连接器装置和无线传输系统的制作方法_3

文档序号:9423045阅读:来源:国知局
根据本公开的实施例的连接器装置,根据第三模式的连接器装置包括:一对第一连接器单元和第二连接单元将被描述用于说明的目的。
[0088]图2A是示出了在耦接前的根据本公开的实施例的连接器装置(即,根据第三方式的连接器装置)的局部截面平面图,并且图2B是示出了耦接的连接器装置的局部截面平面图。
[0089]根据本实施例的连接器装置40包括位于电路板60上的第一连接器单元41和位于波导管电缆30上的第二连接器单元42的对。在这里,电路基板60是板状电介质板并且由印刷电路板制成,该印刷电路板固定电子元件、形成接线并建立电路。
[0090]在第一连接器单元41中,由线性导体箔制成的两个馈电线61A、61B平行地形成于电路板60上。由线性导体箔制成的馈电线61A、61B基于从其上集成了发射器10的信号发生器11等的半导体芯片62输出的毫米波段信号传输(传送)电磁波。
[0091]由诸如铜或铝的金属制成的中空波导管70沿着传输目的地方向而被设置在馈电线61A、61B的端部。中空波导管70被设置在电路板60上,并且与馈电线61A、61B电磁耦合。后面将详细描述中空波导管70与馈电线61A、61B如何电磁耦合。间隔件71被设置在馈电线61A、61B的相对侧上的中空波导管70上。当第一连接器单元41连接到第二连接器部42并且被配置为匹配阻抗时,间隔件71被插置在中空波导管70与波导管电缆30的端部之间。
[0092]筒状的第一耦接器72被安装在电路板60上并包围馈电线61A、61B、中空波导管70和间隔件71。第一耦接器72由塑料或类似材料制成,并且包括止动器73和形成在其内壁上的弹性可变形的突出部74。
[0093]同时,第二连接器单元42包括被安装在波导管电缆30的端部的第二耦接器75。如在图2B中所示,当第二耦接器75被压入第一连接器单元41的第一耦接器72中直到其开口端部与止动器73接触时,由于突出部74的弹性变形的反作用力而使第二耦接器75固定至第一耦接器72。
[0094]换言之,第一连接器单元41和第二连接器单元42由于第一耦接器72和第二耦接器75之间的配合而可拆卸地耦接。应注意,第一耦接器72和第二耦接器75的上述的耦接结构仅是实例,而耦接结构不限于此,并且耦接结构可以是任何结构(机构),只要可拆卸地耦接第一连接器单元41与第二连接器单元42即可。
[0095]如在图2B中所示,当将第一连接器单元41连接到第二连接器单元42时,中空波导管70被插置在电路板60的馈电线61A、61B与波导管电缆30的端部之间。此外,在该实例中,被配置为匹配阻抗的间隔件71被插置在中空波导管70与波导管电缆30的端部之间。应注意,根据本实施例的连接器装置40不是一定包括间隔件71。
[0096]如上所述,可拆卸地构造根据本实施例的连接器装置40的第一连接器单元41和第二连接器单元42。通过这种结构,可以根据需要将波导管电缆30连接到电路板60,或将波导管电缆30从其中断开。此外,由金属(诸如铜或铝)制成的中空波导管70插置在耦接部分之间。因此,可以通过使用模具或金属板或通过切割而容易地制造接器装置40的将要耦接的部分。
[0097]应注意,根据本实施例的上述实例,本公开的技术(其中插置了中空波导管70且第一连接器单元41和第二连接器单元42可拆卸地连接)可适用于第一连接器单元41。可替换地,该技术也类似地适用于第二连接器单元42。具体而言,中空波导管70可设置在波导管电缆30的端部,而中空波导管70电磁耦合到波导管电缆30,并且第一连接器单元41和第二连接器单元42可经由中空波导管70可拆卸地连接。在这种情况下,被配置为匹配阻抗的间隔件71可以被插置在中空波导管70与馈电线61A、61B的端部之间。
[0098]在下文中,将描述该实施例的连接器装置40的具体实例。
[0099][实例I]
[0100]图3是示意性地示出了根据实例I的连接器装置的透视图。此外,图4A是图3的平面图,图4B是图3的侧视图,并且图4C是示出中空波导管和间隔件的横截面图。在这里,图3示出图1B的被插置在发射器10与波导管电缆30之间的连接器装置40和被插置在接收器20与波导管电缆30之间的连接器装置50两者中的每一个。
[0101]在实例I中,电介质的介电常数例如是2.1的电介质波导管用作波导管电缆30。例如,电介质波导管的尺寸为约3[mm]高且约1.5[mm]宽。此外,由金属(诸如铜或铝)制成的中空脊形波导管被用作间隔件71。例如,中空脊形波导管(脊71)的尺寸为约3.6[_]高且约1.5[mm]宽。此外,例如,中空脊形波导管(脊71)的每个脊部7IA的尺寸为约I [mm]高且约0.2 [臟]宽。
[0102]此外,例如,中空波导管70的尺寸是高度为约4.3 [mm]、宽度为约1.5 [mm]且长度为约1.4[mm]。此外,波导管电缆30的长度和中空脊形波导管(脊71)的长度被确定为使得发射器10侧的中空波导管70的端部表面和接收器20侧的中空波导管70的端部表面的距离例如是约10 [mm]。
[0103]图5A示出了位于电路板60上的馈电线61A、61B的端部的结构实例。图5A的左侧的图示出电路板60的A面(前表面)的结构,并且图5A的右侧的图示出了电路板60的B面(背面)的结构。在这里,作为电路板60,例如,使用其厚度为0.2[_]且介电常数是4.3的双面电路板。
[0104]基于波导管电缆30的特性阻抗来确定两个馈电线61A、61B之间的间隔和馈电线61A、61B的线宽度。开口图案43形成于馈电线61A、61B的端部,开口图案43从馈电线61A、61B的端部逐渐扩大到电路板60的边缘,例如,开口图案43是锥形开口。应注意,在这里,开口图案43具有锥形形状。可替换地,例如,开口图案43可朝向电路板60的边缘逐渐阶段性地扩大。
[0105]在这里,基于无线电波的波长λ确定开口图案43从馈电线61Α、61Β的端部到开口端的长度L( S卩,锥形部分的长度L)。在这里,无线电波的波长λ不是无线电波在自由空间中(空气中)的波长,但是无线电波在电路板60中的波长。因为电路板60的特定介电常数比自由空间的介电常数大,所以无线电波在电路板60中的波长λ小于无线电波在自由空间中的波长。以此方式,基于无线电波在电路板60中的波长λ来确定锥形部分的长度L。在这里,例如,锥形部分的长度L被设置为约1.4[_]。
[0106]导电图案44形成于电路板60的背面(B面),其中开口图案43形成于前表面(Α面)。此外,开口图案43经由孔45电连接到导电图案44。
[0107]如上所述,在包括端部的开口图案43的馈电线61Α、61Β中,馈电线61Α、61Β传输电磁波(电磁场分布),开口图案43使电磁波在电路板60的板平面(水平面)上更宽,并且电磁波被传输到中空波导管70。因此,信号通过电磁感应(电磁耦合)在馈电线61Α、61Β的端部(即,开口图案43)和中空波导管70之间传输。在这种情况下,馈电线61Α、61Β与中空波导管70之间的电磁耦合是水平电场耦合。
[0108]在这里,为了在开口图案43和中空波导管70之间有利地传输信号,基于中空波导管70的尺寸确定开口图案43的开口端部的宽度Wl和开口宽度W2。在馈电线61Α、6IB和中空波导管70的水平电场耦合时,中空波导管70的两个较长表面与电场相交。因此,例如,开口图案43的开口端部的宽度Wl是约1.5 [mm]且开口宽度W2是约0.7 [mm],其中中空波导管70的宽度是1.5 [mm] ο
[0109]如上所述,实例I的连接器装置应用于无线电传输系统,其包括,作为波导管电缆30,比中空波导管更柔软的电介质波导管。应注意,不消除对包括作为波导管电缆30的中空波导管的无线电传输系统的应用。
[0110]此外,实例I的连接器装置被配置为使得用作间隔件71的中空脊形波导管被插置在中空波导管70与波导管电缆30之间。通过该结构,能够在馈电线61A、61B的端部处的开口图案43和作为电介质波导管的波导管电缆30之间的匹配比仅使用中空波导管70的情况的好。其结果是,有可能提高馈电线61A、61B与波导管电缆30之间的信号的传输特性。图5B示出了实例I的馈电线61A、61B与波导管电缆30之间的传输特性。在图5B中,Sll示出了 S参数的反射系数,并且S21示出S参数的透过系数(permeability coefficient)。
[0111]顺便提及,因为电介质被填充在作为电介质波导管的波导管电缆30中,所以截止频率(cutoff frequency)低。另一方面,如果使用相同尺寸的中空波导管,贝丨』截止频率增加。从这个观点出发,因为在中空脊形波导管被插置在中空波导管70与波导管电缆30之间的情况下的截止频率低于使用中空波导管的情况下的截止频率,所以与仅使用空波导管70的情况相比,能够更容易在馈电线61A、61B与波导管电缆30之间匹配阻抗。
[0112][实例2]
[0113]图6是示意性地示出了实例2的连
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