KR19980063984A - 크로스토크 감소의 목적을 위한 멀티-코어 케이블의 이중도전체 및 도전체의 접촉쌍 배열 - Google Patents

Abstract

본 발명은 크로스토크 감소의 목적을 위한 멀티-코어 케이블의 이중 도전체(1,2; 3,4; 5,6; 7,8) 및 도전체의 접촉쌍 배열에 관한 것으로, 이중 도전체(1,2; 3,4; 5,6; 7,8) 또는 도전체쌍의 접촉쌍은 서로 평행하게, 비합동 영역(F_1,2; F_3,4; F_5,6; F_7,8)을 정의하고, 이중 도전체(1,2; 3,4; 5,6; 7,8) 또는 도전체쌍은 이웃하는 이중 도전체(1,2; 3,4; 5,6; 7,8)의 등전위선 상에 배열된다.

Description

크로스토크 감소의 목적을 위한 멀티-코어 케이블의 이중 도전체 및 도전체의 접촉쌍 배열

본 발명은 크로스토크 감소의 목적을 위한 멀티-코어 케이블의 이중 도전체 및 도전체의 접촉쌍 배열에 관한 것이다.

2개의 이웃하는 접촉쌍간 자기(magnetic) 및 전기(electric) 커플링 때문에, 접촉쌍은 이웃하는 접촉쌍에 전류를 야기하고 전기 변화에 영향을 주어 크로스토크를 발생한다.

해결을 위한 몇가지 접근은 크로스토크 감소의 목적을 위한 원리로 생각될 수 있다. 따라서, 개별 접촉쌍은 하나의 또 다른 것으로부터 보호될 수 있다. 이러한 해결의 단점은 그와 관련한 제품 및 비용의 과소비이다. 또 다른 가능성은 간격이 증가함으로써, 전계강도의 절대치가 증가하기 때문에, 또 다른 하나와 넓은 간격으로 접촉쌍을 배열하고 동시에 매우 작은 페어의 접촉간 간격을 선택하는 것에 있다. 그와 같은 배열은 매우 부피가 크고 콤팩트한 디자인을 요구하는데 불합리하다는 단점을 갖고 있다. 또한, 존재하는 크로스토크를 보상해야 한다는 것을 알고 있지만, 이것은 매우 기술적으로 복잡하고 물리적인 강압을 필요로 한다.

또 다른 가능성은 장(field) 효과에 의해 크로스토크가 감소되는 방식으로 접촉쌍을 배열하는 것이다. 각각의 이중 도전체의 접촉쌍으로 정의한 영역이 또 다른 것과 수직을 이루는 방식으로 또 다른 것과 관련하여 이중 도전체의 접촉쌍을 배열하기 위한 이러한 목적을 위하여 제안되고 있다. 만약, 이러한 경우에 장 분포에 의해 어떤 대칭조건이 관찰되면, 접촉쌍은 이웃하는 접촉쌍의 등전위면에 배열될 수 있고, 그 결과 접촉쌍은 전기적으로 그리고 자기적으로 분리된다. 접촉쌍으로 정의된 영역이 교차하는 경우에 접촉쌍은 배열될 수 있다. 이 결과, 도전체가 전송라인의 접속영역에 서로 끼워지게 되고, 추가적인 크로스토크를 야기한다. 따라서, 배열은 접촉쌍의 정의된 영역이 교차하지 않는 것이 바람직하다. 평면을 접속하는 넓은 공간 요구 및 변경은 비-교차 영역을 갖는 알려진 배열의 단점이다. 원리에 있어서 유사한 크로스토크로 인한 문제도 멀티-코어 케이블의 경우에 발생한다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 최소 크로스토크와 함께 콤팩트한 그리고 쉽게 접속할 수 있는 방법으로 배열된 멀티-코어 케이블의 이중 도전체 및 도전체의 접촉쌍 배열을 이루는데 그 목적이 있다.

도 1은 이중 도전체의 장 분포를 나타낸 도면,

도 2는 제1이중 도전체의 장 분포에 제2평행 이중 도전체의 접촉 배열을 나타낸 도면,

도 3은 4×2 커넥터의 접촉 배열을 나타낸 도면,

도 4는 최적의 각을 계산하기 위하여 도식적으로 나타낸 도면이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 청구항 제1항 및 제4항의 특징에 의해 구체화 된다. 그들에 의해 정의된 영역이 평행하게 그리고 접촉쌍이 이웃하는 접촉쌍의 등전위선 상에 배열되는 방식으로 접촉쌍의 배열은 콤팩트를 가능하게 하고 이웃하는 접촉쌍이 전기적으로 그리고 자기적으로 분리된 또 다른 것과 관련하여 접촉쌍의 배열을 쉽게 접속할 수 있게 하여, 크로스토크를 피하게 된다. 멀티-코어 케이블을 위한 동일한 홀더는 그것에 각각 이웃하는 도전체쌍이 도전체쌍의 등전위면 상에 배열된다. 본 발명의 보다 효과적인 실시는 종속항을 따른다.

기계에 의한 다음 케이블에 이중 도전체의 간단한 접속은 각 경우에 동일한 간격으로 접촉쌍의 디자인으로 가능하게 된다. 보다 바람직한 실시예에 있어서, 모든 순방향 도전체 및 모든 역방향 도전체는 한평면에 배열된다.

(실시예)

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1은 자기력선(H)과 전기력선(E)을 갖는 이중 도전체(1, 2)의 장 분포를 나타낸다. 제1이중 .1도전체(1, 2)에서 제2이중 도전체(3, 4)까지 자기 크로스토크는 이 배열의 상호인덕턴스(M)에 정비례 한다. 상호인덕턴스는 영역 F_3,4에 걸친 이중 도전체의 자기력(H)을 합침으로써 산출되고, 이하의 식과 같이 이중 도전체(3)의 라인(line) 도전체에 의해 정의되고,

그것은 표면 F_3,4에 수직인 자기력(H) 성분만이 이 스칼라 벡터 프러덕트에 기여한 경우가 된다. 표면 인테그랄은 2개의 도전체(3, 4) 사이를 통하여 통과하는 자속을 나타낸다. 이 자속은 2개의 도전체(3, 4)가 공통 자기력선(H) 상에 놓여질 때, 0(zero)에 가깝다. 부하 임피던스로부터 벗어나 흐르므로 크로스토크가 발생할 수 있는 유도전하는 이중 도전체(1, 2)의 전기력(E)에 의해 도전체(3, 4)에 발생된다. 이중 도전체(1, 2)의 전기력(E)은 이하와 같은 포텐셜 디펄런스(difference)를 2개의 도전체(3, 4) 사이에서 발생한다.

이것은 도전체 3에서 도전체 4까지 전기력선 상에 라인 인테그랄이고, 그 포텐셜 디펄런스는 전기력(E)이 도전체(3, 4)로 정의한 영역(F_3,4)에 수직을 이룰 때, 0이 된다. 벡터 전기력(E)은 또한 스칼라 포텐셜로 기술될 수 있고, 포텐셜 라인은 전기력선(E)에 수직을 이루며 연장한다. 전기 분리(decoupling)의 경우에 전기 포텐셜의 등전위면 상에 배열되는 2개의 도전체(3, 4)를 그 때 필요로 한다. 전기력선(E) 및 자기력선(H)이 또 다른 것에 수직을 이루기 때문에, 포텐셜 라인의 측면(profile)은 자기력선(H)의 측면과 동일하다. 이것은 반대로, 라인 도전체의 경우에 자기 분리를 갖는 배열이 전기 분리를 갖는 것을 의미한다. 도전체의 제한된 범위 때문에, 전기력(E)은 도전체에 이웃하여 왜곡되고, 따라서 그 표면은 등전위면을 이룬다. 그러나, 넓은 간격의 경우에 있어서는 이들 편차를 무시해도 된다.

이중 도전체(1, 2)의 자기력(H)은 도 2에 나타냈고, 도전체(1, 2)의 접촉 간격은 a가 된다. 제2이중 도전체(3, 4)의 가능한 배열은 접촉 간격이 a와 같고, 도 2에 도시했다. 따라서, 이중 도전체(3, 4)의 가능한 배열의 무한수가 존재하고, 도전체(3, 4)에 의해 정의된 영역(F_3,4)은 영역(F_1,2)에 평행하고 접촉쌍(1, 2 및 3, 4)의 간격의 크기는 각각의 경우에 동일하다. 이중 도전체(3, 4)가 자기력선(H)에 위치되기 때문에, 2개의 이중 도전체(1, 2 및 3, 4)는 전기적으로 그리고 자기적으로 모두 분리된다.

4×2 커넥터를 위한 접촉 배열을 도 3에 나타냈다. 각 이중 도전체(1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8)의 간격은 각 경우에 존재한다. 또한, 순방향 도전체(1, 3, 5, 7) 및 역방향 도전체(2, 4, 6, 8)는 각각의 경우에 한평면에 위치하고, 더욱이 역방향 도전체(2, 4, 6)에서 이웃하는 순방향 도전체(3, 5, 7)까지 a가 존재한다. 그것으로부터 생기는 각 α는 이하와 같이 도 4의 도움으로 계산함으로써 계산될 수 있다:

순방향 도전체(3)는 각 α= 90°+β의 함수로서 역방향 도전체 둘레에 나타냈고, 반지름의 원주 2A= a이고 중심이동은 A로 나타냈다. 이 원주 K1에 대한 원주식은 이하와 같다:

(X-A)²+Y²=(2A)².

완전한 분리는 반지름 R²=M²-A²의 원주 K2와 중심점에 의해 기술된 자기력선 상에 위치하는 도전체(3, 4)를 요구한다:

(X-M)²+Y²=M²-A²

2개의 원 K1, K2의 교차점은 이하식의 시스템을 해결함으로써 얻어진다:

(X-A)²-(X-M)²=(2A)²-M²+A²⇒X=

도 4에 나타낸 바와 같이, 중심 M=X+A이고, 도전체(3)의 X좌표에 대한 관계는 이하와 같다:

각 β는 도전체(3)의 X좌표로부터 계산될 수 있다:

이것은 101.95°로 기술한 각 α=β+90°를 생성한다.

sinβ=

도 3에 따른 배열에 있어서, 이중 도전체(5,6 및 7,8)는 이중 도전체(1, 2)의 자기력선 상에 더 이상 존재하지 않고, 그 결과 크로스토크가 발생한다. 그러나, 넓은 간격 때문에, 이 크로스토크는 아주 미소하다. 따라서, 멀티-코어 케이블, 즉 리본 케이블을 구성하기 위하여 도 3에 따른 동일한 원리를 이용할 수 있고, 이웃하는 도전체쌍은 도전체쌍의 등전위선 상에 배열된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 최소 크로스토크와 함께 콤팩트한 그리고 쉽게 접속할 수 있는 방법으로 배열된 멀티-코어 케이블의 이중 도전체 및 도전체의 접촉쌍 배열을 이룰 수 있다.

Claims (4)

1. 이중 도전체(1,2; 3,4; 5,6; 7,8)의 접촉쌍은 또 다른 하나에 평행하고 비합동 영역을 정의하며, 상기 이중 도전체(1,2; 3,4; 5,6; 7,8)는 이웃하는 이중 도전체(1,2; 3,4; 5,6; 7,8)의 등전위선 상에 배열된 것을 특징으로 하는 크로스토크 감소의 목적을 위한 이중 도전체의 접촉쌍 배열.
2. 제1항에 있어서, 상기 이중 도전체(1,2; 3,4; 5,6; 7,8)의 접촉쌍은 각각의 경우에 동일한 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 크로스토크 감소의 목적을 위한 이중 도전체의 접촉쌍 배열.
3. 제2항에 있어서, 배열의 모든 순방향 도전체(1, 3, 5, 7) 및 모든 역방향 도전체(2, 4, 6, 8)는 각각의 경우에 한평면 상에 배열된 것을 특징으로 하는 크로스토크 감소의 목적을 위한 이중 도전체의 접촉쌍 배열.
4. 도전체쌍은 상호 평행하고 비합동 영역을 정의하며, 상기 도전체쌍은 이웃하는 도전체쌍의 등전위면 상에 배열된 것을 특징으로 하는 다수의 도전체를 갖춘 멀티-코어 케이블.