JP2024518627A - Ｒｆコネクタ及びそれを含む通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】同一平面上、又は類似の高さでＲＦ信号を伝達できるようにして全体的な部品のサイズを減らせるＲＦコネクタを提供する。【解決手段】通信装置は、基板着座面及び、前記基板着座面に形成された１つ以上の連結溝を含む器具函体と、前記基板着座面上に配置される第１の印刷回路基板と、前記第１の印刷回路基板の一側で前記基板着座面に配置される第２の印刷回路基板と、前記連結溝内に配置され、前記第１の印刷回路基板及び前記第２の印刷回路基板を電気的につなぐように構成された１つ以上のコネクタとを含む。【選択図】図３

Description

本発明はＲＦコネクタに関する。

この部分に記載された内容は、単に本開示に関する背景情報を提供するだけであり、従来技術を構成するものではない。

ＰＣＢ（Printed Circuit Board）間でＲＦ（Radio Frequency）信号を送受信するためにＲＦコネクタを用いるのが一般的である。ＲＦコネクタには、１つの周波数信号を伝達するシングルコネクタ（single connector）及び、互いに異なる周波数帯域の信号を伝達するマルチコネクタ（multi-connector）がある。特に最近では、多様な周波数帯域の信号を処理するためにマルチコネクタが多用されている。

ただし、コネクタはそれ自体が占める体積が大きく、コネクタの構造上、ＰＣＢをつなぐためにはＰＣＢ間に高さの差が生じ、全体的に部品のサイズが大きくなるという問題がある。

また、コネクタが処理できる周波数帯域の範囲には限界があり、コネクタの多い、又は広い範囲の周波数帯域の信号を伝達するためには全体的に部品の単価が増加する問題がある。

したがって、本開示は、これらの問題を解決するためのものであり、同一平面上、又は類似の高さでＲＦ信号を伝達できるようにして全体的な部品のサイズを減らせるＲＦコネクタを提供することに主な目的がある。

さらに、本開示は、多様な周波数帯域の信号を処理することができ、同時に単価を下げることができるＲＦコネクタを提供することに主な目的がある。

また、本開示は、優れた放熱性能を有しながらもコンパクトなサイズを有する通信装置を提供することに主な目的がある。

このような目的を達成するための本開示の一実施例によると、基板着座面及び、前記基板着座面に形成された１つ以上の連結溝を含む器具函体と、前記基板着座面上に配置される第１の印刷回路基板と、前記第１の印刷回路基板の一側で前記基板着座面上に配置される第２の印刷回路基板と、前記連結溝内に配置され、前記第１の印刷回路基板及び前記第２の印刷回路基板を電気的につなぐように構成された１つ以上のコネクタを含む通信装置が提供される。

本開示に係る通信装置は、ＲＦコネクタを用いて同一平面、又は類似の高さでＲＦ信号を伝達できるようにして全体的な部品のサイズを減らす効果がある。

さらに、本開示に係るＲＦコネクタは、多様な周波数帯域の信号を処理できると同時に単価を下げることができる効果がある。

また、本開示に係る通信装置は、優れた放熱性能を有しながらもコンパクトなサイズを有する効果がある。

本開示の一実施例に係る通信装置の一部の構成に関する分解斜視図である。 本発明の一実施例に係る通信装置の一部に関する断面図であり、印刷回路基板が配置されていない場合を示す。 本発明の一実施例に係る通信装置の一部に関する断面図であり、印刷回路基板が配置された場合を示す。 本発明の一実施例に係る通信装置の一部に関する斜視図である。 本発明の一実施例に係る通信装置のコネクタのみを別途図示した斜視図である。 本発明の他の実施例に係る通信装置の一部に関する断面図であり、コネクタにつながる印刷基板が同じ高さの印刷回路基板が配置されていない場合を示す。 本発明の他の実施例に係る通信装置の一部に関する断面図であり、コネクタにつながる印刷基板が同じ高さの印刷回路基板が配置された場合を示す。 本発明の他の実施例に係る通信装置の一部に関する斜視図である。 本発明の他の実施例に係る通信装置のコネクタのみを別途図示した斜視図である。 本発明に係る通信装置のコネクタ性能をシミュレートするように構成された装置の一部の透視斜視図である。 図８の透視断面図である。 図８及び図９の装置構成に関するシミュレーション結果である。

以下、本開示の一部の実施例を例示的な図面を用いて詳しく説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するにあたり、同一の構成要素に対しては、たとえ異なる図面上に表示されても、できるだけ同一の符号を有するようにしていることに留意されたい。なお、本開示を説明するにあたり、関連された公知の構成又は機能に関する具体的な説明が本開示の要旨を曖昧にすると判断される場合には、その詳しい説明は省略する。

本開示に係る実施例の構成要素を説明するにあたり、第１、第２、ｉ）、ｉｉ）、ａ）、ｂ）などの符号を用いる場合がある。このような符号は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その符号によって該当構成要素の本質又は順番や順序等が限定されない。明細書にてある部分がある構成要素を「含む」又は「備える」と言うとき、これは、明示的に逆になる記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。

図１は、本開示の一実施例に係る通信装置の一部の構成に関する分解斜視図である。

図２aは、本発明の一実施例に係る通信装置の一部に関する断面図であり、印刷回路基板が配置されていない場合を示す。

図２ｂは、本発明の一実施例に係る通信装置の一部に関する断面図であり、印刷回路基板が配置された場合を示す。

図３は、本発明の一実施例に係る通信装置の一部に関する斜視図である。

図１ないし図３を参照すると、本発明の一実施例に係る通信装置は、器具函体２０、第１の印刷回路基板１０、第２の印刷回路基板１２、及び１つ以上のコネクタ３００の全部又は一部を含む。

器具函体２０は、第１の印刷回路基板１０及び第２の印刷回路基板１２が載置される基板着座面２１０及び、基板着座面２１０に形成された１つ以上の連結溝２２０を含む。器具函体２０は、熱伝導性剛性部材、例えばアルミニウム合金又はステンレス鋼合金から形成される。

本発明の一実施例で、器具函体２０は、通信装置の外観を形成し、装置構造を支持するように構成され、印刷回路基板を収容するように構成された外部ハウジングであることが例示されている。外部ハウジングは、少なくとも一部の面に形成された複数の放熱フィン２１を含む。

しかしながら、本発明はこれに限定されず、器具函体２０は外部ハウジングではなく別個の構成であってもよく、例えば、外部ハウジングと印刷回路基板との間で印刷回路基板を支持する別途の熱伝導性剛性部材であってもよい。

基板着座面２１０は、第１の印刷回路基板１０が載置される第１の着座面２１２及び、第２の印刷回路基板１２が載置される第２の着座面２１４を含む。第１の着座面２１２及び第２の着座面２１４は、互いに段差を有するように形成される。

本発明の一実施例で、第１の印刷回路基板１０及び第２の印刷回路基板１２はその厚さが異なる。第１の着座面２１２及び第２の着座面２１４の段差の大きさは、第１の印刷回路基板１０及び第２の印刷回路基板１２の厚さの差に対応される。これにより、第１の印刷回路基板１０の上部面（基板着座面２１０に支持される面の反対面）と第２の印刷回路基板１２の上部面（基板着座面２１０に支持される面の反対面）は、同一平面上、又はそれに準ずる平面上に配置される。

本明細書で提示されていないが、第１の印刷回路基板１０及び第２の印刷回路基板１２が同一平面上に配置されることは、両者を直接つなぐ任意のコネクタ３００又は両者を支持したり、上部面に設置されるフィルタ又は他の素子を配置したりするにあたり、通信装置全体のサイズ及び重量を小さく又は最適化する上で利点として作用する。

１つ以上の連結溝２２０は、基板着座面２１０内に形成され、例えば、第１の着座面２１２及び第２の着座面２１４との間の境界に沿って複数個が形成される。

第１の印刷回路基板１０は、その上に実装された複数の素子（device）を含む。本開示の一実施例に係るＲＦコネクタにて、第１の印刷回路基板１０はアンプ（Ａｍｐ）ボードであるが、必ずしもこれに限定されない。

第２の印刷回路基板１２は、第１の印刷回路基板１０の一側で第１の印刷回路基板１０に隣接するように離間して配置され、その上に実装された複数の素子を含む。本開示の一実施例に係るＲＦコネクタで、第２の印刷回路基板１２はデジタル（digital）ボードになるが、必ずしもこれに限定されない。

１つ以上のコネクタ３００は連結溝２２０内に配置され、第１の印刷回路基板１０及び第２の印刷回路基板１２を電気的につなぐように構成される。

図４は、本発明の一実施例に係る通信装置のコネクタのみを別途図示した斜視図である。

図４を追加で参照すると、コネクタ３００は支持部材３１０及び弾性連結部材３２０を含む。

支持部材３１０は、連結溝２２０内で器具函体２０の少なくとも一部に接触する。支持部材３１０は、絶縁性素材として、高耐熱熱可塑性プラスチックからなり、例えば、ポリカーボネート、Ｌｕｓｅｐ又はテフロン（登録商標）からなる。

弾性連結部材３２０は、導電性素材からなり、例えば、弾性を有しながら高周波信号（ＲＦ信号）を伝達するのに適した素材、例えばベリリウム銅（ＢｅＣｕ）又はステンレス鋼合金（ＳＵＳ）からなる。弾性連結部材３２０は、支持部材３１０及び、第１の印刷回路基板１０又は第２の印刷回路基板１２の間に配置され、第１の印刷回路基板１０及び第２の印刷回路基板１２を電気的につなぐように構成される。

また、弾性連結部材３２０は、板状ベース３２４、板状ベース３２４の一端に形成された第１の側壁３２５、第１の側面の一端に形成された第１の接触部３２６、板状ベース３２４の他端に形成された第２の側壁３２７及び、第２の側壁３２７の一端に形成された第２の接触部３２８を含む。弾性連結部材３２０の構造は、曲げ加工によって形成される。

上述したように、基板着座面２１０は、第１の印刷回路基板１０及び第２の印刷回路基板１２の厚さの差に相応する段差を有する。また、弾性連結部材３２０の第１の側壁３２５及び第２の側壁３２７の長さ（又は垂直高さ）は、このような段差の大きさに対応するように相違がある。

支持部材３１０は、支持ベース３１２、支持ベース３１２の一面から突出されて弾性連結部材３２０が載置されるように構成された突出着座部３１４及び突出着座部３１４上で弾性連結部材３２０が固定されるように形成された固定部材３１６を含む。

図２ａに図示されたように、弾性連結部材３２０の板状ベース３２４は突出着座部３１４上で支持され、これにより、弾性連結部材３２０の板状ベース３２４及び支持部材３１０の支持ベース３１２の間に変形間隙２２２が形成される。

すなわち、本発明の一実施例で、コネクタ３００は、第１の印刷回路基板１０又は第２の印刷回路基板１２が基板着座面２１０に着座したとき、印刷回路基板１０、１２の下部面によって第１の接触部３２６及び第２の接触部３２８がそれぞれ押されて弾性連結部材３２０が弾性変形自在になるように（図２ｂ参照）、支持ベース３１２と弾性連結部材３２０との間に形成された変形間隙２２２を含む。

さらに、本発明の一実施例で、固定部材３１６は、突出着座部３１４上に形成された固定突起を含む。弾性連結部材３２０は、固定突起が挿入される貫通孔を含む。

さらに、本発明の一実施例で、コネクタ３００は異種射出で製造される。すなわち、弾性連結部材３２０及び支持部材３１０は異種射出を介して一体に形成される。しかしながら、本発明はこれに限定されず、弾性連結部材３２０及び支持部材３１０はそれぞれ別途に製造され、別途の組立工程を介して合体される。

例示された本発明の一実施例で、コネクタ３００は、高周波信号を送受信するための構造及びサイズを有するものとして例示されている。しかし、本発明はこれに限定されない。コネクタ３００は、高周波信号以外の他の信号、例えば電源又はアナログ又はデジタル低周波信号を伝達するためのサイズの構造を有するものとして変形使用され得る。

図５ａは、本発明の他の実施例に係る通信装置の一部に関する断面図であり、コネクタにつながる印刷基板が同一高さの印刷回路基板が配置されていない場合を示す。

図５ｂは、本発明の他の実施例に係る通信装置の一部に関する断面図であり、コネクタにつながる印刷基板が同じ高さの印刷回路基板が配置された場合を示す。

図６は、本発明の他の実施例に係る通信装置の一部に関する斜視図である。

図７は、本発明の他の実施例に係る通信装置のコネクタのみを別途図示した斜視図である。

図５ないし図７を参照して本開示の他の実施例に係る通信装置について説明する。本開示の一実施例と重複される部分に関する説明は省くが、本開示による一実施例の特徴は、本開示の他の実施例に配置されない範囲で他の実施例にも同様又は類似するように適用され得ることを明らかにする。

本開示の他の実施例によると、第１の着座面２１２及び第２の着座面２１４は、同じ又は類似の高さを有するように、すなわち段差を有さないように平面に形成される。第１の印刷回路基板１０及び第２の印刷回路基板１２は、その厚さが同じでもよく、類似していてもよい。これにより、第１の印刷回路基板１０の上部面と第２の印刷回路基板１２の上部面は同一平面又はそれに準ずる平面上に配置される。

第１の印刷回路基板１０及び第２の印刷回路基板１２が同一又は類似の厚さに形成される場合、基板着座面２１０は段差なしに平面形状に形成される。この場合、弾性連結部材３２０の第１の側壁３２５及び第２の側壁３２７の長さ（又は垂直高さ）は同じ又は類似である。

図８は、本発明に係る通信装置のコネクタ性能をシミュレートするために構成された装置の一部の透視斜視図である。図９は、図８の透視断面図である。図１０は、図８及び図９の装置構成に関するシミュレーション結果である。

図９には、本開示の一実施例に係る通信装置、すなわち印刷回路基板１０、１２の厚さが異なり、側壁３２５、３２７の高さが異なる場合が図示されているが、以下で叙述する本開示による効果が本開示の一実施例に従う場合にのみ発生するわけではなく、本開示の他の実施例、すなわち印刷回路基板１０、１２の厚さが同じ又は類似であり、側壁３２５、３２７の高さが同じ又は類似の場合にも同様に発生し得ることを明らかにしておく。

図８ないし図１０を参照すると、本発明に係る通信装置のコネクタ性能をシミュレートするために、仮想のデジタルボード及び仮想のアンプボード構造が使用された。

仮想のデジタルボード（第２の印刷回路基板１２）及び仮想のアンプボード（第１の印刷回路基板１０）は、それぞれ弾性連結部材３２０の第１の接触部３２６及び第２の接触部３２８と接触して電気的なつながりをなす第１の電極５４及び第２の電極５２を含む。

シミュレーションのために、複数のビアホール５６が第１の電極５４及び第２の電極５２の周囲を取り囲み、第１の電極５４及び第２の電極５２のそれぞれに信号を伝達するためのポート５８がそれぞれ設置されたものとして例示された。

図１０に図示されたシミュレーション結果のように、このような構成に対し、コネクタ３００の反射損失は２０ｄＢであることがわかった。また、コネクタ３００の構造が有する間隔が１０ｍｍ（１ｃｍ）のとき、そして高周波信号の周波数が２．１６ＧＨｚのとき、隔離度（isolation）値は５０ｄＢであることがわかる。また、挿入損失は最大０.１ｄＢであることがわかる。

コネクタ構造物の間隔によって隔離度が異なることを確認することができ、シミュレーション結果を参照してコネクタ構造及び高周波信号の種類に応じたコネクタ構造間隔を決定及び最適化することができる。

本発明によると、一種の発熱源である第１の印刷回路基板１０及び第２の印刷回路基板１２は、その熱管理、特に直接熱伝導を通じた放熱性能が全体装置の性能を決定づける重要な要素になり得る。

したがって、本発明の一実施例で、第１の印刷回路基板１０及び第２の印刷回路基板１２は、器具函体２０、例えば外部ハウジングに直接接触するように配置される。

ただし、第１の印刷回路基板１０及び第２の印刷回路基板１２が並ぶように離間して配置される領域は、印刷回路基板の直接伝導による放熱性能に相対的に少ない影響を及ぼす。

本発明は、これらの印刷回路基板間の離間配置領域に両基板をつなぐためのコネクト構造を形成する。器具函体２０、例えば外部ハウジングはそれ自体が金属性遮蔽素材であるため、本発明の一実施例に係るコネクタは、連結溝２２０の内部で外部に対する効果的な遮蔽状態を維持することができる。すなわち、別途のＲＦ遮蔽部材でコネクタを覆（covering）わなくても、本発明に係る通信装置のコネクタは、前述のシミュレーション結果で明らかになったような十分な遮蔽効果（隔離度）を有する。

さらに、印刷回路基板の、可能な限りの広い面積が器具函体２０に直接面接触する構造を有することができるので、優れた放熱性能を有しながらもコンパクトなサイズを有する通信装置が提供される。

本開示に係る実施例の構成要素を説明するにあたり、第１、第２、ｉ）、ｉｉ）、ａ）、ｂ）などの符号を用いる場合がある。このような符号は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その符号によって該当構成要素の本質又は順番や順序等が限定されない。明細書にてある部分がある構成要素を「含む」又は「備える」と言うとき、これは、明示的に逆になる記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。

[関連出願への相互参照（CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION）]
本特許出願は、本明細書にその全体が参考として含まれる、２０２１年６月１日付にて韓国に特許出願した特許出願番号第１０-２０２１-００７０７７６号及び２０２２年５月２３日付にて韓国に特許出願した特許出願番号第１０-２０２２-００６２８３９号に対して優先権を主張する。

１０ 第１の印刷回路基板 １２ 第２の印刷回路基板
２０ 器具函体 ２２０ 連結溝
３００ コネクタ ３１０ 支持部材
３２０ 弾性連結部材

Claims (20)

1. 基板着座面及び、前記基板着座面に形成された１つ以上の連結溝を含む器具函体と、
   前記基板着座面上に配置される第１の印刷回路基板と、
   前記第１の印刷回路基板の一側で前記基板着座面上に配置される第２の印刷回路基板と、
   前記連結溝内に配置され、前記第１の印刷回路基板及び前記第２の印刷回路基板を電気的につなぐように構成された１つ以上のコネクタと、
   を含む通信装置。
2. 前記コネクタは、
   前記連結溝内で前記器具函体の少なくとも一部に接触する支持部材、及び、
   前記支持部材と前記第１の印刷回路基板、又は前記支持部材と前記第２の印刷回路基板との間に配置される導電性弾性連結部材
   を含む、請求項１に記載の通信装置。
3. 前記弾性連結部材は、
   板状ベース、前記板状ベースの一端に形成された第１の側壁、前記第１の側壁の一端に形成された第１の接触部、前記板状ベースの他端に形成された第２の側壁、及び前記第２の側壁の一端に形成された第２の接触部を含む、請求項２に記載の通信装置。
4. 前記支持部材は、
   支持ベース、前記支持ベースの一面から突出されて前記弾性連結部材が載置されるように構成された突出着座部、及び前記弾性連結部材が固定されるように前記突出着座部上に形成された固定部材を含む、請求項２に記載の通信装置。
5. 前記コネクタは、
   前記第１の印刷回路基板又は前記第２の印刷回路基板が前記基板着座面に載置されるときに前記弾性連結部材が弾性変形自在になるように、前記支持ベースと前記弾性連結部材との間に形成された変形間隙を含む、請求項４に記載の通信装置。
6. 前記固定部材は、前記突出着座面上に形成された固定突起を含み、前記弾性連結部材は、前記固定突起が挿入される貫通孔を含む、請求項４に記載の通信装置。
7. 前記基板着座面は、前記第１の印刷回路基板が載置される第１の着座面及び、前記第２の印刷回路基板が載置される第２の着座面を含み、
   前記第１の着座面及び前記第２の着座面は互いに段差を有するように形成され、
   前記弾性連結部材の前記第１の側壁及び前記第２の側壁の長さは、前記第１の着座面及び前記第２の着座面の段差に対応するように相違がある、請求項３に記載の通信装置。
8. 前記弾性連結部材は、ベリリウム銅又はステンレス鋼合金からなる、請求項２に記載の通信装置。
9. 前記支持部材は、ポリカーボネート、Ｌｕｓｅｐ又はテフロン（登録商標）からなる、請求項２に記載の通信装置。
10. 前記器具函体は、前記第１の印刷回路基板及び前記第２の印刷回路基板のうちの少なくとも１つを収容する外部ハウジングで構成される、請求項１に記載の通信装置。
11. 前記器具函体は、少なくとも一部に形成された複数の放熱フィンを含む、請求項１に記載の通信装置。
12. 前記コネクタは、前記第１の印刷回路基板及び前記第２の印刷回路基板の間でＲＦ信号を伝達するように構成された、請求項１に記載の通信装置。
13. 前記器具函体は、アルミニウム合金又はステンレス鋼合金からなる、請求項１に記載の通信装置。
14. 前記第１の印刷回路基板及び前記第２の印刷回路基板は互いに厚さの差を有するように形成され、
    前記第１の着座面及び前記第２の着座面の段差の大きさは、前記厚さの差に対応される、請求項７に記載の通信装置。
15. 前記支持部材及び前記弾性連結部材は、異種射出方式を介して一体に形成される、請求項２に記載の通信装置。
16. 前記第１の印刷回路基板及び前記第２の印刷回路基板のそれぞれは、前記器具函体に直接接触される、請求項１に記載の通信装置。
17. 前記基板着座面は、前記第１の印刷回路基板が載置される第１の着座面及び、前記第２の印刷回路基板が載置される第２の着座面を含み、
    前記第１の印刷回路基板と前記第２の印刷回路基板は互いに同じ厚さを有するように形成され、
    前記第１の着座面と前記第２の着座面は互いに同じ高さを有するように形成され、
    前記弾性連結部材の前記第１の側壁及び前記第２の側壁は、互いに同じ高さを有するように形成される、請求項３に記載の通信装置。
18. 板状ベース、前記板状ベースの一側に形成される第１の側壁、前記第１の側壁の一側に形成される第１の接触部、前記板状ベースの他端に形成される第２の側壁、及び第２の側壁の一側に形成される第２の接触部を含む弾性連結部材、及び、
    前記弾性連結部材を支持するように構成される支持部材
    を含むＲＦコネクタ。
19. 前記支持部材は、
    支持ベース、前記支持ベースの一面から突出されて前記弾性連結部材が載置されるように構成される突出着座部、及び前記弾性連結部材が固定されるように前記突出着座部上に形成される固定部材を含む、請求項１８に記載のＲＦコネクタ。
20. さらに前記支持ベースと前記弾性連結部材との間に形成される変形間隙を含む、請求項１９に記載のＲＦコネクタ。

Images