JPS5810003B2 - サ−キユレ−タ - Google Patents
サ−キユレ−タInfo
- Publication number
- JPS5810003B2 JPS5810003B2 JP52122104A JP12210477A JPS5810003B2 JP S5810003 B2 JPS5810003 B2 JP S5810003B2 JP 52122104 A JP52122104 A JP 52122104A JP 12210477 A JP12210477 A JP 12210477A JP S5810003 B2 JPS5810003 B2 JP S5810003B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- circulator
- ferrimagnetic
- conductor
- ferrimagnetic substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/32—Non-reciprocal transmission devices
- H01P1/38—Circulators
- H01P1/383—Junction circulators, e.g. Y-circulators
- H01P1/387—Strip line circulators
Landscapes
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はサーキュレータに関し、特にマイクロストリッ
プを利用したサーキュレータに関する。
プを利用したサーキュレータに関する。
最近、マイクロストリップ回路が多くのマイクロ波回路
にも適用されるになり、サーキュレータにおいても、従
来のトリプレーストリップライン形と同程度の製品がマ
イクロストリップサーキュレータについても得られるよ
うになってきた。
にも適用されるになり、サーキュレータにおいても、従
来のトリプレーストリップライン形と同程度の製品がマ
イクロストリップサーキュレータについても得られるよ
うになってきた。
マイクロストリップラインサーキュレータの形式は、い
ろいろ考えられ、マイクロストリップに用いる基板の種
類で分類するとセラミック基板とフェリ磁性体基板を用
いたものとの２種類がある。
ろいろ考えられ、マイクロストリップに用いる基板の種
類で分類するとセラミック基板とフェリ磁性体基板を用
いたものとの２種類がある。
最近は、フェリ磁性体の改良、基板製作技術などの進歩
により、フェリ磁性体を基板としたサーキュレータが多
く作られるようになってきた。
により、フェリ磁性体を基板としたサーキュレータが多
く作られるようになってきた。
第１図および第２図は、従来のフェリ磁性体基板を用い
たマイクロストリップサーキュレータを示す正面図およ
び断面図である。
たマイクロストリップサーキュレータを示す正面図およ
び断面図である。
これらの第１図および第２図において、非可逆素子と基
板の両方の働きをするフェリ磁性体基板１には、円形接
合部２ａ、伝送線路２ｂ、２ｄおよび容量性片２Ｃから
構成される内部導体２が形成されていて、この容量性片
２ｃは伝送線路２ｂ、２ｄに突出して設けられていて、
これらの伝送線路２ｂ、２ｄおよび容量性片２ｃで分岐
線路が構成されている。
板の両方の働きをするフェリ磁性体基板１には、円形接
合部２ａ、伝送線路２ｂ、２ｄおよび容量性片２Ｃから
構成される内部導体２が形成されていて、この容量性片
２ｃは伝送線路２ｂ、２ｄに突出して設けられていて、
これらの伝送線路２ｂ、２ｄおよび容量性片２ｃで分岐
線路が構成されている。
また前記フェリ磁性体基板１には、外部導体３およびフ
ェリ磁性体基板１に垂直に磁気バイアスを加えるだめの
磁石４が取り付けられている。
ェリ磁性体基板１に垂直に磁気バイアスを加えるだめの
磁石４が取り付けられている。
このようなフェリ磁性体基板１は、金属を蒸着したのち
外部導体３に面する側の金属はそのままで、表面のみを
エツチングして内部導体２を形成している。
外部導体３に面する側の金属はそのままで、表面のみを
エツチングして内部導体２を形成している。
次にフェリ磁性体基板１として、イツトリウム・鉄・ガ
ネット（以下ｒＹＩＧｊと略称する）を用いた場合につ
いてさらに構造を説明する。
ネット（以下ｒＹＩＧｊと略称する）を用いた場合につ
いてさらに構造を説明する。
まず、ＹＩＧ基板の厚さを一般のマイクロ波集積回路に
多く用いられているセラミック基板と同じ０．６３５ｍ
ｍとし、ＹＩＧ基板の比誘電率εを１４として、フェリ
磁性体基板上に設けた５０Ωの特性インピーダンス線路
の導体幅をＨｏｒｉｚｏｎ Ｈｏｕｓｅ発行Ｔｈｅ ｍ
ｉｃｒｏｗａｖｅ ｅｎｇｌｎｅｅｒｓ ｈａｎｄ ｂ
ｏｏｋａｎｄ ｂｕｙｅｒ’ｓ ｇｕｉｄｅ、１９６８
．Ｐ９５のグラフを用いて計算すると約０．３５ｒｒな
る。
多く用いられているセラミック基板と同じ０．６３５ｍ
ｍとし、ＹＩＧ基板の比誘電率εを１４として、フェリ
磁性体基板上に設けた５０Ωの特性インピーダンス線路
の導体幅をＨｏｒｉｚｏｎ Ｈｏｕｓｅ発行Ｔｈｅ ｍ
ｉｃｒｏｗａｖｅ ｅｎｇｌｎｅｅｒｓ ｈａｎｄ ｂ
ｏｏｋａｎｄ ｂｕｙｅｒ’ｓ ｇｕｉｄｅ、１９６８
．Ｐ９５のグラフを用いて計算すると約０．３５ｒｒな
る。
一般にマイクロ波回路に用いられるストリップラインの
特性インピーダンスは、５０Ωであるので、サーキュレ
ータの外部回路との接続個所の特性インピーダンスも接
続が容易にできるように５０Ωに選ばれるので、第１図
における内部導体２０幅は０．３５ｍｍとなる。
特性インピーダンスは、５０Ωであるので、サーキュレ
ータの外部回路との接続個所の特性インピーダンスも接
続が容易にできるように５０Ωに選ばれるので、第１図
における内部導体２０幅は０．３５ｍｍとなる。
第１図のマイクロストリップラインサーキュレータを、
マイクロ波回路に実装して使用する場合に、同軸接栓、
セラミック基板、テフロングラスファイバーを用いた基
板などと接続する必要あるが、前述の如く内部導体幅が
０．３５ｍｍと狭いため電気的こ接続部に不連続が起り
安定した電気特性か得られず、また機械的には接続部の
強度が弱くなるとともに半田付けが非常に困難となるな
どの欠点があった。
マイクロ波回路に実装して使用する場合に、同軸接栓、
セラミック基板、テフロングラスファイバーを用いた基
板などと接続する必要あるが、前述の如く内部導体幅が
０．３５ｍｍと狭いため電気的こ接続部に不連続が起り
安定した電気特性か得られず、また機械的には接続部の
強度が弱くなるとともに半田付けが非常に困難となるな
どの欠点があった。
このような点にかんがみて、第１図のｔｌをｔ２まで短
かくして、容量性片２ｃの位置までフェリ磁性体基板１
の外形を小さくする方法もあるか、このような方法では
フェリ磁性体基板の外形寸法を任意に選べない場合には
実用的ではないという欠点かあった。
かくして、容量性片２ｃの位置までフェリ磁性体基板１
の外形を小さくする方法もあるか、このような方法では
フェリ磁性体基板の外形寸法を任意に選べない場合には
実用的ではないという欠点かあった。
本発明の目的は、内部導体の容量性片を外部回路との接
続端を設で上記従来の欠点を除去するようにしたサーキ
ュレータを提供することにある。
続端を設で上記従来の欠点を除去するようにしたサーキ
ュレータを提供することにある。
本発明は接合部と伝送線路および突出した容量性片で構
成されている分岐線路を有する内部導体が形成されてい
るフェリ磁性体基板と、この基板に取り付けられている
外部導体および磁石からなるサーキュレータにおいて、
前記分岐線路と外部回路との接続端に前記容量性片を配
置したことを特徴とするサーキュレータを提供すること
にある。
成されている分岐線路を有する内部導体が形成されてい
るフェリ磁性体基板と、この基板に取り付けられている
外部導体および磁石からなるサーキュレータにおいて、
前記分岐線路と外部回路との接続端に前記容量性片を配
置したことを特徴とするサーキュレータを提供すること
にある。
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第３図は第１実施例を示し、第３図において、非可逆素
子と基板の両方の働きをするフェリ磁性体基板１１には
、円形接合部１２ａ、伝送線路１２ｂおよび容量性片１
２ｃから構成される内部導体１２が形成されていて、こ
の容量性片１２ｃは伝送線路１２ｂに突出して内部導体
２と外部回路との接続端に設けている。
子と基板の両方の働きをするフェリ磁性体基板１１には
、円形接合部１２ａ、伝送線路１２ｂおよび容量性片１
２ｃから構成される内部導体１２が形成されていて、こ
の容量性片１２ｃは伝送線路１２ｂに突出して内部導体
２と外部回路との接続端に設けている。
また前記フェリ磁性体基板１１には、図示が省略されて
いるが外部導体およびフェリ磁性体基板１１に垂直に磁
気バイアスを加えるだめの磁石が取り付けられている。
いるが外部導体およびフェリ磁性体基板１１に垂直に磁
気バイアスを加えるだめの磁石が取り付けられている。
上記構成の本発明に係る第１実施例のサーキュレータに
おいては、内部導体１２の容量性片１２ｃが、外部回路
との接続端に設けられていて、このような容量性片１２
ｃの幅は、第１図における従来のサーキュレータの伝送
線路２ｄの導体幅０．３５ｍｍよりもはるかに大きいの
で、外部回路との電気的、機械的接続が容易となり、特
に接続点に起因する不安性が除去できる。
おいては、内部導体１２の容量性片１２ｃが、外部回路
との接続端に設けられていて、このような容量性片１２
ｃの幅は、第１図における従来のサーキュレータの伝送
線路２ｄの導体幅０．３５ｍｍよりもはるかに大きいの
で、外部回路との電気的、機械的接続が容易となり、特
に接続点に起因する不安性が除去できる。
このように与えられたフェリ磁性体基板１１の側縁に容
量性片１２Ｃを設は整合条件を満足させることができれ
ば、第１図の１１からｔ２まで短かくすることによる不
都合は生じない。
量性片１２Ｃを設は整合条件を満足させることができれ
ば、第１図の１１からｔ２まで短かくすることによる不
都合は生じない。
これは、通常のマイクロ波回路の設計に用いられている
手段により容易に整合条件を見いだすことができ、この
方法を等何回路を用いて次に説明する。
手段により容易に整合条件を見いだすことができ、この
方法を等何回路を用いて次に説明する。
サーキュレータの外部接続回路のインピーダンスをＺｏ
、分岐線路と円形接合部１２ａとの接点より円形接合部
側のインピーダンスをＺ２、容量性片１２ｃのキャパシ
タンスをｃ、伝送線路１２ｂの特性インピーダンスと長
さをそれぞれ２１，１とすると、このサーキュレータの
１つの分岐回路の等何回路は第４図のようになる。
、分岐線路と円形接合部１２ａとの接点より円形接合部
側のインピーダンスをＺ２、容量性片１２ｃのキャパシ
タンスをｃ、伝送線路１２ｂの特性インピーダンスと長
さをそれぞれ２１，１とすると、このサーキュレータの
１つの分岐回路の等何回路は第４図のようになる。
この場合、円形接合部側のインピーダンスＺ２は、フェ
リ磁性体基板１の飽和磁化４πＭｓ、比誘電率εＳ、動
作磁界および円形接合部の大きさを適当に選ぶと、約１
０％の比帯域にてリアクタンス成分を非常に小さくでき
る。
リ磁性体基板１の飽和磁化４πＭｓ、比誘電率εＳ、動
作磁界および円形接合部の大きさを適当に選ぶと、約１
０％の比帯域にてリアクタンス成分を非常に小さくでき
る。
このような第４図において、外部回路との接続点Ａより
サーキュレータ側のインピーダンスＺは、（１）式のよ
うになる。
サーキュレータ側のインピーダンスＺは、（１）式のよ
うになる。
このサーキュレータと外部回路との整合がとれるだめに
は、次の（２）式が満足されればよい。
は、次の（２）式が満足されればよい。
２＝２ｏ・・・・・・・・・・・・・・・（２）これに
より、Ｚｏ＝５０Ω、Ｚ２＝２５Ω（前述の如くリアク
タンス成分は小さくなるので、計算を簡単にするだめに
リアクタンス成分は無視した。
より、Ｚｏ＝５０Ω、Ｚ２＝２５Ω（前述の如くリアク
タンス成分は小さくなるので、計算を簡単にするだめに
リアクタンス成分は無視した。
）の場合についてＺｌおよびＣを計算すると、となる。
したがって、比誘電率εｒ−１４、厚さｔ＝０．６３５
のフェリ磁性基板１１を用いて、ｆ＝１０ＧＨｚのサー
キュレータの場合には、伝送線路１２ｂの長さｔを１ｍ
ｍに選ぶと波長短縮率が約３４％である上式よりＺ１＝
４９．９７Ω、Ｃ＝０．２２ｐＦとなる。
のフェリ磁性基板１１を用いて、ｆ＝１０ＧＨｚのサー
キュレータの場合には、伝送線路１２ｂの長さｔを１ｍ
ｍに選ぶと波長短縮率が約３４％である上式よりＺ１＝
４９．９７Ω、Ｃ＝０．２２ｐＦとなる。
このように任意の伝送線路１２ｂの特性インピーダンス
と容量片１２Ｃの寸法が上記計算により求められる。
と容量片１２Ｃの寸法が上記計算により求められる。
第５図は第２実施例を示し、第３図の第１実施例と同じ
部分は同じ符号で示しその説明は省略する。
部分は同じ符号で示しその説明は省略する。
第５図に示す第２実施例と第３図に示す第１実施例との
相違点は、伝送線路１２ｄが蛇行して形成されている。
相違点は、伝送線路１２ｄが蛇行して形成されている。
上記構成の本発明に係る第２実施例のサーキュレータに
おいては、伝送線路１２ｄの特性インピーダンスを高く
して伝送線路１２ｄの長さを短かく出来ない場合に有効
である。
おいては、伝送線路１２ｄの特性インピーダンスを高く
して伝送線路１２ｄの長さを短かく出来ない場合に有効
である。
なお、本発明は上記実施例に限定されることなく種々の
応用例および変形例があり、たとえば上記実施例におい
ては比誘電率εが１４、フェリ磁性体基板の厚さが０．
６３５ｍｍの場合について説明したが、比誘電率εがさ
らに大きくて、またフェリ磁性体基板の厚さが薄くなる
場合には伝送線路の幅は０．３５ｍｍより小さく々るの
で、本発明の適用がより大きな効果を生じる。
応用例および変形例があり、たとえば上記実施例におい
ては比誘電率εが１４、フェリ磁性体基板の厚さが０．
６３５ｍｍの場合について説明したが、比誘電率εがさ
らに大きくて、またフェリ磁性体基板の厚さが薄くなる
場合には伝送線路の幅は０．３５ｍｍより小さく々るの
で、本発明の適用がより大きな効果を生じる。
また、本発明はサーキュレータについて概要を述べだが
、サーキュレータの一端子を終端したアイソレークに本
発明の原理を適用して、上述の機能および効果を発揮さ
せることができる。
、サーキュレータの一端子を終端したアイソレークに本
発明の原理を適用して、上述の機能および効果を発揮さ
せることができる。
さらにフェリ磁性体基板にエツチングして内部導体を形
成するほかに、内部導体、伝送線路および容量性片を有
する金属板を基板に取り付けてよく、また基板の材質は
フェリ磁性体基板に限定されるものではなく、適宜の基
板を使用することができる。
成するほかに、内部導体、伝送線路および容量性片を有
する金属板を基板に取り付けてよく、また基板の材質は
フェリ磁性体基板に限定されるものではなく、適宜の基
板を使用することができる。
本発明は以上説明したように、内部導体の容量性片を外
部回路との接続端に設けて導体幅を大きく構成している
ので、外部回路との半田付けなどによる接続が容易にな
るとともに、接続部の不連続に起因する電気特性が起ら
す安定した特性が得られるなどの効果を有する。
部回路との接続端に設けて導体幅を大きく構成している
ので、外部回路との半田付けなどによる接続が容易にな
るとともに、接続部の不連続に起因する電気特性が起ら
す安定した特性が得られるなどの効果を有する。
第１図および第２図は従来のサーキュレータの正面図お
よび断面図、第３図ないし第５図は本発明に係るサーキ
ュレータの実施例を示し、第３図は第１実施例の正面図
、第４図は第３図および第５図の等価回路図、第４図は
第２実施例の正面図である。 １１・・・・・・フェリ磁性体基板、１２・・・・・・
内部導体、１２ａ・・・・・・接合部、１２ｂ、１２ｄ
・・・・・・伝導線路、１２ｃ・・・・・・容量性片。
よび断面図、第３図ないし第５図は本発明に係るサーキ
ュレータの実施例を示し、第３図は第１実施例の正面図
、第４図は第３図および第５図の等価回路図、第４図は
第２実施例の正面図である。 １１・・・・・・フェリ磁性体基板、１２・・・・・・
内部導体、１２ａ・・・・・・接合部、１２ｂ、１２ｄ
・・・・・・伝導線路、１２ｃ・・・・・・容量性片。
Claims (1)
- １ 接合部と伝送線路および突出した容量性片で構成さ
れている分岐線路を有する内部導体が形成されているフ
ェリ磁性体基板と、このフェリ磁性体基板に取り付けら
れている外部導体および磁石からなるサーキュレータに
おいて、前記分岐線路と外部回路との接続端に前記容量
性片を配置したことを特徴とするサーキュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52122104A JPS5810003B2 (ja) | 1977-10-11 | 1977-10-11 | サ−キユレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52122104A JPS5810003B2 (ja) | 1977-10-11 | 1977-10-11 | サ−キユレ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5455149A JPS5455149A (en) | 1979-05-02 |
| JPS5810003B2 true JPS5810003B2 (ja) | 1983-02-23 |
Family
ID=14827732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52122104A Expired JPS5810003B2 (ja) | 1977-10-11 | 1977-10-11 | サ−キユレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5810003B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2671912B1 (fr) * | 1991-01-21 | 1993-08-27 | Dev Hyperfrequences | Dispositif a ferrite, notamment circulateur, pour systemes a hautes frequences, en particulier a hyperfrequences. |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4910647A (ja) * | 1972-05-24 | 1974-01-30 | ||
| JPS5219061A (en) * | 1975-08-04 | 1977-01-14 | Hitachi Ltd | Production method of needle cathode |
-
1977
- 1977-10-11 JP JP52122104A patent/JPS5810003B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4910647A (ja) * | 1972-05-24 | 1974-01-30 | ||
| JPS5219061A (en) * | 1975-08-04 | 1977-01-14 | Hitachi Ltd | Production method of needle cathode |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5455149A (en) | 1979-05-02 |
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