JP2004207185A

JP2004207185A - Circuit module having micro wave coaxial connector

Info

Publication number: JP2004207185A
Application number: JP2002383408A
Authority: JP
Inventors: Zenichiro Kindo; 善一郎金堂; Takashi Kawakami; 隆史川上; Makoto Saito; 誠齋藤
Original assignee: IKEGAMI SEIKI KK
Current assignee: IKEGAMI SEIKI KK
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2004-07-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a circuit module capable of sharply reducing reflection loss of a signal generated at a fixing connecting part of a micro wave coaxial connector by a simple structure of a printed wiring board support plate and by easily fixing means. <P>SOLUTION: A coaxial connector metal fixture 3 is an electric conductor fixture having an L-shape section, and a flange fixed outside of a shell 4 of the micro wave coaxial connector is fixed on the longitudinal side part such that a center contact 5 of the micro wave coaxial connector penetrates the longitudinal side. The tip part of the center contact 5 of the micro wave coaxial connector projected from an insulation sleeve 6 of the micro wave coaxial connector is fixed and connected to the end of a micro strip signal track 2 structured on the front layer of a printed wiring board 1 by a conductor. The end of the corresponding return of the micro strip signal track 2 structured on the back layer of the printed wiring board 1 is fixed and connected to the width side of the coaxial connector metal fixture 3 having the L-shape section by a conductor. The printed wiring board 1 is fixed on a seat 8 for fixing the printed wiring board fixed on a support plate 7 of the printed wiring board by a set screw 9 of the printed wiring board. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波の信号を伝送するためのマイクロストリップ信号線路を表層に構成し、その帰線を裏層に構成してなるプリント配線基板と、そのプリント配線基板の端部にマイクロ波同軸コネクタを有する回路モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高周波の信号伝送に適するプリント配線基板として、表層にマイクロストリップ信号線路を構成し、裏層にその帰線を有する構成とするマイクロストリップ型のプリント配線基板が多用されている。このプリント配線基板にマイクロ波同軸コネクタを固着接続して外部回路と高周波信号を授受する回路モジュールにおいては、マイクロ波同軸コネクタ、プリント配線基板に設けた信号線、マイクロ波同軸コネクタのプリント配線基板との接続部などそれぞれが高周波特性を満たすことが必要である。
上記マイクロ波同軸コネクタのプリント配線基板との接続部においては、マイクロ波同軸コネクタの中心コンタクトおよびシェル外部がプリント配線基板のマイクロストリップ信号線路およびその帰線のそれぞれの端部で精度よく固着接続されないことより信号の反射が生じることが多く、その損失を極力低減させることが必要である。
なお、１０ギガヘルツ（ＧＨｚ）以上の周波数用のマイクロ波同軸コネクタとしては、例えば、ＳＭＡコネクタやＷｉｌｔｒｏｎ社のＫコネクタが市販されている。
【０００３】
高周波の信号を伝送するためのマイクロストリップ型プリント配線基板にこれらマイクロ波同軸コネクタを接続するにあたっては、従来、マイクロ波同軸コネクタを貫通せしめ、そのシェル外部に設けたフランジを固着する平板形状の同軸コネクタ装着金具を、プリント配線基板を金属板で固着支持するプリント配線基板支持板と垂直になるよう固定ネジなどにより固着し、マイクロ波同軸コネクタの中心コンタクトの先端部を、上記プリント配線基板の表層マイクロストリップ信号線路の端部に良導体で固着接続し、上記プリント配線基板のマイクロストリップ信号線路に対応する裏層帰線を、プリント配線基板の支持板に良導体で固着接続する構成が用いられていた。
【０００４】
しかしながら、従来の構成においては、例えば、上記同軸コネクタ装着金具に垂直に固着した配線基板の支持板に導電性接着剤を塗布することによりプリント配線基板の裏層を固着接続するが、支持板に塗布する接着剤がプリント配線基板の端部で未塗布であったり、支持板のそり、支持板の特定部位での固着高から生ずるプリント配線基板端部の浮き上りなどのため、プリント配線基板のマイクロストリップ信号線路に対応する裏層帰線のプリント配線基板の支持板との接続部位を一定にすることが困難であり、必ずしもこの接続部位は一定にはなっていなかった。このため、これらの接続によるマイクロ波同軸コネクタのシェルに至る信号帰線の経路は一定ではなく、信号の反射が生ずる原因となっていた。
【０００５】
この課題を解決する一手段として特開平１０−３２７００４においては、プリント配線基板の表層マイクロストリップ信号線路に対応する裏層帰線をプリント配線基板端面で銅メッキなどにより表裏層を接続し、マイクロストリップ信号線路の両脇にその帰線用パッドを設け、それらの帰線用パッドを同軸コネクタ装着金具にそれぞれ接続するとともにそれらの帰線用パッドを設けた部位間を経路とするマイクロストリップ信号線路の線幅を縮小して信号線路の特性インピーダンスを整合する手段が開示されている。しかしながら、この手段においては、プリント配線基板の表層に設ける信号線路の両脇の帰線用パッドを上記同軸コネクタ装着金具に半田などにより確実に固着接続するため、その帰線用パッドの形状を小形状に出来なかった。
【０００６】
このため、プリント配線基板の同軸コネクタ接続部位におけるパターン設計が複雑になる。また、複数のマイクロストリップ信号線路を有する場合には、マイクロストリップ信号線路のプリント配線基板端部における間隔を狭くすることができないので、回路モジュールの小型化に難点があった。
【０００７】
ここで、信号伝達経路の往復経路差の許容限界を高周波信号が伝達される信号線路での波長との関連で考察する。
プリント配線基板と信号授受のための外部引出し信号線長の経路バラツキの限度、すなわち、その位相差が実質的に問題とならない距離は、信号の波長の数分の１以下と言われている。例えば、周波数が１０ギガヘルツ（ＧＨｚ）の信号が空中の誘電率に比し１０倍の誘電率を有するプリント配線基板の表裏層を伝送するときの信号の波長は、１センチメートル（ｃｍ）程度である。
このため、プリント配線基板のマイクロストリップ信号線路に対応する裏層帰線の配線基板の支持板との固着接続部位は、配線基板端部から数ミリメートル（ｍｍ）以内であることが必要である。
【０００８】
上記のように従来の技術においては、プリント配線基板のマイクロストリップ信号線路に対応する裏層帰線の配線基板の支持板と接続する部位を端部に一定にするのが困難であり、上記同軸コネクタのシェルとプリント配線基板のマイクロストリップ信号線路の裏層帰線の接続部位までの距離や経路にバラツキが生じる場合が多かった。この結果、マイクロ波同軸コネクタのプリント配線基板への接続部で生ずる信号の反射損失に大きなバラツキを生ずる欠点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の欠点を解決するには、マイクロストリップ信号線路を有するプリント配線基板の端部に固着するマイクロ波同軸コネクタとプリント配線基板との接続において、プリント配線基板の裏層帰線の接続部位をプリント配線基板の端部で精度良く行なうことができ、また、プリント配線基板の表裏層で形成する信号の往路および帰路のそれぞれの接続を当該プリント配線基板の端部で精度よく形成できる構造が課題である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、従来のマイクロ波同軸コネクタ装着金具に比し、プリント配線基板の表層マイクロストリップ信号線路の端部において対応する裏層帰線の端部で精度よく固着するために、断面がＬ型形状を有する電気良導体の同軸コネクタ装着金具の横辺部をプリント配線基板の裏層帰線の端部に確実に固着する手段を提供する。
【００１１】
また、本発明は、プリント配線基板の表層マイクロストリップ信号線路の端部に対応する裏層帰線の端部を更に確実に固着するため、上記同軸コネクタ装着金具の横辺部が微小に隆起したプリント配線基板裏層帰線固着用小形台座を有する構造とすることにより固着する手段を提供する。
【００１２】
さらに、本発明は、表層に複数のマイクロストリップ信号線路を有し、それらの各マイクロストリップ信号線路に対応する裏層帰線がそれぞれ独立して分離することなく共通に構成してなるプリント配線基板において、上記同軸コネクタ装着金具の横辺部に構成する微小に隆起したプリント配線基板裏層帰線固着用小形台座を表層の各マイクロストリップ信号線路に対応した裏層の各部位に複数有する構造とすることによりプリント配線基板の裏層帰線の端部を表層のマイクロストリップ信号線路と組を構成することにより裏層の帰線経路を一定にするように固着する手段を提供する。
【００１３】
また、本発明は、プリント配線基板の表層マイクロストリップ信号線路の端部に対応する裏層帰線の端部で精度よく固着するために、断面がＬ型形状を有する電気良導体の同軸コネクタ装着金具と、プリント配線基板を支持するためのプリント配線基板支持板を有する構成において、上記プリント配線基板支持板は、上記同軸コネクタ装着金具と分離した構成であって、上記同軸コネクタ装着金具との導通を必ずしも必要としなくてよい構成手段を提供する。
【００１４】
またさらに、上記プリント配線基板を支持するためのプリント配線基板支持板を有する構成において、上記プリント配線基板支持板は、例えば、高分子樹脂材による絶縁体、すなわち、非良導体でよい構成手段を提供する。
【００１５】
また、本発明は、マイクロ波同軸コネクタのシェルからコネクタ中心軸方向に伸長した絶縁スリーブ部に装着する片端部をＤ型形状にカットした円筒状導電性の同軸コネクタのシェル延長スリーブにより、電気良導体の同軸コネクタ装着金具を用いなくてもプリント配線基板の表層マイクロストリップ信号線路の端部に対応する裏層帰線の端部に精度よく固着接続することができる手段を提供する。
【００１６】
またさらに、本発明は、上記片端部をＤ型形状にカットした円筒状導電性の同軸コネクタのシェル延長スリーブの他端部に止めネジ用フランジを有する構造により、その延長スリーブ自体を同軸コネクタ固着具に容易に装着することができる手段を提供する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１３は、従来の回路モジュールを示す構成図である。本構成において、プリント配線基板１は、プリント配線基板の支持板７に導電性接着剤などにより固着されている。また、マイクロ波同軸コネクタのシェル４は、平板形状の同軸コネクタ装着金具２３に装着され、マイクロ波同軸コネクタの絶縁スリーブ６から突出したマイクロ波同軸コネクタの中心コンタクト５が装着金具を貫通している。さらに、同軸コネクタ装着金具２３は、同軸コネクタ装着金具とプリント配線基板支持板との固定ネジ１０によりプリント配線基板の支持板７に固着されている。
【００１８】
ここで、図１２は、本発明のマイクロストリップ信号線路型のプリント配線基板の一実施例を示す断面構成図であり、１１は、プリント配線基板の絶縁ベース板である。その表層には線幅Ｗを有するマイクロストリップ信号線路２が、また、その裏層には線幅ＷＲを有するマイクロストリップ信号線路に対応する帰線１２が構成されている。
なお、裏層に構成される対応帰線１２は、表層のマイクロストリップ信号線路２の裏層面直下でマイクロストリップ信号線路で生ずる電磁界の捕獲が十分に可能であるよう太い線幅で構成される。その線幅ＷＲは、マイクロストリップ信号線路２の線幅Ｗの３倍以上を有するよう構成される場合が多い。
【００１９】
また、プリント配線基板の絶縁ベース板１１を介してマイクロストリップ信号線路２とその裏層対応帰線１２とで形成するインピーダンスＺｏは、通常５０オームになるよう絶縁ベース板の厚さＴ、絶縁ベース板の誘電率εなどとの関連を基にマイクロストリップ信号線路２の線幅Ｗが設定される。
【００２０】
図１３において、平板形状の同軸コネクタ装着金具２３は、同軸コネクタ装着金具とプリント配線基板支持板７との固定ネジ１０によりプリント配線基板の支持板７と垂直になるように固着されると共に導電性が確保されている。
また、プリント配線基板１の表層に構成されたマイクロストリップ信号線路２は、プリント配線基板１の端部において、平板形状の同軸コネクタ装着金具２３を貫通して装着されたマイクロ波同軸コネクタの絶縁スリーブ６から突出した同軸コネクタの中心コンタクト５の先端部に半田、若しくは、導電性接着剤により固着接続される。
【００２１】
一方、マイクロストリップ信号線路の帰線１２は、プリント配線基板の支持板７に塗布される導電性接着剤により固着接続される。上記の如く、プリント配線基板の支持板７は、固定ネジ１０により同軸コネクタ装着金具２３に導通されるため、マイクロストリップ信号線路の帰線１２から同軸コネクタのシェル４に至る信号帰線は、プリント配線基板の支持板と同軸コネクタ装着金具を経由して形成される。しかし、マイクロストリップ信号線路の帰線１２がマイクロ波同軸コネクタのシェル４に至る経路は、プリント配線基板の支持板７に固着接続される最もプリント配線基板の端部側の部位を介して伝送されるので、導電性接着剤が配線基板端部で部分的に塗布されなかったり、プリント配線基板１の端部の浮き上がりが生じる場合には、プリント配線基板の裏層帰線とプリント配線基板の支持板との接続部がプリント配線基板の端部から離れるとともにプリント配線基板端部に空気層を有する構成となることから、信号伝送に係る特性インピーダンスＺｏが５０オームと相違することとなる。その結果、信号の反射を生ずることになる。
【００２２】
上述のように、従来の構成においては、マイクロストリップ信号線路の帰線１２をプリント配線基板の支持板７に導電性接着剤により固着する際、その接続部位が上記プリント配線基板１のマイクロストリップ信号線路２の基板端部に対応する裏面帰線の端部であることが保証されない。
【００２３】
したがって、その良否については回路モジュールの組立て後に同軸コネクタ入力端子から高速パルスを送信してＴＤＲ波形などによる反射特性を測定検査して判断しなければならず、その歩留まりも高いものではなかった。
【００２４】
図１は、本発明の回路モジュールの第一の実施例を示す構造図である。同軸コネクタ装着金具３は、断面がＬ型形状を有する電気良導体金具であり、マイクロ波同軸コネクタの中心コンタクト５がその縦辺部を貫通せしめるよう当該マイクロ波同軸コネクタのシェル４の外部に設けたフランジが上記縦辺部に装着される。マイクロ波同軸コネクタの絶縁スリーブ６から突出たマイクロ波同軸コネクタの中心コンタクト５の先端部は、プリント配線基板１の表層に構成されているマイクロストリップ信号線路２の端部に良導体で固着接続される。
また、プリント配線基板１の裏層に構成されているマイクロストリップ信号線路２の対応帰線の端部は、断面がＬ型形状を有する同軸コネクタ装着金具３の横辺部に良導体で固着接続される。
さらに、プリント配線基板１は、プリント配線基板の支持板７に設けられたプリント配線基板固着用台座８に、プリント配線基板の止めネジ９により固着される。
【００２５】
ここで、マイクロストリップ信号線路２の対応帰線の端部が固着接続される同軸コネクタ装着金具３の横辺の長さ、すなわち、プリント配線基板１の裏層端部を固着接続する端部部位は、信号の波長に比し充分小さくするのが望ましい。例えば、周波数１０ギガヘルツ（ＧＨｚ）の信号が空中の誘電率に比し１０倍の誘電率を有するプリント配線基板の表裏層を伝送するときは、前述のようにその波長が１センチメートル（ｃｍ）程度であるため、プリント配線基板の端部から数ミリメートル（ｍｍ）程度以内の部位をコネクタ装着金具の横辺部に確実に固定できるようにするのが望ましい。このためには、断面がＬ型形状を有する良導体金具の横辺部の長さを数ミリメートル（ｍｍ）とすることにより、その横辺部に導電性接着剤などによる良導体で確実に固着接続できる。この結果、従来の構成における課題が解決でき、高周波信号の反射を著しく軽減できる。
【００２６】
また、本回路モジュールにおいては、同軸コネクタ装着金具３が、同軸コネクタ装着金具とプリント配線基板の支持板との固定ネジ１０によりプリント配線基板の支持板７に固定されている態様を示している。
しかしながら、プリント配線基板の表層のマイクロストリップ信号線路に対応する裏層帰線は、プリント配線基板の端部で同軸コネクタ装着金具３に良導体で固着接続されているため、プリント配線基板の支持板７はプリント配線基板の裏層帰線と接続する必要はない。
【００２７】
図２は、図１における回路モジュールに用いられている同軸コネクタ装着金具３の構成であって、本発明の微小に隆起した小形台座を有する同軸コネクタ装着金具の第一の態様例を示す図である。
３１は、プリント配線基板裏層帰線固着用小形台座であり、断面がＬ型形状の同軸コネクタ装着金具３の横辺部に形成されている。上記小形台座３１が形成される部位は、プリント配線基板の表層のマイクロストリップ信号線路２に対応する裏層の帰線端部が固着接続される部位に設けられ、その台座の上面は、導電性接着剤などによりプリント配線基板の裏層帰線端部に確実に固着接続される。
このため、プリント配線基板の裏層帰線は、上記小形台座３１によりプリント配線基板の端部において同軸コネクタ装着金具３に確実に接続される。
【００２８】
したがって、プリント配線基板の表層マイクロストリップ信号線路に対応する裏層帰線は、プリント配線基板の端部で同軸コネクタ装着金具に固着接続され、その装着金具に装着されるマイクロ波同軸コネクタのシェルに最短の経路で、かつ、マイクロ波同軸コネクタの中心コンタクトとの間隔を著しく変えることなく導電される。このため、高周波信号の反射は著しく軽減される。
【００２９】
図３は、図１における回路モジュールに用いられるプリント配線基板１の構成であって、本発明のプリント配線基板の裏層パターンの一実施例を示す図である。
１０１は、プリント配線基板裏層帰線禁止部であって、プリント配線基板の絶縁ベースの部位である。プリント配線基板がプリント配線基板の支持板７に固定される際に、この部位がプリント配線基板の止めネジ９によりプリント配線基板固着用台座８に固着されるが、プリント配線基板の裏層帰線はプリント配線基板の支持板７とは非導通である態様である。
１０２は、プリント配線基板裏層帰線許容部であって、上記裏層帰線禁止部に属さない部位である。この裏層帰線許容部１０２は、プリント配線基板１がプリント配線基板の支持板７に固定された状態において、プリント配線基板の支持板７とは非導通になる。
【００３０】
図４は、本発明の回路モジュールの第二の実施例を示す構成図である。プリント配線基板の表層のマイクロストリップ信号線路２とそれに対応する裏層の帰線のそれぞれがマイクロ波同軸コネクタの中心コンタクト５の先端部と同軸コネクタ装着金具３の横辺部に良導体でそれぞれ固着接続される態様は、図１に示す実施例と同様である。
すなわち、プリント配線基板の表層のマイクロストリップ信号線路２の端部は、同軸コネクタ装着金具３の縦辺部を貫通して装着されたマイクロ波同軸コネクタの中心コンタクト５の先端部に固着接続される。また、プリント配線基板の表層のマイクロストリップ信号線路２に対応する裏層の帰線端部は、断面がＬ型形状の同軸コネクタ装着金具３の横辺部に良導体で固着接続される。
これにより、マイクロ波同軸コネクタとプリント配線基板の信号線との接続はプリント配線基板１の端部で精度良く実現できるので、この接続部位における信号の反射を著しく低減できる。
【００３１】
本回路モジュールの構成において、プリント配線基板１は、プリント配線基板固定支柱１４により回路モジュール支持板２４に固定されている。
ここで、プリント配線基板固定支柱１４および回路モジュール支持板２４は良導体である必要はなく、例えば、高分子樹脂材などの絶縁体であってもよい。この理由は、上記のように、プリント配線基板のマイクロストリップ信号線路とその帰線は、プリント配線基板端部においてマイクロ波同軸コネクタの中心コンタクト５と同軸コネクタ装着金具３の横辺部に接続されていることにより、信号経路が確実にプリント配線基板の端部で形成されているからである。
【００３２】
図５は、本発明の微小に隆起した小形台座を有する同軸コネクタ装着金具の第二の態様例を示す図である。
３１−１，３１−２，…，３１−ｉ（ｉは正の整数）は、断面がＬ型形状の同軸コネクタ装着金具３の横辺部に構成される複数のプリント配線基板裏層帰線固着用小形台座である。上記それぞれの小形台座は、プリント配線基板の表層の複数のマイクロストリップ信号線路に対応するそれぞれの裏層帰線を固着接続する部位に設けられている。それぞれの台座の上面は、導電性接着剤などによりプリント配線基板のそれぞれの裏層帰線端部に確実に固着接続される。
【００３３】
このため、表層に複数のマイクロストリップ信号線路を有し、それぞれの信号帰線をプリント配線基板の裏層に独立して有するプリント配線基板において、それぞれのマイクロストリップ信号線路とその帰線を組としてプリント配線基板の端部でそれぞれ確実に接続することができる。
また、複数のマイクロストリップ信号線路に対応する裏層帰線がそれぞれ独立して分離することなく共通に構成してなるプリント配線基板においても、それぞれのマイクロストリップ信号線路と等価的に組を構成する帰線幅をマイクロ波同軸コネクタのシェルに最短の経路で、かつ、マイクロ波同軸コネクタの中心コンタクトとの間隔を著しく変えることなく確実に接続することができる。
【００３４】
図６は、本発明の同軸コネクタシェル延長スリーブの第一の態様例を示す図である。マイクロ波同軸コネクタシェル延長スリーブ２０は、マイクロ波同軸コネクタの中心軸方向に伸長した絶縁スリーブ６に挿入して装着する片端部をＤ型形状にカットした円筒状導電性のスリーブである。
２０１は、Ｄ型形状にカットしたマイクロ波同軸コネクタシェル延長スリーブの中心軸方向フラット面であり、この部位がプリント配線基板の裏層帰線端部に固着接続される。
２０２は、マイクロ波同軸コネクタシェル延長スリーブのカット部における中心軸方向円筒状空洞部である。この空洞部は、Ｄ型形状にカットしたマイクロ波同軸コネクタシェル延長スリーブの中心軸方向フラット面２０１がプリント配線基板の裏層帰線端部に固着された状態においても中空として存在する。
【００３５】
また、本マイクロ波同軸コネクタシェル延長スリーブ２０をマイクロ波同軸コネクタの絶縁スリーブ６に挿入して装着し、上記プリント配線基板の端部においてプリント配線基板と固着接続するには、マイクロ波同軸コネクタシェル延長スリーブ２０のＤ型形状カット部におけるフラット面上方で中心軸方向に突き出したマイクロ波同軸コネクタの中心コンタクト５と、上記マイクロ波同軸コネクタシェル延長スリーブの中心軸方向フラット面２０１とのそれぞれを、プリント配線基板を挟むようにプリント配線基板の表層のマイクロストリップ信号線路と、その裏層帰線に固着接続する。この場合、上記マイクロ波同軸コネクタの絶縁スリーブ６の先端面が、装着した同軸コネクタシェル延長スリーブの中心軸方向に垂直に中途まで切断したＤ型形状カット面より中心軸方向に突出するか、または、両者が同一面である場合には、プリント配線基板をマイクロ波同軸コネクタの絶縁スリーブ６の先端面に密着するよう装着できる。
【００３６】
しかし、上記マイクロ波同軸コネクタの絶縁スリーブ６の先端面が装着した同軸コネクタシェル延長スリーブの上記カット面より窪んでいる場合、または、プリント配線基板端部の凹凸などにより上記プリント配線基板を上記マイクロ波同軸コネクタの絶縁スリーブ６の先端面に密着できない場合には、プリント配線基板端部とマイクロ波同軸コネクタの絶縁スリーブ６の先端面との間には絶縁物の介在はなく中空となる。この中空部における誘電率は、同軸コネクタ絶縁スリーブを構成する絶縁体の誘電率より小さいため、この部位における特性インピーダンスＺｏは、５０オームより大となり、信号の反射を生ずる原因となる。
【００３７】
一般に、同軸線の特性インピーダンスＺｏは、次式で与えられる。
Ｚｏ＝（６０／ε^０．５）・ｌｎ（Ｄ／ｄ）（オーム）（１）
ここで、ｄは、同軸線の中心導体の外径であり、Ｄは、同軸線の外部導体の内径である。また、εは、同軸線の中心導体と外部導体との間の絶縁体の誘電率である。さらに、ｌｎは、自然対数を現わす関数である。
マイクロ波同軸コネクタの特性インピーダンスは、上記同軸線の特性インピーダンスを与える（１）式で一般に現わすことができる。
【００３８】
市販の各種マイクロ波同軸コネクタの寸法形状等から、外部導体の内径と中心導体の外径との比Ｄ／ｄは、大略３．２程度であり、特性インピーダンスＺｏを５０オームとする絶縁体の誘電率εは、大略１．９である。
このことから、上記同軸コネクタシェル延長スリーブをマイクロ波同軸コネクタの絶縁スリーブ６に装着した状態において、上記絶縁スリーブの先端面からプリント配線基板の端部までに中空部を有する部位での特性インピーダンスＺｏを、同軸コネクタの特性インピーダンスである５０オームに整合させるには、マイクロ波同軸コネクタシェル延長スリーブのカット部における中心軸方向円筒状内部２０２の形状を、上記外部導体の内径と中心導体の外径との比Ｄ／ｄとして、大略２．３を満たすように縮小する必要がある。
【００３９】
このため、同軸コネクタシェル延長スリーブのカット部における中心軸方向円筒状内部２０２の径状は、同軸コネクタのシェル絶縁スリーブに挿入する同軸コネクタシェル延長スリーブの円筒状内部径に比し、小径で構成されている。
【００４０】
図７は、本発明の同軸コネクタのシェル延長スリーブの第二の態様例を示す図である。
２１は、フランジ付マイクロ波同軸コネクタシェル延長スリーブであり、２０３は、同軸コネクタシェル延長スリーブの止めネジ用フランジである。本同軸コネクタのシェル延長スリーブは、図６の同軸コネクタシェル延長スリーブ２０にフランジ２０３が追加された構成である。本フランジは、マイクロ波同軸コネクタのフランジ形状およびその止めネジ用穴位置に整合するよう構成されている。このため、本同軸コネクタのシェル延長スリーブをマイクロ波同軸コネクタと容易に結合して装着することができる。
【００４１】
図８は、本発明の回路モジュールの第三の実施例を示す構成図である。
本回路モジュールは、同軸コネクタ装着金具１３にマイクロ波同軸コネクタのシェル４を装着し、その絶縁スリーブに図６に示すマイクロ波同軸コネクタシェル延長スリーブ２０を装着してなる構成である。本構成における同軸コネクタ装着金具１３は、断面がＬ型形状を有する電気良導体金具の縦辺部をマイクロ波同軸コネクタの中心コンタクトとマイクロ波同軸コネクタシェル延長スリーブ２０が貫通し、それらによりプリント配線基板端部のマイクロストリップ信号線路およびその対応する裏層帰線にそれぞれ良導体で固着接続される。このため、同軸コネクタ装着金具１３の横辺部を、プリント配線基板端部のマイクロストリップ信号線路の対応する裏層帰線に良導体で固着接続する必要はない。したがって、本実施例を示す同軸コネクタ装着金具１３の横辺部には、プリント配線基板裏層帰線固着用小形台座を設ける必要はない。
【００４２】
図９は、本発明の同軸コネクタのシェル延長スリーブ装着金具の一実施例を示す図であり、図８に示す同軸コネクタ装着金具１３の構成例である。上記の如く、本同軸コネクタ装着金具１３は、プリント配線基板の裏層帰線との固着接続を要しないことから、非良導体で構成してもよい。
【００４３】
図１０は、本発明の回路モジュールの第四の実施例を示す構成図である。
本回路モジュールは、マイクロ波同軸コネクタのシェルに取り付けた図７に示すフランジ付マイクロ波同軸コネクタシェル延長スリーブ２１をプリント配線基板１の端部に直接固着接続してなる構成である。本構成においては、マイクロ波同軸コネクタの中心コンタクトとマイクロ波同軸コネクタシェル延長スリーブは、それぞれプリント配線基板端部において表層マイクロストリップ信号線路およびその対応する裏層帰線に良導体で固着接続されるため、同軸コネクタ装着金具を設ける必要はない。
【００４４】
図１１は、本発明の同軸コネクタのシェル延長スリーブの第三の態様例を示す図である。本同軸コネクタシェル延長スリーブは、マイクロ波同軸コネクタの絶縁スリーブに挿入して同軸コネクタに装着するための同軸コネクタシェル延長スリーブの止めネジ用フランジ２０３を有し、その他端部を同軸コネクタシェル中心軸方向と垂直に上下からそれぞれＤ型形状にカットした同軸コネクタシェル延長スリーブの中心軸方向突起部２０４を有する構成である。
【００４５】
プリント配線基板の端部において、マイクロストリップ信号線路に対応する裏層帰線のパッドがスルーホールなどによりマイクロストリップ信号線路と同一の表層に構成されている場合には、本同軸コネクタのシェル延長スリーブを同軸コネクタの絶縁スリーブに挿入して装着した状態でプリント配線基板の表層面でマイクロストリップ信号線路と共にその帰線を容易に固着接続できる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、断面がＬ型形状の電気良導体のマイクロ波同軸コネクタ装着金具の縦辺部にマイクロ波同軸コネクタのシェルを装着し、その中心コンタクトが縦辺部を貫通せしめてプリント配線基板の表層マイクロストリップ信号線路に固着接続するとともに、上記同軸コネクタ装着金具の横辺部に設けたプリント配線基板裏層帰線固着用小形台座によりプリント配線基板の表層マイクロストリップ信号線路に対応する裏層帰線をプリント配線基板の端部で精度よく良導体接続することができる。このため、マイクロ波同軸コネクタの固着接続部で生ずる信号の反射損失を著しく低減できる効果がある。
【００４７】
また、上記断面がＬ型形状の同軸コネクタ装着金具の横辺部を、プリント配線基板端部で表層マイクロストリップ信号線路に対応する裏層帰線に精度よく固着接続できるため、プリント配線基板を支持するためのプリント配線基板支持板を有する回路モジュールにおいて、上記プリント配線基板支持板を上記同軸コネクタ装着金具と分離した構成にすることができる。
さらに、上記プリント配線基板支持板は高分子樹脂材などの非良導体で構成できるので、プリント配線基板支持板を簡素な構造にすることができると共にその固着手段を容易にすることができる効果がある。
【００４８】
また、片端部をＤ型形状にカットした同軸コネクタのシェル延長スリーブをマイクロ波同軸コネクタの絶縁スリーブ部に挿入して装着し、同軸コネクタの中心コンタクトの先端部をマイクロストリップ信号線路に固着接続し、その中心軸方向フラット面をプリント配線基板端部の表層マイクロストリップ信号線路に対応する裏層帰線に固着接続することにより、プリント配線基板の表裏で形成する信号の往路および帰路のそれぞれの接続をプリント配線基板の端部で精度よく形成することができる。このため、同軸コネクタのシェル延長スリーブを用いる回路モジュールにおいては、同軸コネクタ装着材は非良導体で構成してもよく、同軸コネクタ装着具のコストを低減できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回路モジュールの第一の実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の微小に隆起した小形台座を有する同軸コネクタ装着金具の第一の態様例を示す図である。
【図３】本発明のプリント配線基板の裏層パターンの一実施例を示す図である。
【図４】本発明の回路モジュールの第二の実施例を示す構成図である。
【図５】本発明の微小隆起小形台座を有する同軸コネクタ装着金具の第二の態様例を示す図である。
【図６】本発明の同軸コネクタのシェル延長スリーブの第一の態様例を示す図である。
【図７】本発明の同軸コネクタのシェル延長スリーブの第二の態様例を示す図である。
【図８】本発明の回路モジュールの第三の実施例を示す構成図である。
【図９】本発明の同軸コネクタのシェル延長スリーブ装着金具の一実施例を示す図である。
【図１０】本発明の回路モジュールの第四の実施例を示す構成図である。
【図１１】本発明の同軸コネクタのシェル延長スリーブの第三の態様例を示す図である。
【図１２】本発明のマイクロストリップ信号線路型配線基板の一実施例を示す断面構成図である。
【図１３】従来の回路モジュールを示す構成図である。
【符号の説明】
１…プリント配線基板、２…マイクロストリップ信号線路、３、１３、２３…同軸コネクタ装着金具、３１…プリント配線基板裏層帰線固着用小形台座、４…マイクロ波同軸コネクタのシェル、５…マイクロ波同軸コネクタの中心コンタクト、６…マイクロ波同軸コネクタの絶縁スリーブ、７…プリント配線基板の支持板、８…プリント配線基板固着用台座、９…プリント配線基板の止めネジ、１０…同軸コネクタ装着金具とプリント配線基板支持板との固定ネジ、１１…プリント配線基板の絶縁ベース板、１２…マイクロストリップ信号線路の帰線、１４…プリント配線基板固定支柱、１０１…プリント配線基板裏層帰線禁止部、１０２…プリント配線基板裏層帰線許容部、２０…マイクロ波同軸コネクタシェル延長スリーブ、２１…フランジ付マイクロ波同軸コネクタシェル延長スリーブ、２４…回路モジュール支持板、２０１…マイクロ波同軸コネクタシェル延長スリーブの中心軸方向フラット面、２０２…マイクロ波同軸コネクタシェル延長スリーブのカット部における中心軸方向円筒状内部、２０３…同軸コネクタシェル延長スリーブの止めネジ用フランジ、２０４…同軸コネクタシェル延長スリーブの中心軸方向突起部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a printed wiring board having a microstrip signal line for transmitting a high-frequency signal on a surface layer and a return line formed on a back layer, and a microwave coaxial connector provided at an end of the printed wiring board. And a circuit module having:
[0002]
[Prior art]
As a printed wiring board suitable for high-frequency signal transmission, a microstrip type printed wiring board having a microstrip signal line on a surface layer and a return line on a back layer is often used. In a circuit module that transmits and receives a high-frequency signal to and from an external circuit by securely connecting a microwave coaxial connector to the printed wiring board, the microwave coaxial connector, the signal line provided on the printed wiring board, the printed wiring board of the microwave coaxial connector, It is necessary that each of the connection portions and the like satisfies high-frequency characteristics.
In the connection portion of the microwave coaxial connector with the printed wiring board, the center contact and the outside of the shell of the microwave coaxial connector are not precisely fixedly connected at the respective ends of the microstrip signal line of the printed wiring board and its return line. Therefore, signal reflection often occurs, and it is necessary to reduce the loss as much as possible.
As microwave coaxial connectors for frequencies of 10 gigahertz (GHz) or higher, for example, SMA connectors and Wiltron K connectors are commercially available.
[0003]
Conventionally, when connecting these microwave coaxial connectors to a microstrip type printed wiring board for transmitting high-frequency signals, a flat coaxial connector in which a microwave coaxial connector is penetrated and a flange provided outside the shell is fixed. The connector mounting bracket is fixed with a fixing screw or the like so that it is perpendicular to the printed wiring board support plate that fixes and supports the printed wiring board with a metal plate, and the tip of the center contact of the microwave coaxial connector is placed on the surface layer of the printed wiring board. A configuration is used in which a good conductor is fixedly connected to an end of the microstrip signal line, and a back layer return line corresponding to the microstrip signal line of the printed wiring board is fixedly connected to a support plate of the printed wiring board with a good conductor. .
[0004]
However, in the conventional configuration, for example, the back layer of the printed wiring board is fixedly connected by applying a conductive adhesive to a support plate of the wiring board which is vertically fixed to the coaxial connector mounting bracket. The adhesive to be applied is not applied at the end of the printed wiring board, or the support board is warped, or the end of the printed wiring board rises due to the fixed height at a specific portion of the support board. It is difficult to make the connection portion between the back layer return line corresponding to the microstrip signal line and the support plate of the printed wiring board constant, and this connection portion is not always constant. For this reason, the path of the signal return to the shell of the microwave coaxial connector due to these connections is not constant, causing signal reflection.
[0005]
As one means for solving this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-327004 discloses a method in which a back layer return line corresponding to a surface layer microstrip signal line of a printed circuit board is connected to the front and back layers by copper plating or the like at the end surface of the printed circuit board. The return line pads are provided on both sides of the signal line, the return line pads are connected to the coaxial connector mounting brackets, respectively, and the microstrip signal line having a path between the portions where the return line pads are provided is provided. Means for matching the characteristic impedance of the signal line by reducing the line width is disclosed. However, in this means, the return pad on both sides of the signal line provided on the surface layer of the printed circuit board is securely fixedly connected to the coaxial connector mounting bracket by soldering or the like. Could not be shaped.
[0006]
For this reason, the pattern design at the coaxial connector connection portion of the printed wiring board becomes complicated. Further, when a plurality of microstrip signal lines are provided, the distance between the microstrip signal lines at the end of the printed wiring board cannot be reduced, and thus there is a problem in downsizing the circuit module.
[0007]
Here, the permissible limit of the round-trip path difference between the signal transmission paths will be considered in relation to the wavelength on the signal line through which the high-frequency signal is transmitted.
It is said that the limit of the path variation of the length of the external lead signal line for transmitting and receiving signals to and from the printed wiring board, that is, the distance at which the phase difference does not substantially matter is less than a fraction of the signal wavelength. For example, when a signal having a frequency of 10 gigahertz (GHz) is transmitted through the front and back layers of a printed wiring board having a dielectric constant 10 times higher than the dielectric constant in the air, the wavelength of the signal is about 1 cm (cm). is there.
For this reason, it is necessary that the portion of the back layer return line corresponding to the microstrip signal line of the printed wiring board to be fixedly connected to the support plate of the wiring board is within several millimeters (mm) from the end of the wiring board.
[0008]
As described above, in the conventional technique, it is difficult to make the portion connected to the support plate of the wiring board of the back layer return line corresponding to the microstrip signal line of the printed wiring board constant at the end, and the coaxial In many cases, the distance and the path between the connector shell and the connection portion of the back layer return line of the microstrip signal line of the printed wiring board vary. As a result, there is a drawback that the signal reflection loss generated at the connection portion of the microwave coaxial connector to the printed wiring board greatly varies.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In order to solve the conventional disadvantage, in connecting the microwave coaxial connector fixed to the end of the printed wiring board having the microstrip signal line and the printed wiring board, the connection portion of the back layer return line of the printed wiring board is printed. The problem is that the structure can be performed accurately at the end of the wiring board, and the forward and return connections of signals formed on the front and back layers of the printed wiring board can be formed accurately at the end of the printed wiring board. is there.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is more precisely fixed at the end of the corresponding back layer return line at the end of the surface layer microstrip signal line of the printed wiring board than the conventional microwave coaxial connector mounting bracket. Therefore, there is provided a means for securely fixing the lateral side of the coaxial connector mounting bracket of the electric conductor having the L-shaped cross section to the end of the back layer return line of the printed wiring board.
[0011]
Further, in the present invention, in order to further securely fix the end of the back layer return line corresponding to the end of the surface layer microstrip signal line of the printed wiring board, the lateral side of the coaxial connector mounting bracket is slightly raised. Means for fixing is provided by adopting a structure having a small pedestal for fixing the return wiring of the printed wiring board back layer.
[0012]
Further, the present invention provides a printed wiring board having a plurality of microstrip signal lines on a surface layer, and a back layer return line corresponding to each of the microstrip signal lines is commonly configured without being separated independently. And a structure having a plurality of small pedestals for fixing the return wiring of the back layer of the printed wiring board formed on the side of the coaxial connector mounting bracket on each part of the back layer corresponding to each microstrip signal line on the surface layer. Thus, a means is provided for fixing the end of the back layer return line of the printed wiring board to the surface layer microstrip signal line so as to make the return path of the back layer constant.
[0013]
Further, the present invention provides a coaxial connector mounting bracket of an electric conductor having an L-shaped cross section for accurately fixing at an end of a back layer return line corresponding to an end of a surface microstrip signal line of a printed wiring board. And, in a configuration having a printed wiring board support plate for supporting a printed wiring board, the printed wiring board support plate is configured to be separated from the coaxial connector mounting bracket, and conducts with the coaxial connector mounting bracket. Provide a configuration means that is not necessarily required.
[0014]
Still further, in a configuration having a printed wiring board support plate for supporting the printed wiring board, the printed wiring board support plate may be, for example, an insulator made of a polymer resin material, that is, a configuration means that may be a poor conductor. I do.
[0015]
Also, the present invention provides an electric conductor using a shell extending sleeve of a cylindrical conductive coaxial connector having one end cut into a D-shape attached to an insulating sleeve extending from the shell of the microwave coaxial connector in the central axis direction of the connector. The present invention provides a means that can be accurately fixedly connected to the end of the back layer return line corresponding to the end of the surface layer microstrip signal line of the printed wiring board without using the coaxial connector mounting bracket.
[0016]
Still further, the present invention provides a cylindrical conductive coaxial connector having one end cut into a D-shape and having a flange for a set screw at the other end of the shell extension sleeve. A means is provided that can be easily attached to the device.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 13 is a configuration diagram showing a conventional circuit module. In this configuration, the printed wiring board 1 is fixed to a support plate 7 of the printed wiring board with a conductive adhesive or the like. The shell 4 of the microwave coaxial connector is mounted on a flat plate-shaped coaxial connector mounting bracket 23, and the center contact 5 of the microwave coaxial connector protruding from the insulating sleeve 6 of the microwave coaxial connector penetrates the mounting bracket. . Furthermore, the coaxial connector mounting bracket 23 is fixed to the printed wiring board support plate 7 by fixing screws 10 between the coaxial connector mounting bracket and the printed wiring board support plate.
[0018]
Here, FIG. 12 is a sectional view showing an embodiment of a microstrip signal line type printed wiring board according to the present invention, and 11 is an insulating base plate of the printed wiring board. A microstrip signal line 2 having a line width W is formed on the surface layer, and a return line 12 corresponding to the microstrip signal line having a line width WR is formed on the back layer.
The corresponding return line 12 formed in the back layer has a large line width so as to sufficiently capture an electromagnetic field generated in the microstrip signal line immediately below the back layer surface of the surface microstrip signal line 2. . The line width WR is often configured to be three times or more the line width W of the microstrip signal line 2.
[0019]
Further, the impedance Zo formed by the microstrip signal line 2 and the back layer-corresponding return line 12 via the insulating base plate 11 of the printed wiring board is usually 50 ohms, the thickness T of the insulating base plate, The line width W of the microstrip signal line 2 is set based on the relation with the dielectric constant ε of the plate and the like.
[0020]
In FIG. 13, the flat plate-shaped coaxial connector mounting bracket 23 is fixed by a fixing screw 10 between the coaxial connector mounting bracket and the printed wiring board support plate 7 so as to be perpendicular to the printed wiring board support plate 7 and conductive. Is secured.
The microstrip signal line 2 formed on the surface layer of the printed wiring board 1 is provided at the end of the printed wiring board 1 through an insulating sleeve of a microwave coaxial connector mounted through a flat coaxial connector mounting bracket 23. The distal end of the center contact 5 of the coaxial connector protruding from 6 is fixedly connected by solder or a conductive adhesive.
[0021]
On the other hand, the return line 12 of the microstrip signal line is fixedly connected by a conductive adhesive applied to the support plate 7 of the printed wiring board. As described above, since the support plate 7 of the printed wiring board is electrically connected to the coaxial connector mounting bracket 23 by the fixing screw 10, the signal return from the return 12 of the microstrip signal line to the shell 4 of the coaxial connector is printed. It is formed via the support plate of the wiring board and the coaxial connector mounting bracket. However, the path from the return line 12 of the microstrip signal line to the shell 4 of the microwave coaxial connector is transmitted via the portion closest to the end of the printed wiring board which is fixedly connected to the support plate 7 of the printed wiring board. Therefore, when the conductive adhesive is not partially applied at the end of the wiring board or when the end of the printed wiring board 1 is lifted, the back layer return of the printed wiring board and the support of the printed wiring board are prevented. Since the connection portion with the board is separated from the end of the printed wiring board and has an air layer at the end of the printed wiring board, the characteristic impedance Zo related to signal transmission is different from 50 ohm. As a result, signal reflection will occur.
[0022]
As described above, in the conventional configuration, when the return line 12 of the microstrip signal line is fixed to the support plate 7 of the printed wiring board with the conductive adhesive, the connection portion is connected to the microstrip signal of the printed wiring board 1. It is not guaranteed that the end of the back line corresponds to the end of the substrate of the line 2.
[0023]
Therefore, the quality must be judged by transmitting a high-speed pulse from the input terminal of the coaxial connector after the assembly of the circuit module and measuring and inspecting the reflection characteristics based on the TDR waveform and the like, and the yield is not high.
[0024]
FIG. 1 is a structural diagram showing a first embodiment of the circuit module of the present invention. The coaxial connector mounting bracket 3 is an electric conductor bracket having an L-shaped cross section, and is provided outside the shell 4 of the microwave coaxial connector so that the center contact 5 of the microwave coaxial connector can penetrate the vertical side. A flange is mounted on the vertical side. The distal end of the center contact 5 of the microwave coaxial connector protruding from the insulating sleeve 6 of the microwave coaxial connector is fixedly connected to the end of the microstrip signal line 2 formed on the surface layer of the printed wiring board 1 with a good conductor. .
The end of the corresponding return line of the microstrip signal line 2 formed on the back layer of the printed wiring board 1 is fixedly connected to the lateral side of the coaxial connector mounting bracket 3 having an L-shaped cross section with a good conductor. You.
Furthermore, the printed wiring board 1 is fixed to a printed wiring board fixing pedestal 8 provided on a support plate 7 of the printed wiring board by a set screw 9 of the printed wiring board.
[0025]
Here, the length of the side of the coaxial connector mounting bracket 3 to which the end of the corresponding return line of the microstrip signal line 2 is fixedly connected, that is, the end portion where the back layer end of the printed wiring board 1 is fixedly connected. Is desirably sufficiently smaller than the wavelength of the signal. For example, when a signal having a frequency of 10 gigahertz (GHz) is transmitted through the front and back layers of a printed wiring board having a dielectric constant 10 times higher than that in the air, the wavelength is 1 cm (cm) as described above. Therefore, it is desirable that a portion within about several millimeters (mm) from the end of the printed wiring board can be securely fixed to the lateral side of the connector mounting bracket. To this end, by setting the length of the side portion of the good conductor fitting having an L-shaped cross section to several millimeters (mm), it is possible to securely fix and connect the side portion with a good conductor such as a conductive adhesive. . As a result, the problem in the conventional configuration can be solved, and the reflection of high-frequency signals can be significantly reduced.
[0026]
Further, in the present circuit module, an aspect is shown in which the coaxial connector mounting bracket 3 is fixed to the printed wiring board support plate 7 by fixing screws 10 between the coaxial connector mounting bracket and the printed wiring board support plate.
However, the back layer return line corresponding to the microstrip signal line on the surface layer of the printed wiring board is fixedly connected to the coaxial connector fitting 3 with a good conductor at the end of the printed wiring board. Need not be connected to the back layer return of the printed wiring board.
[0027]
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the coaxial connector mounting bracket 3 used in the circuit module in FIG. 1 and showing a first embodiment of the coaxial connector mounting bracket having a small, slightly raised base of the present invention. is there.
Reference numeral 31 denotes a small pedestal for fixing the return wiring to the back layer of the printed wiring board, and is formed on the side of the coaxial connector mounting bracket 3 having an L-shaped cross section. The portion where the small pedestal 31 is formed is provided at a portion where the retrace end of the back layer corresponding to the microstrip signal line 2 on the surface layer of the printed wiring board is fixedly connected, and the upper surface of the pedestal is electrically conductive. It is securely fixedly connected to the back layer return end of the printed wiring board by an adhesive or the like.
For this reason, the back layer return line of the printed wiring board is securely connected to the coaxial connector mounting fitting 3 at the end of the printed wiring board by the small pedestal 31.
[0028]
Therefore, the back layer return corresponding to the surface microstrip signal line of the printed wiring board is fixedly connected to the coaxial connector mounting bracket at the end of the printed wiring board, and is connected to the shell of the microwave coaxial connector mounted on the mounting bracket. Conduction is achieved in the shortest path and without significantly changing the distance from the center contact of the microwave coaxial connector. Therefore, the reflection of the high-frequency signal is significantly reduced.
[0029]
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the printed wiring board 1 used for the circuit module in FIG. 1 and showing an embodiment of a back layer pattern of the printed wiring board of the present invention.
Reference numeral 101 denotes a printed wiring board back layer return line prohibiting portion, which is a portion of an insulating base of the printed wiring board. When the printed wiring board is fixed to the support plate 7 of the printed wiring board, this portion is fixed to the pedestal 8 for fixing the printed wiring board by the set screw 9 of the printed wiring board. Is an aspect that is not electrically connected to the support plate 7 of the printed wiring board.
Reference numeral 102 denotes a printed wiring board back layer retrace allowance portion which does not belong to the back layer retrace prohibition portion. When the printed wiring board 1 is fixed to the support plate 7 of the printed wiring board, the back layer retrace allowance section 102 becomes non-conductive with the support plate 7 of the printed wiring board.
[0030]
FIG. 4 is a configuration diagram showing a second embodiment of the circuit module of the present invention. The microstrip signal line 2 on the surface layer of the printed wiring board and the corresponding return line on the back layer are fixedly connected to the tip of the center contact 5 of the microwave coaxial connector and the lateral side of the mounting bracket 3 of the coaxial connector with good conductors. The operation performed is the same as the embodiment shown in FIG.
That is, the end of the microstrip signal line 2 on the surface layer of the printed wiring board is fixedly connected to the tip of the center contact 5 of the microwave coaxial connector mounted through the longitudinal side of the coaxial connector mounting bracket 3. . The return end of the back layer corresponding to the microstrip signal line 2 on the surface of the printed wiring board is fixedly connected to the lateral side of the coaxial connector mounting bracket 3 having an L-shaped cross section with a good conductor.
As a result, the connection between the microwave coaxial connector and the signal line of the printed wiring board can be accurately realized at the end of the printed wiring board 1, so that signal reflection at this connection portion can be significantly reduced.
[0031]
In the configuration of the present circuit module, the printed wiring board 1 is fixed to the circuit module support plate 24 by the printed wiring board fixing columns 14.
Here, the printed wiring board fixing column 14 and the circuit module support plate 24 need not be good conductors, and may be, for example, an insulator such as a polymer resin material. This is because, as described above, the microstrip signal line of the printed wiring board and its return are connected to the center contact 5 of the microwave coaxial connector and the lateral side of the coaxial connector mounting bracket 3 at the end of the printed wiring board. This is because the signal path is reliably formed at the end of the printed wiring board.
[0032]
FIG. 5 is a view showing a second embodiment of the coaxial connector mounting bracket having a small pedestal slightly raised according to the present invention.
31-1, 31-2,..., 31-i (i is a positive integer) are a plurality of printed circuit board back layer return lines formed on the lateral sides of the coaxial connector mounting bracket 3 having an L-shaped cross section. It is a small pedestal for fixing. Each of the small pedestals is provided at a portion where each back layer return line corresponding to the plurality of microstrip signal lines on the surface layer of the printed wiring board is fixedly connected. The upper surfaces of the respective pedestals are securely fixedly connected to the respective back layer return ends of the printed wiring board by a conductive adhesive or the like.
[0033]
For this reason, in a printed wiring board having a plurality of microstrip signal lines on the surface layer and each signal return line independently on the back layer of the printed wiring board, each microstrip signal line and its return line are paired. Connections can be reliably made at the ends of the printed wiring board.
Further, even in a printed wiring board in which back layer return lines corresponding to a plurality of microstrip signal lines are commonly formed without being separated independently, a set is equivalently formed with each microstrip signal line. The retrace width can be securely connected to the shell of the microwave coaxial connector with the shortest path and without significantly changing the distance between the center contact of the microwave coaxial connector.
[0034]
FIG. 6 is a view showing a first embodiment of the coaxial connector shell extension sleeve of the present invention. The microwave coaxial connector shell extension sleeve 20 is a cylindrical conductive sleeve having one end cut into a D-shape to be inserted and attached to the insulating sleeve 6 extending in the central axis direction of the microwave coaxial connector.
Reference numeral 201 denotes a flat surface in the central axis direction of the microwave coaxial connector shell extension sleeve cut into a D-shape, and this portion is fixedly connected to the back layer return end of the printed wiring board.
Reference numeral 202 denotes a central axial direction cylindrical cavity in a cut portion of the microwave coaxial connector shell extension sleeve. This hollow portion exists as a hollow even when the flat surface 201 in the central axis direction of the microwave coaxial connector shell extension sleeve cut into a D-shape is fixed to the back layer return end of the printed wiring board.
[0035]
In order to insert and attach the present microwave coaxial connector shell extension sleeve 20 to the insulating sleeve 6 of the microwave coaxial connector, and to securely connect the end of the printed wiring board to the printed wiring board, the microwave coaxial connector shell is used. The center contact 5 of the microwave coaxial connector protruding in the central axis direction above the flat surface in the D-shaped cut portion of the extension sleeve 20 and the central axial direction flat surface 201 of the microwave coaxial connector shell extension sleeve are respectively The microstrip signal line on the surface layer of the printed wiring board is fixedly connected to the back layer return line so as to sandwich the printed wiring board. In this case, the distal end surface of the insulating sleeve 6 of the microwave coaxial connector protrudes in the central axis direction from a D-shaped cut surface cut halfway perpendicularly to the central axis direction of the attached coaxial connector shell extension sleeve, or When both are on the same surface, the printed wiring board can be mounted so as to be in close contact with the distal end surface of the insulating sleeve 6 of the microwave coaxial connector.
[0036]
However, when the distal end surface of the insulating sleeve 6 of the microwave coaxial connector is depressed from the cut surface of the attached coaxial connector shell extension sleeve, or when the printed wiring board is uneven due to unevenness at the end of the printed wiring board. When the end surface of the insulating sleeve 6 of the microwave coaxial connector cannot be in close contact with the end surface of the printed wiring board and the end surface of the insulating sleeve 6 of the microwave coaxial connector, there is no insulator between the end portion and the hollow end. Since the dielectric constant in this hollow portion is smaller than the dielectric constant of the insulator forming the coaxial connector insulating sleeve, the characteristic impedance Zo in this portion becomes larger than 50 ohms, which causes signal reflection.
[0037]
Generally, the characteristic impedance Zo of a coaxial line is given by the following equation.
Zo = (60 / ε ^0.5 ) · Ln (D / d) (Ohm) (1)
Here, d is the outer diameter of the center conductor of the coaxial line, and D is the inner diameter of the outer conductor of the coaxial line. Ε is the dielectric constant of the insulator between the center conductor and the outer conductor of the coaxial line. Further, ln is a function representing a natural logarithm.
The characteristic impedance of the microwave coaxial connector can be generally expressed by Expression (1) which gives the characteristic impedance of the coaxial line.
[0038]
From the dimensions and the like of various commercially available microwave coaxial connectors, the ratio D / d of the inner diameter of the outer conductor to the outer diameter of the center conductor is about 3.2, and the insulator having a characteristic impedance Zo of 50 ohms is used. The dielectric constant ε is approximately 1.9.
For this reason, when the coaxial connector shell extension sleeve is mounted on the insulating sleeve 6 of the microwave coaxial connector, the characteristic impedance Zo at a portion having a hollow portion from the distal end surface of the insulating sleeve to the end of the printed circuit board is obtained. Is adjusted to 50 ohms, which is the characteristic impedance of the coaxial connector, by changing the shape of the central axial cylindrical portion 202 at the cut portion of the microwave coaxial connector shell extension sleeve to the inner diameter of the outer conductor and the outer diameter of the center conductor. It is necessary to reduce the ratio D / d to approximately 2.3.
[0039]
Therefore, the diameter of the cylindrical portion 202 in the central axis direction at the cut portion of the coaxial connector shell extension sleeve is smaller than the cylindrical inner diameter of the coaxial connector shell extension sleeve inserted into the coaxial connector shell insulating sleeve. Have been.
[0040]
FIG. 7 is a view showing a second embodiment of the shell extension sleeve of the coaxial connector of the present invention.
Reference numeral 21 denotes a flanged microwave coaxial connector shell extension sleeve, and reference numeral 203 denotes a set screw flange of the coaxial connector shell extension sleeve. The shell extension sleeve of the present coaxial connector has a configuration in which a flange 203 is added to the coaxial connector shell extension sleeve 20 of FIG. This flange is configured to match the flange shape of the microwave coaxial connector and its set screw hole position. For this reason, the shell extension sleeve of the present coaxial connector can be easily coupled to and attached to the microwave coaxial connector.
[0041]
FIG. 8 is a configuration diagram showing a third embodiment of the circuit module of the present invention.
This circuit module has a configuration in which the shell 4 of the microwave coaxial connector is mounted on the coaxial connector mounting bracket 13 and the microwave coaxial connector shell extension sleeve 20 shown in FIG. 6 is mounted on the insulating sleeve. In the coaxial connector mounting bracket 13 of the present configuration, the center contact of the microwave coaxial connector and the microwave coaxial connector shell extension sleeve 20 penetrate the vertical side of the electric conductor metal bracket having an L-shaped cross section, and the printed wiring board is thereby formed. The microstrip signal line at the end and the corresponding back layer return are fixedly connected to each other with good conductors. Therefore, it is not necessary to securely connect the lateral side of the coaxial connector mounting bracket 13 to the corresponding back layer return line of the microstrip signal line at the end of the printed wiring board with a good conductor. Therefore, it is not necessary to provide a small pedestal for fixing the return wiring to the back layer of the printed wiring board on the lateral side of the coaxial connector mounting bracket 13 according to the present embodiment.
[0042]
FIG. 9 is a view showing an embodiment of the shell extension sleeve mounting bracket of the coaxial connector of the present invention, and is a configuration example of the coaxial connector mounting bracket 13 shown in FIG. As described above, the coaxial connector mounting bracket 13 does not need to be fixedly connected to the back layer return line of the printed wiring board, and therefore may be formed of a poor conductor.
[0043]
FIG. 10 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of the circuit module of the present invention.
This circuit module has a configuration in which a microwave coaxial connector shell extension sleeve with flange 21 shown in FIG. 7 attached to a shell of a microwave coaxial connector is directly fixedly connected to an end of the printed wiring board 1. In this configuration, the center contact of the microwave coaxial connector and the microwave coaxial connector shell extension sleeve are firmly connected to the surface microstrip signal line and the corresponding back layer return line at the ends of the printed wiring board with good conductors. It is not necessary to provide a coaxial connector mounting bracket.
[0044]
FIG. 11 is a view showing a third embodiment of the shell extension sleeve of the coaxial connector of the present invention. This coaxial connector shell extension sleeve has a set screw flange 203 of the coaxial connector shell extension sleeve to be inserted into the insulating sleeve of the microwave coaxial connector and mounted on the coaxial connector. This is a configuration having a central axial direction projection 204 of a coaxial connector shell extension sleeve cut into a D-shape from above and below perpendicular to the direction.
[0045]
At the end of the printed wiring board, if the pad on the back layer return line corresponding to the microstrip signal line is formed on the same surface layer as the microstrip signal line by a through hole or the like, the shell extension sleeve of the present coaxial connector Can be easily fixedly connected to the microstrip signal line and its return line on the surface layer of the printed wiring board in a state where the cable is inserted into the insulating sleeve of the coaxial connector.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a microwave coaxial connector shell is mounted on the vertical side of the microwave coaxial connector mounting bracket of an electric conductor having an L-shaped cross section, and the center contact of the shell is set at the vertical side. The microstrip signal line of the printed circuit board is fixedly connected to the surface microstrip signal line of the printed circuit board by being penetrated. The back layer return line corresponding to the line can be accurately connected to the conductor at the end of the printed wiring board. Therefore, there is an effect that the reflection loss of the signal generated at the fixed connection portion of the microwave coaxial connector can be significantly reduced.
[0047]
Further, since the lateral side of the coaxial connector mounting bracket having an L-shaped cross section can be accurately fixedly connected to the back layer return line corresponding to the surface layer microstrip signal line at the end of the printed wiring board, the printed wiring board is supported. In a circuit module having a printed wiring board support plate for performing the above, the printed wiring board support plate can be separated from the coaxial connector mounting bracket.
Further, since the printed wiring board support plate can be made of a poor conductor such as a polymer resin material, there is an effect that the printed wiring board support plate can have a simple structure and its fixing means can be made easy. .
[0048]
Also, the shell extension sleeve of the coaxial connector whose one end is cut into a D-shape is inserted and attached to the insulating sleeve of the microwave coaxial connector, and the tip of the center contact of the coaxial connector is fixedly connected to the microstrip signal line. By connecting the flat surface in the central axis direction to the back layer return line corresponding to the surface layer microstrip signal line at the end of the printed wiring board, the forward and return paths of signals formed on the front and back of the printed wiring board are respectively connected. Can be accurately formed at the end of the printed wiring board. For this reason, in the circuit module using the shell extension sleeve of the coaxial connector, the coaxial connector mounting material may be formed of a poor conductor, which has the effect of reducing the cost of the coaxial connector mounting tool.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a circuit module of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of a coaxial connector mounting bracket having a small pedestal slightly raised according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing one embodiment of a back layer pattern of the printed wiring board of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram showing a second embodiment of the circuit module of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the coaxial connector mounting bracket having the small micro pedestal according to the present invention.
FIG. 6 is a view showing a first embodiment of the shell extension sleeve of the coaxial connector of the present invention.
FIG. 7 is a view showing a second embodiment of the shell extension sleeve of the coaxial connector of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram showing a third embodiment of the circuit module of the present invention.
FIG. 9 is a view showing one embodiment of a fitting for mounting a shell extension sleeve of the coaxial connector of the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of the circuit module of the present invention.
FIG. 11 is a view showing a third embodiment of the shell extension sleeve of the coaxial connector of the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional configuration diagram showing one embodiment of a microstrip signal line type wiring board of the present invention.
FIG. 13 is a configuration diagram showing a conventional circuit module.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printed wiring board, 2 ... Microstrip signal line, 3, 13, 23 ... Coaxial connector mounting bracket, 31 ... Small pedestal for fixation of the back layer of printed wiring board back layer, 4 ... Shell of microwave coaxial connector, 5 ... Micro Center contact of wave coaxial connector, 6: insulating sleeve of microwave coaxial connector, 7: support plate of printed wiring board, 8: pedestal for fixing printed wiring board, 9: set screw of printed wiring board, 10: mounting bracket for coaxial connector Screws for fixing the printed wiring board to the printed wiring board support plate, 11: an insulating base plate of the printed wiring board, 12: a return of the microstrip signal line, 14: a support post for fixing the printed wiring board, 101: a printed wiring board back layer return inhibition section , 102: Printed circuit board back layer return line allowable portion, 20: Microwave coaxial connector shell extension sleeve, 21: Hula Microwave coaxial connector shell extension sleeve, 24 ... Circuit module support plate, 201 ... Center axial direction flat surface of microwave coaxial connector shell extension sleeve, 202 ... Center axial cylinder at cut portion of microwave coaxial connector shell extension sleeve Inside, 203: flange for set screw of coaxial connector shell extension sleeve, 204: central axial projection of coaxial connector shell extension sleeve

Claims

In a printed circuit board having a microstrip signal line formed on a surface layer and a return line of the microstrip signal line formed on a back layer, and a circuit module having a microwave coaxial connector at an end of the wiring board,
Attachment of a coaxial connector in which the center contact of the microwave coaxial connector penetrates a vertical side of an electric conductor fitting having an L-shaped cross section and a flange provided outside the shell of the microwave coaxial connector is fixed to the vertical side. With metal fittings,
The distal end of the center contact of the microwave coaxial connector fixed to the coaxial connector mounting bracket is fixedly connected to the end of the surface layer microstrip signal line of the printed wiring board with a good conductor, and the lateral side of the coaxial connector mounting bracket is connected. A circuit module having a microwave coaxial connector, which is fixedly connected to a back layer return line corresponding to a microstrip signal line at an end of the printed wiring board with a good conductor.

The cross section of the coaxial connector mounting bracket having an L-shaped cross section, which is fixedly connected to the back layer return line corresponding to the microstrip signal line at the end portion of the printed circuit board with a good conductor, is slightly raised on the lateral side of the mounting layer. 2. The circuit module having a microwave coaxial connector according to claim 1, wherein the metal coaxial connector is a fitting having a small pedestal for fixing a return wire.

In a printed wiring board having a plurality of microstrip signal lines on the surface layer of the printed wiring board, the back layer return lines corresponding to the microstrip signal lines are commonly configured without being separated independently. ,
The small pedestal for fixing the retrace of the printed wiring board back layer, which is formed on the lateral side of the mounting bracket having the L-shaped coaxial connector, is fixed to the end of the printed wiring board of each microstrip signal line. 3. A circuit module having a microwave coaxial connector according to claim 2, wherein the mounting bracket includes a plurality of coaxial connector mounting brackets provided in a back layer return portion.

A printed wiring board in which the microstrip signal line is formed on the surface layer and the return line of the microstrip signal line is formed in the back layer, and the signal line and the microwave coaxial connector are fixed with a good conductor at the end of the printed wiring board. In a circuit module having a coaxial connector mounting bracket having an L-shaped cross section to be connected and a printed wiring board support plate for supporting the printed wiring board,
The cross-sectional side of the L-shaped coaxial connector mounting bracket is fixedly connected with a good conductor to the back layer return line corresponding to the microstrip signal line at the end of the printed wiring board, and the printed wiring board support plate is 4. The circuit module having a microwave coaxial connector according to claim 1, wherein the circuit module has a configuration separated from the coaxial connector mounting bracket.

5. The circuit module having a microwave coaxial connector according to claim 4, wherein said printed wiring board support plate is made of a poor conductor.

In the above printed wiring board and a circuit module having a microwave coaxial connector at an end of the wiring board,
A shell extending sleeve of a cylindrical conductive coaxial connector having one end cut into a D-shape to be inserted and mounted from the shell of the microwave coaxial connector to an insulating sleeve extending in the central axis direction of the connector,
The other end of the shell extending sleeve of the cylindrical conductive microwave coaxial connector cut into the D-shape was attached to the insulating sleeve portion so as to be in close contact with the shell of the microwave coaxial connector, and cut into the D-shape. The tip of the center contact of the microwave coaxial connector protruding from the shell extension sleeve of the cylindrical conductive microwave coaxial connector is fixedly connected to the end of the surface layer microstrip signal line of the printed wiring board with a good conductor, The flat surface in the central axis direction of the shell extension sleeve of the cylindrical conductive microwave coaxial connector cut into a D-shape is fixedly connected to the back layer return line corresponding to the microstrip signal line at the end of the printed wiring board with a good conductor. A circuit module having a microwave coaxial connector.

The inner diameter in the center axis direction of the cut portion of the shell extension sleeve of the cylindrical conductive coaxial connector in which one end is cut into a D-shape is the other end of the other end to be inserted and attached to the insulating sleeve of the microwave coaxial connector. 7. The circuit module having a microwave coaxial connector according to claim 6, wherein the shell extension sleeve has a smaller diameter than an inner diameter.

7. A shell extension sleeve having a flange for a set screw at the other end of the shell extension sleeve of the cylindrical conductive microwave coaxial connector having one end cut into a D-shape. A circuit module having the microwave coaxial connector according to claim 7.

9. The cylindrical conductive member according to claim 6, wherein one end of the microwave coaxial connector is inserted into and mounted on an insulating sleeve portion extending in the central axis direction of the connector and cut into a D-shape. Shell extension sleeve for coaxial connectors.