專利名稱：不可逆電路裝置和不可逆電路設(shè)備以及使用它們的收發(fā)機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不可逆電路裝置，以及不可逆電路設(shè)備，它們可以用作微波和毫米波帶中的隔離器，本發(fā)明還涉及一種使用上述裝置和設(shè)備的收發(fā)機。
到目前為止，使用邊導模式的傳統(tǒng)的隔離器已經(jīng)在第4-287408號日本未審查專利公告，以及第63-124602號日本未審查專利公告中揭示了。
前者的隔離器包含形成在磁性基礎(chǔ)部件上的微帶線以及在中間接地到一側(cè)的條形導線，其中沿垂直方向施加DC磁場。后者的隔離器包含形成在磁性基礎(chǔ)部件上的共平面型波導(以下將稱為“共面線”)以及形成在從共平面型波導的中心導體到一個接地導體的部分上的電磁波吸收器，其中，沿垂直方向?qū)⑼獠緿C磁場施加給磁性基礎(chǔ)部件。前者和后者隔離器都產(chǎn)生隔離效應通過外部DC磁場，改變磁基礎(chǔ)部件中的磁特性，引起傳輸線兩側(cè)的傳播模式的磁場分布由于邊導效應而不對稱，并根據(jù)外部磁場方向和信號的傳播方向，選擇性地衰減傳播信號。
前者的隔離器將微帶線用作傳輸線。當隔離器設(shè)置在由微帶線形成的平面電路上時，電路的可連接性較容易。后者隔離器將共面線用作傳輸線，從而共面線和例如共軸線之間的傳輸過渡相對簡單。
但是，微帶線和共面線具有相對較大的傳輸損耗。當傳輸距離長時，并且尤其當需要較低的傳輸損耗時，微帶線和共面線是不適用的。
另一種傳輸線包含具有較低傳輸損耗的空腔波導或非輻射介質(zhì)波導。但是，當將這些波導用于形成諸如隔離器之類的不可逆電路裝置時，隔離器的總體尺寸必定較大。另一方面，當使用由微帶線或共面線形成的非無互電路裝置時傳輸線過渡需要部件，用于微帶線或共面線與空腔波導或非輻射波導之間的過渡。結(jié)果，整個尺寸未減小，并且產(chǎn)生轉(zhuǎn)換損耗。
本發(fā)明能夠提供一種消除上述問題或使之最小化的不可逆電路裝置。
目前的轉(zhuǎn)讓人已經(jīng)預先遞交了一個專利申請，在1996年10月11日公布的第8-265007號日本未審查專利公告中揭示了一種平面介質(zhì)傳輸線。這種平面介質(zhì)傳輸線包含形成在介質(zhì)基礎(chǔ)部件的兩側(cè)上的相對的縫隙，并使用縫隙相對，并且其間有介質(zhì)基礎(chǔ)部件的區(qū)域，作為傳輸區(qū)域。平面介質(zhì)線具有非常小的傳輸損耗。本發(fā)明使用這種類型的平面介質(zhì)線，只通過平面介質(zhì)線來產(chǎn)生不可逆電路特性。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種不可逆電路裝置，該裝置包含形成在具有鐵磁性特性的基片的兩側(cè)上的導電薄膜，分別形成在導電薄膜中，并相對的第一和第二縫隙，以及至少一個電阻薄膜，它形成在相應的縫隙附近的基片的兩側(cè)中的一個側(cè)面上。將DC磁場施加到基片上，從而大致上平行于基片，并大致上垂直于第一和第二縫隙，并且由此得到不可逆電路裝置。
或者，基片可以是介質(zhì)部件，并可以將磁部件疊在介質(zhì)部件中，和電阻薄膜相鄰。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種不可逆電路裝置，包含形成在具有鐵磁性特性的基片兩側(cè)上的導電薄膜，分別形成在導電薄膜中，并相對的第一和第二縫隙，以及電阻薄膜，它形成在基片上至少第一和第二縫隙中的一個縫隙的附近。將DC磁場施加到基片上，從而大致上垂直于基片，并由此得到不可逆電路裝置。
或者，基片可以是介質(zhì)部件，并且磁部件可以疊在介質(zhì)部件中，和電阻薄膜相鄰。
具有鐵磁性特性的上述基片還用作具有預定的介質(zhì)常數(shù)的介質(zhì)部件。第一和第二縫隙用作平面介質(zhì)傳輸線，其中夾在第一和第二縫隙之間的基片的內(nèi)部用作傳輸區(qū)域。尤其地，如此確定基片的介質(zhì)常數(shù)和厚度，從而電磁波傳輸，同時從基片在第一縫隙中的第一側(cè)以及基片在第二縫隙中的第二側(cè)全部反射。相應地，第一和第二縫隙用作具有非常小的傳輸損耗的平面介質(zhì)傳輸線。
較好地，通過疊加具有鐵磁特性的磁部件以及介質(zhì)部件形成基片，并在介質(zhì)部件上形成導電薄膜。按照這樣的安排，不可逆電路裝置與另一個形成在介質(zhì)部件上的平面電路的連接非常容易。例如，當將根據(jù)本發(fā)明的不可逆電路裝置設(shè)置在其上形成有平面電路的介質(zhì)部件上時，不需要使用其中形成在介質(zhì)部件的平面電路和形成在磁部件上的不可逆電路裝置相連的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種不可逆電路裝置，包含導電薄膜，它形成在介質(zhì)部件的兩側(cè)上，確定了相對的第一和第二縫隙，具有鐵磁性特性的磁部件，它疊在介質(zhì)部件上，還有形成在磁部件上的電阻薄膜，它和第一和第二縫隙中的一個區(qū)域相對。將DC磁場如此施加給介質(zhì)部件和磁部件，從而大致上平行于介質(zhì)部件和磁部件，并大致上垂直于第一和第二縫隙，并且由此得到不可逆電路裝置。
如上所述，即使當電阻薄膜與導電薄膜分離，當信號沿阻擋方向傳輸時，傳播模式的電磁場分布朝電阻薄膜集中。電功率由電阻薄膜消耗，信號因此而衰減。在這種情況下，電阻薄膜不需要形成縫隙，由此簡化了電阻薄膜的圖案。
較好地，電阻薄膜的底邊沿縫隙的方向逐漸縮小。傳輸線的阻抗特性逐漸變化，并且由此抑制了信號的反射。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種不可逆電路設(shè)備，它包含上述不可逆電路裝置，軛裝置，用于通過覆蓋基片的外圍形成磁路，以及磁鐵，用于產(chǎn)生DC磁場。按照這樣的安排，得到一種不可逆電路設(shè)備，它可以用作小型的隔離器，這種隔離器具有基片，磁鐵，和結(jié)合在其中的軛裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種收發(fā)機，它包含上述不可逆電路裝置或不可逆電路設(shè)備。
從下面參照附圖對本發(fā)明的實施例的描述，本發(fā)明的其它特點和優(yōu)點是顯而易見的。


圖1A和1B是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的不可逆電路裝置的透視圖；圖2A和2B是沿著圖1A和1B線A-A取得的截面圖，用于通過圖示說明圖1A和1B所示的不可逆電路裝置的磁場分布；圖3A到3C是圖1A和1B的不可逆電路裝置的其它例子的截面圖；圖4A是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的不可逆電路裝置的分解透視圖；圖4B是沿圖4A中的A-A取得的不可逆電路裝置的分解透視圖；圖5A是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的不可逆電路裝置的分解透視圖；圖5B是沿圖5A中的線A-A取得的不可逆電路裝置的截面圖；圖5C是一個磁部件的透視圖，該磁部件具有不同于圖5A中所示的圖案；圖6A是根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的不可逆電路裝置的透視圖；圖6B是沿圖6A中的線A-A取得的不可逆電路裝置的截面圖；圖6C是圖6A的另一個修改的實施例的透視圖；圖7A和7B是沿圖6A和6B的線A-A取得的截面圖，用于通過示圖說明圖6A和6B中的不可逆電路裝置的磁場分布；圖8A到8C是圖6A和6B所示的不可逆電路裝置的其它例子的截面圖9A是根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的不可逆電路裝置的分解透視圖；圖9B是與沿圖9A中的線A-A取得的不可逆電路裝置的截面圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的隔離器的分解透視圖；圖11A是圖10所示的隔離器的透視圖；圖11B是圖10中所示的隔離器的截面圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的隔離器的分解透視圖；圖13A是圖12所示的隔離器的透視圖；圖13B是圖12所示的隔離器的截面圖；圖14是一個具有不可逆電路特性的裝置和另一個電路裝置的連接結(jié)構(gòu)；及圖15是毫米波雷達模塊的框圖。
參照圖1A和1B、圖2A和2B，和圖3A到3C，描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的不可逆電路裝置的結(jié)構(gòu)。
圖1A和1B是不可逆電路裝置的透視圖，示出兩個不同的例子。具有鐵磁性的磁部件包括鐵或釔鐵石榴石(yttrium-iron-garnet)(YIG)。在磁部件1的表面上(圖1A和1B的頂表面)形成具有第一縫隙3a的導電薄膜2a和2b。在另一個表面上(底表面)形成具有第二縫隙3b的導電薄膜2c和2d。在導電薄膜2a和2b的頂上，沿縫隙3a在其兩側(cè)上形成電阻薄膜4a和4b。在圖1A和1B中，電阻薄膜4a和4b形狀是不同的。在圖1A中，電阻薄膜4a和4b沿著離開縫隙的方向逐漸變細。在圖1B中，它們的底邊沿離開縫隙的方向分叉。如圖1A和1B所示，沿平行于磁部件1，并垂直于縫隙3a和3b的方向，施加外部DC磁場Ho。
上述導電薄膜2a到2d和磁部件1形成平面介質(zhì)傳輸線。在這個實施例中，如圖1A和1B所示，將平面介質(zhì)傳輸線用作不可逆電路裝置，該裝置具有兩個端口左前的端口#1和右后的端口#2。
圖2A和2B是沿圖1A和1B的線A-A取得的截面圖，用于說明平面介質(zhì)傳輸線通過施加外部DC磁場的傳播模式(下面稱為“PDTL模式”，該傳播模式被揭示在JP8-265007中)中電磁場分布的變化。雖然在圖2A和2B中省略，但是，以預定的距離，分別在磁部件1的上側(cè)和下側(cè)，平行于磁部件地設(shè)置用于屏蔽的導電部件。
在這個實施例中，信號從后面?zhèn)鞑サ角懊?從圖1A和1B中的端口#2到端口#1)。參照圖2A和2B，實線表示電場分布，虛線表示磁場分布。當未施加DC磁場Ho時，信號以標準PDTL模式傳播，如圖2A中所示。當施加DC磁場Ho時，如圖2B所示，PDTL的電磁場分布在圖2B中是向上畫的，從而電磁場的能量密集在形成有電阻薄膜的第一縫隙部分。結(jié)果，當電流在電阻薄膜4a和4b中流動時，消耗電功率。由此，PDTL模式的信號大大減弱。相反，當信號從前面?zhèn)鞑サ胶竺?從端口#1傳播到端口#2)時，PDTL模式的電磁場分布畫得朝下。由此，電磁場能量分布在電阻薄膜4a和4b的側(cè)面變得稀疏。結(jié)果，抑制了由電阻薄膜4a和4b引起的功率消耗，并且信號傳播沒有被顯著地衰減。通過這樣的工作，可以將裝置用作選擇性地將信號從端口#1傳播到端口#2的隔離器。當以相反的方向施加DC磁場時，傳播模式的電磁場分布的位置的方向(該方向根據(jù)DC磁場方向和信號的傳播方向確定)相反。由此隔離器的方向相反。
如圖1A所示，沿縫隙方向的電阻薄膜的兩端逐漸縮小。當信號沿阻擋的方向傳播時，傳輸線的阻抗特性逐漸變化，由此抑制信號的反射。當信號沿傳輸方向傳播時，電阻薄膜沒有顯著的影響，因為電阻薄膜上的電磁場的能量密度低。如圖1B所示，當電阻薄膜的寬度逐漸增加時，即使當信號沿傳輸方向傳播時，傳輸線的阻抗特性逐漸地變化。由此，不由電阻薄膜引起顯著的信號反射。
圖3A到3C是圖1A和1B所示的不可逆電路裝置的其它修改的實施例的截面圖。這些截面圖與縫隙正交。這些實施例的電阻薄膜具有與圖1A和1B相同的平面圖案。在圖3A所示的實施例中，電阻薄膜4a和4b形成在磁部件1的表面上，導電薄膜2a和2b形成在電阻薄膜上。在圖3B所示的實施例中，電阻薄膜4a和4b、導電薄膜2a和2b以及額外的電阻薄膜4a和4b分別按照上述順序堆疊。如圖3A和3B所示，即使當將導電薄膜和電阻薄膜疊加到一起，由于趨膚效應，電流分布集中在電阻薄膜上。由此，有效地消耗了電功率。在如圖3C所示的實施例中，在和導電薄膜2a和2b相同的平面內(nèi)形成電阻薄膜4a和4b。
這些實施例的縫隙的兩側(cè)上形成有電阻薄膜?；蛘呖梢灾恍纬呻娮璞∧?a和4b中的一個。在這種情況下，當信號沿阻擋方向傳播時，電功率在電阻薄膜部分中消耗。由此阻擋了信號的傳播。
參照圖4A和4B，描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的不可逆電路裝置的結(jié)構(gòu)。圖4A是不可逆電路裝置的分解透視圖。圖4B是在裝置裝配好后，沿圖4A中的線A-A取得的截面圖。在介質(zhì)部件5的一個表面上，形成具有第一縫隙3a的導電薄膜2a和2b。在介質(zhì)部件5的另一個表面上，形成具有第二縫隙3b的導電薄膜2c和2d，它和第一縫隙3a相對。在導電薄膜2a和2b的頂部，沿第一縫隙3a在其兩側(cè)形成電阻薄膜4a和4b。在圖4A和4B中，磁部件1具有鐵磁性特性，并含有鐵或YIG。將磁部件1和介質(zhì)部件5疊起來，形成基片。將外部的DC磁場施加到基片，以平行于基片，并垂直于縫隙。由此，得到用作隔離器的不可逆電路裝置。
如上所述，不可逆電路裝置包含形成在介質(zhì)部件上的平面介質(zhì)傳輸線、沿縫隙部分形成在一個表面上的電阻薄膜，以及疊在其上的磁部件。按照這樣的安排，當信號沿阻擋方向傳播時，傳播模式的電磁場分布位于磁部件的側(cè)面，由此電功率在電組薄膜中消耗。當信號沿傳輸方向傳播時，大部分電磁場分布包含在介質(zhì)部件中。由此，信號以低的介入損耗而被傳輸。
參照圖5A到5C，描述根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的不可逆電路裝置的結(jié)構(gòu)。圖5A是不可逆電路裝置的分解透視圖。圖5B是在裝置裝配好后，沿圖5A中的線A-A取得的截面圖。圖5C是一個磁部件的透視圖，其圖案和圖5A中所示的不同。如在第二實施例中，在介質(zhì)部件5的一個表面上形成具有第一縫隙3a的導電薄膜2a和2b，并在介質(zhì)部件5的另一個表面上形成第二縫隙3b，該縫隙和第一縫隙3a相對。在這個實施例中，在介質(zhì)部件5上沒有形成電阻薄膜。
圖5A到5C中，具有鐵磁性特性的磁部件1由鐵或YIG制成。在磁部件1的頂上在和第一縫隙3a相對的位置上設(shè)置電阻薄膜4。磁部件1和介質(zhì)部件5被疊起來以形成基片。將外部DC磁場Ho施加給基片，以平行于基片，并垂直于縫隙。由此，構(gòu)成用作隔離器的不可逆電路裝置。
如上所述，不可逆電路裝置包含形成在介質(zhì)部件上的平面介質(zhì)線以及疊在其上的磁部件，其中，一個表面上的縫隙和電阻薄膜相對，其間有磁部件。在這種安排下，當信號沿阻擋方向傳播時，傳播模式的電磁場分布位于磁部件的側(cè)面上，由此，電功率在電阻薄膜中消耗。當信號沿傳輸方向傳輸時，幾乎所有的電磁場分布都包含在介質(zhì)部件中。由此，信號以低的介入損耗被傳輸。
當信號沿阻擋方向射入時，由于電阻薄膜4而使特性阻抗變化。如圖5A或圖5C中所示，電阻薄膜4的底邊沿信號的傳播方向逐漸縮小。當信號沿阻擋方向傳播時，傳輸線的特性阻抗逐漸變化，由此抑制了信號的反射。當信號沿傳輸方向傳輸播時，沒有沒有由電阻薄膜引起的顯著的影響，因為電阻薄膜一側(cè)上的電磁場能量密度較低。
參照圖6A到6C，圖7A和7B以及圖8A到8C，描述根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的不可逆電路裝置的結(jié)構(gòu)。
圖6A是不可逆電路裝置的透視圖。圖6B是沿圖6A中的線A-A取得的截面圖。在圖6A和6B中，具有亞鐵磁特性的磁部件1由鐵或YIG制成。在磁部件1的一個表面上形成確定了第一縫隙3a的導電薄膜2a和2b。磁部件1的另一個表面上，形成確定了第二縫隙3b的導電薄膜2c和2d，其中該第二縫隙3b和第一縫隙3a相對。在導電薄膜2b的表面上，沿第一縫隙3a形成電阻薄膜4a。在導電薄膜2d的一個表面上，沿第二縫隙3b形成電阻薄膜4b。將外部DC磁場Ho沿垂直方向施加給磁部件1。
圖7A和7B是沿圖6A中的線A-A的截面圖，用于說明PDTL模式的電磁場分布的變化，其中該變化是用于施加了外部DC磁場引起的。在這個實施例中，信號從后面?zhèn)鞑サ角懊?在圖6A中從端口#2傳播到端口#1)。在圖7A和7B中，實線表示電場分布，虛線表示磁場分布。當不施加DC磁場Ho時，信號以正常PDTL模式傳播，如圖7A所示。當施加DC磁場Ho時，如圖7B所示，PDTL模式的電磁場分布朝右畫，電磁場的能量集中到設(shè)置在第一和第二縫隙的形成有電阻薄膜的右側(cè)的導電薄膜中。由此，當電流在電阻薄膜4a和4b中流動時，消耗電功率，從而大大衰減了PDTL模式的信號。相反，當信號從前面?zhèn)鞑サ胶竺?從端口#1傳播到端口#2)時，PDTL模式的電磁場分布畫得朝左，并且電磁場能量分布在電阻薄膜4a和4b的側(cè)面上變得稀疏。結(jié)果，抑制了由電阻薄膜4a和4b引起的功率消耗，從而傳輸信號而不會受到顯著的衰減。按照這樣的工作，可以將裝置用作隔離器，它選擇性地將信號沿從端口#1到端口#2地傳播。當DC磁場方向相反時，傳播模式的電磁場的位置方向(這根據(jù)DC磁場的方向以及信號的傳播方向確定)相反。由此，隔離的方向相反。
如圖6A和6B所示，沿縫隙的電阻薄膜4a的底邊逐漸縮小。當信號沿阻擋方向傳播時，傳輸線的特性阻抗逐漸改變，因此抑制了信號的反射。當信號沿傳輸方向傳播時，沒有由電阻薄膜引起的顯著影響，因為電阻薄膜側(cè)面上的電磁場能量密度較低。如圖6A中所示，當電阻薄膜的寬度逐漸增加時，即使當信號沿傳輸方向傳播時，傳輸線的特性阻抗也逐漸地變化。由此，將不會由電阻薄膜引起顯著的信號反射。
圖8A到8C是圖6A和6B中所示的不可逆電路裝置的其它實施例的截面圖。截面圖與縫隙正交。這些實施例的電阻薄膜具有和圖6A所示的相同的平面圖案。在圖8A所示的實施例中，電阻薄膜4a和4b形成在磁部件1的表面上，導電薄膜2b和2d形成在電阻薄膜上。在圖8B所示的實施例中，電阻薄膜4a和4b、導電薄膜2a和2d以及額外的電阻薄膜4a和4b按照上述順序疊在一起。在這兩個實施例中，如在圖8A和8B中所述的，即使當將導電薄膜和電阻薄膜疊在一起時，電流的分布由于趨膚效應而集中在電阻薄膜中。由此，有效地消耗了電功率。在圖8C所示的實施例中，電阻薄膜4a和4b形成在和導電薄膜2b和2d相同的平面內(nèi)。
或者，可以只形成電阻薄膜4a和4b中的一個，如圖6C所示。在這種情況下，當信號沿阻擋方向傳輸時，電功率在電阻薄膜部分中消耗。由此，信號傳播受到阻擋。
現(xiàn)在參照圖9A和9B，描述根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的不可逆電路裝置的結(jié)構(gòu)。圖9A是不可逆電路裝置的分解透視圖；圖9B是在該裝置裝配好后，沿圖9A中的線A-A取得的不可逆電路裝置。在圖9A和9B中，確定了第一縫隙3a的導電薄膜2a和2b形成在介質(zhì)部件5的一個表面上。在介質(zhì)部件5的另一個表面形成確定第二縫隙3b的導電薄膜2c和2d，該縫隙和第一縫隙3a是相對的。在導電薄膜2b的表面上(它是導電薄膜2a和2b的一側(cè))，沿第一縫隙3a形成電阻薄膜4a。在導電薄膜2d的的表面上(它是導電薄膜2c和2d的一側(cè))，沿第二縫隙3b形成電阻薄膜4b。具有鐵磁特性的磁部件由鐵或YIG制成。將磁部件1和介質(zhì)部件5疊起來，以形成基片。沿垂直方向施加外部DC磁場Ho，從而得到一種不可逆電路裝置，它可以用作隔離器。
如上所述，不可逆電路裝置包含形成在介質(zhì)部件上的平面介質(zhì)線、沿縫隙形成的電阻薄膜以及疊在其上面的磁部件。按照這樣的安排，當信號沿阻擋方向傳播時，傳播模式的電磁場分布位于沿電阻薄膜的方向，由此，電功率在電阻薄膜中消耗。當信號沿傳輸方向傳播時，電磁場分布沿電阻薄膜的方向逐漸稀疏，從而幾乎沒有電功率被電阻薄膜消耗。由此，以較低的介入損耗傳輸信號。
在上述實施例中，只描述了形成不可逆電路裝置的基本部件?，F(xiàn)在參照圖10和圖11A和11B，描述根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的不可逆電路設(shè)備，即隔離器的實施例。
圖10是整個隔離器的分解圖。基片10包含例如圖1A中所示的不可逆電路裝置的基片。圖1B-5C中的任何其它實施例都可以使用。磁鐵11提供了一個平行于基片10，并垂直于縫隙的DC磁場。托架13支持基片10和磁鐵11。托架13還用作磁鐵11的軛裝置，因此它由磁性材料制成。蓋子12覆蓋頂部。
圖11A是圖10中的隔離器的透視圖。圖11B是隔離器的截面圖。參照圖11A和11B，蓋子12小于托架13，從而基片10的這兩個輸入/輸出端口暴露。參照圖11B，將兩個磁鐵11的磁極設(shè)置在兩側(cè)時，并將托架13用作軛裝置。特別地，托架13和基片10形成磁鐵11的磁路，它沿平行的方向，將DC磁場施加給基片10。
將基片10上的導電薄膜與托架13的內(nèi)部表面之間的距離h1和基片10上的導電薄膜與蓋子12的內(nèi)部表面之間距離h2都設(shè)置得不大于波導中的波長λg的一半。由此，在基片10和托架13之間的空間中，以及在基片10和蓋子12之間的空間中，將激勵不需的平行板模式的電磁場。將平行導電薄膜之間的磁部件或介質(zhì)部件的相對介質(zhì)常數(shù)εr設(shè)置為例如15。當在20GHz的頻帶中使用隔離器時，厚度設(shè)置為1mm或者更小。
參照圖12和圖13A以及13B，描述根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的隔離器的結(jié)構(gòu)。通過將DC磁場沿垂直方向施加到基片來使隔離器工作。
圖12是整個隔離器的分解透視圖?；?0包括不可逆電路裝置的基片，諸如圖6A和6B中所示的基片。還可以使用圖8A-9B中的實施例。磁鐵11沿垂直方向?qū)C磁場施加給基片10。托架13將基片10和下部的磁鐵11支持在適當?shù)奈恢蒙?。蓋子12將上部磁鐵11支持在適當?shù)奈恢蒙希⒏采w托架13。托架13和蓋子12用作磁鐵11的軛裝置，因此它們由磁性材料制成。
圖13是所述隔離器的透視圖。圖13B是上述隔離器的截面圖。參照圖13B，將兩個磁鐵11的磁極設(shè)置在兩側(cè)上，磁鐵13和蓋子12用作磁鐵11的軛裝置。特別地，托架13、蓋子12和基片10形成磁鐵11的磁路，它沿垂直方向?qū)⒋艌鍪┘咏o基片10。
將基片10上的導電薄膜和托架13的內(nèi)部表面之間的距離h1和基片10上的導電薄膜和蓋子12的內(nèi)部表面之間的距離h2設(shè)置得不大于波導中的波長λg的一半。將基片10上的導電薄膜之間的厚度設(shè)置得不大于基片10中的波長的一半。因此，在基片10的頂部和托架13之間、在基片10的底部和蓋子12之間、以及在基片10上的頂部和底部導電薄膜之間不會激勵不需的平行板模式的磁場。
當使用具有不可逆電路的裝置形成高頻電路，諸如上述的隔離器時，將具有不可逆電路特性的基片上的導電薄膜部分用作電極。例如，如圖14中所示，將隔離器100和另一個電路裝置安裝在一個公用基礎(chǔ)部件上，并且它們由導線14連接。
參照圖15，將描述使用上述隔離器形成的收發(fā)機的毫米波雷達模塊。
圖15是整個收發(fā)機的框圖。通過繼續(xù)參照圖15，隔離器產(chǎn)生一個發(fā)送信號。隔離器沿著一個方向傳播信號，從而信號將不沿著反向傳播，并返回到隔離器。循環(huán)器將發(fā)送信號引導到天線，并將接收信號從天線傳播到混頻器。天線將發(fā)送信號以電磁輻射發(fā)送，并接收從目標反射的波。兩個耦合器中的一個耦合器通過與隔離器的輸出信號耦合取出本地信號。另一個耦合器混合本地信號和接收信號，并將得到的信號傳送給混頻器。作為非線性裝置的混頻器產(chǎn)生諧波，該諧波具有本地信號和接收信號之間的差的頻率成份。
使用上述毫米波雷達模塊的控制器周期性地調(diào)制振蕩器的振蕩信號，并根據(jù)本地信號和接收信號之間的差的頻率以及其隨時間的變化，測量與目標的距離以及相對速度。
上述毫米波雷達模塊的傳輸線包含形成在介質(zhì)部件上的PDTL模式的線。每一個電路裝置都整體安裝在介質(zhì)部件上。例如，將鐵基片疊在介質(zhì)部件上的預定位置，由此，隔離器構(gòu)成得如圖4A和4B中所示或如圖5A到5C中所示。
雖然已經(jīng)就本發(fā)明具體的實施例描述了本發(fā)明，對于熟悉本領(lǐng)域的人來說，許多其它的變化和修改是顯然的。因此，本發(fā)明不限于這里所解釋的具體情況。
權(quán)利要求
1.一種不可逆電路裝置，其特征在于包含形成在具有鐵磁性特性的基片的兩側(cè)上的導電薄膜，在導電薄膜中分別形成相對的第一和第二縫隙；及形成在基片的一側(cè)的縫隙的至少一部分附近的電阻薄膜；所述不可逆電路裝置適用于接收沿大致上平行于所述基片，并大致上垂直于第一和第二縫隙的方向施加到所述基片的DC磁場。
2.如權(quán)利要求1所述的不可逆電路裝置，其特征在于所述基片包含具有鐵磁特性的磁部件以及疊在一起的介質(zhì)部件；及導電薄膜形成在介質(zhì)部件上。
3.一種不可逆電路裝置，其特征在于包含形成在具有鐵磁特性的基片兩側(cè)上的導電薄膜，在導電薄膜上分別形成，相對的第一和第二縫隙；及形成在基片上的電阻薄膜，它在至少第一和第二縫隙中的一個的一側(cè)的一部分附近；所述不可逆電路裝置適用于接收沿大致上垂直于所述基片的方向施加給所述基片的DC磁場。
4.如權(quán)利要求3所述的不可逆電路裝置，其特征在于所述基片包含具有鐵磁特性的磁部件以及疊在一起的介質(zhì)部件；并且導電薄膜形成在介質(zhì)部件上。
5.一種不可逆電路裝置，其特征在于包含形成在介質(zhì)部件的兩側(cè)上的導電薄膜，在導電薄膜中分別形成相對的第一和第二縫隙；具有鐵磁特性的磁部件；電阻薄膜，面對形成在磁部件上的第一和第二縫隙的一個區(qū)域；及基片，由磁部件和疊在一起的介質(zhì)部件形成；所述不可逆電路裝置適用于接收施加到由介質(zhì)部件和磁部件形成的基片上的DC磁場，所述DC磁場沿大致上平行于介質(zhì)部件和磁部件，并大致上垂直于第一和的第二縫隙的縫隙而施加。
6.如權(quán)利要求1到5中任一條所述的不可逆電路裝置，其特征在于電阻薄膜沿的底邊縫隙的方向逐漸縮小。
7.一種不可逆電路設(shè)備，其特征在于包含如權(quán)利要求1到5任一條所述的不可逆電路裝置；形成所述DC磁場的磁路，并覆蓋所述基片的周邊的軛裝置；及產(chǎn)生DC磁場的磁鐵。
8.一種通信設(shè)備，其特征在于包含發(fā)送器和接收器中的一個；及連接到其上的，如權(quán)利要求1到5中任一條所述的不可逆電路裝置以及如權(quán)利要求7所述的不可逆電路設(shè)備中的一個。
9.一種通信設(shè)備，其特征在于包含一個發(fā)送器和一個接收器之一；及連接到其上的，如權(quán)利要求6中所述的不可逆電路裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種不可逆電路裝置,包含確定了具有鐵磁性特性的磁部件的頂部上縫隙的導電薄膜。在磁部件的底部,形成確定相對的縫隙的另一個導電薄膜。沿著大致上平行于磁部件,并大致上垂直于縫隙的方向施加外部DC磁場。在磁部件的頂部上的縫隙旁邊形成電阻薄膜。當信號沿從端口＃2到端口＃1的傳播時,平面介質(zhì)線模式的電磁場沿電阻薄膜的方向放置。電功率由電阻薄膜消耗,從而阻礙了信號的傳播。當信號沿著從端口＃1到端口＃2的方向傳播時,沒有由電阻薄膜引起的損耗。由此以較低的損耗發(fā)送信號。
文檔編號H01P1/36GK1266290SQ00100929
公開日2000年9月13日 申請日期2000年1月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月6日
發(fā)明者板本孝一, 德寺博 申請人:株式會社村田制作所