JPWO2010070905A1 - ケーブルコネクタおよびアンテナ部品 - Google Patents

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Abstract

本発明のケーブルコネクタは、信号伝送路を有する配線基板と;前記配線基板の一方の面に設けられ、前記信号伝送路と電気的に接続されたプラグコネクタと;を有するケーブルコネクタであって:前記配線基板は、第一導体と、絶縁材と、第二導体とが順に積層されてなり;前記第二導体に形成されたスリットに、前記第二導体の一部が切り離されてなる前記信号伝送路が、前記第二導体から所定の間隔をあけて配置され;前記第二導体と前記信号伝送路とが同一平面上に配置されている。

Description

本発明は、電子機器の内部部品におけるRFモジュールとアンテナとを接続するためのケーブルコネクタ、およびこのケーブルコネクタとアンテナとが接続されたアンテナ部品に関する。より詳細には、コネクタと伝送路との複雑な組立工程が不要となり、従来のケーブルコネクタやアンテナ部品と比べて、組立工数と製造コストとを削減できるとともに、コネクタ接続部の薄型化が図れるケーブルコネクタおよびアンテナ部品に関する。
本願は、2008年12月16日に、日本国に出願された特願2008−319520号と、2008年12月16日に、日本国に出願された特願2008−319946号とに基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
従来のRF用コネクタ(小型同軸コネクタ)では、例えば図11A〜図13に示すような方法で、同軸ケーブルとRFモジュールとの電気的な接続を行なうのが主流である(例えば特許文献1,2参照)。この方法では、まず、図11A〜11Bに示すように、同軸ケーブル141をストリップ加工し、内部導体142および外部導体143を露呈させる。次に、図11Dに示すように、同軸ケーブル141の内部導体142を、図11Cに示すようなコンタクト端子140にはんだ付けする。次に、図12Aに示すように、シェル端子121にハウジング122を組み込み、アッセンブリー120を作製する。次に、図12Bに示すように、このアッセンブリー120に、コンタクト端子140にはんだ付けされた同軸ケーブル141を組み込む。次に、図12C〜12Dに示すように、同軸ケーブル141の外部導体143とシェル端子121とのかしめ、および同軸ケーブル141の外被144とシェル端子121とのかしめを行う。この同軸ケーブル141と接続されたアッセンブリー120を、図13に示すようにRFモジュール130に装着することにより、同軸ケーブル141とRFモジュール130との電気的な接続が行われる。
特開2001−307842号公報 特開2006−318936号公報
しかしながら、従来のRF用コネクタを用いた場合では、図11A〜12Dに示すように組立工程が多く、かつ、その組立には高い技術を必要とする。
また、同軸ケーブルの外径が大きいため、同軸ケーブルとRF用コネクタとの接続部(コネクタ接続部)の厚さ(すなわち、図12Dに示すアッセンブリー120の厚さ)を薄く(低背化)することが困難である。
さらに、RF用コネクタと同軸ケーブルとの組立工程が多いため、これらの製造コストが高くなる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、組立工数と製造コストを削減できるとともに、コネクタ接続部の厚さを薄くできるケーブルコネクタおよびアンテナ部品の提供を目的とする。
本発明は上記課題を解決して係る目的を達成するために以下の手段を採用した。
(1)本発明のケーブルコネクタは、信号伝送路を有する配線基板と;前記配線基板の一方の面に設けられ、前記信号伝送路と電気的に接続されたプラグコネクタと;を有するケーブルコネクタであって:前記配線基板は、第一導体と、絶縁材と、第二導体とが順に積層されてなり;前記第二導体に形成されたスリットに、前記第二導体の一部が切り離されてなる前記信号伝送路が、前記第二導体から所定の間隔を設けて配置され;前記第二導体と前記信号伝送路とが同一平面上に配置されている。
(2)上記(1)の場合、前記配線基板が、前記第一導体と、前記第二導体と、第三導体とが、それぞれ絶縁材を介して積層されてなるのが好ましい。
(3)上記(1)または(2)の場合、前記配線基板の一方の面に、前記信号伝送路と電気的に接続される同軸ケーブルが配設されているのが好ましい。
(4)上記(1)または(2)の場合、第一切欠部が、前記第一導体の前記信号伝送路と対向する位置に形成されているのが好ましい。
(5)上記(4)の場合、第二切欠部が、前記第一導体の前記プラグコネクタと対向する位置に形成されているのが好ましい。
(6)本発明のアンテナ部品は、信号伝送路を有する第一配線基板と;前記第一配線基板の一方の面に設けられ、前記信号伝送路と電気的に接続されたプラグコネクタと;前記信号伝送路と電気的に接続されたアンテナを有し、前記第一配線基板に接合された第二配線基板と、を有するアンテナ部品であって:前記第一配線基板は、第一導体と、絶縁材と、第二導体とが順に積層されてなり;前記第二導体に形成されたスリットに、前記第二導体の一部が切り離されてなる前記信号伝送路が、前記第二導体から所定の間隔を設けて配置され;前記第二導体と前記信号伝送路とが同一平面上に配置されている。
(7)上記(6)の場合、前記第一配線基板が、前記第一導体と、前記第二導体と、第三導体とが、それぞれ絶縁材を介して積層されてなるのが好ましい。
(8)上記(6)または(7)の場合、第一切欠部が、前記第一導体の前記信号伝送路と対向する位置に形成されているのが好ましい。
(9)上記(8)の場合、第二切欠部が、前記第一導体の前記プラグコネクタと対向する位置に形成されているのが好ましい。
上記(1)に記載のケーブルコネクタによれば、前記第二導体と前記信号伝送路とが同一面上に配され、前記第二導体が前記信号伝送路の両側に配されているので、プラグコネクタと相手コネクタとの接続部の厚さを薄くできる。したがって、このケーブルコネクタを用いた電子機器の厚さを薄くできる。
また、配線基板に対してプラグコネクタを容易に実装できるので、組立工程の簡略化が行なえる。その結果、ケーブルコネクタの製造コストの削減ができる。さらに、組立工程が簡略化されることから、製造されるケーブルコネクタの性能にばらつきが生じ難くなり、安定した製品の提供が可能となる。
さらに、信号伝送路の幅や長さ、信号伝送路と第二導体との間の間隙の大きさ、第一導体、および第二導体の厚さ等を変えることで、信号伝送路の特性インピーダンスを容易に制御できる。したがって、ケーブルコネクタに接続される機器やアンテナの高周波における通信特性(周波数帯、通信距離など)に応じて、配線基板のインピーダンスを容易に最適化できる。
上記(6)に記載のアンテナ部品によれば、プラグコネクタと相手コネクタとの接続部の厚さ、第一配線基板と第二配線基板との接合部の厚さ、および、アンテナの厚さを薄くできる。したがって、このアンテナ部品を用いた電子機器の厚さを薄くできる。
また、第一配線基板に対してプラグコネクタを容易に実装できるので、組立工程の簡略化が行なえる。その結果、アンテナ部品の製造コストを削減できる。さらに、組立工程が簡略化されることから、製造されるアンテナ部品の性能にばらつきが生じ難くなり、安定した製品の提供が可能となる。
さらに、信号伝送路の幅や長さ、信号伝送路と第二導体との間の間隙の大きさ、第一導体、および第二導体の厚さを変えることで、信号伝送路の特性インピーダンスを制御できる。したがって、第二配線基板のアンテナの高周波における通信特性(周波数帯、通信距離など)に応じて、第一の配線基板のインピーダンスを容易に最適化できる。
本発明のケーブルコネクタの第一実施形態を示す斜視図である。 同実施形態の平面図である。 同実施形態の側面図である。 図1BのA−A線に沿う断面図である。 図1BのB−B線に沿う断面図である。 同実施形態に用いられている第二導体の平面図である。 同実施形態に用いられている第一導体の平面図である。 同実施形態のケーブルコネクタの使用方法の一例を示す概略斜視図である。 本発明のケーブルコネクタの第二実施形態を示す概略斜視図である。 本発明のケーブルコネクタの第三実施形態を示す斜視図である。 同実施形態の平面図である。 図5BのA−A線に沿う断面図である。 図5BのB−B線に沿う断面図である。 同実施形態の第二導体と信号伝送路との配置を示す平面図である。 同実施形態のケーブルコネクタの使用方法の一例を示す概略斜視図である。 本発明のケーブルコネクタの第四実施形態を示す概略斜視図である。 本発明のアンテナ部品の第一実施形態を示す斜視図である。 本発明のアンテナ部品の第二実施形態を示す斜視図である。 従来のRF用コネクタを用いた場合の、同軸ケーブルとRFモジュールとの電気的な接続方法を示す工程図である。 従来のRF用コネクタを用いた場合の、同軸ケーブルとRFモジュールとの電気的な接続方法を示す工程図である。 従来のRF用コネクタを用いた場合の、同軸ケーブルとRFモジュールとの電気的な接続方法を示す工程図である。 従来のRF用コネクタを用いた場合の、同軸ケーブルとRFモジュールとの電気的な接続方法を示す工程図である。 従来のRF用コネクタを用いた場合の、同軸ケーブルとRFモジュールとの電気的な接続方法を示す工程図である。 従来のRF用コネクタを用いた場合の、同軸ケーブルとRFモジュールとの電気的な接続方法を示す工程図である。 従来のRF用コネクタを用いた場合の、同軸ケーブルとRFモジュールとの電気的な接続方法を示す工程図である。 従来のRF用コネクタを用いた場合の、同軸ケーブルとRFモジュールとの電気的な接続方法を示す工程図である。 従来のRF用コネクタを用いた場合の、同軸ケーブルとRFモジュールとの電気的な接続方法を示す工程図である。
本発明のケーブルコネクタの実施形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
<第一実施形態>
図1A〜Eは、本発明のケーブルコネクタの第一実施形態を示す概略図である。図1Aは、本実施形態の斜視図である。図1Bは、本実施形態の平面図である。図1Cは、本実施形態の側面図である。図1Dは、図1BのA−A線に沿う断面図である。図1Eは、図1BのB−B線に沿う断面図である。
本実施形態のケーブルコネクタ1A(1)は、配線基板10A(10)と、プラグコネクタ20とから概略構成されている。
配線基板10Aは、第一導体13と、絶縁材15と、第二導体14と、を有し、これらがほぼ等間隔に順に積層されてなる。この絶縁材15としては、例えばポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、アラミド樹脂、液晶ポリマー(LCP)などが用いられる。
第二導体14には、その一部が切り離されてスリット11が形成され、このスリット11に第二導体14と同一の材質からなる信号伝送路16が、第二導体14から所定の間隔sを設けて配置されている(図2A参照)。この第二導体14と信号伝送路16とが、同一平面上に配されている。すなわち、信号伝送路16は、その両側と先端側(プラグコネクタ20側)が、第二導体14で囲まれるように配されている。
プラグコネクタ20は、配線基板10の一方の面10aに設けられ、信号伝送路16と電気的に接続されている。
本実施形態のケーブルコネクタ1Aでは、第一導体13および第二導体14が、信号伝送路16に対してグランド配線をなしている。すなわち、配線基板10Aでは、広いグラウンド導体(第一導体13)上に重なるように信号伝送路16が配置され、さらに別のグラウンド導体(第二導体14)が、信号伝送路16の両側と先端側とを囲むように、この信号伝送路16と同一平面上に配置されている。この構造により、信号伝送路16から出る放射ノイズが軽減される。
図2Aは、第二導体14と信号伝送路16とを模式的に示した平面図である。
第二導体14と信号伝送路16とは、例えば銅などの金属箔から構成されている。
信号伝送路16は、図2Aに示すように、第二導体14の中央部に設けられたスリット11に沿って、第二導体14の長手方向に沿って設けられている。この信号伝送路16は、第二導体14におけるプラグコネクタ20に対向する領域14aの端部近傍を基端とし、第二導体14の一端14bまで設けられている。この信号伝送路16は、第二導体14の一端部14bにて、例えばアンテナ等と電気的に接続されている(図示略)。
また、信号伝送路16は、第二導体14から所定の間隔sを設けて配置されている。
図2Bは、第一導体13を模式的に示した平面図である。
第一導体13は、第二導体14や信号伝送路16と同様に、例えば銅などの金属箔から構成されている。
この第一導体13には、信号伝送路16と対向する位置に、矩形状の第一切欠部13aが複数形成されている。また、第一導体13の、プラグコネクタ20に対向する位置には、第一切欠部13aよりも大きな第二切欠部13bが形成されている。第一切欠部13aおよび第二切欠部13bをこの位置に形成することで配線基板10Aのインピーダンス整合が図れ、電気信号の反射損失が低減され、信号伝送路16を流れる信号の伝送特性の向上が図れる。これらの第一切欠部13aおよび第二切欠部13bが形成されていないと、FPCのような薄型基板を用いた場合、C成分が増加してそのインピーダンスが低下し、信号が十分に伝送されなくなる虞がある。
第一切欠部13aの大きさは、例えば、0.5mm×0.5mmである。
第二切欠部13bの大きさは、例えば、2.1mm×1.05mmである。
これら第一導体13および第二導体14の縁部と、これらの間に配される絶縁材15の縁部には、それぞれ対応する位置に複数のスルーホール12が所定の間隔をあけて設けられている。すなわち、これらのスルーホール12は、配線基板10A(10)を厚さ方向に貫通し、第一導体13と第二導体14とを電気的に接続している。
これらのスルーホール12同士の間隔dは、ケーブルコネクタ1Aに接続されるアンテナの周波数の1/2波長以下に相当する長さである。
第二導体14と信号伝送路16との間隔s、信号伝送路16の長さおよび幅w、第一導体13、第二導体14ならびに絶縁材15の厚さなどは、配線基板10Aに要求されるインピーダンスに応じて、適宜調整される。これにより、ケーブルコネクタ1Aに接続されるアンテナの高周波における通信特性(周波数帯、通信距離など)に応じて、配線基板10Aのインピーダンスを調整できるとともに、このインピーダンスを最適化できる。
例えば、12GHz帯で通信する電波方式の携帯通信機器では、配線基板10Aに要求されるインピーダンスが50Ωである。したがって、例えば第二導体14と信号伝送路16との間隔sを200μm、信号伝送路16の長さを20mm以下、信号伝送路16の幅wを450μm、第一導体13の厚さを18μm、第二導体14の厚さを18μm、絶縁材15の厚さを70μmとすることで、50Ωのインピーダンスを有した配線基板10Aが得られる。
プラグコネクタ20は、接触端子21と、絶縁体22と、外部導体23と、から概略構成されている。
接触端子21は、相手コネクタ(リセプタクルコネクタ)の接触部と接触し、このリセプタクルコネクタと電気的に接続される。また、この接触端子21は、信号伝送路16と電気的に接続されている。すなわち、接触端子21を介して、信号伝送路16とリセプタクルコネクタの接触部とが電気的に接続される。
絶縁体22は、平板部22aと、この平板部22aの一面に形成された隆起部22bとからなる。この隆起部22bが、接触端子21を包囲するようにして支持する。プラグコネクタ20は、絶縁体22の平板部22aを介して配線基板10の一面10aに配置されている。この絶縁体22は、例えば液晶ポリマー(LCP)からなる。
外部導体23は、絶縁体22の隆起部22bをその外周から囲むように配置され、第一導体13および第二導体14と電気的に接続されている。
本実施形態のケーブルコネクタ1Aは、図3に示すように、絶縁性基板31の一方の面31aに設けられたリセプタクルコネクタ33に、本実施形態のプラグコネクタ20が接続されて用いられる。詳細には、プラグコネクタ20の接触端子21に、リセプタクルコネクタ33の接触端子34が嵌合され、かつ、プラグコネクタ20の外部導体23に、リセプタクルコネクタ33の外部導体35が嵌合され、それぞれが電気的に接続される。絶縁性基板31においても、本実施形態の配線基板10Aと同様に、スルーホール32が設けられているのが好ましい。この際、スルーホール32同士の間隔は、配線基板10Aに設けられたスルーホール12と同様に、ケーブルコネクタ1Aに接続されるアンテナの周波数の1/2波長以下に相当する長さである。
本実施形態のケーブルコネクタ1Aによれば、従来の同軸ケーブルの代わりに、上記の配線基板10Aを用いているので、同軸ケーブルの外径を考慮する必要がなく、プラグコネクタ20とリセプタクルコネクタ33との接続部の厚さを薄くできる。したがって、本実施形態のケーブルコネクタ1Aを用いた電子機器の厚さを薄くできる。
また、ケーブルコネクタ1Aに接続されるアンテナの高周波における通信特性(周波数帯、通信距離など)に応じて、配線基板10Aのインピーダンスを調整できるとともに、このインピーダンスを最適化できる。
さらに、配線基板10Aの所定の位置にプラグコネクタ20を実装すれば、本実施形態のケーブルコネクタ1Aが得られるので、従来のRF用コネクタよりも容易に組立が行なえ、組立工程を簡略化できる。すなわち、従来では、図11Aから図12Dを参照すると、同軸ケーブル141のストリップ加工、同軸ケーブル141とコンタクト端子140との接続、アッセンブリー120の作製、アッセンブリー120と同軸ケーブル141との組み込み、同軸ケーブル141の外部導体143とシェル端子121とのかしめ、および同軸ケーブル141の外被144とシェル端子121とのかしめ、の工程が必要だった。これに対し、本実施形態によれば、第一導体13と、絶縁材15と、第二導体14および信号伝送路16とを(一括で)積層して配線基板10Aを作製し、さらにこの配線基板10の所定の位置にプラグコネクタ20を実装すればよいので、従来よりもケーブルコネクタ1Aの組立が容易に行なえる。その結果、組立に要する特殊な装置や冶具が不要となり、ケーブルコネクタ1Aの製造コストを削減でき、かつ製造されるケーブルコネクタ1Aの性能にばらつきが生じ難くなり、安定した製品の提供が可能となる。
<第二実施形態>
図4は、本発明のケーブルコネクタの第二実施形態を示す概略斜視図である。
図4において、図1A〜2Bに示した第一実施形態の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態のケーブルコネクタ1B(1)が、上述の第一実施形態のケーブルコネクタ1A(1)と異なる点は、第一導体13の一面(配線基板10Aの他面10b)にプラグコネクタ20が設けられている点と、配線基板10Aの一端部において、第一導体13の一面に信号伝送路16と電気的に接続される同軸ケーブル41が配設されている点である。
同軸ケーブル41は、単心線や撚り線などからなる中心導体42と、その外周を覆う絶縁体43と、絶縁体43の外側に同軸状に配される外部導体44と、外部導体44の外側を被覆する外被45と、から構成されている。
この同軸ケーブル41は、配線基板10Aをなす第一導体13の一面に、その中心導体42が露出して配置されている。この中心導体42が、例えば導電部材46を介して信号伝送路16と電気的に接続されている。この導電部材46は、第一導体13に形成された第一切欠部13a内に配置している。この導電部材46は、中心導体42と信号伝送路16とを電気的に接続できれば特に限定されるものではなく、金属箔やはんだ、導電性接着材等であってもよい。
また、同軸ケーブル41の外部導体44が、第一導体13と電気的に接続されている。
本実施形態のケーブルコネクタ1Bによれば、上述の第一実施形態の際と同様の効果が得られる。この場合、本実施形態では同軸ケーブル41が配線基板10Aに接続されているが、同軸ケーブル41はプラグコネクタ20から離間して配置され、同軸ケーブル41とプラグコネクタ20とは信号伝送路16を介して電気的に接続されている。そのため、本実施形態のケーブルコネクタ1Bとリセプタクルコネクタ33との接続部の厚さは、第一実施形態の際と同様に配線基板10Aの厚さとプラグコネクタ20の厚さとなる。したがって、従来よりも接続部の厚さを薄くできる。
さらに、本実施形態のケーブルコネクタ1Bでは、配線基板10Aの他方の面10b(第一導体13の一面)に、信号伝送路16と電気的に接続された同軸ケーブル41が配設されている。そのため、電子機器の筐体内において、第一実施形態の場合よりも信号伝送路(同軸ケーブル41)を長距離に渡って複雑に引き回すことができる。したがって、高周波特性に優れた信号伝送路(同軸ケーブル41)を引き回すことで、高周波における通信特性の劣化を抑制できる。
<第三実施形態>
図5A〜5Dは、本発明のケーブルコネクタの第三実施形態を示す概略図である。図5Aは、本実施形態の斜視図である。図5Bは、本実施形態の平面図である。図5Cは、図5BのA−A線に沿う断面図である。図5Dは、図5BのB−B線に沿う断面図である。
図5A〜5Dにおいて、上述の第一実施形態の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態のケーブルコネクタ1C(1)が上述の第一実施形態のケーブルコネクタ1A(1)と異なる点は、配線基板10B(10)が、第一導体13と第二導体14と第三導体17とが、それぞれ絶縁材15を介して順に積層されている点である。これら第一導体13と第二導体14と第三導体17とが、配線基板10Bの縁部に形成されたスルーホール12を介して電気的に接続されている。スルーホール12同士の間隔dは、本実施形態においても、ケーブルコネクタ1Cに接続されるアンテナの周波数の1/2波長以下に相当する長さである。
第三導体17は、第一導体13や第二導体14と同様に、例えば銅などの金属箔から構成されている。
この第三導体17の一面(配線基板10Bの一面10a)には、信号伝送路16に対応する位置に、絶縁膜26を介して第一導電部24が設けられている。そして、この第一導電部24上に、プラグコネクタ20が配されている。この第一導電部24が、プラグコネクタ20の絶縁体22を貫通する導電部(図示略)を介して、プラグコネクタ20の接触端子21と電気的に接続されている。
さらに、第一導電部24は、第三導体17、絶縁膜26および絶縁材15を貫通する第二導電部25を介して、信号伝送路16と電気的に接続されている。
また、外部導体23は、第三導体17と電気的に接続されている。
図6は、本実施形態の第二導体14と信号伝送路16とを模式的に示した平面図である。本実施形態においても、上述の第一実施形態と同様に、信号伝送路16は、第二導体14の中央部に設けられたスリット11に沿って、第二導体14の長手方向に沿って設けられている。この際、第二導体14から所定の間隔sを設けて配置されている。
この信号伝送路16のプラグコネクタ20側の先端部近傍には、スルーホール16aが設けられている。このスルーホール16aに第二導電部25が配置されることで、信号伝送路16と第一導電部24とが電気的に接続される。
本実施形態のケーブルコネクタ1Cに関し、例えば、12GHz帯で通信する電波方式の携帯通信機器では、配線基板10Bに要求されるインピーダンスが50Ωである。したがって、第二導体14と信号伝送路16との間隔sを100μm、信号伝送路16の長さを50mm以下、信号伝送路16の幅wを85μm、第一導体13の厚さを18μm、第二導体14の厚さを18μm、第三導体17の厚さを18μm、第二導体14と第三導体17との間に配された絶縁材15の厚さを70μm、第一導体13と第二導体14との間に配された絶縁材15の厚さを67μmとする。
本実施形態においても、上述した第一実施形態と同様に、第一導体13の信号伝送路16と対向する位置には第一切欠部が設けられ、第一導体13のプラグコネクタ20と対向する位置には第二切欠部が設けられているのが好ましい(図中、非表示)。さらに、第三導体17においても同様に、この第三導体17の信号伝送路16と対向する位置には第一切欠部が設けられ、第三導体17のプラグコネクタ20と対向する位置には、第二切欠部が設けられているのが好ましい(図中、非表示)。これらの第一切欠部および第二切欠部を設けることで、配線基板10Bのインピーダンス整合が図れ、電気信号の反射損失が低減され、信号伝送路16を流れる信号の伝送特性の向上が図れる。これらの第一切欠部および第二切欠部が形成されていないと、FPCのような薄型基板を用いた場合、C成分が増加してそのインピーダンスが低下し、信号が十分に伝送されなくなる虞がある。
図7は、本実施形態のケーブルコネクタ1Cの使用方法の一例を示した斜視図である。本実施形態のケーブルコネクタ1Cにおいても、第一実施形態と同様に、絶縁性基板31の一方の面31aに設けられたリセプタクルコネクタ33に、本実施形態のプラグコネクタ20が接続されて用いられる。詳細には、プラグコネクタ20の接触端子21に、リセプタクルコネクタ33の接触端子34が嵌合され、かつ、プラグコネクタ20の外部導体23に、リセプタクルコネクタ33の外部導体35が嵌合され、それぞれが電気的に接続される。
図7では、絶縁性基板31としてスルーホールが設けられていない構成のものを示しているが、第一実施形態の際と同様に、この絶縁性基板31にスルーホールを設けてもよい。この際、スルーホール同士の間隔は、ケーブルコネクタ1Cに接続されるアンテナの周波数の1/2波長以下に相当する長さとなる。
本実施形態のケーブルコネクタ1Cによれば、上述の第一実施形態で得られる効果と同様な効果が得られる。この際、本実施形態では、配線基板10が第一導体13、第二導体14、第三導体17、およびこれらの間に配置される絶縁材15から構成されるため、第一実施形態のものよりもプラグコネクタ20とリセプタクルコネクタ33との接続部の厚さが、第三導体13と1層の絶縁材15の厚さ分増加してしまう。しかしながら、従来の同軸ケーブルを用いた場合と比較すると、依然としてその接続部の厚さは十分に薄くなっている。
さらに、図5Dに示すように、信号伝送路16がグラウンド導体(第一導体13、第二導体14、および第三導体17)で囲まれているため、第一実施形態のケーブルコネクタ1Aよりも放射ノイズが軽減でき、信号の伝送特性が向上する。したがって、第一実施形態よりも、より長く配線基板10Bの引き回しが可能となる。ゆえに、適用する電子機器の大きさや、引き回しの長さ、および求められる放射ノイズ特性に応じて、第一実施形態あるいは第三実施形態に係るケーブルコネクタ1A,1Cを適用すればよい。
<第四実施形態>
図8は、本発明のケーブルコネクタの第四実施形態を示す斜視図である。
本実施形態のケーブルコネクタ1D(1)が、上述の第三の実施形態のケーブルコネクタ1C(1)と異なる点は、配線基板10Bの一端部において、第三導体17の一面に、信号伝送路16と電気的に接続される同軸ケーブル41が配設されている点である。
この同軸ケーブル41としては、第二実施形態で用いたものと同様なものを適用できる。本実施形態においても、同軸ケーブル41の中心導体42が、導電部材46を介して信号伝送路16と電気的に接続され、同軸ケーブル41の外部導体44が第三導体17と電気的に接続されている。本実施形態にあっては、第三導体17と、この第三導体17および第二導体14の間に配された絶縁材15と、を貫通する貫通孔内に、導電部材46が配されている。この導電部材46としては、第二実施形態と同様である。
本実施形態のケーブルコネクタ1Dによれば、上述の第二実施形態で得られる効果と同様な効果が得られる。この際、本実施形態では、配線基板10Bが第一導体13、第二導体14、第三導体17、およびこれらの間に配置される絶縁材15から構成されるため、第一実施形態のものよりもプラグコネクタ20とリセプタクルコネクタ33との接続部の厚さが、第三導体13と1層の絶縁材15の分増加してしまう。しかしながら、従来の同軸ケーブルを用いた場合と比較すると、依然としてその接続部の厚さは十分に薄くなっている。
さらに、信号伝送路16がグラウンド導体(第一導体13、第二導体14、および第三導体17)で囲まれているため、第二実施形態のケーブルコネクタ1Bよりも放射ノイズが軽減でき、信号の伝送特性が向上する。したがって、第二実施形態よりも、より長く信号伝送路(同軸ケーブル41)の引き回しが可能となる。ゆえに、適用する電子機器の大きさや、引き回しの長さ、および求められる放射ノイズ特性に応じて、第二実施形態あるいは第四実施形態に係るケーブルコネクタ1B,1Dを適用すればよい。
<アンテナ部品>
次に、本発明のアンテナ部品の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
<第一実施形態>
図9は、本発明のアンテナ部品の第一実施形態およびその使用方法を示す概略斜視図である。
本実施形態のアンテナ部品50A(50)は、上述の第一実施形態のケーブルコネクタ1A(配線基板10Aおよびプラグコネクタ20)と、第二配線基板60A(60)とから概略構成されている。以下、ケーブルコネクタ1Aの配線基板10Aを、第一配線基板10Aということがある。
第二配線基板60は、第一配線基板10Aに接合される。この第二配線基板60Aには、第一配線基板10Aの信号伝送路16と電気的に接続されるアンテナ65A(65)が設けられている。
第一配線基板10Aの縁部に設けられた複数のスルーホール12は、それらの間隔dが、アンテナ65Aの周波数の1/2波長以下に相当する長さとなっている。
第二配線基板60Aは、可撓性の基板62と;この基板62の一方の面62aに設けられた導電体63およびグランド導電体64からなるアンテナ65Aと;から概略構成されている。
導電体63は、第一配線基板10Aの信号伝送路16に電気的に接続されている。この導電体63は、信号伝送路16と一体をなしていてもよい。
グランド導電体64は、第一配線基板10Aの第一導体13と電気的に接続されている。このグランド導電体64は、図9に示すように第一導体13と一体をなしていてもよい。
基板62としては、ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、アラミド樹脂などからなるフィルム状またはシート状の樹脂が用いられる。
導電体63、およびグランド導電体64としては、基板62の一方の面62aに導電性ペーストを用いて所定のパターン状にスクリーン印刷により形成されてなるもの、導電性箔をエッチングしてなるもの、あるいは、金属メッキしてなるものが挙げられる。
導電体63、およびグランド導電体64をなす導電性ペーストとしては、例えば、銀粉末、金粉末、白金粉末、アルミニウム粉末、パラジウム粉末、ロジウム粉末、カーボン粉末(カーボンブラック、カーボンナノチューブなど)などの導電微粒子が樹脂組成物に配合されたものが挙げられる。
導電体63、およびグランド導電体64をなす導電性箔としては、銅箔、銀箔、金箔、白金箔、アルミニウム箔などが挙げられる。
導電体63、およびグランド導電体64をなす金属メッキとしては、銅メッキ、銀メッキ、金メッキ、白金メッキなどが挙げられる。
図9に示すように、本実施形態のアンテナ部品50Aも、上述のケーブルコネクタ1Aと同様に、リセプタクルコネクタ33に接続されて用いられる。この際、リセプタクルコネクタ33が設けられている基板31にも、アンテナ65Aの周波数の1/2波長以下に相当する間隔でスルーホール32が設けられているのが好ましい。
本実施形態のアンテナ部品50Aによれば、アンテナ65Aとプラグコネクタ20とを電気的に接続するものとして、従来の同軸ケーブルの代わりに第一配線基板10Aを備えているので、上述のケーブルコネクタ1Aの際と同様に、プラグコネクタ20とリセプタクルコネクタ33との接続部の厚さを薄くできる。また、アンテナ65Aが設けられた第二配線基板60Aが第一配線基板10Aに接合され、アンテナ65Aと信号伝送路17とが電気的に接続されるので、第一配線基板10Aと第二配線基板60Aとの接合部の厚さは、第一配線基板10Aの厚さと第二配線基板60Aの厚さ程度となる。ゆえにアンテナ65Aと第一配線基板10Aとの接合部の厚さを、従来の同軸ケーブルを用いた場合の同軸ケーブルとアンテナとの接合部の厚さよりも大幅に薄くできる。アンテナ65A(第二配線基板60A)自体の厚さも基板62程度の厚さであり薄くなっていることを考慮すると、本実施形態のアンテナ部品50Aを電子機器に搭載することで、この電子機器の厚さを薄くできる。
また、本実施形態のアンテナ部品50Aでは、上述のケーブルコネクタ1Aを用いていることから、第二配線基板60Aのアンテナ65Aの高周波における通信特性(周波数帯、通信距離など)に応じて、上述したように、この第一配線基板10Aのインピーダンスを調整できるとともに、インピーダンスを最適化できる。したがって、効率よく電力を伝達することができ、十分な通信距離を確保できる。
さらに、第一配線基板10Aに対してプラグコネクタ20を容易に実装できるので、すなわち、アンテナ65Aが形成されたFPCにプラグコネクタ20を実装するだけで、本実施形態のアンテナ部品50Aが作製されるので、上述のケーブルコネクタ1Aと同様に、その組立工程を簡略化できる。その結果、組立に要する特殊な装置や冶具が不要となるため、製造コストを削減でき、かつ製造されるアンテナ部品50Aの性能にばらつきが生じ難くなり、安定した製品の提供が可能となる。
<第二実施形態>
図10は、本発明のアンテナ部品の第二実施形態およびその使用方法を示す概略斜視図である。
本実施形態のアンテナ部品50B(50)が、上述の第一実施形態のアンテナ部品50Aと異なる点は、上述の第三実施形態に係るケーブルコネクタ1C(配線基板10Bおよびプラグコネクタ20)に第二配線基板60B(60)が接合されている点、およびアンテナ65B(65)が第一導電体66、第二導電体67、および第三導電体68からなる点である。以下、ケーブルコネクタ1Cの配線基板10Bを、第一配線基板10Bということがある。
本実施形態の第二配線基板60B(60)は、可撓性の基板62と;この基板62の一方の面62aに設けられた第一導電体66、第二導電体67、および第三導電体68からなるアンテナ65B(65)と;から概略構成されている。
これらの導電体のうち、第一導電体66が第一配線基板10Bの第一導体13と電気的に接続され、グラウンド導体となっている。一方、第二導電体67、および第三導電体68が、第一配線基板10Bの信号伝送路16と電気的に接続されている。アンテナを構成するこれら第一導電体66、第二導電体67、および第三導電体68の長さは、本実施形態のアンテナ部品50Bが適用される電子機器の周波数の1/4波長に相当する長さとなっている。これら第一導電体66、第二導電体67、および第三導電体68は、第一実施形態のアンテナ部品50Aに適用されている導電体63およびグランド導電体64と同様にして基板62の一面62aに形成できる。
図10に示すように、本実施形態のアンテナ部品50Bも、上述のケーブルコネクタ1Cと同様に、リセプタクルコネクタ33に接続されて用いられる。この際、図10中には表示していないが、リセプタクルコネクタ33が設けられている基板31にも、アンテナ65Bの周波数の1/2波長以下に相当する間隔でスルーホールが設けられていてもよい。
本実施形態のアンテナ部品50Bによれば、上述の第一実施形態のアンテナ部品50Aと同様な効果が得られる。この際、本実施形態では、第一配線基板10Bが第一導体13、第二導体14、第三導体17、およびこれらの間に配置される絶縁材15から構成されるため、第一実施形態のものよりもプラグコネクタ20とリセプタクルコネクタ33との接続部の厚さ、および第一配線基板10Bと第二配線基板60Bとの接続部の厚さが、第三導体13と1層の絶縁材15の厚さ分増加してしまう。しかしながら、従来の同軸ケーブルを用いた場合と比較すると、依然としてその接続部の厚さは十分に薄くなっている。
さらに、信号伝送路16がグラウンド導体(第一導体13、第二導体14、および第三導体17)で囲まれているため、第一実施形態のアンテナ部品50Bよりも放射ノイズが軽減でき、信号の伝送特性が向上する。したがって、第一実施形態よりも、より長く信号伝送路(第一配線基板10B)の引き回しが可能となる。
したがって、適用する電子機器の大きさや、引き回しの長さ、および求められる放射ノイズ特性に応じて、第一実施形態あるいは第二実施形態に係るアンテナ部品50A,50Bを適用すればよい。
本発明のケーブルコネクタによれば、プラグコネクタと相手コネクタとの接続部の厚さを薄くできる。また、配線基板に対してプラグコネクタを容易に実装できるので、組立工程の簡略化が行なえる。その結果、ケーブルコネクタの製造コストの削減ができる。また、組立工程が簡略化されることから、製造されるケーブルコネクタの性能にばらつきが生じ難くなり、安定した製品の提供が可能となる。さらに、ケーブルコネクタに接続される機器やアンテナの高周波における通信特性(周波数帯、通信距離など)に応じて、配線基板のインピーダンスを容易に最適化できる。
本発明のアンテナ部品によれば、プラグコネクタとリセプタクルコネクタとの接続部の厚さ、および第一配線基板と第二配線基板との接合部の厚さを、従来の同軸ケーブルを用いた場合よりも薄くできる。また、アンテナが形成されたFPCにプラグコネクタを実装するだけで、本実施形態のアンテナ部品が作製されるので、その組立工程を簡略化できる。その結果、製造コストを削減でき、かつ製造されるアンテナ部品の性能にばらつきが生じ難くなり、安定した製品の提供が可能となる。さらに、アンテナの高周波における通信特性(周波数帯、通信距離など)に応じて、第一配線基板のインピーダンスを低くできるとともに、インピーダンスを最適化できる。したがって、本発明のアンテナ部品によれば、効率よく電力を伝達することができ、十分な通信距離を確保できる。
1(1A,1B,1C,1D) ケーブルコネクタ
10(10A,10B) 配線基板(第一配線基板)
11 スリット
12 スルーホール
13 第一導体
14 第二導体
15 絶縁材
16 信号伝送路
17 第三導体
20 プラグコネクタ
21 接触端子
22 絶縁体
22a 平板部
22b 隆起部
23 外部導体
31 絶縁性基板
32 スルーホール
33 リセプタクルコネクタ
34 接触端子
35 外部導体
41 同軸ケーブル
42 中心導体
43 絶縁体
44 外部導体
45 外被
46 導電部材
50(50A,50B) アンテナ部品
60(60A,60B) 第二配線基板
62 基板
63 導電体
64 グランド導電体
65(65A,65B) アンテナ
66 第一導電体
67 第二導電体
68 第三導電体

Claims (9)

  1. 信号伝送路を有する配線基板と;
    前記配線基板の一方の面に設けられ、前記信号伝送路と電気的に接続されたプラグコネクタと;
    を有するケーブルコネクタであって:
    前記配線基板は、第一導体と、絶縁材と、第二導体とが順に積層されてなり;
    前記第二導体に形成されたスリットに、前記第二導体の一部が切り離されてなる前記信号伝送路が、前記第二導体から所定の間隔をあけて配置され;
    前記第二導体と前記信号伝送路とが同一平面上に配置されている;
    ことを特徴とするケーブルコネクタ。
  2. 前記配線基板が、前記第一導体と、前記第二導体と、第三導体とが、それぞれ絶縁材を介して順に積層されてなることを特徴とする請求項1に記載のケーブルコネクタ。
  3. 前記配線基板の一方の面に、前記信号伝送路と電気的に接続される同軸ケーブルが配設されていることを特徴とする請求項1または2に記載のケーブルコネクタ。
  4. 第一切欠部が、前記第一導体の前記信号伝送路と対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のケーブルコネクタ。
  5. 第二切欠部が、前記第一導体の前記プラグコネクタと対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項4に記載のケーブルコネクタ。
  6. 信号伝送路を有する第一配線基板と;
    前記第一配線基板の一方の面に設けられ、前記信号伝送路と電気的に接続されたプラグコネクタと;
    前記信号伝送路と電気的に接続されたアンテナを有し、前記第一配線基板に接合された第二配線基板と、を有するアンテナ部品であって:
    前記第一配線基板は、第一導体と、絶縁材と、第二導体とが順に積層されてなり;
    前記第二導体に形成されたスリットに、前記第二導体の一部が切り離されてなる前記信号伝送路が、前記第二導体から所定の間隔をあけて配置され;
    前記第二導体と前記信号伝送路とが同一平面上に配置されている;ことを特徴とするアンテナ部品。
  7. 前記第一配線基板が、前記第一導体と、前記第二導体と、第三導体とが、それぞれ絶縁材を介して積層されてなることを特徴とする請求項6に記載のアンテナ部品。
  8. 第一切欠部が、前記第一導体の前記信号伝送路と対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項6または7に記載のアンテナ部品。
  9. 第二切欠部が、前記第一導体の前記プラグコネクタと対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項8に記載のアンテナ部品。
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JP2006108830A (ja) アンテナ装置、これを用いた無線通信装置およびアンテナ装置の製造方法

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