JP2009296396A - 可変遅延装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組み立て後の調整が不要な可変遅延装置を提供すること。
【解決手段】円周方向に伝送線路パターンが形成された２枚のプリント基板を互いの伝送線路パターンが接触するように重ね合わせ、一方のプリント基板を回転させて伝送線路長を調整するように構成された可変遅延装置において、前記重ね合わせた２枚のプリント基板を押圧するバネを設けたことを特徴とするもの。
【選択図】 図１

Description

本発明は可変遅延装置に関し、詳しくは、マイクロ波領域で用いられる回転型の可変遅延装置の改善に関するものである。

従来から、マイクロ波領域で用いられる可変遅延装置として、図３に示すように、円周方向に伝送線路パターンが形成された低誘電率を有する２枚のプリント基板を互いの伝送線路パターンが接触するように重ね合わせ、一方のプリント基板を回転させて伝送線路長を調整するように構成されたものがある。

図３において、第１のプリント基板１０は円形に形成されていて、コネクタ部となる突出部１１と１２が形成されるとともに、一端が突出部１１と１２に位置するようにして円弧状の伝送線路パターン１３と１４が形成されている。

第２のプリント基板２０も円形に形成されていて、一方の面には全面にアースパターンが形成されている。他方の面には、その面を第１のプリント基板１０の伝送線路パターン１３，１４が形成された面と重ね合わせたときにそれらの伝送線路パターン１３，１４と重なり合うように、円弧状の伝送線路パターン２２，２３が形成されている。これら伝送線路パターン２２，２３の一端は開放され、他端はパターン２２，２３が連続するように連結パターン２４で接続されている。

これら第１のプリント基板１０と第２のプリント基板２０を、図３に示すようにそれぞれの伝送線路パターン１３，１４と２２，２３が対向するように重ね合わせて、第２のプリント基板２０を第１のプリント基板１０に対して時計方向または反時計方向に回転させることにより、伝送線路パターン１３，１４と伝送線路パターン２２，２３は電気的に接続されるとともに連結パターン２４の位置が変化し、突出部１１と１２の間の伝送線路長は長くなったり短くなって、所望の遅延時間を設定できる。

特許文献１には、図３のような可変遅延装置の構成例が記載されている。

実開平２−１０３９０５号公報

ところで、このような従来の可変遅延装置では、第１のプリント基板１０と第２のプリント基板２０を重ね合わせて一体化するのにあたり、伝送線路パターン１３，１４と伝送線路パターン２２，２３が安定した状態で電気的に接続されるとともに、第２のプリント基板２０を第１のプリント基板１０に対して時計方向または反時計方向に回転できるようにするために、複数枚のスペーサを挟み込むことが行われていた。

しかし、これらスペーサと第１のプリント基板１０と第２のプリント基板２０を重ね合わせて、伝送線路パターン１３，１４と伝送線路パターン２２，２３が安定した状態で電気的に接続されるとともに、第２のプリント基板２０を第１のプリント基板１０に対して時計方向または反時計方向に回転できるように一体化するためには、組み立て後の微妙な調整が必要であった。

本発明は、このような課題を解決するものであり、組み立て後の調整が不要な可変遅延装置を提供することを目的とする。

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
円周方向に伝送線路パターンが形成された２枚のプリント基板を互いの伝送線路パターンが接触するように重ね合わせ、一方のプリント基板を回転させて伝送線路長を調整するように構成された可変遅延装置において、
前記重ね合わせた２枚のプリント基板を押圧するバネを設けたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の可変遅延装置において、
前記バネは、円周方向に沿って等しい角度間隔で設けられた複数のコイルバネであることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、
円弧状の伝送線路パターンが形成された円形の主平面を有する固定プリント基板と円弧状の伝送線路パターンが形成された円形の主平面を有する回転プリント基板が互いの伝送線路パターンが接触するように重ね合わせて下部ケースに収納され、
これら重ね合わせた２枚のプリント基板を押圧するバネがスペーサを介して前記下部ケースに収納され、
前記下部ケースに上部ケースが重ね合わせて締結固定されたことを特徴とする可変遅延装置である。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の可変遅延装置において、
前記下部ケースには前記重ね合わせた２枚のプリント基板を収納するほぼ円形の収納部が形成され、この収納部の内周の一部は、前記回転プリント基板の回転範囲を規制するストッパを構成するように段付の大径部として形成され、
前記回転プリント基板の円形の主平面の一部には、前記下部ケースの段付大径部に嵌め合って前記回転プリント基板の回転範囲を規制するストッパを構成するように突出部が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、あらかじめバネとして所定の弾性力を有するものを選定しておくことにより、組み立て後の調整は不要になる。

以下、本発明について、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す組立説明図である。本発明に係る可変遅延装置は、下部ケース３０と、固定プリント基板４０と、回転プリント基板５０と、スペーサ６０と、バネ７０と、上部ケース８０と、ネジ９０とで構成されている。

下部ケース３０は、金属ブロックが切削加工されたものであって、固定プリント基板４０の主平面４１が嵌め合わされるほぼ円形に切削された収納部３１、固定プリント基板４０の入出力用突出辺４２，４３が嵌め合わされる収納部３１に連通するように切削された切欠部３２，３３、回転プリント基板５０に設けられた回転軸５２の端部を支持する軸穴３４、固定ネジ９１〜９４が螺合されるネジ穴３５〜３８が設けられている。また、収納部３１の内周の一部は、回転プリント基板５０の回転範囲を規制するストッパを構成するように、段付の大径部３９として形成されている。

固定プリント基板４０は、フッ素樹脂基板のような低誘電率を有するものであり、下部ケース３０の収納部３１に嵌め合うように形成された円形の主平面４１と、主平面４１から直径方向に突出するとともに互いに直交するように形成された矩形の入出力用突出辺４２，４３とで構成されている。

主平面４１の一方の面の外周にはリング状のグラウンドパターン４４が形成されるとともに、このグラウンドパターン４４の一部は入出力用突出辺４２，４３にも延長するように形成されている。これら主平面４１および入出力用突出辺４２，４３に形成されているグラウンドパターン４４は、他方の面の全面に形成されている図示しないグラウンドパターンと図示しない多数のスルーホールを介して電気的に接続されている。

また、主平面４１の一方の面には、一端が入出力用突出辺４２，４３に位置するようにして円弧状の伝送線路パターン４５，４６が形成されている。入出力用突出辺４２，４３には、図示しないケーブルを接続するためのコネクタ４７，４８が設けられている。そして主平面４１の中央部分には下部ケース３０の軸穴３４と一致するように回転プリント基板５０に設けられた回転軸５１の端部を支持する軸穴４９が設けられている。

回転プリント基板５０も、フッ素樹脂基板のような低誘電率を有するものであり、下部ケース３０の収納部３１に回転可能に嵌め合うように形成された円形の主平面５１と、主平面５１の中央部分に挿入固着された回転軸５２とで構成されている。

主平面５１の固定プリント基板４０と対向する面の外周には固定プリント基板４０のリング状のグラウンドパターン４４と重なり合うようにリング状のグラウンドパターン５３が形成されている。

また、主平面５１の固定プリント基板４０と対向する面には、固定プリント基板４０の円弧状の伝送線路パターン４５，４６と重なり合うように、円弧状の伝送線路パターン５４，５５が形成されている。これら伝送線路パターン５４，５５の一端は開放され、他端はパターン５４，５５が連続するように連結パターン５６で接続されている。

そして、主平面５１の一部には、下部ケース３０の段付大径部３９に嵌め合って回転プリント基板５０の回転範囲を規制するストッパを構成するように、突出部５７が形成されている。

主平面５１の他方の面には全面グラウンドパターンが形成され、このグラウンドパターンと一方の面のリング状のグラウンドパターン５３は、図示しない多数のスルーホールを介して電気的に接続されている。

スペーサ６０も、下部ケース３０の収納部３１に嵌め合うように金属ブロックが円形に切削加工されたものである。スペーサ６０の回転プリント基板５０と対向する底面は回転プリント基板５０が円滑に回転できるように平滑な平坦面として形成され、上面には円周方向に沿って等しい角度間隔（本実施例では６０度）でコイルバネ７１〜７６が嵌装される取付穴６１〜６６が設けられている。そしてスペーサ６０の中央部分には回転プリント基板５０に設けられた回転軸５１の操作端部が貫通するように挿入される軸穴６７が設けられている。

バネ７０は、下部ケース３０に固定プリント基板４０と回転プリント基板５０とスペーサ６０とバネ７０を収納して、下部ケース３０に上部ケース８０をネジ９０で固定した状態で、互いのリング状のグラウンドパターン４４と５３および円弧状の伝送線路パターン４５，４６と５４，５５が接触するように重ね合わせて下部ケース３０の収納部３１に収納される固定プリント基板４０と回転プリント基板５０を、回転プリント基板５０が回転可能な半固定状態で押圧するものである。本実施例では、バネ７０としてコイルバネ７１〜７６を用いる例を示している。

上部ケース８０も、金属ブロックが切削加工されたものであって、固定プリント基板４０と回転プリント基板５０とスペーサ６０とバネ７０が収納された下部ケース３０に、ネジ９０で固定される。上部ケース８０の４隅には下部ケース３０に上部ケース８０をネジ９０で固定するためのネジ穴８１〜８４が設けられ、中央部分には回転プリント基板５０に設けられた回転軸５１の操作端部が貫通するように挿入される軸穴８５が設けられている。そして、スペーサ６０との対向面には、コイルバネ７１〜７６の他端が嵌装される取付穴や固定プリント基板４０に設けられたコネクタ４７，４８が嵌め合う切欠部（たとえば８６）が形成されている。

ネジ９０は、固定プリント基板４０と回転プリント基板５０とスペーサ６０とバネ７０が収納された下部ケース３０に上部ケース８０を重ね合わせてネジ止めするものであり、上部ケース８０の４隅に設けられたネジ穴８１〜８４にネジ９１〜９４をそれぞれ螺合して締結固定する。

このような構成によれば、固定プリント基板４０と回転プリント基板５０とスペーサ６０とコイルバネ７１〜７６が収納された下部ケース３０に上部ケース８０を重ね合わせてネジ９１〜９４をあらかじめ設定した所定のトルクで締結固定したときに所望の押圧力が得られるように、コイルバネ７１〜７６の弾性力をコイルバネ７１〜７６の材質や機械的な寸法などであらかじめ選定しておくことができ、組み立て後の調整を不要にできる。

図２は、図１のように構成される可変遅延装置に組み込まれている回転プリント基板５０の回転範囲を所定の角度範囲に規制するストッパの構成説明図であり、上部ケースを外して透視した状態を示している。

図２において、下部ケース３０の収納部３１の大径部３９は、回転プリント基板５０の回転角度範囲を１００度に規制するように、中心に対して１００度の角度範囲で形成されている。この大径部３９には、回転プリント基板５０の主平面５１の一部に形成された突出部５７が嵌め合わされていて、実線は回転プリント基板５０を反時計方向に回しきった状態を示し、破線は回転プリント基板５０を時計方向に回しきった状態を示している。

コネクタ４７，４８間に形成された伝送線路パターン４５，４６および５４〜５６の伝送線路長に着目すると、実線で示す反時計方向に回しきった状態が最短になって破線で示反時計方向に回しきった状態が最長になり、これら最短と最長の間で伝送線路長に応じた所望の遅延時間を設定することができる。

なお、上記実施例では、下部ケース４０、スペーサ７０および上部ケース９０を、金属ブロックを切削加工して製作する例について説明したが、これに限るものではなく、鋳造などで成型加工することもできる。

また、上記実施例では、バネ７０として６個のコイルバネ７１〜７６を用いる例を説明したが、これに限るものではなく、たとえば板バネであってもよい。

以上説明したように、本発明によれば、組み立て後の調整が不要な可変遅延装置を実現でき、マイクロ波領域の可変遅延装置として好適である。

本発明の一実施例を示す組立説明図である。 図１の回転プリント基板５０の回転範囲を所定の角度範囲に規制するストッパの構成説明図である。 従来の可変遅延装置の一例を示す構成説明図である。

符号の説明

３０ 下部ケース
３１ 収納部
３９ 大径部
４０ 固定プリント基板
５０ 回転プリント基板
５１ 主平面
５７ 突出部
６０ スペーサ
７０ バネ
７１〜７６ コイルバネ
８０ 上部ケース
９０ ネジ

Claims (4)

1. 円周方向に円弧状の伝送線路パターンが形成された２枚のプリント基板を互いの伝送線路パターンが接触するように重ね合わせ、一方のプリント基板を回転させて伝送線路長を調整するように構成された可変遅延装置において、
   前記重ね合わせた２枚のプリント基板を押圧するバネを設けたことを特徴とする可変遅延装置。
2. 前記バネは、円周方向に沿って等しい角度間隔で設けられた複数のコイルバネであることを特徴とする請求項１記載の可変遅延装置。
3. 円弧状の伝送線路パターンが形成された円形の主平面を有する固定プリント基板と円弧状の伝送線路パターンが形成された円形の主平面を有する回転プリント基板が互いの伝送線路パターンが接触するように重ね合わせて下部ケースに収納され、
   これら重ね合わせた２枚のプリント基板を押圧するバネがスペーサを介して前記下部ケースに収納され、
   前記下部ケースに上部ケースが重ね合わせて締結固定されたことを特徴とする可変遅延装置。
4. 前記下部ケースには前記重ね合わせた２枚のプリント基板を収納するほぼ円形の収納部が形成され、この収納部の内周の一部は、前記回転プリント基板の回転範囲を規制するストッパを構成するように段付の大径部として形成され、
   前記回転プリント基板の円形の主平面の一部には、前記下部ケースの段付大径部に嵌め合って前記回転プリント基板の回転範囲を規制するストッパを構成するように突出部が形成されていることを特徴とする請求項３記載の可変遅延装置。