KR20060115330A - 인라인 동축 회로 조립체 - Google Patents

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KR20060115330A
KR20060115330A KR1020060016051A KR20060016051A KR20060115330A KR 20060115330 A KR20060115330 A KR 20060115330A KR 1020060016051 A KR1020060016051 A KR 1020060016051A KR 20060016051 A KR20060016051 A KR 20060016051A KR 20060115330 A KR20060115330 A KR 20060115330A
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circuit assembly
electrical connector
inline
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로드게 부르케
스웨어링엔 켄드리크 반
존 리
하워드 다비스
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앤드류 코포레이션
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Abstract

인라인 동축 회로 조립체는 제1단부상에 제1전기 커넥터 인터페이스를 갖는 제1부분과, 제2단부상에 제2전기 커넥터 인터페이스를 갖는 제2부분을 포함한다. 상기 제1부분 및 제2부분은 제1부분 및 제2부분중 적어도 하나의 외측벽을 따라 결합된다. 외측벽과 동축인 원통형의 외측 도전체 부분은 상기 부분들중 적어도 하나에 형성된다. 제1부분 및 제2부분의 커플링은 외측 도전체 부분과 내측 도전체 또는 외측벽 사이에 포위된 PCB 챔버를 형성한다. PCB는 PCB 챔버내에 배치되며, 상기 PCB는 외측 도전체 부분의 슬롯을 통해 내측 도전체에 결합된다.
인쇄회로기판, 커플링, 도전체, 커넥터, 슬리브, 챔버, 스페이서, 스프링 핑거

Description

인라인 동축 회로 조립체{IN-LINE COAXIAL CIRCUIT ASSEMBLY}
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예인 인라인 DC 바이어스 인젝터 및 서지 억제기의 형태를 취하는 동축 링 회로 조립체의 개략적인 사시도.
도 2는 제2부분이 단면도시된, 도 1의 확대도.
도 3은 도 1의 조립체의 개략적인 측단면도.
도 4는 도 1의 제2부분의 개략적인 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 도 5의 조립체의 개략적인 측단면도.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
1: 조립체 3: 인쇄회로기판
5: PCB 챔버 7: 외측 도전체 슬리브
9: 제1부분 11: 제2부분
13: 나선 15: 외측벽
17: O링 19: 제1연결 인터페이스
21: 제2연결 인터페이스 23: 절연체
25: 내측 도전체 27: 핀
29: 스프링 핑거 31: 유전체 슬리브
33: 슬롯 35: 구멍
37: 접점면 39: 연결 구멍
41: 나사 43: 포트
본 발명은 로저 버크와, 켄드릭 반 스웨어린젠과, 존 리와, 하워드 데이비스에 의해 2005년 5월 4일자로 출원된 미국 특허출원 제10/908.253호의 장점을 청구하고 있다.
필터, 서지 억제, DC 바이어스 인젝션 및/또는 다양한 형태의 관찰 조립체는 동축 전달 라인과의 용이한 삽입정렬을 위한 모듈형 조립체로 적용되어 왔다. 전형적으로, 양 단부에 원하는 동축 커넥터 인터페이스를 갖는 하우징은 필요로 하는 부품과 상호연결 회로도를 갖는 인쇄회로기판(PCB)를 수용하는 챔버로 형성되어 있다. 습기 침투와 전기 인터페이스 및/또는 진동 실패에 대한 기회를 최소로 하기 위하여, PCB 챔버는 완전히 포위되며, 환경적으로 하우징내에 밀봉된다.
임피던스 불연속으로 인한 전달 라인의 신호 악화를 최소화하기 위하여, 조립체는 길이방향 축선을 따라 전형적으로 예견되는 동축 전달 라인과 유사한 중앙 및 외측 도전체 칫수 및 이격거리를 갖는 관통부를 포함하며, 상기 하우징은 이에 사용되도록 설계되었다. 따라서, 전형적으로 PCB 챔버는 일반적으로 주변 하우징의 밀링가공되거나 주조된 사각형 공동의 형태로 하우징의 축선을 벗어나 연장부로 서 형성되었다. PCB 챔버의 공동이 상기 관통부에 대해 축선을 벗어나 있기 때문에, 종래 하우징의 형성은 제조시 밀링가공을 완료하기 위해 별도의 축선 특수 하우징 재장착 단계를 필요로 하며, 이것은 최종 조립체의 비용을 상당히 증가시켰다.
관통부와 동축으로 형성된 원통형 중앙 공동을 갖는 인라인 동축 조립체는 PCB 없이 내측 도전체를 외측 도전체에 연결하는 나선형 인덕터 서지 억제기 소자를 포위하는데 사용되어왔다. 그러나, 중앙의 원통형 내측 공동은 관련의 동축 케이블의 칫수에 대해 상당한 임피던스 불연속을 제공하며, PCB의 결여는 복잡한 전기회로의 사용을 방지한다.
인라인 RF 조립체에 대해 점증되고 있는 경쟁은 증가된 물질, 제조 및 서비스 효율로 인한 비용감축에 촛점이 모아지고 있다. 또한, 필요로 하는 조립체 동작 및 별도부품의 전체 갯수에 대한 감소가 요망되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 극복한 장치를 제공하는 것이다.
발명의 상세한 설명의 일부를 구성하고 있는 첨부의 도면은 본 발명의 실시예를 도시하고 있으며; 본 발명의 일반적이면서도 상세한 설명과 함께, 본 발명의 원리를 설명하는데 사용된다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 동 축링 회로 조립체(1)는 조립체(1)의 길이방향 축선에 대해 수직으로 배치된 인쇄회로기판(PCB)(3)을 포함한다. 상기 PCB(3)는 외측 도전체 슬리브(7) 부분을 둘러싸는 포위된 원통형 PCB 챔버(5)내에 안착된다.
상기 조립체(1)는 제1부분(9)과 제2부분(11)으로 구성되어 있으며, 이들 두 부분은 각각의 부분의 외측벽(15)의 대응의 중첩부에 형성된 나선(13)을 통해 서로 결합된다. O링(17) 등과 같은 밀봉 가스켓은 조립체(1)를 환경적으로 밀봉하기 위해 중첩부(들) 사이에 가해진다. 선택적으로, 상기 제1부분 및 제2부분(9, 11)은 외측벽(15)의 중첩부 사이에서 마찰삽입에 의해 영구적으로 상호연결될 수 있다.
외측 도전체 슬리브(7) 부분은 일반적으로 제1부분(9)의 제1연결 인터페이스(19)와 제2부분(11)의 제2연결 인터페이스(21) 사이로 연장된다. 외측 도전체 슬리브(7) 부분을 따른 직경은 절연체(23)를 안착시킬 수 있도록 선택되며, 및/또는 조립체(1)가 인라인으로 연결될 상류 및/또는 하류 동축 케이블과 조립체(1) 사이에서 발생될 수도 있는 임피던스 불연속을 최소화할 수 있도록 선택된다. 제1부분 및 제2부분(9, 11)의 각각의 외측 도전체 슬리브(7) 부분은 나선(13) 또는 외측벽(15)을 따라 형성되어 있는 기타 다른 지지 정렬부가 완전히 결합될 때 서로에 대해 안전한 전기적 연결로 바닥에 닿게 된다.
또한, 제1부분(9) 및 제2부분(11)은 하나이상의 절연체(23)에 의해 외측 도전체 슬리브(7) 부분내에 동축방향으로 위치된 내측 도전체(25)를 각각 지지한다. 제1부분 및 제2부분(9, 11)이 예를 들어 핀(27)을 통해 스프링 핑거(29) 부분으로 결합될 때, 각각의 부분의 내측 도전체(25)는 서로 결합된다. 상류 회로를 위한 DC 바이어스 인젝션이나 하류 회로를 위한 서지 프로텍션 등과 같이 직류 절연체가 필요하며, 유전체 슬리브(31) 등과 같은 유전체 스페이서는 핀(27)과 스프링 핑거(29) 사이에 설치되거나 또는 각각의 부분의 내측 도전체 (25) 사이의 기타 다른 연결부에 설치된다. 상기 유전체 스페이서는 내측 도전체(25)에 직류 브레이크를 제공하는 것이나, 유전체 코팅, 또는 에어갭으로서 형성되지만; 선택된 유전체 물질의 유전체 특성 및/또는 두께를 통해 형성될 수 있는 용량성 결합에 의해 고주파수로 용량결합된다. 또 다른 실시예에서, 상기 유전체 스페이서 또는 기타 DC 브레이크 형태를 취하는 것은 생략될 수 있거나 내측 도전체에 영구적으로 형성될 수 있으므로, 단일의 내측 도전체(25) 소자는 제1연결 인터페이스(19)와 제2연결 인터페이스(21) 사이로 연장된다.
PCB(3)와 내측 도전체(25) 사이의 전기 연결은 제1부분 또는 제2부분(9, 11)의 외측 도전체 슬리브(7) 부분에 형성된 적어도 하나의 슬롯(33)을 통해 이루어진다. 예를 들어 도전체의 한쪽 레그인 커플링 도전체(25)는 PCB(3)로부터 슬롯(33)을 통과하며, 예를 들어 버트(butt) 솔더 조인트 및/또는 내측 도전체에 형성된 대응의 구멍(35) 내로의 삽입에 의해 내측 도전체(25)에 결합된다. 외측 도전체와의 결합을 위해 및/또는 PCB 챔버(5)의 바닥 주위에서의 접지 연결을 위해, PCB(3)는 접점면(37)에 형성되고, 예를 들어 연결 구멍(39) 주위에 형성된다. PCB(3)를 PCB(3) 챔버내에 고정하기 위해, 나사(41) 등과 같은 커넥터가 연결 구멍(39)을 통해 제공된다. 선택적으로 및/또는 부가적으로, 상기 PCB(3)는 제1부분 및/또는 제2부분(91 11)에 형성된 하나이상의 입력 포트 및/또는 출력 포트(43)와 결합된다. 상기 포트(43)는 예를 들어 단일의 탭 출력으로서 DC 바이어스 전류를 PCB(3)에 공급하기 위해 사용될 수 있다. 관련의 연결 인터페이스와의 간섭을 피하기 위해, 상기 포트(43)는 조립체(1)의 길이방향 축선에 대해 설정의 각도로 정렬된다.
도 2에 도시된 바와 같이, PCB(3)는 링 형태를 취한다. 선택적으로, U형 부분 등과 같은 링 부분이 적용될 수도 있다. PCB(3)의 최대 칫수는 외측 도전체 슬리브(7) 부분 및 외측벽(15)의 선택된 직경들 사이의 편차에 의해 결정된다. 또한 PCB 챔버(5)는 도전체, 커패시터, 및/또는 금속 산화물 배리스터 등과 같이 PCB(3)에 장착된 전기 부품의 예상 높이를 수용하기 위한 길이방향 칫수를 갖는다. 다른 실시예에서, PCB(3)는 PCB 챔버(5)의 양단부에 기해지거나 및/또는 원하는 전기 부품이 PCB(3)의 양측에 장착될 수 있다.
제1부분 및 제2부분(9, 11)의 대응 단부에 있는 제1 및 제2전기연결 인터페이스(19, 21)는 표준 형상을 갖거나 및/또는 조립체(1)의 예상되는 인터페이스 요구사항에 따라 적절한 형상을 갖도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 4는 수형 및 암형 N커넥터로서 형성된 제1 및 제2연결 인터페이스를 도시하고 있으며, 도 5 및 도 6은 7/16 DIN 커넥터 인터페이스를 도시하고 있다. 선택적으로, 가공전 케이블 단부를 수용하도록 적용된 제1 및 제2연결 인터페이스(19, 21)를 포함하여, 선택된 수형 및/또는 암형 형상을 갖는 필요로 하는 커넥터 인터페이스가 적용될 수도 있다.
본 기술분야의 숙련자라면 링형 PCB 챔버(5)와 PCB(3)의 수직 방향에 의해, 대부분의 제1부분 및 제2부분(9, 11)은 단일의 중앙 회전축선을 따라 주조되거나 기계가공될 수 있으므로, 제조시 요구되는 툴 스테이션 장착 공정수와 머신툴 설비 요구사항을 상당히 간단하게 할 수 있다. 또한, 별도의 커버, 환형적 밀봉부, 및 종래의 오프축선 사각형 PCB 챔버에서 발견할 수 있는 커버 지지 하드웨어가 생략되었다.
본 발명의 인라인 동축 회로 조립체인으로 제조 비용을 줄이고, 부품의 수를 줄일 수 있다.
상술한 바와 같은 설명은 공지의 등가물을 갖는 비율, 상수, 부품 또는 모듈로 이루어졌으며, 이러한 등가물은 본 발명에 각각 참조인용되었다.
본 발명은 실시예의 설명을 참조로 서술되었지만, 이러한 실시예는 상당히 상세하게 설명되었으며, 이러한 상세한 설명은 첨부의 청구범위를 한정하거나 제한하지 않는다. 본 기술분야의 숙련자라면 또 다른 장점 및 변경을 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 그 광범위한 특징에 있어서, 특정한 설명과 도시의 장치, 방법 및 설명도시된 실시예에 한정되지 않는다. 따라서, 본 출원인의 일반적인 발명의 개념에 대한 범위나 정신으로부터의 일탈없이 변경이 가해질 수 있다. 또한, 하기의 청구범위에 서술된 본 발명의 정신이나 범우로부터의 일탈없이 개선 및/또는 변경이 가해질 수 있음을 인식해야만 한다.

Claims (19)

  1. 제2부분에 연결되는 제1부분과,
    포위된 원통형 PCB 챔버를 형성하는 제1부분 및 제2부분의 커플링과,
    길이방향 축선을 따라 배치되며, 상기 제1부분 및 제2부분으로부터 절연된 내측 도전체와,
    상기 PCB 챔버 내의 PCB를 포함하며,
    상기 PCB 챔버는 조립체의 길이방향 축선과 동축으로 형성되며, 상기 PCB는 조립체의 길이방향 축선에 대해 수직으로 지향되는 것을 특징으로 하는 인라인 동축 회로 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 제1부분 및 제2부분중 적어도 하나에 형성된 원통형의 외측 도전체 슬리브를 부가로 포함하며; 상기 외측 도전체 슬리브는 내측 도전체와 동축이며, 상기 PCB 챔버를 내측 도전체로부터 절연시키는 것을 특징으로 하는 인라인 동축 회로 조립체.
  3. 제1단부상에 제1전기 커넥터를 갖는 제1부분과,
    제2단부상에 제2전기 커넥터를 갖는 제2부분과,
    상기 제1부분 및 제2부분중 적어도 하나에 형성된 외측벽과 동축인 원통형의 외측 도전체 슬리브를 포함하며,
    상기 제1부분 및 제2부분은 제1부분 및 제2부분중 적어도 하나의 외측벽을 따라 서로 결합되며; 상기 제1부분 및 제2부분의 커플링은 외측 도전체 슬리브와 내측벽 사이에 포위된 원통형 PCB 챔버를 형성하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 인라인 동축 회로 조립체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 PCB 챔버내에 배치된 PCB를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인라인 동축 회로 조립체.
  5. 제3항에 있어서, 제1전기 커넥터 인터페이스와 제2전기 커넥터 인터페이스 사이로 연장되는 외측 도전체 부분내에 동축으로 배치되는 내측 도전체를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인라인 동축 회로 조립체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 내측 도전체는 인라인 유전체 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 인라인 동축 회로 조립체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 내측 스페이서는 내측 도전체의 핀과 내측 도전체의 하나이상의 스프링 핑거 사이에 배치된 유전체 슬리브인 것을 특징으로 하는 인라인 동축 회로 조립체.
  8. 제1단부상에 제1전기 커넥터를 갖는 제1부분과,
    제2단부상에 제2전기 커넥터를 갖는 제2부분과,
    외측벽과 동축인 원통형의 외측 도전체 슬리브를 포함하며,
    제1전기 커넥터 인터페이스와 제2전기 커넥터 인터페이스 사이에서 연장되는 외측 도전체 부분내에 동축으로 배치된 내측 도전체와,
    PCB 챔버내에 배치된 PCB를 포함하며,
    상기 제1부분 및 제2부분은 제1부분 및 제2부분중 적어도 하나의 외측벽을 따라 서로 결합되며; 상기 제1부분 및 제2부분의 커플링은 외측 도전체 슬리브와 내측벽 사이에 포위된 원통형 PCB 챔버를 형성하도록 작동되며; 상기 PCB는 외측 도전체 슬리브의 슬롯을 통해 내측 도전체에 연결되는 것을 특징으로 하는 인라인 동축 회로 조립체.
  9. 제8항에 있어서, 내측 도전체의 제1단부와 제2단부 사이에 유전체 스페이서를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인라인 동축 회로 조립체.
  10. 제8항에 있어서, 제1부분 및 제2부분중 어느 한쪽에 적어도 하나의 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 인라인 동축 회로 조립체.
  11. 제8항에 있어서, 상기 PCB는 링 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 인라인 동축 회로 조립체.
  12. 제8항에 있어서, 상기 PCB는 DC 바이어스 및 서지 억제회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 인라인 동축 회로 조립체.
  13. 제8항에 있어서, 상기 PCB는 인덕터를 통해 내측 도전체에 결합되는 것을 특징으로 하는 인라인 동축 회로 조립체.
  14. 제13항에 있어서, 상기 인덕터의 한쪽 단부는 버트 솔더 조인트에 의해 내측 도전체에 결합되는 것을 특징으로 하는 인라인 동축 회로 조립체.
  15. 제8항에 있어서, 제1부분 및 제2부분 커플링은 제1부분 및 제2부분에 형성된 외측벽의 중첩부를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 인라인 동축 회로 조립체.
  16. 제15항에 있어서, 외측벽의 중첩부에 형성된 나선을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인라인 동축 회로 조립체.
  17. 인라인 동축 회로 조립체를 제조하는 방법에 있어서,
    제1단부상에 제1전기 커넥터 인터페이스를 갖는 제1부분을 형성하는 단계와,
    제2단부상에 제2전기 커넥터 인터페이스를 갖는 제2부분을 형성하는 단계와,
    내측 도전체를 외측 도전체 슬리브내에 동축으로 배치하는 단계와,
    외측벽과 외측 도전체 부분 사이에서 PCB를 PCB 챔버에 삽입하는 단계와,
    외측 도전체 부분의 슬롯을 통해 PCB를 내측 도전체에 결합하는 단계와,
    외측벽을 따라 상기 제1부분 및 제2부분을 결합하는 단계를 포함하며,
    상기 제1부분 및 제2부분중 적어도 하나는 제1부분 및 제2부분중 적어도 하나의 외측벽과 동축인 원통형의 외측 도전체 슬리브를 포함하며; 상기 내측 도전체는 제1전기 커넥터 인터페이스와 제2전기 커넥터 인터페이스 사이에서 연장되며; 제1부분 및 제2부분의 커플링은 외측 도전체 슬리브와 외측벽 사이에서 원통형의 PCB 챔버를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 인라인 동축 회로 조립체 제조방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 내측 도전체는 유전체 스페이서에 의해 2개의 부분으로 형성되는 것을 특징으로 하는 인라인 동축 회로 조립체 제조방법.
  19. 제17항에 있어서, 적어도 하나의 출력을 상기 제1부분 및 제2부분중 하나에 인가하는 단계를 부가로 포함하며, 상기 출력은 PCB에 결합되는 것을 특징으로 하는 인라인 동축 회로 조립체 제조방법.
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