KR100893936B1 - 수신단 누화잡음을 줄이는 수직 돌기가 형성된 마이크로스트립 전송선을 갖는 채널 - Google Patents

수신단 누화잡음을 줄이는 수직 돌기가 형성된 마이크로스트립 전송선을 갖는 채널 Download PDF

Info

Publication number
KR100893936B1
KR100893936B1 KR1020070085300A KR20070085300A KR100893936B1 KR 100893936 B1 KR100893936 B1 KR 100893936B1 KR 1020070085300 A KR1020070085300 A KR 1020070085300A KR 20070085300 A KR20070085300 A KR 20070085300A KR 100893936 B1 KR100893936 B1 KR 100893936B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transmission line
micro strip
strip transmission
protrusions
microstrip
Prior art date
Application number
KR1020070085300A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090020753A (ko
Inventor
박홍준
심재윤
이경호
이선규
Original Assignee
포항공과대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 포항공과대학교 산학협력단 filed Critical 포항공과대학교 산학협력단
Priority to KR1020070085300A priority Critical patent/KR100893936B1/ko
Priority to PCT/KR2008/001204 priority patent/WO2009028774A1/en
Priority to US12/673,747 priority patent/US8159310B2/en
Publication of KR20090020753A publication Critical patent/KR20090020753A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100893936B1 publication Critical patent/KR100893936B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/02—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
    • H01P3/08—Microstrips; Strip lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/02—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
    • H01P3/08—Microstrips; Strip lines
    • H01P3/081—Microstriplines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H01P5/18—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers
    • H01P5/184—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers the guides being strip lines or microstrips
    • H01P5/185—Edge coupled lines

Abstract

본 발명은 수신단 누화 잡음 감쇄용 마이크로 스트립 전송선에 관한 것이다. 기존의 인쇄회로기판 위의 마이크로 스트립 전송선은 인접 신호선들 사이의 커패시티브 커플링이 인덕티브 커플링보다 작아서 수신단 누화잡음이 발생한다. 본 발명은 인접 신호선과의 커패시티브 커플링을 증가시켜 수신단 누화잡음을 감소시키는 구조에 관한 것이다. 본 발명의 실시예로서 수직 돌기형 마이크로 스트립 전송선을 보였다.
수신단, 누화 잡음, 마이크로 스트립 전송선

Description

수신단 누화잡음을 줄이는 수직 돌기가 형성된 마이크로 스트립 전송선을 갖는 채널{A CHANNEL HAVING A MICRO STRIP TRANSMISSION LINE WITH A VERTICAL STUB FOR REDUCING FAR-END CROSSTALK}
본 발명은 수신단 누화잡음을 줄이는 수직 돌기가 형성된 마이크로 스트립 전송선을 갖는 채널에 관한 것으로, 특히 마이크로 스트립 전송선을 이용하여 여러 개의 고속신호를 전송하는 경우, 인접한 다른 전송선의 전자기적 커플링으로 인한 수신단의 누화잡음(Far-end Crosstalk)을 줄일 수 있는 마이크로 스트립 전송선 구조에 관한 것이다.
누화잡음은 각 신호선의 전자기적 커플링에 의한 현상으로, 고속신호 전송시 타이밍 지터(timing jitter)의 발생으로 신호전송속도를 높이는데 제약 요인이 된다. 수신단의 누화잡음은 상호 커패시턴스에 의한 커패시티브 커플링과 상호 인덕턴스에 의한 인덕티브 커플링의 차이로 인해 발생한다.
도 1은 종래의 마이크로 스트립 라인 전송선의 구조를 도시한 도면이며, 도 1에 두개의 평행한 마이크로 스트립 전송선이 도시되어 있다. 각 전송선의 끝은 전송선 특성 임피던스와 같은 값의 저항으로 종결(termination)되었다.
두개의 전송선들중에서 한쪽(송신단)에 신호를 인가하는 전송선을 어그레서 라인(Aggressor line)(10)이라 하고, 신호를 인가하지 않는 전송선을 빅팀 라인(Vi -ctim line)(20)이라고 한다. 상기 빅팀 라인(20)의 수신단 누화잡음(VFEXT)은 식(1)로 표현될 수 있다.
Figure 112008072280607-pat00018
식 (1)
여기서, TD는 전송선을 지나는 전송시간, Cm은 단위 길이당 상호 커패시턴스, CT는 단위 길이당 자체 커패시턴스와 상호 커패시턴스의 합, Lm은 단위 길이당 상호 인덕턴스, LS는 단위 길이당 자체 인덕턴스이다. Va(t)는 어그레서 라인 송신단에 인가된 전압이다.
스트립 라인(Strip line)처럼 균일한 매질 속에 위치한 전송선의 경우, 커패시티브 커플링과 인덕티브 커플링의 양이 서로 같게 되어 이상적으로는 수신단 누화잡음이 0 이 된다.
하지만, 인쇄회로기판 위에 만들어지는 마이크로 스트립 라인의 경우에는 인 덕티브 커플링이 커패시티브 커플링보다 커서 수신단 누화잡음이 음의 값을 가지게 된다. 스트립 라인 전송선은 수신단 누화잡음은 제거할 수 있지만, 마이크로 스트립 라인에 비해 인쇄회로기판의 층을 많이 사용하여야 하므로 비용이 많이 든다.
두개의 병렬 마이크로 스트립 라인에 각각 서로 독립적인 신호를 인가할 때, 두개의 인가된 신호들이 시간에 대해 서로 같은 방향으로 변하는 경우를 이븐 모드(Even mode)라 부르고, 두개의 인가된 신호들이 시간에 대해 서로 반대 방향으로 변하는 경우를 오드 모드(Odd mode)라고 부른다.
도 2는 이븐 모드와 오드 모드의 개념도로서, 이 두가지의 경우가 도 2에 도시되었다. 인가된 신호가 시간에 대해 증가하는 경우에는 수신단 누화잡음은 음의 펄스(negative pulse)의 형태가 되므로, 이븐 모드에서는 수신단 누화잡음이 시간에 대한 신호의 변화를 지연시키게 되고, 오드 모드에서는 수신단 누화잡음이 시간에 대한 신호의 변화를 더 빠르게 한다.
즉, 이븐 모드의 경우에는 신호전송시간이 약간 길어지게 되고, 오드 모드의 경우에는 신호전송시간이 약간 짧아지게 된다. 이 이븐-오드 모드 전송시간의 차이는 식(2)로 표현될 수 있다.
Figure 112007061410474-pat00005
Figure 112007061410474-pat00006
Figure 112007061410474-pat00007
식 (2)
여기서,
Figure 112007061410474-pat00008
은 전송선의 길이, TDEVEN 은 이븐-모드 전송시간, TDODD 은 오드-모드 전송시간, Cm은 단위 길이당 상호 커패시턴스, CT는 단위 길이당 자체 커패시턴스와 상호 커패시턴스의 합, Lm은 단위 길이당 상호 인덕턴스, LS는 단위 길이당 자체 인덕턴스이다.
평행한 두개의 마이크로 스트립 전송선의 송신단에 서로 랜덤(random)한 데이터 신호를 인가한 경우, 이븐 모드와 오드 모드의 신호 도달시간의 차이로 인해 수신단에서 데이터 신호가 상승하는 시각이 달라지는 타이밍 지터가 발생한다. 이 현상이 도 3에 점선으로 도시되었다.
마이크로 스트립 전송선에서 이런 누화잡음 효과를 줄이는 방법으로 신호선들 사이의 거리를 크게 하거나 가드 트레이스(Guard Trace)를 사용하여 왔다. 상기 가드 트레이스는 인접한 두 신호선들 사이에 평행한 트레이스를 추가하여 두 신호선들 사이의 커플링을 줄이는 구조를 말한다. 그런데, 이 두 방법 모두 인쇄회로기판에서 면적을 많이 차지하는 문제점이 있었다.
상기 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명은 인접 신호선들간의 상호 커패시턴스를 증가시켜 수신단 누화잡음을 효과적으로 줄이는 수신단 누화잡음을 줄이는 수직 돌기가 형성된 마이크로 스트립 전송선을 갖는 채널을 제공함을 그 목적으로 한다.
또한, 마이크로 스트립 전송선의 경우, 수신단 누화잡음은 커패시티브 커플링이 인덕티브 커플링보다 작아서 발생하므로, 본 발명은 인덕티브 커플링은 거의 그대로 유지한 채로 커패시티브 커플링을 증가시킴으로써, 수신단 누화잡음을 효과적으로 줄이는 수신단 누화잡음을 줄이는 수직 돌기가 형성된 마이크로 스트립 전송선을 갖는 채널을 제공함을 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수신단 누화잡음을 줄이는 수직 돌기가 형성된 마이크로 스트립 전송선을 갖는 채널은 제1 마이크로 스트립 전송선, 상기 제1 마이크로 스트립 전송선과 이격되어 평행하게 배치되는 제2 마이크로 스트립 전송선, 상기 제1 및 제2 마이크로 스트립 전송선 사이의 상호 커패시턴스를 증가시키기 위해 상기 제1 및 제2 마이크로 스트립 전송선상에 형성된 짧은 제1-제8 돌기(Stub)를 포함한다.
그리고, 상기 제1 마이크로 스트립 전송선에 형성된 상기 제1-제2, 제5-제6 돌기들은 상기 제1 마이크로 스트립 전송선의 길이 방향과 수직으로 배치되고, 상기 제2 마이크로 스트립 전송선에 형성된 상기 제3-제4, 제7-제8 돌기들은 상기 제2 마이크로 스트립 전송선의 길이 방향과 수직으로 배치된다.
또한, 상기 제1 마이크로 스트립 전송선에 형성된 상기 제2 돌기와 상기 제2 마이크로 스트립 전송선에 형성된 상기 제3 돌기는 상기 제1 및 제2 마이크로 스트립 전송선의 길이 방향으로 같은 위치에서 서로 마주 보지 않고, 상기 제1 및 제2 마이크로 스트립 전송선의 길이 방향으로 서로 다른 위치에 추가하여 엇갈리게 배치된다.
그리고, 상기 제4 돌기는 상기 제1 마이크로 스트립 전송선에 상기 제2 마이크로 스트립 전송선을 향하여 배치된 상기 제2 돌기와 전송선의 길이 방향으로 같은 위치의 상기 제2 마이크로 스트립 전송선에 상기 제1 마이크로 스트립 전송선에서 멀어지는 방향으로 추가하여 배치되며, 이와 마찬가지로, 상기 제1 돌기는 상기 제2 마이크로 스트립 전송선에 상기 제1 마이크로 스트립 전송선을 향하여 배치된 상기 제3 돌기와 전송선의 길이 방향으로 같은 위치의 상기 제1 마이크로 스트립 전송선에 상기 제2 마이크로 스트립 전송선에서 멀어지는 방향으로 추가하여 배치된다.
또한, 상기 제1 마이크로 스트립 전송선에 형성된 상기 제2 돌기와 상기 제2 마이크로 스트립 전송선에 형성된 인접한 상기 제3 돌기 사이의 전송선 길이 방향 간격(d)과 상기 제1-제8 돌기의 폭(DW)과 길이(SL)의 조절에 의해 상호 커패시턴스 양이 조절될 수 있다.
그리고, 상기 제1 마이크로 스트립 전송선에 형성된 상기 제1 돌기 다음에, 상기 제2 마이크로 스트립 전송선에 형성된 상기 제3 돌기가 배치되고, 그 다음에, 상기 제1 마이크로 스트립 전송선에 형성된 상기 제1 돌기가 배치되는 이 구조는 전송선 길이 방향으로 균일하고도 반복적으로 배치된다.
또한, 상기 제1 마이크로 스트립 전송선에 형성된 상기 제6 돌기와 인접한 상기 제2 마이크로 스트립 전송선에 형성된 상기 제7 돌기는 전송선 길이 방향으로 공정이 허용하는 최소 간격으로 배치되고, 상기 두개의 돌기들을 한 묶음으로 하여, 이 묶음이 전송선 길이 방향으로 균일하게 배치된다.
그리고, 상기 돌기 또는 상기 돌기 묶음의 전송선 길이방향 거리가 커패시티브 커플링 비율과 인덕티브 커플링 비율의 차이가 작아지도록 조정된다.
상술한 본 발명은 종래의 마이크로 스트립 라인 전송선에 상호 커패시턴스를 증가시키기 위한 수직 돌기 구조를 추가함으로써 수신단 누화잡음을 감소시킨다. 이에 따라, 인쇄회로 기판의 면적이 제한되어 있는 고속 시스템에서 가드 트레이스를 사용하지 않고, 두 신호선들 사이를 멀리하지도 않고 효과적으로 수신단 누화잡음을 줄임으로써 인쇄회로 기판의 면적을 줄이고, 비용을 절감하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 상호 인덕턴스는 별로 변화시키지 않고서도 상호 커패시턴스만 증가시킴으로써, 이븐-오드 모드 전송시간의 차이로 인해 나타나는 지터를 줄이므로, 신호전송속도를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 실시예에 따른 돌기형 마이크로 스트립 라인 전송선 구조를 도시한 도면이다.
도 4(a) 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수신단 누화잡음을 줄이는 수직 돌기가 형성된 마이크로 스트립 전송선을 갖는 채널(300)은 제1 마이크로 스트립 전송선(100), 상기 제1 마이크로 스트립 전송선(100)과 이격되어 평행하게 배치되는 제2 마이크로 스트립 전송선(200), 상기 제1 및 제2 마이크로 스트립 전송선(200) 사이의 상호 커패시턴스를 증가시키기 위해 상기 제1 및 제2 마이크로 스트립 전송선(200)상에 형성된 짧은 제1-제8 돌기(Stub)(150-1~150-n, 151-1~151-n, 152-1~152-n, 153-1~153-n, 154-1~154-n, 155-1~155-n, 156-1~156-n, 157-1~157-n)를 포함한다.
여기에서, 상기 제1 마이크로 스트립 전송선(100)은 어그레서 라인(Aggress -or line)이며, 상기 제2 마이크로 스트립 전송선(200)은 빅팀 라인(Victim line)이다.
그리고, 상기 제1 마이크로 스트립 전송선(100)에 형성된 상기 제1-제2, 제5-제6 돌기(150-1~150-n, 151-1~151-n, 154-1~154-n, 155-1~155-n)들은 상기 제1 마이크로 스트립 전송선(100)의 길이 방향과 수직으로 배치되고, 상기 제2 마이크 로 스트립 전송선(200)에 형성된 상기 제3-제4, 제7-제8 돌기(152-1~152-n, 153-1~ 153-n, 156-1~156-n, 157-1~157-n)들은 상기 제2 마이크로 스트립 전송선(200)의 길이 방향과 수직으로 배치된다.
도 4(a)에 도시된 본 발명의 제1 실시예에서, 상기 제1 마이크로 스트립 전송선(100)에 형성된 상기 제2 돌기(151-1~151-n)와 상기 제2 마이크로 스트립 전송선(200)에 형성된 상기 제3 돌기(152- 1~152-n)는 상기 제1 및 제2 마이크로 스트립 전송선(100)(200)의 길이 방향으로 같은 위치에서 서로 마주 보지 않고, 상기 제1 및 제2 마이크로 스트립 전송선(100)(200)의 길이 방향으로 서로 다른 위치에 추가하여 엇갈리게 배치된다.
그리고, 상기 제4 돌기(153-1~153-n)는 상기 제1 마이크로 스트립 전송선(1 00)에 상기 제2 마이크로 스트립 전송선(200)을 향하여 배치된 상기 제2 돌기(151-1~151-n)와 전송선의 길이 방향으로 같은 위치의 상기 제2 마이크로 스트립 전송선(200)에 상기 제1 마이크로 스트립 전송선(100)에서 멀어지는 방향으로 추가하여 배치되며, 이와 마찬가지로, 상기 제1 돌기(150-1~150-n)는 상기 제2 마이크로 스트립 전송선(200)에 상기 제1 마이크로 스트립 전송선(100)을 향하여 배치된 상기 제3 돌기(152-1~152-n)와 전송선의 길이 방향으로 같은 위치의 상기 제1 마이크로 스트립 전송선(100)에 상기 제2 마이크로 스트립 전송선(200)에서 멀어지는 방향으로 추가하여 배치된다.
또한, 상기 제1 마이크로 스트립 전송선(100)에 형성된 상기 제2 돌기(151-1~151-n)와 상기 제2 마이크로 스트립 전송선(200)에 형성된 인접한 상기 제3 돌 기(152-1~152-n) 사이의 전송선 길이 방향 간격(DS)과 상기 제1-제8 돌기(150-1~15 0-n, 151-1~151-n, 152-1~152-n, 153-1~153-n, 154-1~154-n, 155-1~155-n, 156-1~156-n, 157-1~157-n)의 폭(DW)과 길이(SL)의 조절에 의해 상호 커패시턴스 양이 조절될 수 있다.
그리고, 상기 제1 마이크로 스트립 전송선(100)에 형성된 상기 제1 돌기(15 0-1~150-n) 다음에, 상기 제2 마이크로 스트립 전송선(200)에 형성된 상기 제3 돌기(152-1~152-n)가 배치되고, 그 다음에, 상기 제1 마이크로 스트립 전송선(100)에 형성된 상기 제1 돌기(150-1~150-n)가 배치되는 이 구조는 전송선 길이 방향으로 균일하고도 반복적으로 배치된다.
또한, 도 4(b)에 도시된 본 발명의 제2 실시예의 상기 제5-제8 돌기들(154-1~154-n, 155-1~155-n, 156-1~156-n, 157-1~157-n)은 상기 설명된 제1-제4 돌기들(150-1~150-n, 151-1~151-n, 152-1~152-n, 153-1~153-n)과 같이 배치되며, 상기 제1 마이크로 스트립 전송선(100)에 형성된 상기 제6 돌기(155-1~155-n)와 인접한 상기 제2 마이크로 스트립 전송선(200)에 형성된 상기 제7 돌기(156-1~156-n)는 전송선 길이 방향으로 공정이 허용하는 최소 간격으로 배치되고, 상기 두개의 돌기(155-1~155-n, 156-1~156-n)들을 한 묶음으로 하여, 이 묶음이 전송선 길이 방향으로 균일하게 배치된다.
그리고, 상기 돌기 또는 상기 돌기 묶음의 전송선 길이방향 거리가 커패시티브 커플링 비율과 인덕티브 커플링 비율의 차이가 작아지도록 조정된다.
부연 설명하자면 다음과 같다.
본 발명은 종래의 가드 트레이스를 사용하거나 전송선들 사이의 거리를 크게 하지 않고서도, 신호선만으로 수신단 누화잡음을 효과적으로 줄일 수 있는 마이크로 스트립 전송선 구조에 관한 것이다.
참고로, 종래의 가드 트레이스(Guard trace)(미도시)는 도 1의 어그레서 라인(Aggressor line)(10)과 빅팀 라인(Victim line)(20) 사이에 위치하여 인쇄회로기판 위의 전송선을 통한 고속신호 전송시, 인접한 다른 전송선 신호의 전자기적 간섭으로 인해 발생하는 수신단 누화 잡음을 줄이는 기능을 한다.
식(1)과 식(2)에서 보면 알 수 있듯이, 커패시티브 커플링과 인덕티브 커플링의 차이를 줄이면, 수신단 누화잡음과 이븐-오드 모드 전송시간의 차이를 모두 줄일 수 있다.
본 발명은 마이크로 스트립 전송선에 수직 방향으로 돌기(stub)를 형성하여 상호 커패시턴스를 증가시켜 커패시티브 커플링과 인덕티브 커플링의 차이를 줄였다.
본 발명은 종래의 마이크로 스트립 전송선 구조에서 가드 트레이스를 사용하지 않고, 두개의 인접 신호선들 사이의 거리를 가까이 유지한 채 수직 방향의 돌기(stub)들을 추가함으로써, 인접 신호선들간의 상호 커패시턴스를 증가시킨 구조를 갖는다.
또한, 본 발명은 두개의 인접 신호선들의 돌기들도 전송선 길이 방향으로 서로 엇갈리게 배치함으로써 상호 커패시턴스를 더욱 크게 하였다. 그리고, 추가되는 돌기들은 전류의 진행 방향(전송선 길이 방향)과 수직이므로 상호 인덕턴스는 별로 증가시키지 않는다.
그리고, 본 발명은 어그레서 라인에 빅팀 라인을 향하는 돌기를 형성할 경우에는, 상기 빅팀 라인에 상기 어그레서 라인과는 반대쪽으로 향하는 돌기를 추가함으로써, 두개의 전류 분포 중심 사이의 유효 거리를 가능한 최대로 길게 하여 상호 인덕턴스가 증가하는 것을 방지하였다.
따라서, 본 발명은 마이크로 스트립 전송선에서 도 4에서와 같은 구조를 사용하여, 상호 인덕턴스는 별로 증가시키지 않으면서도 상호 커패시턴스를 크게 증가시켜 수신단 누화잡음과 이 누화잡음으로 인한 타이밍 지터를 감소시켰다.
도 4(a)는 어그레서 라인과 빅팀 라인에서 돌기와 돌기의 간격이 일정한 경우를 도시한 도면이고, 도 4(b)는 어그레서 라인과 빅팀 라인에서 두개씩의 돌기들을 최소 간격으로 가까이 배치시킨 경우를 도시한 도면이다.
돌기들의 수를 많이 해서 돌기들의 간격을 좁게 할수록 커패시티브 커플링이 더 커진다. 돌기들의 수를 너무 많이 하면 커패시티브 커플링이 인덕티브 커플링보다 오히려 더 커지게 된다.
돌기들의 개수가 증가하면 전송선의 자체(self) 커패시턴스 값이 증가하여 전송선의 특성 임피던스(characteristic impedance) 값이 감소하게 된다.
도 4(a)와 도 4(b)를 비교하면, 돌기들의 개수가 같을 경우, 도 4(b)의 경우가 도 4(a)의 경우보다 커패시티브 커플링이 더 크게 된다. 그 이유는 돌기와 돌기 사이의 전송선 길이 방향 프린징 전계(fringing electric field) 때문이다. 따라서, 전송선의 특성 임피던스를 크게 감소시키지 않으면서도 수신단 누화잡음을 감 소시키기 위해서는 도 4(b)의 경우가 도 4(a)의 경우보다 더 유리하다.
본 발명에서는 필드 솔버(field solver) 시뮬레이션(simulation)을 통해서 구한 단위 길이당 자체 인덕턴스 LS, 단위 길이당 상호 인덕턴스 Lm, 단위 길이당 자체 커패시턴스와 상호 커패시턴스의 합 CT, 단위 길이당 상호 커패시턴스 Cm을 이용하여 커패시티브 커플링과 인덕티브 커플링의 차이가 계산되었다. 상기 필드 솔버로는 안소프트(Ansoft)사의 HFSS가 이용되었다.
도 4(b)와 같은 경우에서, 마이크로 스트립 라인의 폭(W)과 두개의 전송선들의 간격(S)은 모두 14 mil 이고, 돌기의 폭(DW)은 5 mil, 상기 돌기의 길이(SL)는 9 mil, 상기 돌기들 사이의 간격(DS)은 5 mil 이다. 본 발명에서는 2층 인쇄기판을 가정하였고, 유전체와 구리의 두께는 각각 8 mil 과 0.7 mil 이다.
여기서, 도 4(b)에 기재된 값들은 모두 시뮬레이션 입력값이며, 도 4(a)와 도 4(b)상의 두개의 제6 돌기들(155-1~155-2)이 반복되는 간격(D)의 크기의 값은 같다.
도 5는 도 4(b)의 두개의 제6 돌기들(155-1~155-2)이 반복되는 간격(D)에 따른 커패시티브 커플링 비율 (KC=Cm/CT)과 인덕티브 커플링 비율(KL=Lm/LS)의 차이를 도시한 도면이다.
도 4(b)의 상기 두개의 제6 돌기들(155-1~155-2)이 반복되는 간격(D)이 작을수록, 즉, 단위 길이당 추가되는 돌기들의 수가 많을수록 커패시티브 커플링이 커진다. 시뮬레이션 입력값들인 돌기의 폭이 14 mil인 경우, 반복되는 간격(D)이 50 mil일 때, 커패시티브 커플링과 인덕티브 커플링이 거의 같아지고, 시뮬레이션 결과, 상기 반복되는 간격(D)이 50 mil 보다 더 작아지면, 오히려 커패시티브 커플링이 인덕티브 커플링보다 더 커진다.
또한, 시뮬레이션 입력값들인 반복되는 간격(D)의 값이 같고, 돌기의 폭이 14 mil 일 경우, 커패시티브 커플링이 더 크다. 하지만, 상기 돌기의 폭이 클수록 전송선의 특성 임피던스(Characteristic impedance)는 작아지는 경향이 있다.
도 4(b)에 나타낸 마이크로 스트립 전송선에 대해 필드 솔버로 구한 단위 길이당 자체 인덕턴스 LS, 단위 길이당 상호 인덕턴스 Lm, 단위 길이당 자체 커패시턴스와 상호 커패시턴스의 합 CT, 단위 길이당 상호 커패시턴스 Cm 값들을 이용하여 스파이스(SPICE) 시뮬레이션이 수행되었다.
도 6은 스파이스(SPICE)로 구한 수신단 누화잡음 전압 파형(Vfext)을 도시한 그래프이다. 마이크로 스트립 라인의 길이는 8 인치(inch) 였고, 모든 전송선의 양 끝단은 전송선 특성 임피던스 값과 같은 50 Ω 종단저항으로 종결되었다.
50 ps 상승시간을 가지는 0.4 V의 전압이 어그레서 라인에 인가되고, 빅팀 라인의 끝에서 수신단 누화잡음 전압 파형이 시뮬레이션 측정되었다. 돌기가 없는 종래 기술에 비해 본 발명의 경우에 수신단 누화잡음 전압이 작았다. 특히 돌기가 반복되는 간격(D)이 50 mil이 되는 경우에는 수신단 누화잡음을 거의 없앨 수 있었다.
하지만, 돌기를 너무 많이 추가한 돌기가 반복되는 간격(D)=38 mil인 경우에 는 커패시티브 커플링이 인덕티브 커플링보다 커져서 양(+)의 수신단 누화잡음이 발생했음을 알 수 있다.
도 4(b)의 마이크로 스트립 전송선에 대해 스파이스 시뮬레이션으로 이븐-오드 모드 전송시간의 차이로 인한 타이밍 지터가 구하여졌다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 종래 기술과 본 발명의 아이 다이어그램(Eye diagram)이다.
상기 어그레서 라인과 빅팀 라인의 송신단에 각각 27-1 개의 의사비트 시퀀스(Pseudo Random Bit Sequence, 이하, PRBS 라함) 패턴과 215-1 개의 PRBS 패턴이 인가되고, 상기 빅팀 라인의 수신단에서 파형이 시뮬레이션 측정되었다.
도 7(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 도 4(b)의 두개의 제6 돌기들(15 5-1~155-2)이 반복되는 간격(D)이 50 mil이 되는 경우, 도 7(b)의 아이 다이어그램에서의 타이밍 지터가 7.97ps로 종래 기술의 49.6ps에 비해 훨씬 작음을 알 수 있다.
역시 도 7(a) 및 도 7(b)에 표시된 값들은 시뮬레이션 측정값들이다.
도 8은 도 4(b)의 두개의 제6 돌기들(155-1~155-2)의 반복 간격(구간 길이) (D)에 따른 타이밍 지터를 도시한 도면이다. 돌기가 없는 종래 기술(그래프의 횡축상의 "No"로 표시된 부분)에 비해 본 발명에서 타이밍 지터가 크게 줄어 들었고, 수신단 누화잡음 전압 파형과 마찬가지로 돌기의 반복 간격(D)이 50 mil일 때, 타이밍 지터는 최소가 되고, 상기 돌기의 반복 간격(D)이 50 mil 보다 작아질 때는 타이밍 지터는 오히려 늘어나는 현상을 보였다. 이것은 역시 커패시티브 커플링이 너무 많이 증가하여 인덕티브 커플링에 비해 커졌기 때문에 나타나는 현상이다.
또한, 도 9는 본 발명의 제3 실시예를 예시하는 도면이며, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 채널(300)은 상기 제1 마이크로 스트립 전송선(100) 옆에 상기 제2 마이크로 스트립 전송선(200)과 반대 방향으로 상기 제1 마이크로 스트립 전송선(100)과 평행하게 제3 마이크로 스트립 전송선(250)이 추가되고, 이 제3 마이크로 스트립 전송선(250)에 도 4(b)의 경우와 같은 방식으로 돌기들(158-1~158-n, 159-1~159-n)이 형성될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 본 발명의 채널(300)은 전송선들과 돌기들이 추가됨으로써 확장 가능하다.
도 1은 종래의 마이크로 스트립 라인 전송선의 구조를 도시한 도면.
도 2는 이븐 모드와 오드 모드의 개념도.
도 3은 이븐 모드와 오드 모드에서의 누화 잡음의 영향을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 수직 돌기 추가 마이크로 스트립 전송선의 구조를 도시한 도면.
도 4(a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직 돌기들 사이의 간격이 모두 일정한 구조를 도시한 도면.
도 4(b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인접한 두개의 수직 돌기들을 한개의 단위로 묶은 구조를 도시한 도면.
도 5는 돌기 반복간격(D)에 따른 커패시티브 커플링 비율(KC)과 인덕티브 커플링 비율(KL)의 차이를 도시한 그래프.
도 6은 수직 돌기들 사이의 반복 간격(D)을 달리 했을 때 수신단 누화잡음 전압파형의 변화를 도시한 그래프.
도 7은 100Mbps PRBS의 아이 다이어그램(Eye diagram).
도 7(a)는 종래 기술의 아이 다이어그램.
도 7(b)는 본 발명의 아이 다이어그램.
도 8은 이븐-오드 모드 전송시간의 차이에 의한 타이밍 지터를 도시한 그래프.
도 9는 본 발명의 제3 실시예를 예시하는 도면.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 제1 마이크로 스트립 전송선;
    상기 제1 마이크로 스트립 전송선과 이격되어 평행하게 배치되는 제2 마이크로 스트립 전송선; 및
    상기 제1 및 제2 마이크로 스트립 전송선 사이의 마주보는 면적을 증가시켜 상호 커패시턴스를 증가시키기 위해 서로 마주보는 방향으로 형성되는 돌기를 포함하여, 상기 제1 및 제2 마이크로 스트립 전송선상에 형성된 짧은 제1-제8 돌기(Stub)를 포함하도록 구성되며,
    상기 제1 마이크로 스트립 전송선에 형성된 상기 제1-제2, 제5-제6 돌기들은 상기 제1 마이크로 스트립 전송선의 길이 방향과 수직으로 배치되고, 상기 제2 마이크로 스트립 전송선에 형성된 상기 제3-제4, 제7-제8 돌기들은 상기 제2 마이크로 스트립 전송선의 길이 방향과 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는 수신단 누화잡음을 줄이는 수직 돌기가 형성된 마이크로 스트립 전송선을 갖는 채널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 마이크로 스트립 전송선에 형성된 상기 제2 돌기와 상기 제2 마이크로 스트립 전송선에 형성된 상기 제3 돌기는 상기 제1 및 제2 마이크로 스트립 전송선의 길이 방향으로 같은 위치에서 서로 마주 보지 않고, 상기 제1 및 제2 마이 크로 스트립 전송선의 길이 방향으로 서로 다른 위치에 추가하여 엇갈리게 배치되는 채널.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제4 돌기는 상기 제1 마이크로 스트립 전송선에 상기 제2 마이크로 스트립 전송선을 향하여 배치된 상기 제2 돌기와 전송선의 길이 방향으로 같은 위치의 상기 제2 마이크로 스트립 전송선에 상기 제1 마이크로 스트립 전송선에서 멀어지는 방향으로 추가하여 배치되며, 이와 마찬가지로, 상기 제1 돌기는 상기 제2 마이크로 스트립 전송선에 상기 제1 마이크로 스트립 전송선을 향하여 배치된 상기 제3 돌기와 전송선의 길이 방향으로 같은 위치의 상기 제1 마이크로 스트립 전송선에 상기 제2 마이크로 스트립 전송선에서 멀어지는 방향으로 추가하여 배치되는 채널.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 마이크로 스트립 전송선에 형성된 상기 제2 돌기와 상기 제2 마이크로 스트립 전송선에 형성된 인접한 상기 제3 돌기 사이의 전송선 길이 방향 간격(DS)과 상기 제1-제8 돌기의 폭(DW)과 길이(SL)의 조절에 의해 상호 커패시턴스 양이 조절될 수 있는 채널.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 마이크로 스트립 전송선에 형성된 상기 제1 돌기 다음에, 상기 제2 마이크로 스트립 전송선에 형성된 상기 제3 돌기가 배치되고, 그 다음에, 상기 제1 마이크로 스트립 전송선에 형성된 상기 제1 돌기가 배치되는 이 구조는 전송선 길이 방향으로 균일하고도 반복적으로 배치되는 채널.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 마이크로 스트립 전송선에 형성된 상기 제6 돌기와 인접한 상기 제2 마이크로 스트립 전송선에 형성된 상기 제7 돌기는 전송선 길이 방향으로 공정이 허용하는 최소 간격으로 배치되고, 상기 두개의 돌기들을 한 묶음으로 하여, 이 묶음이 전송선 길이 방향으로 균일하게 배치되는 채널.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 돌기 또는 상기 돌기 묶음의 전송선 길이방향 거리가 커패시티브 커플링 비율과 인덕티브 커플링 비율의 차이가 작아지도록 조정되는 채널.
  9. 제1 마이크로 스트립 전송선;
    상기 제1 마이크로 스트립 전송선과 이격되어 평행하게 배치되는 제2 마이크로 스트립 전송선; 및
    상기 제1 및 제2 마이크로 스트립 전송선 사이의 마주보는 면적을 증가시켜 상호 커패시턴스를 증가시키기 위해 서로 마주보는 방향으로 형성되는 돌기를 포함하여, 상기 제1 및 제2 마이크로 스트립 전송선상에 형성된 짧은 제1-제8 돌기(Stub)를 포함하도록 구성되며,
    상기 제1 마이크로 스트립 전송선의 일 측에 제2 마이크로 스트립 전송선과는 반대 방향으로 상기 제1 마이크로 스트립 전송선과 평행한 마이크로 스트립 전송선들이 더 추가되고, 추가된 마이크로 스트립 전송선에는 전송선 사이의 마주보는 면적을 증가시키는 다수의 돌기들이 서로 마주보는 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 수신단 누화잡음을 줄이는 수직 돌기가 형성된 마이크로 스트립 전송선을 갖는 채널.
KR1020070085300A 2007-08-24 2007-08-24 수신단 누화잡음을 줄이는 수직 돌기가 형성된 마이크로스트립 전송선을 갖는 채널 KR100893936B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070085300A KR100893936B1 (ko) 2007-08-24 2007-08-24 수신단 누화잡음을 줄이는 수직 돌기가 형성된 마이크로스트립 전송선을 갖는 채널
PCT/KR2008/001204 WO2009028774A1 (en) 2007-08-24 2008-03-03 Mictostrip transmission line structure with vertical stubs for reducing far-end crosstalk
US12/673,747 US8159310B2 (en) 2007-08-24 2008-03-03 Mictostrip transmission line structure with vertical stubs for reducing far-end crosstalk

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070085300A KR100893936B1 (ko) 2007-08-24 2007-08-24 수신단 누화잡음을 줄이는 수직 돌기가 형성된 마이크로스트립 전송선을 갖는 채널

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090020753A KR20090020753A (ko) 2009-02-27
KR100893936B1 true KR100893936B1 (ko) 2009-04-21

Family

ID=40387460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070085300A KR100893936B1 (ko) 2007-08-24 2007-08-24 수신단 누화잡음을 줄이는 수직 돌기가 형성된 마이크로스트립 전송선을 갖는 채널

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8159310B2 (ko)
KR (1) KR100893936B1 (ko)
WO (1) WO2009028774A1 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9240621B2 (en) * 2009-06-24 2016-01-19 Intel Corporation Micro-strip crosstalk compensation using stubs
JP2011101327A (ja) * 2009-11-09 2011-05-19 Canon Inc 信号伝送路
JP5506584B2 (ja) * 2010-07-26 2014-05-28 キヤノン株式会社 プリント回路板
WO2013101127A1 (en) * 2011-12-29 2013-07-04 Intel Corporation Mitigation of far-end crosstalk induced by routing and out-of-plane interconnects
US20140177150A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 Olufemi B. Oluwafemi Crosstalk cancelation in striplines
US9419324B2 (en) * 2014-01-15 2016-08-16 Ching-Wen Hsue Delay line having plural open stubs and complementary slots arranged to have parallel portions and non-parallel portions
US9386690B2 (en) * 2014-03-27 2016-07-05 Intel Corporation First and second differential interconnects having interleaved stub traces
US9893761B2 (en) * 2014-09-25 2018-02-13 Intel Corporation Signal routing with reduced crosstalk
US20170245361A1 (en) * 2016-01-06 2017-08-24 Nokomis, Inc. Electronic device and methods to customize electronic device electromagnetic emissions
KR20170088046A (ko) * 2016-01-22 2017-08-01 엘지전자 주식회사 회로구조 및 이동 단말기
US10149377B2 (en) 2016-06-24 2018-12-04 Invensas Corporation Stacked transmission line
US11955436B2 (en) * 2019-04-24 2024-04-09 Intel Corporation Self-equalized and self-crosstalk-compensated 3D transmission line architecture with array of periodic bumps for high-speed single-ended signal transmission
US20240063134A1 (en) * 2021-02-26 2024-02-22 Intel Corporation Integrated circuit supports with microstrips

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08242078A (ja) * 1994-12-07 1996-09-17 Sony Corp プリント基板
JPH0946006A (ja) * 1995-07-26 1997-02-14 Hitachi Ltd 信号伝送構造
JP2000004108A (ja) 1998-06-15 2000-01-07 Ricoh Co Ltd コプレーナーストリップライン
JP2001257509A (ja) 2000-03-14 2001-09-21 Hitachi Electronics Eng Co Ltd マイクロストリップライン
JP2002185211A (ja) 2000-12-11 2002-06-28 Sharp Corp ノイズフィルタおよびそれを用いた高周波送信機
JP2004015534A (ja) 2002-06-07 2004-01-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd クロストーク抑制部材及びデジタル信号伝送線路
US20040134683A1 (en) 2003-01-15 2004-07-15 Mario Festag Waveguide
KR100651559B1 (ko) 2004-12-30 2006-11-29 삼성전기주식회사 잡음 특성이 개선된 고주파 신호 전송 선로
KR100728303B1 (ko) 2006-04-07 2007-06-13 학교법인 포항공과대학교 인쇄회로기판 위의 마이크로 스트립 전송선의 누화 잡음감쇄용 서펜타인 가드 트레이스
KR100744535B1 (ko) 2006-09-05 2007-08-01 포항공과대학교 산학협력단 누화 간섭을 감소시키는 가드 트레이스 패턴 및 상기 가드트레이스 패턴을 구비하는 인쇄회로기판

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8890638B2 (en) * 2006-05-18 2014-11-18 Lsi Corporation Stub-tuned wirebond package

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08242078A (ja) * 1994-12-07 1996-09-17 Sony Corp プリント基板
JPH0946006A (ja) * 1995-07-26 1997-02-14 Hitachi Ltd 信号伝送構造
JP2000004108A (ja) 1998-06-15 2000-01-07 Ricoh Co Ltd コプレーナーストリップライン
JP2001257509A (ja) 2000-03-14 2001-09-21 Hitachi Electronics Eng Co Ltd マイクロストリップライン
JP2002185211A (ja) 2000-12-11 2002-06-28 Sharp Corp ノイズフィルタおよびそれを用いた高周波送信機
JP2004015534A (ja) 2002-06-07 2004-01-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd クロストーク抑制部材及びデジタル信号伝送線路
US20040134683A1 (en) 2003-01-15 2004-07-15 Mario Festag Waveguide
KR100651559B1 (ko) 2004-12-30 2006-11-29 삼성전기주식회사 잡음 특성이 개선된 고주파 신호 전송 선로
KR100728303B1 (ko) 2006-04-07 2007-06-13 학교법인 포항공과대학교 인쇄회로기판 위의 마이크로 스트립 전송선의 누화 잡음감쇄용 서펜타인 가드 트레이스
KR100744535B1 (ko) 2006-09-05 2007-08-01 포항공과대학교 산학협력단 누화 간섭을 감소시키는 가드 트레이스 패턴 및 상기 가드트레이스 패턴을 구비하는 인쇄회로기판

Also Published As

Publication number Publication date
US20110090028A1 (en) 2011-04-21
KR20090020753A (ko) 2009-02-27
US8159310B2 (en) 2012-04-17
WO2009028774A1 (en) 2009-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100893936B1 (ko) 수신단 누화잡음을 줄이는 수직 돌기가 형성된 마이크로스트립 전송선을 갖는 채널
KR100923928B1 (ko) 서펜타인 형태의 마이크로 스트립 전송선 구조
KR100744535B1 (ko) 누화 간섭을 감소시키는 가드 트레이스 패턴 및 상기 가드트레이스 패턴을 구비하는 인쇄회로기판
KR100728303B1 (ko) 인쇄회로기판 위의 마이크로 스트립 전송선의 누화 잡음감쇄용 서펜타인 가드 트레이스
US9433081B1 (en) Differential signal crosstalk minimization for dual stripline
CN102238810B (zh) 印刷电路板及其布线方法
US7446624B2 (en) Transmission line and wiring forming method
CN102083277B (zh) 印刷电路板及其布线方法
DE10043761C2 (de) HF-Verteilnetz
US20080227311A1 (en) Adjacent plated through holes with staggered couplings for crosstalk reduction in high speed printed circuit boards
US20130037315A1 (en) Delay line structure
US10950368B2 (en) I-shaped filler
CN103188861B (zh) 布设了差分对的印刷电路板
CN109684706B (zh) 一种改善pcb板上信号线间串扰测量的设计方法和系统
CN111970835B (zh) 一种差分过孔和制作差分过孔的方法、系统、设备及介质
CN202549480U (zh) 结构改良的高速平行对称数据电缆
EP2874474A2 (en) Crosstalk reduction in signal lines by crosstalk introduction
CN102637924B (zh) 印刷电路板
CN114051313A (zh) 一种降低印刷电路板中平行微带线电磁干扰的结构
Yan et al. S-parameter based multimode signaling
TWI501711B (zh) 印刷電路板及其佈線方法
Makharashvili et al. Study of alien crosstalk to a BroadR-Reach® protocol based system
Sreerama Novel crosstalk mitigation solutions for high-speed interconnects to maximize bus band-width and density
Choi et al. Analysis of inter-bundle crosstalk in multimode signaling for high-density interconnects
Chada et al. Efficient complex broadside coupled trace modeling and estimation of crosstalk impact using statistical BER analysis for high volume, high performance printed circuit board designs

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120330

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee