耦合用电极单元制造技术

本发明专利技术提供用简单的装配可靠定位并保持耦合用电极且可以自动安装在印制电路布线板上的耦合用电极单元。将安装在印制电路布线板的表面上的绝缘垫片形成为框状，并配合耦合用电极的周围进行定位支撑，从耦合用电极的背面的中心垂设供电销并与形成于印制电路布线板表面的短截线的中央进行电连接。耦合用电极被绝缘垫片定位支撑，所以不容易变形，可以与绝缘垫片一体地进行表面安装。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于利用了静电场或者感应电场的UWB通信系统的高频耦合器的耦 合用电极单元，更为详细地涉及用超近距离定位并支撑与通信对方侧进行电场耦合的耦合 用电极的耦合用电极单元。
技术介绍
利用了静电场或者感应电场的UWB (无线超宽带)通信使用3. lGHz-10. 6GHz的高 频带，能够实现IOOMbps程度的大容量的无线数据传输。另外，与和距离成反比地进行衰减 的天线的放射电场相比，由于感应电场与距离的平方成反比，静电场与距离的立方成反比 地进行衰减，所以不会对其它设备有影响，也没有因信号漏掉引起的信息漏掉，因而作为将 动态图像和音乐的数据向个人电脑等的小径信息设备进行输入输出的通信方式受到关注。再有，由于UWB通信利用静电场或者感应电场，所以作为无线通信，无需通过USB 电缆等进行连接，作为仅使发信机侧和接收机侧的一对高频耦合器之间接近便能够高速地 传输大容量的数据的通信系统已为公知(专利文献1)。该UWB通信将UWB的传输频带内的3. 1至4. 9GHz的UWB低字节作为传输频带，如 图6所示，做成用发信机侧高频耦合器112和接收机侧高频耦合器122非接触地连接发信 机侧110的发信电路部111和接收机120的接收电路部121的结构。各个高频耦合器112、 122由平板状的耦合用电极113、123、与耦合用电极113、123串联连接的串联电感器114、 124、以及并联连接的并联电感器115、125构成，且在发信侧和接收侧相互对称地配置。在 使耦合用电极113、123之间以极近的距离面对面的配置时，则作为平行平板电容器发挥作 用，用高频耦合器112、122的整体像带通滤波器那样地进行动作，因而在发信电路部11和 接收电路部121之间有效地传输高频信号。这里，平板状的耦合用电极113、123之间的距离为3cm程度的极近距离，但在作为 传输频带的4GHz频带中，相当于约1/2波长，阻抗失配引起的传输损伤的影响较大。于是， 为了降低在耦合部中的信号的反射，取得从发信电路部111到耦合用电极113的电路的特 性阻抗、和从耦合用电极123到接收电路部121的电路的特性阻抗的匹配，提高传输效率。但是，在用被认为是集中常数电路的电路元件形成图6所示的电路，则由于动作 频带窄，所以将高频耦合器112、122替代为图7所示的分布常数电路，构成用更为宽带进行 动作的高频耦合器130。即、在背面用接地导体覆盖的印制电路布线板131的表面上取代 串联电感器114、1M和并联电感器115、125，印刷形成由作为分布常数电路的导体图形构 成的短截线132，其一端通过信号线图形133与发信电路部111或者接收电路部121连接。 另外，短截线132的另一侧通过通孔134与背面的接地导体连接并且短路，在短截线132的 中央位置软焊料地连接有从由导电性金属板构成的耦合用电极135向下方折弯而成的腿 部135a，连接耦合用电极135。短截线132的长度做成高频信号的1/2波长，信号线图形133和短截线132被布 线在背面用接地导体覆盖的印制电路布线板4上，从而作为微波传输带线路形成。因此，在与接地导体连接的前端进行短路的短截线132上发生的驻波的电压振幅在连接耦合用电 极135的中央位置上成为最大，形成传输效率良好的高频耦合器130。另外，耦合用电极135的腿部13 将耦合用电极135从向印制电路布线板131投 影的投影形状的中心位置向下方折弯形成，由此，不会在连接高频传输线路的供电点和耦 合用电极135的中心之间沿着耦合用电极135的平面流动不均勻的电流，作为天线不会放 射不需要的电波。这样构成的耦合用电极135在将导电性金属板用压力加工等进行冲裁之后，用仅 进行折弯加工的简单的加工工序便可得到，但如图7所示，由于不是使用垫片进行支撑的 结构，所以向印制电路布线板4的自动安装困难，在向电路布线板4的连接之后受到外力容 易变形，导致传输特性发生变化。于是，如图8所示，还提出了如下的耦合用电极单元140的方案，S卩、在由绝缘体构 成的长方体状的垫片141的表面上蒸镀或者印刷导体图形形成耦合用电极142，并且在背 面用蒸镀等形成以折叠状弯曲的短截线143，用贯通垫片141的通孔144连接沿着短截线 143的布线方向的中央位置和耦合用电极142的中心，并一体支撑耦合用电极142。这样构成的耦合用电极单元140以短截线143的一侧与印制电路布线板145的信 号线图形146的一端相对连接且短截线143的另一端与和印制电路布线板145的背面的接 地导体147连接的接地焊盘图形148相对连接的方式表面安装在印制电路布线板145上， 构成高频耦合器。专利文献1 日本特开2008-1M198号公报。但是，图7所示的高频耦合器130如上所述，耦合用电极135以不稳定的状态被支 撑，所以受到不预期的外力容易变形，另外由于向印制电路布线板的自动安装困难，所以不 适于批量生产。改善了这种情况的图8所示的耦合用电极单元140由于将耦合用电极142和短截 线141做成一体结构，所以可实现自动安装，但由于需要在耦合用电极142的图形中心与短 截线143连接，所以从其中心朝向下方形成贯通垫片141并与短截线143导通的通孔144， 但耦合用电极142是纵向10mm、横向13mm程度的尺寸，形成通孔144将二者进行电连接是 极为困难的，在实用性方面欠缺。另外，要在由绝缘体构成的垫片141的表里面上用蒸镀或者印刷地形成耦合用电 极142和垫片143，需要高精度，成本上升。另一方面，还考虑了预先形成由导电性板材构成 的耦合用电极，并在垫片成型时进行一体成型的制造方法，但耦合用电极是微小板，同样地 一体成型需要高精度，再有由于薄壁的耦合用电极的厚度还有公差，所以在与模具之间泄 漏树脂并覆盖表面，担心性能劣化。另外，耦合用电极142和短截线143之间的垫片141由于由电容率高的绝缘体构 成，所以存在在与印制电路布线板145的背面的接地导体147之间容易进行电场耦合，通信 频带变窄，用耦合用电极142接收发送的电力传输到接地导体147，通信特性恶化的问题。
技术实现思路
本专利技术考虑到这些现有问题而作出，目的在于提供用简单的装配可靠定位并保持 耦合用电极且可以自动安装在印制电路布线板上的耦合用电极单元。另外，本专利技术的目的在于提供即使低背化用耦合用电极进行发信接收的电力也不 会漏到印制电路布线板的背面的接地导体上的耦合用电极单元。为了实现上述目的，方案一记载的耦合用电极单元，在表面上形成电感器的布设 有短截线的印制电路布线板上与短截线隔开规定间隔地配置有在沿着短截线的布线方向 的中央位置进行电连接的耦合用电极，其特征在于，具有由导电性金属构成的平板状的 耦合用电极；从耦合用电极背面的中心垂设的供电销；以及形成为耦合用电极周围进行配 合的框状，将耦合用电极与印制电路布线板的表面隔开规定间隔并平行地定位支撑，且安 装在印制电路布线板的表面上的绝缘垫片，在将绝缘垫片安装在包围短截线的印制电路布 线板的表面上的状态下，将从耦合用电极垂设的供电销的下端部与短截线的中央进行电连 接。耦合用电极由于其周围与绝缘垫片配合而被定位，所以即使受到外力也不容易变 形，传输特性不发生变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耦合用电极单元，在表面上形成电感器的布设有短截线的印制电路布线板上，与短截线隔开规定间隔地配置有在沿着短截线的布线方向的中央位置进行电连接的耦合用电极，其特征在于，具有：由导电性金属构成的平板状的耦合用电极；从耦合用电极背面的中心垂设的供电销；以及形成为耦合用电极的周围进行配合的框状，将耦合用电极与印制电路布线板的表面隔开规定间隔并平行地定位支撑且安装在印制电路布线板的表面上的绝缘垫片，在将绝缘垫片安装在包围短截线的印制电路布线板的表面上的状态下，将从耦合用电极垂设的供电销的下端部与短截线的中央进行电连接。

【技术特征摘要】
JP 2009-10-21 2009-2419871.一种耦合用电极单元，在表面上形成电感器的布设有短截线的印制电路布线板上， 与短截线隔开规定间隔地配置有在沿着短截线的布线方向的中央位置进行电连接的耦合 用电极，其特征在于，具有由导电性金属构成的平板状的耦合用电极；从耦合用电极背面的中心垂设的供电销；以及形成为耦合用电极的周围进行配合的框状，将耦合用电极与印制电路布线板的表面隔 开规定间隔并平行地定位支撑且安装在印制电路布线板的表面上的绝缘垫片，在将绝缘垫片安装在包围短截线的印制电路布线板的表面上的状态下，将从耦合用电 极垂设的供电销的下端部与短截线的中央进行电连接。2.根据权利要求1所述的耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤川浩，岩本泰生，中泽健治，
申请(专利权)人：SMK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]