JPH0142118B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、配線盤用のコネクタに関し、特
に、導電性ハウジング内にて配線盤をシールドす
るために複数の相互に分離された配線盤間を接続
するコネクタに関するものである。更に、本発明
のコネクタは、配線盤からハウジングを通つて他
の配線盤に伝達される無線周波数インピーダンス
を一定に維持することの出来るコネクタに関する
ものである。

従来の技術 従来、配線盤間を相互接続するために種々の方
法が開発されてきた。従来開発された方法はいず
れも複雑で、高価であるが、現在の技術水準にお
いては、十分に実用的レベルで制御された無線周
波数のインピーダンスの伝達ラインが形成出来る
ため、近年においては、この種のコネクタの開発
はあまり活発に行われていない現状にある。

従来のコネクタは、例えば、1965年11月30日に
ジー．エー．フエツド（G.A.Fedde）に付与され
たアメリカ特許第3221286号に示されている。こ
のアメリカ特許第3221286号には、４つの分離さ
れた配線盤が示されており、これらの配線盤のベ
ースにはこれらを接続するために“ストリツプラ
イン（Strip lines）”と呼ばれる制御されたイン
ピーダンスの伝達ラインと直列に接続されるコネ
クタが必要となる。各コネクタの各端部は二つの
配線盤間にクランプされており、コネクタのイン
ピーダンス及び伝達特性は、コネクタのベース部
材の厚みを調整して制御される。しかしながら、
このアメリカ特許に示されている発明において
は、無線周波数シールドが配線盤間に形成されて
おらず、実施し難く、コストも高いものとなつて
いる。

その他のタイプのコネクタは、1965年11月16日
にシー．ビー．メイ（C.B.May）に付与された
アメリカ特許第3218585号に示されている。この
特許には複雑の形成された部材によつて二つの誘
電体間に伝達ラインを形成して、二つの並列な配
線盤間に効果的に導波管を形成している。実際に
は、二つの配線盤間に導電ストリツプを担持する
クランプ機構を設けるとともに、導電ストリツプ
のキヤリアを設け、更に、導電ストリツプを坦持
する公差を小さくした誘電体を設けるために、六
つの部材が必要となる。

このような構成は、コネクタを非常に高価なも
のとしている。

その他の従来技術、試みにおいては、ストリツ
プラインを同軸ラインに接続している。他のスト
リツプラインをストリツプラインコネクタによつ
て接続するために、第二の同様な同軸ラインが必
要となる。このため、コストが高くなつてしま
う。この種のコネクタは、例えば、1964年11月３
日にエツチ．イー．ラブジヨイ（H.E.Lovejoy）
に付与されたアメリカ特許第3155930号、1965年
８月17日付けにてシー．ビー．メイ（C.B.May）
に付与されたアメリカ特許第3201722号に示され
ている。これらのアメリカ特許と同様のアプロー
チは本発明の発明者等によつて試みられている。

上記したような従来のコネクタでは、配線盤の
使用に際して、接続、離脱が非常に難しいものと
なつている。

以下に、本発明の発明者等にて試みられた本発
明に最も近い従来技術について第１図を参照して
説明する。

第一図において、第一の配線盤１０は“マイク
ロストリツプ”と呼ばれる制御されたインピーダ
ンスの伝達ラインを有している。以下の説明にお
いて、第一の配線盤１０に設ける制御されたイン
ピーダンスの伝達ラインは、第一のマイクロスト
リツプ１２と称す。第一のマイクロストリツプ１
２は第一の配線盤１０の一側に形成されており、
配線盤の他側には接地面１４が形成されている。
第一の配線盤１０は、導電性ハウジング２０に、
ボス１８に係合する螺子にて固定取付けされてい
る。

第一の配線盤１０は、導電性ハウジング２０の
一側空〓２２内に配設されており、この空〓２２
は導電性カバー２３にて閉塞されている。導電性
ハウジングには、他側の空〓２６が形成されてお
り、この第二の空〓２６には第二の配線盤２４が
収容される。第二の空〓２６は、導電性カバー２
７にて閉塞される。

第二の配線盤２４の一側には第二のマイクロス
トリツプ２８が形成されており、他側には接地面
３０が形成されている。この第二の配線盤２４は
螺子３４によつてハウジング２０に固定取付けさ
れている。

マイクロストリツプ１２，２８は、通孔３８を
通つて第一及び第二の通孔２２，２６に挿通する
コネクタ３６により接続されている。

雌型コネクタ４０の第一の部分は、一端に雄螺
子部４２が形成される。雌型コネクタ４０は、第
一の配線盤１０にピン４１にて取付けられる。こ
のピン４１は、第一の配線盤１０を通つて伸びて
おり、ハンダ付部４３にて保持される。雌型コネ
クタ４０には、更に筒状の誘電体４４を有してお
り、この誘電体４４は、第一の配線盤１０に挿通
し、第一のマイクロストリツプ１２にハンダ付け
部４７にて保持された導電体４６を同心円状に囲
燒している。第一の配線盤１０は、ロツクワツシ
ヤ４８及びロツクナツト４９にてハウジング２０
に固定保持されており、このロツクナツト４９は
雄螺子部４２に係合して雌型コネクタ４０を保持
ボルトとして機能させる。

雄型ケーブルコネクタ５０の第二の部分には、
雌型コネクタ４０の雄螺子部４２が係合する雌螺
子部５２が形成されている。雄型ケーブルコネク
タ５０は、導電体４６のカツプ５８に係合する導
電体５６を同心円状に囲燒する誘電体５４を有し
ている。導電体５６は、カツプ６０を有してい
る。マイクロストリツプ間を接続するコネクタ３
６は同軸ケーブル６２にてなり、この同軸ケーブ
ルは雌型ケーブルコネクタ５０のステム部６３に
挿入されている。この雌型ケーブルコネクタ５０
は、顎部６５を有している。同軸ケーブル６２は
同軸の筒状接地導電体６４を有しており、この接
地導電体６４は同軸の内外の筒状誘導体６６，６
８間に介挿されている。更に、内側筒状誘電体６
８には同軸ケーブル導電体７０が挿通されてい
る。

同軸ケーブル６２は、ステム部６３に挿入され
て雄型ケーブルコネクタ５０に組付けられる。

この時、ステム部６３の顎部６５は外側の誘電
体６６を刺し通して接地導電体６４に導電接続す
る。

この組付け状態において、ケーブル導電体７０
は雄型コネクタ５０のカツプ６０に嵌合する。

雄型コネクタに対向する導電体７０の端部は、
第二の配線盤２４を通つて伸びており、第二のマ
イクロストリツプ２８とハンダ付け部７１にて導
電接続されている。同軸ケーブル６２の接地導電
体６４は、ハンダ付け部７２にて第二の配線盤２
４の接地面３０に接続されている。接地面１４
は、接地導電体６４に係合された顎部６５を有す
る雄型コネクタ５０に雌型コネクタ４０によつて
接続されている。

発明の解決しようとする問題点 上記のように従来のマイクロストリツプ用のコ
ネクタ３６はその構成が非常に複雑となつてお
り、したがつて、そのコストも高いものとなつて
いた。

また更に、上記のように構成する従来のコネク
タは、その組立てに多くのステツプを必要とし、
このためコストを更に高騰させる結果となつてい
た。そのうえ、誘電体を形成する材料は高価であ
り、マイクロストリツプ間接続用コネクタの製造
には、非常に多くの製造工程が必要となつてい
た。

そこで、本発明の目的は分離されたストリツプ
ライン、マイクロストリツプ等の制御されたイン
ピーダンス伝達ライン間を直接同軸接続するよう
にした装置を提供しようとするものである。

更に、本発明の目的は、導電体の直径を誘電体
の直径と一致させて所望のインピーダンス特性を
得るようにしたコネクタを提供しようとするもの
である。

また更に、本発明のもうひとつの目的は、無線
周波数シールドによつて分離された配線盤間の無
線周波数シールド特性を極めて良好としたコネク
タを提供することにある。

更に、本発明のもうひとつの目的は、高い周波
数帯域において優れた電圧定在波比（VSWR）
を有するコネクタを提供使用とするものである。

また、本発明によれば高価でコンパクトなコネ
クタが提供される。

また、本発明による同軸コネクタは、硬質の誘
電体形成材料を必要とせず、したがつて、硬質誘
電体形成材料による伝達ロスをなくすることが出
来る。

問題を解決するための手段 上記及びその他の目的を達成するために、本発
明による制御されたインピーダンス伝達ライン用
の同軸コネクタは、所定断面の孔を形成した導電
性の無線周波数シールドと、前記無線周波数シー
ルドの一側に配設されるとともに、前記無線周波
数シールドに係合され、かつ所定の第一のインピ
ーダンスを持つ第一の伝達ラインを有し、かつ他
側の接地部を前記無線周波数シールドに当接した
第一の配線盤と、該第一の配線盤より垂直に突出
するとともに、前記第一の伝達ラインに電気的に
接続され、前記孔に挿通され少なくともその一部
を前記孔にて囲燒されているとともに前記シール
ドの孔よりも小さい断面して、前記シールドから
絶縁されるとともにピン状に形成された導電性突
子と、前記無線周波数シールドの他側に配設さ
れ、所定の第二のインピーダンスを持つ第二の伝
達ラインを有し、かつ他側の接地部を前記無線周
波数シールドに当接した第二の配線盤と、前記第
二の伝達ラインと接続されるとともに、前記導電
性突子に係合して前記第一及び第二の伝達ライン
間を電気的に接続するスプリングコネクタと、及
び前記第一及び第二の配線盤を前記無線周波数シ
ールドの両側に前記各接地部と前記無線周波数シ
ールドの電気接続を維持しつつ取り付ける手段と
によつて構成する。

前記無線周波数シールドは平坦部と、膨出部と
を有して、前記膨出部を通つて前記孔が前記平坦
部と直交して形成されており、前記膨出部は前記
第一及び第二の配線盤を前記平坦部より離間され
るとともに、前記接地領域を前記無線周波数シー
ルドに導電接触していることを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載したコネクタ。

前記孔の直径は前記の突子の直径に対して Ｄ／ｄ＝Ln^-1（Z₀・ｅ／59.9） ここで、Ｄは孔の直径； Z₀は予かじめ定めた無線周波数インピーダン
ス；及び ｅは前記孔中の前記孔と前記突子間に介在され
る物質の誘電率 の割合とすることが好ましい。

さらに、望ましくは、前記導電性突子はそのほ
ぼ全長を前記孔にて囲燒される。

実施例 第２図は、本発明の実施例による制御されたイ
ンピーダンス伝達ラインの一実施例を示してい
る。

第一の制御されたインピーダンスを持つ第一の
伝達ラインを構成する第一の配線盤１００は、そ
の一側面に第一のマイクロストリツプ１０１を有
し、他側面に接地面１０２を有している。第一の
配線盤１００には導電性材料にてピン状に形成さ
れた導電性突子（以下、「ピン」と略称する）１
０４が挿通されている。ピン１０４は、ハンダ付
け部１０６にて第一のマイクロストリツプ１０１
に導電接続されており、その径はｄとなつてい
る。

第一の配線盤１００は、ハウジング１１２の前
記第一の配線盤に向かつて膨出させて形成する膨
出部にて構成されるボス１１０に螺子１０８にて
取付けられる。第一の配線盤１００を螺子１１２
のボス１１０に螺子１０８を用いて固定すること
によつて、ボス１１０が接続される。ハウジング
１１２は前記第一の配線盤と略平行に配設された
ハウジングの隔壁部によつて離隔された第一の空
〓１１４と第二の空〓１１６を有しており、第二
の空〓１１６内には前記ハウジングの一部を前記
第三の空〓内に膨出する膨出部にて構成されるボ
ス１１１が挿入されている。第一及び第二の空〓
１１４，１１６はＤの径を有しボス１１０を通る
通孔１１８にて連結されている。

この導伝性カバー１２０，１２２は前記ハウジ
ング１１２とともに導伝性の無線周波数シールド
で構成する。

前記の通孔１１８の直径Ｄは前記のピン１０４
の直径ｄに対して Ｄ／ｄ＝Ln^-1（Z0・ｅ／59.9） ここで、Z₀は予め定めた無線周波数インピーダ
ンス；及び ｅは前記孔中の前記孔と前記突子間に介在され
る物質の誘電率 の割合いである。

上記の式は、1967年３月にアメリカンブツクス
タンフオードプレスインコーポレーテツドによつ
てて発行された『リフアレンスデータフオーラジ
オエンジニアリング（Reference Data for Red
io Engineering）』第４板、第12刷に示された一
般的な同軸ケーブルの式である。

第一及び第二の空〓の開口部はそれぞれ導電性
カバー１２０，１２２によつて閉塞されている。

第二の配線盤１２４は、第二の空〓内に配設さ
れており、螺子１２６によつてボス１１１に固定
されている。第二の配線盤１２４は、一側面に第
二のマイクロストリツプ１２８を有し、他側面に
接地面に設けられている。

第二の配線盤１２４は、更に、スプリングコネ
クタ１３２を有しており、このスプリングコネク
タ１３２はハンダ付け部１３４にて第二のマイク
ロストリツプ１３２に接続されている。一方、ス
プリングコネクタ１３２はピン１０４に係合し
て、第一及び第二のマイクロストリツプ１０１，
１２８間を接続する。

しかして、上記のように本発明の実施例による
マイクロストリツプ間の接続用コネクタ１３８
は、基本的にピン１０４とスプリングコネクタ１
３２にて構成される。なお、本発明の構成におい
て、ピン１０４は導電性突子を構成し、スプリン
グコネクタ１３２は係合手段を構成している。ス
プリングコネクタ１３２は、周知のいかなる構成
とすることも出来る。

効 果 上記の好適実施例によれば、通孔１１８の径を
選択し、誘電体として空気を用いることによつて
マイクロストリツプ間接続用のコネクタ１３８の
インピーダンス特性を所望の特性とすることが出
来る。また、本発明の好適実施例によれば、上記
のインピーダンス特性は50Ωとなる。もし、ピン
１０４と通孔の内壁間に空〓を存することによつ
て問題を生じる場合には、ポリマー誘電体を充填
することも出来る。この場合、ポリマー誘電体の
誘電率は空気に比べて高いので、通孔の径を小さ
くする。実際のインピーダンスはピン１０４の径
ｄと通孔１１８の径Ｄの比率によつて決定され、
この比率を変更することによつて任意に設定する
ことが出来る。

ハウジング１１２内の分離した空〓内に第一及
び第二の配線盤をそれぞれ配設することによつ
て、無線周波数帯域における優れたシールド性が
付与される。また、このシールド性は、第一の配
線盤１００の接地面１０２、及び、第二の配線盤
１２４の接地面１３０をハウジングに接続するこ
とによつて、更に向上する。この、シールド効果
はマイクロストリツプ１０１，１２８の間に二つ
の接地面を設けることによつて一層向上されるこ
とになる。

第３図は周波数（ＭHz）に対する電圧定在波比
（VSWR）の変化特性を示している。第３図の試
験結果より明らかなように、本発明のコネクタは
非常に優れた電圧定在波比変化特性を有してい
る。本発明によれば、コネクタの取付け及び取外
しが容易となり、配線盤の装着、交換を容易にす
ることが出来る。更に、本発明のコネクタは構成
が従来のものに比して非常に簡単となり、従つて
コストも安価となる。

また、本発明の実施例のマイクロストリツプに
のみ適用するものではなく、ストリツプラインを
含む如何なる制御されたインピーダンス伝達ライ
ンにも適用し得るものである。

本発明は上記の実施例のみに限定されるもので
はなく、本発明の要旨を含む全ての実施例、上記
好適実施例の変更を含むものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の同軸コネクタの構成を示す断
面図、第２図は、本発明の好適実施例によるコネ
クタの構成を示す断面図、及び第３図は第２図の
コネクタにおける周波数に対する電圧定在波比変
化特性を示す図である。 １００：第一の配線盤、１０１：第一のマイク
ロストリツプ、１０２：接地面、１１２：ハウジ
ング、１１４，１１６：空〓、１１８：通孔、１
２４：第二の配線盤、１２８：第二のマイクロス
トリツプ、１３２：スプリングコネクタ、１３
８：コネクタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定断面の孔を形成した導電性の無線周波数
   シールドと、前記無線周波数シールドの一側に配
   設されるとともに、前記無線周波数シールドに係
   合され、かつ所定の第一のインピーダンスを持つ
   第一の伝達ラインを有し、かつ他側の接地部を前
   記無線周波数シールドに当接した第一の配線盤
   と、該第一の配線盤より垂直に突出するととも
   に、前記第一の伝達ラインに電気的に接続され、
   前記孔に挿通され少なくともその一部を前記孔に
   て囲燒されているとともに前記シールドの孔より
   も小さい断面して、前記シールドから絶縁される
   とともにピン状に形成された導電性突子と、前記
   無線周波数シールドの他側に配設され、所定の第
   二のインピーダンスを持つ第二の伝達ラインを有
   し、かつ他側の接地部を前記無線周波数シールド
   に当接した第二の配線盤と、前記第二の伝達ライ
   ンと接続されるとともに、前記導電性突子に係合
   して前記第一及び第二の伝達ライン間を電気的に
   接続するスプリングコネクタと、及び前記第一及
   び第二の配線盤を前記無線周波数シールドの両側
   に前記各接地部と前記無線周波数シールドの電気
   接続を維持しつつ取り付ける手段とによつて構成
   する制御されたインピーダンスを持つ伝達ライン
   接続用の同軸コネクタ。 ２ 前記無線周波数シールドは平坦部と、膨出部
   とを有して、前記膨出部を通つて前記孔が前記平
   坦部と直交して形成されており、前記膨出部は前
   記第一及び第二の配線盤を前記平坦部より離間さ
   れるとともに、前記接地領域を前記無線周波数シ
   ールドに導電接触していることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載したコネクタ。 ３ 前記孔の直径は前記の突子の直径に対して Ｄ／ｄ＝Ln^-1（Z₀・ｅ／59.9） ここで、Ｄは孔の直径； Z₀は予かじめ定めた無線周波数インピーダン
   ス；及び ｅは前記孔中の前記孔と前記突子間に介在され
   る物質の誘電率 の割合であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載したコネクタ。 ４ 前記導電性突子はそのほぼ全長を前記孔にて
   囲燒されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項乃至第３項いずれかに記載したコネクタ。