KR101848933B1 - 모듈러잭 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고속 고주파 통신에 사용되는 모듈러잭 자체에서 발생될 수 있는 크로스 토크 등의 전기적 특성저하를 최소화할 수 있는 모듈러잭에 관한 것이다.

Description

모듈러잭{MODULAR JACK}

본 발명은 모듈러잭에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 고속 고주파 통신에 사용되는 모듈러잭 자체에서 발생될 수 있는 크로스 토크 등의 전기적 특성저하를 최소화할 수 있는 모듈러잭에 관한 것이다.

일반적으로 유선 통신에 사용되는 통신 케이블인 UTP 통신 케이블(또는 LAN 케이블)은 언실드 트위스티드 페어(unshieled twisted pair) 케이블을 의미한다. 즉, 일반적으로 사용되는 UTP 통신 케이블은 비차폐(非遮蔽) 페어케이블, 비차폐연선이라고도 한다.

이러한 UTP 통신 케이블은 그 내부의 선은 복수 페어의 도체선을 포함하여 구성되는 코어와 그 코어의 외부를 보호하도록 감싸는 외피(외부 피복재)를 포함할 수 있다.

이와 같은 통신 케이블은 그 자체의 통신 성능이 보장됨과 동시에 인접한 각각의 도체선, 페어 또는 다른 통신 케이블 간의 전기적 상호 영향이 최소화되도록 전기적 특성이 정교하게 제어되어야 하며, 구체적으로는 표준 규격에 의하여 등급에 따른 조건별 다양한 전기적 특성의 만족을 요구한다.

일반적으로 통신 케이블은 통신 신호의 전송속도(Mbps)와 전송대역(MHz)의 수준에 따라 카테고리(Category; 약자로 Cat.으로 표현) 등급으로 구분될 수 있다.

컴퓨팅 환경이 개선됨에 통신 속도의 개선이 수반되고, 점진적으로 고등급의 통신 케이블에 관한 수요가 증가되고 있다.

구체적으로는 통신 케이블에 의하여 전송되는 전송속도(Mbps)와 전송대역(MHz)이 높아 질수록 더 높은 등급(Category)에 해당되며, 최근 많이 사용되는 Cat.5 등급의 케이블은 100Mbps의 전송속도와 100MHz의 전송대역을 가지며, Cat.6 등급의 통신 케이블은 1Gbps의 전송속도와 250MHz의 전송대역을 가지며, CAT.6A 등급의 통신 케이블은 10Gbps의 전송속도와 500MHz의 전송대역을 갖는다.

특히, 최근 보급이 증가되는 추세의 CAT.6A 등급의 통신 케이블은 최대 전송속도는 10Gbps에 달하고, 전송신호의 최대 주파수 역시 500Mhz에 이른다.

이러한 통신 케이블의 경우 각각의 페어를 구성하는 도체선 간, 각각의 페어 간 및 인접한 통신 케이블 간의 크로스 토크는 적절히 제어되어야 하며, 각각 표준 규격에서 요구되는 전기적 특성을 만족시켜야 한다.

이러한 통신 케이블은 통신 케이블 플러그에 접속된 상태로 모듈러잭에 접속된다. 상기 모듈러잭은 PCB 형태의 회로 기판이 구비될 수 있으며, 회로기판의 일면에는 통신 케이블 플러그핀과 접속되는 인터페이스핀이 구비되고, 타면에는 상기 인터페이스핀과 회로 패턴에 의하여 전기적으로 연결되는 다른 통신 케이블이 접속되는 커넥팅핀이 구비될 수 있다.

상기 통신 케이블의 경우 통신 케이블 플러그까지는 크로스 토크 등의 문제가 발생되지 않으나, 통신 케이블 플러그가 모듈러잭에 삽입 장착되는 경우, 통신 케이블의 각각의 페어를 구성하는 도체선은 전기적 특성 변화의 관점에서, 인터페이스핀 및 회로기판의 회로 패턴까지 도체선이 연장되는 듯한 영향이 발생될 수 있다.

또한, 모듈러잭 내부의 복잡한 회로 등에 의하여 각각의 선로의 임피던스 또는 캐페시턴스 등이 변화될 수 있으며, 그에 따른 전기적 특성저하는 정확하게 계산되거나 예측 또는 예방되기 쉽지 않다.

즉, 통신 케이블이 표준 규격에서 요구되는 전기적 특성과 관련된 규격을 만족한다고 하더라도 그 케이블이 장착되는 모듈러잭이 전기적 특성에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 고속 및 고주파 신호의 통신을 위한 CAT.6A 등급과 같은 고속 통신을 위한 모듈러잭에서 그 문제가 더 커질 수 있다.

따라서, 통신 케이블 자체는 표준 규격에서 요구되는 크로스 토크 등의 문제가 발생되지 않더라도, 각각의 페어를 구성하는 도체선 및 모듈러잭을 포함하는 전체 배선 또는 선로 상에서 발생되는 크로스 토크의 문제는 종래의 저속 저주파 통신의 경우보다 CAT.6A 등급과 같이 고속 고주파 통신의 경우에서 더 심각할 수 있다.

본 발명은 고주파 신호의 통신을 위한 통신 케이블의 각각의 페어를 구성하는 도체선 간의 크로스 토크를 최소화할 수 있는 통신 케이블을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 통신 케이블 플러그의 플러그핀과 접속되는 복수 개의 인터페이스핀, 상기 인터페이스핀이 일면에 접속되는 회로기판 및, 상기 회로기판 배면에 접속되며, 상기 인터페이스핀과 회로 패턴에 의하여 전기적으로 연결되는 복수 개의 커넥팅핀을 포함하며, 상기 인터페이스핀 또는 상기 커넥팅핀이 상기 회로기판에 접속되는 부분에 보조 패턴이 구비되는 모듈러잭을 제공한다.

또한, 상기 인터페이스핀은 상기 회로기판의 일면에 구비된 인터페이스 단자에 접속되고, 상기 커넥팅핀은 상기 회로기판의 배면에 구비되는 커넥팅 단자에 접속되며, 상기 보조 패턴의 일단은 복수 개의 상기 인터페이스 단자 또는 복수 개의 상기 커넥팅 단자 중 어느 하나의 단자에 연결될 수 있다.

그리고, 상기 보조 패턴의 타단은 오픈될 수 있다.

여기서, 상기 보조 패턴의 폭은 서로 다른 구간을 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 보조 패턴은 상기 커넥팅 단자에 일단이 연결될 수 있다.

또한, 상기 보조 패턴이 구비되는 커넥팅 단자는 통신 케이블을 구성하는 하나의 페어를 구성하는 한 쌍의 도체선과 각각 전기적으로 연결되는 한 쌍의 회로 패턴 중 길이가 더 짧은 회로 패턴이 연결된 커넥팅 단자일 수 있다.

그리고, 상기 인터페이스 단자는 상기 회로기판 일면의 중심부에 구비되고, 상기 커넥팅 단자는 상기 회로기판의 배면의 테두리를 따라 이격되어 구비될 수 있다.

여기서, 상기 보조 패턴은 상기 커넥팅 단자로부터 상기 회로기판의 가장자리를 따라 배치될 수 있다.

이 경우, 상기 보조 패턴은 상기 회로기판의 테두리와 평행한 구간을 포함할 수 있다.

또한, 상기 보조 패턴은 적어도 1회 이상 절곡될 수 있다.

그리고, 상기 회로기판은 멀티 레이어 회로기판이며, 상기 보조 패턴은 최상층 레이어의 표면에 구비될 수 있다.

여기서, 상기 보조 패턴이 구비되는 커넥팅 단자는 ANEXT 또는 AACRF 측정값이 표준 규격에서 요구하는 값을 만족하지 못하는 커넥팅 단자일 수 있다.

이 경우, 상기 통신 케이블은 CAT.6A 등급의 통신 케이블일 수 있다.

또한, 본 발명은 통신 케이블 플러그 및 통신 케이블이 삽입되기 위한 삽입구가 전방과 후방에 구비된 하우징, 각각의 상기 통신 케이블의 도체선을 각각 접속하기 위하여 회로패턴이 구비되는 회로기판 및, 상기 회로패턴의 단부에 그 단부가 연결되는 보조 패턴을 구비하는 모듈러잭을 제공한다.

이 경우, 상기 회로패턴의 단부는 상기 회로기판의 가장자리에 배치되며, 상기 보조 패턴의 단부는 오픈될 수 있다.

여기서, 상기 보조 패턴이 구비되는 회로 패턴은 인접한 하나의 페어를 형성하는 선로의 패턴에 비해 그 길이가 짧을 수 있다.

여기서, 상기 보조 패턴은 상기 커넥팅 단자로부터 상기 회로기판의 가장자리를 따라 배치되며, 상기 보조 패턴은 상기 회로기판의 테두리와 평행한 구간을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 모듈러잭에 의하면, CAT.6A 등급과 같은 고속 및 고주파 통신에서 사용되는 모듈러잭에서 발생되는 크로스 토크를 완화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 모듈러잭에 의하면, CAT.6A 등급과 같은 고속 및 고주파 통신에서 사용되는 모듈러잭이 표준 규격에서 요구되는 전기적 특성을 만족하지 못하는 경우에도, 모듈러잭의 PCB 회로기판에 보조 패턴을 추가하여 표준 규격에서 요구되는 전기적 특성을 만족시킬 수 있다.

또한, 또한, 본 발명에 따른 모듈러잭에 의하면, CAT.6A 등급과 같은 고속 및 고주파 통신에서 사용되는 모듈러잭의 전기적 특성이 만족되지 않는 경우에도, 이를 실험적으로 재조정하는 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 모듈러잭과 상기 모듈러잭에 장착되는 통신 케이블 플러그의 분리된 상태의 측면도 및 모듈러잭의 사시도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 모듈러잭의 분해 사시도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 모듈러잭의 회로기판과 각각의 핀의 양방향 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 모듈러잭의 회로기판의 평면도의 예를 도시한다.
도 5는 도 4(a) 및 도 4(d)에 도시된 회로기판을 구비하는 모듈러잭의 주파수 변화에 따른 PSAACRF의 그래프를 도시한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

일반적으로 통신 케이블은 통신 신호의 전송속도(Mbps)와 전송대역(MHz)의 수준에 따라 카테고리(Category; 약자로 Cat.으로 표현) 등급으로 구분될 수 있다.

컴퓨팅 환경이 개선됨에 통신 속도의 개선이 수반되고, 점진적으로 고등급의 통신 케이블에 관한 수요가 증가되고 있다.

도 1은 본 발명에 따른 모듈러잭(100)과 상기 모듈러잭(100)에 장착되는 통신 케이블 플러그(200)의 분리된 상태의 측면도 및 모듈러잭(100)의 사시도를 도시한다.

구체적으로 도 1(a)는 본 발명에 따른 모듈러잭(100)과 상기 모듈러잭(100)에 장착되는 통신 케이블 플러그(200)의 분리된 상태를 도시하며, 도 1(b)는 본 발명에 따른 모듈러잭(100)의 사시도를 도시한다.

본 발명에 따른 모듈러잭(100)은 벽면 또는 분배기 등에 설치되는 콘센트 박스(W)에 설치될 수 있다. 통신용 케이블(UTP 케이블 등)은 접속용 통신 케이블 플러그(200)에 접속된 상태로 상기 모듈러잭(100)에 삽입 장착되어 유선통신을 가능하게 한다.

일반적으로 통신 케이블은 각각의 등급의 표준 규격(TIA 규격 등)에서 요구되는 전기적 특성이 만족되며, 통신 케이블의 전기적 규격을 만족하는지 여부는 다음과 같은 몇 가지 조건별 규격 테스트를 통해 검증될 수 있다.

구체적인 조건별 규격은 소정 길이(예를 들면, 100 미터)의 케이블 양단에 전기적 특성을 위한 측정장치를 연결하여 전기적 특성을 판단하는 케이블 규격, 상기 소정 길이보다 짧은 길이(예를 들면, 90 미터) 통신 케이블 양단에 모듈러잭(100)을 접속하고, 상기 모듈러잭(100)에서 측정하는 링크 규격 그리고 상기 링크 규격의 만족 여부를 판단하기 위한 길이(예를 들면, 90 미터)의 통신 케이블에 모듈러잭(100)을 연결하고, 상기 모듈러잭(100)에 각각 패치 코드의 일단을 접속한 뒤 연결한 뒤 각각의 패치 코드의 타단에서 측정한 채널 규격 등이 있다.

즉, 조건별 규격은 케이블의 전기적 특성을 측정하는 케이블 규격과 사용자의 실제 사용환경에서의 전기적 특성을 반영할 수 있는 링크 규격 또는 채널 규격 등이 있다.

그리고, 최근 보급이 확대되는 CAT.6A 등급의 통신 케이블은 최대 10Gbps의 전송속도와 500MHz의 전송대역을 갖는다. 이와 같은 고속 및 고주파 신호의 통신을 위한 통신 케이블은 케이블 자체는 표준 규격에 따른 전기적 특성이 만족되는 경우에도, 실제 사용자의 통신 환경과 유사한 통신 환경, 즉 통신 케이블을 통신 케이블 플러그(200)에 접속한 상태로 모듈러잭(100) 등에 삽입하여 장착하여 링크 규격 또는 채널 규격 등의 전기적 특성은 모듈러잭(100) 등에 구비되는 회로기판(130) 자체에서 발생되는 크로스 토크 등의 영향으로 인하여 전기적 특성이 만족되지 않는 경우가 있다.

이러한 모듈러잭(100) 자체에서 발생되는 크로스 토크 등에 의한 전기적 특성 저하는 저속 및 저주파 신호의 통신을 위한 종래의 통신 케이블의 경우에는 문제되지 않는 경우가 많으나, 고주파 신호를 사용하는 고속 통신의 경우에는 통신 케이블 자체에서는 문제가 발생되지 않더라도 모듈러잭 자체에서 발생되는 경우가 있다.

도 2는 본 발명에 따른 모듈러잭(100)의 분해 사시도를 도시한다. 본 발명에 따른 모듈러잭(100)은 통신 케이블 플러그(200)의 플러그핀과 접속되는 복수 개의 인터페이스핀(120), 상기 인터페이스핀(120)이 일면에 접속되는 회로기판(130), 상기 회로기판(130) 배면에 접속되며, 상기 인터페이스핀(120)과 회로 패턴에 의하여 전기적으로 연결되는 복수 개의 커넥팅핀(140)을 포함하며, 상기 인터페이스핀(120) 또는 상기 커넥팅핀(140)이 접속되는 상기 회로기판(130) 상에 보조 패턴이 더 구비 특징을 갖는다.

상기 인터페이스핀(120) 및 상기 커넥팅핀(140)는 각각 일면과 배면에 접속되는 것으로 도시되었으나, 모듈러잭의 구조에 따라 공통된 면에 접속되는 구조일 수도 있다.

본 발명에 따른 모듈러잭(100)은 외형을 구성하는 하우징을 구비하며, 상기 하우징은 통신 케이블 플러그(200)가 삽입 장착되는 삽입구(111)가 구비되는 프론트 하우징(110), 통신 케이블 등이 인입되는 리어 하우징 및 상기 인터페이스핀(120)과 커넥팅핀(140)이 접속되는 회로기판(130) 또는 커넥팅핀(140)을 지지하기 위한 미들 하우징(150)을 포함할 수 있다.

상기 인터페이스핀(120)은 통신 케이블이 접속된 통신 케이블 플러그(200)의 플러그핀이 일단에 접속되고, 그 타단은 상기 회로기판(130)의 인터페이스 단자(131)에 접속되며, 상기 커넥팅핀(140)은 일단이 회로기판(130)에 구비된 커넥팅 단자(133)에 접속되고 타단에는 통신 케이블의 각각의 페어를 구성하는 도체선이 접속된다.

각각의 상기 커넥팅핀(140)은 통신 케이블의 각각의 페어를 구성하는 도체선을 지지하며, 상기 미들 하우징(150)에 의하여 지지될 수 있다.

상기 미들 하우징(150)은 상기 커넥팅핀(140)이 삽입되기 위한 삽입슬롯이 구비되어 상기 커넥팅핀(140)이 삽입된 상태로 각각 절연 및 지지할 수 있다.

상기 미들 하우징(150) 후방에는 통신 케이블이 인입되는 삽입구(161)가 구비되는 리어 하우징(160)이 구비된다.

도 3은 본 발명에 따른 모듈러잭(100)의 회로기판(130)과 각각의 핀의 양방향 분해 사시도이다.

본 발명에 따른 모듈러잭(100)의 회로기판(130)의 일면에 구비된 인터페이스 단자(131)에 인터페이스핀(120)이 각각 일대일로 솔더링되고 타면에 구비된 커넥팅 단자(133)(133)에 상기 커넥팅핀(140)이 솔더링된다.

상기 인터페이스핀(120)은 통신 케이블 플러그(200)를 모듈러잭(100)에 삽입 장착하는 경우, 통신 케이블의 각각의 페어를 구성하는 도체선과 각각 일대일로 접속되는 통신 케이블 플러그(200)핀과 각각 일대일로 접속된다.

상기 인터페이스핀(120)이 솔더링되는 각각의 인터페이스 단자(131)는 상기 회로기판(130)의 일면의 중심부에 구비될 수 있다.

각각의 핀번호에 따른 통신 케이블의 도체선은 각각 대응되는 플러그핀, 인터페이스핀(120), 회로기판(130) 및 커넥팅핀(140)으로 각각 연결된다.

상기 회로기판(130)은 복층의 레이어를 갖는 회로기판일 수 있으며, 따라서 각각의 인터페이스 단자(131)와 커넥팅 단자(133)를 각각 전기적으로 연결하는 회로 패턴이 각각의 레이어에 구비되어 각각의 회로패턴이 절연된 상태로 구비될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 모듈러잭(100)의 회로기판(130)의 평면도의 예를 도시한다.

구체적으로, 도 4(a) 내지 도 4(f)는 모듈러잭(100)의 회로기판(130)을 커낵팅 단자 방향에서 관찰한 몇가지 실시예를 도시한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 회로기판(130)은 일면에 인터페이스핀이 접속되는 인터페이스 단자가 구비되고, 타면에 커넥팅핀이 접속되는 커넥팅 단자(133)가 구비되며, 각각의 핀에 대응하는 양 단자는 회로기판(130)의 각각의 레이어에 구비되는 회로패턴에 의하여 연결될 수 있다.

우선, 도 4(a)에 도시된 회로기판(130)은 본 발명에 따른 모듈러잭(100)의 회로기판(130)에 구비되는 보조 패턴이 구비되지 않은 상태를 도시한다.

도 4(a)에 도시된 바와 같이, 회로기판(130)의 최상부 레이어에 구비되는 회로 패턴은 각각 제3, 제4 및 제6 커넥팅 단자(3, 4, 6)와 제3, 제4 및 제6 인터페이스 단자(3', 4', 6')를 연결한다.

통신 케이블 플러그에 접속된 통신 케이블의 도체선 중 하나의 페어를 구성하는 제3 번 및 제6 번 도체선은 제3 및 제6 인터페이스 단자(3', 6'), 제3 및 제6 커넥팅 단자(3, 6)를 통해 제3 및 제6 커넥팅핀과 전기적으로 연결된다.

즉, 하나의 페어를 구성하는 도체선 쌍은 통신 케이블 상태에서는 동일한 피치를 갖도록 꼬인 상태를 유지하고, 통신 케이블 플러그(200)에 접속된 상태에서도 하나의 페어를 구성하는 한쌍의 도체선은 그 길이에 있어서 큰 차이가 없다.

그러나, CAT.6A 등급의 통신 케이블의 경우, 500 메가 헤르쯔에 해당하는 통신 신호를 사용하므로, 각각의 도체선 선로간에 크로스 토크 등의 전기적 특성 저하가 발생될 수 있다.

상기 회로기판(130)에 구비되는 회로 패턴을 설계하는 과정에서 각각의 페어를 구성하는 선로 간의 크로스토크, 인접한 페어 간의 크로스 토크 등을 고려하여야 한다.

그리고, 회로기판(130)의 면적은 제한되며, 설계 단계에서 각각의 크로스 토크를 완벽하게 예측할 수 없으며, 실험적으로 설계를 최적화하는 것이 효율적이다.

본 발명은 전기적 특성이 표준 규격을 만족하지 못하는 회로기판 상의 선로에 보조 패턴을 추가하여 이와 같은 문제를 해결하였다.

특히, 하나의 페어의 도체선에 대응되는 각각의 선로를 구성하는 회로패턴의 길이가 동일하지 않은 점도 크로스 토크를 유발할 수 있다.

크로스 토크(crosstalk, 누화)는 신호가 전송되는 선로 간의 동상모드 (common-mode) 노이즈가 주된 원인일 수 있으며, 이러한 동상모드 (common-mode) 노이즈는 누화 현상 중 Alien crosstalk (외계누화)에 의한 전기적 특성 저하와 관련성이 크다고 볼 수 있다.

본 발명에 따른 모듈러잭의 회로기판(130)에 구비되는 보조 패턴은 하나의 페어를 구성하는 선로의 회로기판(130)에 구비된 회로 패턴의 경로차에 의하여 발생되는 전술한 전기적 특성 악화를 개선하는 경우 도움이 될 수 있다.

도 4(b) 내지 도 4(f)는 보조 패턴이 구비되는 본 발명에 따른 모듈러잭(100)의 회로기판(130)에 몇 가지 예를 도시한다.

일단 보조 패턴이 필요한 선로를 확인하기 위하여 각각의 선로별 크로스 토크를 측정하는 작업이 수행될 필요가 있다. 즉, 각각의 선로별 크로스 토크와 관련된 특성값(Alien cross talk, ANEXT 또는 AACRF 등)을 특정 등급의 전 주파수 범위에서 측정한다.

이 경우, 특정 선로에서의 크로스 토크가 표준 규격에서 요구되는 범위를 벗어나는 경우, 해당 선로에 보조 패턴을 구비할 수 있다.

도 4(b) 내지 도 4(f)에 도시된 실시예에서는 제3번 선로의 크로스 토크(Alien cross talk, ex) ANEXT 또는 AACRF 등)가 표준 규격에서 요구되는 범위를 만족하지 못하는 것을 가정한다.

본 발명에 따른 모듈러잭에 구비되는 보조패턴은 상기 인터페이스핀 또는 상기 커넥팅핀이 접속되는 상기 회로기판 상에 구비되는 것을 특징으로 한다. 즉, 각각의 동종 핀의 길이 형상 등을 일정하므로 주로 회로기판의 회로패턴의 설계 또는 배치 등이 표준 규격이 요구하는 전기적 특성을 결정짓는 요소일 수 있으므로, 상기 보조 패턴은 상기 인터페이스핀 또는 상기 커넥팅핀이 상기 회로기판 상에 접속되는 부분에 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 모듈러잭에 접속되는 케이블의 관점에서는 인터페이스핀이 접속되는 인터페이스 단자보다 커넥팅핀이 접속되는 커네팅 단자가 선로의 단부에 가까우므로 도 4에 도시된 실시예들은 커넥팅 단자에 보조 패턴이 추가되었다.

그러나, 인터페이스 단자 등 회로기판 상에 회로패턴과 전기적으로 연결될 수 있는 곳이라면 보조 패턴을 추가할 수 있다.

도 4(b)에 도시된 실시예에서, 보조 패턴(SP1)은 제3 커넥팅 단자(3)에 구비된다. 구체적으로 상기 보조 패턴의 일단은 상기 제3 커넥팅 단자(3)에 연결되고 타단은 오픈(open)되도록 구성되는 것이 바람직하다.

도 4(b)에 도시된 실시예에서, 상기 보조 패턴(SP1)은 실질적으로 제3번 선로의 길이를 증가시키는 역할을 수행할 수 있다.

즉, 제3번 선로와 제6번 선로를 구성하는 회로 패턴(P)은 제3번 선로에 대응하는 회로 패턴의 길이가 더 짧은 것을 쉽게 확인할 수 있다. 따라서, 제3번 선로의 단부에 보조 패턴(SP1)을 구비하여 제3번 선로와 제6번 선로를 구성하는 각각의 회로 패턴의 길이 편차를 최소화하여 캐패시턴스 또는 인덕턴스를 변화시켜 보조 패턴이 생략된 경우보다 크로스 토크를 완화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 모듈러잭(100)의 회로기판(130)에 구비되는 보조 패턴의 폭은 서로 다른 구간을 포함할 수 있다.

상기 보조 패턴은 특정 선로의 길이를 증가시켜 캐패시턴스 또는 인덕턴스를 변화는 역할을 수행하므로, 그 폭이 일정할 필요는 없으며, 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 보조 패턴(SP2)의 타단이 사각형 형태를 갖을 수도 있다. 회로기판 상에서 보조 패턴이 배치될 수 있는 배치공간이 충분하지 않는 경우, 보조 패턴(SP2)을 일정 면적을 갖도록 설계할 수 있다.

그리고, 상기 보조 패턴은 적어도 1회 절곡되는 형태를 갖을 수 있다. 회로기판(130)의 면적이 크지 않으므로, 제한된 면적에서 회로패턴의 길이를 증가시키기 위한 보조 패턴을 구비하기 위하여 상기 보조 패턴(SP3, SP4, SP5)은 도 4(d), 도 4(e) 및 도 4(f)에 도시된 바와 같이 적어도 1회 이상 절곡될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 모듈러잭(100)의 회로기판(130)에 구비되는 상기 보조 패턴(SP3, SP4)은 도 4(d) 및 도 4(e)에 도시된 실시예와 같이, 상기 보조 패턴은 상기 회로기판의 가장자리를 따라 배치되며, 더 나아가 상기 회로기판(130)의 테두리와 평행한 구간을 포함할 수 있다. 인접한 선로의 회로 패턴과 추가되는 보조 패턴 간의 크로스 토크 등을 최소화하며, 연장길이를 충분히 확보하기 위하여 테두리를 따라 보조 패턴(SP3, SP4)이 배치될 수 있다.

이러한 보조 패턴은 회로기판(130)의 회로 설계시 각각의 레이어에 구비되는 회로 패턴에 추가될 수도 있고, 완성된 모듈러잭(100)의 전기적 특성 향상을 위하여 추후 적용될 수도 있다.

또한, 본 발명에 따른 모듈러잭은 특정 핀이 접속되는 단자에 구비되지만, 핀이 접속되는 단자로 한정될 것이 아니라, 각각의 선로를 구성하는 회로패턴의 단부에 구비된다고 볼 수도 있다.

즉, 본 발명은 통신 케이블 플러그 및 통신 케이블이 삽입되기 위한 삽입구가 전방과 후방에 구비된 하우징, 각각의 상기 통신 케이블의 도체선을 각각 접속하기 위하여 회로패턴이 구비되는 회로기판 및, 상기 회로패턴의 단부에 그 단부가 연결되는 보조 패턴을 구비하는 모듈러잭을 제공하는 것으로 볼 수 있다. 도 4에서 확인할 수 있듯이, 각각의 상기 회로패턴의 단부는 상기 회로기판의 가장자리에 배치되고, 보조 패턴들은 더 외측으로 회로기판의 가장자리를 따라 오픈되어 연장된다고 볼 수 있다.

전술한 바와 같이, 특정 선로의 전기적 특성이 표준 규격 상의 요건을 만족하는지 또는 보조 패턴에 의하여 성능 개선이 요구되는 선로의 전기적 특성이 개선되었는지 여부는 AACRF 또는 ANEXT(PSAACRF(Power Sum AACRF) 또는 PSANEXT(Power Sum ANEXT)) 등을 측정하여 그 데이터를 비교하는 방법으로 확인할 수 있다.

이와 같은 보조 패턴 추가방법은 일차적인 설계가 완료된 회로기판의 패턴을 설계하는 시점에서도 시뮬레이션을 통해 회로기판의 패턴의 설계를 최적화하는 경우에도 적용이 가능하고, 성능이 만족되지 않는 모듈러잭을 튜닝하는 경우에도 적용이 가능하다.

도 5는 도 4(a) 및 도 4(d)에 도시된 회로기판(130)을 구비하는 모듈러잭(100)의 주파수 변화에 따른 PSAACRF의 그래프를 도시한다.

즉, 도 4(a) 및 도 4(d)에 도시된 회로기판(130)은 보조 패턴이 있는 경우와 보조 패턴이 없는 경우의 PSAACRF의 그래프를 비교할 수 있다.

상기 보조 패턴이 없는 3번 선로의 PSAACRF 값(X(3))은 도 4(a)에 도시된 실시예는 약 300 메가 헤르쯔(Mhz) 내지 약 450 메가 헤르쯔(Mhz) 범위에서 표준 규격에서 요구하는 PSAACRF의 범위 또는 하한(X(l)) 이하로 감소되거나, 마진이 아주 작음을 확인할 수 있다.

그러나, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 도 4(d)에 도시된 바와 같이, 보조 패턴을 3 선로를 구성하는 제3 케넥팅 단자에 구비하여 제3번 선로의 캐패시턴스 또는 인덕턴스를 변화시키는 경우, 제3번 선로의 PSAACRF 값(X'3))은 약 300 메가 헤르쯔(Mhz) 내지 약 450 메가 헤르쯔(Mhz) 범위에서도 표준 규격에서 요구하는 PSAACRF의 범위를 만족하거나 또는 하한(X(l)) 이상의 값을 갖으며 마진 역시 증가되는 것을 확인할 수 있다.

따라서, 표준 규격에서 요구하는 PSAACRF 값을 만족하게 되어 안정적인 통신을 가능하게 할 수 있다.

이와 같은 방법으로 고속 통신을 위한 모듈러잭이 표준 규격에서 요구하는 전기적 특성이 만족되지 않는 경우, 각각의 선로별 alien crosstalk를 체크하고, 요구 성능이 만족되지 않는 페어를 구성하는 선로의 회로기판 상의 단자에 일단이 오픈된 보조 패턴을 구비하는 방법으로 전기적 특성을 확보할 수 있다.

본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

100 : 모듈러잭
120 : 인터페이스핀
130 : 회로기판
140 : 커넥팅핀

Claims (17)

1. 통신 케이블 플러그의 플러그핀과 접속되는 복수 개의 인터페이스핀;
   상기 인터페이스핀이 접속되는 회로기판; 및,
   상기 회로기판에 접속되며, 상기 인터페이스핀과 회로 패턴에 의하여 전기적으로 연결되는 복수 개의 커넥팅핀;을 포함하며,
   상기 인터페이스핀 또는 상기 커넥팅핀이 상기 회로기판에 접속되는 부분에 보조 패턴이 구비되고,
   상기 인터페이스핀은 상기 회로기판의 일면에 구비된 인터페이스 단자에 접속되고, 상기 커넥팅핀은 상기 회로기판의 배면에 구비되는 커넥팅 단자에 접속되며, 상기 보조 패턴의 일단은 복수 개의 상기 인터페이스 단자 또는 복수 개의 상기 커넥팅 단자 중 커넥팅 단자에 연결되며, 상기 보조 패턴이 구비되는 커넥팅 단자는 통신 케이블을 구성하는 하나의 페어를 구성하는 한 쌍의 도체선과 각각 전기적으로 연결되는 한 쌍의 회로 패턴 중 길이가 더 짧은 회로 패턴이 연결된 커넥팅 단자인 것을 특징으로 하는 모듈러잭.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 보조 패턴의 타단은 오픈된 것을 특징으로 하는 모듈러잭.
4. 제1항에 있어서,
   상기 보조 패턴의 폭은 서로 다른 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러잭.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 인터페이스 단자는 상기 회로기판 일면의 중심부에 구비되고, 상기 커넥팅 단자는 상기 회로기판의 배면의 테두리를 따라 이격되어 구비되는 것을 특징으로 하는 모듈러잭.
8. 제1항에 있어서,
   상기 보조 패턴은 상기 커넥팅 단자로부터 상기 회로기판의 가장자리를 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 모듈러잭.
9. 제1항에 있어서,
   상기 보조 패턴은 상기 회로기판의 테두리와 평행한 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러잭.
10. 제1항에 있어서,
    상기 보조 패턴은 적어도 1회 이상 절곡되는 것을 특징으로 하는 모듈러잭.
11. 제1항에 있어서,
    상기 회로기판은 멀티 레이어 회로기판이며, 상기 보조 패턴은 최상층 레이어의 표면에 구비되는 것을 특징으로 하는 모듈러잭.
12. 제1항에 있어서,
    상기 보조 패턴이 구비되는 커넥팅 단자는 ANEXT 또는 AACRF 측정값이 표준 규격에서 요구하는 값을 만족하지 못하는 커넥팅 단자인 것을 특징으로 하는 모듈러잭.
13. 제1항에 있어서,
    상기 통신 케이블은 CAT.6A 등급의 통신 케이블인 것을 특징으로 하는 모듈러잭.
14. 통신 케이블 플러그 및 통신 케이블이 삽입되기 위한 삽입구가 전방과 후방에 구비된 하우징;
    각각의 상기 통신 케이블의 도체선을 각각 접속하기 위하여 회로패턴이 구비되는 회로기판; 및,
    상기 회로패턴의 단부에 그 단부가 연결되는 보조 패턴을 구비하며,
    상기 보조 패턴이 구비되는 회로 패턴은 인접한 하나의 페어를 형성하는 선로의 회로 패턴에 비해 그 길이가 짧은 것을 특징으로 하는 모듈러잭.
15. 제14항에 있어서,
    상기 회로패턴의 단부는 상기 회로기판의 가장자리에 배치되며, 상기 보조 패턴의 단부는 오픈되는 것을 특징으로 하는 모듈러잭.
16. 삭제
17. 제14항에 있어서,
    상기 보조 패턴은 커넥팅 단자로부터 상기 회로기판의 가장자리를 따라 배치되며, 상기 보조 패턴은 상기 회로기판의 테두리와 평행한 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러잭.

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