JP2001185254A - Board for microwave and connection mechanism of connector - Google Patents

Board for microwave and connection mechanism of connector

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JP2001185254A
JP2001185254A JP37316399A JP37316399A JP2001185254A JP 2001185254 A JP2001185254 A JP 2001185254A JP 37316399 A JP37316399 A JP 37316399A JP 37316399 A JP37316399 A JP 37316399A JP 2001185254 A JP2001185254 A JP 2001185254A
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housing
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conductor
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貴司 吉本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To output a microwave signal to the outside of desired level by suppressing the discontinuity of GND of a microwave signal, generated at the transmission path constructed with a board housed in a housing and a connector, to restrain to a state where it will not influence the signal. SOLUTION: A two-layered board 30 is housed in a body of equipment 10a, and mounted on a board fixing part 19 and fixed to the body of equipment 10a by a screw 22. At this time, the board 30 is in a state of being lifted from a bottom board 11. A connector 120 is inserted into the connector insertion hole 16 from a side 12a at the outer surface of the body of equipment 10a, and the body of equipment 10a is fixed by a screw 125. A GND part 31 at the back side of the board 30 and an outward guide body 123 are soldered (soldering part 23 of the figure (b)).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線基板
とコネクタとの接続においてマイクロ波信号伝送路の不
整合によるマイクロ波信号の減衰をおさえるマイクロ波
用基板とコネクタの接続機構に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a connection mechanism between a microwave circuit board and a connector for suppressing attenuation of a microwave signal due to mismatch of a microwave signal transmission line in connection between a printed wiring board and a connector.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、通信機器、その他装置において、
小型化、高密度実装化、配線の容易さなどからプリント
配線基板が使用される。このプリント配線基板上には、
受動素子、能動素子などが実装され、それぞれは、一般
にマイクロストリップラインによって繋げられている。
2. Description of the Related Art Currently, in communication equipment and other devices,
Printed wiring boards are used because of their small size, high-density mounting, and ease of wiring. On this printed wiring board,
A passive element, an active element, and the like are mounted, and each is generally connected by a microstrip line.

【0003】プリント配線基板上でマイクロ波のように
分布定数回路として設計する必要のある高周波信号を扱
う場合、主にマイクロストリップラインが使用される。
図9にマイクロストリップライン上のマイクロ波伝播を
示す原理図である。マイクロストリップラインは導体1
01、導体103が誘電体102を挟むように構成さ
れ、導体103は接地されている。マイクロ波がマイク
ロストリップラインを伝播する場合、図9に示すように
電界、磁界が生じ、電界、磁界に垂直な方向、つまり導
体方向に沿って(導体と平行)伝播する。
When handling high-frequency signals that need to be designed as distributed constant circuits, such as microwaves, on a printed wiring board, microstrip lines are mainly used.
FIG. 9 is a principle diagram showing microwave propagation on a microstrip line. Microstrip line is conductor 1
01, the conductor 103 is configured to sandwich the dielectric 102, and the conductor 103 is grounded. When the microwave propagates through the microstrip line, an electric field and a magnetic field are generated as shown in FIG. 9 and propagate in a direction perpendicular to the electric field and the magnetic field, that is, along the conductor direction (parallel to the conductor).

【0004】マイクロストリップライン、受動素子、能
動素子で構成されているプリント配線基板上で増幅、変
調などが行われたマイクロ波信号は、一般に同軸線路の
構造を持つコネクタで外部へ出力される。コネクタは、
コネクタの外導体と基板のGND部(図9においては導
体103)、およびコネクタの中心導体と図9の導体1
01とを接続することによりマイクロ波信号が伝送され
る。
A microwave signal amplified and modulated on a printed wiring board composed of a microstrip line, a passive element, and an active element is generally output to the outside by a connector having a coaxial line structure. The connector is
The outer conductor of the connector and the GND portion of the board (conductor 103 in FIG. 9), and the center conductor of the connector and the conductor 1 of FIG.
01, the microwave signal is transmitted.

【0005】さらに、プリント配線基板は、信号の漏
洩、輻射、あるいは基板強度上の問題などにより筐体に
収納される。筺体は、一般的にGNDの属性を持ってお
り、加工の容易さ、コスト面、強度から一般的にアルミ
等が使われる。
[0005] Further, the printed wiring board is housed in a housing due to signal leakage, radiation, or a problem with board strength. The housing generally has the attribute of GND, and aluminum or the like is generally used in terms of ease of processing, cost, and strength.

【0006】以下に、筺体に収納した基板とコネクタと
の従来の接続例を示す。
A conventional connection example between a board housed in a housing and a connector will be described below.

【0007】<第1の従来例>まず、第1の従来例とし
て、2層基板を筐体に収納しコネクタと接続するものに
ついて説明する。図10は、この筺体の構成を示す斜視
図である。図10の筐体110は、アルミニウムの箱状
筐体とし、基板を内部に収納し、底板に基板を固定する
ためのビス穴119を設けている。また筐体110に
は、コネクタが装着できる穴116と、コネクタを筐体
110に固定するためのビス穴117があいている。
<First Conventional Example> First, a description will be given of a first conventional example in which a two-layer board is housed in a housing and connected to a connector. FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of this housing. The housing 110 of FIG. 10 is an aluminum box-shaped housing, in which a substrate is housed inside, and a screw hole 119 for fixing the substrate to the bottom plate is provided. The housing 110 has a hole 116 in which a connector can be mounted, and a screw hole 117 for fixing the connector to the housing 110.

【0008】次に、同軸線路の構造をもつコネクタ例を
図11(a)、(b)、(c)に示す。図11(b)、
(c)は、それぞれ図11(a)中の矢印A、Bからみ
た図である。図11(a)、(b)、(c)に示すよう
に、コネクタ120は、中心導体121、誘電体12
2、外導体123(123a〜123c)からなり、中
心導体121と外導体123の間を誘電体122が充填
されて同軸線路を形成している。また、以下での説明の
便宜上、図11(a)に示すように、外導体123を左
から外導体123a、123b、123cとする。外導
体123a,123cは円筒状であり、外導体123b
は矩形板状で、四隅近傍に固定用ビス穴124を形成し
ている。
Next, examples of connectors having a coaxial line structure are shown in FIGS. 11 (a), 11 (b) and 11 (c). FIG. 11 (b),
(C) is a diagram viewed from arrows A and B in FIG. 11 (a), respectively. As shown in FIGS. 11A, 11B, and 11C, the connector 120 includes a central conductor 121 and a dielectric 12.
2. It comprises an outer conductor 123 (123a to 123c), and a dielectric 122 is filled between the center conductor 121 and the outer conductor 123 to form a coaxial line. In addition, for convenience of description below, as shown in FIG. 11A, the outer conductor 123 is referred to as outer conductors 123a, 123b, and 123c from the left. The outer conductors 123a and 123c are cylindrical and have outer conductors 123b.
Has a rectangular plate shape, and has fixing screw holes 124 formed near four corners.

【0009】図10の筐体110、図11のコネクタ1
20を使用した場合の基板とコネクタの接続例を図12
(a)、(b)に示す。図12(a)はコネクタ接続機
構の断面図であり、図12(b)はその平面図である。
基板130は2層基板とし、基板130を筐体110に
収納する際上側になる導体131に受動素子、能動素子
が実装され、マイクロストリップラインで接続されてい
るとする。基板130を筐体110に収納する際下側に
なる導体132は接地導体(GND面)とする。
The housing 110 shown in FIG. 10 and the connector 1 shown in FIG.
FIG. 12 shows an example of a connection between a board and a connector when using the No. 20 connector.
(A) and (b) show. FIG. 12A is a cross-sectional view of the connector connection mechanism, and FIG. 12B is a plan view thereof.
It is assumed that the substrate 130 is a two-layer substrate, and a passive element and an active element are mounted on the conductor 131 on the upper side when the substrate 130 is housed in the housing 110 and connected by a microstrip line. When the substrate 130 is housed in the housing 110, the conductor 132 on the lower side is a ground conductor (GND plane).

【0010】まず、筐体110の基板収納スペースに、
基板130が筺体110の底面に接触するまで収納し、
ビス118で筐体110に固定させる。次に、筐体11
0にあいているコネクタ装着穴116に、コネクタ12
0の外導体123cを、筺体110の外側から装着し、
ビス125で筐体110に固定する。
First, in the board storage space of the housing 110,
Stored until the substrate 130 contacts the bottom surface of the housing 110,
It is fixed to the housing 110 with screws 118. Next, the housing 11
0 in the connector mounting hole 116,
0 outer conductor 123c is attached from the outside of the housing 110,
It is fixed to the housing 110 with screws 125.

【0011】このとき、図12(b)に示すように、中
心導体121を、基板130上のマイクロストリップラ
インで構成された中心導体121の接続用導体133に
接触させ、半田付けするものとする。
At this time, as shown in FIG. 12B, the center conductor 121 is brought into contact with the connection conductor 133 of the center conductor 121 formed of a microstrip line on the substrate 130 and soldered. .

【0012】図12(a)、(b)に示すように、基板
130とコネクタ120の互いのGNDは一般に以下の
ように接続される。まず、基板130と筐体110間の
GNDは、図12のビス118、または基板130のG
ND部132と筐体110との接触によって接続する。
筐体110とコネクタ120間のGNDは図12のビス
125、または筐体110とコネクタ120の外導体1
23bとの接触で接続する。したがって、基板130と
コネクタ120間のGNDは、ビス118、ビス12
5、基板130のGND部132と筐体110との接
触、コネクタ120の外導体123b(GND部)と筐
体110との接触により、筐体110を介して接続され
る。
As shown in FIGS. 12A and 12B, the GND of the board 130 and the GND of the connector 120 are generally connected as follows. First, the GND between the substrate 130 and the housing 110 is the screw 118 of FIG.
The connection is established by contact between the ND section 132 and the housing 110.
The GND between the housing 110 and the connector 120 is the screw 125 of FIG.
Connection is made by contact with 23b. Therefore, GND between the board 130 and the connector 120 is the screw 118, the screw 12
5. The connection is made via the housing 110 by the contact between the GND portion 132 of the substrate 130 and the housing 110, and the contact between the outer conductor 123b (GND portion) of the connector 120 and the housing 110.

【0013】<第2の従来例>次に、第2の従来例とし
て、3層以上の多層のプリント配線基板とコネクタの接
続例を示す。図13は、第2の従来例に用いるは筺体を
示す構成図であり、(a)は、筺体の基板収容部の断面
図、(b)は筺体の平面図である。図13(a)の筺体
140は板金で形成された箱状をなし、側板の基板収納
位置において、内側に板金を曲げて突出させ基板収納部
141を形成し、そこに基板を載置することで、基板を
収納できるようになっている。ただし、筺体140は、
図13(a)に示すように、コネクタ接続面にはコネク
タ接続用穴146とビス穴147があいている。
<Second Conventional Example> Next, as a second conventional example, an example of connection between a printed wiring board having three or more layers and a connector will be described. FIGS. 13A and 13B are configuration diagrams illustrating a housing used in the second conventional example, in which FIG. 13A is a cross-sectional view of a board accommodating portion of the housing, and FIG. 13B is a plan view of the housing. The housing 140 shown in FIG. 13A has a box shape made of sheet metal. At a board storage position of a side plate, the board is bent inward to protrude to form a board storage section 141, and a board is placed thereon. Thus, the substrate can be stored. However, the housing 140 is
As shown in FIG. 13A, a connector connection hole 146 and a screw hole 147 are formed in the connector connection surface.

【0014】この筺体140に収容する3層以上の多層
基板150は、その製作過程上の問題から2n(n=
2,3,4…)層構造となる。この多層基板150の各
層はそれぞれがショートしないように、図14で示すよ
うに内層導体は、空気とふれている層の導体(以下外層
導体と呼ぶ。)より小さく設計し、加工される。そのた
め、外層導体外形151と内層導体外形152における
外形寸法差がmとなっている。
The multi-layer substrate 150 having three or more layers housed in the housing 140 has 2n (n =
2, 3, 4 ...) layer structure. As shown in FIG. 14, the inner conductor is designed and processed to be smaller than the conductor of the layer that is in contact with air (hereinafter referred to as the outer conductor) so that each layer of the multilayer substrate 150 does not short-circuit. Therefore, the outer dimension difference between the outer conductor 151 and the inner conductor 152 is m.

【0015】また、それぞれの層で同電位部、とりわけ
GNDはスルーホールによって繋げられる。一般的に、
多層基板の表面/裏面に形成された2つの外層導体を、
部品面、半田面といい、どちらを部品面、半田面と呼ぶ
かは一般的に任意である。ここでは、筺体140に基板
150を収納する際、上側になる導体面を部品面、下側
になる導体面を半田面と呼ぶことにする。また多層基板
150において、内層導体は、部品面側から順番に第1
内層、第2内層と呼ぶことにする。なお、2n層基板に
おいては、1層目は部品面、2n層目は半田面となり、
それ以外は内層となる。
In each layer, the same potential portion, particularly GND, is connected by a through hole. Typically,
The two outer layer conductors formed on the front surface / back surface of the multilayer substrate are
It is generally referred to as a component side or a solder side, and which of them is referred to as a component side or a solder side is generally arbitrary. Here, when the substrate 150 is stored in the housing 140, the conductor surface on the upper side is called a component surface, and the conductor surface on the lower side is called a solder surface. In the multilayer substrate 150, the inner layer conductors are arranged in the first order from the component side.
It will be referred to as an inner layer or a second inner layer. In the 2n layer board, the first layer is the component side, the 2n layer is the solder side,
Others are inner layers.

【0016】図13の筐体140を介して多層基板15
0とコネクタ120との接続例を図15、図16
(a)、(b)に示す。図15に示すように、多層基板
150は、4層基板である。この4層基板150は上層
から部品面層、第1内層、第2内層、半田面層からな
り、部品面層と第1内層とで、マイクロストリップライ
ンを構成している。ここで、第1内層を接地導体(図1
5斜線部)とし、図15に示すように、部品面層のGN
Dと第1内層をスルーホール153を介して接続してい
る。この多層基板150のマイクロ波信号の伝播は、図
9に示すものと同じである。そして、部品面層と第1内
層とで構成されたマイクロストリップライン上のマイク
ロ波信号は、同軸コネクタ120で外部へ出力される。
The multilayer board 15 is connected via the casing 140 shown in FIG.
15 and 16 show examples of connection between connector 0 and connector 120.
(A) and (b) show. As shown in FIG. 15, the multilayer substrate 150 is a four-layer substrate. The four-layer board 150 includes a component surface layer, a first inner layer, a second inner layer, and a solder surface layer from the upper layer, and the component surface layer and the first inner layer constitute a microstrip line. Here, the first inner layer is connected to a ground conductor (FIG. 1).
5), and as shown in FIG.
D and the first inner layer are connected via a through hole 153. The propagation of the microwave signal on the multilayer substrate 150 is the same as that shown in FIG. The microwave signal on the microstrip line constituted by the component surface layer and the first inner layer is output to the outside by the coaxial connector 120.

【0017】図15に示すように、筺体140の基板収
納部141に前記4層基板150を収納し、4層基板1
50の外層導体のGND部と筺体140を半田づけする
(図15の半田付け部161)。コネクタの接続は、図
12と同様に、筺体140にあいているコネクタ装着穴
146にコネクタ120を筐体140の外側から装着
し、コネクタ取り付けビス125で筐体140に固定す
る。
As shown in FIG. 15, the four-layer substrate 150 is housed in the
The GND portion of the outer conductor 50 and the housing 140 are soldered (soldering portion 161 in FIG. 15). 12, the connector 120 is mounted on the connector mounting hole 146 formed in the housing 140 from the outside of the housing 140, and is fixed to the housing 140 with the connector mounting screw 125.

【0018】こうして、図16(a)、(b)に示すよ
うに、基板150とコネクタ120が筺体140を介し
て接続する。筐体140とコネクタ120のGND部
(外導体123)は、コネクタ取り付けビス125、あ
るいは筐体140とコネクタ120のGND部(外導体
123b)との接触によって接続される。また、マイク
ロストリップラインのGND部となる第1内層と筐体1
40は、部品面層、半田面層のGND部とスルーホール
22を介して、部品面層、半田面層のGND部の半田付
け部161により接続される。よって、マイクロストリ
ップラインのGND部である第1内層とコネクタの外導
体123との接続は、スルーホール153、多層基板1
50と筐体140との半田付け、コネクタ取り付けビス
125、あるいは筐体140とコネクタ120の接触に
より、接続される。
In this way, as shown in FIGS. 16A and 16B, the board 150 and the connector 120 are connected via the housing 140. The housing 140 and the GND portion (outer conductor 123) of the connector 120 are connected by contact of the connector mounting screw 125 or the housing 140 and the GND portion (outer conductor 123b) of the connector 120. Further, the first inner layer serving as the GND portion of the microstrip line and the housing 1
Reference numeral 40 denotes a connection between the GND portion of the component surface layer and the solder surface layer and the soldering portion 161 of the GND portion of the component surface layer and the solder surface layer via the through hole 22. Therefore, the connection between the first inner layer, which is the GND portion of the microstrip line, and the outer conductor 123 of the connector is made through the through hole 153 and the multilayer substrate 1.
The connection is made by soldering the connector 50 to the housing 140 or by contacting the connector mounting screw 125 or the housing 140 with the connector 120.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】第1の従来例、すなわ
ち図12の2層基板130とコネクタ120の接続構造
においては、マイクロ波信号のような高周波信号を基板
130上に配したマイクロストリップラインからコネク
タ120を介して外部へ出力する場合に次のような問題
が発生する。すなわち、ビス118の位置、数、基板1
30のGND面と筐体110との接触状況によって出力
するマイクロ波信号レベルが異なってくる。基板130
のGND面と筐体110の接触において、基板130、
筐体110とも硬い材質のため隙間なく接触させること
はできない。そのため、マイクロ波信号に対してGND
が不連続となり、その隙間の状態によってマイクロスト
リップラインと同軸線路であるコネクタ120とのイン
ピーダンス整合に影響を与え、所望のマイクロ波信号が
得られない場合が生じる。
In the first conventional example, that is, in the connection structure of the two-layer board 130 and the connector 120 shown in FIG. 12, a microstrip line in which a high-frequency signal such as a microwave signal is arranged on the board 130 is used. The following problem occurs when the data is output to the outside through the connector 120 from the external device. That is, the position and number of the screw 118, the substrate 1
The level of the microwave signal to be output differs depending on the state of contact between the GND plane 30 and the housing 110. Substrate 130
In the contact between the GND plane of the housing 110 and the
The housing 110 cannot be brought into contact with the housing 110 without any gap because it is a hard material. Therefore, the GND signal is
And the state of the gap affects the impedance matching between the microstrip line and the connector 120 as a coaxial line, and a desired microwave signal may not be obtained.

【0020】その対策の1つとして、基板130を筐体
110に固定するビス数を増加したり、またはビス取り
付け位置、間隔のインピーダンス整合を考慮にいれて設
計したりするなどしていた。こうして、できるだけ筐体
110と基板130との接続量を増やすことによりGN
Dの安定した接続の方法がとられてきた。一般的に、安
定にGND一面同士を接続するには、ビス118の間隔
を、伝播する波のλ/8n(λ:波長、n=1,2,
…)以下にする必要がある。しかし、基板面積に対して
高密度実装である場合、使用できるビス数にも限度があ
り、所望のビス取り付け位置や間隔がとれない場合が生
じる。
As one of the countermeasures, the number of screws for fixing the substrate 130 to the housing 110 has been increased, or a design has been made in consideration of impedance matching of screw mounting positions and intervals. Thus, by increasing the connection amount between the housing 110 and the substrate 130 as much as possible,
The method of stable connection of D has been taken. In general, in order to stably connect one surface of the GND to another, the interval between the screws 118 is set to λ / 8n (λ: wavelength, n = 1, 2,
…) However, in the case of high-density mounting with respect to the board area, the number of screws that can be used is limited, and a desired screw mounting position or interval may not be obtained.

【0021】その他の対策として、基板130のGND
面とスルーホールを介して表面に形成されたGNDラン
ドと筐体110を半田付けすることがあげられる。しか
し、アルミ筐体110は、放熱性が高いため、高熱での
半田付けが必要となる。高熱で半田付けする場合におい
て、実装部品にはその材質により最大耐熱規格が毀定さ
れており、耐熱温度を越えると特性劣化、あるいは破壊
が生じてしまう。一般に、アルミ筐体110と基板13
0、またはコネクタ120との半田付けには、最大耐熱
規格以上の高熱が必要なため、半田付けによる基板13
0のGND部、筐体110、コネクタ120のGND部
の接続は難しい。
As another measure, the GND of the substrate 130 is
Soldering the case 110 to the GND land formed on the surface via the surface and the through hole. However, since the aluminum housing 110 has high heat dissipation, it needs to be soldered at high heat. In the case of soldering at high heat, the maximum heat resistance standard is degraded by the material of the mounted component, and when the temperature exceeds the heat resistance temperature, characteristic deterioration or destruction occurs. Generally, the aluminum casing 110 and the substrate 13
0, or soldering to the connector 120 requires high heat higher than the maximum heat resistance standard.
It is difficult to connect the GND section 0, the housing 110, and the GND section of the connector 120.

【0022】また、第2の従来例、すなわち図15及び
図16に示す4層基板150とコネクタ120の接続構
造においても、次のような問題点がある。マイクロ波の
ような高周波を基板上に配したマイクロストリップライ
ンからコネクタを介して外部へ出力する場合、上記のよ
うなGND接続では、多層基板150の第1内層とコネ
クタ120の外導体123の間でマイクロ波信号レベル
の減衰が生じてしまう。すなわち、第1,2内層は多層
基板製造上の問題から部品面より外形が小さい。従っ
て、図14に示すように、マイクロストリップラインの
部品面の導体に対して、接地導体である内層の導体がな
い部分mが生じ、この部分以外でスルーホール153を
介して部品面と第1内層の導体が接続される。このた
め、コネクタ120のGND部とスルーホール153の
距離がλ/4(λ:波長)以上である場合において、マ
イクロ波信号に対してL性が生じるので、マイクロ波信
号レベルの減衰が生じる。
The second conventional example, that is, the connection structure between the four-layer substrate 150 and the connector 120 shown in FIGS. 15 and 16 also has the following problem. When a high frequency such as a microwave is output from a microstrip line arranged on a substrate to the outside via a connector, in the above-described GND connection, between the first inner layer of the multilayer substrate 150 and the outer conductor 123 of the connector 120. In this case, the microwave signal level is attenuated. That is, the first and second inner layers are smaller in outer shape than the component surface due to problems in manufacturing the multilayer substrate. Accordingly, as shown in FIG. 14, a portion m where the conductor of the inner layer which is the ground conductor is not present with respect to the conductor on the component surface of the microstrip line. Inner layer conductors are connected. Therefore, when the distance between the GND portion of the connector 120 and the through hole 153 is equal to or longer than λ / 4 (λ: wavelength), the microwave signal is L-shaped, and the microwave signal level is attenuated.

【0023】この減衰を抑える対策として、スルーホー
ル153の位置をコネクタGND部に対してλ/4以下
になるように配する方法が考えられる。しかし、図16
(b)に示すように、高周波において波長λは非常に短
く、スルーホール153の位置をコネクタGND部に対
してλ/4以下に配すると、スルーホール153をあけ
ることにより部品面にできるGND部がコネクタ中心導
体9の接続用導体15に対して近くなる(図16(b)
における長さp)。一般的に、マイクロ波伝送に影響を
与えない為には、pはコネクタ120の接続用導体15
1の5倍以上必要とされているが、スルーホール153
をコネクタGND部に対してλ/4以下に配するとこれ
を満たさなくなる。よって、コネクタ120から出力す
るマイクロ波信号レベルが、所望の信号レベルが得られ
ない場合がある。
As a countermeasure for suppressing the attenuation, a method of arranging the through hole 153 so that the position of the through hole 153 is λ / 4 or less with respect to the connector GND portion is considered. However, FIG.
As shown in (b), the wavelength λ is very short at a high frequency, and if the position of the through hole 153 is arranged at λ / 4 or less with respect to the connector GND portion, the GND portion formed on the component surface by opening the through hole 153 is formed. Is closer to the connection conductor 15 of the connector center conductor 9 (FIG. 16B).
Length p). Generally, in order not to affect the microwave transmission, p is the connection conductor 15 of the connector 120.
Although it is required to be five times or more than one, the through hole 153 is required.
Is less than or equal to λ / 4 with respect to the connector GND portion, this cannot be satisfied. Therefore, a desired signal level of the microwave signal level output from the connector 120 may not be obtained in some cases.

【0024】このように、マイクロ波のような高周波を
基板からコネクタを介して外部へ出力する場合、基板上
のマイクロストリップラインの接地導体とコネクタのG
ND部接続が、不整合となり、マイクロ波信号の伝送路
において、GND部不連続が生じ、所望のレベルでマイ
クロ波信号を外部へ出力することが困難な場合が生じ
る。
As described above, when a high frequency such as a microwave is output from the board to the outside via the connector, the ground conductor of the microstrip line on the board and the G of the connector are output.
The connection of the ND section becomes mismatched, and the GND section becomes discontinuous in the transmission path of the microwave signal, which sometimes makes it difficult to output the microwave signal to a desired level to the outside.

【0025】本発明の目的は、上記課題を考慮して、筐
体に収納された基板とコネクタとで構成されたマイクロ
波信号の伝送路におけるGNDの不連続を信号に影響を
与えない状態に抑え、所望のレベルのマイクロ波信号を
外部へ出力することを可能とするマイクロ波用基板とコ
ネクタの接続機構を提供することにある。
An object of the present invention is to reduce the discontinuity of GND in a microwave signal transmission path composed of a board and a connector housed in a housing without affecting the signal in consideration of the above problem. An object of the present invention is to provide a connection mechanism between a microwave substrate and a connector, which can suppress and output a microwave signal of a desired level to the outside.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】本発明は、底板とその周
囲に立設する側板からなる箱状筺体に収容されたマイク
ロストリップラインを有する基板と、中心導体、外導
体、及びその間を誘電体が充填された同軸線路の構造を
有するコネクタとを該筺体を介して接続するマイクロ波
用基板とコネクタの接続機構である。前記筺体は、前記
基板を前記底板から浮かして固定するための基板固定部
と、前記側板を貫通して形成され、該側板の外側より内
側の方のサイズが大きいコネクタ装着穴とを設け、前記
筺体内に収容した前記基板を前記基板固定部に固定し
て、前記コネクタを前記コネクタ装着穴に装着し、前記
コネクタの外導体と前記基板のGNDとを半田付けによ
り接続することを特徴とするものである。
According to the present invention, there is provided a substrate having a microstrip line accommodated in a box-shaped housing comprising a bottom plate and a side plate standing upright, a center conductor, an outer conductor, and a dielectric between them. And a connector for connecting a connector having a structure of a coaxial line filled with a microwave substrate and the connector via the housing. The housing is provided with a board fixing portion for floating and fixing the board from the bottom plate, and a connector mounting hole formed to penetrate the side plate and having a size larger on the inner side than on the outer side of the side plate. The substrate housed in a housing is fixed to the substrate fixing portion, the connector is mounted in the connector mounting hole, and an outer conductor of the connector is connected to GND of the substrate by soldering. Things.

【0027】前記コネクタ装着穴を形成した前記側板の
内側であって、該穴の周囲にザグリを形成してもよい
し、前記コネクタ装着穴は、側板の外側から内側に進む
につれて穴サイズが徐々に大きくなっているものでもよ
い。
A counterbore may be formed inside the side plate where the connector mounting hole is formed and around the hole, and the size of the connector mounting hole gradually increases as going from the outside to the inside of the side plate. May be larger.

【0028】また、前記基板は、多層構造をなし、内層
にあるGND導体が、外部に露出し、該露出部分とコネ
クタの外導体を半田付けするものでもよい。
Further, the substrate may have a multilayer structure, in which the GND conductor in the inner layer is exposed to the outside, and the exposed portion and the outer conductor of the connector may be soldered.

【0029】本発明において、上記のような基板と、筐
体の機構を有することにより、筐体に収納された基板と
コネクタとのGND部分を半田付けするので、マイクロ
波信号の伝送路におけるGNDの不連続を信号に影響を
与えない状態におさえ、所望のレベルのマイクロ波信号
を外部への出力を可能とする。
In the present invention, since the GND portion of the board and the connector housed in the housing is soldered by having the above-described substrate and housing mechanism, the GND in the transmission path of the microwave signal is provided. The microwave signal at a desired level can be output to the outside while the discontinuity of the signal is not affected.

【0030】これは、基板とコネクタの間に有する筐体
と基板との接触部分、あるいは筺体とコネクタとの接触
部分を減らすことにより放熱性をできるだけ低くする。
こうして、半田付けに必要な熱量を少なくて済むように
してくして、実装部品への影響を減らして半田付けを可
能としたからである。
This reduces the heat radiation as much as possible by reducing the contact portion between the board and the connector, which is provided between the board and the connector, or between the housing and the connector.
In this way, the amount of heat required for soldering can be reduced, and soldering can be performed with less influence on the mounted components.

【0031】さらに、多層基板の内層にあるマイクロス
トリップラインのGND部となっている導体を外部に露
出させ、該露出部分とコネクタの外導体を半田付けする
むき出しになり、コネクタのGND部と半田付け可能と
なる。こうして、スルーホールを介さずに基板の内層の
GND部分と直接半田付けが可能となり、信号の減衰量
を減らすことができる。
Further, the conductor serving as the GND portion of the microstrip line in the inner layer of the multilayer substrate is exposed to the outside, and the exposed portion and the outer conductor of the connector are exposed. It can be attached. Thus, it is possible to directly solder to the GND portion of the inner layer of the substrate without through the through hole, and it is possible to reduce the amount of signal attenuation.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0033】<第1の実施形態>まず、本発明に係るマ
イクロ波用基板とコネクタの接続機構における第1の実
施形態について説明する。この接続機構は、マイクロス
トリップラインで構成された2層基板を筐体に収納し、
その基板に同軸線路を有するコネクタを筺体を介して接
続する機構である。そして、前記2層基板上で変調、増
幅などしたマイクロ波信号をコネクタにより外部へ出力
する際、マイクロ波の伝送路である基板上のマイクロス
トリップラインとコネクタの接続で、マイクロ波信号に
対して基板とコネクタのGND接続の不整合を極力抑え
るものである。
<First Embodiment> First, a first embodiment of a connection mechanism between a microwave substrate and a connector according to the present invention will be described. This connection mechanism accommodates a two-layer board composed of microstrip lines in a housing,
This is a mechanism for connecting a connector having a coaxial line to the board via a housing. When a microwave signal modulated and amplified on the two-layer board is output to the outside by a connector, the microwave signal is connected to the microstrip line on the board, which is a microwave transmission path. This is to minimize the mismatch between the GND connection between the board and the connector.

【0034】まず、図1に本実施形態の筺体の斜視図を
示す。筺体10は、図1に示すように、箱状をなし、矩
形状の底板11と、その4辺に垂直に立設する側板1
2、13、14、15からなる。コネクタ120(従来
例と同様の構造)を設置するための穴が側板12を貫通
して形成されており、このコネクタ120を設置するた
めの穴は、図11のコネクタ120が装着できるコネク
タ装着穴16と図11のコネクタ120と筐体10を固
定するためのビス穴17からなる。この側板12の外側
の面を側面12a、内側の面を側面12bとする。同様
に、側板13の外側の面を側面13a、内側の面を側面
13b、側板14の外側の面を側面14a、内側の面を
側面14b、側板15の外側の面を側面15a、内側の
面を側面15bとする。
First, FIG. 1 shows a perspective view of the housing of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the housing 10 has a box-like shape, a rectangular bottom plate 11, and side plates 1 erected vertically on four sides thereof.
2, 13, 14, and 15. A hole for installing a connector 120 (the same structure as the conventional example) is formed through the side plate 12, and a hole for installing the connector 120 is a connector mounting hole to which the connector 120 of FIG. 11 can be mounted. 16 and a screw hole 17 for fixing the connector 120 and the housing 10 of FIG. The outer surface of the side plate 12 is referred to as a side surface 12a, and the inner surface is referred to as a side surface 12b. Similarly, the outer surface of the side plate 13 is a side surface 13a, the inner surface is a side surface 13b, the outer surface of the side plate 14 is a side surface 14a, the inner surface is a side surface 14b, the outer surface of the side plate 15 is a side surface 15a, and an inner surface. Is the side surface 15b.

【0035】筐体10における底板11の内側の四隅に
は、方形体をなす基板固定部18が形成されている。前
記基板固定部18の上面の中央部には、基板止め用ビス
穴19があいている。基板は、基板固定部18に載置さ
れ、底板11から浮いた状態となって、ビスで基板止め
用ビス穴19に固定される。
At four corners inside the bottom plate 11 of the housing 10, there are formed substrate fixing portions 18 each having a rectangular shape. At the center of the upper surface of the substrate fixing portion 18, a screw hole 19 for fixing the substrate is provided. The substrate is placed on the substrate fixing portion 18, floats from the bottom plate 11, and is fixed to the substrate fixing screw holes 19 with screws.

【0036】さて、筺体10は、上記構造を有するが、
コネクタ装着穴16が形成された側板12の形状により
更にいくつかの例が考えられる。図2は、筺体とそれに
収容される基板の一例を示す拡大図である。この筺体1
0aは、側板12の内側側面12bにコネクタ装着穴1
6を拡大するようにザグリ21を形成している。図2
(a)に示すように、ザグリ21部分の残厚をL1、コ
ネクタ120の外導体123cの長さをL3、側板12
の板厚をL2とすると、この筺体10においては、L3
=L2、L1<L3となる関係がある。
The housing 10 has the above structure.
Some examples are further considered depending on the shape of the side plate 12 in which the connector mounting holes 16 are formed. FIG. 2 is an enlarged view showing an example of a housing and a substrate housed therein. This housing 1
0a is a connector mounting hole 1 in the inner side surface 12b of the side plate 12.
The counterbore 21 is formed so that 6 is enlarged. FIG.
As shown in (a), the remaining thickness of the counterbore 21 portion is L1, the length of the outer conductor 123c of the connector 120 is L3, and the side plate 12 is
Let L2 be the plate thickness of L3.
= L2, L1 <L3.

【0037】図2に示す基板30は2層基板であり、従
来例で説明した基板130と同じ構成である。すなわ
ち、この2層基板30は、筐体に収納する際上側となる
導体には、部品が実装されており、マイクロ波伝送路に
おいて、それぞれがマイクロストリップラインによって
繋がっている。基板を筐体に収納する際、下側となる導
体は、GNDのベタ面となっており、マイクロストリッ
プラインのGND部となっている。
The substrate 30 shown in FIG. 2 is a two-layer substrate and has the same configuration as the substrate 130 described in the conventional example. That is, in the two-layer board 30, components are mounted on the upper conductor when housed in the housing, and are connected to each other by the microstrip line in the microwave transmission path. When the substrate is housed in the housing, the lower conductor is a solid GND surface, which is a GND portion of the microstrip line.

【0038】コネクタ120を基板30に接続する工程
を次に説明する。2層基板30を筐体10aに収納し、
基板30を基板固定部19に載置して、ビス22で筐体
10aに固定する。このとき、基板30は底板11から
浮いた状態となっている。コネクタ120を、筐体10
aの側面12a側からコネクタ装着穴16に入れ、ビス
125により筐体10aを固定する。そして、図2
(b)に示すように、基板30の裏面側のGND部31
とコネクタ120の外導体123cを半田付け(図2
(b)の半田付け部23)する。ここで、図示はされて
いないが、底板11に半田付けするための穴が形成され
ていたり、あるいは、半田付け用の蓋が底板11に形成
されている構造が考えられる。
Next, the process of connecting the connector 120 to the board 30 will be described. The two-layer substrate 30 is housed in the housing 10a,
The substrate 30 is placed on the substrate fixing portion 19 and fixed to the housing 10a with screws 22. At this time, the substrate 30 is floating from the bottom plate 11. Connect the connector 120 to the housing 10
a is inserted into the connector mounting hole 16 from the side surface 12a side, and the housing 10a is fixed by screws 125. And FIG.
As shown in (b), the GND part 31 on the back side of the substrate 30
And the outer conductor 123c of the connector 120 are soldered (FIG. 2).
(B) Soldering part 23). Here, although not shown, a structure in which a hole for soldering the bottom plate 11 is formed, or a lid for soldering is formed in the bottom plate 11 is conceivable.

【0039】このように筐体内部底板11に基板固定部
19を有することで、半田付け可能スペースが基板30
と筺体10の底板11の間に存在することになり、コネ
クタ120のGND部である外導体123と基板30の
GND面32との半田付けが可能となる。また、この基
板固定部19と、コネクタ装着用穴16の部分に設けた
ザグリ21とにより、基板30のGND面32と筐体1
0との接触部が減少する。すなわち、コネクタ120と
コネクタ装着穴16との接触部分は、従来例に比べれ
ば、ザグリ21の分だけ減少することになる。
By providing the board fixing portion 19 on the housing inner bottom plate 11 as described above, the solderable space is increased.
And between the bottom plate 11 of the housing 10 and the outer conductor 123, which is the GND portion of the connector 120, and the GND surface 32 of the board 30 can be soldered. Further, the GND surface 32 of the substrate 30 and the housing 1 are formed by the substrate fixing portion 19 and the counterbore 21 provided in the connector mounting hole 16.
The contact portion with zero is reduced. That is, the contact portion between the connector 120 and the connector mounting hole 16 is reduced by the counterbore 21 as compared with the conventional example.

【0040】そのため、熱が放熱性の高い筺体に逃げに
くくなったため、基板30上に実装された部品の最大耐
熱規格以内の熱で基板のGND面と半田付け可能とな
る。前記構成により半田付けすることで、基板30のG
ND面とコネクタ120の外導体123を直接導通する
ことができ、筐体10aと基板30を固定するビスの位
置、数による筐体10aと基板30のGND面との接触
状況によるGND面の不整合を低減でき、所望のマイク
ロ波信号を外部へ出力することが容易になる。
As a result, it becomes difficult for the heat to escape to the housing having high heat dissipation, so that the components mounted on the board 30 can be soldered to the GND surface of the board with heat within the maximum heat resistance standard. By soldering according to the above configuration, the G
The ND surface and the outer conductor 123 of the connector 120 can be directly connected to each other, and the position of the screw for fixing the housing 10a and the board 30 and the number of the screws on the GND surface of the housing 30 depend on the number of the screws. Matching can be reduced, and it becomes easy to output a desired microwave signal to the outside.

【0041】次に、筺体10の他の例を示す。図3に示
すように、この筺体10bは、コネクタ装着穴16が、
側面12aから側面12bに近づくにつれて徐々に大き
くなるように形成されている。この場合も、上記と同様
の理由で、基板30上に実装された部品の最大耐熱規格
以内の熱で基板のGND面と半田付け可能となる。半田
付けすることで、基板のGND面とコネクタの外導体を
直接導通することができ、筐体10bと基板30のGN
D面との接触状況によるGND面の不整合を低減でき、
所望のマイクロ波信号を外部へ出力することが容易とな
る。
Next, another example of the housing 10 will be described. As shown in FIG. 3, the housing 10b has a connector mounting hole 16
It is formed so as to gradually increase from the side surface 12a to the side surface 12b. Also in this case, for the same reason as described above, it is possible to solder the component mounted on the substrate 30 to the GND surface of the substrate with heat within the maximum heat resistance standard. By soldering, the GND surface of the board and the outer conductor of the connector can be directly connected to each other.
The mismatch of the GND plane due to the contact state with the D plane can be reduced,
It becomes easy to output a desired microwave signal to the outside.

【0042】<第2の実施形態>次に、マイクロ波用基
板とコネクタの接続機構の第2の実施形態について説明
する。第2の実施形態は、3層構造の基板を筐体に収納
し、該基板の内層(GND)とコネクタの外導体とを半
田付けで接続する構成である。そして、前記3層構造の
基板上で変調、増幅などしたマイクロ波信号をコネクタ
より外部へ出力する際、マイクロ波の伝送路である基板
上のマイクロストリップラインとコネクタの接続で、マ
イクロ波信号に対して基板とコネクタのGND接続の不
整合を極力抑える。
<Second Embodiment> Next, a second embodiment of the connection mechanism between the microwave substrate and the connector will be described. In the second embodiment, a substrate having a three-layer structure is housed in a housing, and an inner layer (GND) of the substrate and an outer conductor of a connector are connected by soldering. When a microwave signal modulated and amplified on the substrate having the three-layer structure is output to the outside from the connector, the microwave signal is converted into a microwave signal by connecting the connector to a microstrip line on the substrate which is a microwave transmission path. On the other hand, the mismatch between the GND connection between the board and the connector is minimized.

【0043】この3層構造の基板の例を図4(a)、
(b)に示す。図4(a)において、基板41,42
は、それぞれ2層基板であり、これらを貼り合わせ3層
構造の基板40を形成している。この2層基板41にお
いて、筐体10に装着する際上側になる導体を導体41
a、下側になる導体を導体42bとし、2層基板42に
おいて、上側になる導体を導体42a、下側になる導体
42bとする。よって、導体41aが部品面層、導体4
1b及び動態42aが内層、導体42bが半田面層とな
る。部品面層は、能動素子、受動素子などが実装されて
おり、それらは、部品面層と2層目とで、2層目をGN
Dとしたマイクロストリップラインによって結合されて
いるとする。マイクロ波信号のマイクロストリップライ
ンの伝播は、図1に示す伝播モードである。ここでは、
半田面層は、集中定数回路で考えられる低周波信号用あ
るいはDC成分用の配線、部品が実装されているとす
る。
FIG. 4A shows an example of the substrate having the three-layer structure.
(B). In FIG. 4A, substrates 41, 42
Are two-layer substrates, which are bonded together to form a substrate 40 having a three-layer structure. In this two-layer board 41, the conductor that is on the upper side when the
a, the conductor on the lower side is the conductor 42b, and the conductor on the upper side is the conductor 42a and the conductor 42b on the lower side in the two-layer board 42. Therefore, the conductor 41a is a component surface layer and the conductor 4
1b and the dynamics 42a are inner layers, and the conductor 42b is a solder surface layer. An active element, a passive element, and the like are mounted on the component surface layer. These components are a component surface layer and a second layer.
Assume that they are connected by a microstrip line D. The propagation of the microwave signal on the microstrip line is the propagation mode shown in FIG. here,
It is assumed that wiring and components for a low frequency signal or a DC component which can be considered in a lumped constant circuit are mounted on the solder surface layer.

【0044】さらに、図4(a)に示すように、基板4
0を筺体に収容したときに、コネクタ装着穴16に近接
する2層基板42の部分を矩形状に切り欠いている。し
たがって、図4(b)の網掛け部分の切り欠き部44に
おいては、導体41bが露出している。
Further, as shown in FIG.
When 0 is accommodated in the housing, the portion of the two-layer board 42 adjacent to the connector mounting hole 16 is cut out in a rectangular shape. Therefore, the conductor 41b is exposed in the cutout portion 44 of the hatched portion in FIG.

【0045】図5に示すように、3層構造の基板40を
第1の実施形態で説明した筐体10aに収納し、基板4
0が基板固定部18に載置されたところでビスで筐体1
0aに固定する。コネクタ120を側面12a側からコ
ネクタ装着用穴16に入れ、コネクタ固定用ビス125
によりコネクタ120と筐体10aを固定する。コネク
タ120の中心導体121をマイクロストリップライン
43に接触させて半田付けし、切り欠き部44で露出し
た導体41bとコネクタ120の外導体123cとを半
田付け(図5の半田付け部23)する。
As shown in FIG. 5, a substrate 40 having a three-layer structure is housed in the housing 10a described in the first embodiment, and
0 is placed on the substrate fixing portion 18 and the housing 1 is
0a. The connector 120 is inserted into the connector mounting hole 16 from the side surface 12a, and the
To fix the connector 120 and the housing 10a. The center conductor 121 of the connector 120 is brought into contact with the microstrip line 43 and soldered, and the conductor 41b exposed at the notch portion 44 and the outer conductor 123c of the connector 120 are soldered (the soldering portion 23 in FIG. 5).

【0046】このように、基板40が筺体10aの基板
固定部18に固定されて、筺体底板11に基板40が接
触していない。そのため、放熱性が低下するとともに、
半田付けの空間も確保できる。そして、切り欠き部44
を形成するため、露出した基板導体(内層導体)41b
にコネクタ外導体123cを半田付けできるので、多層
基板の内層に存在するマイクロストトリップラインのG
ND面とコネクタのGND部を最大耐熱規格以内の熱量
で半田付けできる。こうして、スルーホール、筐体を介
してのみならず、基板のGND面とコネクタの外導体を
直接接続することで導通することができ、筐体と基板を
固定するビスの位置、数、スルーホールの位置、数によ
り影響をうけるGND面の不整合を低減でき、所望のマ
イクロ波信号を外部へ出力することが容易になる。
As described above, the board 40 is fixed to the board fixing portion 18 of the housing 10a, and the board 40 does not contact the housing bottom plate 11. Therefore, heat dissipation is reduced and
Space for soldering can be secured. And the notch 44
The exposed substrate conductor (inner layer conductor) 41b
Connector outer conductor 123c can be soldered to the micro strip line G existing in the inner layer of the multilayer board.
The ND surface and the GND portion of the connector can be soldered with a heat amount within the maximum heat resistance standard. In this way, conduction can be achieved not only through the through-holes and the housing, but also by directly connecting the GND surface of the board and the outer conductor of the connector. Can be reduced due to the influence of the position and number on the GND plane, and it becomes easy to output a desired microwave signal to the outside.

【0047】次に、第2の実施形態の基板が、切り欠き
の内基板に比較し信号の減衰が少ないことを測定データ
により示す。この測定は、高周波信号を同軸コネクタか
ら入力し、基板上のマイクロストリップラインを通って
同軸コネクタから出力した信号をネットワークアナライ
ザによりSパラメータを測定する。
Next, it is shown by measurement data that the substrate of the second embodiment has a smaller signal attenuation as compared with the substrate in the notch. In this measurement, a high-frequency signal is input from a coaxial connector, and a signal output from the coaxial connector through a microstrip line on a substrate is measured for S-parameters by a network analyzer.

【0048】まず、この測定機構について説明する。図
6は、測定機構1を示す構成図、図7は測定機構2を示
す構成図である。測定機構1は従来例で説明した4層基
板150の裏面外層導体をコネクタ120の外導体12
3に半田付けしたものであり、測定機構2は、前記3層
基板40の内層導体41bにコネクタ120の外導体1
23を半田付けをしたものである。第2の実施形態の特
徴である基板40の切り欠き部44の有効性を確認する
ため、筺体の材質/形状と基板の材質は共通とした。す
なわち、筺体10cは、アルミニウムからなり、側板1
2,14に、筺体10aと同様にコネクタ装着穴にザグ
リを形成した。また、基板150,40は、比静電率E
r=10.5のPPO材の基板を用いた。そして、筺体
10aの対向する側板12,14にコネクタ120をそ
れぞれ接続し、コネクタ120の中心導体121同士
は、基板150,40のマイクロストリップラインとな
る接続導体に接続されている。
First, the measuring mechanism will be described. FIG. 6 is a configuration diagram illustrating the measurement mechanism 1, and FIG. 7 is a configuration diagram illustrating the measurement mechanism 2. The measuring mechanism 1 uses the outer conductor of the back surface of the four-layer substrate 150 described in the conventional example as the outer conductor 12 of the connector 120.
3 and the measuring mechanism 2 attaches the outer conductor 1 of the connector 120 to the inner conductor 41 b of the three-layer board 40.
23 is soldered. In order to confirm the effectiveness of the cutout portion 44 of the substrate 40, which is a feature of the second embodiment, the material / shape of the housing and the material of the substrate were common. That is, the housing 10c is made of aluminum,
Counterbores were formed in the connector mounting holes of the housings 2 and 14 similarly to the case 10a. Further, the substrates 150 and 40 have a specific electrostatic capacity E
A substrate made of a PPO material with r = 10.5 was used. Then, the connectors 120 are connected to the opposing side plates 12 and 14 of the housing 10a, respectively, and the center conductors 121 of the connectors 120 are connected to connection conductors serving as microstrip lines of the substrates 150 and 40.

【0049】筺体10aの側板厚をL2、ザグリ部分の
側板の残り厚をL1、基板のマイクロストリップライン
である接続導体の幅をW、接続導体とGND導体との距
離をp、基板外形から内層導体までの距離をmとする。
また、コネクタを装着された側板側の基板外形からスル
ーホールまでの距離をl1、スルーホール間の距離をl
2、コネクタを装着された側板に平行な方向の切り欠き
部の幅をk1、コネクタを装着された側板に垂直な方向
の切り欠き部の幅をk2とする。さらに、基板導体の厚
さをt、基板導体の1層目〜2層目までの厚さをh1、
基板導体を含む基板厚さをh2とする。L1、L2は、
L1<L2となり、かつ半田付け可能である寸法を設定
する。pについては、基板加工可能な寸法とする。k
1、k2においては、コネクタのGND部とマイクロス
トリップラインのGND部が半田付け可能な寸法となっ
ている。そして、一方のコネクタをネットワークアナラ
イザのport1に、もう一方のコネクタをport2
に接続し、Sパラメータを測定する。寸法は、10GH
zの信号が信号ラインを通過する場合を基準に設定して
いる。
The side plate thickness of the housing 10a is L2, the remaining thickness of the side plate in the counterbore portion is L1, the width of the connection conductor, which is a microstrip line of the substrate, is W, the distance between the connection conductor and the GND conductor is p, The distance to the conductor is m.
Further, the distance from the outer shape of the board on the side plate side on which the connector is mounted to the through hole is 11, and the distance between the through holes is l.
2. The width of the notch in the direction parallel to the side plate on which the connector is mounted is k1, and the width of the notch in the direction perpendicular to the side plate on which the connector is mounted is k2. Further, the thickness of the substrate conductor is t, the thickness of the first to second layers of the substrate conductor is h1,
The thickness of the substrate including the substrate conductor is defined as h2. L1 and L2 are
L1 <L2 and a dimension that can be soldered is set. p is a dimension capable of processing the substrate. k
At 1 and k2, the GND portion of the connector and the GND portion of the microstrip line have dimensions that allow soldering. Then, one connector is connected to port 1 of the network analyzer and the other connector is connected to port 2 of the network analyzer.
And measure the S-parameters. Dimension is 10GH
The setting is based on the case where the signal of z passes through the signal line.

【0050】測定機構1の寸法を表1に、測定機構2の
寸法を表2に示す。
The dimensions of the measuring mechanism 1 are shown in Table 1, and the dimensions of the measuring mechanism 2 are shown in Table 2.

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】[0052]

【表2】 [Table 2]

【0053】W、l1、l2、pを決めるにあたり、マ
イクロストリップラインの伝播を図9に示すTEM波モ
ードとすると、マイクロストリップライン特性インピー
ダンスZc、実効比誘電率Er,effは以下の式とな
る。
In determining W, l1, l2, and p, assuming that the propagation of the microstrip line is the TEM wave mode shown in FIG. 9, the microstrip line characteristic impedance Zc and the effective relative permittivity Er and eff are as follows. .

【0054】[0054]

【数1】 (Equation 1)

【0055】使用している基板150はEr=10.
5、h1=5mm、t=18μmであるから、式
(1)、(2)より、Zc=50ΩとなるWを算出し
た。さらに、前記のようにW、h1、tを設定したマイ
クロストリップラインを通るf=10GHzの波長λg
は λg=λ0/(Er,eff)1/2 … (3) λ0:自由空間での波長で(3×108)/f[m] となる。
The substrate 150 used is Er = 10.
5, since h1 = 5 mm and t = 18 μm, W that satisfies Zc = 50Ω was calculated from equations (1) and (2). Further, the wavelength λg of f = 10 GHz passing through the microstrip line in which W, h1, and t are set as described above.
Is λg = λ0 / (Er, eff) 1/2 (3) λ0: The wavelength in free space is (3 × 10 8 ) / f [m].

【0056】よって、この基板上での波長λg=11.
36mmとなる。l1、l2においては、λg/8以
下、でかつ基板加工可能となるように、pは、前記Wの
5倍以上の寸法にした。
Therefore, the wavelength λg on this substrate = 11.
36 mm. In l1 and l2, p is set to be at least 5 times the W so that the substrate can be processed at λg / 8 or less.

【0057】このように寸法設定した測定機構1、2に
おいて、周波数8GHz〜12GHz信号の減衰量の測
定データをそれぞれ図8に示す。これにより、図8より
信号の減衰量が改善されていることがわかる。すなわち
測定機構1は、マイクロストリップラインの部品面の導
体に対して、接地導体である第1内層の導体がない部分
mが生じ、この部分以外でスルーホール153を介して
部品面と第1内層の導体が接続される。これに対し測定
機構2は、直接内層導体にコネクタのGNDを接続して
いるので、マイクロ波信号に対してL性が生じることが
なく、マイクロ波信号レベルの減衰がすくない。
FIG. 8 shows measurement data of the attenuation amount of the signals of frequencies 8 GHz to 12 GHz in the measuring mechanisms 1 and 2 having the dimensions set as described above. It can be seen from FIG. 8 that the signal attenuation is improved. That is, the measuring mechanism 1 generates a portion m where the conductor of the first inner layer, which is the ground conductor, does not exist with respect to the conductor of the component surface of the microstrip line. Are connected. On the other hand, since the measurement mechanism 2 connects the GND of the connector directly to the inner layer conductor, the L property does not occur for the microwave signal, and the microwave signal level is not easily attenuated.

【0058】なお、第2の実施形態においては、ザグリ
を形成した筺体を用いたが、コネクタ装着穴が、側板の
外側から内側に近づくにつれて徐々に大きくなるように
形成されている筺体を用いてもよい。
In the second embodiment, the housing in which the counterbore is formed is used. However, the housing in which the connector mounting hole is formed so as to gradually increase from the outside to the inside of the side plate is used. Is also good.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明によれば、マイクロストリップラ
インによってマイクロ波を伝送する基板と同軸線路の構
造を持ち、前記基板からのマイクロ波信号を外部へ出力
するコネクタとの接続構成において、前記基板とコネク
タが筐体を挟むようにして接続されている機構におい
て、コネクタの外部導体(GND)と放熱性の高い筐体
との接続部を減らす構成にすること、かつ基板と放熱性
の高い筐体の接触部分を少なくする構成にすることによ
り、半田付けに必要な熱量が下がり、実装部品に影響を
与えずにコネクタの外部導体と基板のGND部との半田
付けが可能となる。こうして、マイクロ波信号に対し
て、マイクロストリップラインと同軸線路を有するコネ
クタとのGND部の不整合を低減でき、所望のマイクロ
波信号を外部へ出力することが容易となる。
According to the present invention, in the connection structure of a substrate for transmitting microwaves by a microstrip line and a connector having a coaxial line structure and outputting a microwave signal from the substrate to the outside, In a mechanism in which the connector and the connector are sandwiched by the housing, the number of connecting portions between the external conductor (GND) of the connector and the housing having high heat dissipation is reduced. By adopting a configuration in which the number of contact portions is reduced, the amount of heat required for soldering is reduced, and the external conductor of the connector can be soldered to the GND portion of the board without affecting the mounted components. Thus, it is possible to reduce the mismatch of the GND portion between the microstrip line and the connector having the coaxial line with respect to the microwave signal, and it becomes easy to output a desired microwave signal to the outside.

【0060】また、マイクロストリップラインによって
マイクロ波を伝送する多層構造で構成された基板と同軸
線路の構造を持ち、前記基板からのマイクロ波信号を外
部へ出力するコネクタとの接続構成においで、多層構造
を構築している基板外形を、コネクタの中心導体と接続
しているマイクロストリップラインのGND部がむき出
しになるような基板外形とすることによりマイクロスト
リップラインのGND部とコネクタの外導体(GND)
との半田付けが可能となり、マイクロ波信号に対して、
マイクロストリップラインと同軸線路を有するコネクタ
とのGNDの不整合を低減でき、また信号の減衰量を少
なくして所望のマイクロ波信号を外部へ出力することが
容易になる。
Further, the substrate has a multi-layer structure for transmitting microwaves by a microstrip line and a coaxial line structure, and has a multi-layer structure in connection with a connector for outputting a microwave signal from the substrate to the outside. By making the outer shape of the substrate forming the structure such that the GND portion of the microstrip line connected to the center conductor of the connector is exposed, the GND portion of the microstrip line and the outer conductor of the connector (GND) )
Can be soldered, and for microwave signals,
GND mismatch between the microstrip line and the connector having the coaxial line can be reduced, and the amount of signal attenuation can be reduced to easily output a desired microwave signal to the outside.

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

【図1】第1の実施形態における筺体を示す斜視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view showing a housing according to a first embodiment.

【図2】筺体とそれに収容される基板の一例を示す拡大
図である。
FIG. 2 is an enlarged view showing an example of a housing and a substrate accommodated therein.

【図3】第1の実施形態における筺体の他の例を示す斜
視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing another example of the housing in the first embodiment.

【図4】第2の実施形態における基板を示す構成図であ
る。
FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a substrate according to a second embodiment.

【図5】第2の実施形態における筺体とそれに収容され
る基板の一例を示す拡大図である。
FIG. 5 is an enlarged view showing an example of a housing and a substrate accommodated therein in the second embodiment.

【図6】測定機構1を示す構成図ある。FIG. 6 is a configuration diagram showing a measurement mechanism 1.

【図7】測定機構2を示す構成図ある。FIG. 7 is a configuration diagram showing a measurement mechanism 2.

【図8】測定機構1、2の信号減衰量と周波数の関係を
示す特性図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram illustrating a relationship between signal attenuation and frequency of the measurement mechanisms 1 and 2;

【図9】マイクロストリップライン上のマイクロ波伝播
を示す原理図である。
FIG. 9 is a principle diagram showing microwave propagation on a microstrip line.

【図10】第1の従来例に用いる筺体の構成を示す斜視
図である。
FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a housing used in a first conventional example.

【図11】第1の従来のコネクタの構成を示す構成図で
ある。
FIG. 11 is a configuration diagram showing a configuration of a first conventional connector.

【図12】第1の従来例の基板とコネクタの接続機構を
示す構成図である。
FIG. 12 is a configuration diagram showing a connection mechanism between a board and a connector according to a first conventional example.

【図13】第2の従来例に用いる筺体を示す構成図であ
る。
FIG. 13 is a configuration diagram showing a housing used in a second conventional example.

【図14】第2の従来例に用いる基板を示す構成図であ
る。
FIG. 14 is a configuration diagram showing a substrate used in a second conventional example.

【図15】第2の従来例の基板とコネクタの接続機構を
示す構成図である。
FIG. 15 is a configuration diagram showing a connection mechanism between a board and a connector according to a second conventional example.

【図16】第2の従来例の基板とコネクタの接続機構を
示す拡大構成図である。
FIG. 16 is an enlarged configuration diagram showing a connection mechanism between a board and a connector according to a second conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,10a,10b,10c 筺体 11 底板 12,13,14,15 側板 16 コネクタ装着穴 17 コネクタ固定用ビス穴 18 基板固定部 21 ザグリ 23 半田付け部 30,40 基板 10, 10a, 10b, 10c Housing 11 Bottom plate 12, 13, 14, 15 Side plate 16 Connector mounting hole 17 Connector fixing screw hole 18 Board fixing part 21 Counterbore 23 Soldering part 30, 40 Board

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 底板とその周囲に立設する側板からなる
箱状筺体に収容されたマイクロストリップラインを有す
る基板と、中心導体、外導体、及びその間を誘電体が充
填された同軸線路の構造を有するコネクタとを該筺体を
介して接続するマイクロ波用基板とコネクタの接続機構
において、 前記筺体は、 前記基板を前記底板から浮かして固定するための基板固
定部と、 前記側板を貫通して形成され、該側板の外側より内側の
方のサイズが大きいコネクタ装着穴と、 を設け、 前記筺体内に収容した前記基板を前記基板固定部に固定
して、前記コネクタを前記コネクタ装着穴に装着し、前
記コネクタの外導体と前記基板のGNDとを半田付けに
より接続することを特徴とするマイクロ波用基板とコネ
クタの接続機構。
1. A structure of a substrate having a microstrip line accommodated in a box-shaped housing composed of a bottom plate and side plates erected therearound, a center conductor, an outer conductor, and a coaxial line filled with a dielectric between them. A connection mechanism for connecting a connector having the following to the microwave board and the connector via the housing, wherein the housing is formed by a board fixing portion for floating and fixing the board from the bottom plate; And a connector mounting hole formed on the inner side of the side plate and having a larger size on the inner side than on the outer side of the side plate, wherein the substrate accommodated in the housing is fixed to the substrate fixing portion, and the connector is mounted on the connector mounting hole. And connecting the outer conductor of the connector and the GND of the board by soldering.
【請求項2】 前記コネクタ装着穴を形成した前記側板
の内側であって、該穴の周囲にザグリを形成したことを
特徴とする請求項1記載のマイクロ波用基板とコネクタ
の接続機構。
2. The connection mechanism between a microwave board and a connector according to claim 1, wherein a counterbore is formed inside the side plate having the connector mounting hole and around the hole.
【請求項3】 前記コネクタ装着穴は、側板の外側から
内側に進むにつれて穴サイズが徐々に大きくなっている
ことを特徴とする請求項1記載のマイクロ波用基板とコ
ネクタの接続機構。
3. The connection mechanism according to claim 1, wherein the size of the connector mounting hole gradually increases from the outside to the inside of the side plate.
【請求項4】 前記基板は、多層構造をなし、内層にあ
るGND導体が、外部に露出し、該露出部分とコネクタ
の外導体を半田付けすることを特徴とする請求項1〜3
のいずれかに記載のマイクロ波用基板とコネクタの接続
機構。
4. The substrate according to claim 1, wherein the substrate has a multilayer structure, wherein a GND conductor in an inner layer is exposed to the outside, and the exposed portion is soldered to an outer conductor of the connector.
A connection mechanism between the microwave substrate and the connector according to any one of the above.
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