JPH10241800A - 高周波同軸コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波回路基板の面に直角な方向に容易に取
り付けられる、半田付けを必要としない高周波同軸コネ
クタを提供する 【解決手段】 高周波同軸コネクタの中心導体１のマイ
クロストリップラインと接触する部分を、小型のばね４
を内蔵した可動式接点５にし、中心導体１先端の空胴部
に可動式接点５が入出自在となるようにし、ばね４の付
勢力でマイクロストリップラインに可動式接点５が密着
せさる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロストリッ
プラインで構成される高周波回路または複数の高周波回
路を１つの筐体内に集約して１つの機能を受け持たせた
高周波モジュールの入出力端子として、マイクロストリ
ップラインと同軸線の接続に使用する高周波同軸コネク
タに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の高周波同軸コネクタ（以下、コネ
クタと略称する）の構造を図４及び図５に示す。これら
はいずれもＳＭＡコネクタと呼ばれ、高周波モジュール
の入出力端子として一般的に用いられる。その構造を図
４で説明する。大まかな構成は、銅等からなる中心導体
１が所定の誘電率を有するテフロン等の絶縁体２の透孔
に内嵌され、それらが銅等からなる外部導体３の透孔に
内嵌されてなる。中心導体１の一方の端部には相手側コ
ネクタの中心導体が内嵌する空胴部を有している。その
空胴部には、端面から切り込まれた複数のスリットが形
成され、相手側コネクタの中心導体が嵌合し易くなって
いる。外部導体１には筐体等に取り付けるためのフラン
ジ部と相手側コネクタとの螺合締結のためのねじ部が形
成されている。中心導体１の太さや絶縁体２の誘電率や
厚さ等は、中心導体１が５０オーム線路となるよう選択
されている。

【０００３】図５は図４のものと中心導体の構成が異な
るものである。中心導体を１ａと１ｂの２つに分割し、
１ｂが１ａに内嵌する構成としたため、装着後でも１
ａ、１ｂ間で若干の摺動が可能となり、マイクロストリ
ップラインを形成する高周波回路基板の熱膨張・収縮に
よる中心導体へのストレスやコネクタ同士の螺合時、絶
縁体同士が接触することにより中心導体に伝わるねじり
や圧縮のストレスを吸収する。なお、中心導体のマイク
ロストリップライン側が棒状あるいは板状になっている
点は図４と共通である。この棒状あるいは板状の中心導
体とマイクロストリップラインとの接続は半田付けが一
般的で、他に金リボン溶着や銀ペースト塗布などの方法
もある。

【０００４】高周波信号の取り出し方向は、図６に示す
ように高周波回路基板３０上に被着形成されたマイクロ
ストリップラインに平行で信号の進行方向とするのが一
般的だが、モジュール同士を組み合わせて装置を構成す
る関係上、時としてスペースの都合等により、高周波回
路基板の面に直角な方向に取り付けなければならない場
合もある。マイクロストリップラインのグランドプレー
ン側に取り出す例を図７に、逆にマイクロストリップラ
イン側に取り出す例を図８に示す。本図において１１は
従来のコネクタ、２０は筐体、３０、３１は高周波回路
基板、４０、４１、４２は蓋、１００は半田を示し、特
に蓋４０、４１は各回路単位に部屋を分けるような遮蔽
構造を有する。これらの例では、マイクロストリップラ
インの端点に穴を設けておき、コネクタの中心導体をス
ルーホールに通して反対面で半田付けすることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】高周波回路は、低周波
回路と異なり、周波数が高くなればなるほど空間電界や
Ｓ／Ｎ比の影響が顕著になり、特にマイクロ波帯以上に
なると分布定数回路となるため、回路要素の配置や回路
を取り囲む空間の理論的寸法からのずれが回路特性を変
化させる。

【０００６】従って、製品を完全に組み立てる前に、回
路単位に予備的な調整を行い、少しでも目的の仕様に近
づけておくことが必要になる。例えば、フィルターに冗
長性を持たせるため可変コンデンサやコイル形のリアク
タンスを採用した場合など、他の回路と組み合わせた時
に影響しあって問題の部分が曖昧になる前に回路単体と
しての求められる特性を予備的な調整により確保してお
く必要がある。

【０００７】その一環として高周波レベルでの回路動作
確認があるが、この際、信号を取り出す端子として前述
のコネクタが使用される。その取り付けは前述したよう
に、中心導体とマイクロストリップラインを半田付けす
るものであるため着脱が容易でなく、自動化の阻みとな
り、着脱の作業が時間的なロスを発生させていた。特に
図７、図８の例では、調整時にコネクタを取り付けるた
めにマイクロストリップラインの途中から改めて調整の
ためのマイクロストリップラインを分岐して設け、その
端点にスルーホールを設けるが、調整完了後、コネクタ
を取り外した後のスルーホールが半田で埋まってしま
い、その半田を吸い取らなければならないなど余計な手
間が掛かってしまった。

【０００８】また、スルーホールはマイクロストリップ
ラインの途中に設けることはできないので、信号取り出
し用に予め設けてあるスルーホールとは違う別の場所か
ら信号を取り出したくても、設計段階でスルーホールを
準備していなければ取り出せない。従って、予備的な調
整時に任意の場所から信号を取り出したい場合でも、こ
のような要求には応えることができなかった。

【０００９】さらに、図８の例では、中心導体を半田付
けする空間をグランドプレーン側に設けなければならな
いため、筐体裏面に別の高周波回路基板３１を配置しよ
うとしてもデッドスペースができてしまう。これは、高
周波回路基板３１の大きさに制約が掛かる上に、高周波
回路基板３０の５０Ω線路が中断されてしまうため、イ
ンピーダンスの変化によって特性に影響を与える。ま
た、図示のように半田付け部分を覆うのに蓋が必要とな
り、部品費が余計に掛かるので、製品の競争力に影響す
ることになる。

【００１０】本発明は上記問題点を解消するために、半
田付けを必要としないコネクタを提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、中心導体と、該中心導体を囲む絶縁体
と、該絶縁体の更に外側を囲む外部導体で構成され、中
心導体の太さと絶縁体の材質及び厚さにより所定の高周
波インピーダンスを形成し、マイクロストリップライン
を同軸線に変換する高周波同軸コネクタにおいて、前記
中心導体の先端部にばねを内蔵し、前記中心導体の前記
マイクロストリップラインとの接触部は前記ばねに付勢
力を与えられた可動式接点であることを特徴とする。

【００１２】また、前記中心導体の先端部に空胴を有
し、前記ばねは前記空胴内に内蔵され、前記可動式接点
は前記ばねに付勢力を与えられ、前記空胴内に入出自在
に組み立てられていてよい。

【００１３】このように構成することにより、小型ばね
と可動式接点は中心導体の内部で中心導体の軸方向に動
くから、中心導体の太さや絶縁体の材質と厚みになんら
影響を与えることがないので、所定の高周波インピーダ
ンスを乱すことなく、接触式中心導体を有するコネクタ
が実現できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って本発明の実施
の形態を説明する。なお、複数の図面にわたって同一ま
たは相当するものには同一の符号を付した。

【００１５】図１は本発明の実施の形態を示す断面図で
あり、１は中心導体、２は絶縁体、３は外部導体、４は
鋼製のばね、５は可動式接点である。

【００１６】可動式接点５はばね４により外側に押され
る力が加わっているが、中心導体１の先がくびれてい
て、可動式接点５の段差部分が引っかかり、外れてしま
うことはなく、外から可動式接点５に内側に向いた力を
加えれば、ばね４の力に逆らって可動式接点５を内部に
押し込むことができる。

【００１７】図２と図３は本発明のコネクタをモジュー
ルに実装した例であり、１０は図１のコネクタを示す。

【００１８】図２はコネクタ１０を高周波回路基板３０
のグランドプレーン側に配置した例で、可動式接点５が
マイクロストリップラインの端点に設けたスルーホール
に接触している。筐体２０に設けた透孔にコネクタの絶
縁体２を挿入し、フランジ部と筐体をネジ（図示せず）
で締結し、コネクタ１０の取り付け面の裏面に高周波回
路基板３０を載せ、蓋４０で高周波回路基板３０を押さ
えつけている。

【００１９】このような構造なので、高周波回路基板３
０に形成されたマイクロストリップラインとコネクタ１
０の可動式接点５がスルーホールを介して接触し、電気
的導通が得られるので、半田付けを必要とせず、ジグの
自動化や調整の効率化が期待できる。

【００２０】図３はコネクタ１０を高周波回路基板３０
のマイクロストリップライン側に配置した例で、コネク
タ１０を蓋４０に取り付け、蓋４０と筐体２０で高周波
回路基板３０を挟持すると同時に可動式接点５をマイク
ロストリップラインに接触させている。

【００２１】この方法では、スルーホールのないマイク
ロストリップラインから高周波信号を取り出すことがで
きるから、図２の例と同様の効果が期待できるだけでな
く、予備的な調整時にコネクタの取り付け位置を移動さ
せれば、マイクロストリップラインの任意の位置から信
号を取り出し、観測できるという利点を生む。また、中
心導体接続のためのスペース（デッドスペース）を設け
る必要がないため、筐体２０の裏面に配した高周波回路
基板３１を最大限の面積で利用できることが、従来技術
の応用例である図８と比較すれば明かである。また、半
田付け部分を覆う蓋も要らないので余計な部品費が掛か
らず、高周波回路基板３０の５０Ω線路が中断されない
ので、所定の高周波インピーダンスを乱さずに済む。

【００２２】なお、図中のコネクタは一般的にＳＭＡコ
ネクタと呼ばれるものについて示してあるが、ＢＮＣコ
ネクタやＮ形コネクタなど、他の一般的なコネクタを本
請求の範囲に含めるのを拒むものではない。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればコ
ネクタの中心導体と高周波回路基板に形成されたマイク
ロストリップラインを半田付けすることなく導通させる
ことができるから、高周波回路基板の面に直角にコネク
タを取り付ける場合に、スルーホールを設ける必要がな
くなる。

【００２４】特にコネクタをマイクロストリップライン
側に取り付けてもデッドスペースを作らずに済むので、
コネクタを取り付ける高周波回路基板のインピーダンス
を変化させないばかりか、筐体裏面に配した高周波回路
基板の大きさに制約を与えず、半田付け部分を覆う蓋が
不要になり、コストを削減できる。

【００２５】また、本発明のコネクタをジグ等に応用し
た場合、マイクロストリップラインの任意の点から信号
を取り出すことができるほか、半田付けがないので測定
の自動化に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す断面図である。

【図２】コネクタを高周波回路基板のグランドプレーン
側に配置した例を断面で示した説明図である。

【図３】コネクタを高周波回路基板のマイクロストリッ
プライン側に配置した例を断面で示した説明図である。

【図４】従来のコネクタの構造を示す断面図である。

【図５】従来のコネクタの構造を示す断面図である。

【図６】従来のコネクタの使用例を断面で示した説明図
である。

【図７】従来のコネクタの使用例を断面で示した説明図
である。

【図８】従来のコネクタの使用例を断面で示した説明図
である。

【符号の説明】

１：中心導体 ２：絶縁体 ３：外部導体 ４：ばね ５：可動式接点 １０：コネクタ ２０：筐体 ３０、３１：高周波回路基板 ４０、４１、４２：蓋 １００：半田

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心導体と、該中心導体を囲む絶縁体
   と、該絶縁体の更に外側を囲む外部導体で構成され、中
   心導体の太さと絶縁体の材質及び厚さにより所定の高周
   波インピーダンスを形成し、マイクロストリップライン
   を同軸線に変換する高周波同軸コネクタにおいて、前記
   中心導体の先端部にばねを内蔵し、前記中心導体の前記
   マイクロストリップラインとの接触部は前記ばねに付勢
   力を与えられた可動式接点であることを特徴とする高周
   波同軸コネクタ。
2. 【請求項２】 前記中心導体の先端部に空胴を有し、前
   記ばねは前記空胴内に内蔵され、前記可動式接点は前記
   ばねに付勢力を与えられ、前記空胴内に入出自在に組み
   立てられていることを特徴とする高周波同軸コネクタ。