KR100593500B1 - Rf connector plug - Google Patents
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Abstract
본 발명은 코넥터 또는 리셉터클과의 결합력이 우수한 고주파 코넥터용 플러그에 관한 것으로, 핀과 유전체, 본체, 콜렛 및 하우징으로 구성된 플러그를 제공한다. The present invention relates to a plug for a high frequency connector having excellent coupling force with a connector or a receptacle, and provides a plug composed of a pin and a dielectric, a main body, a collet, and a housing.
핀은 전송 신호를 전달하는 원통 구조이고, 유전체는 핀이 삽입되는 관통 구멍이 있는 원통 구조이고, 본체는 유전체가 삽입되는 관통 구멍을 가지며, 콜렛은 본체와 별체로 구성되어 본체의 일부분에 결합되며 베릴륨동 합금, 스테인레스 스틸, 인-청동 합금으로 된 원통 구조이고, 하우징에는 상기 핀과 유전체, 본체 및 콜렛이 결합된 결합물이 삽입되는 관통 구멍이 있다. 이러한 고주파 코넥터용 플러그에서 본체, 콜렛, 하우징은 접지와 전기적으로 연결되고, 콜렛의 한쪽 끝에는 복수의 슬롯이 형성되어 콜렛 한쪽 끝의 단면이 터진 구조로 되어 있어서 이 콜렛의 탄성력으로 코넥터 또는 리셉터클의 접지 도체와 결합된다. 콜렛은 원통 구조의 본체부 내면이 곧은 면으로 되어 있고 끝부분에 원통 구조 본체부의 안쪽으로 튀어나온 돌출부를 형성할 수도 있다. 콜렛은 판금 가공을 통해 형성한 다음 이 판재 콜렛을 말아서 상기 슬롯이 형성된 원통형 콜렛을 완성한다. 콜렛과 본체는 이 콜렛과 본체를 관통하는 관통 구멍에 고정 기둥을 삽입하여 서로 결합될 수 있다.The pin is a cylindrical structure for transmitting a transmission signal, the dielectric is a cylindrical structure with a through hole into which the pin is inserted, the main body has a through hole into which the dielectric is inserted, and the collet is formed separately from the main body to be coupled to a part of the main body. It is a cylindrical structure made of a beryllium copper alloy, stainless steel, phosphorus-bronze alloy, and the housing has a through hole into which a combination of the pin and the dielectric, the body, and the collet is inserted. In such a high-frequency connector plug, the main body, collet, and housing are electrically connected to ground, and a plurality of slots are formed at one end of the collet, so that the cross section of one end of the collet is exploded. Combined with a conductor. The collet may have a straight inner surface of the body portion of the cylindrical structure, and may form a protrusion protruding into the cylindrical body portion at the end. The collet is formed through sheet metal processing, and then the sheet collet is rolled to complete the cylindrical collet having the slot. The collet and the main body can be joined to each other by inserting a fixed pillar into the through hole penetrating the collet and the main body.
본 발명의 플러그는 코넥터 또는 리셉터클와 결합되는 결합력이 크게 개선되고, 장시간 사용하더라도 결합력이 떨어지지 않는다. 또한, 전기전도성이 우수하 고 고가인 금속재를 콜렛 제조에만 사용함으로써 플러그의 생산비를 줄일 수 있고, 쉽고 간단한 공정을 통해 결합력이 우수한 플러그를 만들 수 있고 콜렛의 가공정밀도를 높일 수 있다. 또한 플러그와 코넥터 또는 리셉터클은 콜렛의 탄성에 의해 서로 결합되기 때문에, 코넥터 또는 리셉터클의 마모를 줄일 수 있고, 코넥터의 접지 도체와 접촉하는 플러그의 면을 최대로 하여 플러그의 전기적 특성을 개선할 수 있고, 임피던스 정합을 위한 구조를 채택하여 RF 특성이 크게 향상된다.The plug of the present invention greatly improves the bonding force that is coupled with the connector or receptacle, and does not drop even when used for a long time. In addition, by using only high-conductivity and expensive metal materials to produce the collet, it is possible to reduce the production cost of the plug, it is possible to make a plug with excellent bonding force through an easy and simple process and to increase the processing precision of the collet. In addition, since the plug and the connector or the receptacle are coupled to each other by the elasticity of the collet, it is possible to reduce the wear of the connector or the receptacle, and to improve the electrical characteristics of the plug by maximizing the face of the plug in contact with the ground conductor of the connector. Therefore, the RF characteristic is greatly improved by adopting the structure for impedance matching.
고주파 코넥터용 플러그, 콜렛(collet), 리셉터클(receptacle) Plugs, Collets, Receptacles for High Frequency Connectors
Description
도 1a는 고주파 코넥터용 플러그의 산업상 이용 분야를 설명하기 위한 사시도.1A is a perspective view for explaining an industrial field of use of a plug for a high frequency connector.
도 1b와 도 1c는 종래 고주파 코넥터용 플러그의 내부 구조를 나타내는 단면도.1B and 1C are sectional views showing the internal structure of a conventional high-frequency connector plug.
도 2a는 본 발명의 고주파 코넥터용 플러그에 적합한 핀(pin)의 구조를 나타내는 정면도이고, 도 2b는 도 2a를 2B 방향에서 본 측면도.Fig. 2A is a front view showing the structure of a pin suitable for a plug for a high frequency connector of the present invention, and Fig. 2B is a side view of Fig. 2A seen in the 2B direction.
도 3a는 본 발명의 고주파 코넥터용 플러그에 적합한 유전체의 정면도이고, 도 3b는 도 3a를 선 3B-3B`를 따라 절단한 단면도.3A is a front view of a dielectric suitable for a plug for a high frequency connector of the present invention, and FIG. 3B is a sectional view taken along
도 4a와 도 4b는 본 발명의 고주파 코넥터용 플러그에 적합한 본체(body)의 정면도와 단면도이고, 도 4c는 도 4a를 방향 4C에서 본 측면도.4A and 4B are front and sectional views of a body suitable for the plug for the high frequency connector of the present invention, and FIG. 4C is a side view of FIG. 4A seen in the
도 5a는 본 발명의 고주파 코넥터용 플러그에 적합한 판재 콜렛(collet)의 정면도이고, 도 5b와 도 5d는 도 5a의 판재 콜렛을 말아서 형성한 원통 콜렛의 정면도와 단면도이며, 도 5c는 도 5b를 방향 5C에서 본 측면도.FIG. 5A is a front view of a plate collet suitable for the plug of the high frequency connector of the present invention, and FIGS. 5B and 5D are front and sectional views of the cylindrical collet formed by rolling the plate collet of FIG. 5A, and FIG. 5C is a view of FIG. 5B. Side view as seen from
도 5e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 콜렛의 구조를 나타내는 정면도. Figure 5e is a front view showing the structure of a collet according to another embodiment of the present invention.
도 5f는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 판재 콜렛의 정면도이고, 도 5g 내지 도 5i는 도 5f의 판재 콜렛을 말아서 형성되는 원통 콜렛의 정면도와 측면도 및 단면도.Figure 5f is a front view of a plate collet according to another embodiment of the present invention, Figures 5g to 5i is a front view, side view and cross-sectional view of the cylindrical collet formed by rolling the plate collet of Figure 5f.
도 6a와 도 6b는 본 발명의 고주파 코넥터용 플러그에 적합한 하우징(housing)의 정면도와 단면도.6A and 6B are front and cross-sectional views of a housing suitable for a plug for a high frequency connector of the present invention.
도 7a는 본체와 원통 콜렛의 결합 과정을 나타내는 단면도.7A is a sectional view showing a process of joining a body and a cylindrical collet;
도 7b는 본체와 원통 콜렛을 결합한 다음 관통 구멍을 형성하는 과정을 나타내는 단면도.7B is a cross-sectional view illustrating a process of forming a through hole after joining the main body and the cylindrical collet;
도 7c는 도 7b의 관통 구멍에 고정 기둥을 삽입하는 과정을 나타내는 단면도.7C is a cross-sectional view illustrating a process of inserting a fixing pillar into the through hole of FIG. 7B.
도 7d는 유전체와 핀을 결합한 것을 본체/콜렛 결합물과 조립하는 과정을 나타내는 단면도.Figure 7d is a cross-sectional view showing the process of assembling the body and the collet combination of the combination of the dielectric and the pin.
도 7e는 유전체/핀 결합물과 본체/콜렛 결합물이 조립된 상태를 나타내는 단면도.7E is a cross-sectional view illustrating a state in which a dielectric / pin assembly and a body / collet assembly are assembled;
도 7f는 하우징을 조립하는 과정을 나타내는 단면도.7F is a sectional view showing a process of assembling the housing;
도 8a와 도 8b는 본 발명의 고주파 코넥터용 플러그와 리셉터클(receptacle)의 결합 관계를 나타내는 단면도.8A and 8B are cross-sectional views showing a coupling relationship between a plug for a high frequency connector and a receptacle of the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 고주파 코넥터용 플러그와 종래 구조의 플러그의 내구성 검사(durability test) 과정을 보여주는 사진도.Figure 9 is a photograph showing the durability test (durability test) process of the plug for the high-frequency connector according to the invention and the conventional structure plug.
도 10은 도 9의 내구성 검사 결과로 나타나는 수평 착탈력의 비교 그래프.10 is a comparison graph of horizontal detachment force resulting from the durability test result of FIG. 9;
도 11은 본 발명에 따른 고주파 코넥터용 플러그와 종래 플러그의 RF 특성을 비교 검사하는 과정을 설명하기 위한 사진도.11 is a photograph for explaining a process of comparing the RF characteristics of the high-frequency connector plug and the conventional plug according to the present invention.
도 12는 본 발명에 따른 고주파 코넥터용 플러그와 종래 플러그의 삽입 손실(insertion loss)을 비교한 그래프.12 is a graph comparing insertion loss of a plug for a high frequency connector and a conventional plug according to the present invention.
도 13은 본 발명에 따른 고주파 코넥터용 플러그와 종래 플러그의 반사 손실(return loss)을 비교한 그래프.FIG. 13 is a graph comparing return loss between a plug for a high frequency connector and a conventional plug according to the present invention; FIG.
<도면의 주요 부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>
50: 핀 70: 유전체50: pin 70: dielectric
80: 본체(body) 90: 콜렛(collet)80: body 90: collet
94: 슬롯(slot) 100: 하우징 94: slot 100: housing
200: 플러그(plug) 300: 리셉터클(receptacle) 200: plug 300: receptacle
본 발명은 고주파 코넥터용 플러그에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 콜렛과 본체가 별체(別體)로 구성되고 코넥터와의 결합력이 크게 개선된 고주파 코넥터용 플러그에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plug for a high frequency connector, and more particularly to a plug for a high frequency connector in which the collet and the main body are composed of separate bodies, and the coupling force of the connector is greatly improved.
도 1a는 고주파 코넥터용 플러그의 산업상 이용 분야를 설명하기 위한 사시도이다. 고주파 코넥터용 플러그(30)는 회로기판(10)에 실장된 코넥터(20)에 삽입된다. 도 1a의 코넥터(20)는 리셉터클(receptacle)이라고도 한다. 회로기판(10)은 무선장치 예컨대, DMB (Digital Multimedia Broadcasting) 또는 무선 LAN 장치에 사용되는 기판이다. 플러그(30)를 리셉터클(20)에 삽입하지 않은 상태에서는 DMB나 무선 LAN 장치가 내장 안테나를 통해 전송신호를 송수신하지만, 플러그(30)를 리셉터클(20)에 삽입하면 DMB나 무선 LAN 장치는 외장 안테나를 통해 전송신호를 송수신한다. 즉, 도 1a의 예에서 리셉터클(20)은 안테나 스위칭 소자의 역할을 한다. DMB의 경우 음영 지역의 수신율을 높이기 위해 외장 안테나가 필요한데, 고주파 코넥터용 플러그는 내장 안테나와 외장 안테나를 절환하는 데에 사용될 수 있다. 고주파 코넥터용 플러그는 이 외에도 GPS (Geographical Positioning System) 단자, 무선 LAN 모듈, 노트북 컴퓨터, PDA 등에 적용될 수 있으며, 무선 장치의 검사(test) 공정 등 다양한 분야에 사용될 수 있다.1A is a perspective view for explaining an industrial field of use of a plug for a high frequency connector. The high
도 1b와 도 1c는 종래 플러그의 내부 구조를 나타내는 단면도로서, 일본 히로세 전자(Hirose Electronic Co., Ltd)의 MS-151-C(플러그)를 예로 나타낸 것이다.1B and 1C are cross-sectional views showing the internal structure of a conventional plug, showing MS-151-C (plug) of Hirose Electronic Co., Ltd. in Japan as an example.
도 1b와 도 1c를 참조하면, 종래 고주파 코넥터용 플러그(30)는 핀(32), 유전체(34), 몸체(36, body), 하우징(38, housing)을 포함하는데, 핀(32)을 유전체(34)에 끼우고, 유전체(34)를 몸체(36)에 삽입 고정한 다음, 이것을 하우징(38)과 결합하여 플러그(30)를 만든다.1B and 1C, a
종래 플러그(30)에서 핀(32)은 전송 신호를 전달하는 전기전도체로서 리셉터클(20)의 중심 도체(도시하지 않음)와 연결되며, 몸체(36)와 하우징(38은 접지와 연결된다. 핀(32)과 몸체(36), 하우징(38)은 모두 금속으로 되어 있고 핀(32)과 몸체/하우징은 유전체(34)에 의해 전기적으로 절연된다. 몸체(36)의 끝부분 즉, 리셉터클(도 1a의 20)과 결합되는 부분(이 부분은 본 발명 구조의 '콜렛'과 대응되 므로 이를 '콜렛 부분'이라 함)에는 안쪽으로 튀어나온 걸림턱(37)이 형성되어 있고, 이 콜렛 부분은 니켈로 도금되어 있다.In the
종래 플러그(30)의 몸체(36)는 도 1b와 도 1c에서 보는 것처럼 일체형으로 되어 있고 값이 비싼 베릴륨동 합금으로 되어 있다. 또한, 종래 플러그(30)는 리셉터클과 몸체(36)의 걸림턱 구조에 의해 리셉터클과 결합되기 때문에 플러그(30)를 오래 사용하면 걸림턱(37)이 마모되고 몸체(36)의 탄성이 떨어져 리셉터클과의 결합력이 현저하게 저하된다. 예를 들어 종래 플러그 MS-151-C는 제조사에서 보장하는 삽입횟수가 5천회이며, 1만회 이상 삽입/이탈을 반복하면 더 이상 사용하기 힘들다. The
본 발명은 이러한 종래 플러그의 문제점을 해결하기 위한 것으로 고주파 코넥터용 플러그가 상대물(예컨대, 리셉터클)과 견고하게 결합될 수 있도록 하는 것이다.The present invention is to solve the problem of the conventional plug is to allow the plug for the high-frequency connector to be firmly coupled to the counterpart (eg, receptacle).
본 발명의 다른 목적은 플러그의 단가를 낮추어 좀 더 저렴한 고주파 코넥터용 플러그를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a more inexpensive plug for a high frequency connector by lowering the cost of the plug.
본 발명의 다른 목적은 장기간의 결합력이 보장되고 가격이 저렴하면서도 전기적 특성이 우수한 고주파 코넥터용 플러그를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a plug for a high frequency connector which is guaranteed for a long term bonding force and is inexpensive and has excellent electrical characteristics.
본 발명에 따른 고주파 코넥터용 플러그는 핀, 유전체, 본체, 콜렛, 하우징으로 구성되며, 핀은 전송 신호를 전달하며 제1 금속(황동)으로 된 원통 구조이고, 유전체는 핀이 삽입되는 제1 관통 구멍을 갖는 원통 구조이고, 본체는 유전체가 삽입되는 제2 관통 구멍을 가지며 제1 금속으로 되어 있으며, 콜렛은 본체와 별체로 구성되어 본체의 일부분에 결합되며 제2 금속(베릴륨동 합금, 인청동 합금, 스테인레스 스틸)으로 된 원통 구조이고, 하우징에는 상기 핀과 유전체, 본체 및 콜렛이 결합된 결합물이 삽입되는 제3 관통 구멍이 있다.The plug for the high frequency connector according to the present invention is composed of a pin, a dielectric, a body, a collet, and a housing. The pin transmits a transmission signal and has a cylindrical structure made of a first metal (brass), and the dielectric has a first penetration through which the pin is inserted. It is a cylindrical structure having a hole, the main body has a second through hole into which a dielectric is inserted, and is made of a first metal, and the collet is formed separately from the main body, and is joined to a part of the main body, and the second metal (a beryllium copper alloy, a phosphor bronze alloy) , Stainless steel), and the housing has a third through hole into which a combination of the pin and the dielectric, the body, and the collet is inserted.
상기 고주파 코넥터용 플러그에서 본체, 콜렛, 하우징은 접지와 전기적으로 연결되고, 콜렛의 한쪽 끝에는 복수의 슬롯이 형성되어 콜렛 한쪽 끝의 단면이 터진 구조로 되어 있어서 이 콜렛의 탄성력으로 코넥터 또는 리셉터클의 접지 도체와 결합된다. 콜렛은 원통 구조의 본체부 내면이 곧은 면으로 되어 있고 끝부분에 원통 구조 본체부의 안쪽으로 튀어나온 돌출부를 형성할 수도 있다.In the plug for the high frequency connector, the main body, the collet, and the housing are electrically connected to the ground, and a plurality of slots are formed at one end of the collet so that the cross section of one end of the collet is exploded. Combined with a conductor. The collet may have a straight inner surface of the body portion of the cylindrical structure, and may form a protrusion protruding into the cylindrical body portion at the end.
콜렛은 판금 가공을 통해 형성한 다음 이 판재 콜렛을 말아서 상기 슬롯이 형성된 원통형 콜렛을 완성한다. 콜렛과 본체는 이 콜렛과 본체를 관통하는 관통 구멍에 고정 기둥을 삽입하여 서로 결합될 수 있다.The collet is formed through sheet metal processing, and then the sheet collet is rolled to complete the cylindrical collet having the slot. The collet and the main body can be joined to each other by inserting a fixed pillar into the through hole penetrating the collet and the main body.
실시예Example
이하 도면을 참조로 본 발명의 구체적인 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2a는 본 발명의 고주파 코넥터용 플러그에 사용하기에 적합한 핀의 구조를 나타내는 정면도이고, 도 2b는 도 2a를 2B 방향으로 본 측면도이다. Fig. 2A is a front view showing the structure of a pin suitable for use in the plug for the high frequency connector of the present invention, and Fig. 2B is a side view of Fig. 2A seen in the 2B direction.
핀(50)은 전송 신호를 전달하는 역할을 하며, 단면이 원형으로 되어 있고 크기가 큰 제1 몸통부(52), 제1 몸통부(52)와 연결되어 있으며 크기가 작은 제2 몸통 부(54)로 구성된다. 제2 원통부(54)는 플러그와 결합되는 상대물(코넥터, 예컨대 리셉터클)의 중심 도체와 연결된다. 제1 몸통부(52)에는 걸림턱(55)이 형성되어 있다. 핀(50)의 몸통부를 제1 몸통부(52)에서 제2 몸통부(54)로 갈수록 그 크기가 점점 줄어들도록 설계한 것은 임피던스 정합을 위한 것이다.The
핀(50)은 그 재질이 예컨대, 황동으로 되어 있고, 표면을 예컨대, 두께 약 0.127㎛의 금으로 도금한다.The
도 3a는 본 발명의 플러그에 사용하기에 적합한 유전체의 정면도이고 도 3b는 도 3a를 선 3B-3B`로 절단한 단면도이다. 유전체(70)는 원통 몸체(72)로 구성되어 중심부에는 관통구멍(74)이 존재한다. 이 관통 구멍(74)에는 도 2a, 2b에 나타낸 핀(50)이 삽입된다. 유전체(70)는 예컨대, PTFE (Polytetrafluoroethylene, 보통 상표명 '테프론(Teflon)'으로 알려져 있음)으로 되어 있다.3A is a front view of a dielectric suitable for use with the plug of the present invention, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the
도 4a와 도 4b는 본 발명의 플러그에 사용하기에 적합한 본체(80, body)의 정면도와 단면도이고, 도 4c는 도 4a을 방향 '4C'에서 본 측면도이다.4A and 4B are front and cross-sectional views of a
본체(80)는 예컨대, 황동으로 되어 있고, 제1 원통부(82), 제2 원통부(84), 제3 원통부(86)가 순서대로 연결된 구조로 되어 있다. 3개의 원통부는 모두 하나의 몸체로 되어 있으며, 그 크기는 제2 원통부(84)의 외경이 가장 크고, 제1 원통부(82)의 외경이 중간이며 제3 원통부(86)의 외경이 가장 작다. 이처럼 원통부(82, 84, 86)의 직경을 다르게 한 것은 임피던스 정합을 위한 것이며, 반드시 도 4에 나타낸 구조로 원통부의 직경을 구성하여야 하는 것은 아니다. 한편, 도 4b에 나타낸 것처럼, 제1 원통부(82) 전체와 제2 원통부(84)의 일부에 걸쳐 있는 제1 내 벽(83)은 제2 원통부(84)의 나머지와 제3 원통부(86) 전체에 걸쳐 있는 제2 내벽(85)에 비해 그 직경이 더 크다. 본체(80) 내부에는 관통 구멍(87)이 존재한다. 이 관통 구멍(87)에는 핀(50)과 유전체(70) 결합물이 삽입된다. The
도 4b에는 본체의 제3 원통부(86)에 구멍(88)이 형성되어 있는 구조를 나타내었다. 본체 제3 원통부(86)의 구멍(88)에는 본체와 원통 콜렛을 결합하는 고정 기둥(도 7c의 '130')이 삽입된다. 제3 원통부(86)에 미리 구멍(88)을 형성해 둔 경우에는 이 구멍(88)을 콜렛의 구멍(96 또는 96C)을 정렬하는 과정이 필요하고, 도 7b를 참조로 설명하는 드릴 공정이 필요없다. 한편, 도 4b에 나타낸 것과는 달리 본체의 제3 원통부에 구멍(88)을 미리 만들어두지 않고, 본체에 콜렛을 결합한 다음 콜렛에 존재하는 구멍(96 또는 96C)을 기준으로 드릴 공정을 하여 본체에 구멍을 형성하는 것도 가능하다. 이렇게 하면 콜렛의 구멍과 본체의 구멍을 정렬할 필요가 없으며 작업성이 좋아진다.4B shows a structure in which a
도 5a는 본 발명의 플러그에 사용하기에 적합한 판재 콜렛의 정면도이고, 도 5b와 도 5d는 도 5a의 판재 콜렛을 구부린 상태를 나타내는 정면도와 단면도이며, 도 5c는 도 5b를 방향 5C에서 본 측면도이다.5A is a front view of a plate collet suitable for use with the plug of the present invention, and FIGS. 5B and 5D are front and cross-sectional views showing the state of bending the plate collet of FIG. 5A, and FIG. 5C is a side view of FIG. to be.
콜렛(90A)은 몸체부(92)와 이 몸체부(92)의 한쪽면을 터진(open) 구조로 만드는 복수의 슬롯(94) 및 몸체부(92)에 형성된 구멍(96)으로 구성된다. 도 5a에 나타낸 것은 구부림 가공을 하기 전의 콜렛이다. 즉, 본 발명에 따르면 원통 콜렛(90)은 판금 가공과 구부림 공정을 통해 만들어진다. 콜렛(90)은 베릴륨동 합금이나, 인청동 합금 또는 스테인레스 스틸로 되어 있는데, 이러한 금속 판재를 준비하 고 도 5a에 나타낸 몸체부(92), 슬롯(94), 구멍(96)에 대응되는 구조로 된 형틀로 금속 판재를 찍어서 판재 콜렛(90A)을 만든다. 그 다음, 몸체부(92)의 제1 우변(93a)과 제1 좌변(93b)이 서로 닿도록 몸체부(92)를 말아서 도 5b 내지 도 5d에 나타낸 것처럼 원통형 콜렛(90)을 완성한다. 이와 같이 판금 가공을 통해 콜렛(90)을 형성하면, 콜렛을 3차원 가공으로 만드는 것보다 가공 정밀도를 더 높일 수 있다. 콜렛(90) 표면에 니켈을 도금할 수도 있고 원통 몸체부(92)에는 핀/유전체 결합물이 삽입되는 관통 구멍(98)이 존재한다.The
콜렛(90)의 재료로 베릴륨동을 사용하면 전기전도성이 우수하지만 가격이 비싸다는 단점이 있다. 인청동은 베릴륨동에 비해 비용이 적게 든다. 한편, 스테인레스 스틸로 콜렛을 만들면 베릴륨동이나 인청동으로 만든 콜렛에 비해 전기전도도는 떨어지지만 강도는 더 좋아진다. 높은 강도가 필요하거나 부식이 잘 되는 환경에서는 스테인레스 스틸을 사용할 수 있다.If beryllium copper is used as the material of the
콜렛(90)의 구멍(96)은 판재 콜렛(90A)의 몸체부(92) 가로 방향에 대해 중앙에 위치하도록 하는 것이 바람직하며, 슬롯(94)의 간격은 도 5c에 나타낸 것처럼 일정하게(예컨대, '2d'의 간격으로 일정하게) 하는 것이 좋다.The
한편, 도 5a에 나타낸 것처럼, 제1 우변(93a)은 제2 우변(93c)와 'd'만큼 단차진 구조로 되어 있고, 제1 좌변(93b)도 제2 좌변(93d)과 단차 구조로 되어 있어서 제1 우변(93a)과 제1 좌변(93b)이 맞닿도록 원통부(92)를 말면, 제2 우변(93c)과 제2 좌변(93d) 사이에는 폭이 '2d'인 슬롯이 형성된다.Meanwhile, as shown in FIG. 5A, the first
한편, 원통부(92)의 우변(93a, 93b)과 좌변(93c, 93d)을 단차 구조로 하지 않고 일직선 구조로 하는 것도 가능하다. 이러한 구조의 판재 콜렛(90B)은 도 5e에 나타낸다.On the other hand, the
원통 콜렛(90)의 내경은 이 콜렛(90)에 의해 물리는 상대물(예컨대, 코넥터(또는 리셉터클)의 접지 도체)의 외경보다 조금 작게 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 원통 콜렛(90)의 내경이 3 ㎜일 때, 코넥터의 접지 도체의 외경은 3.8㎜이다. 원통 콜렛(90)의 내경이 상대물의 외경보다 더 작지만 콜렛(90)을 상대물에 삽입하는 과정에서 콜렛(90)의 슬롯(94)이 축소되면서 슬롯(94) 사이의 몸체부(92)가 바깥쪽으로 벌어져 콜렛 내경이 증가하게 된다. 이렇게 되면 슬롯(94) 사이의 몸체부(94)는 탄성에 의해 상대물을 꽉 물게 된다.It is preferable to make the inner diameter of the
본 발명의 콜렛(90)은 도 5d에 나타낸 것처럼 원통부(92)의 내면(95)이 굴곡없이 곧게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 콜렛 원통부(92)의 내면(95)은 리셉터클의 접지 도체와 결합되는데, 콜렛(90)의 내면(95)을 곧은 구조로 하면 리셉터클의 접지 도체와 결합하는 면적이 증가하여 신호 전달 특성이 개선된다. 이것을 도 1b에 나타낸 종래 콜렛 부분의 굴곡 구조와 걸림턱(37) 구조와 대비하여 살펴보면, 그 구조적 차이점과 이로 인한 효과를 쉽게 이해할 수 있다.The
본 발명의 일실시예에 따르면, 콜렛의 몸체부에 돌출부를 형성할 수 있다. 도 5f 내지 도 5i는 이러한 일시예에 따른 콜렛(90C)을 나타낸다.According to one embodiment of the invention, it is possible to form a protrusion on the body portion of the collet. 5F-
도 5f 내지 도 5i를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 콜렛(90C)은 도 5a 내지 도 5e를 참조로 앞에서 설명했던 것과 마찬가지로, 몸체부(92C), 슬롯(94C), 구멍(96C)을 포함하며, 도 5f에 나타낸 판재 콜렛을 말아서 도 5g 내지 도 5i에 나타낸 원통 콜렛(90C)을 완성한다. 다만, 이 실시예에 따른 콜렛(90C)은 슬롯(94C)이 형성된 몸체부(92C)에 원통 몸체부(92C) 안쪽으로 튀어나온 돌출부(97)를 더 포함한다. 돌출부(97)는 플러그와 결합되는 상대물(코넥터, 리셉터클)의 중심 도체와 플러그를 고정 결합하는 역할을 한다. 따라서, 돌출부(97)를 콜렛(90C)의 몸체부(92C)에 형성하면, 코넥터와 플러그의 결합력을 더 높일 수 있다. 또한, 돌출부(97)의 돌출 높이를 통해 결합력 또는 인발력을 조절할 수 있다. 한편, 도 5d에 나타낸 것처럼 콜렛(90)의 내면(95)을 곧은 구조로 하지 않고 돌출부(97)를 형성하면 콜렛(90C)의 내면이 리셉터클의 접지 도체와 접촉하는 면적을 증가시키는 효과가 반감될 수 있다. 이를 개선하기 위해서는 리셉터클의 접지 도체에 돌출부(97)가 삽입되는 홈을 형성해 두는 것이 바람직하다.5F to 5I, the
앞에서 판재 콜렛(90A)을 판금 가공으로 만든다고 설명하였으나, 판금 가공 이외의 다른 공정을 사용할 수도 있다. 예컨대, 다이 주조법(die casting)으로 판재 콜렛을 만드는 것도 가능하다. 다이 주조법은 주로 주물 제작에 이용되는 주조법(鑄造法)인데, 필요한 주조 형상(판재 콜렛(90A))에 완전히 일치하도록 정확하게 기계 가공된 강제(鋼製)의 금형에 용융금속을 주입하여 금형과 똑같은 주물을 얻는 정밀 주조법이다. 다이 주조법은 치수가 정확하므로 다듬질할 필요가 거의 없고 기계적 성질이 우수하다는 특징이 있다. Although the
도 6a와 도 6b는 본 발명의 플러그에 사용하기에 적합한 하우징을 나타낸다.6A and 6B show a housing suitable for use with the plug of the present invention.
하우징(100)은 크기가 가장 큰 제1 원통부(102)와, 크기가 중간이며 제1 원통부(102)와 연결된 제2 원통부(104) 및 크기가 가장 작으며 제2 원통부(104)와 연 결된 제3 원통부(106)로 구성된다. 하우징(100)의 원통부(102, 104, 106)를 여러 단으로 한 것은 플러그를 형성하는 최종 사출물(보통 우레탄으로 만들며, 도 1a의 고주파 코넥터용 플러그(30)에서 검은 색 몸체에 해당함)과 형상을 맞추기 위한 것이다. 하우징(100)의 내면은 도 6b에 보는 것처럼, 제1 원통부(102) 전체와 제2 원통부(104)의 일부에 걸쳐 있는 제1 내면(103)과 제2 원통부(104)의 나머지 부분과 제3 원통부(106) 전체에 걸쳐 있는 제2 내면(105)으로 구성된다. 제1 내면(103)과 제2 내면(105)은 단턱(107)으로 연결되어 있기 때문에, 제1 내면(103)에 의해 형성되는 원통의 직경 Φ1은 제2 내면(105)에 의해 형성되는 원통의 직경 Φ2보다 더 크다. 제1 내면(103)과 제2 내면(105) 및 단턱(107)의 구조는 하우징(100) 내부에 삽입되는 본체(80)의 외형에 따라 정해진다. 제2 내면(105)의 끝부분에는 도 6b에 나타낸 것처럼 바깥쪽으로 벌어진 경사부(109)가 형성되어 있어서 본체(80)가 쉽게 삽입된다.The
하우징(100)의 재질은 예컨대 황동이고, 니켈 도금이 되어 있다.The material of the
도 7a 내지 도 7f는 본 발명에 따른 플러그를 만들기 위해 부품들을 조립하는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.7A to 7F are cross-sectional views illustrating a process of assembling parts to make a plug according to the present invention.
도 7a에 나타낸 것처럼, 본체(80)를 원통형 콜렛(90)과 결합한다. 본체(80)와 콜렛(90)을 결합할 때에는 콜렛(90)의 내면(95)이 본체(80)의 제3 원통부(86)의 외면과 접촉하도록 하며, 콜렛(90)의 구멍(96)이 슬롯(94)보다 먼저 삽입되도록 한다. 또한, 콜렛(90)의 본체(80)의 제3 원통부(86)에 완전히 다 삽입되지 않고, 슬롯(94)이 형성된 일단은 남아 있도록 한다.As shown in FIG. 7A, the
도 7b를 참조하면, 본체(80)와 콜렛(90)을 결합한 다음, 콜렛(90)의 구멍(96)를 기준으로 본체(80)의 제3 원통부(86)에 드릴(120)을 사용하여 관통 구멍을 형성한다. 앞에서 설명한 것처럼, 본체(80)의 제3 원통부(86)에 구멍(88)이 이미 형성되어 있는 경우에는 이 드릴 공정을 생략할 수 있다.Referring to FIG. 7B, after the
도 7c를 참조하면, 콜렛(90)과 본체(80) 제3 원통부(86)를 모두 관통하는 관통 구멍(125)에 전기전도체로 된 고정 기둥(130)을 박아 본체(80)와 콜렛(90)이 서로 맞물려 고정되도록 한다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 관통 구멍(125)에 고정 기둥(130)을 박는 대신, 관통 구멍(125)에 솔더를 흘려넣어 본체(80)와 콜렛(90)을 고정한다. 다만, 이러한 솔더링에 의한 본체와 콜렛을 고정하는 것은 고정 기둥(130)을 사용하는 것보다 비용이 더 많이 들며, 결합력을 조절하기 어렵고 생산되는 여러 플러그 제품에 대해 균일한 결합력을 기대하기 힘들다는 단점이 있으나, 저가형 플러그를 제조하는 경우 또는 코넥터에 한번 삽입된 후 이탈이 필요없는 플러그를 제조하기 경우에는 솔더링을 통해 본체와 콜렛을 고정시키는 것도 가능하다.Referring to FIG. 7C, the fixing
도 7d를 참조하면, 핀(50)에 유전체(70)를 삽입한 핀/유전체 결합물을 준비한 다음, 이것을 도 7c에서 완성한 본체/콜렛 결합물(80/90)과 결합한다. 핀/유전체 결합물을 준비할 때에는 핀(50)의 걸림턱(55)의 방향을 고려하여 유전체(70)를 핀(50)의 제2 몸통부(54)에 먼저 삽입한 다음 유전체(70)를 제1 몸통부(52)에 삽입하는 것이 바람직하며, 유전체(70)의 관통구멍(74)에 핀(50)의 제1 몸통부(52)가 완전히 끼워질 때까지 유전체(70)를 핀(50)에 삽입한다.Referring to FIG. 7D, a pin / dielectric compound in which the dielectric 70 is inserted into the
이렇게 준비된 핀/유전체 결합물(50/70)을 본체/콜렛 결합물(80/90)에 도 7d의 화살표 A 방향으로 밀어 넣는데, 도 7e에 나타낸 것처럼 핀(50)의 제2 몸통부(54)가 본체(80)의 제3 원통부(86)를 완전히 빠져나올 때까지 핀/유전체 결합물(50/70)을 본체/콜렛 결합물(80/90)에 밀어 넣는다.The pin /
도 7f를 참조하면, 핀/유전체/본체/콜렛 결합물에 하우징(100)을 조립하는데, 하우징(100)의 단턱(107)이 본체(80)의 제2 원통부(84)에 걸릴 때까지 하우징(100)을 핀/유전체/본체/콜렛 결합물에 삽입한다. 하우징(100)은 본체와 콜렛을 결합하고 있는 고정 기둥(130)이 빠져나오는 것을 방지하는 역할도 한다. 이렇게 하여 본 발명에 따른 플러그(200)가 완성된다.Referring to FIG. 7F, the
본 발명의 플러그(200)는 도 8a 및 도 8b에 나타낸 것처럼, 리셉터클(300)과 결합된다.The
본 발명에 따른 고주파 코넥터용 플러그의 특성을 시험한 결과는 다음과 같다.The results of testing the characteristics of the plug for a high frequency connector according to the present invention are as follows.
내구성 검사(Durability Test)Durability Test
도 9는 본 발명에 따른 고주파 코넥터용 플러그(200)와 종래 구조의 플러그(30)의 내구성을 검사하는 과정을 보여주는 사진도이다.9 is a photograph showing a process of inspecting the durability of the plug for high-
고정 척(410, chuck)에 2개의 코넥터(300)로 히로세 전자의 리셉터클 KMS-532-LR을 고정하고, 이동 척(420)에는 본 발명의 플러그(200)와 종래 플러그(30, MS-151-C(L_P))를 고정한 다음, 이동 척(420)을 도 9의 화살표 B 방향으로 반복 왕복시켜 리셉터클(300)에 삽입, 이탈하는 과정을 반복한다. 플러그(200, 30)의 삽 입, 이탈 횟수를 미터계(430)로 확인하면서 4만회 삽입/이탈시킨 다음, 본 발명의 플러그(200)와 종래 플러그(30)의 수평 착탈력과 회전 마찰력을 비교하였다.Hirose electronic receptacle KMS-532-LR is fixed to the fixed
수평 착탈력을 비교한 결과는 도 10의 그래프와 같다. 도 10에서 굵은 ■ 선과, 굵은 ◆ 선은 본 발명에 따른 플러그(200)의 삽입력(push force)과 이탈력(pull force)이고, 가는 ■ 선과, 가는 ◆ 선은 종래 구조인 MS-151-C의 삽입력과 이탈력이다. 도 10의 결과를 수치로 나타내면 아래 표 1과 같다.The result of comparing the horizontal detachment force is as shown in the graph of FIG. In Figure 10, bold ■, thick ◆ is the push force and pull force of the
도 10과 표 1에서 보는 것처럼, 본 발명에 따른 플러그(200)는 삽입/이탈 횟수가 2만회가 될 때까지 삽입력을 거의 일정하게 유지하다가 2만 5천회에서부터 0.63 kgf로 떨어지지만 이 값을 4만회까지 일정하게 유지한다. 또한, 본 발명의 플러그(200)는 이탈력을 3만 5천회가 될 때까지 0.6 kgf로 일정하게 유지한다. 이에 비해, 종래 구조의 플러그는 삽입력이 5천회까지는 일정 수준(0.7kgf)을 유지하지만 1만회가 넘어서면 0.5로 떨어지고 삽입/이탈 횟수가 증가할 수록 삽입력이 급격하게 낮아지는 것을 볼 수 있다. 이러한 결과는 종래 플러그의 이탈력에서도 마찬가지로 관찰된다. 또한, 4만회의 삽입/이탈 시험 결과, 본 발명의 플러그(200)는 삽입력의 차이가 0.8kgf - 0.6kgf = 0.2kgf로 작지만 종래 플러그(30)는 이탈력의 차이가 0.8kgf - 0.2kgf = 0.6kgf로 그 편차가 매우 크다. 또한, 본 발명의 플러그는 이탈력의 차이가 0.6kgf - 0.57kgf = 0.03kgf에 불과하지만, 종래 플러그(30)는 이탈력의 차이가 무려 1.0kgf - 0.2kgf = 0.8kgf로 매우 크게 나타난다.As shown in FIG. 10 and Table 1, the
회전마찰력의 차이는 아래 표 2에서 보는 것처럼 본 발명의 플러그(200)에서는 초기 측정치 0.4kg에서 4만회 삽입/이탈 후의 측정치 0.3kg으로 거의 차이가 없지만, 종래 플러그(30)에서는 초기 측정치 0.3kg에서 4만회 삽입/이탈 후의 측정치가 0.1kg으로 매우 낮게 나왔다.As shown in Table 2 below, the difference in rotational friction is almost no difference from the initial measurement of 0.4 kg to 0.3 kg after 40,000 insertions / deletions in the
외관검사Visual inspection
본 발명의 플러그(200)와 종래 구조의 플러그(30)를 앞에서 설명한 것처럼 4만회 삽입/이탈한 후 외관검사를 하였더니, 종래 플러그(30)에서는 부품의 부분적 손상을 육안으로 관찰할 수 있지만 본 발명에의 플러그(200)에서는 이러한 현상이 나타나지 않았다.When the
RF 특성 검사RF characteristic inspection
본 발명에 따른 고주파 코넥터용 플러그의 RF 특성을 종래 플러그와 비교하는 검사를 하였다. 도 11에 나타낸 것처럼, 검사용 기판(500)으로 로저스(Rogers) 사의 RO4003 12mil 기판을 준비하고 기판 양쪽의 제1 포트(510)와 제2 포트(520)를 스트립 라인(530, strip line)으로 연결하였다. 제1 포트(510)는 26.5㎓의 SMA 코넥터로 구성하고 제2 포트(520)는 히로세 전자의 KMS-532-LR으로 구성하였다. 제1 포트(510)는 벡터 분석기(Vector Analyzer, 도시하지 않음)에 연결하고, 제2 포트(520)에는 본 발명에 따른 고주파 코넥터용 플러그(200)와 종래 플러그(30)를 연결하여 각각의 RF 특성을 검사하였다. 검사 조건은 아래 표 3과 같다.The RF characteristic of the plug for the high frequency connector according to the present invention was examined to compare with the conventional plug. As shown in FIG. 11, Rogers' RO4003 12mil substrate was prepared as the
시험결과로 나타난 삽입 손실은 도 12의 그래프에서 보는 것처럼, 본 발명의 플러그를 사용한 삽입 손실(550)은 종래 플러그의 삽입 손실(560)에 비해 약 0.04㏈ 차이로 우수함을 알 수 있다.As shown in the graph of FIG. 12, the insertion loss shown in the test result shows that the
반사 손실은 도 13의 그래프에서 보는 것처럼, 본 발명의 플러그를 사용했을 때의 반사 손실(580)이 종래 플러그의 반사 손실(570)에 비해 전대역에 걸쳐 우수하게 나타났다.As shown in the graph of FIG. 13, the return loss showed
본 발명은 본체와 콜렛을 별체로 구성하고 콜렛의 일단에 슬롯을 형성하여 그 단면이 터진 구조로 함으로써, 고주파 코넥터용 플러그가 코넥터 또는 리셉터클에 결합되는 결합력을 크게 높이고, 플러그를 장시간 사용하더라도 결합력이 떨어 지지 않는다. 또한, 콜렛은 전기전도성이 우수한 고가의 금속재로 만들지만 이와 별체로 된 본체는 저가의 금속재를 이용할 수 있으므로, 플러그의 생산비를 줄일 수 있다.According to the present invention, the main body and the collet are separately formed, and a slot is formed at one end of the collet so that the cross section is exploded, thereby greatly increasing the coupling force to which the plug for the high frequency connector is coupled to the connector or the receptacle, even when the plug is used for a long time. Do not fall. In addition, the collet is made of an expensive metal material having excellent electrical conductivity, but a separate body can use a low-cost metal material, thereby reducing the production cost of the plug.
또한, 본 발명에 따른 플러그는 판금 가공으로 콜렛을 형성하기 때문에 쉽고 간단한 공정을 통해 결합력이 우수한 플러그를 만들 수 있으며 콜렛의 가공정밀도를 높일 수 있다. 또한 플러그와 코넥터 또는 리셉터클은 콜렛의 탄성에 의해 서로 결합되기 때문에, 코넥터 또는 리셉터클의 마모를 줄일 수 있다.In addition, since the plug according to the present invention forms a collet by sheet metal processing, it is possible to make a plug having excellent bonding strength through an easy and simple process, and to increase the processing precision of the collet. In addition, since the plug and the connector or receptacle are coupled to each other by the elasticity of the collet, wear of the connector or the receptacle can be reduced.
또한, 본 발명에 따르면 코넥터의 접지 도체와 접촉하는 플러그의 면을 최대로 하여 플러그의 전기적 특성을 개선할 수 있고, 임피던스 정합을 위한 구조를 채택하여 RF 특성이 크게 향상된다.In addition, according to the present invention, the surface of the plug in contact with the ground conductor of the connector can be maximized to improve the electrical characteristics of the plug, and the RF characteristic is greatly improved by adopting a structure for impedance matching.
Claims (9)
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KR1020050112443A KR100593500B1 (en) | 2005-11-23 | 2005-11-23 | Rf connector plug |
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KR1020050112443A KR100593500B1 (en) | 2005-11-23 | 2005-11-23 | Rf connector plug |
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