JP2014045481A - 接続装置及びこの接続装置に応用される電気回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、接続装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の接続装置は、ハウジングと、ハウジングに取り付けられる第一ポート及び第二ポートと、ハウジングの内部に設置される接地構造と、を備え、第一ポートは第一電子デバイスに接続され、第二ポートは第二電子デバイスに接続され、接地構造は、電気回路基板と、電気回路基板に互いに絶縁して設置される第一接地層及び第二接地層と、電気回路基板に溶接される第一電子素子と、を備え、第一接地層は第一ポートによって第一電子デバイスの接地線に電気的に接続され、第二接地層は第二ポートによって第二電子デバイスの接地線に電気的に接続され、第一電子素子は第一接地層と第二接地層との間に電気的に接続され、第二電子デバイスが第二ポート及び第一ポートを介して第一電子デバイスに高周波信号を送信する場合、第一電子素子は高周波信号復路電流径路を提供するために用いられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、接続装置及びこの接続装置に応用される電気回路基板に関するものである。

一般的に接続装置によって第一電子デバイス及び第二電子デバイスを電気的に接続して、第二電子デバイスのデータを第一電子デバイスに伝送する。第一電子デバイスは、アンテナを有する。接続装置には電気回路基板が設置され、電気回路基板には互いに絶縁する第一接地層及び第二接地層が設置される。接続装置によって第一電子デバイス及び第二電子デバイスを電気的に接続する場合、第一接地層は第一電子デバイスの接地線に電気的に接続され、第二接地層は第二電子デバイスの接地線に電気的に接続される。第二電子デバイスが接続装置によって高周波信号（例えば、高周波デジタル信号である）を第一電子デバイスに送信する場合、高周波信号復路電流は第一電子デバイスの接地線から第一接地層に流れ、第二接地層と第一接地層は互いに絶縁して設置されるので、高周波信号は空中へ輻射して第二接地層に到着して、高周波信号復路電流は第二接地層に到着し且つ第二電子デバイスの接地線に流れて、完備な高周波信号復路電流径路を構成する。高周波信号は高速信号であり、即ち第二電子デバイスは接続装置によって高速信号を第一電子デバイスに送信する。

しかし、高周波信号を空中へ輻射する方式によって、高周波信号復路電流が第一接地層から第二接地層に到着するので、電磁干渉が強すぎ、製品設計要求を満足しない。

上述の課題を解決するために、第一接地層及び第二接地層を１つの整体接地層に併せ、即ち第一接地層及び第二接地層を電気的に接続する。整体接地層は第一電子デバイスの接地線及び第二電子デバイスの接地線に電気的に接続されるので、第二電子デバイスが接続装置によって第一電子デバイスに高周波信号を送信する場合、高周波信号復路電流は第一電子デバイスの接地線から順番に整体接地層及び第二電子デバイスの接地線に流れて、高周波信号復路電流通路を形成する。第一接地層及び第二接地層は電気的に接続されるので、高周波信号復路電流は整体接地層によって第二電子デバイスの接地線に流れ、即ち高周波信号の中の大部分は空中へ輻射しないので電磁干渉を生成しなく、高周波信号の中の小部分だけ空中へ輻射して電磁干渉を生成し、製品設計が電磁干渉に対する要求を満足することができる。

しかし、第一電子デバイスはアンテナを備えので、接続装置が第一電子デバイス及び第二電子デバイスを電気的に接続する場合、第一接地層及び第二接地層が併せてなる整体接地層は第一電子デバイスの接地線に電気的に接続されて、第一電子デバイスの接地面積を拡大し、さらにアンテナ利得を下げ、製品設計がアンテナ利得に対する要求を満足しない。

本発明の目的は、前記課題を解決し、第一電子デバイス及び第二電子デバイスを接続し、且つアンテナ利得設計要求及び電磁干渉設計要求を満足する接続装置及びこの接続装置に応用される電気回路基板を提供することである。

本発明に係わる電気回路基板には第一接地層及び第二接地層が互いに絶縁して設置され、第一接地層と第二接地層との間には、高周波信号復路電流径路を提供するために用いられる第一電子素子が電気的に接続され、高周波信号復路電流は、第一接地層から第一電子素子を経て第二接地層に流れる。

本発明に係わる接続装置は、ハウジングと、ハウジングに取り付けられ且つ電気的に接続される第一ポート及び第二ポートと、ハウジングの内部に設置される接地構造と、を備え、第一ポートは第一電子デバイスに接続され、第二ポートは第二電子デバイスに接続され、接地構造は、電気回路基板と、電気回路基板に互いに絶縁して設置される第一接地層及び第二接地層と、電気回路基板に溶接される第一電子素子と、を備え、第一接地層は第一ポートによって第一電子デバイスの接地線に電気的に接続され、第二接地層は第二ポートによって第二電子デバイスの接地線に電気的に接続され、第一電子素子は第一接地層と第二接地層との間に電気的に接続され、第二電子デバイスが第二ポート及び第一ポートを介して第一電子デバイスに高周波信号を送信する場合、第一電子素子は高周波信号復路電流径路を提供するために用いられ、高周波信号復路電流は、順番に第一電子デバイスの接地線、第一ポート、第一接地層、第一電子素子、第二接地層、第二ポート、第二電子デバイスの接地線に流れる。

従来の技術に比べて、第一電子デバイス及び第二電子デバイスに電気的に接続される本発明の接続装置において、第一接地層及び第二接地層は互いに絶縁して設置され、且つ高周波信号を通り過ぎる第一電子素子は第一接地層と第二接地層との間に電気的に接続されて、第一電子デバイスの接地線は接続装置の第一接地層とともに第一電子デバイスの接地面積を構成し、これは従来の技術における接続装置の整体接地層（第一接地層と第二接地層が電気的に接続されて、第一接地層と第二接地層が併せてなる）及び第一電子デバイスの接地線からなる第一電子デバイスの接地面積より小さいので、第一電子デバイスのアンテナがアンテナ利得に対する設計要求を満足することができる。又、高周波信号を通り過ぎる第一電子素子は第一接地層と第二接地層との間に電気的に接続されるので、高周波信号復路電流は、第一電子デバイスの接地線から第一接地層に流れ、第一電子素子を経て第二接地層に流れ、第二接地層から第二電子デバイスの接地線に流れるので、完備な高周波信号復路電流径路を形成して、高周波信号の中の大部分は空中へ輻射しなく、高周波信号の中の小部分だけ空中へ輻射して、製品設計が電磁干渉に対する要求を満足することができる。

本発明の実施形態に係る接続装置、第一電子デバイス及び第二電子デバイスを示す概略図である。 図１に示す接続装置の接地構造を示す図である。 図１に示す接続装置の機能ブロック図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

図１を参照すると、本発明の実施形態に係る接続装置１００は、第一電子デバイス２００及び第二電子デバイス３００を電気的に接続するために用いられる。本実施形態において、第一電子デバイス２００はゲーム機であり、第二電子デバイス３００はコンピューターである。

接続装置１００は、ハウジング１０、第一ポート１０２、第二ポート１０４及びイヤホーンポート１０６を備える。第一ポート１０２、第二ポート１０４及びイヤホーンポート１０６は、全てハウジング１０に取り付けられる。第一ポート１０２は第二ポート１０４に電気的に接続され、イヤホーンポート１０６は第一ポート１０２に電気的に接続される。第一電子デバイス２００には、第三ポート２０２が設置され、第二電子デバイス３００には、第四ポート３０２が設置される。本実施形態において、第一ポート１０２はＵＳＢタイプオスコネクタであり、第二ポート１０４、第三ポート２０２及び第四ポート３０２は、全てＵＳＢタイプメスコネクタである。

接続装置１００の第一ポート１０２は第一電子デバイス２００の第三ポート２０２に差し込まれて、接続装置１００と第一電子デバイス２００との間の電気接続を実現する。第二電子デバイス３００の第四ポート３０２は、ＵＳＢケーブル（図示せず）を介して接続装置１００の第二ポート１０４に接続されて、接続装置１００と第二電子デバイス３００との間の電気接続を実現する。第一ポート１０２は第二ポート１０４に電気的に接続されるので、接続装置１００が第一電子デバイス２００及び第二電子デバイス３００に電気的に接続される場合、第二電子デバイス３００は、接続装置１００によって高周波信号又は低周波信号を第一電子デバイス２００に送信することができる。

イヤホーンポート１０６は第一ポート１０２に電気的に接続されるので、接続装置１００が第一電子デバイス２００に電気的に接続される場合、第一電子デバイス２００はオーディオ信号を接続装置１００のイヤホーンポート１０６に送信することができ、イヤホーンポート１０６に接続されるイヤホーン又はスピーカー（図示せず）によってオーディオを放送することができる。

他の実施形態において、第二電子デバイス３００はパワーアダプターであり、接続装置１００が第一電子デバイス２００及び第二電子デバイス３００に電気的に接続される場合、第二電子デバイス３００は、接続装置１００によって第一電子デバイス２００に充電することができる。

図２及び図３を参照すると、接続装置１００は、ハウジング１０の内部に設置される接地構造２０をさらに備え、接地構造２０は、電気回路基板２２、第一接地層２４、第二接地層２５、第一電子素子２６及び第二電子素子２８を備える。第一接地層２４及び第二接地層２５は電気回路基板２２に形成され、第一接地層２４及び第二接地層２５は互いに絶縁する。本実施形態において、第一ポート１０２、第二ポート１０４及びイヤホーンポート１０６は、全て電気回路基板２２に溶接される。他の実施形態において、第一ポート１０２、第二ポート１０４及びイヤホーンポート１０６は、電気回路基板２２に溶接されず、別の独立な電気回路基板に溶接されることができる。本実施形態において、第一電子素子２６及び第二電子素子２８は、全て電気回路基板２２に溶接される。第一電子素子２６及び第二電子素子２８は、第一接地層２４と第二接地層２５との間に並列に接続される。第一電子素子２６は、高周波信号が通り過ぎることを可能とするが、低周波信号が通り過ぎることを防ぐ。第二電子素子２８は、低周波信号が通り過ぎることを可能とするが、高周波信号が通り過ぎることを防ぐ。

第一電子デバイス２００及び第二電子デバイス３００が接続装置１００に電気的に接続される場合、第一接地層２４は第一ポート１０２によって第一電子デバイス２００の接地線２０６に電気的に接続され、第二接地層２５は第二ポート１０４によって第二電子デバイス３００の接地線３０６に電気的に接続される。

第一電子デバイス２００及び第二電子デバイス３００が接続装置１００に電気的に接続され且つ第二電子デバイス３００が第二ポート１０４及び第一ポート１０２によって高周波信号（高速信号）を第一電子デバイス２００に送信する場合、第一電子素子２６は高周波信号復路電流経路を提供するために用いられ、即ち第一電子デバイス２００の接地線２０６、第一ポート１０２、第一接地層２４、第一電子素子２６、第二接地層２５、第二ポート１０４、第二電子デバイス３００の接地線３０６は順番に電気的に接続されて、高周波信号還流電流は、第一電子デバイス２００の接地線２０６から第一ポート１０２、第一接地層２４、第一電子素子２６、第二接地層２５、第二ポート１０４、第二電子デバイス３００の接地線３０６に流れる。本実施形態において、高周波信号は高周波デジタル信号である。他の実施形態において、高周波信号は高周波アナログ信号であり、第一ポート１０２、第二ポート１０４、第三ポート２０２、第四ポート３０２は、全てアナログ信号を送信するポートであり、例えばＶＧＡポートである。

第一電子デバイス２００及び第二電子デバイス３００が接続装置１００に電気的に接続され且つ第二電子デバイス３００が第二ポート１０４及び第一ポート１０２によって低周波信号を第一電子デバイス２００に送信する場合、第二電子素子２８は低周波信号復路電流経路を提供するために用いられ、即ち第一電子デバイス２００の接地線２０６、第一ポート１０２、第一接地層２４、第二電子素子２８、第二接地層２５、第二ポート１０４、第二電子デバイス３００の接地線３０６は順番に電気的に接続されて、低周波信号復路電流は、第一電子デバイス２００の接地線２０６から第一ポート１０２、第一接地層２４、第二電子素子２８、第二接地層２５、第二ポート１０４、第二電子デバイス３００の接地線３０６に流れる。本実施形態において、低周波信号は低周波デジタル信号である。他の実施形態において、低周波信号は低周波アナログ信号であり、第一ポート１０２、第二ポート１０４、第三ポート２０２、第四ポート３０２は、全てアナログ信号を送信するポートであり、例えばＶＧＡポートである。

本実施形態において、第一電子素子２６はキャパシタンスであり、第二電子素子２８はフェライトビーズ（ｆｅｒｒｉｔｅ ｂｅａｄ）である。他の実施形態において、第一電子素子２６はキャパシタンスであり、第二電子素子２８はインダクタンスである。

第一電子デバイス２００及び第二電子デバイス３００に電気的に接続される接続装置１００において、第一接地層２４及び第二接地層２５は互いに絶縁して設置され、且つキャパシタンス及びフェライトビーズは第一接地層２４と第二接地層２５との間に並列に設置されて、第一接地層２４と第二接地層２５を離隔するので、第一電子デバイス２００の接地線２０６は第一接地層２４とともに第一電子デバイス２００の接地面積を構成し、これは従来の技術における接続装置の整体接地層（第一接地層と第二接地層が電気的に接続されて、第一接地層と第二接地層が併せてなる）及び第一電子デバイスの接地線からなる第一電子デバイスの接地面積より小さいので、第一電子デバイス２００のアンテナ２０４がアンテナ利得に対する設計要求を満足することができる。

キャパシタンス及びフェライトビーズは第一接地層２４と第二接地層２５との間に並列に設置されるので、高周波信号復路電流は、第一電子デバイス２００の接地線２０６から第一接地層２４に流れ、キャパシタンスを経て第二接地層２５に流れ、第二接地層２５から第二電子デバイス３００の接地線３０６に流れるので、完備な高周波信号復路電流径路を形成して、高周波信号の中の大部分は空中へ輻射しなく、高周波信号の中の小部分だけ空中へ輻射して、製品設計が電磁干渉に対する要求を満足することができる。

以上、本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であることは勿論であって、本発明の技術的範囲は、以下の特許請求の範囲から決まる。

１０ ハウジング
２０ 接地構造
２２ 電気回路基板
２４ 第一接地層
２５ 第二接地層
２６ 第一電子素子
２８ 第二電子素子
１００ 接続装置
１０２ 第一ポート
１０４ 第二ポート
１０６ イヤホーンポート
２００ 第一電子デバイス
２０２ 第三ポート
２０４ アンテナ
２０６，３０６ 接地線
３００ 第二電子デバイス
３０２ 第四ポート

Claims (6)

1. 第一接地層及び第二接地層が互いに絶縁して設置される電気回路基板において、
   前記第一接地層と前記第二接地層との間には、高周波信号復路電流径路を提供するために用いられる第一電子素子が電気的に接続され、高周波信号復路電流は、前記第一接地層から前記第一電子素子を経て前記第二接地層に流れることを特徴とする電気回路基板。
2. 前記第一接地層と前記第二接地層との間には、低周波信号復路電流径路を提供するために用いられる第二電子素子が電気的に接続され、前記第一電子素子及び前記第二電子素子は、前記第一接地層と前記第二接地層との間に並列に接続され、低周波信号復路電流は、前記第一接地層から前記第二電子素子を経て前記第二接地層に流れることを特徴とする請求項１に記載の電気回路基板。
3. 前記第一電子素子はキャパシタンスであり、前記第二電子素子はフェライトビーズ又はインダクタンスであることを特徴とする請求項２に記載の電気回路基板。
4. ハウジングと、前記ハウジングに取り付けられ且つ電気的に接続される第一ポート及び第二ポートと、前記ハウジングの内部に設置される接地構造と、を備え、前記第一ポートは第一電子デバイスに接続され、前記第二ポートは第二電子デバイスに接続され、前記接地構造は、電気回路基板と、前記電気回路基板に互いに絶縁して設置される第一接地層及び第二接地層と、前記電気回路基板に溶接される第一電子素子と、を備え、前記第一接地層は前記第一ポートによって前記第一電子デバイスの接地線に電気的に接続され、前記第二接地層は前記第二ポートによって前記第二電子デバイスの接地線に電気的に接続され、前記第一電子素子は前記第一接地層と前記第二接地層との間に電気的に接続され、前記第二電子デバイスが前記第二ポート及び前記第一ポートを介して前記第一電子デバイスに高周波信号を送信する場合、前記第一電子素子は高周波信号復路電流径路を提供するために用いられ、高周波信号復路電流は、順番に前記第一電子デバイスの接地線、前記第一ポート、前記第一接地層、前記第一電子素子、前記第二接地層、前記第二ポート、前記第二電子デバイスの接地線に流れることを特徴とする接続装置。
5. 前記接地構造は前記電気回路基板に溶接される第二電子素子をさらに備え、前記第一電子素子及び前記第二電子素子は、前記第一接地層と前記第二接地層との間に並列に接続され、前記第二電子デバイスが前記第二ポート及び前記第一ポートを介して前記第一電子デバイスに低周波信号を送信する場合、前記第二電子素子は低周波信号復路電流径路を提供するために用いられ、低周波信号復路電流は、順番に前記第一電子デバイスの接地線、前記第一ポート、前記第一接地層、前記第二電子素子、前記第二接地層、前記第二ポート、前記第二電子デバイスの接地線に流れることを特徴とする請求項４に記載の接続装置。
6. 前記第一電子素子はキャパシタンスであり、前記第二電子素子はフェライトビーズ又はインダクタンスであることを特徴とする請求項５に記載の接続装置。

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