KR100836968B1 - 변형 임피던스 및 납땜 랜드를 구비한 전송 라인 - Google Patents

Abstract

변형 임피던스를 갖는 고주파 차동 신호용 전송 라인이 기판 내로 형성된다. 전송 라인은 슬롯으로 구성되고, 그의 대향 표면들은 전기 신호를 운반할 수 있는 전도성 표면을 보유한다. 대향 표면들 상의 전도성 표면은 슬롯의 길이를 따라 점진적으로 후퇴된다. 상응하는 양의 금속화부가 기판의 표면 상에 도포되고, 슬롯의 대향 측벽들 상의 전도성 표면과 전기적으로 연속적이다. 기판의 표면 상의 금속화부는 납땜 랜드를 제공한다. 슬롯 내의 유전체는 납땜이 스며드는 것을 방지한다.

전송 라인, 유전 기판, 슬롯, 전도성 표면, 커넥터

Description

변형 임피던스 및 납땜 랜드를 구비한 전송 라인 {TRANSMISSION LINE WITH A TRANSFORMING IMPEDANCE AND SOLDER LANDS}

본 발명은 다회로 전자 통신 시스템에 관한 것이고, 더욱 구체적으로 전송 시스템, 칩 패키징, 인쇄 회로 보드, 상호 연결 장치, 칩에 대한 연결부, 회로 보드, 케이블, 및 상호 연결부의 모든 분야에서 이용될 수 있는, 상기 시스템 내에서 사용하기 위한 전용 전송 채널 구조물에 관한 것이다.

전송을 위한 다양한 수단들이 본 발명의 기술 분야에 공지되어 있다. 이러한 전송 수단의 대부분은(전부는 아니지만) 주파수 상한과, 신호가 시스템 내의 하나의 지점으로부터 다른 지점으로 이동하는데 요구되는 실제 시간(일반적으로 전파 지연이라 함)과 같은 고유한 속도 제한을 겪는다. 이러한 전송 수단들은 일차적으로 전송 수단의 구조에 의해 전송 수단의 전자적인 성능이 제한되고, 이차적으로는 전송 수단의 재료 조성에 의해 전송 수단의 전자적인 성능이 제한된다. 한 가지 전통적인 접근은 도1에 도시된 바와 같은 모서리 카드 접속기(edge card connector) 내에서 발견되는 것과 같은 전도성 핀을 이용한다. 이러한 유형의 구조에서, 복수의 전도성 핀 또는 단자(20)가 플라스틱 하우징(21) 내에 배열되고, 이러한 배열은 약 800 내지 900 MHz의 작동 속도를 제공한다. 이러한 표준 구조에 대한 개선은 시스템이 절연 커넥터 하우징(27) 내에 배치된 대형 접지 접속부(25) 및 소형 신호 접속부(26)를 포함하는 도2에 도시된, 기술 분야에서 "하이-스펙(Hi-Spec)"으로 공지될 수 있는 모서리 카드 접속기에 의해 제시된다. 소형 신호 접속부(26)는 대형 접지 접속부(25)에 결합된다. 이러한 구조의 신호 접속부는 차동 신호 접속부가 아니고, 단순히 전원 직렬 신호이며, 이는 모든 신호 접속부가 접지 접속부에 의해 접속되는 것을 의미한다. 이러한 유형의 시스템에 대한 작동 속도는 약 2.3 GHz인 것으로 믿어진다.

이러한 분야의 또 다른 개선은 전도성 단자들이 삼각형 패턴으로 플라스틱 하우징(28) 내에 배치되고, 단자들은 도3에 도시되고 미국 특허 제6,280,209호에 상세하게 설명된 바와 같이 하나의 대형 접지 단자(29) 및 2개의 소형 차동 신호 단자(30)를 포함하는 "삼각" 또는 "삼중" 커넥터로 불린다. 이러한 삼각/삼중 구조는 약 4GHz의 확실한 상한 속도를 갖는다. 모든 이러한 3가지 접근은 가장 간단한 측면에서, 전자 신호를 위한 전송 라인을 제공하기 위해 플라스틱 하우징 내의 전도성 핀을 사용한다.

각각의 이러한 유형의 구성에서, 회로 보드(들), 정합 인터페이스, 및 시스템의 전원 및 부하를 포함한, 시스템의 전체 전송 경로를 통해 기능적인 전송 구조를 유지하는 것이 필요하다. 전송 시스템이 개별 핀으로부터 구성될 때 시스템 내의 원하는 균일성을 달성하는 것은 어렵다. 분리된 점 대 점 연결은 이러한 커넥터 내에서 신호, 접지, 및 전력을 위해 사용된다. 각각의 이러한 도체는 전기적 연속성을 제공하는 도체 또는 수단으로서 설계되었고, 보통은 전송 라인 효과를 고려하지 않았다. 대부분의 도체는 모든 핀 또는 단자들이 그들의 지정된 전기적 기능에 관계없이 동일하도록 표준적인 핀 배열로서 설계되었고, 핀들은 또한 표준 피치, 재료 유형 및 길이로 배열되었다. 낮은 작동 속도에서의 성능은 만족스럽지만, 높은 작동 속도에서, 이러한 시스템은 도체를 그의 작동 및 속도에 영향을 주는 시스템 내의 불연속부로서 고려한다.

이러한 시스템 내의 많은 신호 단자 또는 핀은 동일한 접지 복귀 도체에 연결되었고, 따라서 높은 신호 대 접지비를 생성했으며, 이는 대역폭을 감소시키고 시스템의 혼선을 증가시켜서 시스템 성능을 저하시킬 수 있는 큰 전류 루프가 신호와 접지 사이에서 형성되기 때문에 고속 신호 전송에 사용되지 않았다.

대역폭("BW")은 1/√(LC)에 비례하고, 여기서 L은 시스템 구성요소들의 인덕턴스이고, C는 시스템 구성요소들의 커패시턴스이고, BW는 대역폭이다. 이와 같이, 신호 전송 시스템의 유도성 및 용량성 구성요소들은 상기 시스템이 불연속성이 없는 완전히 균일한 시스템(homogeneous system) 내에서도, 시스템의 대역폭을 감소시키는 작용을 한다. 이러한 유도성 및 용량성 구성요소들은 상기 시스템을 통과하는 전체 경로 길이를 감소시킴으로써 주로 시스템을 통한 전류 경로의 면적을 제한하고 시스템 구성 요소들의 전체 판 면적을 감소시킴으로써 최소화될 수 있다. 그러나, 전송 주파수가 증가함에 따라, 계산된 전체 경로 길이가 그 길이의 허용 가능한 한계보다 더 작은 길이로 감소되는 점에서 시스템 전체 경로 길이의 감소는 고유한 문제점을 생성한다. 10 GHz 범위 이상의 높은 주파수에서는 계산된 시스템 경로 길이의 대부분이 허용 불가능하다.

성능 인자를 제한하는 시스템을 가로지른 인덕턴스 및 커패시턴스를 결집시키는 것 이외에, 임의의 불균일 기하학적 및/또는 재료 전이가 불연속성을 생성한다. 초당 약 12.5 GB(Gbps)로 작동하는 저전압 차동 신호 시스템 내의 최소 차단 주파수로서 약 3.5 GHz를 사용하면, 약 3.8의 유전 상수를 갖는 유전체의 사용은 약 0.25 인치의 임계 경로 길이를 산출할 것이고, 이러한 길이에 걸쳐 불연속성이 허용될 수 있다. 이러한 치수는 공급원, 전송 부하, 및 주어진 평방 인치당 부하를 포함하는 시스템을 구성하는 것을 불가능하게 한다. 따라서, 전송 구조물의 발달은 시도된 단일 구조 인터페이스에 대한 균일한 구조의 핀 배열로부터 기능적으로 전용인 핀 배열로 진보되었지만, 경로 길이 및 다른 인자들은 여전히 이러한 구조를 제한한다는 것을 알 수 있다. 전술한 종래 기술의 구조에서, 이러한 시스템의 물리적인 구속 및 그러한 전송을 위해 필요한 짧은 임계 경로 길이로 인해 고주파 신호를 운반하는 것이 불가능했다.

효과적인 전송 시스템을 얻기 위해, 공급원으로부터 인터페이스를 통해 부하로의 전체 전송 경로에 걸쳐 일정한 전용의 전송 라인을 유지해야 한다. 이는 정합 가능한 상호 연결부 및 인쇄 회로 보드, 인쇄 회로 보드에 대한 상호 연결 신호 접속부 또는 케이블과 같은 다른 전송 매체, 및 반도체 장치 칩 패키징을 포함한다. 이는 전송 시스템이 다른 개별 전도성 핀과 상호 연결되도록 설계된 개별 전도성 핀으로부터 구성되면, 핀/단자들의 크기, 형상, 및 서로에 대해 위치의 잠재적으로 요구되는 변화 때문에, 달성하기가 매우 어렵다. 예를 들어, 직각 커넥터에서, 핀/단자의 열들 사이의 관계는 길이 및 전기 결합에 있어서 변한다. 칩 패키징, 인쇄 회로 보드, 보드 커넥터 및 케이블 조립체를 포함하는 시스템의 공급원과 부하 사이의 모든 영역을 포함하는 고속 상호 연결 설계 원리는 2.5 Gbps까지의 공급원을 갖는 전송 시스템에서 사용되고 있다. 한 가지 그러한 원리는 결합이 신호 및 접지 경로 사이에서 향상되고 전원 직렬 작동이 제공되는 점에서 표준적인 핀 배열에 대해 추가의 성능을 제공하는 설계에 의한 접지의 원리이다. 그러한 시스템에서 사용되는 다른 원리는 불연속성을 최소화하기 위한 임피던스 조정을 포함한다. 또 다른 설계 원리는 신호 및 복귀 경로가 성능을 최대화하기 위해 핀 배열 내의 특정 핀에 할당되는 핀 출력 최적화이다. 이러한 유형의 시스템은 모두 전술한 임계 경로 길이를 획득하는 것에 대해 제한된다.

본 발명은 전술한 단점을 극복하고 고속으로 작동하는 개선된 전송 시스템에 관한 것이다.

그러므로, 본 발명은 전술한 단점을 극복하고, 한 가지 관점에서 광섬유 시스템과 유사한 완전한 전송 채널을 제공하는 단일 기계식 구조물을 형성하기 위해 그룹화된 전기 전도성 요소들을 이용하는 개선된 전송 구조물에 관한 것이다. 본 발명의 초점은 전송 채널로서 구리 도체를 갖는 개별 전도성 핀 또는 분리 가능한 인터페이스를 이용하기 보다는 완전한 설계된 구리계 전송 채널을 제공하는 것이고, 본 발명의 전송 채널은 더욱 예측 가능한 전기적 성능 및 작동 특징의 더 큰 제어를 산출한다. 본 발명의 그러한 개선된 시스템은 0.25 인치보다 훨씬 더 큰 연장된 경로 길이에서 적어도 12.5 GHz까지의 디지털 신호 전송을 위한 작동 속도를 제공하는 것으로 믿어진다.

따라서, 본 발명의 일반적인 목적은 그룹화 요소 채널 링크로서 기능하는 설계된 도파관을 제공하는 것이고, 여기서 링크는 신장된 유전 본체부와, 그의 외부 표면을 따라 배치된 적어도 2개의 전도성 요소를 포함한다.

본 발명의 다른 목적은 주어진 단면의 신장된 본체부를 갖는 고속 채널 링크 (또는 전송 라인)을 제공하는 것이고, 본체부는 선택된 유전 상수를 갖는 유전체로부터 형성되고, 링크는 그의 가장 기본적인 구조에 있어서, 그의 외부 표면 상에 배치된 2개의 전도성 요소를 갖고, 요소들은 유사한 크기 및 형상이며, 2개의 전도성 요소들 사이에 특정 전기장 및 자장을 확립하고 이러한 장을 채널 링크의 길이 전체에 걸쳐 유지함으로써 링크를 통해 이동하는 전기 에너지파를 조향하도록 그 위에서 서로 대향하여 배향된다.

본 발명의 다른 목적은 균형 또는 불균형 전기장 및 자장을 유지하기 위해 신장된 본체의 외부 표면 상의 전도성 요소들 및 그들 사이의 갭의 크기를 선택적으로 결정함으로써 채널 링크의 임피던스를 제어하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 평평한 기판과, 기판 내에 형성된 복수의 홈을 포함하는 개선된 전기 전송 채널을 제공하는 것이고, 홈은 대향 측벽들을 갖고, 홈들은 기판의 개재 랜드에 의해 이격되고, 홈의 측벽은 도금 또는 적층에 의해 그 위에 적층된 전도성 재료를 가져서 홈 내에 전송 채널을 형성한다.

본 발명의 또 다른 목적은 적어도 한 쌍의 전도성 요소들이 차동 신호 전송, 즉 신호 입력("+") 및 신호 출력("-")을 제공하도록 이용되는 미리 설계된 도파관을 제공하는 것이고, 전도성 요소 쌍은 단위 길이당 커패시턴스, 단위 길이당 인덕턴스, 단위 길이당 임피던스 감쇄 및 전파 지연의 확립을 허용하도록 유전 본체의 외부 상에 배치되고, 전도성 요소에 의해 형성된 채널 내에서 이러한 미리 결정된 성능 파라미터를 확립한다.

본 발명의 또 다른 목적은 양호하게는 균일한 원형 단면의 중실 링크의 형태의 개선된 전송 라인을 제공하는 것이고, 링크는 그 위에 배치되어 전기파를 안내하도록 역할하는 적어도 한 쌍의 전도성 요소를 포함하고, 링크는 그 위에 배치된 2개의 전도성 표면을 갖는 유전 재료의 적어도 하나의 얇은 필라멘트를 포함하고, 전도성 표면들은 필라멘트의 길이 방향으로 연장되며 2개의 원주방향 아치형 연장부들에 의해 분리되고, 전도성 표면들은 전류 루프를 감소시키며 신호 도체들이 더욱 타이트하게 정렬되는 분리된 2-요소 전송 채널을 형성하도록 서로로부터 분리된다.

본 발명의 또 다른 목적은 적어도 4개의 개별 섹터들이 위에 배치된 외부 표면을 갖는 신장된 사각형 또는 정사각형 유전 부재를 포함하는 고속용 비원형 전송 라인을 제공하는 것이고, 유전 부재는 서로 정렬되고 2개의 섹터 상에 배치되어 개재 섹터에 의해 분리된 한 쌍의 전도성 요소를 포함한다.

본 발명은 그의 고유한 구조에 의해 상기 및 다른 목적을 달성한다. 하나의 주요 태양에서, 본 발명은 미리 선택된 유전 상수 및 미리 선택된 단면 구성을 갖는 유전체로부터 형성된 전송 라인을 포함한다. 양호하게는 서로 정렬되고 서로로부터 분리된 한 쌍의 전도성 표면이 유전 라인 또는 링크 상에 배치된다. 전도성 표면은 전송 링크를 따라 전기파를 안내하기 위한 도파관으로서 역할한다.

본 발명의 다른 주요 태양에서, 전도성 요소들은 단일 요소 상의 쌍으로서 상호 그룹화되어, 연속된 인쇄 회로 보드들 사이에서 연장되며 그에 어려움 없이 연결될 수 있는 통합 도파관을 한정한다. 전도성 표면은 유전 본체의 외부 표면을 도금하거나, 실제 도체를 본체에 성형하거나 달리 부착함으로써, 그 위에 전도성 재료를 선택적으로 적층시킴으로써 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 유전체는 굽힘부를 구비하여 형성될 수 있고, 그의 표면 상에 존재하는 전도성 표면들은 유전 본체의 굽힘부를 따라 전체에 걸쳐 그룹화된 채널 도체들의 이격된 배열을 유지한다.

본 발명의 또 다른 주요 태양에서, 전송 라인의 외부는 외측 보호 재킷 또는 슬리브에 의해 덮일 수 있다. 전도성 표면은 동일한 폭을 갖는 균형 배열 또는 상이한 폭을 갖는 전도성 요소들의 하나 이상의 쌍을 갖는 불균형 배열로 유전 본체 상에 배치될 수 있다. 3개의 전도성 표면이 한 쌍의 차동 신호 도체 및 관련된 접지 도체를 이용하여 전송 라인 상의 차동 트리플을 지지하도록 유전 본체 상에 배치될 수 있다. 전도성 표면의 개수는 유전 본체의 크기에 의해서만 제한되고, 4개의 그러한 분리된 전도성 요소가 2개의 상이한 신호 채널 또는 이중 접지를 구비한 단일 차동 쌍을 지지하도록 사용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 주요 태양에서, 단일 전송 라인이 하나의 공동 내에, 또는 기판 내에 형성된 복수의 선택적인 크기의 공동 내에 형성된다. 기판은 공동을 형성하도록 홈이 형성되고, 홈의 측벽은 전도성 재료로 도금될 수 있다. 공동, 또는 이러한 예에서 홈의 측벽들 사이의 공기 갭은 전송 채널의 유전체로서 역할한다. 이러한 설계된 전송 구조물에서, 공기의 유전 상수는 유전 본체의 유전 상수와 다르고 그보다 더 작아서, 전송 속도를 증가시키면서, 재료 및 기하학적 특징에 의해 전송 라인의 인접한 신호 전송 채널들 사이가 아닌, 홈 내의 전도성 요소들 사이의 전기적 결합을 선택적으로 증진시키기 위해 전파 지연 및 유전 가열 손실을 감소시킨다.

본 발명의 또 다른 주요 태양에서, 전술한 전송 링크는 회로 보드와 같은 기판의 표면으로 신호를 운반하기 위해 그리고 구성요소들이 부착될 수 있는 랜드 또는 단자를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 그렇게 할 때, 전송 라인 상의 신호는 전송 라인으로부터 형성된 랜드 또는 단자에 의해 장치에 직접 결합될 수 있다.

본 발명의 전송 라인은 신호 및 전력을 운반할 수 있고, 따라서 분리된 신호 채널 및 전력 채널로 쉽게 분할될 수 있다. 신호 채널은 미리 선택된 폭의 전도성 스트립 또는 경로에 의해 만들어질 수 있고, 높은 전류를 운반하기 위한 전력 채널은 광폭 스트립 또는 확대된 연속적인 도체 스트립을 포함할 수 있다. 광폭 스트립은 신호 스트립에 비해 확대된 판면적이며, 높은 커패시턴스를 갖는다. 신호 및 전력 채널은 격리 영역으로 역할하는 전송 구조물의 넓은 비전도성 영역에 의해 분리될 수 있다. 격리 영역이 아래의 유전 기부의 형성 중에 형성될 수 있기 때문에, 격리 영역은 교차 오염 또는 전기적 간섭을 최소화하기 위해 쉽게 한정될 수 있다.

본 발명의 이러한 그리고 다른 목적, 특징, 및 장점은 다음의 상세한 설명을 고려하면 명확하게 이해될 것이다.

이러한 상세한 설명 중에, 첨부된 도면이 자주 참조될 것이다.

도1은 종래의 커넥터의 종단면의 개략적인 평면도이다.

도2는 고속 커넥터 내에서 사용되는 에지 카드의 개략적인 평면도이다.

도3은 삼각 또는 삼중 단자를 이용하는 고속 커넥터의 개략적인 입면도이다.

도4는 본 발명의 원리에 따라 구성된 그룹화 요소 채널 링크의 사시도이다.

도5는 전도성 요소들의 아치형 연장부 및 그들 사이의 간격을 도시하는 도4의 그룹화 요소 채널 링크의 개략적인 단부도이다.

도6은 본 발명의 원리에 따라 구성된 그룹화 요소 채널 링크의 다른 실시예의 사시도이다.

도7은 전송 링크 상에 중간 부하를 갖는 부하와 공급원을 연결하도록 사용되는 본 발명의 전송 링크의 개략도이다.

도8은 각각의 시스템 내의 인덕턴스의 발생을 도시하는, 종래의 접속부("A") 및 본 발명의 전송 링크("B")를 모두 이용하는 커넥터 요소의 개략도이며, "A" 및 "B"의 세부가 확대되어 있다.

도9는 내부에 형성된 직각 굽힘부를 갖는 본 발명의 링크의 다른 구성의 사시도이다.

도10은 본 발명의 링크를 이용하는 전송 라인의 개략도이다.

도11은 본 발명의 링크의 다른 매체 조성을 도시하는 사시도이다.

도12는 다른 전도성 표면 배열을 도시하는 상이한 형상의 유전 본체들의 어레이의 사시도이다.

도13은 본 발명의 링크를 형성하도록 사용될 수 있는 비원형 단면 유전 본체들의 어레이의 사시도이다.

도14는 본 발명의 링크로서 사용하기에 적합한 비원형 단면 유전 본체들의 다른 어레이의 사시도이다.

도15는 2개의 커넥터들 사이에 전송 라인을 제공하는데 사용되는 본 발명의 다요소 링크를 통합한 커넥터 조립체의 분해도이다.

도16은 도15의 전송 링크에 의해 상호 연결된 2개의 커넥터 하우징을 갖는 커넥터 조립체의 사시도이다.

도17은 채널의 대향 단부들에 형성된 2개의 상호 연결 블록을 갖는 본 발명의 전송 채널의 모식도이며, 본 발명의 잠재적인 가요성 특성을 도시한다.

도18은 상이한 렌즈 특징을 갖는 링크로서 사용될 수 있는 상이하게 구성된 유전 본체들의 어레이의 사시도이다.

도19는 상이한 신호 채널들이 그 위에 형성된 다중 전송 링크 압출물의 사시도이다.

도20은 본 발명에서 사용되는 다중 전송 라인 압출물의 사시도이다.

도21은 정합 인터페이스가 중공 단부 캡의 형태를 취하는, 본 발명의 분리된 전송 링크와 함께 사용되는 정합 인터페이스의 사시도이다.

도22는 전송 링크의 단부를 내부에 수납하는 중심 개방부를 도시하는, 도21의 단부 캡의 후방 사시도이다.

도23은 외부 접속부의 배향을 도시하는, 도21의 단부 캡의 전방 사시도이다.

도24는 다중 전송 링크 직각 만곡 커넥터 조립체의 평면도이다.

도25는 커넥터 조립체의 종단부들 중 하나의 다른 구성의 사시도이다.

도26은 본 발명의 전송 채널 링크를 회로 보드에 연결하는데 사용하기에 적합한 커넥터의 사시도이다.

도27A는 커넥터의 내부 접속부들 중 일부를 점선으로 도시하는 도26의 커넥터의 골격의 사시도이다.

도27B는 측벽이 제거되고 그 위의 결합 스테플의 구조 및 배치를 도시하는, 도27A의 커넥터의 내부 접속 조립체의 사시도이다.

도28은 선 28-28을 따라 취한, 도26의 커넥터의 단면도이다.

도29는 변형 임피던스를 포함하며, 채널 내로부터 전송 라인이 연장되는 기판의 상부로 채널을 따라 도파관 커넥터를 접음으로써 연결 랜드 또는 단자를 제공하믄 전송 구조물의 사시도이다.

도30은 도29에 도시된 전송 라인을 통한 단면도이다.

도31은 도29 및 도30에 도시된 전송 라인의 평면도이다.

도32는 변형 임피던스를 가지며 장치 부착용 연결 랜드를 제공하는 전송 라인을 갖는 회로 보드의 사시도이다.

도33은 하나의 층 내에 배치되고, 회로 보드의 바닥 표면의 상부 상에 배치된 회로 보두의 다른 부분과 전도성으로 연통하기 위해 채널들을 접속시키는 한 쌍의 관통 구멍 또는 관통부와 접속하는 전송 구조물 채널을 도시하는 층상화된 인쇄 회로 기판의 단면도이다.

도34는 본 발명의 원리에 따라 구성되고 회로 보드 용도에서 사용하기에 적합한 다른 전송 구조물의 사시도이다.

도35는 도34의 전송 구조물의 단부도이다.

도4는 본 발명의 원리에 따라 구성된 그룹화 요소 채널 링크(50)를 도시한다. 링크(50)는 양호하게는 길다란 광섬유 재료와 유사한 원통형 필라멘트인 신장된 유전 본체(51)를 포함한다는 것을 알 수 있다. 이는 링크(50)가 미리 설계된 도파관 및 전용 전송 매체로서 작용한다는 점에서 광섬유와 다르다. 이에 대해, 본체(51)는 특정 유전 상수를 갖는 전용 유전체 및 그에 도포된 복수의 전도성 요소(52)로 형성된다. 도4 및 도5에서, 전도성 요소(52)는 전도성 재료의 신장된 연장부, 트레이스, 또는 스트립(52)으로서 도시되어 있고, 이와 같이 링크(50)의 유전 본체에 성형되거나 접착제 또는 다른 수단에 의해 달리 부착될 수 있는 한정된 단면을 갖는 전통적인 구리 또는 귀금속 연장부일 수 있다. 이는 또한 적합한 도금 또는 진공 증착 공정에 의해 본체(51)의 외부 표면(55) 상에 형성될 수 있다. 전도성 트레이스(52)는 외부 표면 상에 배치되고, 유전 본체의 주연부를 따라 연장되는 폭을 갖는다.

적어도 2개의 그러한 도체가 각각의 링크 상에서 사용되고, 전형적으로 +0.5 볼트 및 -0.5 볼트와 같은 차동 신호의 신호 이송을 위해 사용된다. 그러한 차동 신호 배열의 사용은 본 발명의 구조를 신호 전송 경로의 대체로 전체 길이에 걸쳐 유지되는 미리 설계된 도파관으로서 특징짓게 한다. 유전 본체(51)의 사용은 링크 내에서 발생하는 양호한 결합을 제공한다. 가장 간단한 실시예에서, 도5에 도시된 바와 같이, 전도성 요소들은 두 대향 면상이 배치되어, 각각의 전도성 요소의 전기적 친화성은 서로에 대해 그들이 지지되는 유전 본체를 통하거나, 다음에서 더욱 상세하게 설명되며 도29 및 도30에 도시된 바와 같은 전도성 채널의 경우에, 전도성 요소들은 공동/공동들의 둘 이상의 내부 면 상에 배치되어 공동 갭을 가로질러 공기 유전체를 통해 1차 결합 모드를 확립한다. 이러한 방식으로, 본 발명의 링크는 광섬유 채널 또는 연장부에 전기적으로 상응하는 것으로 고려될 수 있다.

본 발명은 전기 도파관에 관한 것이다. 본 발명의 도파관은 약 1.0 GHz 내지 적어도 12.5 GHz 및 양호하게는 그 이상의 고주파에서 원하는 수준의 전기적 친화성으로 전기 신호들을 유지하기 위한 것이다. 2002년 4월 23일자로 허여된 미국 특허 제6,377,741호에 설명된 바와 같은 광학 도파관은 전형적으로 선택된 방향으로 이동하는 광 에너지를 유지하기 위해 거울형 반사 특성을 갖는 단일 외측 코팅 또는 클래딩에 의존한다. 외측 코팅/클래딩 내의 개방부는 도파관을 통해 이동하는 광의 분산을 생성할 것이고, 이는 도파관의 광선에 악영향을 준다. 마이크로파 도파관은 마이크로파 도파관이 오븐의 중심부에서 마이크로파를 유도하도록 사용되는, 2002년 9월 5일자로 허여된 미국 특허 제6,114,677호에 의해 예시된 바와 같이 마이크로파 비임의 에너지를 전송하기보다는 유도하도록 매우 높은 주파수에서 사용된다. 그러한 유도 목적은 또한 마이크로파 안테나 기술에서 이용된다. 각각의 경우에, 이러한 유형의 마이크로파는 광 또는 그를 통해 이동하는 마이크로파의 에너지를 포커싱하고 유도하도록 사용되지만, 본 발명에서 전체 도파관 구조물은 일관된 임피던스 및 감소된 감쇄에서 전기 신호의 전파를 고속의 전파로 유지하도록 설계된다.

본 발명의 링크의 유효성은 전기 누출 방지부의 둘 이상의 전도성 표면을 이용함으로써, 채널 링크를 통한 디지털 신호의 안내 및 유지에 의존한다. 이는 신호의 무결성을 유지하고, 방출을 제어하고, 링크를 통한 손실을 최소화하는 것을 포함할 것이다. 본 발명의 채널 링크는 양호한 장 커플링이 제공되도록 채널 링크의 재료 및 시스템 구성요소의 기하학적 형상을 제어함으로써 그를 통해 전송되는 신호의 전자기장을 포함한다. 간단히 말하면, 본 발명은 전기적 친화성의 영역을 한정함으로써 설계된 전송 라인, 즉 반대 전하, 즉 음과 양의 차동 신호의 도체, 즉 전도성 표면(52)에 의해 한정된 유전 본체(51)를 생성한다.

도5에 더 잘 도시된 바와 같이, 2개의 전도성 표면(52)들은 서로에 대해 대향하도록 유전 본체(51) 상에 배열된다. 도4에 도시된 유전 본체(51)는 원통형 로드의 형태를 취하지만, 도5에 도시된 유전 본체는 타원형 구성을 갖는다. 각각의 그러한 경우에, 전도성 표면 또는 트레이스(52)는 다른 아크 길이로 연장된다. 도4 및 도5는 본 발명의 "균형" 링크를 나타내고, 2개의 전도성 표면(52)들의 원주방향 연장부 또는 아크 길이(C)는 동일하고 유전 본체(51)의 비전도성 외부 표면(55)들의 원주방향 연장부 또는 아크 길이(C1)도 동일하다. 이러한 길이는 전도성 표면들 사이의 총 분리(D)를 한정하는 것으로 고려될 수 있다. 아래에서 설명될 바와 같이, 링크는 전도성 표면들 중 하나가 다른 하나보다 더 큰 아크 길이를 갖는 "불균형"일 수 있고, 그러한 경우에 전송 라인은 전원 직렬 또는 비차동 신호 용도에 대해 가장 적합하다. 유전 본체 및 링크가 원형인 경우에, 링크는 접속 핀으로서 역할할 수 있으며, 따라서 커넥터 용도에서 이용될 수 있다. 이러한 원형 단면 은 종래의 둥근 접속 핀과 동일한 유형의 구성을 나타낸다.

도6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 링크는 전체 시스템 전송 매체의 일부인 다중 전도성 요소를 제공하도록 변형될 뿐만 아니라, 광 및 광학 신호의 전송을 위해 일치하는 동축의 광섬유 도파관을 내부에 포함할 수도 있다. 이에 대해, 유전 본체(51)는 광섬유(58)가 연장되는 중심 개방부(57)를 생성하도록 코링(coring)된다. 광 신호(60)는 물론 전기 신호가 이러한 링크를 통해 전송될 수 있다.

도7은 공급원(71)과 부하(72) 사이에서 연장되는 본 발명의 링크(50)를 포함하는 전송 라인(70)을 개략적으로 도시한다. 링크의 전도성 표면(52)은 공급원 및 부하와, 공급원 및 부하 중간의 다른 2차 부하(73)를 상호 연결하도록 역할한다. 그러한 2차 부하는 시스템을 통한 임피던스를 제어하기 위해 시스템에 추가될 수 있다. 라인 임피던스는 공급원에서 확립되고, 전송 라인에 2차 부하를 추가함으로써 변형될 수 있다.

도8은 유전 블록(76)에 의해 지지되는 것으로 도시된 본 발명의 링크와 종래의 도체 사이의 차이를 개략적으로 도시한다. 2개의 분리된 종래의 도체(77)는 구리 또는 다른 전도성 재료로 형성되고, 핀의 방식으로 블록(76)을 통해 연장된다. 확대부("A")에 도시된 바와 같이, 2개의 분리된 도체는 확대된 전류 루프 때문에 큰 인덕턴스(L)를 갖는 개방 셀 구조를 제공한다. 매우 다르게, 본 발명의 링크는 유전 본체(51) 상에 위치된 전도성 표면들의 서로에 대한 근접성으로 인해 일정한 임피던스에서 더 작은 인덕턴스(L)를 갖는다. 이러한 링크(50)의 치수는 제조 공정에서 제어될 수 있고, 압출이 유전 본체와 함께 압출되거나 결과적인 구성이 다 양한 도금된 플라스틱이도록 선택적인 도금 공정에 의해 별도로 압출되는 전도성 표면에서 양호한 제조 공정일 수 있다. 유전 본체(51)의 체적 및 그 위에 배치된 전도성 요소들 사이의 간격은 그러한 압출 공정에서 쉽게 제어될 수 있다. 전도성 표면들은 양호하게는 유전 본체의 길이로 연장되고, 전송 라인을 커넥터, 회로 보드 또는 유사한 구성요소에 대해 종결시키는 것이 필요한 위치에서 그의 단부 직전에 종료될 수 있다.

도9가 도시하는 바와 같이, 유전 본체는 도시된 90° 굽힘부의 형태로 또는 임의의 다른 각도 배향으로 그의 전방에 굽힘부(80)를 가질 수 있다. 도시된 바와 같이, 전도성 표면(52)들은 그들 사이의 동일한 분리 간격과 전도성 표면들이 시작되고 종료되는 동일한 폭으로 굽힘부(80)를 통해 연장된다. 유전 본체(51) 및 전도성 표면(52)은 임의의 전위 손실을 제거하기 위해 굽힘부를 통한 그들의 간격 및 분리에 있어서 쉽게 유지된다.

도10은 본 발명의 링크를 사용하는 전송 라인을 도시한다. 링크(50)는 하나 이상의 단일 유전 본체(51)로부터 형성된 전송 케이블로서 고려되고, 그의 일 단부(82)는 인쇄 회로 보드(83)로 종결된다. 이러한 종결은 회로 보드에서 임의의 불연속성을 최소화하기 위해 직접적일 수 있다. 임의의 불연속성을 최소로 유지하는 짧은 이송 링크(84)도 제공된다. 이러한 링크(84)는 전송 링크의 그룹화 태양을 유지한다. 종단 인터페이스(85)는 링크가 커넥터로 종결되는 곳에서 최소의 기하학적 불연속성 또는 임피던스 불연속성을 가지고 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 전도성 표면들의 그룹화는 전송 라인의 길이에 걸쳐 유지되어, 기하학적 및 전기적 균일성을 생성한다.

도11은 본 발명의 전송 링크(50)의 다양한 상이한 단면을 도시한다. 최우측 링크(90)에서, 중심 도체(93)는 양호하게는 유전 본체(94)의 부분으로 충전된 개재 공간에 의해 분리된 다중 전도성 표면(95)을 지지하는 중공 유전 본체(94)에 의해 둘러싸인다. 이러한 구성은 전력이 중심 도체(93)에 의해 운반되는 전력 용도에서 사용하기에 적합하다. 도11의 중간 링크(91)에서, 중심 커버(96)는 양호하게는 선택된 유전체로 만들어지며, 그 위에 지지되는 전도성 표면(97)을 갖는다. 외측 보호 절연 자켓(98)이 양호하게는 내측 링크를 보호하고 그리고/또는 절연하도록 제공된다. 도11의 최좌측 링크(92)는 전도성 또는 절연 코어(101)를 둘러싸는 도금 가능한 중합체 링(100)을 둘러싸는 외측 보호 자켓(99)을 갖는다. 링(100)의 부분(101)은 전도성 재료로 도금되고, 링의 본체 상에 원하는 둘 이상의 전도성 표면을 한정하도록 도금되지 않은 부분에 의해 분리된다. 또는, 코어를 둘러싸는 링크(92)의 하나 이상의 요소들은 공기로 충전될 수 있고, 적합한 절연기에 의해 내측 부재로부터 멀리 이격될 수 있다.

도12는 상이한 유형의 전송 링크를 형성하기 위해 유전 본체(51)와 조합된 외측 영역을 갖는 링크(110 - 113)들의 어레이를 도시한다. 링크(110)는 링크(110)가 전원 직렬 신호 작동을 제공할 수 있도록 유전 본체(51)의 외측 표면 상에 배치된 상이한 아크 길이의 (즉, 불균형한) 2개의 전도성 표면(52a, 52b)을 갖는다. 링크(111)는 효과적인 차동 신호 작동을 제공하기 위해 2개의 동일 간격 및 크기 (또는 "균형된") 전도성 요소(52)를 갖는다.

링크(112)는 2개의 차동 신호 도체(115a) 및 분류된 접지 도체(115b)를 지지하기 위한 3개의 전도성 표면(115)을 갖는다. 링크(113)는 유전 본체(51) 상에 배치된 4개의 전도성 표면(116)을 갖고, 전도성 표면(116)은 2개의 차동 신호 채널 (또는 쌍) 또는 한 쌍의 분류된 접지부를 갖는 단일 차동 쌍을 포함할 수 있다.

도13은 링크(120)에서와 같은 정사각형 구성 또는 링크(121 - 122)에서와 같은 사각형 구성과 같은, 다각형 구성을 갖는 비원형 링크(120 - 122)의 한 가지 유형의 어레이를 도시한다. 유전 본체(51)는 전도성 재료로 도금되거나 달리 덮인 돌출 랜드부(125)를 구비하여 압출될 수 있다. 개별 전도성 표면은 유전 본체의 개별 측면 상에 배치되고, 양호하게는 전도성 표면의 차동 신호 쌍은 본체의 대향 측면들 상에 배열된다. 이러한 랜드부(125)는 (도시되지 않은) 커넥터 단자와 전도성 면(125) 사이의 접속이 쉽게 이루어지는 방식으로 종단 커넥터의 커넥터 슬롯 내로 "키이 결합"되도록 사용될 수 있다.

도14는 본 발명에서 이용될 수 있는 몇몇의 추가적인 유전 본체를 도시한다. 하나의 본체(130)는 볼록하게 도시되어 있고, 다른 2개의 본체(131, 132)는 대체로 오목한 구성으로 도시되어 있다. 유전 본체의 원형 단면은 전도성 표면의 진입부에 전기장 강도를 집중시키는 경향을 갖지만, 본체(130)에서 도시된 바와 같은 약간의 볼록 형태는 전기장 강도를 균일하게 집중시키는 경향을 가져서 감쇄를 낮춘다. 유전 본체(131, 132)에 의해 도시된 바와 같은 오목 본체는 전기장을 내측으로 포커싱하기 때문에 유익한 혼선 감소 태양을 가질 수 있다. 도14에 도시된 바와 같은 이러한 전도성 표면의 폭 또는 아크 길이는 그를 지지하는 각각의 본체측 의 폭 또는 아크 길이보다 더 작다.

중요하게는, 전송 링크는 그 위에 다중 신호 채널을 보유하는 단일 압출물(200; 도15 - 도16)로서 형성될 수 있고, 각각의 그러한 채널은 한 쌍의 전도성 표면(202 - 203)을 포함한다. 이러한 전도성 표면(202, 203)들은 그들을 지지하는 개재된 유전 본체(204) 및 그들을 서로 상호 연결하는 웨브 부분(205)에 의해 서로로부터 분리된다. 이러한 압출물(200)은 전체 커넥터 조립체(220)의 일부로서 사용될 수 있고, 압출물은 커넥터 하우징(211) 내에 형성된 상보적인 형상의 개방부(210) 내로 수납된다. 개방부(210)의 내측벽은 선택적으로 도금될 수 있거나, 접속부(212)가 전도성 표면과 접속하고 필요하다면 표면 장착부 또는 관통 구멍 테일부를 제공하기 위해 하우징(211) 내로 삽입될 수 있다.

도17은 도시된 바와 같이 배열되고, 일 단부에서 커넥터 블록(180)으로 종결되고, 도시된 바와 같이 전송 채널 링크를 수납하는 일련의 내부에 형성된 직각 통로(183)를 포함하는 직각 블록(182)을 통과하는 2개의 전송 채널(50)의 배열을 도시한다. 도17에 도시된 것과 같은 배열에서, 전송 채널 링크는 압출과 같은 연속 제조 공정으로 제조될 수 있으며, 각각의 그러한 채널은 내재 또는 일체형 전도성 요소(52)를 구비하여 제조될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이러한 요소의 제조 시에, 전송 채널 자체의 기하학적 특징은 물론, 유전 본체 상의 전도성 요소들의 간격 및 위치가 전송 채널이 신호 채널 또는 신호 (통신) 이동 "경로"를 지지하는 일관된 단일 전자 도파관으로서 작동하도록, 제어될 수 있다. 전송 채널 링크의 유전 본체가 가요성으로 만들어질 수 있기 때문에, 본 발명의 시스템은 시스템의 전기적 성능을 현저하게 희생하지 않고서 연장된 길이에 걸쳐 다양한 경로에 대해 쉽게 상응할 수 있다. 하나의 커넥터 단부 블록(180)은 전송 채널들을 수직으로 정렬시켜 유지할 수 있고, 블록(182)은 전송 채널 링크의 단부를 다른 구성요소로의 종결을 위해 직각 배향으로 유지할 수 있다.

도18은 분리 거리(L)가 변하고 블록의 외부 표면(306)의 만곡부(305)가 링크(300 - 302)들 사이에서 상승하는 볼록한 유전 블록 또는 본체(300 - 302)의 세트를 도시한다. 이러한 방식으로, 본체의 형상은 전도성 요소들이 급전될 때 전개되는 전기장을 포커싱하기 위한 상이한 렌즈 특징을 제공하도록 선택될 수 있다.

도19는 전도성 표면(403)들이 본질적으로 다중이거나 복합적인, 웨브(402)에 의해 상호 연결된 일련의 유전 본체 또는 블록(401)을 구비한 다중 채널 압출물(400)을 도시한다. 도13에 도시된 구성에서와 같이, 그러한 압출물(400)은 다중 신호 채널을 지지하고, 각각의 채널은 양호하게는 한 쌍의 차동 신호 전도 요소를 포함한다.

도20은 도15 및 도16에 도시된 것과 같은 표준 압출물(200)을 도시한다. 본 발명의 링크는 커넥터 또는 다른 하우징 내로 종결될 수 있다. 도21 - 도23은 중심 개방부(502)를 구비한 중공 본체(501)를 갖는 어느 정도 원추형인 단부 캡인 하나의 종단 인터페이스를 도시한다. 본체는 유전 본체(51)의 전도성 표면(52)과 정합하는 한 쌍의 단자(504)를 지지할 수 있다. 단부 캡(500)은 커넥터 하우징 또는 회로 보드 내의 다양한 개방부 내로 삽입될 수 있고, 이와 같이 양호하게는 원추형 삽입 단부(510)를 포함한다. 단부 캡(500)은 도21 - 도23에 도시된 바와 같이 단일 전송 라인만을 종결시키도록 구성될 수 있거나, 또는 도24 및 도25에 도시된 바와 같이 다중 종단 인터페이스의 일부이며 복수의 개별 전송 라인을 종결시킬 수 있다.

도24는 단부 블록(521)이 (도시되지 않은) 회로 보드에 부착될 수 있도록, 표면 장착 단자(522)를 갖는 단부 블록(521)으로 종결되는 일련의 링크(520) 상의 제 위치의 단부 캡(500)을 도시한다. 단부 캡은 도면에 도시된 원추형 구조를 취할 필요는 없지만, 아래에서 설명되고 도시되는 것과 유사한 다른 형상 및 구성을 취할 수 있다.

도25는 단부 블록(570)의 다른 구성을 도시한다. 이러한 배열에서, 전송 라인 또는 링크(571)는 유전체로부터 형성되고, 그의 외부 표면 상에 형성된 한 쌍의 전도성 연장부(572)를 포함한다 (연장부(572)는 명확하게 하기 위해 일 측면 상에서만 도시되어 있고, 그의 대응하는 연장부는 도25의 지면 내로 향하는 링크(571)의 표면 상에 형성된다). 이러한 전도성 연장부(572)는 회로 보드(574)의 내부 상에 형성된 전도성 관통부(575)에 의해 회로 보드(574) 상의 트레이스(573)에 연결된다. 그러한 관통부는 필요하다면 단부 블록(570)의 본체 내에 구성될 수도 있다. 관통부(575)는 양호하게는 도시된 바와 같이 분할되고, 그의 2개의 전도성 섹션들은 개재된 갭(576)에 의해 분리되어 보드의 수준에서 2개의 전도성 전송 채널의 분리를 유지한다.

도26은 인쇄 회로 보드(601)에 장착된 단부 캡 또는 블록(600)을 도시한다. 이러한 스타일의 단부 캡(600)은 커넥터로서 역할하고, 따라서 전송 링크의 돌출부 를 수용하는 다양한 키이 홈(604)을 갖는 중심 슬롯(603)을 구비한 하우징(602)을 포함한다. 단부 캡 커넥터(600)는 회로 보드(601) 상의 대응하는 대향 트레이스에 접속부(607)의 전도성 테일부(606)를 납땜하기 위한 접근을 위해 복수의 창(620)을 가질 수 있다. 도시된 바와 같은 표면 장착 테일의 경우에, 테일(606)은 필요한 회로 보드 패드 크기와 회로 보드에서의 시스템의 커패시턴스를 감소시키기 위해 단부 캡 하우징의 본체를 아래로 밀어 넣어지는 수평 부분(609)을 가질 수 있다.

도27A는 단부 캡 커넥터(600)의 부분 골격도를 도시하고, 접속부 또는 단자(607)가 어떻게 커넥터 하우징(602) 내에서 지지되며 그를 통해 연장되는 지를 도시한다. 단자(607)는 풍부한 접속을 위해 (그리고 평행한 전기 경로를 제공하기 위해) 이중 와이어 접속 단부(608)를 포함할 수 있고, 커넥터(600)는 뒤집힌 U-형상을 가지며 하우징을 가로지른 단자들의 결합을 향상시키는 결합 스테플(615)을 포함할 수 있다. 결합 스테플(615)은 커넥터 하우징(602)을 통해 길이방향으로 연장되는 신장된 골격을 갖는 것으로 보일 수 있다. 결합 스테플의 길이를 따른 공간에 의해 서로로부터 이격된 복수의 레그가 회로 보드를 향해 아래로 연장되고, 각각의 그러한 레그는 그가 대향한 단자의 대응하는 폭보다 더 큰 폭을 갖는다. 도면에 도시된 바와 같이, 결합 스테플은 단자와 정렬되어 위치된다. 이러한 이중 와이어 단자(607)의 테일부는 커넥터의 안정성을 향상시킨다. 이에 대해, 이는 또한 하우징 슬롯(601)을 가로질러 (측방향으로) 채널을 구성하는 단자에 대한 제어를 제공한다. 이중 접속 경로는 풍부한 경로를 제공할 뿐만 아니라 단자를 통한 시스템의 인덕턴스를 감소시킨다. 도27B는 도26 및 도27A의 단부 캡 커넥터(600) 내에서 사용되는 내부 접속 조립체의 도면이다. 단자(607)들은 커넥터의 대향 측면들 상에 배열되고, 각각의 지지 블록(610) 내에 장착된다. 이러한 지지 블록(610)들은 단자 접속부(608)들을 이격시키는 것을 돕는 소정의 거리로 서로로부터 이격된다.

전체적으로 U-형상 또는 블레이드 형상을 갖는 전도성 결합 스테플(615)이 제공되어 단자(607)들 사이의 결합을 향상시키기 위해 단자(607)와 지지 블록(610) 사이에 삽입될 수 있다. 결합 스테플(615)은 개재된 공간(621)에 의해 이격되고 대향 접속부(608; 도28)의 쌍 사이에 삽입되어 회로 보드의 표면을 향해 하방으로 연장되는 일련의 블레이드(620)를 갖는다. 스테플(615)은 커넥터 블록(610)들 사이에서 커넥터 본체를 통해 길이방향으로 연장된다. 커넥터 블록(610) 및 커넥터 하우징(602) (특히 그의 측벽)은 2개의 부재를 서로 정합되게 유지하기 위해 맞물림 플러그(617)를 내부에 수납하는 내부에 형성된 개방부(616)를 가질 수 있다. 다른 부착 수단도 이용될 수 있다. 도28은 한 쌍의 대향 접속부(608) 사이로의 결합 스테플의 개재와, 커넥터 블록(610) 및 커넥터 하우징(602)의 맞물림을 도시하는, 커넥터(600)의 단부도이다.

상기 내용에도 불구하고, 도29는 본 발명의 원리에 따라 구성된 전송 채널 링크의 다른 실시예를 도시한다. 도29에서, 유전 기판(700)은 변형 임피던스를 갖지만, 전송 라인이 형성되는 회로 보드의 표면 상에 표면 랜드를 제공하는 전송 라인을 구비한다. 이러한 기판은 복수의 상이한 층, 및 수지, 에폭시, 유리 섬유, FR4, 및 다른 회로 보드용 재료로부터 형성될 수 있는 회로 보드 구조물일 수 있 다.

구체적으로, 도29는 표면(702) 내에 형성된 슬롯(704)을 갖는 기판(700)을 도시하고, 슬롯(704)은 제1 및 제2 대향면(706, 708)을 갖는다. 면들은 유전체(700)의 표면(702)으로부터 슬롯(704)의 기부 또는 바닥이 위치된 미리 선택된 깊이(D)까지 아래로 연장된다. 도시된 바와 같이, 대향면(712, 174)들 사이에서 발생하는 개재 공간(W)이 있다. 개재 공간(W)은 또한 슬롯(704)의 바닥 표면(710)의 폭을 한정한다.

도30은 도29에 도시된 유전 기판(700) 및 슬롯(704)의 측단면도를 도시한다. 도30은 슬롯(704)이 도면 부호 714에 의해 표시된 제1 "단부"를 갖는 제1 길이(712)를 갖는 것을 도시한다. 이러한 제1 길이(712)는 도29의 우측으로 중간 거리로 연장되고, 그의 종단부는 제1 길이(712)의 "제2" 단부로서 고려되지만 도면에 도시되지 않았다.

도31은 도29에 도시된 유전 기판(700) 및 슬롯(704)의 평면도이다. 도31은 슬롯(704)의 제1 길이(712)의 제1 단부(714)가 슬롯(704)의 대향면(706, 708)들 상에 배치된 전도성 코팅(716)을 갖는 것을 도시한다. 슬롯 면(706, 708) 상의 코팅(716)은 후면 접착제 금속 테이프와 같은 전기 전도성 코팅이다. 그러나, 양호한 실시예에서, 유전 기판(700)은 플라스틱이고, 코팅(716)은 기판을 구성하는 플라스틱 또는 유전체에 도포된 금속판 또는 도금을 포함할 수 있다. 다른 실시예는 증착 금속, 스퍼터링 금속, 전도성 삽입물의 전도성 잉크를 포함한다.

도30 및 도31에 도시된 바와 같이, 슬롯(704)의 제1 길이(712)를 통한 대향 측벽 상의 전도성 코팅(716)은 기판(700)의 표면(702)으로부터 슬롯 깊이("D")인 슬롯의 바닥(710)으로 "하방으로" 연장된다. 다른 실시예에서, 전도성 코팅(716)은 바닥(710)으로 계속 연장되지 않고, 슬롯 깊이(D)로 단지 부분적으로 아래로 연장될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 대향 표면(706, 708) 상의 코팅은 동일하지 않은 면적을 포함할 수 있다.

도30 및 도31은 슬롯의 제1 길이(712)와 연속적이며 맞닿는 슬롯(720)의 제2 길이를 도시한다. 제2 슬롯 길이(720)는 (도30 및 도31의 우측의 점선으로) 도면 부호 714에 의해 표시된 제1 단부와, (도30 및 도31의 좌측을 향해 도시된 점선으로) 도면 부호 722에 의해 표시된 제2 단부를 갖는다. 슬롯(704)의 제2 길이(720)는 대향면(706, 708) 상의 전도성 코팅(716)이 슬롯(704)의 바닥(710)으로부터 상방으로 후퇴하는 슬롯(704)의 길이이다. 전도성 코팅이 제2 길이(720)를 따라 상방으로 점진적으로 점점 더 후퇴하므로, 전도성 코팅의 대체로 동일한 면적이 기판(700)의 표면(702) 상으로 도포 또는 적층될 수 있다.

(도29의 선A-A를 따른 도면인) 도30에서, 제1 길이(712)의 제1 단부(714)에서, 전도성 코팅(716)은 제1 및 제2 길이(712, 720)들 사이에서 전기적으로 연속적이지만, 슬롯(704)의 바닥(710)으로부터 제2 길이(720)를 따라 "위로" 후퇴한다. 도31에 도시된 바와 같이, 대향면(706, 708) 상의 코팅(716)의 영역이 제2 길이(720)를 따라 상방으로 후퇴하므로, 표면(702) 상의 전도성 코팅(716)은 슬롯(704)의 대향면(706, 708)으로부터 멀리 연장되기 시작한다.

도31에 도시된 바와 같이, 표면 금속화부로도 고려되는 전도성 재료(716)는 슬롯(704)의 양 측면 상에서 슬롯(704)으로부터 멀리 슬롯(704)의 깊이(D)와 동일한 거리로 연장될 수 있다. 기판(700)의 표면(702) 상의 전도성 표면(716)이 슬롯의 대향면(706, 708) 상의 전도성 표면(716)과 전기적으로 연속적이기 때문에, 대향 표면(706, 708)에 의해 형성된 전송 라인을 따라 운반되는 신호는 도파관을 포함한다.

대향면(706, 708) 상의 전도성 재료의 표면적을 변화시킴으로써, 대향면들 사이에 분배된 커패시턴스는 변화하고, 이에 의해 전송 구조물의 임피던스를 변화시킨다. 따라서, 후퇴하는 전도성 표면은 전송 구조물의 용량성 결합을 감소시키고, 이에 의해 전송 구조물의 임피던스를 증가시키며, 따라서 이러한 구조물은 변형 임피던스를 갖는 전송 라인으로서 고려된다. 이에 대해, 슬롯의 대향면 상의 2개의 전도성 표면은 도체의 전체 높이(D)가 이용 가능한 곳에서 측면 용량성 결합으로 맞물리고, 그 다음 도체가 슬롯(710)으로부터 기판(700)의 상부 표면(702) 상으로 나올 때, 에지 결합으로 감소한다는 것이 이해될 것이다. 에지 결합의 경우에, 도체의 모서리만이 전기적으로 결합된다.

도29가 대향면(706, 708)과 그의 전도성 코팅(716) 사이의 개재 공간을 공기로 도시하지만, 본 발명의 다른 실시예는 슬롯(704)의 적어도 상기 제2 길이(720) 내에서 ("밀봉 채널" 구조물로 불릴 수 있는) 대향면(706, 708)들 사이의 공간을 충전하는 공기가 아닌 유전체를 고려한다. 도30에서, 도면 부호 714로부터 좌측으로 연장되는 빗금이 공기가 아닌 유전체를 표시한다. 도30에 도시된 바와 같이, 유전 재료(730)는 제1 길이(712)의 제1 단부(714)로부터, 제2 길이(720)를 따라 제 2 길이(720)의 제2 단부(722)로 깊이가 증가하면서 슬롯(704)을 충전한다. 대향면(706, 708)들 사이의 개재 공간을 충전하는 것은 납땜이 슬롯(704) 내로 하방으로 스며드는 것을 방지하는 것을 도울 것이다. 양호한 실시예에서, 공기가 아닌 유전체는 기판(700)이 만들어지는 동일한 유전 재료이다.

도32는 회로 보드로서 유전 기판(700)의 사시도이다. 신호 처리기 (또는 집적 회로), 무선 회로, 또는 다른 장치와 같은 전자 장치(750)가 기판 표면(702) 상의 2개의 납땜 랜드(726-1, 726-2)에 전기적으로 연결된다. 이러한 납땜 랜드(726-1, 726-2)는 또한 도31에서 기판(700)의 표면(702) 상의 금속화부(716)의 범위에 도시되어 있다. 납땜 랜드(726-1, 726-2)는 전자 장치가 기판(700) 내에 형성된 슬롯의 대향 측벽들 상의 전도성 표면에 의해 형성된 전송 라인에 직접 결합되는 것을 가능케 한다.

양호한 실시예에서, 대향 표면(706, 708) 상의 전도성 재료(716)들은 서로로부터 전기적으로 격리되고, 차동 신호로 공지된 쌍극 신호를 전도한다. 이와 같이, 대향 표면(706, 708) 상의 전도성 코팅(716)은 "차동 쌍"으로 고려된다.

도33은 서로의 상부에 적층된 한 쌍의 회로 보드 또는 2개의 회로 보드 층(801, 802)을 단면으로 도시한다. 바닥 층(802)은 그의 대향 측면 상에 배치되고, 바닥 층(802)의 상부 표면(806)을 따라 연장되도록 채널로부터 상승하는 2개의 전도성 표면(805a, 805b)을 갖는 전술한 바와 같이 내부에 형성된 채널 또는 슬롯(804)을 갖는다. 이러한 적용은 다층 회로 보드의 내부 층에서 사용하기에 가장 적합하고, 본원에서 사용되는 임피던스 변형기는 신호가 전체 보드 구조물 내의 하나의 신호 층으로부터 다른 신호 층으로 이동될 수 있게 하거나 신호가 다층 회로 보드 구조물의 상부 또는 바닥 표면으로 이동되도록 허용하기 위해, 평평한 내부 랜드 구조물에 대한 측면 전기 결합을 보드 관통 관통부에 대한 연통을 허용하는 에지 결합으로 변환하는 수단으로서 기능할 수 있다.

임피던스 변형기 구조물은 최종 또는 표면 층으로부터의 신호 삽입 또는 추출을 달성하기 위해 회로 보드의 다른 층에 대한 연통을 위해 수평 전송 구조 채널을 수직 관통 구조물로 이동시키도록 이러한 용량에서 사용될 수 있다.

도34 및 도35는 인쇄 회로 보드 구성에서 사용하기에 적합한 밀봉 채널형 배열을 처리하는 실시예를 도시한다. 이는 그룹화된 요소 채널 전송 구조물(650)을 이용하고, 이는 고밀도 접속 간격에서 높은 전압 및 전류를 운반하는데 특히 적합하다. 전송 라인(650)의 본체는 유전체로부터 형성될 수 있거나, 회로 보드 층 내로 통합될 수 있고, 이는 그의 하나의 표면(652)으로부터 그의 본체부 내로 연장되는 내부에 형성된 일련의 홈 또는 슬롯(651)을 갖는다. 이러한 슬롯의 측벽(654)은 도금에 의해 전도성 재료로 전도성으로 코팅되고, 실제로 서로 대향하고 슬롯(651)을 전형적으로 점유하는 개재 공간 또는 공기에 의해 분리되는 일련의 "판"(655)을 한정한다.

도34 및 도35의 좌측에서, 채널을 충전하는 플러그(658)가 도시되어 있고, 이러한 플러그(658)는 캡 부분(659) 또는 하나 이상의 설부, 또는 캡 부분(659)으로부터 현수되고 슬롯(651)의 공간 내로 연장되어 완전히 점유하는 충전재(660)를 포함할 수 있다. 플러그(658), 특히 그의 충전 부분(660)은 대향 전도성 표면들 사이로 연장되어, 그들을 절연하여 아크가 그들 사이에서 발생하는 것을 방지한다. 플러그는 양호하게는 도체들 사이의 결합에 영향을 주도록 선택된 유전 상수를 갖는 유전 재료로 충전될 수 있고, 전형적으로 유전 상수는 결합을 향상시키고 전력 전송에 있어서 바람직한 범위를 따라 전송 라인의 임피던스를 감소시키기 위해 유전 본체의 유전 상수 이상이다. 접지 평면(659)이 도34 및 도35의 전송 라인의 하부 표면 상에 배치되어 증가된 용량성 결합을 제공할 수 있다.

이러한 방식으로 그리고 도35에 개략적으로 도시된 바와 같이, 쌍극(즉, "+" 또는 "-") 전도성 도체 쌍은 서로로부터 전기적으로 격리되지만, 완전한 회로를 한정한다. 본 발명의 전송 요소와 관련된 크기는 특히 많은 수의 공통의 평행한 전도 경로로 인해, 낮은 인덕턴스 전송 모드에서 매우 높은 밀도를 달성한다. 도34 및 도35의 우측에서, 양호하게는 신호 전송 전도성 표면과의 이러한 격리를 달성하기 위한 다른 수단이 도시되어 있고, 즉 전체 슬롯 및 랜드에 일치하지만 2개의 전도성 표면들 사이에 전기적 절연 또는 격리를 제공하는 일체형 코팅(661)의 사용이 도시되어 있다. 도금된 표면(654, 655)들 사이의 간격은 0.4 mm 정도로 매우 작을 수 있고, 절연 코팅 또는 필름(661)은 전도성 요소 쌍 사이에서 아크 또는 단락을 방지한다. 2개의 대향 표면들을 가로질러 그리고 가능하게는 그 위의 전류가 횡단하는 전송 라인 내의 대향 쌍의 사용은 전송 라인 시스템 내의 낮은 루프 인덕턴스로 이어진다. 일체형 코팅 또는 필름(661)은 양호하게는 유전 본체보다 낮은 유전 상수를 갖고, 공기의 유전 상수 1.0에 가까운 유전 상수가 신호 전송 용도에 대해 가장 양호하다.

상기 내용으로부터, 변형 임피던스를 갖는 전송 라인의 도체가 기판을 통한 슬롯의 대향 측면으로부터 기판의 표면 상으로 접힐 수 있다는 것이 명백하다. 전송 라인 도체는 구성요소들이 납땜에 의해 부착될 수 있는 납땜 랜드로 형성될 수 있다. 슬롯을 유전체를 충전시키는 것은 납땜이 슬롯 내로 스며드는 것을 방지한다.

Claims (8)

1. 변형 임피던스 및 표면 납땜 랜드를 갖는 전송 라인이며,

   표면을 갖는 유전 기판과,

   상기 유전 기판의 표면을 통해 형성된 슬롯과,

   제1 길이의 제2 단부와 맞닿는 제1 단부를 갖는 상기 슬롯의 제2 길이를 포함하고,

   상기 슬롯은 깊이(D1)를 갖고, 개재 공간에 의해 서로로부터 이격된 제1 및 제2 대향면을 갖고, 상기 슬롯은 또한 제1 및 제2 단부를 갖는 제1 길이로 구성되고, 제1 길이를 따라, 대향 슬롯 면들은 각각 기판 표면으로부터 상기 슬롯 내로 깊이(D2)로 하방으로 연장되는 전도성 표면을 갖고,

   상기 제2 길이 내의 대향 슬롯 면들은 각각 상기 제1 길이 내의 전도성 표면과 전기적으로 연속적인 상기 제2 길이의 제1 단부에서, 상기 제2 길이의 제1 단부에서 기판 표면으로부터 상기 슬롯 내로 상기 깊이(D2)로 연장되는 전도성 표면을 갖고, 상기 제2 길이의 대향면들 상의 전도성 표면은 상기 깊이(D2)로부터 상기 제2 섹션의 길이를 따라 상기 제2 섹션의 제2 단부에서 0의 깊이로 연속적으로 후퇴하고,

   상기 제2 길이의 제1 단부에서, 상기 유전 기판 표면은 상기 슬롯의 양 측면 상의 표면 금속화부를 갖고, 상기 슬롯의 양 측면 상의 상기 표면 금속화부는 제2 섹션의 제1 단부에서 폭이 0이고, 대향 슬롯 면으로부터 멀리 상기 제2 섹션의 단 부에서 거리(D)로 연장되고, 상기 표면 금속화부는 상기 슬롯 섹션 내의 전도성 표면과 전기 전도성인 전송 라인.
2. 제1항에 있어서, 상기 슬롯의 상기 제2 길이 내의 대향면들 사이의 공간을 충전하는 공기가 아닌 유전체를 더 포함하고,

   상기 공기가 아닌 유전체는 깊이(D)로부터 상기 제2 길이의 제1 단부에서 슬롯의 바닥으로 연장되는 두께를 갖고, 공기가 아닌 유전체의 두께는 상기 제2 길이를 따라 제2 길이의 제2 단부에서 기판 표면까지 연속적으로 증가하는 전송 라인.
3. 제2항에 있어서, 상기 공기가 아닌 유전체는 유전 기판 재료인 전송 라인.
4. 제1항에 있어서, 상기 슬롯의 대향면들 상의 전도성 표면은 차동 쌍인 전송 라인.
5. 제1항에 있어서, 상기 슬롯의 양 측면 상의 표면 금속화부에 작동식으로 결합된 전자 장치를 더 포함하는 전송 라인.
6. 제1항에 있어서, 상기 깊이(D1)는 상기 깊이(D2)와 동일한 전송 라인.
7. 제1항에 있어서, 표면을 갖는 상기 유전 기판은 회로 보드인 전송 라인.
8. 제1항에 있어서, 슬롯의 제1 단부로부터 슬롯의 제2 단부로의 결합 임피던스는 일정한 임피던스 또는 전송 구조물의 제1 및 제2 단부에서의 상이한 임피던스들 사이의 임피던스 정합을 위해 선택적으로 제어될 수 있는 전송 라인.

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