KR102462428B1 - 이더넷 통신을 위한 커넥터 핀 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 핀은 내부에 전후로 관통되는 중공 홀이 형성된 제1 외경을 갖는 원기둥 형태의 노출부 및 내부에 전후로 관통되는 중공 홀이 형성되며 노출부의 전단에 후단이 연결되고, 제1 외경보다 작은 제2 외경을 갖는 원기둥 형태의 삽입부;를 포함하고, 삽입부는 트위스트 페어 케이블(Twisted pair cable)을 통한 이더넷(Ethernet) 신호를 송수신하기 위한 원형 커넥터의 절연 부재에 형성된 원통 형상의 복수 개의 커넥터 핀 홀에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

Description

이더넷 통신을 위한 커넥터 핀{CONNECTOR PIN FOR ETHERNET COMMUNICATION}

본 발명은 전자 장치 상호 간의 교신을 위해 사용하는 케이블 말단에 설치된 커넥터에 삽입되는 커넥터 핀에 관한 것으로서, 특히 비교적 소형의 무인 이동체에서 트위스트 페어 케이블(Twisted pair cable)을 통한 이더넷(Ethernet) 신호를 송수신하기 위한 소형의 원형 커넥터의 절연 부재에 형성된 원통 형상의 복수 개의 커넥터 핀 홀에 삽입되는 커넥터 핀에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

커넥터는 연결자 또는 연결 수단의 의미로서, 전자 장치 상호 간의 교신을 위해 제공되는 케이블의 말단에 설치되어 케이블을 하나 이상의 커넥터 핀에 결합시키는 장치를 말한다. 하나 이상의 커넥터 핀이란, 커넥터에 삽입되는 핀을 의미하는 것으로서 통상적으로 복수 개로 형성되고 각각의 핀에 따라 전송되는 신호가 정해져 있다.

국내외에서 현재 개발중인 무인 이동체들은 유인 이동체에 비해 크기가 소형화됨에 따라 내부 공간 또한 협소화되고 있지만, 다양한 임무 수행을 위해 무인 이동체 내부 공간에 탑재되는 전자 장치들이 점차 많아지고 있다. 이에 따라 무인 이동체에 탑재된 전자 장치의 소형화, 집적화에 대한 요구가 증가되고 있다. 이에 따라 무인 이동체에 탑재되는 전자 장치들간의 인터페이싱을 위해 사용되는 커넥터 또한 소형화된 커넥터를 선정해야 한다. 이와 같이 커넥터가 소형화됨에 따라 트위스트 페어 케이블의 코어에 접속되는 커넥터 핀이 삽입되는 커넥터 핀 홀들의 간격도 서로 가까워지게 되고, 커넥터 핀 홀의 간격이 서로 가까워짐에 따라 이더넷과 같이 주변 노이즈에 취약한 신호는 간섭을 심하게 받게 된다.

구체적으로 커넥터에 트위스트 케이블 연결 작업을 할 때 작업자에 의해 트위스트 케이블의 트위스트가 풀리게 되고, 트위스트가 풀린 영역 근처 주변 신호가 노이즈 신호의 원인이 되어, 이 노이즈 신호의 자기장이 트위스트가 풀린 케이블 쇄교하고 유도 전류 즉 노이즈를 야기시킨다.

현재 무인 이동체 내부 탑재 통신은 1553B통신에서 이더넷 통신으로 전환이 되고 있지만 상술한 바와 같이 커넥터 핀 작업 시 트위스트가 풀리면서 이더넷 신호가 노이즈에 취약해지거나, 이종 커넥터 사용으로 임피던스 매칭이 깨지는 현상으로 인해 통신 품질에 문제가 발생하여 100M급 이더넷 대역폭을 10M급으로 낮추어 사용하고 있다.

본 발명은 상술한 필요성에 따라 안출 된 것으로, 본 발명의 목적은 이더넷 신호가 전송되는 커넥터 핀의 주변에 위치한 커넥터 핀에서 발생하는 자기장에 의한 노이즈를 페라이트와 같은 유전율이 높은 물질로 차폐함으로써, 노이즈에 취약한 이더넷 신호가 자기장에 강건한 이더넷 통신을 위한 커넥터 핀을 제공함에 있다.

본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 핀은, 내부에 전후로 관통되는 중공 홀이 형성된 제1 외경을 갖는 원기둥 형태의 노출부; 및 내부에 전후로 관통되는 중공 홀이 형성되며 상기 노출부의 전단에 후단이 연결되고, 상기 제1 외경보다 작은 제2 외경을 갖는 원기둥 형태의 삽입부;를 포함하고, 상기 삽입부는 트위스트 페어 케이블(Twisted pair cable)을 통한 이더넷(Ethernet) 신호를 송수신하기 위한 원형 커넥터의 절연 부재에 형성된 원통 형상의 복수 개의 커넥터 핀 홀에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 노출부는, 상기 노출부의 일측 면과 상기 일측 면에 대향하는 타 측면에는 상기 노출부의 후단으로부터 상기 노출부의 길이 방향으로 일정 길이만큼 외주면에서 내주면 방향으로 오목하게 패인 체결 홈이 각각 형성되고, 상기 각 체결 홈에 체결되며, 상기 노출부의 후단 에서 전단 방향으로 슬라이딩되어 각각 삽입되는 한 쌍의 결합 부재를 포함한다.

또한, 상기 각 결합 부재는, 일단에서 타단을 향해 두께가 얇아지도록 테이퍼된 형태로 상기 체결 홈에 체결되기 위한 돌기부; 및 상기 돌기부의 타단에 일단이 연결되고, 직사각형 형태를 갖는 몸체부;를 포함한다.

그리고, 상기 노출부의 내경과 상기 삽입부의 내경은 동일한 지름을 가짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 노출부와 상기 삽입부의 소재는 도체임을 특징으로 한다.

그리고, 상기 도체는 구리(Cu)임을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합 부재의 소재는 자기장을 차폐하기 위한 소재임을 특징으로 한다.

그리고, 상기 자기장을 차폐하기 위한 소재는 베이크드 파우더 페라이트(Baked Power Ferrite)임을 특징으로 한다.

또한, 상기 삽입부의 외경은 상기 커넥터 핀 홀의 내경과 동일한 크기를 가짐을 특징으로 한다.

그리고, 상기 커넥터 핀은, 상기 복수 개의 커넥터 핀 홀들에 일렬로 삽입되어 배치됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 커넥터 핀은, 상기 이더넷 신호를 전송하는 커넥터 핀이 삽입된 커넥터 핀 홀과 상기 이더넷 신호에 주파수 성분의 노이즈 신호를 생성하는 커넥터 핀이 삽입된 커넥터 핀 홀 사이에 배치되어 상기 노이즈 신호에 의한 자기장을 차폐 시킴을 특징으로 한다.

상술한 본 발명의 실시 예에 따르면 전자 장치로 전송하기 위한 종단(Terminal)에 접속되는 커넥터에 삽입된 커넥터 핀을 통해 전송되는 이더넷 신호가 전자파방해(Electro Magnetic Interference)에 영향을 덜 받게 됨으로써, 전자 장치의 인터페이싱을 위한 이더넷 품질을 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 트위스트 페어 케이블의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터 핀을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 노출부에 결합되는 결합 부재의 구조를 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터 핀를 다양한 각도에서 바라볼 때의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 커넥터 핀이 원형 커넥터의 커넥터 핀 홀에 삽입되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 원형 커넥터의 커넥터 핀 홀에 삽입된커넥터 핀의 배치를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터 핀이 주변의 커넥터 핀 홀에 삽입된 커넥터 핀들로부터 발생되는 노이즈 신호의 자기장을 차폐시키는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터 핀을 커넥터에 삽입한 경우의 자기장 변화를 분석한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 커넥터 핀을 커넥터 핀 홀에 배치하는 예를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따라 커넥터 핀에 접속되는 이더넷 신호를 전송하는 트위스트 페어 케이블(Twist pair cable)은 신호 및 데이터 전송 분야에서 오랫동안 사용되어 왔다. 트위스트 페어 케이블은 코어(절연 시스(Sheath)에 의해 둘러싸인 도전체)가 쌍으로(in pairs) 함께 트위스트된(Twisted) 케이블에 대한 이름이다. 한 쌍의 코어가 평행하게 진행하는 케이블과 비교하여, 트위스트 페어 케이블은, 트위스트된 한 쌍의 코어 덕분에, 교차하는 외부 자기장 및 정전기 효과로부터 더 잘 보호되는데, 그 이유는 한 쌍의 코어가 트위스트 됨으로 인해 신호 전송이 대칭적(Symmetrical)인 경우, 외부 장(External Field)에 의한 효과가 대부분 서로 상쇄(Cancel each other out)되기 때문이다. 이하 설명하는 본 발명에서는 트위스트 페어 케이블의 코어가 풀리면서 발생하는 문제를 해결하기 위한 방법을 제안할 것이다.

그리고, 설명의 편의를 위해 본 발명의 실시 예에 따라 전자 장치와의 이더넷 신호 송수신을 위한 종단(Terminal)에 설치되는 원형의 커넥터는 군용으로 사용되는 밀리터리 스탠다드 38999 광전복합커넥터(MTL-STD-38999)일 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다른 타입의 커넥터에도 적용될 수도 있다.

본 발명을 설명하기에 앞서 본 발명의 이론적 배경을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예를 설명하기 이전에 본 발명의 실시 예가 적용되기 위한 이론적 배경을 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 실시예의 이론적 배경이 되는 이론은 두 개의 서로 다른 유전율을 가진 두 개 매질(유전체 1, 유전체 2)의 경계면에서 전기장 또는 존속 밀도가 만족하는 조건인 경계 조건(Boundary condition)과 가우스의 법칙(Gauss's law)이다. 서로 다른 유전율을 가진 두 개의 매질을 자기장이 통과할 때 가우스의 법칙과 경계 조건의 이론에 따르면, 일정한 각도로 휘게 되는데, 공기에 비해 매우 유전율이 큰 매질일 경우에는 그 휘는 각도가 90도가 될 수도 있다.

본 발명에서는 전기장과 자기장에 대한 이러한 일반적인 법칙을 이용하여 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터 핀에 공기보다 매우 큰 값의 유전율(Permeability)을 가진 성분의 차폐 부재를 결합함으로써, 커넥터 핀 주변 노이즈 원으로부터 발생되는 신호의 자기장이 원 데이터 신호에 영향을 미치지 못하도록 자기장 차폐를 만들 수 있다.

또 다른 이론적 근거는 본 발명의 실시 예에 따라 커넥터의 이더넷 통신을 위해 사용되는 트위스트 페어 케이블에 대한 특성이다. 이 특성을 도 1을 참고하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 트위스트 페어 케이블의 특성을 설명하기 위한 도면이다.

이더넷 신호는 도 1과 같이 트위스트 페어 케이블을 통해 트위스트되어 전송되는데, 참조번호 110과 같이 폐경로로 이루어진 면들이 존재하고, 이 면들이 인접한 케이블의 노이즈 원(150)이 되어 자속을 생성하고 이 자속이 폐경로 면들에 쇄교하게 되면 폐경로에는 패러데이 전자기 유도 법칙에 의하여 참조번호 120과 같이 유도 전류가 흐르게 된다. 이때 발생한 유도 전류는 유도 전류는 참조번호 130의 유도 전류와 반대 방향이므로 상쇄되어 강도가 약해진다. 그러나, 작업자가 커넥터 케이블을 커넥터 핀에 연결시키는 작업을 할 경우, 트위스트가 풀리게 되고, 트위스트가 풀리는 영역(140)은 유도 전류가 상쇄되지 않아 원래 전송하고자 했던 원 신호(original signal)을 왜곡시키고 파형을 왜곡시키게 된다.

이하 본 명세서에서 설명하고자 하는 발명은 주변 트위스트 페어 케이블에서 발생하는 노이즈 신호 원(150)에 의한 자기장을 차단하여 트위스트가 풀린 영역(140)에 자기장이 쇄교하지 못하도록 하여 트위스트 페어 케이블을 통해 송신되는 원 신호에 노이즈의 영향을 최소화시키게 할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터 핀을 도시한 도면이다.

도 2의 (a)는 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터 핀을 측면에서 도시한 도면이고, 도 2의 (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터 핀을 정면에서 도시한 도면이다.

도 2를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터 핀(200)은 삽입부(210), 노출부(250), 결합 부재(270)의 3가지 부분으로 구분된다.

노출부(250)는 내부에 전후로 관통되는 중공 홀이 형성된 제1 외경을 갖는 원기둥 형태를 가진다.

삽입부(210)는 커넥터 핀 홀에 삽입되는 부분으로 내부에 전후로 관통되는 중공 홀이 형성되며 상기 노출부(250)의 전단에 후단이 연결되고, 상기 제1 외경보다 작은 제2 외경을 갖는 원기둥 형태를 가진다.

노출부(250)의 일측 면(255a)과 상기 일측 면에 대향하는 타 측면(255b)에는 상기 노출부의 후단으로부터 상기 노출부의 길이 방향으로 일정 길이만큼 외주면에서 내주면 방향으로 오목하게 패인 체결 홈(255a, 255b)이 각각 형성된다. 또한, 상기 삽입부(210)의 외경은 커넥터 핀(200)이 삽입될 상기 커넥터 핀 홀의 내경과 동일한 크기를 가진다.

도 2의 (b)는 참조번호 200의 커넥터 핀을 길이 방향 축(A)에 대해 수직으로 절단한 단면을 보여준다.

도 2의 (b)를 참고하면, 한 쌍의 결합 부재들(270a, 270b)은 체결 홈들(255a, 255b)에 각각 체결되며, 상기 노출부(250)의 후단에서 전단 방향으로 슬라이딩되어 각각 삽입될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

한 쌍의 결합 부재들(270a, 270b)은 체결 홈들(255a, 255b)과 같은 형태의 홀로 형성되어 체결 홈들(255a, 255b)과 조립되는 형식으로 결합될 수 있으며, 전단에서 후단 방향으로 결합을 해제하는 방식 외에 결합이 해제되지 않도록 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 한 쌍의 결합 부재들(270a, 270b)은 노출부(250)가 삽입부(210)와 연결된 부분에서 일정 거리 이격된 위치까지 삽입될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 다른 상기 노출부(250)의 내경과 상기 삽입부(210)의 내경은 동일한 지름을 가지며, 상기 노출부(250)와 상기 삽입부(210)의 소재는 도체이며, 그 중 구리(Cu)를 사용하여 제작하는 것이 가장 바람직하다.

반면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 결합 부재(270)의 소재는 자기장을 차폐하기 위한 소재이며, 페라이트(Ferrite)와 같이 유전율이 높은 물질로 제작되며, 바람직하게는 베이크드 파우더 페라이트(Baked Power Ferrite)를 사용하여 제작하는 것이 가장 바람직하다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 노출부(250)에 결합되는 결합 부재(270)의 구조를 상세하게 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따라 노출부(250)의 체결 홈에 삽입될 돌기부(330)는 일단에서 타단을 향해 두께가 얇아지도록 테이퍼된 형태임을 알 수 있다. 참조번호 310a와 310b는 노출부(250)의 체결 홈에 체결된 돌기부(330)를 확대한 것이다. 그리고, 몸체부(350)는 상기 돌기부(330)의 타단에 일단이 연결되고, 직사각형 형태를 가진다.

몸체부(350)는 차폐 날개 구조로서, 자기장을 차폐하는 역할을 수행한다. 이때, 몸체부(350)와 연결되는 돌기부(330)는 노출부(250)에 체결되어 노출부(250)와 고정몸체부(350)를 고정하는 역할을 수행할 수 있다.

돌기부(330)는 노출부(250)에 형성된 체결 홈들(255a, 255b)과 같은 형태의 돌기로 구현될 수 있으며, 체결 홈들(255a, 255b)의 형태에 따라 돌기의 형태가 변화할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터 핀(200)를 다양한 각도에서 바라볼 때의 사시도이다.

도 4의 참조번호 410과 430은 본 발명의 실시 예에 따라 삽입부(210), 노출부(250), 결합부재(270)의 구조를 다양한 각도에서 보여주는 도면이다.

결합부재(270)는 노출부(250)의 상단과 하단에서 일정 거리 이격된 위치에 고정되며, 상단에서 이격된 거리와 하단에서 이격된 거리는 서로 상이할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 결합부재(270)는 노출부(250)를 따라 슬라이딩 방식으로 결합되며, 목표 위치까지 결합 후 고정될 수 있다. 이때, 결합부재(270)가 노출부(250)를 따라 움직이지 못하도록 결합부재(270)의 상단과 하단에 고정부(미도시)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 고정부는 핀 형식으로 형성되거나, 노출부(250)에 별도의 홀이 형성되어 홀에 볼트를 결합하는 방식 등에 의해 결합부재(270)를 고정시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 커넥터 핀(200)이 원형 커넥터의 커넥터 핀 홀에 삽입되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

참조번호 510은 커넥터 핀(200)의 삽입부(210)의 일부가 원형 커넥터의 커넥터 핀 홀(505)에 삽입된 것을 보여주며, 참조번호 530은 커넥터 핀(200)의 삽입부(210)가 커넥터 핀 홀(505)에 완전히 삽입된 것을 보여준다.

도 5를 참조하면, 한 쌍의 결합 부재들(270a, 270b)은 원형 커넥터의 커넥터 핀 홀(505)에 맞닿지 않기 위해 노출부(250)가 삽입부(210)와 연결된 부분에서 일정 거리 이격된 위치까지 삽입될 수 있다.

또한, 원형 커넥터의 커넥터 핀 홀(505)의 간격은 커넥터 핀(200)의 노출부(250)에 조립된 한 쌍의 결합 부재들(270a, 270b)이 서로 맞닿지 않도록 일정 간격으로 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 원형 커넥터의 커넥터 핀 홀에 삽입된커넥터 핀(200)의 배치를 보여주는 도면이다.

도 6에서 참조번호 600은 본 발명의 실시 예에 따른 원형 커넥터를 나타내며, 참조번호 610은 복수 개의 커넥터 핀 홀이 생성된 절연 부재를 나타내고, 참조번호 650은 이더넷 신호를 전송하는 2개의 커넥터 핀들이 커넥터 핀 홀들에 일렬로 삽입된 것을 보여주며, 참조번호 630은 상기 이더넷 신호에 노이즈로 작용하는 노이즈 신호를 발생시키는 커넥터 핀들이 커넥터 핀 홀들에 일렬로 삽입된 것을 보여주고, 참조번호 670은 본 발명의 실시 예에 따라 노이즈 신호를 발생시키는 커넥터 핀들(630)에서 발생되는 자기장을 차폐시키기 위한 커넥터 핀이 커넥터 핀 홀에 삽입된 것을 보여준다.

도 6에서와 같이 본 발명의 실시 예에 따라 커넥터 핀(200)은 이더넷 신호를 송신하는 커넥터 핀에 대한 노이즈 자기장을 차폐시키기 위해 이더넷 신호를 전송하는 커넥터 핀이 삽입된 커넥터 핀 홀과 노이즈 신호를 발생시키는 커넥터 핀이 삽입된 커넥터 핀 홀 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터 핀(200)이 도 6과 같이 배치됨으로써 이더넷 신호에 대한 노이즈 신호의 자기장을 차폐시키는 원리는 도 7에서 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터 핀(200)이 주변의 커넥터 핀 홀에 삽입된 커넥터 핀들로부터 발생되는 노이즈 신호의 자기장을 차폐시키는 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 7에서 참조번호 710은 커넥터의 절연 부재에 형성된 커넥터 핀 홀들 중 이더넷 신호가 전송되는 커넥터 핀들이 삽입된 위치를, 참조번호 730은 상기 커넥터 핀 홀들 중 상기 이더넷 신호에 노이즈 신호원의 자기장을 발생시키는 커넥터 핀들이 삽입된 위치를 각각 나타낸다. 그리고, 참조번호 750은 본 발명의 실시 예에 따라 커넥터 핀들(730)에서 발생하는 노이즈 신호원의 자기장의 흐름을 차폐하여 이더넷 신호를 전송하는 커넥터 핀(710)에 영향을 미치지 못하게 하기 위해 커넥터 핀 홀들에 삽입된 커넥터 핀들의 위치를 나타낸다. 본 발명의 실시 예에 따른 노이즈 신호원은 AC 전원과 같은 주파수 성분의 노이즈 신호원이 될 수 있다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터 핀(200)의 결합 부재(270)들이 노이즈 신호원에서 발생하는 자기장 흐름(flux)(760)가 이더넷 신호에 영향을 미치지 못하게 차페시키는 자기 장벽(Magnetic barrier)(770) 역할을 하게 된다. 이러한 원리는 상술한 본 발명의 이론적 배경이 되는 전자기장의 경계 조건에 따라 자기장이 서로 다른 유전율을 가진 두 개의 매질 사이를 자기장이 통과할 때 자기장의 파가 휘게 되는 이론을 그 바탕으로 한다.

다시 도 7을 설명하면, 이더넷 신호에 노이즈 신호로서 작용하는 커넥터 핀들(730)에서 발생한 자기장이 공기라는 매질 보다 유전율이 훨씬 높은 매질인 결합 부재(270)를 통과하지 못하고, 참조번호 760과 같이 휘게 되어 이더넷 신호에 노이즈 신호로서 영향을 미치지 못하게 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 커넥터 핀(200)에서 유전율이 높은 페라이트 소재로 제작된 결합 부재(270)가 이더넷 신호를 전송하는 커넥터 핀들과 노이즈 신호원의 자기장을 발생시키는 커넥터 핀들 사이에 배치되어 자기장을 차폐시키거나 자기장 경로(Path) 역할을 함으로써 노이즈 신호원에 의해 발생되는 자기장이 이더넷 신호에 영향을 미치지 못하게 한다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터 핀(200)을 커넥터에 삽입한 경우의 자기장 변화를 분석한 도면이다.

참조번호 870은 커넥터에 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터 핀이 삽입되지 않은 경우의 측정된 자기장 스펙트럼을 보여주며, 참조번호 890은 커넥터에 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터 핀이 삽입된 경우의 측정된 자기장 스펙트럼을 각각 보여준다.

도 8에서 참조번호 810은 커넥터 핀 홀들 중 이더넷 신호가 전송되는 커넥터 핀이 삽입된 위치를 나타내며, 참조번호 830은 커넥터 핀 홀 들 중 노이즈 신호원이 발생되는 커넥터 핀이 삽입된 위치를 나타내며, 참조번호 850은 커넥터 핀 홀들 중 본 발명의 실시 예에 따른 결합 부재(270)가 삽입된 커넥터 핀(200)의 위치를 각각 나타낸다.

도 8에서 참조번호 800은 자기장의 세기가 측정된 위치를 각각 나타내며, 참조번호 870과 참조번호 890에서는 이더넷 신호가 전송되는 커넥터 핀들(810) 사이에서 측정되었으며, 그 결과는 아래의 [표 1]과 같다.

구분	측정된 자기장 세기
본 발명에 따른 커넥터 핀 미적용	-38.6 dB
본 발명에 따른 커넥터 핀 적용	-31.2 dB

상기 <표 1>에서와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 결합 부재(270)가 결합된 커넥터 핀(200)을 노이즈 신호원이 발생되는 커넥터 핀들과 이더넷 신호를 전송하는 커넥터 핀들 사이에 배치할 경우, 약 7dB의 개선 효과가 발생되는 것을 알 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 커넥터 핀(200)을 커넥터 핀 홀에 배치하는 예를 도시한 도면이다.

도 9를 참고하면, 원형 커넥터의 커넥터 핀 홀들에 대한 자기장 세기를 분석한 결과, 자기장의 세기가 약한 원형 커넥터의 가장 외곽 부분에 위치한 커넥터 핀 홀들에 이더넷 신호를 전송하는 4개의 커넥터 핀들(910)을 삽입한다고 가정할 경우, 그 앞 열에 해당하는 커넥터 핀 홀들에 4개에서 6개의 결합 부재(270)가 결합된 커넥터 핀들(200)을 삽입함으로써 노이즈 신호원의 자기장을 차폐하도록 할 수 있다.

즉, 상술한 본 발명의 실시 예에서는 이더넷 신호와 같이 노이즈 신호에 민감한 신호를 전송하는 커넥터 핀이 삽입된 커넥터 핀 홀들 근처의 커넥터 핀 홀들에 유전율이 높은 소재로 제작된 결합 부재(270)가 결합된 커넥터 핀(200)을 삽입하여 배치함으로써 자기장으로부터 차폐시키는 효과를 제공할 수 있다.

일반적으로 본 발명의 실시 예가 적용되는 커넥터의 형태 또는 커넥터 핀 홀의 배치 형태에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터 핀(200)이 배치되는 형태도 상이 하겠지만, 본 발명에서는 커넥터의 가장 주변에 위치한 커넥터 핀 홀들에 노이즈 신호에 취약한 이더넷 신호를 전송하는 커넥터 핀을 삽입하고, 그 앞 열의 커넥터 핀 홀들에 자기장을 차폐시킬 수 있는 소재로 제작된 결합 부재(270)가 결합된 커넥터 핀(200)을 삽입하여 배치하는 것이 가장 바람직한 예로서 제안한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

200: 커넥터 핀
210: 삽입부
250: 노출부
270: 결합 부재
330: 돌기부
350: 몸체부

Claims (11)

1. 내부에 전후로 관통되는 중공 홀이 형성된 제1 외경을 갖는 원기둥 형태의 노출부; 및
   내부에 전후로 관통되는 중공 홀이 형성되며 상기 노출부의 전단에 후단이 연결되고, 상기 제1 외경보다 작은 제2 외경을 갖는 원기둥 형태의 삽입부;를 포함하고,
   상기 삽입부는 트위스트 페어 케이블(Twisted pair cable)을 통한 이더넷(Ethernet) 신호를 송수신하기 위한 원형 커넥터의 절연 부재에 형성된 원통 형상의 복수 개의 커넥터 핀 홀에 삽입되며,
   상기 노출부는 상기 노출부의 일측 면과 상기 일측 면에 대향하는 타 측면에는 상기 노출부의 후단으로부터 상기 노출부의 길이 방향으로 일정 길이만큼 외주면에서 내주면 방향으로 오목하게 패인 체결 홈이 각각 형성되고,
   상기 각 체결 홈에 체결되며, 상기 노출부의 후단에서 전단 방향으로 슬라이딩되어 각각 삽입되는 한 쌍의 결합 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 핀.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 각 결합 부재는,
   일단에서 타단을 향해 두께가 얇아지도록 테이퍼된 형태로 상기 체결 홈에 체결되기 위한 돌기부; 및
   상기 돌기부의 타단에 일단이 연결되고, 직사각형 형태를 갖는 몸체부;를 포함함을 특징으로 하는 커넥터 핀.
4. 제1항에 있어서,
   상기 결합 부재의 소재는,
   자기장을 차폐하기 위한 소재로 구현되는 것을 특징으로 하는 커넥터 핀.
5. 제4항에 있어서,
   상기 자기장을 차폐하기 위한 소재는,
   베이크드 파우더 페라이트(Baked Power Ferrite)로 구현되는 것을 특징으로 하는 커넥터 핀.
6. 제5항에 있어서,
   상기 삽입부의 외경은,
   상기 커넥터 핀 홀의 내경과 동일한 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 커넥터 핀.
7. 제1항에 있어서,
   상기 노출부의 내경과 상기 삽입부의 외경은 동일한 지름을 가지는 것을 특징으로 하는 커넥터 핀.
8. 제7항에 있어서,
   상기 노출부와 상기 삽입부의 소재는 도체로 구현되는 것을 특징으로 하는 커넥터 핀.
9. 제8항에 있어서,
   상기 도체는 구리(Cu)로 구현되는 것을 특징으로 하는 커넥터 핀.
10. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터 핀은,
    상기 복수 개의 커넥터 핀 홀들에 일렬로 삽입되어 배치되는 것을 특징으로 하는 커넥터 핀.
11. 제10항에 있어서,
    상기 커넥터 핀은,
    상기 이더넷 신호를 전송하는 커넥터 핀이 삽입된 커넥터 핀 홀과 상기 이더넷 신호에 주파수 성분의 노이즈 신호를 생성하는 커넥터 핀이 삽입된 커넥터 핀 홀 사이에 배치되어 상기 노이즈 신호에 의한 자기장을 차폐 시키는 것을 특징으로 하는 커넥터 핀.

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