專利名稱：?jiǎn)蜗螂娐吩闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于微波帶高頻電子器件的單向電路元件。
單向電路元件用于諸如蜂窩式無線電話和車載無線電話的便攜通信裝置的發(fā)送電路，僅單向發(fā)送微波信號(hào)。近來對(duì)便攜通信裝置減小體積、提高性能的需要要求減小單向電路元件本身的體積并提高其性能。為滿足這樣的要求，集總參數(shù)型的單向電路元件已得到了廣泛的應(yīng)用，因?yàn)槠湟子跍p小體積。
單向電路元件包括隔離器和環(huán)形器，均具有幾乎相互一樣的基本結(jié)構(gòu)。構(gòu)成集總參數(shù)型的隔離器的各元件的分解圖示于圖5。樹脂殼體7安裝在由導(dǎo)電鐵磁材料的薄板制成的下軛架6內(nèi)。導(dǎo)體組件4、電容C1、C2、C3及電阻R安裝在樹脂殼體7內(nèi)并電連接。用于向?qū)w組件4施加DC磁場(chǎng)的磁鐵9、用于使磁鐵9保持位置的樹脂模5和用于形成磁路的上軛架8如圖5所示安裝。最后，上軛架8與下軛架6連接而成為隔離器。
作為隔離器最重要部分的導(dǎo)體組件4詳細(xì)示于圖6A和6B。如圖6A所示，導(dǎo)體組件4包括與接地電極連接的屏蔽盤2、以120°角從屏蔽盤2徑向延伸的三個(gè)條形電極21、22、23、鐵盤1和絕緣板3、3。鐵盤1放置在屏蔽盤2上，隨后三個(gè)條形電極21、22、23如圖6B所示彎曲。特別是，每個(gè)條形電極21、22、23沿著鐵盤1的輪廓向內(nèi)彎曲，從而環(huán)繞鐵盤1。彎曲的條形電極在鐵盤1的頂面的中心相互交叉，此時(shí)由設(shè)置于相鄰的彎曲條形電極之間的絕緣板3、3使其相互電絕緣。安裝進(jìn)樹脂殼體7后，彎曲條形電極21、22、23的端部分別通過具有電容器等的匹配電路與樹脂殼體7內(nèi)的輸入/輸出端口P1、P2和電阻R連接。例如，如圖6B所示，彎曲條形電極21通過電容C1與端口P1連接，彎曲條形電極22通過電容C2與端口P2連接，彎曲條形電極23通過電容C3與電阻R連接。
輸入端口P1的微波信號(hào)在條形電極21周圍產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)。高頻磁場(chǎng)在與磁鐵9產(chǎn)生的DC磁場(chǎng)的相互作用下以預(yù)定角度旋轉(zhuǎn)，從而通過鐵盤1的電感耦合在與條形電極21順時(shí)針相鄰的條形電極22內(nèi)感應(yīng)出微波信號(hào)。感應(yīng)的微波信號(hào)傳至端口P2。當(dāng)從端口P2輸出的微波信號(hào)的反射波反向輸入端口P2時(shí)，反向的輸入信號(hào)在與條形電極22順時(shí)針相鄰的條形電極23內(nèi)感應(yīng)出微波信號(hào)，感應(yīng)的微波信號(hào)被電阻R所吸收。在此方式下，隔離器僅沿一個(gè)方向傳輸微波信號(hào)。環(huán)形器是通過將條形電極23與代替電阻R的另一輸入6/輸出端口連接而得到。
為滿足隔離器減小尺寸和減小厚度的要求，傳統(tǒng)的7平方毫米和約3毫米厚的隔離器已進(jìn)一步縮小為5平方毫米的尺寸和約2毫米厚了。減小導(dǎo)體組件4的尺寸和厚度并提高其性能的嘗試在于優(yōu)化主要部件的材料并減小其尺寸，諸如鐵盤1、屏蔽盤2和條形電極21、22、23，因?yàn)檫@些部件確定導(dǎo)體組件4的尺寸。該嘗試還在于盡量減小彎曲條形電極之間的交叉角的變化，以改進(jìn)電氣性能。
例如，日本專利公開號(hào)No.8-8612公開了一種單向電路元件，其特征在于通過使多個(gè)絕緣膜層疊起來而構(gòu)成導(dǎo)體組件，每個(gè)絕緣膜上均有一條形電極，從而條形電極以預(yù)定角度交叉。據(jù)報(bào)道，利用這樣的分層，可以輕易實(shí)現(xiàn)條形電極的交叉結(jié)構(gòu)，并且條形電極之間交叉角的變化被降低到最小，以防止降低單向電路元件的電氣性能。
日本實(shí)用新案公開號(hào)No.5-80008中記述單向電路元件的最小化需要減小鐵盤和條形電極兩者的厚度。這一先前技術(shù)文件還記述較薄的條形電極極很難實(shí)現(xiàn)具有預(yù)定交叉角的彎曲結(jié)構(gòu)，從而降低生產(chǎn)率、降低電氣性能并導(dǎo)致產(chǎn)品之間電氣性能的差別。為消除這一問題，該文件公開了一種單向電路元件，其特征在于條形電極在各自的絕緣板上彎曲，絕緣板具有粘性，從而可以預(yù)定交叉角固定條形電極。
但是，仍然需要進(jìn)一步改進(jìn)單向電路元件的電氣性能并進(jìn)一步減小產(chǎn)品之間電氣性能的差別。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)了電氣性能特別是改進(jìn)了插入損耗、絕緣性和回波損耗的小型單向電路元件，其產(chǎn)品之間電氣性能的差別最小。
在考慮上述目的的仔細(xì)研究中，發(fā)明人已注意到用于絕緣條形電極的絕緣板的厚度，即彎曲條形電極之間的距離。在本領(lǐng)域中很少研究這種厚度或距離，有關(guān)厚度或距離對(duì)電氣性能的影響的報(bào)道也很少能在本領(lǐng)域找到。
本領(lǐng)域中認(rèn)為絕緣板對(duì)減小導(dǎo)體組件的厚度幾乎不起作用，因?yàn)槠浜穸纫炎銐蛐〉?.1mm或更小。此外，人們認(rèn)為絕緣板不會(huì)直接影響單向電路元件的性能。因此，僅僅考慮到操作或裝配的簡(jiǎn)易性，才使用從制造商那里買到的絕緣板。
在研究絕緣板的厚度對(duì)單向電路元件性能的影響的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)減小絕緣板的厚度將進(jìn)一步改進(jìn)單向電路元件的電氣性能，因?yàn)檫@減小了鐵盤頂面和彎曲條形電極之間的距離，盡管這將使彎曲條形電極之間的絕緣不充分。條形電極和絕緣板之間可作為電容器。當(dāng)絕緣板變薄時(shí)，垂直相鄰的條形電極靜電連接，有可能導(dǎo)致微波從垂直相鄰的條形電極中的一電極向另一電極的泄漏。因此，應(yīng)使彎曲條形電極之間絕緣，同時(shí)考慮其對(duì)電氣性能的影響。結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在特殊范圍內(nèi)的絕緣板的厚度或彎曲條形電極之間的距離進(jìn)一步改進(jìn)了單向電路元件的電氣性能。
為了盡量減小產(chǎn)品之間電氣性能的差別，考慮到在把彎曲條形電極假定為線圈時(shí)使電感恒定，發(fā)明人還注意到彎曲條形電極的端部和與彎曲條形電極連接的電容器的頂部之間的位置關(guān)系以及彎曲條形電極和鐵盤頂面之間的位置關(guān)系。由于傳統(tǒng)導(dǎo)體組件具有上述結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)體組件中條形電極與鐵盤頂面的接觸以及鐵盤和各彎曲條形電極的端部之間的位置關(guān)系不必是恒定的。
例如，通過在電容器頂面涂敷焊膏，然后通過焊膏使從鐵盤水平延伸的彎曲條形電極的端部與電容器的頂面緊緊擠壓接觸，同時(shí)由樹脂模的壓力使條形電極向下彎曲，最后使焊膏回流，而使彎曲條形電極與電容連接。由于相對(duì)于導(dǎo)體組件，電容器的高度通常較低，因此彎曲條形電極的端部在電容器的頂面上水平延伸。
而且，三個(gè)彎曲條形電極以不同的高度水平延伸。也就是說，第一彎曲條形電極在與鐵盤頂面相同的高度延伸。第二彎曲條形電極在高于第一彎曲條形電極的高度和絕緣板厚度的總和上水平延伸。類似地，第三彎曲條形電極在高于第二彎曲條形電極的高度和絕緣板厚度的總和上水平延伸。
彎曲條形電極端部和電容器頂面之間的高度差將對(duì)電氣性能產(chǎn)生不良影響。如帶有實(shí)線和虛線的圖7所示，當(dāng)樹脂模5和導(dǎo)體組件4的位置關(guān)系變化時(shí)，彎曲條形電極21按壓在電容器C1的頂面上的位置轉(zhuǎn)而改變條形電極21端部的形狀。這將改變條形電極21與鐵盤1的頂面或側(cè)面的接觸狀況，從而改變假定為線圈的條形電極21的電感。在將其它彎曲條形電極與各自的電容器連接時(shí)會(huì)產(chǎn)生同樣的不利情況。此外，在以不同高度延伸的彎曲條形電極之間會(huì)發(fā)生同樣的問題。經(jīng)過仔細(xì)的研究，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)可以通過使彎曲條形電極的端部與和條形電極連接的電容器的頂面共面延伸而解決上述問題。
由此，在本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例中，提供了一種用于沿一個(gè)方向發(fā)送微波帶高頻信號(hào)的單向電路元件，包括(1)導(dǎo)體組件，包括鐵盤和多個(gè)條形電極，鐵盤放置在接地的屏蔽盤上，多個(gè)條形電極設(shè)置為在鐵盤頂面上水平延伸，每個(gè)條形電極的一端與屏蔽盤連接，多個(gè)條形電極以相同的交叉角在鐵盤頂面中心相互交叉，并由設(shè)置在垂直相鄰條形電極之間的絕緣板相互絕緣；(2)磁鐵，設(shè)置為沿其軸向向鐵盤施加DC磁場(chǎng)；(3)多個(gè)電容器，每個(gè)電容器與各條形電極的另一端連接；及(4)上軛架和下軛架，其內(nèi)用于接納導(dǎo)體組件、磁鐵和多個(gè)電容器；其中用于絕緣多個(gè)條形電極的絕緣板包括厚度大于12.5μm而不大于65μm的基底和可選粘性層，絕緣板的總體厚度大于25μm而不大于65μm。
在本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例中，提供了一種用于沿一個(gè)方向發(fā)送微波帶高頻信號(hào)的單向電路元件，包括(1)導(dǎo)體組件，包括鐵盤和多個(gè)條形電極，鐵盤放置在接地的屏蔽盤上，多個(gè)條形電極設(shè)置為在鐵盤頂面上水平延伸，每個(gè)條形電極的一端與屏蔽盤連接，多個(gè)條形電極以相同的交叉角在鐵盤頂面中心相互交叉，并由設(shè)置在垂直相鄰條形電極之間的絕緣板相互絕緣；(2)磁鐵，設(shè)置為沿其軸向向鐵盤施加DC磁場(chǎng)；(3)多個(gè)電容器，每個(gè)電容器與各條形電極的另一端連接；及(4)上軛架和下軛架，其內(nèi)用于接納導(dǎo)體組件、磁鐵和多個(gè)電容器；其中在條形電極的交叉部，任何垂直相鄰條形電極之間的距離大于12.5μm而不大于65μm。
導(dǎo)體組件中垂直相鄰條形電極之間的距離基本由放置在其間的絕緣板的厚度決定。如上所述，用于絕緣條形電極的絕緣板的總體厚度大于25μm而不大于65μm。因此，在把絕緣板放置在條形電極之間后，至少在條形電極的交叉部該距離也大于25μm而不大于65μm。但是，當(dāng)絕緣板是粘性類型時(shí)，絕緣板的總體厚度可能在裝配過程中減小。例如，由于粘性層受熱會(huì)軟化或熔化，在焊膏回流的后繼步驟中粘性層的厚度會(huì)減小，從而使條形電極與電容器連接。因此，在采用粘性絕緣板的一些情況下，在裝配導(dǎo)體組件過程中垂直相鄰條形電極之間距離的低限小于所用絕緣板的原始總體厚度的低限。由于絕緣板的基底厚度大于12.5μm，在裝配導(dǎo)體組件過程中垂直相鄰條形電極之間距離的低限也是12.5μm。該距離優(yōu)選為15-50μm，更優(yōu)選為25-45μm。
在本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施例中，提供了一種用于沿一個(gè)方向發(fā)送微波帶高頻信號(hào)的單向電路元件，包括(1)導(dǎo)體組件，包括鐵盤和多個(gè)條形電極，鐵盤放置在接地的屏蔽盤上，多個(gè)條形電極設(shè)置為在鐵盤頂面上水平延伸，每個(gè)條形電極的一端與屏蔽盤連接，多個(gè)條形電極以相同的交叉角在鐵盤頂面中心相互交叉，并由設(shè)置在垂直相鄰條形電極之間的絕緣板相互絕緣；(2)磁鐵，設(shè)置為沿其軸向向鐵盤施加DC磁場(chǎng)；(3)多個(gè)電容器，每個(gè)電容器與各條形電極的另一端連接；及(4)上軛架和下軛架，其內(nèi)用于接納導(dǎo)體組件、磁鐵和多個(gè)電容器；其中各條形電極的端部水平延伸，其底面與和其連接的電容器的頂面其面。
在第三優(yōu)選實(shí)施例中，所用絕緣板的總體厚度優(yōu)選大于25μm而不大于65μm，基底的厚度優(yōu)選大于12.5μm而不大于65μm。此外，任何垂直相鄰條形電極之間在交叉部的距離優(yōu)選大于12.5μm而不大于65μm。
在第三優(yōu)選實(shí)施例中，沿鐵盤頂面延伸的條形電極可在頂面邊緣向下彎曲，然后向下延伸與鐵盤側(cè)圓周面接觸的條形電極可被彎曲，使其與電容器連接的端部水平延伸，其底面與電容器的頂面共面。通過在條形電極彎曲以水平延伸的位置對(duì)條形電極開切口，可以輕易準(zhǔn)確地得到這種共面關(guān)系。
或者，在第三優(yōu)選實(shí)施例中，可以通過放置電容器使其頂面與沿鐵盤頂面水平延伸的條形電極的底面共面而得到共面關(guān)系。
在上述優(yōu)選實(shí)施例中，絕緣板可以是粘性的，并包括樹脂基底和可選的粘性層。粘性絕緣板可以是雙涂層型或單涂層型。絕緣板的總體厚度大于25μm而不大于60μm，優(yōu)選為30至50μm，更優(yōu)選為35至45μm?；淄ǔＳ芍T如聚酰亞胺的樹脂制成，其厚度大于12.5μm而不大于60μm，優(yōu)選為15-50μm，更優(yōu)選為25-45μm。粘性層由本領(lǐng)域公知的材料制成。粘性絕緣板除了放置在相鄰條形電極之間外，還可放置于在鐵盤頂面上彎曲的最上面的條形電極上。
本發(fā)明的單向電路元件包括隔離器和環(huán)形器。具有上述特征的隔離器，其插入損耗的絕對(duì)值為0.45dB或更小，優(yōu)選為0.32dB或更小，絕緣性的絕對(duì)值為18dB或更大，優(yōu)選為20dB或更大，反射損耗的絕對(duì)值為17dB或更大，優(yōu)選為18dB或更大。特別是，當(dāng)采用總體厚度為35-45μm的絕緣板時(shí)，可得到更好的電氣性能。


圖1A為示出構(gòu)成本發(fā)明導(dǎo)體組件的各個(gè)元件的示意圖；圖1B為示出如圖1A所示裝配的本發(fā)明導(dǎo)體組件的示意圖；圖2A為示出本發(fā)明另一導(dǎo)體組件的示意圖；圖2B為示出圖2A中導(dǎo)體組件的彎曲條形電極與電容器的頂面的連接的示意圖；圖3A和3B為示出圖2A所示導(dǎo)體組件的各元件和構(gòu)成的示意圖；圖4為示出本發(fā)明的開切口的條形電極的示意圖；圖5為示出集總參數(shù)型隔離器的各元件的分解圖；圖6A和6B為示出傳統(tǒng)導(dǎo)體組件的各元件和構(gòu)成的示意圖；及圖7為示出圖6B中的傳統(tǒng)導(dǎo)體組件的彎曲條形電極與電容器的頂面的連接的示意圖。
下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，其中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部件。
優(yōu)選實(shí)施例1本發(fā)明的單向電路元件將以隔離器為例進(jìn)行描述。首先，參照?qǐng)D1A，將描述各個(gè)元件裝配成導(dǎo)體組件。
金剛砂盤25設(shè)置在屏蔽盤2上。金剛砂是具有寬靈敏性的鐵并是適用于隔離器的鐵材料。屏蔽盤2具有三個(gè)條形電極21、22、23，條形電極21、22和23與屏蔽盤2一體形成并以120°角徑向延伸。例如，首先條形電極21在金剛砂盤25的底面邊緣向上彎曲，從而向上延伸與金剛砂盤25的圓周面接觸。接著，條形電極21在金剛砂盤25的頂面邊緣向內(nèi)彎曲，從而水平延伸與金剛砂盤25的頂面接觸。絕緣板31放置在彎曲條形電極21上。然后條形電極22以與上述相同的方式彎曲，其上放置絕緣板32。絕緣板31、32的直徑小于金剛砂盤25的直徑，并且其優(yōu)選由高耐熱材料制成，以防止性能變化和由后繼步驟的發(fā)熱而產(chǎn)生的變形。優(yōu)選使用聚酰亞胺粘性絕緣板。最后，條形電極23以上述同樣的方式彎曲?？闪碛幸唤^緣板放置在最后彎曲的條形電極23上。以所述方式裝配的導(dǎo)體組件10示于圖1B。本發(fā)明的隔離器以本領(lǐng)域所公知的方式例如參照?qǐng)D6A和6B所述的方式從導(dǎo)體組件10裝配。
改變表1所示絕緣板的總體厚度，可以以上述同樣的方式制造出五種類型的隔離器(樣本1至5)，每個(gè)類型有20個(gè)隔離器。所用的金剛砂盤25的直徑是3.9mm、厚度是0.45mm。至于絕緣板，采用具有由聚酰亞胺制成的基底的粘性絕緣板。在裝配導(dǎo)體組件10的過程中，每個(gè)條形電極均與各粘性絕緣板緊密接觸，從而防止條形電極和粘性絕緣板之間存在間隙。還有一粘性絕緣板設(shè)置在最后彎曲的條形電極上，以防止彎曲條形電極之間的交叉角變化，并使絕緣板厚度之外的因素對(duì)隔離器電氣性能的影響降至最小。
通過由Hewlett-Packard公司制造的網(wǎng)絡(luò)分析器8753D在1.441GHz下測(cè)試隔離器的插入損耗、絕緣性和回波損耗。表1示出各種類型的20個(gè)隔離器的平均值以及由3σ(σ標(biāo)準(zhǔn)偏差)表示的偏差和偏差的低限(平均值+3σ)，均為絕對(duì)值。此外，每一所測(cè)的電氣性能的絕對(duì)值的參考值示于括號(hào)中。
插入損耗是從輸出端子輸出的電壓V2與輸入輸入端子的電壓V1的比值。該比值由下述公式計(jì)算20×log(V2/V1)，并以dB為單位。插入損耗的絕對(duì)值小于參考值0.45dB則認(rèn)為是良好的。
絕緣性是從輸入端子輸出的電壓V4與輸入輸出端子的電壓V3的比值。該比值由下述公式計(jì)算20×log(V4/V3)，并以dB為單位。絕緣性的絕對(duì)值大于參考值18dB則認(rèn)為是良好的。
回波損耗(in)即輸入側(cè)的回波損耗，是電路元件的回波電壓Vlr與輸入輸入端子的電壓V1的比值。該比值由下述公式計(jì)算-20×log(Vlr/V1)，并以dB為單位?；夭〒p耗(in)大于參考值17dB則認(rèn)為是良好的?；夭〒p耗(in)與電壓駐波比(VSWR)相關(guān)，電壓駐波比(VSWR)通過由V1r/V1表示的回波系數(shù)Γ用公式(1+|Γ|)/(1-|Γ|)計(jì)算而得。
回波損耗(out)即輸出側(cè)的回波損耗，是電路元件的回波電壓V3r與輸入輸出端子的電壓V3的比值。該比值由下述公式計(jì)算-20×log(V3r/V3)，并以dB為單位?；夭〒p耗(out)大于參考值17dB則認(rèn)為是良好的?；夭〒p耗(out)同回波損耗(in)一樣也與VSWR相關(guān)。
上述參考值在本領(lǐng)域中廣泛用于評(píng)價(jià)隔離器的電氣性能。
樣本1僅有插入損耗令人滿意，其它測(cè)試的性能都較差。此外，其任一所測(cè)性能的偏差低限都超出了參考值的范圍。
樣本2和3的任一所測(cè)性能的平均值和偏差低限都滿足了參考值的范圍，特別是樣本2表現(xiàn)出最好的結(jié)果。
樣本4的任一所測(cè)性能的平均值都滿足了參考值的范圍。絕緣性和回波損耗的偏差低限超出了參考值的范圍。由于樣本4的絕緣性偏差低限略微超出參考值的范圍，其總體結(jié)果較好。
表1樣本1樣本2樣本3樣本4樣本5絕緣板厚度(μm)總體 25 35 45 60 65基底 12.5 25 25 25 25插入損耗(≤0.45dB)平均 0.44 0.23 0.24 0.27 0.273σ0.20 0.02 0.02 0.05 0.05平均+3σ 0.64 0.25 0.26 0.32 0.32絕緣性(≥18dB)平均 11.7033.3025.3030.3027.703σ5.73 4.60 5.24 13.8622.52平均+3σ 5.97 28.7020.0616.445.18回波損耗(in)(≥17dB)平均 14.7028.3023.7019.7020.003σ6.242.73 4.82 8.6615.20平均+3σ 8.4625.5718.8811.04 4.80回波損耗(out)(≥17dB)平均 14.30 27.3025.7221.30 23.33σ 4.583.24 4.93 12.12 19.97平均+3σ 9.7224.0620.799.18 3.33評(píng)價(jià) 差 最好 優(yōu)良 良好 一般樣本5的任一所測(cè)性能的平均值都滿足了參考值的范圍。因此，雖然絕緣性和回波損耗的偏差低限超出了參考值的范圍，但樣本5的總體結(jié)果尚好。
從結(jié)果可看出，總體厚度為25μm(基底厚度12.5μm)的絕緣板表現(xiàn)出較差的結(jié)果(樣本1)。但采用總體厚度為35μm的絕緣板(樣本2)可得到最好的結(jié)果。這意味著臨界的總體厚度在25-35μm的范圍內(nèi)。根據(jù)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，證實(shí)了與總體厚度為25μm相比總體厚度為30μm可產(chǎn)生較好結(jié)果。
此外，可以看出采用總體厚度為35-65μm的絕緣板時(shí)可得到較好結(jié)果，采用總體厚度為35-45μm的絕緣板時(shí)可得到優(yōu)良的結(jié)果。從結(jié)果可證實(shí)總體厚度大于25μm而不大于65μm，優(yōu)選為30-50μm，特別優(yōu)選為35-45μm可改進(jìn)隔離器的電氣性能。當(dāng)特別強(qiáng)調(diào)在插入損耗和絕緣性上進(jìn)行改進(jìn)時(shí)，總體厚度為30-60μm實(shí)際上就足夠了。
優(yōu)選實(shí)施例2圖2A示出本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的導(dǎo)體組件20，圖2B示出條形電極21的端部和電容器C1之間的連接。圖3A和3B示出導(dǎo)體組件20的裝配。
參照?qǐng)D3A，金剛砂盤25置于屏蔽盤2上，作為屏蔽盤2整體部分的條形電極21、22、23從屏蔽盤2徑向延伸。然后，一個(gè)條形電極例如條形電極21在金剛砂盤25的底面邊緣彎曲，從而向上延伸與金剛砂盤25的圓周面接觸，接著，進(jìn)一步在金剛砂盤25的頂面邊緣向內(nèi)彎曲，從而水平延伸與金剛砂盤25的頂面接觸，同時(shí)穿過其頂面中心，如圖3B所示。隨后，彎曲條形電極21的端部沿金剛砂盤25的頂面邊緣彎曲，從而向下延伸與金剛砂盤25的圓周面接觸，最后，以約90°的角度彎曲而水平延伸。最后彎曲的形成使得水平延伸的端部的底面和與其連接的電容器C1的頂面共面，如圖2B所示。然后，絕緣板31，例如粘性聚酰亞胺圓形板，放置于彎曲條形電極21上，從而將其緊緊固定在金剛砂盤25的頂面。隨后，條形電極22以與上述相同的方式彎曲，絕緣板32放置在其上。最后，條形電極23以與上述相同的方式彎曲，絕緣板33放置在其上，從而得到如圖2A所示的導(dǎo)體組件20，絕緣板33可不用。
彎曲條形電極端部的彎曲可在裝配的任何其它階段完成，例如在每次把絕緣板放置在彎曲條形電極上后或放置了所有絕緣板之后。彎曲條形電極端部最后彎曲成水平延伸的彎曲部可以根據(jù)與其連接的電容器的頂面高度適宜確定，同時(shí)要考慮彎曲條形電極之間高度的差別。為便于最后的彎曲并保證水平延伸條形電極的底面和與其連接的電容器的頂面之間的共面關(guān)系，在彎曲部?jī)?yōu)選形成切口26，如圖4所示。
然后如此裝配的導(dǎo)體組件20在樹脂殼體7內(nèi)與電容器C1至C3和電阻R電連接。樹脂殼體7具有接納導(dǎo)體組件20的開槽接地電極。屏蔽盤2焊接到接地電極上。電容器C1至C3和電阻R由各矩形開槽電極接納，其一個(gè)端子焊接到各開槽電極。與電容器C1和C2各開槽電極連接的輸入/輸出端子P1和P2形成于樹脂殼體7的底面上。
彎曲條形電極21、22、23的水平延伸端部分別焊接到電容器C1、C2、C3上。最后，條形電極21、22分別通過各包括電容器C1或C2的匹配電路分別與端子P1、P2連接，條形電極23通過包括電容器C3的匹配電路與電阻R連接。由此，各條形電極21、22、23纏繞金剛砂盤25而與金剛砂盤25的圓周面和頂面接觸，從而使各條形電極和金剛砂盤25之間的接觸長度更長。利用上述的彎曲方法，可以降低產(chǎn)品之間在接觸長度上的差別。因此，產(chǎn)品之間條形電極的電感是恒定的，從而把產(chǎn)品之間在電氣性能上的差別降至最小。
根據(jù)上述的方法，制造了具有如圖6(b)所示傳統(tǒng)導(dǎo)體組件4的隔離器和具有本發(fā)明導(dǎo)體組件20的隔離器，每種20個(gè)產(chǎn)品。以與優(yōu)選實(shí)施例1相同的方法，測(cè)試了隔離器上的插入損耗、絕緣性和電壓駐波比(VSWR)。
表2中，示出了隔離器之間所測(cè)性能的峰值頻率(3σ，其中σ是標(biāo)準(zhǔn)偏差)的差別。從統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)說，樣本偏差和總體偏差是不同的，但通過增加樣本數(shù)量可使其間的差別降至最小。因?yàn)樵谏鲜龅臏y(cè)試中樣本數(shù)量是20個(gè)，因此確定的偏差可看作為代表總體偏差。
表2插入損耗絕緣性VSWR(in)VSWR(out)(MHz)(MHz) (MHz) (MHz)本發(fā)明 0.92 13.18 14.38 10.13對(duì)比 3.68 17.88 15.54 16.39從表2可看出，本發(fā)明的隔離器，其內(nèi)條形電極的端部形成為水平延伸的底面和與其連接的各電容器的頂面成共面關(guān)系，在任一所測(cè)性能的蜂值頻率中顯示出產(chǎn)品之間的差別降低。
雖然上述是隔離器的結(jié)果，但可得到環(huán)形器的同樣結(jié)果。
優(yōu)選實(shí)施例3在該實(shí)施例中，與優(yōu)選實(shí)施例2不同，各條形電極的端部并沒有進(jìn)行進(jìn)一步的彎曲，只是停留在水平延伸與金剛砂盤25的頂面接觸，如圖1(b)所示。放置了與條形電極連接的各電容器，其頂面與條形電極的底面共面。
下面描述導(dǎo)體組件的裝配。如圖1(a)或3(a)所示，金剛砂盤25放置在屏蔽盤2上，屏蔽盤2具有作為其整體部件從其徑向延伸的條形電極21、22、23。然后，一個(gè)條形電極例如條形電極21在金剛砂盤25的底面邊緣彎曲，從而向上延伸與金剛砂盤25的圓周面接觸，接著，進(jìn)一步在金剛砂盤25的頂面邊緣向內(nèi)彎曲，從而水平延伸與金剛砂盤25的頂面接觸，同時(shí)穿過其頂面中心。隨后，絕緣板31，例如粘性聚酰亞胺圓形板，放置于彎曲條形電極21上，從而將其緊緊固定在金剛砂盤25的頂面。條形電極22、23重復(fù)進(jìn)行同樣的彎曲過程，同時(shí)分別把絕緣板32、33放置于其上。
如此制造的導(dǎo)體組件在樹脂殼體內(nèi)與電容器C1至C3和電阻R電連接。樹脂殼體具有接納導(dǎo)體組件的開槽接地電極。屏蔽盤2焊接到接地電極上。電容器C1至C3和電阻R由各矩形開槽電極接納，其一個(gè)端子焊接到各開槽電極。與電容器C1和C2各開槽電極連接的輸入/輸出端子P1和P2形成于樹脂殼體的底面上。開槽接地電極和矩形開槽電極形成為當(dāng)電容器和電阻放入矩形開槽電極中時(shí)，使電容器和電阻的頂面與和其連接的條形電極端部的底面共面。
條形電極21、22、23的水平延伸端部分別焊接到電容器C1、C2、C3。最后，條形電極21、22分別通過各包括電容器C1或C2的匹配電路分別與端子P1、P2連接，條形電極23通過包括電容器C3的匹配電路與電阻R連接。由此，各條形電極21、22、23纏繞金剛砂盤25而與金剛砂盤25的圓周面和頂面接觸，各條形電極通過水平延伸的端部與電容器連接。利用上述的結(jié)構(gòu)，可以降低產(chǎn)品之間在接觸長度上的差別。因此，產(chǎn)品之間條形電極的電感是恒定的，從而把產(chǎn)品之間在電氣性能上的差別降至最小。
本發(fā)明單向電路元件的特征在于上述優(yōu)選實(shí)施例1-3的各特征，或在于優(yōu)選實(shí)施例1的特征和優(yōu)選實(shí)施例2或3的特征的組合。
如上所述，由于本發(fā)明的導(dǎo)體組件采用具有特殊厚度的絕緣板裝配，所得的單向電路元件改進(jìn)了插入損耗、絕緣性和回波損耗方面的電氣性能。
此外，通過定形條形電極的端部使條形電極水平延伸的底面與電容器的頂面共面而消除了產(chǎn)品間條形電極電感的分散。這使產(chǎn)品之間在插入損耗、絕緣性和VSWR的峰值頻率的差別降至最小。
并且，采用粘性絕緣板進(jìn)一步改進(jìn)了單向電路元件的電氣性能，因?yàn)樵趩蜗螂娐吩难b配和使用過程中防止了條形電極之間交叉角的變化。
權(quán)利要求
1．一種用于沿一個(gè)方向發(fā)送微波帶高頻信號(hào)的單向電路元件，包括導(dǎo)體組件，包括鐵盤和多個(gè)條形電極，鐵盤放置在接地的屏蔽盤上，多個(gè)條形電極設(shè)置為在所述鐵盤頂面上水平延伸，每個(gè)條形電極的一端與所述屏蔽盤連接，所述多個(gè)條形電極以相同的交叉角在所述鐵盤的所述頂面中心相互交叉，并由設(shè)置在垂直相鄰條形電極之間的絕緣板相互絕緣；磁鐵，設(shè)置為沿其軸向向所述鐵盤施加DC磁場(chǎng)；多個(gè)電容器，每個(gè)電容器與各條形電極的另一端連接；及上軛架和下軛架，其內(nèi)用于接納所述導(dǎo)體組件、所述磁鐵和所述多個(gè)電容器；其中，用于絕緣所述多個(gè)條形電極的絕緣板包括厚度大于12.5μm而不大于65μm的基底和可選粘性層，所述絕緣板的總體厚度大于25μm而不大于65μm。
2．一種用于沿一個(gè)方向發(fā)送微波帶高頻信號(hào)的單向電路元件，包括導(dǎo)體組件，包括鐵盤和多個(gè)條形電極，鐵盤放置在接地的屏蔽盤上，多個(gè)條形電極設(shè)置為在所述鐵盤頂面上水平延伸，每個(gè)條形電極的一端與所述屏蔽盤連接，所述多個(gè)條形電極以相同的交叉角在所述鐵盤的所述頂面中心相互交叉，并由設(shè)置在垂直相鄰條形電極之間的絕緣板相互絕緣；磁鐵，設(shè)置為沿其軸向向所述鐵盤施加DC磁場(chǎng)；多個(gè)電容器，每個(gè)電容器與各條形電極的另一端連接；及上軛架和下軛架，其內(nèi)用于接納所述導(dǎo)體組件、所述磁鐵和所述多個(gè)電容器；其中，在所述條形電極的交叉部，任何垂直相鄰條形電極之間的距離大于12.5μm而不大于65μm。
3．一種用于沿一個(gè)方向發(fā)送微波帶高頻信號(hào)的單向電路元件，包括導(dǎo)體組件，包括鐵盤和多個(gè)條形電極，鐵盤放置在接地的屏蔽盤上，多個(gè)條形電極設(shè)置為在所述鐵盤頂面上水平延伸，每個(gè)條形電極的一端與所述屏蔽盤連接，所述多個(gè)條形電極以相同的交叉角在所述鐵盤的所述頂面中心相互交叉，并由設(shè)置在垂直相鄰條形電極之間的絕緣板相互絕緣；磁鐵，設(shè)置為沿其軸向向所述鐵盤施加DC磁場(chǎng)；多個(gè)電容器，每個(gè)電容器與各條形電極的另一端連接；及上軛架和下軛架，其內(nèi)用于接納所述導(dǎo)體組件、所述磁鐵和所述多個(gè)電容器；其中，各條形電極的端部水平延伸，其底面與和其連接的所述電容器的頂面共面。
4．根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的單向電路元件，其中所述絕緣板是粘性的，并還有一個(gè)絕緣板放置在最上面的條形電極上。
5．根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的單向電路元件，其中所述單向電路元件是隔離器，其插入損耗為0.45dB或更小，絕緣性為18dB或更大并且回波損耗為17dB或更大，上述各值均為絕對(duì)值，并在1.44GHz的信號(hào)下測(cè)量。
6．根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的單向電路元件，其中各條形電極的端部在所述鐵盤的頂面邊緣彎曲，從而向下延伸與所述鐵盤的圓周面接觸，并進(jìn)一步彎曲為水平延伸而與和其連接的所述電容器的頂面共面。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的單向電路元件，其中在各條形電極上各條形電極彎曲以水平延伸與和其連接的所述電容器的頂面共面的位置處形成有切口。
8．根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一要求所述的單向電路元件，其中所述電容器放置為其頂面與和其連接的各條形電極端部的底面共面。
9．根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一要求所述的單向電路元件，其中所述多個(gè)條形電極作為所述鐵盤的整體部分從所述鐵盤徑向延伸，并彎曲為繞所述鐵盤與所述鐵盤的圓周面和頂面接觸。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的單向電路元件，其中各條形電極在所述鐵盤的底面邊緣彎曲從而向上延伸與所述鐵盤的圓周面接觸，然后在所述鐵盤的頂面邊緣彎曲從而水平延伸與所述鐵盤的頂面接觸，接著在所述鐵盤頂面的另一邊緣彎曲從而向下延伸與所述鐵盤的圓周面接觸，最后彎曲為水平延伸與和其連接的所述電容器的頂面共面。
11．根據(jù)權(quán)利要求9所述的單向電路元件，其中各條形電極在所述鐵盤的底面邊緣彎曲從而向上延伸與所述鐵盤的圓周面接觸，并在所述鐵盤的頂面邊緣彎曲從而水平延伸與所述鐵盤的頂面接觸；其中所述電容器放置為其頂面與和其連接的水平延伸的條形電極的端部底面共面。
全文摘要
一種用于沿一個(gè)方向發(fā)送微波帶高頻信號(hào)的單向電路元件。通過采用具有特殊范圍內(nèi)的厚度的絕緣板以把垂直相鄰條形電極之間的距離限定在特殊范圍內(nèi),提高了單向電路元件的電氣性能。此外,通過定形條形電極的端部從而使其與和其連接的電容器的頂面共面延伸,使單向電路元件產(chǎn)品之間的電氣性能差別降至最小。
文檔編號(hào)H01P1/383GK1216410SQ98121338
公開日1999年5月12日 申請(qǐng)日期1998年10月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月15日
發(fā)明者高根慎司, 松本綾二 申請(qǐng)人:日立金屬株式會(huì)社