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KR20050058436A - 고주파, 블라인드 메이트, 동축 인터커넥트 - Google Patents

고주파, 블라인드 메이트, 동축 인터커넥트 Download PDF

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KR20050058436A
KR20050058436A KR1020057002986A KR20057002986A KR20050058436A KR 20050058436 A KR20050058436 A KR 20050058436A KR 1020057002986 A KR1020057002986 A KR 1020057002986A KR 20057002986 A KR20057002986 A KR 20057002986A KR 20050058436 A KR20050058436 A KR 20050058436A
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KR
South Korea
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coaxial transmission
transmission medium
conductor portion
outer conductor
center
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KR1020057002986A
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Inventor
데이빗 엠. 엘리스
리차드 디. 홀
Original Assignee
코닝 길버트 인코포레이티드
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Abstract

동축 전송 매체를 연결하여 동축 전송 경로를 형성하기 위한 동축 전송 매체 커넥터가 제공된다. 상기 동축 전송 매체는 내부 도체 및 외부 도체를 갖는다. 동축 전송 매체 커넥터는 동축 전송 매체의 외부 도체에 전기적으로 연결하기 위한 외부 도체부를 포함한다. 외부 도체부는 베이스부, 복수의 외팔보 빔, 및 거의 비도체인 공동 주위 및 상기 공동을 통해 확장되는 길이방향 축 주위로 확장되는 복수의 슬롯을 포함한다. 상기 외팔보 빔 각각은 전송부에서 상기 베이스부에 연결되며, 원거리에서 종단된다. 각 외팔보 빔은 상기 베이스부로부터 멀어지는 방향으로 테이퍼링하는 길이방향 축에 대한 테이퍼링 프로파일을 갖는다. 상기 동축 전송 매체의 내부 도체에 전기적으로 연결하기 위한 중심 도체부가 상기 공동 내에 배치된다. 이와 관련된 장치 및 방법이 제공된다.

Description

고주파, 블라인드 메이트, 동축 인터커넥트{High frequency, blind mate, coaxial interconnect}
본 발명은 일반적으로 동축 케이블, 모듈, 포트, 또는 이들의 조합과 같은 동축 전송 매체를 함께 연결하는 전기 커넥터에 관한 것이다. 본 발명은 마이크로파 주파수 범위 및 이와 유사한 주파수 영역에서 동작하는 동축 전송 매체를 연결하는 분야에 응용될 수 있다.
마이크로파 주파수에서 정보를 전달하는 동축 전송 매체는 통상적으로 상대적으로 작은 사이즈라는 점을 특징으로 하는데, 이것은 동작 주파수뿐만 아니라, 이들이 적용되는 시스템의 응용분야 및 환경에 기인하는 것이다. 그러한 시스템으로는 예를 들어 첨단 항공기와 같이 마이크로파 전자 시스템이 가능한 한 작고 가벼워야 하고, 높은 내구성 및 신뢰성을 요하는 분야를 들 수 있다.
공지된 동축 전송 매체 어셈블리의 예가 Gilbert Engineering Company, Inc.의 미국특허 제4,925,403호(이하 '403이라함)에 개시되어 있다. '403의 도면 중 하나가 본 명세서의 도10으로 제시되어 있다. 도10에 도시된 바와 같이, 여성 중심 커넥터(35)는 병렬로 배치된 (26)과 (27)을 서로 전기적으로 연결한다. 여성 중심 커넥터(35)는 포인트(36 및 37)에서 제1부(26)에 전기적으로 연결되는 중심 도체(20)를 포함한다. 중심 도체(20)는 포인트(38,39)에서 제2부(27)에 전기적으로 연결된다. 여성 중심 커넥터(35)는 각각 제1부(26) 및 제2부(27)의 터미널 하우징에 기계적으로 접속되는 외부 빔(40,41)을 더 포함한다. 유지링(44)는 외부빔(40,41)을 서로 전기적으로 연결시킨다. 유지링(44)은 외부빔(40,41)과 함께 일체로 형성될 수 있다.
그러한 커넥터 시스템에 의해 영향을 받는 연결점과 관련된 문제는 외부 빔(40,41)에서 발생하는 기계적인 응력이다. 도10에 도시된 바와 같이, 여성 중심 커넥터(35)와 제1 및 제2 남성(26,27) 사이에 축 정렬오류가 발생할 수 있음을 알게되었다. 남성(26,27)과 여성 커넥터(35) 사이의 축 정렬오류는 한편으로는 유지링(44)과 다른 한편으로는 제1 및 제2 외부 빔(40,41) 사이의 인터페이스에 기계적인 응력을 가할 수 있다. 기계적인 응력은 빔(40,41)이 인터페이스에서 깨어져 남성(26,27)과 여성 커넥터(35) 사이의 기계적 및 전기적 연결을 불안정하게 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 원하는 연결을 안전하고 신뢰성있게 유지하는 동축 전송 매체 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 연결점에서의 기계적인 응력의 효과가 연결의 성능에 영향을 부적절한 영향을 주지않고 수용될 수 있는 동축 전송 매체 커넥터 및 동축 전송 매체 어셈블리를 제공하는 것이다.
도1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동축 전송 매체 커넥터의 사시도이다.
도2는 도1의 동축 전송 매체 커넥터의 측단면도로서, 전기 도체부, 절연성 삽입부 및 상기 커넥터의 전기 도전성 중심 도전체를 나타낸다.
도3은 도2와 유사한 전기 도전성 외부 도체부의 측단면도이다.
도4는 도2의 전기 도전성 외부 도체부의 전면도이다.
도5는 도2의 동축 전송 매체 커넥터의 전기 도전성 중심 도체부의 사시도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 동축 전송 매체 커넥터로 사용되는 또다른 전기 도전성 중심 도체부에 대한 사시도이다.
도7은 도6의 전기 도전성 중심 도체부에 대한 측단면도이다.
도8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동축 전송 매체 어셈블리의 측단면도이다.
도9는 본 발명의 또다른 바람직한 실시예에 따른 동축 전송 매체 어셈블리의 측단면도이다.
도10은 종래의 동축 전송 매체 커넥터의 단면도이다.
이하 본 발명의 또다른 목적 및 효과가 설명되며, 일부는 이하의 설명으로부터 명백하고, 일부는 본 발명의 실시중에 알게될 것이다. 본 발명의 목적 및 효과는 첨부된 청구항에 기재된 수단 및 그 조합에 의해 실현 및 획득될 수 있다. 전술한 목적을 달성하고, 본 명세서에 구체화 및 설명된 본 본 발명의 목적에 따라, 동축 전송 매체에 연결되어 동축 도전 경로를 형성하기 위한 동축 전송 매체 커넥터가 제공된다. 상기 동축 전송 매체 커넥터는 내부 도체 및 외부 도체를 갖는다. 상기 동축 전송 매체 커넥터는 상기 동축 전송 매체의 외부 도체에 전기적으로 연결하기 위한 외부 도체부를 포함한다. 상기 외부 도체부는 베이스부, 복수의 외팔보 빔 및 실질적으로 비도전성인 공동의 원주 방향으로, 상기 공동을 관통하는 길이방향 축 주위로 확장하는 복수의 슬롯을 포함한다. 상기 공동은 공기, 유전체 등을 포함할 수 있다. 상기 외팔보 빔 각각은 상기 전이부에서 베이스부에 연결되고 원거리단에서 종단되며, 상기 외팔보 빔 각각은 상기 베이스부로부터 멀어지는 방향으로 상기 길이방향 축에 대해 각각의 테이퍼링(tapering) 프로파일을 포함한다. 중심 도체부가 상기 동축 전송 매체의 내부 도체에 전기적으로 연결하기 위한 공동 내에 배치된다.
바람직한 실시예에서, 상기 외팔보 빔 각각은 방사형 내부면 및 방사형 외부면을 포함하고, 상기 외팔보 빔 각각의 방사형 외부 표면은 상기 외팔보 빔이 바이어스되지 않은 상태에 있을때 상기 길이방향 축에 대해 경사각을 갖는다. 또다른 실시예에서, 상기 외팔보 빔 각각의 방사형 외부 표면은 상기 외팔보 빔이 바이어스되지 않은 상태에 있을때 상기 길이방향 축에 대해 경사각을 갖는다. 또한, 상기 외팔보 빔 각각은 상기 외팔보 빔이 바이어스되지 않은 상태에 있을때 외부를 향해 방사형으로 돌출(flare)되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 외팔보 빔 각각은 상기 외팔보 빔이 바이어스되지 않은 상태에 있을때 내부를 향해 방사형으로 돌출되는 것이 바람직하다.
바람직한 실시예에서, 상기 외팔보 빔 각각은 상기 외팔보 빔의 원거리 단에 외부 멈춤쇠(detent)를 갖는다.
바람직한 실시예에서, 상기 복수의 슬롯은 적어도 6개의 슬롯, 보다 바람직하게는 6개의 슬롯을 포함한다.
상기 외팔보 빔 각각은 상기 전이부에서 상기 베이스부에 연결되고, 상기 전이부는 비직교 프로파일을 포함한다. 상기 베이스부는 외부면을 포함하고, 상기 외팔보 빔 각각은 외부면을 포함하며, 상기 전이부는 상기 베이스부 및 상기 외팔보 빔 각각의 외부면에 배치된다. 상기 비직교 프로파일은 바람직하게는 곡선형 프로파일을 포함한다. 이러한 프로파일은 상기 외팔보 빔이 내부를 향해 방사형으로 휘어져 있을때 상기 외부 도체부에 응력을 분산시키는데 유용하다. 상기 테이퍼링 프로파일은 연속적이고 일정한 것이 바람직하다. 상기 테이퍼링 프로파일 구간은 상기 외팔보 빔의 길이에 적어도 80퍼센트인 것이 바람직하다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 제1 및 제2 동축 전송 매체를 연결하여 동축 도전 경로를 형성하는 동축 전송 매체 커넥터가 제공된다. 제1 및 제2 동축 전송 매체는 각각 내부 및 외부 도체를 갖는다. 상기 동축 전송 매체 커넥터는, 상기 제1 및 제2 동축 전송 매체의 외부 도체를 전기적으로 연결하는 외부 도체부를 포함한다. 상기 외부 도체부는 베이스부, 복수의 제1 외팔보 빔과 실질적으로 비도전성인 제1 공동의 원주 방향으로, 상기 공동을 관통하는 길이방향 축 주위로 확장하는 복수의 슬롯을 포함한다. 상기 제1 외팔보 빔 각각은 상기 제1 원거리단에서 종단한다. 상기 외부 외팔보 부는 또한 복수의 제2 외팔보 빔과 실질적으로 비도전성인 제2 공동의 원주 방향으로, 상기 공동을 관통하는 길이방향 축 주위로 확장하는 복수의 슬롯을 포함한다. 상기 제2 외팔보 빔 각각은 제2 원거리 단에서 종단한다. 상기 제1 및 제2 외팔보 빔은 전이부에서 상기 베이스부에 연결되고, 상기 제1 및 제2 외팔보 빔은 각각 상기 베이스부로부터 멀어지는 방향으로 테이퍼링되는 테이퍼링 프로파일을 포함한다. 상기 커넥터는 상기 제1 및 제2 동축 전송 매체의 내부 도체를 전기적으로 연결하는 제1 및 제2 공동 내에 배치된 중심 도체부를 더 포함한다.
바람직하게 상기 제1 및 제2 외팔보 빔은 각각 방사형의 내부면 및 방사형 외부면을 포함하고, 상기 각각의 방사형 내부면은 상기 제1 및 제2 외팔보 빔이 바이어스되지 않은 상태에 있을때 상기 길이방향 축에 대해 경사각을 갖는다.
상기 외팔보 빔 각각은 방사형 내부면 및 방사형 외부면을 포함하고,
상기 외팔보 빔 각각의 방사형 외부 표면은 상기 외팔보 빔이 바이어스되지 않은 상태에 있을때 상기 길이방향 축에 대해 경사각을 갖는다. 또한, 상기 외팔보 빔 각각은 상기 외팔보 빔이 바이어스되지 않은 상태에 있을때 외부를 향해 방사형으로 돌출되고, 및/또는 상기 외팔보 빔 각각은 상기 외팔보 빔이 바이어스되지 않은 상태에 있을때 내부를 향해 방사형으로 돌출되는 것이 바람직하다.
바람직한 실시예에서, 상기 제1 외팔보 빔 각각은 상기 외팔보 빔의 원거리 단의 제1 외부 멈춤쇠에서 종단하며, 상기 제2 외팔보 빔은 각각 상기 제2 원거리단의 제2 외부 멈춤쇠에서 종단한다.
또한, 적어도 6개의 슬롯이 존재하고 보다 바람직하게는 6개의 제1 슬롯 및 6개의 제1 빔이 및 6개의 제2 슬롯 및 6개의 제2 빔이 존재하는 것이 바람직하다.
바람직한 실시예에서, 상기 제1 및 제2 외팔보 빔 각각은 상기 전이부에서 상기 베이스부에 연결되며, 상기 전이부는 비직교 프로파일을 포함한다. 상기 베이스부는 바람직하게는 외부면을 포함하고, 상기 제1 및 제2 외팔보 빔 각각은 상기 베이스부 및 외부면을 포함하고, 상기 전이부는 상기 제1 및 제2 외팔보 빔 각각의 외부면에 배치된다. 상기 비직교 프로파일을 곡선형 프로파일, 예컨대 방사형 프로파일을 포함할 수 있다. 상기 테이퍼링 프로파일은 바람직하게는 연속이고 일정하다.
상기 공동은 또한 공기, 유전체 등을 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 상기 중심 도체부는 제1 및 제2 중심부 기준면 각각에 배치된 제1 및 제2단을 포함하고, 상기 제1 원거리단은 실질적으로 상기 제1 중심 도체부 기준면에 대해 비동일평면인 제1 외부 도체부 기준면에 배치되고, 상기 제2 원거리단 각각은 실질적으로 상기 제2 중심 도체부 기준면과 비동일평면인 제2 외부 도체부에 배치된다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 동축 전송 매체 어셈블리가 제공된다. 상기 동축 전송 매체 어셈블리는 일단(end)을 가지며 상기 동축 전송 매체의 일단 근처에 제공된 중심 도체를 포함하는 동축 전송 매체, 상기 동축 전송 매체의 일단 근처에 제공된 외부 도체, 및 상기 외부 도체에 전기적으로 연결된 단말 하우징을 포함한다. 상기 단말 하우징은 내부 수용 챔버 및 상기 내부 수용 챔버와 통신하는 단말 하우징 오프닝을 제공하는 내부면을 포함한다.
상기 어셈블리는 또한 상기 단말 하우징에 전기적으로 연결된 전기 도전성의 외부 도체부를 포함하는 동축 전송 매체 커넥터를 포함한다. 상기 외부 도체부는 베이스부, 복수의 외팔보 빔, 및 실질적으로 비도전성의 공동의 원주 방향으로, 실질적으로 상기 공동을 관통하여 확장하는 길이방향 축의 주위로 확장하는 복수의 슬롯을 포함한다. 상기 외팔보 빔 각각은 전이부에서 상기 베이스부에 연결되고 원거리단에서 종단한다. 상기 외팔보 빔 각각은 상기 베이스부로부터 멀어지는 방향으로 테이퍼링되는 길이방향 축에 대해 테이퍼링 프로파일을 갖는다. 상기 외팔보 빔은 상기 단말 하우징 오프닝을 통해 상기 외팔보 빔을 삽입하고 상기 내부 수용 챔버의 내부면에 대해 상기 외팔보 빔을 수신할 수 있도록 상기 외팔보 빔의 충분한 휨을 허용할 수 있도록 충분한 탄성을 갖는다.
상기 어셈블리는 상기 공동 내부에 배치되며 상기 중심 도체에 전기적으로 연결된 중심 도체부를 더 포함한다.
상기 외팔보 빔 각각은 외부 멈춤쇠에 대해 방사형 외부 표면을 갖는다. 상기 외부 멈춤쇠는 상기 외팔보 빔이 바이어스되지 않은 상태에 있을때 최대 외부 직경을 제공한다. 상기 단말 하우징의 내부면은 바람직하게는 상기 최대 외부 직경보다 작은 내부 직경을 갖는 후퇴부(recessed portion)를 갖는다.
본 발명의 또다른 실시예에 따라, 동축 전송 매체 어셈블리가 제공된다. 상기 동축 전송 매체 어셈블리는 제1단을 갖고, 상기 제1단 근처에 제공된 제1 중심 도체를 포함하는 제1 외부 도체를 포함하는 제1 동축 전송 매체, 상기 제1단 근처에 제공된 제1 외부 도체, 및 상기 외부 도체에 전기적으로 연결된 제1 단말 하우징을 포함한다. 상기 제1 단말 하우징은 제1 내부면을 포함한다. 상기 제1 내부면은 제1 내부 수용 챔버 및 상기 제1 내부 수용 챔버와 통신하는 제1 단말 하우징 오프닝을 제공한다.
상기 어셈블리는 또한 제2단을 갖고, 상기 제2단 근처에 제공된 제2 중심 도체, 상기 제2단 근처에 제공된 제2 외부 도체, 및 상기 제2 외부 도체에 전기적으로 연결된 제2 단말 하우징을 포함하는 동축 전송 매체를 포함한다. 상기 제2 하우징은 제2 내부면을 포함한다. 상기 제2 내부면은 제2 내부 수용 챔버 및 상기 제2 내부 수용 챔버와 통신하는 제2 단말 하우징 오프닝을 제공한다.
상기 어셈블리는 상기 제1 및 제2 동축 전송 매체를 연결하여 동축 도전 경로를 형성하기 위한 동축 전송 매체 커넥터를 더 포함한다. 상기 동축 전송 매체 커넥터는 상기 제1 및 제2 동축 전송 매체의 외부 도체를 전기적으로 연결하는 외부 도체부를 포함한다. 상기 외부 도체부는 중심에 배치된 오프닝을 갖고, 베이스 및 상기 베이스부로부터 확장하는 제1 및 제2 바이어싱부를 포함한다. 상기 바이어싱부는 길이방향 축을 공유하고, 제1 및 제2 원거리 단에서 종단한다. 상기 제1 및 제2 원거리 단은 각각 제1 외부 도체부 기준면 및 제2 외부 도체부 기준면을 따라 배치된다. 상기 제1 바이어싱부는 복수의 제1 외팔보 빔 및 상기 제1 외팔보 빔을 원주를 따라 소정 간격으로 분리하기 위한, 제1 원거리 단으로부터 실질적으로 길이방향으로 확장하는 복수의 제1 슬롯을 포함한다. 상기 제2 바이어싱부는 복수의 제2 외팔보 빔 및 상기 제2 외팔보 빔을 원주를 따라 소정 간격으로 분리하기 위한, 제2 원거리 단으로부터 실질적으로 길이방향으로 확장하는 복수의 제2 슬롯을 포함한다. 상기 제1 및 제2 외팔보 빔은 상기 베이스부로부터 멀어지는 방향으로 테이퍼링되는 각각의 테이퍼링 프로파일을 갖는다. 상기 제1 외팔보 빔은 상기 제1 단말 하우징 오프닝을 통해 상기 제1 외팔보 빔을 삽입하고 상기 제1 내부 수용 챔버의 내부면에 대해 상기 제1 외팔보 빔을 수신할 수 있도록 상기 제1 외팔보 빔의 충분한 휨을 허용할 수 있도록 충분한 탄성을 갖는다. 상기 제2 외팔보 빔은 상기 제2 단말 하우징 오프닝을 통해 상기 제1 외팔보 빔을 삽입하고 상기 제2 내부 수용 챔버의 내부면에 대해 상기 제2 외팔보 빔을 수신할 수 있도록 상기 제2 외팔보 빔의 충분한 휨을 허용할 수 있도록 충분한 탄성을 갖는다.
상기 외부 도체부의 중심에 배치된 오프닝에 공동이 배치된다. 상기 공동은 상기 중심에 배치된 오프닝과 공동 중심을 갖도록 배치된 중심홀을 포함한다.
상기 제1 및 제2 중심 도체를 서로 연결하기 위한 전기 도전성 중심 도체부가 제공된다. 상기 중심 도체부는 상기 중심 도체부를 상기 외부 도체부로부터 절연시키기 위한 공동에 축을 따라 지지되는 마운팅부를 포함한다. 상기 중심 도체부는 서로 반대에 위치하는 제1 선단 및 제2 선단에서 종단된다. 상기 제1 선단은 제1 중심 도체부 기준면을 따라 배치되고, 상기 제2 선단은 상기 제2 중심 도체부 기준면을 따라 배치된다.
본 발명의 또다른 실시예에 따라, 동축 전송 매체 어셈블리를 조립하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 제1단을 갖는 제1 동축 전송 매체를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 제1 동축 전송 매체는 제1 중심 도체, 제1 외부도체, 및 제1 단말 하우징을 포함한다. 상기 제1 중심 도체 및 상기 제1 외부도체는 는 상기 제1단 근처에 제공된다. 상기 제1 단말 하우징은 상기 제1 외부 도체에 전기적으로 연결되며 제1 내부면을 포함한다. 상기 제1 내부면은 제1 내부 수용 챔버 및 상기 제1 내부 수용 챔버와 통신하는 제1 단말 하우징을 제공한다.
상기 방법은 제2단을 갖는 제2 동축 전송 매체를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 제2 동축 전송 매체는 제2 중심 도체, 제2 외부 도체, 및 제2 단말 하우징을 포함한다. 상기 제2 중심 도체 및 상기 제2 외부 도체는 상기 제2단 근처에 제공된다. 상기 제2 단말 하우징은 상기 제2 외부 도체에 연결되고, 제2 내부면을 포함한다. 상기 제2 내부면은 제2 내부 수용 챔버 및 상기 제2 내부 수용 챔버와 통신하는 제2 단말 하우징 오프닝을 포함한다.
상기 방법은 상기 제1 및 제2 동축 전송 매체를 연결하여 동축 전송 경로를 형성하기 위한 동축 전송 매체 커넥터를 더 포함한다. 상기 동축 전송 매체 커넥터는 상기 제1 및 제2 동축 전송 매체와 상기 외부 도체를 전기적으로 연결하기 위한 외부 도체부를 포함한다. 상기 외부 도체부는 중심에 배치된 오프닝을 갖고, 상기 베이스부로부터 확장하는 제1 및 제2 바이어싱부를 포함한다. 상기 제1 및 제2 바이어싱부는 길이방향 축을 공유하며, 각각 제1 원거리단 및 제2 원거리단에서 종단한다. 상기 제1 및 제2 원거리단은 각각 제1 외부 도체부 기준면 및 제2 외부 도체부 기준면을 따라 배치된다. 상기 제1 바이어싱부는 복수의 제1 외팔보 빔 및 상기 제1 외팔보 빔을 원주 방향으로 서로 소정 간격으로 분리하기 위해 상기 제1 원거리단으로부터 실질적으로 길이방향으로부터 확장하는 복수의 제1 슬롯을 포함한다. 상기 제2 바이어싱부는 복수의 제2 외팔보 빔 및 상기 제2 외팔보 빔을 원주 방향으로 서로 소정 간격으로 분리하기 위해 상기 제2 원거리단으로부터 실질적으로 길이방향으로부터 확장하는 복수의 제2 슬롯을 포함한다.
상기 방법은 상기 외부 도체부의 중심에 배치된 오프닝에 배치된 공동을 제공하는 단계를 더 포함한다. 바람직하게는 절연 기능을 제공하는 상기 공동은 상기 중심에 배치된 오프닝과 동일한 중심을 갖도록 정렬된 중심홀을 포함한다.
상기 방법은 또한 상기 제1 및 제2 동축 전송 매체를 상기 내부 도체와 전기적으로 연결시키기 위한 중심 도체부를 포함한다. 상기 중심 도체부는 상기 중심 도체부를 상기 외부 도체부로부터 전기적으로 절연시키기 위해 상기 공동에 축을 따라 지지되는 마운팅부를 포함한다. 상기 중심 도체부는 서로 반대에 위치하는 제1 선단 및 제2 선단에서 종단한다. 상기 제1 선단은 제1 중심 도체부 기준면을 따라 배치되고, 상기 제2 선단은 제2 중심 도체부 기준면을 따라 배치된다.
상기 방법은 또한 내부를 향하는 제1 외팔보 빔을 휘는 단계 및 상기 제1 외팔보 빔을 상기 제1 단말 하우징 오프닝을 통해 삽입하는 단계, 상기 내부 휘어진 제1 외팔보 빔을 상기 외부 도체부를 상기 제1 동축 전송 매체의 상기 외부 도체에 전기적으로 연결시키기 위해 상기 제1 내부 수용 챔버의 상기 제1 내부면에 대해 수신하는 단계, 상기 제1 중심 도체를 상기 중심 도체부의 상기 제1 선단에 전기적으로 연결하는 단계, 상기 내부로 향하는 제2 외팔보 빔을 휘는 단계, 상기 제1 외팔보 빔을 상기 제2 단말 하우징 오프닝을 통해 삽입하는 단계, 상기 외부 도체부를 상기 제2 동축 전송 매체의 상기 외부 도체에 전기적으로 연결시키기 위해 상기 제2 내부 수용 챔버의 상기 제2 내부면에 대해 상기 내부로 휘어진 제2 외팔보 빔을 수신하는 단계, 및 상기 제2 중심 도체를 상기 중심 도체부의 제2 선단에 전기적으로 연결시키는 단계를 포함한다.
첨부되는 도면은 본 명세서에 일체화되어 본 명세서의 일부를 구성하고, 본 발명의 바람직한 실시예 및 방법을 나타내며, 상술한 일반적인 설명 및 이하의 바람직한 실시예 및 방법과 함께 본 발명의 원리를 설명한다.
이하, 도면에 나타난 본 발명의 바람직한 실시예 및 방법을 설명한다. 도면전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성 요소를 가리킨다. 그러나 본 발명의 범위는 이들 실시예들에 한정되지 않는다. 다양한 관점에 따른 본 발명은 청구범위에 의해 구체적으로 한정되는 범위 및 그 균등물에까지 미친다.
또한, 명세서 및 청구범위에서, 달리 설명되어 있지 않다면, 단수(singular) 표현은 복수(plural)인 경우도 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 제1 및 제2 동축 전송 매체를 연결하여 동축 전송 경로를 형성하는 동축 전송 매체 커넥터가 제공된다. 동축 전송 매체 커넥터는 예컨대, 제1 및 제2 동축 전송 매체가 병렬 관계로 배치되고 각각이 내부 및 외부 도체 요소를 갖는 곳에 특히 유용하다. 이하에서 보다 상세하게 설명될 바와 같이, 동축 전송 매체 커넥터는 관련 분야에서 널리 응용되며, 2개의 고정적으로 병렬배치된 구성요소를 연결하는데 특히 유용성을 갖는다. 그러나 커넥터는 병렬로 배치된 모듈로 한정되지 않는다. 또한, 커넥터는 케이블, 모듈, 포트 및 이들의 조합과 같은 다양한 구성요소들과 함께 사용될 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동축 전송 매체 커넥터(100)의 사시도를 나타낸다. 동축 전송 매체 커넥터(100)는 또한 이하에서 본 발명에 따른 바람직한 방법을 설명하기 위해서도 사용된다.
본 발명의 이러한 실시예에 따른 동축 전송 커넥터는 동축 전송 매체의 외부 도체에 전기적으로 연결하기 위한 외부 도체부를 포함한다. 외부 도체부는 베이스부, 복수의 외팔보 빔 및 거의 비도전성인 공동과 상기 공동을 관통하는 길이방향 축 주위로 확장하는 복수의 슬롯을 포함한다. 각 외팔보 빔은 전이부에서 베이스부에 연결되고, 원거리에서 종단된다. 각 외팔보 빔은 상기 베이스부로부터 멀어지는 방향으로 테이퍼링하는 길이방향 축에 대해 각각의 테이퍼링 프로파일을 갖는다.
본 발명의 관련된 실시예에서, 커넥터는 제1 및 제2 동축 전송 매체의 외부 도체들을 전기적으로 연결하기 위한 외부 도체부를 포함한다. 외부 도체부는 베이스부, 복수의 외팔보 빔, 및 거의 비도체인 제1 공동 주위 및 상기 공동을 관통하는 길이방향 축 주위로 확장하는 복수의 제1 슬롯들을 포함한다. 상기 제1 외팔보 빔들 각각은 제1 원거리단에서 종단한다. 외부 도체부는 복수의 제2 외팔보 빔 및 거의 비도체인 제1 공동 주위 및 상기 공동을 관통하는 길이방향 축 주위로 확장하는 복수의 제2 슬롯을 포함한다. 각각의 제2 외팔보 빔은 제2 원거리단에서 종단하고, 상기 제1 및 제2 외팔보 빔 각각은 전이부에서 상기 베이스에 연결된다. 각각의 상기 제1 및 제2 외팔보 빔은 베이스부로부터 멀어지는 방향으로 테이퍼링되는 테이퍼링 프로파일을 갖는다.
도2 및 도4를 참조하면, 상기 제1 및 제2 동축 전송 매체를 전기적으로 연결하는 도전성 외부 도체부의 일예가 참조번호(102)로 표시되어 있다. 도3은 도2 및 4에 도시된 것과 거의 유사한 외부 도체부를 나타내고, 따라서, 도2-4에서도 동일한 부분에 대해 동일한 참조번호가 사용되었다. 이하, 상기 도2 및 도3의 외부 도체부 사이의 차이점을 설명한다. 외부 도체부(102)는 중심에 위치한 공동 또는 오프닝(104)(도4)를 가지며, 외부 도체부(102)에 환형을 제공하도록 원형 형상을 갖는 것으로 도시되어 있다. 중심에 위치한 공도(104)은 원형 형상에 한정되지 않으며, 대신에 다각형(예컨대, 육각형)과 같은 다른 형태를 가질 수도 있다. 외부 도체부(102)는 베이스부(106) 및 베이스(106)로부터 확장되는 제1, 제2 바이어싱부(110,130)를 포함한다. 바람직하게는, 공동(104)은 베이스부(106) 및 제1, 제2 바이어싱부(110,130)를 관통하여 연속적으로 확장한다. 바람직하게, 또는 선택적으로 베이스부(106), 제1 바이어싱부(110) 및 제2 바이어싱부(130)는 도3에 가상 점선으로 도시된 바와 같이 동일한 길이방향 축 Lx을 가질 수 있다. 이러한 길이방향 축은 본 발명의 원리를 설명하기 위해 사용되는 수학적 또는 기하학적 구조이며, 물리적인 구성요소가 아니다.
베이스부(106)는 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 내부 이음쇠(106)를 갖는다. 내부 이음쇠(108)는 베이스부(106)의 내부면 주위로 연속적으로 확장될 수 있다. 선택적으로, 내부 이음쇠(108)는 서로 불연속이며 정반대에 위치하는 세그먼트들과 같은 세트먼트들을 포함할 수 있다. 내부 이음쇠(108)는 베이스부(106)의 나머지부와 통합적으로 형성되거나 분리되어 형성될 수 있다.
제1 바이어싱부(110)는 제1 외부 도체부 기준 평면(114)을 따라 배치된 제1 원거리단(112)에서 종단한다. 복수의 제1 슬롯(116)은 제1 원거리단(112)에서 베이스부(106)로 거의 길이방향을 따라 확장하여, 제1 바이어싱부(110)를 복수의 제1 외팔보 빔(118)으로 분할한다. 제1 슬롯(116)은 그에 따라 원주 방향으로 제1 외팔보(118)들 사이에 간격을 둔다. 바람직하게는, 도4와 같은 단면도로 보면, 제1 원거리단(112)은 제1 슬롯(116)이 원주 방향을 따라 일정한 간격을 갖는 환형 형상을 갖는다. 본 실시예에서, 6개의 제1 슬롯(116)이 제1 바이어싱부(110)를 6개의 제1 외팔로 빔(118)으로 분할한다. 이보다 더 많거나 더 적은 슬롯이 사용될 수도 있음이 이해되어야 한다. 측면당 적어도 6개의 슬롯 및 6개의 빔이 바람직하며, 6개의 슬롯 및 6개의 빔이 더욱 바람직하다.
각각의 제1 외팔보 빔(118)은 제1 원거리단(112) 근처에 제1 외부 멈춤쇠(120)를 포함한다. 제1 외부 멈춤쇠(120)는 제1 상승 잠금면(122), 제1 경사 원거리면(124), 및 제1 경사 근거리 유지면(126)을 포함한다. 제1 경사 근거리 유지면(126)은 제1 경사 원거리 삽입면(124) 보다 베이스부(106)에 더 근접한다. 보다 바람직하게는, 제1 경사 원거리 삽입면(124) 및 제1 경사 근거리 유지면(1126)은 제1 상승 잠금면(122)에 대해 서로 45도 각을 이룬다.
외부 도체부(102)는 바람직하게는, 선택적으로 베이스부(106) 및 제1 외팔보 빔(118) 사이의 제1 전이부(128)를 포함한다. 제1 전이부(128)는 바람직하게는, 선택적으로 내부로 향하는 아치형의 곡선 프로파일을 갖는 방사형의 외부면을 갖는다. 이러한 전이부는 바람직하게는 비직교 프로파일, 보다 바람직하게는 곡선형, 예컨대 방사형 또는 라운드형의 프로파일을 갖는다. 임의의 특정 이론에 의해 구속되지는 않지만, 그러한 프로파일은 제1 외팔보 빔(118)이 내부로 향하는 방사형으로 휘어질 때 외부 도체부(102)에서 응력을 분배한다고 믿어진다.
제1 전이부(128) 및 제2 외부 멈춤쇠(120)는 제1 외팔보 빔(118)의 제1 테이퍼링 영역(118a)이다. 제1 테이퍼링 영역(118a)은 일반적으로 베이스부(106)로부터 멀어지는 방향으로 테이퍼링된다. 외부 도체부(102)가 반드시 이러한 실시예에 한정되지는 않더라고, 바람직하게는, 필수적은 아니지만, 각각의 제1 외팔보 빔(118)은 서로 동일한 테이퍼링 프로파일을 갖는다. 제1 테이퍼링 영역(118a)은 제1 전이부(128) 및 제1 외부 멈춤쇠(120) 사이의 제1 외팔보 빔(1180의 전체 길이로 확장될 수 있다. 선택적으로, 제1 테이퍼링 영역(118a)은 일부(예컨대, 적어도 80 퍼센트)에만 확장될 수 있으나, 제1 전이부(128) 및 제1 외부 멈춤쇠(120) 사이의 제1 외팔보 빔(118)의 전체 길이 보다는 작은 범위에서 확장될 수 있다. 제1 테이퍼링 영역(118a)은 제1 전이부(128), 제1 외부 멈춤쇠(120), 제1 전이부 및 제1 외부 멈춤쇠(120) 까지 확장되거나, 또는 제1 전이부(128)나 제1 외부 멈춤쇠(120)까지 확장되지 않을 수도 있다.
제2 바이어싱부(130)는 제2 외부 도체부 기준면(134)을 따라 배치된 제2 원거리단(132)에서 종단한다. 복수의 제2 슬롯(136)은 제2 원거리단(132)에서 베이스부(106)으로 길이방향을 따라 확장하여 제2 바이어싱부(130)를 복수의 제2 외팔보 빔(138)으로 분할한다. 제2 슬롯(136)은 그에 따라 제2 외팔보 빔(138)에 원주 방향으로 서로 간격을 준다. 바람직하게, 제2 원거리단(132)은 환형 형상이 된다. 본 실시예에서, 6개의 제2 슬롯(136)은 제2 바이어싱부(130)를 6개의 제2 외팔보 빔(138)으로 분할한다. 바람직하게, 제2 슬롯(136)은 원주 방향을 따라 서로 일정한 간격을 갖도록 배열된다. 그러나, 슬롯(136)은 더 많거나 더 작은 수가 사용될 수 있음이 이해되어야 한다. 상술한 바와 같은 슬롯수 및 간격의 원칙은 제2 외팔보 빔들에도 적용된다.
각각의 제2 외팔보 빔(138)은 제2 원거리단(132) 근처의 제2 외부 멈춤쇠(140)를 포함한다. 제2 외부 멈춤쇠(140)는 제2 상승 잠금면(142), 제2 경사 원거리 삽입면(144) 및 제2 경사 근거리 유지면(146)을 포함한다. 제2 경사 근거리 유지면(146)은 제2 경사 원거리 삽입면(144)보다 베이스부(106)에 더 가까이에 위치한다. 보다 바람직한 실시예에서, 제2 경사 원거리 삽입면(144) 및 제2 경사 근거리 유지면(146)은 각각 제2 상승 잠금면(142)에 대해 45도의 각을 이룬다.
외부 도체부(102)는 바람직하게는, 선택적으로 베이스부(106) 및 제2 외팔보 빔(138) 사이에 제2 전이부(148)를 포함한다. 제2 전이부(148)는 바람직하게는, 선택적으로 제2 외팔보 빔(138)이 상술한 바와 같이 내부로 향하는 방사형으로 휘어진 경우에, 외부 도체부(102)에 응력을 분배할 수 있도록, 내부로 향하는 아치형의 곡선 프로파일을 갖는 방사형의 외부면을 갖는다.
제2 전이부(148) 및 제2 외부 멈춤쇠(140) 사이에 제2 외팔보 빔(138)의 제2 테이퍼링 영역(138a)이 확장된다. 제2 테이퍼링 영역(138a)은 일반적으로 베이스부(106)로부터 멀어지는 방향으로 테이퍼링된다. 외부 도체부(102)가 반드시 본 실시예로 한정되지는 않지만, 바람직하게는, 선택적으로, 각각의 제2 외팔보 빔은 동일한 테이퍼링 프로파일을 갖는다. 제2 테이퍼링 영역(138a)은 제2 전이부(148) 및 제2 외부 멈춤쇠(140) 사이의 제2 외팔보 빔(138)의 전체 길이로 확장될 수 있다. 선택적으로, 제2 테이퍼링 영역(138a)은 부분적으로만 확장될 수 있으나, 제2 전이부(148) 및 제2 외부 멈춤쇠(140) 사이의 제2 외팔보 빔(138)의 전체 길이보다는 작도록 확장될 수 있다. 제2 테이퍼링 영역(138a)은 제2 전이부(148), 제2 외부 멈춤쇠(140), 제2 전이부 및 제2 외부 멈춤쇠(140) 까지 확장되거나, 또는 제2 전이부(148)나 제2 외부 멈춤쇠(140)까지 확장되지 않을 수도 있다. 제2 외팔보 빔의 테이퍼링은 선택적으로, 그러나 바람직하게 제1 외팔보 빔의 테이퍼링과 동일하다.
외부 도체부(102)는 바람직하게는, 선택적으로 금속 또는 금속 합금과 같은 전기 도전성 물질로 만들어진다. 외부 도전부(102)를 만드는데 바람직한 재료는 베릴륨 구리이며, 선택적으로 또다른 재료(예컨대, 니켈) 상에 도금될 수 있다. 외부 도체부(102)의 일부 또는 전체는 서로 다른 전기 도전성 재료, 고무, 플라스틱 등의 다른 재료로 만들어질 수도 있다.
도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 외팔보 빔(118, 138)은 각각 방사형의 내부 표면 및 각각의 방사형의 외부면을 포함한다. 도2 및 도3은 각각 바이어스되지 않은 상태의 제1 및 제2 외팔보 빔(118,138)을 나타낸다. 즉, 외팔보 빔(118, 138)은 메이트 구성요소의 내부 또는 외부로 향하는 휘는 힘을 받지 않는다. 도2의 실시예에서, 제1 및 제2 외팔보 빔(118,138)의 각각의 방사형의 외부면은 길이방향 축에 대해 사선 방향을 갖는다. 반면에, 도3의 실시예에서, 제1 및 제2 외팔보 빔(118,138)은 길이방향 축에 대해 각각 사선방향인 방사형의 내부 표면을 갖는다. 도시되지는 않았으나, 제1 및 제2 외팔보 빔(118,138)의 각 방사형의 내부 표면 및 각 방사형의 외부 표면을 상기 길이방향 축에 모두 사선이 되도록 하는 것도 가능하다. 선택적으로, 바이어스되지 않은 상태에서, 제1 및 제2 외팔보 빔(118,138)은 외부 방사형 또는 내부 방사형으로 돌출될 수 있다.
외부 도체부의 중심에 배치된 오프닝, 즉 외팔보 빔의 내부에 의해 정해지는 영역에 공동이 배치된다. 공동은 중심홀을 포함하고, 상기 중심홀은 바람직하게는 상기 중심에 배치된 오프닝과 동일한 중심을 갖는다.
다시 도2를 참조하면, 공동은 참조번호(104,150)로 표시되어 있다. 공동(150)의 내부 및 외부 표면은 도면에 도시된 바와 같이, 거의 환형 형상을 갖는다. 선택적으로, 상기 공동의 방사형의 내부 및 외부 표면은 다각형과 같은 원형이 아닌 형태를 가질 수 있다. 바람직하게는, 공동에는 공기가 포함되지만, 폴리테트라플루오로에틸렌(예컨대, Teflon)과 같은 유전 물질을 포함할 수도 있다. 이음쇠(108)는 외부 도체부(102)의 베이스부(106)에 공동 삽입구(150)를 고정적으로 갖는다.
공동의 형상은 커넥터의 전자기적 효과를 상쇄하도록, 즉 커넥터에 의해 야기되는 도전 경로에서의 신호 전파에 대한 노이즈 또는 다른 방해물을 제한하도록 선택될 수 있다. 예컨대, 원뿔형의 프로파일이 사용될 수 있다. 특정 설계 응용분야 및 동작 환경 및 변수에 따라, 주어진 경우에서의 바람직한 형상이 달라질 수 있다. 상기 형상은 원하는 대로 커넥터를 튜닝(tuning)하도록 선택될 수 있다.
동축 전송 매체 커넥터는 제1 및 제2 매체의 내부 도체들을 전기적으로 연결하기 위한 중심 도체부를 더 포함한다. 본 실시예에 따른 중심 도체부는 상기 중심 도체부를 외부 도체부로부터 전기적으로 절연시키기 위한 절연 공동에서 축을 따라 지지되는 마운팅부를 포함한다. 그러한 실시예에서, 중심 도체부는 서로 반대 위치에 있는 제1 선단(leading end) 및 제2 선단에서 종단된다. 제1 선단은 제1 중심 도체부 기준면을 따라 배치되고, 바람직하게는, 선택적으로 상기 제1 중심 도체부 기준면은 상기 제1 외부 도체부 기준면으로부터 길이 방향으로 분리되어 배치된다. 제2 선단은 제2 중심 도체부 기준면을 따라 배치되며, 바람직하게는, 선택적으로 상기 제2 도체부 기준면은 제2 외부 도체부 기준면으로부터 길이방향으로 분리되어 배치된다.
도2 및 도5를 참조하면, 예시적인 중심 도체부(160)가 도시되어 있다. 중심 도체부(160)는 공동의 축방향으로 지지되는 마운팅부(162)를 포함한다.
본 실시예에서, 전기 도전성의 중심 도체부(160)는 서로 반대 위치에 있는 제1 선단(164) 및 제2 선단(170)에서 종단한다. 도2에 도시된 바와 같이, 제1 선단(164)은 제1 중심 도체부 기준면(166)을 따라 배치되며, 바람직하게는 상기 제1 외부 도체부 기준면(114)와 길이방향으로 분리되어 배치된다. 마찬가지로, 제2 선단(170)은 제2 중심 도체부 기준면(172)을 따라 배치되며, 바람직하게는, 제2 외부 도체부 기준면(134)와 길이방향으로 분리되어 배치된다. 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 외부 도체부 기준면(114,134)은 중심 도체부 기준면(166,172)보다 마운팅부(106)로부터 길이방향으로 멀리 떨어진 곳에 위치한다.
도2 및 도5는 실질적인 길이방향으로 제1 선단(164)에서 마운팅부(162)로 확장하는 복수의 제1 소켓 슬롯(167)을 더 포함하여, 복수의 제1 외팔보 가지(168)를 포함한다. 제1 외팔보 가지(168)는 원주 방향으로 서로 소정의 간격을 갖도록 배치되어, 제1 중심 소켓(169)을 제공한다. 본 실시예에서의 중심 도체부(160)는 실질적인 길이방향으로 제2 선단(170)에서 마운팅부(162)로 확장하는 복수의 제2 소켓 슬롯(173)을 포함하여, 복수의 제2 외팔보 가지(174)를 제공한다. 제2 외팔보 가지(174)는 원주 방향을 따라 서로 소정의 간격을 갖도록 배치되어, 제2 중심 소켓(175)을 제공한다.
선택적으로, 그러나 바람직하게, 제1 및 제2 외팔보 가지들(168,174) 각각은 마운팅부(162)를 향해 테이퍼링된 프로파일 테이퍼링을 갖는다. 또한, 선택적으로, 제1 및 제2 외팔보 가지(168,174)는 바이어스되지 않은 상태에서, 예컨대 내부로 향하는 방사형으로 돌출될 수 있다.
공동은 중심 도체부(160)를 멤버(102)로부터 전기적으로 절연시킨다. 한 예로서, 공동은 제1 외팔보 가지(168)로부터 제1 외팔보 빔(118)을 소정 간격만큼 분리시키고, 제2 외팔보 가지(174)로부터 제2 외팔보 빔(138)을 소정 간격만큼 분리시킨다.
도2 및 도5에 도시된 실시예에서, 중심 도체부(160)는 4개의 제1 외팔보 가지(168) 및 4개의 제2 외팔보(174)를 포함한다. 중심 도체부(160)는 서로 다른 수의 외팔보 가지를 포함할 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 도6 및 도7은 2개의 제1 외팔보 가지 및 2개의 제2 외팔보 가지들을 갖는 중심 도체부를 나타내며, 각 가지들은 중심 마운팅부를 향해 테이퍼링된다.
중심 도체부(160)를 만드는데 바람직한 재료는 베릴륨이며, 선택적으로 또다른 재료(예컨대, 니켈) 상에 도금될 수 있다. 중심 도체부(160)의 일부 또는 전체는 서로 다른 도전성을 갖는 물질 등의 다른 재료들로 만들어질 수 있다.
이하에서는 본 발명의 또다른 실시예에 따라, 예시적인 동축 전송 매체 커넥터(100)를 제조하는 방법을 설명하고자 한다. 그러나 본 실시예의 동축 전송 매체 커넥터(100)는 여기에 설명된 방식과 다른 방식으로 제조될 수 있음이 이해되어야 한다.
본 방법에 따라, 중심 도체부(160)는 마운팅부(162)가 중심홀에 수신될 때까지 공동의 중심홀을 관통하여 길이방향으로 전달된다. 그리고 나서, 중심 도체부(160) 및 공동의 조립체는 외부 도체부(102)의 단부(ends) 중 하나 (112 또는 132)를 관통하여 길이방향으로 유도된다. 이음쇠(108)가 공동의 외부 면에 인접하도록 배치되어 공동 및 중심 도체부(160)를 적절한 위치에 유지시킨다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 제1 및 제2 동축 전송 매체를 서로 연결하기 위한 동축 전송 매체 어셈블리가 제공된다.
도8은 본 발명의 동축 전송 매체 어셈블리(200)의 실시예를 나타낸다. 동축 전송 매체 어셈블리(200)는 제1 단(212)을 갖는 제1 동축 전송 매체(210) 및 제2단(232)을 갖는 제2 동축 전송 매체(230)를 포함한다. 제1 동축 전송 매체(210)는 제1 중심 도체(214), 상기 제1 중심 도체(214), 제1 유전체(216)를 둘러싸는 제1 외부 도체(218) 및 제1 외부 도체(218)를 둘러싸는 제1 외부 몸체 또는 재킷(220)을 포함한다. 제1 중심 도체(214)는 제1단(212)으로부터 확장하는 제1핀(222)로 종단된다. 제1 외부 도체(218)는 제1 단말 하우징(224)에 전기적으로 접속되며, 상기 단말 하우징(224)은 제1 내부 수용 챔버를 제공하는 제1 내부면(220) 및 제1 내부 수용 챔버와 통신하는 제1 단말 하우징 오프닝을 포함한다. 제2 동축 전송 매체(230)는 제2 중심 도체(234), 제2 중심 도체(234)를 둘러싸는 제2 유전체(236), 제2 유전체(236)를 둘러싸는 제2 외부 도체(238), 및 제2 외부 도체(238)를 둘러싸는 제2 외부 몸체 또는 재킷(234)을 포함한다. 제2 중심 도체(234)는 상기 제2단(232)으로부터 확장하는 제2핀(242)으로 종단된다. 제2 중심 도체(234)는 제2 단말 하우징(244)에 전기적으로 연결되며, 상기 제2 단말 하우징(244)은 제2 내부 수용 챔버를 제공하는 제2 내부면(246)과 제2 내부 수용 챔버와 통신하는 제2 단말 하우징 오프닝을 포함한다.
도8에 도시된 실시예에서의 동축 전송 매체 커넥터(100)는 도1,2 및 4에 설명된 것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 도면들에서 유사한 구성요소들에 대해 동일한 참조번호가 사용되었으며, 간략함을 위해 상술한 커넥터(100)에 대한 설명은 다시 반복하지 않는다. 상술한 바와 같이, 동축 전송 매체 커넥터(100)는 각각의 방사형의 외부면을 갖는 제1 및 제2 외팔보 빔(118,138)을 포함하며, 상기 방사형의 외부면은 바람직하게는 제1 및 제2 외부 멈춤쇠(120,140)를 갖는다. 제1 및 제2 외부 멈춤쇠(120,140)는 집합적으로 바이어스되지 않은 상태에서 제1 및 제2 외팔보 빔(118,138)의 최대 외부 직경을 제공한다. 제1 외부 멈춤쇠(120)는 제1 단말 하우징(224)의 제1 내부면(226)의 후퇴부에서 수신된다. 제1 내부면(226)의 후퇴부는 바람직하게는 제1 외부 멈춤쇠(120)의 최대 외부 직경(바이어스되지 않은 상태에서) 봐 작은 내부 직경을 갖는다. 마찬가지로, 제2 외부 멈춤쇠(140)는 제2 단말 하우징(244)의 제2 내부면(246)의 후퇴부에서 수신된다. 제2 내부면(246)의 후퇴부는 바람직하게는 제2 외부 멈춤쇠(140)의 최대 외부 직경(바이어스되지 않은 상태에서) 보다 작은 내부 직경을 갖는다. 이러한 연결된 상태에서, 제1 외팔보 빔(118)은 내부를 향해 방사형으로 휘어지고, 탄성력 때문에 제1 단말 하우징(224)의 제1 내부면(226)에 바이어스를 가하여 제1 외팔보 빔(118)을 제 자리에 고정시킨다. 마찬가지로, 제2 외팔보 빔(138)은 내부를 향해 방사형으로 휘어지고, 탄성력 때문에 제2 단말 하우징(246)의 제2 내부 표면(246)에 바이어스력을 가하여 제2 외팔보 빔(138)을 제자리에 고정시킨다. 바람직한, 그러나 선택적인 실시예에서, 제1 및 제2 단말 하우징(224,225)의 각각에 고정되면, 제1 및 제2 외팔보 빔(118,119)은 내부를 향해 방사형으로 돌출된다.
이와 동시에, 제1핀(222)은 제1 중심 소켓(169)에 수신되어 중심 도체부(160)의 제1 외팔보 가지(168)와 표면 접촉하도록 배치된다. 제2핀(242)은 제2 중심 소켓(175)에 배치되고, 중심 도체부(160)의 제2 외팔보 가지(174)와 표면 접촉하도록 배치된다. 바람직하게는, 제1 및 제2 외팔보 가지(168,174)는 각각 제1핀 및 제2핀(222,242)을 고정한다. 중심 도체부(160)는 그에 따라 제1핀 및 제2핀(222,242)을 서로 전기적으로 연결시킨다.
본 발명의 또다른 실시예에 따라 예시적인 동축 전송 매체 어셈블리(200)를 제조하는 방법을 설명한다. 그러나 본 실시예의 동축 전송 매체 어셈블리(200)는 이하에서 설명하는 방식과 다른 방식으로 결합될 수 있음이 이해되어야 한다.
이러한 방법에 따라, 제1 외팔보 빔(118)은 내부로 향해 방사형으로 휘어지고, 제1 단말 하우징(224)에 삽입된다. 제1 경사 원거리 삽입면(124)은 제1 상승 잠금면(122)이 제1 단말 하우징(224)의 제1 내부면(226)의 후퇴면에 다다를 때까지 제1 내부면(226)을 따라 진행한다. 제1 외팔보 빔(118) 및 제1 단말 하우징(224) 사이의 면접촉은 외부 도체부(102)를 제1 외부 도체(218)에 전기적으로 연결시킨다. 제1 외부 멈춤쇠(120)의 제1 경사 근거리 유지면(126)의 경사는 제1 외팔보 빔(118)이 제1 단말 하우징(224)으로부터 길이방향으로 이동하는 것을 방지하는 잠금 메카니즘으로 역할을 한다.
제1 외팔보 빔(118)이 내부를 향해 방사형으로 휘어지면서, 제1 외팔보 빔, 보다 구체적으로는 제1 외팔보 빔(118) 및 베이스부(106) 사이의 인터페이스에는 응력이 가해지게 된다. 이론에 구속되지 않으면서, 발명자들은 제1 외팔보 빔(118)의 테이퍼링된 프로파일이 응력을 제1 외팔보 빔과 베이스부(106) 사이의 인터페이스에 가하는 대신에, 빔(118)의 길이를 따라 응력을 분산시킬 수 있음을 발견하였다. 선택적인 비직교 또는 곡선형 전이부(128)는 빔/베이스부 인터페이스에서 기계적인 응력을 추가로 줄일 수 있다.
동시에, 제1핀(222)이 제1 외팔보 가지(168)의 제1 선단(164)을 통해 핀(222)을 중심 도체부(160)에 전기적으로 연결시키기 위한 제1 중심 소켓(169)에 삽입된다.
제2 동축 전송 매체(230)는 동일한 방식으로, 제1 동축 전송 매체(210)를 커넥터(100)에 연결시키는 것과 동시에 또는 그 후에, 동축 전송 매체 커넥터(100)에 연결될 수 있다.
도1-8에 도시된 커넥터(100)는 거의 대칭형이다. 그러나 본 발명은 대칭이 아닌 커넥터들도 포함한다는 점이 이해되어야 한다. 예를 들어, 제1 외팔보 빔(118)은 제2 외팔보 빔(138)과 다른 치수 및/또는 다른 구성, 예컨대 서로 다른 타입 및 서로 다른 크기의 동축 전송 매체를 수용하기 위한 치수 및/또는 구성을 가질 수 있다. 도9는 공통 길이방향 축을 따라 배치된 대칭형의 반대단을 포함하지 않는 동축 전송 매체 커넥터를 도시하고 있다. 마찬가지로, 유사한 구성요소들은 동일한 참조번호로 표시되어 있다.
당업자라면 상술한 실시예들에 추가적인 변형예들을 쉽게 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 제1 및 제2 동축 전송 매체는 동축 전송 매체 커넥터의 남성 중심 도체부와 접속하기 위한 여성 내부 커넥터를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 최대 범위는 상세한 설명에의 대표 장치 및 방법과 설명된 실시예들에 한정되지 않는다. 따라서, 이하의 청구범위의 해석에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 상술한 실시예들에 다양한 변형을 가할 수 있다.

Claims (22)

  1. 내부 도체 및 외부 도체를 갖는 동축 전송 매체에 연결되어 동축 도전 경로를 형성하기 위한 동축 전송 매체 커넥터에 있어서,
    베이스부, 복수의 외팔보 빔 및 실질적으로 비도전성인 공동의 원주 방향으로, 상기 공동을 관통하는 길이방향 축 주위로 확장하는 복수의 슬롯을 포함하며, 상기 외팔보 빔 각각은 상기 전이부에서 베이스부에 연결되고 원거리단에서 종단되며, 상기 외팔보 빔 각각은 상기 베이스부로부터 멀어지는 방향으로 상기 길이방향 축에 대해 각각의 테이퍼링(tapering) 프로파일을 갖지며, 상기 동축 전송 매체의 외부 도체에 전기적으로 연결하기 위한 외부 도체부; 및
    상기 동축 전송 매체의 내부 도체에 전기적으로 연결하기 위한 공동 내에 배치된 중심 도체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 커넥터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 외팔보 빔 각각은, 방사형 내부면 및 방사형 외부면을 포함하고, 상기 외팔보 빔 각각의 상기 방사형 내부면은 상기 외팔보 빔이 바이어스되지 않은 상태에 있을때 상기 길이방향 축에 대해 경사각을 갖는 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 커넥터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 외팔보 빔 각각은 방사형 내부면 및 방사형 외부면을 포함하고,
    상기 외팔보 빔 각각의 방사형 외부 표면은 상기 외팔보 빔이 바이어스되지 않은 상태에 있을때 상기 길이방향 축에 대해 경사각을 갖는 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 커넥터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외팔보 빔 각각은 상기 외팔보 빔이 바이어스되지 않은 상태에 있을때 외부를 향해 방사형으로 돌출(flare)되는 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 커넥터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 외팔보 빔 각각은 상기 외팔보 빔이 바이어스되지 않은 상태에 있을때 내부를 향해 방사형으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 커넥터.
  6. 제1항에 있어서, 상기 외팔보 빔 각각은 상기 외팔보 빔의 원거리 단에 외부 멈춤쇠(detent)를 갖는 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 커넥터.
  7. 제1항에 있어서, 상기 복수의 슬롯은 6개의 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 커넥터.
  8. 제1항에 있어서, 상기 복수의 슬롯은 6개의 슬롯으로 구성되는 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 커넥터.
  9. 제1항에 있어서, 상기 외팔보 빔 각각은 상기 전이부에서 상기 베이스부에 연결되고, 상기 전이부는 비직교 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 커넥터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 베이스부는 외부면을 포함하고;
    상기 외팔보 빔 각각은 외부면을 포함하며;
    상기 전이부는 상기 베이스부 및 상기 외팔보 빔 각각의 외부면에 배치되는 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 커넥터.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 비직교 프로파일은 곡선형 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 커넥터.
  12. 제9항에 있어서, 상기 비직교 프로파일은 방사형 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 커넥터.
  13. 제1항에 있어서, 상기 전이부는 상기 외팔보 빔이 내부로 향해 방사형으로 휘어 있을때 외부 도전부에 응력을 분산시키기 위한 비직교 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 커넥터.
  14. 제1항에 있어서, 상기 슬롯은 서로 원주를 따라 일정한 간격을 배치된 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 커넥터.
  15. 제1항에 있어서, 상기 테이퍼링 프로파일은 연속적이고 일정한 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 커넥터.
  16. 제1항에 있어서, 상기 외팔보 빔 각각은 소정의 길이를 갖고, 상기 테이퍼링 프로파일 구간은 상기 외팔보 빔의 길이에 적어도 80퍼센트이고,
    상기 공동은 공기 및 유전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 커넥터.
  17. 제1항에 있어서, 상기 원거리단 각각은 실질적으로 상기 외부 도체부 기준면에 배치되고,
    상기 중심도체부는 실질적으로 상기 외부 도체부 기준면과 비동일 평면인 중심 도체부 기준면에 배치된 단(end)을 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 커넥터.
  18. 제17항에 있어서, 상기 중심 도체부 기준면은 상기 외부 도체부 기준면으로부터 길이방향으로 간격을 두고 배치된 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 커넥터.
  19. 각각 내부 및 외부 도체를 갖는 제1 및 제2 동축 전송 매체를 연결하여 동축 도전 경로를 형성하는 동축 전송 매체 커넥터에 있어서,
    상기 제1 및 제2 동축 전송 매체의 외부 도체를 전기적으로 연결하고,
    베이스부,
    각각 제1 원거리단에서 종단하는 복수의 제1 외팔보 빔과 실질적으로 비도전성인 제1 공동의 원주 방향으로, 상기 공동을 관통하는 길이방향 축 주위로 확장하는 복수의 슬롯, 및
    각각 제2 원거리단에서 종단하는 복수의 제2 외팔보 빔과 실질적으로 비도전성인 제2 공동의 원주 방향으로, 상기 공동을 관통하는 길이방향 축 주위로 확장하는 복수의 슬롯을 포함하며,
    상기 제1 및 제2 외팔보 빔은 전이부에서 상기 베이스부에 연결되고, 상기 제1 및 제2 외팔보 빔은 각각 상기 베이스부로부터 멀어지는 방향으로 테이퍼링되는 테이퍼링 프로파일을 갖는 외부 도체부; 및
    상기 제1 및 제2 동축 전송 매체의 내부 도체를 전기적으로 연결하는 제1 및 제2 공동 내에 배치된 중심 도체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 커넥터.
  20. 일단(end)을 갖는 동축 전송 매체로서,
    상기 동축 전송 매체의 일단 근처에 제공된 중심 도체,
    상기 동축 전송 매체의 일단 근처에 제공된 외부 도체를 포함하는 동축 전송 매체, 및
    상기 외부 도체에 전기적으로 연결되며, 내부 수용 챔버 및 상기 내부 수용 챔버와 통신하는 단말 하우징 오프닝을 제공하는 내부면을 포함하는 단말 하우징; 및
    상기 공동 내에 배치되며 상기 중심 도체에 전기적으로 연결된 중심 도체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 어셈블리.
  21. 제1단(end)을 갖는 제1 동축 전송 매체로서,
    상기 제1단의 근처에 제공된 제1 중심 도체,
    상기 제1단 근처에 제공된 제1 외부 도체, 및
    상기 외부 도체에 전기적으로 연결되며, 제1 내부 수용 챔버 및 상기 제1 내부 수용 챔버와 통신하는 제1 단말 하우징 오프닝을 제공하는 제1 내부면을 포함하는 제1 단말 하우징을 포함하는 제1 동축 전송 매체;
    제2단을 갖는 제2 동축 전송 매체로서,
    상기 제2단 근처에 제공된 제2 중심 도체,
    상기 제2단 근처에 제공된 제2 외부 도체, 및
    상기 외부 도체에 전기적으로 연결되며, 제2 내부 수용 챔버 및 상기 제2 내부 수용 챔버와 통신하는 제2 단말 하우징 오프닝을 제공하는 제2 단말 하우징을 포함하는 제2 동축 전송 매체; 및
    상기 제1 및 제2 동축 전송 매체를 연결하여 동축 전송 경로를 형성하는 동축 전송 매체로서,
    상기 제1 및 제2 동축 전송 매체를 전기적으로 연결하는 외부 도체부로서, 상기 외부 도체부는 중심에 배치된 오프닝을 갖고, 베이스부 및 상기 베이스부로부터 확장하는 제1 및 제2 바이어싱부를 포함하고, 상기 바이어싱부들은 길이방향 축을 공유하고 각각 제1 원거리단 및 제2 원거리단에서 종단하며, 상기 제1 및 제2 원거리단은 제1 외부 도체부 기준면 및 제2 외부 도체부 기준면을 따라 배치되고, 상기 제1 바이어싱부는 복수의 제1 외팔보 빔 및 상기 제1 원거리단으로부터 실질적으로 길이방향으로 확장하며, 상기 원주 방향을 따라 제1 외팔보 빔을 소정 간격으로 분리하는 복수의 슬롯을 포함하고, 상기 제1 및 제2 외팔보 빔 각각은 상기 베이스로부터 멀어지는 방향으로 테이퍼링되는 테이퍼링 프로파일을 갖고,
    상기 제1 외팔보 빔은 상기 제1 외팔보 빔을 상기 제1 단말 하우징 오프닝에 삽입할 수 있고, 상기 제1 내부 수용 챔버의 제1 내부면에 대해 상기 제1 외팔보 빔을 수신할 수 있는 휨을 허용하도록 충분한 탄성을 갖고, 상기 제2 외팔보 빔은 상기 제2 외팔보 빔을 상기 제2 단말 하우징 오프닝에 삽입할 수 있고, 상기 제2 내부 수용 챔버의 제2 내부면에 대해 상기 제2 외팔보 빔을 수신할 수 있는 휨을 허용하도록 충분한 탄성을 갖는 외부 도체부,
    상기 외부 도체부의 중심에 배치된 오프닝에 위치하며, 상기 중심에 배치된 오프닝과 동축으로 배치된 중심홀을 포함하는 공동, 및
    상기 제1 및 제2 중심 도체를 서로 전기적으로 연결하며, 상기 중심 도체부를 상기 외부 도체부로부터 전기적으로 절연시키기 위한 상기 공동에 축에 대해 지지되는 마운팅부를 포함하고, 서로 반대에 위치하는 상기 제1 선단(leading end) 및 제2 선단에서 종단하는 중심 도체부로서, 상기 제1 선단은 제1 중심 도체부 기준면을 따라 배치되고 상기 제2 선단은 제2 중심 도체부 기준면을 따라 배치되는 중심 도체부를 포함하는 동축 전송 매체를 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 매체 어셈블리.
  22. 제1단을 갖는 제1 동축 전송 매체를 제공하는 단계로서, 상기 제1 동축 전송 매체는 제1 중심 도체, 제1 외부 도체, 및 제1 단말 하우징을 포함하고, 상기 제1 중심 도체 및 제1 중심 도체는 상기 제1단 근처에 제공되고, 상기 제1 단말 하우징은 상기 제1 외부 도체에 전기적으로 연결되고 제1 내부면을 포함하며, 상기 제1 내부면은 제1 내부 수용 챔버 및 상기 제1 내부 수용 챔버와 통신하는 제1 단말 하우징을 제공하는 단계;
    제2단을 갖는 제2 동축 전송 매체를 제공하는 단계로서, 상기 제2 동축 전송 매체는 제2 중심 도체, 제2 외부 도체 및 제2 단말 하우징을 포함하고, 상기 제2 중심 도체 및 상기 제2 외부 도체는 상기 제2단 근처에 제공되고, 상기 제2 단말 하우징은 상기 제2 외부 도체에 연결되고 제2 내부면을 포함하며, 상기 제2 내부면은 제2 내부 수용 챔버 및 상기 제2 내부 수용 챔버와 통신하는 제2 단말 하우징을 제공하는 단계;
    상기 제1 및 제2 동축 전송 매체를 연결하여 동축 도전 경로를 형성하는 동축 전송 매체 커넥터를 제공하는 단계로서, 상기 동축 전송 매체 커넥터는,
    상기 제1 및 제2 동축 전송 매체를 전기적으로 연결하는 외부 도체부로서, 상기 외부 도체부는 중심에 배치된 오프닝을 갖고, 베이스부 및 상기 베이스부로부터 확장하는 제1 및 제2 바이어싱부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 바이어싱부는 길이방향 축을 공유하고 각각 제1 원거리단 및 제2 원거리단에서 종단하며, 상기 제1 및 제2 원거리단은 제1 외부 도체부 기준면 및 제2 외부 도체부 기준면을 따라 배치되고, 상기 제1 바이어싱부는 복수의 제1 외팔보 빔 및 상기 제1 원거리단으로부터 실질적으로 길이방향으로 확장하며, 상기 원주 방향을 따라 제1 외팔보 빔을 소정 간격으로 분리하는 복수의 슬롯을 포함하고, 상기 제1 및 제2 외팔보 빔 각각은 상기 베이스로부터 멀어지는 방향으로 테이퍼링되는 테이퍼링 프로파일을 갖는 외부 도체부,
    상기 외부 도체부 중심에 배치된 오프닝에 위치하며, 상기 중심에 배치된 오프닝도 동축으로 배열된 중심홀을 포함하는 공동, 및
    상기 제1 및 제2 동축 전송 매체의 내부 도체를 전기적으로 연결하는 중심 도체부로서, 상기 중심 도체부는 상기 외부 도체부로부터 전기적으로 절연시키기 위한 공동에서 축을 따라 지지되는 마운팅부를 포함하고, 상기 중심 도체부는 서로 반대에 위치하는 제1 선단 및 제2 선단에서 종단하고, 상기 제1 선단은 상기 제1 중심 도체부 기준면을 따라 배치되고, 상기 제2 선단은 제2 중심 도체부 기준면을 따라 배치되는 중심 도체부를 포함하는 단계;
    상기 제1 외팔보 빔을 내부를 향해 휘어서, 상기 제1 단말 하우징을 통해 상기 제1 외팔보 빔을 삽입하는 단계;
    상기 외부 도체부를 상기 제1 동축 전송 매체에 전기적으로 연결시키기 위해 상기 제1 내부 수용 챔버의 제1 내부면에 대해 상기 내부를 향해 휜 제1 외팔보 빔을 수신하는 단계;
    상기 제1 중심 도체를 상기 중심 도체부의 제1 선단에 전기적으로 연결시키는 단계;
    상기 제2 외팔보 빔을 내부를 향해 휘어서, 상기 제2 단말 하우징을 통해 상기 제2 외팔보 빔을 삽입하는 단계;
    상기 외부 도체부를 상기 제2 동축 전송 매체에 전기적으로 연결시키기 위해 상기 제2 내부 수용 챔버의 제1 내부면에 대해 상기 내부를 향해 휜 제2 외팔보 빔을 수신하는 단계;
    상기 제2 중심 도체부를 상기 중심 도체부의 제2 선단에 전기적으로 연결시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 전송 매체 어셈블리 조립 방법.
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