JPH02216784A - マイクロ波コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 の１ 本発明は、機械的安定性及びケーブル・コネクタ保持強
度が改良され、又、マイクロ波伝送線路の電気的通路を
有意に変更することのない、マイクロ波伝送線路用のコ
ネクトに関するものである。

び　′　　べき マイクロ波伝送線路自体は周知であり、画境性か或は半
剛性の同軸ケーブルの形態とされることが多い、このよ
うなケーブルには、典型的には、該ケーブルをマイクロ
波エネルギ源又は負荷に接続するためにケーブルの少な
くとも一端にコネクタが設けられる。同軸ケーブルの形
態をしたマイクロ波伝送線路のためのコネクタは、例え
ば、米国特許番号第３７７８５３５号及び第４５４５６
３７号に記載される。非マイクロ波用同軸ケーブルのた
めのコネクタは、米国特許番号第３２７５７３７号、第
４０５３２００号及び第４１５６５５４号に記載される
。

又、マイクロ波コネクタが満足しなければならない幾つ
かの重要な要件があることが知られている。コネクタに
は、一定の特性インピーダンスを示すこと、避けること
のできない寸法上の変動から生じる電気的不連続性の補
償が達成されていること、高精度の機械的寸法上の許容
差（±０゜００１インチ）に合致すること、及びマイク
ロ波伝送線路内に、諸々の反射を導入しないこと、など
が要求される。又、コネクタは大きなケーブル・コネク
タ保持強度を有することが望ましい、これによって、コ
ネクタがマイクロ波伝送線路内における弱い機械的リン
クとなることはない、更に、コネクタは、抵抗損を最小
とし電気的連続性を達成する必要があり、又環境の種々
の影響から伝送線路を保護するものでなければならない
。

本発明は、マイクロ波コネクタに要求される全ての特性
に合致したマイクロ波用伝送線路のためのコネクタを提
供する。更に、本発明は、伝送線路の電気的通路を有意
に変更することなく、優れたケーブル・コネクタ保持強
度を提供する。従来のコネクタはコネクタが接続される
同軸ケーブルの引張り強度の大略半分のケーブル・コネ
クタ保持強度しか有していないが、本発明によると、同
軸ケーブルの引張り強度の１００％のオーダのケーブル
・コネクタ保持強度を達成し得る。

るた　の 本発明は、内部導体と、該内部導体を囲包した低密度ポ
リテトラフルオロエチレン誘電体層と、該誘電体層を囲
包した薄肉外部導体と、該薄肉外部導体を囲包したワイ
ヤ編組織りシールドと、該シールドを囲包した外側絶縁
体被覆と、を有したマイクロ波伝送線路用コネクタであ
る。コネクタは、外部導体を囲包したコンタクトリング
を有し、該リングの内面は外部導体と物理的及び電気的
に接触状態とされる。コンタクトリングの第１端、外部
導体及び誘電体層は、全て一つの共通平面にて終わる。

コンタクトリングは、第１端から離隔した第２端を有す
る。コンタクトリングは、シールドに接触しそして該シ
ールドを、コンタクトリングの第１端と、薄肉外部導体
と、誘電体層との共通平面に対し平行で且つ該平面から
離隔した位置の平面内に終わらせるために、第１及び第
２端の間に肩付き部分を有する。クランプナツトがシー
ルド及びコンタクトリングを少なくとも一部分に沿って
可動的に囲包している。又、該クランプナツトに着脱自
在に係合し、しかもコンタクトリングの少なくとも肩付
き部分を囲包したコネクタシェルが設けられる。コネク
タシェルは、カップリングナツトを受容する延長部を有
する。外部導体、コンタクトリング、シールド、クラン
プナツト及びコネクタシェルは、全て物理的接触状態と
され、薄肉外部導体からコネクタシェルまで、一定の特
性ケーブルインピーダンスを維持しながら、電気的通路
を提供する。

火星１ 次に、図面を参照して本発明を更に詳しく説明する。

図面を参照すると、同軸ケーブル１０の形態とされるマ
イクロ波伝送線路が図示され、その各端部には本発明に
係るコネクタ１２が取付けられている。各図面で、同じ
参照番号は同じ部材を示す。

コネクタ１２はカップリングナツト１４を有する。該カ
ップリングナツト１４は、第１図ではコネクタ１２から
は分離された状態で図示されている。又、該カップリン
グナツト１４は、コネクタ１２に回転自在に取付けられ
ており、コネクタ１２をマイクロ波エネルギ源又は負荷
に取着せしめる。カップリングナツト１４は、マイクロ
波エネルギ源又は負荷に設けられた雌型或は雄型のコネ
クタに対応して係合するべく、それぞれ雌型或は雄型の
いずれかの形状とすることができる。

従って、カップリングナツト１４は、ケーブル１０をマ
イクロ波エネルギ源又は負荷に取付けるのに適した所望
の形状とすることができ、該カップリングナツト１４を
特定の形状とすることは、本発明にとって重要なことで
はない。

コネクタ１２の主要な部材が第２図に示される。コネク
タ１２は、コンタクトリング１６、クランプナツト１８
、及び、第２図にてはクランプナツト１８からは分離し
て図示されているコネクタシェル２０を宵する。

コネクタ１２は、第３図〜第６図を参照すると更によく
理解されるであろう、これらの図面に図示されるように
、ケーブル１０は、内側から外側へと向って、内部導体
２２、該内部導体２２を同心的に囲包した誘電体層２４
、該誘電体層２４を同心的に囲包した薄肉の外部導体２
６、該薄肉外部導体２６を同心的に囲包したワイヤ編組
織りシールド２８、及び該シールドを同心的に囲包しケ
ーブル１０の外被を形成する外部絶縁体被覆３０を有す
る。

外部導体２６は、必須ではないが好ましくは、薄い導体
リボンを約４０％がオーバラップするようにして誘電体
層２４の周囲に巻き付けて形成される。

当業者には理解されるように、内部導体２２と薄肉外部
導体２６は、ケーブルｌＯにて伝送されるマイクロ波の
主たる電気通路を形成する。典型的には、中心導体は「
信号」導体であると考えられ、そして薄肉外部導体は、
帰路用或は接地用であると考えられ、ＲＦ（無線周波数
）シールドとして作用する。ワイヤ編組織り２８はＲＦ
シールドではなく、薄肉外部導体のバックアップとして
作用するだけである。

コンタクトリング１６には中央孔が設けられ、薄肉外部
導体２６を同心的に囲包している。コンタクトリング１
６に形成された孔の内面は、外部導体２６と物理的及び
電気的に密着しており、外部導体２６と、コンタクトリ
ング１６の孔の内面との接触領域に大略完全な伝送線路
が維持される。コンタクトリング１６の第１端３２はコ
ネクタシェル２０内部の肩部３４に当接している。図面
から分かるように、コネクタシェル２０は、コンタクト
リング１６及びクランプナツト１８を囲包するためのよ
り大径とされる内孔と、縮径された孔３６とを有する。

肩部３４は大径孔と縮径孔３６との間に形成される。薄
肉外部導体２６も又、コネクタシェル２０の肩部３４に
当接する。

従って、コンタクトリング１６の第一端３２、外部導体
２６及び誘電体層２４は全て、肩部３４によって形成さ
れる共通平面内に終わっている。内部導体２２の端部３
８は、コネクタシェル２０の肩部３４によって形成され
る共通平面を越えて突出している。内部導体３２の端部
３８はピン４０に受容されろ。ピン４０は、実質的に内
部導体２２と同軸とされ、縮径孔３６内に位置し、且つ
コネクタシェル２０の端部を越えて突出している。誘電
体プラグ４４がピン４０を同心的に囲包して該ピンを支
持し、且つ該ピンをコネクタシェル２０から絶縁してい
る。

誘電体Ｎ２４は、任意の適当な誘電体にて形成されるが
、該誘電体８２４を、商標ｒＴＥＦＬ。

Ｎ」として知られている押出低密度ポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ）にて形成した場合に、ケーブルの
損失特性が改善されることが観察された。固体（ｓｏｌ
ｉｄ　）　Ｐ　Ｔ　Ｆ　Ｈの誘電率は２゜０〜２，１の
範囲にあり、「低密度Ｊ　ＰＴＦＥは、比重が２．０以
下のものであるとして定義される。例＾ば、固体ＰＴＦ
Ｅにて作製されたケーブルの損失タンゼント（１ｏｓｓ
　ｔａｎｇｅｎｔ）は０゜０００２であり、低密度ＰＴ
ＦＥは０６００００６４であることが分かった。低密度
ＰＴＦＥはその電気的特性の点で極めて好ましいことが
明らかである。しかしながら、低密度ＰＴＦＥは固体Ｐ
ＴＦＥの機械的剛性を有していない。低密度ＰＴＦＥが
誘電体として使用された場合には、コネクタ１２への着
脱に起因して発生するピン４０に掛かる曲げ力によって
、ピン４０は、ケーブル内へと引き込まれるか、或はケ
ーブルから引き出される。

ピン４０の、或は中心導体２２のこのような軸方向運動
を防止するために、ピン４０及びプラグ４４は既知の方
法でエポキシ４５によって、その場に適当に保持、即ち
固定（ｃａｐｔｉｖａｔｅｄ）される、エポキシ４５は
、ピン４０の縮径部分によって形成された対向する２つ
の肩部に係合する。

第３図〜第７図に図示される実施例によると、コンタク
トリング１６の第２端４６は、シールド２８がコンタク
トリング１６の第２端４６を囲包するように、外部導体
２６とワイヤ編組織りシールド２８の間にて成る距離だ
け延在する。シールド２８は、部位４８にて半田付けに
よって第２端４６に接合されるのが好ましい、コンタク
トリング１６には、シールド２８の端部が当接する肩部
５０が設けられる。肩部５０はコネクタシェル２０の肩
部３４の平面に対し平行で且つ該肩部から離隔した平面
を画成する。従って、シールド２８は、コンタクトリン
グ１６の第１端３２、外部導体２６及び誘電体層２４の
平面に終わるのではなく、該平面から後方の所定距離の
ところにて終わっている。

クランプナツト１８は、ケーブル１０の一部を可動的に
囲包し、そしてシールド２８の、少なくともコンタクト
リング１６の第２端を囲包する部分に物理的且つ電気的
に接触した状態とされる。

クランプナツト１８はケーブル１０に対して回転自在と
され、又、外側ねじ部５２を有する。該ねじ部５２は、
コネクタシェル２０の拡径孔の内側ねじ部５４に螺合す
る。コネクタシェル２０がクランプナツト１８に螺合さ
れると、外部導体２６からコネクタシェル２０への直接
の電気通路が形成される。

コンタクトリング１６の第２端４６にはわずかの面取り
５６が施されており、シールド２８の第２端４６上への
変移を円滑にしている。コンタクトリング１６は、伝送
線路の電気的通路に弊害をもたらすことな（、コネクタ
１２に対する機械的安定性を改善している。つまり、内
部導体２２と外部導体２６との間の−様な間隙が接触領
域にて維持されている。加つるに、外部導体２６とワイ
ヤ編組織りシールド２８との間にコンタクトリング１６
の第２端４６を配置することによって、ワイヤ編組織り
シールド２８のより大きな表面積を第２端４゛６に半田
付けすることが可能となり、外部導体とワイヤ編組織り
シールド２８との間の機械的安定性を優れたものとする
。その結果、従来のコネクタには見出せなかった機械的
頑丈さを実現し得る。本発明によれば、従来のコネクタ
がケーブルの引張り強度のわずか５０％のコネクタ・ケ
ーブル保持力しか達成し得ていなかったのに比較し、ケ
ーブルの引張り強度の少な（とも１００％のコネクタ・
ケーブル保持力を可能とする。更に、ワイヤ編組織りシ
ールド２８が、コンタクトリングの第１端３２、外部導
体２６及び誘電体１２４の平面の後方に終わっているこ
とにより、ケーブル１０の端部な円滑な面に機械加工す
るのが容易となる１本発明の上記構造により、ワイヤ編
組織りシールド２８が誘電体層２４上を「汚損（ｓ＋＋
＋ｅａｒｉｎｇ）　Ｊする可能性を、従って、それによ
るワイヤ編組織りシールドとの間に空隙が形成される可
能性を除去することができる。これによって、極めて安
定した電気的特性を有したコネクタを実現し得る。

第７図に、本発明のコネクタの、上記実施例とは僅かに
相違する他の実施例が図示される。第７図に示される実
施例は、コネクタシェル２０における誘電体プラグ及び
ピンコンタクトの点を除けば上記実施例と同じである。

コンタクトが中心導体２２の延長端部を受容する代わり
に、導体２２は、外部導体２６、誘電体層２４及びコン
タクトリング１６の共通平面に終わっており、又、該導
体２２には、ピンコンタクト６２の肩付き突起６０を受
容するためのソケット５８が設けられている。突起６０
は、ソケット５８に適所にて半田付けされるのが好まし
い、第７図に図示されるように、突起６０は、中心導体
２２の端部に当接する小さな肩部６４を有する。誘電体
プラグ４４は、ピン６２を囲包し且つ支持しており、又
、ケーブル１０の誘電体層２４に当接している。本実施
例では、導体２２の直径からピン６２の直径までに、肩
部６４の位置にてわずかに一段の段差が形成されるに過
ぎず、これによって、コネクタ１２は、より一層反射の
ない終端部を実現化する。

第８図に図示する実施例は、導体２２の回りに複数の同
中心層が形成された他の実施例で、ある。

外部導体２６の回りの編組織りシールド２８が、外部導
体２６及び誘電体層２４が終わる平面からある距離のと
ころにて終わるときに、コネクタに対する損失特性が改
善されることが分かった。このような部材配列を可能と
するために、先の実施例と同じように、コンタクトリン
グ７２はクランプナツト１８内へと嵌合される。しかし
ながら、第８図の実施例では、コンタクトリング７２に
は、内面に三つの異なる直径部分が形成された軸方向孔
が設けられる。第１の部分の孔の直径は、ケーブル１０
の全外径を受容するに十分な大きさとされる。第２の直
径部分は、ケーブルの、ワイヤ編組織りシールド２８は
含むが外被は含まない部分を受容するだけの大きさとさ
れる。これら二つの直径部分は外被３０が当接する内部
肩部を画成する。第３の直径部分は、中心導体２２、誘
電体２４及び外部導体２６からなるケーブルの部分を受
容するに十分な大きさとされる。第２及び第３の直径部
分は編組織りシールド２８が当接する第２の肩部７２ｂ
を画成する。肩部７２ｂにより、編組織りシールド２８
は中心導体２２、誘電体２４及び外部導体２６の共通平
面から成る距離のところで終わることができ、同時に、
中心導体２２と外部導体２６との間の半径方向の距離を
共通平面にいたる全長さにて一定に維持することができ
る。

又、第８図の実施例は、同様に第３図又は第７図の実施
例にても使用することのできる他の「固定（ｃａｐｔｉ
ｖａｔｉｏｎ　）　Ｊ技術を示す。本実施例にて、ピン
８０は、開孔８２を介して導体２２に半田付けされる。

ピン８０には、二つの対応した肩部を形成するべ（縮径
部分が設けられる。該肩部は固定組立体７４．７６．７
８内に埋設される。ピン８０の肩部は、エポキシ７４に
て保持され、従って、ピン８０又は導体２２のコネクタ
に対する軸方向運動を防止する。

第８図にはコンタクトリング７２に関連して特定の固定
組立体７４．７６．７８が図示されているが、第８図の
固定手段は第３図又は第７図のコンタクトリング１６と
一緒に使用することもできる。反対に、第３図又は第７
図に図示する固定手段４５は第８図に示すコンタクトリ
ング７２と関連して使用することができる。

本発明は、他の実施例にても具現化し得るものであり、
上記各実施例に限定されるものではない。

１旦Ｊと肱呈 以上の如くに構成される本発明は、マイクロ波コネクタ
に要求される全ての特性に合致したマイクロ波用伝送線
路のためのコネクタを提供することができ、更に、斯る
伝送線路の電気的通路を有意に変更することな（、優れ
たケーブル・コネクタ保持強度を発揮することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、同軸ケーブルとされるマイクロ波伝送線路の
端部に取付けられた本発明に係るコネクタの斜視図であ
る。 第２図は、本発明に係るコネクタの部分分解図であり、
コネクタシェルがクランプナツトから除去されている。 第３図は、第１図の線３−３に沿って取ったケーブル及
びコネクタの一部の縦断面図である。 第４図、第５図及び第６図は、それぞれ第３図の線４−
４．５−５及び６−６に沿って取ったケーブルとコネク
タの横断面図である。 第７図は、本発明の他の実施例に従ったコネクタが一端
に取付けられた、同軸ケーブルの形態とされるマイクロ
波伝送線路の一部の縦断面図である。 第８図は、本発明の更に他の実施例に従ったコネクタが
一端に取付けられた、同軸ケーブルの形態とされるマイ
クロ波伝送線路の一部の縦断面図である。 ：外部導体 ：ワイヤ編組織りシールド ：外部絶縁体被覆 ：ピン ：誘電体プラグ ：固定手段 １０：マイクロ波伝送線路 １２：コネクタ １６．７２：コンタクトリング １８：クランプナツト ２０：コネクタシェル ２２：内部導体 ２４：誘電体層 手 続 補 正 書　（自発） 平成　２年 ２月２８日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）内部導体と、該内部導体を囲包した低密度ポリテト
   ラフルオロエチレン誘電体層と、該誘電体層を囲包した
   薄肉外部導体と、該薄肉外部導体を囲包したワイヤ編組
   織りシールドと、該シールドを囲包した外側絶縁体被覆
   とを有したマイクロ波伝送線路用コネクタであって、 （ａ）前記外部導体を囲包し、そして内面にて該外部導
   体と物理的及び電気的に接触状態とされるコンタクトリ
   ングを設け、該コンタクトリングの第１端、前記外部導
   体及び前記誘電体層は、全て一つの共通平面にて終わっ
   ており、又、該コンタクトリングは、第１端から離隔し
   た第２端を有し、更に、該コンタクトリングは、前記シ
   ールドに接触しそして該シールドを、該コンタクトリン
   グの第１端、前記薄肉外部導体及び前記誘電体層の共通
   平面に対し平行で且つ該平面から離隔した位置の平面内
   に終わらせるために、前記第１及び第２端の間に肩付き
   部分を有しており、 （ｂ）前記シールド及び前記コンタクトリングを、その
   少なくとも一部分に沿って可動的に囲包するようにして
   クランプナットを設け、 （ｃ）前記クランプナットに着脱自在に係合し、しかも
   前記コンタクトリングの少なくとも肩付き部分を囲包す
   るようにしてコネクタシェルを設け、 （ｄ）前記内部導体の軸方向の運動を防止するための固
   定手段を設け、 （ｅ）前記外部導体、前記コンタクトリング、前記シー
   ルド、前記クランプナット及び前記コネクタシェルは、
   全て物理的接触状態とされ、一定の特性ケーブルインピ
   ーダンスを維持しながら、前記薄肉外部導体から前記コ
   ネクタシェルへの電気的通路を提供する、 ことを特徴とするマイクロ波伝送線路用コネクタ。 ２）前記コンタクトリングの第１端は、前記外部導体と
   前記誘電体層との共通平面に終わり、第２端は、前記第
   １端から離隔しており且つ内面は前記外部導体と物理的
   に接触し、又、外面は前記シールドの内面と物理的に接
   触していることを特徴とする請求項１記載のマイクロ波
   伝送線路用コネクタ。 ３）前記伝送線路を囲包するコンタクトリングは軸方向
   の孔を有し、該軸方向孔は、前記絶縁体被覆の外径に一
   致した直径を有した第１部分と、前記編組織りシールド
   の外径に一致した直径を有した第２部分と、前記外部導
   体の外径に一致した直径を有した第３部分とを有し、前
   記第１及び第２部分は前記軸方向孔に第１の肩部を形成
   し、前記第２及び第３部分は前記軸方向孔に第２の肩部
   を形成することを特徴とする請求項１記載のマイクロ波
   伝送線路用コネクタ。 ４）前記内部導体の端部は前記共通平面を越えて突出し
   ており、そして、該端部は、前記コネクタシェル内に延
   在し且つ該内部導体の端部にソケットを有したコンタク
   トピンに接続されることを特徴とする請求項１記載のマ
   イクロ波伝送線路用コネクタ。 ５）前記内部導体の一端は前記共通平面にて終わり、又
   該端部にはコンタクトピンを受容するための軸方向の孔
   が設けられ、前記コンタクトピンは、前記孔内にある第
   １端と、前記コネクタシェルを越えて突出した第２端と
   、前記第１及び第２端を接続するシャンク部分とを有す
   ることを特徴とする請求項１記載のマイクロ波伝送線路
   用コネクタ。 ６）前記内部導体の軸方向運動を防止するための固定手
   段は、前記コネクタシェルに固着されたストップ手段と
   、前記導体に固着されたピンとを有し、前記ピンは、前
   記ストップ手段に嵌合するような、互いに対向した二つ
   の肩部を形成するために、狭くされた部分を有すること
   をことを特徴とする請求項１記載のマイクロ波伝送線路
   用コネクタ。