Невзаимный схемный элемент, устройство связи, оснащенное схемой, включающей в себя невзаимный схемный элемент, и способ изготовления невзаимного схемного элемента
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к СВЧ-технике. Невзаимный схемный элемент содержит: ферримагнетик, который размещен поверх схемной платы, проводящую крышку, которая закрывает верхнюю поверхность ферримагнетика и выполнена как единое целое, множество соединительных частей, которые электрически соединяют проводящую крышку с множеством соответствующих линий передачи сигналов поверх схемной платы; и магнит, который прикладывает магнитное поле к ферримагнетику. При этом упомянутое множество соединительных частей выполнено снаружи проводящей крышки. Технический результат заключается в упрощении конструкции невзаимного схемного элемента. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 19 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к невзаимному схемному элементу, который состоит из небольшого числа частей и может легко монтироваться на схемной плате, к устройству связи, оснащенному схемой, включающей в себя невзаимный схемный элемент, и к способу изготовления невзаимного схемного элемента.
Уровень техники
[0002] Упрощение циркулятора или изолятора, которые представляют собой невзаимные схемные элементы, является основной проблемой в высокочастотной схеме. В качестве циркуляторов предусматриваются волноводные циркуляторы и циркуляторы на основе SMT (технологии поверхностного монтажа).
[0003] Волноводный циркулятор представляет собой циркулятор, который включает в себя феррит, размещенный в волноводе. В такой конструкции циркулятора, поскольку высокочастотный сигнал синхронизирован в волноводе, нет необходимости учитывать влияние потерь на излучение.
[0004] SMT-циркулятор представляет собой циркулятор, в котором SMT-циркулятор сконфигурирован поверх линий передачи, сформированных на диэлектрической плате. Поскольку SMT-циркулятор использует линии передачи, SMT-циркулятор гораздо меньше волноводного циркулятора. Когда диэлектрическая плата сформирована из материала, идентичного материалу PCB (печатной платы), циркулятор может быть интегрирован внутрь печатной платы. Соответственно, SMT-циркулятор характеризуется тем, что SMT-циркулятор имеет небольшой размер и удобство монтажа.
[0005] При этом в SMT-циркуляторе существует проблема в том, что вносимые потери зачастую выше, чем в волноводном циркуляторе. Поскольку SMT-циркулятор использует линии передачи, когда электромагнитное поле, сгенерированное посредством высокочастотного сигнала, который вводится через линию передачи, не может быть синхронизированным в циркуляторе, образуются потери на излучение, в силу этого повышая вносимые потери.
[0006] Патентный документ 1 раскрывает конструкцию для того, чтобы предотвращать такие потери на излучение. Фиг. 19 является видом в перспективе, показывающим циркулятор, раскрытый в патентном документе 1. Циркулятор, показанный на фиг. 19, включает в себя внешний проводник 101, ферримагнетик 102, внутренний проводник 103, ферримагнетик 104 и внешний проводник 105. Внутренний проводник 103 включает в себя часть 106 центрального проводника и часть 107 проводника линии передачи. Чтобы подавлять потери на излучение, ферримагнетики 102 и 104 и внутренний проводник 103 закрываются посредством внешних проводников 101 и 105. Ферримагнетик 102 вставляется между внешним проводником 101 и внутренним проводником 103, в то время как ферримагнетик 104 вставляется между внутренним проводником 103 и внешним проводником 105. В циркуляторе, показанном на фиг.19, постоянное магнитное поле H прикладывается снизу вверх.
Список библиографических ссылок
Патентные документы
[0007] Патентный документ 1. Публикация не прошедшей экспертизу заявки на патент (Япония) номер S62-82802
Сущность изобретения
Техническая задача
[0008] Вышеуказанный волноводный циркулятор и SMT-циркулятор, раскрытые в патентном документе 1, имеют следующие проблемы.
[0009] Поскольку волноводный циркулятор имеет трехмерную конструкцию, трудно миниатюризировать волноводный циркулятор. Дополнительно, большинство частей схемы в высокочастотной схеме монтируются на печатной плате, и когда линия передачи поверх печатной платы переносит высокочастотный сигнал в волновод, необходимо преобразовывать сигнал. Иными словами, волноводный циркулятор требует схемы для преобразования сигналов. В силу этого трудно упростить или миниатюризировать конструкцию волноводного циркулятора.
[0010] Необходимо предотвращать потери на излучение в SMT-циркуляторе. Следовательно, как показано на фиг. 19, в дополнение к внутреннему проводнику 103, должны монтироваться ферримагнетики 102 и 104, которые вводят и выводят сигналы, и внешние проводники 101 и 105, которые закрывают ферримагнетики. Как пояснено выше, в SMT-циркуляторе существует проблема в том, что SMT-циркулятор требует большого числа частей, и трудно упростить конструкцию SMT-циркулятора.
[0011] Настоящее изобретение осуществлено для того, чтобы разрешить упомянутую проблему, и цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы обеспечить невзаимный схемный элемент, который состоит из небольшого числа частей и может легко монтироваться на схемной плате, устройство связи, оснащенное схемой, включающей в себя невзаимный схемный элемент, и способ изготовления невзаимного схемного элемента.
Решение задачи
[0012] Невзаимный схемный элемент согласно настоящему изобретению включает в себя: ферримагнетик, который размещен поверх схемной платы; проводящую крышку, которая закрывает верхнюю поверхность ферримагнетика и сформирована интегрально; множество соединительных частей, которые электрически соединяют проводящую крышку со множеством соответствующих линий передачи сигналов поверх схемной платы; и магнит, который прикладывает магнитное поле к ферримагнетику.
[0013] Способ изготовления невзаимного схемного элемента согласно настоящему изобретению включает в себя: размещение ферримагнетика и проводящей крышки поверх схемной платы, при этом проводящая крышка закрывает верхнюю поверхность ферримагнетика, электрически подсоединена к каждой из множества линий передачи сигналов поверх схемной платы и сформирована интегрально; и размещение магнита в позиции, в которой магнитное поле прикладывается к ферримагнетику.
Преимущества изобретения
[0014] Согласно настоящему изобретению можно обеспечить невзаимный схемный элемент, который состоит из небольшого числа частей и может легко монтироваться на схемной плате, устройство связи, оснащенное схемой, включающей в себя невзаимный схемный элемент, и невзаимный схемный элемент.
Краткое описание чертежей
[0015] Фиг. 1 является схемой в поперечном сечении, показывающей пример конфигурации циркулятора согласно первому иллюстративному варианту осуществления.
Фиг. 2 является видом в перспективе, показывающим пример конфигурации циркулятора согласно первому иллюстративному варианту осуществления.
Фиг. 3 является видом сверху, показывающим пример конфигурации циркулятора согласно первому иллюстративному варианту осуществления.
Фиг. 4 является графиком, показывающим пример характеристик вносимых потерь циркулятора согласно первому иллюстративному варианту осуществления.
Фиг. 5 является графиком, показывающим пример характеристик развязки циркулятора согласно первому иллюстративному варианту осуществления.
Фиг. 6 является схемой в поперечном сечении, показывающей другой вариант циркулятора согласно первому иллюстративному варианту осуществления.
Фиг. 7 является схемой в поперечном сечении, показывающей первый циркулятор согласно второму иллюстративному варианту осуществления.
Фиг. 8 является схемой в поперечном сечении, показывающей второй циркулятор согласно второму иллюстративному варианту осуществления.
Фиг. 9 является схемой в поперечном сечении, показывающей первый циркулятор согласно третьему иллюстративному варианту осуществления.
Фиг. 10 является схемой в поперечном сечении, показывающей второй циркулятор согласно третьему иллюстративному варианту осуществления.
Фиг. 11 является схемой в поперечном сечении, показывающей третий циркулятор согласно третьему иллюстративному варианту осуществления.
Фиг. 12 является схемой в поперечном сечении, показывающей четвертый циркулятор согласно третьему иллюстративному варианту осуществления.
Фиг. 13 является схемой в поперечном сечении, показывающей пятый циркулятор согласно третьему иллюстративному варианту осуществления.
Фиг. 14 является схемой в поперечном сечении, показывающей шестой циркулятор согласно третьему иллюстративному варианту осуществления.
Фиг. 15 является схемой в поперечном сечении, показывающей пример конфигурации циркулятора согласно четвертому иллюстративному варианту осуществления.
Фиг. 16 является схемой в поперечном сечении, показывающей пример конфигурации циркулятора согласно пятому иллюстративному варианту осуществления.
Фиг. 17 является видом сверху, показывающим пример конфигурации циркулятора согласно шестому иллюстративному варианту осуществления.
Фиг. 18 является схемой в поперечном сечении, показывающей пример конфигурации циркулятора согласно шестому иллюстративному варианту осуществления.
Фиг. 19 является видом в перспективе циркулятора согласно предшествующему уровню техники.
Подробное описание вариантов осуществления
[0016] Первый иллюстративный вариант осуществления
В дальнейшем в этом документе поясняется первый иллюстративный вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. Фиг. 1 является схемой в поперечном сечении, показывающей пример конфигурации циркулятора согласно этому иллюстративному варианту осуществления, фиг. 2 является видом в перспективе циркулятора, и фиг. 3 является его видом сверху. Циркулятор 10 размещен поверх печатной платы 11. Структура 12 сформирована на поверхности печатной платы 11. Циркулятор 10 представляет собой SMT-циркулятор с тремя портами, включающий в себя феррит 13, металлическую крышку 14, соединительные части 141-143 и постоянный магнит 15.
[0017] В циркуляторе 10 феррит 13 размещен поверх печатной платы 11. Верхняя поверхность феррита 13 закрыта посредством металлической крышки 14. Соединительные части 141, 142 и 143, которые соединены с металлической крышкой 14, электрически соединяют металлическую крышку 14 с линиями 16, 17 и 18 передачи, соответственно, которые находятся поверх печатной платы 11 и поясняются ниже. Постоянный магнит 15 размещен на поверхности, противоположной поверхности печатной платы 11, на которой смонтирован феррит 13. Этот постоянный магнит 15 прикладывает магнитное поле к ферриту 13. При такой конфигурации, поскольку проводниковая часть для переноса высокочастотного сигнала в циркуляторе 10 сформирована посредством металлической крышки 14, число обязательных частей в циркуляторе 10 может быть сокращено. Кроме того, циркулятор 10 может легко монтироваться на печатной плате 11.
[0018] Далее подробно поясняется каждая часть циркулятора 10. Печатная плата 11 является диэлектрической схемной платой, на которой монтируется циркулятор 10, и состоит из нескольких пластинчатых слоев: диэлектрического слоя и металлического слоя. Следует отметить, что схемная плата, на которой монтируется циркулятор 10, не ограничивается печатной платой и может быть схемной платой, имеющей другие конфигурации.
[0019] Структура 12 является проводящей структурой, сформированной на верхней поверхности и нижней поверхности печатной платы 11. Структура 12 включает в себя сигнальные линии и структуру заземления, которые формируют линии передачи сигналов. Структура 12 не сформирована в центральной части верхней поверхности печатной платы 11 (т.е. не сформирована в части, на которой смонтирован феррит 13). В центральной части верхней поверхности печатной платы 11, структура является прерывистой (перфорированной структурой).
[0020] Феррит 13 имеет цилиндрическую форму и размещен в центральной части (в перфорированной структуре) верхней поверхности печатной платы 11. Феррит 13 размещен между печатной платой 11 и металлической крышкой 14. Феррит 13 является ферримагнетиком, имеющим ферримагнетизм, и представляет собой такой материал, как YIG (железоиттриевый гранат), бариевый феррит или стронциевый феррит. Следует отметить, что материал, размещенный в центральной части верхней поверхности печатной платы 11, не ограничивается ферритом при условии, что он представляет собой ферримагнетик, имеющий ферримагнетизм и формирующий гиромагнитный эффект, который поясняется ниже. Дополнительно, форма феррита 13 необязательно является цилиндрической, а вместо этого может представлять собой многоугольный столбик и т.д.
[0021] Металлическая крышка 14 представляет собой проводящую крышку, которая сформирована (интегрирована) из круглой металлической пластины. Следует отметить, что металлическая крышка 14 закрывает верхнюю поверхность (главную поверхность) феррита 13. В общем случае, поскольку феррит представляет собой диэлектрическое тело, имеющее высокую диэлектрическую постоянную (диэлектрическая постоянная превышает десять), высокочастотные электрические поля сконцентрированы в большей степени на нижней поверхности (ферритовом слое), чем на верхней поверхности (воздушном слое). Таким образом, можно уменьшить электромагнитные волны, испускаемые из верхней поверхности. Следует отметить, что вместо металлической крышки 14, проводящая крышка, сформированная из проводящего материала, может закрывать верхнюю поверхность феррита 13. Металлическая крышка 14 может быть сформирована не из круглой металлической пластины при условии, что она сформирована интегрально.
[0022] На фиг. 1-3, металлическая крышка 14 закрывает всю верхнюю поверхность феррита 13. Тем не менее, в этом иллюстративном варианте осуществления, даже когда металлическая крышка 14 закрывает только часть верхней поверхности феррита 13 и большинство частей верхней поверхности феррита 13 являются открытыми, такое состояние может быть включено в состояние, в котором "верхняя поверхность феррита 13 является закрытой". В конструкции согласно этому иллюстративному варианту осуществления, в котором напряженность электрического поля нижней поверхности превышает напряженность электрического поля верхней поверхности, можно уменьшить потери на излучение. Следовательно, нет ограничения на форму металлической крышки 14 при условии, что металлическая крышка 14 позволяет достичь согласования характеристического импеданса между линиями передачи и ферритом 13 поверх печатной платы 11.
[0023] Металлическая крышка 14 закреплена на печатной плате 11 посредством трех соединительных частей 141, 142 и 143. Три соединительных части 141, 142 и 143 электрически соединены с линиями 16, 17 и 18 передачи структуры 12, соответственно. При такой конфигурации, металлическая крышка 14 переносит высокочастотный сигнал, вводимый через соединительную часть, и выводит его в другую соединительную часть.
[0024] Следует отметить, что на фиг. 1, что касается позиционной взаимосвязи между печатной платой 11, ферритом 13 и металлической крышкой 14, верхняя поверхность печатной платы 11, верхняя поверхность феррита 13 и металлическая крышка 14 размещены практически параллельно друг другу. Тем не менее, когда магнитное поле, сгенерированное между металлической крышкой 14 и печатной платой 11, является ортогональным к внешнему постоянному магнитному полю, приложенному посредством постоянного магнита 15, позиционная взаимосвязь между печатной платой 11, ферритом 13 и металлической крышкой 14 не ограничивается позиционной взаимосвязью, упомянутой выше.
[0025] Соединительные части 141-143 сформированы из материала, идентичного материалу металлической крышки 14, и сформированы интегрально с металлической крышкой 14. Соединительные части 141, 142 и 143 электрически соединяют металлическую крышку 14 с линиями 16, 17 и 18 передачи, которые сформированы в структуре 12 на печатной плате 11, соответственно. Дополнительно, соединительные части 141-143 зафиксированы на печатной плате 11 и поддерживают металлическую крышку 14. Следует отметить, что на фиг.1, показана только одна соединительная часть 141, а соединительные части 142 и 143 не показаны.
[0026] Что касается соединительных частей 141-143, одни концы находятся на части внешней кромки металлической крышки 14, а другие концы закреплены на печатной плате 11. Соединительные части 141-143 выступают из боковой поверхности металлической крышки 14 и изгибаются на полоборота в вертикальном направлении (вниз на фиг. 2), так что другие концы размещаются на печатной плате 11. Что касается металлической крышки 14, центральный угол, составленный посредством соединительных частей 141 и 142, равен практически 120°. Аналогично, центральный угол, составленный посредством соединительных частей 142 и 143, и центральный угол, составленный посредством соединительных частей 143 и 141, также равны практически 120°. На фиг. 1 и 2, хотя существуют зазоры между частями соединительных частей 141-143, которые изгибаются в вертикальном направлении, и ферритом 13, зазоры являются необязательными. Изгибы частей необязательно являются одноступенчатыми и вместо этого могут быть изогнуты в несколько ступеней. Угол изгиба необязательно является вертикальным. В завершение, соединительные части 141, 142 и 143 должны быть электрически соединены только с линиями 16, 17, 18 передачи поверх печатной платы 11.
[0027] Постоянный магнит 15 размещен на нижней поверхности печатной платы 11 (на второй плоскости, которая распложена напротив первой плоскости, где размещен феррит 13). На фиг. 1, постоянный магнит 15 размещен в позиции напротив феррита 13 и прикладывает магнитное поле к ферриту 13. В частности, в феррите 13, постоянное магнитное поле генерируется посредством постоянного магнита 15 сверху вниз или снизу вниз на фиг. 1 или 2. На фиг. 3, постоянное магнитное поле генерируется посредством постоянного магнита 15 в направлении от передней стороны к задней стороне чертежа или от задней стороны к передней стороне чертежа. Направление постоянного магнитного поля является направлением, вертикальным по отношению к высокочастотному магнитному полю в феррите 13, которое формируется, когда высокочастотный сигнал проходит через металлическую крышку 14. Следует отметить, что на фиг. 1, хотя площадь главной поверхности постоянного магнита 15 превышает площадь верхней поверхности феррита 13, она не ограничена этим.
[0028] Следует отметить, что постоянный магнит 15 может быть размещен в позиции, отличной от нижней поверхности печатной платы 11, при условии, что постоянный магнит 15 может формировать постоянное магнитное поле в направлении, вертикальном по отношению к высокочастотному магнитному полю в феррите 13, которое формируется, когда высокочастотный сигнал проходит через металлическую крышку 14. Например, постоянный магнит 15 может быть размещен на поверхности, идентичной поверхности печатной платы 11, на которой смонтирован феррит 13. Дополнительно, число постоянных магнитов 15 не ограничивается одним. Например, множество постоянных магнитов может быть размещено последовательно выше и ниже феррита 13. Дополнительно, магнит, размещенный в циркуляторе 10 для приложения магнитного поля к ферриту 13, необязательно представляет собой постоянный магнит.
[0029] Линии 16, 17 и 18 передачи являются линиями для передачи высокочастотного сигнала. Линии 16, 17 и 18 передачи включают в себя точки 19, 20 и 21 подачи питания, соответственно, которые представляют собой входные концы циркулятора 10 для высокочастотного сигнала снаружи.
[0030] В дальнейшем в этом документе поясняется работа циркулятора 10. Для циркулятора 10 высокочастотный сигнал подается из точки 19 подачи питания в металлическую крышку 14 через линию 16 передачи и соединительную часть 141. Высокочастотный сигнал, подаваемый в металлическую крышку 14, формирует высокочастотное электромагнитное поле между металлической крышкой 14 и печатной платой 11 (в феррите 13). В частности, электрическое поле формируется в направлении, вертикальном по отношению к поверхности печатной платы 11 (в направлении высоты феррита 13 на фиг. 1), а магнитное поле формируется в направлении, параллельном поверхности печатной платы 11.
[0031] В феррите 13 постоянное магнитное поле прикладывается посредством постоянного магнита 15 в направлении высоты феррита 13 (в нормальном направлении к верхней поверхности феррита). Направление постоянного магнитного поля является направлением, вертикальным по отношению к высокочастотному магнитному полю, сформированному в феррите 13 посредством высокочастотного сигнала. Поскольку гиромагнитный эффект формируется в феррите 13 посредством постоянного магнитного поля и высокочастотного магнитного поля, высокочастотный сигнал вращается на плоской поверхности печатной платы в феррите 13. Когда постоянное магнитное поле прикладывается снизу вверх по фиг. 3, высокочастотный сигнал выводится в линию 17 передачи через соединительную часть 142. Когда постоянное магнитное поле прикладывается сверху вниз на фиг. 2 и 3, высокочастотный сигнал выводится в линию 18 передачи через соединительную часть 143. Таким образом, высокочастотный сигнал выводится только в одном направлении.
[0032] Когда высокочастотный сигнал подается из точки 20 подачи питания в металлическую крышку 14 через линию 17 передачи и соединительную часть 142, или когда высокочастотный сигнал подается из точки 21 подачи питания в металлическую крышку 14 через линию 18 передачи и соединительную часть 143, высокочастотный сигнал выводится только в одном направлении в соответствии с принципом, аналогичным принципу для случая, поясненного выше.
[0033] Вышеуказанное иллюстративное преимущество циркулятора 10 подтверждено моделированием. В этом моделировании северный полюс и южный полюс постоянного магнита 15 размещены таким образом, что постоянное магнитное поле прикладывается снизу вверх на фиг. 1 и 3 (на фиг. 3 в направлении от задней стороны к передней стороне чертежа). В это время, анализируются характеристики прохождения к точке 20 подачи питания, когда высокочастотный сигнал подается из точки 19 подачи питания.
[0034] Фиг. 4 показывает характеристики вносимых потерь высокочастотного сигнала из точки 19 подачи питания в точку 20 подачи питания. На фиг. 4, вносимые потери вокруг центральной части полосы частот в 22,5 ГГц составляют приблизительно 0,8 дБ.
[0035] Фиг. 5 показывает результат характеристик развязки, указывающих степень утечки высокочастотного сигнала из точки 19 подачи питания в точку 21 подачи питания. В полосе частот вокруг центральной части полосы частот в 22,5 ГГц получена развязка приблизительно в 25 дБ. Как описано выше, из фиг. 4 и 5 можно видеть, что в циркуляторе 10 согласно первому иллюстративному варианту осуществления, получены характеристики, необходимые для циркулятора.
[0036] Циркулятор 10 согласно первому иллюстративному варианту осуществления также выступает в качестве проводниковой части, которая переносит высокочастотный сигнал. Следовательно, циркулятор 10 имеет простую конструкцию, в которой феррит 13 и металлическая крышка 14 монтируются поверх верхней поверхности печатной платы 11. Иными словами, циркулятор 10 состоит из небольшого числа частей и может легко монтироваться на печатной плате 11.
[0037] Дополнительно, в циркуляторе 10, показанном на фиг. 1-3, металлическая крышка 14 и соединительные части 141-143 сформированы интегрально. В силу этого просто монтировать циркулятор 10 на печатной плате 11. Поскольку соединительные части 141-143 закреплены на печатной плате 11, которая сформирована из металлического материала, идентичного материалу металлической крышки 14, можно устойчиво поддержать металлическую крышку 14. Кроме того, есть такое иллюстративное преимущество, что три ножки соединительных частей 141-143, которые изгибаются в вертикальном направлении, позволяют удерживать позицию феррита 13. Три ножки играют роль направляющей для вставки феррита, за счет этого определяя позицию феррита 13. Удержание позиции феррита 13 имеет эффект недопущения падения или смещения феррита 13. Соответственно, циркулятор 10 имеет иллюстративное преимущество снижения ухудшения характеристик, к примеру ухудшения характеристик развязки и отражательных характеристик.
[0038] Постоянный магнит 15 размещен на нижней поверхности печатной платы 11. Таким образом, по сравнению со случаем, в котором постоянный магнит 15 размещен на верхней поверхности печатной платы 11, имеется большая площадь на верхней поверхности печатной платы 11, на которой могут монтироваться элементы.
[0039] Металлическая крышка 14, которая закрывает верхнюю поверхность феррита 13, сформирована интегрально. Следовательно, по сравнению с циркулятором, сконфигурированным таким образом, что множество проводников размещено на верхней поверхности феррита 13, в циркуляторе 10, согласно первому иллюстративному варианту осуществления, число обязательных частей может быть сокращено. Кроме того, в циркуляторе 10 согласно первому иллюстративному варианту осуществления, проще присоединить металлическую крышку 14 на верхней поверхности феррита 13.
[0040] Поскольку металлическая крышка 14 закрывает верхнюю поверхность феррита 13, можно уменьшать потери на излучение. Поскольку диэлектрическая плата феррита 13 и печатная плата 11 монтируются на нижней поверхности металлической крышки 14, эффективная диэлектрическая постоянная нижней поверхности превышает диэлектрическую постоянную верхней поверхности, на которой существует только воздушный слой. Поскольку эффективная диэлектрическая постоянная нижней поверхности является высокой, высокочастотные электрические поля, сформированные в металлической крышке 14, концентрируются на стороне нижней поверхности. Таким образом, можно уменьшить величину излучения электрических полей в воздушный слой, в силу этого уменьшая потери на излучение. При этом, что касается линий передачи поверх печатной платы 11, поскольку существует диэлектрическое тело на нижней поверхности, высокочастотные электрические поля концентрируются на нижней поверхности. Иными словами, поскольку разность между распределением электрического поля стороны печатной платы и распределением электрического поля стороны феррита является небольшой, нетрудно реализовать согласование импеданса и соединить печатную плату 11 с ферритом 13. Соответственно, можно реализовать SMT-циркулятор с небольшими вносимыми потерями в целом.
[0041] Следует отметить, что конфигурация или компоновка соединительных частей 141-143 и постоянного магнита 15 в циркуляторе 10 не ограничена примерами, показанными на фиг. 1-3. Фиг.6 является схемой в поперечном сечении, показывающей вариант другого циркулятора.
[0042] Циркулятор 10, показанный на фиг.6, включает в себя проводящие линии 144-146 вместо соединительных частей 141-143, показанных на фиг. 1-3. Следует отметить, что на фиг.6, проводящие линии 145 и 146 не показаны. Аналогично соединительным частям 141-143, проводящие линии 144-146 электрически соединяют линии 16-18 передачи поверх печатной платы 11 с металлической крышкой 14. Проводящие линии 144-146 не сформированы интегрально с металлической крышкой 14 и прикрепляются к внешней кромке металлической крышки 14 во время монтажа циркулятора 10.
[0043] Постоянный магнит 15 формирует постоянное магнитное поле в направлении высоты феррита 13 (в направлении, вертикальном по отношению к магнитному полю, сформированному в феррите 13 посредством высокочастотного сигнала). Хотя постоянный магнит 15 размещен на нижней поверхности печатной платы 11, постоянный магнит 15 не размещен в позиции, которая распложена напротив феррита 13. Поскольку еще одна конфигурация циркулятора 10, показанного на фиг.6, является идентичной конфигурации циркулятора 10, показанного на фиг. 1-3, пояснение циркулятора 10, показанного на фиг. 6, опускается.
[0044] Также в циркуляторе 10, показанном на фиг. 6, металлическая крышка 14 не только уменьшает электромагнитные волны, испускаемые из верхней поверхности феррита 13, но также и выступает в качестве проводниковой части, которая переносит высокочастотный сигнал в циркуляторе 10. Следовательно, циркулятор 10, показанный на фиг.6, состоит из небольшого числа частей и за счет этого может легко монтироваться на печатной плате 11.
[0045] Тем не менее, для приложения более сильного магнитного поля посредством постоянного магнита 15 к ферриту 13, предпочтительно размещать постоянный магнит 15 в позиции напротив феррита 13 (это обусловлено тем, что расстояние между ферритом 13 и постоянным магнитом 15 становится короче).
[0046] Второй иллюстративный вариант осуществления
Далее поясняется циркулятор согласно второму иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг. 7 является схемой в поперечном сечении первого циркулятора 10 согласно второму иллюстративному варианту осуществления. Циркулятор 10 дополнительно включает в себя металлический корпус 22 в дополнение к конфигурации, показанной на фиг. 1. Металлический корпус 22 сформирован из металлического материала, который выступает в качестве электромагнитного экрана, такого как алюминиевый сплав, и закреплен на верхней поверхности печатной платы 11 посредством винта 23. В металлическом корпусе 22 конструкция полости формируется в верхней поверхности металлической крышки 14. Металлический корпус 22 закрывает, посредством конструкции полости, верхние поверхности феррита 13, металлической крышки 14 и соединительных частей 141-143 и окружности металлической крышки 14. Поскольку металлический корпус 22 может уменьшить электромагнитное излучение с торцевой поверхности феррита 13, можно дополнительно уменьшить вносимые потери циркулятора 10.
[0047] Фиг. 8 показывает второй циркулятор 10 согласно второму иллюстративному варианту осуществления. На фиг. 8 циркулятор 10 дополнительно включает в себя металлический корпус 24 в дополнение к конфигурации, показанной на фиг. 7. Металлический корпус 24 зафиксирован на нижней поверхности печатной платы 11 посредством винта 23. Металлический корпус 24 закрывает, по меньшей мере, части, которые распложены напротив феррита 13 и металлической крышки 14 на нижней поверхности печатной платы 11. Постоянный магнит 15 прикреплен к металлической стенке металлического корпуса 22 (внутри вышеуказанной конструкции полости), которая находится напротив металлической крышки 14. Тем не менее, постоянный магнит 15 может быть размещен в любом месте при условии, что надлежащее магнитное поле приложено к ферриту 13. Постоянный магнит 15 может быть размещен, например, за пределами полости, а не только внутри полости. Тем не менее, для приложения более сильного магнитного поля посредством постоянного магнита 15 к ферриту 13, более желательно размещать постоянный магнит 15 внутри конструкции полости и в позиции напротив феррита 13. При вышеуказанной конфигурации, циркулятор 10, показанный на фиг. 8, позволяет достичь иллюстративного преимущества снижения ухудшения характеристик, к примеру ухудшения характеристик развязки и ухудшения отражательных характеристик вследствие изменения в форме, а также ухудшения характеристик элементов в результате процесса старения. Это обусловлено тем, что посредством дополнительного включения металлического корпуса 24 в дополнение к конфигурации циркулятора 10, показанного на фиг. 7, печатная плата поддерживается посредством нижней поверхности. Форма печатной платы поддерживается, таким образом, за счет этого снижения ухудшения характеристик, вызываемого отклонениями формы печатной платы.
[0048] Следует отметить, что металлический корпус 22 или 24 может быть сформирован из материала, отличного от металлического материала, при условии, что он имеет функцию электромагнитного экрана. Например, в пластиковом корпусе, имеющем конструкцию полости, когда пленка, имеющая функцию электромагнитного экрана, приклеивается внутри конструкции полости, корпус может снижать электромагнитное излучение от торцевой поверхности феррита 13. Металлический корпус 24 может формироваться из материала без эффекта электромагнитного экранирования при условии, что электромагнитные волны к нижней поверхности могут быть экранированы посредством металлической структуры печатной платы 11.
[0049] Третий иллюстративный вариант осуществления
Ниже поясняется первый циркулятор согласно третьему иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг. 9 является схемой в поперечном сечении, показывающей первый циркулятор 10 согласно третьему иллюстративному варианту осуществления. Отличие от конструкции, показанной на фиг. 1, заключается в том, что в циркуляторе 10, показанном на фиг. 9, феррит 13 и металлическая крышка 14 закреплены посредством проводящего связующего вещества 25. Проводящий элемент 26 для лучшего сцепления связующего вещества 25 закреплен на верхней поверхности феррита 13. Связующее вещество 25 сцепляет проводящий элемент 26 с металлической крышкой 14, за счет этого фиксируя феррит 13 на металлической крышке 14. Таким образом, зазор между ферритом 13 и металлической крышкой 14 устраняется, в силу этого позволяя снижать ухудшение характеристик, к примеру ухудшение характеристик развязки и отражательных характеристик циркулятора 10, которое образуется вследствие зазора. Проводящий элемент 26 может представлять собой металлическую структуру, которая образована непосредственно на феррите 13, либо может представлять собой другие проводящие материалы. Проводящий элемент 26 необязательно требуется при условии, что феррит 13 прикреплен к металлической крышке 14.
[0050] Далее поясняется второй циркулятор согласно третьему иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг. 10 является схемой в поперечном сечении, показывающей второй циркулятор 10 согласно третьему иллюстративному варианту осуществления. Отличие от конструкции, показанной на фиг. 1, заключается в том, что в циркуляторе 10, показанном на фиг. 10, феррит 13 и печатная плата 11 закреплены посредством проводящего связующего вещества 27. Проводящие элементы 28 и 29 для лучшего сцепления связующего вещества 27 закреплены на нижней поверхности феррита 13 и верхней поверхности печатной платы 11, соответственно. Связующее вещество 27 скрепляет проводящий элемент 28 с проводящим элементом 29, прикрепляя феррит 13 к печатной плате 11. Таким образом, зазор между ферритом 13 и печатной платой 11 устраняется, за счет этого позволяя снижать ухудшение характеристик, к примеру ухудшение характеристик развязки и отражательных характеристик циркулятора 10, которое образуется вследствие зазора. Проводящие элементы 28 и 29 могут представлять собой металлические структуры, которые образуются непосредственно на феррите 13, либо могут представлять собой другие проводящие материалы. Проводящие элементы 28 и 29 необязательно требуются при условии, что феррит 13 сцеплен с печатной платой 11.
[0051] Ниже поясняется третий циркулятор согласно третьему иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг. 11 является схемой в поперечном сечении третьего циркулятора 10 согласно третьему иллюстративному варианту осуществления. Отличие от конструкции, показанной на фиг. 1, заключается в том, что в циркуляторе 10, показанном на фиг. 11, часть внешней окружности и центральная часть феррита 13 и печатной платы 11, соответственно, закреплены посредством проводящего связующего вещества 30. Проводящие элементы 31 и 32 для лучшего сцепления связующего вещества 30 закреплены на нижней поверхности феррита 13 и верхней поверхности печатной платы 11, соответственно. Проводящие элементы 31 и 32 размещены в части внешней окружности и в центре нижней поверхности феррита 13. Связующее вещество 30 скрепляет проводящий элемент 31 с проводящим элементом 32, за счет этого прикрепляя феррит 13 к печатной плате 11. Таким образом, поскольку зазор между ферритом 13 и печатной платой 11 является фиксированным, можно уменьшить снижение характеристик циркулятора 10, сформированное вследствие зазора. Проводящие элементы 31 и 32 могут представлять собой металлические структуры, которые образуются непосредственно на феррите 13, либо могут представлять собой другие проводящие материалы. Проводящие элементы 31 и 32 необязательно требуются при условии, что феррит 13 сцеплен с металлической крышкой 14.
[0052] Ниже поясняется четвертый циркулятор согласно третьему иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг. 12 является схемой в поперечном сечении четвертого циркулятора 10 согласно третьему иллюстративному варианту осуществления. Отличие от конструкции, показанной на фиг. 1, заключается в том, что в циркуляторе 10, показанном на фиг. 12, феррит 13 и металлическая крышка 14 закреплены посредством непроводящего связующего вещества 33. Связующее вещество 33 фиксирует феррит 13 и металлическую крышку 14. Таким образом, поскольку зазор между ферритом 13 и металлической крышкой 14 является фиксированным, можно снизить ухудшение характеристик циркулятора 10, к примеру ухудшение характеристик развязки и отражательных характерист