KR19990054134A

KR19990054134A - 비차폐 꼬임 케이블 접속용 차등모드 누화 억제장치

Info

Publication number: KR19990054134A
Application number: KR1019970073918A
Authority: KR
Inventors: 이은신
Original assignee: 이은신; 대은전자 주식회사
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-15
Also published as: US6023200A; KR100287956B1

Abstract

본 발명은 고주파 전송성능을 향상시키기 위한 것으로 비차폐 꼬임<UTP(Unshielded Twisted Pair)>케이블을 플러그에 삽입하기 위하여 각 UTP 케이블의 꼬임을 풀게되고 이때 연결되는 접속장치와의 선로상에서 꼬임이 풀린 부분의 비균일성과 근접성에 의해 원하지 않는 누화가 발생되는 것을 제거하기 위한 비차폐 꼬임(UTP)케이블 접속용 차등모드 누화 억제장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 존재하는 4개의 쌍(Pair)에서 상호 누화를 발생시킬 수 있게 근접하게 배치된 각각의 쌍에 대하여 간섭을 일으키는 두 선로에 데한 각 누화치가 제한하는 규제치에 만족하도록 인위적인 형태(Pattern)를 PCB(Printed Circuit Board)기판의 전,후면에 스파이럴(Spiral)형태의 커패시턴스가 삽입된 것과 같은 효과를 내기 위해 배열시켜 각 선로간에 용량성 결합을 임의로 발생시켜서 누화를 억제하는 것으로 고주파 전송 성능을 향상시키기 위하여 다수의 전송 선로를 배열함에 있어서, PCB기판(P)의 전, 후 양면에 존재하는 4개의 쌍 중에서 스파이럴 형태의 커패시턴스를 전면 선로 1(11)의 배면에 후면 선로 3(13')을, 전면 선로 3(13)의 배면에 후면 선로 5(15')를, 전면 선로 6(16)의 배면에 후면 선로 8(18')를 동일한 위치에 배치시키고 상기한 각 선로의 스파이럴 형태를 곡선으로 회전시키며 코패시턴스의 두께는 0.2 - 0.5㎜로 하고 각 선로의 간격은 0.2 - 0.5㎜로 구성한 것을 특징으로 하는 차등모드 누화 억제장치.

Description

비차례 꼬임(UTP)케이블 접속용 차등모드 누화 억제장치

본 발명은 고주파 전송성능을 향상시키기 위한 것으로 비차폐 꼬임<UTP(Unshielded Twisted Pair)> 케이블을 플러그에 삽입하기 위하여 각 UTP 케이블의 꼬임을 풀게되고 이때 연결되는 접촉장치와의 선로상에서 꼬임이 풀린 부분의 비균일성과 근접성에 의해 원하지 않는 누화가 발생되는 것을 제거하기 위한 비차폐 꼬임 케이블 접속용 차등모드 누화 억제장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 존재하는 4개의 쌍(Pair)에서 상호 누화를 발생시킬 수 있게 근접하게 배치된 각각의 쌍에 대하여 간섭을 일으키는 두 선로에 대한 각 누화치가 제한하는 규제치에 만족하도록 인위적인 형태(Pattern)를 PCB(Printed Circuit Board)기판의 전, 후면에 스파이럴(Spiral)형태의 커패시턴스가 삽입된 것과 같은 효과를 내기 위해 배열시켜 각 선로간에 용량성 결함을 임의로 발생시켜서 누화를 억제하는 것이다.

일반적으로 절리 사용되고 있는 꼬임쌍(Twisted Pair)케이블이 평형회로(Balanced Circuit)에 연결되어 있다면 이론적으로는 용량성 누화가 거의 존재하지 않는다.

그러나 실제로 누화의 크기는 꼬임쌍 케이블의 꼬임이 일정하지 않은 경우와 방해를 주는 선로와 방해를 받는 선로간의 거리에 매우 민감하게 반응한다.

종래에 사용되고 있는 신호 전송용 케이블은 크게 동축 케이블, 광섬유 케이블 및 UTP 케이블등이 사용되고 있다.

전기한 동축 케이블은 문제가 발생하였을 때 결함을 제거하기 어렵고, 광섬유 케이블은 가격이 비싸고 설치 및 유지보수가 어려운 문제점이 있어 주로 사용하기 쉽고 편리한 UTP케이블을 선호하고 있는 편이다.

그러나 UTP 케이블은 음성신호급의 전송속도에서는 문제가 발생되고 있지 않으나 앞으로 추진되고 있는 고속 데이터 전송속도인 10-100 Mb/s 에서는 UTP 케이블의 꼬임이 풀리게 되는 프러그와 접속장치의 선로상에서 근단(Near-end)강에 누화손실(Crosstark Loss) 및 감쇠(Attenuation)와 반사손실(Return Loss) 등의 문제 가 발생되고 있으며 그리고 ISO/IEC 등의 국제 표준에서 이에 대한 각각의 제한치를 규제하고 있다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 개선하기 위한 목적으로 창출된 것으로 UTP 케이블의 플러그와 접속장치의 선로상에서 용량성 누화를 감쇄시킬수 있는 패턴을 설계한 PCB 기판을 삽입시켜 규제하는 제한치를 만족시킬 수 있는 차등모드 누화 억제장치를 제공하기 위한 것이다.

상기한 누화 억제장치를 제공하기 위하여 UTP 케이블을 플러그와 접속장치에 연결할 때 꼬임쌍을 이루던 두 선로가 풀어지면서 선로상에 비평형이 발생하여 용량성 누화가 이러나던 것을 UTP케이블의 플러그가 삽입되는 접속장치의 내부에 각 선로간에 용량성 결함을 임의로 발생시킬수 있도록 커패시턴스가 삽입된 효과를 내기 위해 얇운 박막의 PCB기판의 전,후면에 스파이럴 패턴을 설계하여 용량성 누화를 감쇄시킬수 있게한 누화 억제장치를 제공하는 것이다.

도1은 본 ㅂㄹ명에 적용되는 PCB기판의 전면구조도

도2은 본 발명에 적용되는 PCB기판의 후면구조도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(11)(11') 전,후면 선로 1 (12)(12') 전, 후면 선로 2

(13)(13') 전,후면 선로 3 (14)(14') 전,후면 선로 4

(15)(15') 전,후면 선로 5 (16)(16') 전,후면 선로 6

(17)(17') 전,후면 선로 7 (18)(18') 전,후면 선로 8

(P) PCB 기판

이하 발명의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에 적용되는 PCB기판의 전면구조도이고, 도2는 본 발명에 적용되는 PCB기판의 후면구조도이다.

고주파 전송 성능을 향상시키기 위하여 다수의 전송 선로를 배열함에 있어서 PCB 기판(P)의 전,후 양면에 존재하는 4개의 쌍 중에서 스파이럴 형태의 커패시턴스를 전면 선로 1(11)의 배면에 후면 선로 3(13')을, 전면 선로 3(13)의 배면에 후면 선로 5(15')를, 전면 선로6(16)의 배면에 후면 선로 8(18')를 동일한 위치에 배치시키고 상기한 각 선로의 스파이럴 형태를 곡선으로 회전 설치시키며 커패시턴스의 두께는 0.2 - 0.5㎜로 하고 각 선로의 간격은 0.2 -0.5㎜로 구성한 것이다.

도면중 미설명 부호 (12)(12')는 전,후면 선로 2,(14)(14')는 전,후면 선로 4,(17)(17')은 전,후면 선로 7이다.

상기한 본 발명의 설명에 앞서 현재 사용되고 있는 UTP 케이블의 각핀들의 조합은 아래 표1과 같다.

[표 1]

이와 같이 된 본 발명은 의도적으로 신호를 누설시키기 위하여 보조 커패시턴 스를 삽입시켜주는 쌍들은 다음과 같다.

4개의 쌍이 존재할 때 가질 수 있는 조합의 수는 4 & 5 -3& 6,3 & 6 - 1 & 2,3 & 6 - 7 & 8,4 & 5 - 1 & 2,4 & 5 - 7 & 8,1 & 2 - 7 & 8 의 6개이며 상기 조합들 중에 문제가 되는 조합은 4 & 5 - 3 & 6,3 & 6 - 1 & 2,3 & 6 - 7 & 8의 조합이며 나머지 4 & 5 -1 & 2,4 & 5 - 7 & 8,1 & 2 - 7 & 8의 조합들은 누화를 주는 방해원 선로로부터 충분히 멀리 떨어져 있다.

먼저 1 & 2 - 3 & 6 조합의 경우는 선로 3(13)에 가깝게 배치된 선로 2(12)보다는 선로1(11)이 용량성 결합이 적으므로 보조 커패시터를 선로 1(11)과 선로 3(13)에 삽입하였다.

또한 3 & 6 -4 & 5 조합의 경우 선로 4(14)가 선로 5(15)보다 선로 3(13)에 가깝게 배치 되었으므로 선로 3(13)과 선로 5(15)사이에 보조 커패시터를 삽입한다.

여기서 3 & 6 - 4 & 5 조합의 경우 다른 조합들과는 다르게 3 & 6 쌍과 4 & 5 쌍을 감싸고 있음을 알수 있다.

즉 선로 6(16)에 대한 선로 4(14)와 선로 5(15)의 누화 조건도 고려해야 한다는 것을 의미하므로 4 & 5쌍에 대한 선로 6(16)의 대처 방안에 앞서 언급한 다른 쌍들과 마찬가지로 선로 5(15) 보다는 멀리 배치되어 있는 선로 4(14)와 선로 6(16) 사이에 보조 커패시터를 삽입시킨다.

마지막으로 3 & 6 -7 & 8 조합에 대해서도 상기와 동일한 방법으로 선로 6(16)과 선로 8(18)에 보조 커패시터를 삽입한다.

그러므로 도 1,2에 도시된 바와 같이 보조 커패시터를 삽입하여 평행 통신 선로사이에 차등 누화 신호를 억제하도록 설계된 패텅의 형태이다.

그리고 아래 표2는 상기한 패턴을 고려하여 설계한 접속장치의 근단 누화 (Near-end Crosstalk Loss)에 대하여 측정한 데이터 값들이며, 표3은 상기 접속장치의 감쇠(Attenuation)에 대하여 측정한 데이터 값들이며, 표 4는 상기접속장치의 반사손실(Return Loss)에 대하여 측정한 데이터 값들이다.

[표 2]

[표 3]

[표 4]

그러므로 본 ㅂㄹ명은 선호하고 있는 비차폐 꼬입(UTP)케이블을 활용하여 고속 데이터 전송망의 100Mb/s 전송속도에서도 UTP 케이블의 꼬임이 풀리게 되는 플러그와 접속장치의 선로상에서 근단간의 누화손실 및 감쇠, 반사손실이 발생하는 것을 억제시키고 또한 플러그와 결합되는 접속장치의 내부에 작은 면적에 만족할 수 있도록 설계되어 효과적으로 사용할수 있게 하였다.

Claims

고주파 전송 성능을 향상시키기 위하여 다수의 전송 선로를 배열함에 있어서, PCB 기판(P)의 전,후 양면에 존재하는 4개의 쌍 중에서 스파이럴 형태의 커패시턴스를 전면 선로 1(11)의 배면에 후면 선로 3(13')을, 전면 선로 3(13)의 배면에 후면 선로 5(15')를, 전면 선로6(16)의 배면에 후면 선로 8(18')를 동일한 위치에 배치시키고 상기한 각 선로의 스파이럴 형태를 곡선으로 회전 설치시키며 커패시턴스의 두께는 0.2 - 0.5㎜로 하고 각 선로의 간격은 0.2 - 0.5㎜로 구성한 것을 특징으로 하는 비차폐 꼬임(UTP)케이블 접속용 차등모드 누화 억제장치.