JP4228775B2 - プリント配線板装置及びプリント配線板装置を備えたブースタ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気部品をプリント配線板に実装したプリント配線板装置及びプリント配線板装置を備えたブースタ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、絶縁材料からなる器体と、器体の内部に収納されシールドされておらず且つ等価的な抵抗成分を有する伝送路と、伝送路を介して互いに電気的に接続されそれぞれ一部が器体から突出した複数の端子と、導電材料からなり器体に結合して器体のプリント配線板に対向する面よりも少なくとも一部が突出した導電爪とを備えた電気部品(以下、「抵抗器」と呼ぶ)が提供されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
抵抗器として、例えば図5及び図6に示す可変抵抗器1がある。以下、上下左右は図6(a)を基準とし、図6(b)の下方を前方と呼ぶ。
【0004】
この可変抵抗器1は、絶縁材料からなり正方形平板状の本体部11a及び本体部11aの前面に突設された凸部11bを有する基板11と、絶縁材料からなり基板11の本体部11aの表面を覆う形で取り付けられたカバー12と、絶縁材料からなりカバー12を上下に貫通して基板11の表面に沿った面内で回動自在となるようにカバー12に支持された操作つまみ13とからなる器体1aを備える。器体1aの下面には、金属のような導電体からなり基板11の本体部11aの裏面を覆う導電板14が取り付けられている。導電板14の左右両側には、それぞれ導電爪14aが下方へ突設されている。
【0005】
基板11の表面には、図7に示すように、凸部11bの近傍が開放された円弧形状の導電パターンである抵抗体15が設けられている。また、カバー12と基板11との間には、導電材料からなり一端が操作つまみ13に結合して他端が抵抗体15に接触導通した可動接触子16が設けられている。可動接触子16と、抵抗体15の両端とには、それぞれ凸部11bに沿って延び凸部11bの先端で下方へL字状に曲げられた端子ピン17a〜17cが電気的に接続されている。つまり、抵抗体15と可動接触子16とがシールドされていない伝送路である。操作つまみ13の回動に伴って可動接触子16が基板11の表面上を回動し、可動接触子16と抵抗体15との接触位置と抵抗体15の端との間の抵抗体15の長さが変化することにより、抵抗体15の両端に接続された各端子ピン17a,17bと可動接触子16に接続された端子ピン17cとの間の抵抗値が変化するようになっている。
【0006】
上記の可変抵抗器1は、図示しない他の電気部品とともに図8に示すようにプリント配線板2に実装されてプリント配線板装置を構成する。プリント配線板2には各端子ピン17a〜17cが挿通されるスルーホール21が設けられている。プリント配線板2のはんだ面には、配線用の配線パターンの一部であってスルーホール21の周囲に設けられ端子ピン17a〜17cをはんだ付けするための接続用パッド22が設けられるとともに、接地用のグランドパターン23が接続用パッド22とその近傍を除く全面に亙って設けられている。プリント配線板2には2箇所に固定穴24が貫設されていて、導電爪14aがそれぞれ固定穴24に挿入されるとともに例えばグランドパターン23にはんだ付けされることによって、可変抵抗器1はプリント配線板2に取り付けられる。ここにおいて、端子ピン17a〜17cの基板11の突部11b上に位置する部位は、プリント配線板2の実装面に並行する。
【0007】
【特許文献1】
実開平5−38809号公報(第8−10頁、第1図)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、導電爪14aがグランドパターン23に電気的に接続されていたため、図9に示すように接地電位となる導電板14と抵抗体15との間には浮遊容量Cが発生していた。従って、可変抵抗器1に高周波成分を含む電気信号を入力すると、電気信号の高周波成分が上記の浮遊容量Cと導電爪14aとを通じてグランドパターン23に漏れることにより、伝送ロスが増大していた。
【0009】
上記従来のプリント配線板装置を、高周波数帯域の信号を取扱う機器、例えばCATVの伝送信号を増幅するためのブースタ装置に用いると、CATV伝送信号の伝送周波数帯域は70MHz〜770MHzの高周波数帯であるから、プリント配線板装置において上述したように伝送ロスが増大することにより雑音指数が悪化するという問題があった。
【0010】
本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、高周波数の電気信号の伝送ロスを低減することのできるプリント配線板装置及びプリント配線板装置を備えたブースタ装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、複数の電気部品がプリント配線板に実装されてなるプリント配線板装置であって、電気部品のうち少なくとも1個は、絶縁材料からなる器体と、器体の内部に収納されシールドされておらず且つ等価的な抵抗成分を有する伝送路と、伝送路を介して互いに電気的に接続されそれぞれ一部が器体から突出した複数の端子と、導電材料からなり器体に結合して器体のプリント配線板に対向する面よりも少なくとも一部が突出した導電爪とを備えた抵抗器であって、器体は、伝送路の一部を構成する導電パターンである抵抗体が表面に設けられた平板状の本体部を有する基板と、基板の本体部の表面を覆う形で基板に取り付けられたカバーとを有し、導電爪は、基板の本体部の裏面を覆う形で器体に取り付けられた導電板に突設されていて、プリント配線板には、それぞれ電気部品の端子に電気的に接続される配線用の配線パターンと、接地用のグランドパターンと、導電爪が挿入される固定穴と、固定穴の開口の周囲に設けられグランドパターンとの間で電気的に絶縁され導電爪をはんだ付けするための固定用パッドとを設けたことを特徴とする。
【0012】
この発明によれば、抵抗器を伝わる高周波数の電気信号が導電爪を介してグランドパターンに漏れることを防止することができるから、高周波数の電気信号の伝送ロスを低減することができる。
【0013】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、抵抗器の端子のプリント配線板の実装面に並行する部位のプリント配線板上への正射影の位置を避けてグランドパターンを形成したことを特徴とする。
【0014】
この発明によれば、抵抗器の端子のプリント配線板の実装面に並行する部位のプリント配線板上への正射影の位置にグランドパターンが設けられる場合に比べ、グランドパターンと端子との距離が長くなることにより、端子とグランドパターンとの間に発生する浮遊容量の容量値が低下するから、端子を伝わる高周波数の電気信号がグランドパターンに漏れることを防止することができ、高周波数の電気信号の伝送ロスをさらに低減することができる。
【0015】
請求項3の発明は、抵抗器及び高周波成分を含む電気信号が入力される入力回路を抵抗器とともに構成する電気部品が実装された請求項1又は請求項2記載のプリント配線板装置と、入力回路の後段に接続され入力回路を通過した電気信号を増幅する増幅回路とを備えることを特徴とする。
【0016】
この発明によれば、抵抗器での高周波数の電気信号の伝送ロスを低減することができるから、雑音指数を改善することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0018】
本実施形態は、CATVの伝送信号を増幅するためのブースタ装置であって、図4に示すように、伝送信号が入力端子B1から入力される入力回路B2と、入力回路B2の後段に接続され入力回路B2を通過した伝送信号を増幅して出力端子B4から出力する増幅回路B3とを備える。
【0019】
また、本実施形態のブースタ装置は、図1に示すようにプリント配線板2に可変抵抗器1が実装されたプリント配線板装置を備える。入力回路B2は可変抵抗器1を含み、入力回路B2を構成する他の電気部品(図示せず)もプリント配線板2に実装されている。入力回路B2は例えば増幅回路であって、可変抵抗器1は例えば増幅率を設定するものである。
【0020】
次に、本実施形態に用いられるプリント配線板装置について説明する。プリント配線板装置の基本構成は従来例と同様であるので、共通する構成については同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。プリント配線板2のはんだ面の固定穴24の周囲には、導電爪14aをはんだ付けによって固定するための固定用パッド25が設けられている。また、グランドパターン23は固定用パッド25から離して設けられており、従って固定用パッド25はグランドパターン23との間で電気的に絶縁されている。さらに、グランドパターン23は、可変抵抗器1の基板11の突部11bの、プリント配線板2のはんだ面への正射影の位置を避けて設けられている。従って、端子ピン17a〜17cのプリント配線板2の実装面に並行する部位のプリント配線板2上への正射影の位置にはグランドパターン23は設けられていない。プリント配線板装置のその他の構成は、従来例と同様である。
【0021】
従来例と本実施形態とのそれぞれのプリント配線板装置に対して、CATVで通常用いられる70MHz〜770MHzの周波数の伝送信号に対する伝送ロスを測定した結果を図2に示す。例えばCATVで通常用いられる周波数のうち最も高い周波数である周波数770MHzの伝送信号に対して、破線で示す従来例では−2.2dBであった伝送ロスが、実線で示す本実施形態を採用することにより−2.0dBに減少した。ここで、図3に示すようにグランドパターン23を可変抵抗器1の基板11の突部11bの正射影の位置にも設けた場合、周波数770MHzの伝送信号に対して従来例に比べた伝送ロスの減少幅は0.15dB程度であった。つまり、端子ピン17a〜17cのプリント配線板2の実装面に並行する部位のプリント配線板2上への正射影の位置を避けてグランドパターン23を形成したことによる伝送ロスの減少幅は0.05dB程度である。
【0022】
すなわち、固定用パッド25とグランドパターン23との間が電気的に絶縁されていることにより、導電爪14aとグランドパターン23との間が電気的に絶縁され、可変抵抗器1を流れる高周波数の伝送信号が導電板14と抵抗体15との間に発生する浮遊容量及び導電爪14aを介してグランドパターン23に漏れることを防止することができるから、伝送ロスを低減することができるのである。
【0023】
また、端子ピン17a〜17cのプリント配線板2の実装面に並行する部位のプリント配線板2上への正射影の位置を避けてグランドパターン23が設けられているから、端子ピン17a〜17cのプリント配線板2の実装面に並行する部位のプリント配線板2上への正射影の位置にグランドパターン23が設けられる場合に比べ、端子ピン17a〜17cとグランドパターン23との間に発生する浮遊容量の容量値が低下する。従って、端子ピン17a〜17cを伝わる高周波の伝送信号が上記の浮遊容量を介してグランドパターン23に漏れることを防止することができるから、伝送ロスをさらに低減することができるのである。
【0024】
上記構成によれば、伝送ロスを低減することができるプリント配線板装置を用いたことにより、雑音指数を改善することができる。
【0025】
なお、本実施形態はブースタ装置を例に挙げて説明したが、本実施形態のプリント配線板装置の用途はブースタ装置に限られず、高周波数帯域の電気信号を用いる機器全般に用いることができる。また、図2に示している範囲よりもさらに周波数の高い伝送信号に対しては、本実施形態のプリント配線板装置による伝送ロスの減少幅はさらに大きくなっている。つまり、本実施形態のプリント配線板装置を、より周波数の高い電気信号を扱う機器に用いれば、雑音指数をより大きく改善することができる。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、抵抗器の導電爪が挿入される固定穴の開口の周囲に設けられ導電爪をはんだ付けするための固定用パッドを、グランドパターンとの間で電気的に絶縁したので、抵抗器を伝わる高周波数の電気信号が導電爪を介してグランドパターンに漏れることを防止することができるから、高周波数の電気信号の伝送ロスを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に用いられるプリント配線板装置を示す図であり、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は下面図である。
【図2】同上の効果を示す説明図である。
【図3】同上の別の形態を示す下面図である。
【図4】本発明の実施形態のブースタ装置を示す概略構成図である。
【図5】抵抗器の一例としての可変抵抗器を示す斜視図である。
【図6】同上を示す図であり、(a)は正面図、(b)は平面図、(c)は下面図である。
【図7】同上を示す分解斜視図である。
【図8】従来例を示す図であり、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は下面図である。
【図9】従来例の問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
1 可変抵抗器
1a 器体
2 プリント配線板
14a 導電爪
15 抵抗体
16 可動接触子
17a〜17c 端子ピン
22 接続用パッド
23 グランドパターン
24 固定穴
25 固定用パッド
B2 入力回路
B3 増幅回路
Claims (3)
- 複数の電気部品がプリント配線板に実装されてなるプリント配線板装置であって、電気部品のうち少なくとも1個は、絶縁材料からなる器体と、器体の内部に収納されシールドされておらず且つ等価的な抵抗成分を有する伝送路と、伝送路を介して互いに電気的に接続されそれぞれ一部が器体から突出した複数の端子と、導電材料からなり器体に結合して器体のプリント配線板に対向する面よりも少なくとも一部が突出した導電爪とを備えた抵抗器であって、器体は、伝送路の一部を構成する導電パターンである抵抗体が表面に設けられた平板状の本体部を有する基板と、基板の本体部の表面を覆う形で基板に取り付けられたカバーとを有し、導電爪は、基板の本体部の裏面を覆う形で器体に取り付けられた導電板に突設されていて、プリント配線板には、それぞれ電気部品の端子に電気的に接続される配線用の配線パターンと、接地用のグランドパターンと、導電爪が挿入される固定穴と、固定穴の開口の周囲に設けられグランドパターンとの間で電気的に絶縁され導電爪をはんだ付けするための固定用パッドとを設けたことを特徴とするプリント配線板装置。
- 抵抗器の端子のプリント配線板の実装面に並行する部位のプリント配線板上への正射影の位置を避けてグランドパターンを形成したことを特徴とする請求項1記載のプリント配線板装置。
- 抵抗器及び高周波成分を含む電気信号が入力される入力回路を抵抗器とともに構成する電気部品が実装された請求項1又は請求項2記載のプリント配線板装置と、入力回路の後段に接続され入力回路を通過した電気信号を増幅する増幅回路とを備えることを特徴とするブースタ装置。
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