KR102426155B1 - Transmission line structure with Resonance Ring - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 공진링을 갖는 전송라인 구조에 관한 것으로, 상기 전송 라인은 차동 입력 신호를 수신하고, 상기 전송라인 구조는, 제1 입력 단자와 연결되는 제1 전송라인; 상기 제1 전송라인과 이격되어 평행하게 배치되고 제2 입력 단자와 연결되는 제2 전송라인; 신호 입력단 측의 일단이 상기 제1 전송라인과 제1 갭을 형성하고, 신호 출력단 측의 타단이 상기 제1 전송라인에 연결되는 제1 공진링; 신호 입력단 측의 일단이 상기 제2 전송라인과 제1 갭을 형성하고, 신호 출력단 측의 타단이 상기 제2 전송라인에 연결되는 제2 공진링; 및 상기 제1 전송라인, 상기 제2 전송라인, 상기 제1 공진링 및 상기 제2 공진링이 배치되는 기판을 포함한다. An embodiment of the present invention relates to a transmission line structure having a resonance ring, wherein the transmission line receives a differential input signal, and the transmission line structure includes: a first transmission line connected to a first input terminal; a second transmission line spaced apart from and parallel to the first transmission line and connected to a second input terminal; a first resonant ring having one end of the signal input end forming a first gap with the first transmission line, and the other end of the signal output end being connected to the first transmission line; a second resonant ring having one end at the signal input end forming a first gap with the second transmission line and the other end at the signal output end connected to the second transmission line; and a substrate on which the first transmission line, the second transmission line, the first resonance ring, and the second resonance ring are disposed.

Description

공진링을 갖는 전송라인 구조{Transmission line structure with Resonance Ring} Transmission line structure with Resonance Ring

본 발명은 공진링을 갖는 전송라인 구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 차동 입력 신호를 수신하는 전송라인의 신호를 개선하기 위한 공진링을 갖는 전송라인 구조에 관한 것이다. The present invention relates to a transmission line structure having a resonant ring, and more particularly, to a transmission line structure having a resonant ring for improving a signal of a transmission line receiving a differential input signal.

오늘날 모바일 사용 환경에서 칩 사이의 통신에서 데이터 전송량이 증가함에 신호 손실 없이 전송하는 방법에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. As the amount of data transmission increases in communication between chips in today's mobile environment, many studies have been conducted on a method for transmitting without signal loss.

이러한 연구에 따라, 종래의 NRZ(Non-Return to Zero) 변조 방식이 아닌 PAM4(Pulse Modulation 4-level)변조 방식을 채택하고 있다. NRZ(Non-Return to Zero) 변조 방식과 비교하여 PAM4(Pulse Modulation 4-level)변조 방식은 비트율(bit rate)을 2배로 상승시킬 수 있어 효율적이나, 송수신되는 신호의 레벨이 4개가되어, 신호 대 잡음비 SNR(Signal-to-Noise-Ratio)에 대한 개선의 필요성이 요구된다. According to these studies, the PAM4 (Pulse Modulation 4-level) modulation method is adopted instead of the conventional NRZ (Non-Return to Zero) modulation method. Compared to the NRZ (Non-Return to Zero) modulation method, the PAM4 (Pulse Modulation 4-level) modulation method is efficient because it can double the bit rate, but the level of the transmitted and received signal becomes 4, There is a need for improvement in the signal-to-noise-ratio (SNR) to noise ratio.

도 1은 일반적인 광송수신기의 구조를 설명하는 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 송신기에서 신호 데이터가 수신되면 그레이 코딩 및 PAM4 코딩이 수행되어, 수신기로 전송된다. 수신기는 송신기로부터 수신되는 신호 데이터를 PAM4 디코딩하고 그레이 디코딩하여 신호를 전송한다. 1 is a schematic diagram illustrating the structure of a general optical transceiver. As shown in FIG. 1 , when signal data is received from the transmitter, Gray coding and PAM4 coding are performed, and then transmitted to the receiver. The receiver transmits the signal by PAM4 decoding and gray decoding on the signal data received from the transmitter.

도 2는 NRZ(Non-Return to Zero) 변조 방식과 PAM4(Pulse Modulation 4-level)변조 방식에 의한 신호 진폭을 나타내는 그래프이고, 도 3은 NRZ(Non-Return to Zero) 변조 방식과 PAM4(Pulse Modulation 4-level)변조 방식에 따른 전력 밀도 그래프를 비교하는 그래프이다. 2 is a graph showing the signal amplitude by the NRZ (Non-Return to Zero) modulation method and the PAM4 (Pulse Modulation 4-level) modulation method, and FIG. 3 is a NRZ (Non-Return to Zero) modulation method and the PAM4 (Pulse Modulation) method. Modulation 4-level) It is a graph comparing the power density graph according to the modulation method.

도 2의 (a)를 참조하면, NRZ 변조 방식은 비제로 복귀 또는 비제로 회귀 기록은 디지털 인코딩의 한 형태이며, NRZ에서는, A지점에서 B지점으로 데이터를 전송하기 위하여, '1'과 '0'의 2진값의 바이너리 패턴을 각각을 양의 전압값과 부의 전압값으로 변환한다. Referring to (a) of FIG. 2, the NRZ modulation scheme is a non-return to zero or non-regression recording is a form of digital encoding. In NRZ, in order to transmit data from point A to point B, '1' and ' The binary pattern of 0' is converted into a positive voltage value and a negative voltage value, respectively.

도 2의 (b)를 참조하면, PAM4 변조 방식은 4레벨 펄스 진폭 변조(PAM4)를 제공하여 종래의 NRZ 변조에 비해 2배 더 빠른 데이터 속도로 기호당 2비트를 전송한다. 그러나, 도 3을 참조하면 알 수 있는 바와 같이 PAM4 변조 방식은 신호의 레벨이 4개이므로 신호대 잡음비 SNR(Signal-to-Noise-Ratio)가 더 작아진다. 또한, 높은 주파수 성분을 가지고 있는 신호일수록 전송선은 더 큰 영향을 받으며, ISI(Inter-Symbol-Interference)는 심화된다.Referring to FIG. 2B , the PAM4 modulation scheme provides 4-level pulse amplitude modulation (PAM4) to transmit 2 bits per symbol at a data rate that is twice as fast as the conventional NRZ modulation. However, as can be seen with reference to FIG. 3 , since the PAM4 modulation method has four signal levels, the signal-to-noise-ratio (SNR) becomes smaller. In addition, the more the signal having a high frequency component, the more the transmission line is affected, and the Inter-Symbol-Interference (ISI) is deepened.

일반적으로, 주파수 의존적인 손실로 인한 ISI의 영향을 극복하기 위해서 고주파 성분의 손실을 보상하기 위해서 pre-emphasis와 equalization등의 기법을 사용한다. 그러나 pre-emphasis와 equalization등의 기법을 사용하기 위해서는 passive나 active 회로가 추가적으로 필요하며 PCB의 면적과 소비 전력이 커지게 되므로 부적절하다.In general, techniques such as pre-emphasis and equalization are used to compensate for the loss of the high-frequency component in order to overcome the effect of ISI due to the frequency-dependent loss. However, in order to use techniques such as pre-emphasis and equalization, a passive or active circuit is additionally required, and it is inappropriate because the area and power consumption of the PCB increase.

따라서, PCB의 면적과 소비 전력에 영향을 미치지 않으면서 PAM4 변조 방식에서 신호대 잡음비를 개선시킬 수 있는 방안이 요구된다. Therefore, there is a need for a method capable of improving the signal-to-noise ratio in the PAM4 modulation method without affecting the area and power consumption of the PCB.

상기 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 일 실시예는 차동 입력 신호를 수신하는 전송라인에서, PCB의 면적과 소비 전력에 영향을 미치지 않으면서 신호대 잡음비를 개선시킬 수 있는 전송라인 구조를 제공함을 그 목적으로 한다. An embodiment of the present invention devised to solve the above problems provides a transmission line structure capable of improving the signal-to-noise ratio without affecting the area and power consumption of a PCB in a transmission line for receiving a differential input signal. for that purpose

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차동 입력 신호를 수신하는 공진링을 갖는 전송라인 구조는, 제1 입력 단자와 연결되는 제1 전송라인; 상기 제1 전송라인과 이격되어 평행하게 배치되고 제2 입력 단자와 연결되는 제2 전송라인; 신호 입력단 측의 일단이 상기 제1 전송라인과 제1 갭을 형성하고, 신호 출력단 측의 타단이 상기 제1 전송라인에 연결되는 제1 공진링; 신호 입력단 측의 일단이 상기 제2 전송라인과 제1 갭을 형성하고, 신호 출력단 측의 타단이 상기 제2 전송라인에 연결되는 제2 공진링; 및 상기 제1 전송라인, 상기 제2 전송라인, 상기 제1 공진링 및 상기 제2 공진링이 배치되는 기판을 포함한다. A transmission line structure having a resonance ring for receiving a differential input signal according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes: a first transmission line connected to a first input terminal; a second transmission line spaced apart from and parallel to the first transmission line and connected to a second input terminal; a first resonant ring having one end of the signal input end forming a first gap with the first transmission line, and the other end of the signal output end being connected to the first transmission line; a second resonant ring having one end at the signal input end forming a first gap with the second transmission line and the other end at the signal output end connected to the second transmission line; and a substrate on which the first transmission line, the second transmission line, the first resonance ring, and the second resonance ring are disposed.

일 실시예에서, 상기 제1 공진링과 상기 제2 공진링은 각각 제1 전송라인과 제2 전송라인의 출력단에 배치되는 것을 특징으로 한다. In an embodiment, the first resonant ring and the second resonant ring are respectively disposed at the output terminals of the first transmission line and the second transmission line.

상기 제1 공진링과 상기 제2 공진링은 제1 전송라인과 제2 전송라인 사이의 중심을 지나는 전송라인 길이방향의 기준선을 기준으로 선대칭되는 것을 특징으로 한다. The first resonant ring and the second resonant ring are line-symmetric with respect to a reference line in the longitudinal direction of the transmission line passing through a center between the first and second transmission lines.

일 실시예에서, 상기 제1 공진링은 상기 제1 전송라인의 외측에 배치되고, 상기 제2 공진링은 상기 제2 전송라인의 외측에 배치되는 것을 특징으로 한다. In an embodiment, the first resonant ring is disposed outside the first transmission line, and the second resonant ring is disposed outside the second transmission line.

일 실시예에서, 상기 제1 공진링은 상기 제2 전송라인의 입력 신호에 의해 방사되는 장과 커플링되어 제2 전송라인에 보상 전류를 생성하고, 상기 제2 공진링은 상기 제1 전송라인의 입력 신호에 의해 방사되는 장과 커플링되어 제1 전송라인에 보상 전류를 생성하는 것을 특징으로 한다. In an embodiment, the first resonant ring is coupled to a field radiated by an input signal of the second transmission line to generate a compensating current in a second transmission line, and the second resonant ring is connected to the first transmission line coupled with a field radiated by an input signal of

일 실시예에서, 상기 제1 공진링은 제1 전송라인과 평행하게 배치되는 제1 평행부를 포함하고, 상기 제2 공진링은 제2 전송라인과 평행하게 배치되는 제2 평행부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In an embodiment, the first resonant ring includes a first parallel portion disposed parallel to the first transmission line, and the second resonant ring includes a second parallel portion disposed parallel to the second transmission line do it with

일 실시예에서, 상기 제1 평행부는 제2 평행부는 상기 제1 평행부와 제1 전송라인의 이격거리(hr)와 동일한 선폭(wr)을 갖는 것을 특징으로 한다. In an embodiment, the first parallel portion and the second parallel portion may have a line width wr equal to a separation distance hr between the first parallel portion and the first transmission line.

일 실시예에서, 상기 제1 갭은 상기 제1 평행부와 상기 제1 전송라인과의 이격거리(hr)보다 더 짧은 것을 특징으로 한다. In an embodiment, the first gap is shorter than a separation distance (hr) between the first parallel portion and the first transmission line.

일 실시예에서, 상기 기판 상에 상기 제1 전송 라인의 외측에 배치되는 제1 가드 접지부; 및 상기 기판 상에 상기 제2 전송 라인의 외측에 배치되는 제2 가드 접지부를 더 포함한다. In one embodiment, the first guard ground portion disposed on the outside of the first transmission line on the substrate; and a second guard ground portion disposed on the substrate outside of the second transmission line.

일 실시예에서, 상기 차동 입력 신호는 PAM(Pulse Modulation)4 신호인 것을 특징으로 한다. In an embodiment, the differential input signal is a PAM (Pulse Modulation)4 signal.

본 발명의 일 실시예에 따른 전송라인에 공진링을 배치하는 구조를 채택하여, SNR을 현저히 개선시킬 수 있다. By adopting a structure in which a resonance ring is disposed in a transmission line according to an embodiment of the present invention, it is possible to significantly improve the SNR.

도 1은 일반적인 광송수신기의 구조를 설명하는 개략도이다.
도 2는 NRZ(Non-Return to Zero) 변조 방식과 PAM4(Pulse Modulation 4-level)변조 방식에 의한 신호 진폭을 나타내는 그래프이다.
도 3은 NRZ(Non-Return to Zero) 변조 방식과 PAM4(Pulse Modulation 4-level)변조 방식에 따른 전력 밀도 그래프를 비교하는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공진링을 갖는 전송라인 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전송라인 구조를 포함하는 회로를 도시한 회로도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전송라인 구조를 도시한 단면도이다.
도 7은 종래의 전송라인 구조에 따른 아이 다이어그램(eye-diagram)이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예의 공진링을 갖는 전송라인 구조에 따른 아이 다이어그램(eye-diagram)이다. 1 is a schematic diagram illustrating the structure of a general optical transceiver.
FIG. 2 is a graph showing signal amplitudes using a Non-Return to Zero (NRZ) modulation method and a Pulse Modulation 4-level (PAM4) modulation method.
3 is a graph comparing a power density graph according to a Non-Return to Zero (NRZ) modulation method and a Pulse Modulation 4-level (PAM4) modulation method.
4 is a diagram illustrating a structure of a transmission line having a resonance ring according to an embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram illustrating a circuit including a transmission line structure according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating a structure of a transmission line according to another embodiment of the present invention.
7 is an eye-diagram according to a conventional transmission line structure.
8 is an eye-diagram according to the structure of a transmission line having a resonant ring according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

이하, 첨부된 도면을 참조하여 공진링을 갖는 전송라인 구조에 대해 설명한다.Hereinafter, a structure of a transmission line having a resonance ring will be described with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공진링을 갖는 전송라인 구조를 도시한 도면이다. 4 is a diagram illustrating a structure of a transmission line having a resonance ring according to an embodiment of the present invention.

도 4의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 전송라인 구조를 도시한 사시도이고, (b)는 공진링을 갖는 전송라인의 단면도이고, (c)는 공진링을 갖는 전송라인 구조의 평면도이다. 4 (a) is a perspective view showing a structure of a transmission line according to an embodiment of the present invention, (b) is a cross-sectional view of a transmission line having a resonance ring, (c) is a structure of a transmission line having a resonance ring It is a flat view.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공진링을 갖는 전송라인 구조(10)는 기판(100), 제1 전송라인(110), 제2 전송라인(120), 제1 공진링(130) 및 제4 공진링(140)을 포함한다. As shown in FIG. 4 , a transmission line structure 10 having a resonance ring according to an embodiment of the present invention includes a substrate 100 , a first transmission line 110 , a second transmission line 120 , and a first It includes a resonance ring 130 and a fourth resonance ring 140 .

기판(100)은 대략 평평한 제1 면(101)과 제1 면(101)의 반대면인 제3 면(103) 및 제1 면(101)과 제3 면(103 사이의 제2 면(102)을 포함한다. The substrate 100 has a substantially flat first surface 101 , a third surface 103 opposite to the first surface 101 , and a second surface 102 between the first surface 101 and the third surface 103 . ) is included.

제1 전송라인(110)은 제2 면(102) 상에 직선 형태로 배치된다. The first transmission line 110 is disposed in a straight line on the second surface 102 .

제2 전송라인(120)은 제2 면(102) 상에 상기 제1 전송라인(110)과 이격되어 평행하게 배치된다. 제1 전송라인(110)과 제2 전송라인(120)에는 서로 반전된 신호 즉 차동 신호가 입력된다. The second transmission line 120 is spaced apart from and parallel to the first transmission line 110 on the second surface 102 . Inverted signals, ie, differential signals, are input to the first transmission line 110 and the second transmission line 120 .

제1 공진링(130)은 제1 전송라인(120)과 일단이 연결되고, 타단은 제1 전송라인(101)과 단락되도록 배치된다. The first resonance ring 130 is disposed such that one end is connected to the first transmission line 120 , and the other end is short-circuited with the first transmission line 101 .

제2 공진링(140)은 제2 전송라인(120)과 일단이 연결되고, 타단은 제2 전송라인(120)과 단락되도록 배치된다. The second resonance ring 140 is disposed such that one end is connected to the second transmission line 120 , and the other end is short-circuited with the second transmission line 120 .

제1 전송라인(110)과 제2 전송라인(120) 사이의 중심을 지나는 전송라인 길이방향의 기준선(CL)을 기준으로 제1 전송라인(110)과 제2 전송라인(120)은 대칭이고, 제1 공진링(130)과 제2 공진링(140)은 대칭이다. The first transmission line 110 and the second transmission line 120 are symmetric with respect to the reference line CL in the longitudinal direction of the transmission line passing through the center between the first transmission line 110 and the second transmission line 120 , , the first resonance ring 130 and the second resonance ring 140 are symmetrical.

제1 공진링(130)은 제1 전송라인(110)의 외측에 배치되고, 제2 공진링(140)은 제2 전송라인(120)의 외측에 배치된다. 여기서, 제1 전송라인(110)은 제1 전송라인(110)과 제2 전송라인(120) 사이의 기준선(CL) 측이 내측이고, 그 반대측이 외측이 된다. 제2 전송라인(120)은 제1 전송라인(110)과 제2 전송라인(120) 사이의 기준선(CL) 측이 내측이고, 그 반대측이 외측이 된다. The first resonance ring 130 is disposed outside the first transmission line 110 , and the second resonance ring 140 is disposed outside the second transmission line 120 . Here, in the first transmission line 110 , the side of the reference line CL between the first transmission line 110 and the second transmission line 120 is the inside, and the opposite side is the outside. In the second transmission line 120 , the side of the reference line CL between the first transmission line 110 and the second transmission line 120 is the inside, and the opposite side is the outside.

제1 공진링(130)은 상기 제2 전송라인(120)의 입력 신호에 의해 방사되는 장과 커플링되어 제2 전송라인(120)에 보상 전류를 생성하고, 제2 공진링(140)은 상기 제1 전송라인(110)의 입력 신호에 의해 방사되는 장과 커플링되어 제1 전송라인(110)에 보상 전류를 생성한다. The first resonance ring 130 is coupled to a field radiated by the input signal of the second transmission line 120 to generate a compensation current in the second transmission line 120 , and the second resonance ring 140 is It is coupled to a field radiated by an input signal of the first transmission line 110 to generate a compensation current in the first transmission line 110 .

또한, 제1 공진링(130)과 제2 공진링(140)이 제1 전송라인(110)의 외측에 배치되므로, 제1 전송라인의 신호 전류(I1)와 커플링에 의해 생성된 전류 IR1의 방향이 동일하고, 제2 전송라인의 신호 전류(I2)와 커플링에 의해 생성된 전류 IR2 의 방향이 동일하다. 즉, 각 전송라인의 신호 전류에 커플링 전류가 추가되어 고주파 전류가 보정된다. 전류 IR1 및 전류 IR2에 대하여는 후술되는 도 5를 참조한다.In addition, since the first resonance ring 130 and the second resonance ring 140 are disposed outside the first transmission line 110 , the current IR1 generated by coupling with the signal current I1 of the first transmission line direction is the same, and the direction of the signal current I2 of the second transmission line and the current IR2 generated by the coupling are the same. That is, a coupling current is added to the signal current of each transmission line to correct the high-frequency current. For the current IR1 and the current IR2, refer to FIG. 5, which will be described later.

제1 공진링(130)은 제1 전송라인(110)과 평행하게 배치되는 제1 평행부(131)를 포함할 수 있다. 제2 공진링(140)은 제2 전송라인(120)과 평행하게 배치되는 제1 평행부(141)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 제1 평행부(131)와 제2 평행부(141)를 포함하는 구성을 예시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니고, 제1 공진링(130)과 제2 공진링(140)은 아치형이거나 반원형과 같이 적절하게 변형된 형태를 가질 수 있다. The first resonance ring 130 may include a first parallel portion 131 disposed parallel to the first transmission line 110 . The second resonance ring 140 may include a first parallel portion 141 disposed parallel to the second transmission line 120 . In one embodiment of the present invention, although the configuration including the first parallel portion 131 and the second parallel portion 141 has been exemplified, the present invention is not limited thereto, and the first resonance ring 130 and the second resonance ring 140 are not limited thereto. ) may have an appropriately deformed shape such as an arcuate or semicircle.

제1 평행부(131)와 평행부(141)는 제1 평행부(131)와 제1 전송라인(110)의 이격거리(hr)와 동일한 선폭(wr)을 갖는다. 또한, 제1 평행부(131)와 제1 전송라인(110)의 이격거리(hr)는 제1 전송라인(110)과 제2 전송라인(120) 사이의 거리보다 짧다. The first parallel portion 131 and the parallel portion 141 have the same line width wr as the separation distance hr between the first parallel portion 131 and the first transmission line 110 . In addition, the separation distance hr between the first parallel portion 131 and the first transmission line 110 is shorter than the distance between the first transmission line 110 and the second transmission line 120 .

제1 전송라인(110)과 제1 공진링(130) 사이의 갭(Gap)은 제1 평행부(131)와 제1 전송라인(110)의 이격거리(hr) 보다 짧고, 제2 전송라인(120)과 제2 공진링(140) 사이의 갭(Gap)은 제2 평행부(141)와 제2 전송라인(12 0)의 이격거리(hr) 보다 짧다. A gap (Gap) between the first transmission line 110 and the first resonance ring 130 is shorter than the separation distance hr between the first parallel part 131 and the first transmission line 110, and the second transmission line A gap (Gap) between 120 and the second resonance ring 140 is shorter than the separation distance hr between the second parallel part 141 and the second transmission line 120 .

이와 같이, 제1 공진링(130)과 제2 공진링(140)의 이격거리(hr)와 선폭(wr)을 결정한 후, 제1 전송라인(110)의 제1 평행부(31)와 제2 전송라인(120)의 제2 평행부(141)의 길이(Lr)를 결정한다. 예를 들어, 제1 공진링(130)과 제2 공진링(140)의 이격거리(hr)와 선폭(wr)을 결정한 후 제2 전송라인(120)의 제2 평행부(141)의 길이(Lr)를 변경하여 시뮬레이션 하여, 시뮬레이션 결과에 기초하여 최적화된 제2 전송라인(120)의 제2 평행부(141)의 길이(Lr)를 선택할 수 있다. In this way, after determining the separation distance hr and the line width wr of the first resonance ring 130 and the second resonance ring 140 , the first parallel portion 31 of the first transmission line 110 and the second 2 The length Lr of the second parallel portion 141 of the transmission line 120 is determined. For example, after determining the separation distance hr and line width wr of the first resonance ring 130 and the second resonance ring 140 , the length of the second parallel part 141 of the second transmission line 120 is The length Lr of the second parallel portion 141 of the second transmission line 120 optimized based on the simulation result may be selected by changing (Lr) and performing the simulation.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전송라인 구조를 포함하는 회로를 도시한 회로도이다. 5 is a circuit diagram illustrating a circuit including a transmission line structure according to an embodiment of the present invention.

전송라인 구조를 포함하는 회로는 신호가 인가되는 입력단과 신호가 출력되는 출력단을 포함한다. 입력단에 입력되는 신호는 PAM(Pulse Modulation)4 신호이다. PAM(Pulse Modulation)4 신호는 차동 신호의 형태로 전달된다. PAM4 신호는 신호 전송에서 ISI(신호대 간섭)유발하는 주요 원인인 잡음 및 채널 손실에 매우 취약하므로, 기판은 디시페이션 로스(dissipation loss)가 작은 유전 물질을 채택한다. A circuit including a transmission line structure includes an input terminal to which a signal is applied and an output terminal to which a signal is output. The signal input to the input terminal is a PAM (Pulse Modulation)4 signal. The PAM (Pulse Modulation)4 signal is transmitted in the form of a differential signal. Since the PAM4 signal is very susceptible to noise and channel loss, which are the main causes of signal-to-interference (ISI) in signal transmission, the substrate adopts a dielectric material with low dissipation loss.

도 5를 참조하면 전송라인 구조(10)에서 제1 공진링(130)과 제2 공진링(140)은 신호의 출력단에 마련된다. 이로써, 입력단에서 출력단으로 전송되어 올수록 감쇄되는 PAM4 신호의 고주파 전류를 보정할 수 있다. Referring to FIG. 5 , in the transmission line structure 10 , the first resonant ring 130 and the second resonant ring 140 are provided at the output terminal of the signal. Accordingly, it is possible to correct the high-frequency current of the PAM4 signal, which is attenuated as it is transmitted from the input terminal to the output terminal.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전송라인 구조를 도시한 단면도이다. 도 6의 전송라인 구조의 기판(100), 제1 전송라인(110), 제2 전송라인(120), 제1 공진링(130) 및 제4 공진링(140)은 도 4에 개시된 특징을 갖는다. 6 is a cross-sectional view illustrating a structure of a transmission line according to another embodiment of the present invention. The substrate 100, the first transmission line 110, the second transmission line 120, the first resonant ring 130, and the fourth resonant ring 140 of the transmission line structure of FIG. 6 have the characteristics disclosed in FIG. have

도 6의 전송라인 구조는 도 4의 제1 전송라인(110)과 제2 전송라인(120)의 각각의 외측에 배치된 가드 접지부(150)를 더 포함한다. The transmission line structure of FIG. 6 further includes a guard grounding unit 150 disposed outside each of the first transmission line 110 and the second transmission line 120 of FIG. 4 .

가드 접지부(150)는 외부의 신호에 의한 간섭으로부터 전송선을 흐르는 신호를 보호할 수 있다. The guard ground unit 150 may protect a signal flowing through the transmission line from interference caused by an external signal.

가드 접지부(150)는 제1 전송라인(110)과 제2 전송라인(120)이 배치된 기판(100)과 동일한 평면상에 배치될 수 있다. The guard ground unit 150 may be disposed on the same plane as the substrate 100 on which the first transmission line 110 and the second transmission line 120 are disposed.

또한, 기판(100)의 상면과 하면에 접지면(170, 180)이 추가 배치된다. In addition, ground planes 170 and 180 are additionally disposed on the upper and lower surfaces of the substrate 100 .

도 7은 종래의 전송라인 구조에 따른 아이 다이어그램(eye-diagram)이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예의 공진링을 갖는 전송라인 구조에 따른 아이 다이어그램(eye-diagram)이다. 7 is an eye-diagram according to a conventional transmission line structure, and FIG. 8 is an eye-diagram according to a transmission line structure having a resonant ring according to an embodiment of the present invention.

도 7과 도 8의 전송라인 구조는 공진링을 제외하고는 동일한 스펙을 사용하였다. The transmission line structures of FIGS. 7 and 8 have the same specifications except for the resonance ring.

도 7과 도 8의 아이 다이어그램(eye-diagram)의 파라미터는 하기의 표 1과 같이 나타낼 수 있다. The parameters of the eye-diagram of FIGS. 7 and 8 may be shown in Table 1 below.

Eye parametersEye parameters EWEW upup EHEH upup EWEW midmid EHEH midmid EWEW lowlow EHEH lowlow 종래 구조conventional structure 0.73UI0.73UI 141.8mV141.8mV 0.77UI0.77UI 142.4mV142.4mV 0.73UI0.73UI 138.1mV138.1mV 공진링 전송라인 구조Resonant ring transmission line structure 0.72UI0.72UI 165.3mV165.3mV 0.78UI0.78UI 165.8mV165.8mV 0.72UI0.72UI 164.4mV164.4mV 변화폭range of change -0.6%-0.6% 16.6%16.6% 1.0%1.0% 16.4%16.4% -1.1%-1.1% 19.0%19.0%

여기서, EWup, EWmid, EWlow는 각각 아이의 가로 폭이 가장 클 때, 중간일 때 작을 때의 파라미터이고, EHup, EHmid EHlow는 각각 아이의 세로 폭이 가장 클 때, 중간일 때 작을 때의 파라미터이다. Here, EWup, EWmid, and EWlow are parameters when the child's horizontal width is the largest and the middle, respectively, and EHup and EHmid EHlow are parameters when the child's vertical width is the largest and smallest, respectively. .

도 7 및 표 1을 참조하면, 20 GPS 시뮬레이션 상에서 아이 다이어그램과 아이 파라미터를 확인하면, 신호의 고주파 성분의 손실 때문에 EH(Eye High)와 EW(Eye Width)가 감소된 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 7 and Table 1, if the eye diagram and eye parameters are checked on the 20 GPS simulation, it can be seen that the EH (Eye High) and EW (Eye Width) are reduced due to the loss of the high frequency component of the signal.

이와 비교하여 도 8 및 표1을 참조하면, EH(Eye High)가 최대 19%까지 개선된 것을 확인할 수 있다. In comparison, referring to FIG. 8 and Table 1, it can be seen that the EH (Eye High) is improved by up to 19%.

본 발명의 일 실시예에 따른 공진링을 갖는 전송라인 구조는 passive나 active 회로의 추가없이, 종래의 전송라인 구조와 비교하여 고주파 전류 손실을 개선시키는 것을 확인할 수 있다. It can be seen that the transmission line structure having a resonance ring according to an embodiment of the present invention improves high-frequency current loss compared to the conventional transmission line structure without adding a passive or active circuit.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 실행된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the embodiments carried out in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

삭제delete

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Claims (10)

차동 입력 신호를 수신하는 공진링을 갖는 전송라인 구조로서,
제1 입력 단자와 연결되는 제1 전송라인;
상기 제1 전송라인과 이격되어 평행하게 배치되고, 상기 제1 입력 단자와 다른 제2 입력 단자와 연결되는 제2 전송라인;
상기 제1 전송라인과 일단이 연결되고, 상기 제1 전송라인과 타단이 단선되어 갭(Gap)을 형성하는 제1 공진링;
상기 제2 전송라인과 일단이 연결되고, 상기 제2 전송라인과 타단이 단선되어 갭을 형성하는 제2 공진링; 및
상기 제1 전송라인, 상기 제2 전송라인, 상기 제1 공진링 및 상기 제2 공진링이 배치되는 기판을 포함하고,
상기 제1 공진링은,
상기 제2 전송라인의 입력 신호에 의해 방사되는 장과 커플링되어 제2 전송라인에 보장 전류를 생성하고,
상기 제2 공진링은,
상기 제1 전송라인의 입력 신호에 의해 방사되는 장과 커플링되어 상기 제1 전송라인에 보상 전류를 생성하는 것을 특징으로 하는 공진링을 갖는 전송라인 구조.A transmission line structure having a resonant ring for receiving a differential input signal, comprising:
a first transmission line connected to the first input terminal;
a second transmission line spaced apart from and parallel to the first transmission line and connected to a second input terminal different from the first input terminal;
a first resonance ring having one end connected to the first transmission line and disconnected from the first transmission line and the other end to form a gap;
a second resonance ring having one end connected to the second transmission line and disconnected from the second transmission line and the other end to form a gap; and
a substrate on which the first transmission line, the second transmission line, the first resonance ring and the second resonance ring are disposed;
The first resonance ring,
coupled with a field radiated by an input signal of the second transmission line to generate a guaranteed current in the second transmission line;
The second resonance ring,
A transmission line structure having a resonance ring, characterized in that it is coupled with a field radiated by an input signal of the first transmission line to generate a compensating current in the first transmission line. 제1항에 있어서,
상기 제1 공진링과 상기 제2 공진링은 각각 제1 전송라인과 제2 전송라인의 출력단에 배치되는 것을 특징으로 하는 공진링을 갖는 전송라인 구조.According to claim 1,
The transmission line structure having a resonance ring, characterized in that the first resonance ring and the second resonance ring are respectively disposed at the output ends of the first transmission line and the second transmission line. 제1항에 있어서,
상기 제1 공진링과 상기 제2 공진링은 제1 전송라인과 제2 전송라인 사이의 중심을 지나는 전송라인 길이방향의 기준선을 기준으로 선대칭되는 것을 특징으로 하는 공진링을 갖는 전송라인 구조.According to claim 1,
The transmission line structure having a resonance ring, characterized in that the first resonant ring and the second resonant ring are line-symmetrical with respect to a reference line in the longitudinal direction of the transmission line passing through a center between the first transmission line and the second transmission line. 제1항에 있어서,
상기 제1 공진링은 상기 제1 전송라인의 외측에 배치되고,
상기 제2 공진링은 상기 제2 전송라인의 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 공진링을 갖는 전송라인 구조.According to claim 1,
The first resonance ring is disposed outside the first transmission line,
The second resonance ring is a transmission line structure having a resonance ring, characterized in that disposed outside the second transmission line. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 공진링은 제1 전송라인과 평행하게 배치되는 제1 평행부를 포함하고,
상기 제2 공진링은 제2 전송라인과 평행하게 배치되는 제2 평행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공진링을 갖는 전송라인 구조.The method of claim 1,
The first resonance ring includes a first parallel portion disposed parallel to the first transmission line,
The second resonant ring has a transmission line structure having a resonant ring, characterized in that it includes a second parallel portion disposed parallel to the second transmission line. 제6항에 있어서,
상기 제1, 2 평행부는 상기 제1 평행부와 제1 전송라인의 이격거리와 동일한 선폭을 갖는 것을 특징으로 하는 공진링을 갖는 전송라인 구조.7. The method of claim 6,
The transmission line structure having a resonance ring, characterized in that the first and second parallel portions have the same line width as the separation distance between the first parallel portions and the first transmission line. 제7항에 있어서,
상기 제1, 2 공진링에 형성된 상기 갭은 상기 제1 평행부와 상기 제1 전송라인과의 이격거리보다 더 짧은 것을 특징으로 하는 공진링을 갖는 전송라인 구조.8. The method of claim 7,
The transmission line structure having a resonance ring, characterized in that the gap formed in the first and second resonance rings is shorter than a separation distance between the first parallel part and the first transmission line. 제1항에 있어서,
상기 기판 상에 상기 제1 전송 라인의 외측에 배치되는 제1 가드 접지부; 및
상기 기판 상에 상기 제2 전송 라인의 외측에 배치되는 제2 가드 접지부
를 더 포함하는 공진링을 갖는 전송라인 구조.According to claim 1,
a first guard ground portion disposed on the substrate outside the first transmission line; and
A second guard ground portion disposed on the substrate outside the second transmission line
A transmission line structure having a resonant ring further comprising a. 제1항에 있어서,
상기 차동 입력 신호는 PAM(Pulse Modulation)4 신호인 것을 특징으로 하는 공진링을 갖는 전송라인 구조.
According to claim 1,
The transmission line structure having a resonance ring, characterized in that the differential input signal is a PAM (Pulse Modulation) 4 signal.
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