JP2013201684A - Magnetic resonance type isolator - Google Patents

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Kenji Matsuda
賢二 松田
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic resonance type isolator that has different impedance at an input side and at an output side, and allows omitting a matching circuit.SOLUTION: A magnetic resonance type isolator includes: a ferrite 10; a junction conductor disposed in the ferrite 10 and having a first opening, a second opening, and a third opening; and permanent magnets 29 applying DC magnetic field to the ferrite 10. The junction conductor is composed of a main line 15 disposed between the first opening and the second opening; and sub-lines 20 and 22 branching from the main line 15 and reaching the third opening. The main line 15 is not resonant, a reactance element C is connected to the first opening (ground port P3), and the reactance element C is connected to the ground. The second opening and the third opening function as input/output ports P1 and P2.

Description

本発明は、磁気共鳴型アイソレータ、特に、マイクロ波帯などで使用される磁気共鳴型アイソレータに関する。   The present invention relates to a magnetic resonance type isolator, and more particularly to a magnetic resonance type isolator used in a microwave band or the like.

一般に、アイソレータは信号を特定方向にのみ伝送し、逆方向には伝送しない特性を有し、携帯電話などの移動体通信機器の送信回路部に搭載されている。そして、磁気共鳴型アイソレータとしては特許文献１，２に記載のものが知られている。磁気共鳴型アイソレータは、直交する二つの線路（四つの開口を有している）に、振幅が等しく位相が１／４波長だけ異なる高周波電流が流れたとき、交点に回転する磁界（円偏波）が生じ、二つの線路の電磁波進行方向に応じて円偏波の旋回方向が逆転する現象を利用している。即ち、交点にフェライトを配置するとともに永久磁石によって磁気共鳴に必要な静磁界を印加し、主線路を伝搬する電磁波の進行方向に応じて副線路からの反射波によって正の円偏波又は負の円偏波が生じる。正の円偏波が生じるとフェライトの磁気共鳴によって信号が吸収され、負の円偏波が生じると磁気共鳴は発生せずに信号はそのまま通過する。副線路の端部には信号を反射させるリアクタンス素子が接続される。   In general, an isolator has a characteristic of transmitting a signal only in a specific direction and not in a reverse direction, and is mounted on a transmission circuit unit of a mobile communication device such as a mobile phone. As magnetic resonance type isolators, those described in Patent Documents 1 and 2 are known. A magnetic resonance isolator is a magnetic field (circularly polarized wave) that rotates at the intersection when two high-frequency currents with the same amplitude and phase that differ by a quarter wavelength flow through two orthogonal lines (having four openings). ) Occurs, and the phenomenon that the turning direction of circularly polarized waves is reversed according to the electromagnetic wave traveling directions of the two lines is used. That is, a ferrite is arranged at the intersection and a static magnetic field necessary for magnetic resonance is applied by a permanent magnet, and a positive circularly polarized wave or a negative wave is reflected by a reflected wave from the sub line according to the traveling direction of the electromagnetic wave propagating through the main line. Circular polarization occurs. When positive circular polarization occurs, the signal is absorbed by the magnetic resonance of the ferrite, and when negative circular polarization occurs, the magnetic resonance does not occur and the signal passes as it is. A reactance element that reflects a signal is connected to an end of the sub line.

しかしながら、従来の磁気共鳴型アイソレータは、主線路が共振するために１／４波長の長さを有しており、かつ、二つのリアクタンス素子を搭載するために、例えば、約２ＧＨｚではサイズが２０ｍｍ×２０ｍｍと大型化している。このことは、移動体通信機器が近年小型化、実装密度が高度化している現状に適合していない。   However, the conventional magnetic resonance type isolator has a length of ¼ wavelength because the main line resonates, and has a size of 20 mm at about 2 GHz, for example, to mount two reactance elements. × 20mm and larger. This is not compatible with the current situation in which mobile communication devices have been downsized and mounting density has been increasing in recent years.

そこで、本願出願人は、特許文献３に記載のように（文献３に記載の一例を図１１を参照して示す）、フェライト１１０と、該フェライト１１０に配置された、第１開口Ｐ１、第２開口Ｐ２及び第３開口Ｐ３を有する接合導体と、前記フェライト１１０に直流磁界を印加する永久磁石と、を備え、接合導体は、第１開口Ｐ１と第２開口Ｐ２との間に配置された主線路１１５と、該主線路１１５から分岐して第３開口Ｐ３に至る副線路１２０とからなり、前記主線路１１５は共振することがなく、第３開口Ｐ３にリアクタンス素子（コンデンサＣ）を接続し、該リアクタンス素子（コンデンサＣ）はグランドに接続される磁気共鳴型アイソレータを提案した。これにて、小型化されかつ低インピーダンスの磁気共鳴型アイソレータを得ることができる。   Therefore, the applicant of the present application, as described in Patent Document 3 (an example described in Document 3 is shown with reference to FIG. 11), the ferrite 110, the first opening P1, the first disposed in the ferrite 110, the first A joining conductor having two openings P2 and a third opening P3, and a permanent magnet for applying a DC magnetic field to the ferrite 110, and the joining conductor is disposed between the first opening P1 and the second opening P2. The main line 115 includes a sub line 120 that branches from the main line 115 and reaches the third opening P3. The main line 115 does not resonate, and a reactance element (capacitor C) is connected to the third opening P3. The reactance element (capacitor C) has been proposed as a magnetic resonance isolator connected to the ground. Thereby, a miniaturized and low impedance magnetic resonance isolator can be obtained.

ところで、前記アイソレータは携帯電話などの機器に搭載されるが、パワーアンプに接続される入力側のインピーダンスとアンテナ（デュプレクサ）に接続される出力側のインピーダンスが異なっている。しかし、特許文献３に記載のアイソレータでは入力側及び出力側のインピーダンスが同じ値（実部で約３３Ω）であるため、インピーダンスを整合させるための整合回路を付加する必要があった。   By the way, although the isolator is mounted on a device such as a cellular phone, the impedance on the input side connected to the power amplifier is different from the impedance on the output side connected to the antenna (duplexer). However, in the isolator described in Patent Document 3, since the impedance on the input side and the output side are the same value (about 33Ω in the real part), it is necessary to add a matching circuit for matching the impedance.

特開昭６３−２６０２０１号公報JP-A-63-260201 特開２００１−３２６５０４号公報JP 2001-326504 A 国際公開第２０１１／０７７８０３号International Publication No. 2011/077783

本発明の目的は、入力側と出力側とで異なるインピーダンスを有し、整合回路の省略化が可能な磁気共鳴型アイソレータを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a magnetic resonance isolator having different impedances on the input side and the output side and capable of omitting a matching circuit.

本発明の一形態である磁気共鳴型アイソレータは、
フェライトと、
前記フェライトに配置された、第１開口、第２開口及び第３開口を有する接合導体と、
前記フェライトに直流磁界を印加する永久磁石と、
を備え、
前記接合導体は、第１開口と第２開口との間に配置された主線路と、該主線路から分岐して第３開口に至る副線路とからなり、前記主線路は共振することがなく、
第１開口にリアクタンス素子を接続し、該リアクタンス素子はグランドに接続され、
第２開口及び第３開口が入出力ポートとして機能すること、
を特徴とする。 A magnetic resonance type isolator according to one aspect of the present invention is:
With ferrite,
A bonding conductor disposed in the ferrite and having a first opening, a second opening, and a third opening;
A permanent magnet for applying a DC magnetic field to the ferrite;
With
The junction conductor includes a main line disposed between the first opening and the second opening, and a sub-line that branches from the main line and reaches the third opening, and the main line does not resonate. ,
A reactance element is connected to the first opening, the reactance element is connected to the ground,
The second opening and the third opening function as input / output ports;
It is characterized by.

前記磁気共鳴型アイソレータにおいて、リアクタンス素子が接続されている第１開口からの反射波が第２開口及び第３開口からの入射波に対して主線路と副線路の交点で９０度位相がずれるように調整されている。これにより、交点に正又は負の円偏波が発生する。正又は負の円偏波が発生することによる信号の吸収、通過は従来と同様である。そして、入出力ポートとして機能する第２開口及び第３開口が第１開口に対して非対称に配置されているため、入力側と出力側とで異なるインピーダンスを有することになる。それゆえ、本アイソレータを携帯電話などの高周波回路に組み込む場合、インピーダンス整合回路の少なくとも一部を省略することが可能になる。   In the magnetic resonance type isolator, the reflected wave from the first opening to which the reactance element is connected is 90 degrees out of phase with the incident wave from the second opening and the third opening at the intersection of the main line and the sub line. Has been adjusted. As a result, positive or negative circular polarization occurs at the intersection. Signal absorption and passage due to the occurrence of positive or negative circular polarization is the same as in the prior art. And since the 2nd opening and 3rd opening which function as an input / output port are arrange | positioned asymmetrically with respect to the 1st opening, it has a different impedance by the input side and an output side. Therefore, when this isolator is incorporated in a high-frequency circuit such as a cellular phone, at least a part of the impedance matching circuit can be omitted.

本発明によれば、入力側と出力側とで異なるインピーダンスを有し、整合回路の省略化が可能である。   According to the present invention, the matching circuit can be omitted because the input side and the output side have different impedances.

第１実施例である磁気共鳴型アイソレータを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the magnetic resonance type isolator which is 1st Example. 前記磁気共鳴型アイソレータを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the said magnetic resonance type isolator. 前記磁気共鳴型アイソレータのフェライトを示し、（Ａ）は表面図、（Ｂ）は裏面図である。The ferrite of the said magnetic resonance type isolator is shown, (A) is a front view, (B) is a back view. 前記フェライトの素体を示す正面図である。It is a front view which shows the element body of the said ferrite. 前記フェライトを製造する際のマザー基板を示す平面図である。It is a top view which shows the mother board | substrate at the time of manufacturing the said ferrite. 前記磁気共鳴型アイソレータにおける挿入損失特性及びアイソレーション特性を示すグラフである。It is a graph which shows the insertion loss characteristic and isolation characteristic in the said magnetic resonance type isolator. 前記磁気共鳴型アイソレータと従来の磁気共鳴型アイソレータの動作原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation principle of the said magnetic resonance type isolator and the conventional magnetic resonance type isolator. 第２実施例である磁気共鳴型アイソレータを構成するフェライトを示す表面図である。It is a surface view which shows the ferrite which comprises the magnetic resonance type isolator which is 2nd Example. 第２実施例である磁気共鳴型アイソレータにおける挿入損失特性及びアイソレーション特性を示すグラフである。It is a graph which shows the insertion loss characteristic and isolation characteristic in the magnetic resonance type isolator which is 2nd Example. インピーダンス特性のチャート図であり、（Ａ）は第１実施例、（Ｂ）は第２実施例、（Ｃ）は従来例を示す。It is a chart of an impedance characteristic, (A) is 1st Example, (B) is 2nd Example, (C) shows a prior art example. 従来の磁気共鳴型アイソレータを構成するフェライトを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は表面図、（Ｃ）は裏面図である。The ferrite which comprises the conventional magnetic resonance type isolator is shown, (A) is a perspective view, (B) is a surface figure, (C) is a back view.

以下、本発明に係る磁気共鳴型アイソレータの実施例について添付図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部品、部分には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。また、各図において斜線を付した部分は導電体であることを示している。   Embodiments of a magnetic resonance type isolator according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to a common component and part, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In each figure, the hatched portion indicates a conductor.

（第１実施例、図１〜図７）
第１実施例である磁気共鳴型アイソレータ１Ａは、図１〜図３に示すように、フェライト１０と、フェライト１０の第１主面１１に配置された主線路１５と、該主線路１５から分岐して第２主面１２に回り込んだ副線路２０と、フェライト１０に直流磁界を印加する一対の永久磁石２９と、リアクタンス素子としてのコンデンサＣと、実装用基板３０と、を備えている。主線路１５及び副線路２０を併せて接合導体と称する。 (First embodiment, FIGS. 1 to 7)
As shown in FIGS. 1 to 3, the magnetic resonance isolator 1 </ b> A according to the first embodiment branches from the main line 15 and the ferrite 10, the main line 15 disposed on the first main surface 11 of the ferrite 10. The auxiliary line 20 wraps around the second main surface 12, a pair of permanent magnets 29 that applies a DC magnetic field to the ferrite 10, a capacitor C as a reactance element, and a mounting substrate 30. The main line 15 and the sub line 20 are collectively referred to as a junction conductor.

主線路１５の一端はフェライト１０の左側面部（図３（Ａ）参照）に設けたスルーホール導体１６ａを介して第２主面１２に設けた導体１７ａ（図３（Ｂ）参照）の一端に接続され、該導体１７ａの他端はフェライト１０に設けたスルーホール導体１８ａに接続されている。主線路１５の他端はフェライト１０の右側面部（図３（Ａ）参照）に設けたスルーホール導体１６ｂを介して第２主面１２に設けた導体１７ｂの一端に接続され、該導体１７ｂの他端はフェライト１０に設けたスルーホール導体１８ｂに接続されている。即ち、主線路１５は、その両端がスルーホール導体１６ａ，１６ｂを介して導体１７ａ，１７ｂに延長され、フェライト１０に巻回された状態とされている。導体１７ａの他端（スルーホール導体１８ａ）が第１開口（グランドポートＰ３）とされ、導体１７ｂの他端（スルーホール導体１８ｂ）が第２開口（入力ポートＰ１）とされている。   One end of the main line 15 is connected to one end of a conductor 17a (see FIG. 3B) provided on the second main surface 12 via a through-hole conductor 16a provided on the left side surface of the ferrite 10 (see FIG. 3A). The other end of the conductor 17 a is connected to a through-hole conductor 18 a provided in the ferrite 10. The other end of the main line 15 is connected to one end of a conductor 17b provided on the second main surface 12 via a through-hole conductor 16b provided on the right side surface portion (see FIG. 3A) of the ferrite 10, and the conductor 17b The other end is connected to a through-hole conductor 18 b provided in the ferrite 10. That is, both ends of the main line 15 are extended to the conductors 17a and 17b through the through-hole conductors 16a and 16b, and are wound around the ferrite 10. The other end (through hole conductor 18a) of the conductor 17a is a first opening (ground port P3), and the other end (through hole conductor 18b) of the conductor 17b is a second opening (input port P1).

副線路２０の上端はフェライト１０の上面に設けたスルーホール導体２１を介して第２主面１２に設けた導体２２（図３（Ｂ）参照）に接続され、該導体２２の端部はフェライト１０の下面に設けたスルーホール導体２３に接続されている。副線路２０はスルーホール導体２１を介して導体２２にまで延長され、導体２２の端部が第３開口（出力ポートＰ２）とされている。   The upper end of the sub line 20 is connected to a conductor 22 (see FIG. 3B) provided on the second main surface 12 via a through-hole conductor 21 provided on the upper surface of the ferrite 10, and the end of the conductor 22 is ferrite. 10 is connected to a through-hole conductor 23 provided on the lower surface of 10. The sub line 20 is extended to the conductor 22 through the through-hole conductor 21, and the end of the conductor 22 is a third opening (output port P2).

主線路１５、副線路２０及び導体１７ａ，１７ｂ，２２は、導電性金属による蒸着などで形成された薄膜あるいは導電性ペーストの塗布・焼付けにて形成された厚膜である。また、それぞれのスルーホール導体１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂ，２１，２３は、図４に示すように、フェライト１０の４辺に形成された凹部２５に導電材を充填することにより形成されている。フェライト１０は、図５に示すように、焼成された１枚のマザー基板１０’に所定の間隔で凹部２５をマトリクス状に形成し、これらの凹部２５に導電材を充填、固化させた後に直線Ｅでカットし、１単位のフェライト１０を得る。マザー基板１０’に凹部２５を形成するのは、サンドブラスト法、レーザー照射法などによる。   The main line 15, the sub line 20, and the conductors 17a, 17b, and 22 are thin films formed by vapor deposition using a conductive metal or thick films formed by applying and baking a conductive paste. Further, each through-hole conductor 16a, 16b, 18a, 18b, 21, 23 is formed by filling a recess 25 formed on four sides of the ferrite 10 with a conductive material, as shown in FIG. . As shown in FIG. 5, the ferrite 10 is formed by forming recesses 25 in a matrix at a predetermined interval on a single fired mother substrate 10 ′, filling the recesses 25 with a conductive material and solidifying them. Cut with E to obtain 1 unit of ferrite 10. The concave portion 25 is formed in the mother substrate 10 'by a sandblast method, a laser irradiation method, or the like.

ところで、第１開口（グランドポートＰ３）と第２開口（入力ポートＰ１）との間に配置された主線路１５（導体１７ａ，１７ｂを含む）は１／４波長以下の共振しない線路長とされている。また、第１開口（グランドポートＰ３）にはコンデンサＣの一端が接続され、該コンデンサＣはグランドに接続されることになる。   By the way, the main line 15 (including the conductors 17a and 17b) disposed between the first opening (ground port P3) and the second opening (input port P1) has a non-resonant line length of ¼ wavelength or less. ing. Further, one end of a capacitor C is connected to the first opening (ground port P3), and the capacitor C is connected to the ground.

実装用基板３０には、図２に示すように、入力端子電極３１、出力端子電極３２、中継端子電極３３、グランド端子電極３４がそれぞれ形成されている。一対の永久磁石２９はフェライト１０の第１及び第２主面１１，１２に貼着されて３者が一体化されており、一体化された状態で実装用基板３０上に搭載される。このとき、第２開口（入力ポートＰ１）は入力端子電極３１に接続され、第３開口（出力ポートＰ２）は出力端子電極３２に接続され、第１開口（グランドポートＰ３）は中継端子電極３３に接続される。コンデンサＣは一端が中継端子電極３３に接続され、他端がグランド端子電極３４に接続される。   As shown in FIG. 2, an input terminal electrode 31, an output terminal electrode 32, a relay terminal electrode 33, and a ground terminal electrode 34 are formed on the mounting substrate 30. The pair of permanent magnets 29 are attached to the first and second main surfaces 11 and 12 of the ferrite 10 so that the three members are integrated, and are mounted on the mounting substrate 30 in an integrated state. At this time, the second opening (input port P1) is connected to the input terminal electrode 31, the third opening (output port P2) is connected to the output terminal electrode 32, and the first opening (ground port P3) is the relay terminal electrode 33. Connected to. One end of the capacitor C is connected to the relay terminal electrode 33, and the other end is connected to the ground terminal electrode 34.

以上の構成からなる磁気共鳴型アイソレータ１Ａにおいて、コンデンサＣが接続されている第１開口（グランドポートＰ３）からの反射波が第２開口（入力ポートＰ１）又は第３開口（出力ポートＰ２）からの入射波に対して主線路１５との交点で９０度位相がずれるように調整されている。詳しくは、第２開口（入力ポートＰ１）からの入射波は、前記反射波によって交点に負の円偏波が生じるので磁気共鳴が発生することはなく、入射波は第３開口（出力ポートＰ２）に伝送される。一方、第３開口（出力ポートＰ２）からの入射波は、前記反射波によって交点に正の円偏波が生じるので磁気共鳴して吸収される。   In the magnetic resonance isolator 1A having the above configuration, the reflected wave from the first opening (ground port P3) to which the capacitor C is connected is transmitted from the second opening (input port P1) or the third opening (output port P2). Is adjusted so that the phase is shifted by 90 degrees at the intersection with the main line 15. Specifically, the incident wave from the second opening (input port P1) does not generate magnetic resonance because a negative circularly polarized wave is generated at the intersection by the reflected wave, and the incident wave does not enter the third opening (output port P2). ). On the other hand, the incident wave from the third opening (output port P2) is absorbed by magnetic resonance because a positive circularly polarized wave is generated at the intersection by the reflected wave.

以下に、前記磁気共鳴型アイソレータ１Ａの特性を図６に示す。フェライト１０の厚みＴは０．１５ｍｍ、一対の永久磁石２９を含めた幅寸法Ｗ１は０．８９ｍｍ、幅寸法Ｗ２は０．７３ｍｍ、高さＨは０．５３ｍｍである。また、コンデンサＣの容量は１．０ｐＦである。挿入損失特性は図６（Ａ）に示すとおりであり、アイソレーション特性は図６（Ｂ）に示すとおりである。そして、入力ポートＰ１のインピーダンス（実部）は約３６Ωであり、出力ポートＰ２のインピーダンス（実部）は約５７Ωである（図１０（Ａ）参照）。   The characteristics of the magnetic resonance isolator 1A are shown in FIG. The ferrite 10 has a thickness T of 0.15 mm, a width dimension W1 including a pair of permanent magnets 29 is 0.89 mm, a width dimension W2 is 0.73 mm, and a height H is 0.53 mm. The capacitance of the capacitor C is 1.0 pF. The insertion loss characteristic is as shown in FIG. 6 (A), and the isolation characteristic is as shown in FIG. 6 (B). The impedance (real part) of the input port P1 is about 36Ω, and the impedance (real part) of the output port P2 is about 57Ω (see FIG. 10A).

前記入出力インピーダンスについて説明する。図７（Ａ）には第１実施例である磁気共鳴型アイソレータ１Ａの等価回路図を示し、図７（Ｂ）には図１１に示した従来例である磁気共鳴型アイソレータの等価回路図を示している。図７（Ａ），（Ｂ）において、Ｌ１は入力ポートＰ１から交点に至る線路の自己インダクタンス、Ｌ２は出力ポートＰ２から交点に至る線路の自己インダクタンス、Ｌ３はグランドポートＰ３から交点に至る線路の自己インダクタンスである。Ｍ１２，Ｍ２３，Ｍ３１はそれぞれ各線路（インダクタ）間の相互インダクタンス（結合度合）である。角度θ１２，θ２３，θ３１はそれぞれ各線路（インダクタ）の交差角度である。   The input / output impedance will be described. FIG. 7A shows an equivalent circuit diagram of the magnetic resonance isolator 1A according to the first embodiment, and FIG. 7B shows an equivalent circuit diagram of the conventional magnetic resonance isolator shown in FIG. Show. 7A and 7B, L1 is the self-inductance of the line from the input port P1 to the intersection, L2 is the self-inductance of the line from the output port P2 to the intersection, and L3 is the line from the ground port P3 to the intersection. Self-inductance. M12, M23, and M31 are mutual inductances (degrees of coupling) between the lines (inductors), respectively. Angles θ12, θ23, and θ31 are crossing angles of the lines (inductors), respectively.

インピーダンスは主に自己インダクタンス、相互インダクタンス、交差角度で決まる。インピーダンスには、それ以外に、コンデンサＣ、線路幅、フェライト１０の透磁率などの要素も影響する。図７（Ｂ）に示す従来例は、グランドポートＰ３を中心とした左右対称構造であり、Ｍ３１≒Ｍ２３、θ３１≒θ２３なので、入力ポートＰ１と出力ポートＰ２のインピーダンスはほぼ同じ値になる（図１０（Ｃ）参照）。一方、図７（Ａ）に示す第１実施例は、グランドポートＰ３を中心とした左右非対称構造であり、Ｍ３１≠Ｍ２３、θ３１≠θ２３なので、入力ポートＰ１と出力ポートＰ２のインピーダンスは異なる値になる（図１０（Ａ）参照）。   Impedance is mainly determined by self-inductance, mutual inductance, and crossing angle. In addition to this, factors such as the capacitor C, the line width, and the permeability of the ferrite 10 influence the impedance. The conventional example shown in FIG. 7B has a symmetrical structure with the ground port P3 as the center, and M31≈M23 and θ31≈θ23, so that the impedances of the input port P1 and the output port P2 are almost the same value (FIG. 7). 10 (C)). On the other hand, the first embodiment shown in FIG. 7A has a left-right asymmetric structure centered on the ground port P3. Since M31 ≠ M23 and θ31 ≠ θ23, the impedances of the input port P1 and the output port P2 have different values. (See FIG. 10A).

（第２実施例、図８及び図９参照）
第２実施例である磁気共鳴型アイソレータ１Ｂは、前記第１実施例である磁気共鳴型アイソレータ１Ａと基本的には同じ構成部材からなり、一対の永久磁石２９から印加される直流磁界の方向が逆に設定されている。それゆえ、図８に示すように、副線路２０の端部である第３開口が入力ポートＰ１となり、主線路１５の端部である第２開口が出力ポートＰ２となり、主線路１５の端部である第１開口がグランドポートＰ３となる。 (Refer to the second embodiment, FIGS. 8 and 9)
The magnetic resonance isolator 1B according to the second embodiment is basically composed of the same components as the magnetic resonance isolator 1A according to the first embodiment, and the direction of the DC magnetic field applied from the pair of permanent magnets 29 is the same. The reverse is set. Therefore, as shown in FIG. 8, the third opening, which is the end portion of the sub-line 20, becomes the input port P <b> 1, and the second opening, which is the end portion of the main line 15, becomes the output port P <b> 2. The first opening is a ground port P3.

動作原理は前記第１実施例と同様であり、第３開口（入力ポートＰ１）からの入射波は第２開口（出力ポートＰ２）に伝送され、第２開口（出力ポートＰ２）からの入射波は、磁気共鳴して吸収される。   The operating principle is the same as in the first embodiment, and the incident wave from the third opening (input port P1) is transmitted to the second opening (output port P2), and the incident wave from the second opening (output port P2). Is absorbed by magnetic resonance.

第２実施例である磁気共鳴型アイソレータ１Ｂの特性を図９に示す。コンデンサＣの容量は１．０ｐＦである。挿入損失特性は図９（Ａ）に示すとおりであり、アイソレーション特性は図９（Ｂ）に示すとおりである。そして、入力ポートＰ１のインピーダンス（実部）は約５５Ωであり、出力ポートＰ２のインピーダンス（実部）は約３７Ωである（図１０（Ｂ）参照）。   FIG. 9 shows the characteristics of the magnetic resonance isolator 1B according to the second embodiment. The capacity of the capacitor C is 1.0 pF. The insertion loss characteristic is as shown in FIG. 9A, and the isolation characteristic is as shown in FIG. 9B. The impedance (real part) of the input port P1 is about 55Ω, and the impedance (real part) of the output port P2 is about 37Ω (see FIG. 10B).

なお、前記磁気共鳴型アイソレータ１Ａ，１Ｂは、例えば、移動体通信機器の送信回路モジュールに組み込まれる。実装用基板３０は送信回路モジュールにおけるパワーアンプを搭載するためのプリント配線基板であってもよい。この場合、主線路１５、副線路２０を備えかつ永久磁石２９を貼着したフェライト１０が送信モジュールの組立て工程に供給されることになる。   The magnetic resonance isolators 1A and 1B are incorporated in, for example, a transmission circuit module of a mobile communication device. The mounting board 30 may be a printed wiring board for mounting a power amplifier in the transmission circuit module. In this case, the ferrite 10 including the main line 15 and the sub line 20 and having the permanent magnet 29 attached thereto is supplied to the assembling process of the transmission module.

（他の実施例）
なお、本発明に係る磁気共鳴型アイソレータは前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。 (Other examples)
The magnetic resonance type isolator according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified within the scope of the gist thereof.

特に、フェライトの形状、主線路や副線路の細部は任意であり、主線路と副線路の交点が９０度より若干大きいあるいは小さい角度を有していてもよい。また、主線路や副線路をフェライトに形成したスルーホール導体を介してフェライトの表裏面に引き回す構成以外に、フェライトの表面に形成した導体膜によって表裏面に引き回してもよい。さらに、実装用基板３０にあってはその大きさ、形状、構造などは任意である。あるいは、第３開口に接続されるリアクタンス素子としてはコンデンサのほかインダクタであってもよい。   In particular, the shape of the ferrite and details of the main line and the sub line are arbitrary, and the intersection of the main line and the sub line may have an angle slightly larger or smaller than 90 degrees. In addition to the configuration in which the main line and the sub line are routed to the front and back surfaces of the ferrite via through-hole conductors formed on the ferrite, they may be routed to the front and back surfaces by a conductor film formed on the surface of the ferrite. Further, the size, shape, structure and the like of the mounting substrate 30 are arbitrary. Alternatively, the reactance element connected to the third opening may be an inductor in addition to a capacitor.

以上のように、本発明は、磁気共鳴型アイソレータに有用であり、特に、入力側及び／又は出力側に配置される整合回路の省略が可能である点で優れている。   As described above, the present invention is useful for magnetic resonance isolators, and is particularly excellent in that the matching circuit disposed on the input side and / or the output side can be omitted.

１Ａ，１Ｂ…磁気共鳴型アイソレータ
１０…フェライト
１１，１２…主面
１５…主線路
２０…副線路
２９…永久磁石
Ｐ１…入力ポート
Ｐ２…出力ポート
Ｐ３…グランドポート
Ｃ…コンデンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A, 1B ... Magnetic resonance type isolator 10 ... Ferrite 11, 12 ... Main surface 15 ... Main line 20 ... Subline 29 ... Permanent magnet P1 ... Input port P2 ... Output port P3 ... Ground port C ... Capacitor

Claims (5)

フェライトと、
前記フェライトに配置された、第１開口、第２開口及び第３開口を有する接合導体と、
前記フェライトに直流磁界を印加する永久磁石と、
を備え、
前記接合導体は、第１開口と第２開口との間に配置された主線路と、該主線路から分岐して第３開口に至る副線路とからなり、前記主線路は共振することがなく、
第１開口にリアクタンス素子を接続し、該リアクタンス素子はグランドに接続され、
第２開口及び第３開口が入出力ポートとして機能すること、
を特徴とする磁気共鳴型アイソレータ。 With ferrite,
A bonding conductor disposed in the ferrite and having a first opening, a second opening, and a third opening;
A permanent magnet for applying a DC magnetic field to the ferrite;
With
The junction conductor includes a main line disposed between the first opening and the second opening, and a sub-line that branches from the main line and reaches the third opening, and the main line does not resonate. ,
A reactance element is connected to the first opening, the reactance element is connected to the ground,
The second opening and the third opening function as input / output ports;
A magnetic resonance isolator characterized by the above. 前記主線路は前記フェライトの第１主面に配置され、前記副線路は前記主線路のほぼ中央部から分岐して前記フェライトの第１主面と対向する第２主面に前記主線路と直交するように配置されていること、を特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴型アイソレータ。   The main line is disposed on the first main surface of the ferrite, and the sub-line is branched from a substantially central portion of the main line and orthogonal to the main line on a second main surface facing the first main surface of the ferrite. The magnetic resonance type isolator according to claim 1, wherein the magnetic resonance isolators are arranged in such a manner. 前記主線路の一端は前記フェライトに設けた第１のスルーホール導体を介して第２主面に設けた第１の導体の一端に接続され、該第１の導体の他端が第１開口とされ、
前記主線路の他端は前記フェライトに設けた第２のスルーホール導体を介して第２主面に設けた第２の導体の一端に接続され、該第２の導体の他端が第２開口とされ、
前記副線路の端部が第３開口とされていること、
を特徴とする請求項２に記載の磁気共鳴型アイソレータ。 One end of the main line is connected to one end of a first conductor provided on the second main surface via a first through-hole conductor provided in the ferrite, and the other end of the first conductor is connected to the first opening. And
The other end of the main line is connected to one end of a second conductor provided on the second main surface via a second through-hole conductor provided in the ferrite, and the other end of the second conductor is a second opening. And
The end of the sub-line is a third opening;
The magnetic resonance isolator according to claim 2. 前記副線路は前記フェライトに設けた第３のスルーホール導体を介して第２主面に回り込み、かつ、前記主線路と直交する方向に延在された端部が第３開口とされていること、を特徴とする請求項３に記載の磁気共鳴型アイソレータ。   The sub line wraps around the second main surface via a third through-hole conductor provided in the ferrite, and an end portion extending in a direction orthogonal to the main line is a third opening. The magnetic resonance type isolator according to claim 3. 前記フェライトは第１主面及び第２主面にそれぞれ対向する一対の永久磁石によって挟まれていること、を特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の磁気共鳴型アイソレータ。   5. The magnetic resonance isolator according to claim 2, wherein the ferrite is sandwiched between a pair of permanent magnets respectively opposed to the first main surface and the second main surface.
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