KR20100008053A - 전송 매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전송 시의 위상 지연이 매우 적고, 진폭 감쇠(전압 강하)도 매우 적으며, 신호 열화가 종래에 비하여 현저히 적은 전송 매체를 제공하는 것을 과제로 한다.

도전 재료로 이루어지는 직선 형상의 제 1 및 제 2 라인(L1, L2)이 평행하게 이격 배열 설치되고, 도전 재료로 이루어지는 곡선 형상의 제 3 라인(L3)이 제 1 및 제 2 라인(L1, L2)에 각각 번갈아 일 방향으로부터 얽혀 제 1 라인과 제 2 라인 방향을 따라 제 1 형상 형태로 감기고, 도전 재료로 이루어지는 곡선 형상의 제 4 라인(L4)이 상기 제 1 라인과 제 2 라인을 따라 제 1 형상 형태와는 반대의 형상 형태이고, 제 1 라인과 제 2 라인에 각각 번갈아 일 방향으로부터 얽혀 감겨 이루어지는 전송 매체이다.

라인, 발진원, 오실로스코프

Description

전송 매체{Transmission Media}

본 발명은 전송 매체에 관한 것으로서, 특히 신호 전송 시의 신호의 위상 지연이나 진폭 감쇠(전압 강하)가 매우 적은 전송 매체에 관한 것이다.

신호를 전송로를 통하여 송신할 경우에는, 전송로가 갖는 저항 성분이나 인덕턴스 성분에 기인하여 수신 측에서 수신한 신호는 송신 신호(입력 신호)에 대하여 전압이 강하하고(진폭이 감쇠하고), 또한 위상이 지연되게 되어 전송 특성이 열화되는 것은 피할 수 없다. 이러한 위상 지연이나 전압의 저하를 최소한으로 하고, 전송 특성을 최량(最良)으로 되도록 전송로의 구성을 설계하는 것은 최대의 과제이다.

특히, 고주파 신호의 전송 시에는, 전송로에 존재하는 부유 용량이나 인덕턴스(inductance), 표피 효과나 유전(誘電) 손실 등에 의한 손실이나 주파수 분산 등의 영향이 커지고 신호 열화가 현저해져 장거리 전송의 경우에는 도중에서 신호 증폭하는 중계기가 필요해지게 된다.

이러한 신호 열화에 의한 문제를 개선하기 위해, 종래, 송신 측의 송신 파형을, 미리 손실에 의한 파형 열화를 고려하여, 그만큼을 보상한 파형으로 하기 위한 이퀄라이저(equalizer)를 설치하는 구성이 실용화되고 있지만, 이퀄라이저로 인한 비용 상승, 구성의 복잡화가 문제로 된다. 또한, 신호를, 신호 열화가 현저한 고주파 성분과, 열화가 적은 저주파수 성분으로 분리하여 대응하는 제안도 이루어지고 있다. 예를 들어, 송신 신호를, 평면 패턴이 평평한 ㄷ자형을 나타내는 파형 열화 보상부에 의해 저주파 성분과 고주파 성분으로 분리한다. 즉, 고주파 성분이 용량에 대하여 임피던스가 작아지는 것을 이용하여, 배선간 용량을 이용한 고주파 전송 경로를 형성하고, 이 고주파 전송 경로에 의해 고주파 성분을 분리하고, 한편, 저주파 성분에 대해서는, 그 경로를 ㄷ자형 도체 선로로 구성한 저주파 전송선 경로를 사용하여 분리하며, 고주파 전송 경로보다도 소정량만큼 긴 저주파 전송선 경로 측에 저주파 성분을 경유시킴으로써, 고주파 전송 경로와의 사이에 전송의 시간차를 형성하고, 저주파 성분보다도 고주파 성분을 빠르게 전송함으로써, 파형 열화를 보상한다(저주파 성분보다도 전송 속도가 느린 고주파 성분의 지연을 거리 차이로 보상한다).이 결과를 합성함으로써 신호 파형 열화를 보상하고 있다. 이러한 구성의 파형 열화 보상 전송로에 대해서는 특허문헌 1에 개시되어 있다.

이상과 같은 신호 열화는 집적 회로의 배선에서도 동일하고, 예를 들어 기가헤르츠 이상의 클록 주파수로 동작하는 집적 회로에서는 배선의 인덕턴스 성분뿐만 아니라 리턴 전류의 경로로서의 그라운드의 영향이 커지고, 즉, 저주파수 영역에서는 문제가 되지 않는 부유 용량이나 인덕턴스가 고주파수 영역에서는 큰 문제로 되고, 리턴 전류는 배선의 주파수 특성에 강하게 의존하게 되어, 반드시 그라운드를 통과한다고 한정할 수 없다. 그 결과, 전송로를 통하여 고주파수 신호가 전송될 때에는 전송 특성이 열화되고, 출력단에서의 새로운 전압 레벨의 저하나 위상의 지연이 생기게 된다.

[특허문헌 1] 일본국 공개특허2004-297538호 공보

상술한 바와 같이, 신호 전송로를 전송되는 신호 품질은 전송로 자체가 갖는 저항 성분, 용량 성분, 인덕턴스 성분의 영향을 받고, 특히 고주파 전송에서는, 이들 성분의 부유 성분이 큰 영향을 미치기 때문에 신호의 진폭 감쇠(전압 강하), 위상 지연이 매우 커지고, 전송 특성의 평가 파라미터로서의 아이 패턴(eye pattern)이 크게 무너지게 되어, 신호 전송의 최대의 과제로 되고 있다.

예를 들어, 종래에는, 2개의 전송로를 통하여, 본래는 위상 어긋남이 없는 각각 상이한 신호가 상이한 전송 특성에 의해 전송될 경우에는, 전송로의 전송 주파수 특성의 차이에 기인하여 양쪽 신호에 위상차가 생기게 된다. 이것을 보상하기 위해, 빠른 쪽의 신호(위상 지연이 적은 신호)를 지연기(遲延器)에 의해 지연시켜 양쪽 신호의 위상차를 보상하고 있다. 그러나, 이 방법은 일부러 지연 시간이 적은 신호의 위상을, 지연이 큰 신호의 위상에 맞출 필요가 있고, 절대적인 신호 전송의 고속화의 방향에는 반하는 것이다.

또한, 주로 전송로의 저항 성분에 기인하는 진폭 열화(전압 강하)에 대해서는, 대책이 없고, 전송 도중에서 중계기에 내장시킨 증폭기에 의해 진폭을 증폭시키는 방법밖에 없다(이것도 보상이다). 이 증폭은 노이즈도 증폭시키게 될 가능성이 있고 S/N비의 저하로 이어질 우려도 있다.

즉, 종래의 기술에서는, 나쁜 특성에 맞추기 위해 좋은 특성을 고장으로 악화시켜 보상한다는 역행의 대책밖에 강구되고 있지 않아, 전송로를 통한 전송 시의 신호 열화를 근본적으로 해소하는 것은 불가능했다.

그래서, 본 발명은 전송 시의 위상 지연이 매우 적고, 진폭 감쇠(전압 강하)도 매우 적으며, 신호 열화가 종래에 비하여 현격히 적은 전송 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 간소한 구성과, 매우 낮은 비용으로, 전송 시의 위상 지연과 진폭 감쇠(전압 강하)가 매우 적은 전송 매체를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의한 전송 매체는 다음과 같은 특징적인 구성을 채용하고 있다.

(1) 도전 재료로 이루어지는 직선 형상의 제 1 라인과 제 2 라인이 평행하게 이격(離隔) 배열 설치되고,

도전 재료로 이루어지는 곡선 형상의 제 3 라인이 상기 제 1 라인과 제 2 라인에 각각 번갈아 일 방향으로부터 얽혀 상기 제 1 라인과 제 2 라인 방향을 따라 제 1 형상 형태로 감기고,

도전 재료로 이루어지는 곡선 형상의 제 4 라인이 상기 제 1 라인과 제 2 라인을 따라 상기 제 1 형상 형태와는 반대의 형상 형태로, 상기 제 1 라인과 제 2 라인에 각각 번갈아 일 방향으로부터 얽혀 감겨 이루어지는 전송 매체.

(2) 상기 제 1 라인 내지 제 4 라인은 이들을 흐르는 전류에 의한 전자(電磁)적 상호 작용이 작용하는 범위 내에 배열 설치되어 있는 상기 (1)의 전송 매체.

(3) 상기 제 1 형상 형태는 상기 제 3 라인과 제 4 라인이 상기 제 1 라인과 제 2 라인에 얽혀 정현파(正弦波) 형상으로 되어 있는 상기 (1) 또는 (2)의 전송 매체.

(4) 상기 제 1 형상 형태는 상기 제 3 라인과 제 4 라인이 상기 제 1 라인과 제 2 라인에 얽혀 산 형상으로 되어 있는 상기 (1) 또는 (2)의 전송 매체.

(5) 상기 제 1 라인 내지 제 4 라인은 입력단 측과 출력단 측에서 공통 접속되어 있는 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나의 전송 매체.

(6) 상기 제 1 라인과 제 2 라인이 입력단 측과 출력단 측에서 공통 접속되고, 상기 제 3 라인과 제 4 라인이 입력단 측과 출력단 측에서 공통 접속되어 있는 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나의 전송 매체.

(7) 상기 제 1 라인과 제 2 라인의 공통 접속부는 접지(接地)되고, 상기 제 3 라인과 제 4 라인의 공통 접속된 입력 측으로부터 신호가 입력되는 상기 (6)의 전송 매체.

(8) 상기 제 1 라인과 제 2 라인이 입력단 측과 출력단 측에서 공통 접속되고, 상기 제 3 라인과 제 4 라인이 독립된 라인으로 되어 있는 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나의 전송 매체.

(9) 상기 제 1 라인과 제 2 라인이 공통 접속되어 접지되고, 상기 제 3 라인과 제 4 라인이 독립된 신호 라인인 상기 (8)의 전송 매체.

(10) 상기 전송 매체는 보빈(bobbin)에 감겨 있는 상기 (1) 내지 (9) 중 어느 하나의 전송 매체.

(11) 상기 (1) 내지 (10) 중 어느 하나의 전송 매체를 포함하여 이루어지는 전송 매체.

본 발명의 전송 매체에 의하면, 신호 전송 시의 위상 지연이 매우 적고, 진폭 감쇠(전압 강하)도 현저히 적으며, 고주파수대에서도 신호 열화가 종래에 비하여 현저히 적게 할 수 있다. 또한, 그 구성은 간소한 수동 소자로 하여 구성되고, 비용도 매우 염가이며, 그 응용 범위는 무한으로 넓어, 산업상의 발달에 매우 큰 임펙트를 부여한다.

이하, 본 발명에 의한 전송 매체의 바람직한 실시예의 구성 및 효과에 대해서 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

본 발명자는 이하에 설명한 바와 같은 간단한 구성의 전송 매체를 제안하고, 이 전송 매체가 주파수 의존성이 거의 없으며, 전송 시의 위상 지연이나 진폭 감쇠가 종래와 비교하여 월등하게 적은 것을 실험적으로 확인했다.

도 1은 본 발명에 의한 전송 매체의 구조를 모식적으로 나타낸 정면도이다.

본 발명의 전송 매체는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 2개의 직선 라인(L1, L2)과, 2개의 서로 거의 180° 위상이 다른, 예를 들어 2개의 산 형상이나 정현파 형상의 곡선 라인을 구비한다. 2개의 곡선 라인(L3, L4)은 직선 라인(L1, L2)에 나타낸 바와 같이 얽혀 구성된다. 이들 2개의 곡선 라인은 정확한 정현파 형상일 필요는 없고, 즉 동일한 위치에서 산 형상의 반(半)주기 형상과, 그 반전 형상이면 된다(수평축에 대하여 대칭 형상).

도 1을 참조하면, 2개의 직선 라인(L1, L2)은 소정 간격 이격되어 거의 평행하게 배치되어 있다. 다만, 후술하는 바와 같이, 본 발명은 각 라인(L1~L4)을 흐르는 전류(전자의 이동)에 의한 전자적인 상호 작용에 기인하여 효과가 얻어진다고 생각되기 때문에, 모든 라인(L1~L4)은 이 상호 작용이 작용하는 범위 내에 배치된다. 각 라인(L1~L4)은 표면이 절연막으로 피복되어 있다. 라인(L1~L4)을 절연막으로 피복하지 않아도 서로가 접촉하고 있지 않은 상태이면 된다. 이들 라인(L1~L4)은 통상의 선재(線材)일 수도 있고, 구리, 알루미늄 등, 도전 재료이면 그 종류는 상관없다. 직선 라인(L1, L2)의 이격 거리(W)는 약 4㎜, 직선 라인에서의 얽힘 위치 간격(S)은 약 5㎜이다.

본 발명의 전송 매체에서는, 곡선 라인(L3, L4)의 직선 라인(L1, L2)에 대한 얽힘, 짜임 구조에 하나의 큰 특징을 갖는다. 즉, 도 1에서, 곡선 라인(L3)에 대해서 서술하면, 위치 P1에서는, 곡선 라인(L3)이 직선 라인(L2)의 뒤쪽으로부터 앞쪽으로 구부러지도록 얽히고, 위치 P2에서는, 직선 라인(L1)의 뒤쪽으로부터 앞쪽으로 구부러지도록 얽히고, 위치 P3에서는, 곡선 라인(L3)은 직선 라인(L2)의 뒤쪽으로부터 앞쪽으로 구부러지도록 얽히고, 위치 P4에서는, 직선 라인(L1)의 뒤쪽으로부터 앞쪽으로 구부러지도록 얽히고, 위치 P5에서는, 곡선 라인(L3)이 직선 라인(L2)의 뒤쪽으로부터 앞쪽으로 구부러지도록 얽히며, 이후 동일한 얽힘법, 짜임법이 이루어진다.

한편, 도 1에서, 곡선 라인(L4)에 대해서 서술하면, 위치 P1에서는, 곡선 라인(L4)이 직선 라인(L1)의 뒤쪽으로부터 앞쪽으로 구부러지도록 얽히고, 위치 P2에 서는, 직선 라인(L2)의 뒤쪽으로부터 앞쪽으로 구부러지도록 얽히고, 위치 P3에서는, 곡선 라인(L4)은 직선 라인(L1)의 뒤쪽으로부터 앞쪽으로 구부러지도록 얽히고, 위치 P4에서는, 직선 라인(L2)의 뒤쪽으로부터 앞쪽으로 구부러지도록 얽히고, 위치 P5에서는, 곡선 라인(L3)이 직선 라인(L1)의 뒤쪽으로부터 앞쪽으로 구부러지도록 얽히며, 이후 동일한 얽힘법, 짜임법이 이루어진다. 또한, 상기 구성에서, 곡선 라인(L3, L4)의 위치(P1~P5) 등에서의 얽힘법, 구부러짐법은 뒤쪽으로부터 앞쪽으로 구부러져 있지만, 반대로 앞쪽으로부터 뒤쪽으로 구부러지도록 구성할 수도 있다.

이 때, 곡선 라인(L3, L4)은 위치 사이의 거의 중앙 위치에서 교차하고 있다. 소위, 크로스 와인딩 구조로 되어 있다. 이러한 얽힘, 짜임 구조에 의해 본 발명의 전송 매체는 구성된다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 전송 매체는, 입력 신호가 위치 P0의 입력 측 단부에서 입력되고, 출력 측 단부으로부터 출력될 때, 전압 강하나 위상 지연의 면에서 매우 큰 효과를 나타내는 것이 실험적으로 확인되었다.

상기한 구성에서 실제의 사용 시에는, 라인끼리를 결합하여 이용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 도 2에 나타낸 바와 같이, 4개의 라인의 입력 측과 출력 측의 각각을 결합하여 1개의 라인으로 사용할 수도 있고, 도 3에 나타낸 바와 같이, 2개의 직선 라인끼리를 결합하고, 2개의 곡선 라인끼리를 결합하여, 2개의 라인으로 사용할 수도 있다. 물론, 도 4에 나타낸 바와 같이, 4개의 각 라인을 독립적으로 이용할 수 있다. 또한, 4개의 라인 중 2개의 라인을 결합하고, 나머지 2개를 독립 라인으로서 사용할 수도 있다. 예를 들어, 결합한 2개의 직선 라인(L1, L2)을 접지하고, 나머지 2개를 오디오 스테레오 신호의 L 라인과 R 라인으로 사용함으로써 음질의 현격한 개선을 도모할 수 있다.

또한, 도 1의 구조에서는, 직선 라인(L1, L2)과 곡선 라인(L3, L4)은 접촉 상태에서 짜여져 있지만, 서로의 배치 관계가 상기와 같은 구성이면 본 발명의 효과는 달성할 수 있다. 예를 들어, 직선 라인(L1, L2)을 높이 방향으로 소정 거리(전자계의 상호 작용이 생긴 때) 이격 배치하고, 그 사이에 2개의 곡선 라인을 수직 방향으로 이격 배치할 수 있다. 이 경우에도, 모든 라인은 전자적으로 결합되는 거리 범위에 배열 설치되어 있다.

다음으로, 상기 구성을 갖는 본 발명에 의한 전송 매체를 사용하여 신호 전송한 때의 실험, 측정에 의해 얻어진 결과, 효과를 설명한다.

이 실험은 도 1의 2개의 직선 라인(L1, L2)의 입력 측과 출력 측의 각각을 접속, 결합하여 제 1 라인(왕로(往路))으로 하고, 2개의 곡선 라인(L3, L4)을 접속, 결합하여 제 2 라인(귀환로)으로서 이용한 경우의 입력 신호의 출력 측에서의 신호 레벨 감쇠(전압 강하)와 위상 지연에 대해서 측정한 것이다.

실험, 측정은 이러한 구성에서, 주파수를 100㎑~20㎒까지 변화시킨 입력 신호를 본 발명의 전송 매체에 전송하여 출력 측의 오실로스코프에 의해 측정된 출력 신호의 위상 지연과 신호 감쇠 상황을 측정했다. 또한, 비교를 위해 종래의 전송로에 대해서도 동일한 실험을 행했다.

도 5는 본 실험에서 사용된 측정 장치의 개략도이다.

본 측정 장치는 본 발명에 의한 전송 매체를 적어도 포함하는 전송 매체(본 실시예에서는 전송로 자체가 본 발명에 의한 전송 매체로 구성되어 있음)의 입력 측에 발신 신호원(10)이 접속되고, 출력 측에 출력 신호의 위상 지연과 감쇠 상황을 모니터하기 위한 측정기(본 예에서는 오실로스코프)(20)가 접속되어 있다. 입력 측과 출력 측에 접속되어 있는 발진원(10)과 오실리로스코프(20)는 50Ω의 정합(整合)용(종단용)의 저항이 각각 접속되어 있다.

더 구체적으로 실험에 사용된 측정 장치와 전송로를 설명하면 도 1에 나타낸 전송 매체의 직선 라인(L1, L2)의 입력 측과 출력 측을 각각 접속하여 제 1 전송 라인(L11)(도 3 참조)을 구성하고, 곡선 라인(L3, L4)의 입력 측과 출력 측을 각각 접속하여 제 2 전송 라인(L22)(도 3 참조)을 구성하며, 제 1 전송 라인(L11)을 접지하여 그라운드로 하고, 제 2 전송 라인(L22)을 신호 라인으로 하여 발진원(10)으로부터의 발신 신호가 입력된다. 발진원(10)으로부터 생성되는 발진 신호는 정현파 신호와 방형파(方形波) 신호에 의해 주파수가 가변한다.

여기서, 사용된 본 발명의 전송 매체의 길이는 29m, 인덕턴스 725mH, 저항값 3.3Ω이다. 또한, 4개의 라인으로 구성되는 전송 매체는 보빈(코어)에 감길 수도 있고, 이 경우에서도 이하에 설명하는 바와 같은 동일한 효과가 실험적으로 확인되고 있다.

또한, 전송 매체로서 종래부터 일반적으로 사용되고 있는 피복 전선을 전송 매체로서 사용한 경우의 실험, 측정 결과도 동시에 나타냈다.

도 5의 측정 장치의 발진기(10)로서는 Tektronix사 제품인 AFG3102를, 오실 로스코프로서 TEXIO사 제품인 DSC-9506을, 프로브로서 관서 통신 전선사 제품인 RG-58A/U, Xm을 사용했다. 또한, 종래의 전송로로서의 선로(線路)는 코어에 감긴 길이 29m의 전선(선 직경(코어 선) 0.35㎜φ, 선 외부 직경(절연 피복을 포함) 0.4㎜φ)으로 인덕턴스 725mH, 저항 3.3Ω을 사용하고, 본 발명의 전송 매체로서는 동일하게 코어에 감긴 길이 29m의 라인(직선 라인(L1, L2)과 곡선 라인(L3, L4) 모두 선 직경(코어 선) 0.35㎜φ, 선 외부 직경(절연 피복을 포함) 0.4㎜φ)으로 곡선 라인(L3, L4)의 인덕턴스는 738mH, 저항 4.0Ω, 직선 라인(L1, L2)의 인덕턴스는 741mH, 저항 3.2Ω의 것을 사용했다.

측정 조건으로서는, 발진기(10)에서 생성되는 신호는, 주파수 100㎑, 위상 0.0°, 전압 1.0Vpp의 방형파 신호와, 주파수 100㎑, 위상 0.0°, 전압 1.0Vpp의 정현파 신호였다.

일반적으로 고주파 신호의 전송로는 부유 인덕턴스와 부유 용량, 더 나아가서는 저항 성분과 같은 등가적으로 분포 정수 회로에 의해 구성되기 때문에 신호 전송 시에는 반드시 위상의 지연이나 진폭 감쇠(전압 강하)가 생기고, 상술한 바와 같은 신호 파형의 열화가 생기게 된다.

이것에 대하여, 본 발명을 사용하면, 이 위상 지연이나 진폭 감쇠가 종래와 비교하여 월등하게 작아지는 것을 실험적으로도 확인했다.

도 6의 (a)와 도 6의 (b)는 발진기(10)로부터 100㎑의 정현파 신호를 본 발명에 의한 전송 매체와 종래의 전송 매체(전선)에 입력했을 때 출력 측의 오실로스코프에 의해 측정된 파형도이다.

도 6의 (a)에는, 정현파 신호를 입력했을 때 출력 측의 오실로스코프(20)에 의해 측정된 횡축을 시간축으로 한 본 발명에 의한 전송 매체(전송로)를 사용한 경우의 입력 파형(점선)과 출력 파형(실선)이 나타내져 있다. 이 실험에서는 위상 지연은 190㎱가 관측되었다.

한편, 도 6의 (b)에는, 정현파 신호를 입력했을 때 출력 측의 오실로스코프(20)에 의해 측정된 횡축을 시간축으로 한 종래의 전송로를 사용한 때의 입력 파형(점선)과 출력 파형(실선)이 나타내져 있다. 이 실험에서는 위상 지연은 2.36㎲(2,360㎱)가 관측되었다.

이 실험 결과에 의하면, 종래의 위상 지연이 2,360㎱인 것에 대하여 본 발명에 의한 전송 매체를 사용하면, 그 위상 지연은 190㎱이고, 종래와 비교하여 1/10 이하의 값으로 억제할 수 있었다.

도 7의 (a)에는, 방형파 신호를 입력했을 때 출력 측의 오실로스코프(20)에 의해 측정된 횡축을 시간축으로 한 본 발명에 의한 전송 매체(전송로)를 사용한 경우의 입력 파형(점선)과 출력 파형(실선)이 나타내져 있다. 이 실험에서는 위상 지연은 164㎱가 관측되었다.

한편, 도 7의 (b)에는, 방형파 신호를 입력했을 때 출력 측의 오실로스코프(20)에 의해 측정된 횡축을 시간축으로 한 종래의 전송로를 사용한 경우의 입력 파형(점선)과 출력 파형(실선)이 나타내져 있다. 이 실험에서는 위상 지연은 2.10㎲(2,100㎱)가 관측되었다.

이 실험 결과에 의하면, 종래의 위상 지연이 2,100㎱인 것에 대하여 본 발명 에 의한 전송 매체를 사용하면, 그 위상 지연은 164㎱로 종래와 비교하여 1/10 이하로 억제되는 것을 확인할 수 있었다.

도 8에는, 종래의 전송 매체를 사용한 경우와 본 발명에 의한 전송 매체를 사용한 경우의 전송 종단(終端) 측에서의 신호 감쇠(전압 강하) 및 신호 지연 시간(위상 지연)을 주파수를 100㎑로부터 20㎒까지 변화시킨 정현파 신호와 방형파 신호(1Vpp)에 대해서 측정한 측정 결과가 나타내져 있다. 발신원(10)으로부터의 출력 신호는 종래의 전선을 사용한 경우에는, 주파수 100㎑에서 출력 전압값 212㎷, 지연 시간 2360㎱, 주파수 500㎑에서 출력 전압값 30㎷, 지연 시간 2520㎱, 주파수 1㎒에서 출력 전압값 9.68㎷, 지연 시간 2770㎱로 주파수가 높을수록 신호 열화가 커지고 있다. 1㎒ 이상의 주파수에 대해서도 측정했지만, 노이즈의 영향이 지나치게 커져 측정이 불가능했다.

이것에 대하여, 본 발명에 의한 전송 매체를 사용한 경우의 측정 결과가 도 8의 우측에 나타내져 있다. 측정 결과에 의하면 주파수 100㎑에서 출력 전압값 896㎷, 지연 시간 190㎱, 주파수 500㎑에서 출력 전압값 896㎷, 지연 시간 184㎱, 주파수 1㎒에서 출력 전압값 864㎷, 지연 시간 172㎱가 얻어지고, 예를 들어, 1㎒에서는 종래와 비교하여 1/100 정도의 감쇠밖에 없고, 지연 시간도 종래의 1/20 정도로 억제되어 있는 것을 알 수 있다. 종래의 전선에서는 노이즈 성분의 영향이 현저해져 측정 불능으로 된 20㎒의 주파수일지라도, 본 발명의 전송 매체에 의하면 출력 전압 400㎷가 얻어지고, 감쇠는 절반 정도에서 종료되며, 지연 시간도 162㎱로, 100㎑의 경우보다도 반대로 개선되어 있는 것이 확인되었다. 이와 같이 본 발 명의 전송 매체는 주파수에 의존하지 않는 매우 양호한 전송 특성이 얻어진다.

상기한 바와 같은 본 발명의 전송 매체의 진폭 감쇠(전압 저하)와 지연 시간의 주파수 의존성이 정현파 신호와 방형파 신호 각각에 대해서 도 9의 (a)와 도 9의 (b)에 나타내져 있다. 상기 도면에서, 좌측 종축은 진폭 감쇠를 전압비(㏈)로 나타내고, 우측 종축은 지연 시간을 나타내고 있다.

도 9의 (a)와 도 9의 (b)로부터 명확한 바와 같이, 정현파 신호와 방형파 신호의 주파수를 100㎑~20㎒로 변화시킨 경우일지라도, 정현파 신호, 방형파 신호에 의해 전압비는 -5~-10㏈ 정도로 유지되고, 진폭 감쇠(전압 강하)는 주파수에 의존하지 않고 감쇠도 매우 적은 것을 확인할 수 있었다.

또한, 지연 시간도 정현파 신호와 방형파 신호의 주파수를 100㎑~20㎒로 변화시킨 경우일지라도 지연 시간은 150㎱ 정도로 종래 전선과는 비교할 수 없을 정도의 결과가 얻어지고, 지연 시간도 주파수에 의존하지 않고 거의 일정값이 얻어졌다.

이 실험 결과는 놀라운 것으로, 특히 고주파수대에서는 전송 매체가 등가적으로 분포 정수 회로인 것을 생각하면, 통상의 상식으로는 생각할 수 없는 결과이다. 그러나, 현실에 본 발명의 전송 매체를 사용하면, 이러한 결과가 얻어지고 있다. 이것은 상술한 바와 같이, 특징적 구성을 구비한 4개의 라인에 흐르는 전류에 기인하는 전자적 상호 작용이 그 주된 요인으로 생각된다.

이상, 본 발명에 의한 전송 매체의 바람직한 실시예의 구성 및 실험 결과를 상술했다. 그러나, 이러한 실시예는 본 발명의 단순한 예시에 지나지 않고, 조금 도 본 발명을 한정하는 것은 아님에 유의하길 원한다. 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 특정 용도에 따라 다양한 변형 변경이 가능한 것이 당업자에게는 용이하게 이해될 것이다. 에를 들어, 본 발명의 라인의 크기는 임의이고, 라인 사이의 전자적 상호 작용이 작용하는 범위이면 다른 라인과의 이격 거리도 문제되지 않는다. 즉, 라인을 흐르는 전류가 크면, 전자적 상호 작용이 작용하는 범위는 넓어지고, 발전소 등에서 대전류가 공급되는 경우에는 대규모인 스케일이 큰 전송 매체로 할 수도 있다. 반대로, 집적 회로의 배선에 본 발명을 적용할 때에는 배선을 흐르는 전류는 매우 작고, 전송 매체는 작은 스케일로 된다.

도 1은 본 발명에 의한 전송 매체의 바람직한 실시에의 구성을 나타내는 블록도.

도 2는 본 발명의 다른 실시예의 간소화된 구성을 나타내고, 4개의 라인의 입력 측과 출력 측의 각각을 결합하여 1개의 라인으로 하여 사용하는 실시예의 구성도.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예의 간소화된 구성을 나타내고, 2개의 직선 라인끼리를 결합하고, 2개의 곡선 라인끼리를 결합하여, 2개의 라인으로서 사용하는 실시예의 구성도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예의 간소화된 구성을 나타내고, 4개의 각 라인을 독립적으로 사용하는 실시예의 구성도.

도 5는 본 발명의 효과를 실증하기 위한 실험, 측정에서 사용된 측정 장치의 개략도.

도 6의 (a)와 도 6의 (b)는 본 발명의 효과를 실증하기 위해, 본 발명에 의한 전송 매체와 종래의 전송로에 정현파 신호를 입력한 경우에 출력 측의 오실로스코프에 의해 측정된 파형도.

도 7의 (a)와 도 7의 (b)는 본 발명의 효과를 실증하기 위해, 본 발명에 의한 전송 매체와 종래의 전송로에 방형파 신호를 입력한 경우에 출력 측의 오실로스코프에 의해 측정된 파형도.

도 8은 종래의 전송 매체를 사용한 경우와 본 발명에 의한 전송 매체를 사용 한 경우의 전송 종단 측에서의 신호 감쇠(전압 강하) 및 신호 지연 시간(위상 지연)을 주파수를 100㎑로부터 20㎒까지 변화시킨 정현파 신호와 방형파 신호(1Vpp)에 대해서 측정한 측정 결과를 나타내는 도면.

도 9는 본 발명의 전송 매체의 진폭 감쇠(전압 저하)와 지연 시간의 주파수 의존성을 정현파 신호와 방형파 신호 각각에 대해서 나타내는 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 발진원 20: 오실로스코프

Claims (10)

1. 도전 재료로 이루어지는 직선 형상의 제 1 라인과 제 2 라인이 평행하게 이격(離隔) 배열 설치되고,

   도전 재료로 이루어지는 곡선 형상의 제 3 라인이 상기 제 1 라인과 제 2 라인에 각각 번갈아 일 방향으로부터 얽혀 상기 제 1 라인과 제 2 라인 방향을 따라 제 1 형상 형태로 감기고,

   도전 재료로 이루어지는 곡선 형상의 제 4 라인이 상기 제 1 라인과 제 2 라인을 따라 상기 제 1 형상 형태와는 반대의 형상 형태로, 상기 제 1 라인과 제 2 라인에 각각 번갈아 일 방향으로부터 얽혀 감겨 이루어지는 것을 특징으로 하는 전송 매체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 라인 내지 제 4 라인은 이들을 흐르는 전류에 의한 전자(電磁)적 상호 작용이 작용하는 범위 내에 배열 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전송 매체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 형상 형태는 상기 제 3 라인과 제 4 라인이 상기 제 1 라인과 제 2 라인에 얽혀 정현파(正弦波) 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 전송 매체.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 형상 형태는 상기 제 3 라인과 제 4 라인이 상기 제 1 라인과 제 2 라인에 얽혀 산(山) 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 전송 매체.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 라인 내지 제 4 라인은 입력단 측과 출력단 측에서 공통 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전송 매체.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 라인과 제 2 라인이 입력단 측과 출력단 측에서 공통 접속되고, 상기 제 3 라인과 제 4 라인이 입력단 측과 출력단 측에서 공통 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전송 매체.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제 1 라인과 제 2 라인의 공통 접속부는 접지(接地)되고, 상기 제 3 라인과 제 4 라인의 공통 접속된 입력 측으로부터 신호가 입력되는 것을 특징으로 하는 전송 매체.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 라인과 제 2 라인이 입력단 측과 출력단 측에서 공통 접속되고, 상기 제 3 라인과 제 4 라인이 독립된 라인으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 전송 매체.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 제 1 라인과 제 2 라인이 공통 접속되어 접지되고, 상기 제 3 라인과 제 4 라인이 독립된 신호 라인인 것을 특징으로 하는 전송 매체.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 전송 매체는 보빈(bobbin)에 감겨 있는 것을 특징으로 하는 전송 매체.

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