KR20040036021A - PCB Coaxial Connector - Google Patents

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KR20040036021A
KR20040036021A KR1020020064773A KR20020064773A KR20040036021A KR 20040036021 A KR20040036021 A KR 20040036021A KR 1020020064773 A KR1020020064773 A KR 1020020064773A KR 20020064773 A KR20020064773 A KR 20020064773A KR 20040036021 A KR20040036021 A KR 20040036021A
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이해영
이용구
강경일
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(주)기가레인
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    • Y10S439/944Coaxial connector having circuit-interrupting provision effected by mating or having "dead" contact activated after mating

Abstract

PURPOSE: A coaxial connector for coupling a microwave transmission line is provided to receive a central conductor inside, and to fill a portion of the central conductor with a dielectric as filling another portion with the air, then to improve transition characteristics with a transmission line, thereby realizing excellent electric and high frequency characteristics. CONSTITUTION: A connector body(10) forms an outer shape and a housing of a connector. A central conductor(13) has the first terminal(14) and the second terminal(15) opposite to each other. A dielectric(12) electrically separates the connector body(10) from the central conductor(13), and determines impedance of the connector. The central conductor(13) is received inside the connector body(10). A portion of the central conductor(13) is filled with the dielectric(12), and other portion thereof is filled with the air. A diameter of the central conductor(13) stepwise changes as going toward the second terminal(15) from the first terminal(14). A diameter of the second terminal(15) is smaller than that of the central conductor(13).

Description

마이크로파 전송선로 접합용 동축 커넥터 {PCB Coaxial Connector }Coaxial connector for joining microwave transmission line {PCB Coaxial Connector}

본 발명은 고주파 전송 선로용 동축 커넥터(coaxial connector)에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 커넥터내부는 중심도체를 수용하며, 일부는 유전체로 일부는 공기로 채워져 있고, 전송선로와의 전이특성을 커넥터 자체에서 자체개선 시킨 마이크로파 동축 커넥터에 관한 것이다.The present invention relates to a coaxial connector for a high frequency transmission line. More specifically, the inside of the connector accommodates a central conductor, and part of the connector is filled with air, and part of the connector is filled with air. The present invention relates to a microwave coaxial connector which is self-improved.

대부분의 마이크로파 분야에서는 동축 전송선을 사용하는데, 동축 전송선은 중심 도체와 외부 도체로 구성된다. 중심 도체와 외부 도체는 전기절연성 유전체로 분리되어 있다.Most microwave applications use coaxial transmission lines, which consist of a center conductor and an outer conductor. The center conductor and the outer conductor are separated by an electrically insulating dielectric.

최근 동축 전송선이 무선 통신 분야 등에 활발히 사용되면서, 동축 전송선을 통해 전달되는 신호의 주파수가 18 ㎓나 26.5 ㎓ 등으로 매우 높아지면서 동축 전송선의 커넥터에 요구되는 전기적 특성이 엄격해진다. 특히, 커넥터의 잦은 삽입과 분리가 요구되는 경우, 예컨대 마이크로파 소자를 테스트하는 경우에 전기적 접속이 신속하게 이루어지면서도 전압 정재파비(VSWR: Voltage Standing Wave Radio)가 낮아야 하고 전기적 분리 특성이 우수해야 하며, 정확한 임피던스 정합이 보장되어야 하고, 신호 무결성(signal integrity)과 전파 특성의 확보가 필요하다.Recently, as the coaxial transmission line is actively used in the field of wireless communication, the frequency of the signal transmitted through the coaxial transmission line is very high, such as 18 kHz or 26.5 kHz, and the electrical characteristics required for the connector of the coaxial transmission line become strict. In particular, if frequent insertion and disconnection of the connector is required, for example, when testing microwave devices, the electrical connection should be rapid, but the voltage standing wave radio (VSWR) must be low and the electrical isolation characteristics must be excellent. Accurate impedance matching must be ensured, and signal integrity and propagation characteristics are required.

종래 동축 커넥터는 중심 도체가 너무 커서 크기가 작고 얇은 고주파 기판에 접합하기 어렵고 10 ㎓ 이상에서는 특성이 떨어진다. 주파수가 높아지면서 저손실의 고주파 전송 선로에 맞춰 동축 커넥터 중심도체 끝단의 크기만을 줄이거나 탭(tab) 형태로 변형 시킨 커넥터가 개발 되어 왔지만 전송선로와의 전이 과정에서 특성을 악화 시키는 근본적인 문제를 해결하기 위해서는 동축커넥터의 전체적인 구조변형이 필요하다. 하지만 구조적 변형이 많을 수록 반사 손실은 증가 하게 되고 제조상의 어려움이나 제작 공차를 맞추기가 쉽지 않다는 문제점이 존재한다.Conventional coaxial connectors have a large center conductor that is difficult to bond to small, thin, high frequency substrates, and degrades above 10 Hz. In order to solve the fundamental problem of deteriorating characteristics during transition with transmission lines, connectors have been developed in which only the size of the coaxial connector center conductor ends or the shape of tabs are deformed to meet the low loss high frequency transmission line as the frequency increases. This requires an overall structural modification of the coaxial connector. However, the more structural deformation, the higher the reflection loss and the difficulty of meeting manufacturing difficulties or manufacturing tolerances.

본 발명의 목적은 전기적 특성이 우수한, 특히 고주파 특성이 우수한 동축 커넥터를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a coaxial connector which is excellent in electrical characteristics, in particular in high frequency characteristics.

본 발명의 다른 목적은 간단한 구조를 가지며, 제조 공정이 쉬운 동축 커넥터를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a coaxial connector having a simple structure and an easy manufacturing process.

본 발명의 또 다른 목적은 10㎓ 이상의 초고주파에서 삽입 손실과 반사 특성이 우수한 동축 커넥터를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a coaxial connector having excellent insertion loss and reflection characteristics at a very high frequency of 10 Hz or more.

본 발명의 또 다른 목적은 초고주파 모듈 패키지 또는 PCB 전송 선로를 통해 신호를 외부로 내보내기에 적합한 동축 커넥터를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a coaxial connector suitable for exporting signals to the outside via a microwave module package or a PCB transmission line.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 커넥터의 단면도.1 is a cross-sectional view of a connector according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 커넥터의 단면도.2 is a cross-sectional view of a connector according to another embodiment of the present invention.

도 3은 도2 구조의 2개의 커넥터를 PCB 전송선로와 연결한 상태를 나타내는 단면도.3 is a cross-sectional view illustrating a state in which two connectors of the structure of FIG. 2 are connected to a PCB transmission line.

도 4는 도 2과 같이 연결한 상태에서 전이특성 측정결과 이다.4 is a result of measuring the transition characteristics in the state connected as shown in FIG.

<도면의 주요 부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>

10: 외부도체 11: 체결수단10: outer conductor 11: fastening means

12: 유전체 13: 중심도체12: dielectric 13: center conductor

14: 제 1단자 15: 제 2단자14: first terminal 15: second terminal

16: 변형된 제 2단자17: 공기16: modified second terminal 17: air

18: Microstrip 전송선로18: Microstrip Transmission Line

본 발명은 중심 도체와 외부 도체 내경이 단계적으로 작아지면서 정해진 임피던스를 유지하는 동축 커넥터에 관한 것이다. 본 발명에 따른 고주파 신호 전송을 위한 접속 구조체는, 커넥터의 외관과 하우징을 형성하는 커넥터 몸체와 서로 마주보는 제 1단자와 제 2단자를 갖는 중심도체와 커넥터 몸체와 중심 도체를 전기적으로 분리 하며 커넥터의 임피던스를 결정하는 유전체로 이루어지며, 중심도체는 커넥터 몸체 내부에 수용되며 일부는 유전체로 채워지고, 일부는 공기로 이루어지며, 구간별로 중심 도체의 직경이 상기 제1 단자에서 제2 단자로 갈수록 단계적으로 변하며, 제 2 단자의 직경은 상기 중심 도체의 직경보다 더 작은 것을 특징으로 한다. 또한 중심도체의 직경은 변하기 시작 하는 구간은 커넥터 몸체 내부 물질이 공기인 구간에서부터 변하며, 중심도체의 제 2단자의 직경을 줄였을 때 직경이 작아지기 시작한 지점을 a 라 하고, 커넥터 몸체의 끝단의 위치를 c 라 가정 한 후 a와 c의 간격을 d라고 할때 d0.5mm 이내인 조건을 만족 한다. 본 발명에 의하면 커넥터 내부 일부를 공기를 사용함으로써 커넥터 몸체 내부 직경을 많이 줄이면서 중심도체의 직경의 변화를 최소화함 과 동시에 임피던스를 유지 시키고, 유전체 손실을 줄여 높은 주파수영역에서 보다 안정된 전송 특성을 가지고, 또한 제 2단자 일부를 직경 0.1mm ~ 0.7mm 크기로 줄이고 간격 d를 부여함으로써 커넥터와 전송선로가 연결 되었을 때 커넥터 자체적으로 기생 성분을 줄여 우수한 전송 특성을 가지는 효과를 가진다.The present invention relates to a coaxial connector that maintains a predetermined impedance while gradually decreasing the inner diameter of the center conductor and the outer conductor. The connection structure for high frequency signal transmission according to the present invention, the connector and the center body having a first terminal and a second terminal facing each other and the connector body forming the housing and the housing and electrically separating the connector body and the center conductor It is made of a dielectric to determine the impedance of the center conductor is accommodated inside the connector body, part is filled with a dielectric, part is made of air, the diameter of the center conductor in each section from the first terminal to the second terminal And vary in stages, the diameter of the second terminal being smaller than the diameter of the central conductor. In addition, the section where the diameter of the center conductor starts to change varies from the section where the material inside the connector body is air, and the point where the diameter starts to decrease when the diameter of the second terminal of the center conductor is reduced is referred to as a, and After assuming the position c, let d be the distance between a and c. The condition within 0.5mm is satisfied. According to the present invention, by using air in a part of the connector, the internal diameter of the connector body is reduced while minimizing the change in the diameter of the center conductor, the impedance is maintained, and the dielectric loss is reduced, thereby having more stable transmission characteristics in the high frequency region. In addition, by reducing a part of the second terminal to a diameter of 0.1mm ~ 0.7mm size and giving the interval d has the effect of having excellent transmission characteristics by reducing the parasitic component itself when the connector and the transmission line is connected.

실시예Example

이하 도면을 참조로 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 동축 커넥터 접속 구조체를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a coaxial connector connecting structure according to the present invention.

동축 커넥터는 몸체(10), 유전체(12) 및 중심 도체(13)를 포함한다. 도 1의 동축 커넥터는 예컨대, SMA(Sub-Miniature Series A) 2.92mm 또는 3.5mm 암 커넥터인데, SMA 인터페이스는 예컨대, MIL-C-39012 국제규격을 따르며, 무선 통신 장비 및 시험 계기 등 고주파 장치에 대해 18 ㎓나 26.5 ㎓의 초고주파 신호를 전달하는 데에 사용된다. 그러나, 본 발명은 커넥터의 유형이 SMA인 것으로만 한정되지 않고 마이크로파용 커넥터에 널리 적용될 수 있다는 사실은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 예컨대, N 계열 커넥터, TNC 커넥터, BNC 커넥터, F 계열과 G 계열 커넥터에 본 발명을 적용할 수도 있고, DIN 커넥터, OSMP 커넥터, SMB 커넥터, MCX 커넥터, SSMT 커넥터, OSMT 커넥터, MMXC 커넥터 등에 본 발명을 널리 활용할 수 있다. 또한, 0.141, 0.250, 0.0856, 0.141, RG316, RG188, 1/2``, 7/8`` 규격의 90도 굴곡 커넥터(right angled connector), 반경성(semi rigid)나 반연성(semi flexible) 동축 케이블에도 본 발명을 적용할 수 있다.The coaxial connector includes a body 10, a dielectric 12 and a center conductor 13. The coaxial connector of FIG. 1 is, for example, a Sub-Miniature Series A (SMA) 2.92 mm or 3.5 mm female connector. The SMA interface conforms to, for example, MIL-C-39012 International Standard, and is used for high frequency devices such as wireless communication equipment and test instruments. It is used to carry a high frequency signal of 18 kHz or 26.5 kHz. However, the fact that the present invention is not limited to the type of the connector is not only SMA, but can be widely applied to the microwave connector will be easily understood by those skilled in the art. For example, the present invention may be applied to an N series connector, a TNC connector, a BNC connector, an F series and a G series connector, and the present invention may be a DIN connector, an OSMP connector, an SMB connector, an MCX connector, an SSMT connector, an OSMT connector, an MMXC connector, or the like. Can be widely used. Also available are 90 degree right angled connectors, semi rigid or semi flexible coaxial with 0.141, 0.250, 0.0856, 0.141, RG316, RG188, 1 / 2``, 7/8 ''. The present invention can also be applied to cables.

커넥터의 몸체(10)는 황동(Brass)이나 기타 비철 금속(non-ferrous metal)으로 이루어지고, 금(gold)이나 백청동(white bronze) 등으로 도금될 수 있다. 커넥터 몸체(10)에는 체결 수단(11)이 형성되어 있다. 도 1에서 체결 수단(11)은 나사 형태로 구현되지만, 이것으로 한정되지 않고 예컨대, 플러그 구조로 구현될 수도 있다.The body 10 of the connector is made of brass or other non-ferrous metal, and may be plated with gold or white bronze or the like. The connector body 10 is provided with a fastening means 11. In Figure 1, the fastening means 11 is implemented in the form of a screw, but is not limited to this, for example, may be implemented in a plug structure.

중심 도체(13)는 유전체(12)로 둘러싸여 있다. 유전체(12) 바깥에 형성된 몸체(10)는 동축 케이블의 외부 도체(도시 아니함)과 전기적으로 연결 될 수도 있다. 외부 도체는 접지로 사용되고 중심 도체(13)는 마이크로파 신호를 전달하는 데에 사용되는 것이 보통이며 중심 도체(13)의 제 2단자는 전송선로와 접속된다. 케이블이나 커넥터와 같은 신호 전파 구조의 특성을 정의하는 변수를 특성 임피던스라 하는데, 신호가 전파되는 2개의 매체 사이에 임피던스가 같으면 즉, 임피던스 정합이 있으면, 최대의 에너지가 전달된다. 한편, 파장에 비해 임피던스 변화가 짧은 경우에는 임피던스 부정합에 의한 신호 손실은 무시할 수 있다. 동축 케이블의 표준 임피던스로는 50??, 75??, 93-125?? 등이 있는데, 최대 전력 전송과 최소 선로 손실 사이의 타협으로 50?? 전송선을 사용하는 것이 일반적이다. 한편, 전화 산업이나 방송 산업계에서는 선로 손실을 최소로 하기 위해 75??을 사용하는데, 임피던스는중심도체(13)의 직경 과 커넥터 내부 크기를 용도에 맞게 적절하게 변경할 수 있다. 신호가 동축 커넥터(10)에서 마이크로파 전송선로로 전파되는 도중에 임피던스가 변하면, 입사파의 일부분이 반사되어 반사 손실이 발생하고 한차례 이상의 임피던스 변화가 있는 경우 다중 반사가 발생하는데 전체 반사 계수는 각각의 반사 계수를 벡터합한 것과 같다. 다중 반사는 공진 현상(resonance phenomenon)을 일으킨다.The center conductor 13 is surrounded by a dielectric 12. The body 10 formed outside the dielectric 12 may be electrically connected to an outer conductor (not shown) of the coaxial cable. The outer conductor is used for grounding and the center conductor 13 is usually used for transmitting microwave signals and the second terminal of the center conductor 13 is connected to the transmission line. A variable that defines the characteristics of a signal propagation structure, such as a cable or a connector, is called a characteristic impedance. The maximum energy is delivered if the impedances are the same between the two media through which the signal propagates, i.e., if there is an impedance match. On the other hand, if the impedance change is shorter than the wavelength, the signal loss due to impedance mismatch can be ignored. Standard impedances for coaxial cables are 50 ??, 75 ??, 93-125 ?? There is a compromise between maximum power transfer and minimum line loss. It is common to use transmission lines. Meanwhile, in the telephone industry or broadcasting industry, 75 ?? is used to minimize the line loss, and the impedance may be appropriately changed to the diameter of the central conductor 13 and the internal size of the connector to suit the purpose. If the impedance changes while the signal is propagating from the coaxial connector 10 to the microwave transmission line, a part of the incident wave is reflected to cause reflection loss and multiple reflections occur when there is more than one impedance change. Equivalent to the vector sum of the coefficients. Multiple reflections cause a resonance phenomenon.

동축 커넥터(10)는 중심 도체(13)를 통해 마이크로파 장치의 전송 선로와 전기적으로 연결된다.The coaxial connector 10 is electrically connected to the transmission line of the microwave device via the center conductor 13.

도 3에서 전송선로(18)는 마이크로 스트립 선로(micro strip line)이고 폭은 사용하는 기판의 유전율과 두께의 함수이다. 본 발명에 따른 접속 구조체에서는 동축 커넥터(10)의 중심 도체(13), 구조를 다양하게 변형 실시할 수 있는데, 이하에서는 이러한 구조를 중심으로 본 발명의 실시예를 설명한다.In FIG. 3 the transmission line 18 is a micro strip line and the width is a function of the dielectric constant and thickness of the substrate used. In the connecting structure according to the present invention, the center conductor 13 and the structure of the coaxial connector 10 can be variously modified. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on such a structure.

제1 실시예First embodiment

도 1 은 제1 실시예에 따른 접속 구조체의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a bonded structure according to a first embodiment.

도 1의 동축 커넥터는 커넥터 몸체(10)와 유전체(12), 공기(17), 중심 도체(13)를 포함한다. 도 1를 참조하면, 동축 커넥터의 몸체(10)는 커넥터의 전체 외관을 형성하고, 숫 커넥터(도시 아니함)와의 연결을 위한 체결 수단(11)을 포함하며, 동축 케이블의 외부 도체 즉, 접지 전원과 연결된다. 몸체(10) 내부에 수용되는 유전체(12)는 중심 도체(13)의 일부를 에워싸고 있고, 커넥터 몸체 내부 내경이 변하는 지점부터 내부 물질은 공기이고 커넥터 몸체 내부 내경의 변화에 따라중심 도체(13)의 직경은 임피던스를 유지시키기 위한 직경으로 함께 변한다. 유전체(12)는 전체적으로 균일한 크기로 형성되어 있다. 중심 도체(13)는 숫 커넥터의 중심 도체와 전기적으로 연결되는 제1 단자(14)와 전송 선로와 전기적으로 연결되는 제2 단자(15)를 포함한다. 제1 단자(14)에는 홈이 파져 있는데 이것은 전기적 접촉을 좋게 하여 접촉부분의 전기저항을 줄이고 숫 커넥터의 중심 도체와 연결을 안정화하기 위한 것이다. 유전체가 채워지는 상기 제1 단자(14)와 제2 단자(15) 사이의 구간에서 중심 도체(13)는 실질적으로 균일한 지름을 갖는다. 반면에, 공기로 채워지는 구간에서는 중심 도체(13)의 크기가 점차 작아지며 이와 동시에 커넥터 내부 직경도 정해진 임피던스를 유지하며 작아지는 구조이다.The coaxial connector of FIG. 1 includes a connector body 10, a dielectric 12, air 17, and a central conductor 13. Referring to Figure 1, the body 10 of the coaxial connector forms the overall appearance of the connector and includes a fastening means 11 for connection with a male connector (not shown), the outer conductor of the coaxial cable, i.e. a ground power source. Connected with The dielectric 12 accommodated inside the body 10 surrounds a part of the center conductor 13, and from the point where the inner diameter of the connector body changes, the inner material is air and the center conductor 13 according to the change of the inner diameter of the connector body. The diameter of) changes together with the diameter to maintain the impedance. The dielectric 12 is formed in a uniform size as a whole. The center conductor 13 includes a first terminal 14 electrically connected to the center conductor of the male connector and a second terminal 15 electrically connected to the transmission line. The first terminal 14 is grooved to improve electrical contact, thereby reducing electrical resistance of the contact portion and stabilizing the connection with the center conductor of the male connector. In the section between the first terminal 14 and the second terminal 15 filled with a dielectric, the central conductor 13 has a substantially uniform diameter. On the other hand, in the section filled with air, the size of the center conductor 13 gradually decreases, and at the same time, the inner diameter of the connector also decreases while maintaining a predetermined impedance.

본 발명의 제1 실시예에서는 중심 도체(13)의 제2 단자(15)의 끝부분(15a)이 커넥터 몸체(10)의 단자면(c)보다 바깥쪽에 형성되어 있다. 또한, 본원의 제1 실시예에서는 직경의 변화에 따른 임피던스 불연속의 보상을 위한 간격 g를 포함 한다.In the first embodiment of the present invention, the end portion 15a of the second terminal 15 of the center conductor 13 is formed outside the terminal surface c of the connector body 10. In addition, the first embodiment of the present application includes an interval g for compensation of the impedance discontinuity according to the change of the diameter.

케이블이나 커넥터와 같은 신호 전파 구조의 특성을 정의하는 변수를 특성 임피던스 Z0라 한다. 무손실 케이블의 특성 임피던스는 단위 길이당 인덕턴스 L과 단위 길이당 커패시턴스 C와 관련이 있는데 다음 수학식 1로 표현할 수 있다.The variable that defines the characteristics of the signal propagation structure, such as a cable or connector, is called the characteristic impedance Z0. The characteristic impedance of a lossless cable is related to the inductance L per unit length and the capacitance C per unit length, which can be expressed by the following equation.

Z0=??(L/C) [옴]Z0 = ?? (L / C) [Ohm]

동축 케이블의 특성 임피던스는 아래 수학식 2로 표현된다.The characteristic impedance of the coaxial cable is represented by Equation 2 below.

Z0=138/???? Log10(D/d) [옴]Z0 = 138 / ???? Log10 (D / d) [Ohm]

여기서, D는 외부 도체의 내경이고 d는 중심 도체의 외경이다.Where D is the inner diameter of the outer conductor and d is the outer diameter of the center conductor.

신호가 전달되는 2 매체 사이에 임피던스가 같으면 즉, 임피던스 정합이 있으면, 최대의 에너지가 전달된다. 동축선의 표준 임피던스로는 50??, 75??, 93-125??이 있는데, 최대 전력 전송과 최소 선로 손실 사이의 타협으로 50?? 전송선을 사용하는 것이 일반적이다. 전화 산업이나 방송 산업계에서는 선로 손실을 최소로 하기 위해 75??을 사용한다. 임피던스는 도체의 직경을 바꾸거나 유전체에 공극을 추가함으로써 증가시킬 수 있다.If the impedance is the same between the two media through which the signal is transmitted, that is, if there is an impedance match, the maximum energy is delivered. Standard impedances for coaxial lines are 50 ??, 75 ?? and 93–125 ??, which is a compromise between maximum power transfer and minimum line loss. It is common to use transmission lines. In the telephone and broadcasting industries, 75 ?? is used to minimize line losses. Impedance can be increased by changing the diameter of the conductor or by adding voids to the dielectric.

신호가 전파되는 도중에 임피던스가 변하면, 2차 매체로 들어간 입사파의 일부분이 반사된다. 반사계수는 다음의 수학식 3으로 표현된다.If the impedance changes while the signal is propagating, a portion of the incident wave entering the secondary medium is reflected. The reflection coefficient is expressed by the following equation.

반사 계수 = ?? = Vi/VR= (ZR-ZO)/(ZR+ZO)Reflection coefficient = ?? = V i / V R = (Z R -Z O ) / (Z R + Z O )

여기서, Vi와 ZO는 제1 매체의 입사 전압과 임피던스이고, VR과 ZR은 2차 매체의 임피던스와 반사 전압을 나타낸다.Here, V i and Z O are the incident voltage and the impedance of the first medium, and V R and Z R represent the impedance and the reflected voltage of the secondary medium.

반사 손실은 다음의 수학식 4와 같다.Return loss is expressed by the following equation (4).

반사 손실[dB] = 10 Log10[1-(1-??2)]Return Loss [dB] = 10 Log 10 [1- (1- ?? 2 )]

본 발명에 따른 접속 구조체를 예컨대, 도 3의 PCB 전송선로에 결합했을 때, 도4 의 특성 그래프에서 보는 것처럼, 주파수가 27㎓로 될 때까지 반사 손실(S11)이 -15dB 이하로 되어 전력 전송률이 95% 이상이 됨을 알 수 있다.When the connection structure according to the present invention is coupled to the PCB transmission line of Fig. 3, for example, as shown in the characteristic graph of Fig. 4, the return loss (S11) becomes -15 dB or less until the frequency becomes 27 Hz, so that the power transmission rate is lower. This can be seen that more than 95%.

제2 실시예Second embodiment

도 2는 본원의 제2 실시예에 따른 접속 구조체의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a connecting structure according to a second embodiment of the present application.

제2 실시예에서 제1 실시예와 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호로 표시하고 설명은 생략한다.In the second embodiment, the same parts as in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

제2 실시예는 제 2단자의 끝(15a) 단의 직경이 변화 되었다. 변화된 제 2단자(16)는 제 2단자의 끝단(15a)의 직경을 0.1mm ~ 0.7mm 의 크기로 줄이되 중심 도체의 직경 변화가 일어나기 시작하는 지점을 a 라 하고, 커넥터 몸체의 끝단 단자면의 위치를 c 라 하고 a와 c의 간격을 d라고 가정 할때 아래의 조건을 만족 하는 것이 바람직 하다.이 조건이 만족되지 않으면, 임피던스 정합이 되지 않아서 원하는 반사 특성을 얻지 못할 수도 있다.In the second embodiment, the diameter of the end 15a of the second terminal is changed. The changed second terminal 16 reduces the diameter of the end 15a of the second terminal to a size of 0.1 mm to 0.7 mm, and denotes a point at which a change in the diameter of the center conductor starts, a of the terminal surface of the end of the connector body. Given the position c and the distance between a and c as d, it is desirable to satisfy the following conditions. If this condition is not met, impedance matching may not be achieved and desired reflection characteristics may not be achieved.

d0.5mmd 0.5mm

본 발명의 삽입·반사 특성을 실증적으로 보이기 위해 본 출원인이 측정한 결과를 도 4를 참조로 설명한다.The results measured by the applicant in order to empirically show the insertion and reflection characteristics of the present invention will be described with reference to FIG. 4.

도 4는 도 3과 같이 제작 되었을 때 접속 구조체에 의해 나타나는 특성 그래프이다.FIG. 4 is a characteristic graph represented by the bonded structure when manufactured as shown in FIG. 3. FIG.

이때 사용된 전송 선로는 유전율 3.38의 고주파 기판이며, 선폭이 0.7mm 이며, 기판 두께는 0.3mm 이며 총 길이는 10mm 이다. 도 4에서 보는 것처럼, 반사 손실(S11)은 주파수가 27㎓가 될 때까지 약 -13dB 이하 삽입손실 -1dB 이내로 전력 전송률이 매우 높게 나타난다.The transmission line used is a high frequency substrate with a dielectric constant of 3.38, a line width of 0.7 mm, a board thickness of 0.3 mm, and a total length of 10 mm. As shown in Figure 4, the return loss (S11) is very high power transmission rate of less than about -13dB insertion loss -1dB until the frequency is 27kHz.

이상 도면을 참조로 본 발명의 실시 형태를 설명하였는데, 이것은 발명의 범위를 실시 형태로 제한하기 위한 것이 아니고, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 위 실시 형태를 여러 가지로 수정하고 변형할 수 있을 것이고, 이러한 변형과 수정은 아래의 특허청구범위에 의해 정해지는 바에 포함된다.The embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, which are not intended to limit the scope of the invention to the embodiments, and those skilled in the art can variously modify and modify the above embodiments without departing from the spirit and scope of the invention. Such modifications and variations are intended to be included herein as defined by the following claims.

본 발명에 따르면, 고주파 특성이 우수한 동축 커넥터가 제공되는데, 이들은 구조가 간단하고 제조 공정이 쉬우며 생산비가 적게 들며, 10 ㎓ 이상의 초고주파수에서 삽입 손실과 반사 특성이 우수하게 나타난다. 또한, 초고주파 모듈 패키지 내에서 마이크로 스트립 전송선로를 통해 신호를 외부로 보내는 데에 적합하다.According to the present invention, a coaxial connector having excellent high frequency characteristics is provided, which has a simple structure, an easy manufacturing process, a low production cost, and excellent insertion loss and reflection characteristics at an ultrahigh frequency of 10 Hz or more. It is also suitable for sending signals out via microstrip transmission lines within a microwave module package.

또한 본 발명에 따르면, 전송선로와 접속 시 생성되는 기생 효과를 커넥터 내 핀의 구조적 개선으로 자체 보상하여 임피던스 정합을 달성하며, 간격 d를 조절함으로써 다양한 형태의 커넥터와 마이크로파 전송선로에 대한 호환성과 적용성이 매우 높다. 도 4 는 본 발명의 기술을 적용하여 제작된 커넥터를 이용하여 도 3의 구조로 연결 하여 측정한 결과 이고 도 5는 종래 커넥터를 이용하여 측정한 결과를 나타낸다. 도 4와 5를 비교했을 때 그래프에서 보는 것처럼 종래 커넥터의 경우 약 10GHz부터 삽입,반사 손실의 차이가 확연히 남을 알 수 있다. 도 4의 경우 27GHz 까지 반사손실이 -13dB 이하의 우수한 특성을 보이는 반면 도 5 의 경우 12GHz에서 -13dB 가 나옴을 알 수 있다.In addition, according to the present invention, the parasitic effect generated when connecting with the transmission line by self-compensation by the structural improvement of the pin in the connector to achieve impedance matching, by adjusting the interval d, compatibility and application of various types of connectors and microwave transmission line The castle is very high. Figure 4 is a result measured by connecting to the structure of Figure 3 using a connector manufactured by applying the technique of the present invention and Figure 5 shows the result measured using a conventional connector. As shown in the graphs when comparing Figs. 4 and 5, the difference in insertion and reflection loss from the conventional connector can be clearly seen from about 10 GHz. In the case of FIG. 4, the return loss up to 27 GHz shows an excellent characteristic of -13 dB or less, while in FIG. 5, -13 dB is shown at 12 GHz.

Claims (7)

제1 단자 및 제2 단자를 구비한 중심 도체와, 상기 중심 도체의 외부에 동심원상으로 배치되어 하우징을 형성하는 몸체부와, 상기 중심 도체 및 상기 몸체부 사이에 제공되어 양자를 전기적으로 분리하는 매질을 포함한 고주파 신호 전송용 접속 구조체에 있어서,A center conductor having a first terminal and a second terminal, a body portion disposed concentrically on the outside of the center conductor to form a housing, and provided between the center conductor and the body portion to electrically separate the two conductors. In the connection structure for high frequency signal transmission including a medium, 상기 중심 도체의 제1 단자의 직경은 제2 단자의 직경보다 크고,The diameter of the first terminal of the center conductor is larger than the diameter of the second terminal, 상기 매질의 일부는 유전체이고, 나머지 일부는 공기에 해당하며,A portion of the medium is a dielectric, the other corresponds to air, 상기 몸체부의 내경과 상기 중심 도체의 직경은 상기 매질이 공기에 해당하는 범위에서 변화되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 접속 구조체.And the inner diameter of the body portion and the diameter of the central conductor have a structure in which the medium is changed in a range corresponding to air. 제1항에 있어서, 유전체가 채워지는 구간의 길이를 T라 하고, 공기로 채워지는 구간의 길이를 S라 할 때, S ??0.8T인 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 접속 구조체.The connecting structure according to claim 1, wherein the length of the section filled with the dielectric is T, and the length of the section filled with air is S, wherein the condition S ?? 0.8T is satisfied. 제1항에 있어서, 상기 몸체부 및 중심 도체 사이에 공기가 채워지기 시작하는 부분에서 상기 중심 도체의 내경은 감소되지만, 상기 중심 도체의 직경은 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 접속 구조체.The connection structure according to claim 1, wherein the inner diameter of the center conductor is reduced at the portion where air starts to fill between the body portion and the center conductor, but the diameter of the center conductor is kept constant. 제4항에 있어서, 상기 몸체부 및 중심 도체 사이에 공기가 채워지는 범위 내에서, 상기 몸체부의 내경이 감소됨에 따라 상기 중심 도체의 직경이 감소되는 것을 특징으로 하는 접속 구조체.The connection structure according to claim 4, wherein the diameter of the center conductor is reduced as the inner diameter of the body portion is reduced within a range in which air is filled between the body portion and the center conductor. 제1항에 있어서, 상기 중심 도체의 제2 단자의 단부측에 제공된 몸체부의 내경은 일정하게 유지되고, 상기 중심 도체의 제2 단자의 단부측 직경이 감소되는 것을 특징으로 하는 접속 구조체.The connecting structure according to claim 1, wherein the inner diameter of the body portion provided on the end side of the second terminal of the center conductor is kept constant, and the end side diameter of the second terminal of the center conductor is reduced. 제6항에 있어서, 상기 중심 도체의 제2 단자의 단부측 직경이 감소되는 지점을 a라하고, 상기 중심 도체의 제2 단자측에 위치한 몸체부의 단자면의 위치를 c라하면, 상기 a와 c의 간격인 d가 d ??0.5 mm 의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 접속 구조체.7. The method according to claim 6, wherein a is a point where the end diameter of the second terminal of the center conductor is reduced, and c is a position of the terminal face of the body located at the second terminal side of the center conductor. A connection structure wherein d, which is an interval of c, satisfies a condition of d ?? 0.5 mm. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접속 구조체는 SMA 커넥터, N 계열 커넥터, TNC 커넥터, BNC 커넥터, F 계열 커넥터, G 계열 커넥터, DIN 커넥터, OSMP 커넥터, SMB 커넥터, MCX 커넥터, SSMT 커넥터, OSMT 커넥터, MMXC 커넥터, 0.141, 0.250, 0.0856, 0.141, RG316, RG188, 1/2'', 7/8'' 규격의 90도 굴곡 커넥터(right angled connector), 반경성(semi rigid) 동축 케이블 및 반연성(semi flexible) 동축 케이블 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 동축 커넥터.The connector structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the connection structure is an SMA connector, an N series connector, a TNC connector, a BNC connector, an F series connector, a G series connector, a DIN connector, an OSMP connector, an SMB connector, and an MCX connector. , SSMT connectors, OSMT connectors, MMXC connectors, right angled connectors in 0.141, 0.250, 0.0856, 0.141, RG316, RG188, 1/2 '', 7/8 '' sizes, semi rigid A) coaxial connector, characterized in that either coaxial cable or semi flexible coaxial cable.
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