JP6143732B2 - Ｒｆコネクタアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、ミリ波のために使用されてよくかつプリント回路基板に取り付けることができるＲＦコネクタアセンブリに関する。本発明の別の態様は、ＲＦコネクタをプリント回路基板に接続するために使用されてよい伝送線路である。伝送線路は帯状導体に基づく。

ＲＦコネクタアセンブリは米国特許第６６０７４００号明細書に開示されている。コネクタは、プリント回路基板の切欠に取り付けられる。電気的なコンタクトはパッドを接地面および信号ラインにはんだ付けすることにより確立される。その設計により、これらのコネクタは、１ＧＨｚのオーダまでの周波数だけに適している。

マイクロストリップ回路と外部回路とを相互接続するためのミリ波コネクタが米国特許第４６６９８０５号明細書に開示されている。コネクタはハウジングに保持されており、ハウジングは、コネクタに接続されるマイクロストリップ基板をも収容している。組立の際、コネクタの可撓性の中央導体はマイクロストリップ回路に適合するように曲げられなければならない。中央導体の曲げは非対称を生ぜしめる場合があり、これは、コネクタの電気的特性を低下させる。

米国特許第５７９７７６５号明細書は、回路基板に取り付けるための同軸コネクタを開示している。コネクタは、基板の表面に対して直角にはんだ付けされる。中央導体に接触するために、ボンドワイヤが使用される。したがって、このコネクタの組み立ては、ボンディングのための複雑な特別な機械を必要とする。

米国特許第６６０７４００号明細書 米国特許第４６６９８０５号明細書 米国特許第５７９７７６５号明細書

本発明によって解決される課題は、複雑かつ高価なマウンティングツールを必要とせずにプリント回路基板またはあらゆるその他のマイクロストリップ基板に取り付けることができるミリ波コネクタを提供することである。さらに、プリント回路基板のエッジもしくはあらゆるその他の位置に取り付けることができかつプリント回路基板に対してほぼ平行にまたはあらゆるその他の角度で取り付けられてよいコネクタを有することが望ましい。解決される別の課題は、このようなコネクタをプリント回路基板に接続するために使用されてよい帯状導体を備える伝送線路を提供することである。

前記課題の解決手段は、独立請求項に記載されている。従属請求項は、本発明のさらなる改良に関する。

伝送線路はハウジングによって保持されており、好適には、ハウジングに一体化されている。ハウジングによって形成されてよいか、または金属管、好適には矩形、正方形または円形の横断面を有する管であってよい外部導体が設けられている。外部導体内には内部導体が設けられている。内部導体は好適には金属帯材を含み、好適には矩形の横断面を有する。外部導体は、直線的な形状を有しているが、あらゆるその他の形状に曲げられるまたは湾曲させられてもよい。内部導体は、特定の位置に複数の保持ピンによって保持されており、好適には外部導体内で中央に配置されている。内部導体は好適には、外部導体の曲げまたは湾曲に従う。保持ピンは、外部導体に設けられた穴によって保持されており、内部導体に設けられた穴を通って内部導体を貫通している。穴は、内部導体の移動を許容し得る円形または細長い穴であってよい。保持ピンが第１のピンセクションおよび第２のピンセクションを含むと好適である。好適には、各ピンセクションはピンヘッドおよびピンシャフトを有する。第１のピンシャフトおよび第２のピンシャフトは好適には、互いに結合することができるように形成されている。第１のピンシャフトおよび第２のピンシャフトは、プラグ（雄）構成部材と、ソケット（雌）構成部材とを有してよい。好適には、ピンの中心には間隙が形成されており、この間隙は、内部導体の穴と面しており、所定の位置において内部導体に穴を開ける。保持ピンにより、内部導体は外部導体の形状または湾曲に従う。内部導体は外部導体内で中央に配置されている。したがって、この伝送線路は、（１１０ＧＨｚまでの周波数のような）ミリ波範囲において優れた特性を有する。

内部導体および外部導体は好適には、アルミニウム、黄銅、銅などの金属、またはあらゆるその他の適切な材料、またはそれらのあらゆる合金から形成されている。弾性またはばね弾性特性を有する材料の内部導体を有することがさらに好ましい。外部導体および内部導体のうちの少なくとも一方が、銀または金などの高導電性および低腐食性の材料または金属の皮膜を有するとさらに好ましい。

好適には、保持ピンは、プラスチック材料などの絶縁材料から形成されている。最も好適には、保持ピンは、射出成形によって製造されている。保持ピンが内部導体に直接に射出成形されているとさらに好ましい。

別の実施の形態では、プリント回路基板のためのミリ波コネクタは、ハウジング、ＲＦコネクタ、およびＲＦコネクタを好適にはプリント回路基板に接続するための伝送線路を有する。

伝送線路は好適には、プリント回路基板コンタクトを備える第１の端部を有する。このプリント回路基板コンタクトは好適には、内部導体のテーパしたセクションであり、プリント回路基板のストリップラインに対して押し付けられてよい。伝送線路は、ＲＦコネクタの中央導体を接続するためにＲＦコネクタに接触するための第２の端部を有してもよい。好適には、第２の端部は、そのばね弾性特性によりＲＦコネクタの中央導体に対して軽い力を加え、これにより、適切な電気接触を形成するようにＲＦコネクタに対する空間的関係で取り付けられる。ＲＦコネクタは標準的なＲＦコネクタであると好ましい。フランジ型ＲＦコネクタをハウジング内に保持することがさらに好適である。伝送線路は、プリント回路基板およびＲＦコネクタに接続するための手段を有する好適な実施の形態として本明細書に開示されているが、伝送線路は本願に限定されない。伝送線路を使用することができるあらゆる目的に適した一般的な伝送線路であってよい。伝送線路が半剛性の伝導線路であるとさらに好ましい。外部導体が曲げられると、内部導体はこの曲げに従い、したがって、良好な伝送線路特性を維持する。

別の実施の形態では、コネクタアセンブリは、伝送線路および２つの同軸の線路コネクタを保持するハウジングを有する。伝送線路の各端部は、同軸線路コネクタのうちの一方に接続されている。同軸線路コネクタは、同軸線路を保持するフランジであってよい。同軸線路コネクタのうちの少なくとも一方が、内部導体に接触するためのスロット付き端部を有する中央導体を保持するとさらに好ましい。内部導体は、熱膨張によって生ぜしめられ得る中央導体の長さ変化を補償するためにスロットにおいて摺動可能であってよい。内部導体は直線的であってもよいが、好適には、内部導体は円弧状であり、２つの同軸線路コネクタは、ハウジングに対して所定の角度で取り付けられており、この角度は好適には６０°〜１２０°の範囲、最も好適には９０°である。このようなコネクタアセンブリは、エルボ状であってよい。

以下では、図面に関連する実施形態の複数の例に基づいて、一般的な発明の概念を限定することなく、例として発明を説明する。

ＲＦコネクタアセンブリの斜視図である。 ＲＦコネクタアセンブリの断面図である。 伝送線路の内部導体を保持する保持ピンの拡大断面図である。 バンドコンタクタの平面図および側面図である。 別の実施の形態を示す図である。

図１には、本発明による好適な実施の形態が示されている。プリント回路基板のためのミリ波コネクタはハウジング１００を有しており、ハウジング１００は、伝送線路２００と、ＲＦコネクタ３００とを保持している。この場合、ハウジングは、本発明の一部ではないプリント回路基板４００に取り付けられている。プリント回路基板４００は、少なくとも１つのストリップライン４１０と、少なくとも１つの接地面４２０とを有している。上側の接地面をプリント回路基板の別の層の接地面に接続するためにスルーホール４３０が設けられていてよい。さらに、プリント回路基板に設けられた取付け穴４４０が設けられている。プリント回路基板のストリップライン４１０および接地面４２０をＲＦコネクタ３００に接続するために、伝送線路２００が設けられている。伝送線路２００は、内部導体２１０と、外部導体２２０とを有している。内部導体は、保持ピン２４０によって外部導体内の中央位置に保持されている。この実施の形態では、４つの完全な保持ピンと、１つの半分の保持ピンとが示されている。各保持ピン２４０は、第１のピンセクション２４１と、第２のピンセクション２４２とを有する。第１のピンセクション２４１は好適には外部導体２２１の第１の側に取り付けられているのに対し、第２のピンセクション２４２は外部導体２２２の第２の側に取り付けられている。外部導体２２２の第２の側は、ここでは外部導体２２１の第１の側とは反対側である。第１のピンセクション２４１は、第１のピンシャフト２４３と、第１のピンヘッド２４５とを有する。第２のピンセクション２４２は、第２のピンシャフト２４４と、第２のピンヘッド２４６とを有する。この場合、第１のピンセクション２４１の第１のピンシャフト２４３は、外部導体の第１の側の穴２２３によって保持されているのに対し、第２のピンセクション２４２の第２のピンシャフト２４４は、外部導体の第２の側の穴２２４に保持されている。穴２２３は、スロットであってもよい。両ピンセクションは、はめ合わされており、内部導体２１０の穴２１３にはめ込まれている。

伝送線路は、プリント回路基板コンタクト２１１を備える第１の端部を有する。これは、好適には、プリント回路基板４００のストリップライン４１０に対して押し付けられ、電気的接触を確立するための、伝送線路のばね特性により好適にはばね付勢されたテーパした端部である。

さらに、伝送線路は、好適にはコネクタコンタクト２１２を備える第２の端部を有しており、コネクタコンタクト２１２は、好適には、ＲＦコネクタ３００の内部導体３１０に対してばね力によって押し付けられるように設計されている。さらに、ねじ山３５０によって結合されたコネクタハウジング３３０とコネクタ中央部分３４０とを含む二部コネクタを有することが好ましい。コネクタをロックするためにコネクタ中央部分３４０がコネクタハウジング３３０に対して回転させられると、ＲＦコネクタの外部導体３２０は、ＲＦコネクタの内部導体３１０と共に、伝送線路の外部導体２２０と、伝送線路の内部導体２１０とに対して当接するように移動させられ、これにより、良好な電気接触を確立する。択一的な実施の形態では、ＲＦコネクタ３００の外部導体３２０を伝送線路の外部導体２２０に対して押し付けるために、ハウジング１００内へのＲＦコネクタ３００のプレスばめが提供されてもよい。プリント回路基板側において、伝送線路２００の外部導体２２０は、電気接触を確立するためにプリント回路基板の接地面４２０に対して押し付けられている。

ここに示されたハウジング１００のセクションは、半分のハウジングであり、好適には第１のものとほぼ対称的な第２の半分のハウジングによって補完される。ハウジングセクションは、締付穴１４０を貫通するねじによって結合されてよい。

本発明の一般的な態様によれば、伝送線路は、ＲＦコネクタ３００およびプリント回路基板コンタクト２１１なしで単独で使用されてもよい。

図２は、僅かに変更された実施の形態におけるプリント回路基板用のミリ波コネクタの断面図を示している。この場合、伝送線路をより詳細に見ることができるが、参照符号は同じものが用いられている。

図３において、内部導体２１０を保持する保持ピン２４０の詳細が示されている。各保持ピン２４０は、はめ合わされた第１のピンセクション２４１と第２のピンセクション２４２とを有する。第１のピンセクション２４１は、第１のピンヘッド２４５およびピンシャフト２４３を有するのに対し、第２のピンセクション２４２は、第２のピンヘッド２４６およびピンシャフト２４４を有する。好適には、ピンシャフトは、第１のピンシャフト２４３におけるプラグ構成部材２４７および第２のピンシャフト２４４におけるソケット構成部材２４８などの、互いに結合するための手段を有する。この実施の形態では、ピンシャフト２４３は、内部導体２１０の穴２１３を貫通している。第２のピンシャフト２４４と共に、第１のピンシャフト２４３は内部導体２１０を正確に配置するための凹所２４９を形成する。

図４は、保持ピンが取り付けられた状態の帯状導体の平面図および側面図を示している。

図５は、伝送線路２００および２つの同軸線路コネクタ５１０，５２０を保持するハウジング５３０を有する、エルボ５００の形式の別のコネクタアセンブリを示している。伝送線路２００の各端部は、同軸線路コネクタ５１０，５２０のうちの一方に接続されている。同軸線路コネクタ５１０，５２０は、同軸線路を保持するフランジであってよい。同軸線路コネクタ５１０，５２０のうちの少なくとも一方が、内部導体２１０に接触するためのスロット付き端部５１２，５２２を有する中央導体５１１，５２１を保持するとさらに好ましい。内部導体は、熱膨張によって生ぜしめられ得る中央導体の長さ変化を補償するためにスロットにおいて摺動可能であってよい。好適には、内部導体２１０は円弧状であり、２つの同軸線路コネクタ５１０，５２０は、ハウジング５３０に所定の角度５３１で取り付けられており、この角度５３１は好適には６０°〜１２０°の範囲、最も好適には９０°である。

１００ ハウジング
１４０ 締付け穴
２００ 伝送線路
２１０ 伝送線路の内部導体
２１１ プリント回路基板コンタクト
２１２ コネクタコンタクト
２１３ 穴
２２０ 伝送線路の外部導体
２２１ 外部導体の第１の側
２２２ 外部導体の第２の側
２２３ 外部導体の第１の側における穴
２２４ 外部導体の第２の側における穴
２４０ 保持ピン
２４１ 第１のピンセクション
２４２ 第２のピンセクション
２４３ 第１のピンシャフト
２４４ 第２のピンシャフト
２４５ 第１のピンヘッド
２４６ 第２のピンヘッド
２４７ 雄構成部材
２４８ 雌構成部材
２４９ 凹所
３００ ＲＦコネクタ
３１０ ＲＦコネクタの内部導体
３２０ ＲＦコネクタの外部導体
３３０ コネクタハウジング
３４０ コネクタ中央部分
３５０ コネクタねじ山
４００ プリント回路基板
４１０ ストリップライン
４２０ 接地面
４３０ スリーホール
４４０ 取付け穴
５００ エルボ
５１０ 第１のコネクタ
５１１ 第１の中央導体
５１２ スロット付きの第１の中央導体端部
５２０ 第２のコネクタ
５２１ 第２の中央導体
５２２ スロット付きの第２の中央導体端部
５３０ ハウジング
５３１ 角度

Claims (8)

1. 少なくとも
   ハウジング（５３０）と、
   該ハウジング（５３０）によって保持された２つの同軸線路コネクタ（５１０，５２０）と、
   ＲＦコネクタ（５１０，５２０）を接続するために少なくとも部分的に前記ハウジング（５３０）に収容されている伝送線路（２００）と、を備え、前記伝送線路（２００）は、少なくとも１つの外部導体（２２０）と、内部導体（２１０）とを有し、
   前記内部導体（２１０）は、矩形の横断面を有しかつ導電性材料を含む帯状導体であり、前記内部導体（２１０）は、前記外部導体（２２０）の中央に近い所定の位置において、絶縁材料から成る複数の保持ピン（２４０）によって保持されており、
   前記保持ピン（２４０）の各々は、前記外部導体における少なくとも１つの穴（２２３，２２４）に保持されておりかつさらに前記内部導体における穴（２１３）を貫通しており、
   前記保持ピン（２４０）の少なくとも１つは、第１のピンシャフト（２４３）及び第１のピンヘッド（２４５）を有する第１のピンセクション（２４１）と、第２のピンシャフト（２４４）及び第２のピンヘッド（２４６）を有する第２のピンセクション（２４２）と、を含むことを特徴とする、ＲＦコネクタアセンブリ。
2. 前記同軸線路コネクタ（５１０，５２０）のうちの少なくとも一方が、前記内部導体（２１０）に接触するためのスロット付き端部（５１２，５２２）を有する中央導体（５１１，５２１）を保持している、請求項１記載のＲＦコネクタアセンブリ。
3. 前記内部導体（２１０）は円弧状であり、２つの前記同軸線路コネクタ（５１０，５２０）が前記ハウジング（５３０）に対して所定の角度（５３１）で取り付けられている、請求項１または２記載のＲＦコネクタアセンブリ。
4. 前記角度（５３１）は９０度である、請求項３記載のＲＦコネクタアセンブリ。
5. 前記保持ピン（２４０）のうちの少なくとも１つは、少なくとも１つのピンヘッド（２４５，２４６）と、少なくとも１つのシャフト（２４３，２４４）とを有する、請求項１から４までのいずれか１項記載のＲＦコネクタアセンブリ。
6. 前記第１のピンシャフト（２４３）はプラグ構成部材（２４７）を有しており、前記第２のピンシャフト（２４４）はソケット構成部材（２４８）を有する、請求項１から４までのいずれか１項記載のＲＦコネクタアセンブリ。
7. 前記保持ピン（２４０）のうちの少なくとも１つは、前記内部導体を前記外部導体内の所定の位置に保持するために前記内部導体（２１０）の穴（２１３）とつながる凹所（２４９）を形成している、請求項１から６までのいずれか１項記載のＲＦコネクタアセンブリ。
8. 前記保持ピン（２４０）のうちの少なくとも１つは、プラスチック材料から形成されており、好適には射出成形されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のＲＦコネクタアセンブリ。

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