TWI733851B

TWI733851B - 同軸連接器、高頻單元及接收裝置

Info

Publication number: TWI733851B
Application number: TW106122779A
Authority: TW
Inventors: 高桑浩誠; 安藤崇裕
Original assignee: 日商索尼半導體解決方案公司
Priority date: 2016-08-23
Filing date: 2017-07-07
Publication date: 2021-07-21
Also published as: JPWO2018037684A1; JP6933382B2; KR102413917B1; US10944194B2; KR20190038566A; WO2018037684A1; US20190181577A1; CN109643874A; CN109643874B; EP3506436A4; EP3506436A1; TW201807908A; EP3506436B1

Abstract

本發明係一種同軸連接器，其具有：筒狀之外部導體，其包含金屬材；第1絕緣構件，其配設於外部導體內；第2絕緣構件，其具有形成有線材之插入孔之前面板、自前面板朝向背面延長、且第1絕緣構件之前面側與端部重疊之複數個彈性片，且於前面及背面方向上可動；及中心電極，其配設於第1及第2絕緣構件內之中空部，且具有自第1絕緣構件之背面朝外部導出之端子部、及與端子部連接且夾持線材之夾持片。

Description

同軸連接器、高頻單元及接收裝置

本技術係關於一種例如可適用於F型連接器之同軸連接器、高頻單元及接收裝置。

為進行電視播送(地面播送、衛星播送、有線電視等)之信號傳輸而使用同軸電纜。例如作為用於將天線之輸出供給至電視接收機、個人電腦等之內部之調諧器之同軸連接器，已知有F型連接器。F型連接器之一個類型係連接於同軸電纜之一端者，稱為F型連接器插頭等。另一個類型係接納自F型連接器插頭突出之同軸電纜之中心導體(以下，稱為芯線)之F型連接器，稱為F型連接器插座等。以下所說明者係F型連接器插座。但簡稱為F型連接器。

於專利文獻1記載有F型連接器之一例。F型連接器具有供同軸電纜之芯線插入之中心電極、支持中心電極之筒狀之絕緣樹脂、及設置於絕緣樹脂之外側之金屬製之外部導體。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2004-228021號公報

於先前之F型連接器中，將支持中心電極之絕緣體配置於外部導體內，且藉由將外部導體之端部壓接固定而將絕緣體固定。然而，因存在絕緣體破裂之虞，故無法加大壓接固定之緊固之力。其結果，存在發生壓接不牢之情形。又，存在壓接偏差。進而，將具備同軸連接器之調諧器單元安裝於電視接收機等之基板時會進行回焊。該回焊時之加熱會使絕緣體發生再結晶化而略微收縮，從而例如於外部導體之壓接部與絕緣體之間產生間隙。於調諧器單元安裝於例如電視接收機之情形時，若自揚聲器產生大音量，則組件之底板振動，進而振動傳遞至調諧器。因上述間隙之存在，故存在絕緣體共振而產生異響之虞。

因而，本技術之目的在於提供一種可防止異響之產生之同軸連接器、高頻單元及接收裝置。

本技術係一種同軸連接器，其具有：筒狀之外部導體，其包含金屬材；第1絕緣構件，其配設於外部導體內；第2絕緣構件，其具有形成有線材之插入孔之前面板、自前面板朝向背面延長、且第1絕緣構件之前面側與端部重疊之複數個彈性片，且於前面及背面方向上可動；及中心電極，其配設於第1及第2絕緣構件內之中空部，且具有自第1絕緣構件之背面朝外部導出之端子部、及與端子部連接且夾持線材之夾持片。

又，本技術係一種高頻單元，其具有：殼體，其收納有信號處理部；及至少一個同軸連接器，其固定於殼體，供中心電極之端子部連接於信號處理部；且同軸連接器係設為上述構成。

進而，本技術係一種接收裝置，其具有：殼體，其收納有具備調諧器功能之調諧器模組基板；及至少一個同軸連接器，其固定於殼體，供中心電極之端子部連接於調諧器模組基板；且同軸連接器係設為上述構成。

根據至少一個實施形態，本技術係即便於藉由壓接進行組裝後，構成絕緣構件之樹脂收縮，或存在壓接偏差，亦可防止於外部導體與絕緣構件之間產生間隙，從而可防止異響之產生。再者，此處記載之效果並非被限定者，亦可為本技術中記載之任一效果。

1:F型連接器

2:外部導體

2a:凸緣部

2b:壓接部

2c:壓接部

2d:卡止構件

3:絕緣體

4:支持體

4a:凸部

4b:孔

4c:傾斜面

4d:傾斜面

5:可撓性構件

5a:前面板

5b:彈性片

5c:彈性片

5d:插入孔

5e:傾斜面

5f:傾斜面

6:中心電極

6':中心電極

6a:夾持片

6a':夾持片

6b:夾持片

6b':夾持片

6c:連結部

6c':連結部

6d:接觸部

6d':接觸部

6e:端子部

6e':端子部

7a:凹部

7b:凹部

8:芯線

11:調諧器單元

12:調諧器殼

13:天線連接器

14:天線連接器

21F型連接器

22:外部導體

22a:凸緣部

22b:壓接部

22c:壓接部

23:絕緣體

24:支持體

24a:支持孔

25:圓筒體

25a:孔

26:中心電極

26a:夾持片

26b:夾持片

26c:連結片

26d:接觸部

26e:端子部

a:長度

b:長度

c:長度

G:間隙

Lp:區間

Lr:區間

P:彈簧撓曲量

Q:彈簧撓曲量

圖1A-C係F型連接器之一例之剖視圖及局部放大剖視圖。

圖2係本技術之一實施形態之F型連接器之藉由壓接進行之組裝前之階段的剖視圖。

圖3係本技術之一實施形態之F型連接器之藉由壓接進行之組裝後之階段的剖視圖。

圖4係本技術之一實施形態之一部分之分解立體圖。

圖5係用以說明本技術之一實施形態中之絕緣構件之側視圖。

圖6係用以說明本技術之一實施形態中之絕緣構件之前視圖。

圖7A-C係中心電極之一例之立體圖、俯視圖及表示插入有芯線之狀態之俯視圖。

圖8A-C係中心電極之另一例之立體圖、俯視圖及表示插入有芯線之狀態之俯視圖。

圖9係表示本技術之F型連接器與先前之F型連接器各自之電氣特性資料之曲線圖。

圖10係表示中心電極之形狀不同之兩個F型連接器各自之電氣特性資料之曲線圖。

圖11係表示安裝有本技術之同軸連接器之調諧器單元之外觀的立體圖。

以下說明之實施形態係本技術之較佳之具體例，賦予技術上較佳之各種限定。然而，本技術之範圍係只要於以下之說明中未記載特別限定本技術之意旨，便不受該等實施形態所限定。

再者，本技術之說明係按照下述順序進行。

<<1.F型連接器之一例>>

<<2.一實施形態>>

<<3.應用例>>

<<4.變化例>>

<<1.F型連接器之一例>>

參照圖1，對F型連接器之一例進行說明。圖1A係將F型連接器21於垂直方向上切斷之情形時之剖視圖，圖1B係將F型連接器21於水平方向上切斷之情形時之剖視圖。F型連接器21包含筒狀之外部導體22、收容於外部導體22內之圓筒狀之絕緣體23、及支持於絕緣體23之中空部之中心電極26。

外部導體22包含鐵、黃銅、鋅等金屬，且於周面形成有螺紋槽。於外部導體22之基部形成有凸緣部22a，且於基部側端面對稱地設置有壓接部22b、22c。藉由將壓接部22b、22c插入至例如調諧器單元之殼板之孔，且將壓接部22b、22c彎折而將F型連接器21安裝於調諧器單元。

絕緣體23係分為兩部分而構成，具有配設於基部側之支持體24與配設於前端側之圓筒體25。於支持體24之基部側端面，形成有矩形之支持孔24a，且中心電極26之端子部26e貫通支持孔24a，從而端子部26e導出至外部。端子部26e之前端彎折，且焊接於調諧器殼內之印刷配線基板(未圖示)上之特定部位。

於由支持體24及圓筒體25形成之內部空間內配設有中心電極26。中心電極26包含具備導電性及彈性之金屬，且具有夾持被插入之同軸電纜之芯線之夾持片26a、26b。夾持片26a、26b藉由連結片26c而連結，且形成有夾持片26a、26b彈性接觸而成之接觸部26d。相對於連結片26c連接有端子部26e。

支持夾持片26a、26b之傾斜面形成於支持體24。由圓筒體25及支持體24形成之內部空間之水平方向寬度如圖1B所示設為略微大於夾持片26a、26b之寬度。將夾持片26a、26b之端部以相互遠離之方式彎折，自橫向觀察如圖1A所示地形成<狀之前端。於圓筒體25之前端側端面之中心形成有孔25a，通過孔25a而插入之同軸電纜之芯線自夾持片26a、26b之前端插入，夾持於接觸部26d。

外部導體22之前端側之端面設為較圓筒體25之端面略微突出之大小，且藉由於外部導體22之前面及背面方向上施加載荷之壓接而將絕緣體23(支持體24及圓筒體25)固定。

於上述F型連接器21之一例中，存在因壓接不牢、壓接之尺寸之不均、或回焊時之加熱造成之絕緣體23之收縮等，而如圖1C所示於外部導體22之端部與圓筒體25之間產生細微之間隙G之情形。於已將具有F型連接器21之調諧器單元安裝於電視接收機之情形時，當產生大音量時，會因間隙之存在使得絕緣體23(支持體24及圓筒體25)共振、從而產生刺耳之異響之虞。

<<2.一實施形態>>

本技術係可防止如此之異響產生者。以下，對本技術之一實施形態進行說明。圖2及圖3係將本技術之F型連接器1於水平方向切斷之情形時之剖視圖。圖2係藉由壓接而組裝F型連接器1前之階段之剖視圖。圖3係藉由壓接而組裝F型連接器1後之階段之剖視圖。進而，圖4係F型連接器1之一部分之分解立體圖，圖5係構成絕緣體之可撓性構件之前視圖。再者，於以下之說明中，將安裝於調諧器單元等高頻模組之殼體之側稱為背面，將插入同軸電纜之芯線之側稱為前面。

F型連接器1包含筒狀之外部導體2、收容於外部導體2內之絕緣體3、及被支持於絕緣體3之中空部之中心電極6。絕緣體3係分為兩部分而構成，具有配設於背面側(F型連接器1安裝於調諧器單元之側)之第1絕緣構件(以下，稱為支持體)4、及配設於前面側(插入同軸電纜之芯線(未圖示)之側)之第2絕緣構件(以下，稱為可撓性構件)5。可撓性構件5之端部具有彈性。於外部導體2，自前面側之開口部插入而收納有由支持體4、可撓性構件5及中心電極6組裝而成者。

支持體4及可撓性構件5係樹脂成型品。將PPS(聚苯硫醚)、LCP(液晶聚合物)、尼龍等耐熱性優異之樹脂成型而製造支持體4及可撓性構件 5。

外部導體2包含鐵、黃銅、鋅等金屬，且具有於外周面形成有螺紋槽之大致圓筒形狀。於外部導體2之基部形成有凸緣部2a，且於基部側端面對稱地設置有壓接部2b、2c。藉由將壓接部2b、2c插入至例如調諧器單元之殼板之孔，將壓接部2b、2c彎折，而將F型連接器1安裝於調諧器單元。亦可藉由焊接、螺母之緊固等而安裝F型連接器1。於外部導體2之內表面，設置有與形成於支持體4之凸部4a抵接之卡止構件(例如凸部)2d。再者，在圖4所示之構成中，於外部導體2之內表面形成有凸部，於支持體4之外周面形成有導槽，藉由將凸部插入至導槽而將支持體4卡止。

於由支持體4及可撓性構件5形成之內部空間內配設有中心電極6。中心電極6包含具備導電性及彈性之金屬例如磷青銅，且具有夾持被插入之同軸電纜之芯線之夾持片6a、6b。夾持片6a、6b藉由連結部6c而連結，且形成有夾持片6a、6b彈性接觸而成之接觸部6d。相對於連結部6c連接有端子部6e。

支持中心電極6之連結部6c之孔形成於支持體4。進而，用以將端子部6e導出至背面之孔4b形成於支持體4。將夾持片6a、6b之端部以相互遠離之方式彎折，自橫向觀察形成<狀之前端。

可撓性構件5係由圓形之前面板5a、以自前面板5a朝向背面延長之方式豎立之一對彈性片5b、5c一體地成型而成者。將可撓性構件5之端部以與支持體4之前面側端部重疊之方式配置。可撓性構件5係於前面及背面方向上可動之構件。彈性片5b、5c係相互對向地設置於夾持片6a、6b之寬度方向之兩側。於一對彈性片5b、5c之對向面之一部分設為薄壁，且於中心電極6之外側形成有凹部7a、7b。藉由凹部7a、7b而擴大夾持片6a、6b 與可撓性構件5之距離，從而可使F型連接器1之高頻特性變得良好。

又，於前面板5a之大致中心形成有同軸電纜之芯線之插入孔5d。通過該插入孔5d而插入之同軸電纜之芯線自夾持片6a、6b之前端插入，夾持於接觸部6d。彈性片5b、5c之前面板5a之附近部分設為接近夾持片6a、6b之前端部之兩側。藉由該構成，於插入芯線時，夾持片6a、6b之前端之位置受到限制，從而芯線之插入變得順暢。

於支持體4之前面側，形成有用以將彈性片5b、5c之端部向外擴展之傾斜面4c、4d。與傾斜面4c、4d貼合之傾斜面5e、5f形成於彈性片5b、5c之端部。該等傾斜面4c、4d、5e、5f設為自前面朝向背面向外側擴展者。因而，可撓性構件5設為一邊保持與支持體4嵌合之狀態，一邊於前面及背面方向上可動之構成。再者，不僅限於傾斜面，亦可設置突起，而將彈性片5b、5c之端部向外擴展。

如圖2所示，由支持體4、可撓性構件5及中心電極6組裝而成者係自外部導體2之前面側之開口部插入。外部導體2之前面側之端面設為較可撓性構件5之前面板5a之前面略微突出之大小。藉由對外部導體2之前面及背面間施加力而進行壓接固定，且如圖3所示，將外部導體2之前面彎折，從而將具有中心電極6之支持體4及可撓性構件5固定於外部導體2之內部。

如圖2所示，於壓接前使可撓性構件5與支持體4抵接。如圖6所示，於藉由壓接而進行之組裝前，即尚未對前面及背面間施加載荷之狀態下，彈性片5b、5c之末端與支持體4之凸部4a之間存在寬度為b之間隙。若將自支持體4之背面至凸部4a之前面為止之長度設為a，將自可撓性構件5之前面至末端為止之長度設為c，則於組裝前之階段抵接狀態下之自支持體4之背面至可撓性構件5之前面為止之長度x成為(x=a+b+c)。

該長度x係設定為下述關係。

x>(外部導體2內之支持體4及可撓性構件5之收納空間之長度+預測之構成支持體4及可撓性構件5之樹脂之收縮量+壓接偏差)

壓接時之載荷係如圖3所示，外部導體2之被彎折之端面將可撓性構件5之前面於背面方向上壓住者。因而，彈性片5b、5c各自之末端沿傾斜面4c、4d移動至背面側，並且向外側擴展。移動量之最大值係組裝前所存在之彈性片5b、5c之末端與支持體4之凸部4a之間之間隙之長度b。如此，若施加用於壓接之載荷，則可撓性構件5於背面方向上移動，從而間隙消失或變得更小。

即便於發生壓接偏差、樹脂之收縮之情形時，可撓性構件5亦保持著支持體4與可撓性構件5之嵌合狀態，於將外部導體2之彎折端之內表面與前面板5a之前面之間之間隙G(參照圖1C)填埋之方向上移動。因而，可防止間隙G之產生，從而可防止間隙G所引起之異響、振動。

「中心電極之具體例」

對於中心電極6之一例，參照圖7進行說明。中心電極6係將1片金屬板藉由彎折等進行加工，且使2片夾持片6a、6b相互重疊。進而，具有支持於支持體4之孔之連結部6c、自該連結部6c之一端側延伸之端子部6e、及夾持片6a、6b抵接而成之接觸部6d。

例如於電視播送中，計劃進行8K播送。該情形時之IF頻率變得高於當前之值(例如於日本高度BS中為3.2GHz)。於如此地頻率變高之情形時，希望縮窄F型連接器之中心電極6之寬度，增加中心電極6與絕緣構件之間之空隙。然而，若縮窄中心電極6之寬度，則接觸部6d保持被插入之同軸電纜之芯線之力變弱。因此，如圖7B所示，夾持片6a、6b之剖面形狀設為圓弧狀。

圖7A係中心電極6之立體圖，圖7B係中心電極6之前視圖，圖7C係表示夾持片6a、6b之接觸部6d夾持著同軸電纜之芯線8之狀態。於夾持著芯線8之狀態下，夾持片6a、6b之擴開之量(彈簧之撓曲量)為P。因芯線8之周面與圓弧狀之面之接觸，夾持片6a、6b之擴開之量(彈簧之撓曲量)P減小，從而無法充分地提昇保持力。

於圖8A、圖8B及圖8C中表示將此點改良後之中心電極6'。與圖7所示之中心電極6同樣地，中心電極6'具有夾持片6a'、6b'、連結部6c'、端子部6e'、及接觸部6d'。與中心電極6之不同點係將夾持片6a'及6b'之包含接觸部6d'之前端之區間Lp之剖面形狀設為平板狀。夾持片6a'及6b'之除區間Lp以外之剖面形狀設為圓弧狀。

如此構成之中心電極6'如圖8C所示，由於是以平板夾持芯線8，故夾持片6a'、6b'之擴開之量(彈簧之撓曲量)與剖面為圓弧狀之情形時之量P相比成為更大之量Q。因此，因保持芯線8時之擴開之量(彈簧之撓曲量)增多，故可使保持力進一步增大。

「F型連接器之電氣特性」

圖9及圖10係表示F型連接器之電氣特性之一例。於圖9及圖10中，橫軸為頻率，縱軸為S參數S11。S參數S11係表示反射特性者，故參數S11之值越小則反射特性越良好。

於圖9中，以實線表示之電氣特性如圖1所示，為具備包含支持體24及圓筒體25之絕緣體23之F型連接器21之特性。以虛線表示之電氣特性係本技術之一實施形態(具有包含支持體4及可撓性構件5之絕緣體3之構成)之特性。將兩者之特性進行比較可知，本技術之一實施形態具有與圖1所示之F型連接器21相比更良好之反射特性。

圖10係表示具備不同構成之中心電極之F型連接器之電氣特性。於圖10中，以實線表示之特性係將中心電極之剖面形狀設為平板狀之F型連接器之反射特性。以虛線表示之特性係將中心電極之剖面形狀設為圓弧狀之F型連接器之反射特性。剖面為圓弧狀之F型連接器具有更佳之特性。據信其原因在於中心電極之剛性提高、可將芯線引入至夾持部、及因外部導體為圓筒狀故中心電極與外部導體之距離可保持均等。上述中心電極6'因整體上剖面為圓弧狀，故具有圖10中以虛線表示之反射特性，並且可提昇芯線之保持力。

<<3.應用例>>

「調諧器單元」

圖11係表示安裝有本技術之F型連接器之調諧器單元之外觀的立體圖。調諧器單元11係將形成有調諧器功能部之調諧器模組基板內置於調諧器殼12而成者。調諧器殼12具有作為屏蔽殼之功能。又，調諧器單元11具有固定於調諧器殼12且與芯線內置於調諧器殼12之調諧器模組基板連接之兩個天線連接器(F型連接器)13、14。上述本技術之F型連接器係用作天線連接器13、14。

調諧器模組基板於其主面形成(裝載)有例如作為地面電視播送(TV)調諧器模組功能部之IC(Integrated Circuit，積體電路)(電路)、或作為衛星播送(BS)調諧器模組功能部之IC(電路)、及電子零件。作為一例，調諧器模組基板安裝於電視接收機之電路基板上。

使用如此之調諧器單元11，構成接收裝置。該接收裝置係構成為可接收例如地面電視播送波信號及衛星播送波信號。接收裝置具有接收播送波信號之接收天線、包含頻率轉換功能之調諧器單元(例如圖11所示之調諧器單元11)、及解調部。

接收裝置之第1系統包含接收天線、天線連接器、濾波器、低雜訊放大器(Low Noise Amplifier：LNA)、調諧部、及解調部。又，接收裝置之第2系統包含接收天線、天線連接器、濾波器、低雜訊放大器(LNA)、調諧部、及解調部。使用本技術之F型連接器作為天線連接器。

<<4.變化例>>

以上，對本技術之一實施形態具體地進行了說明，但本技術不限於上述一實施形態，可基於本技術之技術性思想進行各種變化。例如，不僅限於適用於調諧器單元，亦可適用於其他種類之高頻單元。又，本技術之F型連接器不僅限於使用於電視接收機，亦可使用於電視播送錄影裝置等接收裝置。又，上述實施形態中列舉之構成、方法、步驟、形狀、材料及數值等僅為例示，亦可視需要使用與之不同之構成、方法、步驟、形狀、材料及數值等。

再者，本技術亦可採用如下之構成。

(1)

一種同軸連接器，其具有：筒狀之外部導體，其包含金屬材；第1絕緣構件，其配設於上述外部導體內；第2絕緣構件，其具有形成有線材之插入孔之前面板、自上述前面板朝向背面延長、且上述第1絕緣構件之前面側與端部重疊之複數個彈性片，且於前面及背面方向上可動；及中心電極，其配設於上述第1及第2絕緣構件內之中空部，且具有自上述第1絕緣構件之背面朝外部導出之端子部、及與上述端子部連接且夾持上述線材之夾持片；且於上述第1絕緣構件之前面側，形成有用以將上述彈性片之端部向外擴展之傾斜面或突起。

(2)

如(1)記載之同軸連接器，其中上述第2絕緣構件與上述第1絕緣構件抵接，而於施加用於上述壓接之載荷前之階段，將抵接狀態下之上述第1絕緣構件之背面至上述第2絕緣構件之前面之長度x設定為下述關係，即x>(外部導體內之第1及第2絕緣構件之收納空間之長度+預測之絕緣構件之收縮量+壓接偏差)。

(3)

如(1)或(2)記載之同軸連接器，其中上述第1絕緣構件具有用以支持上述夾持片並且將上述端子部導出之孔。

(4)

如(3)記載之同軸連接器，其中剖面形狀為圓弧狀之一對上述彈性片係對向而豎立於上述前面板。

(5)

如(4)記載之同軸連接器，其中將上述一對彈性片之對向面之一部分設為薄壁，且於上述中心電極之外側形成有凹部。

(6)

如(4)記載之同軸連接器，其中上述一對彈性片之對向面之上述前面板之附近部分接近於上述中心電極之上述夾持片。

(7)

如(1)記載之同軸連接器，其中上述中心電極之上述夾持片具有夾持上述線材之接觸部，且將包含上述接觸部之上述夾持片之剖面形狀設為平板狀，將上述夾持片之其他部分之剖面形狀設為圓弧狀。

(8)

一種高頻單元，其具有：殼體，其收納有信號處理部；及至少一個同軸連接器，其固定於上述殼體，供中心電極之端子部連接於上述信號處理部；且上述同軸連接器係設為如(1)記載之構成。

(9)

如(8)記載之高頻單元，其中上述信號處理部係具有調諧器功能之調諧器模組基板，且上述同軸連接器之端子部連接於上述調諧器模組基板。

(10)

一種接收裝置，其具有：殼體，其收納有具備調諧器功能之調諧器模組基板；及至少一個同軸連接器，其固定於上述殼體，供中心電極之端子部連接於上述調諧器模組基板；且上述同軸連接器係設為如(1)記載之構成。