JP2007165944A - 平衡コネクタ評価用基板 - Google Patents

Abstract

【課題】精度の良い測定を可能とする平衡コネクタ評価用基板を提供する。
【解決手段】平衡コネクタ評価用基板１は、一端に平衡コネクタ４が接続される平衡線路６を有する基板２に、略ハ字状の配置となる二つのコネクタ接続端面９と、平衡線路６の他端から各コネクタ接続端面９に向けてのびる略Ｖ字状の配置となる二つの不平衡線路７とを形成し、二つの同軸コネクタ３を対応するコネクタ接続端面９を介してそれぞれ接続・固定することによりなるものである。平衡コネクタ評価用基板１は、二つの不平衡線路７を、これらにより挟む角度θが鋭角となるよう配置することが好適である。
【選択図】図１

Description

本発明は、平衡コネクタを不平衡の測定系で測定・評価するための平衡コネクタ評価用基板に関し、詳しくは、二つの同軸コネクタを平衡線路及び不平衡線路を有する基板に取り付けてなる平衡コネクタ評価用基板に関する。

平衡ケーブル（例えば安価なツイストペアケーブルなど）の端末に設ける平衡コネクタの特性を評価しようとする場合、ネットワークアナライザやオシロスコープなどの測定器を用いる必要性がある。この測定器は、測定ケーブルとして同軸ケーブルを備えることから、平衡コネクタと同軸ケーブルとの間に平衡線路と不平衡線路とを有する評価用基板を設けて測定・評価をしなければならないことになる。

上記のことをふまえると、評価用基板は、この評価用基板の平衡線路に平衡コネクタを接続し、平衡線路から分かれる二つの不平衡線路の各端末に、不平衡の同軸コネクタを設ける構造が考えられる。このような評価用基板における二つの同軸コネクタは、測定器から伸びる同軸ケーブルを接続する都合上、同軸ケーブル同士の干渉や取付工具に配慮して離すように配置がなされることになる。二つの不平衡線路は、平衡線路と二つの同軸コネクタとの配置に応じて間隔が開くように形成される。平衡−不平衡線路は、略Ｙ字状の経路となるように形成される。

尚、平衡コネクタに関しては下記特許文献１の開示技術が知られている。また、同軸コネクタに関しては下記特許文献２の開示技術が知られている。また、平衡−不平衡線路に関しては下記特許文献３の開示技術が知られている。
特許第３５３３５６８号公報 特許第２９７６３２４号公報 特開平６−２１５６４７号公報

上記の平衡コネクタ評価用基板は、二つの同軸コネクタの配置関係から、平衡−不平衡線路が長くなる（特に不平衡線路が長くなる）とともに、不平衡線路の間隔が開いてしまうという問題点を有している。このようなことから上記の平衡コネクタ評価用基板は、高周波の損失が大きくなり、精度の良い測定ができないという問題点を有している。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、精度の良い測定を可能とする平衡コネクタ評価用基板を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明の平衡コネクタ評価用基板は、一端に平衡コネクタが接続される平衡線路を有する基板に、略ハ字状の配置となる二つのコネクタ接続端面と、前記平衡線路の他端から各前記コネクタ接続端面に向けてのびる略Ｖ字状の配置となる二つの不平衡線路とを形成し、二つの同軸コネクタを対応する前記コネクタ接続端面を介してそれぞれ接続・固定することによりなることを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、二つの同軸コネクタの向きが平行でなく角度を持って配置される。これにより測定器の同軸ケーブル同士の干渉等が避けられるのは勿論のこと、基板における不平衡線路の長さを短く形成することも可能になる。本発明によれば、不平衡線路を短く形成することが可能であることから、短く形成した場合、不平衡線路のインピーダンスの不整合が解消される。また、不平衡線路の長さに起因する反射や損失が低減される。

請求項２記載の本発明の平衡コネクタ評価用基板は、請求項１に記載の平衡コネクタ評価用基板において、前記二つの不平衡線路を、これらにより挟む角度が鋭角となるよう配置することを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、平衡線路の他端と不平衡線路との連続部分が緩やかに例えば折れ曲がる形状に形成されることになる。これにより連続部分での信号の流れがスムーズになる。

請求項１に記載された本発明によれば、精度の良い測定を可能とする平衡コネクタ評価用基板を提供することができるという効果を奏する。また、請求項２に記載された本発明によれば、信号の流れに配慮することができるという効果を奏する。

以下、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の平衡コネクタ評価用基板の一実施の形態を示す平面図である。また、図２、図３は同軸コネクタの一実施の形態を示す側面図及び断面図である。

図１において、引用符号１は本発明の平衡コネクタ評価用基板を示している。平衡コネクタ評価用基板１は、基板２と、二つの同軸コネクタ３、３と、平衡コネクタ４とを備えて構成されている。以下、各構成部材について説明する。

基板２は、基板本体５と、平衡線路６、６と、不平衡線路７、７と、グランド８とを備えて構成されている。平衡線路６、６と不平衡線路７、７は、共に導電性を有しており、基板本体５の表面に設けられている。また、グランド８も導電性を有している。グランド８は、基板本体５の表裏面に設けられている。グランド８は、平衡線路６、６及び不平衡線路７、７から所定の間隔をあけるようにして設けられている。

基板本体５は、均等な厚みを有する絶縁性の部材であって、略ハ字状の配置となる二つのコネクタ接続端面９、９を有している。各コネクタ接続端面９は、同軸コネクタ３を接続・固定するための部分として形成されている。各コネクタ接続端面９は、直線的な端面となるように形成されている。

平衡線路６、６は、基板本体５の表面において真っ直ぐに配線されている。また、平衡線路６、６は、この一端が平衡コネクタ４の取付位置に合わせて配線されている。平衡線路６、６は、本形態において、この他端がコネクタ接続端面９、９の交点１０の方向へのびるように配線されている。平衡線路６、６の他端には、不平衡線路７、７の一端が接続されている。この接続部分は、角度を有するように接続されている。言い換えれば、対応する平衡線路６と不平衡線路７は、折れ曲がるように連成されている。

不平衡線路７、７は、コネクタ接続端面９、９が略ハ字状の配置であるとすると、図示のように略Ｖ字状の配置となるように配線されている。各平衡線路７は、真っ直ぐに配線されている。また、各平衡線路７は、この他端が対応するコネクタ接続端面９に対して直交するように配線されている。

図中のθは、不平衡線路７、７（又は同軸コネクタ３、３）により挟まれる角度を示している。本形態においては、θが直角になるように不平衡線路７、７（同軸コネクタ３、３）が略Ｖ字状に配線（配置）されている。図とは異なるが、θは鋭角が好ましく、θが鋭角の場合には、平衡線路６と不平衡線路７との連続部分が緩やかに折れ曲がるような形状になり、連続部分での信号の流れがスムーズになるという利点を有する（尚、θが鈍角の場合には、図示しない同軸ケーブル同士の干渉等が起こり難くなる。図示の直角の場合には、上記二つの利点の中間の利点を有する）。

各同軸コネクタ３は、図２に示す場合のもの、又は図３に示す場合のもののいずれかが用いられている。先ず、図２に示す場合の同軸コネクタ３について説明し、次いで、図３に示す場合の同軸コネクタ３を説明する。尚、同軸コネクタ３の平面形状は図１を参照するものとする。

図２において、同軸コネクタ３は既知のものであって、コネクタ本体１１と、このコネクタ本体１１のコンタクト突出面１２から突出するコンタクト１３とを有している。コネクタ本体１１は、金属筐体１４と、絶縁体１５と、芯線１６とを有している。

金属筐体１４には、図示しない同軸ケーブルに対するケーブル接続部１７が形成されている。また、金属筐体１４には、基板２に対する一対の基板固定部１８が形成されている。ケーブル接続部１７は略筒状であって、この外側に雄ねじ１９が所定の範囲で形成されている。金属筐体１４の材質としては、ステンレス、銅合金、アルミニウム等が一例として挙げられる。また、金属筐体１４の表面処理としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｐａ等が一例として挙げられる。

各基板固定部１８は、コネクタ本体１１におけるコンタクト突出面１２の側縁部から突出するように形成されている。各基板固定部１８は、基板２を挟み込んで半田付け（５１）をすることができるような形状に形成されている。各基板固定部１８には、基板２を挟み込むことができるような格好の基板差込溝２０が形成されている。尚、図中の基板固定部１８の形状は一例であるものとする。

各基板固定部１８の間には、ケーブル接続部１７の内部に連通する開口部２１が形成されている。開口部２１及びケーブル接続部１７の内部には、絶縁体１５が設けられている。絶縁体１５は、絶縁性を有する略円柱形状に形成されている。コンタクト突出面１２の中央には、開口部２１を介して絶縁体１５の端面が露出している。

芯線１６は、導電性を有しており、絶縁体１５の内部において真っ直ぐに配置されている。芯線１６の一端には、図示しない同軸ケーブルの中心導体に対して電気的に接触する中心導体接続部２２が形成されている。一方、芯線１６の他端には、コンタクト１３が連成されている。芯線１６の他端とコンタクト１３は、同一中心で真っ直ぐに連成されている。コンタクト１３は、開口部２１を介してコンタクト突出面１２の中央に露出する絶縁体１５から突出するように配置形成されている。コンタクト１３は、細長い丸ピン形状に形成されている（コンタクト１３の形状は一例であるものとする）。

図３において、同軸コネクタ３は、コネクタ本体３１と、このコネクタ本体３１のコンタクト突出面３２から突出するコンタクト３３とを有している。コネクタ本体３１は、金属筐体３４と、絶縁体３５と、芯線３６とを有している。コネクタ本体３１は、図２の場合とは異なる基板固定部３７を有している。

金属筐体３４には、図示しない同軸ケーブルに対するケーブル接続部３８が形成されている。また、金属筐体３４には、基板２に対する上記の基板固定部３７が設けられている。ケーブル接続部３８は略筒状であって、この外側に雄ねじ３９が所定の範囲で形成されている。金属筐体３４の材質としては、図２の場合と同様、ステンレス、銅合金、アルミニウム等が一例として挙げられる。また、金属筐体３４の表面処理としては、これも図２の場合と同様、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｐａ等が一例として挙げられる。

基板固定部３７は、コネクタ本体３１におけるコンタクト突出面３２から突出するバネ部４０と、このバネ部４０に対向する一対の受け部４１、４１と、バネ部４０及び一対の受け部４１、４１の間に形成される基板差込空間４２とを有して構成されている。基板固定部３７は、コンタクト３３の位置に合わせて設けられている。

バネ部４０は、基板押圧部４３を有する例えば図示のような形状の板バネであって、本形態においては、金属筐体３４に対して着脱自在となるように形成されている（一体で形成してもよいものとする。形状は一例であるものとする）。バネ部４０は、この端部の取付部４４が金属筐体３４のバネ部取付溝４５に差し込まれて固定されるようになっている。基板押圧部４３は、基板２の裏面に接触する略山状の部分であって、バネ部４０により生じる基板挟み込み方向の力を基板２に作用させることができるようになっている。

一対の受け部４１、４１は、断面矩形状の突起であって、コネクタ本体３１におけるコンタクト突出面３２の両側縁部から突出するように形成されている。一対の受け部４１、４１は、金属筐体３４に対して一体に形成されている。一対の受け部４１、４１は、バネ部４０により押圧された基板２の表面を受けるように形成されている。基板２は、基板差込空間４２においてバネ部４０及び一対の受け部４１、４１により把持されるようになっている。尚、様々な板厚の基板に対応させるために、バネ部４０を数種類揃えたりバネ部取付溝４５を複数段形成したりしてもよいものとする。図中の基板固定部３７の形状は一例であるものとする。

引用符号４６はコンタクト突出面３２に開口する金属筐体３４の開口部を示している。開口部４６は、ケーブル接続部３８に連通しており、これらに跨って絶縁体３５が設けられている。絶縁体３５は、絶縁性を有する略円柱形状に形成されている。コンタクト突出面３２の中央には、開口部４６を介して絶縁体３５の端面が露出している。

芯線３６は、導電性を有しており、絶縁体３５の内部において真っ直ぐに配置されている。芯線３６の一端には、図示しない同軸ケーブルの中心導体に対して電気的に接触する中心導体接続部４７が形成されている。一方、芯線３６の他端には、コンタクト３３が連成されている。芯線３６の他端とコンタクト３３は、真っ直ぐに連続するように形成されている。コンタクト３３は、コンタクト突出面３２の中央に露出する絶縁体３５から突出するように配置形成されている。コンタクト３３は、細長い丸ピン形状に形成されている（一例であるものとする）。

図１に戻り、平衡コネクタ４は、測定対象、若しくは測定対象のコネクタを接続するためのものであって、コネクタハウジングと、平衡線路６、６の一端に接続される端子金具とを備えて構成されている。

次に、上記構成に基づきながら本発明の平衡コネクタ評価用基板１の組み立てについて説明する。

図２で説明した同軸コネクタ３を用いる場合、基板２の端部を同軸コネクタ３の基板固定部１８に差し込むと、コンタクト１３は不平衡線路７に重なり電気的に接触し合う。また、基板固定部１８もグランド８に重なって電気的に接触し合う。その後、コンタクト１３と不平衡線路７、及び、基板固定部１８とグランド８とを半田付け５１によりそれぞれ電気的に接続すると、同軸コネクタ３は基板２に対して接続固定され、一連の組み立て作業が完了する。

一方、図３で説明した同軸コネクタ３を用いる場合、基板２の端部を同軸コネクタ３の基板固定部３７に差し込むと、基板２はバネ部４０及び一対の受け部４１、４１により把持される。コンタクト３３は、不平衡線路７に重なり電気的に接触し合う。また、バネ部４０や一対の受け部４１、４１もグランド８に重なって電気的に接触し合う（ここで接触部分を半田付けしてもよいものとする）。同軸コネクタ３は、基板２に対して接続固定され、一連の組み立て作業が完了する。尚、基板２を引き抜けば、同軸コネクタ３の使いまわしが可能となる。

以上、図１ないし図３を参照しながら説明してきたように、本発明の平衡コネクタ評価用基板１によれば、不平衡線路７はこの長さが短いものとなっている。従って、インピーダンスの不整合を解消することができるという効果を奏する。また、長さに起因する反射や損失を低減することができるという効果を奏する。本発明の平衡コネクタ評価用基板１によれば、精度の良い測定をすることができるという効果を奏する。

その他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

本発明の平衡コネクタ評価用基板の一実施の形態を示す平面図である。 （ａ）は同軸コネクタの一実施の形態を示す側面図、（ｂ）は断面図である。 （ａ）は同軸コネクタの一実施の形態を示す側面図、（ｂ）は断面図である。

符号の説明

１ 平衡コネクタ評価用基板
２ 基板
３ 同軸コネクタ
４ 平衡コネクタ
５ 基板本体
６ 平衡線路
７ 不平衡線路
８ グランド
９ コネクタ接続端面
１０ 交点
１１、３１ コネクタ本体
１２、３２ コンタクト突出面
１３、３３ コンタクト
１４、３４ 金属筐体
１５、３５ 絶縁体
１６、３６ 芯線
１８、３７ 基板固定部
２０ 基板差込溝
４０ バネ部
４１ 受け部
４２ 基板差込空間
４３ 基板押圧部
５１ 半田付け

Claims (2)

1. 一端に平衡コネクタが接続される平衡線路を有する基板に、略ハ字状の配置となる二つのコネクタ接続端面と、前記平衡線路の他端から各前記コネクタ接続端面に向けてのびる略Ｖ字状の配置となる二つの不平衡線路とを形成し、二つの同軸コネクタを対応する前記コネクタ接続端面を介してそれぞれ接続・固定することによりなる
   ことを特徴とする平衡コネクタ評価用基板。
2. 請求項１に記載の平衡コネクタ評価用基板において、
   前記二つの不平衡線路を、これらにより挟む角度が鋭角となるよう配置する
   ことを特徴とする平衡コネクタ評価用基板。

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