JP2020140846A - 同軸線路と平面伝送線路の接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な構造をとらず、変換器として特性の優れた同軸線路と平面伝送線路の接続構造を提供する。【解決手段】同軸線路と平面伝送線路との間に導電性弾性部材１４を配置する。同軸線路の内部導体２は平面伝送線路の信号伝送線路８と直接接続し、外部導体３は導電性弾性部材と平面伝送線路の側面に形成した導電膜１３を介して平面伝送線路の接地導体と接続する。【選択図】図３

Description

本発明は、マイクロ波帯、あるいはミリ波帯等の高周波伝送線路に関し、特にマイクロストリップ線路等の同軸線路と平面伝送線路との変換部における同軸線路と平面伝送線路の接続構造に関する。

衛星通信用送受信機等では、マイクロストリップ線路あるいはコプレーナ線路や、同軸線路を高周波信号が伝搬し、その接続部は変換部となっている。一般的に、変換部において伝送線路の長さが異なることで位相差が生じ、インピーダンス不整合が発生するという特性上の問題が発生してしまう。特に伝搬させる信号が高周波帯域の場合、位相差の影響が大きく寄与し、改善が望まれていた。

そこで本願出願人は、マイクロストリップ線路あるいはコプレーナ線路等の平面伝送線路と同軸線路との変換器の例として高周波回路用の同軸コネクタを提案した（特許文献１）。本願出願人が先に提案した同軸コネクタの側面図を図５（ａ）に、内部導体２が突出している面の正面図を図５（ｂ）に、それぞれ示している。図５において、１は同軸コネクタ、２は内部導体、３は外部導体、４はフランジ、５は外部導体３と一体となった弾性接続部、６はフランジ４に形成されたねじ穴である。

図６は、筐体に搭載した平面伝送線路と図５に示した同軸コネクタとの接続構造を示している。図６において、７は筐体、８は平面伝送線路の表面に形成されている信号伝送線路、９は平面伝送線路の裏面接地導体、１０は接続部材、１１はねじである。

図６に示すように同軸コネクタ１のフランジ４が、ねじ１１によって筐体７に取り付けられている。また同軸コネクタ１の内部導体２が、接続部材１０によって平面伝送線路の信号伝送線路８に接続している。一方同軸コネクタ１の外部導体３は、外部導体３と一体に形成された弾性接続部５が筐体７の側壁に接続することで平面伝送線路の裏面接地導体９と接続する構成となっている。

特開２００４−２７３２３６号公報

従来の同軸線路と平面伝送線路の接続構造は、伝送線路の長さが異なることで位相差が生じ、インピーダンス不整合が発生するという特性上の問題があった。またこのような問題を解決するためには、外部導体３と一体となった弾性接続部５のような複雑な構造の同軸コネクタを用意する必要があり、製造コストが高くなるという問題があった。本発明は上記問題点を解消し、複雑な構造をとらず、変換器として特性の優れた同軸線路と平面伝送線路の接続構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本願請求項１に係る発明は、同軸線路の内部導体が平面伝送線路の信号伝送線路に接続し、前記同軸線路の外部導体が前記平面伝送線路の接地導体と接続する同軸線路と平面伝送線路の接続構造において、前記平面伝送線路の側面の一部に前記接地導体に接続する導電膜を備え、前記同軸線路と前記平面伝送線路との間に導電性弾性部材を介装し、前記内部導体は前記信号伝送線路と直接接続し、前記外部導体は前記導電性弾性部材および前記導電膜を介して前記接地導体と接続することを特徴とする。

本願請求項２に係る発明は、請求項１記載の同軸線路と平面伝送線路の接続構造において、前記導電性弾性部材は、前記内部導体を中心に周囲を取り囲んでいることを特徴とする。

本願請求項３に係る発明は、請求項１記載の同軸線路と平面伝送線路の接続構造において、前記導電性弾性部材は、前記平面伝送線路を搭載する前記筐体上に載置可能な台座部と前記内部導体を貫通させる開口部を備え、前記内部導体を中心に周囲を取り囲んでいることを特徴とする。

本発明の同軸線路と平面伝送線路の接続構造は、平面伝送線路の側面に平面伝送線路の接地導体と接続する導電膜を備え、この導電膜に導電性弾性部材が当接し、さらにこの導電性弾性部材に同軸線路の外部導体が当接する構造とすることで、同軸線路の外部導体と平面伝送線路の接地導体とを導電性弾性部材が最短の寸法で接続し、位相差が生じず、インピーダンス不整合のない良好な接続形成が可能となる。そのため、特に高周波帯域の信号を伝達する接続構造として好適となる。

また導電性弾性部材が、同軸線路の外部導体と筐体との接合部に形成される伝送線路を隙間なく取り囲むことができるので、シールド効果も期待できるという利点がある。

さらに導電性弾性部材を筐体上に載置可能な台座部を備える構成とすることで、同軸線路の内部導体を中心に配置し、この内部導体を取り囲むように容易に位置合わせすることができ、作業者の熟練度によらず製造できるという利点もある。

本発明に利用可能な一般的な同軸線路の構造を説明する図である。 本発明の実施例の平面伝送線路を説明する図である。 本発明の実施例の同軸線路と平面伝送線路の接続構造を説明する図である。 本発明の実施例の導電性弾性部材を説明する図である。 従来の同軸コネクタを説明する図である。 従来の同軸線路と平面伝送線路の接続構造を説明する図である。

本発明の同軸線路と平面伝送線路の接続構造は、複雑な構造の同軸線路を用いることなく、伝送線路の長さが異なることに起因する位相差の発生やそれに伴う特性劣化の発生がない構造となっている。また本発明の同軸線路と平面伝送線路の接続構造は、接合部分の伝送線路から不要輻射が生じない構造となっている。以下、本発明の実施例について詳細に説明する。

本発明の実施例について、平面伝送線路としてストリップライン線路を用いた場合を例にとり説明する。図１は本実施例の同軸コネクタ１を説明する図であり、図１（ａ）は内部導体２の中心を通る断面図（ａ）を、図１（ｂ）は内部導体２が突出している面の正面図を、それぞれ示している。本実施例の同軸コネクタ１は、従来例で説明した弾性接続部のような複雑な構造を備えていない一般的な構造となっている。

図２は、同軸線路と接続構造を形成する平面伝送線路の一部拡大図である。図２に示すように本実施例の平面伝送線路は、誘電体基板１２の表面に信号伝送線路８が形成され、誘電体基板１２の裏面に裏面接地導体９が形成されたマイクロストリップ線路となっている。そして一般的なマイクロストリップ線路と異なり本実施例では、誘電体基板１２の側面の一部に裏面接地導体９に接続する導電膜１３が形成されている。この導電膜１３は、同軸線路と接続構造が形成される側面に形成されている。

図１に示す同軸コネクタと、筐体７内に配置した図２に示す平面伝送線路を接続した接続構造を図３に示す。図３は、内部導体２の中心を通る断面図を示している。図３に示すように、同軸コネクタ１のフランジ４が筐体７に図示しないねじ等で取り付けられている。筐体７の側面に開口する貫通孔に内部導体２と外部導体３が挿入され、筐体７に搭載されている平面伝送線路の信号伝送線路８に接続部材１０によって内部導体２が直接接続されている。一方外部導体３は、例えば導電性ガスケットのような導電性弾性部材１４を介して裏面接地導体９に接続している。

ここで本実施例では、図２に示すように誘電体基板１２の側面に導電膜１３が形成されているので、外部導体３は導電膜１３を介して裏面接地導体９に接続する構造となる。外部導体３は、強く筐体７に押接される構造となるため、導電性弾性部材１４は変形して外部導体３と導電膜１３との間で良好な接続を形成することができる。その結果、裏面接地導体９と外部導体３との間で良好な接続を形成することができることになる。

本実施例の接続構造では、内部導体２を中心にして周囲を取り囲むように導電性弾性部材１４を配置することで、同軸コネクタ１と筐体７とが隙間なく接合し、伝送線路の長さの差がなくなり、位相差が生じることはない。また、接合部の伝送線路を隙間なく取り囲むことができ、シールド効果を得ることもできる。

内部導体２を中心に周囲を取り囲むように導電性弾性部材１４を配置するため、導電性弾性部材１４の形状を図４に示すように形成することができる。図４に示す導電性弾性部材１４は、開口部１５が形成されており、この開口部１５を同軸線路の内部導体が貫通する。開口部１５の周囲の導電性弾性部材は、同軸線路の外部導体に接続する。さらに台座部１６を備えることで、筐体７上に台座部１６を載置すれば、同軸線路と平面伝送線路を接続させた際に、内部導体を中心に取り囲むように配置することが容易となる。

以上のように本実施例の同軸線路と平面伝送線路の接続構造によれば、簡便な構造で、同軸線路の外部導体と平面伝送線路の裏面接地導体とをインピーダンス不整合等なしで、接続することが可能となる。

以上本発明の実施例について説明したが本発明は上記実施例に限定されるものでないことは言うまでもない。例えば、平面伝送線路はコプレーナ線路で形成することも可能である。その場合、接地電極は誘電体基板の表面に形成されることになる。そこで、誘電体基板の側面に形成される導電膜は、誘電体基板表面の接地電極と接続するようにすればよい。

また筐体上に搭載した誘電体基板上の信号伝送線路をシールドするため、誘電体基板上にシールドカバーを配置し、誘電体基板表面にシールドカバーに接続する接地導体を形成する場合がある。このような場合にも、本発明の導電膜１３をこの接地電極と接続する構造とすることができる。なお同軸線路の外部導体３は、筐体７の代わりにシールドカバーに押接する構造となる。

１： 同軸コネクタ、２：内部導体、３：外部導体、４：フランジ、５：弾性接続部、６：ねじ穴、７：筐体、８：信号伝送線路、９：裏面接続導体、１０：接続部材、１１：ねじ、１２：誘電体基板、１３：導電膜、１４：導電性弾性部材、１５：開口部、１６：台座部

Claims (3)

1. 同軸線路の内部導体が平面伝送線路の信号伝送線路に接続し、前記同軸線路の外部導体が前記平面伝送線路の接地導体と接続する同軸線路と平面伝送線路の接続構造において、
   前記平面伝送線路の側面の一部に前記接地導体に接続する導電膜を備え、
   前記同軸線路と前記平面伝送線路との間に導電性弾性部材を介装し、前記内部導体は前記信号伝送線路と直接接続し、前記外部導体は前記導電性弾性部材および前記導電膜を介して前記接地導体と接続することを特徴とする同軸線路と平面伝送線路の接続構造。
2. 請求項１記載の同軸線路と平面伝送線路の接続構造において、
   前記導電性弾性部材は、前記内部導体を中心に周囲を取り囲んでいることを特徴とする同軸線路と平面伝送線路の接続構造。
3. 請求項１記載の同軸線路と平面伝送線路の接続構造において、
   前記導電性弾性部材は、前記平面伝送線路を搭載する前記筐体上に載置可能な台座部と前記内部導体を貫通させる開口部を備え、前記内部導体を中心に周囲を取り囲んでいることを特徴とする同軸線路と平面伝送線路の接続構造。

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