发明内容
本发明要解决的问题
如上所述,在与电路基板的面对接的绝缘基体上安装有信号用接触导体、和具有包围信号用接触导体的环状部并传递接地电位的接地用接触导体而构成,在安装在电路基板而使用的同轴连接器装置中,从防止传送的高频信号的反射并提高传送效率的观点而言,期望其特性阻抗被设定为特定的值,例如,与在该同轴连接器装置经由对侧连接器装置连结的同轴缆线所呈现的特性阻抗取得匹配(matching)的值。例如,由于同轴缆线的特性阻抗的设定值一般为50Ω,因此期望同轴连接器装置的特性阻抗也被设定为50Ω,所以,对于同轴连接器装置的适当的特性阻抗例如为50Ω。
安装在电路基板而使用的同轴连接器装置的特性阻抗根据信号用接触导体与接地用接触导体之间的阻抗来决定,信号用接触导体与接地用接触导体之间的阻抗,与信号用接触导体与接地用接触导体之间的绝缘体(也包含空气)的相对介电常数有关。而且,在如上所述的以往的同轴连接器装置中,信号用接触导体与接地用接触导体之间由绝缘基体填充,绝缘基体通常呈现出大于1的相对介电常数。据此,例如,为了得到适当的特性阻抗即50Ω的特性阻抗,需要使信号用接触导体与接地用接触导体的间隔比较大。然而,在安装在电路基板而使用的同轴连接器装置中,随着安装在电路基板的其它电子元器件等的小型化、以及电路基板自身所要求的小型化,要求整体的小型化,难以使信号用接触导体与接地用接触导体的间隔比较大。
这样,在以往的同轴连接器装置中,难以以整体的小型化这样的要求为基础而呈现出适当的特性阻抗、例如50Ω的特性阻抗,不可避免地导致呈现出低于50Ω的特性阻抗。即,以往的同轴连接器装置处于无法兼顾实现整体的小型化、和呈现出适当的特性阻抗的状况。
鉴于这点,本申请的权利要求所述的发明提供一种同轴连接器装置,在与电路基板的面对接的绝缘基体上安装有信号用接触导体、及具有包围该信号用接触导体的环状部并传递接地电位的接地用接触导体而构成,安装在电路基板而使用,可以在实现整体的小型化的基础上,例如呈现出与经由嵌合连接的对侧连接器装置而连结的同轴缆线的特性阻抗取得匹配的、适当的特性阻抗。
用于解决问题的方法
从本申请的权利要求书的权利要求1到权利要求5中任一项所述的发明(以下称作本发明申请)的同轴连接器装置的特征在于,包括:绝缘基体,配置于电路基板的面上;信号用接触导体,设有从绝缘基体突出的接触连接部、以及配置于绝缘基体的与电路基板的面对接的部分(电路基板对接部分)并与电路基板的信号端子部连接的信号用连接部,并组装于绝缘基体;以及接地用接触导体,设有沿着电路基板的面包围信号用接触导体的接触连接部的环状部、以及配置于绝缘基体的与电路基板的面对接的部分的信号用接触导体的接触连接部和信号用连接部的周围、与电路基板的接地端子部连接的接地用连接部,并组装于绝缘基体,其中,在绝缘基体的电路基板对接部分的信号用接触导体的接触连接部和信号用连接部、与接地用接触导体的接地用连接部之间的部位,形成有断续地或者连续地包围信号用接触导体的接触连接部和信号用连接部的槽,并且,接地用接触导体的环状部的一端部与接地用连接部之间的至少1个连结部向从信号用接触导体分离的方向移位。
上述结构的本发明申请的同轴连接器装置,是设有从绝缘基体突出的接触连接部、以及配置于绝缘基体的电路基板对接部分并与电路基板的信号端子部连接的信号用连接部的信号用接触导体,以及设有沿着电路基板的面包围信号用接触导体的接触连接部的环状部、以及配置于绝缘基体的电路基板对接部分的信号用接触导体的接触连接部及信号用连接部的周围、并与电路基板的接地端子部连接的接地用连接部的接地用接触导体组装在配置于电路基板的面上的绝缘基体而构成的。而且,在绝缘基体的电路基板对接部分的信号用接触导体的接触连接部和信号用连接部、与接地用接触导体的接地用连接部之间的部位,形成有断续地或者连续地包围信号用接触导体的接触连接部和信号用连接部的槽,并且,接地用接触导体的环状部的一端部与接地用连接部之间的至少1个连结部向从信号用接触导体分离的方向移位。
本发明申请的同轴连接器装置在安装在电路基板并用于实际的使用时,绝缘基体的形成有槽的电路基板对接部分与电路基板的面对接并配置于电路基板的面上,设在信号用接触导体的信号用连接部与电路基板的信号端子部连接,并且,设在接地用接触导体的接地用连接部与电路基板的接地端子部连接。
在这样的本发明申请的同轴连接器装置中,在其绝缘基体的电路基板对接部分中,信号用接触导体的接触连接部和信号用连接部、与接地用接触导体的接地用连接部,夹着构成绝缘基体的绝缘材料和填充槽的空气层对置,其中,该槽形成于绝缘基体的电路基板对接部分,断续地或者连续地包围信号用接触导体的接触连接部和信号用连接部。即,在绝缘基体的信号用接触导体与接地用接触导体之间,配置有构成绝缘基体的绝缘材料和槽内的空气层。由于构成绝缘基体的绝缘材料的相对介电常数大于1,因此绝缘基体的信号用接触导体与接地用接触导体之间的绝缘体(也包含空气)的相对介电常数,与没有形成于绝缘基体的电路基板对接部分的槽、在绝缘基体的信号用接触导体的接触连接部和信号用连接部、与接地用接触导体的接地用连接部之间仅配置有构成绝缘基体的绝缘材料的情况相比降低。而且,这样的相对介电常数的降低程度,与形成于绝缘基体的电路基板对接部分的槽的规模、即填充槽的空气层的规模有关。
另外,在本发明申请的同轴连接器装置中,接地用接触导体的环状部的一端部与接地用连接部之间的连结部向从信号用接触导体分离的方向移位。据此,在其绝缘基体中,与没有这样的移位的情况相比,扩大了信号用接触导体与接地用接触导体之间的距离(间隔)。而且,这样的信号用接触导体与接地用接触导体之间的距离的扩大程度,与接地用接触导体的环状部的一端部与接地用连接部之间的连结部的向从信号用接触导体分离的方向的移位的程度有关。
绝缘基体的信号用接触导体与接地用接触导体之间的绝缘体(也包含空气)的相对介电常数和信号用接触导体与接地用接触导体之间的距离,分别左右信号用接触导体与接地用接触导体之间的阻抗,信号用接触导体与接地用接触导体之间的阻抗决定同轴连接器装置的特性阻抗。所以,在本发明申请的同轴连接器装置中,如上所述,信号用接触导体与接地用接触导体之间的绝缘体(也包含空气)的相对介电常数降低,并且,扩大信号用接触导体与接地用接触导体之间的距离,信号用接触导体与接地用接触导体之间的阻抗与不是这样的情况相比增大,其结果是,增大了特性阻抗。
发明的效果
根据上述本发明申请的同轴连接器装置,在绝缘基体的电路基板对接部分的信号用接触导体的接触连接部及信号用连接部与接地用接触导体的接地用连接部之间的部位,形成有断续地或者连续地包围信号用接触导体的接触连接部和信号用连接部的槽,并且,接地用接触导体的环状部的一端部与接地用连接部之间的至少1个连结部向从信号用接触导体分离的方向移位,从而与没有这样的槽及移位的情况相比,可以实现特性阻抗的增大。而且,通过调整形成于绝缘基体的电路基板对接部分的槽的规模、或者接地用接触导体的环状部的一端部与接地用连接部之间的至少1个连结部的向从信号用接触导体分离的方向的移位的程度,可以控制特性阻抗的增大的程度。即,例如,不需要扩大整体的规模地使信号用接触导体与接地用接触导体之间的距离增大,就可以使特性阻抗增大。
其结果是,根据本发明申请的同轴连接器装置,可以在实现整体的小型化的基础上,例如,可以呈现出取得与经由嵌合连接的对侧连接器装置而连结的同轴缆线的特性阻抗匹配的、适当的特性阻抗。
附图说明
图1是表示本发明申请的第一形态的同轴连接器装置的一个例子的立体图。
图2是表示从底面侧观察本发明申请的第一形态的同轴连接器装置的一个例子的立体图。
图3是表示本发明申请的第一形态的同轴连接器装置的一个例子的仰视图。
图4是表示图3的IV-IV线剖面的剖视图。
图5是表示本发明申请的第一形态的同轴连接器装置的一个例子安装于电路基板的状态的立体图。
图6是表示本发明申请的第一形态的同轴连接器装置的一个例子安装于电路基板并与对侧同轴连接器嵌合连接的状态的立体图。
图7是表示从底面侧观察本发明申请的第二形态的同轴连接器装置的一个例子的立体图。
图8是表示本发明申请的第二形态的同轴连接器装置的一个例子的仰视图。
图9是表示从底面侧观察本发明申请的第三形态的同轴连接器装置的一个例子的立体图。
图10是表示本发明申请的第三形态的同轴连接器装置的一个例子的仰视图。
具体实施形态
根据以下描述的关于本发明申请的实施例(实施例1~实施例3),说明用于实施本发明申请的形态。
实施例1
图1(立体图)、图2(从底面侧观察的立体图)及图3(仰视图)表示本发明申请的第一形态的同轴连接器装置的一个例子。
在图1、图2及图3中,成为本发明申请的第一形态的同轴连接器装置的一个例子的同轴连接器装置11,在安装在电路基板的基础上,与另一同轴连接器装置(对侧同轴连接器装置)进行嵌合连接而使用。而且,同轴连接器装置11例如由合成树脂材料等绝缘材料形成,包括配置于安装有同轴连接器装置11的电路基板的面上的绝缘基体12。绝缘基体12具有与安装有同轴连接器装置11的电路基板的面对接的底面侧部分即电路基板对接部分12a、和与其对置的上面侧部分12b,在其中央部分形成有将电路基板对接部分12a与上面侧部分12b连通的透孔12c(图1~图3中未出现,如后述的图4所示)。
另外,同轴连接器装置11包括信号用接触导体13,该信号用接触导体13例如由合金板材制成的具有弹性的导电材料形成,从电路基板对接部分12a侧向上面侧部分12b侧贯穿形成于绝缘基体12的中央部分的透孔12c,组装于绝缘基体12。在信号用接触导体13设有:在绝缘基体12中从电路基板对接部分12a侧贯穿透孔12c并向上面侧部分12b侧延伸、成为从绝缘基体12突出的圆柱状部的接触连接部13a;以及在绝缘基体12的电路基板对接部分12a中从接触连接部13a向绝缘基体12的外部延伸的信号用连接部13b。接触连接部13a起到与嵌合连接有同轴连接器装置11的对侧同轴连接器的信号用接触导体接触的作用,信号用连接部13b例如利用焊接与设在具有配置有绝缘基体12的面的电路基板的信号端子连接。
并且,同轴连接器装置11包括接地用接触导体15,该接地用接触导体15例如由合金板材制成的具有弹性的导电材料形成,在绝缘基体12的上面侧部分12b侧,沿着配置有绝缘基体12的电路基板的面,将信号用接触导体13、特别是其接触连接部13a包围,组装于绝缘基体12。在接地用接触导体15设有:配置于绝缘基体12的上面侧部分12b上,成为包围信号用接触导体13的接触连接部13a的圆筒状部的环状部15a;配置于绝缘基体12的电路基板对接部分12a的信号用接触导体13的接触连接部13a和信号用连接部13b的周围,向绝缘基体12的外部延伸的接地用连接部15b;以及在环状部15a的绝缘基体12侧的端部与接地用连接部15b之间的连结部15c(图1~图3中未出现,如后述的图4所示)。环状部15a起到与嵌合连接有同轴连接器装置11的对侧同轴连接器装置的接地用接触导体接触的作用,连结部15c从环状部15a的一端部在绝缘基体12内向电路基板对接部分12a侧延伸并与接地用连接部15b连结,接地用连接部15b例如利用焊接与设在具有配置有绝缘基体12的面的电路基板的接地端子连接。
在这样的基础上,如图2及图3所示,在绝缘基体12的电路基板对接部分12a中,接地用接触导体15的接地用连接部15b配置为,将配置于电路基板对接部分12a的中央部分的信号用接触导体13的接触连接部13a从三方包围。而且,在绝缘基体12的电路基板对接部分12a,在信号用接触导体13与接地用接触导体15之间的部位,更具体而言,在信号用接触导体13的接触连接部13a和信号用连接部13b、与接地用接触导体15的接地用连接部15b之间的部位,例如是5个的多个槽16将信号用接触导体13的接触连接部13a和信号用连接部13b断续地围住,并且在同一平面内开口而形成。这些5个槽16中的3个配置为,将信号用接触导体13的接触连接部13a从三方包围,另外,其余的2个配置为,夹着信号用接触导体13的信号用连接部13b。
通过这样在绝缘基体12的电路基板对接部分12a形成多个槽16,在绝缘基体12中,在信号用接触导体13与接地用接触导体15之间存在槽16。在表示图3的IV-IV线剖面的图4中,表示在绝缘基体12中,在信号用接触导体13的接触连接部13a与接地用接触导体15的接地用连接部15b之一之间存在1个槽16的样子。此外,形成于绝缘基体12的电路基板对接部分12a的多个槽16,其数量当然不限于5个,也可以配置为任意的个数断续地围住信号用接触导体13的接触连接部13a和信号用连接部13b。
另外,如图4所示,在同轴连接器装置11中,在绝缘基体12中接地用接触导体15的环状部15a的一端部与接地用连接部15b之间的至少1个连结部15c,向绝缘基体12的外侧弯曲,向从信号用接触导体13分离的方向移位。据此,绝缘基体12的信号用接触导体13与接地用接触导体15之间的距离(间隔),与连结部15c没有这样的移位的情况相比增大。
在上述结构的同轴连接器装置11中,在其绝缘基体12中,信号用接触导体13与接地用接触导体15夹着构成绝缘基体12的合成树脂材料等绝缘材料、和填充形成于绝缘基体12的电路基板对接部分12a的槽16的空气层而对置。即,在绝缘基体12的信号用接触导体13与接地用接触导体15之间,配置有构成绝缘基体12的合成树脂材料等绝缘材料、和槽16内的空气层。由于构成绝缘基体12的合成树脂材料等绝缘材料的相对介电常数大于1,因此绝缘基体12的信号用接触导体13与接地用接触导体15之间的绝缘体(也包含空气)的相对介电常数,与没有形成于绝缘基体12的电路基板对接部分12a的槽16,在绝缘基体12的信号用接触导体13与接地用接触导体15之间仅配置有构成绝缘基体12的合成树脂材料等绝缘材料的情况相比降低。而且,这样的相对介电常数降低的程度,与形成于绝缘基体12的电路基板对接部分12a的槽16的规模、即填充槽16的空气层的规模有关。
通过这样,绝缘基体12的信号用接触导体13与接地用接触导体15之间的绝缘体(也包含空气)的相对介电常数降低,从而信号用接触导体13与接地用接触导体15之间的阻抗与在绝缘基体12的电路基板对接部分12a不形成槽16的情况相比增大,其结果是,由信号用接触导体13与接地用接触导体15之间的阻抗决定的同轴连接器装置11的特性阻抗,与在绝缘基体12的电路基板对接部分12a不形成槽16的情况相比增大。
另外,在同轴连接器装置11中,在绝缘基体12中接地用接触导体15的环状部15a的一端部与接地用连接部15b之间的至少1个连结部15c,向绝缘基体12的外侧弯曲,向从信号用接触导体13分离的方向移位,据此,绝缘基体12的信号用接触导体13与接地用接触导体15之间的距离(间隔),与连结部15c没有这样的移位的情况相比增大。据此,信号用接触导体13与接地用接触导体15之间的阻抗,与连结部15c没有上述移位的情况相比增大,其结果是,由信号用接触导体13与接地用接触导体15之间的阻抗决定的同轴连接器装置11的特性阻抗,与连结部15c没有上述移位的情况相比增大。
除了槽16及接地用接触导体15的连结部15c,与同轴连接器装置11同样构成,在绝缘基体的电路基板对接部分不形成槽,接地用接触导体的连结部不向从信号用接触导体分离的方向移位,在使用上述这样的参照用同轴连接器装置和同轴连接器装置11而进行的实验的结果中,例如,参照用同轴连接器装置的特性阻抗约为40.2Ω,与之相对,同轴连接器装置11的特性阻抗示出大幅高于约40.2Ω的值,根据槽16的规模呈现出约49.7Ω这样的极其接近50Ω的特性阻抗。
这样,根据同轴连接器装置11,通过调整形成于绝缘基体12的电路基板对接部分12a的槽16的规模、或者接地用接触导体15的环状部15a的一端部与接地用连接部15b之间的连结部15c的向从信号用接触导体13分离的方向移位的程度,可以控制特性阻抗的增大的程度。即,例如,不需要扩大整体的规模地使信号用接触导体13与接地用接触导体15之间的距离增大,就可以使特性阻抗增大。
其结果是,根据同轴连接器装置11,可以在实现整体的小型化的基础上,例如可以呈现出取得与经由嵌合连接的对侧连接器装置而连结的同轴缆线的、例如50Ω的特性阻抗匹配的、适当的特性阻抗。
图5表示上述同轴连接器装置11安装在电路基板20的状态。在图5中,同轴连接器装置11的绝缘基体12使其电路基板对接部分12a与电路基板20的面20a对接,配置于电路基板20的面20a上。而且,同轴连接器装置11的信号用接触导体13的信号用连接部13b例如焊接连接于设在电路基板20的面20a的信号端子部21,另外,同轴连接器装置11的接地用接触导体15的接地用连接部15b例如焊接连接于设在电路基板20的面20a的接地端子部22。
图6表示在如图5所示的安装在电路基板20的同轴连接器装置11,嵌合连接有与同轴缆线30连结的对侧同轴连接器装置31的状态。在图6中,对侧同轴连接器31的接地用接触导体32与同轴连接器装置11的接地用接触导体15连接,在对侧同轴连接器装置31的接地用接触导体32的内侧(图6中未出现),对侧同轴连接器装置31的信号用接触导体与同轴连接器装置11的信号用接触导体13连接。据此,来自电路基板20的高频信号经由同轴连接器装置11及对侧同轴连接器装置31,通过同轴缆线30传送;或者通过同轴缆线30的高频信号经由对侧同轴连接器装置31及同轴连接器装置11,传递至电路基板20。
实施例2
图7(从底面侧观察的立体图)及图8(仰视图)表示本发明申请的第二形态的同轴连接器装置的一个例子。
如图7及图8所示,成为本发明申请的第二形态的同轴连接器装置的一个例子的同轴连接器装置41,也是在安装于电路基板的基础上,与其它同轴连接器装置(对侧同轴连接器装置)进行嵌合连接而使用的。而且,同轴连接器装置41其大部分与上述图1~图4所示的同轴连接器装置11同样构成,在图7及图8中,对于与同轴连接器装置11同样构成的部分标注与图1~图4共通的标号,省略其重复说明。
在同轴连接器装置41中,在绝缘基体12的电路基板对接部分12a,取代上述同轴连接器装置11的多个槽16,形成连续的槽42。该槽42在绝缘基体12的电路基板对接部分12a的、信号用接触导体13与接地用接触导体15之间的部位,更具体而言,在信号用接触导体13的接触连接部13a和信号用连接部13b与接地用接触导体15的接地用连接部15b之间的部位,连续地围住信号用接触导体13的接触连接部13a和信号用连接部13b,并且在同一平面内开口而形成。而且,槽42具有:配置于信号用接触导体13的接触连接部13a的周围的圆弧状的部分、以及夹着信号用接触导体13的信号用连接部13b而对置的一对直线状的部分。其它结构与上述同轴连接器装置11相同。
这样,根据在绝缘基体12的电路基板对接部分12a形成有连续的槽42的同轴连接器装置41,也可以得到与利用上述同轴连接器装置11可以得到的作用效果同样的作用效果,但由于连续地围住信号用接触导体13的接触连接部13a和信号用连接部13b的连续的槽42的存在而得到的作用效果的程度,比在上述同轴连接器装置11中由于断续地围住信号用接触导体13的接触连接部13a和信号用连接部13b的多个槽16的存在而得到的作用效果更为显著。
实施例3
图9(从底面侧观察的立体图)及图10(仰视图)表示本发明申请的第三形态的同轴连接器装置的一个例子。
如图9及图10所示,成为本发明申请的第三形态的同轴连接器装置的一个例子的同轴连接器装置43,也是在安装于电路基板的基础上,与其它同轴连接器装置(对侧同轴连接器装置)进行嵌合连接而使用的。而且,同轴连接器装置43其大部分与上述图1~图4所示的同轴连接器装置11同样构成,在图9及图10中,对于与同轴连接器装置11同样构成的部分标注与图1~图4共通的标号,省略其重复说明。
在同轴连接器装置43中,在绝缘基体12的电路基板对接部分12a,取代上述同轴连接器装置11的多个槽16,形成连续的槽44。该槽44在绝缘基体12的电路基板对接部分12a的、信号用接触导体13与接地用接触导体15之间的部位,更具体而言,在信号用接触导体13的接触连接部13a和信号用连接部13b与接地用接触导体15的接地用连接部15b之间的部位,连续地围住信号用接触导体13的接触连接部13a和信号用连接部13b,并且在同一平面内开口而形成。而且,槽44具有:配置于信号用接触导体13的接触连接部13a的周围的去掉角的矩形的部分、以及夹着信号用接触导体13的信号用连接部13b而对置的一对直线状的部分。其它结构与上述同轴连接器装置11相同。
这样,根据在绝缘基体12的电路基板对接部分12a形成有连续的槽44的同轴连接器装置43,也可以得到与利用上述同轴连接器装置11可以得到的作用效果同样的作用效果,但由于连续地围住信号用接触导体13的接触连接部13a和信号用连接部13b的连续的槽44的存在而得到的作用效果的程度,比在上述同轴连接器装置11中由于断续地围住信号用接触导体13的接触连接部13a和信号用连接部13b的多个槽16的存在而得到的作用效果更为显著。
工业上的实用性
以上的本发明申请的同轴连接器装置,用于从电路基板向外部或者从外部向该电路基板进行需要电磁波屏蔽的信号的传送,安装在电路基板上,例如,与同轴缆线连结并与对侧连接器装置嵌合连接来使用时,在实现整体的小型化的基础上,例如,作为可以呈现出取得与经由嵌合连接的对侧连接器装置而连结的同轴缆线的特性阻抗匹配的、适当的特性阻抗,可以广泛适用于各种电子设备等。
标号说明
11、41、43 同轴连接器装置,12 绝缘基体,12a 电路基板对接部分,12b 上面侧部分,13 信号用接触导体,13a 接触连接部,13b 信号用连接部,15 接地用接触导体,15a 环状部,15b 接地用连接部,15c 连结部,16、42、44 槽,20 电路基板,21 信号端子部,22 接地端子部,30 同轴缆线,31 对侧同轴连接器装置。