KR100698315B1 - Transmission line - Google Patents

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Abstract

A transmission line is provided to improve a signal transmission efficiency of the transmission line by suppressing coupling property between adjacent transmission lines by using slits to operate as an inductance element. A slit(110) is arranged at adjacent portions(121) of two transmission lines(100,101). The transmission lines are arranged to be adjacent to each other. The slits are regularly arranged in a width direction of the respective transmission lines. The slits of the first transmission line correspond to the slits of the second transmission line. A current distribution on the transmission lines is focused on a center of the slit. An electromagnetic field is reduced around the slit, while the electromagnetic field is increased in a region with no slit. A coupling property between adjacent transmission lines is decreased.

Description

전송선로 {transmission line}Transmission line {transmission line}

도 1은 종래 기술에 따른 평면 전송선로의 구조를 나타낸 도면.1 is a view showing the structure of a planar transmission line according to the prior art.

도 2a와 2b는 본 발명의 평면 전송선로에서의 슬릿 구현 예들을 나타낸 도면들.2A and 2B show slit implementations in the planar transmission line of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 평면 전송선로를 나타낸 도면.3 illustrates a planar transmission line according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 다른 평면 전송선로를 나타낸 도면.4 is a view showing another planar transmission line in another embodiment of the present invention.

도 5a와 5b는 본 발명의 평면 전송선로에서의 전류 분포를 나타낸 도면들.5A and 5B are diagrams showing current distribution in a planar transmission line of the present invention.

본 발명은 신호 전송을 위한 전송선로에 관한 것이다. The present invention relates to a transmission line for signal transmission.

일반적으로 평면 전송선로는 칩형 소자의 실장이 용이하다. 그러므로 고주파대역이나 초고주파대역에서 널리 사용된다.In general, the planar transmission line is easy to mount the chip-shaped device. Therefore, it is widely used in high frequency band or ultra high frequency band.

도 1은 종래 기술에 따른 평면 전송선로의 구조를 나타낸 도면으로, 평면 전송선로로는 스트립라인과 마이크로스트립라인 등이 사용된다. 상기 전송선로는 유전체로 형성되어 전기적 길이를 갖는 신호 전달 통로이다. 1 is a view illustrating a structure of a planar transmission line according to the prior art, and a stripline and a microstrip line are used as the planar transmission line. The transmission line is a signal transmission path formed of a dielectric and having an electrical length.

도 1에 도시된 바와 같이, 보통 회로를 구현함에 있어서, 두 전송선로가 서 로 인접하게 배치되는 경우가 있다. As shown in FIG. 1, in a typical circuit implementation, two transmission lines may be disposed adjacent to each other.

도 1에서와 같이 전송선로들이 인접하면, 그 인접한 전송선로들 상호 간에는 결합(coupling) 현상이 발생한다. 인접 전송선로들 간의 거리가 가까우며 가까울 수록 두 선로들 간의 결합 현상은 강하게 발생한다. When transmission lines are adjacent to each other as shown in FIG. 1, a coupling phenomenon occurs between the adjacent transmission lines. The closer the distance between adjacent transmission lines, the closer the coupling between two lines occurs.

상기 결합 현상으로 인해 전송선로들은 전자계의 형태로 에너지를 방출한다. 따라서 결합 현상에 의해 인접한 전송선로들끼리 서로 방출되는 에너지는 상대 선로에 직간접적으로 유입된다. 이러한 상대 선로로부터 유입되는 에너지는 간섭으로 작용하여 성능 저하를 야기시킨다.Due to the coupling phenomenon, transmission lines emit energy in the form of an electromagnetic field. Therefore, energy emitted from adjacent transmission lines to each other by a coupling phenomenon is directly or indirectly introduced into the relative lines. The energy coming from these relative lines acts as an interference, causing performance degradation.

한편 종래 기술에서는 인접한 전송선로들 간의 결합 특성으로 인한 상호 간섭을 막기 위해 격벽을 삽입시키거나 도 1과 같이 전송선로들 간에 충분한 이격(D)을 두는 방안을 사용하였다.Meanwhile, in the prior art, a partition wall is inserted to prevent mutual interference due to coupling characteristics between adjacent transmission lines, or a sufficient distance D is provided between transmission lines as shown in FIG. 1.

그러나 상기한 종래의 결합 특성을 막기 위한 방안을 위해서는 인접 전송선로들 간에 충분한 이격 거리(D)가 요구되기 때문에 회로 구성에 있어서 공간적 손실을 가져왔다. 마이크로스트립라인의 경우에는 유전체의 3배 이상의 공간적 이격 거리가 요구된다. However, in order to prevent the conventional coupling characteristics, a sufficient separation distance D between adjacent transmission lines is required, resulting in a spatial loss in the circuit configuration. Microstriplines require more than three times the spatial separation of dielectrics.

결국 통신 기술을 위한 회로 설계에서 무엇보다도 필요한 집적화 및 소형화를 달성하기 어렵다는 문제가 있었다.As a result, it was difficult to attain the necessary integration and miniaturization in circuit design for communication technology.

본 발명의 목적은 상기한 점을 감안하여 안출한 것으로, 인접한 전송선로들 간에 결합 특성이 발생하는 것을 억제하는데 적당한 전송선로를 제공하는데 그 목 적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a transmission line suitable for suppressing occurrence of coupling characteristics between adjacent transmission lines.

본 발명의 또다른 목적은 상호 간 결합 특성의 발생을 억제하기 위해 인덕턴스 성분 역할을 하는 슬릿을 다수 구비하는 전송선로를 제공하는데 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a transmission line having a plurality of slits serving as inductance components to suppress the occurrence of mutual coupling characteristics.

본 발명의 또다른 목적은 상호 간 결합 특성의 발생을 억제하기 위해 전기적 길이는 동일하게 하면서 물리적 길이를 줄인 전송선로를 제공하는데 그 목적이 있다. Another object of the present invention is to provide a transmission line having the same electrical length and reducing the physical length in order to suppress the occurrence of mutual coupling characteristics.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전송선로의 특징은, 제1선로와, 상기 제1선로에 대향하는 일측에 일정 깊이를 갖는 슬릿을 적어도 하나 이상 구비하는 제2선로로 구성되는 것이다.A feature of the transmission line according to the present invention for achieving the above object is that it is composed of a first line and a second line having at least one slit having a predetermined depth on one side opposite to the first line.

보다 바람직하게, 상기 제1선로가 상기 제2선로에 대향하는 일측에 일정 깊이를 갖는 슬릿을 적어도 하나 이상 구비한다.More preferably, the first line is provided with at least one or more slits having a predetermined depth on one side facing the second line.

보다 바람직하게, 상기 선로들에 구비되는 슬릿은 상기 선로들 간에 서로 대향하는 위치에 주기적으로 형성된다.More preferably, slits provided in the lines are periodically formed at positions facing each other between the lines.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전송선로의 또다른 특징은, 다수의 슬릿을 구비한 제1선로와, 상기 제1선로와 인접되는 부분에 일정 깊이를 갖는 슬릿을 적어도 하나 구비한 제2선로로 구성되는 것이다.Another feature of the transmission line according to the present invention for achieving the above object is a first line having a plurality of slits and at least one slit having a predetermined depth in a portion adjacent to the first line It consists of two lines.

보다 바람직하게, 상기 제1선로는 상기 제2선로와 인접하는 부분에서 주기적인 일정 간격으로 형성되는 일방향 슬릿들과, 상기 일방향 슬릿들에 각각 등진 위 치에 형성되는 타방향 슬릇들을 구비한다.More preferably, the first line includes one-way slits formed at regular intervals in a portion adjacent to the second line, and other direction slits formed at equidistant positions to the one-way slits, respectively.

보다 바람직하게, 상기 제1선로에 구비되는 슬릿의 깊이는 상기 제2선로에 구비되는 슬릿의 깊이보다 상대적으로 작다.More preferably, the depth of the slit provided in the first line is relatively smaller than the depth of the slit provided in the second line.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating the configuration and operation of the embodiment of the present invention, the configuration and operation of the present invention shown in the drawings and described by it will be described by at least one embodiment, By the technical spirit of the present invention described above and its core configuration and operation is not limited.

도 2a와 2b는 본 발명의 평면 전송선로에서의 슬릿 구현 예들을 나타낸 도면들이다.2A and 2B illustrate slit implementations in the planar transmission line of the present invention.

본 발명에 따른 슬릿은, 전송선로에 신호가 흐를 때, 인덕턴스(Inductance) 성분 역할을 한다. 본 발명에서 전송선로에 구비되는 슬릿들은 선로들 간에 가까워질수록 또는 신호가 고주파수로 증가할수록 인접한 선로들 간에 발생하는 결합 특성을 감소시킨다.The slit according to the present invention serves as an inductance component when a signal flows through the transmission line. In the present invention, the slits provided in the transmission line reduce coupling characteristics generated between adjacent lines as the signals become closer to each other or the signals increase at higher frequencies.

도 2a는 일방향(A)에서 발생되는 결합 특성을 억제하기 위한 구현 예이며, 도 2b는 양방향(B와 C)에서 발생되는 결합 특성을 억제하기 위한 구현 예이다. 2A is an embodiment for suppressing the coupling characteristic generated in one direction (A), Figure 2b is an embodiment for suppressing the binding characteristic generated in both directions (B and C).

도 2에 도시된 슬릿 위치에서는 인접하는 상대측 선로로 에너지가 넘어가지 않는다.In the slit position shown in FIG. 2, energy does not flow to the adjacent opposing line.

도 2에서와 같이 본 발명에 따른 전송선로는 일정 깊이를 갖는 슬릿을 적어 도 하나 이상 구비한다. 그리하여, 전송선로는 슬릿이 없을 때와 동일한 전기적 길이이면서 물리적 길이는 줄어든다. 줄어든 길이는 슬릿들의 폭을 합산한 정도이다.As shown in Figure 2, the transmission line according to the present invention is provided with at least one or more slits having a predetermined depth. Thus, the transmission line has the same electrical length as without the slit and the physical length is reduced. The reduced length is the sum of the widths of the slits.

본 발명에 따른 전송선로에서 상기 슬릿이 구비되는 방향은, 그 전송선로에 대해 다른 전송선로가 인접하여 상호 결합 특성이 발생할 가능성이 있는 방향이다. 즉, 본 발명에서는 전송선로의 슬릿을 결합 특성을 억제하고자 하는 방향에 형성한다.In the transmission line according to the present invention, the direction in which the slit is provided is a direction in which another transmission line is adjacent to the transmission line so that mutual coupling characteristics may occur. That is, in the present invention, the slit of the transmission line is formed in the direction to suppress the coupling characteristics.

한편, 전송선로에는 다수 슬릿들이 구비된다. 그에 따라, 그 슬릿들은 주기적인 일정 간격으로 형성된다. 도 2a와 같이 전송선로의 단일 방향에 주기적인 일정 간격마다 슬릿들이 다수 형성한다.On the other hand, a plurality of slits are provided in the transmission line. Accordingly, the slits are formed at periodic regular intervals. As shown in FIG. 2A, a plurality of slits are formed at regular intervals in a single direction of the transmission line.

본 발명의 다른 예로써, 도 2b와 같이 전송선로의 양방향에 주기적인 일정 간격마다 슬릿들을 다수 형성한다. 이와 같은 도 2b의 경우에, 일방향(B)의 임의 슬릿과 바로 등진 위치에 타방향(C)의 슬릿이 구비된다. 따라서 양방향에 슬릿들이 다수 구비되는 경우에는, 두 방향의 슬릿들이 하나의 쌍을 이룬다. As another example of the present invention, as shown in FIG. 2B, a plurality of slits are formed at regular intervals in both directions of the transmission line. In the case of FIG. 2B, the slit in the other direction C is provided at an equidistant position with the arbitrary slit in one direction B. FIG. Therefore, when a plurality of slits are provided in both directions, slits in two directions form a pair.

상기한 도 2a와 같이 단일 방향에 구비되는 슬릿의 깊이는 도 2b와 같이 두 방향에 구비되는 슬릿의 깊이보다 크다.The depth of the slit provided in a single direction as shown in Figure 2a is greater than the depth of the slit provided in two directions as shown in Figure 2b.

또한 일 예로써, 상기한 도 2a와 같이 단일 방향에 구비되는 슬릿의 깊이는 도 2b와 같이 두 방향에 구비되는 슬릿 깊이의 2배이다. 이 경우에는 도 2b와 같이 두 방향에 구비되는 슬릿 쌍의 깊이 합이 도 2a와 같이 단일 방향에 구비되는 슬릿의 깊이와 같다.Also, as an example, the depth of the slit provided in a single direction as shown in FIG. 2A is twice the depth of the slit provided in two directions as shown in FIG. 2B. In this case, as shown in FIG. 2B, the sum of the depths of the pair of slits provided in the two directions is equal to the depth of the slits provided in the single direction as shown in FIG. 2A.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 평면 전송선로를 나타낸 도면으로, 평 면 전송선로로는 스트립라인과 마이크로스트립라인 등이 사용된다.3 is a diagram illustrating a planar transmission line according to an exemplary embodiment of the present invention, and a stripline, a microstrip line, and the like are used as the planar transmission line.

도 3을 참조하면, 본 발명에서는 두 전송선로들(100,101)이 인접하는 부분(121)에 슬릿(110)이 구비된다. 보다 상세하게, 회로 시에 도시된 바와 같이 두 전송선로들(100,101)이 서로 인접하게 배치됨에 따라, 그 전송선로들(100,101)의 폭 방향으로 양쪽에 주기적인 슬릿들이 구비된다. 이에 대한 구조는 도 2b에서 이미 설명되었다.Referring to FIG. 3, in the present invention, a slit 110 is provided at a portion 121 adjacent to two transmission lines 100 and 101. More specifically, as the two transmission lines 100 and 101 are disposed adjacent to each other as shown in the circuit, periodic slits are provided at both sides in the width direction of the transmission lines 100 and 101. The structure for this has already been described in FIG. 2B.

제1전송선로(100)의 주기적인 슬롯의 위치는 제2전송선로(101)의 주기적인 슬롯들에 각각 대향하는 위치에 구비된다. The positions of the periodic slots of the first transmission line 100 are provided at positions opposite to the periodic slots of the second transmission line 101, respectively.

그리고 도 2b와 같이 각 선로(100 또는 101)에서 일방향에 구비되는 슬릿들과 바로 등진 위치들에 타방향의 슬릿들이 주기적으로 구비된다. As shown in FIG. 2B, slits in the other direction are periodically provided in slits provided in one direction and straight back positions in each line 100 or 101.

그에 따라, 전류가 전송선로의 전반에 분포되지 않는다. 즉, 도 5a에 도시된 바와 같이 전류 분포(300)가 슬릿의 위치에서는 가운데 부분으로 집중된다. 슬릿이 있는 부분에서는 전자계 분포가 작아지며, 슬릿이 없는 부분에서 전자계 분포가 집중되어, 인접한 선로와의 결합도가 감소한다.Thus, no current is distributed throughout the transmission line. That is, as shown in FIG. 5A, the current distribution 300 is concentrated at the center portion at the position of the slit. In the part with a slit, the electromagnetic field distribution becomes small, and in the part without a slit, the electromagnetic field distribution is concentrated, and thus the coupling with an adjacent line decreases.

결국 도 3에서 두 전송선로들 간의 이격 거리(120)는 도 1에 도시된 종래의 이격 거리(D)보다 현저히 작아질 수 있다.As a result, the separation distance 120 between the two transmission lines in FIG. 3 may be significantly smaller than the conventional separation distance D shown in FIG. 1.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 다른 평면 전송선로를 나타낸 도면으로, 평면 전송선로로는 스트립라인과 마이크로스트립라인 등이 사용된다.4 is a view showing another planar transmission line according to another embodiment of the present invention. As the planar transmission line, strip lines, microstrip lines, and the like are used.

도 4를 참조하면, 본 발명에서는 두 전송선로들(200,201)이 인접하는 부분에 슬릿(210)을 구비하되, 결합(coupling) 특성을 억제하고자 하는 단일 방향에만 주 기적인 슬릿을 구비하는 예이다.Referring to FIG. 4, in the present invention, the two transmission lines 200 and 201 include an slit 210 at an adjacent portion, but have periodic slits only in a single direction for suppressing coupling characteristics. .

보다 상세하게, 회로 시에 도시된 바와 같이 두 전송선로들(200,201)이 서로 인접하게 배치됨에 따라, 그 전송선로들(200,201)의 폭 방향으로 한 쪽에 주기적인 슬릿들이 구비된다. 이에 대한 구조는 도 2a에서 이미 설명되었다.More specifically, as the two transmission lines 200 and 201 are disposed adjacent to each other as shown in the circuit, periodic slits are provided on one side in the width direction of the transmission lines 200 and 201. The structure for this has already been described in FIG. 2A.

제1전송선로(200)의 주기적인 슬롯의 위치는 제2전송선로(201)의 주기적인 슬롯들에 각각 대향하는 위치에 구비된다. 그에 따라, 전류가 전송선로의 전반에 분포되지 않는다. 즉, 도 5b에 도시된 바와 같이 전류 분포(300)가 슬릿의 위치에서는 슬릿이 위치한 방향의 반대 부분으로 집중된다.Periodic slot positions of the first transmission line 200 are provided at positions opposite to the periodic slots of the second transmission line 201. Thus, no current is distributed throughout the transmission line. That is, as shown in FIG. 5B, the current distribution 300 is concentrated at a position opposite to the direction in which the slit is located at the position of the slit.

결국 인접한 선로와의 결합도가 감소하여, 도 4에서 두 전송선로들 간의 이격 거리(220)는 도 1에 도시된 종래의 이격 거리(D)보다 현저히 작아질 수 있다.As a result, the coupling between adjacent lines decreases, so that the separation distance 220 between the two transmission lines in FIG. 4 may be significantly smaller than the conventional separation distance D shown in FIG. 1.

한편 본 발명의 다른 예로서, 본 발명에 따른 전송선로에 슬릿을 주기적인 일정 간격으로 형성되는 것에 반하여 회로의 설계 목적에 따라 비주기적으로 슬릿들을 형성한다.Meanwhile, as another example of the present invention, slits are formed at regular intervals in the transmission line according to the present invention, whereas slits are formed aperiodically according to the design purpose of the circuit.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 서로 인접한 전송선로들에 구비된 슬롯으로 인하여 그 전송선로들 간의 에너지 방출에 의해 발생하였던 결합 특성을 효과적으 로 억제한다. 그 때문에, 상대 전송선로에 의한 간섭이 제거되어 전체적인 회로 성능이 향상된다.According to the present invention as described above, due to the slots provided in the transmission lines adjacent to each other effectively suppresses the coupling characteristics caused by the energy discharge between the transmission lines. Therefore, the interference by the relative transmission line is eliminated and the overall circuit performance is improved.

또한 본 발명에서는 인접한 전송선로들 간의 결합 특성을 줄일 목적의 별도 격벽이 필요없으며, 선로들 간에 이격 거리를 보다 좁혀서 회로를 설계할 수 있다. 따라서, 통신 기술을 위한 회로 설계 시에 집적화 및 소형화를 증대하는데 기여할 수 있다.In addition, the present invention does not require a separate partition for the purpose of reducing coupling characteristics between adjacent transmission lines, and the circuit can be designed by narrowing the separation distance between the lines. Thus, it can contribute to increasing integration and miniaturization in circuit design for communication technology.

이상의 본 발명의 전송선로는 고주파회로나 초고주파회로로써 좁은 이격 거리가 요구되면서 약한 결합도가 필요한 여파기나 방향성 결합기에 효과적으로 이용될 수 있다.The transmission line of the present invention can be effectively used as a high-frequency circuit or an ultra-high frequency circuit, and a filter or a directional coupler requiring a weak coupling degree while requiring a narrow separation distance.

Claims (6)

제1선로;First line; 상기 제1선로에 대향하는 일측에 일정 깊이를 갖는 슬릿을 적어도 하나 이상 구비하는 제2선로로 구성되는 것을 특징으로 하는 전송선로.And a second line having at least one slit having a predetermined depth on one side opposite to the first line. 제 1 항에 있어서, 상기 제1선로가 상기 제2선로에 대향하는 일측에 일정 깊이를 갖는 슬릿을 적어도 하나 이상 구비하는 것을 특징으로 하는 전송선로.The transmission line of claim 1, wherein the first line includes at least one slit having a predetermined depth on one side of the second line facing the second line. 제 1 내지 2 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 선로들에 구비되는 슬릿은 상기 선로들 간에 서로 대향하는 위치에 주기적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전송선로.The transmission line according to any one of claims 1 to 2, wherein the slits provided in the lines are periodically formed at positions facing each other between the lines. 다수의 슬릿을 구비한 제1선로;A first line having a plurality of slits; 상기 제1선로와 인접되는 부분에 일정 깊이를 갖는 슬릿을 적어도 하나 구비한 제2선로로 구성되는 것을 특징으로 하는 전송선로.And a second line having at least one slit having a predetermined depth in a portion adjacent to the first line. 제 4 항에 있어서, 상기 제1선로는 상기 제2선로와 인접하는 부분에서 주기적인 일정 간격으로 형성되는 일방향 슬릿들과, 상기 일방향 슬릿들에 각각 등진 위치에 형성되는 타방향 슬릇들을 구비하는 것을 특징으로 하는 전송선로.The method of claim 4, wherein the first line has one direction slits formed at regular intervals in a portion adjacent to the second line, and the other direction slits formed at equidistant positions to the one direction slits, respectively. Characterized by transmission line. 제 4 항에 있어서, 상기 제1선로에 구비되는 슬릿의 깊이는 상기 제2선로에 구비되는 슬릿의 깊이보다 상대적으로 작은 것을 특징으로 하는 전송선로.The transmission line of claim 4, wherein the depth of the slit provided in the first line is relatively smaller than the depth of the slit provided in the second line.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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대한전자공학회논문지 제41권12호,2004년12월, 페이지

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