WO2010087202A1 - Rf用プラグコネクタ、rf用リセプタクルコネクタ、及び、rf用コネクタ - Google Patents

Rf用プラグコネクタ、rf用リセプタクルコネクタ、及び、rf用コネクタ Download PDF

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田口宏行
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株式会社フジクラ
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Definitions

  • the present invention relates to a connector structure for connecting an RF module and an antenna in an internal part of an electronic device.
  • the connector structure has improved high-frequency characteristics compared to a conventional connector and can cope with higher frequencies.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2009-020264 filed in Japan on January 30, 2009, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • the annular space communicates with the cable housing portion, the cable is exposed in the annular space, and the tip of the cylindrical portion of the mating connector can be inserted into the annular space to the vicinity of the cable housing portion. And at least a part of the inner lid portion is accommodated between the standing walls extending upward from the edge of the hollow portion of the insulator, and the terminal is disposed on the upper surface of the hollow edge portion of the main body portion of the insulator.
  • a coaxial connector is known in which a contact portion is provided to hang downward (see Patent Document 1). Further, as this type of coaxial connector, there is known a coaxial connector including a housing, a bushing attached to the housing, a socket held by the bushing, and a semi-rigid cable attached to the socket. (See Patent Document 2).
  • Conventional RF connectors small coaxial connectors mainly perform impedance matching of the coaxial portion (cylindrical portion).
  • the impedance matching is not performed because the distance of the lead attaching portion is short.
  • the soldering portion of the ground shell lead portion is generally intended for the purpose of reinforcing the soldering strength.
  • the impedance matching of the soldering portion was not particularly performed, and thus significant reflection occurred in the soldering portion.
  • a first aspect of the present invention is an RF plug connector comprising: a conductive terminal portion; and an annular conductive coaxial portion disposed around the terminal portion.
  • a pair of conductive leads extending in the same direction is provided on the outer periphery of the coaxial portion, and the terminal portion is parallel to the extending direction between the pair of leads.
  • the lead portion is arranged so that the impedance is controlled by adjusting the distance between the lead portion of the terminal portion and the lead portion of the coaxial portion.
  • the end surfaces of the pair of lead portions and the end surfaces of the lead portions of the terminal portions may be disposed on substantially the same plane.
  • the end surfaces of the pair of lead portions may protrude outward in the extending direction of the lead portions from the end surfaces of the lead portions of the terminal portions.
  • an RF receptacle connector comprising: a conductive terminal portion; and an annular conductive coaxial portion disposed around the terminal portion; and an outer periphery of the coaxial portion.
  • a conductive terminal portion extending in the same direction
  • the terminal portion is provided between the pair of lead portions with a lead portion disposed so as to be parallel to the extending direction.
  • impedance control is performed by adjusting the distance between the lead portion of the terminal portion and the lead portion of the coaxial portion.
  • the end surfaces of the pair of lead portions and the end surfaces of the lead portions of the terminal portions may be disposed on substantially the same plane.
  • the end surfaces of the pair of lead portions may protrude outward in the extending direction of the lead portions from the end surfaces of the lead portions of the terminal portions.
  • a receptacle-side signal contact portion having a lead portion and a terminal portion projecting from a lead portion, and both sides of the receptacle-side signal contact portion and extending in the same direction.
  • the lead portion of the receptacle-side signal contact portion and the lead portion of the receptacle-side ground shell portion are both formed in a plate shape, and the lead portion of the receptacle-side ground shell portion is
  • the receptacle-side ground shell portion may protrude in a direction perpendicular to the central axis of the coaxial portion, and the lead-side portion of the receptacle-side signal contact portion and the lead portion of the receptacle-side ground shell portion may be disposed flush with each other. .
  • the lead portion of the plug-side signal contact portion and the lead portion of the plug-side ground shell portion are both formed in a plate shape, and the lead portion of the plug-side ground shell portion is coaxial with the plug-side ground shell portion.
  • the lead portion of the plug-side signal contact portion and the lead portion of the plug-side ground shell portion may be arranged flush with each other.
  • one surface of the lead portion of the receptacle-side signal contact portion and the lead portion of the receptacle-side ground shell portion, or the lead portion of the plug-side signal contact portion and the plug-side ground shell portion may be disposed on the same plane, and the receptacle connector or the plug connector may be freely connectable to a circuit board pattern using the one surface as a soldering surface. Further, the end surface of the lead portion of the receptacle-side ground shell portion and the plug-side ground shell portion and the end surface of the lead of the receptacle-side signal contact portion and the plug-side signal contact portion are arranged on substantially the same plane. Also good.
  • the end surfaces of the lead portions of the receptacle-side ground shell portion and the plug-side ground shell portion are in the extending direction of each lead portion, rather than the end surfaces of the leads of the receptacle-side signal contact portion and the plug-side signal contact portion, respectively. You may protrude outward.
  • the lead part of the coaxial part is arranged on both sides of the lead part of the terminal part, and the impedance is controlled by adjusting the distance between the lead part of the terminal part and the lead part of the coaxial part. It is easy to match impedance in a portion between the coaxial portion and the coaxial portion. As a result, it is possible to suppress the occurrence of signal reflection in this portion and to make a structure advantageous for use in a high frequency region. Also, the signal contact portion between the receptacle-side signal contact portion and the receptacle-side ground shell portion is arranged between the pair of lead portions extending in the same direction provided in the ground shell portion with the terminal portion being arranged at the center of the coaxial portion.
  • the receptacle connector is configured by integrating the lead portions of the portions so as to be arranged in parallel with the extending direction. Further, the plug-side signal contact portion and the plug-side ground shell portion have a terminal portion disposed in the center of the coaxial portion, and a signal contact between a pair of lead portions provided in the ground shell portion and extending in the same direction.
  • the plug connector is configured by integrating so that the lead portions of the portions are arranged in parallel with the extending direction. Therefore, impedance control can be performed by adjusting the interval between the lead portions between the lead portions of the receptacle connector and between the lead portions of the plug connector.
  • impedance matching can be easily performed in both the receptacle connector and the plug connector, and the occurrence of signal reflection in these portions can be suppressed to provide a structure advantageous for use in a high frequency region. Furthermore, since the lead portion of the signal contact portion and the lead portion of the ground shell are flush with each other, impedance control can be performed accurately and reliably by adjustment between the lead portions, which is advantageous in a high frequency region. Therefore, the high frequency characteristics (VSWR) can be greatly improved. Further, this enables use at a higher frequency (for example, about 16 GHz) than in the past. Furthermore, if one surface of the lead portion according to the present invention is a soldering surface, impedance matching of the soldering portion can be performed while maintaining the soldering strength as compared with the conventional RF connector, and high frequency characteristics can be achieved. Excellent.
  • the RF connector according to the present invention includes a receptacle connector 1 and a plug connector 2.
  • the receptacle connector 1 and the plug connector 2 are mounted on different circuit boards.
  • the receptacle connector 1 and the plug connector 2 are integrally fitted to electrically connect the substrates on which the respective connectors are mounted.
  • 3 and 4 show schematic exploded perspective views of the receptacle connector 1 and the plug connector 2, respectively.
  • the receptacle connector 1 includes a receptacle-side signal contact portion 10 shown in FIG. 3 (a), a receptacle-side ground shell portion 20 shown in FIG. 3 (b), and an insulating portion 30 shown in FIG. 3 (c).
  • the receptacle connector 1 may be obtained by integrally molding the receptacle-side signal contact portion 10, the receptacle-side ground shell portion 20, and the insulating portion 30 by insert molding.
  • the lead part 11 of the receptacle-side signal contact part 10 is formed of a substantially rectangular plate-like conductor such as a copper alloy.
  • One surface of the lead portion 11 is a soldering portion 12 to be soldered to the circuit board, and a substantially cylindrical terminal portion 13 is provided on the opposite surface to the soldering portion in a direction substantially normal to the surface. It protrudes toward the opposite side.
  • the terminal portion 13 may be formed integrally with the lead portion 11 by drawing or the like, or may be integrally joined after being formed as a separate part.
  • the lead portion 22 of the receptacle-side ground shell portion 20 is formed of a substantially U-shaped plate-like conductor such as a copper alloy.
  • One surface of the lead portion 22 is a soldering portion 25 to be soldered to the circuit board, and on the opposite surface, a cylindrical coaxial portion 21 is arranged in a direction substantially normal to the surface of the soldering portion. It protrudes toward the opposite side.
  • the semicircular portion 22a of the substantially U-shaped lead portion 22 and the outer periphery of the coaxial portion 21 are formed so as to be integrated.
  • the coaxial portion 21 may also be integrally formed with the lead portion 22 by drawing or the like, or may be integrally joined after being formed as a separate part.
  • the insulating portion 30 is formed in a plate shape with an insulator such as resin, and the receptacle 13 is arranged so that the terminal portion 13 of the receptacle-side signal contact portion 10 and the coaxial portion 21 of the receptacle-side ground shell portion 20 are concentrically arranged.
  • the side signal contact portion 10 and the receptacle-side ground shell portion 20 are accommodated and electrically insulated from each other.
  • the lead portions 22 of the receptacle-side ground shell portion 20 are disposed on both sides of the lead portion 11 of the receptacle-side signal contact portion 10 and spaced apart from the lead portions 11 by a predetermined distance.
  • the end surface 14 of the lead portion 11 and the end surface 23 of the lead portion 22 protrude outward from the side surface of the main body portion 30a of the insulating portion 30 along the longitudinal axis (extending direction) of the lead portion 11.
  • the end face 14 and the end face 23 of each lead part are arranged on the same plane.
  • the insulator 30 has a hole 30b formed at the center of the plate-shaped main body 30a.
  • the coaxial part 21 of the receptacle-side ground shell 20 is inserted into the hole 30b to connect the receptacle-side ground shell 20 to the receptacle 30. It is integrated.
  • groove portions 30c for partially accommodating the lead portions 22 and 22 are formed on both sides of the bottom portion of the insulator 30 facing the receptacle-side ground shell portion 20. In a state in which the coaxial portion 21 of the receptacle-side ground shell portion 20 is inserted into the hole 30b and the insulator 30 and the receptacle-side ground shell portion 20 are integrated, the lead portions 22 and 22 are part from both sides of the insulator 30.
  • a donut plate-like insulating member 30d is inserted inside the coaxial portion 21 inside the hole 30b, and the terminal portion 13 is inserted into the hole 30e at the center of the insulating portion 30d so that the receptacle-side signal contact portion 10 is inserted.
  • a storage groove 30f is formed at the center of the bottom of the insulating portion 30 so as to be positioned between the groove portions 30c and 30c, and the lead portion 11 of the receptacle-side signal contact portion 10 is fitted into the storage groove 30f. The leading end portion of the lead portion 11 slightly protrudes from the insulator 30.
  • One plug connector 2 includes a plug-side signal contact portion 40 shown in FIG. 4A, a plug-side ground shell portion 50 shown in FIG. 4B, and an insulating portion 60 shown in FIG. .
  • the plug-side signal contact part 40 and the plug-side ground shell part 50 have shapes complementary to the receptacle-side signal contact part 10 and the receptacle-side ground shell part 20, respectively.
  • the plug connector 2 may be obtained by integrally molding the plug-side signal contact portion 40, the plug-side ground shell portion 50, and the insulating portion 60.
  • the terminal part 43 of the plug-side signal contact part 40 is soldered from the surface opposite to the soldering part 42 of the lead part 41 formed of a substantially rectangular plate-like conductor in a direction substantially normal to the surface. It protrudes toward the opposite side of the part.
  • the terminal portion 43 has a substantially cylindrical shape, but may be divided into a plurality of portions at an equal angle along the central axis of the terminal portion 43 in the radial direction (in the example of FIG. 4A, the terminal portion 43 is divided). )
  • the terminal portion 43 may be formed integrally with the lead portion 41 by pressing or the like, or may be integrally joined after being formed as a separate part.
  • the coaxial part 51 of the plug-side ground shell part 50 is soldered from the surface opposite to the soldering part 55 of the lead part 52 formed of a substantially U-shaped plate-like conductor in a direction substantially normal to that surface. It protrudes toward the opposite side of the attachment portion.
  • the coaxial portion 51 is also substantially cylindrical and is divided into a plurality of portions at equal angles along the central axis of the coaxial portion 51 in the radial direction. Further, the semicircular portion of the lead portion 52 and the arc of the coaxial portion 51 are formed to coincide with each other.
  • the coaxial portion 51 may also be formed integrally with the lead portion 52 by pressing or the like, or may be integrally joined after being formed as a separate part.
  • the insulating part 60 is formed in a plate shape with an insulator such as resin, and the plug part is arranged so that the terminal part 43 of the plug-side signal contact part 40 and the coaxial part 51 of the plug-side ground shell part 50 are arranged concentrically.
  • the side signal contact portion 40 and the plug-side ground shell portion 50 are accommodated and electrically insulated from each other.
  • the insulating part 60 has a cylindrical protrusion 60b at the center of the plate-like main body part 60a, and a fitting hole 60c through which the coaxial part 51 of the plug-side ground shell part 50 can be inserted on the outer peripheral side of the protrusion 60b. Is formed.
  • the terminal part 43 of the plug-side signal contact part 40 can be inserted inside the protruding part 60b.
  • the round hole 60d inside the protrusion 60b has an inner diameter into which the terminal part 13 of the receptacle-side signal contact part can be inserted, and four vertical grooves 60e are formed on the inner peripheral part of the hole 60d. ing. These groove portions 60e are inserted with the terminal portions 43 of the plug-side signal contact portion 40 divided into four.
  • the upper portion of the coaxial portion 51 of the plug-side ground shell portion 50 is fitted into the fitting hole 60c of the insulating portion 60, and the upper portion of the terminal 43 of the plug-side signal contact portion 40 is inserted into the groove portion 60e.
  • the plug-side ground shell portion 50 and the plug-side signal contact portion 40 are integrated as shown in FIG. In the state shown in FIG. 2, the lead portion 52 of the plug-side ground shell portion 50 and the lead portion 41 of the plug-side signal contact portion 40 slightly protrude outside the insulating portion 60.
  • the lead portions 52 of the plug-side ground shell portion 50 are also arranged on both sides of the lead portion 41 of the plug-side signal contact portion 40 so as to be separated from the lead portion 41 by a predetermined distance d (see FIGS. 1 and 2). . Further, the end surface 44 of the lead portion 41 and the end surface 53 of the lead portion 52 slightly protrude outward from the side portion of the insulating portion 60 along the longitudinal axis (extending direction) of the lead portion 41. The end surface 44 and the end surface 53 are disposed on the same plane.
  • the RF connector according to the present invention can adjust the impedance of the lead portion by adjusting the distance d. By changing the distance d, it is possible to adapt the impedance of the lead portion to a desired numerical value.
  • the lead end surfaces 23 and 53 of the ground shell portions 20 and 50 are more than the end surfaces 14 and 44 of the signal contact portions 10 and 40.
  • the lead end surfaces 23 and 53 of the ground shell portions 20 and 50 may protrude outward by about 0.5 mm from the end surfaces 14 and 44 of the signal contact portions 10 and 40 in the extending direction of each lead portion.
  • a groove portion 26 is formed on the outer peripheral surface of the coaxial portion 21 of the receptacle-side ground shell portion 20, and one or more grooves are formed on the inner peripheral surface of the coaxial portion 51 of the plug-side ground shell portion 50 at a height corresponding to the groove portion 26.
  • the protrusion 56 may be formed.
  • coaxial lead parts 22 and 52 are arranged on both sides of the terminal lead parts 11 and 41, and the distance between the terminal lead parts 11 and 41 and the coaxial lead parts 22 and 52 is increased. Since the impedance is controlled by adjustment, impedance matching is easy in the portion between the terminal portions 13 and 43 and the coaxial portions 21 and 51, and the occurrence of signal reflection in this portion is suppressed, and in the high frequency region.
  • the structure can be advantageous for the use of Further, the receptacle-side signal contact portion 10 and the receptacle-side ground shell portion 20 have a terminal portion 13 disposed at the center of the coaxial portion 21, and a pair of lead portions 22 provided in the ground shell portion and extending in the same direction.
  • the receptacle connector 1 is configured by integrating so that the lead portion 11 of the signal contact portion is disposed between the two. Further, the plug-side signal contact portion 40 and the plug-side ground shell portion 50 are each provided with a terminal portion 43 at the center of the coaxial portion 51 and a pair of lead portions 52 provided in the ground shell portion and extending in the same direction.
  • the plug connector 2 is configured by integrating so that the lead portion 41 of the signal contact portion is disposed between the two. Therefore, impedance control can be performed by adjusting the distance between the lead portions between the lead portions of the receptacle connector 1 and between the lead portions of the plug connector 2.
  • impedance matching is easy in both the receptacle connector 1 and the plug connector 2, and the occurrence of signal reflection in these portions can be suppressed to provide a structure advantageous for use in a high frequency region.
  • the lead portions 11 and 41 of the signal contact portion and the lead portions 22 and 52 of the ground shell portion are flush with each other, impedance control can be performed accurately and reliably by adjusting the lead portions, and high frequency It is advantageous in the area. Therefore, the high frequency characteristics (VSWR) can be greatly improved. Further, this enables use at a higher frequency (for example, about 16 GHz) than in the past.
  • one surface of the lead portion according to the present invention is a soldering surface, impedance matching of the soldering portion can be performed while maintaining the soldering strength as compared with the conventional RF connector, and high frequency characteristics can be achieved. Excellent.
  • the present invention can be used as a connector for connecting an RF module substrate and an antenna substrate in an internal part of an electronic device.

Abstract

 導電性の端子部と;この端子部の周囲に配置された環状の導電性の同軸部と; を備えたRF用プラグコネクタであって、前記同軸部の外周には同一方向に延在する導電性の一対のリード部が設けられ、前記端子部は、前記一対のリード部の間に、これらの延在方向と平行になるように配置されたリード部を有し、前記端子部のリード部と前記同軸部のリード部との間隔を調整することによりインピーダンスコントロールがされている。

Description

[規則37.2に基づきISAが決定した発明の名称] RF用プラグコネクタ、RF用リセプタクルコネクタ、及び、RF用コネクタ
 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コネクタの構造に関するものであり、従来のコネクタに比べて高周波特性が向上し、さらなる高周波対応が可能となるコネクタの構造に関する。
 本願は、2009年1月30日に、日本に出願された特願2009-020264号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 この種の同軸コネクタとして、環状空間とケーブル収容部が連通し、該環状空間にケーブルが露出していて、該環状空間に相手コネクタの筒状部の先端がケーブル収容部付近まで挿入可能となっており、絶縁体の中空部縁部から上方に延びる立壁同士間に中蓋部の少なくとも一部が収まっており、端子が上記絶縁体の本体部の中空縁部上面に配され、結線部から接触部が下方に垂下して設けられた同軸コネクタが知られている(特許文献1参照)。また、この種の同軸コネクタとして、ハウジングと、該ハウジングに装着されるブッシングと、該ブッシングに保持されるソケットと、該ソケットに装着されるセミリジッドケーブルとから構成されている同軸コネクタが知られている(特許文献2参照)。
 従来のRF用コネクタ(小型同軸コネクタ)では、主として同軸部(円筒部)のインピーダンス整合を行っていた。しかし、従来のRF用コネクタにおいては、リード付け部の距離が短いため、そのインピーダンス整合は行われていなかった。特にグランドシェルリード部のはんだ付け部においては、はんだ付け強度を確保するための補強の役割を目的としたものが一般的であった。
特開2006-318936号公報 特開2001-307842号公報
 しかしながら、従来のRF用コネクタでは、上述のように、はんだ付け部のインピーダンス整合が特に行われていなかったことが原因で、はんだ付け部において著しい反射が発生していた。
 また、近年の電子機器の高性能化にともなって、さらなる高周波領域での使用に対応したRF用コネクタが必要とされていた。
 上記の課題を解決するために、本発明の第1の態様は、導電性の端子部と;この端子部の周囲に配置された環状の導電性の同軸部と;を備えたRF用プラグコネクタであって、前記同軸部の外周には同一方向に延在する導電性の一対のリード部が設けられ、前記端子部は、前記一対のリード部の間に、これらの延在方向と平行になるように配置されたリード部を有し、前記端子部のリード部と前記同軸部のリード部との間隔を調整することによりインピーダンスコントロールがされている。
 上記本発明の第1の態様において、前記一対のリード部の端面と前記端子部のリード部の端面とは略同一平面上に配置されていてもよい。また、前記一対のリード部の端面は、前記端子部のリード部の端面よりも、前記各リード部の延在方向において外側に突出していてもよい。
 本発明の第2の態様は、導電性の端子部と;この端子部の周囲に配置された環状の導電性の同軸部と;を備えたRF用リセプタクルコネクタであって、前記同軸部の外周には同一方向に延在する導電性の一対のリード部が設けられ、前記端子部は、前記一対のリード部の間に、これらの延在方向と平行になるように配置されたリード部を有し、前記端子部のリード部と前記同軸部のリード部との間隔を調整することによりインピーダンスコントロールがされている。
 上記本発明の第2の態様において、前記一対のリード部の端面と前記端子部のリード部の端面とは略同一平面上に配置されていてもよい。また、前記一対のリード部の端面は、前記端子部のリード部の端面よりも、前記各リード部の延在方向において外側に突出していてもよい。
 また、本発明の第3の態様は、リード部及びその一部に突設された端子部を有するリセプタクル側信号コンタクト部と、該リセプタクル側信号コンタクト部の両側に配置され同一方向に延在する一対のリード部及びこれらリード部に接続された筒型の同軸部を有し、該同軸部の中央に前記リセプタクル側信号コンタクト部の端子部が配置されるように絶縁部を介して前記リセプタクル側信号コンタクト部と一体化されるリセプタクル側グランドシェル部と、を有するリセプタクルコネクタと;リード部及びその一部に突設された端子部を有するプラグ側信号コンタクト部と、該プラグ側信号コンタクト部の両側に配置され同一方向に延在するリード部及びこれらリードに接続された筒型の同軸部を有し、該同軸部の中央に前記プラグ側信号コンタクト部の端子部が配置されるように絶縁部を介して前記プラグ側信号コンタクト部と一体化されるプラグ側グランドシェル部と、を有するプラグコネクタと;を備えるRF用コネクタであって、前記リセプタクルコネクタの同軸部と前記プラグコネクタの同軸部とを嵌合することにより、前記リセプタクルコネクタの端子部と前記プラグコネクタの端子部とが接続自在であり、前記リセプタクル側グランドシェル部の一対のリードの間に、これらの延在方向と平行になるように前記リセプタクル側信号コンタクト部のリード部が配置され、前記プラグ側グランドシェル部の一対のリードの間に、これらの延在方向と平行になるように前記プラグ側信号コンタクト部のリード部が配置されている。
 上記本発明の第3の態様において、前記リセプタクル側信号コンタクト部のリード部と前記リセプタクル側グランドシェル部のリード部とがいずれも板状に形成され、前記リセプタクル側グランドシェル部のリード部は、前記リセプタクル側グランドシェル部の同軸部の中心軸に対して直交方向に突出し、前記リセプタクル側信号コンタクト部のリード部と前記リセプタクル側グランドシェル部のリード部とが面一に配置されていてもよい。また、前記プラグ側信号コンタクト部のリード部と前記プラグ側グランドシェル部のリード部とがいずれも板状に形成され、前記プラグ側グランドシェル部のリード部は、前記プラグ側グランドシェル部の同軸部の中心軸に対して直交方向に突出し、前記プラグ側信号コンタクト部のリード部と前記プラグ側グランドシェル部のリード部とが面一に配置されていてもよい。
 上記本発明の第3の態様において、前記リセプタクル側信号コンタクト部のリード部と前記リセプタクル側グランドシェル部のリード部との一面、または前記プラグ側信号コンタクト部のリード部と前記プラグ側グランドシェル部のリード部との一面が面一に配置されて、前記リセプタクルコネクタまたは前記プラグコネクタがこれらの一面をはんだ付け面として回路基板のパターンに接続自在であってもよい。また、前記リセプタクル側グランドシェル部及びプラグ側グランドシェル部のリード部の端面と、前記リセプタクル側信号コンタクト部及びプラグ側信号コンタクト部のリードの端面とは、それぞれ略同一平面上に配置されていてもよい。さらに、前記リセプタクル側グランドシェル部及びプラグ側グランドシェル部のリード部の端面は、それぞれ前記リセプタクル側信号コンタクト部及びプラグ側信号コンタクト部のリードの端面よりも、前記各リード部の延在方向において外側に突出していてもよい。
 本発明によるコネクタは、端子部のリード部の両側に同軸部のリード部が配置され、端子部のリード部と同軸部のリード部との間隔を調整してインピーダンスコントロールしているので、端子部と同軸部との間の部分におけるインピーダンスの整合が容易である。その結果、この部分における信号反射の発生を抑制して高周波領域での使用に有利な構造とすることができる。
 また、リセプタクル側信号コンタクト部とリセプタクル側グランドシェル部とが、同軸部の中央に端子部が配置され、グランドシェル部に設けられた同一方向に延在する一対のリード部の間に、信号コンタクト部のリード部が上記延在方向と平行に配置されるように一体化することによりリセプタクルコネクタが構成されている。さらに、プラグ側信号コンタクト部とプラグ側グランドシェル部とが、同軸部の中央に端子部が配置され、グランドシェル部に設けられた同一方向に延在する一対のリード部の間に、信号コンタクト部のリード部が上記延在方向と平行に配置されるように一体化することによりプラグコネクタが構成されている。よって、リセプタクルコネクタのリード部間、およびプラグコネクタのリード部間のいずれにおいてもインピーダンスコントロールをリード部間の間隔調整により行うことができる。この結果、リセプタクルコネクタとプラグコネクタの両方においてインピーダンスの整合が容易であって、これらの部分における信号反射の発生を抑制して高周波領域での使用に有利な構造とすることができる。
 さらに、信号コンタクト部のリード部とグランドシェルのリード部とが面一になっているので、インピーダンスコントロールをリード部間の調整によって正確且つ確実に行うことができ、高周波領域において有利となる。したがって、高周波特性(VSWR)を大幅に改善できる。また、これにより従来よりも高周波(例えば16GHz程度)における使用を可能とすることができる。
 さらに、本発明によるリード部の一面をはんだ付け面とするならば、従来型のRF用コネクタと比較して、はんだ付け強度を維持しつつはんだ付け部のインピーダンス整合を行うことができ、高周波特性に優れる。
本発明の一実施形態に係るRF用コネクタを構成しているリセプタクルコネクタの斜視図である。 同実施形態に係るRF用コネクタを構成しているプラグコネクタの斜視図である。 同実施形態に係るリセプタクル側信号コンタクト部の斜視図である。 同実施形態に係るプラグ側信号コンタクト部の斜視図である。 同実施形態に係るRF用コネクタの嵌合状態における縦断面図である。 同実施形態に係るRF用コネクタの嵌合状態における、リセプタクルコネクタ側からの斜視図である。 同実施形態に係るRF用コネクタの嵌合状態における、プラグコネクタ側からの斜視図である。 同実施形態に係るRF用コネクタを構成しているリセプタクルコネクタの斜視図である。 同実施形態に係るRF用コネクタを構成しているプラグコネクタの斜視図である。
 以下、本発明の一実施形態に係るRF用コネクタについて説明する。
 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。
 図1および図2は、本発明の一実施形態に係るRF用コネクタの概略を示した図である。本発明のRF用コネクタは、リセプタクルコネクタ1と、プラグコネクタ2とから成る。リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ2とはそれぞれ別の回路基板に実装される。リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ2とは一体に嵌合されて、それぞれのコネクタを実装した基板を電気的に接続する。図3および図4は、リセプタクルコネクタ1およびプラグコネクタ2のそれぞれの概略的な分解斜視図を示している。
 リセプタクルコネクタ1は、図3の(a)に示すリセプタクル側信号コンタクト部10、図3の(b)に示すリセプタクル側グランドシェル部20および図3の(c)に示す絶縁部30から成る。リセプタクルコネクタ1は、インサート成型により、リセプタクル側信号コンタクト部10、リセプタクル側グランドシェル部20および絶縁部30を一体で成型することにより得てもよい。
 リセプタクル側信号コンタクト部10のリード部11は、例えば銅合金のような略長方形状の板状の導体から形成される。リード部11の一方の面は回路基板にはんだ付けされるはんだ付け部12であり、その反対側の面には、略円柱形状の端子部13がその面の略法線方向に、はんだ付け部の反対側に向かって突出して設けられている。この端子部13は、絞り加工等によりリード部11と一体的に形成されてもよく、それぞれ別部品として形成された後で一体に接合されてもよい。
 リセプタクル側グランドシェル部20のリード部22は、例えば銅合金のような略U字形状の板状の導体から形成される。リード部22の一方の面は回路基板にはんだ付けされるはんだ付け部25であり、その反対側の面には、円筒形状の同軸部21がその面の略法線方向に、はんだ付け部の反対側に向かって突出して設けられている。さらに、略U字状のリード部22の半円状部22aと同軸部21の外周とは一体化するように形成されている。この同軸部21も絞り加工等によりリード部22と一体的に形成されてもよく、それぞれ別部品として形成された後で一体に接合されてもよい。
 絶縁部30は樹脂等の絶縁体で板状に形成されており、リセプタクル側信号コンタクト部10の端子部13とリセプタクル側グランドシェル部20の同軸部21とが同心に配置されるように、リセプタクル側信号コンタクト部10およびリセプタクル側グランドシェル部20を収容するとともに、これらを互いに電気的に絶縁する。
 リセプタクル側グランドシェル部20のリード部22は、リセプタクル側信号コンタクト部10のリード部11の両側にそのリード部11から所定の間隔だけ離間されて配置されている。また、リード部11の端面14およびリード部22の端面23は、リード部11の長手軸(延在方向)に沿って、絶縁部30の本体部30aの側面から外側に向かって突出している。各リード部の端面14と端面23とは同一平面上に配置されている。
 絶縁体30は、板状の本体部30aの中央に形成された孔部30bを有し、この孔部30bにリセプタクル側グランドシェル部20の同軸部21を挿通してリセプタクル側グランドシェル部20と一体化されている。また、リセプタクル側グランドシェル部20に面する絶縁体30の底部両側にはリード部22、22を部分的に収容する溝部30cが形成されている。リセプタクル側グランドシェル部20の同軸部21を孔部30bに挿通して絶縁体30とリセプタクル側グランドシェル部20とを一体化した状態において、リード部22、22は絶縁体30の両サイドから部分的に突出している。また、孔部30bの内側の同軸部21の内側にはドーナツ板状の絶縁部材30dが挿入され、この絶縁部30dの中心の孔部30eに端子部13を挿通してリセプタクル側信号コンタクト部10が絶縁体30に装着されている。また、絶縁部30の底部中央に溝部30c、30cの間に位置するように収納溝30fが形成されており、この収納溝30fにリセプタクル側信号コンタクト部10のリード部11がはめ込まれる。リード部11の先端部は絶縁体30から若干突出されている。
 一方のプラグコネクタ2は、図4の(a)に示すプラグ側信号コンタクト部40、図4の(b)に示すプラグ側グランドシェル部50および図4の(c)に示す絶縁部60から成る。プラグ側信号コンタクト部40およびプラグ側グランドシェル部50は、それぞれリセプタクル側信号コンタクト部10およびリセプタクル側グランドシェル部20と相補的な形状を有している。また、プラグコネクタ2は、プラグ側信号コンタクト部40、プラグ側グランドシェル部50および絶縁部60を一体で成型することにより得てもよい。
 プラグ側信号コンタクト部40の端子部43は、略長方形状の板状の導体で形成されたリード部41のはんだ付け部42の反対側の面から、その面の略法線方向に、はんだ付け部の反対側に向かって突出して設けられている。その端子部43は略円筒形状であるが、径方向において端子部43の中心軸に沿って等角度で複数の部分に分割されていてもよい(図4の(a)の例では分割されている)。端子部43は、プレス加工等によりリード部41と一体的に形成されてもよく、それぞれ別部品として形成された後で一体に接合されてもよい。
 プラグ側グランドシェル部50の同軸部51は、略U字形状の板状の導体で形成されたリード部52のはんだ付け部55の反対側の面から、その面の略法線方向に、はんだ付け部の反対側に向かって突出して設けられている。同軸部51も略円筒形状であり、径方向において同軸部51の中心軸に沿って等角度で複数の部分に分割されている。さらに、リード部52の半円状部と同軸部51の円弧とは一致するように形成されている。この同軸部51もプレス加工等によりリード部52と一体的に形成されてもよく、それぞれ別部品として形成された後で一体に接合されてもよい。
 絶縁部60は樹脂等の絶縁体で板状に形成されており、プラグ側信号コンタクト部40の端子部43とプラグ側グランドシェル部50の同軸部51とが同心に配置されるように、プラグ側信号コンタクト部40およびプラグ側グランドシェル部50を収容するとともに、これらを互いに電気的に絶縁する。
 絶縁部60は、板状の本体部60aの中央に円筒形の突起部60bを有し、突起部60bの外周側にはプラグ側グランドシェル部50の同軸部51を挿通自在な嵌込孔60cが形成されている。突起部60bの内側にはプラグ側信号コンタクト部40の端子部43を挿通自在とされている。突起部60bの内側の丸型の孔部60dは前述のリセプタクル側信号コンタクト部の端子部13を挿入可能な内径とされ、孔部60dの内周部に縦型の溝部60eが4つ形成されている。これらの溝部60eはプラグ側信号コンタクト部40の4分割された端子部43が挿入される。すなわち、絶縁部60の嵌込孔60cにプラグ側グランドシェル部50の同軸部51上部を嵌め込むとともに、プラグ側信号コンタクト部40の端子43上部を溝部60eに挿入することで、絶縁部60とプラグ側グランドシェル部50とプラグ側信号コンタクト部40とが図2に示したように一体化される。なお、図2に示した状態において、プラグ側グランドシェル部50のリード部52とプラグ側信号コンタクト部40のリード部41とは絶縁部60の外側に若干突出している。
 プラグ側グランドシェル部50のリード部52も、プラグ側信号コンタクト部40のリード部41の両側にそのリード部41から所定の間隔d(図1および図2参照)だけ離間されて配置されている。また、リード部41の端面44およびリード部52の端面53は、リード部41の長手軸(延在方向)に沿って、絶縁部60の側部から外側に向かって若干突出している。端面44と端面53とは同一平面上に配置されている。
 本発明によるRF用コネクタは、上記の間隔dを調整することによってリード部のインピーダンス整合をとることが可能である。この間隔dを変化させることによって、リード部のインピーダンスを所望の数値に適合させることが可能である。
 また、本実施形態の構造を用いて本発明者が行った電磁界シミュレーションの結果によれば、グランドシェル部20、50のリード端面23、53が信号コンタクト部10、40の端面14、44よりも、各リード部の延在方向において約0.5mm外側に突出していた方が、高周波特性が良好であることが判明している。したがって、グランドシェル部20、50のリード端面23、53が信号コンタクト部10、40の端面14、44よりも、各リード部の延在方向において約0.5mm外側に突出していてもよい。
 さらに、リセプタクル側グランドシェル部20の同軸部21の外周面には溝部26が形成され、プラグ側グランドシェル部50の同軸部51の内周面には溝部26に対応した高さにおいて1つ以上の突起部56が形成されてもよい。リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ2とを嵌合させたときに(図5、図6および図7参照)、溝部26に突起部56が入り込むことによって、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ2との間の予期しない脱離が防止される。
 本発明によるコネクタは、端子部のリード部11、41の両側に同軸部のリード部22、52が配置され、端子部のリード部11、41と同軸部のリード部22、52との間隔を調整してインピーダンスコントロールしているので、端子部13、43と同軸部21、51との間の部分におけるインピーダンスの整合が容易であって、この部分における信号反射の発生を抑制して高周波領域での使用に有利な構造とすることができる。
 また、リセプタクル側信号コンタクト部10とリセプタクル側グランドシェル部20とが、同軸部21の中央に端子部13が配置され、グランドシェル部に設けられた同一方向に延在する一対のリード部22、22の間に信号コンタクト部のリード部11が配置されるように一体化することによりリセプタクルコネクタ1が構成されている。さらに、プラグ側信号コンタクト部40とプラグ側グランドシェル部50とが、同軸部51の中央に端子部43が配置され、グランドシェル部に設けられた同一方向に延在する一対のリード部52、52の間に信号コンタクト部のリード部41が配置されるように一体化することによりプラグコネクタ2が構成されている。よって、リセプタクルコネクタ1のリード部間、およびプラグコネクタ2のリード部間のいずれにおいてもインピーダンスコントロールをリード部間の間隔調整により行うことができる。この結果、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ2の両方においてインピーダンスの整合が容易であって、これらの部分における信号反射の発生を抑制して高周波領域での使用に有利な構造とすることができる。
 さらに、信号コンタクト部のリード部11、41とグランドシェル部のリード部22、52とが面一になっているので、インピーダンスコントロールをリード部間の調整によって正確且つ確実に行うことができ、高周波領域において有利となる。したがって、高周波特性(VSWR)を大幅に改善できる。また、これにより従来よりも高周波(例えば16GHz程度)における使用を可能とすることができる。
 さらに、本発明によるリード部の一面をはんだ付け面とするならば、従来型のRF用コネクタと比較して、はんだ付け強度を維持しつつはんだ付け部のインピーダンス整合を行うことができ、高周波特性に優れる。
 本発明は、電子機器の内部部品におけるRFモジュール基板とアンテナ基板とを接続するためのコネクタとして利用することが可能である。
 1 リセプタクルコネクタ
 2 プラグコネクタ
 10 リセプタクル側信号コンタクト部
 11、22、41、52 リード部
 12、25、42、55 はんだ付け部
 13、43 端子部
 14、23、44、53 端面
 20 リセプタクル側グランドシェル部
 21、51 同軸部
 22a、52a 半円状部
 26 溝部
 30、60 絶縁部
 30a 本体部
 30b 孔部
 30c 溝部
 30d 絶縁部材
 30e、60d 孔部
 30f 収納溝
 60b 突起部
 60c 嵌込孔
 60e 溝部
 40 プラグ側信号コンタクト部
 50 プラグ側グランドシェル部
 56 突起部

Claims (12)

  1.  導電性の端子部と;
     この端子部の周囲に配置された環状の導電性の同軸部と;
    を備えたRF用プラグコネクタであって、
     前記同軸部の外周には同一方向に延在する導電性の一対のリード部が設けられ、
     前記端子部は、前記一対のリード部の間に、これらの延在方向と平行になるように配置されたリード部を有し、
     前記端子部のリード部と前記同軸部のリード部との間隔を調整することによりインピーダンスコントロールがされていることを特徴とするRF用プラグコネクタ。
  2.  前記一対のリード部の端面と前記端子部のリード部の端面とは略同一平面上に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のRF用プラグコネクタ。
  3.  前記一対のリード部の端面は、前記端子部のリード部の端面よりも、前記各リード部の延在方向において外側に突出していることを特徴とする請求項1に記載のRF用プラグコネクタ。
  4.  導電性の端子部と;
     この端子部の周囲に配置された環状の導電性の同軸部と;
    を備えたRF用リセプタクルコネクタであって、
     前記同軸部の外周には同一方向に延在する導電性の一対のリード部が設けられ、
     前記端子部は、前記一対のリード部の間に、これらの延在方向と平行になるように配置されたリード部を有し、
     前記端子部のリード部と前記同軸部のリード部との間隔を調整することによりインピーダンスコントロールがされていることを特徴とするRF用リセプタクルコネクタ。
  5.  前記一対のリード部の端面と前記端子部のリード部の端面とは略同一平面上に配置されていることを特徴とする請求項4に記載のRF用リセプタクルコネクタ。
  6.  前記一対のリード部の端面は、前記端子部のリード部の端面よりも、前記各リード部の延在方向において外側に突出していることを特徴とする請求項4に記載のRF用リセプタクルコネクタ。
  7.  リード部及びその一部に突設された端子部を有するリセプタクル側信号コンタクト部と、該リセプタクル側信号コンタクト部の両側に配置され同一方向に延在する一対のリード部及びこれらリード部に接続された筒型の同軸部を有し、該同軸部の中央に前記リセプタクル側信号コンタクト部の端子部が配置されるように絶縁部を介して前記リセプタクル側信号コンタクト部と一体化されるリセプタクル側グランドシェル部と、を有するリセプタクルコネクタと;
     リード部及びその一部に突設された端子部を有するプラグ側信号コンタクト部と、該プラグ側信号コンタクト部の両側に配置され同一方向に延在するリード部及びこれらリードに接続された筒型の同軸部を有し、該同軸部の中央に前記プラグ側信号コンタクト部の端子部が配置されるように絶縁部を介して前記プラグ側信号コンタクト部と一体化されるプラグ側グランドシェル部と、を有するプラグコネクタと;
    を備えるRF用コネクタであって、
     前記リセプタクルコネクタの同軸部と前記プラグコネクタの同軸部とを嵌合することにより、前記リセプタクルコネクタの端子部と前記プラグコネクタの端子部とが接続自在であり、
     前記リセプタクル側グランドシェル部の一対のリードの間に、これらの延在方向と平行になるように前記リセプタクル側信号コンタクト部のリード部が配置され、
     前記プラグ側グランドシェル部の一対のリードの間に、これらの延在方向と平行になるように前記プラグ側信号コンタクト部のリード部が配置されていることを特徴とするRF用コネクタ。
  8.  前記リセプタクル側信号コンタクト部のリード部と前記リセプタクル側グランドシェル部のリード部とがいずれも板状に形成され、
     前記リセプタクル側グランドシェル部のリード部は、前記リセプタクル側グランドシェル部の同軸部の中心軸に対して直交方向に突出し、
     前記リセプタクル側信号コンタクト部のリード部と前記リセプタクル側グランドシェル部のリード部とが面一に配置されていることを特徴とする請求項7に記載のRF用コネクタ。
  9.  前記プラグ側信号コンタクト部のリード部と前記プラグ側グランドシェル部のリード部とがいずれも板状に形成され、
     前記プラグ側グランドシェル部のリード部は、前記プラグ側グランドシェル部の同軸部の中心軸に対して直交方向に突出し、
     前記プラグ側信号コンタクト部のリード部と前記プラグ側グランドシェル部のリード部とが面一に配置されていることを特徴とする請求項7または8に記載のRF用コネクタ。
  10.  前記リセプタクル側信号コンタクト部のリード部と前記リセプタクル側グランドシェル部のリード部との一面、または前記プラグ側信号コンタクト部のリード部と前記プラグ側グランドシェル部のリード部との一面が面一に配置されて、前記リセプタクルコネクタまたは前記プラグコネクタがこれらの一面をはんだ付け面として回路基板のパターンに接続自在であることを特徴とする請求項7~9のいずれか一項に記載のRF用コネクタ。
  11.  前記リセプタクル側グランドシェル部及びプラグ側グランドシェル部のリード部の端面と、前記リセプタクル側信号コンタクト部及びプラグ側信号コンタクト部のリードの端面とは、それぞれ略同一平面上に配置されていることを特徴とする請求項7~10のいずれか一項に記載のRF用コネクタ。
  12.  前記リセプタクル側グランドシェル部及びプラグ側グランドシェル部のリード部の端面は、それぞれ前記リセプタクル側信号コンタクト部及びプラグ側信号コンタクト部のリードの端面よりも、前記各リード部の延在方向において外側に突出していることを特徴とする請求項7~10のいずれか一項に記載のRF用コネクタ。
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