JPS639201A - マイクロ波回路構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマイクロ波回路の接続構造に関し、特に組立て
が容易で特性のハラツギの小さいマイクロ波回路の接続
構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、マイクロ波回路はＭＩＣ（旧ｃｒｏｗａｖｅ　Ｉ
ｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃ１ｒｃｕｉｔ）と呼ばれる集積
化されたＨ　ＩＣ（Ｉｌｙｂｒｉｄ　Ｉｎｔｅｇｒａｔ
ｅｄ　Ｃ１ｒｃｕｉｔ）の一種として実現されている。

特に、最近ではＭＭ　Ｔ　Ｃ（Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ　
Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃ１ｒｃ
ｕｉｔ）と称される１枚の半導体基板」−に集積化され
た回路も用いられつつある。これらの単位回路を組合わ
せてより大きなマイクロ波回路、例えば通信装置の送信
機。

受信機等を構成する場合、生産を容易にするため、また
環境による信頼性の低下を防ぐため、更に電（ｎシール
ド及び不要波の励振を防くために、シールドケース内に
封入することが一般的になされている。これらのケース
入りコンポーネントは、応用時には複数個が組合わせら
れてより大規模回路として構成される。

この場合、コンポーネント間接続が必要になるが、その
構造としてよく用いられているのは、ＲＦ端子部を同軸
線路構造として厚い板を貫ｊｍシて板の反対面に導出し
、これらのＲＦ端子間をマイクロストリップ線路にて接
続する方法である。

即ち、第１４図（ａ）、　　（ｂ）に示すように、ケー
ス４３内に収容されたケース入のマイクロ波回路コンポ
ーネント４１のＲＦ端子４２のリード線をマイクロ波ス
トリップ基板４４に穿った挿入穴４５を介してマイクロ
ストリップ線路の導体」二に導き出して半田付けするこ
とによって接続されていた。この構造が最も一般的であ
るが、従来のこの種の接続構造には種々の問題があった
。第一に組立時に上下両面からのアクセスを必要とし、
その」二おおきなケースを取り扱うために手間がかかる
問題がある。第二に半田付は作業が必要でこの半田付け
は狭い場所で手持ちの半田鏝に頼るしかなく、非常に時
間を費やすこと、また半田の量によってマイクロ波伝送
線路の不連続が変化し、特性が変動する問題がある。第
三に構造的にＲＦ端子部に繋がる同軸線路からマイクロ
波ストリップ線路部の変換点における電気的不連続を小
さくすることが顕著になり、それを改善するためにマイ
クロ波ストリ・ノブ線路の中心導体部分に同調用のスタ
ブを形成するような金属薄片を半田付けする等して調整
する必要を生じていた。この時間が非常にかかり、コス
トを押し一ヒげる大きな要因の一つとなっていた。第四
にマイクロ波ストリップ線１８部分のストリップ上の空
間、即ちキ中ビティ部分が小さな容積にできないために
不要なモードを励振したり或いは他の回路との不要な結
合を生じたりする問題がある。

このような問題点は、マイクロ波通信装置等を廉価にし
普及させるのに際し非常な制約となっていた。かかる問
題を解決すべく、本出願人はいままでにいくつかの接続
技術を提案している。

先ず、第一に１に案した技術は、線路の外導体として働
くケースに穿設された溝の中に誘電体で支持された板ば
ね状の中心導体と板ばね状の中心導体の先端と接触接続
するコンポーネントのＲＦ端子に配設された固定接点と
を包有してなる新規なマイクロ波回路の接続構造である
。ここでは、板ばね状の可撓性の中心導体と、この中心
導体を支持する絶縁材製の支持部材と、被接続ユニット
のＲＦ端子に配設された固定接点と、この中心導体と支
持部材と固定接点とを収容する溝状外導体とを包有して
おり、前記中心導体と固定接点とが接触することによっ
て被接続ユニット間を接続した構造としたものである。

、第１５図及び第１６図はその断面図及び斜視図であっ
て接続されるマイクロ波回路コンポーネント５１の接続
端子５２に固定接点５３を取り付け（固定接点５３はは
じめから接続端子５２と′一体であってもよい）、互い
に接続すべき固定接点間を板ばね状の中心導体２１にて
接触接続する。２２及び２２Ａは板ばね状中心導体２１
を所定の位置に保持するホルダであって、誘電体ででき
ており中心導体２１の位置を保っている。また、ホルダ
２２の両端部にある棒状突起５５は、ホルダの溝５６の
深さ方向における位置をきめるためにあって溝の底に当
たることで位置を決める。５４は被接続コンポーネント
の接続端子５２　（固定接点５３）が挿入される穴であ
る。

以」二の接続部品は、ＭＩＣ化されたコンポーネントが
取付げられるケース５８に設けた溝５６に挿入されてい
る。

なお、５７は薄い金属板のシールドカバーであって、ホ
ルダ２２の上面に取付けられ、溝５６に入っている接続
機構をシールドする。但し、このシールドカバーは常に
必要であるとは限られない。

また、第二の技術は、切削加工等高精度加工法によらず
とも第一の提案技術の目的を達成する手段を提供するも
のであって、第一の提案技術の接続機構そのものをシー
ルドケース内に収容したものである。

第１７図は、第二の提案技術の断面を示している。可動
の中心導体２１とそのホルダ２２及び２２Ａ等の接続部
品をシールドケース２０の内部に収容したものである。

第１８図はこのマイクロ波回路接続子を上方から見た図
で、３１はシールドカバーであって、３１ａは外導体の
安定な接触を得るためのシム（ｓｈｉｍ）の働きを成す
ように形成されたばね状接触部である。第１９図は、そ
のマイクロ波回路接続子１０を実装する構造の説明図で
、ケース５８の穴５６に接続子を落とし込んで用いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上説明した本出願人による第一の提案技術はマイクロ
波信号線路として不連続が少なくかつ不要モードの励振
のない安定なマイクロ波帯接続技術であるが、ケースに
掘った溝の寸法精度は高くなければならない。ところが
、新たにケースを鋳造法によって低コストで製造したい
という必要性が生じる場合には好ましくはない。

このために、第二の技術が提案されているが、この第２
の提案技術のマイクロ波接続子は、鋳造法によって製造
された必ずしも高精度ではないケースを用いて安定で高
性能、更に組立てが容易なマイクロ波コンポーネント間
接続子を提案している。しかしながら、この技術では、
マイクロ波回路構造全体を改善する点については示唆さ
れていない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のマイクロ波回路構造は、筐体構造、マイクロ波
組立て工程、検査工程等の簡易化２合理化を達成して大
幅なコストの低減を図るものである。

本発明のマイクロ波回路構造は、ベースプレートートに
マイクロ波回路コンボーネン１〜及びこれらの間を接続
するマイクロ波回路接続子を搭載し、かつこのベースプ
レートを、マイクロ波回路に必要な直流電源あるいはＩ
Ｆ倍信号の配線を設けたプリント配線板に機械的に結合
させた構造としている。

〔実施例〕

次に、本発明を図面を参照して説明する。

第１図は本発明のマイクロ波回路構造の一実施例の断面
図であって、１は被接続物からなるＭＩＣ，ＭＭＩＣの
マイクロ波モジュール（コンポーネント）であり、ここ
では３個のＭＴＣコンポーネントを直列接続して一つの
マイクロ波電力増幅回路を回路ユニットとして構成した
例を示している。

２ばこれらＭＩＣコンポーネント１を取付けるベースプ
レートで午り、これはＭＩＣコンボーネン１−から発生
する熱をより大きな放熱板に伝える役目を担っている。

１０はコンポーネント間接続のためのマイクロ波回路接
続子でユニット両側のコネクタ１１とコンポーネント１
の間並びにコンポーネント１の相互間に挿入されマイク
ロ波回路を接続している。

これによれば、マイクロ波信号はコネクタ１１から入り
、マイクロ波回路接続子１０を通りＲＦ端子１２からコ
ンポーネントＩに入る。以下、同様にマイクロ波信号は
いず些かの操作を受けながら伝播していく。即ち、マイ
クロ波信号はコンポーネント１とマイクロ波回路接続子
１０の内部のみを伝わり、それ以外に漏れることはない
。

したがって、一枚のベースプレート２上にコンポーネン
ト１とマイクロ波回路接続子１０を交互に取付けること
によってマイクロ波の存在する空間を局部に限定するこ
とができる。

また、第１図にはバイアス電源をプリント配線板から供
給する構成を示している。コンポーネント１のバイアス
端子４はベースプレート２の穴を貫通しプリント配線板
３に挿入され半田イ」けによってバイアス回路に接続さ
れている。第２図はそれを一層詳しく説明するための図
で、第１図のＡＡ線に沿う断面図である。３はバイアス
回路の含まれるプリント配線板であり、これはベースプ
レート２と機械的に結合されている。５はラジェータ（
放熱板）で、これにベースプレートが強固に締結してあ
り、マイクロ波回路コンボーネン１−１で発生ずる熱は
ベースプレート２に伝わり、更に拡がりつつラジェータ
５へ伝導し、ここから空中に拡散していく。

第３図はマイクロ波回路コンポーネント１とマイクロ波
回路接続子１０の接続状態を説明する図である。マイク
ロ波回路接続子ＩＯはベースプレート２に設けた穴に挿
入され（落とし込まれ）でいる。マイクロ波回路接続子
１０は、上ｊホしたようにシールドケース３０の中にプ
ラスチック製（即ち、誘電体）のサポー１−２２．２２
Ａで保持された板ばね状の中心導体２１を有したもので
あって、これにカバー３１がなされている。カバー３１
には外導体の接触を良好に維持するために、多数のばね
状接触片３１ａが形成されている。この部分が接続され
るマイクロ波回路コンポーネント１の底面に接触するこ
とによってマイクロ波伝送線路の外導体が接続される。

前記中心導体２１はマイクロ波回路コンポーネントのＲ
Ｆ端子１２に取付けられた電極２３にに接触して接続が
なされる。電極２３は後からＲＦ端子１２に俄付けても
よいが始めから一体になっていてもよい。

次に、本発明の他の種々の実施例を説明する。

第４図は、バイアス端子４の周辺が前実施例と異なる例
である。」−述のように、マイクロ波回路コンポーネン
ト１のバイアス端子４はマイクロ波信号回路からフィル
タ等の手段によってアイツレ−１−されているが、何分
にも小さなスペースに詰められているために十分なフィ
ルタリング効果が得られないことが多い。その場合、バ
イアス端子４を経由するマイクロ波信号の不要な結合が
生じてマイクロ波回路の正常な動作を妨げることになる
。それを防くために、この実施例ではバイアス端子４の
回りに円筒状のマイクロ波吸収体（或いはマイクロ波損
失体）６を挿入している。

第５図は入出力のインピーダンスマツチング改善のため
にアイソレータを組込む例を示している。

アイソレータ７はコネクタの代わりに端部のマイクロ波
回路接続子１０に接続している。このように非常に簡単
にアイソレータを回路に組込むことができる。

第６図はバイアス端子の接続を半田付けからコネクタに
変えた実施例である。組立性を改善したり、あるいは修
理の場合等には半田付けでなくコネクタ接続であること
は非常に好都合である。図中、８がバイアス端子用のコ
ネクタである。この構造を用いれば、予めプリントプレ
ート２を組立て半田付けするときにバイアス端子用コネ
クタ８を同時に組付けておけば、マイクロ波回路コンボ
−ネント１の組付は時には半田付けは不要になり、生産
工程が非常に準線化される。

なお、第７図に第６図のＢＢ線断面を示すように、マイ
クロ波回路コンポーネント１は金具乃至は自分自身のフ
ランジによってベースプレートト２にねし止め等着脱可
能な構成で固定するのが好ましい。

第８図は回路全体を更に厳重にシールドする構造を示し
ている。入出力のコネクタを外に出してシールドケース
９で全体を覆うことにより、更に良好なシールド効果が
得られる。一般にマイクロ波回路は非常に大きなダイナ
ミックレンジを必要とするため、大きなシールド効果が
要求される場合が多い。

第９図はベースプレートを用いず、ラジェータ５にベー
スプレートの機能を持たせた実施例を示す。この場合に
は、ベースプレートが不要になるとともに、熱伝導が若
干改善される。但し、大きなラジェータ５とプリント配
線板３が直接結合されるため、組立であるいは検査時の
取扱が若干低滅されることがあるが、特に支障となるも
のではない。

第１０図及び第１１図はマイクロ波回路コンポーネント
１が特に大きな発熱をしない場合の実施例を示す。ベー
スプレート２は薄い金属板で十分である。こうするとマ
イクロ波回路のイメージがプリン］・配線板そのものと
いう扱いになり、実際の取扱いが著しく容易になる。

ここてベースプレート２は必ずしも金属である必要はな
く、プラスチック等でもよい。この構造では、マイクロ
波信号はマイクロ波回路コンポーネント１の内部とマイ
クロ波回路接続子１ｏ及び入出力コネクタ１１乃至その
種のコンポーネントの内部にしか存在せず、よってベー
スプレート２は単に保持器の機能を有していればよい。

第１２図はマイクロ波回路接続子１０を実装する構造と
しての他の構成を示す。これまでの構造７Ｌｔマイクロ
波回路接続子１０はベースプレート２に開けた穴に落と
し込んであったがフランジ部分の厚みを逃げるために座
ぐり部を必要としてぃた。１亡なる長穴（あるいは長い
スロット）であれば、簡単に汎用プレス機で穴をあける
ことができる。しかし、座ぐり部つきの穴は少しばかり
手間がかかる。

このため、第１２図の構造ではマイクロ波回路接続子１
０の底に番才板ばね１３が付加されている。

板ばね１３はマイクロ波回路接続子１０のシールドケー
ス３０の底にスポット溶接等の方法で接合されている。

この構造によれば、マイクロ波回路接続子１０はヘース
プレー１−２の穴に落とし込むだけでよくマイクロ波回
路コンポーネント１を取付けたときにばねの力によって
マイクロ波回路接続子１０はマイクロ波回路コンポーネ
ント１の底面に押し付けられ良好な外導体の接触が保た
れるようになっている。即ち、第１２図の構造−ではベ
ースプレート２の構造が一段と簡素化されただけでなく
、マイクロ波回路コンポーネント１とマイクロ波回路接
続子１０の接触がより安定になり改良できる。

第１３図はその組立構造を説明するための分解斜視図で
ある。この図を見れば、先に第１４図に示した従来構造
のようにｍ波加工で非常にコストの高いものであったシ
ャーシの中にマイクロ波回路コンポーネントを埋込み、
マイクロ波ストリップ線路を取り付は半田付けしていた
のを、ここではプリント配線板３を主とする配線に変え
ている。

これは、シャーシ等のコストを殆ど零にし、かつ組立て
のコストを圧倒的に低減するものであって、その効果は
非常に大きいものである。

したがって、この例では、マイクロ波回路接続子１０に
よってマイクロ波信号を局部に押し込みかつ簡便で信顛
性の高いマイクロ波接続技術を具体化し、それを平面板
上に実装することを可能にしたもので、プリント板配線
技術との組合わせによってマイクロ波回路を含む回路ユ
ニット全体を一種のプリント板回路と同等の扱いを可能
にしたものである。それによってケース（シャーシ）の
コスト、組立てのコストの低減更に小型化という特徴も
出てくる。またケース不要によるユニットの著しい重量
軽減は装置の簡易化、軽量化に寄与するところは大であ
る。

なお、本発明におけるプリント板配線技術には、通常の
エポキシグラスプリント板、フェノール樹脂プリント板
は勿論のことフレキシブルプリント板、厚膜印刷配線板
等を含むものであることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、ベースプレート」−にマ
イクロ波回路コンポーネント及びこれらの間を接続する
マイクロ波回路接続子を搭載し、かつこの゛ベースプレ
ートを、マイクロ波回路に必要な直流電源あるいはＩＦ
倍信号の配線を設けたプリント配線板に機械的に結合さ
せた構造としているので、筐体構造、マイクロ波組立て
工程、検査工程等の簡易化を図るとともに、合理化を達
成して大幅なコストの低減を図ることができ、しかもマ
イクロ波回路の特性のバラツキを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のマイクロ波回路構造の一実施例の断面
図、第２図は第１図のＡＡ線に沿う断面図、第３図はマ
イクロ波回路コンポーネント間の接続構造の部分詳細断
面図、第４図は本発明の他の実施例の縦断面図、第５図
は本発明を部分的に変形した実施例の断面図、第６図は
バイアス端子接続構造の他の変形例の断面図、第７図は
第６図のＢＢ線に沿う断面図、第８図は本発明の更に他
の実施例の断面図、第９図は本発明の放熱構造に関する
部分的な変形を示す断面図、第１０図は本発明のベース
プレートの構造に関する変形例の断面図、第１１図その
横断面図、第１２図は本発明の取付は構造に関する変形
例の断面図、第１３図はその分解斜視図、第１４図は従
来構造を示し、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は平面
図、第１５図は先に提案している従来構造の縦断面図、
第１６図はその分解斜視図、第１７図は他の従来構造の
縦断面図、第１８図はその部分平面図、第１９図はその
使用方法を説明する図である。 １・・・マイクロ波回路コンポーネント、２・・・ベー
スプレート、３・・・プリント配線板、４・・・バイア
ス端子、５・・・ラジェータ、６・・・マイクロ波吸収
体、７・・・アイソレータ、８・・・接続端子、９・・
・シールドケース、１０・・・マイクロ波回路接続子、
１１・・・コネクタ、１２・・・ＲＦ端子、１３・・・
板ばね、２１・・・中心導体、２２．２２’Ａ・・・ホ
ルダ、２３・・・電極、３０・・・シールドケース、３
１・・・シールドカバー、４１・・・コンポーネント、
４２・・・接続端子、４４・・・基板、５１・・・コン
ポーネント、５２・・・接続端子、５３・・・固定接点
、５６・・・溝、５７・・・シールドカバー。 第１３図 一９− 第１４図（ａ）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイクロ波回路コンポーネント、マイクロ波回路
   接続子、入力コネクタ、出力コネクタ等をベースプレー
   ト上に搭載してマイクロ波信号経路を構成する一方、前
   記マイクロ波回路コンポーネントの他の周波数信号乃至
   直流電源端子等をプリント配線板に構成し、前記ベース
   プレートとプリント配線板とを機械的に結合する構成と
   したことを特徴とするマイクロ波回路構造。
2. （２）マイクロ波回路接続子は、板ばね状の中心導体と
   、この中心導体を支持する絶縁性のホルダと、マイクロ
   波回路コンポーネントのＲＦ端子に配設した固定接点と
   、前記中心導体、ホルダ及び固定接点を収容するシール
   ドケースとを備え、前記中心導体と固定接点とを接触さ
   せて前記マイクロ波回路コンポーネント間を接続してな
   る特許請求の範囲第１項記載のマイクロ波回路構造。
3. （３）マイクロ波回路接続子を挿入させるベースプレー
   トの穴の周囲に座ぐり部を設け、この接続子のシールド
   ケースのフランジ部分がこの座ぐり部に落とし込まれる
   ように構成してなる特許請求の範囲第１項記載のマイク
   ロ波回路構造。
4. （４）マイクロ波回路接続子を挿入させるベースプレー
   トの穴をこの接続子より大きく開設し、かつこの接続子
   をばねによってシールドケースの底面からマイクロ波回
   路コンポーネントの底面に押し付けてなる特許請求の範
   囲第１項記載のマイクロ波回路構造。
5. （５）マイクロ波回路コンポーネントの低周波信号ない
   し直流端子の周辺部にマイクロ波吸収体を配設してなる
   特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載のマ
   イクロ波回路構造。
6. （６）ベースプレートをラジエータと一体形成してなる
   特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載のマ
   イクロ波回路構造。