(57)【要約】【課題】  デジタル信号およびアナログ信号を確実に遮断することができる高周波信号処理装置、光トランシーバおよび光送受信装置を提供する。【解決手段】  回路基板２にはデジタル信号処理部３およびアナログ信号処理部４を設けると共に、光合分波器５を取付ける。また、回路基板２をフレーム１０内に収容し、デジタル信号処理部３およびアナログ信号処理部４の間には遮蔽板１２を配置する。そして、フレーム１０には、回路基板２を覆う蓋体１７を取付けると共に、蓋体１７の挟持部２２を用いて遮蔽板１２を挟み込む。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を処理する回路が設けられた回路基板と、該回路基板を収容するフレームと、前記回路基板を覆って該フレームに設けられる蓋体とを備えた高周波信号処理装置において、
前記回路基板には、アナログ信号を処理するアナログ信号処理部とデジタル信号を処理するデジタル信号処理部とを設け、
前記フレームには、前記アナログ信号処理部とデジタル信号処理部とを仕切る遮蔽板を設け、
前記蓋体には、該遮蔽板を挟む挟持部を設けたことを特徴とする高周波信号処理装置。
【請求項２】
前記フレームは、回路基板を取囲むと共に前記遮蔽板が内側に配置された枠状をなす外枠部と、該外枠部に設けられ前記蓋体と係合するフレーム側係合部とを備え、
前記蓋体は、外縁側に位置して前記フレーム側係合部と係合する蓋側係合部を備え、
前記挟持部は、前記遮蔽板と対応した位置で前記蓋体の中央側に配置する構成としてなる請求項１に記載の高周波信号処理装置。
【請求項３】
前記回路基板には、前記アナログ信号処理部とデジタル信号処理部とに接続されアナログ信号およびデジタル信号を含む光信号を送信および受信する光モジュールを設ける構成としてなる請求項１または２に記載の高周波信号処理装置。
【請求項４】
前記請求項３に記載の高周波信号処理装置を用いた光トランシーバ。
【請求項５】
前記請求項３に記載の高周波信号処理装置を用いた光送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波信号としてアナログ信号およびデジタル信号を処理する回路が搭載された高周波信号処理装置、並びに該高周波信号処理装置を用いた光トランシーバおよび光送受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高周波信号処理装置として、高周波信号を処理する回路が設けられた回路基板と、該回路基板を収容するフレームと、前記回路基板を覆って該フレームに設けられるカバー（蓋体）とを備えた構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような高周波信号処理装置では、枠状の金属製フレームと金属製カバーとを用いて回路基板を取囲み、回路基板に搭載された処理回路と外部との間で不要な電波の漏洩や侵入を防止していた。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２３２７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、高周波信号がアナログ信号およびデジタル信号を含む場合には、アナログ信号用の処理回路とデジタル信号用の処理回路とが混在して回路基板に搭載される。このような回路基板に対して従来技術による高周波信号処理装置を適用した場合には、回路基板全体を金属製フレームおよび金属製カバーによって覆うから、デジタル信号がノイズとしてアナログ信号用の処理回路に伝搬し、十分なシールド効果を得ることができないという問題がある。
【０００５】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、デジタル信号およびアナログ信号を確実に遮断することができる高周波信号処理装置、光トランシーバおよび光送受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本願の請求項１の発明は、高周波信号を処理する回路が設けられた回路基板と、該回路基板を収容するフレームと、前記回路基板を覆って該フレームに設けられる蓋体とを備えた高周波信号処理装置において、前記回路基板には、アナログ信号を処理するアナログ信号処理部とデジタル信号を処理するデジタル信号処理部とを設け、前記フレームには、前記アナログ信号処理部とデジタル信号処理部とを仕切る遮蔽板を設け、前記蓋体には、該遮蔽板を挟む挟持部を設けたことを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明では、前記フレームは、回路基板を取囲むと共に前記遮蔽板が内側に配置された枠状をなす外枠部と、該外枠部に設けられ前記蓋体と係合するフレーム側係合部とを備え、前記蓋体は、外縁側に位置して前記フレーム側係合部と係合する蓋側係合部を備え、前記挟持部は、前記遮蔽板と対応した位置で前記蓋体の中央側に配置する構成としている。
【０００８】
請求項３の発明では、前記回路基板には、前記アナログ信号処理部とデジタル信号処理部とに接続されアナログ信号およびデジタル信号を含む光信号を送信および受信する光モジュールを設ける構成としている。
【０００９】
また、請求項４，５の発明では、本発明の高周波信号処理装置を用いて光トランシーバ、光送受信装置を構成している。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、フレームには遮蔽板を設けたから、遮蔽板によって回路基板に設けたアナログ信号処理部とデジタル信号処理部との間を仕切ることができる。また、蓋体には遮蔽板を挟む挟持部を設けたから、挟持部によって蓋体を確実に遮蔽板に取付けて固定することができる。このため、遮蔽板および蓋体を金属材料等の導電性材料を用いて形成することによって、アナログ信号処理部とデジタル信号処理部とを別個にシールドすることができ、各処理部間の信号の漏洩、侵入を防止することができる。
【００１１】
また、蓋体の挟持部によって遮蔽板を挟むから、蓋体と遮蔽板とを確実に接触させて、蓋体の電位を安定させることができる。さらに、挟持部によって蓋体をフレームの遮蔽板に取付けることができるから、例えば半田付け等の別途の接合手段を用いる必要がなく、蓋体の取付作業性を向上することができる。
【００１２】
また、単一の蓋体を用いてアナログ信号処理部およびデジタル信号処理部の両方をシールドすることができる。このため、例えばアナログ信号処理部をシールドするために別途シールド部材を設けた場合に比べて、部品点数を削減できると共に、組立作業性、生産性を向上することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、蓋体は外縁側に位置する蓋側係合部を備える構成としたから、蓋側係合部がフレーム側係合部に係合することによって、蓋体の外縁側をフレームに固定することができる。また、挟持部は遮蔽板と対応した位置で蓋体の中央側に配置したから、挟持部が遮蔽板を挟むことによって、蓋体の中央側をフレームの遮蔽板に固定することができる。このため、蓋体の中央側が浮き上がるのを防止して装置全体の高さ寸法を小さくすることができると共に、蓋体全体の電位を安定させて、シールド効果を高めることができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、回路基板には光モジュールを設ける構成としたから、光モジュールを用いてアナログ信号およびデジタル信号を含む光信号を送信および受信することができる。また、光モジュールをフレームまたは遮蔽板に直接接続することができるから、光モジュールのグランドを安定させることができ、光モジュールの高周波特性を向上することができる。
【００１５】
請求項４，５の発明によれば、本発明の高周波信号処理装置を用いて光トランシーバ、光送受信装置を構成するから、光モジュールのグランドを安定させて高周波特性を向上することができ、長距離通信に適用することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、実施の形態として本発明の高周波信号処理装置を光トランシーバに適用した場合を例に挙げて、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１７】
図において、光トランシーバ１は、例えばデジタル信号からなるデータを送信および受信すると共に、ＴＶ用のアナログ信号を受信する波長分割多重方式の光リンクＣＡＴＶ（cable television）に適用される。そして、光トランシーバ１は、後述する回路基板２、光合分波器５、フレーム１０、蓋体１７等によって構成されている。
【００１８】
回路基板２は、図３に示すように略四角形状に形成されると共に、その前端側に光合分波器５を取付けるための略四角形状の切欠き部２Ａが設けられている。また、回路基板２には、複数の回路部品（図示せず）が搭載され、これらの回路部品によって高周波信号（デジタル信号およびアナログ信号）を処理する処理回路としてのデジタル信号処理部３およびアナログ信号処理部４が構成されている。
【００１９】
ここで、デジタル信号処理部３は、図９に示すようにデジタル信号を送信するためのレーザドライバ３Ａと、デジタル信号を受信するためのポストアンプ３Ｂとによって構成されている。一方、アナログ信号処理部４は、アナログ信号を受信するための電圧制御可変減衰器４Ａと、該電圧制御可変減衰器４Ａから出力される信号を増幅するポストアンプ４Ｂとによって構成されている。
【００２０】
光合分波器５は、光モジュールを構成し、図１、図３および図９に示すように回路基板２の切欠き部２Ａ内に取付けられている。また、光合分波器５は、導電性および伝熱性の金属材料等からなる箱状の筐体内に例えば発光素子としてのレーザダイオード６（以下、ＬＤ６という）、受光素子としてのフォトダイオード７，９（以下、ＰＤ７，９という）およびプリアンプ８が収容された素子収容部５Ａと、素子収容部５Ａから前側に向けて突出し光ファイバ等に接続される接続部５Ｂとによって構成されている。このとき、素子収容部５Ａはグランド電位に保持されている。
【００２１】
また、素子収容部５Ａには、後側に位置してＬＤ６およびプリアンプ８に接続された第１の接続端子５Ｃが設けられ、幅方向一側に位置してＰＤ９に接続された第２の接続端子５Ｄが設けられると共に、幅方向他側に位置してＰＤ７に接続された第３の接続端子５Ｅが設けられている。そして、第１〜第３の接続端子５Ｃ〜５Ｅは、半田付け等の接合手段を用いて回路基板２に接合されている。
【００２２】
ここで、ＬＤ６は、接続端子５Ｃを介してレーザドライバ３Ａに接続されている。これにより、ＬＤ６は、レーザドライバ３Ａから出力される送信信号に応じて駆動し、例えば１．３１μｍの波長をもったデータ送信用の光信号を出力する。
【００２３】
一方、ＰＤ７の出力側にはプリアンプ８が接続されると共に、該プリアンプ８は接続端子５Ｅを介してポストアンプ３Ｂに接続されている。このとき、ＰＤ７には、例えば１．４９μｍの波長をもったデータ受信用の光信号が入力される。これにより、ＰＤ７には受光した光信号に応じた光電流が流れるから、プリアンプ８は、ＰＤ７から出力される光電流を電圧に変換して増幅する。これにより、プリアンプ８およびポストアンプ３Ｂは、増幅した電圧信号（電気信号）からなる受信信号を出力する。
【００２４】
また、ＰＤ９の出力側には接続端子５Ｄを介して電圧制御可変減衰器４Ａが接続されると共に、該電圧制御可変減衰器４Ａにはポストアンプ４Ｂが接続されている。このとき、ＰＤ９には、例えば１．５５μｍの波長をもったＴＶ用の光信号が入力される。そして、ＰＤ９には受光した光信号に応じた光電流が流れるから、電圧制御可変減衰器４Ａは制御電圧に応じて光電流による信号を減衰する。これにより、ポストアンプ４Ｂは、電圧制御可変減衰器４Ａから出力された信号を増幅し、電圧信号（電気信号）からなる受信信号を出力する。
【００２５】
フレーム１０は、図１ないし図５に示すように例えば導電性の金属材料を用いて形成され、グランド電位に保持されている。また、フレーム１０は、回路基板２を取囲む略四角形状の外枠部１１と、該外枠部１１の内側に位置してデジタル信号処理部３とアナログ信号処理部４との間を仕切る遮蔽板１２とを備えている。このとき、外枠部１１の底部側は、回路基板２によって閉塞される。一方、外枠部１１の開口端側（上端側）には、外側に向けて突出したフレーム側係合部としての係合突起部１３が設けられている。そして、係合突起部１３は、外枠部１１の外周側に沿って直線状に延びている。
【００２６】
ここで、アナログ信号処理部４は、例えば回路基板２のうち切欠き部２Ａの幅方向一側に配置されている。このため、遮蔽板１２は、アナログ信号処理部４を外枠部１１と一緒に取囲むように略Ｌ字状に形成されている。また、遮蔽板１２は、切欠き部２Ａの幅方向一側に沿って延びると共に、その途中部位には光合分波器５の第２の接続端子５Ｄと対面した位置に切欠き状の挿通部１２Ａが設けられている。これにより、光合分波器５の第２の接続端子５Ｄは、挿通部１２Ａを挿通してアナログ信号処理部４に接続されている。
【００２７】
また、外枠部１１および遮蔽板１２には、アナログ信号処理部４を取囲む位置に複数の受け部１４が設けられている。そして、各受け部１４は、外枠部１１および遮蔽板１２の開口端側に配置され、回路基板２側に向けて延びる小片の平板状に形成されている。
【００２８】
さらに、フレーム１０には、切欠き部２Ａの幅方向他側に沿って延びる支持梁１５が設けられている。このとき、支持梁１５および遮蔽板１２には、切欠き部２Ａ内に位置する光合分波器５に向けて突出した支持突起部１６がそれぞれ設けられている。そして、支持梁１５および遮蔽板１２は、光合分波器５を幅方向両側から挟み込んで固定すると共に、支持突起部１６を介して光合分波器５の素子収容部５Ａがフレーム１０に電気的に接続されている。これにより、外部から伝わる振動によって光合分波器５と回路基板２との接続が不安定になるのを防ぎ、光合分波器５と回路基板２を半田付けしたときに、この半田付け接続の信頼性を高めることができる。また、光合分波器５とフレーム１０との間の固定強度を増すことができるのに加え、フレーム１０を介して光合分波器５と回路基板２との間の電気的な接続も強化することができ、フレーム１０、光合分波器５および回路基板２のグランド電位を安定させることができる。
【００２９】
蓋体１７は、図１、図２、図４および図５に示すように例えば導電性の金属材料を用いて略四角形の箱状に形成され、回路基板２のデジタル信号処理部３およびアナログ信号処理部４を覆った状態でフレーム１０の上端側に取付けられている。また、蓋体１７は、四角形の平板状に形成された平面部１８と、該平面部１８の外縁側に位置してフレーム１０に向けて延びる側面部１９とによって構成されている。このとき、側面部１９には、蓋側係合部としての抜止め部２０が内側に突出して設けられている。そして、抜止め部２０は、係合突起部１３と係合し、フレーム１０に対して蓋体１７を抜止め状態で固定している。
【００３０】
爪部２１は、蓋体１７の平面部１８に複数個設けられ、フレーム１０の受け部１４と対向した位置および光合分波器５の素子収容部５Ａと対向した位置に配置されている。このとき、爪部２１は、平面部１８にコ字状の切込みを設けると共に、該切込み内の舌状部位をフレーム１０側に向けて折曲げることによって形成されている。これにより、爪部２１はフレーム１０の受け部１４に弾性的に接触するから、蓋体１７のグランド電位を安定させることができる。また、爪部２１は光合分波器５の素子収容部５Ａに弾性的に接触するから、光合分波器５のグランド電位が安定すると共に、蓋体１７を通じて放熱を促進することができる。
【００３１】
挟持部２２は、図１および図２に示すように蓋体１７の平面部１８に複数個設けられ、フレーム１０の遮蔽板１２と対向した位置に配置されている。また、挟持部２２は、例えば遮蔽板１２のうち挿通部１２Ａの両側に位置し、遮蔽板１２と対応した位置で蓋体１７（平面部１８）の中央側に配置されている。
【００３２】
このとき、挟持部２２は、図４ないし図８に示すように平面部１８にクランク状の切込みを設けると共に、該切込み内の２つの舌状部位をＶ字状に折曲げた挟持用爪部２２Ａによって形成されている。そして、２つの挟持用爪部２２Ａは、遮蔽板１２の厚さ方向両側にそれぞれ位置し、遮蔽板１２に対して弾性的に接触する。これにより、挟持部２２は、２つの挟持用爪部２２Ａを用いて、遮蔽板１２を挟み込む構成となっている。
【００３３】
また、光トランシーバ１は、図９に示すマザーボード２３に実装される。このとき、マザーボード２３には、マルチプレクサ２４、デマルチプレクサ２５等も実装されている。そして、マルチプレクサ２４は、レーザドライバ３Ａに接続され、例えばＮビットのパラレル信号をシリアル信号に変換して出力する。一方、デマルチプレクサ２５はポストアンプ３Ｂに接続され、ポストアンプ３Ｂから出力されたシリアル信号をＮビットのパラレル信号に変換する。これにより、マルチプレクサ２４、デマルチプレクサ２５は、光トランシーバ１と共に光送受信装置２６を構成している。
【００３４】
本実施の形態による光トランシーバ１は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００３５】
まず、光トランシーバ１の光合分波器５を光ファイバを介して光リンクＣＡＴＶのネットワークに接続する。そして、デジタル信号処理部３は、光合分波器５を用いて光ネットワークにデジタル信号からなる送信信号に応じた光信号を送信すると共に、光ネットワークから受信した光信号をデジタル信号からなる受信信号に変換して外部に出力する。これにより、デジタル信号処理部３は、各種のデータ通信を行うことができる。
【００３６】
また、アナログ信号処理部４は、光ネットワークから受信した光信号をデジタル信号からなる受信信号に変換して外部に出力する。これにより、アナログ信号処理部４は、映像、音声等のＴＶ用のアナログ信号を受信することができる。
【００３７】
然るに、本実施の形態では、フレーム１０には遮蔽板１２を設けたから、遮蔽板１２によって回路基板２に設けたアナログ信号処理部４とデジタル信号処理部３との間を仕切ることができる。また、蓋体１７には遮蔽板１２を挟む挟持部２２を設けたから、挟持部２２によって蓋体１７を確実に遮蔽板１２に取付けて固定することができる。このため、遮蔽板１２および蓋体１７を金属材料等の導電性材料を用いて形成することによって、デジタル信号処理部３とアナログ信号処理部４とを別個にシールドすることができ、各処理部３，４間の信号の漏洩、侵入を防止することができる。
【００３８】
また、蓋体１７の挟持部２２によって遮蔽板１２を挟むから、蓋体１７とグランド電位にある遮蔽板１２（フレーム１０）とを確実に接触させて、蓋体１７の電位を安定させることができる。さらに、挟持部２２によって蓋体１７をフレーム１０の遮蔽板１２に取付けることができるから、例えば半田付け等の別途の接合手段を用いる必要がなく、蓋体１７の取付作業性を向上することができる。
【００３９】
また、単一の蓋体１７を用いてアナログ信号処理部４およびデジタル信号処理部３の両方をシールドすることができる。このため、例えばアナログ信号処理部４をシールドするために別途シールド部材を設けた場合に比べて、部品点数を削減できると共に、組立作業性、生産性を向上することができる。
【００４０】
特に、本実施の形態では、蓋体１７は外縁側に位置する抜止め部２０を備える構成としたから、抜止め部２０がフレーム１０の係合突起部１３に係合することによって、蓋体１７の外縁側をフレーム１０に固定することができる。また、挟持部２２は遮蔽板１２と対応した位置で蓋体１７の中央側に配置したから、挟持部２２が遮蔽板１２を挟むことによって、蓋体１７の中央側をフレーム１０の遮蔽板１２に固定することができる。このため、蓋体１７の中央側がフレーム１０から離間して浮き上がるのを防止することができ、装置全体の高さ寸法を小さくすることができる。また、蓋体１７全体の電位を安定させて、シールド効果を高めることができる。
【００４１】
また、回路基板２には光合分波器５を設ける構成としたから、光合分波器５を用いてアナログ信号およびデジタル信号を含む光信号を送信および受信することができる。また、光合分波器５をフレーム１０または遮蔽板１２に直接接続することができるから、光合分波器５のグランドを安定させることができ、光合分波器５の高周波特性を向上することができる。
【００４２】
さらに、遮蔽板１２を備えたフレーム１０および挟持部２２を備えた蓋体１７を用いて光トランシーバ１、光送受信装置２６を構成するから、光合分波器５のグランドを安定させて高周波特性を向上することができ、長距離通信に適用することが可能となる。
【００４３】
なお、前記実施の形態では、蓋体１７にクランク状の切込みを設けることによって２つの挟持用爪部２２Ａからなる挟持部２２を形成するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１０に示す第１の変形例のように、蓋体１７にジグザグ状の切込みを設けることによって２つの挟持用爪部３１Ａからなる挟持部３１を形成してもよい。
【００４４】
また、前記実施の形態では、２つの挟持用爪部２２Ａが隣接して配置される構成としたが、例えば図１１に示す第２の変形例のように、２つの挟持用爪部３２Ａが隙間を持って離間して配置された挟持部３２を用いる構成としてもよい。
【００４５】
また、前記実施の形態では、２つのＶ字状に屈曲した挟持用爪部２２Ａは、その自由端部分が遮蔽板１２に接触する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１２に示す第３の変形例のように、互いに逆方向に向けて円弧状に湾曲した２つの挟持用爪部３３Ａを用いて挟持部３３を形成し、これらの挟持用爪部３３Ａの基端から自由端に向けて延びる途中位置（円弧状の途中位置）を遮蔽板１２に接触させる構成としてもよい。
【００４６】
また、前記実施の形態では、光合分波器５は受光素子としてＰＤ７，９を備える構成としたが、受光素子には、アバランシェ・フォトダイオード（ＡＰＤ）やＰＩＮフォトダイオード（ＰＩＮ  ＰＤ）を用いる構成としてもよく、フォトトランジスタを用いる構成としてもよい。受光素子としてアバランシェ・フォトダイオードを用いる場合には、回路基板にはアバランシェ・フォトダイオードに高電圧を印加するための高電圧発生回路を設ける構成としてもよい。
【００４７】
さらに、前記実施の形態では、光トランシーバ１、光送受信装置２６に適用するものとしたが、アナログ信号処理部およびデジタル信号処理部が１枚の回路基板に混在して搭載される各種の装置にも広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態による光トランシーバを示す分解斜視図である。
【図２】実施の形態による光トランシーバを示す平面図である。
【図３】回路基板およびフレームを示す平面図である。
【図４】図２中の光トランシーバを矢示IV−IV方向からみた断面図である。
【図５】光トランシーバを蓋体を取外した状態で示す図４と同様位置の断面図である。
【図６】挟持部を拡大して示す要部拡大斜視図である。
【図７】挟持部を挟持用爪部を折曲げる前の状態で示す要部拡大平面図である。
【図８】図４中のＡ部を拡大して示す要部拡大断面図である。
【図９】実施の形態による光トランシーバを用いた光送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】第１の変形例による挟持部を挟持用爪部を折曲げる前の状態で示す要部拡大平面図である。
【図１１】第２の変形例による挟持部を挟持用爪部を折曲げる前の状態で示す要部拡大平面図である。
【図１２】第３の変形例による挟持部を拡大して示す図８と同様位置の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  光トランシーバ
２  回路基板
３  デジタル信号処理部
４  アナログ信号処理部
５  光合分波器（光モジュール）
１０  フレーム
１１  外枠部
１２  遮蔽板
１３  係合突起部（フレーム側係合部）
１７  蓋体
２０  抜止め部（蓋側係合部）
２２，３１，３２，３３  挟持部
２６  光送受信装置
【図１】
2008301343.tif 000003
【図２】
2008301343.tif 000004
【図３】
2008301343.tif 000005
【図４】
2008301343.tif 000006
【図５】
2008301343.tif 000007
【図６】
2008301343.tif 000008
【図７】
2008301343.tif 000009
【図８】
2008301343.tif 000010
【図９】
2008301343.tif 000011
【図１０】
2008301343.tif 000012
【図１１】
2008301343.tif 000013
【図１２】
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