(57)【要約】【課題】  変換損失を低減可能とし、小型で安価な基板−同軸間変換コネクタを提供する。【解決手段】  導電性の基台６上に、伝送線路１４が設けられた絶縁性の基板１４が積層されている。この基台６の表面の一部は露出しており、この部分に同軸コネクタ本体１０と一体となって基板−同軸間変換コネクタ１を構成する取付部材２が、ねじ５により、固定されている。この取付部材２には、基板１３上の伝送線路１３の先端部と対向する側の側面に開口部３が設けられており、この取付部材２の内部に、同軸コネクタ本体１０の芯線１１が延長して開口部３まで達する同軸構造部（図示せず）が形成されている。そして、この芯線１１はこの開口部３から突出し、その突出した部分が加工されて芯線の先端部４を形成しており、この芯線の先端部４が基板１３上の伝送線路１４の先端に接続されている。【選択図】  図１
2006156140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸コネクタ本体と導電性の取付部材とが一体に形成され、かつ該取付部材内に該同軸コネクタ本体から延長して同軸構造部が設けられており、
伝送線路が設けられた基板と導電性の基台とが積層され、
該基台上に、該同軸コネクタ本体が該基板の面に垂直になるように、該取付部材が固定され、
該取付部材内の同軸構造部の芯線が該基板上の該伝送線路に接続され、
基板−同軸変換する構成をなすことを特徴とする基板−同軸間変換コネクタ。
【請求項２】
請求項１において、
前記取付部材内の同軸構造部の芯線の先端部が前記取付部材から外部に突出し、該突出した該芯線の先端部は下面が水平な面に加工されており、
該水平な面が前記基板上の前記伝送線路の面に当接した状態で、該芯線の先端部が前記伝送線路に接続されていることを特徴とする基板−同軸間変換コネクタ。
【請求項３】
請求項２において、
前記芯線の先端部は上面も水平な面に加工されており、かつ前記芯線の先端部の幅が前記取付部材内の同軸構造での芯線の直径にほぼ等しいことを特徴とする基板−同軸間変換コネクタ。
【請求項４】
請求項１，２または３において、
前記取付部材には、前記基板上の前記伝送線路の先端部に対向する側面に開口部が設けられ、
前記同軸構造部は、前記同軸コネクタ本体からその芯線が下方向に延長し、かつ垂直方向から水平方向へ方向を変換して該開口部に達する構造をなしていることを特徴とする基板−同軸間変換コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波，ミリ波における高周波回路に係り、特に、基板上の伝送線路と同軸ケーブルとを接続するための基板−同軸間変換コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上の伝送線路を伝送される高周波信号をこの基板に垂直な方向に取り出すために、基板−同軸間変換コネクタが用いられる。
【０００３】
図４は従来用いられている基板−同軸間変換コネクタの一例の構成を示す斜視図であって、１０は同軸コネクタ本体、１１は芯線、１１ａは延長芯線、１２は外部導体、１３は基板、１４は伝送線路、１５は取付部材、１５ａは載置部、１６は脚部、１７，１８は貫通穴、１９はスルーホールである。
【０００４】
同図において、基板１３の表面（上面）には、伝送線路１４が設けられている。この基板１３の裏面（下面）、あるいは表面と裏面との間の基板内部には、接地面となる導電層もしくは導電線が設けられている。
【０００５】
この基板１３上に導電性の取付部材１５が取り付けられている。この取付部材１５は、同軸コネクタ本体１０が載置された載置部１５ａとこの載置部１５ａの４隅が下方に伸延した４つの脚部１６とから構成され、これらの脚部１６が、基板１３にこれら脚部１６毎に設けられた貫通穴１７に、夫々差し込まれている。ここで、取付部材１５は、その載置部１５ａが基板１３の表面から浮き上がったように、図示されているが、実際には、この載置部１５ａの下面が基板１３の表面に押し付けられるように、取付部材１５の脚部１６が夫々の貫通穴１７に差し込まれており、これら脚部１６が差し込まれた状態でこれら貫通穴内にハンダを流し込むことにより、これら脚部１６を貫通穴１７ないで固定するとともに、これら脚部を基板１３の裏面あるいは内部に設けられた接地面に電気的に接続する。これにより、取付部材１５が接地された状態となる。
【０００６】
この取付部材１５の載置部１５ａに載置される同軸コネクタ本体１０は、概略円筒状の外部導体１２と、この外部導体１２の中心線に沿う芯線１１と、この外部導体１２内に埋め込まれて芯線１１をこの外部導体１２の中心線に沿うように位置固定するテフロン（登録商標）などの樹脂とからなり、外部導体１２が取付部材１５の載置部１５ａに接触した接地された状態にある。
【０００７】
また、同軸コネクタ本体１０の芯線１１は、取付部材１５の載置部１５ａ中央に設けられた貫通穴を貫通して下方に伸延した延長芯線１１ａが設けられており、この延長芯線１１ａは、さらに、基板１３に設けられた貫通穴１８を通って基板１３の裏面に達している。
【０００８】
一方、基板１３での取付部材１５から若干離れた位置にスルーホール１９が設けられており、伝送線路１４は、基板１３の表面からこのスルーホール１９を通って基板１３の裏面側に延長しており、これによる基板１３の裏面側の破線で示す伝送線路１４は、取付部材１５の載置部１５ａの下方に設けられて貫通穴１８まで達している。これにより、この伝送線路１４の先端部が同軸コネクタ本体１０の延長芯線１１ａの先端部とハンダによって接続されている。
【０００９】
このようにして、基板１３上の水平方向に設けられて伝送線路１３は、同軸コネクタ本体１０の垂直方向の芯線１１と電気的に接続されることになり、この同軸コネクタ本体１０に同軸ケーブルを接続することにより、基板１３上の伝送線路１４を伝送される高周波信号をこの基板１３に垂直な方向に取り出すことができる。また、取付部材１５の載置面１５ａを伝送線路１４が設けられた基板１３の表面に接触させても、この場所では、伝送線路１４が基板１３の裏面を通るので、伝送線路１４は、接地された取付部材１５に接触したり、近接したりすることがない。
【００１０】
しかしながら、このような構成の従来の基板−同軸間変換コネクタでは、伝送線路１４の途中で、スルーホール１９を介し、基板１３の表面から裏面に移るから、伝送線路１４に不連続な部分が生じて伝送特性を劣化させる。即ち、かかるスルーホール１９は、伝送線路１３を伝送される高周波信号の周波数が高くなるにつれてインダクタンス成分として、高周波特性上考慮すべき要素となることは一般に知られており、伝送損失を増大化させることになる。
【００１１】
図５は図４に示す基板−同軸間変換コネクタのかかる問題を解消するようにした従来の基板−同軸間変換コネクタの構成を示す斜視図であって、２０は切込部であり、図４に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
【００１２】
同図において、図４に示す従来例と同様に、同軸コネクタ本体１０が取付部材１５の載置部１５ａに取り付けられ、この取付部材１０が基板１３に取り付けられて接地されている。
【００１３】
基板１３には、その表面に伝送線路１４が設けられており、その先端部は取付部材１５の載置部１５ａの下部にまで延長している。ここで、この取付部材１５の載置部１５ａの下面（基板１３の表面に対向する側の面）には、この伝送線路１４に沿って溝状の切込部２０が設けられており、これによって接地されている載置部１５ａが伝送線路１４に接触しないようにしている。そして、この載置部１５ａの下方で、同軸コネクタ本体１０の芯線１１からの延長芯線１１ａが伝送線路１４の先端部とハンダによって電気的に接続されている。
【００１４】
かかる構成によると、伝送線路１４には、不連続部がないので、高周波特性を特性を劣化させるインダクタンス成分が発生することがない。
【００１５】
高周波回路においては、良好な高周波特性が得られるようにするために、接地との関係が配慮されるものである（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開２００１ー２８４４９０
【特許文献２】特開２００４ー２２１１１７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで、図５に示す基板−同軸間変換コネクタでは、基板１３上の伝送線路１４に不連続な部分を設ける必要がないので、インダクタンス成分が発生することがなく、これによる高周波特性の劣化は防止できるものであるが、取付部材１５の載置部１５ａに設けた切込部２０の表面が基板１３上の伝送線路１４に非常に近いため、この載置部１５ａと伝送線路１４との間に、微量ではあるが、容量成分が発生する。この容量成分は、伝送線路１４で伝送される信号の周波数が低い場合には問題とはならないが、マイクロ波帯のように高周波となると、この微量の容量が伝送線路１４の特性を変化させ、結果的に損失を生じさせることになる。
【００１７】
勿論、載置部１５ａと伝送線路１４との間隔が大きくなるように上記の切込部２０を形成すれば、このような問題は解消できるが、このためには、取付部材１５の載置部１５ａを充分厚くすることが必要となり、この分装置が大型化することになる。
【００１８】
このように、基板上の伝送線路をアンテナや他の高周波ユニットと接続する場合には、基板上に垂直に設けた基板−同軸間変換コネクタが必要であるが、その構造上伝送損失が発生し、この損失は周波数が高くなるにつれて顕著となり、回路設計上深刻な問題に至ることもある。無線端末機機の市場においては、高周波化が進む中で、小型，安価で変換損失を低減することは重要な問題となっており、強く望まれていることである。
【００１９】
本発明はかかる要望に鑑みてなされたものであって、その目的は、変換損失を低減可能とし、小型で安価な基板−同軸間変換コネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明は、同軸コネクタ本体と導電性の取付部材とが一体に形成され、かつ取付部材内に同軸コネクタ本体から延長して同軸構造部が設けられており、伝送線路が設けられた基板と導電性の基台とが積層され、基台上に、同軸コネクタ本体が基板の面に垂直になるように、取付部材が固定され、取付部材内の同軸構造部の芯線が基板上の伝送線路に接続され、基板ー同軸変換する構成をなすものである。
【００２１】
また、取付部材内の同軸構造部の芯線の先端部が取付部材から外部に突出し、突出した芯線の先端部は下面が水平な面に加工されており、水平な面が基板上の伝送線路の面に当接した状態で、芯線の先端部が伝送線路に接続されているものである。
【００２２】
また、芯線の先端部は上面も水平な面に加工されており、かつ芯線の先端部の幅が取付部材内の同軸構造での芯線のほぼ直径に等しいものである。
【００２３】
また、取付部材には、基板上の伝送線路の先端部に対向する側面に開口部が設けられ、同軸構造部は、同軸コネクタ本体からその芯線が下方向に延長し、かつ垂直方向から水平方向へ方向を変換して開口部に達する構造をなしているものである。
なお、垂直方向から水平方向へ方向変換は、取付部材内部の円弧上の軌跡に沿って為されるか、若しくは、取付部材内部の垂直方向と水平方向のほぼ中央付近の位置にてほぼ直角に折り曲げられる。すなわち、何れの方向変換であっても芯線と取付部材内部の側面までの距離はほぼ一定に保たれた状態を維持する構造となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、小型で安価な構成でもって、基板上の伝送線路と同軸ケーブルとの変換に際しての伝送損失を低減することができ、増幅機を削減できるし、高価で小型精密な低損失コネクタや高価な低損失ケーブルを使用しなくて済むことになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面により説明する。
【００２６】
図１は本発明による基板−同軸間変換コネクタの一実施形態の構成を示す斜視図であって、１はこの実施形態の基板−同軸間変換コネクタ、２は取付部材、３は開口部、４は芯線の先端部、５はねじ、６は基台であり、図４に対応する部分には同一符号を付けている。
【００２７】
同図において、基板−同軸間変換コネクタ１は、導電性の取付部材２に同軸コネクタ本体１０が一体に形成された構成をなすものであって、この取付部材２の内部では、後述するように、この同軸コネクタ本体１０からこの取付部材２の側面に設けられた開口部３に亘って同軸構造（図示せず）が形成されており、この同軸構造の芯線（これは同軸コネクタ本体１０の芯線１１の延長をなしている）の先端部５がこの開口部３から外部に突出している。
【００２８】
一方、伝送線路１４が設けられている基板１３が導電性の基台６に積層されている。ここで、この基台６の一部が露出しており、この露出した部分に基板−同軸間変換コネクタ１での取付部材２が、ねじ５により、固定した取り付けられている。この取付部材２の取り付けは、基板１３上の伝送線路１４の先端部が取付部材２の開口部３に対向するように、なされる。これにより、取り付け部材２の開口部３から突出した芯線の先端部４は、基台６とで基板１３の伝送線路１４の部分を挟み込むようにして、この伝送線路１４に当接しており、かかる状態で芯線の先端部４と伝送線路１４の先端部とがハンダによって接続されている。
【００２９】
図２は図１における取付部材２の構成の一具体例（取付部材の第１具体例）を示す図であって、同図（ａ）は内部構造を示す断面図、同図（ｂ）は開口部３側からみた正面図であり、７は樹脂、８は同軸構造部である。また、図１に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
【００３０】
図２（ａ）において、同軸コネクタ本体１０での芯線１１は取付部材２内に延長し、この取付部材２の内部で円弧上に曲がりながら方向を垂直方向から水平方向に換え、その先端部４が取付部材２の開口部３から突出する。この開口部３は、図２（ｂ）に示すように、同軸コネクタ本体１０の直径と同じ直径の円形状をなしており、この円形の中心部から芯線１１の先端部４が外部に突出している。
【００３１】
同軸コネクタ本体１０の外部導体１２内や取付部材２内の芯線１１の周りには、樹脂７が充填されており、これにより、取付部材２内では、同軸コネクタ本体１０と同じ径の同軸構造部８が形成されている。従って、構造的には、同軸コネクタ本体１０が取付部材２の開口部３まで延長して形成されていることになる。
【００３２】
かかる構成の基板−同軸間変換コネクタ１において、取付部材２の開口部３から突出する芯線の先端部４が、図１において、基板１３上の伝送線路１３に接続されるので、構造的には、同軸コネクタが直接基板１３上の伝送線路１４に直接接続されることになり、この伝送線路１４にインダクタンス成分や容量成分を発生させることなく、基板−同軸間の変換が可能となる。
【００３３】
このようにして、この実施形態では、伝送損失による高周波特性の劣化なしに、基板−同軸間の変換が可能となる。そして、取付部材２には、同軸構造が形成されるものであるから、取付部材２も大型にする必要がなく、操作の小型化，低コスト化が図れる。
【００３４】
図３（ａ），（ｂ）は夫々図１，図２における芯線の先端部４の具体例を示す斜視図であって、４ａは芯線の先端部４の下面、図１，図２に対応する部分には同一符号を付けている。
【００３５】
図３（ａ）に示す具体例は、芯線１１の先端部を上下両側から切削加工したものであり、幅ｄが芯線１１の直径を保つように加工して芯線の先端部４を形成したものである。この芯線の先端部４は水平で互いに平行な上面と下面とが形成されているが、その下面４ａが、図１に示すように、基板１３上の伝送線路１４に当接して接続されるものである。
【００３６】
図３（ｂ）に示す具体例は、芯線１１の先端部を下側から切削加工して芯線の先端部４を形成したものであり、その下面４ａが水平面に形成されている。この芯線の先端部４も、その幅ｄが芯線１１の直径を保つように加工されている。そして、芯線の先端部４のこの下面４ａが、図１に示すように、基板１３上の伝送線路１４に当接して接続されるものである。
【００３７】
図６は図１における取付部材２の構成の一具体例（取付部材の第２具体例）を示す図であって、同図（ａ）は内部構造を示す断面図、同図（ｂ）は開口部３側からみた正面図でである。そして図６においては、前述の図１、図２における取付部材２の別の具体例として取付部材６２として説明する。
【００３８】
図６（ａ）において、同軸コネクタ本体１０での芯線１１は取付部材６２内に延長し、この取付部材６２の内部の垂直方向と水平方向が交差する位置にてほぼ直角に折り曲げられて方向を換え、その先端部４が取付部材６２の開口部３から突出する。この開口部３は、図６（ｂ）に示すように、同軸コネクタ本体１０の直径とほぼ同じ直径の多角形の円形状をなしており、この円形の中心部から芯線１１の先端部４が外部に突出している。
また、取付部材６２の内部の垂直方向と水平方向が交差する位置の開口部３との反対側に、遮蔽板１５を配置することで取付部材６２の内部を貫通する芯線と取付部材６２の内部の側面までの距離をほぼ均等に保つことができる。
【００３９】
同軸コネクタ本体１０の外部導体１２内や取付部材６２内の芯線１１の周りには、樹脂７が充填されており、これにより、取付部材６２内では、同軸コネクタ本体１０とほぼ同じ径の同軸構造部８が形成されている。従って、構造的には、同軸コネクタ本体１０が取付部材６２の開口部３まで延長して形成されていることになる。
【００４０】
かかる構成の基板−同軸間変換コネクタ１において、取付部材６２の開口部３から突出する芯線の先端部４が、図１において、基板１３上の伝送線路１３に接続されるので、構造的には、同軸コネクタが直接基板１３上の伝送線路１４に直接接続されることになり、この伝送線路１４にインダクタンス成分や容量成分を発生させることなく、基板−同軸間の変換が可能となる。
【００４１】
このようにして、この実施形態では、伝送損失による高周波特性の劣化を最小限とした、基板−同軸間の変換が可能となる。そして、取付部材６２には、同軸構造とほぼ同様の内部構造が形成されるものであるから、取付部材６２も大型にする必要がなく、操作の小型化，低コスト化が図れる。
【００４２】
前述の図２や図６にて説明したように、芯線は取付部材２または６２の内部を垂直方向から水平方向へ方向変換し、この方向変換は、取付部材内部の円弧上の軌跡に沿って為されるか、若しくは、取付部材内部の垂直方向と水平方向のほぼ中央付近の位置にてほぼ直角に折り曲げられる。すなわち、図２または図６の何れの方向変換であっても芯線と取付部材内部の側面までの距離はほぼ一定に保たれた状態を維持する構造となって、取付部材の内部を貫通する芯線と取付部材内部に充填された樹脂７との位置関係が、同軸とほぼ同様とすることができる。
また、芯線を取付部材の内部を垂直方向から水平方向へ方向変換させる場合、複数の箇所にて段階的に折り曲げるようにすることで、より円弧に近似する軌跡とすることもできる。
【００４３】
なお、以上説明した実施形態では、同軸コネクタ本体１０の内部にテフロン（登録商標）などの樹脂７を充填したものであって、使用周波数が０〜１８ＧＨｚのＳＭＡ（Sub Miniature Type A）型の同軸コネクタとして適用可能であるが、同軸コネクタ本体１０の内部に樹脂を充填しないようにして、外径寸法を３．５ｍｍ型として使用周波数０〜２４ＧＨｚの３．５型の同軸コネクタとしても適用可能であるし、さらに、６０ＧＨｚなどの同軸コネクタなど、マイクロ波帯，ミリ波帯の同軸コネクタに適用可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による基板−同軸間変換コネクタの一実施形態の構成を示す斜視図である。
【図２】図１における取付部材の構成の一具体例（取付部材の第１具体例）を示す図である。
【図３】図１，図２における芯線の先端部の具体例を示す斜視図である。
【図４】従来用いられている基板−同軸間変換コネクタの一例の構成を示す斜視図である。
【図５】従来用いられている基板−同軸間変換コネクタの他の例の構成を示す斜視図である。
【図６】図１における取付部材の構成の一具体例（取付部材の第２具体例）を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  ：基板−同軸間変換コネクタ
２  ：取付部材
３  ：開口部
４  ：芯線の先端部
４ａ：下面
５  ：ねじ
６  ：基台
７  ：樹脂
８  ：同軸構造部
１０：同軸コネクタ本体
１１：芯線
１２：外部導体
１３：基板
１４  伝送線路
１５：遮蔽板
６２：取付部材
【図１】
2006156140.tif 000003
【図２】
2006156140.tif 000004
【図３】
2006156140.tif 000005
【図４】
2006156140.tif 000006
【図５】
2006156140.tif 000007
【図６】
2006156140.tif 000008