專利名稱：非互易電路裝置和通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非互易電路裝置，本發(fā)明尤其涉及諸如用于微波通信設(shè)備中的隔離器或循環(huán)器的非互易電路裝置，以及使用這種隔離器或循環(huán)器的通信設(shè)備。
通常，集中常數(shù)型隔離器的功能是使信號只沿一個傳輸方向通過，并排除該信號沿反方向傳輸。
近年來，在移動通信設(shè)備中，非常需要降低成本以及小型化和減輕重量。在這種環(huán)境下，在隔離器中也已經(jīng)要求小型化、減輕重量以及降低成本。
為了滿足上述需要，已經(jīng)研制了

圖10所示的集中常數(shù)型隔離器。集中常數(shù)型隔離器11包含由樹脂制成，并設(shè)置在下軛12上的終端罩子13。下軛12由磁性金屬制成，并包含右和左側(cè)壁12a，已經(jīng)底盤12b。中心電極裝配14容納在終端罩子13中，并在其上設(shè)置由磁性金屬制成的上軛15。在上軛15內(nèi)側(cè)，設(shè)置永久性磁鐵16。永久性磁鐵16將DC磁場提供給中心電極裝配14。
中心電極裝配14包含微波鐵氧體20和設(shè)置在微波鐵氧體20上的三個中心電極21、22和23。三個中心電極21到23以電絕緣狀態(tài)相互交叉呈120度角度。在三個中心電極21到23的第一端的端口部分P1、P2和P3垂直彎曲，并且三個中心電極21到23的另外端共享的屏蔽部分26接觸到鐵氧體20的下表面。公共的屏蔽部分26基本上覆蓋鐵氧體20的下表面，并通過終端罩子13的開口13a連接到下軛12的底盤12b。
輸入/輸出電極31、32和接地終端33和34在終端罩子13中插入模制。輸入/輸出電極31、32的第一端暴露在罩子13的側(cè)壁外側(cè)，其另外端暴露在罩子13的側(cè)壁內(nèi)側(cè)，由此在罩子13內(nèi)側(cè)形成輸入/輸出連接部分18a、18b。類似地，接地終端33和34的第一端暴露在罩子13的側(cè)壁外側(cè)，其另一端暴露在罩子13的內(nèi)側(cè)，由此分別形成接地連接電極部分17a、17b和17c和17d。中心電極21到23的每一個端口部分P1到P3連接到匹配電容器C1、C2和C3中的一個的高電位側(cè)電容器電極1。每一個匹配電容器C1到C3的低電位側(cè)電容器電極2連接到接地連接電極部分17a、17b、17c、17d。終端電阻器R的一端連接到匹配電容器C3的高電位側(cè)電容器電極1，其另一端連接到接地連接電極部分17b。即，匹配電容器C3和終端電阻器R電氣并聯(lián)在中心電極23的端口部分P3和地端之間。另外，端口部分P1和P2分別連接到輸入/輸出連接電極部分18a和18b。
在上述傳統(tǒng)的隔離器11中，每一個匹配電容器C1到C3都必須插入在一個端口部分P1到P3和一個接地連接電極部分17a、17c、17d之間，同時將電容器支持在垂直方向。另外，必須通過焊接，將匹配電容器C1到C3的電容器電極1、2連接到端口部分P1到P3和接地連接電極部分17a、17c、17d。
但是，隔離器11具有這樣的問題，即，將匹配電容器C1到C3插入端口部分P1到P3與接地連接電極部分17a、17c、17d之間耗時而又艱難，因為匹配電容器C1到C3尺寸小，難以處理。另外，由于中心電極21到23的端口部分P1到P3必須在裝配工藝的前面步驟中垂直彎曲，故可能使得端口部分P1到P3與匹配電容器C1到C3之間的焊接變?yōu)椴环€(wěn)定的，這是因為端口部分P1到P3的彎曲角度的變化引起的。另外，對于可能有溢出的焊料，并引起匹配電容器C1到C3的高電位側(cè)電容器電極1和低電位側(cè)電容器電極2之間短路，造成次品。
為了克服上述問題，本發(fā)明的較佳實施例提供了一種非互易電路裝置，和一種通信設(shè)備，它們具有高度可靠性，包含易于裝配的匹配電容器。
本發(fā)明的一個實施例提供了一種非互易電路裝置，包含永久性磁鐵；鐵氧體，所述永久性磁鐵將DC磁場施加給所述鐵氧體；多個從所述鐵氧體的第一主表面通過所述鐵氧體的側(cè)表面延伸到所述鐵氧體第二主表面的中心電極；設(shè)置在所述鐵氧體的第二主表面上，并電氣連接到所述多個中心電極的接地板；多個分別電氣連接在所述接地板和所述多個中心電極的端口部分之間的匹配電容器，并且至少一個匹配電容器設(shè)置得使其主表面與所述鐵氧體的立表面形成一個范圍在60度到120度內(nèi)的角度。
根據(jù)上述安排，匹配電容器可以連接在中心電極和在前面的裝配步驟中裝配了鐵氧體的接地板之間。由此，可以使匹配電容器與中心電極、接地板和鐵氧體形成為整體，作為一個單元。由此，安裝匹配電容變得更加容易。
另外，可以在接地板連接了匹配電容器的部分附近，以及中心電極端口部分附近設(shè)置絕緣體，用于防止短路。這種絕緣體防止了在焊接匹配電容器時由于溢出的焊料形成不理想的焊料橋接。通過這種方法，可以防止例如匹配電容器的高電位側(cè)電容器電極和低電位側(cè)電容器電極之間的短路。
另外，根據(jù)本發(fā)明的通信設(shè)備因為設(shè)備設(shè)置有上述安排的非互易電路裝置而具有更低的制造成本和更高的可靠性。
本發(fā)明還解釋了一種裝配非互易電路裝置的方法。
從下面參照附圖，對本發(fā)明的實施例的描述，本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是顯然的。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的非互易電路裝置的分解透視圖；圖2是圖1的非互易電路裝置的中心電極的正視圖；圖3是圖2的中心電極裝配的平面圖；圖4是解釋圖2的中心電極裝配中匹配電容器的裝配的示圖；圖5是示出圖1的非互易電路裝置的內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)的示圖；圖6是圖1的非互易電路裝置的等效電路圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的非互易電路裝置的中心電極裝配的正視圖；圖8是圖7所示的中心電極裝配的平面圖；圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的通信設(shè)備的一個實施例的方框圖。
圖10是傳統(tǒng)的非互易電路裝置的分解透視圖。
圖1示出本發(fā)明的非互易電路裝置的第一實施例的分解透視圖。非互易電路裝置41是本發(fā)明應(yīng)用于集中常數(shù)型隔離器11(參照圖10解釋)的一種裝置。如圖1所示，集中常數(shù)性隔離器11包含下軛12、終端罩子53(由樹脂制成)、中心電極裝配54、永久性磁鐵16和上軛。
下軛12由磁性金屬制成，并且包含左右側(cè)壁12a和12b。將終端罩子53設(shè)置在下軛12上，將中心電極裝配54容納在終端罩子13中，并將由磁性金屬制成的上軛15放置在上面。在上軛15的下主表面上，設(shè)置永久性磁鐵16。永久性磁鐵16將DC磁場提供給中心電極裝配54。由下軛12、中心電極裝配54和上軛15形成磁路。
中心電極裝配54包含微波鐵氧體20和三個設(shè)置在微波鐵氧體20的上表面(第一主表面)上的中心電極21-23，如圖2和圖3所示。三個中心電極21-23在電器絕緣的狀態(tài)下相互交錯呈120度。三個中心電極21-23的第一端處的端口部分P1-P3垂直彎曲，并且將三個中心電極21-23公用的屏蔽部分26接觸到鐵氧體20的下表面(第二主表面)上。公共的屏蔽部分26基本上覆蓋了鐵氧體20的下表面。
接地板42設(shè)置在鐵氧體20的下表面?zhèn)壬?，并通過表面接觸(如果需要，利用焊接、導(dǎo)電粘劑等等)電氣連接到中心電極21-23的公共的屏蔽部分。電容器連接部分42a、42b、42c由接地板42的端部延伸，并保持得平行于中心電極21-23的端口部分P1-P3。通過將接地板42通過終端罩子43的開口53a連接到下軛12的底盤12b，使接地板32接地。
通過焊接，將匹配電容器C1-C3的高電位側(cè)電容器電極1連接到端口部分P1-P3，并通過焊接，將其低電位側(cè)電容器電極2連接到接地板42的電容器連接部分42a、42b、42c。匹配電容器C1-C3如此設(shè)置，從而電容器電極1、2的表面和鐵氧體20的上表面形成一個角度，該角度在從60度到120度的范圍內(nèi)。在第一實施例的情況下，將角度設(shè)置在90度。每一個匹配電容器C1-C3都是單板型電容器，其中電容器電極1、2形成在介質(zhì)基片3的兩個表面上。
可以例如以圖4指出的方式，安裝匹配電容器C1-C3。即，在接地板42的基底部分設(shè)置彎曲部分43，從而圖4所示的裝置可以形成如圖2所示的形狀。在將焊膏施加到接地板42的電容器連接部分42a-42c上后，安裝匹配電容器C1-C3，從而低電位側(cè)電容器電極2在外側(cè)。
另外，在將焊膏施加到匹配電容器C1-C3的高電位側(cè)電容器電極1后，包含附有中心電極21-23的鐵氧體20從上面安裝。中心電極21到23的公共屏蔽部分20表面接觸到接地板42的上表面，并且端口部分P1到P3分別表面接觸到匹配電容器C1到C3的高電位側(cè)電容器電極1。焊膏在這種狀態(tài)下加熱，并且焊接匹配電容器C1到C3。接著，將電容器連接部分42a到42c與端口部分P1到P3彎曲，以便用電容器電極1、2的表面設(shè)置匹配電容器C1到C3，并且鐵氧體20的上表面形成一個角度，該角度在60度到120度范圍內(nèi)。相應(yīng)地，得到中心電極裝配54。
輸入/輸出電極31、32和接地終端33；34在終端罩子53中插入模制。輸入/輸出電極31、32的第一端暴露在罩子53的側(cè)壁外部，其另外兩端暴露在罩子53的側(cè)壁內(nèi)側(cè)，以形成輸入/輸出連接部分18a、18b。類似地，接地終端33的第一端暴露在罩子53的側(cè)壁的外側(cè)，其另外一端暴露在罩子53的側(cè)壁內(nèi)側(cè)，以形成接地連接電極部分17b。
如圖5所示，中心電極裝配54和終端電阻器R容納在具有上述結(jié)構(gòu)的終端罩子53中。通過焊接等，將中心電極21、22的端口部分P1、P2連接到輸入/輸出連接電極部分18a、18b。將終端電阻器R的一端連接到接地連接電極部分17b，并將其另一端連接到匹配電容器C3的高電位側(cè)電容器電極1。圖6中示出隔離器41的等效電路圖。
在具有上述結(jié)構(gòu)的隔離器41中，由于將匹配電容器C1到C3分別安裝在中心電極21到23的端口部分P1到P3，以及接地板42的電容器連接部分42a和42c之間，故可以將匹配電容器C1到C3、中心電極21到23和鐵氧體20處理成為一個單元。根據(jù)這種安排，消除了將難以處理的小尺寸匹配電容器C1到C3安裝在垂直平面上的工藝，由此，使隔離器41的制造更為容易。
另外，在第一實施例中，在將匹配電容器C1到C3連接到端口部分P1到P3和電容器連接部分42a到42c后，通過彎曲端口部分P1到P3和電容器連接部分42a到42c，垂直設(shè)置匹配電容器C1到C3。相應(yīng)地，和傳統(tǒng)隔離器11(見圖11)(其中，必須在連接匹配電容器之前彎曲端口部分)相比，可以可靠地焊接端口部分P1到P3和匹配電容器C1到C3，由此，改進(jìn)了連接的可靠性。
另外，由于匹配電容器C1到C3的每一個低電位側(cè)電極2通過接地板42接地，故可以省略在傳統(tǒng)終端罩子13(見圖10)中所形成的接地連接電極部分17a、17b、17c。相應(yīng)地，終端罩子53的結(jié)構(gòu)變得簡單，并且可以實現(xiàn)對成本的降低。
第二實施例，圖7和圖8圖7和圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的非互易電路裝置的中心電極裝配64。在中心電極裝配64中，為了防止焊料橋接，設(shè)置絕緣體65、66(由圖7和圖8中的陰影表示)。
將絕緣體65設(shè)置在接地板42上連接匹配電容器C1到C3的位置附近。絕緣體66設(shè)置在中心電極21到32的端口部分P1到P3附近。絕緣體65、66防止焊料橋接，由此防止匹配電容器C1到C3的高電位側(cè)電極1與接地電極42之間的短路，或高電位側(cè)電極1和低電位側(cè)電極2之間的短路。另外，由于通過絕緣體65、66消除了焊料橋接，故改進(jìn)了匹配電容器的位置精確度。
另外，在第二實施例中，為了消除高電位側(cè)電極1(當(dāng)匹配電容器C1、C2處于垂直方向)與中心電極21、22之間的短路，在相對的中心電極21、22和高電位側(cè)電極1之間設(shè)置隔離器67。由此，可以得到具有更高可靠性的隔離器。
第三實施例，圖9
下面將解釋第三實施例，取移動電話作為本發(fā)明的通信設(shè)備的一個例子。
圖9是移動電話120中電路的RF部分的方框圖。在圖9中，122表示天線元件，123表示雙工器，131表示發(fā)送側(cè)隔離器，132表示發(fā)送側(cè)放大器、133表示發(fā)送側(cè)帶通濾波器、134表示發(fā)送側(cè)混頻器、135表示接收側(cè)放大器、136表示接收側(cè)級間帶通濾波器、137表示接收側(cè)混頻器、138表示壓控振蕩器(VC0)，139表示本地帶通濾波器。
這里，可以將第一和第二實施例的集中常數(shù)型隔離器用作發(fā)送側(cè)隔離器131。通過安裝這種隔離器，可以實現(xiàn)具有低成本、高可靠性的移動電話。
其它實施例本發(fā)明不限于上述實施例。可以在本發(fā)明的主旨范圍內(nèi)有各種安排。
例如，在上述第一和第二實施例中，所有的匹配電容器C1到C3的安裝都是縱向的，其電容器電極表面垂直于水平表面。但是，不必將所有的匹配電容器C1到C3都縱向安裝?？梢詫蓚€匹配電容器C1到C縱向安裝，另一個匹配電容器C3可以水平安裝，其中其電容器電極表面平行于水平表面。即，只要至少一個匹配電容器設(shè)置得使其電容器電極表面與鐵氧體形成范圍在60度到120度的角度，就可以得到本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，諸如節(jié)省空間、降低成本、有利于裝配等等。
另外，可以通過導(dǎo)電粘劑代替焊接安裝匹配電容器C1到C3。匹配電容器C1到C3可以是單板型電容器。另外，本發(fā)明還應(yīng)用于除了隔離器以外的非互易電路裝置，用于諸如循環(huán)器之類的其它高頻元件。
從上述可見，根據(jù)本發(fā)明，由于將匹配電容器安裝在鐵氧體的中心電極與接地板之間，故匹配電容器可以視為具有中心電極、接地板和鐵氧體的一個單元。相應(yīng)地，安裝難以處理的小尺寸匹配電容器更加容易。大大改進(jìn)了非互易電路裝置的匹配效率，由此可以降低成本。結(jié)果，可以實現(xiàn)對通信設(shè)備的成本的降低。
另外，通過設(shè)置絕緣體防止在接地板的連接匹配電容器的部分和中心電極端口部分附近的焊料橋接，消除了不必要的短路，由此可以得到具有更高可靠性的非互易電路裝置和通信設(shè)備。
雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的較佳實施例具體示出和描述了本發(fā)明，熟悉本領(lǐng)域的人將知道，在不背離本發(fā)明的主旨的條件下，可以有形式上和細(xì)節(jié)上的上述和其它變化。
權(quán)利要求
1.一種非互易電路裝置，其特征在于包含永久磁鐵；鐵氧體，所述永久磁鐵將DC磁場施加給所述鐵氧體；多個從所述鐵氧體的第一主表面通過所述鐵氧體的側(cè)表面延伸到所述鐵氧體第二主表面的中心電極；設(shè)置在所述鐵氧體的第二主表面上，并電氣連接到所述多個中心電極的接地板；多個分別電氣連接在所述接地板和所述多個中心電極的端口部分之間的匹配電容器，每一個所述匹配電容器的一個主表面上具有一個電極；并且至少一個匹配電容器設(shè)置得使其主表面與所述鐵氧體形成范圍在60度到120度內(nèi)的角度。
2.如權(quán)利要求1所述的非互易電路裝置，其特征在于還包含設(shè)置在接地板和所述至少一個匹配電容器附近的絕緣體，以便防止接地板和所述至少一個匹配電容器之間由溢出的焊料引起的焊料橋接。
3.如權(quán)利要求2所述的非互易電路裝置，其特征在于還包含設(shè)置在對應(yīng)于所述至少一個匹配電容器中心電極的端口部分附近的絕緣體，以便防止所述端口部分和所述至少一個匹配電容器之間由溢出的焊料引起的焊料橋接。
4.如權(quán)利要求1所述的非互易電路裝置，其特征在于還包含設(shè)置在對應(yīng)于所述至少一個匹配電容器的中心電極端口部分附近的絕緣體，用于防止所述端口部分和所述至少一個匹配電容器之間由于溢出的焊料引起的焊料橋接。
5.一種通信裝置，其特征在于包含包含發(fā)送電路和接收電路中的至少一個電路的高頻電路；和非互易電路裝置，連接到所述高頻電路，并包含永久磁鐵；鐵氧體，所述永久磁鐵將DC磁場提供給所述鐵氧體；多個從所述鐵氧體的第一主表面通過所述鐵氧體的側(cè)表面延伸到所述鐵氧體的第二主表面的中心電極；設(shè)置在所述鐵氧體的第二主表面上，并電氣連接到所述多個中心電極的接地板；多個分別電氣連接在所述接地板和所述多個中心電極端口部分之間的匹配電容器，每一個所述匹配電容器的一個主表面上具有電極；并且至少一個所述匹配電容器設(shè)置得使其主表面與所述鐵氧體形成范圍在60度到120度內(nèi)的角度。
6.如權(quán)利要求5所述的非互易電路裝置，其特征在于還包含設(shè)置在接地板和所述至少一個匹配電容器附近的絕緣體，以便防止接地板和所述至少一個匹配電容器之間由溢出的焊料引起的焊料橋接。
7.如權(quán)利要求6所述的非互易電路裝置，其特征在于還包含設(shè)置在對應(yīng)于所述至少一個匹配電容器的中心電極的端口部分附近的絕緣體，以便防止所述端口部分和所述至少一個匹配電容器之間由溢出的焊料引起的焊料橋接。
8.如權(quán)利要求5所述的非互易電路裝置，其特征在于還包含設(shè)置在對應(yīng)于所述至少一個匹配電容器的中心電極的端口部分附近的絕緣體，以便防止所述端口部分和所述至少一個匹配電容器之間由溢出的焊料引起的焊料橋接。
9.一種用于非互易電路裝置的單元中心電極組件，其特征在于包含鐵氧體；多個從所述鐵氧體的第一主表面通過所述鐵氧體的側(cè)表面延伸到所述鐵氧體的第二主表面的中心電極；設(shè)置到所述鐵氧體的第二主表面，并電氣連接到所述多個中心電極的接地板；多個分別安裝并電氣連接在所述接地板和所述多個中心電極的端口部分之間的匹配電容器，每一個匹配電容器的一個主表面上具有一個電極；并且至少一個所述匹配電容器設(shè)置得使其主表面與所述鐵氧體形成范圍在60度到120度內(nèi)的角度。
10.如權(quán)利要求9所述的單式的中心電極裝配，其特征在于所述接地板具有彎曲部分，所述彎曲部分位于所述鐵氧體和所述至少一個匹配電容器之間，以便將所述至少一個匹配電容器支持得與所述鐵氧體呈所述角度。
11.一種裝配用于非互易電路裝置的中心電極組件的方法，其特征在于包含以下步驟設(shè)置鐵氧體；將多個中心電極安裝到所述鐵氧體上，所述中心電極從所述鐵氧體的第一主表面通過所述鐵氧體的側(cè)表面延伸到所述鐵氧體的第二主表面；將所述接地板安裝到所述鐵氧體的第二主表面?zhèn)?，并將所述接地板電氣連接到所述多個中心電極；彎曲所述接地板的一部分，以與所述鐵氧體的所述第二主表面形成60度到120度范圍內(nèi)的角度；分別將所述多個匹配電容器電氣連接在所述接地板和所述多個中心電極的端口部分之間，每一個所述匹配電容器的一個主表面上具有一個電極；并且至少一個所述匹配電容器設(shè)置在所述彎曲的接地板部分，從而其各自主表面與所述鐵氧體形成范圍在60度到120度范圍內(nèi)的角度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種非互易電路裝置,包含:永久性磁鐵;鐵氧體,所述永久性磁鐵將DC磁場施加給所述鐵氧體;多個從所述鐵氧體的第一主表面通過所述鐵氧體的側(cè)表面延伸到所述鐵氧體第二主表面的中心電極;設(shè)置在所述鐵氧體的第二主表面上,并電氣連接到所述多個中心電極的接地板;多個分別電氣連接在所述接地板和所述多個中心電極的端口部分之間的匹配電容器,并且至少一個匹配電容器設(shè)置得使其主表面與鐵氧體形成范圍在60度到120度內(nèi)的角度。
文檔編號H01P1/36GK1271974SQ0010705
公開日2000年11月1日 申請日期2000年4月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月23日
發(fā)明者牧野敏弘, 山嶌弘基, 長谷川隆, 森征克, 常門陸宏 申請人:株式會社村田制作所