JP4721930B2 - 高周波用同軸コネクター - Google Patents

Description

本発明は、ＮＭＲ装置等の高周波機器で使用される高周波用同軸コネクターに関し、より詳しくは、周囲への高周波の漏洩を大幅に抑えることができる高周波用同軸コネクターに関する。

ＮＭＲ装置は、静磁場中に置かれた被測定試料に高周波パルスを照射し、その後、被測定試料から出る微小な高周波信号（ＮＭＲ信号）を検出し、その中に含まれている分子構造情報を抽出することによって分子構造を解析する装置である。このようなＮＭＲ装置では、高電力の高周波パルスが使用されるため、コネクターからの高周波の漏洩が問題になっている。

図１は、従来の高周波用同軸コネクターの一例である。図中１は同軸ケーブルの中心導体（芯線）である。中心導体１を取り巻くようにして、テフロン（登録商標）等でできた円筒状の誘電体２が設けられている。中心導体１の先端部は、その誘電体から突き出る形でむき出しになっており、そこに金属製のコネクターピン１１が半田付けされている。

誘電体２の周りには、金属の網線でできた外部導体３が取り囲み、その外側をビニール等の絶縁被覆４が覆っている。外部導体３は、誘電体２よりも短く切断されており、絶縁被覆４は、外部導体３よりも更に短く切断されている。これにより、誘電体２の先端部からやや後退した位置に、外部導体３の露出部が設けられる。

外部導体３の露出部には、外周面に雄ねじを切った金属製の円筒状部材８が９の位置で半田付けされている。この雄ねじに螺合するように、内周面に雌ネジを切った金属製のコネクター本体６がねじ部１０で締結されている。コネクター本体６の先端位置は、テフロン（登録商標）等でできた円筒型スペーサー５を介して、コネクターピン１１の先端部とほぼ同じ高さになるように設定されている。

コネクター本体６の外周部には、内周面に雌ねじを切ったコネクター外部固定ねじ７が回転可能に係止されている。これにより、コネクター本体６を図示しない入力端子に接続した際に、相手側端子外周部に設けられた雄ねじと螺合させることにより、コネクターの接合が外れることを防ぐ。この目的のため、コネクター外部固定ねじ７の先端位置は、コネクターピン１１の先端部、および、コネクター本体６の突出部とほぼ同じ高さになるように設定されている。

尚、金属製の円筒状部材８を使用せず、同軸ケーブルの外部導体３を直接コネクター本体６に半田付けするタイプの高周波用コネクターも市販されている。

特開平８−５０９６６号公報。

特開平１１−７４０３８号公報。

ところで、上記のような高周波用同軸コネクターには、円筒状部材８とコネクター本体６との間から高周波が漏洩することがあり、シールド性能が十分ではないという問題があった。また、円筒状部材８を外部導体３に半田付けする手間がかかり、同軸ケーブルの種類によっては外部導体３の網線が薄く、半田付けがむつかしい場合があった。

また、同軸ケーブルの外部導体３を直接コネクター本体６に半田付けするタイプの高周波用同軸コネクターでは、適用対象が同軸ケーブルの外部導体３が金属パイプ状のもの（セミリジッド線）に限られ、ケーブルの形状に自由度が求められる一般的な用途には向かないという問題があった。また、金属製網線や金属箔を用いた通常の同軸ケーブルでは、半田付けがむつかしい場合があった。

本発明の目的は、上述した点に鑑み、通常の同軸コネクター加工作業と同程度の加工作業を施すだけで、同軸コネクターと多重外部導体構造のケーブルの外部導体との接続部から高周波が漏洩しないような高周波用同軸コネクターを提供することにある。

この目的を達成するため、本発明にかかる高周波用同軸コネクターは、
同軸ケーブルの中心導体に接続されるべく高周波用同軸コネクターの中心軸上に配置されるコネクターピンと、
前記コネクターピンと同心状に配置されると共に、外側導体と内側導体の二層から成る同軸ケーブルの外部導体の層間に一端が挿入され、その挿入端側とは反対側の端部に鍔部を有する円筒状シールド部材と、
前記コネクターピンおよび前記円筒状シールド部材の外側に同心状に配置され、径の異なる２つの円筒状部材を平坦部で段状に接続して成るコネクター本体と、
前記コネクター本体の内側に同心状に配置され、コネクター本体の一方の円筒部内周に設けられた雌ねじ部と螺合するように構成された雄ねじ部を外周部に有する円筒状押圧部材と
から成る高周波用同軸コネクターであって、
該円筒状押圧部材の雄ねじ部と前記コネクター本体内周の雌ねじ部とを締結して、前記コネクター本体の平坦部と前記円筒状押圧部材との間に前記円筒状シールド部材の鍔部と前記同軸ケーブルの外部導体の外側導体を挟み込むことにより、両者を密着させ、高周波の漏洩を防ぐようにしたことを特徴としている。

また、前記円筒状押圧部材と前記同軸ケーブルの外側導体との間に、更に押圧仲介部材を挟み込むことを特徴としている。

本発明の高周波用同軸コネクターによれば、
同軸ケーブルの中心導体に接続されるべく高周波用同軸コネクターの中心軸上に配置されるコネクターピンと、
前記コネクターピンと同心状に配置されると共に、外側導体と内側導体の二層から成る同軸ケーブルの外部導体の層間に一端が挿入され、その挿入端側とは反対側の端部に鍔部を有する円筒状シールド部材と、
前記コネクターピンおよび前記円筒状シールド部材の外側に同心状に配置され、径の異なる２つの円筒状部材を平坦部で段状に接続して成るコネクター本体と、
前記コネクター本体の内側に同心状に配置され、コネクター本体の一方の円筒部内周に設けられた雌ねじ部と螺合するように構成された雄ねじ部を外周部に有する円筒状押圧部材と
から成る高周波用同軸コネクターであって、
該円筒状押圧部材の雄ねじ部と前記コネクター本体内周の雌ねじ部とを締結して、前記コネクター本体の平坦部と前記円筒状押圧部材との間に前記円筒状シールド部材の鍔部と前記同軸ケーブルの外部導体の外側導体を挟み込むことにより、両者を密着させ、高周波の漏洩を防ぐようにしたので、
通常の同軸コネクター加工作業と同程度の加工作業を施すだけで、同軸コネクターと多重外部導体構造のケーブルの外部導体との接続部から高周波が漏洩しないような高周波用同軸コネクターを提供することが可能になった。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図２は、本発明にかかる高周波用コネクターの一実施例である。図中２１は同軸ケーブルの中心導体（芯線）である。中心導体２１を取り巻くようにして、テフロン（登録商標）等でできた円筒状の誘電体２２が設けられている。中心導体２１の先端部は、その誘電体から突き出る形でむき出しになっており、そこに金属製のコネクターピン３４が半田付けされ、高周波用同軸コネクターの中心軸上に配置されている。

誘電体２２の周りには、二層構造の外部導体、すなわち、内側の金属箔材２３と外側の金属製網線２４とが同心状に取り囲み、その外側をビニール等の絶縁被覆２５が覆っている。絶縁被覆２５は、誘電体２２および外部導体２３、２４よりも短く切断されている。これにより、誘電体２２の先端部からやや後退した位置にかけて、外部導体２３、２４の露出部が設けられる。

外部導体２３、２４の隙間には、誘電体２２よりもやや大きな径の内孔を有する金属製の円筒状シールド部材２８が前記コネクターピン３４と同心上に配置されて挿入されている。その円筒先端の挿入の深さは、外部導体２３、２４の露出部よりも奥側、すなわち、絶縁被覆２５が覆っている領域にまで達している。この円筒状シールド部材２８の内壁には外部導体の金属箔材２３、外壁には外部導体の金属製網線２４が密接している。

コネクター本体２６は、前記コネクターピン３４および前記円筒状シールド部材２８の外側に同心状に配置されている。同軸ケーブルの二層の外部導体２３、２４の層間に挿入された側と反対側の円筒状シールド部材２８の端部は鍔状になっていて、金属製網線２４はこの鍔の部分で折り返されている。この金属製網線２４が折り返されている面とは反対側の鍔部面は、径の異なる２つの円筒状部材を平坦部で段状に接続して成るコネクター本体２６の該平坦部と当接している。

押圧部材２９〜３２は、折り返された金属製網線２４と前記円筒状シールド部材２８の鍔部とを、前記平坦部との間で挟み込むようにしながら押圧している。この押圧部材は、外周部に雄ねじを切った押圧駆動部材（押し子）３０、ゴムパッキン３２とワッシャ３１の組み合わせから成る緩衝部材、および金属製の円環状接触子２９とから成っている。本実施例では、これらは別体に作られているが、変形例として、これらを一体に作っても良いことは言うまでもない。

円環状接触子２９、ワッシャ３１、ゴムパッキン３２などの押圧仲介部材は、前記コネクター本体２６の内側に同心位置に配置されており、押圧駆動部材３０の押圧効率を高める目的で、押圧駆動部材３０と円筒状シールド部材２８の鍔部（および同軸ケーブルの網線２４）との間に一列に挟み込まれているものである。

押圧駆動部材３０の外周部に切られた雄ねじは、２つの円筒状部材から成るコネクター本体２６の一方の円筒部内周に設けられた雌ねじと螺合する。両者のねじを固く締結させることにより、円筒状シールド部材２８と金属製網線２４の間をしっかりと固着させることができる。これにより、同軸ケーブルの端部から漏洩しそうになる高周波を、円筒状シールド部材２８により完全にシールドさせることができる。

コネクター本体２６の先端位置は、テフロン（登録商標）等でできた円筒型スペーサー３３を介して、コネクターピン３４の先端部とほぼ同じ高さになるように設定されている。これは従来の高周波用同軸コネクターと同じである。

コネクター本体２６の外周部には、内周面に雌ねじを切ったコネクター外部固定ねじ２７が回転可能に係止されている。これにより、コネクター本体２６を図示しない入力端子に接続した際に、相手側端子外周部に設けられた雄ねじと螺合させることにより、コネクターの接合が外れることを防ぐ。この目的のため、コネクター外部固定ねじ２７の先端位置は、コネクターピン３４の先端部、および、コネクター本体２６の突出部とほぼ同じ高さになるように設定されている。

尚、上記実施例では、二層構造の外部導体の内側導体に金属箔材を想定しているが、これは金属製網線であっても良い。

このようなシールド構造を取ることにより、同軸ケーブルの端部からの高周波漏洩は大幅に低減される。

ＮＭＲ装置に、広く利用できる。

従来の高周波用コネクターの一例を示す図である。 本発明にかかる高周波用コネクターの一実施例を示す図である。

符号の説明

１：中心導体、２：誘電体、３：外部導体、４：絶縁被覆、５：円筒状スペーサー、６：コネクター本体、７：コネクター外側固定ねじ、８：円筒状部材、９：半田、１０：ねじ部、１１：コネクターピン、２１：中心導体、２２：誘電体、２３：外部導体（金属箔材）、２４：外部導体（金属製網線）、２５：絶縁被覆、２６：コネクター本体、２７：コネクター外側固定ねじ、２８：円筒状シールド部材、２９：円環状接触子、３０：押圧駆動部材、３１：ワッシャ、３２：ゴムパッキン、３３：円筒状スペーサー、１１：コネクターピン

Claims (2)

1. 同軸ケーブルの中心導体に接続されるべく高周波用同軸コネクターの中心軸上に配置されるコネクターピンと、
   前記コネクターピンと同心状に配置されると共に、外側導体と内側導体の二層から成る同軸ケーブルの外部導体の層間に一端が挿入され、その挿入端側とは反対側の端部に鍔部を有する円筒状シールド部材と、
   前記コネクターピンおよび前記円筒状シールド部材の外側に同心状に配置され、径の異なる２つの円筒状部材を平坦部で段状に接続して成るコネクター本体と、
   前記コネクター本体の内側に同心状に配置され、コネクター本体の一方の円筒部内周に設けられた雌ねじ部と螺合するように構成された雄ねじ部を外周部に有する円筒状押圧部材と
   から成る高周波用同軸コネクターであって、
   該円筒状押圧部材の雄ねじ部と前記コネクター本体内周の雌ねじ部とを締結して、前記コネクター本体の平坦部と前記円筒状押圧部材との間に前記円筒状シールド部材の鍔部と前記同軸ケーブルの外部導体の外側導体を挟み込むことにより、両者を密着させ、高周波の漏洩を防ぐようにしたことを特徴とする高周波用同軸コネクター。
2. 前記円筒状押圧部材と前記同軸ケーブルの外側導体との間に、更に押圧仲介部材を挟み込むことを特徴とする請求項１記載の高周波用同軸コネクター。

Images