2. 누화와 케이블링
1. 서론
2. 용량성 누화 3. 유도성 누화
4. 복합적인 누화 ( 누화의 일반적인 이해 ) 5. 누화의 저감 방법
6. 간단한 모양의 회로로부터의 전자기장
2.1 서론
누화 (crosstalk) 란 ?
하나의 전송선으로부터 다른 전송선으로의 상호 전자기적인 결합을 통해 요구하 지 않는 신호의 방해 현상을 누화 (crosstalk) 라 함 .
누화 현상은 근거리 전자기장 결합 (NFC (Near Field Coupling)) 문제로 안테나 에 의한 복사결합현상과는 구별됨 .
NFC 종류
유도성 결합 (Inductive Coupling)
: 자기장 결합 (Magnetic Field Coupling) 유도성 리엑턴스로 인한 결합
용량성 결합 (Capacitive Coupling)
: 전기장 결합 (Electric Field Coupling) 용량성 리엑턴스로 인한 결합
케이블링 (Cabling) 이란 ?
PCB 전송선 , 저류 루프 등의 복사 방출에 의한 EMI 문제를 줄이기 위한 하 나의 방법 .
그림 1. 용량성 누화와 유도성 누화
2.2 용량성 누화
공통 접지 (common ground) 를 갖는 두 전송선로의 용량성 누화해석 을 위한 저주파 등가회로 모델
그림 2. (a) 전기적 결합을 갖는 두 개의 평행한 전류 루프
(b) 루프간 용량성 누화와 관련된 등가 회로 ( 저주파 근사 모델 )
그림 2 의 모든 저항값을 R 로 같다고 가정하고 , C
1r= C
2r= C
r로 놓으 면 누화 전압 U
u는
저주파 영역에서 용량성 누화 전압이 주파수에 비례하여 증가함 .
(1)
용량성 결합을 줄일 수 있는 방법
두 전송선 사이의 Coupling Capacitance C12 를 낮춤 두 도선을 멀리 떨어뜨리면 C12 는 감소 .
루프 2 가 작은 저항값을 가지도록 함 .
그림 4. 도선의 위치에 따른 정전기장 결합
(1) 식으로 표현된 용량성 누화의 시간 영역에서의 관점
그러므로 전원신호가 digital signal (pulse signal) 인 경우 용량성 누화에 의한 영향이 심각함을 알 수 있음 .
) .,
. (
) ( ) 4
( )
4 ( )
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(phasor
1 12 1
12
나왔음 에서
는
시변신호 정현적인
시간영역 표기법
영역 주파수
dt j d
e i
dt t Cdu t R
u U
RC jw
Uu g FT u g
T F
(2)
2.3 유도성 누화
유도성 누화 해석을 위한 저주파 등가회로 모델
그림 5. 두 개의 평행한 루프 사이의 유도성 누화를 상호 인덕턴스 모델로 표현한 등가 회로 ( 저주파 근사 )
유도성 결합에 의한 불필요한 전압 ( 누화전압 ) Uu 는
유도성 누화접압도 주파수에 따라 비례하여 증가함 . ( 광대역 신호인 경우 문제시 됨 )
유도성 누화는 M 이 증가할 수 록 , R 이 감소 (I 가 증가 ) 할 수 록 증가 됨 .
시간 영역 관점에서의 누화전압
용량성 누화의 경우와는 달리 반대의 위상을 가짐 (fortunately) 정합회로 (matching network) 의 중요성을 인식해야 함 .
마찬가지로 digital 신호의 경우 심각한 누화를 발생시킴을 알 수 있음 . ).
( 는 에서 나왔음
dt j d
(3)
