KR20210013383A - 보드간 rf 신호 연결용 rf 동축 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 RF 시스템에서 사용되는 회로 보드와 보드 사이에 RF 신호 연결을 위한 RF 동축 커넥터에 관한 것으로, 제 1회로 보드에 결합고정되어 360도 회전 및 결합 시 편심에 대해 복원하는 기능을 가진 인터페이스부를 포함하는 플러그(Plug)와, 제 2회로 보드에 결합고정되며 상기 플러그의 상부와 상하결합 시 과결합, 부분결합에도 RF 특성을 유지시켜주는 기능을 포함하는 잭(Jack)을 포함한다. 본 발명으로 두 보드 간 RF 커넥터 결합 시 발생되는 과결합, 부분결합, 편심 결합 시에도 조립성과 RF 특성 유지에 있어 보다 용이하게 결합할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

보드간 RF 신호 연결용 RF 동축 커넥터{RF Coaxial Connector for Connecting RF Signal between Boards}

본 발명은 보드 간 RF 신호를 연결하기 위한 RF 동축 커넥터에 관한 것으로, 두 커넥터의 결합 시 과결합, 부분결합, 상기 두 결합을 포함하는 편심결합에서도 RF 신호의 특성을 유지하면서 RF 신호를 전달할 수가 있고, 두 커넥터가 분리될 경우 플러그의 편심이 자동으로 복원되는 기능을 제공하는 보드간 RF 신호 연결용 RF 동축 커넥터에 관한 것이다.

두 회로 보드간 RF 신호를 전달하기 위해 사용되는 두 커넥터는, 결합될 때 기구 자체의 누적공차와 회로 보드의 조립 시 발생되는 조립공차 등에 의해 과결합, 부분결합, 편심결합이 발생하게 된다.

특히 두 보드간 결합되는 커넥터 수가 많을 경우에는 상기의 누적 공차들로 인해 두 커넥터 간의 결합이 매우 어려워져 커넥터 파손, RF 신호전달 불량 등이 발생하게 된다.

보드간 다수의 커넥터가 구성되어 있는 경우에는 단 한 개의 커넥터 불량으로도 보드 전체가 불량으로 판정되어 많은 시간적, 비용적 문제를 추가로 야기시킨다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 보드간 RF 커넥터로 상호 연결시키는 구조에 적용할 두 커넥터에 결합 시 과결합, 부분결합, 상기 두 결합을 포함하는 편심결합이 발생되어도 두 커넥터 간RF 신호의 특성 변화없이 안정적으로 RF 신호를 전달 할 수 있는 방안이 제안되었다.

등록특허 10-1326296(등록일 2013년 10월 31일)에 기재된 기판 연결용 RF 커넥터는 제 1 회로 보드에 삽입되는 하부케이스 내부에 스프링과 스프링 캡을 수용하는 상부케이스로 구성되어, 제2 회로 보드에 장착된 커넥터와 결합 시 발생되는 여러 문제점들을 해결하려는 구성이다.

그러나 상기와 같은 등록특허는 스프링을 하부케이스 내부에 장착하여 스프링의 탄성에 의해 문제점을 해결하는 것이 핵심인데, 이로 인해 하부케이스 내부에 스프링이 장착될 공간과 구조를 마련하기 위해 부품 가공이 복잡해 지고, 이에 따라 생산공정에서의 제조 효율성이 떨어지며, 스프링이 영구적인 수명이 아니라서 수명에 제한이 있다. 특히 PIM(수동상호변조) 특성에 있어 상기 등록특허의 구조는 상측, 하측케이스의 접지 구성이 제안된 구조에 비해 취약한 구조이다. 예를 들면, 하측 케이스 내부에 장착되는 스프링의 접지 구조가 점접촉의 형태로 되어 있어 접지의 면적이 적은 반면에, 제안된 구조는 하측케이스에 V형 홈을 내고, 그 홈에 상측케이스의 돌출부가 끼워지면서 접촉되는 구조로 안정적인 조립과 접지의 안정성을 제공할 수 있는 구성이다.

상기와 같은 PIM(수동상호변조) 특성을 개선하면서, 생산 부품가공의 단순화, 생산 조립공정의 효율을 높이기 위해 하측케이스 내부의 스프링을 제거하면서도 두 보드간 커넥터 결합에서 발생되는 과결합, 부분결합, 편심결합 등이 발생하더라도 RF 신호를 전달하는데 RF 신호 특성을 유지할 수 있는 RF 동축 커넥터를 제공함에 있다.

상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명 보드간 RF 신호 연결용 RF 동축 커넥터는, 제1 회로 보드에 납땜으로 결합고정되며, 하측케이스 내부에 돌출부와 돌출부와 결합될 수 있는 V형 홈을 만들어 상측케이스와 체결되어 360도 편심결합 기능을 지원하며, 두 커넥터가 분리되었을 때 자동으로 편심에서 복귀되는 기능을 제공하는 플러그와, 제2 회로 보드에 납땜으로 결합고정되며, 상기 플러그의 상측케이스 일부가 삽입되어 두 커넥터가 상하체결 될 시 과결합, 부분결합이 생기더라도 신호 전달을 유지할 수 기능을 제공하는 공간을 포함하는 보드 연결용 RF 동축 커넥터 잭을 포함한다.

본 발명은 RF 동축 커넥터에 편심결합과 커넥터 분리 후 자동으로 편심에서 복귀하는 기능을 제공하기 위해 커넥터 내부에 돌출부와 상기 돌출부가 장착될 수 있는 V형 홈을 마련하여 360도 방향의 편심결합을 안정적으로 제공할 수 있도록 하고, 접지 성능을 향상시켜 PIM(수동상호변조) 특성을 개선시키며, 플러그와 잭의 두 커넥터 결합 시 안정적인 RF 특성을 제공하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 두 커넥터의 결합 시 과결합, 부분결합이 발생되어도 안정적인 RF 특성 제공을 위한 공간과 핀 구조를 갖도록 잭을 구성하여 두 회로 보드간 체결 시 과도한 힘이나 부족한 힘으로 인해 발생되는 두 커넥터 결합 시 발생되는 커넥터 파손, RF 특성 불량 등의 문제점을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 회로 보드간 RF 신호 연결용 RF 동축 커넥터의 분리상태 일부 절개도이다.
도 2는 도 1에 도시한 커넥터 플러그의 단면 구성도이다.
도 3과 도 4는 상기 도 2에서 커넥터 플러그의 좌우 편심결합 상태 단면 구성도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 두 회로 보드간 RF 신호 연결용 RF 동축 커넥터의 결합상태 단면 구성도이다.
도6은 보드간 RF 신호 연결용 RF 동축 커넥터가 과결합 상태일 때의 본 발명의 단면도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 두 회로 보드간 RF 신호 연결용 RF 동축 커넥터의 구성과 작용을 보다 상세히 설명하며, 본 발명에서 두 회로 보드간 RF 신호 연결용 RF 동축 커넥터라고 함은 PCB와 PCB간의 체결, PCB와 다른 금속 판넬 간의 체결, 금속 패널 간의 체결을 위한 것일 수 있으며, PCB와 기구 함체의 표면에 직접 체결하는 것을 포함한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보드간 RF 신호 연결용 RF 동축 커넥터의 분리상태 일부 전개도이고, 도 2는 도 1에서 제 1 회로 보드에 장착되는 커넥터 플러그의 단면 구성이다.

도 1과 도 2를 각각 참조하면 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 회로 보드간 RF 신호 연결용 RF 동축 커넥터 플러그는 제 1회로 보드 삽입 홀에 삽입되어 납땜으로 결합되고 상측케이스의 편심결합과 편심 자동복원 기능을 제공하는 하측케이스(120)와, 360도 편심결합 기능을 제공하는 상측케이스(110)로 구성되고, 상기 플러그와 결합되는 잭은 제 2회로 보드에 납땜으로 결합되는 RF 신호 연결을 위한 핀(210)과 플러그와의 체결을 위한 공간을 제공하는 단자부(220)와, 중심 핀의 절연을 위한 절연체(230)을 포함하여 구성된다.

도 2에서 상기 플러그는 상기 제 1 회로 보드의 삽입 홀에 삽입되어 납땜으로 체결되며, 하측케이스(120)와, 상기 상측케이스(110)가 결합되어 구성되고, 하측케이스(120)는 중심 핀을 지지하고 절연하는 절연체(124)와, 상기 절연체 중심에 삽입되어 RF 신호를 전달하는 핀(123)과,

상측케이스의 360도 편심결합 기능을 제공하는 돌출부가 결합되는 V형 홈(121)과, 상측케이스의 중심 핀(112)과 상하 결합 시 과결합, 부분결합에도 RF 신호의 전달 특성을 안정적으로 유지시켜 주는 결합공간(122)으로 구성된다.

상기 플러그의 상측케이스(110)는 하측케이스(120)과 끼움결합으로 체결되며, 360도 편심결합 기능을 제공하기 위해 마련된 상측케이스 하단에 돌출부(121)와, 상측케이스의 중심 핀을 지지하고 절연하는 절연체(115)와, 고주파 신호특성의 유지를 위해 다단으로 구성된 RF 신호를 전달하는 핀(113)과, 편심결합 시 상측케이스의 중심 핀과 하측케이스의 중심 핀이 편심결합이 되더라도 두 핀의 결합을 안정적으로 유지시켜 주는 핀(117)로 구성된다.

도 1에서 상기 잭은 상기 제 2회로 보드에 마련된 삽입 홀에 삽입되어 납땜으로 결합되는 핀(210)과, 상기 플러그와 360도 편심결합을 제공하는 공간(240, 250)을 갖는 결합부(220)와, 중심 핀을 지지하고 절연하는 절연체(230)와, 제2 회로 보드 하단에 부착되는 금속판(2)에 압입으로 체결될 수 있도록 케이스 외부에 돌출부와 홈을 갖는 케이스(260)를 포함하여 구성된다.

도 3과 도 4에서 상기 플러그의 편심결합 시 플러그 내부 구조에서 RF 신호 전달특성을 안정적으로 유지하기 위해, 상측케이스(110)의 중심 핀(117)과 같이 핀과 핀이 접촉을 유지할 수 있는 구조가 적용되어 있다. 또한 편심결합 후 편심 자동 복귀 기능을 제공하기 위해 상측케이스(110)의 하단에 돌출부(121)를 적용하고, 하측케이스(120)에 상기 돌출부가 체결될 수 있도록 V형 홈을 적용하여 상측케이스와 하측케이스가 결합될 수 있는 구조가 적용되어 있고, 상측케이스의 중심 핀(117)과 하측케이스의 중심 핀(123)의 결합공간(122)이 과결합, 부분결합에도 RF 신호의 전달 특성을 안정적으로 유지시켜 주는 기능을 제공한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보드간 RF 신호 연결용 RF 동축 커넥터의 결합상태 단면 구성도이다. 도 5에서는 편심결합이 없는 상태에서 정상적인 플러그와 잭의 결합상태를 보여주고 있다. 잭 내부에 결합공간(240, 250)을 마련하여 플러그와 잭의 과결합, 부분결합 시에도 RF 신호의 안정적인 전달 특성을 유지하는 기능을 제공한다.

플러그와 잭의 편심결합이 이뤄지는 경우, 잭의 단자부(220)에서 편심된 플러그의 삽입을 360도의 각도로 수용이 되고, 진입된 플러그의 상측케이스(110)의 접촉 핀은 잭의 중심 핀(210)과 접촉이 되어 RF 신호를 전달하게 된다. 이와 같은 내부 구성으로 플러그와 잭의 결합에서 과도한 힘에 의한 플러그와의 과결합과 미비한 힘에 의한 부분결합이 발생되더라도 안정적인 RF 신호를 전달할 수가 있다.

도 6은 상기의 플러그와 잭이 과도한 힘에 의해 과결합으로 체결된 상태의 단면도이다.

도 5의 단면과는 상이하게 도 6에서는 플러그와 잭이 과도한 힘에 의해 더 밀착되어 과결합의 상태를 보이고 있지만 상기 잭 내부의 결합공간(240, 250)에 의해 과결합의 상태에서도 결합력의 완충역활을 하여 안정적인 RF 신호를 전달할 수가 있다.

상기 도6의 과결합과는 반대로, 결합 시 미비한 힘에 의한 부분결합에도 플러그와 잭의 중심 핀 결합 길이에 있어 결합공간(240, 250)이 제공되어 도 5와 6에서 표시된 동일한 내부 구성에 의해 안정적인 상기 두 핀의 결합을 제공할 수가 있어 안정적인 RF 신호를 전달할 수가 있다.

2: 금속판
100: 플러그 110: 플러그 상측케이스
111: 잭 연결 중심 핀 112: 플러그 상측, 하측 연결 중심 핀
113: 플러그 상측케이스 고주파용 중심 핀 114: 플러그, 잭 연결용 중심핀 접촉부
115: 플러그 상측케이스 절연체 116: 플러그 편심 지지부
117: 플러그 상측, 하측케이스 중심 핀 접촉부 120: 플러그 하측케이스
120: 플러그 하측케이스 121: 편심복원용 돌출부
122: 플러그 상측, 하측 중심 핀 결합공간 123: 플러그, 회로 보드 연결 중심 핀
124: 플러그 하측케이스 절연체 200: 잭 220: 잭 단자부 210: 잭, 외부 연결 중심 핀 230: 잭 내부 절연체 240: 플러그, 잭 결합공간 250: 플러그, 잭 결합공간 260: 잭 압입 돌출부

Claims (5)

1. 제 1 회로 보드의 삽입용 홀에 삽입되어 납땜으로 결합되며, 내부의 신호 전달용 핀과 상기 핀을 절연하는 절연체가 삽입된 하부케이스와,
   상기 상부케이스의 하부에 위치하여 하부케이스와 결합을 위한 돌출부를 포함하는 상부케이스와,
   상기 상부 케이스의 하측부가 하부 케이스에 일부가 삽입되어, 상기 상부 케이스의 상부가 외부로 돌출되어 360도 각도로 편심이 가능하고,
   상기 상부 케이스의 하부에 위치한 돌출부로 인해 편심된 이후 두 커넥터가 분리되면, 자동으로 편심이 복원되는 구조의 보드 연결용 RF 동축 커넥터 플러그.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 커넥터부는,
   상기 하부케이스와 상기 하부케이스에 삽입되는 절연체와,
   상기 절연체의 중심에 삽입 고정되어 편심이 지더라도 신호 전달을 유지할 수 있는 신호 전달 핀과,
   상기 하부케이스에 절연체를 수용할 수 있고, 상기 상부케이스가 편심이 될 수 있도록 공간을 제공하는 하부케이스와
   상기 편심이 져서 두 커넥터가 결합된 후 다시 분리가 되면 자동으로 원 위치로 복귀할 수 있는 기능의 돌출부를 포함하는 상부케이스와
   상부케이스의 돌출부가 제자리에 있도록 해주는 V형 절개홈이 있는 하부케이스로 구성되는 보드 연결용 RF 동축 커넥터 플러그.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 하부케이스와 상기 상부케이스는,
   각각 분리된 상태에서 조립에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 보드 연결용 RF 동축 커넥터 플러그.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 RF 동축 커넥터 플러그의 결합부 끝에 절개 홈을 구성하여 두 커넥터 간의 결합력을 조절하는 기능을 포함하는 보드 연결용 RF 동축 커넥터 플러그.
   
5. 제1항에 있어서,
   제 2 회로 보드에 납땜으로 결합고정되는 핀과, 제2 회로 보드 하단에 부착되는 금속판에 압입으로 체결될 수 있도록 케이스 외부에 돌출부와 홈을 갖는 케이스와,
   상기 케이스와 중앙부에 삽입되며, 중앙부에 관통 삽입되는 편심이 지더라고 신호를 충분히 전달할 수 있는 구조의 핀과 상기 핀을 고정하는 절연부와,
   상기 플러그의 상측케이스 일부가 삽입되어 두 커넥터가 상하체결 될 시 과결합, 부분결합이 생기더라도 신호 전달을 유지할 수 기능을 제공하는 공간을 포함하는 보드 연결용 RF 동축 커넥터 잭.
   
   

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