WO2022255702A1 - Rf 커넥터 및 이를 포함하는 통신 장치 - Google Patents

Rf 커넥터 및 이를 포함하는 통신 장치 Download PDF

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WO2022255702A1
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sidewall
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지교성
안성민
유치백
김재은
이승민
박기훈
박원준
김덕용
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    • H05K2201/10189—Non-printed connector

Definitions

  • the present invention relates to RF connectors.
  • RF connectors In order to transmit and receive radio frequency (RF) signals between PCBs (Printed Circuit Boards), it is common to use an RF connector.
  • RF connectors include a single connector that transmits one frequency signal and a multi-connector that transmits signals of different frequency bands.
  • multi-connectors have been widely used to process signals of various frequency bands.
  • the connectors themselves have a large volume, and in order to connect the PCBs due to the structure of the connectors, there is a problem in that the height difference between the PCBs occurs, increasing the overall size of the component.
  • the present disclosure is to solve these problems, and the main purpose is to provide an RF connector capable of reducing the size of the overall component by allowing RF signals to be transmitted on the same plane or at a similar height.
  • the main object of the present disclosure is to provide an RF connector capable of processing signals of various frequency bands and at the same time reducing unit cost.
  • a main object of the present disclosure is to provide a communication device having excellent heat dissipation performance and having a compact size.
  • a mechanism enclosure including a substrate seating surface and one or more connection grooves formed on the substrate seating surface; a first printed circuit board disposed on the board seating surface; a second printed circuit board disposed on the substrate seating surface at one side of the first printed circuit board; and one or more connectors disposed in the connection groove and configured to electrically connect the first printed circuit board and the second printed circuit board.
  • the communication device has an effect of reducing the overall size of components by enabling RF signals to be transmitted on the same plane or at a similar height using the RF connector.
  • the RF connector according to the present disclosure has the effect of reducing unit cost while being able to process signals of various frequency bands.
  • the communication device according to the present disclosure has an effect of having a compact size while having excellent heat dissipation performance.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of some components of a communication device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view of a portion of a communication device according to an embodiment of the present invention, showing a case where printed circuit boards are not disposed.
  • Figure 2b is a cross-sectional view of a portion of a communication device according to an embodiment of the present invention, showing when printed circuit boards are disposed.
  • FIG 3 is a perspective view of a portion of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view separately showing only a connector of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • 5A is a cross-sectional view of a portion of a communication device according to another embodiment of the present invention, illustrating a case in which printed circuit boards connected to a connector are not arranged at the same height.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of a portion of a communication device according to another embodiment of the present invention, illustrating a case in which printed circuit boards connected to a connector are arranged at the same height.
  • FIG. 6 is a perspective view of a portion of a communication device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view separately showing only a connector of a communication device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective perspective view of a portion of a device configured to simulate connector performance of a communication device according to the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective sectional view of FIG. 8 .
  • FIGS. 8 and 9 are simulation result of the device configuration of FIGS. 8 and 9 .
  • symbols such as first, second, i), ii), a), and b) may be used. These codes are only for distinguishing the component from other components, and the nature or sequence or order of the corresponding component is not limited by the codes. In the specification, when a part is said to 'include' or 'include' a certain component, it means that it may further include other components, not excluding other components unless explicitly stated otherwise. .
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of some components of a communication device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view of a portion of a communication device according to an embodiment of the present invention, showing a case where printed circuit boards are not disposed.
  • Figure 2b is a cross-sectional view of a portion of a communication device according to an embodiment of the present invention, showing when printed circuit boards are disposed.
  • FIG 3 is a perspective view of a portion of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • a communication device includes an appliance enclosure 20, a first printed circuit board 10, a second printed circuit board 12, and one or more connectors 300. ) includes all or part of
  • the mechanism enclosure 20 includes a board seating surface 210 on which the first printed circuit board 10 and the second printed circuit board 12 are seated and one or more connection grooves 220 formed on the board seating surface 210. do.
  • the instrument case 20 may be formed of a thermally conductive rigid member, for example, an aluminum alloy or a stainless steel alloy.
  • the enclosure 20 is illustrated as being an outer housing configured to form the exterior of the communication device and to support the structure of the device, and to accommodate printed circuit boards.
  • the outer housing includes a plurality of heat dissipation fins 21 formed on at least a portion of the surface.
  • the appliance enclosure 20 may be a separate component other than the outer housing, and, for example, between the outer housing and the printed circuit boards, a separate thermal conductive rigidity supporting the printed circuit boards may be absent.
  • the substrate seating surface 210 may include a first seating surface 212 on which the first printed circuit board 10 is seated and a second seating surface 214 on which the second printed circuit board 12 is seated.
  • the first seating surface 212 and the second seating surface 214 may be formed to have a step difference from each other.
  • the first printed circuit board 10 and the second printed circuit board 12 may have different thicknesses.
  • the size of the step between the first seating surface 212 and the second seating surface 214 may correspond to a difference in thickness between the first printed circuit board 10 and the second printed circuit board 12 .
  • the upper surface of the first printed circuit board 10 (the surface opposite to the surface supported by the board seating surface 210) and the upper surface of the second printed circuit board 12 (supported by the board seating surface 210) opposite side) may be disposed on the same plane or on a plane corresponding thereto.
  • the first printed circuit board 10 and the second printed circuit board 12 are disposed on the same plane to support any connector 300 or both directly connecting the two, or In arranging filters or other elements installed on the upper surface, it can work as an advantage in reducing or optimizing the size and weight of the entire communication device.
  • connection grooves 220 are formed in the substrate seating surface 210, and may be formed in plurality along the boundary between the first seating surface 212 and the second seating surface 214, for example.
  • the first printed circuit board 10 may include a plurality of devices mounted thereon.
  • the first printed circuit board 10 may be an amplifier board, but is not necessarily limited thereto.
  • the second printed circuit board 12 may include a plurality of elements disposed adjacent to and spaced apart from the first printed circuit board 10 at one side of the first printed circuit board 10 and mounted thereon.
  • the second printed circuit board 12 may be a digital board, but is not necessarily limited thereto.
  • One or more connectors 300 are disposed in the connection groove 220 and are configured to electrically connect the first printed circuit board 10 and the second printed circuit board 12 .
  • FIG. 4 is a perspective view separately showing only a connector of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the connector 300 may include a support member 310 and an elastic connection member 320 .
  • the support member 310 may contact at least a portion of the appliance enclosure 20 within the connection groove 220 .
  • the support member 310 is an insulating material and may be made of highly heat-resistant thermoplastic, for example, polycarbonate, Lusep, or Teflon.
  • the elastic connection member 320 may be made of a conductive material, for example, a material suitable for transmitting a high frequency signal (RF signal) while having elasticity, for example, beryllium copper (BeCu) or a stainless steel alloy ( SUS).
  • the elastic connection member 320 is disposed between the support member 310 and the first printed circuit board 10 or the second printed circuit board 12, and the first printed circuit board 10 and the second printed circuit board 12 ) is configured to electrically connect.
  • the elastic connecting member 320 includes a plate-shaped base 324, a first sidewall 325 formed on one end of the plate-shaped base 324, a first contact portion 326 formed on one end of the first side surface, and a plate-shaped base 324. It may include a second sidewall 327 formed at the other end of and a second contact portion 328 formed at one end of the second sidewall 327 .
  • the structure of the elastic connecting member 320 may be formed through a bending process.
  • the substrate seating surface 210 may have a step corresponding to a difference in thickness between the first printed circuit board 10 and the second printed circuit board 12 .
  • the lengths (or vertical heights) of the first sidewall 325 and the second sidewall 327 of the elastic connecting member 320 may be different to correspond to the size of the step.
  • the support member 310 protrudes from one surface of the support base 312 and the support base 312, and the elastic connection member ( 320 may include a fixing member 316 formed to be fixed.
  • the plate-shaped base 324 of the elastic connecting member 320 is supported on the protruding seating portion 314, whereby the plate-shaped base 324 of the elastic connecting member 320 and the support member 310 A deformation gap 222 may be formed between the support bases 312 of ).
  • the connector 300 when the first printed circuit board 10 or the second printed circuit board 12 is seated on the board seating surface 210, the printed circuit boards 10
  • the first contact portion 326 and the second contact portion 328 are pressed by the lower surfaces of , 12, respectively, so that the elastic connection member 320 is elastically deformable (see FIG. 2B), elastically connected to the support base 312
  • a deformation gap 222 formed between the members 320 may be included.
  • the fixing member 316 may include a fixing protrusion formed on the protruding seating portion 314 .
  • the elastic connection member 320 may include a through hole into which a fixing protrusion is inserted.
  • the connector 300 may be manufactured by heterogeneous injection. That is, the elastic connection member 320 and the support member 310 may be integrally formed through heterogeneous injection molding.
  • the present invention is not limited thereto, and the elastic connection member 320 and the support member 310 may be separately manufactured and combined through a separate assembly process.
  • the connector 300 is illustrated as having a structure and size for transmitting and receiving a high-frequency signal.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the connector 300 may be modified and used to have a size structure for transmitting other signals other than high-frequency signals, for example, power or analog or digital low-frequency signals.
  • 5A is a cross-sectional view of a portion of a communication device according to another embodiment of the present invention, illustrating a case in which printed circuit boards connected to a connector are not arranged at the same height.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of a portion of a communication device according to another embodiment of the present invention, illustrating a case in which printed circuit boards connected to a connector are arranged at the same height.
  • FIG. 6 is a perspective view of a portion of a communication device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view separately showing only a connector of a communication device according to another embodiment of the present invention.
  • a communication device will be described with reference to FIGS. 5 to 7 . Descriptions of portions overlapping with one embodiment of the present disclosure will be omitted, but features of one embodiment according to the present disclosure may be applied in the same or similar manner to other embodiments to the extent that they are not disposed in other embodiments of the present disclosure. reveal that there is
  • the first seating surface 212 and the second seating surface 214 may be formed in a plane to have the same or similar height, that is, not to have a step difference.
  • the first printed circuit board 10 and the second printed circuit board 12 may have the same or similar thickness. Accordingly, the upper surface of the first printed circuit board 10 and the upper surface of the second printed circuit board 12 may be disposed on the same plane or a plane corresponding thereto.
  • the board seating surface 210 may be formed in a flat shape without a step.
  • the lengths (or vertical heights) of the first sidewall 325 and the second sidewall 327 of the elastic connecting member 320 may be the same or similar.
  • FIG. 8 is a perspective perspective view of a portion of a device configured to simulate connector performance of a communication device according to the present invention.
  • 9 is a perspective sectional view of FIG. 8 .
  • 10 is a simulation result of the device configuration of FIGS. 8 and 9 .
  • FIG. 9 shows a communication device according to an embodiment of the present disclosure, that is, a case in which thicknesses of printed circuit boards 10 and 12 are different and heights of sidewalls 325 and 327 are different. Effects according to the present invention can not occur only when one embodiment of the present disclosure is followed, and other embodiments of the present disclosure, that is, the thickness of the printed circuit boards 10 and 12 are the same or similar, and the sidewalls 325 , 327), it is revealed that the same can occur even when the height is the same or similar.
  • a virtual digital board and a virtual amplifier board structure are used to simulate connector performance of the communication device according to the present invention.
  • the virtual digital board (the second printed circuit board 12) and the virtual amplifier board (the first printed circuit board 10) have the first contact portion 326 and the second contact portion 328 of the elastic connecting member 320, respectively. ) and includes a first electrode 54 and a second electrode 52 that make an electrical connection by contacting.
  • a plurality of via holes 56 surround the first electrode 54 and the second electrode 52, and a port for transmitting signals to each of the first electrode 54 and the second electrode 52 (58) were illustrated as being installed respectively.
  • the return loss of the connector 300 was found to be 20 dB.
  • the interval of the structure of the connector 300 is 10 mm (1 cm) and the frequency of the high-frequency signal is 2.16 GHz, it can be seen that the isolation value is 50 dB. Also, it can be seen that the insertion loss is at most 0.1 dB.
  • the degree of isolation varies depending on the spacing of the connector structure, and the connector structure spacing can be determined and optimized according to the connector structure and high frequency signal type by referring to the simulation results.
  • the heat management of the first printed circuit board 10 and the second printed circuit board 12, which are a kind of heat source, in particular, heat dissipation performance through direct heat conduction can be an important factor in determining the performance of the entire device. have.
  • the first printed circuit board 10 and the second printed circuit board 12 are arranged to directly contact the appliance case 20, for example, the external housing.
  • the area in which the first printed circuit board 10 and the second printed circuit board 12 are spaced side by side has a relatively small effect on heat dissipation performance by direct conduction of the printed circuit boards.
  • the present invention forms a connecting structure for connecting both boards to a spaced-apart area between these printed circuit boards. Since the enclosure 20, for example, the outer housing itself is a metallic shielding material, the connector according to an embodiment of the present invention can maintain an effective shielding state against the outside inside the connection groove 220. That is, even without covering the connector with a separate RF shielding member, the connector of the communication device according to the present invention can have a sufficient shielding effect (isolation degree) as revealed in the previous simulation results.
  • the printed circuit boards may have a structure in which a large area of the printed circuit boards directly comes into surface contact with the appliance enclosure 20, a communication device having a compact size while having excellent heat dissipation performance can be provided.
  • symbols such as first, second, i), ii), a), and b) may be used. These codes are only for distinguishing the component from other components, and the nature or sequence or order of the corresponding component is not limited by the codes. In the specification, when a part is said to 'include' or 'include' a certain component, it means that it may further include other components, not excluding other components unless explicitly stated otherwise. .
  • first printed circuit board 12 second printed circuit board

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Abstract

통신 장치가 개시된다. 통신 장치는, 기판안착면 및 상기 기판안착면에 형성된 하나 이상의 연결홈을 포함하는 기구함체; 상기 기판안착면 상에 배치되는 제1 인쇄회로기판; 상기 제1 인쇄회로기판의 일측에서 상기 기판안착면 상에 배치되는 제2 인쇄회로기판; 및 상기 연결홈 내에 배치되며 상기 제1 인쇄회로기판 및 상기 제2 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하도록 구성된 하나 이상의 커넥터를 포함한다.

Description

RF 커넥터 및 이를 포함하는 통신 장치
본 발명은 RF 커넥터에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
PCB(Printed Circuit Board) 간에 RF(Radio Frequency) 신호를 주고 받기 위해서는 RF 커넥터를 이용하는 것이 일반적이다. RF 커넥터에는 하나의 주파수 신호를 전달하는 싱글커넥터(single connector) 및 서로 다른 주파수 대역의 신호를 전달하는 멀티커넥터(multi-connector)가 있다. 특히 최근에는, 다양한 주파수 대역의 신호를 처리하기 위해서 멀티커넥터가 많이 사용되고 있다.
다만, 커넥터들은 그 자체가 차지하는 부피가 크고, 커넥터의 구조상 PCB를 연결하기 위해서는 PCB 간 높이 차이가 발생하여 전체적으로 부품의 크기가 커지는 문제가 있다.
또한, 커넥터가 처리할 수 있는 주파수 대역의 범위에는 한계가 있고, 커넥터가 많은 또는 넓은 범위의 주파수 대역의 신호를 전달하기 위해서는 전체적으로 부품의 단가가 증가하는 문제가 있다.
이에, 본 개시는 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 동일 평면상에서, 또는 유사한 높이에서 RF 신호를 전달할 수 있도록 하여 전체적인 부품의 크기를 줄일 수 있는 RF 커넥터를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
또한, 본 개시는 다양한 주파수 대역의 신호를 처리할 수 있으면서 동시에 단가를 낮출 수 있는 RF 커넥터를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
또한, 본 개시는 우수한 방열 성능을 가지면서도 컴팩트한 크기를 갖는 통신 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시예에 의하면, 기판안착면 및 상기 기판안착면에 형성된 하나 이상의 연결홈을 포함하는 기구함체; 상기 기판안착면 상에 배치되는 제1 인쇄회로기판; 상기 제1 인쇄회로기판의 일측에서 상기 기판안착면 상에 배치되는 제2 인쇄회로기판; 및 상기 연결홈 내에 배치되며 상기 제1 인쇄회로기판 및 상기 제2 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하도록 구성된 하나 이상의 커넥터를 포함하는 통신 장치가 제공된다.
본 개시에 따른 통신 장치는, RF 커넥터를 이용하여 동일 평면상에서, 또는 유사한 높이에서 RF 신호를 전달할 수 있도록 하여 전체적인 부품의 크기를 줄이는 효과가 있다.
또한, 본 개시에 따른 RF 커넥터는, 다양한 주파수 대역의 신호를 처리할 수 있으면서 동시에 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 개시에 따른 통신 장치는, 우수한 방열 성능을 가지면서도 컴팩트한 크기를 갖는 효과가 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치의 일부 구성에 대한 분해 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 일부에 대한 단면도로서, 인쇄회로기판들이 배치되지 않은 때를 도시한다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 일부에 대한 단면도로서, 인쇄회로기판들이 배치된 때를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예 따른 통신 장치의 일부에 대한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 커넥터 만을 따로 도시한 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 장치의 일부에 대한 단면도로서, 커넥터와 연결되는 인쇄기판이 동일 높이인 인쇄회로기판들이 배치되지 않은 때를 도시한다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 장치의 일부에 대한 단면도로서, 커넥터와 연결되는 인쇄기판이 동일 높이인 인쇄회로기판들이 배치된 때를 도시한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 장치의 일부에 대한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 장치의 커넥터 만을 따로 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 통신 장치의 커넥터 성능을 시뮬레이션하기 위하여 구성된 장치 일부의 투시 사시도이다.
도 9는 도 8의 투시 단면도이다.
도 10은 도 8 및 도 9의 장치 구성에 대한 시뮬레이션 결과이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 이용해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치의 일부 구성에 대한 분해 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 일부에 대한 단면도로서, 인쇄회로기판들이 배치되지 않은 때를 도시한다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 일부에 대한 단면도로서, 인쇄회로기판들이 배치된 때를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예 따른 통신 장치의 일부에 대한 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시에에 따른 통신 장치는, 기구함체(20), 제1 인쇄회로기판(10), 제2 인쇄회로기판(12) 및 하나 이상의 커넥터(300)의 전부 또는 일부를 포함한다.
기구함체(20)는 제1 인쇄회로기판(10) 및 제2 인쇄회로기판(12)이 안착되는 기판안착면(210) 및 기판안착면(210)에 형성된 하나 이상의 연결홈(220)을 포함한다. 기구함체(20)는 열전도성 강성 부재, 예를 들어, 알루미늄 합금 또는 스테인리스 스틸 합금으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 기구함체(20)는 통신 장치의 외관을 형성하며 장치 구조를 지지하도록 구성되며, 인쇄회로기판들을 수용하도록 구성된 외부 하우징인 것으로 예시되었다. 외부 하우징은 적어도 일부면에 형성된 복수의 방열핀(21)을 포함한다.
그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 기구함체(20)는 외부 하우징이 아닌 별개 구성일 수 있고, 예를 들어, 외부 하우징과 인쇄회로기판들 사이에서, 인쇄회로기판들을 지지하는 별도의 열전도성 강성 부재일 수 있다.
기판안착면(210)은 제1 인쇄회로기판(10)이 안착되는 제1 안착면(212) 및 제2 인쇄회로기판(12)이 안착되는 제2 안착면(214)을 포함할 수 있다. 제1 안착면(212) 및 제2 안착면(214)은 서로 단차를 갖도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 제1 인쇄회로기판(10) 및 제2 인쇄회로기판(12)은 그 두께가 상이할 수 있다. 제1 안착면(212) 및 제2 안착면(214)의 단차의 크기는 제1 인쇄회로기판(10) 및 제2 인쇄회로기판(12)의 두께의 차이에 대응될 수 있다. 이로써, 제1 인쇄회로기판(10)의 상부면(기판안착면(210)에 지지되는 면의 반대면)과 제2 인쇄회로기판(12)의 상부면(기판안착면(210)에 지지되는 면의 반대면)은 동일 평면 상에 또는 그에 준하는 평면 상에서 배치될 수 있다.
본 명세서에서 제시하고 있지 않으나, 제1 인쇄회로기판(10) 및 제2 인쇄회로기판(12)이 동일 평면상에 배치되는 것은, 양자를 직접 연결하는 임의의 커넥터(300) 또는 양자를 지지하거나 상부면에 설치되는 필터 또는 다른 소자들을 배치함에 있어서, 통신 장치 전체의 크기 및 무게를 작게, 또는 최적화 함에 있어서 이점으로 작용할 수 있다.
하나 이상의 연결홈(220)은 기판안착면(210) 내에 형성되며, 예를 들어, 제1 안착면(212) 및 제2 안착면(214) 사이의 경계를 따라 복수 개가 형성될 수 있다.
제1 인쇄회로기판(10)은 그 위에 실장된 복수의 복수의 소자(device)를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 RF 커넥터에 있어서, 제1 인쇄회로기판(10)은 앰프(Amp)보드가 될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 인쇄회로기판(12)은 제1 인쇄회로기판(10)의 일측에서 제1 인쇄회로기판(10)에 인접하게 이격되어 배치되고 그 위에 실장된 복수의 소자를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 RF 커넥터에 있어서, 제2 인쇄회로기판(12)은 디지털(digital)보드가 될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
하나 이상의 커넥터(300)는 연결홈(220) 내에 배치되며 제1 인쇄회로기판(10) 및 제2 인쇄회로기판(12)을 전기적으로 연결하도록 구성된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 커넥터 만을 따로 도시한 사시도이다.
도 4를 추가로 참조하면, 커넥터(300)는 지지부재(310) 및 탄성연결부재(320)를 포함할 수 있다.
지지부재(310)는 연결홈(220) 내에서 기구함체(20)의 적어도 일부에 접촉할 수 있다. 지지부재(310)는 절연성 소재로서, 고내열 열가소성 플라스틱으로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 폴리카보네이트, Lusep 또는 테프론으로 이루어질 수 있다.
탄성연결부재(320)는 도전성 소재로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 탄성을 가지면서, 고주파 신호(RF 신호)를 전달하기에 적합한 소재, 예를 들어, 베릴륨동(BeCu) 또는 스테인리스스틸 합금(SUS)로 이루어질 수 있다. 탄성연결부재(320)는 지지부재(310) 및 제1 인쇄회로기판(10) 또는 제2 인쇄회로기판(12) 사이에 배치되어 제1 인쇄회로기판(10) 및 제2 인쇄회로기판(12)을 전기적으로 연결하도록 구성된다.
또한, 탄성연결부재(320)는 판형베이스(324), 판형베이스(324)의 일단에 형성된 제1 측벽(325), 제1 측면의 일단에 형성된 제1 접촉부(326), 판형베이스(324)의 타단에 형성된 제2 측벽(327) 및 제2 측벽(327)의 일단에 형성된 제2 접촉부(328)를 포함할 수 있다. 탄성연결부재(320) 구조는 굽힙 가공을 통해 형성될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 기판안착면(210)은 제1 인쇄회로기판(10) 및 제2 인쇄회로기판(12)의 두께의 차이에 상응하는 단차를 가질 수 있다. 또한, 탄성연결부재(320)의 제1 측벽(325) 및 제2 측벽(327)의 길이(또는 수직 높이)는 이러한 단차의 크기에 대응하도록 상이할 수 있다.
지지부재(310)는 지지베이스(312), 지지베이스(312)의 일면으로부터 돌출되며 탄성연결부재(320)가 안착되도록 구성된 돌출안착부(314) 및 돌출안착부(314) 상에서 탄성연결부재(320)가 고정되도록 형성된 고정부재(316)를 포함할 수 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 탄성연결부재(320)의 판형베이스(324)는 돌출안착부(314) 상에서 지지되고, 이로써, 탄성연결부재(320)의 판형베이스(324) 및 지지부재(310)의 지지베이스(312) 사이에 변형간극(222)이 형성될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예서, 커넥터(300)는, 제1 인쇄회로기판(10) 또는 제2 인쇄회로기판(12)이 기판안착면(210)에 안착될 때, 인쇄회로기판들(10, 12)의 하부면들에 의해 제1 접촉부(326) 및 제2 접촉부(328)가 각각 눌려져 탄성연결부재(320)가 탄성 변형가능하도록(도 2b 참조), 지지베이스(312)와 탄성연결부재(320) 사이에 형성된 변형간극(222)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 고정부재(316)는 돌출안착부(314) 상에 형성된 고정돌기를 포함할 수 있다. 탄성연결부재(320)는 고정돌기가 삽입되는 관통홀을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 커넥터(300)는 이종 사출로 제조될 수 있다. 즉, 탄성연결부재(320) 및 지지부재(310)는 이종 사출을 통해 일체로 형성될 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 탄성연결부재(320) 및 지지부재(310)는 각각 별도로 제조되어 별도의 조립 공정을 통해 합체될 수 있다.
예시된 본 발명의 일 실시예에서, 커넥터(300)는 고주파 신호를 송수신하기 위한 구조 및 크기를 갖는 것으로 예시되었다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 커넥터(300)는 고주파 신호 외의 다른 신호 예를 들어 전원 또는 아날로그 또는 디지털 저주파 신호를 전달하기 위한 크기의 구조를 갖는 것으로 변형 사용될 수 있다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 장치의 일부에 대한 단면도로서, 커넥터와 연결되는 인쇄기판이 동일 높이인 인쇄회로기판들이 배치되지 않은 때를 도시한다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 장치의 일부에 대한 단면도로서, 커넥터와 연결되는 인쇄기판이 동일 높이인 인쇄회로기판들이 배치된 때를 도시한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 장치의 일부에 대한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 장치의 커넥터 만을 따로 도시한 사시도이다.
도 5 내지 도7을 참조하여 본 개시의 다른 실시예에 따른 통신 장치에 대해 설명한다. 본 개시의 일 실시예와 중복되는 부분에 대한 설명은 생략할 것이나, 본 개시에 따른 일 실시예의 특징은, 본 개시의 다른 실시예에 배치되지 않는 범위에서 다른 실시예에도 동일 또는 유사하게 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 제1 안착면(212) 및 제2 안착면(214)은 동일 또는 유사한 높이를 가지도록, 즉 단차를 갖지 않도록 평면으로 형성될 수 있다. 제1 인쇄회로기판(10) 및 제2 인쇄회로기판(12)은 그 두께가 동일 또는 유사할 수 있다. 그에 따라, 제1 인쇄회로기판(10)의 상부면과 제2 인쇄회로기판(12)의 상부면은 동일 평면 또는 그에 준하는 평면 상에 배치될 수 있다.
제1 인쇄회로기판(10) 및 제2 인쇄회로기판(12)이 동일 또는 유사한 두께로 형성되는 경우, 기판안착면(210)은 단차 없이 평면 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 탄성연결부재(320)의 제1 측벽(325) 및 제2 측벽(327)의 길이(또는 수직 높이)는 동일 또는 유사할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 통신 장치의 커넥터 성능을 시뮬레이션하기 위하여 구성된 장치 일부의 투시 사시도이다. 도 9는 도 8의 투시 단면도이다. 도 10은 도 8 및 도 9의 장치 구성에 대한 시뮬레이션 결과이다.
도 9에는 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치, 즉 인쇄회로기판들(10, 12)의 두께가 다르고, 측벽들(325, 327)의 높이 다른 경우가 도시되어 있으나, 이하에서 서술할 본 발명에 따른 효과가 본 개시의 일 실시예에 따를 경우에만 발생할 수 있는 것은 아니며, 본 개시의 다른 실시예, 즉 인쇄회로기판들(10, 12)의 두께가 동일 또는 유사하고, 측벽들(325, 327)의 높이가 동일 또는 유사한 경우에도 동일하게 발생할 수 있음을 밝혀둔다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 통신 장치의 커넥터 성능을 시뮬레이션 하기 위하여, 가상의 디지털 보드 및 가상의 앰프 보드 구조가 사용되었다.
가상의 디지털 보드(제2 인쇄회로기판(12)) 및 가상의 앰프 보드(제1 인쇄회로기판(10))은 각각 탄성연결부재(320)의 제1 접촉부(326) 및 제2 접촉부(328)에 접촉하여 전기적 연결을 이루는 제1 전극(54) 및 제2 전극(52)을 포함한다.
시뮬레이션을 위하여, 복수의 비아홀(56)들이 제1 전극(54) 및 제2 전극(52)의 주위를 둘러싸며, 제1 전극(54) 및 제2 전극(52) 각각에 신호 전달을 위한 포트(58)가 각각 설치된 것으로 예시되었다.
도 10에 도시된 시뮬레이션 결과와 같이, 이와 같은 구성에 대해, 커넥터(300)의 반사 손실은 20dB인 것으로 나타났다. 또한, 커넥터(300)의 구조가 갖는 간격이 10mm (1cm)일 때, 그리고 고주파 신호의 주파수가 2.16GHz일 때, 격리도(isolation) 값은 50dB인 것을 알 수 있다. 또한, 삽입 손실은 최대 0.1dB인 것을 알 수 있다.
커넥터 구조물의 간격에 따라 격리도가 달라지는 것을 확인할 수 있으며, 시뮬레이션 결과를 참조하여 커넥터 구조 및 고주파 신호 종류에에 따른 커넥터 구조 간격을 결정 및 최적화 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 일종의 발열원인 제1 인쇄회로기판(10) 및 제2 인쇄회로기판(12)은 그 열관리, 특히, 직접 열전도를 통한 방열 성능이 전체 장치의 성능을 결정 짓는 중요한 요소가 될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예서 제1 인쇄회로기판(10) 및 제2 인쇄회로기판(12)은 기구함체(20), 예를 들어 외부하우징에 직접 접촉하도록 배치된다.
다만, 제1 인쇄회로기판(10) 및 제2 인쇄회로기판(12)이 나란하게 이격 배치되는 영역은 인쇄회로기판들의 직접 전도에 의한 방열 성능에 상대적으로 적은 영향을 미친다.
본 발명은 이러한 인쇄회로기판들 사이의 이격 배치 영역에 양 기판을 연결하기 위한 커넥팅 구조를 형성한다. 기구함체(20), 예를 들어, 외부 하우징은 그 자체가 금속성 차폐소재이기 때문에, 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터는 연결홈(220) 내부에서 외부에 대한 효과적인 차폐 상태를 유지할 수 있다. 즉, 별도의 RF 차폐 부재로 커넥터를 덮지(covering) 않아도, 본 발명에 따른 통신 장치의 커넥터는 앞서 시뮬레이션 결과에서 드러난 바와 같은 충분한 차폐 효과(격리도)를 가질 수 있다.
더욱이, 인쇄회로기판들의 가능한 넓은 면적이 기구함체(20)에 직접 면접촉하는 구조를 가질 수 있기 때문에 우수한 방열 성능을 가지면서도 컴팩트한 크기를 갖는 통신 장치가 제공될 수 있다.
본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[부호의 설명]
10: 제1 인쇄회로기판 12: 제2 인쇄회로기판
20: 기구함체 220: 연결홈
300: 커넥터 310: 지지부재
320: 탄성연결부재
[CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION]
본 특허출원은, 본 명세서에 그 전체가 참고로서 포함되는, 2021년 6월 1일자로 한국에 특허 출원한 특허출원번호 제10-2021-0070776호 및 2022년 5월 23일 자로 한국에 특허 출원한 특허출원번호 제10-2022-0062839호에 대해 우선권을 주장한다.

Claims (20)

  1. 기판안착면 및 상기 기판안착면에 형성된 하나 이상의 연결홈을 포함하는 기구함체;
    상기 기판안착면 상에 배치되는 제1 인쇄회로기판;
    상기 제1 인쇄회로기판의 일측에서 상기 기판안착면 상에 배치되는 제2 인쇄회로기판; 및
    상기 연결홈 내에 배치되며 상기 제1 인쇄회로기판 및 상기 제2 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하도록 구성된 하나 이상의 커넥터
    를 포함하는 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터는,
    상기 연결홈 내에서 상기 기구함체의 적어도 일부에 접촉하는 지지부재; 및
    상기 지지부재와 상기 제1 인쇄회로기판, 또는 상기 지지부재와 상기 제2 인쇄회로기판 사이에 배치되는 도전성 탄성연결부재
    를 포함하는 통신 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탄성연결부재는,
    판형베이스, 상기 판형베이스의 일단에 형성된 제1 측벽, 상기 제1 측벽의 일단에 형성된 제1 접촉부, 상기 판형베이스의 타단에 형성된 제2 측벽 및 상기 제2 측벽의 일단에 형성된 제2 접촉부를 포함하는 통신 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 지지부재는,
    지지베이스, 상기 지지베이스의 일면으로부터 돌출되며 상기 탄성연결부재가 안착되도록 구성된 돌출안착부 및 상기 탄성연결부재가 고정되도록 상기 돌출안착부 상에 형성된 고정부재를 포함하는 통신 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 커넥터는,
    상기 제1 인쇄회로기판 또는 상기 제2 인쇄회로기판이 상기 기판안착면에 안착될 때 상기 탄성연결부재가 탄성 변형가능하도록, 상기 지지베이스와 상기 탄성연결부재 사이에 형성된 변형간극을 포함하는 통신 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 고정부재는 상기 돌출안착면 상에 형성된 고정돌기를 포함하고, 상기 탄성연결부재는 상기 고정돌기가 삽입되는 관통홀을 포함하는 통신 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 기판안착면은 상기 제1 인쇄회로기판이 안착되는 제1 안착면 및 상기 제2 인쇄회로기판이 안착되는 제2 안착면을 포함하고,
    상기 제1 안착면 및 상기 제2 안착면은 서로 단차를 갖도록 형성되며,
    상기 탄성연결부재의 상기 제1 측벽 및 상기 제2 측벽의 길이는 상기 제1 안착면 및 상기 제2 안착면의 단차에 대응하도록 상이한 통신 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 탄성연결부재는 베릴륨동 또는 스테인리스 스틸 합금으로 이루어진 통신 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 지지부재는 폴리카보네이트, Lusep 또는 테프론으로 이루어진 통신 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기구함체는 상기 제1 인쇄회로기판 및 상기 제2 인쇄회로기판 중 적어도 하나를 수용하는 외부 하우징으로 구성되는 통신 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 기구함체는 적어도 일부에 형성된 복수의 방열핀을 포함하는 통신 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터는 상기 제1 인쇄회로기판 및 상기 제2 인쇄회로기판 사이에서 RF 신호를 전달하도록 구성된 통신 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 기구함체는 알루미늄 합금 또는 스테인리스 스틸 합금으로 이루어진 통신 장치.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 제1 인쇄회로기판 및 상기 제2 인쇄회로기판은 서로 두께 차이를 가지도록 형성되되,
    상기 제1 안착면 및 상기 제2 안착면의 단차의 크기는 상기 두께 차이에 대응되는 통신 장치.
  15. 제2항에 있어서,
    상기 지지부재 및 상기 탄성연결부재는 이종 사출 방식을 통해 일체로 형성되는 통신 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 인쇄회로기판 및 상기 제2 인쇄회로기판 각각은 상기 기구함체에 직접 접촉되는 통신 장치.
  17. 제3항에 있어서,
    상기 기판안착면은 상기 제1 인쇄회로기판이 안착되는 제1 안착면 및 상기 제2 인쇄회로기판이 안착되는 제2 안착면을 포함하되,
    상기 제1 인쇄회로기판과 상기 제2 인쇄회로기판은 서로 동일한 두께를 가지도록 형성되고,
    상기 제1 안착면과 상기 제2 안착면은 서로 동일한 높이를 가지도록 형성되며,
    상기 탄성연결부재의 상기 제1측벽 및 상기 제2측벽은 서로 동일한 높이를 가지도록 형성되는 통신 장치.
  18. 판형베이스, 상기 판형베이스의 일측에 형성되는 제1측벽, 상기 제1측벽의 일측에 형성되는 제1접촉부, 상기 판형베이스의 타단에 형성되는 제2측벽 및 상기 제2측벽의 일측에 형성되는 제2접촉부를 포함하는 탄성연결부재; 및
    상기 탄성연결부재를 지지하도록 구성되는 지지부재
    를 포함하는 RF 커넥터.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 지지부재는,
    지지베이스, 상기 지지베이스의 일면으로부터 돌출되며 상기 탄성연결부재가 안착되도록 구성되는 돌출안착부 및 상기 탄성연결부재가 고정되도록 상기 돌출안착부 상에 형성되는 고정부재를 포함하는 RF 커넥터.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 지지베이스와 상기 탄성연결부재 사이에 형성되는 변형간극을 더 포함하는 RF 커넥터.
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