(57)【要約】  基面と、誘電体が中心導体と外部導体との間に存在する同軸構造と、前記基面から突出する突出部とを備え、前記中心導体は、前記基面から突出するコンタクト部を有し、前記コンタクト部は、前記基面に向けて前記コンタクト部と前記突出部との間に基板を挿入すると、前記基板の表面に形成された導体パターンと接触する、同軸コネクタであって、前記外部導体は、前記基面から突出し、前記コンタクト部と前記突出部との間に挿入された前記基板に非接触の突状導体を有する、同軸コネクタ。
2020095783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基面と、
誘電体が中心導体と外部導体との間に存在する同軸構造と、
前記基面から突出する突出部とを備え、
前記中心導体は、前記基面から突出するコンタクト部を有し、
前記コンタクト部は、前記基面に向けて前記コンタクト部と前記突出部との間に基板を挿入すると、前記基板の表面に形成された導体パターンと接触する、同軸コネクタであって、
前記外部導体は、前記基面から突出し、前記コンタクト部と前記突出部との間に挿入された前記基板に非接触の突状導体を有する、同軸コネクタ。
【請求項２】
前記突状導体は、前記コンタクト部と前記突出部との間に挿入された前記基板と、前記突状導体との間に前記コンタクト部が位置するように前記基面から突出する、請求項１に記載の同軸コネクタ。
【請求項３】
前記突状導体は、前記コンタクト部の外周面の一部を囲むように前記基面から突出する、請求項２に記載の同軸コネクタ。
【請求項４】
前記基板は、前記導体パターンが形成されていない外縁部を有し、
前記基板が前記コンタクト部と前記突出部との間に挿入された状態で前記基板の法線方向から見ると、前記突状導体は、前記外縁部と重なるように前記基面から突出する、請求項１から３のいずれか一項に記載の同軸コネクタ。
【請求項５】
前記誘電体は、前記コンタクト部と前記突状導体との間に向けて前記基面から突出する突状誘電体を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の同軸コネクタ。
【請求項６】
基板と、前記基板に取り付けられた同軸コネクタとを備え、
前記同軸コネクタは、
基面と、
誘電体が中心導体と外部導体との間に存在する同軸構造と、
前記基面から突出する突出部とを備え、
前記中心導体は、前記基面から突出するコンタクト部を有し、
前記コンタクト部は、前記基面に向けて前記コンタクト部と前記突出部との間に挿入された前記基板の表面に形成された導体パターンと接触し、
前記外部導体は、前記基面から突出し、前記コンタクト部と前記突出部との間に挿入された前記基板に非接触の突状導体を有する、同軸コネクタ付き基板。
【請求項７】
前記基板は、前記基面に対向する端面を有し、
前記基面に対する前記端面の平行度は、１００μｍ以下であり、
前記端面の算出平均粗さＲａは、３．２μｍ以下である、請求項６に記載の同軸コネクタ付き基板。
【請求項８】
前記基板の法線方向から見ると、前記突出部は、前記コンタクト部と重なるように前記基面から突出する、請求項６又は７に記載の同軸コネクタ付き基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同軸コネクタ及び同軸コネクタ付き基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、特許文献１に示されたエッジマウント・エンドランチ型同軸ＲＦコネクタ２５を基板１０に取り付けるための構成１８の分解図である。コネクタ２５は、ねじ山が切られた端部２が突き出る基部プレート３を有し、端部２は、対応するオス型ＳＭＡコネクタを受けるように形成されている。また、コネクタ２５は、中心導体４と４本の取り付け突起部５，６，７，８が基部プレート３から伸びている。一方、基板１０上に形成された準同軸（quasi-coaxial）伝送線９は、誘電材料層１２の上面に形成された金属ストリップ１３と、誘電材料層１２及び金属ストリップ１３を覆う金属層１６とを有する。準同軸伝送線９は、金属ストリップ１３と基部プレート３との間に意図しない接続を作らないように、基板１０の端部付近（端部手前）まで延びている。金属層１６が基板１０の端部から配置されていないため、金属ストリップ１３は露出している。【０００３】
このような構成により、コネクタ２５の取り付け突起部５，６の下部が、基板１０のアース面１１の点線２６，１９で示す位置に取り付けられ、コネクタ２５の中心導体４は、金属ストリップ１３の点線２１で示す位置に押し当てられる。しかし、中心導体４と金属ストリップ１３には、不要な信号の結合が起こり得るシールドされていない部分があるため、当該部分を覆う導電性のシールドカバー２２が設けられている。シールドカバー２２は、点線２３，２４に示した領域に、はんだ等により固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０８９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術では、基板と同軸コネクタとの間の部分をシールドするために、同軸コネクタとは別部品であるシールドカバーを使用するため、同軸コネクタの基部プレートとシールドカバーとを電気的に同電位にすることが難しい。その結果、基板と同軸コネクタとの間の信号の伝搬特性が低下する場合がある。【０００６】
そこで、本開示は、信号の伝搬特性の低下を抑制可能な同軸コネクタ及び同軸コネクタ付き基板を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、
基面と、
誘電体が中心導体と外部導体との間に存在する同軸構造と、
前記基面から突出する突出部とを備え、
前記中心導体は、前記基面から突出するコンタクト部を有し、
前記コンタクト部は、前記基面に向けて前記コンタクト部と前記突出部との間に基板を挿入すると、前記基板の表面に形成された導体パターンと接触する、同軸コネクタであって、
前記外部導体は、前記基面から突出し、前記コンタクト部と前記突出部との間に挿入された前記基板に非接触の突状導体を有する、同軸コネクタを提供する。【０００８】
また、本開示は、
基板と、前記基板に取り付けられた同軸コネクタとを備え、
前記同軸コネクタは、
基面と、
誘電体が中心導体と外部導体との間に存在する同軸構造と、
前記基面から突出する突出部とを備え、
前記中心導体は、前記基面から突出するコンタクト部を有し、
前記コンタクト部は、前記基面に向けて前記コンタクト部と前記突出部との間に挿入された前記基板の表面に形成された導体パターンと接触し、
前記外部導体は、前記基面から突出し、前記コンタクト部と前記突出部との間に挿入された前記基板に非接触の突状導体を有する、同軸コネクタ付き基板を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の技術によれば、信号の伝搬特性の低下を抑制可能な、同軸コネクタ及び同軸コネクタ付き基板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】特許文献１に示された構成の分解図である。
【図２】一比較形態における同軸コネクタ付き基板を平面視で示す部分拡大図である。
【図３】一比較形態における同軸コネクタ付き基板の部分断面図である。
【図４】一比較形態における同軸コネクタ付き基板の信号経路の特性インピーダンスを説明するための図である。
【図５】第１の実施形態における同軸コネクタ付き基板を斜視で示す部分拡大図である。
【図６】第１の実施形態における同軸コネクタ付き基板を平面視で示す部分拡大図である。
【図７】第１の実施形態における同軸コネクタ付き基板の部分断面図である。
【図８】第１の実施形態における同軸コネクタ付き基板の信号経路の特性インピーダンスを説明するための図である。
【図９】第２の実施形態における同軸コネクタ付き基板を斜視で示す部分拡大図である。
【図１０】第２の実施形態における同軸コネクタ付き基板の部分断面図である。
【図１１】第３の実施形態における同軸コネクタ付き基板の部分断面図である。
【図１２】突状導体及び突状誘電体の第１の構成例を示す図である。
【図１３】突状導体及び突状誘電体の第２の構成例を示す図である。
【図１４】突状導体及び突状誘電体の第３の構成例を示す図である。
【図１５】突状導体及び突状誘電体の第４の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本開示に係る実施形態の説明を行う。なお、各形態において、平行、直角、直交、水平、垂直、上下、左右などの方向には、本発明の効果を損なわない程度のずれが許容される。また、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は、それぞれ、Ｘ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向を表す。Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向は、互いに直交する。ＸＹ平面、ＹＺ平面、ＺＸ平面は、それぞれ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に平行な仮想平面、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に平行な仮想平面、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に平行な仮想平面を表す。
【００１２】
本実施形態における同軸コネクタ及び同軸コネクタ付き基板は、例えば、マイクロ波やミリ波等の高周波帯（例えば、０．３ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）の信号の伝搬に使用される。そのような高周波帯には、０．３〜３ＧＨｚのＵＨＦ帯、３〜３０ＧＨｚのＳＨＦ帯、３０〜３００ＧＨｚのＥＨＦ帯が含まれる。本実施形態における同軸コネクタ付き基板に形成される高周波デバイスの具体例として、平面アンテナ、平面導波路（平面伝送線路）などが挙げられる。
【００１３】
本実施形態における同軸コネクタ及び同軸コネクタ付き基板は、例えば、第５世代移動通信システム（いわゆる、５Ｇ）、ブルートゥース（登録商標）等の無線通信規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ等の無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格で使用されてもよい。また、本実施形態における同軸コネクタ及び同軸コネクタ付き基板は、車両で使用される場合、レーダーを照射する車載レーダーシステムや車車間通信や路車間通信等のＶ２Ｘ通信システムで使用されてもよい。
【００１４】
次に、本実施形態における同軸コネクタ及び同軸コネクタ付き基板と比較するため、一比較形態における同軸コネクタ付き基板について説明する。
【００１５】
図２は、一比較形態における同軸コネクタ付き基板を平面視で示す部分拡大図である。図３は、一比較形態における同軸コネクタ付き基板の部分断面図である。図２，３には、同軸コネクタ１５１が基板１０１のエッジに取り付けられた構成が示されている。
【００１６】
図２，３において、基板１０１は、板状の誘電体層１４０と、誘電体層１４０の片面に設けられる給電ライン１３０と、誘電体層１４０を介して給電ライン１３０と対向する接地導体１２０とを備える。基板１０１には、伝送線路１６０が形成されている。
【００１７】
伝送線路１６０は、誘電体層１４０と、誘電体層１４０の第１主面１４１に形成される給電ライン１３０と、誘電体層１４０の第２主面１４２に形成される接地導体１２０とを含む構造を有するマイクロストリップ線路である。給電ライン１３０は、その表面がＸＹ平面に平行な平面状の導体パターンであり、第１主面１４１に形成されている。接地導体１２０は、その表面がＸＹ平面に平行な導体パターンであり、第２主面１４２に形成される導体パターンである。
【００１８】
同軸コネクタ１５１は、基部１５３と、基部１５３に設けられる同軸構造１５６と、基部１５３から突出する一対の突出部１５７とを備える。
【００１９】
同軸構造１５６は、誘電体１５５が中心導体１５４と外部導体１５０との間に存在する構成を有する。同軸構造１５６の一方の端部には、不図示の同軸ケーブルの端部が接続される接続部１５２が設けられている。中心導体１５４は、接続部１５２とは反対側の他方の端部から伸びている部分であるコンタクト部１５４ａを有する。コンタクト部１５４ａは、基部１５３に向けてコンタクト部１５４ａと一対の突出部１５７との間に挿入された基板１０１の第１主面１４１に形成された給電ライン１３０と接触する。一対の突出部１５７は、基部１５３のＸ軸方向側の端部からＹ軸方向の負側である基板１０１側に突出する。
【００２０】
同軸コネクタ１５１は、コンタクト部１５４ａが給電ライン１３０と導通可能に接触した状態で基板１０１に取り付けられる。同軸コネクタ１５１がこのように基板１０１に取り付けられることにより、基板１０１に形成された伝送線路１６０と、同軸コネクタ１５１の接続部１５２に一端が接続される不図示の同軸ケーブルとの間で、高周波信号を伝送させることが可能となる。
【００２１】
ところが、基板１０１のエッジに位置する外縁部１５９は、面取りされることにより形成された斜面１４３，１４４を有する場合が多い。斜面１４３は、外縁部１５９のうち第１主面１４１側が面取りされた部分であり、給電ライン１３０が形成されていない。斜面１４４は、外縁部１５９のうち第２主面１４２側が面取りされた部分であり、接地導体１２０が形成されていない。このように、伝送線路１６０と同軸コネクタ１５１との間の外縁部１５９は、伝送線路１６０に使用される誘電体層１４０が面取りされることにより形成された斜面１４３、１４４を有し、かつ、接地導体１２０は、外縁部１５９のうち第２主面１４２側が面取りされた部分には形成されていない。そのため、外縁部１５９の特性インピーダンスは、伝送線路１６０と同軸コネクタ１５１との間で大きく異なる値を持つ。そのため、外縁部１５９及びその近傍には、不要な信号の放射が起こり得る非シールド部（シールドがされていない部分）がある。このように、伝送線路１６０と同軸コネクタ１５１との間の外縁部１５９により生じる特性インピーダンスの不連続性が大きくなり、基板１０１と同軸コネクタ１５１との間の信号の伝搬特性が低下する場合がある。
【００２２】
図４は、一比較形態における同軸コネクタ付き基板の信号経路の特性インピーダンスを説明するための図である。例えば、基板１０１に形成される伝送線路１６０の特性インピーダンス、同軸コネクタ１５１の特性インピーダンス、および同軸コネクタ１５１に接続される同軸ケーブルの特性インピーダンスが、いずれも５０Ωであるとする。この場合、上述のように、少なくともコンタクト部１５４ａがシールドされておらず、かつ伝送線路１６０と同軸コネクタ１５１との間に、特性インピーダンスが５０Ωと異なるインピーダンス部分Ｚ２が発生する。特性インピーダンスが不連続なインピーダンス部分Ｚ２が基板１０１と同軸コネクタ１５１との間に存在すると、伝送する信号の多重反射が起こり、信号の伝搬特性の低下（例えば、伝送損失の増大など）が生ずる場合がある。
【００２３】
これに対し、本実施形態における同軸コネクタ及び同軸コネクタ付き基板は、基板と同軸コネクタとの間の信号の伝搬特性の低下を抑制可能な構成を有する。次に、本実施形態における同軸コネクタ及び同軸コネクタ付き基板の構成について詳細に説明する。
【００２４】
図５は、第１の実施形態における同軸コネクタ及び同軸コネクタ付き基板を斜視で示す部分拡大図である。図６は、第１の実施形態における同軸コネクタ付き基板を平面視で示す部分拡大図である。図７は、第１の実施形態における同軸コネクタ付き基板の部分断面図である。図５〜７には、同軸コネクタ５１Ａが基板１のエッジに取り付けられた構成が示されている。
【００２５】
図５〜７において、基板１は、板状の誘電体層４０と、誘電体層４０の片面に設けられる給電ライン３０と、誘電体層４０を介して給電ライン３０と対向する接地導体２０とを備える。基板１には、伝送線路６０が形成されている。
【００２６】
伝送線路６０は、誘電体層４０と、誘電体層４０の第１主面４１に形成される給電ライン３０と、誘電体層４０の第２主面４２に形成される接地導体２０とを含む構造を有するマイクロストリップ線路である。
【００２７】
誘電体層４０は、第１主面４１と、第１主面４１とは反対側の第２主面４２とを有する。図５，６は、誘電体層４０の第１主面４１の側に設けられる給電ライン３０を示す。図７は、誘電体層４０の第２主面４２の側に設けられる接地導体２０を示す。第１主面４１は、誘電体層の第１面の一例である。第２主面４２は、誘電体層の第１面とは反対側の第２面の一例である。
【００２８】
誘電体層４０は、誘電体を主成分とする板状又はシート状の基材である。第１主面４１及び第２主面４２は、いずれも、ＸＹ平面に平行である。誘電体層４０は、例えば、誘電体基板でもよいし、誘電体シートでもよい。誘電体層４０の材料は、例えば、石英ガラス、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、アルミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラス、アルカリホウケイ酸ガラス等のガラス、セラミックス、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、液晶ポリマー、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネートなどが挙げられるが、その材料は、これらに限られない。
【００２９】
また、誘電体層４０の材料は、意匠性の向上等のため、可視光が透過する透明な誘電体部材でもよい。透明には、半透明が含まれる。誘電体層４０の可視光線透過率は、可視光の遮りを抑える点で、例えば３０％以上が好ましく、５０％以上がより好ましく、７０％以上がさらに好ましく、８０％以上が特に好ましく、９０％以上が最も好ましい。
【００３０】
給電ライン３０は、その表面がＸＹ平面に平行な平面状の導体パターンである。給電ライン３０は、第１主面４１に形成される導体パターンであり、第１主面４１に配置される導体シート又は導体基板により形成されてもよい。給電ライン３０に使用される導体の材料として、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、クロムなどが挙げられるが、これらに限られない。給電ライン３０は、誘電体層４０に接する信号配線の一例である。例えば、伝送線路６０がマイクロストリップ線路である場合、給電ライン３０は、ストリップ導体に相当する。
【００３１】
なお、給電ライン３０は、第１主面４１の側に、ポリビニルブチラールもしくはエチレン酢酸ビニル等の中間膜、または光学透明粘着剤（OCA）等の接着層を介して形成されてもよい。給電ライン３０は、第１主面４１に直接接してもよい。
【００３２】
第１の実施形態では、給電ライン３０は、可視光の透過度合いが誘電体層４０よりも低い領域から構成されたソリッドなパターンである。例えば、給電ライン３０の全体は、不透明な面状導体から構成されている。
【００３３】
なお、給電ライン３０は、意匠性の向上等のため、格子状の隙間が生じるように網目状に形成された導体パターンでもよい。網目の形成によって、可視光の透過度合いが向上し、意匠性と導電性との両立が可能となる。給電ライン３０は、可視光の透過度合いが誘電体層４０と同じでも異なってもよい。
【００３４】
接地導体２０は、その表面がＸＹ平面に平行な導体パターンである。接地導体２０は、第２主面４２の側に形成される導体パターンであり、第２主面４２の側に配置される導体シート又は導体基板により形成されてもよい。接地導体２０に使用される導体の材料として、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、クロムなどが挙げられるが、これらに限られない。接地導体２０は、誘電体層４０に接している。
【００３５】
なお、接地導体２０は、第２主面４２の側に、ポリビニルブチラールもしくはエチレン酢酸ビニル等の中間膜、または光学透明粘着剤（OCA）等の接着層を介して形成されてもよい。接地導体２０は、第２主面４２に直接接してもよい。
【００３６】
接地導体２０は、可視光の透過度合いが誘電体層４０よりも低い領域から構成されたソリッドなパターンである。例えば、接地導体２０の全体は、不透明な面状導体から構成されている。
【００３７】
なお、接地導体２０は、意匠性の向上等のため、格子状の隙間が生じるように網目状に形成された導体パターンでもよい。網目の形成によって、可視光の透過度合いが向上し、意匠性と導電性との両立が可能となる。接地導体２０は、可視光の透過度合いが誘電体層４０と同じでも異なってもよい。
【００３８】
同軸コネクタ５１Ａは、基部５３と、基部５３に設けられる同軸構造５６と、基部５３の基面５３ａから突出する突出部５７とを備える。
【００３９】
第１の実施形態では、基部５３は、ＺＸ平面に平行な基面５３ａを有する。基面５３ａは、基板１の端面４５に対向する部分である。端面４５は、基板１の法線方向（この場合、Ｚ軸方向）に直交するＹ軸方向における部分である。
【００４０】
同軸構造５６は、誘電体５５が中心導体５４と外部導体５０との間に存在する構成を有する。同軸構造５６の一方の端部には、不図示の同軸ケーブルの端部が接続される接続部５２が設けられている。接続部５２は、例えば、オス型のねじ形状を有する。中心導体５４は、接続部５２とは反対側の他方の端部から伸びている部分であるコンタクト部５４ａを有する。
【００４１】
コンタクト部５４ａは、基部５３の基面５３ａから突出する。「コンタクト部５４ａが基面５３ａから突出する」とは、コンタクト部５４ａが、基面５３ａを含むＺＸ平面に対して基板１側に突出することを意味する。第１の実施形態では、基面５３ａは、同軸構造５６内の誘電体５５の一端面と同一平面上にある。しかしながら、コンタクト部５４ａが基面５３ａから突出する構成であれば、基面５３ａは、誘電体５５の当該端面に対してＹ軸方向の正側又は負側にずれていてもよい。
【００４２】
コンタクト部５４ａは、基面５３ａに向けてコンタクト部５４ａと突出部５７との間に基板１を挿入すると、挿入された基板１の第１主面４１に形成された給電ライン３０と給電端３３で導電可能に接触する。コンタクト部５４ａと給電ライン３０とは、導電性接着剤や半田等による導電接続により導電的に接続されることが好ましい。
【００４３】
突出部５７は、基部５３の基面５３ａから突出する。「突出部５７が基面５３ａから突出する」とは、突出部５７が、基面５３ａを含むＺＸ平面に対して基板１側に突出することを意味する。突出部５７の個数は、一つでもよいし複数でもよい。
【００４４】
突出部５７は、例えば、同軸構造５６の外部導体５０と同電位の導体である。これにより、基面５３ａに向けてコンタクト部５４ａと突出部５７との間に基板１を挿入すれば、突出部５７に接触する接地導体２０を外部導体５０と同電位にできる。突出部５７は、基部５３と一体に形成された部材でもよいし、基部５３に接続される別部材でもよい。
【００４５】
突出部５７は、例えば、基面５３ａに向けてコンタクト部５４ａと突出部５７との間に挿入された基板１を下方から（Ｚ軸方向の下側から）支持する部位でもよく、この場合、同軸コネクタ５１Ａを基板１のエッジに取り付けるための取り付け構造の一部を構成する。
【００４６】
なお、同軸コネクタ５１Ａを基板１のエッジに取り付けるための取り付け構造は、本発明の効果を損なわない限り、任意でよい。例えば図５に示すように、当該取付構造は、基板１に形成された貫通孔に挿入されたボルト７１，７２によって基板１を突出部５７に締め付ける構成でもよい。ボルト７１，７２と基板１とが直接接触することを防止するため、第１主面４１とボルト７１，７２との間に、ワッシャや基部５３の一部が介在してもよい。
【００４７】
同軸コネクタ５１Ａは、コンタクト部５４ａが給電ライン３０と導通可能に接触した状態で基板１に取り付けられる。同軸コネクタ５１Ａがこのように基板１に取り付けられることにより、基板１に形成された伝送線路６０と同軸コネクタ５１Ａの接続部５２に一端が接続される不図示の同軸ケーブルとの間で、高周波信号を伝送させることが可能となる。
【００４８】
ところが、上述のように、基板１のエッジに位置する外縁部５９は、面取りされることにより形成された斜面４３，４４を有する場合が多い。第１斜面４３は、外縁部５９のうち第１主面４１側が面取りされた部分であり、給電ライン３０が形成されていない。第２斜面４４は、外縁部５９のうち第２主面４２側が面取りされた部分であり、接地導体２０が形成されていない。
【００４９】
第１の実施形態における外部導体５０は、基面５３ａから突出し、コンタクト部５４ａと突出部５７との間に挿入された基板１に非接触の突状導体５０ａを有する。「突状導体５０ａが基面５３ａから突出する」とは、突状導体５０ａが、基面５３ａを含むＺＸ平面に対して基板１側に突出することを意味する。第１の実施形態では、基板１の法線方向において、突状導体５０ａと斜面４３との間に空間を有する。
【００５０】
このような突状導体５０ａを設けることにより、少なくともコンタクト部５４ａを突状導体５０ａによりシールドできる。そのため、伝送線路６０と同軸コネクタ５１Ａとの間の外縁部５９により生じる特性インピーダンスの不連続性が小さくなり、基板１と同軸コネクタ５１Ａとの間の信号の伝搬特性の低下を抑制できる。例えば、基板１と同軸コネクタ５１Ａとの間で伝送する信号の多重反射が起こりにくくなり、伝送損失の増大を抑制できる。
【００５１】
第１の実施形態では、コンタクト部５４ａと突出部５７との間に挿入された基板１と、基面５３ａから突出する突状導体５０ａとの間に、コンタクト部５４ａが位置するように、突状導体５０ａは、基面５３ａから突出する。これにより、コンタクト部５４ａに対して基板１とは反対側に向けて放射する不要な信号の放射を抑制できる。また、例えば、突状導体５０ａは、同軸構造５６の軸方向に平行な方向に同軸構造５６から伸びる庇状の部位であり、外部導体５０と同電位である。
【００５２】
基板１がコンタクト部５４ａと突出部５７との間に挿入された状態で基板１の法線方向から見ると、突状導体５０ａは、外縁部５９と重なるように基面５３ａから突出することが好ましい。これによって、伝送線路６０と同軸コネクタ５１Ａとの間の外縁部５９により生じる特性インピーダンスの不連続性を小さくする効果が高まり、基板１と同軸コネクタ５１Ａとの間の信号の伝搬特性の低下を更に抑制できる。
【００５３】
突状導体５０ａは、基板１の法線方向から見ると、給電ライン３０（給電端３３）と外縁部５９との境目まで基面５３ａから突出してもよいし、当該境目を越えて突出してもよい。突状導体５０ａが当該境目まで又は当該境目を越えて基面５３ａから突出する方が、当該境目の手前まで基面５３ａから突出する構成に比べて、伝送線路６０と同軸コネクタ５１Ａとの間の外縁部５９により生じる特性インピーダンスの不連続性が小さくなる。つまり、基板１と同軸コネクタ５１Ａとの間の信号の伝搬特性の低下を更に抑制できる。
【００５４】
また、基板１がコンタクト部５４ａと突出部５７との間に挿入された状態で基板１の法線方向から見ると、突出部５７は、コンタクト部５４ａと重なるように基面５３ａから突出することが好ましい。これによって、伝送線路６０と同軸コネクタ５１Ａとの間の外縁部５９により生じる特性インピーダンスの不連続性を小さくする効果が高まり、基板１と同軸コネクタ５１Ａとの間の信号の伝搬特性の低下を更に抑制できる。
【００５５】
突出部５７は、基板１の法線方向から見ると、コンタクト部５４ａの先端まで基面５３ａから突出してもよいし、当該先端を越えて突出してもよい。突出部５７が当該先端まで又は当該先端を越えて基面５３ａから突出する方が、当該先端の手前まで基面５３ａから突出する構成に比べて、伝送線路６０と同軸コネクタ５１Ａとの間の外縁部５９により生じる特性インピーダンスの不連続性が小さくなる。つまり、基板１と同軸コネクタ５１Ａとの間の信号の伝搬特性の低下を更に抑制できる。
【００５６】
また、基面５３ａに対する端面４５の平行度は、基板１と同軸コネクタ５１Ａとの間の信号の伝搬特性の低下を抑制する点で、１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましい。また、端面４５の算出平均粗さＲａは、基板１と同軸コネクタ５１Ａとの間の信号の伝搬特性の低下を抑制する点で、３．２μｍ以下であることが好ましく、１．６μｍ以下であることがより好ましい。なぜなら、端面４５と基面５３ａとの接触状態において、コンタクト部５４ａのうち給電ライン３０に接触していない部分の長さ寸法を高精度に管理できる。したがって、突状導体５０ａによる伝送線路６０と同軸コネクタ５１Ａとの間の外縁部５９の特性インピーダンスの不連続性を小さくする効果および不要な信号の放射のシールド効果が、取り付け寸法のずれにより低減することを抑制できる。ここで、算出平均粗さＲａは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１により規定される値である。
【００５７】
また、図５又は図６に示すように、マイクロストリップ線路等の伝送線路６０の一部（途中）に、インピーダンス整合を行うインピーダンス調整部３４が設けられてもよい。図５は、インピーダンス調整部３４が斜面４３から離れている形態を示し、図６は、インピーダンス調整部３４が斜面４３に接している形態を示す。
【００５８】
伝送線路６０の一部にインピーダンス調整部３４を設けることによって、インピーダンス調整部３４を設けない場合に比べて、伝送線路６０と同軸コネクタ５１Ａとの間の外縁部５９により生じる特性インピーダンスの不連続性を小さくする効果が高まる。よって、基板１と同軸コネクタ５１Ａとの間の信号の伝搬特性の低下を更に抑制できる。
【００５９】
例えば、図５又は図６に示すように、インピーダンス調整部３４は、基板１の第１主面４１において、給電ライン３０から分岐するスタブが設けられてもよい。スタブは、伝送線路６０の途中に接続される分布定数線路である。スタブのパターン形状は、例えば、給電ライン３０と同じ形成方法で形成される。図５又は図６に示すように、スタブを給電ライン３０の長手方向に対して左右対称に形成することによって、例えば、スタブが伝送線路６０の先に接続される不図示のアンテナ導体の指向性に与える影響を低減できる。
【００６０】
なお、インピーダンス調整部３４は、インダクタやキャパシタのようなリアクタンス素子を用いる集中定数回路によって形成された整合回路を有してもよい。
【００６１】
図８は、第１の実施形態における同軸コネクタ付き基板の信号経路の特性インピーダンスを説明するための図である。例えば、基板１に形成される伝送線路６０の特性インピーダンスと同軸コネクタ５１Ａの特性インピーダンスと同軸コネクタ５１Ａに接続される同軸ケーブルの特性インピーダンスが、いずれも５０Ωであるとする。インピーダンス調整部３４を設けることにより、伝送線路６０と外縁部５９との間にインピーダンス部分Ｚ１を形成できる。インピーダンス部分Ｚ１の形成によって、外縁部５９により生ずる特性インピーダンスの変化を補償できる。よって、伝送線路６０と同軸コネクタ５１Ａとの間の特性インピーダンスの不連続性を小さくなり、基板１と同軸コネクタ５１Ａとの間の信号の伝搬特性の低下を抑制できる。
【００６２】
図９は、第２の実施形態における同軸コネクタ及び同軸コネクタ付き基板を斜視で示す部分拡大図である。図１０は、第２の実施形態における同軸コネクタ付き基板の部分断面図である。図９，１０には、同軸コネクタ５１Ｂが基板１のエッジに取り付けられた構成が示されている。第２の実施形態のうち第１の実施形態と同様に構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略又は簡略する。第２の実施形態は、第１の実施形態に対して、突状誘電体５５ａが追加されている。
【００６３】
第２の実施形態における誘電体５５は、コンタクト部５４ａと突状導体５０ａとの間に向けて基面５３ａから突出する突状誘電体５５ａを有する。「突状誘電体５５ａが基面５３ａから突出する」とは、突状誘電体５５ａが、基面５３ａを含むＺＸ平面に対して基板１側に突出することを意味する。
【００６４】
このような突状誘電体５５ａを設けることにより、伝送線路６０と同軸コネクタ５１Ｂとの間の外縁部５９により生じる特性インピーダンスの不連続性が小さくなり、基板１と同軸コネクタ５１Ｂとの間の信号の伝搬特性の低下を抑制できる。例えば、基板１と同軸コネクタ５１Ｂとの間で伝送する信号の多重反射が起こりにくくなり、伝送損失の増大を抑制できる。第２の実施形態では、突状誘電体５５ａは、同軸構造５６の軸方向に平行な方向に同軸構造５６から伸びる庇状の部位である。
【００６５】
また、第２の実施形態では、突状誘電体５５ａは、コンタクト部５４ａと突状導体５０ａとの少なくとも一方と接触する。これにより、伝送線路６０と同軸コネクタ５１Ｂとの間の外縁部５９により生じる特性インピーダンスの不連続性が小さくなり、基板１と同軸コネクタ５１Ｂとの間の信号の伝搬特性の低下を抑制できる。突状誘電体５５ａは、コンタクト部５４ａの一部又は全部と接触してもよいし、突状導体５０ａの一部又は全部と接触してもよい。
【００６６】
また、突状誘電体５５ａは、基板１の法線方向から見ると、給電ライン３０（給電端３３）と外縁部５９との境目まで基面５３ａから突出してもよいし、当該境目を越えて突出してもよい。突状誘電体５５ａが当該境目まで又は当該境目を越えて基面５３ａから突出する方が、当該境目の手前まで基面５３ａから突出する構成に比べて、伝送線路６０と同軸コネクタ５１Ｂとの間の外縁部５９により生じる特性インピーダンスの不連続性が小さくなる。つまり、基板１と同軸コネクタ５１Ｂとの間の信号の伝搬特性の低下を更に抑制できる。
【００６７】
突状誘電体５５ａの材料としては、石英ガラス、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、アルミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラス、アルカリホウケイ酸ガラス等のガラス、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、液晶ポリマーなどが挙げられるが、その材料は、これらに限られない。
【００６８】
図１１は、第３の実施形態における同軸コネクタ及び同軸コネクタ付き基板の部分断面図である。図１１には、同軸コネクタ５１Ｃが基板１のエッジに取り付けられた構成が示されている。第３の実施形態のうち上述の実施形態と同様に構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略又は簡略する。第３の実施形態は、第２の実施形態に対して、誘電体部材５８Ａ，５８Ｂが追加されている。
【００６９】
誘電体部材５８Ａは、斜面４３に沿った側面と、コンタクト部５４ａに沿った側面と、基面５３ａに沿った側面とを有する略三角柱状の部品である。コンタクト部５４ａと斜面４３との間に存在する空間の少なくとも一部は、誘電体部材５８Ａによって埋まる。誘電体部材５８Ｂは、斜面４４に沿った側面と、突出部５７に沿った側面と、基面５３ａに沿った側面とを有する略三角柱状の部品である。突出部５７と斜面４４との間に存在する空間の少なくとも一部は、誘電体部材５８Ｂによって埋まる。
【００７０】
このような誘電体部材５８Ａ，５８Ｂを設けることにより、伝送線路６０と同軸コネクタ５１Ｃとの間の外縁部５９により生じる特性インピーダンスの不連続性が小さくなり、基板１と同軸コネクタ５１Ｃとの間の信号の伝搬特性の低下を抑制できる。例えば、基板１と同軸コネクタ５１Ｃとの間で伝送する信号の多重反射が起こりにくくなり、伝送損失の増大を抑制できる。
【００７１】
誘電体部材５８Ａの材料としては、誘電体層４０と同様の材料または該材料よりも誘電率が高い材料を用いることができる。具体的には、石英ガラス、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、アルミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラス、アルカリホウケイ酸ガラス等のガラス、セラミックス、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、液晶ポリマー、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネートなどが挙げられるが、その材料は、これらに限られない。
【００７２】
図１２〜１５は、突状導体及び突状誘電体の構成例を示す図である。図１２〜１５のいずれの構成例も、上述の実施形態に適用可能である。図１２〜１５に示す突状導体５０ａ及び突状誘電体５５ａは、いずれも、コンタクト部５４ａの外周面の一部を囲むように基面５３ａから突出する。
【００７３】
図１２，１５では、突状導体５０ａ及び突状誘電体５５ａは、いずれも、円筒を略半分にした庇形状を有する。図１３では、突状導体５０ａは、角筒を略半分にした庇形状を有し、突状誘電体５５ａは、円筒を略半分にした庇形状を有する。図１４では、突状導体５０ａ及び突状誘電体５５ａは、いずれも、角筒を略半分にした庇形状を有する。
【００７４】
突状誘電体５５ａは、突状導体５０ａの内壁に接する外壁と、コンタクト部５４ａの外周面に接する内壁とを有する。図１５に示されるように、突状誘電体５５ａは、基板１の第１主面４１に接する接面５５ａａを有することで、コンタクト部５４ａと給電ライン３０との接触状態が安定化し、突状導体５０ａと給電ライン３０との接触を防止できる。
【００７５】
以上、同軸コネクタ及び同軸コネクタ付き基板を実施形態により説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。
【００７６】
例えば、基板に形成される伝送線路は、マイクロストリップ線路に限られず、コプレーナ線路やグランド付きコプレーナ線路などの他の伝送線路でもよい。
【００７７】
本国際出願は、２０１８年１１月６日に出願した日本国特許出願第２０１８−２０８７６６号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１８−２０８７６６号の全内容を本国際出願に援用する。
【符号の説明】
【００７８】
１，１０１  基板
２０，１２０  接地導体
３０，１３０  給電ライン
３３  給電端
３４  インピーダンス調整部
４０，１４０  誘電体層
４１，１４１  第１主面
４２，１４２  第２主面
４３，４４，１４３，１４４  斜面
４５  端面
５０，１５０  外部導体
５０ａ  突状導体
５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，１５１  同軸コネクタ
５２，１５２  接続部
５３，１５３  基部
５３ａ  基面
５４，１５４  中心導体
５４ａ，１５４ａ  コンタクト部
５５，１５５  誘電体
５５ａ  突状誘電体
５６，１５６  同軸構造
５７，１５７  突出部
５８Ａ，５８Ｂ  誘電体部材
５９，１５９  外縁部
６０，１６０  伝送線路
７１，７２  ボルト
【図１】
2020095783.tif 000003
【図２】
2020095783.tif 000004
【図３】
2020095783.tif 000005
【図４】
2020095783.tif 000006
【図５】
2020095783.tif 000007
【図６】
2020095783.tif 000008
【図７】
2020095783.tif 000009
【図８】
2020095783.tif 000010
【図９】
2020095783.tif 000011
【図１０】
2020095783.tif 000012
【図１１】
2020095783.tif 000013
【図１２】
2020095783.tif 000014
【図１３】
2020095783.tif 000015
【図１４】
2020095783.tif 000016
【図１５】
2020095783.tif 000017
【国際調査報告】
2020095783.tif 000018
2020095783.tif 000019
2020095783.tif 000020
2020095783.tif 000021