KR20200044844A - 인라인 압축 rf 커넥터 - Google Patents

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KR20200044844A
KR20200044844A KR1020207007387A KR20207007387A KR20200044844A KR 20200044844 A KR20200044844 A KR 20200044844A KR 1020207007387 A KR1020207007387 A KR 1020207007387A KR 20207007387 A KR20207007387 A KR 20207007387A KR 20200044844 A KR20200044844 A KR 20200044844A
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에마드 서브
로버트 베디엔트
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칼라일 인터커넥트 테크놀로지스, 인크.
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Abstract

동축 커넥터(10)는, 내부 도체(50)와 외부 도체(54)를 갖는 케이블(16)을 수납하도록 구성된 내부 구멍(62)을 갖는 몸체 부재(12)를 구비한다. 중심 도체 부재(20)는, 케이블(16)의 내부 도체(50)와 맞물리도록 구성된다. 관형 접지 슬라이드(18)는, 중심 도체 부재(20)상에서 연장되어 있고 전단부와 후단부를 갖되, 이때의 슬라이드(18)의 후단부(32)는 몸체 부재(12)상에서 축방향으로 이동 가능하기 위해 상기 몸체 부재(12)와 맞물린다. 스프링(36)은, 몸체 부재(12)의 외부 표면과 맞물리고, 몸체 부재(12)에 대해 접지 슬라이드(18)를 편향시키기 위해 접지 슬라이드(18)의 후단부에 접하도록 구성된다. 도전성 슬리브(14)는, 몸체(12)상에 압입하도록 구성된 후단부(32)를 갖는다. 이 슬리브(14)는, 몸체 부재(12)를 통해 스프링(36) 및 접지 슬라이드(18)를 붙잡도록 한층 더 구성되고, 몸체 부재(12)와의 전기적 접속을 제공하기 위한 이동 가능형 접지 슬라이드(18)의 전단부(30)에 접촉하도록 그 슬리브의 전단부(30)에 복수의 스프링 핑거들(92)을 갖는다.

Description

인라인 압축 RF 커넥터
본 발명은, 일반적으로, 전기 및 데이터 신호를 처리하기 위한 케이블류와 커넥터류에 관한 것으로, 구체적으로는 압축 가능형 도체 부품을 갖는 커넥터에 관한 것이다.
RF 케이블류와 관련 커넥터류는, 시험 및 데이터 신호 전송을 포함하는 다양한 상이한 애플리케이션들에 사용된다. 이러한 애플리케이션들은, 회로 기판 신호 흔적과의 인터페이스를 위한 커넥터 및/또는 그 밖의 연결 커넥터류를 필요로 할 수도 있다. 또한, 각종 애플리케이션들은, 예컨대, 전자 전원장치, 센서, 활성체, 회로 기판, 버스, 전선 작업설비(wiring harness)와, 제어신호들과 전원신호들의 형태로 전기를 수송하는데 필요한 전기 통로를 제공하는 그 밖의 부재들과의 사이에서 이루어져야 하는 전기적 접속을 위한 접속 면에서 고밀도의 커넥터류를 포함할 수도 있다. 특정한 환경과 애플리케이션들에서 작동하기 위한 신호 무결성과 신뢰성 요구사항들이 절박하므로, 접지와 신호의 분리가 우수한 것이 중요하다. 그래서, 이것은 특히 고주파 RF 애플리케이션에 관련되어 있다. 또한, 이러한 커넥터류와 커넥터류 내부에서의 접점은, 넓은 주파수 범위와 아주 다양한 환경 조건들, 이를테면 기계적, 진동, 넓은 온도 범위 등에서 작동되어야 한다.
각종 해결책들이 제안되고 있지만, 그 해결책들은 복잡한 경우고 있고, 많은 수의 부품을 필요로 함에 따라서, 비용이 많이 든다. 더욱이, 어떠한 해결책들은, 그들의 응용에 있어서 제한되고, 패키징하여서 그 밖의 커넥터류와 연결되거나 회로 기판 시나리오내에서만 연결 가능할 수도 있는 방법에 있어서 제한된다. 이 때문에, 그들은, 그 해결책들이 RF신호만 또는 전원신호 애플리케이션만을 지원할 수 있고 전용이 될지도 모르는 신호 애플리케이션에서 제한된다. 또한, 기존의 해결책들은, 신호 연결 인터페이스에서 넓은 허용오차 변화를 처리할 수 없는 경우도 많다.
또한, 압축 가능형 부품들을 구현하는 접점들의 예들은, 360도 지락(grounding)을 제공하는데 사용된 스프링 부품이 종종 너무 자주 변함에 따라 부족해진다. 압축 가능형 또는 스프링 편향식(biased) 접지 부재들을 구현하는 그 커넥터들은, 실제의 스프링 부재를 접지 경로에 내장하므로, 스프링 가요선(spring flex)들로서 임피던스 변화를 일으킬 것이다. 그 밖의 설계들은, 압축 가능형 인터포저 부품들을 사용하여 허용오차 문제를 해결하고 내부에 도전성 부재들이 있는 탄성중합체층들을 갖는다. 상기와 같은 설계들은, 적절한 용도를 위해 상당한 체결력을 필요로 하고 여전히 접지신호 무결성의 불일치를 일으킬 수 있다.
따라서, 360도 접지뿐만 아니라 일관된 접지신호 무결성도 제공하는 RF신호 처리용 인라인(inline) 커넥터를 제공하는 것이 바람직하다. 규모 가변적(scalable)이고 패키징되어 하이브리드 RF 및 파워 커넥터들에 사용될 수도 있는 상기와 같은 커넥터를 제공하는 것이 한층 더 바람직하다. 넓은 허용오차 변화를 처리 및 관리하면서 보드 대 보드, 케이블 대 보드 및 케이블 대 케이블 애플리케이션들을 지원하도록 작동된 커넥터 설계에도 바람직하다.
동축 커넥터는, 내부 및 외부 도체를 갖는 케이블을 수납하도록 구성된 내부 구멍을 갖는 몸체 부재를 구비한다. 스프링 편향식 중심 도체 부재는, 케이블의 내부 도체와 맞물리도록 구성된다. 관형 접지 슬라이드는, 중심 도체 부재상에서 연장되도록 구성되고, 슬라이드의 후단부(rear end)는 몸체 부재상에서 축방향으로 이동 가능하기 위해 몸체 부재와 맞물린다. 스프링은, 몸체 부재의 외부 표면과 맞물리도록 구성되고, 몸체 부재에 대해 접지 슬라이드를 편향시키기 위해 접지 슬라이드에 접하도록 위치 결정되어 있다. 도전성 슬리브는 몸체상에 압입되고, 이 도전성 슬리브는 몸체 부재를 통해 스프링 및 접지 슬라이드를 붙잡는다. 도전성 슬리브는, 상기 커넥터의 전단부(front end)에서 몸체 부재와의 전기적 접속을 제공하기 위한 이동 가능형 접지 슬라이드의 전단부에 접촉하도록 구성되는 슬리브의 전단부에 복수의 스프링 핑거(finger)들을 구비한다.
본 명세서의 일부에 포함되고 그 일부를 구성하는 첨부도면들은, 본 발명의 실시예들을 도시한 것이고, 상기 주어진 본 발명의 일반적인 설명과 함께, 아래에 나타낸 상세한 설명은 본 발명을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터의 사시도다.
도 2a는 도 1에 도시된 본 발명의 상기 실시예에 따른 커넥터의 부재들의 분해도다.
도 2b는 도 1에 도시된 본 발명의 상기 실시예에 따른 커넥터의 그 밖의 부재들의 분해도다.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 상기 실시예에 따른 커넥터의 부분 단면도에서의 측면도다.
도 4a는 도 1에 도시된 본 발명의 상기 실시예에 따른 커넥터의 부분 단면도에서의 측면도다.
도 4b는 도 1에 도시된 본 발명의 상기 실시예에 따른 커넥터의 부분 단면도에서의 측면도다.
도 5는 도 1에 도시된 본 발명의 상기 실시예에 따른 커넥터를 사용한 커넥터 조립체의 사시도다.
본 발명은, 종래기술에서의 여러 가지 요구사항을 해결하고, 일반적인 종래기술에 관해 스프링 편향식 중심 도체 부재와, 케이블의 외부 도체에서 제공한 접지신호를 전기적으로 반영하는 스프링 편향식 접지 슬라이드와의 양쪽의 인라인 압축을 제공하는 RF 커넥터를 제공함으로써 향상시킨다. 독립적 스프링 편향식 중심 도체 부재와 접지 슬라이드는, 인쇄회로 기판상의 도전 패턴이나 신호 흔적(trace)에, 또는 또 하나의 연결 케이블 커넥터의 대응한 부재들에, 직접 신호들을 반송한다. 이러한 인라인 커넥터류는, 개별적으로 사용될 수 있고, 고밀도 커스텀 레이아웃이나 일반적으로 이용 가능한 산업용 커넥터 플랫폼들에도 패키징될 수도 있다. 하지만, 여기서 설명된 그 커넥터와 케이블이 RF 신호들과 특히 고주파 RF신호들에 적절하다.
도 1로 가면, 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터(10)가 도시되어 있다. 이 커넥터(10)는, 케이블(16)을 수납하도록 구성된 몸체 부재(12)를 구비한다. 이 몸체 부재는, 예를 들면, 적절하게 강건한 금속재료, 이를테면 베릴륨동, 니켈 실버, 청동으로 제조되어 있다. 일반적으로, 상기 케이블은, 내부 도체와 외부 도체를 갖는 동축 케이블일 것이다. 몸체 부재는, 그 케이블과 노출된 내부 및 외부 도체(50, 54)를 수납하고, 커넥터의 단부에서, 접지 신호를 포함하는 상기 도체들의 신호들을 제공하기 위해 여기서 설명된 것과 같은 상기 케이블과 전기적으로 결합한다. 내부 도체(50)는 커넥터의 스프링 편향식 중심 도체 부재(20)와 접속되고, 그 케이블의 외부 도체는 몸체 부재(12) 및 스프링 편향식 접지 슬라이드(18)와 전기적으로 접속된다. 도 1에 도시된 것처럼, 상기 중심 도체 부재(20)와 접지 슬라이드(18)는, 적절한 도전 패턴이나 그 밖의 커넥터와 맞물리기 위한 상기 커넥터(10)의 단부에 제공되어 있다. 상기 중심 도체 부재(20)와 접지 슬라이드(18) 양쪽은, 본 발명의 일 특징에 따라 압축 가능하다.
도 1 및 도 3으로 가면, 도전성 슬리브(14)는, 그 접지 슬라이드와 중심 도체 부재를 덮고 여기서 설명된 것처럼 몸체 부재(12)의 단부와 접속된다. 본 발명의 일 특징에 따라, 도전성 슬리브는, 상기 커넥터의 단부(22)에 있어서 바깥으로 접지 슬라이드(18)와의 전기적 접촉을 제공하므로, 상기 커넥터의 단부에 매우 가까운 접지 신호를 제공한다. 이것은, 상기 케이블의 보다 강건한 접지신호나 외부 도체를 제공한다. 아울러, 종래기술의 단점들을 해결하기 위해서, 도전성 슬리브는, 도시된 것처럼, 접지 슬라이드(18)를 편향시키고 있는 스프링 부재를 통과하는 접지 경로를 없앤다. 개시된 실시예는, 반경질의 편안하고 유연한 RG 스타일 케이블을 포함하는 케이블류의 다수의 크기와 구성들을 적절하게 수용하는 크기로 되어도 된다. 이 때문에, 케이블(16)과 그것의 구성은 제한되지 않고 있다. 또한, 상기 부품의 고유 치수와 관 형상은 본 발명에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 본 발명은, .034-.141 사이즈의 케이블의 용도일지도 모른다. 이 때문에, 상기 몸체 부재, 접지 슬라이드, 및 슬리브의 직경들 및 외부 치수들 및 그 밖의 치수들은, 특별한 사이즈 케이블 및 애플리케이션용으로 변경될지도 모른다. 또한, 원하는 주파수 응답과 임피던스에 따라, 상기 접지 슬라이드와 슬리브의 단부 형상들의 선단 형상들뿐만 아니라 여기서 설명된 것과 같은 중심 지지 부재의 형상과 장소도, 상기 케이블용으로 바람직한 주파수 응답과 임피던스 값들을 얻기 위해 달라질지도 모른다.
도 2a 및 2b는 상기 도시된 실시예에 내장된 것처럼 커넥터(10)의 각종 부품과 부재들의 분해도다. 보다 구체적으로는, 도 2a는 본 발명의 중심 도체 부재(20)를 형성하기 위한 부품들을 도시한 것이고, 함께 맞추고 단일의 부재를 형성하도록 구성되는 전방부(30)와 후방부(32)를 구비한다. 상기 전방부(30)와 후방부(32)는, 함께 스프링 편향식 또는 스프링 장착식(spring-loaded) 핀(pin) 부재(34)가 들어있게 된다. 이러한 스프링 편향식 핀들은, 이를테면 미국 텍사스주 어빙의 Plastronics제 H-핀들이 상업적으로 입수 가능하다. 그 핀은, 적절하게 도전재, 이를테면 베릴륨동으로 제조되어도 좋다. 일 실시예에서, 스프링 편향식 핀(34)은 2개의 상호작용 절반부들(34a, 34b)을 구비하여, 이 절반부들은 함께 또는 떨어져 활주하고 이 절반부 사이에 스프링(36)이 붙잡혀 있어서 스프링 바이어스를 상기 스프링 편향식 핀(34)의 대향하는 각 단부(35a, 35b)에 제공할지도 모른다. 도 2a와 도 3의 단면도에 도시된 것처럼, 스프링 편향식 핀(34)은, 구멍(31)이 내부에 형성된 전방부(30)내에 끼워진다. 상기 선단(35a)은, 그 전방부내에 형성된 적절한 개구(38)를 통과해 노출된다. 후방부(32)의 단부(40)는, 나머지 핀 선단(34b)과 맞물리고 또한 전방부(30)의 상기 구멍의 수납용 단부에 끼워짐에 따라서 그 구멍을 밀봉하고 상기 스프링 편향식 핀(34)이 들어 있다. 선단(35b)과, 후방부(32)와의 맞물림은, 중심 도체 부재(20)를 위한 전기적 접속도 제공한다. 숄더(shoulder)들 42, 44는 그 중심 도체 부재의 후방부(32)상에 형성되고, 숄더 42는 전방부(30)의 단부에 대해 접하여 구멍(31)을 밀봉하고 핀(34)이 들어 있다.
후방부(32)는, 도 2a에 도시된 것처럼, 케이블(16)의 내부 도체(50)를 수납하여 맞물리도록 중공 구멍(46)도 구비한다. 일 실시예에서, 케이블(16)의 내부 도체나 와이어(50)는, 그 구멍(46)에 삽입되고, 이를테면 납이 그 구멍(46)으로 흘러 접근하는 적절한 개구(54)를 통해 납땜될 수도 있다. 이렇게 하여, 중심 도체 부재(20)는 케이블(16)의 내부 도체와 전기적으로 접속되고, 상기 신호는 스프링 편향식 핀(34)의 핀 선단(35a)에서 제공된다. 또한, 케이블(16)은 여기서 설명된 것과 같은 커넥터(10)의 몸체 부재(12)와 결합하는 도 3에 도시된 것과 같은 외부 도체(54)도 구비한다. 후방부(30)의 단부(40)와 전방부(30)의 구멍(31)은, 상기 개시된 실시예에서 압입에 의해 맞물리지만 그 밖의 결합하는 수단도 사용될지도 모른다. 중심 도체 부재(20)를 형성하기 위해서는, 스프링 편향식 핀(34)은, 전방부(30)내에 강하되고 나서 후방부(32)에 압입되어 도 3에 도시된 것처럼 단일의 중심 도체 부재를 제공한다.
이제 도 2b로 가면, 본 발명의 상기 커넥터의 그 밖의 부재들이 분해도에 도시되어 있다. 케이블(16)은, 내부 도체(50)와 외부 도체(54)가 노출된 상태로 도시되어 있다. 일반적으로, 내부 도체(50)와 외부 도체(54)를 분리하는 적절한 유전체(55)가 존재한다. 또한, 절연 재킷(57)은, 외부 도체(54)를 덮을지도 모른다. 커넥터(20)에서 활용된 상기 도시된 동축 케이블의 구성은, 본 발명에 한정되는 것은 아니다. 케이블(16)을 중심 도체 부재(20)로 고정하며 중심 도체 부재(20)와 케이블(16)의 단부와의 경계면에서 절연성을 제공하기 위해서, 내부 도체(50)를 수납하기 위한 중심 구멍(62)을 갖는 절연성 디스크 부재(60)는, 그 내부 도체가 중심 도체 부재내에 삽입되고 커넥터((10)의 중심 도체 부재(20)에 납땜되기 전에 그 내부 도체 상에 설치된다. 디스크 부재(60)는, 적절한 절연재, 이를테면 유전체로 형성된다. 도 3에 도시된 것처럼, 그 디스크 부재는, 케이블(16)에 대해 스톱 구조와, 몸체 부재(12)의 구멍(62)에서의 그것의 맞물림을 제공한다.
몸체 부재(12)는, 케이블(16)을 수납하도록 구성된 내부 구멍(62)을 구비한다. 이 몸체 부재(12)는, 천이부(68)를 통해 전방부(66)에 천이하는 후방부(64)를 구비한다. 일반적으로, 몸체 부재의 직경은, 여기서 설명된 것처럼, 케이블(16)에 맞물리거나 수납하도록 구성된 후방부(64)와 스프링(70)이 활주되어야 하는 전방부(66)와의 사이에서 아래쪽으로 점점 가늘어진다. 몸체 부재(12)는, 몸체 부재 후방부(64)의 표면으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 연장되고, 몸체 부재(12)상에 압입되는 도전성 슬리브(14)용 스톱 구조를 제공하는, 환형 링(72)도 구비한다. 상기 천이부(68)는, 커넥터(10)의 구성에 있어서 스프링(70)이 편향되어 있는 외부 숄더(69)도 제공한다.
이제 도 2b로 가면, 중심 도체 부재(20)가 케이블(16)로 고정되고 절연성 디스크 부재(60)로 고정되면, 그 후, 그 중심 도체 부재(20)는, 몸체 부재(12)와 결합될 수 있다. 천이부(68)는, 디스크 부재(60)가 위치결정된 내부 숄더(67)도 구비한다. 케이블(16)이 중심 도체 부재(20)를 갖는 몸체 부재(12)내에 위치결정되면, 상기 케이블 조립체는, 몸체 부재(12)의 후방부(64)에, 이를테면 납땜에 의해 고정될 수도 있다. 땜납은, 개구(74)를 통해 흘러 케이블(16)의 외부 도체(54)와 맞물림에 따라서 몸체 부재(12)와 케이블(16) 사이의 전기적 접속을 제공할 수도 있다. 따라서, 외부 도체(54)의 신호, 이를테면 접지신호는, 커넥터(10)의 몸체 부재(12)에 제공된다. 일반적으로, 납땜하기 전에 또는 그렇지 않은 경우 케이블을 몸체 부재(12)와 보다 영구적으로 접속하기 전에, 케이블의 단부와 디스크 부재(60)의 위치는, 확실히 오른쪽 위치에 있게 하도록 결정되어야 한다.
도 3을 참조하면, 상기 케이블(16)과 중심 도체 부재(20)가 몸체(12)와 고정된 상태로, 상기 중심 도체 부재는, 몸체 부재의 구멍(62)을 통해 연장되어 있고, 커넥터(10)의 선단 단부(22)에서 제공되게 이 구멍을 빠져 나간다.
상기 커넥터의 중심 도체(70)와 접지 슬라이드(18)간의 적절한 임피던스를 위해, 절연성 부재, 이를테면 절연성 중심 지지체(80)는, 중심 도체 부재(20) 위에 위치 결정된다. 상기 중심 지지체(80)는, 중심 도체 부재(20)상에 압입되고, 구체적으로는 중심 도체 부재상에서 환형 부재 42와 44 사이에 정지하도록 압입되어도 된다(도 2a 참조). 중심 도체 부재(25)는 구멍(82)을 통해 그 중심 지지체(80)내에 끼워진다. 외측 표면, 이를테면 외부 림(rim) 부재들(84)에 의해 제공된 표면들은 관형 접지 슬라이드(18)의 내측 표면에 맞물려서 상기 커넥터의 접지 슬라이드(18)내에 중심 도체 부재(20)를 적절히 위치 결정하거나 중앙에 둔다. 도 3에 도시된 것처럼, 중심 도체 부재(20)의 전방부(30)와 스프링 편향식 핀(34)은, 접지 슬라이드내에 매달려 중앙에 두어진다.
다시 도 3을 참조하면, 커넥터(10)를 구성하기 위해서는, 케이블과 중심 도체 부재가 몸체 부재(12)로 고정되어 있다면, 스프링(70)은 그 하우징상에 설치되어도 된다. 구체적으로는, 이 스프링은, 상기 몸체 부재의 전방부(66)의 외부 표면에서 맞물리고 결국은 몸체 부재에 대해 접지 슬라이드를 편향(bias)시키기 위해서 몸체 부재의 숄더(69)와 접지 슬라이드(18)의 후단부에 접하도록, 구성 및 설계되어 있다. 보다 구체적으로, 스프링(70)은, 몸체 부재(12)의 전방부(66) 위에 끼워지고 몸체 부재의 후방부(64)와 전방부(66) 사이에서 천이하는 천이부(68)에 의해 형성된 숄더(69)에 대해 접한다. 그 후, 일반적으로 관형 부재인 접지 슬라이드(18)는, 중심 도체 부재 위에서 연장되어 몸체 부재(12)와 맞물린다. 구체적으로, 접지 슬라이드(18)는 전단부(19)와 후단부(21)를 갖고, 적절한 재료, 이를테면 베릴륨동으로 형성되어도 된다. 도전성을 위해서, 접지 슬라이드는, 도전성 코팅, 이를테면 10-20마이크론의 금으로도 코팅될지도 모른다. 접지 슬라이딩하는 후단부(21)는, 몸체 부재의 일부와 맞물리고, 구체적으로는 몸체 부재(12)상에서 활주하고 스프링(70)에 의해 편향되도록 도 3에 도시된 것처럼 몸체 부재의 전방부(66)와 맞물린다.
본 발명의 상기 도시된 실시예에서, 몸체 부재의 전방부(66)는, 몸체 부재 전방부(66)의 단부로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 연장되어 있는 환형 리지(ridge)의 형태로 플레어부(flared portion)(90)를 구비한다. 보다 구체적으로, 도 2b에 도시된 것처럼, 전방부(66)는 복수의 스프링 핑거들(92)을 구비하고, 상기 환형 리지는 일괄적으로 그 스프링 핑거들의 플레어형 단부들에 의해 형성된다. 개개의 핑거는, 전방부(66)내에 형성된 슬롯들(93)에 의해 형성되어도 된다. 이렇게 하여, 스프링 핑거들(92)은, 몸체 부재(12)와 상기 환형 리지(90)에 가장 근접한 접지 슬라이드(18)와의 사이에 전기적 접점을 제공하기 위해 도 3에 도시된 것처럼 접지 슬라이드(18)의 내측 표면에 대해 상기 환형 리지(90)로 향하거나 환형 리지를 편향시킨다. 스프링 핑거들(92)에 의해, 접지 슬라이드는 인쇄 회로 기판이나 또 하나의 커넥터와의 접속과 이후의 접지 슬라이드(18) 및 스프링(70)의 압축 동안에 몸체 부재의 전방부(66)상에서 보다 쉽게 활주할 수 있다.
스프링(70) 및 접지 슬라이드(18)가 몸체 부재(12) 위에 설치되거나 몸체 부재와 맞물리면, 도전성 슬리브(14)는, 접지 슬라이드(18), 스프링(70) 및 몸체 부재의 전방부(66) 위에서 삽입된다. 보다 구체적으로, 도전성 슬리브의 후단부(96)는, 몸체 부재의 천이부(68)상에 압입되고, 안전한 압입을 위해 적절하게 설계 및 구성된다. 도전성 슬리브의 후단부(96)는, 몸체 부재의 숄더(72)에 대하여 접한다. 도전성 슬리브(14)의 내측 표면은, 접지 슬라이드(18)와 맞물리고 접지 슬라이드를 붙잡는 특징들을 포함한다. 보다 구체적으로, 도 2b와 도 3을 참조하면, 접지 슬라이드는, 접지 슬라이드의 후단부(21)로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 연장되어 있는 환형 리지(100)를 구비한다. 한편, 도전성 슬리브는, 반경방향으로 안쪽으로 연장되어 있는 내부 숄더(102)를 구비한다. 그 도전성 슬리브가 몸체 부재상에 압입될 때, 그 안쪽으로 연장되어 있는 숄더는, 상기 커넥터에서의 접지 슬라이드를 고정하고 그것의 이동을 스프링(70)의 바이어스하에 제한하기 위해 상기 바깥쪽으로 연장되어 있는 환형 리지와 맞물린다. 즉, 도전성 슬리브와 접지 슬라이드의 협동하는 부재들은, 접지 슬라이드를 스프링(70)에 대해 안쪽으로 죽 압축시키면서 도전성 슬리브가 상기 접지 슬라이드와 커넥터에서 떼어 내지지 않게 한다. 또한, 도전성 슬리브는, 도전재 이를테면 베릴륨동으로 형성되어도 된다. 일반적으로, 도전성 슬리브는, 접지 슬라이드(18)가 내부 도체(20)가 커넥터내에서 완전히 압축될 때, 그들은 도전성 슬리브의 전단부(98)와 대강 동일 평면상에 있는 길이의 치수다. 상기 스프링은, 예를 들면 도전성을 위해 전부가 귀금속 코팅으로 덮여도 좋은 적절한 재료, 이를테면 베릴륨동이나 스테인레스강으로 형성되어도 되고, 전형적으로는 직선 인치당 60 내지 90그램의 압축력의 범위에서 상기 완전히 압축된 스프링에 힘을 제공하도록 구성된다.
본 발명의 일 특징에 따라, 도전성 슬리브는, 커넥터의 선단 단부(22)에서 바깥으로 접지 슬라이드(18)와의 전기적 접점을 제공한다. 이것은, 접지 슬라이드에 즉각적인 접지 신호 경로를 제공한다. 또한, 본 발명의 해당 특징은, 스프링(70)을 접지 신호 경로의 일부로서 사용하지 않게 한다. 보다 구체적으로는, 도 2b 및 도 3을 참조하면, 도전성 슬리브(14)의 전단부(98)는, 도 3에 도시된 것처럼 접지 슬라이드의 전단부에 접촉하도록 구성되는 복수의 스프링 핑거들을 구비한다. 각 스프링 핑거는, 안쪽으로 연장되어 있는 환형 돌출부(104)를 구비하므로, 접지 슬라이드의 전단부(19)와 상기 커넥터의 전단부에 가장 가까운 접지 슬라이드와의 다중 접점들을 제공한다. 그 접점은 도전성 슬리브를 통과하여 직접 몸체 부재(12)에 접지 신호 경로를 제공하고, 스프링(70)은 접지 신호 경로의 일부를 구성하지는 않는다. 게다가, 스프링 핑거들과 환형 돌출부들(104)은, 기본적으로 접지 슬라이드 둘레에 360°로 연장되어 있어서, 기본적으로 상기 커넥터의 선단에서 접지 신호나 그 밖의 외부 도체 신호의 360°를 제공한다. 상기 스프링이 그 접지 경로에 포함되지 않기 때문에, 접지 슬라이드의 압축시 스프링이 구부러지는 중일 때에도, 일정한 임피던스를 제공한다. 중심 도체 부재와 접지 슬라이드 사이의 적절한 임피던스를 유지하기 위해, 중심 지지체(80)의 재료와 치수들이 선택된다. 본 발명의 일 실시예에서, 중심 지지체는, 적절한 유전체 예를 들면, PTFE, FEP, TPX, PEEK, Delrin, Ultem 등으로 제조된다. 바람직하게는, 도시된 발명에서 기재한 부품들의 조합과 그들의 방위는, 상기 케이블에서 50 ohm 임피던스를 제공한다. 중심 도체 부재와 접지 슬라이드 각각의 독립적 스프링 바이어스는, 상기 인쇄 회로 기판 또는 그 밖의 케이블 커넥터의 임의의 허용오차 문제를 충족시키고 해결하는 것에 대해 보다 융통성을 높인다. 여기서 도시되고 개시된 것처럼 상기와 같은 인라인 RF 커넥터는, 다수의 커스텀 레이아웃들에, 또는 공지된 산업용 커넥터 포맷들로 패키징될 수 있다. 상기 커넥터의 장착면 또는 연결면은, 스프링 편향식 핀과 접지 슬라이드가 경질의 슬리브의 단부에 역으로 압축할 것이므로, 도전성 슬리브의 전단부에 의해 명시된다. 본 발명의 일 실시예에서, 스프링 편향식 중심 도체는, 최소 0.010인치의 0.010-0.030인치의 범위에서 상기 커넥터의 장착면으로부터 연장되어도 됨에 따라, 장착되었을 때 압축할 것이다. 한편, 접지 슬라이드는, 장착면으로부터 0.020-0.030인치 연장되어도 된다.
도 4a, 4b를 참조하면, 도 4a는 접지 슬라이드(18)의 압축을 도시한 것으로, 커넥터가 인쇄 회로 기판이나 그 밖의 커넥터와 연결하는데 사용될 때와 같은 스프링(70)의 압축을 도시한 것이다. 도 4b는 양쪽의 도전성 부품들이 압축된 상태로 상기 커넥터의 단부(22)에서 기본적으로 평탄한 면이나 연결 표면을 제공하기 위해 중심 도체 부재뿐만 아니라 양쪽의 접지 슬라이드의 압축도 도시한 것이다.
도 5는 보다 큰 고밀도 커넥터 포맷내에 포함된 본 발명에 따른 RF 커넥터(10)를 도시한 것이고, 여기서 다수의 커넥터들(10)은 고밀도 어레이로 커넥터 몸체(120)내에 내장되어 있다. 도 5는 본 발명의 커넥터들(10) 중 1행이 있는 커넥터를 도시한 것이다. X×Y의 어레이에서 커넥터들이 본 발명을 사용하여서 형성될지도 모른다는 것도 알 것이다. 일반적으로, 개개의 커넥터들(10)의 단부들은, 상기 몸체(120)내에 형성된 구멍들(127)에 위치결정되고 나서, 적절한 클램프 부재들(122)과 패스너(fastener)들(124)에 의해 몸체(120)내에 고정될지도 모른다. 또한, 그 밖의 보유 부재들 이를테면 클립들을 사용하여, 상기 케이블들을 몸체(120)와 같은 커넥터 몸체에 고정할지도 모른다. 상기 커넥터들과 구멍들은, 회로 기판이나 그 밖의 커넥터와 연결되었을 때 중심 도체 부재와 접지 슬라이드가 적절하게 압축되게 상기 면(128)을 지나 돌출하도록, 상기 몸체(120)의 상기 면(128)에서 상기 커넥터들의 단부들(22)이 동일 평면형으로 대략 위치결정되게 구성될 것이다. 그 후, 블록 몸체(120)는, 이를테면 패스너들(126)을 사용하여, 회로 기판이나 그 밖의 커넥터에 고정될 수도 있다. 상술한 것처럼, 도 5에 도시된 것과 같은 커넥터 방식은 본 발명에 대해 제한되는 것은 아니고, 보다 크거나 적은 수의 개개의 커넥터들(10)은, 도 5에 도시된 것처럼 어레이에 내장될지도 모른다. 또한, 상기 몸체(120)는, 본 발명을 특별한 애플리케이션내에 구현하는데 필요한 것에 따라 임의의 적절한 형상이어도 된다.
본 발명에 대해서 상기 실시예들의 설명으로 설명하였고, 상기 실시예들에 대해 상당히 상세히 설명하였지만, 출원인의 발명은 첨부된 청구항들의 범위를 이러한 상세 설명에 제한하거나 어떠한 방식으로도 한정하는 것이 아니다. 당업자라면 이점들과 변형들은 쉽게 추가할 것이다. 그러므로, 보다 넓은 측면에서의 본 발명은, 도시되어 설명된 대표적인 장치 및 방법과 예시적 예들을 특정한 상세내용에 한정하는 것이 아니다. 이에 따라, 출원인의 일반적인 발명 개념의 사상이나 범위로부터 벗어나지 않고 상기와 같은 상세내용으로부터 벗어날 수도 있다.

Claims (18)

  1. 동축 커넥터로서,
    내부 및 외부 도체를 갖는 케이블을 수납하도록 구성된 내부 구멍을 갖는 몸체 부재;
    몸체 부재에 의해 수납된 케이블의 내부 도체와 맞물리도록 구성된 중심 도체 부재;
    중심 도체 부재상에서 연장되어 있고 전단부와 후단부를 갖도록 구성된 관형 접지 슬라이드로서, 이 슬라이드의 후단부가 몸체 부재의 일부상에서 축방향으로 이동 가능하기 위해 상기 몸체 부재의 일부와 맞물리는, 관형 접지 슬라이드;
    몸체 부재의 외부 표면과 맞물리도록 구성되되, 몸체 부재에 대해 접지 슬라이드를 편향시키기 위해 접지 슬라이드의 후단부에 접하도록 위치 결정된, 스프링;
    몸체상에 압입하도록 구성된 후단부를 갖되, 몸체 부재를 통해 스프링 및 접지 슬라이드를 붙잡도록 한층 더 구성된 도전성 슬리브를 구비하고,
    도전성 슬리브는, 상기 커넥터의 전단부에서 몸체 부재와의 전기적 접속을 제공하기 위한 이동 가능형 접지 슬라이드의 전단부에 접촉하도록 구성되는 슬리브의 전단부에 복수의 스프링 핑거들을 구비하는, 동축 커넥터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    중심 도체 부재는 커넥터에 스프링 편향되어 있는, 동축 커넥터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    접지 슬라이드에 위치 결정된 절연성 중심 지지체를 더 구비하고, 중심 도체 부재는 접지 슬라이드에서 중심 도체 부재를 중앙에 두기 위해 중심 지지체를 통해 연장되어 있는, 동축 커넥터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    접지 슬라이드의 후단부는 접지 슬라이드로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 연장되어 있는 환형 리지를 구비하고, 도전성 슬리브는, 반경방향으로 안쪽으로 연장되어 있고, 커넥터에서 접지 슬라이드를 고정하기 위한 환형 리지와 맞물리는 숄더를 구비하는, 동축 커넥터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    접지 슬라이드와 맞물린 몸체 부재의 일부는, 접지 슬라이드와 몸체 부재와의 전기적 접속을 제공하기 위한 몸체 부분으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 연장되어 있는 환형 리지를 구비하는, 동축 커넥터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    접지 슬라이드와 맞물린 몸체의 일부는, 몸체 부재에 대해 반경방향으로 바깥쪽으로 구부러지는 복수의 스프링 핑거들을 구비하는, 동축 커넥터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    스프링 핑거들은 환형 리지로 형성되는, 동축 커넥터.
  8. 제 1 항에 있어서,
    중심 도체 부재는, 케이블의 내부 도체를 수납하는 구멍을 구비하고, 이 구멍을 둘러싸며, 케이블 내부 도체를 수납하도록 구성된 중심 개구를 구비하는 절연성 디스크 부재를 더 구비하는, 동축 커넥터.
  9. 제 2 항에 있어서,
    중심 도체 부재는, 내부에 스프링 편향식 핀을 붙잡아 그 스프링 편향식 중심 도체 부재를 형성하도록 구성된, 전방부와 후방부를 구비하는, 동축 커넥터.
  10. 동축 케이블 조립체로서,
    내부 도체와 외부 도체를 갖는 케이블;
    케이블의 내부 도체와 외부 도체를 수납하도록 구성된 내부 구멍을 갖는 커넥터 몸체 부재 - 이 외부 도체는 커넥터 몸체 부재와 전기적으로 결합됨-;
    내부 도체와 맞물리도록 구성된 중심 도체 부재;
    중심 도체 부재상에서 연장되어 있고 전단부와 후단부를 갖도록 구성된 관형 접지 슬라이드로서, 이 슬라이드의 후단부가 몸체 부재의 일부상에서 축방향으로 이동 가능하기 위해 커넥터 몸체 부재의 일부와 맞물리는, 관형 접지 슬라이드;
    커넥터 몸체 부재의 외부 표면과 맞물리도록 구성되되, 커넥터 몸체 부재에 대해 접지 슬라이드를 편향시키기 위해 접지 슬라이드의 후단부에 접하도록 위치 결정된, 스프링;
    몸체상에 압입하도록 구성된 후단부를 갖되, 커넥터 몸체 부재를 통해 스프링 및 접지 슬라이드를 붙잡도록 한층 더 구성된, 도전성 슬리브를 구비하고,
    도전성 슬리브는, 상기 커넥터 몸체 부재의 전단부에서 커넥터 몸체 부재와의 전기적 접속을 제공하기 위한 이동 가능형 접지 슬라이드의 전단부에 접촉하도록 구성되는 슬리브의 전단부에 복수의 스프링 핑거들을 구비하는, 동축 케이블 조립체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    중심 도체 부재는 커넥터 몸체 부재에서 스프링 편향되어 있는, 동축 케이블 조립체.
  12. 제 10 항에 있어서,
    접지 슬라이드에 위치 결정된 절연성 중심 지지체를 더 구비하고, 중심 도체 부재는 접지 슬라이드에서 중심 도체 부재를 중앙에 두기 위해 중심 지지체를 통해 연장되어 있는, 동축 케이블 조립체.
  13. 제 10 항에 있어서,
    접지 슬라이드의 후단부는 접지 슬라이드로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 연장되어 있는 환형 리지를 구비하고, 도전성 슬리브는, 반경방향으로 안쪽으로 연장되어 있고, 커넥터 몸체 부재에서 접지 슬라이드를 고정하기 위한 환형 리지와 맞물리는 숄더를 구비하는, 동축 케이블 조립체.
  14. 제 10 항에 있어서,
    접지 슬라이드와 맞물린 커넥터 몸체 부재의 일부는, 접지 슬라이드와 커넥터 몸체 부재와의 전기적 접속을 제공하기 위한 몸체 부분으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 연장되어 있는 환형 리지를 구비하는, 동축 케이블 조립체.
  15. 제 14 항에 있어서,
    접지 슬라이드와 맞물린 몸체의 일부는, 몸체 부재에 대해 반경방향으로 바깥쪽으로 구부러지는 복수의 스프링 핑거들을 구비하는, 동축 케이블 조립체.
  16. 제 15 항에 있어서,
    스프링 핑거들은 환형 리지로 형성되는, 동축 케이블 조립체.
  17. 제 10 항에 있어서,
    중심 도체 부재는, 케이블의 내부 도체를 수납하는 구멍을 구비하고, 이 구멍을 둘러싸며, 케이블 내부 도체를 수납하도록 구성된 중심 개구를 구비하는 절연성 디스크 부재를 더 구비하는, 동축 케이블 조립체.
  18. 제 11 항에 있어서,
    중심 도체 부재는, 내부에 스프링 편향식 핀을 붙잡아 그 스프링 편향식 중심 도체 부재를 형성하도록 구성된, 전방부와 후방부를 구비하는, 동축 케이블 조립체.

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