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  • 法律状态
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    • 专利摘要:

    公开号:WO1986004739A1
    申请号:PCT/JP1986/000040
    申请日:1986-01-31
    公开日:1986-08-14
    发明作者:Yasuaki Kinoshita；Sumio Ohkawa
    申请人:Hitachi, Ltd.；
    IPC主号:H01P1-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 発明の名称 静磁波サーキユレータ
    [0003] 技 術 分 野
    [0004] 本発明は静磁波サーキユレータ、 更に詳し く言えば、 U H F蒂 あるいは 5 0 O M H z：〜 2 0 G H z の超髙周波領域で動作し、 複 数の入出力端子間に信号が巡逮的に結合されるサーキユレータで あって、 特に静磁波の表面波モー ドを利用しているために、 集積 化に適した表面波装置に関する。
    [0005] 背 景 技 術 —
    [0006] U H F帯の高周波信号処理回路構成素子の多く はマイ ク ロ波集 積回路 （M I C ) で構成される。 従.来この種のマイク ロ波集積回 路の中でサ一キユレ一タ は比較的大きな形状を有するため、 サー キユ レータ を小型化する こ とは重要なこ とである。
    [0007] 従来知られている小型のサーキユレータ と しては、 F I G . 2 に示すよ う に偏平円筒状フェライ 卜の一面に複数の リ ング状導体 を互いに立体的に交叉させた導体をマウン 卜する構造のものが知 られている（J. APPL.Phys.， Vol.5 5， Να 6 . 1 5 March 1984) しかしながら、 このサ一キユレータでは、 薄い導体が複雑に重 なるため、 集積化に必要なマスク プロセスによる組立加工を使用 する こ と が極めて困難であ り、 量産に適していない。
    [0008] 又、 上記の複雑な導体を使用しないサーキユレータ と しては、 円筒フェライ 卜の一面に単鈍な導体電極を配して構成した接合形 マイ ク ロ ス ト リ ップ線路サーキユレータ が知られているが、 これ は円筒フェライ トの共振を利用するものであ り、 使用周波数に対 応する形状のフェライ トディスク を必要と し、 そのフェライ トを 小さ くする ことができず、 サーキユレ一タ も大型とな り小形化で きないという問題がある。
    [0009] 発 明 の 開 示
    [0010] したがって、 本発明は形状が極めて単純で、 マスク プロセス等 の加工技術を使用 して集積化が可能でかつ、 小形化が可能な高周 波信号処理用サーキユレータ を実現するこ とである。
    [0011] 本発明は上記目的を達成するため、 静磁波を伝播する材質から なる薄膜上に複数のス ト リ ップ導体を遠心 （又は向心） 状に配し . 更に、 上記複数のマイ ク ロ ス ト リ ップ導体のそれぞれと並行な磁 界を.上記薄膜に作る手段を設け、 上記マイ ク ロス ト リップ導体の それぞれの一方に電極端子を設けてサーキユレータ を構成する。 本発明によるサーキユレ タの好ま しい実施形態と しては、 ガ ド リ ミ ゥムガリ ウムガ一ネッ ト （ G G G ) 基板上にイッ ト リ ウム 鉄ガ一ネッ ト （Y I G ) 単結晶薄膜を形成し、 その膜内において 同心円ス ト リップ状の部分に径方向に直流磁界を加え、 この円形 ス ト リップ部分の表面に径方向 （遠心、 又は求心方向） にス ト リ ップに数本を並接した トランスジユーザの雨端に絶縁基钣とス ト ライプ導体な らびに裏面導体で形成されたマイ ク ロ ス ト リップ線 路を接続して構成される。
    [0012] 図面の簡単な説明
    [0013] F I G . 1 Aは本発明によるサーキユレ一タ のー実施例に使用 される磁界を作るための磁界発生手段の斜視図を示す。
    [0014] F I G . 1 B は本発明によるサ一キユレ一タのー実施例に使用 される基板の斜視図を示す。
    [0015] F I G . 1 Cおよび F I G . I Dは、 それぞれ、 本発明による サ一キユレ一タ のー実施例の平面図および側面図を示す。
    [0016] 発明を実施するための最良の形態
    [0017] F I G . 1 Cおよび F I G . I Dはそれぞれ本発明によるサ一 キユレ一タ の一実施例の平面図及び側面図を示す。
    [0018] F I G . I B に示す如く 、 ガ ド リ ミ ゥムガーネッ ト （ G G G ) 基板上に、 イッ ト リ ウム鉄ガーネッ ト （Y I G ) 単結晶薄膜 8 を 形成したチップを構成する。 このチップは、 導体容器 1 2 内のマ イ ク ロ ス ト リ ップ基板 9上に、 F I G . 1 Cの点線 辺形） で 示す位軍に配設される。 更にこのチップ上に F I G . 1 Aにその 斜.視図を示.す N極と S極'の磁極が同 状に形成さ 'れ.た同筒の永久 磁石 6 を F I G . 1 Cの円形点線の所に上記 Nと S極の閒隙がく るよ う に配置する。 この磁石 6 は保持器 1 3 とネジ 1. 4 によって その位置を調節できるよ う に固定される。
    [0019] マイ ク ロ ス ト リ ップ基板 9上には 3個のマイ ク ロ ス ト リ ップ線 1 0 を介して、 静磁表面波を励振する トランスデューサ 1 1 の 3 つが互いに 1 2 0 ° の角度で遠心方向 （又は求心方向） に形成さ れ、 かつ トラ ンスデューサ 1 1 は上記 N極と S極の間隙の位置と 一致している。 3偭のマイ ク ロ ス ト リ ップ線 1 0 のそれぞれの一 方は容器 1 2 に取付られた同軸接栓 3， 4 , 5 に接続されている 上記構成において、 Y I G薄膜の点線で示すリ ング状の位置に は永久磁石 6 の磁界が遠心方向に発生するから、 磁界が印加され ている部分は円形ス ト リ ップ状の静磁表面波導波路となっている すなわち、 Y I G薄膜の内の磁界の方向と同一方向に電界が加 えられる と、 上記 Y I G薄膜の上記ス ト リ ップ線路面と接する側 には磁界方向と直交する方向の静磁表面 ¾が発生し、 上記 F I G , 1 Cの PI形の点線で示す位置を一方向に流れる。 一方、 Y I G薄 膜の G G G基板との界面に励振される表面波は上記表面波と反対 方向に伝擻する。' そこで、 トランスデューサ 1 1 の電極形状、 Y I G薄膜の膜厚及び磁界強度は一方向 （マイ ク ロス ト リップ基 板側） 静磁表面波と十分結合し、 逆方向 （ Y I G薄膜と G G G基 板表面） の表面波との結合を少なくするよう に設計される。
    [0020] トランスデューサは一端が上記マイ ク ロ ス ト リップ線に接続さ れた 1 ない し複数の細いス ト リ ップ線が、 他端はスルーホールを . 経てマイ ク ロス ト リ ップ基板 9 の下部導体に接続されて構成され. かつ、 上記 1 ない し複数の細いス ト リ ップ線は上記円形ス ト リツ プの導波路上 （ F I G . 2 Cの点線） に、 円の中心から遠心 （又 は求心） 方向に配列される。
    [0021] 上記の構成によれば、 同軸接栓、 3 ， 4および 5 に加えられた 信号は、 それぞれ 5 , 3 ， 4 の同軸接続に出力され、 サーキユレ —タ を構成する。
    [0022] 以上は最も利用度の髙ぃ、 3電極のサーキユレータ についての 実施例について示したが、 更に多く の電極を持つサ一キユレ一タ に同様に実現できる。
    [0023] 産業上の利用可能性
    [0024] 本発明は 5 0 0 MH z 〜 5 0 G H z の周波蒂域、 特に U H F蒂 の信号処理回路に使用されるサーキユレータ と して使用される。 本発明による静磁場を利用 したサーキユレ一タは F I G . 2 に 示すよ う な交叉絶縁電極の構造を持つサーキユレータ に比して、 製造が極めて容易である こ とは、 電極 （ ト ラ ンスデューサ） が極 めて簡易で、 写真触刻法によって実現できる こと から明 らかであ る。 又本発明のサ一キユレータ の Y I G薄膜チップの加工は半導 体集積素子の加工法を利用するため、 従来の フェライ トディスク を使用する こ と に比べ簡単になる。
    [0025] 更に永久磁石も、 1 G H z 帯で従来のものがフイエィ ト厚のみ 方向に内部磁界 1 0 0〜 2 0 O O e であるのにたい し、 本発明の 'ものは Y I G膜面方向に 3 0〜 6 0 O eであ り、 自己减磁効果を 考慮すれば本発明に使用する磁石形状がはるかに小形になる こ と が明らかである。
    权利要求:
    Claims- 請 求 の 範 囲
    1 . 静磁波サ一キユレ一タで次のものを含む。
    o 磁界と電界を加える こ と によって静磁波を発生する薄膜を有 するチップと
    o 上記薄膜面内に同心円ス ト リ ップ状にかつ遠心 （又求心） 方 向に静磁界を加える磁界発生手段と . o 上記同心円ス ト リ ップ状部分の表面の近く に配置された少な く とも 3個以上の トラスデューサ （上記 トランスデュ一ザのそ れぞれは上記同心円ス ト リ ップ状部分に遠心 （又は求心） 方向 に 1 ない し複数のス ト リ ップ線を並置して構成される） o 裏面が導体である絶縁基板、 （上記複緣基板の表面には複数 のス ト リ ップ導体があ り 、 上 ¾ トランスデ 一サの'それぞれの 一端は上記ス ト リ ツ.プ導体に接続され、 他端は上記裏面の導体 に接続されている） 。
    2 . 第 ：! 項記載のサ一キユ レータ において、
    上記チップはガドリ ミ ゥムガリ ゥムガーネッ ト単結晶基板上に イッ ト リ ウム鉄ガーネッ ト （ Y I G ) 単結晶薄膜を.形成してなる 3 . 笫 2項記載のサーキユレ一タ は更に次のものを含む
    上記、 チップ、 上記絶緣基板を保持する容器と、 上記容器に取 付られた上記ス 卜 リ ップ導体を外部導体に接続するための複数個 の同軸接栓、 と上記磁界発生手段の位置を調範する手段。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPS61181202A|1986-08-13|
    EP0211958A4|1987-07-06|
    EP0211958A1|1987-03-04|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1986-06-30| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1986901127 Country of ref document: EP |
    1986-08-14| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1986-08-14| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
    1987-03-04| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1986901127 Country of ref document: EP |
    1987-07-30| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1986901127 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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