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JPS588762B2 - Circulator and isolator - Google Patents
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JPS588762B2 - Circulator and isolator - Google Patents

Circulator and isolator

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Publication number
JPS588762B2
JPS588762B2 JP7552976A JP7552976A JPS588762B2 JP S588762 B2 JPS588762 B2 JP S588762B2 JP 7552976 A JP7552976 A JP 7552976A JP 7552976 A JP7552976 A JP 7552976A JP S588762 B2 JPS588762 B2 JP S588762B2
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circulator
isolator
magnetic
4πms
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JP7552976A
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武田茂
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Hitachi Metals Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、vHF帯,UHF帯およびその他のマイクロ
波領域に用いられるサーキュレータおよびアイソレータ
の温度安定化を計るための磁界温度補償方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a magnetic field temperature compensation method for stabilizing the temperature of circulators and isolators used in the vHF band, UHF band, and other microwave regions.

一般に、フエライトを含むほとんどの強磁性体の飽和磁
化4πMsは第1図に示すように、温度の上昇とともに
徐々に減少し、ある温度で急速に零となる。
Generally, as shown in FIG. 1, the saturation magnetization 4πMs of most ferromagnetic materials including ferrite gradually decreases as the temperature rises, and rapidly reaches zero at a certain temperature.

この温度をキューリ一温度Tcという。普通、サーキュ
レータおよびアイソレータはこのような特性のフエライ
トに永久磁石等により静磁界Hextが印加された構成
をとる。
This temperature is called the Curie temperature Tc. Generally, circulators and isolators have a structure in which a static magnetic field Hext is applied to a ferrite having such characteristics by a permanent magnet or the like.

そのため、温度補償を行なわないサーキュレータおよび
アイソレータにおいては、その電気的特性が温度に対し
てきわめて敏感に変化するので、これを避けるためのサ
ーキュレータおよびアイソレータの温度安定化が重要な
研究課題であった。
Therefore, in circulators and isolators that do not perform temperature compensation, their electrical characteristics change extremely sensitively to temperature, so stabilizing the temperature of circulators and isolators to avoid this has been an important research topic.

従来、この不安定性を改善するために最初に考えられた
ことは、使用温度範囲(T1〜T2 )の上限温度T2
(例えば80℃)よりできるだけ高いキューリ一温度を
有するフエライトを用い、4πMsの変化の激しいキュ
ーリ一温度近傍で使用することを避けることである。
Conventionally, the first thing considered to improve this instability was to increase the upper limit temperature T2 of the operating temperature range (T1 to T2).
The purpose is to use a ferrite having a Curie temperature as high as possible (for example, 80° C.), and avoid using it near the Curie temperature, where there is a drastic change of 4πMs.

マイクロ波領域で使用されるサーキュレータおよびアイ
ソレータに使用されるフエライトには、上記キューリ一
温度Tcが高いだけでなく、マイクロ波における電磁波
の吸収ができるだけ小さいことが要求される。
Ferrite used in circulators and isolators used in the microwave region is required not only to have a high Curie temperature Tc but also to have as little absorption of electromagnetic waves as possible in microwaves.

しかし、一般にはキューリ一温度Tcが高いということ
と吸収が小さいということは相反する関係にあり、適当
なる材料を見出すことは難しく、材料研究の主要な研究
課題である。
However, in general, a high Curie temperature Tc and a low absorption are in a contradictory relationship, and it is difficult to find a suitable material, which is a major research topic in materials research.

上記の目的で開発されたのがCa−V系ガーネットであ
る。
Ca-V garnet was developed for the above purpose.

このガーネットのキューリ一温度は約200℃であり、
使用温度範囲における4πMsの温度係数α4πMsは
−0.3%/℃で、4πMsはほゾ直線的に温度上昇と
ともに減少する。
The cucumber temperature of this garnet is about 200℃,
The temperature coefficient α4πMs of 4πMs in the operating temperature range is −0.3%/° C., and 4πMs decreases linearly as the temperature increases.

但し、4πMsの温度係数は α4πMS三△4πMs/4πMs・△T(1)で定義
される。
However, the temperature coefficient of 4πMs is defined as α4πMS3Δ4πMs/4πMs·ΔT(1).

こゝで、△4πMsは温度差△Tにおける4πMsの変
化量である。
Here, Δ4πMs is the amount of change of 4πMs in the temperature difference ΔT.

しかし、この程度の変化量でも、l00゜Cの温度変化
に対して約30%も4πMsが変化することとなり、何
らかの温度補償が必要である。
However, even with this amount of change, 4πMs changes by about 30% for a temperature change of 100°C, and some kind of temperature compensation is required.

4πMsが温度とともに変化した場合の温度補償方法は
、普通外部磁界Hextを温度とともに変化させて行な
う。
A temperature compensation method when 4πMs changes with temperature is usually performed by changing the external magnetic field Hext with temperature.

例えば、永久磁石としてフエライト磁石を用いた場合に
は、外部磁界Hextの温度係数αHextは約0.1
5%/℃でありα4πMsより小さい。
For example, when a ferrite magnet is used as a permanent magnet, the temperature coefficient αHext of the external magnetic field Hext is approximately 0.1
5%/°C, which is smaller than α4πMs.

但し、HeXtの温度係数は aHext三△Hext/Hext・△T(2)で定義
される。
However, the temperature coefficient of HeXt is defined by aHext3ΔHext/Hext·ΔT (2).

こ\で、△Hextは温度差△TにおけるHextの変
化量である。
Here, △Hext is the amount of change in Hext due to the temperature difference △T.

普通、温度補償にはα4πMsとαHextを合わせる
方法がとられるので、具体的には第2図のようにキュー
リ一温度が使用上限温度T2(60〜100℃)付近に
ある整磁鋼3を2個のフエライト磁石1,1aを含む磁
気回路に直列に装架してαHextを大きくする。
Normally, temperature compensation is done by adjusting α4πMs and αHext, so specifically, as shown in Figure 2, the magnetic shunt steel 3 whose Curie temperature is near the upper limit temperature T2 (60 to 100°C) is ferrite magnets 1 and 1a in series to increase αHext.

第2図において2,2aは鉄板、4は磁気ヨーク、5は
ガーネット円板である。
In FIG. 2, 2 and 2a are iron plates, 4 is a magnetic yoke, and 5 is a garnet disk.

しかし、このような温度補償方法にはおのずと限界があ
る。
However, such temperature compensation methods naturally have limitations.

何故なら、4πMsの変化にともなって変化するものは
、サーキュレータおよびアイソレータの中心周波数と整
合状態の2つがある。
This is because there are two things that change as 4πMs changes: the center frequency of the circulator and isolator, and the matching state.

後述するように、一般に中心周波数の温度補償方法と整
合状態の温度補償方法が異なるため、ガーネットの4π
Msの変化量が大きい場合には、広い温度範囲にわたっ
て、中心周波数一定の条件と整合状態一定の条件の温度
補償を同時に行なうことが不可能となる欠点がある。
As will be explained later, the temperature compensation method for the center frequency and the temperature compensation method for the matched state are generally different, so the garnet's 4π
If the amount of change in Ms is large, there is a drawback that it is impossible to simultaneously perform temperature compensation under the condition of a constant center frequency and the condition of a constant matching state over a wide temperature range.

このような欠点を解消するため、最近、希土類元素のG
dを含むCa−V係ガーネットが開発された。
In order to eliminate these drawbacks, rare earth element G
A Ca-V garnet containing d was developed.

このガーネットは第3図に示すように、使用温度範囲(
T1〜T2)において4πMsが凸状の温度変化を示す
As shown in Figure 3, this garnet has a working temperature range (
T1 to T2), 4πMs shows a convex temperature change.

凸状のピークの温度TNは、使用温度範囲(T1〜T2
)の丁度中間(通常はO〜40℃)に設けられる。
The temperature TN of the convex peak is within the operating temperature range (T1 to T2
) (usually between 0 and 40°C).

このガーネットの4πMs の温度係数は前述のCa−
V系ガーネットのように単調ではなく、TNの前後の温
度で符号が反転する。
The temperature coefficient of 4πMs of this garnet is the above-mentioned Ca-
It is not monotonous like V-type garnet, but the sign reverses at temperatures before and after TN.

ある種のGd − Ca − V系ガーネットでは、T
1=−20℃−TN=20℃でα4πMs=+0.2%
/℃、TN=20℃〜T2=60℃で−0.2%/0C
である。
In some Gd-Ca-V garnets, T
1=-20℃-TN=α4πMs=+0.2% at 20℃
/℃, -0.2%/0C at TN=20℃~T2=60℃
It is.

このようなガーネットでは各温度における微分値として
の4πMsの絶対値はCa−V系ガーネットに比してそ
れほど改善されないが、使用温度範囲(T1〜T2 )
における4πMsの変化△4πMsが従来のC a −
V系ガーネットと比較して1/3〜1/5以下となり
、実質的には温度係数が著しく小さくなったことに相当
する。
In such garnets, the absolute value of 4πMs as a differential value at each temperature is not much improved compared to Ca-V garnets, but within the operating temperature range (T1 to T2)
The change in 4πMs in Δ4πMs is the conventional Ca −
It is 1/3 to 1/5 or less compared to V-based garnet, which corresponds to a significantly smaller temperature coefficient.

例えばT1=−20℃、T2−60°Cとした場合は温
度係数は0.07%/℃となる。
For example, when T1=-20°C and T2-60°C, the temperature coefficient is 0.07%/°C.

この温度係数とフエライト磁石を用いた外部磁界の温度
係数αHext=0.15%/℃と比較すると前者の力
が著しく小さくなっているため、αHe x tを小さ
くするような温度補償を行なわなければならない。
Comparing this temperature coefficient with the temperature coefficient αHext of the external magnetic field using a ferrite magnet = 0.15%/°C, the former force is significantly smaller, so temperature compensation must be performed to reduce αHe x t. No.

これは、例えば第4図のように、60〜100℃にキュ
ーリ一温度を有する整磁鋼6を、フエライト磁石の周囲
にリング状に巻き、磁気回路的に並列に装架する方法で
ある。
In this method, for example, as shown in FIG. 4, a magnetic shunt steel 6 having a Curie temperature of 60 to 100 DEG C. is wound in a ring shape around a ferrite magnet and mounted in parallel in a magnetic circuit.

第4図におけるその他の数字は第2図におけるものと同
じものを意味する。
The other numbers in FIG. 4 have the same meanings as in FIG.

第5図は、この方法を用いた場合の外部磁界ハの温度変
化を示す。
FIG. 5 shows the temperature change of the external magnetic field C when this method is used.

同時に、整磁鋼を装架しない場合の外部磁界イとGd
− C a − V系ガーネットの4πMsロの温度変
化を点線で示した。
At the same time, the external magnetic field A and Gd when no magnetic shunt steel is installed
- The dotted line indicates the temperature change of 4πMs of the V-based garnet.

第5図から明らかなように確かに、この方法は、TN近
傍におけるサーキュレータおよびアイソレータの温度特
性を著しく改善するが同時に次の欠点を有している。
As is clear from FIG. 5, although this method significantly improves the temperature characteristics of the circulator and isolator in the vicinity of the TN, it also has the following drawbacks.

(1)TN近傍を除いた低温および高温におけるサーキ
ュレータおよびアイソレータの温度特性が改善されない
(1) The temperature characteristics of the circulator and isolator at low and high temperatures except near TN are not improved.

高温側においてはむしろ整磁鋼を装架しない力が温度特
性がよい。
On the high temperature side, the temperature characteristics are better if the magnetic shunt steel is not installed.

(2)高いキューリ一温度を持った整磁鋼を用いるため
、TN近傍での整磁鋼の4πMsの変化が小さく、第5
図のようなHextの平担な温度特性を得るためには多
量の整磁鋼が必要である。
(2) Since a magnetic shunt steel with a high Curie temperature is used, the change in 4πMs of the magnetic shunt steel near TN is small, and the 5th
In order to obtain the flat temperature characteristics of Hext as shown in the figure, a large amount of magnetic shunt steel is required.

また、永久磁石の発する磁力線が整磁鋼に多量にすい込
まれるため、ガーネットに印加する使定の外部磁界を得
るためには、強力な永久磁石が必要である。
In addition, since a large amount of the magnetic lines of force emitted by the permanent magnet penetrate into the magnetic shunt steel, a strong permanent magnet is required to obtain the required external magnetic field to be applied to the garnet.

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、電気特
性の温度安定なサーキュレータおよびアイソレータを提
供することにある。
An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art described above and to provide a circulator and an isolator with temperature-stable electrical characteristics.

上記目的を達成するため、本発明は、飽和磁化4πMs
がO〜40℃に極大を有するような凸状の温度特性を持
つ少なくとも一枚以上のフエライト板、前記フエライト
板の平面に対して上下少なくとも1個の永久磁石を配し
、前記フエライト板の平面にほゾ垂直に静磁界を印加し
てなるサーキュレータおよびアイソレータにおいて、0
〜40℃の範囲にキューリ一温度を有する整磁鋼さらに
前記キューリ一温度に比較して高いキューリ一温度およ
び低いキューリ一温度を有する整磁鋼を、前記永久磁石
を含む磁気回路に磁気回路的に並列および直列に装架し
たことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a saturation magnetization of 4πMs
at least one ferrite plate having a convex temperature characteristic such that the temperature has a maximum at 0 to 40°C, at least one permanent magnet arranged above and below the plane of the ferrite plate, In circulators and isolators formed by applying a static magnetic field perpendicular to the
A magnetic shunt steel having a Curie temperature in the range of ~40°C, and a magnetic shunt steel having a higher Curie temperature and a lower Curie temperature compared to the Curie temperature, are added to the magnetic circuit including the permanent magnet. It is characterized by being mounted in parallel and in series.

以下、本発明をその理論的根拠と実施例を用いて説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be explained using its theoretical basis and examples.

フエライト板の4πMsが温度とともに変化する場合の
温度補償力法は、サーキュレータおよびアイソレータの
種類とその温度補償の考え方によって多少異なる。
The temperature compensation force method when 4πMs of the ferrite plate changes with temperature differs somewhat depending on the type of circulator and isolator and the concept of temperature compensation.

簡単のため、アバブレゾナンス領域を用いた単峰特性を
有する集中定数形サーキュレータについて説明する。
For the sake of simplicity, a lumped constant circulator with unimodal characteristics using an abacus resonance region will be described.

このサーキュレータは温度による4πMsの変化にとも
ない中心周波数および外部回路との整合状態が変化する
In this circulator, the center frequency and the matching state with the external circuit change as the temperature changes by 4πMs.

それぞれが温度とともに変化しない条件は次のようであ
る。
The conditions under which each does not change with temperature are as follows.

但し、この場合負荷コンデンサーは温度により変化しな
いとした。
However, in this case, it was assumed that the load capacitor did not change due to temperature.

け)中心周波数一定の条件 αHext=α4πMs(
3)1 (2)整合状態一定の条件 αHext=1/2α4π
Ms(4)上式から明らかなように、中心周波数一定の
条件と整合状態一定の条件とは一般に一致しない。
) Condition for constant center frequency αHext=α4πMs(
3) 1 (2) Condition of constant matching state αHext=1/2α4π
Ms(4) As is clear from the above equation, the condition that the center frequency is constant and the condition that the matching state is constant generally do not match.

しかし、どちらもαHextはα4πMsに単純に比例
しており、4πMsの温度変化の形状にHex tの温
度変化をあわせることに変わりはない。
However, in both cases, αHext is simply proportional to α4πMs, and there is no difference in matching the temperature change in Hex t to the shape of the temperature change in 4πMs.

上では単峰特性を有する集中定数形サーキュレータに限
定したが、分布定数形導波管形のサーキュレータおよび
アイソレータに対しても原理的にこの傾向は全く同じで
ある。
Although the above discussion has been limited to lumped parameter circulators having unimodal characteristics, this tendency is in principle exactly the same for distributed parameter waveguide type circulators and isolators.

上の検討から明らかなごとく、飽和磁化4πMsが温度
に対して凸状の特性を有するガーネットを用いた場合に
は、外部磁界Hextも凸状に変形させる必要がある。
As is clear from the above discussion, when using garnet whose saturation magnetization 4πMs is convex with respect to temperature, the external magnetic field Hext must also be deformed into a convex shape.

このような特性を得るためには、高いキューリ一温度を
有する整磁鋼を用いたので不可能であり、前述の温度の
TN近傍にキューリ一温度を有する整磁鋼を用いなけれ
ばならない。
In order to obtain such characteristics, it is impossible to obtain a magnetic shunt steel having a high Curie temperature, and it is necessary to use a magnetic shunt steel having a Curie temperature close to the above-mentioned temperature TN.

これが本発明の基礎となる考え方である。This is the basic idea of the present invention.

整磁鋼の4πMsの変化の仕方は多くの場合、第1図に
示したように、キューリ一温度Tc近傍でその変化が大
きく、その温度より離れるにつれてその変化が小さくな
る。
In many cases, as shown in FIG. 1, the change in 4πMs of magnetic shunt steel is large near the Curie temperature Tc, and the change becomes smaller as the temperature moves away from that temperature.

本実施例において検討したFe−Niを主成分とする整
磁鋼では、この4πMsが大きく変化する領域は20〜
30℃であった。
In the magnetic shunt steel mainly composed of Fe-Ni considered in this example, the region where this 4πMs changes significantly is 20~
The temperature was 30°C.

この領域で整磁鋼の効果がもつとも激しく効く。In this region, the effect of magnetic shunt steel is very strong.

第6図は本発明の第一の実施例を示す。FIG. 6 shows a first embodiment of the invention.

これはTNE20℃近傍にキューリ一温度を有する整磁
鋼を第4図の手段により磁気回路に並列に装架した場合
の外部磁界Hextの温度変化二を表わす。
This represents the temperature change 2 of the external magnetic field Hext when magnetic shunt steel having a Curie temperature near TNE 20° C. is mounted in parallel in a magnetic circuit by the means shown in FIG.

図中イ、ロは幣磁鋼を装架しない場合の外部磁界の温度
変化、Gd−Ca−V系ガーネットの4πMsの温度変
化である。
In the figure, A and B show the temperature change of the external magnetic field when no magnetic steel is mounted, and the temperature change of 4πMs of Gd-Ca-V-based garnet.

図から明らかなごとく、ニはTN=20℃より高い温度
領域ではイの曲線に沿って変化するが、TL1=0℃〜
TN=20℃の温度領域ではイの曲線からずれ口の曲線
に近づく。
As is clear from the figure, D changes along the curve A in the temperature range higher than TN = 20°C, but from TL1 = 0°C to
In the temperature range of TN=20°C, the curve A approaches the curve at the end.

二はTL1〜TNの温度領域で凸状の曲線に近づく。2 approaches a convex curve in the temperature range TL1 to TN.

しかし、整磁鋼の4πMsの変化が小さくなるTL1以
下の温度では二はロの曲線から離れ、再びイの温度変化
に引きづられた傾向を示すようになる。
However, at temperatures below TL1 where the change in 4πMs of the magnetic shunt steel becomes small, the curve 2 deviates from the curve B, and again shows a tendency to be dragged down by the temperature change in A.

本実施例をVHF帯広帯域集中定数形サーキュレータに
応用した結果、0〜60℃の温度範囲において安定に動
作するサーキュレータを実現できた。
As a result of applying this example to a VHF broadband lumped constant type circulator, a circulator that operates stably in the temperature range of 0 to 60°C was realized.

第8図は本発明の第二の実施例を示す。FIG. 8 shows a second embodiment of the invention.

これは、第6図の実施例において、さらに低温側の温度
特性を改善するためにTL1=0℃にキューリ一温度を
有する整磁鋼を第7図に示す構造で配置した場合の外部
磁界Hextの温度変化ホを表わす。
In the embodiment shown in Fig. 6, the external magnetic field Hex represents the temperature change E.

第7図において、6,7はTN=20℃およびTL1=
0℃にキューリ一温度を有する2種類の整磁鋼であり、
それぞれフエライト磁石1a,1のまわりにリング状に
巻かれている。
In FIG. 7, 6 and 7 are TN=20℃ and TL1=
These are two types of magnetic shunt steels that have a curie temperature of 0℃,
They are each wound in a ring shape around the ferrite magnets 1a and 1.

第8図から明らかなごとく、この整磁鋼7は磁気回路に
並列に作用しTL1=O℃ − TL2=− 2 0℃
の領域のHext の温度特性は凸状の口の曲線に沿っ
て変化する。
As is clear from Fig. 8, this magnetic shunt steel 7 acts in parallel on the magnetic circuit, so that TL1=O℃ - TL2=-20℃
The temperature characteristics of Hext in the region vary along the curve of the convex mouth.

しかし、整磁鋼の4πMsの変化が小さくなるTL2以
下の温度ではホは口の曲線から離れ、再びイの温度変化
に引きづられた傾向を示すようになる。
However, at temperatures below TL2, where the change in 4πMs of the magnetic shunt steel becomes small, E departs from the mouth curve and again shows a tendency to be dragged by the temperature change of A.

本実施例をVHF帯広帯域集中形サーキュレータに応用
した結果、−20〜60℃の温度範囲で安定に動作する
サーキュレータを実現できた。
As a result of applying this example to a VHF band broadband concentrated type circulator, a circulator that operates stably in the temperature range of -20 to 60°C was realized.

前述の手法を繰り返えすことにより、その使用温度範囲
をさらに低温側に広げることが可能なことは以上の説明
から明らかであろう。
It will be clear from the above description that by repeating the above-described method, it is possible to further extend the operating temperature range to the lower temperature side.

しかし、たとえ上記方記方法で温度範囲を広げたとして
も、4πMsの変化量が大きくなり、整合状態が大きく
くずれてゆくし、また低温になるとこの種のガーネット
の電磁波の吸収が増加するので、2〜3種類程度の整磁
鋼の装架が適当と考えられる。
However, even if the temperature range is expanded using the method described above, the amount of change in 4πMs will increase, and the matching state will collapse significantly, and the absorption of electromagnetic waves by this type of garnet will increase at low temperatures. It is considered appropriate to install about two to three types of magnetic shunt steel.

TNにより低温側における温度補償は、前の二つの実施
例によって可能であったが、60℃をこえる高温での特
性を補償させるためにはさらにきめの細い方法が必要で
ある。
Temperature compensation on the low temperature side using TN was possible in the previous two embodiments, but in order to compensate for the characteristics at high temperatures exceeding 60° C., a more fine-grained method is required.

すなわち、60℃をこえるとある種のガーネットの4π
Msの温度係数α4aは0.2%/℃から0.3%/℃
と大きくなる。
In other words, when the temperature exceeds 60℃, the 4π of certain garnets
The temperature coefficient α4a of Ms is 0.2%/℃ to 0.3%/℃
It gets bigger.

そのため、60℃をこえる温度領域では外部磁界Hex
tの温度係数αHextを大きくしなければならない。
Therefore, in the temperature range exceeding 60℃, the external magnetic field Hex
The temperature coefficient αHext of t must be increased.

第9図は本発明の第三の実施例を示す。FIG. 9 shows a third embodiment of the invention.

整磁鋼6,7の他に、新たに、TNより高いキューリ一
温度80℃を有する整磁鋼3が磁気回路的に直列に装架
されている。
In addition to the magnetic shunt steels 6 and 7, a magnetic shunt steel 3 having a higher Curie temperature of 80° C. than TN is installed in series in a magnetic circuit.

本実施例をVHF帯広帯域集中定数形サーキュレータに
応用した結果−20〜+80℃の温度範囲で安定に動作
するサーキュレータを実現できた。
As a result of applying this embodiment to a VHF broadband lumped constant type circulator, a circulator that operates stably in the temperature range of -20 to +80°C was realized.

第12図は、このサーキュレータの逆方向損失(dB)
の温度特性を示す。
Figure 12 shows the reverse loss (dB) of this circulator.
shows the temperature characteristics of

イは20℃、口は80℃、ハは−20℃における曲線で
ある。
A is the curve at 20°C, mouth is at 80°C, and c is the curve at -20°C.

第11図は、従来技術の第5図の温度補償方法を用いた
場合である。
FIG. 11 shows a case where the conventional temperature compensation method shown in FIG. 5 is used.

第12図をこれと比較すると明らかなごとく、本発明の
実施例を用いたサーキュレータは−20〜80℃という
非常に広い温度範囲にわたって、逆方向損失が必要帯域
巾88〜1 1 0 MHzわたって一般の仕様20d
Bを楽に満たしており、本発明の効果の著しいことが明
らかである。
As is clear from comparing FIG. 12 with this, the circulator using the embodiment of the present invention has a reverse loss over a very wide temperature range of -20 to 80°C and a required bandwidth of 88 to 110 MHz. General specifications 20d
B is easily satisfied, and it is clear that the effect of the present invention is significant.

また、ある種のGd −Ca−V系ガーネットでは高温
側のα4πMsがαHextに比して小さい場合がある
Further, in some Gd-Ca-V garnets, α4πMs on the high temperature side may be smaller than αHext.

これまでの説明で明らかのごとく、この場合はTNより
高温にキューリ一温度を有する幣磁鋼を磁気回路的に韮
列に装架すればよい。
As is clear from the above explanation, in this case, magnetic steel having a Curie temperature higher than TN may be mounted in parallel rows in terms of the magnetic circuit.

第10図は、本発明の第四の実施例を示す。FIG. 10 shows a fourth embodiment of the invention.

この場合キューリ一温度の異なる整磁鋼6,7は一方の
永久磁石だけに巻かれている。
In this case, the magnetic shunt steels 6 and 7 having different Curie temperatures are wound around only one permanent magnet.

この方式でも第12図とほゞ同様な結果を得た。With this method, almost the same results as in FIG. 12 were obtained.

フエライト板の飽和磁化4πMsが極大となる温度TN
を、特許請求の範囲に記載のとさくo〜40℃とした理
由は次のどさくである。
Temperature TN at which the saturation magnetization 4πMs of the ferrite plate becomes maximum
The reason for setting the temperature to 0 to 40°C as described in the claims is as follows.

すなわち、この温度範囲を逸脱したのでは使用温度範囲
−20〜40℃における△4πMsの値がそれほど小さ
くならないからである。
That is, if the temperature is outside this range, the value of Δ4πMs in the working temperature range of -20 to 40°C will not become so small.

例えば、TN=−10℃では、α4πMs(−20〜6
0℃)は0.2%/℃であり、Ca−V係ガーネット0
. 3%/℃と比較してそれほど小さくならない。
For example, at TN=-10℃, α4πMs(-20~6
0℃) is 0.2%/℃, and Ca-V related garnet 0
.. It is not much smaller than 3%/°C.

同様に40℃をこえた場合にもα4πMsが大きくなり
好ましくないが、同時に電磁波の吸収が大きくなり使用
に耐えなくなる場合が多い。
Similarly, if the temperature exceeds 40° C., α4πMs will increase, which is not preferable, but at the same time, the absorption of electromagnetic waves will increase, making it unusable in many cases.

以上、本発明の四つの実施例を用いて説明したとおり、
本発明の効果の著しいことが明らかであろう。
As explained above using the four embodiments of the present invention,
It will be clear that the effects of the present invention are significant.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は強磁性体の飽和磁化の温度変化を表わす図、第
2図は従来技術により直列に整磁鋼を装架した磁気回路
図、第3図はGd − C a −V系ガーネットの飽
和磁化の温度変化を表わす図、第4図は従来技術により
並列に整磁鋼を装架した磁気回路図、第5図は従来技術
により温度補償した場合の外部磁界の温度変化を表わす
図、第6図および第8図は本発明により温度補償した場
合の外部磁界の温度変化を表わす図、第7図は本発明に
より2種類の整磁鋼を並列に装架した磁気回路図、第9
図および第10図は本発明により2種類の整磁鋼を並列
にいま1種類の幣磁鋼を直列に装架した磁気回路図、第
11図、第12図はそれぞれ従来技術および本発明によ
る温度補償を行なった場合の集中定数形サーキュレータ
の逆方向損失の温度変化を表わす図である。
Figure 1 is a diagram showing the temperature change of saturation magnetization of a ferromagnetic material, Figure 2 is a magnetic circuit diagram in which magnetic shunt steel is mounted in series using the conventional technology, and Figure 3 is a diagram showing the temperature change of saturation magnetization of a ferromagnetic material. Figure 4 is a diagram showing the temperature change in saturation magnetization, Figure 4 is a magnetic circuit diagram in which magnetic shunt steel is mounted in parallel using the conventional technology, Figure 5 is a diagram showing the temperature change in the external magnetic field when temperature compensation is performed using the conventional technology, 6 and 8 are diagrams showing temperature changes in the external magnetic field when temperature compensation is performed according to the present invention, FIG. 7 is a magnetic circuit diagram in which two types of magnetic shunt steel are mounted in parallel according to the present invention, and FIG.
Figures 1 and 10 are magnetic circuit diagrams in which two types of magnetic shunt steel are installed in parallel and one type of magnetic steel is installed in series according to the present invention, and Figures 11 and 12 are according to the prior art and the present invention, respectively. FIG. 3 is a diagram showing temperature changes in reverse loss of a lumped constant circulator when temperature compensation is performed.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 飽和磁化4πMsが0〜40℃の範囲に極大を有す
る凸状の温度特性を持った少なくとも一枚以上のフエラ
イト板、前記フエライト板の平面に対して上下に少なく
とも1個以上の永久磁石を配し、前記フエライト板の平
面にほゞ垂直に静磁界を印加してなるサーキュレータお
よびアイソレータにおいて、0〜40℃の範囲にキュリ
一温度を有する整磁鋼を、前記永久磁石を含む磁気回路
に磁気回路的に並列に装架したことを特徴とするサーキ
ュレータおよびアイソレータ。 2 飽和磁化4πMsがO〜40℃の範囲に極大を有す
る凸状の温度特性を持った少なくとも一枚以上のフエラ
イト板、前記フエライト板の平面に対して上下に少なく
とも1個以上の永久磁石を配し、前記フエライト板の平
面にほゾ垂直に静磁界を印加してなるサーキュレータお
よびアイソレータにおいて、0〜40℃の範囲にキュリ
一温度を有する整磁鋼を、前記永久磁石を含む磁気回路
に磁気回路的に並列に装架しさらに前記整磁鋼に比較し
て低いキューリ一温度を有する1種類以上の整磁鋼を、
前記永久磁石を含む磁気回路に磁気回路的に並列に装架
したことを特徴とするサーキュレータおよびアイソレー
タ。 3 飽和磁化4πMSが0〜40℃の範囲に極大を有す
る凸状の温度特性を持った少なくとも一枚以上のフエラ
イト板、前記フエライト板の平面に対して上下に少なく
とも1個以上の永久磁石を配し、前記フエライト板の平
面にほゞ垂直に静磁界を印加してなるサーキュレータお
よびアイソレータにおいて、0〜40℃の範囲にキュリ
一温度を有する整磁鋼を、前記永久磁石を含む磁気回路
に磁気回路的に並列に装架しさらに、前記整磁鋼に比較
して高いキューリ一温度を有する整磁鋼を、前記永久磁
石を含む磁気回路に磁気回路的に直列ないし並列に装架
したことを特徴とするサーキュレータ2よびアイソレー
タ。
[Claims] 1. At least one ferrite plate having a convex temperature characteristic with a maximum saturation magnetization 4πMs in the range of 0 to 40°C, at least one plate above and below the plane of the ferrite plate. In the circulator and isolator in which the above permanent magnets are arranged and a static magnetic field is applied substantially perpendicular to the plane of the ferrite plate, a magnetic shunt steel having a Curie temperature in the range of 0 to 40° C. is used as the permanent magnet. A circulator and an isolator, characterized in that the circulator and isolator are mounted in a magnetic circuit in parallel to a magnetic circuit including the circulator and the isolator. 2. At least one ferrite plate having a convex temperature characteristic with a maximum saturation magnetization 4πMs in the range of 0 to 40°C, and at least one permanent magnet arranged above and below the plane of the ferrite plate. In the circulator and isolator in which a static magnetic field is applied perpendicularly to the plane of the ferrite plate, magnetic shunt steel having a Curie temperature in the range of 0 to 40°C is magnetically applied to the magnetic circuit including the permanent magnet. One or more types of magnetic shunt steel that are installed in parallel in a circuit and have a lower Curie temperature than the magnetic shunt steel,
A circulator and an isolator, characterized in that the circulator and isolator are mounted in parallel in a magnetic circuit to a magnetic circuit including the permanent magnet. 3. At least one ferrite plate having a convex temperature characteristic with a maximum saturation magnetization 4πMS in the range of 0 to 40°C, and at least one permanent magnet arranged above and below the plane of the ferrite plate. In the circulator and isolator in which a static magnetic field is applied substantially perpendicular to the plane of the ferrite plate, magnetic shunt steel having a Curie temperature in the range of 0 to 40°C is magnetically applied to the magnetic circuit including the permanent magnet. A magnetic shunt steel having a higher Curie temperature than the magnetic shunt steel is installed in series or parallel to the magnetic circuit including the permanent magnet. Characteristics of circulator 2 and isolator.
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