通常は100〜200μm(好ましく
は160μm)のシートを積層して用いる。中間シート
41はシート厚が約160μmである。 YIG粉末 61.8 重量% バインダー 5.9 重量% 溶剤 32.3 重量%As shown in FIG. 4A, an upper sheet 40, an intermediate sheet 41, and a lower sheet 42 made of the same insulating magnetic material are prepared. As the magnetic material, yttrium iron garnet (hereinafter referred to as YIG) is used.
This is formed into a sheet having the following component ratio. However, the upper sheet 41 and the lower sheet 42 have a sheet thickness of about 1 mm, and are usually used by laminating sheets of 100 to 200 μm (preferably 160 μm). The intermediate sheet 41 has a sheet thickness of about 160 μm. YIG powder 61.8% by weight Binder 5.9% by weight Solvent 32.3% by weight
【0022】中間シート41の所定位置には、このシー
トを貫通するヴィアホール43a、43b、及び43c
が形成される。各ヴィアホール位置には、その直径より
やや大きい面積のヴィアホール導体が印刷又は転写によ
って形成される。At predetermined positions of the intermediate sheet 41, via holes 43a, 43b and 43c penetrating the sheet are provided.
Is formed. At each via hole position, a via hole conductor having an area slightly larger than its diameter is formed by printing or transfer.
【0023】中間シート41及び下部シート42の上面
には、各組が同一放射方向(六角形の少なくとも1つの
辺に垂直な放射方向)にヴィアホール部分を避けて伸長
する2本のストリップ状パターンからなる3組のコイル
パターンによる上部内部導体44a、44b、及び44
c並びに下部内部導体45a、45b、及び45cが銀
ペースト、パラジウムペースト、又は銀−パラジウムペ
ーストの印刷又は転写によってそれぞれ形成される。こ
のように形成した上部シート40、中間シート41、及
び下部シート42を順次重ね合わせた後、加温加圧工程
でスタックする。これにより、中間シート41の表裏両
面に3回対称のコイルパターンが配置されることとな
り、その対称性から3端子サーキュレータの端子間の伝
播特性が互いに一致せしめられる。On the upper surfaces of the intermediate sheet 41 and the lower sheet 42, two strip-shaped patterns are provided, each set extending in the same radiation direction (radiation direction perpendicular to at least one side of the hexagon) while avoiding the via hole portion. Inner conductors 44a, 44b and 44 by three sets of coil patterns consisting of
c and the lower inner conductors 45a, 45b, and 45c are formed by printing or transferring a silver paste, a palladium paste, or a silver-palladium paste, respectively. After the upper sheet 40, the intermediate sheet 41, and the lower sheet 42 thus formed are sequentially stacked, they are stacked in a heating and pressing process. As a result, a three-fold symmetrical coil pattern is arranged on both the front and back surfaces of the intermediate sheet 41, and the symmetry makes the propagation characteristics between the terminals of the three-terminal circulator coincide with each other.
【0024】このようにスタックされた上部シート4
0、中間シート41、及び下部シート42を、内部導体
の融点(例えば内部導体が銀である場合は、約960
℃)以上の温度、例えば1450℃で焼成する。焼成は
1回であってもよいし、複数回行ってもよい。複数回の
場合は少なくとも1回は融点以上の焼成とする。この焼
結によって上部シート40、中間シート41、及び下部
シート42を構成する磁性体が連続状態となり一体とな
る。The upper sheet 4 thus stacked
0, the intermediate sheet 41, and the lower sheet 42, the melting point of the internal conductor (for example, about 960 when the internal conductor is silver).
(° C.) or more, for example, at 1450 ° C. The firing may be performed once or plural times. In the case of a plurality of firings, firing is performed at least once at a temperature equal to or higher than the melting point. By this sintering, the magnetic materials constituting the upper sheet 40, the intermediate sheet 41, and the lower sheet 42 are brought into a continuous state and integrated.
【0025】磁性体材料であるYIGの焼結終了温度は
内部導体(例えば銀又は銀−パラジウム)の融点より高
く、従って、上述の焼成工程では、まず導体(例えば銀
又は銀−パラジウム)が密閉状態で溶融した後に磁性体
の焼結が行われる。このような素子製造方法は、内部導
体溶融法として本出願人により既に提案され公開されて
いる(特開平5−183314号、特開平5−3157
57号)。このような内部導体溶融法によれば、内部導
体が溶融状態になり、構造が緻密化して、導体の接触状
態が改善され、線路の損失が低減する。The sintering end temperature of YIG, which is a magnetic material, is higher than the melting point of the internal conductor (for example, silver or silver-palladium). Therefore, in the above-described firing step, first, the conductor (for example, silver or silver-palladium) is sealed. After being melted in the state, the magnetic material is sintered. Such an element manufacturing method has already been proposed and disclosed by the present applicant as an internal conductor melting method (JP-A-5-183314, JP-A-5-3157).
No. 57). According to such an internal conductor melting method, the internal conductor is in a molten state, the structure is densified, the contact state of the conductor is improved, and the loss of the line is reduced.
【0026】上述した内部導体溶融法は、絶縁性の素体
と内部導体とを同時焼成する際の温度を導体の融点以上
とし、内部導体を溶融状態として構造の緻密化を図ると
共に用いる導体粉によって生じる内部導体内の粒界を実
質的に消滅させるものである。導体ペーストにてパター
ンを形成する場合、用いる導体粉(銀粉)は、銀の含有
量が90重量%以上のもの、特に純度99重量%以上の
ものを用いることが好ましい。導体ペースト中の導体粉
の含有量は、60〜95重量%、特に70〜90重量%
とすることが望ましい。また、溶融後の網目構造の発生
を減少させるために導体粉融点付近に軟化点を有する3
0体積%以下のガラスフリットを導体粉に添加すること
もある。In the above-described internal conductor melting method, the temperature at the time of simultaneous firing of the insulating body and the internal conductor is set to the melting point of the conductor or more, the internal conductor is brought into a molten state, the structure is densified, and the conductor powder used is used. This substantially eliminates the grain boundaries in the internal conductor caused by the above. When a pattern is formed using a conductor paste, the conductor powder (silver powder) to be used preferably has a silver content of 90% by weight or more, particularly preferably a purity of 99% by weight or more. The content of the conductor powder in the conductor paste is 60 to 95% by weight, particularly 70 to 90% by weight.
It is desirable that Further, in order to reduce the occurrence of a network structure after melting, the conductor powder has a softening point near the melting point of the conductor powder.
Glass frit of 0% by volume or less may be added to the conductor powder.
【0027】ヴィアホール導体としては、内部導体と同
じ金属ペースト(例えば銀ペースト)を用いてもよい
が、内部導体より融点の高い導体、例えば内部導体が銀
の場合にパラジウムのペーストを用いてもよい。ヴィア
ホール導体及び内部導体の融点と焼成温度とを工夫して
電気的特性を向上させる点については、本出願人が既に
提案し公開された特開平5−327221号明細書及び
図面に記載されている。即ち、絶縁性磁性体の焼成終了
温度(YIGの場合、約1450℃)よりも高い融点を
有する金属(純パラジウムの場合、約1555℃)をヴ
ィアホール導体として使用し、焼成温度を内部導体の融
点より高くヴィアホール導体の融点より低い温度(例え
ば1450℃)とすることにより、焼成時にヴィアホー
ル導体が溶融せずこれが内部導体を閉じ込める栓の役目
を果たすので内部導体の外部への流出が防止でき電気的
特性の劣化を防ぐことができる。As the via-hole conductor, the same metal paste (for example, silver paste) as the inner conductor may be used, but a conductor having a higher melting point than the inner conductor, for example, a palladium paste when the inner conductor is silver, may be used. Good. The point that the electrical characteristics are improved by devising the melting point and the firing temperature of the via-hole conductor and the inner conductor is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-327221, which has already been proposed and published by the present applicant, and in the drawings. I have. That is, a metal (about 1555 ° C. for pure palladium) having a melting point higher than the firing end temperature of the insulating magnetic material (about 1450 ° C. for YIG) is used as the via-hole conductor, and the firing temperature is set to the internal conductor. By setting the temperature higher than the melting point and lower than the melting point of the via-hole conductor (for example, 1450 ° C.), the via-hole conductor does not melt at the time of firing and serves as a stopper for closing the internal conductor, thereby preventing the internal conductor from flowing out. As a result, deterioration of electrical characteristics can be prevented.
【0028】以上の焼成工程によって、上部内部導体4
4a、44b、及び44cの一端と下部内部導体45
a、45b、及び45cの一端とがヴィアホール43
a、43b、及び43c内のヴィアホール導体を介して
電気的にそれぞれ接続されることとなる。By the above firing step, the upper inner conductor 4
One end of each of 4a, 44b and 44c and lower inner conductor 45
a, 45b, and 45c are connected to via holes 43.
These are electrically connected via via-hole conductors in a, 43b, and 43c.
【0029】なお、図4の(A)では、上部シート4
0、中間シート41、及び下部シート42をそれぞれ正
六角形に分離した状態で説明しているが、実際には、多
数の磁気回転子に係る内部導体及びヴィアホール導体を
印刷配列したシートをスタックした状態で焼結前に又は
焼結後に各磁気回転子毎に切断することが量産上から望
ましい。焼結前に切断した場合は、切断して得た多数の
正六角形状の磁気回転子を上述のごとく焼成する。焼結
前に切断するか又は燒結後に切断するかは、内部導体に
用いる金属の種類及び切断方法に応じて選択される。例
えば、内部導体として銀を用いる場合は、溶融によって
銀が流出しないように、焼成後に切断される。内部導体
としてパラジウムを用いる場合は焼成前に切断が可能で
ある。In FIG. 4A, the upper sheet 4
0, the intermediate sheet 41, and the lower sheet 42 are described as being separated into regular hexagons, but actually, sheets in which a number of internal conductors and via-hole conductors related to the magnetic rotor are printed and arranged are stacked. It is desirable from mass production to cut each magnetic rotor before or after sintering in the state. When cut before sintering, a large number of regular hexagonal magnetic rotors obtained by cutting are fired as described above. Whether to cut before sintering or after sintering is selected according to the type of metal used for the inner conductor and the cutting method. For example, when silver is used as the internal conductor, it is cut after firing so that silver does not flow out by melting. When palladium is used as the internal conductor, it can be cut before firing.
【0030】図5は、シート上における各磁気回転子の
配列例を示す分解斜視図である。同図に示すように、上
部シート50、中間シート51、及び下部シート52を
用意し、中間シート51及び下部シート52の上面に多
数の内部導体54及び55をそれぞれ印刷しておき、こ
れらを積み重ねたシートを焼成した後、各単体毎に切断
する。シート上における各磁気回転子の配列を図5に示
すようにすると、切断が直線的であるから容易となりか
つ焼成後も切断可能となるが、不要となる材料面積が大
きくなってしまう。FIG. 5 is an exploded perspective view showing an example of the arrangement of the magnetic rotators on the sheet. As shown in the figure, an upper sheet 50, an intermediate sheet 51, and a lower sheet 52 are prepared, and a large number of internal conductors 54 and 55 are printed on the upper surfaces of the intermediate sheet 51 and the lower sheet 52, respectively. After baking the resulting sheet, it is cut into individual pieces. When the arrangement of the respective magnetic rotators on the sheet is as shown in FIG. 5, the cutting is straight and easy, and the cutting can be performed even after firing, but an unnecessary material area increases.
【0031】図6は、シート上における各磁気回転子の
他の配列例を示す斜視図である。同図の例は、隣接する
磁気回転子間にスペースが存在しないように稠密に六角
形を配置させたものであり、このように配置とすれば材
料の歩留の点で有利となる。同図における各数字は切断
の順序を表しており、このような順序で次々に切断する
方法によると、その切断工程が多少複雑となる。FIG. 6 is a perspective view showing another example of the arrangement of the magnetic rotators on the sheet. In the example shown in the figure, hexagons are densely arranged so that no space exists between adjacent magnetic rotors, and such an arrangement is advantageous in terms of material yield. Each number in the figure represents the order of cutting. According to the method of cutting one after another in such an order, the cutting process is somewhat complicated.
【0032】図7は、この切断を簡略化できる切断工程
を説明する平面配置図である。同図の(A)に示すごと
く、シート上における各磁気回転子の配列は、図6の例
と同様である。即ち、まず、隣接する磁気回転子間にス
ペースが存在しないように稠密に六角形が配置されるよ
うにパターン印刷を行った各シートをスタックする。次
に各六角形の境界に沿ってスナップ目を入れる。次い
で、1回のパンチングによって同図の(B)に示す六角
形磁気回転子部分aを分離する。次に1回のパンチング
によって六角形磁気回転子部分bを分離する。この2回
のパンチングによって六角形磁気回転子部分cも分離で
き、全ての磁気回転子の切断が行われることとなる。こ
のように切断された磁気回転子は、上述のごとく焼成さ
れる。FIG. 7 is a plan view illustrating a cutting step that can simplify this cutting. As shown in FIG. 6A, the arrangement of the respective magnetic rotators on the sheet is the same as in the example of FIG. That is, first, each sheet on which pattern printing is performed so that hexagons are densely arranged so that no space exists between adjacent magnetic rotors is stacked. Then snap along the boundaries of each hexagon. Next, the hexagonal magnetic rotator portion a shown in FIG. 3B is separated by one punching. Next, the hexagonal magnetic rotor part b is separated by one punching. The hexagonal magnetic rotor portion c can also be separated by the two punchings, and all the magnetic rotors are cut. The magnetic rotor cut in this way is fired as described above.
【0033】切断及び焼成処理の後、各磁気回転子は、
バレル研磨されて側面に現れる内部導体が露出せしめら
れ、かつ焼結体のコーナーの面取りが行われる。その
後、図4の(C)に示すように、磁気回転子の1つおき
の側面に端子電極46を、その上面及び下面並びに磁気
回転子の端子電極46を設けない各側面に接地導体47
を焼き付けて形成する。これにより、上部内部導体44
a、44b、及び44cの磁気回転子側面に露出してい
る他端が各端子電極(46)に電気的に接続されること
となり、下部内部導体45a、45b、及び45cの磁
気回転子側面に露出している他端が各側面の接地導体
(47)に電気的に接続されることとなる。After the cutting and firing processes, each magnetic rotor is
The inner conductor that appears on the side surface by barrel polishing is exposed, and the corner of the sintered body is chamfered. Thereafter, as shown in FIG. 4C, a terminal electrode 46 is provided on every other side surface of the gyromagnetic component, and a ground conductor 47 is provided on the upper and lower surfaces thereof and on each side surface of the gyromagnetic component where no terminal electrode 46 is provided.
Is formed by baking. Thereby, the upper inner conductor 44
The other ends of the a, 44b, and 44c exposed on the side surfaces of the magnetic rotor are electrically connected to the respective terminal electrodes (46), and are connected to the side surfaces of the lower internal conductors 45a, 45b, and 45c. The other end that is exposed is electrically connected to the ground conductor (47) on each side.
【0034】このようにして完成した磁気回転子は、直
径6mmの円に内接する正六角形の平面形状を有し、そ
の厚さが2mmである。従来技術では、この磁気回転子
の各端子電極(46)に、図2に示すように、共振用キ
ャパシタ21a、21b、及び21cを組み付けてリフ
ロー法等によりはんだ付けする。その後、直流磁界を印
加するための励磁用永久磁石と磁気ヨークを兼用する金
属ハウジングとを組み付けてサーキュレータが完成す
る。The magnetic rotator completed in this way has a regular hexagonal plane shape inscribed in a circle having a diameter of 6 mm, and has a thickness of 2 mm. In the prior art, as shown in FIG. 2, resonance capacitors 21a, 21b, and 21c are attached to each terminal electrode (46) of the magnetic rotor and soldered by a reflow method or the like. Thereafter, the circulator is completed by assembling the permanent magnet for excitation for applying a DC magnetic field and the metal housing which also serves as the magnetic yoke.
【0035】図8は、ハウジング自体の構造、並びに磁
気回転子に励磁用永久磁石及びハウジングを組み付けた
サーキュレータの構造を示す分解斜視図及び斜視図であ
る。ハウジングを組み付ける場合には、同図の(A)に
示すように、まず共振用キャパシタ(81a)をその1
つおきの側面にそれぞれ取り付けた磁気回転子80の上
下面に励磁用永久磁石82及び83をそれぞれ積み重ね
る。そして、側面から絶縁物支持体84及び85を押し
当てることにより、この磁気回転子80並びに励磁用永
久磁石82及び83を支持する。その際、絶縁物支持体
84及び85に設けられた入出力端子86aと磁気回転
子80に取り付けられた共振用キャパシタ81a(又は
取り出し端子)との間に、クリームはんだを付着させた
接続リード87aを挟んで機械的に押し止める。接続リ
ード87aは、例えば、弾性を有するU字形の薄い銅製
ストリップで構成される。また、絶縁物支持体84及び
85は、セラミック、ガラスエポキシ樹脂又はその他の
高温に耐える樹脂で成型される。FIG. 8 is an exploded perspective view and a perspective view showing the structure of the housing itself and the structure of a circulator in which the permanent magnet for excitation and the housing are assembled to the magnetic rotor. When assembling the housing, first, as shown in FIG.
Excitation permanent magnets 82 and 83 are respectively stacked on the upper and lower surfaces of the magnetic rotor 80 attached to every other side surface. The magnetic rotor 80 and the exciting permanent magnets 82 and 83 are supported by pressing the insulator supports 84 and 85 from the side surfaces. At this time, the connection lead 87a to which cream solder is attached is provided between the input / output terminal 86a provided on the insulator supports 84 and 85 and the resonance capacitor 81a (or the extraction terminal) attached to the magnetic rotor 80. And hold it down mechanically. The connection lead 87a is made of, for example, a U-shaped thin copper strip having elasticity. The insulator supports 84 and 85 are formed of ceramic, glass epoxy resin, or other high-temperature resistant resin.
【0036】次いで、同図(B)に示すように、このよ
うに絶縁物支持体84及び85によって支持された磁気
回転子及び励磁用永久磁石の組立体88を金属ハウジン
グ89内に密着的に挿入し、かしめ用突起90を折り曲
げて固定する。これにより金属ハウジング89と励磁用
永久磁石82及び83とが密着固定されることとなる。
金属ハウジング89は、磁気ヨークとして動作可能な金
属、好ましくは鋼板で構成されており、その表面には、
ニッケルやクロム等のめっき処理が施されている。この
ハウジング89は、対向する2面が開口しその他の面が
連続している角筒形状を有している。このようにして組
み立てたものを、リフロー炉に通してはんだを溶融さ
せ、接続リード87a及び入出力端子86a間、接続リ
ード87a及び共振用キャパシタ81a(又は取り出し
端子)間の接続を行う。図8の(C)は、このようにし
て完成させたサーキュレータ91を示している。Next, as shown in FIG. 3B, the assembly 88 of the magnetic rotor and the permanent magnet for excitation supported by the insulator supports 84 and 85 in this manner is tightly fitted in a metal housing 89. The crimping projection 90 is bent and fixed. As a result, the metal housing 89 and the excitation permanent magnets 82 and 83 are tightly fixed.
The metal housing 89 is made of a metal operable as a magnetic yoke, preferably a steel plate.
Plating treatment such as nickel and chromium is performed. The housing 89 has a rectangular cylindrical shape in which two opposing surfaces are open and the other surfaces are continuous. The assembly assembled in this manner is passed through a reflow furnace to melt the solder, and the connection between the connection lead 87a and the input / output terminal 86a and the connection between the connection lead 87a and the resonance capacitor 81a (or extraction terminal) are performed. FIG. 8C shows the circulator 91 completed in this manner.
【0037】サーキュレータの動作周波数帯域及び損失
は、ほとんどが磁気回転子の性能で決定する。即ち、透
磁率μ+ 及びμ- 間の差が大きく、磁気正接及びコイル
の抵抗が小さいほど、広帯域、低損失の磁気回転素子と
なる。上述のごとく、内部導体溶融法を用いて形成した
磁気回転子によれば、以下に述べるような利点が得られ
る。 (1)磁性体が焼結によって連続状態となるので磁気回
転子内において高周波磁束が閉じる。その結果、反磁界
が発生しないからμ+ 及びμ- の値が大きくなり、イン
ダクタンス増加に応じた小型化が図れる。 (2)磁性体が焼結によって連続状態となるので磁気回
転子内において高周波磁束が閉じる。その結果、反磁界
が発生しないからμ+ 及びμ- 間の差が大きくなり、動
作周波数帯域が広くなる。 (3)コイル導体が溶融法により形成されるので抵抗が
小さくなり、損失が小さくなる。 (4)量産に適した構造であるため、量産効果によるコ
ストダウンの幅が大きくなる。 (5)磁気ヨークが分割されておらず一体化されて連続
する磁路を有しており励磁用永久磁石に密着固定されて
いるので、励磁用の磁路が切れ目なく連続するようにな
り、磁気抵抗が非常に小さくなり特性の大幅な向上を図
ることができる。The operating frequency band and the loss of the circulator are mostly determined by the performance of the magnetic rotor. That is, the larger the difference between the magnetic permeability μ + and μ − and the smaller the magnetic tangent and the resistance of the coil, the wider the band and the lower the loss of the gyromagnetic element. As described above, according to the magnetic rotor formed by using the internal conductor melting method, the following advantages can be obtained. (1) Since the magnetic material is brought into a continuous state by sintering, the high-frequency magnetic flux is closed in the magnetic rotor. As a result, since no demagnetizing field is generated, the values of μ + and μ − are increased, and the size can be reduced in accordance with the increase in inductance. (2) Since the magnetic material is brought into a continuous state by sintering, the high-frequency magnetic flux is closed in the magnetic rotor. As a result, since no demagnetizing field is generated, the difference between μ + and μ − becomes large, and the operating frequency band is widened. (3) Since the coil conductor is formed by the melting method, the resistance is reduced and the loss is reduced. (4) Since the structure is suitable for mass production, the range of cost reduction due to mass production effect is increased. (5) The magnetic yoke is not divided but has an integrated and continuous magnetic path and is fixed to the exciting permanent magnet in close contact, so that the exciting magnetic path is continuous without interruption. The magnetic resistance becomes very small, and the characteristics can be greatly improved.
【0038】図9は、上述した内導体溶融式の少なくと
もパターンの主要部(中心部、交差する部分)が3回対
称性を有する内部導体を有するサーキュレータと組立式
のサーキュレータとの特性を比較する図であり、横軸は
周波数、縦軸は非伝播端子間挿入損失及び伝播端子間挿
入損失を示している。内導体溶融式のサーキュレータ
が、組立式のサーキュレータと同じ大きさでありながら
動作中心周波数が低くしかも損失が小さいことは、同図
からも明らかである。FIG. 9 compares the characteristics of a circulator having an inner conductor having at least a main part (central portion, intersecting portion) of the above-mentioned inner conductor melting type having a three-fold symmetry and an assembly type circulator. In the figure, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents insertion loss between non-propagating terminals and insertion loss between propagating terminals. It is also apparent from the drawing that the inner conductor melting type circulator has the same size as the assembled type circulator but has a low operating center frequency and a small loss.
【0039】図10は本出願人のさらに他の先行技術で
ある3端子サーキュレータの磁気回転子の構成、及びサ
ーキュレータの組立てを概略的に示す分解斜視図であ
る。この先行技術において内部導体(中心導体)の構成
は、六角形の少なくとも1つの辺に平行な放射方向に伸
長している点を除いては図1の場合と同じである。即
ち、同図の(A)に示すように、磁性体材料による中間
シート121の上面及び下面には、各組が同一放射方向
に伸長する2本のストリップ状パターンからなる3組の
コイルパターンによる上部内部導体124a、124
b、及び124c並びに下部内部導体125a、125
b、及び125cがそれぞれ形成されている。中間シー
ト121の所定位置には、このシートを貫通するヴィア
ホール123a、123b、及び123cが形成されて
いる。FIG. 10 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a magnetic rotor of a three-terminal circulator and assembling of the circulator according to still another prior art of the present applicant. In this prior art, the configuration of the inner conductor (center conductor) is the same as that of FIG. 1 except that it extends in a radial direction parallel to at least one side of the hexagon. That is, as shown in FIG. 3A, on the upper and lower surfaces of the intermediate sheet 121 made of a magnetic material, three sets of coil patterns each composed of two strip-shaped patterns extending in the same radial direction. Upper inner conductors 124a, 124
b and 124c and lower inner conductors 125a, 125
b and 125c are respectively formed. At predetermined positions of the intermediate sheet 121, via holes 123a, 123b, and 123c penetrating the sheet are formed.
【0040】中間シート121の上下には、これと同一
絶縁性磁性体材料による上部シート120及び下部シー
ト122がスタックされ、焼成される。この焼成によっ
て上部シート120、中間シート121、及び下部シー
ト122を構成する磁性体が連続状態となって一体化さ
れる。また、上部内部導体124a、124b、及び1
24cの一端と下部内部導体125a、125b、及び
125cの一端とがヴィアホール123a、123b、
及び123c内のヴィアホール導体を介して電気的にそ
れぞれ接続されて駆動線路が構成される。焼成後の磁気
回転子が図10の(B)に示されている。この磁気回転
子のここまでのその他の製造工程、並びに磁性体材料及
び導体材料については、図1の場合と同様である。On the upper and lower sides of the intermediate sheet 121, an upper sheet 120 and a lower sheet 122 made of the same insulating magnetic material are stacked and fired. By this baking, the magnetic bodies constituting the upper sheet 120, the intermediate sheet 121, and the lower sheet 122 are integrated in a continuous state. Also, the upper inner conductors 124a, 124b, and 1
One end of 24c and one end of lower internal conductors 125a, 125b, and 125c are connected to via holes 123a, 123b,
, And via a via-hole conductor in 123c to form a drive line. The magnetic rotor after firing is shown in FIG. Other manufacturing steps of the magnetic rotor up to this point, and the magnetic material and the conductor material are the same as those in FIG.
【0041】その後、図10の(C)に示すように、磁
気回転子の各側面の一部に端子電極126を、その上面
及び下面の一部を切り欠いた大部分並びに各側面の一部
に接地導体127を焼き付けて形成する。これにより、
上部内部導体124a、124b、及び124cの磁気
回転子側面に露出している他端が接地導体(127)に
電気的に接続されることとなり、下部内部導体125
a、125b、及び125cの磁気回転子側面に露出し
ている他端が各側面の各端子電極(126)に電気的に
接続されることとなる。Thereafter, as shown in FIG. 10C, a terminal electrode 126 is provided on a part of each side surface of the magnetic rotator, most of the upper and lower surfaces thereof are cut off, and a part of each side surface is provided. And a ground conductor 127 is formed by baking. This allows
The other ends of the upper inner conductors 124a, 124b, and 124c that are exposed on the side surfaces of the magnetic rotor are electrically connected to the ground conductor (127).
The other ends of the a, 125b, and 125c exposed on the side surfaces of the magnetic rotor are electrically connected to the terminal electrodes (126) on the respective side surfaces.
【0042】このようにして完成した磁気回転子は、直
径6mmの円に内接する正六角形の平面形状を有し、そ
の厚さが2mmである。この磁気回転子の側面の各端子
電極(126)及び接地導体(127)に、共振用キャ
パシタ130a、130b、及び130cを組み付けて
リフロー法等によりはんだ付けする。その後、直流磁界
を印加するための励磁用永久磁石128及び129と図
8に関連して説明したように磁気ヨークを兼用する金属
ハウジングとを組み付けてサーキュレータが完成する。
図10の(D)は磁気回転子に共振用キャパシタ130
a、130b、及び130cと励磁用永久磁石128及
び129とを組み付けた状態を示している。The magnetic rotor completed in this manner has a regular hexagonal plane shape inscribed in a circle having a diameter of 6 mm, and has a thickness of 2 mm. Resonant capacitors 130a, 130b, and 130c are attached to each terminal electrode (126) and the ground conductor (127) on the side surface of the magnetic rotor and soldered by a reflow method or the like. Thereafter, the circulator is completed by assembling the excitation permanent magnets 128 and 129 for applying a DC magnetic field and the metal housing which also serves as the magnetic yoke as described with reference to FIG.
FIG. 10D shows that the resonance capacitor 130 is connected to the magnetic rotor.
14 shows a state in which a, 130b, and 130c and permanent magnets for excitation 128 and 129 are assembled.
【0043】共振用キャパシタ130a、130b、及
び130cは、図11の分解斜視図に示すように、誘電
体ブロック131と、この誘電体ブロック131の後面
及び側面の一部に設けられた接地側電極132と、誘電
体ブロック131の前面、側面及び後面の一部に設けら
れた入出力側電極133とから構成される等価的な貫通
型キャパシタである。このようなキャパシタを図10の
(C)のごとく取り付けることにより、その入出力側電
極133が磁気回転子の側面外方向に向くこととなり、
この入出力側電極133をハウジングの入出力端子に接
続するための接続リード(図8参照)の取り付けが非常
に容易となる。As shown in an exploded perspective view of FIG. 11, the resonance capacitors 130a, 130b, and 130c include a dielectric block 131 and ground-side electrodes provided on a part of the rear and side surfaces of the dielectric block 131. 132 and an input / output electrode 133 provided on part of the front, side, and rear surfaces of the dielectric block 131. By attaching such a capacitor as shown in FIG. 10 (C), its input / output electrode 133 is directed outwardly from the side surface of the gyromagnetic component.
Attachment of connection leads (see FIG. 8) for connecting the input / output electrode 133 to the input / output terminal of the housing becomes very easy.
【0044】図12は本発明の一実施形態として3端子
サーキュレータの磁気回転子の構成を概略的に示す分解
斜視図である。この実施形態では、磁性体シートと同じ
形状の誘電体シート及びキャパシタ用電極を別個に形成
し、これも別個に形成した磁気回転子と組み立てること
により共振用キャパシタと磁気回転子との組立体を形成
している。磁気回転子部分は、この実施形態では、図で
は直線状のパターンを有するコイル導体を有するように
示されているが、実際には、前述した先行技術のごと
く、3回対称性を有するパターン構成のコイル導体を有
している。FIG. 12 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a magnetic rotor of a three-terminal circulator as one embodiment of the present invention. In this embodiment, a dielectric sheet having the same shape as the magnetic material sheet and a capacitor electrode are separately formed, and this is also assembled with a separately formed magnetic rotator to form an assembly of the resonance capacitor and the magnetic rotator. Has formed. The gyromagnetic part is shown in this embodiment as having a coil conductor having a linear pattern in the figure, but in practice, as in the prior art described above, a pattern configuration having a three-fold symmetry is used. Of coil conductors.
【0045】本実施形態の磁気回転子部分についてより
詳しく説明すると、絶縁性磁性体材料による上部シート
140、中間シート141、及び下部シート142と、
内部導体がその上に印刷されており同じ絶縁性磁性体材
料による基板シート143a、143b、143c、1
44a、144b、及び144cが積層され一体的に焼
結されて連続層となっている。基板シート143a、1
43b、143c、144a、144b、及び144c
の上面には、上部内部導体145a、145b、及び1
45c並びに下部内部導体146a、146b、及び1
46cがそれぞれ形成されている。上部内部導体145
a及び下部内部導体146a、上部内部導体145b及
び下部内部導体146b、並びに上部内部導体145c
及び下部内部導体146cは、それぞれ、焼成後に磁気
回転子の側面から露出しているそれらの端部を接続する
コイル用ジャンパー導体(図示なし)によって次々に接
続され、これによって上述のコイル導体が構成される。
上部シート140の上面及び下部シート142の下面に
は、磁気回転子用接地導体がそれぞれ形成されている。The magnetic rotator portion of this embodiment will be described in more detail. The upper sheet 140, the intermediate sheet 141, and the lower sheet 142 made of an insulating magnetic material are used.
The inner conductor is printed thereon and the substrate sheets 143a, 143b, 143c, 1 made of the same insulating magnetic material.
44a, 144b, and 144c are laminated and sintered integrally to form a continuous layer. Substrate sheet 143a, 1
43b, 143c, 144a, 144b, and 144c
The upper inner conductors 145a, 145b, and 1
45c and the lower inner conductors 146a, 146b, and 1
46c are respectively formed. Upper inner conductor 145
a and lower inner conductor 146a, upper inner conductor 145b and lower inner conductor 146b, and upper inner conductor 145c
And the lower inner conductor 146c are connected one after another by a coil jumper conductor (not shown) for connecting their ends exposed from the side surfaces of the magnetic rotor after firing, thereby forming the above-described coil conductor. Is done.
Ground conductors for the magnetic rotor are formed on the upper surface of the upper sheet 140 and the lower surface of the lower sheet 142, respectively.
【0046】磁気回転子部分の製造方法、並びに磁性体
材料及び導体材料については、図1の先行技術の場合と
同様である。なお、この磁気回転子部分は、磁性体シー
トの両面に上述のごときパターンの内部導体を印刷する
ようにしてもよいし、図12に示す構造と異なる図1又
は図10に示すごときものであってもよい。The method of manufacturing the gyromagnetic component, the magnetic material and the conductor material are the same as in the prior art shown in FIG. The magnetic rotator portion may be formed by printing the above-described pattern of the internal conductor on both sides of the magnetic sheet, or may be different from the structure shown in FIG. 12 as shown in FIG. 1 or FIG. You may.
【0047】共振用キャパシタ部分は、上部シート14
0の上面に形成された磁気回転子用接地導体140a
と、その上に積層された磁気回転子と同じ正六角形形状
の第1の誘電体シート147と、この誘電体シート14
7の上面に形成されたキャパシタ電極148と、その上
に積層された磁気回転子と同じ正六角形形状の第2の誘
電体シート149と、この誘電体シート149の上面に
形成されたキャパシタ用接地電極149aとからなって
いる。キャパシタ電極148は、磁気回転子の側面に形
成されるキャパシタ用ジャンパー導体(図示なし)を介
して上述のコイル導体の一端に接続される。磁気回転子
用接地導体140aは、キャパシタ用ジャンパー導体と
短絡されるのを防止するため、その一部が切欠かれてい
る。この磁気回転子用接地導体140aは、キャパシタ
用接地電極をも兼用している。このように、キャパシタ
電極148及び磁気回転子用接地導体140a間と、キ
ャパシタ電極148及びキャパシタ用接地電極149a
間とにそれぞれキャパシタが形成されることとなるが、
容量が充分である場合には第2の誘電体シート149及
びキャパシタ用接地電極149aを省略してもよい。そ
の場合、キャパシタ電極148を出力端子として利用す
ることができる。The resonance capacitor portion is provided on the upper sheet 14.
Grounding conductor 140a for the magnetic rotor formed on the upper surface
And a first dielectric sheet 147 having the same regular hexagonal shape as the magnetic rotor laminated thereon, and a dielectric sheet 14
7, a second dielectric sheet 149 having the same regular hexagonal shape as the magnetic rotator laminated thereon, and a capacitor ground formed on the upper surface of the dielectric sheet 149. And an electrode 149a. The capacitor electrode 148 is connected to one end of the above-described coil conductor via a capacitor jumper conductor (not shown) formed on a side surface of the magnetic rotor. The magnetic rotor ground conductor 140a is partially cut away to prevent a short circuit with the capacitor jumper conductor. The magnetic rotor ground conductor 140a also serves as a capacitor ground electrode. Thus, between the capacitor electrode 148 and the ground conductor 140a for the magnetic rotor, and between the capacitor electrode 148 and the ground electrode 149a for the capacitor.
Capacitors will be formed between them,
If the capacitance is sufficient, the second dielectric sheet 149 and the capacitor ground electrode 149a may be omitted. In that case, the capacitor electrode 148 can be used as an output terminal.
【0048】本実施形態においては、磁気回転子部分と
共振用キャパシタ部分とを個別に焼成しはんだ付けによ
り両者を組立てているため、誘電体と磁性体とでは焼成
特性が異なるので同時焼成が不可能な場合であっても製
造可能である。上部シート140の上面に磁気回転子用
接地導体の代わりにキャパシタ電極148を設け、第1
の誘電体シート147を省略してキャパシタ用接地電極
149aを磁気回転子用接地導体に兼用してもよい。In the present embodiment, since the magnetic rotator portion and the resonance capacitor portion are individually fired and assembled by soldering, the firing characteristics are different between the dielectric material and the magnetic material, so that simultaneous firing is not possible. Manufacturing is possible even when possible. A capacitor electrode 148 is provided on the upper surface of the upper sheet 140 in place of the ground conductor for the gyromagnetic component.
The dielectric sheet 147 may be omitted, and the capacitor ground electrode 149a may be used also as the magnetic rotor ground conductor.
【0049】図13は本出願人の先行技術である3端子
サーキュレータの磁気回転子の構成を概略的に示す分解
斜視図である。この先行技術は、磁性体を誘電体として
動作させ磁気回転子内に共振用キャパシタを一体的に形
成したものである。磁気回転子部分は、この技術では、
図では直線状のパターンを有するコイル導体を有するよ
うに示されているが、実際には、前述した先行技術のご
とく、3回対称性を有するパターン構成のコイル導体を
有している。FIG. 13 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of a magnetic rotor of a three-terminal circulator according to the prior art of the present applicant. According to this prior art, a resonance capacitor is integrally formed in a magnetic rotor by operating a magnetic material as a dielectric material. The gyromagnetic part, in this technology,
Although the figure shows a coil conductor having a linear pattern, it actually has a coil conductor having a three-fold symmetry pattern configuration as in the above-described prior art.
【0050】この先行技術の磁気回転子部分についてよ
り詳しく説明すると、絶縁性磁性体材料による最上部シ
ート158、上部シート150、中間シート151、及
び下部シート152と、内部導体がその上に印刷されて
おり同じ絶縁性磁性体材料による基板シート153a、
153b、153c、154a、154b、及び154
cが積層され一体的に焼結されて連続層となっている。
基板シート153a、153b、153c、154a、
154b、及び154cの上面には、コイルの巻回数に
応じた数の上部内部導体155a、155b、及び15
5c並びに下部内部導体156a、156b、及び15
6cがそれぞれ形成されている。上部内部導体155a
及び下部内部導体156a、上部内部導体155b及び
下部内部導体156b、並びに上部内部導体155c及
び下部内部導体156cは、それぞれ、焼成後に磁気回
転子の側面から露出しているそれらの端部を接続するコ
イル用ジャンパー導体(図示なし)によって次々に接続
され、これによって上述のコイル導体が構成される。最
上部シート158の上面及び下部シート152の下面に
は、磁気回転子用接地導体がそれぞれ形成されている。The prior art gyromagnetic portion is described in more detail. The top sheet 158, top sheet 150, middle sheet 151, and bottom sheet 152 of an insulating magnetic material, and the internal conductors are printed thereon. Substrate sheet 153a made of the same insulating magnetic material,
153b, 153c, 154a, 154b, and 154
c are laminated and integrally sintered to form a continuous layer.
Substrate sheets 153a, 153b, 153c, 154a,
On the upper surfaces of 154b and 154c, a number of upper inner conductors 155a, 155b and 15 corresponding to the number of turns of the coil are provided.
5c and lower inner conductors 156a, 156b, and 15
6c are respectively formed. Upper inner conductor 155a
And a lower inner conductor 156a, an upper inner conductor 155b and a lower inner conductor 156b, and an upper inner conductor 155c and a lower inner conductor 156c, each of which connects their ends exposed from the side surface of the magnetic rotor after firing. Are connected one after another by jumper conductors (not shown), thereby constituting the above-described coil conductor. Ground conductors for the magnetic rotor are formed on the upper surface of the uppermost sheet 158 and the lower surface of the lower sheet 152, respectively.
【0051】磁気回転子部分の製造方法、並びに磁性体
材料及び導体材料については、図1の実施形態の場合と
同様である。なお、この磁気回転子部分は、磁性体シー
トの両面に上述のごときパターンの内部導体を印刷する
ようにしてもよいし、図13に示す構造と異なる図1又
は図10に示すごときものであってもよい。The method of manufacturing the gyromagnetic component, the magnetic material and the conductor material are the same as those in the embodiment of FIG. This magnetic rotator portion may be printed with the above-described pattern of the inner conductor on both sides of the magnetic sheet, or may be different from the structure shown in FIG. 13 as shown in FIG. 1 or FIG. You may.
【0052】共振用キャパシタ部分は、上部シート15
0の上面に形成されたキャパシタ電極157と、その上
に積層された最上部シート158と、この最上部シート
158の上面に形成されたキャパシタ用接地電極(磁気
回転子用接地導体と兼用)159とからなっている。キ
ャパシタ電極157は、磁気回転子の側面に形成される
キャパシタ用ジャンパー導体(図示なし)を介して上述
のコイル導体の一端に接続されている。磁性体による最
上部シート158は、磁気回転子内の磁性体の一部とし
て動作すると共に、キャパシタ電極157及びキャパシ
タ用接地電極159間の誘電体としても動作することと
なる。この先行技術は、サーキュレータ容量値が小さく
ともよい場合に用いられるものであり、キャパシタ電極
157はサーキュレータの動作に影響しないような位置
に形成される。The resonance capacitor portion is provided on the upper sheet 15.
0, the uppermost sheet 158 laminated thereon, and a capacitor ground electrode (also used as a magnetic conductor ground conductor) 159 formed on the upper surface of the uppermost sheet 158. It consists of The capacitor electrode 157 is connected to one end of the above-described coil conductor via a capacitor jumper conductor (not shown) formed on a side surface of the magnetic rotor. The top sheet 158 made of a magnetic material operates not only as a part of the magnetic material in the gyromagnetic component but also as a dielectric between the capacitor electrode 157 and the capacitor ground electrode 159. This prior art is used when the circulator capacitance value may be small, and the capacitor electrode 157 is formed at a position that does not affect the operation of the circulator.
【0053】この先行技術では、共振用キャパシタを磁
気回転子と一体的に形成しているので、外付けでキャパ
シタを取り付ける必要がなくなり、その分製造工程が簡
易化されるのみならず、サーキュレータを小型化するこ
とができる。In this prior art, since the resonance capacitor is formed integrally with the magnetic rotor, it is not necessary to attach a capacitor externally, so that not only the manufacturing process is simplified, but also the circulator is The size can be reduced.
【0054】図14は本出願人のさらに他の先行技術で
ある3端子サーキュレータの磁気回転子の構成を概略的
に示す分解斜視図である。この先行技術は、磁気回転子
の平面形状を矩形とした例である。同図に示すように、
同一絶縁性磁性体材料による矩形の上部シート160、
中間シート161、及び下部シート162が設けられて
いる。中間シート161の上面及び下面には、各組が同
一放射方向に伸長する2本のストリップ状パターンから
なる3組のコイルパターンによる上部内部導体164
a、164b、及び164c並びに下部内部導体165
a、165b、及び165cがそれぞれ形成されてい
る。中間シート161の所定位置には、このシートを貫
通するヴィアホール163a、163b、及び163c
が形成されている。FIG. 14 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a magnetic rotor of a three-terminal circulator according to still another prior art of the present applicant. This prior art is an example in which a planar shape of a magnetic rotor is rectangular. As shown in the figure,
A rectangular upper sheet 160 made of the same insulating magnetic material,
An intermediate sheet 161 and a lower sheet 162 are provided. On the upper and lower surfaces of the intermediate sheet 161, the upper inner conductor 164 is formed by three sets of coil patterns each including two strip-shaped patterns each set extending in the same radial direction.
a, 164b and 164c and the lower inner conductor 165
a, 165b and 165c are respectively formed. At predetermined positions of the intermediate sheet 161, via holes 163a, 163b, and 163c penetrating this sheet are provided.
Are formed.
【0055】中間シート161の上下には、上部シート
160及び下部シート162がスタックされ、焼成され
ることによってこれら上部シート160、中間シート1
61、及び下部シート162を構成する磁性体が連続状
態となって一体化される。また、上部内部導体164
a、164b、及び164cの一端と下部内部導体16
5a、165b、及び165cの一端とがヴィアホール
163a、163b、及び163c内のヴィアホール導
体を介して電気的にそれぞれ接続されて駆動線路が構成
される。平面形状が矩形であることを除くこの先行技術
の構成及び作用効果は、図1の先行技術の場合と同様で
ある。An upper sheet 160 and a lower sheet 162 are stacked on the upper and lower sides of the intermediate sheet 161 and are baked to form the upper sheet 160 and the intermediate sheet 1.
61 and the magnetic material constituting the lower sheet 162 are integrated in a continuous state. Also, the upper inner conductor 164
a, 164b, and 164c and the lower inner conductor 16
One end of each of 5a, 165b, and 165c is electrically connected to each other via via-hole conductors in via-holes 163a, 163b, and 163c to form a drive line. Except for the fact that the planar shape is rectangular, the configuration, operation and effect of this prior art are the same as those of the prior art of FIG.
【0056】この先行技術では、中心からその外側に至
るサーキュレータ動作に重要な駆動線路パターンの主要
部(交差する部分)が3回対称性を有しているので、サ
ーキュレータとして実質的に動作させることができる。
もちろん、アイソレータとしても動作させて充分な特性
を得ることできる。その場合、内部導体164a及び1
65aの一端に整合抵抗を接続し、内部導体164b及
び165bの一端並びに内部導体164c及び165c
の一端を入出力端子とする。もちろん、内部導体164
a及び165a、内部導体164b及び165b、並び
に内部導体164c及び165cの他端は接地導体に接
続される。In this prior art, the main part (intersecting part) of the drive line pattern, which is important for the operation of the circulator from the center to the outside, has three-fold symmetry. Can be.
Of course, sufficient characteristics can be obtained by operating as an isolator. In that case, the inner conductors 164a and 1
A matching resistor is connected to one end of the internal conductors 164b and 165b and the internal conductors 164c and 165c
Is an input / output terminal. Of course, the inner conductor 164
a and 165a, the other ends of the inner conductors 164b and 165b, and the inner conductors 164c and 165c are connected to the ground conductor.
【0057】図15は本出願人のさらに他の先行技術で
ある3端子サーキュレータの一部の構成を概略的に示す
分解斜視図である。この先行技術では、図1において磁
気回転子に共振用キャパシタをはんだ付けする際に、基
板170上にこれら磁気回転子及び共振用キャパシタを
取り付けた状態で行うようにしている。基板170が付
加されていることを除くこの先行技術の構成及び作用効
果は、図1の先行技術の場合と全く同じである(図2参
照)。FIG. 15 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of a part of a three-terminal circulator according to still another prior art of the present applicant. In this prior art, when the resonance capacitor is soldered to the magnetic rotor in FIG. 1, the soldering is performed in a state where the magnetic rotor and the resonance capacitor are mounted on the substrate 170. Except for the addition of the substrate 170, the configuration and effect of this prior art are exactly the same as those of the prior art of FIG. 1 (see FIG. 2).
【0058】図16は本出願人のさらに他の先行技術で
ある3端子サーキュレータの一部の構成を概略的に示す
分解斜視図であり、図17は図16のサーキュレータの
構成原理図である。この先行技術は、サーキュレータを
集中定数型LC直列共振回路又は半波長共振線路でグラ
ンドから浮かせることによりその動作周波数の広帯域化
を図ったものである。直列共振回路をサーキュレータ外
部導体と接地導体との間にこのサーキュレータの中心軸
に対しほぼ回転対称に配置することによってサーキュレ
ータの広帯域化を図ることは、特公昭52−32713
号明細書及び図面から公知である。FIG. 16 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a part of a three-terminal circulator according to still another prior art of the present applicant, and FIG. 17 is a structural principle diagram of the circulator of FIG. In this prior art, the operating frequency is broadened by floating the circulator from the ground with a lumped-constant LC series resonance circuit or a half-wave resonance line. It is disclosed in Japanese Patent Publication No. 52-32713 that the arrangement of a series resonance circuit between the outer conductor of the circulator and the ground conductor is substantially rotationally symmetric with respect to the center axis of the circulator.
It is known from the specification and the drawings.
【0059】図16において、180は前述したいずれ
の先行技術によるものであってもよい磁気回転子を示し
ている。この磁気回転子180の下側には磁気回転子と
同じ平面形状のトリプレート線路型共振器181が積層
されている。トリプレート線路型共振器181は、内部
導体と同時焼成が可能であり誘電率90程度の高誘電率
誘電体シート182と、この誘電体シート182の上面
の中心と同軸に設けられた円形のキャパシタ用電極18
3と、誘電体シート182の下に積層された誘電体基板
184と、この誘電体基板184の上面に形成されてお
り中央部にキャパシタ用電極185aが形成されている
らせん状線路導体185と、誘電体基板184の下面に
形成された接地導体(図示なし)とからなっている。キ
ャパシタ用電極183とらせん状線路導体185の中央
部のキャパシタ用電極185aとの間でキャパシタを構
成し、らせん状線路導体185のらせん状線路がインダ
クタを構成する。らせん状線路導体185の他端185
bはトリプレート線路型共振器181の側部に設けられ
た接続線路を介して誘電体基板184の下面の接地導体
に接続されている。In FIG. 16, reference numeral 180 denotes a gyromagnetic rotor which may be of any of the aforementioned prior arts. A triplate line resonator 181 having the same planar shape as the magnetic rotator is laminated below the magnetic rotator 180. The triplate line type resonator 181 includes a high dielectric constant dielectric sheet 182 which can be fired simultaneously with the internal conductor and has a dielectric constant of about 90, and a circular capacitor provided coaxially with the center of the upper surface of the dielectric sheet 182. Electrode 18
3, a dielectric substrate 184 laminated under the dielectric sheet 182, a helical line conductor 185 formed on the upper surface of the dielectric substrate 184 and having a capacitor electrode 185a formed at the center thereof. And a ground conductor (not shown) formed on the lower surface of the dielectric substrate 184. A capacitor is formed between the capacitor electrode 183 and the capacitor electrode 185a at the center of the spiral line conductor 185, and the spiral line of the spiral line conductor 185 forms an inductor. The other end 185 of the spiral line conductor 185
b is connected to a ground conductor on the lower surface of the dielectric substrate 184 via a connection line provided on the side of the triplate line type resonator 181.
【0060】トリプレート線路型共振器181を形成す
るには、キャパシタ用電極183を設けた誘電体シート
182とらせん状線路導体185を設けた誘電体基板1
84とを積層し内部導体とこれら誘電体とを同時焼成す
る。磁気回転子180とトリプレート線路型共振器18
1との結合は、これらを個別に形成して積層し、はんだ
リフロー法によって、磁気回転子の下面に設けられた接
地導体の電気的中央位置にキャパシタ用電極183を接
続することによってなされる。To form the triplate line resonator 181, the dielectric sheet 182 provided with the capacitor electrode 183 and the dielectric substrate 1 provided with the spiral line conductor 185 are provided.
84 and the internal conductor and these dielectrics are fired simultaneously. Magnetic rotor 180 and triplate line resonator 18
The connection with the capacitor 1 is made by individually forming and stacking these, and connecting the capacitor electrode 183 to the electrical center position of the ground conductor provided on the lower surface of the magnetic rotor by a solder reflow method.
【0061】以上の説明はトリプレート線路型共振器を
LC直列共振回路で形成する場合である。半波長共振線
路を用いてトリプレート線路型共振器を形成するには、
らせん状線路導体を半波長の長さに設定すると共に、誘
電体シート(182)の中心部にキャパシタ用電極(1
83)の代わりにヴィアホール及びヴィアホール導体を
設け、中央部にあるらせん状線路導体の一端とこのヴィ
アホール導体とを接続する。らせん状線路導体の他端
(185b)はトリプレート線路型共振器181の側部
に設けられた接続線路を介して誘電体基板(184)の
下面の接地導体に接続される。そして、上述の誘電体シ
ート(182)とらせん状線路導体を設けた誘電体基板
(184)とを積層し内部導体とこれら誘電体とを同時
焼成する。磁気回転子とトリプレート線路型共振器との
結合は、これらを個別に形成して積層し、はんだリフロ
ー法によって、磁気回転子の下面に設けられた接地導体
の電気的中央位置にヴィアホール導体を接続することに
よってなされる。The above description is for the case where the triplate line type resonator is formed by an LC series resonance circuit. To form a triplate line resonator using a half-wavelength resonance line,
The length of the helical line conductor is set to a half wavelength, and a capacitor electrode (1) is provided at the center of the dielectric sheet (182).
A via-hole and a via-hole conductor are provided instead of 83), and one end of the spiral line conductor at the center is connected to the via-hole conductor. The other end (185b) of the helical line conductor is connected to a ground conductor on the lower surface of the dielectric substrate (184) via a connection line provided on the side of the triplate line type resonator 181. Then, the above-described dielectric sheet (182) and the dielectric substrate (184) provided with the spiral line conductor are laminated, and the internal conductor and these dielectrics are simultaneously fired. The coupling between the gyromagnetic component and the triplate line type resonator is formed separately and laminated, and the via hole conductor is formed at an electrical center position of the ground conductor provided on the lower surface of the gyromagnetic component by a solder reflow method. This is done by connecting
【0062】この例のごとく、一体焼成された磁気回転
子にトリプレート線路型共振器を積層して結合した構成
とすれば、共振器をサーキュレータの中心軸に対し回転
対称に対称性よく配置することが容易にかつ精度よく行
えるので、小型かつ広帯域のサーキュレータを生産性よ
く得ることができる。As in this example, if a triplate line type resonator is laminated and coupled to a magnetic rotor integrally fired, the resonators are arranged rotationally symmetrically and symmetrically with respect to the central axis of the circulator. Since the circulator can be easily and accurately performed, a small-sized and wide-band circulator can be obtained with high productivity.
【0063】以上述べた例では、内部導体を銀ペース
ト、パラジウムペースト又は銀−パラジウムペーストを
印刷することによって形成しているが、銀箔を打ち抜い
て内部導体を形成してもよい。特に、抵抗損失が顕著で
なくしかも磁性体と固溶しない場合に、金、パラジウ
ム、銀−パラジウム又はそれらの合金で形成して好適で
ある。In the example described above, the internal conductor is formed by printing a silver paste, a palladium paste or a silver-palladium paste, but the internal conductor may be formed by punching a silver foil. In particular, when the resistance loss is not remarkable and does not form a solid solution with the magnetic material, it is preferable to form it from gold, palladium, silver-palladium or an alloy thereof.
【0064】磁性体についても、内部導体と固溶しなけ
れば、YIG以外の絶縁性磁性体材料を用いることが可
能である。As for the magnetic material, an insulating magnetic material other than YIG can be used as long as it does not form a solid solution with the internal conductor.
【0065】内部導体として、磁性体の焼結終了温度よ
り高い融点を有する導体材料を用い、内部導体を溶融せ
ずに焼成するようにしても本発明のサーキュレータを構
成することが可能である。The circulator of the present invention can be constituted by using a conductor material having a melting point higher than the sintering end temperature of the magnetic material as the internal conductor and firing the internal conductor without melting the internal conductor.
【0066】また、上述した例は3端子型サーキュレー
タに関するものであるが、本発明はそれ以上の数の端子
を有するサーキュレータについても適用可能である。さ
らに、集中定数型サーキュレータ以外にも、磁気回転子
と容量回路とが一体化され端子回路に動作周波数範囲を
広げるためのインピーダンス変換器が組み込まれている
ような分布定数型サーキュレータにも適用可能である。
またさらに、本発明のサーキュレータを発展させて例え
ばアイソレータ等の非可逆回路素子を容易に作成できる
ことも明らかである。Although the above-described example relates to a three-terminal circulator, the present invention is also applicable to a circulator having more terminals. Furthermore, in addition to the lumped constant type circulator, the present invention can be applied to a distributed constant type circulator in which a magnetic rotor and a capacitance circuit are integrated and an impedance converter for expanding an operating frequency range is incorporated in a terminal circuit. is there.
Further, it is apparent that a non-reciprocal circuit device such as an isolator can be easily produced by developing the circulator of the present invention.
【0067】[0067]
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、所定パターンを有する内部導体を絶縁性磁性体が密
接状態で取り囲むように一体的に焼成して磁気回転子を
形成し、一方、キャパシタ電極を誘電体基板に設けて共
振用キャパシタ部を別個に形成し、このように形成した
磁気回転子と形成した共振用キャパシタ部とを電気的に
接続して組み立てるサーキュレータの製造方法が提供さ
れる。このように、磁気回転子としては、絶縁性磁性体
が密接状態で内部導体を取り囲むように一体的に焼成さ
れているので、磁性体内に不連続部が存在しない。その
結果、磁気回転子内において高周波磁束が連続する閉ル
ープとなるから反磁界が発生しない。しかも、内部導体
パターンの3回対称性から端子間の伝播特性が互いに一
致せしめられるので、非対称による損失のない完成され
たサーキュレータ動作を得ることができる。特に本発明
では、磁気回転子と共振用キャパシタ部とを別個に焼成
して形成した後に電気的に接続しているので、磁気回転
子の磁性体と共振用キャパシタ部の誘電体との焼成特性
が異なっていても全く問題なく両者の組み立てが可能で
ある。その結果、本発明によれば、サーキュレータの小
型化、広帯域化、低損失化、及び低価格化を図ることが
できる。As described in detail above, according to the present invention, the inner conductor having a predetermined pattern is integrally fired so that the insulating magnetic material surrounds the inner conductor in a tight state to form a magnetic rotor. A method for manufacturing a circulator in which a capacitor electrode is provided on a dielectric substrate to separately form a resonance capacitor portion, and a magnetic rotor formed in this way is electrically connected to the formed resonance capacitor portion to assemble the circulator. Is done. As described above, as the magnetic rotator, since the insulating magnetic material is integrally fired so as to surround the inner conductor in a close state, there is no discontinuous portion in the magnetic material. As a result, since a high-frequency magnetic flux forms a continuous loop in the magnetic rotor, no demagnetizing field is generated. In addition, since the propagation characteristics between the terminals match each other due to the three-fold symmetry of the internal conductor pattern, a completed circulator operation without loss due to asymmetry can be obtained. In particular, in the present invention, since the magnetic rotor and the resonance capacitor portion are separately fired and formed and then electrically connected, the firing characteristics of the magnetic material of the magnetic rotor and the dielectric material of the resonance capacitor portion are determined. It is possible to assemble both without any problem even if they are different. As a result, according to the present invention, it is possible to reduce the size, the bandwidth, the loss, and the cost of the circulator.
【図1】本出願人の先行技術である3端子サーキュレー
タの磁気回転子の構成を概略的に示す一部破断斜視図で
ある。FIG. 1 is a partially broken perspective view schematically showing a configuration of a magnetic rotor of a three-terminal circulator according to the prior art of the present applicant.
【図2】図1の先行技術のサーキュレータ全体の構成を
示す分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing the entire configuration of the circulator of the prior art shown in FIG.
【図3】図2のサーキュレータの等価回路図である。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the circulator of FIG. 2;
【図4】図1の磁気回転子の製造工程の一部を説明する
図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a part of a manufacturing process of the magnetic rotor of FIG. 1;
【図5】シート上における各磁気回転子の配列例を示す
分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view showing an example of the arrangement of each magnetic rotor on a sheet.
【図6】シート上における各磁気回転子の配列例を示す
斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an example of the arrangement of each magnetic rotor on a sheet.
【図7】各磁気回転子のシートからの切断工程を説明す
る平面配置図である。FIG. 7 is a plan view illustrating a process of cutting each magnetic rotor from a sheet.
【図8】ハウジング自体の構造並びに磁気回転子に励磁
用永久磁石及びハウジングを組み付けたサーキュレータ
の構造を示す分解斜視図及び斜視図である。FIG. 8 is an exploded perspective view and a perspective view showing the structure of a housing itself and the structure of a circulator in which a permanent magnet for excitation and a housing are assembled to a magnetic rotor.
【図9】内導体溶融式によるサーキュレータ及び組立式
のサーキュレータの特性を比較する図である。FIG. 9 is a diagram comparing the characteristics of a circulator of an inner conductor melting type and a circulator of an assembly type.
【図10】本出願人のさらに他の先行技術である3端子
サーキュレータの磁気回転子の構成、及びサーキュレー
タの組立てを概略的に示す分解斜視図である。FIG. 10 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a magnetic rotor of a three-terminal circulator according to still another prior art of the applicant and an assembly of the circulator.
【図11】図10の先行技術における共振用キャパシタ
の分解斜視図である。11 is an exploded perspective view of the prior art resonance capacitor of FIG. 10;
【図12】本発明の一実施形態である3端子サーキュレ
ータの磁気回転子の構成を概略的に示す分解斜視図であ
る。FIG. 12 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a magnetic rotor of a three-terminal circulator according to one embodiment of the present invention.
【図13】本出願人のさらに他の先行技術である3端子
サーキュレータの磁気回転子の構成を概略的に示す分解
斜視図である。FIG. 13 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a magnetic rotor of a three-terminal circulator as still another prior art of the present applicant.
【図14】本出願人のまたさらに他の先行技術である3
端子サーキュレータの磁気回転子の構成を概略的に示す
分解斜視図である。FIG. 14: Applicant's still other prior art 3
FIG. 3 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a magnetic rotor of the terminal circulator.
【図15】本出願人のさらに他の先行技術である3端子
サーキュレータの一部の構成を概略的に示す分解斜視図
である。FIG. 15 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a part of a three-terminal circulator as still another prior art of the present applicant.
【図16】本出願人のさらに他の先行技術である3端子
サーキュレータの一部の構成を概略的に示す分解斜視図
である。FIG. 16 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a part of a three-terminal circulator as still another prior art of the present applicant.
【図17】図16のサーキュレータの構成原理図であ
る。FIG. 17 is a structural principle diagram of the circulator of FIG. 16;
【図18】従来の一般的な集中定数型サーキュレータに
おける磁気回転子の分解斜視図である。FIG. 18 is an exploded perspective view of a magnetic rotor in a conventional general lumped constant circulator.
【図19】従来の一般的な集中定数型サーキュレータの
組立ての様子を示す分解斜視図である。FIG. 19 is an exploded perspective view showing a state of assembling a conventional general lumped constant circulator.
【図20】回転高周波磁界に対する磁性体の透磁率を示
す特性図である。FIG. 20 is a characteristic diagram showing the magnetic permeability of a magnetic body with respect to a rotating high-frequency magnetic field.
10 磁性体層 11 内部導体 12 端子電極 13 接地導体 20 磁気回転子 21a、21b、21c 共振用キャパシタ 22、23 励磁用永久磁石 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Magnetic layer 11 Inner conductor 12 Terminal electrode 13 Grounding conductor 20 Magnetic rotor 21a, 21b, 21c Resonance capacitor 22, 23 Excitation permanent magnet
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 忠雄 東京都中央区日本橋一丁目13番1号ティー ディーケイ株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Tadao Fujii 1-13-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo Inside TDK Corporation
Claims (3)
磁性体が密接状態で取り囲むように一体的に焼成して磁
気回転子を形成し、一方、キャパシタ電極を誘電体基板
に設けて共振用キャパシタ部を別個に形成し、前記形成
した磁気回転子と前記形成した共振用キャパシタ部とを
電気的に接続して組み立てることを特徴とするサーキュ
レータの製造方法。An internal conductor having a predetermined pattern is integrally fired so that an insulating magnetic material surrounds the same closely to form a magnetic rotator, while a capacitor electrode is provided on a dielectric substrate to provide a resonance capacitor. A method for manufacturing a circulator, wherein the circulator is formed separately, and the formed magnetic rotor and the formed resonance capacitor section are electrically connected to each other.
ャパシタ部上に、直流磁界を印加するための励磁用永久
磁石を設けることを特徴とする請求項1に記載の製造方
法。2. The manufacturing method according to claim 1, wherein a permanent magnet for excitation for applying a DC magnetic field is provided on the assembled magnetic rotor and the capacitor unit for resonance.
ウジングを前記励磁用永久磁石に密着固定することを特
徴とする請求項2に記載の製造方法。3. The manufacturing method according to claim 2, wherein a metal housing having a continuous magnetic path is closely fixed to the exciting permanent magnet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10082479A JPH10270912A (en) | 1993-03-31 | 1998-03-16 | Manufacture of circulator |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9495093 | 1993-03-31 | ||
JP5-94950 | 1993-03-31 | ||
JP10082479A JPH10270912A (en) | 1993-03-31 | 1998-03-16 | Manufacture of circulator |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6070245A Division JP3064798B2 (en) | 1993-03-31 | 1994-03-16 | Circulator and manufacturing method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10270912A true JPH10270912A (en) | 1998-10-09 |
Family
ID=26423485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10082479A Withdrawn JPH10270912A (en) | 1993-03-31 | 1998-03-16 | Manufacture of circulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10270912A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6914496B2 (en) | 2000-08-25 | 2005-07-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Center-electrode assembly and manufacturing method therefor, nonreciprocal circuit device and communication apparatus using the same |
-
1998
- 1998-03-16 JP JP10082479A patent/JPH10270912A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6914496B2 (en) | 2000-08-25 | 2005-07-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Center-electrode assembly and manufacturing method therefor, nonreciprocal circuit device and communication apparatus using the same |
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