JP7184205B2 - コネクタ測定用プローブ及びコネクタの測定方法 - Google Patents
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Description
本発明は、電気信号、電圧、電流等の経路の一部を構成するコネクタに接続して、そのコネクタを備える電子機器を検査する、コネクタ測定用プローブ及びコネクタの測定方法に関する。
特許文献1には、電子機器の回路基板等に設けられた複数のコネクタに当接して、電子機器の複数箇所で伝送される信号を同時に測定するプローブが示されている。このようなプローブを用いれば、複数のプローブを配置することによるプローブ同士の接触が回避され、回路基板が小型化・高密度化されても測定が容易となる。
特許文献1に示されるプローブにおいては、複数の同軸コネクタが並ぶ場合に、より高密度化して、端子間がさらに狭くなった場合には、信号端子間の干渉が顕在化するおそれがある。また、多極コネクタなどを被測定物とする場合においては、端子間がシールドされない構造となる。または相手方のコネクタに嵌合する状態ではじめてシールド構造となるだけであり、相手方のコネクタとの非接続状態ではシールド構造にならない場合もある。何れも信号端子間のアイソレーションが問題となる。
このように、複数の信号電極に当接させて、それらを同時に測定するコネクタ測定用プローブにおいては、信号経路同士が互いに干渉して正しい測定が行えない場合がある。
そこで、本発明の目的は、信号経路同士のアイソレーションを高めたコネクタ測定用プローブ及びコネクタの測定方法を提供することにある。
本開示の一例としてのコネクタ測定用プローブは、複数の信号端子及び複数のグランド端子を有する被測定コネクタに対する測定用プローブであって、前記信号端子に接する中心導体を有するそれぞれ同軸構造の複数のプローブ部と、当該プローブ部をそれぞれ挿通するための挿通孔と、前記グランド端子に接するグランド導体部と、を有する導電性のプランジャと、を備え、前記中心導体は、前記プランジャの主面から前記被測定コネクタに向かって、突出可能に構成され、前記グランド導体部は、前記主面上に、前記複数のプローブ部のうち、隣接する一方のプローブ部と他方のプローブ部との間で、前記中心導体の突出方向に突出する突出部を有する、ことを特徴とする。
また、本開示に一例としてのコネクタの測定方法は、複数の信号端子及びグランド端子を有する被測定コネクタを、測定用プローブを用いて測定するコネクタの測定方法であって、前記測定用プローブは、中心導体をそれぞれ有する複数のプローブ部と、当該プローブ部をそれぞれ挿通するための挿通孔と、グランド導体部と、を有する導電性のプランジャと、を備え、前記中心導体は、前記プランジャの主面から前記被測定コネクタに向かって、突出可能に構成され、前記グランド導体部は、前記主面上に、前記複数のプローブ部のうち、隣接する一方のプローブ部と他方のプローブ部との間で、前記中心導体の突出方向に突出する突出部を有し、前記中心導体を前記信号端子に接触させ、前記グランド導体部を前記グランド端子に接触させることで、前記被測定コネクタを測定する、ことを特徴とする。
上記構造により、プローブ部の、隣接する中心導体はグランド導体部でシールドされる。
本発明によれば、信号経路同士のアイソレーションの高いコネクタ測定用プローブが得られる。また、信号経路同士のアイソレーションが高い状態でコネクタの測定を行える。
《第1の実施形態》
図1は第1の実施形態に係るコネクタ測定用プローブ101の斜視図である。図2はコネクタ測定用プローブ101の平面図である。このコネクタ測定用プローブ101は、複数の信号端子及び複数のグランド端子を有する被測定コネクタに対する測定用プローブである。図3は被測定コネクタ301の斜視図であり、図4はその平面図である。
図1は第1の実施形態に係るコネクタ測定用プローブ101の斜視図である。図2はコネクタ測定用プローブ101の平面図である。このコネクタ測定用プローブ101は、複数の信号端子及び複数のグランド端子を有する被測定コネクタに対する測定用プローブである。図3は被測定コネクタ301の斜視図であり、図4はその平面図である。
図3、図4に示す被測定コネクタ301は、絶縁部材30と、この絶縁部材30に支持される複数の端子及び電極とで構成される。具体的には、8個の信号端子31、8個のグランド端子32及び外部導体33を備える。この例では、信号端子31とグランド端子32とがX軸方向に交互に配置されている。また、4個の信号端子31と4個のグランド端子32による列が二列形成されている。
上記被測定コネクタ301は電子機器の回路基板に実装される。被測定コネクタ301の信号端子31には、例えばミリ波帯の高周波信号の伝送線路に接続されている。または、これら信号端子31が高周波信号の伝送線路の一部である。
図1、図2に示すコネクタ測定用プローブ101は、複数の同軸ケーブル又は多芯ケーブルを介して測定装置に接続されている。このコネクタ測定用プローブ101は、その先端部が、上記被測定コネクタ301に対してZ軸方向に挿抜される。被測定コネクタ301にコネクタ測定用プローブ101の先端部を挿入した状態(絶縁状態)で、上記電子機器の所定の特性が上記測定装置によって測定される。
コネクタ測定用プローブ101は、8個のプローブ部10と、これらプローブ部10を保持するプランジャ2とを備える。各プローブ部10は、中心導体11A~11H、外部導体12及び絶縁体部13をそれぞれ有する。プローブ部10の中心導体11A~11Hは、絶縁体部13で絶縁された状態で外部導体12に保持されている。
プランジャ2は例えばステンレススチール製であり、導電性を有する。プランジャ2には、プローブ部10をそれぞれ挿通するための挿通孔Hを有する。プローブ部10の外部導体12は挿通孔Hの内面に接するので、プローブ部10の外部導体12とプランジャ2とは電気的に導通する。
プローブ部10は、その中心導体11A~11Hの先端がプランジャ2の主面MSから突出可能状態で、絶縁体部13に保持されている。中心導体11A~11Hの後端はコイルスプリングで、先端方向へ付勢されている。したがって、中心導体11A~11Hの先端は、コイルスプリングの反発力に相当する荷重で被測定コネクタの信号端子に当接する。
プランジャ2は被測定コネクタのグランド端子に接する、第1、第2の2つのグランド導体部20を備える。グランド導体部20は、複数のプローブ部10の列に沿って、主面MS上に連続して形成された導体である。このグランド導体部20には、複数のプローブ部10のうち隣接する一方のプローブ部10の中心導体11A~11Hと他方のプローブ部10の中心導体11A~11Hとの間に突出する突出部21A~21Jを有する。
この例では、グランド導体部20はプランジャ2と一体化されている。つまり、グランド導体部20はプランジャ2との一体物である。例えば、グランド導体部20は削り出し工法でプランジャ2の主面から突出するように形成されている。なお、グランド導体部20を別体で加工し、導電性接着剤等を介してプランジャ2に接着してもよい。また、グランド導体部20を別体で作り、プランジャ2の主面に嵌合させることによって組み付けてもよい。なお、グランド導体部20は2列に限らない。例えば3列以上あってもよい。
図示はしないが、グランド導体部20を含むプランジャ2は同軸ケーブルまたは多芯ケーブルの芯線を囲む外部導体などのグランドや測定装置のグランドに電気的に接続される。
また、グランド導体部20は、中心導体11A~11Hの突出方向(Z軸方向)から見て、複数の中心導体11A~11Hの周囲を部分的に囲む位置にある囲み部22A~22Hを備える。図2に示す例では、8つの囲み部22A~22Hはそれぞれ凹形状を有していて、これら囲み部22A~22Hによって8個の中心導体11A~11Hの周囲を囲んでいる。
複数のプローブ部10は、図2に表れているように、互いに平行な、第1列C1及び第2列C2に沿って配置されている。
第1グランド導体部20は、複数の突出部21A~21Eと、複数の突出部21A~21Eの間に形成された複数の囲み部22A~22Dを有し、第2グランド導体部20は、複数の突出部21F~21Jと、複数の突出部21F~21Jの間に形成された複数の囲み部22E~22Hを有する。主面MS上において上記第1列及び第2列に対する垂直方向に視て、第1グランド導体部20の複数の突出部21A~21Dは、第2グランド導体部20の複数の囲み部22E~22Hに対向している。また、第2グランド導体部20の複数の突出部21F~21Iは、第1グランド導体部20の複数の囲み部22A~22Dに対向している。
図2に表れているように、突出部21は主面MSに沿った方向(Y軸方向)にも突出していて、第1列C1のプローブ部10のうち、隣接する中心導体間で、突出部21A,21B,21C,21Dの、主面MSに沿った突出方向の延長線は、第2列C2のプローブ部10の中心導体11E~11Hにそれぞれ交わる。例えば、図2において、第1列C1から第2列C2方向へ延びる、先端矢尻付きの直線は、第1列C1のプローブ部10のうち、隣接する中心導体間で、突出部21Cの、主面MSに沿った突出方向の延長線である。この延長線は第2列C2のプローブ部10の中心導体11Fに交わる。この関係は、第1列C1と第2列C2とを入れ替えても同様である。例えば、第2列C2から第1列C1方向へ延びる、先端矢尻付きの直線は、第2列C2のプローブ部10のうち、隣接する中心導体間で、突出部21Gの、主面MSに沿った突出方向の延長線である。この延長線は第1列C1のプローブ部10の中心導体11Cに交わる。
また、複数の中心導体11A~11Hの全体が複数の囲み部22A~22Hで囲まれているだけでなく、中心導体11A~11Hそれぞれは、そのX軸方向の両脇部の突出部(突出部21A~21Jのうち2つの突出部)でも囲まれる。さらには、対向する列の突出部によっても囲まれる。例えば、中心導体11Fは、囲み部22F、突出部21G,21H及び突出部21Cによって囲まれる。同様に、例えば、中心導体11Cは、囲み部22C、突出部21C,21D及び突出部21Gによって囲まれる。
被測定コネクタ301にコネクタ測定用プローブ101を装着した状態で、コネクタ測定用プローブ101の係合部23は被測定コネクタ301の係合部33E(図3)に係合する。この係合によって、被測定コネクタ301に対するコネクタ測定用プローブ101の嵌合状態が確保される。
グランド導体部20は、被測定コネクタ301のグランド端子32に接する接触部Ei,Eoを有する。接触部Eiは被測定コネクタ301のグランド端子32の中心寄りの内側面に接し、接触部Eoは被測定コネクタ301のグランド端子32の外側寄りの内側面に接する。
図5は、被測定コネクタ301にコネクタ測定用プローブ101を装着した状態の部分縦断面図である。図6は、被測定コネクタ301にコネクタ測定用プローブ101を装着した状態の部分横断面図である。図5は図6におけるY-Y部分での断面の一部である。また、図6の横断面の高さは図5におけるS-S部分に相当する。
被測定コネクタ301にコネクタ測定用プローブ101を装着した状態で、コネクタ測定用プローブ101のプローブ部10の中心導体11Cの先端は、被測定コネクタ301の信号端子31の上面に当接して電気的に接続される。また、コネクタ測定用プローブ101のグランド導体部20の接触部Ei,Eoが被測定コネクタ301のグランド端子32に接して電気的に接続される。
図7(A)は、本実施形態に係るコネクタ測定用プローブ101の反射特性及びアイソレーション特性を示す図であり、図7(B)は、比較例としてのコネクタ測定用プローブの反射特性及びアイソレーション特性を示す図である。この比較例としてのコネクタ測定用プローブは、図1、図2に示した突出部21A~21Jを備えない。
図7(A)、図7(B)において、反射特性RL1は図1、図2に示した8個のプローブ部10のうち、両端以外のプローブ部10における反射損失であり、反射特性RL2は図1、図2に示した8個のプローブ部10のうち、両端のプローブ部10における反射損失である。また、アイソレーションISO-Cは被測定コネクタ301側からみた、隣接するプローブ部10間でのアイソレーションであり、アイソレーションISO-Pはコネクタ測定用プローブ101側からみた、隣接するプローブ部10間でのアイソレーションである。
比較例としてのコネクタ測定用プローブでは、55GHzにおいて-5dB程度の反射損失特性しか得られていない。また、55GHzにおいて-13dB以下のプローブ間アイソレーション特性しか得られていない。
これに対し、本実施形態のコネクタ測定用プローブ101によれば、55GHz以下の周波数帯で-20dB以下の反射損失特性が得られている。また、55GHz以下の周波数帯で-40dB以下のプローブ間アイソレーション特性が得られている。
本実施形態によれば、被測定コネクタ301にコネクタ測定用プローブ101が装着された状態で、コネクタ測定用プローブ101のグランド導体部20の突出部21A~21Jによって、中心導体11A~11H間の電磁界的シールドがなされる。また、中心導体11A~11Hは、囲み部22A~22H及び突出部21A~21Jによって囲まれることにより、被測定コネクタ301にコネクタ測定用プローブ101を装着した状態で、グランド導体で囲まれない領域が短くなり、インピーダンス整合が確保される。つまり、インピーダンス整合が確保された低反射状態での測定が可能となる。さらに、中心導体11A~11Hは、囲み部22A~22H及び突出部21A~21Jによって囲まれるので、外部との間での電磁界的シールドがなされる。
《第2の実施形態》
第2の実施形態では、第1の実施形態で示した例とはグランド導体部の形状が異なるコネクタ測定用プローブについて示す。
第2の実施形態では、第1の実施形態で示した例とはグランド導体部の形状が異なるコネクタ測定用プローブについて示す。
図8は第2の実施形態に係るコネクタ測定用プローブ102の斜視図である。図9はコネクタ測定用プローブ102の平面図である。先に示したコネクタ測定用プローブ101と同様に、コネクタ測定用プローブ102も、複数の信号端子及び複数のグランド端子を有する被測定コネクタに対する測定用プローブである。
コネクタ測定用プローブ102は、8個のプローブ部10と、これらプローブ部10を保持するプランジャ2とを備える。各プローブ部10は、中心導体11、外部導体12及び絶縁体部13をそれぞれ有する。プローブ部10の中心導体11は、絶縁体部13で絶縁された状態で外部導体12に保持されている。プランジャ2に対するプローブ部10の取り付け構造は第1の実施形態で示したとおりである。
プランジャ2は被測定コネクタのグランド端子に接する8個のグランド導体部20を備える。図9に示すように、グランド導体部20には、複数のプローブ部10のうち隣接する一方のプローブ部10の中心導体11と他方のプローブ部10の中心導体11との間で、Z軸方向に突出する突出部21を有する。
複数のプローブ部10は、図9に表れているように、互いに平行な、第1列C1及び第2列C2に沿って配置されている。
図9に表れているように、突出部21は主面MSに沿ったY軸方向にも突出していて、第1列C1のプローブ部10のうち、隣接する中心導体間で、突出部21の、主面MSに沿った突出方向の延長線は、第2列C2のプローブ部10の中心導体11にそれぞれ交わる。つまり、図9において、第1列C1から第2列C2方向へ延びる、先端矢尻付きの直線は、第1列C1のプローブ部10のうち、隣接する中心導体間で、突出部21の、主面MSに沿った突出方向の延長線である。この延長線は第2列C2のプローブ部10の中心導体11に交わる。この関係は、第1列C1と第2列C2とを入れ替えても同様である。例えば、第2列C2から第1列C1方向へ延びる、先端矢尻付きの直線は、第2列C2のプローブ部10のうち、隣接する中心導体間で、突出部21の、主面MSに沿った突出方向の延長線である。この延長線は第1列C1のプローブ部10の中心導体11に交わる。
グランド導体部20は、被測定コネクタ301(図3、図4)のグランド端子32に接する接触部Ei,Eoを有する。接触部Eiは被測定コネクタ301のグランド端子32の中心寄りの内側面に接し、接触部Eoは被測定コネクタ301のグランド端子32の外側寄りの内側面に接する。
第2の実施形態によれば、被測定コネクタ301にコネクタ測定用プローブ102が装着された状態で、コネクタ測定用プローブ102のグランド導体部20の突出部21によって、互いに隣接する中心導体11間の電磁界的シールドがなされる。
《第3の実施形態》
第3の実施形態では、これまでに示した例とはグランド導体部の形状等が異なるコネクタ測定用プローブについて示す。
第3の実施形態では、これまでに示した例とはグランド導体部の形状等が異なるコネクタ測定用プローブについて示す。
図10(A)は第3の実施形態に係るコネクタ測定用プローブ103の斜視図である。図10(B)は、コネクタ測定用プローブ103の測定対象であるコネクタの斜視図である。
コネクタ測定用プローブ103は、2個のプローブ部10と、これらプローブ部10を保持するプランジャ2とを備える。各プローブ部10は、中心導体11及び絶縁体部13をそれぞれ有する。プローブ部10の中心導体11は、絶縁体部13で絶縁された状態でプランジャ2に保持されている。
被測定コネクタ303は、絶縁部材30と、この絶縁部材30に支持される信号端子31及びグランド端子32とで構成される。1つの信号端子31、1つのグランド端子32及びこれらを支持する絶縁部材30によって1つの同軸コネクタが構成されている。この例では、2つの同軸コネクタで被測定コネクタ303が構成されている。
上記被測定コネクタ303は電子機器の回路基板に実装される。被測定コネクタ303の信号端子31及びグランド端子32には、例えば高周波信号の伝送線路に接続されている。
図10(A)、図10(B)に示すコネクタ測定用プローブ103は、2つのケーブルを介して測定装置に接続されている。図10(A)、図10(B)に示す例では、2つのプローブ部10の中心導体11及び同軸コネクタの信号端子31がそれぞれX軸方向に並ぶように配置されていて、コネクタ測定用プローブ103は、その先端部が、上記被測定コネクタ303に対してZ軸方向に当接される。被測定コネクタ303にコネクタ測定用プローブ103の先端部を当接させた状態で、上記電子機器の所定の特性が上記測定装置によって測定される。
プランジャ2は例えばステンレススチールの成型体であり、導電性を有する。プランジャ2には、プローブ部10をそれぞれ挿通するための挿通孔Hを有する。
プローブ部10は、その中心導体11の先端がプランジャ2の主面MSから突出可能状態で、絶縁体部13に保持されている。中心導体11の後端はコイルスプリングで、先端方向(Z軸方向)へ付勢されている。したがって、中心導体11の先端は、コイルスプリングの反発力に相当する荷重で被測定コネクタの信号端子31に当接する。
プランジャ2は被測定コネクタのグランド端子に接するグランド導体部20を備える。このグランド導体部20は、プランジャ2の主面MSから2つのプローブ部10の中心導体11の突出方向(Z軸方向)に所定寸法だけ突出する突出部を有する。この例ではグランド導体部20全体が突出部である。
図11(A)は、コネクタ測定用プローブ103及び被測定コネクタ303の断面図である。図11(B)は、コネクタ測定用プローブ103が被測定コネクタ303に当接している状態の断面図である。
図11(A)、図11(B)に表れているように、被測定コネクタ303にコネクタ測定用プローブ103を当接させた状態で、コネクタ測定用プローブ103のグランド導体部20の短辺の中央付近が被測定コネクタ303のグランド端子32に当接する。図11(B)において丸で囲んだ箇所がこれら当接部である。プランジャ2の下面の外周部はテーパー状のガイド部24が形成されている。そのため、被測定コネクタ303にコネクタ測定用プローブ103を当接させる際、ガイド部24が被測定コネクタのグランド端子32を摺動して、被測定コネクタ303に対するコネクタ測定用プローブ103の位置が規定位置に定まる。また、ガイド部24は、そのガイド作用によって、コネクタ測定用プローブ103の中心導体11の中心軸と、被測定コネクタ303の信号端子31の中心軸とを、XY平面内(中心導体11の延伸方向に対して垂直な平面内)で揃える。
また、被測定コネクタ303にコネクタ測定用プローブ103を当接させた状態で、ガイド部24は被測定コネクタ303とコネクタ測定用プローブ103との接続部の周囲をシールドするので、このガイド部24の内外における電磁界的干渉が抑制される。
上記構造により、隣接するプローブ部10の中心導体11間、及び隣接する同軸コネクタの信号端子31間は、グランド導体部20でシールドされる。また、ガイド部24の形成によって、プランジャ2の下面の外縁が中心導体11の突出方向に突出しているので、このプランジャ2の下面の外縁が、コネクタ測定用プローブ103とその外部との間をシールドする。
この例では、グランド導体部20が被測定コネクタ303のグランド端子32に接触する例を示したが、接触しない構成であってもよい。このようにグランド導体部20の突出部が、隣接するプローブ部10の中心導体11間に存在することで、隣接するプローブ部10の中心導体11間の干渉を抑制することができる。ただし、グランド導体部20の突出部をグランド端子32に接触させた方が、隣接するプローブ部10の中心導体11間を物理的に遮断することができるので、干渉抑制効果は高い。
図10(A)、図10(B)、図11(A)、図11(B)では、グランド導体部20は、そのY軸方向の幅が絶縁体部13の幅より広く、また、X軸方向の幅が2つのプローブ部10の間隔の略全幅である例を示したが、グランド導体部20の形成範囲はこれに限らない。
図12(A)はコネクタ測定用プローブ103における、上記グランド導体部20の形成領域の例を示す平面図である。図12(A)中の破線はグランド導体部20の形成に適した領域を示す。図12(B)は被測定コネクタ303の平面図であり、図中の破線は、この被測定コネクタ303にコネクタ測定用プローブ103を当接させた状態での、上記グランド導体部20の形成に適した領域を示す。図12(A)、図12(B)において破線で囲む範囲はグランド導体部20の外形線ではなく、この領域内にグランド導体部20が存在すれば、そのグランド導体部20によるシールド効果を奏する範囲を示している。
なお、前提として、プローブ部10の中心導体11と、被測定コネクタ303の信号端子31との接触を妨げるような位置にグランド導体部20が存在する状態は除く。
図12(A)、図12(B)に示すように、コネクタ測定用プローブ103の中心導体11の配列方向(X軸方向)におけるグランド導体部20の形成領域の幅は、隣接する被測定コネクタの信号端子31の外縁間の幅である。また、コネクタ測定用プローブ103の中心導体11の配列方向(X軸方向)に対する直交方向(Y軸方向)におけるグランド導体部20の形成領域の幅は、被測定コネクタのグランド端子32の幅である。
図12(A)において破線で示した領域にグランド導体部20が存在すれば、隣接するプローブ部10の中心導体11間、及び隣接する同軸コネクタの信号端子31間が、グランド導体部20でシールドされる。
なお、図11(B)では、グランド導体部20の2つの短辺が2つの被測定コネクタのグランド端子32にそれぞれ当接する例を示したが、一方の短辺だけがグランド端子32に当接する場合でも、隣接するプローブ部10の中心導体11間、及び隣接する同軸コネクタの信号端子31間のシールド効果はある。
図13(A)、図13(B)、図13(C)はグランド導体部20の形成位置の例を示す平面図である。これらの図において、破線は図12(B)に示した破線と同じくグランド導体部20の形成適正領域である。図13(A)の例では、被測定コネクタ303の2つのグランド端子32のうち、一方のグランド端子32にグランド導体部20が接触する。図13(B)、図13(C)、の例では、被測定コネクタ303の2つのグランド端子32にグランド導体部20が接触する。特に、図13(C)の例では、2つの信号端子31の間を通るラインに掛かる位置にグランド導体部20が形成されている。
グランド導体部20は破線で示す適正領域内に形成することが好ましいが、特に、信号端子31同士の直線上、すなわち中心導体11同士の直線上に近いことがより好ましい。また、グランド導体部20は一方のグランド端子32だけでなく、双方のグランド端子32に接触することがさらに好ましい。さらに、信号端子31同士の直線に対する、すなわち中心導体11同士の直線に対する直交方向におけるグランド導体部20の幅Wが広いほど、信号経路同士のアイソレーションが高まる。
《第4の実施形態》
第4の実施形態では、これまでに示した例とはグランド導体部の形状等が異なるコネクタ測定用プローブについて示す。
第4の実施形態では、これまでに示した例とはグランド導体部の形状等が異なるコネクタ測定用プローブについて示す。
図14は第4の実施形態に係るコネクタ測定用プローブ104斜視図である。このコネクタ測定用プローブ104の測定対象であるコネクタの構成は図10(B)に示したとおりである。
コネクタ測定用プローブ104は、2個のプローブ部10と、これらプローブ部10を保持するプランジャ2とを備える。各プローブ部10は、中心導体11及び絶縁体部13をそれぞれ有する。プローブ部10の中心導体11は、絶縁体部13で絶縁された状態でプランジャ2に保持されている。
プランジャ2は例えばステンレススチールの成型体であり、導電性を有する。プランジャ2には、プローブ部10をそれぞれ挿通するための挿通孔Hを有する。
プローブ部10は、その中心導体11の先端がプランジャ2の主面MSから突出可能状態で、絶縁体部13に保持されている。中心導体11の後端はコイルスプリングで、先端方向(Z軸方向)へ付勢されている。
プランジャ2は被測定コネクタのグランド端子に接する2つのグランド導体部20を備える。このグランド導体部20は、プランジャ2の主面MSから2つのプローブ部10の中心導体11の突出方向(Z軸方向)に所定寸法だけ突出する突出部を有する。この例ではグランド導体部20それぞれ全体が突出部である。
本実施形態で示すように、グランド導体部20は、隣接する中心導体11の間に複数あってもよい。このように、グランド導体部20(突出部)を、当接先である被測定コネクタのグランド端子(図10(B)に示すグランド端子32)ごとに分離することで、グランド端子32に対するグランド導体部20(突出部)の当接圧を容易に高めることができる。
なお、図14では、2つのグランド導体部20を備える例を示したが、1つのグランド導体部20を設けてもよい。そのグランド導体部20が、一方のグランド端子32に当接する場合でも、隣接するプローブ部10の中心導体11間、及び隣接する同軸コネクタの信号端子31間のシールド効果はある。
《第5の実施形態》
第5の実施形態では、被測定コネクタのグランド端子と、コネクタ測定用プローブのグランド導体部との当接構造に特徴を有するコネクタ測定用プローブについて示す。
第5の実施形態では、被測定コネクタのグランド端子と、コネクタ測定用プローブのグランド導体部との当接構造に特徴を有するコネクタ測定用プローブについて示す。
図15(A)は第5の実施形態に係るコネクタ測定用プローブ105及び被測定コネクタ305の断面図である。図15(B)は、コネクタ測定用プローブ105が被測定コネクタ305に当接している状態の断面図である。被測定コネクタ305の構成は、図10(B)に示した被測定コネクタ303と同じである。
コネクタ測定用プローブ105のグランド導体部20の概略構造は図10(A)に示したとおりであるが、その短辺は、突出部の先端部から基部への方向へ幅が拡がる傾斜面を有する。つまり、短辺にテーパー部20Tが形成されている。被測定コネクタ305のグランド端子32の上面付近の外縁にはテーパー部32Tが形成されている。つまり、テーパー部32Tの断面形状はテーパー状である。
図15(A)、図15(B)に表れているように、被測定コネクタ305にコネクタ測定用プローブ105を当接させた状態で、コネクタ測定用プローブ105のグランド導体部20の短辺の中央付近のテーパー部20Tが被測定コネクタ305のグランド端子32のテーパー部32Tに当接する。図15(B)において丸で囲んだ箇所が、これら当接部である。
なお、図15(A)、図15(B)では、グランド導体部20の2つのテーパー部20Tが被測定コネクタ305の2つのグランド端子32のテーパー部32Tにそれぞれ当接する例を示したが、片方のグランド端子32にグランド導体部20の片方のテーパー部20Tが当接する構造であってもよい。
本実施形態によれば、被測定コネクタ305のグランド端子32とコネクタ測定用プローブ105のグランド導体部20との接触面積が大きくなるので、隣接するプローブ部10の中心導体11間、及び隣接する同軸コネクタの信号端子31間のシールド効果が高まる。また、被測定コネクタ305に対してコネクタ測定用プローブ105を容易に位置合わせできる。
《第6の実施形態》
第6の実施形態では、被測定コネクタのグランド端子と、コネクタ測定用プローブのグランド導体部との当接構造に特徴を有するコネクタ測定用プローブについて示す。
第6の実施形態では、被測定コネクタのグランド端子と、コネクタ測定用プローブのグランド導体部との当接構造に特徴を有するコネクタ測定用プローブについて示す。
図16(A)は第6の実施形態に係るコネクタ測定用プローブ106及び被測定コネクタ306の断面図である。図16(B)は、コネクタ測定用プローブ106が被測定コネクタ306に当接している状態の断面図である。被測定コネクタ306の構成は、図10(B)に示した被測定コネクタ303と同じである。
コネクタ測定用プローブ106のグランド導体部20の概略構造は図10(A)に示したとおりであるが、その短辺が被測定コネクタ306の2つのグランド端子32にそれぞれ接する。
なお、図16(A)、図16(B)では、グランド導体部20の2つの側面が被測定コネクタ306の2つのグランド端子32の外側面にそれぞれ当接する例を示したが、片方のグランド端子32にグランド導体部20の片方の側面が当接する構造であってもよい。
本実施形態によれば、被測定コネクタ306のグランド端子32とコネクタ測定用プローブ106のグランド導体部20との接触面積が大きくなるので、隣接するプローブ部10の中心導体11間、及び隣接する同軸コネクタの信号端子31間のシールド効果が高まる。また、被測定コネクタ306に対してコネクタ測定用プローブ106を容易に位置合わせできる。
《第7の実施形態》
第7の実施形態では、被測定コネクタのグランド端子に対する、コネクタ測定用プローブのグランド導体部の構造に特徴を有するコネクタ測定用プローブについて示す。
第7の実施形態では、被測定コネクタのグランド端子に対する、コネクタ測定用プローブのグランド導体部の構造に特徴を有するコネクタ測定用プローブについて示す。
図17は第7の実施形態に係るコネクタ測定用プローブ107の斜視図である。図18(A)は第7の実施形態に係るコネクタ測定用プローブ107の平面図であり、図18(B)は、コネクタ測定用プローブ107の断面図である。図外の被測定コネクタの構造は図10(B)や図15(A)に示したとおりである。
コネクタ測定用プローブ107は、2個のプローブ部10と、これらプローブ部10を保持するプランジャ2とを備える。各プローブ部10は、中心導体11及び絶縁体部13をそれぞれ有する。プローブ部10の中心導体11は、絶縁体部13で絶縁された状態でプランジャ2に保持されている。
コネクタ測定用プローブ107の主面MSにはグランド導体部20が形成されている。図10(A)に示したグランド導体部20とは異なり、このグランド導体部20の一部はプローブ部10の中心導体11を周回方向に所定長にわたって囲む。この例では、半周分囲むように、主面MSを垂直方向に視て半円状に形成されている。また、グランド導体部20の上記半円状部分にテーパー部20Tが形成されている。被測定コネクタにコネクタ測定用プローブ107を当接させた状態で、コネクタ測定用プローブ107のグランド導体部20の半円状部分のテーパー部20Tが被測定コネクタのグランド端子32のテーパー部(図15(A)中に表れているテーパー部32T)に当接する。
本実施形態によれば、被測定コネクタのグランド端子とコネクタ測定用プローブ107のグランド導体部20との接触面積が大きくなるので、隣接するプローブ部10の中心導体11間、及び隣接する同軸コネクタの信号端子31間のシールド効果が高まる。また、被測定コネクタの信号端子及びプローブの中心導体11の周囲の、より広い範囲をグランド導体部20で囲むことになるので上記シールド効果がより高まり、信号経路同士のアイソレーションが効果的に高まる。
本実施形態では、被測定コネクタのグランド端子に沿って、グランド導体部20のテーパー部20Tが半円形状をしているので、このグランド導体部20のテーパー部20Tと被測定コネクタのグランド端子とは、主面MSに沿った方向にガイドされる。そのため、図10(A)に示したようなガイド部24が無くても上記ガイドがなされる。
なお、本実施形態では、プランジャ2の主面MSの外周に突出部が形成されていないので、図18(B)中に楕円で囲んで示す部分に空間が形成される。したがって、被測定コネクタが実装されている回路基板の、上記楕円で囲む部分に被測定コネクタ以外の部品を搭載できる。
本実施形態においても、図10(A)、図11(A)、図11(B)等に示したとおり、プランジャ2の下面の外縁が中心導体11の突出方向に突出する構造にしてもよい。その構造により、このプランジャ2の下面の外縁が、コネクタ測定用プローブ107とその外部との間をシールドすることができる。
《第8の実施形態》
第8の実施形態では、これまでに示した例とは、被測定コネクタのグランド端子に対するグランド導体部の突出位置が異なるコネクタ測定用プローブについて示す。
第8の実施形態では、これまでに示した例とは、被測定コネクタのグランド端子に対するグランド導体部の突出位置が異なるコネクタ測定用プローブについて示す。
図19は第8の実施形態に係るコネクタ測定用プローブ108の斜視図である。図20(A)は第8の実施形態に係るコネクタ測定用プローブ108の平面図であり、図20(B)は、コネクタ測定用プローブ108が被測定コネクタ308に当接している状態の断面図である。被測定コネクタ308の構成は、図10(B)に示した被測定コネクタ303と同じである。
コネクタ測定用プローブ108は、2個のプローブ部10と、これらプローブ部10を保持するプランジャ2とを備える。各プローブ部10は、中心導体11及び絶縁体部13をそれぞれ有する。プローブ部10の中心導体11は、絶縁体部13で絶縁された状態でプランジャ2に保持されている。
コネクタ測定用プローブ108の主面MSには2つのグランド導体部20が形成されている。図10(A)に示したグランド導体部20とは異なり、このグランド導体部20の一部はプローブ部10の中心導体11を半周分囲むように、主面MSを垂直方向に視て半円状に形成されている。また、グランド導体部20の上記半円状部分にテーパー部20Tが形成されている。被測定コネクタ308にコネクタ測定用プローブ108を当接させた状態で、コネクタ測定用プローブ108のグランド導体部20の半円状部分のテーパー部20Tが被測定コネクタ308のグランド端子32の突端付近の内縁に接する。
本実施形態においても、隣接するプローブ部10の中心導体11間、及び隣接する同軸コネクタの信号端子31間がグランド導体部20によってシールドされる。
なお、本実施形態でも、第7の実施形態の場合と同様に、プランジャ2の主面MSの外周に突出部が形成されていないので、図20(B)中に楕円で囲んで示す部分に空間が形成される。したがって、被測定コネクタが実装されている回路基板の、上記楕円で囲む部分に被測定コネクタ以外の部品を搭載できる。
《第9の実施形態》
第9の実施形態では、被測定コネクタのグランド端子に対するグランド導体部の突出部の構造に特徴を有するコネクタ測定用プローブについて示す。
第9の実施形態では、被測定コネクタのグランド端子に対するグランド導体部の突出部の構造に特徴を有するコネクタ測定用プローブについて示す。
図21(A)は第9の実施形態に係るコネクタ測定用プローブ109の平面図であり、図21(B)は、コネクタ測定用プローブ109が被測定コネクタ309に当接している状態の断面図である。被測定コネクタ309の構成は、図10(B)に示した被測定コネクタ303と同じである。
コネクタ測定用プローブ109の主面MSには2つのグランド導体部25が突出形成されている。これらグランド導体部25はプローブピンであり、内部のコイルスプリングにより、主面MSに対する垂直方向に弾性的に突出している。図21(B)に表れているように、グランド導体部25はプランジャ2に圧入されていて、グランド導体部25は被測定コネクタ309のグランド端子32の天縁に当接する位置に配置されている。このグランド導体部25はプランジャ2と電気的に導通している。
なお、図21(A)、図21(B)では、グランド導体部25がグランド端子32の天面に当接する例を示したが、グランド導体部25はグランド端子32のテーパー部に当接してもよい。
本実施形態によれば、グランド導体部25及びグランド端子32の高さばらつき(製造精度によるもの等)も吸収できる。本実施形態においても、隣接するプローブ部10の中心導体11間、及び隣接する同軸コネクタの信号端子31間がグランド導体部25によってシールドされる。
《第10の実施形態》
第10の実施形態では、これまでに示した例とは異なる被測定コネクタ及びそれに対応するコネクタ測定用プローブの構造について示す。
第10の実施形態では、これまでに示した例とは異なる被測定コネクタ及びそれに対応するコネクタ測定用プローブの構造について示す。
図22は第10の実施形態に係る被測定コネクタ310の斜視図である。この被測定コネクタ310は、2連の同軸スイッチコネクタであり、絶縁部材30、開口OP、内部端子34及び外部端子35を備える。被測定コネクタ310の底面は概略矩形であり、その2つの長辺に沿ってそれぞれ2つの内部端子34が形成されている。この同軸スイッチコネクタは例えばWO 2014/013834 A1に開示されている同軸コネクタであり、開口OPからコネクタ測定用プローブを挿入することにより、内部端子間の接続が分離され、かつコネクタ測定用プローブが内部端子に電気的に接続される。
図23(A)は、コネクタ測定用プローブ110及び被測定コネクタ310の断面図である。図23(B)は、コネクタ測定用プローブ110が被測定コネクタ310に装着されている状態を示す。
コネクタ測定用プローブ110は、2個のプローブ部10と、これらプローブ部10を保持するプランジャ2とを備える。各プローブ部10は、中心導体11及び絶縁体部13をそれぞれ有する。プローブ部10の中心導体11は、絶縁体部13で絶縁された状態でプランジャ2に保持されている。プランジャ2の下面の外周部はテーパー状のガイド部24が形成されている。
プランジャ2は、被測定コネクタ310の外部端子35に接するグランド導体部20を備える。このグランド導体部20は、プランジャ2の主面MSから2つの中心導体11の突出方向に突出している。
図23(B)に示すように、被測定コネクタ310にコネクタ測定用プローブ110を装着した状態で、コネクタ測定用プローブ110の中心導体11は被測定コネクタ310内の内部端子34に当接し、かつ内部端子34が押し下げられることにより、内部端子34と、これに接触する図外の内部端子との間が分離される。
上記構造により、隣接するプローブ部10の中心導体11間がグランド導体部20でシールドされる。
《他の実施形態》
第1、第2の実施形態では、複数の信号端子が2列に配置された被測定コネクタ301を対象にして、プローブ部10を2列備えるコネクタ測定用プローブを例示したが、プローブ部10は複数列に限らない。例えば1列だけ備えてもよい。
第1、第2の実施形態では、複数の信号端子が2列に配置された被測定コネクタ301を対象にして、プローブ部10を2列備えるコネクタ測定用プローブを例示したが、プローブ部10は複数列に限らない。例えば1列だけ備えてもよい。
また、第1、第2の実施形態では、被測定コネクタ301が有する複数の信号端子が2列に配置され、一方の列と他方の列とで、信号端子の配置ピッチが半ピッチずれた関係にある被測定コネクタを測定対象としたが、隣接する列の信号端子の配置ピッチがずれていない被測定コネクタについても同様に適用できる。
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形及び変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。
C1…第1列
C2…第2列
Ei,Eo…接触部
H…挿通孔
MS…主面
OP…開口
2…プランジャ
10…プローブ部
11,11A~11H…中心導体
12…外部導体
13…絶縁体部
20…グランド導体部
20T…テーパー部
21,21A~21J…突出部
22A~22H…囲み部
23…係合部
24…ガイド部
25…グランド導体部
30…絶縁部材
31…信号端子
32…グランド端子
32T…テーパー部
33…外部導体
33E…係合部
34…内部端子
35…外部端子
101~110…コネクタ測定用プローブ
301,303~306,309,310…被測定コネクタ
C2…第2列
Ei,Eo…接触部
H…挿通孔
MS…主面
OP…開口
2…プランジャ
10…プローブ部
11,11A~11H…中心導体
12…外部導体
13…絶縁体部
20…グランド導体部
20T…テーパー部
21,21A~21J…突出部
22A~22H…囲み部
23…係合部
24…ガイド部
25…グランド導体部
30…絶縁部材
31…信号端子
32…グランド端子
32T…テーパー部
33…外部導体
33E…係合部
34…内部端子
35…外部端子
101~110…コネクタ測定用プローブ
301,303~306,309,310…被測定コネクタ
Claims (16)
- 複数の信号端子及びグランド端子を有する被測定コネクタに対する測定用プローブであって、
前記信号端子に接する中心導体をそれぞれ有する複数のプローブ部と、当該プローブ部をそれぞれ挿通するための挿通孔と、グランド導体部と、を有する導電性のプランジャと、を備え、
前記中心導体は、前記プランジャの主面から前記被測定コネクタに向かって、突出可能に構成され、
前記グランド導体部は、前記主面上に、前記複数のプローブ部のうち、隣接する一方のプローブ部と他方のプローブ部との間で、前記中心導体の突出方向に突出する突出部を有する、コネクタ測定用プローブ。 - 前記挿通孔内に前記中心導体を取り囲む外部導体と、
前記外部導体と前記中心導体とを絶縁する絶縁部材と、を有し、
前記中心導体、前記外部導体及び前記絶縁部材によって同軸線路を構成する、
請求項1に記載のコネクタ測定用プローブ。 - 前記挿通孔内に、前記中心導体と前記プランジャとを絶縁する絶縁部材を有し、
前記中心導体、前記プランジャ及び前記絶縁部材によって同軸線路を構成する、
請求項1に記載のコネクタ測定用プローブ。 - 前記突出部は、当該突出部の先端部から基部への方向へ幅が拡がる傾斜面を有する、
請求項1から3のいずれかに記載のコネクタ測定用プローブ。 - 前記突出部は、前記突出方向に弾性状態で可動である、
請求項1から4のいずれかに記載のコネクタ測定用プローブ。 - 前記主面に沿って、前記隣接する一方のプローブ部の中心導体と前記他方のプローブ部の中心導体とを結ぶ第1方向の幅を第1幅、前記主面に沿って前記第1方向に対する直交方向での前記グランド端子の幅を第2幅とするとき、前記突出部の少なくとも一部は、前記第1幅と前記第2幅で囲まれる矩形領域内に存在する、
請求項1から5のいずれかに記載のコネクタ測定用プローブ。 - 前記突出部は、前記主面に対する垂直方向に視て、前記隣接する一方のプローブ部の中心導体と前記他方のプローブ部の中心導体とを結ぶ線上にかかるように配置されている、
請求項6に記載のコネクタ測定用プローブ。 - 前記グランド導体部は、前記主面に沿って連続する導体で形成される、
請求項1から7のいずれかに記載のコネクタ測定用プローブ。 - 前記グランド導体部は、前記中心導体の突出方向から見て、前記中心導体の周囲を囲む位置にある囲み部を備える、
請求項1から8のいずれかに記載のコネクタ測定用プローブ。 - 前記複数のプローブ部は列を成して配置された、
請求項1から9のいずれかに記載のコネクタ測定用プローブ。 - 前記グランド導体部は、前記複数のプローブ部の列に沿って、前記主面上に連続して形成された導体であって、
前記グランド導体部は複数の前記突出部を有する、
請求項10に記載のコネクタ測定用プローブ。 - 前記列は互いに平行な第1列及び第2列で構成される、
請求項10又は11に記載のコネクタ測定用プローブ。 - 前記グランド導体部は第1グランド導体部及び第2グランド導体部を有し、
前記第1グランド導体部は前記第1列に沿って前記主面上に連続して形成された導体であり、
前記第2グランド導体部は前記第2列に沿って前記主面上に連続して形成された導体であり、
前記第1グランド導体部及び前記第2グランド導体部は、複数の前記突出部と、前記複数の突出部の間に形成された複数の囲み部を有し、
前記主面上において前記第1列及び前記第2列に対する垂直方向に視て、前記第1グランド導体部の前記複数の突出部は、前記第2グランド導体部の前記複数の囲み部に対向している、
請求項12に記載のコネクタ測定用プローブ。 - 前記第1列のプローブ部の中心導体間で、前記突出部の、前記主面に沿った突出方向の延長線は、前記第2列のプローブ部の中心導体に交わる、
請求項12又は13に記載のコネクタ測定用プローブ。 - 前記グランド導体部は、前記被測定コネクタの前記グランド端子に接する、
請求項1から14のいずれかに記載のコネクタ測定用プローブ。 - 複数の信号端子及びグランド端子を有する被測定コネクタを、測定用プローブを用いて測定するコネクタの測定方法であって、
前記測定用プローブは、中心導体をそれぞれ有する複数のプローブ部と、当該プローブ部をそれぞれ挿通するための挿通孔と、グランド導体部と、を有する導電性のプランジャと、を備え、
前記中心導体は、前記プランジャの主面から前記被測定コネクタに向かって、突出可能に構成され、
前記グランド導体部は、前記主面上に、前記複数のプローブ部のうち、隣接する一方のプローブ部と他方のプローブ部との間で、前記中心導体の突出方向に突出する突出部を有し、
前記中心導体を前記信号端子に接触させ、前記グランド導体部を前記グランド端子に接触させることで、前記被測定コネクタを測定するコネクタの測定方法。
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