JP2007141608A - 高周波同軸コネクタ及び平衡コネクタ評価用基板 - Google Patents

Abstract

【課題】精度よく測定するための、また、部品点数を削減するとともに作業時間を低減するための、さらには、平衡−不平衡線路の切替部分の設計を容易にするための、高周波同軸コネクタ及び平衡コネクタ評価用基板を提供する。
【解決手段】高周波同軸コネクタ１は、一対の同軸コネクタ部８を略Ｖ字状に配置し且つ一体化してなるコネクタ本体６と、一対の同軸コネクタ部８の各芯線１１端部に連成されてコネクタ本体６から突出し取り付け先となる基板４の平衡線路３に接続される一対のコンタクト７とを有する。平衡コネクタ評価用基板２は、平衡線路３を有する基板４と、平衡線路３の一端に接続される平衡コネクタ５と、平衡線路３の他端に接続される高周波同軸コネクタ１とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、平衡コネクタを評価するための基板と、この平衡コネクタ評価用基板に備えることが好適な高周波同軸コネクタとに関する。

平衡ケーブル（例えば安価なツイストペアケーブルなど）の端末に設ける平衡コネクタの特性を評価しようとする場合、ネットワークアナライザやオシロスコープなどの測定器を用いる必要性がある。この測定器は、測定ケーブルとして同軸ケーブルを備えることから、平衡コネクタと同軸ケーブルとの間に平衡線路と不平衡線路とを有する評価用基板を設けて測定・評価をしなければならないことになる。

上記のことをふまえると、評価用基板は、この評価用基板の平衡線路に平衡コネクタを接続し、平衡線路から分かれる二つの不平衡線路の各端末に、不平衡の同軸コネクタを設ける構造が考えられる。このような評価用基板における二つの同軸コネクタは、測定器から伸びる同軸ケーブルを接続する都合上、同軸ケーブル同士の干渉や取付工具に配慮して離すように配置がなされることになる。二つの不平衡線路は、平衡線路と二つの同軸コネクタとの配置に応じて間隔が開くように形成される。平衡−不平衡線路は、略Ｙ字状の経路となるように形成される。

尚、平衡コネクタに関しては下記特許文献１の開示技術が知られている。また、同軸コネクタに関しては下記特許文献２の開示技術が知られている。また、平衡−不平衡線路に関しては下記特許文献３の開示技術が知られている。
特許第３５３３５６８号公報 特許第２９７６３２４号公報 特開平６−２１５６４７号公報

上記の平衡コネクタ評価用基板は、二つの同軸コネクタの配置関係から、平衡−不平衡線路が長く（特に不平衡線路が長く）なるとともに不平衡線路の間隔が開いてしまうという問題点を有している。従って、上記の平衡コネクタ評価用基板は、高周波の損失が大きくなり、精度の良い測定ができないという問題点を有している。

また、上記の平衡コネクタ評価用基板は、二つの同軸コネクタを有することから、部品点数が多く組み立て作業時間もかかるという問題点を有している。

さらに、上記の平衡コネクタ評価用基板は、インピーダンスの関係から、平衡−不平衡線路における切替部分の設計が容易でなく、切替部分の設計如何によって信号の損失や反射が大きくなり、平衡コネクタに対する測定値に影響を来すという問題点を有している。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、精度よく測定するための、また、部品点数を削減するとともに作業時間を低減するための、さらには、平衡−不平衡線路の切替部分の設計を容易にするための、高周波同軸コネクタ及び平衡コネクタ評価用基板を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明の高周波同軸コネクタは、一対の同軸コネクタ部を略Ｖ字状に配置し且つ一体化してなるコネクタ本体と、前記一対の同軸コネクタ部の各芯線端部に連成されて前記コネクタ本体から突出し取り付け先となる基板の平衡線路に接続される一対のコンタクトとを有することを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、一対の同軸コネクタ部の向きが平行でなく角度を持って配置される。これにより測定器の同軸ケーブル同士の干渉等が避けられる。また、本発明によれば、一対の同軸コネクタ部が一体化される。これにより部品点数が削減され、組み立てに係る作業時間も低減される。さらに、本発明によれば、一対のコンタクトが直接、基板の平衡線路に接続される。本発明の高周波同軸コネクタを用いると、基板は平衡線路のみの設計となり、不平衡線路の存在しないものとなる。

請求項２記載の本発明の高周波同軸コネクタは、請求項１に記載の高周波同軸コネクタにおいて、前記一対の同軸コネクタ部を、これらにより挟む角度が鋭角となるよう配置し一体化することを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、同軸コネクタ部の芯線とコンタクトとの連続部分が緩やかに例えば折れ曲がる形状になる。これにより連続部分での信号の流れがスムーズになる。また、本発明によれば、芯線同士の間隔が狭くなる。これにより高周波の損失が低減される。

請求項３記載の本発明の高周波同軸コネクタは、請求項１又は請求項２に記載の高周波同軸コネクタにおいて、前記一対のコンタクトそれぞれを、前記基板の平衡線路形成面に対して直交方向に細長い断面略矩形状に形成することを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、差動インピーダンスと強度確保との両方に配慮したコンタクト形状になる。基板上の平衡線路は、線間のスペースを狭く且つ線幅を細く設計することから、目的とする差動インピーダンスが異なる基板に広く対応させようとすると、コンタクトの幅をできるだけ狭く、コンタクトを細く設計する必要がある。しかしながら、細く設計すると強度不足に陥る恐れがある。本発明によれば、コンタクトの形状が基板の平衡線路形成面に対して直交方向に細長い断面略矩形状になることから、細くても強度が確保される。

上記課題を解決するためになされた請求項４記載の本発明の平衡コネクタ評価用基板は、平衡線路を有する基板と、前記平衡線路の一端に接続される平衡コネクタと、前記平衡線路の他端に接続される請求項１ないし請求項３いずれか記載の高周波同軸コネクタとを備えることを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、上記の高周波同軸コネクタを有するとともに不平衡線路の存在しない評価用基板になる。評価用基板は、基板に対して平衡コネクタと高周波同軸コネクタとを接続するのみで組み立てられる。

請求項１、４に記載された本発明によれば、精度よく測定することができるという効果を奏する。また、部品点数を削減するとともに組み立てに係る作業時間を低減することができるという効果を奏する。さらには、平衡−不平衡線路切替部分の設計を容易にすることができるという効果を奏する。

請求項２に記載された本発明によれば、信号の流れに配慮することができるという効果を奏する。請求項３に記載された本発明によれば、差動インピーダンスと強度確保との両方に配慮することができるという効果を奏する。

以下、図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は本発明の高周波同軸コネクタの一実施の形態を示す断面図であり、図１（ｂ）は本発明の平衡コネクタ評価用基板の一実施の形態を示す構成図である。また、図２は高周波同軸コネクタの斜視図、図３は高周波同軸コネクタの三面図である。

図１ないし図３において、引用符号１は本発明の高周波同軸コネクタを示している。この高周波同軸コネクタ１は、図１（ｂ）に示す本発明の平衡コネクタ評価用基板２の一構成部材として備えられている。平衡コネクタ評価用基板２は、平衡線路３を有する基板４と、平衡線路３の一端に接続される平衡コネクタ５と、平衡線路３の他端に接続される高周波同軸コネクタ１とを備えて構成されている。以下、各構成部材について説明する。

高周波同軸コネクタ１は、コネクタ本体６と、このコネクタ本体６から突出する一対のコンタクト７とを有している。コネクタ本体６は、一対の同軸コネクタ部８を略Ｖ字状に配置し且つ一体化してなる構造を有している。コネクタ本体６は、金属筐体９と、絶縁体１０と、一対の芯線１１とを有している。金属筐体９及び絶縁体１０は、一対の同軸コネクタ部８の共通部材となるように形成されている。金属筐体９の材質としては、ステンレス、銅合金、アルミニウム等が一例として挙げられる。また、金属筐体９の表面処理としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｐａ等が一例として挙げられる。

金属筐体９には、図示しない同軸ケーブルに対する一対の測定ケーブル接続部１２が形成されている。また、金属筐体９には、基板４に対する一対の基板固定部１３が形成されている。測定ケーブル接続部１２は、同軸コネクタ部８を構成する部分であって、筐体本体１４から突出するように形成されている。測定ケーブル接続部１２は、略筒状であって、この外側には、雄ねじ１５が所定の範囲で形成されている。筐体本体１４は、各測定ケーブル接続部１２が突出する一対の斜面１６と、基板４が当接する基板当接面１７とを有している。

基板固定部１３は、基板当接面１７の側縁部から突出するように形成されている。基板固定部１３は、基板４を挟み込んで半田付けをすることができるような形状に形成されている。基板固定部１３には、基板４を挟み込むことができるような格好の基板差込溝１８が形成されている。尚、図中の基板固定部１３の形状は一例であるものとする。

基板当接面１７の中央には、一対の測定ケーブル接続部１２に連通する開口部１９が形成されている。開口部１９は、一対の基板固定部１３の間に形成されている。開口部１９及び一対の測定ケーブル接続部１２の内部には、絶縁体１０が設けられている。絶縁体１０は、絶縁性を有する円柱を略Ｖ字状に配置し且つ一体化してなる構造を有している。

一対の芯線１１は、導電性を有しており、絶縁体１０の内部において略Ｖ字状に配置されている。一対の芯線１１の各一端には、図示しない同軸ケーブルの中心導体に対して電気的に接触する中心導体接続部２０が形成されている。一対の芯線１１の各他端には、それぞれコンタクト７が連成されている。芯線１１の他端とコンタクト７は、折れ曲がるように連成されている。

コネクタ本体６において、特に符号を付さないが、コンタクト７の突出するコンタクト突出面は、基板当接面１７に対して同一平面となるように形成されている。

図中のθは一対の同軸コネクタ部８により挟まれる角度を示している。本形態においては、θが鋭角になるように一対の同軸コネクタ部８が略Ｖ字状に配置されている。θが鋭角の場合には、同軸コネクタ部８の芯線１１とコンタクト７との連続部分が緩やかに折れ曲がるような形状になり、連続部分での信号の流れがスムーズになるという利点を有する（尚、θが鈍角の場合には、図示しない同軸ケーブル同士の干渉等が起こり難くなる。直角の場合には、上記二つの利点の中間の利点を有する）。

コンタクト７は、基板当接面１７の中央に露出する絶縁体１０から突出するように配置形成されている。コンタクト７は、基板４の後述する平衡線路形成面２１に対して直交方向に細長い断面略矩形状に形成されている（断面略矩形状が好ましいが、この限りでないものとする）。

基板４の表面は、平衡線路形成面２１となっており、平衡線路３が形成されている（平衡線路３のみで、不平衡線路は存在しない。不平衡線路は一対の芯線１１に相当する）。基板４の表裏面には、グランド２２が形成されている。平衡コネクタ５は、測定対象、若しくは測定対象のコネクタを接続するためのものであって、コネクタハウジング２３と、平衡線路３の一端に接続される端子金具（図示省略）とを備えて構成されている。平衡線路３は、高周波同軸コネクタ１のコンタクト７の接続が行われるため、他端が基板４のエッジ部分まで伸びるように形成されている。

上記構成において、基板４の平衡線路３の一端に平衡コネクタ５を接続し、平衡線路３の他端に高周波同軸コネクタ１を接続すると、平衡コネクタ評価用基板２の組み立てが完了する。平衡線路３の他端と高周波同軸コネクタ１との接続に関しては、基板４の上記エッジ部分に高周波同軸コネクタ１の基板差込溝１８を差し込み、一対のコンタクト７と平衡線路３の他端、及び、一対の基板固定部１３とグランド２２とを半田付けにより電気的に接続することにより完了する。組み立て完了後、高周波同軸コネクタ１の対応する同軸コネクタ部８に図示しない測定器の同軸ケーブルを接続すれば、平衡コネクタ５の特性を評価することができる。

以上、図１ないし図３を参照しながら説明してきたように、本発明によれば、短い距離で平衡−不平衡線路を構成することができる。伝送線路の距離が短くなることから、高周波の損失が極力抑えられ、結果、精度よい測定をすることができる。また、本発明によれば、高周波同軸コネクタ１の構造から、基板４に取り付ける不平衡の同軸コネクタの数を削減するとともに、組み立てに係る作業時間を低減することができる。さらに、本発明によれば、基板４に平衡線路３のみを形成すればよい構造であることから、基板設計やコネクタの組み立て方による個人差を解消することができる。さらにまた、本発明によれば、一対のコンタクト７の差動部分が細い反面、縦長に形成されることから、強度を確保することができて取り扱い易さと幅広いインピーダンス対応とに寄与することができる。

その他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

図１（ａ）は本発明の高周波同軸コネクタの一実施の形態を示す断面図であり、図１（ｂ）は本発明の平衡コネクタ評価用基板の一実施の形態を示す構成図である。 高周波同軸コネクタの斜視図である。 高周波同軸コネクタの三面図である。

符号の説明

１ 高周波同軸コネクタ
２ 平衡コネクタ評価用基板
３ 平衡線路
４ 基板
５ 平衡コネクタ
６ コネクタ本体
７ コンタクト
８ 同軸コネクタ部
９ 金属筐体
１０ 絶縁体
１１ 芯線
１２ 測定ケーブル接続部
１３ 基板固定部
１４ 筐体本体
１５ 雄ねじ
１６ 斜面
１７ 基板当接面
１８ 基板差込溝
１９ 開口部
２０ 中心導体接続部
２１ 平衡線路形成面
２２ グランド
２３ コネクタハウジング

Claims (4)

1. 一対の同軸コネクタ部を略Ｖ字状に配置し且つ一体化してなるコネクタ本体と、前記一対の同軸コネクタ部の各芯線端部に連成されて前記コネクタ本体から突出し取り付け先となる基板の平衡線路に接続される一対のコンタクトとを有する
   ことを特徴とする高周波同軸コネクタ。
2. 請求項１に記載の高周波同軸コネクタにおいて、
   前記一対の同軸コネクタ部を、これらにより挟む角度が鋭角となるよう配置し一体化する
   ことを特徴とする高周波同軸コネクタ。
3. 請求項１又は請求項２に記載の高周波同軸コネクタにおいて、
   前記一対のコンタクトそれぞれを、前記基板の平衡線路形成面に対して直交方向に細長い断面略矩形状に形成する
   ことを特徴とする高周波同軸コネクタ。
4. 平衡線路を有する基板と、前記平衡線路の一端に接続される平衡コネクタと、前記平衡線路の他端に接続される請求項１ないし請求項３いずれか記載の高周波同軸コネクタとを備える
   ことを特徴とする平衡コネクタ評価用基板。

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