JP2004304313A - 高周波無線用コネクタユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】外部アンテナと内部アンテナとがインピーダンスマッチングできる高周波無線用コネクタユニットを提供する。
【解決手段】無線ＬＡＮ用のノート型ＰＣの内部に設置されている内部アンテナＡＮＴ１と外部アンテナＡＮＴ３をコネクタ１で切り換える。可動コンタクト１１は外部アンテナＡＮＴ３の信号線と接続する。固定コンタクト１２は可動コンタクト１１が弾性的に当接する。プリント基板２０はソケット１０に固定されており、第１ＭＳＬ１が可動コンタクト１１と第１ポートＰ１を接続している。第２ＭＳＬ２が固定コンタクト１２と第２ポートＰ２を接続している。第１ポートＰ１は無線信号を送信又は受信する無線部に接続している。第２ポートＰ２は内部アンテナＡＮＴ１に接続している。
【選択図】 図１
【解決手段】無線ＬＡＮ用のノート型ＰＣの内部に設置されている内部アンテナＡＮＴ１と外部アンテナＡＮＴ３をコネクタ１で切り換える。可動コンタクト１１は外部アンテナＡＮＴ３の信号線と接続する。固定コンタクト１２は可動コンタクト１１が弾性的に当接する。プリント基板２０はソケット１０に固定されており、第１ＭＳＬ１が可動コンタクト１１と第１ポートＰ１を接続している。第２ＭＳＬ２が固定コンタクト１２と第２ポートＰ２を接続している。第１ポートＰ１は無線信号を送信又は受信する無線部に接続している。第２ポートＰ２は内部アンテナＡＮＴ１に接続している。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波無線用コネクタユニットに関する。本発明による高周波無線用コネクタユニットは、例えば、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）で通信するノート型パソコンに用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、無線ＬＡＮの機器を所有していれば、特定のサービスに加入したり、専用のソフトウェアをインストールすることなく、自由にインターネットにアクセスする場所、いわゆるホットスポット（Ｈｏｔｓｐｏｔ）が出現している。
【０００３】
また、オフィスや家庭においても、無線ＬＡＮの機器、例えばノート型のパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣという）をブロードバンドルータにワイヤレス接続して、複数台のノート型ＰＣをインターネットにアクセスしたり、ノート型ＰＣの移動を楽にしている。
【０００４】
このように、従来の有線ＬＡＮに置き換わるネットワーク形態として無線ＬＡＮが普及してきている。さらに、例えば無線ＬＡＮに代表されるＩＥＥＥ（米国電気電子学会）がＩＥＥＥ ８０２．１１ｂで規格する無線通信方式の他に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの近距離無線通信を行う規格も提案されている。
【０００５】
携帯可能な小型電子機器であるノート型ＰＣやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等では、無線電波を送受信するアンテナが筐体内部に設置され、更に受信効率を良くするためダイバシティ受信を実施している機器もある。前述の携帯機器は筐体が軽薄化しているため実装密度が高く、一つの無線通信方式によるダイバシティアンテナを構成する２つの内部アンテナに加え、他の無線通信方式による内部アンテナを限られたスペースで有効配置する発明が開示されている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−３７５３８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の発明においては、内部アンテナの受信感度を向上させるため内部アンテナをできるだけ高い位置に配置することが望ましく、例えば、内部アンテナを蓋体の上部に設置する工夫をしているが、内部アンテナであるため筐体が無線電波を電磁遮蔽したり、無線電波の感度を上げるために電子機器を動かしたりする必要がある。
【０００８】
このようなことを改良するために、筐体にスイッチ機構付きの同軸コネクタを設け、この同軸コネクタに外部アンテナを接続することにより、内部アンテナと外部アンテナが切り換え可能とし、内部アンテナで無線電波を送受信することが難しい場合は、外部アンテナで無線電波を送受信することが提案されている。
【０００９】
一方、無線ＬＡＮなどに適用される無線通信方式の変化は激しく、ＩＥＥＥ ８０２．１１で規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波の他にＩＥＥＥ ８０２．１１ａで規格されている高速無線ＬＡＮ用の５．２ＧＨｚ周辺周波数帯域の電波を受信する電子機器も要望がある。その他にも、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂで規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｇで規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波に対応する電子機器も必要とされている。無線ＬＡＮでは５．８ＧＨｚ周辺周波数帯域の高周波数電波にも将来には、対応することが望まれている。
【００１０】
外部アンテナと外部アンテナが接続されている同軸コネクタはインピーダンスを５０Ωでインピーダンスマッチングするように設計することが一般的であるが、同軸コネクタの形状の制約になどにより必ずしも実現することが難しく、また、周波数特性によっては伝送ロスを少なくするために、必ずしも、５０Ωでインピーダンスマッチングするように設計することが最良ではないため、必要な周波数を効率よく取り出すことが必要になる場合があった。
【００１１】
さらには、前述のように内部アンテナの無線信号がスイッチ機構付きの同軸コネクタを経由して筐体内部の無線部（発信源）に接続される場合は、５ＧＨｚ周波数帯域程度の高周波数になると、外部アンテナと前記無線部がインピーダンスマッチングしても、内部アンテナと前記無線部のインピーダンスが不適合となる場合がある。
【００１２】
したがって、内部アンテナと前記無線部とのインピーダンスマッチング回路が必要となってくるが、このインピーダンスマッチング回路は高周波回路であり、筐体内部に実装されている前記無線部のプリント基板やデータを処理する制御部のプリント基板（又はマザーボード）と切り離されて、このインピーダンスマッチング回路は筐体内部に実装される。無線通信機器を提供するメーカーは、適用周波数帯域が変わるごとに、このインピーダンスマッチング回路を設計しなくてはならず、不便であるという問題がある。
【００１３】
本発明は、上述した課題を解決すべく、スイッチ機構付きの同軸コネクタで内部アンテナと外部アンテナを切り換える電子機器に有効であって、外部アンテナと内部アンテナとがインピーダンスマッチングできる高周波無線用コネクタユニットを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
発明者は、上記目的を満たすため、以下のような新たな高周波無線用コネクタユニットを発明した。
【００１５】
（１） 筐体の内部に設置されている内部アンテナと筐体の外部に設置されている外部アンテナとを切り換えるための高周波無線用コネクタユニットであって、前記外部アンテナの信号線と接続するための可動コンタクトと、当該可動コンタクトが弾性的に当接する固定コンタクトとを有するソケットと、当該ソケットに固定されており、前記可動コンタクトと第１ポートとを接続している第１マイクロストリップラインが形成されており、前記固定コンタクトと第２ポートとを接続している第２マイクロストリップラインが形成されているプリント基板と、を備えており、前記第１ポートは前記筐体内部で無線信号を送信又は受信する無線部に接続されており、前記第２ポートは前記内部アンテナに接続されており、前記外部アンテナが前記ソケットに挿入された状態では、前記可動コンタクトは変位して前記固定コンタクトと断絶しており、前記外部アンテナは前記第１マイクロストリップラインと前記第１ポートを介してインピーダンスマッチングされて前記無線部に接続され、前記外部アンテナが無線信号を送受信し、前記外部アンテナが前記ソケットに挿入されていない状態では、前記可動コンタクトは前記固定コンタクトと接続しており、前記内部アンテナは前記第２ポートと前記第２マイクロストリップラインと前記固定コンタクトと前記可動コンタクトと前記第１マイクロストリップラインと前記第１ポートを介してインピーダンスマッチングされて前記無線部に接続され、前記内部アンテナが無線信号を送受信することを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。
【００１６】
（２） （１）記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記第２マイクロストリップラインとグランドパターン間に電気固体素子を取り付けるための部品実装エリアが前記プリント基板に形成されていることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。
【００１７】
（３） （２）記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記第２マイクロストリップラインと前記グランドパターン間にチップコンデンサを接続しており、前記内部アンテナにおける遮断周波数以下の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以上の周波数の信号を減衰させることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。
【００１８】
（４） （１）又は（２）のいずれかに記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記第２マイクロストリップラインにチップコンデンサを直列接続しており、前記内部アンテナにおける遮断周波数以下の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以上の周波数の信号を減衰させることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。
【００１９】
（５） （２）記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記第２マイクロストリップラインと前記グランドパターン間にチップコイルを接続しており、前記内部アンテナにおける遮断周波数以上の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以下の周波数の信号を減衰させることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。
【００２０】
（６） （１）又は（２）のいずれかに記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記第２マイクロストリップラインにチップコイルを直列接続しており、前記内部アンテナにおける遮断周波数以上の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以下の周波数の信号を減衰させることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。
【００２１】
（７） （１）から（６）のいずれかに記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記内部アンテナ及び前記外部アンテナは、ＩＥＥＥ ８０２．１１で規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波、又はＩＥＥＥ８０２．１１ａで規格されている高速無線ＬＡＮ用の５．２ＧＨｚ周辺周波数帯域の電波、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂで規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｇで規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波のいずれか一つを送受信することを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。
【００２２】
（８） （１）記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記外部アンテナの接続端はプラグが取り付けられており、当該プラグは前記外部アンテナの信号線と接続するピン状の信号コンタクトと、当該信号コンタクトを取り囲むように円筒が形成されているグランドコンタクトとを備えており、前記プラグが挿抜されるための高周波無線用コネクタユニットであって、前記可動コンタクトと前記固定コンタクトを覆うように配置されており、前記グランドコンタクトの内周に接触するための一対の第１接触辺を有しており、前記プリント基板のグランドパターンに接地する導通性の第１シェルと、当該第１シェルを覆うように配置されており、前記グランドコンタクトの内周に接触するための一対の第２接触辺を有しており、前記プリント基板のグランドパターンに接地する導通性の第２シェルと、前記可動コンタクトと前記固定コンタクトと前記第１シェルと前記第２シェルとを配置している絶縁性のソケットハウジングと、を備えており、前記ソケットハウジングは前記信号コンタクトが挿入されるための第１貫通穴とグランドコンタクトが挿入されるための第２貫通穴とが同心円上に形成されており、前記信号コンタクトを前記第１貫通穴に挿入すると、前記信号コンタクトは前記可動コンタクトを前記固定コンタクトから遠ざけるように変位させることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。
【００２３】
（９） （７）記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記内部アンテナはダイバシティ方式の第１内部アンテナと第２内部アンテナで構成されており、一方の内部アンテナが前記第２ポートに接続されており、他方の内部アンテナが前記無線部に接続されていることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。
【００２４】
この発明は、「筐体の内部に設置されている内部アンテナと筐体の外部に設置されている外部アンテナとを切り換えるための高周波無線用コネクタユニットであって、前記外部アンテナの信号線と接続するための可動コンタクトと、当該可動コンタクトが弾性的に当接する固定コンタクトとを有するソケットと、当該ソケットに固定されており、前記可動コンタクトと第１ポートとを接続している第１マイクロストリップラインが形成されており、前記固定コンタクトと第２ポートとを接続している第２マイクロストリップラインが形成されているプリント基板と、を備えており、前記第１ポートは前記筐体内部で無線信号を送信又は受信する無線部に接続されており、前記第２ポートは前記内部アンテナに接続されており、前記外部アンテナが前記ソケットに挿入された状態では、前記可動コンタクトは変位して前記固定コンタクトと断絶しており、前記外部アンテナは前記第１マイクロストリップラインと前記第１ポートを介してインピーダンスマッチングされて前記無線部に接続され、前記外部アンテナが無線信号を送受信し、前記外部アンテナが前記ソケットに挿入されていない状態では、前記可動コンタクトは前記固定コンタクトと接続しており、前記内部アンテナは前記第２ポートと前記第２マイクロストリップラインと前記固定コンタクトと前記可動コンタクトと前記第１マイクロストリップラインと前記第１ポートを介してインピーダンスマッチングされて前記無線部に接続され、前記内部アンテナが無線信号を送受信する」ことを特徴としてよい。
【００２５】
「内部アンテナ」は単一のアンテナであってもよく、ダイバシティ方式による２アンテナの内の一つであってもよい。「内部アンテナ」は、携帯用電子機器に搭載される場合は小型アンテナが好ましく、天板に用いられる金属板の共振を利用した板状アンテナである逆Ｆアンテナであってよい。「外部アンテナ」は線状アンテナであってよく、ホイップアンテナであってもよい。
【００２６】
「筐体」とは、例えば、ノート型ＰＣ又はＰＤＡなどの携帯用電子機器における箱形の容器と考えてよく、表示器などが実装されている蓋体を含めてよい。したがって、「筐体の内部に設置されている内部アンテナ」は蓋体の内部に設置される内部アンテナを含めてよい。
【００２７】
この発明における「高周波」は、周波数３００ＭＨｚ以上のＵＨＦ帯以上を示すものとする。「外部アンテナ」は、線状アンテナを同軸ケーブルで接続し、同軸ケーブルの終端は同軸プラグが取り付けられていると考えてよい。したがって、「高周波無線用コネクタユニット」は「外部アンテナ」の同軸プラグが挿抜可能な「ソケット」を有していると考えてよい。「外部アンテナの信号線と接続するための可動コンタクト」は、同軸プラグの心線が可動コンタクトに接続すると考えてもよい。
【００２８】
「可動コンタクト」は板ばねであってよく、「可動コンタクト」は「固定コンタクト」に一定の接触圧を付与して電気的に接続していると考えてよい。また、「可動コンタクト」は同軸プラグが挿入されると弾性変形限度内で変位すると考えてよい。そして、この「可動コンタクト」と「固定コンタクト」がスイッチ機構を構成しているとしてよい。
【００２９】
「可動コンタクト」は「第１マイクロストリップライン」の一端にはんだなどで固定されていると考えてよく、同様に、「固定コンタクト」は「第２マイクロストリップライン」の一端にはんだなどで固定されていると考えてよい。「第１ポート」及び「第２ポート」は同軸コネクタ（同軸ソケット）と考えてよく、当該同軸コネクタに心線が「第１マイクロストリップライン」及び「第２マイクロストリップライン」のそれぞれの他端に接続されると考えてよい。
【００３０】
この「プリント基板」は、誘電体となる基材上に伝送線路となる「マイクロストリップライン」とグランドパターンを形成している。そして、「プリント基板」における基材の比誘電率、板厚及び「マイクロストリップライン」における厚さ、幅等によって、伝送線路の特性インピーダンスを決めることができると考えてよい。ＵＨＦ帯〜ＳＨＦ帯の高周波回路では、「プリント基板」は比誘電率が４．８程度のガラスエポキシ基板が使用されてよい。
【００３１】
「プリント基板はソケットに固定されている」とは、「プリント基板」は「ソケット」にねじなどの締結具で固定してもよく、「ソケット」内に配置される「固定コンタクト」と「可動コンタクト」とグランドコンタクトが、「プリント基板」にはんだなどで固定されることで「ソケット」が固定されると考えてもよい。
【００３２】
「第１ポートが無線部に接続されている」とは、「第１ポート」と「無線部」が同軸ケーブルで結線されていると考えてよく、「第２ポートは内部アンテナに接続されている」とは、「第２ポート」と「内部アンテナ」が同軸ケーブルで結線されていると考えてよい。
【００３３】
このように、「内部アンテナ」又は「外部アンテナ」とスイッチ機構付きの「ソケット」の間に「マイクロストリップライン」によるインピーダンスマッチング回路を介在させることによって、「内部アンテナ」又は「外部アンテナ」が必ずしも５０Ωでない場合であっても、前記２つの部品を擬似的にインピーダンスマッチングさせ、「内部アンテナ」又は「外部アンテナ」を最適な状態で使用することができるようになる。
【００３４】
このことは、高周波無線用コネクタユニットの機構的な設計の自由度を広げることにつながり、高周波無線用コネクタユニットにおいて従来できなかった形状での性能出しができ、対応が難しかった、例えば、５ＧＨｚ周波数帯での高周波無線用コネクタユニットが可能となった。
【００３５】
この発明は、「（１）記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記第２マイクロストリップラインと前記グランドパターン間に電気固体素子を取り付けるための部品実装エリアが前記プリント基板に形成されている」ことを特徴としてよい。
【００３６】
この発明による「プリント基板」は「ソケット」が取り付けられる上面がマイクロストリップラインによる信号ライン形成面であり、反対面がグランドパターン形成面になっているとしてよい。さらに、部品の接続上、マイクロストリップラインとの距離をある程度の間隔を保ち、特性インピーダンスに影響の無いように前記信号ライン形成面にグランドパターンが形成されているとしてよい。
【００３７】
そして、「第２マイクロストリップライン」と上面に形成されている「グランドパターン」間に「電気固体素子」が実装されると考えてよい。「電気固体素子」は高周波回路ということであれば、リードレスのチップ部品が好ましく、例えば、チップコンデンサやチップコイルを実装してよい。
【００３８】
「部品実装エリア」は明確な境界を有するものではなく、ストリップライン及びグランドパターンは適用無線周波数帯域によってその形状が異なるが、マスターとなるパターン設計において、実装されると想定される「電気固体素子」の実装余地を確保しておくことと考えてよい。また、「部品実装エリア」には「電気固体素子」が実装されない場合があると考えてよい。
【００３９】
このように、高周波無線用コネクタユニットが有するインピーダンスマッチング回路はリアクタンスとキャパシタンスの組合せによって、設計工数をあまり要しないという効果がある。また、マイクロストリップラインにオープンスタブやショートスタブを形成することによりコストを要しないインピーダンスマッチング回路を有する高周波無線用コネクタユニットの提供が可能となった。
【００４０】
この発明は、「（２）記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記第２マイクロストリップラインとグランドパターン間にチップコンデンサを接続しており、前記内部アンテナにおける遮断周波数以下の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以上の周波数の信号を減衰させること」を特徴としてよい。
【００４１】
また、この発明は、「（１）又は（２）のいずれかに記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記第２マイクロストリップラインにチップコンデンサを直列接続しており、前記内部アンテナにおける遮断周波数以下の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以上の周波数の信号を減衰させる」ことを特徴としてよい。
【００４２】
さらに、第２マイクロストリップラインとグランドパターン間にチップコンデンサを並列接続して、内部アンテナにおける遮断周波数以下の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以上の周波数の信号を減衰させてもよい。
【００４３】
インピーダンスマッチング回路にローパスフィルタを付加したこれら実施様態は、内部アンテナにおいて求められる遮断周波数以下の周波数の信号（電波）だけを通過させ、遮断周波数以上の不要な信号（電波）を減衰させることができる。
【００４４】
これらのローパスフィルタにより、遮断周波数（カットオフ周波数）以上においては信号（電波）の利得が小さくなり、応答しなくなるのである。そして、このローパスフィルタに重視される特性に対応して、これら実施様態を選択することが可能であり、所望としない高周波成分の定倍波を簡易に除去できるという効果がある。
【００４５】
この発明は、「（２）記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記第２マイクロストリップラインとグランドパターン間にチップコイルを接続しており、前記内部アンテナにおける遮断周波数以上の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以下の周波数の信号を減衰させること」を特徴としてよい。
【００４６】
また、この発明は、「（１）又は（２）のいずれかに記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記第２マイクロストリップラインにチップコイルを直列接続しており、前記内部アンテナにおける遮断周波数以上の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以下の周波数の信号を減衰させる」ことを特徴としてよい。
【００４７】
インピーダンスマッチング回路にハイパスフィルタを付加したこれら実施様態は、内部アンテナにおいて求められる遮断周波数以上の周波数の信号（電波）だけを通過させ、遮断周波数以下の不要な信号（電波）を減衰させることができる。
【００４８】
これらのハイパスフィルタによりインピーダンスマッチング回路は、遮断周波数（カットオフ周波数）以下においては信号（電波）の利得が小さくなり、応答しなくなるのである。そして、このハイパスフィルタに重視される特性に対応して、これら実施様態を選択することが可能であり、所望としない低周波成分の定倍波を簡易に除去できるという効果がある。
【００４９】
この発明は、「（１）から（６）のいずれかに記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記内部アンテナ及び前記外部アンテナは、ＩＥＥＥ ８０２．１１で規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波、又はＩＥＥＥ ８０２．１１ａで規格されている高速無線ＬＡＮ用の５．２ＧＨｚ周辺周波数帯域の電波、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂで規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｇで規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波のいずれか一つを送受信する」ことを特徴としてよい。
【００５０】
さらに、無線ＬＡＮにおけるＢｌｕｅｔｏｏｔｈや５．８ＧＨｚ周辺周波数帯域の電子機器にも対応できると考えてよい。
【００５１】
この発明は、「（１）記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記外部アンテナの接続端はプラグが取り付けられており、当該プラグは前記外部アンテナの信号線と接続するピン状の信号コンタクトと、当該信号コンタクトを取り囲むように円筒が形成されているグランドコンタクトとを備えており、前記プラグが挿抜されるための高周波無線用コネクタユニットであって、前記グランドコンタクトの外周に接触するための一対の第１接触辺を有しており、前記プリント基板のグランドパターンに接地する導通性の第１シェルと、前記グランドコンタクトの内周に接触するための一対の第２接触辺を有しており、前記プリント基板のグランドパターンに接地する導通性の第２シェルと、前記可動コンタクトと前記固定コンタクトと前記第１シェルと前記第２シェルとを配置している絶縁性のソケットハウジングと、を備えており、前記ソケットハウジングは前記信号コンタクトが挿入されるための第１貫通穴と前記グランドコンタクトが挿入されるための第２貫通穴とが同心円上に形成されており、前記信号コンタクトを前記第１貫通穴に挿入すると、前記信号コンタクトは前記可動コンタクトを前記固定コンタクトから遠ざけるように変位させる」ことを特徴としてよい。
【００５２】
「第１シェル」のプラグ挿入端となる前部は円筒状に形成されているとしてよい。そして、「第１シェル」のプラグ挿入端の反対側の後部は半円弧をもつＵの字状に形成されてよい。そして、「第１シェル」における円筒と、「第１シェル」における半円弧は同心円を形成しているとしてよい。また、「第１シェル」における円筒の外径及び「第１シェル」における半円弧の外径は、「グランドコンタクト」の内径より小さいとしてよい。
【００５３】
「第２シェル」は「第１シェル」を囲むように凹字状に形成されていてよい。そして、「第２シェル」において対向する側壁の内壁間の間隔は、「グランドコンタクト」の外径より大きく形成されているとしてよい。
【００５４】
したがって、「プラグ」を高周波無線用コネクタユニットに挿入すると、「グランドコンタクト」の外周と内周は「第１接触辺」と「第２接触辺」で二重に接触するようにしており、外部アンテナにおけるグランドラインの接続を確実にしている。
【００５５】
「プラグ」が高周波無線用コネクタユニットに挿入されているときは、「可動コンタクト」を心線（信号ライン）として考えてよく、「プラグ」が高周波無線用コネクタユニットに挿入されていないときは、「可動コンタクト」と「固定コンタクト」を心線（信号ライン）として考えてよい。また、「第１シェル」と「第２シェル」は外部導体と考えてよく、「ソケットハウジング」は心線と外部導体間に介在する誘電体とみなすこともでき、したがって、「外部アンテナ」と「内部アンテナ」を切り換える同軸コネクタと考えることができる。
【００５６】
ピンである「信号コンタクト」は「第１貫通穴」によって挿入方向のみに運動が規制されると考えてよい。「可動コンタクト」の可動端は「信号コンタクト」の挿入軸中心に屈曲面又は円弧面を形成していると考えてよい。そして、「信号コンタクト」となるピンが「第１貫通穴」に挿入されると、ピンは「第１貫通穴」に規制されて進行するので、「可動コンタクト」の可動端は相対的に変位すると考えてよい。
【００５７】
このように、この高周波無線用コネクタユニットはスイッチ切り換え動作と外部アンテナとの接続動作を併用しており、簡易な構成のスイッチ機構を実現できた。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００５９】
図１は、本発明による一実施形態における高周波無線用コネクタユニット（以下、コネクタと略称する）の構成を示す平面図である。なお、図１における実施形態では、コネクタ１が取り付けられる電子機器の例としてノート型ＰＣを用いて説明する。
【００６０】
図１において、ノート型ＰＣにおける筐体１Ａの内部にはダイバシティ方式の内部アンテナＡＮＴ１及び内部アンテナＡＮＴ２が設置されている。ダイバシティ方式では、片方の内部アンテナは送受信するアンテナ（メインアンテナ）であり、他方の内部アンテナは、受信するだけのアンテナ（サブアンテナ）である。
【００６１】
通常、データ送信時はメインアンテナを使用し、データ受信時はメインアンテナ又はサブアンテナのどちらか受信レベルが高い方を切り換えながら使用し、受信電波のレベル変動を極力少なくするものである。本実施形態では、メインアンテナを内部アンテナＡＮＴ１とし、サブアンテナを内部アンテナＡＮＴ２とするが、これは逆の場合でも良いものとする。
【００６２】
筐体１Ａの外部には、外部アンテナＡＮＴ３が移動自在に設置されている。外部アンテナＡＮＴ３の接続端はプラグ３０が取り付けられている。プラグ３０は、外部アンテナＡＮＴ３の信号線と接続するピン状の信号コンタクト３１を備えており、信号コンタクト３１を取り囲むように円筒状のグランドコンタクト３２が形成されている。
【００６３】
筐体１Ａの側壁には、コネクタ１が筐体１Ａの内部に突出するように取り付けられている。コネクタ１におけるソケット１０は、外部アンテナＡＮＴ３の信号線と接続するための可動コンタクト１１を有している。また、ソケット１０は可動コンタクト１１が弾性的に当接する固定コンタクト１２を有している。
【００６４】
ソケット１０の下面には、プリント基板２０が固定されている。プリント基板２０の上面には、可動コンタクト１１と第１ポートＰ１とを接続している第１マイクロストリップラインＭＳＬ１（以下、第１ＭＳＬ１と略称する）が形成されている。同様に、プリント基板２０の上面には、固定コンタクト１２と第２ポートＰ２とを接続している第２マイクロストリップラインＭＳＬ２（以下、第２ＭＳＬ２と略称する）が形成されている。
【００６５】
第１ポートＰ１は、第３ポートＰ３に同軸ケーブルＣＢ１で接続されている。第３ポートＰ３は筐体１Ａ内部で無線信号を送信又は受信する無線部４０における接続端子である。一方、第２ポートＰ２は内部アンテナＡＮＴ１に同軸ケーブルＣＢ２で接続されている。また、無線部４０における接続端子である第４ポートＰ４は内部アンテナＡＮＴ２に同軸ケーブルＣＢ３で接続されている。
【００６６】
外部アンテナＡＮＴ３がソケット１０に挿入された状態では、可動コンタクト１１は変位して固定コンタクト１２と断絶しており、外部アンテナＡＮＴ３は第１ＭＳＬ１と第１ポートＰ１を介してインピーダンスマッチングされて無線部４０に接続され、外部アンテナＡＮＴ３が無線信号を送受信する。
【００６７】
一方、外部アンテナＡＮＴ３がソケット１０に挿入されていない状態では、可動コンタクト１１は固定コンタクト１２と接続しており、内部アンテナＡＮＴ１は第２ポートＰ２と第２ＭＳＬ２と固定コンタクト１２と可動コンタクト１１と第１ＭＳＬ１と第１ポートＰ１を介してインピーダンスマッチングされて無線部４０に接続され、内部アンテナＡＮＴ１が無線信号を送受信する。
【００６８】
次に、実施形態による無線部４０の回路構成及び周辺回路構成を図２により説明する。
【００６９】
図２において、制御部５０はＣＰＵやメモリを含み、実質的にノート型ＰＣにおけるメイン基板である。制御部５０は無線部４０に入出力するデータあるいはデジタル信号の情報を処理する。
【００７０】
制御部５０は、蓋体の表面部に配置された表示部６２に画像情報を出力する。また、キーボードやマウスなどの入力部６１からの操作信号によって、制御部５０は情報を処理する。なお、無線部４０は制御部５０のメイン基板に含まれるものであってもよい。
【００７１】
無線部４０は、サーキュレータ４１と受信部４２と変復調部４３と送信部４４とアンテナスイッチ４５で構成されている。送信部４４は送信用無線信号を生じさせる。アンテナスイッチ４５は受信用無線信号を内部アンテナＡＮＴ２又は内部アンテナＡＮＴ１（又は外部アンテナＡＮＴ３）の何れかからの信号を選択する。
【００７２】
受信部４２は選択された受信用無線信号を所定の周波数及びレベルに変換及び増幅して受信信号とする。サーキュレータ４１は、送信用無線信号をアンテナスイッチ４５に送信すると共にアンテナスイッチ４５からの受信用無線信号を受信部４２に送信する。
【００７３】
変復調部４３は、制御部５０からのデータ又はデジタル信号を変調して送信部４４に送信し、受信部４２からの受信信号を復調してその復調データであるデジタル信号を制御部５０に送信する。なお、変復調部４３は無線部４０を制御する無線制御部を含んでいる。
【００７４】
前記無線制御部は送受信信号の周波数選択制御や送信部４４の出力する無線信号のレベル制御、アンテナスイッチ４５の切り替え制御等を行う。また、サーキュレータ４１は、内部アンテナＡＮＴ２又は内部アンテナＡＮＴ１（又は外部アンテナＡＮＴ３）の入出力信号が送信あるいは受信時に動作の必要がない受信部４２又は送信部４４の影響を受けないようにするアイソレータの役割をする。
【００７５】
図２において、無線信号の受信時に内部アンテナＡＮＴ２又はＡＮＴ１（又は外部アンテナＡＮＴ３）の何れかから入力された無線信号が、サーキュレータ４１を介して受信部４２で増幅される。さらに、変復調部４３でデジタル信号に復調される。このデジタル信号は制御部５０に出力される。また、無線信号の送信時において、制御部５０から出力されるデジタル信号が、変復調部４３で変調された後、送信部４４で増幅されて送信用無線信号になる。この無線信号はサーキュレータ４１を介して内部アンテナＡＮＴ１（又は外部アンテナＡＮＴ３）から輻射される。
【００７６】
なお、図１に示したノート型ＰＣは、２つの内部アンテナＡＮＴ２及びＡＮＴ１（又は外部アンテナＡＮＴ３）を用いるアンテナ選択ダイバシティ受信を行っており、受信開始時に受信部４２に接続するアンテナをアンテナスイッチ４５によって内部アンテナＡＮＴ２又はＡＮＴ１（又は外部アンテナＡＮＴ３）に切り替え、変復調部４３で受信部４２からの受信信号のレベルを比較し、所望信号の受信は受信信号レベルの強い方のアンテナを受信部４２に接続して行う。
【００７７】
次に、実施形態におけるコネクタ１の構成を図３により説明する。図３（ａ）はコネクタ１の斜視図であり、図３（ｂ）はコネクタ１を裏面から観た斜視図である。なお、図３は、この発明によるインピーダンスマッチング回路の第１実施例である。
【００７８】
図３（ａ）の実施形態において、ソケット１０は、絶縁性のソケットハウジング１０Ａに可動コンタクト１１と固定コンタクト１２と第１シェル１３と第２シェル１４が圧入されている。ソケットハウジング１０Ａの後端部は開口部を形成しており、当該開口部に可動コンタクト１１と固定コンタクト１２と第１シェル１３と第２シェル１４のそれぞれの後端部が露出している。
【００７９】
プリント基板２０は、ソケット１０が取り付けられる上面が第１ＭＳＬ１と第２ＭＳＬ２による信号ライン形成面である。そして、第１ＭＳＬ１と第２ＭＳＬ２との距離をある程度の間隔を保ち、特性インピーダンスに影響の無いように前記信号ライン形成面にグランドパターン２０Ａが形成されている。また、図３（ｂ）に示されるように、前記信号ライン形成面と反対面にグランドパターン２０Ｂが形成されている。
【００８０】
図３（ａ）の実施形態において、第１ＭＳＬ１の一端は可動コンタクト１１の後端に接続しており、第１ＭＳＬ１の他端は第１ポートＰ１に接続している。同様に、第２ＭＳＬ２の一端は固定コンタクト１２の後端に接続しており、第２ＭＳＬ２の他端は第２ポートＰ２に接続している。
【００８１】
図３（ａ）の実施形態では、第１ポートＰ１及び第２ポートＰ２は、同軸コネクタ（同軸ソケット）であり、前記同軸コネクタの心線が第１ＭＳＬ１及び第２ＭＳＬ２のそれぞれの他端に接続している。また、前記同軸コネクタのグランドコンタクトはグランドパターン２０Ａに接地している。
【００８２】
また、第２ＭＳＬ２とグランドパターン２０Ａ間にチップコンデンサやチップコイルなどの電気固体素子を取り付けるための部品実装エリア２０Ｃが、プリント基板２０に形成されている。図３（ａ）の実施形態では、２個の電気固体素子が実装されるための二つのランドがグランドパターン２０Ａに形成されている。
【００８３】
引き続き、実施の形態におけるコネクタ１の構成を図４により説明する。図４（ａ）はコネクタ１の平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の正面図、図４（ｃ）は図４（ａ）の背面図、図４（ｄ）は図４（ｃ）のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【００８４】
図４（ａ）においては、プリント基板２０における第１ＭＳＬ１と第２ＭＳＬ２とグランドパターン２０Ａのパターンレイアウトの一例を示している。なお、図４（ａ）においては、第１ポートＰ１及び第２ポートＰ２における実質的に同軸コネクタは、前述のパターンレイアウトを明瞭にするため図示していない。
【００８５】
図４（ｂ）においては、ソケットハウジング１０Ａに二つの貫通穴１０Ｄが形成されている。この貫通穴１０Ｄに図４（ｄ）に示されるようにナット１０Ｅが圧入されている。そして、雄ねじを用いてナット１０Ｅと締結することにより、図１に示されるように、コネクタ１は筐体１Ａの側壁に取り付けが可能となるのである。
【００８６】
図４（ｂ）において、ソケットハウジング１０Ａは下面に二つの突起１０Ｆを形成している。プリント基板２０においては、突起１０Ｆに対応した位置合わせ用の穴が設けられており、突起１０Ｆはソケット１０とプリント基板２０とが結合する際の位置合わせを可能としている。
【００８７】
また、図４（ｃ）において、ソケットハウジング１０Ａの前面には、信号コンタクト３１（図１参照）が挿入されるための第１貫通穴１０Ｂが形成されており、グランドコンタクト３２（図１参照）挿入されるための第２貫通穴１０Ｃが形成されている。第１貫通穴１０Ｂと第２貫通穴１０Ｃは同心円をなしている。
【００８８】
次に、コネクタ１の作用を図５と図６により説明する。図５はコネクタ１における要部部品の斜視分解組立図であり、図６は図１における要部断面拡大図である。
【００８９】
図５の実施形態において、可動コンタクト１１は板ばねであり、端部１１Ａはなだらかな屈曲面を形成している。前記屈曲面は曲率の大きい円弧であってもよい。端部１１Ａと反対側の端部１１Ｂは、その底面が第１ＭＳＬ１（図３参照）の端部にはんだなどで固定される。端部１１Ａには横設辺１１Ｃが形成されており、横設辺１１Ｃが固定コンタクト１２に弾性的に当接している。
【００９０】
固定コンタクト１２は平板であり、端部１２Ａは横設辺１１Ｃが着脱する。端部１２Ａと反対側の端部１２Ｂは、その底面が第２ＭＳＬ２（図３参照）の端部にはんだなどで固定される。
【００９１】
導通性の第１シェル１３は前部１３Ａが円筒状に形成されており、後部１３Ｂは半円弧をもつＵの字状に形成されている。前部１３Ａは、相反するように一対の第１接触辺１３Ｃ及び１３Ｄを有している。これら第１接触辺１３Ｃ及び１３Ｄは互いに近づく方向に弾性変形可能としている。第１シェル１３における後部１３Ｂの底面はグランドパターン２０Ａ（図３参照）にはんだなどで固定されて接地する。
【００９２】
導通性の第２シェル１４は、倒立凹字状に形成されており、前部１４Ａは、対向するように一対の第２接触辺１４Ｃ及び１４Ｄを有している。これら第２接触辺１４Ｃ及び１４Ｄは互いに遠ざかる方向に弾性変形可能としている。第２シェル１４における後部１４Ｂに形成されているフランジ（鍔）はグランドパターン２０Ａ（図３参照）にはんだなどで固定されて接地する。
【００９３】
これらの可動コンタクト１１と固定コンタクト１２と第１シェル１３と第２シェル１４は、図６に示されるように、ソケットハウジング１０Ａに圧入されて一体化される。図６において、第１シェル１３はプラグ３０の挿入方向から圧入され、可動コンタクト１１と固定コンタクト１２と第２シェル１４は、プラグ３０の挿入方向と反対方向から圧入される。
【００９４】
図６の実施形態において、第１シェル１３はその円筒部が可動コンタクト１１と固定コンタクト１２を覆うように配置されている。また、第２シェル１４は第１シェル１３を覆うように配置されている。そして、第１シェル１３における円筒と、第１シェル１３における半円弧と、第１貫通穴１０Ｂとは同心円を形成している。
【００９５】
また、第１シェル１３における円筒の外径は、グランドコンタクト３２の内径より小さく形成されており、第２シェル１４における対向する側壁の内壁間の間隔はグランドコンタクト３２の外径より大きく形成されている。
【００９６】
したがって、プラグ３０をコネクタ１の第２貫通穴１０Ｃに挿入すると、グランドコンタクト３２の外周と内周は、第１シェル１３における第１接触辺１３Ｃ及び１３Ｄと、第２シェル１４における第２接触辺１４Ｃ及び１４Ｄで二重に接触するようにしており、外部アンテナＡＮＴ３（図１参照）におけるグランドラインの接続を確実にしている。
【００９７】
図６において、ピンである信号コンタクト３１は第１貫通穴１０Ｂによって挿入方向のみに運動が規制される。可動コンタクト１１の可動端は、信号コンタクト３１の挿入軸中心に屈曲面を形成しており、信号コンタクト３１が第１貫通穴１０Ｂに挿入されると、信号コンタクト３１であるピンは第１貫通穴１０Ｂに規制されて進行するので、可動コンタクト１１の可動端は相対的に変位する。そして、可動コンタクト１１は固定コンタクト１２と電気的に断絶する。
【００９８】
このように、プラグ３０をコネクタ１に挿入することによって、可動コンタクト１１は固定コンタクト１２と電気的に断絶する。プラグ３０をコネクタ１から抜去すると、可動コンタクト１１の可動端は復帰して、可動コンタクト１１は固定コンタクト１２と電気的に接触する。
【００９９】
この高周波無線用コネクタユニットはスイッチ切り換え動作と外部アンテナとの接続動作を併用しており、簡易な構成のスイッチ機構を実現している。
【０１００】
次に、本発明におけるインピーダンスマッチング回路の他の実施例を図７の回路図により説明する。図７において、第２ＭＳＬ２の両端子は一端が図３における固定コンタクト１２の接続端子であり、他端が図３における第２ポートＰ２の信号ラインの接続端子である。以下、図３を参照しながら、図７の実施例を説明する。
【０１０１】
図７（ａ）は、第２ＭＳＬ２とグランド間にチップコンデンサＣを接続したインピーダンスマッチング回路の第２実施例である。図７（ａ）において、チップコンデンサＣは部品実装エリア２０Ｃに配置され、チップコンデンサＣの接続端子の一端は第２ＭＳＬ２に接続され、チップコンデンサＣの接続端子の他端はグランドパターン２０Ａに形成されているランドに接続される。
【０１０２】
図７（ｂ）は、第２ＭＳＬ２とグランド間にチップコンデンサＣを並列に接続したインピーダンスマッチング回路の第３実施例である。図７（ｂ）において、二つのチップコンデンサＣは部品実装エリア２０Ｃに配置され、チップコンデンサＣの接続端子の一端は第２ＭＳＬ２にそれぞれ接続され、チップコンデンサＣの接続端子の他端はグランドパターン２０Ａに形成されている二つのランドにそれぞれ接続される。
【０１０３】
図７（ｃ）は、第２ＭＳＬ２にチップコンデンサＣを直列に接続したインピーダンスマッチング回路の第４実施例である。
【０１０４】
図７（ａ）から図７（ｃ）で示されたインピーダンスマッチング回路の第２から第４実施例は、インピーダンスマッチング回路にローパスフィルタを付加したものであって、内部アンテナＡＮＴ１（図１参照）において求められる遮断周波数以下の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以上の不要な信号（電波）を減衰させることができる。
【０１０５】
第２から第４実施例におけるローパスフィルタにより、遮断周波数（カットオフ周波数）以上においては信号（電波）の利得が小さくなり、応答しなくなるのである。そして、このローパスフィルタに重視される特性に対応して、適宜、第２から第４実施例を選択することが可能である。
【０１０６】
図７（ｄ）は、第２ＭＳＬ２とグランド間にチップコイルＬを接続したインピーダンスマッチング回路の第５実施例である。図７（ｄ）において、チップコイルＬは部品実装エリア２０Ｃに配置され、チップコイルＬの接続端子の一端は第２ＭＳＬ２に接続され、チップコイルＬの接続端子の他端はグランドパターン２０Ａに形成されているランドに接続される。
【０１０７】
図７（ｅ）は、第２ＭＳＬ２にチップコイルＬを直列に接続したインピーダンスマッチング回路の第６実施例である。
【０１０８】
図７（ｄ）と図７（ｅ）で示されたインピーダンスマッチング回路の第５及び第６実施例は、インピーダンスマッチング回路にハイパスフィルタを付加したものであって、内部アンテナＡＮＴ１（図１参照）において求められる遮断周波数以上の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以下の不要な信号（電波）を減衰させることができる。
【０１０９】
第５及び第６実施例におけるインピーダンスマッチング回路は、遮断周波数（カットオフ周波数）以下においては信号（電波）の利得が小さくなり、応答しなくなるのである。そして、このハイパスフィルタに重視される特性に対応して、第５又は第６実施例を選択することが可能である。
【０１１０】
次に、図７で示されたインピーダンスマッチング回路の実装配置図を図８と図９により説明する。
【０１１１】
図８は、図７（ｂ）で示された第３実施例の実装配置図である。図８において、部品実装エリア２０Ｃには、より具体的には第２ＭＳＬ２とグランドパターン２０Ａ間にチップコンデンサＣＡＰ１及びＣＡＰ２が並列接続している。チップコンデンサＣＡＰ１及びＣＡＰ２は、部品実装エリア２０Ｃに表面実装されている。
【０１１２】
図９は、図７（ｄ）で示された第５実施例の実装配置図である。図９において、部品実装エリア２０Ｃには、より具体的には第２ＭＳＬ２とグランドパターン２０Ａ間にチップコイル（チップインダクタ）ＩＮＤ１を接続している。チップコイルＩＮＤ１は、部品実装エリア２０Ｃに表面実装されている。
【０１１３】
この発明による高周波無線用コネクタユニットは、例えば、無線ＬＡＮの機能をもち、外部アンテナと内部アンテナを切り換えることのできるノート型ＰＣ又はＰＤＡに用いられる。また、この発明による技術的思想によれば、これら以外の他の電子機器にも応用可能である。
【０１１４】
これらのノート型ＰＣ又はＰＤＡは、高周波無線用コネクタユニットにおけるストリップライン回路を適宜設計することによって、ＩＥＥＥ ８０２．１１で規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波が送受信可能である。又、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａで規格されている高速無線ＬＡＮ用の５．２ＧＨｚ周辺周波数帯域の電波、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂで規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｇで規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波のいずれか一つを送受信することが可能である。
【０１１５】
【発明の効果】
この発明による高周波無線用コネクタユニットは、内部アンテナと外部アンテナとを切り換えるためのスイッチ機能つき同軸コネクタと、内部アンテナの間にインピーダンスマッチング回路を介在させることにより、スイッチ機能つき同軸コネクタユニットと内部アンテナのミスマッチングを解消し、内部アンテナと外部アンテナのどちらを使用しても無線信号における電力を消費することなく無線信号を伝送できる。
【０１１６】
また、この発明による高周波無線用コネクタユニットのインピーダンスマッチング回路にローパスフィルタの回路を付加させて定倍波を除去したり、インピーダンスマッチング回路にバンドパスフィルタの回路を付加させて外部からの不要な電波信号が無線部に入力することを遮断できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による高周波無線用コネクタユニットが装置に使用された実施形態の平面図である。
【図２】本発明における実施形態による無線部の回路構成図及び周辺回路構成図である。
【図３】本発明における実施形態による高周波無線用コネクタユニットの斜視図である。
【図４】本発明における実施の形態における高周波無線用コネクタユニットの構成図である。
【図５】本発明における高周波無線用コネクタユニットにおける要部部品の斜視分解組立図である。
【図６】本発明における図１の要部断面拡大図である。
【図７】本発明におけるインピーダンスマッチング回路の他の実施例による回路図である。
【図８】本発明におけるインピーダンスマッチング回路の第３実施例による実装配置図である。
【図９】本発明におけるインピーダンスマッチング回路の第５実施例による実装配置図である。
【符号の説明】
１ 高周波無線用コネクタユニット（コネクタ）
１Ａ 筐体
１０ ソケット
１０Ａ ソケットハウジング
１０Ｂ 第１貫通穴
１０Ｃ 第２貫通穴
１０Ｄ 貫通穴
１０Ｅ ナット
１０Ｆ 突起
１１ 可動コンタクト
１１Ａ 端部
１１Ｂ 端部
１１Ｃ 横設辺
１２ 固定コンタクト
１２Ａ 端部
１２Ｂ 端部
１３ 第１シェル
１３Ａ 前部
１３Ｂ 後部
１３Ｃ 第１接触辺
１３Ｄ 第１接触辺
１４ 第２シェル
１４Ａ 前部
１４Ｂ 後部
１４Ｃ 第２接触辺
１４Ｄ 第２接触辺
２０ プリント基板
２０Ａ グランドパターン
２０Ｂ グランドパターン
２０Ｃ 部品実装エリア
３０ プラグ
３１ 信号コンタクト
３２ グランドコンタクト
４０ 無線部
４１ サーキュレータ
４２ 受信部
４３ 変復調部
４４ 送信部
４５ アンテナスイッチ
５０ 制御部
６１ 入力部
６２ 表示部
ＡＮＴ１ 内部アンテナ
ＡＮＴ２ 内部アンテナ
ＡＮＴ３ 外部アンテナ
ＣＢ１ 同軸ケーブル
ＣＢ２ 同軸ケーブル
ＣＢ３ 同軸ケーブル
ＣＡＰ１ チップコンデンサ
ＣＡＰ２ チップコンデンサ
ＭＳＬ１ 第１マイクロストリップライン（第１ＭＳＬ）
ＭＳＬ２ 第２マイクロストリップライン（第２ＭＳＬ）
Ｐ１ 第１ポート
Ｐ２ 第２ポート
Ｐ３ 第３ポート
Ｐ４ 第４ポート
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波無線用コネクタユニットに関する。本発明による高周波無線用コネクタユニットは、例えば、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）で通信するノート型パソコンに用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、無線ＬＡＮの機器を所有していれば、特定のサービスに加入したり、専用のソフトウェアをインストールすることなく、自由にインターネットにアクセスする場所、いわゆるホットスポット（Ｈｏｔｓｐｏｔ）が出現している。
【０００３】
また、オフィスや家庭においても、無線ＬＡＮの機器、例えばノート型のパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣという）をブロードバンドルータにワイヤレス接続して、複数台のノート型ＰＣをインターネットにアクセスしたり、ノート型ＰＣの移動を楽にしている。
【０００４】
このように、従来の有線ＬＡＮに置き換わるネットワーク形態として無線ＬＡＮが普及してきている。さらに、例えば無線ＬＡＮに代表されるＩＥＥＥ（米国電気電子学会）がＩＥＥＥ ８０２．１１ｂで規格する無線通信方式の他に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの近距離無線通信を行う規格も提案されている。
【０００５】
携帯可能な小型電子機器であるノート型ＰＣやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等では、無線電波を送受信するアンテナが筐体内部に設置され、更に受信効率を良くするためダイバシティ受信を実施している機器もある。前述の携帯機器は筐体が軽薄化しているため実装密度が高く、一つの無線通信方式によるダイバシティアンテナを構成する２つの内部アンテナに加え、他の無線通信方式による内部アンテナを限られたスペースで有効配置する発明が開示されている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−３７５３８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の発明においては、内部アンテナの受信感度を向上させるため内部アンテナをできるだけ高い位置に配置することが望ましく、例えば、内部アンテナを蓋体の上部に設置する工夫をしているが、内部アンテナであるため筐体が無線電波を電磁遮蔽したり、無線電波の感度を上げるために電子機器を動かしたりする必要がある。
【０００８】
このようなことを改良するために、筐体にスイッチ機構付きの同軸コネクタを設け、この同軸コネクタに外部アンテナを接続することにより、内部アンテナと外部アンテナが切り換え可能とし、内部アンテナで無線電波を送受信することが難しい場合は、外部アンテナで無線電波を送受信することが提案されている。
【０００９】
一方、無線ＬＡＮなどに適用される無線通信方式の変化は激しく、ＩＥＥＥ ８０２．１１で規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波の他にＩＥＥＥ ８０２．１１ａで規格されている高速無線ＬＡＮ用の５．２ＧＨｚ周辺周波数帯域の電波を受信する電子機器も要望がある。その他にも、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂで規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｇで規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波に対応する電子機器も必要とされている。無線ＬＡＮでは５．８ＧＨｚ周辺周波数帯域の高周波数電波にも将来には、対応することが望まれている。
【００１０】
外部アンテナと外部アンテナが接続されている同軸コネクタはインピーダンスを５０Ωでインピーダンスマッチングするように設計することが一般的であるが、同軸コネクタの形状の制約になどにより必ずしも実現することが難しく、また、周波数特性によっては伝送ロスを少なくするために、必ずしも、５０Ωでインピーダンスマッチングするように設計することが最良ではないため、必要な周波数を効率よく取り出すことが必要になる場合があった。
【００１１】
さらには、前述のように内部アンテナの無線信号がスイッチ機構付きの同軸コネクタを経由して筐体内部の無線部（発信源）に接続される場合は、５ＧＨｚ周波数帯域程度の高周波数になると、外部アンテナと前記無線部がインピーダンスマッチングしても、内部アンテナと前記無線部のインピーダンスが不適合となる場合がある。
【００１２】
したがって、内部アンテナと前記無線部とのインピーダンスマッチング回路が必要となってくるが、このインピーダンスマッチング回路は高周波回路であり、筐体内部に実装されている前記無線部のプリント基板やデータを処理する制御部のプリント基板（又はマザーボード）と切り離されて、このインピーダンスマッチング回路は筐体内部に実装される。無線通信機器を提供するメーカーは、適用周波数帯域が変わるごとに、このインピーダンスマッチング回路を設計しなくてはならず、不便であるという問題がある。
【００１３】
本発明は、上述した課題を解決すべく、スイッチ機構付きの同軸コネクタで内部アンテナと外部アンテナを切り換える電子機器に有効であって、外部アンテナと内部アンテナとがインピーダンスマッチングできる高周波無線用コネクタユニットを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
発明者は、上記目的を満たすため、以下のような新たな高周波無線用コネクタユニットを発明した。
【００１５】
（１） 筐体の内部に設置されている内部アンテナと筐体の外部に設置されている外部アンテナとを切り換えるための高周波無線用コネクタユニットであって、前記外部アンテナの信号線と接続するための可動コンタクトと、当該可動コンタクトが弾性的に当接する固定コンタクトとを有するソケットと、当該ソケットに固定されており、前記可動コンタクトと第１ポートとを接続している第１マイクロストリップラインが形成されており、前記固定コンタクトと第２ポートとを接続している第２マイクロストリップラインが形成されているプリント基板と、を備えており、前記第１ポートは前記筐体内部で無線信号を送信又は受信する無線部に接続されており、前記第２ポートは前記内部アンテナに接続されており、前記外部アンテナが前記ソケットに挿入された状態では、前記可動コンタクトは変位して前記固定コンタクトと断絶しており、前記外部アンテナは前記第１マイクロストリップラインと前記第１ポートを介してインピーダンスマッチングされて前記無線部に接続され、前記外部アンテナが無線信号を送受信し、前記外部アンテナが前記ソケットに挿入されていない状態では、前記可動コンタクトは前記固定コンタクトと接続しており、前記内部アンテナは前記第２ポートと前記第２マイクロストリップラインと前記固定コンタクトと前記可動コンタクトと前記第１マイクロストリップラインと前記第１ポートを介してインピーダンスマッチングされて前記無線部に接続され、前記内部アンテナが無線信号を送受信することを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。
【００１６】
（２） （１）記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記第２マイクロストリップラインとグランドパターン間に電気固体素子を取り付けるための部品実装エリアが前記プリント基板に形成されていることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。
【００１７】
（３） （２）記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記第２マイクロストリップラインと前記グランドパターン間にチップコンデンサを接続しており、前記内部アンテナにおける遮断周波数以下の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以上の周波数の信号を減衰させることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。
【００１８】
（４） （１）又は（２）のいずれかに記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記第２マイクロストリップラインにチップコンデンサを直列接続しており、前記内部アンテナにおける遮断周波数以下の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以上の周波数の信号を減衰させることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。
【００１９】
（５） （２）記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記第２マイクロストリップラインと前記グランドパターン間にチップコイルを接続しており、前記内部アンテナにおける遮断周波数以上の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以下の周波数の信号を減衰させることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。
【００２０】
（６） （１）又は（２）のいずれかに記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記第２マイクロストリップラインにチップコイルを直列接続しており、前記内部アンテナにおける遮断周波数以上の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以下の周波数の信号を減衰させることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。
【００２１】
（７） （１）から（６）のいずれかに記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記内部アンテナ及び前記外部アンテナは、ＩＥＥＥ ８０２．１１で規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波、又はＩＥＥＥ８０２．１１ａで規格されている高速無線ＬＡＮ用の５．２ＧＨｚ周辺周波数帯域の電波、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂで規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｇで規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波のいずれか一つを送受信することを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。
【００２２】
（８） （１）記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記外部アンテナの接続端はプラグが取り付けられており、当該プラグは前記外部アンテナの信号線と接続するピン状の信号コンタクトと、当該信号コンタクトを取り囲むように円筒が形成されているグランドコンタクトとを備えており、前記プラグが挿抜されるための高周波無線用コネクタユニットであって、前記可動コンタクトと前記固定コンタクトを覆うように配置されており、前記グランドコンタクトの内周に接触するための一対の第１接触辺を有しており、前記プリント基板のグランドパターンに接地する導通性の第１シェルと、当該第１シェルを覆うように配置されており、前記グランドコンタクトの内周に接触するための一対の第２接触辺を有しており、前記プリント基板のグランドパターンに接地する導通性の第２シェルと、前記可動コンタクトと前記固定コンタクトと前記第１シェルと前記第２シェルとを配置している絶縁性のソケットハウジングと、を備えており、前記ソケットハウジングは前記信号コンタクトが挿入されるための第１貫通穴とグランドコンタクトが挿入されるための第２貫通穴とが同心円上に形成されており、前記信号コンタクトを前記第１貫通穴に挿入すると、前記信号コンタクトは前記可動コンタクトを前記固定コンタクトから遠ざけるように変位させることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。
【００２３】
（９） （７）記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記内部アンテナはダイバシティ方式の第１内部アンテナと第２内部アンテナで構成されており、一方の内部アンテナが前記第２ポートに接続されており、他方の内部アンテナが前記無線部に接続されていることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。
【００２４】
この発明は、「筐体の内部に設置されている内部アンテナと筐体の外部に設置されている外部アンテナとを切り換えるための高周波無線用コネクタユニットであって、前記外部アンテナの信号線と接続するための可動コンタクトと、当該可動コンタクトが弾性的に当接する固定コンタクトとを有するソケットと、当該ソケットに固定されており、前記可動コンタクトと第１ポートとを接続している第１マイクロストリップラインが形成されており、前記固定コンタクトと第２ポートとを接続している第２マイクロストリップラインが形成されているプリント基板と、を備えており、前記第１ポートは前記筐体内部で無線信号を送信又は受信する無線部に接続されており、前記第２ポートは前記内部アンテナに接続されており、前記外部アンテナが前記ソケットに挿入された状態では、前記可動コンタクトは変位して前記固定コンタクトと断絶しており、前記外部アンテナは前記第１マイクロストリップラインと前記第１ポートを介してインピーダンスマッチングされて前記無線部に接続され、前記外部アンテナが無線信号を送受信し、前記外部アンテナが前記ソケットに挿入されていない状態では、前記可動コンタクトは前記固定コンタクトと接続しており、前記内部アンテナは前記第２ポートと前記第２マイクロストリップラインと前記固定コンタクトと前記可動コンタクトと前記第１マイクロストリップラインと前記第１ポートを介してインピーダンスマッチングされて前記無線部に接続され、前記内部アンテナが無線信号を送受信する」ことを特徴としてよい。
【００２５】
「内部アンテナ」は単一のアンテナであってもよく、ダイバシティ方式による２アンテナの内の一つであってもよい。「内部アンテナ」は、携帯用電子機器に搭載される場合は小型アンテナが好ましく、天板に用いられる金属板の共振を利用した板状アンテナである逆Ｆアンテナであってよい。「外部アンテナ」は線状アンテナであってよく、ホイップアンテナであってもよい。
【００２６】
「筐体」とは、例えば、ノート型ＰＣ又はＰＤＡなどの携帯用電子機器における箱形の容器と考えてよく、表示器などが実装されている蓋体を含めてよい。したがって、「筐体の内部に設置されている内部アンテナ」は蓋体の内部に設置される内部アンテナを含めてよい。
【００２７】
この発明における「高周波」は、周波数３００ＭＨｚ以上のＵＨＦ帯以上を示すものとする。「外部アンテナ」は、線状アンテナを同軸ケーブルで接続し、同軸ケーブルの終端は同軸プラグが取り付けられていると考えてよい。したがって、「高周波無線用コネクタユニット」は「外部アンテナ」の同軸プラグが挿抜可能な「ソケット」を有していると考えてよい。「外部アンテナの信号線と接続するための可動コンタクト」は、同軸プラグの心線が可動コンタクトに接続すると考えてもよい。
【００２８】
「可動コンタクト」は板ばねであってよく、「可動コンタクト」は「固定コンタクト」に一定の接触圧を付与して電気的に接続していると考えてよい。また、「可動コンタクト」は同軸プラグが挿入されると弾性変形限度内で変位すると考えてよい。そして、この「可動コンタクト」と「固定コンタクト」がスイッチ機構を構成しているとしてよい。
【００２９】
「可動コンタクト」は「第１マイクロストリップライン」の一端にはんだなどで固定されていると考えてよく、同様に、「固定コンタクト」は「第２マイクロストリップライン」の一端にはんだなどで固定されていると考えてよい。「第１ポート」及び「第２ポート」は同軸コネクタ（同軸ソケット）と考えてよく、当該同軸コネクタに心線が「第１マイクロストリップライン」及び「第２マイクロストリップライン」のそれぞれの他端に接続されると考えてよい。
【００３０】
この「プリント基板」は、誘電体となる基材上に伝送線路となる「マイクロストリップライン」とグランドパターンを形成している。そして、「プリント基板」における基材の比誘電率、板厚及び「マイクロストリップライン」における厚さ、幅等によって、伝送線路の特性インピーダンスを決めることができると考えてよい。ＵＨＦ帯〜ＳＨＦ帯の高周波回路では、「プリント基板」は比誘電率が４．８程度のガラスエポキシ基板が使用されてよい。
【００３１】
「プリント基板はソケットに固定されている」とは、「プリント基板」は「ソケット」にねじなどの締結具で固定してもよく、「ソケット」内に配置される「固定コンタクト」と「可動コンタクト」とグランドコンタクトが、「プリント基板」にはんだなどで固定されることで「ソケット」が固定されると考えてもよい。
【００３２】
「第１ポートが無線部に接続されている」とは、「第１ポート」と「無線部」が同軸ケーブルで結線されていると考えてよく、「第２ポートは内部アンテナに接続されている」とは、「第２ポート」と「内部アンテナ」が同軸ケーブルで結線されていると考えてよい。
【００３３】
このように、「内部アンテナ」又は「外部アンテナ」とスイッチ機構付きの「ソケット」の間に「マイクロストリップライン」によるインピーダンスマッチング回路を介在させることによって、「内部アンテナ」又は「外部アンテナ」が必ずしも５０Ωでない場合であっても、前記２つの部品を擬似的にインピーダンスマッチングさせ、「内部アンテナ」又は「外部アンテナ」を最適な状態で使用することができるようになる。
【００３４】
このことは、高周波無線用コネクタユニットの機構的な設計の自由度を広げることにつながり、高周波無線用コネクタユニットにおいて従来できなかった形状での性能出しができ、対応が難しかった、例えば、５ＧＨｚ周波数帯での高周波無線用コネクタユニットが可能となった。
【００３５】
この発明は、「（１）記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記第２マイクロストリップラインと前記グランドパターン間に電気固体素子を取り付けるための部品実装エリアが前記プリント基板に形成されている」ことを特徴としてよい。
【００３６】
この発明による「プリント基板」は「ソケット」が取り付けられる上面がマイクロストリップラインによる信号ライン形成面であり、反対面がグランドパターン形成面になっているとしてよい。さらに、部品の接続上、マイクロストリップラインとの距離をある程度の間隔を保ち、特性インピーダンスに影響の無いように前記信号ライン形成面にグランドパターンが形成されているとしてよい。
【００３７】
そして、「第２マイクロストリップライン」と上面に形成されている「グランドパターン」間に「電気固体素子」が実装されると考えてよい。「電気固体素子」は高周波回路ということであれば、リードレスのチップ部品が好ましく、例えば、チップコンデンサやチップコイルを実装してよい。
【００３８】
「部品実装エリア」は明確な境界を有するものではなく、ストリップライン及びグランドパターンは適用無線周波数帯域によってその形状が異なるが、マスターとなるパターン設計において、実装されると想定される「電気固体素子」の実装余地を確保しておくことと考えてよい。また、「部品実装エリア」には「電気固体素子」が実装されない場合があると考えてよい。
【００３９】
このように、高周波無線用コネクタユニットが有するインピーダンスマッチング回路はリアクタンスとキャパシタンスの組合せによって、設計工数をあまり要しないという効果がある。また、マイクロストリップラインにオープンスタブやショートスタブを形成することによりコストを要しないインピーダンスマッチング回路を有する高周波無線用コネクタユニットの提供が可能となった。
【００４０】
この発明は、「（２）記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記第２マイクロストリップラインとグランドパターン間にチップコンデンサを接続しており、前記内部アンテナにおける遮断周波数以下の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以上の周波数の信号を減衰させること」を特徴としてよい。
【００４１】
また、この発明は、「（１）又は（２）のいずれかに記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記第２マイクロストリップラインにチップコンデンサを直列接続しており、前記内部アンテナにおける遮断周波数以下の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以上の周波数の信号を減衰させる」ことを特徴としてよい。
【００４２】
さらに、第２マイクロストリップラインとグランドパターン間にチップコンデンサを並列接続して、内部アンテナにおける遮断周波数以下の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以上の周波数の信号を減衰させてもよい。
【００４３】
インピーダンスマッチング回路にローパスフィルタを付加したこれら実施様態は、内部アンテナにおいて求められる遮断周波数以下の周波数の信号（電波）だけを通過させ、遮断周波数以上の不要な信号（電波）を減衰させることができる。
【００４４】
これらのローパスフィルタにより、遮断周波数（カットオフ周波数）以上においては信号（電波）の利得が小さくなり、応答しなくなるのである。そして、このローパスフィルタに重視される特性に対応して、これら実施様態を選択することが可能であり、所望としない高周波成分の定倍波を簡易に除去できるという効果がある。
【００４５】
この発明は、「（２）記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記第２マイクロストリップラインとグランドパターン間にチップコイルを接続しており、前記内部アンテナにおける遮断周波数以上の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以下の周波数の信号を減衰させること」を特徴としてよい。
【００４６】
また、この発明は、「（１）又は（２）のいずれかに記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記第２マイクロストリップラインにチップコイルを直列接続しており、前記内部アンテナにおける遮断周波数以上の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以下の周波数の信号を減衰させる」ことを特徴としてよい。
【００４７】
インピーダンスマッチング回路にハイパスフィルタを付加したこれら実施様態は、内部アンテナにおいて求められる遮断周波数以上の周波数の信号（電波）だけを通過させ、遮断周波数以下の不要な信号（電波）を減衰させることができる。
【００４８】
これらのハイパスフィルタによりインピーダンスマッチング回路は、遮断周波数（カットオフ周波数）以下においては信号（電波）の利得が小さくなり、応答しなくなるのである。そして、このハイパスフィルタに重視される特性に対応して、これら実施様態を選択することが可能であり、所望としない低周波成分の定倍波を簡易に除去できるという効果がある。
【００４９】
この発明は、「（１）から（６）のいずれかに記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記内部アンテナ及び前記外部アンテナは、ＩＥＥＥ ８０２．１１で規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波、又はＩＥＥＥ ８０２．１１ａで規格されている高速無線ＬＡＮ用の５．２ＧＨｚ周辺周波数帯域の電波、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂで規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｇで規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波のいずれか一つを送受信する」ことを特徴としてよい。
【００５０】
さらに、無線ＬＡＮにおけるＢｌｕｅｔｏｏｔｈや５．８ＧＨｚ周辺周波数帯域の電子機器にも対応できると考えてよい。
【００５１】
この発明は、「（１）記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、前記外部アンテナの接続端はプラグが取り付けられており、当該プラグは前記外部アンテナの信号線と接続するピン状の信号コンタクトと、当該信号コンタクトを取り囲むように円筒が形成されているグランドコンタクトとを備えており、前記プラグが挿抜されるための高周波無線用コネクタユニットであって、前記グランドコンタクトの外周に接触するための一対の第１接触辺を有しており、前記プリント基板のグランドパターンに接地する導通性の第１シェルと、前記グランドコンタクトの内周に接触するための一対の第２接触辺を有しており、前記プリント基板のグランドパターンに接地する導通性の第２シェルと、前記可動コンタクトと前記固定コンタクトと前記第１シェルと前記第２シェルとを配置している絶縁性のソケットハウジングと、を備えており、前記ソケットハウジングは前記信号コンタクトが挿入されるための第１貫通穴と前記グランドコンタクトが挿入されるための第２貫通穴とが同心円上に形成されており、前記信号コンタクトを前記第１貫通穴に挿入すると、前記信号コンタクトは前記可動コンタクトを前記固定コンタクトから遠ざけるように変位させる」ことを特徴としてよい。
【００５２】
「第１シェル」のプラグ挿入端となる前部は円筒状に形成されているとしてよい。そして、「第１シェル」のプラグ挿入端の反対側の後部は半円弧をもつＵの字状に形成されてよい。そして、「第１シェル」における円筒と、「第１シェル」における半円弧は同心円を形成しているとしてよい。また、「第１シェル」における円筒の外径及び「第１シェル」における半円弧の外径は、「グランドコンタクト」の内径より小さいとしてよい。
【００５３】
「第２シェル」は「第１シェル」を囲むように凹字状に形成されていてよい。そして、「第２シェル」において対向する側壁の内壁間の間隔は、「グランドコンタクト」の外径より大きく形成されているとしてよい。
【００５４】
したがって、「プラグ」を高周波無線用コネクタユニットに挿入すると、「グランドコンタクト」の外周と内周は「第１接触辺」と「第２接触辺」で二重に接触するようにしており、外部アンテナにおけるグランドラインの接続を確実にしている。
【００５５】
「プラグ」が高周波無線用コネクタユニットに挿入されているときは、「可動コンタクト」を心線（信号ライン）として考えてよく、「プラグ」が高周波無線用コネクタユニットに挿入されていないときは、「可動コンタクト」と「固定コンタクト」を心線（信号ライン）として考えてよい。また、「第１シェル」と「第２シェル」は外部導体と考えてよく、「ソケットハウジング」は心線と外部導体間に介在する誘電体とみなすこともでき、したがって、「外部アンテナ」と「内部アンテナ」を切り換える同軸コネクタと考えることができる。
【００５６】
ピンである「信号コンタクト」は「第１貫通穴」によって挿入方向のみに運動が規制されると考えてよい。「可動コンタクト」の可動端は「信号コンタクト」の挿入軸中心に屈曲面又は円弧面を形成していると考えてよい。そして、「信号コンタクト」となるピンが「第１貫通穴」に挿入されると、ピンは「第１貫通穴」に規制されて進行するので、「可動コンタクト」の可動端は相対的に変位すると考えてよい。
【００５７】
このように、この高周波無線用コネクタユニットはスイッチ切り換え動作と外部アンテナとの接続動作を併用しており、簡易な構成のスイッチ機構を実現できた。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００５９】
図１は、本発明による一実施形態における高周波無線用コネクタユニット（以下、コネクタと略称する）の構成を示す平面図である。なお、図１における実施形態では、コネクタ１が取り付けられる電子機器の例としてノート型ＰＣを用いて説明する。
【００６０】
図１において、ノート型ＰＣにおける筐体１Ａの内部にはダイバシティ方式の内部アンテナＡＮＴ１及び内部アンテナＡＮＴ２が設置されている。ダイバシティ方式では、片方の内部アンテナは送受信するアンテナ（メインアンテナ）であり、他方の内部アンテナは、受信するだけのアンテナ（サブアンテナ）である。
【００６１】
通常、データ送信時はメインアンテナを使用し、データ受信時はメインアンテナ又はサブアンテナのどちらか受信レベルが高い方を切り換えながら使用し、受信電波のレベル変動を極力少なくするものである。本実施形態では、メインアンテナを内部アンテナＡＮＴ１とし、サブアンテナを内部アンテナＡＮＴ２とするが、これは逆の場合でも良いものとする。
【００６２】
筐体１Ａの外部には、外部アンテナＡＮＴ３が移動自在に設置されている。外部アンテナＡＮＴ３の接続端はプラグ３０が取り付けられている。プラグ３０は、外部アンテナＡＮＴ３の信号線と接続するピン状の信号コンタクト３１を備えており、信号コンタクト３１を取り囲むように円筒状のグランドコンタクト３２が形成されている。
【００６３】
筐体１Ａの側壁には、コネクタ１が筐体１Ａの内部に突出するように取り付けられている。コネクタ１におけるソケット１０は、外部アンテナＡＮＴ３の信号線と接続するための可動コンタクト１１を有している。また、ソケット１０は可動コンタクト１１が弾性的に当接する固定コンタクト１２を有している。
【００６４】
ソケット１０の下面には、プリント基板２０が固定されている。プリント基板２０の上面には、可動コンタクト１１と第１ポートＰ１とを接続している第１マイクロストリップラインＭＳＬ１（以下、第１ＭＳＬ１と略称する）が形成されている。同様に、プリント基板２０の上面には、固定コンタクト１２と第２ポートＰ２とを接続している第２マイクロストリップラインＭＳＬ２（以下、第２ＭＳＬ２と略称する）が形成されている。
【００６５】
第１ポートＰ１は、第３ポートＰ３に同軸ケーブルＣＢ１で接続されている。第３ポートＰ３は筐体１Ａ内部で無線信号を送信又は受信する無線部４０における接続端子である。一方、第２ポートＰ２は内部アンテナＡＮＴ１に同軸ケーブルＣＢ２で接続されている。また、無線部４０における接続端子である第４ポートＰ４は内部アンテナＡＮＴ２に同軸ケーブルＣＢ３で接続されている。
【００６６】
外部アンテナＡＮＴ３がソケット１０に挿入された状態では、可動コンタクト１１は変位して固定コンタクト１２と断絶しており、外部アンテナＡＮＴ３は第１ＭＳＬ１と第１ポートＰ１を介してインピーダンスマッチングされて無線部４０に接続され、外部アンテナＡＮＴ３が無線信号を送受信する。
【００６７】
一方、外部アンテナＡＮＴ３がソケット１０に挿入されていない状態では、可動コンタクト１１は固定コンタクト１２と接続しており、内部アンテナＡＮＴ１は第２ポートＰ２と第２ＭＳＬ２と固定コンタクト１２と可動コンタクト１１と第１ＭＳＬ１と第１ポートＰ１を介してインピーダンスマッチングされて無線部４０に接続され、内部アンテナＡＮＴ１が無線信号を送受信する。
【００６８】
次に、実施形態による無線部４０の回路構成及び周辺回路構成を図２により説明する。
【００６９】
図２において、制御部５０はＣＰＵやメモリを含み、実質的にノート型ＰＣにおけるメイン基板である。制御部５０は無線部４０に入出力するデータあるいはデジタル信号の情報を処理する。
【００７０】
制御部５０は、蓋体の表面部に配置された表示部６２に画像情報を出力する。また、キーボードやマウスなどの入力部６１からの操作信号によって、制御部５０は情報を処理する。なお、無線部４０は制御部５０のメイン基板に含まれるものであってもよい。
【００７１】
無線部４０は、サーキュレータ４１と受信部４２と変復調部４３と送信部４４とアンテナスイッチ４５で構成されている。送信部４４は送信用無線信号を生じさせる。アンテナスイッチ４５は受信用無線信号を内部アンテナＡＮＴ２又は内部アンテナＡＮＴ１（又は外部アンテナＡＮＴ３）の何れかからの信号を選択する。
【００７２】
受信部４２は選択された受信用無線信号を所定の周波数及びレベルに変換及び増幅して受信信号とする。サーキュレータ４１は、送信用無線信号をアンテナスイッチ４５に送信すると共にアンテナスイッチ４５からの受信用無線信号を受信部４２に送信する。
【００７３】
変復調部４３は、制御部５０からのデータ又はデジタル信号を変調して送信部４４に送信し、受信部４２からの受信信号を復調してその復調データであるデジタル信号を制御部５０に送信する。なお、変復調部４３は無線部４０を制御する無線制御部を含んでいる。
【００７４】
前記無線制御部は送受信信号の周波数選択制御や送信部４４の出力する無線信号のレベル制御、アンテナスイッチ４５の切り替え制御等を行う。また、サーキュレータ４１は、内部アンテナＡＮＴ２又は内部アンテナＡＮＴ１（又は外部アンテナＡＮＴ３）の入出力信号が送信あるいは受信時に動作の必要がない受信部４２又は送信部４４の影響を受けないようにするアイソレータの役割をする。
【００７５】
図２において、無線信号の受信時に内部アンテナＡＮＴ２又はＡＮＴ１（又は外部アンテナＡＮＴ３）の何れかから入力された無線信号が、サーキュレータ４１を介して受信部４２で増幅される。さらに、変復調部４３でデジタル信号に復調される。このデジタル信号は制御部５０に出力される。また、無線信号の送信時において、制御部５０から出力されるデジタル信号が、変復調部４３で変調された後、送信部４４で増幅されて送信用無線信号になる。この無線信号はサーキュレータ４１を介して内部アンテナＡＮＴ１（又は外部アンテナＡＮＴ３）から輻射される。
【００７６】
なお、図１に示したノート型ＰＣは、２つの内部アンテナＡＮＴ２及びＡＮＴ１（又は外部アンテナＡＮＴ３）を用いるアンテナ選択ダイバシティ受信を行っており、受信開始時に受信部４２に接続するアンテナをアンテナスイッチ４５によって内部アンテナＡＮＴ２又はＡＮＴ１（又は外部アンテナＡＮＴ３）に切り替え、変復調部４３で受信部４２からの受信信号のレベルを比較し、所望信号の受信は受信信号レベルの強い方のアンテナを受信部４２に接続して行う。
【００７７】
次に、実施形態におけるコネクタ１の構成を図３により説明する。図３（ａ）はコネクタ１の斜視図であり、図３（ｂ）はコネクタ１を裏面から観た斜視図である。なお、図３は、この発明によるインピーダンスマッチング回路の第１実施例である。
【００７８】
図３（ａ）の実施形態において、ソケット１０は、絶縁性のソケットハウジング１０Ａに可動コンタクト１１と固定コンタクト１２と第１シェル１３と第２シェル１４が圧入されている。ソケットハウジング１０Ａの後端部は開口部を形成しており、当該開口部に可動コンタクト１１と固定コンタクト１２と第１シェル１３と第２シェル１４のそれぞれの後端部が露出している。
【００７９】
プリント基板２０は、ソケット１０が取り付けられる上面が第１ＭＳＬ１と第２ＭＳＬ２による信号ライン形成面である。そして、第１ＭＳＬ１と第２ＭＳＬ２との距離をある程度の間隔を保ち、特性インピーダンスに影響の無いように前記信号ライン形成面にグランドパターン２０Ａが形成されている。また、図３（ｂ）に示されるように、前記信号ライン形成面と反対面にグランドパターン２０Ｂが形成されている。
【００８０】
図３（ａ）の実施形態において、第１ＭＳＬ１の一端は可動コンタクト１１の後端に接続しており、第１ＭＳＬ１の他端は第１ポートＰ１に接続している。同様に、第２ＭＳＬ２の一端は固定コンタクト１２の後端に接続しており、第２ＭＳＬ２の他端は第２ポートＰ２に接続している。
【００８１】
図３（ａ）の実施形態では、第１ポートＰ１及び第２ポートＰ２は、同軸コネクタ（同軸ソケット）であり、前記同軸コネクタの心線が第１ＭＳＬ１及び第２ＭＳＬ２のそれぞれの他端に接続している。また、前記同軸コネクタのグランドコンタクトはグランドパターン２０Ａに接地している。
【００８２】
また、第２ＭＳＬ２とグランドパターン２０Ａ間にチップコンデンサやチップコイルなどの電気固体素子を取り付けるための部品実装エリア２０Ｃが、プリント基板２０に形成されている。図３（ａ）の実施形態では、２個の電気固体素子が実装されるための二つのランドがグランドパターン２０Ａに形成されている。
【００８３】
引き続き、実施の形態におけるコネクタ１の構成を図４により説明する。図４（ａ）はコネクタ１の平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の正面図、図４（ｃ）は図４（ａ）の背面図、図４（ｄ）は図４（ｃ）のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【００８４】
図４（ａ）においては、プリント基板２０における第１ＭＳＬ１と第２ＭＳＬ２とグランドパターン２０Ａのパターンレイアウトの一例を示している。なお、図４（ａ）においては、第１ポートＰ１及び第２ポートＰ２における実質的に同軸コネクタは、前述のパターンレイアウトを明瞭にするため図示していない。
【００８５】
図４（ｂ）においては、ソケットハウジング１０Ａに二つの貫通穴１０Ｄが形成されている。この貫通穴１０Ｄに図４（ｄ）に示されるようにナット１０Ｅが圧入されている。そして、雄ねじを用いてナット１０Ｅと締結することにより、図１に示されるように、コネクタ１は筐体１Ａの側壁に取り付けが可能となるのである。
【００８６】
図４（ｂ）において、ソケットハウジング１０Ａは下面に二つの突起１０Ｆを形成している。プリント基板２０においては、突起１０Ｆに対応した位置合わせ用の穴が設けられており、突起１０Ｆはソケット１０とプリント基板２０とが結合する際の位置合わせを可能としている。
【００８７】
また、図４（ｃ）において、ソケットハウジング１０Ａの前面には、信号コンタクト３１（図１参照）が挿入されるための第１貫通穴１０Ｂが形成されており、グランドコンタクト３２（図１参照）挿入されるための第２貫通穴１０Ｃが形成されている。第１貫通穴１０Ｂと第２貫通穴１０Ｃは同心円をなしている。
【００８８】
次に、コネクタ１の作用を図５と図６により説明する。図５はコネクタ１における要部部品の斜視分解組立図であり、図６は図１における要部断面拡大図である。
【００８９】
図５の実施形態において、可動コンタクト１１は板ばねであり、端部１１Ａはなだらかな屈曲面を形成している。前記屈曲面は曲率の大きい円弧であってもよい。端部１１Ａと反対側の端部１１Ｂは、その底面が第１ＭＳＬ１（図３参照）の端部にはんだなどで固定される。端部１１Ａには横設辺１１Ｃが形成されており、横設辺１１Ｃが固定コンタクト１２に弾性的に当接している。
【００９０】
固定コンタクト１２は平板であり、端部１２Ａは横設辺１１Ｃが着脱する。端部１２Ａと反対側の端部１２Ｂは、その底面が第２ＭＳＬ２（図３参照）の端部にはんだなどで固定される。
【００９１】
導通性の第１シェル１３は前部１３Ａが円筒状に形成されており、後部１３Ｂは半円弧をもつＵの字状に形成されている。前部１３Ａは、相反するように一対の第１接触辺１３Ｃ及び１３Ｄを有している。これら第１接触辺１３Ｃ及び１３Ｄは互いに近づく方向に弾性変形可能としている。第１シェル１３における後部１３Ｂの底面はグランドパターン２０Ａ（図３参照）にはんだなどで固定されて接地する。
【００９２】
導通性の第２シェル１４は、倒立凹字状に形成されており、前部１４Ａは、対向するように一対の第２接触辺１４Ｃ及び１４Ｄを有している。これら第２接触辺１４Ｃ及び１４Ｄは互いに遠ざかる方向に弾性変形可能としている。第２シェル１４における後部１４Ｂに形成されているフランジ（鍔）はグランドパターン２０Ａ（図３参照）にはんだなどで固定されて接地する。
【００９３】
これらの可動コンタクト１１と固定コンタクト１２と第１シェル１３と第２シェル１４は、図６に示されるように、ソケットハウジング１０Ａに圧入されて一体化される。図６において、第１シェル１３はプラグ３０の挿入方向から圧入され、可動コンタクト１１と固定コンタクト１２と第２シェル１４は、プラグ３０の挿入方向と反対方向から圧入される。
【００９４】
図６の実施形態において、第１シェル１３はその円筒部が可動コンタクト１１と固定コンタクト１２を覆うように配置されている。また、第２シェル１４は第１シェル１３を覆うように配置されている。そして、第１シェル１３における円筒と、第１シェル１３における半円弧と、第１貫通穴１０Ｂとは同心円を形成している。
【００９５】
また、第１シェル１３における円筒の外径は、グランドコンタクト３２の内径より小さく形成されており、第２シェル１４における対向する側壁の内壁間の間隔はグランドコンタクト３２の外径より大きく形成されている。
【００９６】
したがって、プラグ３０をコネクタ１の第２貫通穴１０Ｃに挿入すると、グランドコンタクト３２の外周と内周は、第１シェル１３における第１接触辺１３Ｃ及び１３Ｄと、第２シェル１４における第２接触辺１４Ｃ及び１４Ｄで二重に接触するようにしており、外部アンテナＡＮＴ３（図１参照）におけるグランドラインの接続を確実にしている。
【００９７】
図６において、ピンである信号コンタクト３１は第１貫通穴１０Ｂによって挿入方向のみに運動が規制される。可動コンタクト１１の可動端は、信号コンタクト３１の挿入軸中心に屈曲面を形成しており、信号コンタクト３１が第１貫通穴１０Ｂに挿入されると、信号コンタクト３１であるピンは第１貫通穴１０Ｂに規制されて進行するので、可動コンタクト１１の可動端は相対的に変位する。そして、可動コンタクト１１は固定コンタクト１２と電気的に断絶する。
【００９８】
このように、プラグ３０をコネクタ１に挿入することによって、可動コンタクト１１は固定コンタクト１２と電気的に断絶する。プラグ３０をコネクタ１から抜去すると、可動コンタクト１１の可動端は復帰して、可動コンタクト１１は固定コンタクト１２と電気的に接触する。
【００９９】
この高周波無線用コネクタユニットはスイッチ切り換え動作と外部アンテナとの接続動作を併用しており、簡易な構成のスイッチ機構を実現している。
【０１００】
次に、本発明におけるインピーダンスマッチング回路の他の実施例を図７の回路図により説明する。図７において、第２ＭＳＬ２の両端子は一端が図３における固定コンタクト１２の接続端子であり、他端が図３における第２ポートＰ２の信号ラインの接続端子である。以下、図３を参照しながら、図７の実施例を説明する。
【０１０１】
図７（ａ）は、第２ＭＳＬ２とグランド間にチップコンデンサＣを接続したインピーダンスマッチング回路の第２実施例である。図７（ａ）において、チップコンデンサＣは部品実装エリア２０Ｃに配置され、チップコンデンサＣの接続端子の一端は第２ＭＳＬ２に接続され、チップコンデンサＣの接続端子の他端はグランドパターン２０Ａに形成されているランドに接続される。
【０１０２】
図７（ｂ）は、第２ＭＳＬ２とグランド間にチップコンデンサＣを並列に接続したインピーダンスマッチング回路の第３実施例である。図７（ｂ）において、二つのチップコンデンサＣは部品実装エリア２０Ｃに配置され、チップコンデンサＣの接続端子の一端は第２ＭＳＬ２にそれぞれ接続され、チップコンデンサＣの接続端子の他端はグランドパターン２０Ａに形成されている二つのランドにそれぞれ接続される。
【０１０３】
図７（ｃ）は、第２ＭＳＬ２にチップコンデンサＣを直列に接続したインピーダンスマッチング回路の第４実施例である。
【０１０４】
図７（ａ）から図７（ｃ）で示されたインピーダンスマッチング回路の第２から第４実施例は、インピーダンスマッチング回路にローパスフィルタを付加したものであって、内部アンテナＡＮＴ１（図１参照）において求められる遮断周波数以下の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以上の不要な信号（電波）を減衰させることができる。
【０１０５】
第２から第４実施例におけるローパスフィルタにより、遮断周波数（カットオフ周波数）以上においては信号（電波）の利得が小さくなり、応答しなくなるのである。そして、このローパスフィルタに重視される特性に対応して、適宜、第２から第４実施例を選択することが可能である。
【０１０６】
図７（ｄ）は、第２ＭＳＬ２とグランド間にチップコイルＬを接続したインピーダンスマッチング回路の第５実施例である。図７（ｄ）において、チップコイルＬは部品実装エリア２０Ｃに配置され、チップコイルＬの接続端子の一端は第２ＭＳＬ２に接続され、チップコイルＬの接続端子の他端はグランドパターン２０Ａに形成されているランドに接続される。
【０１０７】
図７（ｅ）は、第２ＭＳＬ２にチップコイルＬを直列に接続したインピーダンスマッチング回路の第６実施例である。
【０１０８】
図７（ｄ）と図７（ｅ）で示されたインピーダンスマッチング回路の第５及び第６実施例は、インピーダンスマッチング回路にハイパスフィルタを付加したものであって、内部アンテナＡＮＴ１（図１参照）において求められる遮断周波数以上の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以下の不要な信号（電波）を減衰させることができる。
【０１０９】
第５及び第６実施例におけるインピーダンスマッチング回路は、遮断周波数（カットオフ周波数）以下においては信号（電波）の利得が小さくなり、応答しなくなるのである。そして、このハイパスフィルタに重視される特性に対応して、第５又は第６実施例を選択することが可能である。
【０１１０】
次に、図７で示されたインピーダンスマッチング回路の実装配置図を図８と図９により説明する。
【０１１１】
図８は、図７（ｂ）で示された第３実施例の実装配置図である。図８において、部品実装エリア２０Ｃには、より具体的には第２ＭＳＬ２とグランドパターン２０Ａ間にチップコンデンサＣＡＰ１及びＣＡＰ２が並列接続している。チップコンデンサＣＡＰ１及びＣＡＰ２は、部品実装エリア２０Ｃに表面実装されている。
【０１１２】
図９は、図７（ｄ）で示された第５実施例の実装配置図である。図９において、部品実装エリア２０Ｃには、より具体的には第２ＭＳＬ２とグランドパターン２０Ａ間にチップコイル（チップインダクタ）ＩＮＤ１を接続している。チップコイルＩＮＤ１は、部品実装エリア２０Ｃに表面実装されている。
【０１１３】
この発明による高周波無線用コネクタユニットは、例えば、無線ＬＡＮの機能をもち、外部アンテナと内部アンテナを切り換えることのできるノート型ＰＣ又はＰＤＡに用いられる。また、この発明による技術的思想によれば、これら以外の他の電子機器にも応用可能である。
【０１１４】
これらのノート型ＰＣ又はＰＤＡは、高周波無線用コネクタユニットにおけるストリップライン回路を適宜設計することによって、ＩＥＥＥ ８０２．１１で規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波が送受信可能である。又、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａで規格されている高速無線ＬＡＮ用の５．２ＧＨｚ周辺周波数帯域の電波、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂで規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｇで規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波のいずれか一つを送受信することが可能である。
【０１１５】
【発明の効果】
この発明による高周波無線用コネクタユニットは、内部アンテナと外部アンテナとを切り換えるためのスイッチ機能つき同軸コネクタと、内部アンテナの間にインピーダンスマッチング回路を介在させることにより、スイッチ機能つき同軸コネクタユニットと内部アンテナのミスマッチングを解消し、内部アンテナと外部アンテナのどちらを使用しても無線信号における電力を消費することなく無線信号を伝送できる。
【０１１６】
また、この発明による高周波無線用コネクタユニットのインピーダンスマッチング回路にローパスフィルタの回路を付加させて定倍波を除去したり、インピーダンスマッチング回路にバンドパスフィルタの回路を付加させて外部からの不要な電波信号が無線部に入力することを遮断できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による高周波無線用コネクタユニットが装置に使用された実施形態の平面図である。
【図２】本発明における実施形態による無線部の回路構成図及び周辺回路構成図である。
【図３】本発明における実施形態による高周波無線用コネクタユニットの斜視図である。
【図４】本発明における実施の形態における高周波無線用コネクタユニットの構成図である。
【図５】本発明における高周波無線用コネクタユニットにおける要部部品の斜視分解組立図である。
【図６】本発明における図１の要部断面拡大図である。
【図７】本発明におけるインピーダンスマッチング回路の他の実施例による回路図である。
【図８】本発明におけるインピーダンスマッチング回路の第３実施例による実装配置図である。
【図９】本発明におけるインピーダンスマッチング回路の第５実施例による実装配置図である。
【符号の説明】
１ 高周波無線用コネクタユニット（コネクタ）
１Ａ 筐体
１０ ソケット
１０Ａ ソケットハウジング
１０Ｂ 第１貫通穴
１０Ｃ 第２貫通穴
１０Ｄ 貫通穴
１０Ｅ ナット
１０Ｆ 突起
１１ 可動コンタクト
１１Ａ 端部
１１Ｂ 端部
１１Ｃ 横設辺
１２ 固定コンタクト
１２Ａ 端部
１２Ｂ 端部
１３ 第１シェル
１３Ａ 前部
１３Ｂ 後部
１３Ｃ 第１接触辺
１３Ｄ 第１接触辺
１４ 第２シェル
１４Ａ 前部
１４Ｂ 後部
１４Ｃ 第２接触辺
１４Ｄ 第２接触辺
２０ プリント基板
２０Ａ グランドパターン
２０Ｂ グランドパターン
２０Ｃ 部品実装エリア
３０ プラグ
３１ 信号コンタクト
３２ グランドコンタクト
４０ 無線部
４１ サーキュレータ
４２ 受信部
４３ 変復調部
４４ 送信部
４５ アンテナスイッチ
５０ 制御部
６１ 入力部
６２ 表示部
ＡＮＴ１ 内部アンテナ
ＡＮＴ２ 内部アンテナ
ＡＮＴ３ 外部アンテナ
ＣＢ１ 同軸ケーブル
ＣＢ２ 同軸ケーブル
ＣＢ３ 同軸ケーブル
ＣＡＰ１ チップコンデンサ
ＣＡＰ２ チップコンデンサ
ＭＳＬ１ 第１マイクロストリップライン（第１ＭＳＬ）
ＭＳＬ２ 第２マイクロストリップライン（第２ＭＳＬ）
Ｐ１ 第１ポート
Ｐ２ 第２ポート
Ｐ３ 第３ポート
Ｐ４ 第４ポート
Claims (9)
- 筐体の内部に設置されている内部アンテナと筐体の外部に設置されている外部アンテナとを切り換えるための高周波無線用コネクタユニットであって、
前記外部アンテナの信号線と接続するための可動コンタクトと、当該可動コンタクトが弾性的に当接する固定コンタクトとを有するソケットと、
当該ソケットに固定されており、前記可動コンタクトと第１ポートとを接続している第１マイクロストリップラインが形成されており、前記固定コンタクトと第２ポートとを接続している第２マイクロストリップラインが形成されているプリント基板と、を備えており、
前記第１ポートは前記筐体内部で無線信号を送信又は受信する無線部に接続されており、
前記第２ポートは前記内部アンテナに接続されており、
前記外部アンテナが前記ソケットに挿入された状態では、前記可動コンタクトは変位して前記固定コンタクトと断絶しており、前記外部アンテナは前記第１マイクロストリップラインと前記第１ポートを介してインピーダンスマッチングされて前記無線部に接続され、前記外部アンテナが無線信号を送受信し、
前記外部アンテナが前記ソケットに挿入されていない状態では、前記可動コンタクトは前記固定コンタクトと接続しており、前記内部アンテナは前記第２ポートと前記第２マイクロストリップラインと前記固定コンタクトと前記可動コンタクトと前記第１マイクロストリップラインと前記第１ポートを介してインピーダンスマッチングされて前記無線部に接続され、前記内部アンテナが無線信号を送受信することを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。 - 請求項１記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、
前記第２マイクロストリップラインとグランドパターン間に電気固体素子を取り付けるための部品実装エリアが前記プリント基板に形成されていることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。 - 請求項２記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、
前記第２マイクロストリップラインと前記グランドパターン間にチップコンデンサを接続しており、前記内部アンテナにおける遮断周波数以下の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以上の周波数の信号を減衰させることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。 - 請求項１又は２のいずれかに記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、
前記第２マイクロストリップラインにチップコンデンサを直列接続しており、前記内部アンテナにおける遮断周波数以下の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以上の周波数の信号を減衰させることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。 - 請求項２記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、
前記第２マイクロストリップラインと前記グランドパターン間にチップコイルを接続しており、前記内部アンテナにおける遮断周波数以上の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以下の周波数の信号を減衰させることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。 - 請求項１又は２のいずれかに記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、
前記第２マイクロストリップラインにチップコイルを直列接続しており、前記内部アンテナにおける遮断周波数以上の周波数の信号だけを通過させ、遮断周波数以下の周波数の信号を減衰させることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。 - 請求項１から６のいずれかに記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、
前記内部アンテナ及び前記外部アンテナは、ＩＥＥＥ ８０２．１１で規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波、又はＩＥＥＥ ８０２．１１ａで規格されている高速無線ＬＡＮ用の５．２ＧＨｚ周辺周波数帯域の電波、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂで規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｇで規格されている無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ周波数帯域の電波のいずれか一つを送受信することを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。 - 請求項１記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、
前記外部アンテナの接続端はプラグが取り付けられており、当該プラグは前記外部アンテナの信号線と接続するピン状の信号コンタクトと、当該信号コンタクトを取り囲むように円筒が形成されているグランドコンタクトとを備えており、前記プラグが挿抜されるための高周波無線用コネクタユニットであって、
前記可動コンタクトと前記固定コンタクトを覆うように配置されており、前記グランドコンタクトの内周に接触するための一対の第１接触辺を有しており、前記プリント基板のグランドパターンに接地する導通性の第１シェルと、
当該第１シェルを覆うように配置されており、前記グランドコンタクトの内周に接触するための一対の第２接触辺を有しており、前記プリント基板のグランドパターンに接地する導通性の第２シェルと、
前記可動コンタクトと前記固定コンタクトと前記第１シェルと前記第２シェルとを配置している絶縁性のソケットハウジングと、を備えており、
前記ソケットハウジングは前記信号コンタクトが挿入されるための第１貫通穴と前記グランドコンタクトが挿入されるための第２貫通穴とが同心円上に形成されており、前記信号コンタクトを前記第１貫通穴に挿入すると、前記信号コンタクトは前記可動コンタクトを前記固定コンタクトから遠ざけるように変位させることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。 - 請求項７記載の高周波無線用コネクタユニットにおいて、
前記内部アンテナはダイバシティ方式の第１内部アンテナと第２内部アンテナで構成されており、一方の内部アンテナが前記第２ポートに接続されており、他方の内部アンテナが前記無線部に接続されていることを特徴とする高周波無線用コネクタユニット。
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