JPH07296900A

JPH07296900A - コネクタ

Info

Publication number: JPH07296900A
Application number: JP6088437A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hagiwara; 健治萩原
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 1994-04-26
Filing date: 1994-04-26
Publication date: 1995-11-10
Anticipated expiration: 2013-09-24
Also published as: JP2802888B2

Abstract

(57)【要約】【目的】スイッチ構造部にて高周波特性を変更できる
こと。【構成】スイッチ部材を有している前記切替スイッチ
手段５ｂ，６ｂ，８により信号供給用コンタクト５及び
伝送用コンタクト６が相互に短絡されているときに、こ
れらを高周波特性補償用素子として利用し、前記各コン
タクト５，６の供給接触部５ａ及び伝送接触部６ａを集
中定数静電容量型もしくは分布定数線路型の高周波特性
補償用素子として利用する。各コンタクト５，６はロー
パスフィルタとしての機能をもたせるか、インシュレー
タ２の材質および／または構造を選択することにより誘
電率を調整し所望の高周波特性補償用素子定数を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、携帯用通信機器などに
使用されるコネクタに関し、特に高周波信号伝送路の切
替スイッチを備えているコネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のコネクタとしては、図６に示すよ
うな同軸コネクタ２０が知られている。同軸コネクタ２
０は、インシュレータ２１と、高周波信号供給用コンタ
クト（以下、供給用コンタクトと呼ぶ）２３と、高周波
信号伝送用コンタクト（以下、伝送用コンタクトと呼
ぶ）２４と、外部導体２５とを有している。インシュレ
ータ２１には、供給用コンタクト２３と伝送用コンタク
ト２４とを収容した収容部２２が形成されている。

【０００３】供給用コンタクト２３は、中間部分がイン
シュレータ２１に保持されており、一側にバネ性をもつ
供給接触部２３ａと、他側にインシュレータ２１の外に
のびている供給端子部２３ｂとを有している。伝送用コ
ンタクト２４は、供給接触部２３ａが接・離することに
より高周波信号が切り替えられる伝送接触部２４ａと、
伝送接触部２４ａに連接されてインシュレータ２１の外
にのびている伝送端子部２４ｂとを有している。インシ
ュレータ２１の外周面に設けられている外部導体２５
は、供給端子部２３ｂ及び伝送端子部２４ｂに平行にの
びている外部端子部２５ａを有している。

【０００４】この同軸コネクタ２０では、供給接触部２
３ａの先端部分が伝送接触部２４ａに弾性力をもち接触
している。供給用コンタクト２３から供給される高周波
信号は、供給接触部２３ａを介して伝送用コンタクト２
４から取り出している。すなわち、この状態では供給用
コンタクト２３と伝送用コンタクト２４とにより閉ルー
プの短絡回路が構成されている。

【０００５】同軸コネクタ２０には、図７に示すように
相手同軸コネクタ３０が嵌合する。前述したように、同
軸コネクタ２０と相手同軸コネクタ３０とが嵌合してい
ないときには、同軸コネクタ２０内で高周波信号の閉ル
ープを形成する。同軸コネクタ２０は機器本体（図示せ
ず）に搭載され、供給端子部２３ｂ、伝送端子部２４ｂ
及び外部端子部２５ａが機器本体の回路にそれぞれ接続
される。

【０００６】相手同軸コネクタ３０は、相手インシュレ
ータ３１と、この相手インシュレータ３１の外周面を覆
う相手外部導体３２と、相手インシュレータ３１の中心
軸方向に設けた中心コンタクト３３とを有している。相
手外部導体３２は同軸ケーブル（図示せず）の外部導体
に接続され、中心コンタクト３３は同軸ケーブルの中心
導体に接続される。

【０００７】なお、インシュレータ２１の一面には、即
ち、中心コンタクト３３の先端が対向する一面には、収
容部２２に連通した挿入穴２６が形成されている。中心
コンタクト３３は同軸コネクタ２０と相手同軸コネクタ
３０との嵌合時に、供給接触部２３ａと伝送接触部２４
ａとの間に挿入される。

【０００８】供給用コンタクト２３と伝送用コンタクト
２４とはこれらの相互嵌合によって回路を切り替える。
つまり、相手同軸コネクタ３０を同軸コネクタ２０に嵌
合した際には、相手同軸コネクタ３０の中心コンタクト
３３が供給用コンタクト２３の供給接触部２３ａを押し
下げつつ接触する。この際、供給接触部２３ａ及び伝送
接触部２４ａ間は離脱し、供給接触部２３ａが、中心コ
ンタクト３３に接触する。同時に、相手外部導体３２及
び外部導体２５は、同軸コネクタ２０と相手同軸コネク
タ３０との嵌合時に、相手同軸コネクタ３０の外部導体
２５を受け入れ相互に嵌合して接触する。

【０００９】したがって、高周波信号は同軸コネクタ２
０から相手同軸コネクタ３０に伝送され、伝送用コンタ
クト２４からは出力されなくなる。なお、良好な高周波
伝送のためには、伝送路の特性インピーダンスは一定で
あることが望ましく、インピーダンス不連続部が存在す
るときには、「特性補償素子」を適当に付加することで
特性を満たしている。同軸コネクタは特性インピーダン
スの理論的取扱いが比較的容易であることから多く用い
られている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
同軸コネクタ２０は、同軸構造において高周波信号の接
・離するスイッチ構造を作り込むために多くの工数を必
要とし、スイッチ構造とするため小形化が困難となると
いう問題がある。

【００１１】また、このような同軸コネクタ２０では、
閉ループ時の高周波特性を良好なものとするのが難しい
という問題がある。

【００１２】それ故に、本発明の課題は、高周波伝送路
で小形、高密度化に適した非同軸構造のコネクタとして
実現し、さらにスイッチ構造よりコンタクトを集中定数
静電容量型または分布定数線路型、集中定数または分布
定数型の特性補償素子として利用することにより閉ルー
プ時の高周波特性を良好なものとすることができるコネ
クタを提供することにある。

【００１３】また、本発明の他の課題は、意図的に高周
波特性を悪くし、このときにローパスフィルタとして機
能させることができるコネクタを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、機器内
の高周波入出力信号線に接続され高周波信号が供給され
る高周波信号供給用コンタクトと、前記機器内の高周波
帰還入力信号線に接続され高周波出力信号を伝送する高
周波信号伝送用コンタクトと、前記高周波信号供給用コ
ンタクト及び前記高周波信号伝送用コンタクト間を短絡
・開放する切替スイッチ手段とを含み、相手コネクタを
離脱可能に嵌合するコネクタにおいて、前記切替スイッ
チ手段は、前記相手コネクタが離脱している時は前記高
周波信号供給用コンタクト及び前記高周波信号伝送用コ
ンタクト間を短絡させることにより前記機器内に高周波
信号を還流させ、前記相手コネクタが嵌合しているとき
に、前記高周波信号供給用コンタクト及び前記高周波信
号伝送用コンタクト間を開放して、前記高周波信号供給
用コンタクトを前記相手コネクタの相手コンタクトに信
号伝達するものであり、前記切替スイッチ手段により前
記高周波信号供給用コンタクト及び前記高周波信号伝送
用コンタクトが短絡されているときに、前記高周波信号
供給用コンタクト及び高周波信号伝送用コンタクトを高
周波特性補償用素子として利用することを特徴とするコ
ネクタが得られる。

【００１５】また、本発明によれば、前記高周波信号供
給用コンタクトは供給接触部を有し、前記高周波信号伝
送用コンタクトは伝送接触部を有し、前記供給接触部及
び前記伝送接触部を集中定数静電容量型もしくは分布定
数線路型の高周波特性補償用素子として利用することを
特徴とするコネクタが得られる。

【００１６】また、本発明によれば、前記切替スイッチ
手段は、前記高周波信号供給用コンタクトに設けた第１
の接触端子部を有し、前記高周波伝送用コンタクトに設
けた第２の接触端子部と、前記第１及び第２の接触端子
部に橋渡され前記第１及び第２の接触端子部に対して接
・離する導電性のスイッチ部材とを有していることを特
徴とするコネクタが得られる。

【００１７】また、本発明によれば、前記切替スイッチ
手段は、前記高周波信号供給用コンタクト及び前記高周
波信号伝送用コンタクト間に橋渡された導電性のスイッ
チ部材を有し、該スイッチ部材は、前記高周波信号供給
用コンタクトに対して接・離する第１の接触端子部と、
前記高周波信号伝送用コンタクトに対して接・離する第
２の接触端子部とを有していることを特徴とするコネク
タが得られる。

【００１８】また、本発明によれば、前記高周波信号供
給用コンタクト及び高周波信号伝送用コンタクトを、意
図的に特性を悪くしローパスフィルタとしての機能をも
たせたことを特徴とするコネクタが得られる。

【００１９】また、本発明によれば、前記高周波信号供
給用コンタクト及び高周波信号伝送用コンタクトを保持
したインシュレータを有し、該インシュレータの材質お
よび／または構造を選択することにより誘電率および／
または容量を調整し所望の高周波特性補償用素子定数を
得ることを特徴とするコネクタが得られる。

【００２０】また、本発明によれば、前記供給接触部及
び前記伝送接触部の長さ寸法および／または厚さ寸法を
変更して静電容量を変更することを特徴とするコネクタ
が得られる。

【００２１】

【作用】相手コネクタが嵌合していないときには、高周
波信号供給用コンタクト及び高周波信号伝送用コンタク
トを短絡（閉ループ）して伝送路を形成する。相手コネ
クタがコネクタに嵌合しているときには切替スイッチ手
段により伝送路を開放し、相手コネクタに伝送路を形成
する。

【００２２】高周波信号供給用コンタクト及び高周波信
号伝送用コンタクトを集中定数静電容量型または分布定
数線路型の高周波特性補償素子として利用する。また、
逆に意図的に高周波特性を悪くするこにより不要周波数
信号の通過を阻止するにはローパスフィルタとして機能
をもたせる。さらに、補償素子としての電気定数は、高
周波信号供給用コンタクト及び伝送用コンタクトの長さ
厚さなどの形状を変更したり、インシュレータの誘電率
を調整することにより所望の高周波補償素子定数を得
る。

【００２３】

【実施例】図１は本発明のコネクタの一実施例を示して
いる。図２は図１のコネクタに組み込まれている切替ス
イッチ手段を示している。

【００２４】図１及び図２を参照して、コネクタ１は箱
形状のインシュレータ２と、このインシュレータ２の一
面に大きな溝を形成した大きな嵌合部３と、この嵌合部
３に設けられている絶縁性の板状物体４とを有してい
る。さらに、インシュレータ２には板状の高周波信号供
給用コンタクト（以下、供給用コンタクトと呼ぶ）５
と、高周波信号伝送用コンタクト（以下、伝送用コンタ
クトと呼ぶ）６と、グランド用コンタクト７と、切替ス
イッチ部材８、第１の接触端子部５ｂ及び第２の接触端
子部６ｂとを有している。

【００２５】コネクタ１には、供給用コンタクト５、伝
送用コンタクト６、及びグランド用コンタクト７が順番
に所定ピッチをもって複数本が互いに並列に配置されて
いる。供給用コンタクト５は板状物体４の一面に設けら
れている供給接触部５ａと、長手方向の中間部分に設け
られている第１の接触端子部５ｂと、供給接触部５ａと
は反対側にのびている供給端子部５ｃとを有している。
伝送用コンタクト６は、板状物体４の一面に設けられて
いる伝送接触部６ａと、長手方向の中間部分に設けられ
ている第２の接触端子部６ｂと、伝送接触部６ａとは反
対側にのびている伝送端子部６ｃとを有している。グラ
ンド用コンタクト７は、板状物体４の一面に設けられて
いるグランド接触部７ａと、グランド接触部７ａとは反
対側にのびているグランド端子部７ｃとを有している。

【００２６】第１の接触端子部５ｂは供給用コンタクト
５の一面から上方に立設されている。第２の接触端子部
６ｂは伝送用コンタクト６の一面から上方に立設されて
いる。第１及び第２の接触端子部５ｂ，６ｂには、これ
らを橋渡すように一つの導電性のスイッチ部材（スイッ
チバー）８が当接している。このスイッチ部材８、第１
の接触端子部５ｂ及び第２の接触端子部６ｂにより切替
スイッチ手段を構成している。スイッチ部材８はバネ性
を有する棒形状もしくは帯板形状の金属分材である。ス
イッチ部材８を第１及び第２の接触端子部５ｂ，６ｂに
当接し接触することにより、機器内に高周波信号を還流
させ供給用コンタクト５及び伝送用コンタクト６間が導
通状態となる。すなわち、供給用コンタクト５の供給端
子部（入力側）５ｃから供給される高周波信号は、伝送
用コンタクト６の伝送コンタクトの伝送端子部（出力
側）６ｃから出力される。

【００２７】なお、このコネクタ１は機器本体（図示せ
ず）に搭載され、供給端子部５ｃが高周波入出力信号線
に、伝送端子部６ｃが高周波帰還入力信号線に、グラン
ド端子部７ｃがグランド線に、それぞれ機器本体内で接
続される。また、図示しないケーブル側の相手コネクタ
は、コネクタ１の嵌合部３に嵌合して、供給接触部５
ａ、伝送接触部６ａ及びグランド接触部７ａに一対一に
接触する複数の相手コンタクトを有しているものであ
る。

【００２８】次に、図２に基づき、供給用コンタクト５
をＡとし、伝送用コンタクト６をＢとして、短絡（閉ル
ープ）状態と開放状態とを以下に説明する。なお、Ｇは
グランド用コンタクト７である。

【００２９】相手コネクタとコネクタ１とが嵌合してい
ない状態（非嵌合状態）では、スイッチ部材８により供
給用コンタクト５と伝送用コンタクト６とを短絡して、
Ａ−Ｂ間伝送路が形成されている。即ち、供給用コンタ
クト５の供給端子部（入力側）５ｃから供給される高周
波信号は伝送用コンタクト６の伝送端子部６ｃ（出力
側）から出力される。この際、供給用コンタクト５及び
伝送用コンタクト６を集中定数静電容量型または分布定
数線路型の高周波特性補償素子として利用することによ
り、Ａ−Ｂ間高周波伝送特性を良好にする。

【００３０】相手コネクタ及びコネクタ１の相互嵌合時
には、相手コネクタに設けられている押圧部材（図示せ
ず）により嵌合方向でスイッチ部材８を押圧作用するこ
とによって、スイッチ部材８が第１及び第２の接触端子
部５ｂ，６ｂから離れる。

【００３１】ところで、高周波信号伝送のためには、伝
送路の特性インピーダンスを一定に保つ構造が理想的で
あり、特性インピーダンスの異なる区間が存在すると、
反射損を生じる。コネクタ１の実際の設計においては、
図２中に示した線路区間，線路区間は、供給用コン
タクト５、伝送用ンタクト６、及びグランド用ンタクト
７の形状を信号・グランド配置により比較的容易に、特
性インピーダンスを所望の値に設定することができる。
しかし、スイッチ部材８による区間部分は所望の値を
設計することが難しく、しかも所望の値よりも高いイン
ピーダンス値しか得られないことが多い。

【００３２】なお、伝送線路の特性インピーダンスが一
定でなくても、高周波特性を補償するインピーダンス整
合素子を付加するこにより、所定の周波数帯信号を無反
射にて伝送する技術があるのは公知である。

【００３３】本発明では、線路区間のインピーダンス
を補償するために、供給用コンタクト５の供給接触部５
ａ及び伝送用ンタクト６の伝送接触部６ａと，グランド
用コンタクト７のグランド接触部７ａとの間に生じる静
電容量を利用する。あるいは、先端開放の分布定数線路
として利用する。

【００３４】このときの等価回路を図３に示す。すなわ
ち、所望値よりも高いインピーダンス値を有するスイッ
チ部材８の線路区間の両端に供給接触部５ａ及び伝送
接触部６ａにより静電容量（ｄ），（ｅ）が並列につな
がっている。並列につながる静電容量（ｄ），（ｅ）
は、特性インピーダンスを下げる効果を有するので、ス
イッチ部材８の線路区間のインピーダンスを平均して
見掛け上、所望する値とすることができ、無反射にて高
周波信号を伝送できるようになる。なお、図中Ｃは容量
である。

【００３５】静電容量（ｄ），（ｅ）を大きくするため
には、供給接触部５ａ及び伝送接触部６ａの長さ寸法を
長く設計し板厚を増加させる。また、インシュレータ２
の誘電率を大きくすればよい。即ち、インシュレータ２
の材質、構造を適宜することにより所望の容量を得るよ
うに調整する。容量Ｃは供給接触部５ａ，伝送接触部６
ａ，及びグランド接触部７ａの各断面形状の電磁界数値
解析を行うことにより算出する。

【００３６】なお、従来のコネクタでは供給接触部５
ａ，伝送接触部６ａ，及びグランド接触部７ａは単に有
効嵌合長さのみを考慮した機械的見地から設計されてき
たが、上述したように、高周波信号伝送特性を補償する
電気的素子として積極的に利用し、電気的見地から設計
する。

【００３７】図４はケーブル側の相手コネクタを嵌合し
た際の供給接触部５ａ，伝送接触部６ａ，グランド接触
部７ａ及び切替スイッチ構造だけを取り出した斜視図で
ある。スイッチ部材８はケーブル側の相手コネクタの押
圧部材によって押し出されて（図４のＦ方向）第１及び
第２の接触端子部５ｂ，６ｂから外れる。このとき、供
給用コンタクト５及び伝送用コンタクト６の伝送は遮断
されて供給用コンタクト５、グランド用コンタクト７か
ら相手コネクタの相手コンタクト１０に伝送されるよう
になる。

【００３８】スイッチ構造は、これに限定されることは
なく、図５に示すような形状のものでもよい。このスイ
ッチ構造では、図２に示した第１及び第２の接触端子部
５ｂ，６ｂの代わりに、スイッチ部材１２に供給用コン
タクト５及び伝送用コンタクト６にバネ性をもって接触
する第１及び第２の接触端子部５ｊ，６ｊを形成してい
る。この場合、供給用コンタクト５及び伝送用コンタク
ト６から第１及び第２の接触端子部５ｊ，６ｊを開放す
るには、スイッチ部材１２を供給用コンタクト５及び伝
送用コンタクト６から離れる方向（図５ではＦ方向）に
押し上げればよい。ようするに、スイッチ部材１２より
前方（ケーブル側のコネクタ側）のコンタクトの容量Ｃ
でスイッチ部材１２の高いインピーダンスを補償すると
いうことである。

【００３９】以上、高周波特性を良好なものとする立場
から説明してきたが、逆に意図的に高周波特性を悪化さ
せるように設計することも可能である。この場合は、所
定の周波数以上の信号成分通過を阻止するローパスフィ
ルタ機能を持たせることも可能である。

【００４０】

【発明の効果】本発明のスイッチコネクタによれば、ス
イッチ部材を第１及び第２の接触端子部に接触・離脱す
ることにより高周波伝送路で小形、高密度化に適した非
同軸構造のコネクタが実現できる。

【００４１】また、スイッチ部材より突出する相手コン
タクトの相手接触部を集中定数静電容量型または分布定
数線路型の高周波特性補償素子として利用することによ
りケーブル側非嵌合時、すなわち閉ループ時のＡ−Ｂ間
高周波伝送特性を良好にすることができる。

【００４２】また、逆に意図的に高周波特性を悪くする
こにより不要周波数信号の通過を阻止するローパスフィ
ルタとして機能を持たせることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコネクタの一実施例を示す外観斜視図
である。

【図２】図１のコネクタの各コンタクト及び切替スイッ
チ手段の構成を取り出して後方から見た斜視図である。

【図３】図２の構成の等価回路図である。

【図４】図２のコネクタの各コンタクトを相手コンタク
トに嵌合した状態を示す斜視図である。

【図５】図２のコネクタの各コンタクト及び切替スイッ
チ手段の構成の変形例を示す斜視図である。

【図６】従来の同軸コネクタの構成を示す断面図であ
る。

【図７】図６の同軸コネクタに相手同軸コネクタを嵌合
した状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１コネクタ２，２１インシュレータ３嵌合部４板状物体５，２３高周波信号供給用コンタクト（供給用コン
タクト）５ａ，２３ａ供給接触部５ｂ，５ｊ第１の接触端子部５ｃ，２３ｂ供給端子部６，２４高周波信号伝送用コンタクト（伝送用コン
タクト）６ａ，２４ａ伝送接触部６ｂ，６ｊ第２の接触端子部６ｃ，２４ｂ伝送端子部７グランド用コンタクト７ａグランド接触部７ｃグランド端子部８，１２スイッチ部材１０相手コンタクト２０同軸コネクタ２２収容部２５外部導体２５ａ外部端子部２６挿入穴３０相手同軸コネクタ３１相手インシュレータ３２相手外部導体３３中心コンタクト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機器内の高周波入出力信号線に接続され
高周波信号が供給される高周波信号供給用コンタクト
と、前記機器内の高周波帰還入力信号線に接続され高周
波出力信号を伝送する高周波信号伝送用コンタクトと、
前記高周波信号供給用コンタクト及び前記高周波信号伝
送用コンタクト間を短絡・開放する切替スイッチ手段と
を含み、相手コネクタを離脱可能に嵌合するコネクタに
おいて、前記切替スイッチ手段は、前記相手コネクタが
離脱している時は前記高周波信号供給用コンタクト及び
前記高周波信号伝送用コンタクト間を短絡させることに
より前記機器内に高周波信号を還流させ、前記相手コネ
クタが嵌合しているときに、前記高周波信号供給用コン
タクト及び前記高周波信号伝送用コンタクト間を開放し
て、前記高周波信号供給用コンタクトを前記相手コネク
タの相手コンタクトに信号伝達するものであり、前記切
替スイッチ手段により前記高周波信号供給用コンタクト
及び前記高周波信号伝送用コンタクトが短絡されている
ときに、前記高周波信号供給用コンタクト及び高周波信
号伝送用コンタクトを高周波特性補償用素子として利用
することを特徴とするコネクタ。
【請求項２】前記高周波信号供給用コンタクトは供給
接触部を有し、前記高周波信号伝送用コンタクトは伝送
接触部を有し、前記供給接触部及び前記伝送接触部を集
中定数静電容量型もしくは分布定数線路型の高周波特性
補償用素子として利用することを特徴とする請求項１記
載のコネクタ。
【請求項３】前記切替スイッチ手段は、前記高周波信
号供給用コンタクトに設けた第１の接触端子部を有し、
前記高周波伝送用コンタクトに設けた第２の接触端子部
と、前記第１及び第２の接触端子部に橋渡され前記第１
及び第２の接触端子部に対して接・離する導電性のスイ
ッチ部材とを有していることを特徴とする請求項１記載
のコネクタ。
【請求項４】前記切替スイッチ手段は、前記高周波信
号供給用コンタクト及び前記高周波信号伝送用コンタク
ト間に橋渡された導電性のスイッチ部材を有し、該スイ
ッチ部材は、前記高周波信号供給用コンタクトに対して
接・離する第１の接触端子部と、前記高周波信号伝送用
コンタクトに対して接・離する第２の接触端子部とを有
していることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
【請求項５】前記高周波信号供給用コンタクト及び高
周波信号伝送用コンタクトを、意図的に特性を悪くしロ
ーパスフィルタとしての機能をもたせたことを特徴とす
る請求項記１載のコネクタ。
【請求項６】前記高周波信号供給用コンタクト及び高
周波信号伝送用コンタクトを保持したインシュレータを
有し、該インシュレータの材質および／または構造を選
択することにより誘電率および／または容量を調整し所
望の高周波特性補償用素子定数を得ることを特徴とする
請求項１記載のコネクタ。
【請求項７】前記供給接触部及び前記伝送接触部の長
さ寸法および／または厚さ寸法を変更して静電容量を変
更することを特徴とする請求項２記載のコネクタ。