KR20020026845A - 실드와, 상기 실드의 양면에서 전기 신호를 필터링하는송신 수단을 포함하는 전기 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 적어도, 스위칭-모드 전원을 포함하는 부분과, 증폭기를 포함하는 한 부분과, 이러한 두 부분을 분리시키기 위한 실드로 형성되는 금속 하우징을 포함하는 전기 장치에 관한 것이다. 신호를 필터링함으로써 그 필터링된 신호를 제 1 부로부터 제 2 부로 송신하기 위해 실드에 개구부가 제공된다. 이를 위해서, 필터 디바이스가 제공된다. 이 디바이스는 적어도 하나의 입/출력단을 구비하고 표면-장착 타입의 커패시터, 접지면, 및 접지를 실드에 연결하기 위한 수단을 포함하는 인쇄회로로 형성된다.

본 발명은 텔레비전 신호 분산을 위한 케이블 네트워크에 이용된다.

Description

실드와, 상기 실드의 양면에서 전기 신호를 필터링하는 송신 수단을 포함하는 전기 장치{ELECTRIC APPARATUS COMPRISING A SHIELD AND TRANSMISSION MEANS WITH FILTERING OF AN ELECTRIC SIGNAL ON BOTH SIDES OF THE SHIELD}

본 발명은 하우징을 포함하는 전기 장치에 관한 것으로서, 상기 하우징은,적어도, 스위칭-모드 전원을 포함하는 제 1 부와, 처리 회로를 포함하는 제 2 부와, 상기 제 1 및 제 2 부를 분리시키기 위한 실드(shield)로 형성되고, 상기 실드는 필터 디바이스가 설치되는 적어도 하나의 개구부를 구비한다.

본 발명은 또한 적어도 이러한 타입의 전기 장치를 포함하는 케이블 분산 네트워크에 관한 것이다.

본 발명은 특히 케이블 텔레비전 신호 분산 시스템에 사용되는 증폭기에 적용된다.

TONNA사는, 일예로, 945331로써 지칭되는 장치를 시판하고 있다. 그 장치에서 필터 디바이스는 전선이 관통하고 실드에 자체가 부착된 금속 지지대 상에 장착되는 원형 커패시터를 포함한다.

그러한 원형 커패시터는, 일예로 P/N610-103A1 및 P/N640-103B라는 참조번호(reference)로 캘리포니아 주에 위치하는 회사인 INSTEC사에 의해서 시판되고 있다.

그러한 원형 커패시터는, 그것들의 감쇠 용량이 클 때는, 고가이고 그로 인해 부담이 가는 단점을 갖는다. 이러한 이유로, 사용되는 원형 커패시터의 커패시턴스는 통상 10 ㎋로 제한된다.

그러한 감쇠가 항상 충분한 것은 아니다. 특히 그것은 스위칭-모드 전원의 출력단에 전달되는 전압을 필터링하기에는 충분하지 않다. 따라서, 스위칭-모드 전원의 출력단에 전달되는 공급 전압 내의 임의의 잡음을 제한하기 위해, 스위칭-모드 전원에는 예비 필터 회로가 제공된다. 실드에 배치된 원형 커패시터는 그 기능이 단지 전원에서 방출된 임의의 잡음을 감쇠시키는데 있고, 이는 스위칭-모드 전원을 처리 회로에 유선으로 연결한 결과이다.

본 발명은 특히 큰 감쇠 용량을 가지면서도 그 원가와 그로 인한 부담은 제한되는 필터 디바이스를 제안하는데 그 목적이 있다.

개시 단락에서 설명된 바와 같은 본 발명에 따른 전기 장치는, 상기 필터 디바이스가 인쇄 회로로 형성되고, 상기 인쇄 회로가,

- 상기 제 1 부로부터 오는 신호를 수신하고 필터링된 신호를 제 2 부에 전달하기 위한 연결 수단과;

- 적어도 하나의 접지면과;

- 상기 연결 수단과 접지면 사이에 배치되는 표면 장착 타입의 적어도 하나의 커패시터와;

- 접지를 실드에 연결하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명은 원가가 감소되고 그로 인해 부담도 감소되는 높은 값을 갖는 커패시턴스를 획득하는 것을 가능하게 한다. 상당한 감쇠 커패시턴스를 사용하는 것이 가능하기 때문에, 스위칭-모드 전원에 예비 필터링을 제공하는 것은 더 이상 필요하지 않다.

일예로, 50 V의 전압에서 동작하고 10 ㎋의 값을 갖는, 종래의 기술분야에서 사용된 바와 같은 원형 커패시터는 그 가격이 대략 2 유로(euro)이다. 1 ㎌의 값을 갖는 동일 타입의 원형 커패시터는 그 가격이 대략 15 유로이다. 25㎜ ×15 ㎜의인쇄 회로에서는, 대략 1 ㎌의 값을 갖고 그 가격이 대략 15 유로 이상인 표면-장착 타입의 커패시터를 사용함으로써 여러 신호를 필터링하기 위한 여러 필터를 구현하는 것이 가능하다.

따라서, 본 발명의 장점들 중 하나는 디바이스의 원가를 상당히 증가시키지 않고도 필터링되는 신호의 수가 증가되도록 한다는 것이다.

또한, 시장에서 현재 입수가능한 원형 커패시터는 1 ㎌의 최대 값을 갖는다. 본 발명은 훨씬 높은 값(대략 100 ㎌)을 획득하는 것을 가능하게 한다.

특별히 효율적인 실시예에 있어서, 상기 인쇄 회로는, 커패시터(들)가 상기 면들 중 하나에 장착되고 접지면(들)이 다른 면에 장착되는 바이어 홀(via holes)을 구비한 양면 회로이다. 인쇄 회로는, 일예로, 접지(들)가 실드와 접촉상태에 있도록 하기 위해서 하나 또는 여러 개의 판 스프링(leaf spring)을 통해 실드에 같은 높이로 장착된다.

본 발명의 이러한 양상 및 다른 양상은 이후에 설명되는 실시예를 참조하여 자명해지고 또한 그것을 통해 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 전기 장치의 예를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 필터 디바이스의 예에 대한 전기도.

도 3은 본 발명에 따른 필터 디바이스의 예를 나타내는 기계적인 도면.

도 4는 본 발명에 따른 케이블 분산 네트워크의 예를 나타내는 도면.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

21 : 제 1 면 F₁, F₂, F₃: 필터

22 : 제 2 면 23, 24 : 평행 면

32 : 발 부분 34 : 측면부

X1, X2 : 금속 판 스프링 M1, M2 : 접지면

도 1은 본 발명에 따른 전기 장치의 예를 도시하고 있다. 이 장치는 금속 하우징(1)을 포함하는데, 상기 금속 하우징(1)은 제 1 부(2) 내에 스위칭-모드 전원(3)을 포함하고 제 2 부(4) 내에 본 실시예에 대한 예에 있어서 증폭기인 처리 유닛(5)을 포함한다. 제 1 및 제 2 부(2 및 4)는 실드(6)에 의해서 서로 분리된다. 두 개구부(7 및 8)가 실드(6)에 제작된다.

장치는 입력단에서 신호(V_in)를 수신하는데, 그 신호(V_in)는 50 Hz의 텔레비전 공급 신호(V_s)와 5 MHz 내지 1 GHz 내에 포함되는 유효 신호(V_u)와의 결합 신호이다. 이러한 두 신호는 장치의 입력단(9)에서 필터링을 통해 분리된다. 유효 신호(V_u)는 증폭기(5)에 전송된다. 텔레비전 공급 신호(V_s)는 스위칭-모드 전원(3)에 송신된다.

여기서 설명되는 예에 있어서, 스위칭-모드 전원(3)은 48V의 AC 전압인 텔레비전 공급 신호에 기초하여 각각 세 개의 DC 전압(24V, 12V 및 5V의 V₁내지 V₃)을 전달한다.

스위칭-모드 전원(3)은 증폭기(5)의 동작 주파수까지 이르는 고조파를 갖는 스위칭 잔재(switching residue)를 발생시킨다. 제 1 필터 디바이스(11)는 이러한 세 개의 전압(V₁내지 V₃)에 포함되어 있는 상기 잔재를 필터링하기 위해 제 1 개구부(7)에서 실드(6)에 고정된다.

장치의 원격 공급 신호(V_s)는 케이블(13)을 통해 장치의 출력단(12)에 다시 전달되는데, 상기 케이블(13)은 제 2 오프닝부(8)를 통과하는 동시에 하우징(1)의 제 1 및 제 2 부(2 및 4)를 통과한다. 제 2 필터 디바이스(14)는 케이블(13)에 의해 연결된 스위칭-모드 전원(3)에 의해서 방출되는 임의의 잡음을 필터링하기 위해 이러한 제 2 오프닝부(8)에 고정된다.

유효 신호(V_u)는 증폭기(5)에 의해서 증폭된다. 그런 후에, 증폭기 신호는필터링을 통해 출력단(12)에서 원격 공급 신호(V_s)와 결합된다.

도 2는 필터 디바이스(11)에 대한 전기도를 도시하고 있다. 도 2에 따라, 필터 디바이스(11)는,

- 스위칭-모드 전원(3)에 의해 공급되는 공급 전압을 각각 수신하고, 필터링된 전압을 증폭기(5)에 각각 전달하는 세 개의 입/출력단(IO₁내지 IO₃)과;

- 스위칭-모드 전원(3)에 의해 생성된 세 개의 공급 전압을 필터링하기 위해서 이러한 세 개의 입/출력단(IO₁내지 IO₃)과 접지 사이에 장착되는 세 개의 필터(F₁내지 F₃)를 포함한다.

본 실시예에 대한 예에서, 각각의 필터(F_i)는, 한쪽으로는 접지와 다른 한쪽으로는 디바이스의 입/출력단(IO_i) 사이에 병렬로 연결되는 네 개의 커패시터(C_i,1내지 C_i,4)로 형성된다. 이러한 네 개의 커패시터는 일예로 각각 1 ㎌의 값을 갖는다. 일예로, 필립스사에 의해 제조되는 커패시터(222293416651)가 사용된다.

도 3은 본 발명에 따른 필터 디바이스(11)의 기계적인 도면을 도시하고 있다. 도 3에 따라, 필터 디바이스(11)는 바이어 홀(via hole)을 구비하고 있는 양면 회로인 인쇄 회로(20)를 포함한다.

본 실시예에 대한 예에서, 회로(20)는 직사각형의 형태를 갖는다. 표면-장착 타입의 커패시터는 세 개의 필터(F₁내지 F₃)를 형성하도록 인쇄 회로(20)의 제 1면(21) 상에 장착된다. 두 개의 접지면(M₁및 M₂)이 회로(20)의 두 평행한 면(23 및 24)을 따라 회로(20)의 제 2 면(22) 상에 배치된다. 두 개의 금속 판 스프링(X1 및 X2)이 회로(20)의 두 다른 면(25 및 26)을 따라 이러한 제 2 면상에 또한 장착된다. 이러한 판 스프링은 인쇄 회로 내에 삽입되는 두 개의 발 부분(feet)(32)을 구비하는 평탄 중앙부(30)와, 오프닝부(7)에 있는 실드(6)의 벽을 접지면(M₁및 M₂)쪽으로 누르는 클립 형태의 두 측면부(34)를 포함한다.

오프닝부(8)에 고정되는 필터 디바이스(14)는 방금 설명되었던 필터 디바이스(11)와 유사하다. 그러나, 이 필터 디바이스(14)는 단일 필터만을 포함한다. 이 필터는, 예컨대, 120 ㎋ 값을 각각 가지면서 병렬로 배치되는 5 개의 커패시터로 형성된다. 일예로 필립스사에서 제조되는 커패시터(222291119863)가 사용된다.

도 4에는 본 발명에 따른 케이블 분산 네트워크에 대한 예가 도시되어 있다. 이 네트워크는 네트워크 전파 중계소(50), 송신 케이블(52), 케이블 상에 규칙적인 거리로 떨어져서 위치되고 케이블을 통한 전송으로 인해 발생하는 유효 신호의 감쇠를 보상하는 기능을 하는 상술된 바와 같은 증폭기들(54), 분산기(56), 및 각각의 목적 지점에서 텔레비전 수신기(60)에 연결되는 입력 박스(58)를 포함한다.

본 발명은 예를 통해 방금 설명된 실시예로 제한되지 않는다. 더 상세히 설명하자면, 바이어 홀을 구비한 양면 회로를 사용하는 것은, 그것이 회로의 부담을 감소시키는 것을 가능하게 하고 그것의 제조를 간단히 하는 것을 가능하게 하기 때문에, 특별히 중요하다.

그러나, 접지와 같은 면상에 표면-장착 타입의 커패시터를 배치함으로써 단일-면 회로를 사용하는 것이 가능하다.

마찬가지로, 판 스프링만이 실드(6)에 인쇄 회로(20)를 고정하기 위해서 사용될 수 있는 유일한 고정 수단은 아니다. 일예로, 나사, 리벳(rivet) 등이 사용될 수 있다. 금속 패스닝(fastening) 수단을 사용하는 것은 다음과 같은 장점을 갖는다:

- 양호한 온도 반응,

- 장착(인쇄 회로 상에서 납땜을 통한 장착)의 용이성,

- 전기적인 접촉의 개선.

그러나, 일예로 금속이 아닌 플라스틱 재료로 이루어진 고정 수단을 사용하는 것이 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 공급 전압에 존재하는 임의의 잡음을 감쇠시키고, 큰 감쇠 용량을 가지면서 원가는 감소되는 필터 디바이스를 제공할 수 있다.

Claims (4)

1. 적어도, 스위칭-모드 전원(3)을 포함하는 제 1 부(2)와, 처리 회로(5)를 포함하는 제 2 부(4)와, 상기 제 1 및 제 2 부를 분리시키기 위한 실드(6)로 형성되는 하우징(1)을 포함하고, 상기 실드는 필터 디바이스(11, 14)가 설치되는 적어도 하나의 개구부(7, 8)를 구비하는, 전기 장치로서,

   상기 필터 디바이스는 인쇄 회로로 형성되는데, 상기 인쇄 회로는,

   상기 제 1 부로부터 오는 신호를 수신하고 필터링된 신호를 상기 제 2 부로 전달하기 위한 연결 수단(IO₁내지 IO₃)과;

   적어도 하나의 접지면(M₁, M₂)과;

   상기 연결 수단과 접지 사이에 배치되는 표면-장착 타입의 적어도 하나의 커패시터(C_i,1내지 C_i,4)와;

   접지를 상기 실드에 연결하기 위한 수단(X₁, X₂)을

   포함하는 것을 특징으로 하는, 전기 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 인쇄 회로는 바이어 홀(via hole)을 구비한 양면 회로이고, 상기 커패시터는 상기 면들 중 하나와 접지면에 배치되는(다른 면상에도 배치됨) 것을 특징으로 하는, 전기 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 필터 디바이스는 적어도 하나의 판 스프링(leaf spring)을 통해 상기 실드에 고정되는 것을 특징으로 하는, 전기 장치.
4. 케이블 분산 네트워크로서, 제 1항에서 기재된 바와 같은 적어도 하나의 전기 장치를 포함하는, 케이블 분산 네트워크.