(57)【要約】【課題】回路基板に小さなスペースで高周波同軸ケーブルを接続でき、ＥＭＩを良好に抑えることができる光通信装置を提供する。【解決手段】  ドライバパッケージ２が搭載される回路基板３から外部変調器４に又はその逆に高周波ドライブ信号を伝達すべく回路基板３に同軸ケーブル５を接続する光通信装置１において、上記回路基板３の端面１１に同軸ケーブル５を誘導するために、その同軸ケーブル５の被覆７を挟むように誘導溝８を形成し、その誘導溝８の両側にグランドパターン９を形成し、上記回路基板３に同軸ケーブル５の同軸信号線６を接続するコプレーナライン１０を形成したものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバパッケージが搭載される回路基板から外部変調器に又はその逆に高周波ドライブ信号を伝達すべく回路基板に同軸ケーブルを接続する光通信装置において、上記回路基板の端面に同軸ケーブルを誘導するために、その同軸ケーブルの被覆を挟むように誘導溝を形成し、その誘導溝の両側にグランドパターンを形成し、上記回路基板に同軸ケーブルの同軸信号線を接続するコプレーナラインを形成したことを特徴とする光通信装置。
【請求項２】
変調器の回路基板からドライバパッケージに又はその逆に高周波ドライブ信号を伝達すべく回路基板に同軸ケーブルを接続する光通信装置において、上記回路基板の端面に同軸ケーブルを誘導するために、その同軸ケーブルの被覆を挟むように誘導溝を形成し、その誘導溝の両側にグランドパターンを形成し、上記回路基板に同軸ケーブルの同軸信号線を接続するコプレーナラインを形成したことを特徴とする光通信装置。
【請求項３】
上記コプレーナラインは、上記同軸信号線を半田付けする信号線パターンと、その信号線パターンの両側に配置されたグランドパターンとからなる請求項１又は２記載の光通信装置。
【請求項４】
上記コプレーナラインの下方の回路基板内には、グランド層が形成される請求項１〜３いずれかに記載の光通信装置。
【請求項５】
上記同軸信号線と信号線パターンとの接続部が非伝導体で覆われる請求項１〜４いずれかに記載の光通信装置。
【請求項６】
上記誘導溝の両側に、上記同軸ケーブルの軸方向の移動を規制するための凸部を設けた請求項１〜５いずれかに記載の光通信装置。
【請求項７】
上記同軸ケーブルを上記誘導溝に取り付けると共に同軸信号線をコプレーナラインの信号パターンに半田付けし、そのコプレーナラインと誘導溝の両側のグランドパターンを跨って同軸ケーブルを覆うシールド・固定ケースを設けた請求項１〜６いずれかに記載の光通信装置。
【請求項８】
回路基板は、複数積層された基板材からなり、その上下で積層される基板材にそれぞれ誘導溝とグランド層が形成され、かつ、その上下基板材の積層面に信号パターンが形成され、同軸信号線がその信号パターンに接続されるように基板材間に挟まれた請求項１〜７いずれかに記載の光通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライバパッケージが搭載される回路基板から外部変調器に又はその逆に高周波ドライブ信号を伝達すべく回路基板に同軸ケーブルを接続する光通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光通信機たる光トランシーバは、その回路基板（ＰＣＢ）と電界吸収型または干渉型外部変調器との接続に高周波同軸ケーブルを用いている。図８に示すように、回路基板５０には専用のＰＣＢコネクタ５１を設けており、このＰＣＢコネクタ５１にコネクタ（ＧＰＯ）５２付きの高周波同軸ケーブル５３を挿入することで回路基板５０と高周波同軸ケーブル５３とを接続している。この接続法によれば、特に高周波かつ大振幅のドライブ信号を扱い、トランスポンダの中で接続条件に非常に敏感な光通信機にあっても、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）を良好に抑えつつ確実に接続することができる。
【０００３】
また、特許文献１には、回路基板に高周波同軸ケーブルを直接接続する技術として、マイクロストリップラインを形成した２枚の回路基板で同軸信号線を挟み、インピーダンスマッチングを向上させた例が記載されており、特許文献２には、回路基板に高周波同軸ケーブルを直接接続するに際し、高周波同軸ケーブルにフェライトコアを設け、接続部全域をシールドケースで覆ってＥＭＩを抑える例が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２４０６０８号公報
【特許文献２】特開２００１−２４４６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近年、ＰＣＢコネクタ５１を用いる接続構造にあっては、ＳＦＦ（Ｓｍａｌｌ−Ｆｏｒｍ−Ｆａｃｔｏｒ）化による高密度実装が要求されるため、回路基板５０にＰＣＢコネクタ５１の設置スペースを確保するのが困難であるという課題があった。
【０００６】
また、マイクロストリップラインを形成した回路基板間に同軸信号線を挟む接続構造は、その構造が複雑であり、回路基板同士がずれて重ね合わされると性能劣化を引き起こす問題があった。
【０００７】
またさらに、高周波同軸ケーブルにフェライトコアを設け、接続部をシールドケースで覆う接続構造は、その構造が複雑であり、部品コストが高くなる問題があった。
【０００８】
そこで本発明の目的は、上記課題を解決し、回路基板に小さなスペースで高周波同軸ケーブルを接続でき、ＥＭＩを良好に抑えることができる光通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】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明は、ドライバパッケージが搭載される回路基板から外部変調器に又はその逆に高周波ドライブ信号を伝達すべく回路基板に同軸ケーブルを接続する光通信装置において、上記回路基板の端面に同軸ケーブルを誘導するために、その同軸ケーブルの被覆を挟むように誘導溝を形成し、その誘導溝の両側にグランドパターンを形成し、上記回路基板に同軸ケーブルの同軸信号線を接続するコプレーナラインを形成したものである。
【００１０】
また、変調器の回路基板からドライバパッケージに又はその逆に高周波ドライブ信号を伝達すべく回路基板に同軸ケーブルを接続する光通信装置において、上記回路基板の端面に同軸ケーブルを誘導するために、その同軸ケーブルの被覆を挟むように誘導溝を形成し、その誘導溝の両側にグランドパターンを形成し、上記回路基板に同軸ケーブルの同軸信号線を接続するコプレーナラインを形成したものである。
【００１１】
上記コプレーナラインは、上記同軸信号線を半田付けする信号線パターンと、その信号線パターンの両側に配置されたグランドパターンとからなるとよく、上記コプレーナラインの下方の回路基板内には、グランド層が形成されるとよい。
【００１２】
そして、上記同軸信号線と信号線パターンとの接続部が非伝導体で覆われるとよい。
【００１３】
また、上記誘導溝の両側に、上記同軸ケーブルの軸方向の移動を規制するための凸部を設けてもよい。
【００１４】
そして、上記同軸ケーブルを上記誘導溝に取り付けると共に同軸信号線をコプレーナラインの信号パターンに半田付けし、そのコプレーナラインと誘導溝の両側のグランドパターンを跨って同軸ケーブルを覆うシールド・固定ケースを設けてもよい。
【００１５】
また、回路基板は、複数積層された基板材からなり、その上下で積層される基板材にそれぞれ誘導溝とグランド層が形成され、かつ、その上下基板材の積層面に信号パターンが形成され、同軸信号線がその信号パターンに接続されるように基板材間に挟まれてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、回路基板に小さなスペースで高周波同軸ケーブルを接続でき、ＥＭＩを良好に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の好適実施の形態を示す光通信装置の回路基板に高周波同軸ケーブルを接続した状態の要部拡大斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ線矢視断面図であり、図３は回路基板の要部拡大斜視図である。また、図４は光通信装置の概略説明図である。
【００１８】
図４に示すように、光通信装置１は、ドライバパッケージ２が搭載される回路基板（ＰＣＢ）３と、電界吸収型または干渉型外部変調器４とを有する。回路基板３と外部変調器４とは、互いに高周波同軸ケーブル５を介して高周波ドライブ信号を伝達するように構成されている。高周波同軸ケーブル５は、中心に同軸信号線６を配置し、被覆７を網状の金属にて形成されている。
【００１９】
図１及び図３に示すように、回路基板３は、端面に形成され同軸ケーブル５を誘導するための誘導溝８と、誘導溝８の両側に形成された第１グランドパターン９と、誘導溝８に臨んで形成され同軸信号線６を接続するコプレーナライン１０とを有する。誘導溝８は、回路基板３の端面１１を基板中央側へ後退させるように切り欠いて形成されており、後述する信号線パターン１２へ向かって直線状に延びている。また、誘導溝８は、同軸ケーブル５の被覆７を挟むように同軸ケーブル５の直径より若干小さな幅に形成されており、同軸ケーブル５の半径方向の一部を収容しつつ同軸ケーブル５を固定するようになっている。誘導溝８の延長端１３は、角を丸めて形成されており、応力集中による回路基板３のひび割れ等を防ぐように構成されている。第１グランドパターン９は、同軸ケーブル５の被覆７に当接して接続されるように誘導溝８の縁に沿って形成されており、被覆７を接地する機能を有する。
【００２０】
図１及び図２に示すように、コプレーナライン１０は、同軸信号線６を半田付けするための信号線パターン１２と、その信号線パターン１２の両側に配置された第２グランドパターン１４とからなり、信号線パターン１２を２つの第２グランドパターン１４で挟むことで信号線パターン１２乃至同軸信号線６から電磁波が漏れるのを抑えるように構成されている。そして、信号線パターン１２は接続に差し障りない程度に極力短く形成されると共に、ドライバパッケージリード（図示せず）に最小限の半田量で直接接続されており、三次元の同軸信号線６から二次元の信号線パターン１２に次元変換されるときのインピーダンスマッチングを確保し、反射等の特性劣化を防止するようになっている。
【００２１】
コプレーナライン１０の下方の回路基板３内には、グランド層１５が形成されており、このグランド層１５と信号線パターン１２とでマイクロストリップライン１６を形成している。マイクロストリップライン１６は、信号線パターン１２乃至同軸信号線６から電磁波が漏れるのをさらに良好に抑え、上述のインピーダンスマッチングを確保し、反射等の特性劣化を防止するように作用する。
【００２２】
またさらに、同軸信号線６と信号線パターン１２との接続部１７は有機固着剤等の非伝導体１８で覆われており、ＥＭＩを抑えると共に接続部１７の強度を強化されている。
【００２３】
次に本実施の形態の作用を述べる。
【００２４】
図１に示すように、回路基板３に同軸ケーブル５を接続する場合、同軸ケーブル５の先端から同軸信号線６を所定長さ露出させ、信号線パターン１２上に同軸信号線６を載せるようにして誘導溝８上に同軸ケーブル５を並行に載せる。このとき、同軸ケーブル５の被覆７が誘導溝８の延長端１３に当たるように位置を合わせる。そして、同軸ケーブル５を誘導溝８側に押し付け、同軸ケーブル５の被覆７を誘導溝８で挟み、被覆７と第１グランドパターン９とを半田付けする。これにより、同軸ケーブル５は直線状に延びた状態で回路基板３にしっかりと固定され、少なくとも軸方向の力に対しては、動くことはない。よって、同軸ケーブル５が温度変化等で伸縮しても同軸信号線６と信号線パターン１２との接続部１７にせん断方向の力が作用することはほとんどなく、信号線パターン１２と同軸信号線６とを極めて小さな接触で接続することができる。そして、接続部１７を小さくすることにより電磁波の漏れを抑えることができる。
【００２５】
この後、図２に示すように、同軸信号線６を信号線パターン１２に半田付けし、この接続部１７の上に有機固着材等からなる非伝導体１８を被せる。同軸信号線６と信号線パターン１２との接続部１７を非伝導体１８で覆うことで、接続部１７からの電磁波の漏れを抑えることができ、接続部１７を補強できる。
【００２６】
このようにして接続した同軸ケーブル５と回路基板３とに高周波ドライブ信号を流した場合、立体的な同軸信号線６と平面的な信号線パターン１２との接続部１７で次元変換がなされることから、電磁界分布が変わり、電磁波が漏れやすくなるが、コプレーナライン１０及びマイクロストリップライン１６が形成されていることや、接続部１７を極めて小さく形成されていること、さらに接続部１７が非伝導体１８で覆われていることなどにより、電磁波の漏れを最小限に抑えることができる。
【００２７】
このように、回路基板３の端面１１に同軸ケーブル５を誘導するために、その同軸ケーブル５の被覆７を挟むように誘導溝８を形成し、その誘導溝８の両側に第１グランドパターン９を形成し、回路基板３に同軸ケーブル５の同軸信号線６を接続するコプレーナライン１０を形成したため、回路基板３に小さなスペースで高周波同軸ケーブル５を接続でき、かつ、ＥＭＩを良好に抑えることができる。
【００２８】
また、コプレーナライン１０は、同軸信号線６を半田付けする信号線パターン１２と、その信号線パターン１２の両側に配置された第２グランドパターン１４とからなるものとしたため、簡易な構造で容易に形成できる。
【００２９】
そして、コプレーナライン１０の下方の回路基板３内にグランド層１５を形成し、マイクロストリップライン１６を形成したため、ＥＭＩを更に良好に抑えることができる。
【００３０】
なお、誘導溝８は回路基板３を板厚方向に貫通して形成するものとしたが、必ずしも貫通しなくともよい。この場合、溝内に同軸ケーブル５を載置する底面（図示せず）を形成することができ、同軸ケーブル５を安定して保持することができる。
【００３１】
また、ドライバパッケージ２が搭載される回路基板３に同軸ケーブル５を接続する場合の接続構造について述べたが、この接続構造で変調器４の回路基板（図示せず）と同軸ケーブル５とを接続してもよい。すなわち、変調器４の回路基板の端面１１に同軸ケーブル５を誘導するために、その同軸ケーブル５の被覆７を挟むように誘導溝８を形成し、その誘導溝８の両側に第１グランドパターン９を形成し、回路基板に同軸ケーブル５の同軸信号線６を接続するコプレーナライン１０を形成してもよい。
【００３２】
また、図５に示すように、誘導溝２０の両側に、同軸ケーブル（図示せず）の軸方向の移動を規制するための凸部２１を設けてもよい。同軸ケーブルを更に強固に固定することができる。この場合、凸部２１の先端形状は、丸く形成してもよく、三角に形成してもよく、四角に形成してもよい。凸部２１の先端を丸く形成した場合、回路基板に同軸ケーブルを取り付けるとき、同軸ケーブルに引っ掛かることがなく、同軸ケーブル取付時の作業性を良好にできる。また、凸部２１の先端を三角に形成した場合、同軸ケーブルを強固に固定することができる。凸部２１の先端を四角に形成した場合、同軸ケーブル取付時の作業性をあまり損なうことなく同軸ケーブルを強固に固定できる。また、誘導溝２０の両側に凸部２１に沿ってグランドパターン２２を形成するとよい。
【００３３】
またさらに、図６に示すように、同軸ケーブル５を固定すると共に接続部１７を覆う金属製のシールド・固定ケース２５を回路基板２６に設けてもよい。この場合の実施の形態について説明する。なお、上述と同様の構成については同符号を付し、説明を省略する。
【００３４】
シールド・固定ケース２５は、金属板をプレス加工してなり、回路基板２６に固定される脚部２７と、同軸ケーブル５を回路基板２６側へ押圧する当接部２８と、接続部１７の周囲を覆うカバー部２９とを備えて構成されている。脚部２７は、複数分散して配置されており、誘導溝８を跨いで回路基板２６に取り付けられるようになっている。回路基板２６には、脚部２７を挿入固定するための固定穴３０が形成されている。また、シールド固定ケース２５は、少なくともいずれかのグラントパターン９、１４に接続されるように形状を決定されており、シールド機能を有するように構成されている。
【００３５】
このように、同軸ケーブル５を誘導溝８に取り付けると共に同軸信号線６をコプレーナライン１０の信号パターン１２に半田付けし、そのコプレーナライン１０と誘導溝８の両側の第１グランドパターン９を跨って同軸ケーブル５を覆うシールド・固定ケース２５を設けると、同軸ケーブル５を更に強固に固定できると共に、ＥＭＩを更に良好に抑えることができる。
【００３６】
ただし、シールド・固定ケース２５はあくまでも補強とＥＭＩ対策の補助的な強化を目的とするものであり、接続構造の複雑化やコストアップを招かない程度の簡易なものでよい。
【００３７】
また、図７に示すように、回路基板３５を、複数積層された基板材３６、３７で構成し、その上下で積層される基板材３６、３７にそれぞれ誘導溝３８、３９とグランド層４０、４１を形成し、かつ、その基板材３６、３７の積層面に信号パターン１２を形成し、同軸信号線６がその信号パターン１２に接続されるように基板材３６、３７間に挟んでもよい。この場合、同軸ケーブル５と接触しない誘導溝３９の外側にカバー４２を設けて誘導溝３９を塞いでもよい。ＥＭＩを更に良好に抑えることができる。また、回路基板３５が同軸ケーブル５の直径より十分厚い場合、誘導溝３８は基板材を貫通しない底面（図示せず）を有するものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の好適実施の形態を示す光通信装置の要部拡大斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】回路基板の要部拡大斜視図である。
【図４】光通信装置の概略説明図である。
【図５】他の実施の形態を示す回路基板の要部拡大斜視図である。
【図６】他の実施の形態を示す回路基板の要部拡大斜視図である。
【図７】他の実施の形態を示す回路基板の要部拡大斜視図である。
【図８】従来の光通信装置の回路基板と高周波同軸ケーブルの斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  光通信装置
２  ドライバパッケージ
３  回路基板
４  外部変調器
５  同軸ケーブル
７  被覆
８  誘導溝
９  第１グランドパターン（グランドパターン）
１０  コプレーナライン
１１  端面
１２  信号線パターン
１４  第２グランドパターン（グランドパターン）
１５  グランド層
１６  マイクロストリップライン
１７  接続部
１８  非伝導体
２１  凸部
２５  シールド・固定ケース
３５  回路基板
３６  基板材
３７  基板材
３８  誘導溝
３９  誘導溝
４０  グランド層
４１  グランド層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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