特許 6306709 同軸ケーブルをストリップラインに結合するためのコネクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6306709

(24)【登録日】2018年3月16日

(45)【発行日】2018年4月4日

(54)【発明の名称】同軸ケーブルをストリップラインに結合するためのコネクタ

(51)【国際特許分類】

   H01P 5/08 20060101AFI20180326BHJP

【ＦＩ】

   H01P5/08 B

【請求項の数】9

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2016-538083(P2016-538083)

(86)(22)【出願日】2014年11月26日

(65)【公表番号】特表2017-500802(P2017-500802A)

(43)【公表日】2017年1月5日

(86)【国際出願番号】CN2014092264

(87)【国際公開番号】WO2015085865

(87)【国際公開日】20150618

【審査請求日】2016年7月27日

(31)【優先権主張番号】201310659556.7

(32)【優先日】2013年12月9日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】515353143

【氏名又は名称】アルカテル−ルーセント シャンハイ ベル カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(74)【代理人】

【識別番号】100114915

【弁理士】

【氏名又は名称】三村 治彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120363

【弁理士】

【氏名又は名称】久保田 智樹

(74)【代理人】

【識別番号】100125139

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 洋

(72)【発明者】

【氏名】ル カム，パトリック

(72)【発明者】

【氏名】ジュリアン，トーマス

(72)【発明者】

【氏名】ユ，リン

【審査官】 岸田 伸太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−３２０２０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−３４０２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５１８９６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｐ １／００−１１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

同軸ケーブルをストリップラインに結合するためのコネクタであって、
前記同軸ケーブルの中心導体がはんだ付けされる前記ストリップラインの導体の上方に配置される第１のプレートを備え、
前記第１のプレートが、
前記同軸ケーブルの編組がはんだ付けされる第１のはんだ部分と、
前記第１のはんだ部分に隣接して形成され、前記第１のはんだ部分と前記同軸ケーブルの前記編組のはんだポイントの熱伝播を防ぎ、前記ストリップラインの前記導体と前記同軸ケーブルの前記中心導体のはんだポイントを露出させるように構成された開口部とを含み、
前記開口部の最大寸法は最大周波数の波長の５％よりも小さくなるように形成され、
第２のプレートの第２のはんだ部分が、前記第１のプレートの前記第１のはんだ部分にはんだ付けされ、
前記同軸ケーブルの前記編組が前記第２のはんだ部分にはんだ付けされる、
コネクタ。

【請求項2】

前記開口部の下方の前記ストリップラインの前記導体の一部分が、前記開口部によって生じるインピーダンスの劣化を補償するように形成される、前記ストリップラインの前記導体をさらに含む、請求項１に記載のコネクタ。

【請求項3】

前記ストリップラインの前記導体の前記一部分が、インピーダンスの劣化を補償するために、拡幅される、請求項２に記載のコネクタ。

【請求項4】

前記開口部が、前記ストリップラインの前記導体と前記同軸ケーブルの前記中心導体の前記はんだポイントの上方に形成される、請求項１に記載のコネクタ。

【請求項5】

前記第１のはんだ部分が２つのはんだパットを含み、前記開口部が前記２つのはんだパットの間に形成される、請求項１に記載のコネクタ。

【請求項6】

前記第２のはんだ部分が、前記同軸ケーブルが通る孔を有する、請求項１に記載のコネクタ。

【請求項7】

前記開口部が長方形である、請求項１に記載のコネクタ。

【請求項8】

前記第１のプレートが前記ストリップラインの蓋板である、請求項１に記載のコネクタ。

【請求項9】

前記第２のプレートが前記ストリップラインの底板である、請求項１に記載のコネクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は一般に電気コネクタに関し、詳細には同軸ケーブルをストリップラインに結合するためのコネクタに関する。

【背景技術】

【0002】

基地局アンテナは、いくつかの放射素子のアレイを伴って建設され、伝送線によって配電網（例えば、電力分配器、移相器、など）に接続される。典型的には、伝送線は同軸ケーブルであり、ストリップラインが高性能であること（例えば、挿入損失が少なく、寸法が適度で、ラインの保護に優れていること、など）から、配電網はストリップライン・デバイスで形成される。具体的には、図１を参照すると、基地局アンテナの放射素子が同軸ケーブル１１４によってストリップライン・デバイス１１０のストリップライン１１２に接続されており、ストリップライン・デバイス１１０の蓋板１１６と底板１１８の間にストリップライン１１２が配置されている。

【0003】

同軸ケーブルをストリップラインにインターフェイス接続する、いくつかの構造は既存であり、主に２つに分類される。

【0004】

第１の分類では、同軸ケーブルの中心導体がストリップライン導体にはんだ付けされる。同軸ケーブルの編組がインターフェイス部分にはんだ付けされる。このインターフェイス部分はストリップラインの蓋板および底板に螺子またはナット部品を伴うボルトを使用して接続される。この分類では、インターフェイスにおいて以下のような問題が起こり得る。
−ＰＩＭ（パッシブ・インターモジュレーション）レベルが締付トルクの安定性により変化すること。
−同軸ケーブルとストリップラインの中心導体の接点に問題があった場合、修理できるように、例えば中心導体を点検し、または再度はんだ付けするために、ストリップラインのカバーを取り除かなければいけないこと。

【0005】

第２の分類では、締付トルクの差異によりＰＩＭに起こり得る問題を解消するために、同軸ケーブルおよびストリップラインの中心導体は、やはり互いにはんだ付けされるが、同軸ケーブルの編組も、プレートの特別な形状を利用して、ストリップラインのプレートに直接はんだ付けされる。この場合、プレートは良好にはんだ付けできる物質（例えば、真鍮、銅、錫めっきした鋼、など）から作られる。この分類では、構造に関して以下の問題がある。
−はんだ付け部分周囲の広範な領域にわたる熱拡散のため、プレートとの良好なはんだ付けを得ることが難しいこと。
−中心導体のはんだ付けに問題があった場合、修理するためにカバーを取り除かなければならないこと。すべての接続部分がはんだ付けされているので、螺子で留められている第１の分類よりも、カバーを取り除くことがさらに困難である。一般に、はんだをはがしたカバーは大きく変形するので、破棄し、交換しなければならず、労働時間および材料において余分な費用がかかる。

【発明の概要】

【0006】

上述の問題に基づいて、同軸ケーブルの編組とストリップラインの蓋板の間のはんだ付け性能を改善できる、同軸ケーブルをストリップラインに結合するためのコネクタを実現すること、および、解体せずに、ストリップラインの導体と同軸ケーブルの中心導体を再びはんだ付けできることは有利である。

【0007】

本発明の１つの実施形態は、同軸ケーブルをストリップラインに結合するためのコネクタを提供し、コネクタは、
同軸ケーブルの中心導体がはんだ付けされるストリップラインの導体の上方に配置される第１のプレートを含み、第１のプレートは、
同軸ケーブルの編組がはんだ付けされる第１のはんだ部分と、
第１のはんだ部分に隣接して形成され、第１のはんだ部分と同軸ケーブルの編組のはんだポイントの熱伝播を防ぎ、ストリップラインの導体と同軸ケーブルの中心導体のはんだポイントを露出させるように構成された開口部とを含み、開口部の最大寸法は最大周波数の波長の５％よりも小さくなるように形成される。

【0008】

開口部が第１のはんだ部分に隣接して形成されることで、ヒート・ブレイク（ｈｅａｔ ｂｒｅａｋ）が形成され、第１のはんだ部分と同軸ケーブルの編組のはんだポイントにおける広範な領域への熱伝播を防ぎ、したがって、同軸ケーブルの編組と第１のプレート（例えば、ストリップラインの蓋板）の間のはんだ付け性能が達成できる。さらに、ストリップラインの導体と、同軸ケーブルの中心導体のはんだポイントが露出することにより、解体せずに、ストリップラインの導体と同軸ケーブルの中心導体を再度はんだ付けすることが可能になる。

【0009】

開口部が第１のプレート（例えば、ストリップラインの蓋板）に形成されることで、同軸ケーブルとストリップラインとのインターフェイスにインピーダンスの劣化が生じる。有利には、開口部の下方のストリップラインの導体の一部分が、開口部によって生じるインピーダンスの劣化を補償するように形成される。例えば、ストリップラインの導体の一部分はインピーダンスの劣化を補償するために、拡幅できる。

【0010】

有利には、開口部は、ストリップラインの導体と同軸ケーブルの中心導体のはんだポイントの上方に形成される。

【0011】

有利には、第１のはんだ部分は２つのはんだパットを含み、開口部は２つのはんだパットの間に形成される。

【0012】

有利には、第２のプレートの第２のはんだ部分は、第２のプレートの第１のはんだ部分にはんだ付けされ、第２のはんだ部分は、同軸ケーブルが通る孔を有し、同軸ケーブルの編組が第２のはんだ部分にはんだ付けされる。

【0013】

有利には、開口部は長方形である。

【0014】

有利には、第１のプレートはストリップラインの蓋板であり、第１のプレートはストリップラインの底板である。

【0015】

本発明の、上記および他の目的と特徴は、以下に続く、添付の図面に関して考察される詳細な説明によって、より明らかになるだろう。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】同軸ケーブルがストリップラインに接続されている、ストリップライン・デバイスの等角図である。

【図2a】本発明の１つの実施形態による、第１のプレートの等角図である。

【図2b】本発明の１つの実施形態による、同軸ケーブルがストリップラインに接続されている、第１のプレートの等角図である。

【図3】開口部を有さない、同軸ケーブルとストリップラインとのインターフェイスの模式図、およびそのリターンロスを示す図である。

【図4】開口部を有する、同軸ケーブルとストリップラインとのインターフェイスの模式図、およびそのリターンロスを示す図である。

【図5】開口部および補償を有する、同軸ケーブルとストリップラインとのインターフェイスの模式図、およびそのリターンロスを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

上記の図面において、類似の参照番号は、類似の、同様の、対応する特徴または機能を参照させるものであると理解されよう。

【0018】

以下の好ましい実施形態の詳細な説明では、本明細書の一部を構成する添付の図面に対して言及される。添付の図面は、説明の目的で、本開示を実施できる具体的な実施形態を示している。図示された実施形態は本開示による、すべての実施形態を網羅するものではない。本開示の範囲からはずれることなく、別な実施形態が利用でき、構造上、または論理的に変更できることが理解される。したがって、以下の詳細な説明は、狭義に受け取られるべきではなく、本発明の範囲は、後に添付の特許請求の範囲によって定義される。

【0019】

以下の詳細な説明では、本発明が実施できる具体的な実施形態を説明する目的で示される、本明細書の一部を構成する添付の図面に対して言及される。これに関し、「左」「右」「上部」「底部」「前面」「背面」「先頭の」「前方の」「後続の」などの方向を示す用語は、記されている図面の方向に関連して使用される。本発明の実施形態の構成要素は複数の別の方向に配置できるので、方向を示す用語は説明の目的で使用され、限定されるものではない。本発明の範囲からはずれることなく、別な実施形態が利用でき、構造上、または論理的に変更できることが理解される。したがって、以下の詳細な説明は、狭義に受け取られるべきではなく、本発明の範囲は、後に添付の特許請求の範囲によって定義される。

【0020】

以下、説明の目的のためにのみ、本発明の同軸ケーブルをストリップラインに結合するためのコネクタが、その利用ケースの一例として基地局アンテナを使用して示される。しかし、同軸ケーブルおよびストリップラインが使用されるいかなる利用ケースにおいても、コネクタが使用できることを当業者なら理解するであろう。

【0021】

図２ａおよび図２ｂを参照すると、本発明の例示的なコネクタ２００は、第１のはんだ部分２１２、および第１のはんだ部分２１２に隣接して形成された開口部２１４を有する第１のプレート２１０含んでいる。例えば、第１のプレート２１０はストリップラインの蓋板の一部であってもよく、またはストリップライン全体の蓋板であってもよい。代替例において、第１のプレート２１２は分離した部分であって、ストリップラインの蓋板の上に取り付けることができる。

【0022】

第１のはんだ部分２１２は任意の適した構造であり得るが、図２に示すように、概して２つのはんだパット２１２ａと２１２ｂを含み、開口部２１４は典型的に２つのはんだパット２１２ａと２１２ｂの間に形成される。

【0023】

さらに図２ｂを参照すると、ストリップラインの導体２２０は第１のプレート２１２（例えばストリップラインの蓋板）と第２のプレート２３０（例えばストリップラインの底板）の間に配置される。第２のプレート２３０の第２のはんだ部分２３２は、第１のプレート２１０の第１のはんだ部分２１２にはんだ付けされ、かつ、同軸ケーブルが通るために形成される孔（図示せず）を有する。組立の際に、編組２４２が第２のはんだ部分２３２にはんだ付けされ、中心導体２４４がストリップラインの導体２２０にはんだ付けされた状態で、同軸ケーブル２４０は第２のはんだ部分２３２の孔を通る。

【0024】

開口部２１４は第１のはんだ部分２１２に隣接して形成されるので、ヒート・ブレイクが形成されて、ストリップラインの蓋板の第１のはんだ部分２１２のはんだポイント２５４、および同軸ケーブルの編組２４２（したがってストリップラインの底板の第２のはんだ部分２３２）から広範な領域に熱が伝播するのを防ぎ、したがって同軸ケーブルの編組とストリップラインの蓋板の間のはんだ付け性能が実現できる。

【0025】

有利には、ストリップラインの導体２２０、および同軸ケーブル２４０の中心導体２４４のはんだポイント２５２の上方に、開口部２１４が形成されて、はんだポイント２５２を露出させる。したがって、ストリップラインの導体２２０と同軸ケーブル２４０の中心導体２４４とは、解体することなく再度はんだ付けすることが可能になる。

【0026】

はんだポイント２５４の熱伝播を防ぐと共に、再度のはんだ付けのためにはんだポイント２５２を露出させるという目的を達成するように、開口部２１４は任意の適した形状、例えば長方形、円形、楕円形、台形、三角形などにすることができる。さらに、動作周波数において開口部２１４の放熱はごくわずかであると考えるため、開口部２１４の最大寸法は基地局アンテナの最大周波数の波長の５％よりも小さくすることができる。

【0027】

ストリップラインの蓋板に開口部２１４が形成されることで、同軸ケーブルとストリップラインとのインターフェイスにおいてインピーダンスが劣化する。例えば、図４に示されるようにリターンロスは２３デシベルに劣化し、それは図３に示されるような開口部のない従来の構造と比較して１０デシベルの劣化である（ＨＦＳＳシミュレーションの結果、３３デシベル）。この点に関して、有利には、開口部２１４の下方にある、ストリップラインの導体２２０の一部分２６２が、開口部によっておこるインピーダンスの劣化を補償するために形成される。例えば、ストリップラインの導体２２０の一部分は、インピーダンスの劣化を補償するために拡幅できる。ストリップラインの導体２２０の形状を正しく最適化することによって、図５に示されるようにリターンロスが３５デシベルよりも良い、同軸ケーブルとストリップラインとのインターフェイスにおける良好なインピーダンスを得ることが可能になる。

【0028】

上に示された実施形態は、本発明を限定するために示されているのではなく、当業者には容易に理解されるように、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、修正と変更がなされ得るということが理解できることに留意されたい。そのような修正と変更は、本発明、および後に添付の特許請求の範囲の範囲内であると考えられる。本発明の保護範囲は添付の特許請求の範囲で定義される。さらに、特許請求の範囲内のいかなる参照番号も特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。動詞「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」とその変化形の使用は、特許請求の範囲で述べられた以外の要素またはステップの存在を除外しない。要素やステップの直前の不定冠詞「ａ」または「ａｎ」は、複数のそのような要素やステップの存在を除外するものではない。

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図3】

【図4】

【図5】