專利名稱：中心電極組件,不可逆電路裝置和通信設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及可以構成用于如微波頻段的隔離器或循環(huán)器的中心電極組件和不可逆電路裝置，還涉及包含該不可逆裝置的通信設備。
相關技術圖30A與30B的中心電極組件可用于如移動電話等移動通信設備中采納的集總常數型隔離器(不可逆電路裝置)。這種中心電極組件200是在包括3根中心電極211、212與213的電極組件210中通過纏繞盤形微波鐵氧體201而形成的。
電極組件210是從中心平面部分(接地電極)215以預定角度將中心電極211、212與213向外延伸而形成的。中心電極211與212用1根線形成，中心電極213用2根線形成。組裝時，首先把中心平面部分215貼住鐵氧體201底面，然后穿過鐵氧體201的側面(折迭部分標為a和b)在其頂面纏繞中心電極211、212與213，這些中心電極在鐵氧體201頂面以預定交叉角度相互交叉。
具有這類中心電極組件的不可逆電路裝置主要用于移動通信設備，在小型化方面正取得明顯進展。由于電極組件210要求更加小型，所以每根中心電極211、212與213的線寬正做得更小，這類中心電極是通過用模具壓制或是通過蝕刻形成的，但有效加工精度有限，所以難以把所有的中心電極都形成有2根線，目前至少其中的1根電極通常是用1根線形成的。
圖31示出另一種傳統(tǒng)中心電極組件。在這種中心電極組件240中，將輸入中心電極271，輸出中心電極272和端接中心電極273安置在微波鐵氧體270的頂面上，電極間插入絕緣片220，使其相互交叉的中心線之間形成的交叉角G變成的120°。中心電極271、212與213第一端分別電連接至端口部分P1、P2與P3。各中心電極的另一端穿過鐵氧體270側面延伸，與設置在鐵氧體270底面上的接地電極276電連接。接地電極276基本上覆蓋了鐵氧體270的整個底面。
在配入集總常數型不可逆電路裝置的中心電極組件中，若3根中心電極之間形成的交叉角發(fā)生變化，將明顯影響其插入損耗與隔離度等電學特性，因此確保交叉角穩(wěn)定極為主要。
然而，在圖30A與30B的傳統(tǒng)中心電極組件200中，由于各中心電極的線寬很小，因而在組裝或配有中心電極組件的通設備工作期間，存在著因振動和發(fā)熱使線條斷裂的危險。尤其在折迭部a和或b會發(fā)生這種斷線，特別是用1根線形成的中心電極，斷線會造成嚴重故障。
隔離器的性能指標有插入損耗與隔離度。插入損耗越低，隔底器越好；隔離帶寬越寬，隔離特性越佳。在圖32中，示出了隔離器的插入損耗280與隔離特性282的關系，該隔離器配備了上述交叉角G為120°的中心電極組件240(見虛線)。
作為改善插入損耗的方法，已知要增大輸入與輸出中心電極271與272間形成的交叉角G。如在圖32中，在交叉角G改為125°(見實線)時，示出了配有上述中心電極組件240的隔離器的插入損耗281與隔離特性283的關系。然而，雖然該方法能改善插入損耗，但是減小了隔離帶寬，而且證明，由于中心電極組件240生產批量之間的特性變化，增加了一部分制造上有缺隔的部件。
此外，放大在輸入中心電極271與輸出中心電極272之間形成的交叉角，會縮短距離A-A(從輸入與輸出中心電極271與272邊沿的相交點A(見圖31)到絕緣片220的邊沿)。結果，若將絕緣片220移到雙點連線220a表示的位置220a，證實在輸入與輸出中心電極271與272之間會出現短路故障。
發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種中心電極組件與不可逆電路裝置及配備它們的通信設備，具有穩(wěn)定的物理特性和高度可靠生，并且消除了其中心電極斷線的危險。
本發(fā)明還提供一種中心電極組件與不可逆電路裝置以及配備它們的通信設備，既改善了插入損耗，又不影響其它電學特性，而且不大會出現短路故障。
為此，在第一個方面，本發(fā)明提供一種包含電極組件的中心電極組件，其中多根中心電極從其中心平面部分以預定角距離向外延伸；還包含一塊鐵氧體。在該中心電極組件中，中心平面部分貼住鐵氧體底面，然后中心電極穿過其側面纏繞鐵氧體頂面，中心電極在鐵氧體頂面上相互交叉。至少1根中心電極用1根線形成，上述中心電極的線寬在其穿過中心平面部分附近的鐵氧體側面處被放大。
在第二個方面，本發(fā)明提供一種包含電極組件和鐵氧體的中心電極組件，在電極組件中，多根中心電極從其中心平面部分以預定角距離向外延伸。在該中心電極組件中，中心平面部分貼住鐵氧體底面，然后中心電極穿過其側面纏繞鐵氧體頂面而在其上相互交叉。至少1根中心極用1根線形成，上述中心電極的線寬在鐵氧體邊沿附近比鐵氧體中心附近更寬。
在根據第一與第二方面的中心電極組件中，在中心平面部分附近的鐵氧體邊沿部分(即中心電極的冷端)折迭中心電極，將鐵氧體繞在中心電極中。
由于其在冷端的鐵氧體邊沿部分(折迭部分)形成很寬，鐵氧體邊沿部分具有更大的強度，因而明顯減小了斷線的危險。再者，中心電極間形成的交叉角得以穩(wěn)定，電學特性良好。
在根據第一與第二方面的中心電極組件中，當設置了第一、第二與第三中電極時，為防止在第一與第二中心電極間發(fā)生電氣短路，第一中心電極與在一側與其鄰近的第二中心電極形成的交叉角θ12，最好大于第一中心電極與在另一側與其鄰近的第三中心電極形成的交叉角θ31，即θ12＞θ31。
相對于鐵氧體中心部分的中心線，第一中心電極冷端鐵氧體邊沿部分的寬度，最好在其靠近第二中心電極的部分大于在其靠近第三中心電極的部分。即使在交叉角θ12與θ31的關系為θ12＜θ31時，相對于鐵氧體中心部分的中心線，通過使第一中心電極冷端鐵氧體邊沿部分的寬度在其靠近第三中心電極的部分大于在其靠近第二中心電極的部分，可得到同樣效果。
而且，最好使由1根線形成的中心電極的寬度朝鐵氧體邊沿部分逐漸增大，以消除線寬迅速變化并緩和應力集中。
根據第三個方面，本發(fā)是提供一種包含電極組件和鐵氧體的中心電極組件，在電極組件中，多根中心電極從其中心平面部分以預定角距離向外延伸。在該中心電極組件中，中心平面部分貼住鐵氧體底面，然后中心電極穿過其側面纏繞鐵氧體頂面而在其上相互交叉。而且，每根中心電極相對于中心平面部分有一光滑連續(xù)的弧形部。
與中心平面部分連續(xù)的中心電極部分對應于折迭部分。由于每一這樣的部分具有光滑的弧形，解除了應力集中，明顯減少了斷線的危險，并且穩(wěn)定了中心電極間形成的交叉角，導致優(yōu)良的電學特性。
根據第四個方面，本發(fā)明提供的中心電極組件包括鐵氧體；設置在鐵氧體第一主表面上的輸入中心電極、輸出中心電極與端接中心電極，以預定角度相互相交；設置在鐵氧體第二主表面上的接地電極，各輸入中心電極、輸出中心電極與端接中心電極的一個端部與其相接；以及分別接至輸入中心電極，輸出中心電極與端接中心電極另一端的輸入端口部、輸出端口部與端接端口部。在該中心電極組件中，輸入中心電極、輸出中心電極與端接中心電極中至少有一個電極具有漸增寬度的形狀，其中電極寬度在接地電極側大于端口部側。
根據這些特點，由于輸入中心電極、輸出中心電極與端接中心電極中至少有一個電極具有漸增寬度的形狀，其中電極寬度在接地電極側大于端口部側，盡管接地電極側呈現最大高頻電流，但是高頻電流的集中得以解除，改善了插入損耗，且不影響隔離特性等電學特性。
輸入與輸出中心電極各可以配置成在其一測具有漸增寬度，其中通過沿電極寬度方向將其邊沿延伸到最接近端接端口部，使電極寬度在接地電極側大于端口部側，這些特點可防止中心電極之間出現短路故障。
本發(fā)明的不可逆電路裝置與通信設備都具有上述特點的中心電極組件，故具有穩(wěn)定的電學特性和高的可靠性。
通過下面結合附圖對本發(fā)明諸實施例的中心電極組件、不可逆電路裝置和通信設備的詳細描述，本發(fā)明的上述與其它特征及優(yōu)點將更加清楚。在示出這些實施例的附圖中，同類元部件標以同樣標號，且不再復述。
附圖簡述
圖1是示出本發(fā)明第一實施例中包括中心電極組件的不可逆電路裝置的拓展透視圖。
圖2是示出圖1不可逆電路裝置內部結構的剖視圖。
圖3A是第一實施例中心電極組件的電極組件的展開平面圖，圖3B是表示該電極組件與鐵氧體組裝后的平面圖。
圖4是圖1所示不可逆電路裝置的電學等效電路。
圖5A是本發(fā)明第二實施例中中心電極組件的電極組件的展開平面圖，圖5B是表示該電極組件與鐵氧體組裝后的平面圖。
圖6A是本發(fā)明第三實施例中中心電極組件的電極組件的展開平面圖，圖6B是表示該電極組件鐵氧體組裝后的平面圖。
圖7A是本發(fā)明第四實施例中中心電極組件的電極組件的展開平面圖，圖7B是表示該電極組件與鐵氧體組裝后的平面圖。
圖8A是本發(fā)明第五實施例中中心電極組件的電極組件的展開平面圖，圖8B是表示該電極組件與鐵氧體組裝后的平面圖。
圖9A是本發(fā)明第六實施例中中心電極組件的電極給件的展開平面圖，圖9B是表示該電極組件與鐵氧體組裝后的平面圖。
圖10A是本發(fā)明第七實施例中中心電極組件的電極給件的展開平面圖，圖10B是表示該電極組件與鐵氧體組裝后的平面圖。
圖11A是本發(fā)明第八實施例中中心電極組件的電極組件的展開平面圖，圖11B是表示該電極組件與鐵氧體組裝后的平面圖。
圖12是本發(fā)明第九實施例中中心電極組件的電極組件的展開平面圖。
圖13是示出本發(fā)明第十實施例中包含中心電極組件的不可逆電路裝置的分解透視圖。
圖14A是第十實施例中中心電極組件的電極組件的展開平面圖，圖14B是表示該電極組件與鐵氧體的組裝后的平面圖。
圖15A是本發(fā)明第十一實施例中中心電極組件的電極組件的展開平面圖，圖15B是表示該電極組件與鐵氧體組裝后的平面圖。
圖16是表示本發(fā)明第十二實施例的中心電極組件的平面圖；圖17是表示圖16中心電極組件的插入損耗與隔離特性的關系的曲線圖圖18是表示圖16中心電極組件改進的平面圖。
圖19是表示圖16中心電極組件另一改進的平面圖。
圖20是表示圖16中心電極組件又一改進的平面圖。
圖21是表示圖16中心電極組件再一改進的平面圖。
圖22是表示本發(fā)明第十三實施例中中心電極組件的平面圖。
圖23是表示本發(fā)明第十四實施例中中心電極組件的平面圖。
圖24是表示本發(fā)明一實施例中不可逆電路裝置的分解透視圖。
圖25是表示圖24不可逆電路裝置的外部透視圖。
圖26是表示包含按照上述第一實施例中心電極組件的另一不可逆電路裝置的分解透視圖。
圖27是表示圖26不可逆電路裝置的內部結構的剖視圖；圖28是圖26不可逆電路裝置的電學等效電路。
圖29是表示本發(fā)明的通信設備(移動電話)電氣線路的框圖。
圖30A是傳統(tǒng)中心電極組件的電極組件的展開平面圖，圖30B是表示該電極組件與鐵氧化組裝后的平面圖；圖31是表示另一傳統(tǒng)中心電極組件的平面圖，和圖32是表示圖31傳統(tǒng)中心電極組件的插入損耗與隔離度關系的曲線圖。
發(fā)明實施例的描述第一實施例(圖1-4)圖1示出本發(fā)明第一實施例中具有中心電極組件1的不可逆電路裝置(集總常數型隔離器)的每個元件，圖2是表示這些元件組裝后的剖視圖。圖3A是電極組件20的展開圖，圖3B是中心電極組件1的示圖。另外，圖4是不可逆電路裝置的電學等效圖。
在該不可逆電路裝置中，下面要詳述的中心電極組件1，永磁鐵55、匹配電容器C1、C2與C3以及電阻器元件R都裝在樹脂外殼50中，并用軛架部分(下稱金屬盒56與57)從上下包圍。
在樹脂外殼50中，設置了用作輸入、輸出端子51的導體部分，電容元件C1、C2與C3以及電阻元件R，并在金屬盒57中形成了接地端子58。這些元件裝在外殼50里構成圖4的等效電路。
參照圖4描述該電路。在中心電極21、22與23中，其熱端分別用作輸入、輸出端口部P1、P2與P3，其他端(冷端)都接地。在匹配電容器C1、C2和C3中，將其熱側電極分別焊至端口部P1、P2與P3，其冷側電極焊至接地電極。
在電阻元件R中，其一個端接部接至匹配電容元件C3的熱側電極，其它端接部接至接地電極，換言之，將匹配電容元件C3和電阻元件R并聯連接在中心電極23的端口部P3與接地電極之間。
如圖3A與3B所示，第一實施例的中心電極組件1由圓盤形鐵氧化15和電極組件20形成。在電極組件20中，3根中心電極21、22與23以預定角距離從構成接地電極的中心平面部分25向外延伸。
在中心電極組件1中，電極組件20的中心平面部分25貼往鐵氧化15的底面。然后中心電極21、22與23穿過其側面(在a、b部分折迭)繞在鐵氧體15的頂面，并在其上以預定交叉角相互交叉。如圖2所示，在鐵氧化15頂面，通過插入絕緣片(如聚酰亞胺片)16，使中心電極21、22與23相互隔離。
中心電極21與22各用1根導體線形成，而中心電極23由2根導體線形成。各用1根導體線形成的中心電極21與22，其寬度設置成在冷端側鐵氧體邊沿部分x大于鐵氧體中心部分y和熱端側的鐵氧體邊沿部分z。加寬部分包括折迭部a與b。
在第一實施例的中心電極組件1中，由于形成的中心電極21與22具有相對寬的折迭部a與b，使之具有很大的強度，因而彎角穩(wěn)定，而且插入損耗與隔離度等電學特性保持穩(wěn)定的期望值，由此改進了輸入阻抗特性等的均勻性。此外，還減少了折迭部a與b處斷線的危險。
第二實施例(圖5A與5B)本發(fā)明第二實施例的中心電極組件2配置成使各自用1根導體線形成的中心電極21與22的寬度，從中心部分Y向冷端側的鐵氧體邊沿部分x漸增(所謂的反錐型面)。
第二實施例的其它配置與上述第一實施例的相同，其效果也基本與第一實施例的一樣。另外，在第二實施例中，由于中心電極21與22的線寬構成所謂的反錐型面，在冷端側鐵氧體邊沿部x處不出現落差。顯然，這可以避免集中在折迭部b的應力，進一步穩(wěn)定了鐵氧體15頂面上的中心電極21、22與23之間形成的交叉角。
第三實施例(圖6A與6B)第三實施例的中心電極組件3配置時，使各自由1根導體線形成的中心電極21與22的寬度，從中心部分Y向冷端側的鐵氧體邊沿部分X以及熱端側的鐵氧體邊沿部分Z漸增(以所謂的反錐型面)。
第三實施例的其它配置與上述第一和第二實施例一樣，效果也基本上相同。
在第三實施例中，熱端側鐵氧體邊沿部Z也形成得很寬，如圖2所示，該邊沿部Z與中心部Y形成的45°的角，若這里的線寬很小，則其彎角與彎曲形狀就不穩(wěn)定，而且會在電容元件與中心電極之間或中心電極與輸入、輸出端子之間造成連接缺陷或斷線。如在第三實施例中，通過將邊沿部Z形成得很寬就能穩(wěn)定其彎角與彎曲形狀，由此減少連接缺陷與斷線。
第四實施例(圖7A與7B)第四實施例的中心電極組件4配置時，像第一例那樣將各用1根導體線形成的中心電極21與22的寬度，設置成在冷端側鐵氧體邊沿部X大于熱端側鐵氧體邊沿部Z。
另外，在第四實施例中，使中心電極21與22間的交叉角θ12、中心電極21與23間的交叉角θ31、和中心電極22與23間的交叉角θ23，保持θ12＞θ31和θ12＞θ23的關系。
而且，相對于中心電極21鐵氧體中心部Y的中心線，使構成端口部P1的中心電極21冷端側鐵氧體邊沿部X處的線寬向構成端口部P2的中心電極22一側延伸。同樣地，相對于中心電極22鐵氧體中心部Y的中心線，使構成端口部P2的中心電極22冷端側鐵氧體邊沿部X的線寬向構成端口部P1的中心電極21一側延伸。
θ31和θ23間的關系可以是θ31＝θ23.或θ31……θ23。
交叉角θ12不一定要求是120°。為改善端口部P1與P2間的插入損耗，希望120°＜θ12＜140°。若交叉角θ12不小于140°，隔離度將劣化得無用。另一方面，若交叉角θ12小于120°，插入損耗將劣化。
而且，當θ12＞120°時，端口部P3的端口阻抗將高于θ12＝120°時的阻抗，因此希望用多根線形成構成端口部P3的中心中極23，以減小端口阻抗。
第四實施例的其它結構與第一實施例的一樣，效果也基本上相同。另外，在第四實施例中，當把上述電極20與鐵氧體L5裝入中心電極組件4時，中心電極21與22的距離V變大，可防止其間的電氣短路。
第五實施例(圖8A與8B)第五實施例的中心電極組件5配置時，像第一例那樣將各用1根導體線形成的中心電極21、22與23的寬度，設置成在冷端側鐵氧體邊沿部X處大于熱端側鐵氧體邊沿部Z。
另外，在第五實施例中，中心電極21與22間的交叉角θ12、中心電極21與23間的交叉角θ31、和中心電極22與23間的交叉角θ23，保持θ12＜θ31和θ12＜θ23的關系。
而且，相對于中心電極21鐵氧體中心部Y的中心線，使構成端口部P1的中心電極21冷端側鐵氧體邊沿部X的線寬向構成端口部P3的中心電極23一側延伸。同樣地，相對于中心電極22鐵氧體中心部Y的中心線，使構成端口部P2的中心電極22冷端側鐵氧體邊沿部X的線寬向構成端口部P3的中心電極23一側延伸。
θ31與θ23的關系可以是θ31＝θ23.或θ31……θ23。
交叉角θ12不一定要求是120°。為減少端口部P1與P2間的插入損耗，希望100°＜θ12＜110°。若交叉角θ12不大于100°，隔離度將劣化得無用。另一方面，若交叉角θ12大于120°，插入損耗將劣化。
而且，當θ12＜120°時，端口部P3的端口阻抗將高于θ12＝120°時的阻抗，故希望用單根線形成構成端口部P3的中心中極23，以增大端口阻抗。
第五實施例的其它結構與第一例一樣，效果也基本上相同。另外，在第五實施例中，當把上述電極20與鐵氧體L5裝入中心電極組件5時，中心電極21與23以及22與23之間的距離V變得更大，可防止其間的電氣短路。
第六實施例(圖9A與9B)第六實施例的中心電極組件6配置時，使中心電極23的線相互靠近(非平行狀態(tài))。這里，中心電極23的這2根線可以圍繞中心電極23的中心線相互不對稱。
第六實施例的由1根導體線形成的各中心電極21與22的配置、形狀與其它結構都同第一例一樣，效果也基本上相同。
該例的一個特點，即中心電極的2根導體線不平行或相互不對稱，也適用于其它實施例。
第七實施例(圖10A與10B)第七實施例的中心電極組件7配置時，用3根導體線形成構成端口部P3的中心電極23，然而，中心電極23的導體線也可用3根以上的線形成。
第七實施例的由1根導體線形成的各中心電極21與22的配置、形狀與其它結構都同第一例一樣，效果也基本上相同。用3根或更多導體線形成中心電極23，可減小其阻抗，也適用于其它實施例。
第八實施例(圖11A與11B)第八實施例的中心電極組件8配置時，用1根導體線形成中心電極21、22與23，并將中心電極21、22與23的寬度在冷端側鐵氧體邊沿部X設置成部分較大，如第一例一樣。
第八實施例的其它結構與第一例一樣，效果也相同。
第九實施例(圖12)第九實施例的中心電極組件9在形成中心電極電極21、22與23時，將中心電極與中心平面部分25的結合處拐角做成光滑連續(xù)的弧形部r。
第九實施例的其它結構與第一例一樣，效果也基本相同。另外，在第九實施例中，通過在中心電極21、22與23各根部形成形部r，各折迭部a的寬度變大，更容易解除應力集中，因而各中心電極的變角得以穩(wěn)定，交叉角更加穩(wěn)定，此外還可靠地消除了斷線。
第十實施例(圖13、14A與14B)圖13示出第十實施例中包含中心電極組件10的不可逆電路裝置(集總常數型隔離器)的各元件。圖14A是電極組件20的展開圖，圖14B是中心電極組件10的示圖。
該不可逆電路裝置包括的元件基本上與圖1中不可逆電路裝置的相同。接地端子58和輸入、輸出端子51設置在樹脂外殼50上。該例的等效電路與圖4一樣。
作為鐵氧體15，中心電極組件10使用一種長方體形的鐵氧體，因而形成了電極板20的中心平面部分25，以同鐵氧體15的長方體形狀相適配。中心電極21和22均用1根導體線形成，中心電極23用2根導體線形成。與第一例一樣，中心電極21和22的線寬設置成在冷端側鐵氧體邊沿部X部分大于中心部分Y與熱端側鐵氧體邊沿部Z。加寬部分包括折迭部a與b。
第十實施例除了將長方形鐵氧體用作鐵氧體15外，其它結構與第一例一樣，效果也相同。
第十一實施例(圖15A與15B)第十一實施例的中心電極組件11配置時，在中心電極21與22冷端側鐵氧體寬邊沿部X接至中心電極21與22其余部分的位置處設置了角部K。
第十一實施例的其它結構與第十實施例一樣，效果也基本相同。另外，在第十一實施例中，設置角部Y消除了折迭部b附近的落差，由此解除了應力集中。
第十二實施例(圖16與17)圖16示出本發(fā)明第十二實施例的中心電極組件12。在中心電極組件12中，微波鐵氧體15頂面(第一主表面)上有一平面圖示的圓形，輸入中心電極21、輸出中心電極22和端接中心電極23安置成在其間插入基本上呈圓形的絕緣片16，使輸入與輸出中心電極21與22的交叉角G變成125°。端接中心電極23同輸入與輸出中心電極21和22交叉而位于中間。中心電極21、22與23堆放在鐵氧體15頂面上，堆疊順序為輸入中心電極21、絕緣片16、輸出中心電極22、絕緣片16和端接中心電極23。
輸入中心電極21、輸出中心電極22和端接中心電極23在其第一端分別具有端口部P1、P2與P3，接地電極(中心平面部分)25接至其另一端。接地電極25為中心電極21、22與23公用，基本上覆蓋了鐵氧體15的整個底面(第二主表面)。輸入與輸出中心電極21與22具有寬度分別大于端口剖P1與P2的寬度。具體而言，輸入與輸出中心電極21和22形成從各端口部P1與P2向接地電極發(fā)散延伸。
輸入與輸出中心電極21和22、端接中心電極23及接地電極25均由銀、銅、金、鋁與鈹等導電材料制成，并通過對由此類材料構成的薄金屬板進行沖壓或蝕刻而一體形成。
這樣，制得中心電極組件12。在該中心電極組件12中，由于輸入與輸出中心電極21與22具有寬度分別大于端口剖P1與P2的寬度。所以接地電極處(通常呈現最大高頻電流)高頻電流的集中度得以解除。結果，即使放大輸入與輸出中心電極21與22形成的交叉角G，也能減少插入損耗而不降低配有中心電極組件12的隔離器的隔離帶寬。
圖17示出配備中心電極組件12的隔離器的插入損耗與隔離特性，其中輸入與輸出中心電極21與22形成的交叉角G為125°，而圖中傳統(tǒng)隔離器具有中心電極組件240(圖31)，其中輸入與輸出中心電極形成的交叉角G為120°。圖中，實線41表示前一隔離器的插入損耗，實線43表示其隔離特性；虛線40表示后一種傳統(tǒng)隔離器的插入損耗，虛線42表示其隔離特性。由圖17可看出，對于隔離帶寬，上述兩種情況的結果基本相同，但對于插入損耗，則應用第十二實施例中中心電極組件12的情況比應用傳統(tǒng)中心電極組件240的情況呈現出更小的值。
此外，由于接地電極25一側(輸入與輸出中心電極21和22的根部)的電極寬度很寬，故能穩(wěn)定中心電極21、22與23的搖動，這樣就消除了各批生產的特性變化，從而減小了中心電極組件12的特性變化。
第十二實施例的改進(圖18-21)除了圖16的實例以外，中心電極21、22與23的寬度和形狀可作多種修改。
如圖18所示，輸入與輸出中心電極21和22可以向接地電極25逐步延伸，由此具有寬度漸增的形狀，其中接地電極25處的電極寬度比端口部P1與P2處的電極寬度更寬。
而且，如圖19所示，中心電極21、22與23可以分別用2根導體線21c與21d、22c與22d和23c與23d形成。
再者，如圖20所示，中心電極21、22與23可有各自的槽，這些槽把電極沿其長度部分分別分成導體線21c與21d、22c與22d和23c與23d。在其長度的其它部分，中心電極21、22與23無槽，因而是單一的電極。在圖20的場合中，槽從端口部P1與P2延伸到接近接地電極25。
此外，如圖21所示，中心電極21、22與23分別由2根導體線21e與21f、22e與22f及23e與23f形成，這些導體線隨著從端口P1與P2向接地電極25延伸逐步變寬。
第十三實施例(圖22)圖22示出本發(fā)明第十三實施例的中心電極組件13。在該中心電極組件13中，在微波鐵氧體15頂面，輸入與輸出中心電極21和22及端接中心電極23安置成相互相交，其間插入絕緣片16。輸入與輸出中心電極21和23形成的交叉角為G為122°。中心電極21、22與23分別用2根導體線21g與21h、22g與22h及23g與23h形成。在這些中心電極中，其第一端分別用作端口部P1、P2與P3，接地電極25接至其另一端。接地電極25為這些中心電極公用，因而基本上覆蓋了鐵氧體15的整個底面。
在圖31的傳統(tǒng)中心電極組件240中，若輸入與輸出中心電極271和272形成的交叉角G大于120°，則距離B-B變成大于距離A-A，其中B-B是從輸入中心電極271的邊沿e1與端接中心電極283的邊沿e10的交點B到絕緣片220邊沿部的距離，A-A是從輸入中心電極271邊沿e4與輸出中心電極272邊沿e5的交點A到絕緣片220邊沿部的距離。
因此，在第十三實施例中，通過應用較大的距離B-B，即中心電極之間較大的絕緣距離，可放大各輸入與輸出中心電極21和22的電極寬度。具體而言，通過沿電極寬度方向延伸輸入與輸出中心電極21和22的導體線21g與22g的邊沿e1和e5(最接近端接口部P3)，使輸入與輸出中心電極21和22被形成具有其寬度在一側漸增的形狀，其中接地電極25側比更靠近端口部P1與P2的地方具有更大的電極寬度。
具體而言，輸入中心電極21的導體線21g的邊沿e2和導體線21h兩側的邊沿e3與e4形成相互平行。再者，最靠近端口部P3的邊沿e1沿電極寬度方向延伸，直到距離B-B變成等于A-A，其中B-B是從輸入中心電極21邊沿e1與端接中心電極23邊沿e10的交點B到絕緣片16邊沿部的距離，而A-A是從輸入中心電極21邊沿e4與輸出中心電極22邊沿e5的交點A到絕緣片16邊沿部的距離。
同樣地，輸出中心電極22的導體線22g的邊沿e6和導體線22h兩側的邊沿e7與e8形成相互平行。再者，最接近端口部P3的邊沿e5沿電極寬度方向延伸，直到從輸出中心電極22邊沿e5與端接中心電極23邊沿e9的交點到絕緣片16邊沿部的距離，變成等于從輸出中心電極22邊沿e8與輸入中心電極21邊沿e1的交點到絕緣片16邊沿部的距離。
在上述中心電極組件13中，通過將邊沿e1與e5沿電極寬度方向延伸到最接近端口部P3，同第十二例的中心電極組件12的情況相比，能進一步抑制中心電極21、22與23之間因絕緣片16位移而產生的短路故障。
此外，由于接地電極25一側(輸入與輸出中心電極21與22的根部)的電極寬度很大，可以穩(wěn)定中心電極21、22與23間形成的交叉角G，從而減少了中心電極組件13的特性變化。
第十四實施例(圖23)圖23示出第十四實施例的中心電極組件14。在該中心電極組件14中，使用了平面圖中為矩形的鐵氧體15。通過將輸入與輸出中心電極21和22的導體線21g與22g的邊沿e1與e5沿電極寬度方向延伸到最接近端口部P3，輸入與輸出中心電極21和22被形成具有在一側寬度漸增的形狀，其中接地電極25側分別比端口部P1與P2附近的電極寬度大。
在中心電極組件14中，通過擴大接地電極25側(中心電極21與22導體線21g與21h和22g的根部)的寬度，可穩(wěn)定中心電極21與22形成的交叉角G，因而能進一步減少中心電極組件14的特性變化。
不可逆電路裝置實施例(圖24與25)圖24示出本發(fā)明一實施例中不可逆電路裝置的每個元件，圖25表示這些元件組裝后的外觀。該不可逆電路裝置是一種集總常數型隔離器，其中配有上述的中心電極組件12。
如圖24所示，不可逆電路裝置(集總常數型隔離器)包括金屬下殼57，樹脂端接盒50、上述的中心電極組件12d，金屬上殼56，永磁鐵55，電阻元件R、匹配電容器C1、C2與C3等。
在中心電極組件12d中，置于鐵氧體15背面156的接地電極25，通過樹脂端接盒50的窗口50a用焊接等方法接至金屬下殼57的底壁57b并接地。
在樹脂端接盒50中，輸入端子51、輸出端子52和接地端子53都是插入模制件。在輸出端子52中，其一端暴露于樹脂端接盒50的外壁，另一端暴露于盒50的內表面，由此形成輸出引出電極部52a。在輸入端子51中，其一端暴露于樹脂盒50的外壁，另一端暴露于樹脂盒50的內表面，形成輸入引出電極部(未示出)。同樣地，在兩個接地端子53中，各自的一端暴露于樹脂盒50的相對外壁之一，另一端暴露于樹脂盒50的內表面之一，形成接地引出電極部53a。
在匹配電容器C1～C3中，其熱側電容器電極分別電連接至端口部P1～P3，冷側電容器電極電連接至暴露于樹脂盒50內表面的接地引出電極部53a。
構成電阻元件R時，在絕緣基片兩端部用厚膜印刷等方法形成電極，并在兩端部之間設置諸如金屬陶瓷基、碳基或釕基厚膜或者金屬薄膜電阻器。作為絕緣基片材料，如可使用氧化鋁等介質陶瓷。而且，還可在電阻器表面形成諸如玻璃的涂層。
電阻元件R的電極之一接至匹配電容元件C3的熱側電容器電極，另一電極接至接地引出電極部53a。換言之，將匹配電容器元件C3與電阻元件R電氣并聯在中心電極組件12d的端口部P3與地之間。
金屬下殼57有左右側壁57a與底壁57b，其上設置了樹脂端接盒50。在盒50中，裝有中心電極組件12d和匹配電容器C1、C2與C3，金屬上殼56裝在金屬下殼57上。永磁鐵55附接于上殼56的底面，用于向中心電極組件12d施加直流磁場。下殼57與上殼56構成一磁路，還用作軛架部。下殼57與上殼56都是通過沖壓高電容率板材(如鐵或硅鋼)，彎曲后用銅或銀電鍍沖壓板表面而形成的。
這樣，就得到了圖25的不可逆電路裝置(集總常數型隔離器)，其電學等效電路見圖4。由于該集總常數隔離器配用了具有上述特征的中心電極組件12d，所以特性變化小，插入損耗低，隔離帶寬充分。
除了上述的中心電極組件12d外，這種集總常數型隔離器還可使用上述諸實施例中的中心電極組件。
不可逆電路裝置的其它實施例(圖26～28)圖26示出本發(fā)明另一實施例中不可逆電路裝置(集總常數型隔離器)的各元件，包括上述第一例說明的中心電極組件1和用作電容元件的介質片(聚酰亞胺片)26，圖27是這些元件組裝后的剖視圖。另外，圖28示出該不可逆電路裝置的等效電路。
這種不可逆電路裝置構制時，把介質片26插在中心電極組件1(詳情與圖3A和3B所示第一例同)與金屬下殼57之間，以形成圖28的電容元件C4。因此，在該不可逆電路裝置中，電極板20的中心平面部分25不起接地電極的作用。
增加的電容元件C4可以應用于具有上述中心電極組件之一的任何不可逆電路裝置。
通信設備(圖29)作為本發(fā)明的通信設備實施例，下面舉例描述一移動電話。圖29示出該移動電話RF部分的電路120。標號122為天線元件，123為雙工器，131為發(fā)射側隔離器，132為發(fā)射側放大器，133為發(fā)射側中間級帶通濾波器，134為發(fā)射側混頻器。另外，135為接收側放大器，136為接收側中間級帶通濾波器，137為接收混頻器，138為壓控振蕩器(VCO)，139為本機帶通濾波器。
這里，作為發(fā)射側隔離器131，可以應用具有第一到第十四實施例中任一中心電極組件1～14的不可逆電路裝置(集總常數型隔離器)。安裝這種不可逆電路裝置，能使移動電話具有穩(wěn)定的電氣特性和高的可靠性。
其它實施例本發(fā)明的中心電極組件，不可逆電路裝置和通信設備并不限于上述諸實施例，在本發(fā)明的實際精神與范圍內，可對其作出各種更改和修正。
例如，中心電極用3根或更多導體線局部形成，而導體線可以一起接合在中心電極的任一位置以形成1根或另幾根導體線。
而且，平面圖中鐵氧體的形狀可以是圓形、多邊形、圓角三角形等。
除了隔離器外，本發(fā)明還適用于各種不可逆電路裝置，包括循環(huán)器。
中心電極除了沖壓金屬板并彎曲沖壓板而形成外，還可在基片(介質基片、磁性基片等)上設置圖案電極來形成。另外，不應用絕緣片，可用印刷等方法形成絕緣膜。
而且，中心電極形成的交叉角G可以在110°～140°范圍內。
由以上描述可知，根據本發(fā)明的第一與第二方面，由于在1根線形成的中心電極冷端的鐵氧體邊沿部構成了寬的部分，因此可以獲得明顯減小斷線的中心電極組件、不可逆電路裝置和通信設備，中心電極的可靠性提高了，且具有穩(wěn)定的電導特性。
根據本發(fā)明的第三方面，由于各中心電極具有光滑而連接的弧形部，該弧形部與中心平面部分接合，解除了彎曲時在該部分的應力集中，因而明顯減少了斷線，中心電極形成的交叉角得以穩(wěn)定。
根據本發(fā)明的第四方面，由于輸入與輸出中心電極和端接中心電極中至少有一根電極具有寬度漸增的形狀，其中接地電極側比端口部側的電極寬度更大，因此減緩了接地電極側(能常呈現最大高頻電流)高頻電流的集中度，由此減少了插入損耗而不影響隔離特性等電學特性。
另外，通過將各輸入與輸出中心電極的邊沿在電極寬度方向延伸到最接近端口部，使這些中心電極具有寬度在一側漸增的形狀，其中接地電極側比端口部測的電極寬度更大，可防止中心電極之間出現短路故障。
本發(fā)明的不可逆電路裝置和通信設備具有上述特征的中心電極組件，因而電學特性很穩(wěn)定。
權利要求
1.一種中心電極組件，其特征在于包括電極組件，其中多根中心電極從其中心平面部分向外以預定角度間距延伸；鐵氧體；貼住鐵氧體底面的中心平面部分，中心電極穿過鐵氧體側面包繞其頂面，且所述中心電極在鐵氧體頂面相互交叉，和至少1根用1根線形成的中心電極，且所述中心電極的線寬在其靠近所述鐵氧體側面所述中心電極接至所述中心平面部分的部分比其其它部分更大。
2.一種中心電極組件，其特征在于包括電極組件，其中多根中心電極從其中心平面部分向外以預定角度間距延伸；鐵氧體；貼住鐵氧體底面的中心平面部分，中心電極穿過鐵氧體側面包繞其頂面，且所述中心電極在鐵氧體頂面相互交叉，和至少一根用1根線形成的中心電極，且所述中心電極的線寬在其靠近所述鐵氧體所述側面的部分比其隔開所述側面的部分更大。
3.如權利要求1或2的中心電極組件，其中所述電極組件包括第一、第二與第三中心電極；交叉角θ12與交叉角θ31的關系設定為θ12＞θ31，其中θ12由第一中心電極與在一側與第一中心電極相鄰的第二中心電極形成，而θ31由第一中心電極與在另一側與第一中心電極相鄰的第三中心電極形成；和相對于鐵氧體中心部分的中心線，第一中心電極鐵氧體側面部分的寬度在其更接近第二中心電極的部分比其更接近第三中心電極的部分更大。
4.如權利要求1或2的中心電極組件，其中所述電極組件包括第一、第二與第三中心電極；交叉角θ12與交叉角θ31的關系設定為θ12＜θ31，其中θ12由第一中心電極與在一側與第一中心電極相鄰的第二中心電極形成，而θ31由第一中心電極與在另一側與第一中心電極相鄰的第三中心電極形成；和相對于鐵氧體中心部分的中心線，第一中心電極鐵氧體側面部分的寬度在其更接近第三中心電極的部分比其更接近第二中心電極的部分更大。
5.如權利要求1或2的中心電極組件，其中用1根線形成的中心電極的寬度向鐵氧體側面部分漸增。
6.一種中心電極組件，其特征在于包括電極組件，其中多根中心電極從其中心平面部分向外以預定角度間距延伸；鐵氧體；貼住鐵氧體底面的中心平面部分，中心電極穿過鐵氧體側面包繞其頂面，且所述中心電極在鐵氧體頂面相互交叉，和每根所述中心電極有一光滑連續(xù)的弧形部分，這里所述中心電極與所述中心平面部分接合。
7.如權利要求1、2或6的中心電極組件，其中2根中心電極用1根線形成，1根中心電極用2根線形成。
8.一種中心電極組件，其特征在于包括鐵氧體；輸入與輸出中心電極和端接中心電極，它們均設置在所述鐵氧體的第一主表面上，從而以預定角度相互相交；接地電極，它置于所述鐵氧體的第二主表面上，并與各所述輸入與輸出中心電極及所述端接中心電極的一個端部電氣連接；輸入與輸出端口部及端接端口部，它們分別接至所述輸入與輸出中心電極及所述端接中心電極的另一端；和所述輸入與輸出中心電極及端接中心電極中至少有一個中心電極具有寬度漸增的形狀，其中電極寬度在接地電極處比端口部處更大。
9.如權利要求8的中心電極組件，其中各所述輸入與輸出中心電極的形狀，通過在電極寬度方向將其邊沿延伸到最接近所述端接端口部，使其寬度在一側漸增，因而電極寬度在接地電極一側比端口部一側更大。
10.一種不可逆電路裝置，其特征在于包括永磁鐵；如權利要求1、2、6或8的中心電極組件，所述中心電極組件承受所述永磁鐵施加的直流磁場；和容納所述永磁鐵和所述中心電極組件的外殼。
11.一種通信設備，包括如權利要求10中不可逆電路裝置，并且被接至包括發(fā)射電路與接收電路之一的通信電路。
全文摘要
本發(fā)明提出了中心電極組件、不可逆電路裝置和通信設備,它們具有穩(wěn)定的物理特性和高可靠性,且消除了其中心電極的斷線。中心電極組件包括一種電極組件和鐵氧體,在電極組件中,多根中心電極從其中心平面部分(接地電極)以預定角距離向外延伸。中心平面部分貼住鐵氧體底面,然后中心電極穿過鐵氧體的側面包繞在其頂面,并在其上相互交叉。至少1根中心電極用1根線形成,中心電極的寬度設置成在冷端側的鐵氧體邊沿部部分較大。
文檔編號H01P1/387GK1344040SQ0113307
公開日2002年4月10日 申請日期2001年9月13日 優(yōu)先權日2000年9月13日
發(fā)明者大平勝幸, 長谷川隆 申請人:株式會社村田制作所