KR101595820B1 - 멀티채널 rf 피드스루 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 멀티채널 RF 피드스루에 관한 것이다. 몇몇 실시예에서, 멀티채널 RF 피드스루는 내부 부분과 외부 부분을 포함한다. 내부 부분은 제 1 및 제 2 트레이스 세트들이 형성되는 상단면을 포함한다. 트레이스 세트들 각각은 전기 데이터 신호들을 나르기 위한 전기통신채널로서 구성된다. 외부 부분은 제 1 트레이스 세트들이 형성되는 하단면과 제 2 트레이스 세트들이 형성되는 상단면을 포함한다. 공도 세트들은 내부 부분의 상단면과 외부 부분의 하단면 사이에 제 1 트레이스 세트들을 연결한다.

Description

멀티채널 RF 피드스루{MULTICHANNEL RF FEEDTHROUGHS}
고속 광트랜시버 모듈은 40 Gbps 및 100 Gbps와 같은 속도로 통신한다.
고속모듈용 멀티소스규약(Multi-Source Agreement, MSA)은 상대적으로 작은 패키징 및 상기 패키징내 다수의 광통신 및 전기통신 채널들을 종종 필요로 한다.
고속모듈내에 있을 수 있는 문제적 상호연결은 고속모듈의 광서브어셈블리에서의 RF 피드스루이다. 이는 패키지 치수, 대역폭, 채널 밀도 및 제조능력 면에서 광서브어셈블리의 RF 피드스루에 MSA 요건을 충족시키기가 어려울 수 있다.
본 명세서에 설명된 기술들은 일반적으로 광전자 모듈의 광서브어셈블리를 포함하나 이에 국한되지 않는 다양한 애플리케이션들에 이용될 수 있는 멀티채널 RF 피드스루에 관한 것이다.
몇몇 예에서, 멀티채널 RF 피드스루는 내부 부분 및 외부 부분을 포함한다. 내부 부분은 제 1 및 제 2 트레이스 세트가 형성되는 상단면을 포함한다. 각 트레이스 세트는 전기 데이터 신호를 전달하기 위한 전기통신채널로서 구성된다. 외부 부분은 제 1 트레이스 세트가 형성된 하단면과 제 2 트레이스 세트가 형성된 상단면을 포함한다. 공도 세트가 내부 부분의 상단면과 외부 부분의 하단면 사이에 제 1 트레이스 세트를 연결한다.
몇몇 예에서, 광서브어셈블리(OSA)는 하우징; 상기 하우징내에 위치된 광트랜스듀서; 광데이터 신호들이 상기 광트랜스듀서 및 광섬유 사이를 지날 수 있는 하우징에 정의된 광포트; 및 하우징에 형성된 멀티채널 RF 피드스루를 포함한다. 상기 멀티채널 RF 피드스루는 내부 부분과 외부 부분을 포함한다. 내부 부분은 제 1 및 제 2 트레이스 세트들이 형성된 상단면을 포함한다. 각 트레이스 세트는 광트랜스듀서를 오가며 전기 데이터 신호들을 나르기 위한 전기통신채널로서 구성된다. 외부 부분은 제 1 트레이스 세트들이 형성되는 하단면과 제 2 트레이스 세트들이 형성되는 상단면을 포함한다. 공도 세트들이 내부 부분의 상단면과 외부 부분의 하단면 사이에 제 1 트레이스 세트들을 연결한다.
몇몇 예에서, 광전자 모듈은 쉘; 상기 쉘 내에 적어도 부분적으로 위치된 인쇄회로기판; 상기 쉘 내에 적어도 부분적으로 위치된 광서브어셈블리를 포함한다. 상기 광서브어셈블리는 하우징; 상기 하우징내에 위치된 광트랜스듀서; 광데이터 신호들이 상기 광트랜스듀서 및 광섬유 사이를 지날 수 있는 하우징에 정의된 광포트; 및 하우징에 형성된 멀티채널 RF 피드스루를 포함한다. 상기 멀티채널 RF 피드스루는 내부 부분과 외부 부분을 포함한다. 내부 부분은 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 트레이스 세트들이 형성된 상단면을 포함한다. 각 트레이스 세트는 광트랜스듀서와 인쇄회로기판 간에 전기 데이터 신호들을 나르기 위한 전기통신채널로서 구성된다. 외부 부분은 제 2 및 제 3 트레이스 세트들이 형성되는 상단면과 제 1 및 제 4 트레이스 세트들이 형성되는 하단면을 포함한다. 제 1 및 제 2 공도 세트들은 내부 부분의 상단면과 외부 부분의 하단면 사이에 각각 제 1 및 제 4 트레이스 세트들을 연결시킨다.
상기 요약은 단지 예시이며 어떠한 식으로 제한하려는 것으로 의도되어 있지 않다. 상술된 예시적인 태양, 실시예, 및 특징들 이외에, 도면과 하기의 상세한 설명을 참조로 다른 태양, 실시예, 및 특징들이 명백해진다.
본 발명의 내용에 포함됨.
도면에서,
도 1a은 예시적인 광전자 모듈의 상단 전면 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 예시적인 광전자 모듈의 하단 후면 사시도이다.
도 1c는 예시적인 멀티채널 RF 피드스루를 각각 갖는 2개의 예시적인 광서브어셈블리를 포함한 도 1a의 예시적인 광전자 모듈의 상단 후면 분해 조립도이다.
도 1d는 2개의 광서브어셈블리와 도 1c의 예시적인 멀티채널 RF 피드스루를 포함한 도 1a의 예시적인 광전자 모듈의 하단 후면 분해 조립도이다.
도 2a는 도 1c의 예시적인 멀티채널 RF 피드스루들 중 하나의 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 예시적인 멀티채널 RF 피드스루의 평면도이다.
도 2c는 도 2a의 예시적인 멀티채널 RF 피드스루의 저면도이다.
도 3a-3i는 도 2a의 예시적인 멀티채널 RF 피드스루내 다양한 층들과 공도들에 대한 일련의 사시도들이다.
도 4는 도 2a의 예시적인 멀티채널 RF 피드스루의 개략 측면도이다.
도 5는 도 2a의 예시적인 멀티채널 RF 피드스루의 다양한 시뮬레이션 수행 특징들을 도시한 도표이다.
도 6a는 제 2 예시적인 멀티채널 RF 피드스루의 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 예시적인 멀티채널 RF 피드스루의 평면도이다.
도 6c는 도 6a의 예시적인 멀티채널 RF 피드스루의 저면도이다.
도 7a-7i는 도 6a의 예시적인 멀티채널 RF 피드스루내 다양한 층들과 공도들에 대한 일련의 사시도들이다.
도 8은 도 6a의 예시적인 멀티채널 RF 피드스루의 개략 측면도이다.
도 9는 도 6a의 예시적인 멀티채널 RF 피드스루의 다양한 시뮬레이션 수행 특징들을 도시한 도표이다.
하기의 상세한 설명에서, 본 명세서의 일부를 이루는 첨부도면을 참조로 한다. 도면에서, 유사한 심볼들은 문맥이 다르게 나타내지 않는 한 일반적으로 유사한 구성요소들과 동일시한다. 상세한 설명, 도면, 및 특허청구범위에 기술된 예시적인 실시예들은 한정되어 지는 의미가 아니다. 본 명세서에 나타낸 주제들의 범위 또는 기술사상으로부터 벗어남이 없이, 다른 실시예들도 이용될 수 있고, 다른 변경들로 이루어질 수 있다. 전반적으로 본 명세서에 기술되고 도면에 도시된 바와 같이, 본 개시의 태양들은 다른 광범위한 구성들로 배열, 대체, 조합, 분리 및 설계될 수 있음이 쉽게 이해될 것이며, 이 모두는 명백히 본 명세서에 고려되어 지는 것들이다.
본 명세서에 기술된 몇몇 실시예들은 일반적으로 광전자 모듈의 광서브어셈블리를 포함하나 이에 국한되지 않는 다양한 애플리케이션에 이용될 수 있는 멀티채널 RF 피드스루에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 명세서에 개시된 예시적인 멀티채널 RF 피드스루는 하나 이상의 광전자 송신기, 수신기, 또는 트랜시버 모듈들의 광서브어셈블리들에 이용될 수 있다. 본 명세서에 개시된 바와 같이, 각 멀티채널 RF 피드스루는 일반적으로 상단면 및 하단면에 멀티채널 RF 피드스루의 외부 부분에 있는 트레이스들로의 이중측 접속능력을 포함한다. 단지 단일측 접속능력만 갖는 멀티채널 RF 피드스루에 비해, 본 명세서에 개시된 각 예의 멀티채널 RF 피드스루의 이중측 접속능력은 동일한 채널 용량을 유지하면서 멀티채널 RF 피드스루의 외부 부분의 폭을 절반만큼 줄일 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 예시적인 광전자 모듈(100)의 다양한 도면들을 개시하고 있다. 특히, 도 1a는 상단 전면의 사시도이고, 도 1b는 하단 후면의 사시도이며, 도 1c는 상단 후면의 분해 조립도이고, 도 1d는 예시적인 광전자 모듈(100)의 하단 후면 분해 조립도이다. 일반적으로, 모듈(100)은 해당 전기 데이터 신호들의 통신에 이용되는 호스트 디바이스(미도시)와 관련된 광데이터 신호들의 통신에 이용될 수 있다.
1.25 Gbps, 2.125 Gbps, 2.5 Gbps, 4.25 Gbps, 8.5 Gbps, 10.3 Gbps, 10.5 Gbps, 11.3 Gbps, 14.025 Gbps, 40 Gbps, 또는 100 Gbps를 포함하나 이에 국한되지 않는 다양한 데이터 속도로 또는 더 큰 속도로 광데이터 신호 송수신을 위해 모듈(100)이 구성될 수 있다. 더욱이, 850 nm, 1310 nm, 1470 nm, 1490 nm, 1510 nm, 1530 nm, 1550 nm, 1570 nm, 1590 nm, 또는 1610 nm를 포함하나 이에 국한되지 않는 다양한 파장들로 광데이터 신호 송수신을 위해 모듈(100)이 구성될 수 있다. 도한, 모듈(100)은 광 패스트 이더넷(Optical Fast Ethernet), 광 기가비트 이더넷(Optical Gigabit Ethernet), 10 기가비트 이더넷, 및 1x, 2x, 4x, 8x, 및 16x 광섬유 채널을 포함하나 이에 국한되지 않는 다양한 통신 프로토콜들을 지원하도록 구성될 수 있다. 또한, 모듈(100)의 일예는 실질적으로 QSFP+ MSA에 따르는 폼팩터를 갖도록 구성되나, 모듈(100)은 대안으로 CFP MSA, CFP2 MSA, CFP4 MSA, 또는 QSFP MSA를 포함하나 이에 국한되지 않는 다른 MSAs에 실질적으로 따르는 다양한 다른 폼팩터들로 구성될 수 있다. 마지막으로, 모듈(100)은 플러그식 광전자 트랜시버 모듈이나, 본 명세서에 개시된 예시적인 멀티채널 RF 피드스루는 대안으로 가령 플러그식 또는 논플러그식 광전자 송신기 또는 수신기 모듈이거나 논플러그식 광전자 트랜시버 모듈들과 관련해 이용될 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 개시된 바와 같이, 예시적인 모듈(100)은 상단 쉘(104) 및 하단 쉘(106)을 포함한 쉘(102)을 포함한다. 쉘(102)의 하단 쉘(106)은 쉘(102)내에 적어도 부분적으로 위치된 인쇄회로기판(PCB)(108)이 하단 쉘(106)의 후면으로부터 뻗어 있는 개구를 포함한다. 예시적인 모듈(100)은 또한 송신포트(110)에 연결된 제 1 광섬유(미도시)를 이용해 예시적인 모듈(100)로부터 광데이터 신호들이 전송되는 송신포트(110)를 포함한다. 예시적인 모듈(100)은 수신포트(112)에 연결된 제 2 광섬유(미도시)를 이용해 예시적인 모듈(100)에 의해 광데이터 신호들이 수신되는 수신포트(112)를 더 포함한다. 송신포트(110) 및 수신포트(112)는 광섬유들 및 LC 또는 SC 커넥터(미도시)와 같이 대응하는 광섬유 커넥터들과 모듈(100)을 연결하도록 구성된다.
도 1c 및 도 1d에 개시된 바와 같이, 예시적인 모듈(100)은 또한 한 쌍의 광서브어셈블리들(OSAs), 즉, 송신 광서브어셈블리(TOSA)(114) 및 수신 광서브어셈블리(ROSA)(116)를 포함한다. TOSA(114)는 하우징(118)과 상기 하우징(118)에 정의된 광학포트(120)를 포함한다. 마찬가지로, ROSA(116)는 하우징(122)과 상기 하우징(122)에 정의된 광학포트(124)를 포함한다. PCB(108)는 TOSA(114)의 하우징(118)에 정의된 제 1 멀티채널 RF 피드스루(200) 및 가요성 전기 인터페이스(126)를 통해 TOSA(114)와 전기연결된다. PCB(108)는 또한 ROSA(116)의 하우징(122)에 정의된 제 2 멀티채널 RF 피드스루(200) 및 가요성 전기 인터페이스(128)를 통해 ROSA(116)와 전기연결된다.
가요성 전기 인터페이스(126 및 128)는 (도 1c에 도시된 바와 같이) 상단면들 뿐만 아니라 멀티채널 RF 피드스루(200)의 폭을 줄이기 위해 상기 멀티채널 RF 피드스루(200)의 (도 1d에 도시된 바와 같은) 하단면 모두에 연결하게 구성된다. 이런 멀티채널 RF 피드스루(200)의 폭의 축소로 TOSA의 하우징(118) 및 ROSA의 하우징(122)의 전체 폭이 줄어들 수 있어, 하단 쉘(106)의 전체 폭이 이에 따라 줄어들게 한다.
PCB(108)는 하단쉘(106) 외부로 뻗어 있고 모듈(100)이 호스트 디바이스(미도시)의 호스트 케이지(미도시)에 삽입된 다음 호스트 커넥터(미도시)에 전기 연결되게 구성된 에지 커넥터(130)를 포함한다. TOSA(114)는 하우징(118) 내에 위치된레이저(미도시)와 같은 하나 이상의 광송신기들을 더 포함한다. 마찬가지로, ROSA(116)는 하우징(122)내에 위치된 하나 이상의 광수신기들(미도시)을 더 포함한다.
동작시, 호스트 디바이스(미도시)로부터 전기 데이터 신호들이 PCB(108)의 에지 커넥터(130), PCB(108) 상의 다양한 회로, 가요성 전기 인터페이스(126) 및 제 1 멀티채널 RF 피드스루(200)를 통해 하우징(118)으로 그리고 상기 하우징(118)내에 위치된 하나 이상의 송신기들(미도시)로 이동된다. 각 광송신기는 상기 전기 데이터 신호를 대응하는 광데이터 신호로 변환시키고 상기 광학포트(120) 및 송신포트(110)를 통해 하우징(118) 밖으로 광데이터 신호들을 송신포트(110)에 연결된 제 1 광섬유(미도시)로 전송한다. 마찬가지로, 수신포트(112)에 연결된 제 2 광섬유(미도시)로부터의 광데이터 신호들은 상기 수신포트(112) 및 광학포트(124)를 통해 하우징(122) 및 하우징(122)내에 위치된 하나 이상의 광수신기들(미도시)로 이동된다. 각 광수신기는 광데이터 신호들을 제 2 멀티채널 RF 피드스루(200)를 통해 하우징(122) 외부로 그리고 가요성 전기 인터페이스(128), PCB(108) 상의 다양한 회로, 및 에지 커넥터(130)를 통해 호스트 디바이스(미도시)로 릴레이되는 대응하는 전기 데이터 신호들로 변환하도록 구성된다. 각 송신기 및 수신기가 광데이터 신호 및 전기데이터 신호 간에 변환하도록 구성되기 때문에, 각 송신기 및 수신기는 광트랜스듀서이다.
도 1a 내지 도 1d에 대해 특정 환경을 기술하였으나, 이 특정 환경은 본 발명의 예시적인 실시예들이 이용될 수 있는 무수히 많은 아키텍처들 중 단 하나임을 알게 될 것이다. 본 발명의 범위는 임의의 특정 환경에 국한되게 의도되어 있지 않다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1c 및 도 1d의 예시적인 멀티채널 RF 피드스루들(200) 중 하나에 대한 다양한 도면들을 개시한 것이다. 특히, 도 2a는 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(200)의 사시도이고, 도 2b는 평면도이며, 도 2c는 저면도이다.
도 2a 및 도 2b에 개시된 바와 같이, 피드스루(200)는 내부 부분(202)과 외부 부분(204)을 포함한다. 내부 부분(202)은 (도 1c의 TOSA 하우징(118)과 같이) 해당 디바이스 하우징 내부에 있을 수 있고, 외부 부분(204)은 해당 디바이스 하우징 외부에 있을 수 있다. 내부 부분(202)은 제 1, 2, 3, 및 4 트레이스 세트(208,210,212,214)가 형성된 상단면(206)을 포함한다. 각 트레이스 세트(208,210,212,214)는 전기 데이터 신호를 전달하기 위한 전기통신채널로 구성될 수 있다. 전기통신채널들을 식별하기 위해, 제 1, 2, 3, 및 4 트레이스 세트(208,210,212,214)는 본 명세서에서 각각 "채널 1", "채널 2", "채널 3", "채널 4"라 한다.
도 2a 내지 도 2c에 개시된 바와 같이, 외부 부분(204)은 제 2 및 제 3 트레이스 세트(210,212)가 형성된 상단면(216)과 제 1 및 제 4 트레이스 세트(208,214)가 형성된 하단면(218)을 포함한다. 따라서, 외부 부분(204)은 도 2b에 개시된 바와 같이 상단면(216)에 채널(2 및 3)용 트레이스 및, 도 2c에 개시된 바와 같이 하단면(218)에 채널(1 및 4)용 트레이스를 포함한다.
상단면(216) 상의 채널(2 및 3) 및 하단면(218)에 채널(1 및 4)의 접속능력은 이들 4개 채널들의 패키징 폭을 줄일 수 있다. 특히, 외부 부분(204)의 상단면 및 하단면(216 및 218) 상의 트레이스들은 (도 1c 및 도 1d의 가요성 전기 인터페이스(126)와 같이) 해당 가요성 전기 인터페이스에 적절히 연결하기 위해 약 0.6mm에서 약 1mm의 범위를 포함할 수 있다. 대조적으로, 내부 부분(202)의 상단면(206) 상의 트레이스들은 광트랜스듀서(미도시)의 해당 전기 인터페이스에 적절히 연결하기 위해 약 0.1mm에서 약 0.25mm의 훨씬 더 협소한 범위를 가질 수 있다. 따라서, 트레이스 세트들에서 트레이스들 간의 간격은 내부 부분(202)의 상단면(206)에서 보다 외부 부분(204)의 상단면 및 하단면(216 및 218)에 더 클 수 있다. 그러므로, 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(200)의 외부 부분(204)의 상단면(216)과 하단면(218) 모두에 더 넓은 간격의 트레이스들로의 이중측 접속능력은 같은 개수의 채널에 대한 절반만큼 패키징 폭을 줄일 수 있다.
도 3a 내지 도 3i는 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(200)내의 다양한 층들 및 공도들의 일련의 사시도들이다. 도 3a는 트레이스 세트들(208 및 214)를 통해 이동하는 전기 데이터 신호들(도 3b 참조)로부터 (도 1c 및 도 1d의 TOSA 하우징(118)과 같이) OSA 하우징의 하단부를 차폐하는 기능을 하는 제 1 접지 쉴드(220)를 도시한 것이다. 도 3a 및 도 3b에 개시된 바와 같이, 제 1 접지 쉴드(220)는 접지 트레이스들(22)과 연결된 복수의 공도들을 이용해 전기 접지된다. 도 3b에 개시된 바와 같이, 접지 트레이스들(222)은 제 1 및 제 4 트레이스 세트(208 및 214)의 일부를 형성한다. 도 3c 및 도 3d에 개시된 바와 같이, 접지 트레이스들(222)은 제 2 접지 쉴드(224)와 전기 연결된 복수의 공도들을 이용해 전기 접지된다. 제 2 접지 쉴드(224)는 외부 부분(204)의 상단면 및 하단면(216 및 218) 사이에 위치되고(도 2a 참조) 제 2 및 제 3 트레이스 세트들(210 및 212)로부터 제 1 및 제 4 트레이스 세트들(208 및 214)(도 3b 참조)을 차폐하는 기능을 한다(도 3f 참조). 도 3e 및 도 3f에 개시된 바와 같이, 제 2 접지 쉴드(224)는 접지 트레이스들(226)과 연결된 복수의 공도들을 이용해 전기 접지된다. 도 3f에 개시된 바와 같이, 접지 트레이스들(226)은 제 2 및 제 3 트레이스 세트들(210 및 212)의 일부를 형성한다.
도 3e 및 도 3f에 개시된 바와 같이, 예시적인 멀티채널 RF 피드스루는 내부 부분(202)의 상단면(206)과 외부 부분(204)의 하단면(218) 사이에 각각 제 1 및 제 4 트레이스 세트들을 연결하는 제 1 및 제 2 공도 세트들(228 및 230)을 포함한다(도 2a 참조).
도 3g 및 도 3h에 개시된 바와 같이, 접지 트레이스들(226)은 제 3 접지 쉴드(232)와 연결된 복수의 공도들을 이용해 전기 접지된다. 제 3 접지 쉴드(232)는 제 2 및 제 3 트레이스 세트들(210 및 212)을 통해 이동하는 전기 데이터 신호들로부터 도 1c 및 도 1d에 개시된 TOSA 하우징(118) 및 ROSA 하우징(122)과 같은 OSA 하우징의 상단부를 차폐하는 기능을 한다. 도 3i는 트레이스, 접지 쉴드, 및 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(200) 주변에 형성된 절연구조(234)의 외형을 개시한 것이다.
도 4는 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(200)의 개략 측면도이다. 도 4에 개시된 바와 같이, 내부 부분(202)의 상단면(206)에 제 1, 2, 3, 및 4 트레이스 세트(208,210,212,214)의 배치 및 외부 부분(204)의 상단면(216)에 제 2 및 제 3 트레이스 세트(210 및 212)와 하단면(218)에 제 1 및 제 4 트레이스 세트(208 및 214)의 분할 배치는 공도(228 및 230)를 필요로 한다. 따라서, 전기 데이터 신호들은 공도(228 및 230)를 이용해 내부 부분(202)의 상단면(206)으로부터 외부 부분(204)의 하단면(218)까지 비공면(非共面) 경로로 제 1 및 제 4 트레이스 세트(208 및 214)(또한 본 명세서에서 채널 1 및 4라고 함)상에 이동될 수 있다. 대조적으로, 전기 데이터 신호는 내부 부분(202)의 상단면(206)으로부터 외부 부분(204)의 상단면(216)까지 공면(共面) 경로로 제 2 및 제 3 트레이스 세트(210 및 212)(또한 본 명세서에서 채널 2 및 3이라고 함)상에 이동될 수 있다.
공도(228 및 230)의 높이(H1)는 외부 부분(204)의 상단면 및 하단면(216 및 218) 상의 트레이스들 간의 거리에 또한 해당하는데, 설계 파라미터에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 적어도 몇몇 예시적인 실시예에서, 높이(H1)는 약 1mm일 수 있다.
도 5는 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(200)의 다양한 시뮬레이션 성능 특징들을 나타낸 도표(500)이다. 도 5의 시뮬레이션 성능의 도표(500)에 개시된 바와 같이, 그래프의 하부 절반에서 점선은 채널 1 및 채널 2를 구성하는 트레이스 세트(208 및 210)의 내부 에지로부터 본 반사(Sdd11)인 한편, 실선은 트레이스 세트(208 및 210)의 외부 에지로부터 본 반사(Sdd22)이다. 도 5의 시뮬레이션 성능의 도표(500)는 채널 1의 비공면 경로를 따라 이동하는 전기 데이터 신호들이 낮은 주파수에서 잘 수행되나, 인덕턴스 효과로 인해 더 높은 주파수에서 성능 열화를 겪는 것을 개시하고 있다. 특히, 도 5에 개시된 시뮬레이션 결과는 채널 1에서의 반사가 채널 2에 비해 약 5 GHz에서 시작해 열화되는 것을 개시하고 있다. 약 15 GHz 후에, 반사층은 -15 dB 기준을 넘는다. 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(200)에서 채널들 간의 이러한 성능 차이는 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(200)가 낮은 속도(가령, 채널당 약 10 Gbps 에서 약 15 Gbps 또는 이하의) 멀티채널 애플리케이션에 잘 맞게 할 수 있다.
도 6a 내지 도 9를 참조하면, 제 2 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)가 개시되어 있다. 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)는 도 1c 및 도 1d에 개시된 TOSA(114) 및/또는 ROSA(118)를 포함하나 이에 국한되지 않는 다양한 애플리케이션들에 이용될 수 있다. 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)는 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(200)와 많은 면에서 유사하다. 따라서, 본 명세서에서 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)의 논의는 일반적으로 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)와 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(200) 간의 차이에 국한될 것이다. 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)는 균일한 성능을 가진 채널을 형성하기 위해 균형잡힌 공도 분포를 갖는다.
도 6a 내지 도 6c는 제 2 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)의 다양한 도면들을 개시하고 있다. 특히, 도 6a는 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)의 사시도, 도 6b는 평면도, 도 6c는 저면도이다. 도 6a 내지 도 6c에 개시된 바와 같이, 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)는 상단면(606)을 갖는 내부 부분(602), 상단면(616) 및 하단면(618)을 갖는 외부 부분(604), 및 제 1, 2, 3, 및 4 트레이스 세트들(608,610,612,614)(또한 본 명세서에서 각각 "채널1", "채널2", "채널3", "채널4"라고 함)을 포함한다. 그러나, 도 2a의 상단면(202 및 216)과는 달리, 상단면(606 및 616)은 비공면이다.
도 7a 내지 도 7i는 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)내에 있는 다양한 층들 및 공도들에 대한 일련의 사시도들이다. 도 7a 내지 도 7i에 개시된 바와 같이, 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)는 제 1 및 제 4 트레이스 세트들(608 및 614)을 통해 이동하는 전기 신호로부터 대응하는 디바이스 하우징(미도시)의 하단부를 차폐하는 기능을 하는 제 1 접지 쉴드(620), 상기 제 1 및 제 4 트레이스 세트들(608 및 614)의 일부를 형성하는 접지 트레이스들(622), 및 내부 부분(602)의 상단면(606)과 접지 트레이스들(622) 사이에 위치되고 내부 부분(602)에서 제 2 및 제 3 트레이스 세트들(610 및 612)로부터 제 1 및 제 4 트레이스 세트들(608 및 614)을 차폐하는 기능을 하는 제 2 접지 쉴드(624)를 포함한다.
예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)는 또한 제 1, 2, 3, 및 4 트레이스 세트들(608,610,612,614)의 일부를 형성하고 또한 외부 부분(604)에서 제 2 및 제 3 트레이스 세트들(610 및 612)로부터 제 1 및 제 4 트레이스 세트들(608 및 614)을 차폐하는 기능을 하는 접지 트레이스들과 쉴드(626)를 포함한다. 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)는 또한 제 2 및 제 3 트레이스 세트들(610 및 612)의 일부를 형성하는 접지 트레이스들(632)을 포함한다. 각각의 접지 쉴드 및 접지 트레이스들은 전기적으로 접지되고 복수의 공도를 이용해 상호연결된다.
도 7d 내지 도 7f 및 도 7i에 개시된 바와 같이, 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)는 또한 내부 부분(602)의 상단면(606)과 외부 부분(604)의 하단면(618) 사이에 각각 제 1 및 제 4 트레이스 세트들(608 및 614)을 연결하는 제 1 및 제 2 공도 세트들(628 및 630)을 포함한다. 마찬가지로, 도 7g 내지 도 7i에 개시된 바와 같이, 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)는 또한 내부 부분(602)의 상단면(606)과 외부 부분(604)의 상단면(616) 사이에 각각 제 2 및 제 3 트레이스 세트들(610 및 612)을 연결하는 제 3 및 제 4 공도 세트들(636 및 638)을 포함한다. 도 7i는 또한 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)의 트레이스, 접지 쉴드, 및 공도 주위에 형성된 절연구조(634)의 외형을 개시하고 있다.
도 8은 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)의 개략 측면도이다. 도 8에 개시된 바와 같이, 내부 부분(602)의 상단면(606)은 외부 부분(604)의 상단면 및 하단면(616 및 618)의 면들 사이의 대략 절반에 위치되는 면에 놓인다. 이들 면들의 이 비공면 위치는 공도(628 및 630) 뿐만 아니라 공도(636 및 638)를 필요로 한다. 따라서, 전기 데이터 신호들이 공도(628 및 630)를 이용해 내부 부분(602)의 상단면(606)으로부터 외부 부분(604)의 하단면(618)까지 비공면 경로로 제 1 및 제 4 트레이스 세트들(608 및 614)(또한 본 명세서에서 채널 1 및 4로 언급됨)에 이동할 수 있다. 마찬가지로, 전기 데이터 신호들은 공도(636 및 638)를 이용해 내부 부분(602)의 상단면(606)으로부터 외부 부분(604)의 상단면(616)까지 비공면 경로로 제 2 및 제 3 트레이스 세트들(610 및 612)(또한 본 명세서에서 채널 2 및 3으로 언급됨)에 이동할 수 있다.
공도(628 및 630)의 높이(H2)는 내부 부분(602)의 상단면(606)과 외부 부분(604)의 하단면(618) 상의 트레이스들 간의 거리에 또한 해당하는데, 설계 파라미터에 따라 달라질 수 있다. 마찬가지로, 공도(636 및 638)의 높이(H3)는 내부 부분(602)의 상단면(606)과 외부 부분(604)의 상단면(616) 상의 트레이스들 간의 거리에 또한 해당하는데, 설계 파라미터에 따라 달라질 수 있다. 적어도 몇몇 예시적인 실시예에서, 높이(H2 및 H3)는 대략 같을 수 있다. 예컨대, 적어도 몇몇 예시적인 실시예에서, 높이(H2 및 H3)는 각각 약 0.5mm일 수 있어, 공도 분포가 균형잡히게 된다. 이들 예시적인 실시예들에서, 외부 부분(604)의 상단면 및 하단면(616 및 618) 상의 트레이스들 간의 거리(D1)는 약 1mm이다.
예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)에 이용된 균형잡힌 공도 분포로 인해 외부 부분(604)의 상단면(616)상의 채널(2 및 3)과 하단면(618) 상의 채널(1 및 4) 간에 RF 성능이 균일해진다. 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)에서 상단 및 하단 채널들 사이의 성능 차이를 줄임으로써, 상기 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)는 더 큰 데이터 속도 애플리케이션에 대한 균일한 다채널 상호연결을 제공할 수 있다.
도 9는 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)의 다양한 시뮬레이션 성능 특징들을 도시한 도표(900)이다. 도 9의 시뮬레이션 성능의 도표(900)에 개시된 바와 같이, 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)의 채널(1 및 2)의 비공도 경로들을 따라 이동하는 전자 데이터 신호들은 더 높은 주파수에서 잘 수행된다. 특히, 도 9에 개시된 시뮬레이션 성능들은 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)가 40 Gbps(4×10 Gbps)에서 100 Gbps(4×25 Gbps)까지 데이터 속도를 확장하는 것을 나타낸다. 도 9는 채널 1 및 채널 2의 전송 및 반사의 비교를 도시한 것이다. 채널 1의 반사 레벨은 약 5에서 약 10dB로 향상되며, 25 GHz 대역폭을 가로질러 -15dB 요건을 만족한다. 이들 채널들 간에, 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(600)의 RF 성능은 예시적인 멀티채널 RF 피드스루(200)보다 더 균일하다.
본 명세서에 개시된 예시적인 멀티채널 RF 피드스루는 접지-신호-신호-접지(GSSG) 구성을 갖는 트레이스 세트들만을 포함하나, 다른 예시적인 멀티채널 RF 피드스루들은 접지-신호-접지(GSG) 또는 접지-신호-접지-신호-접지(GSGSG)와 같은 다른 구성들을 갖는 트레이스 세트들을 가질 수 있는 것이 이해된다. 또한, 본 명세서에 개시된 예시적인 멀티채널 RF 피드스루는 4개 통신 채널들(채널 1-4)을 각각 포함하나, 다른 예시적인 멀티채널 RF 피드스루들은 2, 3, 5, 6, 7, 8 과 같이 2 이상의 전기통신채널들 또는 더 많은 전기통신채널들을 포함할 수 있다. 멀티채널 RF 피드스루에 전기 통신채널들이 짝수개가 있는 경우, 외부 부분의 폭을 최소화하기 위해 전기통신채널의 절반은 상단면에 그리고 그 절반은 외부 부분의 하단면에 형성될 수 있다. 멀티채널 RF 피드스루에 전기 통신채널들이 홀수개가 있는 경우, 외부 부분의 폭을 최소화하기 위해 가능한 한 균등하게 외부 부분의 상단면 및 하단면 사이에 분할될 수 있다(가령, 7개 통신채널들이 있는 경우, 3개는 상단면에 4개는 하단면에 형성될 수 있거나, 또는 그 반대로 형성될 수 있다).
본 명세서에 개시된 예시적인 실시예들은 다른 특정 형태로 구현될 수 있다. 본 명세서에 개시된 예시적인 실시예들은 모든 면에서 단지 예이며 제한되지 않는 것으로 간주되어야 한다.

Claims (20)

  1. 쉘;
    상기 쉘 내에 적어도 부분적으로 위치된 인쇄회로기판;
    상기 쉘 내에 적어도 부분적으로 위치된 광서브어셈블리(OSA);
    멀티채널 RF 피드스루의 외부 부분의 하단면에서 인쇄회로기판과 제 1 및 제 4 트레이스 세트들과 연결되는 제1 가요성 전기 인터페이스; 및
    멀티채널 RF 피드스루의 외부 부분의 상단면에서 인쇄회로기판과 제 2 및 제 3 트레이스 세트들과 연결되는 제2 가요성 전기 인터페이스를 포함하고,
    상기 광서브어셈블리는
    하우징;
    상기 하우징내에 위치된 광트랜스듀서;
    광데이터 신호들이 상기 광트랜스듀서 및 광섬유 사이를 지날 수 있는 하우징에 정의된 광포트; 및
    하우징에 의해 구획되는 멀티채널 RF 피드스루를 포함하고,
    상기 멀티채널 RF 피드스루는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 트레이스 세트들이 형성된 상단면을 포함하고 하우징내에 위치하는 내부 부분;
    제 2 및 제 3 트레이스 세트들이 형성되는 상단면과 제 1 및 제 4 트레이스 세트들이 형성되는 하단면을 포함하고 하우징 외부에 위치하는 외부 부분; 및
    내부 부분의 상단면과 외부 부분의 하단면 사이에 제 1 및 제 4 트레이스 세트들을 연결하는 제 1 및 제 2 공도 세트들을 포함하고,
    각 트레이스 세트는 광트랜스듀서와 인쇄회로기판 간에 전기 데이터 신호들을 나르기 위한 전기통신채널로서 구성되는 광전자 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    내부 부분의 상단면은 외부 부분의 상단면과 공면인 광전자 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    멀티채널 RF 피드스루는 외부 부분의 상단면과 하단면 사이에 위치된 접지 쉴드를 더 포함하고, 접지 쉴드는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 트레이스 세트들에 있는 접지 트레이스들에 전기적으로 접지되는 광전자 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    내부 부분의 상단면은 외부 부분의 상단면과 비공면에 있고, 내부 부분의 상단면은 외부 부분의 상단면과 하단면 사이 절반에 위치되는 광전자 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    트레이스 세트들에 있는 트레이스들 간의 간격은 내부 부분의 상단면보다 외부 부분의 상단면 및 하단면에서 더 큰 광전자 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    인쇄회로기판은 쉘의 외부로 뻗어있는 에지 커넥터를 포함하는 광전자 모듈.
  7. 쉘;
    상기 쉘 내에 적어도 부분적으로 위치되고, 쉘의 외부로 뻗어있는 에지 커넥터를 포함하는 인쇄회로기판;
    상기 쉘 내에 적어도 부분적으로 위치된 송신 광서브어셈블리(TOSA);
    상기 쉘 내에 적어도 부분적으로 위치된 수신 광서브어셈블리;
    멀티채널 RF 피드스루의 외부 부분의 하단면에서 인쇄회로기판과 제 1 및 제 4 트레이스 세트들과 연결되는 제 1 가요성 전기 인터페이스; 및
    멀티채널 RF 피드스루의 외부 부분의 상단면에서 인쇄회로기판과 제 2 및 제 3 트레이스 세트들과 연결되는 제 2 가요성 전기 인터페이스를 포함하고,
    상기 송신 광서브어셈블리는:
    송신 광서브어셈블리(TOSA) 하우징;
    상기 송신 광서브어셈블리(TOSA) 하우징내에 위치된 광송신기;
    광데이터 신호들이 광송신기로부터 제 1 광섬유로 지날 수 있는 TOSA 하우징에 정의된 광포트; 및
    TOSA 하우징에 의해 구획되는 멀티채널 RF 피드스루를 포함하고,
    상기 멀티채널 RF 피드스루는:
    제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 트레이스 세트들이 형성된 상단면을 포함하고 TOSA 하우징내에 위치하는 내부 부분;
    제 2 및 제 3 트레이스 세트들이 형성되는 상단면과 제 1 및 제 4 트레이스 세트들이 형성되는 하단면을 포함하고 TOSA 하우징 외부에 위치하는 외부 부분; 및
    내부 부분의 상단면과 외부 부분의 하단면 사이에 제 1 및 제 4 트레이스 세트들을 각각 연결하는 제 1 및 제 2 공도 세트들을 포함하고,
    상기 수신 광서브어셈블리는:
    수신 광서브어셈블리 하우징;
    상기 수신 광서브어셈블리 하우징내에 위치된 광수신기;
    광데이터 신호들이 제 2 광섬유로부터 광수신기로 지날 수 있는 수신 광서브어셈블리 하우징에 정의된 제 2 광포트; 및
    수신 광서브어셈블리 하우징에 의해 구획되는 제2 멀티채널 RF 피드스루를 포함하고,
    상기 제2 멀티채널 RF 피드스루는:
    제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 트레이스 세트들이 형성된 상단면을 포함하고 수신 광서브어셈블리 하우징내에 위치하는 제 2 내부 부분;
    제 2 및 제 3 트레이스 세트들이 형성되는 상단면과 제 1 및 제 4 트레이스 세트들이 형성되는 하단면을 포함하고 수신 광서브어셈블리 하우징 외부에 위치하는 제 2 외부 부분; 및
    제 2 내부 부분의 상단면과 제 2 외부 부분의 하단면 사이에 제 1 및 제 4 트레이스 세트들을 각각 연결하는 제 1 및 제 2 공도 세트들을 포함하고,
    각 트레이스 세트는 광트랜스듀서와 인쇄회로기판 간에 전기 데이터 신호들을 나르기 위한 전기통신채널로서 구성되는 광전자 모듈.
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