DE10214704A1

DE10214704A1 - Nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10214704A1
Application number: DE10214704A
Authority: DE
Inventors: Shuichiro Yamaguchi; Hiromi Tokunaga; Munenori Fujimura; Hitoshi Uchi; Hiroshi Kawanoi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-04-04
Filing date: 2002-04-03
Publication date: 2003-05-08
Also published as: US6765453B2; CN1379500A; US20020185659A1; CN1251351C

Abstract

Es wird eine kompakte nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung, die eine hohe Leistung ohne eine Beeinträchtigung der Eigenschaften handhaben kann, beschrieben. Die nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung enthält ein magnetisches Substrat, das ein anisotropes Verhalten beim Anlegen eines Gleichstrommagnetfeldes zeigt. Auf der Oberfläche des Substrats sind Streifenleiter in einem Winkel angeordnet, wobei sie gegeneinander isoliert sind. Ein Ende jedes Streifenleiters ist geerdet, und das andere Ende jedes Streifenleiters ist über einen Kondensator mit Erde verbunden. Von den Enden, die die Kondensatoren verbinden, stellt ein Ende eine Verbindung zu einem Abschlußwiderstand her, und die verbleibenden Enden stellen jeweils eine Verbindung zu einem Eingangsanschluß und einem Ausgangsanschluß her. Die nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung zeigt nichtumkehrbare Eigenschaften zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen. Das Gehäuse der Vorrichtung enthält einen isolierenden Wärmeleiter, der als ein Wärmeabstrahlelement für den Abschlußwiderstand und die Streifenleiter dient.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung, die für mobile Kommunikationsgeräte, die ein Fahrzeugtelefon und ein Mobiltelefon, einschließen, die in ultrahohen Mikrowellenfrequenzbändern verwendet werden, verwendet wird, insbesondere auf eine nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung, die hohe elektrische Leistung handhaben kann.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Hersteller haben schon seit langem die Vorteile einer nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung aufgrund ihrer kompakten Struktur erkannt, und sie haben sie in einem Endgerät für mobile Kommunikationen verwendet.

In der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist, geht ein Signal, das von einem Eingängsanschluß eingegeben wird, durch eine Route mit niedrigem Verlust zu einem Ausgangsanschluß. Andererseits geht, wie das in Fig. 10 gezeigt ist, ein Signal, das von einem Ausgangsanschluß eingegeben wird, das sich in entgegengesetzter Richtung bewegt, durch eine Route, die sich von der vorher erwähnten Route unterscheidet und erreicht einen anderen Anschluß, an dem das Signal in einem Abschlußwiderstand, der mit dem Anschluß verbunden ist, absorbiert wird. Das heißt, die nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung weist die Eigenschaft auf, daß wenn ein Ausgangsanschluß Signale reflektiert, die von einem Eingangsanschluß eingegeben werden, nur Wenige der Signale zum Eingangsanschluß zurückkehren. In einer Sendestufe einer mobilen Kommunikationsausrüstung wird eine nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung zwischen einem Leistungsverstärker und einer Antenne plaziert. Diese Anordnung ist nützlich, um zu verhindern, daß von der Antenne reflektierte Wellen zurück in den Leistungsverstärker fließen, oder für die Stabilisierung der Lastimpedanz des Leistungsverstärkers.

Fig. 11 zeigt eine typische Struktur der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung, die in einem Endgerät für ein Mobiltelefon weite Verbreitung gefunden hat.

Die Struktur wird hier kurz unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.

Eine magnetische kreisförmige Platte 55 ist aus einem Ferrit hergestellt, und sie ist so angeordnet, daß sie zu einem Magneten 52 zeigt, so daß ein passendes Gleichstrommagnetfeld an die Platte 55 angelegt werden kann. Unter dieser Anordnung zeigt die Platte ein anisotropes Verhalten für ein elektromagnetisches Feld mit Radiofrequenz (RF). Drei Streifenleiter 54a, 54b und 54c sind neben der magnetischen kreisförmigen Platte so angeordnet, daß jeder der Streifenleiter auf dem anderen liegt, um einander in einem Winkel von ungefähr 120° zu schneiden. Jeder der Streifenleiter ist elektrisch durch eine Isolationsschicht 56 isoliert. Die Enden 54d und 54e der Streifenleiter 54a und 54b sind mit dem Eingangsanschluß 53a beziehungsweise dem Ausgangsanschluß 53b der Anschlußbasis 53 verbunden. Zur selben Zeit stellen die Enden 54d und 54e durch Anpassungskondensatoren 58a und 58b eine Verbindung zur Erde her. Ein Ende des Streifenleiters 54c ist durch die parallele Anordnung eines Anpassungskondensators 58c und eines Abschlußwiderstands 57 mit Erde verbunden.

Die anderen Enden jeder Streifenleitung, die mit einer (nicht gezeigten) kreisförmigen Erdungsplatte verbunden sind, sind weiter zusammen mit in der Impedanzanpassungskondensatoren 58a, 58b, 58c und den Elektroden der Erdseite des Abschlußwiderstands 58 mit dem unteren Gehäuse 59 verbunden und sie sind geerdet. Die magnetische kreisförmigen Platte 55 und der Magnet 52, der mit dem oberen Gehäuse 51 und dem unteren Gehäuse 59 bedeckt ist, bilden einen magnetischen Kreis.

In der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung, die die obige Struktur aufweist, wandert ein Radiofrequenzsignal, das in den Eingangsanschluß 53b eingegeben wird, durch den Streifenleiter 54a, die Platte 55 und den Streifenleiter 54b zum Ausgangsanschluß 53b als ein Ausgangssignal niedrigen Verlusts. Andererseits wandert ein RF-Signal, das in den Ausgangsanschluß 53b eingegeben wird, durch den Streifenleiter 54b, die Platte 55 und den Streifenleiter 54c zum Anschluß 54f. Die RF-Signale werden durch ihr Wandern in einer rückwärtigen Richtung durch den Abschlußwiderstand 57 absorbiert, so daß sie kaum noch zum Eingangsanschluß 53a zurückgegeben werden. Die nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung zeigt somit das irreversible Verhalten.

Bei der heutigen großen Verbreitung der mobilen Kommunikation hat sich bei der Kommunikationsausrüstung eine Reduktion in der Größe und den Kosten gezeigt, wobei sie zur gleichen Zeit mehr Leistung verbraucht. Dieser Trend gilt auch für Basisstationen: die nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung, die für eine Basisstation verwendet wird, wird oft mit einer maximalen Nennleistung betrieben. Mit der Struktur des Stands der Technik wird die nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung jedoch durch einen Spannungsstoß hoher Leistung überhitzt. Gegenmaßnahmen gegen die unerwünschte Hitze sind beispielsweise im japanischen Patent Nr. H02-55403 und H10-261904 beschrieben: im ersteren werden zwei oder mehr Filmwiderstände als ein Widerstand verwendet, um die Wärme zu verteilen; in der letzteren werden zwei oder mehr Chipwiderstände als ein Widerstand verwendet, und Wärme, die an den Chipwiderständen erzeugt wird, wird vom erdseitigen Anschluß der Chipwiderstände auf das Gehäuse übertragen. In jedem Verfahren erreicht die Temperatur des Widerstands dennoch extrem hohe Werte, wenn hohe Spannungsstöße in den Widerstand hinein laufen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine kleine nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung hoher Leistung mit unbeeinträchtigten Eigenschaften bereit zu stellen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung: ein magnetisches Substrat, einen Magneten, der ein Magnetfeld an das Substrat anlegt, Streifenleiter, die in einer sich im Winkel kreuzenden Anordnung auf dem Substrat angeordnet sind, wobei jeder Streifenleiter elektrisch isoliert ist, Kondensatoren, die mit den Streifenleitern verbunden sind, einen Abschlußwiderstand, der mit einem der Streifenleiter verbunden ist, ein Gehäuse für das Aufnehmen der obigen Komponenten, und einen Wärmeleiter, der im Gehäuse angeordnet ist. In der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung strahlt der Wärmeleiter Wärme, die im Abschlußwiderstand und/oder den Streifenleitern erzeugt wird, ab.

Es ist möglich, eine für hohe Leistung geeignete nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung bereit zu stellen, ohne daß die Vorteile, das Vorhandensein eines geschrumpften Körpers mit niedriger Dämpfung, beeinträchtigt werden.

Weiterhin weist die nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung die nachfolgend aufgeführten Vorteile auf:

1. Das Übertragen von zumindest einem Teil der Wärme, die am Abschlußwiderstand oder den Streifenleitern erzeugt wird, durch den Wärmeleiter zu mindestens einem Teil einer Komponente kann eine wirksame Wärmeabstrahlung bieten.
2. Das Ausbilden eines isolierenden Materials im Wärmeleiter ermöglicht es, daß der Leiter in Kontakt mit einem leitenden Bauelement kommt, was die Flexibilität der Gestaltung erhöht.
3. Die Anordnung des Wärmeleiters dicht bei oder in Kontakt mit dem Abschlußwiderstand oder den Streifenleitern kann eine wirksamere Abstrahlung der Wärme ergeben.
4. Das Ausbilden des Wärmeleiters aus einem Material, das eine Flexibilität oder Elastizität aufweist, ermöglicht es, daß der Wärmeleiter zu einer gewünschten Form geändert werden kann, um in das Gehäuse zu passen, was einen engen Kontakt zwischen den Schaltungskomponenten ergibt, was zu einer wirksamen Abstrahlung der Wärme führt. Zusätzlich kann ein Schritt des Einstellens eines Abstands zwischen den Komponenten bei Zusammenbau eliminiert werden, was zu einer Erhöhung der Produktivität beiträgt.
5. Das Ausbilden eines Harzmaterials im Wärmeleiter, gestattet es, daß der Wärmeleiter leicht und passend im Gehäuse untergebracht werden kann, ohne daß eine negative Wirkung auf die elektrischen Eigenschaften auftritt. Zur selben Zeit verbessert ein solches Material die Feuerhemmwirkung der Struktur.
6. Das dickere Ausbilden des Wärmeleiters auf dem Abschlußwiderstand ermöglicht es, daß der Wärmeleiter eine größere Wärmekapazität aufweist, um somit eine wirksamere Abstrahlung der Wärme zu bieten.
7. Das Anordnen des Wärmeleiters so, daß er in Kontakt mit dem Magneten oder einem Teil des Gehäuses kommt, kann die Wärme zum Gehäuse, das eine größere Wärmeabstrahlwirkung auf- weist, übertragen.
8. Das Ausbilden eines haftenden Materials am Wärmeleiter ermöglicht es, daß der Wärmeleiter im Gehäuse befestigt werden kann.
9. Das Ausbilden eines festen oder passend viskosen Materials im Wärmeleiter schützt den Wärmeleiter davor, aus dem Gehäuse ausgestoßen zu werden, so daß keine negative Wirkung auf andere Schaltungen auftreten kann.
10. Die Anordnung einer Anschlußbasis, die mindestens Eingangs- und Ausgangsanschlüsse und einen Teil, der das Substrat aufnimmt, enthält, und die eine Struktur aufweist, die den Abschlußwiderstand offengelegt hält, im Gehäuse, macht die Positionierung des Substrats und die Montage des Wärmeleiters ziemlich einfach.
11. Das Ausbilden der Anschlußbasis in einer Form, die eine teilweise Öffnung aufweist, das heißt in die allgemeine Form eines "C", und das Plazieren des Substrats am zentralen Teil des "C" hält leicht einen Raum für die Montage von zwei oder mehr Abschlußwiderständen und für das Anordnen des Wärmeleiters bereit.
12. Das Bestimmen des Volumens des isolierenden Wärmeleiters, so daß er 2% bis 75% des Volumens des Gehäuses aufweist, liefert eine gute Wärmeabstrahlungswirkung.
13. Das Füllen der Räume des Gehäuses mit dem Wärmeleiter erhöht die Wärmeabstrahlungswirkung.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung der Ausführungsform.
Fig. 3 zeigt die äußeren Abmessungen der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung.
Fig. 4 zeigt das Meßsystem in Bezug auf die Oberflächentemperatur der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung dieser Ausführungsform, wenn ein Signal in Vorwärtsrichtung wandert.
Fig. 5 zeigt die Beziehung zwischen der Oberflächentemperatur der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung um der vergehenden Zeit bei einer Eingabe in Vorwärtsrichtung.
Fig. 6 zeigt ein Meßsystem der Oberflächentemperatur der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung dieser Ausführungsform, wenn ein Signal in Rückwärtsrichtung wandert.
Fig. 7 zeigt die Beziehung zwischen der Oberflächentemperatur der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung und der vergehenden Zeit bei einer Eingabe in Rückwärtsrichtung.
Fig. 8 zeigt die Beziehung zwischen dem Volumenfüllungsfaktor des thermischen Leiters und der Oberflächentemperatur des Abschlußwiderstands der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung bei einer Eingabe in Rückwärtsrichtung.
Fig. 9 ist ein schematisches Diagramm, das zeigt, wie eine typische nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung bei einer Eingabe in Vorwärtsrichtung arbeitet.
Fig. 10 ist ein schematisches Diagramm, das zeigt, wie eine typische nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung bei einer Eingabe in Rückwärtsrichtung arbeitet.
Fig. 11 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung des Stands der Technik.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die bevorzugte Ausführungsform

Eine nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung des Stands der Technik arbeitet bei einer Leistung von ungefähr 2,5 W für die Eingabe in Vorwärtsrichtung, und ungefähr 0,6 W für die Eingabe in Rückwärtsrichtung. Vorzugsweise sollte jedoch die Betriebsleistung für die Eingabe in Vorwärtsrichtung auf ungefähr 5 W erhöht werden. Die nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann die Betriebsleistung auf ungefähr 5 W für die Eingabe in Vorwärtsrichtung erhöhen, ohne daß ihre verkleinerte Struktur und ihre Einfügungsdämpfung beeinträchtigt wird.
Wenn ein passendes Gleichstrommagnetfeld auf eine magnetische Substanz, wie einen Ferrit, angewandt wird, so wirkt die magnetische Substanz als ein anisotropes Medium für eine elektromagnetisches Feld mit Radiofrequenz (RF), und das RF-Signal, das in die Substanz eingegeben wird, wandert in einer Richtung, die sich von der Auftreffrichtung unterscheidet, wobei die nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung aus dieser Eigenschaft einen Vorteil zieht.
Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung. Das magnetische Substrat ist aus Ferrit hergestellt. Streifenleiter 4a, 4b und 4c laufen entlang den oberen und seitlichen Oberflächen des Substrats 5. Jedes eine Ende der Streifenleiter erstreckt sich zur unteren Oberfläche des Substrats 5, um einen Kontakt mit dem Boden des unteren Gehäuses 9 und einer Erdplatte, die an der unteren Oberfläche des Substrats 5 angeordnet ist, herzustellen. Jeder Streifenleiter ist elektrisch gegenüber dem anderen Streifenleiter durch eine Isolationsschicht 6 isoliert. Jede Elektrode des Abschlußwiderstands 7 und der Anpassungskondensatoren 8a, 8b, 8c ist mit dem unteren Gehäuse 9 als die Erdelektrode verbunden.
Die verbleibenden Elektroden der Kondensatoren 8a und 8b sind mit den Anschlußteilen 4d beziehungsweise 4e, die an den anderen Enden der Streifenleiter angeordnet sind, verbunden. Weiterhin sind ein Eingangsanschluß 8a und ein Ausgangsanschluß 8b mit den Anschlußteilen 4d beziehungsweise 4e verbunden. Jede verbleibende Elektrode des Anpassungskondensators 8c und des Abschlußwiderstands 7 ist mit dem Anschlußteil 4f verbunden. Der Eingangsanschluß 3a und der Ausgangsanschluß 3b sind an der Anschlußbasis 3 vorgesehen. Die Anschlußbasis ist am unteren Gehäuse 9 so befestigt, daß die Anschlußteile 4d, 4e und 4f einen sicheren Kontakt mit den Elektroden 8a, 8b beziehungsweise 8c der Anpassungskondensatoren aufweisen. Die oben erwähnten Bauteile sind so miteinander verbunden.
Der Magnet 2, der ein Gleichstrommagnetfeld an das Substrat 5 anlegt, ist an der oberen Abdeckung 1 befestigt, wie das in Fig. 1 gezeigt ist. Ein isolierender Wärmeleiter 10 wird sandwichartig zwischen der oberen Abdeckung 1 und dem unteren Gehäuse 9, an dem die Anschlußbasis 3 befestigt ist, eingeschlossen, um eine nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung zusammenzubauen.
Damit eine gute Wärmeabstrahlungswirkung erzielt wird, ist es vorteilhaft, den Wärmeleiter 10 in eine Form zu bringen, die einen engen Kontakt mit dem Abschlußwiderstand 7 aufweist, indem beispielsweise der Teil, der in Kontakt mit dem Widerstand 7 gelangt, so ausgeformt wird, daß er ein größeres Volumen als die anderen Teile des Wärmeleiters 10 aufweist, daß insbesondere der Teil, der auf dem Widerstand 7 angeordnet ist, dicker als die anderen Teile ausgebildet wird. Fig. 2 ist eine Schnittansicht des oben beschriebenen bevorzugten Beispiels. Die nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist typischerweise ein Isolator des Typs der konzentrierten Konstante (lumped constant type isolator).
Nachfolgend wird eine detaillierter Erläuterung jedes Bauteils der Ausführungsform gegeben.

1. Wärmeleiter

(1) Materialien

Für den Wärmeleiter 10 sollte das Material ein weiches und isolierendes Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit sein. Beispielsweise i) eine Ölverbindung - eine Aluminiumoxydpulver enthaltende Schmiere, ii) ein Silikonvulkanisiergummi der bei Raumtemperatur kondensiert (RTV) - die Substanz, die bei der Reaktion mit Feuchtigkeit in der Luft aushärtet und haftend wird; iii) ein zugefügtes Silikongummi/Gel - eine thermisch aushärtende Substanz, die zum einstückigen oder zweistückigen Typ gehört. Mit dem oben erwähnten weichen Material kann der Wärmeleiter 10 leicht in seiner Form durch eine Belastung zwischen den anderen Bauteilen in der Schaltungsvorrichtung geändert werden, was ihn fest im Gehäuse befestigt. Zur selben Zeit kann sich der Wärmeleiter 10 durch seine Weichheit eng an die anderen Bauteile anfügen und sich passend in die Räume in der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung ausdehnen.
Wenn Schmiere als Wärmeleiter 10 verwendet wird, sollte das Material vorzugsweise bei einer Temperatur von nicht mehr als 150° in einem Maß viskos sein, daß der Wärmeleiter 10 in der Vorrichtung verbleibt und nicht aus dem Gehäuse austritt. Ein Schichtmaterial ist auch verwendbar. Im Gegensatz dazu ist es nicht vorteilhaft, Materialien zu verwenden, die eine wesentliche Belastung auf die Schaltungskomponenten bei ihrem Aushärtungsverfahren ausüben, wodurch bevorzugte Eigenschaften der Vorrichtung verschlechtert oder Verbindungen zwischen den Bauteilen unterbrochen werden könnten.
Wenn man die elektrischen Eigenschaften und die feuerhemmende Eigenschaft in Betracht zieht, so besteht die beste Wahl aus einem Harzmaterial, wie Silikongummi, mit einer Wärmeleitfähigkeit jenseits von 1 W/m.°C.
Der Wärmeleiter 10 kann aus einem nicht isolierenden Material hergestellt sein. In diesem Fall sollte ein isolierendes Material, wie ein isolierender Film sandwichartig zwischen dem Wärmeleiter 10 und dem Abschlußwiderstand 7 oder den Streifenleitern 4a, 4b, 4c eingeschlossen werden.

(2) Bevorzugte Plazierung

Der Wärmeleiter 10 sollte dicht am Abschlußwiderstand 7 angeordnet sein oder mit ihm Kontakt haben. Da der Abschlußwiderstand mehr Wärme als die anderen Bauteile abgibt, erhöht die Plazierung, bei der der Wärmeleiter so dicht wie möglich am Widerstand angeordnet ist, das Oberflächengebiet des Widerstands 7, mit dem der Wärmeleiter 10 in Kontakt steht, um somit den Widerstand gegen eine Überhitzung über eine vorbestimmte Temperatur hinaus zu schützen. Obwohl die vorbestimmte Temperatur von den Spezifikationen und der Größe der Vorrichtung abhängt, legt die Ausführungsform die Grenze bei 130°C fest.
Wie oben beschrieben wurde, kann eine Erhöhung der Dicke oder des Volumens des Wärmeleiters 10, der auf dem Widerstand 7 plaziert ist, zu einer Absorption der Wärme vom Widerstand führen und die Vorrichtung gegen eine Überhitzung schützen.
Die Plazierung, bei der der Wärmeleiter 10 in Kontakt mit dem Magneten 2, dem unteren Gehäuse 9 oder der oberen Abdeckung 1 steht, trägt weiter zur Abführung von Wärme aus dem Gehäuse bei.
Es ist auch möglich, daß der Wärmeleiter 10 sandwichartig zwischen den Bauteilen in der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung eingeschlossen wird. Bei einer solchen Plazierung können zwei oder mehr Wärmeleiter gleichzeitig ohne Rücksicht auf die Form des Wärmeleiters verwendet werden. Wenn der Wärmeleiter aus einem geschichteten Material hergestellt ist, so ist es möglich, den Leiter als mehrlagige Struktur zu verwenden.
Die Verwendung eines Wärmeleiters, der eine Haftung aufweist, oder beim dem eine Haftschicht darauf angeordnet ist, erleichtert die Positionierung und die Befestigung der Schaltungskomponenten in der Vorrichtung. Zusätzlich ermöglicht die Anhaftung, daß der Wärmeleiter stabil gegenüber physikalischen Schlägen in der Vorrichtung bleibt, so daß jedes Bauteil arbeiten kann, ohne daß seine Eigenschaften verschlechtert werden. Das Verwenden eines Haftmittels statt einer Haftmittelschicht kann eine ähnliche Wirkung ergeben.
Die ideale Plazierung aus der Sicht der Herstellung ist die, bei der der Wärmeleiter 10 zwischen dem Magneten 2 und dem Substrat 5 sandwichartig eingeschlossen wird. Daneben wird der Wärmeleiter 10 vorzugsweise dicht bei oder in Kontakt mit den Streifenleitern 4a, 4b und 4c angeordnet. Die Streifenleiter 4a, 4b und 4c geben Wärme ab, da sie einen großen RF-Strom leiten. Somit schützt das Abführen der Wärme, die in den Streifenleitern erzeugt wird, indem der Wärmeleiter 10 in ihrer Nähe angeordnet wird, die nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung gegen einen unerwünschten Anstieg der Temperatur.

(3) Abmessungen und Struktur

Das Volumen des Wärmeleiters 10 sollte vorzugsweise im Bereich von nicht weniger als 2% und nicht mehr als 75% des Volumens (das durch L × W × T in Fig. 3 gegen ist) der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung liegen. Der Wärmeleiter, der solche Abmessungen aufweist, kommt zwanglos in Kontakt mit dem Widerstand 7 und dem Magneten 2, ohne daß eine Verschlechterung der Leistung der Schaltungsvorrichtung auftritt, wobei er eine größere Abstrahlung der Wärme verwirklicht. Noch besser ist es, wenn das Volumen des Wärmeleiters im Bereich von 10% bis 50% der Vorrichtung, idealerweise im Bereich von nicht weniger als 16% bis nicht mehr als 50% liegt. Der Wärmeleiter, der die obigen Abmessungen aufweist, kann eine große Wärmeabstrahlungswirkung ohne eine Verschlechterung der Leistung der Schaltungsvorrichtung bieten.
Wie oben beschrieben wurde, kann, wenn der Widerstand 7 eine ungewöhnliche Wärme, die durch das Anlegen eines großen Stroms verursacht wird, abgibt, der isolierende Wärmeleiter 10, der in der Vorrichtung angeordnet ist, die Wärme durch die anderen Komponenten verteilen, was die Bauteile der nichtumkehrbaren Schaltung vor einer Beschädigung schützt. Es werde angenommen, daß eine Antenne der Kommunikationsvorrichtung beschädigt wird, und daß ein großer Strom durch eine reflektierte Welle von der Antenne in die nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung fließt. Sogar in diesem Fall kann der Wärmeleiter die Wärme passend abstrahlen, um eine abnormale Erhöhung der Temperatur des Widerstands zu unterdrücken. Somit kann die in der obigen Weise strukturierte nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung einen mit ihr verbundenen Verstärker, wie einen Operationsverstärker, gegen eine Beschädigung durch einen Überstrom schützen.

2. Streifenleiter

(1) Materialien und Abmessungen

Vorzugsweise sollten die Streifenleiter 4a, 4b und 4c aus Metall - typischerweise Kupfer, Gold und Silber -, das in eine vorbestimmte Schichtform gebracht wurde, hergestellt sein. Insbesondere ermöglicht die Verwendung von Kupfer, Kupferlegierungen oder Kupfer, das den Dotierstoffen in den geforderten Mengen hinzugefügt wurde, nicht nur den vollen Vorteil aus den elektrischen Eigenschaften der Struktur zu ziehen, sondern es trägt auch zu einem leicht verarbeitbaren, ökonomischen Produkt bei. Insbesondere wenn ein gewalzter Kupferfilm verwendet wird, sollte die Dicke des Films im Bereich von 25 µm bis 60 µm liegen; eine Dicke von nicht mehr als 25 jun erniedrigt die Produktivität durch ein Brechen des Films, wohingegen eine Dicke von mehr als 60 µm das Ausbilden einer Vorrichtung mit einem niedrigen Profil behindern kann. Der gewalzte Kupferfilm, dem eine Beschichtung aus einem leitenden Metall, das Silber und Gold einschließt, mit einer Dicke von 1 µm bis 5 µm gegeben wird, ist für eine Erhöhung der Leitfähigkeit der Oberfläche des Materials des Streifenleiters geeignet, um eine Vorrichtung mit einer geringen Einfügungsdämpfung bereit zu stellen.

(2) Form

Obwohl die Streifenleiter 4a, 4b und 4c der (nicht gezeigten) Ausführungsform in der Mitte jedes Streifenleiters integriert sind, so daß sie eine allgemeine Y-Form bilden, so können sie auch getrennt ausgebildet werden. Wie früher beschrieben wurde, werden die Streifenleiter 4a, 4b und 4c durch eine isolierende Schicht 6 gegeneinander isoliert.
Wenn die Streifenleiter 4a, 4b, 4c um das Substrat 5 herum plaziert sind, so wird jedes eine Ende der Streifenleiter, das sich von der kreisförmigen Erdplatte erstreckt, entlang der Seite des Substrats gebogen. In ähnlicher Weise wird das verbleibende Ende der Streifenleiter entlang der entgegengesetzten Seite gebogen. Eine solche Struktur kann den Füllungsfaktor des Magnetfelds - einen Grad der elektromagnetischen Kopplung zwischen den Streifenleitern und dem magnetischen Substrat erhöhen, wobei dieser möglichst hoch gemacht wird, um somit die Einfügungsdämpfung der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung im Verfahren der Verkleinerung zu reduzieren.
Obwohl die Struktur der Ausführungsform drei Streifenleiter 4a, 4b und 4c enthält, kann eine Struktur mit vier oder mehr Streifenleitern die gleiche Wirkung bieten.

3. Magnetische Substrat

(1) Materialien

Das magnetische Substrat 5 ist vorzugsweise aus einem magnetischen Material, das beispielsweise Eisen (Fe), Yttrium (Y), Aluminium (A1) und Gadolinium (Gd) enthält, hergestellt.

(2) Form und Abmessungen

Das Substrat 5 kann in einer kreisförmige, rechteckige, ovale oder polygonale Platte ausgeformt werden. Der volle Vorteil der Eigenschaften wird bei der kreisförmigen Form erreicht.
Wenn man die Eigenschaften des Materials und die geforderte Festigkeit berücksichtigt, so sollte das Substrat 5 eine Dicke im Bereich von 0,2 mm bis 0,8 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,3 mm bis 0,6 mm aufweisen, was typischerweise dicker ist als die Dicke der Anpassungskondensatoren. Die Größe des Substrats 5 sollte im Hinblick der Verkleinerung und der Ausnutzung des vollen Vorteils der Eigenschaften einen Durchmesser (wenn das Substrat kreisförmig ausgebildet ist) im Bereich von 1,6 mm bis 3,5 mm, vorzugsweise von 2,5 mm bis 2,9 mm aufweisen.

(3) Verfahren und Behandlung

Bevor die Streifenleiter um das Substrat 5 herum plaziert werden, sollten die Kanten des Substrats durch ein Abschrägen passend abgerundet werden. Die Behandlung wird ein Brechen der Streifenleiter und eine Verschlechterung der Eigenschaften durch eine Reibung zwischen dem Substrat und den Streifenleitern minimieren. Ein Polierverfahren liefert ein Substrat 5 mit einer gewünschten Dicke und minimalen Variationen der Eigenschaften.

4. Magnet

(1) Materialien

Der Magnet 2 sollte eine schwarze Farbe aufweisen, um ein klare Bilderkennung während des Zusammenbaus zu erhalten. Darüberhinaus ist es wichtig, einen Magneten auszuwählen, dessen Magnetkraft ein ausreichend starkes Gleichstrommagnetfeld liefert, das auf das Substrat 5 angewandt wird. Wenn man dies berücksichtigt, so ist Strontiumferrit ein bevorzugtes Material.

(2) Form und Abmessungen

Der Magnet 2 kann in eine kreisförmige, rechteckige, ovale oder polygonale Platte ausgeformt werden. Insbesondere wenn ein kreisförmig geformtes Substrat 5 verwendet wird, ist ein rechteckig geformter Magnet 22 die richtige Wahl, weil ein so geformter Magnet ein gleichförmiges Magnetfeld über dem Substrat 5 bieten kann, und weil er in Bezug auf das Substrat leicht positioniert werden kann.
Der Magnet 2 sollte größer als das Substrat 5 sein, und das Substrat 5 sollte in das projizierte Gebiet des Magneten 2 passen. Um die Eigenschaften voll zu nutzen, ist die Anordnung, in welcher das Zentrum des Magneten 2 exakt zum Zentrum des Substrats 5 paßt, die beste Anordnung, da sie es dem Magneten 2 ermöglicht, ein Magnetfeld gleichmäßig an das Substrat 5 anzulegen.
Die Dicke des Magneten 2 sollte im Bereich von 0,3 mm bis 1,5 mm im Hinblick auf die Stärke des angelegten Magnetfelds und der Verkleinerung der Vorrichtung liegen.

5. Gehäuse

Das untere Gehäuse 9 und die Abdeckung 1 dienen als Gehäuse der nichtumkehrbaren Schaltvorrichtung der vorliegenden Erfindung.

(1) Unteres Gehäuse

Das untere Gehäuse sollte aus Metall mit einer hohen Leitfähigkeit hergestellt sein: eine leitende metallische Platte, die Kupfer, Silber und Eisen einschließt. Damit gute elektrische Eigenschaften und eine gute Verbindungsfähigkeit mit anderen Bauteilen erhalten werden können, sollte das untere Gehäuse aus einer solchen leitenden metallischen Platte gemacht werden, über die ein metallisches Material mit einer hohen Leitfähigkeit, beispielsweise Silber und Gold, in einer Dicke von 1 µm bis 5 µm aufgebracht ist. Das untere Gehäuse 9 enthält einen Wandteil 9a und Vorsprünge 9b. Die Vorsprünge 9b können als Erdanschlüsse dienen.
Ein Isolator 11, der auf der heißen Anschlußseite des Widerstands 7 angeordnet ist, und der sich auf der inneren Seitenwand des unteren Gehäuses befindet, befindet sich dicht an den Anpassungskondensatoren 8a, 8b und 8c, die dort angeordnet sind. Der Isolator sollte aus i) eine Haftschicht, ii) einer nicht haftenden Schicht und iii) einem gedruckten isolierenden Film ausgebildet sein.

(2) Obere Abdeckung

Die obere Abdeckung 1 ist aus einem Material, das ähnlich dem des unteren Gehäuses 9 ist, hergestellt. Wie beim unteren Gehäuse 9 weist die obere Abdeckung 1 keine Justieröffnungen auf. Zumindest der Magnet 2 wird auf der inneren Fläche der oberen Abdeckung 1 durch Verbindungselemente befestigt.

6. Abschlußwiderstand

Im Hinblick auf eine Verkleinerung und eine einfache Montage ist ein fester Chipwiderstand für den Abschlußwiderstand 7 geeignet. Wenn eine parallele Anordnung von zwei oder mehr Widerständen verwendet wird, sollte eine Chipwiderstandsanordnung für die Reduzierung der Anzahl der zu montierenden Teile verwendet werden.

7. Anpassungskondensator

Im Hinblick auf die Minimierung von Variationen bei der Kapazität und um eine Verkleinerung zu fördern, insbesondere eine Verkleinerung der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung auf ein niedriges Profil, sollte ein Parallelplattenkondensator für die Anpassungskondensatoren 8a, 8b und 8c verwendet werden.
Die Elektroden des Kondensators sollten mindestens aus Kupfer, Silber oder Nickel hergestellt sein. Obwohl jeder der Anpassungskondensatoren 8a, 8b und Sc eine rechteckige Fläche für eine wirksame Montage und eine korrekte Positionierung aufweisen sollte, können, wenn auch nicht immer, kreisförmige oder ovale Widerstände verwendet werden.

8. Anschlußbasis

(1) Materialien

Die Anschlußbasis 3 sollte aus einem nicht leitenden Material, das Harze, ein Epoxidharz und ein flüssiges Kristallpolymer, und Keramik einschließt, hergestellt sein. Andererseits sollten der Eingangsanschluß 3a und der Ausgangsanschluß 3b (die später erwähnt werden) aus einem leitenden Material, das Messing einschließt, über dem ein Metall mit einer guten Leitfähigkeit, typischerweise Silber, aufgebracht wird, bestehen. Wenn die Anschlußbasis auf einer Leiterplatte mit Verbindungselementen montiert wird, so wird gewöhnlicherweise Wärme angewandt. Wenn man dies berücksichtigt, so sollte die Anschlußbasis 3 aus einem Material hergestellt sein, das hohen Temperaturen, die 250°C überschreiten und vorzugsweise bis 290°C reichen, widerstehen kann.

(2) Form und Struktur

Das Ausbilden der Anschlußbasis 3 hat den Vorteil, daß das magnetische Substrat 5 in einem Gebiet, das teilweise durch Wände eingeschlossen ist, sicher gehalten werden kann. Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 3a, 3b sind auf der Anschlußbasis durch Spritzgießen ausgebildet. Eine solche Struktur liefert eine feste Anordnung des Substrats 5, der Streifenleiter 4a bis 4c und der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 3a, 3b, um somit die Variationen in den Eigenschaften zu minimieren und die Produktivität zu verbessern.
Indem die Anschlußbasis eine allgemeine "C-Form" aufweist, umgibt sie das Substrat 5 teilweise. Weil der Wärmeleiter 10 dicht am Widerstand 7 plaziert werden sollte, sollte die Öffnung des "C" eine Vorderfront von mehr als 10% der gesamten Länge (des Umfangs) des "C" aufweisen. Andererseits sollte für eine leichte Positionierung des Substrats 5, des Eingangsanschlusses 3a und des Ausgangsanschlusses 3b und im Hinblick auf das Reservieren eines ausreichenden Gebiets in der Anschlußbasis 3, um Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 3a, 3b zu liefern, die Öffnung eine Vorderfront von weniger als 50% der gesamten Länge aufweisen. Insbesondere ist es vorteilhaft, das Öffnungsverhältnis im Bereich von 10% bis 25% zu halten. Die Struktur mit der obigen Öffnung kann eine Druckkraft auf den Verbindungspunkt der Anschlußteile 4d, 4e, 4f der Streifenleiter 4a, 4b, 4f und der Anpassungskondensatoren 8a, 8b, 8c passend ausüben, um somit einen Verbindungsfehler während des Zusammenbaus zu minimieren.
Wenn die Anschlußbasis 3 aus Harz hergestellt ist, das eine schlechte Leitfähigkeit liefert, sollte man sich Gedanken über eine wirksame Abstrahlung der Wärme machen. In diesem Fall sollten zwei oder mehr Öffnungen in der Anschlußbasis ausgebildet werden, um so mehr Raum für einen Wärmeleiter, der eine gute Leitfähigkeit aufweist, zu reservieren. Es ist nicht notwendig, daß die Anschlußbasis 3 eine einstückige Struktur aufweist. Sie kann auch aus mehreren Stücken ausgebildet werden.
Der Widerstand 7 ist, wie das in Fig. 1 gezeigt ist, an der Öffnung 3c der Anschlußbasis 3 so angeordnet, daß er frei liegt, das heißt, daß er frei von jedem Teil der Anschlußbasis 3 ist. Dies ermöglicht es dem Wärmeleiter 10, sogar dann wenn er zwischen dem Magneten 2 und der Anschlußbasis 3 sandwichartig eingeschlossen ist, einen Kontakt mit dem Widerstand 7 herzustellen.

(3) Vorteilhafte Plazierung

Die Anschlußbasis 3 wird in das untere Gehäuse 9 eingepreßt, so daß sich der Eingangsanschluß 3a, der Anschlußteil 4d des Streifenleiters 4a, und der Anpassungskondensator 8a in einem sicheren Preßkontakt befinden. In ähnlicher Weise befinden sich der Ausgangsanschluß 3b, der Anschlußteil 4e des Streifenleiters 4b und der Anpassungskondensator 8b in sicherem Preßkontakt.

(4) Eingangs- und Ausgangsanschlüsse

Obwohl die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 3a und 3b der Ausführungsform auf der aus Harz hergestellten Anschlußbasis 3 durch Spritzgießen angeordnet werden, so können sie mit einem Haftmittel mit der Basis verbunden werden. Es ist auch möglich, einen Verriegelungsteil in der Anschlußbasis 3 auszubilden und die Form des Verriegelungsteils zu ändern, um die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 3a und 3b mechanisch zu befestigen. Das Verwenden eines Haftmittels kann die Verbindung verstärken. Obwohl die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 3a und 3b der Ausführungsform aus einer leitenden Metallplatte durch ein Biegen hergestellt werden, so können sie durch ein Metallisieren oder eine Dünnfilmausformungstechnik, wie ein Spattern, hergestellt werden. In diesem Fall können die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 8a und 8b auf der Oberfläche der Anschlußbasis 3 ausgebildet werden, oder die Anschlüsse können in der Anschlußbasis 3 ausgebildet werden, wobei ein Teil von ihnen zur Außenseite der Basis freigelegt ist.
Die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 3a und 3b sind notwendig und ausreichend für die Anschlußbasis 3: eine Ausbildung von Anschlüssen oder Elektrodenmustern wird verhindern, daß die Anschlußbasis 3 kompakter und leichter vom Gewicht her wird.
Es werden nun die Wärmeabstrahlungseigenschaften der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Gemäß der Ausführungsform wird der Wärmeleiter 10, der eine gute Leitfähigkeit aufweist, in den Raum zwischen dem Magneten 2, der an der oberen Abdeckung 1 befestigt ist, und der Anschlußbasis 3 und dem Substrat 5 eingeschoben. Der eingeschobene Wärmeleiter 10 belegt ungefähr 16% des Volumens der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung. Als Wärmeleiter 10 mit einer guten Leitfähigkeit wird eine Silikongummischicht TC-50TXS, die von Shin-Etsu Silicones hergestellt wird, in der Ausführungsform verwendet. Es besteht keine Begrenzung auf einen Schichttyp, eine Ölverbindung und vulkanisiertes Gummi können auch eine ähnliche Wirkung liefern.
Obwohl die Widerstände 7 der Ausführungsform, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, aus zwei parallel miteinander verbundenen Widerstände ausgebildet sind, können auch weniger als zwei oder mehr als zwei Widerstände oder eine Chipwiderstandanordnung akzeptiert werden.
Die nachfolgenden Tabellen 1 und 2 geben experimentelle Auswertungen an, die die Durchbruchleistung und die elektrischen Eigenschaften, bei einer Eingabe in Rückwärtsrichtung, im Vergleich zwischen der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und dem Stand der Technik zeigen. Tabelle 1 Durchbruchleistung in Bezug auf eine Eingabe in Rückwärtsrichtung
Tabelle 2 Auswertung der Eigenschaften im Vergleich zwischen der Ausführungsform und dem Stand der Technik (in einem Frequenzband von 800 MHz bei normalen Temperaturen)
Die nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung der Ausführungsform liefert mehr als die doppelte Durchbruchleistung bei einer Eingabe in Rückwärtsrichtung im Vergleich zur Vorrichtung des Stands der Technik (siehe Tabelle 1), wobei sie die Eigenschaften, die von der Vorrichtung des Stands der Technik geliefert werden, aufrecht hält (siehe Tabelle 2).
Wie in Fig. 4 gezeigt wird, so weist, wenn ein Signal von einem Normsignalgenerator 30 durch einen Leistungsverstärker 32 verstärkt und als eine Eingabe in Vorwärtsrichtung in die zu testende Vorrichtung 20 eingegeben wird, die Vorrichtung 20 eine Temperatur von ungefähr 60°C auf, was nahezu der Temperatur der Vorrichtung des Stands der Technik entspricht (siehe Fig. 5). Die Oberflächentemperatur der Vorrichtung 20 wird durch ein Oberflächenthermometer 34 gemessen.
Andererseits bleibt, wie das in Fig. 6 gezeigt ist, wenn ein Signal von einem Normsignalgenerator 30 durch einen Leistungsverstärker 32 verstärkt und als Eingabe in Rückwärtsrichtung in die zu testende Vorrichtung 20 gegeben wird, die Temperatur der Vorrichtung 20 bei einer Temperatur, die im allgemeinen nicht höher als bei 120°C liegt, sogar wenn eine maximale Leistung von 2,5 W erreicht wird (siehe Fig. 7). Die Kurven in Fig. 7 zeigen, daß bei der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung 20 keine ungewöhnliche Erhöhung der Temperaturen, durch die eine Verschlechterung der Eigenschaften der Vorrichtung auftreten könnte, auftritt. In Fig. 6 mißt das Oberflächenthermometer 34 die Oberflächentemperatur, und der Leistungsmesser 36 mißt die Leistung in Rückwärtsrichtung.
Fig. 8 zeigt die Beziehung zwischen der Oberflächentemperatur des Widerstands und dem Volumen des Wärmeleiters in der Vorrichtung 20, wenn eine Leistung von 2 W in Rückwärtsrichtung in die Vorrichtung 20 gegeben wird. Es wird verständlich, daß die Wärmeabstrahlungswirkung sich verbessert, wenn das Volumen des Wärmeleiters zunimmt.
Obwohl die Ausführungsform eine nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung, die in einem Frequenzband, das von 887 bis 925 MHz reicht (mit einer Mittenfrequenz von 906 MHz) beschreibt, ist die nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung nicht auf dieses Frequenzband beschränkt.
Daneben ist die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung nicht auf einen Isolator beschränkt, sondern sie dient als ein Zirkulator. Wenn sie als Zirkulator verwendet wird, so dient der Wärmeleiter als Wärmeabstrahlungsvorrichtung für die Streifenleiter. Hierbei ist die Struktur des Zirkulators beispielsweise wie die Struktur ausgebildet, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, wobei von dieser aber der Abschlußwiderstand 7 entfernt wird.
Gemäß der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird ein Wärmeleiter mit einer guten Leitfähigkeit im Gehäuse so angeordnet, daß er einen engen Kontakt mit dem Abschlußwiderstand aufweist, um somit Wärme, die am Widerstand erzeugt wird, wirksam abzustrahlen. Es ist somit möglich, eine nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung, die Signale mit hoher Leistung, eine Leistung von 5 W in Vorwärtsrichtung und eine Leistung von 2 W in Rückwärtsrichtung, handhaben kann, wobei sie die Eigenschaften der verkleinerten nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung des Stands der Technik aufrecht hält, bereit zu stellen.

Referenzliste der Zeichnungen

Fig. 4

30
Normsignalgenerator
32
Leistungsverstärker
34
Oberflächenthermometer
36
Leistungsmesser

Fig. 5

Surface temperature = Oberflächentemperatur
Isolator itself = Isolator selbst
Mounted an substrate = auf dem Substrat montiert
Time = Zeit

Fig. 6

Fig. 7

Surface temperature = Oberflächentemperatur
Reverse direction power = Leistung in Rückwärtsrichtung
Time = Zeit

Fig. 8

Volume-filling factor of heat conductor and surface temperature of resistor (2 W applied in reverse direction) = Volumenfüllungsfaktor des Wärmeleiters und Oberflächentemperatur des Widerstands (2 W in Rückwärtsrichtung angelegt)
Surface temperature of resistor = Oberflächentemperatur des Widerstands
Volume-filling factor of heat conductor = Volumenfüllungsfaktor des Wärmeleiters

Fig. 9

Forward direction input = Eingabe in Vorwärtsrichtung
Output = Ausgabe

Fig. 10

Reverse direction input = Eingabe in Rückwärtsrichtung

Claims

1. Nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung umfassend:

a) ein magnetisches Substrat;

b) einen Magneten, der ein Magnetfeld an das Substrat anlegt;

c) Streifenleiter, die auf dem Substrat liegen und die einander in einem Winkel kreuzen und die gegeneinander isoliert sind;

d) einen Kondensator, der mit jedem der Streifenleiter verbunden ist;

e) einen Abschlußwiderstand, der mit einem der Streifenleiter verbunden ist;

f) ein Gehäuse, das das Substrat, den Magneten, die Streifenleiter, den Kondensator und den Abschlußwiderstand aufnimmt; und

g) einen Wärmeleiter, der im Gehäuse angeordnet ist, wobei Wärme, die am Abschlußwiderstand und/oder den Streifenleitern erzeugt wird, durch den Wärmeleiter abgestrahlt wird.

2. Nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erzeugte Wärme durch den Wärmeleiter zu mindestens einem Element, das in der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung enthalten ist, übertragen wird.

3. Nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wärmeleiter aus einem isolierenden Material hergestellt ist.

4. Nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wärmeleiter dicht am Abschlußwiderstand oder in Kontakt mit dem Abschlußwiderstand angeordnet ist.

5. Nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wärmeleiter aus einem Material hergestellt ist, das eine Flexibilität und Elastizität aufweist.

6. Nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Wärmeleiter aus einem Harzmaterial hergestellt ist.

7. Nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei ein Teil des Wärmeleiters über dem Abschlußwiderstand eine Dicke aufweist, die größer als die der anderen Teile des Wärmeleiters ist.

8. Nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wärmeleiter einen Kontakt mit dem Magneten und/oder dem Gehäuse hat.

9. Nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wärmeleiter, der eine Haftung aufweist, im Gehäuse befestigt ist.

10. Nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wärmeleiter aus einem festen Material oder einem Material mit einer Viskosität, das den Wärmeleiter in der Vorrichtung halten kann, so daß der Wärmeleiter nicht aus dem Gehäuse austritt, hergestellt ist.

11. Nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse weiter eine Anschlußbasis für das Aufnehmen des Substrats aufweist, wobei die Anschlußbasis, mit der ein Eingangsanschluß und ein Ausgangsanschluß für die nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung geliefert wird, so ausgebildet ist, daß der Wärmeleiter dadurch nicht bedeckt wird.

12. Nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Anschlußbasis eine allgemeine Form eines "C" mit einer Öffnung an einem Teil der Anschlußbasis aufweist, wobei die Öffnung mit dem zentralen Teil der Basis verbunden ist, und das Substrat am zentralen Teil der Basis plaziert ist.

13. Nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Wärmeleiter aus einem isolierenden Material hergestellt ist, und der Wärmeleiter ein Volumen von nicht weniger als 2% und nicht mehr als 75% des Volumens der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung aufweist.

14. Nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wärmeleiter in einem Hohlraum des Gehäuses aufgenommen ist.

15. Nichtumkehrbare Schaltungsvorrichtung umfassend:

a) ein magnetisches Substrat;

b) einen Magneten, der ein Magnetfeld an das Substrat legt;

c) Streifenleiter, die auf dem Substrat liegen, die sich in einem vorbestimmten Winkel schneiden und die gegeneinander isoliert sind;

d) einen Kondensator, der mit jedem der Streifenleiter verbunden ist;

e) ein Gehäuse, das das Substrat, den Magneten, die Streifenleiter und den Kondensator aufnimmt; und

f) einen isolierenden Wärmeleiter, der im Gehäuse angeordnet ist, wobei die Wärme die in den Streifenleitern erzeugt wird, durch den Wärmeleiter zu mindestens einem Element, das in der nichtumkehrbaren Schaltungsvorrichtung enthalten ist, abgestrahlt wird.