KR20160029374A - 메쉬 구조의 pcb를 이용한 향상된 고 적응성 모듈러 잭 - Google Patents

메쉬 구조의 pcb를 이용한 향상된 고 적응성 모듈러 잭 Download PDF

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KR20160029374A
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Abstract

본 발명은, 플러그의 결합부와 거의 동일한 폭을 갖는 크기의 PCB를 사용하여 모듈러 잭을 형성함으로써, 컴퓨터나 랜선 허브와 같은 일반 네트워크 장비에 여러 개의 플러그가 나란히 밀착되어 장착될 수 있도록 적응성을 고도로 높인 PCB를 이용한 고 적응성 모듈러 잭을 제공하는 것이며, 더욱이 4 페어 통신이 가능한 모듈러 잭의 제공을 그 목적으로 하고 있으며, 양면 PCB(10)에 다수 개의 패턴을 갖되, 적어도 신호선 패턴은, 상부 패턴과 하부 패턴을 갖고서 관통홀을 통해 연결되어 있으며, 각 신호선 패턴의 사이는 메쉬 그라운드 처리된 것을 특징으로 한다.

Description

메쉬 구조의 PCB를 이용한 향상된 고 적응성 모듈러 잭{Advanced High-adaptive Modular Jack Using the Meshed PCB}
본 발명은 PCB를 이용한 모듈러 잭에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 트랜스포머 없는 양면 PCB를 이용하면서도 기존의 모듈러 잭의 크기를 현저하게 감소시킨 적응성이 높은 모듈러 잭에 관한 것이며, 더욱이 메쉬 구조의 PCB를 이용하여 더욱 향상된 고 적응성의 모듈러 잭에 관한 것이다.
랜(LAN : Local Area Network)에서 데이터 통신의 고속화 및 대중화 추세에 따라 고주파 사양에서도 동작하는 모듈러 잭에 관련된 연구가 국내외에서 활발하게 진행되고 있다. 랜은 광범위한 사용자에게 신속한 접근을 가능하게 하는 수단과 가용 통신 대역폭을 공유하는 방식으로서 널리 이용되고 있으며, 전 세계적으로 네트워크시스템의 이용 증가로 LAN의 사용이 점점 많아지고 있어, 고속의 데이터 전송기술이 요구되고 있다.
랜에서 신호 전송 시에는 도 1과 같이 반드시 랜 케이블을 거치게 되고, 선 간의 연결에는 반드시 모듈러 잭과 플러그를 거치게 된다. 이 플러그 부분에서 계속 서로 꼬여오던 랜 케이블들이 풀리면서, 선 상호간에 커플링을 일으키게 된다.
이러한 커플링으로 인한 누화를 최소화시키는 일반적인 방법으로는, 트랜스포머를 사용하는 방법이 간단하나, 페라이트 코어에 코일을 감아 트랜스포머를 형성하는 데는 많은 시간이 소요되므로, 비 경제적이다.
이에 본 발명자는, 페라이트 코어 및 코일을 사용하지 않고도 인쇄회로기판 패턴만을 이용하여 카테고리 5급 요건을 충족하는 모듈러 잭을 발명하여 대한민국 특허 제379580호 (인쇄회로기판 패턴을 이용한 인핸스드 카테고리 5급 모듈라 잭) 로 특허받은 적이 있다.
그러나, 상기 종래기술은 애초에 건물의 벽에 장착되는 콘센트(31)에 결합하기 위한 모듈러 잭(32)을 염두에 두고 발명하였는바, 그 크기가 컴퓨터나 랜선 허브와 같은 일반 네트워크 장비에 장착되는 모듈러 잭 보다 커서, 컴퓨터나 랜선 허브에 나란히 밀착되어 장착되어야 하는 경우에는 사용될 수 없어, 상대적으로 적응성이 낮다는 문제점이 있었다.
즉, 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 상기 종래기술은, 건물에 장착되는 콘센트(31)가 넓은 면적으로 형성되어도 되면서, 접속되어야 할 모듈러 잭은 단일 개수로 형성되거나 혹은 복수개로 형성되더라도 잭 간의 간격이 충분히 넓어도 되므로, 플러그(30)의 결합부보다 더 넓은 광폭부를 별도로 형성하여, 패턴을 형성하면 되므로, 비교적 패턴 형성이 쉽다.
아울러, 상기 제1 종래기술은 카테고리 5급을 만족하는 정도에 불과하여, 최근의 고주파용 모듈러 잭으로는 적당하지 않다는 문제점이 있다.
ISO/IEC 11801 규약에 의한 UTP 케이블의 등급에 대해서는 다음 <표 1>에 설명되어 있다.
Figure pat00001
한편, 모듈러 잭과 탈착되는 플러그 부분에서 계속 서로 꼬여오던 랜 케이블들이 풀리면서, 선 상호간에 커플링을 일으키게 될 경우, 이 커플링은 용량성 누화와 유도성 누화로 구분할 수 있는데, 기존에는 이들 선 풀림의 효과로 인한 용량성 누화를 최소화시켜주는 방법만을 이용하여 선간 누화를 줄여왔으나, 또다른 제2 종래기술 (박건영, '용량성 및 유도성 누화 최소화에 의한 Category 6급 모듈라 잭 개발에 관한 연구', 한양대학교 대학원 전자 전기 제어계측 공학과 석사학위 논문, 2002년 12월)에서는, PCB 패턴 형성만으로, 용량성 누화의 최소화는 물론, 그 동안 무시되어 왔던 유도성 누화의 최소화까지도 함께 고려하여 Cat. 6급의 사양을 만족하는 모듈러 잭이 소개되어 있다.
고속 데이터 전송 모듈러 잭을 개발함에 있어서는 저주파에서는 문제가 되지 않았던 모듈러 잭 내의 가까운 쪽 끝에서의 누화(NEXT : Near End Crosstalk), 먼 쪽 끝에서의 누화(FEXT : Far End Crosstalk), EMI(Electromagnetic Interference), 반사 손실(Return Loss), 삽입 손실(Insertion Loss), 전력 합(Power Sum) 등의 측정값들이 규격에 맞게 개발되어야 한다.
국제적으로 이러한 UTP 케이블과 모듈러 잭에 관한 규정은 크게 ANSI/TIA/EIA 568-A와 ISO/IEC 11801에서 관장하고 있는데, 전자는 미주 지역을 후자는 미주 지역을 제외한 모든 지역에 영향을 미친다. 그러나 ISO/IEC 11801은 ANSI/TIA/EIA 568-A를 따라가고 있는 실정이라, 상기 <표 1>에서는 ANSI/TIA/EIA 568-A의 최근 개정판인 ANSI/TIA/EIA 568-B.2-1에서 제안된 Category 6급 규격 중 가장 중요한 사양인 NEXT를 만족하는 것을 목표로 삼았다.
ANSI/TIA/EIA 568-B.2-1에 의하면, Cat. 6급은 100 MHz에서 최악의 NEXT를 -44.3 dB, 250 MHz에서 최악의 NEXT를 -38.3 dB까지 지원하여야 한다.
UTP 케이블이란 차폐가 되지 않은 고속, 대용량 신호 및 데이터 전송용 구리 케이블로서, IBS(Intelligent Building System)의 수평 및 수직 배선 구조 (Horizontal & backbone Cabling system)에 사용되는 구리 케이블이다. 이러한 구리 케이블은 차폐 여부에 따라 UTP, FTP((Overall) Foiled Twisted Pair), STP((Overall) Shielded (and Shielded Individually Pair) Twisted Pair)로 나누어진다.
이와 같은 UTP 케이블 전송 선로는 다양한 용도로 사용이 가능할 뿐 아니라, 가격이 저렴하고, 설치가 용이한 장점이 있는 반면, 보안 기능이 약하다는 단점을 갖고 있다.
누화는 PCB의 디자인 과정에서 반드시 고려되어져야 할 PCB 디자인의 중요한 요소 중의 하나이다. 누화의 정의는 트레이스, 와이어(wires), 트레이스와 와이어, 케이블 조합들, 소자, 전자기파 간섭과 관련된 전기적인 소자들 사이에서의 원하지 않는 전자기적인 커플링을 말한다. 이러한 누화가 발생하는 경로는 크게 다음의 3가지로 구분될 수 있다.
1)공통 임피던스를 통한 누화
2)전계를 통한 용량성 누화
3)자계를 통한 유도성 누화
이 3가지 형태의 누화 중에서도 고주파로 갈수록, 전계에 의한 용량성 누화가 다른 누화보다 더 우세하게 나타난다.
용량성 누화의 크기는 두 도체 사이에 존재하는 상호 커패시턴스에 비례한다. 두 도체 사이의 상호 커패시턴스는 그 도체의 면적을 작게 하고, 그들 사이의 거리를 증가시키면 간섭하는 두 도체 사이의 누화를 줄일 수 있다. 즉, 실제로 설계를 할 시에 이러한 두 도체 사이의 상호 커패시턴스를 고려하여야 한다는 것을 의미한다.
폐회로 내에서 전류가 흐를 때, 그 전류에 비례하여 자속이 생성되며, 이는 형성되는 매체의 자성과 회로의 구조에 의해 영향을 받는다.
최종적으로 용량성 누화와 유도성 누화를 합친 총 누화양은 다음의 <식 1>에 의하여 계산될 수 있다.
<식 1>
XTALK (dB) = 20 log(VVICTIM/VSOURCE)
PCB등 전자회로에서의 누화는 공통 임피던스에 의한 누화, 전계에 의한 용량성 누화, 자계에 의한 유도성 누화, 통상 이렇게 3가지 경로를 통해 이루어진다.
이 중 고주파에서는 용량성 누화가 가장 우세하게 나타나기 때문에, 기존에는, 용량성 누화의 상쇄에만 의존하여 누화 대책을 세워왔으며, 선간 존재하는 상호 커패시턴스를 구한 후, 이를 밸런싱(Balancing) 시켜줄 수 있는 C 값을 모듈러 잭의 PCB에 패턴으로 삽입하여 줌으로써 이를 상쇄시켜 주었으나, 이는 용량성 누화만을 고려한 것으로 Cat. 5와 Cat.5E의 규격에는 만족하였으나, 더 높은 주파수 대역 (100 MHz -> 250 MHz), 더 낮은 누화 양(-35.3 dB -> -44.3 dB @100 MHz)을 요구하는 Cat. 6급 모듈러 잭의 적용에는 한계가 있었기 때문에, 상기 제2 종래기술에서는, 평행한 Trace 간의 거리 D와 길이 L의 조정으로 용량성 누화를 평형 시켜주었다.
도 4는 상기 제2 종래기술에 의한 실제 카테고리 6급의 모듈러 잭이며, 도 5는 도 4의 PCB 패턴의 상세도이다.
결국, 상기 제2 종래기술에 의하면, UTP 케이블링 전송 선로 상에서 선 풀림에 의한 누화를 줄이기 위한 방법으로, 그 동안 무시되어 왔던 유도성 누화를 용량성 누화와 함께 고려하여 보다 성능이 개선된 방법으로 용량성 누화의 평형을 이루었을 뿐 아니라, 유도성 누화의 평형을 동시에 이루어 Cat. 6급을 만족하는 모듈러 잭을 제안하였다.
확실히, 카테고리 5급을 만족하는 상기 제1 종래기술에 비해, 상기 제2 종래기술은 카테고리 6급을 만족하며, 유도성 누화에 대해서도 평형을 이루어 제1 종래기술에 비해 개선을 이루기는 했다.
그러나, 상기 제2 종래기술 역시나, 도 3 및 도 5에서 보는 바와 같이, 건물에 장착되는 콘센트가 넓은 모듈러 잭을 염두에 둔 것으로, 플러그의 결합부보다 더 넓은 광폭부를 별도로 형성하여, 컴퓨터나 랜선 허브와 같은 일반 네트워크 장비에 장착되는 모듈러 잭 보다 커서, 컴퓨터나 랜선 허브에 나란히 밀착되어 장착되어야 하는 경우에는 사용될 수 없어, 상대적으로 적응성이 낮다는 문제점은 해소되지 못한다.
또한, 모듈러 잭의 설계에 있어, 지금까지의 개발된 모듈러 잭 제품의 기능은 주로 2 페어를 대상으로 하였으나, 4 페어 모두 통신을 할 수 있는 모듈러 잭의 개발에 대한 요구를 만족시킬 필요가 있었다.
제1 종래기술: 대한민국 특허 제379580호 '인쇄회로기판 패턴을 이용한 인핸스드 카테고리 5급 모듈라 잭' (2003년 03월 27일 등록)
제2 종래기술: 박건영, '용량성 및 유도성 누화 최소화에 의한 Category 6급 모듈라 잭 개발에 관한 연구', 한양대학교 대학원 전자 전기 제어계측 공학과 석사학위 논문, 2002년 12월
본 발명의 목적은, 상술한 제1 및 제2 종래기술의 공통된 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 플러그의 결합부와 거의 동일한 폭을 갖는 크기의 PCB를 사용하여 모듈러 잭을 형성함으로써, 컴퓨터나 랜선 허브와 같은 일반 네트워크 장비에 여러 개의 플러그가 나란히 밀착되어 장착될 수 있도록 적응성을 고도로 높인 PCB를 이용한 고 적응성 모듈러 잭을 제공하는 것이며, 더욱이 4 페어 통신이 가능한 모듈러 잭의 제공을 그 목적으로 하고 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 메쉬 구조의 PCB를 이용한 향상된 고 적응성 모듈러 잭은, 양면 PCB(10)에 다수 개의 패턴을 갖되, 적어도 신호선 패턴은, 상부 패턴과 하부 패턴을 갖고서 관통홀을 통해 연결되어 있으며, 각 신호선 패턴의 사이는 메쉬 그라운드 처리된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 각 신호선 패턴은 적어도 일부에서 꺾인 부분이 라운드진 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 각 신호선 패턴은 상호 대칭으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 각 신호선 패턴의 최외곽 신호선 패턴은, 상부 패턴이 PCB 외측으로 최대한 꺾여지는 것을 특징으로 한다.
가장 바람직하게는, 상기 각 신호선 패턴의 꺾여지는 부분은 'C'자 형태를 이루는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 각 신호선 패턴의 중앙 신호선 패턴들(24a, 25a) 간의 제1 간격은 상대적으로 좁고, 상기 중앙 신호선 패턴들(24a, 25a)과 이웃하는 신호선 패턴들(23a, 26a) 간의 제2 간격은 각각, 상대적으로 넓은 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제2 간격은 상기 제1 간격의 2배인 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 메쉬 그라운드는 상면 메쉬 그라운드(29a)와 하면 메쉬 그라운드(29b)가 메쉬 그라운드 관통홀(29c)로 연결되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 메쉬 그라운드 관통홀(29c)은 다수개가 형성되며, 모든 메쉬 그라운드가 하나로 연결되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 패턴들은 모두 신호선 패턴으로서, 4 페어 통신이 가능한 것이 바람직하다.
상술한 과제의 해결 수단에 의하면, 4페어를 모두 사용할 수 있는 랜 케이블이 연결된 모듈러 플러그의 결합부와 거의 동일한 폭을 갖는 크기의 PCB를 사용하여 모듈러 잭을 형성함으로써, 컴퓨터나 랜선 허브와 같은 일반 네트워크 장비에 여러 개의 플러그가 나란히 밀착되어 장착될 수 있으므로, 여러 개의 모듈러 잭이 밀착되어 형성되어 있는 기존의 일반 네트워크 장비에서도 별다른 추가적인 커넥터가 없이도 곧바로 사용할 수가 있고, 그러면서도 코일을 사용하지 않고 PCB 패턴만으로 카테고리 5E 혹은 카테고리 6 레벨의 요건을 만족시켜 주므로, 초고주파의 통신에 크게 기여할 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 모듈러 잭과 UTP 케이블 사진.
도 2는 제1 종래기술에 따른 PCB기판이 장착된 모듈러 잭이 벽 설치용 콘센트에 연결되는 분해사시도.
도 3은 제1 종래기술에 따른 카테고리 5E급 PCB의 패턴의 전후면을 나타낸 도면.
도 4는 제2 종래기술에 따른 카테고리 6 모듈러 잭의 전후면 사진.
도 5는 제2 종래기술에 따른 도 4의 모듈러 잭의 PCB 패턴의 상세도.
도 6은 PCB 패턴의 물리적 특성과 누화의 관련성에 대한 일반적인 관련성을 설명하는 표.
도 7은 도 6의 각종 파라미터의 의미를 설명하기 위한 패턴의 단면도.
도 8은 본 발명과 관련된 2 페어 모듈러 잭의 데이터 쉬트.
도 9는 본 발명과 관련된 2 페어 모듈러 잭의 PCB 상·하면 패턴 사진.
도 10은 본 발명과 관련된 2 페어 모듈러 잭의 케이싱 직전의 사진.
도 11은 본 발명과 관련된 2 페어 모듈러 잭의 케이싱 후의 사진.
도 12는 본 발명과 관련된 2 페어 모듈러 잭의 양면 PCB 상·하면의 패턴을 겹쳐서 도시한 도면.
도 13은 그라운드 패턴을 갖는 본 발명의 변형예를 설명하는 도면.
도 14는 본 발명과 관련된 2 페어 모듈러 잭의 양면 PCB의 부분 단면도.
도 15 및 도 16은, 본 발명과 관련된 2 페어 모듈러 잭의 정확한 측정을 위한 종래의 트랜스포머를 갖는 모듈러 잭 전문 제조사의 제품에 대한 측정 그래프.
도 17 및 도 18은, 본 발명과 관련된 2 페어 모듈러 잭의 측정 그래프.
도 19는 본 발명에 관한 4 페어 모듈러 잭의 PCB 하면의 라운드 패턴을 설명하기 위한 도면.
도 20은 본 발명에 관한 4 페어 모듈러 잭의 양면 PCB 상·하면의 패턴을 도시한 도면.
도 21은 본 발명에 관한 4 페어 모듈러 잭의 양면 PCB의 측면도.
도 22는 본 발명에 관한 4 페어 모듈러 잭의 양면 PCB의 상세 사시도.
도 23은 본 발명에 관한 4 페어 모듈러 잭의 양면 PCB의 부분 단면도.
도 24는 본 발명에 관한 4 페어 모듈러 잭의 양면 PCB 상·하면의 실제 사진.
도 25 내지 도 30은, 본 발명에 관한 4 페어 모듈러 잭의 측정 그래프.
도 31 내지 도 36은, 본 발명과 관련된 4 페어 모듈러 잭의 정확한 측정을 위한 종래의 트랜스포머를 갖는 모듈러 잭 전문 제조사의 제품에 대한 측정 그래프.
먼저, 본 발명의 실시예를 설명하기에 앞서, 본 발명과 관련된 본 발명자의 선출원발명 (출원번호: 특허출원 제2014-88897호) 의 2 페어 모듈러 잭의 실시예에 대하여 첨부된 도면 도 6 내지 도 18을 참조하여 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다. 다만, 상기 선출원은 본 발명의 선생기술이 되는 것은 아니며, 본 발명의 일부를 구성하여 본 명세서에도 편입되어 진다.
도 6은 PCB 패턴의 물리적 특성과 누화의 관련성에 대한 일반적인 관련성을 설명하는 표이고, 도 7은 도 6의 각종 파라미터의 의미를 설명하기 위한 패턴의 단면도이고, 도 8은 모듈러 잭의 데이터 쉬트이다.
한편, 도 9는 본 발명과 관련된 2 페어 모듈러 잭의 PCB 상·하면 패턴 사진이고, 도 10은 케이싱 직전의 사진이고, 도 11은 케이싱 후의 사진이고, 도 12는 양면 PCB 상·하면의 패턴을 겹쳐서 도시한 도면이고, 도 13은 그라운드 패턴을 갖는 본 발명의 변형예를 설명하는 도면이고, 도 14는 양면 PCB의 부분 단면도이다.
아울러, 도 15 및 도 16은, 본 발명과 관련된 2 페어 모듈러 잭의 정확한 측정을 위한 종래의 트랜스포머를 갖는 모듈러 잭 전문 제조사의 제품에 대한 측정 그래프이며, 도 17 및 도 18은, 본 발명과 관련된 2 페어 모듈러 잭의 측정 그래프이다.
본 발명의 관련발명 (선출원발명)
본 발명과 관련된 2 페어 모듈러 잭(1)은, 도 14에서 보는 바와 같은 양면 PCB(10)에 8개의 패턴을 갖되, 도 9 내지 도 12에서 보는 바와 같이, 각 패턴은 상부 패턴(11a)과 하부 패턴(11b)이 관통홀(11c)을 통해 연결되어 있으며, 각 패턴은 이웃하는 패턴과 최대한 멀어지도록 하면서, 즉, 상호 평행한 부분의 직선 길이가 최소화 되도록 하면서, 아울러 소정의 전체 길이는 확보되도록 꺾인 형태로 구성된다. 특히 신호선 간의 패턴은 가급적 멀어지도록 하여야 상호 간섭에 의한 크로스토크를 줄일 수 있다.
더욱이, 좁은 영역에서 최대한 패턴 간의 간격이 멀어지도록, 맨 가장자리의 패턴 (제1 패턴 및 제8 패턴) 은, 상부 패턴이 PCB 외측으로 최대한 꺾여지도록 하는 것이 바람직하다.
아울러, 신호선 패턴의 하부 패턴(11b)은 충분한 길이를 확보하도록 'ㄷ'자 형태를 이루는 것이 바람직하다. 다만, 제2 신호선 패턴은 제1 신호선 패턴과 제3 신호선 패턴 사이에 위치하므로, 여유 공간이 없으므로, 일직선 상으로 형성되는 것을 허용할 수 있다.
상기 모듈러 잭(1)은, 입력단의 1번, 2번 단자(J1, J2)가 송신단(Tx)으로, 그리고 3번, 6번 단자(J3, J6)가 수신단(Rx)으로 사용되는 모듈러 잭이며, 도 8의 데이터 쉬트에서 중요하게 고려해야 하는 부분은 크로스토크(Cross Talk) 부분이다. 참고로, 상기 모듈러 잭의 크로스토크는 100 MHz 주파수 대역에서 최소 -30 dB 이상의 결과이다.
누화(Cross Talk) 또는 NEXT을 줄이기 위한 방안으로는, 설계 시점부터 중요 항목에 대해서 미리 설계에 반영하면 많은 누화 감쇄를 예상할 수 있다.
도 6에는 누화를 줄일 수 있는 항목에 대해서 자세히 나타냈다. 이때, 각 파라미터의 의미를 도 7에서 설명하고 있는바, 파라미터 s는 패턴간의 간격이고, w는 패턴의 폭이며, t는 패턴의 두께, h는 유전체의 두께, εr은 유전율, 그리고 Zo는 특성임피던스를 각각 나타낸다.
예를들어, 패턴간 간격(s) 외의 다른 파라미터를 고정하고 패턴간 간격(s)을 멀어지게 할수록 크로스토크는 줄어들어 유리해지며, 또한 패턴의 폭(w) 외의 다른 파라미터를 고정하고 패턴의 폭(w)을 넓게 할수록 크로스토크는 줄어들어 유리해진다. 그러나, 문제는 PCB 전체의 폭이 정해져 있다는 점이며, 패턴의 폭이나 패턴 간의 간격을 계속 크게 할 수가 없고, 오히려 이들 값은 어느 한계가 있다는 점에서, 본 발명자는 그러한 한계점 내에서 패턴을 최대한 비틀면서 크로스토크를 최대한 줄이는 방향으로 발명을 완성하였다.
상기 패턴간 간격(s) 및 패턴의 폭(w) 외에도, 특성 임피던스(Zo), 패턴의 두께(t) 및 유전체의 유전율(εr)이 작아질수록 크로스토크가 줄어든다는 점은 있지만, 이들 세 가지 파라미터는 개발자가 좌우하기 힘든 측면이 있다. 즉, 특성 임피던스(Zo)는 다른 이유로 정해지는 측면이 있고, 유전체의 유전율(εr)은 제품의 가격을 낮추기 위해 거의 고정될 수 밖에 없으며, 패턴의 두께(t) 역시 얇게 하려면 그만큼 정밀한 공정이 필요하므로 비용이 추가된다는 한계점이 존재한다.
더 상술하면,
1. 두 패턴 사이의 S(스페이스) 항목의 값이 상승하는 만큼 누화도 역시 감쇄하며, 바람직한 범위는 0.05 mm에서 1.5 mm 사이 정도이며, 더욱 바람직한 범위는 0.5 mm에서 1.0 mm 사이 정도다. 단, 0.05 mm 이하 또는 1.5 mm 이상 설계 시 신호 패턴의 길이 조정이 필수적으로 필요하다. 더욱이, 상기 다수 개의 패턴 중의 인접하는 두 패턴 사이의 간격(스페이스)(s)과 패턴의 폭(w)의 비(s/w)는 0.7 내지 14 인 것이 가장 바람직하다.
2. W(Pattern 폭)을 넓게 상승하는 만큼 누화도 역시 감쇄하며, 최적 범위는 0.1 mm에서 2 mm 정도이다. 더욱 바람직하게는, 상기 다수 개의 패턴의 폭(w)과 기판의 높이(h)의 비(w/h)는, 0.1 내지 2 인 것이 좋다.
3. 특성 임피던스의 값을 상승하는 만큼 누화도 동시에 상승하는바, 가능하면 특성 임피던스는 100 옴으로 고정하는 것이 가장 좋으며, 그 이유는, UTP 선의 특성 임피던스가 100옴 이므로 전송에 손실이 없어야 하기 때문이다.
4. t(구리 두께 또는 동박 두께) 항목의 값이 상승하는 만큼 누화도 동시에 상승 하며, 최적 범위는 1/2 Zo에서 3 Zo 정도이다(동도금 포함).
5. 유전율 항목의 값이 내려가는 만큼 누화는 상승하며, 현재 PCB 원자재는 FR-4 사용하는바, 거의 4 정도 수치이다. 물론, 더 좋은 유전율 원자재가 있기는 하지만 원자재 코스트 관련하여 보통 PCB에는 FR-4 사용한다.
추가적으로 FR-4 의 h는 특성 임피던스와 누화의 밀접한 연관이 있으며, 그래서 h의 범위는 0.02 mm 에서 3 mm 정도 범위로 설정하는 것이 좋고, 특히 0.02 mm는 일반 PCB(RF-4)가 아닌 FPCB(플렉시블 양면 동박) 원자재를 사용할 경우에 가능한 범위이다.
상기 항목 중에 더 중요한 것은 누화를 많이 감쇄하는 만큼 그에 따른 PCB에 사용되는 원자재 코스트 (FR-4, 동박 두께 1/2, 1, 2 Zo 사양에 따라 가격이 다름) 와 공정 진행 코스트 (동 도금 두께의 상승은 공정 코스트의 원인) 와 특성 임피던스 연관이 있다. 그리하여 최대한 누화 dB을 감쇄하면서 동시에 원자재 코스트와 공정 진행 코스트 및 특성 임피던스를 고려하여 설계하는 것이 가장 좋다.
이제, 본 발명자는 이상의 여러 제약 조건을 극복하고자 양면 PCB(10)의 패턴을 여러가지로 변형하여 보았는바, 도 9 및 12에서 보는 바와 같이, 패턴을 형성하는 경우, 광폭부를 가지지 않고도 카테고리 5E 레벨 혹은 카테고리 6 레벨의 모듈러 잭을 구현할 수 있었다.
도 12에서 맨 좌측상단이 1번 입력 단자이며, 우측으로 순서대로 8번 단자까지이고, 맨 좌측 패턴부터 1번 패턴이라고 한다. 먼저, 가장 최적의 패턴 길이를 갖는 실시예는 다음과 같다.
(최적 실시예)
우선 패턴의 폭(w)은 공히 0.07 mm로 균일화했으며, 신호선을 1번, 2번, 3번, 및 6번 패턴으로 정해서 패턴을 형성했다. 각 패턴의 길이는 다음과 같다.
참고로, 평행한 부분이 반드시 상면에 존재하여야 하는 것은 아니나, 편의상 평행한 부분을 주로 상면에 배치하고, 하면에서의 선로는 평행하지 않은 부분으로 배치했다.
1번 패턴: 평행 길이(직선 길이): 6.28 mm + 나머지 길이: 8 mm = 14.28 mm
2번 패턴: 평행 길이(직선 길이): 5.67 mm + 나머지 길이: 2.2 mm = 7.87 mm
3번 패턴: 평행 길이(직선 길이): 6.1 mm + 나머지 길이: 10 mm = 16.1 mm
4번 패턴: 평행 길이(직선 길이): 5.8 mm + 나머지 길이: 3.3 mm = 9.1 mm
5번 패턴: 평행 길이(직선 길이): 5.8 mm + 나머지 길이: 3.2 mm = 9.0 mm
6번 패턴: 평행 길이(직선 길이): 5.6 mm + 나머지 길이: 10.8 mm = 16.4 mm
7번 패턴: 평행 길이(직선 길이): 0 mm + 나머지 길이: 9 mm = 9 mm
8번 패턴: 평행 길이(직선 길이): 9.5 mm + 나머지 길이: 0 mm = 9.5 mm
참고로, 이에 추가하여, 각 패턴의 평행한 부분 간의 간격(w)은, 1번 패턴과 2번 패턴의 경우, 동일 신호선이며 1번 패턴을 좌측으로 배치하기가 다소 여유가 있으므로 1.5 mm 정도로 크게 하였고, 나머지 신호선 패턴끼리는 1.1 mm 정도로 하였으며, 신호선이 아닌 패턴들 간의 간격은 0.5 mm 정도로 하여, 상대적으로 간격을 좁게 배치하는 것이 바람직하다.
즉, 1번 패턴과 2번 패턴의 경우, 동일 신호선이며 1번 패턴을 좌측으로 배치하기가 다소 여유가 있으므로 비교적 간격을 크게 하였고, 나머지 신호선 패턴끼리는 중간 정도로 하였으며, 신호선이 아닌 패턴들 간의 간격은 상대적으로 좁게 배치하는 것이 바람직하다.
(길이에 대한 변형예)
상기 패턴의 길이는 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니며,
각 평행한 부분의 길이(직선 길이)는 (최적치)-4 mm ~ (최적치)+5 mm 정도의 범위로 설정되어도 된다. 일례로 1번 패턴의 직선의 길이를 2.28 ~ 11.28 mm의 범위로 해도 된다.
아울러, 상기 직선부가 아닌 나머지 길이 역시, (최적치)-5 mm ~ (최적치)+15 mm 정도의 범위로 설정할 수 있으며, 각 패턴의 총 선로의 길이의 범위는 대략, 신호 패턴의 경우에 한하여, (최적치)-10 mm ~ (최적치)+20 mm 정도의 범위로 설정될 수 있다.
(그라운드 패턴 삽입의 변형예)
추가적으로, 각 신호선 패턴의 사이에는 그라운드 패턴을 삽입하는 경우, 신호선들 간의 간섭을 줄여서 크로스토크를 더욱 작게 하는 것이 가능하다.
도 13에서 보듯이, 동일 조건 하에서, 패턴 간 간격(s)이 4 이었을 때에, NEXT = 190 mV 였고, 다시 패턴 간 간격(s)을 12 로 띄웠을 때에, NEXT = 50 mV 였으나, 이들 신호선 패턴 사이에 그라운드 패턴을 삽입하였을 때에는 동일 조건 하에서 EXT = 8 mV 로까지 떨어지는 것을 알 수 있다.
이제, 양면 PCB(Printed Circuit Board)을 이용한 모듈러 잭의 크로스토크 성능을 측정한 결과를 설명한다.
상술한 바와 같이, 본 발명과 관련된 선출원발명에서는 트랜스포머 없이 통상적인 UTP 모듈러 프러그가 밀착하여 연속 배치되는 허브에 적합한 크기에 해당하는 PCB 만으로 모듈러 잭을 형성하였는바, 기존의 양면 PCB(Printed Circuit Board) 및 트랜스포머(Transformer)을 같이 갖는 구성으로 조합된 '가나전자' 회사의 'WT-51102-02' 제품의 모듈러 잭을 대조군으로 하여, 본 발명자의 선출원발명의 트랜스포머 부품이 없는 상태에서 양면 PCB 사양으로만 이루어진 모듈러 잭이, 동일한 성능을 내는 것을 측정 목표로 설정하였다. 참고로, 대조군 및 실험군 공히, 패턴의 두께(t)는 40 ㎛, 특성 임피던스(Zo)는 100 Ω 이었고 유전체의 두께(h)는 1 mm 및 유전율(εr)은 4.3 이었다.
먼저, 본 발명자의 선출원발명의 모듈러 잭에 대한 성능을 측정하기 앞서, 기존 측정 방법과 동일 검증 실시(Calibration)하기 위해, 기존 모듈러 잭 전문 제조 업체에서 판매하는 제품을 샘플로 구매하여 측정한 결과를 도 15 및 도 16에 나타내었다.
도 15 및 도 16은 본 발명과 관련된 2 페어 모듈러 잭의 정확한 측정을 위한 종래의 트랜스포머를 갖는 모듈러 잭 전문 제조사의 제품에 대한 측정 그래프인바, 도 15 및 도 16의 결과는 100 MHz 주파수 대역에서 약 -37 dB 의 결과가 나왔다. 정확하게는, 도 15의 경우 -37.634 dB이고, 도 16의 경우는 -37.024 dB로서, 0.61 dB 의 오차가 발생하였지만, -30 dB 이상이면, 모두 허용되는 오차의 범위 내이다. 양자의 전체적인 파형도 비슷한 파형이 나왔다. 이 결과는 측정하기 전의 캘리브레이션(Calibration)의 과정에 이상이 없다는 것을 의미한다. 도 15 및 도 16은, 현재 시장에 판매되는 모듈러 잭의 크로스토크 부분에 대한 성능을 알아본 것이다.
이런 결과를 바탕으로, 기존의 제품에 트랜스포머 부품이 없는 상태에서 양면 PCB 만으로 설계한 본 발명자의 선출원발명의 모듈러 잭에 대하여 동일한 방식으로 성능 시뮬레이션을 진행하였다. 외형 및 사이즈는 현재 시장에 판매되는 모듈러 잭과 동일하게 설계하였다.
이제는 양면 PCB(Printed Circuit Board) 설계를 이용하여 상기 본 발명자의 선출원발명의 최적 실시예 대로 실제 제작한, 모듈러 잭을 측정할 차례이다. 역시, 2개의 샘플의 시료를 측정하였으며 측정 포인트는, 기존 모듈러 잭 전문 제조 업체에서 판매하는 제품의 샘플과 동일하게 측정하였다.
샘플 2개의 시료를 측정한 결과, 도 17 및 도 18에서 보는 바와 같이, 100 MHz 주파수 대역에서 약 - 33 ~ - 36 dB의 결과가 나왔다. 정확하게는, 도 17의 경우는 -36.573 dB이고, 도 18의 경우에는 - 33.615 dB로서, 이 결과는, 기존 모듈러 잭 전문 제조 업체에서 판매하는 제품을 샘플 측정한 결과와 비슷한 결과의 수준이며, -30 dB 이상이면, 모두 허용되는 오차의 범위 내이다.
따라서, 지금까지의 측정 결과에 대한 분석으로는 기존의 양면 PCB(Printed Circuit Board) + 트랜스포머(Transformer) 구성으로 조합된 모듈러 잭에 대한 모듈러 잭의 누화(Cross Talk) 부분에 대한 성능을, 양면 PCB(Printed Circuit Board) 만으로 구현이 가능하다는 것을 이번 측정 결과에 대해서 알게 되었다.
즉, 기존의 트랜스포머 부품을 사용하지 않고 양면 PCB만으로 설계한 결과, 기존의 제품 성능을 보면 100 MHz 주파수 대역에서 Min -30 dB 이상 보다 휠씬 높은 결과 값을 가질 수 있었다.
결과에 대한 분석으로는 다음과 같다.
1. PCB 패턴의 폭을 제품 외형에 맞게 최적화 설계.(누화, 특성 임피던스 설계)
2. PCB 패턴 간의 간격을 제품 외형에 맞게 최적화 설계. (누화 설계)
3. 신호 패턴 길이를 제품 외형에 맞게 최적화 설계. (누화 설계)
4. Top & Bottom 사이드의 높이를 최적화 설계. (특성 임피던스 설계)
5. 신호 패턴의 동박 두께를 최적화 설계. (특성 임피던스 설계)
상기, 5 가지의 설계 방식은 제품형상 및 최대한 제작비용 감안하여 설계한 방식이다.
마지막으로, 도 14는, 양면 PCB 구조를 표현한 부분 단면도이다.
본 발명의 실시예
이제, 이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면 도 19 내지 도 36을 참조하여 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다. 본 발명에서 상기 관련발명(선출원발명)과 유사한 부분은 유사한 부재번호를 붙이고, 자세한 설명은 생략하며, 파라미터 역시 동일한 부분은 명세서를 간략화하기 위하여 더 이상 추가적인 설명을 생략한다.
도 19는 본 발명에 관한 4 페어 모듈러 잭의 PCB 하면의 라운드 패턴을 설명하기 위한 도면이고, 도 20은 본 발명에 관한 4 페어 모듈러 잭의 양면 PCB 상·하면의 패턴을 도시한 도면이고, 도 21은 본 발명에 관한 4 페어 모듈러 잭의 양면 PCB의 부분 단면도이며, 도 24는 본 발명에 관한 4 페어 모듈러 잭의 양면 PCB 상·하면의 실제 사진이다.
도 25 내지 도 30은, 본 발명에 관한 4 페어 모듈러 잭의 측정 그래프이고, 도 31 내지 도 36은, 본 발명과 관련된 4 페어 모듈러 잭의 정확한 측정을 위한 종래의 트랜스포머를 갖는 모듈러 잭 전문 제조사의 제품에 대한 측정 그래프이다.
본 발명은 선출원발명의 2 페어 통신이 가능한 모듈러 잭의 개발 내용을 기본으로 하여, 이에서 더 나아가 4 페어 통신이 가능한 모듈러 잭을 목표로 하기 위해, 더욱 현저한 특성 임피던스 설계와 누화를 줄이는 PCB 설계를 행하였다.
먼저, 도 19 (a)에서 보는 바와 같이, 선출원발명의 PCB 기판(10)의 패턴과 패턴 사이는 FR-4와 같은 부도체로 되어 있으나, 본 발명의 PCB 기판(20)의 패턴과 패턴 사이는 도 19 (b)에서 보는 바와 같이, 구리와 같은 도전성 재질의 메쉬 그라운드(29)로 채워져 있는바, 즉, PCB의 빈 공간을 모두 메쉬 처리하도록 설계함으로써 선출원발명에 비해 우수한 누화 감쇠 효과를 갖도록 한다.
또한, 이들은 도 21 및 도 22에서 보는 바와 같이, 메인이 되는 상면 메쉬 그라운드(29a)와 하면 메쉬 그라운드(29b)가 메쉬 그라운드 관통홀(29c)로서 연결되어 있고, 게다가 패턴들에 의해 독립 형태로 격리된 메쉬들 역시 메쉬 그라운드 관통홀(29c)로서 연결되어 있으며, 바람직하기로는 모든 메쉬 그라운드들은 하나로 연결되어 있다.
따라서, 패턴과 패턴 사이가 공통의 메쉬 그라운드(29)로 채워진 본 발명의 PCB 기판(20)의 모듈러 잭은, 선출원발명의 PCB 기판(10)의 모듈러 잭에 비해, 보다 우수한 누화 감쇠 효과를 갖는다.
더욱이, 도 19 (a)에서 보는 바와 같이, 선출원발명의 PCB 기판(10)의 패턴은 'ㄷ'자 형과 같이 구부러진 형상을 가지고 있었으나, 본 발명의 PCB 기판(20)의 패턴은 도 19 (b)에서 보는 바와 같이, 'C'자 형과 같이 라운드 형상을 가지고 있다. 즉, 선출원발명의 각 패턴의 구부러진 지점을, 본 발명에서는 모두 라운드 패턴으로 설계한다.
따라서, 본 발명의 라운드 패턴을 갖는 PCB 기판(20)의 모듈러 잭은, 선출원발명의 구부러진 패턴을 갖는 PCB 기판(10)의 모듈러 잭에 비해, 더욱 우수한 특성 임피던스 및 누화 감쇠 효과를 갖으며, 도 25 내지 도 30에서 보는 바와 같이 4 페어 통신의 경우에도 -30 dB 이상의 우수한 누화 감쇠 효과를 갖는다.
참고로, 본 발명에 관한 모듈러 잭의 가장 바람직한 실시예의 PCB 기판의 경우인 상기 도 19의 PCB 기판(20)에서, 부재번호 21 내지 28은 각각 1번 단자 내지 8번 단자에 해당하며, 1번 단자(21)와 2번 단자(22)가 제1 페어를 구성하고, 3번 단자(23)와 6번 단자(26)가 제2 페어를 구성하고, 4번 단자(24)와 5번 단자(25)가 제3 페어를 구성하며, 7번 단자(27)와 8번 단자(28)가 제4 페어를 구성한다.
본 발명의 모듈러 잭의 기판에서는 모든 단자가 통신에 사용되므로, 도 20에서와 같이, 각 패턴은 좌우 대칭을 이루는 것이 바람직하다. 도 20 (a)는 상면 패턴(21a ~ 28a) 및 상면 메쉬 그라운드(29a)를 도시하고 있고, 도 20 (b)는 하면 패턴(21b ~ 28b) 및 하면 메쉬 그라운드(29b)를 도시하고 있다. 부재번호 21c 내지 28c 는 각각, 각자의 단자의 상면 패턴과 하면 패턴을 연결하는 관통홀이며, 부재번호 29c 는, 상면 메쉬 그라운드(29a)와 하면 메쉬 그라운드(29b)를 하나로 연결하기 위한 관통홀이다. 즉, 본 발명은 독립된 메쉬 영역이 없게 설계함으로써 누화 현상을 더욱 억제하는 것이다.
추가적으로, 통신 단자와 페어간의 관계를 상기 실시예와 같이 정할 때에, 최악의 누화가 발생하는 경우는, 구조상 제2 페어와 제3 페어간에 발생한다. 따라서, 제3 단자 내지 제 6 단자 사이에는 특별한 간격 조정이 필요하다.
즉, 도 23에서 보는 바와 같이, 각 패턴의 폭을 'W'로 하였을 경우, 제2 페어에 해당하는 4번 단자의 패턴(24a)과 5번 단자의 패턴(25a) 사이의 간격을 'W' 만큼 이격시키고, 이들과 제2 페어에 해당하는 3번 단자의 패턴(23a)과 6번 단자의 패턴 사이의 간격은 각각 '2W' 이상으로 이격시키는 것이다.
이렇게 설계함으로써, 특히 4 페어 모듈러 잭에서 누화에 가장 문제가 되는 제2 페어 및 제3 페어 간의 누화를 최대한 억제할 수 있도록 한다.
도 24는 상기 본 발명의 최적 실시예에 따른 실제 PCB 기판 사진이며, 도 24 (a)는 상면, 도 24 (b)는 하면의 패턴 사진이다.
이제, 상기 PCB 기판을 갖는 본 발명의 모듈러 잭의 측정 결과를 도 25 내지 도 30에 도시하였는바, 도 25는 제1 페어와 제2 페어 간의 측정 결과이고, 도 26은 제1 페어와 제3 페어 간의 측정 결과이고, 도 27은 제1 페어와 제4 페어 간의 측정 결과이고, 도 28은 제2 페어와 제3 페어 간의 측정 결과이고, 도 29는 제2 페어와 제4 페어 간의 측정 결과이며, 도 30은 제3 페어와 제4 페어 간의 측정 결과이다. 참고로, 대조군 및 실험군 공히, 측정에 사용된 기판의 패턴의 폭은 0.35 mm, 두께는 0.04 mm이고, 특성 임피던스(Zo)는 103 Ω 이었고, 기판 유전체(도 21의 상면 패턴과 하면 패턴 사이의 공간에 형성됨) 유전율(εr)은 4.3 (일례로 FR-4) 이며, 두께는 1.0 mm였다.
상기 측정 결과의 경우 모두, 100 MHz 에서 Min -30 dB 이상을 만족하였으며, 최악의 경우인 제2 및 제3 페어의 누화 역시, -30.037 dB의 결과로서, 오차 범위 내로 나왔다.
한편, 도 31 내지 도 36은, 가나 전자의 실제 4 페어 통신용 모듈러 잭을 구입하여 동일한 조건으로 측정한 누화 측정 결과치이다. 도 31 내지 도 36은 각각, 순서대로 도 25 내지 도 30의 페어 쌍에 대응한다. 양자는 크기나 복잡성에 있어서 차이가 크지만, 측정 결과치는 큰 차이가 없이 Min -30 dB 이상을 만족하고 있는바, 결국 본 발명의 4 페어 통신용 모듈러 잭이 복잡성 및 크기에 있어서 매우 우수한 기술임을 알 수 있을 것이다.
이상, 본 발명을 최적 실시예 및 변형예를 기준으로 설명하였으나, 이외에도 여러가지 변형이 가능하며, 앞에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
(본 발명)
1 : 모듈러 잭
10 : 관련발명의 PCB 기판
11a: 1번 상부 패턴 11b: 1번 하부 패턴
11c: 1번 관통홀
20 : 본 발명의 PCB 기판
21 : 1번 단자 21a: 1번 상부 패턴
21b: 1번 하부 패턴 21c: 1번 관통홀
22 : 2번 단자 22a: 2번 상부 패턴
22b: 2번 하부 패턴 22c: 2번 관통홀
...........
28 : 8번 단자 28a: 8번 상부 패턴
28b: 8번 하부 패턴 28c: 8번 관통홀
29 : 메쉬 패턴 29a: 상부 메쉬 그라운드
29b: 하부 메쉬 그라운드 29c: 메쉬 그라운드 관통홀
(제1 종래기술)
30 : 플러그 31: 콘센트
32: 모듈라 잭 33: PCB 기판

Claims (10)

  1. 양면 PCB(10)에 다수 개의 패턴을 갖되,
    적어도 신호선 패턴은, 상부 패턴과 하부 패턴을 갖고서 관통홀을 통해 연결되어 있으며, 각 신호선 패턴의 사이는 메쉬 그라운드 처리된 것을 특징으로 하는 메쉬 구조의 PCB를 이용한 향상된 고 적응성 모듈러 잭.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각 신호선 패턴은 적어도 일부에서 꺾인 부분이 라운드진 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 메쉬 구조의 PCB를 이용한 향상된 고 적응성 모듈러 잭.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각 신호선 패턴은 상호 대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 메쉬 구조의 PCB를 이용한 향상된 고 적응성 모듈러 잭.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 각 신호선 패턴의 최외곽 신호선 패턴은, 상부 패턴이 PCB 외측으로 최대한 꺾여지는 것을 특징으로 하는 메쉬 구조의 PCB를 이용한 향상된 고 적응성 모듈러 잭.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 각 신호선 패턴의 꺾여지는 부분은 'C'자 형태를 이루는 것을 특징으로 하는 메쉬 구조의 PCB를 이용한 향상된 고 적응성 모듈러 잭.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 각 신호선 패턴의 중앙 신호선 패턴들(24a, 25a) 간의 제1 간격은 상대적으로 좁고, 상기 중앙 신호선 패턴들(24a, 25a)과 이웃하는 신호선 패턴들(23a, 26a) 간의 제2 간격은 각각, 상대적으로 넓은 것을 특징으로 하는 메쉬 구조의 PCB를 이용한 향상된 고 적응성 모듈러 잭.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 간격은 상기 제1 간격의 2배인 것을 특징으로 하는 메쉬 구조의 PCB를 이용한 향상된 고 적응성 모듈러 잭.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 메쉬 그라운드는 상면 메쉬 그라운드(29a)와 하면 메쉬 그라운드(29b)가 메쉬 그라운드 관통홀(29c)로 연결되는 것을 특징으로 하는 메쉬 구조의 PCB를 이용한 향상된 고 적응성 모듈러 잭.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 메쉬 그라운드 관통홀(29c)은 다수개가 형성되며, 모든 메쉬 그라운드가 하나로 연결되는 것을 특징으로 하는 메쉬 구조의 PCB를 이용한 향상된 고 적응성 모듈러 잭.
  10. 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 패턴들은 모두 신호선 패턴인 것을 특징으로 하는 메쉬 구조의 PCB를 이용한 향상된 고 적응성 모듈러 잭.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100379580B1 (ko) 2000-10-04 2003-04-10 이중근 인쇄회로기판 패턴을 이용한 인핸스드 카테고리 5급모듈라 잭

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
제2 종래기술: 박건영, '용량성 및 유도성 누화 최소화에 의한 Category 6급 모듈라 잭 개발에 관한 연구', 한양대학교 대학원 전자 전기 제어계측 공학과 석사학위 논문, 2002년 12월

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102481807B1 (ko) * 2022-07-20 2022-12-27 마루네트웍스 주식회사 패치 패널용 pcb 및 이를 포함하는 네트워크 진단 패치 패널

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